【導學教程】（教師用書）屆高考化學總復習考點核心突破3.3鐵及其化合物[熱點集訓]1．下列有關鐵及其化合物的說法中正確的是A．赤鐵礦的主要成分是Fe3O4B．鐵與水蒸氣在高溫下的反應產物為Fe2O3和H2C．除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質可以向溶液中加入鐵粉，然后過濾D．Fe3＋與KSCN產生血紅色沉淀解析赤鐵礦的主要成分是Fe2O3；鐵與水蒸氣在高溫下的反應產物為Fe3O4和H2；＋3價鐵離子遇KSCN溶液變?yōu)檠t色，但沒有沉淀產生，一般可以用此方法檢驗＋3價鐵離子的存在。答案C2．(·濟南一模)能正確表示下列反應的離子方程式是A．將銅屑加入Fe3＋溶液中：2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋B．將磁性氧化鐵溶于鹽酸：Fe3O4＋8H＋=3Fe3＋＋4H2OC．將氯化亞鐵溶液和稀硝酸混合：Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=Fe3＋＋2H2O＋NO↑D．將鐵粉加入稀硫酸中：2Fe＋6H＋=2Fe3＋＋3H2↑解析B項除生成Fe3＋外還生成Fe2＋，C項沒有配平，D項生成Fe2＋而不是Fe3＋。答案A3．用毛筆蘸取少量30%FeCl3溶液在銅片上寫一個“Cu”字，放置片刻，用少量水將銅片上的溶液沖到小燒杯中，下列說法正確的是A．燒杯中的溶液呈黃色B．銅片無任何變化C．銅片上有凹陷的“Cu”字D．發(fā)生了反應：Fe3＋＋Cu=Cu2＋＋Fe2＋解析FeCl3與Cu發(fā)生反應：2FeCl3＋Cu=CuCl2＋2FeCl2，故燒杯中的溶液為CuCl2和FeCl2，溶液的顏色不是黃色，銅片上有凹陷的“Cu”字，D項離子方程式兩邊電荷不守恒，應為2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋。答案C4．將鐵屑溶于過量的稀鹽酸后，再加入下列物質，會有Fe3＋生成的是A．硫酸 B．氯水C．硫酸鋅 D．氯化銅解析Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑，選項中，H2SO4、ZnSO4、CuCl2均不能與FeCl2反應，但氯水中的Cl2能氧化Fe2＋生成Fe3＋，離子方程式為2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。答案B5．(·福州模擬)某晶體水溶液中加入Fe2＋的溶液，再加稀硝酸溶液立即變紅，另取該晶體，加入NaOH溶液共熱產生一種能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍的氣體，則這種晶體是A．KSCN B．NH4SCNC．NH4Cl D．FeCl3解析稀硝酸能將Fe2＋氧化成Fe3＋，Fe3＋與SCN－作用生成Fe(SCN)3而使溶液變紅，故晶體中含有SCN－；該晶體中加入NaOH溶液共熱能生成NH3，故晶體中含有NHeq\o\al(＋,4)，則該晶體為NH4SCN。答案B6．(·樂山高三教學質量檢測)下列各物質的轉化關系如下圖所示，其中A是一種高熔點固體，D是一種棕紅色固體?；卮鹣铝袉栴}：(1)C的化學式為________；J的化學式為________。(2)寫出由A生成H的離子反應方程式：_______________________________________。(3)寫出圖中由F轉化為G反應的離子方程式：_________________________________。解析根據框圖轉化可推得：A：Al2O3；B：O2；C：Al；D：Fe2O3；E：Fe；F：FeSO4；G：Fe2(SO3)3；J：Fe2(SO4)3；H：AlOeq\o\al(－,2)。答案(1)AlFe2(SO4)3(2)Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O(3)4Fe2＋＋8NH3·H2O＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3↓＋8NHeq\o\al(＋,4)(分步書寫也可以)[能力提升][限時45分鐘滿分100分]一、選擇題(每小題5分，共60分)1．(·南通模擬)下列有關鐵及其化合物的說法中不正確的是A．工業(yè)上在高溫下用CO還原含Fe2O3的鐵礦石煉鐵B．鐵在純氧中燃燒或高溫下和水蒸氣反應均能得到Fe3O4C．工業(yè)上可用鐵質容器儲存、運輸濃硝酸和濃硫酸D．氯化鐵溶液有較強氧化性，故可用作凈水劑解析FeCl3溶液用作凈水劑的原因是Fe3＋水解產生Fe(OH)3膠體，其可吸附水中懸浮物和雜質等并形成沉淀沉降下來，從而起到凈水作用。答案D2．下列試劑中，不能使Fe2＋轉化為Fe3＋的是①氯氣②NaCl溶液③KMnO4溶液④稀硝酸⑤鹽酸⑥NaNO3溶液A．①②③ B．①③④C．②④⑤ D．②⑤⑥解析要實現Fe2＋轉化為Fe3＋，必須加強氧化性物質，②NaCl、⑤HCl均沒有強氧化性，⑥NOeq\o\al(－,3)在酸性條件下才表現強氧化性。答案D3．(·海淀質檢)已知下述三個實驗均能發(fā)生化學反應。①②③將鐵釘放入硫酸銅溶液中向硫酸亞鐵溶液中滴入幾滴濃硝酸將鐵釘放入氯化鐵溶液中下列判斷正確的是A．實驗①和③中的鐵釘只作還原劑B．上述實驗證明氧化性：Fe3＋＞Fe2＋＞Cu2＋C．實驗②中Fe2＋既顯氧化性又顯還原性D．實驗③中反應的離子方程式為Fe＋Fe3＋=2Fe2＋解析①實驗證明氧化性：Cu2＋＞Fe2＋，B錯誤；實驗②中Fe2＋顯還原性，C錯誤；實驗③中離子方程式為Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，D錯誤。答案A4．為了驗證Fe3＋的性質，某化學興趣小組設計了下圖所示的一組實驗，其中實驗方案設計錯誤的是A．④ B．③C．③④ D．①②③④⑤解析③不反應，實驗方案及現象均錯；④檢驗的是Cl－，與Fe3＋的性質無關。答案C5．在含有FeCl3和BaCl2的酸性溶液中，通入足量的SO2后有白色沉淀生成，過濾后，向溶液中滴加KSCN溶液，無明顯現象，下列敘述不正確的是A．白色沉淀是BaSO4和BaSO3B．溶液的酸性增強C．白色沉淀是BaSO4D．FeCl3全部被還原為FeCl2解析Fe3＋具有氧化性，通入足量SO2后發(fā)生氧化還原反應，Fe3＋全部被還原為Fe2＋，所以向溶液中滴加KSCN溶液，無明顯現象，同時SO2被氧化為SOeq\o\al(2－,4)，白色沉淀是BaSO4。依據2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋可知溶液酸性增強，B、C、D正確。因為溶液呈酸性，一定不會生成BaSO3沉淀，A錯誤。答案A6．通過對實驗現象的觀察、分析推理得出正確的結論是化學學習的方法之一。對下列實驗事實的解釋正確的是操作、現象解釋A向KI-淀粉溶液中加入FeCl3溶液，溶液變藍Fe3＋能與淀粉發(fā)生顯色反應B把生鐵放置于潮濕的空氣中，鐵表面有一層紅棕色的斑點鐵在潮濕的空氣中易生成Fe(OH)3C向稀硝酸中加入少量鐵粉，有氣泡產生說明Fe置換出硝酸中的氫，生成了氫氣D新制Fe(OH)2露置于空氣中一段時間，白色物質變成了紅褐色說明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3解析2Fe3＋＋2I－=I2＋2Fe2＋，碘單質使淀粉溶液變藍，A錯誤；鐵銹的主要成分是Fe2O3，B錯誤；鐵與稀硝酸反應生成的氣體為NO，不能得到氫氣，C錯誤；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，D正確。答案D7．向下列物質分別與少量氯水反應所得的溶液中滴入KSCN溶液，不一定顯血紅色的是A．氧化鐵 B．銅鐵合金C．Fe(OH)3 D．FeCl2解析解本題的關鍵是分析選項中各物質與少量氯水反應能否生成Fe3＋，溶液中含有Fe3＋時，滴入KSCN溶液顯血紅色。A項，Fe2O3與氯水中的H＋發(fā)生反應：Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O，生成Fe3＋；B項，Fe比Cu活潑，Fe與氯水中的Cl2反應生成FeCl3，FeCl3還可能發(fā)生反應：2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2，滴入KSCN溶液不一定顯血紅色；C項，Fe(OH)3與氯水中的H＋發(fā)生反應：Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O，生成Fe3＋；D項，FeCl2與氯水中的Cl2發(fā)生氧化還原反應：2FeCl2＋Cl2=2FeCl3，生成Fe3＋。答案B8．某溶液中可能存在Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋，加入NaOH溶液，開始時有白色絮狀沉淀生成，白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。下列結論正確的是A．一定有Fe2＋，一定沒有Fe3＋、Mg2＋B．一定有Fe3＋，一定沒有Fe2＋、Mg2＋C．一定有Fe3＋，可能有Fe2＋，一定沒有Mg2＋D．一定有Fe2＋，可能有Mg2＋，一定沒有Fe3＋解析加入NaOH溶液，開始時有白色絮狀沉淀生成，白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色的現象是溶液中含有亞鐵離子的特性，若有Fe3＋，則產生氫氧化鐵的紅褐色沉淀會掩蓋Fe(OH)2的白色，所以不可能存在，而Mg(OH)2是白色，有可能存在。答案D9．在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的鐵屑，反應完全后將固體濾出，下列說法中正確的是A．若固體中只有銅，則溶液中一定含有Fe2＋，一定不含Cu2＋B．若固體中只有銅，則溶液中一定含有Fe2＋，可能含有Cu2＋和Fe3＋C．若固體中只有銅，則溶液中一定含有Fe3＋和Fe2＋，一定不含Cu2＋D．若固體中含有鐵和銅，則溶液中一定含有Fe2＋，一定不含Cu2＋和Fe3＋解析由于先發(fā)生反應：Fe＋2FeCl3=3FeCl2，后發(fā)生反應：Fe＋CuCl2=FeCl2＋Cu。若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽離子是Fe2＋，可能含有Cu2＋，一定不含Fe3＋；若濾出的固體中含有鐵和銅，則溶液中一定含有的陽離子是Fe2＋，一定不含Cu2＋和Fe3＋，故A、B、C項均錯誤，D項正確。答案D10．某學生設計了如下方法對X鹽進行鑒定：由此分析，下列結論中正確的是A．X中一定有Fe3＋ B．Z中一定有Fe3＋C．Y為AgI沉淀 D．X一定為FeBr2溶液解析由反應過程可知，Z與KSCN溶液反應后溶液顯血紅色，Z中一定有Fe3＋；而X中不一定有Fe3＋，也可能是Fe2＋被酸化硝酸根氧化為Fe3＋，AgI沉淀為黃色而不是淡黃色，AgBr為淡黃色沉淀，所以只有B項正確。答案B11．某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，若向其中逐漸加入鐵粉，溶液中Fe2＋濃度和加入鐵粉的物質的量之間的關系如下圖所示。則稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物質的量濃度之比為A．1∶1∶1 B．1∶3∶1C．3∶3∶8 D．1∶1∶4解析據氧化性由強到弱的順序HNO3＞Fe3＋＞Cu2＋，可知隨鐵粉的增加，反應的方程式分別為：4HNO3(稀)＋Fe=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O4mol1mol1mol2Fe(NO3)3＋Fe=3Fe(NO3)22mol1mol3molCu(NO3)2＋Fe=Fe(NO3)2＋Cu1mol1mol1mol所以原溶液中，Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物質的量之比為(2mol－1mol)∶1mol∶4mol＝1∶1∶4。答案D12．(·溫州質檢)一定量的Fe和Fe2O3混合物投入2mol·L－1250mL的HNO3溶液中，反應完全后，無固體剩余，生成1.12LNO氣體(標準狀況)，再向反應后溶液中加入1mol·L－1的NaOH溶液，要使鐵元素全部沉淀下來，所加NaOH溶液的體積最少是A．450mL B．500mLC．400mL D．無法確定解析根據氮元素守恒，HNO3最終轉變?yōu)镹aNO3和NO，因此所加入NaOH的物質的量至少是2mol·L－1×0.25L－eq\f(1.12L,22.4L·mol－1)＝0.45mol，NaOH溶液的體積為450mL。答案A二、非選擇題(共40分)13．(12分)某化學小組欲探究鐵及其化合物的氧化性或還原性，請回答下列問題：(1)除膠頭滴管外，你認為本實驗必不可缺的一種玻璃儀器是________。(2)請幫他們完成以下實驗報告：實驗目的：___________________________________________。試劑：鐵粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、鋅片、銅片。實驗記錄(劃斜線部分不必填寫)：序號實驗內容實驗現象離子方程式實驗結論①在FeCl2溶液中滴入適量氯水溶液由淺綠色變?yōu)樽攸S色Fe2＋具有還原性②在FeCl2溶液中加入鋅片Zn＋Fe2＋=Zn2＋＋Fe③在FeCl3溶液中加入足量鐵粉Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋Fe3＋具有氧化性，Fe具有還原性④溶液由棕黃色變?yōu)樗{綠色Fe3＋具有氧化性實驗結論：Fe只有還原性，Fe3＋只有氧化性，Fe2＋既有氧化性，又有還原性。(3)根據以上結論判斷，下列物質中既有氧化性，又有還原性的有________(填序號)。A．Cl2 B．HClC．Na＋ D．F－E．SO2F．NO解析(1)常用實驗儀器為試管。(2)實驗目的是探究鐵及其化合物的氧化性或還原性。實驗記錄：①中離子方程式為Cl2＋2Fe2＋=2Cl－＋2Fe3＋；②由離子方程式知Fe2＋具有氧化性；③Fe3＋被Fe還原，現象為鐵粉溶解，溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色；④由實驗現象和結論可知，實驗內容應為向FeCl3溶液中加入了銅單質。(3)物質中元素處于中間價態(tài)的既有氧化性，又有還原性。答案(1)試管(2)探究鐵及其化合物的氧化性或還原性①Cl2＋2Fe2＋=2Cl－＋2Fe3＋②Fe2＋具有氧化性③鐵粉逐漸溶解，溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色④在FeCl3溶液中加入銅片(3)A、B、E、F14．(14分)(·南山中學月考)垃圾是放錯地方的資源，工業(yè)廢料也可以再利用。某化學興趣小組在實驗室中用廢棄的含鋁、鐵、銅的合金制取硫酸鋁溶液、硝酸銅晶體和鐵紅(Fe2O3)。實驗方案如下：(1)寫出濾液A中加入足量硫酸后所發(fā)生反應的離子方程式：________________________________________________________________________。(2)已知Fe(OH)3沉淀的pH是3～4，溶液C通過調節(jié)pH可以使Fe3＋沉淀完全。下列物質中可用作調整溶液C的pH的試劑是________(填序號)。A．銅粉 B．氨水C．氫氧化銅 D．堿式碳酸銅(3)常溫，若溶液C中金屬離子均為1mol·L－1，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20?？刂苝H＝4，溶液中c(Fe3＋)＝_____________________________________，此時________Cu(OH)2沉淀生成(填“有”或“無”)。(4)將20mLAl2(SO4)3溶液與等物質的量濃度的Ba(OH)2溶液70mL混合，反應的離子方程式為__________________________________________________________________。(5)在0.1L的混合酸溶液中，c(HNO3)＝2mol·L－1，c(H2SO4)＝3mol·L－1，將0.3mol的銅放入加熱充分反應后，被還原的HNO3的物質的量為________。解析(3)c(Fe3＋)＝eq\f(4.0×10－38,（10－10）3)＝4.0×10－8mol·L－1，c(Cu2＋)·c2(OH－)＝1×(10－10)3＝1.0×10－30＜Ksp[Cu(OH)2]，所以無Cu(OH)2沉淀生成。(5)3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O0.3mol0.8mol0.2mol所以被還原的HNO3為0.2mol。答案(1)AlOeq\o\al(－,2)＋4H＋=Al3＋＋2H2O(2)CD(3)4.0×10－8無(4)2Al3＋＋3SOeq\o\al(2－,4)＋3Ba2＋＋7OH－=3BaSO4↓＋Al(OH)3↓＋AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O(5)0.2mol15．(14分)硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)在醫(yī)藥上作補血劑。某課外小組的同學欲測定該補血劑中鐵元素的含量。實驗步驟如下：請回答下列問題：(1)證明步驟①濾液中含有Fe2＋的方法是：取樣，先滴加KSCN溶液，再滴加________，該過程的現象為：________________________