2022届高三化学一轮复习讲义：铁及其化合物的转化关系

铁及其化合物的转化关系 复习目标　1.掌握铁及其化合物的转化关系及应用。2.理解化工流程及实验室中实现铁及其化合物的转化原理和条件分析。 考点一　基于价类二维图理解铁及其化合物的转化关系 从物质类别和物质所含核心元素的化合价两个角度总结、预测物质的性质是学习化学的重要方法之一。 (1)横向变化体现了同价态不同类别(氧化物、碱、盐)之间的转化；①碱性氧化物(Fe2O3、FeO)都能溶于酸(H＋)转化为盐；②Fe2＋、Fe3＋与碱(OH－)反应生成对应的碱；③难溶性的碱易分解生成对应的氧化物，但难溶性的碱性氧化物一般不与水反应生成对应的碱。 (2)纵向变化体现不同价态同类别物质之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。 (3)斜向变化体现不同价态、不同类别之间物质的转化，主要体现物质的氧化性和还原性。 完成下列变化的离子方程式，体会Fe2＋与Fe3＋转化条件。 (1)将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀： H2S＋2Fe3＋===S↓＋2Fe2＋＋2H＋。 (2)将FeCl3溶液滴入KI­淀粉溶液，溶液变蓝： 2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋。 (3)FeCl3可溶解铁片： 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。 (4)FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色： 5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。 (5)将FeCl2溶液滴入HNO3溶液中，有无色气体放出： 3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。 1．如图为铁元素的价类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系。下列说法正确的是(　　) A．铁与高温水蒸气的反应可实现上述转化① B．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速发生转化②生成红棕色粉末 C．加热Fe(OH)3发生转化⑥，加水溶解可实现转化③ D．由图可预测：高铁酸盐(FeO)具有强氧化性，可用于消毒，FeO与水反应最终可生成Fe(OH)3胶体，从而吸附水中的悬浮物，故高铁酸盐可作净水剂 答案　D 解析　铁与高温水蒸气的反应生成四氧化三铁和氢气，不能实现上述转化①，故A错误；FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，部分被氧化，氧化生成Fe3O4，不能发生转化②，故B错误；加热Fe(OH)3发生转化⑥分解生成氧化铁，氢氧化铁不溶于水，加水溶解不可实现转化③，故C错误；高铁酸盐中铁为＋6价，具有强氧化性，可用于消毒，与水发生氧化还原反应后生成铁离子，铁离子与水反应生成Fe(OH)3胶体。 2．硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)，下列说法错误的是(　　) A．FeSO4与NH4HCO3反应制备FeCO3，适宜在高温条件下进行 B．碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体，可用作净水剂 C．可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化 D．常温下，FeSO4比(NH4)2Fe(SO4)2易溶于水 答案　A 3．(2019·河北衡水中学周测)球墨铸铁中含有一种铁碳化合物X。实验小组为测定化合物X的组成设计实验如下： 下列说法不正确的是(　　) A．固体2是氧化铁 B．X的化学式可以表示为Fe3C2 C．溶液甲加热、蒸发、灼烧也可得到24.0 g固体 D．X与足量的热浓硝酸反应有NO2和CO2生成 答案　B 解析　X在空气中煅烧转化为CO2气体与铁的氧化物，再经盐酸、氯气处理后得到FeCl3溶液(溶液乙)，加热、蒸发时，FeCl3水解得到Fe(OH)3，灼烧Fe(OH)3得到固体Fe2O3(固体2)，A正确；n(Fe2O3)＝＝0.15 mol，n(Fe)＝0.3 mol，m(Fe)＝16.8 g，m(C)＝18.0 g－16.8 g＝1.2 g，n(C)＝0.1 mol，n(Fe)∶n(C)＝3∶1，X的化学式可以表示为Fe3C，B错误；溶液甲加热、蒸发、灼烧过程中，Fe2＋会被空气中的氧气氧化为Fe3＋，最后得到的固体也是Fe2O3，C正确；浓硝酸和铁碳化合物反应，碳元素被氧化成CO2，氮元素被还原为NO2，D正确。 4．甲、乙两种单质与A、B、C、D、E、F六种化合物之间可以按下面框图所示进行反应，已知：C为红褐色沉淀，E为白色沉淀，F焰色反应为黄色。 (1)写出甲、乙、B、E化学式： 甲：________；乙：________；B：________；E：________。 (2)写出①②③④反应的化学方程式： ①________________________________________________________________________。 ②________________________________________________________________________。 ③___