内容正文:
基础课时3 铁及其重要化合物的性质
化学
知识点一 铁及其氧化物、氢氧化物
必备知识·梳理
1.铁的性质
(1)位置与物理性质
黑
四
四
Ⅷ
化学
(2)化学性质
钝化
化学
2.铁的氧化物
(1)物理性质
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗称 / . 磁性氧化铁
色态 黑色粉末 粉末 黑色晶体
铁的价态 . . +2价、+3价
+2价
+3价
铁红
红棕色
化学
(2)化学性质
FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应的离子方程式:
、
、
。
化学
Fe2O3+3H2O
白
灰绿
红褐
白
化学
[理解·辨析]
答案:1.× 2.× 3.× 4.√ 5.× 6.× 7.×
化学
对点小题·精练
题点一 铁及其化合物的性质
1.下列叙述正确的是( )
A.Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生,说明Fe与两种酸均发生置换 反应
B.足量的Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3
C.Fe和Fe2O3等物质的量混合物溶于稀盐酸时无气体放出
C
化学
解析:稀HNO3具有强氧化性,与Fe反应产生的气体为NO,A项错误;Fe与Cl2反应无论量的多少,产物都是FeCl3,B项错误;Fe2O3溶于盐酸产生的Fe3+恰好将单质Fe氧化为Fe2+,故不能置换出H2,C项正确;FeCl3溶液加热时易发生水解生成Fe(OH)3,D项错误。
化学
D
化学
化学
练后小结
铁的化合物“五颜六色”,一定要记牢:Fe2+溶液为浅绿色,Fe3+溶液为棕黄色,Fe(SCN)3溶液为红色,Fe(OH)3胶体为红褐色,Fe(OH)2沉淀在空气中的颜色变化:白色→灰绿色→红褐色,Fe(OH)3沉淀为红褐色固体,Fe2O3为红棕色,FeO、Fe3O4、FeS均为黑色。
化学
题点二 有关铁的单质和氧化物的计算
D
3.(2020·甘肃兰州月考)有一块铁的“氧化物”样品,用140 mL 5.0 mol·L-1盐酸恰好将之完全溶解,所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2,恰好使其中的Fe2+全部转变为Fe3+,则该样品可能的化学式为( )
A.Fe2O3 B.Fe3O4
C.Fe4O5 D.Fe5O7
化学
化学
4.(2021·湖南邵阳月考)合成氨工业生产中所用的α-Fe催化剂的主要成分为FeO、Fe2O3。
(1)某FeO、Fe2O3混合物中,铁、氧的物质的量之比为4∶5,其中Fe2+与Fe3+物质的量之比为 。
解析:(1)设混合物中FeO、Fe2O3的物质的量分别是a、b,由铁、氧的物质的量之比4∶5可得(a+2b)∶(a+3b)=4∶5,解得a∶b=2∶1,则n(Fe2+)∶ n(Fe3+)=1∶1。
答案:(1)1∶1
化学
(2)当催化剂中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为1∶2时,其催化剂活性最高,此时混合物中铁的质量分数为 (保留2位小数)。
答案:(2)0.72
化学
(3)写出由C(炭粉)与Fe2O3在高温下反应制备α-铁触媒的化学方程式(另一种产物可溶于水): 。
化学
(4)为制得这种活性最高的催化剂,理论上应向480 g Fe2O3粉末加入炭粉的质量为 ,生成实验条件下CO2的体积为 (假设此实验条件下,气体摩尔体积为24 L· mol-1)。
答案:(4)6 g 12 L
化学
题点三 铁重要化合物的制备
B
5.以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3,还含有少量FeS2)为原料,生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.烧渣分离可以选择用磁铁将烧渣中的Fe3O4分离出来
B.隔绝空气焙烧时理论上反应消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)=1∶5
C.向滤液中通入过量CO2、过滤、洗涤、灼烧沉淀可制得Al2O3
D.加入CaO可以减少SO2的排放同时生成建筑材料CaSO4
化学
化学
6.(2020·安徽马鞍山期末)用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。
方法一:用不含Fe3+的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)为防止FeSO4溶液被空气中的氧气氧化需向溶液中添加 。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用 的方法。
解析:(1)为防止FeSO4溶液被O2氧化,可向溶液中添加铁粉,铁和Fe3+反应生成Fe2+。
(2)O2的溶解度随温度升高而降低,故可用加热煮沸的方法除去蒸馏水中溶解的O2。