内容正文:
专题07 铁及其化合物
内容提纲
☛第一层 巩固提升练(4大考点)
考点01 铁的单质
考点02 铁的氧化物
考点03 铁的氢氧化物
考点04 铁盐(Fe3+)和亚铁盐(Fe2+)
☛第二层 能力提升练
考点01 铁的单质
1、铁的物理性质:铁是一种有金属光泽的银白色金属,有良好的导热性和延展性。铁能导电,但其导电性不如铜和铝。密度是7.68g·cm-3,熔点是1535℃,沸点是2750℃,粉末为黑色。铁属于重金属、黑色金属、常见金属。铁能被磁铁吸引
2、铁元素在自然界的存在形态——游离态和化合态均有
(1)像陨铁中的铁那样以单质形态存在
(2)以+2价和+3价化合物的形态存在,铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝,居第四位
二、铁的化学性质:铁是较活泼的金属,发生化学反应时可生成+2、+3两种价态的化合物,且Fe3+比Fe2+稳定。
在一定条件下,铁作为还原剂能与某些非金属单质、酸和盐溶液反应
①铁与氧化性较弱的氧化剂(如:盐酸、硫酸铜溶液等)反应,铁原子失去2个电子生成+2价铁的化合物
②铁与氧化性较强的氧化剂(如:氯气、硝酸等)反应,铁原子则失去3个电子生成+3价铁的化合物
1、Fe与非金属反应
(1)Fe与O2的反应:3Fe+2O2Fe3O4 (火星四射、剧烈燃烧、放出大量的热、生成黑色的固体)
(2)Fe在氯气中燃烧:2Fe+3Cl22FeCl3 (产生棕黄色的烟)
(3)Fe与硫的反应:Fe+SFeS
2、Fe与水蒸气的反应
装置Ⅰ
装置Ⅱ
实验装置
操作及现象
用小试管收集一试管气体,点燃,听到轻微的“噗”声,证明生成了氢气
用火柴点燃肥皂泡,听到爆鸣声,证明生成了氢气
实验结论
红热的铁能与水蒸气反应,化学方程式:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
【微点拨】
①铁与水蒸气的反应实验中,湿棉花的作用是加热时可产生水蒸气,与铁粉反应生成氢气
②铁与水蒸气反应,日常生活中能用铁壶烧水是因为铁只能在高温下与水蒸气反应,与冷水、热水都不能反应
③常温下,铁与水不起反应,但在水和空气里的O2等共同作用下,铁易被腐蚀
1.(25-26高一上·宁夏·月考)物质性质与用途对应关系错误的是
选项
性质
用途
A
四氧化三铁具有磁性
制作磁性材料
B
是红棕色粉末
用作红色油漆和涂料
C
铁具有延展性和导热性
铁可制作炊具
D
氯气是有毒气体
常用于自来水的消毒
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.四氧化三铁具有磁性,可用于制作磁性材料, A正确;
B.是红棕色粉末,常用作红色油漆和涂料,B正确;
C.铁具有延展性和导热性,适合制作炊具,C正确;
D.氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性,可用于自来水消毒杀菌,D错误;
故选D。
2.(25-26高一上·江苏苏州·期中)化学品在食品工业中有重要应用。下列说法不正确的是
A.活性炭可用作食品脱色剂 B.铁粉可用作食品脱氧剂
C.氯化钠可用作食品调味剂 D.氢氧化钠固体可用作食品干燥剂
【答案】D
【详解】A.活性炭具有吸附性,常用于食品工业脱色,A正确;
B.铁粉与氧气反应,可作脱氧剂防止食品氧化,B正确;
C.氯化钠是食盐的主要成分,作为调味剂使用,C正确;
D.氢氧化钠腐蚀性强,不可直接接触食品,不能作为食品干燥剂,D错误;
故答案选D。
3.(25-26高一上·北京·期末)常温下,下列物质可用铁制容器盛装的是
A.浓盐酸 B.浓硫酸 C.氯化铜溶液 D.硫酸铁溶液
【答案】B
【详解】A.浓盐酸具有强酸性,能与铁反应生成氢气和氯化亚铁,导致铁容器腐蚀,因此不能用铁制容器盛装,A不符合题意;
B.常温下,铁在浓硫酸中会发生钝化,形成致密的氧化膜,阻止进一步反应,因此可用铁制容器盛装,B符合题意;
C.氯化铜溶液中的能与铁发生置换反应,导致铁被腐蚀,因此不能用铁制容器盛装,C不符合题意;
D.硫酸铁溶液中的能与铁反应,消耗铁,因此不能用铁制容器盛装,D不符合题意;
故选B。
4.(北京市东城区2025-2026学年高三上学期期末化学试题)下列方程式表达正确且水作氧化剂的是
A.高温下水蒸气与铁粉的反应:
B.金属钠与水的反应:
C.向过氧化钠固体中加水:
D.氯气溶于水:
【答案】B
【详解】A.方程式表达错误,铁在高温下与水蒸气反应应生成四氧化三铁和氢气:,A错误;
B.方程式表达正确,钠元素化合价升高被氧化,水中氢元素化合价降低被还原,水作氧化剂,B正确;
C.方程式表达正确,但过氧化钠中氧元素发生歧化反应,水中元素无化合价变化,水不作氧化剂,C错误;
D. 方程式表达正确,但氯气发生歧化反应,水中元素无化合价变化,水不作氧化剂,D错误;
故选B。
考点02 铁的氧化物
1、物理性质比较
氧化物
性质比较
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗称
——
铁红
磁性氧化铁
颜色状态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
铁的价态
+2
+3
+2、+3
水溶性
不溶于水
2、化学性质
(1)稳定性
①FeO不稳定,在空气中受热易被氧化为Fe3O4:6FeO+O22Fe3O4
②Fe2O3和四氧化三铁很稳定
(2)与非氧化性酸(如:稀盐酸、稀硫酸)的反应
氧化亚铁和氧化铁属于碱性氧化物,与非强氧化性酸反应生成Fe2+和Fe3+
①FeO与盐酸反应:FeO+2HCl===FeCl2+H2O FeO+2H+===Fe2++H2O
②Fe2O3与盐酸反应:Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
③Fe3O4与盐酸反应:Fe3O4+8HCl===FeCl2+2FeCl3+4H2O Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O
4、主要用途:氧化铁俗称铁红,常用作红色油漆和涂料,赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁原料
【微点拨】
①化合态铁的常见化合价只有+2价和+3价,Fe3O4是黑色具有磁性的晶体,可以看成由FeO和Fe2O3按物质的量之比1∶1组合而成的复杂氧化物,通常也可写成FeO·Fe2O3的形式,因此Fe3O4与盐酸反应可分别看作Fe2O3、FeO与盐酸反应,然后把两个反应式相加,Fe3O4+8HCl===2FeCl3+FeCl2+4H2O
②FeO、Fe2O3属于碱性氧化物,Fe3O4不属于碱性氧化物
③从价态分析,FeO有还原性,Fe2O3有氧化性,Fe3O4既有氧化性又有还原性。但FeO与Fe2O3中Fe元素价态相邻,两者不会反应。FeO、Fe3O4遇氧化性酸(如:HNO3)发生氧化还原反应,+2价的铁均被氧化成+3价
5.(25-26高一上·云南昭通·期末)离子反应能够反映出溶液中反应的实质。下列离子方程式书写错误的是
A.碳酸钙与稀盐酸反应:
B.氧化亚铁与稀盐酸混合:
C.钠与水反应:
D.氯气溶于水:
【答案】C
【详解】A.碳酸钙与稀盐酸反应中,HCl是强酸,碳酸钙不溶于水但能与H+反应生成可溶的Ca2+、CO2和H2O,离子方程式书写正确,A正确;
B.氧化亚铁与稀盐酸混合时,氧化亚铁作为碱性氧化物与H+反应生成Fe2+和H2O,离子方程式书写正确,B正确;
C.钠与水反应的正确离子方程式应为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,离子方程式书写错误,C错误;
D.氯气溶于水为可逆反应,生成H+、Cl-和HClO,反应用可逆号表示,离子方程式书写正确,D正确;
故答案为C。
6.(25-26高一上·广西梧州·期末)古代利用绿矾制取硫酸。可发生如下分解反应:,下列关于该反应的说法,错误的是
A.属于还原产物 B.属于碱性氧化物
C.硫元素的化合价全部改变 D.绿矾既是氧化剂又是还原剂
【答案】C
【详解】A.生成时,S元素化合价由+6价降低至+4价,SO2属于还原产物,A正确;
B.能与酸反应生成盐和水,属于碱性氧化物,B正确;
C.该反应中,部分S元素化合价由+6价降低至+4价生成;部分S元素化合价保持+6价不变生成,并非全部改变,C错误;
D.绿矾中Fe元素化合价升高、部分S元素化合价降低,因此绿矾既是氧化剂又是还原剂,D正确;
故选C。
7.(2026高一下·江苏·学业考试)在FeSO4溶液中投入一小块金属钠,反应完全后过滤,洗涤沉淀,然后在空气中灼烧沉淀,最终得到的固体物质是
A.Fe B.FeO C.Fe(OH)3 D.Fe2O3
【答案】D
【详解】在FeSO4溶液中投入金属钠,钠首先与水反应生成氢氧化钠和氢气:2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑。生成的氢氧化钠与硫酸亚铁反应生成氢氧化亚铁沉淀:FeSO4 + 2NaOH = Fe(OH)2↓ + Na2SO4。过滤和洗涤后得到Fe(OH)2沉淀,该沉淀在空气中被氧气氧化为氢氧化铁:4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3。最后,灼烧氢氧化铁时,其分解生成氧化铁和水:2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O。因此,最终固体为Fe2O3。
故选D。
8.(2025高二下·云南·学业考试)下列关于铁及其化合物的说法不正确的是
A.磁铁矿的主要成分是
B.沉淀可长期露置于空气中不变色
C.高炉炼铁是用还原剂将铁从它的化合物中还原出来
D.检验溶液中是否含有,可滴入KSCN溶液,观察溶液是否变红
【答案】B
【详解】A.磁铁矿的主要成分为四氧化三铁,化学式为,A正确;
B.氢氧化亚铁[]在空气中易被氧化生成氢氧化铁,固体颜色由白色变为浅绿色,最终变为红褐色,无法长期保持原色,B错误;
C.高炉炼铁利用一氧化碳等还原剂将铁矿石(如氧化铁)还原为铁,符合冶炼原理,C正确;
D.铁离子()与硫氰酸钾(KSCN)反应生成血红色络合物,是检验的标准方法,D正确;
故选B。
考点03 铁的氢氧化物
物理性质比较
氢氧化物
性质比较
Fe(OH)2
Fe(OH)3
物质类别
二元弱碱
三元弱碱
颜色状态
白色固体
红褐色固体
铁的价态
+2
+3
溶解性
难溶于水
2、化学性质
(1)与非氧化性酸(如:稀盐酸、稀硫酸)的反应
①Fe(OH)2与盐酸反应:Fe(OH)2+2HCl===FeCl2+H2O Fe(OH)2+2H+===Fe2++H2O
②Fe(OH)3与盐酸反应:Fe(OH)3+3HCl===FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
(2)与氧化性酸(如:硝酸、浓硫酸)的反应
①Fe(OH)2与稀硝酸反应:3Fe(OH)2+10HNO3===3Fe(NO3)3+NO↑+8H2O
3FeO+10H++NO3-===3Fe3++NO↑+8H2O
②Fe(OH)3与稀硝酸反应:Fe(OH)3+3HNO3===Fe(NO3)3+3H2O Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
(3)与还原性酸(如:HI)的反应
①Fe(OH)2与HI反应:Fe(OH)2+2HI===FeI2+H2O FeO+2H+===Fe2++H2O
②Fe(OH)3与HI反应:2Fe(OH)3+6HI===2FeI2+I2+6H2O 2Fe(OH)3+6H++2I-===2Fe2++I2+6H2O
(4)热稳定性:Fe(OH)2、Fe(OH)3受热均分解生成同价态的氧化物
①Fe(OH)2:Fe(OH)2FeO+H2O (隔绝空气生成FeO,在空气中最终转化为Fe2O3)
②Fe(OH)3:2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
【微点拨】
①Fe(OH)2在空气中加热,在分解同时被O2氧化,化学方程式为:4Fe(OH)2+O22Fe2O3+4H2O,所以在
空气中加热Fe(OH)2得不到FeO
②Fe(OH)2中的Fe为+2价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性,但以还原性为主,与HNO3、浓硫酸等强氧化性酸发生的氧化还原反应而不是复分解反应
③Fe(OH)3中的铁为+3价,处于最高价态,只有氧化性,与HNO3、浓硫酸等强氧化性酸时发生的是复分解反应而不能发生氧化还原反应,但与氢碘酸(HI,I—有还原性)反应时则发生氧化还原反应
考点04 铁盐(Fe3+)和亚铁盐(Fe2+)
1、铁盐:含Fe3+的溶液呈棕黄色,Fe3+具有较强的氧化性
(1)氧化性
①Fe3+与Fe、Cu反应的离子方程式分别为:2Fe3++Fe===3Fe2+,2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
②Fe3+与I-反应的离子方程式:2Fe3++2I-===2Fe2++I2
(2)特性——检验Fe3+:含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色,Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3 (血红色溶液)
(3)易水解:将FeCl3饱和溶液滴入沸水中制备Fe(OH)3胶体:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
2、亚铁盐:含有Fe2+的溶液呈浅绿色,Fe2+处于铁的中间价态,既有氧化性,又有还原性,但以还原性为主
(1)氧化性
①Fe2+与Zn反应的离子方程式:Fe2++Zn===Fe+Zn2+
(2)还原性:Fe2+遇Br2、Cl2、H2O2、NO(H+)等均表现还原性
①Fe2+与Cl2反应的离子方程式:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
3、Fe2+与Fe3+的转化
在盛有氯化铁溶液的试管中加适量铁粉振荡后,溶液变成浅绿色,再加KSCN溶液,溶液不变色,再加入氯水后,溶液变成红色
有关反应的离子方程式是2Fe3++Fe===3Fe2+、2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
【微点拨】
①检验Fe2+时不能先加氯水后加KSCN溶液,也不能将加KSCN后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氯水可能氧化SCN-)
②当溶液浓度较稀时,用观察法或加NaOH溶液的方法都不宜检验Fe2+和Fe3+的存在
③Fe3+、Fe2+、Cl-同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2+ (Cl-能还原酸性KMnO4,有干扰)
9.(25-26高一上·甘肃·月考)下列有关铁元素的代表物描述错误的是
选项
代表物
部分性质描述
A
Fe
在纯氧中燃烧生成
B
红褐色固体,难溶于水
C
红棕色粉末,制作油漆的红色颜料
D
其水溶液不能与氯气反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.铁在纯氧中燃烧生成,符合铁的化学性质,A正确;
B.为红褐色固体,难溶于水,符合其物理性质,B正确;
C.为红棕色粉末,常用作油漆红色颜料,符合其用途,C正确;
D.水溶液能与氯气反应,化学方程式为,D错误;
故答案选D。
10.(24-25高一上·河南·期中)2024年巴黎奥运会的奖牌,除了使用黄金和白银之外,金牌的正中心镶嵌了一大块铁片,可谓是不折不扣的“铁牌”。下列关于铁和铁的化合物的叙述错误的是
A.铁在化学反应中一定是还原剂 B.氧化铁是碱性氧化物,能与酸反应
C.氢氧化铁是难溶性碱 D.透明的溶液中一定不存在
【答案】D
【详解】A.金属单质只能失电子,作还原剂,铁在化学反应中一定是还原剂,A正确;
B.氧化铁能与酸反应生成铁盐和水,是碱性氧化物,B正确;
C.氢氧化铁是弱碱,且难溶于水,即氢氧化铁是难溶性碱,C正确;
D.的溶液有颜色,但在酸性较强的溶液中能大量存在,所以透明的溶液中可能存在,D错误;
故选D。
11.(21-22高一下·四川成都·期末)观察实验现象是科学探究的必要步骤,下列对实验现象描述错误的是
A.木炭在氧气中燃烧后生成黑色固体
B.少量二氧化碳通入澄清石灰水中,溶液变浑浊
C.氯化铁溶液中加入氢氧化钠溶液,出现红褐色沉淀
D.稀盐酸中加入少量铁锈,溶液变为黄色
【答案】A
【详解】A.木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成无色的气体,故A错误;
B.少量二氧化碳通入澄清石灰水中,生成碳酸钙沉淀和水,溶液变浑浊,故B正确;
C.氯化铁溶液与氢氧化钠溶液生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,会观察到出现红褐色沉淀,故C正确;
D.稀盐酸中加入少量铁锈,铁锈的主要成分氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水,溶液变为黄色,故D正确;
故选A。
12.(2024·四川绵阳·三模)化学与工农业生产、科学技术和日常生活密切相关。下列说法错误的是
A.“天和核心舱”电推进系统中的腔体采用的氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料
B.通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨,从而实现自然固氮
C.丹霞地貌的岩层因含磁性氧化铁而成红色
D.葡萄酒密封储存时间越长,质量越好,原因之一是储存过程中产生了有香味的酯
【答案】C
【详解】A.氮化硼陶瓷有良好的耐热性、热稳定性、导热性、高温介电强度,是理想的散热材料和高温绝缘材料,属于新型无机非金属材料,A正确;
B.通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨,从而实现自然固氮,B正确;
C.丹霞地貌的岩层因含氧化铁而呈红色,磁性氧化铁为四氧化三铁,是黑色,C错误;
D.葡萄酒密封储存时间越长,质量越好,原因之一是储存过程中产生了有香味的酯,储存时间越长反应时间越长酯浓度越大,D正确;
本题选C。
一、单选题
1.(24-25高一上·陕西榆林·期末)下列物质的主要(有效)成分与化学式不对应的是
A.磁铁矿主要成分— B.加碘盐的主要成分—
C.碳素钢主要成分—Fe D.漂白液有效成分—
【答案】D
【详解】A.磁铁矿主要成分为,A正确;
B.加碘盐的主要成分为,B正确;
C.碳素钢主要成分为Fe,C正确;
D.漂白液的有效成分为NaClO,漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2,D错误;
故选D。
2.(2024高一下·浙江·学业考试)铁是人体必需的微量元素,菠菜、芹菜、黑木耳和动物内脏等食品中富含铁元素。某研究小组为检验新鲜菠菜中的铁元素,采用如图所示步骤进行实验。
下列说法不正确的是
A.步骤②中研磨的仪器名称为研钵和研杵
B.步骤③中灰化是为了使菠菜中的C、H、O等元素转化成二氧化碳和水,使Fe元素以氧化物的形式残留下来,以便后续操作
C.步骤④中酸浸用到的试剂为稀盐酸或稀硝酸,使Fe元素以离子形式存在
D.步骤⑤属于固液分离,取其烧杯中的液体作为步骤⑥的原料
【答案】C
【分析】要熟练掌握铁元素的检验以及除去方法
【详解】A.步骤②中研磨的仪器名称为研钵和研杵,故A正确;
B.步骤③中灰化是为了使菠菜中的C、H、O等元素转化成二氧化碳和水,使Fe元素以氧化物的形式残留下来,以便后续操作,故B正确;
C.步骤④中酸浸用到的试剂为稀盐酸或稀硫酸,使Fe元素以Fe2+离子形式存在,硝酸会把它氧化为Fe3+,影响后续判断和操作,故C错误;
D.步骤⑤属于固液分离,取其烧杯中的液体作为步骤⑥的原料,故D正确;
故答案选C。
【点睛】针对铁元素的检验,熟悉铁及其化合物和相关离子的性质
3.(24-25高一上·辽宁朝阳·阶段练习)下列题干描述与方程式对应正确的是
A.已知氧化性,向溶液中通入过量氯气:
B.含溶质个数比为1∶1的与在溶液中的反应:
C.澄清石灰水与过量的小苏打溶液反应:
D.氧化钙溶于水后形成的溶液能够导电,原因是CaO发生电离:
【答案】A
【详解】A.根据氧化性顺序Cl2>Br2>Fe3+,过量Cl2会将Fe2+和Br-全部氧化。FeBr2中Fe2+与Br-物质的量比为1:2,假设有2mol FeBr2参与反应,则反应中2 mol Fe2+失去2 mol e-,4 mol Br-失去4 mol e-,总失6 mol e-,对应消耗3 mol Cl2(每1 mol Cl2得2e-),所给反应方程式无误,A正确;
B.Ba(OH)2与NH4HSO4按1:1反应时,H+与OH-中和生成H2O,Ba2+与生成BaSO4沉淀,与剩余OH-反应生成NH3·H2O,正确的离子方程式应为,B错误;
C.小苏打过量,则与Ca(OH)2按照个数比2:1反应,正确的离子方程式为Ca2+ + 2OH⁻ + 2=CaCO3↓ + 2H2O + ,C错误;
D.CaO溶于水生成Ca(OH)2,溶液能导电是因为Ca(OH)2电离为Ca2+和OH-,而非CaO直接电离,D错误;
答案选A。
4.(22-23高一上·广东·期末)用表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.与反应,每生成转移的电子数为
B.高温下,与足量水蒸气反应,生成的分子数为
C.体积为的所含分子数都为
D.常温常压下,中含有个电子
【答案】D
【详解】A.与发生歧化反应生成碳酸钠和氧气,其中-1价的O元素升高到0价,生成氧气,所以每生成转移的电子数为2,A错误;
B.高温下,与足量水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,其化学方程式为:,则与足量水蒸气反应,生成的分子数为,B错误;
C.未指明是否是标准状况,所以体积为的所含分子数不一定为,C错误;
D.常温常压下,的物质的量为,则其中含有的电子数为,D正确;
故选D。
5.(23-24高一上·四川成都·期末)下列离子在溶液中一定能大量共存的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A.各离子之间互不反应,一定能大量共存,故A选;
B.反应生成水,不能共存,故B不选;
C.反应生成碳酸钙沉淀,不能共存,故C不选;
D.发生氧化还原反应不能共存,故D不选;
故选A。
6.(22-23高一下·福建福州·期中)常温下,下列实验探究方案能够达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
将一块用砂纸仔细打磨过的铝片放入浓硫酸中,片刻后取出用蒸馏水冲洗后浸入溶液,观察铝片表面的现象
常温下,铝遇浓硫酸发生钝化
B
将铁锈溶于浓盐酸,再向溶液中滴入几滴溶液,观察溶液颜色变化
铁锈中含有二价铁
C
将大理石与盐酸反应产生的气体直接通入硅酸钠溶液产生白色沉淀
比较C、Si的非金属性强弱
D
将铁棒和铜棒用导线连接起来,插入盛浓硝酸的烧杯中,观察现象
比较Fe、Cu金属性强弱
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.将一块铝片放入浓硫酸中,片刻后取出,用蒸馏水冲洗后浸入CuSO4溶液,观察铝片表面的现象,若未观察到明显现象,可判断铝遇浓硫酸发生钝化,A正确;
B.将铁锈溶于浓盐酸,再向溶液中滴入几滴KMnO4洛液,观察溶液颜色变化,高锰酸钾与Fe2+和浓盐酸都能反应,无法说明有Fe2+,B错误;
C.盐酸挥发产生的HCl与硅酸钠溶液反应产生白色沉淀,无法证明与硅酸钠反应产生的沉淀是HCl还是CO2,故不能比较C、Si的非金属性强弱,C错误;
D.铁遇浓硝酸钝化,浓硝酸与铜能反应,故不能比较Fe、Cu金属性强弱,D错误;
故答案为:A。
7.(23-24高一上·辽宁抚顺·期末)下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①转化
B.加热Fe(OH)3发生转化⑥,Fe2O3加水溶解可转化为Fe(OH)3
C.FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热,迅速被氧化成Fe2O3
D.维生素C能将Fe3+转化为Fe2+,该过程中维生素C作还原剂
【答案】D
【详解】A.高温下铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,不能实现上述转化,故A错误;
B.Fe(OH)3加热生成Fe2O3,Fe2O3和水不反应,故B错误;
C.FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热,部分被氧化生成Fe3O4,故C错误;
D.维生素C具有还原性,可将Fe3+转化为Fe2+,维生素C作还原剂,故D正确;
故选:D。
8.(25-26高一上·北京·期末)下列操作中,溶液的颜色不发生变化的是
A.向溶液中滴加KSCN溶液
B.向溶液中滴加稀盐酸
C.向淀粉KI溶液中滴加氯水
D.向溶液中加入还原铁粉
【答案】B
【详解】A.向Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液,Fe3+与SCN-形成红色的,溶液的颜色会发生变化,A不符合题意;
B.向NaHCO3溶液中滴加稀盐酸,反应生成NaCl、H2O和CO2,溶液均为无色,颜色不发生变化,B符合题意;
C.向淀粉KI溶液中滴加氯水,I-被氧化为I2,淀粉遇I2变蓝,溶液的颜色会发生变化,C不符合题意;
D.向FeCl3溶液中加入还原铁粉,Fe3+被还原为Fe2+,溶液颜色由棕黄色变为浅绿色,溶液的颜色会发生变化,D不符合题意;
故选B。
9.(24-25高一上·辽宁沈阳·期中)每年10月23日上午6:02到晚上6:02被誉为“摩尔日”,这个时间的一种写法为6:02 10/23,形式与阿伏加德罗常数近似值相似。用代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1mol与足量反应转移电子数目为
B.常温常压下,11.2L CO气体中含有的碳原子数目为
C.56g Fe与足量反应生成的分子数目为
D.含1mol硫酸氢钾的溶液中氢离子数目为
【答案】A
【详解】A.过氧化钠与CO2反应的化学方程式为:,在此反应中,Na2O2中O元素由-1价上升到0价,又由-1价下降到-2价,1mol与足量反应生成0.5mol,转移1mol电子,数目为,A正确;
B.常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L/mol,因此11.2L CO的物质的量小于0.5mol,碳原子数目小于,B错误;
C.铁与水蒸气高温下反应生成Fe3O4和H2:,每3mol Fe生成4molH2,即1mol Fe生成个H2分子,C错误;
D.硫酸氢钾在水溶液中完全电离为K⁺、H⁺和,1mol KHSO4仅电离1mol H+,对应数目为,D错误;
故选A。
10.(25-26高一上·吉林长春·期中)下列各组物质能通过单质间化合反应制得的是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.硫单质与氧气直接化合生成SO2,A不符合题意;
B.铁在氧气中燃烧生成Fe3O4,B不符合题意;
C.钠在常温下与氧气缓慢氧化生成Na2O,可通过单质间化合反应制得,C符合题意;
D.铁与氯气直接反应生成FeCl3,D不符合题意;
故选C。
11.(22-23高一上·广西柳州·期末)下列实验能达到对应的目的的是
A
B
C
D
制取纯净的沉淀
证明过氧化钠与水反应放热
验证干燥的氯气没有漂白性
证明氧化性:
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.没有隔绝空气,生成的氢氧化亚铁易被氧化,不能制备纯净的沉淀,故A错误;
B.过氧化钠与水反应生成氧气且放热,观察到脱脂棉燃烧可证明,故B正确;
C.有色鲜花中含有水分,Cl2与水反应产生HCl、HClO,HClO具有强氧化性,会将有色物质氧化产生无色物质,因此图中不能验证干燥的氯气是否具有漂白性,故C错误;
D.将Cl2通入导气管中,Cl2与NaBr发生置换反应产生NaCl、Br2;过量的Cl2及Br2都可以与KI发生置换反应产生I2,I2使淀粉溶液变为蓝色,因此图中不能证明氧化性:Cl2>Br2>I2,故D错误。
答案选B。
12.(24-25高一上·江苏南京·阶段练习)废旧手机中含有贵金属金(Au),图是回收Au的简略流程图,下列说法错误的是
A.粉碎可以增大反应物的接触面积,加快反应速率
B.滤液a中的阳离子是Fe2+和Zn2+
C.在滤液b中加入过量的氢氧化钠溶液,会产生蓝色沉淀
D.由上述过程可知,Zn、Au、Cu三种金属的还原性强弱顺序为Zn>Cu>Au
【答案】B
【分析】分析回收Au的简略流程图可知,粉碎分选将塑料和金属分开,向金属中加入过量的稀硫酸,过滤,Au和Cu不与稀硫酸反应,以滤渣形式存在,滤液a中含有Fe、Zn与稀硫酸反应生成的FeSO4和ZnSO4。Cu和O2加热条件下生成CuO,CuO与稀硫酸反应生成CuSO4。据此分析。
【详解】A.粉碎目的是增大反应物的接触面积,从而加快反应速率,A项正确;
B.向Fe、Cu、Zn和Au混合物中加入过量的稀硫酸,Au和Cu不与稀硫酸反应,以滤渣形式存在,滤液a中含有Fe、Zn与稀硫酸反应生成的FeSO4和ZnSO4。稀硫酸过量,则滤液a中还含有未反应完的稀硫酸,故滤液a中的阳离子是Fe2+、Zn2+和H+,B项错误;
C.由分析可知,滤液b中含有CuSO4和未反应完的稀硫酸,向其中加入过量的氢氧化钠溶液,会生成Cu(OH)2蓝色沉淀,C项正确;
D.分析流程图,向Fe、Cu、Zn和Au混合物中加入稀硫酸,Fe和Zn能与稀硫酸发生反应,Au和Cu不能,说明金属还原性中Fe、Zn排在氢之前,Au和Cu排在氢之后;Au和Cu的混合物与O2混合后加热,再与稀硫酸反应,Cu转化为Cu2+,Au不反应,说明金属还原性:Cu>Au。综上所述,Zn、Au、Cu三种金属的还原性强弱顺序为Zn>Cu>Au,D项正确;
答案选B。
13.(23-24高三上·湖南长沙·阶段练习)下列对应离子方程式书写不正确的是
A.向溶液中加入溶液得到沉淀:
B.向酸性高锰酸钾溶液中滴加双氧水:
C.向溶液中滴加盐酸,有气泡产生:
D.向溶液中加入过量溶液,得到白色沉淀:
【答案】B
【详解】A.,与结合生成,,综上可写出,A正确;
B.向酸性高锰酸钾溶液中滴加双氧水,高锰酸钾做氧化剂,锰元素从+7价变为+2价,双氧水做还原剂,氧元素从-2价变为0价,根据得失电子守恒可以写出:, B错误;
C.向溶液中滴加盐酸,有气泡产生,与在酸性条件下发生氧化还原反应,方程式为:,C正确;
D.向溶液中加入过量溶液,得到白色沉淀,按照“少定多变”原则书写,少量考虑配比,过量不考虑配比,可以写出:,D正确;
故选B。
14.(25-26高一上·北京·月考)下列实验装置不能达到实验目的的是
A.除去中少量HCl
B.比较和的热稳定性
C.验证能与水反应
D.制备
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.装置中使用饱和NaCl溶液,Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度较小,而HCl易溶于水,因此可以有效除去Cl2中的HCl。气体应“长进短出”,即从左侧导管进入,右侧导管排出。该装置符合要求,能够达到实验目的,A正确;
B.加热时碳酸氢钠分解生成二氧化碳,二氧化碳使石灰水变浑浊,碳酸钠加热不分解,可通过此方法达到实验目的,B正确;
C.Cl2本身没有漂白性,故红色干布条不会褪色,Cl2与H2O反应生成的HClO有强氧化性,Cl2+H2OHCl+HClO,可以漂白红色布条,故湿润的红色布条褪色,可验证能与水反应,装置能够达到实验目的,C正确;
D.Fe(OH)2极易被空气中的O2氧化为Fe(OH)3,因此制备时需隔绝空气。图中装置未采取任何措施防止空气进入,滴加NaOH溶液时,空气会进入溶液,导致生成的Fe(OH)2迅速被氧化,D错误;
故选D。
15.(25-26高一上·陕西榆林·期末)下列括号中的物质是除去杂质所需的药品,其中错误的是
A.中有杂质(稀硫酸)
B.中有少量气体(氢氧化钠溶液)
C.溶液中有杂质(过量铁粉)
D.中有少量(灼热的氧化铜)
【答案】B
【详解】A. Cu中有杂质Fe,加入稀硫酸可与杂质Fe反应生成FeSO4和H2,而Cu不与稀硫酸反应,过滤后可除去杂质,A正确;
B.CO2中有少量HCl气体,使用氢氧化钠溶液:CO2和HCl均与NaOH反应,会同时除去CO2和HCl,不能选择性除去杂质HCl,B错误;
C. FeSO4溶液中有杂质CuSO4,使用过量铁粉:Fe与CuSO4反应生成FeSO4和Cu,过滤除去Cu和过量铁粉,杂质被去除且主体FeSO4不变,C正确;
D.CO2中有少量CO,使用灼热的氧化铜:CO与CuO反应生成CO2和Cu,CO被转化为CO2,杂质被除去且主体CO2不变,D正确;
故答案为B。
二、填空题
16.(23-24高一下·上海·期末)与的反应常用来检验的存在:。若溶液中含有,则加入溶液后的现象为 ,向加入后的混合溶液中再加入少量固体,观察到的现象是 ,产生该现象的原因是 。
【答案】 溶液变为血红色 产生红褐色沉淀 与氢氧根离子反应生成氢氧化铁沉淀,导致平衡逆向移动
【详解】若溶液中含有,加入溶液后的现象溶液变为血红色;再加入氢氧化钠固体,溶液中的与氢氧根离子反应生成氢氧化铁红褐色沉淀,原因是因为与氢氧根离子反应生成氢氧化铁沉淀,导致平衡逆向移动;
17.(25-26高一·全国·假期作业)回答下列问题。
(1)铁锈的主要成分是 ,而不是 。
(2)FeO、Fe3O4遇非氧化性酸(如HCl)时发生非氧化还原反应,但遇氧化性酸(如HNO3)时发生氧化还原反应,+2价的铁均被氧化成 价。
(3)Fe3O4中铁元素的化合价可看作既有+2价,又有+3价,且显+2价与+3价的铁的物质的量之比为 。因此 Fe3O4与盐酸、稀硫酸反应时,生成的Fe2+、Fe3+的物质的量之比为 。
(4)Fe3O4的组成可用 FeO·Fe2O3表示,但不代表Fe3O4是由FeO和Fe2O3组成的混合物,Fe3O4有固定的组成,是一种 物。
(5)由于Fe3O4与非氧化性酸反应生成铁盐和亚铁盐,故Fe3O4 碱性氧化物,而 FeO、Fe2O3属于 氧化物。
【答案】(1) 氧化铁 四氧化三铁
(2)+3
(3) 1∶2 1∶2
(4)纯净
(5) 不属于 碱性
【详解】(1)铁锈的主要成分是氧化铁,而不是四氧化三铁。铁锈是铁在潮湿空气中缓慢氧化形成的,其主要成分为 (含水氧化铁),通常简写为。故答案为:氧化铁;四氧化三铁;
(2)氧化性酸(如)具有强氧化性,可将 FeO 和中的 +2 价铁氧化为 +3 价铁。故答案为:+3;
(3)的化学式可看作,其中含1个+2价铁和2个+3价铁,故显+2价与+3价的铁的物质的量之比为1:2。因此 Fe3O4与盐酸、稀硫酸反应时,生成的Fe2+、Fe3+的物质的量之比为1:2。故答案为:1:2;
(4)是单一化合物,并非和的混合物,仅表示其组成结构,实际为具有固定组成的纯净物。故答案为:纯净;
(5)碱性氧化物 需满足:与酸反应只生成单一盐类和水。与盐酸反应生成和两种盐,不符合定义,故不是碱性氧化物。而和与酸反应仅生成一种盐和水,二者均属于碱性氧化物。故答案为:不属于;碱性。
18.(2024高一下·湖南·学业考试)铝和铁是日常生活中常见的金属。根据题意填空:
(1)将稀分别加入盛有铝粉和铁粉的试管中,反应一段时间后,溶液呈浅绿色的是盛有 (填“铝”或“铁”)粉的试管。
(2)将过量氨水加入到少量中,溶液 (填“无明显变化”或“变浑浊”)。
(3)实验室检验的试剂是 (填“KSCN溶液”或“稀盐酸”)。
【答案】(1)铁
(2)变浑浊
(3)KSCN溶液
【详解】(1)铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,硫酸亚铁溶液呈浅绿色;
(2)氨水呈碱性,与反应生成氢氧化铝沉淀,沉淀不继续与弱碱反应,则将过量氨水加入到少量中有氢氧化铝沉淀,溶液变浑浊;
(3)与KSCN溶液反应使溶液呈红色,实验室检验的试剂是KSCN溶液。
19.(2024高三·全国·专题练习)化合价和物质类别是整理元素及化合物知识的两个要素,可表示为“价—类”二维图。铁元素的“价—类”二维图如图所示,下列说法正确的是 。
A.工业上用CO还原炼铁,该反应为置换反应
B.中铁元素为+4价
C.维生素C能将转化为,该过程中维生素C作还原剂
D.浊液露置于空气中,由白色立即变为红褐色
E.FeO与稀硝酸反应生成Fe(NO3)2
F.Fe在氧气中燃烧,生成Fe3O4
G.FeCl2溶液可用KSCN溶液检验
【答案】CF
【详解】A.工业上用CO还原炼铁,发生反应:,该反应不是置换反应,A错误;
B.中铁元素为+2、+3价,B错误;
C.将Fe3+转化为Fe2+,Fe元素发生还原反应,可知维生素C表现还原性,作还原剂,被氧化,C正确;
D.Fe(OH)2浊液露置于空气中,白色迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,D错误;
E.硝酸具有强氧化性,和亚铁离子不能大量共存;FeO与稀硝酸反应生成Fe(NO3)3、NO、水,E错误;
F.Fe在氧气中燃烧,火星四射,同时生成黑色固体即Fe3O4,F正确;
G.KSCN溶液用于检验FeCl3溶液,G错误;
故答案为:CF。
20.(2023高三·全国·专题练习)回答下列问题:
(1)检验此久置氯水中存在的操作及现象是 。
(2)实验前需要对铁电极表面活化。在溶液中加入几滴溶液,将铁电极浸泡一段时间,铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是 。
【答案】(1)取少量久置氯水于试管中,先加入过量稀硝酸酸化,再加入少量溶液,若有白色沉淀生成,则证明原溶液中含有
(2)取少量溶液,滴入KSCN溶液,不出现红色
【详解】(1)的检验步骤为取少量久置氯水于试管中,先加入过量稀硝酸酸化,再加入少量溶液,若有白色沉淀生成,则证明原溶液中含有;
(2)该活化反应为,故通过检验可说明活化反应是否完成,具体操作为取少量活化后溶液于试管,滴加几滴KSCN溶液,若溶液不变红色,则说明活化反应已完成。
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专题07 铁及其化合物
内容提纲
☛第一层 巩固提升练(4大考点)
考点01 铁的单质
考点02 铁的氧化物
考点03 铁的氢氧化物
考点04 铁盐(Fe3+)和亚铁盐(Fe2+)
☛第二层 能力提升练
考点01 铁的单质
1、铁的物理性质:铁是一种有金属光泽的银白色金属,有良好的 和 。铁能 ,但其导电性不如铜和铝。密度是7.68g·cm-3,熔点是1535℃,沸点是2750℃,粉末为黑色。铁属于重金属、黑色金属、常见金属。铁能被 吸引
2、铁元素在自然界的存在形态——游离态和化合态均有
(1)像陨铁中的铁那样以单质形态存在
(2)以 价和 价 的形态存在,铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝,居第四位
二、铁的化学性质:铁是较活泼的金属,发生化学反应时可生成+2、+3两种价态的化合物,且Fe3+比Fe2+稳定。
在一定条件下,铁作为 能与 、 和 反应
①铁与 的氧化剂(如:盐酸、硫酸铜溶液等)反应,铁原子失去 个电子生成 铁的化合物
②铁与 的氧化剂(如:氯气、硝酸等)反应,铁原子则失去 个电子生成 铁的化合物
1、Fe与非金属反应
(1)Fe与O2的反应: (火星四射、剧烈燃烧、放出大量的热、生成黑色的固体)
(2)Fe在氯气中燃烧: (产生棕黄色的烟)
(3)Fe与硫的反应:
2、Fe与水蒸气的反应
装置Ⅰ
装置Ⅱ
实验装置
操作及现象
用小试管收集一试管气体,点燃,听到轻微的“噗”声,证明生成了
用火柴点燃肥皂泡,听到爆鸣声,证明生成了
实验结论
红热的铁能与水蒸气反应,化学方程式:
【微点拨】
①铁与水蒸气的反应实验中,湿棉花的作用是
②铁与水蒸气反应,日常生活中能用铁壶烧水是
③常温下,铁与水不起反应,但在水和空气里的O2等共同作用下,铁易被腐蚀
1.(25-26高一上·宁夏·月考)物质性质与用途对应关系错误的是
选项
性质
用途
A
四氧化三铁具有磁性
制作磁性材料
B
是红棕色粉末
用作红色油漆和涂料
C
铁具有延展性和导热性
铁可制作炊具
D
氯气是有毒气体
常用于自来水的消毒
A.A B.B C.C D.D
2.(25-26高一上·江苏苏州·期中)化学品在食品工业中有重要应用。下列说法不正确的是
A.活性炭可用作食品脱色剂 B.铁粉可用作食品脱氧剂
C.氯化钠可用作食品调味剂 D.氢氧化钠固体可用作食品干燥剂
3.(25-26高一上·北京·期末)常温下,下列物质可用铁制容器盛装的是
A.浓盐酸 B.浓硫酸 C.氯化铜溶液 D.硫酸铁溶液
4.(北京市东城区2025-2026学年高三上学期期末化学试题)下列方程式表达正确且水作氧化剂的是
A.高温下水蒸气与铁粉的反应:
B.金属钠与水的反应:
C.向过氧化钠固体中加水:
D.氯气溶于水:
考点02 铁的氧化物
1、物理性质比较
氧化物
性质比较
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗称
——
铁红
磁性氧化铁
颜色状态
铁的价态
水溶性
不溶于水
2、化学性质
(1)稳定性
①FeO不稳定,在空气中受热易被氧化为Fe3O4:
②Fe2O3和四氧化三铁很稳定
(2)与非氧化性酸(如:稀盐酸、稀硫酸)的反应
氧化亚铁和氧化铁属于 ,与非强氧化性酸反应生成
①FeO与盐酸反应:
②Fe2O3与盐酸反应:
③Fe3O4与盐酸反应:
4、主要用途:氧化铁俗称 ,常用作 和涂料,赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁原料
【微点拨】
①化合态铁的常见化合价只有+2价和+3价,Fe3O4是黑色具有磁性的晶体,可以看成由FeO和Fe2O3按物质的量之比1∶1组合而成的复杂氧化物,通常也可写成FeO·Fe2O3的形式,因此Fe3O4与盐酸反应可分别看作Fe2O3、FeO与盐酸反应,然后把两个反应式相加,Fe3O4+8HCl===2FeCl3+FeCl2+4H2O
②FeO、Fe2O3属于碱性氧化物,Fe3O4不属于碱性氧化物
③从价态分析,FeO有还原性,Fe2O3有氧化性,Fe3O4既有氧化性又有还原性。但FeO与Fe2O3中Fe元素价态相邻,两者不会反应。FeO、Fe3O4遇氧化性酸(如:HNO3)发生氧化还原反应,+2价的铁均被氧化成+3价
5.(25-26高一上·云南昭通·期末)离子反应能够反映出溶液中反应的实质。下列离子方程式书写错误的是
A.碳酸钙与稀盐酸反应:
B.氧化亚铁与稀盐酸混合:
C.钠与水反应:
D.氯气溶于水:
6.(25-26高一上·广西梧州·期末)古代利用绿矾制取硫酸。可发生如下分解反应:,下列关于该反应的说法,错误的是
A.属于还原产物 B.属于碱性氧化物
C.硫元素的化合价全部改变 D.绿矾既是氧化剂又是还原剂
7.(2026高一下·江苏·学业考试)在FeSO4溶液中投入一小块金属钠,反应完全后过滤,洗涤沉淀,然后在空气中灼烧沉淀,最终得到的固体物质是
A.Fe B.FeO C.Fe(OH)3 D.Fe2O3
8.(2025高二下·云南·学业考试)下列关于铁及其化合物的说法不正确的是
A.磁铁矿的主要成分是
B.沉淀可长期露置于空气中不变色
C.高炉炼铁是用还原剂将铁从它的化合物中还原出来
D.检验溶液中是否含有,可滴入KSCN溶液,观察溶液是否变红
考点03 铁的氢氧化物
物理性质比较
氢氧化物
性质比较
Fe(OH)2
Fe(OH)3
物质类别
二元弱碱
三元弱碱
颜色状态
白色固体
红褐色固体
铁的价态
溶解性
难溶于水
2、化学性质
(1)与非氧化性酸(如:稀盐酸、稀硫酸)的反应
①Fe(OH)2与盐酸反应:
②Fe(OH)3与盐酸反应:
(2)与氧化性酸(如:硝酸、浓硫酸)的反应
①Fe(OH)2与稀硝酸反应:
②Fe(OH)3与稀硝酸反应:
(3)与还原性酸(如:HI)的反应
①Fe(OH)2与HI反应:
②Fe(OH)3与HI反应:
(4)热稳定性:Fe(OH)2、Fe(OH)3受热均分解生成同价态的氧化物
①Fe(OH)2: (隔绝空气生成FeO,在空气中最终转化为Fe2O3)
②Fe(OH)3:
【微点拨】
①Fe(OH)2在空气中加热,在分解同时被O2氧化,化学方程式为:4Fe(OH)2+O22Fe2O3+4H2O,所以在
空气中加热Fe(OH)2得不到FeO
②Fe(OH)2中的Fe为+2价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性,但以还原性为主,与HNO3、浓硫酸等强氧化性酸发生的氧化还原反应而不是复分解反应
③Fe(OH)3中的铁为+3价,处于最高价态,只有氧化性,与HNO3、浓硫酸等强氧化性酸时发生的是复分解反应而不能发生氧化还原反应,但与氢碘酸(HI,I—有还原性)反应时则发生氧化还原反应
考点04 铁盐(Fe3+)和亚铁盐(Fe2+)
1、铁盐:含Fe3+的溶液呈棕黄色,Fe3+具有较强的氧化性
(1)氧化性
①Fe3+与Fe、Cu反应的离子方程式分别为:
②Fe3+与I-反应的离子方程式:
(2)特性——检验Fe3+:含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色,Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3 (血红色溶液)
(3)易水解:将FeCl3饱和溶液滴入沸水中制备Fe(OH)3胶体:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
2、亚铁盐:含有Fe2+的溶液呈浅绿色,Fe2+处于铁的中间价态,既有氧化性,又有还原性,但以还原性为主
(1)氧化性
①Fe2+与Zn反应的离子方程式:
原性:Fe2+遇Br2、Cl2、H2O2、NO(H+)等均表现
①Fe2+与Cl2反应的离子方程式:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
3、Fe2+与Fe3+的转化
在盛有氯化铁溶液的试管中加适量铁粉振荡后,溶液变成浅绿色,再加KSCN溶液,溶液 ,再加入氯水后,溶液变成
有关反应的离子方程式是2Fe3++Fe===3Fe2+、2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
【微点拨】
①检验Fe2+时不能先加氯水后加KSCN溶液,也不能将加KSCN后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氯水可能氧化SCN-)
②当溶液浓度较稀时,用观察法或加NaOH溶液的方法都不宜检验Fe2+和Fe3+的存在
③Fe3+、Fe2+、Cl-同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2+ (Cl-能还原酸性KMnO4,有干扰)
9.(25-26高一上·甘肃·月考)下列有关铁元素的代表物描述错误的是
选项
代表物
部分性质描述
A
Fe
在纯氧中燃烧生成
B
红褐色固体,难溶于水
C
红棕色粉末,制作油漆的红色颜料
D
其水溶液不能与氯气反应
A.A B.B C.C D.D
10.(24-25高一上·河南·期中)2024年巴黎奥运会的奖牌,除了使用黄金和白银之外,金牌的正中心镶嵌了一大块铁片,可谓是不折不扣的“铁牌”。下列关于铁和铁的化合物的叙述错误的是
A.铁在化学反应中一定是还原剂 B.氧化铁是碱性氧化物,能与酸反应
C.氢氧化铁是难溶性碱 D.透明的溶液中一定不存在
11.(21-22高一下·四川成都·期末)观察实验现象是科学探究的必要步骤,下列对实验现象描述错误的是
A.木炭在氧气中燃烧后生成黑色固体
B.少量二氧化碳通入澄清石灰水中,溶液变浑浊
C.氯化铁溶液中加入氢氧化钠溶液,出现红褐色沉淀
D.稀盐酸中加入少量铁锈,溶液变为黄色
12.(2024·四川绵阳·三模)化学与工农业生产、科学技术和日常生活密切相关。下列说法错误的是
A.“天和核心舱”电推进系统中的腔体采用的氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料
B.通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨,从而实现自然固氮
C.丹霞地貌的岩层因含磁性氧化铁而成红色
D.葡萄酒密封储存时间越长,质量越好,原因之一是储存过程中产生了有香味的酯
一、单选题
1.(24-25高一上·陕西榆林·期末)下列物质的主要(有效)成分与化学式不对应的是
A.磁铁矿主要成分— B.加碘盐的主要成分—
C.碳素钢主要成分—Fe D.漂白液有效成分—
2.(2024高一下·浙江·学业考试)铁是人体必需的微量元素,菠菜、芹菜、黑木耳和动物内脏等食品中富含铁元素。某研究小组为检验新鲜菠菜中的铁元素,采用如图所示步骤进行实验。
下列说法不正确的是
A.步骤②中研磨的仪器名称为研钵和研杵
B.步骤③中灰化是为了使菠菜中的C、H、O等元素转化成二氧化碳和水,使Fe元素以氧化物的形式残留下来,以便后续操作
C.步骤④中酸浸用到的试剂为稀盐酸或稀硝酸,使Fe元素以离子形式存在
D.步骤⑤属于固液分离,取其烧杯中的液体作为步骤⑥的原料
3.(24-25高一上·辽宁朝阳·阶段练习)下列题干描述与方程式对应正确的是
A.已知氧化性,向溶液中通入过量氯气:
B.含溶质个数比为1∶1的与在溶液中的反应:
C.澄清石灰水与过量的小苏打溶液反应:
D.氧化钙溶于水后形成的溶液能够导电,原因是CaO发生电离:
4.(22-23高一上·广东·期末)用表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.与反应,每生成转移的电子数为
B.高温下,与足量水蒸气反应,生成的分子数为
C.体积为的所含分子数都为
D.常温常压下,中含有个电子
5.(23-24高一上·四川成都·期末)下列离子在溶液中一定能大量共存的是
A. B.
C. D.
6.(22-23高一下·福建福州·期中)常温下,下列实验探究方案能够达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
将一块用砂纸仔细打磨过的铝片放入浓硫酸中,片刻后取出用蒸馏水冲洗后浸入溶液,观察铝片表面的现象
常温下,铝遇浓硫酸发生钝化
B
将铁锈溶于浓盐酸,再向溶液中滴入几滴溶液,观察溶液颜色变化
铁锈中含有二价铁
C
将大理石与盐酸反应产生的气体直接通入硅酸钠溶液产生白色沉淀
比较C、Si的非金属性强弱
D
将铁棒和铜棒用导线连接起来,插入盛浓硝酸的烧杯中,观察现象
比较Fe、Cu金属性强弱
A.A B.B C.C D.D
7.(23-24高一上·辽宁抚顺·期末)下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①转化
B.加热Fe(OH)3发生转化⑥,Fe2O3加水溶解可转化为Fe(OH)3
C.FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热,迅速被氧化成Fe2O3
D.维生素C能将Fe3+转化为Fe2+,该过程中维生素C作还原剂
8.(25-26高一上·北京·期末)下列操作中,溶液的颜色不发生变化的是
A.向溶液中滴加KSCN溶液
B.向溶液中滴加稀盐酸
C.向淀粉KI溶液中滴加氯水
D.向溶液中加入还原铁粉
9.(24-25高一上·辽宁沈阳·期中)每年10月23日上午6:02到晚上6:02被誉为“摩尔日”,这个时间的一种写法为6:02 10/23,形式与阿伏加德罗常数近似值相似。用代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1mol与足量反应转移电子数目为
B.常温常压下,11.2L CO气体中含有的碳原子数目为
C.56g Fe与足量反应生成的分子数目为
D.含1mol硫酸氢钾的溶液中氢离子数目为
10.(25-26高一上·吉林长春·期中)下列各组物质能通过单质间化合反应制得的是
A. B. C. D.
11.(22-23高一上·广西柳州·期末)下列实验能达到对应的目的的是
A
B
C
D
制取纯净的沉淀
证明过氧化钠与水反应放热
验证干燥的氯气没有漂白性
证明氧化性:
A.A B.B C.C D.D
12.(24-25高一上·江苏南京·阶段练习)废旧手机中含有贵金属金(Au),图是回收Au的简略流程图,下列说法错误的是
A.粉碎可以增大反应物的接触面积,加快反应速率
B.滤液a中的阳离子是Fe2+和Zn2+
C.在滤液b中加入过量的氢氧化钠溶液,会产生蓝色沉淀
D.由上述过程可知,Zn、Au、Cu三种金属的还原性强弱顺序为Zn>Cu>Au
13.(23-24高三上·湖南长沙·阶段练习)下列对应离子方程式书写不正确的是
A.向溶液中加入溶液得到沉淀:
B.向酸性高锰酸钾溶液中滴加双氧水:
C.向溶液中滴加盐酸,有气泡产生:
D.向溶液中加入过量溶液,得到白色沉淀:
14.(25-26高一上·北京·月考)下列实验装置不能达到实验目的的是
A.除去中少量HCl
B.比较和的热稳定性
C.验证能与水反应
D.制备
A.A B.B C.C D.D
15.(25-26高一上·陕西榆林·期末)下列括号中的物质是除去杂质所需的药品,其中错误的是
A.中有杂质(稀硫酸)
B.中有少量气体(氢氧化钠溶液)
C.溶液中有杂质(过量铁粉)
D.中有少量(灼热的氧化铜)
二、填空题
16.(23-24高一下·上海·期末)与的反应常用来检验的存在:。若溶液中含有,则加入溶液后的现象为 ,向加入后的混合溶液中再加入少量固体,观察到的现象是 ,产生该现象的原因是 。
17.(25-26高一·全国·假期作业)回答下列问题。
(1)铁锈的主要成分是 ,而不是 。
(2)FeO、Fe3O4遇非氧化性酸(如HCl)时发生非氧化还原反应,但遇氧化性酸(如HNO3)时发生氧化还原反应,+2价的铁均被氧化成 价。
(3)Fe3O4中铁元素的化合价可看作既有+2价,又有+3价,且显+2价与+3价的铁的物质的量之比为 。因此 Fe3O4与盐酸、稀硫酸反应时,生成的Fe2+、Fe3+的物质的量之比为 。
(4)Fe3O4的组成可用 FeO·Fe2O3表示,但不代表Fe3O4是由FeO和Fe2O3组成的混合物,Fe3O4有固定的组成,是一种 物。
(5)由于Fe3O4与非氧化性酸反应生成铁盐和亚铁盐,故Fe3O4 碱性氧化物,而 FeO、Fe2O3属于 氧化物。
18.(2024高一下·湖南·学业考试)铝和铁是日常生活中常见的金属。根据题意填空:
(1)将稀分别加入盛有铝粉和铁粉的试管中,反应一段时间后,溶液呈浅绿色的是盛有 (填“铝”或“铁”)粉的试管。
(2)将过量氨水加入到少量中,溶液 (填“无明显变化”或“变浑浊”)。
(3)实验室检验的试剂是 (填“KSCN溶液”或“稀盐酸”)。
19.(2024高三·全国·专题练习)化合价和物质类别是整理元素及化合物知识的两个要素,可表示为“价—类”二维图。铁元素的“价—类”二维图如图所示,下列说法正确的是 。
A.工业上用CO还原炼铁,该反应为置换反应
B.中铁元素为+4价
C.维生素C能将转化为,该过程中维生素C作还原剂
D.浊液露置于空气中,由白色立即变为红褐色
E.FeO与稀硝酸反应生成Fe(NO3)2
F.Fe在氧气中燃烧,生成Fe3O4
G.FeCl2溶液可用KSCN溶液检验
20.(2023高三·全国·专题练习)回答下列问题:
(1)检验此久置氯水中存在的操作及现象是 。
(2)实验前需要对铁电极表面活化。在溶液中加入几滴溶液,将铁电极浸泡一段时间,铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是 。
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