第四章 第二节 铁及其化合物-【创新教程】2027年高考化学总复习大一轮讲义

高考总复习化学 归纳提升·巧记 与非金属反应 与水反应 与水反应 Na NazO 与HC1反应 与盐溶液反应 及其 氧 与CO2反应 碱性Na2CO>NaHCO3 化合 物 与H20、CO2反应 溶解性：Naz CO3>NaHCO3 体系构 Na2CO3、 物 与SO2反应 稳定性：Na2CO>NaHCO3 NaHCO 与FeCl2反应 Naz O2 与HS反应 与酸反应速率：NaHCO,>Naz CO 与Na,SO3反应 固体加热 与品红溶液反应 CaCl2溶液或BaCl2溶液 鉴别 与酚酞溶液反应 盐酸 pH法 1.Na2O2:淡黄色固体，电子式为 (3)2Na2 O2 +2CO2==2Na2 CO3+02 (4)Na2 CO3 +HCI--Na HCO +NaCl Na+[xO:O]Na+,阴离子为O。 . (5)NaHCO3+HCI -NaCl+H,O+CO 核2.特殊的存放：Li保存在石蜡油中，Na、K保 (6)Na CO +2HCI=-2NaCI++CO,+HO 存在煤油中。 (7)Na,CO3+H,O+CO,=-2NaHCO 巧 3.钠与水（加酚酞）反应的五个现象 “浮、 5.鉴别Na,CO,与NaHCO,的4种方法 熔、游、响、红”。 (1)固体加热法； 4.重要反应的化学方程式 (2)逐滴滴加盐酸法； (1)2Na+2H,O=-2NaOH+H, (3)加CaCl2溶液或BaCl2溶液法； (2)2Na,O,+2H,O-4NaOH+O, (4)测等浓度溶液的pH法。 第二节 铁及其化合物 知识复盘>考点突破 打通教材融会贯通 考点一 铁及其氧化物和氢氧化物 必备知识·复盘 失去2e +26 一、铁 1.元素周期表中的位置与其物理性质 失去3eFe 易被 吸引 +26 色金属 良好的性 性、延展性 2.铁的化学性质 铁 地壳中的含量居 熔点较高 铁是较活泼的金属，发生化学反应时一般生 第位 成+2价、+3价两种价态的化合物。 在第周期族 ·86· 第四章金属及其化合物 Fe,O,+H2 二、铁的氧化物和氢氧化物 Lov 1.铁的氧化物 非金属入 非氧化性Fe2*+H2 酸 Fe() Fe2()3 Fe(O,(Fe2(O3·FeO) 单质 Fe) 氧化性Fe+或Fe2 物质 (氧化亚铁) (氧化铁) (四氧化三铁) 盐溶液 Fe2+ +2价(5写)，+3 铁的价态 十2价 十3价 (1)与非金属反应 价（占号） 反应的化学方程式 色、态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 俗名 铁红 磁性氧化铁 与S反应 Fe+S△FeS F()+2H Fe,()+6H 与非氧化 Fe3(O,+8H+= 与I2反应 Fe+l2△Fel =Fe2++ =2Fe3++ 性酸反应 H2) 3H() 与O2反应 3Fe+20,点槛re,0 3F()+ Fe2()3十 3Fe)+28HN() 1OHN)3(稀) 与Cl2反应 2Fe+3C12 点燃 °2 FeCl3 与氧化性 6HN)3= (稀) 心 酸反应 2Fe(N)3)3十 =9Fe(N)2)3+N)↑ 学 3H2(O 结论 的氧化性比的强 性 质 FeO+2HI (2)与水反应 与还原性 Fe,(+ Fes()+8HI- -Fel, 酸反应 6HI- Fe与水蒸气反应的化学方程式为 +H2() Fe0+CO Fe2()3+3C0 与还原 (3)与酸反应 高温 高温 Fe,O,+4CO高温 剂反应 3Fe十4C)2 Fe+CO2 2Fe+3C(O。 与H反应 2.铁的氢氧化物 物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 硝酸 过量 铁的价态 +2价 +3价 与稀HNO, 反应 色、态 白色固体 红褐色固体 硝酸 少量 与非氧化 Fe(OH)2 2HCI Fe (OH)+3HCI 性酸反应 FeCl,+2H,O FeCl+3H,O 与浓H2SO4、浓 常温下钝化，加热分别生成 3Fe(OH)2+ HNO,反应 SO2、NO2 化 Fe(OH)3+ 学 与氧化性 10HNO3(稀) 3HNO 酸反应 特别提醒] ①与氧化性酸反应一般不产生氢气 性 Fe(NO3)3+3H2O (4)与盐反应 令 Fe与CuSO,、FeCL溶液反应的化学方程式分 与还原性 Fe OH)2+2HI 2Fe(OH)3+6HI 别为 酸反应 =Fel,+2H,O [特别注意] 不稳定：Fe(OH)2 不稳定： 1.铁元素有+2价、十3价等价态，反应环境不 热稳定性 同，反应产物也可能不同，铁与非氧化性酸 AFe0+H0(隔2Fe(oH,A 绝空气) Fe2Os+3H2O 反应生成Fe+。少量Fe与氧化性酸反应 生成Fe3+,过量Fe与氧化性酸反应生 制法 可溶性碱与亚铁盐可溶性碱与铁盐 成Fe2+。 溶液反应 溶液反应 2.许多题目将反应Fe十2Fe3+—3Fe2+设置为 4Fe (OH)2+O2 2H2O 隐藏反应，如Fe与Fe,O,的混合物溶于盐酸 转化 4Fe(OH)3,颜色变化：白色→灰绿 时，需要注意生成的Fe3+还能氧化单质铁。 色→红褐色 ·87 高考总复习化学 名师点拨 分析铁的化合物时的“两分清' 题组集训·练透 (1)价态要分清 ◆[题组1]铁及其化合物的性质 要注意单质铁被不同氧化剂氧化时，产 1.磁石有纳气平喘的功能，《本草经集注》中有 物不同；要注意不同价态的化合物所表 磁石炮制用药的记载：能吸针者为上品，称 现的不同的化学性质，如Fe3+以氧化 净磁石，采集日久，为呆磁石；取上品武火煅 性为主，Fe2+以还原性为主。 至红透，醋淬，此法后代一直沿用，下列有关 (2)颜色要分清 磁石说法正确的是 () 铁的化合物“五颜六色”，一定要记牢： A.上品净磁石为纯净物 Fe2+溶液为浅绿色，Fe3+溶液为棕黄 B.净磁石采集日久变为呆磁石，是发生了 色，Fe(SCN)3溶液为红色，Fe(OH)3 分解反应的缘故 胶体为红褐色，Fe(OH),沉淀在空气中 C.磁石的主要成分是FeO 的颜色变化为白色→灰绿色→红褐色， D.醋淬磁石涉及氧化还原反应 Fe(OH)3沉淀为红褐色固体，FeO3为 2.乳酸亚铁是一种常用的补血剂，乳酸亚铁易 红棕色，FeO、FeO、FeS均为黑色。 溶于水，可由乳酸和碳酸亚铁反应制得，现 个自主预诊 以铁屑制备乳酸亚铁的过程如图所示： FeSO 1.易错辨析（正确的打“/”，错误的打“×”） NH HCO FeCO3乳酸乳酸亚 铁屑稀硫酸 溶液 沉淀 铁溶液 (1)铁位于元素周期表中第四周期ⅧB族 残渣 ( ) (1)加入稀硫酸可能发生反应的离子方程式 (2)FeCL,腐蚀Cu刻制印刷电路板，说明铁 有 比铜金属性强 (2)写出加入NH,HCO3溶液发生反应的化 (3)Fe分别与Cl2和盐酸反应所得氯化物相 学方程式： 同 ( ) (3)能否用酸性KMnO,溶液检验乳酸亚铁 (4)常温下可用铁制容器储存、运输浓硝酸、 溶液中的Fe+? (填“能”或“不 浓硫酸 能”)，其理由为 (5)铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X,) 反应生成物均为FeX ( ) ◆[题组2]有关铁及其化合物的计算 (6)铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应 3.把22.4g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸 均能得到Fe3O 中，如反应只收集到0.3 mol NO,和 (7)配制氯化铁溶液时，将氯化铁溶解在较 浓的盐酸中再加水稀释 0.2 mol NO,下列说法正确的是() HCIoa FeCl,(aq)△无水 A.反应后生成的盐只为Fe(NO3)3 (8)Fe,O- B.反应后生成的盐只为Fe(NO3)2 FeCL3,在给定的条件下能实现转化 C.反应后生成的盐为Fe(NO3)3和 Fe(NO3)2,其物质的量之比为1：3 2.铁有+2、+3价两种价态，单质铁与 D.反应后生成的盐为Fe(NO3)3和 (填下列编号，下同)反应时只生成十3价铁；与 Fe(NO)2,其物质的量之比为3：1 反应时只生成十2价铁；与 4.某铁的“氧化物”样品，用5mol/L的盐酸 反应时既生成+2价铁也生成十3价铁。 140mL恰好完全溶解，所得溶液还能吸收 所选试剂：①CL2②O2③H,O(g)④S 标准状况下0.56L氯气，使其中Fe2+全部 ⑤盐酸⑥稀硝酸（足量）⑦稀硫酸 转化为Fe3+。该样品可能的化学式是 ⑧CuSO.溶液⑨FeCL,溶液 ·88 第四章金属及其化合物 A.Fe2Og B.FesO 稀硫酸 NaOH溶液 C.FeOs D.FesO, FeSO, 题后归纳确定铁的氧化物组成的基本 溶液 稀硫酸 过量 铁粉 水 铁粉 方法 ② 设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比 NaOH 为m:n, 溶液 NaOH溶液 则氧化物中e:nO》一器：合=a:b, 煤油 FeSO NaCI溶液 溶液 -FeSO4溶液 若a:b=1:1,则铁的氧化物为FeO: ⊙ ② ⑤ 若a:b=2:3,则铁的氧化物为Fe2O3; (1)若用②装置制备，简述制备原理与操作 若a:b=3:4,则铁的氧化物是FeO4或 为 FeO与Fe2O3按物质的量之比为1：1组 成的混合物或FeO、Fe2O3、Fe3O,的混合 (2)⑤中的苯能否用CCL.替换 理由是 物（其中FeO、Fe2O3物质的量之比为 1:1,FeO4物质的量为任意值)。 (3)若用④制备，试管中的现象为 ◆[题组3]Fe(OH)2的制备 有关反应的化学方程式为 5.有关铁的化合物的说法中，错误的是( NaOH 题后反思 防止Fe(OH)2氧化的方法 溶液 (1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除其中的 煤油 FeSo 氧气。 圈溶液 (2)将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入 A.Fe(OH)2是一种黑色固体，不稳定，在空 盛有亚铁盐溶液的试管底部，并慢慢挤出 气中易被氧化转变为红褐色 NaOH溶液。 B.由图示操作可制取Fe(OH), (3)在亚铁盐溶液上面充入保护气，如H2、 C.Fe3O、Fe(OH)3都可以由化合反应制得 N2、稀有气体等。 D.Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能产生丁 (4)在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物 达尔效应 油等。 6.下列各图中能用于制备Fe(OH),的装置是 (5)用Fe作阳极，石墨作阴极，电解NaOH溶 (填序号)。 液，利用新产生的Fe+与OH反应制取。 考点二 Fe2+、Fe3+的性质、转化及检验 备知识·复盘 (2)特性：含有Fe3+的盐溶液遇到 溶 一、亚铁盐和铁盐 液时变成红色。 1.亚铁盐(Fe+) (3)易水解：饱和FeCL,溶液滴入沸水中反应 含有Fe+的溶液呈浅绿色，Fe2+既有 性，又有 性，Fe+与Zn、CL,反应的 的化学方程式： 离子方程式分别为 二、Fe+、Fe3+的检验 2.铁盐(Fe3+) 1.用KSCN溶液和氯水 (1)氧化性：含有Fe3+的溶液呈 色，Fe3+ 具有氧化性，Fe3+与Cu反应的离子方程 溶加KSCy一无明显现象加氧水溶液变 红色 →Fe+ 式为 液溶液 →溶液变红色→Fe+ ·89· 高考总复习化学 2.用NaOH溶液 (3)向盛有2 mL FeCl溶液的试管中加入过量 白色沉淀→灰绿色→红褐色 铁粉，充分反应后静置，滴加KSCN溶液无 溶加NaOH →Fe4 明显变化；静置，取上层清液滴加几滴氯水， 液溶液 溶液变红，证明Fe+具有还原性 →红褐色沉淀→Fe+ 3.含Fe+、Fe3+的混合溶液中Fe+、Fe3+的 (4)检验绿矾晶体是否已氧化变质，可将绿 矾晶体溶于稀H,SO,后滴加KSCN溶 检验 液，再观察溶液是否变红 () 混合溶液 滴加KSC →溶液变红色，说明含 (5)中性溶液中可能大量存在Fe3+、K+、 溶液 C1F、SO 有Fe3+ 混合溶液 滴加酸性 (6)F KMnO.溶液紫色褪 点#FeCL NaOH(ag)Fe(OH)2中的 KMnO,溶液 反应均能实现 去，说明含有Fe+。 (7)向某溶液中加入含Fe2+的溶液后，无明 4.Fe+的特征检验方法 显变化。当再滴加几滴新制氯水后，混 滴加K,[Fe(CN)] 溶液 产生蓝色沉淀，说明 合液变成红色，则该溶液中一定含有 溶液 SCN () 溶液中含有Fe+,3Fe++2[Fe(CN)]3 2.下列括号内的为杂质，请选择合适的试剂进 Fe[Fe(CN),]2。 行除杂。 名师点拨 (1)Fe2+(Fe3+): 检验Fe2+和Fe3+时的注意事项 (2)FeCla (FeCl2): (I)检验Fe2+时不能先加氯水后加KSCN (3)FeCl,(CuCl,): 溶液，也不能将加KSCN后的混合溶 (4)Fe(Al): 液加入到足量的新制氯水中（新制氯水 (5)Fe,O (Al2OSiO2): 可以氧化SCN)。 (6)Cu+(Fe+):原溶液 加 或通 (2)当溶液浓度较稀时，利用观察法或加 NaOH溶液的方法都不宜检验Fe+和 Cu2+(Fe3+)加过量 或 或 Fe3+的存在。 Fe(OHA,Cu+过滤含Cu+溶液。 (3)Fe3+、Fe+、Cl同时存在时不能用酸 性KMnO,溶液检验Fe2+(CI厂能还原 题组集训·练透 ◆[题组1]Fe2+、Fe3+的相互转化 酸性KMnO,溶液，有干扰)。 1.实验室常采用点滴板来完成部分实验，既可 (4)检验Fe2+、Fe3+的其他方法 节约药品，又便于观察实验现象。对图中所 ①检验F+最好、最灵敏的试剂是铁氰化钾 示实验说法错误的是 K[Fe(CND,]溶液：3Fe++2[Fe(CN)下 pH试纸KI-淀粉溶液 =-Fe[Fe(CN)s]2Y(蓝色)。 ②检验Fe3+也可用苯酚(CHOH),在 分4 FeCl,溶液中滴加苯酚，溶液显紫色。 生锈铁屑NazO, 个自主预诊 A.将少量新制氯水滴人1号或2号孔穴 中，都体现了新制氯水的漂白性 1.易错辨析（正确的打“/”，错误的打“×”） B.向3号孔穴中加稀硫酸后，若滴入少量 (1)向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变 KSCN溶液，溶液变红，则溶液中存在Fe3+ 色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一 C.向3号孔穴中加稀硫酸后，若滴入少量酸 定含有Fe2+ 性KMnO,溶液，溶液紫色褪去，则溶液 (2)硫酸亚铁溶液中加入用硫酸酸化的HO2: 中存在Fe+ Fe2++2H+H,O,-Fe+2H,O D.向4号孔穴中滴加FeCl3溶液，有气泡冒 出并产生红褐色沉淀 ·90 第四章金属及其化合物 2.如图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。 C.将某种铁的氧化物溶于足量的稀硫酸 下列说法正确的是 中，取其溶液滴加酸性KMnO,溶液，振 含SO2的 荡，溶液褪色，原氧化物中含有十2价铁 溶液a 尾气 空气 D.向久置的FeCl2溶液中滴入用硫酸酸化 Fe,(SO,) 溶液b 溶液c 酸性溶液 的H,O2溶液，溶液变黄，滴加KSCN溶 液，溶液变成红色，说明发生氧化还原反 A.加入Fe2O3可以使溶液c转化为溶液a 应，且氧化性：H,O,<Fe3+ B.溶液b中阳离子只有Fe ◆题组3]拓展应用 C.溶液a→b的反应中，每消耗64gSO2,就 5.炼铁的矿石主要有赤铁矿、磁铁矿和菱铁矿 有2 mol Fe3被氧化为Fe2+ 等。在测定磁铁矿中铁的含量前，通常要对 矿石进行预处理。对矿样进行预处理后，用 D.操作Ⅱ发生反应的离子方程式为4Fe+ 重铬酸钾标准溶液可测定铁矿石的含铁量， +2H++O2-4Fe3++2H2O 现有两种对矿样进行预处理的方法如下： 题后归纳 “铁三角”中的转化关系 出教国森之区的 方法 只有还原性 方法L至溶被门商加mL锦流 至溶液滴加K心，0流 坞限的加热 至蓝色 适 呈浅黄色 呈蓝色 失 SC:溶液 (俊弱氣化多 FeC、 NO,(强氧化剂) 已知： AI H,S0,(浓) I.Sn、Hg、Ti在溶液中可存在的形式有 C0等 等 (还原剂) Sn2+(无色)、Sn4+(无色)、Hg+、Hg+、 Fe2+ Fe、Zn、Cu、H,S、KI等 Ti8+(紫色)、TiO+(无色)，Sn2+能与 CL2、02、HN03、HS04(浓)、KMn04(H)等 Fe 既有氧化性 (强氧化剂) KCr2O,反应，且Sn2+也能与Hg2+反应， 又有还原性 只有氧化性 氯化汞溶于水，氯化亚汞是白色难溶固体； ◆[题组2]Fe2+、Fe3+的检验 Ⅱ.钨酸钠(Na2WO)可作指示剂，若+6价 3.将0.2mol·L1的K1溶液和0.05mol·L1 钨被还原为+5价钨，溶液由无色变为 Fe(SO)3溶液等体积混合充分反应后，取混 蓝色； Ⅲ.Sn+和T+均具有还原性，氧化性： 合液分别完成下列实验，能说明溶液中存在化 学平衡2Fe3++2I一2Fe++L,的是 Cr,O号>Fe3+>wO2; Ⅳ.二苯胺硫磺钠本身无色，被氧化后呈现 紫红色 A.向混合液中滴入KSCN溶液，溶液变 请回答下列问题： 红色 (1)反应②后得到的悬浊液中固体物质为 B.向混合液中滴入AgNO3溶液，有黄色沉 (写化学式) 淀生成 (2)过程①发生反应的离子方程式为 C.向混合液中滴入K3[Fe(CN)。]溶液，有 蓝色沉淀生成 (3)反应③中含铁元素的离子发生的反应： D.向混合液中滴入淀粉溶液，溶液变蓝色 :反应③中溶液变蓝，说明 4.下列有关离子（或物质）的检验、现象及结 (4)矿样预处理后，加入H2SO-H3PO4混 论，都正确的是 ( ) 酸溶液，以二苯胺硫磺钠为指示剂，用重铬 A.向某溶液中滴加氯水，再滴加KSCN溶 酸钾标准溶液可测定铁矿石的含铁量，当 液，溶液变成红色，该溶液中一定含 现象，说明达到了滴定终点。 有Fe2+ (5)现称取0.4g矿样进行实验，最终消耗 B.向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液变成 0.02mol/LK,Cr2O,标准溶液20.00mL, 红色，该溶液中一定不存在Fe+ 则矿样中含铁的质量分数为 ·91 高考总复习化学 考点三（素养）“价-类”二维图在铁及其重要化合物转化关系中的应用 续表 必备知识·复盘当 化合价变化 转化关系 反应的化学（离子）方程式 一、铁及其重要化合物转化关系(“价类”二维 Fe2O3+-6H+- 图) 2Fe3++3H20 铁 Fe2O3→Fe3+ Fe3++30H- 元素的化 +3 e,0 FeCl→Fe(OH Fe3+-Fe(OH) Fe(OH)3 Fe,O. +3+3 价 +2 FeO Fe(OH)3→Fe3+ Fe(OH)3+3H- Fe(OHD3→FeO Fe3++3H2O 2Fe(OH)3 Fe -Fe0: +3H2O 单质 氧化物 盐 碱 物质类别 二、Fe2+和Fe3+ 的转化 化合价变化 转化关系 反应的化学（离子）方程式 Fe2+氧化剂 Fe3+ 还原剂 Fe+2Ht—Fe2++ 完成下列变化反应的离子方程式，体会 H2个，2Fe3++Fe Fe2+与Fe3+转化条件。 -3Fe2+ 1.将H,S通入FeCL溶液中产生黄色沉淀： Fe→Fe2 0→+2 Fe→Fe3O4 3Fe+202 点燃FeO:, 0→+3 Fe→Fe3+ 3Fe十4H,O(g)商温 2.将FeCL,溶液滴入KI-淀粉溶液，溶液变蓝： FeaO+4H2 3.用FeCL3溶液腐蚀废旧线路板上的铜箔： 2Fe十3C,点槛2FC 4.将H2O。滴入到酸性FeCL2溶液中： 2Fe2++Cl2-2Fe3+ +2C1,2Fe2++H2O2 5.FeCl2溶液滴入到HNO3溶液中，有无色气 Fe2+→Fe3+ +2H+ 2Fe3+ 体放出： +2→+3 Fe(OH)2- +2H2O +2→0 Fe(OH)3 4Fe (OH)2+Oz+ FeO→Fe 2H20 4Fe(OH)2 个自主预诊 CO+FeO △Fe 1.易错辨析（正确的打“√”，错误的打“×”） +CO2 (1)FeO有还原性，能被氧化成FeO Fe2++20H- ( ) Fe(OH)2 (2)向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说 Fe2+→Fe(OH)2 FeO+2H+-Fe2+ 明不含Fe+ () +2→+2 FeO→Fe2 +H2O Fe(OH)2→Fe2+ (3)用酸性KMnO,溶液检验FeSO,溶液中 Fe(OH)2+2H+= 是否含有Fe(SO4)3 () Fe2++2H2O (4)向某溶液中加入NaOH溶液，直接得到 3CO+Fe2Og 高退2Fe 红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3+ +3→0 Fe2O3→Fe +3C02 (5)Fe分别与氯气、硫反应得到的产物中铁 +3→+2 Fe3+->Fe2 2Fe3++Fe-3Fe2+, 元素化合价相同 () 2Fe3++Cu =Cu2+ (6)磁带可由四氧化三铁涂覆在胶带上制 +2Fe2+ 成，Fe3O具有磁性 ·92· 第四章 金属及其化合物 (7)FeCl3可与铜发生置换反应 () 溶液变红，大 (8)Fe+既可以转化为Fe,又可以转化为 约10s红色褪 Fe3+,因此Fe2+既有氧化性又有还原性 去，有气体生 () 5滴1.5mol·L'H02溶液 成（经检验为 2.铁元素是重要的金属元素，含有铁元素的物 2mL0.15 mol-L'FeCl2溶 O2)。取褪色 质在人类的生产生活中有着重要的应用。 液（盐酸酸化，pH<1)、2滴 0.1mol·L'KSCN溶液 后溶液少许， Fe2O(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) 滴加盐酸和 BaCl2溶液，产 △H<0是炼铁工业中的主反应。在指定条 生白色沉淀 件下，下列选项所示的物质间转化能实现 的是 溶液变红且不 KCIO(ag 褪色，有气体 A.Fe(OH)(s)- KOH(aq →FeO(aq) 02 生成（经检验 ② NH·H2 2mL0.15mol·L FeCL2溶 为O2),经检验 B.FeCla (aq) →Fe(OH),(胶体) 液（盐酸酸化，pH<5)、2滴 O.1mol·L'KSCN溶液 有丁达尔效应 C.Fe2+(aq) Cu-Fe 产生 稀H,SO, D.Fe,O FeSO (aq) 溶液变红且不 褪色，滴加盐 题组集训·练透 酸和BaCl2溶 ◆[题组1]铁及其化合物间的转化 2mL0.15mol.L FeCl2溶 液，无白色沉 液（盐酸酸化，pH<5)、2滴 1.Fe3+可与H,O、SCN、F等配体形成使溶 圈0.1mol·LKSCN溶液 淀生成，经检 验无丁达尔效 液呈浅紫色的[Fe(H,O)]3+、红色的 应产生 [Fe(SCN)]3、无色的[FeF。]3-配离子。 某同学按如下步骤完成实验： 下列说法错误的是 ( A.①说明加H2O2溶液时发生了2个氧化 H20 KSCN NaF 还原反应 Fe(NO)9HO(s) 溶液I 溶液Ⅲ 溶液Ⅲ (黄色) (红色) (无色)】 B.②中红色溶液中含有Fe(OH)3胶体 已知：向Co+的溶液中加入KSCN溶液生 C.①②可以判定酸性条件下H,O,可以氧 成蓝色的[Co(SCN)4]2;Co+不能与F形 化Fe+和SCN,且酸可抑制Fe3+水解 成配离子。下列说法不正确的是() D.③中发生的氧化还原反应为4Fe+十O A.溶液I中溶液呈黄色可能是由Fe3+水解 +4H+—4Fe3++2H2O 产物的颜色造成 3.硫酸亚铁是重要的化工原料。 B.溶液Ⅱ、Ⅲ的颜色分别为红色和无色，说 I.(1)由FeSO,溶液制备硫酸亚铁晶体的 明其中不存在[Fe(H,O)s]3+ 方法是 C.可用NaF和KSCN溶液检验FeCl,溶液 。 检验晶体中FeSO是否完全变质， 中是否含有Co+ 将晶体溶于水，加 (填试剂)。 D.[Fe(H2O).]3+中H一O-H的键角大于 (2)FeSO,溶液与过量的NH4HCO3溶液混 合，可以得到含FCO,的浊液，离子方程式 H2O分子中H一O一H的键角 是 ◆[题组2]基于Fe+、Fe3+相互转化的实验 探究 Ⅱ.氧化铁黄(FeOOH)是一种黄色颜料，具 2.某实验小组用KSCN溶液和FeCl2溶液探 有非常好的耐光性和耐碱性，是氧化铁的一 究F2+的还原性时出现异常现象，实验 水合物。以FeSO·7H2O为原料制备 如下： FeOOH的流程如下： ·93· 高考总复习 化学 氨气 ②t,~t2时段，经历的反应为12Fe++3O, FeSO,溶液→氧化一→过滤→洗涤 成品 干燥→ +2H,O—4 FeOOH+8Fe3+,该过程 个 氧化铁黄 pH继续平缓下降的原因可能是 空气 回答下列问题： (5)判断流程中产品洗涤干净的方法是 (3)若在实验室完成上述制备，不需要使用 的仪器是 (填标号)。 (6)氧化铁黄(FeOOH)纯度可以通过产品 的耗酸量确定，如图所示。 过量H,SO,标准溶液 @g氧化铁黄 溶液b 千燥剂 加热溶解 NaC,O,溶液 0 溶液c NaOH标准溶液 滴定 (4)“氧化”时，溶液pH变化记录如图所示。 已知：Fe3++3CO ==[Fe(CO)3]3, PHA [Fe(C,O,)3]3不与稀碱液反应。 60 ①在溶液c中滴加NaOH标准溶液，使用 4.0 的指示剂为 2 ②若实验时加入了n1mol的HSO4,消耗 0 专时间 n2 mol NaOH,设氧化铁黄的摩尔质量为 ①0~t时段，pH快速下降的原因是反应生 Mg·mol,则氧化铁黄样品纯度为 成了FeOOH和H,SO,该反应的化学方程 (用含、n1、n2、M的代数式表示)。 式为 ③测定时，若滴人NaC,O,溶液不足量，会使 实验结果 (选填“偏大”“偏小”或 “无影响”)。 感悟真题>高考知势 研析真题素养培育 真题细研·探究 续表 例](2024·全国新课标卷)实验室中利用 一是理解与辨析能力，要求掌握常见反应 核心的原理、实验操作等基本知识，二是分析 如图装置验证铁与水蒸气反应。下列叙述 素养与推测能力，要求能够根据原理分析实验 错误的是 () 操作，三是产物的检验等 还原铁粉 湿棉花 素养演练·品悟 1.(2025·黑吉辽蒙卷)微粒邂逅时的色彩变 O 化是化学馈赠的视觉浪漫。下列对颜色变 化的解释错误的是 ( 肥皂液 A.反应为3Fe(s)十4H,0(g)商温Fe,0,(s) 颜色变化 解释 +4H2(g) 空气中灼烧过的 2CuO C2 Hs OH B.酒精灯移至湿棉花下方实验效果更佳 铜丝伸入乙醇 -CH3CHO+Cu2O C.用火柴点燃肥皂泡检验生成的氢气 中，黑色铜丝恢 复光亮的紫红色 +H2O D.使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉 思维导引 Mg(OH)2悬浊 3Mg(OH)2(s)+ 试题本题以铁与水蒸气反应实验，考查实验原 液中加入FeCl3 立意理、产物中氢气的验证等知识 B 2Fe3+ 2Fe(OH)(s) 溶液，固体由白 考查一是铁与水蒸气反应原理，二是实验操作 色变为红褐色 +3Mg2 内容及产物的检验 ·94。 第四章金属及其化合物 续表 颜色变化 解释 FeSO,溶液中加入 Fe2++[Fe(CN)6]3 (3)步骤③中选用足量的HO2,理由是 K3[Fe(CN)6],浅 绿色溶液出现蓝 +K KFe Fe (CN)6] 分批加入HO2,同时为了 ,溶液要 色浑浊 保持pH小于0.5。 K2Cr2On溶液 (4)步骤⑤的具体实验操作有 中加入NaOH Cr2O号-+20H ,经干燥得到硫酸铁铵晶体 D 溶液，溶液由橙 2CrO2+H2O 样品。 色变为黄色 2.(2023·浙江1月选考卷)探究铁及其化合物 情境试题·专练 4.(化学与实验情境)FeCL,是中学常见的试 的性质，下列方案设计、现象和结论都正确 剂，某实验小组用以下装置制备FeCl固 的是 体，并探究FeCl,溶液与Cu的反应。 实验方案 现象 结论 已知：FeCl3晶体易升华，FeCl3溶液易 水解。 往FeCl2溶液中短时间内无Fe2+的氧化能 I.FeCL,的制备 加入Zn片 明显现象 力比Zn+弱 碱石灰 往Fe2(SO4)3溶 溶液先变成 Cl2 铁粉 液中滴加KSCN Fe3+与SCN B 血红色后无 制备C2 溶液，再加入少量 的反应不可逆 明显变化 K2S04固体 收集器 将食品脱氧剂样 冷水 食品脱氧剂样 品中的还原铁粉溶液呈浅 溶于盐酸，滴加绿色 品中没有+3 价铁 浓盐酸 KSCN溶液 向沸水中逐滴加 Fe3+先水解得 5一6滴饱和 溶液先变成 Fe(OH)3再聚 D 红褐色再析 FeCl3溶液，持续 出沉淀 集成Fe(OH)3 煮沸 沉淀 3.硫酸铁铵[NH,Fe(SO4)2·xH,O]是一种 (1)装置C中碱石灰的作用是 重要铁盐。为充分利用资源，变废为宝，在 实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵， (2)F的名称为 ,从D、E、F中选 具体流程如下： 择合适的装置制备纯净的CL2,正确的接口 顺序为a→ (可选试剂：饱和食盐 废渣 水、无水氯化钙、NaOH溶液、浓硫酸、碱石灰， H2S0180 957 屑 滤液 5%H:0 体(NH,):sO 破酸铁 仪器可重复使用)。 (3)写出装置D中制备CL2的离子方程式 回答下列问题： 0 (1)步骤①的目的是去除废铁屑表面的油 Ⅱ.探究FeCl3溶液与Cu的反应 污，方法是 向4mL0.1mol/L FeCl3溶液中滴加几滴 (2)步骤②需要加热的目的是 ,温 0.2mol/L KSCN溶液，溶液变红；再加入 度保持80~95℃，采用的合适加热方式是 过量Cu粉，溶液红色褪去，不久有白色沉 。 铁屑中含有少量硫化 淀产生。查阅资料可知：CuCI和CuSCN均 物，反应产生的气体需要净化处理，合适的 为难溶于水的白色固体。针对白色沉淀同 装置为 (填标号)。 学们有以下猜想： ·95高考总复习化学 (5)称量前，若无水N,CO,保存不当，吸收了一定量水 分，此时NaCO,含量偏低，所以用其标定HCI浓度时， 会使结果偏高，A项符合题意，故答案为A。 答案：(1)aefbcgh将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的 小孔 (2)使氨盐水雾化，可增大与二氧化碳的接触面积，从而 提高产率（或其他合理答案） (3)NH·HO+NaC+CO,=NHC+NaHCO3￥ (4)①0.84②蒸发浓缩、冷却结晶过滤(5)A 情境试题·专练 4.D[A项，任何受热分解产生无毒气体的物质才可以作 食品膨松剂，错误；B项，化学方程式未配平，应为 2 NaHCO,△Na,CO,+H,0+CO,◆，错误；C项， NHCO,作膨松剂时，也可以与有机酸混合使用，错误； D项，复合膨松剂遇水产生CO2,所以应在干燥的环境中 保存，正确。 第二节铁及其化合物 知识复盘·考点突破 考点一必备知识·复盘 一、1.磁体导热导电四I四银白2.(1)O2、 Cl,S.l,(2)3Fe+4H,O(g)高温Fe,0,+4H,(3)Fe十 2H+-Fe2+H2 Fe+4H+NO- =Fe3+十 NO◆+2H,O3Fe+8H++2NO-3Fe2++2NO个+ 4H2O(4)Fe+CuSO1==FeSO1十Cu、Fe+2FeCl =3FeCl 二、1.Fe2++2Fe3++4H2O3Fe(NO,)3+N0个+5H,O 14H,O 2FeL,+12+3H,O 3Fel,+12++4H,O 2.3Fe(NO3 )+NO+8H2O 2Fel,+1,+6H2O 自主预诊 1.(1)×(2)×(3)×(4)/(5)×(6)/(7)/ (8)X 2.①⑥④⑤⑦⑧⑨②③ 题组集训·练透 1.C 2.解析：由题给流程可知，铁屑加入稀硫酸酸浸时，铁的氧 化物和铁与稀硫酸反应、过滤得到滤渣和硫酸亚铁溶 液；向硫酸亚铁溶液中加入碳酸氢铵溶液，将硫酸亚铁 转化为碳酸亚铁沉淀，过滤得到碳酸亚铁；向碳酸亚铁 中加入乳酸，将碳酸亚铁溶解转化为乳酸亚铁溶液。 (1)由分析可知，铁屑中加入稀硫酸可能发生的反应为 氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，反应生成的硫酸 铁的氧化性强于稀硫酸，先与铁反应生成硫酸亚铁，后 稀硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的离子方程 式可能为FeO3十6H =2Fe++3H2O、2Fe++Fe =3Fe2+、Fe+2H+-Fe2++H2A: (2)由分析可知，向硫酸亚铁溶液中加入碳酸氢铵溶液 的目的是将硫酸亚铁转化为碳酸亚铁沉淀，反应的化学 方程式为FeSO,+2NH,HCO =FeCO3￥ (NH1)2SO,+CO2↑+H2O; (3)由于乳酸根离子也能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化 还原反应使溶液褪色，所以不能用酸性高锰酸钾溶液检 验乳酸亚铁溶液中的亚铁离子。 答案：(1)FeO3十6H—2Fe+十3H,O、2Fe3+十Fe -3Fe2+、Fe+2H+—Fe2++H2个 (2)FeSO+2NH HCO=FeCO+(NH),SO+ CO2A十HO (3)不能乳酸根离子也能被酸性高锰酸钾溶液氧化 22.4g 3.C[由于铁的物质的量为56g:m0行=0.4mo,所以 在反应的过程其失去的电子数应介于0.8ol(此时只 产生Fe2+)和1.2mol(此时只产生Fe3+)之间，又产生 0.3 mol NO2和0.2 mol NO,即反应过程中硝酸得到的 电子数为0.3mol×(5-4)十0.2mol(5-2)= 0.9mol,所以对应的产物既有Fe(NO3)3又有 Fe(NO3)2。设前者的物质的量为x,后者的物质的量为y: 则由铁原子守恒可得x十y=0.4mol,由得失电子守恒得3x 十2y=0.9mol,解得x=0.1mol,y=0.3mol。] ·46 4.D[铁的“氧化物”样品，用5mol/L的盐酸140mL恰好完 全溶解，HCl的物质的量为0.7mol,则生成H。的物质的 量为0.35ol,从而得出铁的“氧化物”中O原子的物质的量 为0.35mol:标准状况下0.56L氯气的物质的量为 0.025mol,此时溶质全部为FeCl3,CI的物质的量为 0.7mol十0.025mol×2=0.75mol,由此得出铁的“氧化物” 中Fe原子的物质的量为0.25mol,该样品中Fe、O的原子 个数比为0.25mol:0.35mol=5:7,则该样品可能的化学 式是Fe.On。 5.A[Fe(OH)2是一种白色固体，A错误；煤油能减少 FSO,溶液与氧气接触，可以避免试管中部分氧气对氢 氧化亚铁的氧化，B正确；铁在氧气中燃烧可生成 FeO1,可通过化合反应4Fe(OH),十2H,O十O2 4Fe(OH)3来制取Fe(OH),,C正确；Fe(OH),胶体呈红 褐色、透明，能产生丁达尔效应，D正确。门 6.解析：因为Fe(OH),在空气中很容易被氧化为红褐色 的Fe(OH)3,即4Fe(OH),+O,+2H,O= =4Fe(OH), 因此要制备Fe(OH)2,就要排出装置中的氧气或空气。 ①②原理一样，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并 使生成的F(OH),处在氢气的保护中：③的原理为铁作 阳极产生Fe+,与电解水产生的OH结合生成 Fe(OH)2,且液面用煤油保护，能防止空气进入；⑤中液 面加苯阻止了空气进入；④由于空气中的氧气，能迅速 将Fe(OH),氧化，因而不能制备Fe(OH)2。 答案：①②③⑤ (1)打开止水夹，铁与稀硫酸反应产生氢气，让氢气赶 尽装置内空气，当B中导管处氢气纯净，关闭止水夹， FeSO,溶液被压入到氢气保护下的NaOH溶液中 (2)否CCL,比FeSO,溶液的密度大，在下层，无法隔绝 空气(3)生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成 红褐色FeSO,十2NaOH=Fe(OH),￥十NaSO1、 4Fe(OH),+Q,+2H,O= -4Fe(OH) 考点二必备知识·复盘 一、l.氧化还原Zn+Fe2+ -Zn2++Fe 2Fe2++Cl, =2Fe2Cl 2.(1)棕黄2Fe3++Cu—2Fe2++ Cu2+ (2)KSCN (3)FeCl,+3HOA 一Fe(OH),(胶体) +3HC1 自主预诊 1.(1)/ (2)X(3)/ (4)/(5)×(6)×(7)/ 2.(1)加过量铁粉，过滤 (2)加氣水或H,02 (3)加过量铁粉，过滤 (4)加过量强碱溶液，过滤 (5)加过量强碱溶液，过滤 (6)H,O,Cl,Cu(OH),CuO Cu,(OH),CO. 题组集训·练透 1.A2.A 3.A[0.2mol·L1的KI溶液和0.05mol·L1Fe(S0,) 溶液等体积混合，KI过量，向混合物中滴入KSCN溶液， 溶液变红色，说明溶液中仍含有F+,能说明溶液中存 在化学平衡2Fe+十2I厂一2Fe+十I,,A项正确；KI过 量，溶液中存在I,B项错误；该反应生成F+,向混合 液中滴入K,[Fe(CN),]溶液，有蓝色沉淀生成，只能说 明溶液中含有F+,不能说明溶液中存在化学平衡 2Fe3+十2I2Fe+十L2,C项错误；该反应生成L2,向 混合液中滴入淀粉溶液，溶液变蓝色，说明溶液中含有 碘单质，不能说明溶液中存在化学平衡2F+十2I厂 2Fe2+十L2,D项错误。] 4.C[A.向某溶液中滴加氯水，再滴加KSCN溶液，溶液 变成红色，可能是因为原溶液中本来就有F+,即该溶 液中不一定含有Fe+,故A错误；B.向某溶液中滴加 KSCN溶液，溶液变成红色，该溶液中一定存在Fe+,可 能存在Fe+,故B错误；C.将某种铁的氧化物溶于足量 的稀硫酸中，取其溶液滴加酸性KMO,溶液，振荡，溶 液褪色，说明其溶液具有还原性，则原氧化物中含有十2 价铁，故C正确；D.久置的FCl2溶液可能变质，即溶液 中可能存在F3+,其中滴入用硫酸酸化的H,O,溶液， 6 溶液变黄，滴加KSCN溶液，溶液变成红色，只能说明存 在Fe+,但不一定是H,O2氧化Fe+生成的，而且若是 HO,氧化F+,则根据氧化还原反应的规律，应是氧化 性：H,O,Fe,故D错误；故答案为：C。 5,解析：炼铁的矿石主要有赤铁矿、磁铁矿和菱铁矿等，矿 样加入盐酸，铁的化合物转化为氯化铁、氯化亚铁，溶液 加入过量SnCl,,发生反应2Fe3+十Sn2+ =Sn1++ 2Fe+,方法I:加入过量SnCl2,至溶液呈浅绿色，铁离 子完全转化为亚铁离子，加入HgCl2溶液，由于SC2还 原性大于FC,则多余的SCl2、亚铁离子能还原氯化汞， 亚铁离子转变为铁离子，十2价Hg被还原得到HgC2的 悬浊液；方法Ⅱ：加入适量SCl,至呈浅黄色，滴加Ticl溶 液、钨酸钠，加热，至溶液呈蓝色，使铁离子完全还原为 Fe+,滴加KCr,O,溶液，氧化亚铁离子为铁离子，据此 解答。 (1)根据分析，反应②后得到的悬浊液中固体物质 为Hg2Cl2； (2)过程①为铁离子被还原为亚铁离子，发生反应的离 子方程式为2Fe3++Sn+ 2Fe2++Sn1+ (3)反应③中铁离子被钛离子还原为亚铁离子的离子反 应为Fe3+十Ti+十H,0—Fe++TiO++2H;反应 ③中溶液变蓝，说明铁离子已经完全被还原为F2+； (4)已知：二苯胺硫磺钠本身无色，被氧化后呈现紫红 色，则重铬酸钾溶液滴定亚铁离子时，说明达到了滴定 终点的现象为：当滴入最后半滴K2Cr,O,标准溶液后， 溶液变为紫红色，且半分钟内不褪色； (5)根据反应原理Cr2O号十14H+十6Fe+—2Cr3++ 6Fe3++7H,O,n(Fe+)=0.02mol/L×0.02000L×6 =2.4×10mol,原矿样中的含铁量为： 2.4×103mol×56g/m0l×100%=33.6%。 0.4g 答案：(1)HgCl2(2)2Fe3++Sn2+-2Fe2++Sn+ (3)Fe3+十T3+十H,O一Fe2+十TiO+十2H+铁离 子已经完全被还原为Fe+ (4)滴入最后半滴K,Cr,O,标准溶液后，溶液变为紫红 色，且半分钟内不褪色(5)33.6% 考点三必备知识·复盘 二、1.H2S+2Fe+ =2Fe2++S￥+2H 2.2Fe3++2I =2Fe2++L 3.Cu-2Fe*+ -Cu2++2Fe2 4.2Fe2++H2O2+2H-2Fe3++2H2O 5.3Fe2++4H+NO,-3Fe3++NO4+2H2O 自主预诊 1.(1)/ (2)×(3)×(4)/(5)×(6)(7)× (8)/ 2.ALA项，KCO具有强氧化性，能将氢氧化铁氧化为高 铁酸根，A正确；B项，饱和氯化铁溶液滴入沸水中制备 氢氧化铁胶体，B错误；C项，铜的还原性比铁弱，不能将 亚铁离子还原为铁单质，C错误；D项，氧化铁与稀硫酸 反应生成硫酸铁，铁的化合价为十3价，D错误。」 题组集训·练透 1.B 2.A[由实验①的实验现象可知，实验中存在的氧化还原 反应有2H+H2O2+2Fe2+—2Fe3++2H,O、2H2O2 Fe 一2H2O十O2个，还存在酸性条件下H2O2氧化 SCN生成SO的反应，A项错误；由实验②中产物经 检验有丁达尔效应产生，说明弱酸性条件下H,O,将 Fe+氧化为Fe3+,Fe3+水解生成了Fe(OH)胶体，B项 正确；实验①即可证明H,O,可氧化Fe+和SCN,对比 ①②的实验条件及现象可知，①中没产生胶体，说明酸 可抑制Fe+水解，C项正确；由实验③的实验现象可知， 酸性条件下，O,将Fe+氧化为Fe3+,D项正确。] 3.解析：(1)Fe+容易被氧化，所以由FSO,溶液制备硫酸亚 铁晶体必须隔绝空气，方法是隔绝空气后蒸发浓缩、冷却结 晶、过滤、洗涤、千澡；检验晶体中FSO,是否完全变质，即 检验是否还有F+,方法是将晶体溶于水，然后滴加 KLFe(CN)。]溶液，观察溶液是否产生蓝色沉淀。(2)FSO 溶液与过量的NH1HCO3溶液混合，可以得到含F(CO ·46 参考答案 的浊液，反应的离子方程式是：F2+十2HCO FeCO,￥十CO,十H,O。(3)上述实验室制备过程需要 过滤、洗涤、干燥，所以不需要用到的仪器是蒸发皿，选 D。(4)①0~t1时段，pH快速下降的原因是反应生成了 FeOOH和H,SO1,该反应的化学方程式为：4FeSO1 O2十6H20=4 FeOOH￥十4H2SO1;②t1~t2时段，经 历的反应为12Fé2++3O。+2H,0 =4 FeOOH￥+ 8Fe3+,由于反应生成Fe3+ ,该过程DH继续平缓下降的 原因可能是反应生成的Fe3+水解缓慢产生H。(5)判 断流程中产品是否洗涤千净即检验是否含有S。,方 法是：取最后一次洗涤液，加入BCl2溶液，未出现白色 沉淀，则洗涤千净。(6)①在溶液c中滴加NaOH标准 溶液，该过程是硫酸与N。H的反应，所以使用的指示 剂为酚酞溶液；②根据分析可知，氧化铁黄与硫酸反应 的转化关系：2 FeOOH3H,SO1,剩余硫酸与NaOH反 应的转化关系：H,SO,~2NaOH,若实验时加入了n1mol 的HSO,,消耗n2 mol NaOH,设氧化铁黄的摩尔质量 为Mg·mol1,则氧化铁黄样品纯度为 号(2n)molX M g·mol1 -X100%=2n-n2)M 3w ×100%;③测定时，若滴入NaC,O1溶液不足量，会导 致溶液中还有Fe+,使消耗的NaOH溶液偏多，使结果 偏小。 答案：(1)隔绝空气后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干 燥K,[Fe(CN)。]溶液 (2)Fe2++2HCO3 =FeCO3￥十CO,↑+H,O(3)D (4)①4FeSO1+O2+6H2O=4 FeOOH￥+4H2SO ②反应生成的Fe+水解缓慢产生H (5)取最后一次洗涤液，加入BaCl2溶液，未出现白色沉 淀，则洗涤干净 (6①酚酞溶液②2m一n)M ×100%③偏小 3w 感悟真题·高考知势真题细研·探究 [例]B[铁和水蒸气在高温下发生反应生成FeO,和H,, 该反应的化学方程式为3Fe十4HO(g) 高温Fe,O,十4H,A 正确；酒精灯放在铁粉下方加热可以产生高温，且不影响水 的蒸发，若移至湿棉花下方则难以产生高温，则实验效果不 好，B错误；用木柴，点燃肥皂泡，若产生尖锐的爆鸣声，则 可检验生成的气体为氢气，C正确；由于该实验中的反应 要在高温下发生，因此要使用硬质玻璃试管盛装还原铁 粉，D正确。 素养演练·品悟 1.AA.醇的催化氧化反应中，铜作催化剂，先发生2Cu十 △2CuO,然后乙醇与CuO在加热条件下CuO十 C,HOH△CH,CHO十Cu十H,O,A错误：B因为溶度积 常数Km[Mg(OH)2]大于K[Fe(OHD3],所以Fe+与 Mg(OH)2发生沉淀转化生成Fe(OH)3,符合溶度积规则，B 正确：C.Fe+与K[Fe(CN)]反应生成KFe[Fe(CN)]沉淀， 离子方程式为Fe+十[Fe(CN) K KFeLFe(CN):]￥，电荷和配平正确，蓝色浑浊现象合 理，C正确：D.Cr2O在碱性条件下转化为CrO,离子 方程式为Cr,O十2OH=2CrO十H,O,颜色由橙 色变为黄色，D正确。 2.D[A项，FeCl2溶液中加入Zn片，Fe2++Zn-Fe+ Zn+,溶液由浅绿色变为无色，Fe2+的氧化能力比Zn+ 强，A错误；B项，溶液变成血红色的原因，Fe+ 3SCN-一Fe(SCN)3,与SO和K+无关，B错误； C项，铁离子可能先与单质铁生成亚铁离子，则溶液呈绿 色，C错误：D项，向沸水中滴加饱和氯化铁溶液，制取 Fe(OH)3胶体，继续加热则胶体因聚沉变为沉淀， D正确。 3.解析：(2)铁与稀硫酸反应时加热，可提高反应速率。温 度低于水的沸点，可以用热水浴加热，受热均匀且便于 控制。含少童硫化物的铁屑与稀硫酸反应有H,S生成， 氢气不与碱溶液反应，而硫化氢能与碱溶液反应，且 H2S在水中溶解度小，故氢气中混有的硫化氢用烧碱溶 高考总复习化学 液除去，又因为硫化氢与碱溶液反应较快，容易引起倒 吸，C装置倒置漏斗能防倒吸。(3)铁与稀硫酸反应生成 硫酸亚铁和氢气，加入足量双氧水的目的是将F+全部 氧化为Fe+,发生反应的离子方程式为2Fe2+十HO2十 2H十=2Fe+十2H,O,从生成物看，不引入新杂质。铁 离子对双氧水分解起催化作用，分批加入双氧水，避免 反应过快、放出热量较多，减少双氧水分解，以免造成氧 化剂损失；铁离子易水解，保持溶液呈强酸性，避免铁离子 发生水解反应生成氢氧化铁。 (4)步骤⑤是要从溶液中得到硫酸铁铵晶体，故实验操 作有加热浓缩、冷却结晶、过滤（洗涤）。 答案：(1)碱煮水洗 (2)加快反应热水浴C (3)将Fe2+全部氧化为Fe+;不引入新杂质防止Fe3+ 水解 (4)加热浓缩、冷却结晶、过滤（洗涤） 情境试题·专练 4.解析：由题干实验装置图可知，装置D为实验室制备C12 的发生装置，原理为：MnO,十4HC1(浓)△MnCL,十 C1,个十2H,O,装置E为盛有饱和食盐水的洗气瓶，用于 除去Cl2中的HCI,装置F为盛有无水氯化钙的U形干 燥管，用于千燥CL2,然后将干燥的CL,通入装置A中， 装置A制备FeC?,装置B中的收集器用于收集FeCl, 装置C中的碱石灰用于吸收多余的C2,用于尾气处理， 同时可以防止空气中的水蒸气进入收集器中，防止 FeCL,水解变质，据此分析解题。 (1)由分析可知，装置C中碱石灰的作用是用于吸收多 余的C,用于尾气处理，同时可以防止空气中的水蒸气 进入收集器中，防止FeCl水解变质； (2)由题千实验装置图可知，F的名称为U形干噪管，从 D、E、F中选择合适的装置制备纯净的C,,正确的接口 顺序为a→b→c→d→e; (3)由分析可知，装置D为实验室制备C2的发生装置， 原理为：MnO,+4HCI(浓)△MnCL,+CL,◆+2H,O, 该反应的离子方程式为：MnO,十4H+2CI△Mn2+ +C1.4+2H,O: (4)由题千对比实验1、2操作和现象可知，实验1的反应 物质含有C1,而实验2中的反应物中不含C1,结果实 验1无白色沉淀生成，而实验2生成白色沉淀，说明产生 的白色沉淀为CuSCN,故实验结果说明猜想1不合理； (5)①由实验2中的现象即溶液很快由蓝色变为绿色，未 观察到白色沉淀：2后溶液为绿色，未观察到白色沉 淀；24h后，溶液绿色变浅，试管底部有白色沉淀可推 测，反应速率：A>B,反应B太慢，因此说明反应B不是 产生CuSCN的主要原因； ②进一步查阅资料可知，当反应体系中同时存在F+ Cu2+,SCN时，Cu+氧化性增强，可将Fe2+氧化为 Fe+。据此将实验2改进，向CuSO,溶液中同时加入 KSCN、FeCl2,立即生成白色沉淀CuSCN,即Cu+先将 Fe+氧化为Fe3+,自身被还原为Cu十，然后Cu+与 SCN厂结合为CuSCN白色沉淀，该反应的离子方程式为： Cu2++Fe2+SCN= =CuSCN++FeT (6)若向l00 mL a mol·L1CuSO,溶液中滴加足量的 KSCN和FeCl,的混合溶液，根据铜原子守恒可知，理论 上应该生成CuSCN的物质的量为0.la mol,经过一系列 操作得到白色沉淀CuSCN的质量bg,则CuSCN的产率 bg 为：0.1 a molx122g/ma×100%=12.2aX100%。 答案：(1)吸收多余的C2,用于尾气处理，同时可以防止 空气中的水蒸气进入收集器中，防止FCL水解变质 (2)U形干燥管b→c→d→e (3)Mn0,+4H*+2CI△Mn2++Cl,◆+2H,0 (4)1 (5)①>不是②Cu++Fe++SCN—CuSCN +Fe3+ (6)12.2a×100% ·46 热点强化课5从铁到“变价金属” 典题应用 [例1门解析：(1)在原料预处理过程中，粉碎固体原料能 增大固体与液体的接触面积，从而加快酸浸的反应速 率，提高浸取效率。“滤渣1”中金属主要是Pb。(2)由 题表中数据可知，当F3+完全沉淀时，Co+未开始沉淀， 而当F+完全沉淀时，Co+已有一部分沉淀，因此为了 除去溶液中的Fe元素且Co+不沉淀，应先将Fe+氧化 为Fe3+再调节pH使Fe+完全沉淀，则MnO,的作用是 将Fe+氧化为Fe3+。常用K[Fe(CN)]溶液检验 Fe+,若生成蓝色沉淀，则说明溶液中仍存在Fe+,需补 加MO2。(3)由流程分析可知，该过程发生两个氧化还 原反应，根据流程分析中两个反应的反应物、产物与反 应环境(H=5),结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守 恒可写出两个离子方程式：3Co2+十MnO,+7H,O 3Co(OH)3￥+MnO2￥+5H、3Mn++2MnO,+ 2H,O一5MnO,￥十4H+。(4)由流程分析可知，“除 钻液”中含有的金属阳离子主要是Z+和K,而阴离子 主要是“酸浸”步骤引入的SO,因此其中主要的盐有 ZnSO,和K,SO,。当Co+恰好完全沉淀时，溶液中， c(Co3+)=1.0×105mol·L1,此时溶液pH=1.1,即 c(H+)=10-1mol·L1,则c(OH)= Kw c(H) 102.9mol·L1,则Km[Co(0H)]=1.0×105× (1012.)3=10-1.1。“除钻液”的pH=5,即c(H)= 105mol·L1,则c(OH)= H方=10°molL1, 此时溶液中c(Co+)=K[Co(OHD,]107 c(OH) (l0)京mol·L-1 =1016.7mol·L-1 答案：(1)增大固液接触面积，加快酸浸速率，提高浸取 效率Pb (2)将溶液中的Fe+氧化为Fe3+,以便在后续调pH时 除去Fe元素K,LFe(CN):]溶液Fe (3)3Co+MnO +7H,O-3Co(OH)+MnO2 +5H 3Mn+2MnO+2H,O =5MnO, +4H (4)ZnS01、K2S0,10-1.7 [例2]解析：(1)Al与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)1]。 (2)锌与NaOH溶液反应的离子方程式为Zn十2OH十 2H20—[Zn(OH)1]2-+H2↑ (3)①A(SO1)3溶液与NOH溶液滴加顺序不同，现象不 同，可鉴别：②A1,(SO)3溶液与氨水滴加顺序不同，现象相 同，不可鉴别：③ZnSO,溶液与NaOH溶液滴加顺序不同， 现象不同，可鉴别；④ZS),溶液与氨水滴加顺序不同，现 象不同，可鉴别。 答案：(1)LA1(OH)1 (2)Zn+2OH+2H2O==[Zn(OH)1]+H2 (3)①③④ (4)A1B++3NH·H,O—A1(OH)3￥+3NH 可溶性锌盐与氨水反应产生的Z(OH)2可溶于过量的氨 水中，生成[Z(NH)]+,氨水的用量不易控制 对点集训 l.B[向MgCl,溶液中加入NaOH溶液，开始时NaOH 溶液先中和其中的少量盐酸，然后生成白色沉淀氢氧化 镁，当NaOH溶液过量时，沉淀也不会溶解，沉淀的物质 的量保持不变，故对应的是图像③；向ZCI,溶液中加入 NaOH溶液，开始时NaOH溶液先中和其中的少量盐 酸，然后生成白色沉淀氢氧化锌，当NaOH溶液过量时， 沉淀会溶解，依次发生反应：ZnCl,十2NaOH一 Zn(OH),+2NaCl,Zn (OH),+2NaOH Na[Zn(OH),门，沉淀开始到沉淀量达到最大和沉淀完 全消失所消耗的NaOH溶液的体积是相等的，故为图像 ⑤；向AlCl溶液中加入NaOH溶液，开始时NaOH溶 液先中和其中的少量盐酸，然后生成白色沉淀氢氧化 铝，当氢氧化钠过量时，沉淀会溶解，依次发生反应：