内容正文:
知识点4 铁及其化合物
历年真题
1.C 【解析】Fe只有还原性,没有氧化性,A错误;Fe3O4是黑色固体,B错误;Fe是白色难溶于水的固体,铁元素显+2价,既有氧化性又有还原性,Fe能与盐酸反应生成氯化亚铁和水,C正确;FeCl3是红棕色易溶于水的固体,不能与酸反应,D错误。
2.B 【解析】不锈钢耐腐蚀且强度高,常用于制造地铁车体,A正确;FeCl2无法有效腐蚀铜,覆铜板腐蚀液应为FeCl3,B错误;Na2O2与CO2或水反应生成O2,用于潜水艇供氧,C正确;NaHCO3受热分解产生CO2,使糕点松软,D正确。
3.B 【解析】FeSO4与Cu不反应,即不可用于刻蚀铜板,FeSO4与氨水反应生成白色沉淀Fe(OH)2,加入KSCN溶液不显红色,A不合题意;FeCl3与Cu反应,2FeCl3+CuCuCl2+2FeCl2,即可用于刻蚀铜板,FeCl3与氨水反应生成红褐色沉淀Fe(OH)3,FeCl3中含有Fe3+,加入KSCN溶液显红色,B符合题意;Fe(OH)3是固体,与Cu不反应,即不可用于刻蚀铜板,与氨水不反应,加入KSCN溶液不显红色,C不合题意;Fe2O3是固体,与Cu不反应,即不可用于刻蚀铜板,与氨水不反应,加入KSCN溶液不显红色,D不合题意。
4.C 【解析】氢氧化铁加热分解生成Fe2O3和水,A错误;加热煮沸氯化铁溶液,可得到氢氧化铁,B错误;高温下,Fe粉与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气,C正确;在硫酸亚铁溶液中加入氢氧化钠溶液,生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁最终被氧化为氢氧化铁,D错误。
5.B 【解析】a是Fe,b是FeO,c是Fe2O3,d是Fe(OH)2,e是Fe(OH)3。A选项,FeO可被还原剂还原为Fe,A说法正确; B选项,Fe(OH)2在空气中可被氧化为Fe(OH)3,B说法错误;C选项,一定条件下Fe能与水蒸气反应 ,C说法正确;D选项,Fe2O3溶于盐酸后所得溶液含铁离子,能使KSCN 溶液变红,D说法正确。
6.B 【解析】FeO是黑色固体,不能做涂料中的红色颜料。
7.B 【解析】铁溶于稀硫酸中是因为Fe的金属活动性位于H前面,铁容器盛装浓硫酸是因为“钝化”。
8. C 【解析】治疗缺铁性贫血的药品中富含Fe2+,故A错误;合理调配膳食,膳食中含有一定量铁元素,对改善缺铁性贫血有帮助,故B错误;维生素C具有还原性,可帮助人体将从食物中摄取的Fe3+转变为Fe2+,故C正确;无论是否贫血,可以长期适量地食用铁强化酱油,但不能大量食用,故D错误。
模拟测试
1.D 【解析】加入铁粉,可以将氯化铁中的Fe3+还原为Fe2+。
2.C 【解析】铁与硫酸铜反应,将铜置换出来,发生氧化还原反应,铁是还原剂。
3.B 【解析】防止食品氧化变质,则需要加入还原剂,硫酸亚铁具有还原性。
4.A 【解析】铁是一种较活泼的金属;Fe2O3在常温下没有自由移动的电荷,不可以导电;Fe2O3不溶于水;在高温下铁丝与水反应放出H2。
5.D
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4铁及其化合物
1. (2025年1月)多角度认识同一物质有利于培养模型认知素养。如图中M可能为 ( )
A.Fe B.Fe3O4
C.Fe D.FeCl3
2.(2025年1月)钠、铁的单质及其化合物用途广泛。下列物质与其用途不匹配的是 ( )
选项
物质
用途
A
不锈钢
制造地铁列车的车体
B
FeCl2
配制覆铜板的“腐蚀液”
C
Na2O2
制取潜水艇中的O2
D
NaHCO3
焙制松软的糕点
3.(2024年7月)合理利用思维图可以显著提高归纳整理能力和学习效率。下图为物质E的思维图,则E可能为 ( )
A.FeSO4 B.FeCl3
C.Fe(OH)3 D.Fe2O3
4.(2024年7月)我国科学家将溶栓药物负载在Fe3O4磁性材料上,制得了一种可在磁场操控下定向移动的载药纳米粒子,如下图所示。下列反应可生成Fe3O4的是 ( )
A.Fe加热分解
B.加热煮沸FeCl3溶液
C.高温下,Fe粉与水蒸气反应
D.在FeSO4溶液中加入NaOH溶液
5.(2024年1月)部分含铁物质的分类与相应铁元素的化合价关系如图。下列说法不正确的是 ( )
A.b可被还原为a
B.d 在空气中可被还原为e
C.一定条件下a能与水蒸气反应
D.c溶于盐酸后所得溶液能使KSCN 溶液变红
6.(2024年1月)铁是目前产量最大且使用最广泛的金属。下列含铁物质与其用途不匹配的是 ( )
选项
物质
用途
A
Fe合金
高铁铁轨
B
FeO
涂料中的红色颜料
C
Fe3O4
磁性材料
D
FeSO4
营养强化剂
7.(2023年7月)物质的性质决定其用途,下列物质性质与其用途不匹配的是 ( )
选项
物质性质
物质用途
A
液氨汽化时
大量吸热
液氨可用作
制冷剂
B
铁可与稀硫酸
反应生成H2
铁制容器可用于
盛装浓硫酸
C
Cl2与水反应生成的
HClO具有强氧化性
Cl2可用于自
来水消毒
D
钾的化合物在灼烧时
火焰呈现特定颜色
钾的化合物可用
于制作烟花
8.(2023年2月)人体血液中如果缺乏亚铁离子,就会造成缺铁性贫血。下列说法正确的是 ( )
A.治疗缺铁性贫血的药品中富含 Fe3+
B.合理调配膳食,对改善缺铁性贫血毫无帮助
C.维生素C可帮助人体将从食物中摄取的Fe3+转变为Fe2+
D.无论是否贫血,都可以长期大量食用铁强化酱油,没有副作用
一、铁的性质
1.单质铁的物理性质:铁片是银白色的,铁粉呈黑色。
2.单质铁的化学性质:
(1)与非金属单质反应:3Fe+2O2Fe3O4
(现象:剧烈燃烧,火星四射,生成黑色的固体)
2Fe + 3Cl22FeC Fe + SFeS
(2)与非氧化性酸反应:
Fe+2HClFeCl2+H2↑ ( Fe+2H+Fe2++H2↑ )
(3)与盐溶液反应:
Fe+CuSO4FeSO4+Cu
(Fe+Cu2+Fe2++Cu )
(4)铁与水蒸气的反应实验装置如右图。反应现象:加热时试管内铁粉红热,点燃肥皂泡可听到爆鸣声。
反应的化学方程式:
3Fe + 4H2O(g)Fe3O4 + 4H2↑
二、铁的氧化物的比较
化学式
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
价 态
+2
+3
+2、+3
铁的
水溶性
不溶
不溶
不溶
与酸的
反应
FeO+2H+
Fe2++H2O(遇氧化性酸生成Fe3+ 盐)
Fe2O3+6H+
2Fe3++3H2O
Fe3O4+8H+Fe2++2Fe3++
4H2O
与CO
的反应
FexOy+yCOxFe+yCO2
三、Fe(OH)2与Fe(OH)3的比较
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
颜色、
状态
白色固体
红褐色固体
水溶性
不溶
不溶
稳定性
易氧化为Fe(OH)3,在空气中加热得不到FeO
较稳定
2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
(续表)
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
与酸的
反应
Fe(OH)2+2H+Fe2++2H2O
Fe(OH)3+
3H+
Fe3++3H2O
制 法
在隔绝O2的条件下Fe2+与碱反应
Fe3+与碱反应
转化
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3
制备Fe(OH)2的实验现象:生成白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变成红褐色
四、Fe2+ 和Fe3+的比较
离子
Fe2+
Fe3+
水合离
子颜色
浅绿色
棕黄色
氧化
还原性
既有氧化性,又有还原性
只有氧化性
水解性
Fe2++2H2O
Fe(OH)2+2H+
Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+
与碱的反应
Fe2++2OH-
Fe(OH)2 ↓
Fe3++3OH-
Fe(OH)3 ↓
五、Fe2+、Fe3+常用的检验方法
1.Fe3+的检验。
(1)观察颜色:Fe3+的溶液呈棕黄色。
(2)加碱液:
Fe3+ + 3O Fe(OH)3↓(红褐色沉淀)
(3)加KSCN溶液(显色反应):
F + 3SC Fe(SCN)3 (红色溶液)
2.Fe2+的检验。
(1)观察颜色:Fe2+的溶液呈浅绿色。
(2)加碱液:F + 2O Fe(OH)2↓(白色沉淀)
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3 (红褐色沉淀)
(白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色)
(3)将F转化为F检验:
F 无现象 红色溶液。
六、铁三角
【注意】(1)一般是指Zn、Al、CO、H2等还原剂。
(2)一般是指H+、S、I2、Cu2+、Fe3+等氧化剂。
(3)(5)一般是指Cl2、Br2、O2、HNO3、KMnO4等氧化剂。
(4)一般是指Fe、Cu、HI、H2S等还原剂。
(6)一般是指Zn、Al、CO、H2等还原剂。
铁三角有关(1)~(6)的化学方程式如下:
(1)FeCl2+ZnZnCl2+Fe
FeO+COFe+CO2
FeO+H2Fe+H2O
(2)Fe+2H+Fe2++H2↑
Fe+SFeS
Fe+I2FeI2
Fe+Cu2+Fe2++Cu
Fe+2Fe3+3Fe2+
(3)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
2Fe2++Br22Fe3++2Br-
4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3
3Fe2++4H++N3Fe3++NO↑+2H2O
5Fe2++Mn+8H+Mn2++5Fe3++4H2O
(用于检验Fe3+中是否含有Fe2+)
(4)2Fe3++CuCu2++2Fe2+
2Fe3++Fe3Fe2+
2Fe3++2I-2Fe2++I2↓
2Fe3++H2S2Fe2++S↓+2H+
(5)2Fe+3Cl22FeCl3
2Fe+3Br22FeBr3
Fe+4HNO3Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
(6)Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe(铝热反应)
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
Fe2O3+3H22Fe+3H2O
1.要除去FeCl2溶液中的少量氯化铁,可行的办法是 ( )
A.滴入KSCN溶液 B.通入氯气
C.加入铜粉 D.加入铁粉
2.农药波尔多液不能用铁制容器盛放,是因为铁能与该农药中的硫酸铜起反应。该反应中,铁是 ( )
A.氧化剂 B.被还原
C.还原剂 D.氧化产物
3.随着人们生活节奏的加快,方便的小包装食品已被广泛接受。为了延长食品的保质期,防止食品氧化变质,在包装袋中可以放入的化学物质是 ( )
A.无水硫酸铜 B.硫酸亚铁
C.食盐 D.生石灰
4.下列关于铁及其化合物的叙述正确的是 ( )
A.铁是一种较活泼的金属
B.Fe2O3在常温下可以导电
C.Fe2O3溶于水生成Fe(OH)3
D.在常温下铁丝容易与水反应放出H2
5.将一枚洁净的铁钉浸入硝酸银溶液中,下列叙述正确的是 ( )
A.铁钉表面产生气泡
B.液体颜色无明显变化
C.铁钉的质量减轻
D.溶液的质量减轻
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