资源简介

课时7　铁及其化合物　合金
考点各个击破
铁的物理性
纯铁是一种　　　　的金属光泽的固体,有延展性和导热性,良好的导电性,能被　　　　吸引。
铁的化学性质
与铁反应的物质 化学方程式 说　明
氯气 2Fe+3Cl2　　　 现象:　　　　色烟(Fe量多量少,产物都是FeCl3)
氧气 3Fe+2O2　　　 现象:火星四射、生成　　　　色晶体
4Fe+3O2+2xH2O　　　 现象:在潮湿的空气中生锈,生成　　　　色固体
与水蒸气反应 3Fe+4H2O(g)　　　 生成Fe3O4
盐酸 Fe+2HCl　　　 生成氯化亚铁
FeCl3溶液 Fe+2FeCl3　　　　 应用:为防止溶液中Fe2+被氧化,常加入铁粉
CuSO4溶液 Fe+ CuSO4 　　　 应用:可设计成原电池
例1　 (2020·江苏学测)2019 年,我国第一艘国产航空母舰山东舰正式列装。优质钢材是建造航空母舰的基础材料,钢材中含量最高的元素是 (　　)
A. 铁　 B. 碳　 C. 硅　 D. 锰
例2　(2014·江苏学测)中国短道速滑队在索契冬奥会取得了骄人的成绩。速滑冰刀可用不锈钢制成,不锈钢含有的主要元素是 (　　)
A. 铁 B. 碳 C. 铜 D. 铝
铁的氧化物
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色磁性晶体
俗名 铁红 磁性氧化铁
铁的化合价 　　　 　　　 　　　
与H+反应的离子方程式 FeO+2H+Fe2++H2O Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O Fe3O4+8H+Fe2++2Fe3++4H2O
铁的氢氧化物
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
色、态 　　　　色固体 　　　　色固体
与盐酸反应的离子方程式 Fe(OH)2+2H+　　　　　　　 Fe(OH)3+3H+　　　　　　　
受热分解 2Fe(OH)3　　　
转化 4Fe(OH)2+O2+2H2O　　　　　　　
溶液中Fe3+的检验
离子 Fe2+ Fe3+
物理方法(观察颜色) 　　　 　　　
化学方法 加碱溶液 先有　　　　生成,后变成　　　　,最后是　　　　沉淀 红褐色沉淀
加KSCN溶液 先　　　　,加氯水后溶液变　　　　 溶液变为　　　
KMnO4溶液 紫红色褪去 无现象
特别提醒 ① 检验Fe2+应先加KSCN溶液,无现象再加氯水(或双氧水);加入试剂的顺序绝不能颠倒;② 在含Fe3+溶液中加入KSCN溶液,溶液变为红色,不是红色沉淀。
例3　 (2007·江苏学测)某溶液中滴入KSCN溶液后变红,说明该溶液中存在 (　　)
A. N　 B. Fe3+ C. S　 D. Mg2+
例4　 (2014·江苏学测)判断: 用KSCN溶液鉴别FeCl3溶液和Fe2(SO4)3溶液 (　　)
Fe2+与Fe3+相互转化
转化 化学(离子)方程式 说明
Fe2+→Fe3+ 2FeCl2+Cl2　　　 加入强氧化剂
Fe3+→Fe2+ Fe+2FeCl3　　　　 加入还原剂
相互转化 +强氧化剂Fe2+Fe3++还原剂
有关含铁物质的除杂
主要成分 杂质 所加试剂 离子方程式
FeCl3溶液 FeCl2溶液 氯气 　　　　　　　　　　　
FeCl2溶液 FeCl3溶液 铁粉 　　　　　　　　　　　
FeCl2溶液 CuCl2溶液 铁粉 　　　　　　　　　　　
Fe Al 过量NaOH 　　　　　　　　　　　
Fe2O3 Al2O3 过量NaOH 　　　　　　　　　　　
合金
定义 合金是由金属(或金属与非金属)熔合而成的,具有　　　　特性的混合物
特性 合金具有许多优良的物理、化学或机械性能。一般情况下,合金比各成分金属的　　　　。多数合金的　　一般比各成分金属的低。
3. 常见含镁、铝合金及主要化合物的性质及主要用途
物质 铝合金 镁铝合金 氧化铝、氧化镁 氢氧化铝 明矾
性质 密度小、强度高、抗腐蚀能力强 密度小,强度高 熔点高 弱碱性 水解生成胶体
用途 门窗等材料 飞机、导弹材料 耐高温材料 胃酸中和剂 净水剂
例5　 (2021·江苏学测)2020年11月,我国“奋斗者”号载人潜水器成功坐底马里亚纳海沟。潜水器外壳使用的钛合金可能具有的性质是 (　　)
A. 耐高压　 B. 易与海水反应　
C. 硬度小　 D. 易与氧气反应
例6　(2021·江苏学测)对印刷电路板制作过程中(2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2)产生的废液X进行回收处理,流程如图所示。下列说法不正确的是 (　　)
A. 1 mol FeCl3与Cu完全反应,转移电子数约为6.02×1023
B. 若废液X中滴加KSCN溶液变红,则X中=
C. 若向溶液A、溶液B中分别加入少量铁粉,铁粉均有减少
D. 实验室中进行操作①② 时,需用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
达标巩固检测
1. 常温下,将铁片投入到下列溶液中,会产生气体的是 (　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A. 稀硫酸 B. 浓硫酸 C. 浓硝酸 D. 氢氧化钠溶液
2. 电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀绝缘板上的铜箔,制作印刷电路板。下列说法正确的是 (　　)
A. 该反应为置换反应　
B. 用KSCN溶液可检验废液中的Fe2+
C. 可用置换法回收废液中的铜　
D. Fe3+能溶解Cu说明Cu比Fe金属性强
3. (2022·南京学测合格考)下列物质跟铁发生反应能生成三价铁盐的是 (　　)
A. 稀硫酸　 B. 硫酸铜　 C. 硫黄　 D. 氯气
4. (2017·南通学测模拟)下列有关铁及其化合物的说法不正确的是 (　　)
A. 铁是一种银白色金属
B. 铁在常温下与水不反应,但可在高温条件下与水蒸气反应生成Fe3O4和H2
C. 常温下,铁与浓硝酸、浓硫酸均不反应
D. 铁在氯气中燃烧生成FeCl3,其溶于水形成的溶液呈棕黄色
5. (2021·镇江学测合格考模拟)下列关于铁及其化合物的叙述中,错误的是 (　　)
A. 金属铁可以被磁铁吸引　 B. 三氧化二铁具有氧化性
C. 铁丝在氯气中燃烧生成FeCl2 D. 常温下铁片遇浓硫酸发生钝化
6. (2022·扬州学测合格考)人体血红蛋白中含有Fe2+,如果误食亚硝酸盐会使人中毒,因为亚硝酸盐会使Fe2+发生变化,生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力。该过程中铁元素的化合价 (　　)
A. 升高　 B. 不变 C. 降低 D. 无法判断
7. (2022·无锡学测合格考模拟)下列反应的生成物,只存在三价铁元素的是 (　　)
A. 铁丝在氯气中燃烧 B. 铁粉与盐酸溶液反应
C. 铁与高温水蒸气反应　 D. 铁粉与少量硝酸溶液反应
8. 下列除杂质选用试剂和主要操作都正确的是 (　　)
选项 物质 杂质 试剂 主要操作
A SiO2 Fe2O3 盐酸 过滤
B NaHCO3 NH4Cl 加热
C 铁粉 铜粉 稀硫酸 过滤
D 甲烷 乙烯 溴水 蒸馏
9. 在氯化铁、氯化铜和盐酸混合溶液中加入过量铁粉,待反应结束,所剩的固体滤出后能被磁铁吸引,则反应后溶液中大量存在的阳离子是 (　　)
A. Cu2+ B. Fe3+ C. Fe2+ D. H+
10. 下列离子方程式正确的是 (　　)
A. 铁与盐酸反应:2Fe+6H+2Fe3++3H2↑
B. 氯气与氯化亚铁溶液反应:Fe2++Cl2Fe3++2Cl-
C. 氯化铁溶液刻蚀铜:2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+
D. 氢氧化铁与硝酸溶液反应:OH-+H+H2O
11. (2020·无锡学测一模)下列物质的变化,不能通过一步化学反应完成的是 (　　)
A. Fe→FeCl2　 B. Fe→FeCl3　
C. Fe→Fe(OH)3　 D. Fe→Fe3O4
12. 我国古代建筑红墙碧瓦,庄严巍峨。可用作建筑外墙红色涂料的是 (　　)
A. CuSO4 B. CaCO3 C. Fe2O3 D. Fe3O4
13. 下列物质与Fe反应后的生成物,能与KSCN溶液作用使溶液变红色的是 (　　)
A. Cl2 B. 盐酸 C. CuSO4溶液 D. 稀硫酸
14. 铁丝与氧气或水蒸气反应的共同产物是 (　　)
A. FeO　 B. Fe3O4
C. Fe2O3　 D. Fe2O3和Fe3O4
15. 实验室配制氯化亚铁溶液时,为了防止其被氧化,常加入的物质是 (　　)
A. Zn B. Al C. Fe D. Cu
16. 铁元素在地壳中含量丰富。下列有关说法不正确的是 (　　)
A. 不锈钢属于铁合金
B. 用KSCN溶液可检验溶液中的Fe3+
C. 铁制品腐蚀过程中铁被还原
D. 浸在有机溶剂溶液中不容易生锈
17. 打印机使用的碳粉中含有磁性氧化物,下列物质有磁性的是 (　　)
A. CuO B. Fe3O4　 C. Fe2O3 D. MnO2
18. 下列溶液能溶解铁且无新的固体产生的是 (　　)
A. CuSO4溶液 B. FeCl3溶液
C. FeCl2溶液 D. Na2SO4溶液
19. (2018·镇江学业考试)常温下,下列溶液可用铁制容器盛装的是 (　　)
A. 氯化铁溶液 B. 稀硫酸
C. 浓硝酸 D. 浓盐酸
20. 铁是目前世界上用量最大的金属材料,有关铁及其化合物的说法正确的是 (　　)
A. 磁铁矿的成分是Fe2O3 B. Fe2+遇KSCN溶液显红色
C. Fe可被冷的浓硝酸钝化 D. Fe2+可被还原剂还原为Fe3+
21. 能与Fe反应且无单质生成的是 (　　)
A. KCl溶液 B. FeCl3溶液
C. CuSO4溶液 D. AgNO3溶液
22. 下列有关铁及其化合物的叙述中,不正确的是 (　　)
A. 在盛有少量浑浊泥水的试管中加入少量硫酸铁,充分振荡、静置后上层液体可变澄清
B. 铁能和沸水反应生成氢气
C. 将饱和氯化铁溶液滴入沸水中,煮沸至红褐色,可得氢氧化铁胶体
D. 高温下用一氧化碳还原铁的氧化物制铁
23. 下列各组物质反应后,再滴入KSCN溶液,显红色的是 (　　)
A. 向CuCl2溶液中加入铁粉
B. 向FeO粉末中加入稀硫酸
C. 单质Fe与过量稀盐酸反应后的溶液中再加入少量氯水
D. Fe(OH)3与过量稀盐酸反应后的溶液中再加入过量铁粉
24. 为了防止食品变质,常在食品袋中放入小袋的铁粉,这是利用铁的 (　　)
A. 还原性 B. 氧化性 C. 酸性 D. 碱性
25. 下列关于铁及其化合物的说法中,不正确的是 (　　)
A. 自然界中存在游离态铁
B. 铁在氧气中燃烧生成Fe2O3
C. 某些含铁的化合物可用作水处理剂　
D. 铁红(Fe2O3)常用作红色油漆和涂料
26. 要除去FeCl2溶液中的少量氯化铁,可行的办法 (　　)
A. 加入KSCN溶液　 B. 通入氯气　
C. 加入NaOH 溶液 D. 加入铁粉
课时7　铁及其化合物　合金
【考点各个击破】
考点1　银白色　磁铁
考点2　2FeCl3　棕褐　Fe3O4　黑　2[Fe2O3·xH2O]　红棕　Fe3O4+4H2　FeCl2+ H2↑　3FeCl2　FeSO4+Cu
例1　A　例2　A
考点3　+2　+3　+2、+3
考点4　白　红褐　Fe2++2H2O　Fe3++3H2O
Fe2O3+3H2O　4Fe(OH)3
考点5　浅绿色　棕黄色或黄色　白色沉淀　灰绿色　红褐色　无现象　红色　红色
例3　B　解析:KSCN溶液用来检验Fe3+,若某溶液中滴入KSCN溶液后变红,说明该溶液含有Fe3+。
例4　
考点6　2FeCl3　3FeCl2
考点7　2Fe2++Cl22Cl-+2Fe3+
2Fe3++Fe3Fe2+
Cu2++FeCu+Fe2+
2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑
Al2O3+2OH-2Al+H2O
考点8　金属　硬度大　熔点
例5　A　解析:潜水器外壳使用钛合金可能具有的性质是耐腐蚀、耐高压等性质,A正确。
例6　 B　解析:2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2,1 mol FeCl3与Cu完全反应,转移电子数为6.02×1023,A正确;若废液X中滴加KSCN溶液变红,则FeCl3过量,则<,B错误;溶液A中含有FeCl3,溶液B中含有HCl均能与铁粉反应,C正确;操作①、②都是过滤,需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒,D正确。
【达标巩固检测】
1. A
2. C　解析:电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀绝缘板上的铜箔,制作印刷电路板,发生的反应为2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2,该反应不是置换反应,A错误;KSCN溶液检验铁离子生成红色溶液,和亚铁离子无现象,B错误;可用置换法回收废液中的铜,如Fe+Cu2+Cu+Fe2+,C正确;反应只生成亚铁离子。氧化还原反应中还原剂还原性大于还原产物,只能说明铜还原性大于亚铁离子,D错误。
3. D　4. C
5. C　解析:铁可以被磁铁吸引,A正确;三氧化二铁中铁化合价可以降低,具有氧化性,B正确;氯气具有强氧化性,则铁丝在氯气中燃烧生成FeCl3,C错误;常温下铁片遇浓硫酸发生钝化,D正确。
6. A
7. A　解析:氯气具有强氧化性和铁反应只能生成氯化铁,A正确;盐酸和铁反应发生置换反应,氢离子氧化性弱生成氯化亚铁和氢气,B错误;高温下铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,四氧化三铁中存在+2价、+3价铁元素,C错误;稀硝酸具有氧化性氧化铁生成铁离子,铁过量会和铁离子反应生成亚铁离子,产物不会只存在+3价铁,D错误。
8. A　9. C　10. C
11. C　解析:Fe+2HClH2↑+FeCl2,2Fe+3Cl22FeCl3,3Fe+2O2Fe3O4,Fe不能一步转化为Fe(OH)3,答案选C。
12. C　解析:CuSO4是白色固体,A错误;CaCO3是白色固体,B错误;Fe2O3是红色固体,可用作建筑外墙红色涂料,C正确;Fe3O4是黑色固体,D错误。
13. A　解析:Fe与Cl2反应生成氯化铁,其溶液与KSCN溶液作用使溶液变红色,A选;Fe与盐酸反应生成氯化亚铁,与KSCN溶液作用使溶液不变红色,B不选;Fe与CuSO4溶液反应生成FeSO4溶液,与KSCN溶液作用使溶液不变红色,C不选;Fe与稀硫酸反应生成FeSO4溶液,与KSCN溶液作用使溶液不变红色,D不选。
14. B　解析:铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁;红热的铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,则共同产物为四氧化三铁(Fe3O4),B正确。
15. C　解析:氯化亚铁中Fe元素为+2价,所以容易被氧化为+3价的铁离子,配制氯化亚铁溶液时,为了防止亚铁离子被氧化,需要加入具有还原性的物质,同时不能引进杂质离子,所以加入的最佳物质是铁粉,C正确。
16. C　解析:铁制品腐蚀过程中铁失去电子,被氧化,C错误。
17. B　解析:打印机使用的碳粉中含有磁性氧化物,这种物质可能是四氧化三铁,B正确。
18. B　解析:Fe与硫酸铜反应生成Cu,有固体析出,A不选;Fe与氯化铁反应生成氯化亚铁,铁溶解且无新的固体产生,B选;Fe与氯化亚铁不反应,Fe不能溶解,C不选;Fe与硫酸钠溶液不反应,Fe不能溶解,D不选。
19. C　解析:常温下,Fe遇浓硝酸发生钝化,生成致密的氧化膜可阻止反应的进一步进行,可用铁制容器盛装浓硝酸,而Fe与浓盐酸、稀硫酸、氯化铁可持续发生反应,不能可用铁制容器盛装,C正确。
20. C　解析:磁铁矿的成分是Fe3O4,A错误;Fe3+遇KSCN溶液显红色,可以鉴别铁离子存在,B错误;常温下Fe可被冷的浓硝酸钝化,C正确;Fe2+可被氧化剂氧化为Fe3+,D错误。
21. B　解析:铁和氯化钾溶液不反应,A错误;铁和氯化铁溶液反应生成氯化亚铁,无单质生成,B正确;铁和硫酸铜溶液反应发生置换反应生成铜单质,C错误;铁和硝酸银溶液反应,发生置换反应生成银单质,D错误。
22. B　解析:铁和水蒸气在高温条件下生成四氧化三铁和氢气,铁与沸水几乎不反应,B错误。
23. C　解析:铁和氯化铜溶液反应生成铜和氯化亚铁,溶液中无铁离子,滴入KSCN溶液不显红色,A错误;氧化亚铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和水,溶液中无铁离子,滴入KSCN溶液不显红色,B错误;单质Fe与过量稀盐酸反应后生成氯化亚铁和氢气,溶液中再加入少量氯水氧化氯化亚铁为氯化铁,滴入KSCN溶液显红色,C正确;Fe(OH)3与过量稀盐酸反应生成氯化铁,加入过量铁粉生成氯化亚铁,溶液中无铁离子,滴入KSCN溶液不显红色,D错误。
24. A　解析:铁能和水、氧气反应生成铁锈,防止食品被氧化和吸收水分,铁元素的化合价升高,体现还原性,A正确。
25. B　解析:Fe的性质不活泼,能以单质存在,则自然界中存在游离态铁,A正确;铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁(Fe3O4),B错误;高铁酸盐具有强氧化性,可杀菌消毒,含铁离子的盐可水解生成胶体,可吸附净化水,则某些含铁的化合物可用作水处理剂,C正确;铁红(Fe2O3)常用作红色油漆和涂料,D正确。
26. D　解析:因为铁离子能和铁反应生成亚铁离子,化学方程式为2FeCl3+Fe3FeCl2,故可用铁粉除去FeCl2溶液中的少量氯化铁,D正确。

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