资源简介

章末整合　重点突破
1.铁及其化合物
2.铝及其化合物
3.合金
突破一　铁离子、亚铁离子的鉴别、转化和除杂
Fe3+ Fe2+
鉴别 ①棕黄色 ②加NaOH,红褐色沉淀 ③加KSCN,红色溶液 ①浅绿色 ②加NaOH,沉淀颜色变化:白色→灰绿色→红褐色 ③加KSCN无明显变化,加H2O2后变红
转化 Fe3+Fe2+
除杂(括号内为杂质) Fe3+(Fe2+):加Cl2、H2O2等 Fe2+(Fe3+):加入Fe粉
1.以下转化过程不可以通过化合反应一步实现的是 (　　)
A.FeFeCl3
B.FeFeCl2
C.Fe2O3Fe(OH)3
D.Fe(OH)2Fe(OH)3
答案　C
解析　A项,铁与氯气反应生成氯化铁,故能一步化合实现;B项,铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,故能一步化合实现;C项,氧化铁不能和水发生化合反应得到氢氧化铁,故不能一步化合得到;D项,氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁,能通过化合反应一步实现。
2.下列除杂方案错误的是 (　　)
选项 被提纯的物质 杂质 除杂试剂
A FeCl3溶液 Fe2+ H2O2
B FeSO4溶液 Cu2+ 铁粉
C NaHCO3溶液 Na2CO3 CO2气体
D KNO3溶液 KOH 加入FeCl3溶液
答案　D
解析　Fe2+具有还原性,加入H2O2,可以将Fe2+氧化为Fe3+,而且H2O2的还原产物为水,不会引入新杂质,故A正确;铁的还原性比铜强,混合液中加入足量的铁粉,反应生成铜和硫酸亚铁,过滤后得到铜和铁粉的混合物,滤液为纯净的硫酸亚铁溶液,故B正确;碳酸钠溶液与足量的二氧化碳反应生成碳酸氢钠,能够除去杂质且不引入新杂质,故C正确;除去KNO3溶液中的KOH,加入FeCl3溶液,虽然能生成Fe(OH)3沉淀除去OH-,但引入了新杂质Cl-,故D错误。
3.如图是物质间发生化学反应的颜色变化,下表选项中的物质对应正确的是 (　　)
选项 M N P Q
A NH3·H2O Ba(OH)2 铜 KSCN
B Na BaCl2 FeO KSCN
C NaOH Ba(NO3)2 锌粉 KSCN
D Na2O2 MgCl2 Fe KSCN
答案　C
解析　Ba(OH)2与Fe2(SO4)3反应得到的是Fe(OH)3与BaSO4的混合物,沉淀不是白色的,A项错误;FeO不能还原Fe3+,B项错误;MgCl2与Fe2(SO4)3不反应,D项错误。
突破二　基于铁元素的框图推断与工艺流程
1.基于铁元素的框图推断题常用题眼
(1)红褐色沉淀:Fe(OH)3(特征颜色)。
(2)KSCN溶液呈红色:Fe3+(特征反应)。
(3)白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变为红褐色:Fe2+(特征反应现象)。
(4)磁性氧化物:Fe3O4(特征性质)。
(5)滴入沸水中的产物有丁达尔效应:制Fe(OH)3胶体(特征方法)。
2.有关铁及其化合物的工艺流程题
(1)要灵活应用元素守恒和物料转化思想
原料中的“核心元素”经多步转化最终“留存”于目标产物中,因此解题时要注意铁元素的变化过程。
(2)要做好知识和生产实际的密切联系
一是工艺流程中的大部分反应都源于教材,部分陌生反应的反应原理也源于教材;
二是涉及实际工艺,因此要注意环境保护和资源的利用,最终废弃物尽可能少且无害,部分物质需要循环利用等。
(3)掌握工艺流程中常见的术语
如研磨、粉碎、浸出、酸溶、碱洗、燃烧等。
1.根据如下框图分析,下列说法不正确的是 (　　)
A.E3+的氧化性比M2+的氧化性强
B.在反应①中H2SO4既表现了酸性,又表现了氧化性
C.反应④的离子方程式可表示为3SCN-+E3+E(SCN)3
D.在反应③中若不加稀硫酸可能看到红褐色沉淀生成
答案　B
解析　M是红色金属,则可以确定其为金属铜,在H2O2作用下与H2SO4反应生成CuSO4,Y遇到KSCN溶液显红色,Y中含有Fe3+,则金属E是铁,X是FeSO4,经反应③转化为Fe2(SO4)3,与NaOH溶液反应生成红褐色沉淀Fe(OH)3。Fe3+的氧化性比Cu2+的氧化性强,A项正确;在反应①中H2SO4只表现了酸性,H2O2表现了氧化性,B项错误;反应③的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O,可见反应过程消耗H+,若在反应中不加稀硫酸,则体系碱性增强,有可能会生成红褐色的Fe(OH)3沉淀,D项正确。
2.工业上利用黄铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制备高档颜料铁红(Fe2O3),已知SiO2化学性质稳定,除HF以外不和其他常见无机酸反应。具体生产流程如下:
试回答下列问题:
(1)滤液X中含有的金属阳离子是　　　　　　　(填离子符号)。
(2)步骤Ⅲ中可选用　　　　(填字母)调节溶液的pH。
A.稀硝酸 B.氨水
C.氢氧化钠溶液 D.高锰酸钾溶液
(3)步骤Ⅳ中,FeCO3沉淀完全后,溶液中含有少量Fe2+,检验Fe2+的方法是　　　 　　　　。
(4)在空气中煅烧FeCO3生成产品氧化铁的化学方程式为　　　　。
答案　(1)Fe2+、Fe3+　(2)B
(3)取少量溶液,加入硫氰化钾溶液,不显红色,然后滴加氯水,溶液变为红色
(4)4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2
解析　(1)黄铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)酸浸后过滤,SiO2为滤渣,滤液中含有的金属阳离子是Fe2+、Fe3+。(2)步骤Ⅲ要使pH升高,步骤Ⅳ还要加NH4HCO3,若使用氢氧化钠溶液,产品中容易混入Na+,所以选B。
1.(2023·浙江6月选考,3改编)氯化铁是一种重要的盐,下列说法不正确的是 (　　)
A.氯化铁溶液属于电解质
B.氯化铁溶液可腐蚀覆铜板
C.氯化铁可由铁与氯气反应制得
D.氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体
答案　A
解析　氯化铁属于电解质,氯化铁溶液是混合物,不属于电解质,故选A。
2.(2021·江苏,4)下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是 (　　)
A.铁粉能与O2反应,可用作食品保存的吸氧剂
B.纳米Fe3O4能与酸反应,可用作铁磁性材料
C.FeCl3具有氧化性,可用于腐蚀印刷电路板上的Cu
D.聚合硫酸铁能水解并形成胶体,可用于净水
答案　B
解析　纳米Fe3O4具有磁性,可用作铁磁性材料,B错误;FeCl3与Cu反应生成FeCl2和CuCl2,主要利用FeCl3的氧化性,C正确;聚合硫酸铁能水解并形成胶体,具有吸附性,可用于净水,D正确。
3.(2023·浙江1月选考,16改编)探究铁及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是 (　　)
选项 实验方案 现象 结论
A 向FeCl2溶液中加入Zn片 短时间内无明显现象 Fe2+的氧化能力比Zn2+弱
B 向某溶液中滴加KSCN溶液 溶液变成红色 该溶液中无Fe2+
C 将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加KSCN溶液 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有+3价铁
D 向沸水中逐滴加5~6滴饱和FeCl3溶液,持续煮沸 溶液先变成红褐色再析出沉淀 Fe3+先与水反应生成Fe(OH)3胶体,再聚集成Fe(OH)3沉淀
答案　D
解析　FeCl2溶液中加入Zn片,Fe2++ZnZn2++Fe,溶液由浅绿色变为无色,Fe2+的氧化能力比Zn2+强,A错误;铁离子可能先与单质铁反应生成亚铁离子,使溶液呈浅绿色,C错误;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。
4.(2019·浙江4月选考,28)某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。
请回答:
(1)仪器1的名称　　　　。装置5的作用　　　　 　　　　。
(2)实验开始时,关闭K2,打开K1,反应一段时间后,再打开K2,关闭K1,发现3中溶液不能进入4中。请为装置作一处改进,使溶液能进入4中　　　
　　　　。
(3)装置改进后,将3中反应后溶液压入4中,在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因　　　　。
答案　(1)分液漏斗　液封,防止空气进入装置4　(2)在装置2、3之间添加控制开关　(3)装置4内的空气没有排尽
解析　(1)该反应需要置于无氧环境,装置5的作用是液封,防止空气进入装置4。
(2)实验开始时,关闭K2,打开K1,反应一段时间后,再打开K2,关闭K1,发现3中溶液不能进入4中。原因在于仪器3产生的H2从左侧导管逸出,没有足够的压强,不能将FeSO4溶液压入4中,因而应在装置2、3之间添加控制开关。
(3)灰绿色沉淀产生的原因是Fe(OH)2被空气氧化,因为装置4中空气没有完全排尽。
章末专题突破练
[分值:100分]
(选择题1~9题,每小题7分,共63分)
题组一　Fe2+、Fe3+的鉴别、转化和除杂
1.(2024·哈尔滨高一统考)检验某溶液中是否含有Fe3+,下列操作正确的是 (　　)
A.滴加KSCN溶液 B.加入氧化铁
C.滴加NaCl溶液 D.通入氯气
答案　A
解析　滴加KSCN溶液,溶液变红色,可用于检验溶液中是否含有Fe3+,故选A。
2.茶叶中铁元素的检验可经以下四个步骤完成,各步骤中选用的实验用品不能都用到的是 (　　)
A.将茶叶灼烧灰化,选用①②⑨
B.用浓盐酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释,选用④⑥⑦
C.过滤得到滤液,选用④⑤⑦
D.检验滤液中的Fe3+,选用③⑧⑩
答案　B
解析　将茶叶灼烧灰化,应在坩埚中加热,①②⑨都能用到,A不符合题意;用浓盐酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释,应在烧杯中进行,可用玻璃棒搅拌,选用④⑦,用不到⑥,B符合题意;过滤时需要用到漏斗、烧杯和玻璃棒,④⑤⑦都能用到,C不符合题意;检验滤液中的F,可取少量滤液于小试管中,用胶头滴管滴加KSCN溶液检验,③⑧⑩都能用到,D不符合题意。
3.下列物质反应后,加入KSCN溶液一定变红的是 (　　)
A.过量的Fe与Cl2反应
B.Fe与稀硫酸反应
C.FeCl2溶液中通入少量Cl2
D.Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸
答案　C
解析　铁与氯气反应生成氯化铁,在溶液中过量的铁又与氯化铁反应生成氯化亚铁,溶液中没有Fe3+,加入KSCN溶液后,溶液不变红,A错误;铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,溶液中没有Fe3+,加入KSCN溶液,溶液不变红,B错误;少量氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁,溶液中有Fe3+,加入KSCN溶液,溶液变红,C正确;氧化铁与盐酸反应生成Fe3+,铁与盐酸反应生成Fe2+,若铁过量,铁又会与生成的铁离子反应生成Fe2+,溶液中不一定有Fe3+,加入KSCN溶液,溶液不一定变红,D错误。
4.(2024·太原高一期末)下列除去杂质的方法正确的是 (　　)
A.用铁粉除去FeCl3溶液中含有的少量Fe2+
B.用新制氯水除去FeCl2溶液中含有的少量Fe3+
C.铁粉中混有少量铝粉:加入烧碱溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥
D.MgCl2溶液中混有少量AlCl3:加入过量氨水充分反应,过滤、洗涤、干燥
答案　C
解析　铁粉能与FeCl3溶液反应,不能除去FeCl3溶液中含有的少量Fe2+,A错误;新制氯水会氧化FeCl2,不能除去FeCl2溶液中含有的少量Fe3+,B错误;Al与NaOH溶液反应,Fe不与NaOH溶液反应,反应后过滤可分离,洗涤、干燥得到铁,C正确;MgCl2溶液与AlCl3溶液均与过量氨水反应生成沉淀,不能除杂,D错误。
5.(2024·昆明高一期末)铁元素的“价—类”二维图如图所示,下列说法正确的是 (　　)
A.铁的氧化物只有b、c
B.e转化为f,需加入还原剂
C.a既能导电,又能被磁铁吸引
D.g在空气中加热生成的氧化物只有b和H2O
答案　C
解析　铁的氧化物有氧化铁、氧化亚铁和四氧化三铁等,A错误;e中Fe元素的化合价为+3价,f中Fe元素的化合价为+6价,e转化为f,需加入氧化剂,B错误;g为Fe(OH)2,Fe(OH)2在空气中加热,会被氧化为+3价铁,D错误。
6.(2024·武汉高一开学考试)下列关于铁及其化合物的说法正确的是 (　　)
A.检验 FeCl2溶液中的Fe2+,可将酸性KMnO4溶液滴加到该溶液中,若酸性KMnO4溶液褪色,证明含有Fe2+
B.Fe3O4中铁的化合价有+2和+3价,是一种混合物
C.为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质,应取少量样品溶于盐酸,滴加KSCN溶液,若溶液未变红,说明铁粉未变质
D.FeO、Fe2O3均可与H2反应生成铁
答案　D
解析　酸性条件下,氯离子也能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,使其褪色,A错误;Fe3O4是复杂的化合物,属于纯净物,B错误;滴加KSCN溶液未变红,说明溶液中无铁离子,也有可能是剩余的铁单质将Fe3+完全还原为Fe2+,不能证明铁粉未变质,C错误。
题组二　基于铁元素的工艺流程题
7.(2024·河北尚义一中高一联考)利用废旧镀锌铁皮制备磁性纳米级Fe3O4及ZnO的流程图如下。下列说法错误的是 (　　)
已知:Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质类似。
A.步骤 Ⅰ 使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
B.溶液C中Fe2+和Fe3+的最佳物质的量之比是1∶2
C.步骤 Ⅴ 中所加试剂为过量NaOH溶液
D.用激光笔照射步骤 Ⅳ 的混合液,可观察到一条光亮的通路
答案　C
解析　步骤 Ⅰ 为过滤,使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,A正确;含Fe2+、Fe3+的溶液C中加入NaOH溶液生成Fe3O4胶体粒子,故Fe2+和Fe3+的最佳物质的量之比是1∶2,故B正确;Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质类似,溶液A中需要加入少量的酸或通入二氧化碳才能转化成Zn(OH)2,C错误。
8.(2024·武汉高一期末)电子工业常用FeCl3溶液腐蚀覆铜板上的铜箔,制造印刷电路板。从腐蚀废液(主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中回收铜,并重新获得FeCl3溶液,处理流程如下:
下列说法错误的是 (　　)
A.“操作1”的名称为过滤
B.“滤渣a”的主要成分是Cu和Fe
C.“物质X”为酸性KMnO4溶液
D.FeCl3溶液腐蚀铜箔的反应原理为2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+
答案　C
解析　根据图中信息操作1得到滤渣,说明“操作1”的名称为过滤,A正确;腐蚀废液(主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2) 加入过量铁粉,铜被置换出来,还剩余过量铁粉,因此“滤渣a”的主要成分是Cu和Fe,B正确;反应2是氯化亚铁被氧化,由于要得到氯化铁溶液,因此“物质X”为酸性双氧水或氯气,C错误;FeCl3溶液腐蚀铜箔的反应原理为2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,D正确。
9.(2023·广州真光中学高一期末)已知:①绿茶中含有大量的鞣酸;②鞣酸亚铁溶液为无色,鞣酸铁溶液为蓝黑色,根据如图所示的实验流程分析,下列叙述不正确的是 (　　)
绿茶叶水蓝黑色恢复为原色不变色变为红色
A.绿茶叶水与FeSO4溶液反应生成的鞣酸亚铁易被氧化成鞣酸铁而呈蓝黑色
B.维生素C可将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁
C.④中H2O2氧化Fe2+为Fe3+
D.服用补铁剂时,最好喝一些绿茶水
答案　D
解析　鞣酸亚铁溶液为无色,鞣酸铁溶液为蓝黑色,在绿茶叶水中加入FeSO4溶液,出现蓝黑色,说明鞣酸亚铁易被氧气氧化,A正确;向蓝黑色溶液中加入维生素C,溶液由蓝黑色恢复原色,说明维生素C能将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁,表现还原性,B正确;④过程溶液最终变为红色,说明有Fe3+生成,则Fe2+ 被H2O2氧化生成Fe3+,Fe3+与SCN- 发生反应使溶液显红色, C正确;鞣酸亚铁不稳定,易被氧化为鞣酸铁,故服用补铁剂时不能喝绿茶水,D错误。
10.(11分)(2023·福建沙县一中高一月考)铁及其化合物在生产生活中有极其重要的用途,请回答下列问题:
(1)要实现Fe2+转化为Fe3+,可选用足量的　　　(填序号)。
①亚硫酸钠溶液　②稀盐酸　③酸性KMnO4溶液
④铁粉　⑤碘化钾溶液　⑥过氧化氢溶液
(2)某补铁口服液中含有Fe2+,为检验其是否被氧化变质,可取少量该口服液,向其中滴加　　　　,若溶液变为　　　　色,则说明其已变质。向该口服液中加入维生素C可防止其被氧化变质,利用了维生素C的　　　　性。
(3)激光打印机的墨粉中含有Fe3O4。Fe3O4能溶于过量的稀盐酸,反应的离子方程式为　　　　
　　　　。
向反应后的溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液,酸性KMnO4溶液褪色,　　　　(填“能”或“不能”)说明反应后的溶液中含Fe2+。若不能,请说明原因:　　　　。
(4)高铁酸盐可作为饮用水的消毒剂和净水剂,工业上以Cl2、KOH、Fe2为原料制备高铁酸钾。
①高铁酸钾(K2FeO4)中Fe的化合价为　　　　。
②配平制备K2FeO4的离子方程式:　　Cl2+　　Fe3++　 　 +　　Cl-+　　H2O,每生成39.6 g K2FeO4,转移电子的数目为　　　。
③已知4K2FeO4+10H2O4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8KOH,说明高铁酸盐既可作饮用水的消毒剂又可作净水剂的原因:　　　
　　　　。
答案　(1)③或⑥　(2)KSCN溶液　红　还原　(3)Fe3O4+8H++2Fe3++4H2O　不能　溶液中含有氯离子,酸性条件下,氯离子也能使高锰酸钾溶液褪色　(4)①+6　②3Cl2+2Fe3++16OH-2 +6Cl-+8H2O　0.6NA　③K2FeO4具有强氧化性,可作消毒剂,同时K2FeO4与水反应生成的氢氧化铁胶体具有吸附性,能吸附杂质,可作净水剂
解析　(1)要实现Fe2+转化为Fe3+,需加入氧化剂,故可加入足量的酸性高锰酸钾溶液或过氧化氢溶液,故选③或⑥。(4)②Cl元素化合价由0价降低到-1价,Fe元素化合价由+3价升高到+6价,根据化合价升降守恒以及原子守恒可配平得到:3Cl2+2Fe3++16OH-2 +6Cl-+8H2O;根据~6e-,每生成39.6 g即0.2 mol K2FeO4,则转移电子数为0.6NA。
11.(16分)已知A是一种常见的金属,F是一种红褐色沉淀。试根据图中的转化关系,回答下列问题。
(1)写出A、C、F、G的化学式:
A　　　　;C　　　　　;F　　　　;G　　　　。
(2)检验D中阳离子的方法为　　　 　　　　。
(3)写出下列转化的离子方程式。
①D→C:　　　　。
②C→D:　　　　。
(4)写出E→F的化学方程式:　　　
　　　　。
答案　(1)Fe　FeCl2　Fe(OH)3　Fe2O3
(2)取少量D溶液于试管中,加入几滴KSCN溶液,若溶液变为红色,说明含Fe3+(合理即可)
(3)①2Fe3++Fe3Fe2+
②2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
(4)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3
解析　根据F是红褐色沉淀推知F是Fe(OH)3,从而推出A为Fe,B为Fe3O4,C为FeCl2,D为FeCl3,E为Fe(OH)2,G为Fe2O3,X为H2。
12.(10分)(2024·无锡高一段考)FeSO4·7H2O是一种重要的食品和饲料添加剂,某工业废渣主要成分是Fe2O3,还含有CaCO3和SiO2(既不溶于水也不溶于稀硫酸)。实验室用此废渣制备FeSO4·7H2O的流程如图:
回答下列问题:
(1)研磨废渣的目的是　　　　。
(2)稀硫酸与粉末中的氧化铁反应的化学方程式为　　　　。
(3)步骤②的操作名称是过滤,其中需要用到的玻璃仪器是烧杯、漏斗和　　　　。经测定,滤渣中只含有CaSO4和SiO2。你认为实验室　　　　(填“能”或“不能”)用粉末状的石灰石与稀硫酸反应制二氧化碳。
(4)Fe与Fe2反应的化学方程式为　　　 　　　　。
(5)硫酸亚铁的溶解度曲线如图。待结晶完毕后,滤出晶体,用少量冰水洗涤2~3次。用冰水洗涤的目的:Ⅰ.除去晶体表面附着的杂质;Ⅱ.　　　　。
答案　(1)增大反应物的接触面积,加快反应的进行
(2)Fe2O3+3H2SO4Fe2+3H2O
(3)玻璃棒　能
(4)Fe+Fe2
(5)减少硫酸亚铁的溶解损失
解析　(3)步骤②的操作名称是过滤,其中需要用到的玻璃仪器是烧杯、漏斗和玻璃棒(引流,防止液体洒出)。经测定,滤渣中只含有 CaSO4 和 SiO2,说明废渣中的碳酸钙已经完全和稀硫酸反应,生成了硫酸钙、水和二氧化碳,因此实验室可以用粉末状的石灰石与稀硫酸反应制二氧化碳。章末整合　重点突破
1.铁及其化合物
2.铝及其化合物
3.合金
突破一　铁离子、亚铁离子的鉴别、转化和除杂
Fe3+ Fe2+
鉴别 ①棕黄色 ②加NaOH,红褐色沉淀 ③加KSCN,红色溶液 ①浅绿色 ②加NaOH,沉淀颜色变化:白色→灰绿色→红褐色 ③加KSCN无明显变化,加H2O2后变红
转化 Fe3+Fe2+
除杂(括号内为杂质) Fe3+(Fe2+):加Cl2、H2O2等 Fe2+(Fe3+):加入Fe粉
1.以下转化过程不可以通过化合反应一步实现的是(　　)
A.FeFeCl3
B.FeFeCl2
C.Fe2O3Fe(OH)3
D.Fe(OH)2Fe(OH)3
2.下列除杂方案错误的是(　　)
选项 被提纯的物质 杂质 除杂试剂
A FeCl3溶液 Fe2+ H2O2
B FeSO4溶液 Cu2+ 铁粉
C NaHCO3溶液 Na2CO3 CO2气体
D KNO3溶液 KOH 加入FeCl3溶液
3.如图是物质间发生化学反应的颜色变化,下表选项中的物质对应正确的是(　　)
选项 M N P Q
A NH3·H2O Ba(OH)2 铜 KSCN
B Na BaCl2 FeO KSCN
C NaOH Ba(NO3)2 锌粉 KSCN
D Na2O2 MgCl2 Fe KSCN
突破二　基于铁元素的框图推断与工艺流程
1.基于铁元素的框图推断题常用题眼
(1)红褐色沉淀:__________(特征颜色)。
(2)KSCN溶液呈红色:__________(特征反应)。
(3)白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变为红褐色:__________(特征反应现象)。
(4)磁性氧化物:__________(特征性质)。
(5)滴入沸水中的产物有丁达尔效应:制Fe(OH)3胶体(特征方法)。
2.有关铁及其化合物的工艺流程题
(1)要灵活应用元素守恒和物料转化思想
原料中的“核心元素”经多步转化最终“留存”于目标产物中,因此解题时要注意铁元素的变化过程。
(2)要做好知识和生产实际的密切联系
一是工艺流程中的大部分反应都源于教材,部分陌生反应的反应原理也源于教材;
二是涉及实际工艺,因此要注意环境保护和资源的利用,最终废弃物尽可能少且无害,部分物质需要循环利用等。
(3)掌握工艺流程中常见的术语
如研磨、粉碎、浸出、酸溶、碱洗、燃烧等。
1.根据如下框图分析,下列说法不正确的是(　　)
A.E3+的氧化性比M2+的氧化性强
B.在反应①中H2SO4既表现了酸性,又表现了氧化性
C.反应④的离子方程式可表示为3SCN-+E3+E(SCN)3
D.在反应③中若不加稀硫酸可能看到红褐色沉淀生成
2.工业上利用黄铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制备高档颜料铁红(Fe2O3),已知SiO2化学性质稳定,除HF以外不和其他常见无机酸反应。具体生产流程如下:
试回答下列问题:
(1)滤液X中含有的金属阳离子是　　　　　　　(填离子符号)。
(2)步骤Ⅲ中可选用　　　　(填字母)调节溶液的pH。
A.稀硝酸 B.氨水
C.氢氧化钠溶液 D.高锰酸钾溶液
(3)步骤Ⅳ中,FeCO3沉淀完全后,溶液中含有少量Fe2+,检验Fe2+的方法是　　　 　　　　。
(4)在空气中煅烧FeCO3生成产品氧化铁的化学方程式为　　　　。
1.(2023·浙江6月选考,3改编)氯化铁是一种重要的盐,下列说法不正确的是(　　)
A.氯化铁溶液属于电解质
B.氯化铁溶液可腐蚀覆铜板
C.氯化铁可由铁与氯气反应制得
D.氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体
2.(2021·江苏,4)下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是(　　)
A.铁粉能与O2反应,可用作食品保存的吸氧剂
B.纳米Fe3O4能与酸反应,可用作铁磁性材料
C.FeCl3具有氧化性,可用于腐蚀印刷电路板上的Cu
D.聚合硫酸铁能水解并形成胶体,可用于净水
3.(2023·浙江1月选考,16改编)探究铁及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是 (　　)
选项 实验方案 现象 结论
A 向FeCl2溶液中加入Zn片 短时间内无明显现象 Fe2+的氧化能力比Zn2+弱
B 向某溶液中滴加KSCN溶液 溶液变成红色 该溶液中无Fe2+
C 将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加KSCN溶液 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有+3价铁
D 向沸水中逐滴加5~6滴饱和FeCl3溶液,持续煮沸 溶液先变成红褐色再析出沉淀 Fe3+先与水反应生成Fe(OH)3胶体,再聚集成Fe(OH)3沉淀
4.(2019·浙江4月选考,28)某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。
请回答:
(1)仪器1的名称　　　　。装置5的作用　　　　 　　　　。
(2)实验开始时,关闭K2,打开K1,反应一段时间后,再打开K2,关闭K1,发现3中溶液不能进入4中。请为装置作一处改进,使溶液能进入4中　　　 　　　　。
(3)装置改进后,将3中反应后溶液压入4中,在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因　　　　。
答案精析
重点突破　素养提升
突破一
跟踪训练
1.C
2.D　[Fe2+具有还原性，加入H2O2，可以将Fe2+氧化为Fe3+，而且H2O2的还原产物为水，不会引入新杂质，故A正确；铁的还原性比铜强，混合液中加入足量的铁粉，反应生成铜和硫酸亚铁，过滤后得到铜和铁粉的混合物，滤液为纯净的硫酸亚铁溶液，故B正确；碳酸钠溶液与足量的二氧化碳反应生成碳酸氢钠，能够除去杂质且不引入新杂质，故C正确；除去KNO3溶液中的KOH，加入FeCl3溶液，虽然能生成Fe(OH)3沉淀除去OH-，但引入了新杂质Cl-，故D错误。]
3.C　[Ba(OH)2与Fe2(SO4)3反应得到的是Fe(OH)3与BaSO4的混合物，沉淀不是白色的，A项错误；FeO不能还原Fe3+，B项错误；MgCl2与Fe2(SO4)3不反应，D项错误。]
突破二
1.(1)Fe(OH)3　(2)Fe3+　(3)Fe2+　(4)Fe3O4
跟踪训练
1.B　[M是红色金属，则可以确定其为金属铜，在H2O2作用下与H2SO4反应生成CuSO4，Y遇到KSCN溶液显红色，Y中含有Fe3+，则金属E是铁，X是FeSO4，经反应③转化为Fe2(SO4)3，与NaOH溶液反应生成红褐色沉淀Fe(OH)3。Fe3+的氧化性比Cu2+的氧化性强，A项正确；在反应①中H2SO4只表现了酸性，H2O2表现了氧化性，B项错误；反应③的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O，可见反应过程消耗H+，若在反应中不加稀硫酸，则体系碱性增强，有可能会生成红褐色的Fe(OH)3沉淀，D项正确。]
2.(1)Fe2+、Fe3+　(2)B
(3)取少量溶液，加入硫氰化钾溶液，不显红色，然后滴加氯水，溶液变为红色
(4)4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2
真题体验　培养能力
1.A　2.B
3.D　[FeCl2溶液中加入Zn片，Fe2++ZnZn2++Fe，溶液由浅绿色变为无色，Fe2+的氧化能力比Zn2+强，A错误；铁离子可能先与单质铁反应生成亚铁离子，使溶液呈浅绿色，C错误；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。]
4.(1)分液漏斗　液封，防止空气进入装置4　(2)在装置2、3之间添加控制开关　(3)装置4内的空气没有排尽
解析　(1)该反应需要置于无氧环境，装置5的作用是液封，防止空气进入装置4。
(2)实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3中溶液不能进入4中。原因在于仪器3产生的H2从左侧导管逸出，没有足够的压强，不能将FeSO4溶液压入4中，因而应在装置2、3之间添加控制开关。
(3)灰绿色沉淀产生的原因是Fe(OH)2被空气氧化，因为装置4中空气没有完全排尽。(共69张PPT)
章末整合　重点突破
第三章　
<<<
内容索引
体系构建　理清脉络
重点突破　素养提升
真题体验　培养能力
章末专题突破练
体系构建　理清脉络
1.铁及其化合物
2.铝及其化合物
3.合金
返回
重点突破　素养提升
突破一　铁离子、亚铁离子的鉴别、转化和除杂
Fe3+ Fe2+
鉴别 ①棕黄色 ②加NaOH,红褐色沉淀 ③加KSCN,红色溶液 ①浅绿色
②加NaOH,沉淀颜色变化:白色→灰绿色→红褐色
③加KSCN无明显变化,加H2O2后变红
Fe3+ Fe2+
转化 Fe3+ Fe2+
除杂(括号内为杂质) Fe3+(Fe2+):加Cl2、H2O2等 Fe2+(Fe3+):加入Fe粉
1.以下转化过程不可以通过化合反应一步实现的是
A.Fe―→FeCl3
B.Fe―→FeCl2
C.Fe2O3―→Fe(OH)3
D.Fe(OH)2―→Fe(OH)3
√
A项,铁与氯气反应生成氯化铁,故能一步化合实现;
B项,铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,故能一步化合实现;
C项,氧化铁不能和水发生化合反应得到氢氧化铁,故不能一步化合得到;
D项,氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁,能通过化合反应一步实现。
2.下列除杂方案错误的是
选项 被提纯的物质 杂质 除杂试剂
A FeCl3溶液 Fe2+ H2O2
B FeSO4溶液 Cu2+ 铁粉
C NaHCO3溶液 Na2CO3 CO2气体
D KNO3溶液 KOH 加入FeCl3溶液
√
Fe2+具有还原性,加入H2O2,可以将Fe2+氧化为Fe3+,而且H2O2的还原产物为水,不会引入新杂质,故A正确;
铁的还原性比铜强,混合液中加入足量的铁粉,反应生成铜和硫酸亚铁,过滤后得到铜和铁粉的混合物,滤液为纯净的硫酸亚铁溶液,故B正确;
碳酸钠溶液与足量的二氧化碳反应生成碳酸氢钠,能够除去杂质且不引入新杂质,故C正确;
除去KNO3溶液中的KOH,加入FeCl3溶液,虽然能生成Fe(OH)3沉淀除去OH-,但引入了新杂质Cl-,故D错误。
3.如图是物质间发生化学反应的颜色变化,下表选项中的物质对应正确的是
选项 M N P Q
A NH3·H2O Ba(OH)2 铜 KSCN
B Na BaCl2 FeO KSCN
C NaOH Ba(NO3)2 锌粉 KSCN
D Na2O2 MgCl2 Fe KSCN
√
Ba(OH)2与Fe2(SO4)3反应得到的是Fe(OH)3与BaSO4的混合物,沉淀不是白色的,A项错误;
FeO不能还原Fe3+,B项错误;
MgCl2与Fe2(SO4)3不反应,D项错误。
1.基于铁元素的框图推断题常用题眼
(1)红褐色沉淀:________(特征颜色)。
(2)KSCN溶液呈红色:_____(特征反应)。
(3)白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变为红褐色:_____(特征反应现象)。
(4)磁性氧化物:______(特征性质)。
(5)滴入沸水中的产物有丁达尔效应:制Fe(OH)3胶体(特征方法)。
突破二　基于铁元素的框图推断与工艺流程
Fe(OH)3
Fe3+
Fe2+
Fe3O4
2.有关铁及其化合物的工艺流程题
(1)要灵活应用元素守恒和物料转化思想
原料中的“核心元素”经多步转化最终“留存”于目标产物中,因此解题时要注意铁元素的变化过程。
(2)要做好知识和生产实际的密切联系
一是工艺流程中的大部分反应都源于教材,部分陌生反应的反应原理也源于教材;
二是涉及实际工艺,因此要注意环境保护和资源的利用,最终废弃物尽可能少且无害,部分物质需要循环利用等。
(3)掌握工艺流程中常见的术语
如研磨、粉碎、浸出、酸溶、碱洗、燃烧等。
1.根据如下框图分析,下列说法不正确的是
A.E3+的氧化性比M2+的氧化性强
B.在反应①中H2SO4既表现了酸
性,又表现了氧化性
C.反应④的离子方程式可表示为3SCN-+E3+===E(SCN)3
D.在反应③中若不加稀硫酸可能看到红褐色沉淀生成
√
M是红色金属,则可以确定其为金属铜,在H2O2作用下与H2SO4反应生成CuSO4,Y遇到KSCN溶液显红色,Y中含有Fe3+,则金属E是铁,X是FeSO4,经反应③转化为Fe2(SO4)3,与NaOH溶液反应生成红褐色沉淀Fe(OH)3。Fe3+的氧化性比Cu2+的氧化性强,A项正确;
在反应①中H2SO4只表现了酸性,H2O2表现了氧化性,B项错误;
反应③的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O,可见反应过程消耗H+,若在反应中不加稀硫酸,则体系碱性增强,有可能会生成红褐色的Fe(OH)3沉淀,D项正确。
2.工业上利用黄铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制备高档颜料铁红(Fe2O3),已知SiO2化学性质稳定,除HF以外不和其他常见无机酸反应。具体生产流程如下:
试回答下列问题:
(1)滤液X中含有的金属阳离子是　　　　 (填离子符号)。
Fe2+、Fe3+
黄铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)酸浸后过滤,SiO2为滤渣,滤液中含有的金属阳离子是Fe2+、Fe3+。
(2)步骤Ⅲ中可选用　　(填字母)调节溶液的pH。
A.稀硝酸 B.氨水
C.氢氧化钠溶液 D.高锰酸钾溶液
B
步骤Ⅲ要使pH升高,步骤Ⅳ还要加NH4HCO3,若使用氢氧化钠溶液,产品中容易混入Na+,所以选B。
(3)步骤Ⅳ中,FeCO3沉淀完全后,溶液中含有少量Fe2+,检验Fe2+的方法是____________________________________________________________。
(4)在空气中煅烧FeCO3生成产品氧化铁的化学方程式为____________
__________________。
取少量溶液,加入硫氰化钾溶液,不显红色,然后滴加氯水,溶液变为红色
4FeCO3+O2
2Fe2O3+4CO2
返回
真题体验　培养能力
1.(2023·浙江6月选考,3改编)氯化铁是一种重要的盐,下列说法不正确的是
A.氯化铁溶液属于电解质
B.氯化铁溶液可腐蚀覆铜板
C.氯化铁可由铁与氯气反应制得
D.氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体
√
氯化铁属于电解质,氯化铁溶液是混合物,不属于电解质,故选A。
2.(2021·江苏,4)下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是
A.铁粉能与O2反应,可用作食品保存的吸氧剂
B.纳米Fe3O4能与酸反应,可用作铁磁性材料
C.FeCl3具有氧化性,可用于腐蚀印刷电路板上的Cu
D.聚合硫酸铁能水解并形成胶体,可用于净水
√
纳米Fe3O4具有磁性,可用作铁磁性材料,B错误;
FeCl3与Cu反应生成FeCl2和CuCl2,主要利用FeCl3的氧化性,C正确;
聚合硫酸铁能水解并形成胶体,具有吸附性,可用于净水,D正确。
3.(2023·浙江1月选考,16改编)探究铁及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是
选项 实验方案 现象 结论
A 向FeCl2溶液中加入Zn片 短时间内无明显现象 Fe2+的氧化能力比Zn2+弱
B 向某溶液中滴加KSCN溶液 溶液变成红色 该溶液中无Fe2+
C 将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加KSCN溶液 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有
+3价铁
D 向沸水中逐滴加5~6滴饱和FeCl3溶液,持续煮沸 溶液先变成红褐色再析出沉淀 Fe3+先与水反应生成Fe(OH)3胶体,再聚集成Fe(OH)3沉淀
√
FeCl2溶液中加入Zn片,Fe2++Zn===Zn2++Fe,溶液由浅绿色变为无色,Fe2+的氧化能力比Zn2+强,A错误;
铁离子可能先与单质铁反应生成亚铁离子,使溶液呈浅绿色,C错误;
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。
4.(2019·浙江4月选考,28)某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。
请回答:
(1)仪器1的名称　　　　 。装置5
的作用　　　　 　　　 　。
分液漏斗
液封,防止空气进入装置4
该反应需要置于无氧环境,装置5的作用是液封,防止空气进入装置4。
(2)实验开始时,关闭K2,打开K1,反应一段时间后,再打开K2,关闭K1,发现3中溶液不能进入4中。请为装置作一处改进,使溶液能进入4中______
_____________________。
在装置
2、3之间添加控制开关
实验开始时,关闭K2,打开K1,反应一段时间后,再打开K2,关闭K1,发现3中溶液不能进入4中。原因在于仪器3产生的H2从左侧导管逸出,没有足够的压强,不能将FeSO4溶液压入4中,因而应在装置2、3之间添加控制开关。
(3)装置改进后,将3中反应后溶液压入4中,在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因　　 　　。
装置4内的空气没有排尽
灰绿色沉淀产生的原因是Fe(OH)2被空气氧化,因为装置4中空气没有完全排尽。
返回
章末专题突破练
题组一　Fe2+、Fe3+的鉴别、转化和除杂
1.(2024·哈尔滨高一统考)检验某溶液中是否含有Fe3+,下列操作正确的是
A.滴加KSCN溶液 B.加入氧化铁
C.滴加NaCl溶液 D.通入氯气
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
滴加KSCN溶液,溶液变红色,可用于检验溶液中是否含有Fe3+,故选A。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
2.茶叶中铁元素的检验可经以下四个步骤完成,各步骤中选用的实验用品不能都用到的是
A.将茶叶灼烧灰化,选用①②⑨
B.用浓盐酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释,选用④⑥⑦
C.过滤得到滤液,选用④⑤⑦
D.检验滤液中的Fe3+,选用③⑧⑩
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
将茶叶灼烧灰化,应在坩埚中加热,①②⑨都能用到,A不符合题意;
用浓盐酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释,应在烧杯中进行,可用玻璃棒搅拌,选用④⑦,用不到⑥,B符合题意;
过滤时需要用到漏斗、烧杯和玻璃棒,④⑤⑦都能用到,C不符合题意;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
检验滤液中的F,可取少量滤液于小试管中,用胶头滴管滴加KSCN溶液检验,③⑧⑩都能用到,D不符合题意。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3.下列物质反应后,加入KSCN溶液一定变红的是
A.过量的Fe与Cl2反应
B.Fe与稀硫酸反应
C.FeCl2溶液中通入少量Cl2
D.Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸
√
铁与氯气反应生成氯化铁,在溶液中过量的铁又与氯化铁反应生成氯化亚铁,溶液中没有Fe3+,加入KSCN溶液后,溶液不变红,A错误;
铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,溶液中没有Fe3+,加入KSCN溶液,溶液不变红,B错误;
少量氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁,溶液中有Fe3+,加入KSCN溶液,溶液变红,C正确;
氧化铁与盐酸反应生成Fe3+,铁与盐酸反应生成Fe2+,若铁过量,铁又会与生成的铁离子反应生成Fe2+,溶液中不一定有Fe3+,加入KSCN溶液,溶液不一定变红,D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
4.(2024·太原高一期末)下列除去杂质的方法正确的是
A.用铁粉除去FeCl3溶液中含有的少量Fe2+
B.用新制氯水除去FeCl2溶液中含有的少量Fe3+
C.铁粉中混有少量铝粉:加入烧碱溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥
D.MgCl2溶液中混有少量AlCl3:加入过量氨水充分反应,过滤、洗涤、干燥
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
铁粉能与FeCl3溶液反应,不能除去FeCl3溶液中含有的少量Fe2+,A错误;
新制氯水会氧化FeCl2,不能除去FeCl2溶液中含有的少量Fe3+,B错误;
Al与NaOH溶液反应,Fe不与NaOH溶液反应,反应后过滤可分离,洗涤、干燥得到铁,C正确;
MgCl2溶液与AlCl3溶液均与过量氨水反应生成沉淀,不能除杂,D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
5.(2024·昆明高一期末)铁元素的“价—类”二维图如图所示,下列说法正确的是
A.铁的氧化物只有b、c
B.e转化为f,需加入还原剂
C.a既能导电,又能被磁铁吸引
D.g在空气中加热生成的氧化物只有b和H2O
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
铁的氧化物有氧化铁、氧化亚铁和四氧化三铁等,A错误;
e中Fe元素的化合价为+3价,f中Fe元素的化合价为+6价,e转化为f,需加入氧化剂,B错误;
g为Fe(OH)2,Fe(OH)2在空气中加热,会被氧化为+3价铁,D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
6.(2024·武汉高一开学考试)下列关于铁及其化合物的说法正确的是
A.检验 FeCl2溶液中的Fe2+,可将酸性KMnO4溶液滴加到该溶液中,若酸性
KMnO4溶液褪色,证明含有Fe2+
B.Fe3O4中铁的化合价有+2和+3价,是一种混合物
C.为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质,应取少量
样品溶于盐酸,滴加KSCN溶液,若溶液未变红,说明铁粉未变质
D.FeO、Fe2O3均可与H2反应生成铁
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
酸性条件下,氯离子也能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,使其褪色,A错误;
Fe3O4是复杂的化合物,属于纯净物,B错误;
滴加KSCN溶液未变红,说明溶液中无铁离子,也有可能是剩余的铁单质将Fe3+完全还原为Fe2+,不能证明铁粉未变质,C错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
题组二　基于铁元素的工艺流程题
7.(2024·河北尚义一中高一联考)利用废旧镀锌铁皮制备磁性纳米级Fe3O4及ZnO的流程图如下。下列说法错误的是
已知:Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质类似。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
A.步骤Ⅰ使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
B.溶液C中Fe2+和Fe3+的最佳物质的量之比是1∶2
C.步骤Ⅴ中所加试剂为过量NaOH溶液
D.用激光笔照射步骤Ⅳ的混合液,可观察到一条光亮的通路
√
步骤Ⅰ为过滤,使用的玻
璃仪器有烧杯、漏斗、
玻璃棒,A正确;
含Fe2+、Fe3+的溶液C中
加入NaOH溶液生成Fe3O4胶体粒子,故Fe2+和Fe3+的最佳物质的量之比是1∶2,故B正确;
Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质类似,溶液A中需要加入少量的酸或通入二氧化碳才能转化成Zn(OH)2,C错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
8.(2024·武汉高一期末)电子工业常用FeCl3溶液腐蚀覆铜板上的铜箔,制造印刷电路板。从腐蚀废液(主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中回收铜,并重新获得FeCl3溶液,处理流程如图:
下列说法错误的是
A.“操作1”的名称为过滤
B.“滤渣a”的主要成分是Cu和Fe
C.“物质X”为酸性KMnO4溶液
D.FeCl3溶液腐蚀铜箔的反应原理为2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
√
根据图中信息操作1得到滤
渣,说明“操作1”的名称为
过滤,A正确;
腐蚀废液(主要含FeCl3、
FeCl2、CuCl2) 加入过量铁粉,铜被置换出来,还剩余过量铁粉,因此“滤渣a”的主要成分是Cu和Fe,B正确;反应2是氯化亚铁被氧化,由于要得到氯化铁溶液,因此“物质X”为酸性双氧水或氯气,C错误;
FeCl3溶液腐蚀铜箔的反应原理为2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
9.(2023·广州真光中学高一期末)已知:①绿茶中含有大量的鞣酸;②鞣酸亚铁溶液为无色,鞣酸铁溶液为蓝黑色,根据如图所示的实验流程分析,下列叙述不正确的是
绿茶叶水
变为红色
蓝黑色
恢复为原色
不变色
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
A.绿茶叶水与FeSO4溶液反应生成的鞣酸亚铁易被氧化成鞣酸铁而呈蓝
黑色
B.维生素C可将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁
C.④中H2O2氧化Fe2+为Fe3+
D.服用补铁剂时,最好喝一些绿茶水
√
绿茶叶水
变为红色
蓝黑色
恢复为原色
不变色
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
鞣酸亚铁溶液为无色,鞣酸铁溶液为蓝黑色,在绿茶叶水中加入FeSO4溶液,出现蓝黑色,说明鞣酸亚铁易被氧气氧化,A正确;
向蓝黑色溶液中加入维生素C,溶液由蓝黑色恢复原色,说明维生素C能将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁,表现还原性,B正确;
绿茶叶水
变为红色
蓝黑色
恢复为原色
不变色
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
④过程溶液最终变为红色,说明有Fe3+生成,则Fe2+ 被H2O2氧化生成Fe3+,Fe3+与SCN- 发生反应使溶液显红色, C正确;
鞣酸亚铁不稳定,易被氧化为鞣酸铁,故服用补铁剂时不能喝绿茶水,D错误。
绿茶叶水
变为红色
蓝黑色
恢复为原色
不变色
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
10.(2023·福建沙县一中高一月考)铁及其化合物在生产生活中有极其重要的用途,请回答下列问题:
(1)要实现Fe2+转化为Fe3+,可选用足量的　　 　(填序号)。
①亚硫酸钠溶液　②稀盐酸　③酸性KMnO4溶液　④铁粉　⑤碘化钾溶液　⑥过氧化氢溶液
③或⑥
要实现Fe2+转化为Fe3+,需加入氧化剂,故可加入足量的酸性高锰酸钾溶液或过氧化氢溶液,故选③或⑥。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
(2)某补铁口服液中含有Fe2+,为检验其是否被氧化变质,可取少量该口服液,向其中滴加　　　　　　,若溶液变为　　色,则说明其已变质。向该口服液中加入维生素C可防止其被氧化变质,利用了维生素C的　 　性。
KSCN溶液
红
还原
(3)激光打印机的墨粉中含有Fe3O4。Fe3O4能溶于过量的稀盐酸,反应的离子方程式为　　　　 　　　 　。 向反应后的溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液,酸性KMnO4溶液褪色,　　　(填“能”或“不能”)说明反应后的溶液中含Fe2+。若不能,请说明原因:____________________
________________________________________。
Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O
不能
溶液中含有氯离子,
酸性条件下,氯离子也能使高锰酸钾溶液褪色
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
(4)高铁酸盐可作为饮用水的消毒剂和净水剂,工业上以Cl2、KOH、Fe2为原料制备高铁酸钾。
①高铁酸钾(K2FeO4)中Fe的化合价为　　　。
+6
②配平制备K2FeO4的离子方程式:　　Cl2+ 　Fe3++　 ===　 +　　Cl-+　　H2O,每生成39.6 g K2FeO4,转移电子的数目为　　　。
3
2
16OH-
2
6
8
0.6NA
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Cl元素化合价由0价降低到-1价,Fe元素化合价由+3价升高到+6价,根据化合价升降守恒以及原子守恒可配平得到:3Cl2+2Fe3++16OH-===2
+6Cl-+8H2O;根据~6e-,每生成39.6 g即0.2 mol K2FeO4,则转移电子数为0.6NA。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
11.已知A是一种常见的金属,F是一种红褐色沉淀。试根据图中的转化关系,回答下列问题。
(1)写出A、C、F、G的化学式:
A　　　;C　　　;F　　　　;
G　　　。
(2)检验D中阳离子的方法为_______________________________________
__________________________________。
Fe
FeCl2
Fe(OH)3
Fe2O3
取少量D溶液于试管中,加入几滴KSCN溶液,
若溶液变为红色,说明含Fe3+(合理即可)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
(3)写出下列转化的离子方程式。
①D→C:　　 　　。
②C→D:　　　 　。
(4)写出E→F的化学方程式:_________
　　　_____________　。
2Fe3++Fe===3Fe2+
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
4Fe(OH)2
+O2+2H2O===4Fe(OH)3
根据F是红褐色沉淀推知F是Fe(OH)3,从而推出A为Fe,B为Fe3O4,C为FeCl2,D为FeCl3,E为Fe(OH)2,G为Fe2O3,X为H2。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
12.(2024·无锡高一段考)FeSO4·7H2O是一种重要的食品和饲料添加剂,某工业废渣主要成分是Fe2O3,还含有CaCO3和SiO2(既不溶于水也不溶于稀硫酸)。实验室用此废渣制备FeSO4·7H2O的流程如图:
回答下列问题:
(1)研磨废渣的目的是__________
____________________________。
(2)稀硫酸与粉末中的氧化铁反
应的化学方程式为　　　 　。
增大反应
物的接触面积,加快反应的进行
Fe2O3+3H2SO4===Fe2+3H2O
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
(3)步骤②的操作名称是过滤,其中需要用到的玻璃仪器是烧杯、漏斗和　　　　。经测定,滤渣中只含有CaSO4和SiO2。你认为实验室　　(填“能”或“不能”)用粉末状的石灰石与稀硫酸反应制二氧化碳。
玻璃棒
能
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
步骤②的操作名称是过滤,其
中需要用到的玻璃仪器是烧
杯、漏斗和玻璃棒(引流,防
止液体洒出)。经测定,滤渣
中只含有 CaSO4 和 SiO2,说
明废渣中的碳酸钙已经完全和稀硫酸反应,生成了硫酸钙、水和二氧化碳,因此实验室可以用粉末状的石灰石与稀硫酸反应制二氧化碳。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
(4)Fe与Fe2反应的化学方程式为　 　　 　　 　 　。
(5)硫酸亚铁的溶解度曲线如图。待结晶完毕后,滤出晶体,用少量冰水洗涤2~3次。用冰水洗涤的目的:Ⅰ.除去晶体表面附着的杂质;Ⅱ._________
_______________。
Fe+Fe2===3FeSO4
减少硫酸
返回
亚铁的溶解损失

展开更多......

收起↑