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第三节 铁及其重要化合物
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考纲导引 考点梳理
了解铁及其重要化合物的主要性质及应用 1.铁的化学性质。2.铁的氧化物与氢氧化物。
【基础知识梳理】
一、铁的性质：
1.物理性质
银白色光泽、密度大，熔沸点高，延展性、导电、导热性较好、能被磁铁吸引。
2.化学性质
铁是较活泼的金属，铁原子的最外层电子数为2个，可失去2个或3个电子而显+2价或+3价，但+3价的化合物较稳定。
（1）与非金属反应：
3Fe + 2O2Fe3O4
2Fe + 3C122FeCl3（铁丝在氯气中燃烧时，生成棕黄色的烟，加水振荡后，溶液显黄色）
Fe + SFeS
说明 铁跟氯气、硫反应时，分别生成+2价和+3价的铁，说明氧化性：氯气＞硫．
（2）与水反应：
①在常温下，在水和空气中的O2、CO2等的共同作用下，Fe易被腐蚀(铁生锈)．
②在高温下，铁能与水蒸气反应生成H2：3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2
（3）与酸反应：[来源:21世纪教育网]
①与非氧化性酸(如稀盐酸、稀H2SO4等)的反应．例如： Fe + 2H＋ ＝ Fe2＋ + H2↑
②与氧化性酸。
a.HNO3(稀)过量时生成Fe3＋：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O。
b．铁粉过量时生成Fe2＋：3Fe＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
c.铁遇到冷的浓H2SO4、浓HNO3时，产生钝化现象，因此金属铁难溶于冷的浓H2SO4或浓HNO3中．
(4)铁与盐溶液的反应
①铁能与比它活动性弱的金属的盐溶液反应，置换出这种金属。 Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4。
②铁能与FeCl3溶液反应生成FeCl2。离子方程式：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。21世纪教育网
二、铁的氧化物及氢氧化物
1.铁的氧化物
FeO Fe2O3(铁红) Fe3O4(磁性氧化铁)
化合价 +2 +2 +2、+3
色、态 黑色粉未 红棕色粉未 黑色晶体
水溶性 均不溶于水
和H+反应 FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O21世纪教育网 Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O Fe3O4 + 8H+ = 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O
与CO的反应
稳定性 在空气中氧化为Fe3O4 空气中稳定 在空气中稳定
制备 高温熔融，过量的铁与O2反应：2Fe+O2 2FeO 氢氧化铁加热分解2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O 铁在氧气中燃烧3Fe + 2O2 Fe3O4
2.铁的氢氧化物
氢氧化亚铁(Fe(OH)2) 氢氧化铁- Fe(OH)3
色态 白色固体 红褐色固体
水溶性 难溶于水
与酸反应 Fe(OH)2 + 2H+ = Fe2+ + 2H2O Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O
与强氧化酸反应 3Fe(OH)2 + 10HNO3 = 3Fe(NO3)3 + NO↑+8H2O Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O21世纪教育网
稳定性 不稳定，易被空气中的氧气氧化，颜色变化：白色→灰绿色→红褐色4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 较稳定空气中久置会部分失水成铁锈受热易分解
制取 新制FeSO4溶液与NaOH溶液隔绝空气反应：Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓ 铁盐与可溶性碱反应Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓
【要点名师透析】
一、铁的三角转化关系
1.关系：
2.应用
（1）共存问题
①Fe2+在酸性条件下不能与强氧化性离子共存，如：NO3、MnO4、ClO 等。不能与发生复分解和双水解反应的离子共存，如：OH、CO32、HCO3、S2、SO32等。
②Fe3+：不能与还原性离子共存，如：I、S2、SO32 等。不能与发生复分解和双水解反应的离子共存，如：OH、CO32、HCO3、AlO2等；不能与SCN共存；不能与苯酚共存。
（2）分离与提纯
①FeCl2（杂质FeCl3），加入铁钉或铁粉后过滤。
②FeCl3（杂质FeCl2），通入Cl2或滴加氯水或加入“绿色”氧化剂H2O2：离子方程式: 2Fe2++H2O2+2H+2 Fe3++2H2O
（3）制备物质
①工业冶炼铁，如：Fe3O4+4CO3Fe+4CO2
②制取氢氧化亚铁
实验原理：FeSO4 + 2NaOHFe(OH)2↓+ Na2SO4
实验现象：生成灰白色沉淀，迅速转化为灰绿色，最后变成红褐色
③要制得白色的Fe(OH)2沉淀，要注意以下几点：
a.硫酸亚铁溶液中不能含有Fe3+，因此，硫酸亚铁溶液应是新制备的。
b.实验用的氢氧化钠溶液，溶解亚铁盐的蒸馏水应煮沸，以除去溶解在水中的氧气。
c.实验时，用长胶头滴管吸取氢氧化钠溶液后，把滴管插入硫酸亚铁溶液的底部，再轻轻挤胶头滴管的胶头，逐滴加入氢氧化钠溶液，这时就会析出FeOH2白色絮状沉淀。
【典例1】将 1.12 g 铁粉加入 25 mL 2 mol/L 的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是()
A．铁有剩余，溶液呈浅绿色，Cl－浓度基本不变
B．往溶液中滴入无色 KSCN 溶液，显红色
C．Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为5∶1
D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5
【解析】n(Fe)＝1.12 g/56 g·mol－1＝0.02 mol，n(Fe3＋)＝0.025 L×2 mol·L－1＝0.05 mol，由反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋可知Fe3＋过量，加入KSCN显红色。溶液中n(Fe2＋)＝3n(Fe)＝0.06 mol，溶液中n(Fe3＋)＝0.05 mol－2n(Fe)＝0.01 mol，即Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为6∶1；氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2。
【答案】B
二、Fe2+和Fe3+的检验
1．溶液颜色
含有Fe2＋的溶液显浅绿色
含有Fe3＋的溶液显黄色
2．用KSCN溶液和氯水
相关离子方程式：2Fe2＋ + Cl2 ＝ 2Fe3＋ + 2Cl－
Fe3＋ + 3SCN－ ＝ Fe(SCN)3
3. 用NaOH溶液或氨水
相关反应方程式：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
【提醒】　FeCl3溶液在与许多试剂反应时会出现特殊现象，可作为鉴别Fe3＋的依据。
(1)向FeCl3溶液中加几滴KSCN溶液呈红色；
(2)FeCl3与NaOH溶液反应，生成红褐色沉淀；
(3)向FeCl3溶液中加入过量Fe粉，溶液变浅绿色；
(4)向FeCl3溶液中加入过量Cu粉，溶液变蓝绿色；
(5)将FeCl3溶液滴入到淀粉碘化钾溶液中，溶液变蓝色；
(6)将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，生成红褐色Fe(OH)3胶体。
【典例2】要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含有Fe2＋进行如下实验操作时，最佳顺序为( )
①加入足量氯水 ②加入足量KMnO4
③加入少量NH4SCN溶液
A．①③　　 B．③②　　
C．③①　　 D．①②③
【解析】检验Fe3＋使用SCN－，检验Fe2＋时先加入SCN－，确认没有Fe3＋后加入新制氯水，若出现血红色，则证明含Fe2＋。
【答案】C
【感悟高考真题】
1.（2011·福建高考·9）下表各选项中，不能利用置换反应通过Y得到W的一组化合物是
【答案】选D。
【解析】解答本题要注意如下两点：
（1）置换反应是“单质1+化合物1→单质2+化合物2”。
（2）铁盐和金属反应时先被还原成亚铁盐，若金属比铁活泼，则过量的该金属接着和亚铁盐发生置换反应生成单质铁。
选项 化学方程式 结论
A 2Mg+CO22MgO+C 符合
B 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 符合
C 2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑ 符合
D 2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2 不符合
2.（2010·全国卷1）能正确表示下列反应的离子方程式是
A．将铜屑加入溶液中：
B．将磁性氧化铁溶于盐酸：
C．将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合：[来源:21世纪教育网]
D．将铁粉加入稀硫酸中：
【答案】A
【解析】A正确，符合3个守恒；B错误，电荷不守恒，Fe3O4中Fe有两种价态，正确应该为：Fe3O4＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O；C错误，得失电子不守恒，电荷不守恒；正确的应为：3Fe2＋＋NO3－＋4H＋=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O；D错误，不符合客观实际，反应后铁只能产生Fe2＋和H2；
3.（2010·上海卷）由5mol Fe2O3、4mol Fe3O4和3mol FeO组成的混合物，加入纯铁1mol并在高温下和Fe2O3反应。若纯铁完全反应，则反应后混合物中FeO与Fe2O3的物质的量之比可能是
A．4:3 B．3:2 C．3:1 D．2:l
【答案】BC
【解析】此题考查了化学计算知识。分析题给混合物和高温下发生的反应，可知当Fe2O3+Fe=3FeO时，反应后混合物中含有6molFeO、4molFe2O3，则FeO与Fe2O3的物质的量之比为：3:2；当发生反应：Fe2O3+Fe+FeO=Fe3O4时，反应后混合物中含有2molFeO、4molFe2O3，则FeO与Fe2O3的物质的量之比为：1:2；当两反应均存在时，FeO与Fe2O3的物质的量之比处于两着之间，故BC可能。
知识归纳：极端假设法是指根据已知的条件，把复杂问题假设为处于理想的极端状态，站在极端的角度去分析、考虑问题，使其因果关系显得十分明显、简单，从而迅速地作出正确判断的方法。比如此题中我们就假设了两个极端，首先确定两个极端，然后确定范围，最后选择。
4.（2011·江苏高考·16）以硫铁矿（主要成分为FeS2）为原料制备氯化铁晶体（FeCl3·6H2O）的工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）在一定条件下，SO2转化为SO3的反应为2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），该反应的平衡常数表达式为K= ；过量的SO2与溶液反应的化学方程式为
（2）酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是 、 。
（3）通氯气氧化时，发生的主要反应的离子方程式为 ；该过程产生的尾气可用碱溶液吸收，尾气中污染空气的气体为 （写化学）。
【解析】解答本题时应依据所给流程结合铁的化合物的性质和有关化学原理分析整个过程中发生的化学反应。
（1）注意“过量的SO2” 与溶液反应应生成NaHSO3；
（2）硫铁矿燃烧将产生铁的氧化物，为了提高铁元素的浸出率，抑制Fe3+ 的水解，让更多的铁转化为氯化铁晶体，应保持盐酸过量；
（3）注意抓住题目所给条件“氯气氧化”和最终产物（FeCl3·6H2O）,该过程应是将Fe2+ 氧化，根据能被碱液吸收和生产过程中使用的原料分析尾气应为氯气和氯化氢气体。
【答案】
SO2＋==NaHSO3
（2）提高铁元素的浸出率 抑制Fe3+水解
（3）Cl2＋2Fe2+ == 2Cl-＋2Fe3+
5.（2011·天津高考·7）图中X、Y、Z为单质，其他为化合物，它们之间存在如下转化关系（部分产物已略去）。其中，A俗称磁性氧化铁；E是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应。
回答下列问题：
⑴组成单质Y的元素在周期表中的位置是 ；M中存在的化学键类型为 ；R的化学式是 。
⑵一定条件下，Z与H2反应转化为ZH4。ZH4的电子式为 。
⑶已知A与1mol Al反应转化为X时（所有物质均为固体），放出akJ热量，写出该反应的热化学方程式： 。
⑷写出A和D的稀溶液反应生成G的离子方程式： 。
⑸向含4mol D的稀溶液中，逐渐加入X粉末至过量，假设生成的气体只有一种，请在坐标系中画出n(X2+)随n(X)变化的示意图，并标出n(X2+)的最大值。
【解析】解题时找准突破口，Fe3O4俗称磁性氧化铁，能和氢氟酸反应的不溶于水的酸性氧化物为SiO2。
X、Y、Z都是单质，Fe3O4和Al发生铝热反应生成单质铁，故X是Fe，Y是氧气，Z是单质硅。
⑴氧元素在周期表中的位置为：第二周期第ⅥA族；M是SiO2和NaOH溶液反应的产物Na2SiO3，钠离子和硅酸根离子之间存在离子键，硅酸根离子内部存在共价键。
⑵单质Si和H2反应生成SiH4，SiH4是共价化合物，电子式是。
⑶1molAl反应时放热aKJ,书写热化学方程式时要注意对应关系，即有8molAl参与反应时，放热8 aKJ。
⑷O2 、NO、H2O发生反应4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3，Fe3O4中既有Fe2＋又有Fe3＋，和硝酸发生反应时，Fe2＋被氧化为Fe3＋。
⑸稀硝酸中，逐渐加入铁粉，开始发生的反应是Fe＋4HNO3=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O,当硝酸被消耗完了后又发生反应2 Fe(NO3)3＋Fe= 3Fe(NO3)2，故在画图的时候应当注意加入1mol Fe之后才开始产生Fe2＋，最终产生1.5mol Fe2＋（溶液中只有4mol HNO3）。
【答案】⑴ 第二周期第ⅥA族 离子键、共价键 H2SiO3（或H4SiO4） ⑵。
⑶8Al（s）＋3Fe3O4（s）== 9Fe（s）＋4 Al2O3（s） △H=－8aKJ·mol-121世纪教育网
⑷3Fe3O4＋28H＋＋NO3- ==9Fe3＋＋NO↑＋14H2O
⑸
6.（2011·全国卷I·27）如图中，A、B、C、D、E是单质，G、H、I、F是B、C、D、E分别和A形成的二元化合物。已知：
反应C+GB+H能放出大量的热，该反应曾应用于铁轨的焊接；
I是一种常见的温
回答问题：
（1）①中反应的化学方程式为 ；
（2）化合物I的电子式为 ，它的空间结构是 ；
（3）1.6g G溶于盐酸，得到的溶液与铜粉完全反应，计算至少需铜粉的质量（写出离子方程式和计算过程）；
（4）C与过量NaOH溶液反应的离子方程式为 ，
反应后溶液与过量化合物I反应的离子方程式为 ；21世纪教育网
（5）E在I中燃烧观察到的现象是 。
【解析】本题主要考查Mg、Al、Fe及其化合物的性质及与其有关的化学方程式计算。解题时注意寻找突破口，如铝热反应应用于铁轨的焊接、CO2是最常见的温室气体等。
（1）铝热反应应用于铁轨的焊接，由①可知C为Al、G为Fe2O3、B为Fe、H为Al2O3，反应的化学方程式为2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3。CO2是最常见的温室气体，由②可知E为Mg、I为CO2、F为MgO、D为C。综上可知A为O2。
（2）CO2的电子式为，它的空间结构是直线形。
（3）Fe2O3与盐酸反应的离子方程式为Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O，FeCl3与铜粉完全反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，可知n(Cu)= n(Fe2O3)==0.01mol,需铜粉的质量为0.01mol×64g/mol=0.64g。
（4）Al与过量NaOH溶液反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2－＋3H2↑，反应后溶液为NaAlO2，与过量CO2反应的离子方程式为AlO2－＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO3－。
（5）Mg在CO2中燃烧的化学方程式为2Mg＋CO22MgO＋C，观察到的现象是镁条剧烈燃烧，生成白色粉末，反应器内壁附着黑色固体。
7.（2010·安徽卷）（13分）某研究性学习小组在网上收集到如下信息：Fe（NO3）3溶液可以蚀刻银，制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原因进行了如下探究：
[实验]制备银镜，并与Fe（NO3）3溶液反应，发现银镜溶解。
（1）下列有关制备银镜过程的说法正确的是 。
a.边振荡盛有2％的AgNO3溶液的试管，边滴入2％的氨水。至最初的沉淀恰好溶解为止
b.将几滴银氨溶液滴入2 mL乙醛中
c.制备银镜时，用酒精灯的外焰给试管底部加热
d.银氨溶液具有较弱的氧化性
e.在银氨溶液配制过程中，溶液的pH增大
[提出假设]
假设1：Fe1＋具有氧化性，能氧化Ag。
假设2：Fe（NO3）3溶液显酸性，在此酸性条件下NO3能氧化Ag。
[设计实验方案，验证假设]
（2）甲同学从上述实验的生成物中检验出Fe3＋，验证了假设1成立。请写出Fe3＋氧化Ag的离子方程式： 。
（3）乙同学设计实验验证假设2，请帮他完成下表中内容（提示： NO在不同条件下的还原产物较复杂，有时难以观察到气体产生）。
实验步骤（不要求写具体操作过程） 预期现象和结论
①②…… 若银镜消失，假设2成立。若银镜不消失，假设2不成立。
[思考与交流]
（4）甲同学验证了假设1成立，若乙同学验证了假设2也成立。则丙同学由此得出结论：Fe（NO3）3溶液中的Fe3＋和NO都氧化了Ag。
你是否同意丙同学的结论，并简述理由： 。
【答案】（1）ade
(2)Fe3++Ag= Fe2++Ag+
（3）①将银镜在硝酸铜溶液中[来源:21世纪教育网]
（4）同意 4Fe3++6H2O+9Ag+3NO3-=4Fe（OH）3+9Ag++3NO
【解析】本题第（1）小题是考查学生实验，最后2小题具有较大的开放度。
8．（09·北京·26T）以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下（部分操作和条件略）：
I 从废液中提纯并结晶处。
II将溶液与稍过量的溶液混合，得到含的浊液
IV 将浊液过滤，用90°C热水洗涤沉淀，干燥后得到固体
V煅烧，得到固体
已知：在热水中分解
（1）I中，加足量的铁屑出去废液中的，该反应的离子方程式是
（2）II中，需加一定量硫酸，运用化学平衡原理简述硫酸的作用
（3）III中，生成的离子方程式是 。若浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，该变化的化学方程式是 。
（1）IV中，通过检验来判断沉淀是否洗涤干净。检验操作是是 。
（2）已知煅烧的化学方程式是，现煅烧464.0kg的，得到316.8kg产品，若产品中杂质只有，则该产品中的质量是
kg（摩尔质量/g·；）
【答案】(1)Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+
(2)加入硫酸，H+浓度增大，使Fe2+ + 2H2OFe(OH)2 + 2H+的平衡向逆反应方向移动，从而抑制FeSO4的水解
（3）Fe2+ + 2HCO3- = FeCO3↓+ CO2 ↑ + H2O
4FeCO3 + 6H2O + O2 = 4Fe(OH)3 ↓+ 4CO2
（4）取少量洗涤后的滤液放入试管中，滴加酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则沉淀洗涤干净
（5）288.0
【考点模拟演练】
一、选择题
1．(2011·年南通模拟)下列有关铁及其化合物的有关说法中正确的是(　　)
A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2
C．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤
D．Fe3＋与KSCN溶液产生红色沉淀
【答案】C
【解析】A项为Fe2O3，B项为Fe3O4，D项生成的不是沉淀。
2．(2011·潍坊模拟)把足量的铁粉投入到硫酸和硫酸铜的混合溶液中，充分反应后，残余固体的质量与原来加入的铁粉质量相等，则原溶液中H＋和SO的物质的量之比为(　　)
A．1∶4 B．2∶7
C．1∶2 D．8∶31
【答案】A
【解析】由题可知反应的铁粉与生成的铜质量相等。
又H2SO4～Fe，CuSO4～Fe～Cu
有[n(H2SO4)＋n(CuSO4)]×56＝64n(CuSO4)
＝ → ＝＝
3．(2011·广东四校联考)向一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120 mL 4 mol/L的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出1.344 L NO(标准状况)，往所得溶液中加入KSCN溶液，无红色出现。若用足量的氢气在加热下还原相同质量的混合物，能得到铁的物质的量为(　　)21世纪教育网
A．0.24 mol B．0.21 mol
C．0.16 mol D．0.14 mol
【答案】B
【解析】依题意可知生成的溶液为Fe(NO3)2，则铁元素的物质的量为溶液中硝酸根离子的一半，生成的溶液中的硝酸根离子的物质的量为0.12 L×4 mol/L－＝0.42 mol，则混合粉末中共含铁0.21 mol。
4. (2011·海淀模拟)为了除去硫酸铜溶液中含有的Fe2+杂质，先加入合适的氧化剂使Fe2+氧化成Fe3+，下列物质中最好选用( )
A.H2O2溶液 B.KMnO4溶液
C.氯水 D.硝酸溶液
【答案】选A。
【解析】尽管选项中的四种物质均能将Fe2+氧化成Fe3+，但若选用KMnO4、氯水、HNO3会向溶液中引入新的杂质，不符合除杂的要求；H2O2作氧化剂时，其还原产物是水，即为溶液的组成部分，故H2O2又称为“绿色”氧化剂。
5.(2011·肇庆模拟)在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1 mol 的混合溶液中加入0.1 mol铁粉，充分搅拌后铁完全反应，溶液中不存在Fe3+，同时析出 0.1 mol Ag。则下列结论中不正确的是( )
A.反应后溶液中Cu2+与Fe2+的物质的量之比为1∶2
B.氧化性：Ag+＞Cu2+＞Fe3+＞Zn2+
C.含Fe3+的溶液可腐蚀铜板
D.1 mol Fe可还原1 mol Fe3+
【答案】选B、D。
【解析】因加入Fe后，Fe3+、Ag+首先被还原，说明Cu2+氧化能力比Fe3+和Ag+弱，故B项不正确；A项中由Cu、Fe守恒知n(Cu2+)=0.1 mol,而n(Fe2+)=n(Fe3+)+n(Fe)=
0.2 mol，故A项正确；C项由于氧化性Fe3+＞Cu2+,故含Fe3+的溶液可腐蚀铜板，C项正确；D项由2Fe3++Fe ==== 3Fe2+可知，1 mol Fe可还原2 mol Fe3+，D项不正确。
6.（2011·临汾模拟） 向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入适量氯气，溶液中某些离子的物质的量变化如图K21－1所示。已知：2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－，2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。则下列有关说法中，不正确的是(　　)
图K21－1
A．线段BD表示Fe3＋物质的量的变化
B．原混合溶液中FeBr2的物质的量为6 mol
C．当通入2 mol Cl2时，溶液中已发生的离子反应可表示为：2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－
D．原溶液中：n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3
【答案】B　
【解析】 通过题给信息可知，发生反应的先后顺序为：2I－＋Cl2===I2＋2Cl－，2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－。在AB段发生反应2I－＋Cl2===I2＋2Cl－，所以n(I－)＝2 mol；在BD段，发生反应2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，故原溶液中n(Fe2＋)＝4 mol，所以A项正确；从D开始发生反应2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，所以原溶液中n(Br－)＝6 mol，所以B项错误，D项正确；对于C项，根据发生反应的先后顺序判断，也正确。综上，本题选择B。
7.（2011·海安月考）常温下，下列溶液中可能大量共存的离子组是
A．加入金属镁能产生H2的溶液中：Na+、Fe3+、SO42-、NO3-
B．含有大量Fe2+的溶液中：K+、Mg2+、ClO－、SO42-
C．能使Al3+生成沉淀的溶液中：NH4+、Na+、SiO32－、HCO3－
D．水电离产生的c(OH－)＝1×11－11mol/L的溶液中：Al3+、SO42－、NO3－、Cl－
【答案】D
8．下列关于铁的叙述正确的是(　　)
①铁能被磁铁吸引，但纯铁比含杂质的铁易被腐蚀　②在人体的血红蛋白中含有铁元素　③铁位于元素周期表中的第四周期第ⅧB族　④铁能在氧气中剧烈燃烧，但不能在水蒸气中燃烧
⑤铁与强氧化剂硝酸反应的产物只有一种是Fe(NO3)3
⑥不能通过化合反应制得FeCl2和Fe(OH)3
A．①③ B．②④
C．②⑤ D．④⑥
【答案】　B
9.(2011·安徽巢湖质检)下列物质跟铁反应后的生成物与KSCN溶液作用一定会产生红色溶液的是(　　)
A．盐酸 B．Fe2(SO4)3溶液
C．氯气 D．CuSO4溶液
【解析】　Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，Fe2＋与KSCN不显红色；Fe＋Fe2(SO4)3===3FeSO4，Fe2＋不能使KSCN呈红色；2Fe＋3Cl22FeCl3，FeCl3与KSCN反应生成红色物质；Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，Fe2＋不与KSCN反应生成红色物质。
【答案】　C
10.（2011·温州模拟）一定量的Fe和Fe2O3混合物投入2 mol/L 250ml的HNO3溶液中，反应完全后，无固体剩余，生成1.12L NO气体（标况），再向反应后溶液中加入1 mol/L的NaOH溶液，要使铁元素全部沉淀下来，所加NaOH溶液的体积最少是（ ）
A．450ml B．500ml C．400ml D．无法确定
【答案】A
11.向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入150mL4 mol·L-1的稀硝酸恰好使混合物完全溶解，放出2.24LNO（标准状况），往所得溶液中加入KSCN溶液，无红色出现。若用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物，所得到的铁的物质的量为
（ ）
A．0.21mol B．0.25mol C．0.3mol D．0.35mol
【答案】B
12.（2011·福建四地六校高三月考）取某铁的氧化物样品，用140mL 5 mol/L盐酸恰好使其完全溶解，所得溶液还能吸收标准状况下0.56 L氯气，使其中的Fe2+ 完全转化为 Fe3+，该样品中可能的化学式是（　　）
A．Fe3O4 B．Fe4O5 C．Fe5O6 D．Fe5O7
【答案】D
二、非选择题
13.(15分)(2011·潮州模拟)下面是某化学学习小组通过实验探究来学习“铁的三种价态之间的转化”的案例。
(1)材料及试剂：具支试管、______(玻璃仪器)、U形管、多孔塑料垫板、粗(细)玻璃管、酒精灯、铁架台、止水夹、乳胶管、单孔塞、锌粒、FeO、Fe2O3、稀硫酸等。
(2)实验装置
实验前需要检查该装置的气密性，方法是______。
(3)U形管中装入的药品是______，其作用是______。
(4)待锌粒与稀硫酸反应一段时间后，再点燃酒精灯甲和酒精灯乙，这样操作的必要性是______。
(5)实验完毕，关闭止水夹，熄灭两只酒精灯，可以观察到具支试管与长颈漏斗中的现象是_____，关闭止水夹的目的是______。
(6)玻璃管冷却后，取出玻璃管内的物质检验有单质铁存在，写出玻璃管内发生反应的化学方程式：_________。
【解析】(1)对照实验装置图可知，缺少的玻璃仪器是长颈漏斗。(2)该装置中有长颈漏斗，故可采用注水法检查装置气密性。(3)铁的氧化物的还原需要干燥的还原性气体，否则水蒸气容易与还原出的铁反应，故U形管中是干燥剂。
(4)反应前装置中有空气，若刚通入氢气时便加热，可能会导致爆炸，故采用先通入氢气排出空气然后再加热的方法。(5)熄灭酒精灯，玻璃管内反应结束，关闭止水夹，因为锌粒与酸仍然反应产生气体，使装置内气压升高，具支试管中的液体被压入长颈漏斗中。(6)玻璃管中发生的是铁的氧化物被氢气还原的反应。
【答案】(1)长颈漏斗(答“分液漏斗”或“漏斗”错)
(2)关闭止水夹，在长颈漏斗中注入水，如果漏斗中能够形成一段水柱，且水柱在短时间内不回落，则证明该装置气密性良好
(3)碱石灰(或无水氯化钙) 除去氢气中的水蒸气(或答“干燥氢气”)
(4)排出装置体系中的空气，防止爆炸
(5)具支试管中的液面下降，长颈漏斗中的液面上升
防止被还原出的铁再被氧化
(6)FeO+H2 Fe+H2O、
Fe2O3+3H2 2Fe+3H2O
14（2011·朝阳一模）（8分）铁是日常生活中用途最广、用量最大的金属材料。
（1）常温下，可用铁质容器盛装浓硫酸的原因是 。21世纪教育网
（2）某实验小组利用右图装置验证铁与水蒸气的反应。
①湿棉花的作用是 ，试管中反应的化学方程式是 。
②实验结束后，取出少量反应后的固体于试管中，加入过量盐酸，固体完全溶解，所得溶液中存在的阳离子是_____（填序号）。
a．一定有Fe2+、H+和Fe3+ b．一定有Fe2+、H+，可能有Fe3+
c．一定有Fe2+、Fe3+，可能有 H+ d．一定有Fe3+、H+，可能有Fe2+
（3）另称取一定量的铁钉放入适量的浓硫酸中，加热，充分反应后收集气体。经测定气体中含有SO2、CO2和H2。
① 铁与浓硫酸反应的化学方程式是 。
② 气体中混有CO2的原因是（用化学方程式表示） 。
③ 将672 mL（标准状况）收集到的气体通入足量溴水中，发生反应：
SO2 + Br2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4，然后加入足量BaCl2溶液，经洗涤、干燥得到固体4.66 g。由此推知收集到的气体中SO2的体积分数是 。
【答案】（8分）（1）浓硫酸具有强化性，在铁表面生成一层致密的氧化膜
（2）① 提供水蒸气
3Fe + 4H2O（g） Fe3O4 + 4H2
② b
（3）① 2Fe + 6H2SO4（浓） Fe2(SO4)3 + 3SO2↑+ 6H2O
② C + 2H2SO4（浓） CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O
③ 66.7%
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