備戰(zhàn)2023年高考化學(xué)【一輪?夯實(shí)基礎(chǔ)】復(fù)習(xí)精講精練

第17講鐵及其化合物

【復(fù)習(xí)目標(biāo)】

1.掌握鐵的性質(zhì)及其用途。

2.了解鐵的氧化物的種類、性質(zhì)及其用途。

3.掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制法、性質(zhì)。

4.掌握Fe?+、Fe3+的檢驗(yàn)及其相互轉(zhuǎn)化。

【知識(shí)精講】

1.鐵

(1)鐵的位置、存在和物理性質(zhì)

(+26)28142

鐵位于元素周期表第四周期第VDI族，原子結(jié)構(gòu)示意圖為“〃，化學(xué)反應(yīng)中易失去2個(gè)或3個(gè)電子

而生成+2價(jià)或+3價(jià)的離子。鐵在地殼中的含量占第4位。

純鐵具有銀白色金屬光澤和良好的延展性，是電和熱的良導(dǎo)體，具有能被磁體吸引的特性，純鐵有很強(qiáng)

的抗腐蝕能力。

(2)鐵的化學(xué)性質(zhì)

鐵的化學(xué)性質(zhì)較活潑，有較強(qiáng)的還原性，主要化合價(jià)為+2價(jià)和+3價(jià)。

①與非金屬單質(zhì)反應(yīng)

非金屬反應(yīng)條件現(xiàn)象化學(xué)方程式

常溫、潮濕空氣

因發(fā)生吸氧腐蝕生成疏松的暗紅色鐵銹——

中

02

點(diǎn)燃劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體占燃

3Fe+2O2^-^Fe3O4

引發(fā)反應(yīng)后停止加熱，混合物保持紅熱，

,A

S加熱Fe+S=FeS

反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，生成黑色固體

△

C12加熱反應(yīng)劇烈，產(chǎn)生棕褐色的煙,

2Fe+3cI2=2FeCl3

②鐵與冷水、熱水均不能發(fā)生反應(yīng)，但在高溫下能與水蒸氣反應(yīng)：3Fe+4H20(g)圖強(qiáng)Fe3O4+4H2。

③

+2+

a.與稀鹽酸、稀硫酸等非氧化性酸發(fā)生置換反應(yīng)：Fe+2H=Fe+H2To

b.與強(qiáng)氧化性酸(濃硫酸、濃硝酸、稀硝酸)反應(yīng)

常溫下，鐵在濃H2so4、濃HNCh中發(fā)生鈍化。

加熱條件下：

與濃硫酸：2Fe+6H2SO4(濃)=Fe2(SO4)3+3SO2T+6H2O?

與濃硝酸：Fe+6HNC)3(濃)=Fe(NO3)3+3NO2T+3H2O=

與稀硝酸：

+3+

Fe與過量稀HNO3的反應(yīng)：Fe+NOF4-4H=Fe+NOt+2H2O?

+2+

Fe與少量稀HN03的反應(yīng)：3Fe+2N0；+8H=3Fe+2N0T+4H2O0

④鐵與某些鹽溶液反應(yīng)

3+2+

Fe與FeCl3溶液的反應(yīng)：Fe+2Fe=3Feo

Fe與CuSCU溶液反應(yīng)：Fe+Cu2+=Fe2++Cu

【例題1】我國(guó)清代《本草綱目拾遺》中敘述了“鐵線粉”：“粵中洋行有舶上鐵絲，……日久起銷，用刀刮其

銷，……，所刮下之銷末，名鐵線粉”。這里的“鐵線粉”是指（）

A.FeB.FeCb

C.FeOD.FezCh

【例題2】下列有關(guān)鐵及其化合物的說法中不正確的是（）

A.工業(yè)上在高溫下用CO還原含F(xiàn)e2O3的鐵礦石煉鐵

B.鐵在純氧中燃燒或高溫下和水蒸氣反應(yīng)均能得到Fe3O4

C.工業(yè)上可用鐵制容器儲(chǔ)存、運(yùn)輸濃硝酸和濃硫酸

D.氯化鐵溶液有較強(qiáng)氧化性，故可用作凈水劑

2.鐵的氧化物

名稱氧化亞鐵三氧化二鐵四氧化三鐵

化學(xué)式FeOFe2（）3FesO4

色態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體

俗名——鐵紅磁性氧化鐵

鐵的化合價(jià)+2+3+2、+3

屬類堿性氧化物堿性氧化物不是堿性氧化物

①FeO、Fe2O3>FesCU分別與鹽酸反應(yīng)的離子方程式：

+2+

FeO+2H=Fe+H2O>

+3+

Fe2O3+6H=2Fe+3H2O>

化學(xué)

+3+2+

與酸反應(yīng)Fe3O4+8H=2Fe+Fe+4H2。。

性質(zhì)

②FeO與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：

3FeO+l0HNC）3（?。?3Fe（NO3）3+NOf+5H2Oo

③FeO、Fe2O3分別與HI溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：

FeO+2HI=FeI2+H20>

Fe2O3+6HI=2FeI2+l2+3H2O。

不穩(wěn)定，在空氣中加熱

穩(wěn)定性在空氣中穩(wěn)定在空氣中穩(wěn)定

被氧化為Fe3O4

【例題3】鐵屑溶于過量稀硫酸，過濾后向?yàn)V液中加入過量氨水，有白色沉淀生成，過濾，在空氣中加熱沉

淀至質(zhì)量不再發(fā)生變化為止，得到紅棕色殘?jiān)?，上述沉淀和殘?jiān)謩e是()

A.Fe(OH)3Fe2O3

B.Fe(OH)2Fe2O3

C.Fe(OH)2Fe(OH)3

D.Fe(OH)2Fe3O4

【例題4】下列各組物質(zhì)中，X是主體物質(zhì)，Y是少量雜質(zhì)，Z是為除去雜質(zhì)所要加入的試劑，其中所加試

劑正確的一組是()

/ABCD

XFeCb溶液FeCb溶液FeFeSCU溶液

YAl

FeCl3CuCl2Fe2(SO4)3

溶液

ZCl2FeNaOHCu

3.氫氧化亞鐵、氫氧化鐵的性質(zhì)和制法

名稱氫氧化亞鐵氫氧化鐵

化學(xué)式

Fe(OH)2Fe(OH)3

色、態(tài)，水溶性白色固體，難溶于水紅褐色固體，難溶于水

+2++3+

與鹽酸反應(yīng)Fe(OH)2+2H=Fe+2H2OFe(OH)3+3H=Fe+3H2O

△

受熱分解——,

2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O

不穩(wěn)定，易被空氣中的氧氣氧化，較穩(wěn)定，在空氣中久置會(huì)部分失

穩(wěn)定性顏色由白色一灰綠色一紅褐色：水成鐵銹，受熱易分解：

△,

4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O

新制FeSCU溶液與NaOH溶液隔絕鐵鹽與可溶性堿反應(yīng)：

制取空氣反應(yīng)：Fe2++2OH-

Fe3++3OIT=Fe(OH)31

=Fe(OH)2；

在空氣中，F(xiàn)e(OH)2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3,現(xiàn)象是白色

二者的關(guān)系絮狀沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，反應(yīng)方程式為4Fe(OH)2+

O2+2H2O=4Fe(OH)3

【例題5】如圖所示，此裝置可用來制取和觀察Fe(OH)2在空氣中被氧化的顏色變化。實(shí)驗(yàn)時(shí)必須使用鐵屑

和6mol-L-1的硫酸，其他試劑任選。

填寫下列空白:

(1)B中盛有一定量的NaOH溶液,A中應(yīng)預(yù)先加入的藥品是。A中反應(yīng)的離子方程式是

(2)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)先將止水夾a(填“打開”或“關(guān)閉”)。

(3)簡(jiǎn)述生成Fe(OH)2的操作過程-

(4)實(shí)驗(yàn)完畢，打開b處止水夾，放入一部分空氣，此時(shí)B瓶中發(fā)生的反應(yīng)為

【歸納總結(jié)】氫氧化亞鐵的實(shí)驗(yàn)室制法

要制備氫氧化亞鐵，并使氫氧化亞鐵長(zhǎng)時(shí)間保持白色沉淀的狀態(tài)，注意兩點(diǎn)：

一是要減少溶液中氧氣的含量，防止溶液與空氣的接觸;

二是要防止溶液中出現(xiàn)三價(jià)鐵離子O

將吸有NaOH溶液的膠頭滴管插到液面以11

方法一：有機(jī)覆下，并在液面上覆蓋一層苯或煤油（不能用

—NaOH溶液

蓋層法CC1）,以防止空氣與Fe（OH）2接觸發(fā)生反

4-;二一苯

應(yīng)，如圖所示-FeS04溶液

用H2將裝置內(nèi)的空氣排盡后，再將亞鐵鹽與

方法二：還原性

NaOH溶液混合，這樣可長(zhǎng)時(shí)間觀察到白色1n-UNaOH

氣體保護(hù)法稀硫酸

L：-Fe牛溶液

沉淀，如圖所示（適量）、

即3（過量）

用鐵作陽極，電解NaCl（或NaOH）溶液，并

方法三：電解法Fe-二C

在液面上覆蓋苯或煤油，如圖所示

苯一三

_NaCl

一溶液

4.鐵及其化合物的相互轉(zhuǎn)化

C12、。2、HNC)3、H2so4(濃)、KMnCh(H)等

（強(qiáng)氧化劑）

既有氧化性只有

又有還原性氧化性

（1）亞鐵鹽

①Fe2+的氧化性和還原性

含有Fe2+的溶液呈淺綠色，F(xiàn)e2+處于鐵的中間價(jià)態(tài)，既有氧化性，又有還原性，其中以還原性為主,如

遇Br2、Cb、H2O2、N（K（H+）等均表現(xiàn)為還原性。

Fe2+的酸性溶液與氏。2反應(yīng)的離子方程式：2Fe?+++2H+=2Fe3++2H?0。

FeCb溶液與HNO3溶液反應(yīng)的離子方程式為3Fe2++NO丁+4H+=3Fe3++NOT+2H20。

②Fe2+可發(fā)生水解反應(yīng)

Fe(OH)2是弱堿，含F(xiàn)e2+的鹽(如硫酸亞鐵)溶液呈酸性。配制硫酸亞鐵溶液時(shí)常加少量硫酸抑制Fe?+的

水解，加少量鐵屑防止Fe2+被氧化。

(2)鐵鹽

①氧化性：含有Fe3+的溶液呈棕黃色，F(xiàn)e3+處于鐵的高價(jià)態(tài)，遇Fe、Cu、HI、H2s等均表現(xiàn)為氧化性。

Fe3+可腐蝕印刷電路板上的銅箔，反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+。

FeCb溶液滴入淀粉-KI溶液中，溶液變藍(lán)，離子方程式為2「+2Fe3+=b+2Fe2+。

②易水解：Fe(OH)3是很弱的堿，且溶度積很小，因而Fe3+極易水解，只能存在于酸性較強(qiáng)的溶液中。

a.利用Fe3+易水解的性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室可用飽和FeCb溶液滴入沸水中制取氫氧化鐵膠體，反應(yīng)的化學(xué)方

程式為FeCl3+3H2O=Fe(0H)3(膠體)+3HCl。

b.利用Fe3+易水解的性質(zhì)，工業(yè)上常用調(diào)節(jié)pH的方法除去溶液中的鐵離子。

c.利用Fe3+易水解的性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室配制氯化鐵溶液，通常將氯化鐵固體先溶于較濃的鹽酸中，然后再

稀釋至所需濃度。

d.Fe3+與HCO丁、AIOT、COt、C1CT等水解呈堿性的離子不能大量共存。

5.Fe2+,Fe3+的檢驗(yàn)

(1)用KSCN溶液和氯水

待無明顯

-?加氯水》溶液變紅色—Fe2+

檢加KSCN溶液現(xiàn)象

溶

液

小溶液變紅色fFe3+

(2)用NaOH溶液

待

f白色沉淀—灰綠色f紅褐色-Fe2+

檢

溶

液

f紅褐色沉淀—Fe計(jì)

(3)含F(xiàn)e2+、Fe3+的混合溶液中Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)

混合溶液滴加KSCN溶遂溶液變紅色,說明含有Fe3+；

滴加酸性

混合溶液KMnC)4溶液酸性KMnCU溶液紫紅色褪去，說明含有Fe2+o

(4)Fe2+的特征檢驗(yàn)方法

待檢溶液一附(CN)6]溶爽產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,說明溶液中含有Fe2+,反應(yīng)的離子方程式為3Fe2++

3-

2[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2i。

【例題6】要證明某溶液中不含F(xiàn)e3+,而可能含有Fe?+,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作的最佳順序?yàn)?)

①加入足量氯水②加入足量KMnO4(H+)溶液③加入少量KSCN溶液

A.①③B.③②

C.③①D.①②③

6.含F(xiàn)e2+、Fe3+的除雜問題

主要成分雜質(zhì)除雜方法

加入氯水或HO

FeCb(aq)FeCl2(aq)22

FeCh(aq)FeCb(叫)加過量鐵粉后過濾

FeCh(aq)CuCh(aq)加過量鐵粉后過濾

【歸納總結(jié)】除去混合溶液中Fe3+、Fe2+的常用方法

(1)除去Mg2+中混有的Fe3+的方法

向混合溶液中加入MgO、MgCO3>Mg(OH)2中之一，與Fe3+水解產(chǎn)生的H+反應(yīng)，促進(jìn)Fe3+的水解，

將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去。

(2)除去C/+中混有的Fe3+的方法

向混合溶液中加入CuO、CuCO3>CU(OH)2、CU2(OH)2CO3中之一，與Fe3+水解產(chǎn)生的H*反應(yīng)，促進(jìn)

Fe3+的水解，將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去。

(3)除去Mg2+中混有的Fe2+的方法

先加入氧化劑(如壓。2)將溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,然后再按(1)的方法除去溶液中的Fe3+。

(4)除去Cu2+中混有的Fe2+的方法

先加入氧化劑(如H2O2)將溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,然后再按(2)的方法除去溶液中的Fe3+o

【例題7】下列除雜的操作不正確的是()

A.MgCb溶液中混有少量FeCb：加入足量MgO充分反應(yīng)后過濾

B.FeCL溶液中混有少量FeCb：加入過量鐵粉充分反應(yīng)后過濾

C.CuCb溶液中混有少量FeCb：加入NaOH溶液充分反應(yīng)后過濾

D.CuCb溶液中混有少量FeCL：先加入H2O2將Fe?+氧化成Fe3+,再加入CuO充分反應(yīng)后過濾

【例題8】Fe2+、Fe3\Z/+較完全地形成氫氧化物沉淀的pH分別為6.7、3.7、4.6。某硫酸鋅酸性溶液中

含有少量Fe2+、Fe3+雜質(zhì)離子，為除去這些離子制得純凈的ZnSO,，應(yīng)加入的試劑是()

A.NaOH溶液B.氨水

C.KMndZnCOsD.H2O2、ZnO

7.鐵及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系的應(yīng)用

(1)判斷離子能否共存

①Fe?+與NOXH+)、CIO,MnO1(H+)因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能共存。

②Fe3+與S2-、「、SO歹因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能共存。

③Fe3+與HCO晨CO歹等因水解相互促進(jìn)而不能共存。

(2)鹽溶液的配制與保存

-------------「加少量鐵粉，防止Fe?+被氧化

Fe‘+的鹽溶液-

匚加少量相應(yīng)的酸，防止Fe"水解

Fe"的鹽溶液卜加少量相應(yīng)的酸,防止Fe'+水解

(3)物質(zhì)的制備

制備無水FeCh-在HC1氣流中加熱蒸干FeCh溶液

向沸水中加入飽和FeCh溶液并煮

制備Fe(OHb膠體

沸至液體呈紅褐色

(4)凈水劑

高鐵酸鉀(KzFeCU)中的Fe為+6價(jià)，是一種高效復(fù)合凈水劑。

①由于具有強(qiáng)氧化性能殺菌、消毒。

②由于反應(yīng)后還原產(chǎn)物為Fe3+,Fe3+在溶液中水解生成氫氧化鐵膠體，能吸附水中的懸浮雜質(zhì)，起到凈

水的作用。

-1-1

【例題91將0.2mol-L的KI溶液和0.05mol-LFe2(SO4)3溶液等體積混合充分反應(yīng)后，取混合液分別完

成下列實(shí)驗(yàn)，能說明溶液中存在化學(xué)平衡2Fe3++2「=2Fe2++L的是()

A.向混合液中滴入AgNCh溶液，有黃色沉淀生成

B.向混合液中滴入KSCN溶液，溶液變紅色

C.向混合液中滴入淀粉溶液，溶液變藍(lán)色

D.向混合液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液，有藍(lán)色沉淀生成

【例題10】下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象、結(jié)論或目的均正確的是()

選項(xiàng)操作和現(xiàn)象結(jié)論或目的

向紅磚粉末中加入鹽酸，充分反應(yīng)后取上層清液

A紅磚中含有氧化鐵

于試管中，滴加KSCN溶液2?3滴，溶液呈紅色

向CO還原FezCh得到的黑色固體中加入鹽酸溶解

B黑色固體中沒有Fe3CU

后再加入KSCN溶液，溶液不顯紅色

取少量Fe(NO3)2試樣加水溶解，加稀H2SO4酸

C該Fe(NO3)2試樣已經(jīng)變質(zhì)

化，滴加KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色

向某溶液中加入H2O2，然后再加入KSCN溶液變

D原溶液中含有Fe2+

紅色

【例題11】通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、分析推理得出正確的結(jié)論是化學(xué)學(xué)習(xí)的方法之一。對(duì)下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)的

解釋正確的是（）

選項(xiàng)操作與現(xiàn)象解釋

向淀粉-KI溶液中加入FeCl3溶液，溶液

AFe3+能與淀粉發(fā)生顯色反應(yīng)

變藍(lán)

把生鐵放置于潮濕的空氣中，鐵表面有一

B鐵在潮濕的空氣中易生成Fe（OH）3

層紅棕色的斑點(diǎn)

C向稀硝酸中加入少量鐵粉，有氣泡產(chǎn)生Fe置換出硝酸中的氫，生成了氫氣

新制Fe（OH）2露置于空氣中一段時(shí)間，白

DFe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3

色物質(zhì)變成了紅褐色

【例題12】某同學(xué)欲探究鐵及其化合物的性質(zhì)，下列實(shí)驗(yàn)方案可行的是（）

A.將鐵粉加入熱的濃硫酸中：探究鐵的活潑性

B.將熱的NaOH溶液滴入FeCb溶液中：制備Fe（OH）3膠體

C.將銅粉加入FeCh溶液中：驗(yàn)證Fe3+的氧化性強(qiáng)于Cu2+

D.在蒸發(fā)皿中加熱蒸干FeSCU溶液：制備FeSO4-6H2O晶體

【真題演練】

1.（2022?江蘇?高考真題）室溫下，下列實(shí)驗(yàn)探究方案不熊達(dá)到探究目的的是（）

選

項(xiàng)探究方案探究目的

向盛有FeS04溶液的試管中滴加幾滴KSCN溶液，振蕩，再滴加幾滴新制

AFe"具有還原性

氯水，觀察溶液顏色變化

向盛有S02水溶液的試管中滴加幾滴品紅溶液，振蕩，加熱試管，觀察溶

BS°z具有漂白性

液顏色變化

的氧化性比1的

C向盛有淀粉KI溶液的試管中滴加幾滴濱水，振蕩，觀察溶液顏色變化

強(qiáng)

CHEOOH是弱電

D用pH計(jì)測(cè)量醋酸、鹽酸的pH,比較溶液pH大小

解質(zhì)

A.AB.BC.CD.D

2.（2022?廣東?高考真題）陳述I和II均正確但不具有因果關(guān)系的是（）

選項(xiàng)陳述I陳述II

A用焦炭和石英砂制取粗硅宇02可制作光導(dǎo)纖維

B利用海水制取澳和鎂單質(zhì)BL可被氧化，Mg?+可被還原

C石油裂解氣能使澳的CC14溶液褪色石油裂解可得到乙烯等不飽和燃

DFeCk水解可生成Fe（°H）3膠體FeCk可用作凈水劑

A.AB.BC.CD.D

3.（2022.浙江.高考真題）關(guān)于化合物FeO（OCH3）的性質(zhì)，下列推測(cè)不育軍的是（）

A.與稀鹽酸反應(yīng)生成Fed3、CH3OH、H2O

B.隔絕空氣加熱分解生成FeO、CO?、H2O

C.溶于氫碘酸（HI）,再加CCI4萃取，有機(jī)層呈紫紅色

D.在空氣中，與Si。?高溫反應(yīng)能生成Fe2（SiC>3）3

4.（2022?廣東?高考真題）為檢驗(yàn)犧牲陽極的陰極保護(hù)法對(duì)鋼鐵防腐的效果，將鍍層有破損的鍍鋅鐵片放

入酸化的3%NaCl溶液中。一段時(shí)間后，取溶液分別實(shí)驗(yàn)，能說明鐵片沒有被腐蝕的是（）

A.加入AgNC>3溶液產(chǎn)生沉淀

B.加入淀粉碘化鉀溶液無藍(lán)色出現(xiàn)

C.加入KSCN溶液無紅色出現(xiàn)

D.加入K3[Fe（CN）61溶液無藍(lán)色沉淀生成

5.（2022?浙江?高考真題）下列說法不F理的是（）

A.鎂合金密度較小、強(qiáng)度較大，可用于制造飛機(jī)部件

B.還原鐵粉可用作食品干燥劑

C.氯氣、臭氧、二氧化氯都可用于飲用水的消毒

D.油脂是熱值最高的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

6.（2021?江蘇?高考真題）下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途不具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是（）

A.鐵粉能與02反應(yīng)，可用作食品保存的吸氧劑

B.納米Fe3O4能與酸反應(yīng)，可用作鐵磁性材料

C.FeCb具有氧化性，可用于腐蝕印刷電路板上的Cu

D.聚合硫酸鐵能水解并形成膠體，可用于凈水

7.（2021?廣東?高考真題）部分含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是（）

堿

鹽

單質(zhì)

化合價(jià)

A.a可與e反應(yīng)生成b

B.b既可被氧化，也可被還原

C.可將e加入濃堿液中制得d的膠體

D.可存在b—>c―>d—>e—>1）的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系

8.（2021.河北?高考真題）“灌鋼法”是我國(guó)古代勞動(dòng)人民對(duì)鋼鐵冶煉技術(shù)的重大貢獻(xiàn)，陶弘景在其《本草經(jīng)

集注》中提到“鋼鐵是雜煉生臻作刀鐮者”?！肮噤摲ā敝饕菍⑸F和熟鐵（含碳量約0.1%）混合加熱，生鐵

熔化灌入熟鐵，再鍛打成鋼。下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.鋼是以鐵為主的含碳合金

B.鋼的含碳量越高，硬度和脆性越大

C.生鐵由于含碳量高，熔點(diǎn)比熟鐵高

D.冶煉鐵的原料之一赤鐵礦的主要成分為Fe2O3

9.（2022?浙江?高考真題）化合物X由4種元素組成。某興趣小組按如圖流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)I

實(shí)驗(yàn)H

0.56g

請(qǐng)回答:

(1)組成X的元素有,X的化學(xué)式為

(2)溶液C中溶質(zhì)的成分是..(用化學(xué)式表示)；根據(jù)C-D-E的現(xiàn)象，給出相應(yīng)微粒與陽離子

結(jié)合由弱到強(qiáng)的排序

(3)X與足量Na反應(yīng)生成固體F的化學(xué)方程式是

(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定溶液G中陰離子

10.(2022?河北?高考真題)以焙燒黃鐵礦FeS?(雜質(zhì)為石英等)產(chǎn)生的紅渣為原料制備鏤鐵藍(lán)

Fe(NHjFe(CN)6顏料。工藝流程如下：

H2so4

足

量

(NH4)2SO4

K[Fe(CN)]H2sO4

H2SSO4黃36

此。INaC10

C50%)3

——

怫靡3|加熱

力

錢

紅T

鐵

漫

酸

渣

藍(lán)

濾渣①濾渣②

母液

回答下列問題：

(1)紅渣的主要成分為(填化學(xué)式)，濾渣①的主要成分為(填化學(xué)式)。

(2)黃鐵礦研細(xì)的目的是o

(3)還原工序中，不生成S單質(zhì)的反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(4)工序①的名稱為,所得母液循環(huán)使用。

(5)沉鐵工序產(chǎn)生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe的化合價(jià)為,氧化工序發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

為。

(6)若用還原工序得到的濾液制備FezOs一凡。和(NHJ2SO4,所加試劑為和(填化學(xué)式，不

引入雜質(zhì))。

11.(2021?海南?高考真題)無水FeCL,常作為芳姓氯代反應(yīng)的催化劑。某研究小組設(shè)計(jì)了如下流程，以廢

鐵屑(含有少量碳和SiO2雜質(zhì))為原料制備無水FeCl3(s)。

已知：氯化亞碉(R)熔點(diǎn)101℃,沸點(diǎn)76℃,易水解。

C1-S-C1

通HCl(g)SOC1

|C溶液|>FeCl36H92>無水Fecb

操作②

DE

回答問題：

(1)操作①是過濾，用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和

(2)為避免引入新的雜質(zhì)，試劑B可以選用(填編號(hào))。

A.KMnO,溶液B.C4水C.Br?水D.耳。?溶液

(3)操作②是蒸發(fā)結(jié)晶，加熱的同時(shí)通入HCl(g)的目的是。

(4)取少量D晶體，溶于水并滴加KSCN溶液，現(xiàn)象是o

(5)反應(yīng)DfE的化學(xué)方程式為o

(6)由D轉(zhuǎn)化成E的過程中可能產(chǎn)生少量亞鐵鹽，寫出一種可能的還原劑,并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是

該還原劑將Fe3+還原o

12.(2020?海南?高考真題)以黃鐵礦(主要成分FeS2)為原料生產(chǎn)硫酸，應(yīng)將產(chǎn)出的爐渣和尾氣進(jìn)行資源化

綜合利用，減輕對(duì)環(huán)境的污染。其中一種流程如下圖所示。

LFe2C>3(爐渣)￡]?還原鐵粉--測(cè)定純度

檸處+煨燒問血

黃鐵礦-

S制酸一口/燒堿一、，力口熱一7°C

」SO2--------*尾氣①ANaHSO3-----Na2s2。5

回答下列問題：

(1)黃鐵礦中硫元素的化合價(jià)為O

(2)由爐渣制備還原鐵粉的化學(xué)方程式為。

(3)欲得到更純的NaHSCh,反應(yīng)①應(yīng)通入(填“過量”或“不足量”)的SO2氣體。

(4)因?yàn)镹a2s2O5具有性，導(dǎo)致商品Na2s2O5中不可避免地存在Na2so4。

檢驗(yàn)其中含有SO；的方法是=

(5)一般用冷。2。7滴定分析法測(cè)定還原鐵粉純度。實(shí)驗(yàn)步驟：稱取一定量樣品，用過量稀硫酸溶解，用標(biāo)

2+

準(zhǔn)K2Cr2O7溶液滴定其中的Feo

2++3+3+

反應(yīng)式：Cr2O?-+6Fe+14H=2Cr+6Fe+7H2O

1

某次實(shí)驗(yàn)稱取0.2800g樣品，滴定時(shí)消耗濃度為0.03000mol-L的K2Cr2O7溶液25.10mL,則樣品中鐵含

量為%o

13.(2021?北京?高考真題)鐵黃是一種重要的化工產(chǎn)品。由生產(chǎn)鈦白粉廢渣制備鐵黃的過程如下。

資料：

i.鈦白粉廢渣成分：主要為FeSCUHzO,含少量TiOSCU和不溶物

ii.TiOSO4+(x+l)H2O^TiO2-xH2O；+H2SO4

iii.0.1mol/LFe?+生成Fe(OH)2,開始沉淀時(shí)pH=6.3,完全沉淀時(shí)pH=8.3；

0.1mol/LFe3+生成FeOOH,開始沉淀時(shí)pH=1.5,完全沉淀時(shí)pH=2.8

⑴純化

①加入過量鐵粉的目的是。

②充分反應(yīng)后，分離混合物的方法是。

(2)制備晶種

為制備高品質(zhì)鐵黃產(chǎn)品，需先制備少量鐵黃晶種。過程及現(xiàn)象是：向一定濃度FeSCU溶液中加入氨水，產(chǎn)

生白色沉淀，并很快變成灰綠色。滴加氨水至pH為6.0時(shí)開始通空氣并記錄pH變化(如圖)。

①產(chǎn)生白色沉淀的離子方程式是o

②產(chǎn)生白色沉淀后的pH低于資料iii中的6.3o原因是：沉淀生成后c(Fe2+)0.1mol/L(填或

③Oti時(shí)段，pH幾乎不變；tit2時(shí)段，pH明顯降低。結(jié)合方程式解釋原因:

④pH%時(shí)制得鐵黃晶種。若繼續(xù)通入空氣，t3后pH幾乎不變，此時(shí)溶液中c(Fe2+)仍降低，但c(Fe3+)增

加，且(Fe2+)降低量大于c(Fe3+)增加量。結(jié)合總方程式說明原因：

________________________________________________________________________________________O

(3)產(chǎn)品純度測(cè)定

鐵黃純度可以通過產(chǎn)品的耗酸量確定。

加熱溶解酚

wg鐵黃T溶液bNa2c2O4溶液,溶液Cf滴定

H2so4標(biāo)準(zhǔn)溶液NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液

資料：

3+

Fe+3C2O^=Fe(C2O4)3',FeQCU)；'不與稀堿液反應(yīng)

Na2c2。4過量，會(huì)使測(cè)定結(jié)果(填“偏大”“偏小”或“不受影響”)。

14.(2020?江蘇?高考真題)實(shí)驗(yàn)室由煉鋼污泥(簡(jiǎn)稱鐵泥，主要成分為鐵的氧化物)制備軟磁性材料

aFe2O3o

其主要實(shí)驗(yàn)流程如下：

鐵泥——*酸浸——*還原——*除雜——-沉鐵------*a-Fe2()3

(1)酸浸：用一定濃度的H2s04溶液浸取鐵泥中的鐵元素。若其他條件不變，實(shí)驗(yàn)中采取下列措施能提高鐵

元素浸出率的有(填序號(hào))。

A.適當(dāng)升高酸浸溫度

B.適當(dāng)加快攪拌速度

C.適當(dāng)縮短酸浸時(shí)間

(2)還原：向“酸浸”后的濾液中加入過量鐵粉，使Fe3+完全轉(zhuǎn)化為Fe2+?！斑€原”過程中除生成Fe2+外，還會(huì)

生成(填化學(xué)式)；檢驗(yàn)Fe3+是否還原完全的實(shí)驗(yàn)操作是。

(3)除雜：向“還原”后的濾液中加入NFUF溶液，使Ca2+轉(zhuǎn)化為CaF2沉淀除去。若溶液的pH偏低、將會(huì)導(dǎo)

4

致CaF2沉淀不完全，其原因是[/(CaE,)=5.3x10，/Ca(HF)=6.3xlO-]o

(4)沉鐵：將提純后的FeSCU溶液與氨水NH4HCO3混合溶液反應(yīng)，生成FeCCh沉淀。

①生成FeCO3沉淀的離子方程式為o

②設(shè)計(jì)以FeSCU溶液、氨水NH4HCO3混合溶液為原料，制備FeCCh的實(shí)驗(yàn)方案：

【FeCCh沉淀需“洗滌完全”，F(xiàn)e(OH)2開始沉淀的pH=6.5]?

【課后精練】

第I卷(選擇題)

1.（2022?全國(guó)?高三專題練習(xí)）《天工開物》中“治鐵”原典中記載：“凡治鐵成器，取已炒熟鐵為之……凡爐

中熾鐵用炭，煤炭居十七，木炭居十三……即用煤炭也別有鐵炭一種，取其火性內(nèi)攻、焰不虛騰者，與炊

炭同行而有分類也……下列說法正確的是（）

A.熟鐵是純凈的鐵單質(zhì)，生鐵是鐵和碳的混合物

B.治鐵過程只涉及化合反應(yīng)與置換反應(yīng)，

C.鐵炭和炊炭均為碳元素的同素異形體

D.治鐵用到的煤炭和木炭均可還原鐵的氧化物

2.（2022?上海上海?模擬預(yù)測(cè)）關(guān)于鋼與生鐵的說法錯(cuò)誤的是（）

A.都屬于合金B(yǎng).都不易腐蝕

C.都比純鐵的硬度大D.都比純鐵的用途廣

3.（2022.全國(guó)?高三專題練習(xí)）微生物法浸出黃銅礦（CuFeS2,其中Cu為+2價(jià)）中銅元素的過程如圖。下列

說法錯(cuò)誤的是（）

微生物微生物

Fe2+Fe3+Fe2+

2+微生物

H+O2+H2O

A.該方法的原料只有黃銅礦和氧氣

B.Fe2（SO4）3和H2s04可以循環(huán)利用

C.微生物在整個(gè)轉(zhuǎn)化過程中起催化作用

D.當(dāng)黃銅礦中的鐵元素全部轉(zhuǎn)化為Fe3+時(shí)，生成2moiSOf同時(shí)消耗4.25mol02

4.（2022?全國(guó)?高三專題練習(xí)）下列關(guān)于溶液中所含離子檢驗(yàn)的說法正確的是（）

A.取少量某溶液于試管中，向其中先滴加稀硝酸，再滴加Ba（NC）3）2溶液，有白色沉淀生成，說明該溶液

中含有SO；

B.取少量某溶液于試管中，向其中加入少量新制氯水，再滴加KSCN溶液，若溶液變紅，說明該溶液中

含有Fe3+

C.取少量某溶液于試管中，加入NaOH溶液并加熱，用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體，若紅色石

蕊試紙變藍(lán)，說明該溶液中含有NH：

D.將某溶液與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁，說明該溶液中含有COj

5.（2022?浙江金華?高三階段練習(xí)）下列方案設(shè)計(jì)、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是（）

目的方案設(shè)計(jì)現(xiàn)象和結(jié)論

在麥芽糖溶液中加入麥芽糖酶，反出現(xiàn)磚紅色沉淀說明麥

檢驗(yàn)麥芽糖水解

A應(yīng)一段時(shí)間后，再加入適量新制芽糖水解產(chǎn)物中含葡萄

產(chǎn)物

Cu（OH）2懸濁液加熱糖

檢驗(yàn)脫氧劑中還取少量樣品溶于鹽酸，再滴加溶液未變紅，說明鐵粉

B

原鐵粉是否變質(zhì)KSCN溶液未變質(zhì)

酸性高鋅酸鉀溶液褪色

檢驗(yàn)石蠟油分解將碎瓷片催化石蠟油分解產(chǎn)生的氣

C證明石蠟油分解產(chǎn)生的

產(chǎn)物體通入酸性高鋅酸鉀溶液中

氣體是乙烯

出現(xiàn)白色沉淀，證明

比較A1CP、CO

將NaAlO溶液與NaHCO溶液混

D「得到質(zhì)子的能23A1CP得到質(zhì)子的能力強(qiáng)

合

力于CO3

A.AB.BC.CD.D

6.（2022?上海松江?二模）鐵與下列足量溶液發(fā)生反應(yīng)，一定有固體剩余的是（）

A.稀硫酸B.稀硝酸C.熱的濃硫酸