第14講鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系

【復習目標】1.基于價類二維圖理解鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系。2.能通過實驗探究掌握Fe2+與

Fe3+的相互轉(zhuǎn)化。

考點一基于價類二維圖理解鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系

■歸納整合夯實必備知識

從物質(zhì)類別和物質(zhì)所含核心元素的化合價兩個角度總結(jié)、預測物質(zhì)的性質(zhì)是學習化學的重要

方法之一。

鐵

元

素

化

合

價

(1)橫向變化體現(xiàn)了同價態(tài)不同物質(zhì)類別(氧化物、鹽、堿)之間的轉(zhuǎn)化；①堿性氧化物(Fe2O3、

FeO)都能溶于酸(H+)轉(zhuǎn)化為鹽；②Fe?+、Fe3+與堿(OH。反應(yīng)生成對應(yīng)的堿；③難溶性的堿易

分解生成對應(yīng)的氧化物，但難溶性的堿性氧化物一般不與水反應(yīng)生成對應(yīng)的堿。

(2)縱向變化體現(xiàn)不同價態(tài)同物質(zhì)類別之間的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化性或還原性。

(3)斜向變化體現(xiàn)不同價態(tài)、不同物質(zhì)類別之間的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化性和還原性。

■專項突破提升關(guān)鍵能力

1.如圖為鐵元素的價類二維圖，其中的箭頭表示部分物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。下列說法正確的是

)

化合價

物質(zhì)類別

單質(zhì)氧化物氫氧化物鹽

A.鐵與高溫水蒸氣的反應(yīng)可實現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化①

B.FeO是一種黑色粉末，不穩(wěn)定，在空氣中受熱，迅速發(fā)生轉(zhuǎn)化②生成紅棕色粉末

C.加熱Fe(0H)3發(fā)生轉(zhuǎn)化⑥，加水溶解可實現(xiàn)轉(zhuǎn)化③

D.由圖可預測：高鐵酸鹽(FeOl)具有強氧化性，可用于消毒，F(xiàn)eOl與水反應(yīng)最終可生成

Fe(OH)3膠體，從而吸附水中的懸浮物，故高鐵酸鹽可作凈水劑

答案D

解析鐵與高溫水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，不能實現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化①，故A錯誤；FeO

是一種黑色粉末，不穩(wěn)定，在空氣中受熱，部分被氧化生成Fe3O4,不能發(fā)生轉(zhuǎn)化②，故B

錯誤；加熱Fe(OH)3發(fā)生轉(zhuǎn)化⑥分解生成氧化鐵，氫氧化鐵不溶于水，加水溶解不可實現(xiàn)轉(zhuǎn)

化③，故C錯誤；高鐵酸鹽中鐵為+6價，具有強氧化性，可用于消毒，與水發(fā)生氧化還原

反應(yīng)后生成鐵離子，鐵離子與水反應(yīng)生成Fe(OH)3膠體。

2.從化合價和物質(zhì)類別兩個視角認識元素及其化合物性質(zhì)是重要的化學學習方式。圖1是

Fe及其化合物的化合價一物質(zhì)類別二維圖。

化合價

+3

+2NO￡NH；

0

氧化物物質(zhì)Fe.3C>4(疏松、能導電)

圖1類別圖2

回答下列問題:

(1)工業(yè)上冶煉Fe常用的方法是____________________________________________

(填字母)。

a.電解法b.還原法c.熱分解法d.物理方法

(2)若圖1中的F為硫酸鹽，請寫出由D生成F的離子方程式：

(3)圖1中的B在潮濕的空氣中很容易發(fā)生化合反應(yīng)變成E,該反應(yīng)的化學方程式為

2+

(4)圖1中的F與C在水溶液中轉(zhuǎn)化的離子反應(yīng)有：2Fe3++2-2Fe+l2,為了探究該反

應(yīng)存在一定的限度，某化學興趣小組取10mL0.5moi的KI溶液于試管中，再加入10mL

0.2moLL-的FeCb溶液，振蕩，使試管中的物質(zhì)充分反應(yīng)一段時間。為了達到實驗目的，

還需要再向試管中加入下列試劑中的(填字母)。

A.淀粉溶液B.KSCN溶液C.CC14D.酸性高銃酸鉀溶液

⑸用Fe可以去除水體中的NOX原理如圖2)。若有1molNO?轉(zhuǎn)化為NH：,則參加反應(yīng)的

Fe失去的電子的物質(zhì)的量為________moL

+3+

答案(l)b(2)Fe2O3+6H=2Fe+3H2O

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

(4)B(5)8

解析(1)工業(yè)上常用碳還原鐵礦石冶煉Fe,為還原法。(2)根據(jù)圖1,D到F過程中鐵的化合

價未變，F(xiàn)為硫酸鹽，則D為氧化鐵，氧化鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，離子方程式為Fe2O3

+3+

+6H=2Fe+3H2Oo(4)根據(jù)題中數(shù)據(jù)，可知KI過量，若反應(yīng)為可逆反應(yīng)，則溶液中存

在Fe3+,可用KSCN溶液檢驗。(5)NC>3"轉(zhuǎn)化為NH：,N的化合價由+5變?yōu)橐?,1molNO?得

到8moi電子，根據(jù)得失電子守恒，則參加反應(yīng)的Fe失去8moi電子。

考點二基于Fe2+、Fe3+相互轉(zhuǎn)化的實驗探究

夯實必備知識

Fe?+既有氧化性又有還原性，F(xiàn)e3+一般只表現(xiàn)氧化性，其轉(zhuǎn)化關(guān)系為

(還原劑)

—Fe、Zn、Cu、HSKI等c,+

寫出下列轉(zhuǎn)化的離子方程式，體會Fe2+與Fe3+的轉(zhuǎn)化條件。

(1)將H2s氣體通入FeCl3溶液中產(chǎn)生淡黃色沉淀：

2Fe3++H2s=SJ+2Fe2++2H+。

(2)將FeCb溶液滴入淀粉-KI溶液，溶液變藍：

2Fe*+2廣^=(2+2Fe2+。

(3)用FeCb溶液腐蝕廢舊線路板上的銅箔：

Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+。

(4)將H2O2滴入酸性FeCl2溶液:

2Fe?++旦。2+2H+=2Fe3++2H2。。

⑸將FeCl2溶液滴入HNO3溶液中，有無色氣體放出：

2++3+

3Fe+4H+NOr=3Fe+NOt+2H2O?

提升關(guān)鍵能力

1.已知三氯化鐵的熔點為306℃,沸點為315℃,易溶于水并且有強烈的吸水性，能吸收空

氣里的水分而潮解。某學習小組的同學對氯氣與鐵的反應(yīng)及產(chǎn)物做了如下探究實驗。

鐵粉硬質(zhì)玻璃管

(1)裝置的連接順序為。

(2)飽和食鹽水的作用是o

(3)反應(yīng)一段時間后熄滅酒精燈，冷卻后將硬質(zhì)玻璃管及收集器中的物質(zhì)一并快速轉(zhuǎn)移至錐形

瓶中，加入過量的稀鹽酸和少許植物油(反應(yīng)過程中不振蕩)，充分反應(yīng)后，進行如下實驗：

①淡黃色溶液中加入試劑X生成淡紅色溶液的離子方程式為。

②淡紅色溶液中加入過量H2O2后溶液紅色加深的原因是o

(4)已知紅色褪去的同時有氣體生成，經(jīng)檢驗為02。該小組同學對紅色褪去的原因進行探究。

①取褪色后的溶液三份，第一份滴加FeCb溶液，無明顯變化；第二份滴加試劑X,溶液出

現(xiàn)紅色；第三份滴加稀鹽酸和BaCL溶液，產(chǎn)生白色沉淀。

②另取同物質(zhì)的量濃度的FeCb溶液滴加2滴試劑X,溶液變紅，再通入。2,無明顯變化。

實驗①說明：；

實驗②的目的是;

得出結(jié)論：?

答案⑴a-gfh—e—b—c—f

(2)除去氯氣中的氯化氫氣體

3+

(3)?Fe+3SCN-Fe(SCN)3②雙氧水將Fe?+氧化成Fe3+,使Fe(SCN)3增多

(4)SCV發(fā)生了反應(yīng)而不是Fe3+發(fā)生了反應(yīng)排除H2O2分解產(chǎn)生的02氧化SCN」的可能

H2O2將SCfT氧化成SOt

解析(1)濃硫酸具有吸水性，能作氯氣的干燥劑，堿石灰具有堿性而吸收氯氣，飽和食鹽水

吸收氯化氫且能抑制氯氣溶解，裝置排列順序為氣體的制取一洗氣一干燥一氯氣和鐵的反應(yīng)

一尾氣處理，所以裝置連接順序為a-g-h-dfe-b-c-f。(4)根據(jù)①滴加FeCb溶液無明

顯變化，說明SCN一發(fā)生了反應(yīng)而不是Fe3+發(fā)生了反應(yīng)，滴加稀鹽酸和BaCL溶液，產(chǎn)生白

色沉淀，說明生成了SOF；根據(jù)②另取同物質(zhì)的量濃度的FeCb溶液滴加2滴試劑X,溶液

變紅，再通入無明顯變化，說明。2不能氧化SCN,所以氧化SCN-的為雙氧水。

2.實驗小組研究二價鐵的氧化反應(yīng)，設(shè)計如下實驗。

實驗序號試劑及操作現(xiàn)象

滴加滴加

_1.0mL().5mobL-'1.5mL0.5mol-L-'現(xiàn)象a：生成白色沉淀，最終轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

NaOH溶液H2sol溶液]

I紅褐色

10mL現(xiàn)象a現(xiàn)象b

0.1mol,L",

Fe(NC)3)2溶液現(xiàn)象b：

滴加

1.5mL1.0mol?L'1滴加2滴

H2s0」溶液KSCN溶液一口現(xiàn)象C：溶液略呈黃色

II

1.()mL現(xiàn)象c現(xiàn)最d

現(xiàn)象d:溶液呈紅色

0.1mol-L-1

Fe(N。力溶液

(1)實驗所用的Fe(NO3)2溶液由Fe(NO3)3溶液和足量鐵粉反應(yīng)制得，離子方程式是

(2)實驗I中白色沉淀轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色的化學方程式是。

(3)現(xiàn)象b是o

(4)實驗小組對實驗H中何種物質(zhì)氧化Fe2+進行研究，提出兩種假設(shè)：

i.酸性條件下，。2氧化了Fe2+；

ii.酸性條件下，o

①將假設(shè)ii補充完整。

②設(shè)計實驗，證實了假設(shè)i不是實驗D中氧化Fe2+的主要原因。將實驗方案和現(xiàn)象補充完整。

步驟1：向1.0mL________溶液中滴加1.5mL1.0mol-L_1H2s。4溶液；

步驟2：向上述所得溶液中滴加KSCN溶液，觀察到。

③向步驟2所得溶液中滴加NaOH溶液至pH約為5,檢測到有Fe3+產(chǎn)生。

(5)綜合上述實驗，說明二價鐵的氧化反應(yīng)與________因素有關(guān)。

答案(l)2Fe3++Fe=3Fe2+(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(3)紅褐色沉淀溶解，

溶液呈黃色

(4)①NO?氧化了Fe2+②0.1moLL-FeSCU溶液顏色無明顯變化

(5)溶液酸堿性強弱、氧化劑種類及二價鐵的存在形式(或其他合理答案)

解析(3)Fe(NO3)2與氫氧化鈉反應(yīng)生成Fe(OH)2白色沉淀，被氧化變?yōu)榧t褐色沉淀Fe(OH)3,

加入硫酸溶液后發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，紅褐色沉淀溶解，溶液變?yōu)辄S色。

(4)①在酸性條件下，NO,具有氧化性，可將Fe2+氧化，因此假設(shè)ii為酸性條件下，NO■氧化

了Fe2+o

②根據(jù)控制變量法可知，要證明氧化劑為氧氣，需要排除硝酸根離子的干擾，因此，可以改

-1_|

為向1.0mLO.lmol-LFeSO4溶液中滴加1.5mL1.0molLH2SO4溶液。

(5)根據(jù)實驗的過程和實驗現(xiàn)象可知，二價鐵的氧化反應(yīng)與溶液的酸堿性、氧化劑種類及二價

鐵的存在形式等因素有關(guān)。

真題演練明確考向

1.(2021?廣東，10)部分含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是

()

堿

鹽

單質(zhì)

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-*cfdfefb的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系

答案C

解析Fe與Fe(III)的鹽類物質(zhì)可發(fā)生反應(yīng)生成Fe(II)的鹽類物質(zhì)，如Fe+2FeCb=3FeCb,

故不選A;Fe(II)為鐵元素的中間價態(tài)，既有還原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被

還原，故不選B;Fe(III)的鹽類物質(zhì)與濃堿液反應(yīng)生成Fe(OH)3沉淀，制備Fe(OH)3膠體的操

作為向沸水中逐滴加入飽和FeCb溶液，繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色，停止加熱，故選C;

2>

b-c-d-e-b的轉(zhuǎn)化如FeCl2^^Fe(OH)20Fe(OH)3FeCb,故不選Do

2.(2019?全國卷I,27)硫酸鐵的NH4Fe(SCU)2-xH2O］是一種重要鐵鹽。為充分利用資源，變

廢為寶，在實驗室中探究采用廢鐵屑來制備硫酸鐵鍍，具體流程如下：

干

廢凈廢渣

①硫

鐵

鐵酸

屑④：⑤

屑鐵

固體，一

鏤

(NH4)2SO4

回答下列問題：

(1)步驟①的目的是去除廢鐵屑表面的油污，方法是o

(2)步驟②需要加熱的目的是,溫度保持80?95℃,采用的合適加

熱方式是。鐵屑中含有少量硫化物，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體需要凈化處理，

合適的裝置為(填標號)。

⑶步驟③中選用足量的H2O2,理由是。分批加入H2O2,同時為了

溶液要保持pH小于0.5。

（4）步驟⑤的具體實驗操作有,經(jīng)干燥得到硫酸鐵銹晶體樣品。

答案（1）堿煮水洗

（2）加快反應(yīng)熱水浴C

（3）將Fe2+全部氧化為Fe3+；不引入雜質(zhì)防止Fe3+水解

（4）加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾（洗滌）

解析（2）鐵與稀硫酸反應(yīng)時加熱，可提高反應(yīng)速率。溫度低于水的沸點，可以用熱水浴加熱，

受熱均勻且便于控制。含少量硫化物的鐵屑與稀硫酸反應(yīng)有H2s生成，氫氣不與堿溶液反應(yīng)，

而硫化氫能與堿溶液反應(yīng)，且H2s在水中溶解度小，故氫氣中混有的硫化氫用燒堿溶液除去，

又因為硫化氫與堿反應(yīng)較快，容易引起倒吸，C裝置倒置漏斗能防倒吸。（3）鐵與稀硫酸反應(yīng)

生成硫酸亞鐵和氫氣，加入足量雙氧水的目的是將Fe?+全部氧化為Fe3+,發(fā)生的反應(yīng)為

2++3+

2Fe+H2O2+2H=2Fe+2H,0,從生成物看，又不引入雜質(zhì)。鐵離子對雙氧水分解起催

化作用，分批加入雙氧水，避免反應(yīng)過快、放出熱量較多，減少雙氧水分解，以免造成氧化

劑損失；鐵離子易水解，保持溶液呈強酸性，避免鐵離子發(fā)生水解反應(yīng)生成氫氧化鐵。（4）步

驟⑤是要從溶液中得到硫酸鐵鐵晶體，故實驗操作有加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾（洗滌）。

3.（2018?北京，28）實驗小組制備高鐵酸鉀（K2FeC>4）并探究其性質(zhì)。

資料：KzFeCU為紫色固體，微溶于KOH溶液；具有強氧化性，在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)

生。2,在堿性溶液中較穩(wěn)定。

⑴制備KzFeCUC夾持裝置略）

①A為氯氣發(fā)生裝置。A中反應(yīng)方程式是（錦被還原為Mi?+）。

②將除雜裝置B補充完整并標明所用試劑。

③C中得到紫色固體和溶液。C中CL發(fā)生的反應(yīng)有3C12+2Fe（OH）3+10KOH=2K2FeO4+

6KC1+8H2。，另外還有o

⑵探究K2FeO4的性質(zhì)

①取C中紫色溶液，加入稀硫酸，產(chǎn)生黃綠色氣體，得溶液a,經(jīng)檢驗氣體中含有Cb。為證

明是否K2FeO4氧化了C「而產(chǎn)生Cb,設(shè)計以下方案：

方案I取少量a,滴加KSCN溶液至過量，溶液呈紅色

用KOH溶液充分洗滌C中所得固體，再用KOH溶液將K2FeO4溶出，得到

方案II

紫色溶液b,取少量b,滴加鹽酸，有CL產(chǎn)生

i.由方案］中溶液變紅可知a中含有,

但該離子的產(chǎn)生不能判斷一定是K2FeO4將CC氧化，還可能由

_________________________________________產(chǎn)生（用方程式表示）。

ii.方案II可證明K2FeO4氧化了CC。用K0H溶液洗滌的目的是。

②根據(jù)K2FeO4的制備實驗得出：氧化性：Cl2FeC^（填或）,而方案II實

驗表明，CL和FeOr■的氧化性強弱關(guān)系相反，原因是o

③資料表明，酸性溶液中的氧化性：FeOF>MnOl，驗證實驗如下：將溶液b滴入MnSCU和

足量H2s04的混合溶液中，振蕩后溶液呈淺紫色。該現(xiàn)象能否證明氧化性：FeOF>MnO；o

若能，請說明理由；若不能，進一步設(shè)計實驗方案。

理由或方案：o

答案⑴①2KM11O4+I6HCI（濃）=2MnC12+2KCl+5cl2t+8H2O

飽

和

食

鹽

②水

③Cb+2KOH=KC1+KC10+H20

3++3+

（2）?i.Fe4FeOF+20H=4Fe+3O2t+10H2O

ii.排除C1CT的干擾

②〉溶液酸堿性不同

③能，理由：FeCT在過量酸的作用下完全轉(zhuǎn)化為Fe3+和。2,溶液淺紫色一定是MnO’的顏

色（或不能，方案：向紫色溶液b中滴加過量稀H2so4,觀察溶液紫色快速褪去還是顯淺紫色）

解析（1）②應(yīng)在裝置B中裝入飽和食鹽水，以除去混在CL中的HC1。洗氣時，氣體應(yīng)長管

進、短管出。

⑵①i.滴加KSCN溶液，溶液變紅，說明原溶液中含有Fe3+。有Fe3+生成，不能判斷FeOF

一定與C「發(fā)生了反應(yīng)，根據(jù)題目給出的信息，K2FeO4在酸性或中性條件下，會快速產(chǎn)生。2,

FeOf會與才發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe3+和Ch,離子方程式為4FeOF+20H+=4Fe3++

3O2t+10H2Oo

②堿性條件下，氧化性：Cl2>FeOF；而在酸性條件下，F(xiàn)eOF的氧化能力增強，氧化性：

Cl2<FeOFo由此可見，兩者氧化性強弱關(guān)系相反，主要原因是溶液的酸堿性不同。

課時精練

1.某學生設(shè)計了如圖的方法對X鹽進行鑒定：

乎黑下婢L0（淺黃色沉淀）

團AgNOs溶液11

0一過濾L^KSCN溶液.回（紅色溶液）

由此分析，下列結(jié)論正確的是（）

A.X中一定有Fe3+B.Z中一定有Fe3+

C.丫為Agl沉淀D.X一定為FeBn溶液

答案B

解析由反應(yīng)過程可知，Z與KSCN溶液反應(yīng)后溶液顯紅色，Z中一定有Fe3+,而X中不一

定有Fe3+,Z中之所以有Fe3+也可能是因為X中含有Fe2+,Fe?+被硝酸氧化為Fe3+;AgBr

為淺黃色沉淀，X可能為FeBn,也可能為FeBn。

2.（2022?鄭州模擬）某學習小組探究鐵絲（含雜質(zhì)碳）與濃硫酸的反應(yīng)，反應(yīng)裝置如圖。下列說

法錯誤的是（）

食-濃硫酸

A.無法直接使用pH試紙來判斷反應(yīng)后硫酸是否剩余

B.可用KSCN和K3[Fe（CN）6]檢驗反應(yīng)后溶液中鐵元素的價態(tài)

C.將22.4mL（標準狀況下）反應(yīng)生成的氣體通入足量氯水中，再滴加足量BaCL溶液，最終

得到0.233g沉淀

D.生成的氣體通入BaCL溶液產(chǎn)生白色渾濁，可能是硫酸蒸氣逸出或部分SCh被氧化所致

答案C

解析鐵和濃硫酸在加熱的條件下反應(yīng)生成硫酸鐵、二氧化硫、水，隨著反應(yīng)的進行，濃硫

酸變稀，鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣。生成物中含有SO2,SO2溶于水生成H2so3,

使溶液顯酸性，因此不能直接使用pH試紙來判斷反應(yīng)后硫酸是否剩余,A項正確;K3[Fe（CN）6]

與Fe?+作用產(chǎn)生藍色沉淀，KSCN與Fe3+作用，溶液變紅色，B項正確；反應(yīng)生成的氣體中

00??4T

含有SO2、H,混合氣體的總物質(zhì)的量為方行一尸7=0.001mol,若氣體都為SCh,根據(jù)S

2zz.4L,mol

元素守恒，生成沉淀的物質(zhì)的量為0.001mol,質(zhì)量為0.001molX233g加01-1=0.233g,但

實際上，SO?的物質(zhì)的量小于0.001mol,則沉淀的質(zhì)量小于0.233g,C項錯誤。

3.用鐵泥（主要成分為Fe2O3,FeO和少量Fe）制備納米Fe3O4的流程示意圖如下：

加

執(zhí)

攪

S:氤

分

納

米

燥

干

鐵泥

濾

③[NaOH溶液⑤廠Q

處

預Fe

稀鹽酸液Fe

濾液B

理①，A

下列敘述錯誤的是（）

A.為提高步驟①的反應(yīng)速率，可采取攪拌、升溫等措施

B.步驟②中，主要反應(yīng)的離子方程式是2Fe3++Fe=3Fe2+

C.步驟④中，反應(yīng)完成后剩余的H2O2無需除去

D.步驟⑤中，“分離”包含的操作有過濾、洗滌

答案C

解析攪拌、適當升高溫度可提高鐵泥與鹽酸的反應(yīng)速率，A正確；濾液A的溶質(zhì)為氯化鐵、

氯化亞鐵、過量的稀鹽酸，加入鐵粉還原Fe3+,即主要的離子反應(yīng)為2Fe3++Fe=3Fe?+,B

正確；步驟④中，濁液C中的氫氧化亞鐵被過氧化氫氧化成濁液D,為了提高Fe3CU的產(chǎn)率

需要控制濁液D與濾液B中Fe2+的比例，為防止濾液B中Fe?+在步驟⑤中被H2O2氧化，步

驟④中反應(yīng)完成后需再加熱一段時間除去剩余的H2O2,C錯誤；步驟⑤為濁液D與濾液B

加熱攪拌發(fā)生反應(yīng)制得Fe3O4,使Fe3O4分離出來需經(jīng)過過濾、洗滌、干燥等操作，D正確。

4.(2022?廣東模擬)一種利用CO回收含銅廢鐵粉中的Fe的工藝如下：

-----------5M-------------

含銅廢鐵粉一|氣.|~-Fe(CO)5—歷朝一Fe

下列說法錯誤的是()

A.M是CO,Cu與CO在該條件下較難發(fā)生反應(yīng)

B.“氣化”過程的化學方程式為Fe+5co一定條件Fe(C0)5

C.“分解”過程需要適當降低反應(yīng)體系的壓強

D.“分解”過程可在空氣氣氛的密閉容器內(nèi)進行

答案D

解析Fe(CO)5分解得到CO和Fe,故5M中的M代表CO,含銅廢鐵粉氣化后僅得到Fe(CO)5,

說明Cu與CO在該條件下較難發(fā)生反應(yīng)，故A正確；“氣化”過程由CO與Fe生成Fe(CO)5,

化學方程式為Fe+5co三建堂Fe(C0)5,故B正確；“分解”過程發(fā)生反應(yīng)，F(xiàn)e(C0)5=有空

Fe+5CO,需要適當降低反應(yīng)體系的壓強，有利于反應(yīng)向右進行，提高分解率，故C正確；

“分解”過程后CO還需要重新回收利用，不能在空氣氣氛的密閉容器內(nèi)進行，故D錯誤。

5.如圖所示，硫酸鐵與M、N、P、Q反應(yīng)產(chǎn)生不同的現(xiàn)象。則各符號對應(yīng)的試劑錯誤的是()

A.M：硫氧化鉀溶液B.N：鐵粉

C.P：氫氧化釧溶液D.Q：氨水

答案C

解析硫酸鐵溶液中加入硫氤化鉀溶液，溶液變成紅色，故A不選；硫酸鐵溶液中加入鐵粉：

2Fe3++Fe==3Fe?+,溶液由黃色變成淺綠色，故B不選；硫酸鐵溶液中加入氫氧化領(lǐng)溶液，

反應(yīng)生成硫酸領(lǐng)白色沉淀和氫氧化鐵紅褐色沉淀，故C選；硫酸鐵溶液中加入氨水生成氫氧

化鐵紅褐色沉淀，故D不選。

6.納米級四氧化三鐵是應(yīng)用最為廣泛的軟磁性材料之一。沉淀法是目前制備納米四氧化三鐵

的重要方法，其流程如圖所示：

FeS0「7H20f溶液A〔NaOH溶液過洗滌、干燥納米

FeCh?6H容液B」70?90ct”空飛:Qa

濾液

下列說法錯誤的是（）

A.保存溶液A時，應(yīng)加入少量鐵粉

B.其制備反應(yīng)類型不屬于氧化還原反應(yīng)

C.取濾液進行焰色反應(yīng)，火焰為黃色

D.FeSO4-7H2O和FeCl3-6H2O的物質(zhì)的量之比最好為2：1

答案D

解析Fe?+易被空氣中的氧氣氧化，在保存含F(xiàn)e2+的溶液時，需要加入鐵粉，A項正確；反

應(yīng)中無元素化合價的變化，不是氧化還原反應(yīng)，B項正確；濾液中含有Na卡,所以進行焰色

反應(yīng)時火焰為黃色，C項正確；Fe3（）4可寫成FeOFezCh,所以“（Fe2+）：”（Fe3+）=l：2,D項

錯誤。

7.FeCCh與砂糖混用可以作補血劑，實驗室里制備FeCCh的流程如圖所示，下列說法錯誤

的是（）

NH4HCO3溶液

FeSO”溶液一過濾口洗滌液FeCOs

濾液

A.可利用KSCN溶液檢驗FeSCU溶液是否變質(zhì)

B.沉淀過程中有C02氣體放出

C.過濾操作中常用的玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒

D.產(chǎn)品FeCCh在空氣中高溫分解可得到純凈的FeO

答案D

解析A項，F(xiàn)e?+變質(zhì)會生成Fe3+,則只需檢驗溶液中是否含有Fe3+,可利用KSCN和

Fe3+反應(yīng)溶液顯紅色進行檢驗，正確；B項，F(xiàn)eSCU與碳酸氫鐵發(fā)生的反應(yīng)為Fe2++2HCO?

=FeCO3I+H2O+CO2t,則沉淀過程中有CO2氣體放出，正確；C項，過濾操作中需要

用到漏斗，用玻璃棒引流，燒杯盛放溶液，所以過濾操作的常用玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻

璃棒，正確；D項，二價鐵在空氣中加熱易被氧化為三價鐵，F(xiàn)eCCh在空氣中高溫分解生成

FezOs,錯誤。

8.一種廢水處理劑可表示為MxFev(SO4)z(OH)w,可按下列實驗步驟確定其組成(氣體體積在

標準狀況下測定)：

足量

_Ba(OH)2廣氣體b(VmL)

稱重機g溶解.黃色溶液

MxFev(SO4)z(OH)?.'溶液a微熱L沉淀C(OT|g)

白色濾渣d(/H2g)"*—

過量稀鹽酸

黃色溶液」過濾

下列有關(guān)敘述錯誤的是()

A.檢驗a中是否含有Fe3+可用KSCN溶液

B.氣體b能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍

C.加入稀鹽酸的目的是溶解其中的氫氧化物

D.若V=448,預=13.6,相2=9.32,可確定該化合物為NH4Fe3(SO4)2(OH)3

答案D

解析化合物與強堿反應(yīng)生成氣體，該氣體為氨氣，B正確；由于加入的是強堿，產(chǎn)生的沉

淀c一定是氫氧化鐵和硫酸鎖，而鐵的氫氧化物溶于強酸，硫酸領(lǐng)不能溶于強酸，C正確；

根據(jù)給出數(shù)據(jù)，可確定mg化合物中含有〃(加)=”°,￥1=o.O2mol,M(SOD=

~ZZ.4LzIHOl

3+

=0.04mol,n(Fe)=n[Fe(OH)3]=與萼二^^=0.04mol,再根據(jù)溶液呈電中

233g-mol107g-mol

性可推知溶液中含有OIF的物質(zhì)的量為n(OH")=3?(Fe3+)+n(NHt)-2n(SOF)=0.04molX3

+0.02mol-0.04molX2=0.06mol,"(NH：):n(Fe3+)：n(SOF):zi(OH-)=0.02：0.04：

0.04:0.06=1：2：2：3,所以該化合物為NH4Fe2(SO4)2(OH)3,D錯誤。

9.鐵及其化合物在日常生活中應(yīng)用廣泛。

(1)利用Fe2+、Fe3+的催化作用，常溫下可將SO2轉(zhuǎn)化為SOF，從而實現(xiàn)對SO2的治理。已

知含SO2的廢氣通入含F(xiàn)e2+、Fe3+的溶液時，其中一個反應(yīng)的離子方程式為4Fe2++C>2+

4H+=4Fe3++2H2O,則另一反應(yīng)的離子方程式為。

(2)氧化鐵是重要的工業(yè)顏料，下面是制備氧化鐵的一種方法，其流程如下：

Na￡Q,溶液稀硫酸耨歌溶液

鐵屑濾液-濾液B

,沉淀

濾渣

(FeCOJ

產(chǎn)品

①操作I的名稱是；操作n為洗滌，洗滌操作的具體方法為

②濾液A中加入稍過量的NH4HCO3溶液，生成沉淀的同時有一種氣體產(chǎn)生，寫出其化學方

程式：O

(3)如果燃燒不充分，產(chǎn)品中將有FeO存在，稱取3.0g氧化鐵產(chǎn)品，溶解，在250mL容量

瓶中定容；量取25.00mL待測溶液于錐形瓶中，用酸化的0.01000111011—11^1104溶液滴定

至終點，重復滴定2?3次，消耗酸性KMnCU溶液體積的平均值為20.00mL。

①該實驗中的KMnCU溶液需要酸化，用于酸化的酸是(填字母)。

a.稀硝酸b.稀鹽酸

c.稀硫酸d.濃硝酸

②上述產(chǎn)品中Fe2O3的質(zhì)量分數(shù)為。

答案(l)2Fe3++SO2+2H2O