B．常温下与足量2 mol/L HNO3溶液反应，最少可放出0.45 mol H2

C．常温与足量2 mol/L H2SO4溶液反应，放出H2的物质的量在0.45 mol～0.6 mol之间 D．常温与足量2 mol/L NaOH溶液反应，放出H2的物质的量在0.45 mol～0.6 mol之间 3．下列操作所得物质为纯净物的是 ( )

A．将一块带有氧化膜的铝片与过量的浓NaOH溶液完全反应后，取澄清溶液将其蒸干，得纯净的NaAlO2固体

B．向NaAlO2溶液中加入过量的AlCl3溶液，将所得沉淀过滤洗涤，加热灼烧去掉水分，可得纯净的Al(OH)3固体

C．把铝块与适量的稀盐酸完全反应，将所得溶液蒸干，可得AlCl3固体

D．把AlCl3溶液与足量氨水反应，将沉淀过滤、洗涤、灼烧去掉水分可得Al2O3固体 4．甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol/L的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积为甲∶乙＝1∶2，则加入铝粉的质量为（） A．5.4 g B．3.6 g C．2.7 g D．1.8 g 5．将2.4 g镁、铝混合物粉末溶于75 mL 4 mol/L的盐酸中，反应一段时间后，再加入250 mL 1.5 mol/L的NaOH溶液后待反应完全，此时溶液中大量存在的是 ( )

＋＋＋＋

A．Na、Mg2 B．Al3、Mg2

＋－＋－

C．Mg2、AlO2 D．Na、AlO2

6．将一定质量的Mg和Al混合物投入500 mL稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如下图所示。则下列说法正确的是 （ ）

A．Mg和Al的总质量为8 g

B．硫酸的物质的量浓度为5 mol/L

C．生成的H2在标准状况下的体积为11.2 L D．NaOH溶液的物质的量浓度为5 mol/L

7．锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱。但是氢氧化铝不溶于

＋

氨水，而氢氧化锌能溶于氨水，生成[Zn(NH3)4]2。 回答下列问题：

（1）单质铝溶于氢氧化钠溶液后，溶液中铝元素的存在形式为________(用化学式表示)。 （2）写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式：_______________________________。 （3）下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法即可鉴别的是______________。 ①硫酸铝和氢氧化钠 ②硫酸铝和氨水 ③硫酸锌和氢氧化钠 ④硫酸锌和氨水 （4）写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式：______________________________。

试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备氢氧化锌的原因：____________。 【能力提升】

8．将5.4 g Al投入200.0 mL 2.0 mol/L的某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩余。该溶液可能为 （ ） A．HNO3溶液 B．Ba(OH)2溶液 C．H2SO4溶液 D．HCl溶液 9．双羟基铝碳酸钠是医疗上常用的一种抑酸剂，其化学式是NaAl(OH)2CO3。关于该物质的说法正确的是 ( ) A．该物质属于两性氢氧化物

B．该物质是Al(OH)3和Na2CO3的混合物

＋

C．1 mol NaAl(OH)2CO3最多可消耗3 mol H D．该药剂不适合于胃溃疡患者服用

－

10．硫酸铝、硫酸钾、明矾三种物质组成的混合物中，当SO24的浓度为0.20 mol/L时，加

6

入等体积的0.20 mol/L的KOH溶液(混合溶液体积变化忽略不计)，使生成的白色沉淀恰

＋

好溶解，那么反应后溶液中K的浓度为 ( ) A．0.20 mol/L B．0.25 mol/L C．0.225 mol/L D．0.45 mol/L

11．某铝合金(硬铝)中含有镁、铜、硅，为了测定该合金中铝的含量，有人设计如下实验： （1）取样品a g，称取时使用的仪器名称为____________。 （2）将样品溶于足量稀盐酸中，过滤，滤液中主要含有________；滤渣中含有____________；在溶解过滤时使用的主要仪器有__________________________________。

（3）往滤液中加入过量NaOH溶液，过滤，写出该步操作中有关的化学方程式__________。 （4）在第(3)步的滤液中通入足量CO2，过滤，将沉淀用蒸馏水洗涤数次后，烘干并灼烧至重量不再减少为止，冷却后称量，质量为b g。有关反应的化学方程式为

△

NaAlO2＋CO2＋2H2O===NaHCO3＋Al(OH)3↓ 2Al(OH)3=====Al2O3＋3H2O 计算该样品中铝的质量分数的表达式为___________________________。

专题三 铁及其重要化合物

【要点梳理】

一、铁的物理、化学性质

1、铁的物理性质：银白色金属，熔沸点较 （熔点1535℃），能够导 、导 ；能被磁铁吸引，在一定条件下也可带磁性，是一种磁性物质。

2、存在形态：游离态的铁存在于陨石中；化合态：赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿等。 3、铁的化学性质

（1）铁与非金属反应 ①与氧气反应：

a、常温下：干燥空气中不反应；潮湿空气中反应生成铁锈。

b、加热：化学方程式 现象：剧烈燃烧、火星四射、形成 色固体 ②与X2（ Cl2 Br2 I2）反应： 2Fe + 3 X2 （ Cl2 或Br2 ）

点燃 2FeX3 FeS

【注意】Fe + I2

△ FeI2 ③与S反应： Fe + S

△ （2）铁与水反应： 化学方程式 （3）铁与酸反应

①非氧化性酸：写出铁与盐酸反应的离子方程式 ②氧化性酸（如浓硫酸及浓、稀硝酸）：

a、常温：铁在 或 中钝化；但在加热条件下，铁能溶于浓硫酸或浓硝酸。 b、Fe与稀HNO3反应（产物与量有关）：化学方程式 离子方程式

Fe＋HNO3(过量)： ； Fe＋HNO3(少量)： ； （4）铁与某些盐溶液反应：分别写出Fe与 Fe3+、Cu2+、Ag+ 反应的离子方程式

； ； 。

【小结】Fe在化学变化中的显价规律（与氧化剂的强弱、反应物用量、反应物状态有关）：

（1）弱氧化剂： 、 、 、 、 、 等 → Fe2+ （2）强氧化剂： 、 、 、H2SO4（浓，△）→ Fe3+ （3）点燃与 、高温下与 反应→Fe3O4 二、铁的重要化合物 1、铁的氧化物

名称（俗名） 氧化亚铁 氧化铁（ ） 四氧化三铁

7

化学式 铁的化合价 颜色 溶解性 与酸反应 与CO、H2、Al等反应 空气中的稳定性 生成方法

见【要点详述】

（ ）

均能反应生成铁单质；见【要点详述】

（本空格不用填）

【要点详述】

（1）常见黑色固体有 等。 （2）与酸反应：

①非氧化性酸：金属氧化物+酸盐+水。分别写出与盐酸反应的离子方程式： ； ； 。 ②氧化性酸（如浓硫酸及浓、稀硝酸）或还原性酸（如HI）：写出下列反应的离子方程式。

－

已知浓硫酸及浓、稀硝酸因具有强氧化性能把+2价的铁氧化成+3价；I离子具有较强的

－3＋2＋

还原性能把Fe离子还原成Fe离子，而I离子则被氧化成I2。

＋－＋

a、FeO与稀硝酸：3FeO＋10H＋NO3=3Fe3＋NO↑＋5H2O

＋－＋

b、Fe2O3与HI酸：Fe2O3＋6H+2I= 2Fe2＋3H2O ＋I2

＋－＋

c、Fe3O4与稀硝酸：3Fe3O4＋28H＋NO3=9Fe3＋NO↑＋14H2O

＋－＋

Fe3O4与HI酸： Fe3O4＋8H+2I=3Fe2＋4H2O ＋I2 （3）与CO、H2、Al等反应：分别写出下列化学反应方程式。

如：FeO+ H2→ ； Fe2O3 +CO→ ；

Fe3O4+Al→ 。

2、铁的氢氧化物

Fe(OH)2 Fe(OH)3

色、态 色絮状沉淀 色沉淀 水溶性

稳定性

试

可溶性亚铁盐、碱溶液 可溶性铁盐、碱溶液

剂 生

离

成

子反 应 与酸反应 见【要点详述】

化学方程式

转化

现象

【要点详述】与酸反应： ①非氧化性酸：氢氧化物+酸盐+水

分别写出与盐酸反应的离子方程式： ；

。

②氧化性酸（浓硫酸及浓、稀硝酸）或还原性酸（HI）： 写出下列反应的离子方程式。

＋－＋

a、Fe(OH)2与稀硝酸：3Fe(OH)2＋10H＋NO3=3Fe3＋NO↑＋8H2O

＋－＋

b、Fe(OH)3与HI酸：2Fe(OH)3＋6H+2I= 2Fe2＋6H2O ＋I2。 3、铁盐和亚铁盐及其相互转化

8

离子 溶液颜色

氧化性、还原性

Fe2 色

即有氧化性又有还原性，主

要表现 性

＋

如：Fe2+Zn= ；

＋

Fe2+Cl2 → ； ＋

Fe2+O2+H+→ ；

＋

Fe3 色

＋

具有较强的 性

＋－

如：Fe3+I → ；

＋

Fe3+Cu→ ；

检验方法

加碱溶液 （离子或化学方程式） 加KSCN溶液

； 。 现

象 。

。 现象 。

溶液 （变、不变）色，离子方程

通 式 。

入Cl2 ，溶液显 色 现象 。

【基础巩固】

＋＋

1．将适量铁粉放入三氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的Fe3和Fe2浓度相等，则已反

＋＋

应的Fe3和未反应的Fe3的物质的量之比是 ( ) A．2∶3 B．3∶2 C．1∶2 D．1∶1

2．下列反应，其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是 ( ) ①金属钠在纯氧中燃烧 ②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间 ③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液 ④无水硫酸铜放入医用酒精中

A．②③①④ B．③②①④ C．③①②④ D．①②③④

＋＋

3．下列关于Fe2和Fe3的叙述中。错误的是 ( )

＋

A．Fe2的水溶液为浅绿色

＋＋＋

B．Fe3的水溶液为黄色 C．Fe3具有氧化性，Fe2具有还原性

＋－

D．Fe3溶液中滴入含SCN的溶液，立即出现红色沉淀

4．下列物质反应后一定有＋3价铁生成的是 ( ) ①过量的Fe与Cl2反应 ②Fe与过量稀H2SO4反应后，再向其中加入KNO3 ③Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中

A．① B．①③ C．①② D．全部

5．下列离子方程式正确的是 ( )

＋－

A．将氨水滴入到FeCl3溶液中：Fe3＋3OH===Fe(OH)3↓

＋＋

B．氧化铁与盐酸反应：Fe2O3＋6H===2Fe3＋3H2O

＋＋

C．向FeCl3溶液中加入铁粉：Fe＋Fe3===2Fe2

＋＋－

D．向氯化亚铁溶液中通入Cl2：Fe2＋Cl2===Fe3＋2Cl

＋＋

6．要证明某溶液中不含有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溶液 ③加入少量NH4SCN溶液 A．①③ B．③② C．③① D．①②③

7．随着人们生活节奏的加快，方便的小包装食品己被广泛接受。为了延长食品的保质期，防止食品氧化变质，在包装袋中可以放入的化学物物质是( )

A．无水硫酸铜 B．硫酸亚铁 C．食盐 D．生石灰

8．根据Fe与O2 、 Cl2 、S反应后的生成物中铁元素的化合价，比较这三种非金属单质的氧化性由强到弱顺序 。

9．下列物质可以直接由单质化合而成的是 。

①FeS ②FeCl2 ③SiO2 ④Fe3O4 ⑤FeI2 ⑥Na2O2 ⑦SO3 ⑧ NO2

10．只用一种试剂或操作，除去括号内的杂质。写出试剂或操作的名称、方法及有关的化学方程式或离子方程式：

（1）Fe2O3(Al2O3)___________________；方程式___________________。

（2）Fe2O3[Fe(OH)3]________； 方程式__________________________。

9

（3）FeSO4溶液(CuSO4)______________；方程式________________________。 （4）FeCl3溶液(FeCl2)________________；方程式__________________________。

11．现有浓度各为1mol / L的FeCl3、FeCl2、CuCl2混合溶液100mL，加入一定量的铁粉，则（1）反应完毕，铁粉仍有剩余。

①反应后的溶液中一定含有__ __阳离子，是__ __mol；一定没有__ __阳离子。 ②固体物质烘干后其中一定含_ _和__ 。与反应前加入的铁粉质量相比__ __（填增多或减少）______g。

（2）反应完毕，有铜生成，铁粉无剩余。

①反应后溶液中一定有____ __阳离子，该阳离子在溶液中物质的量的范围____ __。 ②溶液中可能含_______阳离子，该阳离子在溶液中物质的量的范围____ __。 ③溶液中一定不含 __ __阳离子。

（3）反应完毕后，无固体沉淀物存在，反应后的溶液中一定含__ ___和___ __阳离子，它们中物质的量为定值的是__ ___阳离子，为____ ____mol。 12．铁单质及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题：

（1）黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为3FeS2＋8O2=====6SO2＋Fe3O4，3 mol FeS2参加反应转移________mol 电子。

（2）氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂，反应的离子方程式为_______________。 从腐蚀废液回收得到金属铜还需要的试剂为________________。 （3）下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是________(填字母)。

选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断 铁是地壳中含量最高的铁是人类最早使用的金属A Ⅰ对；Ⅱ对；有 金属元素 材料 常温下铁与稀硫酸反应高温下氢气能还原氧化铁B Ⅰ 对；Ⅱ对；无 生成氢气 生成铁 铁在空气中表面生成致可用铁罐储存运输浓硫C Ⅰ 对；Ⅱ对；有 密氧化膜 酸、浓硝酸 【能力提升】

13．Fe(OH)2的制备原理和方法

[实验目的] 利用亚铁盐溶液和碱反应制备Fe(OH)2。

＋－

[实验原理] Fe2＋2OH===Fe(OH)2↓

＋

[成功关键] ①溶液中不含Fe3和O2等氧化性物质。②制备过程中，保证生成的Fe(OH)2

在密闭的隔绝空气的体系中。

[探究活动] 用下面两种方法均可制得Fe(OH)2白色沉淀。

＋

方法一 用不含Fe3的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。 （1）用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入铁粉，目的 。 （2）除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。

（3）生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用长胶头滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4

溶液液面下，再挤出NaOH溶液，这样操作的理由是________________________。 方法二 在如右图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。 （1）在试管Ⅰ里加入的试剂是___________________。 （2）在试管Ⅱ里加入的试剂是_______________________。

（3）为了制得Fe(OH)2白色沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，

打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是____________。 （4）这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，理由

是____________________。 14．（选作）实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁，该化合物呈棕红色、易潮解，100℃左右时升华。下图是两个学生设计的实验装置。左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置则不同，分别如(Ⅰ)和(Ⅱ)所示。试回答：

10

高温