教育配套资料K12
第10讲 铁及其重要化合物
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知识点 铁及其化合物 “铁三角”转化与应用 Fe、Fe的检验与转化 综合应用 2+3+基础 1,2 3 4 5 能力 6 7 8 9,10 挑战 11,12
1.(2018·山东淄川区校级期中)下列有关铁及其化合物的说法中正确的是( C ) A.铁红的主要成分是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
3+
D.Fe与KSCN产生红色沉淀
解析:铁红是Fe2O3,故A错误;铁与水蒸气反应生成的是Fe3O4和氢气,反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,故B错误;除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁
3+
粉,FeCl3与Fe反应生成FeCl2,除去了杂质Fe,故C正确;铁离子与硫氰根离子反应生成的硫氰化铁不是沉淀,是一种红色的络合物,故D错误。 2.下列有关铁元素的叙述中正确的是( A )
A.Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3,说明稳定性:Fe(OH)2 D.将FeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中可制备Fe(OH)3胶体 解析:铁与单质碘化合生成的是FeI2,选项B不正确;铁离子能把碘离子氧化成单质碘,选项C不正确;D项,得到的是 Fe(OH)3沉淀,因而不正确。 3.关于FeCl3进行的实验,下列预测正确的是( C ) 选项 A B C D 实验 蒸发FeCl3溶液 在FeCl3、CuCl2混合液中,加入少量Fe粉 用FeCl3固体溶于水配制饱和溶液 在FeCl3溶液中加入KHCO3溶液 3+预测 得到FeCl3固体 一定有H2产生且有Cu析出 会有Fe(OH)3沉淀产生 有CO2产生,但无Fe(OH)3沉淀生成 解析:蒸发FeCl3溶液可促进Fe水解,由于HCl易挥发,最后得到Fe(OH)3,A错误;加入少量Fe粉时,不会有H2产生且Fe应先和Fe反应,再和Cu反应,B错误;Fe与HC进的水解反应,有CO2和Fe(OH)3沉淀生成,D错误。 4.下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是( A ) 选项 A B 操作和现象 向红砖粉末中加入盐酸,充分反应后取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液2～3 滴,溶液呈红色 CO还原Fe2O3得到的黑色固体加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液,结论或目的 红砖中含有氧化铁 黑色固体中没有3+ 2+ 3+ 发生相互促 教育配套资料K12 教育配套资料K12 溶液不显红色 C D Fe3O4 取少量Fe(NO3)2试样加水溶解,加稀H2SO4酸化,滴加KSCN溶液,该Fe(NO3)2试样已溶液变为红色 经变质 向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液变红色 原溶液中含有Fe 3+2+解析:B项中CO还原Fe2O3得到单质Fe,即使有Fe3O4,其溶于盐酸后产生的Fe与Fe发生反应:Fe+2Fe 3+ 3Fe,加入KSCN溶液也不显红色,错误;C项中N 3+ 2+ +H具有强氧化性,而Fe +2+ 具有还原性,两者发生氧化还原反应,有Fe生成,遇KSCN溶液呈红色,不能证明样品是否变 2+3+ 质,错误;D项中若原溶液中不存在Fe存在Fe,也有此现象,错误。 5.FeCl3可通过多种途径转化成FeCl2。 (1)向FeCl3溶液中加入适量氢碘酸,发生反应的离子方程式为 。 (2)工业上常将无水FeCl3在氮气作保护气的条件下加热至300～ 350 ℃,再通入干燥的H2而制得FeCl2,该反应的化学方程式为 。 (3)工业上另一种制备FeCl2的方法是将无水FeCl3与适量氯苯(C6H5Cl)在130 ℃条件下持续加热约3小时,可发生如下反应: 2FeCl3+C6H5Cl 2FeCl2+C6H4Cl2+HCl 根据有机反应规律,该反应中氯苯发生的是 (填有机反应类型)。 (4)分析上述三个反应,下列有关说法正确的是 (填序号)。 ①第(1)问反应中,氢碘酸既表现酸性,又表现还原性 ②第(3)问反应中,HCl为氧化产物 ③三个反应中,FeCl2均为还原产物 (5)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在 强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为 。 3+-解析:(1)Fe有氧化性,I有还原性,它们可以发生氧化还原反应。(2)FeCl3转化为FeCl2,Fe 的化合价降低,则H的化合价必定升高,这样即可写出反应的化学方程式。(3)根据反应物和生成物,可以确定为取代反应。(4)根据氧化还原反应概念,确定③是正确的。(5)首先明确--ClO的还原产物是Cl,然后根据元素守恒、得失电子守恒和电荷守恒即可写出离子方程式。 3+-2+ 答案:(1)2Fe+2I2Fe+I2 (2)2FeCl3+H22FeCl2+2HCl (3)取代反应 (4)③ (5)2Fe(OH)3+3ClO+4OH -- 2Fe+5H2O+3Cl(或2Fe+10OH+3ClO -3+-- 2Fe+3Cl+5H2O) - 6.导学号 96656065从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下: 则下列说法正确的是( C ) A.试剂a是铁、试剂b是稀硫酸 教育配套资料K12 教育配套资料K12 B.操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同 2+3+-C.试剂c是氯气,相应的反应为2Fe+Cl22Fe+2Cl 2+ D.用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe 解析:A项,由最终要得到氯化铁晶体及流程图知,b是盐酸,错误;B项,操作Ⅰ和操作Ⅱ是过滤,操作Ⅲ为蒸发结晶,所用仪器不相同,错误;C项,滤液Z和X中均含有氯化亚铁,因此c为氯气,正确;D项,高锰酸钾能氧化氯离子而褪色,因此不能用于检验溶液W是否含有亚铁离子,错误。 7.(2017·广西柳州模拟)以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的工艺流程如图所示: 下列说法不正确的是( A ) A.酸溶过程使用的酸也可以是硝酸,且过量 B.为了防止污染,焙烧过程中产生的SO2要回收利用 2+ C.通氯气的目的是氧化Fe D.由FeCl3·6H2O制取无水FeCl3需要在氯化氢的气流中加热 解析:若用过量硝酸酸溶,则会引入N ,A项说法不正确;SO2是一种污染气体,必须回收利 2+ 3+ 3+ 用,B项说法正确;通入Cl2的目的是将Fe全部氧化为Fe,C项说法正确;为了防止Fe水解,由FeCl3·6H2O制取无水FeCl3时需要在HCl的气流中加热,D项说法正确。 8.(2017·山西榆社中学月考)硫酸亚铁是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质(如图所示),下列说法错误的是( D ) A.碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体,可用作净水剂 B.为防止NH4HCO3分解,生产FeCO3需在较低温度下进行 C.可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化 D.常温下,(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4大 3+3+ 解析:碱式硫酸铁电离产生Fe,Fe能发生水解反应生成Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体具有吸附性,可用作净水剂,A正确;NH4HCO3不稳定,受热易分解,所以为防止NH4HCO3分解,生产FeCO3 2+ 需在较低温度下进行,B正确;KSCN溶液遇Fe,溶液无现象,(NH4)2Fe(SO4)2若被氧化则生成3+3+ Fe,KSCN溶液遇Fe,溶液变红,C正确;(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小,所以FeSO4才能与(NH4)2SO4反应生成(NH4)2Fe(SO4)2,D错误。 9.常温时,将0.1 mol Fe(NO3)3和2 mol HCl溶于水得2 L混合溶液,然后向该溶液投入m g铁粉使其充分反应后,滴加KSCN溶液不变红色。下列有关说法正确的是( B ) 3++3+2+ A.由于氧化性Fe>H,首先发生的反应是Fe+2Fe3Fe B.当加入16.8 g铁粉时,可生成标准状况下6.72 L气体 2+3+ C.在铁粉充分反应后的溶液中,铁元素以Fe和Fe的形式存在 D.m至少等于28,反应过程中溶液的质量一直在减小 教育配套资料K12