(课标通用版)2020版高考化学大一轮复习专题三第3讲铁及其化合物夯基提能作业
高考化学一轮专题复习 第三章 第3讲 铁及其化合物课件
•①Fe3＋ ②Fe2＋ ③Fe、Fe2＋ ④ Fe2＋、Fe3＋
图显/隐
解析
• 向稀HNO3中加入铁 粉，开始时稀HNO3 过量应生成Fe3＋，
随加入铁粉量的增 加，HNO3反应完全 后，发生反应2Fe3＋ ＋Fe===3Fe2＋，最 后全部转化为Fe2＋。
Fe(N则O由3)铁2，原其子物守质恒的可得量之x＋比y＝为03.∶4 1mol，由得失电子守恒得 3x＋
2y＝0.9 mol，解得 x＝0.1 mol，y＝0.3 mol。
题组设计 思维建模
题组一 铁与硝酸反应的计算与判断
•2 ． 在 一 定 量 的 稀 HNO3 中 慢 慢 加 入 铁粉，得到
考点一 多角度探究铁的性质
(2)化学性质 铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3 价。
知识梳理 思维深化
考点一 多角度探究铁的性质
用化学方程式或离子方程式表示下列变化。
知识梳理 思维深化
考点一 多角度探究铁的性质
•(1)在地壳中，铁的含量丰富，占第4位，在金属中仅次于铝； •(2)铁分别与氯气和盐酸反应所得的氯化物不同，Fe与Cl2反 应生成FeCl3，而Fe与盐酸反应生成FeCl2； •(3)铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3，而铁 在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4； •(4)铁与硫蒸气反应生成的是FeS而不是Fe2S3；铁与碘蒸气反 应生成的是FeI2而不是FeI3。
第三章 金属及其化合物
第3讲 铁及其化合物
考纲要求
考点突破 题型透析
学科素养 技能提升
考点一 多角度探究铁的性质 考点二 铁的两类重要化合物 考点三 “铁三角”转化及应用
2020版高考化学新攻略大一轮课标通用版精练：专题三第3讲铁及其化合物夯基提能作业含解析
第3讲铁及其化合物A组基础题组1.关于绿矾的分解有如下描述:“绿矾形似朴硝(Na2SO4·10H2O)而绿色,取此一物置于铁板上,聚炭,封之囊袋,吹令火炽,其矾即沸,流出,色赤如融金汁者是真也。
”下列说法错误的是( ) A.“色赤”物质是Fe(OH)3B.流出的液体中可能含有硫酸C.可以通过焰色反应区分绿矾和朴硝D.绿矾分解过程中硫元素部分被还原答案 A 绿矾的化学式为FeSO4·7H2O。
Fe(OH)3受热易分解,与题意反应条件不符,Fe的氧化物只有氧化铁为红色,则“色赤”物质可能是Fe2O3,故A项错误;FeSO4·7H2O分解生成氧化铁、二氧化硫、三氧化硫,三氧化硫与水结合生成硫酸,则流出的液体中可能含有硫酸,故项B正确;绿矾和朴硝中含有的金属元素不同,可以通过焰色反应区分,故C项正确;绿矾分解过程中铁元素被氧化,根据氧化还原反应的规律,硫元素会部分被还原,故D项正确。
2.(2019山西晋中月考)要除去下列各组括号内杂质,所选试剂不正确的是( )A.FeCl2溶液(FeCl3)铁粉B.Al2O3(Fe2O3)盐酸C.NaHCO3溶液(Na2CO3) CO2D.Fe(OH)3[Al(OH)3]氢氧化钠溶液答案 B FeCl3与铁粉反应生成FeCl2,所以可用铁粉除去FeCl2溶液中的FeCl3,故A正确;Al2O3、Fe2O3都能与盐酸反应,所以不能用盐酸除去Al2O3中的Fe2O3,故B错误;碳酸钠、二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠,所以可用CO2除去NaHCO3溶液中的Na2CO3,故C正确 ;Al(OH)3与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2,所以可用氢氧化钠溶液除去Fe(OH)3中的Al(OH)3,故D正确。
3.(2018上海崇明二模)下列各组内物质反应产生的气体分别通入FeSO4溶液中,能与FeSO4发生反应的是( )A.Na2O2和H2OB.Al和NaOH溶液C.食盐和浓硫酸共热D.铜片和浓硫酸共热答案 A 过氧化钠和水反应生成氧气,氧气能将硫酸亚铁氧化成硫酸铁,故A正确;铝和氢氧化钠溶液反应生成氢气,氢气与硫酸亚铁不反应,故B错误;食盐和浓硫酸加热生成氯化氢气体,氯化氢气体不与硫酸亚铁发生反应,故C错误;铜和浓硫酸加热生成二氧化硫气体,二氧化硫具有还原性和氧化性,但氧化性弱于铁离子,所以二氧化硫不能和硫酸亚铁发生反应,故D错误。
高考化学一轮复习 第3章金属及其化合物 课时3 铁及其化合物课件
• 回答下列问题：
• (1)FeCl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为 ________________
_______________________________________________；
•(2)过程Ⅰ加入铁屑的主要作用是________，分离得到固体 的主要成分是________，从固体中分离出铜需采用的方法是 ________； •(3)过程Ⅱ中发生反应的化学方程式为___________________ __________________________________________________； •(4)过程Ⅱ中调节溶液的pH为5，金属离子浓度为________。 (列式计算)
•答案 (1)3FeO＋10HNO3===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O •(2)FeO＋2HI===FeI2＋H2O Fe2O3＋6HI===2FeI2＋I2＋3H2O
• 2．判断正误：
•
(1)用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸。
()
•
(2)将一定量的铁、铜的混合物加入到100 mL 0.1 mol·L－1的FeCl3溶液
Fe2＋＋2OH－=== _3_O_H__－_=_=_=_F_e_(_O__H_)_3↓__
Fe(OH)2↓
二者的 关系
在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成 F最e后(O变H)成3，红现褐象色是，白反色应絮方状程沉式淀为迅__4速_F_变e_(O_成_H__灰_)_2__＋绿____O_色2_＋_，_ _2_H_2_O__=_=_=_4_F_e_(_O_H__)3_
_＋__2_，__＋__3_ 稳定
与H＋反应的 离子方程式
_F_e_O_＋__2_H__＋_=_=_= _F_e_2＋__＋__H_2_O_
人教版2020届高考化学大一轮复习讲义：第3章 第3节 铁及其化合物 Word版含解析
第三节 铁及其化合物考点1| 铁及其氧化物[基础知识自查]1．铁的位置与结构2．铁的化学性质(1)与非金属单质的反应①与O 2的反应常温：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为Fe 2O 3·x H 2O 。
点燃：3Fe ＋2O 2=====点燃Fe 3O 4。
②与Cl 2的反应：2Fe ＋3Cl 2=====点燃2FeCl 3。
③与S 的反应：Fe ＋S=====△FeS 。
(2)与水的反应常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应：3Fe ＋4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4＋4H 2。
(3)与酸的反应①与非氧化性酸反应的离子方程式：Fe ＋2H ＋===Fe 2＋＋H 2↑。
②与氧化性酸反应：遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化，与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应无H 2产生。
(4)与某些盐溶液的反应①与CuSO 4溶液反应的离子方程式：Fe ＋Cu 2＋===Cu ＋Fe 2＋。
②与FeCl 3溶液反应的离子方程式：Fe ＋2Fe 3＋===3Fe 2＋。
3．铁的三种氧化物的主要性质(1)与非氧化性酸反应FeO 、Fe 2O 3分别与盐酸反应的离子方程式为FeO ＋2H ＋===Fe 2＋＋H 2O 、Fe 2O 3＋6H ＋===2Fe 3＋＋3H 2O ，故二者均是碱性氧化物。
(2)FeO 不稳定，在空气中受热生成Fe 3O 4，其方程式为6FeO ＋O 2=====△2Fe 3O 4。
(3)与Al 发生铝热反应(以Fe 3O 4为例)的方程式为3Fe 3O 4＋8Al=====高温9Fe ＋4Al 2O 3。
[应用体验]1．铁有＋2、＋3价两种价态，单质铁与________(填下列编号，下同)反应时只生成＋3价铁；与________反应时只生成＋2价铁；与________反应时既生成＋2价铁也生成＋3价铁。
所选试剂：①Cl 2 ②O 2 ③H 2O(g) ④S ⑤盐酸⑥稀硝酸(足量) ⑦稀硫酸 ⑧CuSO 4溶液 ⑨FeCl 2溶液 ⑩FeCl 3[提示] ①⑥ ④⑤⑦⑧⑩ ②③2．(1)Fe 3O 4溶于足量稀H 2SO 4中，溶液中有哪几种金属离子？其个数比为多少？写出反应的离子方程式。
2020高考化学新一线大一轮温习人教通用版讲义精练第三章第3讲铁及其重要化合物
第3讲铁及其重要化合物【2019·备考】最新考纲：1.把握铁及其重要化合物的要紧性质。
2.把握铁及其重要化合物的应用。
3.了解常见金属及其重要化合物的制备方式。
考点一铁的单质、氧化物及氢氧化物(频数：★★☆难度：★★☆)1．铁元素的存在形式2．铁的性质(1)物理性质颜色、状态导电、导热性、延展性特性地壳含量银白色固体良好被磁铁吸引占第四位(2)化学性质铁单质性质活泼，有较强的还原性，要紧化合价为＋2价和＋3价。
①与非金属单质反映：Fe 与S 反映：Fe ＋S=====△FeS 。
②与水的反映：常温下铁与水不反映，在高温条件下与水蒸气反映：3Fe ＋4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4＋4H 2。
③与酸的反映：a ．与非氧化性酸反映的离子方程式：Fe ＋2H ＋===Fe 2＋＋H 2↑。
b ．与氧化性酸反映：遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化，与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反映，但无H 2产生。
④与某些盐溶液的反映：a ．与CuSO 4溶液反映的离子方程式：Fe ＋Cu 2＋===Fe 2＋＋Cu 。
b ．与FeCl 3溶液反映的离子方程式：Fe ＋2Fe 3＋===3Fe 2＋。
①铁别离与氯气和盐酸反映所得的产物中铁元素的价态不同，Fe 与Cl 2反映不管用量多少都生成FeCl 3，而Fe 与盐酸反映生成FeCl 2。
②铁在潮湿的空气中生成的铁锈的要紧成份是Fe 2O 3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe 3O 4。
3．铁的常见化合物 (1)铁的氧化物化学式 FeO Fe 2O 3 Fe 3O 4 俗名 铁红 磁性氧化铁 颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体(有磁性)溶解性难溶于水难溶于水难溶于水铁的化合价＋2 ＋3 ＋2、＋3 与H＋反应的离子方程式FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O(2)铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体红褐色固体与盐酸反应Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 受热分解2Fe(OH)3=====△Fe2O3＋3H2O 制法可溶性亚铁盐与碱反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓可溶性铁盐与碱反应：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓二者的关系空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3①FeO和Fe3O4与足量HNO3反映时，发生氧化还原反映，Fe2＋被HNO3氧化生成Fe3＋。
高考化学一轮复习第三章金属及其重要化合物第三讲铁及其重要化合物课件(共59张PPT)
(5)Fe2O3 不可与水反应得到 Fe(OH)3，所以不能通过化合反应 制取 Fe(OH)3。( ) (6)氢氧化铁与 HI 溶液反应的离子方程式为 Fe(OH)3＋3H＋ ===Fe3＋＋3H2O。( ) (7)将 FeCl3 溶液直接蒸干即可得到无水 FeCl3 固体。( )
答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)×
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。2021/9/62021/9/62021/9/62021/9/69/6/2021 •14、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。2021年9月6日星期一2021/9/62021/9/62021/9/6 •15、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。2021年9月2021/9/62021/9/62021/9/69/6/2021 •16、教学的目的是培养学生自己学习，自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做这种精神。2021/9/62021/9/6September 6, 2021 •17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。2021/9/62021/9/62021/9/62021/9/6 • You have to believe in yourself. That's the secret of success. 人必须相信自己，这是成功的秘诀。 •
数轴法分析铁与稀 HNO3 反应的产物 一是明确哪种物质过量，二是根据两种物质的量分析讨论判 断，根据反应方程式： HNO3 过量：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O； Fe 过量：Fe＋2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2； 两者相加得总方程式：3Fe＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑ ＋4H2O，可以用数轴表示：
高考化学总复习讲义：33铁及其化合物.资料
第三节铁及其化合物[考纲定位 ] 1.认识铁的主要性质及应用。
2.认识铁的重要化合物的主要性质及应用。
3.以 Fe2＋、 Fe3＋的互相转变为例，理解变价金属元素的氧化复原反响。
知识点一铁的存在和主要性质1．铁的存在2．铁的性质(1)物理性质纯铁拥有金属的共性，如拥有银白色金属光彩和优秀的延展性，是电和热的良导体，具有能被磁铁吸引的特征，纯铁有很强的抗腐化能力。
(2)化学性质：铁是较开朗的金属，发生化学反响时可生成＋2、＋ 3 两种价态的化合物。
用化学方程式或离子方程式表示以下变化【稳固练习】1．以下说法能否正确(正确的打“√”错误的打“×”)。
(1)铁元生性质开朗，自然界中的铁几乎都是以化合态形式存在，只有在陨石中有游离态的铁元素 ()(2)过度的铁与氯气反响，不会生成FeCl2，因为铁复原三价铁一定在水溶液中进行()(3)Fe 能与盐酸反响放出 H 2，则 Fe 也能与硝酸反响放出H2()(4)Al 遇冷浓硫酸会钝化，则Fe 遇冷浓硫酸也能钝化 ( )(5) 铁能被磁铁吸引，则任何金属都能被磁铁吸引( )(6) 过度的铁粉与稀硝酸溶液反响的离子方程式为Fe＋ 4H ＋＋ NO 3－===Fe3＋＋ NO ↑＋ 2H 2O( )(7)Fe 在第周围期Ⅷ族，属于过渡金属()【答案】 (1) √ (2)√(3)×HNO 3是氧化性酸，与Fe 反响不可以生成 H 2(4) √(5) ×(6)×过度铁与 HNO 3反响生成 Fe2＋(7) √2．向稀 HNO 3中渐渐加入铁粉至过度，开始铁被氧化为________，最后铁的存在形式为 ________ ，由Fe3 ＋生成Fe2 ＋的离子方程式为__________________________________________________ 。
【答案】Fe(NO 3)3或 Fe3＋Fe(NO 3)2或 Fe2＋2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋知识点二铁的重要化合物1．铁的氧化物氧化亚铁 (FeO) 氧化铁 (Fe2O3) 四氧化三铁 (Fe3O4) 俗名铁红磁性氧化铁色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体铁元素价态＋2＋3＋2、＋ 3说明：① FeO、 Fe2O3、 Fe3O4分别与盐酸反响的离子方程式：＋2＋FeO＋ 2H ===Fe ＋H2O、Fe2O3＋6H ＋===2Fe3＋＋ 3H 2O、Fe3O4＋8H ＋===2Fe3＋＋ Fe2＋＋ 4H 2O。
2020高考化学一轮复习第三章第3讲铁及其重要化合物课件新人教版
考点二 Fe2＋、Fe3＋的性质及检验
一、亚铁盐、铁盐 1．亚铁盐 (1)Fe2＋的氧化性和还原性 ①含有 Fe2＋的溶液呈 浅绿 色，Fe2＋处于铁的中间价态， 既有氧化性，又有还原性，其中以 还原性 为主，如遇 Br2、 Cl2、H2O2、NO3－(H＋)等均表现为 还原性 。 ②Fe2＋的酸性溶液与 H2O2 反应的离子方程式： 2_F_e_2_＋_＋__H__2O__2＋__2_H__＋_=_=_=_2_F_e_3_＋_＋__2_H__2O__。_______
答案：①⑥ ④⑤⑦⑧ ②③
⑥稀
2．纳米 Fe 粉可治疗惊痫、癫狂、脚气冲心、贫血等。某 兴趣小组探究用氢气和碳酸亚铁制取纳米铁粉并检验该反应的 产物，实验装置如图(加热及部分夹持装置省略)，下列说法正 确的是( C )
A．①、②、③、④中依次盛装浓 H2SO4、浓 H2SO4、无 水硫酸铜、澄)3＋3H＋=== Fe3＋＋3H2O
受热 分解
2Fe—(O—H)—3=—=△=—==—Fe—2O—3＋—3—H2O
制法
可溶性亚铁盐与
可溶性铁盐与强
强碱溶液反应：
碱溶液反应：
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ Fe3＋＋3OH－=== Fe(OH)3↓
两者的 关系
答案：①②③⑤
3．如图所示，此装置可用来制取和观察 Fe(OH)2 在空气中 被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和 6 mol·L－1 的硫酸， 其他试剂任选。填写下列空白：
(1)B 中盛有一定量的 NaOH 溶液，A 中应预先加入的药品 是________。A 中反应的离子方程式为
__________________________________________________ _________________________________________________。 (2)实验开始时先将止水夹 a________(填“打开”或“关 闭”)。 (3)简述生成 Fe(OH)2 的操作过程 __________________________________________________ _________________________________________________。
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第3讲铁及其化合物A组基础题组1.关于绿矾的分解有如下描述:“绿矾形似朴硝(Na2SO4·10H2O)而绿色,取此一物置于铁板上,聚炭,封之囊袋,吹令火炽,其矾即沸,流出,色赤如融金汁者是真也。
”下列说法错误的是( )A.“色赤”物质是Fe(OH)3B.流出的液体中可能含有硫酸C.可以通过焰色反应区分绿矾和朴硝D.绿矾分解过程中硫元素部分被还原答案 A 绿矾的化学式为FeSO4·7H2O。
Fe(OH)3受热易分解,与题意反应条件不符,Fe的氧化物只有氧化铁为红色,则“色赤”物质可能是Fe2O3,故A项错误;FeSO4·7H2O分解生成氧化铁、二氧化硫、三氧化硫,三氧化硫与水结合生成硫酸,则流出的液体中可能含有硫酸,故项B正确;绿矾和朴硝中含有的金属元素不同,可以通过焰色反应区分,故C项正确;绿矾分解过程中铁元素被氧化,根据氧化还原反应的规律,硫元素会部分被还原,故D项正确。
2.(2019山西晋中月考)要除去下列各组括号内杂质,所选试剂不正确的是( )A.FeCl2溶液(FeCl3)铁粉B.Al2O3(Fe2O3)盐酸C.NaHCO3溶液(Na2CO3) CO2D.Fe(OH)3[Al(OH)3]氢氧化钠溶液答案 B FeCl3与铁粉反应生成FeCl2,所以可用铁粉除去FeCl2溶液中的FeCl3,故A正确;Al2O3、Fe2O3都能与盐酸反应,所以不能用盐酸除去Al2O3中的Fe2O3,故B错误;碳酸钠、二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠,所以可用CO2除去NaHCO3溶液中的Na2CO3,故C正确 ;Al(OH)3与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2,所以可用氢氧化钠溶液除去Fe(OH)3中的Al(OH)3,故D正确。
3.(2018上海崇明二模)下列各组内物质反应产生的气体分别通入FeSO4溶液中,能与FeSO4发生反应的是( )A.Na2O2和H2OB.Al和NaOH溶液C.食盐和浓硫酸共热D.铜片和浓硫酸共热答案 A 过氧化钠和水反应生成氧气,氧气能将硫酸亚铁氧化成硫酸铁,故A正确;铝和氢氧化钠溶液反应生成氢气,氢气与硫酸亚铁不反应,故B错误;食盐和浓硫酸加热生成氯化氢气体,氯化氢气体不与硫酸亚铁发生反应,故C错误;铜和浓硫酸加热生成二氧化硫气体,二氧化硫具有还原性和氧化性,但氧化性弱于铁离子,所以二氧化硫不能和硫酸亚铁发生反应,故D错误。
4.(2018陕西西安高二期末)某小组为探究草酸亚铁(FeC2O4)的热分解产物,按下面所示装置进行实验。
以下说法错误的是( )A.实验中观察到装置B、F中石灰水变浑浊,E中固体变为红色,则证明分解产物中有CO2和CO气体B.反应结束后,取A中固体溶于稀硫酸,向其中滴加1~2滴KSCN溶液,溶液无颜色变化,证明分解产物中不含Fe2O3C.装置C的作用是除去混合气中的CO2D.反应结束后,应熄灭A、E处酒精灯后,持续通入N2直至温度恢复至室温答案 B B中澄清石灰水变浑浊证明分解产物中一定含有CO2,E中固体变红、F中澄清石灰水变浑浊证明分解产物中有还原性气体CO,故A正确;由于反应中生成了一氧化碳,可能将部分铁的氧化物还原成了铁,反应结束后,用稀硫酸溶解A中固体,铁将Fe2O3溶解生成的铁离子还原,故再向其中滴加KSCN溶液,溶液无颜色变化,因此不能证明分解产物中不含Fe2O3,故B错误;E和F是为了检验生成物中是否含有一氧化碳,二氧化碳会干扰检验,因此需要装置C除去混合气中的CO2,故C正确;反应结束后,为了防止倒吸,应熄灭A、E处酒精灯后,持续通入N2直至温度恢复至室温,故D正确。
5.下列各组物质中,X是主体物质,Y是少量杂质,Z是为了除去杂质所要加入的试剂,其中所加试剂正确的一组是( )答案 C A项,2FeCl2+Cl2 2FeCl3,除去了主体物质;B项,2FeCl3+Fe 3FeCl2,CuCl2+FeCu+FeCl2,主体物质和杂质均被消耗;C项,2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2↑,NaAlO2易溶,过滤即可;D 项,Na2CO3+2HCl 2NaCl+CO2↑+H2O,但引入了新的杂质NaCl。
6.向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入120 mL 4 mol·L-1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,无明显变化。
若用足量的CO在加热条件下还原相同质量的混合物,能得到铁的物质的量为( )A.0.24 molB.0.21 molC.0.16 molD.0.14 mol答案 B n(HNO3)=0.12 L×4 mol·L-1=0.48 mol,n(NO)=1.344 L÷22.4 L·mol-1=0.06 mol,往所得溶液中加入KSCN溶液,无明显变化,说明全部生成Fe2+,溶液中溶质为Fe(NO3)2,则原混合物中铁元素的物质的量为(0.48 mol-0.06 mol)÷2=0.21 mol,故用足量的CO在加热条件下还原相同质量的混合物,最终得到铁的物质的量为0.21 mol。
7.某学生设计了如图所示的方法,鉴定盐溶液A的组成成分,由此分析,下列结论中正确的是( )A.A中一定有Fe3+B.C中一定有Fe3+C.B为AgI沉淀D.A一定为FeBr2溶液答案 B HNO3具有强氧化性,可氧化Fe2+,A中不一定有Fe3+,A错误;AgI为黄色沉淀,C错误;A可能是FeBr3溶液、FeBr2溶液或二者的混合物,D错误。
8.有一块铁的氧化物样品,用140 mL 5.0 mol·L-1盐酸恰好将之完全溶解,所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2,恰好使其中的Fe2+全部转变为Fe3+,则该样品可能的化学式为( )A.Fe2O3B.Fe3O4C.Fe4O5D.Fe5O7答案 D 根据2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-,可知铁的氧化物样品用盐酸溶解后所得溶液中n(Fe2+)=0.025 mol×2=0.05 mol,根据电荷守恒得2n(Fe2+)+3n(Fe3+)=n(Cl-),则n(Fe3+)=0.2 mol,故n(Fe2+)∶n(Fe3+)=0.05 mol∶0.2 mol=1∶4,该氧化物可表示为FeO·2Fe2O3,即Fe5O7。
9.硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]为浅绿色晶体,实验室中常以废铁屑为原料来制备,其步骤如下:步骤1 将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污,分离出液体,用水洗净铁屑。
步骤2 向处理过的铁屑中加入过量的3 mol· L-1 H2SO4溶液,在60 ℃左右使其反应到不再产生气体,趁热过滤,得FeSO4溶液。
步骤3 向所得FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,经过“一系列操作”后得到硫酸亚铁铵晶体。
请回答下列问题:(1)在步骤1的操作中,下列仪器中不必用到的有。
(填仪器编号)①铁架台②燃烧匙③锥形瓶④广口瓶⑤研钵⑥玻璃棒⑦酒精灯(2)在步骤1中需要煮沸,其目的是。
(3)在步骤3中,“一系列操作”依次为、、过滤、洗涤等。
(4)本实验制得的硫酸亚铁铵晶体常含有Fe3+杂质。
检验Fe3+常用的操作方法是。
答案(1)②④⑤(2)除去水中溶解的氧气,防止得到的Fe2+被氧化而引入杂质(3)蒸发浓缩冷却结晶(4)取样,加入几滴KSCN溶液,若溶液呈现红色,则溶液中含有Fe3+解析(1)溶液加热和过滤过程中用到的仪器有:铁架台、烧杯、玻璃棒、酒精灯、锥形瓶、滤纸等。
(2)在步骤1中需要煮沸,其目的是除去水中溶解的氧气,防止得到的Fe2+被氧化而引入杂质。
(3)(NH4)2SO4溶液显酸性,向所得FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,抑制Fe2+的水解。
由溶液制晶体时,要经过加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等步骤。
(4)检验Fe3+的方法是取待测液少许放入试管中,向试管中加入KSCN溶液,若加入KSCN溶液后,溶液显红色,说明Fe3+存在,反之没有Fe3+。
10.(2017北京理综,28,16分)某小组在验证反应“Fe+2Ag+ Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+,发现和探究过程如下。
向硝酸酸化的0.05 mol·L-1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色。
(1)检验产物①取出少量黑色固体,洗涤后, (填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag。
②取上层清液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有。
(2)针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有Fe3+,乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+,乙依据的原理是(用离子方程式表示)。
针对两种观点继续实验:①取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,证实了甲的猜测。
同时发现有白色沉淀产生,且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下:(资料:Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN)②对Fe3+产生的原因作出如下假设:假设a:可能是铁粉表面有氧化层,能产生Fe3+;假设b:空气中存在O2,由于(用离子方程式表示),可产生Fe3+;-具有氧化性,可产生Fe3+;假设c:酸性溶液中的N O3假设d:根据现象,判断溶液中存在Ag+,可产生Fe3+。
③下述实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。
实验Ⅱ可证实假设d成立。
实验Ⅰ:向硝酸酸化的溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,不同时间取上层清液滴加KSCN溶液。
3 min时溶液呈浅红色,30 min后溶液几乎无色。
实验Ⅱ:装置如下图。
其中甲溶液是,操作及现象是。
(3)根据实验现象,结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因:。
答案(1)①加硝酸加热溶解固体,再滴加稀盐酸,产生白色沉淀②Fe2+(2)2Fe3++Fe 3Fe2+②4Fe2++O2+4H+ 4Fe3++2H2O加入KSCN溶液后产生白色沉淀③0.05 mol·L-1 NaNO3FeSO4溶液分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液,同时滴加KSCN溶液,后者红色更深(3)溶液中存在反应:①2Ag++Fe Fe2++2Ag,②Ag++Fe2+ Fe3++Ag,③Fe+2Fe3+ 3Fe2+。
反应开始时,c(Ag+)大,以反应①、②为主,c(Fe3+)增大。
约30 min后,c(Ag+)小,以反应③为主,c(Fe3+)减小解析本题侧重考查学生对实验现象的分析判断能力以及实验设计能力。
(1)①烧杯底部的黑色固体中含有银和过量的铁,要证明Ag的存在,可加硝酸并加热将固体溶解,然后用盐酸来检验Ag+的存在。