1、2013 高考化学考点精讲 _考点 37_铁和铁的化合物2013 年高考化学考点精讲之考点 37 铁和铁的化合物1复习重点1铁单质的化学性质2铁的重要化合物的氧化还原性；3Fe(） 、Fe( ) 的相互转化是高考的热点。2难点聚焦一、铁的结构和性质1. 铁是 26 号元素，位于第四周期第 族，属于过渡元素。原子结构示意图：主要化合价：+2，+32.铁在金属的分类中属于黑色金属，重金属，常见金属。纯净的铁是光亮的银白色金属，3 密度为 7.86g/,熔沸点高，有较好的导电、传热性，能被磁铁吸引，也能被磁化。还原铁粉为黑色粉末。3.铁是较活泼的金属元素，在金属活动性顺序表中排在氢的前面。跟非金属反
2、应： 点燃 点燃 3Fe+2O2 = Fe3O4 2Fe+3Cl2 =2FeCl3 Fe+S= FeSFe+I2= FeI2跟水反应： 3Fe+4H2O= Fe3O4+4H2+2+跟酸作用： Fe+2H=Fe+H2(遇冷浓硝酸、浓硫酸钝化；与氧化性酸反应不产生 H2，3+且氧化性酸过量时生成 Fe)2+2+3+2+与部分盐溶液反应：Fe+Cu=Fe+Cu Fe+2Fe=3Fe3.4.炼铁和炼钢的比较过渡元素都是金属，又叫过渡金属。过渡金属的密度一般比较大，熔沸点较高，有较高的硬度、较好的延展性和机械加工性能，较好的导电、导热性能和耐腐蚀性能。过渡元素的原子最外层电子数不超过两个，在化学反应中，
3、最外层和次外层都容易失去电子，因此过渡元素有可变化合价。所以当 Fe 与弱氧化剂反应时，只失去最外层上的 2 个2+3+电子，形成 Fe；当 Fe 与强氧化剂反应时，还能进一步失去次外层上的一个电子，形成 Fe。这就是铁在其化合物中通常显+2 价或+3 价的原因。则 Fe 发生化学反应能得到+2 价还是+3 价，需看参加反应的氧化剂的强弱，有时还要看反应物的量之间的关系。例如：铁在 O2 中燃烧的，一定要在集气瓶低留有少量的水或一层沙子，防止瓶子被炸裂；Fe 与 S 反应中 Fe 只能失去其最外层的 2 个电子而变成+2 价，反应开始后撤去酒精灯，反应可以继续进行，说明反应放热；Fe 在 Cl
4、2 中燃烧时不但能失去最外层的 2 个电子，而且还可失去次外层的 1 个电子后成 +3 价，说明氧化性 Cl2S；在高温时能与C、P 、 Si 等化合。2.铁的合金一般地说，含碳量在 2%4.3%的铁的合金叫做生铁。生铁里除含碳外，还含有硅、锰以及少量的硫、磷等，它可铸不可煅。根据碳的存在形式可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种。一般地说，含碳量在 0.03%2%的铁的合金叫做钢。钢坚硬有韧性、弹性，可以锻打、 压延，也可以铸造。钢的分类方法很多，如果按化学成分分类，钢可以分为碳素钢和合金钢两大类。碳素钢就是普通的钢。合金钢也叫特种钢，是在碳素钢是适当地加入一种或几种，如锰、铬、镍、钨、铜
5、等合金元素而制成的。合金元素使合金钢具有各种不同的特殊性能。3.炼铁(1)反应原理：利用氧化 还原反应，在高温下，用还原剂 (主要是CO)把铁从铁矿石里还原出来。(2)原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气(3)设备：高炉(4)生产过程还原剂的生成C+O2 点 燃 CO2 CO2+C ? 2CO铁矿石还原成铁Fe2O3+3CO ? 2Fe+3CO2除脉石、炉渣的形成CaCO3 高 温 CaO+CO2SiO2+CaO 高 温 CaSiO34.炼钢(1)设备：氧气顶吹转炉(2)主要原料：炼钢生铁、生石灰、氧气。(3)反应原理：利用氧化还原反应，在高温下，用氧化剂把生铁中过多的碳和其它杂质氧化为气体或炉渣
6、除去。(4)炼钢时的主要反应：氧化剂的生成，热能的来源 2Fe+O2 高 温 2FeO降低碳的含量 C+FeO 高 温 CO+Fe除去 S、P 等杂质加硅铁、锰铁、铝除剩余 FeO脱氧 2FeO+Si 高 温 2Fe+SiO2二、铁的氧化物和氢氧化物2.铁的氢氧化物的比较1. Fe3O4 是复杂的化合物，经研究证明，在 Fe3O4 晶体中有 1/3 的Fe 是+2 价，有 2/3 的 Fe 是+3 价，可看成 FeOFe2O3，实际应写成Fe(FeO2)2,即铁酸亚铁盐，不是一般的氧化物。2.Fe(OH)2 和 Fe(OH)3 从溶液中析出的现象不同，前者是白色絮状沉淀，后者是红褐色沉淀。而
7、Fe(OH)2 极不稳定，易被氧化成 Fe(OH)3，反应现象是：白色灰绿色红褐色。若要观察到白色的 Fe(OH)2 沉淀，需要创造以下条件：3+3+-（ 1）排除亚铁盐溶液里的 Fe 离子，以免 Fe 离子直接与 OH 结合生成 Fe(OH)3。（2）尽量排除溶液中溶解的氧气（绝对排除是办不到的） ，以减慢生成的 Fe(OH)2 被氧化成 Fe(OH)3 的速度。3+反应要用新制备的亚铁盐溶液，并放入少量的铁以防止 Fe 离子产生。亚铁盐溶液与碱溶液在混合前分别加热以排除溶有的空气，然后，把碱溶液沿着试管壁加入盛亚铁盐溶液的试管中，或把滴管尖嘴直接插入液面下再加入碱溶液，可观察到白色絮状沉淀
8、。2+3+三、Fe、Fe 和 Fe 之间相互转化及检验2+3+3+2+从 Fe、Fe 和 Fe 的结构可知:Fe 只有还原性，Fe 通常只有氧化性，Fe 既具有氧化性又具有还原性。上述微粒通过跟一定的氧化剂或还原剂发生氧化还原反应，才能实现不同价态的铁相互转化，如下图（常称为铁三角）：Fe4Fe1.学习铁及其化合物的性质要注意：(1)抓价态：从铁元素三种价态的相互转化( 铁三角关系)去认识铁及其化合物间的氧化还原反应规律.(2)想属类：如铁是一种比较活泼的过渡金属，氧化亚铁、氧化铁为碱性氧化物，氢氧化亚铁、氢氧化铁为不溶性弱碱，氯化铁为强酸弱碱盐，由此去分析理解它们各自所具有的性质.2.铁元素
9、的原子在化学反应中，当遇弱氧化剂(如 S、H+ 、Cu2+、I2等)时，铁只能失去最外层的两个电子，而生成+2 价铁的化合物，当遇到强氧化剂(如 Cl2、Br2、HNO3 等)时，铁原子可以再失去次外层上的一个电子而生成+3 价铁的化合物.3.具体反应有：2+3+ （1 ）FeFe2+3+- 2Fe+Cl2=2Fe+2Cl（在亚铁盐溶液中通入氯气，溶液由浅绿色变为棕黄色） 。2+3+ 4Fe+O2+4H=4Fe+2H2O（亚铁盐溶液在空气中容易变质，如绿矾露置于空气中则是：12FeSO4+3O2=4Fe2(SO4)3+2Fe2O3）2+-+3+3Fe+NO3+4H=3Fe+2H2O+NO2+-
10、+3+2+5Fe+MnO4+8H=5Fe+4H2O+Mn如在 FeCl2 溶液中滴加酸性 KMnO4 溶液，溶液由浅绿色变棕黄色，在酸性 KMnO4 溶液滴加 FeCl2 溶液，溶液由紫红变棕黄。2+3+ 2Fe+H2O2+2H=2Fe+2H2O3+2+（2 ）Fe Fe3+2+2+2Fe+S=2Fe+S, 如在 FeCl3 溶液中滴加适量的 Na2S 溶液, 溶液变浑浊，滤去沉淀则滤3+液为浅绿色；如加入过量的 Na2S 溶液， ，则又有黑色沉淀生成（FeS） ，向 Fe 溶液中通入 H2S2+3+气体的离子方程式为：2Fe+H2S=2Fe+2H+S。3+22+2-+2Fe+SO3+2H2O
11、=2Fe+SO4+2H3+2+2+3+2Fe+Fe=3Fe,在 FeSO3 溶液中往往要加铁的原因是可以防止 Fe 被氧化为 Fe。3+2+2+2Fe+Cu=2Fe+Cu, 电路板的制作是利用 FeCl3 溶液与裸露的铜反应。3+2+2Fe+2I=2Fe+I22+3+4.Fe 和 Fe 的检验2+（1）Fe 的检验：方法一：滴加 KSCN 溶液，无明显现象，再滴加新制氯水，溶液立即变红色。方法二：滴加 NaOH 溶液,生成白色絮状沉淀，该沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。3+（2）Fe 的检验：方法一：滴加 KSCN 溶液或 NH4SCN 溶液，溶液立即变为血红色。方法二：滴加 NaOH 溶
12、液,出现红褐色沉淀。2+3+1.Fe 和 Fe 的相互转化2+3+Fe 有还原性，高锰酸钾、重铬酸钾、过氧化氢等氧化剂能把它氧化成 Fe：-2+2+3+MnO4+5Fe+8H=Mn+5Fe+4H2O2+3+3+2-+6Fe+14H=2Cr+6Fe+7H2O Cr2O7H2O2+2Fe+2H=2F+2H2O2+在酸性溶液中，空气中的氧也能把 Fe 氧化：2+3+4Fe+O2+4H=4Fe+2H2O2+-2+在碱性溶液中，Fe 的还原性更强，它能把 NO3 和 NO2 还原成NH3，能把 Cu 还原成金属3+-铜.Fe 具有氧化性，它能把 I 氧化成 I2：3+-2+2Fe+2I=2Fe+I2 2
13、+3+在无线电工业上，常利用 FeCl3 溶液来刻蚀铜，制造印刷线路，它们反应的化学方程式是：3+2+2+2Fe+Cu=2Fe+Cu因此，铜在氯化铁溶液中能作还原剂，而 FeCl3 是氧化剂.3+2+Fe 在酸性溶液中容易被 H2S、SnCl2 等还原成 Fe：3+2+2Fe+H2S=2Fe+S+2H3+2+2+4+2F+Sn=2Fe+Sn3+Fe 还能被金属铁还原：3+2+2Fe+Fe=3Fe2+3+在亚铁盐溶液中加入铁钉可防止 Fe 被氧化为 Fe.2+3+2.Fe 和 Fe 的颜色2+2+Fe 在水溶液中通常以水合离子Fe(H2O)6 形式存在，呈淡绿色，并存在下列平衡：2+Fe(H2O
14、)6 +H2OFe(H2O)5OH +H2O这个平衡的 pK=9.5，水解的程度很小，溶液近于中性.3+63+Fe 在酸性溶液中，通常以淡紫色的 Fe(H2O)形式存在. 三氯化铁以及其他+3 价铁盐溶于水后都发生显著的水解，实质是+3 价水合铁离子的水解.只有在 PH=0 左右时，才有3+Fe(H2O)6 存在 (但由于有阴离子的存在，会生成其他的络离子，影响淡紫色的观察).当PH 为 23 时，水解趋势很明显.它们的水解平衡如下：3+2+ Fe(H2O)6+H2OFe(H2O)5(OH)+H3O-3.05K=102+Fe(H2O)5(OH)+H2O Fe(H2O)4(OH)2+H3O-3.
15、26K=10生成的碱式离子呈黄色，它可聚合成二聚体：3+4+2Fe(H2O)6 Fe2(H2O)8(OH) 2+2H3O-2.91K=10二聚体是借 OH-为桥把 2 个 Fe3+连结起来形成的多核络离子. 溶液的PH 越高，水解聚合的倾向越大，最后逐渐形成胶体，析出红综色水合氧化铁沉淀。3例题精讲例 1.把铜粉和过量的铁粉加入到热的浓硝酸中，充分反应后，溶液中大量存在的金属阳离子是 （ ）2+3+A.只有 Fe B.只有 Fe2+2+3+2+ C.有 Fe 和 Cu D.有 Fe 和 Cu3+2+思路与解析：浓硝酸具有强氧化性，热的浓硝酸可将 Fe 和 Cu分别氧化成 Fe 和 Cu，2+2
16、+2+过量的铁又与 Fe 和 Cu 反应生成 Fe 和 Cu，所以充分后，溶液中大量存在的金属阳离子为2+Fe，故选 A。例 2.将 6g 纯铁粉加入 200mLFe2(SO4)3 和 CuSO4 的混合溶液中充分反应后得到 200mL0.5mol/L 的 FeSO4 溶液和 5.2g 固体，求：（1）反应后生成铜多少克？（2）加入铁粉前 Fe2(SO4)3 物质的量浓度。3+2+思路：在 Fe2(SO4)3 和 CuSO4 的混合溶液中投入铁粉后，Fe和 Cu 均可与铁发生反应，3+2+3+3+2+但由于氧化性 FeCu，所以 Fe 应首先还原 Fe，即首先发生反应：Fe+2Fe=3Fe，但
17、不可以只发生此反应，原因有二：第一是若只发生此反应则说明铁粉较少，已完全反应无剩余，则不可能有 5.2g 不溶物；第二，若只发生此反应可依此反应计算出生成的 FeSO4 为（6g3+56g/mol）3=0.32mol0.1mol。通过以上分析，可以看出，Fe在把全部的 Fe 还原后，不发生了还原 Cu 的反应，此时的 Fe 是否有剩余呢？也就是余 5.2g 固体中肯定有 Cu，是否含 Fe 呢？这就是此题的关键所在，需通过计算推导确定。解析：发生反应的化学方程式为：Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4两个反应共生成 FeSO4 为：0.2L0.5mol/L
18、=0.1mol观察两个反应不难发现，若生成同样的 FeSO4，式消耗的铁更多。假设 0.1molFeSO4 全部为式产生，则此时消耗的铁将达最大量为 a。Fe FeSO41mol 1mola 0.1mola=0.1mol，即铁为 5.6g，则 5.2g 固体中含 Cu 也含剩余的 Fe，设原溶液的 Fe2(SO4)3 和 CuSO4 的物质的量分别为 x 和 y。Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4X x 3x y y y y 由题意得(x+y)+64g/moly=5.2g解得：x=0.02mol y=0.04mol则生成铜：0.04mol64g/mol=
19、2.56g原 Fe2(SO4)3 和物质的量浓度为 0.02mol/0.2L=0.1mol/L例 3.mg 铁粉与一定量的 HNO3 在一定条件下充分反应, 将生成的气体与标准状况 nL 氧气混合,恰好能被水完全吸收,m 和 n 的关系是什么?思路此题看起来,涉及的化学反应相当复杂,因 HNO3 的浓度和用量不同,生成 Fe(NO3)3 还是 Fe(NO3)2 不能确定,HNO3 的还原产物是 NO 还是NO2 也不能确定。所以消耗的氧气也无从下手求出. 但是从始态和终态来看,HNO3 的还原产物与氧气混合后,最终还是生成 HNO3,这样消耗的氧气相当于把 mg 铁粉氧化成+2 价或+3 价化
20、合物, 用极端思考法很容易求出。解析:假设 HNO3 为稀的, 铁与 HNO3 反应后的价态是 +2,则有: 3 Fe +8 HNO3= 3 Fe(NO3)2 + 2 NO+ 4 H2O (1)4NO +3O2 +2H2O=4HNO3 (2)(1)2 +(2)得：2Fe + O2 +4HNO3= 2Fe(NO3)2 +2H2O可改写为 ： 2Fe + O2 +4HNO3 = 2FeO + 4HNO3即： 2Fe + O2 =2FeO同理可得 ： 4Fe +3O2=2Fe2O3 问题便得以解决即 ：当铁被氧化为+2 价时，由电子得失守衡得：m/562=n/22.44 n=O.2m当铁被氧化为=+
21、3 价时，由电子得失守衡得：m/563=n/22.44 n=O.3m则 m 与 n 的关系是：O.2mnO.3m小结此题在解题过程中，巧妙得使用了始态和终态，使复杂的问题简单化。氧化还原反应中，电子得失守衡的使用，避免了繁琐的计算，在应试中赢得了时间，思维训练方面堪称是一道好题。例 4.由 FeO、Fe2O3 和 Fe3O4 组成的混合物，测得其中铁元素与氧元素的质量比为 21：8， ，则这种混合物中 FeO、 Fe2O3 和 Fe3O4 的物质的量之比是（ ） 。A.1：2 ： 1 B. 2：1：1 C. 1：1：1 D. 1：1 ：3 2+思路：可用平均组成法来求解：解析在混合物中 Fe
22、原子和氧原子物质的量之比为(21/56)：（8/16 ）=3 ：4 ，则混合物的平均组成为 Fe3O4，在三种组合中 Fe3O4 则不必多考虑，应注意FeO 和 Fe2O3 混合后也应符合 Fe3O4，所以在混合物中它们的物质的量之比必需是 1：1.故答案应选 C、D。例 5.某铁的“氧化物”样品，用 5mol/L 的盐酸 140mL 恰好完全溶解，所得溶液还能吸2+3+收标准状况下 0.56L 氯气，使其中 Fe 全部转化为 Fe。该样品可能的化学式是（ ）A. Fe2O3 B. Fe3O4 C. Fe4O5 D. Fe5O7思路：利用正、负电荷相等列方程可快速解题。2-2-解析设铁的氧化物
23、中含 O 为 xmol，则其化学式为 FexOy，由 O个数守恒有：+（2y/x ） 2yH+ FexOy = yH2O+ xFe2ymol ymol0.7mol amol2y：y=0.7：a a=0.35（mol）2+设 FexOy 中含 Febmol,则：2+3-2Fe+ Cl2 = Fe+ 2Cl2mol 22.4Lbmol 0.56L2：b=22.4：0.56 b=0.05（mol）3+设样品 FexOy 中含 Fe 为 cmol,则由电荷守恒可得：（20.05mol）3cmol=2 0.35mol解之得 c=0.2mol故样品 FexOy 中：x ：y= （0.05+0.02）：0.
24、35=5：7即样品“氧化铁”化学式为：Fe5O7。例 6：试样 x 由氧化亚铁和氧化铜组成. 取质量相等的两份试样，按下图所示进行实验.(1)请写出步骤中所发生的全部反应的离子方程式.(2)若全部的溶液 y 和全部的粉末 Z 充分反应后，生成的不溶物的质量是 m，则每份试样 x 中氧化铜的质量为 (用 m 表示).2+2+2+思路：本题第一问比较简单. 发生的反应为：Fe+Cu=Fe+Cu，Fe+2H=Fe+H22+第二问是考查思维的严密性和敏捷性.由题意，反应后溶液中不含Cu，所以两份试样中的铜元素全部转化为单质铜，而溶液是强酸性，则固体物中无 Fe,所以 m 为铜的质量 .故 1m805
25、一份试样中氧化铜的质量为 MCuO=m=m. 2?648MCu解析：(1)Fe+Cu=Fe+Cu Fe+2H=Fe+H2 (2) 2+2+25m 8例 7.在下列所指的各溶液中，分别滴加 NH4SCN 溶液后，溶液不呈血红色的是 （ ） 。A.加入足量镁粉的 Fe2(SO4)3 溶液B.加入过量铁粉的稀硝酸溶液C.铁丝在足量的氯气中燃烧后，所得产物的溶液D.长期暴露在空气中的绿矾溶液3+思路：实验室鉴定 Fe 的方法是利用 KSCN 溶液，它们相遇会呈血红色，若利用 NH4SCN溶液，实质是一样的：3+-2+ Fe+SCN=Fe（ SCN）3+-Fe 可以结合 16 个 SCN，产物皆为血红色
26、。3+2+3+-A.足量的镁粉可以使 Fe 转化为 Fe 或 Fe，因为反应后不再有Fe，所以加入 SCN 后，不会出现血红色。B.过量的铁与稀硝酸进行如下反应：3+2+Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+H2O 2Fe+Fe=3Fe3+-因为反应后无 Fe，所以加入 SCN 后，也不会出现血红色。3+-C.Fe 在 Cl2 中燃烧的产物是 FeCl3，它的水溶液中存在着大量的Fe，所以加入 SCN 后，会出现血红色。2+3+D.FeSO4 溶液中的 Fe 因暴露在空气中会被空气中的氧气氧化成Fe：4FeSO4+O2+2H2SO4=2Fe2(SO4)3+2H2O-所以加入 SCN 后，会
27、出现血红色。解析：选 A、B。例 8.将 8gFe2O3 投入 150mL 某浓度的稀硫酸中，再投入 7g 铁粉收集到 1.68LH2（标准状况） ，同时，Fe 和 Fe2O3 均无剩余，为了中和过量的硫酸，且使溶液中铁元素完全沉淀，共消耗 4mol/L 的 NaOH 溶液 150mL。则原硫酸的物质的量浓度为 （ ） 。A.1.5mol/L B.0.5mol/LC.2mol/L D.1.2mol/L思路：粗看题目，这是一利用关系式进行多步计算的题目，操作起来相当繁琐，但如能仔细阅读题目，挖掘出隐蔽条件，不难发现，反应后只有 Na2SO4存在于溶液中，且反应过2-+2-程中 SO4 并无损耗，
28、根据 Na 守恒，非常易求得 SO4 即原硫酸的物质的量浓度为：2mol/L，故选 C。例 9金属铜能被 FeCl3 的浓溶液腐蚀，其化学反应是：Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2。现将有铜的印刷线路板浸入 120mLFeCl3 的浓溶液中，有 9.6gCu 被腐蚀掉。取出印刷线路板，向溶液中加入 8.4g 铁粉，经充分反应，溶液中还存在 4.8g 不溶物。则：（1）溶液中存在那些离子？（2）离子的浓度各是多少？（设溶液体积不变）思路：存在的不溶物有两种可能：一可能是铁、铜混合物，二可能只是铁。若为铁、2+铜混合物，则溶液中的 Cu 必然全部析出，即不溶物的质量大于9.6g，显然错误
29、，故不溶物为 Cu。2+2+-解析：（1）溶液中存在的离子为：Fe、Cu、Cl。2+（2）溶液中 n（Cu ）= （9.6g-4.8g ）64g/mol=0.075mol2+Cu 的物质的量浓度为：0.075mol0.12L=0.625mol/L3+设被还原的 Fe 的物质的量为 x：3+根据 Fe 得电子数与 Fe、Cu 失电子数相等，列式为：x1=（8.4g56g/mol）2+0.075mol2=0.45mol溶液中 n（Fe）=8.4g56g/mol+0.45mol=0.6mol2+Fe 的物质的量浓度为：0.6mol1.2L=5mol/L+Cl 的物质的量浓度为：0.625mol/L2
30、+5mol/L2=11.25mol/L。例 10：氯化铜(CuCl22H2O)中含 FeCl2 杂质 .为制得纯净氯化铜晶体，首先将其制成水溶液，然后按下面所示操作步骤进行提纯. 3+蒸发结晶CuCl22H2O(纯)(1)加入氧化剂 X 的目的是(2)下列氧化剂中最适合本实验的是A.H2O2 B.KMnO4 C.NaClO D.K2Cr2O7(3)物质 Y 和沉淀 Z 的化学式分别是 和 .3+2+2+(已知完全成氢氧化物所需 PH 值： Fe 为 3.7，Cu 为 6.4，Fe为 9.6.)思路：本题是对一个实验问题进行理论分析.2+解答本题的关键是理解题中提供的一条中学未曾接触的信息的含意
31、.由于 Fe 沉淀为2+3+Fe(OH)2 的 PH 值与 Cu 沉淀为 Cu(OH)2 的 PH 较大，而与 Fe 沉淀为 Fe(OH)3 的 PH 相差较大，2+3+所以可以通过先将 Fe 氧化为 Fe，再调节溶液的 PH 使铁以Fe(OH)3 沉淀形式而被除去.为了使加入的氧化剂不带入新的杂质，显然用 H2O2 最好. 出于同样的考虑，加入 y 调节溶液 PH+值时，应选用能与 H 反应，而溶解度较小的物质如 CuO 为好，CuO稍多不会带入新杂质也不2+会使 PH 值升高太多而使 Cu 沉淀.2+3+解析：(1)使溶液 A 中的 Fe 氧化成 Fe； (2)A (3)Y：CuO 或Cu
32、(OH)2 Z：Fe(OH)3例 11：向含有 0.8mol 的稀硝酸溶液中慢慢加入 22.4g 的铁粉. 假设反应分为两个阶段.第一阶段为：Fe+HNO3?Fe(NO3)3+NO+H2O(1)写出这两个阶段反应的离子方程式 .(2)求这两个阶段反应中，加入铁粉的物质的量和溶液中铁元素存在的形式.-(3)在图中画出溶液中 Fe、NO3 离子的物质的量随加入铁粉的物质的量变化的关系图 2+像(纵坐标是溶液中离子的物质的量).分析：铁与稀硝酸反应规律Fe+4HNO3 Fe(NO3)3+NO+2H2O3Fe+8HNO33Fe(NO3)2+2NO+4H2O(1)当 1n(Fe)时，按反应 进行； n(
33、HNO3)4当 3n(Fe)时，按反应进行. n(HNO3)813n(Fe)时，则 两反应都发生，且 Fe、HNO3 均反应完全. 4n(HNO3)83Fe(NO3)2. 当(2) 上述反应可以认为先发生反应，若 Fe 有剩余则发生 2Fe(NO3)3+Fe答案为：-(1)Fe+4H+NO3+3+2+Fe+NO+2H2O 3+ 2Fe+Fe3Fe.3+(2) 加入 Fe 粉为 00.2mol 时，存在形式为 Fe.2+3+加入铁粉为 0.20.3mol 时，存在形式为 Fe 和 Fe2+加 Fe 粉为 n(Fe)0.3mol 时，存在形式为 Fe.(3)如下图.4实战演练一、选择题1.（200
34、2 年全国高考题）铁屑溶于过量的稀硫酸，过滤后向滤液中加入适量硝酸，再加入过量的氨水，有红褐色沉淀生成。过滤，加热沉淀物至质量不再发生变化，得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别为A.Fe(OH)3;Fe2O3 B.Fe(OH)2;FeOC.Fe(OH)2、Fe(OH)3;Fe3O4 D.Fe2O3;Fe(OH)32. 要证明某溶液中不含 Fe3 而可能含有 Fe2 进行如下实验操作时最佳顺序为加入足量氯水 加入足量 KMnO4 溶液 加入少量 NH4SCN 溶液A. B.C. D.3.在氯化铁、氯化铜和盐酸混合液中加入铁粉，待反应结束，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳
35、离子是A.Cu2 B.Fe3C.Fe2 D.H4.在 FeCl3,CuCl2,FeCl2 的混合溶液中，Fe3,Cu2 和 Fe2 的物质的量之比为 32 1,现加入适量铁粉，使溶液中三种离子物质的量浓度之比变化为 12 4,则参加反应的铁粉与原溶液 Fe3 的物质的量之比为A.21 B.1 2C.13 D.1 45.在浓度均为 3 molL1 的盐酸和硫酸各 100 L 中，分别加入等质量的铁粉，反应完毕后生成气体的质量比为 34 ，则加入铁粉的质量为A.56 B84 C112 1 8 6.把 a g 铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量 NaOH 溶液。过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到
36、的红色粉末的质量仍为 a g，则原合金中铁的质量分数为A.70% B.52.4%C.47.6% D.30%7.制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液” ，发生的反应为2FeCl3C=2FeCl2 CCl2。向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是A.烧杯中有铜无铁 B.烧杯中有铁无铜 C.烧杯中铁、铜都有 D.烧杯中铁、铜都无 218.某溶液中含有大量的 Fe2、Fe3、Mg2 和 NH?4，其 c(H)=10 molL，在该溶液中可以大量存在的阴离子是?A.SO24?B.NO3 2?D.CO3C.SCN ?9.某强酸性溶液中可能存在 NO3、Cl 、I
37、、Fe3 中的一种或几种。向该溶液中加入溴水，单质溴被还原，由此推断溶液中?A.不含 NO3、也不含 Fe3 ?B.含有 NO3、I、Cl C.含 I，但不能确定是否含 ClD.含有 Fe310.用足量的稀硫酸溶解 FeS 和 Fe（OH）3 ，最终得到沉淀 16 ，3 的混合物 28则原混合物中 FeS 的质量可能是A44 B78 C135 D176 二、非选择题（共 50 分）11.(6 分 )在烧制砖瓦时，用粘土做成的坯经过烘烧后，铁的化合物转化成而制得红色砖瓦。若烘烧后期从窑顶向下慢慢浇水，窑内会产生大量的 气体，它们把该红色物质还原成的黑色化合物是 ，同时还有未烧的碳颗粒，而制得了青
38、色砖瓦。12.(6 分 )有关物质间有下图所示的转化关系。其中：A 的浓溶液与单质 B 在加热时才发生反应；A 的稀溶液与足量 B 发生反应。据此填写下列空白： (1)反应的现象是。(2)写出反应的离子方程式。(3)根据题示信息判断， A 的浓溶液和单质 B 加热时能否产生 G，说明理由(写出化学方程式回答)： 。13.（6 分）室温下，单质 A、B、C 分别为固体、黄绿色气体、无色气体，在合适反应条件下，它们可以按下图进行反应。又知 E 溶液是无色的，请回答：反应流程（1）A 是 ，B 是 ， C 是。 （请填化学式）（2）反应 的化学方程式为： 。（3）反应 的化学方程式为： 。（4）反应
39、 的化学方程式为： 。14.（10 分）A 、B 、 C、D、E 分别是铁的单质或铁的化合物。其相互反应关系如下图所示：根据上图所示变化，要求回答：（1）推断 A、B、C 、D、E 各是什么物质 （2）写出各步反应的化学方程式： ; ; ; ; ; ; ; 。15.（10 分）将一生锈的铁片置于稀 HNO3 中充分反应后，共收集到11.2 L（标准状况） NO 气体，溶液中还剩余 5 g 固体残渣，在过滤后的滤液中通入 35.5 g 氯气，恰好使溶液中的 Fe2 全部氧化。求原带锈铁片的质量和铁锈的质量分数（铁锈成分以 Fe2O3 计） 。16.（12 分） （2001 年全国高考卷）已知 F
40、e2O3 在高炉中有下列反应：?2FeOCO2 Fe2O3CO?反应形成的固体混合物（含 Fe2O3 和 FeO）中，元素铁和氧的质量比用 m（Fe）m（O）表示。（1）上述固体混合物中，m（Fe）m （O ）不可能是 （选填 a、b、c 多选扣 1 分） 。a.219 b.217.5 c.216 (2)若 m（Fe）m（O）=218，计算 Fe2O3 被 CO 还原的百分率。（3）设 Fe2O3 被 CO 还原的百分率为 A%，则 A%和混合物中m（Fe）m（O）的关系式为用含 m（Fe） 、m （O）的代数式表示A%= 。请在下图中画出 A%和 m（Fe ）m（O）关系的图形。（4）如果
41、Fe2O3 和 CO 的反应分两步进行： ?2Fe3O4CO2 Fe3O4CO?3FeO CO2 3Fe2O3CO?试分析反应形成的固体混合物可能的组成及相应的 m（Fe ）m（O） 令 m（Fe）附参考答案H?HNO3NH3?H2O3+?一、1.解析：Fe?Fe2?Fe2O3。 ?Fe?Fe(OH)3?答案：A2.B 3.C4. 解析：根据 2Fe3+Fe=3Fe2 知，消耗 1 mol Fe 生成 3 mol Fe2，还消耗 2 mol Fe3+。答案：C5.C 6.A 7.B 8.A 9.C 10.AD二、11.Fe2O3 CO 和 H2 Fe3O4、FeO?灰绿色 ?红褐色沉淀 12.
42、(1)白色沉淀?（2）3Fe2NO38H=3Fe2 2NO 4H2O (3)由反应 2HNO3NO=3NO2H2O 知，在浓 HNO3 中不可能生成NO13.（1） Fe Cl2 H2点燃(2)2Fe+3Cl2?2FeCl3(3)2HCl+Fe=FeCl2+H2(4)2FeCl2+Cl2=2FeCl314.（1） Fe FeCl3 FeCl2 Fe(OH)3 Fe2O3 (2)略15.65 g 20.5%16.（1） ac(2)设 Fe2O3 原有 n0 mol，还原百分率为 A%，则有n0?2?56m(Fe)21? m(O)n0?(1?A%)?3?16?n0?A%?2?168133.3% 37(3)3 n(Fe)m(O)A%=(4)Fe2O3、Fe3O4 8a9 Fe3O4、 FeO 6a8 Fe2O3、Fe3O4、FeO 6a9
