专题09 《铁及其化合物》二轮复习--2022年高考化学二轮复习专题冲刺（上海专用）

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一、知识网络：
1.写出合成四氧化三铁的反应：______________________、________________________。
2.常温下，铁可在_________________中发生_____________而生成致密的氧化膜。
3.在空气中，Fe(OH)2溶液能够被氧气迅速地氧化成Fe(OH)3，现象是：__________________
________________________，涉及的方程式为：_____________________________________。
4.检验溶液中存在Fe3＋的常用方法：
方法一：__________________________________________________________________。
方法二：__________________________________________________________________。
5.检验溶液中存在Fe2＋的常用方法：
方法一：__________________________________________________________________。
方法二：__________________________________________________________________。
二、“铁三角”的转化，Fe、Fe2+、Fe3+的相互转化：
三、Fe2＋、Fe3＋的水解：
1.配制FeCl3的盐溶液时加少量的____________________________；
2.配制FeSO4的盐溶液时加少量____________________________；
3.Fe2＋、Fe3＋与____________________________等发生双水解反应，在溶液中不能大量共存。
例1.（铁及其化合物的性质）
1.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是（ ）
A.元素铁位于元素周期表的第四周期第ⅧB族
B.铁在纯氧中燃烧或在氯气中燃烧所得产物中铁的化合价均为＋3价
C.工业上可用铁质容器储存浓硝酸和浓硫酸，原因是铁在常温下与两种酸不反应
D.可以通过化合反应制备FeCl2、Fe(OH)3
例2.（Fe2＋、Fe3＋的检验）
2.1.下列有关物质检验方法不合理的是（ ）
A.向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显血红色，该溶液中一定含有Fe2＋
B.用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2
C.检验绿矾晶体是否已氧化变质，可将绿矾晶体溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液，再观察溶液是否变血红色
D.向某溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋
2.2.在FeCl3、CuCl2混合溶液中加入镁粉，产生的气体是____________。试解释原因：__________
_____________________________。
有同学提出加入CuO以除去Fe3+，理由是____________________________________________。
例3.（“铁三角”的转化）
3.下列是高中元素化学的数轴图：
回答下列问题：
（1）能与Fe2＋发生氧化还原反应的物质有___________________________________________。
（2）能与Fe3＋发生氧化还原反应的物质有___________________________________________。
例4.（铁及其化合物的相关计算）
4.在1L溶液中含有Fe(NO3)3和H2SO4两种溶质，其浓度分别为0.2ml/L和1.5ml/L，现向该溶
液中加入39.2g铁粉使其充分反应，下列有关说法正确的是（ ）
A.反应后溶液中Fe3＋物质的量为0.8ml
B.反应后产生13.44L H2(标准状况)
C.反应后溶液中Fe2＋和Fe3＋物质的量之和为0.9ml
D.由于氧化性Fe3＋>H＋，故反应中先没有气体产生，后产生气体
例5.（铁及其化合物的相关实验）
5.（2019全国Ⅰ卷）硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源，变废为宝，在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下:
回答下列问题：
（1）步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是_________________________________。
（2）步骤②需要加热的目的是_________________________________，
温度保持80~95℃，采用的合适加热方式是_________________________________。铁屑中含有少量硫化物，反应产生的气体需要净化处理，合适的装置为______________（填标号）。
A B C D
（3）步骤③中选用足量的H2O2，理由是_________________________________。分批加入H2O2，同时为了____________________________， 溶液要保持pH小于0.5。
（4）步骤⑤的具体实验操作有__________________________，经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。
（5）采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数，将样品加热到150℃时失掉1.5个结晶水，失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为_____________________。
变式训练：
1.下列有关物质性质的叙述错误的是（ ）
A.向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液不显红色
B.将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2
C.Fe在浓盐酸中发生钝化
D.Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2
2.（2015山东）某化合物由两种单质直接反应生成，将其加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生。下列化合物中符合上述条件的是（ ）
A.AlCl3 B.Na2O C.FeCl2 D.SiO2
3.检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁，可选用的试剂是（ ）
A.NaOH B.KMnO4 C.KSCND.溴水
4.下列关于Fe3＋、Fe2＋性质实验的说法错误的是（ ）
A.用上图装置可以制备Fe(OH)2沉淀
B.配制FeCl3溶液时，先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度
C.FeCl3溶液中滴加KSCN溶液会生成红色沉淀
D.向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2＋被氧化
5.（2016上海）下列各组混合物，使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂不能分离的是（ ）
A.氧化镁中混有氧化铝 B.氯化铝溶液中混有氯化铁
C.氧化铁中混有二氧化硅 D.氯化亚铁溶液中混有氯化铜
6.高铁酸钠(Na2FeO4)可用于城市自来水处理。下列相关分析正确的是（ ）
A.Na2FeO4溶液显强碱性，能消毒杀菌
B.Na2FeO4具有强氧化性，能消毒杀菌
C.Na2FeO4的氧化产物Fe3＋易水解为Fe(OH)3，可以净水
D.Na2FeO4的还原产物Fe2＋易水解为Fe(OH)2，可以净水
7.关于FeCl3进行的实验，下列预测正确的是（ ）
8.在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出，下列说法中正确的是（ ）
A.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋
B.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，可能含Cu2＋和Fe3＋
C.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe3＋和Fe2＋，一定不含Cu2＋
D.若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋和Fe3＋
9.（2014上海）用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是（ ）
A.若无固体剩余，则溶液中一定有Fe3＋
B.若有固体存在，则溶液中一定有Fe2＋
C.若溶液中有Cu2＋，则一定没有固体析出
D.若溶液中有Fe2＋，则一定有Cu析出
10.A、B、C三种物质中均含有同一种元素M，它们之间有如图所示的转化关系。A为一种金属单质，其产量直接关系国民经济命脉。反应①②③均为化合反应，反应④为置换反应。下列有关说法不正确的是（ ）
A.①中所加试剂可能是氯气
B.③中需要加具有氧化性的试剂
C.A与稀硝酸反应一定能实现元素M在①中发生的价态变化
D.元素M在②中发生的价态变化也能通过加碘化钾溶液实现
11.某学生鉴定某可溶性甲盐的流程如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.如果甲中含有S2－，则乙是硫黄沉淀
B.如果乙是AgCl沉淀，那么甲是FeCl3
C.丙中肯定含有Fe3＋，所以甲是FeBr2
D.甲中含有铁元素，可能显＋2或者＋3价
12.某只含铁、氧两种元素的样品A，高温时与足量的CO充分反应，生成的气体被足量澄清石灰水吸收，测得沉淀的质量与原样品A质量相等。如果A中只含两种物质，则A中一定含有（ ）
A.FeO B.Fe2O3 C.Fe3O4 D.Fe
13.在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中，Fe3＋、Cu2＋和Fe2＋的物质的量之比为3∶2∶1，现加入适量铁粉，使溶液中三种离子的物质的量之比变为1∶2∶4，则参加反应的铁粉与原溶液中Fe3＋的物质的量之比为（ ）
A.2∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4
14.在铁的氧化物和氧化铝组成的混合物中，加入2ml/L硫酸溶液65mL，恰好完全反应，所得溶液中Fe2＋能被标准状况下112m氯气氧化。则原混合物中金属元素和氧元素的原子个数之比为（ ）
A.5∶7 B.4∶3 C.3∶4 D.9∶13
15.（2015北京）在通风橱中进行下列实验：
下列说法中不正确的是（ ）
A.Ⅰ种气体有无色变红棕色的化学方程式为：2NO+O2→2NO2
B.Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应
C.对比Ⅰ、Ⅱ中现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3
16.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.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
C.通氯气的目的是将Fe2＋全部氧化为Fe3＋
D.由FeCl3·6H2O制取无水FeCl3需要在氯化氢的气流中加热
17.FeCO3与砂糖混用可以作补血剂，实验室里制备FeCO3的流程如图所示：
下列说法错误的是（ ）
A.可利用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质
B.沉淀过程中有CO2气体放出
C.过滤操作的常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
D.产品FeCO3在空气中高温分解可得到纯净的FeO
18.某同学为了验证Fe3＋是否能将H2SO3氧化成SO42-，用50 mL 0.1ml/L FeCl3溶液吸收制取SO2
气体的尾气后，进行以下实验：
（1）检验吸收液中的SO42-操作为_________________________________________，证明Fe3＋能够把H2SO3氧化成SO42-。
（2）写出上述反应中的化学方程式：____________________________________________。
19.某化学兴趣小组同学用如图装置，充分加热硫酸亚铁晶体(FeSO4·xH2O)至完全分解。
（1）装置A中需持续通入N2，其目的是________________________________。
（2）充分反应一段时间后，小组同学观察到实验现象为：装置A中残留有红棕色固体，装置B中固体变蓝，C中溶液褪色，请写出FeSO4分解的化学方程式：________________________________。
（3）装置D中干燥管的作用为____________________________。
（4）小组同学利用数字化实验仪器测定了不同温度时FeSO4·xH2O分解的质量变化情况，得到如图关系：
实验结束后，装置B质量增加12.6g，结合上图数据，确定FeSO4·xH2O中的x＝________。
20.将Fe3O4溶液足量稀盐酸中，然后滴加少量KSCN(SCN－中硫元素的化合价为－2价)溶液，溶液变红色。再加入新制氯水，发现溶液红色加深，一段时间后，溶液又褪色。回答下列问题：
（1）加入新制氯水后溶液红色加深的原因是 （用离子方程式表示）。
（2）为了探究溶液褪色的原因，四位同学进行了下表的猜想，你认为丁同学的猜想会是什么？
为验证丁同学的猜想合理与否？请同学们根据结论完成下表的实验设计方案。
可选用试剂：浓硫酸、1.0 ml/L HNO3、1.0 ml/L盐酸、1.0 ml/L NaOH、0.1 ml/L FeCl3、
0.1 ml/L CuSO4、20%KSCN溶液、蒸馏水。
选项
实验
预测
A
蒸发FeCl3溶液
得到FeCl3固体
B
在FeCl3、CuCl2混合液中，加入少量Fe粉
一定有H2产生且有Cu析出
C
用FeCl3固体溶于水配制饱和溶液
会有Fe(OH)3沉淀产生
D
在FeCl3溶液中加入KHCO3溶液
有CO2产生，但无Fe(OH)3沉淀生成
步骤
现象
Fe表面产生大量无色气泡，液面上方变为红棕色
Fe表面产生少量红棕色气泡后，迅速停止
Fe、Cu接触后，其表面产生红棕色气泡
编号
猜想
甲
溶液中的＋3价Fe又被还原为＋2价Fe
乙
溶液中的＋3价Fe被氧化为更高的价态
丙
新制的氯水具有漂白性，将该溶液漂白
丁
实验操作
预期现象
结论
说明丁同学的猜想是合理的