江苏1617高中学业水平测试过关化学必修一主题3 常见无机物及其应用 第八讲 铁及其化合物附答案.docx
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江苏1617高中学业水平测试过关化学必修一主题3常见无机物及其应用第八讲铁及其化合物附答案
第八讲 铁及其化合物
测试内容
测试要求
1.关注钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物在生产、生活中的应用实例,通过对钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物性质的实验探究,增强学习化学的兴趣,发展科学探究能力。
B
Ⅲ
2.了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要物理性质。
B
3.了解钠、铝、铁、铜等金属分别与氧气、水、酸、碱、盐等物质的反应情况。
B
4.了解氧化钠、氧化铝、氧化铁、氧化铜等金属氧化物分别与水、酸、碱等物质反应的情况。
B
5.了解Fe3+的氧化性,认识Fe3+和Fe2+之间的相互转化关系。
B
1.金属铁
(1)铁的物理性质。
有金属光泽的________色金属,质软,有良好的导电、导热性,具有延展性,能被________吸引。
(2)化学性质。
①与非金属反应
铁与氯气反应的化学方程式为__________________________。
铁与纯氧反应的化学方程式为__________________________。
②与水蒸气反应的化学方程式为__________________________。
③与非氧化性酸反应的离子方程式为__。
④与盐反应
与硫酸铜溶液反应的离子方程式为_____________________________________________。
与氯化铁溶液反应的离子方程式为_____________________________________________。
2.铁的重要化合物转化关系
(1)铁的氧化物Fe2O3俗名为________。
与HCl反应的离子方程式为__________________________________________________。
(2)铁的两种氢氧化物。
类别
Fe(OH)2
Fe(OH)3
颜色
化学性质
(3)Fe2+和Fe3+鉴别。
类别
Fe2+
Fe3+
水溶液颜色
加入NaOH
加入KSCN
通入Cl2
—
3.Fe2+和Fe3+相互转化
(1)FeCl2溶液与Cl2反应的化学方程式和离子方程式分别为____________________,________________________________。
(2)FeCl3溶液中加入铁粉的化学方程式和离子方程式分别为____________________,________________________________。
1.铁
铁与氯气、硝酸、浓硫酸等强氧化剂反应可显+3价:
2Fe+3Cl2
2FeCl3;Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O;2Fe+6H2SO4(浓)
Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O。
铁与H+、Cu2+、Fe3+等弱氧化剂反应可显+2价:
Fe+2H+===Fe2++H2↑;Fe+Cu2+===Cu+Fe2+;Fe+2Fe3+===3Fe2+。
2.铁的氢氧化物
(1)Fe(OH)2
物理性质:
Fe(OH)2是一种白色固体粉末,不溶于水。
制备:
FeSO4+2NaOH===Fe(OH)2↓+Na2SO4。
化学性质:
Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O;4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3(白色→灰绿色→红褐色)。
(2)Fe(OH)3
①物理性质:
Fe(OH)3是一种红褐色固体粉末,不溶于水。
②制备:
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓。
③化学性质:
Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O;2Fe(OH)3
Fe2O3+3H2O。
3.Fe2+与Fe3+的检验
Fe2+
Fe3+
4.铁及其重要化合物之间的转化关系
【例1】(2016届苏州高级中学模拟)下列物质不能由两种单质直接化合得到的是( )
A.SO2B.FeCl2
C.Mg3N2D.Na2O2
解析:
FeCl2可由铁与三氯化铁反应生成:
2FeCl3+Fe===3FeCl2;因为氯气的强氧化性,铁与氯气反应生成氯化铁:
2Fe+3Cl2
2FeCl3。
答案:
B
点拨导引:
铁与H+、Cu2+、Fe3+等弱氧化剂反应可显+2价,铁与氯气、硝酸、浓硫酸等强氧化剂反应可显+3价。
【例2】(2016届南通中学模拟)已知A为常见的金属单质,根据如图所示的关系:
(1)确定A、B、C、D、E、F的化学式:
A____________________,B____________________,
C________________,D________________,E________________,F________________。
(2)写出⑧的化学方程式:
__________________________________,④、⑤的离子方程式:
______________________________,______________________________。
解析:
由A为常见金属单质和B为黑色晶体,以及F为红褐色固体,可确定A为Fe,B为Fe3O4,F为Fe(OH)3,其余可以此推出。
答案:
(1)Fe Fe3O4 FeCl2 FeCl3 Fe(OH)2 Fe(OH)3
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 2Fe2++3Cl2===2FeCl3
2Fe3++Fe===3Fe2+
点拨导引:
铁的几种氧化物比较
氧化亚铁(FeO)
氧化铁(Fe2O3)
四氧化三铁(Fe3O4)
铁的价态
+2价
+3价
+2、+3价
俗名
—
铁红
磁性氧化铁
状态、颜色
黑色粉末
红色粉末
黑色晶体
溶解性
不溶于水
不溶于水
不溶于水
化学性质
与酸反应
FeO+2H+===Fe2++H2O
Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O
生成反应
2Fe+O2
2FeO(Fe过量时)
2Fe(OH)3
Fe2O3+3H2O
3Fe+2O2
Fe3O4
3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2
【例3】(2016届徐州一中模拟)下列物质A~F是我们熟悉的单质或化合物,其中A、B均是常见的金属,且B的合金用量最大;E在常温下是黄绿色气体;在适当的条件下,它们之间可以发生如下图所示的转化。
试回答下列问题:
(1)写出A与盐酸反应的离子方程式:
__________________________________________。
(2)写出反应F―→D的离子方程式:
___________________________________________。
(3)写出反应D―→F的离子方程式:
___________________________________________。
(4)检验F中金属阳离子的常用试剂是____________。
(5)工业上冶炼金属A的化学方程式是_________________________________________。
解析:
由题干“B的合金用量最大”可知B是铁;“E在常温下是黄绿色气体”可知E是氯气;观察框图“白色沉淀”,既能溶于盐酸,又能溶于氢氧化钠溶液,且是由C与适量氢氧化钠溶液反应得到的,可知白色沉淀为氢氧化铝,余下物质不难判断。
答案:
(1)2Al+6H+===2Al3++3H2↑
(2)2Fe3++Fe===3Fe2+
(3)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
(4)KSCN
(5)2Al2O3(熔融)
4Al+3O2↑
点拨导引:
采用顺推和逆推相结合,答题时特别注意离子方程式和化学方程式不要混用。
1.(2007年江苏省普通高中学业水平测试)常温下,铁与下列酸溶液作用产生H2的是( )
A.浓硫酸B.稀硫酸C.浓硝酸D.稀硝酸
2.(2007年江苏省普通高中学业水平测试)某溶液中滴入KSCN溶液后变红,说明该溶液中含有( )
A.NO
B.Fe3+C.SO
D.Mg2+
3.(2009年江苏省普通高中学业水平测试)两组同学对铁及其化合物的性质进行探究。
(1)一组同学用图甲所示装置对铁与浓硫酸的反应进行实验。
已知:
2Fe+6H2SO4(浓)
Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O。
请你参与探究并回答相关问题。
①检查装置气密性后,将过量的铁屑和一定量的浓硫酸放入烧瓶,塞紧橡皮塞,开始计时。
t1时开始加热,在铁屑表面逐渐产生气泡,当有大量气泡产生时,控制反应温度基本不变。
甲同学将收集到的气体体积与时间的关系粗略地表示为图乙。
甲 乙
在0~t1时间段,铁屑表面没有气泡生成,说明铁在浓硫酸中发生了________;t1~t2时间段,反应生成的气体是________。
②t2时,取少量反应液,先滴加少量新制饱和氯水,然后滴加KSCN溶液,呈现血红色。
若再滴加过量新制氯水,却发现红色褪去。
同学们对红色褪去的原因提出各自的假设。
乙同学的假设是:
溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态。
你的另一种假设是______________;为了验证你的假设,请设计一种简便的实验方案:
__________________________________。
(2)另一组同学对铁和稀硝酸的反应进行探究。
他们用amolFe和含有bmolHNO3的稀硝酸进行实验,若HNO3只被还原成NO,且反应结束后溶液中含有Fe3+和Fe2+,则
的取值范围是________________;若反应结束后的溶液中n(Fe3+)∶n(Fe2+)=2∶1,则
的值为________。
1.(2016届连云港市模拟)下列关于物质的性质或应用的说法,正确的是( )
A.钠与乙醇反应比与水反应剧烈B.常温下可用铝制容器贮存稀硝酸
C.干燥的氯气具有漂白性D.用氯化铁溶液与铜反应制印刷电路板
2.(2016届南京市模拟)向某溶液中加入含Fe2+的溶液后,溶液颜色无明显变化。
当再滴入几滴新制氯水后,混合液变成血红色,则下列结论中错误的是( )
A.原溶液中一定含有SCN-B.氧化性:
Fe3+>Cl2
C.Fe2+与SCN-不能形成红色物质D.Fe2+被氧化为Fe3+
3.(2016届盐城市模拟)常温下,下列各组物质中,Y既能与X反应又能与Z反应的是( )
X
Y
Z
①
NaOH溶液
Al(OH)3
稀硫酸
②
KOH溶液
SiO2
稀盐酸
③
O2
N2
H2
④
FeCl3溶液
Cu
浓硝酸
A.①③B.①④C.②④D.②③
4.(2016届南京一中模拟)在FeCl3和CuCl2混合液中,加入过量的铁粉,充分反应后,溶液中的金属离子是( )
A.Fe2+B.Fe3+和Fe2+C.Cu2+和Fe2+D.Cu2+
5.(2016届江苏省海安中学模拟)元素X的单质及X与Y形成的化合物能按如右图所示的关系发生转化。
则X为( )
A.CB.Cu
C.SD.Fe
6.(2016届启东中学模拟)在溶液中能大量共存的离子组是( )
A.Al3+、Cl-、Ca2+B.Mg2+、SO
、OH-
C.Na+、CO
、H+D.Fe3+、SCN-、K+
7.(2016届无锡天一中学模拟)以下是有关物质相互转化的关系图,其中A俗称铁红,甲为强酸,乙为还原性气体,丙为强碱溶液,G为红褐色沉淀,I的颜色呈浅绿色。
(1)若F是由Na+和SO
组成的溶液,则甲的化学式是______________,列举A物质的一种用途_______________________________________________________________________________________________________。
(2)若D是能使澄清石灰水变浑浊的气体,则乙的化学式为__________,丁属于单质、酸、碱中的__________;在I溶液中加入氢氧化钠溶液,可以观察到的现象是______________________________________,对应的离子方程式和化学方程式依次是______________________,______________________。
(3)写出G―→A+C的化学方程式:
________________________________。
(4)若A中混有杂质Al2O3,除去杂质的方法是加入过量的________,该反应的离子方程式为________________________。
8.(2016届新海中学模拟)图中A~J均为中学化学中常见的物质,它们之间有如下转化关系。
其中A、D为金属单质。
(反应过程中生成的水及其他产物已略去)
请回答以下问题:
(1)B是________________,H是________________。
(填化学式)
(2)写出J与D反应转化为G的离子方程式:
________________________。
(3)A在常温下也可与NaOH溶液反应生成F,写出此反应的化学方程式:
______________________________________________。
第八讲 铁及其化合物
知识扫描
1.
(1)银白 磁铁
(2)①2Fe+3Cl2
2FeCl3 3Fe+2O2
Fe3O4
②3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2(g)
③Fe+2H+===Fe2++H2↑
④Fe+Cu2+===Cu+Fe2+
Fe+2Fe3+===3Fe2+
2.
(1)铁红 Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
(2)
Fe(OH)2
Fe(OH)3
颜色
白色→灰绿色→红褐色
化学性质
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O
Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
(3)
Fe2+
Fe3+
水溶液颜色
浅绿色
黄色
加入NaOH
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
白色→灰绿色→红褐色
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
红褐色
加入KSCN
无现象
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
血红色
通入Cl2
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
—
3.
(1)2FeCl2+Cl2===2FeCl3;2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
(2)2FeCl3+Fe===3FeCl2;2Fe3++Fe===3Fe2+
真题荟萃
1.B 2.B
3.
(1)①钝化 SO2 ②溶液中的SCN-被氧化 向褪色后的溶液中加入FeCl3溶液,若不恢复红色,则假设成立(或向褪色后的溶液中加入KSCN溶液,若恢复红色,则假设成立)
(2)
<
<
【解析】若反应结束后溶液中只含有Fe3+或Fe2+,反应分别为
Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
3Fe+8HNO3===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
现反应结束后溶液中含有Fe3+和Fe2+,则
的取值范围是
<
<
。
若反应结束后的溶液中n(Fe3+)∶n(Fe2+)=2∶1,由以上两个反应关系式,则有:
a×4+
a×
=b,解得
=
。
仿真体验
1.D 2.B 3.B 4.A 5.D 6.A
7.
(1)H2SO4 用做红色油漆和涂料
(2)CO 酸 生成白色沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色 Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
(3)2Fe(OH)3
Fe2O3+3H2O
(4)NaOH溶液 Al2O3+2OH-===2AlO
+H2O
8.
(1)Fe2O3 Fe(OH)2
(2)Fe+2Fe3+===3Fe2+
(3)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
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