資源簡介

章末整合　重點突破
1.鐵及其化合物
2.鋁及其化合物
3.合金
突破一　鐵離子、亞鐵離子的鑒別、轉化和除雜
Fe3+ Fe2+
鑒別 ①棕黃色 ②加NaOH,紅褐色沉淀 ③加KSCN,紅色溶液 ①淺綠色 ②加NaOH,沉淀顏色變化:白色→灰綠色→紅褐色 ③加KSCN無明顯變化,加H2O2后變紅
轉化 Fe3+Fe2+
除雜(括號內為雜質) Fe3+(Fe2+):加Cl2、H2O2等 Fe2+(Fe3+):加入Fe粉
1.以下轉化過程不可以通過化合反應一步實現的是 (　　)
A.FeFeCl3
B.FeFeCl2
C.Fe2O3Fe(OH)3
D.Fe(OH)2Fe(OH)3
答案　C
解析　A項,鐵與氯氣反應生成氯化鐵,故能一步化合實現;B項,鐵和氯化鐵反應生成氯化亞鐵,故能一步化合實現;C項,氧化鐵不能和水發生化合反應得到氫氧化鐵,故不能一步化合得到;D項,氫氧化亞鐵和氧氣、水反應生成氫氧化鐵,能通過化合反應一步實現。
2.下列除雜方案錯誤的是 (　　)
選項 被提純的物質 雜質 除雜試劑
A FeCl3溶液 Fe2+ H2O2
B FeSO4溶液 Cu2+ 鐵粉
C NaHCO3溶液 Na2CO3 CO2氣體
D KNO3溶液 KOH 加入FeCl3溶液
答案　D
解析　Fe2+具有還原性,加入H2O2,可以將Fe2+氧化為Fe3+,而且H2O2的還原產物為水,不會引入新雜質,故A正確;鐵的還原性比銅強,混合液中加入足量的鐵粉,反應生成銅和硫酸亞鐵,過濾后得到銅和鐵粉的混合物,濾液為純凈的硫酸亞鐵溶液,故B正確;碳酸鈉溶液與足量的二氧化碳反應生成碳酸氫鈉,能夠除去雜質且不引入新雜質,故C正確;除去KNO3溶液中的KOH,加入FeCl3溶液,雖然能生成Fe(OH)3沉淀除去OH-,但引入了新雜質Cl-,故D錯誤。
3.如圖是物質間發生化學反應的顏色變化,下表選項中的物質對應正確的是 (　　)
選項 M N P Q
A NH3·H2O Ba(OH)2 銅 KSCN
B Na BaCl2 FeO KSCN
C NaOH Ba(NO3)2 鋅粉 KSCN
D Na2O2 MgCl2 Fe KSCN
答案　C
解析　Ba(OH)2與Fe2(SO4)3反應得到的是Fe(OH)3與BaSO4的混合物,沉淀不是白色的,A項錯誤;FeO不能還原Fe3+,B項錯誤;MgCl2與Fe2(SO4)3不反應,D項錯誤。
突破二　基于鐵元素的框圖推斷與工藝流程
1.基于鐵元素的框圖推斷題常用題眼
(1)紅褐色沉淀:Fe(OH)3(特征顏色)。
(2)KSCN溶液呈紅色:Fe3+(特征反應)。
(3)白色沉淀迅速變成灰綠色,最終變為紅褐色:Fe2+(特征反應現象)。
(4)磁性氧化物:Fe3O4(特征性質)。
(5)滴入沸水中的產物有丁達爾效應:制Fe(OH)3膠體(特征方法)。
2.有關鐵及其化合物的工藝流程題
(1)要靈活應用元素守恒和物料轉化思想
原料中的“核心元素”經多步轉化最終“留存”于目標產物中,因此解題時要注意鐵元素的變化過程。
(2)要做好知識和生產實際的密切聯系
一是工藝流程中的大部分反應都源于教材,部分陌生反應的反應原理也源于教材;
二是涉及實際工藝,因此要注意環境保護和資源的利用,最終廢棄物盡可能少且無害,部分物質需要循環利用等。
(3)掌握工藝流程中常見的術語
如研磨、粉碎、浸出、酸溶、堿洗、燃燒等。
1.根據如下框圖分析,下列說法不正確的是 (　　)
A.E3+的氧化性比M2+的氧化性強
B.在反應①中H2SO4既表現了酸性,又表現了氧化性
C.反應④的離子方程式可表示為3SCN-+E3+E(SCN)3
D.在反應③中若不加稀硫酸可能看到紅褐色沉淀生成
答案　B
解析　M是紅色金屬,則可以確定其為金屬銅,在H2O2作用下與H2SO4反應生成CuSO4,Y遇到KSCN溶液顯紅色,Y中含有Fe3+,則金屬E是鐵,X是FeSO4,經反應③轉化為Fe2(SO4)3,與NaOH溶液反應生成紅褐色沉淀Fe(OH)3。Fe3+的氧化性比Cu2+的氧化性強,A項正確;在反應①中H2SO4只表現了酸性,H2O2表現了氧化性,B項錯誤;反應③的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O,可見反應過程消耗H+,若在反應中不加稀硫酸,則體系堿性增強,有可能會生成紅褐色的Fe(OH)3沉淀,D項正確。
2.工業上利用黃鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2等)為原料制備高檔顏料鐵紅(Fe2O3),已知SiO2化學性質穩定,除HF以外不和其他常見無機酸反應。具體生產流程如下:
試回答下列問題:
(1)濾液X中含有的金屬陽離子是　　　　　　　(填離子符號)。
(2)步驟Ⅲ中可選用　　　　(填字母)調節溶液的pH。
A.稀硝酸 B.氨水
C.氫氧化鈉溶液 D.高錳酸鉀溶液
(3)步驟Ⅳ中,FeCO3沉淀完全后,溶液中含有少量Fe2+,檢驗Fe2+的方法是　　　 　　　　。
(4)在空氣中煅燒FeCO3生成產品氧化鐵的化學方程式為　　　　。
答案　(1)Fe2+、Fe3+　(2)B
(3)取少量溶液,加入硫氰化鉀溶液,不顯紅色,然后滴加氯水,溶液變為紅色
(4)4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2
解析　(1)黃鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2等)酸浸后過濾,SiO2為濾渣,濾液中含有的金屬陽離子是Fe2+、Fe3+。(2)步驟Ⅲ要使pH升高,步驟Ⅳ還要加NH4HCO3,若使用氫氧化鈉溶液,產品中容易混入Na+,所以選B。
1.(2023·浙江6月選考,3改編)氯化鐵是一種重要的鹽,下列說法不正確的是 (　　)
A.氯化鐵溶液屬于電解質
B.氯化鐵溶液可腐蝕覆銅板
C.氯化鐵可由鐵與氯氣反應制得
D.氯化鐵溶液可制備氫氧化鐵膠體
答案　A
解析　氯化鐵屬于電解質,氯化鐵溶液是混合物,不屬于電解質,故選A。
2.(2021·江蘇,4)下列有關物質的性質與用途不具有對應關系的是 (　　)
A.鐵粉能與O2反應,可用作食品保存的吸氧劑
B.納米Fe3O4能與酸反應,可用作鐵磁性材料
C.FeCl3具有氧化性,可用于腐蝕印刷電路板上的Cu
D.聚合硫酸鐵能水解并形成膠體,可用于凈水
答案　B
解析　納米Fe3O4具有磁性,可用作鐵磁性材料,B錯誤;FeCl3與Cu反應生成FeCl2和CuCl2,主要利用FeCl3的氧化性,C正確;聚合硫酸鐵能水解并形成膠體,具有吸附性,可用于凈水,D正確。
3.(2023·浙江1月選考,16改編)探究鐵及其化合物的性質,下列方案設計、現象和結論都正確的是 (　　)
選項 實驗方案 現象 結論
A 向FeCl2溶液中加入Zn片 短時間內無明顯現象 Fe2+的氧化能力比Zn2+弱
B 向某溶液中滴加KSCN溶液 溶液變成紅色 該溶液中無Fe2+
C 將食品脫氧劑樣品中的還原鐵粉溶于鹽酸,滴加KSCN溶液 溶液呈淺綠色 食品脫氧劑樣品中沒有+3價鐵
D 向沸水中逐滴加5~6滴飽和FeCl3溶液,持續煮沸 溶液先變成紅褐色再析出沉淀 Fe3+先與水反應生成Fe(OH)3膠體,再聚集成Fe(OH)3沉淀
答案　D
解析　FeCl2溶液中加入Zn片,Fe2++ZnZn2++Fe,溶液由淺綠色變為無色,Fe2+的氧化能力比Zn2+強,A錯誤;鐵離子可能先與單質鐵反應生成亞鐵離子,使溶液呈淺綠色,C錯誤;向沸水中滴加飽和氯化鐵溶液,制取Fe(OH)3膠體,繼續加熱,則膠體因聚沉變為沉淀,D正確。
4.(2019·浙江4月選考,28)某同學設計如圖裝置(氣密性已檢查)制備Fe(OH)2白色沉淀。
請回答:
(1)儀器1的名稱　　　　。裝置5的作用　　　　 　　　　。
(2)實驗開始時,關閉K2,打開K1,反應一段時間后,再打開K2,關閉K1,發現3中溶液不能進入4中。請為裝置作一處改進,使溶液能進入4中　　　
　　　　。
(3)裝置改進后,將3中反應后溶液壓入4中,在4中析出了灰綠色沉淀。從實驗操作過程分析沒有產生白色沉淀的原因　　　　。
答案　(1)分液漏斗　液封,防止空氣進入裝置4　(2)在裝置2、3之間添加控制開關　(3)裝置4內的空氣沒有排盡
解析　(1)該反應需要置于無氧環境,裝置5的作用是液封,防止空氣進入裝置4。
(2)實驗開始時,關閉K2,打開K1,反應一段時間后,再打開K2,關閉K1,發現3中溶液不能進入4中。原因在于儀器3產生的H2從左側導管逸出,沒有足夠的壓強,不能將FeSO4溶液壓入4中,因而應在裝置2、3之間添加控制開關。
(3)灰綠色沉淀產生的原因是Fe(OH)2被空氣氧化,因為裝置4中空氣沒有完全排盡。
章末專題突破練
[分值:100分]
(選擇題1~9題,每小題7分,共63分)
題組一　Fe2+、Fe3+的鑒別、轉化和除雜
1.(2024·哈爾濱高一統考)檢驗某溶液中是否含有Fe3+,下列操作正確的是 (　　)
A.滴加KSCN溶液 B.加入氧化鐵
C.滴加NaCl溶液 D.通入氯氣
答案　A
解析　滴加KSCN溶液,溶液變紅色,可用于檢驗溶液中是否含有Fe3+,故選A。
2.茶葉中鐵元素的檢驗可經以下四個步驟完成,各步驟中選用的實驗用品不能都用到的是 (　　)
A.將茶葉灼燒灰化,選用①②⑨
B.用濃鹽酸溶解茶葉灰并加蒸餾水稀釋,選用④⑥⑦
C.過濾得到濾液,選用④⑤⑦
D.檢驗濾液中的Fe3+,選用③⑧⑩
答案　B
解析　將茶葉灼燒灰化,應在坩堝中加熱,①②⑨都能用到,A不符合題意;用濃鹽酸溶解茶葉灰并加蒸餾水稀釋,應在燒杯中進行,可用玻璃棒攪拌,選用④⑦,用不到⑥,B符合題意;過濾時需要用到漏斗、燒杯和玻璃棒,④⑤⑦都能用到,C不符合題意;檢驗濾液中的F,可取少量濾液于小試管中,用膠頭滴管滴加KSCN溶液檢驗,③⑧⑩都能用到,D不符合題意。
3.下列物質反應后,加入KSCN溶液一定變紅的是 (　　)
A.過量的Fe與Cl2反應
B.Fe與稀硫酸反應
C.FeCl2溶液中通入少量Cl2
D.Fe和Fe2O3的混合物溶于鹽酸
答案　C
解析　鐵與氯氣反應生成氯化鐵,在溶液中過量的鐵又與氯化鐵反應生成氯化亞鐵,溶液中沒有Fe3+,加入KSCN溶液后,溶液不變紅,A錯誤;鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵,溶液中沒有Fe3+,加入KSCN溶液,溶液不變紅,B錯誤;少量氯氣與氯化亞鐵反應生成氯化鐵,溶液中有Fe3+,加入KSCN溶液,溶液變紅,C正確;氧化鐵與鹽酸反應生成Fe3+,鐵與鹽酸反應生成Fe2+,若鐵過量,鐵又會與生成的鐵離子反應生成Fe2+,溶液中不一定有Fe3+,加入KSCN溶液,溶液不一定變紅,D錯誤。
4.(2024·太原高一期末)下列除去雜質的方法正確的是 (　　)
A.用鐵粉除去FeCl3溶液中含有的少量Fe2+
B.用新制氯水除去FeCl2溶液中含有的少量Fe3+
C.鐵粉中混有少量鋁粉:加入燒堿溶液充分反應,過濾、洗滌、干燥
D.MgCl2溶液中混有少量AlCl3:加入過量氨水充分反應,過濾、洗滌、干燥
答案　C
解析　鐵粉能與FeCl3溶液反應,不能除去FeCl3溶液中含有的少量Fe2+,A錯誤;新制氯水會氧化FeCl2,不能除去FeCl2溶液中含有的少量Fe3+,B錯誤;Al與NaOH溶液反應,Fe不與NaOH溶液反應,反應后過濾可分離,洗滌、干燥得到鐵,C正確;MgCl2溶液與AlCl3溶液均與過量氨水反應生成沉淀,不能除雜,D錯誤。
5.(2024·昆明高一期末)鐵元素的“價—類”二維圖如圖所示,下列說法正確的是 (　　)
A.鐵的氧化物只有b、c
B.e轉化為f,需加入還原劑
C.a既能導電,又能被磁鐵吸引
D.g在空氣中加熱生成的氧化物只有b和H2O
答案　C
解析　鐵的氧化物有氧化鐵、氧化亞鐵和四氧化三鐵等,A錯誤;e中Fe元素的化合價為+3價,f中Fe元素的化合價為+6價,e轉化為f,需加入氧化劑,B錯誤;g為Fe(OH)2,Fe(OH)2在空氣中加熱,會被氧化為+3價鐵,D錯誤。
6.(2024·武漢高一開學考試)下列關于鐵及其化合物的說法正確的是 (　　)
A.檢驗 FeCl2溶液中的Fe2+,可將酸性KMnO4溶液滴加到該溶液中,若酸性KMnO4溶液褪色,證明含有Fe2+
B.Fe3O4中鐵的化合價有+2和+3價,是一種混合物
C.為探究某食品包裝袋內一小包脫氧劑中的還原鐵粉是否變質,應取少量樣品溶于鹽酸,滴加KSCN溶液,若溶液未變紅,說明鐵粉未變質
D.FeO、Fe2O3均可與H2反應生成鐵
答案　D
解析　酸性條件下,氯離子也能夠被酸性高錳酸鉀溶液氧化,使其褪色,A錯誤;Fe3O4是復雜的化合物,屬于純凈物,B錯誤;滴加KSCN溶液未變紅,說明溶液中無鐵離子,也有可能是剩余的鐵單質將Fe3+完全還原為Fe2+,不能證明鐵粉未變質,C錯誤。
題組二　基于鐵元素的工藝流程題
7.(2024·河北尚義一中高一聯考)利用廢舊鍍鋅鐵皮制備磁性納米級Fe3O4及ZnO的流程圖如下。下列說法錯誤的是 (　　)
已知:Zn及其化合物的性質與Al及其化合物的性質類似。
A.步驟 Ⅰ 使用的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒
B.溶液C中Fe2+和Fe3+的最佳物質的量之比是1∶2
C.步驟 Ⅴ 中所加試劑為過量NaOH溶液
D.用激光筆照射步驟 Ⅳ 的混合液,可觀察到一條光亮的通路
答案　C
解析　步驟 Ⅰ 為過濾,使用的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒,A正確;含Fe2+、Fe3+的溶液C中加入NaOH溶液生成Fe3O4膠體粒子,故Fe2+和Fe3+的最佳物質的量之比是1∶2,故B正確;Zn及其化合物的性質與Al及其化合物的性質類似,溶液A中需要加入少量的酸或通入二氧化碳才能轉化成Zn(OH)2,C錯誤。
8.(2024·武漢高一期末)電子工業常用FeCl3溶液腐蝕覆銅板上的銅箔,制造印刷電路板。從腐蝕廢液(主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中回收銅,并重新獲得FeCl3溶液,處理流程如下:
下列說法錯誤的是 (　　)
A.“操作1”的名稱為過濾
B.“濾渣a”的主要成分是Cu和Fe
C.“物質X”為酸性KMnO4溶液
D.FeCl3溶液腐蝕銅箔的反應原理為2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+
答案　C
解析　根據圖中信息操作1得到濾渣,說明“操作1”的名稱為過濾,A正確;腐蝕廢液(主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2) 加入過量鐵粉,銅被置換出來,還剩余過量鐵粉,因此“濾渣a”的主要成分是Cu和Fe,B正確;反應2是氯化亞鐵被氧化,由于要得到氯化鐵溶液,因此“物質X”為酸性雙氧水或氯氣,C錯誤;FeCl3溶液腐蝕銅箔的反應原理為2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,D正確。
9.(2023·廣州真光中學高一期末)已知:①綠茶中含有大量的鞣酸;②鞣酸亞鐵溶液為無色,鞣酸鐵溶液為藍黑色,根據如圖所示的實驗流程分析,下列敘述不正確的是 (　　)
綠茶葉水藍黑色恢復為原色不變色變為紅色
A.綠茶葉水與FeSO4溶液反應生成的鞣酸亞鐵易被氧化成鞣酸鐵而呈藍黑色
B.維生素C可將鞣酸鐵還原成鞣酸亞鐵
C.④中H2O2氧化Fe2+為Fe3+
D.服用補鐵劑時,最好喝一些綠茶水
答案　D
解析　鞣酸亞鐵溶液為無色,鞣酸鐵溶液為藍黑色,在綠茶葉水中加入FeSO4溶液,出現藍黑色,說明鞣酸亞鐵易被氧氣氧化,A正確;向藍黑色溶液中加入維生素C,溶液由藍黑色恢復原色,說明維生素C能將鞣酸鐵還原成鞣酸亞鐵,表現還原性,B正確;④過程溶液最終變為紅色,說明有Fe3+生成,則Fe2+ 被H2O2氧化生成Fe3+,Fe3+與SCN- 發生反應使溶液顯紅色, C正確;鞣酸亞鐵不穩定,易被氧化為鞣酸鐵,故服用補鐵劑時不能喝綠茶水,D錯誤。
10.(11分)(2023·福建沙縣一中高一月考)鐵及其化合物在生產生活中有極其重要的用途,請回答下列問題:
(1)要實現Fe2+轉化為Fe3+,可選用足量的　　　(填序號)。
①亞硫酸鈉溶液　②稀鹽酸　③酸性KMnO4溶液
④鐵粉　⑤碘化鉀溶液　⑥過氧化氫溶液
(2)某補鐵口服液中含有Fe2+,為檢驗其是否被氧化變質,可取少量該口服液,向其中滴加　　　　,若溶液變為　　　　色,則說明其已變質。向該口服液中加入維生素C可防止其被氧化變質,利用了維生素C的　　　　性。
(3)激光打印機的墨粉中含有Fe3O4。Fe3O4能溶于過量的稀鹽酸,反應的離子方程式為　　　　
　　　　。
向反應后的溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液,酸性KMnO4溶液褪色,　　　　(填“能”或“不能”)說明反應后的溶液中含Fe2+。若不能,請說明原因:　　　　。
(4)高鐵酸鹽可作為飲用水的消毒劑和凈水劑,工業上以Cl2、KOH、Fe2為原料制備高鐵酸鉀。
①高鐵酸鉀(K2FeO4)中Fe的化合價為　　　　。
②配平制備K2FeO4的離子方程式:　　Cl2+　　Fe3++　 　 +　　Cl-+　　H2O,每生成39.6 g K2FeO4,轉移電子的數目為　　　。
③已知4K2FeO4+10H2O4Fe(OH)3(膠體)+3O2↑+8KOH,說明高鐵酸鹽既可作飲用水的消毒劑又可作凈水劑的原因:　　　
　　　　。
答案　(1)③或⑥　(2)KSCN溶液　紅　還原　(3)Fe3O4+8H++2Fe3++4H2O　不能　溶液中含有氯離子,酸性條件下,氯離子也能使高錳酸鉀溶液褪色　(4)①+6　②3Cl2+2Fe3++16OH-2 +6Cl-+8H2O　0.6NA　③K2FeO4具有強氧化性,可作消毒劑,同時K2FeO4與水反應生成的氫氧化鐵膠體具有吸附性,能吸附雜質,可作凈水劑
解析　(1)要實現Fe2+轉化為Fe3+,需加入氧化劑,故可加入足量的酸性高錳酸鉀溶液或過氧化氫溶液,故選③或⑥。(4)②Cl元素化合價由0價降低到-1價,Fe元素化合價由+3價升高到+6價,根據化合價升降守恒以及原子守恒可配平得到:3Cl2+2Fe3++16OH-2 +6Cl-+8H2O;根據~6e-,每生成39.6 g即0.2 mol K2FeO4,則轉移電子數為0.6NA。
11.(16分)已知A是一種常見的金屬,F是一種紅褐色沉淀。試根據圖中的轉化關系,回答下列問題。
(1)寫出A、C、F、G的化學式:
A　　　　;C　　　　　;F　　　　;G　　　　。
(2)檢驗D中陽離子的方法為　　　 　　　　。
(3)寫出下列轉化的離子方程式。
①D→C:　　　　。
②C→D:　　　　。
(4)寫出E→F的化學方程式:　　　
　　　　。
答案　(1)Fe　FeCl2　Fe(OH)3　Fe2O3
(2)取少量D溶液于試管中,加入幾滴KSCN溶液,若溶液變為紅色,說明含Fe3+(合理即可)
(3)①2Fe3++Fe3Fe2+
②2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
(4)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3
解析　根據F是紅褐色沉淀推知F是Fe(OH)3,從而推出A為Fe,B為Fe3O4,C為FeCl2,D為FeCl3,E為Fe(OH)2,G為Fe2O3,X為H2。
12.(10分)(2024·無錫高一段考)FeSO4·7H2O是一種重要的食品和飼料添加劑,某工業廢渣主要成分是Fe2O3,還含有CaCO3和SiO2(既不溶于水也不溶于稀硫酸)。實驗室用此廢渣制備FeSO4·7H2O的流程如圖:
回答下列問題:
(1)研磨廢渣的目的是　　　　。
(2)稀硫酸與粉末中的氧化鐵反應的化學方程式為　　　　。
(3)步驟②的操作名稱是過濾,其中需要用到的玻璃儀器是燒杯、漏斗和　　　　。經測定,濾渣中只含有CaSO4和SiO2。你認為實驗室　　　　(填“能”或“不能”)用粉末狀的石灰石與稀硫酸反應制二氧化碳。
(4)Fe與Fe2反應的化學方程式為　　　 　　　　。
(5)硫酸亞鐵的溶解度曲線如圖。待結晶完畢后,濾出晶體,用少量冰水洗滌2~3次。用冰水洗滌的目的:Ⅰ.除去晶體表面附著的雜質;Ⅱ.　　　　。
答案　(1)增大反應物的接觸面積,加快反應的進行
(2)Fe2O3+3H2SO4Fe2+3H2O
(3)玻璃棒　能
(4)Fe+Fe2
(5)減少硫酸亞鐵的溶解損失
解析　(3)步驟②的操作名稱是過濾,其中需要用到的玻璃儀器是燒杯、漏斗和玻璃棒(引流,防止液體灑出)。經測定,濾渣中只含有 CaSO4 和 SiO2,說明廢渣中的碳酸鈣已經完全和稀硫酸反應,生成了硫酸鈣、水和二氧化碳,因此實驗室可以用粉末狀的石灰石與稀硫酸反應制二氧化碳。章末整合　重點突破
1.鐵及其化合物
2.鋁及其化合物
3.合金
突破一　鐵離子、亞鐵離子的鑒別、轉化和除雜
Fe3+ Fe2+
鑒別 ①棕黃色 ②加NaOH,紅褐色沉淀 ③加KSCN,紅色溶液 ①淺綠色 ②加NaOH,沉淀顏色變化:白色→灰綠色→紅褐色 ③加KSCN無明顯變化,加H2O2后變紅
轉化 Fe3+Fe2+
除雜(括號內為雜質) Fe3+(Fe2+):加Cl2、H2O2等 Fe2+(Fe3+):加入Fe粉
1.以下轉化過程不可以通過化合反應一步實現的是(　　)
A.FeFeCl3
B.FeFeCl2
C.Fe2O3Fe(OH)3
D.Fe(OH)2Fe(OH)3
2.下列除雜方案錯誤的是(　　)
選項 被提純的物質 雜質 除雜試劑
A FeCl3溶液 Fe2+ H2O2
B FeSO4溶液 Cu2+ 鐵粉
C NaHCO3溶液 Na2CO3 CO2氣體
D KNO3溶液 KOH 加入FeCl3溶液
3.如圖是物質間發生化學反應的顏色變化,下表選項中的物質對應正確的是(　　)
選項 M N P Q
A NH3·H2O Ba(OH)2 銅 KSCN
B Na BaCl2 FeO KSCN
C NaOH Ba(NO3)2 鋅粉 KSCN
D Na2O2 MgCl2 Fe KSCN
突破二　基于鐵元素的框圖推斷與工藝流程
1.基于鐵元素的框圖推斷題常用題眼
(1)紅褐色沉淀:__________(特征顏色)。
(2)KSCN溶液呈紅色:__________(特征反應)。
(3)白色沉淀迅速變成灰綠色,最終變為紅褐色:__________(特征反應現象)。
(4)磁性氧化物:__________(特征性質)。
(5)滴入沸水中的產物有丁達爾效應:制Fe(OH)3膠體(特征方法)。
2.有關鐵及其化合物的工藝流程題
(1)要靈活應用元素守恒和物料轉化思想
原料中的“核心元素”經多步轉化最終“留存”于目標產物中,因此解題時要注意鐵元素的變化過程。
(2)要做好知識和生產實際的密切聯系
一是工藝流程中的大部分反應都源于教材,部分陌生反應的反應原理也源于教材;
二是涉及實際工藝,因此要注意環境保護和資源的利用,最終廢棄物盡可能少且無害,部分物質需要循環利用等。
(3)掌握工藝流程中常見的術語
如研磨、粉碎、浸出、酸溶、堿洗、燃燒等。
1.根據如下框圖分析,下列說法不正確的是(　　)
A.E3+的氧化性比M2+的氧化性強
B.在反應①中H2SO4既表現了酸性,又表現了氧化性
C.反應④的離子方程式可表示為3SCN-+E3+E(SCN)3
D.在反應③中若不加稀硫酸可能看到紅褐色沉淀生成
2.工業上利用黃鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2等)為原料制備高檔顏料鐵紅(Fe2O3),已知SiO2化學性質穩定,除HF以外不和其他常見無機酸反應。具體生產流程如下:
試回答下列問題:
(1)濾液X中含有的金屬陽離子是　　　　　　　(填離子符號)。
(2)步驟Ⅲ中可選用　　　　(填字母)調節溶液的pH。
A.稀硝酸 B.氨水
C.氫氧化鈉溶液 D.高錳酸鉀溶液
(3)步驟Ⅳ中,FeCO3沉淀完全后,溶液中含有少量Fe2+,檢驗Fe2+的方法是　　　 　　　　。
(4)在空氣中煅燒FeCO3生成產品氧化鐵的化學方程式為　　　　。
1.(2023·浙江6月選考,3改編)氯化鐵是一種重要的鹽,下列說法不正確的是(　　)
A.氯化鐵溶液屬于電解質
B.氯化鐵溶液可腐蝕覆銅板
C.氯化鐵可由鐵與氯氣反應制得
D.氯化鐵溶液可制備氫氧化鐵膠體
2.(2021·江蘇,4)下列有關物質的性質與用途不具有對應關系的是(　　)
A.鐵粉能與O2反應,可用作食品保存的吸氧劑
B.納米Fe3O4能與酸反應,可用作鐵磁性材料
C.FeCl3具有氧化性,可用于腐蝕印刷電路板上的Cu
D.聚合硫酸鐵能水解并形成膠體,可用于凈水
3.(2023·浙江1月選考,16改編)探究鐵及其化合物的性質,下列方案設計、現象和結論都正確的是 (　　)
選項 實驗方案 現象 結論
A 向FeCl2溶液中加入Zn片 短時間內無明顯現象 Fe2+的氧化能力比Zn2+弱
B 向某溶液中滴加KSCN溶液 溶液變成紅色 該溶液中無Fe2+
C 將食品脫氧劑樣品中的還原鐵粉溶于鹽酸,滴加KSCN溶液 溶液呈淺綠色 食品脫氧劑樣品中沒有+3價鐵
D 向沸水中逐滴加5~6滴飽和FeCl3溶液,持續煮沸 溶液先變成紅褐色再析出沉淀 Fe3+先與水反應生成Fe(OH)3膠體,再聚集成Fe(OH)3沉淀
4.(2019·浙江4月選考,28)某同學設計如圖裝置(氣密性已檢查)制備Fe(OH)2白色沉淀。
請回答:
(1)儀器1的名稱　　　　。裝置5的作用　　　　 　　　　。
(2)實驗開始時,關閉K2,打開K1,反應一段時間后,再打開K2,關閉K1,發現3中溶液不能進入4中。請為裝置作一處改進,使溶液能進入4中　　　 　　　　。
(3)裝置改進后,將3中反應后溶液壓入4中,在4中析出了灰綠色沉淀。從實驗操作過程分析沒有產生白色沉淀的原因　　　　。
答案精析
重點突破　素養提升
突破一
跟蹤訓練
1.C
2.D　[Fe2+具有還原性，加入H2O2，可以將Fe2+氧化為Fe3+，而且H2O2的還原產物為水，不會引入新雜質，故A正確；鐵的還原性比銅強，混合液中加入足量的鐵粉，反應生成銅和硫酸亞鐵，過濾后得到銅和鐵粉的混合物，濾液為純凈的硫酸亞鐵溶液，故B正確；碳酸鈉溶液與足量的二氧化碳反應生成碳酸氫鈉，能夠除去雜質且不引入新雜質，故C正確；除去KNO3溶液中的KOH，加入FeCl3溶液，雖然能生成Fe(OH)3沉淀除去OH-，但引入了新雜質Cl-，故D錯誤。]
3.C　[Ba(OH)2與Fe2(SO4)3反應得到的是Fe(OH)3與BaSO4的混合物，沉淀不是白色的，A項錯誤；FeO不能還原Fe3+，B項錯誤；MgCl2與Fe2(SO4)3不反應，D項錯誤。]
突破二
1.(1)Fe(OH)3　(2)Fe3+　(3)Fe2+　(4)Fe3O4
跟蹤訓練
1.B　[M是紅色金屬，則可以確定其為金屬銅，在H2O2作用下與H2SO4反應生成CuSO4，Y遇到KSCN溶液顯紅色，Y中含有Fe3+，則金屬E是鐵，X是FeSO4，經反應③轉化為Fe2(SO4)3，與NaOH溶液反應生成紅褐色沉淀Fe(OH)3。Fe3+的氧化性比Cu2+的氧化性強，A項正確；在反應①中H2SO4只表現了酸性，H2O2表現了氧化性，B項錯誤；反應③的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O，可見反應過程消耗H+，若在反應中不加稀硫酸，則體系堿性增強，有可能會生成紅褐色的Fe(OH)3沉淀，D項正確。]
2.(1)Fe2+、Fe3+　(2)B
(3)取少量溶液，加入硫氰化鉀溶液，不顯紅色，然后滴加氯水，溶液變為紅色
(4)4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2
真題體驗　培養能力
1.A　2.B
3.D　[FeCl2溶液中加入Zn片，Fe2++ZnZn2++Fe，溶液由淺綠色變為無色，Fe2+的氧化能力比Zn2+強，A錯誤；鐵離子可能先與單質鐵反應生成亞鐵離子，使溶液呈淺綠色，C錯誤；向沸水中滴加飽和氯化鐵溶液，制取Fe(OH)3膠體，繼續加熱，則膠體因聚沉變為沉淀，D正確。]
4.(1)分液漏斗　液封，防止空氣進入裝置4　(2)在裝置2、3之間添加控制開關　(3)裝置4內的空氣沒有排盡
解析　(1)該反應需要置于無氧環境，裝置5的作用是液封，防止空氣進入裝置4。
(2)實驗開始時，關閉K2，打開K1，反應一段時間后，再打開K2，關閉K1，發現3中溶液不能進入4中。原因在于儀器3產生的H2從左側導管逸出，沒有足夠的壓強，不能將FeSO4溶液壓入4中，因而應在裝置2、3之間添加控制開關。
(3)灰綠色沉淀產生的原因是Fe(OH)2被空氣氧化，因為裝置4中空氣沒有完全排盡。(共69張PPT)
章末整合　重點突破
第三章　
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內容索引
體系構建　理清脈絡
重點突破　素養提升
真題體驗　培養能力
章末專題突破練
體系構建　理清脈絡
1.鐵及其化合物
2.鋁及其化合物
3.合金
返回
重點突破　素養提升
突破一　鐵離子、亞鐵離子的鑒別、轉化和除雜
Fe3+ Fe2+
鑒別 ①棕黃色 ②加NaOH,紅褐色沉淀 ③加KSCN,紅色溶液 ①淺綠色
②加NaOH,沉淀顏色變化:白色→灰綠色→紅褐色
③加KSCN無明顯變化,加H2O2后變紅
Fe3+ Fe2+
轉化 Fe3+ Fe2+
除雜(括號內為雜質) Fe3+(Fe2+):加Cl2、H2O2等 Fe2+(Fe3+):加入Fe粉
1.以下轉化過程不可以通過化合反應一步實現的是
A.Fe―→FeCl3
B.Fe―→FeCl2
C.Fe2O3―→Fe(OH)3
D.Fe(OH)2―→Fe(OH)3
√
A項,鐵與氯氣反應生成氯化鐵,故能一步化合實現;
B項,鐵和氯化鐵反應生成氯化亞鐵,故能一步化合實現;
C項,氧化鐵不能和水發生化合反應得到氫氧化鐵,故不能一步化合得到;
D項,氫氧化亞鐵和氧氣、水反應生成氫氧化鐵,能通過化合反應一步實現。
2.下列除雜方案錯誤的是
選項 被提純的物質 雜質 除雜試劑
A FeCl3溶液 Fe2+ H2O2
B FeSO4溶液 Cu2+ 鐵粉
C NaHCO3溶液 Na2CO3 CO2氣體
D KNO3溶液 KOH 加入FeCl3溶液
√
Fe2+具有還原性,加入H2O2,可以將Fe2+氧化為Fe3+,而且H2O2的還原產物為水,不會引入新雜質,故A正確;
鐵的還原性比銅強,混合液中加入足量的鐵粉,反應生成銅和硫酸亞鐵,過濾后得到銅和鐵粉的混合物,濾液為純凈的硫酸亞鐵溶液,故B正確;
碳酸鈉溶液與足量的二氧化碳反應生成碳酸氫鈉,能夠除去雜質且不引入新雜質,故C正確;
除去KNO3溶液中的KOH,加入FeCl3溶液,雖然能生成Fe(OH)3沉淀除去OH-,但引入了新雜質Cl-,故D錯誤。
3.如圖是物質間發生化學反應的顏色變化,下表選項中的物質對應正確的是
選項 M N P Q
A NH3·H2O Ba(OH)2 銅 KSCN
B Na BaCl2 FeO KSCN
C NaOH Ba(NO3)2 鋅粉 KSCN
D Na2O2 MgCl2 Fe KSCN
√
Ba(OH)2與Fe2(SO4)3反應得到的是Fe(OH)3與BaSO4的混合物,沉淀不是白色的,A項錯誤;
FeO不能還原Fe3+,B項錯誤;
MgCl2與Fe2(SO4)3不反應,D項錯誤。
1.基于鐵元素的框圖推斷題常用題眼
(1)紅褐色沉淀:________(特征顏色)。
(2)KSCN溶液呈紅色:_____(特征反應)。
(3)白色沉淀迅速變成灰綠色,最終變為紅褐色:_____(特征反應現象)。
(4)磁性氧化物:______(特征性質)。
(5)滴入沸水中的產物有丁達爾效應:制Fe(OH)3膠體(特征方法)。
突破二　基于鐵元素的框圖推斷與工藝流程
Fe(OH)3
Fe3+
Fe2+
Fe3O4
2.有關鐵及其化合物的工藝流程題
(1)要靈活應用元素守恒和物料轉化思想
原料中的“核心元素”經多步轉化最終“留存”于目標產物中,因此解題時要注意鐵元素的變化過程。
(2)要做好知識和生產實際的密切聯系
一是工藝流程中的大部分反應都源于教材,部分陌生反應的反應原理也源于教材;
二是涉及實際工藝,因此要注意環境保護和資源的利用,最終廢棄物盡可能少且無害,部分物質需要循環利用等。
(3)掌握工藝流程中常見的術語
如研磨、粉碎、浸出、酸溶、堿洗、燃燒等。
1.根據如下框圖分析,下列說法不正確的是
A.E3+的氧化性比M2+的氧化性強
B.在反應①中H2SO4既表現了酸
性,又表現了氧化性
C.反應④的離子方程式可表示為3SCN-+E3+===E(SCN)3
D.在反應③中若不加稀硫酸可能看到紅褐色沉淀生成
√
M是紅色金屬,則可以確定其為金屬銅,在H2O2作用下與H2SO4反應生成CuSO4,Y遇到KSCN溶液顯紅色,Y中含有Fe3+,則金屬E是鐵,X是FeSO4,經反應③轉化為Fe2(SO4)3,與NaOH溶液反應生成紅褐色沉淀Fe(OH)3。Fe3+的氧化性比Cu2+的氧化性強,A項正確;
在反應①中H2SO4只表現了酸性,H2O2表現了氧化性,B項錯誤;
反應③的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O,可見反應過程消耗H+,若在反應中不加稀硫酸,則體系堿性增強,有可能會生成紅褐色的Fe(OH)3沉淀,D項正確。
2.工業上利用黃鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2等)為原料制備高檔顏料鐵紅(Fe2O3),已知SiO2化學性質穩定,除HF以外不和其他常見無機酸反應。具體生產流程如下:
試回答下列問題:
(1)濾液X中含有的金屬陽離子是　　　　 (填離子符號)。
Fe2+、Fe3+
黃鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2等)酸浸后過濾,SiO2為濾渣,濾液中含有的金屬陽離子是Fe2+、Fe3+。
(2)步驟Ⅲ中可選用　　(填字母)調節溶液的pH。
A.稀硝酸 B.氨水
C.氫氧化鈉溶液 D.高錳酸鉀溶液
B
步驟Ⅲ要使pH升高,步驟Ⅳ還要加NH4HCO3,若使用氫氧化鈉溶液,產品中容易混入Na+,所以選B。
(3)步驟Ⅳ中,FeCO3沉淀完全后,溶液中含有少量Fe2+,檢驗Fe2+的方法是____________________________________________________________。
(4)在空氣中煅燒FeCO3生成產品氧化鐵的化學方程式為____________
__________________。
取少量溶液,加入硫氰化鉀溶液,不顯紅色,然后滴加氯水,溶液變為紅色
4FeCO3+O2
2Fe2O3+4CO2
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真題體驗　培養能力
1.(2023·浙江6月選考,3改編)氯化鐵是一種重要的鹽,下列說法不正確的是
A.氯化鐵溶液屬于電解質
B.氯化鐵溶液可腐蝕覆銅板
C.氯化鐵可由鐵與氯氣反應制得
D.氯化鐵溶液可制備氫氧化鐵膠體
√
氯化鐵屬于電解質,氯化鐵溶液是混合物,不屬于電解質,故選A。
2.(2021·江蘇,4)下列有關物質的性質與用途不具有對應關系的是
A.鐵粉能與O2反應,可用作食品保存的吸氧劑
B.納米Fe3O4能與酸反應,可用作鐵磁性材料
C.FeCl3具有氧化性,可用于腐蝕印刷電路板上的Cu
D.聚合硫酸鐵能水解并形成膠體,可用于凈水
√
納米Fe3O4具有磁性,可用作鐵磁性材料,B錯誤;
FeCl3與Cu反應生成FeCl2和CuCl2,主要利用FeCl3的氧化性,C正確;
聚合硫酸鐵能水解并形成膠體,具有吸附性,可用于凈水,D正確。
3.(2023·浙江1月選考,16改編)探究鐵及其化合物的性質,下列方案設計、現象和結論都正確的是
選項 實驗方案 現象 結論
A 向FeCl2溶液中加入Zn片 短時間內無明顯現象 Fe2+的氧化能力比Zn2+弱
B 向某溶液中滴加KSCN溶液 溶液變成紅色 該溶液中無Fe2+
C 將食品脫氧劑樣品中的還原鐵粉溶于鹽酸,滴加KSCN溶液 溶液呈淺綠色 食品脫氧劑樣品中沒有
+3價鐵
D 向沸水中逐滴加5~6滴飽和FeCl3溶液,持續煮沸 溶液先變成紅褐色再析出沉淀 Fe3+先與水反應生成Fe(OH)3膠體,再聚集成Fe(OH)3沉淀
√
FeCl2溶液中加入Zn片,Fe2++Zn===Zn2++Fe,溶液由淺綠色變為無色,Fe2+的氧化能力比Zn2+強,A錯誤;
鐵離子可能先與單質鐵反應生成亞鐵離子,使溶液呈淺綠色,C錯誤;
向沸水中滴加飽和氯化鐵溶液,制取Fe(OH)3膠體,繼續加熱,則膠體因聚沉變為沉淀,D正確。
4.(2019·浙江4月選考,28)某同學設計如圖裝置(氣密性已檢查)制備Fe(OH)2白色沉淀。
請回答:
(1)儀器1的名稱　　　　 。裝置5
的作用　　　　 　　　 　。
分液漏斗
液封,防止空氣進入裝置4
該反應需要置于無氧環境,裝置5的作用是液封,防止空氣進入裝置4。
(2)實驗開始時,關閉K2,打開K1,反應一段時間后,再打開K2,關閉K1,發現3中溶液不能進入4中。請為裝置作一處改進,使溶液能進入4中______
_____________________。
在裝置
2、3之間添加控制開關
實驗開始時,關閉K2,打開K1,反應一段時間后,再打開K2,關閉K1,發現3中溶液不能進入4中。原因在于儀器3產生的H2從左側導管逸出,沒有足夠的壓強,不能將FeSO4溶液壓入4中,因而應在裝置2、3之間添加控制開關。
(3)裝置改進后,將3中反應后溶液壓入4中,在4中析出了灰綠色沉淀。從實驗操作過程分析沒有產生白色沉淀的原因　　 　　。
裝置4內的空氣沒有排盡
灰綠色沉淀產生的原因是Fe(OH)2被空氣氧化,因為裝置4中空氣沒有完全排盡。
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章末專題突破練
題組一　Fe2+、Fe3+的鑒別、轉化和除雜
1.(2024·哈爾濱高一統考)檢驗某溶液中是否含有Fe3+,下列操作正確的是
A.滴加KSCN溶液 B.加入氧化鐵
C.滴加NaCl溶液 D.通入氯氣
√
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滴加KSCN溶液,溶液變紅色,可用于檢驗溶液中是否含有Fe3+,故選A。
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2.茶葉中鐵元素的檢驗可經以下四個步驟完成,各步驟中選用的實驗用品不能都用到的是
A.將茶葉灼燒灰化,選用①②⑨
B.用濃鹽酸溶解茶葉灰并加蒸餾水稀釋,選用④⑥⑦
C.過濾得到濾液,選用④⑤⑦
D.檢驗濾液中的Fe3+,選用③⑧⑩
√
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將茶葉灼燒灰化,應在坩堝中加熱,①②⑨都能用到,A不符合題意;
用濃鹽酸溶解茶葉灰并加蒸餾水稀釋,應在燒杯中進行,可用玻璃棒攪拌,選用④⑦,用不到⑥,B符合題意;
過濾時需要用到漏斗、燒杯和玻璃棒,④⑤⑦都能用到,C不符合題意;
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檢驗濾液中的F,可取少量濾液于小試管中,用膠頭滴管滴加KSCN溶液檢驗,③⑧⑩都能用到,D不符合題意。
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3.下列物質反應后,加入KSCN溶液一定變紅的是
A.過量的Fe與Cl2反應
B.Fe與稀硫酸反應
C.FeCl2溶液中通入少量Cl2
D.Fe和Fe2O3的混合物溶于鹽酸
√
鐵與氯氣反應生成氯化鐵,在溶液中過量的鐵又與氯化鐵反應生成氯化亞鐵,溶液中沒有Fe3+,加入KSCN溶液后,溶液不變紅,A錯誤;
鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵,溶液中沒有Fe3+,加入KSCN溶液,溶液不變紅,B錯誤;
少量氯氣與氯化亞鐵反應生成氯化鐵,溶液中有Fe3+,加入KSCN溶液,溶液變紅,C正確;
氧化鐵與鹽酸反應生成Fe3+,鐵與鹽酸反應生成Fe2+,若鐵過量,鐵又會與生成的鐵離子反應生成Fe2+,溶液中不一定有Fe3+,加入KSCN溶液,溶液不一定變紅,D錯誤。
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4.(2024·太原高一期末)下列除去雜質的方法正確的是
A.用鐵粉除去FeCl3溶液中含有的少量Fe2+
B.用新制氯水除去FeCl2溶液中含有的少量Fe3+
C.鐵粉中混有少量鋁粉:加入燒堿溶液充分反應,過濾、洗滌、干燥
D.MgCl2溶液中混有少量AlCl3:加入過量氨水充分反應,過濾、洗滌、干燥
√
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鐵粉能與FeCl3溶液反應,不能除去FeCl3溶液中含有的少量Fe2+,A錯誤;
新制氯水會氧化FeCl2,不能除去FeCl2溶液中含有的少量Fe3+,B錯誤;
Al與NaOH溶液反應,Fe不與NaOH溶液反應,反應后過濾可分離,洗滌、干燥得到鐵,C正確;
MgCl2溶液與AlCl3溶液均與過量氨水反應生成沉淀,不能除雜,D錯誤。
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5.(2024·昆明高一期末)鐵元素的“價—類”二維圖如圖所示,下列說法正確的是
A.鐵的氧化物只有b、c
B.e轉化為f,需加入還原劑
C.a既能導電,又能被磁鐵吸引
D.g在空氣中加熱生成的氧化物只有b和H2O
√
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鐵的氧化物有氧化鐵、氧化亞鐵和四氧化三鐵等,A錯誤;
e中Fe元素的化合價為+3價,f中Fe元素的化合價為+6價,e轉化為f,需加入氧化劑,B錯誤;
g為Fe(OH)2,Fe(OH)2在空氣中加熱,會被氧化為+3價鐵,D錯誤。
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6.(2024·武漢高一開學考試)下列關于鐵及其化合物的說法正確的是
A.檢驗 FeCl2溶液中的Fe2+,可將酸性KMnO4溶液滴加到該溶液中,若酸性
KMnO4溶液褪色,證明含有Fe2+
B.Fe3O4中鐵的化合價有+2和+3價,是一種混合物
C.為探究某食品包裝袋內一小包脫氧劑中的還原鐵粉是否變質,應取少量
樣品溶于鹽酸,滴加KSCN溶液,若溶液未變紅,說明鐵粉未變質
D.FeO、Fe2O3均可與H2反應生成鐵
√
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酸性條件下,氯離子也能夠被酸性高錳酸鉀溶液氧化,使其褪色,A錯誤;
Fe3O4是復雜的化合物,屬于純凈物,B錯誤;
滴加KSCN溶液未變紅,說明溶液中無鐵離子,也有可能是剩余的鐵單質將Fe3+完全還原為Fe2+,不能證明鐵粉未變質,C錯誤。
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題組二　基于鐵元素的工藝流程題
7.(2024·河北尚義一中高一聯考)利用廢舊鍍鋅鐵皮制備磁性納米級Fe3O4及ZnO的流程圖如下。下列說法錯誤的是
已知:Zn及其化合物的性質與Al及其化合物的性質類似。
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A.步驟Ⅰ使用的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒
B.溶液C中Fe2+和Fe3+的最佳物質的量之比是1∶2
C.步驟Ⅴ中所加試劑為過量NaOH溶液
D.用激光筆照射步驟Ⅳ的混合液,可觀察到一條光亮的通路
√
步驟Ⅰ為過濾,使用的玻
璃儀器有燒杯、漏斗、
玻璃棒,A正確;
含Fe2+、Fe3+的溶液C中
加入NaOH溶液生成Fe3O4膠體粒子,故Fe2+和Fe3+的最佳物質的量之比是1∶2,故B正確;
Zn及其化合物的性質與Al及其化合物的性質類似,溶液A中需要加入少量的酸或通入二氧化碳才能轉化成Zn(OH)2,C錯誤。
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8.(2024·武漢高一期末)電子工業常用FeCl3溶液腐蝕覆銅板上的銅箔,制造印刷電路板。從腐蝕廢液(主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中回收銅,并重新獲得FeCl3溶液,處理流程如圖:
下列說法錯誤的是
A.“操作1”的名稱為過濾
B.“濾渣a”的主要成分是Cu和Fe
C.“物質X”為酸性KMnO4溶液
D.FeCl3溶液腐蝕銅箔的反應原理為2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
√
根據圖中信息操作1得到濾
渣,說明“操作1”的名稱為
過濾,A正確;
腐蝕廢液(主要含FeCl3、
FeCl2、CuCl2) 加入過量鐵粉,銅被置換出來,還剩余過量鐵粉,因此“濾渣a”的主要成分是Cu和Fe,B正確;反應2是氯化亞鐵被氧化,由于要得到氯化鐵溶液,因此“物質X”為酸性雙氧水或氯氣,C錯誤;
FeCl3溶液腐蝕銅箔的反應原理為2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,D正確。
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9.(2023·廣州真光中學高一期末)已知:①綠茶中含有大量的鞣酸;②鞣酸亞鐵溶液為無色,鞣酸鐵溶液為藍黑色,根據如圖所示的實驗流程分析,下列敘述不正確的是
綠茶葉水
變為紅色
藍黑色
恢復為原色
不變色
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A.綠茶葉水與FeSO4溶液反應生成的鞣酸亞鐵易被氧化成鞣酸鐵而呈藍
黑色
B.維生素C可將鞣酸鐵還原成鞣酸亞鐵
C.④中H2O2氧化Fe2+為Fe3+
D.服用補鐵劑時,最好喝一些綠茶水
√
綠茶葉水
變為紅色
藍黑色
恢復為原色
不變色
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鞣酸亞鐵溶液為無色,鞣酸鐵溶液為藍黑色,在綠茶葉水中加入FeSO4溶液,出現藍黑色,說明鞣酸亞鐵易被氧氣氧化,A正確;
向藍黑色溶液中加入維生素C,溶液由藍黑色恢復原色,說明維生素C能將鞣酸鐵還原成鞣酸亞鐵,表現還原性,B正確;
綠茶葉水
變為紅色
藍黑色
恢復為原色
不變色
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④過程溶液最終變為紅色,說明有Fe3+生成,則Fe2+ 被H2O2氧化生成Fe3+,Fe3+與SCN- 發生反應使溶液顯紅色, C正確;
鞣酸亞鐵不穩定,易被氧化為鞣酸鐵,故服用補鐵劑時不能喝綠茶水,D錯誤。
綠茶葉水
變為紅色
藍黑色
恢復為原色
不變色
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10.(2023·福建沙縣一中高一月考)鐵及其化合物在生產生活中有極其重要的用途,請回答下列問題:
(1)要實現Fe2+轉化為Fe3+,可選用足量的　　 　(填序號)。
①亞硫酸鈉溶液　②稀鹽酸　③酸性KMnO4溶液　④鐵粉　⑤碘化鉀溶液　⑥過氧化氫溶液
③或⑥
要實現Fe2+轉化為Fe3+,需加入氧化劑,故可加入足量的酸性高錳酸鉀溶液或過氧化氫溶液,故選③或⑥。
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(2)某補鐵口服液中含有Fe2+,為檢驗其是否被氧化變質,可取少量該口服液,向其中滴加　　　　　　,若溶液變為　　色,則說明其已變質。向該口服液中加入維生素C可防止其被氧化變質,利用了維生素C的　 　性。
KSCN溶液
紅
還原
(3)激光打印機的墨粉中含有Fe3O4。Fe3O4能溶于過量的稀鹽酸,反應的離子方程式為　　　　 　　　 　。 向反應后的溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液,酸性KMnO4溶液褪色,　　　(填“能”或“不能”)說明反應后的溶液中含Fe2+。若不能,請說明原因:____________________
________________________________________。
Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O
不能
溶液中含有氯離子,
酸性條件下,氯離子也能使高錳酸鉀溶液褪色
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(4)高鐵酸鹽可作為飲用水的消毒劑和凈水劑,工業上以Cl2、KOH、Fe2為原料制備高鐵酸鉀。
①高鐵酸鉀(K2FeO4)中Fe的化合價為　　　。
+6
②配平制備K2FeO4的離子方程式:　　Cl2+ 　Fe3++　 ===　 +　　Cl-+　　H2O,每生成39.6 g K2FeO4,轉移電子的數目為　　　。
3
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16OH-
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0.6NA
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Cl元素化合價由0價降低到-1價,Fe元素化合價由+3價升高到+6價,根據化合價升降守恒以及原子守恒可配平得到:3Cl2+2Fe3++16OH-===2
+6Cl-+8H2O;根據~6e-,每生成39.6 g即0.2 mol K2FeO4,則轉移電子數為0.6NA。
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11.已知A是一種常見的金屬,F是一種紅褐色沉淀。試根據圖中的轉化關系,回答下列問題。
(1)寫出A、C、F、G的化學式:
A　　　;C　　　;F　　　　;
G　　　。
(2)檢驗D中陽離子的方法為_______________________________________
__________________________________。
Fe
FeCl2
Fe(OH)3
Fe2O3
取少量D溶液于試管中,加入幾滴KSCN溶液,
若溶液變為紅色,說明含Fe3+(合理即可)
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(3)寫出下列轉化的離子方程式。
①D→C:　　 　　。
②C→D:　　　 　。
(4)寫出E→F的化學方程式:_________
　　　_____________　。
2Fe3++Fe===3Fe2+
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
4Fe(OH)2
+O2+2H2O===4Fe(OH)3
根據F是紅褐色沉淀推知F是Fe(OH)3,從而推出A為Fe,B為Fe3O4,C為FeCl2,D為FeCl3,E為Fe(OH)2,G為Fe2O3,X為H2。
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12.(2024·無錫高一段考)FeSO4·7H2O是一種重要的食品和飼料添加劑,某工業廢渣主要成分是Fe2O3,還含有CaCO3和SiO2(既不溶于水也不溶于稀硫酸)。實驗室用此廢渣制備FeSO4·7H2O的流程如圖:
回答下列問題:
(1)研磨廢渣的目的是__________
____________________________。
(2)稀硫酸與粉末中的氧化鐵反
應的化學方程式為　　　 　。
增大反應
物的接觸面積,加快反應的進行
Fe2O3+3H2SO4===Fe2+3H2O
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(3)步驟②的操作名稱是過濾,其中需要用到的玻璃儀器是燒杯、漏斗和　　　　。經測定,濾渣中只含有CaSO4和SiO2。你認為實驗室　　(填“能”或“不能”)用粉末狀的石灰石與稀硫酸反應制二氧化碳。
玻璃棒
能
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步驟②的操作名稱是過濾,其
中需要用到的玻璃儀器是燒
杯、漏斗和玻璃棒(引流,防
止液體灑出)。經測定,濾渣
中只含有 CaSO4 和 SiO2,說
明廢渣中的碳酸鈣已經完全和稀硫酸反應,生成了硫酸鈣、水和二氧化碳,因此實驗室可以用粉末狀的石灰石與稀硫酸反應制二氧化碳。
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(4)Fe與Fe2反應的化學方程式為　 　　 　　 　 　。
(5)硫酸亞鐵的溶解度曲線如圖。待結晶完畢后,濾出晶體,用少量冰水洗滌2~3次。用冰水洗滌的目的:Ⅰ.除去晶體表面附著的雜質;Ⅱ._________
_______________。
Fe+Fe2===3FeSO4
減少硫酸
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亞鐵的溶解損失

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