高考化学一轮复习(第二辑)考点29铁的冶炼及含铁化合物之间的转化(含解析)1.pdf

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1、精品教案可编辑考点 29 铁的冶炼及含铁化合物之间的转化聚焦与凝萃1以 Fe2+、Fe3+的相互转化为例，理解变价金属元素的氧化还原反应；2能鉴别溶液中的Fe2+、Fe3+。解读与打通常规考点1Fe2+和 Fe3+的转化 Fe2+既有氧化性，又有还原性，以还原性为主。遇强氧化剂如：Cl2、Br2、酸性KMnO4时会被氧化生成Fe3+。2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-5Fe2+MnO48H+=5Fe3+Mn2+4H2O4Fe2+O24H+=4Fe3+2H2O（Fe2空气中易被氧化，配制其溶液加铁粉或铁钉，防止被氧化）Fe3+只有氧化性，遇还原剂如：Fe、Cu 时会被还原生成Fe2+。2Fe3

2、+Fe=3Fe2+2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+2Fe3+2I-=2Fe2+I22鉴别 Fe2、Fe3的常用方法物理方法：观察溶液颜色，含Fe2+的盐溶液呈浅绿色，含Fe3+的盐溶液呈棕黄色。化学方法：滴加 NaOH溶液：若出现如下现象：白色沉淀 迅速灰绿色 最终红褐色沉淀，说明溶液中含Fe2+。若出现如下现象：红褐色沉淀，说明溶液中含Fe3+。精品教案可编辑滴加 KSCN 溶液：若出现如下现象：加入 KSCN 溶液无明显现象，再滴入氯水变成红色溶液，说明溶液中含Fe2+。若出现如下现象：加入KSCN 溶液，溶液变为红色，说明溶液中含Fe3+。滴加 KMnO4溶液：分别加入少量KMnO4溶

3、液，振荡，能使KMnO4溶液褪色的是Fe2+的溶液，不褪色的是Fe3+的溶液。隐性考点有关 Fe2、Fe3的性质及之间的转化经常应用在以下几个方面（1）氧化性、还原性关系比较氧化性：Cl2Br2Fe3I2S还原性：ClBrFe2I4时，Fe3即可形成Fe(OH)3沉淀。欲除去某溶液中含有的Fe2杂质时，一般先向该溶液中加入氧化剂(如 H2O2)，使 Fe2被氧化为Fe3，然后通过加碱液调节pH，使 Fe3转化为 Fe(OH)3沉淀除去。融合与应用例1下列能通过化合反应制取的物质是()Fe(OH)3 FeCl2 Fe(NO3)2 FeI2A B C D 答案：D例 2某厂的酸性工业废水中含有一定

4、量的Fe3、Cu2、Au3等离子。有人设计了图中的工艺流程，利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。精品教案可编辑填写下面空白：（1）图中标号处需加入的相应物质分别是、；（2）写出处发生反应的离子方程式，写出处发生反应的化学方程式；（3）铁红的化学式为_；分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途：铁红_；氧化铜 _。解析：首先分离出的应是铁元素，所加最佳试剂应是铁屑，E 溶液含 Fe2，铁红成分为Fe2O3，可联想到高中重要反应2Fe(OH)3=Fe2O33H2O，试剂应为可溶性碱(NaOH或氨水)；当加入过量铁粉后，所得A 应为固体Fe、Cu、Au

5、 的混合物，此时，只需加入稀硫酸(试剂)后过滤即得Cu、Au 混合物 B，再加入稀硝酸(试剂)可使 Cu、Au 得到分离，Cu(NO3)2加可溶性碱后加热得到CuO。答案：（1）铁屑稀硫酸稀硝酸氢氧化钠氢氧化钠(合理即可)（2）Fe2H=Fe2H2，2Fe3Fe=3Fe2，Cu2Fe=Cu Fe2，2Au3 3Fe=2Au 3Fe23Cu 8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2 2NO 4H2O（3）Fe2O3用作红色涂料用作制造铜盐的原料扫描与矫正【正误判断】(正确的打“”，错误的打“”)（每个判断2 分，共 40 分）（）1将 Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4后，滴加 KSCN 溶液，观

6、察溶液是否变红，可以检精品教案可编辑验 Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质(2014四川理综，4B)（）2浓氨水中滴加FeCl3饱和溶液可制得Fe(OH)3胶体(2014重庆理综，3A)（）31 mol FeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NA(2014大纲全国卷，7A)（）4水溶液中Fe2、H、SO23、ClO不能大量共存(2014广东理综，8B)（）5将 FeCl3饱和溶液滴入NaOH 溶液中可制备Fe(OH)3胶体（）6FeCl2溶液蒸干灼烧后得到FeCl2固体（）7Fe2O3是红棕色粉末，俗称铁红，常用作红色油漆和涂料。（）8电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极上

7、依次析出Cu、Fe、Al(2011山东理综，12D)（）9钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2+2H2O+4e-=4OH-（2009 北京高考，6C）（）10 将 0.1mol氯化铁溶于1L 水中，所得溶液含有0.1NA个 Fe3（2009 广东，6D）（）11 用磁铁矿炼铁的反应中，1 mol Fe3O4被 CO 还原成 Fe，转移 9 mol电子（）12 FeCl3溶液能与Cu 反应，可用于蚀刻印刷电路(2012江苏理综，5B)（）13 除去 FeCl2溶液中的 FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤（）14 FeO 溶于稀HNO3中的离子方程式为：3FeO 10HNO3=3Fe3 NO 5

8、H2O（）15 FeCl2也可由化合反应生成，Fe2FeCl3=3FeCl2（）16 S2与 FeCl3溶液反应离子方程式为：S22Fe3=2Fe2 S（）17溴化亚铁溶液中通入过量Cl2离子方程式为：2Fe2+4Br-+2Cl2=2Fe3+2Br2+4Cl-（）18 Fe 与 Cl2反应生成FeCl3，则与 I2反应可生成FeI3（）19 存放亚铁盐溶液时要加入少量铁屑以防止Fe2被氧化，同时滴入少量相应的酸溶液，以防止Fe2水解（）20 铁盐溶液存放时加入少量相应的酸以防止Fe3水解精品教案可编辑实训与超越【7+1 模式】一、单选（76分=42 分）1【2012年 江 苏，7】下 列 物

9、质 的 转 化 在 给 定 条 件 下 能 实 现 的 是()Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3 SSO3H2SO4饱和 NaCl(aq)NaHCO3Na2CO3 Fe2O3FeCl3(aq)无水 FeCl3 MgCl2(aq)Mg(OH)2MgOAB C D2在 FeCl3和 CuCl2的混合溶液中加入铁屑，反应结束后滤出固体物质，滤液中的阳离子可能是()只有 Fe2 Fe2和 Fe3 Fe2和 Cu2 Cu2和 Fe3ABCD3把 22.4 g 铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，如反应只收集到0.3 mol NO2和 0.2 mol NO，下列说法正确的是()A反应后生成的盐只为Fe

10、(NO3)3 B反应后生成的盐只为Fe(NO3)2C反应后生成的盐为Fe(NO3)3和 Fe(NO3)2，其物质的量之比为13D反应后生成的盐为Fe(NO3)3和 Fe(NO3)2，其物质的量之比为314部分氧化的FeCu 合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共 5.76 g，经如下处理：下列说法正确的是精品教案可编辑()A滤液 A 中的阳离子为Fe2、Fe3、HB样品中Fe 元素的质量为2.24 gC样品中CuO 的质量为4.0 g DV896 mL5现有 CuO 和 Fe2O3组成的混合物ag，向其中加入2mol L1的硫酸溶液50mL，恰好完全反应。若将ag该混合物在足量H2中加热，

11、使其充分反应，冷却后剩余固体质量为()A1.6ag B(a 1.6)g C(a3.2)g D1.6g6有一块铁的“氧化物”样品，用140mL5.0molL1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025molCl2，恰好使其中的Fe2 全部转变为Fe3，则该样品可能的化学式为()AFe2O3BFe3O4 C Fe4O5DFe5O77向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入150mL4molL 1的稀硝酸恰好使混合物完全溶解，放出2.24LNO(标准状况)，往所得溶液中加入KSCN 溶液，无血红色出现。若用 足 量 的H2在 加 热 条 件 下 还 原 相 同 质 量 的

12、混 合 物，所 得 到 的 铁 的 物 质 的 量 为()A0.21mol B0.25mol C0.3mol D0.35mol二、填空（18 分）8硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO 等，生产工艺流程示意如下：精品教案可编辑（1）将菱锌矿研磨成粉的目的是_。（2）完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：Fe(OH)2_ _=Fe(OH)3Cl（3）针铁矿(Goethite)是以德国诗人歌德(Goethe)名字命名的，组成元素是Fe、O 和 H，化学式量为89，化学式是 _。（4）根据下表数据

13、，调节“滤液2”的 pH 时，理论上可选用的最大区间为_。Mg(OH)2Zn(OH)2MgCO3CaCO3开始沉淀的pH10.46.4沉淀完全的pH12.48.0开始溶解的pH10.5Ksp5.6 10126.8 10 62.8 109（5）工业上从“滤液3”制取 MgO过程中，合适的反应物是_(选填序号)。a大理石粉b石灰乳c纯碱溶液d烧碱溶液（6）“滤液 4”之后的操作依次为_、_、过滤、洗涤、干燥。（7）分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO3的质量分数不低于_。考点二十九含铁化合物之间的转化参考答案与解析扫描与历练【正误判断】精品教案可编辑实训与超越题号正误解析1酸性条件下，NO3能将 Fe

14、2氧化为 Fe3，无法检验2浓氨水与FeCl3饱和溶液会生成Fe(OH)3沉淀3足量氯气将Fe2 和 I全部氧化，1 mol FeI2应转移 3NA的电子4略5将 FeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中，得到Fe(OH)3沉淀而不是胶体。6FeCl2易水解，在空气中蒸干灼烧产物为Fe2O37略8.电解 AlCl3、FeCl3、阴极上不能析出Cu、Fe。9钢铁吸氧腐蚀时，O2在正极获得电子10将 0.1mol氯化铁溶于1L 水中，由于Fe3水解，所得溶液含有少于0.1NA。111 molFe3O4还原成 Fe，转移 8（mol）电子。12略13.略14略15略16略17溴化亚铁溶液中通入过量Cl2

15、离子方程式为：2Fe2+4Br-+3Cl2=2Fe3+2Br2+6Cl-18Fe 与 Cl2反应生成FeCl3，但是与I2反应可生成FeI2.19略20略精品教案可编辑【7+1 模式】题号答案解析1A中 S 与 O2反应生成SO2；不能得到 SO3；中 FeCl3(aq)中因 Fe3+水解；加热后将得到的是Fe2O3；错；可实现物质转化；A 正确。2A滤出固体物质可能为铜或铜、铁混合物，溶液中一定没有Fe3，一定含有Fe2，可能含有Cu2。3C由于铁的物质的量为22.4 g56 g mol10.4 mol，所以在反应的过程中它失去的电子数应介于0.8 mol(此时只产生Fe2)和1.2 mol

16、(此时只产生Fe3)之间，又产生 0.3 mol NO2和 0.2 mol NO，即反应过程中硝酸得到的电子物质的量为0.3 mol (5 4)0.2 mol(5 2)0.9 mol，所以对应的产物既有 Fe(NO3)3又有 Fe(NO3)2，设前者的物质的量为x，后者的物质的量为y，则由铁原子守恒可得xy0.4，由得失电子守恒得3x2y0.9 mol，解得x 0.1 mol，y0.3 mol。4B根据题意，3.2 g 滤渣一定是铜，而铜与Fe3不共存，则A项错误；最后的3.2 g 固体为 Fe2O3，其中 Fe 元素的质量为 2.24 g，B 正确；样品中Cu 元素和 O 元素共 5.76

17、g2.24 g 3.52 g，则 C 项错误；2.24 g Fe元素不可能全是单质，故生成的氢气的体积小于896 mL，D 错误。5B金 属 氧 化 物与 硫 酸恰 好完 全 反 应，生 成 硫酸 盐和 水，n(H2SO4)50 103L 2mol L 1 0.1mol。由氢、氧原子精品教案可编辑守恒知：H2SO4 H2O，生成n(H2O)0.1mol，n(O)0.1mol，m(O)1.6g，ag金属氧化物中金属质量为(a1.6)g。6D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)0.025mol 20.05mol，根据电荷守恒得2n(Fe2

18、)3n(Fe3)n(Cl)，则 n(Fe3)0.2mol，故n(Fe2)n(Fe3)0.05 0.2 14，故该氧化物可表示为FeO 2Fe2O3，即 Fe5O7。7B硝酸的物质的量为n=C V=4mol/L 0.15L=0.6mol，放出标准状况下NO 气体 2.24L，生成的一氧化氮的物质的量为n=0.1mol 硝 酸 亚 铁 中 的 硝 酸 根 的 物 质 的 量 为0.6mol-0.1mol=0.5mol，根据 N 守恒 Fe（NO3）22HNO32NO3-0.25mol 0.5mol根据 Fe 守恒 Fe（NO3）2Fe 0.25mol 0.25mol 故 B 正确8（1）增大反应物

19、接触面积或增大反应速度或使反应更充分（2）2 Fe(OH)2 1 ClO 1 H2O=2 Fe(OH)31 Cl（3）FeO(OH)(或其他合理答案)粉碎菱锌矿是为了使反应更充分。滤液 1 调 pH 是为了中和过量的盐酸生成Fe(OH)2沉淀，加漂白粉是为了将Fe(OH)2氧化成 Fe(OH)3以除去，滤液2 调 pH 是为了将Zn2转化为 Zn(OH)2沉淀，滤液3 中含有 Mg2、Ca2，滤液 4 是纯净的 ZnSO4溶液。（5）从滤液 3 中提取 MgO，首先应将Mg2转化为 Mg(OH)2沉淀，a 项大理石不起作用，c 项溶液会将 Ca2转化为 CaCO3沉淀，故b、d 两项合适。（7）ZnCO3ZnO精品教案可编辑（4）8.0 pH10.4(或其他合理答案)（5）b、d（6）蒸发浓缩冷却结晶(或其他合理答案)（7）125m2/(81m1)(或其他合理答案)125 g 81 gxm2x125 m281kg则菱镁矿粉中ZnCO3的质量分数为：125m281m1。