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金屬及其化合物 第三章 第8講鐵及其化合物 1 物理性質(zhì)鐵是 色金屬 具有良好的延展性 是電和熱的良導(dǎo)體 具有被 吸引的特性 純鐵有很強的抗腐蝕能力 而生鐵 含碳量 抗腐蝕能力較純鐵弱 鐵的主要性質(zhì) 銀白 磁鐵 2 0 4 5 2 化學(xué)性質(zhì)鐵位于周期表中第 周期第 族 常見價態(tài)是 價和 價 其主要性質(zhì)如下 四 2 3 Fe NO3 3 3Fe NO3 2 1 常溫下把鐵片投入到下列溶液中 鐵片溶解 溶液質(zhì)量增加 但是沒有氣體產(chǎn)生的是 A 硫酸鐵溶液B 濃HNO3C 鹽酸D 硫酸鋅溶液 答案 A 2 在Mg Al Cu Fe四種元素中 每種元素都有某些方面不同于其他三種元素 若從中選出鐵元素 則選擇的理由正確的是 A 在冷的濃硫酸 濃硝酸中發(fā)生鈍化B 在不同化合物中能顯示不同的化合價C 能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣 不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生氫氣D 能被磁鐵吸引 答案 A 1 氧化物 鐵的氧化物 氫氧化物 鐵紅 磁性氧化鐵 黑色粉末 紅棕色粉末 黑色晶體 2 3 2 3 Fe H2O 2Fe 3CO2 9Fe 4Al2O3 2 氫氧化物 白色 紅褐色 灰綠 3 由FeO Fe2O3 Fe3O4組成的混合物 測得其中鐵元素與氧元素的質(zhì)量之比為21 8 則這種混合物中FeO Fe2O3 Fe3O4的物質(zhì)的量之比可能為 A 1 2 1B 1 2 3C 1 3 1D 1 1 3 答案 D 解析 由鐵元素與氧元素的質(zhì)量之比為21 8 求得鐵元素與氧元素的物質(zhì)的量之比為3 4 所以Fe3O4的量多少不影響混合物中的鐵元素與氧元素的比 Fe3O4可拆為FeO Fe2O3 故只要FeO Fe2O3物質(zhì)的量之比為1 1即可 4 向200mL0 1mol L 1的Fe NO3 2溶液中加入適量的NaOH溶液 使Fe2 恰好完全沉淀 過濾 小心加熱沉淀 直到水分蒸干 再灼燒到質(zhì)量不再變化 此時固體的質(zhì)量為 A 1 44gB 1 6gC 2 82gD 4 36g 答案 B 根據(jù)下列轉(zhuǎn)化關(guān)系 回答有關(guān)問題 1 淡綠色溶液D主要成分的化學(xué)式為 試劑1是 2 下列物質(zhì)不能作為試劑2的是 填字母 a 氯氣b 新制氯水c 濃硫酸d 硫e 硝酸 3 固體A溶于稀鹽酸的化學(xué)方程式為 4 溶液C到溶液F紅色加深的原因是 5 某同學(xué)在實驗時向E中加入了一種過量的固體物質(zhì) 發(fā)現(xiàn)淡黃色褪去 現(xiàn)對褪色原因進行探究 提出你的假設(shè) 為了對你所提出的假設(shè)進行驗證 你設(shè)計的實驗方案是 下列說法正確的是 A Fe在一定條件下與水反應(yīng)生成H2和Fe OH 3B Fe3O4溶于鹽酸后加入幾滴KSCN溶液 溶液顯紅色C FeCl2溶液蒸干 灼燒后得到FeCl2固體D 將FeCl3飽和溶液滴入NaOH溶液中可制備Fe OH 3膠體 答案 B 二 Fe2 和Fe3 的檢驗 特別提醒 1 檢驗Fe2 時不能先加氯水后加KSCN溶液 2 當(dāng)溶液濃度較稀時 利用觀察法或加NaOH溶液的方法都不宜檢驗Fe2 和Fe3 的存在 3 檢驗Fe2 和Fe3 混合溶液時 要分兩次分別檢驗Fe2 和Fe3 檢驗Fe2 時要選擇酸性高錳酸鉀溶液 檢驗Fe3 時最好選擇KSCN溶液 解析 先加入少量KSCN溶液 若無紅色 證明無Fe3 然后加足量的氯水 若出現(xiàn)紅色 說明有Fe2 存在 不用加入足量KMnO4 H 溶液的原因是KMnO4 H 溶液呈紫紅色 會干擾Fe3 的檢驗 答案 C 有NaCl FeCl2 FeCl3 MgCl2 AlCl3五種溶液 只用一種試劑就可以把它們鑒別開來 這種試劑是 A 鹽酸B 燒堿溶液C 氨水D KSCN溶液 答案 B 1 實驗室制備純凈Fe OH 2的注意事項有關(guān)Fe OH 2的制備方法 實際上只能觀察到瞬間的Fe OH 2白色沉淀 幾乎分辨不出來 要想較長時間觀察到白色沉淀的生成 關(guān)鍵是怎樣降低反應(yīng)體系中氧氣的存在量和操作過程中氧氣的引入量 常采用的方法有 采用新制備的純亞鐵鹽溶液 Fe2 易被空氣中的氧氣氧化成Fe3 純凈Fe OH 2的制備 將溶解亞鐵鹽的蒸餾水煮沸 除去溶解的氧氣 將堿直接加到亞鐵鹽溶液的底部 使Fe OH 2與空氣隔離 在亞鐵鹽溶液液面上加隔氧劑 如加入苯等密度比水小且又不溶于水的有機溶劑 2 實驗創(chuàng)新方案 裝置如圖甲所示 在試管中加入適量的5 FeSO4溶液 并覆蓋一層苯 再用長滴管注入不含O2的1mol L 1NaOH溶液 由于苯的液封作用 可防止生成的Fe OH 2被氧化 因而可較長時間觀察到白色Fe OH 2沉淀 方案 裝置如圖乙所示 實驗時 先打開活塞K 再將分液漏斗的旋塞打開 稀H2SO4與鐵粉作用 用產(chǎn)生的H2排出裝置中的空氣 然后關(guān)閉K 使生成的H2將試管中的FeSO4溶液壓入NaOH溶液中 則可較長時間觀察到生成的白色Fe OH 2沉淀 若拔去廣口瓶上的橡皮塞 則白色沉淀迅速變成灰綠色 最后變成紅褐色 方案 裝置如圖丙所示 以鐵作陽極 石墨棒作陰極 電解液可以是NaCl溶液 NaOH溶液等 U形管中加入植物油的目的是隔絕空氣 電解一段時間后 可以看到U形管中有白色Fe OH 2沉淀生成 此時將電源反接 則會看到白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色 最后變成紅褐色 1 B中盛有一定量的NaOH溶液 A中應(yīng)預(yù)先加入的試劑是 填化學(xué)式 A中反應(yīng)的離子方程式是 2 實驗開始時應(yīng)先將活塞a 填 打開 或 關(guān)閉 3 簡述生成Fe OH 2的操作過程 4 實驗完畢 打開b處活塞 放入一部分空氣 此時B瓶中發(fā)生的反應(yīng)為 5 下列各圖示中 填序號 能較長時間看到Fe OH 2白色沉淀 鐵及其化合物的考查鐵和銅在生活生產(chǎn)中有廣泛用途 是高考的命題熱點 常見考查方式有離子共存 有色離子 形成沉淀 水解 化工工藝流程等 主要考查的物質(zhì)有Fe Fe2 Fe3 的相互轉(zhuǎn)化 Fe2 的還原性 Fe3 的強氧化性和強水解能力 Cu2 的水解等 硫鐵礦燒渣 主要成分為Fe2O3 Fe3O4 FeO SiO2等 是生產(chǎn)硫酸的工業(yè)廢渣 其綜合利用對環(huán)境保護具有現(xiàn)實意義 利用硫鐵礦燒渣制備鐵紅等產(chǎn)品的實驗流程如下 已知幾種鹽的溶解度隨溫度變化的曲線如下圖所示 回答下列問題 1 酸浸 過濾后濾液中的金屬陽離子是 2 煅燒FeCO3生成的產(chǎn)品 的化學(xué)反應(yīng)方程式為 實驗室進行煅燒操作所需儀器除了酒精燈 泥三角 三腳架 玻璃棒外 還有 3 產(chǎn)品 的化學(xué)式為 為了獲得產(chǎn)品 向 NH4 2SO4溶液中加入KCl溶液后 還需要進行的操作是 4 檢驗產(chǎn)品 中是否含有氯化物雜質(zhì)的實驗操作是取少量產(chǎn)品 于試管中配成溶液