考向07 铁及其化合物-备战2023年高考化学一轮复习考点微专题(新高考地区专用)
考向 07 铁及其化合物
【2022 湖南卷】为探究 的性质,进行了如下实验(和 溶液浓度均为 )。
实验 操作与现象
①在 水中滴加 2滴 溶液,呈棕黄色;煮沸,溶液变红褐色。
②
在 溶液中滴加 2滴 溶液,变红褐色;
再滴加 溶液,产生蓝色沉淀。
③
在 溶液中滴加 2滴 溶液,变红褐色;
将上述混合液分成两份,一份滴加 溶液,无蓝色沉淀生;
另一份煮沸,产生红褐色沉淀。
依据上述实验现象,结论不合理的是 A.实验①说明加热促进 水解反应
B.实验②说明 既发生了水解反应,又发生了还原反应
C.实验③说明 发生了水解反应,但没有发生还原反应
D.整个实验说明 对 的水解反应无影响,但对还原反应有影响
【答案】D
【解析】铁离子水解显酸性,亚硫酸根离子水解显碱性,两者之间存在相互促进的水解反应,同时铁离子
具有氧化性,亚硫酸根离子具有还原性,两者还会发生氧化还原反应,在同一反应体系中,铁离子的水解
反应与还原反应共存并相互竞争,结合实验分析如下:实验①为对照实验,说明铁离子在水溶液中显棕黄
色,存在水解反应 Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,煮沸,促进水解平衡正向移动,得到红褐色的氢氧化铁
胶体;实验②说明少量亚硫酸根离子加入铁离子后,两者发生水解反应得到红褐色的氢氧化铁胶体;根据
铁氰化钾检测结果可知,同时发生氧化还原反应,使铁离子被还原为亚铁离子,而出现特征蓝色沉淀;实
验③通过反滴操作,根据现象描述可知,溶液仍存在铁离子的水解反应,但由于铁离子少量,没检测出亚
铁离子的存在,说明铁离子的水解反应速率快,铁离子的还原反应未来得及发生。
A.铁离子的水解反应为吸热反应,加热煮沸可促进水解平衡正向移动,使水解程度加深,生成较多的氢
氧化铁,从而使溶液显红褐色,故 A正确;
B.在 5mLFeCl3溶液中滴加 2滴同浓度的 Na2SO3溶液,根据现象和分析可知,Fe3+既发生了水解反应,生
成红褐色的氢氧化铁,又被亚硫酸根离子还原,得到亚铁离子,加入铁氰化钾溶液后,出现特征蓝色沉淀,
故B正确;
C.实验③中在 5mL Na2SO3溶液中滴加 2滴同浓度少量 FeCl3溶液,根据现象和分析可知,仍发生铁离子
的水解反应,但未来得及发生铁离子的还原反应,即水解反应比氧化还原反应速率快,故 C正确;
D.结合三组实验,说明铁离子与亚硫酸根离子混合时,铁离子的水解反应占主导作用,比氧化还原反应
的速率快,因证据不足,不能说明亚硫酸离子对铁离子的水解作用无影响,事实上,亚硫酸根离子水解显
碱性,可促进铁离子的水解反应,故 D错误。
综上所述,答案为 D。
知识点一 铁的主要性质及应用
1.原子结构
铁位于元素周期表第四周期第Ⅷ族,原子结构示意图为 ,在化学反应中易失去 2个或 3个电
子而表现为+2价或+3价。铁在地壳中的含量在所有元素中居第 4位。
2.物理性质
纯铁具有银白色金属光泽和良好的延展性,是电和热的良导体,具有能被磁铁吸引的特性,纯铁有很
强的抗腐蚀能力。
3.化学性质
铁元素性质活泼,有较强的还原性,主要化合价为+2价和+3价。
(1)Fe 与Cl2、S反应的化学方程式:
2Fe + 3Cl 2===== 2FeCl 3;Fe + S ===== FeS 。
(2)Fe 与水蒸气反应的化学方程式:3Fe + 4H 2O(g) ===== Fe 3O4+ 4H 2。
(3)与氧化性酸(如HNO3)的反应(写离子方程式,下同)Fe 与过量稀 HNO3的反应:Fe + NO + 4H +
== =Fe 3
+
+ NO↑ + 2H 2O。
Fe 与少量稀 HNO3的反应:3Fe + 2NO + 8H +
== =3Fe 2
+
+ 2NO↑ + 4H 2O。
(4)Fe 与FeCl3溶液的反应:Fe + 2Fe 3
+
== =3Fe 2
+
。
[名师点拨] (1)铁分别与氯气和盐酸反应所得的产物中铁元素的价态不同,Fe 与Cl2反应无论用量多
少都生成 FeCl3,而 Fe 与盐酸反应生成 FeCl2。
(2)铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是 Fe2O3,而铁在纯氧中燃烧的产物是 Fe3O4。
(3)铁遇冷的浓硝酸、浓硫酸时,表面会生成一层致密的氧化膜,阻止了内层铁的继续反应,化学上称
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