专题09 《铁及其化合物》二轮复习-教师版-2021年高考化学二轮复习专题冲刺（上海专用）

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《铁及其化合物》二轮复习
一、知识网络：
1.写出合成四氧化三铁的反应：______________________、________________________。
2.常温下，铁可在_________________中发生_____________而生成致密的氧化膜。
3.在空气中，Fe(OH)2溶液能够被氧气迅速地氧化成 Fe(OH)3，现象是：__________________
________________________，涉及的方程式为：_____________________________________。
4.检验溶液中存在 Fe3＋的常用方法：
方法一：__________________________________________________________________。
方法二：__________________________________________________________________。
5.检验溶液中存在 Fe2＋的常用方法：
方法一：__________________________________________________________________。
方法二：__________________________________________________________________。
二、“铁三角”的转化，Fe、Fe2+、Fe3+的相互转化：
三、Fe2＋、Fe3＋的水解：
1.配制 FeCl3的盐溶液时加少量的____________________________；
2.配制 FeSO4的盐溶液时加少量____________________________；
3.Fe2＋、Fe3＋与____________________________等发生双水解反应，在溶液中不能大量共存。
例1.（铁及其化合物的性质）
1.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是（D）
A.元素铁位于元素周期表的第四周期第Ⅷ B族
B.铁在纯氧中燃烧或在氯气中燃烧所得产物中铁的化合价均为＋3价
C.工业上可用铁质容器储存浓硝酸和浓硫酸，原因是铁在常温下与两种酸不反应
D.可以通过化合反应制备 FeCl2、Fe(OH)3
例2.（Fe2＋、Fe3＋的检验）
2.1.下列有关物质检验方法不合理的是（B）
1
A.向某溶液中滴加 KSCN 溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显血红色，该溶液中一定含有 Fe2＋
B.用酸性 KMnO4溶液检验 FeCl3溶液中是否含有 FeCl2
C.检验绿矾晶体是否已氧化变质，可将绿矾晶体溶于稀 H2SO4后滴加 KSCN 溶液，再观察溶液是
否变血红色
D.向某溶液中加入 NaOH 溶液产生红褐色沉淀，说明溶液中含有 Fe3＋
解：酸性条件下高锰酸钾可氧化亚铁离子、氯离子，则不能检验是否含 FeCl2
2.2.在FeCl3、CuCl2混合溶液中加入镁粉，产生的气体是____________。试解释原因：_________
_
_____________________________。
有同学提出加入 CuO 以除去 Fe3+，理由是____________________________________________。
例3.（“铁三角”的转化）
3.下列是高中元素化学的数轴图：
回答下列问题：
（1）能与 Fe2＋发生氧化还原反应的物质有___________________________________________。
（2）能与 Fe3＋发生氧化还原反应的物质有___________________________________________。
例4.（铁及其化合物的相关计算）
4.在1L 溶液中含有 Fe(NO3)3和H2SO4两种溶质，其浓度分别为 0.2mol/L 和1.5mol/L，现向该溶
液中加入 39.2g 铁粉使其充分反应，下列有关说法正确的是（C）
A.反应后溶液中 Fe3＋物质的量为 0.8mol
B.反应后产生 13.44L H2(标准状况)
C.反应后溶液中 Fe2＋和Fe3＋物质的量之和为 0.9mol
D.由于氧化性 Fe3＋>H＋，故反应中先没有气体产生，后产生气体
解 ： Fe(NO3)3和H2SO4的 物 质 的 量 分 别 为 0.2 mol 、1.5 mol ，n(Fe) ＝ ＝ 0.7 mol ， 氧 化 性 为
HNO3>Fe3＋>H＋，则
Fe＋4H＋＋NO=Fe3＋＋NO↑＋2H2O
1 4 1 1 1
0.6 2.4 0.6 0.6 0.6
Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋
1 2 3
0.1 0.2 0.3
单质铁完全反应，反应后的溶液中含 Fe3＋，(0.2＋0.6－0.2) mol＝0.6 mol、0.3 mol Fe2＋，A错误，
2
C正确；反应中没有 H2生成，但有 NO 生成，反应时先有 NO 气体生成，后没有气体产生，
B、D错误。
例5.（铁及其化合物的相关实验）
5.（2019 全国Ⅰ卷）硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源，变废为宝，
在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下:
回答下列问题：
（1）步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是_________________________________。ù
（2）步骤②需要加热的目的是_________________________________，ù
温度保持 80~95℃，采用的合适加热方式是_________________________________。铁屑中
含有少量硫化物，反应产生的气体需要净化处理，合适的装置为______________（填标号）。ù
A　　　　　 B　　　　　 C　　　　　 D
（3）步骤③中选用足量的 H2O2，理由是_________________________________。分批加入
H2O2，同时为了____________________________，ù溶液要保持 pH 小于0.5。
（4）步骤⑤的具体实验操作有__________________________，经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。ù
（5）采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数，将样品加热到150℃时失掉 1.5 个结
晶水，失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为_____________________。ù
解：(1)油污在热的碱性条件下易水解，故去除废铁屑表面的油污的方法是碱煮水洗。
(2)适当加热可加快反应速率。加热温度为 80~95℃，低于100 ℃，可用热水浴加热。铁屑中含有
少量硫化物，与 H2SO4反应生成 H2S气体，H2S易与NaOH 溶液反应，为防倒吸，故选C装置。
(3)足量的 H2O2可充分将 Fe2+氧化为 Fe3+，且不会引入新的杂质。Fe3+易水解，故溶液应保持一定
的pH，防止 Fe3+水解。
(4)在过程④后溶液中存在大量的 Fe3+、N
H4
+¿¿
、S
O4
2 -
，从溶液中提取晶体的操作有蒸发浓缩、冷
却结晶、过滤、洗涤、干燥等。
(5)硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]晶体失去1.5 个结晶水，失重5.6%，可知
1. 5 ×18
266+18 x
×100%=5.6%，解得 x=12，硫酸铁铵晶体的化学式为 NH4Fe(SO4)2·12H2O。
【答案】(1)碱煮水洗
(2)加快反应　热水浴　C
(3)将Fe2+全部氧化为 Fe3+；不引入杂质 防止 Fe3+水解
(4)加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)
(5)NH4Fe(SO4)2·12H2O
变式训练：
1.下列有关物质性质的叙述错误的是（ C ）
A.向FeCl2溶液中滴加 NH4SCN 溶液，溶液不显红色
B.将废铁屑加入 FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的 Cl2
C.Fe 在浓盐酸中发生钝化
D.Cu 与FeCl3溶液反应可生成 CuCl2
2.（2015 山东）某化合物由两种单质直接反应生成，将其加入 Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉
淀产生。下列化合物中符合上述条件的是（ A ）
A.AlCl3 B.Na2O C.FeCl2 D.SiO2
解：A、AlCl3可由单质 Al 与Cl2反应制得，AlCl3与Ba(HCO3)2反应生成 CO2和Al(OH)3沉淀，同
时有气体和沉淀产生，正确；B、Na2O与Ba(HCO3)2反应生成 BaCO3沉淀、Na2CO3和H2O，没
3
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