第7讲-铁及其化合物(有答案).doc

第7讲铁及其化合物考纲定标热点定位1.了解铁的主要性质及应用。2了解铁的重要化合物的主要性质及应用。1.铁及其化合物的转化关系。2Fe3、Fe2的检验。3铁盐、亚铁盐的制备流程及Fe2还原性、Fe3氧化性的实验探究。铁的主要性质及应用基础全扫描1铁的物理性质铁具有金属的共性，具有能被磁铁吸引的特性。2铁的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)与非金属单质的反应：与O2的反应：常温：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为Fe2O3。点燃：3Fe2O2Fe3O4。与Cl2的反应：2Fe3Cl22FeCl3。与S的反应：FeSFeS。(2)与水的反应：常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应3Fe4H2O(g)Fe3O44H2。(3)与酸的反应：与非氧化性酸反应的离子方程式：Fe2H=Fe2H2。与氧化性酸：遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化，与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应无H2产生。(4)与某些盐溶液的反应：与CuSO4溶液反应的离子方程式：FeCu2=Fe2Cu。与FeCl3溶液反应的离子方程式：2Fe3Fe=3Fe2。认知无盲区(1)铁分别与氯气和盐酸反应所得的氯化物不同，Fe与Cl2反应生成FeCl3，而Fe与盐酸反应生成FeCl2。(2)铁在潮湿的空气中生成铁锈的主要成分是Fe2O3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。(3)铁与硫蒸气反应生成的是FeS而不是Fe2S3。(4)分析铁与稀HNO3反应的关键一是明确哪种物质过量，二是根据两种物质的量分析讨论判断。根据反应的化学方程式：HNO3过量：Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2O，Fe过量时：3Fe8HNO3=3Fe(NO3)22NO4H2O，可以用数轴表示：即：，产物仅有Fe(NO3)3，HNO3可能有剩余；，产物仅有Fe(NO3)2，Fe可能有剩余；<<，产物为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，Fe和HNO3都反应完全。练习点点清1判断下列叙述的正误。(正确的打“”，错误的打“×”)(1)铁元素性质活泼，自然界中的铁几乎都是以化合态形式存在，只有在陨石中有游离态的铁元素()(2)过量的铁与氯气反应，不会生成FeCl2，因为铁还原三价铁必须在水溶液中进行()(3)Fe能与盐酸反应放出H2，则Fe也能与硝酸反应放出H2()(4)Al遇冷浓硫酸会钝化，Fe遇冷浓硫酸也能钝化()(5)铁能被磁铁吸引，则任何金属都能被磁铁吸引()(6)过量的铁粉与稀硝酸溶液反应的离子方程式为Fe4HNO=Fe3NO2H2O()答案：(1)(2)(3)×(4)(5)×(6)×2下列物质反应后一定有3价铁生成的是_。过量的Fe与Cl2加热时发生反应Fe与过量稀H2SO4反应后，再向其中加KNO3Fe与过量的S加热时发生反应Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中解析：Fe与Cl2反应只生成FeCl3；Fe与S反应只生成FeS；FeFe2Fe3；Fe2Fe3；Fe2O3溶于盐酸生成Fe3，当混合物中Fe不足时，溶液中仍有Fe3，当Fe足量时，溶液中无Fe3。答案：铁的重要化合物基础全扫描1铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名铁红磁性氧化铁色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体铁元素价态232、3与盐酸反应生成的离子Fe2Fe3Fe2、Fe32铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体红褐色固体与盐酸反应Fe(OH)22H= Fe22H2OFe(OH)33H= Fe33H2O受热分解2Fe(OH)3 Fe2O33H2O制法可溶性亚铁盐与碱反应Fe22OH= Fe(OH)2可溶性铁盐与碱反应Fe33OH= Fe(OH)3二者的关系空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，化学方程式为4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)33亚铁盐与铁盐(1)亚铁盐：含有Fe2的溶液呈浅绿色，Fe2既有氧化性，又有还原性，Fe2与Zn、Cl2反应的离子方程式分别为：ZnFe2=Zn2Fe，2Fe2Cl2=2Fe32Cl。(2)铁盐：氧化性：含有Fe3的溶液呈棕黄色，Fe3具有氧化性，Fe3与Fe、Cu反应的离子方程式分别为：2Fe3Fe=3Fe2，2Fe3Cu=Cu22Fe2。特性：含有Fe3的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色。认知无盲区(1)Fe3O4是一种纯净物，而不是由FeO和Fe2O3组成的混合物。Fe3O4的组成可以用氧化物形式表示为FeO·Fe2O3，Fe3O4与盐酸反应的化学方程式为：Fe3O48HCl=2FeCl3FeCl24H2O。(2)NO与Fe2在酸性条件下不能大量共存，原因是H、NO能将Fe2氧化成Fe3，类似的离子还有ClO、MnO等。(3)Fe3与I、S2、HS等强还原性离子不能大量共存。(4)制取Fe(OH)2时，要将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，或在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应，或用其他方法(如用H2)将试管内空气排净后再将亚铁盐与NaOH溶液混合。如下图所示。练习点点清3下列有关铁及其化合物的说法中不正确的是()A工业上在高温下用CO还原含Fe2O3的铁矿石炼铁B铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4C工业上可用铁制容器储存、运输浓硝酸和浓硫酸D氯化铁溶液有较强氧化性，故可用作净水剂解析：选DFeCl3溶液用作净水剂的原因是Fe3水解产生Fe(OH)3胶体，其可吸附水中悬浮物和杂质等并形成沉淀沉降下来，从而起到净水作用。4判断下列说法是否正确(用“”或“×”填写)。(1)铁与H2O(g)反应的产物是黑色的Fe2O3和H2()(2)氧化亚铁与酸反应的产物均是亚铁盐()(3)将NaOH溶液滴入FeSO4溶液中，可以看到稳定的白色沉淀()(4)Fe3O4、CuO、FeO、CuS均为黑色固体()(5)FeCl2溶液保存时加Fe粉的目的是防止Fe2被还原()(6)FeCl2溶液中加入KSCN溶液不变红，加入氯水后溶液变红色()答案：(1)×(2)×(3)×(4)(5)×(6)1牢记1个转化关系：“铁三角”(Fe、Fe2、Fe3)之间的转化。2熟记2个特殊现象：Fe(OH)2Fe(OH)3是白色灰绿色红褐色；Fe3遇SCN，溶液变红色。3记住4种颜色：Fe2浅绿色，Fe3棕黄色，Fe2O3红棕色，Fe(OH)3红褐色。4掌握8个化学方程式：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，Fe2H=Fe2H2，2Fe3Cu=2Fe2Cu2， 2Fe2Cl2=2Fe32Cl，FexOyyCOxFeyCO2, 3FexOy2yAlyAl2O33xFe，3Fe8H2NO=3Fe22NO4H2O，3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O。 考点一“铁三角”及其应用1如何除去Fe2中混有的Fe3？答案：加入足量铁屑振荡或搅拌后过滤。2Fe与I2反应时生成的是FeI2还是FeI3？原因是什么？Fe与Br2反应时生成的是FeBr3还是FeBr2？原因是什么？答案：FeI2，原因是Fe3的氧化性强于I2；FeBr3，原因是Br2的氧化性强于Fe3。3配制FeCl2溶液时，为什么要加入少量铁屑？答案：防止Fe2被氧化成Fe3，并将溶液中可能存在的Fe3转化为Fe2。4Fe(OH)3能否通过化合反应制取？答案：能，反应为4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。1“铁三角”的转化关系2“铁三角”的重要应用(1)除杂：主要物质杂质除杂方法Fe2Fe3加过量铁屑后过滤FeCl3FeCl2加氯水或H2O2FeCl2CuCl2加过量铁屑后过滤FeAl加过量强碱溶液后过滤Fe2O3Al2O3SiO2加过量强碱溶液后过滤(2)判断离子共存：Fe2NO(H)、ClO、MnO(H)。Fe3S2、I、SO。Fe2、Fe3HCO、CO等水解相互促进的离子(3)盐溶液的配制与保存：(4)物质的制备：例1根据下列转化关系，回答有关问题。(1)淡绿色溶液D主要成分的化学式为_，试剂1是_。(2)下列物质不能作为试剂2的是_(填字母)。aCl2B新制氯水c浓硫酸dSe硝酸(3)固体A溶于稀盐酸的化学方程式为_。(4)溶液C到溶液F红色加深的原因是_。解析FeFeCl2Fe3(黄色)Fe(SCN)3FeFe3O4Fe(SCN)3。答案(1)FeCl2KSCN溶液(2)d(3)Fe3O48HCl=2FeCl3FeCl24H2O(4)溶液中的Fe2被氧化剂氧化成Fe3，使Fe3浓度增大，从而使红色加深1将铁屑溶于过量的稀盐酸后，再加入下列物质，会有Fe3生成的是()A硫酸B氯水C硫酸锌 D氯化铜解析：选BFe2HCl=FeCl2H2，选项中，H2SO4、ZnSO4、CuCl2均不能与FeCl2反应，但氯水中的Cl2能氧化Fe2生成Fe3，离子方程式为2Fe2Cl2=2Fe32Cl。2提纯下列各物质：混合物成分提纯所用试剂的化学式离子方程式FeCl2溶液中含少量FeCl3杂质FeCl3溶液中含少量FeCl2杂质FeSO4溶液中含少量CuSO4杂质解析：向混合溶液中加入铁屑与Fe3反应，将杂质Fe3转化为Fe2；向混合溶液中通入Cl2或滴加氯水，将Fe2氧化成Fe3；向混合溶液中加入铁屑，使CuSO4与Fe发生置换反应。答案：FeFe2Fe3=3Fe2Cl22Fe2Cl2=2Fe32ClFeFeCu2=CuFe2 考点二Fe2、Fe3的检验和鉴别1用文字描述检验某溶液中含有Fe3的方法。答案：取少量溶液于一洁净试管中，滴入几滴KSCN溶液，若溶液变成红色，说明溶液中含有Fe3。2如何检验含Fe2、Fe3混合溶液中的Fe2？答案：滴加适量酸性KMnO4溶液或溴水，酸性KMnO4溶液或溴水褪色。3某晶体的溶液中加入含Fe2的溶液无明显变化，当滴加几滴氯水后，混合液出现红色，且该晶体的焰色反应呈紫色(透到蓝色钴玻璃)，你能确定该晶体的成分吗？答案：KSCN4设计实验方案，证明红砖中含有Fe3？答案：Fe2、Fe3的检验方法1Fe2的检验方法一：取出少量被检验的溶液，滴加KSCN溶液，无现象，再通入Cl2，若变成红色溶液，说明有Fe2存在(鉴别时不能先通氯气)。2Fe2Cl2=2Fe32Cl，Fe33SCNFe(SCN)3(红色)；方法二：取出少量被检验的溶液，加入NaOH溶液，产生白色絮状沉淀，白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明有Fe2存在。Fe22OH=Fe(OH)2，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。2Fe3的检验方法一：取出少量的被检验的溶液，加入KSCN，溶液变红色，证明有Fe3存在。方法二：取出少量的被检验的溶液，加入NaOH溶液，产生红褐色沉淀，证明有Fe3存在。3含Fe2、Fe3的混合液中Fe3、Fe2的检验(1)Fe3的检验：溶液变红色，说明溶液中含有Fe3试纸变蓝色，说明溶液中含有Fe3(2)Fe2的检验：KMnO4溶液紫红色褪去，说明溶液中含有Fe2溴水褪色，说明溶液中含有Fe2例2(2012·湛江一中高三质检)某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究：将适量稀硝酸加入少许样品中，加热溶解；取少许溶液，滴加KSCN溶液后出现红色，一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为3价的结论。(1)请指出该结论是否合理，并说明理由：_。(2)请完成对铁元素价态的探究。限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹；3 mol·L1 H2SO4、3%H2O2、6 mol·L1 HNO3、0.01 mol·L1 KMnO4、NaOH稀溶液、0.1 mol·L1 KI、20% KSCN、蒸馏水。提出合理假设假设1：催化剂中铁元素的价态为3价；假设2：催化剂中铁元素的价态为2价；假设3：_。根据假设，按下表格式中实验操作填写有关问题实验操作预期现象与结论步骤1：用滴管取一定量3 mol·L1H2SO4于试管中，加热煮沸数分钟以除去溶于其中的_步骤2：用药匙取少量样品于试管中，用滴管加入适量除氧的3 mol·L1H2SO4并加热，充分反应后得A溶液固体_，溶液有颜色步骤3：取少许A溶液于试管中，滴加12滴_，振荡a.若溶液不呈红色，则_成立b.若溶液呈红色，则_成立步骤4：另取少许A溶液于试管中，滴加12滴_，振荡结合步骤3中的b。c若溶液呈紫红色，则_成立d若溶液紫红色褪去，则_成立解析根据HNO3具有强氧化性，能将Fe2氧化为Fe3。对铁的氧化物中铁元素价态提出全为2价或全为3价或2价和3价共存三种假设。实验过程：可用稀硫酸溶解铁的氧化物(要除去稀硫酸中溶解的O2)，根据溶液颜色变化，推测铁元素可能的化合价，然后取少量上述溶液，滴加酸性KMnO4溶液，根据KMnO4溶淮是否褪色，确定是否存在2价铁元素；另取少量溶液，滴加KSCN溶液，根据溶液是否变红色，确定是否存在3价铁元素。答案(1)该结论不合理。稀硝酸有强氧化性，若该催化剂中铁元素的价态为2价，会被氧化为3价，同样可使KSCN溶液变红色(2)催化剂中铁元素的价态既有3价，也有2价步骤1：氧气(O2)步骤2：溶解步骤3：KSCN溶液a假设2b假设1或假设3步骤4：KMnO4溶液c假设1d假设33(2012·广东三校模拟)某同学对未知物A盐的水溶液进行了鉴定，实验过程及现象如图所示：现对A、B、C、D作出的如下推断中，不正确的是()A盐A一定是FeBr3B浅黄色沉淀B是AgBrC滤液C中一定含Fe3 DD溶液中有Fe(SCN)2解析：选A生成浅黄色沉淀证明A中含Br，B为AgBr，A与酸化的AgNO3溶液反应生成C，C遇KSCN生成D红色溶液，C中一定含Fe3，由于NO(H)有氧化性，故A中也可能含Fe2。4要证明某溶液中不含Fe3，而可能含有Fe2，进行如下实验操作的最佳顺序为()加入足量氯水加入足量KMnO4(H)溶液加入少量KSCN溶液ABC D解析：选C先加入少量KSCN溶液，若无红色，证明无Fe3，然后加足量的氯水，若出现红色，说明有Fe2存在。不选择B项加入足量KMnO4(H)溶液的原因是KMnO4(H)溶液是紫红色的溶液，Fe2与MnO反应时溶液颜色变化不明显。物质制备实验系列Fe2与Fe3的转化1(2010·山东高考T30(3)制备绿矾(FeSO4·7H2O)时，向Fe2(SO4)3溶液中加入过量_，充分反应后，经_操作得到FeSO4溶液，再经浓缩、结晶等步骤得到绿矾。2(2009·广东高考T24C)判断下列除杂方法的正误：除去FeCl2溶液中混有的FeCl3，加入过量铁粉，并过滤()。3(2009·天津高考T3D)在含有FeCl2杂质的FeCl3溶液中通入足量Cl2后，充分加热，除去过量的Cl2，即可得到纯净的FeCl3溶液()。Fe3和Fe2的转化在盛有2 mL FeCl3溶液的试管中，加入少量铁粉，振荡试管。充分反应后，滴入几滴KSCN溶液(如图左图)，观察并记录实验现象。再加入几滴氯水(如图右图)，又发生了什么变化？尝试解题1.利用铁屑与Fe2(SO4)3的反应来制备FeSO4，化学方程式为：Fe2(SO4)3Fe=3FeSO4，经过滤可得FeSO4溶液。2利用铁粉和FeCl3的反应来除去FeCl2溶液中的FeCl3，因此，该选项正确。3加热FeCl3溶液时会使Fe3部分水解生成Fe(OH)3，故得不到纯净的FeCl3溶液，因此，该选项错误。高考源于教材Fe2与Fe3的转化及其溶液的制备是高考中的重要考查点，几乎每年都有所涉及。教材中通过实验得出了Fe3、Fe2的检验方法及Fe2与Fe3的转化条件，而高考命题者却把这一知识点迁移到混合物中Fe2、Fe3的除去方法，含铁混合物中铁元素价态的实验探究，铁盐制备的工艺流程，Fe2、Fe3的检验及相互转化，Fe2还原性、Fe3氧化性的实验探究，并与氧化还原反应的知识联系起来进行考查。迁移·发散·整合一、高考还可能这样考在实验不变的情况下，高考还有可能从以下出题点设题：1Fe2与NO能否大量共存？若向其中再加入少量盐酸，情况又会如何？提示：Fe2与NO能大量共存，但在酸性条件下，NO能将Fe2氧化成Fe3而不能大量共存。2如何通过实验证明溴的氧化性强于Fe3？提示：向FeCl2溶液中滴入几滴溴水，若溴水褪色，即证明Br2的氧化性强于Fe3，离子方程式为：2Fe2Br2=2Fe32Br。3如何除去MgCl2溶液中混有的少量Fe3？提示：向溶液中加入Mg、MgO、Mg(OH)2、MgCO3中之一充分反应后过滤，即可除去MgCl2中混有的少量Fe3。4设计实验方案证明硫酸亚铁铵的成分中含有NH、Fe2和SO。提示：取适量硫酸亚铁铵固体溶于水，得浅绿色溶液，滴入2滴KSCN溶液，溶液不显红色，再滴入几滴新制氯水，溶液变为红色，则可证明固体的成分中含有Fe2。取适量硫酸亚铁铵固体溶于水，加少量稀盐酸，无现象，再滴入几滴BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则可证明固体的成分中含有SO。取少量硫酸亚铁铵固体放入试管中，加入浓NaOH溶液并加热，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，若试纸变蓝，则证明固体成分中含有NH。二、相关实验知识归纳混合物中Fe3、Fe2的除去方法(1)除去Mg2中混有的Fe3的方法：向混合溶液中加入Mg、MgO、MgCO3、Mg(OH)2中之一，与Fe3水解产生的H反应，促进Fe3的水解，将Fe3转化为Fe(OH)3沉淀而除去。(2)除去Cu2中混有的Fe3的方法：向混合溶液中加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3中之一，使其与溶液中的H反应，从而促进Fe3的水解，将Fe3转化为Fe(OH)3沉淀而除去。(3)除去Mg2中混有的Fe2的方法：先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2氧化成Fe3，然后再按(1)的方法除去溶液中的Fe3。(4)除去Cu2中混有的Fe2的方法：先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2氧化成Fe3，然后再按(2)的方法除去溶液中的Fe3。随堂基础落实1现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色，其原因可能是()A苹果汁中的Fe2变成Fe3B苹果汁中含有Cu2C苹果汁中含有OH D苹果汁中含有Fe3解析：选A苹果汁由淡绿色变为棕黄色的实质是Fe2变成Fe3，是Fe2被氧化的过程。2要除去氯化亚铁溶液中的少量氯化铁，可行的办法是()A滴入KSCN溶液 B通入氯气C滴入NaOH溶液 D加入铁粉解析：选D要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3，应加入过量铁粉，发生反应：2FeCl3Fe=3FeCl2，然后过滤即可。3下列物质能用化合反应直接制得的是()FeCl2Fe(OH)3NaHSO3Fe(OH)2A BC D解析：选B、均可通过化合反应制得，其反应依次是：FeCl3Fe、Fe(OH)2H2OO2、Na2SO3H2OSO2(或NaOHSO2)。4将下列四种铁的化合物溶于稀盐酸，滴加KSCN溶液没有颜色变化，再加入氯水即呈红色的是()AFeS BFe2O3CFeCl3 DFe3O4解析：选A将这四种化合物溶于盐酸后，B、C、D项中均有Fe3，加入KSCN后都呈红色，故排除，只有FeS加入盐酸后生成Fe2，加入氯水时被氧化成Fe3而呈红色。5在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入12滴液溴，振荡后溶液变成黄色。(1)甲同学认为这不是发生化学反应所致，使溶液变黄色的物质是_(填化学式，下同)；乙同学认为这是发生化学反应所致，使溶液变黄色的物质是_。(2)现提供以下试剂：A酸性高锰酸钾溶液 B氢氧化钠溶液C四氯化碳 D硫氰化钾溶液根据所学知识判断，_(填“甲”或“乙”)同学的推断是正确的，现用两种方法加以验证，写出选用的试剂编号及实验中观察到的现象：选用试剂实验现象第一种方法第二种方法解析：(1)向FeCl2溶液中滴加溴水，若不是化学反应所致，则黄色为溴的颜色；若为化学反应所致，则Br2将Fe2氧化为Fe3，黄色为Fe3的颜色。(2)若为Br2颜色造成的，则溶液中含有Br2可用CCl4萃取；若为Fe3颜色造成的，则溶液中含有Fe3可用KSCN溶液进行检验。答案：(1)Br2Fe3(2)乙选用试剂实验现象第一种方法CCCl4层无色第二种方法D溶液变红色一、单项选择题(本题包括6小题，每小题4分，共24分)1(2012·广州高三一模)下列说法正确的是()AFe在一定条件下与水反应生成H2和Fe(OH)3BFe3O4溶于盐酸后加入几滴KSCN溶液，溶液显红色CFeCl2溶液蒸干灼烧后得到FeCl2固体DFeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中可制备Fe(OH)3胶体解析：选BA项Fe在高温下与水蒸气反应生成H2和Fe3O4。B项Fe3O4溶于盐酸生成FeCl3和FeCl2的混合液，滴入KSCN溶液呈红色。C项FeCl2溶液蒸干灼烧后得到Fe2O3。D项FeCl3饱和溶液滴入沸水中可制备Fe(OH)3胶体。2(2012·汕头市高三质检)下列化学实验事实相应的离子方程式正确的是()A往FeCl3溶液中加入Fe粉：2Fe3Fe=3Fe2B往澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca22OHCO2=CaCO3H2OC往FeCl3溶液中加入Cu粉：Fe3Cu=Fe2Cu2D氧化亚铁加入稀硝酸：FeO2H=Fe2H2O解析：选A澄清石灰水中通入过量CO2生成Ca(HCO3)2，B项错误；C项电荷不守恒；D项，HNO3将Fe2氧化成Fe3。3(2012·陆丰龙山中学质检)下列有关金属及其化合物的知识说法正确的是()ANa的金属活动性比Mg强，故可用Na与MgCl2溶液反应制MgB铝、氧化铝、氢氧化铝只能与强酸、强碱反应C常温下浓硫酸与铁不反应，故常温下可用铁制容器贮藏贮运浓硫酸D观察焰色反应实验为黄色火焰，则可证明该溶液中含有Na解析：选DA项Na与MgCl2溶液反应实质是Na与水反应，不能置换Mg；B项Al还能与O2等非金属、Fe2O3等反应；C项常温下浓H2SO4能使铁钝化。4(2012·茂名一中质检)下列有关铁及其化合物的说法中正确的是()A铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2B一定量的Fe与稀HNO3反应生成的盐中一定只有Fe(NO3)3C证明溶液中含Fe2不含Fe3的方法是先加KSCN溶液，溶液不变红色，然后加入氯水溶液变红色D除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入Cu粉，然后过滤解析：选CA项应生成Fe3O4，A错；B项当Fe粉过量时可生成Fe(NO3)2，B错；C项中加KSCN溶液不变红说明不含Fe3，然后加入氯水变红，证明含有Fe2，C正确；D项引入Cu2，D错。5下列说法正确的是()A加入NaOH溶液产生红褐色沉淀，则原溶液中一定含有FeCl3B一定条件下铁和O2、H2O反应的产物均为Fe3O4C钢铁发生电化学腐蚀时负极反应式为Fe3e=Fe3D过量的铁片与冷浓硝酸反应的化学方程式为Fe4HNO3(浓)=Fe(NO3)22NO22H2O解析：选BA项，只能说明溶液中含有Fe3，是否含有Cl无法确定，A错；铁在纯氧中燃烧生成Fe3O4，铁和水蒸气反应生成Fe3O4，B正确；C项，钢铁发生电化学腐蚀时，负极产物为Fe2，C错；铁片在冷浓硝酸中发生钝化，D错。6FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是()A加入KSCN溶液一定不变红色B溶液中一定含Fe2C溶液中一定含Cu2D剩余固体中一定含铜解析：选C氧化性Fe3>Cu2，加入Fe先还原Fe3，然后再还原Cu2。二、双项选择题(本题包括2上题，每小题6分，共12分)7(2012·韶关质检)下列离子的检验方法合理的是()A向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2B向某溶液中加入酸性KMnO4溶液，溶液褪色，说明原溶液中一定含Fe2C向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3D向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2，可能含有Mg2解析：选CDA项，说明含Fe3，但不排除Fe2的存在；B项，也可能含SO等还原性离子。8(2012·深圳中学质检)下列反应的离子方程式正确的是()AFe3O4与足量稀盐酸反应：Fe3O48H=Fe22Fe34H2OBFeCl3溶液腐蚀电路板：Fe3Cu=Fe2Cu2C用FeS除去工业废水中的Hg2：FeSHg2=HgSFe2D0.1 mol FeBr2中滴入含Cl2 0.1 mol氯水：2Fe24Br3Cl2=2Fe32Br26Cl解析：选ACB项，电荷不守恒；D项，离子方程式应为2Fe22Br2Cl2=2Fe3Br24Cl。三、非选择题(本题包括4小题，共64分)9(16分)由于Fe(OH)2易被空气中的O2氧化，某同学采用如图所示装置，在装置中用NaOH溶液、铁屑和稀H2SO4等试剂制备Fe(OH)2。(1)在锥形瓶A中应加入的试剂是_。(2)在锥形瓶B中应加入的试剂是_。(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在A和B中加入试剂，打开止水夹，塞紧后的实验步骤是_。(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是_。(5)反应后，若拔掉B中的塞子，向溶液中通入空气，现象是_，其反应的方程式为_。解析：锥形瓶B是开口式，无法用产生的气体将试剂压入A中，所以制取FeSO4应放在锥形瓶A中，而在B中盛不含O2的NaOH溶液。当Fe与稀H2SO4放入锥形瓶A后，产生的H2可以从锥形瓶A的支管处排出，从而排尽锥形瓶A内空气。再经过止水夹通入B中，排尽B内空气。然后关闭止水夹C，A内产生的H2无法逸出，造成瓶内压强增大，将A内FeSO4溶液通过长导管压入B内，在此过程中，液体都处于H2环境，从而避免了被空气中O2的氧化，使得Fe(OH)2能保存更长时间。答案：(1)稀H2SO4和铁屑(2)NaOH溶液(3)检验B出口处排出的H2的纯度，当排出的H2已经纯净时再夹紧止水夹(4)锥形瓶A中反应生成的H2充满了锥形瓶A和锥形瓶B，且外界O2不易进入(5)白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)310(16分)(2012·宝安、南海、仲元中学、潮阳、中山一中、普宁二中联考)正三价铁元素有一定的氧化性，FeCl3溶液吸收一定量SO2后溶液颜色发生变化。(1)反应的离子方程式为_。(2)除H、OH、H2O外，溶液中一定含有的微粒有_。(填编号)AFe2BFe3CClDSOEH2SO3(3)对还不能确定的粒子存在情况提出合理的假设：假设1：只存在Fe3；假设2：只存在_；假设3：_。(4)设计实验方案，进行实验。写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：3 mol·L1 H2SO4、1 mol·L1 NaOH、0.01 mol·L1 KMnO4、20% KSCN、3% H2O2、淀粉KI溶液、紫色石蕊试液、品红溶液。实验步骤预期现象和结论步骤1：步骤2：解析：(1)Fe3能把SO2氧化为SO；(2)FeCl3溶液吸收SO2后颜色发生变化，说明Fe3不能大量存在，在强酸环境中H2SO3不能大量存在，但肯定存在Fe2、Cl、SO；(3)Fe3和H2SO3不能共存，所以假设3只能是二者都不存在；(4)Fe3可用KSCN溶液检验，H2SO3可用品红溶液检验，但是绝不能用KMnO4溶液，因为溶液中有Fe2。答案：(1)2Fe3SO22H2O=2Fe24HSO(2)ACD(3)H2SO3既不存在Fe3，也不存在H2SO3(4)实验步骤预期现象和结论步骤1：取少量溶液于试管A中，滴加23滴20% KSCN溶液。(1)若溶液变血红色，则假设1成立；(2)若溶液不变血红色，则假设2或3成立。步骤2：另取少量溶液于试管B中，滴加23滴品红溶液。(1)若溶液红色褪去，则假设2成立；(2)若溶液呈红色，结合步骤1中(2)，则假设3成立。11(16分)(2010·四川高考节选)四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。用钛铁矿渣(主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3，Ti的最高化合价为4)作原料，生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如下：请回答下列问题：(1)硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是_。(2)向滤液