第7講鐵及其化合物

考課標(biāo)要求

1.結(jié)合真實情境中的應(yīng)用實例或通過實驗探究，了解鐵及其重要化合物的主要性質(zhì):

2.了解鐵及其重要化合物在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。

知識網(wǎng)絡(luò)

物理性質(zhì)

鐵的單質(zhì)

化學(xué)性質(zhì)

規(guī)化亞鐵

鐵的氧化物三氧化二鐵

四軌化三鐵

氫氧化亞鐵

UI鐵的氫氧化物

鐵及其化合物氫軸化鐵

亞鐵離子的氧化性和還源性

鐵鹽和亞鐵鹽鐵鹽離子的氧化性

相互轉(zhuǎn)化及檢蛤方法

室也化3E鐵的制加

實驗探究氯的化亞鐵和氯的化鐵的生成

鐵離子和亞鐵底子的檢驗

知識詳解

【鐵的單質(zhì)】

1.鐵元素的存在及使用

(1)存在：鐵在自然界中可以以單質(zhì)形態(tài)(隕鐵)存在，但主要以+2價和+3價化合物的形態(tài)存在，地殼中含

量居第四位，僅次于氧、硅和鋁。

(2)工業(yè)煉鐵的原理(以FezCh為例)

3C0+Fe2O3=^=2Fe+3CO2。

2.鐵的物理性質(zhì)

鐵有延展性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性，但其導(dǎo)電性不如銅和鋁，鐵還能被磁體吸引。其熔、沸點較高，熔點：1535°C、

沸點：2750℃,密度：7.86g,cm，

3.鐵的化學(xué)性質(zhì)

（1）與某些非金屬單質(zhì)、酸和鹽溶液反應(yīng)

叱學(xué)性質(zhì)化學(xué)方程式舉例

津2Fe+3cl2=^=2FeCh

①Fe與非金屬單質(zhì)反應(yīng)Fe-p-3Fe+20z型:FeQ,

L§-Fe+S0=FeS

②Fe與非氧化性酸反應(yīng)（H2so。Fe+H2SO4=FCSO4+H2T

③Fe與鹽溶液反應(yīng)（CuSOQFe+CuSO4=Cu+FeS04

結(jié)論：Fe在反應(yīng)中作還原劑，遇到較強的氧化劑（如CL等）生成+3價鐵的化合物，遇到較弱的氧化劑（如稀

硫酸等）生成+2價鐵的化合物。

（2）實驗探究鐵粉與水蒸氣的反應(yīng)

1.鐵的氧化物

物質(zhì)氧化亞鐵（FeO）氧化鐵（Fez。：;）四氧化三鐵（Fe：Q4）

俗稱鐵紅磁性氧化鐵

顏色、狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體（有磁性）

溶解性不溶于水

鐵的價態(tài)+2+3+2、+3

+2+3+t3+

與H+反應(yīng)的離子方FeO4-2H=Fe6H十+Fe2O3=2FeFe3O4+8H=2Fe

2+

程式+H2O+3H2O+Fe+4H2O

6FeO+O21=

穩(wěn)定性穩(wěn)定穩(wěn)定

2Fe3O4

與CO、C、H2反應(yīng)生成單質(zhì)鐵及CO2或H?0

FC2O3常用作紅色油漆與涂料，赤鐵礦（主要成分是Fez。?）是煉快的

用途

原料

2.鐵的氫氧化物

⑴快的氫氧化物的制備

實驗室制備氫氧化鐵和氫氧化亞鐵如下圖所示:

NaOH11NaOH

溶液一溶液

竄

FeCl*FeSO,

溶液《「溶液

圖甲圖乙

①圖甲實驗中觀察到的現(xiàn)象是有紅褐色沉淀生成，反應(yīng)的離子方程式是Fe3++3OH=Fe(OH)31o

②圖乙實驗中先觀察到有白色沉淀生成，在空氣中迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，有關(guān)反應(yīng)的離子方

程式是Fe2++2OFF=Fe(OH)21(白色);

4Fe(OH)2+02+2H2O=4Fe(OH)3。

(2)Fe(OH)2和Fe(0H)3性質(zhì)的比較

化學(xué)式

Fe(OH)2Fe(OH)3

物質(zhì)類別二元弱堿三元弱堿

顏色狀態(tài)白色固體紅褐色固體

溶解性不溶于水不溶于水

Fe(OH)2+2H*=Fe2++

3+

與非氧化性強酸反應(yīng)Fc(OH)3+3H*=Fe+3H2O

2H2O

Fe(OH)2=^=FeO+H2O

穩(wěn)定性2Fe(OH)3^=Fe2O3+3H2O

(隔絕空氣)

【鐵鹽和亞鐵鹽】

I.鐵鹽和亞鐵鹽的組成

亞鐵鹽鐵鹽

組成含有Fe?+的鹽含有Fe3+的鹽

常見物質(zhì)FeSO.r7H2OsFeCb等FeCh、Fe2(SO4)3等

2下落’Fe3’的檢驗

Fe2+Fe3+

溶液的顏色淺綠色黃色

滴加KSCN溶液無明顯現(xiàn)象溶液變紅色

5+-

反應(yīng)原理不反應(yīng)Fe+3SCN=Fe(SCN)3

利用含有Fev的鹽溶液遇到KSCN溶液變成紅色，檢

結(jié)論

驗Fe3+的存在

3.Fe2'、Fe3-相互轉(zhuǎn)化的實驗探究

墉［毅］一氯水

實驗操作1J

溶液顯淺綠色，試管中有黑色固體，向上層溶液中滴加新制氯水，

實驗現(xiàn)象

再滴加KSCN溶液，溶液無明顯變化溶液變成紅色

2Fe2++Ch=2Fe3++2Cr>

離子方程式2Fe3++Fe=3Fe2+

Fe3+

+3SCN-=Fe(SCN)3

實驗結(jié)論Fe>AFe2+

(Fe2\Fe3\Fe之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系】

1.Fe只具有還原性。可被弱氧化劑(H+、S等)和Fe3+氧化成Fe2+,被強氧化劑(CL等)氧化成Fe3十0

舉例：

Fe-|-2H+=Fe2++H2f;

2Fe+3C12=^=2FeCl3o

2.Fe2+既有氧化性又有還原性。可被強氧化劑?2、KMnO?H+)等］氧化為Fe3+；可被還原劑(CO、C等)還

原為Fe。舉例：

2+3+

2Fe+Ch=2Fe+2Cr;

Fe0+CO=^=Fe+CO2<.

3.F&A只具有氧化性，可被弱還原劑(Cu等)和Fe還原為Fe?+,被強還原劑(Al、Zn、CO等)還原為Fe。舉

例：

2Fe3*4-Fe=3Fe2+；

Fe2c3+4CC=^=2Fe+^CO2,

【利用"價類二維圖”認識鐵及其化合物的關(guān)系】

1.同價態(tài)的鐵及其化合物之間的轉(zhuǎn)化

從物質(zhì)分類的角度理解鐵及其化合物的性質(zhì)

(l)Fe2O3.FeO都是堿性氧化物，寫出它們分別溶于稀硫酸的離子方程式：

+3+

Fe2O3+6H=2Fe+3H2O：

+2+

Fe0+2H=H2O+Fco

(2)FeS()4和FeCh都屬于鹽類，能和堿反應(yīng)生成Fe(OH)2及Fe(OH)3o

(3)Fe(OH)2和Fe(0H)3均屬于堿，寫出它們?nèi)苡谙←}酸的離子方程式：

+2+

FC(OH)2+2H=FC+2H2O；

+3+

Fe(OH)3+3H=Fe4-3H2Oo

2.不同價態(tài)的鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化

從化合價的角度理解鐵及其化合物的氧化性和還原性

(l)Fe2O3中的鐵元素為高價態(tài)，具有氧化性，因而可用還原劑將其還原為鐵單質(zhì)，如高爐煉鐵的原理以化學(xué)

方程式表示為：3CO4-Fe2O3=^=2Fe4-3CO20

(2)Fe2,化合價可以升高到+3價，表現(xiàn)為還原性，也可以降低到0價，表現(xiàn)為氧化性。

(3)Fek是鐵元素的高價態(tài)，可以被還原劑還原為+2或0價，具有氧化性。

(4)Fe(OH)2―>Fe(OH)3：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。

【亞鐵離子和鐵離子的檢驗】

1.只含F(xiàn)e?+或Fe3+

⑴加NaOH溶液沉淀法

溶液加NaOH溶液「白色沉淀一灰綠色一紅褐色一Fd

f紅褐色沉淀-Fe"

(2)加KSCN溶液顯示法

溶茂加KSCN溶液「無明顯現(xiàn)象4溶液變紅色一F-

-*溶液變紅色一Fc"

2.同時含有Fe2+和Fe3+的溶液

Fe?+對檢驗Fe3+尢干擾，可以滴加KSCN溶液檢驗Fe3+；Fd+對檢驗FeZ+有干擾，小能采用先氧化冉加KSCN

溶液檢驗F金+,通常向溶液中滴加適量酸性KMnOj溶液，溶液紫紅色褪去說明含有Fe?+。

【實驗活動鐵及其化合物的性質(zhì)】

【實驗?zāi)康摹?/p>

1.認識鐵及其化合物的重要化學(xué)性質(zhì)。

2.學(xué)會鐵離子的檢驗方法。

3.認識可通過氧化還原反應(yīng)實現(xiàn)含有不同價態(tài)同種元素的物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化。

【實驗儀器】

試管、膠頭滴管。

【實驗藥品】

CuSO4溶液、FeCb稀溶液、FeCL溶液、FeSCU溶液、KMnO,酸性溶液、KSCN溶液、KI溶液、淀粉溶液、

蒸儲水、鋅片、銅片、鐵粉、鐵絲。

【實驗步驟】

1.鐵單質(zhì)的還原性

在一支試管中加入2mLeuSO4溶液，再將一段鐵絲放入CuSO』溶液中。過一會兒，取出鐵絲，觀察到的現(xiàn)

象是鐵絲表面有紅色固體析出。億學(xué)方程式：CuSO4+Fe=FeSO4+Cuo

2.鐵鹽的氧化性

⑴取3mLFcCb稀溶液加入試管中，加入幾小塊銅片，振蕩，過一會兒，觀察到的現(xiàn)象是銅片被腐蝕，溶

液由淡黃色變?yōu)闇\綠色，化學(xué)方程式：Cu+2FeCl3=2FeC12+CuCl2.

⑵在一支盛有3mL水的試管中滴加幾滴FeCb稀溶液，再滴加3滴KI溶液，觀察到的現(xiàn)象是溶液由淡黃色

3+2+

變成棕色，然后向溶液中滴加2滴淀粉溶液，溶液變藍，離子方程式：2Fe+2r=2Fe+l2.

3.亞鐵鹽的氧化性和還原性

⑴取3mLFeCL溶液加入試管中，加入幾小塊鋅片，振蕩，過一會兒，觀察到的現(xiàn)象是溶液變?yōu)闊o色，化

學(xué)方程式：FeC12+Zn=ZnCl2+Feo

(2)在一支試管中加入少量KMnCU酸性溶液，然后向試管中加入少量FeSCh溶液，觀察溶液的顏色變化。當(dāng)

溶液紫色褪去時，再滴加2滴KSCN溶液，觀察到的現(xiàn)象是溶液變紅色，化學(xué)方程式：l0FeSO4+2KMnO4

+8H2SO4=5Fe2(SO4)3+2MnSO4+8H2O+K2so4.

4.鐵離子的檢驗

(1)在一支試管中加入2mL蒸儲水，再滴加幾滴FeCh稀溶液，然后滴加幾滴KSCN溶液，觀察到的現(xiàn)象是

溶液變紅色。

(2)在一支試管中加入少量FeCh稀溶液，然后加入適量鐵粉，輕輕振蕩片刻，溶液變綠色，再滴加幾滴KSCN

溶液，溶液無明顯變化。化學(xué)方程式：2FcCb+Fe==3FeC12。

典例分析鐵的化學(xué)性質(zhì)

(2022?山東青島?一模)實驗室中利用氧化銅和氧化鐵混合物進行如圖實驗。下列說法錯誤的是()

硫酸

50mL2mol,L-1

5.6gFe

3.04g固體

A.”3.04g固體”一定是鐵銅混合物

B.“溶液2”中溶質(zhì)的物質(zhì)的量為O.lmol

C.混合物中含氧元素的物質(zhì)的量為0.06mol

D.反應(yīng)②能生成0.04gH?

【答案】D

【解析】A.由分析可知，3.04g固體中含有1.92g銅、1.12g鐵，故A正確；B.由分析可知，溶液2中含

有O.lmol硫酸亞鐵，故B正確；C.由分析可知，4g固體中含有O.OImol氧化鐵、0.03氧化銅，混合物中

含氧元素的物質(zhì)的量為0.06mol,故C正確；D.由分析可知，溶液I中硫酸的物質(zhì)的量為O.C4mol,則與

鐵反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量為0.04molx2g/mol=0.08g,故D錯誤；故選D。

舉一反三

1.（2022?浙江舟山?二模）下列離子方程式中，錯誤的是（）

A.鐵紅與HI溶液反應(yīng)：Fe2O3+6H'+2r=2Fe2++3H2O+l2

B.向FeCb溶液中通入Cb：2Fe:"+Cl2=2Fe3++2Cl-

2+

C.澄清石灰水與足量小蘇打溶液混合：Ca+2OH+2HCOJ=CaCO.U+2H2O+COJ

_高溫

D.在高溫加熱下鐵與水蒸氣反應(yīng)：2Fe+3H2O（g）=Fe2Ch+3H2

【答案】D

【解析】A.氧化鐵與碘化氫發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成亞鐵離子、碘單質(zhì)和水，離子方程式為

+2+

Fc2O3+6H+2r=2Fe+3H2O+h,A正確；B.氯氣與氯化亞鐵反應(yīng)生成氯化鐵，離子方程式為

23+

2FeHCl2=2Fe+2Cr,B正確；C.碳酸氫鈉足審:，二者反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀、碳酸鈉和水，離子方程式為

2+

Ca+2OH+2HCO；=CaCO3l+2H20+CO^,C正確；D.鐵與水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成四氧化三鐵，化學(xué)方

高溫

程式為3Fe+4H20（g）^Fe3Ch+4H2,D錯誤；綜上所述答案為D。

2.（2021?浙江?紹興市柯橋區(qū)教師發(fā)展中心模擬）下列說法不正確的是（）

A.月餅包裝中的脫氧劑主要成分是鐵粉，為了防止月餅氧化而變質(zhì)

B.在節(jié)假日里燃放的煙花利用了一些金屬的焰色反應(yīng)

C.FeCls.FeCb均能通過兩種物質(zhì)直接化合制取

D.金屬鈉著火時，可用泡沫滅火器撲滅

【答案】D

【解析】A.鐵具有還原性，能吸收氧氣，月餅包裝中的脫氧劑主要成分是鐵粉，為了防止月餅氧化而變質(zhì)，

故A正確；B.因不同金屬元素的焰色反應(yīng)能呈現(xiàn)出不同的顏色，因此可用于制作煙花，故B正確；C.FeCh

可以用鐵和氯氣發(fā)生化合反應(yīng)制備，F(xiàn)eCb可以用FeCb和鐵發(fā)生化合反應(yīng)制備，故C正確；D.鈉能和水

發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，金屬鈉著火時，不能用泡沫滅火器撲滅，故D錯誤；選D。

3.（2021?新疆昌吉?三模）已知：普通鐵+水蒸氣―*—>鐵的氧化物+氫氣，鐵的氧化物+氫氣

——應(yīng)■—>“引火鐵”+水蒸氣，其中“引火鐵''為顆粒很組I、反應(yīng)活性很高的鐵粉。某實驗小組使用普通

鐵粉、20%的鹽酸及其他試劑制備“引火鐵”，裝置圖（鐵架臺、鐵夾、鐵網(wǎng)、石棉網(wǎng)、加熱儀器等略去）如下：

C-—-Q^=^_1FA

\^E-------

下列關(guān)于上述裝置和實驗的分析鎮(zhèn)氓的是（）

A.A、I中加入普通鐵粉，G中可加入堿石灰

B.A中生成磁性氧化鐵，E中生成“引火鐵”

C.需要加熱的儀器只有A、E

D.D用于收集氫氣，F(xiàn)處的尾氣中有氫氣與水蒸氣

【答案】C

【解析】A.I中加入普通鐵粉，G是U形管，需要通過氣體，不能用液體進行除雜干燥，可用堿石灰，A

正確；B.磁性氧化鐵是四氧化三鐵，E中四氧化三鐵與氫氣生成“引火鐵”，B正確；C.本實驗中B裝置

也是需要加熱的，目的是產(chǎn)生水蒸氣，C錯誤；D.D用排水法收集氫氣，F(xiàn)處的尾氣中含有也和水蒸氣,

D正確；故答案選C。

典例分析鐵鹽與亞鐵鹽

（2022?山東省實驗中學(xué)模擬）微生物法浸出黃銅礦（CuFeS?,其中Cu為+2價）中銅元素的過程如圖。下列

說法錯誤的是（）

微生物微生物

A.該方法的原料只有黃銅礦和氧氣

B.Fe2（SO4）3和H2so4可以循環(huán)利用

C.微生物在整個轉(zhuǎn)化過程中起催化作用

D.當(dāng)黃銅礦中的鐵元素全部轉(zhuǎn)化為Fe3+時，生成2moiSO：同時消耗4.25molO2

【答案】A

【解析】A.由分析可知，該方法的原料為黃銅礦、硫酸和氧氣，故A錯誤；B.由分析可知，出過程中硫

酸和硫酸鐵可循環(huán)使用，故B正確；C.由分析可知，微生物是浸出過程的催化劑，故C正確；D.由分析

可知，當(dāng)黃銅礦中的鐵元素全部轉(zhuǎn)化為鐵離子時，生成2moi硫酸根時，反應(yīng)消耗氧氣的物質(zhì)的量為17moix

-=4.25,故D正確；故選A。

4

易舉一反三

1.（2022?山東濟寧?三模）以廢鐵屑為原料制備硫酸亞鐵晶體的實驗過程如圖，下列說法正確的是（）

稀硫酸

I

廢鐵屑一版浸|~~T結(jié)晶|_T過濾|--硫酸亞鐵晶體

A.取少量酸浸后的溶液，滴加硫制化鉀溶液，未變紅色，說明廢鐵屑中不含+3價鐵元素

B.人體血紅素是亞鐵離子配合物，硫酸亞鐵可用于治療缺鐵性貧血

C.過濾步驟說明硫酸亞鐵晶體難溶于水

D.實驗過程不直接蒸發(fā)結(jié)晶的原因是防止FeSCh水解生成Fe（OH）2

【答案】B

【解析】A.取少量酸浸后的溶液，滴加硫銀化鉀溶液，未變紅色，說明酸浸后的溶液中不存在F9+,但不

能說明廢鐵屑中不含+3價鐵元素，因為廢鐵屑中若含+3價鐵元素，在酸浸時會被Fe還原成Fe?+,A項錯

誤；B.人體血紅素是亞鐵離子配合物，硫酸亞鐵可提供亞鐵離子，從而可用于治療缺鐵性貧血，B項正確；

C.硫酸亞鐵晶體溶于水，題給實驗過程中是經(jīng)結(jié)晶析出晶體后過濾的，C項錯誤；D.實驗過程不直接蒸

發(fā)結(jié)晶的原因是：防止硫酸亞鐵被氧化、防止硫酸亞鐵晶體失去結(jié)晶水，D項錯誤；答案選B。

2.（2022?山東濟南?三模）下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)與應(yīng)用之間具有對應(yīng)關(guān)系的有幾種？

①氯化鐵溶液具有酸性，可用作刻蝕銅電路板

②二氧化氯具有強氧化性，可用作飲用水消毒

③氧化鈣具有很強的吸水性，可用作食品干爆劑

④石英地?zé)熌透邷兀捎脕砑訜崛刍療龎A純堿等固體

⑤活性炭具有極強的吸附能力，可用作制糖業(yè)的脫色劑

⑥銅的金屬活潑性比鐵弱，可在海輪外殼上裝若干銅塊以減緩其腐蝕

A.2B.3C.4D.5

【答案】B

【解析】①氯化鐵溶液具有氧化性，鐵向子與銅單質(zhì)可以反映，可用作刻蝕銅電路板，①不符合題意；②

二氧化氯具有強氧化性，能使蛋白質(zhì)變性，可用作飲用水消毒，②符合題意；③氧化鈣具有很強的吸水性，

可用作食品干燥劑，③符合題意；④石英川竭耐高溫，與強堿純堿能發(fā)生反應(yīng)，不可用來加熱熔化燒堿純

堿等固體，④不符合題意；⑤活性炭具有多孔結(jié)構(gòu)，有極強的吸附能力，可用作制糖業(yè)的脫色劑，⑤符合

題意；⑥銅的金屬活潑性比鐵弱，可在海輪外殼上裝若干銅塊以加快鐵的腐蝕，⑥不符合題意；故②?⑤

符合題意，選B。

3.(2022?廣東汕頭?二模)中藥材鐵華粉的主要成分是(CH3coO)2Fe,其檢測流程如圖所示。下列說法正確

的是()

產(chǎn)雪剌激性氣體

鐵華粉T

I稀鹽酸

一謔液KdF&CNbl.液,藍色沉淀

A.刺激性氣體X為SO2

B.鐵華粉中可能含有鐵單質(zhì)

C.向濾液中滴加酸性KMnCh溶液，一定能證明Fe?+具有還原性

D.濾液中加入K31Fe(CN)6]試液，產(chǎn)生藍色沉淀說明溶液中含有Fe3+

【答案】B

【解析1A.鐵華粉中的醋酸亞鐵可以和稀硫酸之間發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，得到醋酸，醋酸易揮發(fā)，產(chǎn)生有刺激

性氣味的醋酸氣體，故A錯誤；B.鐵華粉可以和鹽酸之間反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，則其中可能含有金屬鐵，故B

正確；C.酸性濾液中含氯離子、亞鐵離子均具有還原性，都能被酸性高缽酸鉀氧化，向濾液中滴入酸性

KMnCh溶液，不能證明是Fe2+具有還原性,故C錯誤;D.發(fā)生K++Fe2++[Fe(CN)6F=KFc[Fe[CN)6]l，生

成藍色沉淀，可以用來檢驗Fe2+,故D錯誤；故選：B。

導(dǎo)典例分析鐵三角

(2022?江蘇?模擬)由鐵及其化合物可制得FeSCU-7H2O、FeCb、K?FeO4等化工產(chǎn)品，它們在生產(chǎn)、生活中

具有廣泛應(yīng)用。已知NO能被FeSOa溶液吸收生成配合物/爐0)(也0)5下04。高爐煉鐵的反應(yīng)為Fe2O3(s)

+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)AH=-23.5kJmolL在給定條件下，下列選項所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實現(xiàn)的是

()

A.FezChG)—日5叫).>FeCh(aq)―。呻)>Fe(s)

sH

B.FeS2Rijtm°2-°->H2SO3

C.Fe2O3叫).>FeCh(aq)」一>■無水FeCb

D.Fc>FcC12(aq)---獨"——>Fc(OH)2Fc(OH)3

【答案】D

Cus

【解析】A.FeCh溶液與Cu反應(yīng)生成FCC12和CuCb,即2FeC13+Cu=2FeCb+CuQ2,則FeCl3(aq)<)>Fe(s)

不能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化，故A錯誤；B.SO2與H2O2發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成H2so4,即SO2+H2O2=H?SOJ,則SO2

2s03不能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化，故B錯誤；C.由于鐵離子水解，HQ易揮發(fā)，所以加熱蒸發(fā)氯化鐵溶液得

到的是氫氧化鐵，即FeCh+3H2O=Fe(OH)3+3HCI,則FeCb(aq)」^無水FeCh不能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化，故C錯誤；

D.Fe與HC1反應(yīng)生成FeCh，F(xiàn)eCh與NH3H2O反應(yīng)生成Fe(OH)2,Fe(OH)2與。2、H20反應(yīng)生成Fe(OH)3,

即Fe+2HC仁FeCh+Hzf,FCC12+2NH3H2O=FC(OH)21+2NH4C1,4Fc(OH)2+O2+2H2O=4Fc(OH)3,各步轉(zhuǎn)化均

可實現(xiàn)，故D正確。

易舉一反三

1.(2021?安徽合肥?一模)在給定條件下，下列選項所示轉(zhuǎn)化關(guān)系均能一步實現(xiàn)的是()

Hso

A./麻>N02WB.H2S>>S-^->SO3

co

C.Na—Na2O2>>Na2CO3D.Fe—(0II)3—l!^->FeCl3

【答案】C

【解析】A.N2和氧氣放電時生成NO,故A錯誤；B.S的還原性較弱，S和氧氣反應(yīng)生成SO2,故B錯

誤；C.Na和氧氣在加熱下生成過氧化鈉，NazCh和二氧化碳生成碳酸鈉和氧氣，能一步實現(xiàn)，故C正確；

D.Fe和水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成Fe：Q4,故D錯誤；故選：C.

2.(2022?河南鄭州?一模)部分含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價關(guān)系如圖所示。下列推斷錯誤的是()

A.可以通過化合反應(yīng)制備b

B.將NaOH溶液緩慢滴入e溶液中可制得d的膠體

C.可實現(xiàn)a—>b—>c—>d—>c—>b—>a的循環(huán)轉(zhuǎn)化

D.實驗室檢驗Fe3+,可以用NaOH溶液，也可以用KSCN溶液

【答案】B

【解析】A.FeCb和Fe發(fā)生化合反應(yīng)生成FeCb,故A正確：B.將NaOH溶液緩慢滴入FeCb溶液中生成

紅褐色Fe(OH)3沉淀，故B錯誤;C.Fe和鹽酸反應(yīng)生成FeCh,FeCh和NaOH溶液反應(yīng)生成Fe(OH)2,Fe(OH)2

和氧氣反應(yīng)生成Fe(OHX，F(xiàn)e(OH)3和鹽酸反應(yīng)生成FeCh,FeCh和鐵反應(yīng)生成FeCh,FeCb和鋅反應(yīng)生成

鐵，故C正確；D.Fe"和NaOH溶液反應(yīng)生成紅褐色Fe(OH)3沉淀，F(xiàn)e3+和KSCN反應(yīng)溶液變?yōu)檠t色，

故D正確；選B。

3.(2021?海南?一模)W、X、Y、Z的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(“一”代表一步反應(yīng))。下列各項物質(zhì)不能滿足圖示

轉(zhuǎn)化關(guān)系的是()

W—?X―?Y—?Z

選項WXYZ

ANaNa2ONaOHNaCl

BFeFeChFeChFe(OH)2

CAlAI2O3NaAIO2AlCh

DNH3NOHNO3

N22

【答案】D

【解析】A.Na和氧氣在常溫下反應(yīng)生成NazO,Na?。和水反應(yīng)生成NaOH,NaOH和鹽酸反應(yīng)生成NaQ,

Na和水反應(yīng)生成NaOH和氫氣，故不選A；B.Fe和氯氣在加熱條件下生成FeCh,FeCh和鐵反應(yīng)生成FeCh,

FeCL加氫氧化鈉反應(yīng)生成Fe(OH)2,Fe和鹽酸能反應(yīng)生成FeC上和氫氣，故不選B；C.A1和氧氣反應(yīng)生成

AI2O3,AbO3和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成NaAlCh,NaAKh和足量鹽酸反應(yīng)生成AIC13,AI和氫氧化鈉溶液反

應(yīng)生成NaAlCh和氫氣，故不選C；D.NH3發(fā)生催化氧化生成NO,N2和氧氣在放電條件下生成NO,故選

D；選D。

■典例分析有關(guān)鐵及其化合物轉(zhuǎn)化的題型

（2022?湖南?模擬）從神化線廢料（主要成分為GaAs、FeQ,、SiJ和CaCOJ中回收錢和碑的工藝流程如圖

所示。

碑化錢

廢料

下列說法錯誤的是（）

A.“堿浸”時，溫度保持在70c的目的是提高“堿浸”速率，同時防止Hq2過度分解

B.濾渣n【的主要成分是HzSiO,

C.“旋流電積''所得“尾液”溶質(zhì)主要是H2s可進行循環(huán)利用，提高經(jīng)濟效益

D.得到Na,AsO412H2O的操作為直接蒸干

【答案】D

【解析1A.“堿浸”時，溫度保持在70℃可以提高“堿浸”速率，同時防止溫度過高過氧化氫分解，故A正

確；B.根據(jù)流程分析可知，SiO?堿浸時發(fā)生反應(yīng)生成SiO：進入溶液，加入H^SO"后又反應(yīng)生成HAiC^,

而Ga元素又溶于過量的硫酸，所以濾渣IH主要為HAiO一故B正確：C.“旋流電枳”時，GaKSOj,溶液

電解生成Ga、O2和H2s0一所以“尾液”溶質(zhì)主要是H2sO4,可進行循環(huán)利用,故C正確;D.因濾液中有

其他物質(zhì)，直接蒸干會有雜質(zhì)，且會脫結(jié)晶水，故D錯誤；答案選D。

舉一反三

1.（2022?湖北?房縣第一中學(xué)三模）國家速滑館又稱為“冰絲帶”，所用的硫化鎘（CdTe）發(fā)電玻璃被譽為“掛

在墻上的油田一種以鎘廢渣(含CdO及少量ZnO、AIQ、MnO、FcO雜質(zhì))為原料制備鎘的工藝流程如

圖所示：

H2s04溶液石灰乳KMnO4溶液ZnNaOHffi:液

jjI

[-?Cd

鎘廢渣T溶解一

一調(diào)pH5＞氧化一置換-f海綿鎘一＞純化

L*NazZnO?溶液

濾渣1濾渣2濾液

已知：部分金屬陽離子以?亂氧化物形式沉淀時溶液的pH如下表所示：

金屬陽離子Fe"Fe2+Al"

開始沉淀時的pH2.76.33.4

完全沉淀時的pH3.28.35.0

下列說法錯誤的是(：

A.調(diào)節(jié)pH=5的目的是除去Fe和A1等雜質(zhì)元素

B.“濾渣2”的主要成分為MnO?、Fe(OH)3

C.“置換”后濾液溶質(zhì)中含有ZnSO,

D.“純化”過程中發(fā)生的反應(yīng)為Zn+2NaOH=Na:ZnO2+H2T

【答案】A

【解析】根據(jù)流程圖可知，鎘廢渣中加入硫酸溶液后生成多種硫酸鹽，加入石灰乳調(diào)節(jié)pH=5,生成沉淀

A1(OH)3和CaSO4向濾液中加入KMnO4溶液，將Fe?+氧化為Fe(OH)3沉淀、將Mn“氧化為MnO?；向濾液

中加入鋅置換出Cd,得到海綿鎘，用氫氧化鈉溶液溶解海綿鎘中過量的鋅，得到Cd和Na,ZnO?。

A.調(diào)節(jié)pH=5,生成的沉淀為A1(OH)3和CaSO」，沒除去Fe元素，選項A錯誤；B.濾液中加入KMnO.

溶液，將氏"氧化為Fe(OH)3沉淀，將Mn"氯化為MnOz，貝產(chǎn)慮渣2”主要成分為MnO?、Fc(OH)3,選項

B正確；C.濾液中加入鋅置換出Cd,“置換”后濾液溶質(zhì)中含有ZnSO”選項C正確；D.“純化”過程中發(fā)

生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Zn+ZNaOHMNaZQ+Hj,選項D正確；答案選A。

2.(2022?遼寧?二模)錫酸鈉晶體(NaaSnO’THQ)在染料工業(yè)上用作媒染劑。以錫硫渣廢料(主要成分是

Sn()、TeO,還含有少量Fe、Te、Sb、Pb、As等元素的氧化物)為原料，制備錫酸鈉晶體的工藝流程如圖：

kwTcO,渣I灌渣

已知：水碎液中溶質(zhì)的主要成分為NazSnOj、gAsO八Na3SbO4,Na2PbO2.NazTeO3,均為強電解質(zhì)。

下列說法不正確的是（）

A.“堿溶”時，SnO發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2SnO+O2+4NaOH=2Na2SnO”2Hq

B.“除Sb”時發(fā)牛反應(yīng)的離子方程式為5Sn+4SbO：+2H'=4Sb+5SnO；+HQ

C.“除Te”過程中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為I：I

D.在“濃縮、結(jié)晶”時，加入NaOH的主要目的是有利于錫酸鈉的結(jié)晶析出

【答案】B

【解析】A.由圖可知“堿溶”時反應(yīng)物為NaO"、S〃O,根據(jù)產(chǎn)物價態(tài)可知有氧氣作氧化劑參與反應(yīng)，SnO

發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2S〃O+O2+4M/O〃=2N%S〃a+2H2（）,A正確；B.結(jié)合“除Sb”前加入的氫氧

化鈉和氫氧化鋼可知此時體系為堿性環(huán)境，離子方程式中不能出現(xiàn)氫離子，正確的離子方程式為

5Sn+4SbO^4-H2O=4Sb+5SnO^+2OH-,B錯誤；C.“除Te”過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

Na2TeO3+H2O2=Na2TeO4/+H2O,氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1：1,C正確;D.在“濃縮、結(jié)晶”

時，加入NaOH,提高鈉離子濃度，促進沉淀平衡向生成沉淀的方向移動，主要目的是有利于錫酸鈉的結(jié)

晶析出，D正確。故選B。

3.（2022?山東濰坊?三模）以鋁土礦粉（主要含AbOa、FC2O3.S1O2,少量FeS2和金屬硫酸鹽）；為原料生產(chǎn)

AI2O3和Fe3O4的部分流程如下：

空氣里輒化鈉溶液feSj

I?，―」

倒土礦粉—|烙則一畫|過對—.j片燒川——依選|一Fe4O4

1??

'濾液網(wǎng)

SO,

下列說法正確的是()

A.“焙燒I”時，加入少量CaO可提高礦粉中硫的去除率

B.用NaOH溶液吸收過量S02的離子方程式為：20H-+SO2=SO^+H2O

C.濾液中通入足量CO2,過濾后可得到AL03

D.無氧條件下進行“焙燒II”時,理論上消耗的n(FeS)n(Fe2O3)=l：16

【答案】D

【解析】A.氧化鈣和和硫元素化合物反應(yīng)特化為硫酸鈣留在礦粉中，導(dǎo)致礦粉中硫的去除率下降，A錯誤;

B.用NaOH溶液吸收過量SO2生成亞硫酸氫鈉：OH+SCh=HSO：,B錯誤；C.濾液中通入足量CO2,偏

鋁酸鈉和二氧化碳生成氫氧化鋁沉淀，不是AI2O3,C錯誤；D.無氧條件下進行“焙燒n”，F(xiàn)eS2和Fe?03

焙燒

生成四氧化三鐵，反應(yīng)為FeS2+16Fe2O3^2SO2+UFe3O4,理論上消耗的n(FeS2)：n(Fe2O3)=l:16；D正確：

故選D.

鞏固練習(xí)

一、單選題

I.下列關(guān)于鐵及其化合物的性質(zhì)與用途，不具有對應(yīng)關(guān)系的是()

A.Fe具有還原性，可用作食品抗氧化劑

B.FeQ,屬于堿性氧化物，可用仕粉刷堵壁的紅色涂料

C.Fe，。,具有磁性，可用作激光打印機墨粉的添加劑

D.Fc(OH)|膠體具有吸附性，可用作自來水廠的凈水劑

【答案】B

【解析】A.Fe具有還原性，能消耗氧氣，可用作食品抗氧化劑，A不符合題意；B.Fe2O3固體為紅棕色，

可用作粉刷墻的紅色涂料，其為堿性氧化物與作紅色涂料無關(guān)，B符合題意；C.Fe3O4具有磁性，可用作

激光打印機墨粉的添加劑，使墨粉具有磁性，C不符合題意；D.Fe（OH）3膠體具有吸附性，可吸附水中的

懸浮雜質(zhì)，可用作自來水廠的凈水劑，D不符合題意；故選B,

2.下列由廢鐵屑制取無水Fe2（SO4）3的實驗原理與裝置不能達到實驗?zāi)康牡氖牵ǎ?/p>

A.用裝置甲除去廢鐵屑表面的油污B.用裝置乙溶解廢鐵屑制Fe2（SCU）3

C.用裝置丙過濾得到FeMSOS溶液D.用裝置「蒸干溶液獲得Fe2（SCU）3

【答案】B

【解析】A.碳酸鈉溶液水解顯堿性，堿性溶液中加熱可促進油污的水解，圖中裝置可除去廢鐵屑表面的油

污，故A正確；B.鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵，不能得到Fe2（S€）4）3,故B錯誤；C.過漉可分離不溶性雜

質(zhì)與溶液，圖中過漉可分離出FeMSOS溶液，故C正確；D.硫酸沸點高，難揮發(fā)，蒸干Fe2（SO4）3溶液獲

得FeMSOS，故D正確；答案選B。

3.下列“實驗結(jié)論或解釋”與“實驗操作及現(xiàn)象”相符的一組是（）

選項實驗操作及現(xiàn)象實驗結(jié)論或解釋

A向某溶液中加入KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色該溶液中含有Fe"

B向某溶液中加入BaC%溶液，有白色沉淀生成該溶液中一定含有so：

C向Na2s溶液中通入SO?,有黃色沉淀生成S°2具有還原性

D將集有N'的試管倒置于水中，試管內(nèi)液面迅速上升NH3與水發(fā)生了反應(yīng)

【答案】A

【解析】A.鐵離子和KSCN溶液反應(yīng)生成Fe（SCN）3而使溶液呈紅色，根據(jù)實驗現(xiàn)象知，溶液中含有Fe",

故A正確；B.生成的白色沉淀可能是BaCCh、BaSCU、AgCl等，所以原溶液中不一定含有SO：,故B錯

誤；C.向Na2s溶液中通入SO「有黃色沉淀生成即S單質(zhì)，SO2Ts中硫元素化合價降低，說明S0?具有

氧化性，故C錯誤；D.氨氣極易溶于水，將集有NHR的試管倒置于水中，試管內(nèi)液面迅速上升，是由于

氨氣溶于水造成壓強差，不能說明NHJ與水發(fā)生了反應(yīng)，故D錯誤；故選：A.

4.下列實驗過程中，始終無明顯現(xiàn)象的是（）

A.C12通入FeCb溶液中B.SO?通入BaCh溶液中

C.NH3通入A1C13溶液中D.硫酸銅固體加入飽和硫酸銅溶液中

【答案】B

2+3+

【解析】A.Ch+2Fe=2Fe+2Cl-,Fe?+被氧化成Fe",溶液顏色由淺綠色變?yōu)辄S色，故A錯誤;B.S02

通入BaCb溶液中，因為鹽酸酸性比亞硫酸強，所以不反應(yīng)，則沒有明顯現(xiàn)象，故B正確；C.氨氣與氯化

鋁溶液反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和氯化錢，現(xiàn)象為產(chǎn)生白色沉淀，故C錯誤；D.硫酸銅固體加入飽和硫酸銅

溶液中，硫酸銅過飽和，析出藍色晶體，故D錯誤；故選：B。

5.虎年春晚，一段舞蹈詩劇《只此青綠》驚艷了觀眾。舞者生動的還原了北宋名畫《千里江山圖》，《千

里江山圖》歷經(jīng)千年，依舊色彩艷麗，璀璨奪目。下列有關(guān)《千里江山圖》所用的顏料說法正確的是（）

A.石綠（孔雀石），主要成份為堿式碳酸銅

B.赭石是氧化物類剛玉族赤鐵礦，也是“車中幸有司南柄，試與迷途指大方”中“司南柄''的主要成分

C.《千里江山圖》歷經(jīng)千年依然色彩艷麗，璀璨奪目，是由于所用顏料化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，耐酸耐堿

D.顏料中所用的朱砂是堿性氧化物

【答案】A

【解析】A.石綠主要成分為堿式碳酸銅，A正確；B.赤鐵礦主要成分為Fe&n司南柄的主要成分為FeQ4,

B錯誤；C.《千里江山圖》所用原料石綠能與酸反應(yīng)，C錯誤：D.朱砂主要成分為硫化汞，是硫化物，

D錯誤；故選A。

6.一定量的某磁黃鐵礦（主要成分FexS,S為-2價）與100mL鹽酸恰好完全反應(yīng)（雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)），生成

O.hnol硫單質(zhì)、0.4molFeCb和一定量H2s氣