铁和铁化合物.docx

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1、铁和铁的化合物1*复习重点.1.铁单质的化学性质2.铁的重要化合物的氧化还原性；3.Fe(n)Fe(In)的相互转化是高考的热点。2.难点聚焦一、铁的结构和性质1.铁是26号元素，位于第四周期第ViIl族，属于过渡元素。原子结构示意图：2.铁在金属的分类中属于黑色金属，重金属，常见金属纯净的铁是光亮的银白色金属，密度为7.86g/cm熔沸点高，有较好的导电、传热性，能被磁铁吸引，也能被磁化。还原铁粉为黑色粉末。3.铁是较活泼的金属元素，在金属活动性顺序表中排在氢的前面。跟非金属反应：点燃点燃3Fe+20?=Fea2Fe+3CL=2FeCLFe+S=FeSFeL=Fel三跟水反应；3Fe+4HQ

2、=FeG+4Hzt跟酸作用：Fe+2H=Fe%H21(遇冷浓硝酸、浓硫酸钝化:与氧化性酸反应不产生,且氧化性酸过量时生成Fe)与部分盐溶液反应：Fe+Cu2=Fe2*+CuFe+2Fe=3Fe3.生铁与钢的比较铁的合金生铁钢含碳量2%T3%0.03%-2%其它杂质含硅、锌、硫、磷较名含硅、锌少量，硫和磷几乎没有机械性能硬而脆、无韧性硬而韧、有弹性机械加工可铸不可锻可铸、可锻、可压延4.炼铁和炼钢的比较炼铁炼钢原料铁矿石、焦炭、石灰石、空气生铁、空气(或纯氧、氧化铁)、生石灰、脱氧剂化学原理在高温下用还原剂从铁矿石里还原出来在高温下用氧化剂把生铁里过多的敏和其它氧化为气体或炉清除去主要反应还原剂

3、的生成C+0r=COEc+c高温2co铁的还原Fe2O3+3CO吊J温2Fe+3C0z炉渣的生成CaCo3高温CaO+COzCaO+SiO2高温CaSiO3氧化:2Fe+Q高温2FeOFeo氧化铁水里的Si、Mn、C等.如C+FeO高温Fe+CT造渣：生成的硅铸氧化物得快水里的硫、磷跟造渣材料反应形成炉渣排出。脱氧，并调整Mn,Si含量2FOSir11j温2Fe+SiO2主要设备高炉转炉1过渡元素位于周期表中中部从【IBHB族十个纵行，分属于第四周期至第七周期。过渡元素都是金属，又叫过渡金属。过渡金属的密度-般比较大，熔沸点较高，有较高的硬度、较好的延展性和机械加工性能，较好的导电、导热性能和

4、耐腐蚀性能。过渡元素的原子最外层电子数不超过两个，在化学反应中，最外层和次外层都容易失去电子,因此过渡元素有可变化合价。所以当Fe与弱氧化剂反应时，只失去最外层上的2个电子，形成Fe；当Fe与强氧化剂反应时，还能进一步失去次外层上的一个电子，形成Fe:这就是铁在其化合物中通常显+2价或+3价的原I大1。则Fe发生化学反应能得到+2价还是+3价，需看参加反应的氧化剂的强弱，有时还要看反应物的量之间的关系。例如：铁在d中燃烧的，一定要在集气瓶低留有少量的水或-层沙子，防止瓶子被炸裂:Fe与S反应中Fe只能失去其最外层的2个电子而变成+2价，反应开始后撤去酒精灯，反应可以继续进行，说明反应放热：Fe

5、在CL中燃烧时不但能失去最外层的2个电子，而且还可失去次外层的1个电子后成+3价，说明氧化性CbS;在高温时能与C、P、Si等化合2.铁的合金一般地说，含碳量在2%4.3%的铁的合金叫做生铁。生铁里除含碳外，还含有硅、钵以及少量的硫、磷等，它可铸不可燃。根据碳的存在形式可分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种II一般地说，含碳量在0.03%2%的铁的合金叫做钢。钢坚硬有韧性、弹性，可以锻打、压延，也可以铸造。钢的分类方法很多，如果按化学成分分类，钢可以分为碳素钢和合金钢两大类。碳素钢就是普通的钢。合金钢也叫特种钢，是在碳素钢是适当地加入一种或几种，如锌、格、锦、宵、铜等合金元素而制成的。合金元

6、素使合金钢具有各种不同的特殊性能。3.炼铁(D反应原理：利用氧化一一还原反应，在高温下，用还原剂(主要是CO)把铁从铁矿石里还原出来。(2)原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气(3)设备:高炉(4)生产过程还原剂的生成C+(点燃CO，CO.+C2C0铁矿石还原成铁Fe2O3+3COA2Fe+3CO2t除脉石、炉渣的形成CaCa高温CaO+CGfSiO2+CaO高温CaSm4.炼钢(D设备：氧气顶吹转炉(2)主要原料：炼钢生铁、生石灰、氧气。(3)反应原理：利用氧化还原反应，在高温F，用氧化剂把生铁中过多的碳和其它杂质氧化为气体或炉渣除去。(4)炼钢时的主要反应：氧化剂的生成，热能的来源2Fe+O?

7、高温2FeO降低碳的含量C+FeO高温CO+Fe除去S、P等杂质加硅铁、锦铁、铝除剩余Feo脱氧2FeO+Si高温2Fe+SiO2二、铁的融化物和氢级化物1.铁的氧化物的比较铁的氧化物FcOFeoOaFc3Oi俗称铁红磁性氧化铁色、态黑色粉末黑色晶体红棕色粉末铁的价态+2+3+2、+3水溶性难溶于水稳定性不稳定性6FeO+Oz=2F34稳定稳定与酸的反应FeO+2l=Fe+H2OFeQ3+6H=2Fc3H20Fej0.1+8H,=2Fest+F/+4Hm与CO的反应FexOy+yCO=xFe+yCO2制取高温熔融,过量的铁与氧气反应2Fe+(二2FeOFe(OH)3的分解2Fe(OH)S=Fe

8、2O3+3H20铁在氧气中燃烧3Fe+2(h=Fe3。2.铁的氢氧化物的比较Fe(OH)2Fe(OH)3物理性质白色，雄溶于水的固体红褐色，难溶于水的固体化学性质(1)与非氧化性强酸反应Fe(OH)z+2H=Fe+2HQ(2)与氧化性酸反应3Fe(OH)2+10HN0j=3Fe(NOi)3+NOt+8H20(3)空气中放置被氧化4Fe(OH)2+20+04=4Fe(OH)3(1)与酸反应Fe(OH)3+3H=Fe+3HQ(2)受热分解2Fe(OH)3=FeO+3H2O制备煮沸蒸馀水,赶走溶解的氧气煮沸NaOH溶液，赶走溶解的氧气配制FeSO,溶液，加少量的还原铁粉用长滴管将NaOH溶液送入Fe

9、SOl溶液液面以下Fe+20E=Fe(OH)21将NaOH溶液滴入Fe2(SO)3溶液中Fe+30H=Fe(OH)3I1.Feq是复杂的化合物，经研究证明，在Feq晶体中有1/3的Fe是+2价，有2/3的Fe是+3价，可看成FeOFez(h,实际应写成Fe(FeoJ2,即铁酸亚铁盐，不是一般的氧化物。2.Fe(OH)：和Fe(OH)3从溶液中析出的现象不同，前者是白色絮状沉淀，后者是红褐色沉淀。而Fe(OH)极不稳定，易被氧化成Fe(OH)3,反应现象是：白色一灰绿色一红褐色。若要观察到白色的Fe(OH)2沉淀，需要创造以下条件：(1)排除亚铁盐溶液里的Fe离子，以免Fe离子直接与OH结合生成

10、Fe(OH)3。(2)尽量排除溶液中溶解的氧气(绝对排除是办不到的)，以减慢生成的Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3的速度。反应要用新制备的亚铁盐溶液，并放入少量的铁以防止Fe离子产生。亚铁盐溶液与碱溶液在混合前分别加热以排除溶有的空气，然后，把碱溶液沿着试管壁加入盛亚铁盐溶液的试管中，或把滴管尖嘴直接插入液面下再加入碱溶液，可观察到白色絮状沉淀。三、Fe、Fb和F/之间相互转化及检疑从Fe、Fe和Fe的结构可知:Fe只有还原性，Fe通常只有氧化性，Fe”既具有氧化性又具有还原性。上述微粒通过跟-定的氧化剂或还原剂发生氧化还原反应，才能实现不同价态的铁相互转化，如下图(常称为铁三角)：(溶液

11、为绿色(溶液为棕黄色)1.学习铁及其化合物的性质要注意：(1)抓价态:从铁元素三种价态的相互转化(铁三角关系)去认识铁及其化合物间的氧化一还原反应规律.(2)想属类：如铁是-种比较活泼的过渡金属，氧化亚铁、氧化铁为碱性氧化物，氢氧化亚铁、氢氧化铁为不溶性弱碱，氯化铁为强酸弱碱盐，由此去分析理解它们各自所具有的性质.2.铁元素的原子在化学反应中，当遇弱氧化剂(如S、H*、CM+、L等)时，铁只能失去最外层的两个电子，而生成+2价铁的化合物，当遇到强氧化剂(如CL、Br2、HNo3等)时，铁原子可以再失去次外层上的一个电子而生成+3价铁的化合物.3.具体反应有：(1)Fefe2Fe%C12=2Fe

12、%2Cl(在亚铁盐溶液中通入氯气，溶液由浅绿色变为棕黄色)。4Fe2+02+4H=4Fe+2HQ(亚铁盐溶液在空气中容易变质，如绿矶露置于空气中则是：12FeS0.+302=4Fe3(SO1):l+2FeG)3Fe*+NO+4H=3Fe+2H2O+NOt5Fe+Mn(V+8H=5Fe+4H20+Mn*如在FeCh溶液中滴加酸性KMnOl溶液，溶液由浅绿色变棕黄色，在酸性KMno,溶液滴加FeCl2溶液，溶液由紫红变棕黄。2Fe*+H2+2H=2Fe+2H2O(2)F/Fe2Fe+S=2Fe+S,如在FeCL溶液中滴加适量的NaS溶液,溶液变浑浊，灌去沉淀则滤液为浅绿色；如加入过量的Naf溶液，

13、则又有黑色沉淀生成(FeS),向Feg溶液中通入H2S气体的离子方程式为：2FeZ+H6=2Fe3+2H+SI。(2)2Fe3,+S012+2H20=2Fe2,+S0+2l,2Fe+Fe=3Fe=在FeSO,溶液中往往要加铁的原因是可以防止Fe?被氧化为Fe.2Fe+Cu=2Fe=Cu二电路板的制作是利用FeCh溶液与裸露的铜反应。2F+2=2F/+b4.F和F-的检验(1)Fe的检验:方法一：滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加新制氯水，溶液立即变红色。方法二：滴加NaOH溶液,生成白色絮状沉淀，该沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。(2)Fe的检验:方法一:滴加KSCN溶液或XHSCN溶液

14、，溶液立即变为血红色。方法二:滴加NaOH溶液，出现红褐色沉淀。1.Fe和Fe的相互转化F有还原性，高悟酸钾、重辂酸钾、过氧化氢等氧化剂能把它氧化成Fe:MnO,+5Fe+8H=Mn+5Fe+4HzOCr2O,+6Fe2*+14H=2Cr3*+6Ee3,+70Hq+2Fe+2H=2F+2H2在酸性溶液中，空气中的氧也能把Fe氧化：4Fe+ftHH=4Fe3+2HiO在碱性溶液中，Fe的还原性更强，它能把NOa和NO2还原成NH能把Cu还原成金属铜.Fe具有氧化性，它能把I氧化成h：2Fe+2I=2Fe+b在无线电工业上，常利用FeCh溶液来刻蚀铜，制造印刷线路，它们反应的化学方程式是：2Fe,

15、+Cu=2Feif+Cu,因此，铜在氯化铁溶液中能作还原剂，而FeCh是氧化剂.Fe在酸性溶液中容易被H2S,SnCk等还原成FeJ2Fe+H2S=2Fe+SI+2H2F+Sb=2Fb+SnFb还能被金属铁还原：2Fe+Fc=3Fc在亚铁盐溶液中加入铁钉可防止Fe?被氧化为Fe.2.Fe和Fe的颜色Fe在水溶液中通常以水合离子Fe(HQ)(J-形式存在，呈淡绿色，并存在下列平衡：Fe(H2O)62+IL0Fe(H2O)8OH*+0,这个平衡的pK=9.5,水解的程度很小，溶液近于中性Fe在酸性溶液中，通常以淡紫色的Fe(HQ)S形式存在.三氯化铁以及其他+3价铁盐溶于水后都发生显著的水解，实质

16、是+3价水合铁离子的水解.只有在Pll=O左右时，才有LFe(H2O)J存在(但由于有阴离子的存在，会生成其他的络离子，U响淡紫色的观察)当PH为23时，水解趋势很明显.它们的水解平衡如下：Fe(HQ)6+HzO-Fe(H2O)5(OH)2MhOK=Io=Fe(IW)s(OII)z,+ll20Fe(HZo),(0H)/+HQK=IOlze生成的碱式离子呈黄色，它可聚合成二聚体：2Fe(H三O)=Fe2(H3O)8(OII)24+2H,0K=IO二聚体是借OF为桥把2个Fe3+连结起来形成的多核络离子.溶液的PH越高，水解聚合的倾向越大，最后逐渐形成胶体，析出红综色水合氧化铁沉淀。3.例题精讲例

17、L把铜粉和过量的铁粉加入到热的浓硝酸中，充分反应后，溶液中大量存在的金属阳离子是()A.只有Fe?B.只有FeC.有Fe和Cu2D.有Fe和Cu2思路与解析：浓硝酸具有强氧化性，热的浓硝酸可将Fe和CU分别氧化成Fe和Cu?,过量的铁又与Fe?和Cu反应生成Fe和Cu,所以充分后，溶液中大量存在的金属阳离子为Fe,故选例2.将6g纯铁粉加入20OmLFeZ(SoJl和CuSO,的混合溶液中充分反应后得到20OnIlO5molL的FeSO,溶液和5.2g固体,求：(1)反应后生成铜多少克？(2)加入铁粉前FeMSO人物质的量浓度。思路：在FeMSON和CUS0,的混合溶液中投入铁粉后，Fe和CY

18、均可与铁发生反应，但由于氧化性FeCu:所以Fe应首先还原Fe,即首先发生反应:Fe+2Fe=3Fe,但不可以只发生此反应，原因有二：第一是若只发生此反应则说明铁粉较少，己完全反应无剩余，则不可能有5.2g不溶物：第二，若只发生此反应可依此反应计算出生成的FeSo为(6g56g/mol)X3=0.32mol0.Ircol.通过以上分析，可以看出，Fe在把全部的Fe还原后，不发生了还原Cu?的反应，此时的Fe是否有剩余呢？也就是余5.2g固体中肯定有Cu,是否含Fe呢？这就是此题的关键所在，需通过计算推导确定。解析：发生反应的化学方程式为：Fe+Fe?(SO)s=3FeS0Fe+CuSO=Cu+

19、FeSO两个反应共生成FeSOt为：0.2L0.5molL=0.Imol观察两个反应不难发现，若生成同样的FeSO,式消耗的铁更多。假设0.ImolFeSO,全部为式产生，则此时消耗的铁将达最大量为a.Fe*zFeSoqIniolImola0.Imola=0.Imol.即铁为5.6g,则5.2g固体中含CU也含剩余的Fe,设原溶液的FeZ(SOJ、和CUS0,的物质的量分别为X和yFe+Fe?(SO)3=3FeSolFe+CuSO=Cu+FeSOXX3xyyyy由题意得3x+y=0.Imolfig-56gmolX(x+y)+64gmolXy=5.2g解得：x=0.02moly=0.04mol则

20、生成铜：0.04molX64gmol=2.56g原FeZ(SojS和物质的量浓度为0.02mol0.2L=0.lmolL例3.mg铁粉与一定量的HNO3在一定条件下充分反应,将生成的气体与标准状况nL氧气混合,恰好能被水完全吸收,m和n的关系是什么？思路此题看起来,涉及的化学反应相当复杂，因INOa的浓度和用量不同，生成Fe(NO3还是Fe(NO3不能确定,INOs的还原产物是NO还是Na也不能确定。所以消耗的氧气也无从下手求出*但是从始态和终态来看,INai的还原产物与氧气混合后，最终还是生成IlMk这样消耗的氧气相当于把mg铁粉氧化成+2价或+3价化合物,用极端思考法很容易求出。解析：假设

21、HNO3为稀的,铁与HNO,反应后的价态是+2,则有：3Fe+8HNa=3Fe(NO3)2+2NOf+4HQ(1)4N0+3O3+2H=4HN0s(2)(1)X2+(2)得：2Fe+O2+4HNO尸2Fe(NO5)2+2H20可改写为：2Fe+O2+4HN0a=2FeO+4HN(L即：2Fe+O2=2FeO同理可得：4Fe+302=2Feq1问题便得以解决即：当铁被氧化为+2价时，由电子得失守衡得：m/562=n22.44n=0.2m当铁被氧化为=+3价时，由电子得失守衡得：m/563=n22.44n=0.3m则m与n的关系是：0.2mn0.3m小结此题在解题过程中，巧妙得使用了始态和终态，使

22、复杂的问题简单化。氧化还原反应中，电子得失守衡的使用，避免了繁琐的计算，在应试中赢得了时间，思维训练方面堪称是一道好题。例4.由FeO、FeO和Feo组成的混合物，测得其中铁元素与氧元素的质量比为21：8,则这种混合物中FeO、FeQa和Fe：Q的物质的量之比是()。A,I：2：1B,2：1：1C,1：1：1D.1：1：3思路：可用平均组成法来求解：解析在混合物中Fe原子和氧原子物质的量之比为(21/56)：(8/16)=3：4,则混合物的平均组成为Fea0在三种组合中FeQ,则不必多考虑，应注意FeO和FeO混合后也应符合Fe力“所以在混合物中它们的物质的量之比必需是1：1.故答案应选C、D

23、。例5.某铁的氧化物”样品，用5molL的盐酸140ml.恰好完全溶解，所得溶液还能吸收标准状况下0.56L氯气，使其中Fez,全部转化为Fe。该样品可能的化学式是A.Fe2O3B.Fe：QC.FetO5D.FesO7思路:利用正、负电荷相等列方程可快速解题。解析设铁的氧化物中含0为Xmo1,则其化学式为FeQ,由02个数守恒有：2yH+FeQr=y0+xFe,2ymolymol0.7molamol2y：y=0*7：aa=0*35(mol)设FeXoy中含Febmol,则：2FeCl2=Fe*+2C2mol22.4Lbmol0.56L2：b=22.4：0.56b=0.05(mol)设样品Fea

24、中含F/为emo,则由电荷守恒可得：(20.05mol)3cmol=20.35mol解之得c=0.2mol故样品FeQT中：x：y=(0.050.02)：0.35=5：7即样品氧化铁”化学式为：FeO。例6：试样X由氧化亚铁和氧化铜组成取质量相等的两份试样，按下图所示进行实验过量劫取1试样溶液a其强酸性溶液(不含CJ+),试样乌-一气体和不溶物(1)请写出步骤中所发生的全部反应的离子方程式.(2)若全部的溶液y和全部的粉末Z充分反应后，生成的不溶物的质量是m,则每份试样X中氧化铜的质量为(用m表示).思路，本题第一问比较简单.发生的反应为：FeCu2=Fe2+Cu,Fe+2H=Fez+t第二问

25、是考查思维的严密性和敏捷性.由题意，反应后溶液中不含Cu，所以两份试样中的铜元素全部转化为单质铜，而溶液是强酸性，则固体物中无Fe,所以m为铜的质量.故一份试样中氧1化铜的质量为2Xu=上Lm=2m.fl2648解析;(l)Fe+Cu*=Fe+CuFe+2H=Fe+1-m8例7.在下列所指的各溶液中，分别滴加NH1SCN溶液后，溶液不呈血红色的是A.加入足量镁粉的Fe?(S0储溶液B.加入过量铁粉的稀硝酸溶液C.铁丝在足量的氯气中燃烧后，所得产物的溶液D.长期暴露在空气中的绿矶溶液思路：实验室鉴定Fe的方法是利用KSCN溶液，它们相遇会呈血红色，若利用NH1SCN溶液，实质是一样的：Fe+SC

26、N=Fe(SCN)i*Fe可以结合1-6个SCN,产物皆为血红色。A.足量的镁粉可以使Fe转化为Fe或Fe,因为反应后不再有Fe,所以加入SCN后，不会出现血红色。B.过量的铁与稀硝酸进行如下反应：Fe+4HNfti=Fe(NOJ3+N0t+H2O2Fe+Fe=3Fe因为反应后无Fe,所以加入SCN后，也不会出现血红色.CFe在Cb中燃烧的产物是FeCh,它的水溶液中存在着大量的Fe,所以加入SCN后，会出现血红色。D.FeSO,溶液中的FP因暴露在空气中会被空气中的氧气氧化成Fe：4FeS0t+02+2H2S0l=2Fe2(SO1)计2压0所以加入SCN后，会出现血红色解析:选A、Bo例8.

27、将8gFe4投入150mL某浓度的稀硫酸中，再投入7g铁粉收集到1.68I.H2(标准状况)，同时，Fe和Feq均无剩余，为了中和过量的硫酸，旦使溶液中铁元素完全沉淀，共消耗4mol/L的NaOH溶液15OmL。则原硫酸的物质的量浓度为A.1.5molLB.0.5molLC.2molLD.1.2molL思路：粗看题目，这是一利用关系式进行多步计算的题目，操作起来相当繁琐，但如能仔细阅读题目，挖掘出隐蔽条件，不难发现，反应后只有Na2SCh存在于溶液中，且反应过程中SOj并无损耗，根据Na守恒，非常易求得SOJ即原硫酸的物质的量浓度为：2mol/L,故选C。例9.金属铜能被FeClS的浓溶液腐蚀

28、，其化学反应是：Cu+2FeCh=2FeCL+CuClz。现将有铜的印刷线路板浸入120mLFeCh的浓溶液中，有9.6gCu被腐蚀掉。取出印刷线路板，向溶液中加入&4g铁粉，经充分反应，溶液中还存在4.8g不溶物。则：(1)溶液中存在那些离子？(2)离子的浓度各是多少？(设溶液体积不变)思路：存在的不溶物有两种可能:一可能是铁、铜混合物，二可能只是铁。若为铁、铜混合物，则溶液中的Cd必然全部析出，即不溶物的质量大于9.6g,显然错误，故不溶物为Cu。解析：(D溶液中存在的离子为:FeCu2Cl。(2)溶液中n(Cu2)=(9.6g-4.8g)64gmol=0.075molCu的物质的量浓度为

29、：0.075mol0.12L=0.625molL设被还原的Fe的物质的量为x：根据Fe”得电子数与Fe、CU失电子数相等，列式为：XX1=(8.4g56gmol)X2+0.075mol2=0.45mol溶液中n(Fe)=8.4g56gmol+0.45三ol=0.6molF/的物质的量浓度为：0.6mol1.2L=5molLCl的物质的量浓度为：0.625molL2+5molL2=ll.25molLo例10：氯化铜(CUCh2也0)中含FeCk杂质.为制得纯净氯化铜晶体，首先将其制成水溶液，然后按下面所示操作步骤进行提纯.GCr加入加入物质沉淀2舟*氧代剂;W*二溶液III蒸发结晶CuCL2HQ

30、(纯)(1)加入氧化剂X的目的是(2)下列氧化剂中最适合本实验的是A.H3O2B.KMnO1C.NaClOD.K2Cr2O7(3)物质Y和沉淀Z的化学式分别是和(己知完全成氢氧化物所需所值:Fe为己7,Cu为己4,Fea为己6.)思路：本题是对一个实验问题进行理论分析.解答本题的关键是理解题中提供的一条中学未曾接触的信息的含意.由于F/沉淀为Fe(OlI)2的PH值与Cir沉淀为CU(OH)2的PH较大，而与Fe沉淀为Fe(OH)3的PH相差较大，所以可以通过先将Fb氧化为Fe,再调节溶液的PH使铁以Fe(OH)3沉淀形式而被除去.为了使加入的氧化剂不带入新的杂质，显然用FfeO2最好.出于同

31、样的考虑，加入y调节溶液PH值时，应选用能与H反应，而溶解度较小的物质如CuO为好,CuO梢多不会带入新杂质也不会使Pll值升高太多而使Cu沉淀.解析：(1)使溶液A中的Fe氧化成Fe;(2)A(3)Y：CUO或CU(OH)?Z：Fe(OH)3例11：向含有0.8mol的稀硝酸溶液中慢慢加入22.4g的铁粉.假设反应分为两个阶段.第一阶段为：Fe+HNOFe(Na)a+NOf+11=0(1)写出这两个阶段反应的离子方程式.(2)求这两个阶段反应中，加入铁粉的物质的量和溶液中铁元素存在的形式.(3)在图中画出溶液中FeNO；离子的物质的量随加入铁粉的物质的量变化的关系图像(纵坐标是溶液中离子的物

32、质的量)分析：铁与稀硝酸反应规律Fe+4HN0,:Fe(NO3)a+N0f+2丛03Fe+8HNO=3Fe(NOJz+2Not+4HQH(Fe)1当时，按反应进行;(HNQ)4n(Fe)3当一小门？三时,按反应进行.MHNOJ8in(Fe)3当上.这士时,则两反应都发生，且Fe、HNQi均反应完全.4*HNQ)8(2)上述反应可以认为先发生反应，若Fe有剩余则发生2Fe(NO：,)-Fe3Fe(N012.答案为：(I)Fe+4H+NO；=Fe+N0f+202Fe+Fe=3Fe(2)加入Fe粉为00.2mol时，存在形式为Fe.加入铁粉为0.2-0.3mol时，存在形式为Fe和Fe加Fe粉为n(

33、Fe)20.3mol时,存在形式为Fe.(3)如下图.4.实战演练一、选择题1.(22年全国高考题)铁屑溶于过量的稀硫酸，过滤后向滤液中加入适量硝酸，再加入过量的氨水，有红褐色沉淀生成。过灌，加热沉淀物至质量不再发生变化，得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渔分别为A.Fe(OH)Fe2O3B.Fe(OH)2;FeoC-Fe(OH)2,Fe(OH)JiFe3O4D.Fe2O3;Fe(OH)32.要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe进行如下实验操作时最佳顺序为加入足量氯水加入足量KMnO4溶液加入少量NH/CN溶液A.B.C.D-ClXlXD3.在氯化铁、氯化铜和盐酸混合液中加入铁粉，待反应结束，

34、所剩余的固体游出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是A.Cu2+B.Fe3+C.Fe2+D.H4.在FeCb,CuChFeCk的混合溶液中，Fe3+,C+和FeA的物质的量之比为3：2：1,现加入适量铁粉，使溶液中三种离子物质的量浓度之比变化为1：2：4,则参加反应的铁粉与原溶液FQ+的物质的量之比为A.2：1B.I：2C.l：3D.1：45.在浓度均为3molLI的盐酸和硫酸各1mL中，分别加入等质量的铁粉，反应完毕后生成气体的质量比为3:4,则加入铁粉的质量为A.5.6gB8.4gC.112gD.1.8g6.把g铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量NaoH溶液。过滤出沉淀，经洗

35、涤、干燥、灼烧，得到的红色粉末的质量仍为。g,则原合金中铁的质量分数为A.70%B.52.4%C.47.6%D.30%7.制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液，发生的反应为2FeCb+Cu=2FeCk+CuCl2o向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是A.烧杯中有铜无铁B.烧杯中有铁无铜C烧杯中铁、铜都有D.烧杯中铁、铜都无8.某溶液中含有大量的Fe2Fe3+、Mg2+和NH:,其H+)=IormolL1,在该溶液中可以大量存在的阴离子是ASO:B.NOJC.SCND.CO59.某强酸性溶液中可能存在NO二、CF,、F/+中的种或几种。向该溶液中加入漠

36、水，单质溟被还原，由此推断溶液中A.不含NO也不含FeME.含有NoC厂、ClC.含，但不能确定是否含CfD.含有Fe310.用足量的稀硫酸溶解FeS和Fe（OH）3的混合物28.3g,最终得到沉淀1.6g,则原混合物中FeS的质量可能是A.4.4gB.7.8gC.13.5gD.17.6g二、非选择题（共50分）11.（6分）在烧制砖瓦时，用粘土做成的坯经过烘烧后，铁的化合物转化成而制得红色砖瓦。若烘烧后期从窑顶向下慢慢浇水，窑内会产生大量的气体，它们把该红色物质还原成的黑色化合物是,同时还有未烧的碳颗粒，而制得了青色砖瓦。12.（6分）有关物质间有下图所示的转化关系。其中：A的浓溶液与单质B

37、在加热时才发生反应:A的稀溶液与足量B发生反应据此填写下列空白：（1）反应的现象是。（2）写出反应的离子方程式。（3）根据题示信息判断，A的浓溶液和单质B加热时能否产生G,说明理由（写出化学方程式回答）:。13.（6分）室温下，单质A,B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体，在合适反应条件下，它们可以按下图进行反应。又知E溶液是无色的，请回答：BC一叵I反应流程（I）A是,B是,C是.（请填化学式）（2）反应的化学方程式为：。（3）反应的化学方程式为：.（4）反应的化学方程式为：。14.（10分）A,B、C、D、E分别是铁的单质或铁的化合物。其相互反应关系如下图所示:根据上图所示变化，要求回答

38、:（1）推断A、B、C,D、E各是什么物质A,BC、D、E（2）写出各步反应的化学方程式:G15.（10分）将一生锈的铁片置于稀HNo3中充分反应后，共收集到11.2L（标准状况）NO气体，溶液中还剩余5g固体残渣，在过滤后的淀液中通入35.5g氯气，恰好使溶液中的Fe2全部氧化。求原带锈铁片的质量和铁锈的质量分数（铁锈成分以FezCh计）。16.（12分）（2001年全国高考卷）已知FeAh在高炉中有下列反应：Fe2O3+CO2FeO+CO2反应形成的固体混合物（含FezOj和Feo）中，元素铁和氧的质量比用，（Fe）:m（O）表（1）上述固体混合物中，？（Fe）:w（O）不可能是（选填a、

39、b、C多选扣1分).a.21 : 9b.21 ； 7.5c.21 ： 6(2)若m(Fe):m(O)=21:8,计算Fe2O3被Co还原的百分率。(3)设Fe2O3被Co还原的百分率为A%,则A%和混合物中m(Fe)：m(0)的关系式为用含m(Fe)、m(0)的代数式表示A%=.请在下图中画出A%和m(Fe)：m(O)关系的图形。SO6040200ZT101L2121212121加入*0)(4)如果FezCh和CC)的反应分两步进行：3Fe2Ch+CO2Fe3Ch+CO2FeiCh+CO3FeO+CCh试分析反应形成的固体混合物可能的组成及相应的机(Fe)：m(O)令机(Fe):m(O)=21

40、：，写出的取值范围。将结果填入下表。混合物组成(用化学式表示)a的取值范围附参考答案答案：A2.B3.C4.解析：根据2Fe+Fe=3Fe2+知，消耗1molFe生成3molFe,还消耗2molFe。答案:C5.C6.A7.B8.A9.C10.AD二、ILFe2O3CO11H2Fe3O4FeO12.(1)白色沉淀灰绿色红褐色沉淀(2)3Fe+2NO；+8H=3Fe2+2NOt+4H2O(3)由反应2HNO3+NO=3NO2+H2O知，在浓HNO3中不可能生成NO13.FeChH2点燃(2)2Fe+3Ch=2FeCl3(3)2HCI+Fe=FeCh+H2t(4)2FeC2+CJ2-=-2FcCl,114.(I)FeFeCl3FeCl2Fe(OH)3Fe2O3(2)略15.65g20.5%16.(1)ac设FsOm原有打OmoL还原百分率为4%,则有m(Fe)_nx2x56_21m(0)n0X(1-A%)X3乂16+n0XA%又2168%=-之33.3%3(3)3-7_(Fe)m(0)(4)Fe2O3Fe3O489FFO4、FeO6V8Fe2O3F-d、FeO6V9