铁及其化合物高考考点解析

开卷速查 规范特训

课时作业 实效精练 开卷速查(八) 铁及其化合物

一、选择题：本大题共10小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1．用毛笔蘸取少量30% FeCl3溶液在铜片上写一个“Cu”字，放置片刻，用少量水将铜片上的溶液冲到小烧杯中，下列说法正确的是( )

A．烧杯中的溶液呈黄色 B．铜片无任何变化 C．铜片上有凹陷的“Cu”字

D．发生了反应：Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋Fe2＋

解析：FeCl3与Cu发生反应：2FeCl3＋Cu===CuCl2＋2FeCl2，故烧杯中的溶液为CuCl2和FeCl2，溶液的颜色不是黄色，铜片上有凹陷的“Cu”字，D项离子方程式两边电荷不守恒，应为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。

答案：C

2．下列有关钢材在空气中生锈的说法正确的是( ) A．红色铁锈的主要成分是Fe(OH)3

B．钢材在空气中的反应只有氧化、还原及化合反应

C．钢材在空气中的腐蚀主要为电化学腐蚀，其负极的反应为：Fe－3e－===Fe3＋

D．太阳、风雨、湿度对钢材的腐蚀有较大影响

解析：红色铁锈的主要成分是Fe2O3；钢材在空气中的反应除氧化、还原、化合反应外，还有Fe(OH)3的分解反应；钢铁在空气中电化学腐蚀的负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋。

答案：D

1

高考进行时 一轮总复习 新课标通用版 化学 3．[2014·孝感模拟]在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出，下列说法中正确的是( )

A．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋

B．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，可能含Cu2＋和Fe3＋

C．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe3＋和Fe2

＋

，一定不含Cu2＋

D．若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，

一定不含Cu2＋和Fe3＋

解析：若滤出的固体为Cu，则溶液中一定含有Fe2＋，可能含有Cu2＋，但一定不含Fe3＋，原因是Fe3＋与Cu不共存，能发生氧化还原反应。选项A、B、C均错误；若滤出的固体为Fe和Cu，则溶液中一定含有Fe2＋，一定不含Cu2＋和Fe3＋，原因是Fe能与Cu2＋、Fe3＋发生氧化还原反应。

答案：D

4．某溶液中含有Cu2＋、Mg2＋、Fe2＋、Al3＋等4种离子，若向其中加入过量的NaOH溶液，微热并搅拌，再加过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是( )

A．Cu2＋ C．Fe2＋

B．Mg2＋ D．Al3＋

解析：Fe2＋与OH－作用生成Fe(OH)2，微热搅拌条件下与空气接触，Fe(OH)2会被氧化成Fe(OH)3，再加入过量盐酸，最终会生成Fe3＋。

答案：C

5．铁氧体(Fe3O4)法是处理含铬废水的常用方法，其原理是：用FeSO4

－3＋

把废水中Cr2O2还原为Cr，并通过调节废水的pH，使生成物组成符合7

2

高考进行时 一轮总复习 新课标通用版 化学 类似于铁氧体(Fe3O4或Fe2O3·FeO)的复合氧化物(CrxFe2－xO3·FeO)。处理含

－1 mol Cr2O27H2O。下列结论正确的是7废水至少需要加入a mol FeSO4·

＋3

＋3

＋2

( )

A．x＝1，a＝5 C．x＝2，a＝10

B．x＝0.5，a＝8 D．x＝0.5，a＝10

＋3

＋3

＋2

2

解析：据Cr原子守恒，复合氧化物(CrxFe2－xO3·FeO)的物质的量为x 22

mol，由Fe原子守恒有x×(3－x)＝a，再根据电子守恒得x×(2－x)＝1×6，联立解得x＝0.5，a＝10，故选D。

答案：D

6．[2014·湖北武昌区高三上学期期末学业质量调研]下列有关铁及其化合物的离子方程式一定错误的是( )

A．氢氧化铁与氢碘酸反应：Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O

3＋B．铁与稀反应：Fe＋4H＋＋NO－3===Fe＋NO↑＋2H2O

C．磁性氧化铁与浓盐酸反应：Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O D．溴化亚铁溶液与氯水反应：2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－

解析：氢氧化铁与氢碘酸反应，Fe3＋和I－发生氧化还原反应。 答案：A

7．下列事实不能证明Fe3＋有氧化性的是( ) A．电子工业上用FeCl3溶液腐蚀电路板上的铜 B．FeCl3溶液滴在淀粉KI试纸上，试纸变为蓝色 C．将KSCN溶液加入FeCl3溶液中，溶液变为血红色 D．将H2S气体通入FeCl3溶液中，产生淡黄色沉淀

解析：A项中2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋；B项中2Fe3＋＋2I－===2Fe2

3

高考进行时 一轮总复习 新课标通用版 化学 ＋

＋I2；D项中H2S＋2Fe3＋===S↓＋2Fe2＋＋2H＋，只有C项中Fe3＋在反应中化合价未发生改变，不具有氧化性，选C项。

答案：C

－－2－

8．[2014·福建莆田质检]某溶液含有K＋、Fe3＋、SO4、CO23、I中的

几种。取样，滴加KSCN溶液后显血红色。为确定该溶液的组成，还需检验的离子是( )

A．K＋

－

C．SO24

B．I－

－

D．CO23

解析：滴加KSCN溶液后显血红色，则一定含有Fe3＋，而Fe3＋具有较

－

强氧化性，不能与I－大量共存，Fe3＋与CO23可发生相互促进的水解反应，－＋也不能大量共存，故必含有阴离子SO2，无法判断是否含有K。 4

答案：A

9．[2014·山东济宁模拟]能正确表示下列反应的离子方程式是( ) A．将氧化亚铁溶于稀： FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O B．氢氧化铁溶于过量的氢碘酸： Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O C．将磁性氧化铁溶于盐酸： Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O D．FeCl3溶液与KSCN溶液混合： Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3↓

解析：A项忽视了Fe2＋的还原性，正确的离子方程式应为3FeO＋10H

＋

－3＋3＋＋NO－3===3Fe＋NO↑＋5H2O；B项忽视了Fe与I的氧化还原反应，

正确的离子方程式为2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋I2＋6H2O；D项FeCl3溶液与KSCN溶液反应生成的是红色溶液，而不是沉淀。

4

高考进行时 一轮总复习 新课标通用版 化学 答案：C

10．[2014·抚顺市六校联合体高三上学期期中考试]某稀溶液中含4 mol KNO3和2.5 mol H2SO4，向其中加入1.5 mol Fe粉，充分反应后产生的NO气体在标准状况下的体积为( )

A．36 L C．22.4 L 解析：据离子方程式

3＋Fe ＋ 4H＋ ＋ NO－3===Fe＋NO↑＋2H2O

B．28 L D．11.2 L

1 mol 4 mol 1 mol 1 mol 1．5 mol 5 mol 4 mol

经比较H＋不足，计算NO体积应由H＋的物质的量来计算。 5

V(NO)＝ mol×22.4 L/mol＝28 L。

4答案：B

二、非选择题：本大题共4小题，将答案填在题中横线上。

11．某同学欲在实验室中对Fe3＋与I－的反应进行探究，实现Fe2＋与Fe3

＋

的相互转化。

(1)该同学最初的实验操作和现象如下： 编号 操作 先向2 mL 0.1 mol/L FeCl2溶Ⅰ 液中滴加KSCN溶液，再滴加 新制氯水 先向2 mL 0.1 mol/L FeCl3溶滴加KSCN溶液后，溶液变成Ⅱ 液中滴加KSCN溶液，再滴加红色；滴加KI溶液后，红色0.1 mol/L KI溶液 无明显变化 现象 ①实验Ⅰ的现象为___________________________。

5

高考进行时 一轮总复习 新课标通用版 化学 ②FeCl2溶液与新制氯水反应的离子方程式为________________。 (2)该同学分析了导致实验Ⅱ现象的可能原因，并对实验方案进行了改进。改进后的实验操作和现象如下： 编号 操作 现象

向2 mL 0.1 mol/L KI溶液中滴滴加FeCl3溶液后，溶液变成Ⅲ 加1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液，黄色；滴加KSCN溶液后，溶再滴加KSCN溶液 液变成红色 根据实验Ⅲ，甲同学认为Fe3＋有可能与I－发生氧化还原反应，请结合实验现象用简明的文字说明他得出上述结论的理由______________。

(3)该同学认为需要进一步设计实验证明根据实验Ⅲ中现象得出的结论。请补全下表中的实验方案。 编号 操作 向2 mL 0.1 mol/L KI溶液中滴Ⅳ 加1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液，________________ 预期现象及结论 ________________ ________________ ________________ ________________ (4)上述实验结果表明，Fe3＋有可能与I－发生氧化还原反应。进一步查阅资料知，参加反应的Fe3＋与I－的物质的量相同。该同学结合上述实验结论，分析了实验Ⅲ中加入KSCN后溶液变红的原因，认为Fe3＋与I－反应的离子方程式应写为_______________________________________________。

解析：(1)①Fe2＋遇KSCN溶液后无明显变化，加入新制氯水后，Fe2＋

被氧化为Fe3＋，Fe3＋与KSCN反应生成红色的Fe(SCN)3。②滴入氯水后的反应是2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。

(2)滴加FeCl3溶液后，溶液为成黄色，可能生成了I2。

(3)要进一步证明(2)中的结论，则可加入淀粉溶液或CCl4检验I2的生成。

6

高考进行时 一轮总复习 新课标通用版 化学 (4)Fe3＋与I－发生氧化还原反应后滴加KSCN溶液仍出现红色，则Fe3

＋

与I－的反应可能是可逆反应：2Fe3＋＋2I－

2Fe2＋＋I2。

答案：(1)①滴加KSCN溶液后，溶液无明显变化；再滴加新制氯水后，溶液变成红色 ②2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－

(2)溶液变成黄色，推测生成I2(其他合理答案也可) (3) 编号 操作 预期现象及结论 预期现象：溶液变蓝(或溶液分再滴加淀粉溶液(或CCl4，或铁溶液) 层，下层溶液为紫色；或生成蓝色沉淀) 结论：Fe3＋能与I－发生氧化还原反应，生成I2(或Fe2＋) (4)2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2(必须写可逆符号) Ⅳ 12．已知A为常见的金属单质，根据如图所示的转化关系回答下列问题。

(1)确定A、B、C、D、E、F的化学式： A为________，B为________，C为________， D为________，E为________，F为________。 (2)写出⑧的化学方程式及④、⑤的离子方程式：

____________________________________________________________

7

高考进行时 一轮总复习 新课标通用版 化学 _______________________________________________________________。

解析：由F为红褐色固体判断F为Fe(OH)3，故金属单质A为Fe，黑色晶体B为Fe3O4，Fe3O4与盐酸反应生成FeCl2与FeCl3，由F逆推可知D为FeCl3，则C为FeCl2，E为Fe(OH)2。

答案：(1)Fe Fe3O4 FeCl2 FeCl3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 (2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3， 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－， 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋

13．硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量。实验步骤如下：

请回答下列问题：

(1)证明步骤①滤液中含有Fe2＋的方法是：取样，先滴加KSCN溶液，再滴加________，该过程的现象为___________________________________ ______________________________________________________________。

(2)步骤②加入过量H2O2的目的是______________________________ _______________________________________________________________。

(3)步骤③中反应的离子方程式是________________________________ _______________________________________________________________。

(4)步骤④中一系列处理的操作步骤：过滤、________、灼烧、________、

8

高考进行时 一轮总复习 新课标通用版 化学 称量。

(5)若实验中铁无损耗，则每片补血剂中含铁元素的质量为________ g。 解析：(1)证明步骤①滤液中含有Fe2＋的方法是取样，先滴加KSCN溶液，再滴加氯水(或双氧水、稀等)，若滤液由浅绿色变为红色，则说明滤液中含有Fe2＋。

(2)由于H2O2具有氧化性，加入过量H2O2的目的是将Fe2＋全部氧化为Fe3＋。

(3)步骤③的目的是将Fe3＋全部转化为Fe(OH)3，所以步骤③需加入过量的NaOH溶液或氨水，反应的离子方程式是：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓[或Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH＋4]。

(4)步骤④的目的是将产生的红褐色悬浊液分离，最终得到固体Fe2O3，所以步骤④的操作步骤是过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量。

(5)由于实验中铁无损耗，根据铁元素守恒得，每片补血剂中m(Fe)＝2×56×a()÷10 g＝0.07a g。 2×56＋3×16

答案：(1)氯水(或双氧水、稀等合理氧化剂) 溶液由浅绿色变为红色

(2)将Fe2＋全部氧化为Fe3＋ (3)Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓

[或Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH＋4] (4)洗涤 冷却 (5)0.07a

14．一定量的铁粉在氯气中充分燃烧后，将所得固体完全溶解于稀盐酸，制得溶液A。

(1)铁在氯气中燃烧的化学方程式是_____________________________。 (2)推测A中可能含有的金属阳离子：①只有Fe3＋；②只有Fe2＋；③________。

9

高考进行时 一轮总复习 新课标通用版 化学 甲同学为探究溶液的组成，实验如下：

实验步骤 实验 现象 实验结论及反应 的离子方程式 假设②不成立，假设①或③ 成立；反应的离子方程式是______________________。

取少量溶液A于试管中，加入KSCN溶液 (3)乙同学继续探究溶液A的组成。 查阅资料：16HCl＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 实验过程：另取少量溶液A于试管中，逐滴加入酸性KMnO4溶液，充分振荡，KMnO4紫色褪去，实验结论：________(填字母序号)。

a．可能有Fe2＋ b．可能无Fe2＋ c．一定有Fe2＋

根据你选择的实验结论，简述理由_______________________________ ______________________________________________________________。

解析：(1)Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3。

(2)A中铁元素的价态可能为Fe3＋、Fe2＋或Fe2＋、Fe3＋的混合物，A溶液与KSCN反应，若溶液变红，则说明溶液中含有Fe3＋，假设①、③成立。

(3)A溶液中有剩余的HCl，从信息的反应可知，HCl和Fe2＋均能使酸性KMnO4溶液褪色，故往A溶液中滴加少量KMnO4溶液，溶液褪色，不能判断溶液中是否一定含有Fe2＋。

点燃

答案：(1)2Fe＋3Cl2=====2FeCl3 (2)Fe3＋、Fe2＋均有

溶液 (3)a、b A溶液中有剩余的HCl，从信息的反应可知，HCl和Fe2＋均能使酸性

10

Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3 变红 高考进行时 一轮总复习 新课标通用版 化学 KMnO4溶液褪色，故往A溶液中滴加少量KMnO4溶液，溶液褪色，不能判断溶液中是否一定含有Fe2＋

创新试题 教师备选

教学积累 资源共享

教师用书独具 备 选 理 由

加强“铁三角”及其重要应用的教学

1．在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液处理和资源回收的过程简述如下：

Ⅰ.向废液中投入过量铁屑，充分反应后分离出固体和滤液；

Ⅱ.向滤液中加入一定量石灰水，调节溶液pH，同时鼓入足量的空气。 已知：Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38 回答下列问题：

(1)FeCl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为___________________________ ______________________________________________________________。

(2)过程Ⅰ加入铁屑的主要作用是_____________________________， 分离得到固体的主要成分是______________________，从固体中分离出铜需采用的方法是__________________________；

(3)过程Ⅱ中发生反应的化学方程式为__________________________。 (4)过程Ⅱ中调节溶液的pH为5，金属离子浓度为

________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(列式计算)

解题指南：解答本题时注意操作流程，如下：

11

高考进行时 一轮总复习 新课标通用版 化学

解析：(2)加入的铁先与Fe3＋反应生成Fe2＋，再与Cu2＋反应置换出铜，铁过量，固体为铁与铜的混合物，再分离铜应加入盐酸；(3)过程Ⅱ是亚铁离子生成Fe(OH)2，鼓入空气为的是转化成Fe(OH)3；(4)Ksp＝c(Fe3＋)·c3(OH

－

)，c(OH－)＝Kw/c(H＋)，可求c(Fe3＋)。 答案：(1)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ (2)回收铜 Cu和Fe 加盐酸反应后过滤

(3)FeCl2＋Ca(OH)2===Fe(OH)2↓＋CaCl2,4Fe(OH)2＋O2＋

2H2O===4Fe(OH)3

(4)c(Fe3＋)＝4.0×10－38÷(10－9)3＝4.0×10－11(mol·L－1) 讲评建议：讲解本题应突出以下两点：

1．Fe3＋具有强氧化性，遇还原性物质(如Fe、Cu)均会发生氧化还原反应。

2．引导学生复习回顾沉淀溶解平衡常数表达式的书写方法及简单计算。

备 选 理 由

Fe2＋、Fe3＋的检验

2．[2013·成都模拟]某溶液中可能存在Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋，加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，下列结论正确的是( )

12

高考进行时 一轮总复习 新课标通用版 化学

A．一定有Fe2＋，一定没有Fe3＋、Mg2＋ B．一定有Fe3＋，一定没有Fe2＋、Mg2＋ C．一定有Fe3＋，可能有Fe2＋，一定没有Mg2＋ D．一定有Fe2＋，可能有Mg2＋，一定没有Fe3＋ 解题指南：解答该题要注意以下三点： (1)溶液中产生的Mg(OH)2是白色沉淀；

(2)Fe(OH)2在空气中发生的一系列的颜色变化是其特征性质； (3)溶液中同时产生多种沉淀时，深颜色的沉淀能掩盖白色沉淀。 解析：加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的现象是溶液中含有亚铁离子的特性，若有Fe3＋，则产生氢氧化铁的红褐色沉淀会掩盖Fe(OH)2的白色，所以不可能存在，而Mg(OH)2是白色，有可能存在。

答案：D

教 学 拾 贝

1．运用“铁三角”解答实际问题时要与氧化还原反应的知识联系起来，特别是Fe2＋的还原性和Fe3＋氧化性的探究实验方案设计更是需要考生关注的热点内容。

2．解答与铁有关的问题时，要熟记铁的有关特征性质：①特征：颜色的变化：Fe2＋(浅绿色)，Fe3＋(棕黄色)，Fe3＋与SCN－反应溶液呈红色，在空气中Fe2＋与OH－反应时沉淀颜色的变化等。

13

高考进行时 一轮总复习 新课标通用版 化学 ②特征价态的变化：铁元素常见的价态有＋2和＋3。

14