(通用版)高考化学一轮复习课件第三章金属及其化合物第3节考点3“铁三角”的转化及应用 (含解析)

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根据“铁三角”转化关系图(如下图所示)，完成下列变化的离子方程式，体会Fe2＋与Fe3＋的转化条件。
①向FeCl2溶液中滴加新制氯水：____________________________。②向FeCl3溶液中加入还原铁粉：____________________________。③将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀：____________________________________。④将FeCl3溶液滴入KI－淀粉溶液，溶液变蓝：_________________________。⑤用FeCl3溶液腐蚀废旧线路板上的铜箔：___________________________。⑥将H2O2滴入到酸性FeCl2溶液中：________________________________________。⑦将FeCl2溶液滴入到HNO3溶液中，有无色气体放出：______________________________________________________。
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ 　
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 　
H2S＋2Fe3＋===S↓＋2Fe2＋＋2H＋ 　
2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋ 　
Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋ 　
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O 　
1．判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)向Fe(SCN)3溶液中加入Fe粉无现象发生(　　)(2)过量氯气通入到溴化亚铁溶液中：2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－(　　)(3)在硫酸亚铁溶液中加入金属钠，有金属铁析出(　　)(4)硝酸亚铁溶液中滴入少量稀硫酸后，溶液颜色变浅(　　)(5)人体血红蛋白中含有Fe2＋，如果误服亚硝酸盐，会使人中毒，因为亚硝酸盐会使Fe2＋转变为Fe3＋， 生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力(　　)(6)Zn与FeCl3反应只能生成FeCl2和ZnCl2(　　)【答案】(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×
2．填写下列除去括号中的杂质的试剂和方法。(1)Fe2＋(Fe3＋)：__________________________________________________。(2)FeCl3溶液(FeCl2)：____________________________________________。(3)FeCl2溶液(CuCl2)：____________________________________________。(4)Fe(Al)：______________________________________________________。(5)Fe2O3(Al2O3、SiO2)：___________________________________________。【答案】(1)加过量铁粉过滤　(2)加氯水或H2O2　(3)加过量铁粉过滤　(4)加过量强碱溶液过滤　(5)加过量强碱溶液过滤
1．下列试剂中，不能使Fe2＋转化为Fe3＋的是(　　)①氯气　②NaCl溶液　③KMnO4溶液　④稀硝酸　⑤盐酸　⑥NaNO3溶液A．①②③　　B．①③④C．②④⑤　　D．②⑤⑥【答案】D
铁及其化合物之间的转化★★★★
2．(2019·陕西韩城联考)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＋【答案】D
3．(2018·安徽宣城模拟)为了除去硫酸铜溶液中含有的Fe2＋杂质，先加入合适的氧化剂使Fe2＋氧化为Fe3＋，下列物质中最好选用(　　)A．KMnO4溶液　　　　B．H2O2溶液C．氯水　　　　D．HNO3溶液【答案】B
除去混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的方法★★★★
4．下列除杂的操作不正确的是(　　)A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量镁充分反应后过滤B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤D．CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反应后过滤【答案】C
混合溶液中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中的一种，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中的一种，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。(3)除去Mg2＋或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(1)或(2)的方法除去溶液中的Fe3＋。
5．某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2＋的浓度与加入铁粉的物质的量之间的关系如下图所示，则溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为(　　)A．1∶1∶1　B．1∶3∶1C．3∶3∶8　D．1∶1∶4【答案】D【解析】 依次发生的反应是Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O,2Fe(NO3)3＋Fe===3Fe(NO3)2，Cu(NO3)2＋Fe===Fe(NO3)2＋Cu。
“铁三角”转化中有关量的计算★★★
6．(2017·上海闵行区高三一模)某铁的氧化物，用2.0 ml/L的盐酸100 mL恰好能完全溶解，所得溶液再通入0.28 L标准状况下的氯气时，刚好使溶液中Fe2＋完全转化为Fe3＋。则该氧化物的化学式为(　　)A．FeO　　　　 B．Fe2O3C．Fe3O4　D．Fe5O7【答案】C【解析】设二价铁离子的物质的量为x ml，三价铁离子的物质的量为y ml，某铁的氧化物，用2.0 ml/L的盐酸100 mL在一定条件下恰好完全溶解，依据电荷守恒可知最终溶液中溶质为氯化亚铁和氯化铁，依据电荷守恒可知二价铁离子和三价铁离子带的正电荷总数等于氯离子带的负电荷总数，即：2x ml＋3y ml＝0.1 L×2.0 ml/L；
溶液中只有二价铁离子能与氯气发生反应生成三价铁离子，氯气被还原为氯离子，依据氧化还原反应中得失电子守恒规律可知二价铁失去的电子总数等于氯气得到的电子总数，即：x ml×1＝0.28 L÷22.4 L/ml×2＝0.025 ml；解得：x＝0.025，y＝0.05；所以该氧化物中Fe(＋2价)与Fe(＋3价)的物质的量分别为0.025 ml、0.05 ml。反应中HCl的H元素与氧化物中O元素全部结合生成H2O，则氧化物中n(O)＝1/2×n(HCl)＝1/2×0.2 ml＝0.1 ml，所以n(Fe)∶n(O)＝0.075 ml∶0.1 ml＝3∶4，该氧化物的化学式为Fe3O4。
7．(2019·山东德州月考)部分氧化的铁铜合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76 g，经如下处理：下列说法正确的是(　　)A．滤液A中的阳离子为Fe3＋、Fe2＋、H＋B．样品中Fe元素的质量为2.24 gC．样品中CuO的质量为4.0 gD．V＝896【答案】B