1、专题强化练6 利用“价—类”二维图认识铁
及其化合物间的转化
1.(2022云南昆明期中)“价—类”二维图是学习元素化合物知识的高效模型。下图为铁元素的“价—类”二维图,图中字母代表含铁元素的物质。下列判断正确的是( )
A.X在高温条件下与水蒸气反应可生成Z
B.在常温下N能与氧气、水发生化合反应生成M
C.Y是一种红棕色粉末,常用于制造红色油漆和涂料
D.Q可以是一种新型净水剂碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]
2.(2021浙江绍兴月考)下图为铁元素的“价—类”二维图,其中的箭头表示部分物质间的转化关系,下列说法正确的是( )
A.铁与水蒸气在高温条件下反应可
2、实现上述转化①
B.FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热生成红棕色粉末
C.由图可预测:高铁酸盐(含FeO42-)具有强氧化性,可用于消毒。FeO42-被还原为Fe3+,最终可生成Fe(OH)3胶体,从而吸附水中的悬浮物,故高铁酸盐可用作净水剂
D.加热Fe(OH)3发生转化⑥,加水溶解可实现转化③
3.(2021海南儋州二中月考)铁及其重要化合物之间的部分转化关系如图所示。
(1)下列金属矿物中用于冶炼金属铁的是 (填字母)。
a.金红石(TiO2)
b.赤铁矿(Fe2O3)
c.辉铜矿(Cu2S)
(2)实现Fe转化为Fe2+可选用足量的
3、
(填字母)。
a.稀盐酸 b.氢氧化钠溶液 c.稀硝酸
(3)在点燃的条件下,Fe与足量Cl2剧烈反应后,将产物溶于水,再滴加KSCN溶液,则溶液变为 色,证明产物为FeCl3,氯气和铁反应的化学方程式为 。
(4)某同学将FeSO4溶液与NaOH溶液混合,未观察到白色沉淀,分析原因是生成的Fe(OH)2易被空气中的O2氧化,请你设计一个防止Fe(OH)2被O2氧化的实验方案: 。
答案全解全析
1.B
2.C
1.B 根据题图可知X为Fe、Y为FeO、Z为Fe2O3、M为F
4、e(OH)3、N为Fe(OH)2、P为含Fe3+的盐、Q为含Fe2+的盐。高温条件下Fe与水蒸气反应生成Fe3O4,A项错误;常温下,Fe(OH)2能与O2、H2O反应生成Fe(OH)3,即4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3,B项正确;Fe2O3(Z)是一种红棕色粉末,常用于制造红色油漆和涂料,C项错误;Q中铁元素为+2价,碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]中铁元素为+3价,因此Q不可能是碱式硫酸铁,D项错误。
2.C 铁与水蒸气反应时,生成Fe3O4,而不是Fe2O3,A错误;FeO是一种黑色粉末,不稳定,在空气中受热,迅速反应生成黑色晶体Fe3O4,B错误;FeO42-中的
5、Fe元素为+6价,易得到电子,具有强氧化性,可用于消毒,由题图可知FeO42-可被还原为Fe3+,最终可生成Fe(OH)3胶体,从而吸附水中的悬浮物,故高铁酸盐可用作净水剂,C正确;Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3,而Fe(OH)3不溶于水,加水不能转化为Fe3+,D错误。
方法技巧
认识物质的两个视角:①基于物质的类别可预测Fe2O3具有碱性氧化物的性质,可与酸反应;②基于元素的价态可预测+2价的亚铁盐具有氧化性和还原性。
3.答案 (1)b (2)a (3)红 2Fe+3Cl2 2FeCl3
(4)先向硫酸亚铁溶液上覆盖一层煤油,再将吸有氢氧化钠溶液的胶头滴管插入硫酸亚铁溶液中,轻轻挤入,让两者在液面下反应
解析 (1)用于冶炼金属铁的矿石中需含Fe元素,故b符合题意。(2)Fe与盐酸反应生成Fe2+,Fe与NaOH溶液不反应,硝酸具有强氧化性,能将Fe氧化为Fe3+,故a符合题意。(3)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3,其化学方程式为2Fe+3Cl2 2FeCl3;FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红。(4)设计防止Fe(OH)2被O2氧化的实验,应在FeSO4溶液表面加入适量的煤油,隔绝空气,在FeSO4溶液的液面下挤出胶头滴管中的NaOH溶液。
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