《2025年红对勾高考一轮复习金卷化学》

16.铁及其化合物在人类生活中有着极其重要的作用。完成下列填空:
　(1)铁的原子结构示意图为。由此可知，铁是第______周期元素，铁原子核外3d轨道上共填充了______个电子。
　(2)古代中国四大发明之一的司南是由天然的磁石制成的,其主要成分是______（填字母）。
　a.Fe　　　　　　b.FeO　　　　　c.Fe₂O₃　　　　d.Fe₃O₄
　(3)FeSO₄可以用来净水、治疗缺铁性贫血等,实验室在配制FeSO₄溶液时,为了防止FeSO₄变质,经常向溶液中加入铁粉,其原因是____________________（用离子方程式表示）。
　(4)向新配制的FeSO₄溶液中加入一定量的稀硝酸,发生如下反应:______Fe²⁺＋______H⁺＋______NO₃⁻ ===______Fe³⁺＋______NO↑＋______H₂O
　①配平上述反应。
　②每生成0.5molNO气体,转移的电子数为______。
　③要检验该反应后的溶液中是否还含有Fe²⁺,实验方案是______________________________。

答案：
(1)四 6
(2)d
(3)Fe+2Fe³⁺ = 3Fe²⁺
(4)①3 4 1 3 1 2 ②1.5Nₐ(或9.03×10²³) ③取样，加入少量酸性KMnO₄溶液，如果溶液紫色褪去，说明还含有Fe²⁺，如果溶液紫色不褪去，说明不含有Fe²⁺
解析：
(1)Fe为26号元素，核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，铁位于第四周期Ⅷ族，铁原子核外3d轨道上共填充了6个电子。
(2)磁铁的主要成分为四氧化三铁。
(3)FeSO₄具有较强还原性，配制其溶液时需加入适量铁粉，其可将氧化后产生的三价铁还原为二价铁，从而防止FeSO₄被氧化，发生的离子反应为Fe+2Fe³⁺ = 3Fe²⁺。
(4)①1 mol Fe²⁺被氧化为Fe³⁺失去1 mol电子，1 mol NO₃⁻被还原为NO得到3 mol电子，根据得失电子守恒得到反应的离子方程式：3Fe²⁺+4H⁺+NO₃⁻ = 3Fe³⁺+NO↑+2H₂O。②由反应可知每生成1 mol NO转移3 mol电子，则生成0.5 mol NO，转移的电子数为1.5Nₐ。③检验反应后溶液中是否存在亚铁离子，可利用其还原性，用高锰酸钾溶液检验，具体的操作为取样，加入少量酸性KMnO₄溶液，如果溶液紫色褪去，说明还含有Fe²⁺，如果溶液紫色不褪去，说明不含有Fe²⁺。

17.某班同学用如下实验探究Fe²⁺、Fe³⁺的性质。回答下列问题:
　(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1mol·L⁻¹ 的溶液。在FeCl₂溶液中需加入少量铁屑,其目的是____________________。
　(2)甲组同学取2mLFeCl₂溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl₂可将Fe²⁺氧化。FeCl₂溶液与氯水反应的离子方程式为____________________。
　(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2mLFeCl₂ 溶液中先加入0.5mL煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是____________________。
　(4)丙组同学取10mL0.1mol·L⁻¹KI溶液,加入6mL 0.1mol·L⁻¹FeCl₃溶液混合。分别取2mL此混合溶液于3支试管中,进行如下实验:
　①第一支试管中加入1mLCCl₄,充分振荡、静置,CCl₄层显紫色;②第二支试管中加入1滴K₃[Fe(CN)₆]溶液,生成蓝色沉淀;③第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。
　实验②检验的离子是______（填离子符号）;实验①和③说明在
I⁻过量的情况下，溶液中仍含有______（填离子符号）,由此可以证明该氧化还原反应为______________。
　(5)丁组同学向盛有H₂O₂溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl₂ 溶液，溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为____________________。一段时间后，溶液中有气泡出现,并放热，随后有红褐色沉淀生成，产生气泡的原因是____________________，生成沉淀的原因是____________________（用平衡移动原理解释）。

答案：
(1)防止Fe²⁺被氧化
(2)2Fe²⁺+Cl₂ = 2Fe³⁺+2Cl⁻
(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)
(4)Fe²⁺ Fe³⁺ 可逆反应
(5)H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺ = 2Fe³⁺+2H₂O Fe³⁺催化H₂O₂分解产生O₂ H₂O₂分解反应放热，促进Fe³⁺的水解平衡正向移动
解析：
(1)亚铁离子具有还原性，能被空气中的氧气氧化，所以在配制的FeCl₂溶液中加入少量铁屑的目的是防止Fe²⁺被空气氧化。
(4)根据Fe²⁺的检验方法，向溶液中加入1滴K₃[Fe(CN)₆]溶液，生成蓝色沉淀，说明溶液中一定含有Fe²⁺，则实验②检验的离子是Fe²⁺。Fe³⁺遇KSCN溶液显红色，实验①和③说明，在I⁻过量的情况下，溶液中仍含有Fe³⁺，由此可以证明该氧化还原反应为可逆反应。