第1节 第1课时 铁、亚铁盐和铁盐-【帮课堂】2024-2025学年高一化学同步学与练（鲁科版2019必修第一册）

第3章 物质的性质与转化 第一节 铁的多样性 第1课时 铁、亚铁盐和铁盐 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1.结合生活中的铁制品应用，了解单质铁的性质及用途，培养化学服务社会的责任意识。 2.依据化合价理论，结合实验探究，掌握Fe、Fe2＋、Fe3＋相互转化的途径，强化变化观念。 3.通过实验探究学会Fe2＋、Fe3＋的检验方法，培养证据推理意识，提升实验探究能力与创新意识。 重点：Fe2＋、Fe3＋的检验方法。 难点：Fe、Fe2＋、Fe3＋相互转化。 一、铁元素的存在 1.铁的含量 铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝。 2.存在形态 (1)游离态：存在于陨铁中。 (2)化合态：主要以＋2价和＋3价的化合物存在。如黄铁矿(主要成分是FeS2)、赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、磁铁矿(主要成分是Fe3O4)等。 (3)日常生活用品中也有许多含有铁元素的物质，例如补铁的保健品中含有亚铁盐，红色涂料中含有三氧化二铁，激光打印机的墨粉中含有四氧化三铁。 3.铁的应用 钢铁是人类生活和生产中非常重要的材料，广泛应用用于生活用具、生产工具、建筑、机械、电力、桥梁、国防等领域。 二、铁的性质 1.铁的物理性质 纯铁具有银白色金属光泽，质软，有良好的延展性，密度是7.86g.cm-3,熔点为1535℃，沸点为2750℃，铁是电和热的良导体，铁可以被磁铁吸引。 2.铁与非金属单质反应 （1）铁与氧气反应：3Fe+2O2(纯) Fe3O4 现象：剧烈燃烧，放出大量热，火星四射，产生黑色固体。 （2）铁与氯气反应: 2Fe+3Cl22FeCl3 现象：剧烈燃烧，放出大量热，产生棕黄色烟。 【特别提醒】Fe与Cl2反应不论用量多少都生成FeCl3，而Fe与盐酸反应生成FeCl2。 （3）铁与硫反应：Fe+SFeS 【特别提醒】Fe与硫反应不论用量多少都生成FeS。 3．铁与酸反应 （1）铁与酸(非氧化性酸)反应：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ （2）铁与稀硝酸反应： Fe少量，Fe＋4HNO3(稀)＝Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O；如Fe过量，则生成Fe(NO3)2。 （3）铁与浓硝酸、浓硫酸发生钝化 ①铁的钝化是化学变化，而非物理变化。钝化条件——室温，如加热铁是可以反应的。 ②Fe常温下遇浓硫酸、浓硝酸表面生成致密氧化膜而钝化；加热时反应生成物与Fe用量多少有关。 4．铁与盐溶液反应 （1）与铜盐：Fe+Cu2+= Fe2＋＋Cu （2）与铁盐：Fe+ 2Fe3＋=3Fe2＋ 5．铁与水反应 实验装置 操作及现象 用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，反应后试管内固体仍为黑色 实验结论 红热的铁能与水蒸气反应：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 【特别提醒】Fe与H2O的反应：Fe不与冷水、热水反应，在常温下Fe暴露在空气中产生铁锈(Fe2O3·xH2O)；Fe与水蒸气在高温时反应生成的是Fe3O4而不是Fe2O3。 三、亚铁盐和铁盐 1.Fe3＋、Fe2＋的相互转化 实验操作 实验现象 加少量铁粉振荡后，溶液变成浅绿色， 再加KSCN溶液，溶液颜色无变化 向上层清液中滴加新制氯水， 溶液变成红色 离子方程式 2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋ 2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－ Fe3＋＋3SCN－＝Fe(SCN)3 实验结论 Fe3＋遇到较强的还原剂时，会被还原成Fe2＋ Fe2＋在较强氧化剂的作用下会被氧化成Fe3＋ 2.Fe2＋既具有氧化性又具有还原性 ①Fe2＋→Fe3＋(与强氧化剂反应：如O2、Cl2、Br2、H2O2、HNO3、KMnO4(H+)、浓H2SO4、等) 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－， 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O， 5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O 3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O ②Fe2＋→Fe(与还原剂反应：如C、CO、Al、Zn等) Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe FeO＋COFe＋CO2。 3.Fe3＋具有较强氧化性，可被还原为Fe2＋或Fe ①Fe3＋→Fe2＋(与还原剂反应：如Fe、Cu、I-、S2-等) 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋， 2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋。 2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋ ②Fe3＋→Fe(与还原剂反应：如C、CO、Al等) Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3。 【特别提醒】 1. 金属阳离子被还原不一定得到金属单质。如：Fe3＋→Fe2＋。 2. 离子共存问题： ①Fe3＋与I－、S2－、HS－、SO、HSO等因发生氧化还原反应而不能大量共存。 ②Fe2＋与MnO(H＋)、NO(H＋)、ClO－等因发生氧化还原反应而不能大量共存。 3. 除杂问题(括号内为杂质)： ①FeCl3溶液(FeCl2)：加足量氯水或H2O2或通入足量Cl2。 ②FeCl2溶液(FeCl3)：加足量铁粉，充分反应后过滤。 ③FeSO4溶液(CuSO4)：加足量铁粉，充分反应后过滤。 ④Fe粉(铝)、Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH溶液，充分反应后过滤。 4. Fe2＋盐溶液的配制与保存：加铁粉，防止Fe2＋被氧化。 四、 Fe2+和Fe3+的检验 1．Fe2＋的检验 方法1 观察法：浅绿色 方法2 无现象溶液变红色，证明含有Fe2＋ 方法3 产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明含有Fe2＋ 方法4 生成蓝色沉淀，证明含有Fe2＋ 2．Fe3＋的检验 方法1 观察法：棕黄色 方法2 溶液变红色，证明含有Fe3＋ 方法3 产生红褐色沉淀，证明含有Fe3＋ 【特别提醒】 1．检验Fe2＋的注意事项 (1)只含Fe2＋的溶液：检验Fe2＋加入试剂的顺序 待测液不变色红色(含Fe2＋、不含Fe3＋)。 ①加KSCN溶液前，防止加氧化性物质，使Fe2＋被氧化。如H2O2、NO(H＋)等。 ②氧化剂不能选用酸性KMnO4溶液，原因：酸性KMnO4 溶液本身显紫红色，对Fe(SCN)3红色有干扰；酸性KMnO4溶液能氧化KSCN，溶液不变红色，不能证明不含Fe2＋。 (2)同时含有Fe2＋和Fe3＋的溶液 Fe2＋对检验Fe3＋无干扰，可以滴加KSCN溶液检验Fe3＋；Fe3＋对检验Fe2＋有干扰，不能采用加KSCN溶液检验Fe2＋，通常向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪色说明含有Fe2＋。 (3)检验铁的氧化物中是否有＋2价铁时，正确的思路为 少量固体溶液紫色褪去。 ①步骤a中不能选用盐酸，原因是酸性KMnO4溶液可以氧化盐酸。 ②步骤a中，不能选用稀HNO3，原因是稀HNO3可以将Fe2＋氧化为Fe3＋。 五、Fe、Fe2+ 、Fe3+的相互转化 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)FeCl2不能通过化合反应制得(　　) (2)同价态含铁物质间的转化一般可通过复分解反应实现(　　) (3)不同价态的含铁物质间转化必须通过氧化还原反应实现(　　) (4)向溶液中加入NaOH溶液，生成红褐色沉淀，则溶液中一定含有Fe3＋，一定不存在Fe2＋和Mg2＋(　　) (5)除去FeCl3溶液中少量的CuCl2杂质，可向溶液中加入过量铁粉，然后过滤(　　) 【答案】(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)× 2．下列关于Fe2＋和Fe3＋的叙述中，错误的是(　　) A．Fe2＋的水溶液为浅绿色 B．Fe3＋的水溶液为黄色 C．Fe3＋具有氧化性，Fe2＋具有还原性 D．Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，立即出现红色沉淀 【答案】D 【解析】常见水溶液有颜色的离子有Fe2＋(浅绿色)、Fe3＋(黄色)、Cu2＋(蓝色)、MnO(紫色)，故A、B项正确；通常情况下，铁的化合价有0价、＋2价、＋3价，Fe2＋处于中间价态，既能得电子，又能失电子，所以既有氧化性，又有还原性，一般认为Fe3＋处于最高价，因此具有氧化性，C项正确；Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，生成红色可溶性物质，不是红色沉淀，D项错误。 3.下列物质之间有如下反应关系： 已知E转化成C的现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。 回答： (1)写出下列物质的化学式： A ，B ，D ， 甲 ，乙 ，丙 。 (2)写出E→C反应的化学方程式： 。 【答案】(1)Fe2O3　FeCl3　FeCl2　Cl2(合理即可)　NaOH(或KOH等)　KSCN (2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 【解析】(1)E转化成C的现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，则E为Fe(OH)2，C为Fe(OH)3，A为红棕色粉末，则A为Fe2O3，B为FeCl3，D为FeCl2，乙为NaOH或KOH等，由D→B的转化可知，甲为氯气等氧化剂，由红色溶液可知，丙为KSCN溶液。 ►问题一 铁的性质 【典例1】常温下，下列溶液可用铁质容器盛装的是 A．稀硝酸 B．稀硫酸 C．浓硝酸 D．浓盐酸 【答案】C 【解析】能用铁质容器盛装的物质不能溶解铁。 A项，稀硝酸可将铁溶解为硝酸盐溶液，因此不能用铁质容器盛装，错误；B项，铁可以被稀硫酸溶解，反应生成硫酸亚铁溶液和氢气，因此不能用铁质容器盛装，错误；C项，浓硝酸能使铁钝化，化学反应只发生在铁表面，但不是将铁溶解，因此能用铁质容器盛装，正确；D项，浓盐酸可以将铁溶解为氯化亚铁溶液，因此不能用铁质容器盛装，错误。 【变式1-1】某同学探究铁与水蒸气的反应，进行了如下实验： 下列说法中不正确的是 A．点燃酒精灯的顺序是先a后b B．湿棉花的作用是提供水蒸气 C．由肥皂液冒气泡证明铁与水蒸气发生了反应 D．不能用磁铁将铁粉从反应后的固体中分离出来 【答案】C 【解析】A项，为了防止Fe被热空气氧化，应该先点燃a处的酒精灯，使水蒸气充满整个试管，然后再点燃b处酒精灯，使Fe与热的水蒸气发生反应，故点燃酒精灯的顺序是先a后b，正确；B项，湿棉花上含有大量的水分，当加热时会产生水蒸气与铁发生反应，故湿棉花的作用是提供水蒸气，正确；C项，水蒸气进入肥皂液中也会产生气泡，因此不能根据肥皂液冒气泡来证明铁与水蒸气发生了反应，错误；D项，Fe与热的水蒸气在高温下反应产生Fe3O4，Fe、Fe3O4都会被磁铁吸引，故不能用磁铁将铁粉从反应后的固体中分离出来，正确。 【变式1-2】下列物质中，在一定条件下与铁反应，且铁元素的化合价能变为＋3价的是 A．氯化铁溶液 B．硫酸铜溶液 C．氯气 D．稀盐酸 【答案】C 【解析】A项，氯化铁溶液与铁反应生成氯化亚铁，铁元素变为＋2价，不符合题意；B项，铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，铁元素变为＋2价，不符合题意；C项，氯气具有强氧化性，把变价金属氧化为最高价，铁与氯气加热反应生成氯化铁，铁元素变为＋3价，符合题意；D项，铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铁元素变为＋2价，不符合题意。 ►问题二 铁离子和亚铁离子的性质 【典例2】维生素C又称“抗坏血酸”，能帮助人体将食物中摄取的、不易吸收的Fe3＋转化为易吸收的Fe2＋，下列有关分析错误的是 A．维生素C具有还原性 B．Fe3＋转化为Fe2＋发生了氧化反应 C．维生素C药片应隔绝空气保存 D．向Fe3＋的溶液中加入Cu，也能将Fe3＋转化为Fe2＋ 【答案】B 【解析】A项，维生素C能够将Fe3＋转化为易吸收的Fe2＋，Fe元素化合价降低，得到电子被还原，说明维生素C具有还原性，正确；B项，Fe3＋转化为Fe2＋时，Fe元素化合价降低，得到电子被还原，发生了还原反应，错误；C项，维生素C药片具有强的还原性，容易被空气中的氧气氧化，因此应隔绝空气保存，正确；D项，向Fe3＋的溶液中加入Cu，会发生反应：2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋，因此Cu单质也能将Fe3＋转化为Fe2＋，正确。 【变式2-1】为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计了如下实验方案，其中符合实验要求且完全正确的是(　　) 选项 实验操作 实验现象 离子方程式 实验结论 A． 在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水 浅绿色溶液变成棕黄色溶液 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ Fe2＋具有还原性 B． 在氯化亚铁溶液中加入锌片 浅绿色溶液变成无色溶液 Fe2＋＋Zn=== Fe＋Zn2＋ Fe2＋具有还原性 C． 在氯化铁溶液中加入铁粉 棕黄色溶液变成浅绿色溶液 Fe3＋＋Fe===2Fe2＋ 铁单质具有还原性 D． 在氯化铁溶液中加入铜粉 蓝色溶液变成棕黄色溶液 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ Fe3＋具有氧化性 【答案】A 【解析】氯气能够将Fe2＋(浅绿色)氧化为Fe3＋(棕黄色)，A项正确；B项得到的结论应该是Fe2＋具有氧化性；C项的离子方程式错误；D项的实验现象应该是铜粉逐渐溶解，溶液由棕黄色变为蓝色。 【变式2-2】下列离子方程式中，正确的是 A．铁与盐酸反应：2Fe＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2↑ B．氯气与氯化亚铁溶液反应：2FeCl2＋Cl2＝2FeCl3 C．氯化铁溶液与铁反应：Fe3＋＋Fe＝2Fe2＋ D．氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应：Fe3＋＋3OH－＝Fe(OH)3↓ 【答案】D 【解析】A项，铁与盐酸反应生成的是Fe2＋，离子方程式为Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑，错误；B项，是化学方程式不是离子方程式，离子方程式为2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－，错误；C项，电荷没有配平，离子方程式为2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋，错误；D项，氯化铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，反应的离子方程式为Fe3＋＋3OH－＝Fe(OH)3↓，正确。 ►问题三 铁离子和亚铁离子的检验 【典例3】下列离子的检验方法合理的是(　　) A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2＋ B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2＋ C．向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋ D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋ 【答案】C 【解析】A项，KSCN溶液不能直接检验Fe2＋的存在，Fe2＋是否存在不确定，检验方法不合理；B项，Fe3＋干扰Fe2＋的检验，若原溶液中含有Fe3＋且不含Fe2＋，也会产生相同现象，检验方法不合理；C项，Fe3＋与OH－生成红褐色的Fe(OH)3沉淀，检验方法合理；D项，Mg(OH)2为白色沉淀，易被红褐色沉淀掩盖，无法确定原溶液中是否含有Mg2＋，检验方法不合理。 【变式3-1】选择合适试剂完成甲、乙两组实验。 甲组：检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋； 乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。 下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是(　　) 试剂 选项　　 甲组 乙组 A 新制氯水、KSCN溶液 NaOH溶液 B 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液 C KOH溶液 溴水 D 溴水 酸性KMnO4溶液 【答案】B 【解析】甲组，在Fe3＋存在的条件下检验Fe2＋，要排除Fe3＋的干扰。所选试剂具备下列条件：一是能与Fe2＋发生有明显现象的反应；二是与Fe3＋不反应。溴水符合条件，实验现象是溴水颜色变浅，酸性KMnO4溶液也符合条件：5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，实验现象是溶液的紫色变浅。乙组，在Fe2＋存在的条件下检验Fe3＋，用KSCN溶液检验Fe3＋即可，Fe2＋不会造成干扰。 【变式3-2】要证明某溶液中不含Fe3＋，而可能含有Fe2＋，进行如下实验操作的最佳顺序为(　　) ①加入足量氯水　②加入足量KMnO4(H＋)溶液　③加入少量KSCN溶液 A．①③ B．③② C．③① D．①②③ 【答案】C 【解析】先加入少量KSCN溶液，若无红色，证明无Fe3＋，然后加氯水，若出现红色，说明有Fe2＋存在。 ►问题四 铁、铁离子和亚铁离子的转化 【典例4】 制印刷电路板时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3＋Cu＝2FeCl2＋CuCl2。向盛有FeCl3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 【答案】B 【解析】Fe比Cu活泼，所以先发生反应①：Fe＋2FeCl3＝3FeCl2；后发生反应②：Cu＋2FeCl3＝2FeCl2＋CuCl2。 A项，反应①进行完全，反应②未开始或反应未完全，此时有铜无铁，可能，不符合题意；B项，在铁未完全反应前，铜不参与反应，故不可能出现有铁无铜，错误，符合题意；C项，反应①反应未完全，反应②未开始，此时铁铜都有，可能，不符合题意；D项，反应①②都进行完全，此时铁铜全无，可能，符合题意。 【变式4-1】实验室有FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液，其中Fe3＋、Cu2＋和Fe2＋的物质的量之比为3∶2∶1。 (1)现加入适量铁粉，请写出溶液中可能发生的离子反应： _______________________。 根据上述离子反应判断三种金属阳离子的氧化性强弱顺序为______________________， 当向混合液中加入铁粉时，首先与铁发生反应的离子是________。 (2)加入适量铁粉后，最后溶液中Fe3＋、Cu2＋和Fe2＋的物质的量之比变为1∶2∶4，则参加反应的铁粉与原溶液中Fe2＋的物质的量之比为________。 【答案】(1)Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋、Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu　Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋　Fe3＋ (2)1∶1 【解析】 (1)把Fe加入FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合液中，发生两个反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，根据这两个反应不难得出Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋的氧化性强弱顺序为Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋，根据氧化性强弱顺序可知Fe3＋与Fe优先反应。 (2)Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋的物质的量之比由3∶2∶1变为1∶2∶4，显然Fe3＋有剩余，Cu2＋不参加反应。若Fe3＋由3 mol变为1 mol，据2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋可知参加反应的铁为1 mol，所以参加反应的铁粉与原溶液中的Fe2＋的物质的量之比为1∶1。 【变式4-2】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，并检验该补血剂是否变质。实验步骤如下： 请回答下列问题： (1)向操作①的滤液中滴加KSCN溶液后变为红色，则该滤液中含有________(填离子符号)。 (2)操作②中反应的离子方程式：________________________________________。 (3)操作③中反应的离子方程式：________________________________________。 (4)操作④中一系列处理的操作步骤：过滤、__________、灼烧、________、称量。 (5)假设实验中的损耗忽略不计，则每片补血剂含铁元素的质量为________ g。(用含a的代数式表示)。 【答案】(1)Fe3＋　(2)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　(3)Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓[或Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH]　(4)洗涤　冷却至室温　(5)0.07 a(或及其化简形式，如) 【解析】(2)双氧水具有氧化性，酸性条件下能将Fe2＋全部氧化为Fe3＋，则②中反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。(3)步骤③是将Fe3＋转化为氢氧化铁沉淀，反应的离子方程式为Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓或Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH。(4)步骤④中一系列处理是由氢氧化铁悬浊液最终转化为氧化铁，需要过滤、洗涤氢氧化铁，然后灼烧生成氧化铁，冷却后称量氧化铁的质量，即过滤、洗涤、灼烧、冷却至室温、称量。(5)a g氧化铁中铁元素的质量即为10 片补血剂中铁的质量，所以每片补血剂含铁元素的质量为＝0.07a g。 ►问题五 铁、铁离子和亚铁离子的综合应用 【典例5】下列关于FeCl2和FeCl3的叙述中，不正确的是 A．二者溶液的相互转化均可通过化合反应实现 B．将铁粉加入氯水中，最终只能得到FeCl3溶液 C．酸性高锰酸钾溶液可作为鉴别二者溶液的试剂 D．分别向盛有FeCl2溶液和FeCl3溶液的试管中加入NaOH溶液，最终可得相同物质 【答案】B 【解析】A项，向FeCl2溶液中通入氯气，生成FeCl3；向FeCl3溶液中加入铁生成FeCl2；都属于化合反应，正确；B项，将铁粉加入氯水中，当铁粉过量时，最终得到FeCl2溶液；错误；C项，FeCl2具有还原性，酸性高锰酸钾具有强氧化性，能将亚铁离子氧化成铁离子，使溶液褪色；FeCl3不与高锰酸钾反应；正确；D项，二价铁不稳定，可被氧化为三价铁；分别向盛有FeCl2溶液和FeCl3溶液的试管中加入NaOH溶液，均可能得到Fe(OH)3，正确。 【变式5-1】储一定条件下，将一定量Fe3O4溶于过量盐酸生成FeCl2和FeCl3，分别取少量反应后的溶液进行以下实验，有关实验描述正确的是 A．滴加KSCN溶液，若溶液变红色证明溶液中含有Fe3＋ B．加入5.6 g铁粉恰好完全反应，则Fe3O4的质量为23.2 g C．用溶液在铜片上写字，一段时间后洗去溶液，观察到铜片表面无明显现象 D．先向溶液中通入氯气，再滴加KSCN溶液，若变红色证明溶液中含有Fe2＋ 【答案】A 【解析】A项，三价铁遇到硫氰化钾后溶液会变成红色，故滴加KSCN溶液，若溶液变红色证明溶液中含有Fe3＋，正确；B项，原溶液中盐酸有剩余，加入铁粉后会和盐酸反应，故无法通过铁的量计算四氧化三铁的量，错误；C项，溶液中有三价铁离子，可以和铜单质反应，故用溶液在铜片上写字，一段时间后洗去溶液，会发现有铜被溶解，错误；D项，溶液变红也可能是原来溶液中就有三价铁而使溶液变红，错误。 【变式5-2】铁元素的常见价态有＋2、＋3价，实验室可用赤血盐{K3[Fe(CN)6]}溶液检验Fe2＋，黄血盐{K4[Fe(CN)6]}溶液检验Fe3＋。硫铁矿烧渣中含有大量Fe2O3，工业上常用于制取绿矾(FeSO4·7H2O)。下列表示铁及其化合物相互转化的离子方程式正确的是 A．将Fe屑溶于稀盐酸：2Fe＋6H＋＝Fe3＋＋3H2↑ B．将Cu丝插入FeCl3溶液：3Cu＋2Fe3＋＝3Cu2＋＋2Fe C．向FeCl3溶液中滴加氨水：Fe3＋＋3OH－＝Fe(OH)3↓ D．FeSO4溶液敞口放置在空气中：4Fe2＋＋O2＋4H＋＝4Fe3＋＋2H2O 【答案】D 【解析】A项，Fe屑溶于稀盐酸生成氯化亚铁和氢气，离子方程式为Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑，错误；B项，Cu丝插入FeCl3溶液反应的离子方程式为：Cu＋2Fe3＋＝Cu2＋＋2Fe2＋，错误；C项，向FeCl3溶液中滴加氨水的离子方程式为：Fe3＋＋3NH3·H2O＝Fe(OH)3↓＋3NH，错误；D项，FeSO4溶液敞口放置在空气中被氧气氧化为Fe3＋，离子方程式为：4Fe2＋＋O2＋4H＋＝4Fe3＋＋2H2O，正确。 1.（23-24高一下·安徽·月考）下列关于铁及其化合物的说法正确的是 A．过量的Fe在氯气中燃烧生成 B．高温下，红热的铁与水蒸气反应，可得到红色的氧化铁 C．工业炼铁的原理是用还原的方法从矿石中提炼铁 D．向溶液中滴加适量的NaOH溶液即可得到氢氧化铁胶体 【答案】C 【解析】A．Fe在中燃烧，不管Fe是否过量，都生成，A项错误； B．高温下，红热的铁与水蒸气反应，可得黑色的四氧化三铁，，B项错误； C．工业炼铁的原理，是用CO作还原剂，将铁矿石中的铁还原出来，从而提炼出铁，C正确； D．向溶液中滴加NaOH溶液，会产生沉淀，不能生成氢氧化铁胶体，D项错误； 故选C。 2.（23-24高一上·广东茂名·期末）铁粉与水蒸气反应的实验装置图(夹持装置已略去)如图，下列说法错误的是 A．实验进行前，应检查装置的气密性 B．该实验表明：高温下，铁可与水蒸气反应 C．生成的气体在点燃之前，不用验纯 D．该反应的基本反应类型为置换反应 【答案】C 【解析】A．连接装置后，在进行实验之前，需要检查装置的气密性，故A正确； B．该实验可以表明高温下，铁可与水蒸气反应，故B正确； C．铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，氢气为可燃性气体，与空气混合会引发爆炸，所以在点燃生成的气体之前，需要验纯，故C错误； D．铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，该反应属于置换反应，故D正确； 故选C。 3.（23-24高一上·辽宁·期末）纳米铁粉(粒子直径为几十纳米的铁粉)对电磁波有特殊的吸收作用，可作为使用高性能毫米波的隐形材料，下列说法错误的是 A．纳米铁粉与少量的氯气反应生成 B．纳米铁粉具有较强的还原性，可用作抗氧化剂 C．纳米铁粉分散在空气中形成的分散系能产生丁达尔效应 D．纳米铁粉能被磁铁吸引 【答案】A 【解析】A．纳米铁粉与少量的氯气反应生成FeCl3，故A项错误； B．纳米铁粉具有较强的还原性，能被氧化，可用作抗氧化剂，故B项正确； C．纳米铁粉分散在空气中形成的分散系符合胶体特征，能产生丁达尔效应，故C项正确； D．磁铁能吸引铁粉，则纳米铁粉也能被磁铁吸引，故D项正确； 故答案选A。 4.（23-24高一上·浙江丽水·期末）下列各组离子在溶液中能大量共存的是 A．Fe3＋、NH、SCN-、Cl- B．Na＋、HCO、Ba2＋、OH- C．K＋、SO、Mg2＋、NO D．Fe2＋、H＋、MnO、SO 【答案】C 【解析】A．铁离子和硫氰根离子结合生成硫氰化铁，不能大量共存； B．氢氧根离子和碳酸氢根离子反应生成水和碳酸根离子，生成的碳酸钙离子和钡离子反应生成碳酸钡沉淀，不能大量共存； C．四种离子相互之间不反应，能大量共存； D．酸性溶液中高锰酸根离子能氧化Fe2+，不能大量共存； 答案选C。 5.（23-24高一上·河南开封·期末）下列关于金属铁及其化合物的说法错误的是 A．能与反应生成，故钢瓶不能用于保存液氯 B．氯化铁溶液可腐蚀覆铜板，可用于印刷电路板 C．在空气中较难保存 D．用溶液检验是否变质 【答案】A 【解析】A．常温下Fe与干燥氯气不反应，则可用钢瓶储运液氯，A错误； B．三价铁离子能够氧化铜生成铜离子和二价铁离子，所以可以用于印刷电路板的制作，B正确； C．具有还原性，在空气中易被氧气氧化为Fe(OH)3，较难保存，C正确； D．FeSO4易被氧化为硫酸铁从而发生变质，铁离子和KSCN反应生成红色的Fe(SCN)3，故可用溶液检验是否变质，D正确； 故选A。 6.（23-24高一下·浙江温州·期中）某学生为检验新鲜菠菜中的铁元素，采用如图所示步骤进行实验： 下列说法不正确的是 A．步骤①中剪碎是为了增大接触面积加快化学反应速率 B．步骤②中研磨的仪器名称为研钵与研杵 C．步骤④属于固液分离，取其滤液作为步骤⑤的原料 D．步骤⑤无明显现象，步骤⑥出现血红色，说明菠菜中铁元素的化合价为价 【答案】A 【分析】菠菜剪碎后研磨，然后进行酸浸，过滤后的滤液中先加入KSCN溶液、再滴加H2O2溶液进行铁元素的检验。 【解析】A．将菠菜剪碎，有助于步骤②的研磨，A项错误； B．步骤②研磨时使用的仪器为研钵和研杵，B项正确； C．研磨后的菠菜酸浸得到固液混合物，步骤④采用过滤的方法分离，酸浸时Fe元素以离子形式进入滤液，故步骤⑤取滤液进行实验，C项正确； D．步骤⑤中加入KSCN溶液、无明显现象，说明滤液中不含Fe3+，步骤⑥滴加H2O2溶液、出现血红色，说明滴加H2O2后的溶液中含Fe3+，H2O2将Fe2+氧化成了Fe3+，说明菠菜中铁元素的化合价为+2价，D项正确； 答案选A。 7.（23-24高一上·吉林延边·月考）下列指定反应的离子方程式正确的是 A．复方氢氧化铝片做抗酸药(胃酸为强酸)：Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O B．向FeCl2溶液中通入足量Cl2：Fe2++Cl2=2Cl-+Fe3+ C．利用溶液腐蚀的方法制作印刷线路板： D．铝制餐具不宜长时间蒸煮或存放碱性食品：Al2O3+2OH-=2[Al(OH)4]-+H2O 【答案】A 【解析】A．氢氧化铝和胃液中的盐酸反应生成氯化铝和水，离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O，故A正确； B．电荷不守恒，离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故B错误； C．电荷不守恒，离子反应为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，故C错误； D．铝、氧化铝都能与碱反应，所以铝制餐具不宜长时间存放碱性食物，离子方程式为Al2O3+2OH-+3H2O =2[Al(OH)4]-，故D错误； 故选：A。 8.（23-24高一上·陕西安康·期末）“铁肥”(主要含FeSO4⋅7H2O)常用于解决植物叶面变黄问题，通过溶于水配制成溶液喷施在叶面上。下列有关“铁肥”说法错误的是 A．FeSO4属于盐 B．“铁肥”易因保存不当被空气氧化变质硫酸铁 C．为保证“铁肥”的效果，可向配制后的溶液中加入少量铁粉 D．可用KSCN溶液检验“铁肥”是否完全失效 【答案】D 【解析】A．FeSO4由金属阳离子和酸根阴离子组成，属于盐，A正确； B．“铁肥”FeSO4⋅7H2O中Fe2+具有还原性，易被空气中氧气氧化而变质，B正确； C．加入少量铁粉可与Fe3+反应生成Fe2+，“铁肥”配制后的溶液中加入少量铁粉可防止亚铁离子被氧化， C正确； D．KSCN溶液可与Fe3+反应生成红色配合物，可检验Fe3+的存在，还需要检验Fe2+不存在才能证明“铁肥”完全失效，D错误； 故选D。 1.（23-24高一下·陕西咸阳·期末）实验室常采用点滴板来完成部分实验，既可节约药品，又便于观察实验现象。对图中所示实验说法错误的是 A．将少量新制氯水滴入1号或2号孔穴中，都体现了新制氯水的漂白性 B．向3号孔穴中加稀硫酸后，若滴入少量溶液，溶液变红，则溶液中存在 C．向3号孔六中加稀硫酸后，若滴入少量酸性溶液，溶液紫色褪去，则溶液中存在 D．向4号孔穴中滴加溶液，有气泡冒出并产生红褐色沉淀 【答案】A 【解析】A．新制氯水滴加到pH试纸，先变红，后褪色，体现新制氯水的漂白性，滴加到淀粉KI溶液中反应生成碘单质，碘遇淀粉变蓝，体现新制氯水的氧化性，A项错误； B．生锈铁屑稀硫酸后生成铁离子，铁离子可与未生锈的铁屑反应生成亚铁离子，加入KSCN溶液，溶液变红色，说明溶液中还存在，B项正确； C．生锈铁屑加稀硫酸反应后，铁锈会生成铁离子、铁会生成亚铁离子，铁离子不能被高锰酸钾氧化，但亚铁离子能被高锰酸钾氧化，若加入KMnO4褪色，说明该溶液中有Fe2+存在，C项正确； D．过氧化钠有强氧化性，Na2O2固体中滴加FeCl3溶液后，Na2O2先与水反应生成氢氧化钠和氧气，氢氧化钠再与反应生成氢氧化铁红褐色沉淀，故向Na2O2固体中滴加溶液，有气泡冒出并产生红褐色沉淀，D项正确； 答案选A。 2.（23-24高一上·云南昭通·期末）从某含有、、的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如图。下列说法错误的是 A．试剂a是铁、试剂b是稀盐酸 B．试剂c是氯气，在该流程中作氧化剂 C．操作Ⅰ、操作Ⅱ均需用到漏斗，操作Ⅲ需用到蒸发皿 D．用酸性溶液可检验溶液中是否含有 【答案】D 【分析】从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜，工业废水中加入试剂a为过量的铁粉，操作Ⅰ为过滤，得到滤渣Y为Fe、Cu，滤液X为氯化亚铁溶液。滤渣Y中加入试剂b为盐酸，溶解过量的铁生成氯化亚铁溶液，铜不溶，操作Ⅱ过滤得到铜和滤液Z为氯化亚铁溶液，滤液Z和X合并加入氧化剂试剂c为氯气，氧化Fe2+为Fe3+，蒸发结晶，过滤、洗涤、干燥得到氯化铁晶体。 【解析】A．由分析可知试剂a是铁、试剂b是稀盐酸，A正确； B．滤液Z为氯化亚铁溶液，滤液Z和X合并加入氧化剂试剂c为氯气，氧化Fe2+为Fe3+，得到氯化铁溶液，试剂c是氯气，在该流程中作氧化剂，B正确； C．由上述分析可知，操作Ⅰ、Ⅱ是过滤，均需用到漏斗，操作Ⅲ是蒸发结晶，需用到蒸发皿，C正确； D．亚铁离子、氯离子都可以被高锰酸钾溶液氧化，用酸性KMnO4溶液不能检验溶液W中是否还有Fe2+，D错误； 故选D。 3.（23-24高一上·贵州毕节·期末）下列有关物质检验的操作、现象及结论均正确的是 选项 实验操作及现象 实验结论 A 向某溶液中加入溶液，产生白色沉淀，再加入稀盐酸，沉淀不消失 该溶液中一定含有 B 将氯气通入淀粉碘化钾溶液中，溶液由无色变为蓝色 氯气的氧化性强于碘单质 C 某溶液先加KSCN溶液无现象，再通氯气溶液变为血红色 该溶液中一定含有 D 用洁净铂丝蘸取某溶液进行灼烧，火焰呈黄色 该溶液中有、无 【答案】B 【解析】A．向某溶液中加入溶液，产生白色沉淀，再加入稀盐酸，沉淀不消失，该溶液中可能含有或，A错误； B．的氧化性强于，则与发生氧化还原反应生成，淀粉遇变蓝色，B正确； C．某溶液中先加溶液无现象，说明溶液中无；再向其中通氯气溶液变为血红色，说明通入后的溶液中有，则原溶液中含有，被氯气氧化产生，因此可证明该溶液中一定含有，无，C错误； D．用洁净铂丝蘸取某溶液进行灼烧，火焰呈黄色，该溶液中一定有、不能确定是否含有，D错误； 答案选B。 4.（23-24高一上·湖北十堰·期末）FeCO3与砂糖混用可以作补血剂，实验室里制备FeCO3的流程如图1所示。 已知：与Fe2+反应会产生蓝色沉淀。 下列说法正确的是 A．洗涤时所用的装置如图2所示 B．往滤液中加入足量的Ba(OH)2，可观察到有白色难溶物产生，该白色难溶物为BaSO4和BaCO3 C．检验滤液中是否含有Fe2+的操作：先向滤液中滴加足量的氯水，再加入适量的溶液，若出现蓝色沉淀，则含有Fe2+，反之，则无 D．NH4HCO3溶液与FeSO4溶液混合时发生反应的离子方程式为，该反应中，每生成2.24LCO2，同时消耗5.6g Fe2+ 【答案】B 【分析】硫酸亚铁和碳酸氢铵反应生成碳酸亚铁和硫酸铵和二氧化碳，反应离子方程式为：Fe2++2=FeCO3↓+CO2↑+H2O，据此分析解题。 【解析】A．洗涤时应该在过滤操作的基础上进行，应该使用漏斗，而不是分液漏斗且漏斗下端与烧杯紧挨在一起，A错误； B．滤液中含有硫酸铵和碳酸氢铵，则往滤液中加入足量的Ba(OH)2，可观察到有白色难溶物产生，该白色难溶物为BaSO4和BaCO3，B正确； C．检验滤液中是否含有Fe2+的操作：先向滤液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，若出现蓝色沉淀，则含有Fe2+，反之，则无，不能滴加足量的氯水，会将亚铁离子转化为铁离子，C错误； D．NH4HCO3溶液与FeSO4溶液混合时发生反应的离子方程式为Fe2++2=FeCO3↓+CO2↑+H2O，该反应中，每生成标准状况下2.24LCO2即0.1mol，同时消耗5.6gFe2+，但题干未告知CO2所处的状态，则无法计算，D错误； 故答案为：B。 5.（23-24高一上·湖南衡阳·期末）已知还原性：I->Fe2+，向1L FeI2溶液中通人氯气，溶液中各离子的物质的量随氯气通人量的变化如图所示，下列说法错误的是 A．a点对应的反应为2I-+Cl2=I2+2Cl- B．曲线②为 Fe2+的物质的量变化曲线 C．FeI2溶液的物质的量浓度为1mol·L-1 D．b点对应的总反应为2Fe2+ +16I-+9Cl2=2Fe3++8I2+18Cl- 【答案】D 【分析】还原性：I->Fe2+，向1L FeI2溶液中通人氯气，首先发生反应2I-+Cl2=2Cl-+I2，即①表示I-的物质的量变化曲线，第二段继续发生反应Cl2+2 Fe2+=2Fe3++2Cl-，②为 Fe2+的物质的量变化曲线；曲线③为 Fe3+的物质的量变化曲线； 【解析】A．由分析可知，第一段发生的反应为2I-+Cl2=I2+2Cl-，a点属于第一段中，即发生的反应也为2I-+Cl2=I2+2Cl-，故A正确； B．由分析可知，②为 Fe2+的物质的量变化曲线；故B正确； C．①表示I-的物质的量变化曲线，表示溶液中I-的物质的量为2mol，溶液的体积为1L，故FeI2溶液的物质的量浓度为1mol·L-1，故C正确； D．b点时通入的Cl2共1.25mol，表示2molI-反应完后，Fe2+还反应了0.5mol，故对应的总反应为2Fe2+ +8I-+5Cl2=2Fe3++4I2+10Cl-，故D错误； 答案选D。 6.（23-24高一下·浙江杭州·月考）某溶液可能含有Fe3+、Fe2+、、Clˉ、、和Na+。某同学为了确认其成分，取部分试液，设计并完成了如下实验： 不考虑水的电离，下列有关该溶液说法不正确的是 A．原溶液中一定不存在 B．溶液中至少有4种离子存在 C．Clˉ一定存在，且c(Clˉ)≥0.2mol·L-1 D．要确定原溶液中是否含有Fe2+，其操作为：取少量原溶液于试管中，先加入适量氯水，再加KSCN溶液，若溶液呈血红色，则含有Fe2+ 【答案】D 【分析】该溶液中加入过量NaOH溶液，并加热，有0.02mol气体生成，说明含有0.02mol，红褐色沉淀加热后得到1.6g固体为Fe2O3，其物质的量为0.01mol，说明原溶液中n(Fe2+)+n(Fe3+)=0.02mol，滤液与足量BaCl2溶液反应得到4.66g沉淀，说明含有0.02nol，因含有Fe2+或Fe3+，则溶液中不含，根据电荷守恒，溶液中含有Clˉ、、，Fe3+与Fe2+中至少有一种，且n(Cl-）≥0.02mol，由于原溶液中Fe3+与Fe2+中至少有一种，取少量原溶液于试管中，先加入适量氯水，再加KSCN溶液，若溶液呈血红色，则溶液中可能有Fe2+，也可能有Fe3+，据此回答。 【解析】A．根据分析可知，原溶液中一定不含碳酸根离子，A正确； B．根据电荷守恒，溶液中含有Clˉ、、，Fe3+与Fe2+中至少有一种，B正确； C．根据分析可知，Clˉ一定存在，且c(Clˉ)≥0.2mol·L-1，C正确； D．取少量原溶液于试管中，先加入适量氯水，再加KSCN溶液，若溶液呈血红色，则溶液中可能有Fe2+，也可能有Fe3+，D错误； 故选D。 7.（2024高二下·北京·期中）为检验溶液是否变质，设计并完成如下实验。其中能说明溶液变质的是 选项 实验操作及现象 实验装置 A 滴入溶液，产生白色沉淀 B 滴入KSCN溶液，溶液变为红色 C 先滴入氯水，再滴入KSCN溶液，溶液变为红色 D 滴入NaOH溶液，生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 【答案】B 【解析】A．氯化亚铁溶液和氯化铁溶液中都含有氯离子，都能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀，则向氯化亚铁溶液中滴入硝酸银溶液会产生白色沉淀不能说明亚铁离子被氧化生成铁离子，故A不符合题意； B．溶液中亚铁离子不能与硫氰酸根离子反应，铁离子能与硫氰酸根离子反应生成红色的硫氰化铁，则向氯化亚铁溶液中滴入硫氰化钾溶液，溶液变为红色说明溶液中含有铁离子，亚铁离子被氧化生成铁离子，故B符合题意； C．铁离子能与硫氰酸根离子反应生成红色的硫氰化铁，则向含有铁离子的氯化亚铁溶液中先滴入氯水，再滴入硫氰化钾溶液，溶液会变为红色不能说明亚铁离子被氧化生成铁离子，故C不符合题意； D．氯化亚铁溶液能与氢氧化钠溶液反应生成白色的氢氧化亚铁沉淀和氯化钠，氢氧化亚铁能与氧气和水反应生成红褐色的氢氧化铁，则向氯化亚铁溶液中滴入氢氧化钠溶液，生成白色絮状沉淀不能说明亚铁离子被氧化生成铁离子，故D不符合题意； 故选B。 8.（23-24高二·河北衡水·期末）从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下图。下列说法正确的是 A．试剂a是铁，试剂b是稀硫酸 B．操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所用仪器完全相同 C．试剂c可以为氯气，相应的反应为2Fe2++Cl2=2Cl-+2Fe3+ D．用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2+ 【答案】C 【分析】工业废水中加入试剂a为过量的铁，铁置换出铜单质且将铁离子还原为亚铁离子，操作Ⅰ为过滤，得到滤渣Y为Fe、Cu，滤液X为氯化亚铁溶液，滤渣Y中加入试剂b为盐酸，溶解过量的铁生成氯化亚铁溶液，铜不溶，操作Ⅱ过滤得到铜和滤液Z，Z为氯化亚铁溶液，滤液Z和X合并通入氯气，把亚铁离子氧化为铁离子，蒸发结晶，过滤洗涤干燥得到氯化铁晶体； 【解析】A．据分析，试剂a是铁，试剂b是稀盐酸，A错误； B．由上述分析可知，操作Ⅰ、Ⅱ是过滤，操作Ⅲ是蒸发浓缩、冷却结晶，所用仪器不同，B错误； C．滤液X、Z中均含有FeCl2，C为氯气，氯气把亚铁离子氧化铁离子，反应为：2Fe2++Cl2=2Cl-+2Fe3+，C正确；   D．亚铁离子、氯离子都可以被高锰酸钾溶液氧化，用酸性KMnO4溶液不能检验溶液W中是否还有Fe2+，D错误； 故选C。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第3章 物质的性质与转化 第一节 铁的多样性 第1课时 铁、亚铁盐和铁盐 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1.结合生活中的铁制品应用，了解单质铁的性质及用途，培养化学服务社会的责任意识。 2.依据化合价理论，结合实验探究，掌握Fe、Fe2＋、Fe3＋相互转化的途径，强化变化观念。 3.通过实验探究学会Fe2＋、Fe3＋的检验方法，培养证据推理意识，提升实验探究能力与创新意识。 重点：Fe2＋、Fe3＋的检验方法。 难点：Fe、Fe2＋、Fe3＋相互转化。 一、铁元素的存在 1.铁的含量 铁元素在地壳中的含量仅次于 、 和 。 2.存在形态 (1)游离态：存在于 中。 (2)化合态：主要以 价和 价的化合物存在。如黄铁矿(主要成分是 )、赤铁矿(主要成分是 )、磁铁矿(主要成分是 )等。 (3)日常生活用品中也有许多含有铁元素的物质，例如补铁的保健品中含有 ，红色涂料中含有 ，激光打印机的墨粉中含有 。 3.铁的应用 钢铁是人类生活和生产中非常重要的材料，广泛应用用于生活用具、生产工具、建筑、机械、电力、桥梁、国防等领域。 二、铁的性质 1.铁的物理性质 纯铁具有银白色金属光泽，质软，有良好的延展性，密度是7.86g.cm-3,熔点为1535℃，沸点为2750℃，铁是电和热的良导体，铁可以被 吸引。 2.铁与非金属单质反应 （1）铁与氧气反应： 现象：剧烈燃烧，放出大量热，火星四射，产生黑色固体。 （2）铁与氯气反应： 现象：剧烈燃烧，放出大量热，产生棕黄色烟。 【特别提醒】Fe与Cl2反应不论用量多少都生成FeCl3，而Fe与盐酸反应生成FeCl2。 （3）铁与硫反应： 【特别提醒】Fe与硫反应不论用量多少都生成FeS。 3．铁与酸反应 （1）铁与酸(非氧化性酸)反应： （2）铁与稀硝酸反应： Fe少量， ；如Fe过量，则生成 。 （3）铁与浓硝酸、浓硫酸发生钝化 ①铁的钝化是化学变化，而非物理变化。钝化条件——室温，如加热铁是可以反应的。 ②Fe常温下遇浓硫酸、浓硝酸表面生成致密氧化膜而钝化；加热时反应生成物与Fe用量多少有关。 4．铁与盐溶液反应 （1）与铜盐： （2）与铁盐： 5．铁与水反应 实验装置 操作及现象 用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，反应后试管内固体仍为黑色 实验结论 红热的铁能与水蒸气反应：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 【特别提醒】Fe与H2O的反应：Fe不与冷水、热水反应，在常温下Fe暴露在空气中产生铁锈(Fe2O3·xH2O)；Fe与水蒸气在高温时反应生成的是Fe3O4而不是Fe2O3。 三、亚铁盐和铁盐 1.Fe3＋、Fe2＋的相互转化 实验操作 实验现象 加少量铁粉振荡后，溶液变成浅绿色， 再加KSCN溶液，溶液颜色无变化 向上层清液中滴加新制氯水， 溶液变成红色 离子方程式 2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋ 2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－ Fe3＋＋3SCN－＝Fe(SCN)3 实验结论 Fe3＋遇到较强的还原剂时，会被还原成Fe2＋ Fe2＋在较强氧化剂的作用下会被氧化成Fe3＋ 2.Fe2＋既具有氧化性又具有还原性 ①Fe2＋→Fe3＋(与强氧化剂反应：如O2、Cl2、Br2、H2O2、HNO3、KMnO4(H+)、浓H2SO4、等) 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－， 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O， 5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O 3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O ②Fe2＋→Fe(与还原剂反应：如C、CO、Al、Zn等) Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe FeO＋COFe＋CO2。 3.Fe3＋具有较强氧化性，可被还原为Fe2＋或Fe ①Fe3＋→Fe2＋(与还原剂反应：如Fe、Cu、I-、S2-等) 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋， 2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋。 2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋ ②Fe3＋→Fe(与还原剂反应：如C、CO、Al等) Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3。 【特别提醒】 1. 金属阳离子被还原不一定得到金属单质。如：Fe3＋→Fe2＋。 2. 离子共存问题： ①Fe3＋与I－、S2－、HS－、SO、HSO等因发生氧化还原反应而不能大量共存。 ②Fe2＋与MnO(H＋)、NO(H＋)、ClO－等因发生氧化还原反应而不能大量共存。 3. 除杂问题(括号内为杂质)： ①FeCl3溶液(FeCl2)：加足量氯水或H2O2或通入足量Cl2。 ②FeCl2溶液(FeCl3)：加足量铁粉，充分反应后过滤。 ③FeSO4溶液(CuSO4)：加足量铁粉，充分反应后过滤。 ④Fe粉(铝)、Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH溶液，充分反应后过滤。 4. Fe2＋盐溶液的配制与保存：加铁粉，防止Fe2＋被氧化。 四、 Fe2+和Fe3+的检验 1．Fe2＋的检验 方法1 观察法：浅绿色 方法2 无现象溶液变红色，证明含有Fe2＋ 方法3 产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明含有Fe2＋ 方法4 生成蓝色沉淀，证明含有Fe2＋ 2．Fe3＋的检验 方法1 观察法：棕黄色 方法2 溶液变红色，证明含有Fe3＋ 方法3 产生红褐色沉淀，证明含有Fe3＋ 【特别提醒】 1．检验Fe2＋的注意事项 (1)只含Fe2＋的溶液：检验Fe2＋加入试剂的顺序 待测液不变色红色(含Fe2＋、不含Fe3＋)。 ①加KSCN溶液前，防止加氧化性物质，使Fe2＋被氧化。如H2O2、NO(H＋)等。 ②氧化剂不能选用酸性KMnO4溶液，原因：酸性KMnO4 溶液本身显紫红色，对Fe(SCN)3红色有干扰；酸性KMnO4溶液能氧化KSCN，溶液不变红色，不能证明不含Fe2＋。 (2)同时含有Fe2＋和Fe3＋的溶液 Fe2＋对检验Fe3＋无干扰，可以滴加KSCN溶液检验Fe3＋；Fe3＋对检验Fe2＋有干扰，不能采用加KSCN溶液检验Fe2＋，通常向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪色说明含有Fe2＋。 (3)检验铁的氧化物中是否有＋2价铁时，正确的思路为 少量固体溶液紫色褪去。 ①步骤a中不能选用盐酸，原因是酸性KMnO4溶液可以氧化盐酸。 ②步骤a中，不能选用稀HNO3，原因是稀HNO3可以将Fe2＋氧化为Fe3＋。 五、Fe、Fe2+ 、Fe3+的相互转化 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)FeCl2不能通过化合反应制得(　　) (2)同价态含铁物质间的转化一般可通过复分解反应实现(　　) (3)不同价态的含铁物质间转化必须通过氧化还原反应实现(　　) (4)向溶液中加入NaOH溶液，生成红褐色沉淀，则溶液中一定含有Fe3＋，一定不存在Fe2＋和Mg2＋(　　) (5)除去FeCl3溶液中少量的CuCl2杂质，可向溶液中加入过量铁粉，然后过滤(　　) 2．下列关于Fe2＋和Fe3＋的叙述中，错误的是(　　) A．Fe2＋的水溶液为浅绿色 B．Fe3＋的水溶液为黄色 C．Fe3＋具有氧化性，Fe2＋具有还原性 D．Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，立即出现红色沉淀 3.下列物质之间有如下反应关系： 已知E转化成C的现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。 回答： (1)写出下列物质的化学式： A ，B ，D ， 甲 ，乙 ，丙 。 (2)写出E→C反应的化学方程式： 。 ►问题一 铁的性质 【典例1】常温下，下列溶液可用铁质容器盛装的是 A．稀硝酸 B．稀硫酸 C．浓硝酸 D．浓盐酸 【变式1-1】某同学探究铁与水蒸气的反应，进行了如下实验： 下列说法中不正确的是 A．点燃酒精灯的顺序是先a后b B．湿棉花的作用是提供水蒸气 C．由肥皂液冒气泡证明铁与水蒸气发生了反应 D．不能用磁铁将铁粉从反应后的固体中分离出来 【变式1-2】下列物质中，在一定条件下与铁反应，且铁元素的化合价能变为＋3价的是 A．氯化铁溶液 B．硫酸铜溶液 C．氯气 D．稀盐酸 ►问题二 铁离子和亚铁离子的性质 【典例2】维生素C又称“抗坏血酸”，能帮助人体将食物中摄取的、不易吸收的Fe3＋转化为易吸收的Fe2＋，下列有关分析错误的是 A．维生素C具有还原性 B．Fe3＋转化为Fe2＋发生了氧化反应 C．维生素C药片应隔绝空气保存 D．向Fe3＋的溶液中加入Cu，也能将Fe3＋转化为Fe2＋ 【变式2-1】为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计了如下实验方案，其中符合实验要求且完全正确的是(　　) 选项 实验操作 实验现象 离子方程式 实验结论 A． 在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水 浅绿色溶液变成棕黄色溶液 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ Fe2＋具有还原性 B． 在氯化亚铁溶液中加入锌片 浅绿色溶液变成无色溶液 Fe2＋＋Zn=== Fe＋Zn2＋ Fe2＋具有还原性 C． 在氯化铁溶液中加入铁粉 棕黄色溶液变成浅绿色溶液 Fe3＋＋Fe===2Fe2＋ 铁单质具有还原性 D． 在氯化铁溶液中加入铜粉 蓝色溶液变成棕黄色溶液 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ Fe3＋具有氧化性 【变式2-2】下列离子方程式中，正确的是 A．铁与盐酸反应：2Fe＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2↑ B．氯气与氯化亚铁溶液反应：2FeCl2＋Cl2＝2FeCl3 C．氯化铁溶液与铁反应：Fe3＋＋Fe＝2Fe2＋ D．氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应：Fe3＋＋3OH－＝Fe(OH)3↓ ►问题三 铁离子和亚铁离子的检验 【典例3】下列离子的检验方法合理的是(　　) A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2＋ B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2＋ C．向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋ D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋ 【变式3-1】选择合适试剂完成甲、乙两组实验。 甲组：检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋； 乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。 下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是(　　) 试剂 选项　　 甲组 乙组 A 新制氯水、KSCN溶液 NaOH溶液 B 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液 C KOH溶液 溴水 D 溴水 酸性KMnO4溶液 【变式3-2】要证明某溶液中不含Fe3＋，而可能含有Fe2＋，进行如下实验操作的最佳顺序为(　　) ①加入足量氯水　②加入足量KMnO4(H＋)溶液　③加入少量KSCN溶液 A．①③ B．③② C．③① D．①②③ ►问题四 铁、铁离子和亚铁离子的转化 【典例4】制印刷电路板时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3＋Cu＝2FeCl2＋CuCl2。向盛有FeCl3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 【变式4-1】实验室有FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液，其中Fe3＋、Cu2＋和Fe2＋的物质的量之比为3∶2∶1。 (1)现加入适量铁粉，请写出溶液中可能发生的离子反应： _______________________。 根据上述离子反应判断三种金属阳离子的氧化性强弱顺序为______________________， 当向混合液中加入铁粉时，首先与铁发生反应的离子是________。 (2)加入适量铁粉后，最后溶液中Fe3＋、Cu2＋和Fe2＋的物质的量之比变为1∶2∶4，则参加反应的铁粉与原溶液中Fe2＋的物质的量之比为________。 【变式4-2】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，并检验该补血剂是否变质。实验步骤如下： 请回答下列问题： (1)向操作①的滤液中滴加KSCN溶液后变为红色，则该滤液中含有________(填离子符号)。 (2)操作②中反应的离子方程式：________________________________________。 (3)操作③中反应的离子方程式：________________________________________。 (4)操作④中一系列处理的操作步骤：过滤、__________、灼烧、________、称量。 (5)假设实验中的损耗忽略不计，则每片补血剂含铁元素的质量为________ g。(用含a的代数式表示)。 ►问题五 铁、铁离子和亚铁离子的综合应用 【典例5】下列关于FeCl2和FeCl3的叙述中，不正确的是 A．二者溶液的相互转化均可通过化合反应实现 B．将铁粉加入氯水中，最终只能得到FeCl3溶液 C．酸性高锰酸钾溶液可作为鉴别二者溶液的试剂 D．分别向盛有FeCl2溶液和FeCl3溶液的试管中加入NaOH溶液，最终可得相同物质 【变式5-1】储一定条件下，将一定量Fe3O4溶于过量盐酸生成FeCl2和FeCl3，分别取少量反应后的溶液进行以下实验，有关实验描述正确的是 A．滴加KSCN溶液，若溶液变红色证明溶液中含有Fe3＋ B．加入5.6 g铁粉恰好完全反应，则Fe3O4的质量为23.2 g C．用溶液在铜片上写字，一段时间后洗去溶液，观察到铜片表面无明显现象 D．先向溶液中通入氯气，再滴加KSCN溶液，若变红色证明溶液中含有Fe2＋ 【变式5-2】铁元素的常见价态有＋2、＋3价，实验室可用赤血盐{K3[Fe(CN)6]}溶液检验Fe2＋，黄血盐{K4[Fe(CN)6]}溶液检验Fe3＋。硫铁矿烧渣中含有大量Fe2O3，工业上常用于制取绿矾(FeSO4·7H2O)。下列表示铁及其化合物相互转化的离子方程式正确的是 A．将Fe屑溶于稀盐酸：2Fe＋6H＋＝Fe3＋＋3H2↑ B．将Cu丝插入FeCl3溶液：3Cu＋2Fe3＋＝3Cu2＋＋2Fe C．向FeCl3溶液中滴加氨水：Fe3＋＋3OH－＝Fe(OH)3↓ D．FeSO4溶液敞口放置在空气中：4Fe2＋＋O2＋4H＋＝4Fe3＋＋2H2O 1.（23-24高一下·安徽·月考）下列关于铁及其化合物的说法正确的是 A．过量的Fe在氯气中燃烧生成 B．高温下，红热的铁与水蒸气反应，可得到红色的氧化铁 C．工业炼铁的原理是用还原的方法从矿石中提炼铁 D．向溶液中滴加适量的NaOH溶液即可得到氢氧化铁胶体 2.（23-24高一上·广东茂名·期末）铁粉与水蒸气反应的实验装置图(夹持装置已略去)如图，下列说法错误的是 A．实验进行前，应检查装置的气密性 B．该实验表明：高温下，铁可与水蒸气反应 C．生成的气体在点燃之前，不用验纯 D．该反应的基本反应类型为置换反应 3.（23-24高一上·辽宁·期末）纳米铁粉(粒子直径为几十纳米的铁粉)对电磁波有特殊的吸收作用，可作为使用高性能毫米波的隐形材料，下列说法错误的是 A．纳米铁粉与少量的氯气反应生成 B．纳米铁粉具有较强的还原性，可用作抗氧化剂 C．纳米铁粉分散在空气中形成的分散系能产生丁达尔效应 D．纳米铁粉能被磁铁吸引 4.（23-24高一上·浙江丽水·期末）下列各组离子在溶液中能大量共存的是 A．Fe3＋、NH、SCN-、Cl- B．Na＋、HCO、Ba2＋、OH- C．K＋、SO、Mg2＋、NO D．Fe2＋、H＋、MnO、SO 5.（23-24高一上·河南开封·期末）下列关于金属铁及其化合物的说法错误的是 A．能与反应生成，故钢瓶不能用于保存液氯 B．氯化铁溶液可腐蚀覆铜板，可用于印刷电路板 C．在空气中较难保存 D．用溶液检验是否变质 6.（23-24高一下·浙江温州·期中）某学生为检验新鲜菠菜中的铁元素，采用如图所示步骤进行实验： 下列说法不正确的是 A．步骤①中剪碎是为了增大接触面积加快化学反应速率 B．步骤②中研磨的仪器名称为研钵与研杵 C．步骤④属于固液分离，取其滤液作为步骤⑤的原料 D．步骤⑤无明显现象，步骤⑥出现血红色，说明菠菜中铁元素的化合价为价 7.（23-24高一上·吉林延边·月考）下列指定反应的离子方程式正确的是 A．复方氢氧化铝片做抗酸药(胃酸为强酸)：Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O B．向FeCl2溶液中通入足量Cl2：Fe2++Cl2=2Cl-+Fe3+ C．利用溶液腐蚀的方法制作印刷线路板： D．铝制餐具不宜长时间蒸煮或存放碱性食品：Al2O3+2OH-=2[Al(OH)4]-+H2O 8.（23-24高一上·陕西安康·期末）“铁肥”(主要含FeSO4⋅7H2O)常用于解决植物叶面变黄问题，通过溶于水配制成溶液喷施在叶面上。下列有关“铁肥”说法错误的是 A．FeSO4属于盐 B．“铁肥”易因保存不当被空气氧化变质硫酸铁 C．为保证“铁肥”的效果，可向配制后的溶液中加入少量铁粉 D．可用KSCN溶液检验“铁肥”是否完全失效 1.（23-24高一下·陕西咸阳·期末）实验室常采用点滴板来完成部分实验，既可节约药品，又便于观察实验现象。对图中所示实验说法错误的是 A．将少量新制氯水滴入1号或2号孔穴中，都体现了新制氯水的漂白性 B．向3号孔穴中加稀硫酸后，若滴入少量溶液，溶液变红，则溶液中存在 C．向3号孔六中加稀硫酸后，若滴入少量酸性溶液，溶液紫色褪去，则溶液中存在 D．向4号孔穴中滴加溶液，有气泡冒出并产生红褐色沉淀 2.（23-24高一上·云南昭通·期末）从某含有、、的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如图。下列说法错误的是 A．试剂a是铁、试剂b是稀盐酸 B．试剂c是氯气，在该流程中作氧化剂 C．操作Ⅰ、操作Ⅱ均需用到漏斗，操作Ⅲ需用到蒸发皿 D．用酸性溶液可检验溶液中是否含有 3.（23-24高一上·贵州毕节·期末）下列有关物质检验的操作、现象及结论均正确的是 选项 实验操作及现象 实验结论 A 向某溶液中加入溶液，产生白色沉淀，再加入稀盐酸，沉淀不消失 该溶液中一定含有 B 将氯气通入淀粉碘化钾溶液中，溶液由无色变为蓝色 氯气的氧化性强于碘单质 C 某溶液先加KSCN溶液无现象，再通氯气溶液变为血红色 该溶液中一定含有 D 用洁净铂丝蘸取某溶液进行灼烧，火焰呈黄色 该溶液中有、无 4.（23-24高一上·湖北十堰·期末）FeCO3与砂糖混用可以作补血剂，实验室里制备FeCO3的流程如图1所示。 已知：与Fe2+反应会产生蓝色沉淀。 下列说法正确的是 A．洗涤时所用的装置如图2所示 B．往滤液中加入足量的Ba(OH)2，可观察到有白色难溶物产生，该白色难溶物为BaSO4和BaCO3 C．检验滤液中是否含有Fe2+的操作：先向滤液中滴加足量的氯水，再加入适量的溶液，若出现蓝色沉淀，则含有Fe2+，反之，则无 D．NH4HCO3溶液与FeSO4溶液混合时发生反应的离子方程式为，该反应中，每生成2.24LCO2，同时消耗5.6g Fe2+ 5.（23-24高一上·湖南衡阳·期末）已知还原性：I->Fe2+，向1L FeI2溶液中通人氯气，溶液中各离子的物质的量随氯气通人量的变化如图所示，下列说法错误的是 A．a点对应的反应为2I-+Cl2=I2+2Cl- B．曲线②为 Fe2+的物质的量变化曲线 C．FeI2溶液的物质的量浓度为1mol·L-1 D．b点对应的总反应为2Fe2+ +16I-+9Cl2=2Fe3++8I2+18Cl- 6.（23-24高一下·浙江杭州·月考）某溶液可能含有Fe3+、Fe2+、、Clˉ、、和Na+。某同学为了确认其成分，取部分试液，设计并完成了如下实验： 不考虑水的电离，下列有关该溶液说法不正确的是 A．原溶液中一定不存在 B．溶液中至少有4种离子存在 C．Clˉ一定存在，且c(Clˉ)≥0.2mol·L-1 D．要确定原溶液中是否含有Fe2+，其操作为：取少量原溶液于试管中，先加入适量氯水，再加KSCN溶液，若溶液呈血红色，则含有Fe2+ 7.（2024高二下·北京·期中）为检验溶液是否变质，设计并完成如下实验。其中能说明溶液变质的是 选项 实验操作及现象 实验装置 A 滴入溶液，产生白色沉淀 B 滴入KSCN溶液，溶液变为红色 C 先滴入氯水，再滴入KSCN溶液，溶液变为红色 D 滴入NaOH溶液，生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 8.（23-24高二·河北衡水·期末）从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下图。下列说法正确的是 A．试剂a是铁，试剂b是稀硫酸 B．操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所用仪器完全相同 C．试剂c可以为氯气，相应的反应为2Fe2++Cl2=2Cl-+2Fe3+ D．用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2+ ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$