专题07铁及其化合物-2024-2025学年高一化学上学期期末复习一遍过 （人教版2024必修第一册）

专题07 铁及其化合物 考点梳理 题型演练 考点01铁的性质 【题型1铁及其化合物的物理性质与用途】 考点02铁的氧化物和氢氧化物 【题型2铁及其化合物的化学性质】 考点03 亚铁盐、铁盐、高铁酸盐 【题型3铁的氢氧化物的制备】 考点04 Fe2＋、Fe3＋的检验和除杂 【题型4 Fe2+和Fe3+的检验】 考点05 铁及其化合物的转化关系 【题型5铁及其化合物的转化关系】 考点梳理 考点01铁的性质 常见价态 ＋2、＋3（还有＋6） 物理性质 纯净的铁是光亮的白色金属，有良好的导电性、传热性，延展性，能被磁铁吸引 与单质的反应 O2 3Fe＋2O2 Cl2 2Fe＋3Cl2 (无论Fe的量多少，产物都是FeCl3) S Fe＋S I2 Fe＋I2 (产物不是FeI3) 与H2O反应 3Fe＋4H2O(g) (产物是Fe3O4不是Fe2O3) 与非氧化性酸(HCl、H2SO4) Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑ 与氧化性酸反应 稀HNO3 3Fe＋8HNO3(稀)＝3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 浓HNO3、浓硫酸 常温下，浓硫酸与浓硝酸与铁在常温下发生中 。实质是强氧化性的酸使铁、铝的表面生成一层致密的氧化膜，阻止了内部金属与酸继续反应。 与盐溶液反应 发生置换反应：Fe＋Cu2＋＝ 与FeCl3溶液反应，离子方程式为Fe＋2Fe3＋＝ 考点02铁的氧化物和氢氧化物 1．铁的氧化物 氧化物 氧化亚铁 三氧化二铁 四氧化三铁 俗名 ———— 铁红 磁性氧化铁 金属价态 ＋2 ＋3 ＋2、＋3 物理性质 色态 色粉末 色粉末 色晶体 溶解性 都难溶于水 化学性质 HCl FeO＋2H＋＝ Fe2O3＋6H＋＝ Fe3O4＋8H＋＝ 稀HNO3 3FeO＋4H＋＋NO3－ ＝3Fe3＋＋NO↑＋2H2O Fe2O3＋6H＋＝Fe3＋＋3H2O ———— 还原剂 FeO＋H2Fe＋H2O Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 3Fe3O4＋8Al4Al2O3＋9Fe 用途 ———— 颜料 磁性材料 2．铁的氢氧化物 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 颜色状态 色固体 色固体 与盐酸反应 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 受热分解 － 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 制备 可溶性亚铁盐与碱溶液反应： Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 可溶性铁盐与碱溶液反应： Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ 二者的关系 在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是 色絮状沉淀迅速变成 色，最后变成 色，反应的化学方程式为 3．Fe(OH)2的制备 成功关键 ①溶液中不含Fe3＋和O2等氧化性物质 ②制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在 的体系中 制备方法 方法 装置 说明 隔绝空气 用不含Fe3＋的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备 氢气氛围中 先打开止水夹，生成的氢气排尽装置中的空气，关闭止水夹，生成的硫酸亚铁被压入氢氧化钠溶液 4．实验室制备Fe(OH)2装置的改进 改进后装置①优点： 配制溶液的蒸馏水煮沸，除去溶解的氧气，然后用苯液封，防止空气溶解，装有NaOH溶液的滴管插入液面下慢慢挤出溶液，这些操作均能防止Fe(OH)2与氧气接触，避免其被氧化，因此能较长时间观察到白色沉淀。 装置②优点： 铁粉与稀硫酸反应生成的氢气排除了装置内的空气，同时试管内剩余的氢气起到保护气的作用，防止了Fe(OH)2与氧气接触，避免其被氧化，因此能较长时间观察到白色沉淀。 【特别提醒】 1．在制备Fe(OH)2时，为什么要用新制的FeSO4溶液并将吸有NaOH溶液的胶头滴管尖嘴插入液面以下？ 用新制的FeSO4溶液为了防止Fe2＋被氧化成Fe3＋；滴管尖嘴插入液面以下是为了防止生成的Fe(OH)2与O2接触而被氧化。 2．在实验中，若想长时间观察到生成的白色Fe(OH)2沉淀，除使用新制FeSO4溶液外，还应创造一个怎样的反应环境？ 因为Fe(OH)2易被氧气氧化而发生颜色变化，故应尽可能创造无氧环境以防止Fe(OH)2被氧化。 考点03 亚铁盐、铁盐、高铁酸盐 亚铁盐 Fe2＋既有氧化性，又有还原性，以还原性为主，能被Cl2、Br2、O2、H2O2、ClO－、NO(H＋)、MnO(H＋)、Cr2O(H＋)等氧化 铁盐 Fe3＋主要表现氧化性，能被Fe、Cu、I－、H2S 、S2－(HS－)、SO、SO2等还原 实验室制取氢氧化铁胶体： 工业上常用调节 方法除去溶液中的Fe3＋ 高铁酸钾 K2FeO4中的Fe呈 价，K2FeO4具有 性，可用于水体的杀菌、消毒；K2FeO4与水生成 胶体，吸附水体中的悬浮物，起到净水的作用 考点04 Fe2＋、Fe3＋的检验和除杂 1．铁离子与亚铁离子的检验 Fe2＋ Fe3＋ 显色法 待测液中滴加 溶液，无现象，再滴加 ，溶液立即变红色 待测液中滴加KSCN(或NH4SCN)溶液，溶液立即变为 色 沉淀法 待测液中滴加NaOH溶液，生成 色絮状沉淀，沉淀迅速变为 色，最后变为 色 待检液滴加NaOH溶液，出现 色沉淀 2．铁离子与亚铁离子的除杂 溶液 杂质 除杂方法 FeCl2 FeCl3 加过量 后过滤 FeCl3 FeCl2 加足量 或 溶液 FeCl2 CuCl2 加过量 后过滤 【特别提醒】 Fe3＋、Fe2＋的检验方法归纳 1．用KSCN溶液和氯水 2．用NaOH溶液 3．含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的检验 溶液变 红 色，说明含有Fe3＋； 酸性KMnO4溶液 紫红 色褪去，说明含有Fe2＋。 4．铜片法 5．亚铁氰化钾溶液和铁氰化钾溶液是检验Fe3＋和Fe2＋的特征试剂： Fe3＋蓝色沉淀 Fe2＋蓝色沉淀 考点05 铁及其化合物的转化关系 1．铁三角 ① ② / ③ Fe2＋Fe3＋ “铁三角”的重要应用 （1）判断离子共存： ①Fe2＋与NO/H＋、ClO－、MnO/H＋；Fe3＋与I－、S2－、 SO32－不能共存 （2）除杂： 如用H2O2除去Fe3＋中的Fe2＋ ④ Fe3＋Fe2＋ 温馨提醒 2．铁及其化合物的二维图 （1）Fe只有还原性，可以被氧化成＋2或＋3价的铁： 如Fe＋2H＋===H2↑＋Fe2＋ 2Fe＋3Cl22FeCl3 3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2。 （2）Fe2＋既有氧化性又有还原性： 如2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋ FeO＋COFe＋CO2 （3）Fe3＋具有较强的氧化性，可被还原为＋2价或0价的铁： 如2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋， 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。 Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 题型演练 【题型1铁及其化合物的物理性质与用途】 1．（24-25高一上·湖北武汉·阶段练习）化学与生活密切相关，下列说法错误的是 A．生石灰可作食品包装袋中干燥剂的主要成分 B．高温下铝粉与氧化铁的反应可用来焊接钢轨 C．月饼包装袋中放入铁粉或硅胶可防其被氧化 D．牙膏中可添加碳酸钙或二氧化硅作为摩擦剂 2．（23-24高一上·四川绵阳·期末）物质的性质决定用途，下列物质与其主要成分的化学式、用途的对应关系正确的是 A．纯碱—NaOH—洗涤衣物 B．磁性氧化铁—Fe2O3—红色涂料 C．小苏打—Na2CO3—发酵粉 D．还原铁粉—Fe—脱氧剂 3．（24-25高一上·福建厦门·阶段练习）下列关于研究性质的基本程序中排列正确的是 a．观察的颜色、状态     b．设计并进行实验，观察实验现象 c．解释现象、得出结论     d．预测的性质 A．abcd B．adbc C．dbac D．dacb 5．（23-24高一上·广东肇庆·期末）化学处处呈现美。下列说法不正确的是 A．舞台上干冰升华时，不存在化学键断裂 B．壮观的丹霞地貌中红色岩层是因含有 C．晨雾中的光束如梦如幻，是丁达尔效应带来的美景 D．2024年跨年夜燃放的烟花所呈现的是某些金属元素的焰色 6．（23-24高一上·广东深圳·期末）关于物质的用途与保存，下列说法错误的是 A．Fe3O4俗称磁性氧化铁，常用作磁性材料 B．碳酸钠可用于治疗胃酸过多 C．漂白粉应避光并置于阴凉处密封保存 D．FeSO4补血剂与维生素C配合使用效果更佳 【题型2铁及其化合物的化学性质】 1．（23-24高一下·河北沧州·阶段练习）下列有关说法错误的是 A．室温下，铁器能盛放浓硫酸 B．高温下，铁与水蒸气生成氧化铁 C．可用于蚀刻铜电路板 D．磁铁矿的主要成分为 2．（23-24高一下·上海·期末）下列物质反应后一定有+3价铁生成的是 ①过量的与反应    ②与过量稀硫酸反应 ③与S反应        ④溶于盐酸中 A．① B．①④ C．①②③ D．全部 3．（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 4．（22-23高一上·全国·课后作业）下列关于铁及其化合物的叙述正确的是 A．氢氧化铁受热分解可制得 B．、都有磁性 C．不稳定，在空气里受热，能迅速氧化成 D．高温下，铁能与水蒸气反应生成 5．（23-24高一下·上海·期末）下列有关铁元素及其化合物的描述中错误的是 A．许多磁性材料上都涂有黑色的四氧化三铁薄膜 B．氧化亚铁与三氧化二铁都属于碱性氧化物 C．硫酸亚铁溶液中通常加入少量铁粉以防止被氧化 D．铁与氯气或过量盐酸反应都可生成 6．（23-24高一上·山西朔州·阶段练习）铁是人类应用较早，当前应用量最大的金属元素。下列有关铁及其化合物的说法正确的是 A．将浓溶液滴加到饱和的溶液中，制备胶体 B．溶液腐蚀刻制印刷电路板，说明铁比铜金属性强 C．用酸性溶液检验溶液中是否含有 D．在高温下和水蒸气反应、在空气中受热均能得到 7．（23-24高一上·江苏南通·期末）氯化铁是一种重要的化合物。下列说法不正确的是 A．氯化铁属于电解质 B．氯化铁可由氯化亚铁和盐酸反应制得 C．氯化铁溶液可以腐蚀覆铜板 D．氯化铁溶液可以制备氢氧化铁胶体 8．（23-24高一上·湖北·期末）高铁酸钠是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水的处理。工业上制备高铁酸钠的一种方法化学原理可以用离子方程式表示：。下列说法正确的是 A．能杀菌消毒，利用了其强还原性 B．每生成，转移电子为 C．离子方程式中涉及的元素都是短周期元素 D．处理水时，既能杀菌消毒，生成的胶体又能吸附水中的悬浮杂质 【题型3铁的氢氧化物的制备】 1．（23-24高一上·天津·阶段练习）下图中能较长时间看到白色沉淀的是(已知苯为难溶于水、密度比水小的液体) A．①④ B．②④ C．①②④ D．①②③④ 2．（23-24高一上·云南曲靖·阶段练习）下列关于物质之间转化的说法正确的是 A．Cl2转化为Cl-，需要加入氧化剂才能实现 B．Fe转化为3的路线：FeFeCl3Fe(OH)3 C．Cu转化为2的路线：CuCuOCu(OH)2 D．2溶液转化为3沉淀：BaCl2(aq)BaCO3 3．（22-23高一上·甘肃定西·期末）铁及其化合物在日常生产生活中有着广泛应用。 I．在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。现设计如下装置完成高温下“Fe与水蒸气反应”的实验，并检验其产物(已知：Fe3O4中Fe的化合价为+2价、+3价)。    (1)装置B中发生反应的化学方程式为 。 (2)装置C中导管“短进长出”的原因 。 (3)取反应后得到的黑色粉末放入一试管中，加入稀硫酸将固体溶解，再滴加几滴KSCN溶液，振荡，溶液没有出现红色，原因是 (用离子方程式表示)。 Ⅱ.某学生设计了如图装置制备白色Fe(OH)2固体。    (4)配置NaOH溶液和稀硫酸时，需将所用蒸馏水加热煮沸后，冷却至室温再用于配置，加热煮沸的目的是 。 (5)开始实验时，先打开止水夹，待装置中空气已排尽，再关闭止水夹。 ①关闭止水夹前，请设计实验证明装置中空气已排尽： 。 ②装置Ⅱ中发生反应的主要化学方程式为 。 ③若未排净装置中的空气，则装置Ⅱ中观察到的实验现象为 。 4．（22-23高一上·甘肃天水·期末）某兴趣小组为认识铁及其化合物的性质、分散系的性质做了如图一组综合实验，根据实验流程回答相关问题。 (1)请写出与①反应的离子方程式： 。 (2)物质②为 (填名称)。 (3)向溶液中滴加NaOH溶液最终生成悬浊液，该过程的现象为 ，此过程中发生的氧化还原反应为 (用化学方程式表示)，制备氢氧化亚铁时为了较长时间观察到氢氧化亚铁的颜色，可选择如下 装置。 (4)将饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至液体呈红褐色，制得分散系③为 ，该反应化学方程式为： 。它与溶液、悬浊液的本质区别是 。 【题型4 Fe2+和Fe3+的检验】 1．（21-22高一上·四川巴中·期末）向盛有2mLFeCl3溶液的试管中加入少量铁粉，进行如下实验。下列分析正确的是 A．只加入KSCN溶液可检验试管1中是否含有Fe2+ B．试管2中无现象，则表明试管1中溶液不含Fe3+ C．试管3中的离子反应为：Fe2++Cl2=Fe3++2Cl- D．试管3中必定有红色沉淀生成 2．（22-23高一上·广东广州·期末）下列离子的检验方法中合理的是 A．向某溶液中滴入溶液呈红色，说明不含 B．用酸性溶液检验溶液中是否含有 C．向某溶液中加入溶液，直接得到红褐色沉淀，说明溶液中含有 D．向某溶液中加入溶液得到白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有，不含有 3．（23-24高一上·北京东城·期末）某化学兴趣小组利用铁元素的性质设计了“魔法实验”，如图所示。 【资料】 a．茶水中含有鞣酸，与亚铁离子结合成无色的鞣酸亚铁，进而变为蓝黑色的鞣酸铁。 b．鞣酸、维生素C均具有还原性。 下列分析不正确的是 A．①→②，铁元素被氧气氧化生成了鞣酸铁 B．由③→④→⑤，可推知③中含二价鉄 C．由①、③、④几乎颜色相同，可推知其所含粒子种类相同 D．④→⑤，至少有两种粒子被氧化 4．（23-24高一上·天津·阶段练习）取某含铁元素的固体A进行如下实验： 根据以上转化关系，下列叙述不正确的是 A．试剂1是KSCN溶液 B．试剂2可以是新制氯水 C．溶液B中只有Fe3+无Fe2+ D．溶液C到溶液F红色加深的原因是溶液中的Fe2+被氧化剂氧化成Fe3+，使Fe3+浓度增大 5．（24-25高一上·北京·阶段练习）某小组同学分别探究FeCl2溶液、FeCl3溶液的性质。 已知：FeCl3可与KSCN反应生成红色的Fe(SCN)3，可用于Fe3+的灵敏检验。 I．探究FeCl2溶液的性质。 (1)预测FeCl2具有氧化性，因此可以与Zn反应，此时Zn体现 性。 (2)预测FeCl2具有还原性，预测依据是 ，因此可以与酸性KMnO4溶液反应。 (3)进行如下实验操作： 序号 操作 i 滴加NaOH溶液 ii 加入少量锌粉 iii 滴加酸性KMnO4溶液 ①i中的现象是产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，用化学方程式表示产生该现象的原因： 、 。 ②ii中反应的离子方程式是 。 ③iii中的现象是 。 (4)某同学认为iii中现象并不能证明Fe2+具有还原性，他的理由有二：①将酸性高锰酸钾稀释也可能产生该现象、② ，为证实该反应中Fe2+确实被氧化，需要在反应后的溶液中加入试剂 ，观察到现象 。 II．探究FeCl3溶液的性质。 小组同学进行如下实验操作并观察到对应现象： 操作 现象 溶液由棕黄色 变为浅绿色 无明显现象 溶液变为红色， 而后红色褪去 (5)iv中反应的离子方程式是 。 (6)vi中滴加氯水过程中，氯水反应的离子方程式是 。 III．小组同学探究vi中褪色原因，提出两种假设：a．铁离子被转化，b．SCN-被转化。 (7)分别向褪色后的溶液中滴加0.1mol/LFeCl3溶液和KSCN溶液各1滴，观察到 现象，得出结论：假设b成立。 (8)进一步预测SCN-可能被转化为SO，通过实验验证了该预测，写出实验操作及现象 。 6．（23-24高一上·广东深圳·期末）化学技术在铁材料研发改进方面发挥着重要作用。 I．纳米是一种多功能磁性材料，在高科技领域有特殊的用途，工业上可通过如下过程制得： (1)在实验室中，同学们做了如下实验： ①将红热铁丝伸到盛有氯气的集气瓶中制，反应的化学方程式为 。 ②将通入溶液制，观察到的实验现象为 。 ③将溶液滴入溶液中，观察到产生白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最后转成红褐色。白色和红褐色沉淀的成分分别是 、 (填化学式)。 (2)流程中，产生“沉淀”的离子方程式为： _________________________________ (3)同学们认为和的混合溶液中应略小于2，原因是 。 Ⅱ．某同学查阅资料得知还可以用纳米铁粉与水蒸气反应制得纳米。 (4)纳米铁粉 (填“属于”或“不属于”)胶体。 (5)该同学设计了以下方案证明产物为。 编号 实验方案 实验现象 实验结论 ⅰ 取反应后的固体，加稀硫酸充分振荡溶解 / / ⅱ 向溶液中滴加所得溶液 ___________ 溶液中含 产物为 ⅲ 取i所得溶液，滴加___________溶液 溶液变血红色 溶液中含 ①完善表格：ii ；iii 。 ②有同学认为该方案不能证明产物为，其理由是 。 7．（23-24高一上·云南昭通·期末）黑木耳是常见食品，可以补充入体所必需的微量元素铁。某兴趣小组设计实验，检验黑木耳中的铁元素，实验流程如图： (1)灼烧黑木耳必须用到下列仪器中的_______(填标号)。 A． B． C． D． (2)灰烬中含有铁的氧化物以及锂、钙等元素的化合物，酸浸的目的是 。 (3)取少许滤液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，显红色，说明滤液中含有 (填离子符号)。 (4)为进一步探究和的氧化性和还原性，该兴趣小组设计并进行如下实验，记录现象，完成实验报告。 实验操作 实验现象 离子方程式 实验结论 向溶液中添加新制氯水 溶液由浅绿色变为棕黄色 ① 具有还原性 向溶液加入足量的铁枌 铁粉逐渐溶解，溶液由棕黄色变为浅绿色 ② ③ 8．（23-24高一上·四川成都·期末）电子工业中常用覆铜板为基材制作印刷电路板，原理是利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”将覆铜板上不需要的铜腐蚀，使用后的“腐蚀液”可回收利用。回答下列问题。 (1)FeCl3溶液腐蚀电路板的化学方程式为 。 (2)过量试剂①为 ；过量试剂②为 。 (3)鉴别滤液③中的金属阳离子，应滴加的试剂依次是 ，现象是 。FeCl2长时间暴露在空气中会变质，主要原因是 。 (4)取2mL滤液③加入试管中，逐滴加入NaOH溶液。填写下列表格： 序号 现象 用方程式解释现象 ① 开始无明显现象 ② 稍后出现白色沉淀 Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ ③ 空气中放置一段时间后，出现红褐色沉淀 【题型5铁及其化合物的转化关系】 1．（22-23高一上·广东深圳·期末）部分含铁物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列推断合理的是 A．b在空气中加热能迅速被氧化为e B．可将g的饱和溶液滴加到浓碱中制备f的胶体 C．铁元素可能存在c→f→g→d→c的循环转化关系 D．由图可预测：h(高铁酸盐)具有强还原性，能用于消毒 2．（23-24高一上·广东梅州·期末）部分含铁物质的分类与相应化合价关系如下图甲所示。下列推断不合理的是 A．X在高温下可与H2O(g)反应生成Z B．N在空气中不稳定，利用图乙装置制取N并可减缓其被氧化 C．可存在P→M→Z→P的循环转化关系 D．若P为盐酸盐，可将其饱和溶液逐滴滴入沸水中制备Fe(OH)3胶体 3．（23-24高一上·辽宁抚顺·期末）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．铁与高温水蒸气的反应可实现上述①转化 B．加热Fe(OH)3发生转化⑥，Fe2O3加水溶解可转化为Fe(OH)3 C．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速被氧化成Fe2O3 D．维生素C能将Fe3+转化为Fe2+，该过程中维生素C作还原剂 4．（23-24高一上·广东茂名·期末）元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质类别为横坐标所绘制的二维平面图像。如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．还原剂维生素C与补铁剂“硫酸亚铁片”同时服用能促进人体对铁元素的吸收 B．不溶于水，故不能通过化合反应制得 C．由图可预测：高铁酸盐具有强还原性 D．向某溶液中滴加氯水，再加溶液，溶液显红色，则能确定该溶液中含有 5．（23-24高一上·陕西西安·阶段练习）化合价和物质类别是整理元素及化合物知识的两个要素，可表示为“价—类”二维图。铁元素的“价—类”二维图如图所示，下列说法正确的是 A．工业上用CO还原炼铁，该反应为置换反应 B．中铁元素为＋4价 C．向含的溶液中加入Fe粉，该过程中作氧化剂 D．浊液露置于空气中，由白色立即变为红褐色 6．（23-24高一上·湖北·期末）氧化铁俗名铁红，是重要的铁的氧化物。 流程一：制备氧化铁 用废铁屑制备氧化铁的流程如图： (1)加入NH4HCO3溶液产生FeCO3沉淀的离子方程式为 。 (2)操作Ⅱ为洗涤操作，简述洗涤沉淀的方法 。 (3)写出“煅烧”发生反应的化学方程式 。 流程二：探究氧化铁的性质 A、B、C、D均是含铁元素的物质，氧化铁发生的反应及物质转化关系如图： (4)检验A溶液中阳离子的实验过程是 。 (5)A溶液可作为腐蚀液，将铜电路板中不需要的铜腐蚀掉。写出该反应的离子方程式 。 (6)描述白色沉淀C与O2反应的现象 ；写出该过程中发生反应的化学方程式 。 7．（23-24高一上·四川凉山·期末）铁是人类较早使用的金属之一，硫酸亚铁晶体，俗称绿矾，在医药上可作补血剂。 (1)为防止溶液变质，应在溶液中加入少量 (填标号，下同)；验证该溶液是否变质的最佳试剂为 。 A．铜片    B．溶液       C．氯气    D．铁粉 (2)利用如下工艺流程，从主要含Fe、Cu、Al、、、、的废旧金属材料回收部分金属，同时制得绿矾。 完成下列问题。 ①碱浸时发生反应的物质有 (填化学式)。 ②操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的名称是 。 ③向酸浸Ⅰ后的溶液中加入过量的试剂a是 。 ④易被氧化，则与酸性溶液反应的离子方程式为 。 ⑤用托盘天平(以下用游码)称量绿矾晶体配制溶液，以下实验操作会导致所配溶液浓度偏低的是 。 A．用托盘天平称量绿矾晶体时，将砝码放在左盘，药品放在右盘 B．洗涤烧杯和玻璃棒后，将洗涤液倒入废液缸中 C．摇匀后发现液面低于刻线，未补加水 D．定容时，俯视刻度线 8．（23-24高一上·广东潮州·期末）硫铁矿烧渣(主要成分、、FeO、等)是工业生产硫酸的废渣，利用硫铁矿烧渣制备铁红等产品的流程如下图所示： 已知：①；常温下，Si性质稳定，不与氧气、强酸反应。 ②受热易分解产生、。 (1)硫铁矿烧渣焙烧时选择焦炭作为还原剂，主要考虑的因素有 (填字母序号)。 A．价格便宜、容易获得     B．氧化产物为CO，易分离      C．反应需要高温 (2)“酸浸过滤”中，为防止酸浸过程中被氧化，应往溶液中加入少量 。滤渣的成分有 、 (填化学式)。 (3)“沉淀”的反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是 。 (4)“过滤Ⅰ”、“过滤Ⅱ”在实验室中进行该操作时，用到的玻璃仪器有烧杯、 、 ；检验“过滤Ⅰ”的滤液中是否含有的实验操作是：取少量“过滤Ⅰ”的滤液于试管中，先滴入几滴 ，溶液无明显变化，再滴入少量(或适量) ，若溶液变红，则证明溶液中含有。 (5)空气中煅烧生成产品b的化学反应方程式为 。 9．（23-24高一上·陕西西安·期末）某工厂以矿石(主要成分为，还含Al2O3、CuO、等不溶性杂质)为原料制备绿矾，其生产工艺如图： 请回答下列问题： (1)碱浸时，发生的反应主要有 (写离子方程式)和。 (2)将矿石变成矿粉的目的是 。 (3)酸浸后的溶液中存在，检验该离子的操作及现象为 。 (4)滤渣2的主要成分是 (填化学式)。 (5)配制溶液时，通常会在溶液中加入少量的铁粉，请用离子方程式说明原因： 。 (6)防治缺铁性贫血的有效方法是补充铁剂，常见的补铁剂有硫酸亚铁、葡萄糖酸亚铁、富马酸亚铁等，通常搭配维生素C一起服用，体现了维生素C的 (填“氧化性”或“还原性”)。 (7)测定所得样品的纯度：取制得的样品，将其配制成溶液，取配制好的溶液置于锥形瓶中，加入溶液，恰好完全反应(不考虑杂质参与反应，已知发生的反应为)。 ①若配制样品溶液的过程中，容量瓶中有少量蒸馏水残留，则对所配溶液浓度的影响是 (填“偏低”“偏高”或“无影响”)。 ②样品的纯度约为 (保留三位有效数字)。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题07 铁及其化合物 考点梳理 题型演练 考点01铁的性质 【题型1铁及其化合物的物理性质与用途】 考点02铁的氧化物和氢氧化物 【题型2铁及其化合物的化学性质】 考点03 亚铁盐、铁盐、高铁酸盐 【题型3铁的氢氧化物的制备】 考点04 Fe2＋、Fe3＋的检验和除杂 【题型4 Fe2+和Fe3+的检验】 考点05 铁及其化合物的转化关系 【题型5铁及其化合物的转化关系】 考点梳理 考点01铁的性质 常见价态 ＋2、＋3（还有＋6） 物理性质 纯净的铁是光亮的白色金属，有良好的导电性、传热性，延展性，能被磁铁吸引 与单质的反应 O2 3Fe＋2O2Fe3O4 Cl2 2Fe＋3Cl2FeCl3(无论Fe的量多少，产物都是FeCl3) S Fe＋SFeS I2 Fe＋I2FeI2(产物不是FeI3) 与H2O反应 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4+4H2(产物是Fe3O4不是Fe2O3) 与非氧化性酸(HCl、H2SO4) Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑ 与氧化性酸反应 稀HNO3 3Fe＋8HNO3(稀)＝3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 浓HNO3、浓硫酸 常温下，浓硫酸与浓硝酸与铁在常温下发生中钝化。实质是强氧化性的酸使铁、铝的表面生成一层致密的氧化膜，阻止了内部金属与酸继续反应。 与盐溶液反应 发生置换反应：Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu 与FeCl3溶液反应，离子方程式为Fe＋2Fe3＋＝3Fe2＋ 考点02铁的氧化物和氢氧化物 1．铁的氧化物 氧化物 氧化亚铁 三氧化二铁 四氧化三铁 俗名 ———— 铁红 磁性氧化铁 金属价态 ＋2 ＋3 ＋2、＋3 物理性质 色态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 溶解性 都难溶于水 化学性质 HCl FeO＋2H＋＝Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋＝Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O 稀HNO3 3FeO＋4H＋＋NO3－ ＝3Fe3＋＋NO↑＋2H2O Fe2O3＋6H＋＝Fe3＋＋3H2O ———— 还原剂 FeO＋H2Fe＋H2O Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 3Fe3O4＋8Al4Al2O3＋9Fe 用途 ———— 颜料 磁性材料 2．铁的氢氧化物 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 颜色状态 白色固体 红褐色固体 与盐酸反应 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 受热分解 － 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 制备 可溶性亚铁盐与碱溶液反应： Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 可溶性铁盐与碱溶液反应： Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ 二者的关系 在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应的化学方程式为 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 3．Fe(OH)2的制备 成功关键 ①溶液中不含Fe3＋和O2等氧化性物质 ②制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中 制备方法 方法 装置 说明 隔绝空气 用不含Fe3＋的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备 氢气氛围中 先打开止水夹，生成的氢气排尽装置中的空气，关闭止水夹，生成的硫酸亚铁被压入氢氧化钠溶液 4．实验室制备Fe(OH)2装置的改进 改进后装置①优点： 配制溶液的蒸馏水煮沸，除去溶解的氧气，然后用苯液封，防止空气溶解，装有NaOH溶液的滴管插入液面下慢慢挤出溶液，这些操作均能防止Fe(OH)2与氧气接触，避免其被氧化，因此能较长时间观察到白色沉淀。 装置②优点： 铁粉与稀硫酸反应生成的氢气排除了装置内的空气，同时试管内剩余的氢气起到保护气的作用，防止了Fe(OH)2与氧气接触，避免其被氧化，因此能较长时间观察到白色沉淀。 【特别提醒】 1．在制备Fe(OH)2时，为什么要用新制的FeSO4溶液并将吸有NaOH溶液的胶头滴管尖嘴插入液面以下？ 用新制的FeSO4溶液为了防止Fe2＋被氧化成Fe3＋；滴管尖嘴插入液面以下是为了防止生成的Fe(OH)2与O2接触而被氧化。 2．在实验中，若想长时间观察到生成的白色Fe(OH)2沉淀，除使用新制FeSO4溶液外，还应创造一个怎样的反应环境？ 因为Fe(OH)2易被氧气氧化而发生颜色变化，故应尽可能创造无氧环境以防止Fe(OH)2被氧化。 考点03 亚铁盐、铁盐、高铁酸盐 亚铁盐 Fe2＋既有氧化性，又有还原性，以还原性为主，能被Cl2、Br2、O2、H2O2、ClO－、NO(H＋)、MnO(H＋)、Cr2O(H＋)等氧化 铁盐 Fe3＋主要表现氧化性，能被Fe、Cu、I－、H2S 、S2－(HS－)、SO、SO2等还原 实验室制取氢氧化铁胶体：FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl 工业上常用调节pH方法除去溶液中的Fe3＋ 高铁酸钾 K2FeO4中的Fe呈＋6价，K2FeO4具有强氧化性，可用于水体的杀菌、消毒；K2FeO4与水生成Fe(OH)3胶体，吸附水体中的悬浮物，起到净水的作用 考点04 Fe2＋、Fe3＋的检验和除杂 1．铁离子与亚铁离子的检验 Fe2＋ Fe3＋ 显色法 待测液中滴加KSCN溶液，无现象，再滴加新制氯水，溶液立即变红色 待测液中滴加KSCN(或NH4SCN)溶液，溶液立即变为红色 沉淀法 待测液中滴加NaOH溶液，生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 待检液滴加NaOH溶液，出现红褐色沉淀 2．铁离子与亚铁离子的除杂 溶液 杂质 除杂方法 FeCl2 FeCl3 加过量铁粉后过滤 FeCl3 FeCl2 加足量氯水或H2O2溶液 FeCl2 CuCl2 加过量铁粉后过滤 【特别提醒】 Fe3＋、Fe2＋的检验方法归纳 1．用KSCN溶液和氯水 2．用NaOH溶液 3．含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的检验 溶液变 红 色，说明含有Fe3＋； 酸性KMnO4溶液 紫红 色褪去，说明含有Fe2＋。 4．铜片法 5．亚铁氰化钾溶液和铁氰化钾溶液是检验Fe3＋和Fe2＋的特征试剂： Fe3＋蓝色沉淀 Fe2＋蓝色沉淀 考点05 铁及其化合物的转化关系 1．铁三角 ① ② / ③ Fe2＋Fe3＋ “铁三角”的重要应用 （1）判断离子共存： ①Fe2＋与NO/H＋、ClO－、MnO/H＋；Fe3＋与I－、S2－、 SO32－不能共存 （2）除杂： 如用H2O2除去Fe3＋中的Fe2＋ ④ Fe3＋Fe2＋ 温馨提醒 2．铁及其化合物的二维图 （1）Fe只有还原性，可以被氧化成＋2或＋3价的铁： 如Fe＋2H＋===H2↑＋Fe2＋ 2Fe＋3Cl22FeCl3 3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2。 （2）Fe2＋既有氧化性又有还原性： 如2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋ FeO＋COFe＋CO2 （3）Fe3＋具有较强的氧化性，可被还原为＋2价或0价的铁： 如2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋， 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。 Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 题型演练 【题型1铁及其化合物的物理性质与用途】 1．（24-25高一上·湖北武汉·阶段练习）化学与生活密切相关，下列说法错误的是 A．生石灰可作食品包装袋中干燥剂的主要成分 B．高温下铝粉与氧化铁的反应可用来焊接钢轨 C．月饼包装袋中放入铁粉或硅胶可防其被氧化 D．牙膏中可添加碳酸钙或二氧化硅作为摩擦剂 【答案】C 【详解】A．生石灰可吸收水蒸气，可作食品包装袋中干燥剂的主要成分，A正确； B．高温下铝粉与氧化铁发生铝热反应放出大量的热，可用来焊接钢轨，B正确； C．铁粉易被氧气氧化，故可以用铁粉防止食品氧化，硅胶不能防氧化，只能防潮，C错误； D．碳酸钙或二氧化硅不溶于水，可作为牙膏中可添加摩擦剂，D正确； 故选C。 2．（23-24高一上·四川绵阳·期末）物质的性质决定用途，下列物质与其主要成分的化学式、用途的对应关系正确的是 A．纯碱—NaOH—洗涤衣物 B．磁性氧化铁—Fe2O3—红色涂料 C．小苏打—Na2CO3—发酵粉 D．还原铁粉—Fe—脱氧剂 【答案】D 【详解】A．纯碱的成分是Na2CO3，能洗涤衣物，故A错误； B．磁性氧化铁的成分是Fe3O4，赤铁矿的成分为氧化铁(Fe2O3)，可作红色涂料，故B错误； C．小苏打的成分是NaHCO3，受热分解产生二氧化碳，可作发酵粉，故C错误； D．还原铁粉的成分为Fe，有较强的还原性，能被氧气氧化，可作脱氧剂，故D正确； 答案选D。 3．（24-25高一上·福建厦门·阶段练习）下列关于研究性质的基本程序中排列正确的是 a．观察的颜色、状态     b．设计并进行实验，观察实验现象 c．解释现象、得出结论     d．预测的性质 A．abcd B．adbc C．dbac D．dacb 【答案】B 【详解】研究Fe3O4性质时，先观察Fe3O4的颜色、状态，然后预测Fe3O4的性质，再设计实验、观察实验现象，最后解释现象、得出结论，所以排列顺序是adbc，故选：B。 5．（23-24高一上·广东肇庆·期末）化学处处呈现美。下列说法不正确的是 A．舞台上干冰升华时，不存在化学键断裂 B．壮观的丹霞地貌中红色岩层是因含有 C．晨雾中的光束如梦如幻，是丁达尔效应带来的美景 D．2024年跨年夜燃放的烟花所呈现的是某些金属元素的焰色 【答案】B 【详解】A．干冰升华属于物理变化，共价键没有断裂，A项正确； B．为黑色固体，丹霞地貌中的部分岩层因富含而显红色，B项错误； C．晨雾中的小液滴大小在1～100nm之间，属于胶体，光照射下显现的光束是丁达尔现象，C项正确； D．燃放烟花的颜色属于金属焰色试验的特征颜色，D项正确； 答案选B。 6．（23-24高一上·广东深圳·期末）关于物质的用途与保存，下列说法错误的是 A．Fe3O4俗称磁性氧化铁，常用作磁性材料 B．碳酸钠可用于治疗胃酸过多 C．漂白粉应避光并置于阴凉处密封保存 D．FeSO4补血剂与维生素C配合使用效果更佳 【答案】B 【详解】A．Fe3O4具有磁性，俗称磁性氧化铁，常用作磁性材料，A正确； B．碳酸钠碱性太强，会腐蚀消化道，不能用于治疗胃酸过多，通常用碳酸氢钠治疗，B错误； C．漂白粉与空气中的水、二氧化碳反应生成的次氯酸见光易分解，所以漂白粉应避光并置于阴凉处密封保存，C正确； D．FeSO4补血剂与维生素C均具有还原性，若二者配合使用，维生素C就可以防止补血剂FeSO4氧化变质，D正确； 故答案为：B。 【题型2铁及其化合物的化学性质】 1．（23-24高一下·河北沧州·阶段练习）下列有关说法错误的是 A．室温下，铁器能盛放浓硫酸 B．高温下，铁与水蒸气生成氧化铁 C．可用于蚀刻铜电路板 D．磁铁矿的主要成分为 【答案】B 【详解】A．室温下，铁在浓硫酸中钝化，A项正确； B．高温下，铁与水蒸气生成四氧化三铁，B项错误； C．具有氧化性，可与铜反应，C项正确； D．磁铁矿的主要成分为，D项正确； 本题选B。 2．（23-24高一下·上海·期末）下列物质反应后一定有+3价铁生成的是 ①过量的与反应    ②与过量稀硫酸反应 ③与S反应        ④溶于盐酸中 A．① B．①④ C．①②③ D．全部 【答案】B 【详解】①Cl2氧化性强，它能将铁氧化成+3价，由于不是在溶液中进行，因此过量的铁不会将氯化铁氧化，故①符合题意； ②Fe和过量稀硫酸反应只能生成硫酸亚铁，不含+3价铁，故②不符合题意； ③S的氧化性较弱，只能将铁从0价氧化为+2价，故③符合题意； ④溶于盐酸中，三氧化二铁与盐酸反应生成氯化铁和水，含三价铁离子，故④符合题意； 故选B。 3．（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 【详解】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。 4．（22-23高一上·全国·课后作业）下列关于铁及其化合物的叙述正确的是 A．氢氧化铁受热分解可制得 B．、都有磁性 C．不稳定，在空气里受热，能迅速氧化成 D．高温下，铁能与水蒸气反应生成 【答案】C 【详解】A．氢氧化铁受热分解生成Fe2O3和水，即，可制得Fe2O3，A错误； B．Fe2O3无磁性，具有磁性，B错误； C． FeO不稳定，在空气里受热发生反应：，能迅速被氧化为，C正确； D．高温下，铁能与水蒸气反应：，即反应生成，D错误； 故选C。 5．（23-24高一下·上海·期末）下列有关铁元素及其化合物的描述中错误的是 A．许多磁性材料上都涂有黑色的四氧化三铁薄膜 B．氧化亚铁与三氧化二铁都属于碱性氧化物 C．硫酸亚铁溶液中通常加入少量铁粉以防止被氧化 D．铁与氯气或过量盐酸反应都可生成 【答案】D 【详解】A．四氧化三铁为黑色不溶于水的晶体，具有磁性，所以许多磁性材料上都涂有黑色的四氧化三铁薄膜，故A正确； B．三氧化二铁和氧化亚铁都是碱性氧化物，因为都能与非氧化性酸反应生成不变价的盐和水，故B正确； C．Fe2+易被空气中的氧气氧化为Fe3+，加入铁粉可以发生反应2Fe3++ Fe= 3Fe2+，故硫酸亚铁溶液中通常加入少量铁粉以防止Fe2+被氧化，故C正确； D．氯气过量或者不过量都生成三氯化铁，铁与足量盐酸反应生成氯化亚铁，故D错误； 故答案为D。 6．（23-24高一上·山西朔州·阶段练习）铁是人类应用较早，当前应用量最大的金属元素。下列有关铁及其化合物的说法正确的是 A．将浓溶液滴加到饱和的溶液中，制备胶体 B．溶液腐蚀刻制印刷电路板，说明铁比铜金属性强 C．用酸性溶液检验溶液中是否含有 D．在高温下和水蒸气反应、在空气中受热均能得到 【答案】D 【详解】A．制备Fe(OH)3胶体，应将饱和氯化铁溶液滴入沸水中，A项错误； B．铁离子与铜反应生成铜离子和亚铁离子，说明铜的还原性比亚铁离子的还原性强，无法证明铁、铜的金属性的强弱，B项错误； C．溶液中含有Cl-，Fe2+和Cl-均能使酸性溶液褪色，根据实验现象不能检验溶液中是否含有，C项错误； D．在高温下和水蒸气反应生成和氢气，在空气中受热生成，D项正确； 答案选D。 7．（23-24高一上·江苏南通·期末）氯化铁是一种重要的化合物。下列说法不正确的是 A．氯化铁属于电解质 B．氯化铁可由氯化亚铁和盐酸反应制得 C．氯化铁溶液可以腐蚀覆铜板 D．氯化铁溶液可以制备氢氧化铁胶体 【答案】B 【详解】A．氯化铁溶于水完全电离，属于电解质，故A正确； B．氯化铁可由氯化亚铁和氯气反应制得，氯化亚铁不与盐酸反应，故B错误； C．氯化铁溶液可以腐蚀覆铜板，2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，故C正确； D．氯化铁溶液滴入沸水中可以制备氢氧化铁胶体，故D正确； 故选择B选项。 8．（23-24高一上·湖北·期末）高铁酸钠是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水的处理。工业上制备高铁酸钠的一种方法化学原理可以用离子方程式表示：。下列说法正确的是 A．能杀菌消毒，利用了其强还原性 B．每生成，转移电子为 C．离子方程式中涉及的元素都是短周期元素 D．处理水时，既能杀菌消毒，生成的胶体又能吸附水中的悬浮杂质 【答案】D 【详解】A．中Fe的化合价为+6价，具有强氧化性，能杀菌消毒，利用了其强氧化性，A错误； B．反应中，Fe的化合价由+3价升高到+6价，失去3个电子，故每生成，转移电子为，B错误； C．反应中涉及的Fe元素为第四周期第VIII族元素，不为短周期元素，C错误； D．在处理水时被还原为Fe3+，Fe3+易水解生成胶体，能吸附水中的悬浮杂质，D正确； 故选D。 【题型3铁的氢氧化物的制备】 1．（23-24高一上·天津·阶段练习）下图中能较长时间看到白色沉淀的是(已知苯为难溶于水、密度比水小的液体) A．①④ B．②④ C．①②④ D．①②③④ 【答案】C 【详解】①稀硫酸和铁反应生成氢气排出装置中的空气，然后滴加NaOH，与FeSO4反应生成，不与空气接触可较长时间看到白色沉淀； ②打开a，稀硫酸和铁反应生成氢气排出装置中的空气，关闭a，生成的气体使A中压强增大，将FeSO4压入B中，与NaOH反应生成，不与空气接触可较长时间看到白色沉淀； ③NaOH溶液滴入FeSO4中，生成与空气反应为红褐色沉淀，不能较长时间看到白色沉淀； ④NaOH溶液滴入FeSO4中，生成，苯液封隔绝空气，不与空气接触可较长时间看到白色沉淀，故①②④符合题意； 故选：C。 2．（23-24高一上·云南曲靖·阶段练习）下列关于物质之间转化的说法正确的是 A．Cl2转化为Cl-，需要加入氧化剂才能实现 B．Fe转化为3的路线：FeFeCl3Fe(OH)3 C．Cu转化为2的路线：CuCuOCu(OH)2 D．2溶液转化为3沉淀：BaCl2(aq)BaCO3 【答案】B 【详解】A．氯气和水生成盐酸和次氯酸，无需氧化剂，A错误；   B．铁和氯气燃烧生成氯化铁，氯化铁和氢氧化钠生成氢氧化铁沉淀，B正确；   C．铜和氧气生成氧化铜，CuO 难溶于水， 无法和水化合成 Cu(OH)₂，C错误； D．BaCl₂溶液显中性，无法吸收溶解度不大的酸性的 CO₂气体，二者无法反应，D错误； 故选B。 3．（22-23高一上·甘肃定西·期末）铁及其化合物在日常生产生活中有着广泛应用。 I．在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。现设计如下装置完成高温下“Fe与水蒸气反应”的实验，并检验其产物(已知：Fe3O4中Fe的化合价为+2价、+3价)。    (1)装置B中发生反应的化学方程式为 。 (2)装置C中导管“短进长出”的原因 。 (3)取反应后得到的黑色粉末放入一试管中，加入稀硫酸将固体溶解，再滴加几滴KSCN溶液，振荡，溶液没有出现红色，原因是 (用离子方程式表示)。 Ⅱ.某学生设计了如图装置制备白色Fe(OH)2固体。    (4)配置NaOH溶液和稀硫酸时，需将所用蒸馏水加热煮沸后，冷却至室温再用于配置，加热煮沸的目的是 。 (5)开始实验时，先打开止水夹，待装置中空气已排尽，再关闭止水夹。 ①关闭止水夹前，请设计实验证明装置中空气已排尽： 。 ②装置Ⅱ中发生反应的主要化学方程式为 。 ③若未排净装置中的空气，则装置Ⅱ中观察到的实验现象为 。 【答案】(1) (2)氢气密度小于空气，短进长出有利于排尽装置内空气 (3) (4)除去蒸馏水中溶解的O2 (5) 在装置Ⅱ的支管口处点燃排出的气体，观察到淡蓝色火焰，证明装置中空气已排尽 生成的白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 【详解】（1）还原铁粉与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应过程中铁元素化合价降低，氢元素化合价升高，其化学反应方程式为3Fe+4H2O(g) Fe3O4+H2； （2）氢气的密度比空气小，选择短管进气可将C管中的空气从长管中排除，最后C管中可收集到纯净的氢气，收集到纯净的氢气在点燃E处的酒精灯，可做CuO的还原实验了，所以短管进长管出可排除装置内的空气； （3）滴加几滴KSCN溶液，振荡，溶液没有出现红色的原因是形成的Fe3+和过量的铁粉反应生成二价铁，其反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+； （4）Fe(OH)2容易被氧化，制备Fe(OH)2时要小心水溶液中溶解的O2的影响，所以配置NaOH溶液时，通常用加热煮沸的方法除去蒸馏水中溶解的O2； （5）①因为O2对制取Fe(OH)2沉淀影响很大，所以要排除O2的干扰，为了验证O2已经排除，可在装置Ⅱ的支管口处点燃排出的气体，观察到淡蓝色火焰，证明装置中空气已排尽；②装入试剂后开始实验时，止水夹处于打开状态，稀硫酸和铁粉反应生成氢气和硫酸亚铁，产生的氢气能驱赶装置内的空气，关闭止水夹，能把FeSO4压入Ⅱ中，同时防止空气进入装置Ⅱ，产生白色的絮状Fe(OH)2沉淀，其化学反应方程式为FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2+Na2SO4；③若未排净装置中的空气，则Ⅱ中氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁，则白色沉淀变为灰绿色，最终变为红褐色。 4．（22-23高一上·甘肃天水·期末）某兴趣小组为认识铁及其化合物的性质、分散系的性质做了如图一组综合实验，根据实验流程回答相关问题。 (1)请写出与①反应的离子方程式： 。 (2)物质②为 (填名称)。 (3)向溶液中滴加NaOH溶液最终生成悬浊液，该过程的现象为 ，此过程中发生的氧化还原反应为 (用化学方程式表示)，制备氢氧化亚铁时为了较长时间观察到氢氧化亚铁的颜色，可选择如下 装置。 (4)将饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至液体呈红褐色，制得分散系③为 ，该反应化学方程式为： 。它与溶液、悬浊液的本质区别是 。 【答案】(1)Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O (2)氢氧化钠溶液或氨水 (3) 生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 ①③ (4) Fe(OH)3胶体 FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl 分散质粒子的直径大小不同 【分析】氧化铁溶于盐酸得到氯化铁溶液，氯化铁溶液中加入铁粉得到氯化亚铁溶液，氯化亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液先生成氢氧化亚铁，接着氢氧化亚铁被O2氧化成氢氧化铁，氯化铁溶液中直接加碱生成氢氧化铁，氯化铁饱和溶液滴入至沸水中可形成氢氧化铁胶体，据此解答。 【详解】（1）Fe2O3发生反应后变为FeCl3可知是Fe2O3与盐酸反应，反应的离子方程式为：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O； （2）FeCl3反应生成了Fe(OH)3，可知是加入了碱，则物质②为NaOH溶液或氨水； （3）向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液先生成白色的Fe(OH)2沉淀，接着被O2氧化成红褐色的Fe(OH)3，则该过程的现象为：生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色；此过程中发生的氧化还原反应为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；制备氢氧化亚铁时为了较长时间观察到氢氧化亚铁的颜色，需使制备的氢氧化亚铁与空气隔绝，装置①可生成氢气排出装置中的空气，装置③中的苯可以隔绝空气，故可选择装置①③； （4）将FeCl3饱和溶液滴入沸水中并继续煮沸至红褐色，制得分散系③为Fe(OH)3胶体，反应的化学方程式为：FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl；它与溶液、悬浊液的本质区别是分散质粒子直径大小不同。 【题型4 Fe2+和Fe3+的检验】 1．（21-22高一上·四川巴中·期末）向盛有2mLFeCl3溶液的试管中加入少量铁粉，进行如下实验。下列分析正确的是 A．只加入KSCN溶液可检验试管1中是否含有Fe2+ B．试管2中无现象，则表明试管1中溶液不含Fe3+ C．试管3中的离子反应为：Fe2++Cl2=Fe3++2Cl- D．试管3中必定有红色沉淀生成 【答案】B 【详解】A．加入KSCN溶液可检验Fe3+，故A错误； B．加入KSCN溶液可检验Fe3+，试管2中无现象，则表明试管1中溶液不含Fe3+，故B正确； C．试管3中的离子反应为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故C错误； D．试管3中加入氯水将Fe2+氧化为Fe3+，试管2中上层清液含KSCN溶液，与Fe3+结合生成血红色配合物，不是沉淀，故D错误； 故选：B。 2．（22-23高一上·广东广州·期末）下列离子的检验方法中合理的是 A．向某溶液中滴入溶液呈红色，说明不含 B．用酸性溶液检验溶液中是否含有 C．向某溶液中加入溶液，直接得到红褐色沉淀，说明溶液中含有 D．向某溶液中加入溶液得到白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有，不含有 【答案】C 【详解】A．向某溶液中滴入KSCN溶液不变红色，加氯水仍不变色，后说明不含Fe2＋，直接加KSCN溶液呈红色，说明含Fe3＋，不能确定是否存在Fe2＋，故A错误； B．向某溶液中加入酸性KMnO4溶液，溶液褪色，说明原溶液可能含，不能检验溶液中是否含有，故B错误； C．向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中一定含有Fe3＋，故C正确； 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，白色氢氧化亚铁被氧化为红褐色氢氧化铁，说明该溶液中含有Fe2＋，可能含有Mg2＋，故D错误； 故答案选选C。 【点睛】本题考查阳离子的检验，题目难度不大，注意常见阳离子二价铁离子和三价铁离子的检验为高考的热点，注意归纳总结检验方法。 3．（23-24高一上·北京东城·期末）某化学兴趣小组利用铁元素的性质设计了“魔法实验”，如图所示。 【资料】 a．茶水中含有鞣酸，与亚铁离子结合成无色的鞣酸亚铁，进而变为蓝黑色的鞣酸铁。 b．鞣酸、维生素C均具有还原性。 下列分析不正确的是 A．①→②，铁元素被氧气氧化生成了鞣酸铁 B．由③→④→⑤，可推知③中含二价鉄 C．由①、③、④几乎颜色相同，可推知其所含粒子种类相同 D．④→⑤，至少有两种粒子被氧化 【答案】C 【分析】已知a．茶水中含有鞣酸，与亚铁离子结合成无色的鞣酸亚铁，进而变为蓝黑色的鞣酸铁。证明了鞣酸亚铁易被氧气氧化为鞣酸铁，已知维生素C具有还原性，证明了维生素C能将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁，加入KSCN溶液是检验三价铁离子是否存在，H2O2氧化Fe2+生成Fe3+； 【详解】A．①→②过程中，鞣酸转化为鞣酸亚铁，鞣酸亚铁发生氧化反应生成蓝黑色的鞣酸铁，故A正确； B．③→④的过程中加入KSCN，无现象，说明不含有Fe3+，④→⑤的过程中加入H2O2时生成了红色的Fe(SCN)3，说明③中含二价铁，故B正确； C．①中含有鞣酸，①→③的过程中加入了FeSO4、维生素C，③→④的过程中又加入了KSCN，所以①、③、④中所含粒子种类不相同，故C错误； D．④中含有维生素C、鞣酸、鞣酸亚铁或Fe2+等粒子，均具有还原性，则④→⑤的过程中至少有两种粒子被氧化，故D正确； 故选：C。 4．（23-24高一上·天津·阶段练习）取某含铁元素的固体A进行如下实验： 根据以上转化关系，下列叙述不正确的是 A．试剂1是KSCN溶液 B．试剂2可以是新制氯水 C．溶液B中只有Fe3+无Fe2+ D．溶液C到溶液F红色加深的原因是溶液中的Fe2+被氧化剂氧化成Fe3+，使Fe3+浓度增大 【答案】C 【分析】从框图可知，A和稀盐酸反应生成棕黄色溶液，加入试剂1变成淡红色溶液C，可以推断溶液B中含有Fe3+，加入KSCN溶液生成Fe(SCN)3，加入试剂2得到深红色溶液F，可知试剂2为氧化剂，溶液B中含有Fe2+，加入试剂2(氧化剂)，Fe2+被氧化为Fe3+，并进一步转化为Fe(SCN)3，所以溶液红色加深，由此作答： 【详解】A．根据分析，试剂1是KSCN溶液，A正确； B．试剂2将Fe2+氧化为Fe3+，可以为新制氯水，B正确； C．根据分析，溶液B中有Fe2+，C错误； D．根据分析，溶液B中含有Fe2+，加入试剂2(氧化剂)，Fe2+被氧化为Fe3+，并进一步转化为Fe(SCN)3，所以溶液红色加深，D正确； 故选C。 5．（24-25高一上·北京·阶段练习）某小组同学分别探究FeCl2溶液、FeCl3溶液的性质。 已知：FeCl3可与KSCN反应生成红色的Fe(SCN)3，可用于Fe3+的灵敏检验。 I．探究FeCl2溶液的性质。 (1)预测FeCl2具有氧化性，因此可以与Zn反应，此时Zn体现 性。 (2)预测FeCl2具有还原性，预测依据是 ，因此可以与酸性KMnO4溶液反应。 (3)进行如下实验操作： 序号 操作 i 滴加NaOH溶液 ii 加入少量锌粉 iii 滴加酸性KMnO4溶液 ①i中的现象是产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，用化学方程式表示产生该现象的原因： 、 。 ②ii中反应的离子方程式是 。 ③iii中的现象是 。 (4)某同学认为iii中现象并不能证明Fe2+具有还原性，他的理由有二：①将酸性高锰酸钾稀释也可能产生该现象、② ，为证实该反应中Fe2+确实被氧化，需要在反应后的溶液中加入试剂 ，观察到现象 。 II．探究FeCl3溶液的性质。 小组同学进行如下实验操作并观察到对应现象： 操作 现象 溶液由棕黄色 变为浅绿色 无明显现象 溶液变为红色， 而后红色褪去 (5)iv中反应的离子方程式是 。 (6)vi中滴加氯水过程中，氯水反应的离子方程式是 。 III．小组同学探究vi中褪色原因，提出两种假设：a．铁离子被转化，b．SCN-被转化。 (7)分别向褪色后的溶液中滴加0.1mol/LFeCl3溶液和KSCN溶液各1滴，观察到 现象，得出结论：假设b成立。 (8)进一步预测SCN-可能被转化为SO，通过实验验证了该预测，写出实验操作及现象 。 【答案】(1)还原 (2)FeCl2中铁元素为+2价，可以升高 (3) Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Zn+Fe2+=Zn2++Fe 酸性KMnO4溶液褪色 (4) 因为FeCl2中氯元素为-1价，也可能升高，具有还原性 KSCN溶液 溶液变红色 (5)2Fe3++Fe=3Fe2+ (6)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- (7)滴加KSCN的溶液变红 (8)向褪色后的溶液中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，产生白色沉淀 【分析】氯化亚铁与NaOH反应生成氢氧化亚铁沉淀，氯化亚铁中加入酸性高锰酸钾，两者发生氧化还原反应，高锰酸钾溶液褪色。氯化铁溶液中加入少量铁粉，铁离子与单质铁反应生成亚铁离子，溶液中此时均为亚铁离子，加入KSCN溶液后无明显变化，加入氯水后氯气将亚铁离子氧化成铁离子，故溶液变血红色。 【详解】（1）FeCl2具有氧化性，FeCl2和Zn反应生成ZnCl2和Fe，Zn元素化合价升高，此时Zn体现还原性。 （2）Fe元素的最高价为+3，FeCl2中Fe元素化合价为+2，化合价可以升高，所以预测FeCl2具有还原性。 （3）①i中FeCl2溶液和氢氧化钠溶液反应产生白色沉淀Fe(OH)2和氯化钠，反应离子方程式为Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，Fe(OH)2被氧气氧化为Fe(OH)3，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。 ②ii中FeCl2和Zn反应生成ZnCl2和Fe，反应的离子方程式是Zn+Fe2+=Zn2++Fe。 ③FeCl2具有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，iii中的现象是酸性KMnO4溶液褪色。 （4）某同学认为iii中现象并不能证明Fe2+具有还原性，他的理由有二：①将酸性高锰酸钾稀释也可能产生该现象、②因为FeCl2中氯元素为-1价，化合价也能升高，具有还原性，若Fe2+确实被氧化，溶液中含有Fe3+，Fe3+可与KSCN反应生成红色的Fe(SCN)3，在反应后的溶液中加入试剂KSCN溶液，观察到现象溶液变红，说明Fe2+确实被氧化。 （5）iv中溶液由棕黄色变为浅绿色，说明Fe3+被铁还原为Fe2+，反应的离子方程式是2Fe3++Fe=3Fe2+； （6）vi中滴加氯水过程中，FeCl2被氯气氧化为FeCl3，氯水反应的离子方程式是2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-； （7）滴加KSCN的溶液变红，说明SCN-被转化，则假设b成立； （8）向褪色后的溶液中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，产生白色沉淀硫酸钡，则溶液中含有SO，说明SCN-可能被转化为SO。 6．（23-24高一上·广东深圳·期末）化学技术在铁材料研发改进方面发挥着重要作用。 I．纳米是一种多功能磁性材料，在高科技领域有特殊的用途，工业上可通过如下过程制得： (1)在实验室中，同学们做了如下实验： ①将红热铁丝伸到盛有氯气的集气瓶中制，反应的化学方程式为 。 ②将通入溶液制，观察到的实验现象为 。 ③将溶液滴入溶液中，观察到产生白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最后转成红褐色。白色和红褐色沉淀的成分分别是 、 (填化学式)。 (2)流程中，产生“沉淀”的离子方程式为： _________________________________ (3)同学们认为和的混合溶液中应略小于2，原因是 。 Ⅱ．某同学查阅资料得知还可以用纳米铁粉与水蒸气反应制得纳米。 (4)纳米铁粉 (填“属于”或“不属于”)胶体。 (5)该同学设计了以下方案证明产物为。 编号 实验方案 实验现象 实验结论 ⅰ 取反应后的固体，加稀硫酸充分振荡溶解 / / ⅱ 向溶液中滴加所得溶液 ___________ 溶液中含 产物为 ⅲ 取i所得溶液，滴加___________溶液 溶液变血红色 溶液中含 ①完善表格：ii ；iii 。 ②有同学认为该方案不能证明产物为，其理由是 。 【答案】(1) 溶液由浅绿色变为黄色 (2) (3)容易被氧化为或者容易被氧化为 (4)不属于 (5) 溶液紫红色褪去(或变浅) KSCN 若铁粉未反应完全，也能与硫酸反应生成 【分析】氯化铁与氯化亚铁溶液加入氨水，制得Fe3O4，分离研磨后得到纳米Fe3O4，据此回答。 【详解】（1）将红热铁丝伸到盛有氯气的集气瓶中制FeCl3，反应的化学方程式为； ②将Cl2通入FeCl2溶液制FeCl3，观察到的实验现象为溶液由浅绿色变为黄色； ③将NaOH溶液滴入FeCl2溶液中，观察到产生白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最后转成红褐色。白色和红褐色沉淀的成分分别是氢氧化亚铁与氢氧化铁； （2）流程中，产生“沉淀”是因为加入了氨水转化为沉淀，则； （3）同学们认为FeCl3和FeCl2的混合溶液中应略小于2，原因是FeCl2容易被氧化为FeCl3或者Fe2+容易被氧化为Fe3+； （4）胶体是混合物，纳米铁粉不属于胶体； （5）取反应后的固体，加稀硫酸充分振荡溶解，①向KMnO4溶液中滴加i所得溶液，溶液紫红色褪去(或变浅)，说明溶液中含Fe2+； ②取i所得溶液滴加KSCN，溶液变血红色，说明溶液中含Fe3+； ③有同学认为该方案不能证明产物为Fe3O4，其理由是：若铁粉未反应完全，也能与硫酸反应生成Fe2+。 7．（23-24高一上·云南昭通·期末）黑木耳是常见食品，可以补充入体所必需的微量元素铁。某兴趣小组设计实验，检验黑木耳中的铁元素，实验流程如图： (1)灼烧黑木耳必须用到下列仪器中的_______(填标号)。 A． B． C． D． (2)灰烬中含有铁的氧化物以及锂、钙等元素的化合物，酸浸的目的是 。 (3)取少许滤液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，显红色，说明滤液中含有 (填离子符号)。 (4)为进一步探究和的氧化性和还原性，该兴趣小组设计并进行如下实验，记录现象，完成实验报告。 实验操作 实验现象 离子方程式 实验结论 向溶液中添加新制氯水 溶液由浅绿色变为棕黄色 ① 具有还原性 向溶液加入足量的铁枌 铁粉逐渐溶解，溶液由棕黄色变为浅绿色 ② ③ 【答案】(1)A (2)将铁的氧化物溶解 (3)Fe3+ (4) Fe3+具有氧化性 【分析】黑木耳在坩埚中进行灼烧，烧成灰烬后用硫酸酸浸，再过滤得到滤渣和滤液。 【详解】（1）灼烧黑木耳必须用到酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳、玻璃棒；故答案为：A； （2）灰烬中含有铁的氧化物以及钾、钙、硅等元素的化合物，氧化铁不溶于水，酸浸的目的是将铁的氧化物溶解，故答案为：将铁的氧化物溶解； （3）取少许滤液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，显红色，说明滤液中含有Fe3+，故答案为：Fe3+； （4）向FeCl2溶液中添加新制氯水，发生反应，溶液由浅绿色变为棕黄色，说明Fe2+具有还原性；向FeCl3溶液加入足量的铁粉，发生反应，，铁粉逐渐溶解，溶液由棕黄色变为浅绿色，说明Fe3+具有氧化性，故答案为：；；Fe3+具有氧化性。 8．（23-24高一上·四川成都·期末）电子工业中常用覆铜板为基材制作印刷电路板，原理是利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”将覆铜板上不需要的铜腐蚀，使用后的“腐蚀液”可回收利用。回答下列问题。 (1)FeCl3溶液腐蚀电路板的化学方程式为 。 (2)过量试剂①为 ；过量试剂②为 。 (3)鉴别滤液③中的金属阳离子，应滴加的试剂依次是 ，现象是 。FeCl2长时间暴露在空气中会变质，主要原因是 。 (4)取2mL滤液③加入试管中，逐滴加入NaOH溶液。填写下列表格： 序号 现象 用方程式解释现象 ① 开始无明显现象 ② 稍后出现白色沉淀 Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ ③ 空气中放置一段时间后，出现红褐色沉淀 【答案】(1)2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2 (2) 铁 盐酸 (3) KSCN溶液、氯水 先没有明显的现象，滴加氯水后溶液变红 Fe2+具有还原性，在空气中易被(氧气)氧化 (4) H++OH-=H2O 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 【分析】使用后的“腐蚀液”中含有氯化铜、氯化亚铁、氯化铁，加过量的铁粉，铁置换出氯化铜中的铜，铁把氯化铁还原为氯化亚铁，过滤，滤渣中含有铁和铜，滤液为氯化亚铁溶液；滤渣中加盐酸溶解铁，过滤出铜，滤液③为氯化亚铁溶液，氯化亚铁溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得氯化亚铁晶体，据此分析解题。 【详解】（1）FeCl3溶液腐蚀电路板即Cu被FeCl3氧化为CuCl2，FeCl3被还原为FeCl2，该反应的化学方程式为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，故答案为：FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2； （2）根据以上分析，过量试剂①为铁粉；过量试剂②为盐酸，故答案为：铁粉；盐酸； （3）由分析可知，滤液③中的金属阳离子为Fe2+，故检验Fe2+应先滴加KSCN溶液，无明显现象，在滴加氯水，溶液立即变为血红色，即可说明含有Fe2+，由于Fe2+具有较强的还原性，能够被空气中的氧气氧化，故FeCl2长时间暴露在空气中会变质，故答案为：KSCN溶液，氯水；先没有明显的现象，滴加氯水后溶液变红；Fe2+具有还原性，在空气中易被(氧气)氧化； （4）已知滤液③中含有FeCl2和HCl，故取2mL滤液③加入试管中，逐滴加入NaOH溶液，一开始H+和OH-反应，则观察不到明显现象，离子方程式为：H++OH-=H2O，而后FeCl2与NaOH溶液反应生成Fe(OH)2白色沉淀，离子方程式为：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，由于Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化转化为Fe(OH)3，而出现红褐色沉淀，反应方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案为：H++OH-=H2O；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。 【题型5铁及其化合物的转化关系】 1．（22-23高一上·广东深圳·期末）部分含铁物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列推断合理的是 A．b在空气中加热能迅速被氧化为e B．可将g的饱和溶液滴加到浓碱中制备f的胶体 C．铁元素可能存在c→f→g→d→c的循环转化关系 D．由图可预测：h(高铁酸盐)具有强还原性，能用于消毒 【答案】C 【分析】根据化合价及对应的物质类别可知，a是Fe、b是FeO、c是Fe(OH)2、d是亚铁盐、e是Fe2O3、f是Fe(OH)3、g是铁盐、h是高铁酸盐； 【详解】A．FeO不稳定，在空气中加热生成Fe3O4，不能生成Fe2O3，故A错误； B．将FeCl3的饱和溶液滴加到沸水中制备的Fe(OH)3胶体，加入碱中会生成Fe(OH)3沉淀，得不到Fe(OH)3胶体，故B错误； C．c→f→g→d→c转化关系为Fe(OH)2→Fe（OH）3→铁盐→亚铁盐→Fe(OH)2，即Fe(OH)2会被空气中O2氧化为Fe(OH)3，反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，Fe(OH)3与可溶性酸反应可生成铁盐，如Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O，Fe3+与Fe单质反应可生成Fe2+，反应为2Fe3++Fe=3Fe2+，Fe2+与碱反应生成Fe(OH)2，反应为Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，故C正确； D．h是高铁酸盐，具有强氧化性，能使蛋白质变性，可作消毒剂，高铁酸盐没有还原性，故D错误； 答案选C。 2．（23-24高一上·广东梅州·期末）部分含铁物质的分类与相应化合价关系如下图甲所示。下列推断不合理的是 A．X在高温下可与H2O(g)反应生成Z B．N在空气中不稳定，利用图乙装置制取N并可减缓其被氧化 C．可存在P→M→Z→P的循环转化关系 D．若P为盐酸盐，可将其饱和溶液逐滴滴入沸水中制备Fe(OH)3胶体 【答案】A 【分析】由题干铁的价类二维图可知，X为Fe、Y为FeO、Z为Fe2O3、M为Fe(OH)3、N为Fe(OH)2，Q为亚铁盐，P为铁盐，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，X为Fe、Z为Fe2O3，Fe在高温下可与H2O(g)反应生成Fe3O4，而不是Fe2O3，A错误； B．由分析可知，N为Fe(OH)2，Fe(OH)2不稳定，图乙装置生成的H2可排出装置中的空气，从而减缓Fe(OH)2被氧化，B正确； C．由分析可知，Z为Fe2O3、M为Fe(OH)3、P为铁盐，根据反应方程式，，可知，可存在P→M→Z→P的循环转化关系，C正确； D．由分析结合若P为盐酸盐可知，P为FeCl3，实验制备Fe(OH)3胶体的方法为：将烧杯中的蒸馏水加热煮沸后，向沸水中滴加5~6滴饱和氯化铁溶液，继续加热至溶液呈红褐色停止加热，即可制备Fe(OH)3胶体，D正确； 故答案为：A。 3．（23-24高一上·辽宁抚顺·期末）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．铁与高温水蒸气的反应可实现上述①转化 B．加热Fe(OH)3发生转化⑥，Fe2O3加水溶解可转化为Fe(OH)3 C．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速被氧化成Fe2O3 D．维生素C能将Fe3+转化为Fe2+，该过程中维生素C作还原剂 【答案】D 【详解】A．高温下铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，不能实现上述转化，故A错误； B．Fe(OH)3加热生成Fe2O3，Fe2O3和水不反应，故B错误； C．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，部分被氧化生成Fe3O4，故C错误； D．维生素C具有还原性，可将Fe3+转化为Fe2+，维生素C作还原剂，故D正确； 故选：D。 4．（23-24高一上·广东茂名·期末）元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质类别为横坐标所绘制的二维平面图像。如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．还原剂维生素C与补铁剂“硫酸亚铁片”同时服用能促进人体对铁元素的吸收 B．不溶于水，故不能通过化合反应制得 C．由图可预测：高铁酸盐具有强还原性 D．向某溶液中滴加氯水，再加溶液，溶液显红色，则能确定该溶液中含有 【答案】A 【详解】A．维生素C具有还原性，可以防止亚铁离子被氧化，与补铁剂“硫酸亚铁片”同时服用能促进人体对铁元素的吸收，A正确； B．可以通过化合反应制得，如，B错误； C．由图可预测：高铁酸盐中的元素为价，易得到电子，具有强氧化性，C错误； D．不能确定该溶液中是否含有，若溶液中含有，也有类似的现象，正确的检验方法是向某溶液中先滴加溶液，溶液不变色，再滴加氯水溶液显红色，则能确定溶液中含有，D错误； 答案选A。 5．（23-24高一上·陕西西安·阶段练习）化合价和物质类别是整理元素及化合物知识的两个要素，可表示为“价—类”二维图。铁元素的“价—类”二维图如图所示，下列说法正确的是 A．工业上用CO还原炼铁，该反应为置换反应 B．中铁元素为＋4价 C．向含的溶液中加入Fe粉，该过程中作氧化剂 D．浊液露置于空气中，由白色立即变为红褐色 【答案】C 【详解】A．CO还原炼铁，反应物中没有单质，故该反应不是置换反应，A错误； B．中部分铁元素显+3价，部分铁元素显+2价，B错误； C．的溶液中加入Fe粉生成亚铁离子，铁离子中铁化合价降低，该过程中作氧化剂，C正确；   D．露置于空气中易被空气氧化，白色迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，D错误； 故选C。 6．（23-24高一上·湖北·期末）氧化铁俗名铁红，是重要的铁的氧化物。 流程一：制备氧化铁 用废铁屑制备氧化铁的流程如图： (1)加入NH4HCO3溶液产生FeCO3沉淀的离子方程式为 。 (2)操作Ⅱ为洗涤操作，简述洗涤沉淀的方法 。 (3)写出“煅烧”发生反应的化学方程式 。 流程二：探究氧化铁的性质 A、B、C、D均是含铁元素的物质，氧化铁发生的反应及物质转化关系如图： (4)检验A溶液中阳离子的实验过程是 。 (5)A溶液可作为腐蚀液，将铜电路板中不需要的铜腐蚀掉。写出该反应的离子方程式 。 (6)描述白色沉淀C与O2反应的现象 ；写出该过程中发生反应的化学方程式 。 【答案】(1)Fe2++2HCO= FeCO3↓+CO2↑+H2O (2)向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，让水自然流下，反复2-3次 (3)4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2 (4)用试管取A溶液少量，滴加KSCN溶液，若溶液变红色，说明溶液中存在Fe3+ (5)2Fe3++Cu = 2Fe2++Cu2+ (6) 白色沉淀迅速变灰绿色，最后变红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3 【分析】废铁屑用碳酸钠溶液除去油污，用稀硫酸在加热条件下充分反应，过滤，向滤液中加入过量的碳酸氢铵，生成碳酸亚铁沉淀，过滤后，洗涤、干燥、煅烧得到氧化铁。 【详解】（1）FeSO4与NH4HCO3反应的离子方程式Fe2++2 = FeCO3↓+CO2↑+H2O； （2）洗涤沉淀的方法：向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，让水自然流下，反复2-3次； （3）“煅烧”时生成Fe2O3，FeCO3与O2发生反应的化学方程式：4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2； （4）氧化铁与盐酸反应生成氯化铁(A)，与足量铁粉反应生成氯化亚铁(B)，与氢氧化钠溶液反应生成Fe(OH)2，被氧气氧化生成Fe(OH)3；则生成的A溶液中含有氯化铁，检验Fe3+的方法是：用试管取A溶液少量，滴加KSCN溶液，若溶液变红色，说明溶液中存在Fe3+； （5）Fe3+与Cu反应的离子方程式：2Fe3++Cu = 2Fe2++Cu2+； （6）白色沉淀C是Fe(OH)2，被氧气氧化的现象：白色沉淀迅速变灰绿色，最后变红褐色；反应的化学方程式为： 4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3。 7．（23-24高一上·四川凉山·期末）铁是人类较早使用的金属之一，硫酸亚铁晶体，俗称绿矾，在医药上可作补血剂。 (1)为防止溶液变质，应在溶液中加入少量 (填标号，下同)；验证该溶液是否变质的最佳试剂为 。 A．铜片    B．溶液       C．氯气    D．铁粉 (2)利用如下工艺流程，从主要含Fe、Cu、Al、、、、的废旧金属材料回收部分金属，同时制得绿矾。 完成下列问题。 ①碱浸时发生反应的物质有 (填化学式)。 ②操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的名称是 。 ③向酸浸Ⅰ后的溶液中加入过量的试剂a是 。 ④易被氧化，则与酸性溶液反应的离子方程式为 。 ⑤用托盘天平(以下用游码)称量绿矾晶体配制溶液，以下实验操作会导致所配溶液浓度偏低的是 。 A．用托盘天平称量绿矾晶体时，将砝码放在左盘，药品放在右盘 B．洗涤烧杯和玻璃棒后，将洗涤液倒入废液缸中 C．摇匀后发现液面低于刻线，未补加水 D．定容时，俯视刻度线 【答案】(1) D B (2) Al、 过滤 Fe ab 【分析】含Fe、Cu、Al、、、、的废旧金属材料，加入NaOH碱浸，操作Ⅰ为过滤，滤渣Ⅰ为Fe、Cu、、、，滤液Ⅰ为Na[Al(OH)4]，滤液通入过量的CO2，得到滤渣Ⅲ为Al(OH)3沉淀，经过一系列操作得到金属铝；滤渣中加入稀硫酸酸浸，滤液中含有金属氧化物全部溶解，其中发生反应Cu+2Fe3+=Cu2++Fe2+，滤液含有Cu2+、Fe3+、Fe2+等离子，加入过量a，不引入新杂质情况下，a为Fe，过量的Fe将Fe3+还原为Fe2+，将Cu2+还原为Cu，操作Ⅱ为过滤，滤渣Ⅱ为过量的Fe和Cu，滤液Ⅱ为FeSO4，经过一系列操作得到，滤渣Ⅱ加入稀硫酸将Fe和Cu分离，滤液一并汇入滤液Ⅱ中。 【详解】（1）为防止FeSO4溶液变质，应在溶液中加入少量铁粉，防止亚铁离子被氧化，故选D；FeSO4变质是因为Fe2+被氧气氧化生成Fe3+，故向FeSO4溶液加入KSCN溶液可验证该溶液是否变质，故选B； （2）①碱浸时发生反应的物质有Al、； ②由分析可知，操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的名称是过滤； ③由分析可知，向酸浸Ⅰ后的溶液中加入过量的试剂a是Fe； ④易被氧化，则与酸性溶液反应的离子方程式为; ⑤a．配制450mL0.1mol/L的溶液，要使用500mL容量瓶，需称量的m()=0.5L×0.1mol/L×278g/mol=13.9g，若称量时将砝码放在左盘，药品放在右盘，所称绿矾晶体的质量将偏小，所配溶液浓度偏低，a符合题意； b．洗涤烧杯和玻璃棒后，应将洗涤液一并转移至容量瓶中，倒入废液缸会造成部分溶质损失，所配溶液浓度偏低，b符合题意； c．摇匀后，由于部分溶液粘在了容量瓶刻度线以上的内壁上，液面将低于刻度线，这是正常的，无需补加水，c不符合题意； d．定容时，俯视刻度线会使所配溶液实际体积偏小，浓度偏高，d不符合题意； 故选ab。 8．（23-24高一上·广东潮州·期末）硫铁矿烧渣(主要成分、、FeO、等)是工业生产硫酸的废渣，利用硫铁矿烧渣制备铁红等产品的流程如下图所示： 已知：①；常温下，Si性质稳定，不与氧气、强酸反应。 ②受热易分解产生、。 (1)硫铁矿烧渣焙烧时选择焦炭作为还原剂，主要考虑的因素有 (填字母序号)。 A．价格便宜、容易获得     B．氧化产物为CO，易分离      C．反应需要高温 (2)“酸浸过滤”中，为防止酸浸过程中被氧化，应往溶液中加入少量 。滤渣的成分有 、 (填化学式)。 (3)“沉淀”的反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是 。 (4)“过滤Ⅰ”、“过滤Ⅱ”在实验室中进行该操作时，用到的玻璃仪器有烧杯、 、 ；检验“过滤Ⅰ”的滤液中是否含有的实验操作是：取少量“过滤Ⅰ”的滤液于试管中，先滴入几滴 ，溶液无明显变化，再滴入少量(或适量) ，若溶液变红，则证明溶液中含有。 (5)空气中煅烧生成产品b的化学反应方程式为 。 【答案】(1)AB (2) 还原铁粉 C Si (3)防止NH4HCO3分解 (4) 玻璃棒 漏斗 KSCN溶液 新制氯水 (5) 【分析】硫铁矿烧渣在高温焙烧时加入焦炭作还原剂，Fe的氧化物被还原为Fe单质，SiO2被还原为Si单质，加入硫酸后生成硫酸亚铁，硅单质以及过量的焦炭难溶，所以过滤后得到的滤渣为Si、C；滤液中加入碳酸氢铵溶液，过滤得到碳酸亚铁固体，滤液中主要含有硫酸铵和过量的碳酸氢铵；洗涤、干燥FeCO3后在空气中煅烧得到Fe2O3，即产品b；滤液中加入稀硫酸除去过量的碳酸氢铵，再加入KCl，析出溶解度较小的硫酸钾，过滤得到硫酸钾(即产品a)和氯化铵溶液。 【详解】（1）A．焦炭价格便宜、容易获得，可以降低生产成本，A符合题意； B．焦炭的氧化产物为CO，易分离，酸溶时焦炭不溶，也不引入新的杂质，B符合题意； C．无论是否选用焦炭，再进行焙烧还原时都需要高温，C不符合题意； 综上所述选AB； （2）Fe可以和Fe3+反应得到Fe2+，所以为防止酸浸过程中FeSO4被氧化，应往溶液中加入少量的还原铁粉；根据分析可知滤渣的成分为Si和C； （3）沉淀时需要加入碳酸氢铵溶液，为了防止NH4HCO3受热分解，反应温度一般需控制在35℃以下； （4）过滤需要的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、漏斗，Fe2+遇KSCN溶液不变色，Fe2+可以被氧化为Fe3+，Fe3+遇KSCN溶液显血红色，所以操作为：取少量“过滤Ⅰ”的滤液于试管中，先滴入几滴KSCN溶液，溶液无明显变化，再滴入少量(或适量)新制氯水，若溶液变红，则证明溶液中含有Fe2+； （5）根据流程可知煅烧FeCO3可以得到Fe2O3，该反应在空气中进行，则应是氧气将二价铁氧化，根据电子守恒和元素守恒可知化学方程式为。 9．（23-24高一上·陕西西安·期末）某工厂以矿石(主要成分为，还含Al2O3、CuO、等不溶性杂质)为原料制备绿矾，其生产工艺如图： 请回答下列问题： (1)碱浸时，发生的反应主要有 (写离子方程式)和。 (2)将矿石变成矿粉的目的是 。 (3)酸浸后的溶液中存在，检验该离子的操作及现象为 。 (4)滤渣2的主要成分是 (填化学式)。 (5)配制溶液时，通常会在溶液中加入少量的铁粉，请用离子方程式说明原因： 。 (6)防治缺铁性贫血的有效方法是补充铁剂，常见的补铁剂有硫酸亚铁、葡萄糖酸亚铁、富马酸亚铁等，通常搭配维生素C一起服用，体现了维生素C的 (填“氧化性”或“还原性”)。 (7)测定所得样品的纯度：取制得的样品，将其配制成溶液，取配制好的溶液置于锥形瓶中，加入溶液，恰好完全反应(不考虑杂质参与反应，已知发生的反应为)。 ①若配制样品溶液的过程中，容量瓶中有少量蒸馏水残留，则对所配溶液浓度的影响是 (填“偏低”“偏高”或“无影响”)。 ②样品的纯度约为 (保留三位有效数字)。 【答案】(1) (2)增大反应物的接触面积，加快反应速率 (3)取少量酸浸后的溶液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液变红色，说明含有铁离子 (4)Fe、Cu (5) (6)还原性 (7) 无影响 【分析】矿石用过量NaOH溶液碱浸后、Al2O3被反应掉，过滤得到含有、Na2SiO3和NaOH的滤液1，滤渣1的主要成分为Fe3O4和CuO，再向滤渣1中加入稀H2SO4，将Fe3O4和CuO转化生成Fe3+、Fe2+和Cu2+，加入过量铁粉A将Fe3+全部还原为Fe2+，同时也将Cu2+全部还原为Cu，过滤除去过量铁和生成的Cu，则滤渣2的主要成分是Fe、Cu，滤液2主要含FeSO4，最后经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到，据此解答。 【详解】（1）碱浸时，NaOH溶液分别和Al2O3、SiO2发生反应：和； （2）将矿石变成矿粉的目的是：增大反应物的接触面积，加快反应速率； （3）Fe3+和KSCN溶液反应使得溶液变红色，故检验该离子的操作及现象为：取少量酸浸后的溶液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液变红色，说明含有Fe3+； （4）由分析可知，滤渣2的主要成分是Fe、Cu； （5）Fe2+容易被空气中的氧气氧化为Fe3+，加入少量的铁粉能将Fe3+还原为Fe2+，故配制溶液时，通常会在溶液中加入少量的铁粉，原因为：； （6）维生素C具有还原性，能防止Fe2+被氧化，体现了维生素C的还原性； （7）①若配制样品溶液的过程中，容量瓶中有少量蒸馏水残留，因定容时还需继续加入蒸馏水，故对所配溶液浓度的影响是无影响； ②根据发生的反应：，则样品的纯度约为：。 学科网（北京）股份有限公司 $$