衔接点17 铁的氢氧化物 铁盐与亚铁盐-2025年初升高化学无忧衔接(通用版)
2025-06-05
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2份
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45页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 氢氧化铁,氢氧化亚铁,亚铁盐,铁盐 |
| 使用场景 | 初升高衔接 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.22 MB |
| 发布时间 | 2025-06-05 |
| 更新时间 | 2025-06-05 |
| 作者 | 载载化学知识铺 |
| 品牌系列 | 上好课·初升高衔接 |
| 审核时间 | 2025-06-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52443558.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
衔接点17 铁的氢氧化物 铁盐与亚铁盐
初中阶段
高中阶段
了解三价铁离子的简单检验方法。
1.掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质。
2.掌握Fe、Fe2+、Fe3+相互转化的途径;
3.掌握Fe2+、Fe3+的检验方法。
衔接指引
回顾初中
一、常见的阳离子检验方法
离子
检验方法
实验现象
H+
①取少量试剂滴加__________________
石蕊溶液_________
②用玻璃棒蘸取少量试剂滴在_________上
与标准比色卡对照_________
③取少量试剂加入_________n粒
有_________产生
④取少量试剂加入_________
有_________产生
Cu2+
取少量试剂滴加_________
有蓝色絮状沉淀生成
Fe3+
取少量试剂滴加_________
有红褐色沉淀生成
NH4+
取少量试剂滴加_________,_________,将__________________放在试管口
产生有_________的气体,红色石蕊试纸_________
Ag+
取少量试剂滴加少量_________溶液和稀HNO3
产生_________,且沉淀不消失
Ba2+
取少量试剂滴加少量_________和稀HNO3
产生_________,且沉淀不消失
Ca2+
取少量试剂滴加__________________溶液
有_________生成
二、常见的阴离子检验方法
离子
检验方法
实验现象
OH-
①取少量试剂滴加_________溶液
石蕊溶液_________
②取少量试剂滴加_________溶液
酚酞溶液_________
③用玻璃棒蘸取少量试剂滴在_________上
与标准比色卡对照_________
④取少量试剂加入可溶性_________
有蓝色絮状沉淀生成
Cl-
取少量试剂滴加少量_________溶液和稀HNO3
产生_________,且沉淀不消失
SO42-
取少量试剂滴加少量_________溶液和稀HNO3
产生_________,且沉淀不消失
CO32-
取少量试剂滴加_________,将产生的气体通入__________________中
产生_________,澄清石灰水变_________
衔接高中
新知一 铁的氢氧化物
Fe(OH)2
Fe(OH)3[来源:Z|xx|k.Com]
颜色
_________色
_________色
溶解性
不溶
不溶
稳定性
在空气中易转化为_________
2Fe(OH)3 _________
与盐酸反应(离子方程式)
Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O
Fe(OH)3+3H+=== _________
制备(离子方程式)[来
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
转化]
化学方程式
4Fe(OH)2+O2+2H2O===_________源:学科网ZXXK]
现象
白色沉淀迅速变成_________色,最后变成_________色
制备Fe(OH)2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。
新知二 Fe2+、Fe3+的检验方法
1.Fe2+的检验
方法1
观察法:_________色
方法2
无现象溶液变红色,证明含有Fe2+
方法3
产生_________色絮状沉淀,迅速变成_________色,最终变为_________色,证明含有Fe2+
方法4
生成_________色沉淀,证明含有Fe2+
2.Fe3+的检验
方法1
观察法:_________色
方法2
溶液变_________色,证明含有Fe3+
方法3
产生_________色沉淀,证明含有Fe3+
3.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,__________________溶液检验Fe2+,通常向溶液中_________________________溶液,溶液紫红色褪色说明含有Fe2+。
4.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__________________,原因是酸性KMnO4溶液可以氧化盐酸。
②步骤a中,________________,原因是稀HNO3可以将Fe2+氧化为Fe3+。
(1)Fe3+与SCN-作用后的“溶液”显红色,注意并不是“沉淀”。
(2)检验Fe2+时不能先加氯水后加KSCN溶液,也不能将加KSCN后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氯水可以氧化SCN-)。
(3)当溶液浓度较稀时,利用观察法或加NaOH溶液的方法都不宜检验Fe2+和Fe3+的存在。
(4)Fe3+、Fe2+、Cl-同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2+(Cl-能还原酸性KMnO4,有干扰)。
新知三 Fe3+、Fe2+的相互转化
1.实验探究Fe2+、Fe3+的性质
实验操作
实验现象
加少量铁粉振荡后,溶液变成_________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_________色
离子方程式
2Fe3++Fe=3Fe2+
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
Fe3++3SCN-=_________
实验结论
Fe3+遇到较强的还原剂时,会被还原成_________
Fe2+在较强氧化剂的作用下会被氧化成_________
2.Fe2+、Fe3+的转化
Fe3+的氧化性
Fe2+的还原性
铁元素有三种价态:0价、+2价和+3价,这三种价态的铁在一定条件下可相互转化,我们称之为“铁三角”。
Fe只有还原性,可以被氧化成+2价或+3价铁
①Fe能被Fe3+、Cu2+、H+、S等较弱氧化剂氧化为Fe2+
②Fe能被Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4等强氧化剂氧化为Fe3+
Fe2+既有氧化性又有还原性,主要表现还原性
①还原性:Fe2+能被Cl2、O2、HNO3、H2O2、KMnO4(H+)等氧化为Fe3+
②氧化性:Fe2+能被Zn、Al、CO、H2等还原为Fe,如:Fe2++Zn=Fe+Zn2+
Fe3+具有较强的氧化性
①能被Fe、Cu、S2-(H2S)、I-(HI)、SO2还原成Fe2+
②能被C、CO、H2、Zn等还原成Fe,如:2Fe3++3Zn=2Fe+3Zn2+
集训一 铁的氢氧化物
1.下列有关铁的氢氧化物的说法中,错误的是
A.Fe(OH)2是一种黑色固体,不稳定,在空气中易被氧化为红褐色固体
B.Fe(OH)2具有还原性,在空气中易被氧化为Fe(OH)3
C.Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性,受热能分解
D.Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明,能产生丁达尔效应
2.(2025•高一江西上饶期中)1.4g铁全部溶于盐酸中,加入足量NaOH溶液,得红褐色沉淀,过滤后给红褐色沉淀加热(在空气中),最后得到红色物质的质量是( )
A.2g B.1.6g C.1g D.1.8g
3.铁屑溶于过量稀硫酸,过滤后向滤液中加入过量氨水,有白色沉淀生成,过滤,在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止,得到红棕色残渣,上述沉淀和残渣分别是( )
A.Fe(OH)3,Fe2O3 B.Fe(OH)2,Fe2O3 C.Fe(OH)2,Fe(OH)3 D.Fe(OH)2,Fe3O4
4.下列反应不能通过化合反应直接制得的是( )
A.FeCl2 B.FeCl3 C.Fe(OH)3 D.Fe(OH)2
5.下列关于氢氧化铁和氢氧化亚铁的叙述中正确的是( )
A.向FeCl2溶液中加入NaOH溶液即可制得纯净的 Fe(OH)2
B.Fe(OH)2在空气中加热,可得到FeO
C.隔绝空气的条件下,向FeCl2溶液中加入Na2O2后得到红褐色沉淀Fe(OH)3
D.Fe2O3不与水反应生成Fe(OH)3,所以不能通过化合反应得到Fe(OH)3
集训二 氢氧化亚铁的制备
6.(2025•高一河南洛阳期中)下列不能较长时间看到白色沉淀的是( )
A.B. C. D.
7.实验室可用图装置制备Fe(OH)2。下列说法不正确的是
A.配制NaOH溶液和FeSO4溶液的蒸馏水要提前煮沸
B.实验前可在FeSO4溶液上面加一层煤油
C.得到的Fe(OH)2为红褐色固体
D.实验结束后的胶头滴管,要先用盐酸浸泡,再用水洗
8.甲同学用FeCl2和烧碱制备Fe(OH)2;乙同学用如图装置制备Fe(OH)2,为了生成的产物不容易被氧化,下列说法不正确的是
A.配制溶液所用的蒸馏水通常要煮沸
B.甲同学可在FeCl2溶液的上面加一层植物油,以隔绝空气
C.乙同学装置①加入Fe和稀硫酸,②中加入烧碱溶液
D.乙同学应该先关闭止水夹,一段时间以后再打开止水夹
9.(2025•高一江苏苏州期中)某化学实验小组拟用铁粉、稀硫酸、氢氧化钠溶液和如图所示的装置来制备氢氧化亚铁,下列说法不正确的是( )
A.装置甲中放入铁粉、稀硫酸,装置乙中盛放氢氧化钠溶液
B.装置甲中铁粉应稍过量,以防止Fe2+被氧化
C.实验开始阶段,应把弹簧夹K1和K2都打开
D.一段时间后,关闭弹簧夹K1和K2,在乙中生成大量白色絮状沉淀
10.(2025•高一浙江衢州期末)某实验兴趣小组同学采用如图所示装置制备Fe(OH)2,下列说法错误的是
A.实验开始前,应检查装置气密性
B.气体a的主要成分为氢气
C.为了制备较纯的Fe(OH)2,应打开K1,关闭K2,将装置内的气体尽可能赶出去
D.盛装稀盐酸的仪器使用前要检查是否漏液
集训三 Fe2+、Fe3+的检验方法
11.为检验某溶液中是否含有Fe3+,可以选择的试剂是
A.KSCN溶液 B.AgNO3溶液 C.酸性KMnO4溶液 D.BaCl2溶液
12.(2025•高一江苏苏州期中)为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质,取少量样品溶于盐酸,再进行下列实验,下列结论正确的是( )
A.若滴加KSCN溶液,溶液未变红,说明铁粉没有变质
B.若加入铜粉,充分反应后溶液变为蓝色,说明铁粉已经变质
C.若依次滴加氯水、KSCN溶液,溶液变红,说明铁粉部分变质
D.若滴加KSCN溶液,溶液未变红,再滴加氯水,溶液变红,说明铁粉全部变质
13.(2025•高一江苏镇江期中)证明某溶液含有Fe2+而不含有Fe3+的实验方法是( )
A.只需滴加KSCN溶液
B.先滴加 KSCN溶液,不显红色,再滴加氯水后显红色
C.先滴加氯水,再滴加KSCN溶液后显红色
D.滴加氢氧化钠溶液产生红褐色沉淀
14.下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是( )
选项
操作和现象
结论或目的
A
向红砖粉末中加入盐酸,充分反应后取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液2~3滴,溶液呈红色
红砖中含有氧化铁
B
CO还原Fe2O3得到的黑色固体加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液,溶液不显红色
黑色固体中没有Fe3O4
C
取少量Fe(NO3)2试样加水溶解,加稀H2SO4酸化,滴加KSCN溶液,溶液变为红色
该Fe(NO3)2试样已经变质
D
向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液变红色
原溶液中含有Fe2+
15.(2025•高一河南驻马店期中)富脂食品密封保存往往需要在包装袋内装一小包脱氧剂(有效成分是还原铁粉),某小组为探究脱氧剂中铁粉是否变质,取少量样品溶于稀盐酸,再进行下列实验,下列有关实验现象和结论的说法错误的是
A.若加盐酸时有气体产生,不能证明脱氧剂未变质
B.若滴加KSCN溶液,无明显变化,再滴加氯水显血红色,则证明脱氧剂未变质
C.若滴加KSCN溶液,溶液显血红色,则证明脱氧剂已变质
D.若加入铜粉充分反应后,溶液呈蓝色,则证明脱氧剂已变质
16.(2025•高一上海徐汇期中)下列物质反应后,加入KSCN溶液一定变红的是
A.过量的Fe与Cl2反应 B.Fe与稀硫酸反应
C.FeCl2溶液中通入少量Cl2 D.Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸
集训四 Fe2+、Fe3+的转化
17.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+
18.(2025•高一河南新乡开学考试)实验室利用FeCl3溶液刻蚀铜板,并向反应后的废液中加入过量的铁粉。下列分析错误的是( )
A.废液中一定含有Fe2+、Cu2+
B.FeCl3溶液能刻蚀铜板说明铜的还原性强于Fe2+
C.若废液中Fe2+和Fe3+的物质的量浓度恰好相等,则溶液中c(Cu2+):c(Fe3+)=2:1
D.经过铁粉处理的废液中存在最多的离子是Cl-
19.(2025•高一浙江温州期中)向Fe2O3和铁粉的混合物中加入适量稀硫酸,各物质恰好完全反应,取反应后的样品溶液滴入KSCN试剂,溶液未变血红色,且Fe2+与H2物质的量之比为4:1,那么在反应中Fe、Fe2O3、H2SO4的物质的量之比为( )
A.2:1:4 B.2:1:3 C.2:3:5 D.1:1:1
20.(2025•高一贵州贵阳期中)向盛有一定量铁粉的硬质玻璃管中通入氯气,在加热条件下反应一段时间,为探究反应后固体的成分,进行如图所示实验探究。下列有关说法不正确的是( )
A.实验中稀盐酸可以用稀硫酸代替
B.试剂X中溶质的化学式可能为KSCN
C.新制氯水能将Fe2+氧化为Fe3+
D.固体产物的成分为Fe、FeCl2和FeCl3
21.(2025•高一河南南阳期中)铁及其部分化合物的相互转化关系如下,该过程涉及的化学反应依次属于四种基本反应类型中的( )
A.氧化还原反应、复分解反应、分解反应、置换反应
B.置换反应、复分解反应、分解反应、置换反应
C.化合反应、复分解反应、分解反应、置换反应
D.化合反应、复分解反应、分解反应、分解反应
集训五 铁的“价—类”二维图
22.(2025•高一安徽阜阳期中)价类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型。下图为铁元素的价类二维图,下列说法错误的是
A.铁丝在氧气中燃烧生成FeO B.Fe2O3是碱性氧化物
C.Fe(OH)2在潮湿的空气中容易转化为Fe(OH)3 D.含FeO42-的盐具有氧化性
23.(2025•高一浙江期中)下图是元素的价类二维图,下列说法不正确的是( )
A.a在高温下与H2O反应不能生成d或e
B.在转化过程中,每步转化都存在物质颜色的变化
C.a在f的水溶液中反应生成
D.在空气中加热b,b能迅速被氧化成g
24.“价—类”二维图是学习化学的一种重要工具,铁及其化合物的“价—类”二维图如图所示.下列说法错误的是( )
A.h 既有氧化性又有还原性 B.可用溶液鉴别g和h
C.可实现e→f→h→g→e的循环转化 D.b、c、d均能与酸反应,均是碱性氧化物
25.价类二维图是学习元素及其化合物知识重要模型。铁元素的价类二维图如图。下列推断不合理的是
A.a→e需要加入强氧化剂 B.加入Cu单质可实现e→b
C.c在空气中灼烧可转化为e D.b→c→d→e→b的循环转化中有两个转化属于氧化还原反应
26.(2025•高一广西河池期中)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.铁丝在足量氧气中燃烧,会逐步发生Fe→FeO→Fe3O4→Fe2O3的转化
B.Fe2O3是碱性氧化物,可用Fe2O3与水反应的方法制备Fe(OH)3
C.Fe2+既有氧化性又有还原性,一定条件下可转化为Fe或Fe3+
D.Fe(OH)2浊液露置于空气中,白色絮状沉淀迅速变为红褐色
一、选择题
1.(2025•高二海闵行期中)检验FeCl3溶液中Fe3+的试剂为( )
A.氯水 B.KSCN溶液 C.NaOH溶液 D.FeCl2溶液
2.钢铁应用十分广泛。下列铁的化合物中,不可以通过化合反应得到的是( )
A.FeCl2 B.FeCl3 C.Fe(OH)3 D.Fe(OH)2
3.在离子方程式Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓中Fe3+可能代表的物质是( )
A.Fe B.FeCl3 C.Fe2O3 D.Fe(OH)3
4.(2025 •高一浙江金华期中)为较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀,化学实验小组设计了如图装置制备Fe(OH)2。下列叙述错误的是( )
A.配制FeSO溶液所用的蒸馏水应先煮沸,然后密封冷却
B.若需用2.0mol·L-1 FeSO4溶液配制100mL0.1mol·L-1 FeSO4溶液,图2提供的仪器中不需要的有3种,另外还必须补充1种玻璃仪器才能完成实验
C.预测实验现象为:钠会在两液体界面上下跳动,有气泡产生,水层会出现白色沉淀
D.图1中上层液体X为苯
5.(2024•高二河北学业考试)在实验室中,某同学用FeSO4溶液与NaOH溶液反应制备Fe(OH)2时,没有得到白色沉淀,推测可能是FeSO4溶液变质造成的,于是进行了检验,并得出结论。以上过程中没有用到的研究方法是( )
A.实验法 B.假设法 C.分析法 D.调查法
6.下列有关铁的化合物的说法不正确的是( )
A.Fe(OH)2不稳定,具有较强的氧化性
B.FeO、Fe2O3均为碱性氧化物,均可与盐酸反应
C.Fe(OH)3可通过化合反应得到,而Fe(OH)2不能
D.Fe3O4为磁性氧化铁,其中铁元素的化合价可看作既有+2又有+3
7.实验室用Fe粉、试剂X、NaOH溶液配制能较长时间内稳定存在的Fe(OH)2,制备装置如图所示。下列说法正确的是( )
A.NaOH溶液应置于装置I中 B.实验后期要打开止水夹
C.装置II中发生的反应有Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ D.试剂X可以是稀硫酸或CuSO4溶液
8.在实验室里用以下方法制备并较长时间保存Fe(OH)2,能成功的是( )
A. B. C. D.
9.证明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的实验方法是( )
A.依次滴加氯水和硫氰化钾溶液后,溶液显红色
B.先滴加硫氰化钾溶液,不显红色,再滴加氯水后显红色
C.通入氨气,产生白色沉淀,无红褐色沉淀
D.加入锌片,片刻取出,质量减轻;加入铜片,片刻取出,质量不变
10.下列反应的离子方程式正确的是( )
A.将铜屑加入Fe3+溶液中:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
B.将磁性氧化铁溶于盐酸:Fe3O4+8H+===3Fe3++4H2O
C.FeCl2酸性溶液放在空气中变质:2Fe2++4H++O2===2Fe3++2H2O
D.将铁粉加入稀硫酸中:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
11.下列有关铁、铁矿石与铁的氧化物的说法正确的是( )
A.赤铁矿的主要成分是Fe2O3,磁铁矿的主要成分是Fe3O4,Fe2O3俗称铁红
B.在自然界中,不可能有游离态的铁存在
C.能通过化合反应制得Fe(OH)3,但不能通过化合反应制得FeCl2
D.铁的氧化物能与酸反应生成盐和水,因此Fe3O4、Fe2O3、FeO都是碱性氧化物
12.下列有关物质的除杂方法正确的是( )
选项
目标物质
杂质
除杂方法
A
Fe2(SO4)3
FeSO4
通入过量Cl2
B
Cu粉
木炭粉
在空气中加热
C
Fe粉
Zn粉
加过量FeSO4溶液,过滤
D
FeCl3
CuCl2
加适量铁粉,过滤
13.(2025•高一广东广州期末)将Cu片放入FeCl3溶液中,反应一定时间后取出Cu片,测得溶液中Fe3+与Fe2+个数比为2:3,则此时溶液中与的物质的量之比为( )
A.3∶5 B.3∶4 C.3∶2 D.4∶3
14.A为常见的金属单质,现有如图所示的转化关系:
下列叙述中不正确的是( )
A.A为Fe,B为Fe3O4
B.C→D过程中溶液的颜色变化:由黄色至浅绿色
C.④的离子方程式:Fe+2Fe3+=3Fe2+
D.⑧的化学方程式:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
15.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。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、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同
C.试剂c是氯气,相应的反应为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
D.用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2+
16.1.12g铁粉加入25mL2mol/L的三氯化铁溶液中,充分反应后,其结果不可能的是( )
A.铁有剩余 B.往溶液中滴入无色KSCN溶液,溶液显红色
C.氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶1 D.Fe2+和Fe3+的物质的量之比为6∶1
17.下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是( )
选项
操作和现象
结论或目的
A
向红砖粉末中加入盐酸,充分反应后取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液2~3滴,溶液呈红色
红砖中含有氧化铁
B
CO还原Fe2O3得到的黑色固体加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液,溶液不显红色
黑色固体中没有Fe3O4
C
取少量Fe(NO3)2试样加水溶解,加稀H2SO4酸化,滴加KSCN溶液,溶液变为红色
该Fe(NO3)2试样已经变质
D
向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液变红色
原溶液中含有Fe2+
18.价类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型。铁元素的价类二维图如图,下列有关说法不正确的是( )
A.a能导电,能被磁体吸引 B.物质c可以用于制备油漆的成分
C.e转化为f需加入氧化剂 D.制备b可以用g在空气中加热分解
19.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。下图是铁元素的“价类”二维图,下列说法正确的是( )
A.常温下 Fe与水反应生成 Fe3O4
B.工业上用 CO 还原 Fe2O3炼铁,该反应属于置换反应
C.维生素C能将 Fe3+转化为 Fe2+,过程中维生素C做还原剂
D.Fe(OH)2浊液露置于空气中,白色迅速转变为红褐色
20.(2025•高一河南南阳期中)欲从FeCl3腐蚀铜电路板后所得的废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下,则下列说法正确的是( )
A.操作I、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同 B.滤渣Y是Fe和Cu
C.滤液X中可能含有Fe2+和Fe3+ D.试剂b可以用足量稀硫酸
21.(2025•高一浙江绍兴期中)某工业废水中含有FeSO4和CuSO4 (不考虑其他成分),利用以下流程可以回收FeSO4和Cu。
下列说法不正确的是( )
A.操作1和操作2都是过滤 B.固体1是Fe和Cu的混合物
C.试剂2为适当过量的稀H2SO4 D.操作3为灼烧
22.(2025•高一安徽淮北期中)从“烂版液”(含有CuCl2、FeCl2和 FeCl3)中回收铜,并制备FeCl3·6H2O的实验流程如图所示。
下列说法错误的是( )
A.制备1molFeCl3·6H2O至少需要H2O217g
B.步骤1中所用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
C.步骤Ⅲ中H2O2的作用,与H2O2和高锰酸钾反应中的作用相同
D.可用KSCN溶液检验滤液1中是否含有Fe3+
23.发蓝工艺是将钢铁浸入热的NaNO2碱性溶液中,在其表面最终形成一层四氧化三铁薄膜,其中铁经历了如下转化。下列说法错误的是( )
A.四氧化三铁是一种常用的磁性材料 B.NaNO2在上述两步转化中均只作氧化剂
C.①和②生成③的反应,不属于氧化还原反应 D.上述转化中涉及到的物质,能导电的只有2种
24.如图所示,某兴趣小组用油性笔在一小块覆铜板上写上“化学”,然后浸入盛有FeCl3溶液的小烧杯中,过一段时间后,取出覆铜板,用水洗净并晾干。对反应后的溶液进行分析,溶液中c(Fe3+)与c(Cu2+)之比为2:3。下列说法不正确的是( )
A.反应后的溶液中c(Fe3+):c(Fe2+)=1:3
B.反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
C.反应后的溶液中c(Cl-)>c(Cu2+)>c(Fe2+)>c(Fe3+)
D.使反应后的溶液再生为FeCl3溶液,可通过加入足量铁粉,过滤,向滤液中通入Cl2来实现
二、非选择题
25.(2025•高一上海闵行期中)“价类”二维图是学习金属元素及其化合物的重要工具,如图所示是铁及其化合物的“价类”二维图。
(1)X代表的物质类别为 、Y代表具体物质是 ,Z在空气中转化为W的化学方程式为 。
(2)请写出检验是否有W胶体生成的方法 。
26.(2025•高一陕西汉中期中)中学化学常见物质的转化关系如图所示。已知M、N为常见的活泼金属单质,N在空气中切开后光亮的表面很快变暗,F为黄绿色气体单质,Ⅰ为红褐色固体。回答下列问题:
(1)B的化学式为 ,E在F中燃烧的火焰颜色为 。
(2)M生成A的化学方程式为 。
(3)物质C和物质D的溶液常温下在空气中反应的实验现象是 。
(4)物质H与O2生成物质I的化学方程式为 。
(5)加热物质I,可生成一种红棕色粉末,请写出该红棕色粉末的一种用途 。
(6)写出C→B的离子方程式 。
(7)将过量的物质P加入到紫色石蕊溶液中,振荡,观察到的现象为 。
27.(2025•高一河南驻马店期中)人体血液中如果缺乏亚铁离子,就会造成缺铁性贫血。医药上补血剂的主要成分是硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)。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。实验步骤如图:
请回答下列问题:
(1)该小组检验出步骤①的滤液中含有 (写离子符号),判断出该补血剂已经变质。检出该离子的最佳试剂是 。若要证明该补血剂部分变质,还需检验另一种离子的存在,具体的实验操作是 。
(2)写出步骤②加入过量H2O2的离子方程式 。
(3)步骤④中涉及的化学反应方程式为 。
(4)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 。
(5)实验室为防止FeSO4溶液变质,应在溶液中加入少量 ,用离子方程式说明原因 。
28.(2025•高一贵州黔南期末)铁是人类较早使用的金属之一。运用铁及其化合物的知识,回答下列问题。
Ⅰ.某学习小组同学研究铁与水蒸气的反应,分别进行了如图实验。
实验①
实验②
请回答下列问题:
(1)实验①中肥皂液作用是 ;实验①中能观察到肥皂液中持续产生肥皂泡,当用燃烧着的火柴靠近肥皂泡时,气泡破裂,气体燃烧,火焰呈黄色,并发出轻微的爆鸣声,解释火焰呈黄色的原因 ;实验①中反应的化学方程式是 。
(2)实验②前,甲同学对其反应及现象进行预测:向反应后固体中加入稀硫酸发生反应的离子方程式为 ;实验②中溶液B呈现红色,其中发生反应的离子方程式为 。
(3)实验②中,乙同学观察到溶液B未呈现红色,检验B溶液中金属离子(不考虑K+)的方法为 。
Ⅱ.我国具有5 000年文化,文物是活的历史。某博物馆修复出土铁器包括:检测锈蚀产物→分析腐蚀原理→脱氯→形成保护层等过程。
(4)锈蚀产物的主要成分为Fe3O4、Fe2O3、H2O、FeO(OH)、FeOCl。研究发现,出土文物Fe3O4保护层被O2氧化为FeO(OH)而引起腐蚀。FeO(OH)中铁的化合价为 价。
(5)利用在NaOH溶液中,溶解度FeOCl大于FeO(OH),对固体FeOCl进行脱氯,离子方程式为 。
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衔接点17 铁的氢氧化物 铁盐与亚铁盐
初中阶段
高中阶段
了解三价铁离子的简单检验方法。
1.掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质。
2.掌握Fe、Fe2+、Fe3+相互转化的途径;
3.掌握Fe2+、Fe3+的检验方法。
衔接指引
回顾初中
一、常见的阳离子检验方法
离子
检验方法
实验现象
H+
①取少量试剂滴加紫色石蕊溶液
石蕊溶液变红
②用玻璃棒蘸取少量试剂滴在pH试纸上
与标准比色卡对照pH<7
③取少量试剂加入Zn粒
有气泡产生
④取少量试剂加入碳酸钠
有气泡产生
Cu2+
取少量试剂滴加可溶性碱
有蓝色絮状沉淀生成
Fe3+
取少量试剂滴加可溶性碱
有红褐色沉淀生成
NH4+
取少量试剂滴加可溶性碱,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
产生有刺激性气味的气体,红色石蕊试纸变蓝
Ag+
取少量试剂滴加少量NaCl溶液和稀HNO3
产生白色沉淀,且沉淀不消失
Ba2+
取少量试剂滴加少量Na2SO4和稀HNO3
产生白色沉淀,且沉淀不消失
Ca2+
取少量试剂滴加可溶性碳酸盐溶液
有白色沉淀生成
二、常见的阴离子检验方法
离子
检验方法
实验现象
OH-
①取少量试剂滴加紫色石蕊溶液
石蕊溶液变蓝
②取少量试剂滴加无色酚酞溶液
酚酞溶液变红
③用玻璃棒蘸取少量试剂滴在pH试纸上
与标准比色卡对照pH>7
④取少量试剂加入可溶性铜盐
有蓝色絮状沉淀生成
Cl-
取少量试剂滴加少量AgNO3溶液和稀HNO3
产生白色沉淀,且沉淀不消失
SO42-
取少量试剂滴加少量Ba(NO3)2溶液和稀HNO3
产生白色沉淀,且沉淀不消失
CO32-
取少量试剂滴加稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水中
产生气泡,澄清石灰水变浑浊
衔接高中
新知一 铁的氢氧化物
Fe(OH)2
Fe(OH)3[来源:Z|xx|k.Com]
颜色
白色
红褐色
溶解性
不溶
不溶
稳定性
在空气中易转化为Fe(OH)3
2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O
与盐酸反应(离子方程式)
Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O
Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
制备(离子方程式)[来
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
转化]
化学方程式
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3[来源:学科网ZXXK]
现象
白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
制备Fe(OH)2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。
新知二 Fe2+、Fe3+的检验方法
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+
3.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+。
4.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+。
(1)Fe3+与SCN-作用后的“溶液”显红色,注意并不是“沉淀”。
(2)检验Fe2+时不能先加氯水后加KSCN溶液,也不能将加KSCN后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氯水可以氧化SCN-)。
(3)当溶液浓度较稀时,利用观察法或加NaOH溶液的方法都不宜检验Fe2+和Fe3+的存在。
(4)Fe3+、Fe2+、Cl-同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2+(Cl-能还原酸性KMnO4,有干扰)。
新知三 Fe3+、Fe2+的相互转化
1.实验探究Fe2+、Fe3+的性质
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+、Fe3+的转化
Fe3+的氧化性
Fe2+的还原性
铁元素有三种价态:0价、+2价和+3价,这三种价态的铁在一定条件下可相互转化,我们称之为“铁三角”。
Fe只有还原性,可以被氧化成+2价或+3价铁
①Fe能被Fe3+、Cu2+、H+、S等较弱氧化剂氧化为Fe2+
②Fe能被Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4等强氧化剂氧化为Fe3+
Fe2+既有氧化性又有还原性,主要表现还原性
①还原性:Fe2+能被Cl2、O2、HNO3、H2O2、KMnO4(H+)等氧化为Fe3+
②氧化性:Fe2+能被Zn、Al、CO、H2等还原为Fe,如:Fe2++Zn=Fe+Zn2+
Fe3+具有较强的氧化性
①能被Fe、Cu、S2-(H2S)、I-(HI)、SO2还原成Fe2+
②能被C、CO、H2、Zn等还原成Fe,如:2Fe3++3Zn=2Fe+3Zn2+
集训一 铁的氢氧化物
1.下列有关铁的氢氧化物的说法中,错误的是
A.Fe(OH)2是一种黑色固体,不稳定,在空气中易被氧化为红褐色固体
B.Fe(OH)2具有还原性,在空气中易被氧化为Fe(OH)3
C.Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性,受热能分解
D.Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明,能产生丁达尔效应
【答案】A
【解析】Fe(OH)2是一种白色固体,不稳定,具有还原性,在空气中易被氧化为红褐色固体Fe(OH)3:4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,A错误、B正确;Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性,受热能分解为氧化物和水,C正确。
2.(2025•高一江西上饶期中)1.4g铁全部溶于盐酸中,加入足量NaOH溶液,得红褐色沉淀,过滤后给红褐色沉淀加热(在空气中),最后得到红色物质的质量是( )
A.2g B.1.6g C.1g D.1.8g
【答案】A
【解析】1.4g铁,全部溶于盐酸中,Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,加入足量NaOH溶液,FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl,氢氧化亚铁在空气中易被氧化为氢氧化铁;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O,最后得到红色物质是Fe2O3,根据铁元素守恒m(Fe2O3)=0.025mol××160g/mol=2g;故选A。
3.铁屑溶于过量稀硫酸,过滤后向滤液中加入过量氨水,有白色沉淀生成,过滤,在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止,得到红棕色残渣,上述沉淀和残渣分别是( )
A.Fe(OH)3,Fe2O3 B.Fe(OH)2,Fe2O3 C.Fe(OH)2,Fe(OH)3 D.Fe(OH)2,Fe3O4
【答案】B
【解析】铁与稀硫酸反应生成FeSO4,再与过量氨水反应生成白色沉淀Fe(OH)2,在空气中加热Fe(OH)2,铁元素被氧化为+3价,最后所得红棕色残渣为Fe2O3。
4.下列反应不能通过化合反应直接制得的是( )
A.FeCl2 B.FeCl3 C.Fe(OH)3 D.Fe(OH)2
【答案】D
【解析】2Fe+3Cl22FeCl3,Fe+2FeCl3===3FeCl2,4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓,故能通过化合反应直接制得的是A、B、C。
5.下列关于氢氧化铁和氢氧化亚铁的叙述中正确的是( )
A.向FeCl2溶液中加入NaOH溶液即可制得纯净的 Fe(OH)2
B.Fe(OH)2在空气中加热,可得到FeO
C.隔绝空气的条件下,向FeCl2溶液中加入Na2O2后得到红褐色沉淀Fe(OH)3
D.Fe2O3不与水反应生成Fe(OH)3,所以不能通过化合反应得到Fe(OH)3
【答案】C
【解析】Fe(OH)2在空气中容易被氧化为Fe(OH)3,A项错误; Fe(OH)2在空气中加热得到的是Fe2O3,B项错误;反应4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3为化合反应,D项错误。
集训二 氢氧化亚铁的制备
6.(2025•高一河南洛阳期中)下列不能较长时间看到白色沉淀的是( )
A.B. C. D.
【答案】C
【解析】因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3,即发生4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀,就要排除装置中的氧气或空气。①、②先用氢气将装置中的空气排尽,并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中;③由于空气中的氧气能迅速将Fe(OH)2氧化,因而不能较长时间看到白色沉淀;④中液面加苯阻止了空气进入,能较长时间看到白色沉淀,C项符合题意,故选C。
7.实验室可用图装置制备Fe(OH)2。下列说法不正确的是
A.配制NaOH溶液和FeSO4溶液的蒸馏水要提前煮沸
B.实验前可在FeSO4溶液上面加一层煤油
C.得到的Fe(OH)2为红褐色固体
D.实验结束后的胶头滴管,要先用盐酸浸泡,再用水洗
【答案】C
【解析】如图,利用NaOH溶液与FeSO4溶液反应得到Fe(OH)2和Na2SO4,Fe(OH)2易被空气氧化。A项,FeSO4和Fe(OH)2中铁元素呈+2,易被氧化,故配制NaOH溶液和FeSO4溶液的蒸馏水要提前煮沸,除去水中溶解的氧气,正确;B项,实验前可在FeSO4溶液上面加一层煤油,浮在水面上,可隔绝空气,正确;C项,得到的Fe(OH)2为白色固体,错误;D项,实验结束后的胶头滴管含碱性溶液,要先用盐酸浸泡,再用水洗,正确。
8.甲同学用FeCl2和烧碱制备Fe(OH)2;乙同学用如图装置制备Fe(OH)2,为了生成的产物不容易被氧化,下列说法不正确的是
A.配制溶液所用的蒸馏水通常要煮沸
B.甲同学可在FeCl2溶液的上面加一层植物油,以隔绝空气
C.乙同学装置①加入Fe和稀硫酸,②中加入烧碱溶液
D.乙同学应该先关闭止水夹,一段时间以后再打开止水夹
【答案】D
【解析】A项,配制溶液时未防止水中溶解的氧气氧化亚铁离子,应先加热煮沸蒸馏水除去溶解氧,以防氧化亚铁离子,正确;B项,植物油的密度比水小,浮在水面上可以起到隔绝空气的作用,防止亚铁离子被氧化,正确;C项,装置①中加入Fe和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,氢气排尽装置中的空气,②中加入氢氧化钠溶液,关闭止水夹后,①中压强增大,将硫酸亚铁压入②中与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁,正确;D项,实验过程中应先打开止水夹,让产生的氢气排尽装置内的空气,以防亚铁离子氧化,错误。
9.(2025•高一江苏苏州期中)某化学实验小组拟用铁粉、稀硫酸、氢氧化钠溶液和如图所示的装置来制备氢氧化亚铁,下列说法不正确的是( )
A.装置甲中放入铁粉、稀硫酸,装置乙中盛放氢氧化钠溶液
B.装置甲中铁粉应稍过量,以防止Fe2+被氧化
C.实验开始阶段,应把弹簧夹K1和K2都打开
D.一段时间后,关闭弹簧夹K1和K2,在乙中生成大量白色絮状沉淀
【答案】D
【解析】根据题干信息,利用左图制备硫酸亚铁,用右图装置制备氢氧化亚铁,则甲中药品为:铁粉和稀硫酸,B中为氢氧化钠溶液,结合装置分析可知,实验开始阶段,应把弹簧夹K1和K2都打开,利用反应生成氢气排净装置中的空气,可以收集K2处的气体检验是否是纯净的氢气,将仪器中的空气排尽后,然后关闭K1,利用生成的氢气在装置甲中压强增大,把硫酸亚铁溶液压入装置乙的氢氧化钠溶液中,反应生成白色氢氧化亚铁白色沉淀,可观察到氢氧化亚铁的颜色为白色沉淀。A项,结合装置分析可知,甲中药品为:铁粉和稀硫酸,乙中为氢氧化钠溶液,A正确;B项,根据性质:2Fe3++Fe=3Fe2+,则在装置甲中铁粉稍过量时,可以有效防止Fe2+被氧化,B正确;C项,由于Fe2+和Fe(OH)2都易被空气氧化,所以实验开始阶段,应把弹簧夹K1和K2都打开,利用反应生成氢气排净装置中的空气,C正确;D项,要生成Fe(OH)2时,需要关闭弹簧夹K1,一段时间后生成的氢气使甲中压强增大,把硫酸亚铁溶液压入乙中,反应生成白色Fe(OH)2沉淀,但不能同时关闭弹簧夹K2,防止装置内压强过大发生爆炸产生危险,D错误;故选D。
10.(2025•高一浙江衢州期末)某实验兴趣小组同学采用如图所示装置制备Fe(OH)2,下列说法错误的是
A.实验开始前,应检查装置气密性
B.气体a的主要成分为氢气
C.为了制备较纯的Fe(OH)2,应打开K1,关闭K2,将装置内的气体尽可能赶出去
D.盛装稀盐酸的仪器使用前要检查是否漏液
【答案】C
【解析】铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,开始实验时打开K2,产生的氢气将装置内空气排尽,再关闭K2,利用压强差将氯化亚铁溶液压至氢氧化钠溶液中生成Fe(OH)2沉淀;A项,由于Fe(OH)2易被氧化,该实验关键是隔绝氧气,且铁和稀盐酸反应生成氢气,则实验开始前,应检查装置气密性,正确;B项,铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,产生的氢气将装置内空气排尽,气体a的主要成分为氢气,正确;C项,开始实验时打开K2,产生的氢气将装置内空气排尽,错误;D项,为方便控制反应进度,盛装稀盐酸的仪器分液漏斗使用前要检查是否漏液,正确。
集训三 Fe2+、Fe3+的检验方法
11.为检验某溶液中是否含有Fe3+,可以选择的试剂是
A.KSCN溶液 B.AgNO3溶液 C.酸性KMnO4溶液 D.BaCl2溶液
【答案】A
【解析】检验溶液中是否含有Fe3+的方法为:向溶液中加入KSCN溶液,然后观察现象,若溶液变红色,说明溶液中存在Fe3+,否则没有铁离子,故选A项。
12.(2025•高一江苏苏州期中)为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质,取少量样品溶于盐酸,再进行下列实验,下列结论正确的是( )
A.若滴加KSCN溶液,溶液未变红,说明铁粉没有变质
B.若加入铜粉,充分反应后溶液变为蓝色,说明铁粉已经变质
C.若依次滴加氯水、KSCN溶液,溶液变红,说明铁粉部分变质
D.若滴加KSCN溶液,溶液未变红,再滴加氯水,溶液变红,说明铁粉全部变质
【答案】B
【解析】Fe粉变质生成Fe2+或Fe3+,盐酸与单质铁反应,反应生成氢气和亚铁离子,还原铁粉溶于稀盐酸时,溶液中含有Fe2+或Fe3+或二者都有,用KSCN溶液检验Fe3+,Fe2+具有还原性,能被强氧化剂氧化,实验室采用酸性高锰酸钾溶液或者氯水等氧化Fe2+。A项,若滴加KSCN溶液,溶液未变红,说明溶液中无Fe3+,但是铁粉有可能被已经变质生成Fe2+,A错误;B项,加入铜粉,充分反应后溶液变为蓝色,说明发生了反应:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,由于盐酸与铁反应只能生成亚铁,说明铁粉已经变质成了Fe3+,B正确;C.氯水具有强氧化性,可以把亚铁离子氧化为铁离子,亚铁离子来源可能是铁与盐酸反应,故不能确定是部分氧化还是全部氧化还是没有被氧化,C错误;D项,若滴加KSCN溶液,溶液未变红,再滴加氯水,溶液变红,说明溶液中不含铁离子,含有亚铁离子,亚铁离子来源可能是铁与盐酸反应,D错误;故选B。
13.(2025•高一江苏镇江期中)证明某溶液含有Fe2+而不含有Fe3+的实验方法是( )
A.只需滴加KSCN溶液
B.先滴加 KSCN溶液,不显红色,再滴加氯水后显红色
C.先滴加氯水,再滴加KSCN溶液后显红色
D.滴加氢氧化钠溶液产生红褐色沉淀
【答案】B
【解析】A项,只滴加KSCN溶液,根据溶液是否显红色,能检验出溶液中是否含有Fe3+,无法验证Fe2+存在,A错误;B项,KSCN与Fe3+作用使溶液显红色,与Fe2+作用无此现象,先滴加KSCN溶液,不显红色,说明原溶液不含有Fe3+,再滴加氯水后显红色,说明滴加氯水后溶液中有Fe3+,证明原溶液含有Fe2+,B正确;C项,先滴加氯水,氯气将Fe2+氧化成Fe3+,即使原溶液不含Fe3+,滴加KSCN溶液后也显红色,无法证明原溶液是否含有Fe3+,C错误;D项,滴加氢氧化钠溶液产生Fe(OH)3红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+,不能说明溶液中是否含有Fe2+,D错误;故选B。
14.下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是( )
选项
操作和现象
结论或目的
A
向红砖粉末中加入盐酸,充分反应后取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液2~3滴,溶液呈红色
红砖中含有氧化铁
B
CO还原Fe2O3得到的黑色固体加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液,溶液不显红色
黑色固体中没有Fe3O4
C
取少量Fe(NO3)2试样加水溶解,加稀H2SO4酸化,滴加KSCN溶液,溶液变为红色
该Fe(NO3)2试样已经变质
D
向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液变红色
原溶液中含有Fe2+
【答案】A
【解析】CO还原Fe2O3得到单质Fe,即使有Fe3O4,其溶于盐酸后产生的Fe3+与Fe发生反应:Fe+2Fe3+===3Fe2+,加入KSCN溶液也不显红色,B项错误;NO+H+具有强氧化性,而Fe2+具有还原性,两者发生氧化还原反应,有Fe3+生成,遇KSCN溶液呈红色,不能证明样品是否变质,C项错误;若原溶液中不存在Fe2+,存在Fe3+,也有此现象,D项错误。
15.(2025•高一河南驻马店期中)富脂食品密封保存往往需要在包装袋内装一小包脱氧剂(有效成分是还原铁粉),某小组为探究脱氧剂中铁粉是否变质,取少量样品溶于稀盐酸,再进行下列实验,下列有关实验现象和结论的说法错误的是
A.若加盐酸时有气体产生,不能证明脱氧剂未变质
B.若滴加KSCN溶液,无明显变化,再滴加氯水显血红色,则证明脱氧剂未变质
C.若滴加KSCN溶液,溶液显血红色,则证明脱氧剂已变质
D.若加入铜粉充分反应后,溶液呈蓝色,则证明脱氧剂已变质
【答案】B
【解析】A项,若加盐酸时有气体产生,说明样品中还有铁粉,不能证明脱氧剂未变质,可能部分变质,A正确;B项,若滴加KSCN溶液,无明显变化,说明加入盐酸后的溶液中没有Fe3+,这可能是发生了Fe+2Fe3+=3Fe2+,再滴加氯水显血红色,故不能证明脱氧剂未变质,B错误;C项,若滴加KSCN溶液,溶液显血红色,说明加入盐酸后的溶液中含有Fe3+,所以证明脱氧剂已变质,C正确;D项,若加入铜粉充分反应后,溶液呈蓝色,说明加入盐酸后的溶液中含有Fe3+,发生Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,证明脱氧剂已变质,D正确;故选B。
16.(2025•高一上海徐汇期中)下列物质反应后,加入KSCN溶液一定变红的是
A.过量的Fe与Cl2反应 B.Fe与稀硫酸反应
C.FeCl2溶液中通入少量Cl2 D.Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸
【答案】C
【解析】铁与氯气反应生成氯化铁,过量的铁又与氯化铁反应生成氯化亚铁,溶液中没有Fe3+,加入KSCN溶液后,溶液不变红,A错误;铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,溶液中没有Fe3+,加入KSCN溶液,溶液不变红,B错误;少量氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁,溶液中有Fe3+,加入KSCN溶液,溶液变红,C正确;氧化铁与盐酸反应生成Fe3+,铁与盐酸反应生成Fe2+,若铁过量,铁又会与生成的铁离子反应生成Fe2+,溶液中不一定有Fe3+,加入KSCN溶液,溶液不一定变红,D错误。
集训四 Fe2+、Fe3+的转化
17.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。
18.(2025•高一河南新乡开学考试)实验室利用FeCl3溶液刻蚀铜板,并向反应后的废液中加入过量的铁粉。下列分析错误的是( )
A.废液中一定含有Fe2+、Cu2+
B.FeCl3溶液能刻蚀铜板说明铜的还原性强于Fe2+
C.若废液中Fe2+和Fe3+的物质的量浓度恰好相等,则溶液中c(Cu2+):c(Fe3+)=2:1
D.经过铁粉处理的废液中存在最多的离子是Cl-
【答案】C
【解析】A项,FeCl3溶液刻蚀铜板发生反应2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,所以废液中一定含有Fe2+、Cu2+,A正确;B项,在2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2中,Cu是还原剂,Fe2+是还原产物,根据氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物的还原性,可知铜的还原性强于Fe2+,B正确;C项,由2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2可知,n(Cu2+):n(Fe2+)=1:2,若废液中Fe2+和Fe3+的物质的量浓度恰好相等,那么c(Cu2+):c(Fe3+)=1:2,C错误;D项,加入过量铁粉,发生反应2FeCl3+Fe=3FeCl2、Fe+CuCl2=FeCl2+Cu,溶液中溶质主要是FeCl2,存在最多的离子是Cl-,D正确;故选C。
19.(2025•高一浙江温州期中)向Fe2O3和铁粉的混合物中加入适量稀硫酸,各物质恰好完全反应,取反应后的样品溶液滴入KSCN试剂,溶液未变血红色,且Fe2+与H2物质的量之比为4:1,那么在反应中Fe、Fe2O3、H2SO4的物质的量之比为( )
A.2:1:4 B.2:1:3 C.2:3:5 D.1:1:1
【答案】A
【解析】向Fe2O3和铁粉的混合物中加入适量稀硫酸,发生反应:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4、Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。取反应后的样品溶液滴入KSCN试剂,溶液未变血红色,且Fe2+与H2物质的量之比为4:1,则存在如下关系:Fe2O3——Fe(还原Fe3+)——3Fe2+——3H2SO4、Fe(还原H+)——H2——Fe2+——H2SO4,而4Fe2+——H2,所以存在关系Fe2O3——2Fe——4H2SO4,那么在反应中Fe、Fe2O3、H2SO4的物质的量之比为2:1:4,故选A。
20.(2025•高一贵州贵阳期中)向盛有一定量铁粉的硬质玻璃管中通入氯气,在加热条件下反应一段时间,为探究反应后固体的成分,进行如图所示实验探究。下列有关说法不正确的是( )
A.实验中稀盐酸可以用稀硫酸代替
B.试剂X中溶质的化学式可能为KSCN
C.新制氯水能将Fe2+氧化为Fe3+
D.固体产物的成分为Fe、FeCl2和FeCl3
【答案】D
【解析】铁和氯气发生反应:2Fe+3Cl22FeCl3,则固体产物的成分为Fe、FeCl3,加入稀盐酸、少许植物油,Fe与稀盐酸反应生成FeCl2,得到淡黄色溶液,加入试剂X得到淡红色溶液,因硫氰酸钾能与Fe3+反应生成红色的Fe(SCN)3,则试剂X中溶质的化学式可能为KSCN,向淡红色溶液中加入少量新制氯水将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+浓度增大,得到深红色液体。A项,稀硫酸和稀盐酸都是强酸,都可以与铁粉反应生成相应的亚铁盐,则实验中稀盐酸可以用稀硫酸代替,A正确;B项,硫氰酸钾能与Fe3+反应生成红色的Fe(SCN)3,则试剂X中溶质的化学式可能为KSCN,B正确;C项,氯水具有强氧化性,所以新制氯水能将Fe2+氧化为Fe3+,C正确;D项,在加热条件下,铁粉与氯气反应生成的是FeCl3,而不是FeCl2,则固体产物的成分为Fe、FeCl3,D错误;故选D。
21.(2025•高一河南南阳期中)铁及其部分化合物的相互转化关系如下,该过程涉及的化学反应依次属于四种基本反应类型中的( )
A.氧化还原反应、复分解反应、分解反应、置换反应
B.置换反应、复分解反应、分解反应、置换反应
C.化合反应、复分解反应、分解反应、置换反应
D.化合反应、复分解反应、分解反应、分解反应
【答案】C
【解析】Fe与氯气在点燃条件下发生化合反应生成FeCl3,FeCl3与NaOH发生复分解反应生成Fe(OH)3和NaCl,Fe(OH)3受热发生分解反应生成Fe2O3和水,氢气与Fe2O3在高温条件下发生置换反应生成Fe和水,因此该过程涉及的化学反应依次属于四种基本反应类型中的化合反应、复分解反应、分解反应、置换反应,故选C。
集训五 铁的“价—类”二维图
22.(2025•高一安徽阜阳期中)价类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型。下图为铁元素的价类二维图,下列说法错误的是
A.铁丝在氧气中燃烧生成FeO B.Fe2O3是碱性氧化物
C.Fe(OH)2在潮湿的空气中容易转化为Fe(OH)3 D.含FeO42-的盐具有氧化性
【答案】A
【解析】A项,铁丝在氧气中燃烧生成Fe3O4,错误;B项,FeO、Fe2O3是碱性氧化物,正确;C项,Fe(OH)2在潮湿的空气中与氧气、水反应生成Fe(OH)3,正确;D项,FeO42-中铁为+6价,处于高价态,化合价易降低,因此含FeO42-的盐具有氧化性,正确。
23.(2025•高一浙江期中)下图是元素的价类二维图,下列说法不正确的是( )
A.a在高温下与H2O反应不能生成d或e
B.在转化过程中,每步转化都存在物质颜色的变化
C.a在f的水溶液中反应生成
D.在空气中加热b,b能迅速被氧化成g
【答案】D
【解析】a:Fe元素化合价为0,是单质,即Fe。b:Fe元素化合价为+2价的氧化物,是FeO。c:Fe元素化合价为+2价的氯化物,是FeCl2。d:Fe元素化合价为+2价的碱,是Fe(OH)2。e:Fe元素化合价为+3价的碱,是Fe(OH)3。f:Fe元素化合价为+3价的氯化物,是FeCl3。g:Fe元素化合价为+3价的氧化物,是Fe2O3 。A项,a(Fe)在高温下与H2O(g)反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 ,Fe3O4中Fe元素有+2价和+3价,不会生成+2价的碱d(Fe(OH)2)或+3价的碱e(Fe(OH)3),A正确;B项,b(FeO,黑色)→c(FeCl2,浅绿色溶液) ,c(FeCl2,浅绿色溶液)→d(Fe(OH)2,白色沉淀) ,d(Fe(OH)2,白色沉淀)→e(Fe(OH)3,红褐色沉淀) ,每步转化都存在物质颜色的变化 ,B正确;C项,a(Fe)与f(FeCl3)溶液发生反应2FeCl3+Fe=3FeCl2,生成c(FeCl2),C正确;D项,在空气中加热b(FeO) ,FeO不稳定,在空气中加热时会被氧化,先生成四氧化三铁,四氧化三铁被进一步氧化生成氧化铁,不会迅速被氧化为氧化铁,D错误;故选D。
24.“价—类”二维图是学习化学的一种重要工具,铁及其化合物的“价—类”二维图如图所示.下列说法错误的是( )
A.h 既有氧化性又有还原性 B.可用溶液鉴别g和h
C.可实现e→f→h→g→e的循环转化 D.b、c、d均能与酸反应,均是碱性氧化物
【答案】D
【解析】由图可知,a为铁、b为氧化铁、c为四氧化三铁、d为氧化铁、e为氢氧化亚铁、f为氢氧化铁、g为亚铁盐、h为铁盐。四氧化三铁不是碱性氧化物,故D错误;故选D。
25.价类二维图是学习元素及其化合物知识重要模型。铁元素的价类二维图如图。下列推断不合理的是
A.a→e需要加入强氧化剂 B.加入Cu单质可实现e→b
C.c在空气中灼烧可转化为e D.b→c→d→e→b的循环转化中有两个转化属于氧化还原反应
【答案】C
【解析】根据铁元素的价类二维图,可知a为铁单质、b为亚铁盐、c氢氧化亚铁、d氢氧化铁、e铁盐。A项,a为铁单质→e铁盐,铁的化合价由0价升高为+3价,被氧化,需要加入强氧化剂,正确;B项,根据反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,可知加入Cu单质可实现e→b,B正确;C项,根据反应4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O,Fe(OH)2在空气中灼烧可转化为Fe2O3,错误;D项,只有c→d、e→b化合价发生变化,有两个转化属于氧化还原反应,正确。
26.(2025•高一广西河池期中)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.铁丝在足量氧气中燃烧,会逐步发生Fe→FeO→Fe3O4→Fe2O3的转化
B.Fe2O3是碱性氧化物,可用Fe2O3与水反应的方法制备Fe(OH)3
C.Fe2+既有氧化性又有还原性,一定条件下可转化为Fe或Fe3+
D.Fe(OH)2浊液露置于空气中,白色絮状沉淀迅速变为红褐色
【答案】C
【解析】A项,Fe在加热的条件下能被氧气氧化成Fe3O4而不是Fe2O3,A项错误;B项,Fe2O3是碱性氧化物,但不溶于水,也不与水发生反应,故不能用Fe2O3与水反应的方法制备Fe(OH)2,B项错误;C项,Fe2+化合价处于中间价,遇到强氧化剂(如Cl2,O2,HClO,KMnO4等)会被氧化成Fe3+,遇到强还原剂(如Zn)会被还原成Fe,C项正确;D项,Fe(OH)2浊液露置于空气中,白色絮状沉淀迅速变为灰绿色,过了一段时间后还会变为红褐色,D项错误;故选C。
一、选择题
1.(2025•高二海闵行期中)检验FeCl3溶液中Fe3+的试剂为( )
A.氯水 B.KSCN溶液 C.NaOH溶液 D.FeCl2溶液
【答案】B
【解析】Fe3+遇KSCN生成红色物质,为Fe3+的特征反应,故用KSCN溶液检验Fe3+;故选B。
2.钢铁应用十分广泛。下列铁的化合物中,不可以通过化合反应得到的是( )
A.FeCl2 B.FeCl3 C.Fe(OH)3 D.Fe(OH)2
【答案】D
【解析】A项,2FeCl3+Fe=3FeCl2,能通过化合反应得到,不符合题意;B项,铁在氯气中点燃可得氯化铁,3Cl2+2Fe2FeCl3,是化合反应,不符合题意;C项,氢氧化亚铁可被氧化为氢氧化铁,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,是化合反应,不符合题意;D项,铁、铁的氧化物及铁盐,均不能通过化合反应生成Fe(OH)2,符合题意。
3.在离子方程式Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓中Fe3+可能代表的物质是( )
A.Fe B.FeCl3 C.Fe2O3 D.Fe(OH)3
【答案】B
【解析】A项,Fe不溶于水,也不能和OH-反应,不符合题意;B项,FeCl3易溶于水,在水中电离出的Fe3+可以和OH-反应生成Fe(OH)3,符合题意;C项,Fe2O3不溶于水,也不能和OH-反应,不符合题意;D项,Fe(OH)3不溶于水,也不能和OH-反应,不符合题意。
4.(2025 •高一浙江金华期中)为较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀,化学实验小组设计了如图装置制备Fe(OH)2。下列叙述错误的是( )
A.配制FeSO溶液所用的蒸馏水应先煮沸,然后密封冷却
B.若需用2.0mol·L-1 FeSO4溶液配制100mL0.1mol·L-1 FeSO4溶液,图2提供的仪器中不需要的有3种,另外还必须补充1种玻璃仪器才能完成实验
C.预测实验现象为:钠会在两液体界面上下跳动,有气泡产生,水层会出现白色沉淀
D.图1中上层液体X为苯
【答案】B
【解析】A项,Fe(OH)2易被氧化而变色,故要想长时间观察Fe(OH)2的白色,必须严格除氧,配制溶液的蒸馏水要煮沸,同时要用有机溶剂液封,A正确;B项,配制2.0mol·L-1 FeSO4溶液一定需要的玻璃仪器:100mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和量筒,不需要漏斗,B错误;C项,由于反应过程中生成气体,钠会在界面上下跳动,水层会出现白色胶状固体,C正确;D项,苯密度小于水,D正确;故选B。
5.(2024•高二河北学业考试)在实验室中,某同学用FeSO4溶液与NaOH溶液反应制备Fe(OH)2时,没有得到白色沉淀,推测可能是FeSO4溶液变质造成的,于是进行了检验,并得出结论。以上过程中没有用到的研究方法是( )
A.实验法 B.假设法 C.分析法 D.调查法
【答案】D
【解析】该同学用FeSO4溶液与NaOH溶液反应制备Fe(OH)2时,没有得到白色沉淀,推测可能是FeSO4溶液变质造成的,于是进行了检验,并得出结论。检验FeSO4是否变质,属于实验法;推测“FeSO4变质”是提出假设,属于假设法;结合实验现象和检验结果,分析变质原因并得出结论,属于分析法,则以上过程中用到实验法、假设法和分析法,没有用到的研究方法是调查法,调查法通常指通过问卷、访谈等方式收集信息,本题未涉及此类方法,故选D。
6.下列有关铁的化合物的说法不正确的是( )
A.Fe(OH)2不稳定,具有较强的氧化性
B.FeO、Fe2O3均为碱性氧化物,均可与盐酸反应
C.Fe(OH)3可通过化合反应得到,而Fe(OH)2不能
D.Fe3O4为磁性氧化铁,其中铁元素的化合价可看作既有+2又有+3
【答案】A
【解析】A项,Fe(OH)2中的Fe2+具有还原性,可被空气中的O2氧化为Fe(OH)3,错误;B项,FeO、Fe2O3均为碱性氧化物,故均具有碱性氧化物的通性,都能与盐酸反应,正确;C项,Fe(OH)2只能通过复分解反应得到,Fe(OH)3可由Fe(OH)2与O2、H2O发生化合反应得到,正确;D项,Fe3O4俗称磁性氧化铁,其组成可表示为FeO·Fe2O3,Fe元素的化合价可看作既有+2又有+3,正确。
7.实验室用Fe粉、试剂X、NaOH溶液配制能较长时间内稳定存在的Fe(OH)2,制备装置如图所示。下列说法正确的是( )
A.NaOH溶液应置于装置I中 B.实验后期要打开止水夹
C.装置II中发生的反应有Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ D.试剂X可以是稀硫酸或CuSO4溶液
【答案】C
【解析】A项,NaOH溶液应置于Ⅱ中,铁粉和稀H2SO4置于Ⅰ中,错误;B项,实验开始要先打开止水夹,用Fe与H2SO4生成的氢气排装置中的空气,后关闭止水夹,继续生成的H2使Ⅰ中压强增大,将FeSO4压入Ⅱ中,错误;C项,由B知,Ⅱ中发生反应Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓,正确;D项,可以是稀H2SO4,不能是CuSO4,因为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,无法生成还原性气体H2,不能排除装置内的空气,错误。
8.在实验室里用以下方法制备并较长时间保存Fe(OH)2,能成功的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A项,NaOH溶液加入时会带入氧气,会氧化氢氧化亚铁变为氢氧化铁,不能成功得到氢氧化亚铁,故A不符合题意;B项,氯化铁和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀,不能得到氢氧化亚铁沉淀,故B不符合题意;C项,装置是利用铁和稀硫酸现制FeSO4,并用产生的H2赶走试管和溶液中的氧气,故C符合题意;D项,氯化亚铁和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁沉淀,胶头滴管伸入到液面以下,暂时隔绝氧气,但是不能较长时间保存Fe(OH)2,故D不符合题意。故选C。
9.证明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的实验方法是( )
A.依次滴加氯水和硫氰化钾溶液后,溶液显红色
B.先滴加硫氰化钾溶液,不显红色,再滴加氯水后显红色
C.通入氨气,产生白色沉淀,无红褐色沉淀
D.加入锌片,片刻取出,质量减轻;加入铜片,片刻取出,质量不变
【答案】B
【解析】A项,先滴加氯水,氯气将Fe2+氧化成Fe3+,即使原溶液不含Fe3+,滴加KSCN溶液后也显红色,无法证明原溶液是否含有Fe3+,故A错误; B项,KSCN与Fe3+作用使溶液显红色,与Fe2+作用无此现象,先滴加KSCN溶液,不显红色,说明原溶液不含有Fe3+,再滴加氯水后显红色,说明滴加氯水后溶液中有Fe3+,证明原溶液含有Fe2+,故B正确;C项,溶液中若含有Mg2+也有该现象,故C错误;D项,溶液中若含有Cu+,也有该现象,故D错误;故选B。
10.下列反应的离子方程式正确的是( )
A.将铜屑加入Fe3+溶液中:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
B.将磁性氧化铁溶于盐酸:Fe3O4+8H+===3Fe3++4H2O
C.FeCl2酸性溶液放在空气中变质:2Fe2++4H++O2===2Fe3++2H2O
D.将铁粉加入稀硫酸中:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
【答案】A
【解析】A项,符合3个守恒,正确;B项,电荷不守恒,Fe3O4中Fe有两种价态:+2、+3,所以产物中有Fe2+、Fe3+,错误;C项,得失电子不守恒、电荷不守恒,错误;D项,不符合客观实际,反应后只能产生Fe2+和H2,错误。
11.下列有关铁、铁矿石与铁的氧化物的说法正确的是( )
A.赤铁矿的主要成分是Fe2O3,磁铁矿的主要成分是Fe3O4,Fe2O3俗称铁红
B.在自然界中,不可能有游离态的铁存在
C.能通过化合反应制得Fe(OH)3,但不能通过化合反应制得FeCl2
D.铁的氧化物能与酸反应生成盐和水,因此Fe3O4、Fe2O3、FeO都是碱性氧化物
【答案】A
【解析】A项,赤铁矿的主要成分是Fe2O3俗称铁红,磁铁矿的主要成分是Fe3O4,故A正确;B项,在自然界中,铁陨石有游离态的铁存在,故B错误;C项,能通过4 Fe(OH)2+2H2O+O2=4 Fe(OH)3制得Fe(OH)3,也能通过2FeCl3+Fe=3 FeCl2得FeCl2,故C错误;D项,分析铁的化合价可知Fe3O4不是碱性氧化物,Fe2O3、FeO是碱性氧化物,故D错误;故选A。
12.下列有关物质的除杂方法正确的是( )
选项
目标物质
杂质
除杂方法
A
Fe2(SO4)3
FeSO4
通入过量Cl2
B
Cu粉
木炭粉
在空气中加热
C
Fe粉
Zn粉
加过量FeSO4溶液,过滤
D
FeCl3
CuCl2
加适量铁粉,过滤
【答案】C
【解析】A项,氯气和硫酸亚铁反应生成硫酸铁、氯化铁,引入新杂质,可以用双氧水,错误;B项,在空气中加热时铜会转化为氧化铜,不能除去铜中的木炭,错误;C项,锌的金属性强于铁,锌和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁,过滤得到纯铁,正确;D项,铁和氯化铁、氯化铜均反应,不能除去氯化铁中的氯化铜,错误。
13.(2025•高一广东广州期末)将Cu片放入FeCl3溶液中,反应一定时间后取出Cu片,测得溶液中Fe3+与Fe2+个数比为2:3,则此时溶液中与的物质的量之比为( )
A.3∶5 B.3∶4 C.3∶2 D.4∶3
【答案】B
【解析】将Cu片放入FeCl3溶液中,发生反应:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+。若溶液中n(Fe2+)=3 mol,则n(Fe3+)=2 mol,由离子方程式中物质反应关系可知n(Cu2+)=n(Fe2+)=×3 mol=1.5 mol,所以反应后溶液中Cu2+与Fe3+的物质的量之比为1.5 mol:2 mol = 3∶4。故选B。
14.A为常见的金属单质,现有如图所示的转化关系:
下列叙述中不正确的是( )
A.A为Fe,B为Fe3O4
B.C→D过程中溶液的颜色变化:由黄色至浅绿色
C.④的离子方程式:Fe+2Fe3+=3Fe2+
D.⑧的化学方程式:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
【答案】B
【解析】A为常见的金属单质,由转化关系可以,红褐色固体为氢氧化铁,则E为氢氧化亚铁,A为铁,B为四氧化三铁,C为氯化亚铁,D为氯化铁。A项,经分析,A为Fe,B为Fe3O4,A正确,不符合题意;B项,C→D过程中溶液的颜色变化:由浅绿色至黄色,B错误,符合题意;C项,④是铁和铁离子反应生成亚铁离子,离子方程式:Fe+2Fe3+=3Fe2+,C正确,不符合题意;D项,⑧的化学方程式:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,D正确,不符合题意;故选B。
15.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。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、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同
C.试剂c是氯气,相应的反应为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
D.用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2+
【答案】C
【解析】A项,由最终要得到的氯化铁及流程图知b是盐酸,A错误;B项,操作Ⅰ和操作Ⅱ是过滤,操作Ⅲ为蒸发结晶,所用仪器有差异,B错误;C项,滤液Z和X中均含有氯化亚铁,因此c为氯气,C正确;D项,高锰酸钾能氧化氯离子而褪色,因此不能用于检验是否含有亚铁离子,D错误;故选C。
16.1.12g铁粉加入25mL2mol/L的三氯化铁溶液中,充分反应后,其结果不可能的是( )
A.铁有剩余 B.往溶液中滴入无色KSCN溶液,溶液显红色
C.氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶1 D.Fe2+和Fe3+的物质的量之比为6∶1
【答案】A
【解析】铁粉的物质的量n(Fe)===0.02mol,氯化铁的物质的量n(FeCl3)=c×V=2mol/L×0.025L=0.05mol,Fe粉与FeCl3的离子反应方程式为:Fe+2Fe3+=3Fe2+,根据反应的物质的量之比等于计量数之比知,0.02mol铁粉完全反应需要0.04mol氯化铁,所以氯化铁剩余0.01mol,生成的Fe2+的物质的量为0.06mol。A项,由分析可知,氯化铁有剩余,铁没有剩余,A错误;B项,由分析可知,氯化铁有剩余,溶液中有铁离子,往溶液中滴入无色KSCN溶液,溶液显红色,B正确;C项,Fe粉与FeCl3的离子反应方程式为:Fe+2Fe3+=3Fe2+,氧化产物和还原产物的物质的量之比为2:1,C正确;D项,由分析可知,Fe2+的物质的量为0.06 mol,Fe3+的物质的量为0.01mol,所以Fe2+和Fe3+的物质的量之比为0.06mol:0.01mol=6:1,D正确;故选A。
17.下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是( )
选项
操作和现象
结论或目的
A
向红砖粉末中加入盐酸,充分反应后取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液2~3滴,溶液呈红色
红砖中含有氧化铁
B
CO还原Fe2O3得到的黑色固体加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液,溶液不显红色
黑色固体中没有Fe3O4
C
取少量Fe(NO3)2试样加水溶解,加稀H2SO4酸化,滴加KSCN溶液,溶液变为红色
该Fe(NO3)2试样已经变质
D
向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液变红色
原溶液中含有Fe2+
【答案】A
【解析】CO还原Fe2O3得到单质Fe,即使有Fe3O4,其溶于盐酸后产生的Fe3+与Fe发生反应:Fe+2Fe3+===3Fe2+,加入KSCN溶液也不显红色,B项错误;NO+H+具有强氧化性,而Fe2+具有还原性,两者发生氧化还原反应,有Fe3+生成,遇KSCN溶液呈红色,不能证明样品是否变质,C项错误;若原溶液中不存在Fe2+,存在Fe3+,也有此现象,D项错误。
18.价类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型。铁元素的价类二维图如图,下列有关说法不正确的是( )
A.a能导电,能被磁体吸引 B.物质c可以用于制备油漆的成分
C.e转化为f需加入氧化剂 D.制备b可以用g在空气中加热分解
【答案】D
【解析】根据铁元素的价类二维图,a是Fe、b是FeO、c是Fe2O3、d是亚铁盐、e是铁盐、f是高铁酸盐、g是Fe(OH)2、h是Fe(OH)3。A项,Fe是金属单质能导电,铁能被磁体吸引,故A正确;B项,Fe2O3是红色粉末,可以用于制备油漆的成分,故B正确;C项,e转化为f,铁元素化合价升高发生氧化反应,需加入氧化剂,故C正确;D项,Fe(OH)2在空气中加热分解,会被氧气氧化为Fe2O3,故D错误;选D。
19.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。下图是铁元素的“价类”二维图,下列说法正确的是( )
A.常温下 Fe与水反应生成 Fe3O4
B.工业上用 CO 还原 Fe2O3炼铁,该反应属于置换反应
C.维生素C能将 Fe3+转化为 Fe2+,过程中维生素C做还原剂
D.Fe(OH)2浊液露置于空气中,白色迅速转变为红褐色
【答案】C
【解析】A项,Fe与水在高温条件下才反应生成Fe3O4,故A错误;B项,CO和Fe2O3均为化合物,不符合置换反应的形式,故B错误;C项,Fe3+转化为 Fe2+,Fe元素化合价降低被还原,说明维生素C做还原剂,故C正确;D项,Fe(OH)2浊液露置于空气中,白色迅速转变为灰绿色,最终变成红褐色,故D错误;故选C。
20.(2025•高一河南南阳期中)欲从FeCl3腐蚀铜电路板后所得的废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下,则下列说法正确的是( )
A.操作I、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同 B.滤渣Y是Fe和Cu
C.滤液X中可能含有Fe2+和Fe3+ D.试剂b可以用足量稀硫酸
【答案】B
【解析】FeCl3腐蚀铜电路板后的废液中含有FeCl2、FeCl3、CuCl2,加入试剂a为过量的铁,操作Ⅰ为过滤,得到滤渣Y为Fe、Cu,滤液氯化亚铁溶液,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合并通入氯气,氧化亚铁离子为氯化铁溶液,经蒸发浓缩冷却结晶,过滤洗涤干燥得到氯化铁晶体。A项,由分析可知,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,过滤,所用仪器不同,A错误;B项,由分析可知,加入试剂a为过量的铁,过量的氯化铁和铁反应生成氯化亚铁,CuCl2和Fe反应生成FeCl2和Cu,滤渣Y是过量的Fe和Cu,B正确;C项,结合选项B可知,滤液X中不含Fe3+,含Fe2+,C错误;D项,由最终得到FeCl3及其流程图可知,b为盐酸,若为硫酸会引入硫酸根杂质离子,D错误;故选B。
21.(2025•高一浙江绍兴期中)某工业废水中含有FeSO4和CuSO4 (不考虑其他成分),利用以下流程可以回收FeSO4和Cu。
下列说法不正确的是( )
A.操作1和操作2都是过滤 B.固体1是Fe和Cu的混合物
C.试剂2为适当过量的稀H2SO4 D.操作3为灼烧
【答案】D
【解析】工业废水中含有FeSO4和CuSO4,加入过量铁粉,铁置换出铜,过滤,固体1中含有Fe、Cu,溶液1含有FeSO4,固体1中加硫酸,铁和硫酸反应生成FeSO4和氢气,过滤,固体2是Cu,FeSO4溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得FeSO4·7H2O。A项,操作1和操作2都是固液分离,都是过滤操作,A正确;B项,FeSO4和CuSO4溶液中加入过量铁粉,铁置换出铜,固体1是Cu和剩余的Fe,B正确;C项,试剂2是除去Fe、Cu的混合物中的Fe,并回收FeSO4,所以试剂2为适当过量的稀H2SO4,C正确;D项,从FeSO4溶液获得FeSO4·7H2O,操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,D错误;故选D。
22.(2025•高一安徽淮北期中)从“烂版液”(含有CuCl2、FeCl2和 FeCl3)中回收铜,并制备FeCl3·6H2O的实验流程如图所示。
下列说法错误的是( )
A.制备1molFeCl3·6H2O至少需要H2O217g
B.步骤1中所用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
C.步骤Ⅲ中H2O2的作用,与H2O2和高锰酸钾反应中的作用相同
D.可用KSCN溶液检验滤液1中是否含有Fe3+
【答案】C
【解析】“烂版液”(含有CuCl2、FeCl2和 FeCl3)中加入过量铁粉,铁和CuCl2、FeCl3反应生成FeCl2,同时还有铜生成,滤渣中有铜和剩余的铁,滤液中含有FeCl2.,滤渣中加入过量盐酸,铁和盐酸反应生成FeCl2,过滤后和滤液合并,加入H2O2,将FeCl2氧化为FeCl3,再经在氯化氢气流中蒸发浓缩、冷却结晶得到FeCl3·6H2O。A项,步骤Ⅲ中,H2O2将FeCl2氧化为FeCl3,根据电子守恒,生成1molFeCl3,需要0.5molH2O2,则制备1molFeCl3·6H2O ,至少需要 H2O2 0.5mol×34g/mol=17g,故A正确;B项,步骤Ⅰ为过滤,所用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,故B正确;C项,步骤Ⅲ中 H2O2的作用是氧化剂, H2O2和高锰酸钾反应中,高锰酸钾做氧化剂,H2O2为还原剂,作用不同,故C错误;D项,若有Fe3+,滴加KSCN溶液,会呈现红色,故D正确;故选C。
23.发蓝工艺是将钢铁浸入热的NaNO2碱性溶液中,在其表面最终形成一层四氧化三铁薄膜,其中铁经历了如下转化。下列说法错误的是( )
A.四氧化三铁是一种常用的磁性材料 B.NaNO2在上述两步转化中均只作氧化剂
C.①和②生成③的反应,不属于氧化还原反应 D.上述转化中涉及到的物质,能导电的只有2种
【答案】D
【解析】四氧化三铁俗称磁铁,是一种常用的磁性材料,A项正确; NaNO2在上述两步转化中氮元素化合价降低,发生还原反应,作氧化剂,B项正确;①和②生成③的反应中不存在元素化合价的改变,不属于氧化还原反应,C项正确;溶液或熔融电解质导电的原因是存在自由移动的离子,金属导电的原因是存在自由移动的电子;铁、NaNO2溶液、四氧化三铁均为导电物质,D项错误。
24.如图所示,某兴趣小组用油性笔在一小块覆铜板上写上“化学”,然后浸入盛有FeCl3溶液的小烧杯中,过一段时间后,取出覆铜板,用水洗净并晾干。对反应后的溶液进行分析,溶液中c(Fe3+)与c(Cu2+)之比为2:3。下列说法不正确的是( )
A.反应后的溶液中c(Fe3+):c(Fe2+)=1:3
B.反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
C.反应后的溶液中c(Cl-)>c(Cu2+)>c(Fe2+)>c(Fe3+)
D.使反应后的溶液再生为FeCl3溶液,可通过加入足量铁粉,过滤,向滤液中通入Cl2来实现
【答案】C
【解析】假设反应后溶液中含有Fe3+的物质的量为2mol,则Cu2+的物质的量为3mol,根据反应的离子方程式:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+可知,生成3molCu2+的同时生成Fe2+6mol,则反应后溶液中c(Fe3+):c(Fe2+)=2:6=1:3,A项正确;由A分析可知,反应的离子方程式为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,B项正确;由A分析可知,反应后的溶液中,Fe2+有6mol,Cu2+有3mol,Fe3+为2mol,Cl-最多,所以反应后的溶液中离子浓度大小顺序为:c(Cl-)>c(Fe2+)>c(Cu2+)>c(Fe3+) ,C项错误;反应后的溶液中有Fe2+、Fe3+和Cu2+,加入足量铁粉,将Fe3+还原为Fe2+,同时铜被置换出来,过滤,滤液中的溶质为FeCl2,通入足量 Cl2,将FeCl2氧化为FeCl3,可以实现FeCl3的再生,D项正确。
二、非选择题
25.(2025•高一上海闵行期中)“价类”二维图是学习金属元素及其化合物的重要工具,如图所示是铁及其化合物的“价类”二维图。
(1)X代表的物质类别为 、Y代表具体物质是 ,Z在空气中转化为W的化学方程式为 。
(2)请写出检验是否有W胶体生成的方法 。
【答案】(1) 氧化物 Fe2O3 Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
(2)用一束平行光照射,若产生明亮的通路,则说明生成了Fe(OH)3胶体
【解析】(1)X有+2价的FeO,则X代表的物质分类为氧化物,Y代表具体物质是Fe2O3;Z是Fe(OH)2,W是Fe(OH)3,则在空气中转化为W的化学方程式为Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3;
(2)胶体具有丁达尔效应,检验是否有Fe(OH)3胶体生成的方法是用一束平行光照射,若产生明亮的通路,则说明生成了Fe(OH)3胶体。
26.(2025•高一陕西汉中期中)中学化学常见物质的转化关系如图所示。已知M、N为常见的活泼金属单质,N在空气中切开后光亮的表面很快变暗,F为黄绿色气体单质,Ⅰ为红褐色固体。回答下列问题:
(1)B的化学式为 ,E在F中燃烧的火焰颜色为 。
(2)M生成A的化学方程式为 。
(3)物质C和物质D的溶液常温下在空气中反应的实验现象是 。
(4)物质H与O2生成物质I的化学方程式为 。
(5)加热物质I,可生成一种红棕色粉末,请写出该红棕色粉末的一种用途 。
(6)写出C→B的离子方程式 。
(7)将过量的物质P加入到紫色石蕊溶液中,振荡,观察到的现象为 。
【答案】(1) FeCl3 苍白色
(2)3Fe + 4H2O(g)Fe3O4 + 4H2
(3)先生成白色絮状沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色
(4)4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
(5)颜料
(6)2Fe2++Cl2=2 Fe3++2Cl-
(7)产生气泡,溶液先变蓝后褪色
【解析】F为黄绿色气体单质,说明F为Cl2,I为红褐色固体,I是Fe(OH)3,H和O2反应生成Fe(OH)3,H为Fe(OH)2,C与Cl2反应生成B、B与金属单质M反应生成C,说明C中含有Fe2+,Fe2+与Cl2反应生成的B中含有Fe3+,亚铁离子和D生成氢氧化亚铁,则D为碱,常见活泼金属单质N与水在常温下反应生成碱,N为Na,D为NaOH、E为H2,H2与Cl2反应生成的G为HCl,HCl与Fe(OH)3反应的B为FeCl3,FeCl3可以和Fe反应生成FeCl2,所以金属单质M为Fe,Fe与水蒸气在高温下反应生成A为Fe3O4,Fe3O4与HCl反应生成FeCl2、FeCl3;钠与氧气在点燃条件下反应生成的P为过氧化钠。
(1)B的化学式为FeCl3;H2在Cl2中燃烧时发出苍白色火焰。
(2)Fe与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气:3Fe + 4H2O(g)Fe3O4 + 4H2,。
(3)FeCl2、NaOH在溶液中反应生成Fe(OH)2,Fe(OH)2很快被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3:4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3,实验现象为:先生成白色絮状沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,故选先生成白色絮状沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色。
(4)FeCl2、NaOH在溶液中反应生成Fe(OH)2,Fe(OH)2很快被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3,反应为4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3,。
(5)加热物质氢氧化铁分解生成氧化铁红棕色粉末和水,氧化铁可以用于红色颜料。
(6)根据分析可知,C→B为Fe2+与Cl2反应生成Fe3+,例子反应方程式为2Fe2++Cl2=2 Fe3++2Cl-。
(7)过氧化钠和水反应生成氧气和氢氧化钠溶液,氢氧化钠使得石蕊溶液变为蓝色,且过氧化钠具有强氧化性,使得石蕊试液褪色,故现象为:产生气泡,溶液先变蓝后褪色,故选产生气泡,溶液先变蓝后褪色。
27.(2025•高一河南驻马店期中)人体血液中如果缺乏亚铁离子,就会造成缺铁性贫血。医药上补血剂的主要成分是硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)。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。实验步骤如图:
请回答下列问题:
(1)该小组检验出步骤①的滤液中含有 (写离子符号),判断出该补血剂已经变质。检出该离子的最佳试剂是 。若要证明该补血剂部分变质,还需检验另一种离子的存在,具体的实验操作是 。
(2)写出步骤②加入过量H2O2的离子方程式 。
(3)步骤④中涉及的化学反应方程式为 。
(4)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 。
(5)实验室为防止FeSO4溶液变质,应在溶液中加入少量 ,用离子方程式说明原因 。
【答案】(1)Fe3+ KSCN溶液 取步骤①滤液少许于试管中,向其中滴加少量酸性KMnO4溶液,若溶液紫红色褪去,则证明该滤液中含有Fe2+,证明该补血剂部分变质
(2)2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O
(3) 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
(4)0.07a
(5)铁粉 2Fe3++Fe=3Fe2+
【解析】补血剂主要成分是硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O),将10片补血剂研细,加入过量稀硫酸溶解、过滤得到含有H2SO4、FeSO4的滤液和滤渣,向滤液中加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,再加入过量X溶液将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,再经一系列操作得到Fe2O3固体。
(1)补血剂主要成分是硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O),若该补血剂已经变质,即Fe2+被氧化为Fe3+,则该小组检验出步骤①的滤液中含有Fe3+,就可判断出该补血剂已经变质。检验Fe3+的最佳试剂是KSCN溶液。若要证明该补血剂部分变质,还需检验Fe2+离子的存在,利用其还原性进行检验,具体的实验操作是:取步骤①滤液少许于试管中,向其中滴加少量酸性KMnO4溶液,若溶液紫红色褪去,则证明该滤液中含有Fe2+,证明该补血剂部分变质;
(2)在步骤②加入过量H2O2,在酸性条件下,H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,H2O2被还原生成H2O,该反应的离子方程式为:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;
(3)在步骤④中将Fe(OH)3沉淀过滤出来,经洗涤、干燥、灼烧将Fe(OH)3转化为Fe2O3,该反应的化学方程式为:2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O;
(4)所得Fe2O3质量是ag,其中含有Fe元素的质量为g,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=0.07ag;
(5)FeSO4具有还原性,容易被溶解在溶液中的O2氧化变为Fe3+,为防止其被氧化而变质,同时又不引入杂质成分,应在溶液中加入少量铁粉,发生离子反应:2Fe3++Fe=3Fe2+,从而达到防止物质氧化变质的目的。
28.(2025•高一贵州黔南期末)铁是人类较早使用的金属之一。运用铁及其化合物的知识,回答下列问题。
Ⅰ.某学习小组同学研究铁与水蒸气的反应,分别进行了如图实验。
实验①
实验②
请回答下列问题:
(1)实验①中肥皂液作用是 ;实验①中能观察到肥皂液中持续产生肥皂泡,当用燃烧着的火柴靠近肥皂泡时,气泡破裂,气体燃烧,火焰呈黄色,并发出轻微的爆鸣声,解释火焰呈黄色的原因 ;实验①中反应的化学方程式是 。
(2)实验②前,甲同学对其反应及现象进行预测:向反应后固体中加入稀硫酸发生反应的离子方程式为 ;实验②中溶液B呈现红色,其中发生反应的离子方程式为 。
(3)实验②中,乙同学观察到溶液B未呈现红色,检验B溶液中金属离子(不考虑K+)的方法为 。
Ⅱ.我国具有5 000年文化,文物是活的历史。某博物馆修复出土铁器包括:检测锈蚀产物→分析腐蚀原理→脱氯→形成保护层等过程。
(4)锈蚀产物的主要成分为Fe3O4、Fe2O3、H2O、FeO(OH)、FeOCl。研究发现,出土文物Fe3O4保护层被O2氧化为FeO(OH)而引起腐蚀。FeO(OH)中铁的化合价为 价。
(5)利用在NaOH溶液中,溶解度FeOCl大于FeO(OH),对固体FeOCl进行脱氯,离子方程式为 。
【答案】(1)收集氢气 肥皂液中含有Na+,钠元素焰色试验为黄色
3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
(2)Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
(3)取少量溶液B于试管中,加入少量氯水(或H2O2溶液),溶液变红,说明溶液中含Fe2+
(4)+3
(5)FeOCl+OH-=FeO(OH)+Cl-
【解析】实验①中加热湿棉花,水变为水蒸气,水蒸气与铁粉在高温条件下反应:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,肥皂液可收集氢气;反应后的固体为Fe3O4,与稀盐酸反应的离子方程式为:Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O,再向其中滴入3滴KSCN溶液,溶液变为红色。
(1)根据分析,实验①中肥皂液中含钠离子,故火焰呈黄色的原因肥皂液中含有Na+,钠元素焰色试验为黄色;实验①中反应的化学方程式:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2;
(2)反应后的固体为Fe3O4,与稀盐酸反应的离子方程式为:Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O;实验②中溶液B呈现红色,铁离子与硫氰根反应,离子方程式为:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3;
(3)实验②中,乙同学观察到溶液B未呈现红色,说明不含Fe3+,含Fe2+,检验B溶液中Fe2+的方法为:取少量溶液B于试管中,加入少量氯水(或H2O2溶液),溶液变红,说明溶液中含Fe2+;
(4)FeO(OH)中O为-2价,H为+1价,故铁的化合价为:+3价;
(5)根据题意,FeOCl固体与NaOH溶液发生反应而脱氯,离子方程式为:FeOCl+OH-=FeO(OH)+Cl-。
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