第4章 第2讲 铁及其化合物-【金版教程】2026年高考化学一轮复习创新方案课件PPT（创新版）

0 第四章　金属及其重要 化合物 第2讲　铁及其化合物 1.通过实验探究掌握铁的性质及其用途。2.知道铁的氧化物的种类、性质及其用途。3.掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制法、性质。4.通过实验探究Fe2＋、Fe3＋的检验方法并能实现相互转化。 2 考点一 01 课时作业 06 目录 CONTENTS 考点二 02 真题演练 05 微专题 04 考点三 03 考点一　单质铁的性质 1．铁的存在和物理性质 四 Ⅷ 四 银白 考点一 5 非金属 反应条件 现象 化学方程式 O2 常温、潮湿空气中 因发生_______腐蚀生成疏松的暗红色铁锈 — 点燃 剧烈燃烧，______________，生成_______色固体 _____________________ S 加热 引发反应后停止加热，混合物保持红热，反应持续进行，生成_______色固体 _____________________ Cl2 加热 反应剧烈，产生_______色的烟 _____________________ 2．铁的化学性质 (1)与非金属单质反应 吸氧 火星四射 黑 黑 棕褐 考点一 6 (2)与H2O反应 铁与冷水、热水均不能发生反应，但在高温下能与水蒸气反应：____________________________。 (3)与稀盐酸、稀硫酸等发生置换反应：____________________________。 (4)与强氧化性酸(如浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸)反应 ①常温下，铁在浓硫酸、浓硝酸中发生_______。 ②加热时： 与浓硫酸：____________________________________________________。 与浓硝酸：____________________________________________________。 与稀硝酸：Fe(不足)＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O。 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 钝化 考点一 7 重点强调 (1)铁是变价金属元素，与弱氧化剂(如S、HCl、FeCl3、CuSO4、I2等)反应时被氧化为Fe2＋，与强氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3、浓硫酸等)反应时被氧化为Fe3＋。 (2)过量的铁与稀硝酸反应的化学方程式为3Fe(过量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。 Fe被稀HNO3氧化为Fe3＋，而过量的Fe又将Fe3＋还原为Fe2＋。 (5)铁与某些盐溶液反应 如铁与FeCl3溶液、CuSO4溶液反应的离子方程式分别为_____________________、____________________________。 Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu 考点一 8 判断正误。正确的打“√”，错误的打“×”并指明错因。 (1)铁元素位于元素周期表中第四周期第ⅧB族。( ) 错因：______________________________________________________________ (2)Fe与S混合加热生成FeS2。( ) 错因：______________________________________________________________ (3)Fe分别与氯气、盐酸反应得到相同的氯化物。( ) 错因：______________________________________________________________ × 铁元素位于第四周期第Ⅷ族。 Fe与S混合加热生成FeS。 × Fe与Cl2反应生成FeCl3，与盐酸反应生成FeCl2，产物不同。 × 考点一 9 (4)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2。( ) 错因：______________________________________________________________ (5)铁与硝酸反应一定生成Fe(NO3)3。( ) 错因：______________________________________________________________ (6)可以用铁制容器运输浓硫酸和浓硝酸。( ) × √ Fe与Cl2反应生成FeCl3，与Cl2的量无关。 铁过量时生成Fe(NO3)2。 × 考点一 10 题组一　认知单质铁的性质 1．下列有关铁的性质的说法正确的是(　　) A．铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在 B．Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2 C．在加热条件下，过量铁粉与浓硝酸反应生成Fe(NO3)2、NO2和H2O D．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2 考点一 11 2．下列物质的性质描述正确的是(　　) A．Fe在空气中燃烧生成FeO B．Fe高温下与水蒸气反应，生成Fe(OH)3和H2 C．除去FeCl2溶液中少量的FeCl3杂质，可以在溶液中加过量的铁粉、再过滤 D．硫酸铜溶液中加少量的铁粉反应的离子方程式：3Cu2＋＋2Fe===2Fe3＋＋3Cu 考点一 12 题组二　认知与探究铁与硫酸、硝酸的反应 3．铁除了能与盐酸反应外，还能与硫酸、硝酸发生反应。请从温度、浓度对反应影响的视角，分析将少量铁片分别放入足量硫酸或硝酸中发生反应的情况。 (1)浓酸常温条件下：_________________________________________________ ______________________。 (2)浓酸加热条件下：_________________________________________________ ____________________。化学方程式为______________________________________ _______________________________________________________。 (3)与稀酸的反应：___________________________________________________ _____________________________；_________________________________________ _____________________________。 常温下，铁在浓硫酸或浓硝酸中钝化，未看到铁片明显的溶解 加热时，铁能溶于浓硫酸或浓硝酸，生成Fe3＋和SO2或Fe3＋和NO2 铁与稀硝酸反应生成Fe3＋和NO：Fe＋4HNO3(稀) ===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O 铁与稀硫酸反应生成Fe2＋和H2：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 考点一 13 (4)拓展延伸：思考过量铁粉与两种酸反应的情况。 _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 考点一 14 考点二　铁的氧化物和氢氧化物 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 — 铁红 磁性氧化铁 颜色状态 _________粉末 ________粉末 ________晶体(有磁性) 水溶性 ____________ _____________ ________________ 铁的化合价 ________ ________ ________________ 1．铁的氧化物 (1)物理性质 黑色 红棕色 黑色 不溶于水 不溶于水 不溶于水 ＋2 ＋3 ＋2、＋3 考点二 16 (2)化学性质 ①FeO不稳定，在空气中受热，能迅速被氧化成_____________。 ②FeO、Fe2O3都属于碱性氧化物，能溶于强酸，分别写出它们溶于盐酸的离子方程式：________________________________________________________。 ③铁的氧化物还能被CO、Al还原，以氧化铁为例写出化学方程式：________________________________________________________。 ④写出FeO溶于过量稀硝酸的化学方程式： ______________________________________________。 ⑤写出Fe2O3溶于过量氢碘酸(HI)的离子方程式： _________________________________________。 Fe3O4 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O、Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O 3FeO＋10HNO3=== 3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O Fe2O3＋2I－＋6H＋===2Fe2＋＋I2＋3H2O 考点二 17 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色、态 ________________ ________色固体 与盐酸反应 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 受热分解 — ______________________________ 制法 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________________________________，最后变成________________，化学方程式为___________________________________ 2．氢氧化亚铁、氢氧化铁的性质和制法 白 红褐色 白色絮状沉淀迅速变成灰绿色 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 红褐色 考点二 18 名师点拨 (1)FeO、Fe3O4、Fe(OH)2与足量HNO3反应时，发生氧化还原反应，Fe2＋被HNO3氧化成Fe3＋。 (2)Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3与足量HI反应时，发生氧化还原反应，Fe3＋被I－还原成Fe2＋。 (3)制取Fe(OH)2时，应采取隔绝空气的措施防止其被氧化。 考点二 19 判断正误。正确的打“√”，错误的打“×”并指明错因。 (1)Fe3O4中Fe的化合价有＋2价和＋3价，因而Fe3O4是FeO与Fe2O3的混合物。( ) 错因：______________________________________________________________ (2)氢氧化亚铁溶于稀硝酸中发生反应Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O。( ) 错因：______________________________________________________________ ______________________ (3)在空气中，白色的Fe(OH)2被氧化迅速变成红褐色。( ) 错因：______________________________________________________________ × Fe3O4是一种化合物，不是混合物。 氢氧化亚铁具有还原性，会被具有氧化性的稀硝酸氧化变为Fe3＋，稀硝酸被还原成NO。 × 白色Fe(OH)2迅速变为灰绿色最终变为红褐色。 × 考点二 20 (4)FeCl3溶液滴入热的浓NaOH溶液中可得到Fe(OH)3胶体。( ) 错因：______________________________________________________________ (5)铁在潮湿的空气中生成的铁锈主要成分是Fe2O3，铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4，Fe在高温下与水蒸气反应生成Fe2O3。( ) 错因：______________________________________________________________ (6)Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH)2<Fe(OH)3。( ) × √ 生成Fe(OH)3沉淀。 × 考点二 21 题组一　认知与推测铁的氧化物 1．准确称取某种铁的氧化物2.88 g，用足量的CO进行还原，将生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀4.00 g，则这种铁的氧化物为(　　) A．Fe3O4 B．Fe2O3 C．FeO D．以上都不是 考点二 22 2．有一块铁的“氧化物”样品，用140 mL 5.0 mol·L－1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2＋全部转变为Fe3＋，则该样品的化学式可能为________。 Fe5O7 解析：根据2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，可知铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中n(Fe2＋)＝0.025 mol×2＝0.05 mol，根据电荷守恒得2n(Fe2＋)＋3n(Fe3＋)＝n(Cl－)，则n(Fe3＋)＝0.2 mol，故n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝0.05∶0.2＝1∶4，故该氧化物可表示为FeO·2Fe2O3，即Fe5O7。 考点二 23 规律方法 确定铁的氧化物组成的基本方法 考点二 24 题组二　认知与探究铁的氢氧化物 3．下列关于Fe(OH)3和Fe(OH)2的说法中正确的是(　　) A．将少量Na2O2粉末放入新制FeSO4溶液中，可以看到生成白色絮状沉淀，并迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 B．分别将Fe(OH)3、Fe(OH)2在空气中加热，可以得到Fe2O3、FeO C．可用氨水代替NaOH溶液与FeCl3溶液反应制取Fe(OH)3 D．实验室制取Fe(OH)2时将NaOH溶液煮沸是为了增大NaOH的溶解度 考点二 25 解析：Na2O2具有强氧化性，将少量Na2O2粉末放入新制FeSO4溶液中，会立即看到生成红褐色沉淀，A错误；将Fe(OH)3在空气中加热，可以得到Fe2O3，但若将Fe(OH)2在空气中加热，Fe(OH)2很快被氧化成Fe(OH)3，最后也得到Fe2O3而不是FeO，B错误；实验室制取Fe(OH)2时将NaOH溶液煮沸是为了除去其中溶解的O2，D错误。 考点二 26 4．利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀，如图所示，已知两个电极的材料分别为石墨和铁。 (1)a电极的材料应为_____，电极反应式为__________________。 (2)电解液c可以是________。 A．纯水 B．NaCl溶液 C．NaOH溶液 D．CuCl2溶液 (3)d为苯，其作用是____________________________________________，在加入苯之前应对电解液c进行怎样的简单处理？___________________。 Fe Fe－2e－===Fe2＋ BC 隔绝空气，防止Fe(OH)2被空气中的O2氧化 加热一段时间 考点二 27 (4)为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是________。 A．改用稀H2SO4作电解液 B．适当增大电源的电压 C．适当减小两个电极之间的距离 D．适当降低电解液的温度 (5)若c用Na2SO4溶液，当电解一段时间后看到Fe(OH)2白色沉淀，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，另一个明显现象为_________________________ _________________________。 BC 白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 考点二 28 反思归纳　防止Fe(OH)2氧化的方法 (1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，排出溶解的氧气。 (2)将盛有氢氧化钠溶液的胶头滴管尖端插入试管里的亚铁盐溶液液面下，再慢慢挤出NaOH溶液。 (3)在亚铁盐溶液上面加保护层，例如苯或植物油等。 (4)充入保护气，如氢气、氮气、稀有气体等。 (5)用铁作阳极，石墨作阴极，电解NaOH溶液或NaCl溶液；利用新产生的Fe2＋与OH－反应制取Fe(OH)2，阴极产生H2，防止Fe(OH)2氧化。 考点二 29 考点三　 Fe2＋、Fe3＋的性质、检验及其转化 1．亚铁盐和铁盐 (1)亚铁盐 Fe2＋既有氧化性，又有还原性。 ①氧化性：Fe2＋能被较强的还原剂还原为Fe单质，如Fe2＋与Zn反应的离子方程式为________________________________。 ②还原性：Fe2＋能被较强的氧化剂氧化为Fe3＋，如Fe2＋与Cl2反应的离子方程式为________________________________。 Fe2＋＋Zn===Zn2＋＋Fe 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ 考点三 31 (2)铁盐 ①Fe3＋具有较强的氧化性。如Fe3＋与Cu、I－反应的离子方程式分别为________________________________、________________________________。 ②特性：含有Fe3＋的盐溶液遇到____________时变成红色。 ③FeCl3易水解：将其饱和溶液滴入沸水中制备胶体的化学方程式为__________________________________________。 (3)高铁酸钾(K2FeO4) 暗紫色晶体，其中Fe为________价，具有强氧化性，可用作水体的________、_________剂或高容量电池材料。 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ 2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2 KSCN ＋6 杀菌 消毒 考点三 32 离子 Fe2＋ Fe3＋ 溶液颜色 __________________ __________________ 加NaOH溶液或氨水等 现象：白色絮状沉淀→灰绿色→红褐色 现象：有______________生成 加KSCN 溶液 无现象，再加入氯水，溶液变成红色 溶液变成红色：______________ ____________________________ 加入铁氰化钾 {K3[Fe(CN)6]}溶液 生成_________________ 无现象 加苯酚溶液 无明显现象 溶液呈___________色 浅绿色 (4)Fe2＋、Fe3＋的检验 黄色 红褐色沉淀 Fe3＋＋3SCN－=== Fe(SCN)3 蓝色沉淀 紫 考点三 33 易错警示 Fe3＋、Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋(Cl－也能还原KMnO4，会造成干扰)，可用铁氰化钾溶液检验。 考点三 34 ①________________________________； ②________________________________________； ③_______________________________________； ④_________________________________________； ⑤________________________________； ⑥________________________________； ⑦________________________________。 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ 2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋ 考点三 35 判断正误。正确的打“√”，错误的打“×”并指明错因。 (1)若溶液中含有Fe3＋，向其中加入KSCN溶液可观察到有红色沉淀生成。( ) 错因：______________________________________________________________ (2)FeCl3、FeCl2、Fe(OH)2均能通过化合反应制取。( ) 错因：______________________________________________________________ (3)除去Cu2＋中混有的Fe3＋可向溶液中加入铜粉。( ) 错因：______________________________________________________________ × 应该是红色溶液。 Fe(OH)2不能通过化合反应制取。 × 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，有Fe2＋生成。 × 考点三 36 (4)用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2。( ) 错因：______________________________________________________________ (5)氢氧化铁与HI溶液仅发生中和反应。( ) 错因：______________________________________________________________ 错因：______________________________________________________________ × Cl－也能与KMnO4反应，使其褪色。 × Fe3＋与I－会发生氧化还原反应。 × 在溶液呈中性时，Fe3＋转化为Fe(OH)3，不能大量存在。 考点三 37 考点三 38 2．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＋ 解析：A项中只能说明原溶液中含有Fe3＋；B项原溶液中可能只有Fe3＋而没有Fe2＋；D项中Fe(OH)2被氧化后生成的红褐色沉淀Fe(OH)3也可能掩盖了白色沉淀Mg(OH)2。 考点三 39 反思归纳　Fe2＋与Fe3＋性质的应用 (1)盐溶液的配制与保存 (2)物质的制备 考点三 40 题组二　模型与归纳铁及其化合物的转化关系 3．(2025·天津市南开中学高三统练)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是(　　) A．a可与e反应生成b B．b既可被氧化，也可被还原 C．可将e加入浓碱液中制得d的胶体 D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系 考点三 41 考点三 42 4．(2025·山东济南高三摸底考试)中学化学中几种常见物质的转化关系如图所示(F为红褐色沉淀)： 下列说法错误的是(　　) A．H2O2分子的结构式为H—O—O—H B．A、B、H的化学式分别为Fe、FeS、H2SO4 C．鉴定E中阳离子所用试剂为NaOH溶液、湿润的蓝色石蕊试纸 D．C的酸性溶液与双氧水反应的离子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O 考点三 43 解析：F为红褐色沉淀，且由氨水与D反应得到，则F为氢氧化铁，D为铁盐，C与双氧水反应生成铁盐，则C为亚铁盐，A与稀硫酸反应生成C，则C为硫酸亚铁，A为铁单质，B为硫化亚铁，D为硫酸铁，E为硫酸铵，H为硫酸。鉴定铵根离子所用的试剂为浓NaOH溶液、湿润的红色石蕊试纸，C错误。 考点三 44 思维建模　铁及其化合物的“价—类”二维转化 从物质类别和物质所含核心元素的化合价两个角度总结、预测物质的性质 (1)横向变化体现了同价态、不同物质类别(氧化物、碱、盐)之间的转化。 ①碱性氧化物(Fe2O3、FeO)都能溶于酸(H＋)转化为盐； ②Fe2＋、Fe3＋与碱(OH－)反应生成对应的碱； ③难溶性的碱易分解生成对应的氧化物，但难溶性的碱性氧化物一般不与水反应生成对应的碱。 考点三 45 (2)纵向变化体现了不同价态、同物质类别之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。 (3)斜向变化体现了不同价态、不同物质类别之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。 考点三 46 微专题　工艺流程题中Fe2＋、Fe3＋的去除 化工流程题中经常涉及阳离子的分离与除杂，若其他金属阳离子中混有Fe2＋、Fe3＋，一般选择合适氧化剂，将Fe2＋氧化为Fe3＋，然后调节溶液的pH，使Fe3＋转化成Fe(OH)3沉淀而除去。 具体方法如下： (1)除去Zn2＋(或Cu2＋或Mg2＋)中混有的Fe3＋的方法。 向混合溶液中加入ZnO、ZnCO3、Zn(OH)2[或CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3或MgO、MgCO3、Mg(OH)2]中的一种，与Fe3＋水解产生的H＋反应，促进Fe3＋的水解，将Fe3＋转化成Fe(OH)3沉淀而除杂。 (2)除去Zn2＋(或Cu2＋或Mg2＋)中混有的Fe2＋的方法。 先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，然后再按(1)的方法除去溶液中的Fe3＋。 微专题 48 1．辉铜矿石主要含有硫化亚铜(Cu2S)及少量脉石(SiO2)。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程如图所示： (1)“回收S”过程中温度控制在50～60 ℃之间，不宜过高或过低的原因是________________________________________。 (2)“保温除铁”过程中，加入CuO的目的是_____________________________ _______________；“蒸发浓缩、冷却结晶”过程中，要用HNO3溶液调节溶液的pH，其理由是__________________。 温度高苯容易挥发，温度低溶解速率小 调节溶液的pH，使Fe3＋完全转化为Fe(OH)3沉淀 抑制Cu2＋的水解 微专题 49 2．(2025·贵阳市高三年级摸底考试)废旧钴酸锂电池的正极材料主要含有难溶于水的LiCoO2及少量Al、Fe、炭黑等，常用如图所示的一种工艺分离并回收其中的金属钴和锂。 已知：①Ksp[Co(OH)2]＝1.0×10－15； ②相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH如下表。 金属阳离子 Al3＋ Fe3＋ Fe2＋ 开始沉淀的pH 4.2 2.7 7.6 沉淀完全的pH 5.2 3.7 9.6 微专题 50 (1)浸出渣中加入稀硫酸和H2O2的主要目的是___________________；废渣的主要成分是________________。 (2)加氨水控制沉钴的pH，当a≥________时，溶液中c(Co2＋)≤10－5 mol·L－1，认为“沉钴”完全。 将Co3＋还原为Co2＋ 炭黑和Fe(OH)3 9.0 微专题 51 3．(2025·惠州市高三调研考试)工业上处理低品位黄铜矿[二硫化亚铁铜(CuFeS2)]常采用生物堆浸法。堆浸所得的溶液可用于制备绿矾(FeSO4·7H2O)和胆矾(CuSO4·5H2O)。相关流程如图。 已知：①生物堆浸使用的氧化亚铁硫杆菌(T.f细菌)在pH 1.0～6.0范围内可保持活性。 ②金属离子沉淀的pH如下表。 Fe3＋ Cu2＋ Fe2＋ 开始沉淀时的pH 1.5 4.2 6.3 完全沉淀时的pH 2.8 6.7 8.3 微专题 52 解析：(2)生物堆浸过程中生成Fe3＋，由T.f细菌的活性范围和Fe3＋沉淀的pH范围知应控制溶液的pH在1.0～1.5。 4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O 1.0～1.5 KSCN 微专题 53 真题演练 解析：酒精灯放在铁粉下方加热可以产生高温，且不影响水的蒸发，若移至湿棉花下方则难以产生高温，实验效果不好，B错误。 真题演练 1 2 3 4 5 55 选项 探究目的 实验方案 A 溶液中是否含有Fe3＋ 向2 mL FeSO4溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化 B Fe2＋是否有还原性 向2 mL FeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色变化 C Fe2＋是否水解 向2 mL FeSO4溶液中滴加2～3滴酚酞试液，观察溶液颜色变化 D Fe2＋能否催化H2O2分解 向2 mL 5% H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液，观察气泡产生情况 2．(2023·江苏卷)室温下，探究0.1 mol·L－1 FeSO4溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的的是(　　) 真题演练 1 2 3 4 5 56 真题演练 1 2 3 4 5 57 实验方案 现象 结论 A 往FeCl2溶液中加入Zn片 短时间内无明显现象 Fe2＋的氧化能力比Zn2＋弱 B 往Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液，再加入少量K2SO4固体 溶液先变成血红色后无明显变化 Fe3＋与SCN－的反应不可逆 C 将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸，滴加KSCN溶液 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有＋3价铁 D 向沸水中逐滴加5～6滴饱和FeCl3溶液，持续煮沸 溶液先变成红褐色再析出沉淀 Fe3＋先水解得Fe(OH)3再聚集成Fe(OH)3沉淀 3．(2023·浙江1月选考)探究铁及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是(　　) 真题演练 1 2 3 4 5 58 真题演练 1 2 3 4 5 59 4．(2022·湖南高考)为探究FeCl3的性质，进行了如下实验(FeCl3和Na2SO3溶液浓度均为0.1 mol·L－1)。 实验 操作与现象 ① 在5 mL 水中滴加2滴FeCl3溶液，呈棕黄色；煮沸，溶液变红褐色。 ② 在5 mL FeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液，变红褐色；再滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀。 ③ 在5 mL Na2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液，变红褐色；将上述混合液分成两份，一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液，无蓝色沉淀生成；另一份煮沸，产生红褐色沉淀。 真题演练 1 2 3 4 5 60 真题演练 1 2 3 4 5 61 真题演练 1 2 3 4 5 62 5．(2023·北京卷节选)以银锰精矿(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化锰矿(主要含MnO2)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。 已知：酸性条件下，MnO2的氧化性强于Fe3＋。 (1)“浸锰”过程是在H2SO4溶液中使矿石中的锰元素浸出，同时去除FeS2，有利于后续银的浸出：矿石中的银以Ag2S的形式残留于浸锰渣中。 在H2SO4溶液中，银锰精矿中的FeS2和氧化锰矿中的MnO2发生反应，则浸锰液中主要的金属阳离子有________________。 Fe3＋、Mn2＋ 真题演练 1 2 3 4 5 63 ②结合平衡移动原理，解释浸出剂中Cl－、H＋的作用：_________________ _________________________________________________________________________________________________________________________。 2 4 Cl－ 2 Fe2＋ Cl－是为了与Ag2S电离出的Ag＋结合生成[AgCl2]－，使平衡正向移动，提高Ag2S的浸出率；H＋是为了抑制Fe3＋水解，防止生成Fe(OH)3沉淀 真题演练 1 2 3 4 5 64 (3)“沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂。 ①该步反应的离子方程式有___________________________________________ ______________。 ②一定温度下，Ag的沉淀率随反应时间的变化如图所示。解释t分钟后Ag的沉淀率逐渐减小的原因：______________________________________________。 Fe2＋被氧气氧化为Fe3＋，Fe3＋把Ag氧化为Ag＋ 真题演练 1 2 3 4 5 65 解析：(1)根据信息，在H2SO4溶液中二氧化锰可将Fe2＋氧化为Fe3＋，自身被还原为Mn2＋。 (3)①铁粉可将[AgCl2]－还原为单质银，过量的铁粉还可以与铁离子发生反应，因此离子方程式为2[AgCl2]－＋Fe===Fe2＋＋2Ag＋4Cl－和2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。 真题演练 1 2 3 4 5 66 课时作业 [建议用时：40分钟] 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．北宋沈括的《梦溪笔谈》对指南针已有详细记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南。”磁石的主要成分是(　　) A．Fe2O3 B．Fe3O4 C．FeO D．FeS2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 68 2．下列铁的化合物的性质与用途具有对应关系的是(　　) A．Fe2(SO4)3易溶于水，可用作净水剂 B．Fe2O3能与酸反应，可用作红色颜料 C．FeCl3溶液呈酸性，可用于蚀刻铜电路板 D．K2FeO4具有强氧化性，能使蛋白质变性，可用于水体的消毒 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 69 3．下列离子方程式书写正确的是(　　) A．铁与稀盐酸反应：Fe＋6H＋===Fe3＋＋3H2↑ B．氯气与氯化亚铁溶液反应：Cl2＋Fe2＋===Fe3＋＋2Cl－ C．氯化铁溶液与铜反应：3Cu＋2Fe3＋===2Fe＋3Cu2＋ D．氯化铁溶液与硫化氢反应：2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋ 解析：铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，故A错误；氯气与氯化亚铁溶液反应生成氯化铁，离子方程式为Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－，故B错误；氯化铁溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁，离子方程式为Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋，故C错误。 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 70 4．下列各图示中不能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 71 5．(2025·南宁市高三摸底测试)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、无毒的水处理剂。工业上，利用廉价的铁黄(FeOOH)等为原料制备高铁酸钾。工艺流程如图所示： 下列说法错误的是(　　) A．高铁酸钾在水处理过程中涉及氧化还原反应和盐类水解反应 B．制备Na2FeO4反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶3 C．根据流程可以判断相同温度下K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4的溶解度 D．若通过电解法以铁为原料制备高铁酸钾，铁棒应该作阳极 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 72 解析：由流程图可知制备Na2FeO4的反应为2FeOOH＋3NaClO＋4NaOH ===2Na2FeO4＋3NaCl＋3H2O，其中NaClO为氧化剂，FeOOH为还原剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2，B错误。 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 73 6．以废铁屑为原料制备FeCO3的工艺流程如图所示。下列说法错误的是(　　) A．废铁屑表面的油污可用热的纯碱溶液洗去 B．可用KSCN溶液检验“酸溶”后溶液中是否含有Fe3＋ C．“沉淀”时，用Na2CO3代替NH4HCO3更好 D．可用BaCl2溶液和稀盐酸检验“沉淀”是否洗涤干净 解析：用Na2CO3代替NH4HCO3溶液碱性增强，则可能有Fe(OH)2沉淀产生，故C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 74 7．(2025·通化市辉南县第六中学高三月考)下列有关铁及其化合物的实验方案，对应的现象和结论都正确的是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 75 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 76 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 77 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 78 9．(2025·广州六校高三联考)部分含S或Fe物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．d与a反应的产物中，铁元素呈＋3价 B．g常用作涂料中的红色颜料 C．含2 mol i的溶液最多吸收1 mol b D．常用d容器盛装c的浓溶液，因为d和c的浓溶液不反应 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 79 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 80 二、非选择题 10．A～I分别表示中学化学中常见的一种物质，它们之间相互关系如图所示(部分反应物、生成物没有列出)，且已知G为主族元素的固态氧化物，A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种副族元素。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 81 (1)A、B、C、D、E、F六种物质中所含的同一种元素在周期表中的位置：____________________。 (2)写出反应①的化学方程式：________________________________。 (3)写出B和稀盐酸反应的离子方程式：__________________________________。 (4)写出过程⑥的现象：___________________________________________。 (5)在C溶液中加入与C等物质的量的一种淡黄色固体，恰好使C转化为F，写出该反应的离子方程式：_________________________________________________。 (6)写出检验D溶液中阳离子的试剂的名称：______________。 (7)一定条件下金属钠和H2反应生成甲，甲与水反应可产生H2。写出甲的电子式：________________，NaAlH4与水可生成J和H2，其化学方程式为_________________________________________。 第四周期第Ⅷ族 Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O 白色的沉淀先变成灰绿色，最后变成红褐色 4Na2O2＋4Fe2＋＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋8Na＋＋O2↑ KSCN溶液 NaAlH4＋4H2O===Na[Al(OH)4]＋4H2↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 82 解析：G为主族元素的固态氧化物， 电解G得到I和H，G能和氢氧化钠溶液反 应生成J，工业上用电解氧化铝的方法冶 炼铝，则G是Al2O3，I能和氢氧化钠溶液 反应生成J，则I是Al，J是Na[Al(OH)4]， H是O2，Al和B能在高温下反应生成A，A能在氧气中燃烧生成B，铝在高温下能发生铝热反应，则B是金属氧化物，A是金属单质，B和盐酸反应生成C和D，C和氢氧化钠反应生成E，D和氨水反应生成F，E在空气中反应生成F，说明E不稳定，易被氧气氧化，且A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素，则A为Fe，B为Fe3O4，C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3。 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 83 11．(2025·南京六校高三联合调研)利用金属矿渣(含有FeS2、SiO2及Cu2O)制备硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]晶体的实验流程如图： (1)煅烧过程中FeS2和Cu2O转化为Fe2O3和CuO。FeS2与O2反应生成Fe2O3和SO2的化学方程式为________________________________________。 (2)为提高酸浸过程中铁的浸出率，实验中可采取的措施有________(填字母)。 A．增加矿渣投料量 B．将矿渣粉碎并搅拌 C．缩短酸浸的时间 D．适当提高酸浸温度 BD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 84 (3)由浓硫酸配制250 mL“酸浸”所需的1.0 mol·L－1 H2SO4溶液，需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、______________________________；检验Fe3＋是否完全被还原的实验操作是____________________________________________________ __________________________________。 250 mL容量瓶、胶头滴管 取少量还原后的上层清液，向其中滴加KSCN溶液，若溶液不变红，则Fe3＋已完全被还原 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 85 12．(2025·南昌高三摸底测试)某研究小组利用如图装置探究温度对氨气还原Fe2O3的影响(固定装置略)。 (1)A装置中反应的化学方程式为________________________________________。 (2)D装置的作用是_______________________。 作安全瓶，防倒吸 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 86 步骤 操作 甲组现象 乙组现象 1 取黑色粉末加入稀盐酸 溶解，无气泡 溶解，有气泡 2 取步骤1中溶液，滴加KSCN溶液 变血红色 无现象 3 向步骤2溶液中滴加新制氯水 红色先变深后褪去 先变红后褪色 (3)装置E中的试剂为__________。某研究小组按上述装置进行对比实验，甲组用酒精灯，乙组用酒精喷灯对装置C加热，反应产物均为黑色粉末(纯净物)，两组分别用各自的产物进行以下探究实验。 (4)甲组得到的黑色粉末是________。 硫酸 Fe3O4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 87 (6)溶液褪色可能的原因是_________________________，其验证方法为____________________________________________________________。 (7)若装置C中Fe2O3反应后的产物是两种氧化物组成的混合物，为研究氧化物的组成，研究小组取样品7.52 g在加热条件下通入氨气，完全反应后，停止加热，反应管中得到铁粉，冷却后，称得质量为5.6 g，则混合物中，n(Fe)∶n(O)＝________。 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ SCN－被氯水氧化 向溶液中再加入KSCN溶液，若出现红色，则SCN－被氯水氧化 5∶6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 88 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 89 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 90 13．以硫铁矿(主要成分为FeS2，还有 少量CuS、SiO2等杂质)为原料制备绿矾晶体 (FeSO4·7H2O)的工艺流程如图1： (1)烟气中的SO2会污染环境，可用足量氨水吸收，写出该反应的离子方程式：____________________________________。 (2)仅用一种试剂检验滤液中金属阳离子，则所用试剂名称及现象分别为______________、___________________。 (3)FeSO4溶液制备绿矾晶体过程中要保持H2SO4过量，理由是________________________。由滤液得到绿矾晶体的实验操作方法为在隔绝空气的条件下___________，___________，过滤、洗涤、干燥。 铁氰化钾溶液 有蓝色沉淀产生 H＋过量抑制Fe2＋的水解 蒸发浓缩 冷却结晶 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 91 (4)燃料细菌脱硫法是用氧化亚铁硫杆菌对硫铁矿进行催化脱硫，同时得到FeSO4溶液。其过程如图2所示： 1 6 3 H2O 1 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 92 ②写出过程Ⅱ反应的离子方程式：____________________________________。 ③研究发现，用氧化亚铁硫杆菌脱硫，温度过高脱硫效率降低(如图3)，可能的原因是_______________________________________________。 (5)绿矾晶体(FeSO4·7H2O)在空气中易被氧化。取x g样品，加水完全溶解，用酸化的a mol·L－1 K2Cr2O7溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7溶液b mL。则绿矾晶体纯 度的计算式为________________________________。 升高温度，蛋白质变性，细菌失去催化能力 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 93 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 课时作业 94 　　　　　　　　　　　　　 R 3Fe＋2O2eq \o(=====,\s\up17(点燃))Fe3O4 Fe＋Seq \o(=====,\s\up17(△))FeS 2Fe＋3Cl2eq \o(=====,\s\up17(△))2FeCl3 3Fe＋4H2O(g)eq \o(=====,\s\up17(高温))Fe3O4＋4H2 2Fe＋6H2SO4(浓)eq \o(=====,\s\up17(△))Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O Fe＋6HNO3(浓)eq \o(=====,\s\up17(△))Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O 2Fe＋6H2SO4(浓)eq \o(=====,\s\up14(△))Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O、Fe＋6HNO3(浓)eq \o(=====,\s\up14(△))Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O 过量铁粉与浓酸在加热条件下的反应： ①与浓硫酸：Fe＋2H2SO4(浓)eq \o(=====,\s\up14(△))FeSO4＋SO2↑＋2H2O ②与浓硝酸：Fe＋4HNO3(浓)eq \o(=====,\s\up14(△))Fe(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。 过量铁粉与稀酸的反应： ①与稀硫酸：Fe＋H2SO4(稀)===FeSO4＋H2↑ ②与稀硝酸：3Fe＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O Fe2O3＋3COeq \o(=====,\s\up17(高温))2Fe＋3CO2、Fe2O3＋2Aleq \o(=====,\s\up17(高温))2Fe＋Al2O3 2Fe(OH)3eq \o(=====,\s\up17(△))Fe2O3＋3H2O 3Fe＋4H2O(g)eq \o(=====,\s\up17(高温))Fe3O4＋4H2。 解析：4.00 g CaCO3沉淀的物质的量为0.04 mol，则消耗的CO和生成的CO2的物质的量均为0.04 mol，增加的氧原子为0.04 mol，质量为0.04 mol×16 g·mol－1＝0.64 g，铁的氧化物中氧元素质量为0.64 g，铁元素质量为2.88 g－0.64 g＝2.24 g，铁的氧化物中铁原子与氧原子的物质的量之比为eq \f(2.24 g,56 g·mol－1)∶0.04 mol＝1∶1，则这种铁的氧化物的化学式为FeO。 设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为m∶n，则氧化物中n(Fe)∶n(O)＝eq \f(m,56)∶eq \f(n,16)＝a∶b，若a∶b＝1∶1，则铁的氧化物为FeO；若a∶b＝2∶3，则铁的氧化物为Fe2O3；若a∶b＝3∶4，则铁的氧化物是Fe3O4或FeO与Fe2O3按物质的量之比为1∶1组成的混合物或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3物质的量之比为1∶1，Fe3O4物质的量为任意值)。 FeCl3＋3H2Oeq \o(=====,\s\up17(△))Fe(OH)3(胶体)＋3HCl 2．用离子方程式表示Fe3＋与Fe2＋的相互转化 Fe2＋－,3)eq \o(,\s\up14(①Cl2、②NO（H＋）、③H2O2（H＋）、④MnOeq \o\al(－,4)（H＋）),\s\do15(⑤Fe、⑥Cu、⑦H2S)) Fe3＋ 3Fe2＋＋4H＋＋NOeq \o\al(－,3)===3Fe3＋＋2H2O＋NO↑ 5Fe2＋＋MnOeq \o\al(－,4)＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O (6)中性溶液中可能大量存在Fe3＋、Cl－、Na＋、SOeq \o\al(2－,4)。( ) 题组一　归纳与探究Fe3＋、Fe2＋的性质及检验 1．下列有关FeCl3溶液的叙述中正确的是(　　) A．蒸干该溶液可以得到无水FeCl3固体 B．往该溶液中加入少量锌粉，可置换出铁单质 C．该溶液中，H＋、Cu2＋、NOeq \o\al(－,3)、SOeq \o\al(2－,4)可以大量共存 D．向该溶液中加入KI溶液，反应的离子方程式为Fe3＋＋2I－===I2＋Fe2＋ 解析：Fe与Fe(Ⅲ)的盐类物质可发生反应生成 Fe(Ⅱ)的盐类物质，如Fe＋2FeCl3===3FeCl2，故A 推断合理；Fe(Ⅱ)为铁元素的中间价态，既有还原性 也有氧化性，因此既可被氧化，也可被还原，故B 推断合理；Fe(Ⅲ)的盐类物质与浓碱液反应生成Fe(OH)3 沉淀，制备Fe(OH)3胶体操作为向沸水中滴加饱和FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，故C推断不合理；b→c→d→e→b转化如FeCl2eq \o(――→,\s\up14(NaOH))Fe(OH)2eq \o(――→,\s\up14(O2、H2O))Fe(OH)3eq \o(――→,\s\up14(稀HCl))FeCl3eq \o(――→,\s\up14(Fe))FeCl2，故D推断合理。 解析：(2)由已知①知，“沉钴”完全时c(OH－)≥ eq \r(\f(1.0×10－15,1.0×10－5)) mol·L－1＝10－5 mol·L－1，此时溶液pH≥9.0。 (1)生物堆浸过程的反应在T.f细菌的作用下进行，主要包括两个阶段，第一阶段的反应为CuFeS2＋4H＋＋O2eq \o(=====,\s\up14(T.f细菌))Cu2＋＋Fe2＋＋2S＋2H2O。第二阶段的反应为Fe2＋继续被氧化转变成Fe3＋，反应的离子方程式为________________________________。 (2)结合已知推断：生物堆浸过程中，应控制溶液的pH在__________范围内。 (3)过程Ⅰ中，加入Na2S2O3固体还原堆浸液中的Fe3＋，得到溶液X。为判断堆浸液中Fe3＋是否被还原完全，可取少量溶液X，向其中加入________试剂(填试剂的化学式)，观察溶液颜色变化。 1．(2024·新课标卷)实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是(　　) A．反应为3Fe＋4H2O(g)eq \o(=====,\s\up14(高温))Fe3O4＋4H2 B．酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好 C．用木柴点燃肥皂泡检验生成的氢气 D．使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉 解析：检验溶液中是否含有Fe3＋应直接向待测液中滴加KSCN溶液，向待测液中滴加氯水会将Fe2＋氧化为Fe3＋干扰实验，A不能达到探究目的；Fe2＋发生水解反应：Fe2＋＋2H2O2H＋＋Fe(OH)2，使溶液显酸性，应向2 mL FeSO4溶液中滴加2～3滴石蕊试液，观察溶液颜色变化，C不能达到探究目的；向2 mL 5% H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液，若产生气泡有可能是Fe3＋的催化作用，D不能达到探究目的。 解析：往FeCl2溶液中加入Zn片，发生反应：Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋，Fe2＋的氧化能力比Zn2＋的强，A错误；往Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液，发生反应：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，溶液变血红色，再加入少量K2SO4固体，对平衡无影响，故不能说明Fe3＋与SCN－的反应不可逆，B错误；若食品脱氧剂样品中有＋3价铁，铁粉与＋3价铁发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，滴加KSCN溶液，溶液呈浅绿色，C错误。 依据上述实验现象，结论不合理的是(　　) A．实验①说明加热促进Fe3＋水解反应 B．实验②说明Fe3＋既发生了水解反应，又发生了还原反应 C．实验③说明Fe3＋发生了水解反应，但没有发生还原反应 D．整个实验说明SOeq \o\al(2－,3)对Fe3＋的水解反应无影响，但对还原反应有影响 解析：铁离子水解显酸性，亚硫酸根离子水解显碱性，两者之间存在相互促进的水解反应，同时铁离子具有氧化性，亚硫酸根离子具有还原性，两者还会发生氧化还原反应，在同一反应体系中，铁离子的水解反应与还原反应共存并相互竞争，结合实验分析如下：实验①为对照实验，说明铁离子在水溶液中显棕黄色，存在水解反应： Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，加热，促进水解平衡正向移动，得到红褐色的氢氧化铁胶体；实验②说明少量亚硫酸根离子加入后，Fe3＋发生水解反应得到红褐色的氢氧化铁胶体；根据铁氰化钾检测结果可知，同时发生氧化还原反应，使铁离子被还原为亚铁离子，而出现特征蓝色沉淀；实验③通过反滴操作，根据现象描述可知，溶液仍存在铁离子的水解反应，但由于铁离子少量，没检测出亚铁离子的存在，说明铁离子的水解反应速率快，铁离子的还原反应未来得及发生。结合三组实验，说明铁离子与亚硫酸根离子混合时，铁离子的水解反应占主导作用，比氧化还原反应的速率快，因证据不足，不能说明亚硫酸根离子对铁离子的水解作用无影响，事实上，亚硫酸根离子水解显碱性，可促进铁离子的水解反应，故D不合理。 (2)“浸银”时，使用过量FeCl3、HCl和CaCl2的混合液作为浸出剂，将Ag2S中的银以[AgCl2]－形式浸出。 ①将“浸银”反应的离子方程式补充完整： eq \x(　)Fe3＋＋Ag2S＋eq \x(　)________eq \x(　)________＋2[AgCl2]－＋S 2[AgCl2]－＋Fe===Fe2＋＋2Ag＋4Cl－、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 选项 实验方案 现象 结论 A 将红热的铁与水蒸气在高温条件下反应，反应结束后，将磁铁靠近产物 反应结束后有黑色固体生成，且该固体被磁铁吸引 铁与水蒸气在高温下反应，生成Fe3O4 B 为了验证Fe2＋的还原性，取FeCl2溶液于试管中，加入酸性高锰酸钾溶液 酸性高锰酸钾溶液紫色 褪去 Fe2＋具有还原性 C 取5 mL FeCl3溶液于试管中，逐滴加入Na2SO3溶液至过量，再加入过量稀盐酸和BaCl2溶液 加入稀盐酸前，溶液由黄色变为红棕色。加入稀盐酸和BaCl2溶液后产生白色沉淀 Fe3＋和SOeq \o\al(2－,3)既发生氧化还原反应，也发生双水解 D 向盛有少量蒸馏水的试管里滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液，然后再滴加2滴硫氰化钾溶液 溶液变为红色 CN－与Fe3＋的配位能力小于SCN－ 解析：将红热的铁与水蒸气在高温条件下反应，反应结束后，将磁铁靠近产物，该固体被磁铁吸引，该固体可以是Fe也可以是Fe3O4，并不能确定一定生成Fe3O4，A错误；Cl－也具有还原性，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，并不能确定是Fe2＋使高锰酸钾溶液褪色，B错误；取5 mL FeCl3溶液于试管中，逐滴加入Na2SO3溶液至过量，再加入过量稀盐酸和BaCl2溶液，加入稀盐酸前，溶液由黄色变为红棕色，说明发生水解反应产生了Fe(OH)3，加入稀盐酸和BaCl2溶液后产生不溶于稀盐酸的白色沉淀BaSO4，说明Fe3＋将SOeq \o\al(2－,3)氧化为SOeq \o\al(2－,4)，C正确；向盛有少量蒸馏水的试管里滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液，然后再滴加2滴硫氰化钾溶液，无明显现象，现象与结论错误，D错误。 8．关于下列转化过程分析不正确的是(　　) A．Fe3O4中Fe元素的化合价为＋2、＋3 B．过程Ⅰ中Fe3O4分解时，每消耗1 mol Fe3O4转移1 mol电子 C．过程Ⅱ的化学方程式为3FeO＋H2Oeq \o(=====,\s\up14(△))Fe3O4＋H2↑ D．该过程的总反应为2H2O===O2↑＋2H2↑ 解析：过程Ⅰ的化学方程式为2Fe3O4eq \o(=====,\s\up14(太阳能))6FeO＋O2↑，当有2 mol Fe3O4分解时，生成1 mol O2，转移4 mol电子，故每消耗1 mol Fe3O4转移2 mol电子，B错误。 解析：结合c为酸及其对应化合价可知，c为H2SO4，则a为S，b为SO2，d为Fe，e为Fe(OH)2，f为FeO，g为Fe2O3，h为Fe(NO3)2，i为Fe(NO3)3。d为Fe，a为S，反应的产物为FeS，其中铁元素呈＋2价，A错误；g为Fe2O3，为红棕色固体，常用作涂料中的红色颜料，B正确；i为Fe(NO3)3，b为SO2，含2 mol Fe(NO3)3的溶液中的Fe3＋、NOeq \o\al(－,3)均能将SO2氧化为SOeq \o\al(2－,4)，Fe3＋→Fe2＋，NOeq \o\al(－,3)→NO，2 mol Fe(NO3)3含2 mol Fe3＋和6 mol NOeq \o\al(－,3)，最多可得20 mol电子，根据得失电子守恒可得，最多吸收10 mol SO2，C错误；d为Fe，c为H2SO4，常温下，Fe遇浓硫酸钝化，可以用铁制容器盛装浓硫酸，D错误。 8Al＋3Fe3O4eq \o(=====,\s\up14(高温))4Al2O3＋9Fe Na＋[eq \o\al(·,·)H]－ 4FeS2＋11O2eq \o(=====,\s\up14(高温))2Fe2O3＋8SO2 2NH4Cl＋Ca(OH)2eq \o(=====,\s\up14(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O (5)乙组步骤3中，溶液变红的原因是______________________________、Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3(用相应离子方程式表示)。 解析：(1)A中发生NH4Cl和Ca(OH)2的复分解反应，化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2eq \o(=====,\s\up14(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。 (2)E为尾气吸收装置，由于氨气极易溶于水， 容易发生倒吸，则D装置作安全瓶，防止倒吸。 (3)装置E为氨气的吸收装置，试剂为硫酸。 (4)甲组得到的黑色粉末加入稀盐酸，溶解，无气泡，说明不是Fe，加入KSCN溶液后变血红色，说明含有Fe3＋，加入氯水后红色变深，说明还含有Fe2＋，又因为该黑色粉末为纯净物，所以黑色粉末为Fe3O4。 (5)乙组得到的黑色粉末加入稀盐酸，溶解，有气泡，则黑色粉末为Fe，加入稀盐酸后，Fe转化为Fe2＋，滴加新制氯水，溶液变红，是因为有Fe3＋生成，发生反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。 (7)n(Fe)＝eq \f(5.6 g,56 g·mol－1)＝0.1 mol，则7.52 g样品中n(O)＝eq \f(7.52 g－5.6 g,16 g·mol－1)＝0.12 mol，n(Fe)∶n(O)＝0.1 mol∶0.12 mol＝5∶6。 SO2＋2NH3·H2O===2NHeq \o\al(＋,4)＋SOeq \o\al(2－,3)＋H2O 已知总反应为FeS2＋14Fe3＋＋8H2O===2SOeq \o\al(2－,4)＋15Fe2＋＋16H＋ ①将过程Ⅰ离子方程式补充完整：eq \x(　)FeS2＋eq \x(　)Fe3＋＋eq \x(　)________===7Fe2＋＋eq \x(　)S2Oeq \o\al(2－,3)＋eq \x(　)H＋。 8Fe3＋＋S2Oeq \o\al(2－,3)＋5H2O===2SOeq \o\al(2－,4)＋8Fe2＋＋10H＋ eq \f(6ab×10－3×278,x)×100% 解析：(5)由6Fe2＋＋Cr2Oeq \o\al(2－,7)＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O，得n(FeSO4·7H2O)＝6n(K2Cr2O7)＝6ab×10－3 mol，绿矾晶体的纯度为eq \f(6ab×10－3×278,x)×100%。 $$