第15讲 铁盐和亚铁盐-【暑假弯道超车】2025年新高一化学暑假提升精品讲义（人教版2019）

第15讲铁盐和亚铁盐 学习目标 提前掌握本节核心知识，为开学学习打好基础。 思维导图 用图表整理章节逻辑，帮助建立系统化认知。 新知预习 通过预习内容初步理解新知识，培养独立思考能力。 考点精析 结合例题解析高频考点，掌握解题思路，减少开学后学习压力。 分层作业 基础达标：确保核心知识掌握，建立信心。 过关检测：提升应用能力，衔接开学后学习。 1．知道Fe3＋、Fe2＋的检验原理、试剂的选择及用显色法检验Fe2＋时试剂加入的顺序。 2．知道Fe2＋的强还原性、Fe3＋的强氧化性，能依据氧化还原反应原理选择适当的物质实现两者间的相互转化。 3．依据氧化还原反应原理理解Fe、Fe2＋、Fe3＋的转化关系及应用。 4．掌握铁及其化合物的转化关系及应用。 5．理解化工流程及实验室中实现铁及其化合物的转化原理和条件分析。 一、亚铁盐的性质及应用 1.弱氧化性 （1）Mg、Al、Zn与亚铁盐溶液发生 反应 ①Fe2++ZnFe+Zn2+ ②Fe2++MgFe+Mg2+ ③3Fe2++3Al3Fe+2Al3+ （2）K、Ca、Na与亚铁盐溶液反应 ①先与 反应：2Na+2H2O2NaOH+H2↑ ② 与亚铁盐反应：Fe2++2OH－Fe（OH）2↓ 2.强还原性 （1）能够被Cl2、Br2氧化 ①除FeCl3溶液中的 溶液：2Fe2++Cl22Fe3++2Cl－ ②Br2：2Fe2++Br22Fe3++2Br－ （2）能够被O2氧化 ①反应：12Fe2++O2+6H2O8Fe3++4Fe（OH）3↓ ②保存：密封保存，防止 将Fe2+氧化；加少量 将Fe3+还原成Fe2+ （3）能够被酸性的H2O2氧化 ①反应：2Fe2++2H++H2O22Fe3++2H2O ②应用：除去Fe3+中 的最佳方法 （4）与酸性条件下的 、 、 等离子不能大量共存 ①酸性MnO4－：5Fe2++MnO4－+8H+5Fe3++Mn2++4H2O ②酸性NO3－：3Fe2++NO3－+4H+3Fe3++NO↑+2H2O ③酸性ClO－：2Fe2++2H++ClO－2Fe3++H2O+Cl－ （5）还原性：I－＞Fe2+＞Br－ ①向FeBr2溶液通入Cl2，先氧化 ，后氧化 ②向FeI2溶液通入Cl2，先氧化 ，后氧化 3.与碱溶液反应 ①烧碱：Fe2++2OH－Fe（OH）2↓ ②氨水： 二、铁盐的性质及应用 含有Fe3＋的溶液呈棕黄色，Fe3＋处于铁的高价态，遇Fe、Cu、HI、H2S、SO等均表现为氧化性。铁盐作为盐，具有盐的通性，能与碱反应，Fe3+还能与SCN－、CN－、F－发生络合反应。 1.与碱溶液反应 （1）烧碱：Fe3++3OH－Fe（OH）3↓ （2）氨水： 2.与KSCN溶液反应 （1）反应：Fe3++3SCN－Fe（SCN）3 （2）现象：产生 色溶液 （3）应用：检验 的最佳方法 3.强氧化性 （1）与Fe反应 ①反应：2Fe3++Fe3Fe2+ ②应用：除去Fe2+中的 （2）与Cu反应 ①反应：2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+ ②应用：电子工业上腐蚀 （3）Mg、Al、Zn等活泼金属 ①少量锌：2Fe3++Zn2Fe2++Zn2+ ②过量锌：2Fe3++3Zn2Fe+3Zn2+ （4）与KI溶液反应 ①反应：2Fe3++2I－2Fe2++I2（FeI3不存在的原因） ②现象：溶液颜色变化不明显，产生 色沉淀 （5）与H2S反应 ①反应：2Fe3++H2S2Fe2++S↓+2H+ ②现象：溶液由棕黄色变成 色，产生 色沉淀 （6）与SO2反应 ①反应：2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++SO42－+4H+ ②现象：溶液由 色变成 色 三、铁离子和亚铁离子的检验 【实验3-2】 实验装置 实验原理 Fe3+＋3SCN-===Fe(SCN)3 实验用品 FeCl2溶液、FeCl3溶液、KSCN溶液；试管、胶头滴管。 实验步骤 在2支试管里分别加入少量的FeCl2溶液和FeCl3溶液，各滴入几滴KSCN溶液。观察并记录现象。 实验现象 向FeCl3溶液滴入KSCN溶液，溶液呈现红色；向FeCl2滴入KSCN溶液，溶液 实验说明 ①Fe2+的检验方法：碱液法；KSCN+氧化剂法；酸性高锰酸钾法；铁氰化钾法。②Fe3+的检验方法：碱液法；KSCN法；苯酚法。 1.Fe3+的检验 (1)观察法：溶液呈 色，证明含有Fe3＋。 (2)KSCN法：加入KSCN或其它可溶性硫氰化物溶液，溶液呈 色，证明含有Fe3＋ （最佳方法），离子方程式：Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3( 色溶液)。 (3)碱液法：试液加入氨水或NaOH溶液，有 色沉淀生成，证明含有Fe3＋，离子方程式：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓( 沉淀)。 (4)淀粉KI试纸法：试液能使淀粉KI试纸变 ，证明含有Fe3＋，离子方程式：2Fe3+＋2I－===2Fe2+＋I2。 (5)铜片法：试液加入铜片，铜片溶解且溶液变为 色，证明含有Fe3＋，离子方程式：2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+ 。 (6)苯酚法：试液加入苯酚溶液，溶液呈 色，证明含有Fe3＋，离子方程式：Fe3+＋6C6H5OH===[Fe(C6H5O)6]3-( 色溶液)＋6H＋（选择性必修3中学）。 (7)亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]法：试液加入亚铁氰化钾溶液，产生 沉淀，证明含有Fe3＋，离子方程式：4Fe3++3[Fe(CN)6]3－Fe4[Fe(CN)6]3↓( 沉淀)（选择性必修1中学）。 2.Fe2+的检验 (1)观察法：溶液呈 色，证明含有Fe2＋。 (2)碱液法：试液加入氨水或NaOH溶液，产生 色絮状沉淀，迅速变成 色，最终变为 色，证明有Fe2＋，离子方程式：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色沉淀) 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(红褐色沉淀)。 (3)KMnO4法：试液加入少量酸性KMnO4溶液，能使KMnO4溶液的 色变浅，证明有Fe2＋，离子方程式：5Fe2+＋MnO4－＋8H+===5Fe3+＋Mn2+＋4H2O。 (4)KSCN法：试液先加入KSCN，溶液 红，再加新制氯水溶液变 色的为Fe2＋，离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3( 色溶液)。 (5)铁氰化钾K3[Fe(CN)6]法：试液加入铁氰化钾溶液，产生 沉淀，证明含有Fe2＋，离子方程式：3Fe2++2[Fe(CN)6]3－Fe3[Fe(CN)6]2↓( 沉淀)（选择性必修1中学）。 (6)苯酚法：试液加入苯酚溶液，溶液 ，再加新制氯水溶液变 色，证明含有Fe2＋，离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3+＋6C6H5OH===[Fe(C6H5O)6]3-( 色溶液)＋6H＋（选择性必修3中学）。 3.混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验 检验Fe2＋和Fe3＋混合溶液时，要分两次分别检验Fe2＋和Fe3＋： ①Fe3＋的检验 a.溶液变 色，说明含有Fe3＋。 b.试纸变 色，说明含有Fe3＋。 c.生成 色沉淀，说明含有Fe3＋。 ②Fe2＋的检验 a.KMnO4溶液 ，说明含有Fe2＋。 b.溴水 ，说明含有Fe2＋。 c.生成 沉淀，说明含有Fe2＋。 【特别提醒】 检验FeCl3溶液中是否含FeCl2溶液，不能用酸性高锰酸钾溶液，因为Cl－也能使其褪色，应该用铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液。 四、铁及其化合物之间的转化——“铁三角” 从Fe、Fe2+和Fe3+的结构可知：Fe只有 性，Fe3+通常只有 性，Fe2+既具有 性又具有 性。上述微粒通过跟一定的氧化剂或还原剂发生氧化还原反应，才能实现不同价态铁的相互转化，我们把这个相互转化设计成三角形，常称为铁三角。 1．Fe3+的形成 由于Fe3+的氧化性较强，要想生成Fe3+，需要 剂，通常有：Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4、KMnO4(H+)。 与Cl2反应： 、 ； 与KMnO4反应： 。 2．的形成 单质Fe的还原性较强，要想生成单质Fe，得需 剂，通常有：Al、Zn、CO、H2。 Fe2++Zn===Fe+Zn2+； FeO+Al(CO、H2)Fe+Al2O3(CO2、H2O) ； Fe2O3+Al(CO、H2)Fe+Al2O3(CO2、H2O)。 3．Fe2+的形成 Fe2+的氧化性、还原性都不强，所以，从Fe→Fe2+， 剂即可，通常有：S、H+、Cu2+、Fe3+；从Fe3+→Fe2+，能被Fe3+氧化的还原剂有：Fe、Cu、I−、S2−、HS−、SO2、SO32-。 (1)→Fe2+： Fe+2H+===Fe2++H2↑； Fe+Cu2+===Fe2++Cu(湿法炼铜)； Fe+SFeS。 (2)Fe3+→Fe2+： 2Fe3++Fe===3Fe2+(据此反应，用Fe可除去Fe2+溶液中的Fe3+；在FeSO4溶液中，常放 ，就是为了防止FeSO4被氧化)； 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+(据此反应，可用 腐蚀Cu来制线路板：把一铜板粘在塑料板上，用油漆画出线路图，然后浸在FeCl3溶液中，Cu被FeCl3腐蚀，而用漆画过的线条留了下来，这就成了线路)。 4．从化合价的角度理解“铁三角” （1）Fe单质中铁元素化合价为0价，仅具有 性 Fe+Cu2+Fe2++Cu；Fe+2H+H2↑+Fe2+；2Fe+3Cl22FeCl3；3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2 （2）Fe2+化合价可以升高到+3价，表现为 性，也可以降低到0价，表现为 性。 Fe2++ZnFe+Zn2+；2Fe2++Cl22Fe3++2Cl－；5Fe2++MnO4－+8H+5Fe3++Mn2++4H2O （3） Fe（OH）2具有 性，能被氧化为Fe（OH）3： （4）Fe2O3中的铁元素为高价态，具有 性，因而可用 将其还原为铁单质。 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 （5）Fe3+是铁元素的高价态，可以被还原剂还原为+2或0价，具有 性。 2Fe3++Zn（少量）2Fe2++Zn2+；2Fe3++3Zn（过量）2Fe+3Zn2+；2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑ 五、铁及其化合物的价类二维图 从物质类别和物质所含核心元素的化合价两个角度总结、预测物质的性质是学习化学的重要方法之一。 1.横向变化体现了同价态 类别(氧化物、盐、碱)之间的转化： （1）Fe2O3、FeO都是碱性氧化物，能与酸反应生成盐和水。 Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O；FeO+2H+H2O+Fe2+。 （2）FeSO4和FeCl3都属于盐类，能和碱反应生成Fe（OH）2及Fe（OH）3。 Fe2++2OH－Fe（OH）2↓；Fe3++3OH－Fe（OH）3↓。 （3）Fe（OH）2和Fe（OH）3均属于碱，能与酸反应生成盐和水。 Fe（OH）2+2H+Fe2++2H2O；Fe（OH）3+3H+Fe3++3H2O。 2.纵向变化体现不同价态 类别之间的转化，主要体现物质的 性或 性。 3.斜向变化体现不同价态、不同物质类别之间的转化，主要体现物质的 性和 性。 【思考与讨论】p69参考答案： （1）金属单质Fe化合价为0价，处于铁元素的最低价态，因此，单质Fe作还原剂；Fe2(S04)3中铁元素为+3价，为铁的较高价态，有得电子、价态降低的可能，可作氧化剂；FeSO4中铁元素为+2价，处于铁元素的中间价态，即可以被氧化为+3价的铁离子，又可以被还原为0价铁，因此FeSO4既可以作氧化剂又可以作还原剂。 化学方程式： Fe作还原剂：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 离子方程式：Fe+2H+=Fe2++H2↑ Fe2(SO4)3作氧化剂：Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4 离子方程式：2Fe3++Fe=3Fe2+ FeSO4作还原剂：6FeSO4+3Cl2=2FeCl3+2Fe2(SO4)3 离子方程式：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- FeSO4作氧化剂：Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe 离子方程式：Fe2++Zn=Fe+Zn2+ （2）Fe、Fe2＋、Fe3＋之间的相互转化关系 六、变价“铁”的常见考点 1．Fe2＋与Fe3＋的氧化还原性强弱顺序 氧化性：Cl2>Br2>Fe3＋>Cu2＋>I2>Fe2＋ 还原性：Cl－<Br－<Fe2＋<Cu<I－<S2－ 2．工业生产时溶液中Fe3＋、Fe2＋的除去方法 (1)原理：Fe3＋、Fe2＋完全生成氢氧化物沉淀时，溶液的pH分别为pH≥3.7、pH≥9.6。 (2)步骤： ①除去溶液中的Fe3＋时，一般是加入能与酸反应的物质(但不能引入新的杂质)，调节溶液的pH≥3.7，使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去。 ②除去溶液中的Fe2＋时，先加入 (或其他氧化剂，但不引入新杂质)，使Fe2＋转化为Fe3＋，然后调节溶液的pH≥3.7，使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去。 (3)示例： ①除去MgCl2溶液中的Fe3＋，可在加热搅拌条件下，加入足量 或MgCO3或Mg(OH)2，充分反应过滤除去。 ②除去CuCl2溶液中的Fe2＋，先加入 (或通入Cl2)，然后在加热搅拌条件下，加入足量 或CuCO3或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3，充分反应后过滤除去。 3．判断离子能否大量共存 (1)Fe2＋：与NO(H＋)、ClO－、MnO(H＋)不能大量共存(因发生 反应)。 (2)Fe3＋：与S2－、I－、SO、HS－不能大量共存(因发生 反应)。 4．含Fe2＋、Fe3＋溶液的配制要点 (1)配制FeCl3溶液时先将FeCl3固体溶于 中(抑制FeCl3水解，防止生成沉淀而导致溶液变浑浊)，再加水稀释至所需浓度。 (2)配制FeCl2溶液时，为防止Fe2＋被空气氧化还需加入少量 。 5．高铁酸钾的性质 高铁酸钾(K2FeO4)中的Fe显 价，它是一种高效复合水处理剂： (1)由于具有强氧化性能 、 。 (2)由于反应后还原产物为Fe3＋，Fe3＋在溶液中水解生成 ，能吸附水中的悬浮杂质，起到净水的作用。 考点一 亚铁盐的性质及应用 【例1】为了方便贮存、运输，工业上将转化为固态过碳酸钠，制备工艺流程如下图所示，下列物质中可作为稳定剂使用的是 A． B． C． D． 【变式1-1】下列关于铁及其化合物说法不正确的是 A．在钢铁厂的生产中，炽热的铁水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥 B．胶体呈红褐色，可以通过向溶液加入溶液制得 C．溶液存放时，在溶液中放入少量的铁粉，目的是防止被氧化 D．电子工业常用30%的溶液腐蚀铜箔，制造印刷线路板 【变式1-2】除去下列物质中混有的少量杂质(括号内为杂质)，所用方法正确的是 A．固体(CaO) ——高温煅烧 B．KCl固体——加入少量二氧化锰，加热 C．气体(CO)——点燃气体 D．溶液——加入过量铁粉，充分反应后过滤 考点二 铁盐的性质及应用 【例2】物质的性质决定用途，下列两者关系对应正确的是 A．易液化，可用作生产漂白液 B．溶液呈酸性，可腐蚀覆铜板制作印刷电路板 C．具有强氧化性，可用作自来水消毒 D．具有弱酸性，可用于漂白棉、麻、纸张 【变式2-1】下列离子方程式书写正确的是 A．通入石灰乳中： B．向溶液中滴加溶液： C．向固体中加入过量稀盐酸： D．向饱和溶液中通入过量 【变式2-2】下列关于铁及其化合物的性质与用途，不具有对应关系的是 A．Fe具有还原性，可用作食品抗氧化剂 B．Fe2O3属于碱性氧化物，可用作粉刷墙壁的红色涂料 C．FeCl3溶液中Fe3+具有较强的氧化性，可制作印刷电路板 D．Fe(OH)3胶体具有吸附性，可用作自来水的净水剂 考点三 亚铁离子和铁离子检验 【例3】实验小组利用实验室里的一瓶溶液，进行以下实验。 实验序号 实验装置 试剂X 实验现象 实验结论 ① 溶液 产生白色沉淀 能与某些盐反应 ② 溶液 产生白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，一段时间后变成红褐色 能与碱反应 ③ 锌粒 锌粒表面变黑，溶液浅绿色褪去 具有氧化性 ④ 溶液氯水 滴加溶液，无明显现象，再滴加氯水，溶液变为红色 溶液中含，不含 下列说法正确的是 A．①中产生白色沉淀的原因： B．②中沉淀变成红褐色的原因： C．③中用Na替换锌粒，可得到相同的现象和结论 D．④中调换试剂的加入顺序，也能得出相同结论 【变式3-1】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 【变式3-2】为了验证与能够相互转化，按下表操作进行实验： 操作顺序 对应现象 ①向溶液中加入过量铁粉 ②滴加溶液 ③再滴加几滴氯水 ①溶液由黄色变为浅绿色 ②溶液无明显变化 ③溶液变红 下列分析中不合理的是 A．解释现象①的反应为 B．操作②可说明操作①后的溶液中无 C．溶液变红涉及的反应有 D．比较氧化性： 考点四 “铁三角”转化和应用 【例4】下列各组物质的转化不能一步完成的是 A． B． C． D． 【变式4-1】在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A． B． C． D． 【变式4-2】甲、乙、丙有如图所示的转化关系(“→”表示反应一步实现，部分物质和反应条件已略去)。下列各组物质按照甲、乙、丙的顺序不符合要求的是 A． B． C． D． 考点五 铁及其化合物的价类二维图 【例5】下图为铁元素的价一类二维图，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．FeO在空气中加热发生转化② B．加热发生转化③ C．实现转化⑤可以加入溶液 D．Fe与强氧化剂可以发生转化⑥ 【变式5-1】如图为铁元素的价类二维图，“→”表示物质间的转化关系。下列说法正确的是 A．红热的铁与水蒸气反应可实现①的转化 B．FeO在空气中受热进行转化② C．转化⑦的反应类型可以是化合反应 D．溶于氯水中可实现转化④ 【变式5-2】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，如图为铁元素的“价—类”二维图，箭头表示部分物质间的转化关系。下列说法正确的是 A．铁与水蒸气在高温条件下反应可实现转化① B．很不稳定，容易被空气中的氧气氧化为 C．转化④无法一步实现 D．向某溶液中滴加氯水，再加KSCN溶液，溶液显红色，则该溶液中一定含有 基础达标 1．下列离子能在酸性溶液中大量存在的是 A． B． C． D． 2．下列俗名与化学式对应的是 A．绿矾 B．石膏 C．苛性钠 Na D．芒硝 3．化学与生活紧密相关，下列有关说法不正确的是 A．雾是一种气溶胶，光束透过大雾可观察到丁达尔效应 B．生铁和钢都属于铁碳合金，钢的含碳量更高 C．作补血剂时可与维生素同时服用 D．漂白粉可用于漂白棉、麻、纸张等，其长期露置在空气中会失效 4．取一定量的Fe2O3固体，依次加入盐酸和硫氰化钾溶液后，溶液呈 A．无色 B．黄色 C．浅绿色 D．血红色 5．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是 A． B． C． D． 6．下列说法错误的是 A．光照氯水有气泡逸出，逸出的气体是氯气 B．NaH是一种无机盐，其中H元素为-1价 C．溶液可用于蚀刻覆铜板来制作印刷电路板 D．常温下，干燥的氯气与铁不反应，可以用钢瓶储运液氯 7．以下关于物质的检验方法错误的是 A．可用焰色试验方法检验Na元素的存在 B．可用KSCN溶液来检验的存在 C．淀粉溶液遇变蓝色，故可用湿润的淀粉-KI试纸来检验 D．水质检验员先加稀再加溶液检验自来水中氯离子的存在 8．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．试剂中溶质的化学式可能为KSCN C．新制氯水能将氧化为 D．固体产物的成分为和 9．下列实验装置或操作正确且能够达到相应实验目的的是 A．制备胶体 B．制备硫酸亚铁晶体 C．比较和的热稳定性 D．配制0.1溶液 A．A B．B C．C D．D 10．还原铁粉与水蒸气的反应装置如图所示。取少量反应后的固体加入稀硫酸使其完全溶解得溶液a．下列说法错误的是 A．应先将导管插入肥皂液中，再从左到右依次点燃酒精灯 B．肥皂液中产生气泡，点燃后会有轻微的爆鸣声 C．向溶液a中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，出现蓝色沉淀，说明固体中有铁粉剩余 D．Fe与水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 11．下列除杂操作正确的是（括号内为杂质） A．溶液：滴加适量盐酸 B．溶液：通入适量氯气 C．：通入饱和碳酸氢钠溶液中洗气 D．固体：加热至恒重 12．价类二维图在元素化合物学习和研究中具有广泛的应用价值，下图是铁元素的价类二维图，结合此图判断下列说法中不正确的是 A．a的单质某种存在状态可以与b的颜色相同 B．在水溶液中，c能转化为f，转化过程中能看见灰绿色 C．加入Br2， 可将d转化为g D．向长期敞口放置的含d的溶液中加入KSCN，无明显现象 13．下图为探究氯气与铁反应并验证产物的微型封闭实验装置。下列说法错误的是 A．滴入浓盐酸，发生的离子反应为 B．当H管中充满红棕色烟时，拉注射器溶液变红，则说明生成了 C．若铁丝用量过大，可能会导致有生成 D．气球有调节反应装置气压和收集过量的作用 二、填空题 14．铁的化合物在生活中具有广泛的应用，利用铁元素的“价-类”二维图可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系，试回答下列问题： (1)若服用的药物胶囊中铬(Cr)含量超标，则人体会受到巨大的伤害。已知中铬元素为价，则其中的铁元素为 价，属于 (填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)，根据“价-类”二维图，可能具有的性质为 (填标号)。 A．只有氧化性　　　　　　　　B．只有还原性 C．既有还原性又有氧化性　　　D．无法判断 (2)琥珀酸亚铁片(呈暗黄色，难溶于水，可溶于盐酸)是市场上常见的一种补铁药物。 ①服用维生素C片，可以使补铁药品中的转化为，说明维生素C具有 。 ②证明在空气中久置的琥珀酸亚铁片药品已被氧化变质的方法为 。 (3)是一种新型的多功能水处理剂，与水反应放出氧气，同时产生具有强吸附性的胶体，可除去水中细微的悬浮物，具有净水作用。 ①根据上述“价-类”二维图，位于图中 (填字母)点。 ②将与水反应的化学方程式配平： 。 _____________________(胶体)______________KOH ③每生成3.36L(标准状况)时，转移的电子数为 。 15．实验室以锈蚀程度很大的废铁屑为原料制备晶体的流程可简要表示如下： 已知：在水溶液中能与生成蓝色沉淀。 试回答下列问题： (1)“酸溶”过程中发生主要反应有：①；②；③ 。(用离子方程式表示) (2)“酸溶”需控制温度在40℃左右，最佳的加热方式是 。 (3)“过滤”需要的玻璃仪器除烧杯外还有 。 (4)“氧化”过程可在如图所示装置中进行。 ①装置A中与浓盐酸反应生成和，其离子方程式为 。 ②请写出表示装置C的作用的离子方程式 。 ③证明装置B溶液中部分被氧化成的实验方案是 。 过关检测 1．下列实验目的、实验操作、现象及结论合理的是 选项 实验目的 实验操作 现象及结论 A 检验还原的生成物中是否含有 取反应后的固体溶于稀盐酸，滴加溶液 若有红褐色沉淀生成，则还原产物中含有 B 比较和氧化性强弱 向溶液中滴加淀粉-溶液 若溶液变蓝色，则氧化性： C 检验溶液中是否含有 向溶液中滴加酸性溶液 若紫红色褪去，则溶液中含有 D 检验溶液中是否含有 取少量溶液于试管中，滴加稀盐酸 若产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，则溶液中含有 A．A B．B C．C D．D 2．化学用语可以表达化学过程。下列过程中，对应的反应方程式错误的是 A NaH在野外用作生氢剂 B 明代《天工开物》中记载用炉甘石 (ZnCO3)火法炼锌 C 绿矾(FeSO4·7H2O)处理酸性工业废水中的 D 向次氯酸钙溶液中通入少量CO2气体 A．A B．B C．C D．D 3．下列反应的离子方程式书写正确的是 A．溶液中加入过量醋酸溶液： B．氯气溶于水： C．硫酸亚铁溶液被空气中氧气氧化： D．向溶液中滴入少量溶液： 4．下图为探究氯气与铁反应并验证产物的微型封闭实验装置。下列说法错误的是 A．此实验可以用固体代替固体 B．实验中H管中产生大量的红棕色的烟 C．向外拉注射器3，溶液变红，则说明生成了 D．气球除了平衡压强外，还有与注射器2中的溶液共同收集吸收氯气，防止污染空气的作用 5．用溶液、空气除去烟气中的，主要物质的转化如图所示。 下列说法不正确的是 A．过程Ⅰ、Ⅱ中，均发生还原反应 B．过程Ⅱ中，发生反应： C．最终转化成 D．在反应中作催化剂 6．现有Fe和的混合物27.2g，将其溶于100mL稀硫酸中，恰好完全反应，放出2.24L(已折合成标准状况下)，向反应后的溶液中滴入KSCN溶液，未见红色。下列说法正确的是 A．上述反应过程中，是氧化剂，是氧化产物 B．原混合物中Fe与的物质的量之比为1：2 C．原混合物中单质铁的质量为16g D．稀硫酸的物质的量浓度为4mol/L 7．从“烂版液”(含有、和)中回收铜，并制备的实验流程如图所示。 下列说法错误的是 A．制备至少需要 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中的作用，与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+ 8．下列工业制备流程中涉及的物质转化关系均可实现的是 A．工业制备烧碱：NaCl溶液 B．冶炼生铁：溶液 C．纯碱工业：NaCl溶液 D．工业制备漂白粉：澄清石灰水漂白粉 9．现有、、稀盐酸和稀硫酸，利用上述物质制取溶液和溶液并进行实验。回答下列问题： (1)和在加热条件下反应生成 (填化学式，下同)，和稀硫酸反应生成 。 (2)探究的氧化性。取适量溶液于试管中，滴加几滴淀粉溶液，反应现象为 ，反应的离子方程式为 。 (3)为了验证的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的实验，其中实验设计不合理或预测实验现象错误的是 (填序号)。 (4)利用溶液制备胶体。通过 (方法)可以证明所得溶液属于胶体。 (5)将适量铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的和浓度相等，则已反应的与未反应的的物质的量之比是 。 (6)探究的还原性：取适量溶液于试管中，滴加几滴酸性溶液，反应现象为 ，反应的离子方程式为 。 (7)为了更清楚地观察生成的现象，将溶液与溶液混合的正确操作是 (填选项字母)。 10．工厂的废铁屑（主要成分为，此外还含有少量、，杂质）具有较高的回收利用价值。某化学兴趣小组利用废铁屑制备磁性胶体粒子、绿矾和净水剂。其实验流程如图所示： 请回答下列问题： (1)试剂X为 。 (2)写出操作1中，生成溶液A发生反应的离子方程式 。 (3)溶液D中加入KSCN溶液无红色产生，原因是 （用离子方程式表示）。 (4)检验溶液E中离子的存在，可以选择的试剂 。 A．酸性溶液    B．先加，再加过量氯水    C．加入足量 (5)操作IV的方法是 ，过滤，洗涤，干燥。 (6)若溶液D中含6amol，则理论上加入 可使溶液E中铁元素恰好完全转化为胶体。 (7)写出由固体生成的离子方程式 。 (8)8.34g绿矾（  ）晶体样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如图所示： 温度为时固体的化学式为 ，取适量时所得的样品，隔绝空气加热至，得到一种固体物质，写出的化学式 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第15讲铁盐和亚铁盐 学习目标 提前掌握本节核心知识，为开学学习打好基础。 思维导图 用图表整理章节逻辑，帮助建立系统化认知。 新知预习 通过预习内容初步理解新知识，培养独立思考能力。 考点精析 结合例题解析高频考点，掌握解题思路，减少开学后学习压力。 分层作业 基础达标：确保核心知识掌握，建立信心。 过关检测：提升应用能力，衔接开学后学习。 1．知道Fe3＋、Fe2＋的检验原理、试剂的选择及用显色法检验Fe2＋时试剂加入的顺序。 2．知道Fe2＋的强还原性、Fe3＋的强氧化性，能依据氧化还原反应原理选择适当的物质实现两者间的相互转化。 3．依据氧化还原反应原理理解Fe、Fe2＋、Fe3＋的转化关系及应用。 4．掌握铁及其化合物的转化关系及应用。 5．理解化工流程及实验室中实现铁及其化合物的转化原理和条件分析。 一、亚铁盐的性质及应用 1.弱氧化性 （1）Mg、Al、Zn与亚铁盐溶液发生置换反应 ①Fe2++ZnFe+Zn2+ ②Fe2++MgFe+Mg2+ ③3Fe2++3Al3Fe+2Al3+ （2）K、Ca、Na与亚铁盐溶液反应 ①先与水反应：2Na+2H2O2NaOH+H2↑ ②碱与亚铁盐反应：Fe2++2OH－Fe（OH）2↓ 2.强还原性 （1）能够被Cl2、Br2氧化 ①除FeCl3溶液中的FeCl2溶液：2Fe2++Cl22Fe3++2Cl－ ②Br2：2Fe2++Br22Fe3++2Br－ （2）能够被O2氧化 ①反应：12Fe2++O2+6H2O8Fe3++4Fe（OH）3↓ ②保存：密封保存，防止O2将Fe2+氧化；加少量铁粉将Fe3+还原成Fe2+ （3）能够被酸性的H2O2氧化 ①反应：2Fe2++2H++H2O22Fe3++2H2O ②应用：除去Fe3+中Fe2+的最佳方法 （4）与酸性条件下的MnO4－、NO3－、ClO－等离子不能大量共存 ①酸性MnO4－：5Fe2++MnO4－+8H+5Fe3++Mn2++4H2O ②酸性NO3－：3Fe2++NO3－+4H+3Fe3++NO↑+2H2O ③酸性ClO－：2Fe2++2H++ClO－2Fe3++H2O+Cl－ （5）还原性：I－＞Fe2+＞Br－ ①向FeBr2溶液通入Cl2，先氧化Fe2+，后氧化Br－ ②向FeI2溶液通入Cl2，先氧化I－，后氧化Fe2+ 3.与碱溶液反应 ①烧碱：Fe2++2OH－Fe（OH）2↓ ②氨水：Fe2++2NH3·H2OFe(OH)2↓+2NH4+ 二、铁盐的性质及应用 含有Fe3＋的溶液呈棕黄色，Fe3＋处于铁的高价态，遇Fe、Cu、HI、H2S、SO等均表现为氧化性。铁盐作为盐，具有盐的通性，能与碱反应，Fe3+还能与SCN－、CN－、F－发生络合反应。 1.与碱溶液反应 （1）烧碱：Fe3++3OH－Fe（OH）3↓ （2）氨水：Fe3++3NH3·H2OFe（OH）3↓+3NH4+ 2.与KSCN溶液反应 （1）反应：Fe3++3SCN－Fe（SCN）3 （2）现象：产生红色溶液 （3）应用：检验Fe3+的最佳方法 3.强氧化性 （1）与Fe反应 ①反应：2Fe3++Fe3Fe2+ ②应用：除去Fe2+中的Fe3+ （2）与Cu反应 ①反应：2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+ ②应用：电子工业上腐蚀铜印刷电路板 （3）Mg、Al、Zn等活泼金属 ①少量锌：2Fe3++Zn2Fe2++Zn2+ ②过量锌：2Fe3++3Zn2Fe+3Zn2+ （4）与KI溶液反应 ①反应：2Fe3++2I－2Fe2++I2（FeI3不存在的原因） ②现象：溶液颜色变化不明显，产生紫黑色沉淀 （5）与H2S反应 ①反应：2Fe3++H2S2Fe2++S↓+2H+ ②现象：溶液由棕黄色变成浅绿色，产生黄色沉淀 （6）与SO2反应 ①反应：2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++SO42－+4H+ ②现象：溶液由棕黄色变成浅绿色 三、铁离子和亚铁离子的检验 【实验3-2】 实验装置 实验原理 Fe3+＋3SCN-===Fe(SCN)3 实验用品 FeCl2溶液、FeCl3溶液、KSCN溶液；试管、胶头滴管。 实验步骤 在2支试管里分别加入少量的FeCl2溶液和FeCl3溶液，各滴入几滴KSCN溶液。观察并记录现象。 实验现象 向FeCl3溶液滴入KSCN溶液，溶液呈现红色；向FeCl2滴入KSCN溶液，溶液无明显变化 实验说明 ①Fe2+的检验方法：碱液法；KSCN+氧化剂法；酸性高锰酸钾法；铁氰化钾法。②Fe3+的检验方法：碱液法；KSCN法；苯酚法。 1.Fe3+的检验 (1)观察法：溶液呈棕黄色，证明含有Fe3＋。 (2)KSCN法：加入KSCN或其它可溶性硫氰化物溶液，溶液呈红色，证明含有Fe3＋ （最佳方法），离子方程式：Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3(红色溶液)。 (3)碱液法：试液加入氨水或NaOH溶液，有红褐色沉淀生成，证明含有Fe3＋，离子方程式：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓(红褐色沉淀)。 (4)淀粉KI试纸法：试液能使淀粉KI试纸变蓝，证明含有Fe3＋，离子方程式：2Fe3+＋2I－===2Fe2+＋I2。 (5)铜片法：试液加入铜片，铜片溶解且溶液变为蓝色，证明含有Fe3＋，离子方程式：2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+ 。 (6)苯酚法：试液加入苯酚溶液，溶液呈紫色，证明含有Fe3＋，离子方程式：Fe3+＋6C6H5OH===[Fe(C6H5O)6]3-(紫色溶液)＋6H＋（选择性必修3中学）。 (7)亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]法：试液加入亚铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，证明含有Fe3＋，离子方程式：4Fe3++3[Fe(CN)6]3－Fe4[Fe(CN)6]3↓(蓝色沉淀)（选择性必修1中学）。 2.Fe2+的检验 (1)观察法：溶液呈浅绿色，证明含有Fe2＋。 (2)碱液法：试液加入氨水或NaOH溶液，产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明有Fe2＋，离子方程式：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色沉淀) 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(红褐色沉淀)。 (3)KMnO4法：试液加入少量酸性KMnO4溶液，能使KMnO4溶液的紫红色变浅，证明有Fe2＋，离子方程式：5Fe2+＋MnO4－＋8H+===5Fe3+＋Mn2+＋4H2O。 (4)KSCN法：试液先加入KSCN，溶液不变红，再加新制氯水溶液变红色的为Fe2＋，离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3(红色溶液)。 (5)铁氰化钾K3[Fe(CN)6]法：试液加入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，证明含有Fe2＋，离子方程式：3Fe2++2[Fe(CN)6]3－Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色沉淀)（选择性必修1中学）。 (6)苯酚法：试液加入苯酚溶液，溶液不呈紫色，再加新制氯水溶液变紫色，证明含有Fe2＋，离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3+＋6C6H5OH===[Fe(C6H5O)6]3-(紫色溶液)＋6H＋（选择性必修3中学）。 3.混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验 检验Fe2＋和Fe3＋混合溶液时，要分两次分别检验Fe2＋和Fe3＋： ①Fe3＋的检验 a.溶液变红色，说明含有Fe3＋。 b.试纸变蓝色，说明含有Fe3＋。 c.生成蓝色沉淀，说明含有Fe3＋。 ②Fe2＋的检验 a.KMnO4溶液褪色，说明含有Fe2＋。 b.溴水褪色，说明含有Fe2＋。 c.生成蓝色沉淀，说明含有Fe2＋。 【特别提醒】 检验FeCl3溶液中是否含FeCl2溶液，不能用酸性高锰酸钾溶液，因为Cl－也能使其褪色，应该用铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液。 四、铁及其化合物之间的转化——“铁三角” 从Fe、Fe2+和Fe3+的结构可知：Fe只有还原性，Fe3+通常只有氧化性，Fe2+既具有氧化性又具有还原性。上述微粒通过跟一定的氧化剂或还原剂发生氧化还原反应，才能实现不同价态铁的相互转化，我们把这个相互转化设计成三角形，常称为铁三角。 1．Fe3+的形成 由于Fe3+的氧化性较强，要想生成Fe3+，需要强氧化剂，通常有：Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4、KMnO4(H+)。 与Cl2反应：2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl−、2Fe+3Cl22FeCl3； 与KMnO4反应：5Fe2++ MnO4-+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O。 2．的形成 单质Fe的还原性较强，要想生成单质Fe，得需强还原剂，通常有：Al、Zn、CO、H2。 Fe2++Zn===Fe+Zn2+； FeO+Al(CO、H2)Fe+Al2O3(CO2、H2O) ； Fe2O3+Al(CO、H2)Fe+Al2O3(CO2、H2O)。 3．Fe2+的形成 Fe2+的氧化性、还原性都不强，所以，从Fe→Fe2+，弱氧化剂即可，通常有：S、H+、Cu2+、Fe3+；从Fe3+→Fe2+，能被Fe3+氧化的还原剂有：Fe、Cu、I−、S2−、HS−、SO2、SO32-。 (1)→Fe2+： Fe+2H+===Fe2++H2↑； Fe+Cu2+===Fe2++Cu(湿法炼铜)； Fe+SFeS。 (2)Fe3+→Fe2+： 2Fe3++Fe===3Fe2+(据此反应，用Fe可除去Fe2+溶液中的Fe3+；在FeSO4溶液中，常放少量铁粉，就是为了防止FeSO4被氧化)； 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+(据此反应，可用FeCl3溶液腐蚀Cu来制线路板：把一铜板粘在塑料板上，用油漆画出线路图，然后浸在FeCl3溶液中，Cu被FeCl3腐蚀，而用漆画过的线条留了下来，这就成了线路)。 4．从化合价的角度理解“铁三角” （1）Fe单质中铁元素化合价为0价，仅具有还原性 Fe+Cu2+Fe2++Cu；Fe+2H+H2↑+Fe2+；2Fe+3Cl22FeCl3；3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2 （2）Fe2+化合价可以升高到+3价，表现为还原性，也可以降低到0价，表现为氧化性。 Fe2++ZnFe+Zn2+；2Fe2++Cl22Fe3++2Cl－；5Fe2++MnO4－+8H+5Fe3++Mn2++4H2O （3）Fe（OH）2具有还原性，能被氧化为Fe（OH）3：4Fe（OH）2+O2+2H2O4Fe（OH）3 （4）Fe2O3中的铁元素为高价态，具有氧化性，因而可用还原剂将其还原为铁单质。 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 （5）Fe3+是铁元素的高价态，可以被还原剂还原为+2或0价，具有氧化性。 2Fe3++Zn（少量）2Fe2++Zn2+；2Fe3++3Zn（过量）2Fe+3Zn2+；2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑ 五、铁及其化合物的价类二维图 从物质类别和物质所含核心元素的化合价两个角度总结、预测物质的性质是学习化学的重要方法之一。 1.横向变化体现了同价态不同物质类别(氧化物、盐、碱)之间的转化： （1）Fe2O3、FeO都是碱性氧化物，能与酸反应生成盐和水。 Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O；FeO+2H+H2O+Fe2+。 （2）FeSO4和FeCl3都属于盐类，能和碱反应生成Fe（OH）2及Fe（OH）3。 Fe2++2OH－Fe（OH）2↓；Fe3++3OH－Fe（OH）3↓。 （3）Fe（OH）2和Fe（OH）3均属于碱，能与酸反应生成盐和水。 Fe（OH）2+2H+Fe2++2H2O；Fe（OH）3+3H+Fe3++3H2O。 2.纵向变化体现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和还原性。 【思考与讨论】p69参考答案： （1）金属单质Fe化合价为0价，处于铁元素的最低价态，因此，单质Fe作还原剂；Fe2(S04)3中铁元素为+3价，为铁的较高价态，有得电子、价态降低的可能，可作氧化剂；FeSO4中铁元素为+2价，处于铁元素的中间价态，即可以被氧化为+3价的铁离子，又可以被还原为0价铁，因此FeSO4既可以作氧化剂又可以作还原剂。 化学方程式： Fe作还原剂：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 离子方程式：Fe+2H+=Fe2++H2↑ Fe2(SO4)3作氧化剂：Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4 离子方程式：2Fe3++Fe=3Fe2+ FeSO4作还原剂：6FeSO4+3Cl2=2FeCl3+2Fe2(SO4)3 离子方程式：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- FeSO4作氧化剂：Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe 离子方程式：Fe2++Zn=Fe+Zn2+ （2）Fe、Fe2＋、Fe3＋之间的相互转化关系 六、变价“铁”的常见考点 1．Fe2＋与Fe3＋的氧化还原性强弱顺序 氧化性：Cl2>Br2>Fe3＋>Cu2＋>I2>Fe2＋ 还原性：Cl－<Br－<Fe2＋<Cu<I－<S2－ 2．工业生产时溶液中Fe3＋、Fe2＋的除去方法 (1)原理：Fe3＋、Fe2＋完全生成氢氧化物沉淀时，溶液的pH分别为pH≥3.7、pH≥9.6。 (2)步骤： ①除去溶液中的Fe3＋时，一般是加入能与酸反应的物质(但不能引入新的杂质)，调节溶液的pH≥3.7，使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去。 ②除去溶液中的Fe2＋时，先加入H2O2(或其他氧化剂，但不引入新杂质)，使Fe2＋转化为Fe3＋，然后调节溶液的pH≥3.7，使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去。 (3)示例： ①除去MgCl2溶液中的Fe3＋，可在加热搅拌条件下，加入足量MgO或MgCO3或Mg(OH)2，充分反应过滤除去。 ②除去CuCl2溶液中的Fe2＋，先加入H2O2(或通入Cl2)，然后在加热搅拌条件下，加入足量CuO或CuCO3或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3，充分反应后过滤除去。 3．判断离子能否大量共存 (1)Fe2＋：与NO(H＋)、ClO－、MnO(H＋)不能大量共存(因发生氧化还原反应)。 (2)Fe3＋：与S2－、I－、SO、HS－不能大量共存(因发生氧化还原反应)。 4．含Fe2＋、Fe3＋溶液的配制要点 (1)配制FeCl3溶液时先将FeCl3固体溶于浓盐酸中(抑制FeCl3水解，防止生成沉淀而导致溶液变浑浊)，再加水稀释至所需浓度。 (2)配制FeCl2溶液时，为防止Fe2＋被空气氧化还需加入少量铁粉。 5．高铁酸钾的性质 高铁酸钾(K2FeO4)中的Fe显＋6价，它是一种高效复合水处理剂： (1)由于具有强氧化性能杀菌、消毒。 (2)由于反应后还原产物为Fe3＋，Fe3＋在溶液中水解生成氢氧化铁胶体，能吸附水中的悬浮杂质，起到净水的作用。 考点一 亚铁盐的性质及应用 【例1】为了方便贮存、运输，工业上将转化为固态过碳酸钠，制备工艺流程如下图所示，下列物质中可作为稳定剂使用的是 A． B． C． D． 【答案】B 【分析】配碱罐将纯碱溶解，加入稳定剂、双氧水和氯化钠发生反应生成过氧碳酸钠。 【详解】A．BaCl2与碳酸钠反应，不能作稳定剂，故A错误； B．硫酸钠不与其他试剂反应，可作稳定剂，故B正确； C．二氧化锰可作催化剂促进过氧化氢分解，不能作稳定剂，故C错误； D．FeCl2和过氧化氢发生氧化还原反应，不能作稳定剂，故D错误； 故答案为B。 【变式1-1】下列关于铁及其化合物说法不正确的是 A．在钢铁厂的生产中，炽热的铁水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥 B．胶体呈红褐色，可以通过向溶液加入溶液制得 C．溶液存放时，在溶液中放入少量的铁粉，目的是防止被氧化 D．电子工业常用30%的溶液腐蚀铜箔，制造印刷线路板 【答案】B 【详解】A．铁与水蒸气在高温条件下反应生成易燃易爆的氢气，故模具必须进行充分的干燥，A正确； B．溶液和溶液会反应生成氢氧化铁沉淀；制取红褐色胶体应该向煮沸的蒸馏水中滴加饱和氯化铁溶液至液体变红褐色，B错误； C．亚铁离子容易被空气中氧气氧化，铁离子和铁单质生成亚铁离子，溶液存放时，在溶液中放入少量的铁粉，目的是防止被氧化，C正确；   D．FeCl3溶液可用于蚀刻印刷线路板，Fe3+与线路中的Cu发生氧化还原反应生成Fe2+和Cu2+，D正确；   故选B。 【变式1-2】除去下列物质中混有的少量杂质(括号内为杂质)，所用方法正确的是 A．固体(CaO) ——高温煅烧 B．KCl固体——加入少量二氧化锰，加热 C．气体(CO)——点燃气体 D．溶液——加入过量铁粉，充分反应后过滤 【答案】D 【详解】A．高温条件下碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳，除去了原物质碳酸钙，A错误； B．氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气，除去氯酸钾带入二氧化锰，B错误； C．二氧化碳不支持燃烧，由于CO少量则不能被点燃，应通过灼热的CuO，C错误； D．铁和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，过滤得到氯化亚铁溶液，D正确； 故选：D。 考点二 铁盐的性质及应用 【例2】物质的性质决定用途，下列两者关系对应正确的是 A．易液化，可用作生产漂白液 B．溶液呈酸性，可腐蚀覆铜板制作印刷电路板 C．具有强氧化性，可用作自来水消毒 D．具有弱酸性，可用于漂白棉、麻、纸张 【答案】C 【详解】A．氯气与氢氧化钠溶液反应生产漂白液，与氯气易液化没有关系，A错误； B．具有氧化性，可腐蚀覆铜板制作印刷电路板溶液，与溶液呈酸性没有关系，B错误； C．具有强氧化性，将病菌蛋白质变性，可用作自来水消毒，C正确； D．具有漂白性，可用于漂白棉、麻、纸张，与具有弱酸性没有关系，D错误； 故答案为：C。 【变式2-1】下列离子方程式书写正确的是 A．通入石灰乳中： B．向溶液中滴加溶液： C．向固体中加入过量稀盐酸： D．向饱和溶液中通入过量 【答案】B 【详解】A．Cl2通入石灰乳中生成CaCl2、Ca(ClO)2和水，Ca(OH)2为浑浊时不能拆开，离子方程式为，故A错误； B．向FeCl3溶液中滴加KI溶液生成FeCl2和I2，离子方程式为：，故B正确； C．加入稀盐酸生成氯化钙、水和二氧化碳，不溶于水不能拆开，离子方程式为，故C错误； D．过量CO2通入饱和碳酸钠溶液中，会析出NaHCO3晶体，离子方程式为：，故D错误； 故答案为B。 【变式2-2】下列关于铁及其化合物的性质与用途，不具有对应关系的是 A．Fe具有还原性，可用作食品抗氧化剂 B．Fe2O3属于碱性氧化物，可用作粉刷墙壁的红色涂料 C．FeCl3溶液中Fe3+具有较强的氧化性，可制作印刷电路板 D．Fe(OH)3胶体具有吸附性，可用作自来水的净水剂 【答案】B 【详解】A．Fe具有还原性，能与氧气反应，可用作食品抗氧化剂，性质和用途相对应，A不符合题意； B．Fe2O3呈红棕色，可用作粉刷墙壁的红色涂料，选项中性质和用途不相对应，B符合题意； C．FeCl3溶液中具有较强的氧化性，能与铜反应，故可制作印刷电路板，性质和用途相对应，C不符合题意； D．Fe(OH)3胶体具有吸附性，能吸附悬浮性杂质，可用作自来水的净水剂，性质和用途相对应，D不符合题意； 故选B。 考点三 亚铁离子和铁离子检验 【例3】实验小组利用实验室里的一瓶溶液，进行以下实验。 实验序号 实验装置 试剂X 实验现象 实验结论 ① 溶液 产生白色沉淀 能与某些盐反应 ② 溶液 产生白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，一段时间后变成红褐色 能与碱反应 ③ 锌粒 锌粒表面变黑，溶液浅绿色褪去 具有氧化性 ④ 溶液氯水 滴加溶液，无明显现象，再滴加氯水，溶液变为红色 溶液中含，不含 下列说法正确的是 A．①中产生白色沉淀的原因： B．②中沉淀变成红褐色的原因： C．③中用Na替换锌粒，可得到相同的现象和结论 D．④中调换试剂的加入顺序，也能得出相同结论 【答案】A 【详解】A．硫酸亚铁溶液中加入氯化钡溶液，发生复分解反应生成硫酸钡沉淀：，A正确； B．硫酸亚铁溶液中加入氢氧化钠溶液，发生反应生成白色沉淀氢氧化亚铁，氢氧化亚铁会被氧化为氢氧化铁：，B错误； C．钠与硫酸亚铁溶液中的水先发生反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠与硫酸亚铁反应生成白色沉淀氢氧化亚铁，不发生置换反应，现象不同，C错误； D．调换试剂添加顺序，若先加入氯水再加入溶液，溶液变红，无法确定原溶液中是否存在，D错误； 答案选A。 【变式3-1】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。 【变式3-2】为了验证与能够相互转化，按下表操作进行实验： 操作顺序 对应现象 ①向溶液中加入过量铁粉 ②滴加溶液 ③再滴加几滴氯水 ①溶液由黄色变为浅绿色 ②溶液无明显变化 ③溶液变红 下列分析中不合理的是 A．解释现象①的反应为 B．操作②可说明操作①后的溶液中无 C．溶液变红涉及的反应有 D．比较氧化性： 【答案】D 【详解】向溶液中加入过量铁粉，铁与反应生成，溶液由黄色变为浅绿色，A正确；滴加溶液后，溶液不变色，说明无，B正确；滴入氯水后，被氯气氧化生成，C正确；由实验现象和反应方程式可知，氧化性的强弱顺序为，D错误。 考点四 “铁三角”转化和应用 【例4】下列各组物质的转化不能一步完成的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．CuO与水不反应，所以不能由一步转化实现由CuO生成Cu(OH)2，故A选； B．Fe与Cl2加热反应生成FeCl3，FeCl3溶液与单质Fe生成FeCl2，转化步骤均可以一步实现，故B不选； C．NaCl溶液电解得Cl2，Cl2与NaOH溶液反应可以得到NaClO，转化步骤均可以一步实现，故C不选； D．NaOH中通入CO2反应生成Na2CO3，继续通生成NaHCO3，转化步骤均可以一步实现，故D不选； 答案选A。 【变式4-1】在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．氢氧化钙与氯气反应生成次氯酸钙、氯化钙和水，Ca(ClO)2与足量二氧化硫发生氧化还原反应，ClO-被还原为Cl-，得不到HClO，A错误； B．铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，不是生成氧氢化铁，氧氢化铁与盐酸反应生成氯化铁，B错误； C．硫与氧气反应生成二氧化硫，盐酸的酸性强于亚硫酸，所以二氧化硫与氯化钡不反应，C错误； D．氨气催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮和氧气混合和水反应生成硝酸，4NO+3O2+2H2O=4HNO3，物质间转化能实现，D正确； 故选D。 【变式4-2】甲、乙、丙有如图所示的转化关系(“→”表示反应一步实现，部分物质和反应条件已略去)。下列各组物质按照甲、乙、丙的顺序不符合要求的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．C与不足量O2在点燃时反应产生CO，CO与O2在点燃时反应产生CO2，CO2与C在高温下反应产生CO，因此能够一步实现物质之间的转化，A不符合题意； B．HClO不稳定，光照分解产生HCl、O2；HCl的水溶液在电解条件下反应产生Cl2、H2；Cl2与H2在点燃条件下反应产生HCl，因此能够一步实现物质之间的转化，B不符合题意； C．NaOH溶液中通入少量CO2气体，反应产生Na2CO3、H2O，Na2CO3与盐酸发生复分解反应可以产生NaCl、H2O、CO2；但NaCl不能与其他物质一步反应直接转化为Na2CO3，因此不能实现物质之间的转化，C符合题意； D．Fe2O3与盐酸反应产生FeCl3、H2O；FeCl3与NaOH在溶液中发生复分解反应产生Fe(OH)3沉淀、NaCl；Fe(OH)3与盐酸发生中和反应可以产生FeCl3、H2O，因此可以一步实现物质之间的转化，D不符合题意； 故合理选项是C。 考点五 铁及其化合物的价类二维图 【例5】下图为铁元素的价一类二维图，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．FeO在空气中加热发生转化② B．加热发生转化③ C．实现转化⑤可以加入溶液 D．Fe与强氧化剂可以发生转化⑥ 【答案】B 【详解】A．FeO在空气中加热转化为Fe3O4，故A错误； B．加热发生分解反应生成Fe2O3和水，故B正确； C．氢氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，加入HCl溶液实现转化⑤，故C错误； D．Fe与强氧化剂反应生成Fe3+，故D错误； 选B。 【变式5-1】如图为铁元素的价类二维图，“→”表示物质间的转化关系。下列说法正确的是 A．红热的铁与水蒸气反应可实现①的转化 B．FeO在空气中受热进行转化② C．转化⑦的反应类型可以是化合反应 D．溶于氯水中可实现转化④ 【答案】C 【详解】A．红热的铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，不能实现①的转化，故A错误； B．FeO在空气中受热转化为Fe3O4，故B错误； C．Fe+2FeCl3=3FeCl2, 转化⑦的反应类型可以是化合反应，故C正确；     D．溶于氯水中生成FeCl3，不能实现转化④，故D错误； 选C。 【变式5-2】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，如图为铁元素的“价—类”二维图，箭头表示部分物质间的转化关系。下列说法正确的是 A．铁与水蒸气在高温条件下反应可实现转化① B．很不稳定，容易被空气中的氧气氧化为 C．转化④无法一步实现 D．向某溶液中滴加氯水，再加KSCN溶液，溶液显红色，则该溶液中一定含有 【答案】B 【详解】A．铁与水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和，不能实现上述转化①，A错误； B．还原性强、很不稳定，容易被空气中的氧气氧化为，B正确； C．与HCl可以反应得到，转化④可以一步实现，C错误； D．若溶液中含有，也有类似的现象，该溶液中可能含有，正确的检验方法是向某溶液中先滴加KSCN溶液，溶液不变色，再滴加氯水则溶液显红色，则溶液中一定含有，D错误。 故选B。 基础达标 1．下列离子能在酸性溶液中大量存在的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．酸性KMnO4溶液具有强氧化性，与不反应，A正确； B．酸性KMnO4溶液具有强氧化性，与氯离子生成氯气，离子方程式：2+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，B错误； C．酸性KMnO4溶液具有强氧化性，与反应生成，C错误； D．酸性溶液中存在氢离子，可与碳酸根反应生成二氧化碳，D错误； 故选A。 2．下列俗名与化学式对应的是 A．绿矾 B．石膏 C．苛性钠 Na D．芒硝 【答案】D 【详解】A．绿矾为硫酸亚铁晶体：，A错误； B．石膏是含有2个结晶水的硫酸钙晶体（人教版必修第二册P7 资料卡片内容），其化学式为CaSO4∙2H2O，B错误； C．苛性钠为氢氧化钠，而非钠单质，C错误；   D．芒硝为十水合硫酸钠，（人教版必修第二册P7 资料卡片内容），其化学式正确，D正确； 故选D。 3．化学与生活紧密相关，下列有关说法不正确的是 A．雾是一种气溶胶，光束透过大雾可观察到丁达尔效应 B．生铁和钢都属于铁碳合金，钢的含碳量更高 C．作补血剂时可与维生素同时服用 D．漂白粉可用于漂白棉、麻、纸张等，其长期露置在空气中会失效 【答案】B 【详解】A．雾为气溶胶，属于胶体，能产生丁达尔效应，A正确； B．生铁的含碳量比钢的含碳量高，B错误； C．维生素C具有还原性，FeSO4作补血剂时可与维生素C同时服用，可防止FeSO4被氧化，效果更好，C正确；     D．漂白粉具有强氧化性，可用于漂白棉、麻、纸张等，其长期露置在空气中会吸收二氧化碳和水生成碳酸钙、次氯酸，次氯酸见光易分解而失效，D正确； 故选B。 4．取一定量的Fe2O3固体，依次加入盐酸和硫氰化钾溶液后，溶液呈 A．无色 B．黄色 C．浅绿色 D．血红色 【答案】D 【分析】Fe2O3固体和盐酸反应生成FeCl3，KSCN溶液可以检验Fe3+，Fe3+遇到KSCN溶液会使溶液变成血红色。 【详解】取一定量的Fe2O3固体，加入盐酸后发生反应离子方程式为：，产生的Fe3+遇到KSCN会产生血红色的络合物Fe(SCN)3，所以溶液会变成血红色，故答案选D。 5．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．，A项正确； B．Na在溶液中先与反应生成NaOH，NaOH再与反应生成，无法置换出Cu，B项错误； C．在空气中受热生成，C项错误； D．与NaOH溶液不反应，D项错误； 故答案按选A。 6．下列说法错误的是 A．光照氯水有气泡逸出，逸出的气体是氯气 B．NaH是一种无机盐，其中H元素为-1价 C．溶液可用于蚀刻覆铜板来制作印刷电路板 D．常温下，干燥的氯气与铁不反应，可以用钢瓶储运液氯 【答案】A 【详解】A．氯水中HClO不稳定，光照氯水，HClO会分解产生，A项错误； B．Na是很活泼的金属，失电子能力很强，在化合物中Na均显+1价，故NaH中H显-1价，B项正确； C．+3价的铁氧化性较强，能把Cu氧化，即溶液与Cu反应生成和，C项正确； D．与Fe在加热条件下反应，常温不反应，D项正确； 故答案选A。 7．以下关于物质的检验方法错误的是 A．可用焰色试验方法检验Na元素的存在 B．可用KSCN溶液来检验的存在 C．淀粉溶液遇变蓝色，故可用湿润的淀粉-KI试纸来检验 D．水质检验员先加稀再加溶液检验自来水中氯离子的存在 【答案】B 【详解】A．很多金属或它们的化合物在灼烧时，都会使火焰呈现出特征颜色，如Na及其化合物的火焰呈黄色，故可用焰色试验方法检验Na元素的存在，A项正确； B．KSCN溶液与Fe3+相遇，溶液显红色，KSCN溶液与相遇，溶液不显红色，故KSCN溶液用于检验而非，B项错误； C．用湿润的淀粉-KI试纸来检验时有反应发生，淀粉遇变蓝色，试纸变蓝，故可用湿润的淀粉-KI试纸来检验，C项正确； D．先加稀硝酸把等干扰离子消除，再加，若有白色沉淀生成，则沉淀就是AgCl。若不消除干扰离子，沉淀不一定是AgCl，D项正确； 故答案选B。 8．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．试剂中溶质的化学式可能为KSCN C．新制氯水能将氧化为 D．固体产物的成分为和 【答案】D 【分析】铁和氯气发生反应：，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，加入试剂得到淡红色溶液，因硫氰酸钾能与反应生成红色的，则试剂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氧化为，浓度增大，得到深红色液体，据此解答。 【详解】A．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．硫氰酸钾能与反应生成红色的，则试剂中溶质的化学式可能为KSCN，B正确； C．氯水具有强氧化性，所以新制氯水能将氧化为，C正确； D．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。 9．下列实验装置或操作正确且能够达到相应实验目的的是 A．制备胶体 B．制备硫酸亚铁晶体 C．比较和的热稳定性 D．配制0.1溶液 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．溶液和溶液会反应生成氢氧化铁沉淀；制取红褐色胶体应该向煮沸的蒸馏水中滴加饱和氯化铁溶液至溶液变红褐色，A错误；    B．蒸发结晶应该在蒸发皿中进行，且需蒸发浓缩、冷却结晶才能得到硫酸亚铁晶体，二价铁容易被空气中氧气氧化，不能使用坩埚加热的方法，B错误；   C．碳酸氢钠不稳定受热分解生成二氧化碳和碳酸钠，为了更好地对比效果，应将碳酸氢钠放在内部小试管中，C正确； D．容量瓶不能用于溶解固体，D错误； 故选C。 10．还原铁粉与水蒸气的反应装置如图所示。取少量反应后的固体加入稀硫酸使其完全溶解得溶液a．下列说法错误的是 A．应先将导管插入肥皂液中，再从左到右依次点燃酒精灯 B．肥皂液中产生气泡，点燃后会有轻微的爆鸣声 C．向溶液a中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，出现蓝色沉淀，说明固体中有铁粉剩余 D．Fe与水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 【答案】C 【详解】A．应先将导管插入肥皂液中，再从左到右依次点燃酒精灯，A正确； B．由于反应产生H2，肥皂液中产生的气泡点燃后会有轻微的爆鸣声，B正确； C．取少量反应后的固体加入稀硫酸使其完全溶解得溶液。固体中若有Fe3O4与稀硫酸反应后可以产生Fe2+，C错误； D．Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，D正确； 故答案为：C。 11．下列除杂操作正确的是（括号内为杂质） A．溶液：滴加适量盐酸 B．溶液：通入适量氯气 C．：通入饱和碳酸氢钠溶液中洗气 D．固体：加热至恒重 【答案】D 【详解】A．碳酸氢钠、碳酸钠溶液均与盐酸反应，将原物质除去，不能除杂，故A错误； B．硫酸亚铁与氯气反应，易引入新杂质氯离子，不能除杂，应加过氧化氢，故B错误； C．氯气、氯化氢均与饱和碳酸氢钠溶液反应，将原物质除去，不能除杂，故C错误； D．加热时碳酸氢钠分解生成碳酸钠，加热至恒重，可除杂，故D正确； 故选：D。 12．价类二维图在元素化合物学习和研究中具有广泛的应用价值，下图是铁元素的价类二维图，结合此图判断下列说法中不正确的是 A．a的单质某种存在状态可以与b的颜色相同 B．在水溶液中，c能转化为f，转化过程中能看见灰绿色 C．加入Br2， 可将d转化为g D．向长期敞口放置的含d的溶液中加入KSCN，无明显现象 【答案】D 【分析】根据铁元素的价类二维图可知，a为Fe、b为FeO、c为Fe(OH)2、d为亚铁盐、e为Fe2O3、f为Fe(OH)3、g为铁盐。 【详解】A．FeO为黑色固体，Fe单质在铁粉状态下为黑色固体，两者颜色可以相同，A正确； B．氢氧化亚铁为白色沉淀，氢氧化亚铁容易被空气中氧气氧化生成氢氧化铁，转化过程为白色沉淀转化为灰绿色，最终变为红褐色，B正确； C．加入， 可将d氧化，方程式为：，C正确； D．向长期敞口放置的含d的溶液，被氧气氧化为，加入KSCN，溶液变成红色，方程式为：，D错误； 故选D。 13．下图为探究氯气与铁反应并验证产物的微型封闭实验装置。下列说法错误的是 A．滴入浓盐酸，发生的离子反应为 B．当H管中充满红棕色烟时，拉注射器溶液变红，则说明生成了 C．若铁丝用量过大，可能会导致有生成 D．气球有调节反应装置气压和收集过量的作用 【答案】C 【详解】A．次氯酸钠与浓盐酸反应生成氯气，反应方程式为，A正确； B．Fe3+离子遇到KSCN溶液变红色，当H管中充满红棕色烟时，拉注射器3，KSCN溶液变红，则说明生成了FeCl3，B正确； C．氯气与铁在加热时反应生成氯化铁，与二者相对量多少无关，且是在溶液中进行的离子反应，C错误； D．氯气有毒，故连接气球可以起收集过量Cl2的作用，并可调节反应装置气压，D正确； 故选C。 二、填空题 14．铁的化合物在生活中具有广泛的应用，利用铁元素的“价-类”二维图可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系，试回答下列问题： (1)若服用的药物胶囊中铬(Cr)含量超标，则人体会受到巨大的伤害。已知中铬元素为价，则其中的铁元素为 价，属于 (填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)，根据“价-类”二维图，可能具有的性质为 (填标号)。 A．只有氧化性　　　　　　　　B．只有还原性 C．既有还原性又有氧化性　　　D．无法判断 (2)琥珀酸亚铁片(呈暗黄色，难溶于水，可溶于盐酸)是市场上常见的一种补铁药物。 ①服用维生素C片，可以使补铁药品中的转化为，说明维生素C具有 。 ②证明在空气中久置的琥珀酸亚铁片药品已被氧化变质的方法为 。 (3)是一种新型的多功能水处理剂，与水反应放出氧气，同时产生具有强吸附性的胶体，可除去水中细微的悬浮物，具有净水作用。 ①根据上述“价-类”二维图，位于图中 (填字母)点。 ②将与水反应的化学方程式配平： 。 _____________________(胶体)______________KOH ③每生成3.36L(标准状况)时，转移的电子数为 。 【答案】(1) +2 盐 C (2) 还原性 取在空气中久置的琥珀酸亚铁片药品少许溶于盐酸，滴加KSCN溶液，溶液变红，证明药品已被氧化变质 (3) f 4K2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8KOH 0.6 【详解】（1）设铁元素化合价为x，根据化合物中各元素化合价代数和为0，则：x+[3+(-2)×2]×2=0，即x=+2，故铁元素为+2价；Fe(CrO2)2由金属阳离子和酸根阴离子构成，属于盐；Fe(CrO2)2中铁元素为+2价，根据“价-类”二维图，处于中间价态，其化合价既可以升高也可以降低，则可能具有的性质为既有还原性又有氧化性，故选C； （2）①服用维生素C片，可以使补铁药品中的转化为，即被维生素C还原为，说明维生素C具有还原性； ②久置的琥珀酸亚铁片药品已被氧化变质，说明药品中Fe2+已被氧化为Fe3+，检验药品中是否含有Fe3+即可，则证明在空气中久置的琥珀酸亚铁片药品已被氧化变质的方法为：取在空气中久置的琥珀酸亚铁片药品少许溶于盐酸，滴加KSCN溶液，溶液变红，证明药品已被氧化变质； （3）①K2FeO4由金属阳离子和酸根阴离子构成，属于铁元素化合价为+6价的盐，故K2FeO4位于图中f点； ②K2FeO4被还原生成，铁元素化合价由+6价降低至+3价，降低3价，同时氧元素化合价由-2价升高至0价，根据化合价升降法和原子守恒配平得该反应为：4K2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8KOH； ③每生成3.36L(标准状况)时，转移的电子数为。 15．实验室以锈蚀程度很大的废铁屑为原料制备晶体的流程可简要表示如下： 已知：在水溶液中能与生成蓝色沉淀。 试回答下列问题： (1)“酸溶”过程中发生主要反应有：①；②；③ 。(用离子方程式表示) (2)“酸溶”需控制温度在40℃左右，最佳的加热方式是 。 (3)“过滤”需要的玻璃仪器除烧杯外还有 。 (4)“氧化”过程可在如图所示装置中进行。 ①装置A中与浓盐酸反应生成和，其离子方程式为 。 ②请写出表示装置C的作用的离子方程式 。 ③证明装置B溶液中部分被氧化成的实验方案是 。 【答案】(1)Fe+2Fe3+=3Fe2+ (2)水浴加热 (3)(普通)漏斗、玻璃棒 (4) 取少量溶液，加入K3[Fe(CN)6]溶液，若出现蓝色沉淀，说明存在亚铁离子；另取少量溶液，加入KSCN溶液，溶液变红色，说明存在铁离子 【分析】废铁屑主要含有Fe、Fe2O3，加入盐酸“酸溶”，发生Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑，然后过滤，向滤液中通入氯气，将Fe2+氧化成Fe3+，得到物质中含有结晶水，因此后续操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥； 【详解】（1）由分析，铁和铁离子还会生成亚铁离子：Fe+2Fe3+=3Fe2+； （2）“酸溶”时控制温度在40℃左右，低于水的沸点，最佳的加热方式是水浴加热； （3）过滤时需要的玻璃仪器是(普通)漏斗、烧杯、玻璃棒； （4）①装置A中与浓盐酸反应生成和，利用高锰酸钾的强氧化性，将HCl氧化成氯气，本身被还原成Mn2+，结合电子守恒，离子方程式为。 ②尾气氯气有毒，使用氢氧化钠溶液吸收生成氯化钠、次氯酸钠、水，装置C的作用的离子方程式。 ③亚铁离子和K3[Fe(CN)6]溶液会生成蓝色沉淀，铁离子和KSCN溶液变红色，故证明装置B溶液中部分被氧化成的实验方案是：取少量溶液，加入K3[Fe(CN)6]溶液，若出现蓝色沉淀，说明存在亚铁离子；另取少量溶液，加入KSCN溶液，溶液变红色，说明存在铁离子。 过关检测 1．下列实验目的、实验操作、现象及结论合理的是 选项 实验目的 实验操作 现象及结论 A 检验还原的生成物中是否含有 取反应后的固体溶于稀盐酸，滴加溶液 若有红褐色沉淀生成，则还原产物中含有 B 比较和氧化性强弱 向溶液中滴加淀粉-溶液 若溶液变蓝色，则氧化性： C 检验溶液中是否含有 向溶液中滴加酸性溶液 若紫红色褪去，则溶液中含有 D 检验溶液中是否含有 取少量溶液于试管中，滴加稀盐酸 若产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，则溶液中含有 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．和中均含有三价铁，与盐酸反应后均生成，则滴加溶液产生红褐色沉淀，只能说明还原产物中含有三价铁，有可能是剩余的，不能说明含有，A不符合题意； B．向溶液中滴加淀粉-KI溶液，溶液变蓝色，说明被氧化成，氧化剂为，氧化产物为，根据氧化性：氧化剂>氧化产物，能说明氧化性：Fe3+>I2，B符合题意； C．氯离子也能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其紫红色褪去，则紫红色褪去，不能说明溶液中含有，C不符合题意； D．取少量溶液于试管中，滴加稀盐酸，若产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，该气体可能为或，则溶液中可能含有，也可能含有、、，所以产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，不能说明溶液中含有，D不符合题意； 故选B。 2．化学用语可以表达化学过程。下列过程中，对应的反应方程式错误的是 A NaH在野外用作生氢剂 B 明代《天工开物》中记载用炉甘石 (ZnCO3)火法炼锌 C 绿矾(FeSO4·7H2O)处理酸性工业废水中的 D 向次氯酸钙溶液中通入少量CO2气体 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．NaH有强还原性，与发生归中反应生成NaOH和，可做野外生氢剂，发生反应NaH+H2O=NaOH+H2↑，A正确； B．用炉甘石()火法炼锌发生的反应为↑，B正确； C．有还原性，有氧化性，二者发生氧化还原反应，其方程式为，C正确； D．向次氯酸钙溶液中通入少量二氧化碳气体：Ca2+ +2ClO－+CO2 +H2O=2HClO+CaCO3↓，D错误； 故选D。 3．下列反应的离子方程式书写正确的是 A．溶液中加入过量醋酸溶液： B．氯气溶于水： C．硫酸亚铁溶液被空气中氧气氧化： D．向溶液中滴入少量溶液： 【答案】D 【详解】A．醋酸为弱酸，离子反应为：，A错误； B．HClO是弱酸，在离子方程式中用分子式表示，离子方程式：，B错误； C．硫酸亚铁溶液被空气中氧气氧化为硫酸铁，反应的离子方程式为：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，C错误； D．向Ca(HCO3)2溶液中滴入少量Ca(OH)2溶液，碳酸氢根氢氧根结合生成碳酸根与水：，D正确； 故选D。 4．下图为探究氯气与铁反应并验证产物的微型封闭实验装置。下列说法错误的是 A．此实验可以用固体代替固体 B．实验中H管中产生大量的红棕色的烟 C．向外拉注射器3，溶液变红，则说明生成了 D．气球除了平衡压强外，还有与注射器2中的溶液共同收集吸收氯气，防止污染空气的作用 【答案】A 【详解】A．固体与浓盐酸反应制氯气需要加热，固体与浓盐酸反应制氯气不需要加热，则此实验不能用固体代替固体，A错误； B．H管中Fe与氯气反应生成氯化铁，会产生大量的红棕色的烟，B正确； C．遇KSCN溶液变红色，向外拉注射器3，溶液变红，则说明生成了FeCl3，C正确； D．气球可以膨胀，可以平衡装置内气压，氯气有毒，也能与注射器2中的溶液共同收集吸收氯气，防止污染空气，D正确； 故选A。 5．用溶液、空气除去烟气中的，主要物质的转化如图所示。 下列说法不正确的是 A．过程Ⅰ、Ⅱ中，均发生还原反应 B．过程Ⅱ中，发生反应： C．最终转化成 D．在反应中作催化剂 【答案】A 【详解】A．由图知，过程Ⅰ为、与反应生成和，过程Ⅱ为将氧化为，反应的离子方程式为，过程Ⅰ、Ⅱ中，中S的化合价均由价升高到价，即均发生氧化反应，A错误； B．过程Ⅱ中，二氧化硫被氧化为，发生反应的离子方程式为，B正确； C．经过过程Ⅰ、Ⅱ，最终被氧化成，C正确； D．由图示以及分析可知，反应过程中先消耗后生成，先生成后消耗，反应实质是作催化剂，D正确； 故选A。 6．现有Fe和的混合物27.2g，将其溶于100mL稀硫酸中，恰好完全反应，放出2.24L(已折合成标准状况下)，向反应后的溶液中滴入KSCN溶液，未见红色。下列说法正确的是 A．上述反应过程中，是氧化剂，是氧化产物 B．原混合物中Fe与的物质的量之比为1：2 C．原混合物中单质铁的质量为16g D．稀硫酸的物质的量浓度为4mol/L 【答案】D 【分析】Fe和组成的混合物与稀硫酸反应，只有Fe能反应生成，因此生成消耗的铁的物质的量为，与稀硫酸反应生成和水，向反应后的溶液中滴入KSCN溶液，未见红色，说明剩余的单质铁将所有的还原为，反应总方程式为：，因此有n(剩余的Fe)，根据Fe和组成的混合物27.2g，可得，解得n(剩余的Fe)，原混合物中铁的总物质的量为，Fe的质量。 【详解】A．上述反应过程中，的化合价降低是氧化剂，硫酸中氢元素的化合价降低，是还原产物，A错误； B．由分析可知，原混合物中Fe与的物质的量之比为，B错误； C．由分析可知，原混合物中单质铁的质量为11.2g，C错误； D．反应后所得为硫酸亚铁溶液，则亚铁离子和硫酸根离子的物质的量相等，结合元素守恒可知：，则稀硫酸的物质的量浓度为，D正确； 故选D。 7．从“烂版液”(含有、和)中回收铜，并制备的实验流程如图所示。 下列说法错误的是 A．制备至少需要 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中的作用，与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 【分析】“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。 【详解】A．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．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．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．若有Fe3+，滴加KSCN溶液，会呈现红色，故D正确； 故选C。 8．下列工业制备流程中涉及的物质转化关系均可实现的是 A．工业制备烧碱：NaCl溶液 B．冶炼生铁：溶液 C．纯碱工业：NaCl溶液 D．工业制备漂白粉：澄清石灰水漂白粉 【答案】A 【详解】A．工业上用电解法制备金属钠和烧碱，化学反应原理：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，A正确； B．与铜反应生成和，无铁单质生成，B错误； C．工业上制备纯碱时，向饱和食盐水中先后通入NH3、CO2反应生成NaHCO3，并使溶解度较小的NaHCO3从溶液中析出，NaHCO3固体再受热分解制备Na2CO3，C错误； D．工业上制备漂白粉时，将Cl2通入冷的石灰乳中制取漂白粉，而不是通入澄清石灰水中，D错误； 故选A。 9．现有、、稀盐酸和稀硫酸，利用上述物质制取溶液和溶液并进行实验。回答下列问题： (1)和在加热条件下反应生成 (填化学式，下同)，和稀硫酸反应生成 。 (2)探究的氧化性。取适量溶液于试管中，滴加几滴淀粉溶液，反应现象为 ，反应的离子方程式为 。 (3)为了验证的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的实验，其中实验设计不合理或预测实验现象错误的是 (填序号)。 (4)利用溶液制备胶体。通过 (方法)可以证明所得溶液属于胶体。 (5)将适量铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的和浓度相等，则已反应的与未反应的的物质的量之比是 。 (6)探究的还原性：取适量溶液于试管中，滴加几滴酸性溶液，反应现象为 ，反应的离子方程式为 。 (7)为了更清楚地观察生成的现象，将溶液与溶液混合的正确操作是 (填选项字母)。 【答案】(1) 、H2 (2) 溶液变为蓝色 (3)③④ (4)丁达尔效应 (5)2:3 (6) 溶液褪色 (7)B 【分析】铁离子处于高价态，具有氧化性；亚铁离子处于中间价态，具有还原性和氧化性； 【详解】（1）和在加热条件下反应生成氯化铁，和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气H2； （2）铁离子和碘离子发生氧化还原反应生成亚铁离子和碘单质：，淀粉溶液遇碘单质变为蓝色，故溶液变为蓝色； （3）①Fe3+与Fe反应生成氯化亚铁，得到浅绿色溶液，①正确； ②铁离子和KSCN反应结合生成红色物质，②正确； ③FeCl3和CuSO4不反应，且溶液不是无色，③错误； ④中银离子会生成氯化银沉淀，实验现象正确，但是与的性质无关，④错误； ⑤铁离子与氢氧根离子反应生成红褐色的沉淀，⑤正确； 故答案为③④； （4）光束通过胶体时，光线能够发生散射作用而产生丁达尔效应，而通入其它分散系时不能产生丁达尔效应；可通过丁达尔效应区分溶液和胶体；故答案为：丁达尔效应； （5）根据题意可知：设起始浓度为amol/L，的转化浓度为2xmol/L，，则生成亚铁离子浓度为3xmol/L，溶液中的和浓度相等，则a-2x=3x，在同一个溶液中，浓度之比等于物质的量之比，则已反应的与未反应的的物质的量之比为2x:（a-2x）=2:3； （6）酸性高锰酸钾氧化亚铁离子生成铁离子，同时生成锰离子，反应为：，则溶液褪色； （7）为了更清楚地观察生成的现象，正确操作是在溶液的液面上覆盖一层煤油，以隔绝空气，然后将吸有溶液的长胶头滴管伸到液面以下后再滴加溶液，这样就可以减少生成的与氧气的接触，从而可防止被氧化成，干扰实验现象， B项符合题意；故答案为：B。 10．工厂的废铁屑（主要成分为，此外还含有少量、，杂质）具有较高的回收利用价值。某化学兴趣小组利用废铁屑制备磁性胶体粒子、绿矾和净水剂。其实验流程如图所示： 请回答下列问题： (1)试剂X为 。 (2)写出操作1中，生成溶液A发生反应的离子方程式 。 (3)溶液D中加入KSCN溶液无红色产生，原因是 （用离子方程式表示）。 (4)检验溶液E中离子的存在，可以选择的试剂 。 A．酸性溶液    B．先加，再加过量氯水    C．加入足量 (5)操作IV的方法是 ，过滤，洗涤，干燥。 (6)若溶液D中含6amol，则理论上加入 可使溶液E中铁元素恰好完全转化为胶体。 (7)写出由固体生成的离子方程式 。 (8)8.34g绿矾（  ）晶体样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如图所示： 温度为时固体的化学式为 ，取适量时所得的样品，隔绝空气加热至，得到一种固体物质，写出的化学式 。 【答案】(1)溶液 (2) (3) (4)A (5)蒸发浓缩  冷却结晶 (6)2amol (7) (8) 【分析】根据流程图知，加入试剂X的目的为除去废铁屑中的铝及氧化铝，则试剂X为NaOH溶液，固体为Fe、Fe2O3和Cu，加入稀硫酸Cu不反应，Fe、Fe2O3溶解，则固体C为Cu，溶液D中含有Fe2+，溶液D中加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，向溶液E加入NaOH溶液生成Fe3O4胶体，向溶液E加入Na2O2，生成氢氧化铁，最后转化为高铁酸钠，以此解答。 【详解】（1）由分析可知，加入试剂X的目的为除去废铁屑中的铝及氧化铝，则试剂X为NaOH溶液； 故答案为：NaOH溶液； （2）NaOH溶液与金属铝反应生成Na[Al(OH)4]和氢气； 故答案为：； （3）溶液D加入KSCN溶液，无血红色产生的原因是废铁屑中过量的铁单质将三氧化二铁溶解产生的三价铁全部还原为二价铁； 故答案为：； （4）溶液D中加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，则溶液E中为Fe3+，可能含有Fe2+； A．溶液具有强氧化性，亚铁离子具有还原性，则酸性高锰酸钾溶液褪色，A符合题意； B．溶液E中含有Fe3+，则加入KSCN溶液，溶液变红，B不符合题意； C．加入足量NaOH溶液，溶液中出现的红棕色沉淀，则无法检验亚铁离子，C不符合题意； 故答案为：A； （5）溶液D为硫酸亚铁溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，制取绿矾； 故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶； （6）D中加入过氧化氢，将二价铁氧化为三价铁，离子方程式为，要使溶液E中铁元素恰好转化为Fe3O4胶体，则应满足n(Fe3+)：n(Fe2+)=2：1，假设加入ymolH2O2，据得失电子守恒知可生成2ymolFe3+，则，y=2amol； 故答案为：2amol； （7）据元素化合价代数和为零，可得中铁元素的化合价为+6，具有强氧化性，根据氧化还原反应的原理，生成的离子方程式为：； 故答案为：； （8）8.34g绿矾晶体的物质的量为，其中结晶水的质量为0.03mol×7×18g/mol=3.78g，完全失去结晶水时固体质量为8.34g-3.78g=4.56g即P，则M和N为失去部分结晶水的状态，M失去的结晶水为，则M剩余结晶水的物质的量为0.03mol×7-0.09mol=0.12mol，则M的化学式为FeSO4·4H2O；P为FeSO4，加热至650℃时，固体质量为2.40g，其中n(Fe)= n(FeSO4·7H2O)=0.03mol，m(Fe)= 0.03mol×56g/mol=1.68g，则固体中m(O)=2.40g-1.68g=0.72g，n(O)==0.045mol，n(Fe)：n(O)=0.03mol:0.045mol=2:3，所以固体Q的化学式为Fe2O3； 故答案为：FeSO4·4H2O；Fe2O3。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$