第12讲 铁及其氧化物、氢氧化物-【优化探究】2026高考化学一轮复习高考总复习配套课件（苏教版）

优化探究 大单元二　元素及其化合物 专题4　金属元素及其化合物 第12讲　铁及其氧化物、氢氧化物 1 [导航·复习目标]　1.了解铁的主要性质以及在生产生活中的应用。 2.知道不同价态的铁的氧化物的主要性质和用途。3.掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的性质及Fe(OH)2的制备方法。 2 考点一　铁的单质、氧化物 考点二　铁的氢氧化物 练真题 明考向 课时作业12　铁及其氧化物、氢氧化物 3 考点一　铁的单质、氧化物 4 1.铁的单质 (1)物理性质 铁是___________色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展 性，能被___________吸引。 梳理 必备知识 银白 磁体 5 (2)化学性质 铁的性质活泼，有较强的还原性，主要被氧化为 ＋2价和＋3价，但纯铁有很强的抗腐蚀能力。 6 2.铁的氧化物 (1)物理性质 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗称 — ___________ ___________ 色、态 黑色粉末 ___________ 黑色晶体 铁元素的价态 ___________ ___________ ______________ 氧化物类型 ___________ ___________ 复杂氧化物 用途 用于瓷器制作 用作红色颜料 用作磁性材料 铁红 磁性氧化铁 红棕色粉末 ＋2价 ＋3价 ＋2价、＋3价 碱性氧化物 碱性氧化物 7 (2)化学性质 ①稳定性 FeO不稳定，在空气中受热，能迅速被氧化成___________ ②和非氧化性酸反应(如稀硫酸) FeO＋2H＋====Fe2＋＋H2O； Fe2O3＋6H＋====2Fe3＋＋3H2O； ___________________________________ Fe3O4 Fe3O4＋8H＋====2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O 8 ③和氧化性酸反应(如稀硝酸) FeO与稀硝酸反应： __________________________________________ ④和还原性酸反应(如氢碘酸) Fe2O3与氢碘酸反应： _________________________________________ 3FeO＋10H＋＋N====3Fe3＋＋NO↑＋5H2O Fe2O3＋6H＋＋2I—====2Fe2＋＋＋3H2O 9 (1)Fe分别与Cl2和盐酸反应所得氯化物相同。(　　) (2)常温下可用铁制容器储存、运输浓硝酸和浓硫酸。(　　) (3)四氧化三铁中铁元素有＋2价和＋3价，它是一种混合物。(　　) (4)铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4。(　　) (5)FeO与稀硝酸反应的化学方程式为FeO＋2HNO3====Fe(NO3)2＋ H2O。(　　) × √ × √ × 10 一、铁及其氧化物的性质 1.化学让生活更美好。下列说法不正确的是(　　) A.钢铁使用要尽可能减少钢铁的氧化损耗，Fe2O3是一种碱性氧化物 B.常温下，铁的氧化物都不溶于水，也不与水反应 C.故宫是中国最大的古代文化艺术博物馆，氧化铁可作故宫红色外墙的涂料 D.氧化亚铁在空气中加热会被迅速氧化成氧化铁 提升 关键能力 D 解析：氧化亚铁在空气中加热会被迅速氧化成四氧化三铁，故D错误。 11 2.如图所示的装置可实现铁和水蒸气的反应。 (1)加热湿棉花的目的是_______________________________________ ______。  (2)写出还原铁粉处发生反应的化学方程式： _______________________________。  提供水蒸气，使之与还原铁粉在高温下发生 反应 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 12 (3)B处酒精灯上网罩的作用是___________________，实验开始时，应先点燃______(填“A”或“B”)酒精灯，目的是____________________ _________。  (4)将产生的气体导入肥皂液中的目的是__________。  集中火焰，产生高温 A 用水蒸气排尽装置中 的空气 收集气体 13 二、铁的氧化物组成分析 3.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 物的化学式为________。  解析：4.00 g CaCO3沉淀的物质的量为0.04 mol，则CO、CO2的物质的量均为0.04 mol，增加的氧元素为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的质量为0.64 g，铁元素的质量为2.88 g－0.64 g＝2.24 g，铁的氧化物中铁元素与氧元素的物质的量之比为∶0.04 mol＝1∶1，则这种铁的氧化物的化学式为FeO。 FeO 14 考点二　铁的氢氧化物 15 1.Fe(OH)2和Fe(OH)3的性质比较 梳理 必备知识 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色、态 ___________ ______________ 与盐酸反应 ___________________________ ____________________________ 受热 分解 — 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 白色固体 红褐色固体 Fe(OH)2＋2H＋====Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋====Fe3＋＋3H2O 16 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 制法 可溶性亚铁盐与碱溶液反应： __________________________ 可溶性铁盐与碱溶液反应： ___________________________ 二者的关系 在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是_______色絮状沉淀迅速变成_________色，最后变成___________色，反应的化学方程式为___________________________________ Fe2＋＋2OH－====Fe(OH)2↓ Fe3＋＋3OH－====Fe(OH)3↓ 白 灰绿 红褐 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O====4Fe(OH)3 17 2.Fe(OH)2的制备 (1)制备原理：Fe2＋＋2OH－====Fe(OH)2↓。 (2)成功关键：溶液中不含O2等氧化性物质；制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭、隔绝空气的体系中。 18 (3)常用方法 有机 覆盖 层法 将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到FeSO4溶液液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止___________________发生反应 空气与Fe(OH)2接触 19 还原 性气 体保 护法 先在装置Ⅰ中生成FeSO4溶液，并利用生成的H2将装置内的___________排尽后，再把_______溶液压入装置Ⅱ中与___________混合，这样可长时间观察到白色沉淀 空气 FeSO4 NaOH溶液 20 电解法 用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖苯(或煤油) 21 (1)在空气中，白色的Fe(OH)2迅速转变成灰绿色，最终变成红褐色。 (　　) (2)Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH)2＜Fe(OH)3。 (　　) (3)Fe(OH)3与氢碘酸反应生成FeI3。(　　) (4)Fe(OH)2与HNO3发生反应的离子方程式为 Fe(OH)2＋2H＋====Fe2＋＋ 2H2O。(　　) (5)Fe(OH)3在空气中加热分解生成Fe2O3，则Fe(OH)2在空气中加热分解 生成FeO。(　　) (6)向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色 的氢氧化亚铁。(　　) √ √ × × × × 22 1.由于Fe(OH)2易被氧化为Fe(OH)3，在实验室中制备Fe(OH)2，并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态，成为物质制备实验探究的热点。 (1)下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是__________(填序号)。  提升 关键能力 ①②③⑤ 23 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，即发生反应：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O====4Fe(OH)3，因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排出装置中的氧气或空气。①②原理一样，都是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的原理为铁作阳极产生Fe2＋，与电解NaCl溶液产生的OH－结合生成Fe(OH)2，且液面用汽油保护，能防止空气进入；⑤中液面加苯阻止了空气进入；④由于带入空气中的氧气，能迅速将Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。 24 (2)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入_________。   解析：稀硫酸抑制Fe2＋水解。 (3)除去蒸馏水中溶解的O2常采用_________的方法。   稀硫酸 解析：气体的溶解度随温度的升高而降低，所以加热煮沸后的水中溶解的O2较少。 加热煮沸 25 2.某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。 请回答： (1)仪器1的名称是_________。装置5的作用是___________________ ________。  分液漏斗 液封，防止空气进入 装置4 26 解析：该装置制备Fe(OH)2白色沉淀的思路是在排净空气的气氛中，先使铁屑和稀硫酸反应得到FeSO4，再利用气体产生气压把FeSO4溶液压至装置4中与NaOH反应，得到Fe(OH)2，注意所需试剂也需要加热除掉溶解氧。(1)仪器1是分液漏斗，该反应需要置于无氧环境，注意这里跟防倒吸无关，装置5的作用是液封，防止空气进入装置4。 27 (2)实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3中溶液不能进入4中。请为装置作一处改进，使溶液能进入4中__________________________。  解析：实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3中溶液不能进入4中。操作失败的原因是装置3中产生的H2从左侧导管逸出，没有足够的压强，所以不能将FeSO4溶液压入4中，因而在装置2、3之间添加控制开关即可。 在装置2、3之间添加控制开关 28 (3)装置改进后，将3中反应后溶液压入4中，在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因______________________。  解析：灰绿色沉淀产生的原因是装置4中空气没有完全排净，Fe(OH)2被空气氧化。 装置4内的空气没有排净 29 练真题 明考向 30 1.(2024·新课标卷)实验室中利用如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)Fe3O4＋4H2 B.酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好 C.用火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 B 31 解析：铁和水蒸气在高温下发生反应生成 Fe3O4和H2，该反应的化学方程式为3Fe＋ 4H2O(g)Fe3O4＋4H2，A正确；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；用火柴点燃肥皂泡，若产生尖锐的爆鸣声，则可检验生成的气体为氢气，C正确；由于该实验中的反应要在高温下发生，因此要使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉，D正确。 32 2.(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(　　)   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 33 答案：D   实验方案 现象 结论 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 34 解析：往FeCl2溶液中加入Zn片发生反应的离子方程式为Fe2＋＋Zn ====Zn2＋＋Fe，溶液由浅绿色变为无色，Fe2＋的氧化能力比Zn2＋强， A错误；溶液变成血红色的原因：Fe3＋＋3SCN－⥫⥬Fe，与S和K＋无关，B错误；铁离子可能先与单质铁生成亚铁离子，则溶液呈绿色，C错误；向沸水中滴加饱和氯化铁溶液，制取Fe(OH)3胶体，继续加热则胶体因聚沉变为沉淀，D正确。 35 3.(2022·浙江6月选考)关于化合物FeO(OCH3)的性质，下列推测不合理 的是(　　) A.与稀盐酸反应生成FeCl3、CH3OH、H2O B.隔绝空气加热分解生成FeO、CO2、H2O C.溶于氢碘酸(HI)，再加CCl4萃取，有机层呈紫红色 D.在空气中，与SiO2高温反应能生成Fe2(SiO3)3 B 36 解析：FeO(OCH3)中Fe为＋3价，CH3OH中的—OH比H2O中的—OH更难电离，因此FeO(OCH3)水解生成CH3OH，FeO＋溶于盐酸生成FeCl3和H2O，A项正确；由物质的化学式可知其C、O原子个数比为1∶2，但题给产物C、O原子个数比不是1∶2，B项错误；FeO(OCH3)将HI氧化为I2，I2溶于CCl4呈紫红色，C项正确；在空气中，FeO(OCH3)与SiO2高温反应能生成硅酸铁，D项正确。 37 4.(2021·江苏卷)下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是(　　) A.铁粉能与O2反应，可用作食品保存的吸氧剂 B.纳米Fe3O4能与酸反应，可用作铁磁性材料 C.FeCl3具有氧化性，可用于腐蚀印刷电路板上的Cu D.聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于净水 B 解析：因为铁粉能与O2反应，所以可用作食品保存的吸氧剂，A不符合题意；纳米Fe3O4具有磁性，可用作铁磁性材料，B符合题意；FeCl3与Cu反应生成FeCl2和CuCl2，主要利用其氧化性，C不符合题意；聚合硫酸铁能水解并形成胶体，具有吸附性，可用于净水，D不符合题意。 38 课时作业12　 铁及其氧化物、氢氧化物 39 一、选择题(每小题3分) 1.我国清代《本草纲目拾遗》中叙述了“铁线粉”：“粤中洋行有舶上铁丝，……日久起销，用刀刮其销，……所刮下之销末，名铁线粉”。 这里的“铁线粉”是指(　　) A.Fe　　　　　　　　　 B.FeCl3 C.FeO D.Fe2O3 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 D 40 2.西周晚期，我国已掌握了冶铁技术。下列有关铁的化学反应的叙述正 确的 (　　) A.室温下，过量Fe与浓硫酸反应生成FeSO4 B.加热时，过量Fe与氯气反应生成FeCl2 C.高温下，铁与水蒸气反应有Fe3O4生成 D.高温下，铁粉与氧化铝粉末反应生成单质铝 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 C 41 解析：室温下，Fe遇浓硫酸发生钝化，应加热下反应，故A错误；氯气具有强氧化性，加热时，过量Fe与氯气反应生成FeCl3，故B错误；高温下Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，叙述合理，故C正确；Al 比Fe的活泼性强，则Fe与氧化铝不反应，故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 42 3.用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法正确的是(　　) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 A.实验时，先点燃酒精喷灯再点燃酒精灯 B.反应中H2O作氧化剂，发生反应的化学 方程式为2Fe＋3H2O(g)Fe2O3＋ 3H2 C.干燥管中加入的固体干燥剂可以是无水氯化钙 D.收集反应产生的气体选用装置② C 43 解析：实验时，应先用水蒸气排出装置中的空气，即先点燃酒精灯再点燃酒精喷灯，A错误；高温条件下，铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，B错误；氢气不与无水氯化钙反应，可以用无水氯化钙干燥， C正确；收集的是氢气，密度比空气小，应用向下排空气法，选用装置①，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 44 4.(2025·江苏南京模拟)关于铁的三种氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)的下 列叙述中正确的是(　　) A.铁的三种氧化物中铁元素的化合价完全相同 B.都是碱性氧化物，都能与盐酸反应生成氯化铁和水 C.氧化亚铁在空气中加热可生成更稳定的四氧化三铁 D.四氧化三铁中铁元素有＋2价和＋3价，它是一种混合物 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 C 45 解析：A项，FeO中铁元素的化合价为＋2价，Fe2O3中铁元素的化合价为＋3价，Fe3O4为复杂的氧化物，其中铁元素的化合价可以看作是由 ＋2价、＋3价组成，错误；B项，FeO与盐酸反应生成氯化亚铁和水，为碱性氧化物，Fe2O3与盐酸反应生成氯化铁和水，为碱性氧化物，Fe3O4与盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水，不符合碱性氧化物的概念，错误；C项，氧化亚铁在空气中加热可生成更稳定的四氧化三铁，正确；D项，四氧化三铁是复杂的化合物，属于纯净物，错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 46 5.实验室用FeCl2溶液和烧碱溶液制备Fe(OH)2，为使生成的产物不被氧 化，下列说法错误的是(　　) A.配制FeCl2溶液和烧碱溶液所用的蒸馏水要煮沸 B.可在FeCl2溶液的上面加一层苯，以隔绝空气 C.向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴不能伸入试管中 D.产生Fe(OH)2沉淀后，不能振荡试管 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 C 47 解析：A项，FeCl2溶液和烧碱溶液要现用现配，且配制溶液所用的蒸馏水要煮沸以除去氧气，确保Fe(OH)2不被氧化，正确；B项，在FeCl2溶液的上面加一层苯，以隔绝空气，正确；C项，向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，要将胶头滴管的尖嘴伸入FeCl2溶液中，防止氢氧化钠溶液在滴入时溶有氧气，错误；D项，产生Fe(OH)2沉淀后，若振荡试管，会增大沉淀与空气接触的机会，使沉淀更易被氧化，正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 48 6.通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法 之一。对下列实验操作与现象的解释正确的是(　　) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 选项 实验操作与现象 解释 A 向淀粉-KI溶液中加入FeCl3溶液，溶液变蓝 Fe3＋能与淀粉发生显色反应 B 把生铁置于潮湿的空气中，铁表面有一层红棕色的斑点 铁在潮湿的空气中易生成Fe(OH)3 C 向稀硝酸中加入少量铁粉，有气泡产生 Fe置换出硝酸中的氢，生成了氢气 D 新制Fe(OH)2露置于空气中，白色物质变成了红褐色 Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3 D 49 解析：A项中Fe3＋将I-氧化为I2，淀粉遇碘变蓝；B项中红棕色的斑点是Fe2O3；C项中铁与稀硝酸反应产生的气体为NO。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 50 7.将含有氧化铁的铁片投入足量的稀硫酸中，直到铁片完全溶解，经分析该溶液中无Fe3＋，且生成的Fe2＋与反应生成的H2的物质的量之比为 3∶1，则原混合物中Fe2O3与Fe的物质的量之比为 (　　) A.1∶1 B.2∶5 C.4∶1 D.3∶1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 B 51 解析：设原混合物中Fe和Fe2O3的物质的量分别为x、y， Fe2O3＋3H2SO4====Fe2(SO4)3＋3H2O 　y　　　　　　　　y Fe2(SO4)3＋Fe====3FeSO4 　y　　　 　y　　　3y Fe＋H2SO4====FeSO4＋H2↑ x－y　　　　　x－y　x－y 则[3y＋(x－y)]∶(x－y)＝3∶1，解得y∶x＝2∶5，B项正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 52 8.太阳能是理想的能源，通过Fe3O4和FeO的热化学循环可以利用太阳 能，其转化关系如图所示。下列说法错误的是(　　) A.过程Ⅰ的化学方程式为2Fe3O46FeO＋O2↑ B.过程Ⅱ中每生成23.2 g Fe3O4转移0.3 mol电子 C.利用该过程可以降低环境中CO2的含量 D.该过程的总反应为CO2C＋O2 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 B 53 解析：过程Ⅰ为在太阳能＞2 300 K条件下，Fe3O4分解为O2和FeO，化学方程式为2Fe3O46FeO＋O2↑，A正确； 过程Ⅱ为6FeO＋CO2 2Fe3O4＋C，每生成23.2 g(即0.1 mol)Fe3O4转移0.2 mol电子， B错误；由图知，该过程中Fe3O4和FeO相互转化，而二氧化碳被消耗，生成了碳和氧气，故利用该过程可以降低环境中CO2的含量，C正确；由过程Ⅰ、过程Ⅱ的反应知，该过程的总反应为CO2C＋O2，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 54 9.如图所示装置可用来制取Fe(OH)2和观察 Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实 验提供的试剂：铁屑、6 mol·L－1硫酸溶 液、NaOH溶液。下列说法错误的是 (　　) A.B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是铁屑 B.实验开始时应先将活塞E关闭 C.生成Fe(OH)2的操作为关闭E，使A中溶液压入B中 D.取下装置B中的橡皮塞，使空气进入，有关反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O====4Fe(OH)3 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 B 55 解析：制取硫酸亚铁需要铁屑，在烧瓶中应该先加入铁屑，A正确；稀硫酸和铁屑反应生成硫酸亚铁和氢气，实验开始时应打开活塞E，用氢气排出装置中的空气，B错误；铁屑和稀硫酸反应有氢气生成，关闭活塞E，导致A装置中压强逐渐增大，将FeSO4溶液压入B中进行反应生成氢氧化亚铁，C正确；氢氧化亚铁不稳定，容易被空气中的氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁，反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O==== 4Fe(OH)3，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 56 10.纳米级四氧化三铁是应用最为广泛的软磁性材料之一。沉淀法是目 前制备纳米四氧化三铁的重要方法，其流程如图所示： 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 下列说法错误的是 (　　) A.保存溶液A时，应加入少量铁粉 B.其制备反应类型属于氧化还原反应 C.取滤液进行焰色反应，火焰为黄色 D.FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O的物质的量之比最好为1∶2 B 57 解析：Fe2＋易被空气中的氧气氧化，在保存含Fe2＋的溶液时，需要加入铁粉，A正确；反应中无元素化合价的变化，不是氧化还原反应，B错误；滤液中含有Na＋，所以进行焰色反应时火焰为黄色，C正确；Fe3O4可写成FeO·Fe2O3，所以n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝1∶2，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 58 二、非选择题 11.(15分)为探究铁及其化合物的一些化学性质，某实验小组学生设计了以下实验。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 (1)往A溶液中滴入几滴KSCN溶液，溶液的颜色_____________。  解析：氧化铁和盐酸反应生成氯化铁，A溶液中含有Fe3＋，滴入几滴KSCN溶液，溶液的颜色变为血红色。 变为血红色 59 (2)写出上述AB过程中的化学方程式：_____________________。  (3)描述将C放置于空气中的现象：_____________________________ ________________，  写出该反应的化学方程式： ________________________________。  2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2FeCl3＋Fe====3FeCl2 白色絮状沉淀迅速变为灰绿色， 最终变为红褐色 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O====4Fe(OH)3 60 (4)写出向B中加入氯水发生反应的离子方程式： ____________________________。  (5)将A的饱和溶液滴入沸水中并加热，可制得_______胶体；当光束通过该胶体时，可看到一条光亮的“通路”，这种现象称为___________。  2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2Fe2＋＋Cl2====2Fe3＋＋2Cl－ 解析：B溶液为氯化亚铁溶液，加入氯水生成氯化铁溶液，离子方程式为2Fe2＋＋Cl2====2Fe3＋＋2Cl－。 Fe(OH)3 丁达尔效应 61 12.(15分)某实验小组在实验室利用氨气和新制备的硫酸亚铁溶液反应制备氢氧化亚铁。 (一)制备硫酸亚铁溶液 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 (1)步骤①，加入稀硫酸的目的是________________。  解析：制备硫酸亚铁溶液，向硫酸铁晶体中加入除氧蒸馏水和稀硫酸，再加入过量的还原铁粉，将Fe3＋还原成Fe2＋，得到硫酸亚铁溶液。 (1)步骤①，加入稀硫酸的目的是抑制Fe3＋的水解。 抑制Fe3＋的水解 62 (2)步骤②，加入还原铁粉后观察到的现象是_________________________________________________________。  2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 解析：步骤②，加入还原铁粉后，铁粉和酸、Fe3＋反应，观察到的现象是铁粉逐渐溶解，有无色气体生成，溶液由棕黄色逐渐变为浅绿色。 铁粉逐渐溶解，有无色气体生成，溶液由棕黄色逐渐变为浅绿色 63 (二)制备氢氧化亚铁 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 (3)选择上图中的装置制备氢氧化亚铁，连接顺序为_________(按气流方向，用装置字母表示)。反应结束后继续通一段时间的N2，目的是 ________________________________________。  ACBD　 防止拆除装置时残留的氨气逸出污染空气 64 解析：制备氢氧化亚铁，原理是将氨气通入硫酸亚铁溶液中，此过程的关键是隔绝空气。 制备氢氧化亚铁的装置中，A装置的作用是将浓氨水滴到生石灰上，使生石灰和水反应放出热量，放出氨气，氮气的作用是将装置中的空气全部排出，B装置的作用是使氨气和硫酸亚铁溶液反应产生氢氧化亚铁，C装置的作用是作为安全瓶，防止倒吸，D装置的作用是吸收尾气，故装置连接顺序为ACBD；反应结束后继续通一段时间的N2，目的是将装置中残留的氨气全部吸收，防止拆除装置时残留的氨气逸出污染空气。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 65 (4)装置B中发生反应的离子方程式是______________________________ __________。 装置C的作用是____________________。  2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 解析：装置B中发生反应的离子方程式是Fe2＋＋2NH3＋2H2O==== Fe(OH)2↓＋2N，装置C在A和B之间，故装置C的作用是作安全瓶，防倒吸。 Fe2＋＋2NH3＋2H2O====Fe(OH)2↓ ＋2N 作安全瓶，防倒吸 66 (三)探究思考 反应后将装置B中固体过滤时白色沉淀会逐渐转变为灰绿色。在查阅不同资料后，有同学认为灰绿色物质是Fe(OH)2被空气中的氧气氧化后生成的Fe3(OH)8。 (5)Fe3(OH)8中n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝______，用氧化物的形式表示可写成 _____________________。  2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 解析：Fe3(OH)8中，3个Fe带8个正电荷，故n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝1∶2，用氧化物的形式表示可写成FeO ·Fe2O3 ·4H2O。 1∶2 FeO ·Fe2O3 ·4H2O 67 (6)设计实验证明灰绿色物质中含Fe3(OH)8：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。  2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 解析：要设计实验证明灰绿色物质中含Fe3(OH)8，即要证明此物质中既有Fe2＋又有Fe3＋，Fe2＋用K3[Fe(CN)6]溶液检验，Fe3＋用KSCN溶液检验，实验操作为取少量灰绿色物质于试管中，加入稀盐酸(或稀硫酸)溶解，将溶液分成两份，一份滴入几滴KSCN溶液，变为红色；另一份加入适量K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀，则灰绿色物质中含Fe3(OH)8。 取少量灰绿色物质于试管中，加入稀盐酸(或稀硫酸)溶解，将溶液分成两份，一份滴入几滴KSCN溶液，变为红色；另一份加入适量K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀，则灰绿色物质中含Fe3(OH)8 68 $$