第四章 第14讲 铁及其重要化合物（知识点梳理+限时挑战）-【精讲精练】2026年高考化学一轮复习讲义（新高考通用）

第四章 金属及其化合物 第14讲　铁及其重要化合物 学习导航站 核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、归纳重点 考点1 铁及其化合物的性质探究★★★☆☆ 考点2 重要含铁化合物的实验室制法★★★☆☆ 考点3 重要含铁化合物的制备流程★★★☆☆ （星级越高，重要程度越高） 限时训练挑战场：感知真题，检验成果，考点追溯 考点一　铁单质 1.铁元素 (1)存在：主要以化合态的形式存在。自然界中游离态的铁存在于陨铁中。 (2)周期表中的位置：基态铁原子的价层电子排布式为3d64s2，位于第四周期第Ⅷ族。 2.铁单质的物理性质 纯铁具有金属的共性，如具有 银白　色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被 磁铁　吸引的特性，熔点1 538 ℃，密度7.86 g·cm－3。 3.铁单质的化学性质 完成下列反应的方程式 (1)与非金属单质反应 (2)与水蒸气：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。 (3)与酸：H＋：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，浓硝酸、浓硫酸与铁反应：常温下钝化，加热时可将铁氧化为＋3价铁盐。 写出铁与稀硝酸反应的离子方程式： ①少量铁：Fe＋4H＋＋N===F＋NO↑＋2H2O； ②过量铁：3Fe＋8H＋＋2===3F＋2NO↑＋4H2O。 (4)与盐：Cu2＋：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu， Fe3＋：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。 4.铁单质的制备方法 (1)工业上利用铁矿石在高炉中炼铁，以赤铁矿为例写出该反应的化学方程式 Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2　。 (2)利用铝热反应焊接无缝钢轨，写出以氧化铁和铝粉为铝热剂反应的化学方程式 2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3　。 【小试牛刀】 微考点1　铁单质的性质及应用 1．(2025·湖南长沙检测)下列有关铁的化学反应的叙述正确的是(　　) A．常温下，过量Fe与浓硝酸反应生成Fe(NO3)2 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．(2025·山西太原高三检测)《天工开物》中“冶铁”原典中记载：“凡冶铁成器，取已炒熟铁为之……凡炉中炽铁用炭，煤炭居十七，木炭居十三……即用煤炭，也别有铁炭一种，取其火性内攻、焰不虚腾者，与炊炭同形而有分类也……”下列说法正确的是(　　) A．熟铁是纯净的铁单质，生铁是铁和碳的混合物 B．冶铁过程只涉及化合反应与置换反应 C．铁炭和炊炭为碳元素的同素异形体 D．冶铁用到的煤炭和木炭均可还原铁的氧化物 3．(2025·山东济南高三检测)下列劳动项目与所述的化学知识有关联的是(　　) 选项 劳动项目 化学知识 A 用布擦干潮湿的自行车 红热的铁与水蒸气反应生成Fe3O4 B 工人将模具干燥后再注入熔融钢水 铁与H2O高温下会反应 C 工厂用铁罐车运输浓硝酸 浓硝酸易分解 D 生产中用铁槽盛放浓硫酸 铁不与浓硫酸反应 【知识拓展】 铁与不同氧化剂反应生成＋2价或＋3价铁的规律 微考点2　铁的氧化物的性质及应用 4．(2025·广西高三检测)某实验小组测定铁的氧化物FexOy的化学式；已知该氧化物中铁元素只有＋2和＋3两种价态，实验步骤如图，下列说法错误的是(　　) A．只有步骤②发生了氧化还原反应 B．溶液a中阳离子有H＋、Fe3＋和Fe2＋ C．溶液b中n(Fe3＋)∶n(Cl－)＝1∶3 D．通过计算可得该氧化物的化学式为Fe4O5 5．(2025·山东烟台模拟)实验室对某铁的氧化物(FexO)进行如下实验。下列说法错误的是(　　) A．x＝0.8 B．溶液A为ZnSO4和FeSO4混合溶液 C．反应②生成标准状况下1.12 L的H2 D．Zn至少参加了3个氧化还原反应 考点二　铁的氧化物和氢氧化物 1.铁的氧化物 氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗称 铁红 磁性氧化铁 颜色、 状态 黑色粉末 红棕色　粉末 黑色晶体(有磁性) 溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水 铁的价态 ＋2　价 ＋3　价 ＋2价，＋3价 稳定性 不稳定 稳定 稳定 与H＋反应的离子方程式 FeO＋2H＋ ===Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋===　2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋===　2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O 与CO的反 应(炼铁原理) FexOy＋yCOxFe＋yCO2 注意：(1)FeO、Fe3O4、Fe(OH)2与稀HNO3反应时，除考虑与H＋反应外，还考虑Fe2＋被HNO3氧化成Fe3＋。 (2)Fe3O4、Fe2O3、Fe(OH)3与HI反应时，除考虑与H＋的反应外，还考虑Fe3＋被I－还原为Fe2＋。 （3）FeO和Fe2O3都是碱性氧化物，Fe3O4不是。 完成下列重要方程式： (1)Fe2O3溶于盐酸的离子方程式：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。 (2)氧化铁被CO、Al还原的化学方程式：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2、Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3。 (3)写出FeO溶于过量稀硝酸的化学方程式：3FeO＋10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O。 (4)写出Fe2O3溶于过量氢碘酸(HI)的离子方程式：Fe2O3＋2I－＋6H＋===2Fe2＋＋I2＋3H2O。 2．Fe(OH)2和Fe(OH)3的比较 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色态 白　色固体 红褐　色固体 与盐酸反应 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O　 Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 受热分解 — 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O　 制法 可溶性亚铁盐与碱反应： Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓　 可溶性铁盐与碱反应： Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓　 二者的 关系 空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色沉淀迅速变成 灰绿　色，最后变成 红褐　色，化学方程式为 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3　 3．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。 (3)常用方法 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 空气与Fe(OH)2接触　发生反应 先在装置Ⅰ中生成FeSO4溶液，并利用生成的H2将装置内的 空气　排尽后，再把 FeSO4　溶液压入装置Ⅱ中与 NaOH溶液　混合，这样可长时间观察到白色沉淀 用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖苯(或煤油) 【小试牛刀】 微考点1　铁的氢氧化物——Fe(OH)2、Fe(OH)3 1．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．Fe3O4具有磁性，可用作激光打印机墨粉的添加剂 D．Fe(OH)3胶体具有吸附性，可用作自来水厂的净水剂 2．(2025·山东滨州高三检测)如图两圆相交区域A、B、C、D分别表示两物质间的反应。下列有关离子方程式或叙述不正确的是(　　) A．区域A：Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O B．区域B：Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O C．区域C：发生复分解反应，生成Fe(NO3)3和H2O D．区域D：发生氧化还原反应，生成Fe(NO3)3、NO和H2O 微考点2　实验探究Fe(OH)2的制备 3．(2025·河北衡水高三检测)为了长时间观察到Fe(OH)2白色固体，设计下列4个实验，有关说法不正确的是(　　) A．实验A先打开K，旋转活塞使稀硫酸滴入与铁反应产生氢气，排尽装置内的空气后关闭K B．实验B铁粉与滴入的稀硫酸反应产生的氢气可以排尽装置内的空气，再挤压长胶头滴管 C．4个实验中，相对而言，实验C看到白色沉淀时间较短 D．实验D，FeSO4溶液上方的苯层可以隔绝空气，也可以把苯换成四氯化碳 4．(2025·山西太原高三检测)某化学兴趣小组利用药品：镁粉、稀硫酸、氢氧化钠溶液，用下图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色。下列有关说法不正确的是(　　) A．仪器1中应该盛放稀硫酸 B．本实验通过控制A、B、C三个开关，将仪器中的空气排尽后，先关闭开关B，再打开开关A就可观察到氢氧化亚铁的颜色 C．反应一段时间后，可在仪器2中观察到白色沉淀 D．本实验制备的氢氧化亚铁可以相对较长时间的保持白色状态 5．某同学设计如图所示装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。 请回答下列问题： (1)仪器1的名称：________，装置5的作用：___________________________。 (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，发现装置3中溶液不能进入装置4中。请为装置作一处改进，使溶液能进入装置4中：________________________________。 (3)装置改进后，将装置3中反应后的溶液压入装置4中，在装置4中析出灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因：___________________　____________________________。 【考法归纳】确定铁的氧化物组成的基本方法 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)=∶=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的物质的量之比为1∶1，Fe3O4的物质的量为任意值)。 考点三　铁盐和亚铁盐 1.铁盐与亚铁盐的重要化学性质 物质 亚铁盐 铁盐 氧化性与 还原性 Fe2＋为中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以还原性为主，如：遇Br2、Cl2、H2O2、N(H＋)等均表现为还原性 Fe3＋为铁的高价态，遇Fe、Cu、HI、H2S等均表现为氧化性 水解性 水解呈酸性 Fe3＋极易水解，只能存在于酸性较强的溶液中 2.Fe2＋和Fe3＋的检验 (1)检验Fe2＋和Fe3＋的常用方法 (2)Fe2＋的特征检验方法 待检溶液产生蓝色沉淀，说明溶液中含有Fe2＋，反应的离子方程式为： 3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓或Fe2＋＋K＋＋[Fe(CN)6]3－===KFe[Fe(CN)6]↓。 [微点归纳]　(1)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(新制氯水可能氧化SCN－)。 (2)Fe3＋、Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋(Cl－能还原KMnO4，有干扰)。 (3)检验Fe3＋也可用苯酚(C6H5OH)，Fe3＋遇苯酚显紫色，检验Fe2＋最好用K3[Fe(CN)6]溶液。 【小试牛刀】 微考点1　铁盐和亚铁盐的性质及转化 1．欲探究铁及其化合物的还原性或氧化性，可供选用的试剂有：铁粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、酸性KMnO4溶液、锌片。下列说法中不正确的是(　　) A．在FeCl2溶液中加入锌片，溶液由浅绿色变为无色：Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe B．在FeCl3溶液中加入足量铁粉，溶液由棕黄色变为浅绿色，体现Fe3＋的氧化性 C．在酸性KMnO4溶液中滴加足量FeCl2溶液，溶液的紫红色逐渐褪去，体现Fe2＋的还原性 D．在FeCl2溶液中滴加氯水，溶液由浅绿色变为棕黄色：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ 2．(2024·七省适应性测试广西化学，8)实验小组用过量FeCl3溶液处理覆铜板得到浸出液，并对其中的物质进行回收，流程如下。下列有关说法正确的是(　　) A．浸出液呈中性 B．滤渣只有铜粉 C．用KSCN溶液检验是否“氧化”完全 D．溶液a回收后可用于处理覆铜板 3．(2025·广东东莞模拟)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(　　) 选项 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Fe3＋ D 向沸水中逐滴滴加5～6滴FeCl3饱和溶液，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 微考点2　Fe2＋和Fe3＋的检验原理及方法 4．某实验小组同学为了检验某FeCl3溶液中是否含有FeCl2，设计了如下实验方案，其中最合理的是(　　) A．加入适量铜粉，观察溶液是否变蓝 B．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红 C．滴加酸性KMnO4溶液，观察溶液是否褪色 D．滴加K3[Fe(CN)6]溶液，观察是否生成蓝色沉淀 5．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，分别取少量样品溶于盐酸，再进行下列实验，其结论正确的是(　　) A．滴加KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉变质 B．滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明铁粉未变质 C．依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉全部变质 D．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 6．(2025·茂名模拟)菠菜营养丰富，富含铁元素，同时含有草酸，实验小组通过以下实验探究菠菜的成分，下列说法正确的是(　　) A．灼烧在蒸发皿中进行 B．操作a需用到分液漏斗 C．加入活性炭的目的是吸附色素 D．取溶液B向其中加入酸性KMnO4溶液可检验Fe2＋ 【真题挑战】 1．判断正误：正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)(2023·全国新课标卷，7D)古壁画颜料中所用的铁红，其成分为Fe2O3。(　　) (2)(2023·浙江1月选考卷，5D)常温下铁与浓硝酸反应可制备NO2。(　　) (3)(2022·广东卷，6C)工人将模具干燥后再注入熔融钢水，是因为铁与H2O高温下会反应。(　　) (4)(2022·浙江6月选考卷，9C)浓硝酸与铁在常温下不反应，所以可用铁质容器贮运浓硝酸。(　　) 2．(2024·山东卷，2,2分)化学品在食品工业中也有重要应用，下列说法错误的是(　　) A．活性炭可用作食品脱色剂 B．铁粉可用作食品脱氧剂 C．谷氨酸钠可用作食品增味剂 D．五氧化二磷可用作食品干燥剂 3．(2024·新课标卷，9,6分)实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气的反应。下列说法错误的是(　　) A．反应为3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g) B．酒精灯移至湿棉花下方实验效果更佳 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 4．(2021·江苏卷，4)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 5．(2023·湖南卷，9,3分)处理某铜冶金污水(含Cu2＋、Fe3＋、Zn2＋、Al3＋)的部分流程如下： 已知：①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 物质 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Zn(OH)2 Al(OH)3 开始沉淀pH 1.9 4.2 6.2 3.5 完全沉淀pH 3.2 6.7 8.2 4.6 ②Ksp(CuS)＝6.4×10－36，Ksp(ZnS)＝1.6×10－24。 下列说法错误的是(　　) A．“沉渣Ⅰ”中含有Fe(OH)3和Al(OH)3 B．Na2S溶液呈碱性，其主要原因是S2－＋H2OHS－＋OH－ C．“沉淀池Ⅱ”中，当Cu2＋和Zn2＋完全沉淀时，溶液中＝4.0×10－12 D．“出水”经阴离子交换树脂软化处理后，可用作工业冷却循环用水 【限时训练】（限时：60分钟） [分值：100分] (选择题1~9题，每小题5分，10~13题，每小题7分，共73分) 1.下列关于铁的氧化物的说法不正确的是(　　) A.铁的氧化物通常状况下都是黑色固体 B.四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物，它与盐酸反应后的溶液中同时存在Fe2＋和Fe3＋ C.氧化铁可作红色涂料 D.工业上常使用铁的氧化物作原料冶炼铁 2.某同学设计的制备氯化铁溶液的方案中，分别采用下列物品，其中能实现的是(　　) A.氢氧化铁和硫酸 B.铁和盐酸 C.氧化亚铁和盐酸 D.氧化铁和盐酸 3.(2024·江苏南通高三上期末)春秋初年，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是(　　) 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 4.(2024·南京模拟)FeCl3是一种很重要的铁盐，广泛用于建筑、无机、印染、玻璃、有机等工业，下列说法不正确的是(　　) A.工业上用覆铜板、FeCl3溶液等制作印刷电路板，说明铜的还原性比Fe2＋强 B.Fe3＋水解生成Fe(OH)3使溶液呈酸性 C.将NaOH浓溶液滴加到煮沸的饱和FeCl3溶液中，制备Fe(OH)3胶体 D.FeCl3溶液可用于有机物中酚羟基的检验 5.(2024·江西模拟)下列关于Fe及其化合物反应的离子方程式书写正确的是(　　) A.实验室配制的亚铁盐溶液在空气中被氧化：4Fe2＋＋O2＋2H2O===4Fe3＋＋4OH－ B.Fe(OH)3固体溶于HI溶液： Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O C.用FeCl3饱和溶液制备Fe(OH)3胶体：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3H＋ D.过量铁粉与稀硝酸反应：Fe＋4H＋＋N===Fe3＋＋NO↑＋2H2O 6.《新修本草》中描述“青矾”为“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃……烧之赤色”。青矾加热时的反应为2(FeSO4·7H2O)Fe2O3＋SO2↑＋H2SO4＋13H2O。下列说法正确的是(　　) A.产物中含有3种非金属氧化物 B.所得赤色物质为FeSO4 C.反应为分解反应 D.铁元素发生还原反应 7.(2024·北京西城一模)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；另取少量反应后的固体加入稀硝酸使其完全溶解，得溶液b。下列说法正确的是(　　) A.铁与水蒸气反应：2Fe＋3H2O(g)Fe2O3＋3H2 B.肥皂液中产生气泡，不能证明铁与水蒸气反应生成H2 C.向溶液a中滴加K3溶液，出现蓝色沉淀，说明铁粉未完全反应 D.向溶液b中滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了固体中含有Fe2O3 8.(2024·上海高三期中)实验室可以用如图所示装置制备氢氧化亚铁，下列说法错误的是(　　) A.实验前应把稀硫酸和氢氧化钠溶液均煮沸处理 B.实验开始阶段，应把弹簧夹C和D都打开 C.一段时间后，关闭弹簧夹C和D，在B中生成白色絮状沉淀 D.实验结束后关闭弹簧夹D，可以长时间保存氢氧化亚铁 9.下列表示客观事实的化学方程式或离子方程式不正确的是(　　) 选项 客观事实 化学(离子)方程式 A 铁的金属活动性大于铜 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ B 铁和水蒸气能发生置换反应 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 C 配制FeCl3溶液时，将FeCl3固体加入浓盐酸中溶解后加水稀释 Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋ D Fe3＋的氧化性大于I2 2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2 10.乳酸亚铁即[CH3CH(OH)COO]2Fe是一种食品铁强化剂。某同学为检验其水溶液中有Fe2＋，设计了如下方案。其中方案合理且现象叙述正确的是(　　) A.向乳酸亚铁溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，出现蓝色沉淀 B.向乳酸亚铁溶液中滴加NaOH溶液，立即出现红褐色沉淀 C.向乳酸亚铁溶液中滴加酸性KMnO4溶液，振荡后紫色褪去 D.向乳酸亚铁溶液中依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液变红 11.(2024·安徽模拟预测)南京师范大学陈旭东教授课题组和清华大学李隽教授课题组的研究团队完成了具有二十面体结构的[Fe@Fe12]16＋铁团簇(如图所示)的合成与计算化学研究。下列说法正确的是(　　) A.56Fe比54Fe多2个电子 B.[Fe@Fe12]16＋具有还原性 C.Fe位于元素周期表第10纵列 D.[Fe@Fe12]16＋中铁与铁之间存在离子键 12.(2025·江西九江模拟)某黑色粉末可能是Fe3O4或Fe3O4与FeO的混合物，为进一步确认该黑色粉末的成分，下列实验方案不可行的是(　　) A.准确称量一定质量的黑色粉末，用H2充分还原，并用干燥剂收集所得水，获得水的准确质量，进行计算 B.准确称量一定质量的黑色粉末，溶解于足量盐酸，加热蒸干溶液并在空气中灼烧至质量不变，称量所得粉末质量，进行计算 C.准确称量一定质量的黑色粉末，用CO充分还原，在CO气流中冷却后准确称量剩余固体的质量，计算 D.准确称量一定质量的黑色粉末，与一定量铝粉混合后点燃，充分反应后冷却，准确称量剩余固体质量，进行计算 13.室温下，探究三价铁盐溶液的性质。下列实验方案能达到探究目的的是(　　) 选项 探究目的 实验方案 A Fe(OH)3胶体的制备 向2 mL 0.1 mol·L－1的FeCl3溶液中滴加足量稀氨水 B H2O2的氧化性比Fe3＋强 将硫酸酸化的H2O2滴入Fe(NO3)2溶液中，观察溶液颜色变化 C H＋能抑制Fe3＋的水解 在试管中加入1 mL 0.1 mol·L－1的Fe2(SO4)3溶液，再加入1 mL 0.5 mol·L－1的硫酸，观察溶液颜色变化 D Fe3＋与I－所发生的反应为可逆反应 取5 mL 0.1 mol·L－1KI溶液，加入1 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液，萃取分液后，向水层滴入KSCN溶液，观察溶液颜色变化 14.(6分)铁是目前产量最大、使用最广泛的金属。我国目前发现最早的人工冶铁制品是河南三门峡出土的西周晚期的玉柄铁剑。 (1)在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或钢水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，请用化学方程式解释：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)电子工业中常用FeCl3溶液作为“腐蚀液”腐蚀铜电路板。为了检验反应后所得混合溶液中还有Fe3＋，可选择下列试剂中的　　　　　(填字母)进行检验，现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 A.KSCN溶液 B.酸性KMnO4溶液 C.新制氯水 15.(14分)实验室用如图装置测定FeO和Fe2O3固体混合物中Fe2O3的质量，D装置的硬质双通玻璃管中的固体物质是FeO和Fe2O3的混合物。 (1)如何检查装置A的气密性？　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)为了安全，在点燃D处的酒精灯之前，必须进行的操作是　　　　　　　　　　　　　　。 (3)装置B的作用是　　　　　　　　　　　　　　。装置C中装的液体是　　　　　　　　　　，所起的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)点燃D处的酒精灯，写出在硬质双通玻璃管中发生反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　。 (5)若FeO和Fe2O3固体混合物的质量为23.2 g，反应完全后U形管的质量增加7.2 g，则混合物中Fe2O3的质量为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 16.(7分)铁黄(FeOOH)是一种重要的化工产品。制备铁黄：向一定浓度FeSO4溶液中加入氨水，产生白色沉淀，并很快变成灰绿色。当滴加氨水至pH为6.0时，停止滴加氨水，开始通氧气，生成铁黄。通入氧气过程中，记录溶液pH变化如图所示。 已知：25 ℃时，Fe(OH)2完全沉淀(离子浓度≤10－5 mol·L－1)的pH=8.5。 (1)滴加氨水至pH为6.0时，溶液中残留Fe2＋浓度为　　　　　　 mol·L－1。 (2) 0~t1时段，溶液pH几乎不变；t1~t2时段，溶液pH明显降低。请解释原因：　　　 　　　　 　　。 (3)实验中产生灰绿色物质，甲同学认为该物质是Fe(OH)2和Fe(OH)3的混合物，乙同学认为是Fe(OH)2吸附Fe2＋形成的混合物。设计实验方案验证哪一位同学的观点正确：　　　 　　 　　　　　 　　　　　。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四章 金属及其化合物 第14讲　铁及其重要化合物 学习导航站 核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、归纳重点 考点1 铁及其化合物的性质探究★★★☆☆ 考点2 重要含铁化合物的实验室制法★★★☆☆ 考点3 重要含铁化合物的制备流程★★★☆☆ （星级越高，重要程度越高） 限时训练挑战场：感知真题，检验成果，考点追溯 考点一　铁单质 1.铁元素 (1)存在：主要以化合态的形式存在。自然界中游离态的铁存在于陨铁中。 (2)周期表中的位置：基态铁原子的价层电子排布式为3d64s2，位于第四周期第Ⅷ族。 2.铁单质的物理性质 纯铁具有金属的共性，如具有 银白　色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被 磁铁　吸引的特性，熔点1 538 ℃，密度7.86 g·cm－3。 3.铁单质的化学性质 完成下列反应的方程式 (1)与非金属单质反应 (2)与水蒸气：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。 (3)与酸：H＋：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，浓硝酸、浓硫酸与铁反应：常温下钝化，加热时可将铁氧化为＋3价铁盐。 写出铁与稀硝酸反应的离子方程式： ①少量铁：Fe＋4H＋＋N===F＋NO↑＋2H2O； ②过量铁：3Fe＋8H＋＋2===3F＋2NO↑＋4H2O。 (4)与盐：Cu2＋：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu， Fe3＋：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。 4.铁单质的制备方法 (1)工业上利用铁矿石在高炉中炼铁，以赤铁矿为例写出该反应的化学方程式 Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2　。 (2)利用铝热反应焊接无缝钢轨，写出以氧化铁和铝粉为铝热剂反应的化学方程式 2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3　。 【小试牛刀】 微考点1　铁单质的性质及应用 1．(2025·湖南长沙检测)下列有关铁的化学反应的叙述正确的是(　　) A．常温下，过量Fe与浓硝酸反应生成Fe(NO3)2 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 【答案】C 【解析】常温下，Fe在浓硝酸中钝化，无法持续反应，A错误；氯气的氧化性较强，无论Fe是否过量，Fe与氯气在加热条件下反应都只生成FeCl3，B错误；高温条件下，Fe与水蒸气反应得到Fe3O4和H2，C正确；Fe的活动性不如Al，故铁不能从氧化铝中置换出Al单质，D错误。 2．(2025·山西太原高三检测)《天工开物》中“冶铁”原典中记载：“凡冶铁成器，取已炒熟铁为之……凡炉中炽铁用炭，煤炭居十七，木炭居十三……即用煤炭，也别有铁炭一种，取其火性内攻、焰不虚腾者，与炊炭同形而有分类也……”下列说法正确的是(　　) A．熟铁是纯净的铁单质，生铁是铁和碳的混合物 B．冶铁过程只涉及化合反应与置换反应 C．铁炭和炊炭为碳元素的同素异形体 D．冶铁用到的煤炭和木炭均可还原铁的氧化物 【答案】D 【解析】生铁是铁合金，属于混合物，生铁的含碳量为2%～4.3%，熟铁指的是钢，也是铁合金，属于混合物，钢的含碳量为0.03%～2%，A错误；冶铁过程中CO与铁的氧化物反应生成铁和CO2，属于氧化还原反应，B错误；铁炭和炊炭不互为同素异形体，铁炭指铁合金，为混合物，C错误；冶铁用到的煤炭和木炭主要成分为碳，有还原性，均可还原铁的氧化物得到铁单质，D正确。 3．(2025·山东济南高三检测)下列劳动项目与所述的化学知识有关联的是(　　) 选项 劳动项目 化学知识 A 用布擦干潮湿的自行车 红热的铁与水蒸气反应生成Fe3O4 B 工人将模具干燥后再注入熔融钢水 铁与H2O高温下会反应 C 工厂用铁罐车运输浓硝酸 浓硝酸易分解 D 生产中用铁槽盛放浓硫酸 铁不与浓硫酸反应 【答案】B 【解析】用布擦干潮湿的自行车是防止铁和氧气、水常温下反应生锈，与红热的铁与水蒸气反应生成Fe3O4无关，A不符合题意；因铁与H2O(g)高温下反应生成Fe3O4和H2，故应将模具干燥后再注入熔融钢水，B符合题意；常温下铁遇浓硝酸会钝化，所以工厂用铁罐车运输浓硝酸，与浓硝酸易分解无关，C不符合题意；生产中可以用铁槽盛放浓硫酸，是因为常温下铁在浓硫酸中表面形成致密的氧化膜阻止反应进一步进行，D不符合题意。 【知识拓展】 铁与不同氧化剂反应生成＋2价或＋3价铁的规律 微考点2　铁的氧化物的性质及应用 4．(2025·广西高三检测)某实验小组测定铁的氧化物FexOy的化学式；已知该氧化物中铁元素只有＋2和＋3两种价态，实验步骤如图，下列说法错误的是(　　) A．只有步骤②发生了氧化还原反应 B．溶液a中阳离子有H＋、Fe3＋和Fe2＋ C．溶液b中n(Fe3＋)∶n(Cl－)＝1∶3 D．通过计算可得该氧化物的化学式为Fe4O5 【答案】C 【解析】该氧化物与盐酸反应后得到含有Fe3＋和Fe2＋的溶液，通入氯气后溶液中的Fe2＋被氧化成Fe3＋，其反应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。步骤①为复分解反应，步骤②为氧化还原反应，A正确；由于盐酸过量，则溶液a中阳离子除了Fe3＋和Fe2＋外，还有H＋，B正确；盐酸过量且未知量，故溶液b中Fe3＋与Cl－的物质的量之比无法计算，C错误；步骤②反应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，其中消耗0.1 mol Cl2，则Fe2＋的物质的量为0.2 mol，原氧化物中Fe2＋也为0.2 mol，该氧化物中Fe2＋可以FeO的形式存在，其质量为0.2 mol×72 g·mol－1＝14.4 g，则其中Fe3＋可认为以Fe2O3的形式存在，其质量为(30.4－14.4)g＝16 g，其物质的量为＝0.1 mol，则该氯化物可以写成Fe2O3·2FeO，即该氧化物的化学式为Fe4O5，D正确。 5．(2025·山东烟台模拟)实验室对某铁的氧化物(FexO)进行如下实验。下列说法错误的是(　　) A．x＝0.8 B．溶液A为ZnSO4和FeSO4混合溶液 C．反应②生成标准状况下1.12 L的H2 D．Zn至少参加了3个氧化还原反应 【答案】B 【解析】根据硫酸根离子守恒可知，若溶液A为ZnSO4溶液，则溶解的Zn的质量为0.15 mol×65 g·mol－1＝9.75 g，而Zn为10 g，所以Zn过量，说明溶液A中不可能含有FeSO4，B错误；4.73 g固体中其中Zn为10 g－9.75 g＝0.25 g，Fe为4.73 g－0.25 g＝4.48 g，为0.08 mol，根据铁元素守恒可知，6.08 g的FexO中，含铁原子0.08 mol，氧原子为(6.08 g－4.48 g)÷16 g·mol－1＝0.1 mol，故有n(FexO)＝0.1 mol，x＝0.8，设1 mol FexO中＋2价的铁为a mol，则＋3价的铁为(0.8－a)mol，根据化合价之和等于0可知，2a＋3×(0.8－a)＝2，解得a＝0.4，故6.08 g FexO中含有Fe2＋为0.04 mol，Fe3＋为0.04 mol，反应①为硫酸和FexO反应，根据n(H2SO4)＝0.15 L×1 mol·L－1＝0.15 mol结合O原子守恒可知，反应①后剩余H2SO4为0.15 mol－0.1 mol＝0.05 mol，故反应②为Zn＋2Fe3＋===Zn2＋＋2Fe2＋、Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑、Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe，据此分析解题。由分析可知，x＝0.8，A正确；由分析可知，反应①后剩余H2SO4为0.05 mol，标准状况下反应②中： Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ 　1 mol 　　　　　22.4 L 　0.05 mol 　　　　V 解得V＝1.12 L，即生成标准状况下1.12 L H2，C正确；Zn至少参加了3个氧化还原反应，D正确。 考点二　铁的氧化物和氢氧化物 1.铁的氧化物 氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗称 铁红 磁性氧化铁 颜色、 状态 黑色粉末 红棕色　粉末 黑色晶体(有磁性) 溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水 铁的价态 ＋2　价 ＋3　价 ＋2价，＋3价 稳定性 不稳定 稳定 稳定 与H＋反应的离子方程式 FeO＋2H＋ ===Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋===　2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋===　2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O 与CO的反 应(炼铁原理) FexOy＋yCOxFe＋yCO2 注意：(1)FeO、Fe3O4、Fe(OH)2与稀HNO3反应时，除考虑与H＋反应外，还考虑Fe2＋被HNO3氧化成Fe3＋。 (2)Fe3O4、Fe2O3、Fe(OH)3与HI反应时，除考虑与H＋的反应外，还考虑Fe3＋被I－还原为Fe2＋。 （3）FeO和Fe2O3都是碱性氧化物，Fe3O4不是。 完成下列重要方程式： (1)Fe2O3溶于盐酸的离子方程式：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。 (2)氧化铁被CO、Al还原的化学方程式：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2、Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3。 (3)写出FeO溶于过量稀硝酸的化学方程式：3FeO＋10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O。 (4)写出Fe2O3溶于过量氢碘酸(HI)的离子方程式：Fe2O3＋2I－＋6H＋===2Fe2＋＋I2＋3H2O。 2．Fe(OH)2和Fe(OH)3的比较 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色态 白　色固体 红褐　色固体 与盐酸反应 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O　 Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 受热分解 — 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O　 制法 可溶性亚铁盐与碱反应： Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓　 可溶性铁盐与碱反应： Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓　 二者的 关系 空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色沉淀迅速变成 灰绿　色，最后变成 红褐　色，化学方程式为 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3　 3．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。 (3)常用方法 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 空气与Fe(OH)2接触　发生反应 先在装置Ⅰ中生成FeSO4溶液，并利用生成的H2将装置内的 空气　排尽后，再把 FeSO4　溶液压入装置Ⅱ中与 NaOH溶液　混合，这样可长时间观察到白色沉淀 用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖苯(或煤油) 【小试牛刀】 微考点1　铁的氢氧化物——Fe(OH)2、Fe(OH)3 1．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．Fe3O4具有磁性，可用作激光打印机墨粉的添加剂 D．Fe(OH)3胶体具有吸附性，可用作自来水厂的净水剂 【答案】B 【解析】Fe具有还原性，能消耗氧气，可用作食品抗氧化剂，A不符合题意；Fe2O3为红棕色固体，可用作粉刷墙壁的红色涂料，其为碱性氧化物与作红色涂料无关，B符合题意；Fe3O4具有磁性，可用作激光打印机墨粉的添加剂，使墨粉具有磁性，C不符合题意；Fe(OH)3胶体具有吸附性，可吸附水中的悬浮杂质，可用作自来水厂的净水剂，D不符合题意。 2．(2025·山东滨州高三检测)如图两圆相交区域A、B、C、D分别表示两物质间的反应。下列有关离子方程式或叙述不正确的是(　　) A．区域A：Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O B．区域B：Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O C．区域C：发生复分解反应，生成Fe(NO3)3和H2O D．区域D：发生氧化还原反应，生成Fe(NO3)3、NO和H2O 【答案】B 【解析】铁粉与足量稀硝酸反应时，生成Fe(NO3)3、NO和H2O，A正确；Fe3O4中含＋2价、＋3价铁，与足量稀硝酸反应生成Fe3＋，正确的离子方程式为3Fe3O4＋28H＋＋NO===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O，B错误；Fe(OH)3与稀硝酸发生复分解反应：Fe(OH)3＋3HNO3===Fe(NO3)3＋3H2O，C正确；Fe(OH)2具有较强的还原性，与足量稀硝酸发生氧化还原反应生成Fe(NO3)3、NO和H2O，D正确。 微考点2　实验探究Fe(OH)2的制备 3．(2025·河北衡水高三检测)为了长时间观察到Fe(OH)2白色固体，设计下列4个实验，有关说法不正确的是(　　) A．实验A先打开K，旋转活塞使稀硫酸滴入与铁反应产生氢气，排尽装置内的空气后关闭K B．实验B铁粉与滴入的稀硫酸反应产生的氢气可以排尽装置内的空气，再挤压长胶头滴管 C．4个实验中，相对而言，实验C看到白色沉淀时间较短 D．实验D，FeSO4溶液上方的苯层可以隔绝空气，也可以把苯换成四氯化碳 【答案】D 【解析】实验A先打开K，旋转活塞使稀硫酸滴入与铁反应产生氢气，利用氢气将装置中的空气排净，避免后来生成的Fe(OH)2被氧化，A正确；实验B铁粉与滴入的稀硫酸反应产生的氢气可以排尽装置内的空气，再挤压长胶头滴管，生成Fe(OH)2白色沉淀，避免后来生成的Fe(OH)2被氧化，B正确；空气中的氧气能进入实验C的溶液中，因此4个实验中，相对而言，实验C中看到白色沉淀时间较短，C正确；四氯化碳的密度比水大，会处于FeSO4溶液下方，不能隔绝空气，因此不能把苯换成四氯化碳，D错误。 4．(2025·山西太原高三检测)某化学兴趣小组利用药品：镁粉、稀硫酸、氢氧化钠溶液，用下图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色。下列有关说法不正确的是(　　) A．仪器1中应该盛放稀硫酸 B．本实验通过控制A、B、C三个开关，将仪器中的空气排尽后，先关闭开关B，再打开开关A就可观察到氢氧化亚铁的颜色 C．反应一段时间后，可在仪器2中观察到白色沉淀 D．本实验制备的氢氧化亚铁可以相对较长时间的保持白色状态 【答案】C 【解析】此实验的目的是制备氢氧化亚铁，先用铁和稀硫酸反应制备硫酸亚铁，此反应在仪器2中进行，稀硫酸是溶液，应盛放在分液漏斗中，即应盛放在1中，A正确；打开B、C，关闭A，利用仪器2中产生的氢气，把仪器3中的空气排尽，使装置处于还原氛围，然后关闭B，打开开关A，产生气体压强增大，把仪器2产生的FeSO4压入仪器3中，产生Fe(OH)2，B正确；反应一段时间后，仪器3中FeSO4与NaOH溶液反应产生Fe(OH)2，故在仪器3中观察到白色沉淀，C错误；本实验利用反应生成氢气排净装置中的空气，使装置处于还原氛围，故制备的氢氧化亚铁可以相对较长时间的保持白色状态，D正确。 5．某同学设计如图所示装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。 请回答下列问题： (1)仪器1的名称：________，装置5的作用：___________________________。 (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，发现装置3中溶液不能进入装置4中。请为装置作一处改进，使溶液能进入装置4中：________________________________。 (3)装置改进后，将装置3中反应后的溶液压入装置4中，在装置4中析出灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因：___________________　____________________________。 【答案】(1)分液漏斗　液封，防止空气进入装置4 (2)在装置2、3之间添加控制开关 (3)装置4内的空气没有排尽 【解析】(1)Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化，故装置5的作用是防止空气进入装置4中。(2)由于产生的H2能够从装置2逸出，从而不能将液体压到装置4中，故需要在装置2、3之间加一个控制开关，阻止H2的逸出。(3)反应开始时，应通过产生的H2将装置3、4中的空气完全排出，防止生成的Fe(OH)2被氧化。 【考法归纳】确定铁的氧化物组成的基本方法 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)=∶=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的物质的量之比为1∶1，Fe3O4的物质的量为任意值)。 考点三　铁盐和亚铁盐 1.铁盐与亚铁盐的重要化学性质 物质 亚铁盐 铁盐 氧化性与 还原性 Fe2＋为中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以还原性为主，如：遇Br2、Cl2、H2O2、N(H＋)等均表现为还原性 Fe3＋为铁的高价态，遇Fe、Cu、HI、H2S等均表现为氧化性 水解性 水解呈酸性 Fe3＋极易水解，只能存在于酸性较强的溶液中 2.Fe2＋和Fe3＋的检验 (1)检验Fe2＋和Fe3＋的常用方法 (2)Fe2＋的特征检验方法 待检溶液产生蓝色沉淀，说明溶液中含有Fe2＋，反应的离子方程式为： 3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓或Fe2＋＋K＋＋[Fe(CN)6]3－===KFe[Fe(CN)6]↓。 [微点归纳]　(1)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(新制氯水可能氧化SCN－)。 (2)Fe3＋、Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋(Cl－能还原KMnO4，有干扰)。 (3)检验Fe3＋也可用苯酚(C6H5OH)，Fe3＋遇苯酚显紫色，检验Fe2＋最好用K3[Fe(CN)6]溶液。 【小试牛刀】 微考点1　铁盐和亚铁盐的性质及转化 1．欲探究铁及其化合物的还原性或氧化性，可供选用的试剂有：铁粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、酸性KMnO4溶液、锌片。下列说法中不正确的是(　　) A．在FeCl2溶液中加入锌片，溶液由浅绿色变为无色：Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe B．在FeCl3溶液中加入足量铁粉，溶液由棕黄色变为浅绿色，体现Fe3＋的氧化性 C．在酸性KMnO4溶液中滴加足量FeCl2溶液，溶液的紫红色逐渐褪去，体现Fe2＋的还原性 D．在FeCl2溶液中滴加氯水，溶液由浅绿色变为棕黄色：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ 【答案】C 【解析】由于还原性：Zn>Fe，向FeCl2溶液中加入锌片，锌置换出铁，溶液由浅绿色变为无色，A正确；在FeCl3溶液中加入足量铁粉，发生反应2FeCl3＋Fe===3FeCl2，溶液由棕黄色变为浅绿色，体现Fe3＋的氧化性，B正确；在酸性KMnO4溶液中滴加足量FeCl2溶液，溶液的紫红色逐渐褪去，由于Fe2＋、Cl－均能将MnO还原为Mn2＋而使溶液褪色，故不能说明Fe2＋具有还原性，C错误；在FeCl2溶液中滴加氯水，Cl2将FeCl2氧化生成FeCl3，溶液由浅绿色变为棕黄色，D正确。 2．(2024·七省适应性测试广西化学，8)实验小组用过量FeCl3溶液处理覆铜板得到浸出液，并对其中的物质进行回收，流程如下。下列有关说法正确的是(　　) A．浸出液呈中性 B．滤渣只有铜粉 C．用KSCN溶液检验是否“氧化”完全 D．溶液a回收后可用于处理覆铜板 【答案】D 【解析】用过量FeCl3溶液处理覆铜板时发生反应：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，所得浸出液中含有FeCl3、FeCl2和CuCl2，由于Fe3＋、Fe2＋和Cu2＋均发生水解反应，故浸出液呈酸性，A错误；由于铁粉过量，则滤渣中还有铁单质，B错误；“氧化”步骤通入Cl2，将FeCl2氧化生成FeCl3，检验是否“氧化”完全的实质是检验溶液中是否含有Fe2＋，不能用KSCN溶液检验，应加入K3[Fe(CN)6]溶液看是否生成蓝色沉淀，C错误；溶液a中含有FeCl3，回收后可用于处理覆铜板，D正确。 3．(2025·广东东莞模拟)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(　　) 选项 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Fe3＋ D 向沸水中逐滴滴加5～6滴FeCl3饱和溶液，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 【答案】D 【解析】FeCl2溶液中加入Zn片，发生反应Fe2＋＋Zn===Zn2＋＋Fe，溶液由浅绿色变为无色，Fe2＋的氧化能力比Zn2＋的强，A错误；溶液变成红色的原因为Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，与SO和K＋无关，B错误：Fe3＋可能先与单质铁反应生成Fe2＋，则溶液呈绿色，C错误；向沸水中滴加5～6滴FeCl3饱和溶液，持续煮沸可制取Fe(OH)3胶体，继续加热则胶体因聚沉变为沉淀，D正确。 微考点2　Fe2＋和Fe3＋的检验原理及方法 4．某实验小组同学为了检验某FeCl3溶液中是否含有FeCl2，设计了如下实验方案，其中最合理的是(　　) A．加入适量铜粉，观察溶液是否变蓝 B．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红 C．滴加酸性KMnO4溶液，观察溶液是否褪色 D．滴加K3[Fe(CN)6]溶液，观察是否生成蓝色沉淀 【答案】D 【解析】加入适量铜粉无法检验FeCl2，A错误；先滴加氯水Cl2可将FeCl2氧化生成FeCl3，不能判断是否含有FeCl2，B错误；Fe2＋、Cl－都能被酸性KMnO4溶液氧化，不能判断是否含有FeCl2，C错误；若FeCl3溶液中含有FeCl2，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，反应生成蓝色沉淀KFe[Fe(CN)6]，实验现象最明显，该方案最合理，D正确。 5．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，分别取少量样品溶于盐酸，再进行下列实验，其结论正确的是(　　) A．滴加KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉变质 B．滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明铁粉未变质 C．依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉全部变质 D．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】A 【解析】取少量样品溶于盐酸，滴加KSCN溶液，溶液变红，则含有Fe3＋，说明铁粉变质，A正确；滴加KSCN溶液，溶液未变红，则不含Fe3＋，但还原铁粉有可能被氧化为Fe2＋，B错误；依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液变红，不能判断铁粉是否变质，C错误；滴加KSCN溶液，溶液未变红，再滴加氯水，溶液变红，说明溶液中含有Fe2＋，但不能说明铁粉全部变质，D错误。 6．(2025·茂名模拟)菠菜营养丰富，富含铁元素，同时含有草酸，实验小组通过以下实验探究菠菜的成分，下列说法正确的是(　　) A．灼烧在蒸发皿中进行 B．操作a需用到分液漏斗 C．加入活性炭的目的是吸附色素 D．取溶液B向其中加入酸性KMnO4溶液可检验Fe2＋ [析题·图文诠释]　 【答案】C 【解析】固体在坩埚中进行灼烧，A错误；操作a得到沉淀物和溶液A，为过滤操作，用漏斗而不是分液漏斗，B错误；活性炭具有吸附性，可以吸附色素，C正确；溶液B中的氯离子也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以不能加入酸性高锰酸钾溶液检验溶液中的Fe2＋，D错误。 【真题挑战】 1．判断正误：正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)(2023·全国新课标卷，7D)古壁画颜料中所用的铁红，其成分为Fe2O3。(　　) (2)(2023·浙江1月选考卷，5D)常温下铁与浓硝酸反应可制备NO2。(　　) (3)(2022·广东卷，6C)工人将模具干燥后再注入熔融钢水，是因为铁与H2O高温下会反应。(　　) (4)(2022·浙江6月选考卷，9C)浓硝酸与铁在常温下不反应，所以可用铁质容器贮运浓硝酸。(　　) 【答案】(1)√　(2)×　(3)√　(4)× 2．(2024·山东卷，2,2分)化学品在食品工业中也有重要应用，下列说法错误的是(　　) A．活性炭可用作食品脱色剂 B．铁粉可用作食品脱氧剂 C．谷氨酸钠可用作食品增味剂 D．五氧化二磷可用作食品干燥剂 【答案】D 【解析】活性炭具有吸附性，能够吸附有色物质，可用作食品脱色剂，A项正确；铁粉具有还原性，可用作食品脱氧剂，B项正确；味精的主要成分是谷氨酸钠，谷氨酸钠可用作食品增味剂，C项正确；五氧化二磷有很强的腐蚀性和毒性，不能用作食品干燥剂，通常用生石灰或硅胶作食品干燥剂，D项错误。 3．(2024·新课标卷，9,6分)实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气的反应。下列说法错误的是(　　) A．反应为3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g) B．酒精灯移至湿棉花下方实验效果更佳 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 【答案】B 【解析】高温条件下，Fe与H2O(g)反应生成Fe3O4和H2，A项正确；酒精灯移至湿棉花下方无法保证高温反应条件，B项错误；H2具有可燃性，点燃肥皂泡可以听到微弱的爆鸣声，C项正确；反应在高温下进行，而硬质玻璃管是一种高温耐受性强的玻璃制品，故实验中使用硬质玻璃管盛装还原铁粉，D项正确。 4．(2021·江苏卷，4)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 【答案】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正确；纳米Fe3O4具有磁性，可用作铁磁性材料，B错误；FeCl3与Cu反应生成FeCl2和CuCl2，主要利用其氧化性，C正确；聚合硫酸铁能水解并形成胶体，具有吸附性，可用于净水，D正确。 5．(2023·湖南卷，9,3分)处理某铜冶金污水(含Cu2＋、Fe3＋、Zn2＋、Al3＋)的部分流程如下： 已知：①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 物质 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Zn(OH)2 Al(OH)3 开始沉淀pH 1.9 4.2 6.2 3.5 完全沉淀pH 3.2 6.7 8.2 4.6 ②Ksp(CuS)＝6.4×10－36，Ksp(ZnS)＝1.6×10－24。 下列说法错误的是(　　) A．“沉渣Ⅰ”中含有Fe(OH)3和Al(OH)3 B．Na2S溶液呈碱性，其主要原因是S2－＋H2OHS－＋OH－ C．“沉淀池Ⅱ”中，当Cu2＋和Zn2＋完全沉淀时，溶液中＝4.0×10－12 D．“出水”经阴离子交换树脂软化处理后，可用作工业冷却循环用水 【答案】D 【解析】“混合槽Ⅰ”中加入石灰乳调节pH＝4，Fe3＋完全沉淀，Al3＋部分沉淀，故“沉渣Ⅰ”中含有Fe(OH)3和Al(OH)3，A正确；Na2S为强碱弱酸盐，水解呈碱性，S2－水解分两步进行，以第一步为主，B正确；“沉淀池Ⅱ”中，Cu2＋和Zn2＋完全沉淀时，溶液中＝＝＝＝4.0×10－12，C正确；“出水”中含有Ca2＋，应该经阳离子交换树脂软化处理，D不正确。 【限时训练】（限时：60分钟） [分值：100分] (选择题1~9题，每小题5分，10~13题，每小题7分，共73分) 1.下列关于铁的氧化物的说法不正确的是(　　) A.铁的氧化物通常状况下都是黑色固体 B.四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物，它与盐酸反应后的溶液中同时存在Fe2＋和Fe3＋ C.氧化铁可作红色涂料 D.工业上常使用铁的氧化物作原料冶炼铁 【答案】A 2.某同学设计的制备氯化铁溶液的方案中，分别采用下列物品，其中能实现的是(　　) A.氢氧化铁和硫酸 B.铁和盐酸 C.氧化亚铁和盐酸 D.氧化铁和盐酸 【答案】D 【解析】氢氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水，A项错误；铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，B项错误；氧化亚铁和盐酸反应生成氯化亚铁和水，C项错误；氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，可以制备氯化铁溶液，D项正确。 3.(2024·江苏南通高三上期末)春秋初年，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是(　　) 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 【答案】C 【解析】室温下，Fe在浓硫酸中钝化，无法继续反应，A错误；氯气氧化性较强，无论Fe是否过量，与氯气在加热条件下反应都只生成FeCl3，B错误；高温条件下，Fe与水蒸气反应得到Fe3O4和氢气，C正确；Fe的活动性不如Al，不能从氧化铝中置换出Al单质，D错误。 4.(2024·南京模拟)FeCl3是一种很重要的铁盐，广泛用于建筑、无机、印染、玻璃、有机等工业，下列说法不正确的是(　　) A.工业上用覆铜板、FeCl3溶液等制作印刷电路板，说明铜的还原性比Fe2＋强 B.Fe3＋水解生成Fe(OH)3使溶液呈酸性 C.将NaOH浓溶液滴加到煮沸的饱和FeCl3溶液中，制备Fe(OH)3胶体 D.FeCl3溶液可用于有机物中酚羟基的检验 【答案】C 【解析】铁离子与铜反应生成铜离子和亚铁离子，铜做还原剂，说明铜的还原性比Fe2＋强，A正确；Fe3＋水解生成Fe(OH)3和氢离子，使溶液呈酸性，B正确；应该将饱和FeCl3溶液滴加到煮沸的蒸馏水中，制备Fe(OH)3胶体，C错误。 5.(2024·江西模拟)下列关于Fe及其化合物反应的离子方程式书写正确的是(　　) A.实验室配制的亚铁盐溶液在空气中被氧化：4Fe2＋＋O2＋2H2O===4Fe3＋＋4OH－ B.Fe(OH)3固体溶于HI溶液： Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O C.用FeCl3饱和溶液制备Fe(OH)3胶体：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3H＋ D.过量铁粉与稀硝酸反应：Fe＋4H＋＋N===Fe3＋＋NO↑＋2H2O 【答案】C 【解析】正确的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，A项错误；Fe(OH)3与HI发生氧化还原反应，离子方程式为2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋I2＋6H2O，B项错误；将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，加热至液体呈红褐色即制得Fe(OH)3胶体，反应的离子方程式为Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3H＋，C项正确；过量的铁粉与稀硝酸反应生成Fe2＋，离子方程式为3Fe＋8H＋＋2N===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O，D项错误。 6.《新修本草》中描述“青矾”为“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃……烧之赤色”。青矾加热时的反应为2(FeSO4·7H2O)Fe2O3＋SO2↑＋H2SO4＋13H2O。下列说法正确的是(　　) A.产物中含有3种非金属氧化物 B.所得赤色物质为FeSO4 C.反应为分解反应 D.铁元素发生还原反应 【答案】C 【解析】产物中SO2和H2O为非金属氧化物，A错误；该反应由一种物质生成四种物质，为分解反应，C正确；反应中铁元素化合价由＋2价升高到＋3价，失去电子，发生氧化反应，D错误。 7.(2024·北京西城一模)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；另取少量反应后的固体加入稀硝酸使其完全溶解，得溶液b。下列说法正确的是(　　) A.铁与水蒸气反应：2Fe＋3H2O(g)Fe2O3＋3H2 B.肥皂液中产生气泡，不能证明铁与水蒸气反应生成H2 C.向溶液a中滴加K3溶液，出现蓝色沉淀，说明铁粉未完全反应 D.向溶液b中滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了固体中含有Fe2O3 【答案】B 【解析】Fe与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，故A错误；肥皂液中产生气泡，只能说明有气体生成，不能说明是氢气，故B正确；若滴加铁氰化钾溶液后出现蓝色沉淀，说明含有二价铁离子，不能确定二价铁离子来自铁粉还是Fe3O4，故C错误；若滴加KSCN溶液后变红色，说明含三价铁离子，Fe3O4溶于稀硝酸也能生成三价铁离子，故D错误。 8.(2024·上海高三期中)实验室可以用如图所示装置制备氢氧化亚铁，下列说法错误的是(　　) A.实验前应把稀硫酸和氢氧化钠溶液均煮沸处理 B.实验开始阶段，应把弹簧夹C和D都打开 C.一段时间后，关闭弹簧夹C和D，在B中生成白色絮状沉淀 D.实验结束后关闭弹簧夹D，可以长时间保存氢氧化亚铁 【答案】C 【解析】氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁，所以制备氢氧化亚铁时应将稀硫酸和氢氧化钠溶液预先煮沸，使溶解的空气逸出，故A正确；氢氧化亚铁具有强还原性，易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁，故实验开始阶段，应把弹簧夹C和D都打开，A中反应产生氢气，排尽装置内的空气，防止亚铁离子被氧气氧化，故B正确；一段时间后，关闭弹簧夹C，但不能关闭弹簧夹D，可利用生成的氢气使装置A中压强增大，把硫酸亚铁溶液压入装置B的氢氧化钠溶液中，反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，故C错误；本实验利用反应生成的氢气排净装置中的空气，故实验结束后关闭弹簧夹D，可以长时间保存氢氧化亚铁，故D正确。 9.下列表示客观事实的化学方程式或离子方程式不正确的是(　　) 选项 客观事实 化学(离子)方程式 A 铁的金属活动性大于铜 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ B 铁和水蒸气能发生置换反应 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 C 配制FeCl3溶液时，将FeCl3固体加入浓盐酸中溶解后加水稀释 Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋ D Fe3＋的氧化性大于I2 2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2 【答案】A 【解析】证明铁的金属活动性大于铜的离子方程式为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，A错误。 10.乳酸亚铁即[CH3CH(OH)COO]2Fe是一种食品铁强化剂。某同学为检验其水溶液中有Fe2＋，设计了如下方案。其中方案合理且现象叙述正确的是(　　) A.向乳酸亚铁溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，出现蓝色沉淀 B.向乳酸亚铁溶液中滴加NaOH溶液，立即出现红褐色沉淀 C.向乳酸亚铁溶液中滴加酸性KMnO4溶液，振荡后紫色褪去 D.向乳酸亚铁溶液中依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液变红 【答案】A 【解析】K＋＋Fe2＋＋[Fe(CN)6]3－===KFe[Fe(CN)6]↓，KFe[Fe(CN)6]是蓝色不溶于水的物质，能检验出溶液中有Fe2＋，A正确；向乳酸亚铁溶液中滴加NaOH溶液，先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，B错误；CH3CH(OH)COO－中含有羟基，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，C错误；向乳酸亚铁溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加氯水，溶液变红，证明乳酸亚铁溶液中有Fe2＋，如果向乳酸亚铁溶液中依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液变红，则不能证明溶液中有Fe2＋，D错误。 11.(2024·安徽模拟预测)南京师范大学陈旭东教授课题组和清华大学李隽教授课题组的研究团队完成了具有二十面体结构的[Fe@Fe12]16＋铁团簇(如图所示)的合成与计算化学研究。下列说法正确的是(　　) A.56Fe比54Fe多2个电子 B.[Fe@Fe12]16＋具有还原性 C.Fe位于元素周期表第10纵列 D.[Fe@Fe12]16＋中铁与铁之间存在离子键 【答案】B 【解析】56Fe、54Fe互为同位素，电子数相同，中子数相差2，故A错误；Fe位于元素周期表第8纵列，故C错误；[Fe@Fe12]16＋铁团簇中不存在阴离子，因此不含离子键，故D错误。 12.(2025·江西九江模拟)某黑色粉末可能是Fe3O4或Fe3O4与FeO的混合物，为进一步确认该黑色粉末的成分，下列实验方案不可行的是(　　) A.准确称量一定质量的黑色粉末，用H2充分还原，并用干燥剂收集所得水，获得水的准确质量，进行计算 B.准确称量一定质量的黑色粉末，溶解于足量盐酸，加热蒸干溶液并在空气中灼烧至质量不变，称量所得粉末质量，进行计算 C.准确称量一定质量的黑色粉末，用CO充分还原，在CO气流中冷却后准确称量剩余固体的质量，计算 D.准确称量一定质量的黑色粉末，与一定量铝粉混合后点燃，充分反应后冷却，准确称量剩余固体质量，进行计算 【答案】D 【解析】准确称量一定质量的黑色粉末，用H2充分还原，并用干燥剂收集所得水，获得水的准确质量，计算得到氧元素的质量和铁元素的质量，依据铁元素和氧元素物质的量之比确定化学式，能计算得到物质组成，故A不选；准确称量一定质量的黑色粉末，溶解于足量盐酸，加热蒸干溶液并在空气中灼烧至质量不变，称量所得粉末质量，即氧化铁的质量，依据铁元素和氧元素守恒计算铁元素和氧元素物质的量之比，判断氧化物的化学式，能计算得到物质组成，故B不选；准确称量一定质量的黑色粉末，用CO充分还原，在CO气流中冷却后准确称量剩余固体的质量，依据铁元素和氧元素质量守恒计算铁元素和氧元素物质的量之比，分析判断氧化物的存在形式，能计算得到物质组成，故C不选；准确称量一定质量的黑色粉末，与一定质量铝粉混合后点燃，充分反应后冷却，准确称量剩余固体质量，反应前后都是固体，反应前后固体质量不变，不能计算确定该黑色粉末的成分，故D选。 13.室温下，探究三价铁盐溶液的性质。下列实验方案能达到探究目的的是(　　) 选项 探究目的 实验方案 A Fe(OH)3胶体的制备 向2 mL 0.1 mol·L－1的FeCl3溶液中滴加足量稀氨水 B H2O2的氧化性比Fe3＋强 将硫酸酸化的H2O2滴入Fe(NO3)2溶液中，观察溶液颜色变化 C H＋能抑制Fe3＋的水解 在试管中加入1 mL 0.1 mol·L－1的Fe2(SO4)3溶液，再加入1 mL 0.5 mol·L－1的硫酸，观察溶液颜色变化 D Fe3＋与I－所发生的反应为可逆反应 取5 mL 0.1 mol·L－1KI溶液，加入1 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液，萃取分液后，向水层滴入KSCN溶液，观察溶液颜色变化 【答案】D 【解析】向2 mL 0.1 mol·L－1的FeCl3溶液中滴加足量稀氨水，得到的为Fe沉淀，A错误；硝酸根离子在酸性环境中有强氧化性，对实验造成干扰，B错误；在试管中加入1 mL 0.1 mol·L－1的Fe2(SO4)3溶液，再加入1 mL 0.5 mol·L－1的硫酸，溶液颜色变化不明显，C错误；取5 mL 0.1 mol·L－1KI溶液，加入1 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液，KI过量，萃取分液后，向水层滴入KSCN溶液，观察溶液颜色变化，若变红，则证明该反应为可逆反应，D正确。 14.(6分)铁是目前产量最大、使用最广泛的金属。我国目前发现最早的人工冶铁制品是河南三门峡出土的西周晚期的玉柄铁剑。 (1)在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或钢水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，请用化学方程式解释：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)电子工业中常用FeCl3溶液作为“腐蚀液”腐蚀铜电路板。为了检验反应后所得混合溶液中还有Fe3＋，可选择下列试剂中的　　　　　(填字母)进行检验，现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 A.KSCN溶液 B.酸性KMnO4溶液 C.新制氯水 【答案】(1)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 (2)A　溶液变红 15.(14分)实验室用如图装置测定FeO和Fe2O3固体混合物中Fe2O3的质量，D装置的硬质双通玻璃管中的固体物质是FeO和Fe2O3的混合物。 (1)如何检查装置A的气密性？　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)为了安全，在点燃D处的酒精灯之前，必须进行的操作是　　　　　　　　　　　　　　。 (3)装置B的作用是　　　　　　　　　　　　　　。装置C中装的液体是　　　　　　　　　　，所起的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)点燃D处的酒精灯，写出在硬质双通玻璃管中发生反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　。 (5)若FeO和Fe2O3固体混合物的质量为23.2 g，反应完全后U形管的质量增加7.2 g，则混合物中Fe2O3的质量为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】(1)关闭a，从球形漏斗口加水，待水从漏斗管上升与容器的水面形成一段水柱差，停止加水，静置片刻，如水柱不下降，证明其气密性良好 (2)在b出口处检验氢气的纯度　(3)除去H2中混有的HCl气体　浓硫酸　干燥氢气 (4)Fe2O3＋3H22Fe＋3H2O、FeO＋H2Fe＋H2O　(5)16 g 【解析】U形管的作用是吸收反应生成的水，为了保证纯净的H2进入D装置，必须利用B、C装置除杂(HCl气体和水蒸气)；为了保证U形管增加的质量等于反应生成水的质量，必须用F装置防止空气中的水蒸气进入E装置。 16.(7分)铁黄(FeOOH)是一种重要的化工产品。制备铁黄：向一定浓度FeSO4溶液中加入氨水，产生白色沉淀，并很快变成灰绿色。当滴加氨水至pH为6.0时，停止滴加氨水，开始通氧气，生成铁黄。通入氧气过程中，记录溶液pH变化如图所示。 已知：25 ℃时，Fe(OH)2完全沉淀(离子浓度≤10－5 mol·L－1)的pH=8.5。 (1)滴加氨水至pH为6.0时，溶液中残留Fe2＋浓度为　　　　　　 mol·L－1。 (2) 0~t1时段，溶液pH几乎不变；t1~t2时段，溶液pH明显降低。请解释原因：　　　 　　　　 　　。 (3)实验中产生灰绿色物质，甲同学认为该物质是Fe(OH)2和Fe(OH)3的混合物，乙同学认为是Fe(OH)2吸附Fe2＋形成的混合物。设计实验方案验证哪一位同学的观点正确：　　　 　　 　　　　　 　　　　　。 【答案】(1)1　(2)0~t1时段，4Fe(OH)2＋O2===4FeOOH＋2H2O，c(H＋)不变；t1~t2时段，4F＋6H2O＋O2===4FeOOH↓＋8H＋，c(H＋)增大　(3)取少量混合物于试管中，加入足量的稀盐酸，再滴加几滴硫氰化钾溶液，若溶液变为红色，则该物质是Fe(OH)2和Fe(OH)3的混合物，否则为Fe(OH)2吸附Fe2＋形成的混合物 【解析】 (1) Fe(OH)2完全沉淀(离子浓度≤10－5 mol·L－1)的pH=8.5，Ksp[Fe(OH)2]=10－5×(10－5.5)2=10－16，滴加氨水至pH为6.0时，c(Fe2＋)= mol·L－1=1 mol·L－1。 学科网（北京）股份有限公司 $