第1节 铁的多样性（8大题型专项训练） 化学鲁科版2019必修第一册

第1节 铁的多样性 题型01 铁的氧化物性质及应用 题型02 亚铁盐的化学性质 题型03 铁盐的化学性质 题型04 Fe2+与Fe3+的检验 题型05 氢氧化亚铁的制备 题型06 铁与水蒸气反应 题型07 铁及其化合物的性质及转化关系 题型08 铁及其化合物综合实验探究 题型01 铁的氧化物性质及用途 铁的氧化物 化学式 俗名 颜色状态 存在及用途 氧化亚铁 FeO 黑色粉末 可用作色素，瓷器制作中使釉呈绿色 氧化铁 Fe2O3 铁红 红棕色粉末 是赤铁矿的主要成分； 是油漆、涂料、油墨的红色颜料等。 四氧化三铁 Fe3O4 磁性氧化铁 黑色固体 是磁铁矿的主要成分； 是一种常用的磁性材料 【典例1】化学品在造纸工业中有着重要的应用。下列说法错误的是 A．碳酸钠用作纸浆抗氧化剂 B．双氧水用作纸浆漂白剂 C．氢氧化钠用于脱除木质素 D．氧化铁红用作纸张染色剂 【答案】A 【详解】A．碳酸钠是强碱弱酸盐，主要用作调节pH或软化水，而非抗氧化剂（抗氧化剂需具备还原性），A错误； B．双氧水具有强氧化性、漂白性，可氧化纸浆中的有色物质，实现漂白作用，B正确； C．氢氧化钠在制浆过程中用于溶解木质素（如硫酸盐法），从而分离纤维素，C正确； D．氧化铁红（Fe2O3）是红色颜料，可用于纸张染色，D正确； 故选A。 【变式1-1】性质决定用途，下列物质的性质、用途描述均正确且有关联的是 A．是红棕色粉末，可用作油漆的红色涂料 B．金属铝表面有致密的氧化膜，铝制餐具可用于蒸煮酸性或碱性食物 C．是淡黄色固体，可用作潜水艇供氧剂 D．不锈钢的抗腐蚀能力强，可用作医疗器材 【答案】D 【详解】A．FeO是黑色粉末，红棕色的是Fe2O3，A错误； B．铝的氧化膜（Al2O3）是两性氧化物，遇酸或碱会反应，不能用于蒸煮酸性或碱性食物，B错误； C．Na2O2用作供氧剂是因为与CO2或水反应生成O2，而非颜色，性质与用途无直接关联，C错误； D．不锈钢抗腐蚀性强，因含铬形成氧化膜，适合医疗器材，D正确； 故选D。 【变式1-2】建筑用的红砖和青砖，其颜色是由其中含有的不同价态的铁的氧化物所致。我国古代砖瓦建筑能够保持到现在的，几乎无一例外是由青砖建成的。有人提出以下可能的原因：你认为合理的是： ①青砖中含的是FeO；②青砖中含的是Fe2O3；③Fe2O3遇长期酸雨侵蚀会风化溶解使砖瓦强度降低；④ Fe2O3性质稳定；⑤FeO性质稳定 A．①③⑤ B．②③④ C．③⑤ D．①②③④ 【答案】B 【详解】①青砖的形成需缺氧环境，通常含稳定性强的Fe3O4，而不是含有强还原性、易被氧化的FeO，①错误； ②青砖中含有的Fe元素的成分主要含有Fe3O4，在烧制青砖的过程中从窑顶不断淋水，使水慢慢渗过Fe2O3，形成了一个隔绝空气的缺氧环境，Fe2O3大部分被还原为Fe3O4，可能还有少部分Fe2O3未被还原，因此青砖中可能会含有Fe2O3，②正确； ③Fe2O3是疏松的氧化物，其长期被酸雨侵蚀会风化溶解使砖瓦强度降低，③正确； ④Fe2O3中Fe元素显+3价，在通常情况下，在非酸性条件下本身性质稳定，④正确； ⑤FeO性质极不稳定，极易被氧化。FeO中Fe显+2价，在加热时，遇空气会被空气中的O2变为性质稳定Fe3O4，可见FeO性质很不稳定，⑤错误； 综上所述可知：合理的是②③④，故合理选项是B。 【变式1-3】下列关于物质俗名与用途的匹配关系不正确的是 A B C D 物质 Fe2O3 Na2SiO3的水溶液 CuSO4 NaHCO3 俗名 铁红 水玻璃 胆矾 小苏打 用途 红色颜料 黏合剂 检验水蒸气 发酵粉 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．Fe2O3俗名铁红，为红棕色粉末，性质稳定，可以用作红色颜料，故A不选； B．Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，具有粘性，可以用作黏合剂，故B不选； C．硫酸铜的俗名不是胆矾，胆矾是，故C选； D．NaHCO3俗名小苏打，受热易分解产生气体，可以用作发酵粉，故D不选； 答案选C。 题型02 亚铁盐的化学性质 Fe2＋既具有氧化性又具有还原性： ①Fe2＋→Fe3＋(与强氧化剂反应：如O2、Cl2、Br2、H2O2、HNO3、KMnO4(H+)、浓H2SO4、等) 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－， 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O， 5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O 3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O ②Fe2＋→Fe(与还原剂反应：如C、CO、Al、Zn等) Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe FeO＋COFe＋CO2。 亚铁盐是补铁保健品的主要成分，其铁元素处于+2价，易被氧化，需密封保存；与维生素C同服能增强补铁功效。 【典例2】下列物质的保存方法不正确的是 A．漂白液需避光保存 B．干燥的液氯保存在铁质容器中 C．保存溶液时可加适量铁粉 D．锂和钠均可保存在煤油中 【答案】D 【详解】A．漂白液的主要成分为次氯酸钠，次氯酸钠水解产生次氯酸，次氯酸见光易分解，导致次氯酸钠浓度降低，因此漂白液应避光保存，A正确； B．常温下铁和氯气不反应，液氯应储存在钢瓶中，B正确； C．Fe2+易被氧化，铁与Fe3+反应生成亚铁离子，因此FeCl2溶液保存时应加入少量铁粉防止Fe2+被氧化，C正确； D．钠极易与氧气、水反应，不与煤油反应，密度大于煤油，所以钠应保存在煤油中，而锂的密度比煤油小，会浮在煤油的表面上，故不能用煤油保存，D错误； 故答案为D。 【变式2-1】下列离子方程式书写正确的是 A．向溶液中滴加少量盐酸： B．向溶液中通入少量： C．将Na投入溶液中： D．向溶液中加入少量溶液： 【答案】A 【详解】A．向Na2CO3溶液中滴加少量盐酸时，H+不足，碳酸根和H+反应生成碳酸氢根，该离子方程式正确，A正确； B．FeI2溶液中I−的还原性强于Fe2+，少量Cl2应优先氧化I−，正确反应为Cl2 + 2I− = I2 + 2Cl−，B错误； C．Na投入FeSO4溶液时，Na先与水反应生成NaOH和H2，生成的OH−与Fe2+形成Fe(OH)2沉淀，而非直接置换Fe，C错误； D．少量Ba(OH)2与NaHCO3反应时，钡离子和OH−与化学式的组成即1:2参与反应：，D错误； 选A。 【变式2-2】某小组验证的性质，进行如下实验。 实验序号 验证性质 实验装置 试剂X 实验现象 ① 能与盐溶液反应 _____溶液 产生白色沉淀 ② 能与碱溶液反应 氨水 _____。 ③ 具有_____性 锌粒 锌粒表面变黑，溶液浅绿色褪去 ④ 具有还原性 KSCN溶液氯水 _____。 (1)画出Fe的离子结构示意图 。 (2)实验①中的试剂X是 (填序号)。 a． b． c．₃ d． (3)实验②中的现象是 ，用化学用语解释该现象，能写离子方程式的写离子方程式 。 (4)实验③体现了的 性。 (5)实验④还能证明溶液中无三价铁，实验操作及现象是 ，发生的离子方程式 。 【答案】(1) (2)a (3) 先生成白色沉淀，马上变为灰绿色，最后变为红褐色 Fe2++2NH3•H2O=Fe(OH)2↓+2NH、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓ (4)氧化 (5) 先加KSCN溶液，无现象，再滴加氯水，溶液变红色 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 【分析】实验①验证与盐溶液反应，主要是利用硫酸根与钡离子反应；实验②验证其与氨水反应，生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁转化为氢氧化铁；实验③与Zn发生置换反应生成单质铁；实验④验证其还原性，应先加KSCN溶液，无现象，再滴加氯水，溶液变红色，说明亚铁离子被氧化为铁离子； 【详解】（1） Fe为26号元素，Fe2+的离子核外有24个电子，Fe2+结构示意图：； （2）实验①验证与盐溶液反应，主要是利用硫酸根与钡离子反应； a．中钡离子与硫酸根反应生成白色沉淀，符合题意； b．中的OH-会与Fe2+反应，干扰实验，故不符合题意； c．中碳酸根与Fe2+会双水解，不符合题意； d．与不反应，不符合题意； 答案为a； （3）实验②中的现象是先生成白色沉淀，马上变为灰绿色，最后变为红褐色，涉及的方程式为：Fe2++2NH3•H2O=Fe(OH)2↓+2NH、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓; （4）实验③与Zn发生置换反应生成单质铁；体现了的氧化性； （5）实验④还能证明溶液中无三价铁，实验操作及现象是先加KSCN溶液，无现象，再滴加氯水，溶液变红色，发生的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3。 【变式2-3】用KSCN溶液和溶液探究的还原性时出现异常现象，实验如下： 实验 ① ② ③ 操作和试剂 现象 溶液变红，大约10秒左右红色褪去，有气体生成(经检验为)。取褪色后溶液，滴加盐酸和溶液，产生白色沉淀。 溶液变红且不褪色，有气体生成(经检验为)，经检验有丁达尔效应。 溶液变红且不褪色，滴加盐酸和溶液，无白色沉淀，经检验无丁达尔效应。 下列说法不正确的是 A．对比①③，可判定酸性条件下可氧化 B．实验②中发生的氧化还原反应有两种 C．②中红色溶液中含有胶体 D．③中发生的氧化还原反应为： 【答案】B 【分析】实验①中，红色褪去，说明或者被消耗；滴加盐酸和溶液产生白色沉淀，说明溶液中产生了硫酸根，该物质的产生说明硫元素被氧化，因此被消耗。但由于体系中产生了，因此无法推断是还是氧化了。因此需要做对比实验分离变量单独探究氧化剂到底是哪种物质。 实验③中只有而未加入，溶液红色不褪去，加入盐酸和溶液也没有产生白色沉淀或胶体，说明在该实验条件下，无法氧化因此结合实验①和③能确定，该实验①条件下氧化了。 实验②中，溶液变红但不褪色，说明未被氧化。但有生成，结合性质可知，它能被催化分解，因此推断先将氧化为，然后再被其催化分解，而也可能继续氧化剩余的。因此可能不止发生了2种氧化还原反应。 【详解】A．由分析，结合实验①和③能确定，该实验条件下氧化了，A正确。； B．由分析，先将氧化为，然后再被其催化分解生成氧气，而也可能继续氧化剩余的，因此可能不止发生了2种氧化还原反应，B错误； C．胶体具有丁达尔效应，而溶液没有此现象，先将氧化为，铁离子生成氢氧化铁胶体产生丁达尔效应，C正确； D．实验①和③能确定，③在酸性条件下氧气氧化亚铁离子生成铁离子：，D正确； 故选B。 题型03 铁盐的化学性质 Fe3＋具有较强氧化性，可被还原为Fe2＋或Fe。 ①Fe3＋→Fe2＋(与还原剂反应：如Fe、Cu、I-、S2-等) 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋， 2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋。 2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋ ②Fe3＋→Fe(与还原剂反应：如C、CO、Al等) Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3。 【典例3】下列有关物质的性质或应用的描述错误的是 选项 物质 性质或应用 A 氯化铁溶液 可用于腐蚀铜电路板 B 石灰乳 利用石灰乳的还原性除去废气中的 C 小苏打 焙制糕点时用作膨松剂 D 食盐 运动后饮用适量食盐水可补充电解质 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．氯化铁溶液中的Fe3+具有强氧化性，能与铜发生反应腐蚀电路板，A正确； B．石灰乳中Ca(OH)2与SO2反应生成CaSO3，该反应为非氧化还原反应，未涉及还原性，B错误； C．小苏打（NaHCO3）受热分解产生CO2，使糕点膨松，C正确； D．食盐（NaCl）可补充因出汗流失的电解质：Na+和Cl-，D正确； 故选B。 【变式3-1】某同学探究镁条与FeCl3溶液的反应。操作与现象如下： ① 向盛有过量镁条的试管中加入0.5 mol·L-1 FeCl3溶液，立即产生大量气泡，一段时间后，出现大量红褐色沉淀，镁条表面有固体附着。 ② 取少量上层清液于试管中，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀产生。 ③ 取反应后的镁条于试管中，加入盐酸，产生气泡，取与盐酸反应后的溶液于试管中，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀产生。 下列说法不正确的是： A．①中产生大量气泡的原因：镁条与溶液中H+反应产生H2 B．①中产生红褐色沉淀的原因：c(H+)减小，Fe3+ +3H2OFe(OH)3 +3H+正向移动 C．②中现象说明镁条与Fe3+发生反应：Mg + 2Fe3+ = Mg2+ + 2Fe2+ D．③中的实验现象说明镁条表面附着的固体有铁单质 【答案】D 【详解】A．FeCl3溶液因Fe3+水解呈酸性，H+浓度较高，镁与H+反应生成H2，产生气泡，A正确； B．随着H⁺被消耗，pH升高，Fe3+水解平衡（Fe3+ + 3H2OFe(OH)3+ 3H+）正向移动，生成红褐色Fe(OH)3沉淀，B正确； C．步骤②中检测到Fe2+，说明Fe3+被还原，则②中现象说明镁条与Fe3+发生反应：Mg + 2Fe3+ = Mg2+ + 2Fe2+，C正确； D．步骤③中镁条表面固体与盐酸反应生成Fe2+，说明固体含Fe元素，但不一定是铁单质，D错误； 故选D。 【变式3-2】常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A．氨水中： B．稀硫酸中： C．溶液中： D．无色溶液中： 【答案】A 【详解】A．氨水为弱碱性溶液，均为强酸根或强碱性对应的离子，彼此间不反应，且不与NH3·H2O反应，能大量共存，A正确； B．稀硫酸中含大量H+，会与H⁺反应生成CO2和H2O，硫酸根和钡离子会生成硫酸钡白色沉淀，不能大量共存，B错误； C．在酸性条件下（H+存在）具有强氧化性，会氧化、，发生氧化还原反应，不能共存，C错误； D．在水溶液中呈黄色，与题干“无色溶液”矛盾，D错误； 故选A。 【变式3-3】下列关于和两种溶液的说法错误的是（双选） A．保存时均需加入少量铁粉 B．可利用与铜粉的反应比较的氧化性强弱 C．分别加入溶液，久置后均能观察到红褐色沉淀 D．可用酸性溶液鉴别和溶液 【答案】AD 【详解】A．保存FeCl2需加铁粉防止氧化，而FeCl3加铁粉会反应生成Fe2+，导致溶液变质，因此保存时均需加铁粉的说法错误，A错误； B．Fe3+能与Cu反应（2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+），而Fe2+不能，说明Fe3+的氧化性强于Fe2+，因此可通过与铜粉反应比较氧化性强弱，B正确； C．FeCl3与NaOH直接生成红褐色Fe(OH)3沉淀，FeCl2与NaOH首先生成白色Fe(OH)2，但久置后被氧化为Fe(OH)3，最终均观察到红褐色沉淀，C正确； D．FeCl2中的Fe2+可被酸性KMnO4氧化（紫色褪去），同时溶液中的Cl-有还原性，也可以被酸性KMnO4氧化（紫色褪去），因此不可用酸性KMnO4鉴别两者，D错误； 故选AD。 题型04 Fe2+与Fe3+的检验 1．Fe2＋的检验 方法1 观察法：浅绿色 方法2 无现象溶液变红色，证明含有Fe2＋ 方法3 产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明含有Fe2＋ 方法4 生成蓝色沉淀，证明含有Fe2＋ 2．Fe3＋的检验 方法1 观察法：棕黄色 方法2 溶液变红色，证明含有Fe3＋ 方法3 产生红褐色沉淀，证明含有Fe3＋ 若无其它还原性物质干扰，可用酸性KMnO4溶液区别Fe2＋、Fe3＋：Fe2＋能使紫色褪去，Fe3＋无明显现象。 【典例4】下列离子的检验方法合理的是 A．向某溶液中滴入KSCN溶液显红色，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，得到红褐色沉淀，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，说明溶液中含有Fe2＋，不含有Mg2＋ 【答案】C 【详解】A．KSCN溶液显红色只能说明存在Fe3+，无法确定是否含有Fe2+，A错误； B．原溶液可能原本含有Fe3+，通入Cl2后无法排除Fe3+的干扰，不能证明Fe2+存在，B错误； C．红褐色沉淀是Fe(OH)3的特征，直接说明溶液中含有Fe3+，C正确； D．白色沉淀变为红褐色可证明Fe2+存在，但Mg2+的白色沉淀可能被红褐色掩盖，无法确定不含Mg2+，D错误； 选C。 【变式4-1】氯化铁是常用的金属刻蚀剂。从刻蚀电路板后的废液（含）中回收铜，并重获溶液的流程图如下： 下列说法正确的是 A．检验“废液”中含有的方法：先加KSCN溶液，再滴加氯水 B．若①为铁粉，则滤渣③中只含铜 C．以上涉及反应均属于氧化还原反应 D．④、⑥可分别选用盐酸和硝酸 【答案】C 【分析】废液中加入过量①：铁粉，Fe3+被还原为Fe2+，Cu2+被还原为Cu，过滤后滤液②中金属离子为：Fe2+，滤渣③中含Fe、Cu，加入过量④：盐酸，铁与盐酸反应生成Fe2+，过滤后得到金属铜和滤液⑤：所含金属离子为Fe2+，滤液②、⑤合并后加入⑥氧化，得到FeCl3溶液。以上涉及的反应中均有元素化合价变化，均为氧化还原反应。 【详解】A．废液中含Fe3+，该操作无法证明含Fe2+，应直接加入铁氰化钾溶液，若产生蓝色沉淀，可证明有Fe2+存在，A错误； B．根据分析，若①为铁粉，滤渣③中含铁、铜，B错误； C．以上涉及反应中均有元素化合价变化，均属于氧化还原反应，C正确； D．根据分析，④可选盐酸，⑥不能选硝酸，会引入硝酸根，D错误； 故选C。 【变式4-2】从某含有，、的工业废液中回收铜并制备晶体的流程如下： 下列说法错误的是 A．试剂a是铁，试剂b是盐酸 B．操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器都相同 C．试剂c是氯气，反应的离子方程式为 D．用KSCN溶液可以检验滤液Z中是否含有 【答案】B 【分析】从含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备FeCl3晶体，则向工业废液中加入过量的Fe粉将Fe3+还原为Fe2+、Cu2+还原为Cu，然后进行操作Ⅰ即过滤，得到滤渣Y即Fe和Cu的混合物，滤液X含有FeCl2，向滤渣Y中加入过量的稀盐酸，将Fe转化为FeCl2，进行操作Ⅱ即过滤，得到金属铜和滤液Z即FeCl2和HCl，将滤液X和滤液Z合并之后通入足量的Cl2，得到溶液W，然后进行操作Ⅲ即蒸发浓缩、冷却结晶，过滤洗涤干燥，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，试剂a是铁，滤渣Y是Fe和Cu，试剂b应为盐酸，A正确； B．操作Ⅰ、操作Ⅱ为过滤，操作Ⅲ为蒸发结晶，过滤和蒸发结晶所用仪器不同，B错误； C．滤液Z中含有，试剂c为氯气，和反应的离子方程式为，C正确； D．KSCN遇呈现红色，因此可以用KSCN验证滤液Z中是否含有，D正确； 故答案为：B。 【变式4-3】和FeO的热化学循环可以利用太阳能，其转化关系如图所示。 已知：反应可用来检验。下列叙述错误的是 A．分析过程I和Ⅱ，是该循环过程中的催化剂 B．过程Ⅱ的化学方程式为 C．用盐酸、溶液检验和FeO混合物中的FeO D．可利用该循环过程降低环境中的含量，减缓温室效应 【答案】C 【分析】上述循环中，促进分解的关键物质是活性FeO，它也是中间产物，在太阳能作用下分解产生FeO，总反应分两步，先发生反应I，后发生反应Ⅱ，在反应I中参与反应，在反应Ⅱ中生成，故作总反应的催化剂，据此回答。 【详解】A．由分析知，是该循环过程中的催化剂，A正确； B．根据图示和分析，由元素守恒可知，过程Ⅱ的化学方程式为，B正确； C．和FeO溶于盐酸，发生的反应有、， 中也含+2价铁，无法检验混合物中的FeO，C错误； D．上述循环的总反应为，从绿色化学角度分析，该循环过程利用了太阳能，实现了的减排，并生成高附加值的活性炭，D正确； 故选C。 题型05 氢氧化亚铁的制备 原理：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ 现象：白色沉淀 试剂：FeSO4或FeCl2、NaOH（均须采用煮沸并冷却的水配制溶液） 仪器：装有NaOH溶液的长试管，伸入液面下，以防生成的Fe(OH)2被氧化； 可以加少量煤油，以隔绝空气，能够长时间观察到白色沉淀。 【典例5】如图所示，为了制得较纯净的Fe(OH)2，以下操作错误的是 A．煮沸并冷却NaOH溶液 B．煮沸并冷却FeSO4溶液 C．胶头滴管末端伸进液面下 D．使用煤油进行液封 【答案】B 【详解】A．煮沸并冷却NaOH溶液，可以除去溶解氧，防止Fe(OH)2被氧化，A正确； B．煮沸FeSO4溶液易使亚铁离子被空气中的氧气氧化，B错误； C．胶头滴管末端伸进液面下，避免与空气中氧气接触，防止Fe(OH)2被氧化，C正确； D．使用煤油进行液封，可以隔绝空气，防止Fe(OH)2被氧化，D正确； 故选B。 【变式5-1】实验室用和烧碱制备，为使生成的产物不被氧化，下列说法不正确的是 A．配制溶液和烧碱溶液所用的蒸馏水要煮沸 B．产生沉淀后，不能振荡试管 C．可在溶液的上面加一层植物油，以隔绝空气 D．向溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴不能伸入试管中 【答案】D 【详解】A．蒸馏水煮沸可以去除蒸馏水中溶解的氧气，A项正确； B．不振荡试管可以避免更多的空气进入到反应体系中，B项正确； C．加一层植物油，避免溶液与空气的接触，C项正确； D．胶头滴管的尖嘴不深入试管内，滴入试管中的烧碱溶液会先与空气接触，使氧气进入反应体系，D项错误； 答案选D。 【变式5-2】下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是 A．①②④ B．①②③ C．①② D．②③④ 【答案】A 【分析】Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3沉淀，即发生反应：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3.想要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排出装置中的氧气或空气，据此分析； 【详解】①Fe与稀硫酸反应生成的氢气将装置内空气排出，可防止生成的氢氧化亚铁被氧化，故①选； ②Fe与稀硫酸反应生成的氢气将装置内空气排出，且利用氢气的压力使硫酸亚铁与NaOH接触而反应，可防止生成的氢氧化亚铁被氧化，故②选； ③没有隔绝空气，生成的氢氧化亚铁易被氧化，故③不选； ④苯隔绝空气，可防止生成的氢氧化亚铁被氧化，故④选； 综上所述①②④均符合题意。 故选A。 【变式5-3】用下列实验装置进行相应实验(夹持装置略)，不能达到实验目的的是 A．用装置甲制备Fe(OH)2白色沉淀 B．用装置乙蒸发NaCl溶液制备NaCl晶体 C．用装置丙检验溶液中是否含K+ D．用装置丁除去苯中溶解的Br2 【答案】C 【详解】A．甲中铁与稀硫酸反应生成的H2可排出装置中的空气，同时生成FeSO4溶液，再向溶液中加入NaOH溶液，可以制备Fe(OH)2白色沉淀并保存较长时间，故A能达到实验目的； B．NaCl热稳定性强，采用蒸发结晶NaCl的方法，可获得NaCl晶体，装置与方法均正确，故B能达到实验目的； C．含钾离子的溶液中常混有钠离子，钠离子的焰色会干扰钾离子的焰色，所以观察钾的焰色时需透过蓝色钴玻璃，以排除钠离子的干扰，故C不能达到实验目的； D．苯不溶于水在上层，且不与氢氧化钠反应，Br2能与氢氧化钠反应生成溶于水的NaBr和NaBrO，能达到除去苯中溶解的Br2的目的，故D能达到实验目的； 故选C。 题型06 铁与水蒸气反应 铁元素的存在：有游离态，如陨铁；有化合态，如氧化物、盐等。自然界的铁矿石主要有：黄铁矿（FeS2）、赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）等。 铁单质的物理性质：光亮的银白色金属，密度为 7.86 g·cm-3 ，熔点为1538 ℃。 纯铁的抗腐蚀能力很强，具有良好的延展性和导热性，导电性比铜、铝差，能被磁铁吸引。 铁的化学性质： （1） 与酸反应 现象：生成无色气体，放热。 离子方程式： Fe + 2H+ =Fe2+ + H2↑ （2） 与某些盐溶液反应（置换） 离子方程式：Fe + Cu2+ =Fe2+ + Cu （3） 与水蒸气反应 化学方程式：3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 +4H2 【典例6】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．酒精灯点燃的顺序：先①后② B．用火柴点燃肥皂泡检验生成的 C．反应为 D．由此可知炽热的铁水注入模具之前，模具须干燥 【答案】C 【详解】A．选点燃①处酒精灯产生水主蒸汽，赶走空气，点燃②处酒精灯发生反应，A正确； B．用木柴点燃肥皂泡，若产生尖锐的爆鸣声，则可检验生成的气体为氢气，B正确； C．反应为，C错误； D．炽热的铁水注入模具之前，模具必须充分干燥，否则铁与水蒸气反应生成氢气会有爆炸危险，D正确； 故选C。 【变式6-1】用如图所示装置研究铁粉与水蒸气的反应。观察到肥皂液中有气泡产生，点燃肥皂泡听到爆鸣声；实验结束后，试管中残留的黑色固体能被磁体吸引。下列分析正确的是（双选） A．仅由“肥皂液中有气泡产生”，不能推断铁与水蒸气发生了反应 B．铁粉与水蒸气的反应需要加热，推断该反应为吸热反应 C．由“点燃肥皂泡听到爆鸣声”，推断有氢气生成 D．残留的黑色固体是 【答案】AC 【详解】A．对试管加热后，首先排出的是空气，所以肥皂液中有气泡产生，不能推断铁与水蒸气发生了反应，A正确； B．持续加热仅说明反应需高温条件维持，不能直接推断该反应为吸热反应，B错误； C．氢气可以燃烧，当点燃肥皂泡发出爆鸣声，才能确认逸出气体中含有氢气，C正确； D．残留的黑色固体能被磁体吸引，黑色固体应为，D错误； 故选AC。 【变式6-2】下列图示实验中，操作规范的是 A．测量气体体积时，除去其中的HCl B．单质铁与水蒸气的反应 C．吸收尾气 D．打开干燥器盖子 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．测量气体体积时，若利用饱和NaHCO3溶液除去其中的HCl，会产生，测量结果偏大，A错误； B．单质铁与水蒸气的反应，酒精灯加热的位置应该在还原铁粉的部位，否则温度不够高，B错误； C．氯气与氢氧化钠溶液能反应，可以用氢氧化钠溶液吸收氯气尾气，装置符合，C正确； D．打开干燥器的盖子时，应水平推移盖子以避免内部气压变化导致物品受损，D错误； 答案选C。 【变式6-3】下列与铁及其化合物相关的实验不能达到目的的是 A．制备并观察沉淀 B．检验溶液中是否含有 C．检验未知溶液中是否存在 D．验证与的反应并收集气体 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．极易被氧化，制备时用苯形成液封层并将胶头滴管深入液面之下以隔绝空气，可以达到制备并观察的目的，A正确； B．氯离子和二价铁都可以被酸性高锰酸钾氧化，而使其褪色，该方法不能检验溶液中是否含有，B错误； C．Fe3+与KSCN发生颜色反应，可达到实验目的，C正确； D．湿棉花提供水蒸气与铁粉发生反应，氢气难溶于水，可用排水法收集，D正确； 故选B。 题型07 铁及其化合物的性质及转化关系 Fe3＋、Fe2＋的相互转化 实验操作 实验现象 加少量铁粉振荡后，溶液变成浅绿色， 再加KSCN溶液，溶液颜色无变化 向上层清液中滴加新制氯水， 溶液变成红色 离子方程式 2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋ 2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－ Fe3＋＋3SCN－＝Fe(SCN)3 实验结论 Fe3＋遇到较强的还原剂时，会被还原成Fe2＋ Fe2＋在较强氧化剂的作用下会被氧化成Fe3＋ 【典例7】关于铁及其化合物的性质，下列说法不正确的是 A．可用足量的还原为 B．，说明氧化性： C．足量的在氯气中燃烧生成 D．与足量酸性溶液反应，转移电子 【答案】C 【详解】A．Zn的还原性大于Fe，Fe3+可用足量的Zn还原为Fe，故A正确； B．Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+反应中，铁离子为氧化剂，铜离子为氧化产物，所以氧化性：Fe3+＞Cu2+，故B正确； C．Fe在氯气中燃烧生成FeCl3，与Fe的量无关，故C错误； D．高锰酸钾足量，亚铁离子和草酸根离子均被氧化，亚铁离子氧化生成铁离子，草酸根离子被氧化生成二氧化碳，1mol FeC2O4与足量酸性KMnO4溶液反应，转移3mol电子，故D正确； 故选：C。 【变式7-1】黔南州铁矿储量有限，为了减少资源浪费；加强废旧金属回收再利用，某工厂以废铁屑为原料制备铁红的工艺流程如图所示。下列说法不正确的是 A．铁红常作颜料，用于油漆、橡胶、塑料等的着色 B．“碱洗”的目的是除去废铁屑表面的油污 C．用KSCN溶液检验氧化后的溶液中是否含有Fe2＋ D．氧化时可以选用H2O2溶液 【答案】C 【分析】该流程图描述了从废铁屑中制取铁红（氧化铁，Fe2O3）的工艺流程。碱洗：将废铁屑用氢氧化钠（NaOH）溶液进行碱洗，目的是去除油脂和其他有机物。碱洗后进行过滤，得到滤液和碱洗后的铁屑。粉碎：将碱洗后的铁屑粉碎，以增加其表面积，便于后续的酸溶步骤。酸溶：将粉碎后的铁屑用盐酸（HCl）溶液进行酸溶，铁与盐酸反应生成氯化亚铁（FeCl2）和氢气（H2）。酸溶后进行过滤，得到滤渣（可能包含未反应的杂质）和含有氯化亚铁的滤液。氧化：将氯化亚铁滤液进行氧化处理，通常通过加入氧化剂（如氯气Cl2、过氧化氢H2O2等）将Fe2+氧化为Fe3+。沉铁：向氧化后的溶液中加入氢氧化钠（NaOH）溶液，使Fe3+与OH-反应生成氢氧化铁（Fe(OH)3）沉淀。过滤：将生成的氢氧化铁沉淀与溶液分离，得到滤液和氢氧化铁沉淀。洗涤、干燥：对氢氧化铁沉淀进行洗涤以去除残留的杂质，然后干燥以去除水分。灼烧：将干燥后的氢氧化铁沉淀在高温下灼烧，使其分解生成氧化铁（Fe2O3），即铁红。这个流程图展示了从废铁屑中制取铁红的化学处理过程，包括碱洗、酸溶、氧化、沉淀、过滤、洗涤、干燥和灼烧等步骤。 【详解】A．铁红是红棕色、难氧化的固体，铁红常作颜料，用于油漆、橡胶、塑料等的着色，故A正确； B．“碱洗”的目的目的是去除油脂和其他有机物，是除去废铁屑表面的油污，故B正确； C．KSCN溶液检验的是Fe3+，Fe2+检验将铁用铁氰化钾溶液，故C错误； D．将氯化亚铁滤液进行氧化处理，通常通过加入氧化剂（如氯气Cl2、过氧化氢H2O2等）将Fe2+氧化为Fe3+，氧化时可以选用H2O2溶液，故D正确； 故选C。 【变式7-2】铁及其化合物在工业上有广泛的用途。回答下列问题： (1)氯化铁的用途之一是五金蚀刻，蚀刻产品有眼镜架、钟表、电子元件和标牌等。 ①实验室鉴别饱和溶液与胶体的方法是 。 ②写出用氯化铁溶液蚀刻不锈钢时发生的主要反应的离子方程式： 。 ③将1 溶液和1 溶液等体积混合(假设混合溶液的体积等于混合前两种溶液的体积之和)，再向其中加入足量铁粉，经过足够长的时间后，铁粉有剩余(不考虑溶液体积的变化)。此时溶液中的物质的量浓度是 。 (2)高铁酸钠()是一种新型绿色净水剂，主要用于饮用水处理。工业上常用硫酸铁与次氯酸钠在碱性条件下反应制备高铁酸钠。 ①写出工业制备高铁酸钠时发生反应的离子方程式： 。每生成1mol ，转移电子的数目是 。 ②高铁酸钠可用作净水剂的原因是 。 ③如果用单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么，、、三种消毒杀菌剂的消毒效率最高的是 (填化学式)。 (3)草酸亚铁可作为制备电池正极材料磷酸铁锂的原料。称取3.60g ，用热重法对其进行热分解，得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图所示。 300℃时剩余固体只有一种且是铁的氧化物，则其化学式为 。 【答案】(1) 丁达尔效应 1.25 (2) 3(或) 具有强氧化性，能杀菌消毒，的还原产物为，水解产生的胶体具有吸附性，可吸附水中的悬浮杂质 (3) 【详解】（1）①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；实验室鉴别饱和溶液与胶体的方法是丁达尔效应。 ②氯化铁溶液蚀刻不锈钢时发生的主要反应为铁离子和铁反应生成亚铁离子，离子方程式。 ③氯化铁和铁反应生成氯化亚铁、氯化铜和铁生成氯化亚铁和铜，经过足够长的时间后，铁粉有剩余(不考虑溶液体积的变化)，结合氯元素守恒和氯化亚铁的化学式FeCl2，此时溶液中的物质的量浓度是； （2）①硫酸铁与次氯酸钠在碱性条件下反应制备高铁酸钠，反应中铁化合价由+3变为+6、氯化合价由+1变为-1，结合电子守恒，反应为，反应中每生成1mol ，转移3mol电子，数目是3(或)。 ②具有强氧化性，能杀菌消毒，的还原产物为，水解产生的胶体具有吸附性，可吸附水中的悬浮杂质，故高铁酸钠可用作净水剂； ③消毒杀菌中过程氯化合价由0变为-1、消毒杀菌中过程氯化合价由+4变为-1、消毒杀菌中过程铁化合价由+6变为+3，则1g的氧化剂所得到的电子数分别为、、，则消毒效率最高的是； （3）草酸亚铁晶体中的铁元素质量为，草酸亚铁晶体中的铁元素完全转化到氧化物中，氧化物中氧元素的质量为1.60g-1.12g=0.48g，铁元素和氧元素的质量比为1.12g:0.48g=7:3，设铁的氧化物的化学式为FexOy，则有56x:16y=7:3，x:y=2:3，铁的氧化物的化学式为Fe2O3。 【变式7-3】铁及其化合物的相互转化 (1)亚铁盐 ①氧化性和还原性 含有的溶液呈浅绿色，处于铁元素的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以 为主，如遇等均表现 。 的酸性溶液与反应的离子方程式为 。 溶液与稀反应的离子方程式为 。 ②易水解 是弱碱，含的盐（如硫酸亚铁）溶液呈酸性。配制硫酸亚铁溶液时常加少量 抑制的水解，加少量 防止被氧化。 (2)铁盐 ①氧化性：含有的溶液呈棕黄色，处于铁元素的高价态，遇等均表现 。 可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式为 。 向溶液中滴入淀粉KI溶液，溶液变蓝，离子方程式为 。 ②易水解：是很弱的碱，且溶度积很小，因而极易水解，只能存在于酸性较强的溶液中。 a.利用易水解的性质，实验室可将饱和溶液滴入沸水中制取氢氧化铁胶体，反应的化学方程式为。 b.利用易水解的性质，工业上常用调节pH的方法除去溶液中的铁离子。 c.利用易水解的性质，实验室配制氯化铁溶液，通常将氯化铁固体先溶于较浓的盐酸中，然后再稀释至所需浓度。 d.与 等水解呈碱性的离子不能大量共存。 【答案】(1) 还原性 还原性 硫酸 铁屑 (2) 氧化性 【详解】（1）处于铁元素的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以还原性 为主，如遇等均表现还原性。 的酸性溶液与反应的离子方程式为：。 溶液与稀反应的离子方程式为：。 配制硫酸亚铁溶液时常加少量：硫酸，抑制的水解，加少量铁屑防止被氧化。 故答案为：还原性；还原性；；；硫酸；铁屑 （2）①处于铁元素的高价态，遇等均表现：氧化性。 可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式为； 向溶液中滴入淀粉KI溶液，溶液变蓝，离子方程式为； 与等水解呈碱性的离子不能大量共存。 故答案为：氧化性；；；；题型08 铁及其化合物综合实验探究 【典例8】某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究：将适量稀硝酸加入少量样品中，加热溶解；取少量溶液，滴加KSCN溶液后出现红色。一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3的结论。 (1)请指出该结论是否合理并说明理由 。 (2)配制实验试剂： 实验需要配制0.01溶液250mL，需要选择的玻璃仪器有 (填编号)； (3)完成对铁元素价态的探究： 提供的实验仪器：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹； 提供的实验试剂：3、3% 、6、0.01、NaOH稀溶液、0.1KI、20% KSCN、蒸馏水。 ①提出合理假设 假设1：催化剂中铁元素的化合价全部为+2； 假设2：催化剂中铁元素全部为+3价； 假设3： 。 ②设计实验证明你的假设 请在答题卡上按下表格式完成实验操作步骤、预期现象与结论。 实验操作 预期现象与结论 步骤1：取一定量3于试管中，加热煮沸数分钟以除去溶于其中的氧气。 步骤2：用药匙取少量样品于试管中，用滴管加入适量上述并加热，充分反应后得A溶液 固体溶解，溶液颜色有变化 步骤3： …… 。 (4)定量检测铁的氧化物组成 取0.99g铁的氧化物样品，用足量硝酸充分溶解后，加入过量氢氧化钠，过滤并洗涤沉淀，高温灼烧后冷却，称量得1.1g固体，实验数据证明假设 (填数字)正确。 【答案】(1)不合理。实验设计不合理，因为硝酸会氧化二价铁，所以从实验结果只能判断样品溶解后的溶液中存在三价铁而不能确实样品中铁元素的价态 (2)BEG (3) 假设3：催化剂中铁元素同时存在+2价与+3价 实验操作 预期现象与结论 步骤3：取少许A溶液于试管中，滴加1~2滴20% KSCN溶液，振荡 (1)若溶液不呈红色，则假设1成立； (2)若溶液呈红色，则假设2或假设3成立。 步骤4：另取少许A溶液于试管中，滴加1~2滴0.01溶液，振荡 结合步骤3中的(2)：(1)若溶液呈紫红色，则假设2成立；(2)若溶液紫红色褪去，则假设3成立。 (4)1 【详解】（1）硝酸具有强氧化性，能把Fe2+氧化为Fe3+，滴加KSCN溶液后出现红色，只能判断样品溶解后的溶液中存在三价铁，不能确实样品中铁元素的价态； （2）配制0.01溶液250mL的步骤有：计算、称量、溶解并冷却，移液、洗涤、定容、摇匀，所以需要的仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶，需要选择的玻璃仪器有B、E、G； （3）①铁的氧化物中铁的存在价态有+2、+3价，所以，催化剂中铁元素的价态有三种情况：价态全部为+3价；价态全部为+2价；价态为+3价、+2价：所以假设1：催化剂中铁元素的价态全部为+3价；假设2：催化剂中铁元素的价态全部为+2价；假设3：催化剂中铁元素的价态为+3价、+2价； Fe3+遇KSCN溶液变红，Fe2+遇KSCN溶液不变红，Fe2+能使高锰酸钾溶液褪色；步骤3：取少许A溶液于试管中，滴加1~2滴20% KSCN溶液，振荡，若溶液不呈红色，则假设1成立；若溶液呈红色，则假设2或假设3成立；步骤4：另取少许A溶液于试管中，滴加1~2滴0.01溶液，振荡，若溶液呈紫红色，则假设2成立；若溶液紫红色褪去，则假设3成立。 （4）取0.99g铁的氧化物样品，用足量硝酸充分溶解后，铁元素全部转化为Fe3+，加入过量氢氧化钠生成Fe(OH)3沉淀，过滤并洗涤沉淀，高温灼烧后冷却得到Fe2O3，称量得1.1g Fe2O3固体，则n(Fe)=  n(O)=，n(Fe):n(O)=1:1，所以该氧化物为FeO，假设1正确。 【变式8-1】某化学兴趣小组为探究铁及其化合物的性质，进行了如下实验： (1)实验一：铁与稀硫酸反应 取一定量的铁粉加入到稀硫酸中，观察到的现象是 ，反应的化学方程式为 。反应结束后，向溶液中滴加KSCN溶液，溶液 (填“变红”或“不变红”)。 (2)实验二：与的转化 ①向实验一所得溶液中滴加双氧水，溶液颜色由浅绿色变为棕黄色，反应的离子方程式为 ，该反应中双氧水作 (填“氧化剂”或“还原剂”)。 ②向上述棕黄色溶液中加入过量铁粉，溶液颜色又变为浅绿色，反应的离子方程式为 ，该反应中表现出 性。 (3)实验三：胶体的制备与性质 ①向沸水中滴加饱和溶液，继续煮沸至溶液呈 色，停止加热，制得胶体。 ②向胶体中逐滴加入稀硫酸，观察到的现象是 ，原因是 。 (4)实验四：检验某未知溶液中是否含有 可选用的试剂是 ，若含有，观察到的现象是 。 【答案】(1) 铁粉逐渐溶解，有无色气泡产生，溶液逐渐变为浅绿色 不变红 (2) 氧化剂 氧化 (3) 红褐 先产生红褐色沉淀，后沉淀溶解，溶液呈黄色 胶体先发生聚沉，后氢氧化铁沉淀与硫酸反应溶解 (4) KSCN溶液或氢氧化钠溶液等 溶液变红或产生红褐色沉淀等 【详解】（1）铁粉加入到稀硫酸，铁粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，可以观察到铁粉逐渐溶解，有无色气泡产生，溶液变为浅绿色，化学反应方程式为，亚铁离子遇KSCN溶液不变色，故答案为铁粉逐渐溶解，有无色气泡产生，溶液逐渐变为浅绿色；；不变色。 （2）①亚铁离子具有还原性，双氧水具有氧化性，亚铁离子被双氧水氧化为铁离子，发生的离子反应方程式为，故答案为；氧化剂。 ②铁离子具有氧化性，铁粉具有还原性，铁离子被铁粉还原为亚铁离子，发生的离子方程式为，故答案为，氧化。 （3）①向沸水中滴加饱和溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，制得胶体，故答案为红褐。 ②向胶体中逐滴加入稀硫酸，开始胶体发生聚沉，生成红褐色沉淀，后与硫酸发生酸碱中和反应，红褐色沉淀溶解生成硫酸铁（铁离子在溶液中显黄色），故答案为先产生红褐色沉淀，后沉淀溶解，溶液呈黄色；胶体先发生聚沉，后氢氧化铁沉淀与硫酸反应溶解。 （4）遇 KSCN溶液显红色，能与生成红褐色的氢氧化铁沉淀，故答案为KSCN溶液或氢氧化钠溶液等；溶液变红或产生红褐色沉淀等 【变式8-2】兴趣小组的同学将生锈铁钉浸泡在过量10%稀盐酸中，观察到铁锈逐渐消失，同时伴有气泡产生，溶液呈黄色，一段时间后黄色变为浅绿色。 I.探究黄色溶液变为浅绿色的原因 (1)铁的锈蚀是铁跟 反应的结果。 (2)铁锈和盐酸反应的化学方程式为 。 (3)溶液由黄色变为浅绿色可能是氯化铁和某些物质反应，现进行3个实验进行探究(已知氢气不影响该反应)，持续时间大约6个小时。 序号 实验1 实验2 实验3 实验内容 现象 溶液颜色始终呈黄色 产生红褐色沉淀[Fe(OH)3沉淀] 溶液逐渐由黄色变浅绿色 结合实验1～3 ①实验1中x的数值是 ②黄色溶液变为浅绿色的原因：在酸性环境中， (写出化学反应方程式)。 Ⅱ．应用和理解 (4)已知Fe2＋在空气中易被氧化为Fe3＋，你认为实验室保存氯化亚铁溶液时，可以加入 。 (5)印刷铜制电路板的“腐蚀液”为FeCl3溶液，反应原理为。现向溶液中加入一定量的铁粉和铜粉，充分反应后，发现有固体剩余。下列有关说法正确的是_____(填序号)。 A．向剩余的固体中加入稀盐酸，若无气体放出，说明反应后的溶液中没有Cu2＋ B．向反应后的溶液中加入氢氧化钠可能有红褐色沉淀[Fe(OH)3]生成 C．若反应后的溶液呈蓝色，说明铁粉已经完全反应 D．剩余固体中如果有铁，一定也有铜 【答案】(1)氧气、水 (2)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O (3) 5 2FeCl3+Fe=3FeCl2 (4)铁粉 (5)BCD 【详解】（1）铁的锈蚀是铁跟氧气、水共同反应的结果生成铁锈（Fe2O3）； （2）铁锈和盐酸反应生成氯化铁与水，化学方程式为：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O； （3）①实验 1、2、3 为控制变量的对比实验，需保证除探究因素外，其他条件一致。实验2用5mL水，实验3用5mL10%稀盐酸，因此实验1中x的数值为5（保证体积相同）； ②黄色溶液（FeCl3）变为浅绿色（FeCl2）的原因：在酸性环境中，铁与氯化铁反应生成氯化亚铁，化学方程式为：2FeCl3+Fe=3FeCl2； （4）Fe2＋在空气中易被氧化为Fe3＋，因此实验室保存氯化亚铁溶液时，可以加入铁粉防止Fe2＋被氧化为Fe3＋； （5）A．铁粉还原性强于铜粉，因此反应顺序为：①，②。向剩余的固体中加入稀盐酸，若无气体放出说明不含有Fe单质，则剩余固体一定为Cu，可能与Fe恰好完全反应，此时不含有Cu2＋，也可能有部分Cu与会生成Cu2＋，此时含有Cu2＋，A错误； B．先发生，由于剩余固体则说明完全消耗，溶液中没有Fe3+，一定有Fe2+，故向反应后的溶液中加入氢氧化钠先生成沉淀，随后被氧化为Fe(OH)3，B正确； C．由于铁粉还原性强于铜粉，若溶液呈蓝色，说明溶液中含有Cu2＋，则Cu已参与反应，说明Fe已完全反应，C正确；     D．由于铁粉还原性强于铜粉，剩余固体中如果有铁，则一定也有铜，D正确； 故选BCD。 【变式8-3】乳酸亚铁晶体(CH3CH(OH)COO)2Fe·2H2O是一种很好的食品铁强化剂，可由乳酸钙与FeCl2反应制得，反应装置如下： 已知：潮湿的乳酸亚铁易被氧化 (1)仪器A的名称是 。 (2)装置B的主要作用是 。 (3)试写出制备乳酸亚铁晶体的化学方程式 。 (4)部分实验操作过程如下，其正确的操作顺序是： 。 检查气密性加入试剂将三颈烧瓶置于水浴中_____________________ a．关闭K1，盖上分液漏斗上口玻璃塞 b．关闭K3，打开K2 c．关闭K2，打开K3 d．打开分液漏斗上口玻璃塞，打开K1 (5)下列说法不正确的是_______。 A．本实验采用较大铁片而不是铁粉，主要原因是避免反应速率过快 B．关闭K1、K2、K3，往分液漏斗中加水，打开K1和分液漏斗活塞，若刚开始水能滴下，一段时间之后不再下滴，则虚线框内装置气密性良好 C．粗产品经洗涤后，再用小火烘干 D．控制反应温度，有利于得到大颗粒沉淀，吸附杂质的量少 【答案】(1)分液漏斗 (2)防止空气中的氧气进入三颈烧瓶中(防止乳酸亚铁被氧化或防止空气进入三颈烧瓶中) (3)或 (4)cdb (5)AC 【分析】亚铁离子容易被氧气氧化，制备过程中应在无氧环境中进行。甲装置中Fe与盐酸反应制备氯化亚铁。利用反应生成的氢气排尽装置中的空气。并利用生成的氢气使甲装置中气压增大。将甲装置中的FeCl2溶液压入三颈烧瓶中，使FeCl2溶液与乳酸钙反应生成乳酸亚铁晶体，经过滤得到乳酸亚铁晶体粗产品和CaCl2溶液，乳酸亚铁晶体粗产品用乙醇洗涤、低温真空干燥得到成品乳酸亚铁，CaCl2溶液进过浓缩得到副产物CaCl2。 【详解】（1）根据装置图可知：仪器A名称为分液漏斗； （2）装置B中盛有水，其作用是防止空气中的氧气进入三颈烧瓶中(防止乳酸亚铁被氧化或防止空气进入三颈烧瓶中)； （3）在三颈烧瓶中FeCl2溶液与乳酸钙发生复分解反应产生乳酸亚铁晶体和氯化钙，该反应的化学方程式为：；也可以写为：； （4）亚铁离子易被空气中的氧气氧化，需先用氢气排出装置内的空气，因此需要先关闭K2，打开K3，打开分液漏斗上口玻璃塞，打开K1，盐酸与铁反应生成氢气，排出空气，然后关闭K3，打开K2，产生的氢气使装置内压强增大，将氯化亚铁溶液压入三颈烧瓶中，然后关闭K1，盖上分液漏斗上口玻璃塞，开动搅拌器，使氯化亚铁溶液与乳酸钙反应生成乳酸亚铁，故合理顺序为cdb； （5）A．本实验采用较大铁片而不是铁粉的主要原因是防止铁粉堵塞导管，A错误； B．关闭K1、K2、K3，往分液漏斗中加水，打开K1和分液漏斗活塞，若刚开始水能滴下，说明分液漏斗中压强大于烧瓶中气体压强；一段时间之后不再下滴，说明随着水的加入，烧瓶中气体压强逐渐增大，当其中气体压强与上部液体及大气产生的压强相同时，液体就不能再滴下，因此可以证明虚线框内装置气密性良好，B正确； C．粗产品主要成分是乳酸亚铁晶体(CH3CH(OH)COO)2Fe·2H2O，(CH3CH(OH)COO)2Fe·2H2O是含有结晶水的盐，若经洗涤后，再用小火烘干，就会导致失去部分或全部结晶水，甚至是Fe2+被氧化变为Fe3+，而不能得到需要的物质，C错误； D．控制反应温度，有利于得到大颗粒沉淀，这样得到的晶体颗粒由于与溶液其他成分接触面积减小，因而吸附杂质的量少，D正确； 故合理选项是AC。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节 铁的多样性 题型01 铁的氧化物性质及应用 题型02 亚铁盐的化学性质 题型03 铁盐的化学性质 题型04 Fe2+与Fe3+的检验 题型05 氢氧化亚铁的制备 题型06 铁与水蒸气反应 题型07 铁及其化合物的性质及转化关系 题型08 铁及其化合物综合实验探究 题型01 铁的氧化物性质及用途 铁的氧化物 化学式 俗名 颜色状态 存在及用途 氧化亚铁 FeO 黑色粉末 可用作色素，瓷器制作中使釉呈绿色 氧化铁 Fe2O3 铁红 红棕色粉末 是赤铁矿的主要成分； 是油漆、涂料、油墨的红色颜料等。 四氧化三铁 Fe3O4 磁性氧化铁 黑色固体 是磁铁矿的主要成分； 是一种常用的磁性材料 【典例1】化学品在造纸工业中有着重要的应用。下列说法错误的是 A．碳酸钠用作纸浆抗氧化剂 B．双氧水用作纸浆漂白剂 C．氢氧化钠用于脱除木质素 D．氧化铁红用作纸张染色剂 【变式1-1】性质决定用途，下列物质的性质、用途描述均正确且有关联的是 A．是红棕色粉末，可用作油漆的红色涂料 B．金属铝表面有致密的氧化膜，铝制餐具可用于蒸煮酸性或碱性食物 C．是淡黄色固体，可用作潜水艇供氧剂 D．不锈钢的抗腐蚀能力强，可用作医疗器材 【变式1-2】建筑用的红砖和青砖，其颜色是由其中含有的不同价态的铁的氧化物所致。我国古代砖瓦建筑能够保持到现在的，几乎无一例外是由青砖建成的。有人提出以下可能的原因：你认为合理的是： ①青砖中含的是FeO；②青砖中含的是Fe2O3；③Fe2O3遇长期酸雨侵蚀会风化溶解使砖瓦强度降低；④ Fe2O3性质稳定；⑤FeO性质稳定 A．①③⑤ B．②③④ C．③⑤ D．①②③④ 【变式1-3】下列关于物质俗名与用途的匹配关系不正确的是 A B C D 物质 Fe2O3 Na2SiO3的水溶液 CuSO4 NaHCO3 俗名 铁红 水玻璃 胆矾 小苏打 用途 红色颜料 黏合剂 检验水蒸气 发酵粉 A．A B．B C．C D．D 题型02 亚铁盐的化学性质 Fe2＋既具有氧化性又具有还原性： ①Fe2＋→Fe3＋(与强氧化剂反应：如O2、Cl2、Br2、H2O2、HNO3、KMnO4(H+)、浓H2SO4、等) 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－， 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O， 5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O 3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O ②Fe2＋→Fe(与还原剂反应：如C、CO、Al、Zn等) Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe FeO＋COFe＋CO2。 亚铁盐是补铁保健品的主要成分，其铁元素处于+2价，易被氧化，需密封保存；与维生素C同服能增强补铁功效。 【典例2】下列物质的保存方法不正确的是 A．漂白液需避光保存 B．干燥的液氯保存在铁质容器中 C．保存溶液时可加适量铁粉 D．锂和钠均可保存在煤油中 【变式2-1】下列离子方程式书写正确的是 A．向溶液中滴加少量盐酸： B．向溶液中通入少量： C．将Na投入溶液中： D．向溶液中加入少量溶液： 【变式2-2】某小组验证的性质，进行如下实验。 实验序号 验证性质 实验装置 试剂X 实验现象 ① 能与盐溶液反应 _____溶液 产生白色沉淀 ② 能与碱溶液反应 氨水 _____。 ③ 具有_____性 锌粒 锌粒表面变黑，溶液浅绿色褪去 ④ 具有还原性 KSCN溶液氯水 _____。 (1)画出Fe的离子结构示意图 。 (2)实验①中的试剂X是 (填序号)。 a． b． c．₃ d． (3)实验②中的现象是 ，用化学用语解释该现象，能写离子方程式的写离子方程式 。 (4)实验③体现了的 性。 (5)实验④还能证明溶液中无三价铁，实验操作及现象是 ，发生的离子方程式 。 【变式2-3】用KSCN溶液和溶液探究的还原性时出现异常现象，实验如下： 实验 ① ② ③ 操作和试剂 现象 溶液变红，大约10秒左右红色褪去，有气体生成(经检验为)。取褪色后溶液，滴加盐酸和溶液，产生白色沉淀。 溶液变红且不褪色，有气体生成(经检验为)，经检验有丁达尔效应。 溶液变红且不褪色，滴加盐酸和溶液，无白色沉淀，经检验无丁达尔效应。 下列说法不正确的是 A．对比①③，可判定酸性条件下可氧化 B．实验②中发生的氧化还原反应有两种 C．②中红色溶液中含有胶体 D．③中发生的氧化还原反应为： 题型03 铁盐的化学性质 Fe3＋具有较强氧化性，可被还原为Fe2＋或Fe。 ①Fe3＋→Fe2＋(与还原剂反应：如Fe、Cu、I-、S2-等) 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋， 2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋。 2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋ ②Fe3＋→Fe(与还原剂反应：如C、CO、Al等) Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3。 【典例3】下列有关物质的性质或应用的描述错误的是 选项 物质 性质或应用 A 氯化铁溶液 可用于腐蚀铜电路板 B 石灰乳 利用石灰乳的还原性除去废气中的 C 小苏打 焙制糕点时用作膨松剂 D 食盐 运动后饮用适量食盐水可补充电解质 A．A B．B C．C D．D 【变式3-1】某同学探究镁条与FeCl3溶液的反应。操作与现象如下： ① 向盛有过量镁条的试管中加入0.5 mol·L-1 FeCl3溶液，立即产生大量气泡，一段时间后，出现大量红褐色沉淀，镁条表面有固体附着。 ② 取少量上层清液于试管中，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀产生。 ③ 取反应后的镁条于试管中，加入盐酸，产生气泡，取与盐酸反应后的溶液于试管中，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀产生。 下列说法不正确的是： A．①中产生大量气泡的原因：镁条与溶液中H+反应产生H2 B．①中产生红褐色沉淀的原因：c(H+)减小，Fe3+ +3H2OFe(OH)3 +3H+正向移动 C．②中现象说明镁条与Fe3+发生反应：Mg + 2Fe3+ = Mg2+ + 2Fe2+ D．③中的实验现象说明镁条表面附着的固体有铁单质 【变式3-2】常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A．氨水中： B．稀硫酸中： C．溶液中： D．无色溶液中： 【变式3-3】下列关于和两种溶液的说法错误的是（双选） A．保存时均需加入少量铁粉 B．可利用与铜粉的反应比较的氧化性强弱 C．分别加入溶液，久置后均能观察到红褐色沉淀 D．可用酸性溶液鉴别和溶液 题型04 Fe2+与Fe3+的检验 1．Fe2＋的检验 方法1 观察法：浅绿色 方法2 无现象溶液变红色，证明含有Fe2＋ 方法3 产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明含有Fe2＋ 方法4 生成蓝色沉淀，证明含有Fe2＋ 2．Fe3＋的检验 方法1 观察法：棕黄色 方法2 溶液变红色，证明含有Fe3＋ 方法3 产生红褐色沉淀，证明含有Fe3＋ 若无其它还原性物质干扰，可用酸性KMnO4溶液区别Fe2＋、Fe3＋：Fe2＋能使紫色褪去，Fe3＋无明显现象。 【典例4】下列离子的检验方法合理的是 A．向某溶液中滴入KSCN溶液显红色，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，得到红褐色沉淀，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，说明溶液中含有Fe2＋，不含有Mg2＋ 【变式4-1】氯化铁是常用的金属刻蚀剂。从刻蚀电路板后的废液（含）中回收铜，并重获溶液的流程图如下： 下列说法正确的是 A．检验“废液”中含有的方法：先加KSCN溶液，再滴加氯水 B．若①为铁粉，则滤渣③中只含铜 C．以上涉及反应均属于氧化还原反应 D．④、⑥可分别选用盐酸和硝酸 【变式4-2】从某含有，、的工业废液中回收铜并制备晶体的流程如下： 下列说法错误的是 A．试剂a是铁，试剂b是盐酸 B．操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器都相同 C．试剂c是氯气，反应的离子方程式为 D．用KSCN溶液可以检验滤液Z中是否含有 【变式4-3】和FeO的热化学循环可以利用太阳能，其转化关系如图所示。 已知：反应可用来检验。下列叙述错误的是 A．分析过程I和Ⅱ，是该循环过程中的催化剂 B．过程Ⅱ的化学方程式为 C．用盐酸、溶液检验和FeO混合物中的FeO D．可利用该循环过程降低环境中的含量，减缓温室效应 题型05 氢氧化亚铁的制备 原理：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ 现象：白色沉淀 试剂：FeSO4或FeCl2、NaOH（均须采用煮沸并冷却的水配制溶液） 仪器：装有NaOH溶液的长试管，伸入液面下，以防生成的Fe(OH)2被氧化； 可以加少量煤油，以隔绝空气，能够长时间观察到白色沉淀。 【典例5】如图所示，为了制得较纯净的Fe(OH)2，以下操作错误的是 A．煮沸并冷却NaOH溶液 B．煮沸并冷却FeSO4溶液 C．胶头滴管末端伸进液面下 D．使用煤油进行液封 【变式5-1】实验室用和烧碱制备，为使生成的产物不被氧化，下列说法不正确的是 A．配制溶液和烧碱溶液所用的蒸馏水要煮沸 B．产生沉淀后，不能振荡试管 C．可在溶液的上面加一层植物油，以隔绝空气 D．向溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴不能伸入试管中 【变式5-2】下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是 A．①②④ B．①②③ C．①② D．②③④ 【变式5-3】用下列实验装置进行相应实验(夹持装置略)，不能达到实验目的的是 A．用装置甲制备Fe(OH)2白色沉淀 B．用装置乙蒸发NaCl溶液制备NaCl晶体 C．用装置丙检验溶液中是否含K+ D．用装置丁除去苯中溶解的Br2 题型06 铁与水蒸气反应 铁元素的存在：有游离态，如陨铁；有化合态，如氧化物、盐等。自然界的铁矿石主要有：黄铁矿（FeS2）、赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）等。 铁单质的物理性质：光亮的银白色金属，密度为 7.86 g·cm-3 ，熔点为1538 ℃。 纯铁的抗腐蚀能力很强，具有良好的延展性和导热性，导电性比铜、铝差，能被磁铁吸引。 铁的化学性质： （1） 与酸反应 现象：生成无色气体，放热。 离子方程式： Fe + 2H+ =Fe2+ + H2↑ （2） 与某些盐溶液反应（置换） 离子方程式：Fe + Cu2+ =Fe2+ + Cu （3） 与水蒸气反应 化学方程式：3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 +4H2 【典例6】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．酒精灯点燃的顺序：先①后② B．用火柴点燃肥皂泡检验生成的 C．反应为 D．由此可知炽热的铁水注入模具之前，模具须干燥 【变式6-1】用如图所示装置研究铁粉与水蒸气的反应。观察到肥皂液中有气泡产生，点燃肥皂泡听到爆鸣声；实验结束后，试管中残留的黑色固体能被磁体吸引。下列分析正确的是（双选） A．仅由“肥皂液中有气泡产生”，不能推断铁与水蒸气发生了反应 B．铁粉与水蒸气的反应需要加热，推断该反应为吸热反应 C．由“点燃肥皂泡听到爆鸣声”，推断有氢气生成 D．残留的黑色固体是 【变式6-2】下列图示实验中，操作规范的是 A．测量气体体积时，除去其中的HCl B．单质铁与水蒸气的反应 C．吸收尾气 D．打开干燥器盖子 A．A B．B C．C D．D 【变式6-3】下列与铁及其化合物相关的实验不能达到目的的是 A．制备并观察沉淀 B．检验溶液中是否含有 C．检验未知溶液中是否存在 D．验证与的反应并收集气体 A．A B．B C．C D．D 题型07 铁及其化合物的性质及转化关系 Fe3＋、Fe2＋的相互转化 实验操作 实验现象 加少量铁粉振荡后，溶液变成浅绿色， 再加KSCN溶液，溶液颜色无变化 向上层清液中滴加新制氯水， 溶液变成红色 离子方程式 2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋ 2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－ Fe3＋＋3SCN－＝Fe(SCN)3 实验结论 Fe3＋遇到较强的还原剂时，会被还原成Fe2＋ Fe2＋在较强氧化剂的作用下会被氧化成Fe3＋ 【典例7】关于铁及其化合物的性质，下列说法不正确的是 A．可用足量的还原为 B．，说明氧化性： C．足量的在氯气中燃烧生成 D．与足量酸性溶液反应，转移电子 【变式7-1】黔南州铁矿储量有限，为了减少资源浪费；加强废旧金属回收再利用，某工厂以废铁屑为原料制备铁红的工艺流程如图所示。下列说法不正确的是 A．铁红常作颜料，用于油漆、橡胶、塑料等的着色 B．“碱洗”的目的是除去废铁屑表面的油污 C．用KSCN溶液检验氧化后的溶液中是否含有Fe2＋ D．氧化时可以选用H2O2溶液 【变式7-2】铁及其化合物在工业上有广泛的用途。回答下列问题： (1)氯化铁的用途之一是五金蚀刻，蚀刻产品有眼镜架、钟表、电子元件和标牌等。 ①实验室鉴别饱和溶液与胶体的方法是 。 ②写出用氯化铁溶液蚀刻不锈钢时发生的主要反应的离子方程式： 。 ③将1 溶液和1 溶液等体积混合(假设混合溶液的体积等于混合前两种溶液的体积之和)，再向其中加入足量铁粉，经过足够长的时间后，铁粉有剩余(不考虑溶液体积的变化)。此时溶液中的物质的量浓度是 。 (2)高铁酸钠()是一种新型绿色净水剂，主要用于饮用水处理。工业上常用硫酸铁与次氯酸钠在碱性条件下反应制备高铁酸钠。 ①写出工业制备高铁酸钠时发生反应的离子方程式： 。每生成1mol ，转移电子的数目是 。 ②高铁酸钠可用作净水剂的原因是 。 ③如果用单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么，、、三种消毒杀菌剂的消毒效率最高的是 (填化学式)。 (3)草酸亚铁可作为制备电池正极材料磷酸铁锂的原料。称取3.60g ，用热重法对其进行热分解，得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图所示。 300℃时剩余固体只有一种且是铁的氧化物，则其化学式为 。 【变式7-3】铁及其化合物的相互转化 (1)亚铁盐 ①氧化性和还原性 含有的溶液呈浅绿色，处于铁元素的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以 为主，如遇等均表现 。 的酸性溶液与反应的离子方程式为 。 溶液与稀反应的离子方程式为 。 ②易水解 是弱碱，含的盐（如硫酸亚铁）溶液呈酸性。配制硫酸亚铁溶液时常加少量 抑制的水解，加少量 防止被氧化。 (2)铁盐 ①氧化性：含有的溶液呈棕黄色，处于铁元素的高价态，遇等均表现 。 可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式为 。 向溶液中滴入淀粉KI溶液，溶液变蓝，离子方程式为 。 ②易水解：是很弱的碱，且溶度积很小，因而极易水解，只能存在于酸性较强的溶液中。 a.利用易水解的性质，实验室可将饱和溶液滴入沸水中制取氢氧化铁胶体，反应的化学方程式为。 b.利用易水解的性质，工业上常用调节pH的方法除去溶液中的铁离子。 c.利用易水解的性质，实验室配制氯化铁溶液，通常将氯化铁固体先溶于较浓的盐酸中，然后再稀释至所需浓度。 d.与 等水解呈碱性的离子不能大量共存。 题型08 铁及其化合物综合实验探究 【典例8】某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究：将适量稀硝酸加入少量样品中，加热溶解；取少量溶液，滴加KSCN溶液后出现红色。一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3的结论。 (1)请指出该结论是否合理并说明理由 。 (2)配制实验试剂： 实验需要配制0.01溶液250mL，需要选择的玻璃仪器有 (填编号)； (3)完成对铁元素价态的探究： 提供的实验仪器：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹； 提供的实验试剂：3、3% 、6、0.01、NaOH稀溶液、0.1KI、20% KSCN、蒸馏水。 ①提出合理假设 假设1：催化剂中铁元素的化合价全部为+2； 假设2：催化剂中铁元素全部为+3价； 假设3： 。 ②设计实验证明你的假设 请在答题卡上按下表格式完成实验操作步骤、预期现象与结论。 实验操作 预期现象与结论 步骤1：取一定量3于试管中，加热煮沸数分钟以除去溶于其中的氧气。 步骤2：用药匙取少量样品于试管中，用滴管加入适量上述并加热，充分反应后得A溶液 固体溶解，溶液颜色有变化 步骤3： …… 。 (4)定量检测铁的氧化物组成 取0.99g铁的氧化物样品，用足量硝酸充分溶解后，加入过量氢氧化钠，过滤并洗涤沉淀，高温灼烧后冷却，称量得1.1g固体，实验数据证明假设 (填数字)正确。 【变式8-1】某化学兴趣小组为探究铁及其化合物的性质，进行了如下实验： (1)实验一：铁与稀硫酸反应 取一定量的铁粉加入到稀硫酸中，观察到的现象是 ，反应的化学方程式为 。反应结束后，向溶液中滴加KSCN溶液，溶液 (填“变红”或“不变红”)。 (2)实验二：与的转化 ①向实验一所得溶液中滴加双氧水，溶液颜色由浅绿色变为棕黄色，反应的离子方程式为 ，该反应中双氧水作 (填“氧化剂”或“还原剂”)。 ②向上述棕黄色溶液中加入过量铁粉，溶液颜色又变为浅绿色，反应的离子方程式为 ，该反应中表现出 性。 (3)实验三：胶体的制备与性质 ①向沸水中滴加饱和溶液，继续煮沸至溶液呈 色，停止加热，制得胶体。 ②向胶体中逐滴加入稀硫酸，观察到的现象是 ，原因是 。 (4)实验四：检验某未知溶液中是否含有 可选用的试剂是 ，若含有，观察到的现象是 。 【变式8-2】兴趣小组的同学将生锈铁钉浸泡在过量10%稀盐酸中，观察到铁锈逐渐消失，同时伴有气泡产生，溶液呈黄色，一段时间后黄色变为浅绿色。 I.探究黄色溶液变为浅绿色的原因 (1)铁的锈蚀是铁跟 反应的结果。 (2)铁锈和盐酸反应的化学方程式为 。 (3)溶液由黄色变为浅绿色可能是氯化铁和某些物质反应，现进行3个实验进行探究(已知氢气不影响该反应)，持续时间大约6个小时。 序号 实验1 实验2 实验3 实验内容 现象 溶液颜色始终呈黄色 产生红褐色沉淀[Fe(OH)3沉淀] 溶液逐渐由黄色变浅绿色 结合实验1～3 ①实验1中x的数值是 ②黄色溶液变为浅绿色的原因：在酸性环境中， (写出化学反应方程式)。 Ⅱ．应用和理解 (4)已知Fe2＋在空气中易被氧化为Fe3＋，你认为实验室保存氯化亚铁溶液时，可以加入 。 (5)印刷铜制电路板的“腐蚀液”为FeCl3溶液，反应原理为。现向溶液中加入一定量的铁粉和铜粉，充分反应后，发现有固体剩余。下列有关说法正确的是_____(填序号)。 A．向剩余的固体中加入稀盐酸，若无气体放出，说明反应后的溶液中没有Cu2＋ B．向反应后的溶液中加入氢氧化钠可能有红褐色沉淀[Fe(OH)3]生成 C．若反应后的溶液呈蓝色，说明铁粉已经完全反应 D．剩余固体中如果有铁，一定也有铜 【变式8-3】乳酸亚铁晶体(CH3CH(OH)COO)2Fe·2H2O是一种很好的食品铁强化剂，可由乳酸钙与FeCl2反应制得，反应装置如下： 已知：潮湿的乳酸亚铁易被氧化 (1)仪器A的名称是 。 (2)装置B的主要作用是 。 (3)试写出制备乳酸亚铁晶体的化学方程式 。 (4)部分实验操作过程如下，其正确的操作顺序是： 。 检查气密性加入试剂将三颈烧瓶置于水浴中_____________________ a．关闭K1，盖上分液漏斗上口玻璃塞 b．关闭K3，打开K2 c．关闭K2，打开K3 d．打开分液漏斗上口玻璃塞，打开K1 (5)下列说法不正确的是_______。 A．本实验采用较大铁片而不是铁粉，主要原因是避免反应速率过快 B．关闭K1、K2、K3，往分液漏斗中加水，打开K1和分液漏斗活塞，若刚开始水能滴下，一段时间之后不再下滴，则虚线框内装置气密性良好 C．粗产品经洗涤后，再用小火烘干 D．控制反应温度，有利于得到大颗粒沉淀，吸附杂质的量少 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $