专题07 铁及其化合物（期末培优讲义）高一化学上学期人教版

该高中化学讲义以“铁及其化合物”为核心，通过表格对比（如铁的氧化物、氢氧化物性质比较）和“铁三角”转化框架系统构建知识体系，梳理单质铁性质、Fe²⁺/Fe³⁺检验及转化等重难点，突出物质结构与性质的内在联系。 讲义亮点在于“实验探究+分层训练”设计，如Fe(OH)₂制备的有机层覆盖法实验题培养科学探究与实践能力，“铁三角”转化推断题强化科学思维。通过易错提醒（如Fe与硝酸反应产物判断）和方法点拨（氧化物组成确定技巧），助力基础薄弱学生掌握规律，优秀学生深化理解，为教师精准教学提供支持。

专题07 铁及其化合物 重点一 单质铁的性质 常见价态 ＋2、＋3（还有＋6） 物理性质 纯净的铁是光亮的 色金属，有良好的导电性、传热性，延展性，能被磁铁吸引 与单质的反应 O2 3Fe＋2O2 Cl2 2Fe＋3Cl2 (无论Fe的量多少，产物都是FeCl3) S Fe＋SFeS I2 Fe＋I2FeI2(产物不是FeI3) 与H2O反应 3Fe＋4H2O(g) (产物是Fe3O4不是Fe2O3) 与非氧化性酸(HCl、H2SO4) Fe＋2H＋＝ 与氧化性酸反应 稀HNO3 3Fe＋8HNO3(稀)＝3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 浓HNO3浓硫酸 常温下，浓硫酸与浓硝酸与铁在常温下发生中 。实质是强氧化性的酸使铁、铝的表面生成一层致密的氧化膜，阻止了内部金属与酸继续反应。 与盐溶液反应 发生置换反应：Fe＋Cu2＋＝ 与FeCl3溶液反应，离子方程式为Fe＋2Fe3＋＝ ■易错提醒 1．生活中见到的铁常呈黑色，是因为这种铁不纯，且表面已被氧化。 2．纯铁抗腐蚀在潮湿空气中，不纯的铁发生腐：4Fe＋3O2＋2xH2O＝ (现象：在潮湿的空气中生锈，生成红棕色固体)。 3．变价金属Fe与氧化性较弱的S或I2反应只能生成低价态的金属化合物。 重点二铁的氧化物比较 物质 FeO （氧化亚铁） Fe2O3 （氧化铁） Fe3O4（FeO·Fe2O3） （四氧化三铁） 俗名 无 　 　 磁性氧化铁 铁元素 的化合价 　 　 　 　 　 　 色、态及用途 黑色粉末，用作色素，如应用于瓷器制作中使釉呈绿色 　 　，常用作油漆、涂料、油墨的红色颜料 黑色晶体，常用作磁性材料 化学性质 与非氧化 性强酸反应 FeO＋2H＋　 　 Fe2O3＋6H＋　 　 Fe3O4＋8H＋　 　 与氧化性 酸反应（如稀HNO3） 　 　 　 　 　 　 与CO反 应（炼铁 原理） 　 　 　 　 　 　 ■易错提醒 (1) Fe3O4的组成可用氧化物的形式表示为FeO·Fe2O3，即有1/3的铁显＋2价，2/3的铁显＋3价。 (2)Fe(NO3)2溶液酸化后，NO在酸性条件下具有强氧化性，会将Fe2＋氧化成Fe3＋。 (3)常见的非氧化性酸有稀HCl、稀H2SO4；常见的氧化性酸有HNO3、浓H2SO4；常见的还原性强酸有HI。 重点三 铁的氢氧化物的比较 物质 Fe（OH）2 Fe（OH）3 色、态 　 　固体 　 　固体 与稀盐 酸反应 　 　 　 　 热稳定性 不稳定：Fe（OH）2FeO＋H2O（隔绝空气） 不稳定：2Fe（OH）3Fe2O3＋3H2O 制法 可溶性碱与亚铁盐溶液反应 可溶性碱与铁盐溶液反应 转化 化学方程式为　 　； 颜色变化：　 　→　 　→　 　 Fe(OH)2的制备： 成功关键 ①溶液中不含Fe3＋和O2等氧化性物质 ②制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中 制备方法 图1　有机层覆盖法 先在新制FeSO4溶液液面上覆盖一层苯或煤油（不能CCl4）， 然后将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到FeSO4溶液液面以下并挤出NaOH溶液，该方法可以防止空气与 　接触发生反应 图2　还原性气体保护法 先在左侧试管中生成FeSO4溶液，并利用生成的H2将装置内的 　 　排尽后，再将　 　溶液压入右侧试管中与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀 图3　电解法 用铁作阳极，电解NaCl溶液或NaOH稀溶液，并在液面上覆盖一层苯或煤油 ■方法点拨 防止Fe(OH)2氧化的方法 (1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶液中的氧气。 (2)将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入试管的亚铁盐溶液底部，并慢慢挤出NaOH溶液。 (3)在亚铁盐溶液上面充入保护气，如H2、N2、稀有气体等。 (4)在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。 (5)用Fe作阳极，石墨作阴极，电解NaOH溶液，利用新产生的Fe2＋与OH－反应制取。 重点四 Fe2＋、Fe3＋的检验及铁及其化合物的转化关系 1．铁离子与亚铁离子的检验 Fe2＋ Fe3＋ 显色法 待测液中滴加KSCN溶液， ，再滴加 ，溶液立即变红色 待测液中滴加KSCN(或NH4SCN)溶液，溶液立即变为 色 沉淀法 待测液中滴加NaOH溶液，生成 色絮状沉淀，沉淀迅速变为 色，最后变为 色 待检液滴加NaOH溶液，出现 色沉淀 2．铁三角 ① ② / ③ Fe2＋Fe3＋ ④ Fe3＋Fe2＋ “铁三角”的重要应用 （1）判断离子共存： ①Fe2＋与NO/H＋、ClO－、MnO/H＋；Fe3＋与I－、S2－、SO32－不能共存 （2）除杂：如用H2O2除去Fe3＋中的Fe2＋ ■归纳总结 1．用显色法检验Fe2＋时加入KSCN溶液和Cl2水的顺序不能颠倒！ 2．铁反应后是生成＋2价还是＋3价，与氧化剂强弱、试剂的用量及及反应条件有关。 3．铁与硝酸反应情况： 4．铁及其化合物的二维图 Fe2＋→Fe3＋的氧化剂：Cl2、Br2、O2、HNO3、H2O2、KMnO4(H＋)等。 Fe3＋→Fe2＋的还原剂：Zn、Fe、Cu、I－、S2－、SO等。 5．亚铁盐、铁盐、高铁酸盐 亚铁盐 Fe2＋既有氧化性，又有还原性，以还原性为主，能被Cl2、Br2、O2、H2O2、ClO－、NO(H＋)、MnO(H＋)、Cr2O(H＋)等氧化 铁盐 Fe3＋主要表现氧化性，能被Fe、Cu、I－、H2S 、S2－(HS－)、SO、SO2等还原 实验室制取氢氧化铁胶体：FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl 工业上常用调节pH方法除去溶液中的Fe3＋ 高铁酸钾 K2FeO4中的Fe呈＋6价，K2FeO4具有强氧化性，可用于水体的杀菌、消毒；K2FeO4与水生成Fe(OH)3胶体，吸附水体中的悬浮物，起到净水的作用 铁的存在、性质和用途 【典例1】 饼干、月饼、蛋糕等零食包装中常常有个小纸袋，上面一般标有“保鲜剂”或者“脱氧剂”的字样。里面的粉状或颗粒状物质，除了硅胶或硫酸亚铁外，还有可能是 A．无水硫酸铜 B．蔗糖 C．铁粉 D．食盐 ■易错提醒 铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态形式存在。这种说法不对，因为单质铁存在于陨石中。 【即时检测1-1】纯铁的熔点为1535℃，而高炉中炼铁时，生铁(含碳量较高的铁合金)在1200℃左右就熔化了，这是因为 A．铁的纯度越高，熔点越低 B．合金的熔点比各成分金属的熔点高 C．形成了铁碳合金，所以熔点降低 D．在高炉中熔化的过程发生了化学反应 【即时检测1-2】生活中的下列物品，不是由生铁铸造的是 A．杠铃片 B．足球门框 C．一元硬币 D．下水井盖 铁的化学性质 【典例2】下列铁的化合物中，不能直接通过化合反应得到的是 A． B． C． D． ■易错提醒 (1)铁在潮湿的空气中生成铁锈的主要成分是Fe2O3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。 (2)铁分别与氯气和盐酸反应所得产物中铁元素的价态不同，Fe与Cl2反应不论用量多少都生成FeCl3，而Fe与盐酸反应生成FeCl2。 (3)Fe与Br2反应生成FeBr3，但与I2反应时生成FeI2，通过这一事实可以说明Br2的氧化性比I2强。 【即时检测2-1】下列物质反应后，一定有价铁的是 ①过量的Fe与反应  ②Fe与稀硝酸反应  ③Fe与S反应  ④溶于盐酸中 A．① B．①④ C．①②③ D．全部 【即时检测2-2】如图表示一定量的铁与不同浓度的足量硝酸反应时各还原产物及含量，下列说法正确的是 A．由图可知，硝酸浓度越小，还原产物中氮元素化合价越高 B．P点时，生成NO与转移电子的物质的量之比为3∶8 C．HNO3浓度为12.68mol/L时，生成NO和NO2的质量相等 D．56g铁粉与1.54mol/L的HNO3完全反应，表现酸性的HNO3的质量为189g 铁与水蒸气反应的实验 【典例3】下列实验装置或操作正确的是 A．观察钠在空气中燃烧的现象 B．配制250 mL一定物质的量浓度的稀硫酸 C．验证铁与水蒸气反应能生成 D．制备胶体 A．A B．B C．C D．D ■易错提醒 Fe与冷水、热水不反应，Fe与H2O(g)高温下反应的产物是Fe3O4，而不是Fe2O3。 【即时检测31】为了探究铁、铜及其化合物的性质，某同学设计并进行了下列实验。下列说法正确的是 A．加热顺序应为先后 B．中发生的主要反应是： C．虚线框内可以选择装置甲，将灼烧后的铜丝趁热伸入其中检验气体产物的还原性 D．取中固体，用适量稀盐酸溶解，溶液中阳离子种类可能为、 【即时检测3-2】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 铁的氧化物 【典例4】下列哪种氧化物是红棕色的 A．Fe2O3 B．FeO C．Fe3O4 D．CuO ■方法技巧 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) 【即时检测4-1】由硫铁矿烧渣(含、、等)制备铁红的一种工艺流程如下图。下列说法不正确的是 A．酸浸时，不与稀硫酸反应 B．酸浸后，溶液中的金属阳离子只有 C．沉铁时，双氧水将氧化为 D．煅烧时，发生的反应为 【即时检测4-2】将Cu片放入0.1mol/L溶液中，反应一定时间后取出Cu片，溶液中，则此时溶液中与的物质的量之比为 A．3∶2 B．3∶5 C．4∶3 D．3∶4 铁的氢氧化物 【典例5】用下列实验装置进行相应实验，不能达到实验目的的是 A．验证金属性Mg>Al B．验证非金属性N>C>Si(已知硅酸为白色沉淀) C．使用量气管测量H2的体积 D．制备Fe(OH)2沉淀 A．A B．B C．C D．D ■方法点拨 氢氧化亚铁的制备方法 【即时检测5-1】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 【即时检测5-2】向的溶液中加入适量的溶液，使恰好完全沉淀，过滤，小心加热沉淀，直到水分蒸干，再灼烧到质量不再变化，此时固体的质量为 A． B． C． D． 铁盐、亚铁盐的性质 【典例6】探究某补铁口服液中铁元素价态的实验如图所示。下列说法错误的是 已知：该补铁口服液中还含有维生素C(具有还原性)等物质。 A．步骤1可知此补铁口服液中不含 B．步骤2滴加氯水可将还原为 C．步骤2可知的氧化性强于 D．维生素C有利于人体对铁元素的吸收 ■归纳总结 (1) (2) 【即时检测6-1】 某同学为探究溶液的性质进行如下实验，操作如图所示。查阅资料可知：①可将氧化为淡黄色S沉淀。②FeS为不溶于水的黑色沉淀，能溶于盐酸。③电解质可使胶体发生聚沉。根据实验现象，下列分析正确的是 A．向②后试管加入足量稀盐酸，沉淀全部溶解 B．根据反应现象分析，①~④的变化中，有2处涉及氧化还原反应 C．若改变相互滴加顺序，将溶液滴加到溶液中，产生的现象与图中①、②相同 D．过程④为胶体聚沉，产生该现象是因为属于电解质 【即时检测6-2】将H2S与空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中可回收S并消除空气污染，其机理如图所示。下列说法正确的是 A．反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：1 B．反应②的离子方程式为： C．该反应过程中，Cu2+是中间产物 D．总反应的化学方程式为： Fe3＋ 、Fe2＋的检验与除杂 【典例7】对于溶液中某些离子的检验及结论正确的是 A．滴加稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体，一定有 B．先滴加新制氯水，再滴加KSCN溶液，溶液变红色，一定有 C．滴加溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，一定有 D．滴加NaOH溶液并加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，一定有 ■易错提醒 （1）含Fe2＋、Fe3＋的除杂问题 主要成分 杂质 除杂方法 FeCl3(aq) FeCl2(aq) 加入氯水或H2O2 FeCl2(aq) FeCl3(aq) 加过量铁粉后过滤 FeCl2(aq) CuCl2(aq) 加过量铁粉后过滤 （2）检验Fe3＋溶液中是否含Fe2＋时不能选用KSCN溶液和氯水。 【即时检测7-1】下列根据离子检验的操作及现象得出的结论不正确的是 选项 操作及现象 结论 A 向某盐溶液的试管中加入NaOH溶液，加热，试管口湿润的红色石蕊试纸变蓝 溶液中含有 B 向某盐溶液的试管中加入稀HCl溶液，无明显现象，再加溶液出现白色沉淀 溶液中含有 C 向某盐溶液的试管中滴入稀，产生无色气体 溶液中含有 D 向某盐溶液的试管中滴入KSCN溶液，溶液呈血红色 溶液中含有Fe3+ A．A B．B C．C D．D 【即时检测7-2】为了防止FeSO4被氧化而变质，实验室在配制FeSO4溶液时，常在溶液中加入少量的 A．铜粉 B．铁粉 C．锌粉 D． H2SO4 Fe2＋、Fe3＋、Fe之间的相互转化关系 【典例8】给定条件下，下列选项中所示的物质间转化不能一步实现的是 A． B． C． D． ■易错提醒 1金属阳离子被还原不一定得到金属单质，如Fe3＋被还原时可能得到的是Fe2＋。 2虽然Fe2＋既有氧化性又有还原性，但以还原性为主。 3不同价态铁元素间的转化属于氧化还原反应，在选择氧化剂时可以根据如下规律判断：需要失去2个电子，而只需失去1个电子，但前者比后者要容易得多，因此需弱的氧化剂即可，而则需要强氧化剂才能实现。 【即时检测8-1】铁元素的“价一类”二维图如图所示。下列说法正确的是 A．a在纯中燃烧可直接转化为e B．检验含d溶液中金属阳离子的方法为先加入氯水，再加入KSCN溶液 C．c在空气中直接加热可转化为b D．在不同条件下，g可能分别转化为f沉淀或胶体 【即时检测8-2】为了探究铁及其化合物的氧化性或还原性，某同学设计如下实验操作，对应的实验现象、实验结论及离子方程式均正确的是 选项 实验操作 实验现象 实验结论 离子方程式 A 向溶液中加入片 浅绿色溶液变为无色，有黑色固体生成 具有还原性 B 向溶液中滴加新制氯水 浅绿色溶液变为棕黄色 具有还原性 C 向溶液中加入铁粉 棕黄色溶液变为浅绿色 具有还原性 D 向溶液中加入铜粉 蓝色溶液变为棕黄色 具有还原性 A．A B．B C．C D．D 夯实基础 1．（25-26高一上·湖南湘西·月考）在超市的货架上经常会看到标有“补钙”“补铁”等字样的食品，这里的钙和铁是指 A．元素 B．原子 C．单质 D．分子 2．下列物质中不能与水或水蒸气发生氧化还原反应的是 A． B． C． D．Fe 3．（25-26高一上·陕西·月考）指南针是中国古代四大发明之一、北宋沈括的《梦溪笔谈》对指南针已有详细记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南”。“磁石”的主要成分是 A．FeO B． C．FeS D． 4．氯化铁是一种重要的化合物。下列说法不正确的是 A．氯化铁属于电解质 B．氯化铁可由氯化亚铁和盐酸反应制得 C．氯化铁溶液可以腐蚀覆铜板 D．氯化铁溶液可以制备氢氧化铁胶体 5．（21-22高一上·天津东丽·期末）下列关于铁及其化合物的叙述正确的是 A．氢氧化铁受热分解可制得 B．、都有磁性 C．不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化 D．高温下，铁能与水蒸气反应生成 6．已知密度(苯)，下列实验操作能够制取并能较长时间观察到白色沉淀的是 A． B． C． D． 7．（24-25高一下·内蒙古巴彦淖尔·期末）下列各组离子能在溶液中大量共存的是 A．、、、 B．、、、 C．、、、 D．、、、 8．（2025高一下·黑龙江·学业考试）能证明溶液中含有Fe3+的试剂是 A．氯水 B．KSCN溶液 C．稀H2SO4 D．石蕊溶液 9．（23-24高一下·黑龙江哈尔滨·开学考试）下列铁的化合物中，不能通过化合反应得到的是 A． B． C． D． 10．下列有关铁及其化合物的说法错误的是 A．是一种黄色粉末 B．既有氧化性又有还原性 C．可用KSCN溶液检验溶液中的 D．可用Fe除去溶液中含有的 综合运用 11．（2026高一·江苏·专题练习）下列有关铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是 A．能与盐酸反应，可用于制作红色颜料 B．具有氧化性，可用于除去水中悬浮杂质 C．铁粉具有还原性，可用于食品袋中的抗氧化剂 D．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于自来水的消毒 12．（24-25高一上·福建三明·期末）化学与生产、生活密切相关，下列有关物质用途的叙述错误的是 A．液氨：作制冷剂 B．小苏打：作面包的膨松剂 C．四氧化三铁：作红色涂料 D．维生素C：作食品的抗氧化剂 13．（25-26高一上·四川·月考）利用饱和FeCl3溶液与蒸馏水制得的胶体的胶团结构如图所示。下列说法正确的是 A．FeCl3溶液、Fe(OH)3胶体与Fe(OH)3浊液的本质区别是能否产生丁达尔效应 B．N个FeCl3可生成N个Fe(OH)3胶体粒子 C．向氢氧化钠溶液中滴加氯化铁饱和溶液可制备Fe(OH)3胶体 D．Fe(OH)3胶粒带正电荷 14．（25-26高一上·湖南·月考）价—类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型和工具。如下图(左)为某常见金属单质及其部分化合物的价-类二维图。下列推断正确的是 A．往沸水中滴加饱和的G溶液，持续加热并不断搅拌制备E的胶体 B．如上图(右)可以较长时间观察到产生的D物质 C．F和G对应的氯化物均可以通过化合反应实现制备 D．B在空气中受热可以生成C 15．（25-26高一上·北京·期中）人体内的铁元素主要来源于食物。已有的实验结果显示，源自食物的铁元素主要在小肠被吸收，并且人体只吸收。维生素C能将转变为，服用维生素C有利于铁元素的吸收。下列分析不正确的是 A．维生素C有还原性 B．转变为，维生素C发生还原反应 C．食用富含维生素C的水果有利于铁元素的吸收 D．补铁保健品中的铁元素应该呈价 16．（24-25高一上·云南昭通·期中）检验溶液是否变质，可以选用的试剂为 A．KSCN溶液 B．石蕊溶液 C．溶液 D．氯水 17．（24-25高一上·广东广州·月考）高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。工业上制备高铁酸钠有多种方法，其中一种方法的化学原理可用离子方程式表示为：2Fe3++3ClO-+10OH-=2+3Cl-+5H2O，关于该反应说法错误的是 A．ClO-被还原 B．Fe3+被氧化 C．是氧化产物 D．中铁元素显+2价 18．（24-25高一上·浙江金华·期末）100mL和的混合溶液中加入铁粉，其固体质量的变化如图所示，下列说法不正确的是 A．c点溶质为 B．向b点溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成 C．a点溶液中存在的金属阳离子有和 D．原混合溶液中 思维拔高 19．（25-26高一上·河南·月考）少量铁粉与稀反应的化学方程式为（稀）（设为反应a）；向200 mL 2.0 的稀中逐渐加入铁粉至过量（设总反应为反应b）。下列说法错误的是 A．反应a中，既体现氧化性又体现酸性 B．反应a中，还原剂与氧化剂的物质的量之比为1：1 C．反应b中，消耗的与生成的NO物质的量之比为4：1 D．反应b中，溶液中金属阳离子的物质的量与所加铁粉的质量的关系为如图 20．（25-26高一上·湖南·月考）易潮解、易升华，实验室制备的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。下列说法错误的是 A．导管g的作用是平衡气压，便于液体滴下 B．试剂X和试剂Y分别为浓硫酸、饱和食盐水 C．直接用E接收产物比用导管连接D、E的优点是可防止堵塞 D．F装置的作用是防止G中水蒸气进入D和E中 21．（25-26高一上·河南·月考）根据下列铁及其化合物性质探究的实验操作和现象，得出的结论正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 向溶液中加入铜粉 铜粉的质量减少 的还原性强于铜的还原性 B 将氧化亚铁投入硫酸溶液中 固体溶解，溶液呈浅绿色 氧化亚铁与硫酸反应，硫酸被还原 C 向酸化的溶液中加入少量溶液 溶液呈棕黄色，有气泡产生 除发生反应外，还有分解反应发生 D 向酸性高锰酸钾溶液中滴入浓的溶液 溶液紫色变浅，直至消失 被高锰酸钾还原 A．A B．B C．C D．D 22．（25-26高一上·广东·月考）实验室制备并观察其颜色。下列操作错误的是 A．溶解固体 B．煮沸溶液 C．制备 D．充分振荡后观察固体颜色 A．A B．B C．C D．D 23．（24-25高一上·福建三明·期末）某兴趣小组设计实验探究的性质。 实验编号 预测性质 实验操作及现象 ① 能与某些盐反应 向溶液中滴加溶液，产生白色沉淀 ② 能与碱反应 向溶液中滴加溶液，产生的白色沉淀迅速变成灰绿色，一段时间后变成红褐色 ③ 具有氧化性 向溶液中加入锌粒，锌粒表面变黑，溶液浅绿色褪去 ④ 具有还原性 向溶液中滴加溶液，无明显现象，再滴加氯水，溶液变为红色 下列说法错误的是 A．实验①中产生白色沉淀的原因： B．实验②中沉淀由白色变成红褐色的原因： C．实验③中用铜片替换锌粒，也可证明具有氧化性 D．实验④中向溶液中滴加酸性，也可证明具有还原性 24．（25-26高一上·河南新乡·期中）工业废水中含有的重铬酸根离子()有毒，必须处理达标后才能排放。工业上常用绿矾()做处理剂，反应的离子方程式如下：。下列说法中，不正确的 A．X是 B．检验可用KSCN溶液 C．反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 D．处理0.5 mol，则反应中消耗绿矾的质量为834 g 25．（25-26高一上·广东·月考）含铁元素的部分物质的类别及铁元素价态的关系如图所示，回答下列问题： (1)铁和水蒸气反应的化学方程式为 。 (2)写出图中X转化为Y的化学方程式： 。 (3)高铁酸盐(如Na2FeO4)被科学家们公认为绿色消毒剂。从元素化合价角度预测其具有 (填“氧化性”或“还原性”)。 (4)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，其中结论正确的是 (填标号)。 A．滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明铁粉一定未变质 B．滴加KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉一定变质 C．依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉一定全部变质 (5)利用废铁屑制备Fe2O3： ⅰ.取10.0 g废铁屑溶于过量稀硫酸中，过滤； ⅱ.向滤液中加入足量氯水： ⅲ.再加入过量的氨水，有沉淀Y生成； ⅳ.过滤，加热沉淀Y至质量不再发生变化，得到12.0 g红棕色的固体Fe2O3。 ①步骤ⅱ中加入氯水发生反应的离子方程式是 。 ②沉淀Y的颜色为 。 ③该废铁屑中铁元素的质量分数为 。 26．（24-25高一下·江苏扬州·期末）铁泥主要含有Fe，同时含少量SiO2和铁的氧化物。现以铁泥和H2C2O4为原料制备的超微细FeC2O4·2H2O。 (1)FeSO4溶液的制备。将铁泥加入到足量稀硫酸，并加入适量还原铁粉，搅拌使其充分反应。过滤除去SiO2，得到FeSO4溶液。 ①溶解时，铁泥中的Fe与稀硫酸发生反应的离子方程式是 。 ②过程中加入适量还原铁粉，其目的是 。 ③检验FeSO4溶液中不含Fe3+的操作是：取少量FeSO4溶液， (写出加入的试剂和现象)，则FeSO4溶液中不含Fe3+。 (2)FeC2O4·2H2O的制备。在搅拌下，向所得FeSO4溶液中先后加入氨水和草酸溶液，经H2SO4调节pH、过滤、水洗、烘干后得到超微细FeC2O4·2H2O。 已知：沉淀速度过快，沉淀的粒径会变大，包裹的杂质会变多 ①烘干需在真空干燥箱里低温进行，其原因是 。 ②温度对沉淀粒径的影响如图，加入氨水和草酸溶液过程中均需控制温度在40℃。温度不宜过高的原因是 。                           (3)补充完整由FeSO4溶液制备FeCO3的实验方案，装置如图所示： 已知：FeSO4溶液显酸性，碱性过强时，Fe2+将会形成Fe(OH)2沉淀。 取一定量的FeSO4溶液， ，所得产物经过滤、洗涤、干燥，得到FeCO3。(须使用试剂：N2、Na2CO3溶液) 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题07 铁及其化合物 重点一 单质铁的性质 常见价态 ＋2、＋3（还有＋6） 物理性质 纯净的铁是光亮的白色金属，有良好的导电性、传热性，延展性，能被磁铁吸引 与单质的反应 O2 3Fe＋2O2Fe3O4 Cl2 2Fe＋3Cl2FeCl3(无论Fe的量多少，产物都是FeCl3) S Fe＋SFeS I2 Fe＋I2FeI2(产物不是FeI3) 与H2O反应 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4+4H2(产物是Fe3O4不是Fe2O3) 与非氧化性酸(HCl、H2SO4) Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑ 与氧化性酸反应 稀HNO3 3Fe＋8HNO3(稀)＝3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 浓HNO3浓硫酸 常温下，浓硫酸与浓硝酸与铁在常温下发生中钝化。实质是强氧化性的酸使铁、铝的表面生成一层致密的氧化膜，阻止了内部金属与酸继续反应。 与盐溶液反应 发生置换反应：Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu 与FeCl3溶液反应，离子方程式为Fe＋2Fe3＋＝3Fe2＋ ■易错提醒 1．生活中见到的铁常呈黑色，是因为这种铁不纯，且表面已被氧化。 2．纯铁抗腐蚀在潮湿空气中，不纯的铁发生腐：4Fe＋3O2＋2xH2O＝2Fe2O3·xH2O(现象：在潮湿的空气中生锈，生成红棕色固体)。 3．变价金属Fe与氧化性较弱的S或I2反应只能生成低价态的金属化合物。 重点二铁的氧化物比较 物质 FeO （氧化亚铁） Fe2O3 （氧化铁） Fe3O4（FeO·Fe2O3） （四氧化三铁） 俗名 无 　铁红　 磁性氧化铁 铁元素 的化合价 　＋2　 　＋3　 　＋2、＋3　 色、态及用途 黑色粉末，用作色素，如应用于瓷器制作中使釉呈绿色 　红棕色粉末　，常用作油漆、涂料、油墨的红色颜料 黑色晶体，常用作磁性材料 化学性质 与非氧化 性强酸反应 FeO＋2H＋　Fe2＋＋H2O　 Fe2O3＋6H＋　2Fe3＋＋3H2O　 Fe3O4＋8H＋　Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O　 与氧化性 酸反应（如稀HNO3） 　3FeO＋10HNO3（稀）3Fe（NO3）3＋NO↑＋5H2O　 　Fe2O3＋6HNO3（稀）2Fe（NO3）3＋3H2O　 　3Fe3O4＋28HNO3（稀）9Fe（NO3）3＋NO↑＋14H2O　 与CO反 应（炼铁 原理） 　FeO＋COFe＋CO2　 　Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2　 　Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2　 ■易错提醒 (1) Fe3O4的组成可用氧化物的形式表示为FeO·Fe2O3，即有1/3的铁显＋2价，2/3的铁显＋3价。 (2)Fe(NO3)2溶液酸化后，NO在酸性条件下具有强氧化性，会将Fe2＋氧化成Fe3＋。 (3)常见的非氧化性酸有稀HCl、稀H2SO4；常见的氧化性酸有HNO3、浓H2SO4；常见的还原性强酸有HI。 重点三 铁的氢氧化物的比较 物质 Fe（OH）2 Fe（OH）3 色、态 　白色　固体 　红褐色　固体 与稀盐 酸反应 　Fe（OH）2＋2HClFeCl2＋2H2O　 　Fe（OH）3＋3HClFeCl3＋3H2O　 热稳定性 不稳定：Fe（OH）2FeO＋H2O（隔绝空气） 不稳定：2Fe（OH）3Fe2O3＋3H2O 制法 可溶性碱与亚铁盐溶液反应 可溶性碱与铁盐溶液反应 转化 化学方程式为　4Fe（OH）2 ＋ O2 ＋ 2H2O 4Fe（OH）3　； 颜色变化：　白色　→　灰绿色　→　红褐色　 Fe(OH)2的制备： 成功关键 ①溶液中不含Fe3＋和O2等氧化性物质 ②制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中 制备方法 图1　有机层覆盖法 先在新制FeSO4溶液液面上覆盖一层苯或煤油（不能CCl4）， 然后将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到FeSO4溶液液面以下并挤出NaOH溶液，该方法可以防止空气与 Fe（OH）2　接触发生反应 图2　还原性气体保护法 先在左侧试管中生成FeSO4溶液，并利用生成的H2将装置内的　空气　排尽后，再将　FeSO4　溶液压入右侧试管中与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀 图3　电解法 用铁作阳极，电解NaCl溶液或NaOH稀溶液，并在液面上覆盖一层苯或煤油 ■方法点拨 防止Fe(OH)2氧化的方法 (1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶液中的氧气。 (2)将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入试管的亚铁盐溶液底部，并慢慢挤出NaOH溶液。 (3)在亚铁盐溶液上面充入保护气，如H2、N2、稀有气体等。 (4)在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。 (5)用Fe作阳极，石墨作阴极，电解NaOH溶液，利用新产生的Fe2＋与OH－反应制取。 重点四 Fe2＋、Fe3＋的检验及铁及其化合物的转化关系 1．铁离子与亚铁离子的检验 Fe2＋ Fe3＋ 显色法 待测液中滴加KSCN溶液，无现象，再滴加新制氯水，溶液立即变红色 待测液中滴加KSCN(或NH4SCN)溶液，溶液立即变为红色 沉淀法 待测液中滴加NaOH溶液，生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变为灰绿色色，最后变为红褐色 待检液滴加NaOH溶液，出现红褐色沉淀 2．铁三角 ① ② / ③ Fe2＋Fe3＋ ④ Fe3＋Fe2＋ “铁三角”的重要应用 （1）判断离子共存： ①Fe2＋与NO/H＋、ClO－、MnO/H＋；Fe3＋与I－、S2－、SO32－不能共存 （2）除杂：如用H2O2除去Fe3＋中的Fe2＋ ■归纳总结 1．用显色法检验Fe2＋时加入KSCN溶液和Cl2水的顺序不能颠倒！ 2．铁反应后是生成＋2价还是＋3价，与氧化剂强弱、试剂的用量及及反应条件有关。 3．铁与硝酸反应情况： 4．铁及其化合物的二维图 Fe2＋→Fe3＋的氧化剂：Cl2、Br2、O2、HNO3、H2O2、KMnO4(H＋)等。 Fe3＋→Fe2＋的还原剂：Zn、Fe、Cu、I－、S2－、SO等。 5．亚铁盐、铁盐、高铁酸盐 亚铁盐 Fe2＋既有氧化性，又有还原性，以还原性为主，能被Cl2、Br2、O2、H2O2、ClO－、NO(H＋)、MnO(H＋)、Cr2O(H＋)等氧化 铁盐 Fe3＋主要表现氧化性，能被Fe、Cu、I－、H2S 、S2－(HS－)、SO、SO2等还原 实验室制取氢氧化铁胶体：FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl 工业上常用调节pH方法除去溶液中的Fe3＋ 高铁酸钾 K2FeO4中的Fe呈＋6价，K2FeO4具有强氧化性，可用于水体的杀菌、消毒；K2FeO4与水生成Fe(OH)3胶体，吸附水体中的悬浮物，起到净水的作用 铁的存在、性质和用途 【典例1】 饼干、月饼、蛋糕等零食包装中常常有个小纸袋，上面一般标有“保鲜剂”或者“脱氧剂”的字样。里面的粉状或颗粒状物质，除了硅胶或硫酸亚铁外，还有可能是 A．无水硫酸铜 B．蔗糖 C．铁粉 D．食盐 【答案】C 【解析】铁粉可吸收氧气，可用作食品的“脱氧剂”，无水硫酸铜、蔗糖、食盐不能吸收氧气，故选：C。 ■易错提醒 铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态形式存在。这种说法不对，因为单质铁存在于陨石中。 【即时检测1-1】纯铁的熔点为1535℃，而高炉中炼铁时，生铁(含碳量较高的铁合金)在1200℃左右就熔化了，这是因为 A．铁的纯度越高，熔点越低 B．合金的熔点比各成分金属的熔点高 C．形成了铁碳合金，所以熔点降低 D．在高炉中熔化的过程发生了化学反应 【答案】C 【解析】A．铁的纯度越高，熔点越高，故A不符合题意； B．合金的熔点比各成分金属的熔点低，故B不符合题意； C．形成了铁碳合金，合金的熔点比各成分金属的熔点低，因此生铁熔点较低，故C符合题意； D．在高炉中熔化的过程未发生化学反应，形成的是混合物，故D不符合题意。 综上所述，答案为C。 【即时检测1-2】生活中的下列物品，不是由生铁铸造的是 A．杠铃片 B．足球门框 C．一元硬币 D．下水井盖 【答案】C 【解析】A.杠铃片是由生铁铸造而成， 故A不符合题意； B.足球门框是由生铁铸造而成，故B不符合题意； C.一元硬币的材质是钢芯镀镍，不是生铁，故C符合题意； D.下水井盖是由生铁铸造而成，故D不符合题意。 故答案选C. 铁的化学性质 【典例2】下列铁的化合物中，不能直接通过化合反应得到的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．铁在氧气中燃烧生成：，属于化合反应，A不符合题意； B．Fe与FeCl3溶液反应生成FeCl2：Fe+2FeCl3=3FeCl2，属于化合反应，B不符合题意； C．Fe(OH)2无法通过两种物质直接化合生成，C符合题意； D．Fe(OH)2与O2、H2O反应生成Fe(OH)3：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，属于化合反应，D不符合题意； 故选C。 ■易错提醒 (1)铁在潮湿的空气中生成铁锈的主要成分是Fe2O3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。 (2)铁分别与氯气和盐酸反应所得产物中铁元素的价态不同，Fe与Cl2反应不论用量多少都生成FeCl3，而Fe与盐酸反应生成FeCl2。 (3)Fe与Br2反应生成FeBr3，但与I2反应时生成FeI2，通过这一事实可以说明Br2的氧化性比I2强。 【即时检测2-1】下列物质反应后，一定有价铁的是 ①过量的Fe与反应  ②Fe与稀硝酸反应  ③Fe与S反应  ④溶于盐酸中 A．① B．①④ C．①②③ D．全部 【答案】B 【解析】① Cl2为强氧化剂，与Fe反应生成FeCl3（+3价铁），即使Fe过量，固态反应中FeCl3不会被还原，故①一定生成+3价铁； ② Fe与稀硝酸反应产物取决于浓度和Fe的量。若Fe过量，可能生成Fe2+（如Fe(NO3)2），因此不一定有+3价铁，不符合题意； ③ S的氧化性较弱，与Fe反应生成FeS（Fe为+2价），无+3价铁，错误； ④ Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3（+3价铁），必然存在+3价铁，正确； 故选B。 【即时检测2-2】如图表示一定量的铁与不同浓度的足量硝酸反应时各还原产物及含量，下列说法正确的是 A．由图可知，硝酸浓度越小，还原产物中氮元素化合价越高 B．P点时，生成NO与转移电子的物质的量之比为3∶8 C．HNO3浓度为12.68mol/L时，生成NO和NO2的质量相等 D．56g铁粉与1.54mol/L的HNO3完全反应，表现酸性的HNO3的质量为189g 【答案】B 【分析】从图中可以看出，当其他条件一致时，在浓硝酸浓度为12.68mol/L时，主要产物NO和NO2，随着硝酸浓度逐渐降低，产物NO2逐渐减少而NO的相对含量逐渐增多，当浓度继续降低时，主要产物是NO，其次是NO2及少量的N2O，当HNO3的浓度降到约3.07mol/L时，成为主要产物，可见，凡有硝酸参加的氧化还原反应都比较复杂，往往同时生成多种还原产物，据此作答。 【解析】A．由图可知，硝酸的浓度越小，铵根含量越高，这说明其还原产物氮的价态越低的成分越多，故A错误； B．根据图像可知，P点时，生成等量的NO和，氮元素化合价由+5变为+2生成NO、由+5变为-3得到，则生成NO与转移电子的物质的量之比为3：8，故B正确； C．由图可知，HNO3浓度为12.68mol/L时，与少量的铁粉完全反应生成的NO、物质的量相等，但质量并不相等，故C错误； D．56g铁为1mol，与足量稀硝酸完全反应生成三价铁，则与铁离子结合的硝酸根离子为3mol，则此反应过程中与铁反应表现酸性的的质量为3mol×63g/mol=189g，但是反应中还生成硝酸铵，故此反应过程中表现酸性的的总质量大于189g，故D错误； 故答案选B。 铁与水蒸气反应的实验 【典例3】下列实验装置或操作正确的是 A．观察钠在空气中燃烧的现象 B．配制250 mL一定物质的量浓度的稀硫酸 C．验证铁与水蒸气反应能生成 D．制备胶体 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】A．钠在空气中燃烧放出大量的热，会损坏玻璃表面皿，应在坩埚中燃烧，A错误； B．配制250 mL一定物质的量浓度的稀硫酸时，应先在烧杯中稀释浓硫酸，待溶液冷却至室温后再转移到容量瓶，B错误； C．验证铁与水蒸气反应能生成H2，先点燃湿棉花处的酒精灯，排尽试管内的空气，再点燃铁粉下面的酒精灯，让还原铁粉与水蒸气发生反应，然后用燃着的火柴点燃肥皂泡，若产生爆鸣声，则有H2生成，C正确； D．制备胶体时，应向沸水中滴加饱和溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热，若将饱和溶液滴入NaOH溶液中会直接生成沉淀，此时不能制备胶体，D错误； 故选C。 ■易错提醒 Fe与冷水、热水不反应，Fe与H2O(g)高温下反应的产物是Fe3O4，而不是Fe2O3。 【即时检测31】为了探究铁、铜及其化合物的性质，某同学设计并进行了下列实验。下列说法正确的是 A．加热顺序应为先后 B．中发生的主要反应是： C．虚线框内可以选择装置甲，将灼烧后的铜丝趁热伸入其中检验气体产物的还原性 D．取中固体，用适量稀盐酸溶解，溶液中阳离子种类可能为、 【答案】D 【解析】A．若先加热②，此时装置内没有排出空气，铁粉会与空气中的氧气反应，所以应先加热①产生水蒸气排出装置内空气，再加热②，A错误； B．装置②中发生的主要反应是，而不是生成，B错误； C．氢气的密度比空气的密度小，虚线框处宜选择装置乙，生成的气体产物是，具有还原性，将灼烧后的铜丝（表面是CuO）趁热伸入装置乙中，可将CuO还原为Cu，可检验气体产物的还原性，C错误； D．结合B中分析可知，固体中含有四氧化三铁，其中既有二价铁又有三价铁，故取中固体，用适量稀盐酸溶解，溶液中阳离子种类可能为、，D正确； 故选D。 【即时检测3-2】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 【解析】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。 铁的氧化物 【典例4】下列哪种氧化物是红棕色的 A．Fe2O3 B．FeO C．Fe3O4 D．CuO 【答案】A 【解析】A．Fe2O3是红棕色固体，常见于铁锈或赤铁矿，颜色特征明确，A正确； B．FeO为黑色固体，B错误； C．Fe3O4为黑色磁性固体，C错误； D．CuO为黑色粉末，D错误； 故选A。 ■方法技巧 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) 【即时检测4-1】由硫铁矿烧渣(含、、等)制备铁红的一种工艺流程如下图。下列说法不正确的是 A．酸浸时，不与稀硫酸反应 B．酸浸后，溶液中的金属阳离子只有 C．沉铁时，双氧水将氧化为 D．煅烧时，发生的反应为 【答案】B 【分析】硫铁矿烧渣用稀硫酸酸浸，溶液中含有Fe2+、Fe3+，SiO2不和稀硫酸反应存在于酸浸渣中，向滤液中加入H2O2和氨水，氨水将Fe2+、Fe3+转化为、，双氧水将氧化为，煅烧Fe(OH)3得到。 【解析】A．为酸性氧化物，不与稀硫酸反应，A正确； B．根据分析，酸浸后溶液中的金属阳离子有Fe2+、Fe3+，B错误； C．根据分析，沉铁时，双氧水将氧化为，C正确； D．煅烧Fe(OH)3得到，方程式正确，D正确； 故选B。 【即时检测4-2】将Cu片放入0.1mol/L溶液中，反应一定时间后取出Cu片，溶液中，则此时溶液中与的物质的量之比为 A．3∶2 B．3∶5 C．4∶3 D．3∶4 【答案】D 【解析】设消耗铜的物质的量是xmol，则根据方程式Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋可知，生成亚铁离子是2xmol，铜离子是xmol。由于溶液中c(Fe3+)：c(Fe2+)=2：3，则n(Fe3+)=，所以溶液中Cu2+与Fe3+的物质的量之比为x：＝3：4。 答案选D。 铁的氢氧化物 【典例5】用下列实验装置进行相应实验，不能达到实验目的的是 A．验证金属性Mg>Al B．验证非金属性N>C>Si(已知硅酸为白色沉淀) C．使用量气管测量H2的体积 D．制备Fe(OH)2沉淀 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．A1(OH)3能溶于NaOH溶液，而Mg(OH)2则不能，说明是A1(OH)3两性氢氧化物，因此碱性：Mg(OH)2>A1(OH)3，则金属性：Mg>A1，故A正确； B．稀硝酸易挥发，且稀硝酸也可以与Na2SiO3溶液反应制备H2SiO3，故B错误； C．锌与盐酸反应生成氢气，含有的氯化氢气体可以溶于水，所以使用量气管可以测量气体的体积，C正确； D．通过装有溶液的注射器缓慢推入装有FeSO4溶液的注射器中，可以在较长时间内观察到Fe(OH)2沉淀，故D正确； 故选B。 ■方法点拨 氢氧化亚铁的制备方法 【即时检测5-1】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； 【解析】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。 【即时检测5-2】向的溶液中加入适量的溶液，使恰好完全沉淀，过滤，小心加热沉淀，直到水分蒸干，再灼烧到质量不再变化，此时固体的质量为 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】溶液中加入适量的NaOH溶液，使Fe2+完全沉淀，得到硫酸钠与氢氧化亚铁，过滤，小心加热沉淀，再灼烧至质量不再变化，由于氢氧化亚铁易被氧化，最终所得固体为Fe2O3，200mL 0.1mol/L的溶液中n[]=0.2L×0.1mol/L=0.02mol,由Fe原子守恒可知：n[]=2n(Fe2O3)，所以n(Fe2O3)==0.01mol，其质量为0.01mol×160g/mol=1.6g； 答案选C。 铁盐、亚铁盐的性质 【典例6】探究某补铁口服液中铁元素价态的实验如图所示。下列说法错误的是 已知：该补铁口服液中还含有维生素C(具有还原性)等物质。 A．步骤1可知此补铁口服液中不含 B．步骤2滴加氯水可将还原为 C．步骤2可知的氧化性强于 D．维生素C有利于人体对铁元素的吸收 【答案】B 【分析】补铁口服液中含，同时含还原性的维生素C，步骤1中滴加KSCN溶液不变色，因此可说明口服液中不含，步骤2滴加氯水可将氧化为，发生反应：，而KSCN溶液遇会变红，据此分析。 【解析】A．步骤1中滴加KSCN溶液不变色，而KSCN溶液遇会变红，因此可说明口服液中不含，A不符合题意； B．氯水具有强氧化性，滴加氯水是将氧化为，而非还原，B符合题意； C．步骤 2 中能将 氧化为，根据 “氧化剂的氧化性强于氧化产物”，可知 的氧化性强于，C不符合题意； D．维生素 C 具有还原性，可防止被氧化为 ，有利于人体对（易被吸收的铁形态）的吸收，D不符合题意； 故选B。 ■归纳总结 (1) (2) 【即时检测6-1】 某同学为探究溶液的性质进行如下实验，操作如图所示。查阅资料可知：①可将氧化为淡黄色S沉淀。②FeS为不溶于水的黑色沉淀，能溶于盐酸。③电解质可使胶体发生聚沉。根据实验现象，下列分析正确的是 A．向②后试管加入足量稀盐酸，沉淀全部溶解 B．根据反应现象分析，①~④的变化中，有2处涉及氧化还原反应 C．若改变相互滴加顺序，将溶液滴加到溶液中，产生的现象与图中①、②相同 D．过程④为胶体聚沉，产生该现象是因为属于电解质 【答案】D 【分析】①中发生反应：2Fe3++S2-=2Fe2++S↓，②中发生反应Fe2++S2-=FeS↓，③中发生反应为胶体，④中加入电解质溶液，使③中生成的胶体发生聚沉，生成沉淀，据此作答。 【解析】A．向②后试管加入足量稀盐酸，FeS溶解，而S不溶解，故沉淀部分溶解，故A错误； B．由分析可知，①～④的变化中，①中产生淡黄色的沉淀S，溶液变为淡绿色，说明有亚铁离子生成，属于氧化还原反应，②中是Fe2++S2-=FeS，不是氧化还原反应，③中铁离子与碳酸根离子发生了双水解反应生成氢氧化铁胶体和二氧化碳，是非氧化还原反应，④是氢氧化铁胶体在盐的作用下发生聚沉，是非氧化还原反应，故只有1处涉及氧化还原反应，故B错误； C．若将FeCl3溶液滴加到Na2S溶液中，则直接发生反应2Fe3++3S2-=2FeS↓+S↓，溶液不会变成淡绿色，产生的现象与图中①、②现象不同，故C错误； D．④中是向胶体中加入盐溶液，故氢氧化铁胶体发生聚沉，生成大量的红褐色沉淀，因此碳酸钠为电解质，故D正确； 故答案选D。 【即时检测6-2】将H2S与空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中可回收S并消除空气污染，其机理如图所示。下列说法正确的是 A．反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：1 B．反应②的离子方程式为： C．该反应过程中，Cu2+是中间产物 D．总反应的化学方程式为： 【答案】D 【分析】由图可知，过程①发生的反应为酸性条件下溶液中的亚铁离子与氧气反应生成铁离子和水，反应的离子方程式为，过程②发生的反应为硫化氢与溶液中的铜离子反应生成硫化铜沉淀和氢离子，反应的离子方程式为H2S+Cu2+=CuS↓+2H+，过程③发生的反应为溶液中铁离子与硫化铜反应生成铜离子、亚铁离子和硫，反应的离子方程式为CuS+2Fe3+=Cu2++2Fe2++S，则总反应为铜离子和亚铁离子做催化剂条件下，硫化氢与氧气反应生成硫和水，反应方程式为2H2S+O2=2H2O+2S↓； 【解析】A．过程①反应的离子方程式为，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:4，A错误； B．过程②发生的反应为硫化氢与溶液中的铜离子反应生成硫化铜沉淀和氢离子，H2S是弱酸，应保留化学式，反应的离子方程式为H2S+Cu2+=CuS↓+2H+，B错误； C．由图可知，Cu2+是催化剂，不是中间产物，C错误； D．据分析，总反应为反应方程式为2H2S+O2=2H2O+2S↓，D正确； 选D。 Fe3＋ 、Fe2＋的检验与除杂 【典例7】对于溶液中某些离子的检验及结论正确的是 A．滴加稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体，一定有 B．先滴加新制氯水，再滴加KSCN溶液，溶液变红色，一定有 C．滴加溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，一定有 D．滴加NaOH溶液并加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，一定有 【答案】D 【解析】A．滴加稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体，可能有、、或 等，不一定是，A 错误； B．先滴加新制氯水再滴加KSCN溶液变红色，原因可能是原溶液中存在（直接与 反应显红色），也可能是溶液中的被氧化成后与 反应显红色，因此溶液中不一定有，B 错误； C．滴加溶液有白色沉淀产生，再加盐酸沉淀不消失，原因可能是与反应生成沉淀，但也可能是与反应生成AgCl沉淀，两种沉淀均不溶于盐酸，所以溶液中不一定有，C 错误； D．滴加NaOH溶液并加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，是的特征反应，无其他常见离子干扰，D 正确； 故答案选D。 ■易错提醒 （1）含Fe2＋、Fe3＋的除杂问题 主要成分 杂质 除杂方法 FeCl3(aq) FeCl2(aq) 加入氯水或H2O2 FeCl2(aq) FeCl3(aq) 加过量铁粉后过滤 FeCl2(aq) CuCl2(aq) 加过量铁粉后过滤 （2）检验Fe3＋溶液中是否含Fe2＋时不能选用KSCN溶液和氯水。 【即时检测7-1】下列根据离子检验的操作及现象得出的结论不正确的是 选项 操作及现象 结论 A 向某盐溶液的试管中加入NaOH溶液，加热，试管口湿润的红色石蕊试纸变蓝 溶液中含有 B 向某盐溶液的试管中加入稀HCl溶液，无明显现象，再加溶液出现白色沉淀 溶液中含有 C 向某盐溶液的试管中滴入稀，产生无色气体 溶液中含有 D 向某盐溶液的试管中滴入KSCN溶液，溶液呈血红色 溶液中含有Fe3+ A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】A．加入NaOH溶液加热，湿润红色石蕊试纸变蓝，说明产生NH3，可确认NH存在，A正确； B．先加HCl无现象，排除了干扰离子，再加BaCl2生成沉淀，说明含SO，B正确； C．加稀H2SO4产生气体，则溶液中可能存在CO、HCO或SO等，不能说明一定存在，因此结论不准确，C错误； D．向某溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红色，说明原溶液中含有Fe3+，原理为：Fe3++3SCN-Fe(SCN)3，D正确； 故选C。 【即时检测7-2】为了防止FeSO4被氧化而变质，实验室在配制FeSO4溶液时，常在溶液中加入少量的 A．铜粉 B．铁粉 C．锌粉 D． H2SO4 【答案】B 【解析】FeSO4被氧化生成硫酸铁，铁离子与铁粉反应生成亚铁离子，则应加入铁粉，而加入铜粉、锌粉时产生杂质，则不能加入，答案为B。 Fe2＋、Fe3＋、Fe之间的相互转化关系 【典例8】给定条件下，下列选项中所示的物质间转化不能一步实现的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．Fe与水蒸气反应生成Fe3O4，不生成Fe2O3，故A错误； B．Na燃烧生成Na2O2，Na2O2和CO2反应生成和氧气，故B正确； C．铝与稀盐酸反应生成氯化铝，氯化铝与过量氨水反应生成氢氧化铝，故C正确； D．铜与O2在加热的条件下反应产生氧化铜，氧化铜与硫酸反应产生硫酸铜，故D正确； 故答案选A。 ■易错提醒 1金属阳离子被还原不一定得到金属单质，如Fe3＋被还原时可能得到的是Fe2＋。 2虽然Fe2＋既有氧化性又有还原性，但以还原性为主。 3不同价态铁元素间的转化属于氧化还原反应，在选择氧化剂时可以根据如下规律判断：需要失去2个电子，而只需失去1个电子，但前者比后者要容易得多，因此需弱的氧化剂即可，而则需要强氧化剂才能实现。 【即时检测8-1】铁元素的“价一类”二维图如图所示。下列说法正确的是 A．a在纯中燃烧可直接转化为e B．检验含d溶液中金属阳离子的方法为先加入氯水，再加入KSCN溶液 C．c在空气中直接加热可转化为b D．在不同条件下，g可能分别转化为f沉淀或胶体 【答案】D 【分析】由图可知，a为铁单质，b为氧化亚铁，c为氢氧化亚铁，d为亚铁盐，e为氧化铁，f为氢氧化铁，g为铁盐。 【解析】A．铁在纯氧气中燃烧生成四氧化三铁，A错误； B．检验亚铁离子的方法是先加KSCN溶液，无现象，在加入氯水，溶液变为红色，B错误； C．氢氧化亚铁直接加热，被氧气氧化为氧化铁，不能得到氧化亚铁，C错误； D．铁盐与氢氧化钠反应生成氢氧化铁，饱和氯化铁溶液滴到沸水中可以制得氢氧化铁胶体，D正确； 故选D。 【即时检测8-2】为了探究铁及其化合物的氧化性或还原性，某同学设计如下实验操作，对应的实验现象、实验结论及离子方程式均正确的是 选项 实验操作 实验现象 实验结论 离子方程式 A 向溶液中加入片 浅绿色溶液变为无色，有黑色固体生成 具有还原性 B 向溶液中滴加新制氯水 浅绿色溶液变为棕黄色 具有还原性 C 向溶液中加入铁粉 棕黄色溶液变为浅绿色 具有还原性 D 向溶液中加入铜粉 蓝色溶液变为棕黄色 具有还原性 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．锌具有还原性，氯化亚铁溶液中价的铁具有氧化性，能氧化锌，A错误；   B．氯化亚铁溶液为浅绿色，向氯化亚铁溶液中滴加新制氯水，价的铁被氯水氧化生成价的铁，溶液由浅绿色变为棕黄色，离子方程式正确，B正确； C．向溶液中加入铁粉，发生反应生成氯化亚铁，棕黄色溶液变为浅绿色，离子方程式为，C错误； D．反应前氯化铁溶液为棕黄色，具有氧化性，与铜发生反应生成氯化亚铁和氯化铜蓝色溶液，离子方程式为，D错误； 故选B。 夯实基础 1．（25-26高一上·湖南湘西·月考）在超市的货架上经常会看到标有“补钙”“补铁”等字样的食品，这里的钙和铁是指 A．元素 B．原子 C．单质 D．分子 【答案】A 【解析】A．食品中标注的“钙”“铁”指元素，因营养成分以离子或化合物形式存在，属于宏观概念的元素，A正确； B．原子是微观粒子，食品中的钙、铁并非以游离原子形式存在，B错误； C．单质是游离态的元素，如金属铁或钙单质，但这类形态不易被人体吸收且食品中不会直接添加，C错误； D．分子是构成物质的微粒之一，但钙、铁在食品中通常以离子或化合物形式存在，而非独立分子，D错误； 故选A。 2．下列物质中不能与水或水蒸气发生氧化还原反应的是 A． B． C． D．Fe 【答案】C 【解析】A．NO2与水反应生成HNO3和NO，氮的氧化态从+4变为+5和+2，发生氧化还原反应，A不符合题意； B．Cl2与水反应生成HCl和HClO，氯的氧化态从0变为-1和+1，发生氧化还原反应，B不符合题意； C．NH3与水反应生成NH3·H2O，氮、氢、氧的氧化态均未变化，未发生氧化还原反应，C符合题意； D．Fe与高温水蒸气反应生成Fe3O4和H2，铁被氧化，氢被还原，发生氧化还原反应，D不符合题意； 故答案选C。 3．（25-26高一上·陕西·月考）指南针是中国古代四大发明之一、北宋沈括的《梦溪笔谈》对指南针已有详细记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南”。“磁石”的主要成分是 A．FeO B． C．FeS D． 【答案】D 【解析】俗称磁性氧化铁，具有磁性，制指南针的磁石的主要成分是，故答案为D； 4．氯化铁是一种重要的化合物。下列说法不正确的是 A．氯化铁属于电解质 B．氯化铁可由氯化亚铁和盐酸反应制得 C．氯化铁溶液可以腐蚀覆铜板 D．氯化铁溶液可以制备氢氧化铁胶体 【答案】B 【解析】A．氯化铁溶于水完全电离，属于电解质，故A正确； B．氯化铁可由氯化亚铁和氯气反应制得，氯化亚铁不与盐酸反应，故B错误； C．氯化铁溶液可以腐蚀覆铜板，2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，故C正确； D．氯化铁溶液滴入沸水中可以制备氢氧化铁胶体，故D正确； 故选择B选项。 5．（21-22高一上·天津东丽·期末）下列关于铁及其化合物的叙述正确的是 A．氢氧化铁受热分解可制得 B．、都有磁性 C．不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化 D．高温下，铁能与水蒸气反应生成 【答案】C 【解析】A．氢氧化铁受热分解可制得，A错误； B．Fe3O4具有磁性，Fe2O3无磁性，B错误； C．不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化为，C正确； D．高温下，铁能与水蒸气反应生成和氢气，D错误； 故选C。 6．已知密度(苯)，下列实验操作能够制取并能较长时间观察到白色沉淀的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】四个选项试剂都可制备氢氧化亚铁，根据ρ(CCl4)>ρ(H2O)>ρ(苯)可知，苯在硫酸亚铁溶液的上层，可以隔绝空气；四氯化碳在氯化亚铁溶液的下层，不能隔绝空气，则加有苯的试管能够制取Fe(OH)2并能较长时间观察到白色沉淀； 故选B。 7．（24-25高一下·内蒙古巴彦淖尔·期末）下列各组离子能在溶液中大量共存的是 A．、、、 B．、、、 C．、、、 D．、、、 【答案】C 【解析】A．、结合生成BaCO3沉淀，不能大量共存，A不符题意； B．、、发生氧化还原反应，不能大量共存，B不符题意； C．、、、之间不发生任何反应，能大量共存，C符合题意； D．会氧化，会氧化，不能大量共存，D不符题意； 故选C。 8．（2025高一下·黑龙江·学业考试）能证明溶液中含有Fe3+的试剂是 A．氯水 B．KSCN溶液 C．稀H2SO4 D．石蕊溶液 【答案】B 【解析】A．氯水与Fe3+无明显特征反应，且自身颜色可能干扰，A不符合题意； B．KSCN溶液与Fe3+反应生成红色络合物，是Fe3+的特征检验方法，B符合题意； C．稀H2SO4无法与Fe3+产生特异性现象，不能用于检验Fe3+，C不符合题意； D．石蕊溶液仅能检测溶液酸性，但无法区分Fe3+与其他酸性物质，D不符合题意； 故选B。 9．（23-24高一下·黑龙江哈尔滨·开学考试）下列铁的化合物中，不能通过化合反应得到的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．铁与氯化铁发生化合反应生成氯化亚铁，故A不符合题意； B．铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，故B不符合题意； C．氢氧化亚铁与氧气、水发生化合反应生成氢氧化铁，故C不符合题意； D．铁与硫酸发生置换反应生成硫酸亚铁，不能通过化合反应得到硫酸铁，故D符合题意； 故选D。 10．下列有关铁及其化合物的说法错误的是 A．是一种黄色粉末 B．既有氧化性又有还原性 C．可用KSCN溶液检验溶液中的 D．可用Fe除去溶液中含有的 【答案】A 【解析】A．是一种红色粉末，故A错误； B．中铁化合价为+2，处于中间价态，化合价能升能降，故既有氧化性又有还原性，故B正确； C．铁离子能和KSCN溶液生成红色物质，故可用KSCN溶液检验溶液中的，故C正确； D．铁和铁离子生成亚铁离子，故可用Fe除去溶液中含有的，故D正确； 故选A。 综合运用 11．（2026高一·江苏·专题练习）下列有关铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是 A．能与盐酸反应，可用于制作红色颜料 B．具有氧化性，可用于除去水中悬浮杂质 C．铁粉具有还原性，可用于食品袋中的抗氧化剂 D．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于自来水的消毒 【答案】C 【解析】A．为红棕色固体，可用于制作红色颜料，与其能与盐酸反应无关，故A错误； B．可用于除去水中悬浮杂质是利用能水解生成氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性，与其氧化性无关，故B错误； C．铁粉用于食品袋中的抗氧化剂，是因铁粉是活泼金属,具有强的还原性，故C正确； D．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于净水，但不能消毒，故D错误； 故答案选：C。 12．（24-25高一上·福建三明·期末）化学与生产、生活密切相关，下列有关物质用途的叙述错误的是 A．液氨：作制冷剂 B．小苏打：作面包的膨松剂 C．四氧化三铁：作红色涂料 D．维生素C：作食品的抗氧化剂 【答案】C 【解析】A．液氨在气化过程中吸热，可用作制冷剂，A正确； B．俗称小苏打，受热或遇酸会生成气体，可用作面包膨松剂，B正确； C．四氧化三铁为黑色固体，不能用作红色涂料，C错误； D．维生素C具有还原性且对人体无害，可作为抗氧化剂添加进食品中抑制食品的氧化，D正确； 故答案选C。 13．（25-26高一上·四川·月考）利用饱和FeCl3溶液与蒸馏水制得的胶体的胶团结构如图所示。下列说法正确的是 A．FeCl3溶液、Fe(OH)3胶体与Fe(OH)3浊液的本质区别是能否产生丁达尔效应 B．N个FeCl3可生成N个Fe(OH)3胶体粒子 C．向氢氧化钠溶液中滴加氯化铁饱和溶液可制备Fe(OH)3胶体 D．Fe(OH)3胶粒带正电荷 【答案】D 【解析】A．溶液、胶体和浊液的本质区别是分散质粒子直径的大小不同，A错误； B．已知FeCl3和H2O反应生成Fe(OH)3胶体是一个可逆反应，且是多个Fe(OH)3分子聚集形成一个胶体粒子，即生成Fe(OH)3胶体粒子小于N个，B错误； C．向NaOH溶液中加FeCl3会生成Fe(OH)3沉淀，而非胶体，C错误； D．由图可知胶核吸附阳离子，使胶粒带正电，D正确； 故答案为：D。 14．（25-26高一上·湖南·月考）价—类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型和工具。如下图(左)为某常见金属单质及其部分化合物的价-类二维图。下列推断正确的是 A．往沸水中滴加饱和的G溶液，持续加热并不断搅拌制备E的胶体 B．如上图(右)可以较长时间观察到产生的D物质 C．F和G对应的氯化物均可以通过化合反应实现制备 D．B在空气中受热可以生成C 【答案】C 【分析】由价-类二维图可知，A为铁单质，B为氧化亚铁，C为氧化铁，D为氢氧化亚铁，E为氢氧化铁，F为亚铁盐，G为铁盐，H为高铁酸盐，据此解答。 【解析】A．制备氢氧化铁胶体时，应是往沸水中滴加饱和的G溶液，持续加热直到溶液变成红褐色，停止加热，不能搅拌以免聚沉，A错误； B．应该左侧试管为铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，氢气排净装置中空气，一段时间后，关闭止水夹，使得左侧试管中压强增大，生成硫酸亚铁被压入右侧试管中和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁沉淀，图示装置中生成的氢气从右侧支管口逸出，不能使得生成硫酸亚铁和氢氧化钠溶液混合反应，B错误； C．F为，可以通过与铁粉化合得到；G为，可以通过或者铁粉与氯气化合得到，C正确； D．FeO在空气中受热生成的是，不是，D错误； 故选C。 15．（25-26高一上·北京·期中）人体内的铁元素主要来源于食物。已有的实验结果显示，源自食物的铁元素主要在小肠被吸收，并且人体只吸收。维生素C能将转变为，服用维生素C有利于铁元素的吸收。下列分析不正确的是 A．维生素C有还原性 B．转变为，维生素C发生还原反应 C．食用富含维生素C的水果有利于铁元素的吸收 D．补铁保健品中的铁元素应该呈价 【答案】B 【解析】A．维生素C能将转变为的反应中，作氧化剂，则维生素C作还原剂，具有还原性，A正确； B．维生素C能将转变为的反应中，作氧化剂，则维生素C作还原剂，被氧化，发生氧化反应，B错误； C．维生素C能将转变为，人体只吸收，因此食用富含维生素C的水果有利于铁元素的吸收，C正确； D．食物的铁元素主要在小肠被吸收，并且人体只吸收，因此补铁保健品中的铁元素应该呈价，D正确； 故答案选B。 16．（24-25高一上·云南昭通·期中）检验溶液是否变质，可以选用的试剂为 A．KSCN溶液 B．石蕊溶液 C．溶液 D．氯水 【答案】A 【解析】FeCl2变质即Fe2+被氧化为Fe3+直接检验Fe3+，因此需要选取检验Fe3+的试剂。 A．Fe3+遇KSCN溶液显红色，因此A对； B．石蕊溶液与Fe2+和Fe3+均不反应，无现象，B错； C．KMnO4具有氧化性，与Fe2+反应，可以检测Fe2+残留，但不与Fe3+反应，故不能检验，C错； D．氯水有强氧化性，只与Fe2+反应，故不能检测Fe2+变质的Fe3+，D错； 故选A。 17．（24-25高一上·广东广州·月考）高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。工业上制备高铁酸钠有多种方法，其中一种方法的化学原理可用离子方程式表示为：2Fe3++3ClO-+10OH-=2+3Cl-+5H2O，关于该反应说法错误的是 A．ClO-被还原 B．Fe3+被氧化 C．是氧化产物 D．中铁元素显+2价 【答案】D 【解析】A．ClO⁻中Cl的化合价从+1降到-1，被还原，A正确； B．Fe3+的化合价从+3升到+6，被氧化，B正确； C．Fe3+被氧化生成，因此是氧化产物，C正确； D．中Fe的化合价计算为+6（4×(-2) + Fe = -2 → Fe=+6），而非+2，D错误； 故选D。 18．（24-25高一上·浙江金华·期末）100mL和的混合溶液中加入铁粉，其固体质量的变化如图所示，下列说法不正确的是 A．c点溶质为 B．向b点溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成 C．a点溶液中存在的金属阳离子有和 D．原混合溶液中 【答案】B 【分析】氧化性Fe3+＞Cu2+，则依次发生反应：2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu，0～a段发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+，所以加入0.1molFe时固体质量不增加，FeCl3的物质的量为0.2mol；a点氯化铁完全反应； a～b段发生反应为Cu2++Fe=Fe2++Cu，所以加入0.1molFe置换出0.1molCu，固体增加6.4g，b点曲线发生转折，则到b点氯化铜完全反应，CuCl2为0.1mol，b点后反应停止，增加的质量为加入的铁质量； 【解析】A．由分析，c点溶质为生成氯化亚铁，A正确； B．到b点时CuCl2完全反应，溶液中没有铜离子，向b点溶液中滴加NaOH溶液不会生成蓝色沉淀，B错误； C．由分析，a点溶液中溶质为氯化亚铁和氯化铜，存在的金属阳离子有和，C正确； D．原混合溶液中，D正确； 故选B。 思维拔高 19．（25-26高一上·河南·月考）少量铁粉与稀反应的化学方程式为（稀）（设为反应a）；向200 mL 2.0 的稀中逐渐加入铁粉至过量（设总反应为反应b）。下列说法错误的是 A．反应a中，既体现氧化性又体现酸性 B．反应a中，还原剂与氧化剂的物质的量之比为1：1 C．反应b中，消耗的与生成的NO物质的量之比为4：1 D．反应b中，溶液中金属阳离子的物质的量与所加铁粉的质量的关系为如图 【答案】D 【分析】反应a：；反应b：，据此分析。 【解析】A．反应a中，部分被还原为NO（体现氧化性），部分形成中的（体现酸性），既体现氧化性又体现酸性，A不符合题意； B．反应 a 的离子方程式为：，Fe是还原剂（化合价从 0→+3），中只有部分N被还原（化合价从 + 5→+2）作氧化剂，还原剂（Fe）与氧化剂之比为1：1，B不符合题意； C．反应b中，发生，消耗的与生成的NO物质的量之比为4：1，C不符合题意； D．反应b中先发生，0.4 mol H+完全反应时，消耗Fe的质量为，生成，再发生，完全反应时，需额外消耗2.8  g Fe，最终生成，图像不符合分析，D符合题意； 故选D。 20．（25-26高一上·湖南·月考）易潮解、易升华，实验室制备的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。下列说法错误的是 A．导管g的作用是平衡气压，便于液体滴下 B．试剂X和试剂Y分别为浓硫酸、饱和食盐水 C．直接用E接收产物比用导管连接D、E的优点是可防止堵塞 D．F装置的作用是防止G中水蒸气进入D和E中 【答案】B 【解析】A．导管g可平衡分液漏斗与烧瓶内气压，使浓盐酸顺利滴下，A正确； B．由分析可知，装置B的作用是除去Cl2中的HCl，应盛放饱和食盐水，即试剂X为饱和食盐水；装置C的作用是干燥Cl2，应盛放浓硫酸，即试剂Y为浓硫酸，B错误； C．直接用E收集产物可避免FeCl3在导管中冷凝导致的堵塞，C正确； D．由分析可知，F中浓硫酸可防止G中水蒸气进入D和E，避免FeCl3潮解，D正确； 答案：B。 21．（25-26高一上·河南·月考）根据下列铁及其化合物性质探究的实验操作和现象，得出的结论正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 向溶液中加入铜粉 铜粉的质量减少 的还原性强于铜的还原性 B 将氧化亚铁投入硫酸溶液中 固体溶解，溶液呈浅绿色 氧化亚铁与硫酸反应，硫酸被还原 C 向酸化的溶液中加入少量溶液 溶液呈棕黄色，有气泡产生 除发生反应外，还有分解反应发生 D 向酸性高锰酸钾溶液中滴入浓的溶液 溶液紫色变浅，直至消失 被高锰酸钾还原 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】A．实验操作中，氧化铜导致铜粉质量减少，结论错误地将此归因于的还原性，但实际涉及的氧化性，且铜单质的还原性强于，A错误； B．氧化亚铁与硫酸反应生成硫酸亚铁，溶液呈浅绿色，但硫酸未被还原（硫元素氧化态不变），结论错误，B错误； C．酸化的FeSO4溶液中H2O2氧化为使溶液呈棕黄色，同时气泡产生表明发生分解反应，结论正确描述了反应过程，C正确； D．酸性高锰酸钾氧化导致紫色褪去，实际被氧化，且氯离子也可以被酸性高锰酸钾氧化导致褪色，D错误； 故答案选C。 22．（25-26高一上·广东·月考）实验室制备并观察其颜色。下列操作错误的是 A．溶解固体 B．煮沸溶液 C．制备 D．充分振荡后观察固体颜色 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】A．溶解固体时，搅拌可以加快溶解速率，A正确； B．煮沸溶液可除去溶解在溶液中的氧气，防止氢氧化亚铁被氧化，B正确； C．将溶液挤入溶液中制备，植物油膜可以隔绝空气，防止氢氧化亚铁被氧化，C正确； D．振荡会使被空气中的氧气氧化，不能达到实验目的，D错误； 故答案选D。 23．（24-25高一上·福建三明·期末）某兴趣小组设计实验探究的性质。 实验编号 预测性质 实验操作及现象 ① 能与某些盐反应 向溶液中滴加溶液，产生白色沉淀 ② 能与碱反应 向溶液中滴加溶液，产生的白色沉淀迅速变成灰绿色，一段时间后变成红褐色 ③ 具有氧化性 向溶液中加入锌粒，锌粒表面变黑，溶液浅绿色褪去 ④ 具有还原性 向溶液中滴加溶液，无明显现象，再滴加氯水，溶液变为红色 下列说法错误的是 A．实验①中产生白色沉淀的原因： B．实验②中沉淀由白色变成红褐色的原因： C．实验③中用铜片替换锌粒，也可证明具有氧化性 D．实验④中向溶液中滴加酸性，也可证明具有还原性 【答案】C 【解析】A．实验①中产生白色沉淀的原因是Ba2+与反应生成BaSO4沉淀，该解释正确，A正确； B．实验②中沉淀由白色变成红褐色是由于Fe(OH)2被氧气氧化为Fe(OH)3，该解释正确，B正确； C．实验③中用铜片替换锌粒，铜不能与FeSO4反应（因铜的金属活动性弱于铁），无法证明FeSO4的氧化性，C错误； D．向溶液中滴加溶液，无明显现象，再滴加氯水，溶液变为红色，说明亚铁离子被氯气氧化为铁离子，可证明Fe2+被氧化，从而说明FeSO4具有还原性，该推论正确，D正确； 故选C。 24．（25-26高一上·河南新乡·期中）工业废水中含有的重铬酸根离子()有毒，必须处理达标后才能排放。工业上常用绿矾()做处理剂，反应的离子方程式如下：。下列说法中，不正确的 A．X是 B．检验可用KSCN溶液 C．反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 D．处理0.5 mol，则反应中消耗绿矾的质量为834 g 【答案】C 【解析】A．由原子守恒和电荷守恒可知，X为Cr元素，且所带电荷数为=3，即带3个单位的正电荷，则X是，A正确； B．能与KSCN溶液反应会变红色，可用于检验，B正确； C．该反应中，被氧化为，为还原剂；而被还原为，为氧化剂，由反应式可知，反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为，C错误； D．根据反应的离子方程式可知，处理1 mol ，需要消耗6 mol ，则处理0.5 mol ，需要消耗3 mol ，则消耗绿矾的质量为3 mol×278 g/mol=834 g，D正确； 故选C。 25．（25-26高一上·广东·月考）含铁元素的部分物质的类别及铁元素价态的关系如图所示，回答下列问题： (1)铁和水蒸气反应的化学方程式为 。 (2)写出图中X转化为Y的化学方程式： 。 (3)高铁酸盐(如Na2FeO4)被科学家们公认为绿色消毒剂。从元素化合价角度预测其具有 (填“氧化性”或“还原性”)。 (4)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，其中结论正确的是 (填标号)。 A．滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明铁粉一定未变质 B．滴加KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉一定变质 C．依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉一定全部变质 (5)利用废铁屑制备Fe2O3： ⅰ.取10.0 g废铁屑溶于过量稀硫酸中，过滤； ⅱ.向滤液中加入足量氯水： ⅲ.再加入过量的氨水，有沉淀Y生成； ⅳ.过滤，加热沉淀Y至质量不再发生变化，得到12.0 g红棕色的固体Fe2O3。 ①步骤ⅱ中加入氯水发生反应的离子方程式是 。 ②沉淀Y的颜色为 。 ③该废铁屑中铁元素的质量分数为 。 【答案】(1) (2) (3)氧化性 (4)B (5) 红褐色 84% 【解析】（1）铁和水蒸气反应生成和氢气，化学方程式为。 （2）图中X为、Y为，向中通入氧气，白色沉淀迅速变为灰绿色最后变为红褐色，方程式为。 （3）中Fe为+6价，从元素化合价角度预测其具有氧化性，化合价可降低作氧化剂。 （4）A．滴加KSCN溶液，溶液未变红说明溶液中无，由于该脱氧剂本身含有Fe，会将生成的转化为，故检测不到不能说明铁粉一定未变质，A错误； B．滴加KSCN溶液，溶液变红说明含有，说明铁粉一定变质，B正确； C．依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液变红可能是原溶液含有则可证明铁粉变质，也可能是加入的氯水将本来没变质的氧化为，不能说明铁粉一定全部变质； 故选B。 （5）①步骤i在废铁屑中加入硫酸得到溶液，步骤ⅱ中的滤液含有，加入氯水发生反应的离子方程式是。 ②步骤iii中加入的氨水显碱性，可使沉淀得到红褐色的沉淀。 ③12.0 g的物质的量为，按照铁元素守恒可得Fe物质的量为，废铁屑中铁元素的质量分数为。 26．（24-25高一下·江苏扬州·期末）铁泥主要含有Fe，同时含少量SiO2和铁的氧化物。现以铁泥和H2C2O4为原料制备的超微细FeC2O4·2H2O。 (1)FeSO4溶液的制备。将铁泥加入到足量稀硫酸，并加入适量还原铁粉，搅拌使其充分反应。过滤除去SiO2，得到FeSO4溶液。 ①溶解时，铁泥中的Fe与稀硫酸发生反应的离子方程式是 。 ②过程中加入适量还原铁粉，其目的是 。 ③检验FeSO4溶液中不含Fe3+的操作是：取少量FeSO4溶液， (写出加入的试剂和现象)，则FeSO4溶液中不含Fe3+。 (2)FeC2O4·2H2O的制备。在搅拌下，向所得FeSO4溶液中先后加入氨水和草酸溶液，经H2SO4调节pH、过滤、水洗、烘干后得到超微细FeC2O4·2H2O。 已知：沉淀速度过快，沉淀的粒径会变大，包裹的杂质会变多 ①烘干需在真空干燥箱里低温进行，其原因是 。 ②温度对沉淀粒径的影响如图，加入氨水和草酸溶液过程中均需控制温度在40℃。温度不宜过高的原因是 。                           (3)补充完整由FeSO4溶液制备FeCO3的实验方案，装置如图所示： 已知：FeSO4溶液显酸性，碱性过强时，Fe2+将会形成Fe(OH)2沉淀。 取一定量的FeSO4溶液， ，所得产物经过滤、洗涤、干燥，得到FeCO3。(须使用试剂：N2、Na2CO3溶液) 【答案】(1) Fe+2H+=Fe2++H2↑ 防止Fe2+被氧化为Fe3+ 加入几滴KSCN溶液，若溶液​​未变血红色 (2) 防止FeC2O4·2H2O分解或失去结晶水 根据图表，温度升高时沉淀粒径增大，影响产品纯度 (3)先用N2将装置中的空气赶走，随后关闭N2通气阀，通过分液漏斗逐滴加入Na2CO3溶液，并磁力搅拌（或振荡锥形瓶），控制滴加速度使pH缓慢上升，当接近中性时停止滴加Na2CO3溶液 【解析】（1）①铁泥中的Fe与稀硫酸发生反应生成硫酸亚铁和氢气，离子方程式是Fe+2H+=Fe2++H2↑； ②Fe2+具有还原性，容易被氧气氧化，则过程中加入适量还原铁粉，其目的是防止Fe2+被氧化为Fe3+； ③可以用KSCN来检验Fe3+，故答案为：加入几滴KSCN溶液，若溶液​​未变血红色​​； （2）①FeC2O4·2H2O中含有结晶水，温度较高时，容易失去结晶水，且草酸亚铁容易分解，则烘干需在真空干燥箱里低温进行，其原因是防止FeC2O4·2H2O分解或失去结晶水； ②结合图示可知，随着温度升高沉淀粒径会变大，其中包裹杂志，则加入氨水和草酸溶液过程中均需控制温度在40℃；温度不宜过高的原因是：根据图表，温度升高时沉淀粒径增大，影响产品纯度； （3）Fe2+容易被空气中氧气氧化，则加入试剂前应该先用氮气将装置中的空气赶走，同时要防止反应过程中pH上升较快，故答案为：先用氮气将装置中的空气赶走，随后关闭N2通气阀，通过分液漏斗逐滴加入Na2CO3溶液，并磁力搅拌（或振荡锥形瓶），控制滴加速度使pH缓慢上升，当接近中性时停止滴加Na2CO3溶液，即可制得产品，故答案为：先用N2将装置中的空气赶走，随后关闭N2通气阀，通过分液漏斗逐滴加入Na2CO3溶液，并磁力搅拌（或振荡锥形瓶），控制滴加速度使pH缓慢上升，当接近中性时停止滴加Na2CO3溶液。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $