专题03 Fe3+、Fe2+的检验与相互转化（重难点讲义）化学沪科版必修第二册

本高中化学讲义聚焦Fe³⁺、Fe²⁺的检验与相互转化核心知识点，先系统梳理亚铁盐的弱氧化性、强还原性及与碱反应性质，再阐述铁盐的氧化性、络合反应等特征，进而构建两者相互转化的条件及方程式体系，最后详细介绍多种检验方法，形成从性质到转化再到应用的完整学习支架。 该资料以新课标核心素养为导向，突出化学观念（物质性质决定转化与检验）和科学思维（通过对比实验与离子方程式建构转化规律），设计“典例+变式+实验探究”题型，如“FeBr₂溶液中通Cl₂先氧化Fe²⁺”实例培养分析能力。课中辅助教师高效授课，课后学生可通过巩固训练查漏补缺，强化知识应用。

专题03 Fe3+、Fe2+的检验与相互转化 1.能准确说出Fe3+、Fe2+的常见检验方法，理解各检验方法的原理（如显色反应、氧化还原反应），并能规范完成检验操作，区分不同检验方法的适用场景。 2.掌握Fe2+与Fe3+相互转化的条件，明确转化过程中的氧化剂、还原剂类型，能书写相关氧化还原反应的化学方程式和离子方程式。 3.能结合Fe3+、Fe2+的性质及转化规律，解释生活或化学实验中的相关现象，解决简单的物质检验、除杂等实际问题。 一、亚铁盐的性质及应用 1.弱氧化性 （1）Mg、Al、Zn与亚铁盐溶液发生置换反应 ①Fe2++ZnFe+Zn2+ ②Fe2++MgFe+Mg2+ ③3Fe2++3Al3Fe+2Al3+ （2）K、Ca、Na与亚铁盐溶液反应 ①先与水反应：2Na+2H2O2NaOH+H2↑ ②碱与亚铁盐反应：Fe2++2OH－Fe（OH）2↓ 2.强还原性 （1）能够被Cl2、Br2氧化 ①除FeCl3溶液中的FeCl2溶液：2Fe2++Cl22Fe3++2Cl－ ②Br2：2Fe2++Br22Fe3++2Br－ （2）能够被O2氧化 ①反应：12Fe2++O2+6H2O8Fe3++4Fe（OH）3↓ ②保存：密封保存，防止O2将Fe2+氧化；加少量铁粉将Fe3+还原成Fe2+ （3）能够被酸性的H2O2氧化 ①反应：2Fe2++2H++H2O22Fe3++2H2O ②应用：除去Fe3+中Fe2+的最佳方法 （4）与酸性条件下的MnO4－、NO3－、ClO－等离子不能大量共存 ①酸性MnO4－：5Fe2++MnO4－+8H+5Fe3++Mn2++4H2O ②酸性NO3－：3Fe2++NO3－+4H+3Fe3++NO↑+2H2O ③酸性ClO－：2Fe2++2H++ClO－2Fe3++H2O+Cl－ （5）还原性：I－＞Fe2+＞Br－ ①向FeBr2溶液通入Cl2，先氧化Fe2+，后氧化Br－ ②向FeI2溶液通入Cl2，先氧化I－，后氧化Fe2+ 3.与碱溶液反应 ①烧碱：Fe2++2OH－Fe（OH）2↓ ②氨水：Fe2++2NH3·H2OFe(OH)2↓+2NH4+ 二、铁盐的性质及应用 含有Fe3＋的溶液呈棕黄色，Fe3＋处于铁的高价态，遇Fe、Cu、HI、H2S、SO等均表现为氧化性。铁盐作为盐，具有盐的通性，能与碱反应，Fe3+还能与SCN－、CN－、F－发生络合反应。 1.与碱溶液反应 （1）烧碱：Fe3++3OH－Fe（OH）3↓ （2）氨水：Fe3++3NH3·H2OFe（OH）3↓+3NH4+ 2.与KSCN溶液反应 （1）反应：Fe3++3SCN－Fe（SCN）3 （2）现象：产生红色溶液 （3）应用：检验Fe3+的最佳方法 3.强氧化性 （1）与Fe反应 ①反应：2Fe3++Fe3Fe2+ ②应用：除去Fe2+中的Fe3+ （2）与Cu反应 ①反应：2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+ ②应用：电子工业上腐蚀铜印刷电路板 （3）Mg、Al、Zn等活泼金属 ①少量锌：2Fe3++Zn2Fe2++Zn2+ ②过量锌：2Fe3++3Zn2Fe+3Zn2+ （4）与KI溶液反应 ①反应：2Fe3++2I－2Fe2++I2（FeI3不存在的原因） ②现象：溶液颜色变化不明显，产生紫黑色沉淀 （5）与H2S反应 ①反应：2Fe3++H2S2Fe2++S↓+2H+ ②现象：溶液由棕黄色变成浅绿色，产生黄色沉淀 （6）与SO2反应 ①反应：2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++SO42－+4H+ ②现象：溶液由棕黄色变成浅绿色 三、Fe2+和Fe3+的相互转化 （1）Fe3+→Fe2+：Fe3+是铁元素的高价态，可以被还原剂还原为+2，具有氧化性，遇Fe、Cu、I−、S2−、HS−、SO2、SO32-被还原为Fe2+。。 ①2Fe3++Fe===3Fe2+(据此反应，用Fe可除去Fe2+溶液中的Fe3+；在FeSO4溶液中，常放少量铁粉，就是为了防止FeSO4被氧化)； ②2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+(据此反应，可用FeCl3溶液腐蚀Cu来制线路板：把一铜板粘在塑料板上，用油漆画出线路图，然后浸在FeCl3溶液中，Cu被FeCl3腐蚀，而用漆画过的线条留了下来，这就成了线路)。 ③2Fe3++2I−=2Fe2++I2(据此反应，可知不存在FeI3) ④2Fe3++S2−=2Fe2++S↓(据此反应，可知不存在Fe2S3) （2）Fe2+→Fe3+：Fe3+是铁元素的中间价态，既表现还原性也表现氧化性，以还原性为主，遇强氧化剂Cl2、O2、H2O2、HNO3、浓H2SO4、酸性KMnO4溶液被氧化为Fe3+。 ①2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-(据此反应，用Cl2可除去FeCl3溶液中的FeCl2)； ②2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O(据此反应，用H2O2可将Fe3+溶液中的Fe2+转化为Fe3+，再通过调节pH转化Fe(OH)3沉淀除去铁元素)； ③3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O(据此反应，再判断Fe(OH)2、FeO、Fe3O4与HNO3反应离子方程式时要考虑Fe2+的还原性)； ④5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O(据此反应，可用于检验溶液中Fe2+)； 四、铁离子和亚铁离子的检验 1.Fe3+的检验 （1）观察法：溶液呈棕黄色，证明含有Fe3＋。 （2）KSCN法：加入KSCN或其它可溶性硫氰化物溶液，溶液呈红色，证明含有Fe3＋ （最佳方法），离子方程式：Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3(红色溶液)。 （3）碱液法：试液加入氨水或NaOH溶液，有红褐色沉淀生成，证明含有Fe3＋，离子方程式：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓(红褐色沉淀)。 （4）淀粉KI试纸法：试液能使淀粉KI试纸变蓝，证明含有Fe3＋，离子方程式：2Fe3+＋2I－===2Fe2+＋I2。 （5）铜片法：试液加入铜片，铜片溶解且溶液变为蓝色，证明含有Fe3＋，离子方程式：2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+ 。 （6）苯酚法：试液加入苯酚溶液，溶液呈紫色，证明含有Fe3＋，离子方程式：Fe3+＋6C6H5OH===[Fe(C6H5O)6]3-(紫色溶液)＋6H＋（选择性必修3中学）。 （7）亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]法：试液加入亚铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，证明含有Fe3＋，离子方程式：4Fe3++3[Fe(CN)6]3－Fe4[Fe(CN)6]3↓(蓝色沉淀)（选择性必修1中学）。 2.Fe2+的检验 （1）观察法：溶液呈浅绿色，证明含有Fe2＋。 （2）碱液法：试液加入氨水或NaOH溶液，产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明有Fe2＋，离子方程式：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色沉淀) 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(红褐色沉淀)。 （3）KMnO4法：试液加入少量酸性KMnO4溶液，能使KMnO4溶液的紫红色变浅，证明有Fe2＋，离子方程式：5Fe2+＋MnO4－＋8H+===5Fe3+＋Mn2+＋4H2O。 （4）KSCN法：试液先加入KSCN，溶液不变红，再加新制氯水溶液变红色的为Fe2＋，离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3(红色溶液)。 （5）铁氰化钾K3[Fe(CN)6]法：试液加入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，证明含有Fe2＋，离子方程式：3Fe2++2[Fe(CN)6]3－Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色沉淀)（选择性必修1中学）。 （6）苯酚法：试液加入苯酚溶液，溶液不呈紫色，再加新制氯水溶液变紫色，证明含有Fe2＋，离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3+＋6C6H5OH===[Fe(C6H5O)6]3-(紫色溶液)＋6H＋（选择性必修3中学）。 3.混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验 检验Fe2＋和Fe3＋混合溶液时，要分两次分别检验Fe2＋和Fe3＋： ①Fe3＋的检验 a.溶液变红色，说明含有Fe3＋。 b.试纸变蓝色，说明含有Fe3＋。 c.生成蓝色沉淀，说明含有Fe3＋。 ②Fe2＋的检验 a.KMnO4溶液褪色，说明含有Fe2＋。 b.溴水褪色，说明含有Fe2＋。 c.生成蓝色沉淀，说明含有Fe2＋。 【特别提醒】检验FeCl3溶液中是否含FeCl2溶液，不能用酸性高锰酸钾溶液，因为Cl－也能使其褪色，应该用铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液。 题型01铁离子和亚铁离子的检验 【典例】（24-25高一下·上海·期中）证明溶液中是否有Fe2＋，其正确的操作顺序是 ①加少许酸化的KMnO4溶液　②加少许氯水　③滴加少许KSCN溶液 A．①② B．②③ C．①②③ D．③② 【变式】（22-23高一下·上海徐汇·期中）铁盐与亚铁盐在生产生活中具有广泛的用途。证明某溶液只含有 Fe2+而不含 Fe3+的实验方法是 A．只需滴加 KSCN B．先滴加氯水，再滴加 KSCN 溶液后显红色 C．滴加NaOH 溶液，马上有灰绿色沉淀生成 D．溶液先滴加KSCN 溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色 题型02铁离子和亚铁离子相互转化的可行判断 【典例】（2022高一·上海·月考）不能使Fe2＋转化为Fe3＋的是 A．溴水 B．高锰酸钾溶液 C．稀硝酸 D．盐酸 【变式】（22-23高一下·上海浦东新·期末）下列试剂不能将溶液中转化为的是 A．液溴 B．氨水 C．氯水 D．浓硝酸 题型03铁离子和亚铁离子相互转化在除杂中的应用 【典例】（23-24高一下·上海·月考）某氯化铁溶液中含有少量氯化亚铁杂质，除去氯化亚铁杂质可选用的试剂是 A．酸性高锰酸钾 B．铁粉 C．稀硝酸 D．氯水 【变式】溶液中若含有等杂质，欲除去杂质，可加入 A．锌粉 B．镁粉 C．铁粉 D．铝粉 题型04实验探究铁离子和亚铁离子相互转化规律 【典例】验证与能够相互转化。 按下列顺序实验 对应现象 ①向溶液中加入过量铁粉 i．溶液由棕黄色变成浅绿色 ②滴加KSCN溶液 ii．溶液无明显变化 ③再滴加几滴氯水 iii．溶液变红 下列分析不合理的是 A．解释现象i：铁粉将铁离子还原成亚铁离子 B．实验②与③可以调换顺序，不影响实验结果 C．溶液变红涉及的反应： D．通过实验现象得知，氧化性： 【变式】已知下述四个实验均能发生化学反应： ① ② ③ ④ 将铁钉放入硫酸铜溶液中 向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水 将铜丝放入氯化铁溶液中 向FeCl2溶液中滴入KSCN溶液，无明显现象，再滴入氯水，变红 下列判断不正确的是(　　) A．实验①中铁钉只做还原剂 B．实验②中Fe2＋只显还原性 C．实验③中发生的是置换反应 D．上述实验证明：氧化性：Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，Fe2＋遇KSCN溶液无红色物质生成 题型05铁离子和亚铁离子相互转化在计算中的应用 【典例】向200 mLc mol/LFeBr2溶液中逐渐通入Cl2，其中n(Fe2+)、n(Br-)随通入n(Cl2)的物质的量n(Cl2)变化如图所示，下列说法正确的是 A．曲线①为Fe2+，且 B．还原性强弱：Fe2+＜Br- C．n(Cl2)=0.35 mol时，溶液中 D．n(Cl2)=0.45 mol时，总的离子方程式为： 【变式】某铁的“氧化物”样品，用5mol/L盐酸0.15L恰好完全反应，所得溶液还能吸收标准状况下2.8L氯气，使其中Fe2+全部转化为Fe3+。该样品可能的化学式是 A．Fe8O9 B．Fe3O4 C．Fe6O7 D．Fe5O7 【巩固训练】 1．（21-22高一下·上海·期中）实验室配制FeSO4溶液时，为了保证得到较纯的FeSO4溶液，可往溶液中加入 A．铜粉 B．氯水 C．溴水 D．铁粉 2．（22-23高一下·上海徐汇·期末）铁元素是人体必不可少的元素之一。为了检验FeCl2溶液是否被氧化，可向溶液中加入 A．新制氯水 B．铁片 C．KSCN溶液 D．石蕊试液 3．（23-24·上海普陀·期中）可检验溶液中是否含的试剂是 A．溶液 B．氯水 C．溶液 D．酸性溶液 4．（24-25高一下·上海浦东新·期中）向溶液中滴加稀盐酸，观察到的现象是 A．溶液由浅绿色变为黄色 B．先生成白色沉淀，后变成灰绿色，最后变成红褐色 C．溶液中产生红褐色沉淀 D．溶液的浅绿色加深 5．（22-23高一下·上海浦东新·期中）实验室配制FeSO4溶液时，为了防止Fe2+被氧化，可往溶液中加入 A．氢气 B．氯水 C．稀硫酸 D．铁片 6．（23-24高一下·上海·期中）下列离子方程式书写正确的是 A．铁与稀盐酸反应： B．氯气与氯化亚铁溶液反应： C．过量二氧化硫溶于氢氧化钠溶液： D．氯化铁溶液与硫化氢反应： 7．（21-22·上海松江·期末）Fe2+检验的方法正确的是 A．滴加氢氧化钠溶液 B．先滴加KSCN溶液，再滴加盐酸 C．滴加KSCN溶液 D．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液 8．（23-24高一下·上海·月考）将1.12g铁粉加入到25mL2mol·L-1的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是 A．铁粉剩余，溶液呈浅绿色，Cl-基本不变 B．向溶液中滴入无色KSCN溶液，不显血红色 C．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2：5 D．溶液中Fe2+与Fe3+物质的量之比为6：1 9.证明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的实验方法是 A．依次滴加氯水和硫氰化钾溶液后，溶液显红色 B．先滴加硫氰化钾溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色 C．通入氨气，产生白色沉淀，无红褐色沉淀 D．加入锌片，片刻取出，质量减轻；加入铜片，片刻取出，质量不变 10.（23-24高一下·上海·期末）FeCl3溶液在工业上用于蚀刻铜箔电路板，从蚀刻后的废液中可回收铜并使蚀刻液再生，流程如图所示(省略部分物质)。 （1）写出 FeCl3蚀刻铜箔的反应的离子方程式 。 （2）若上述溶液充分反应后只含有Fe2+，欲检验Fe2+，不合理的操作是 。 A．加入氢氧化钠溶液观察现象 B．先加入足量氯水，再加入KSCN溶液 C．加入少量酸性KMnO4溶液观察现象 （3）操作Ⅰ的名称是___________。 A．蒸发 B．结晶 C．过滤 D．分液 （4）为了从固体中分离出铜，而加入的试剂X是___________。 A．HCl B．H2SO4 C．HNO3 D．NaOH 【强化训练】 1.（24-25高二下·上海闵行·期中）检验溶液中的试剂为 A．氯水 B．溶液 C．溶液 D．溶液 2.（2023·上海普陀·二模）为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入硫酸酸化的3%NaCl溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是 A．加入酸性KMnO4溶液紫红色不褪去 B．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现 C．加入KSCN溶液无红色出现 D．加入AgNO3溶液产生沉淀 3.（2023·上海金山·二模）如图所示是铁及其化合物的价类二维图，下列有关叙述正确的是 A．物质X是Fe3O4 B．Fe2O3→Fe的转化，Fe2O3发生氧化反应 C．在空气中Z→Y的现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 D．可通过复分解反应实现FeCl2和FeCl3的相互转化 4.（24-25高一上·上海·期中）部分含铁物质的分类和相应化合价如图所示，则下列描述错误的是 A．可与反应生成 B．既可被氧化，又可被还原 C．可将加入浓碱液中制得的胶体 D．若将转化为，需要加入一种具有还原性的酸 5.（23-24高一上·上海·期中）将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S，如图所示，下列说法正确的是 A．在图示的转化中，化合价不变的元素只有铜 B．由图示的转化可得出的氧化性的强弱顺序是：Fe3+>O2>S C．回收S的总反应为2H2S+O2=2S+2H2O D．①②③三步均为氧化还原反应 6.（24-25高二上·上海·期中）将1.12g铁粉加入25mL2mol/L的FeCl3溶液中，充分反应结果是 A．铁恰好将Fe3+全部还原 B．往反应后溶液中滴入KSCN溶液，不显红色 C．溶液变为无色 D．Fe2+和Fe3+物质的量之比为6:1 7.（24-25高二上·上海浦东新·期中）下列反应中有+3价铁元素生成的是 ①铁丝在空气中生锈　　　　　　　　②向 FeCl2 溶液中通入足量氯气 ③将铁片置于油封的CuSO4溶液中　　④Fe(OH)2暴露在空气中 A．①②③④ B．②③④ C．①② D．①②④ 8.（24-25高二下·上海·期中）处理某废气中的，是将废气与空气混合通入的混合液中，其转化的流程如图所示。下列说法正确的是 A．转化过程中参与循环的离子只有 B．转化过程有四种元素的化合价发生了变化 C．过程Ⅲ中发生的反应为 D．氧化性由强到弱的顺序： 9．（2015·上海·高考真题）检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁，可选用的试剂是 A．NaOH B．KMnO4 C．KSCN D．苯酚 10．（24-25高一下·上海·期中）某同学取4mL0.1mol·L-1KI溶液，加入2mL0.1mol·L-1FeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于2支试管中进行如下实验。 ①第1支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置，CCl4层呈紫色。 ②第2支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。 实验①和②说明，在I⁻过量的情况下，溶液中仍含有 (填离子符号)，由此可见Fe3+与I⁻发生的反应 (选填“能”或“不能”)进行到底，该反应的离子方程式可表示为 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 Fe3+、Fe2+的检验与相互转化 1.能准确说出Fe3+、Fe2+的常见检验方法，理解各检验方法的原理（如显色反应、氧化还原反应），并能规范完成检验操作，区分不同检验方法的适用场景。 2.掌握Fe2+与Fe3+相互转化的条件，明确转化过程中的氧化剂、还原剂类型，能书写相关氧化还原反应的化学方程式和离子方程式。 3.能结合Fe3+、Fe2+的性质及转化规律，解释生活或化学实验中的相关现象，解决简单的物质检验、除杂等实际问题。 一、亚铁盐的性质及应用 1.弱氧化性 （1）Mg、Al、Zn与亚铁盐溶液发生置换反应 ①Fe2++ZnFe+Zn2+ ②Fe2++MgFe+Mg2+ ③3Fe2++3Al3Fe+2Al3+ （2）K、Ca、Na与亚铁盐溶液反应 ①先与水反应：2Na+2H2O2NaOH+H2↑ ②碱与亚铁盐反应：Fe2++2OH－Fe（OH）2↓ 2.强还原性 （1）能够被Cl2、Br2氧化 ①除FeCl3溶液中的FeCl2溶液：2Fe2++Cl22Fe3++2Cl－ ②Br2：2Fe2++Br22Fe3++2Br－ （2）能够被O2氧化 ①反应：12Fe2++O2+6H2O8Fe3++4Fe（OH）3↓ ②保存：密封保存，防止O2将Fe2+氧化；加少量铁粉将Fe3+还原成Fe2+ （3）能够被酸性的H2O2氧化 ①反应：2Fe2++2H++H2O22Fe3++2H2O ②应用：除去Fe3+中Fe2+的最佳方法 （4）与酸性条件下的MnO4－、NO3－、ClO－等离子不能大量共存 ①酸性MnO4－：5Fe2++MnO4－+8H+5Fe3++Mn2++4H2O ②酸性NO3－：3Fe2++NO3－+4H+3Fe3++NO↑+2H2O ③酸性ClO－：2Fe2++2H++ClO－2Fe3++H2O+Cl－ （5）还原性：I－＞Fe2+＞Br－ ①向FeBr2溶液通入Cl2，先氧化Fe2+，后氧化Br－ ②向FeI2溶液通入Cl2，先氧化I－，后氧化Fe2+ 3.与碱溶液反应 ①烧碱：Fe2++2OH－Fe（OH）2↓ ②氨水：Fe2++2NH3·H2OFe(OH)2↓+2NH4+ 二、铁盐的性质及应用 含有Fe3＋的溶液呈棕黄色，Fe3＋处于铁的高价态，遇Fe、Cu、HI、H2S、SO等均表现为氧化性。铁盐作为盐，具有盐的通性，能与碱反应，Fe3+还能与SCN－、CN－、F－发生络合反应。 1.与碱溶液反应 （1）烧碱：Fe3++3OH－Fe（OH）3↓ （2）氨水：Fe3++3NH3·H2OFe（OH）3↓+3NH4+ 2.与KSCN溶液反应 （1）反应：Fe3++3SCN－Fe（SCN）3 （2）现象：产生红色溶液 （3）应用：检验Fe3+的最佳方法 3.强氧化性 （1）与Fe反应 ①反应：2Fe3++Fe3Fe2+ ②应用：除去Fe2+中的Fe3+ （2）与Cu反应 ①反应：2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+ ②应用：电子工业上腐蚀铜印刷电路板 （3）Mg、Al、Zn等活泼金属 ①少量锌：2Fe3++Zn2Fe2++Zn2+ ②过量锌：2Fe3++3Zn2Fe+3Zn2+ （4）与KI溶液反应 ①反应：2Fe3++2I－2Fe2++I2（FeI3不存在的原因） ②现象：溶液颜色变化不明显，产生紫黑色沉淀 （5）与H2S反应 ①反应：2Fe3++H2S2Fe2++S↓+2H+ ②现象：溶液由棕黄色变成浅绿色，产生黄色沉淀 （6）与SO2反应 ①反应：2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++SO42－+4H+ ②现象：溶液由棕黄色变成浅绿色 三、Fe2+和Fe3+的相互转化 （1）Fe3+→Fe2+：Fe3+是铁元素的高价态，可以被还原剂还原为+2，具有氧化性，遇Fe、Cu、I−、S2−、HS−、SO2、SO32-被还原为Fe2+。。 ①2Fe3++Fe===3Fe2+(据此反应，用Fe可除去Fe2+溶液中的Fe3+；在FeSO4溶液中，常放少量铁粉，就是为了防止FeSO4被氧化)； ②2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+(据此反应，可用FeCl3溶液腐蚀Cu来制线路板：把一铜板粘在塑料板上，用油漆画出线路图，然后浸在FeCl3溶液中，Cu被FeCl3腐蚀，而用漆画过的线条留了下来，这就成了线路)。 ③2Fe3++2I−=2Fe2++I2(据此反应，可知不存在FeI3) ④2Fe3++S2−=2Fe2++S↓(据此反应，可知不存在Fe2S3) （2）Fe2+→Fe3+：Fe3+是铁元素的中间价态，既表现还原性也表现氧化性，以还原性为主，遇强氧化剂Cl2、O2、H2O2、HNO3、浓H2SO4、酸性KMnO4溶液被氧化为Fe3+。 ①2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-(据此反应，用Cl2可除去FeCl3溶液中的FeCl2)； ②2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O(据此反应，用H2O2可将Fe3+溶液中的Fe2+转化为Fe3+，再通过调节pH转化Fe(OH)3沉淀除去铁元素)； ③3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O(据此反应，再判断Fe(OH)2、FeO、Fe3O4与HNO3反应离子方程式时要考虑Fe2+的还原性)； ④5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O(据此反应，可用于检验溶液中Fe2+)； 四、铁离子和亚铁离子的检验 1.Fe3+的检验 （1）观察法：溶液呈棕黄色，证明含有Fe3＋。 （2）KSCN法：加入KSCN或其它可溶性硫氰化物溶液，溶液呈红色，证明含有Fe3＋ （最佳方法），离子方程式：Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3(红色溶液)。 （3）碱液法：试液加入氨水或NaOH溶液，有红褐色沉淀生成，证明含有Fe3＋，离子方程式：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓(红褐色沉淀)。 （4）淀粉KI试纸法：试液能使淀粉KI试纸变蓝，证明含有Fe3＋，离子方程式：2Fe3+＋2I－===2Fe2+＋I2。 （5）铜片法：试液加入铜片，铜片溶解且溶液变为蓝色，证明含有Fe3＋，离子方程式：2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+ 。 （6）苯酚法：试液加入苯酚溶液，溶液呈紫色，证明含有Fe3＋，离子方程式：Fe3+＋6C6H5OH===[Fe(C6H5O)6]3-(紫色溶液)＋6H＋（选择性必修3中学）。 （7）亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]法：试液加入亚铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，证明含有Fe3＋，离子方程式：4Fe3++3[Fe(CN)6]3－Fe4[Fe(CN)6]3↓(蓝色沉淀)（选择性必修1中学）。 2.Fe2+的检验 （1）观察法：溶液呈浅绿色，证明含有Fe2＋。 （2）碱液法：试液加入氨水或NaOH溶液，产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明有Fe2＋，离子方程式：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色沉淀) 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(红褐色沉淀)。 （3）KMnO4法：试液加入少量酸性KMnO4溶液，能使KMnO4溶液的紫红色变浅，证明有Fe2＋，离子方程式：5Fe2+＋MnO4－＋8H+===5Fe3+＋Mn2+＋4H2O。 （4）KSCN法：试液先加入KSCN，溶液不变红，再加新制氯水溶液变红色的为Fe2＋，离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3(红色溶液)。 （5）铁氰化钾K3[Fe(CN)6]法：试液加入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，证明含有Fe2＋，离子方程式：3Fe2++2[Fe(CN)6]3－Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色沉淀)（选择性必修1中学）。 （6）苯酚法：试液加入苯酚溶液，溶液不呈紫色，再加新制氯水溶液变紫色，证明含有Fe2＋，离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3+＋6C6H5OH===[Fe(C6H5O)6]3-(紫色溶液)＋6H＋（选择性必修3中学）。 3.混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验 检验Fe2＋和Fe3＋混合溶液时，要分两次分别检验Fe2＋和Fe3＋： ①Fe3＋的检验 a.溶液变红色，说明含有Fe3＋。 b.试纸变蓝色，说明含有Fe3＋。 c.生成蓝色沉淀，说明含有Fe3＋。 ②Fe2＋的检验 a.KMnO4溶液褪色，说明含有Fe2＋。 b.溴水褪色，说明含有Fe2＋。 c.生成蓝色沉淀，说明含有Fe2＋。 【特别提醒】检验FeCl3溶液中是否含FeCl2溶液，不能用酸性高锰酸钾溶液，因为Cl－也能使其褪色，应该用铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液。 题型01铁离子和亚铁离子的检验 【典例】（24-25高一下·上海·期中）证明溶液中是否有Fe2＋，其正确的操作顺序是 ①加少许酸化的KMnO4溶液　②加少许氯水　③滴加少许KSCN溶液 A．①② B．②③ C．①②③ D．③② 【答案】D 【解析】滴加少许KSCN溶液，无红色出现；再加少许氯水后若立即出现红色，则证明原溶液中Fe2＋一定存在，故选：D。 【变式】（22-23高一下·上海徐汇·期中）铁盐与亚铁盐在生产生活中具有广泛的用途。证明某溶液只含有 Fe2+而不含 Fe3+的实验方法是 A．只需滴加 KSCN B．先滴加氯水，再滴加 KSCN 溶液后显红色 C．滴加NaOH 溶液，马上有灰绿色沉淀生成 D．溶液先滴加KSCN 溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色 【答案】D 【解析】A．只滴加KSCN溶液，根据溶液是否显红色，能检验出溶液中是否含有Fe3+，无法验证Fe2+存在，故A错误；B．先滴加氯水，氯气将Fe2+氧化成Fe3+，即使原溶液不含Fe3+，滴加KSCN溶液后也显红色，无法证明原溶液是否含有Fe3+，故B错误；C．Fe2+可与氢氧化钠反应生成白色沉淀氢氧化亚铁，Fe3+可与氢氧化钠反应生成红褐色沉淀氢氧化铁，灰绿色是氢氧化亚铁和氢氧化铁混合物颜色，滴加NaOH 溶液，马上有灰绿色沉淀生成，说明含有Fe3+和Fe2+存在，故C错误；D．KSCN与Fe3+作用使溶液显红色，与Fe2+作用无此现象，先滴加KSCN溶液，不显红色，说明原溶液不含有Fe3+，再滴加氯水后显红色，说明滴加氯水后溶液中有Fe3+，证明原溶液含有Fe2+，故D正确；故答案选D。 题型02铁离子和亚铁离子相互转化的可行判断 【典例】（2022高一·上海·月考）不能使Fe2＋转化为Fe3＋的是 A．溴水 B．高锰酸钾溶液 C．稀硝酸 D．盐酸 【答案】D 【解析】要Fe2＋转化为Fe3＋需要加入氧化剂，A、B、C都有强氧化性，都能将Fe2＋氧化为Fe3＋。盐酸没有氧化性，不能氧化Fe2＋，故答案为D。 【变式】（22-23高一下·上海浦东新·期末）下列试剂不能将溶液中转化为的是 A．液溴 B．氨水 C．氯水 D．浓硝酸 【答案】B 【解析】Fe2+具有还原性，要把Fe2+转化为Fe3+需要加入强氧化剂， A．溴具有强氧化性，能氧化亚铁离子生成铁离子，故A错误；B．氨水不具有强氧化性，不能氧化亚铁离子生成铁离子，故B正确；C．氯气具有强氧化性，能氧化亚铁离子生成铁离子，故C错误；D．浓硝酸具有强氧化性，能氧化亚铁离子生成铁离子，故D错误；故选：B。 题型03铁离子和亚铁离子相互转化在除杂中的应用 【典例】（23-24高一下·上海·月考）某氯化铁溶液中含有少量氯化亚铁杂质，除去氯化亚铁杂质可选用的试剂是 A．酸性高锰酸钾 B．铁粉 C．稀硝酸 D．氯水 【答案】D 【解析】A．酸性高锰酸钾能将Fe2+氧化为Fe3+，但会引入新的杂质，A不符合题意；B．加入Fe粉发生反应，FeCl3减少，B不符合题意；C．稀硝酸能将Fe2+氧化为Fe3+，但会引入新的杂质，C不符合题意；D．氯水可以把亚铁离子氧化为铁离子，多余的HClO易分解，不引入新的杂质，D符合题意；故选D。 【变式】溶液中若含有等杂质，欲除去杂质，可加入 A．锌粉 B．镁粉 C．铁粉 D．铝粉 【答案】C 【解析】；因此可向溶液中加入足量铁粉，充分反应后过滤，从而除去杂质，故答案为：C。 题型04实验探究铁离子和亚铁离子相互转化规律 【典例】验证与能够相互转化。 按下列顺序实验 对应现象 ①向溶液中加入过量铁粉 i．溶液由棕黄色变成浅绿色 ②滴加KSCN溶液 ii．溶液无明显变化 ③再滴加几滴氯水 iii．溶液变红 下列分析不合理的是 A．解释现象i：铁粉将铁离子还原成亚铁离子 B．实验②与③可以调换顺序，不影响实验结果 C．溶液变红涉及的反应： D．通过实验现象得知，氧化性： 【答案】B 【解析】A．已知反应Fe+2Fe3+=3Fe2+，含Fe3+的溶液呈棕黄色，而含Fe2+的溶液呈浅绿色，则解释现象i：铁粉将铁离子还原成亚铁离子，A正确；B．若实验②与③调换顺序，即先滴加氯水发生反应：，再加入KSCN后变为红色，也可能原溶液中就含有Fe3+，故不能说明Fe2+可以转化为Fe3+，影响实验结果，B错误；C．实验②中加入KSCN溶液后溶液颜色无明显变化，说明不含Fe3+，实验③滴加氯水后，溶液立即变为血红色，则溶液变红涉及的反应：，C正确；D．通过实验现象得知发生反应有：Fe+2Fe3+=3Fe2+，，结合氧化剂的氧化性强于氧化产物可知，氧化性：，D正确；故答案为：B。 【变式】已知下述四个实验均能发生化学反应： ① ② ③ ④ 将铁钉放入硫酸铜溶液中 向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水 将铜丝放入氯化铁溶液中 向FeCl2溶液中滴入KSCN溶液，无明显现象，再滴入氯水，变红 下列判断不正确的是(　　) A．实验①中铁钉只做还原剂 B．实验②中Fe2＋只显还原性 C．实验③中发生的是置换反应 D．上述实验证明：氧化性：Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，Fe2＋遇KSCN溶液无红色物质生成 【答案】C 【解析】A．①中发生反应Fe+Cu2+=Fe2++Cu，其中铁元素化合价升高被氧化，铁做还原剂，故A正确；B．②中发生反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，其中铁元素化合价升高被氧化，Fe2+做还原剂，表现还原性，故B正确；C．③中发生反应为Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+，反应中没有单质生成，不属于置换反应，故C错误；D．化剂的氧化性强于氧化产物，由①知Cu2+>Fe2+，由③知Fe3+>Cu2+ ,综合可知Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，由④可知Fe2+遇KSCN溶液不生成红色物质，故D正确；故答案为C。 题型05铁离子和亚铁离子相互转化在计算中的应用 【典例】向200 mLc mol/LFeBr2溶液中逐渐通入Cl2，其中n(Fe2+)、n(Br-)随通入n(Cl2)的物质的量n(Cl2)变化如图所示，下列说法正确的是 A．曲线①为Fe2+，且 B．还原性强弱：Fe2+＜Br- C．n(Cl2)=0.35 mol时，溶液中 D．n(Cl2)=0.45 mol时，总的离子方程式为： 【答案】D 【解析】A．微粒的还原性：Fe2+＞Br-，所以向FeBr2溶液中逐渐通入Cl2，首先是Fe2+发生反应，2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，然后是Br-发生反应，所以曲线①为Fe2+，n(FeBr2)=n(Fe2+)=0.15 mol×2=0.30 mol，则c(FeBr2)=，A错误；B．微粒的还原性：Fe2+＞Br-，B错误；C．当n(Cl2)=0.35 mol时，溶液中c(Fe3+)=1.5 mol/L，由Cl2+2Br-=2Cl-+Br2可知(0.35-0.15)mol=0.20 molCl2氧化0.40 mol Br-，溶液中剩余的c(Br-)=，c(Fe3+)＞c(Br-)，C错误；D．当n(Cl2)=0.45 mol时，由Cl2+2Br-=2Cl-+Br2可知(0.45-0.15)mol=0.3 mol Cl2氧化0.6 mol Br-，Br-恰好完全被氧化，则总反应的离子方程式为：，D正确；故合理选项是D。 【变式】某铁的“氧化物”样品，用5mol/L盐酸0.15L恰好完全反应，所得溶液还能吸收标准状况下2.8L氯气，使其中Fe2+全部转化为Fe3+。该样品可能的化学式是 A．Fe8O9 B．Fe3O4 C．Fe6O7 D．Fe5O7 【答案】A 【解析】n(HCl)= 5mol/L×0.15L=0.75mol，由2HCl——H2O，可推出铁的氧化物中含有氧原子的物质的量为n(O)=0.375mol；n(Cl2)==0.125mol，则最终生成的FeCl3中含Cl-的物质的量为n(Cl-)=0.125mol×2+0.75mol=1mol，则n(Fe)=mol，铁的氧化物中n(Fe):n(O)=: 0.375=8:9，从而得出铁的氧化物的化学式为Fe8O9，故选A。 【巩固训练】 1．（21-22高一下·上海·期中）实验室配制FeSO4溶液时，为了保证得到较纯的FeSO4溶液，可往溶液中加入 A．铜粉 B．氯水 C．溴水 D．铁粉 【答案】D 【分析】FeSO4溶液能被氧化为Fe2(SO4)3而变质。 【解析】A．铜与三价铁反应能生成铜离子，使FeSO4溶液含有杂质，故A不符合题意；B．氯水具有强氧化性，使二价铁氧化为三价铁而变质，故B不符合题意；C．溴水具有强氧化性，使二价铁氧化为三价铁而变质，故C不符合题意；D．铁粉与三价铁反应能生成二价铁，可防止亚铁离子被氧化而变质，能得到较纯的FeSO4溶液，故D符合题意；故答案为D。 2．（22-23高一下·上海徐汇·期末）铁元素是人体必不可少的元素之一。为了检验FeCl2溶液是否被氧化，可向溶液中加入 A．新制氯水 B．铁片 C．KSCN溶液 D．石蕊试液 【答案】C 【分析】检验FeCl2溶液是否被氧化，就是检验溶液中是否含有Fe3+，铁离子和KSCN溶液变红色。 【解析】A．新制氯水中的Cl2可将Fe2+氧化为Fe3+，而非检验Fe3+，A错误；B．Fe可将Fe3+还原为Fe2+，而非检验Fe3+，B错误；C．KSCN溶液遇到Fe3+显血红色，可用于检验FeCl2溶液是否被氧化，C正确；D．石蕊溶液用于溶液酸碱性指示，而非检验Fe3+，D错误；故选C。 3．（23-24·上海普陀·期中）可检验溶液中是否含的试剂是 A．溶液 B．氯水 C．溶液 D．酸性溶液 【答案】D 【解析】A．KCSN溶液可检验铁离子，不能检验溶液中是否含，A错误；B．氯水与反应生成，颜色变化不明显，不能检验亚铁离子，B错误；C．硫酸铁与NaOH反应生成红褐色沉淀，覆盖硫酸亚铁与NaOH反应产生的白色沉淀，不能检验亚铁离子，C错误；D．可使酸性高锰酸钾褪色而硫酸铁不行，可检验硫酸铁中是否含亚铁离子，D正确；答案选D。 4．（24-25高一下·上海浦东新·期中）向溶液中滴加稀盐酸，观察到的现象是 A．溶液由浅绿色变为黄色 B．先生成白色沉淀，后变成灰绿色，最后变成红褐色 C．溶液中产生红褐色沉淀 D．溶液的浅绿色加深 【答案】A 【解析】A．NO(H+)具有强氧化性，能将Fe2+氧化成Fe3+，溶液颜色由浅绿色变为黄色，故A符合题意；B．硝酸亚铁与稀盐酸反应得到Fe3+和NO，没有沉淀产生，故B不符合题意；C．根据B选项分析，没有沉淀产生，故C不符合题意；D．根据A选项分析，浅绿色变为黄色，故D不符合题意；答案为A。 5．（22-23高一下·上海浦东新·期中）实验室配制FeSO4溶液时，为了防止Fe2+被氧化，可往溶液中加入 A．氢气 B．氯水 C．稀硫酸 D．铁片 【答案】D 【解析】A．硫酸亚铁易被氧化为硫酸铁，在溶液中氢气不能还原铁离子，A不符合；B．氯水具有强氧化性，能氧化亚铁离子，B不符合；C．稀硫酸是强酸，不能还原铁离子，C不符合；D．铁能还原铁离子变为亚铁离子，所以为了防止Fe2+被氧化，可往溶液中加入铁片，D符合；答案选D。 6．（23-24高一下·上海·期中）下列离子方程式书写正确的是 A．铁与稀盐酸反应： B．氯气与氯化亚铁溶液反应： C．过量二氧化硫溶于氢氧化钠溶液： D．氯化铁溶液与硫化氢反应： 【答案】D 【解析】A．铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，，A错误；B．氯气与氯化亚铁溶液反应生成氯化铁，电荷不守恒，：，B错误；C．过量二氧化硫溶于氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸氢钠：，C错误；D．氯化铁溶液与硫化氢发生氧化还原反应生成亚铁离子和硫单质，D正确；故选D。 7．（21-22·上海松江·期末）Fe2+检验的方法正确的是 A．滴加氢氧化钠溶液 B．先滴加KSCN溶液，再滴加盐酸 C．滴加KSCN溶液 D．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液 【答案】A 【解析】A.若生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，则证明存在Fe2+；B.只能检验Fe3+；C. 只能检验Fe3+；D. 无法检验Fe2+，只能检验Fe3+。故选A。 8．（23-24高一下·上海·月考）将1.12g铁粉加入到25mL2mol·L-1的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是 A．铁粉剩余，溶液呈浅绿色，Cl-基本不变 B．向溶液中滴入无色KSCN溶液，不显血红色 C．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2：5 D．溶液中Fe2+与Fe3+物质的量之比为6：1 【答案】D 【解析】，25mL2mol·L-1的氯化铁溶液中 A．由反应：可知Fe3＋过量，呈黄色，Cl－浓度基本不变，选项A错误；B．往溶液中滴入无色KSCN溶液，溶液显红色，选项B错误；C．由反应：可知氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：2，选项C错误；D．反应后溶液中n(Fe2＋)＝3n(Fe)＝0.06mol，n(Fe3＋)＝0.01mol，Fe2+和Fe3+的物质的量之比为6∶1，选项D正确；故答案选D。 9.证明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的实验方法是 A．依次滴加氯水和硫氰化钾溶液后，溶液显红色 B．先滴加硫氰化钾溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色 C．通入氨气，产生白色沉淀，无红褐色沉淀 D．加入锌片，片刻取出，质量减轻；加入铜片，片刻取出，质量不变 【答案】B 【解析】A．先滴加氯水，氯气将Fe2+氧化成Fe3+，即使原溶液不含Fe3+，滴加KSCN溶液后也显红色，无法证明原溶液是否含有Fe3+，故A错误；B．KSCN与Fe3+作用使溶液显红色，与Fe2+作用无此现象，先滴加KSCN溶液,不显红色，说明原溶液不含有Fe3+，再滴加氯水后显红色,说明滴加氯水后溶液中有Fe3+,证明原溶液含有Fe2+，故B正确；C．溶液中若含有Mg2+也有该现象，故C错误；D．溶液中若含有Cu+,也有该现象，故D错误；故答案为B。 10.（23-24高一下·上海·期末）FeCl3溶液在工业上用于蚀刻铜箔电路板，从蚀刻后的废液中可回收铜并使蚀刻液再生，流程如图所示(省略部分物质)。 （1）写出 FeCl3蚀刻铜箔的反应的离子方程式 。 （2）若上述溶液充分反应后只含有Fe2+，欲检验Fe2+，不合理的操作是 。 A．加入氢氧化钠溶液观察现象 B．先加入足量氯水，再加入KSCN溶液 C．加入少量酸性KMnO4溶液观察现象 （3）操作Ⅰ的名称是___________。 A．蒸发 B．结晶 C．过滤 D．分液 （4）为了从固体中分离出铜，而加入的试剂X是___________。 A．HCl B．H2SO4 C．HNO3 D．NaOH 【答案】（1）Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+ （2）BC （3）C （4）A 【分析】FeCl3溶液与铜箔电路板发生反应：Cu+Fe3+=2Fe2++Cu2+，得到的废液中含有FeCl3、FeCl2、CuCl2，向其中加入过量铁粉，发生反应：2FeCl3+Fe=3FeCl2、CuCl2+Fe=FeCl2+Cu，然后过滤，向滤渣中加入稀HCl，发生反应：2HCl+Fe=FeCl2+H2↑，过滤，分离得到Cu单质，将两次滤液合并，向滤液中通入Cl2，发生反应：2FeCl2+Cl2=2FeCl3，使FeCl3溶液得到再生。 【解析】（1）FeCl3溶液蚀刻铜箔时会发生反应产生FeCl2、CuCl2，发生反应的离子方程式为：Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+； （2）A．上述反应后溶液中只含有Fe2+，向其中加入NaOH溶液，会发生反应产生Fe(OH)2白色沉淀，Fe(OH)2不稳定，会被空气中的氧气氧化产生红褐色的Fe(OH)3，因此能检验Fe2+的存在，A不符合题意；B．先加入足量氯水，会将溶液中可能存在的Fe2+氧化产生Fe3+，同时溶液中汗液含有Cl2、HClO等，Cl2具有强氧化性，会氧化KSCN，不能使溶液变为红色，因此不能确定原溶液中是否含有Fe2+，B符合题意；C．Fe2+具有还原性，能够被酸性KMnO4溶液氧化为Fe3+，酸性KMnO4溶液被还原产生无色Mn2+，上述溶液中Cl-也能使酸性KMnO4溶液褪色，因此不能用酸性KMnO4溶液判断Fe2+是否存在，C符合题意；故合理选项是BC； （3）根据流程图可知：操作Ⅰ是分离难溶性固体与可溶性液体混合物的操作，因此该操作是过滤，故合理选项是C； （4）操作Ⅰ分离得到的固体中含有Fe、Cu，由于Cu位于金属活动性顺序表中H元素的后边，Fe位于H元素的前边，因此可以向其中加入稀盐酸，发生反应：2HCl+Fe=FeCl2+H2↑，Cu不发生反应，得到的溶液为FeCl2，与前边溶液合并，然后通入Cl2，使刻蚀液得到再生，故加入的试剂X是HCl，故合理选项是A。 【强化训练】 1.（24-25高二下·上海闵行·期中）检验溶液中的试剂为 A．氯水 B．溶液 C．溶液 D．溶液 【答案】B 【解析】Fe3+遇KSCN生成红色物质，为Fe3+的特征反应，故用溶液检验Fe3+；答案选B。 2.（2023·上海普陀·二模）为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入硫酸酸化的3%NaCl溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是 A．加入酸性KMnO4溶液紫红色不褪去 B．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现 C．加入KSCN溶液无红色出现 D．加入AgNO3溶液产生沉淀 【答案】A 【分析】镀层有破损的镀锌铁片被腐蚀，则将其放入到酸化的3%NaCl溶液中，会构成原电池，由于锌比铁活泼，作原电池的负极，而铁片作正极，溶液中破损的位置会变大，铁也会继续和酸化的氯化钠溶液反应产生氢气，溶液中会有亚铁离子生成； 【解析】A．若铁片没有被腐蚀，则溶液中不会生成亚铁离子，加入酸性KMnO4溶液紫红色不褪去，说明没有生成亚铁离子，故A符合题意；B．淀粉碘化钾溶液可检测氧化性物质，但不论铁片是否被腐蚀，均无氧化性物质与碘化钾发生反应，故B不符合题意；C．KSCN溶液可检测铁离子的存在，上述现象中不会出现铁离子，所以无论铁片是否被腐蚀，加入KSCN溶液后，均无红色出现，故C不符合题意；D．氯化钠溶液中始终存在氯离子，所以加入硝酸银溶液后，不管铁片是否被腐蚀，均会出现白色沉淀，故D不符合题意。故选A。 3.（2023·上海金山·二模）如图所示是铁及其化合物的价类二维图，下列有关叙述正确的是 A．物质X是Fe3O4 B．Fe2O3→Fe的转化，Fe2O3发生氧化反应 C．在空气中Z→Y的现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 D．可通过复分解反应实现FeCl2和FeCl3的相互转化 【答案】C 【解析】A．物质X是FeO，故A错误；B．Fe2O3→Fe的转化，铁化合价降低，因此Fe2O3发生还原反应，故B错误；C．在空气中Z→Y是氢氧化亚铁与氧气、水反应生成氢氧化铁，其现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，故C正确；D．FeCl2和FeCl3中铁的化合价发生了改变，只能通过氧化还原反应实现相互转化，不能通过复分解反应实现FeCl2和FeCl3的相互转化，故D错误。综上所述，答案为C。 4.（24-25高一上·上海·期中）部分含铁物质的分类和相应化合价如图所示，则下列描述错误的是 A．可与反应生成 B．既可被氧化，又可被还原 C．可将加入浓碱液中制得的胶体 D．若将转化为，需要加入一种具有还原性的酸 【答案】C 【分析】根据含铁物质的分类和相应化合价可知，a为Fe，b为亚铁盐、c为氢氧化亚铁、d为氢氧化铁，e为铁盐。 【解析】A．Fe可与Fe3+发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+，从而生成亚铁离子，A正确；B．b为亚铁盐，亚铁盐中的Fe元素化合价为+2价，+2价为Fe的中间价态，既可以得电子被还原，又可以失电子被氧化，B正确；C．将铁盐加到浓碱液中，铁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铁沉淀，无法生成氢氧化铁胶体，C错误；D．将氢氧化铁转化为亚铁盐，Fe从+3价降低为+2价得电子，则需要加入还原剂，此外碱转化为盐需要加入酸，因此需要加入一种具有还原性的酸，D正确；故答案选C。 5.（23-24高一上·上海·期中）将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S，如图所示，下列说法正确的是 A．在图示的转化中，化合价不变的元素只有铜 B．由图示的转化可得出的氧化性的强弱顺序是：Fe3+>O2>S C．回收S的总反应为2H2S+O2=2S+2H2O D．①②③三步均为氧化还原反应 【答案】C 【分析】由图可知，反应①为溶液中铜离子与硫化氢反应生成硫化铜和氢离子，反应②为硫化铜与溶液中的铁离子反应生成铜离子、亚铁离子和硫，反应③为溶液中的亚铁离子酸性条件下与氧气生成铁离子，总反应为硫化氢与氧气反应生成硫和水。 【解析】A．由图可知，反应中铜元素、氢元素和氯元素的化合价均没有发生变化，故A错误；B．由分析可知，反应③为溶液中的亚铁离子酸性条件下与氧气生成铁离子，反应中铁元素的化合价升高被氧化，铁离子是反应的氧化产物，氧元素的化合价降低被还原，氧气是反应的氧化剂，由氧化剂的氧化性强于氧化产物可知，氧气的氧化性强于铁离子，故B错误；C．由分析可知，回收硫的总反应为硫化氢与氧气反应生成硫和水，反应的化学方程式为2H2S+O2=2S+2H2O，故C正确；D．由分析可知，反应①为溶液中铜离子与硫化氢反应生成硫化铜和氢离子，反应中没有元素发生化合价变化，属于非氧化还原反应，故D错误；故选C。 6.（24-25高二上·上海·期中）将1.12g铁粉加入25mL2mol/L的FeCl3溶液中，充分反应结果是 A．铁恰好将Fe3+全部还原 B．往反应后溶液中滴入KSCN溶液，不显红色 C．溶液变为无色 D．Fe2+和Fe3+物质的量之比为6:1 【答案】D 【分析】将1.12g铁粉即=0.02mol加入25mL2mol/L即含FeCl3的物质的量为：0.025L×2mol/L=0.05mol的FeCl3溶液中，根据反应方程式Fe+2FeCl3=3FeCl2可知：Fe完全反应，FeCl3剩余0.05mol-0.02mol×2=0.01mol，生成FeCl2为0.02×3=0.06mol，据此分析解题。 【解析】A．由分析可知，FeCl3有剩余，即铁不能将Fe3+全部还原，A错误；     B．由分析可知，FeCl3有剩余，往反应后溶液中滴入KSCN溶液，溶液显红色，B错误；C．由分析可知，FeCl3有剩余，且生成了FeCl2，使得溶液不可能呈无色，C错误；D．由分析可知，FeCl3剩余0.05mol-0.02mol×2=0.01mol，生成FeCl2为0.02×3=0.06mol，故Fe2+和Fe3+物质的量之比为0.06mol:0.01mol=6:1，D正确；故答案为：D。 7.（24-25高二上·上海浦东新·期中）下列反应中有+3价铁元素生成的是 ①铁丝在空气中生锈　　　　　　　　②向 FeCl2 溶液中通入足量氯气 ③将铁片置于油封的CuSO4溶液中　　④Fe(OH)2暴露在空气中 A．①②③④ B．②③④ C．①② D．①②④ 【答案】D 【解析】①铁丝在空气中被氧化生成生锈的主要成分氧化铁，含+3价铁元素；②向 FeCl2 溶液中通入足量氯气，氯气可将亚铁离子氧化生成铁离子；③将铁片置于油封的CuSO4溶液中，发生置换反应生成亚铁离子；④Fe(OH)2暴露在空气中被氧化成氢氧化铁；答案选D。 8.（24-25高二下·上海·期中）处理某废气中的，是将废气与空气混合通入的混合液中，其转化的流程如图所示。下列说法正确的是 A．转化过程中参与循环的离子只有 B．转化过程有四种元素的化合价发生了变化 C．过程Ⅲ中发生的反应为 D．氧化性由强到弱的顺序： 【答案】D 【解析】A．由流程图可知，参与循环的离子有Fe2+、Fe3+、Cu2+，A错误；B．转化过程只有三种元素的化合价发生了变化，分别是S、O、Fe，B错误；C．由流程图可知，过程Ⅲ中发生的反应为，C错误；D．根据图示，Fe2+被O2氧化为Fe3+，CuS被Fe3+氧化为S，由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可得氧化性由强到弱的顺序为：，D正确；故答案选D。 9．（2015·上海·高考真题）检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁，可选用的试剂是 A．NaOH B．KMnO4 C．KSCN D．苯酚 【答案】B 【解析】A．若加入NaOH，硫酸亚铁发生复分解反应产生的白色Fe(OH)2会被硫酸铁发生反应产生的红褐色的Fe(OH)3遮挡，不容易观察到，因此不能鉴定，故A错误；B．KMnO4有氧化性，硫酸亚铁有还原性，会发生氧化还原反应，使KMnO4的紫色褪去，而硫酸铁不能与KMnO4发生反应，因此可以作为鉴定试剂，故B正确；C．KSCN与硫酸铁会发生反应，使溶液变红色，而硫酸亚铁不能反应，因此无论硫酸亚铁是否存在，溶液都变红色，因此无法鉴定，故C错误；D．苯酚与硫酸铁溶液发生显色反应，使溶液变为紫色，而与硫酸亚铁不能发生反应，无论硫酸亚铁是否存在，溶液都变紫色，所以不能作为鉴定试剂，故D错误；故答案选B。 10．（24-25高一下·上海·期中）某同学取4mL0.1mol·L-1KI溶液，加入2mL0.1mol·L-1FeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于2支试管中进行如下实验。 ①第1支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置，CCl4层呈紫色。 ②第2支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。 实验①和②说明，在I⁻过量的情况下，溶液中仍含有 (填离子符号)，由此可见Fe3+与I⁻发生的反应 (选填“能”或“不能”)进行到底，该反应的离子方程式可表示为 。 【答案】Fe3+ 不能 【分析】KI与FeCl3发生氧化还原反应，根据得失电子守恒可知存在如下计量关系：，故加入的KI溶液过量。由实验②现象可知有剩余，故反应是可逆的。 【解析】实验②中，向反应后的试管中滴入KSCN溶液，溶液变红，说明Fe3+剩余；KI溶液虽然过量，但Fe3+剩余，说明该反应为可逆反应，无法进行到底；故该反应的离子方程式为。 / 学科网（北京）股份有限公司 $