第02讲 铁的化合物制备与实验探究（重难点讲义）化学苏教版必修第二册

本讲义聚焦铁的化合物制备与实验探究核心知识点，从铁的价态转化切入，系统梳理FeCl₃的制备路径（如Fe与Cl₂反应、Fe→FeCl₂→FeCl₃等），Fe²⁺/Fe³⁺的检验方法（KSCN法、碱液法等），相互转化及应用（如印刷电路板制作），Fe(OH)₂制备的关键与改进实验，构建从制备、检验到转化应用的完整知识支架。 该资料以实验探究为主线，通过对比不同制备路径培养科学思维，设计Fe(OH)₂制备改进实验（如煮沸溶液、液面下加碱等隔绝空气措施）强化科学探究与实践能力。题型涵盖典例与变式，结合工业废液回收等真实情境，体现科学态度与责任。课中辅助教师实验教学，课后帮助学生查漏补缺，提升知识应用能力。

第02讲 铁的化合物制备与实验探究 1．能依据铁及其化合物的性质提出不同物质间转化的思想。 2．通过实验掌握FeCl3、Fe(OH)2的制备原理及化学性质。 3．在制备物质时，学会合理选择并控制好反应的条件。 4．学习认识Fe(OH)2的性质，改进Fe(OH)2的制备方法。 一、FeCl3制备和Fe3＋检验的合理选择 1．FeCl3制备路径的合理选择 (1)铁元素的常见价态有＋2、＋3价，在不同价态铁元素化合物之间相互转化，需通过氧化还原反应才能实现。 (2)以铁屑为原料制备FeCl3的路径 制备路径 相关原理及化学方程式 路径1 Fe→FeCl3 铁在氯气中点燃，经冷凝后得到固体三氯化铁，反应为2Fe＋3Cl22FeCl3 路径2： Fe→FeCl2→FeCl3 先用盐酸溶解铁，得到FeCl2，再用Cl2将FeCl2氧化为FeCl3，分离提纯后得到产物，反应为Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑、2FeCl2＋Cl2===2FeCl3 路径3 Fe→Fe2O3→FeCl3 在一定条件下用空气将铁氧化成氧化铁，再将氧化铁溶解在盐酸中得到氯化铁，分离提纯后得到产物，反应为4Fe＋3O2===2Fe2O3、Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O (3)物质制备反应路线的选择 实际制备物质时，必须根据反应原料、反应条件、反应步骤、产物要求、反应装置、环境保护、生产成本等因素进行综合判断，选择合适、可控的反应路径。 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，溶液呈血红色，证明含有Fe3＋ 离子方程式：Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3 (3)碱液法：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：能使淀粉KI试纸变蓝，证明含有Fe3＋ 离子方程式：2Fe3+＋2I－===2Fe2+＋I2 (5)⑤铜片法：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+ 2．Fe2+的检验 (1)观察法：溶液呈浅绿色，证明含有Fe2＋ (2)碱液法：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：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：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 3．含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验 验Fe2＋和Fe3＋混合溶液时，要分两次分别检验Fe2＋和Fe3＋，检验Fe2＋时要选择酸性高锰酸钾溶液，检验Fe3＋时最好选择KSCN溶液。 答题模板：将混合溶液分成两份分别于两支试管中，向其中一支试管中加入酸性高锰酸钾溶液，若酸性高锰酸钾紫红色褪去，则说明含有Fe2＋；向另一支试管中加入KSCN溶液，若溶液变红，则说明含有Fe3＋。 得分速记 (1)Fe3＋的检验方法很多，但在没有特殊要求的条件下，就选择KSCN溶液或NH4SCN溶液，因为此法既灵敏(试剂用量小)又有明显现象。 (2)Fe3＋与SCN－反应生成的是Fe(SCN)3血红色溶液，而不是沉淀。 (3)检验Fe2＋时不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能将加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水能氧化SCN－)，检验Fe2＋最好用K3[Fe(CN)6]溶液。 (4)Fe3＋、Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋(Cl－能还原酸性KMnO4，有干扰)。 二、Fe2＋、Fe3＋的相互转化的合理选择 1．探究铁及其化合物的性质实验 【实验1】取两支试管A、B分别加入FeCl3溶液和 FeCl2 溶液。然后向两试管各滴加2滴硫氰化钾溶液。 实验现象：A试管中溶液变血红色，B试管中无明显变化。 实验结论：Fe3+与KSCN溶液反应，溶液变血红色，Fe2+遇KSCN溶液不显色。 【实验2】向实验1的A试管加入过量铁粉。 实验现象：血红色褪去，溶液又变为棕黄色。 实验结论：铁粉将Fe3+还原为Fe2+。 【实验3】向实验1的B试管加入少量新制氯水。 实验现象：溶液血红色褪去。 实验结论：氯气将Fe2+氧化为Fe3+。 2．Fe2+、Fe3+的相互转化的合理选择 为了实现Fe2+、Fe3+的相互转化，可以选择适当的氧化剂或还原剂。 (1)Fe2＋容易被氧化剂氧化为Fe3＋，如与H2O2反应的离子方程式为：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。 (2)Fe3＋能够被还原剂还原为Fe2＋，如铁粉将Fe3＋还原为Fe2＋的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。 3．转化应用实例 (1)在配制含Fe2＋的溶液时，向溶液中加入少量铁粉，目的是防止Fe2+被氧气氧化形Fe3＋。 (2)为除去废水中的Fe2＋，常先将废水中的Fe2＋氧化为Fe3＋，再调节溶液的pH使Fe3＋转化为红褐色的Fe(OH)3沉淀析出。 (3)印刷电路板的制作——Fe3＋与Cu反应的实验探究 实验操作 用毛笔蘸取少量30%的FeCl3溶液，在铜片上画一个“＋”，放置片刻后，用少量水将铜片上的溶液冲到小烧杯中 实验现象 铜片上会出现“＋”形凹槽 原因 Cu与FeCl3溶液发生反应：Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2，FeCl3溶液腐蚀了铜片 得分速记 从物质类别和物质所含核心元素的化合价两个角度总结、预测物质的性质是学习化学的重要方法之一。 1．横向变化体现了同价态不同类别(氧化物、碱、盐)之间的转化； (1)碱性氧化物(Fe2O3、FeO)都能溶于酸(H＋)转化为盐； (2)Fe2＋、Fe3＋与碱(OH－)反应生成对应的碱； (3)难溶性的碱易分解生成对应的氧化物，但难溶性的碱性氧化物一般不与水反应生成对应的碱。 2．纵向变化体现不同价态同类别物质之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。 3．斜向变化体现不同价态、不同类别之间物质的转化，主要体现物质的氧化性和还原性。 三、Fe(OH)2制备 1．制备Fe(OH)2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。 2．一般制法 将吸有NaOH溶液的胶头滴管插入新制备的硫酸亚铁溶液的液面以下，缓慢挤出NaOH溶液。 实验操作 实验现象 ①A试管中开始生成白色絮状沉淀，逐步变成灰绿色，最后变成红褐色沉淀； ②B试管中有白色絮状沉淀生成 反应的化学方程式 FeSO4＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋Na2SO4、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 实验结论 在不同的反应条件下，FeSO4溶液与NaOH溶液反应的实验现象不同，得到的产物也不同 3．制备Fe(OH)2的装置改进 得分速记 制备Fe(OH)2的关键是隔绝空气(O2)，可采取的措施有： (1)Fe2＋极易被氧化，所以FeSO4溶液要现用现配。 (2)为了防止Fe2＋被氧化，配制FeSO4溶液的蒸馏水和NaOH溶液要先煮沸，尽可能除去O2。 (3)为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长胶头滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再慢慢挤出NaOH溶液。 (4)为防止Fe2＋被氧化，还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油或其他密度小于水而不溶于水的有机物，以隔绝空气。 题型01 制备氯化铁 【典例】(2026·江苏南京高一期末)从某含FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下，则下列说法正确的是( ) A．试剂a是铁、试剂b是稀硫酸 B．操作、操作、操作所用仪器相同 C．用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否还有Fe2+ D．试剂c是氯气，相应的反应为2Fe2++ Cl2=2Fe3++2Cl- 【答案】D 【解析】向含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中加入试剂a的作用是将Cu2+还原为Cu，同时将Fe3+还原为Fe2+，加入过量的Fe粉可以实现，过滤后得到的滤液X为FeCl2溶液，滤渣Y为Fe和Cu的混合物，为分离Fe和Cu，且最终要制备FeCl3，试剂b应为盐酸，过滤后可得纯Cu，滤液Z仍为FeCl2溶液，试剂c的作用是将Fe2+氧化为Fe3+，同时不引入新杂质，Cl2是最合适的氧化剂，操作Ⅲ中将FeCl3溶液蒸发浓缩、冷却结晶可以得到氯化铁晶体。根据上述分析，试剂a是铁粉，但试剂b应为盐酸而非稀硫酸，A项错误；根据上述分析，操作Ⅰ和操作Ⅱ均为过滤，需要漏斗、烧杯、玻璃棒；操作Ⅲ是蒸发浓缩、冷却结晶，需要蒸发皿、酒精灯、玻璃棒；操作Ⅲ与操作Ⅰ和操作Ⅱ所用仪器不同，B项错误；溶液W中含有Cl-，而酸性KMnO4溶液不仅能氧化Fe2+，还能氧化Cl-，因此，即使溶液中无Fe2+，KMnO4溶液也可能因氧化Cl-而褪色，无法准确判断Fe2+是否存在，C项错误；根据上述分析，滤液X和滤液Z均为FeCl2溶液，合并后需将Fe2+氧化为Fe3+，Cl2是最佳选择，反应方程式为：2Fe2++ Cl2=2Fe3++2Cl-，该反应符合要求，且不引入新杂质，D项正确；故选D。 【变式】已知三氯化铁的熔点为306 ℃，沸点为315 ℃，易溶于水并且有强烈的吸水性，能吸收空气里的水分而潮解。某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物做了如下探究实验。 (1)装置的连接顺序为__________________________________________________________。 (2)饱和食盐水的作用是________________________________________________________。 (3)反应一段时间后熄灭酒精灯，冷却后将硬质玻璃管及收集器中的物质一并快速转移至锥形瓶中，加入过量的稀盐酸和少许植物油(反应过程中不振荡)，充分反应后，进行如下实验： ①淡黄色溶液中加入试剂X生成淡红色溶液的离子方程式为__________________。 ②淡红色溶液中加入过量H2O2后溶液红色加深的原因是___________________。 (4)已知红色褪去的同时有气体生成，经检验为O2。该小组同学对红色褪去的原因进行探究。 ①取褪色后的溶液三份，第一份滴加FeCl3溶液无明显变化；第二份滴加试剂X，溶液出现红色；第三份滴加稀盐酸和BaCl2溶液，产生白色沉淀。 ②另取同物质的量浓度的FeCl3溶液滴加2滴试剂X，溶液变红，再通入O2，无明显变化。 实验①说明______________________________________________； 实验②的目的是____________________________________________； 得出结论：________________________________________。 【答案】(1)a→g→h→d→e→b→c→f (2)除去氯气中的氯化氢气体 (3)①Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3　②双氧水将Fe2＋氧化成Fe3＋，使Fe(SCN)3增多 (4)SCN－发生了反应而不是Fe3＋发生了反应　排除H2O2分解产生的O2氧化SCN－的可能　H2O2将SCN－氧化成SO 【解析】(1)浓硫酸具有吸水性，能作氯气的干燥剂，碱石灰具有碱性而吸收氯气，饱和食盐水吸收氯化氢且能抑制氯气溶解，装置排列顺序为气体的制取→洗气→干燥→氯气和铁的反应→尾气处理，所以装置连接顺序为a→g→h→d→e→b→c→f(3)①Fe3＋和KSCN反应生成络合物硫氰化铁而使溶液呈红色，离子方程式为Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3(4)根据①滴加FeCl3溶液无明显变化，说明SCN－发生了反应而不是Fe3＋发生了反应，滴加稀盐酸和BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明生成了SO；根据②另取同物质的量浓度的FeCl3溶液滴加2滴试剂X，溶液变红，再通入O2，无明显变化，说明O2不能氧化SCN－，所以氧化SCN－的为双氧水。 题型02 Fe2+、Fe3＋的检验 【典例】铁元素是人体重要的微量元素，参与人体血红蛋白的形成，人体内的铁大部分是＋2价的铁，Fe2＋易被人体吸收，下列有关铁及其化合物的说法正确的是(　　) A．维生素C具有氧化性，可将难吸收的Fe3＋转化为Fe2＋，促进人体对铁元素的吸收 B．向FeCl2溶液中加入KSCN溶液，溶液变为血红色 C．向FeCl2溶液中加入NaOH溶液，生成红褐色沉淀 D．FeCl3溶液滴在淀粉-KI试纸上，试纸变蓝 【答案】D 【解析】维生素C有还原性，能把Fe3＋还原成易被人体吸收的Fe2＋，A项错误；Fe2＋与KSCN不反应，向FeCl2溶液中加入KSCN溶液，无明显现象，B项错误；向FeCl2溶液中加入NaOH溶液，生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，C项错误；Fe3＋和I－发生反应生成Fe2＋和I2，淀粉遇I2变蓝，D项正确。 【变式】选择合适试剂完成甲、乙两组实验。 甲组：检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋。 乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。 下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是(　　) 选项 甲组 乙组 A 新制氯水、KSCN溶液 NaOH溶液 B 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液 C KOH溶液 溴水 D 溴水 酸性KMnO4溶液 【答案】B 【解析】甲组，在Fe3＋存在的条件下检验Fe2＋，要排除Fe3＋的干扰，所选试剂应具备下列条件：一是能与Fe2＋发生有明显现象的反应；二是与Fe3＋不反应。乙组，在Fe2＋存在的条件下检验Fe3＋，用KSCN溶液检验Fe3＋，Fe2＋无干扰。 题型03 Fe(OH)2的制备实验探究 【典例】(2026·安徽部分学校联考高一期中)Fe(OH)2极易被空气中的氧气氧化，常规实验难以长时间观察到纯净的Fe(OH)2沉淀，因此某兴趣小组针对课本上Fe(OH)2的制备实验，设计如下三种改进装置，关于这些改进装置以及原装置，下列说法错误的是( ) A．原装置中实验现象为生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 B．改进装置①中，向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液时，胶头滴管应伸入液面以下以防止生成的Fe(OH)2被氧化 C．改进装置②中，应先滴入稀硫酸再滴入NaOH溶液，利用稀硫酸与铁粉生成的H2排尽装置内的空气 D．改进装置③中，A试管反应一段时间后关闭止水夹a，通过将过量NaOH溶液引入A试管中制备Fe(OH)2 【答案】D 【解析】原装置中，氢氧化亚铁易被空气氧化为氢氧化铁，现象是白色沉淀迅速变灰绿、最终变红褐，A项正确；改进装置①中，将胶头滴管伸入液面下，避免了滴加氢氧化钠溶液的过程中氧气的引入，且硫酸亚铁溶液上面覆盖苯能隔绝空气，则生成的氢氧化亚铁基本不会被氧气氧化，故B项正确；改进装置②中，先加稀硫酸，Fe与酸反应生成氢气，氢气可排出装置内空气，再加入NaOH时能减少生成的氢氧化亚铁与氧气接触，C项正确；改进装置③中，A试管中铁与稀硫酸反应生成氢气，关闭止水夹a，A中压强增大，会将硫酸亚铁溶液压入B试管(含过量NaOH)，从而制备氢氧化亚铁，不可能将过量NaOH溶液引入A试管中，D项错误；故选D。 【变式】(2026·北京师大附中高一期末)有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与FeSO4溶液反应，观察Fe(OH)2颜色的实验。实验时往100 mL的大试管中先加40 mL煤油，取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过长颈漏斗加入FeSO4溶液(不含)使煤油的液面至橡胶塞，并夹紧弹簧夹。下列说法错误的是( ) A．长颈漏斗中的液面上升 B．大试管下层溶液出现白色沉淀，并可持续较长时间 C．用过氧化钠代替钠也可达到实验目的 D．该反应同时也能说明钠不能置换出硫酸亚铁溶液中的铁 【答案】C 【解析】试管中有氢气生成，使试管内气体压强增大，导致大试管内液面下降，将试管内液体压入长颈漏斗，使长颈漏斗内液面上升，A项正确；钠与水生成氢氧化钠，氢氧化钠再与硫酸亚铁生成氢氧化亚铁白色沉淀，因隔绝空气，故白色沉淀可以持续较长时间，B项正确；过氧化钠有强氧化性，会将氢氧化亚铁氧化为氢氧化铁，C项错误；若钠能置换硫酸亚铁溶液中的铁，应产生铁单质，所以该反应同时也能说明钠不能置换出硫酸亚铁溶液中的铁，D项正确；故选C。 题型04 铁及其化合物的相互转化 【典例】(2026·黑龙江大庆高一期末)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。如图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．B是一种有磁性的黑色晶体 B．碱性条件下，E可以被次氯酸盐氧化为H，离子方程式为：3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O C．向F的盐溶液中直接滴加氨水，可较长时间看到白色沉淀 D．向F的盐溶液中滴加双氧水，再滴加KSCN溶液，溶液变成红色，说明溶液中无G的阳离子 【答案】B 【解析】根据该金属元素的价类二维图，该金属元素的化合价有0、+2、+3价，可知该元素为Fe元素，结合其价类图，可知：A为铁单质、B、C为氧化物，其中B为+2价的FeO，C为+3价的Fe2O3；D、E为碱，其中D为Fe(OH)2，E为Fe(OH)3；F为+2价的亚铁盐，G为+3价的铁盐，H为+6价的高铁盐，然后根据物质的性质以及转化关系进行分析解答。根据上述分析可知，B为铁元素的+2价的氧化物FeO，FeO为黑色晶体，不稳定，容易被空气中的氧气氧化为具有磁性的Fe3O4，但其本身不具有磁性，A项错误；根据上述分析可知E为Fe(OH)3，Fe(OH)3是难溶性碱，在碱性条件下可以被次氯酸盐氧化为+6价的高铁盐H，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可知该反应的离子方程式为3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O，B项正确；根据上述分析可知：F为+2价的亚铁盐，向F的盐溶液中直接滴加氨水，会发生反应：Fe2++2NH3·H2O=Fe(OH)2↓+2NH4+，产生Fe(OH)2白色沉淀，但Fe(OH)2具有强的还原性，容易被溶解在溶液中的空气氧化变为红褐色Fe(OH)3，发生反应为：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3，因此该操作不能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，C项错误；根据上述分析可知：F是亚铁盐，G是铁盐。向含有+2价的亚铁盐F的盐溶液中滴加双氧水，再滴加KSCN溶液，溶液变成红色，说明该F的盐溶液中最终存在Fe3+，但该Fe3+可能是F盐溶液中Fe2+被空气氧化产生的Fe3+，也可能是溶液中Fe2+被滴入的双氧水氧化产生的，因此不能证明F的盐溶液中是否含有+3价的铁盐G的阳离子Fe3+，D项错误；故选B。 【变式】以物质类别和元素化合价为坐标的图像称为价—类二维图，如图是铁元素的价—类二维图，其中f和g都是硫酸盐，下列说法错误的是(　　) A．a与g的溶液反应生成f B．b和c可分别与水发生反应生成e和d C．e在潮湿的空气中能转变为d D．h的某种盐有强氧化性，用于水体的杀菌消毒 【答案】B 【解析】a为Fe，g为Fe2(SO4)3，f为FeSO4，a与g可发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，故A正确；b为FeO，c为Fe2O3，FeO和Fe2O3均不溶于水，均不能直接与水反应生成相应的碱Fe(OH)2和Fe(OH)3，故B错误；e为Fe(OH)2，d为Fe(OH)3，Fe(OH)2在潮湿的空气中容易转变为Fe(OH)3，即4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，故C正确；h为高铁酸盐即含FeO，FeO具有强氧化性，能够杀菌消毒，故D正确。 题型05 探究铁及其化合物性质 13．(2024·江苏省连云港市高二期中)室温下，探究0.1 mol·L-1 FeCl3溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的的是( ) 选项 探究方案 探究目的 A 向两支试管中分别加入5 mL 5%的H2O2溶液，再向两支试管中滴入3滴浓度均为0.1 mol·L-1 的FeCl3和CuSO4，观察产生气体的速率 比较Fe3+和Cu2+的催化效率 B 向2 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中加入1 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液，充分振荡后滴加KSCN溶液，观察颜色变化 2Fe3++2I-=2Fe2++I2是否为可逆反应 C 向苯酚溶液中滴加几滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液，溶液呈紫色 FeCl3与苯酚发生了氧化还原反应 D 将5 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液和15 mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液混合，生成红褐色沉淀和气体 Fe3+与发生了双水解反应 【答案】D 【解析】A项，CuSO4和FeCl3溶液中阴离子不同，应控制阴离子相同，探究Cu2+和Fe3+的催化效果，A错误；B项，发生2FeCl3+2KI2FeCl2+2KCl+I2，且FeCl3溶液过量，反应后加KSCN溶液为血红色，检验铁离子不能证明反应存在限度，应控制氯化铁溶液不足，B错误；C项，苯酚溶液中加入几滴FeCl3溶液，发生显色反应，生成配合物，没有元素的化合价发生改变，故与氧化反应无关，C错误；D项，已知FeCl3溶液由于Fe3+水解而呈酸性，NaHCO3溶液由于碳酸氢根水解大于电离而呈碱性，故将5 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液和15 mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液混合，由于Fe3+与HCO3-发生了双水解反应Fe3++3 HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑，生成红褐色沉淀和气体，D正确；故选D。 14．(2024·江苏省苏州市高二期中)室温下，探究0.1mol/LFeSO4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 Fe2+能否催化H2O2分解 向2mL5%H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液，观察气泡产生情况 B 溶液中是否含有Fe2+ 向2mLFeSO4溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化 C Fe2+是否水解 向2mLFeSO4溶液中滴加2~3滴酚酞试液，观察溶液颜色变化 D Fe2+是否有还原性 向2mLFeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色变化 【答案】D 【解析】A项，向H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液，若产生气泡也有可能是Fe3+的催化作用， A错误；B项，溶液中是否含有Fe2+，应该向2mLFeSO4溶液中先滴加KSCN溶液，再滴加几滴新制氯水，B错误；C项，Fe2+发生水解反应使溶液显酸性，应向FeSO4溶液中滴加2~3滴石蕊试液，观察溶液颜色变化，C错误；D项，向FeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液，若观察溶液紫色褪去，说明FeSO4有还原性， D正确； 故选D。 【巩固训练】 1．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】A项，氢氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水，错误；B项，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，错误；C项，氧化亚铁和盐酸反应生成氯化亚铁和水，错误。 2．下列物质中，在一定条件下能与铁反应，且铁元素化合价全部变为＋3价的是(　　) A．S　 B．H2O　 C．稀硫酸　 D．氯气 【答案】D 【解析】S的氧化性弱，与Fe反应生成FeS，A不符合题意；Fe与水蒸气反应生成Fe3O4，其中铁元素既有＋2价，又有＋3价，B不符合题意；Fe与稀硫酸反应生成FeSO4，C不符合题意；Fe与氯气反应生成FeCl3，D符合题意。 3．常温下，下列物质不能与铁粉反应生成FeCl2的是( ) A．少量氯水 B．氯化铜溶液 C．浓盐酸 D．液氯 【答案】D 【解析】A项，氯水中有Cl2+H2OHCl+HClO，铁可以和稀盐酸反应Fe+2HCl= FeCl2+H2↑，故A不符合题意； B项，氯化铜溶液会和铁反应Fe+ CuCl2=FeCl2+Cu，故B不符合题意；C项，浓盐酸会和铁反应Fe+2HCl= FeCl2+H2↑，故C不符合题意；D项，氯气和铁需要加热条件下才反应而且反应产物是氯化铁，故D符合题意；故选D。 4．取少量FeCl3溶液，滴入NaOH溶液，观察到的现象是( ) A．产生白色沉淀 B．产生红褐色沉淀 C．形成红褐色溶液 D．形成无色溶液 【答案】B 【解析】取少量FeCl3溶液，滴入NaOH溶液，两者发生复分解反应的化学方程式为FeCl3＋3NaOH=Fe(OH)3↓＋3NaCl，FeCl3溶液呈黄色，Fe(OH)3是红褐色沉淀，故选B。 5．下列转化关系不能通过一步反应实现的是( ) A．Fe→FeCl2 B．Fe2O3→Fe(OH)3 C．FeCl3→FeCl2 D．Fe(OH)3→Fe2O3 【答案】B 【解析】A项，Fe和氯化铁反应生成FeCl2，A不符合；B项，Fe2O3不溶于水，不能直接转化为Fe(OH)3，B符合；C项，FeCl3和铁反应生成FeCl2，C不符合；D项，Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3，D不符合；故选B。 6．以下转化过程不可以通过化合反应一步实现的是( ) A．Fe→FeCl3 B．FeCl3→FeCl2 C．Fe2O3→Fe(OH)3 D．Fe(OH)2→Fe(OH)3 【答案】C 【解析】A项，铁和氯气反应生成氯化铁，故能一步化合实现，A不符合题意；B项，铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，故能一步化合实现，B不符合题意；C项，氧化铁不能和水发生化合反应得到氢氧化铁，故不能一步化合得到，C符合题意；D项，氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁，能通过化合反应一步实，D不符合题意；故选C。 7．检验浸泡过覆铜板的“腐蚀液”是否有Fe3＋剩余，可选用的试剂是(　　) A．氯水 B．酸性KMnO4溶液 C．KSCN溶液 D．双氧水 【答案】C 【解析】检验Fe3＋选用的试剂是KSCN溶液，若有Fe3＋剩余，溶液变成血红色。 8．如图所示，经某溶液浸泡、干燥后的纸张，用蘸取KSCN溶液的毛笔可写出红字，则该溶液是(　　) A．FeSO4溶液 B．FeCl3溶液 C．KNO3溶液 D．NaOH溶液 【答案】B 【解析】KSCN溶液可以检验Fe3＋，KSCN与Fe3＋反应生成血红色的Fe(SCN)3。 9．氢氧化铁在化学工业中可用作吸收剂，也可用于制药。实验室能够制得氢氧化铁的一组试剂是(　　) A．氯化铁溶液和烧碱溶液 B．氧化铁和烧碱溶液 C．氧化铁和水 D．铁和水蒸气 【答案】A 【解析】氧化铁和烧碱溶液、水都不反应，铁在高温下与水蒸气反应生成Fe3O4和H2。 10．下列反应的离子方程式书写正确的是(　　) A．将铜屑加入含Fe3＋的溶液中：Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋ B．将磁性氧化铁溶于盐酸中：Fe3O4＋8H＋===3Fe3＋＋4H2O C．向硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液：Fe2＋＋2H2O2＋4H＋===Fe3＋＋4H2O D．将铁粉加入稀硫酸中：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 【答案】D 【解析】A选项，不符合电子守恒和电荷守恒，B选项，磁性氧化铁中Fe元素的化合价为＋2、＋3价，溶于盐酸后生成Fe2＋和Fe3＋，错误；C项中电荷不守恒，错误；铁与稀硫酸反应生成二价亚铁离子，D正确。 11．部分含铁物质的分类与相应化合价的关系如图所示。 下列说法错误的是( ) A．a可与e反应生成b B．c在空气中可转化为d C．可用KSCN溶液鉴别b、e D．a在少量氯气中点燃可生成对应的盐b 【答案】D 【解析】a为铁，b为亚铁盐，c为氢氧化亚铁，d为氢氧化铁，e为铁盐。A项，铁和铁离子反应生成亚铁离子，A正确；B项，氢氧化亚铁在空气中被氧气氧化生成氢氧化铁，B正确；C项，铁离子遇到硫氰化钾显红色，但亚铁离子不能，故能鉴别，C正确；D项，铁和氯气反应生成氯化铁，不是氯化亚铁，与量无关，D错误；故选D。 12．向盛有2 mL FeCl3溶液的试管中加入少量铁粉，进行如下实验。下列分析正确的是(　　) A．只加入KSCN溶液可检验试管1中是否含有Fe2＋ B．试管2中无现象，则表明试管2中溶液不含Fe3＋ C．试管3中反应的离子方程式为Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－ D．试管3中必定有血红色沉淀生成 【答案】B 【解析】加入KSCN溶液可检验Fe3＋，试管2中无现象，则表明试管2中溶液不含Fe3＋，故A错误、B正确；试管3中反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，故C错误；试管3中加入氯水将Fe2＋氧化为Fe3＋，试管2中上层清液含KSCN溶液，与Fe3＋结合生成血红色溶液，不是沉淀，故D错误。 13．(2025·浙江宁波余姚中学高一期中)某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。 已知：Fe(OH)2白色沉淀易被空气氧化，形成红褐色沉淀。 请回答： (1)装置5的作用是 ； (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，发现无法让3中溶液进入4中，请为装置作一处改进，使溶液能进入4中，改进的方案是 ； (3)装置改进后，将3中反应后溶液压入4中，在4中立即析出了灰绿色沉淀，长时间后转变为红褐色，写出该过程的化学方程式 ；从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因是 ； 【答案】(1)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)4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 装置4内的空气没有排尽 【解析】本实验为探究制备Fe(OH)2且能长时间观察到白色沉淀，实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，则装置3中发生反应：Fe+H2SO4(稀)=FeSO4+H2↑，此时产生的H2将从装置2中逸出，容器内压强始终和大气压相等，故再打开K2，关闭K1，发现无法让3中溶液进入4中，在装置2、3之间增加一个控制开关K3后，关闭K2、K3，打开K1产生气体，使装置内压强增大，一段时间后关闭K1、K3，打开K2将装置2中液体压入装置4中，发生反应：FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4。 (1)由题干信息可知，Fe(OH)2白色沉淀易被空气氧化，形成红褐色沉淀，结合分析可知，装置4中制备Fe(OH)2沉淀，则装置5的作用为液封，防止空气进入装置4； (2)实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3中溶液不能进入4中，为装置作一处改进，使溶液能进入4中，方法为在装置2、3之间添加控制开关； (3)装置改进后，将3中反应后溶液压入4中，在4中立即析出了灰绿色沉淀，长时间后转变为红褐色，即Fe(OH)2被空气中的O2氧化为了Fe(OH)3，该过程的化学方程式为：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3，从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因是装置4内的空气没有排尽。 【强化训练】 1．向CuO和铁粉的混合物中，加入一定量的稀H2SO4并微热，当反应停止后，滤出不溶物，并向溶液中插入一枚铁钉，片刻后，取出铁钉，洗净、干燥后，发现铁钉外观与质量均无变化。根据上述现象，下列结论正确的是(　　) A．不溶物一定是铜 B．不溶物一定含铜，但不一定含铁 C．H2SO4可能过量 D．溶液中一定含有FeSO4，可能含有CuSO4 【答案】B 【解析】向CuO和铁粉的混合物中，加入稀硫酸并微热，仍有不溶物，向溶液中加入铁钉，铁钉质量无变化，说明稀硫酸反应完了，且溶液中不含铜离子，不溶物中一定含铜，若铁过量，则不溶物含铁。 2．(2026·广东中山高一期中)工业上利用黄铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制备高档颜料铁红(Fe2O3)，已知SiO2化学性质稳定，除HF以外不和其他常见无机酸反应。具体生产流程如下： 下列说法正确的是( ) A．滤液X中含有的阳离子是Fe2+、Fe3+ B．取少量滤液X，可先加KSCN溶液，再滴加几滴氯水，检验溶液中存在Fe2+ C．步骤Ⅲ中可以选择NaOH溶液调节溶液的pH D．在空气中煅烧FeCO3生成产品的方程式为：4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2 【答案】D 【解析】将黄铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)进行酸浸，酸与Fe2O3、FeO均反应转化为Fe3+、Fe2+，进行步骤Ⅰ即过滤得到滤液X主要含有Fe3+、Fe2+和过量的H+，向滤液X中加入过量的铁粉，将Fe3+和部分H+转化为Fe2+，再调节pH值至5~6.5除去杂质离子，过滤得到主要含Fe2+的滤液Y，向滤液Y中加入足量的NH4HCO3产生FeCO3沉淀，过滤、洗涤得到FeCO3，对FeCO3固体进行煅烧得到Fe2O3产品。由分析可知，滤液X中含有的阳离子是Fe2+、Fe3+和H+，A项错误；由分析可知，滤液X中含有的阳离子是Fe2+、Fe3+和H+，故取少量滤液X，可先加KSCN溶液，溶液将变为红色，再滴加几滴氯水，溶液依旧是红色，不能检验溶液中是否存在Fe2+，B项错误；由题干流程图可知，步骤Ⅳ中向滤液中加入NH4HCO3固体，若步骤Ⅲ中可以选择NaOH溶液调节溶液的pH，将引入大量的Na+，将在步骤Ⅳ中与碳酸氢根离子结合成溶解度较小的NaHCO3随FeCO3一起沉淀而引入杂质，最终使获得的Fe2O3中混有Na2CO3杂质，C项错误；空气中煅烧碳酸亚铁，是碳酸亚铁和氧气反应生成氧化铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2，D项正确；故选D。 3．铁元素的价—类二维图如图，其中箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法错误的是(　　) A．Fe3O4是一种黑色有磁性的铁的氧化物，可由Fe与水蒸气在高温下反应制得 B．为实现Fe2＋向Fe3＋的转化，可向含Fe2＋的溶液中通入Cl2或者滴加H2O2溶液 C．由图可预测：高铁酸盐(FeO)具有强氧化性，可将Fe2＋转化为Fe3＋ D．FeO、Fe2O3、Fe3O4均是碱性氧化物，均可与酸反应生成盐和水 【答案】D 【解析】Fe3O4是一种黑色有磁性的铁的氧化物，铁单质与水蒸气在高温下发生反应：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，故A说法正确；Fe2＋转化成Fe3＋，铁元素的化合价升高，需要加入氧化剂才能实现转化，如O2、Cl2、H2O2等，故B说法正确；FeO中铁元素显＋6价，具有强氧化性，能将Fe2＋氧化成Fe3＋，故C说法正确；Fe3O4不是碱性氧化物，故D说法错误。 4．(2026·浙江宁波高一期末)根据含铁物质的转化关系图，判断下列说法正确的是( ) A．在上述标号的反应中有3个非氧化还原反应 B．反应①可表示铁与水蒸气在高温下的反应 C．Fe(OH)3、Fe(OH)2在空气中灼烧至恒重，其产物分别是Fe2O3和FeO D．高铁酸钾作为水处理剂的原理为：(胶体) 【答案】D 【解析】氧化还原反应中元素的化合价会发生变化，非氧化还原反应中元素的化合价不发生变化；图中反应④、⑥、⑦、⑩中Fe的化合价均不发生变化，故有4个非氧化还原反应，A项错误；铁在高温下与水蒸气反应生成Fe3O4，而非Fe2O3，B项错误；空气中的氧气具有氧化性，Fe(OH)2会被空气中的氧气氧化为Fe(OH)3，灼烧Fe(OH)2后得到的也是Fe2O3，C项错误；高铁酸钾中Fe显+6价，具有强氧化性，Fe由+6价被还原为+3价，同时O由-2价升高到0价，生成Fe(OH)3胶体粒子带电，可吸附水中的杂质后沉降，可用作水处理剂，D项正确；故选D。 5．(2026·广东深圳高一期末)一种制备Fe(OH)2的改进装置如图所示。下列说法正确的是( ) A．保存FeSO4溶液时加入铁粉是为了防止FeSO4被还原 B．实验时先注入稀硫酸，再注入溶液和FeSO4溶液 C．装置N的唯一作用是判断装置M中的空气是否排尽 D．用铁粉代替Na2CO3粉末，也能排尽装置内空气 【答案】B 【解析】FeSO4容易被氧化，加入铁粉是为了防止FeSO4被氧化，A项错误；实验时先注入稀硫酸，等二氧化碳排出锥形瓶内的空气后再注入NaOH溶液和FeSO4溶液，生成氢氧化亚铁，B项正确；烧杯内紫色石蕊试液变红，说明锥形瓶内空气完全排出，同时装置N可以防止空气进入锥形瓶，起到液封作用，C项错误；氢气的密度比空气小，用铁粉代替Na2CO3粉末，不能排尽装置内的空气，D项错误；故选B。 6．用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)制备超顺磁性纳米Fe3O4(平均直径25 nm)的流程如图所示： 下列叙述不正确的是(　　) A．滤液A中含有Fe2＋和Fe3＋ B．步骤②中，主要反应的离子方程式是2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ C．步骤④中，反应完成后剩余的H2O2无需除去 D．步骤⑤中，为了验证得到的固体是超顺磁性的Fe3O4粒子，可将其均匀分散在水中，做丁达尔效应实验 【答案】C 【解析】铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)与稀盐酸反应得到的滤液A中的溶质为氯化铁、氯化亚铁、过量的HCl，加入铁粉还原铁离子：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，同时除去过量的HCl，过滤出过量的铁，滤液B中的溶质为氯化亚铁，加入氢氧化钠溶液，生成Fe(OH)2浊液，向浊液中加入H2O2溶液氧化，反应完成后需再加热一段时间除去剩余H2O2，再与氯化亚铁加热、搅拌发生反应生成Fe3O4，过滤、洗涤、干燥得产品超顺磁性纳米Fe3O4。超顺磁性纳米Fe3O4的粒子平均直径为25 nm，其分散在水中形成的分散系属于胶体，可以做丁达尔效应实验。 7．(2026·北京朝阳高一期末)电子工业用FeCl3溶液腐蚀绝缘板上的铜箔制造印刷电路板。一种从酸性腐蚀废液中回收铜并制备高铁酸钠(Na2FeO4)溶液的流程如下： 上述过程、、中均有气体产生，下列说法正确的是( ) A．过程中有生成，说明氧化性：Cu2+＜Fe2+ B．过程II中发生的反应有置换反应、化合反应 C．过程III中2molFe2+转化为Fe3+时，仅有1molH2O生成 D．生成Na2FeO4的离子方程式：3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O 【答案】D 【解析】过程I中生成Cu的离子反应为Fe + Cu2+ == Fe2+ + Cu，根据“氧化剂大于氧化产物”规律可知，氧化性：Cu2+＞Fe2+，A项错误；由上述分析可知，过程II中盐酸与Fe发生置换反应生成氯化亚铁和氢气，未发生化合反应，B项错误；过程III中Fe2+被过氧化氢氧化成Fe3+，反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，当有2molFe2+转化为Fe3+时，有2molH2O生成，C项错误；氯化铁溶液与NaClO溶液、浓NaOH溶液反应生成Na2FeO4，反应的离子方程式为3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O，D项正确；故选D。 8．(2025·上海光阳中学高一期中)为了进一步探究铁的氢氧化物的性质，某同学设计了装置用来制备Fe(OH)2并验证其还原性，实验装置如下图所示： (1)仪器X的名称为 ； (2)制备Fe(OH)2：实验开始时先将止水夹a (填“打开”或“关闭”)，从B上口收集，验纯，纯净后 (填“打开”或“关闭”)止水夹a，将A中溶液压入B中进行反应。 (3)验证Fe(OH)2还原性：实验完毕，打开b处止水夹，充入一部分空气，此时B瓶中的现象为 ，发生的反应方程式为 。 (4)下列各图中制备的Fe(OH)2，能较长时间维持白色沉淀的是 (填序号)。 【答案】(1)分液漏斗 (2)打开 关闭 (3)白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 (4)①② 【解析】A装置为铁粉与稀硫酸反应产生H2和FeSO4，开始时打开a止水夹，将整个装置充满氢气，收集B上口的氢气并验纯，H2纯净后关闭a和b止水夹，A装置内的FeSO4溶液被压入B装置与NaOH溶液反应制备Fe(OH)2。 (1)由仪器构造可知，仪器X的名称为分液漏斗； (2)由分析可知，制备Fe(OH)2：实验开始时先将止水夹a打开，从B上口收集H2，验纯，H2纯净后关闭止水夹a，将A中溶液压入B中进行反应； (3)实验完毕，打开b处止水夹，充入一部分空气，氢氧化亚铁会被空气中氧气氧化为氢氧化铁，则此时B瓶中的现象为：白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，发生的反应方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3； (4)因为Fe(OH)2在空气中易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，因此要较长时间维持白色沉淀，则应排出装置中的空气或隔绝空气。①中硫酸亚铁溶液和加入的苯分层，苯可以隔绝空气，将NaOH溶液挤入FeSO4溶液反应生成Fe(OH)2白色沉淀，能较长时间维持白色沉淀，①符合题意；②的原理与题干一样，实验开始时先将止水夹a打开，用氢气将装置中的空气排尽，后关闭止水夹a，将A中溶液压入B中进行反应，使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中，能较长时间维持白色沉淀，②符合题意；③中NaOH溶液与FeSO4溶液反应生成的Fe(OH)2能被空气中氧气氧化成Fe(OH)3，因此不能较长时间维持白色沉淀，③不符合题意；故选①②。 9．(2025·上海格致中学高一期中)某同学查阅文献后发现，如图所示，通过针筒向清凉冻中依次注射少量氢氧化钠溶液和硫酸亚铁溶液即可制备出氢氧化亚铁并保存较长时间。 (1)查阅资料，清凉冻是一种由植物淀粉或多糖与水形成的可食用的凝胶类食品。验证清凉冻是一种胶体的简单方法是 。 (2)如图所示，再向清凉冻中的氢氧化亚铁注射适量空气，可观察到三色共存的沉淀。该过程中发生的化学方程式为 ，推测最中心C处沉淀的颜色应为 色。 【答案】(1)用可见光束照射清凉冻，若出现光亮的通路，则证明清凉冻是胶体 (2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 白 【解析】(1)胶体具有丁达尔效应，而溶液没有。当用可见光束照射清凉冻，可以观察到一条光亮的通路，利用这一特性可验证清凉冻为胶体； (2)①Fe(OH)2不稳定，容易被空气中的氧气氧化，Fe(OH)2为白色，被氧化过程中会先变为灰绿色，最终变为红褐色的Fe(OH)3，反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3； ②向清凉冻中的Fe(OH)2注射空气，最中心C处的Fe(OH)2接触空气少，还未被氧化，所以颜色应为Fe(OH)2的白色；而靠近空气的部分会逐渐被氧化，出现灰绿色、红褐色等变化，从而呈现三色共存。 10．同学们用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。请回答下列问题： (1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是______________________________。 (2)甲同学取2 mL FeCl2溶液，加入几滴新制氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变血红色，说明Cl2可将Fe2＋氧化。FeCl2溶液与新制氯水反应的离子方程式为_______________________。 (3)乙同学认为甲同学的实验不够严谨，该同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和几滴新制氯水，溶液变血红色，煤油的作用是_______________________________。 (4)丙同学取10 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液混合。取2 mL此溶液于试管中，加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色，发生反应的离子方程式为__________________________。 (5)丁同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为_____________________________________________。 【答案】(1)防止Fe2＋被氧化 (2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ (3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响) (4)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2 (5)H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O 【解析】(1)在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是防止氯化亚铁被氧化。 (2)氯气具有氧化性，能将氯化亚铁氧化为氯化铁，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。 (3)煤油不溶于水，密度比水小，分层后可以隔离溶液与空气，排除氧气对实验的影响。 (4)CCl4层显紫色说明有单质碘生成，发生反应的离子方程式为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。 (5)向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，说明过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子，反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。 11．某研究小组同学欲探究某袋敞口放置一段时间的名为“硫酸亚铁家庭园艺精品肥料”的化肥的主要成分及相关性质。首先对该化肥的成分进行了如下假设： a．只含有FeSO4　b．含有FeSO4和Fe2(SO4)3　c．只含有Fe2(SO4)3 将化肥固体粉末溶于水中得到溶液(记为X)，进行如下实验： 序号 操作 现象 ⅰ 取2 mL溶液X，加入1 mL 1 mol·L－1 NaOH溶液 产生红褐色沉淀 ⅱ 取2 mL溶液X，加入1滴KSCN溶液 溶液显血红色 (1)对实验ⅰ的预期现象是先产生白色沉淀，后逐步变为灰绿色，最后出现红褐色沉淀，预期产生该现象的依据是(用化学方程式或离子方程式表示)___________________________、_______________________。 (2)由实验ⅱ得出的结论是______________________________________________。为进一步验证假设，该小组同学进行了以下实验： 序号 操作 现象 ⅲ 取2 mL溶液X，加入1滴KSCN溶液，再加入1 mL水 溶液显血红色 ⅳ 取2 mL溶液X，加入1滴KSCN溶液，再加入1 mL氯水 溶液显血红色，颜色比ⅲ深 (3)实验ⅳ中氯水参加反应的离子方程式是__________________________________。 (4)通过以上实验，可得到的结论是__________________________________。 【答案】(1)Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓　4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3　 (2)化肥中肯定有Fe2(SO4)3(或假设a不成立)　 (3)Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋　 (4)该化肥中含有FeSO4和Fe2(SO4)3(或假设b成立) 【解析】(1)FeSO4溶液与NaOH溶液反应生成白色沉淀Fe(OH)2，Fe(OH)2易被氧化为Fe(OH)3，所以预期现象是先产生白色沉淀，后逐步变为灰绿色，最后出现红褐色沉淀。(2)向溶液X中加入1滴KSCN溶液，溶液显血红色，说明含有Fe2(SO4)3，则假设a不成立。(3)实验ⅳ说明溶液X中含有Fe2＋，且Fe2＋被氯水中的氯气氧化为Fe3＋。(4)实验ⅲ说明溶液X中含有Fe3＋，综合实验ⅲ、ⅳ，可得到的结论是该化肥中含有FeSO4和Fe2(SO4)3或假设b成立。 12．Fe2O3具有广泛的用途。甲同学阅读有关资料得知在高温下煅烧FeCO3可以得到Fe2O3。为了进一步验证此结论，他做了如下实验： 实验步骤 实验操作 Ⅰ 取一定质量的FeCO3固体置于坩埚中，高温煅烧至质量不再变化，冷却至室温 Ⅱ 取少量实验步骤Ⅰ所得固体置于一洁净的试管中，用足量的稀硫酸溶解 Ⅲ 向实验步骤Ⅱ所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红 由此甲同学得出结论：4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2 (1)写出实验步骤Ⅲ中发生反应的离子方程式： _______________________________。 (2)乙同学提出了不同的看法：煅烧产物可能是Fe3O4，因为Fe3O4也可以溶于硫酸，且所得溶液中也含有Fe3＋。于是乙同学对甲同学的实验步骤Ⅲ进行了补充改进：检验实验步骤Ⅱ所得溶液中是否含有Fe2＋。他需要选择的试剂是________(填字母)。 a．NaOH溶液 b．新制氯水和KSCN溶液 c．K3[Fe(CN)6]溶液 (3)丙同学认为即使得到了乙同学预期的实验现象，也不能确定煅烧产物的成分，你认为丙同学持此看法的理由是______________________。 (4)丙同学进一步查阅资料得知煅烧FeCO3的产物中的确含有＋2价铁元素。于是他设计了另一种由FeCO3制取Fe2O3的方法：先向FeCO3中依次加入试剂稀硫酸、________(填试剂名称)和氨水；再________(填操作名称)、洗涤、灼烧，即可得到Fe2O3。 【答案】(1)Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3　(2)c (3)产物也可以是FeO和Fe2O3的混合物(或Fe3O4和FeO；Fe3O4和Fe2O3；FeO、Fe3O4和Fe2O3) (4)过氧化氢溶液(或氯水)　过滤 【解析】(1)溶液变红色说明溶液中生成了Fe(SCN)3(2)Fe2＋用K3[Fe(CN)6]来检验，反应现象为生成蓝色沉淀，c项正确(4)FeCO3和Fe2O3中铁元素的价态分别是＋2价和＋3价，所以需要加入氧化剂，如加入H2O2、氯水，或通入Cl2等将Fe2＋氧化成Fe3＋，加入氨水后生成Fe(OH)3沉淀，经过滤、洗涤、灼烧可得到Fe2O3。 9 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第02讲 铁的化合物制备与实验探究 1．能依据铁及其化合物的性质提出不同物质间转化的思想。 2．通过实验掌握FeCl3、Fe(OH)2的制备原理及化学性质。 3．在制备物质时，学会合理选择并控制好反应的条件。 4．学习认识Fe(OH)2的性质，改进Fe(OH)2的制备方法。 一、FeCl3制备和Fe3＋检验的合理选择 1．FeCl3制备路径的合理选择 (1)铁元素的常见价态有＋2、＋3价，在不同价态铁元素化合物之间相互转化，需通过氧化还原反应才能实现。 (2)以铁屑为原料制备FeCl3的路径 制备路径 相关原理及化学方程式 路径1 Fe→FeCl3 铁在氯气中点燃，经冷凝后得到固体三氯化铁，反应为2Fe＋3Cl22FeCl3 路径2： Fe→FeCl2→FeCl3 先用盐酸溶解铁，得到FeCl2，再用Cl2将FeCl2氧化为FeCl3，分离提纯后得到产物，反应为Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑、2FeCl2＋Cl2===2FeCl3 路径3 Fe→Fe2O3→FeCl3 在一定条件下用空气将铁氧化成氧化铁，再将氧化铁溶解在盐酸中得到氯化铁，分离提纯后得到产物，反应为4Fe＋3O2===2Fe2O3、Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O (3)物质制备反应路线的选择 实际制备物质时，必须根据反应原料、反应条件、反应步骤、产物要求、反应装置、环境保护、生产成本等因素进行综合判断，选择合适、可控的反应路径。 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，溶液呈血红色，证明含有Fe3＋ 离子方程式：Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3 (3)碱液法：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：能使淀粉KI试纸变蓝，证明含有Fe3＋ 离子方程式：2Fe3+＋2I－===2Fe2+＋I2 (5)⑤铜片法：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+ 2．Fe2+的检验 (1)观察法：溶液呈浅绿色，证明含有Fe2＋ (2)碱液法：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：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：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 3．含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验 验Fe2＋和Fe3＋混合溶液时，要分两次分别检验Fe2＋和Fe3＋，检验Fe2＋时要选择酸性高锰酸钾溶液，检验Fe3＋时最好选择KSCN溶液。 答题模板：将混合溶液分成两份分别于两支试管中，向其中一支试管中加入酸性高锰酸钾溶液，若酸性高锰酸钾紫红色褪去，则说明含有Fe2＋；向另一支试管中加入KSCN溶液，若溶液变红，则说明含有Fe3＋。 得分速记 (1)Fe3＋的检验方法很多，但在没有特殊要求的条件下，就选择KSCN溶液或NH4SCN溶液，因为此法既灵敏(试剂用量小)又有明显现象。 (2)Fe3＋与SCN－反应生成的是Fe(SCN)3血红色溶液，而不是沉淀。 (3)检验Fe2＋时不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能将加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水能氧化SCN－)，检验Fe2＋最好用K3[Fe(CN)6]溶液。 (4)Fe3＋、Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋(Cl－能还原酸性KMnO4，有干扰)。 二、Fe2＋、Fe3＋的相互转化的合理选择 1．探究铁及其化合物的性质实验 【实验1】取两支试管A、B分别加入FeCl3溶液和 FeCl2 溶液。然后向两试管各滴加2滴硫氰化钾溶液。 实验现象：A试管中溶液变血红色，B试管中无明显变化。 实验结论：Fe3+与KSCN溶液反应，溶液变血红色，Fe2+遇KSCN溶液不显色。 【实验2】向实验1的A试管加入过量铁粉。 实验现象：血红色褪去，溶液又变为棕黄色。 实验结论：铁粉将Fe3+还原为Fe2+。 【实验3】向实验1的B试管加入少量新制氯水。 实验现象：溶液血红色褪去。 实验结论：氯气将Fe2+氧化为Fe3+。 2．Fe2+、Fe3+的相互转化的合理选择 为了实现Fe2+、Fe3+的相互转化，可以选择适当的氧化剂或还原剂。 (1)Fe2＋容易被氧化剂氧化为Fe3＋，如与H2O2反应的离子方程式为：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。 (2)Fe3＋能够被还原剂还原为Fe2＋，如铁粉将Fe3＋还原为Fe2＋的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。 3．转化应用实例 (1)在配制含Fe2＋的溶液时，向溶液中加入少量铁粉，目的是防止Fe2+被氧气氧化形Fe3＋。 (2)为除去废水中的Fe2＋，常先将废水中的Fe2＋氧化为Fe3＋，再调节溶液的pH使Fe3＋转化为红褐色的Fe(OH)3沉淀析出。 (3)印刷电路板的制作——Fe3＋与Cu反应的实验探究 实验操作 用毛笔蘸取少量30%的FeCl3溶液，在铜片上画一个“＋”，放置片刻后，用少量水将铜片上的溶液冲到小烧杯中 实验现象 铜片上会出现“＋”形凹槽 原因 Cu与FeCl3溶液发生反应：Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2，FeCl3溶液腐蚀了铜片 得分速记 从物质类别和物质所含核心元素的化合价两个角度总结、预测物质的性质是学习化学的重要方法之一。 1．横向变化体现了同价态不同类别(氧化物、碱、盐)之间的转化； (1)碱性氧化物(Fe2O3、FeO)都能溶于酸(H＋)转化为盐； (2)Fe2＋、Fe3＋与碱(OH－)反应生成对应的碱； (3)难溶性的碱易分解生成对应的氧化物，但难溶性的碱性氧化物一般不与水反应生成对应的碱。 2．纵向变化体现不同价态同类别物质之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。 3．斜向变化体现不同价态、不同类别之间物质的转化，主要体现物质的氧化性和还原性。 三、Fe(OH)2制备 1．制备Fe(OH)2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。 2．一般制法 将吸有NaOH溶液的胶头滴管插入新制备的硫酸亚铁溶液的液面以下，缓慢挤出NaOH溶液。 实验操作 实验现象 ①A试管中开始生成白色絮状沉淀，逐步变成灰绿色，最后变成红褐色沉淀； ②B试管中有白色絮状沉淀生成 反应的化学方程式 FeSO4＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋Na2SO4、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 实验结论 在不同的反应条件下，FeSO4溶液与NaOH溶液反应的实验现象不同，得到的产物也不同 3．制备Fe(OH)2的装置改进 得分速记 制备Fe(OH)2的关键是隔绝空气(O2)，可采取的措施有： (1)Fe2＋极易被氧化，所以FeSO4溶液要现用现配。 (2)为了防止Fe2＋被氧化，配制FeSO4溶液的蒸馏水和NaOH溶液要先煮沸，尽可能除去O2。 (3)为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长胶头滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再慢慢挤出NaOH溶液。 (4)为防止Fe2＋被氧化，还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油或其他密度小于水而不溶于水的有机物，以隔绝空气。 题型01 制备氯化铁 【典例】(2026·江苏南京高一期末)从某含FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下，则下列说法正确的是( ) A．试剂a是铁、试剂b是稀硫酸 B．操作、操作、操作所用仪器相同 C．用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否还有Fe2+ D．试剂c是氯气，相应的反应为2Fe2++ Cl2=2Fe3++2Cl- 【变式】已知三氯化铁的熔点为306 ℃，沸点为315 ℃，易溶于水并且有强烈的吸水性，能吸收空气里的水分而潮解。某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物做了如下探究实验。 (1)装置的连接顺序为__________________________________________________________。 (2)饱和食盐水的作用是________________________________________________________。 (3)反应一段时间后熄灭酒精灯，冷却后将硬质玻璃管及收集器中的物质一并快速转移至锥形瓶中，加入过量的稀盐酸和少许植物油(反应过程中不振荡)，充分反应后，进行如下实验： ①淡黄色溶液中加入试剂X生成淡红色溶液的离子方程式为__________________。 ②淡红色溶液中加入过量H2O2后溶液红色加深的原因是___________________。 (4)已知红色褪去的同时有气体生成，经检验为O2。该小组同学对红色褪去的原因进行探究。 ①取褪色后的溶液三份，第一份滴加FeCl3溶液无明显变化；第二份滴加试剂X，溶液出现红色；第三份滴加稀盐酸和BaCl2溶液，产生白色沉淀。 ②另取同物质的量浓度的FeCl3溶液滴加2滴试剂X，溶液变红，再通入O2，无明显变化。 实验①说明______________________________________________； 实验②的目的是____________________________________________； 得出结论：________________________________________。 题型02 Fe2+、Fe3＋的检验 【典例】铁元素是人体重要的微量元素，参与人体血红蛋白的形成，人体内的铁大部分是＋2价的铁，Fe2＋易被人体吸收，下列有关铁及其化合物的说法正确的是(　　) A．维生素C具有氧化性，可将难吸收的Fe3＋转化为Fe2＋，促进人体对铁元素的吸收 B．向FeCl2溶液中加入KSCN溶液，溶液变为血红色 C．向FeCl2溶液中加入NaOH溶液，生成红褐色沉淀 D．FeCl3溶液滴在淀粉-KI试纸上，试纸变蓝 【变式】选择合适试剂完成甲、乙两组实验。 甲组：检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋。 乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。 下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是(　　) 选项 甲组 乙组 A 新制氯水、KSCN溶液 NaOH溶液 B 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液 C KOH溶液 溴水 D 溴水 酸性KMnO4溶液 题型03 Fe(OH)2的制备实验探究 【典例】(2026·安徽部分学校联考高一期中)Fe(OH)2极易被空气中的氧气氧化，常规实验难以长时间观察到纯净的Fe(OH)2沉淀，因此某兴趣小组针对课本上Fe(OH)2的制备实验，设计如下三种改进装置，关于这些改进装置以及原装置，下列说法错误的是( ) A．原装置中实验现象为生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 B．改进装置①中，向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液时，胶头滴管应伸入液面以下以防止生成的Fe(OH)2被氧化 C．改进装置②中，应先滴入稀硫酸再滴入NaOH溶液，利用稀硫酸与铁粉生成的H2排尽装置内的空气 D．改进装置③中，A试管反应一段时间后关闭止水夹a，通过将过量NaOH溶液引入A试管中制备Fe(OH)2 【变式】(2026·北京师大附中高一期末)有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与FeSO4溶液反应，观察Fe(OH)2颜色的实验。实验时往100 mL的大试管中先加40 mL煤油，取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过长颈漏斗加入FeSO4溶液(不含)使煤油的液面至橡胶塞，并夹紧弹簧夹。下列说法错误的是( ) A．长颈漏斗中的液面上升 B．大试管下层溶液出现白色沉淀，并可持续较长时间 C．用过氧化钠代替钠也可达到实验目的 D．该反应同时也能说明钠不能置换出硫酸亚铁溶液中的铁 题型04 铁及其化合物的相互转化 【典例】(2026·黑龙江大庆高一期末)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。如图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．B是一种有磁性的黑色晶体 B．碱性条件下，E可以被次氯酸盐氧化为H，离子方程式为：3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O C．向F的盐溶液中直接滴加氨水，可较长时间看到白色沉淀 D．向F的盐溶液中滴加双氧水，再滴加KSCN溶液，溶液变成红色，说明溶液中无G的阳离子 【变式】以物质类别和元素化合价为坐标的图像称为价—类二维图，如图是铁元素的价—类二维图，其中f和g都是硫酸盐，下列说法错误的是(　　) A．a与g的溶液反应生成f B．b和c可分别与水发生反应生成e和d C．e在潮湿的空气中能转变为d D．h的某种盐有强氧化性，用于水体的杀菌消毒 题型05 探究铁及其化合物性质 13．(2024·江苏省连云港市高二期中)室温下，探究0.1 mol·L-1 FeCl3溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的的是( ) 选项 探究方案 探究目的 A 向两支试管中分别加入5 mL 5%的H2O2溶液，再向两支试管中滴入3滴浓度均为0.1 mol·L-1 的FeCl3和CuSO4，观察产生气体的速率 比较Fe3+和Cu2+的催化效率 B 向2 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中加入1 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液，充分振荡后滴加KSCN溶液，观察颜色变化 2Fe3++2I-=2Fe2++I2是否为可逆反应 C 向苯酚溶液中滴加几滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液，溶液呈紫色 FeCl3与苯酚发生了氧化还原反应 D 将5 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液和15 mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液混合，生成红褐色沉淀和气体 Fe3+与发生了双水解反应 14．(2024·江苏省苏州市高二期中)室温下，探究0.1mol/LFeSO4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 Fe2+能否催化H2O2分解 向2mL5%H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液，观察气泡产生情况 B 溶液中是否含有Fe2+ 向2mLFeSO4溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化 C Fe2+是否水解 向2mLFeSO4溶液中滴加2~3滴酚酞试液，观察溶液颜色变化 D Fe2+是否有还原性 向2mLFeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色变化 【巩固训练】 1．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 2．下列物质中，在一定条件下能与铁反应，且铁元素化合价全部变为＋3价的是(　　) A．S　 B．H2O　 C．稀硫酸　 D．氯气 3．常温下，下列物质不能与铁粉反应生成FeCl2的是( ) A．少量氯水 B．氯化铜溶液 C．浓盐酸 D．液氯 4．取少量FeCl3溶液，滴入NaOH溶液，观察到的现象是( ) A．产生白色沉淀 B．产生红褐色沉淀 C．形成红褐色溶液 D．形成无色溶液 5．下列转化关系不能通过一步反应实现的是( ) A．Fe→FeCl2 B．Fe2O3→Fe(OH)3 C．FeCl3→FeCl2 D．Fe(OH)3→Fe2O3 6．以下转化过程不可以通过化合反应一步实现的是( ) A．Fe→FeCl3 B．FeCl3→FeCl2 C．Fe2O3→Fe(OH)3 D．Fe(OH)2→Fe(OH)3 7．检验浸泡过覆铜板的“腐蚀液”是否有Fe3＋剩余，可选用的试剂是(　　) A．氯水 B．酸性KMnO4溶液 C．KSCN溶液 D．双氧水 8．如图所示，经某溶液浸泡、干燥后的纸张，用蘸取KSCN溶液的毛笔可写出红字，则该溶液是(　　) A．FeSO4溶液 B．FeCl3溶液 C．KNO3溶液 D．NaOH溶液 9．氢氧化铁在化学工业中可用作吸收剂，也可用于制药。实验室能够制得氢氧化铁的一组试剂是(　　) A．氯化铁溶液和烧碱溶液 B．氧化铁和烧碱溶液 C．氧化铁和水 D．铁和水蒸气 10．下列反应的离子方程式书写正确的是(　　) A．将铜屑加入含Fe3＋的溶液中：Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋ B．将磁性氧化铁溶于盐酸中：Fe3O4＋8H＋===3Fe3＋＋4H2O C．向硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液：Fe2＋＋2H2O2＋4H＋===Fe3＋＋4H2O D．将铁粉加入稀硫酸中：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 11．部分含铁物质的分类与相应化合价的关系如图所示。 下列说法错误的是( ) A．a可与e反应生成b B．c在空气中可转化为d C．可用KSCN溶液鉴别b、e D．a在少量氯气中点燃可生成对应的盐b 12．向盛有2 mL FeCl3溶液的试管中加入少量铁粉，进行如下实验。下列分析正确的是(　　) A．只加入KSCN溶液可检验试管1中是否含有Fe2＋ B．试管2中无现象，则表明试管2中溶液不含Fe3＋ C．试管3中反应的离子方程式为Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－ D．试管3中必定有血红色沉淀生成 13．(2025·浙江宁波余姚中学高一期中)某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。 已知：Fe(OH)2白色沉淀易被空气氧化，形成红褐色沉淀。 请回答： (1)装置5的作用是 ； (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，发现无法让3中溶液进入4中，请为装置作一处改进，使溶液能进入4中，改进的方案是 ； (3)装置改进后，将3中反应后溶液压入4中，在4中立即析出了灰绿色沉淀，长时间后转变为红褐色，写出该过程的化学方程式 ；从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因是 ； 【强化训练】 1．向CuO和铁粉的混合物中，加入一定量的稀H2SO4并微热，当反应停止后，滤出不溶物，并向溶液中插入一枚铁钉，片刻后，取出铁钉，洗净、干燥后，发现铁钉外观与质量均无变化。根据上述现象，下列结论正确的是(　　) A．不溶物一定是铜 B．不溶物一定含铜，但不一定含铁 C．H2SO4可能过量 D．溶液中一定含有FeSO4，可能含有CuSO4 2．(2026·广东中山高一期中)工业上利用黄铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制备高档颜料铁红(Fe2O3)，已知SiO2化学性质稳定，除HF以外不和其他常见无机酸反应。具体生产流程如下： 下列说法正确的是( ) A．滤液X中含有的阳离子是Fe2+、Fe3+ B．取少量滤液X，可先加KSCN溶液，再滴加几滴氯水，检验溶液中存在Fe2+ C．步骤Ⅲ中可以选择NaOH溶液调节溶液的pH D．在空气中煅烧FeCO3生成产品的方程式为：4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2 3．铁元素的价—类二维图如图，其中箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法错误的是(　　) A．Fe3O4是一种黑色有磁性的铁的氧化物，可由Fe与水蒸气在高温下反应制得 B．为实现Fe2＋向Fe3＋的转化，可向含Fe2＋的溶液中通入Cl2或者滴加H2O2溶液 C．由图可预测：高铁酸盐(FeO)具有强氧化性，可将Fe2＋转化为Fe3＋ D．FeO、Fe2O3、Fe3O4均是碱性氧化物，均可与酸反应生成盐和水 4．(2026·浙江宁波高一期末)根据含铁物质的转化关系图，判断下列说法正确的是( ) A．在上述标号的反应中有3个非氧化还原反应 B．反应①可表示铁与水蒸气在高温下的反应 C．Fe(OH)3、Fe(OH)2在空气中灼烧至恒重，其产物分别是Fe2O3和FeO D．高铁酸钾作为水处理剂的原理为：(胶体) 5．(2026·广东深圳高一期末)一种制备Fe(OH)2的改进装置如图所示。下列说法正确的是( ) A．保存FeSO4溶液时加入铁粉是为了防止FeSO4被还原 B．实验时先注入稀硫酸，再注入溶液和FeSO4溶液 C．装置N的唯一作用是判断装置M中的空气是否排尽 D．用铁粉代替Na2CO3粉末，也能排尽装置内空气 6．用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)制备超顺磁性纳米Fe3O4(平均直径25 nm)的流程如图所示： 下列叙述不正确的是(　　) A．滤液A中含有Fe2＋和Fe3＋ B．步骤②中，主要反应的离子方程式是2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ C．步骤④中，反应完成后剩余的H2O2无需除去 D．步骤⑤中，为了验证得到的固体是超顺磁性的Fe3O4粒子，可将其均匀分散在水中，做丁达尔效应实验 7．(2026·北京朝阳高一期末)电子工业用FeCl3溶液腐蚀绝缘板上的铜箔制造印刷电路板。一种从酸性腐蚀废液中回收铜并制备高铁酸钠(Na2FeO4)溶液的流程如下： 上述过程、、中均有气体产生，下列说法正确的是( ) A．过程中有生成，说明氧化性：Cu2+＜Fe2+ B．过程II中发生的反应有置换反应、化合反应 C．过程III中2molFe2+转化为Fe3+时，仅有1molH2O生成 D．生成Na2FeO4的离子方程式：3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O 8．(2025·上海光阳中学高一期中)为了进一步探究铁的氢氧化物的性质，某同学设计了装置用来制备Fe(OH)2并验证其还原性，实验装置如下图所示： (1)仪器X的名称为 ； (2)制备Fe(OH)2：实验开始时先将止水夹a (填“打开”或“关闭”)，从B上口收集，验纯，纯净后 (填“打开”或“关闭”)止水夹a，将A中溶液压入B中进行反应。 (3)验证Fe(OH)2还原性：实验完毕，打开b处止水夹，充入一部分空气，此时B瓶中的现象为 ，发生的反应方程式为 。 (4)下列各图中制备的Fe(OH)2，能较长时间维持白色沉淀的是 (填序号)。 9．(2025·上海格致中学高一期中)某同学查阅文献后发现，如图所示，通过针筒向清凉冻中依次注射少量氢氧化钠溶液和硫酸亚铁溶液即可制备出氢氧化亚铁并保存较长时间。 (1)查阅资料，清凉冻是一种由植物淀粉或多糖与水形成的可食用的凝胶类食品。验证清凉冻是一种胶体的简单方法是 。 (2)如图所示，再向清凉冻中的氢氧化亚铁注射适量空气，可观察到三色共存的沉淀。该过程中发生的化学方程式为 ，推测最中心C处沉淀的颜色应为 色。 10．同学们用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。请回答下列问题： (1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是______________________________。 (2)甲同学取2 mL FeCl2溶液，加入几滴新制氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变血红色，说明Cl2可将Fe2＋氧化。FeCl2溶液与新制氯水反应的离子方程式为_______________________。 (3)乙同学认为甲同学的实验不够严谨，该同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和几滴新制氯水，溶液变血红色，煤油的作用是_______________________________。 (4)丙同学取10 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液混合。取2 mL此溶液于试管中，加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色，发生反应的离子方程式为__________________________。 (5)丁同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为_____________________________________________。 11．某研究小组同学欲探究某袋敞口放置一段时间的名为“硫酸亚铁家庭园艺精品肥料”的化肥的主要成分及相关性质。首先对该化肥的成分进行了如下假设： a．只含有FeSO4　b．含有FeSO4和Fe2(SO4)3　c．只含有Fe2(SO4)3 将化肥固体粉末溶于水中得到溶液(记为X)，进行如下实验： 序号 操作 现象 ⅰ 取2 mL溶液X，加入1 mL 1 mol·L－1 NaOH溶液 产生红褐色沉淀 ⅱ 取2 mL溶液X，加入1滴KSCN溶液 溶液显血红色 (1)对实验ⅰ的预期现象是先产生白色沉淀，后逐步变为灰绿色，最后出现红褐色沉淀，预期产生该现象的依据是(用化学方程式或离子方程式表示)___________________________、_______________________。 (2)由实验ⅱ得出的结论是______________________________________________。为进一步验证假设，该小组同学进行了以下实验： 序号 操作 现象 ⅲ 取2 mL溶液X，加入1滴KSCN溶液，再加入1 mL水 溶液显血红色 ⅳ 取2 mL溶液X，加入1滴KSCN溶液，再加入1 mL氯水 溶液显血红色，颜色比ⅲ深 (3)实验ⅳ中氯水参加反应的离子方程式是__________________________________。 (4)通过以上实验，可得到的结论是__________________________________。 12．Fe2O3具有广泛的用途。甲同学阅读有关资料得知在高温下煅烧FeCO3可以得到Fe2O3。为了进一步验证此结论，他做了如下实验： 实验步骤 实验操作 Ⅰ 取一定质量的FeCO3固体置于坩埚中，高温煅烧至质量不再变化，冷却至室温 Ⅱ 取少量实验步骤Ⅰ所得固体置于一洁净的试管中，用足量的稀硫酸溶解 Ⅲ 向实验步骤Ⅱ所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红 由此甲同学得出结论：4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2 (1)写出实验步骤Ⅲ中发生反应的离子方程式： _______________________________。 (2)乙同学提出了不同的看法：煅烧产物可能是Fe3O4，因为Fe3O4也可以溶于硫酸，且所得溶液中也含有Fe3＋。于是乙同学对甲同学的实验步骤Ⅲ进行了补充改进：检验实验步骤Ⅱ所得溶液中是否含有Fe2＋。他需要选择的试剂是________(填字母)。 a．NaOH溶液 b．新制氯水和KSCN溶液 c．K3[Fe(CN)6]溶液 (3)丙同学认为即使得到了乙同学预期的实验现象，也不能确定煅烧产物的成分，你认为丙同学持此看法的理由是______________________。 (4)丙同学进一步查阅资料得知煅烧FeCO3的产物中的确含有＋2价铁元素。于是他设计了另一种由FeCO3制取Fe2O3的方法：先向FeCO3中依次加入试剂稀硫酸、________(填试剂名称)和氨水；再________(填操作名称)、洗涤、灼烧，即可得到Fe2O3。 9 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $