大单元二 第四章 第13讲 铁及其重要化合物（课件PPT）-【步步高】2025年高考化学大一轮复习讲义（人教版 浙江专用）

第13讲 铁及其重要化合物 1.掌握铁及其重要化合物的主要性质及应用。 2.了解铁及其重要化合物的制备方法。 3.能通过实验探究掌握Fe2＋与Fe3＋的检验方法。 复 习 目 标 内 容 索 引 考点一　　铁及其氧化物 考点二　　铁的氢氧化物 练真题　　明考向 课时精练 考点三　　Fe2＋、Fe3＋的性质与检验 铁及其氧化物 > < 考点一 1.铁的概述 四 化合态 陨铁 3d64s2 Ⅷ ＋2、＋3 必备知识 整合 2.铁单质 (1)铁的物理性质 色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被 吸引。 (2)铁的化学性质 铁比较活泼，还原性较强，失去电子后生成 价或 价铁的化合物。 银白 磁体 ＋2 ＋3 必备知识 整合 重要的化学反应为 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 钝化 ＋3 Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 必备知识 整合 3.铁的氧化物 (1)物理性质 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 — 铁红 磁性氧化铁 颜色状态 _____粉末 _______粉末 _____晶体(有磁性) 水溶性 _________ _________ _________ 铁的化合价 _____ _____ _________ 黑色 红棕色 黑色 不溶于水 不溶于水 不溶于水 ＋2 ＋3 ＋2、＋3 必备知识 整合 (2)化学性质 ①FeO不稳定，在空气中受热，能迅速被氧化成 。 ②FeO、Fe2O3都属于碱性氧化物，能溶于强酸，分别写出它们溶于盐酸的离子方程式： ， 。 ③铁的氧化物还能被CO、Al还原，以氧化铁为例写出化学方程式：_________________ , 。 ④写出FeO溶于过量稀硝酸的化学方程式： 。 ⑤写出Fe2O3溶于过量氢碘酸(HI)的离子方程式： 。 Fe3O4 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O 2Fe＋3CO2 3FeO＋10HNO3===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O Fe2O3＋2I－＋6H＋===2Fe2＋＋I2＋3H2O 必备知识 整合 1.Fe与足量硫粉混合加热制取Fe2S3(　　) 2.Fe分别与Cl2和盐酸反应所得氯化物相同(　　) 3.常温下可用铁制容器储存、运输浓硝酸、浓硫酸，理由是Fe与这两种酸不反应(　　) 4.铁表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化(　　) 5.Fe3O4中Fe的化合价有＋2价和＋3价，因此Fe3O4是FeO与Fe2O3的混合物(　　) 6.铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4(　　) × × × √ × × 易错辨析 必备知识 整合 一、铁与水反应实验探究 1.如图所示的装置可实现铁和水蒸气的反应。 (1)加热湿棉花的目的是___________________ __________________________。 (2)写出还原铁粉处发生反应的化学方程式：____________________________。 (3)B处酒精灯上网罩的作用是_____________________，实验开始时，应先点燃___(填“A”或“B”)酒精灯，目的是_________________________。 (4)将产生的气体导入肥皂液中的目的是__________。 提供水蒸气，使之与还原铁粉在高温下发生反应 集中火焰，产生高温 A 用水蒸气排尽装置中的空气 收集气体 提升 关键能力 二、铁与硫酸、硝酸反应的复杂性 2.铁除了能与盐酸反应外，还能与硫酸、硝酸发生反应。请从温度、浓度对反应影响的视角，分析将少量铁片分别放入足量硫酸或硝酸中发生反应的情况。 (1)浓酸常温条件下：________________________________________________________ __________。 (2)浓酸加热条件下：________________________________________________________ ______。 化学方程式：______________________________________________________________ ______________________________。 常温下，铁在冷的浓硫酸或冷的浓硝酸中钝化，未看到铁片明 显的溶解 加热时，铁能溶于浓硫酸或浓硝酸，生成Fe3＋和SO2或Fe3＋和 NO2 提升 关键能力 (3)与稀酸的反应：__________________________________________________________ _____________；____________________________________________________。 (4)拓展延伸：思考过量铁粉与两种酸反应的情况。 铁与稀硝酸反应生成Fe3＋和NO：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋ NO↑＋2H2O 铁与稀硫酸反应生成Fe2＋和H2：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 答案　过量铁粉与浓酸在加热条件下的反应： 过量铁粉与稀酸的反应： ①与稀硫酸：Fe＋H2SO4(稀)===FeSO4＋H2↑ ②与稀硝酸：3Fe＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。 提升 关键能力 三、铁的氧化物组成分析 3.准确称取某种铁的氧化物2.88 g，用足量的CO进行还原，将生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀4.00 g，计算该氧化物的化学式：______。 FeO 提升 关键能力 提升 关键能力 4.有一块铁的“氧化物”样品，用140 mL 5.0 mol·L－1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2＋全部转变为Fe3＋，则该样品的化学式可能为_______。 Fe5O7 提升 关键能力 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)＝ 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)。 返回 提升 关键能力 归纳总结 铁的氢氧化物 > < 考点二 氢氧化铁和氢氧化亚铁的比较 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色、态 ___色固体 _____色固体 与盐酸反应 ___________________________ _____________________________ 受热分解 — ___________________________ 制法 可溶性亚铁盐与碱溶液反应：________________________ 可溶性铁盐与碱溶液反应：________________________ 白 红褐 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ 必备知识 整合 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 二者的关系 在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是 ，最后变成 ，化学方程式为_______________________________ 白色絮状沉淀迅速变成灰绿色 红褐色 4Fe(OH)2＋O22H2O===4Fe(OH)3 必备知识 整合 1.Fe(OH)3在空气中加热分解生成Fe2O3，则Fe(OH)2在空气中加热分解生成FeO (　　) 2.将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中可制备Fe(OH)3胶体(　　) 3.FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3都可以通过化合反应制取(　　) 4.氢氧化铁与HI溶液仅发生中和反应(　　) 5.向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸，反应的离子方程式是Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O(　　) × × √ × × 易错辨析 必备知识 整合 氢氧化亚铁可以用来制颜料、药物、催化剂、吸收剂和砷解毒剂等。某化学兴趣小组同学设计以下实验探究氢氧化亚铁的制备。 【A组实验】用FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备Fe(OH)2。 (1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入_______________。 (2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用______的方法。 Fe(OH)2的制备操作与条件控制 稀H2SO4、铁屑 煮沸 提升 关键能力 (3)生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液，这样操作的理由是___________ ____________________________；为了使沉淀能持续一段时间不变色，还可在FeSO4溶液上面加保护层，如___________等。 避免生成的 Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化 苯(或煤油) 提升 关键能力 【B组实验】选用稀硫酸、铁粉、NaOH溶液进行实验，装置如图。 (4)实验时，先______(填“打开”或“关闭”，下同)止水夹K， 然后打开分液漏斗的玻璃塞和活塞，使稀硫酸与铁粉反应，一 段时间后，______止水夹K，利用氢气造成试管内的压强增大， 将FeSO4溶液压至NaOH溶液中反应制得白色Fe(OH)2沉淀，且沉 淀能持续一段时间不变色。沉淀能一段时间不变色的原因是_____________________________________________。 打开 关闭 稀硫酸与铁粉反应产生的H2排出了装置中的空气 提升 关键能力 【C组实验】利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀，如图所示，已知两电极的材料分别为石墨和铁。 (5)①a电极的材料应为____，电极反应式为_______________。 ②电解液c可以是_____(填字母)。 A.纯水 B.NaCl溶液 C.NaOH溶液 D.CuCl2溶液 ③d为苯，其作用是___________________________________，在加入 苯之前对电解液c应作何简单处理？________________________。能否将苯替换成CCl4？____(填“能”或“否”)？理由是______________________________________ __________。 Fe Fe－2e－===Fe2＋ BC 隔绝空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化 加热煮沸，排出溶解的O2 否 CCl4比FeSO4溶液的密度大，在下层，无法 隔绝空气 提升 关键能力 (6)若c为Na2SO4溶液，当电解一段时间后看到白色Fe(OH)2沉淀，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为____________ _______________________________。 白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色 提升 关键能力 防止Fe(OH)2氧化的方法 (1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，排出溶解的氧气。 (2)将盛有氢氧化钠溶液的胶头滴管尖端插入试管里的亚铁盐溶液液面下，再慢慢挤出NaOH溶液。 (3)在亚铁盐溶液上面加保护层，例如苯或植物油等。 (4)充入保护气，如氢气、氮气、稀有气体等。 (5)用铁作阳极，石墨作阴极，电解NaOH溶液或NaCl溶液；利用新产生的Fe2＋与OH－反应制取Fe(OH)2，阴极产生H2，防止Fe(OH)2氧化。 返回 提升 关键能力 归纳总结 Fe2＋、Fe3＋的性质与检验 > < 考点三 1.铁盐 (1)常见的铁盐有Fe2(SO4)3、FeCl3等。 (2)含Fe3＋的溶液，呈黄色，Fe3＋具有较强的氧化性。Fe3＋与Cu、H2S反应的离子方程式分别为 、 。 (3)Fe3＋易水解，只能存在于酸性较强的溶液中。 ①用FeCl3固体配制FeCl3溶液的方法：________________________________________ 。 ②工业上常用调节pH的方法除去溶液中的Fe3＋。 ③FeCl3溶液加热蒸干并灼烧，所得固体主要成分为 。 ④Fe3＋与 混合时都会得到 沉淀。 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ 2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋ 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 Fe2O3 Fe(OH)3 必备知识 整合 2.亚铁盐 (1)FeSO4·7H2O呈 色，俗称 。 (2)含有Fe2＋的溶液，呈 色，Fe2＋既有氧化性，又有还原性。 ①氧化性：Fe2＋与Zn反应的离子方程式为 。 ②还原性：Fe2＋与Cl2反应的离子方程式为 。 (3)Fe2＋在酸性介质中比较稳定，因而保存亚铁盐溶液时，应加入一定量的酸，同时放入少量 来防止氧化。 绿 绿矾 浅绿 Fe2＋＋Zn===Zn2＋＋Fe 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ 铁屑(钉) 必备知识 整合 3.高铁酸钾(K2FeO4) 暗紫色晶体，其中Fe为 价，具有强氧化性，可用作水体的 、 剂或高容量电池材料。 ＋6 杀菌 消毒 必备知识 整合 4.Fe2＋和Fe3＋的检验 (1) 变红 灰绿 红褐 K＋＋Fe2＋＋[Fe(CN)6]3－===KFe[Fe(CN)6]↓ 必备知识 整合 (2) 红 红褐色 紫 Fe3＋ Fe2＋ 必备知识 整合 1.硫酸亚铁片和维生素C同时服用能增强治疗缺铁性贫血的效果(　　) 2.中性溶液中可能大量存在Fe3＋、Cl－、K＋、 (　　) 3.Fe2(SO4)3和KI溶液反应的离子方程式：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2(　　) 4.将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4后，滴加KSCN溶液，溶液变红，则Fe(NO3)2晶体已氧化变质(　　) 5.向FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液，若酸性KMnO4溶液褪色，证明含有Fe2＋ (　　) √ × √ × × 易错辨析 必备知识 整合 一、铁盐、亚铁盐的性质 1.铁及其化合物是中学化学中一类重要的物质。下列关于铁元素的叙述正确的是 A.采用将FeCl3溶液直接蒸干的方法制备FeCl3固体 B.保存FeCl2溶液常常加一些铁粉，其目的是抑制Fe2＋水解 D.FeSO4溶液中加入H2O2溶液时，Fe2＋表现还原性 √ 提升 关键能力 加热促进Fe3＋的水解，且生成的HCl易挥发，采用将FeCl3溶液直接蒸干的方法不能制备FeCl3固体，故A错误； 亚铁离子易被氧化为铁离子，保存FeCl2溶液常常加一些铁粉，其目的是防止Fe2＋被氧化，故B错误； pH＝0的溶液显酸性，H＋、 、Fe2＋发生氧化还原反应不能共存，故C错误； 亚铁离子可被过氧化氢氧化，发生反应：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，Fe2＋表现还原性，故D正确。 提升 关键能力 选项 实验 现象 解释或结论 A 加入FeCl3固体 溶液变成红褐色 FeCl3的水解程度变大 B 加入等体积水 溶液颜色变浅 c(Fe3＋)变小 C 加入足量Fe粉 溶液颜色变浅绿色 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ D 将FeCl3溶液微热 溶液变成红褐色 水解反应ΔH＞0 2.(2023·厦门模拟)用黄色的FeCl3溶液分别进行下列实验，解释或结论不正确的是 √ 提升 关键能力 FeCl3溶液中存在Fe3＋的水解平衡，水解的离子方程式为Fe3＋＋3H2O 　 Fe(OH)3 ＋3H＋。 A项，加入FeCl3固体，平衡右移，c(Fe3＋)增大，但水解程度减小，错误； B项，加入等体积的水，平衡右移，c(Fe3＋)减小，溶液颜色变浅，正确； C项，加入Fe粉，发生反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，Fe2＋呈浅绿色，正确； D项，加热，促进水解，说明水解是吸热反应，正确。 提升 关键能力 二、Fe2＋和Fe3＋的检验实验方案设计 3.(2023·舟山高三模拟)下列离子的检验方法合理的是 A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，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，说明该溶 液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋ √ 提升 关键能力 A项中只能说明含有Fe3＋，不能说明不含Fe2＋； B项原溶液中也可能只有Fe3＋而没有Fe2＋； D项中氧化后生成的红褐色沉淀Fe(OH)3也可能掩盖了生成的白色沉淀Mg(OH)2。 提升 关键能力 4.设计简单实验，证明Fe3O4中含有＋2、＋3两种价态的铁元素(提供的试剂有Fe3O4粉末、浓硫酸、稀硫酸、硝酸、盐酸、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液)。 答案　取固体粉末溶于适量稀硫酸，将溶液分成两份，一份滴加KSCN溶液，溶液变红，证明含有Fe3＋，另一份滴加酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液紫红色褪去，证明含Fe2＋。 提升 关键能力 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)。 特别提醒 返回 提升 关键能力 练真题 明考向 1.下列关于铁及其化合物的说法正确的是 A.FeS2在沸腾炉中与O2反应主要生成SO3(2020·浙江7月选考，12C) B.Mg加入到过量FeCl3溶液中可得Fe(2020·浙江7月选考，12B) C.钢铁在潮湿空气中生锈主要是发生了电化学腐蚀(2020·浙江7月选考，8D) D.室温下，Fe与浓H2SO4反应生成FeSO4(2020·江苏，6D) √ 1 2 3 4 练真题 1 2 3 4 FeS2在沸腾炉中与O2发生的反应为4FeS2＋11O2 2Fe2O3＋8SO2，生成SO2，故A错误； Mg加入到FeCl3溶液中，Mg具有较强的还原性，先与Fe3＋反应，生成Mg2＋和Fe2＋，若Mg过量，Mg与Fe2＋继续反应生成Mg2＋和Fe，但由于反应中FeCl3过量，所以不会生成Fe，故B错误； 钢铁在潮湿的空气中，铁和碳、水膜形成原电池，发生电化学腐蚀，腐蚀速率更快，故C正确； 室温下，铁在浓硫酸中发生钝化，故D错误。 练真题 2.(2023·浙江6月选考，3)氯化铁是一种重要的盐，下列说法不正确的是 A.氯化铁属于弱电解质 B.氯化铁溶液可腐蚀覆铜板 C.氯化铁可由铁与氯气反应制得 D.氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体 √ 1 2 3 4 氯化铁能完全电离出铁离子和氯离子，属于强电解质，A错误； 氯化铁溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁，可用来蚀刻覆铜板，B正确； 氯气具有强氧化性，氯气与铁单质加热生成氯化铁，C正确。 练真题 3.下列有关判断错误的是________(填字母)。 A.铁与碘反应易生成碘化铁(2022·浙江1月选考，9A) B.FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，将观察到溶液变红色(2022·海南，6C) C.已知金属性：Fe>Cu，可推理出氧化性：Fe3＋<Cu2＋(2022·辽宁，8C) D.FeSO4溶液中加入H2O2产生沉淀：2Fe2＋＋H2O2＋4H2O===2Fe(OH)3↓＋4H＋ (2022·湖南，11C) E.探究Fe2＋具有还原性：向盛有FeSO4溶液的试管中滴加几滴KSCN溶液，振荡，再 滴加几滴新制氯水，观察溶液颜色变化(2022·江苏，11A) 1 2 3 ABCD 4 练真题 4.(2019·浙江4月选考，28)某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。 请回答： (1)仪器1的名称__________。装置5的作用 _________________________。 1 2 3 分液漏斗 4 液封，防止空气进入装置4 该反应需要置于无氧环境，注意这里跟防倒吸无关，可知装置5的作用是液封，防止空气进入装置4。 练真题 (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。请为 装置作一处改进，使溶液能进入4中_______________ ______________。 1 2 3 在装置2、3之间 4 如此操作，不行的原因在于仪器3产生的H2从左侧导管逸出，没有足够的压强将FeSO4溶液挤出，因而在装置2、3之间添加控制开关即可。 添加控制开关 练真题 (3)装置改进后，将3中反应后溶液压入4中，在4中析 出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色 沉淀的原因______________________。 1 2 3 装置4内的空气没有排尽 4 灰绿色沉淀产生的原因是Fe(OH)2被空气氧化，因为装置4中空气没有完全排尽。 返回 练真题 课时精练 1.下列有关铁的化学反应的叙述正确的是 A.室温下，过量Fe与浓硫酸反应生成FeSO4 B.铁钉置于稀硫酸中，表面产生大量气泡，溶液由无色变蓝色 C.高温下，铁与水蒸气反应有Fe3O4生成 D.高温下，铁粉与氧化铝粉末反应生成单质铝 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 室温下，Fe遇浓硫酸发生钝化，故A错误； 高温下Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，故C正确； Fe与氧化铝不反应，故D错误。 2.下列对铁元素的认识正确的是 A.铁有两种不溶于水的氢氧化物 B.铁在自然界中不存在单质形态 C.铁元素是地壳中含量最多的金属元素 D.自然界存在的铁元素均显＋3价 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 铁的氢氧化物有Fe(OH)3和Fe(OH)2，二者均为不溶于水的沉淀，A正确； 陨铁中的铁以单质形态存在，B错误； 铝元素是地壳中含量最多的金属元素，C错误； 自然界存在的铁元素不一定显＋3价，如磁铁矿石(主要成分为Fe3O4)中含有＋3和＋2价的铁，硫铁矿(FeS2)中的铁为＋2价，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3.下列关于氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁三种氧化物的说法不正确的是 A.铁元素的化合价不完全相同 B.氧元素的化合价完全相同 C.氧化亚铁俗称铁红，为红棕色固体 D.铁在氧气中燃烧的产物为黑色固体 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 铁的三种氧化物中，氧元素的化合价都为－2价；铁元素的化合价不同，氧化铁中铁为＋3价，氧化亚铁中铁为＋2价，四氧化三铁中铁为＋2价和＋3价；氧化铁俗称铁红，是一种红棕色粉末；铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，是一种黑色固体。 4.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 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 氢氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水，A项错误； 铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，B项错误； 氧化亚铁和盐酸反应生成氯化亚铁和水，C项错误； 氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，可以制备氯化铁溶液，D项正确。 5.(2024·丽水高三模拟)实验室用FeCl2溶液和烧碱制备Fe(OH)2，为使生成的产物不被氧化，下列采取的措施错误的是 A.配制FeCl2溶液和烧碱溶液所用的蒸馏水要煮沸 B.可在FeCl2溶液的上面加一层苯，以隔绝空气 C.向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴不能伸入试管中 D.产生Fe(OH)2沉淀后，不能振荡试管 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A项，FeCl2溶液和烧碱溶液要现用现配，且配制溶液的蒸馏水要煮沸以除去氧气，确保Fe(OH)2不被氧化，正确； C项，向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，要将胶头滴管的尖嘴伸入FeCl2溶液中，防止氢氧化钠溶液在滴入时溶有氧气，错误； D项，产生Fe(OH)2沉淀后，若振荡试管，会增大沉淀与空气接触的机会，使沉淀更易被氧化，正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 6.根据Fe(OH)3的物质类别和元素化合价推测，下列物质不与其反应的是(不考虑溶解氧) A.潮湿的空气 B.盐酸 C.新制氯水 D.烧碱溶液 √ Fe(OH)3在潮湿的空气中会失去部分水生成Fe2O3·xH2O，故A不符合题意； Fe(OH)3会和盐酸反应：Fe(OH)3＋3HCl===FeCl3＋3H2O，故B不符合题意； 新制氯水中含有HCl，二者会发生反应，故C不符合题意； 烧碱溶液中的NaOH和Fe(OH)3都是碱，二者不反应，故D符合题意。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 7.下列事实不能证明Fe3＋有氧化性的是 A.电子工业上用FeCl3溶液腐蚀电路板上的铜 B.FeCl3溶液滴在淀粉-KI试纸上，试纸变为蓝色 C.将KSCN溶液加入FeCl3溶液中，溶液变为红色 D.向FeCl3溶液中滴加适量Na2S溶液，出现淡黄色浑浊，溶液变成浅绿色 √ A项中2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋； B项中2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2； D项中S2－＋2Fe3＋===S↓＋2Fe2＋，这三项中的反应，铁元素的化合价均降低，Fe3＋均表现氧化性； 只有C项中Fe3＋在反应中化合价未发生改变，不能证明Fe3＋具有氧化性。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 8.下列离子方程式书写正确的是 A.铁与稀盐酸反应：Fe＋6H＋===Fe3＋＋3H2↑ B.氯气与氯化亚铁溶液反应：Cl2＋Fe2＋===Fe3＋＋2Cl－ C.氯化铁溶液与铜反应：3Cu＋2Fe3＋===2Fe＋3Cu2＋ D.氯化铁溶液与氨水反应：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，故A错误； 氯气与氯化亚铁溶液反应生成氯化铁，离子方程式为Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－，故B错误； 氯化铁溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁，离子方程式为Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋，故C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 9.(2023·绍兴模拟)某黑色粉末可能是Fe3O4或Fe3O4与FeO的混合物，为进一步确认该黑色粉末的成分，下列实验方案不可行的是 A.准确称量一定质量的黑色粉末，用H2充分还原，并用干燥剂收集所得水，获得水 的准确质量，进行计算 B.准确称量一定质量的黑色粉末，溶解于足量盐酸，加热蒸干溶液并在空气中灼烧 至质量不变，称量所得粉末质量，进行计算 C.准确称量一定质量的黑色粉末，用CO充分还原，在CO气流中冷却后准确称量剩 余固体的质量，计算 D.准确称量一定质量的黑色粉末，与一定量铝粉混合后点燃，充分反应后冷却，准 确称量剩余固体质量，进行计算 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 准确称量一定质量的黑色粉末，用H2充分还原，并用干燥剂收集所得水，获得水的准确质量，计算得到氧元素的质量和铁元素的质量，依据铁元素和氧元素物质的量之比确定化学式，能计算得到物质组成，故A不选； 准确称量一定质量的黑色粉末，溶解于足量盐酸，加热蒸干溶液并在空气中灼烧至质量不变，称量所得粉末质量，即氧化铁的质量，依据铁元素和氧元素守恒计算铁元素和氧元素物质的量之比，判断氧化物的化学式，能计算得到物质组成，故B不选； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 准确称量一定质量的黑色粉末，用CO充分还原，在CO气流中冷却后准确称量剩余固体的质量，依据铁元素和氧元素质量守恒计算铁元素和氧元素物质的量之比，分析判断氧化物的存在形式，能计算得到物质组成，故C不选； 准确称量一定质量的黑色粉末，与一定质量铝粉混合后点燃，充分反应后冷却，准确称量剩余固体质量，反应前后都是固体，反应前后固体质量不变，不能计算确定该黑色粉末的成分，故D选。 10.(2023·绍兴高三模拟)混合下列各组物质使之充分反应，加热蒸干产物并在300 ℃下灼烧至质量不变，最终残留固体不是纯净物的是 A.向红褐色的Fe(OH)3固体中加入过量盐酸 B.等物质的量浓度、等体积的(NH4)2SO4与BaCl2溶液 C.等物质的量的NaHCO3与Na2O2固体溶于水 D.向NaBr溶液中通入过量氯气 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 反应得到的溶液中含有FeCl3和HCl，加热，FeCl3水解得到Fe(OH)3和HCl，HCl易挥发，Fe(OH)3受热分解最终得到的固体是Fe2O3，故A不选； 反应生成NH4Cl和BaSO4，NH4Cl受热分解，最终得到BaSO4，故B不选； Na2O2与水反应生成NaOH，NaOH物质的量是Na2O2的2倍，等物质的量的NaHCO3与Na2O2反应最终得到Na2CO3和NaOH的混合物，故C选； 向NaBr溶液中通入过量氯气，生成Br2和NaCl，Br2易挥发，最终得到NaCl，故D不选。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 11.为了验证Fe3＋的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是 A.只有④ B.只有③ C.③和④均错 D.全部错误 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 实验③中，Fe3＋与CuSO4溶液不反应，溶液应变为绿色；实验④与Fe3＋的性质无关。 12.废铁屑制Fe2O3的一种流程如图： 下列说法不正确的是 A.热的纯碱溶液可去除废铁屑表面的油污 B.操作a是萃取 C.冰水既可洗去杂质又可减少固体的溶解 D.Fe2O3可用作红色颜料 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ 操作a是过滤，B项错误。 13.如图所示装置，可用以制取Fe(OH)2且观察其在空气中被氧化时颜色的变化。下列说法错误的是 A.实验前，应先煮沸溶液除去溶解氧 B.装置Ⅰ可制取FeSO4溶液并排尽装置内空气 C.关闭止水夹可观察到装置Ⅱ中溶液进入装置Ⅰ中 D.取下装置Ⅱ的橡皮塞可观察沉淀颜色变化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 溶液中会溶解少量氧气，氢氧化亚铁易被氧气氧化， 所以实验前，应先煮沸溶液除去溶解氧，故A正确； 铁和稀H2SO4反应生成FeSO4和H2，H2能排尽装置内 的空气，故B正确； 关闭止水夹可观察到装置Ⅰ中溶液进入装置Ⅱ中，故C错误； 氢氧化亚铁具有还原性，能够被氧气氧化，所以取下装置Ⅱ的橡皮塞可观察沉淀颜色变化，故D正确。 14.某实验小组在实验室利用氨气和新制备的硫酸亚铁溶液反应制备氢氧化亚铁。 (一)制备硫酸亚铁溶液 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (1)步骤①，加入稀硫酸的目的是__________________。 (2)步骤②，加入还原铁粉后观察到的现象是___________________________________ _________________________。 抑制Fe3＋的水解 铁粉逐渐溶解，有无色气体生成，溶液由棕黄色逐渐变为浅绿色 (3)选择上图中的装置制备氢氧化亚铁，连接顺序为________(按气流方向，用装置字母表示)。反应结束后继续通一段时间的N2，目的是____________________________ _________________________________________________。 (二)制备氢氧化亚铁 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ACBD 将装置中的氨气全部排入装置D中被吸收，防止拆除装置时残留的氨气逸出污染空气 制备氢氧化亚铁的装置中，A装置中 将浓氨水滴到生石灰上，使生石灰和 水反应放出热量，使氨气逸出，一开 始通入氮气的作用是将装置中的空气 全部排出，B装置的作用是使氨气和新制硫酸亚铁溶液反应产生氢氧化亚铁，C装置的作用是作为安全瓶，防止倒吸，D装置的作用是吸收尾气，故装置连接顺序为A→C→B→D。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (4)装置B中发生反应的离子方程式是______________________________________。 装置C的作用是___________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 作安全瓶，防倒吸 (三)探究思考 反应后将装置B中固体过滤时白色沉淀会逐渐转变为灰绿色。在查阅 不同资料后，有同学认为灰绿色物质是Fe(OH)2被空气中的氧气氧化 后生成的Fe3(OH)8。 (5)Fe3(OH)8中n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝______，用氧化物的形式表示可写成________________。 (6)设计实验证明灰绿色物质中含Fe3(OH)8：___________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1∶2 取少量灰绿色物质于试管中，加入稀盐酸(或稀硫酸)溶解，将溶液分成两份，一份滴入几滴KSCN溶液，变为红色；另一份加入适量K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀，则灰绿色物质中含Fe3(OH)8 FeO·Fe2O3·4H2O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 要设计实验证明灰绿色物质中含Fe3(OH)8，即要证明此物质中既有Fe2＋又有Fe3＋，Fe2＋用K3[Fe(CN)6]溶液检验，Fe3＋用KSCN溶液检验。 返回 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 3Fe＋2O2Fe3O4 2Fe＋3Cl22FeCl3 Fe＋SFeS Fe＋I2FeI2 Fe2O3＋3CO Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 2Fe＋6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O、Fe＋6HNO3(浓) Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O ①与浓硫酸：Fe＋2H2SO4(浓)FeSO4＋SO2↑＋2H2O ②与浓硝酸：Fe＋4HNO3(浓)Fe(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。 4.00 g CaCO3沉淀的物质的量为0.04 mol，则CO、CO2的物质的量均为0.04 mol，增加的氧元素为0.04 mol，质量为0.04 mol×16 g·mol－1＝0.64 g，即铁的氧化物中氧元素的质量为0.64 g，铁元素的质量为2.88 g－0.64 g＝2.24 g，铁的氧化物中铁元素与氧元素的物质的量之比为∶0.04 mol＝1∶1，则这种铁的氧化物的化学式为FeO。 n(HCl)＝0.14 L×5.0 mol·L－1＝0.7 mol，由氧化物和盐酸反应生成水可知，氧化物中含有n(O)＝0.5n(HCl)＝0.35 mol，所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2＋全部转变为Fe3＋，反应后所得溶液为FeCl3，因n(Cl－)＝0.7 mol＋0.025 mol ×2＝0.75 mol，则n(Fe3＋)＝n(Cl－)＝0.25 mol，所以氧化物中n(Fe)∶n(O)＝0.25∶0.35＝5∶7，所以化学式为Fe5O7。 ∶＝a∶b。 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O HCO、AlO (3)含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的检验 溶液变红色，说明含有 。 酸性KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有 。 SO C.25 ℃时，pH＝0的溶液中，Al3＋、NH、NO、Fe2＋可以大量共存 NO 3NH Fe2＋＋2NH3＋2H2O===Fe(OH)2↓＋2NH $