第四章 第12讲 铁及其重要化合物【精讲精练】2027届高三化学一轮复习讲义●专题突破(新高考通)
2026-05-21
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.19 MB |
| 发布时间 | 2026-05-21 |
| 更新时间 | 2026-05-21 |
| 作者 | 至善教育 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57960546.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中化学高考复习讲义聚焦铁及其重要化合物核心考点,按铁单质、氧化物、氢氧化物、亚铁盐和铁盐的性质及转化逻辑架构知识,通过双基自测、核心梳理、考点突破、真题训练等环节,帮助学生构建氧化还原反应与定量计算的分析框架,突破离子检验及实验设计难点。
资料以科学探究与实践为导向,如Fe(OH)₂制备的条件控制实验、铁氧化物组成的定量计算,培养学生科学思维。设置分层练习与真题再现,强化实景情境应用,助力学生高效掌握转化规律与实验技能,为教师把控复习节奏提供系统指导。
内容正文:
第四章 金属及其化合物
第12讲 铁及其重要化合物
【高考考向预测】
近三年高考铁及其重要化合物为无机化学核心高频考点,选择、实验大题、工艺流程题重点考查,聚焦铁单质、铁的氧化物、氢氧化物及亚铁、铁盐的理化性质、相互转化、离子检验、氧化还原反应与定量计算,常融合离子反应、电化学综合命题;预测2027 年考查热度居高不下,命题偏向工业炼铁、废水处理等实景情境,强化二价铁与三价铁转化条件、除杂提纯、滴定定量测定及变质问题探究,侧重反应原理应用、实验方案设计与物质推断综合能力考查。
【双基自测●明考向】
1.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( )
2.用铁片与稀硫酸反应制氢气时,改用98%的浓硫酸可以增大反应速率( )
3.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( )
4.Fe分别与Cl2和盐酸反应所得氯化物相同( )
5.Fe与足量硫粉混合加热制取Fe2S3( )
6.铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4( )
7.铁与水蒸气反应实验探究,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)B处酒精灯上加网罩的作用是 ,实验开始时,应先点燃 (填“A”或“B”)处酒精灯,目的是 。
(3)将产生的气体导入肥皂液中的目的是 。
(4)该实验说明铁具有较强 性,若1 mol铁粉完全反应,转移的电子数为 NA。
【核心梳理●明考点】
考点一 铁单质
1.铁元素的存在
铁元素主要以+2价和+3价化合物的形式存在于矿石中。自然界中游离态的铁存在于陨铁中。
2.铁单质的物理性质
银白色固体,熔点较高,具有良好的导热、导电、延展性,能被磁体吸引。
3.铁单质的化学性质
铁位于第四周期第Ⅷ族,是较活泼的变价金属元素。
4.完成下列反应的方程式:
(1)与非金属单质反应
①与Cl2反应的化学方程式: 2Fe+3Cl22FeCl3 。
②与O2点燃时反应的化学方程式: 3Fe+2O2Fe3O4
③与S、I2反应的化学方程式: Fe+SFeS 、 Fe+I2FeI2
(2)与水蒸气:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。
(3)与非氧化性酸(H+):Fe+2H+===Fe2++H2↑;与氧化性酸如浓硝酸、浓硫酸与铁反应:常温下钝化,加热时可将铁氧化为+3价铁盐。
写出铁与稀硝酸反应的离子方程式:
①少量铁:Fe+4H++N===F+NO↑+2H2O;
②过量铁:3Fe+8H++2N===3F+2NO↑+4H2O。
(4)与Cu2+:Fe+Cu2+===Fe2++Cu,
与Fe3+:2Fe3++Fe===3Fe2+。
考点二 铁的氧化物和氢氧化物
1.铁的氧化物
铁的氧化物
FeO
Fe2O3
Fe3O4
名称
氧化亚铁
氧化铁
四氧化三铁
俗名
—
铁红
磁性氧化铁
颜色、状态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
铁的价态
+2
+3
一个+2、两个+3(Fe3O4可看作Fe2O3·FeO)
用途
—
作红色油漆和涂料、炼铁
作磁铁、炼铁
完成下列重要方程式:
(1)Fe2O3溶于盐酸的离子方程式:Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O。
(2)氧化铁被CO、Al还原的化学方程式:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2、Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3。
(3)写出FeO溶于过量稀硝酸的化学方程式:3FeO+10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O。
(4)写出Fe2O3溶于过量氢碘酸(HI)的离子方程式:Fe2O3+2I-+6H+===2Fe2++I2+3H2O。
2.氢氧化铁和氢氧化亚铁的比较
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
色、态
白色固体
红褐色固体
与盐酸
反应
Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O
Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
受热
分解
—
2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
制法
可溶性亚铁盐与碱溶液反应:
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
可溶性铁盐与碱溶液反应:
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
二者的
关系
在空气中,溶液中生成的Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3,现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
1.Fe(OH)3胶体具有吸附性,可用作自来水厂的净水剂( )
2.《吕氏春秋·精通》记载:“慈石召铁,或引之也。”“慈石”指Fe3O4,能吸附铁( )
3.FeO粉末在空气中受热,迅速被氧化成Fe3O4( )
4.Fe3O4可表示成FeO·Fe2O3,故Fe3O4是由FeO和Fe2O3组成的混合物( )
5.可用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3·xH2O)( )
6.古壁画颜料中所用的铁红的成分为Fe2O3(2023·新课标卷,7D)( )
7.氢氧化铁与HI溶液仅发生中和反应( )
【考点突破●明方向】
考点一、Fe(OH)2的制备操作与条件控制
1.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)除去蒸馏水中溶解的O2常采用 的方法。
(2)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溶液液面以下,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。
2.下列三种装置,均能制取Fe(OH)2,最关键的条件是 。
3.补充完整上题图3所示的实验操作步骤和操作目的。
(1)检查气密性;
(2)加入药品;
(3)打开止水夹a(目的: );
(4) ;
(5)关闭止水夹a(目的: )。
考点二、铁的氧化物组成确定
4.有一块铁的“氧化物”样品,用140 mL 5.0 mol·L-1盐酸恰好将其完全溶解,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 。
5.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,计算得出该氧化物的化学式: 。
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)。
考点三 铁盐和亚铁盐
1.铁盐与亚铁盐的重要化学性质
物质
亚铁盐
铁盐
氧化性与
还原性
Fe2+为中间价态,既有氧化性,又有还原性,其中以还原性为主,如:遇Br2、Cl2、H2O2、N(H+)等均表现为还原性
Fe3+为铁的高价态,遇Fe、Cu、HI、H2S等均表现为氧化性
水解性
水解呈酸性
Fe3+极易水解,只能存在于酸性较强的溶液中
2.Fe2+和Fe3+的检验
(1)
(2)
(3)含Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe2+、Fe3+的检验
混合溶液溶液变红色,说明含有Fe3+。
混合溶液生成蓝色沉淀,说明含有Fe2+。
1.FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3都可以通过化合反应制取( )
2.FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式:Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3↓( )
3.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+( )
【考点突破●明方向】
考点一、铁盐和亚铁盐常考点总结
1.配制硫酸亚铁溶液时常加少量硫酸抑制Fe2+的水解,加少量铁粉防止Fe2+被氧化。
2.实验室配制氯化铁溶液,通常将氯化铁固体先溶于较浓的盐酸中,然后再加水稀释至所需浓度。
3.工业上常用调节pH的方法除去溶液中的Fe3+。如通过加入MgO或Mg(OH)2调节pH来除去MgCl2溶液中的Fe3+。
4.FeCl3溶液加热蒸干并灼烧,所得固体的主要成分为Fe2O3。
考点二、Fe2+和Fe3+的检验实验设计
5.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、稀硫酸、硝酸、盐酸、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液)。
6.要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+,进行如下实验操作时,最佳顺序为( )
①加入足量氯水 ②加入足量酸性KMnO4溶液 ③加入少量NH4SCN溶液
A.①③ B.③② C.③① D.①②③
【真题再现●明考向】
1.(2025·北京,1)我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时,发现月壤钛铁矿(FeTiO3)存在亚纳米孔道,吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气,水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是( )
A.月壤钛铁矿中存在活泼氢
B.将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气
C.月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应
D.将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量
2.(2025·浙江6月选考,10)下列含铁化合物的制备方案正确的是选项( )
选项
目标产物
制备方案
A
FeCl3·6H2O
FeCl2溶液通足量Cl2后,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
B
Fe2O3
红热的铁粉与水蒸气反应
C
FeCl2
FeCl2·4H2O在干燥的HCl气流中脱水
D
Fe(OH)2
FeCl2溶液中滴加煮沸过的NaOH溶液,在空气中过滤
3.(2024·广西,8)某小组对Fe2和K3的性质进行探究:
Ⅰ.向少量蒸馏水里滴加2滴Fe2溶液,再滴加2滴KSCN溶液。
Ⅱ.向少量蒸馏水里滴加2滴K3溶液,再滴加2滴KSCN溶液。
下列说法正确的是( )
A.实验Ⅰ中继续加入少量K2SO4固体,溶液颜色变浅
B.实验Ⅱ中溶液呈红色
C.KSCN能区分Fe2和K3
D.焰色试验不能区分Fe2和K3
【限时训练】
(40分钟)
(1~9题,每小题6分,10~13题,每小题8分)
1.颗粒大小达到纳米级的单质铁俗称“纳米铁”,用途很广泛。下列说法不正确的是( )
A.“纳米铁”在一定的溶剂中可以发生丁达尔效应
B.“纳米铁”处理硝态氮生成N2的过程中作还原剂
C.“纳米铁”与水蒸气在高温下反应生成红棕色粉末
D.“纳米铁”可在氩气氛围中保存
2.下列有关铁的说法正确的是( )
A.Fe在稀硝酸中发生钝化
B.给定条件下,能实现转化:FeFeCl2Fe(OH)2
C.向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液显红色
D.镀锌铁比镀锡铁耐腐蚀
3.(2025·哈尔滨三中高三期中)下列关于铁的说法正确的是( )
A.铁在空气中点燃剧烈反应,火星四射
B.铁在硫蒸气中燃烧生成黑色的硫化铁
C.已知Fe和CuSO4溶液反应,推测Fe与AgNO3溶液也能反应
D.铁与过量的盐酸反应的离子方程式:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
4.(2025·黑龙江双城兆麟中学高三期中)下列除杂的操作不正确的是( )
A.MgCl2溶液中混有少量FeCl3:加入足量MgO充分反应后过滤
B.FeCl2溶液中混有少量FeCl3:加入过量铁粉充分反应后过滤
C.CuCl2溶液中混有少量FeCl3:加入NaOH溶液充分反应后过滤
D.CuCl2溶液中混有少量FeCl2:先加入H2O2将Fe2+氧化成Fe3+,再加入CuO充分反应后过滤
5.(2026·北京海淀阶段性考试)下列关于FeCl2和FeCl3两种溶液的说法不正确的是( )
A.FeCl2和FeCl3溶液均呈酸性
B.保存时均需加入少量铁粉
C.可利用与铜粉的反应比较Fe2+、Fe3+的氧化性强弱
D.分别加入NaOH溶液,久置后均能观察到红褐色沉淀
6.下列叙述不正确的是( )
A.浓硝酸与铁在常温下不反应,所以可用铁质容器贮运浓硝酸 [2022·浙江6月选考,9C]
B.工人将模具干燥后再注入熔融钢水,是因为铁与H2O高温下会反应 [2022·广东,6C]
C.将废铁屑加入FeCl2溶液中,可用于除去工业废气中的Cl2 [2019·天津,3A]
D.检验NaBr溶液中是否含有Fe2+,可以用K3溶液 [2024·黑吉辽,8A]
7.(2024·新课标卷,9)实验室中利用如图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是( )
A.反应为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
B.酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好
C.用木柴点燃肥皂泡检验生成的氢气
D.使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉
8.实验室可以用如图所示装置制备氢氧化亚铁,下列说法错误的是( )
A.实验前应把稀硫酸和氢氧化钠溶液均煮沸处理
B.实验开始阶段,应把弹簧夹C和D都打开
C.一段时间后,关闭弹簧夹C和D,在B中生成白色絮状沉淀
D.实验结束后关闭弹簧夹D,可以长时间保存氢氧化亚铁
9.乳酸亚铁即[CH3CH(OH)COO]2Fe是一种食品铁强化剂。某同学为检验其水溶液中有Fe2+,设计了如下方案。其中方案合理且现象叙述正确的是( )
A.向乳酸亚铁溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,出现蓝色沉淀
B.向乳酸亚铁溶液中滴加NaOH溶液,立即出现红褐色沉淀
C.向乳酸亚铁溶液中滴加酸性KMnO4溶液,振荡后紫色褪去
D.向乳酸亚铁溶液中依次滴加氯水、KSCN溶液,溶液变红
10.下列表示客观事实的化学方程式或离子方程式不正确的是( )
选项
客观事实
化学(离子)方程式
A
铁的金属活动性大于铜
2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
B
铁和水蒸气能发生置换反应
3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
C
配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体加入浓盐酸中溶解后再加水稀释
Fe3++3H2O⥫⥬Fe(OH)3+3H+
D
Fe3+的氧化性大于I2
2Fe3++2I-===2Fe2++I2
11.(2025·江西九江模拟)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
12.下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是( )
选项
操作和现象
结论或目的
A
向红砖粉末中加入盐酸,充分反应后取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液2~3滴,溶液呈红色
红砖中含有氧化铁
B
向CO还原Fe2O3得到的黑色固体中加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液,溶液不显红色
黑色固体中没有Fe3O4
C
取少量Fe(NO3)2试样加水溶解,加稀H2SO4酸化,滴加KSCN溶液,溶液变为红色
该Fe(NO3)2试样已经变质
D
向某溶液中加入H2O2,然后再加入KSCN溶液变红色
原溶液中含有Fe2+
13.(2025·东北师范大学附属实验学校一模)室温下,探究0.1 mol·L-1 FeSO4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
溶液中是否含有Fe3+
向2 mL FeSO4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
B
Fe2+是否有还原性
向2 mL FeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液,观察溶液颜色变化
C
Fe2+是否水解
向2 mL FeSO4溶液中滴加2~3滴酚酞溶液,观察溶液颜色变化
D
Fe2+能否催化H2O2分解
向2 mL 5% H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液,观察气泡产生情况
14.(14分)实验室用如图装置测定FeO和Fe2O3固体混合物中Fe2O3的质量,D装置的硬质双通玻璃管中的固体物质是FeO和Fe2O3的混合物。
(1)如何检查装置A的气密性? 。
(2)为了安全,在点燃D处的酒精灯之前,必须进行的操作是 。
(3)装置B的作用是 。装置C中装的液体是 ,所起的作用是 。
(4)点燃D处的酒精灯,写出在硬质双通玻璃管中发生反应的化学方程式: 。
(5)若FeO和Fe2O3固体混合物的质量为23.2 g,反应完全后U形管的质量增加7.2 g,则混合物中Fe2O3的质量为 。
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第四章 金属及其化合物
第12讲 铁及其重要化合物
【高考考向预测】
近三年高考铁及其重要化合物为无机化学核心高频考点,选择、实验大题、工艺流程题重点考查,聚焦铁单质、铁的氧化物、氢氧化物及亚铁、铁盐的理化性质、相互转化、离子检验、氧化还原反应与定量计算,常融合离子反应、电化学综合命题;预测2027 年考查热度居高不下,命题偏向工业炼铁、废水处理等实景情境,强化二价铁与三价铁转化条件、除杂提纯、滴定定量测定及变质问题探究,侧重反应原理应用、实验方案设计与物质推断综合能力考查。
【双基自测●明考向】
1.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( )
2.用铁片与稀硫酸反应制氢气时,改用98%的浓硫酸可以增大反应速率( )
3.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( )
4.Fe分别与Cl2和盐酸反应所得氯化物相同( )
5.Fe与足量硫粉混合加热制取Fe2S3( )
6.铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4( )
【答案】1.× 2.× 3.× 4.× 5.× 6.√
7.铁与水蒸气反应实验探究,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)B处酒精灯上加网罩的作用是 ,实验开始时,应先点燃 (填“A”或“B”)处酒精灯,目的是 。
(3)将产生的气体导入肥皂液中的目的是 。
(4)该实验说明铁具有较强 性,若1 mol铁粉完全反应,转移的电子数为 NA。
【答案】(1)提供反应所需的水蒸气 (2)集中火焰,产生高温 A 用水蒸气排尽装置中的空气
(3)收集气体 (4)还原
考点二 铁的氧化物和氢氧化物
【核心梳理●明考点】
考点一 铁单质
1.铁元素的存在
铁元素主要以+2价和+3价化合物的形式存在于矿石中。自然界中游离态的铁存在于陨铁中。
2.铁单质的物理性质
银白色固体,熔点较高,具有良好的导热、导电、延展性,能被磁体吸引。
3.铁单质的化学性质
铁位于第四周期第Ⅷ族,是较活泼的变价金属元素。
4.完成下列反应的方程式:
(1)与非金属单质反应
①与Cl2反应的化学方程式: 2Fe+3Cl22FeCl3 。
②与O2点燃时反应的化学方程式: 3Fe+2O2Fe3O4
③与S、I2反应的化学方程式: Fe+SFeS 、 Fe+I2FeI2
(2)与水蒸气:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。
(3)与非氧化性酸(H+):Fe+2H+===Fe2++H2↑;与氧化性酸如浓硝酸、浓硫酸与铁反应:常温下钝化,加热时可将铁氧化为+3价铁盐。
写出铁与稀硝酸反应的离子方程式:
①少量铁:Fe+4H++N===F+NO↑+2H2O;
②过量铁:3Fe+8H++2N===3F+2NO↑+4H2O。
(4)与Cu2+:Fe+Cu2+===Fe2++Cu,
与Fe3+:2Fe3++Fe===3Fe2+。
1.铁的氧化物
铁的氧化物
FeO
Fe2O3
Fe3O4
名称
氧化亚铁
氧化铁
四氧化三铁
俗名
—
铁红
磁性氧化铁
颜色、状态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
铁的价态
+2
+3
一个+2、两个+3(Fe3O4可看作Fe2O3·FeO)
用途
—
作红色油漆和涂料、炼铁
作磁铁、炼铁
完成下列重要方程式:
(1)Fe2O3溶于盐酸的离子方程式:Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O。
(2)氧化铁被CO、Al还原的化学方程式:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2、Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3。
(3)写出FeO溶于过量稀硝酸的化学方程式:3FeO+10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O。
(4)写出Fe2O3溶于过量氢碘酸(HI)的离子方程式:Fe2O3+2I-+6H+===2Fe2++I2+3H2O。
2.氢氧化铁和氢氧化亚铁的比较
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
色、态
白色固体
红褐色固体
与盐酸
反应
Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O
Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
受热
分解
—
2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
制法
可溶性亚铁盐与碱溶液反应:
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
可溶性铁盐与碱溶液反应:
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
二者的
关系
在空气中,溶液中生成的Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3,现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
1.Fe(OH)3胶体具有吸附性,可用作自来水厂的净水剂( )
2.《吕氏春秋·精通》记载:“慈石召铁,或引之也。”“慈石”指Fe3O4,能吸附铁( )
3.FeO粉末在空气中受热,迅速被氧化成Fe3O4( )
4.Fe3O4可表示成FeO·Fe2O3,故Fe3O4是由FeO和Fe2O3组成的混合物( )
5.可用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3·xH2O)( )
6.古壁画颜料中所用的铁红的成分为Fe2O3(2023·新课标卷,7D)( )
7.氢氧化铁与HI溶液仅发生中和反应( )
【答案】1.√ 2.√ 3.√ 4.× 5.√ 6.√ 7.×
【考点突破●明方向】
考点一、Fe(OH)2的制备操作与条件控制
1.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)除去蒸馏水中溶解的O2常采用 的方法。
(2)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溶液液面以下,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。
【答案】(1)煮沸 (2)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化 苯(或煤油)
2.下列三种装置,均能制取Fe(OH)2,最关键的条件是 。
【答案】不产生Fe3+、隔绝空气防止氧化
3.补充完整上题图3所示的实验操作步骤和操作目的。
(1)检查气密性;
(2)加入药品;
(3)打开止水夹a(目的: );
(4) ;
(5)关闭止水夹a(目的: )。
【答案】(3)利用生成的H2排尽装置内的空气
(4)反应一段时间
(5)将生成的FeSO4溶液压入试管B中与NaOH溶液发生反应
考点二、铁的氧化物组成确定
4.有一块铁的“氧化物”样品,用140 mL 5.0 mol·L-1盐酸恰好将其完全溶解,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 。
【答案】Fe5O7
【解析】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。
5.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,计算得出该氧化物的化学式: 。
【答案】FeO
【解析】4.00 g CaCO3沉淀的物质的量为0.04 mol,则参加反应的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。
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)。
考点三 铁盐和亚铁盐
1.铁盐与亚铁盐的重要化学性质
物质
亚铁盐
铁盐
氧化性与
还原性
Fe2+为中间价态,既有氧化性,又有还原性,其中以还原性为主,如:遇Br2、Cl2、H2O2、N(H+)等均表现为还原性
Fe3+为铁的高价态,遇Fe、Cu、HI、H2S等均表现为氧化性
水解性
水解呈酸性
Fe3+极易水解,只能存在于酸性较强的溶液中
2.Fe2+和Fe3+的检验
(1)
(2)
(3)含Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe2+、Fe3+的检验
混合溶液溶液变红色,说明含有Fe3+。
混合溶液生成蓝色沉淀,说明含有Fe2+。
1.FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3都可以通过化合反应制取( )
2.FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式:Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3↓( )
3.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+( )
【答案】1.√ 2.× 3.×
【考点突破●明方向】
考点一、铁盐和亚铁盐常考点总结
1.配制硫酸亚铁溶液时常加少量硫酸抑制Fe2+的水解,加少量铁粉防止Fe2+被氧化。
2.实验室配制氯化铁溶液,通常将氯化铁固体先溶于较浓的盐酸中,然后再加水稀释至所需浓度。
3.工业上常用调节pH的方法除去溶液中的Fe3+。如通过加入MgO或Mg(OH)2调节pH来除去MgCl2溶液中的Fe3+。
4.FeCl3溶液加热蒸干并灼烧,所得固体的主要成分为Fe2O3。
考点二、Fe2+和Fe3+的检验实验设计
5.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、稀硫酸、硝酸、盐酸、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液)。
【答案】取Fe3O4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,酸性KMnO4溶液紫红色褪去,证明含有Fe2+。
6.要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+,进行如下实验操作时,最佳顺序为( )
①加入足量氯水 ②加入足量酸性KMnO4溶液 ③加入少量NH4SCN溶液
A.①③ B.③② C.③① D.①②③
【答案】C
【解析】在该溶液中先加入少量NH4SCN溶液,溶液不变红色,证明无Fe3+存在,再加入足量氯水,将Fe2+氧化成Fe3+,溶液变为红色。酸性KMnO4溶液也能将Fe2+氧化,但KMnO4溶液本身呈紫红色,使Fe3+与SCN-结合后溶液的红色不易被观察,且酸性KMnO4溶液会氧化SCN-,影响实验,所以不能用酸性KMnO4溶液检验。
【真题再现●明考向】
1.(2025·北京,1)我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时,发现月壤钛铁矿(FeTiO3)存在亚纳米孔道,吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气,水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是( )
A.月壤钛铁矿中存在活泼氢
B.将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气
C.月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应
D.将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量
【答案】B
【解析】月壤钛铁矿(FeTiO3)存在亚纳米孔道,吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子,这些氢原子在加热条件下可以参与反应,说明其有一定的活泼性,A正确、B不正确;加热月壤钛铁矿生成单质铁和水蒸气的过程中有元素化合价变化,属于氧化还原反应,C正确;水蒸气液化是物理变化,会释放热量,D正确。
2.(2025·浙江6月选考,10)下列含铁化合物的制备方案正确的是选项( )
选项
目标产物
制备方案
A
FeCl3·6H2O
FeCl2溶液通足量Cl2后,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
B
Fe2O3
红热的铁粉与水蒸气反应
C
FeCl2
FeCl2·4H2O在干燥的HCl气流中脱水
D
Fe(OH)2
FeCl2溶液中滴加煮沸过的NaOH溶液,在空气中过滤
【答案】C
【解析】FeCl2溶液通足量Cl2后,得到FeCl3溶液,蒸发浓缩会促进Fe3+水解生成Fe(OH)3,无法得到FeCl3·6H2O,A错误;红热的铁粉与水蒸气反应生成Fe3O4,B错误;Fe2+在水溶液中易水解且易被空气中的氧气氧化,则让FeCl2·4H2O在干燥的HCl气流中脱水可以得到FeCl2,C正确;FeCl2溶液中滴加煮沸过的NaOH溶液,在空气中过滤,生成的Fe(OH)2易被氧化为Fe(OH)3,D错误。
3.(2024·广西,8)某小组对Fe2和K3的性质进行探究:
Ⅰ.向少量蒸馏水里滴加2滴Fe2溶液,再滴加2滴KSCN溶液。
Ⅱ.向少量蒸馏水里滴加2滴K3溶液,再滴加2滴KSCN溶液。
下列说法正确的是( )
A.实验Ⅰ中继续加入少量K2SO4固体,溶液颜色变浅
B.实验Ⅱ中溶液呈红色
C.KSCN能区分Fe2和K3
D.焰色试验不能区分Fe2和K3
【答案】C
【解析】实验Ⅰ中,Fe2溶液与KSCN溶液反应的实质是Fe3++3SCN-⥫⥬Fe(SCN)3,硫酸钾固体溶于水产生钾离子和硫酸根离子,不影响该平衡的移动,因此溶液的颜色不发生变化,故A错误;实验Ⅱ中,K3溶液中存在K+、,不能电离出Fe3+,因此K3溶液与KSCN溶液不能发生反应,溶液颜色无明显变化,故B错误;实验Ⅰ中,KSCN溶液与Fe2溶液反应产生Fe(SCN)3,溶液变为红色,但K3溶液与KSCN溶液不能发生反应,K3水溶液呈黄色,因此加入KSCN可以区分两者,故C正确;铁的焰色为无色,而K3中含有钾元素,焰色试验时透过蓝色钴玻璃可以看到紫色,因此焰色试验可以区分Fe2和K3,故D错误。
【限时训练】
(40分钟)
(1~9题,每小题6分,10~13题,每小题8分)
1.颗粒大小达到纳米级的单质铁俗称“纳米铁”,用途很广泛。下列说法不正确的是( )
A.“纳米铁”在一定的溶剂中可以发生丁达尔效应
B.“纳米铁”处理硝态氮生成N2的过程中作还原剂
C.“纳米铁”与水蒸气在高温下反应生成红棕色粉末
D.“纳米铁”可在氩气氛围中保存
【答案】C
【解析】“纳米铁”颗粒大小为1~100 nm,与胶体粒子大小相近,“纳米铁”在一定的溶剂中形成的分散系属于胶体,可以发生丁达尔效应,故A正确;硝酸根离子转化为氮气,N化合价降低,“纳米铁”中Fe为0价,在反应中化合价升高,为还原剂,故B正确;“纳米铁”中Fe为0价,Fe与水蒸气在高温条件下生成黑色四氧化三铁,故C错误;铁易被氧化,可在氩气氛围中保存,故D正确。
2.下列有关铁的说法正确的是( )
A.Fe在稀硝酸中发生钝化
B.给定条件下,能实现转化:FeFeCl2Fe(OH)2
C.向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液显红色
D.镀锌铁比镀锡铁耐腐蚀
【答案】D
【解析】常温下,Fe在浓硝酸中发生钝化,A项错误;NH4SCN可用于检验Fe3+,向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液不会显红色,C项错误;因Zn比Fe活泼,镀锌铁镀层破损时Zn被腐蚀,因Fe比Sn活泼,因而镀锡铁镀层破损时Fe被腐蚀,所以镀锌铁比镀锡铁更耐腐蚀,D项正确。
3.(2025·哈尔滨三中高三期中)下列关于铁的说法正确的是( )
A.铁在空气中点燃剧烈反应,火星四射
B.铁在硫蒸气中燃烧生成黑色的硫化铁
C.已知Fe和CuSO4溶液反应,推测Fe与AgNO3溶液也能反应
D.铁与过量的盐酸反应的离子方程式:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
【答案】C
【解析】铁在空气中不能燃烧,A错误;铁在硫蒸气中燃烧生成黑色的硫化亚铁,B错误;Ag不如Cu活泼,可推测Fe与AgNO3溶液也能反应置换出银,C正确;铁与盐酸反应的离子方程式为Fe+2H+===Fe2++H2↑,反应产物与盐酸量的多少无关,D错误。
4.(2025·黑龙江双城兆麟中学高三期中)下列除杂的操作不正确的是( )
A.MgCl2溶液中混有少量FeCl3:加入足量MgO充分反应后过滤
B.FeCl2溶液中混有少量FeCl3:加入过量铁粉充分反应后过滤
C.CuCl2溶液中混有少量FeCl3:加入NaOH溶液充分反应后过滤
D.CuCl2溶液中混有少量FeCl2:先加入H2O2将Fe2+氧化成Fe3+,再加入CuO充分反应后过滤
【答案】C
【解析】FeCl3溶液中存在水解平衡:FeCl3+3H2O⥫⥬Fe(OH)3+3HCl,加入MgO与H+反应,上述平衡右移,使Fe3+转化成Fe(OH)3而除去,A正确;加入过量铁粉,FeCl3与Fe反应生成FeCl2而达到除杂的目的,B正确;加入NaOH溶液,Cu2+、Fe3+均转化成氢氧化物沉淀,且引入杂质Na+,不符合除杂要求,C错误;先用H2O2将Fe2+氧化成Fe3+,再利用FeCl3的水解,加入CuO与H+反应将Fe3+转化成Fe(OH)3而除去,D正确。
5.(2026·北京海淀阶段性考试)下列关于FeCl2和FeCl3两种溶液的说法不正确的是( )
A.FeCl2和FeCl3溶液均呈酸性
B.保存时均需加入少量铁粉
C.可利用与铜粉的反应比较Fe2+、Fe3+的氧化性强弱
D.分别加入NaOH溶液,久置后均能观察到红褐色沉淀
【答案】B
【解析】FeCl3和FeCl2均为强酸弱碱盐,Fe2+和Fe3+水解均生成H+,溶液均呈酸性,A正确;保存FeCl2溶液需加入铁粉(防止Fe2+被氧化),但FeCl3溶液中若加铁粉,Fe3+会与Fe反应生成Fe2+,B不正确;Fe3+可与Cu反应(2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+),而Fe2+无法氧化Cu,说明Fe3+氧化性强于Fe2+,C正确;FeCl3与NaOH反应直接生成红褐色的Fe(OH)3沉淀,FeCl2与NaOH反应首先生成白色絮状沉淀Fe(OH)2,迅速变成灰绿色最终被氧化为红褐色沉淀Fe(OH)3,D正确。
6.下列叙述不正确的是( )
A.浓硝酸与铁在常温下不反应,所以可用铁质容器贮运浓硝酸 [2022·浙江6月选考,9C]
B.工人将模具干燥后再注入熔融钢水,是因为铁与H2O高温下会反应 [2022·广东,6C]
C.将废铁屑加入FeCl2溶液中,可用于除去工业废气中的Cl2 [2019·天津,3A]
D.检验NaBr溶液中是否含有Fe2+,可以用K3溶液 [2024·黑吉辽,8A]
【答案】A
7.(2024·新课标卷,9)实验室中利用如图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是( )
A.反应为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
B.酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好
C.用木柴点燃肥皂泡检验生成的氢气
D.使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉
【答案】B
【解析】铁和水蒸气在高温下发生反应生成Fe3O4和H2,A正确;酒精灯在铁粉下方加热可以产生高温,且不影响水蒸气的形成,若移至湿棉花下方则难以产生高温,且会导致水蒸气生成速率过快,未反应就逸出,利用率降低,实验效果不好,B错误;由于该实验中的反应需要在高温下发生,因此要使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉,D正确。
8.实验室可以用如图所示装置制备氢氧化亚铁,下列说法错误的是( )
A.实验前应把稀硫酸和氢氧化钠溶液均煮沸处理
B.实验开始阶段,应把弹簧夹C和D都打开
C.一段时间后,关闭弹簧夹C和D,在B中生成白色絮状沉淀
D.实验结束后关闭弹簧夹D,可以长时间保存氢氧化亚铁
【答案】C
【解析】氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁,所以制备氢氧化亚铁时应将稀硫酸和氢氧化钠溶液预先煮沸,使溶解的空气逸出,故A正确;氢氧化亚铁具有强还原性,易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁,故实验开始阶段,应把弹簧夹C和D都打开,A中反应产生氢气,排尽装置内的空气,防止亚铁离子被氧气氧化,故B正确;一段时间后,关闭弹簧夹C,但不能关闭弹簧夹D,可利用生成的氢气使装置A中压强增大,把硫酸亚铁溶液压入装置B的氢氧化钠溶液中,反应生成氢氧化亚铁白色絮状沉淀,故C错误;本实验利用反应生成的氢气排净装置中的空气,故实验结束后关闭弹簧夹D,可以长时间保存氢氧化亚铁,故D正确。
9.乳酸亚铁即[CH3CH(OH)COO]2Fe是一种食品铁强化剂。某同学为检验其水溶液中有Fe2+,设计了如下方案。其中方案合理且现象叙述正确的是( )
A.向乳酸亚铁溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,出现蓝色沉淀
B.向乳酸亚铁溶液中滴加NaOH溶液,立即出现红褐色沉淀
C.向乳酸亚铁溶液中滴加酸性KMnO4溶液,振荡后紫色褪去
D.向乳酸亚铁溶液中依次滴加氯水、KSCN溶液,溶液变红
【答案】A
【解析】K++Fe2++[Fe(CN)6]3-===KFe[Fe(CN)6]↓,KFe[Fe(CN)6]是不溶于水的蓝色物质,能检验出溶液中有Fe2+,A正确;向乳酸亚铁溶液中滴加NaOH溶液,先生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,B错误;CH3CH(OH)COO-中含有羟基,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,C错误;向乳酸亚铁溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象,再滴加氯水,溶液变红,证明乳酸亚铁溶液中有Fe2+,如果向乳酸亚铁溶液中依次滴加氯水、KSCN溶液,溶液变红,则不能证明溶液中有Fe2+,D错误。
10.下列表示客观事实的化学方程式或离子方程式不正确的是( )
选项
客观事实
化学(离子)方程式
A
铁的金属活动性大于铜
2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
B
铁和水蒸气能发生置换反应
3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
C
配制FeCl3溶液时,将FeCl3固体加入浓盐酸中溶解后再加水稀释
Fe3++3H2O⥫⥬Fe(OH)3+3H+
D
Fe3+的氧化性大于I2
2Fe3++2I-===2Fe2++I2
【答案】A
【解析】证明铁的金属活动性大于铜的离子方程式为Fe+Cu2+===Fe2++Cu,A错误。
11.(2025·江西九江模拟)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
【答案】D
【解析】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;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。
12.下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是( )
选项
操作和现象
结论或目的
A
向红砖粉末中加入盐酸,充分反应后取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液2~3滴,溶液呈红色
红砖中含有氧化铁
B
向CO还原Fe2O3得到的黑色固体中加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液,溶液不显红色
黑色固体中没有Fe3O4
C
取少量Fe(NO3)2试样加水溶解,加稀H2SO4酸化,滴加KSCN溶液,溶液变为红色
该Fe(NO3)2试样已经变质
D
向某溶液中加入H2O2,然后再加入KSCN溶液变红色
原溶液中含有Fe2+
【答案】A
【解析】CO还原Fe2O3得到单质Fe,即使黑色固体中有Fe3O4,其溶于盐酸后产生的Fe3+与Fe发生反应:Fe+2Fe3+===3Fe2+,加入KSCN溶液也不显红色,B错误;N(H+)具有强氧化性,而Fe2+具有还原性,两者发生氧化还原反应,有Fe3+生成,遇KSCN溶液呈红色,不能证明样品已经变质,C错误;若原溶液中无Fe2+而存在Fe3+,也有此现象,D错误。
13.(2025·东北师范大学附属实验学校一模)室温下,探究0.1 mol·L-1 FeSO4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
溶液中是否含有Fe3+
向2 mL FeSO4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
B
Fe2+是否有还原性
向2 mL FeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液,观察溶液颜色变化
C
Fe2+是否水解
向2 mL FeSO4溶液中滴加2~3滴酚酞溶液,观察溶液颜色变化
D
Fe2+能否催化H2O2分解
向2 mL 5% H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液,观察气泡产生情况
【答案】B
【解析】检验溶液中是否含有Fe3+,应直接向待测液中滴加KSCN溶液,先向待测液中滴加氯水会将Fe2+氧化为Fe3+,干扰实验,A错误;向2 mL FeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液,若观察溶液紫色褪去,说明Fe2+有还原性,B正确;Fe2+发生水解反应:Fe2++2H2O⥫⥬2H++Fe(OH)2,使溶液显酸性,遇酚酞不变色,不能检验Fe2+是否水解,C错误;H2O2可氧化Fe2+生成Fe3+,Fe3+催化H2O2分解,有气泡产生,不能证明Fe2+催化H2O2分解,D错误。
14.(14分)实验室用如图装置测定FeO和Fe2O3固体混合物中Fe2O3的质量,D装置的硬质双通玻璃管中的固体物质是FeO和Fe2O3的混合物。
(1)如何检查装置A的气密性? 。
(2)为了安全,在点燃D处的酒精灯之前,必须进行的操作是 。
(3)装置B的作用是 。装置C中装的液体是 ,所起的作用是 。
(4)点燃D处的酒精灯,写出在硬质双通玻璃管中发生反应的化学方程式: 。
(5)若FeO和Fe2O3固体混合物的质量为23.2 g,反应完全后U形管的质量增加7.2 g,则混合物中Fe2O3的质量为 。
【答案】(1)关闭a,从球形漏斗口加水,待水从漏斗管上升与容器的水面形成一段水柱差,停止加水,静置片刻,如水柱不下降,证明其气密性良好
(2)在b出口处检验氢气的纯度 (3)除去H2中混有的HCl气体 浓硫酸 干燥氢气
(4)Fe2O3+3H22Fe+3H2O、FeO+H2Fe+H2O (5)16 g
【解析】U形管的作用是吸收反应生成的水,为了保证纯净的H2进入D装置,必须利用B、C装置除杂(HCl气体和水蒸气);为了保证U形管增加的质量等于反应生成水的质量,必须用F装置防止空气中的水蒸气进入E装置。
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