第11讲 亚铁盐和铁盐 铁的氧化物和氢氧化物（暑假预习讲义）新高一化学鲁科版

第11讲　亚铁盐和铁盐 铁的氧化物和氢氧化物 内容导航 01 预习航标 → 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 预习目标 1.认识亚铁盐和铁盐的主要性质，理清铁元素不同价态之间的转化关系。 2.能实验探究Fe2＋和Fe3＋的相互转化，掌握Fe2＋和Fe3＋的检验方法，。 3.掌握铁单质、铁的氧化物和铁的氢氧化物的性质，设计Fe(OH)2的制备方案。 预习重点 铁盐和铁盐 Fe2＋和Fe3＋的相互转化 Fe(OH)2的制备 预习难点 Fe2＋和Fe3＋的检验 情｜境｜启｜思 为什么自然界中很少见到纯铁？丹霞地貌的红色岩层中，铁以哪种化合物存在？ 深｜研｜精｜炼 知识点01 铁单质及其性质 1．物理性质 色、态 密度 熔点 导热性、延展性 导电性 特性 固体 7.86 g·cm－3 1 538 ℃ 比铜、铝差 能被 吸引 2．化学性质 (1)从物质类别角度分析，铁单质具有金属的通性。 (2)从铁元素化合价的角度分析，铁单质具有 。 ①铁单质和冷水或热水均不反应。 ②铁单质和水蒸气的反应 实验装置 实验现象 实验结论 肥皂液中有 ，用火柴点燃气泡，听到 铁和水蒸气反应生成H2，化学方程式：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 【特别提醒】 ①铁与水反应的产物是Fe3O4和H2，而不是Fe2O3。 ②铁与冷水、热水不能反应，只能与水蒸气在高温下反应。 ③铁与水反应的实质同 Na、Mg一样，都是置换出水电离产生的H+，但不能得到铁的氢氧化物，因为高温下铁的氢氧化物分解为铁的氧化物和水。 【思考1】如何检验铁和水蒸气反应的固态产物中铁元素的价态？ 【例1】下列关于铁的说法正确的是(　　) A．纯铁为灰黑色，所以铁属于黑色金属 B．铁在氯气中燃烧生成FeCl2 C．纯铁的抗腐蚀能力较强，铁在干燥的空气里不易被氧化 D．铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在 【即练1】我国宋代《开宝本草》中记载了中药材铁华粉的制作方法：“取钢煅作叶如笏或团，平面磨错令光净，以盐水洒之，于醋瓮中阴处埋之一百日，铁上衣生，铁华成矣。”下列说法错误的是(　　) A．“取钢煅作叶如笏或团”说明金属铁有较好的延展性 B．“平面磨错令光净”的目的是除去表面的铁锈 C．“铁上衣生”的原因是铁被氧气氧化 D．中药材铁华粉的主要成分是醋酸亚铁 【即练2】用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法正确的是(　　) A．实验时，先点燃酒精喷灯再点燃酒精灯 B．装置B中H2O作氧化剂，发生反应的化学方程式为2Fe＋3H2O(g)Fe2O3＋3H2 C．干燥管中加入的固体干燥剂可以是无水硫酸铜 D．收集反应产生的气体选用装置C 知识点02 铁盐和亚铁盐 一、铁及铁元素的存在 1．铁元素在自然界中的含量 铁元素在地壳中的含量处于 ，仅次于氧、硅和铝元素。 2．铁元素的存在形态 (1)游离态：如陨铁。 (2)化合态：铁元素在化合物中常见的化合价有 。 二、亚铁盐和铁盐 1．常见的亚铁盐和铁盐 常见的亚铁盐有FeSO4、FeCl2等，其溶液呈 。 常见的铁盐有Fe2(SO4)3、FeCl3等，其溶液呈 。 2．亚铁盐和铁盐的性质探究(以FeSO4、FeCl3为例) 阅读课本活动·探究，完成下列填空。 (1)预测性质 ①从物质类别角度预测：FeSO4和FeCl3都属于盐类，能和碱反应分别生成Fe(OH)2及Fe(OH)3，所以选取NaOH溶液进行实验。 ②从化合价角度预测： Fe3＋——降低到＋2价或0价，具有氧化性 证明Fe3＋具有氧化性，需加入还原剂，可以选取铁、铜、KI溶液等还原剂进行实验。 证明Fe2＋具有氧化性，可以选取锌片等还原剂进行实验；证明其具有还原性，可以选取氯水、酸性KMnO4溶液等氧化剂进行实验。 (2)实验探究(以FeSO4、FeCl3为例) ①知识支持：Fe3＋和KSCN溶液反应，溶液显红色，离子方程式：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3。 ②可供选择的试剂：FeSO4溶液、FeCl3溶液、酸性KMnO4溶液、氯水、KI溶液、0.1 mol·L－1 KSCN(硫氰酸钾)溶液、淀粉溶液、NaOH溶液、铁粉、锌片、铜片。 【实验1】探究Fe3＋、Fe2＋盐类的性质 实验操作 实验现象 离子方程式 产生 沉淀 Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ 慢慢挤入NaOH溶液， 生成 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 【实验2】探究Fe3＋的氧化性 实验操作 实验现象 结论及有关离子方程式 加入KSCN溶液，溶液变 为 ，再加入足量铁粉，振荡，溶液 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 加入KSCN溶液，溶液变 为 ，再加入足量铜片，振荡，溶液 Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋ 无色溶液变为 2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，以上反应均说明Fe3＋具有氧化性 【实验3】探究Fe2＋的氧化性和还原性 实验操作 实验现象 离子方程式 加入KSCN溶液，溶液无现象，滴加 后，溶液呈红色 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、 Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 溶液由 变为 5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，以上反应均说明Fe2＋具有还原性 溶液由 变为 Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋，说明Fe2＋具有氧化性 (3)实验总结 【思考1】实验室配制FeCl2溶液时，为什么要加入少量铁屑？ 【思考2】向某溶液中滴加氯水后再滴入几滴KSCN溶液，溶液变成红色，能否说明溶液中含有Fe2＋？ 【思考3】用NaOH溶液能否检验某溶液中是否存在Fe3＋？ 【归纳总结】 (1)Fe3＋的检验方法 (2)Fe2＋的检验方法 (3)同时含有Fe2＋、Fe3＋的检验方法 【例2】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＋(溶液中不含Cl－)； 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 新制氯水 D 新制氯水 酸性KMnO4溶液 【即练1】为了检验某FeCl2溶液是否变质，可选择的最佳试剂是(　　) A．紫色石蕊溶液 B．新制氯水 C．饱和NaCl溶液 D．KSCN溶液 【即练2】为了检验某FeCl2溶液是否变质，可选择的最佳试剂是(　　) A．紫色石蕊溶液 B．新制氯水 C．饱和NaCl溶液 D．KSCN溶液 知识点03 铁的氧化物和氢氧化物 1．铁的氧化物的物理性质及用途 名称 氧化亚铁 三氧化二铁 四氧化三铁 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 铁红 磁性氧化铁 铁元素的化合价 颜色、状态 溶解性 都不溶于水 用途 用作色素 用作油漆、涂料、油墨的红色颜料 磁性材料 2.铁的氧化物的化学性质 (1)从物质类别的角度分析，FeO、Fe2O3都属于 ，它们都能与酸反应生成相应的盐和水，写出下列氧化物和稀盐酸反应的离子方程式： ①FeO： 。 ②Fe2O3： 。 ③Fe3O4： 。 【特别提醒】 ①Fe3O4不属于碱性氧化物。 ②Fe3O4的组成可用FeO·Fe2O3表示，但不表示Fe3O4是由FeO和Fe2O3组成的混合物，Fe3O4有固定的组成，是一种纯净物。 (2)从元素化合价的角度分析，铁的氧化物都具有氧化性，其中FeO中Fe元素化合价为＋2价，化合价还可以升高，具有还原性。 FeO不稳定，在空气中受热被氧化生成Fe3O4，FeO在反应中表现还原性。 3.铝热反应 (1)实验 实验装置 实验现象 结论 ①镁条剧烈燃烧，并发出 。 ②三氧化二铁与铝粉剧烈反应，放出大量的热， 。 ③纸漏斗下面被烧穿，有红热熔融物落入蒸发皿中。 ④熔融物冷却后变黑，能被 吸引 Al与Fe2O3反应，置换出铁。反应方程式为2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe (2)相关说明： ①铝热反应：铝与某些难熔金属氧化物在高温条件下发生的 称为铝热反应。 ②铝热剂：铝粉与难熔金属氧化物的 称为铝热剂。 ③铝热反应的原理：利用金属铝的强还原性，铝单质与其他金属氧化物之间发生置换反应，产生大量的热。 ④铝热反应的应用：铝与三氧化二铁反应放出大量热，该反应常用于 、制备金属纳米复合材料等。 【思考2】野外焊接铁轨常利用铝粉和氧化铁反应进行，该反应称为“铝热反应”。操作步骤为①将铝粉和氧化铁充分混合；②撒上氯酸钾，插入镁条；③点燃镁条。 (1)氯酸钾和镁条分别起什么作用？ (2)将氧化铁换成氧化亚铁或四氧化三铁能否发生反应？若能，请写出铝粉和四氧化三铁反应的化学方程式，并标出电子转移。 (3)若将氧化铁换成氧化镁能否发生反应呢？若不能，说明原因。 3.铁和铁的氧化物的混合物与酸(H+)反应的计算 （1）终态法：固体和盐酸（硫酸）恰好完全反应，溶液中没有Fe3+，即多个反应后的“终态”是溶质只有FeCl2(FeSO4)的溶液，因此有n(Fe2＋):n(Cl－)=1:2[n(Fe2＋):n(SO)=1:1]，混合物中n(Fe)与盐酸（硫酸）中n(H+)之比为1:2等结论。 （2）关系式法：由 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，Fe＋Fe2O3＋6H＋===3Fe2＋＋3H2O可知，若没有Fe3＋生成，则反应的Fe（不产生H2）与Fe2O3的关系是Fe- Fe2O3，则有n(Fe)=n(Fe2O3)+n(H2)等关系。 （3）守恒法：主要有Fe原子守恒、Cl－(SO)守恒、溶液中电荷守恒、Fe失去的电子与H+和Fe3+得到的电子守恒。 4．铁的氢氧化物 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 颜色、状态 溶解性 酸碱性 稳定性 在空气中易被氧化为Fe(OH)3 受热易分解：2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 和非氧化性酸反应 (离子方程式) Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 制备 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ 转化 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 现象：在空气中白色沉淀迅速变为 ，最终变为 【思考2】Fe(OH)2是一种白色沉淀，极易被氧化生成Fe(OH)3，为长时间观察到生成的Fe(OH)2沉淀，某小组设计如下两套方案。 方案一：覆盖层法 方案二：还原性气体保护法 根据以上两种方案，回答下列问题： (1)在方案一中，为防止Fe(OH)2被氧化，常采用以下措施。 ①用新制的FeSO4溶液和经过加热煮沸的NaOH溶液制Fe(OH)2，目的是______________________________________________________________________________。 ②在FeSO4溶液表面覆盖一层煤油，目的是________________________________________。 ③将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液，目的是___________________________________________________________________________。 (2)方案二要制得Fe(OH)2沉淀，操作方法为________________________________。相关反应的离子方程式为_____________________________________________________________________________。 (3)将制得的含Fe(OH)2沉淀的混合液置于空气中，沉淀会发生怎样变化？___________________________________________________________________________， 写出反应的化学方程式：_____________________________________________________。 【归纳总结】制备氢氧化亚铁实验的四个关键点 (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溶液所用的蒸馏水和制备Fe(OH)2所用的NaOH溶液都要煮沸，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溶液的长滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再挤出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(如苯)，以隔绝空气。 【例3】铁的合金是当今世界使用量最大的合金，下列关于铁及其化合物的说法正确的是(　　) A．Fe2O3可以直接溶于水生成Fe(OH)3 B．Fe(OH)2在空气中充分加热最终生成FeO和H2O C．Fe3O4可以通过置换反应或化合反应制备 D．铁在空气中放置，表面会生成致密的氧化膜从而阻止铁被继续腐蚀 【即练1】如图为制取白色Fe(OH)2的实验装置，分液漏斗中是稀硫酸，烧瓶中是Fe粉，b中是NaOH溶液。下列说法错误的是 (　　) A．NaOH溶液被煮沸过，目的是除去溶液中溶解的O2 B．反应过程中产生的H2能排除装置中的O2 C．分液漏斗对反应的速率有控制能力 D．e在实验开始时关闭，在生成Fe(OH)2时打开 【即练2】某同学向新制的FeSO4溶液中逐滴滴加NaOH溶液直至过量，生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，一段时间后，有红褐色物质生成。下列说法正确的是(　　) A．灰绿色沉淀为Fe(OH)2 B．红褐色物质灼烧后可得到铁单质 C．在隔绝空气的条件下进行上述实验，可长时间观察Fe(OH)2沉淀的颜色 D．沉淀颜色变化的过程中未发生氧化还原反应 1.（25-26高一下·广东茂名·阶段检测）下列关于铁及其化合物的说法正确的是 A．铁在空气中燃烧生成 B．是红褐色沉淀 C．溶液呈浅绿色 D．溶液能与溶液反应显红色 2.（25-26高一下·江苏常州·阶段检测）某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列三个实验。从反应条件的控制分析，下列说法不正确的是 A．实验①中不管Cl2是否足量，产物均为FeCl3 B．实验②中，搅拌可加速FeCl3的溶解 C．实验③中，必须严格控制好反应条件，才能制得Fe(OH)3胶体 D．加入Cu粉可除去FeCl2溶液中的FeCl3 3.（25-26高一上·山西大同·期末）下列有关铁及其化合物的说法正确的是 A．用图中装置可制取并长时间观察的颜色 B．铁在少量的氧气中点燃，生成产物是 C．在空气中加热可得到 D．可通过化合反应制得 4.（25-26高一下·北京·期中）还原铁粉与水蒸气的反应装置如图所示。取少量反应后的固体加入稀硫酸使其完全溶解得溶液a；另取少量反应后的固体加入稀硝酸使其完全溶解，得溶液b，下列说法正确的是 A．铁与水蒸气反应：2Fe+3H2O(g)Fe2O3+3H2 B．肥皂液中产生气泡，能证明铁与水蒸气反应生成H2 C．向溶液a中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，出现蓝色沉淀，说明铁粉未反应 D．向溶液b中滴加KSCN溶液，溶液变红，但不能证实固体中含有Fe2O3 5.（25-26高一下·黑龙江哈尔滨·开学考试）设计如图装置进行铁与水反应的实验，虚线框处的装置用来检验生成的气体。下列说法正确的是 A．虚线框C处应该选择装置甲 B．实验后，装置B中生成红棕色固体 C．实验后，将装置B中的固体溶于足量稀硫酸，所得溶液中一定含有和 D．实验时将螺旋状铜丝加热变黑后再趁热迅速伸入试管中，可观察到铜丝由黑变红 6.（25-26高一上·陕西宝鸡·期末）关于铁的氧化物和氢氧化物下列说法错误的是 A．Fe2O3是碱性氧化物 B．Fe3O4是黑色晶体，俗称磁性氧化铁 C．Fe(OH)3是红棕色沉淀，具有吸附性 D．Fe(OH)2可以在溶液中稳定存在 7.（25-26高一上·云南昆明·期末）下列有关铁及其化合物说法正确的是 A．铁粉和生石灰均可用作食品脱氧剂 B．所有的不锈钢都只含有金属元素 C．配制溶液时应该加入少量铁粉，防止被氧化 D．四氧化三铁俗称铁红，常用作红色颜料 8.（25-26高一上·甘肃定西·期末）“炉火照天地，红星乱紫烟”描绘了古代炼铁的场景，炼铁过程中发生反应：。下列说法错误的是 A．该反应的氧化剂为 B．俗称铁红，是一种红棕色粉末 C．该反应中，铁元素被还原 D．该反应不属于置换反应 9.（25-26高一上·浙江杭州·期中）下列铁元素的代表物描述不正确的是 代表物 物质类别 铁元素价态 部分性质描述 A 单质 0价 能与盐酸反应生成氢气 B 金属氧化物 价 能与盐酸反应生成氯化铁 C 碱 价 受热分解生成氧化铁 D 盐 价 能与氧化剂反应转化为正三价铁 A．A B．B C．C D．D 10.（25-26高一下·湖北武汉·开学考试）同学们为了确定某种铁的氧化物的化学式，进行了如图实验。下列说法正确的是 已知：操作2中通入的氯气恰好完全反应。 A．溶液a中：：1 B．溶液b中阳离子只有 C．向溶液b中滴加的NaOH溶液，能得到红褐色沉淀 D．这种铁的氧化物化学式为 11.（25-26高一下·重庆·阶段检测）现有由和组成的混合物，取该混合物2.5 g溶于足量的盐酸中，向所得溶液中通入标况下224 mL ，恰好将完全氧化。则x值可能是 A．2.2 B．2.4 C．2.6 D．2.8 12.（25-26高一上·内蒙古赤峰·期末）将一定质量的Fe和Fe3O4混合固体粉末溶于100mL1.0mol/L稀盐酸，恰好完全反应，生成标准状况下224mLH2，向反应后的溶液中加入KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。则下列说法不正确的是 A．反应后溶液中不含有Fe3+ B．Fe3O4与稀盐酸发生非氧化还原反应 C．n(Fe)：n(Fe3O4)=2：1 D．混合固体中m(Fe)=0.56g 13.（25-26高一上·天津滨海新区·期末）6 g Fe和Fe2O3的混合物，加入150 mL足量的稀硫酸，在标准状况下收集到1.12 L H2，向反应后的溶液中滴加KSCN溶液不变红。为中和过量的稀硫酸，并使Fe元素全部转化为Fe(OH)2沉淀，恰好消耗了200 mL 3 mol·L-1的NaOH溶液，则该稀H2SO4的物质的量浓度为 A．2.25 mol·L-1 B．2 mol·L-1 C．3 mol·L-1 D．0.6 mol·L-1 14.（25-26高一上·甘肃·阶段检测）下列有关铁元素的代表物描述错误的是 选项 代表物 部分性质描述 A Fe 在纯氧中燃烧生成 B 红褐色固体，难溶于水 C 红棕色粉末，制作油漆的红色颜料 D 其水溶液不能与氯气反应 A．A B．B C．C D．D 15.（25-26高一上·山东青岛·期中）下列关于胶体的说法正确的是 A．胶体能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射 B．胶体能稳定存在的主要原因是氢氧化铁胶体带正电 C．用滤纸可以分离胶体与溶液 D．将NaOH溶液滴入煮沸的饱和溶液制得胶体 16.（25-26高一上·浙江杭州·期末）实验室用如图装置来制取，关于该实验的说法中正确的是 A．组装好仪器后，实验操作的第一步是向装置中加入对应的试剂 B．引发B中产生的操作是关闭K，继续滴加稀硫酸 C．从反应开始至关闭K时，C中集气瓶收集到的气体是纯净的氢气 D．打开B中瓶塞，可看到B中白色沉淀迅速变为红褐色沉淀 17.（25-26高一上·安徽合肥·期末）化学实验经常出现丰富多彩的奇妙现象。下列说法错误的是 A．常温下向酸性溶液中滴加溶液，溶液紫色褪去 B．将坩埚中的钠加热，可以看到钠先熔化，然后与氧气剧烈反应，发出黄色火焰，生成淡黄色固体 C．向溶液中滴入溶液，先生成白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，一段时间后变成红褐色 D．向紫色石蕊溶液中通入，溶液变红 18.（25-26高一上·云南红河·阶段检测）根据下列实验操作和现象所得到的结论错误的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向漂白粉溶液中加入少量醋酸，漂白效果增强 酸性：醋酸>次氯酸 B 向FeCl3溶液中滴加KI溶液，再滴加淀粉溶液，溶液显蓝色 氧化性： Fe3+>I2 C 向酸性KMnO4溶液中加入Fe3O4粉末，紫色褪去 Fe3O4含二价铁 D 向Fe(NO3)2溶液中滴加几滴稀硫酸，再滴加几滴KSCN溶液，溶液显红色 Fe2+被完全氧化为Fe3+ A．A B．B C．C D．D 19.（25-26高一上·福建龙岩·期末）某实验小组探究铁及其化合物的性质，进行如下实验： ①将铁粉加入稀硫酸中，产生无色气体，溶液变为浅绿色； ②向实验①所得溶液中滴加氯水，溶液变为棕黄色； ③向实验②所得溶液中加入过量铁粉，充分反应后过滤，滤液又变为浅绿色。下列分析错误的是 A．实验①中反应的离子方程式为： B．实验②中溶液变棕黄色，说明被氧化为，可用KSCN溶液检验生成的 C．实验③中发生的反应为：，反应后溶液中的溶质只有 D．取实验③后的滤液，先滴加KSCN溶液无现象，再加入氯水后变红，可证明滤液中含 20.（25-26高一上·山东泰安·期末）向某溶液中加入含Fe2+的溶液后，无明显变化，当再滴入几滴新制氯水后，溶液变成红色，则下列结论错误的是 A．该溶液中一定含有 B．氧化性：Cl2>Fe3+ C．Fe2+与不能形成红色物质 D．Fe2+还原性小于 21.（25-26高一上·安徽宣城·期末）某小组同学为了检验补铁剂中铁元素的价态，设计了如下实验： 已知：氧化性强弱为；邻二氮菲溶液遇变为橙红色。下列说法正确的是 A．为使③中现象明显，试剂a可以选用过量氯水 B．滤液中的还可以用酸性高锰酸钾溶液检验 C．过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒 D．由实验可证实该补铁剂中存在和 22.（25-26高一上·湖北随州·期末）利用覆铜板制作图案时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，电子工业常用30%的溶液腐蚀绝缘板上的铜箔，制作印刷电路板。下列说法错误的是 A．制作印刷电路板过程中，“腐蚀液”由棕黄色变为浅绿色 B．该反应的离子方程式为： C．回收废液中的铜后，通入氯气可以实现溶液再生 D．日常生活中也可利用溶液在不锈钢上刻蚀图形或文字 23.（25-26高一下·浙江·开学考试）下列关于和两种溶液的说法正确的是 A．和均可以通过化合反应制得 B．保存时均需加入少量铁粉防止变质 C．可以用过量锌粒除去溶液中的杂质 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第11讲　亚铁盐和铁盐 铁的氧化物和氢氧化物 内容导航 01 预习航标 → 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 预习目标 1.认识亚铁盐和铁盐的主要性质，理清铁元素不同价态之间的转化关系。 2.能实验探究Fe2＋和Fe3＋的相互转化，掌握Fe2＋和Fe3＋的检验方法，。 3.掌握铁单质、铁的氧化物和铁的氢氧化物的性质，设计Fe(OH)2的制备方案。 预习重点 铁盐和铁盐 Fe2＋和Fe3＋的相互转化 Fe(OH)2的制备 预习难点 Fe2＋和Fe3＋的检验 情｜境｜启｜思 为什么自然界中很少见到纯铁？丹霞地貌的红色岩层中，铁以哪种化合物存在？ 深｜研｜精｜炼 知识点01 铁单质及其性质 1．物理性质 色、态 密度 熔点 导热性、延展性 导电性 特性 银白色固体 7.86 g·cm－3 1 538 ℃ 良好 比铜、铝差 能被磁铁吸引 2．化学性质 (1)从物质类别角度分析，铁单质具有金属的通性。 (2)从铁元素化合价的角度分析，铁单质具有还原性。 ①铁单质和冷水或热水均不反应。 ②铁单质和水蒸气的反应 实验装置 实验现象 实验结论 肥皂液中有气泡产生，用火柴点燃气泡，听到爆鸣声 铁和水蒸气反应生成H2，化学方程式：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 【特别提醒】 ①铁与水反应的产物是Fe3O4和H2，而不是Fe2O3。 ②铁与冷水、热水不能反应，只能与水蒸气在高温下反应。 ③铁与水反应的实质同 Na、Mg一样，都是置换出水电离产生的H+，但不能得到铁的氢氧化物，因为高温下铁的氢氧化物分解为铁的氧化物和水。 【思考1】如何检验铁和水蒸气反应的固态产物中铁元素的价态？ 【提示】取少量固体于试管中，加入稀硫酸(不能用盐酸)溶解，将溶液分成两份，一份加入酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色，说明溶液中含有Fe2＋；另一份加入KSCN溶液，溶液显红色，说明溶液中含有Fe3＋。 【例1】下列关于铁的说法正确的是(　　) A．纯铁为灰黑色，所以铁属于黑色金属 B．铁在氯气中燃烧生成FeCl2 C．纯铁的抗腐蚀能力较强，铁在干燥的空气里不易被氧化 D．铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在 【答案】C 【解析】纯铁为银白色，故A错误；铁在氯气中燃烧生成FeCl3，故B错误；铁元素在自然界中有的以游离态存在，如陨铁，故D错误。 【即练1】我国宋代《开宝本草》中记载了中药材铁华粉的制作方法：“取钢煅作叶如笏或团，平面磨错令光净，以盐水洒之，于醋瓮中阴处埋之一百日，铁上衣生，铁华成矣。”下列说法错误的是(　　) A．“取钢煅作叶如笏或团”说明金属铁有较好的延展性 B．“平面磨错令光净”的目的是除去表面的铁锈 C．“铁上衣生”的原因是铁被氧气氧化 D．中药材铁华粉的主要成分是醋酸亚铁 【答案】C 【解析】把钢煅作或长或圆的叶子形状，说明金属铁有良好的延展性，故A正确；中药材铁华粉的主要成分是醋酸亚铁，故开始要除去铁锈，防止三价铁影响产物纯度，故B、D正确；金属铁在醋瓮中密封保存，隔绝空气，不能与氧气反应，故C错误。 【即练2】用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法正确的是(　　) A．实验时，先点燃酒精喷灯再点燃酒精灯 B．装置B中H2O作氧化剂，发生反应的化学方程式为2Fe＋3H2O(g)Fe2O3＋3H2 C．干燥管中加入的固体干燥剂可以是无水硫酸铜 D．收集反应产生的气体选用装置C 【答案】D 【解析】为防止Fe被空气中的氧气氧化，应先点燃酒精灯使装置A中的水蒸气进入硬质玻璃管后再点燃酒精喷灯，故A错误；装置B中H2O作氧化剂，发生反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，故B错误；无水硫酸铜只能检验水蒸气，但不能作干燥剂，干燥管中可以为无水氯化钙等干燥剂，故C错误；由反应3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2可知，生成的气体为氢气，收集氢气应用向下排空气法，则应选择装置C，D正确。 知识点02 铁盐和亚铁盐 一、铁及铁元素的存在 1．铁元素在自然界中的含量 铁元素在地壳中的含量处于第四位，仅次于氧、硅和铝元素。 2．铁元素的存在形态 (1)游离态：如陨铁。 (2)化合态：铁元素在化合物中常见的化合价有＋2、＋3。 二、亚铁盐和铁盐 1．常见的亚铁盐和铁盐 常见的亚铁盐有FeSO4、FeCl2等，其溶液呈浅绿色。 常见的铁盐有Fe2(SO4)3、FeCl3等，其溶液呈黄色。 2．亚铁盐和铁盐的性质探究(以FeSO4、FeCl3为例) 阅读课本活动·探究，完成下列填空。 (1)预测性质 ①从物质类别角度预测：FeSO4和FeCl3都属于盐类，能和碱反应分别生成Fe(OH)2及Fe(OH)3，所以选取NaOH溶液进行实验。 ②从化合价角度预测： Fe3＋——降低到＋2价或0价，具有氧化性 证明Fe3＋具有氧化性，需加入还原剂，可以选取铁、铜、KI溶液等还原剂进行实验。 证明Fe2＋具有氧化性，可以选取锌片等还原剂进行实验；证明其具有还原性，可以选取氯水、酸性KMnO4溶液等氧化剂进行实验。 (2)实验探究(以FeSO4、FeCl3为例) ①知识支持：Fe3＋和KSCN溶液反应，溶液显红色，离子方程式：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3。 ②可供选择的试剂：FeSO4溶液、FeCl3溶液、酸性KMnO4溶液、氯水、KI溶液、0.1 mol·L－1 KSCN(硫氰酸钾)溶液、淀粉溶液、NaOH溶液、铁粉、锌片、铜片。 【实验1】探究Fe3＋、Fe2＋盐类的性质 实验操作 实验现象 离子方程式 产生红褐色沉淀 Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ 慢慢挤入NaOH溶液， 生成白色沉淀 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 【实验2】探究Fe3＋的氧化性 实验操作 实验现象 结论及有关离子方程式 加入KSCN溶液，溶液变 为红色，再加入足量铁粉，振荡，溶液红色褪去 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 加入KSCN溶液，溶液变 为红色，再加入足量铜片，振荡，溶液红色褪去 Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋ 无色溶液变为蓝色 2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，以上反应均说明Fe3＋具有氧化性 【实验3】探究Fe2＋的氧化性和还原性 实验操作 实验现象 离子方程式 加入KSCN溶液，溶液无现象，滴加氯水后，溶液呈红色 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、 Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 溶液由紫红色变为黄色 5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，以上反应均说明Fe2＋具有还原性 溶液由浅绿色变为无色 Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋，说明Fe2＋具有氧化性 (3)实验总结 【思考1】实验室配制FeCl2溶液时，为什么要加入少量铁屑？ 【提示】目的是防止Fe2＋被氧化成Fe3＋。加入的铁屑可将溶液中Fe3＋转化成Fe2＋，离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。 【思考2】向某溶液中滴加氯水后再滴入几滴KSCN溶液，溶液变成红色，能否说明溶液中含有Fe2＋？ 【提示】 不能。若溶液中含有Fe3＋而不含Fe2＋，会出现相同的现象。 【思考3】用NaOH溶液能否检验某溶液中是否存在Fe3＋？ 提示 能。若溶液中含有Fe3＋，滴加NaOH溶液会生成红褐色沉淀。 【归纳总结】 (1)Fe3＋的检验方法 (2)Fe2＋的检验方法 (3)同时含有Fe2＋、Fe3＋的检验方法 【例2】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＋(溶液中不含Cl－)； 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 新制氯水 D 新制氯水 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。氯水符合条件，实验现象是氯水颜色变浅，酸性KMnO4溶液也符合条件，实验现象是溶液的紫红色变浅或褪去。乙组，在Fe2＋存在的条件下检验Fe3＋，用KSCN溶液即可，Fe2＋不会造成干扰。 【即练1】为了检验某FeCl2溶液是否变质，可选择的最佳试剂是(　　) A．紫色石蕊溶液 B．新制氯水 C．饱和NaCl溶液 D．KSCN溶液 【答案】D 【解析】检验FeCl2溶液是否变质，就是检验溶液中是否有Fe3＋，故可用KSCN溶液检验，取少量待测液，滴加KSCN溶液，若溶液变红，则有Fe3＋，由此可知FeCl2溶液变质，反之，没有变质，故选D。 【即练2】为了检验某FeCl2溶液是否变质，可选择的最佳试剂是(　　) A．紫色石蕊溶液 B．新制氯水 C．饱和NaCl溶液 D．KSCN溶液 【答案】D 【解析】检验FeCl2溶液是否变质，就是检验溶液中是否有Fe3＋，故可用KSCN溶液检验，取少量待测液，滴加KSCN溶液，若溶液变红，则有Fe3＋，由此可知FeCl2溶液变质，反之，没有变质，故选D。 知识点03 铁的氧化物和氢氧化物 1．铁的氧化物的物理性质及用途 名称 氧化亚铁 三氧化二铁 四氧化三铁 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 铁红 磁性氧化铁 铁元素的化合价 ＋2 ＋3 ＋2、＋3 颜色、状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色固体 溶解性 都不溶于水 用途 用作色素 用作油漆、涂料、油墨的红色颜料 磁性材料 2.铁的氧化物的化学性质 (1)从物质类别的角度分析，FeO、Fe2O3都属于碱性氧化物，它们都能与酸反应生成相应的盐和水，写出下列氧化物和稀盐酸反应的离子方程式： ①FeO：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O。 ②Fe2O3：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。 ③Fe3O4：Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O。 【特别提醒】 ①Fe3O4不属于碱性氧化物。 ②Fe3O4的组成可用FeO·Fe2O3表示，但不表示Fe3O4是由FeO和Fe2O3组成的混合物，Fe3O4有固定的组成，是一种纯净物。 (2)从元素化合价的角度分析，铁的氧化物都具有氧化性，其中FeO中Fe元素化合价为＋2价，化合价还可以升高，具有还原性。 FeO不稳定，在空气中受热被氧化生成Fe3O4，FeO在反应中表现还原性。 3.铝热反应 (1)实验 实验装置 实验现象 结论 ①镁条剧烈燃烧，并发出耀眼白光。 ②三氧化二铁与铝粉剧烈反应，放出大量的热，火星四射。 ③纸漏斗下面被烧穿，有红热熔融物落入蒸发皿中。 ④熔融物冷却后变黑，能被磁铁吸引 Al与Fe2O3反应，置换出铁。反应方程式为2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe (2)相关说明： ①铝热反应：铝与某些难熔金属氧化物在高温条件下发生的置换反应称为铝热反应。 ②铝热剂：铝粉与难熔金属氧化物的混合物称为铝热剂。 ③铝热反应的原理：利用金属铝的强还原性，铝单质与其他金属氧化物之间发生置换反应，产生大量的热。 ④铝热反应的应用：铝与三氧化二铁反应放出大量热，该反应常用于焊接钢轨、制备金属纳米复合材料等。 【思考2】野外焊接铁轨常利用铝粉和氧化铁反应进行，该反应称为“铝热反应”。操作步骤为①将铝粉和氧化铁充分混合；②撒上氯酸钾，插入镁条；③点燃镁条。 (1)氯酸钾和镁条分别起什么作用？ 【提示】镁条燃烧放热达到反应所需要的高温条件，氯酸钾受热分解产生氧气，促进燃烧。 (2)将氧化铁换成氧化亚铁或四氧化三铁能否发生反应？若能，请写出铝粉和四氧化三铁反应的化学方程式，并标出电子转移。 【提示】能。反应的化学方程式及电子转移： 。 (3)若将氧化铁换成氧化镁能否发生反应呢？若不能，说明原因。 【提示】否。因为金属的活动性：Mg>Al，故Al不能和MgO发生铝热反应置换出金属Mg。 3.铁和铁的氧化物的混合物与酸(H+)反应的计算 （1）终态法：固体和盐酸（硫酸）恰好完全反应，溶液中没有Fe3+，即多个反应后的“终态”是溶质只有FeCl2(FeSO4)的溶液，因此有n(Fe2＋):n(Cl－)=1:2[n(Fe2＋):n(SO)=1:1]，混合物中n(Fe)与盐酸（硫酸）中n(H+)之比为1:2等结论。 （2）关系式法：由 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，Fe＋Fe2O3＋6H＋===3Fe2＋＋3H2O可知，若没有Fe3＋生成，则反应的Fe（不产生H2）与Fe2O3的关系是Fe- Fe2O3，则有n(Fe)=n(Fe2O3)+n(H2)等关系。 （3）守恒法：主要有Fe原子守恒、Cl－(SO)守恒、溶液中电荷守恒、Fe失去的电子与H+和Fe3+得到的电子守恒。 4．铁的氢氧化物 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 颜色、状态 白色固体 红褐色固体 溶解性 难溶于水 难溶于水 酸碱性 弱碱性 弱碱性 稳定性 在空气中易被氧化为Fe(OH)3 受热易分解：2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 和非氧化性酸反应 (离子方程式) Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 制备 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ 转化 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 现象：在空气中白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 【思考2】Fe(OH)2是一种白色沉淀，极易被氧化生成Fe(OH)3，为长时间观察到生成的Fe(OH)2沉淀，某小组设计如下两套方案。 方案一：覆盖层法 方案二：还原性气体保护法 根据以上两种方案，回答下列问题： (1)在方案一中，为防止Fe(OH)2被氧化，常采用以下措施。 ①用新制的FeSO4溶液和经过加热煮沸的NaOH溶液制Fe(OH)2，目的是______________________________________________________________________________。 ②在FeSO4溶液表面覆盖一层煤油，目的是________________________________________。 ③将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液，目的是___________________________________________________________________________。 (2)方案二要制得Fe(OH)2沉淀，操作方法为________________________________。相关反应的离子方程式为_____________________________________________________________________________。 (3)将制得的含Fe(OH)2沉淀的混合液置于空气中，沉淀会发生怎样变化？___________________________________________________________________________， 写出反应的化学方程式：_____________________________________________________。 【提示】(1)①排除溶解的氧气，防止Fe(OH)2被氧化 ②隔绝空气中的氧气 ③防止带入氧气 (2)打开止水夹a，待A中反应生成的H2排尽装置中的空气后，再关闭止水夹a　Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑、Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ (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 【归纳总结】制备氢氧化亚铁实验的四个关键点 (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溶液所用的蒸馏水和制备Fe(OH)2所用的NaOH溶液都要煮沸，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溶液的长滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再挤出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(如苯)，以隔绝空气。 【例3】铁的合金是当今世界使用量最大的合金，下列关于铁及其化合物的说法正确的是(　　) A．Fe2O3可以直接溶于水生成Fe(OH)3 B．Fe(OH)2在空气中充分加热最终生成FeO和H2O C．Fe3O4可以通过置换反应或化合反应制备 D．铁在空气中放置，表面会生成致密的氧化膜从而阻止铁被继续腐蚀 【答案】C 【解析】Fe2O3难溶于水，不能直接与水反应生成Fe(OH)3，A错误；Fe(OH)2在空气中容易被氧化，所以氢氧化亚铁在空气中加热最终生成Fe2O3和H2O，B错误；Fe与水蒸气在高温下发生置换反应生成Fe3O4和H2，Fe在O2中点燃发生化合反应生成Fe3O4，故Fe3O4可以通过置换反应或化合反应制备，C正确；铁在空气中放置，表面不能生成致密的氧化膜，不能阻止铁被继续腐蚀，D错误。 【即练1】如图为制取白色Fe(OH)2的实验装置，分液漏斗中是稀硫酸，烧瓶中是Fe粉，b中是NaOH溶液。下列说法错误的是 (　　) A．NaOH溶液被煮沸过，目的是除去溶液中溶解的O2 B．反应过程中产生的H2能排除装置中的O2 C．分液漏斗对反应的速率有控制能力 D．e在实验开始时关闭，在生成Fe(OH)2时打开 【答案】D 【解析】使用的NaOH溶液先煮沸，以除去溶液中溶解的O2，防止生成的Fe(OH)2被氧化，故A正确；滴加稀H2SO4，Fe与稀H2SO4发生反应生成H2，H2能将装置中的空气排尽，故B正确；分液漏斗可以控制加入稀H2SO4的量，即可以控制Fe与稀H2SO4的反应速率，故C正确；e在实验开始时打开，产生的H2将装置中的空气排尽，一段时间后，将e关闭，产生的H2无法排出，使装置a压强增大，将FeSO4溶液压入装置b中，生成Fe(OH)2，故D错误。 【即练2】某同学向新制的FeSO4溶液中逐滴滴加NaOH溶液直至过量，生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，一段时间后，有红褐色物质生成。下列说法正确的是(　　) A．灰绿色沉淀为Fe(OH)2 B．红褐色物质灼烧后可得到铁单质 C．在隔绝空气的条件下进行上述实验，可长时间观察Fe(OH)2沉淀的颜色 D．沉淀颜色变化的过程中未发生氧化还原反应 【答案】C 【解析】Fe(OH)2为白色沉淀，故A错误；红褐色物质是Fe(OH)3，灼烧后可得到Fe2O3，故B错误；Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化，在隔绝空气的条件下进行上述实验，可长时间观察Fe(OH)2沉淀的颜色，故C正确；沉淀颜色变化的过程中发生反应：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，铁元素、氧元素化合价均有变化，发生氧化还原反应，故D错误。 1.（25-26高一下·广东茂名·阶段检测）下列关于铁及其化合物的说法正确的是 A．铁在空气中燃烧生成 B．是红褐色沉淀 C．溶液呈浅绿色 D．溶液能与溶液反应显红色 【答案】B 【解析】铁在空气中不能燃烧，在纯氧中燃烧生成，仅缓慢氧化才生成，A错误；是难溶于水的红褐色固体，属于红褐色沉淀，B正确；溶液呈黄色，浅绿色是溶液的特征颜色，C错误；能与KSCN溶液反应使溶液显红色，中含，不能与KSCN反应显红色，D错误；故选B。 2.（25-26高一下·江苏常州·阶段检测）某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列三个实验。从反应条件的控制分析，下列说法不正确的是 A．实验①中不管Cl2是否足量，产物均为FeCl3 B．实验②中，搅拌可加速FeCl3的溶解 C．实验③中，必须严格控制好反应条件，才能制得Fe(OH)3胶体 D．加入Cu粉可除去FeCl2溶液中的FeCl3 【答案】D 【解析】铁丝在氯气中燃烧时，无论氯气是否足量，点燃条件下产物均为，不会生成，A正确；溶解过程中搅拌可以加快溶质扩散，能加速溶解，B正确；制备胶体时，若反应条件不当（如过度加热），会生成沉淀而非胶体，因此必须严格控制反应条件，C正确；加入Cu粉后与发生的反应为，引入新杂质，应该加入过量铁粉后过滤，D错误；故选D。 3.（25-26高一上·山西大同·期末）下列有关铁及其化合物的说法正确的是 A．用图中装置可制取并长时间观察的颜色 B．铁在少量的氧气中点燃，生成产物是 C．在空气中加热可得到 D．可通过化合反应制得 【答案】D 【解析】图示装置中不能用生成的氢气将装置中的空气排尽，不能长时间观察的颜色，A错误；在中燃烧生成，B错误；氢氧化亚铁易被氧气氧化，在空气中加热时铁元素化合价升高，不能得到，C错误；和、化合可得：，D正确；故选D。 4.（25-26高一下·北京·期中）还原铁粉与水蒸气的反应装置如图所示。取少量反应后的固体加入稀硫酸使其完全溶解得溶液a；另取少量反应后的固体加入稀硝酸使其完全溶解，得溶液b，下列说法正确的是 A．铁与水蒸气反应：2Fe+3H2O(g)Fe2O3+3H2 B．肥皂液中产生气泡，能证明铁与水蒸气反应生成H2 C．向溶液a中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，出现蓝色沉淀，说明铁粉未反应 D．向溶液b中滴加KSCN溶液，溶液变红，但不能证实固体中含有Fe2O3 【答案】D 【解析】铁与水蒸气高温反应的产物是，不是，正确反应为，A错误；加热时装置内空气受热膨胀逸出，也会使肥皂液产生气泡，因此仅产生气泡不能证明反应生成了，需要进一步点燃检验才可确认，B错误；反应产物中本身含有+2价铁，溶于稀硫酸后会产生，加入也会产生蓝色沉淀，因此该现象不能说明铁粉未反应，C错误；稀硝酸具有强氧化性，若原固体中含有Fe单质或（含），溶解时Fe、都会被稀硝酸氧化为，滴加溶液都会变红，因此不能证实原固体中含有，D正确；故选D。 5.（25-26高一下·黑龙江哈尔滨·开学考试）设计如图装置进行铁与水反应的实验，虚线框处的装置用来检验生成的气体。下列说法正确的是 A．虚线框C处应该选择装置甲 B．实验后，装置B中生成红棕色固体 C．实验后，将装置B中的固体溶于足量稀硫酸，所得溶液中一定含有和 D．实验时将螺旋状铜丝加热变黑后再趁热迅速伸入试管中，可观察到铜丝由黑变红 【答案】D 【解析】铁与水蒸气反应生成的气体为，密度小于空气，应选用向下排空气的装置乙收集，A错误；与水蒸气高温反应生成黑色的固体，不会生成红棕色固体，B错误；装置B中固体包含反应生成的，还可能有过量未反应的，溶于足量稀硫酸时，若过量很多会将生成的全部还原为，所得溶液不一定含有，C错误；反应生成的具有还原性，可在加热条件下将黑色还原为红色，可观察到铜丝由黑变红，D正确；故选D。 6.（25-26高一上·陕西宝鸡·期末）关于铁的氧化物和氢氧化物下列说法错误的是 A．Fe2O3是碱性氧化物 B．Fe3O4是黑色晶体，俗称磁性氧化铁 C．Fe(OH)3是红棕色沉淀，具有吸附性 D．Fe(OH)2可以在溶液中稳定存在 【答案】D 【解析】碱性氧化物指与酸反应生成盐和水的氧化物。Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3和H2O，符合定义，A正确；Fe3O4呈黑色，具有磁性，工业上称磁性氧化铁，B正确；Fe(OH)3沉淀通常为红棕色，为絮状沉淀，比表面积大，具有吸附性，可用于净水，C正确；Fe(OH)2性质不稳定，在空气中迅速氧化为Fe(OH)3，颜色由白变绿再变红褐色，无法稳定存在，D错误；故选D。 7.（25-26高一上·云南昆明·期末）下列有关铁及其化合物说法正确的是 A．铁粉和生石灰均可用作食品脱氧剂 B．所有的不锈钢都只含有金属元素 C．配制溶液时应该加入少量铁粉，防止被氧化 D．四氧化三铁俗称铁红，常用作红色颜料 【答案】C 【解析】铁粉具有还原性，可用作食品脱氧剂；生石灰（）仅能吸水作干燥剂，不能作脱氧剂，A不符合题意；不锈钢除含金属元素外，还含有碳等非金属元素，B不符合题意；配制溶液时加入少量铁粉，可将被氧化生成的还原为：，防止被氧化，C符合题意；俗称铁红，常用作红色颜料；为磁性氧化铁，D不符合题意；故选C。 8.（25-26高一上·甘肃定西·期末）“炉火照天地，红星乱紫烟”描绘了古代炼铁的场景，炼铁过程中发生反应：。下列说法错误的是 A．该反应的氧化剂为 B．俗称铁红，是一种红棕色粉末 C．该反应中，铁元素被还原 D．该反应不属于置换反应 【答案】A 【解析】氧化剂在反应中得电子，化合价降低。Fe2O3中铁元素从+3价降至0价，被还原，是氧化剂；CO中碳元素从+2价升至+4价，被氧化，是还原剂，A错误；Fe2O3俗称铁红，呈红棕色，B正确；铁元素化合价降低，被还原，C正确；置换反应要求反应物和生成物中各有单质和化合物，本反应反应物均为化合物，故不属于置换反应，D正确；故选A。 9.（25-26高一上·浙江杭州·期中）下列铁元素的代表物描述不正确的是 代表物 物质类别 铁元素价态 部分性质描述 A 单质 0价 能与盐酸反应生成氢气 B 金属氧化物 价 能与盐酸反应生成氯化铁 C 碱 价 受热分解生成氧化铁 D 盐 价 能与氧化剂反应转化为正三价铁 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】Fe属于铁单质，铁元素化合价为0价，铁的金属活动性排在氢前，能与盐酸反应生成氢气，描述正确，A正确；FeO属于金属氧化物，铁元素为+2价，FeO与盐酸反应生成氯化亚铁和水，不能生成氯化铁，描述错误，B错误；属于碱，铁元素为+3价，氢氧化铁受热分解可生成氧化铁和水，描述正确，C正确；属于盐，铁元素为+2价，+2价铁具有还原性，能被氧化剂氧化转化为+3价铁，描述正确，D正确；故选B。 10.（25-26高一下·湖北武汉·开学考试）同学们为了确定某种铁的氧化物的化学式，进行了如图实验。下列说法正确的是 已知：操作2中通入的氯气恰好完全反应。 A．溶液a中：：1 B．溶液b中阳离子只有 C．向溶液b中滴加的NaOH溶液，能得到红褐色沉淀 D．这种铁的氧化物化学式为 【答案】D 【分析】铁的氧化物与盐酸反应生成相应价态的金属离子，通入氯气，亚铁离子被氧化为铁离子。 【解析】通入氯气发生，氯气为，则为，设中+3价铁的物质的量为，氧原子的物质的量为， 根据电荷守恒可得。 已知质量为3.76 g，则。根据，可得，代入中，解得，，故，故A错误；因为加入的盐酸过量，溶液b中阳离子有、，故B错误；溶液b中，的NaOH溶液中，反应生成氢氧化铁沉淀，，完全沉淀需要，但由于溶液中残留有盐酸，先与氢氧根反应，所以不能得到5.35 g沉淀，故C错误；结合上述计算结果可知，，则，该铁的氧化物化学式为，故D正确；故选D。 11.（25-26高一下·重庆·阶段检测）现有由和组成的混合物，取该混合物2.5 g溶于足量的盐酸中，向所得溶液中通入标况下224 mL ，恰好将完全氧化。则x值可能是 A．2.2 B．2.4 C．2.6 D．2.8 【答案】A 【解析】标况下的物质的量为，氧化时每个得，每个二价铁失e-，故；全部来自，设中个数为，个数为，则，，解得；设为，则，得；混合物中的质量，代入摩尔质量，得，解得，即必须小于2.4；故选A。 12.（25-26高一上·内蒙古赤峰·期末）将一定质量的Fe和Fe3O4混合固体粉末溶于100mL1.0mol/L稀盐酸，恰好完全反应，生成标准状况下224mLH2，向反应后的溶液中加入KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。则下列说法不正确的是 A．反应后溶液中不含有Fe3+ B．Fe3O4与稀盐酸发生非氧化还原反应 C．n(Fe)：n(Fe3O4)=2：1 D．混合固体中m(Fe)=0.56g 【答案】D 【解析】加入KSCN溶液无颜色变化，说明反应后溶液中无，A正确；与盐酸反应，无元素化合价变化，属于非氧化还原反应，B正确；根据题意固体混合物最终全都转化为，且物质的量，气体 =0.01 mol，再根据反应中得失电子守恒，有，故算出，，C正确；通过选项C的分析可知，即，D错误；故选D。 13.（25-26高一上·天津滨海新区·期末）6 g Fe和Fe2O3的混合物，加入150 mL足量的稀硫酸，在标准状况下收集到1.12 L H2，向反应后的溶液中滴加KSCN溶液不变红。为中和过量的稀硫酸，并使Fe元素全部转化为Fe(OH)2沉淀，恰好消耗了200 mL 3 mol·L-1的NaOH溶液，则该稀H2SO4的物质的量浓度为 A．2.25 mol·L-1 B．2 mol·L-1 C．3 mol·L-1 D．0.6 mol·L-1 【答案】B 【解析】反应后滴加KSCN溶液不变红，说明溶液中无Fe3+，所有铁元素均以Fe2+形式存在。最终，Fe2+全部转化为Fe(OH)2沉淀，过量H2SO4被中和，溶液中溶质仅为Na2SO4。根据钠元素和硫元素守恒，n(NaOH) = 2n(H2SO4)。已知n(NaOH) = 3 mol/L × 0.2 L = 0.6 mol，则n(H2SO4) = 0.6 / 2 = 0.3 mol，故c(H2SO4) = 0.3 mol / 0.15 L = 2 mol/L。故选B。 14.（25-26高一上·甘肃·阶段检测）下列有关铁元素的代表物描述错误的是 选项 代表物 部分性质描述 A Fe 在纯氧中燃烧生成 B 红褐色固体，难溶于水 C 红棕色粉末，制作油漆的红色颜料 D 其水溶液不能与氯气反应 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】铁在纯氧中燃烧生成，符合铁的化学性质，A正确；为红褐色固体，难溶于水，符合其物理性质，B正确；为红棕色粉末，常用作油漆红色颜料，符合其用途，C正确；水溶液能与氯气反应，化学方程式为，D错误；故选D。 15.（25-26高一上·山东青岛·期中）下列关于胶体的说法正确的是 A．胶体能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射 B．胶体能稳定存在的主要原因是氢氧化铁胶体带正电 C．用滤纸可以分离胶体与溶液 D．将NaOH溶液滴入煮沸的饱和溶液制得胶体 【答案】A 【解析】丁达尔效应是胶体的特征现象，由胶体粒子散射光线引起，A正确；胶体稳定主因是胶粒带同种电荷相互排斥，但胶体整体呈电中性，选项表述不准确，B错误；滤纸无法分离胶体与溶液（均透过滤纸），需用半透膜渗析，C错误；NaOH与直接反应生成沉淀，正确方法为饱和溶液滴入沸水，D错误；故选A。 16.（25-26高一上·浙江杭州·期末）实验室用如图装置来制取，关于该实验的说法中正确的是 A．组装好仪器后，实验操作的第一步是向装置中加入对应的试剂 B．引发B中产生的操作是关闭K，继续滴加稀硫酸 C．从反应开始至关闭K时，C中集气瓶收集到的气体是纯净的氢气 D．打开B中瓶塞，可看到B中白色沉淀迅速变为红褐色沉淀 【答案】B 【分析】Fe(OH)2易被氧气氧化，本实验原理是：先利用Fe和稀硫酸反应生成的氢气排尽装置内空气，再通过压强差将溶液压入溶液中，在无氧环境下制备，据此回答 【解析】组装好仪器后，实验操作的第一步是检查装置气密性，A错误；实验开始时打开K，Fe和稀硫酸反应生成的氢气可以排尽整个装置内的空气，之后关闭K、继续滴加稀硫酸，A中不断生成氢气，压强增大，会把A中生成的FeSO4压入B中，和NaOH反应生成Fe(OH)2，B正确；反应开始后，装置内原有的空气会被氢气排入C中，因此C收集的气体是氢气和空气的混合物，C错误；打开B中瓶塞，氢氧化亚铁接触到空气中的氧气，白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀，D错误；故选B。 17.（25-26高一上·安徽合肥·期末）化学实验经常出现丰富多彩的奇妙现象。下列说法错误的是 A．常温下向酸性溶液中滴加溶液，溶液紫色褪去 B．将坩埚中的钠加热，可以看到钠先熔化，然后与氧气剧烈反应，发出黄色火焰，生成淡黄色固体 C．向溶液中滴入溶液，先生成白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，一段时间后变成红褐色 D．向紫色石蕊溶液中通入，溶液变红 【答案】D 【解析】酸性高锰酸钾具有强氧化性，具有还原性，二者发生氧化还原反应，被还原为，溶液紫色褪去，A正确；钠的熔点较低，加热时先熔化，随后与氧气剧烈反应生成淡黄色过氧化钠，发出黄色火焰，B正确；与反应首先生成白色沉淀，易被空气中的氧气氧化，迅速变为灰绿色，最终被氧化为红褐色，C正确；与水反应生成和，的酸性使紫色石蕊溶液变红，的漂白性会使变红的溶液褪色，现象应为先变红后褪色，不是仅变红，D错误；故选D。 18.（25-26高一上·云南红河·阶段检测）根据下列实验操作和现象所得到的结论错误的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向漂白粉溶液中加入少量醋酸，漂白效果增强 酸性：醋酸>次氯酸 B 向FeCl3溶液中滴加KI溶液，再滴加淀粉溶液，溶液显蓝色 氧化性： Fe3+>I2 C 向酸性KMnO4溶液中加入Fe3O4粉末，紫色褪去 Fe3O4含二价铁 D 向Fe(NO3)2溶液中滴加几滴稀硫酸，再滴加几滴KSCN溶液，溶液显红色 Fe2+被完全氧化为Fe3+ A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】醋酸可与漂白粉中的次氯酸钙反应生成次氯酸，漂白效果增强，符合强酸制弱酸的规律，可得出酸性：醋酸>次氯酸，A正确；淀粉溶液变蓝说明反应生成了I2，该反应中Fe3+是氧化剂，I2是氧化产物，根据氧化还原反应规律可得氧化性：Fe3+>I2，B正确；酸性KMnO4具有强氧化性，紫色褪去说明高锰酸根离子被还原，只有Fe3O4中的二价铁能够还原高锰酸根离子，因此可证明Fe3O4含二价铁，C正确； 酸性条件下硝酸根离子可将Fe2+氧化为Fe3+，溶液变红只能证明有Fe3+生成，无法证明Fe2+被完全氧化为Fe3+，结论错误，D错误；故选D。 19.（25-26高一上·福建龙岩·期末）某实验小组探究铁及其化合物的性质，进行如下实验： ①将铁粉加入稀硫酸中，产生无色气体，溶液变为浅绿色； ②向实验①所得溶液中滴加氯水，溶液变为棕黄色； ③向实验②所得溶液中加入过量铁粉，充分反应后过滤，滤液又变为浅绿色。下列分析错误的是 A．实验①中反应的离子方程式为： B．实验②中溶液变棕黄色，说明被氧化为，可用KSCN溶液检验生成的 C．实验③中发生的反应为：，反应后溶液中的溶质只有 D．取实验③后的滤液，先滴加KSCN溶液无现象，再加入氯水后变红，可证明滤液中含 【答案】C 【分析】①将铁粉加入稀硫酸中，产生无色气体，溶液变为浅绿色，其反应原理为，产生的气体为，溶液中含有。 ②向实验①所得溶液中滴加氯水，溶液变为棕黄色，其反应原理为，被氧化为。 ③向实验②所得溶液中加入过量铁粉，充分反应后过滤，滤液又变为浅绿色，其反应原理为。 【解析】实验①中，铁与稀硫酸发生置换反应：Fe + H2SO4=FeSO4 + H2↑，离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，溶液呈浅绿色是因生成Fe2+，A正确；实验②中，氯水(含Cl2)具有氧化性，将Fe2+氧化为Fe3+(2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-)，溶液变棕黄色是Fe3+的颜色，可用KSCN溶液检验(变红)，B正确；实验③中，过量铁粉将Fe3+还原为Fe2+(2Fe3++Fe=3Fe2+)，但氯水引入了Cl-，反应后溶质除FeSO4外还含FeCl2等，C错误；选项中的操作是检验Fe2+的常规方法：无Fe3+时KSCN不变色，加氯水氧化Fe2+后生成Fe3+使KSCN变红，证明Fe2+存在，D正确；故选C。 20.（25-26高一上·山东泰安·期末）向某溶液中加入含Fe2+的溶液后，无明显变化，当再滴入几滴新制氯水后，溶液变成红色，则下列结论错误的是 A．该溶液中一定含有 B．氧化性：Cl2>Fe3+ C．Fe2+与不能形成红色物质 D．Fe2+还原性小于 【答案】D 【解析】滴入新制氯水后溶液变红色，反应，说明反应生成了与的络合物，因此原溶液中一定含有，A不符合题意；能将氧化为，反应为，根据氧化还原反应中“氧化剂的氧化性强于氧化产物”的规律，可知氧化性：，B不符合题意；向原溶液中加入含的溶液后无明显变化，说明与不能形成红色物质，C不符合题意；被氧化为，反应为，为还原剂，为还原产物，根据氧化还原反应中“还原剂的还原性强于还原产物”的规律，可知还原性：，D符合题意；故选D。 21.（25-26高一上·安徽宣城·期末）某小组同学为了检验补铁剂中铁元素的价态，设计了如下实验： 已知：氧化性强弱为；邻二氮菲溶液遇变为橙红色。下列说法正确的是 A．为使③中现象明显，试剂a可以选用过量氯水 B．滤液中的还可以用酸性高锰酸钾溶液检验 C．过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒 D．由实验可证实该补铁剂中存在和 【答案】C 【分析】由图可知，补铁剂经研磨后加稀盐酸浸泡、过滤得到滤液；向滤液中滴加硫氰化钾溶液，溶液微微变红，说明滤液中含有少量的铁离子；向反应后的溶液中加入适宜的氧化剂，将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，溶液的红色加深；向滤液中加入邻二氮菲溶液，溶液变为橙红色，说明溶液中含有亚铁离子，综上可知，该补铁剂中一定含有Fe2+，而检测出的Fe3+可能是药品中原有或在实验中Fe2+被氧化生成的。 【解析】由题给信息可知，氯气的氧化性强于(SCN)2，所以试剂a选用过量氯水时，氯气会将硫氰酸根离子氧化为(SCN)2，使得硫氰酸根离子浓度减小，不能生成硫氰化铁，不能使现象明显，A错误；溶液中的氯离子也能与酸性高锰酸钾溶液反应使溶液褪色，所以不能用酸性高锰酸钾溶液检验滤液中的亚铁离子，B错误；过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，C正确；由实验可知，滤液中含有Fe2+和Fe3+，但实验过程中Fe2+易被氧化为F3+，故不能证实原补铁剂中一定含有Fe3+，因此无法证实补铁剂中同时存在Fe2+和Fe3+，D错误；故选C。 22.（25-26高一上·湖北随州·期末）利用覆铜板制作图案时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，电子工业常用30%的溶液腐蚀绝缘板上的铜箔，制作印刷电路板。下列说法错误的是 A．制作印刷电路板过程中，“腐蚀液”由棕黄色变为浅绿色 B．该反应的离子方程式为： C．回收废液中的铜后，通入氯气可以实现溶液再生 D．日常生活中也可利用溶液在不锈钢上刻蚀图形或文字 【答案】D 【解析】制作印刷电路板过程中，Fe3+被还原为Fe2+，溶液颜色由棕黄色(Fe3+特征)变为浅绿色(Fe2+特征)，A正确；该反应为氧化还原反应，离子方程式为，该离子方程式符合氧化还原反应的电子守恒和电荷守恒，B正确；回收铜后，废液中含Fe2+，通入氯气可将其氧化为Fe3+(反应：2Fe2+ + Cl2＝2Fe3+ + 2Cl-)，实现FeCl3再生，C正确；不锈钢表面有钝化层，耐腐蚀性强，FeCl3溶液可腐蚀铜，但不易腐蚀不锈钢，因此不能用于在不锈钢上刻蚀，D错误；故选D。 23.（25-26高一下·浙江·开学考试）下列关于和两种溶液的说法正确的是 A．和均可以通过化合反应制得 B．保存时均需加入少量铁粉防止变质 C．可以用过量锌粒除去溶液中的杂质 D．和溶液均不能与不活泼金属铜发生反应 【答案】A 【解析】FeCl3可通过反应：制得，FeCl2可通过反应：制得，均为化合反应，A正确；FeCl2溶液保存时需加铁粉防止Fe2+被氧化，FeCl3溶液保存时不能加铁粉，B错误；锌粒可将FeCl3还原为FeCl2，过量锌粒会进一步还原FeCl2为铁单质，同时生成ZnCl2杂质，C错误；FeCl3溶液能与铜反应生成FeCl2和CuCl2（2FeCl3 +Cu=2FeCl2 +CuCl2），D错误；故选A。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $