第四章 第二节 铁及其化合物（配套教参）-【创新教程】2027年高考化学总复习大一轮讲义（人教版）

高考总复习化学 归纳提升·巧记 与非金属反应 钠 与水反应 与水反应 Na 及 NazO 与HCL反应 与盐溶液反应 氧 其 与CO2反应 碱性Na2CO3>NaHCO3 化 化 与H20、C02反应 溶解性：Na2CO3>NaHCO3 物 Na2CO3、 合 与SO2反应 系构建 稳定性：Na2CO3>NaHCO3 NaHCOs 物 与FeCl2反应 Naz O2 与H2S反应 与酸反应速率：NaHCO3>NazCOs 与Na2SO3反应 固体加热 与品红溶液反应 CaCL2溶液或BaCl2溶液 鉴别 与酚酞溶液反应 盐酸 pH法 (3)2Na2O2+2CO2 -2Na,CO+02 1.Na,O,:淡黄色固体，电子式为Na[×O:ONa, (4)Na2 CO3+HCI-NaHCO3 +NaCl 阴离子为O。 (5)NaHCO;+HCI-NaCl+H2O+CO 2.特殊的存放：Li保存在石蜡油中，Na、K保存在煤 (6)Na CO,+2HCI--2NaCl++CO+H,O 核 心 油中。 (7)Na2 CO;+H2O+CO,-2NaHCO 记3.钠与水（加酚酞）反应的五个现象 —“浮、熔、 5.鉴别Na2CO3与NaHCO3的4种方法 游、响、红”。 (1)固体加热法； 4.重要反应的化学方程式 (2)逐滴滴加盐酸法； (1)2Na+2H2O-2NaOH+H2 (3)加CaCL2溶液或BaCl2溶液法； (2)2Na2O,+2H2O--4NaOH+O2 (4)测等浓度溶液的pH法。 第二节 铁及其化合物 课程标准 核心素养 1.结合真实情境中的应用实例或1.宏观辨识与微观探析：认识铁及其化合物的性质及应用，能以“铁三角” 通过实验探究，了解铁及其重 转化关系理解变价元素的转化条件 要化合物的主要性质 2.科学探究与创新意识：能提出有价值的氢氧化亚铁及其他铁的化合物 2.了解铁及其重要化合物在生 的制备方案，并进行实验探究 产、生活中的应用 3.科学态度与社会责任：利用铁及其化合物的性质，科学认识铁及其化合物的 3.了解铁及其化合物的制备方法 提纯和制备工艺流程，形成严谨求实的科学态度和崇尚真理的意识 ·108· 第四章金属及其化合物 知识复盘>考点突破 学生用书P86 打通教材融会贯通 考点一 铁及其氧化物和氢氧化物 (3)与酸反应 必备知识·复盘 与H反应 Fe+2H=-Fe2++H2个 一、铁 1.元素周期表中的位置与其物理性质 硝酸 Fe 4H NO 易被磁体吸引 与稀HNO, 过量 Fe3++NO↑+2H,O 银白色金属、 良好的导热性、 反应 硝酸 3Fe+8H +2NO- 导电性、延展性 少量 3Fe2++2NO↑+4H,O 地壳中的含量居 熔点较高 第四位 与浓H2SO,、浓 常温下钝化，加热分别生成 在第四周期Ⅷ族 HNO3反应 SO2、NO2 失去2eFe2 特别提醒]①与氧化性酸反应一般不产生氢气 26 14 (4)与盐反应 2 Fe与CuSO,、FeCL,溶液反应的化学方程式分别为 失去3eFe Fe+CuSO4-FeSO4+Cu、Fe+2FeCL,—3FeC2。 [特别注意] 1.铁元素有十2价、十3价等价态，反应环境不同，反 2.铁的化学性质 应产物也可能不同，铁与非氧化性酸反应生成 铁是较活泼的金属，发生化学反应时一般生成十2 Fe+。少量Fe与氧化性酸反应生成Fe3+,过量Fe 价、十3价两种价态的化合物。 与氧化性酸反应生成Fe+。 2.许多题目将反应Fe+2Fe3+ 3Fe2+设置为隐藏 Fe,O,+H2 反应，如Fe与FeO3的混合物溶于盐酸时，需要注 意生成的Fe3+还能氧化单质铁。 或起 +3 o 非金属入 非氧化性下Fe2+H, 单质 Fe 酸 二、铁的氧化物和氢氧化物 氧化性Fe+或Fe21 1.铁的氧化物 盐溶液 FeO Fe,O Fe(),(Fe()3·Fe() 物质 Fe2+ (氧化亚铁) (氧化铁) (四氧化三铁) (1)与非金属反应 +2价（占号、+3 铁的价态 +2价 十3价 价（贴号 反应的化学方程式 色、态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 俗名 无 铁红 磁性氧化铁 与S反应 Fe+S△FeS F()+2H Fe,(),-+6H+ 与非氧化 与12反应 Fe+L,△Fel, =Fe++ FeO+8H—Fe++ 性酸反应 =2Fe++ HO 2Fe++4H,0 3H) 与O2反应 3Fe十20，点Fe,0, 3Fe( Fe2(3+ 1OHN)(稀) 3Fe(),十28HNO3(稀) 与氧化性 6HN)3- -9Fe(NO )3 +NO 与C12反应 2Fe+3C1, 点燃2FeC1, 化 酸反应 3Fe(N))3+ 2Fe(NO)3 +14HO 学 3H() N)◆+5HO 性 结论 O2,C12的氧化性比S、L2的强 的 FeO)+2HI Fe2O+ 与还原性 Fes O,+8HI- -Fel, 6HI 2Fel, 酸反应 +L,+3H0 3Fel,+L,+4H2O +H) (2)与水反应 Fe()+CO Fe,O+3CO Fe与水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g) 与还原 高温 高温 FeO,+4C0高温 剂反应 3Fe+4CO, 高温Fe,O,十4H2~ Fe-CO), 2Fe-3CO ·109· 高考总复习化学 2.铁的氢氧化物 (4)常温下可用铁制容器储存、运输浓硝酸、浓硫酸 物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 (√) 铁的价态 十2价 +3价 (5)铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X2)反应生 色、态 白色固体 红褐色固体 成物均为FeX。 (×) (6)铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得 与非氧化 Fe (OH)2 +2HCI Fe (OH)+3HCI 到FeO (/) 性酸反应 FeCl,+2H,O FeCls+3H2 O (7)配制氯化铁溶液时，将氯化铁溶解在较浓的盐 3Fe(OH)2+ 化 Fe(OH)2+ 酸中再加水稀释 (√) 学 与氧化性 10HNO2(稀) 3HNOs (8)Fe,Ox- HCKFeCl,(aq)△无水FeCl,在给 性 酸反应 3Fe(NO3)3+NO↑ Fe(NO:)3+3H2O 质 +8H2O 定的条件下能实现转化 (X) 2Fe(OH)2+6HI 2.铁有十2、十3价两种价态，单质铁与 (填 与还原性 Fe (OH)2+2HI 2Fel2+I2 下列编号，下同)反应时只生成十3价铁；与 酸反应 -Fel2 +2H2 O +6H2O 反应时只生成十2价铁；与 反应时 不稳定：Fe(OH)2 不稳定： 既生成十2价铁也生成十3价铁。 △ 热稳定性 △Fe0+H,0(隔 2Fe (OH)3 所选试剂：①C12②O2③HO(g)④S 绝空气) Fe2 O+3H2 O ⑤盐酸⑥稀硝酸（足量） ⑦稀硫酸 ⑧CuSO, 溶液⑨FeCL,溶液 可溶性碱与亚铁盐可溶性碱与铁盐 制法 溶液反应 溶液反应 答案：①⑥④⑤⑦⑧⑨②③ 4Fe(OI)2+O2+2H20--4Fe(OH)3, 转化 组集训·练透 颜色变化：白色→灰绿色>红褐色 ◆[题组1]铁及其化合物的性质 1.磁石有纳气平喘的功能，《本草经集注》中有磁石炮 名师点拨 分析铁的化合物时的“两分清” 制用药的记载：能吸针者为上品，称净磁石，采集日 (1)价态要分清 久，为呆磁石；取上品武火煅至红透，醋淬，此法后 要注意单质铁被不同氧化剂氧化时，产物不同； 代一直沿用，下列有关磁石说法正确的是( 要注意不同价态的化合物所表现的不同的化学 性质，如Fe3+以氧化性为主，Fe2+以还原性 A.上品净磁石为纯净物 为主。 B.净磁石采集日久变为呆磁石，是发生了分解反应 (2)颜色要分清 的缘故 铁的化合物“五颜六色”，一定要记牢：Fe2+溶液 C.磁石的主要成分是FeO, 为浅绿色，Fe3+溶液为棕黄色，Fe(SCN)3溶液 D.醋淬磁石涉及氧化还原反应 为红色，Fe(OH)3胶体为红褐色，Fe(OH)2沉 解析：C[A项，由题意可知，上品净磁石为含有四 淀在空气中的颜色变化为白色→灰绿色→红褐 氧化三铁的混合物，故A错误；B项，由题意可知， 色，Fe(OH)3沉淀为红褐色固体，FezO,为红棕 净磁石采集后放置日久表面的四氧化三铁被空气 色，FeO4、FeO、FeS均为黑色。 中氧气氧化为氧化铁，净磁石的磁性便会减退变为 呆磁石，则净磁石采集日久变为呆磁石是因为发生 个自主预诊 了氧化还原反应，与分解反应无关，故B错误； 1易错辨析（正确的打“/”，错误的打“×”） C项，由题意可知，上品净磁石的主要成分为四氧 (1)铁位于元素周期表中第四周期ⅧB族 (×) 化三铁，故C正确；D项，由题意可知，醋淬磁石涉 (2)FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板，说明铁比铜金 及的反应为磁石表面的氧化铁与醋酸反应生成醋 属性强 (×) 酸铁和水，反应中没有元素化合价发生变化，该反 (3)Fe分别与C12和盐酸反应所得氯化物相同(×) 应不是氧化还原反应，故D错误。] ·110· 第四章金属及其化合物 2.乳酸亚铁是一种常用的补血剂，乳酸亚铁易溶于 ◆[题组2]有关铁及其化合物的计算 水，可由乳酸和碳酸亚铁反应制得，现以铁屑制备 3.把22.4g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，如反 乳酸亚铁的过程如图所示： 应只收集到0.3 mol NO2和0.2 mol NO,下列说 FeSO NH HCO3 FeCOs 乳酸 乳酸亚 法正确的是 铁屑稀硫酸 溶液 沉淀 铁溶液 A.反应后生成的盐只为Fe(NO3)3 残渣 B.反应后生成的盐只为Fe(NO3)2 (1)加入稀硫酸可能发生反应的离子方程式有 C.反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2,其 物质的量之比为1：3 (2)写出加入NH HCO溶液发生反应的化学方程 D.反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2,其 式： 物质的量之比为3：1 (3)能否用酸性KMnO,溶液检验乳酸亚铁溶液中 的Fe2+? (填“能”或“不能”)，其理由为 、解析：C由于铁的物质的量为56片= 0.4mol,所以在反应的过程其失去的电子数应介 解析：由题给流程可知，铁屑加入稀硫酸酸浸时，铁 于0.8mol(此时只产生Fe2+)和1.2mol(此时只 的氧化物和铁与稀硫酸反应、过滤得到滤渣和硫酸 产生Fe3+)之间，又产生0.3 mol NO2和0.2mol 亚铁溶液；向硫酸亚铁溶液中加入碳酸氢铵溶液， NO,即反应过程中硝酸得到的电子数为0.3mol× 将硫酸亚铁转化为碳酸亚铁沉淀，过滤得到碳酸亚 铁；向碳酸亚铁中加入乳酸，将碳酸亚铁溶解转化 (5-4)十0.2mol×(5-2)=0.9mol,所以对应的 为乳酸亚铁溶液。 产物既有Fe(NO3)3又有Fe(NO3)2。设前者的物 (1)由分析可知，铁屑中加入稀硫酸可能发生的反 质的量为x,后者的物质的量为y,则由铁原子守恒可 应为氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，反应生 得x十y=0.4mol,由得失电子守恒得3x+2y= 成的硫酸铁的氧化性强于稀硫酸，先与铁反应生成 0.9mol,解得x=0.1mol,y=0.3mol。] 硫酸亚铁，后稀硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢 4.某铁的“氧化物”样品，用5mol/L的盐酸140mL 气，反应的离子方程式可能为Fe2O3十6H 恰好完全溶解，所得溶液还能吸收标准状况下 2Fe3++3H2O、2e3++Fe--3Fe2+、Fe+2H 0.56L氯气，使其中Fe2+全部转化为Fe3+。该样 —Fe2++H2↑； 品可能的化学式是 (2)由分析可知，向硫酸亚铁溶液中加入碳酸氢铵 A.Fe2 Os B.FesO C.FeOs D.FesO 溶液的目的是将硫酸亚铁转化为碳酸亚铁沉淀，反 解析：D[铁的“氧化物”样品，用5mol/L的盐酸 应的化学方程式为FeSO4十2NH,HCO3一 140mL恰好完全溶解，HC1的物质的量为 FeCOs+(NH)2SO,+CO2+H2O; 0.7mol,则生成H2)的物质的量为0.35mol,从 (3)由于乳酸根离子也能与酸性高锰酸钾溶液发生 而得出铁的“氧化物”中)原子的物质的量为 氧化还原反应使溶液褪色，所以不能用酸性高锰酸 钾溶液检验乳酸亚铁溶液中的亚铁离子。 0.35mol;标准状况下0.56L氯气的物质的量为 答案：(1)Fe2O3+6H—2Fe3++3H2O、2Fe3++ 0.025mol,此时溶质全部为FeCL3,C1的物质的量 Fe=-3Fe2+、Fe+2Ht—Fe2++H2t 为0.7mol+0.025mol×2=0.75mol,由此得出 (2)FeSO+2NH HCO FeCO;+ 铁的“氧化物”中Fe原子的物质的量为0.25mol, (NH4)2SO,+CO2↑+H2O 该样品中Fe、O的原子个数比为0.25mol: (3)不能乳酸根离子也能被酸性高锰酸钾溶液 0.35mol=5:7,则该样品可能的化学式 氧化 是FeOn。] ·111· 高考总复习化学 题后归纳确定铁的氧化物组成的基本方法 (1)若用②装置制备，简述制备原理与操作为 设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为m：, (2)⑤中的苯能否用CC1,替换 ,理由是 测氧化物中nFo):n0》-需：语=a: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FezO3: (3)若用④制备，试管中的现象为 若a：b=3：4,则铁的氧化物是Fe3O,或FeO与 有关反应的化学方程式为 FezO3按物质的量之比为1：1组成的混合物或 FeO、FezO3、Fe3O,的混合物（其中FeO、FezO3物 解析：因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红 质的量之比为1：1，FeO,物质的量为任意值)。 褐色的Fe(OH)3,即4Fe(OH)2+O2+2H2O ◆[题组3]Fe(OH)2的制备 4Fe(OH)3,因此要制备Fe(OH)2,就要排出装置 5.有关铁的化合物的说法中，错误的是 中的氧气或空气。①②原理一样，都是先用氢气将 装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢 NaOH 溶液 气的保护中；③的原理为铁作阳极产生Fe2+,与电 煤油 FeSO 解水产生的OH结合生成Fe(OH)2,且液面用煤 菌溶液 油保护，能防止空气进入；⑤中液面加苯阻止了空 A.Fe(OH)2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易 被氧化转变为红褐色 气进入；④由于空气中的氧气，能迅速将Fe(OH)2 B.由图示操作可制取Fe(OH) 氧化，因而不能制备Fe(OH)2。 C.FeO4、Fe(OH)3都可以由化合反应制得 答案：①②③⑤ D.Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能产生丁达尔 (1)打开止水夹a,铁与稀硫酸反应产生氢气，让氢 效应 气赶尽装置内空气，当B中导管处氢气纯净，关闭 解析：A[Fe(OH)2是一种白色固体，A错误；煤油 止水夹a,FeSO,溶液被压入到氢气保护下的 能减少FSO,溶液与氧气接触，可以避免试管中部分 NaOH溶液中(2)否CCl4比FeSO,溶液的密 氧气对氢氧化亚铁的氧化，B正确；铁在氧气中燃烧可 度大，在下层，无法隔绝空气(3)生成的白色沉淀 生成FeO4,可通过化合反应4Fe(OH)2+2HO+O2 迅速变成灰绿色，最后变成红褐色FeSO,+ =4Fe(OH)3来制取Fe(OH)3,C正确；Fe(OH)3胶 2 NaOH-Fe(OH)2↓+Na2SO4、4Fe(OH)2+ 体呈红褐色、透明，能产生丁达尔效应，D正确。] O2+2H2O--4Fe(OH)3 6.下列各图中能用于制备Fe((OH)2的装置是 (填序号)。 题后反思防止Fe(OH)2氧化的方法 (1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除其中的氧气。 稀硫酸 NaOH溶液 (2)将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入盛有亚 溶液 稀硫酸 屑过量 NaOH溶液 铁盐溶液的试管底部，并慢慢挤出NaOH溶液。 铁粉 铁粉 ⑦ ② (3)在亚铁盐溶液上面充入保护气，如H2、N2、稀有 NaOH 气体等。 溶液 NaOH溶液 (4)在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。 苯 上煤油 (5)用Fe作阳极，石墨作阴极，电解NaOH溶液，利 圈NaCl溶液 溶液 FeSO4溶液 ③ ⑧ ⑤ 用新产生的Fe2+与OH反应制取。 ·112· 第四章金属及其化合物 考点二 Fe2+、Fe3+的性质、转化及检验 心备知识·复盘 名师点拨检验Fe+和Fe3+时的注意事项 一、亚铁盐和铁盐 (1)检验Fe+时不能先加氯水后加KSCN溶液，也 不能将加KSCN后的混合溶液加入到足量的新 1.亚铁盐(Fe2+) 制氯水中（新制氯水可以氧化SCN)。 含有Fe2+的溶液呈浅绿色，Fe2+既有氧化性，又有还 (2)当溶液浓度较稀时，利用观察法或加NaOH溶 原性，Fe+与Zn、Cl,反应的离子方程式分别为Zn十 液的方法都不宜检验Fe2+和Fe3+的存在。 Fe2+—Zn2++Fe,2Fe2++CL2--2Fe3++2C1。 (3)Fe3+、Fe2+、C1同时存在时不能用酸性KMnO, 2.铁盐(Fe3+) 溶液检验Fe2+(CI能还原酸性KMnO,溶液， (I)氧化性：含有Fe3+的溶液呈棕黄色，Fe3+具有氧 有干扰)。 (4)检验Fe+、Fe3+的其他方法 化性，Fe3+与Cu反应的离子方程式为2Fe3++Cu ①检验Fe+最好、最灵敏的试剂是铁氰化钾 ==2Fe2++Cu2+。 K3[Fe(CN)s]溶液：3Fe2++2[Fe(CN)s]3 (2)特性：含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时变成 Fe[Fe(CN),]2Y(蓝色)。 红色。 ②检验Fe3+也可用苯酚(C6HOH),在FeCl3溶 (3)易水解：饱和FCl,溶液滴入沸水中反应的化学 液中滴加苯酚，溶液显紫色。 方程式：FeCL,+3H,0△Fe(OH)(胶体) 个自主预诊 +3HC1 1.易错辨析（正确的打“√”，错误的打“×”） 二、Fe+、Fe+的检验 (1)向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴 1.用KSCN溶液和氯水 加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含有F€ 溶加KSCy心无明显现象加氣水溶液变 (/) →Fe24 (2)硫酸亚铁溶液中加入用硫酸酸化的H,O2:F®十 液溶液 红色 →溶液变红色→Fe3 2H+H2O2-Fe++2H,0 (×) 2.用Na(OH溶液 (3)向盛有2 mL FeCl溶液的试管中加入过量铁 白色沉淀→灰绿色→红褐色 粉，充分反应后静置，滴加KSCN溶液无明显 溶加NaOH →Fe2+ 变化；静置，取上层清液滴加几滴氯水，溶液变 液溶液 →红褐色沉淀→Fe+ 红，证明Fe2+具有还原性 (X) (4)检验绿矾晶体是否已氧化变质，可将绿矾晶体 3.含Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe2+、Fe3+的检验 溶于稀H,SO,后滴加KSCN溶液，再观察溶液 混合溶液滴加KsC 溶液变红色，说明含有Fe3+。 是否变红 (√) 溶液 (5)中性溶液中可能大量存在Fe3+、K+、C1、SO 滴加酸性 混合溶液KMO,路液KMnO,溶液紫色褪去，说 (×) C12 明含有Fe2+。 (6)Fe点-FeCl, NaOH(aFe(OH)2中的反应均 4.Fe2的特征检验方法 能实现 (×) 滴加KFe(CN), (7)向某溶液中加入含Fe2+的溶液后，无明显变 溶液 →产生蓝色沉淀，说明溶液中含有 溶液 化。当再滴加几滴新制氯水后，混合液变成红 Fe2+,3Fe2++2Fe(CN)s]3Fe[Fe(CN)s]2↓。 色，则该溶液中一定含有SCN (/) ·113· 高考总复习化学 2.下列括号内的为杂质，请选择合适的试剂进行 水的氧化性，A项错误；B.生锈铁屑滴加稀硫酸后 除杂。 生成铁离子，铁离子可与未生锈的铁屑反应生成亚 (1)Fe2+(Fe3+): 铁离子，加入KSCN溶液，溶液变红色，说明溶液中 (2)FeCl(FeCl2): 还存在F3+,B项正确；C.生锈铁屑加稀硫酸反应 (3)FeCl2(CuCl2): 后，铁锈会生成铁离子、铁会生成亚铁离子，铁离子 (4)Fe(A1): 不能被高锰酸钾氧化，但亚铁离子能被酸性高锰酸 (5)Fe203(Al2O3、SiO2): 钾溶液氧化，若加入KMnO,溶液褪色，说明该溶 (6)Cu2+(Fe2+):原溶液 加或通 液中有Fe2+存在，C项正确；D.过氧化钠有强氧化 性，Na2O2固体中滴加FeCl3溶液后，Na2O2先与 Cu+(Fe3+)加过量或或 水反应生成氢氧化钠和氧气，氢氧化钠再与FCl3 Fe(OHD,Cu+过被含Cu溶液。 反应生成氢氧化铁红褐色沉淀，故向NazO2固体 答案：(1)加过量铁粉，过滤 中滴加FC13溶液，有气泡冒出并产生红褐色沉 (2)加氯水或H2O2 淀，D项正确。] (3)加过量铁粉，过滤 2.如图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。下列 (4)加过量强碱溶液，过滤 说法正确的是 ( (5)加过量强碱溶液，过滤 溶液a 含S)2的 尾气 空气 (6)H,O Cl2 Cu(OH)2 CuO Cu (OH)CO Fez(SO,)s ,溶液五十溶液 题组集训·练透 酸性溶液 个 ◆[题组1]Fe2+、Fe3+的相互转化 A.加入FeO,可以使溶液c转化为溶液a 1.实验室常采用点滴板来完成部分实验，既可节约药 B.溶液b中阳离子只有Fe2 品，又便于观察实验现象。对图中所示实验说法错 C.溶液a→b的反应中，每消耗64gSO2,就有 误的是 ( 2 mol Fe3+被氧化为Fe2 pH试纸KI-淀粉溶液 D.操作Ⅱ发生反应的离子方程式为4Fe2++2H +O2--4Fe3++2H2O 94 解析：A[硫酸铁溶液和二氧化硫反应生成硫酸 亚铁和硫酸，硫酸亚铁和氧气反应生成硫酸铁。 生锈铁屑NazO2 A.溶液c中含有硫酸铁和硫酸，硫酸和FC,O3反 A.将少量新制氯水滴入1号或2号孔穴中，都体现 应生成硫酸铁和水，加入FezO3能使溶液c转化为 了新制氯水的漂白性 溶液a,故A正确；B.溶液a转化为溶液b的反应 B.向3号孔穴中加稀硫酸后，若滴入少量KSCN 中，发生反应Fe2(SO,)3+SO2+2HO 溶液，溶液变红，则溶液中存在Fe3+ 2FeSO,+2H2SO4,溶液b中阳离子一定有Fe2+、 C.向3号孔穴中加稀硫酸后，若滴入少量酸性 H,故B错误；C.溶液a转化为溶液b的反应中， KMnO:溶液，溶液紫色褪去，则溶液中存 发生反应Fe2(SO1)3+SO2十2H2O--2FeSO4+ 在Fe2+ D.向4号孔穴中滴加FeCL溶液，有气泡冒出并产 2HS0,影gS0的物质防量为g 生红褐色沉淀 1mol,每消耗1 mol SO2,就有2 mol Fe3+被还原 解析：A[A.新制氯水滴加到pH试纸，先变红， 为Fe2+,故C错误；D.溶液b中通入空气，硫酸亚 后褪色，体现新制氯水的漂白性，滴加到KI-淀粉溶 铁被氧化为硫酸铁，反应的离子方程式为4F2+十 液中反应生成碘单质，淀粉遇碘变蓝，体现新制氯 4H++O2-4Fe3++2H2O,故D错误。] ·114· 第四章金属及其化合物 题后归纳“铁三角”中的转化关系 C.将某种铁的氧化物溶于足量的稀硫酸中，取其溶 液滴加酸性KMnO,溶液，振荡，溶液褪色，原氧 只有还原性 化物中含有十2价铁 （俊弱氧化剂s,老 FedC、 HNO,(强氧化剂) D.向久置的FeC12溶液中滴入用硫酸酸化的H2O2 Cu.、、 溶液，溶液变黄，滴加KSCN溶液，溶液变成红 集 AL、 且，S0,(浓) C0等 等 (还原剂) 色，说明发生氧化还原反应，且氧化性：H2O2 Fe2+ Fe、Zn,Cu、H,S、KI等 C、02、HN0、HS0,(浓)、KM04()等 →Fe <Fe3+ 既有氧化性 (强氧化剂) 又有还原性 只有氧化性 解析：C[A.向某溶液中滴加氯水，再滴加KSCN 溶液，溶液变成红色，可能是因为原溶液中本来就 ◆[题组2]Fe+Fe+的检验 有Fe3+,即该溶液中不一定含有Fe2+,故A错误； 3.将0.2mol·L1的KI溶液和0.05mol·L1 B.向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液变成红色，该 Fe,(SO,),溶液等体积混合充分反应后，取混合液 溶液中一定存在Fe3+,可能存在Fe2+,故B错误； 分别完成下列实验，能说明溶液中存在化学平衡 C.将某种铁的氧化物溶于足量的稀硫酸中，取其溶 2Fe3++2I=一2Fe2++L2的是 ( ) 液滴加酸性KMnO4溶液，振荡，溶液褪色，说明其 A.向混合液中滴入KSCN溶液，溶液变红色 溶液具有还原性，则原氧化物中含有十2价铁，故C B.向混合液中滴入AgNO,溶液，有黄色沉淀生成 正确；D.久置的FCl2溶液可能变质，即溶液中可 C.向混合液中滴入K,[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉 能存在Fe3+,其中滴入用硫酸酸化的H,O2溶液， 淀生成 溶液变黄，滴加KSCN溶液，溶液变成红色，只能 D.向混合液中滴入淀粉溶液，溶液变蓝色 说明存在Fe3+,但不一定是H2O2氧化Fe2+生成 解析：A[0.2mol·L1的KI溶液和0.05mol·LJ 的，而且若是H2O2氧化Fe2+,则根据氧化还原反 Fe(SO4)3溶液等体积混合，KI过量，向混合物中滴 应的规律，应是氧化性：H2O2>Fe3+,故D错误；故 入KSCN溶液，溶液变红色，说明溶液中仍含有 答案为：C。] Fe3+,能说明溶液中存在化学平衡2Fe3++2I ◆[题组3]拓展应用 =一2Fe2十2，A项正确；KI过量，溶液中存在 5,炼铁的矿石主要有赤铁矿、磁铁矿和菱铁矿等。在 I厂，B项错误；该反应生成Fe2+,向混合液中滴入 测定磁铁矿中铁的含量前，通常要对矿石进行预处 K,[Fe(CN)。]溶液，有蓝色沉淀生成，只能说明溶 理。对矿样进行预处理后，用重铬酸钾标准溶液可 测定铁矿石的含铁量，现有两种对矿样进行预处理 液中含有Fe2+,不能说明溶液中存在化学平衡 的方法如下： 2Fe3++2I=一2Fe2++L2,C项错误；该反应生成 过 【2,向混合液中滴入淀粉溶液，溶液变蓝色，说明溶 SC溶波 至溶液 法T 44布花悬澳液 呈浅绿色 液中含有碘单质，不能说明溶液中存在化学平衡 至溶液口演加四棉液至溶液 清加Kd,(小浒液 至蓝色 丹散钠怎热 2Fe3++2I=一2Fe2+十L2,D项错误。] 呈浅黄色 呈蓝色 消失 SCl溶 4.下列有关离子（或物质）的检验、现象及结论，都正 已知： 确的是 ( ) I.Sn、Hg、Ti在溶液中可存在的形式有Sn2+(无 A.向某溶液中滴加氯水，再滴加KSCN溶液，溶液 色)、Sn+(无色)、Hg+、Hg、Ti3+(紫色)、TiO 变成红色，该溶液中一定含有Fe (无色)，Sn2+能与K2Cr2O,反应，且Sn2+也能与 B.向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液变成红色，该 Hg+反应，氯化汞溶于水，氯化亚汞是白色难溶 溶液中一定不存在Fe 固体； ·115· 高考总复习化学 Ⅱ.钨酸钠(Na2WO,)可作指示剂，若十6价钨被还 入适量SnCL2至呈浅黄色，滴加TiCl溶液、钨酸钠，加 原为十5价钨，溶液由无色变为蓝色； 热，至溶液呈蓝色，使铁离子完全还原为F+,滴加 Ⅲ.Sn2+和Ti3+均具有还原性，氧化性：Cr2O> K,Cr2O,溶液，氧化亚铁离子为铁离子，据此解答。 Fe+>WO; (1)根据分析，反应②后得到的悬浊液中固体物质 Ⅳ.二苯胺硫磺钠本身无色，被氧化后呈现紫红色 为Hg2Cl2 请回答下列问题： (2)过程①为铁离子被还原为亚铁离子，发生反应 (1)反应②后得到的悬浊液中固体物质为 的离子方程式为2Fe3++Sn2+—2Fe2++Sn4+; (写化学式)。 (3)反应③中铁离子被钛离子还原为亚铁离子的离 (2)过程①发生反应的离子方程式为 子反应为Fe3++Ti3++H2O=一Fe2++TiO2++ (3)反应③中含铁元素的离子发生的反应： 2H;反应③中溶液变蓝，说明铁离子已经完全被 反应③中溶液变蓝，说明 还原为Fe+; (4)矿样预处理后，加入H,SO,-HPO,混酸溶液， (4)已知：二苯胺硫磺钠本身无色，被氧化后呈现紫 以二苯胺硫磺钠为指示剂，用重铬酸钾标准溶液可 红色，则重铬酸钾溶液滴定亚铁离子时，说明达到 测定铁矿石的含铁量，当 现象，说明达 了滴定终点的现象为：当滴入最后半滴KCr2O 到了滴定终点。 标准溶液后，溶液变为紫红色，且半分钟内不褪色： (5)现称取0.4g矿样进行实验，最终消耗 (5)根据反应原理Cr2O号+14H十6Fe2+一一2Cr3+ 0.02mol/LK,Cr2(O,标准溶液20.00mL,则矿样 +6Fe3++7HO,n(Fe2+)=0.02mol/LX0.02000L 中含铁的质量分数为 o ×6=2.4×103mol,原矿样中的含铁量为： 解析：炼铁的矿石主要有赤铁矿、磁铁矿和菱铁矿 2.4×103mol×56g/mo×100%=33.6%。 等，矿样加入盐酸，铁的化合物转化为氯化铁、氯化 0.4g 亚铁，溶液加入过量SnCl2,发生反应2Fe3+十Sn2 答案：(1)Hg2C12 Sn4++2Fe+,方法I:加入过量SnCl2,至溶 (2)2Fe3++Sn2+=-2Fe2++Sn4+ 液呈浅绿色，铁离子完全转化为亚铁离子，加入 (3)Fe3++Ti3++H,O-Fe2++TiO2++2H HgCL2溶液，由于SnCL2还原性大于FeCl2,则多余的 铁离子已经完全被还原为Fe SCl2、亚铁离子能还原氯化汞，亚铁离子转变为铁离 (4)滴入最后半滴K,Cr2O,标准溶液后，溶液变为 子，十2价Hg被还原得到HgCL2的悬浊液；方法Ⅱ：加 紫红色，且半分钟内不褪色(5)33.6% 考点三（素养）“价-类”二维图在铁及其重要化合物转化关系中的应用 必备知识·复盘当 化合价变化 转化关系 反应的化学（离子）方程式 一、铁及其重要化合物转化关系(“价类”二维图》 Fe +2H+-Fe++ H2个，2Fe3++Fe 元素的化合价 +3 FeCl,±Fe(OH =3Fe2 Fe,O. Fe-→Fe2+ +2 Feo 0→+2 FeCl±Fe(OH), Fe→Fe3O4 3Fe+202 点燃FeO 0→+3 Fe→Fe3+ 3Fe+4H2)(g) 温 Fe3O+4H2 单质 氧化物 碱 物质类别 2Fe+3C,点槛2FC ·116· 第四章金属及其化合物 续表 个自主预诊 化合价变化 转化关系 反应的化学（离子）方程式 2Fe2++Cl2-2Fe3+ 1.易错辨析（正确的打“/”，错误的打“×”） +2C1,2Fe2++H2O2 (1)FeO有还原性，能被氧化成Fe3O (/) Fe2+→Fe3+ (2)向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不 +2H —2Fe3+ +2→+3 Fe(OH)- 含Fe2 (X) +2H2O +2→0 Fe(OH)3 4Fe (OH)2+02+ (3)用酸性KMnO,溶液检验FeSO,溶液中是否含 FeO→Fe 2H,O= -4Fe(OH)3 有Fe2(SO4)3 (X) C0+Fe0 (4)向某溶液中加入NaOH溶液，直接得到红褐色 -Fe+CO2 沉淀，说明溶液中含有Fe3 (/) Fe2++20H (5)Fe分别与氯气、硫反应得到的产物中铁元素化 Fe(OH)2 Fe2+→Fe(OH)2 合价相同 (X) Fe()+2H+--Fe2+ +2→+2 FeO--Fe2+ (6)磁带可由四氧化三铁涂覆在胶带上制成，FeO, +H2O Fe(OH)2→Fe2+ 具有磁性 (×) Fe (OH)2+2H-- (7)FeCL可与铜发生置换反应 (×) Fe2++2H20 (8)Fe2+既可以转化为Fe,又可以转化为Fe3+,因 3CO+Fe2Oa 高温2Fc 此Fe+既有氧化性又有还原性 (/) +3CO2 +3→0 Fe2O3→Fe 2.铁元素是重要的金属元素，含有铁元素的物质在人 +3→+2 Fe3+→Fe2+ 2Fe3++Fe—3Fe2+, 类的生产生活中有着重要的应用。Fe2O3(s)十 2Fe3++Cu—Cu2+ 3CO(g)=一2Fe(s)+3CO2(g)△H<0是炼铁工 +2Fe2+ 业中的主反应。在指定条件下，下列选项所示的物 Fe2O3+6H+- 质间转化能实现的是 ( 2Fe3++3H2O Fe2O3→Fe3+ Fe3++30H-- A.Fe(H)()e (ag KOH(aq) Fe3+→Fe(OH)3 Fe(OH)3￥ NHg·H2 +3→十3 B.FeCla (aq)- →Fe(OH)3(胶体) Fe(OH)3→Fe3+ Fe(OH)3+3H+== Fe(OHD3→Fe2O3 Fe3++3H20 C.Fe+(aq)Cu-Fe 2Fe (OH)3 AFe2O3 D.Fe,Os 稀H,S0→FeSO,(aq) +3H20 解析：A[A项，KC1O具有强氧化性，能将氢氧化 二、Fe2+和Fe3+的转化 铁氧化为高铁酸根，A正确；B项，饱和氯化铁溶液 Fe2+ 还原剂下。叶 氧化剂 滴入沸水中制备氢氧化铁胶体，B错误；C项，铜的 完成下列变化反应的离子方程式，体会Fe2+与 还原性比铁弱，不能将亚铁离子还原为铁单质， Fe3+转化条件。 C错误；D项，氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁，铁 1.将H2S通入FeCl,溶液中产生黄色沉淀： 的化合价为+3价，D错误。] H2S+2Fe3+—2Fe2++S↓+2Ht。 2.将FeCl,溶液滴入KI-淀粉溶液，溶液变蓝： 题组集训·练透 2Fe3++2I--2Fe2++L2。 ◆[题组1]铁及其化合物间的转化 3.用FeCl3溶液腐蚀废旧线路板上的铜箔： 1.Fe3+可与H,O、SCN、F等配体形成使溶液呈浅 Cu+2Fe3+—Cu2++2Fe 紫色的[Fe(H2O)]3+、红色的[Fe(SCN)。]3、无 4.将H2O2滴入到酸性FeC12溶液中： 色的[FeF6]3配离子。某同学按如下步骤完成 2Fe2++H2O2+2H—2Fe3++2H,O。 实验： 5.FeCl2溶液滴入到HNO溶液中，有无色气体 放出： H20 KSCN NaF 溶液I 溶液Ⅲ 3Fe2+4H+NO:-3Fe3+NO+2H,O Fe(NO)3.9H2O(s) 溶液Ⅱ (黄色 红色) (无色) 117 高考总复习化学 已知：向Co2+的溶液中加入KSCN溶液生成蓝色 下列说法错误的是 ) 的[Co(SCN)4]2;Co2+不能与F形成配离子。下 A.①说明加H2O2溶液时发生了2个氧化还原 列说法不正确的是 反应 A.溶液I中溶液呈黄色可能是由Fe3+水解产物的 B.②中红色溶液中含有Fe(OH)3胶体 颜色造成 C.①②可以判定酸性条件下H2O2可以氧化Fe B.溶液Ⅱ、Ⅲ的颜色分别为红色和无色，说明其中 和SCN,且酸可抑制Fe3+水解 不存在[Fe(H,O)6]3+ D.③中发生的氧化还原反应为4Fe2+十O2十4H C.可用NaF和KSCN溶液检验FeCl,溶液中是否 —4Fe3++2H2O 含有Co2+ 解析：A[由实验①的实验现象可知，实验中存在 D.[Fe(H2O)6]3+中H一O-H的键角大于H2O 的氧化还原反应有2H十H,O2十2Fe2+一一2Fe3+ 分子中H一O一H的键角 +2H,0,2H,0,e”2H,0十0，↑，还存在酸性条 解析：B[A项，I中Fe(NO)3溶于水后，Fe3+发 件下H,O2氧化SCN生成SO的反应，A项错 生部分水解生成Fe(OH)3等，使溶液呈黄色，A项 误；由实验②中产物经检验有丁达尔效应产生，说 正确；B项，Fe3+与H2O的反应存在平衡：Fe3+十 明弱酸性条件下H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+ 6H2O=一[Fe(H2O)。]3+,溶液Ⅱ、Ⅲ分别存在平 水解生成了Fe(OH)3胶体，B项正确；实验①即可 衡：Fe3++6SCN=一[Fe(SCN)6]3、Fe3++6F 证明H,O2可氧化Fe+和SCN,对比①②的实验 =一[FeF。]3,因此溶液Ⅱ、Ⅲ的颜色分别为红色 条件及现象可知，①中没产生胶体，说明酸可抑制 和无色，不能说明其中不存在[Fe(HO)6]3+,只能 Fe3+水解，C项正确；由实验③的实验现象可知，酸 说明[Fe(H,O)6]3+的量少，B项错误；C项，先往 性条件下，O,将Fe+氧化为Fe3+,D项正确。] 溶液中加入足量的NaF溶液，再加入KSCN溶液， 3.硫酸亚铁是重要的化工原料。 若溶液呈蓝色，则表明含有C02+,否则不含C02+, I.(I)由FeSO,溶液制备硫酸亚铁晶体的方法是 C项正确；D项，[Fe(H,O)]3+中H,O分子内O 检验晶 原子最外层只存在一个孤电子对，对H一O一H中 体中FeSO,是否完全变质，将晶体溶于水，加■ O一H的排斥作用减小，所以键角比H2)分子中 (填试剂)。 H一O一H的键角大，D项正确。] (2)FeSO,溶液与过量的NH,HCO3溶液混合，可 ◆[题组2]基于Fe2+、Fe3+相互转化的实验探究 以得到含FeCO,的浊液，离子方程式是 2.某实验小组用KSCN溶液和FeCL,溶液探究Fe+ Ⅱ.氧化铁黄(Fe(OOH)是一种黄色颜料，具有非常 的还原性时出现异常现象，实验如下： 好的耐光性和耐碱性，是氧化铁的一水合物。以 溶液变红，大约 FeSO,·7H2O为原料制备FeOOH的流程如下： 10s红色褪去，有 氨气 一5滴1.5mol·LH202溶液 气体生成（经检验 ① 为O2)。取褪色 下eS0,溶液一氧化-过滤一选涤一干保一氧化铁黄 成品 2mL0.15mol-LFeC2溶 个 液（盐酸酸化，pH<1)、2滴 后溶液少许，滴加 0.1mol·L'KSCN溶液 空气 盐酸和BaCl2溶 回答下列问题： 液，产生白色沉淀 (3)若在实验室完成上述制备，不需要使用的仪器 是 (填标号)。 溶液变红且不褪 02 色，有气体生成 ② 2mL0.15mol-L FeCl2溶 (经检验为O2), 液（盐酸酸化，pH<5)、2滴 燥 圈0.1mol·LKSCN溶液 经检验有丁达尔 效应产生 (4)“氧化”时，溶液pH变化记录如图所示。 溶液变红且不褪 pH 0 色，滴加盐酸和 6.0 ③ 2mL0.15mol-L1FeCl2溶 BaCl,溶液，无白色 液（盐酸酸化，plH<5)、2滴 4.0 意O.1mol-L'KSCN溶液 沉淀生成，经检验 2.8 无丁达尔效应产生 t, 时间 118· 第四章金属及其化合物 ①0~t1时段，pH快速下降的原因是反应生成了 发皿，选D。(4)①0~t1时段，pH快速下降的原因 FeOOH和HzSO4,该反应的化学方程式为 是反应生成了FeOOH和H,SO,该反应的化学方 程式为：4FeSO,+O2+6H2O一4 FeOOH￥+ ②t1~t2时段，经历的反应为12Fe2+十3O2十2H2O 4H2SO4;②t1~t2时段，经历的反应为12Fe2++ 一4 FeOOH↓十8Fe3+,该过程pH继续平缓下降 3O2+2H20—4 FeOOH↓+8Fe3+,由于反应生 的原因可能是 成Fe3+,该过程pH继续平缓下降的原因可能是反 (5)判断流程中产品洗涤干净的方法是 应生成的Fe3+水解缓慢产生H。(5)判断流程中 (6)氧化铁黄(FeOOH)纯度可以通过产品的耗酸 产品是否洗涤干净即检验是否含有SO,方法是： 量确定，如图所示。 取最后一次洗涤液，加入BaC2溶液，未出现白色沉淀， 过量HSC),标准溶 @g氧化铁黄 →溶液b 加热溶解 则洗涤千净。(6)①在溶液c中滴加NaOH标准溶液， naCO.溶 NaOH标准溶液 该过程是硫酸与NaOH的反应，所以使用的指示剂为酚 →溶液c 滴定 酞溶液；②根据分析可知，氧化铁黄与硫酸反应的转化 已知：Fe3++3C,O [Fe(CO4)3]3, 关系：2 FeOOH~3HS)4,剩余硫酸与Na(OH反应的转 [Fe(C2O)3]3不与稀碱液反应。 化关系：H,S)~2Na(OH,若实验时加入了n1mol的 ①在溶液c中滴加NaOH标准溶液，使用的指示剂 H,S),消耗n2 mol NaOH,设氧化铁黄的摩尔质量为 为 Mg·mol,则氧化铁黄样品纯度为 ②若实验时加入了n1mol的H2SO4,消耗n2mol 2 Na(OH,设氧化铁黄的摩尔质量为Mg·mol1,则 a号%)molMg·m 氧化铁黄样品纯度为 （用含0、n1、n2 X100%=②1-2)M w g M的代数式表示)。 ×100%;③测定时，若滴入NaCO溶液不足量，会导 ③测定时，若滴入NaC2O,溶液不足量，会使实验 致溶液中还有Fe3+,使消耗的Na(OH溶液偏多，使结果 结果 (选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 偏小。 解析：(1)Fe2+容易被氧化，所以由FeSO,溶液制 答案：(1)隔绝空气后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗 备硫酸亚铁晶体必须隔绝空气，方法是隔绝空气后 涤、干燥K[Fe(CN)s]溶液 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；检验晶体中 (2)Fe2++2HCO-FeCO3￥+CO2↑+H,O FeS),是否完全变质，即检验是否还有Fe2+,方法 (3)D 是将晶体溶于水，然后滴加K3[Fe(CN)6]溶液，观 (4)①4FeSO,+O2+6H,O--4 FeOOH↓+ 察溶液是否产生蓝色沉淀。(2)FeSO,溶液与过量 4H,SO,②反应生成的Fe3+水解缓慢产生H 的NH,HCO3溶液混合，可以得到含FeCO3的浊 (5)取最后一次洗涤液，加入BaC12溶液，未出现白 液，反应的离子方程式是：Fe2+十2HCO。 FeCO3↓+CO2十H2O。(3)上述实验室制备过程 色沉淀，则洗涤干净 需要过滤、洗涤、干燥，所以不需要用到的仪器是蒸 (6)①酚酞溶液 ②(2mn)M ×100%③偏小 3w 感悟真题>高考知势 学生用书P94 研析真题素养培育 真题细研·探究当 思维导引 [例](2024·全国新课标卷)实验室中利用如图装置验 试题 本题以铁与水蒸气反应实验，考查实验原理、产 证铁与水蒸气反应。下列叙述错误的是 立意 物中氢气的验证等知识 A.反应为3Fe(s)+4H2O(g) 还原铁粉 考查 一是铁与水蒸气反应原理，二是实验操作及产物 湿棉花 高温Fe,O,(s)+4H,(g) 内容 的检验 一是理解与辨析能力，要求掌握常见反应的原 B.酒精灯移至湿棉花下方实 肥皂液 核心 理、实验操作等基本知识，二是分析与推测能力， 验效果更佳 素养 要求能够根据原理分析实验操作，三是产物的检 C.用火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 验等 119 高考总复习化学 解析：B[铁和水蒸气在高温下发生反应生成FeO, 2.(2023·浙江1月选考卷)探究铁及其化合物的性 和H,该反应的化学方程式为3Fe十4H,0(g)高温 质，下列方案设计、现象和结论都正确的是 ( FeO十4H2,A正确；酒精灯放在铁粉下方加热可以 实验方案 现象 结论 产生高温，且不影响水的蒸发，若移至湿棉花下方则难 往FeCl2溶液中短时间内无Fe2+的氧化能 以产生高温，则实验效果不好，B错误；用木柴点燃肥 A 加入Zn片 明显现象 力比Zn2+弱 皂泡，若产生尖锐的爆鸣声，则可检验生成的气体为氢 往Fe2(SO,)3溶 气，C正确；由于该实验中的反应要在高温下发生，因 溶液先变成 液中滴加KSCN Fe3+与SCN 此要使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉，D正确。] B 血红色后无 溶液，再加人少量 明显变化 的反应不可逆 素养演练·品悟 K2SO1固体 1.(2025·黑吉辽蒙卷)微粒邂逅时的色彩变化是化 将食品脱氧剂样 食品脱氧剂样 学馈赠的视觉浪漫。下列对颜色变化的解释错误 品中的还原铁粉溶液呈浅 品中没有+3 溶于盐酸，滴加绿色 的是 ) 价铁 KSCN溶液 颜色变化 解释 向沸水中逐滴加 Fe3+先水解得 溶液先变成 0 56滴饱和 Fe(OH)3再聚 空气中灼烧过的 FeCla3溶液，持续 红褐色再析 集成Fe(OH)g 铜丝伸入乙醇 2CuO+C,HOH 出沉淀 A 煮沸 沉淀 中，黑色铜丝恢 CH,CHO+CuO+H2O 复光亮的紫红色 解析：D[A项，FeCl2溶液中加入Zn片，Fe2+十 Zn-—Fe十Zn2+,溶液由浅绿色变为无色，Fe2+的 Mg(OH)2悬浊 3Mg(OH),(s)+2Fe3 氧化能力比Zn2+强，A错误；B项，溶液变成血红 液中加入FeCI 色的原因，Fe3++3SCN=→Fe(SCN)3,与SO B 2Fe (OH)s (s) 溶液，固体由白 和K无关，B错误；C项，铁离子可能先与单质铁 色变为红褐色 +3Mg2 生成亚铁离子，则溶液呈绿色，C错误；D项，向沸 FeSO,溶液中加入 水中滴加饱和氯化铁溶液，制取Fe(OH)3胶体，继 续加热则胶体因聚沉变为沉淀，D正确。] K[Fe(CN)6],浅 Fe2++[Fe(CN)6]3+ 3.硫酸铁铵[NH,Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁 绿色溶液出现蓝 个 KFe[Fe(CN)] 盐。为充分利用资源，变废为宝，在实验室中探究 色浑浊 采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下： K2Cr2O,溶液中 废 加入NaOH溶 Cr2O +20H 净 一废渣 硫 ④ D 铁，S0,8095 液，溶液由橙色 2CrO+H,O 屑 滤液 5%H,) 同体(NH,),SO 屑 铁溶液 酸铁钱 变为黄色 回答下列问题： 解析：A [A.醇的催化氧化反应中，铜作催化剂，先 (1)步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污，方法 发生2Cu十0，△2Cu0,然后乙醇与Cu0在加热条 是 (2)步骤②需要加热的目的是 ,温度保持 件下CuO+C,H,OH△CH,CHO+Cu+H,O,A错 80~95℃，采用的合适加热方式是 误；B.因为溶度积常数K。[Mg(OH)2]大于 。 铁屑中含有少量硫化物，反应产生的气体需 要净化处理，合适的装置为 (填标号)。 K[Fe(OH)3],所以Fe3+与Mg(OH)2发生沉淀转化 生成Fe(OH)3,符合溶度积规则，B正确；C.Fe2+与 H,0 K[Fe(CN)]反应生成KFe[Fe(CN),]沉淀，离子方程式 为Fe2++[Fe(CN)]3+K-=KFe[Fe(CN)s]V,电 (3)步骤③中选用足量的HO2,理由是 荷和配平正确，蓝色浑浊现象合理，C正确；D.Cr2O 。 分批加入H2O2,同时为了 在碱性条件下转化为CrO,离子方程式为 ,溶液要保持pH小于0.5。 Cr2(O号+2OH-—2CrO+H,O,颜色由橙色变 (4)步骤⑤的具体实验操作有 为黄色，D正确。] ,经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。 120 第四章金属及其化合物 解析：(2)铁与稀硫酸反应时加热，可提高反应速 (1)装置C中碱石灰的作用是 率。温度低于水的沸点，可以用热水浴加热，受热 (2)F的名称为 ,从D、E、F中选择合适 均匀且便于控制。含少量硫化物的铁屑与稀硫酸 的装置制备纯净的C12,正确的接口顺序为a→ (可选试剂：饱和食盐水、无水氯化钙、 反应有H,S生成，氢气不与碱溶液反应，而硫化氢 NaOH溶液、浓硫酸、碱石灰，仪器可重复使用)。 能与碱溶液反应，且H,S在水中溶解度小，故氢气 (3)写出装置D中制备CL2的离子方程式 中混有的硫化氢用烧碱溶液除去，又因为硫化氢与 碱溶液反应较快，容易引起倒吸，C装置倒置漏斗 Ⅱ.探究FeCl溶液与Cu的反应 能防倒吸。(3)铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢 向4mL0.1mol/L FeCls溶液中滴加几滴0.2mol/L 气，加入足量双氧水的目的是将Fe2+全部氧化为 KSCN溶液，溶液变红；再加入过量Cu粉，溶液红色褪 Fe3+,发生反应的离子方程式为2Fe2+十H2O2十 去，不久有白色沉淀产生。 查阅资料可知：CuC1和CuSCN均为难溶于水的白 2H—2Fe3++2H2O,从生成物看，不引入新杂 色固体。针对白色沉淀同学们有以下猜想： 质。铁离子对双氧水分解起催化作用，分批加入双 猜想1：Cu+与过量的Cu粉反应生成Cu+,再结合 氧水，避免反应过快、放出热量较多，减少双氧水分 C1生成白色沉淀CuCl。 解，以免造成氧化剂损失；铁离子易水解，保持溶液呈 猜想2：Cu+与SCN发生氧化还原反应生成 强酸性，避免铁离子发生水解反应生成氢氧化铁。 Cu,再结合SCN生成白色沉淀CuSCN。 (4)步骤⑤是要从溶液中得到硫酸铁铵晶体，故实 针对上述猜想，实验小组同学设计了以下实验： 验操作有加热浓缩、冷却结晶、过滤（洗涤）。 实验编号 操作 现象 答案：(1)碱煮水洗 足量的铜粉 (2)加快反应热水浴C 实验1 加入铜粉后无现象 (3)将Fe2+全部氧化为Fe3+;不引入新杂质防止 Fe3+水解 (4)加热浓缩、冷却结晶、过滤（洗涤） 溶液很快由蓝色变 为绿色，未观察到 情境试题·专练 漓加几滴0.2molL 白色沉淀；2h后溶 KSCN溶液 4.（化学与实验情境)FeC1是中学常见的试剂，某实 液为绿色，未观察 实验2 验小组用以下装置制备FeCL固体，并探究FeCL 到白色沉淀；24h 图o69-t 后，溶液绿色变浅， 溶液与Cu的反应 试管底部有白色 己知：FeCl3晶体易升华，FeCl3溶液易水解。 沉淀 I.FeCL的制备 (4)实验结果说明猜想 (填“1”或“2”)不 碱石灰 合理。 铁粉 (5)根据实验2中的现象进一步查阅资料发现： Cl2 制备C2 i.Cu2+与SCN可发生如下两种反应： 反应A:Cu2+十4SCN—[Cu(SCN)4(淡黄色)： 收集器 反应B:2Cu2++4SCN--2 CuSCN↓+(SCN), (黄色)。 冷水 i.[Cu(SCN),]-与Cu+共存时溶液显绿色。 ①由实验2中的现象推测，反应速率：A 浓盐酸 (填“>”或“<”)B,说明反应B (填“是”或 “不是”)产生CuSCN的主要原因。 ②进一步查阅资料可知，当反应体系中同时存在 Fe2+,Cu+、SCN时，Cu+氧化性增强，可将Fe2+ 氧化为Fe3+。据此将实验2改进，向CuSO,溶液 中同时加入KSCN、FeCl2,立即生成白色沉淀 CuSCN,写出该反应的离子方程式 121 高考总复习化学 (6)若向l00 mL a mol·L1CuSO,溶液中滴加足 (5)①由实验2中的现象即溶液很快由蓝色变为绿 量的KSCN和FeCL2的混合溶液，经过一系列操作 色，未观察到白色沉淀；2h后溶液为绿色，未观察 得到白色沉淀CuSCN的质量bg,则CuSCN的产 到白色沉淀；24h后，溶液绿色变浅，试管底部有白 率为 (写出表达式即可)。 色沉淀可推测，反应速率：A>B,反应B太慢，因此 解析：由题千实验装置图可知，装置D为实验室制 说明反应B不是产生CuSCN的主要原因； 备CL的发生装置，原理为：MnO,十4HCI(浓)△ ②进一步查阅资料可知，当反应体系中同时存在 MnCl2+Cl2个+2H2O,装置E为盛有饱和食盐水 Fe+、Cu+、SCN时，Cu2+氧化性增强，可将Fe2 的洗气瓶，用于除去Cl2中的HCI,装置F为盛有 氧化为Fe3+。据此将实验2改进，向CuSO,溶液 无水氯化钙的U形千燥管，用于千燥C12,然后将 中同时加入KSCN、FeCI2,立即生成白色沉淀 千燥的CL2通入装置A中，装置A制备FeCL,装 CuSCN,即Cu2+先将Fe2+氧化为Fe3+,自身被还 置B中的收集器用于收集FeCL3,装置C中的碱石 原为Cu,然后Cu与SCN结合为CuSCN白色 灰用于吸收多余的C12,用于尾气处理，同时可以防 沉淀，该反应的离子方程式为：Cu2+十Fe2+十 止空气中的水蒸气进入收集器中，防止FCL水解 SCN--CuSCN↓+Fe3+; 变质，据此分析解题。 (6)若向l00 mL a mol·L1CuSO,溶液中滴加足量 (1)由分析可知，装置C中碱石灰的作用是用于吸 的KSCN和FcCL2的混合溶液，根据铜原子守恒可知， 收多余的C12,用于尾气处理，同时可以防止空气中 的水蒸气进入收集器中，防止FCl水解变质； 理论上应该生成CuSCN的物质的量为0.la mol,经过 (2)由题千实验装置图可知，F的名称为U形干燥 一系列操作得到白色沉淀CuSCN的质量bg,则 管，从D、E、F中选择合适的装置制备纯净的Cl2, bg CuSCN的产章为：0.1 molx12g/maX10%= 正确的接口顺序为a→b→c→d→e; (3)由分析可知，装置D为实验室制备CL2的发生 b×100%。 12.2a 装置，原理为：MnO,十4HCI(浓)△MnCL,十 答案：(1)吸收多余的C12,用于尾气处理，同时可以 Cl2个十2H,O,该反应的离子方程式为：MnO2十 防止空气中的水蒸气进入收集器中，防止FeCL水 4H+2C1△Mn2++Cl2↑+2H,0: 解变质(2)U形千燥管b→c→de (4)由题千对比实验1、2操作和现象可知，实验1 (3)MnO,+4H*+2CI-Mn++Cl+2H.O 的反应物质含有C1,而实验2中的反应物中不含 (4)1 C1厂，结果实验1无白色沉淀生成，而实验2生成白 (5)①> 不是 ②Cu++Fe2++SCN 色沉淀，说明产生的白色沉淀为CuSCN,故实验结 果说明猜想1不合理； CuSCN+Fe3 b (6)12.2aX100% 归纳提升·巧记 体系构建 核心巧记 与氧常温生 1.特殊的颜色 气反成铁锈 (1)固体：FeO4、FeO-黑色，FeO,一红棕色，Fe(OH)3一红 与非 应 点燃生 金 褐色。 反应 与碗，碘生 (2)溶液：Fe2+ 浅绿色，Fe3+一棕黄色。 成亚铁盐 2.特殊现象 亚铁离子的检验 与氯气反应 生成氯化铁 被氯水氧化还原性 铁 (1)Fe(OH)2 浓硫酸（浓 室气Fe(OH),白色沉淀迅速变成灰绿色， 被强氧化剂氧化) 质 氧化硝酸)钝化 与酸性酸足量稀硝 最终变成红褐色。 氢氧化铁胶体的制备 反 (2)Fe3+遇KSCN溶液变红色 铁离子的检验 (3)Fe2+与[Fe(CN)s]3反应生成铁氰化亚铁 能被铁、铜、硫离子等还原 生餐装 与水蒸气加热反应生 Fe[Fe(CN)g]2蓝色沉淀 铁单质只有还原性 成四氧化三铁和氢气 3.重要反应的离子方程式 铁离子只有氧化性 与铜盐溶液反应生成 亚铁离子 (1)2Fe2++C12-=2Fe3++2Cl 亚铁离子以还原性为主 氧化亚铁 铁的 氧化铁 (2)2Fe3++Fe--3Fe2 氧化物 四氧化三铁 (3)2I+2Fe3+--l2+2Fe2+ 氢氧化亚铁（制备） (4)Cu+2Fe3+-Cu2++2Fe2 化物月氢氧化铁 (5)2Fe2++H2O2+2H -2Fe3++2H2O ·122·