第3章 第1节 第2课时 铁的氢氧化物和铁盐、亚铁盐-（配套教参Word版）【创新教程·五维课堂】2026-2027学年高中化学必修第一册同步讲义（人教版）

本讲义聚焦铁的氢氧化物（Fe(OH)₂、Fe(OH)₃）性质比较，铁盐和亚铁盐中Fe²⁺、Fe³⁺的检验及转化，通过价态分析氧化性还原性，构建“铁三角”关系，形成从物质性质到转化应用的学习支架。 该资料以实验探究为核心，如氢氧化亚铁制备的无氧条件控制、Fe²⁺与Fe³⁺转化实验设计，培养科学探究与实践能力。结合价态变化分析规律，强化证据推理与模型认知，课中辅助实验教学，课后通过练习题和质检帮助学生巩固知识、查漏补缺。

第2课时　铁的氢氧化物和铁盐、亚铁盐 学业水平目标 学科核心素养 1.能够通过对教材演示实验的探究，了解铁的氢氧化物和铁盐、亚铁盐的性质，并能设计实验完成性质验证 2．从铁元素价态的变化，分析铁的氢氧化物和铁盐、亚铁盐的氧化性和还原性 3．能举例说明生产、生活中常见的铁的化合物，认识其用途 4．初步学会从资源利用的视角研究铁的氢氧化物和铁盐、亚铁盐的利用价值 5．能通过铁及其化合物的反应特点，自绘“铁三角”，能熟练书写主要的离子方程式和化学方程式 1.通过实验探究活动，促进学生建立实验目的、实验证据、实验结果之间的联系，提升“证据推理与模型认知”及“科学探究与创新意识”化学核心素养水平 2．利用Fe2＋、Fe3＋的检验及其之间的相互转化，培养学生“变化观念与平衡思想”素养水平 [基础梳理] 　　　铁的氢氧化物 Fe(OH)2和Fe(OH)3性质的比较 化学式 　Fe(OH)2　 　Fe(OH)3　 物质类别 二元弱碱 三元弱碱 颜色、状态 　白色固体　 　红褐色固体　 溶解性 　不溶于水　 　不溶于水　 与非氧化性强酸反应 　Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋ ===Fe3＋＋3H2O 稳定性 铁盐和亚铁盐中Fe3＋、Fe2＋的检验及转化 1．Fe2＋和Fe3＋的检验 2．Fe2＋与Fe3＋的转化 [预习质检] 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 (1)Fe2＋可以被Cl2氧化为Fe3＋，说明Fe2＋具有氧化性。(　×　) (2)向溶液中加KSCN溶液，溶液变红色，说明溶液中不含Fe2＋。(　×　) (3)取少量溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在Fe3＋。(　√　) (4)FeCl3溶液能与Cu反应，可用于蚀刻印刷电路。(　√　) (5)向FeCl3溶液中滴加适量的KSCN溶液，会产生红色沉淀。(　×　) (6)Fe(OH)3、FeCl3、FeCl2、CuCl2均可由化合反应得到。(　√　) (7)在配制FeSO4溶液时，为防止FeSO4被氧化而变质，常在溶液中加入少量铁粉。(　√　) (8)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。(　×　) Fe2＋、Fe3＋检验及Fe2＋、Fe3＋、Fe的转化 1．Fe2＋的检验 (1)无色溶液变红色，证明含有Fe2＋ (2)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＋ 2．Fe3＋的检验 (1)溶液变红色，证明含有Fe3＋ (2)产生红褐色沉淀，证明有Fe3＋ 3．Fe2＋、Fe3＋、Fe之间的相互转化关系 (1)Fe只具有还原性，可被弱氧化剂(H＋、S、Fe3＋等)氧化成Fe2＋，被强氧化剂(Cl2等)氧化成Fe3＋。如Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑、Fe＋SFeS、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、3Cl2＋2Fe2FeCl3等。 (2)Fe2＋既有氧化性又有还原性，可被强氧化剂[Cl2、KMnO4(H＋)等]氧化为Fe3＋，可被还原剂(Zn、CO等)还原为Fe。如Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋。 (3)Fe3＋具有氧化性，可被还原剂(Fe、Cu等)还原为Fe2＋，被强还原剂(CO等)还原为Fe。如2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋、3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 ◆[典例示范] [例1]　为了“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”，某同学甲设计了如下的实验方案。 (1)实验前甲同学预测：Fe2＋肯定既有还原性又有氧化性。你认为甲同学预测的依据是________________________________________________________________________。 (2)甲同学欲用实验证明他的预测。实验室提供了下列试剂：3%的H2O2溶液、锌粒、铜片、0.1 mol·L－1FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水。 ①若甲同学计划在0.1 mol·L－1FeCl2溶液中滴入新制氯水，探究Fe2＋的还原性，你预计可能发生的反应及现象是_______________________________________________________。 ②实验中，甲同学发现现象不太明显，老师分析可能是产物的含量太低，建议可以通过检验Fe2＋被氧化的产物Fe3＋的存在以获取证据。你认为如何证明甲同学的观点和实验方案都是正确的： ____________________________________________________________。 ③对于证明Fe2＋具有氧化性，甲同学认为金属单质都具有还原性，并分别将铜片、锌粒投入FeCl2溶液中，结果铜片没变化，锌粒逐渐变小。三种金属的还原性由强到弱的顺序是　________________　。 [解析]　Fe2＋中铁元素化合价处于中间价态，可以升高也可以降低，既可被氧化又可被还原；新制氯水可将Fe2＋氧化成棕黄色的Fe3＋；检验Fe3＋用KSCN溶液；在氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物。 [答案]　(1)Fe2＋中铁元素化合价处于中间价态，可以升高也可以降低 (2)①Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋；溶液变为棕黄色　②向溶液中滴入KSCN溶液，溶液呈红色　③Zn>Fe>Cu ◆[学以致用] 1．闪锌矿(主要成分为ZnS，FeS)颗粒在硫酸中“氧压浸出”经历①②③三步，过程如图。下列说法正确的是(　　) A．①②③均为氧化还原反应 B．若消耗11.2 L O2(标准状况)，则一定产生32 g S C．②的反应为O2＋4Fe2＋＋2H2O===4Fe3＋＋4OH－ D．氧化性强弱顺序为O2>Fe3＋>S 解析：D　[反应①ZnS、FeS与H＋反应生成Zn2＋、H2S和Fe2＋，这是一个复分解反应，没有元素化合价变化，不是氧化还原反应；反应②O2把Fe2＋氧化成Fe3＋，O元素从0价变为－2价，Fe元素从＋2价变为＋3价，是氧化还原反应。反应③Fe3＋把H2S氧化成S，Fe元素从＋3价变为＋2价，S元素从－2价变为0价，是氧化还原反应。A.由分析知，反应①不是氧化还原反应，②③是氧化还原反应，A错误；B.O2参与反应时，1 mol O2得到4 mol电子，11.2 L O2(标准状况)为0.5 mol，得到2 mol电子，0.5 mol O2氧化Fe2＋，生成2 mol Fe3＋，2 mol Fe3＋与H2S反应，理论上可生成1 mol S(－2→0)，但该反应体系中Fe3＋可能未全部用于氧化生成S，有剩余；在“氧压浸出”的实际条件下，也可能会发生硫被进一步氧化为硫酸盐等副反应，所以不能确定一定产生32 g S，B错误；C.反应在硫酸(酸性环境)中进行，产物中不会生成OH－，正确的离子方程式应为O2＋4Fe2＋＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，C错误；D.根据氧化还原反应中“氧化剂的氧化性>氧化产物”的规律：反应②中，O2是氧化剂，Fe3＋是氧化产物，氧化性：O2>Fe3＋；反应③中，Fe3＋是氧化剂，S是氧化产物，氧化性：Fe3＋>S；综上，氧化性顺序为：O2>Fe3＋>S，D正确。] 氢氧化亚铁的制备 1．制备Fe(OH)2的注意事项 (1)Fe2＋必须是新制的，并放入铁粉，以防Fe2＋被氧化成Fe3＋； (2)除去溶液中溶解的O2，其方法是加热煮沸NaOH溶液； (3)滴管末端插入试管内的液面以下； (4)必要时可在液面上加植物油或苯进行液封。 2．Fe(OH)2的制备方法 (1)有机覆盖层法 将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4，密度大于水)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应，如图1所示。 (2)还原性气体保护法 用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐溶液与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀，如图2所示。 ◆[典例示范] [例2]　如图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时颜色的变化。实验时必须使用铁屑和6 mol·L－1的硫酸，其他试剂任选。 填写下列空白： (1)B中盛一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是　________　，A中反应的离子方程式是___________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)实验开始时先将止水夹E　________　(填“打开”或“关闭”)，C中收集到气体的主要成分是　________　。 (3)简述生成Fe(OH)2的操作过程： ___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，写出有关反应的化学方程式：________________________________________________________________________。 [思维建模]　解答本类试题的思维流程如下： [解析]　实验开始时先打开E，让H2把A、B装置中的空气排出，让Fe(OH)2在H2气氛中生成，以便较长时间观察Fe(OH)2的颜色。H2充满B后关闭E，A中的FeSO4溶液沿竖直长导管进入B瓶与NaOH反应。空气进入装置B后，Fe2＋被氧化为Fe3＋。 [答案]　(1)铁屑　Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ (2)打开　H2 (3)关闭止水夹E，使FeSO4溶液被压入B瓶中进行反应 (4)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 ◆[学以致用] 2．实验室用 FeCl2 溶液与烧碱制备 Fe(OH)2，为了使生成的产物不容易被氧化， 下列说法中不正确的是(　　) A．配制 FeCl2 溶液和烧碱溶液所用的蒸馏水通常要煮沸 B．可在 FeCl2 溶液的上面加一层植物油，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内 D．产生 Fe(OH)2 沉淀后，不能振荡试管 解析：C　[A.蒸馏水煮沸可以去除蒸馏水中溶解的氧气，A项正确；B.加一层植物油，避免溶液与空气的接触，B项正确；C.胶头滴管的尖嘴不伸入试管内，滴入试管中的烧碱溶液会先与空气接触，使氧气进入反应体系，C项错误；D.不振荡试管可以避免更多的空气进入到反应体系中，D项正确。答案选C。] 　在严格无氧的条件下，碱与亚铁盐溶液反应生成白色胶状的Fe(OH)2，在有氧气的情况下迅速变为灰绿色，逐渐形成红褐色的氢氧化铁，故在制备过程中需严格无氧。现提供制备方法如下： 方法一：用FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。 (1)配制FeSO4溶液时需加入铁粉的原因是　________　；除去蒸馏水中溶解的O2常采用　________　的方法。 (2)生成白色Fe(OH)2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　________　。 方法二： 在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。 (1)在试管Ⅰ里加入的试剂是______________________________________________； (2)在试管Ⅱ里加入的试剂是__________________________________________________； (3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是_______________________________________________________。 (4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是________________________________________________________________________。 解析：方法一：(1)硫酸亚铁易被氧化而变质生成硫酸铁，因FeSO4溶液与铁反应为： Fe＋Fe2(SO4)3===3FeSO4，所以用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入铁粉，防止铁离子被氧化；煮沸蒸馏水可除去其中溶解的O2。 (2)Fe(OH)2很容易被空气中的氧气氧化；实验时生成白色Fe(OH)2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，避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而生成氢氧化铁。 方法二： (1)通过分析知，试管Ⅰ中加入的试剂是稀硫酸和铁屑； (2)硫酸亚铁进入试管Ⅱ中与一种试剂反应生成氢氧化亚铁，所以试管Ⅱ中放入的是氢氧化钠溶液； (3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后先检验试管Ⅱ中排除氢气纯度，当氢气纯净时，关闭止水夹，铁和稀硫酸反应生成的氢气使Ⅰ中压强增大，导致Ⅰ中硫酸亚铁溶液通过导管进入Ⅱ，从而发生复分解反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，所以塞紧塞子后的操作步骤是：检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度，当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹。 (4)打开止水夹，Fe与H2SO4反应生成H2充满整个装置，反应一段时间后检验A口排出气体的纯度，氢气纯时，说明空气排尽，关闭止水夹，左侧试管内气压升高，反应生成的Fe2＋沿导管进入右侧试管与NaOH反应生成白色沉淀Fe(OH)2，若过早关闭止水夹，使左侧试管中的硫酸压入右侧试管中，将NaOH中和，则得不到Fe(OH)2溶液，这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，原因是试管Ⅰ中反应生成的氢气，充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不容易进入，所以不容易被氧化 答案：方法一： (1)防止铁离子被氧化　煮沸 (2)防止在溶液滴落过程中接触到空气，产生的沉淀被氧化 方法二： (1)稀硫酸和铁屑 (2)NaOH溶液 (3)检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度，当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹 (4)试管Ⅰ中反应生成的氢气，充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不容易进入，所以不容易被氧化 1．将Fe(OH)2露置在空气中加热灼烧所得的产物为(　　) A．FeO　　　　　　　　 B．Fe2O3 C．Fe3O4 D．Fe(OH)3 解析：B　[因Fe(OH)2极易被空气中氧气氧化，当露置于空气中时，Fe(OH)2首先转化为Fe(OH)3，然后Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3。] 2．下列说法不正确的是(　　) A．铁的氧化物均为黑色固体，均难溶于水 B．Fe(OH)2在空气中易变质，生成红褐色Fe(OH)3 C．铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的Fe3O4 D．氢氧化亚铁为白色絮状沉淀 解析：A　[FeO是一种黑色粉末，Fe2O3是一种红棕色粉末，Fe3O4是一种有磁性的黑色晶体。] 3．将下列四种铁的化合物溶于稀盐酸，滴加KSCN溶液没有颜色变化，再加入氯水即可显红色的是(　　) A．FeO B．Fe2O3 C．FeCl3 D．Fe(OH)3 解析：A　[A项，FeO溶于盐酸生成氯化亚铁和水，滴加KSCN溶液没有颜色变化，再加入氯水时，氯水把亚铁离子氧化为铁离子，铁离子与KSCN溶液反应即可显红色，正确；B项，Fe2O3溶于盐酸生成氯化铁和水，滴加KSCN溶液显红色，错误；C项，FeCl3溶于水，滴加KSCN溶液显红色，错误，D项，Fe(OH)3溶于盐酸生成氯化铁和水，滴加KSCN溶液显红色，D项错误。] 4．有关铁的化合物的说法中，错误的是(　　) 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 B．由图示操作可制取Fe(OH)2 C．Fe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反应制得 D．Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能发生丁达尔效应 解析：A　[Fe(OH)2是一种白色固体，故A项错误。] 5．金属单质A可发生以下反应。试推断： (1)写出下列物质的化学式(B写主要成分)： A　______　、B　______　、C　______　、D　______　、 E　______　。 (2)写出反应③和⑤的离子方程式： ③________________________________________________________________________； ⑤________________________________________________________________________。 答案：(1)Fe　Fe2O3　Fe3O4　Cu　H2 (2)Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu　Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ [课堂小结] 对应学生课时P137 一、选择题 1．某地有“天明得晚黑得早，洗脸快不如脸脏得快”一说，这是因为该地从早到晚一直处于红棕色的烟中，附近居民深受其害。试推测该地空气污染物中可能含有(　　) A．煤炭粉尘　　　　　 B．Al2O3粉尘 C．Fe3O4粉尘 D．Fe2O3粉尘 解析：D　[根据烟为红棕色，可以推断空气污染物中可能含有Fe2O3粉尘。] 2．为了防止FeSO4被氧化而变质，实验室在配制FeSO4溶液时，常在溶液中加入少量的(　　) A．铜粉 B．铁粉 C．锌粉 D．Fe2(SO4)3 解析：B　[FeSO4中Fe元素为＋2价，Fe2＋具有还原性，极易被氧化为Fe3＋，加入铁粉后，能将Fe3＋还原为Fe2＋，且不引入新的杂质。] 3．工业用FeSO4溶液、空气脱除烟气中SO2的物质转化关系如图。下列说法错误的是(　　) A．过程Ⅰ中，SO2和Fe2＋均被氧化 B．过程Ⅱ的反应为2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋ C．经过过程Ⅰ、Ⅱ后，溶液酸性减弱 D．FeSO4可以循环利用，无需额外补充 解析：C　[过程Ⅰ的离子方程式为2Fe2＋＋SO2＋O2===2Fe3＋＋SO；过程Ⅱ的离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋；据此回答。A.过程Ⅰ中，硫元素和铁元素化合价均上升，SO2和Fe2＋均被氧化，A正确；B.由分析可知，过程Ⅱ为Fe3＋将SO2氧化为SO，离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋，B正确；C.过程Ⅰ和Ⅱ中均无H＋消耗，且过程Ⅱ中有H＋生成，溶液酸性增强，C错误；D.由分析可知，过程Ⅰ和Ⅱ中Fe3＋和Fe2＋均可互相完全转化，所以可以循环利用，无需额外补充，D正确。] 4．下列离子方程式中，正确的是(　　) A．铁与盐酸反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑ B．氯气与氯化亚铁溶液反应： 　2FeCl2＋Cl2===2FeCl3 C．氯化铁溶液与铁反应：Fe3＋＋Fe===2Fe2＋ D．氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应： 　Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ 解析：D　[由于盐酸中H＋的氧化性弱，故铁与盐酸反应时只能被氧化为Fe2＋，A项错误；B项是化学方程式，不是离子方程式，FeCl2中Cl－实际不参加反应，应删去；C项中电荷不守恒，错误。] 5．下列铁的化合物均可以通过置换反应和复分解反应得到的是(　　) A．FeCl2 B．Fe3O4 C．Fe(OH)3 D．Fe2(SO4)3 解析：A　[Fe3O4不能通过复分解反应得到；Fe(OH)3不能通过置换反应得到；Fe2(SO4)3不能通过置换反应得到。] 6．下列离子的检验方法合理的是(　　) A．向某溶液中滴入KSCN溶液显红色，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，得到红褐色沉淀，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，说明溶液中含有Fe2＋，不含有Mg2＋ 解析：C　[滴入KSCN溶液显红色，说明溶液中含有Fe3＋，但不能说明溶液中不含有Fe2＋，A项错误；B项操作不能说明原溶液中含有Fe2＋，A项错误；B项操作不能说明原溶液中含有Fe2＋，因为如果原溶液中含有Fe3＋，也会出现相同的现象；加入NaOH溶液，得到红褐色沉淀Fe(OH)3，说明溶液中含有Fe3＋，C项正确；D项操作说明原溶液中肯定含有Fe2＋，但可能含有Mg2＋，因为生成的白色沉淀Mg(OH)2会被红褐色掩盖，不正确。] 7．下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是(　　) A．①② B．①③ C．②③ D．①②③ 解析：B　[因为Fe(OH)2在空气中易被氧化成Fe(OH)3，故要长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的空气或氧气。装置①是先用H2将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中，③中液面上加苯阻止了空气进入；②由于能接触到空气中的O2，故不能较长时间观察到白色沉淀。] 8．(多选)已知如下三个实验均能发生化学反应： ① ② ③ 将铁钉放入硫酸铜溶液中 向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水 将铜丝放入氯化铁溶液中 下列判断正确的是(　　) A．实验①中铁作还原剂 B．实验②中Fe2＋既显氧化性又显还原性 C．实验③中发生的是置换反应 D．上述实验证明氧化性：Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋ 解析：AD　[实验①中铁作还原剂，则氧化性：Cu2＋＞Fe2＋；实验②中Fe2＋只表现还原性；实验③中发生的反应为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，该反应不是置换反应，分析可知氧化性：Fe3＋＞Cu2＋。综上可知氧化性：Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋。] 9．处理某酸浸液(主要含Li＋、Fe2＋、Cu2＋、Al3＋)的部分流程如下： 已知：碱浸时溶液中铁的阳离子未发生反应。 下列说法错误的是(　　) A．“沉铜”过程中发生反应的离子方程式为Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋ B．“碱浸”过程中需要加入过量NaOH固体 C．“氧化”过程中溶液的pH会降低 D．“沉锂”过程利用了Li2CO3的溶解度比Na2CO3小的性质 解析：B　[流程第一步加入铁粉，Fe会与Cu2＋发生置换反应生成Cu，后加入氢氧化钠调pH使铝离子沉淀，再加入双氧水氧化Fe2＋，利用Fe(OH)2与Fe(OH)3溶度积的差别，得到Fe(OH)3沉淀，最后加入Na2CO3得到Li2CO3沉淀；A.“沉铜”过程中Fe会与Cu2＋发生置换反应生成Cu，对应离子方程式为：Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋，A正确；B.“碱浸”过程中要使Al3＋沉淀生成Al(OH)3，若加入过量NaOH，Al(OH)3会与OH－反应生成[Al(OH)4]－，导致Al3＋无法沉淀完全，不需要加入过量NaOH固体，B错误；C.“氧化”过程中双氧水与Fe2＋反应的离子方程式为：2Fe2＋＋H2O2＋4H2O===2Fe(OH)3↓＋4H＋，反应生成氢离子，使pH降低，C正确；D.“沉锂”过程中加入Na2CO3后有Li2CO3析出，利用了Li2CO3的溶解度比Na2CO3小的性质，D正确。] 10．用2 L 3 mol·L－1 FeCl3溶液与Cu反应制备电路板，产生的废液中含有FeCl2、FeCl3、CuCl2(忽略体积变化)。按如图所示的流程回收Cu和氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)。下列说法正确的是(　　) A．加入试剂a，Cu2＋先发生反应 B．滤液Ⅰ中c(Fe2＋)＝4.5 mol·L－1 C．试剂c可以选用稀硝酸 D．操作③是蒸发结晶 解析：B　[工业废水中加入试剂a为过量的铁，反应先后顺序为：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，操作①为过滤，得到滤渣Ⅰ为剩余的Fe和置换出来的Cu，滤液Ⅰ为氯化亚铁溶液，滤渣I中加入试剂b为盐酸，溶解过量的铁生成氯化亚铁溶液，铜不溶，经操作②过滤得到铜和滤液Ⅱ，Ⅱ为氯化亚铁溶液，滤液Ⅱ和Ⅰ合并，通入氯气，氧化亚铁离子为氯化铁溶液，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到氯化铁晶体。A.根据分析可知，试剂a为过量的铁，由于氧化性Fe3＋>Cu2＋，所以是铁单质先与铁离子反应，再和铜离子反应，A错误；B.滤液Ⅰ中的Cl－全部来源于2 L 3 mol·L－1 FeCl3溶液，根据Cl－守恒可知，c(Fe2＋)＝c(Cl－)＝c(FeCl3)＝×3 mol·L－1＝4.5 mol·L－1，B正确；C.试剂c使用稀硝酸氧化会引入NO杂质，C错误；D.操作③从溶液中获得晶体，即为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，D错误。] 二、非选择题 11．某学习小组为认识铁及其化合物的性质、分散系的性质做了如图所示的综合实验，根据实验流程回答相关问题： (1)请写出Fe2O3与①反应的离子方程式： __________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)物质②为__________________________________________________________。 (3)请写出FeCl3与铁粉反应的化学方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最终生成Fe(OH)3浊液，该过程的现象为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 此过程中发生的氧化还原反应为(用化学方程式表示)________________________________________________________________________。 (5)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至红褐色，制得分散系③为　______　，它与FeCl3溶液、Fe(OH)3浊液的本质区别是___________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)Fe2O3为碱性氧化物，能够与盐酸反应生成FeCl3和H2O。(2)FeCl3溶液能够与碱反应生成Fe(OH)3，物质②可以是NaOH、NH3·H2O等。(3)Fe3＋具有较强的氧化性，能够氧化Fe：Fe＋2FeCl3===3FeCl2。(4)FeCl2与NaOH反应生成Fe(OH)2，Fe(OH)2是白色絮状沉淀，能迅速被氧气氧化，会看到沉淀由白色迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。(5)将饱和氯化铁溶液滴入沸水中，加热至呈红褐色，得到的是Fe(OH)3胶体。 答案：(1)Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O (2)NaOH溶液(其他合理答案也可) (3)Fe＋2FeCl3===3FeCl2 (4)生成的白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (5)Fe(OH)3胶体　分散质粒子直径大小不同 12．高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理中使用的一种新型净水剂，它的氧化性比高锰酸钾、次氯酸等还强。工业上制取高铁酸钠的化学方程式是(未配平)：Fe(NO3)3＋NaOH＋Cl2→Na2FeO4＋NaNO3＋NaCl＋H2O (1)高铁酸钠中，铁元素的化合价是　________　；上述制取高铁酸钠的反应中，铁元素被　______　(填“还原”或“氧化”)。 (2)高铁酸钠(Na2FeO4)在水处理过程中使铁元素转化为Fe(OH)3胶体，吸附水中悬浮物，Fe(OH)3胶体微粒直径的范围是　________　nm，高铁酸钠的电离方程式是　________　。 (3)在小烧杯中加入20 mL蒸馏水，加热至沸腾后，加入几滴FeCl3溶液，继续煮沸至出现　________　色，即可制得Fe(OH)3胶体。 (4)在少量(3)制得的Fe(OH)3胶体中加入稀硫酸溶液，现象是________________________________________________________________________。 解析：(1)Na2FeO4中Na元素化合价为＋1价，O元素化合价为－2价，根据化合物化合价为0可知，Fe元素化合价为＋6价；反应过程中Fe元素化合价由＋3价升高至＋6价，Fe元素被氧化； (2)Fe(OH)3胶体为胶体分散系，微粒之间为1～100 nm；Na2FeO4为盐，其在熔融状态下发生完全电离，电离方程式为Na2FeO4===2Na＋＋FeO； (3)Fe(OH)3胶体为红褐色，制备Fe(OH)3胶体操作为：在小烧杯中加入20 mL蒸馏水，加热至沸腾后，加入几滴FeCl3溶液，继续煮沸至出现红褐色，即可制得Fe(OH)3胶体； (4)稀硫酸溶液为电解质溶液，因此向Fe(OH)3胶体中加入稀硫酸溶液，胶粒先发生聚沉而沉淀，后续Fe(OH)3沉淀溶于酸，因此现象为产生红褐色沉淀，然后溶解。 答案：(1)＋6　氧化　(2)1～100　Na2FeO4===2Na＋＋FeO　(3)红褐　(4)产生红褐色沉淀，然后溶解 学科网（北京）股份有限公司 $