第三章 实验活动2 铁及其化合物的性质 2026-2027学年高一上学期化学必修一同步讲义（人教版2019）

本讲义聚焦铁及其化合物的性质这一核心知识点，系统梳理Fe²⁺与Fe³⁺的转化、与NaOH和KSCN溶液的反应，以及铁与水蒸气的反应等内容，构建从离子性质到氧化还原反应的知识脉络，为学生提供清晰的学习支架。 该资料以实验探究为核心，通过详细的实验操作、现象记录及结论分析，培养学生科学探究与实践能力，结合典例与变式题强化证据推理的科学思维。课中辅助教师引导学生掌握实验方法，课后助力学生通过过关验收题目查漏补缺，深化对物质性质的理解。

第三章 实验活动2 铁及其化合物的性质 内 容 导 航 题型1 铁及其化合物的性质实验 考 点 演 练 题型1 铁及其化合物的性质实验 解｜题｜知｜识 实验一： 铁及其化合物的性质实验 实验项目 实验操作 实验现象 结论 Fe2+、Fe3+ 与NaOH溶液反应 取两支试管，分别盛适量FeSO4、FeCl3溶液，加入适量NaOH溶液，观察现象． 对于FeSO4溶液，先生成的是白色沉淀，然后沉淀变成绿色，最后沉淀变成红褐色．对于FeCl3溶液则直接生成红褐色沉淀 FeSO4+2NaOH＝Fe（OH）2↓+Na2SO4； 4Fe（OH）2+2H2O+O2＝4Fe（OH）3↓；FeCl3+3NaOH＝Fe（OH）3↓+3NaCl Fe2+、Fe3+ 与KSCN溶液反应 取两支试管，分别盛适量FeSO4、FeCl3溶液，加入适量KSCN溶液，观察现象． 对于FeSO4溶液，滴加 KSCN溶液，无明显变化； 对于FeCl3溶液，滴加 KSCN溶液，迅速变成血红色． FeCl3+3KSCN═3KCl+Fe（SCN）3[ 血红色] 实验二： （1）实验目的：探究铁及其化合物的氧化性和还原性 （2）实验试剂及仪器： 试剂：氯化亚铁溶液、氯化铁溶液、氯水、KSCN溶液、铁粉、锌片、铜片、稀硫酸 仪器：试管，胶头滴管． （3）实验记录 序号 实验设计 实验观察（主要现象） 离子方程式 解释与结论 ① 在铁粉中滴 入稀硫酸 铁粉溶解，溶液由无 色变成浅绿色，有无 色无味的气体生成 Fe+2H+＝H2↑+Fe2+ Fe具有还原性 ② 氯化亚铁溶液中滴入KSCN溶液，再加入氯水 滴入KSCN溶液无明 显变化，加入氯水立 即变成血红色 2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Cl﹣、Fe3++3SCN﹣＝Fe（KSCN）3 Fe2+具有还原性 ③ 氯化亚铁溶液加 入锌片 浅绿色褪去 Fe2++Zn＝Fe+Zn2+ Fe2+具有氧化性 ④ 在氯化铁溶液中加入KSCN溶液，再加入足量Cu片（或铁粉或锌片） 加入KSCN溶液出现血红色，加入足量Cu片（或铁粉或锌片）后血红色消失 2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+ Fe3+具有氧化性 【典例1】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，不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，说明铁粉未完全反应 D．向溶液b中滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了固体中含有Fe2O3 【答案】B 【解答】解：A．铁与高温水蒸气反应，生成Fe3O4和H2，方程式为：3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2，故A错误； B．肥皂液中产生气泡，只能说明有气体，不能证明铁与水蒸气反应生成H2，故B正确； C．根据题意可知，Fe3O4溶于硫酸，生成硫酸亚铁和硫酸铁的混合溶液，向溶液中滴加K3[Fe（CN）6]溶液，出现蓝色沉淀，即KFe[Fe（CN）6]，说明溶液中含有亚铁离子，不能说了铁粉未完全反应，故C错误； D．根据题意可知，Fe3O4溶于硫酸，生成硫酸亚铁和硫酸铁的混合溶液，向溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红，证明溶液中含有铁离子，但不能证实固体中含有Fe2O3，故D错误； 故选：B。 【变式1】铁与水蒸气反应的实验装置如图所示，下列有关该实验的说法不正确的是（　　） A．湿棉花的作用是提供水蒸气 B．每消耗3molFe，生成4molH2 C．点燃酒精灯产生肥皂泡，证明发生了反应 D．铁与水蒸气反应生成的固体产物是Fe3O4 【答案】C 【解答】解：A．高温下Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，可知湿棉花的作用是提供水蒸气，故A正确； B．由3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2可知，每消耗3molFe，生成4molH2，故B正确； C．点燃酒精灯产生肥皂泡，空气受热膨胀，吹出肥皂泡，不能证明发生了反应，故C错误； D．由3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2可知，生成的固体产物是Fe3O4，故D正确； 故选：C。 【变式2】某实验小组制备高铁酸钾（K2FeO4）并探究其性质。 查阅资料：K2FeO4为紫色固体，微溶于KOH溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生O2，在碱性溶液中较稳定。 实验i．向Fe（OH）3和过量KOH溶液的固液混合物中通入足量Cl2，制备K2FeO4。 实验ⅱ．取少量实验i所得紫色溶液a，滴加稀硫酸，产生Cl2，同时溶液中有Fe3+生成。 实验ⅲ．用KOH溶液充分洗涤实验i所得固体，再用KOH溶液将K2FeO4溶出，得到紫色溶液b。取少量b，滴加盐酸，有Cl2产生。 下列说法中，不正确的是（　　） A．实验i中生成K2FeO4的反应为：3Cl2+2Fe（OH）3+10KOH＝2K2FeO4+6KCl+8H2O B．实验ⅱ和ⅲ均可证明酸性条件下，氧化性 C．实验i中Cl2可制备，而酸性条件相反，原因是增大c（H+）增强了的氧化性 D．依据实验ⅱ中产生Fe3+不能判断一定是K2FeO4将Cl﹣氧化 【答案】B 【解答】解：A．反应中Cl2作为氧化剂，Fe（OH）3在碱性条件下被氧化为K2FeO4，实验i中生成K2FeO4的反应的化学方程式为3Cl2+2Fe（OH）3+10KOH＝2K2FeO4+6KCl+8H2O，故A正确； B．实验ii中反应为ClO﹣+Cl﹣+2H+＝Cl2↑+H2O；实验iii中Cl﹣来自盐酸，Cl2明确由氧化产生，故仅实验iii可证明氧化性，故B错误； C．酸性条件下H+浓度增加会提高的氧化性，使其能够氧化Cl﹣生成Cl2，符合氧化还原规律，故C正确； D．实验ii中Fe3+产生不能判断一定是K2FeO4将Cl﹣氧化，还可能是K2FeO4在酸性环境下不稳定，自身快速分解生成的Fe3+和O2，其离子反应方程式为：，故D正确； 故选：B。 【变式3】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： B．肥皂液中产生气泡，不能证明铁与水蒸气反应生成H2 C．酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好 D．向溶液b中滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了固体中含有Fe2O3 【答案】B 【解答】解：A．铁与水蒸气在高温下反应生成的是四氧化三铁和氢气，化学方程式为3Fe+4H2O（g） Fe3O4+4H2↑，故A错误； B．肥皂液中产生气泡可能是装置内空气受热膨胀逸出，或湿棉花加热产生的水蒸气，仅观察到气泡不能证明生成H2，需进一步检验气体性质（如点燃有爆鸣声），故B正确； C．反应需高温条件，应加热还原铁粉处以提供反应温度，若酒精灯移至湿棉花下方，铁粉处温度不足，反应难以进行，实验效果变差，故C错误； D．溶液b由稀硝酸溶解固体得到，稀硝酸具有强氧化性，即使固体中含Fe（未反应）或Fe3O4（含Fe2+、Fe3+），亚铁离子也会被氧化为铁离子，滴加KSCN变红不能证实含氧化铁，故D错误； 故选：B。 过 关 验 收 1．铁与水蒸气反应、氨气与水反应的实验装置图如图。 Ⅰ.铁与水蒸气反应 Ⅱ.氨气与水反应 下列说法不正确的是（　　） A．Ⅰ中点燃肥皂泡，产生爆鸣声，说明有H2生成 B．Ⅰ中铁与水蒸气反应的化学方程式： C．Ⅱ中烧瓶内产生红色喷泉，证明NH3极易溶于水并能与水反应生成碱性物质 D．Ⅱ中实验结束时，水未完全充满烧瓶，原因是氨气太多，溶解已经达到饱和状态 【答案】D 【解答】解：A．铁粉与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，点燃肥皂泡，产生爆鸣声，说明有氢气生成，故A正确； B．铁与水蒸气在高温条件下反应生成Fe3O4和H2：，故B正确； C．氨气极易溶于水，产生烧瓶内外压强差，酚酞变红说明生成碱性物质，故C正确； D．氨气极易溶于水，所以水未完全充满烧瓶与氨气太多无关，可能是装置气密性不好、氨气太少未充满烧瓶或氨气中混有杂质气体所导致，故D错误； 故选：D。 2．用如图所示装置研究铁粉与水蒸气的反应。观察到肥皂液中有气泡产生，点燃肥皂泡听到爆鸣声；实验结束后，试管中残留的黑色固体能被磁体吸引。下列分析不正确的是（　　） A．由“肥皂液中有气泡产生”，不能推断铁与水蒸气发生了反应 B．铁粉与水蒸气的反应需要持续加热，推断该反应为吸热反应 C．由“点燃肥皂泡听到爆鸣声”，推断有氢气生成 D．加热和使用粉末状的铁均能加快铁与水蒸气的反应 【答案】B 【解答】解：A．检验气密性后，加热试管，将空气排进肥皂泡中，不能说明有H2生成，不能推断铁与水蒸气发生了反应，原因是加热后试管中的空气也能使肥皂液产生气泡，故A正确； B．不能从反应条件的角度判断反应是吸热还是放热，铁粉与水蒸气的反应需要持续加热，不能推断该反应为吸热反应，故B错误； C．由“点燃肥皂泡听到爆鸣声”，结合元素守恒推断有氢气生成，故C正确； D．加热提高反应速率，使用粉末状的铁，增大接触面积，均能加快铁与水蒸气的反应，故D正确； 故选：B。 3．探究铁及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是（　　） 实验方案 现象 结论 A 往FeCl2溶液中加入Zn片 短时间内无明显现象 Fe2+的氧化能力比Zn2+弱 B 往Fe2（SO4）3溶液中滴加KSCN溶液，再加入少量K2SO4固体 溶液先变成血红色后无明显变化 Fe3+与SCN﹣的反应不可逆 C 将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸，滴加KSCN溶液 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有+3价铁 D 向沸水中逐滴加5～6滴饱和FeCl3溶液，持续煮沸 溶液先变成红褐色再析出沉淀 Fe3+中先水解得Fe（OH）3再聚集成Fe（OH）3沉淀 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解答】解：A．往FeCl2溶液中加入Zn片，离子反应方程式为：Fe2++Zn＝Fe+Zn2+，FeCl2溶液呈浅绿色、ZnCl2溶液呈无色，所以溶液由浅绿色变为无色，Fe2为氧化剂、Zn2+为氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，Fe2+的氧化能力比Zn2+强，故A错误； B．往Fe2（SO4）3溶液中滴加KSCN溶液，离子反应方程式为：Fe3++3SCN﹣⇌Fe（SCN）3，K2SO4不影响平衡移动，所以往Fe2（SO4）3溶液中滴加KSCN溶液，再加入少量K2SO4固体，溶液先变成血红色后无明显变化，故B错误； C．将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸，Fe3+能被Fe还原为Fe2+，滴加KSCN溶液，溶液不变红色，故C错误； D．饱和氯化铁在沸水中发生水解反应生成Fe（OH）3胶体，加热能使Fe（OH）3胶体产生聚沉，从而得到Fe（OH）3红褐色沉淀，故D正确； 故选：D。 4．设计如下反应装置，实现还原铁粉与水蒸气的反应（）。下列有关实验目的错误的是（　　） 选项 实验措施 实验目的 A 湿棉花 防止棉花燃烧 B 酒精灯甲 提供水汽化所需能量 C 酒精灯乙 实现高温反应条件 D 导气管通入肥皂液中 为安全检验氢气提供便利 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解答】解：A．湿棉花，主要是提供反应物（水蒸气），棉花使水失去流动性，能够控制在固定区域，故A错误； B．酒精灯甲，把棉花里的水汽化，使其与铁接触而反应，故B正确； C．酒精灯乙，加热铁，使铁粉变红，形成高温反应区域，故C正确； D．通入肥皂液中检验氢气主要是确保安全，同时还为检验实验提供便利，可多次的重复操作，故D正确； 故选：A。 5．验证FeSO4的性质，进行如下实验。 实验序号 验证性质 实验装置 试剂X 实验现象 ① 能与某些盐反应 BaCl2溶液 产生白色沉淀 ② 能与碱反应 NaOH溶液 产生白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，一段时间后变成红褐色 ③ 具有氧化性 锌粒 锌粒表面变黑，溶液浅绿色褪去 ④ 具有还原性 KSCN溶液氯水 滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加氯水，溶液变为红色 下列关于该实验的说法不正确的是（　　） A．①中产生白色沉淀的原因：Ba2+═BaSO4↓ B．②中沉淀变成红褐色的原因：4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3 C．③中用镁条（已打磨）替换锌粒，也可以证明FeSO4具有氧化性 D．④中调换试剂的加入顺序，也可以证明FeSO4具有还原性 【答案】C 【解答】解：A．①中氯化钡和硫酸亚铁反应生成氯化亚铁和硫酸钡，则产生白色沉淀的原因：Ba2+═BaSO4↓，故A正确； B．②中硫酸亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁被氧气氧化生成氢氧化铁，则沉淀变成红褐色的原因：4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3，故B正确； C．③中用镁条（已打磨）替换锌粒，由于镁化学性质比较活泼，会与硫酸亚铁水解生成的氢离子反应，不能证明FeSO4具有氧化性，故C错误； D．④中亚铁离子与氯气和硫氰化钾的混合液反应生成硫氰化铁，反应中铁元素的化合价升高，可以证明FeSO4具有还原性，故D正确； 故选：C。 6．钠与水反应、铁与水蒸气反应的实验装置图如图。 Ⅰ．钠与水反应 Ⅱ．铁与水蒸气反应 下列说法不正确的是（　　） A．I中钠熔化成小球说明反应放热和钠的熔点低 B．I中钠与水反应的离子方程式： C．Ⅱ中点燃肥皂泡产生爆鸣声说明有H2生成 D．Ⅱ中铁与水蒸气反应的化学方程式： 【答案】D 【解答】解：A．Ⅰ中金属钠熔化成小球，说明反应放热，且放出的热能熔化钠，即说明钠的熔点低，故A正确； B．Na与水反应生成氢氧化钠和氢气，离子方程式正确，故B正确； C．Ⅱ中用肥皂泡收集气体，点燃肥皂泡产生爆鸣声说明有氢气生成，故C正确； D．Ⅱ中铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和H2，化学方程式为，故D错误； 故选：D。 7．在一定条件下采用如下装置用铁粉和水蒸气反应，可以得到铁的氧化物，进一步还原可以得到超细铁粉（加热和夹持装置已略去）。装置如图， 下列说法正确的是（　　） A．装置C的作用是提供水蒸气 B．装置A中发生反应：2Fe+3H2O（g）Fe2O3+3H2 C．收集到896mL气体时（标况下），则A中固体增重0.64g D．可以用磁铁检验该反应是否完全 【答案】C 【解答】解：A．装置C的作用防倒吸，装置B提供水蒸气，故A错误； B．铁和水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，装置A中发生反应：3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2，故B错误； C．收集到896mL氢气时（标况下），参加反应的水的物质的量为0.04mol，铁结合氧原子的物质的量为0.04mol，所以A中固体增重0.64g，故C正确； D．铁和水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁，铁、四氧化三铁都能被磁铁吸引，不能用磁铁检验该反应是否完全，故D错误； 故选：C。 8．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，不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，说明铁粉未完全反应 D．向溶液b中滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了固体中含有Fe2O3 【答案】B 【解答】解：A．Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，化学方程式为：，故A错误； B．肥皂液中产生气泡，只能说明有气体，不能证明是氢气，故B正确； C．若滴加铁氰化钾溶液后出现蓝色沉淀，说明含有二价铁离子，不能说明铁粉未完全反应，有可能来自Fe3O4，故C错误； D．若滴加KSCN溶液后变红色，说明含三价铁离子，黑色固体有Fe3O4也能产生三价铁离子，故D错误； 故选：B。 9．用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法不正确的是（　　） A．装置A的作用是提供水蒸气 B．D中收集到的气体点燃或加热前需验纯 C．实验时先点燃酒精灯，再点燃酒精喷灯 D．硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为2Fe+3H2O（g）Fe2O3+3H2 【答案】D 【解答】解：A．由图可知，装置A的作用是提供水蒸气，故A正确； B．硬质玻璃管中铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，生成的H2点燃或加热前需验纯，故B正确； C．实验时先点燃酒精灯产生水蒸气，排出装置中的空气，再点燃酒精喷灯，故C正确； D．硬质玻璃管中Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，反应方程式为：3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2，故D错误； 故选：D。 10．某化学小组在实验室中利用FeSO4进行如图实验。下列说法错误的是（　　） A．红色固体是Fe2O3 B．加热过程发生的反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：1 C．在标准状况下，气体Y的体积可能为22.4L D．气体Y通入Ba（OH）2溶液中可产生白色沉淀 【答案】C 【解答】解：A．FeSO4隔绝空气加热分解生成氧化铁、二氧化硫和三氧化硫，红色固体是Fe2O3，故A正确； B．反应的化学方程式为：2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑，氧化产物是Fe2O3，还原产物是SO2，则二者物质的量之比为1：1，故B正确； C．在标准状况下，气体Y为SO2，2个硫酸亚铁分解生成1个二氧化硫，则1mol硫酸亚铁反应生成二氧化硫的体积V＝nVm＝1mol22.4L/mol＝11.2L，故C错误； D．气体Y是SO2，通入Ba（OH）2溶液中可产生BaSO3白色沉淀，故D正确； 故选：C。 11．为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计了如表实验方案，其中符合实验要求且完全正确的是（　　） 选项 实验操作 实验现象 离子反应 实验结论 A 向氯化亚铁溶液中通入氯气 浅绿色溶液变成棕黄色溶液 2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl﹣ Fe2+具有还原性 B 在氯化亚铁溶液中加入锌片 浅绿色溶液变成无色溶液 Fe2++Zn═Fe+Zn2+ Fe2+具有还原性 C 在氯化铁溶液中加入铁粉 棕黄色溶液变成浅绿色溶液 Fe3++Fe═2Fe2+ 铁单质具有还原性 D 在氯化铁溶液中加入铜粉 蓝色溶液变成棕黄色溶液 2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+ Fe2+具有氧化性 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解答】解：A．在氯化亚铁溶液中通入氯气，氯化亚铁溶液为浅绿色，+2价的铁被氧化生成+3价的铁，溶液浅绿色变为棕黄色，离子方程式为2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl﹣，说明Fe2+具有还原性，故A正确； B．锌具有还原性，氯化亚铁溶液中+2价的铁具有氧化性，锌置换出铁，溶液颜色变化的同时会析出黑色固体铁，离子方程式为Fe2++Zn═Fe+Zn2+，锌作还原剂有还原性，故B错误； C．向FeCl3溶液中加入铁粉发生反应生成氯化亚铁，棕黄色溶液变为浅绿色，离子方程式为2Fe3++Fe＝3Fe2+，故C错误； D．实验现象中，溶液的颜色反应前氯化铁溶液为黄色，Fe3+具有氧化性，与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜溶液，反应后氯化亚铁溶液为浅绿色，氯化铜溶液为蓝绿色，故D错误； 故选：A。 12．某小组对FeCl3溶液与Cu粉混合后再加KSCN溶液的实验进行如下研究。 ①向2mL0.1mol/LFeCl3溶液中加入过量Cu粉，充分反应后，溶液变蓝。2天后，溶液变为浅蓝色，有白色不溶物生成。 ②取①中浅蓝色的上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，出现白色浑浊。振荡后白色浑浊物增多，红色褪去。经检验，白色不溶物是CuSCN。 ③向2mL0.1mol/LCuSO4溶液中滴加KSCN溶液，未观察到白色浑浊。放置24小时后，出现白色不溶物。 已知：CuCl和CUSCN均为白色不溶固体 下列说法不正确的是（　　） A．①中产生白色不溶物的可能原因是Cu+Cu2++2Cl﹣═2CuCl↓ B．由③可知②中白色浑浊不是Cu2+与SCN﹣直接反应生成的 C．②中红色褪去的原因是Fe3+被完全消耗了 D．实验表明：Ksp（CuSCN）＜Ksp（CuCl） 【答案】C 【解答】解：A．①中，FeCl3溶液中加入过量Cu粉，充分反应后，溶液变蓝，表明有Cu2+生成，2天后，溶液变为浅蓝色，则表明Cu2+浓度减少，Cu2+被Cu还原为Cu+，Cu+与Cl﹣结合为CuCl沉淀，从而得出可能原因是Cu+Cu2++2Cl﹣═2CuCl↓，故A正确； B．由③可知，CuSO4溶液中滴加KSCN溶液，未观察到白色浑浊，则表明②中白色浑浊不是Cu2+与SCN﹣直接反应生成的，故B正确： C．②中红色褪去的原因可能是生成的Cu+与溶液中的SCN﹣结合为CuSCN，从而促进Fe（SCN）3的不断电离，不一定是Fe3+被完全消耗了，故C错误； D．从②中可以看出，当溶液中既有Cl﹣又有SCN﹣时，优先生成CuSCN，则表明：Ksp（CuSCN）＜Ksp（CuCl），故D正确； 故选：C。 13．为了探究铁及其化合物的氧化性或还原性，某同学设计如下实验操作，对应的实验现象、实验结论及离子方程式均正确的是（　　） 选项 实验操作 实验现象 实验结论 离子方程式 A 向FeCl2溶液中加入Zn片 浅绿色溶液变为无色，溶液中有黑色固体生成 Fe2+具有还原性 Fe2++Zn═Zn2++Fe B 向FeCl2溶液中滴加新制氯水 浅绿色溶液变为棕黄色 Fe2+具有还原性 2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl﹣ C 向FeCl3溶液中加入铁粉 棕黄色溶液变为浅绿色 Fe具有还原性 Fe+Fe3+═2Fe2+ D 向FeCl3溶液中加入铜粉 蓝色溶液变为棕黄色 Fe3+具有氧化性 Fe3++Cu═Fe2++Cu2+ A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解答】解：A．Zn具有还原性，FeCl2溶液中+2价的铁具有氧化性，能氧化锌，故A错误； B．FeCl2溶液为浅绿色，向FeCl2溶液中滴加新制氯水，+2价的铁被氯水氧化生成+3价的铁，溶液由浅绿色变为棕黄色，离子方程式正确，故B正确； C．向FeCl3溶液中加入铁粉，发生反应生成氯化亚铁，棕黄色溶液变为浅绿色，离子方程式为2Fe3++Fe＝3Fe2+，故C错误； D．反应前氯化铁溶液为棕黄色，Fe3+具有氧化性，与铜发生反应生成氯化亚铁和氯化铜蓝色溶液，离子方程式为2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+，故D错误； 故选：B。 14．铁不能与冷、热水反应，但能与水蒸气反应．下列有关该实验的说法不正确的是（　　） A．组装该实验装置用到的玻璃仪器可仅为一个酒精灯、一支大试管和导气管 B．可通过加热湿棉花产生水蒸气 C．可将产物之一通入肥皂液中用燃烧法检验 D．铁粉与水蒸气反应后，可立即用磁铁将剩余铁粉分离出来 【答案】D 【解答】解：A、一个酒精灯、一支大试管和导气管能完成铁和水蒸气反应的高温条件，先加热湿棉花处，待有部分水蒸气形成再把酒精灯移到铁粉位置加热；故A正确； B、在铁与水蒸气反应实验中，操作时先加热湿棉花处，待有部分水蒸气形成再把酒精灯移到铁粉位置加热，可以提供水蒸气；故B正确； C、铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，通入肥皂液中，肥皂泡内的氢气，用燃烧法检验氢气的存在；故C正确； D、铁粉与水蒸气反应是放热反应，生成的产物是四氧化三铁也可以被磁铁吸引，不能分离出铁；故D错误； 故选：D。 15．实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气的反应。下列说法错误的是（　　） A．酒精灯点燃的顺序：先①后② B．用火柴点燃肥皂泡检验生成的H2 C．反应为 D．由此可知炽热的铁水注入模具之前，模具须干燥 【答案】C 【解答】解：A．选点燃①处酒精灯产生水主蒸汽，赶走空气，点燃②处酒精灯发生反应，故A正确； B．用木柴点燃肥皂泡，若产生尖锐的爆鸣声，则可检验生成的气体为氢气，故B正确； C．反应为，故C错误； D．炽热的铁水注入模具之前，铁与水蒸气反应生成氢气会有爆炸危险，则模具必须充分干燥，故D正确； 故选：C。 16．根据下列铁及其化合物性质探究的实验操作和现象，得出结论正确的是（　　） 选项 实验操作 现象 结论 A 常温下，将铁片浸入足量浓硫酸中 铁片不溶解 常温下，铁与浓硫酸不发生化学反应 B 向CuSO4溶液中加入铁粉 有红色固体析出 Fe2+的氧化性强于Cu2+的氧化性 C 向沸水中逐滴加入5～6滴FeCl3饱和溶液，持续煮沸 溶液先变成红褐色再析出沉淀 Fe3+先水解得Fe（OH）3胶体，再聚集成Fe（OH）3沉淀 D 某溶液中滴加K3[Fe（CN）6]溶液 产生蓝色沉淀 原溶液中有Fe2+，无Fe3+ A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解答】解：A．铁在常温下与浓硫酸发生钝化反应，生成致密氧化膜阻止反应继续进行，钝化属于化学反应，故A错误； B．铁置换出Cu说明Fe的还原性比Cu强，Cu2+的氧化性强于Fe2+，故B错误； C．FeCl3在沸水中水解生成Fe（OH）3胶体，持续加热胶体聚沉为沉淀，故C正确； D．滴加K3[Fe（CN）6]，溶液产生蓝色沉淀，说明原溶液中存在Fe2+，但无法确定Fe3+是否存在，故D错误； 故选：C。 17．某同学进行铁与水蒸气反应的实验装置如图所示，下列说法正确的是（　　） A．实验时试管口应高于试管底部 B．肥皂液出现气泡，不能证明反应产生H2 C．实验结束后应先熄灭酒精灯再撤出肥皂液中的导管 D．铁与水蒸气在高温条件下反应：2Fe+3H2O（g）Fe2O3+3H2 【答案】B 【解答】解：A．实验时，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水炸裂试管，即试管口应低于试管底，故A错误； B．肥皂液出现气泡，可能是加热试管将空气排进肥皂泡中，不能证明反应产生氢气，故B正确； C．为防止发生倒吸，实验结束时应先将导管末端移出水面，再移去酒精灯后盖灭，故C错误； D．铁和水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和H2，反应的化学方程式为3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2，故D错误； 故选：B。 18．某同学取等量少许pH＝1的0.5mol•L﹣1FeCl3溶液分别加入甲、乙两支试管，进行如下实验。下列说法正确的是 （　　） 实验操作及现象 试管甲 加入过量Zn粉，反应缓慢，产生少量气泡，一段时间后产生大量红褐色沉淀，此时无气泡冒出；经检测此时pH为3～4，取出固体，固体中未检测到Fe单质。 试管乙 加入过量Zn粉并滴加少量的KSCN溶液，持续滴加盐酸保持pH＝1，待溶液红色褪去时停止滴加盐酸；过程中一直产生少量气泡，当pH为3～4 时，取出固体，固体中检测到Fe单质。 A．试管甲中Zn粉与Fe3+未发生氧化还原反应 B．试管甲中一段时间后无气泡冒出的原因是该条件下Zn粉与H+不反应 C．试管甲中未检测到Fe的原因是H+消耗了生成的Fe D．若试管甲实验过程中持续剧烈搅拌，最终所得固体中可能检测到Fe 【答案】D 【解答】解：A．试管甲中Zn和铁离子发生氧化还原反应生成Fe2+和Zn2+，由于溶液pH为3～4，Fe2+发生水解反应生成Fe（OH）2，进而被氧化为Fe（OH）3沉淀，故A错误； B．试管甲中Fe2+发生水解反应生成Fe（OH）2，进而被氧化为Fe（OH）3沉淀，一段时间后无气泡冒出的原因是氢氧化亚铁已经完全被氧化为氢氧化铁，水解反应达到限度，故B错误； C．试管甲中未检测到Fe单质，是因为Fe2+被氧化为Fe（OH）3，而不是H+消耗了生成的Fe，故C错误； D．若试管甲实验过程中持续剧烈搅拌，可以加快反应速率，促进Fe（OH）2转化为Fe（OH）3，但也有可能使部分Fe（OH）3沉淀被破坏，导致最终所得固体中可能检测到Fe，故D正确； 故选：D。 19．实验室中利用如图装置验证铁与水蒸气的反应。红热的铁与水蒸气反应有Fe3O4生成。下列说法正确的是（　　） A．实验结束时固体变为红棕色 B．点燃肥皂泡可检验生成的氢气 C．图中盛装肥皂液的仪器是坩埚 D．每消耗1mol Fe，转移3mol电子 【答案】B 【解答】解：A．红热的铁与水蒸气反应生成的Fe3O4为黑色晶体，故A错误； B．铁与水水蒸气加热反应生成四氧化三铁和氢气，点燃肥皂泡会有爆鸣声，据此可检验生成的氢气，故B正确； C．结合图示可知，盛装肥皂液的仪器为蒸发皿，不是坩埚，故C错误； D．Fe3O4中Fe元素的平均化合价为，每消耗1mol Fe转移电子的物质的量为：1molmol，故D错误； 故选：B。 20．某同学设计了如图所示的装置，进行还原铁粉与水蒸气反应的实验。下列说法错误的是（　　） A．试管中发生的是置换反应 B．湿棉花的作用是提供水蒸气 C．点燃酒精灯的顺序是先a后b D．加热时试管内生成红色物质，点燃肥皂泡可听到爆鸣声 【答案】D 【解答】解：A．还原铁粉与水蒸气反应的化学方程式为：3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2，该反应中Fe置换出H2O中的H，属于置换反应，故A正确； B．湿棉花受热会产生水蒸气，为反应提供反应物水蒸气，故B正确； C．点燃酒精灯的顺序应先a后b：先加热湿棉花产生水蒸气，排尽装置内的空气，再加热铁粉，防止铁粉与装置内的氧气反应；若先点燃b，铁粉会被氧气氧化，无法与水蒸气发生反应，故C正确； D．反应生成的Fe3O4是黑色物质（并非红色），生成的H2通入肥皂液形成氢气泡，点燃肥皂泡会听到爆鸣声，因此“生成红色物质”的描述错误，故D错误； 故选：D。 21．设计如下实验探究Fe与AgNO3溶液的反应。下列说法错误的是（　　） 实验 实验操作及现象 ① 取2mL0.1mol•L﹣1AgNO3溶液，加入0.5g铁粉，溶液无色，再加入铁氰化钾溶液，未观察到蓝色沉淀 ② 取2mL0.1mol•L﹣1；硝酸酸化的NaNO3溶液，加入0.5g铁粉，溶液变浅绿色，再加入铁氰化钾溶液，有蓝色沉淀 ③ 取2mL0.1mol•L﹣1FeSO4溶液，加入10滴0.1mol•L﹣1硝酸酸化的NaNO3溶液，溶液呈浅绿色，再加入KSCN溶液，溶液变为极浅红色 ④ 取2mL0.1mol•L﹣1FeSO4溶液，加入10滴0.1mol•L﹣1AgNO3溶液，溶液呈黄色且有少量黑色颗粒生成，再加入KSCN溶液，溶液变为深红色且有白色沉淀生成 A．实验②证明HNO3只能将Fe氧化为Fe2+ B．实验③出现极浅红色，可能是空气中O2氧化Fe2+生成少量Fe3+ C．向实验③所得溶液中加入1mL浓硝酸，红色可能加深 D．实验③④证明发生反应：Ag++Fe2+＝Fe3++Ag↓ 【答案】A 【解答】解：A．实验②中HNO3的物质的量为0.2mmol，Fe的物质的量为0.009mol＝9mmol，铁和硝酸反应，铁过量，无法证明硝酸将铁氧化为Fe2+还是Fe3+，故A错误； B．实验③中出现极浅红色，可能是空气中O2氧化亚铁离子生成少量铁离子，和NCN﹣反应生成红色物质，故B正确； C．浓硝酸具有强氧化性，可以将亚铁离子氧化为铁离子，所以向实验③所得溶液中加入1mL浓硝酸，红色可能加深，故C正确； D．实验③证明Fe2+难以被硝酸氧化，实验④FeSO4溶液中加入AgNO3溶液，溶液呈黄色且加入KSCN溶液后溶液变为深红色说明有铁离子生成，生成的黑色颗粒为Ag，故证明发生了反应：Ag++Fe2+＝Fe3++Ag↓，故D正确； 故选：A。 22．某同学利用如图所示的实验装置进行铁跟水蒸气反应的实验，并研究反应后硬质试管中黑色固体物质的成分。下列说法正确的是（　　） A．观察到肥皂水中产生气泡说明该反应中已经有氢气生成 B．向反应后的固体加入稀硫酸使其完全溶解，若滴加KSCN溶液后不变红色，说明没有生成Fe3O4 C．向反应后的固体加入稀硫酸使其完全溶解，若滴加铁氰化钾溶液后出现蓝色沉淀，说明铁粉未完全反应 D．排除氧气干扰的条件下，将反应后的固体用稀硫酸溶解，若滴加KSCN溶液后变红色，说明黑色固体中可能有Fe3O4 【答案】D 【解答】解：A．在导管末端会产生大量的肥皂泡，用燃着的火柴靠近肥皂泡，有爆鸣声才能说明是氢气，故A错误； B．若滴加KSCN溶液后不变红色，说明不含三价铁离子，但由于铁粉能把三价铁离子还原成二价铁离子，不能确定黑色粉末是否含有Fe3O4，故B错误； C．若滴加铁氰化钾溶液后出现蓝色沉淀，说明含有二价铁离子，不能确定二价铁离子来自铁粉还是Fe3O4，故C错误； D．若滴加KSCN溶液后变红色，说明含三价铁离子，说明黑色固体中可能有Fe3O4，故D正确； 故选：D。 23．为了探究铁单质与水蒸气在高温下的反应，某化学小组设计了如图的实验（夹持装置已略），下列说法正确的是（　　） A．点燃肥皂泡可观察到深蓝色火焰 B．为了使加热效果更好，可使用酒精喷灯 C．该反应中水蒸气作氧化剂 D．实验结束后，得到黑色固体Fe2O3 【答案】BC 【解答】解：A.氢气可吹出肥皂泡，则点燃肥皂泡可观察到淡蓝色火焰，故A错误； B.为了使加热效果更好，可换为酒精喷灯，提供高温，故B正确； C.水蒸气中H的化合价降低，水蒸气作氧化剂，故C正确； D.实验结束后试管内的固体应为黑色的Fe3O4，可能含有剩余的Fe，故D错误； 故选：BC。 24.为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计了如下实验方案，其中符合实验要求且完全正确的是（　　） 选项 实验操作 实验现象 实验结论 A 向FeCl2溶液中通入氯气 溶液由浅绿色变成棕黄色 Fe2+具有还原性 B 在FeCl2溶液中加入锌片 溶液由浅绿色变成无色 Fe2+具有还原性 C 在FeCl3溶液中加入铁粉 溶液由棕黄色变成浅绿色 铁单质具有还原性 D 在FeCl3溶液中加入铜粉 溶液由蓝色变成棕黄色 Fe2+具有氧化性 A．A B．B C．C D．D 【答案】AC 【解答】解：A．发生反应，溶液由浅绿色变成棕黄色，说明Fe2+具有还原性，故A正确； B．发生反应Fe2++Zn═Fe+Zn2+，溶液由浅绿色变成无色，说明Fe2+具有氧化性，故B错误； C．发生反应2Fe3++Fe═3Fe2+，溶液由棕黄色变成浅绿色，说明铁单质具有还原性，故C正确； D．发生反应2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+，溶液由棕黄色变成蓝色，说明Fe3+具有氧化性，Fe2+为还原产物，故D错误； 故选：AC。 25．铁为日常生活中用量最大的金属单质。利用如图装置来探究铁与水蒸气的反应： （1）装置B中发生反应的化学方程式为　 　 。 （2）装置A、B加热的先后顺序是　 　 ；石棉绒的作用是　 　 。 （3）关于该实验，下列说法错误的是　　 （填字母）。 A．装置C中盛放的固体可能是碱石灰（固体NaOH和CaO的混合物），起干燥作用 B．如果反应后B中残留的固体为黑色纯净物，则该固体可能为Fe3O4，FeO或Fe2O3中的一种 C．装置D采用向下排空气法收集反应产生的气体 【答案】（1）； （2）先加热A后加热B；防止铁粉堵塞硬质玻璃管右端的导管口； （3）B。 【解答】解：（1）装置B中铁与水蒸气在高温条件下反应，发生化学方程式为：， 故答案为：； （2）先点燃B处，铁与氧气发生反应，故先加热A后加热B；石棉绒的作用可以防止铁粉堵塞硬质玻璃管右端的导管口， 故答案为：先加热A后加热B；防止铁粉堵塞硬质玻璃管右端的导管口； （3）A．装置C的作用为出去氢气中的水蒸气，可以盛放的固体干燥剂，可能是碱石灰或无水氯化钙，故正确； B．如果反应后B中残留的固体为黑色纯净物，Fe2O3为红棕色固体，不可能含有，则该固体可能为Fe3O4、FeO中的一种，故错误； C．氢气的密度小于空气，采用向下排空气法收集，故正确； 故答案为：B。 26．实验小组制备高铁酸钾（K2FeO4）并探究其性质。 资料：K2FeO4 为紫色固体，微溶于 KOH 溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生O2，在碱性溶液中较稳定。 （1）制备 K2FeO4（夹持装置略） ①A 为氯气发生装置。A 中反应的离子方程式为 　 　 （锰被还原为 Mn2+）。 ②请在 B 方框内将除杂装置补充完整，并标明所用试剂。 ③C 中得到紫色固体和溶液。C 中主要反应的化学方程式为 　 　 。 （2）探究 K2FeO4 的性质 ①取C 中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液a，经检验气体中含有Cl2．为证明是否 K2FeO4 氧化了 Cl﹣而产生 Cl2，设计以下方案： 方案Ⅰ 取少量 a，滴加KSCN 溶液至过量，溶液呈红色。 方案Ⅱ 用 KOH 溶液充分洗涤C 中所得固体，再用KOH 溶液将K2FeO4 溶出，得到紫色溶液 b．取少量 b，滴加盐酸，有Cl2产生。 由方案Ⅰ中溶液变红可知a 中含有的离子为 　 ，但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4 将 Cl﹣氧化，该离子还可能由 　 　 产生（用离子方程式表示）。 ②根据 K2FeO4 的制备实验得出：氧化性Cl2　　 （填“＞”或“＜”），而方案Ⅱ实验表明，Cl2 和 的氧化性强弱关系相反，原因是 　 　 。 ③资料表明，酸性溶液中的氧化性 ，验证实验如下：将溶液 b 滴入MnSO4和足量H2SO4 的混合溶液中，振荡后溶液呈浅紫色，该现象能否证明氧化性．若能，请说明理由；若不能，进一步设计实验方案。理由或方案：　 　 。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）①A为氯气发生装置，由高锰酸钾和浓盐酸反应制取得到Cl2，被还原为Mn2+，Cl﹣被氧化为Cl2，所以反应的方程式为：210Cl﹣+16H+═5Cl2↑+2Mn2++8H2O， 故答案为：210Cl﹣+16H+═5Cl2↑+2Mn2++8H2O； ②装置B为除杂装置，反应使用浓盐酸，浓盐酸会挥发产生HCl，使得产生的Cl2中混有HCl，需要除去HCl，可将混合气体通过饱和食盐水达到除杂的目的，所以装置B应为：， 故答案为：； ③C中得到紫色固体和溶液，紫色的为K2FeO4，在碱性条件下，Cl2可以氧化Fe（OH）3制取K2FeO4，所以还发生的反应方程式为：3Cl2+2Fe（OH）3+10KOH═2K2FeO4+6KCl+8H2O，故答案为：3Cl2+2Fe（OH）3+10KOH═2K2FeO4+6KCl+8H2O； （2）①方案I中加入KSCN溶液至过量，溶液呈红色，说明反应产生Fe3+， 但该离子的产生不能判断一定K2FeO4将Cl﹣氧化，注意K2FeO4在碱性溶液中稳定，酸性溶液中快速产生O2，自身转化为Fe3+，发生反应为：420H+═4Fe3++3O2↑+10H2O， 故答案为：Fe3+；420H+═4Fe3++3O2↑+10H2O； ②Fe（OH）3在碱性条件下被Cl2氧化为，可以说明Cl2的氧化性大于，而方案Ⅱ实验表明，Cl2和的氧化性强弱关系相反，方案Ⅱ是在酸性条件下氧化Cl﹣生成Cl2，两种反应体系所处酸碱性介质不一样，所以可以说明溶液酸碱性会影响粒子氧化性的强弱， 故答案为：＞；溶液酸碱性会影响粒子氧化性的强弱； ③在溶液中显紫色，K2FeO4在碱性溶液中也显紫色，将溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中，振荡后溶液呈浅紫色，在酸溶液中立刻反应生成Fe3+和O2，作为K2FeO4的紫色褪去，则溶液中还显浅紫红色的一定为，若答不能说明，则是考虑到在酸性条件下发生反应转化为Fe3+和O2，由于是加入足量的H2SO4，溶液酸性较强，Fe3+水解受到抑制，在水溶液中Fe3+以Fe（H2O）63+形式存在，颜色是浅紫色，则说明并没有将Mn2+氧化为而显浅紫色，可以设计方案：向紫色溶液b中滴加过量稀硫酸，观察溶液快速褪去还是显浅紫色， 故答案为：能说明，理由：在过量酸的作用下完全转化为Fe3+和O2，溶液浅紫色一定是的颜色；不能说明，方案：向紫色溶液b中滴加过量稀硫酸，观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色。 27．如图，在玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热并通入水蒸气，用试管收集产生的经干燥的水蒸气，并靠近火焰点燃。 （1）写出该反应的化学方程式　 ，四氧化三铁是　 　 （填“氧化产物”还是“还原产物”）。 （2）加热烧瓶的作用是　 　 。 （3）烧瓶底部放了几片碎瓷片，其作用是　 　 。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）由图可知，烧瓶中加热水得到水蒸气，在B中Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应为3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2，反应中Fe3O4为氧化产物， 故答案为：3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2；氧化产物； （2）因为反应物为水蒸气与铁，所以这里加热的目的就是提供水蒸气，加热烧瓶的作用是产生水蒸气，排出装置内空气，提供和铁反应的水蒸气， 故答案为：为硬质玻璃管内Fe与水蒸气的反应实验提供持续不断的水蒸气； （3）烧瓶底部放了几片碎瓷片是防止液体加热暴沸， 故答案为：防止暴沸。 28．某小组研究铁与水蒸气的反应，两位同学分别进行了如下实验。 实验Ⅰ 实验Ⅱ 请回答： （1）实验Ⅰ中湿棉花的作用是 　 　 。 （2）实验Ⅰ中反应的化学方程式是 　 。 （3）甲同学观察到实验Ⅰ中持续产生肥皂泡，实验Ⅱ中溶液B呈现红色。说明溶液A中含有 　 。 （4）乙同学观察到实验Ⅰ中持续产生肥皂泡，但实验Ⅱ中溶液B未呈现红色。溶液B未呈现红色的原因是 　 。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）实验的目的是研究铁与水蒸气的反应，根据实验装置分析，试管中有铁粉和湿棉花，湿棉花上面占有水分，水分受热可以转化为H2O（g），所以实验Ⅰ中湿棉花的作用是：提供水蒸气， 故答案为：提供水蒸气； （2）实验原理是Fe与H2O（g）生成Fe3O4和H2，则实验Ⅰ中反应的化学方程式是：3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2， 故答案为：3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2； （3）甲同学观察到实验Ⅰ中持续产生肥皂泡，实验Ⅱ中溶液B呈现红色，说明滴加KSCN后产生了Fe（NCS）2+，也就说明溶液中存在Fe3+， 故答案为：Fe3+； （4）乙同学观察到实验Ⅰ中持续产生肥皂泡，但实验Ⅱ中溶液B未呈现红色，说明没有产生Fe3+，考虑到Fe粉能将Fe3+还原为Fe2+，可以解释为：反应后的固体中含有未反应的Fe，实验Ⅱ中Fe3+全部被Fe还原为Fe2+， 故答案为：反应后的固体中含有未反应的Fe，实验Ⅱ中Fe3+全部被Fe还原为Fe2+。 29．探究实验 某小组同学研究铁及其化合物的性质，进行如图实验。 （1）图示为“铁与水蒸气反应”的实验装置，取试管中反应后的少许样品，加入适量盐酸使固体恰好溶解，得到浅绿色溶液a。分别取4份溶液a进行以图实验： 序号 操作 现象 Ⅰ 滴加2滴KSCN溶液 无明显现象 Ⅱ 滴加1mLNaOH溶液 …… Ⅲ 滴加2滴酸性KMnO4溶液 KMnO4溶液紫色褪去 Ⅳ 滴加2滴KSCN溶液：再滴加2mL氯水 无明显现象：溶液变为红色，后红色褪去 ①实验Ⅰ中溶液无明显现象的原因　 （用离子方程式解释）。 ②实验Ⅱ中的现象是　 　 。 ③甲同学依据实验Ⅲ中的现象，确认溶液a中存在Fe2+。写出离子方程式：　 　 。 ④乙同学认为甲同学的分析不严谨，理由是： ⅰ．稀释酸性KMnO4溶液，紫色也可能褪去。 ⅱ．　 　 。 （2）实验反思：针对IV中溶液红色褪去的原因，小组同学提出两种猜想： ⅰ．铁离子被转化 ⅱ．SCN﹣被转化 小组同学进一步设计实验，证明上述猜想是否成立。 补全实验方案：　 　 （填操作和现象），证实只有猜想ⅱ成立。 【答案】（1）①2Fe3++Fe＝3Fe2+； ②产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色； ③5Fe2+8H+＝5Fe3++Mn2++4H2O； ④Cl﹣在酸性条件下也可能被KMnO4溶液氧化而使KMnO4溶液褪色，有干扰； （2）取两份实验Ⅳ中褪色后的溶液，一份溶液中滴加FeCl3溶液后，溶液不变色，另一份溶液中滴加KSCN溶液后变为红色。 【解答】解：（1）①实验Ⅰ中溶液无明显现象，说明溶液中不含Fe3+，原因是单质铁把Fe3+还原为Fe2+，反应的离子方程式为2Fe3++Fe＝3Fe2+， 故答案为：2Fe3++Fe＝3Fe2+； ②实验Ⅱ中氯化亚铁和氢氧化钠反应生成白色氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁被氧气氧化为红褐色氢氧化铁，现象是产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色， 故答案为：产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色； ③实验Ⅲ中Fe2+被氧化为Fe3+、被还原为Mn2+，根据得失电子守恒、电荷守恒，配平反应的离子方程式为5Fe2+8H+＝5Fe3++Mn2++4H2O， 故答案为：5Fe2+8H+＝5Fe3++Mn2++4H2O； ④i.稀释酸性KMnO4溶液，紫色也可能褪去；ii.Cl﹣在酸性条件下也可能被KMnO4溶液氧化而使KMnO4溶液褪色，有干扰， 故答案为：Cl﹣在酸性条件下也可能被KMnO4溶液氧化而使KMnO4溶液褪色，有干扰； （2）取两份实验Ⅳ中褪色后的溶液，一份溶液中滴加FeCl3溶液后，溶液不变色，另一份溶液中滴加KSCN溶液后变为红色，证实只有SCN﹣被转化， 故答案为：取两份实验Ⅳ中褪色后的溶液，一份溶液中滴加FeCl3溶液后，溶液不变色，另一份溶液中滴加KSCN溶液后变为红色。 30．某同学利用如图所示的装置进行铁与水蒸气反应的实验。 （1）铁与水蒸气反应的化学方程式是 　 。 （2）检验气密性后，加热试管，肥皂液中有气泡产生，该现象不能说明有H2生成。理由是 　 　 。 （3）为探究试管中固体的成分，继续实验：取少量反应后固体于试管中，加入过量盐酸，加热至固体完全溶解，再滴加KSCN溶液，若溶液变红，推测固体的成分：　 　 ；若溶液未变红，原因是 　（用离子方程式表示）。 【答案】（1）3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2； （2）加热后试管中的空气也能使肥皂液产生气泡； （3）一定有Fe3O4可能有Fe；2Fe3++Fe═3Fe2+。 【解答】解：（1）铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2， 故答案为：3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2； （2）检验气密性后，加热试管，将空气排进肥皂泡中，不能说明有H2生成，原因是加热后试管中的空气也能使肥皂液产生气泡， 故答案为：加热后试管中的空气也能使肥皂液产生气泡； （3）向固体中加入过量盐酸，加热至固体完全溶解，再滴加KSCN溶液，若溶液变红，说明含有Fe3+，即Fe3O4与盐酸反应生成氯化铁和氯化亚铁，说明固体一定存在Fe3O4，反应物铁粉可能过量，则推测固体的成分一定有Fe3O4可能有Fe，若溶液未变红，原因是过量的Fe和铁离子反应生成亚铁离子，反应的离子方程式为2Fe3++Fe═3Fe2+， 故答案为：一定有Fe3O4可能有Fe；2Fe3++Fe═3Fe2+。 31．某化学兴趣小组用如图装置进行铁与水蒸气反应的实验并对产物进行探究。请回答下列问题： （1）装置B中石棉绒的作用为 　 　 。 （2）装置B中反应的化学方程式为 　 　 。 （3）装置E用于检验装置D中生成的产物，其中盛放的试剂为 　 （写化学式）。 （4）除尾气处理装置外，上述装置存在的错误是 　 　 。 （5）某同学利用装置B中反应后的固体物质进行如图实验： ①写出产生淡红色溶液的离子方程式 　 。 ②某同学发现实验中加入过量新制氯水，放置一段时间后，深红色会逐渐褪去，褪色后的溶液中继续滴加KSCN溶液，又出现红色，则褪色的原因可能是 　 　 。 ③该同学将上述实验中的新制氯水改为H2O2溶液，也能出现深红色溶液稍后，溶液颜色未发生改变但观察到有大量气泡出现，产生大量气泡的原因是 　 　 。 【答案】（1）承载铁粉，增大铁粉受热面积，使反应更充分； （2）； （3）CuSO4； （4）D装置后缺少一个除空气中水蒸气的干燥管，否则空气中水蒸气会进入E中，对实验产生水的检验造成干扰； （5）①Fe3++3SCN﹣＝Fe（SCN）3； ②过量的氯水将溶液中的SCN﹣氧化了； ③Fe3+催化H2O2分解产生氧气。 【解答】解：（1）石棉绒用于承载铁粉，且可以增大铁粉的受热面积，使反应更充分， 故答案为：承载铁粉，增大铁粉受热面积，使反应更充分； （2）装置B中，铁粉与水蒸气在高温下生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为， 故答案为：； （3）D中氢气和氧化铜反应生成铜单质和水，故E中应该装有CuSO4，用于检验生成的水， 故答案为：CuSO4； （4）D装置后缺少一个除空气中水蒸气的干燥管，否则空气中水蒸气会进入E中，对实验产生水的检验造成干扰， 故答案为：D装置后缺少一个除空气中水蒸气的干燥管，否则空气中水蒸气会进入E中，对实验产生水的检验造成干扰； （5）①Fe3+与SCN﹣能生成红色的Fe（SCN）3，反应的离子方程式为Fe3++3SCN﹣＝Fe（SCN）3， 故答案为：Fe3++3SCN﹣＝Fe（SCN）3； ②加过量的新制氯水后，溶液先变红后又褪色，继续加入KSCN溶液又变红，则证明褪色是因为溶液中的SCN﹣被氯水氧化了， 故答案为：过量的氯水将溶液中的SCN﹣氧化了； ③H2O2不能将SCN﹣氧化，且溶液中的Fe3+可以催化H2O2分解产生氧气， 故答案为：Fe3+催化H2O2分解产生氧气。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 实验活动2 铁及其化合物的性质 内 容 导 航 题型1 铁及其化合物的性质实验 考 点 演 练 题型1 铁及其化合物的性质实验 解｜题｜知｜识 实验一： 铁及其化合物的性质实验 实验项目 实验操作 实验现象 结论 Fe2+、Fe3+ 与NaOH溶液反应 取两支试管，分别盛适量FeSO4、FeCl3溶液，加入适量NaOH溶液，观察现象． 对于FeSO4溶液，先生成的是白色沉淀，然后沉淀变成绿色，最后沉淀变成红褐色．对于FeCl3溶液则直接生成红褐色沉淀 FeSO4+2NaOH＝Fe（OH）2↓+Na2SO4； 4Fe（OH）2+2H2O+O2＝4Fe（OH）3↓；FeCl3+3NaOH＝Fe（OH）3↓+3NaCl Fe2+、Fe3+ 与KSCN溶液反应 取两支试管，分别盛适量FeSO4、FeCl3溶液，加入适量KSCN溶液，观察现象． 对于FeSO4溶液，滴加 KSCN溶液，无明显变化； 对于FeCl3溶液，滴加 KSCN溶液，迅速变成血红色． FeCl3+3KSCN═3KCl+Fe（SCN）3[ 血红色] 实验二： （1）实验目的：探究铁及其化合物的氧化性和还原性 （2）实验试剂及仪器： 试剂：氯化亚铁溶液、氯化铁溶液、氯水、KSCN溶液、铁粉、锌片、铜片、稀硫酸 仪器：试管，胶头滴管． （3）实验记录 序号 实验设计 实验观察（主要现象） 离子方程式 解释与结论 ① 在铁粉中滴 入稀硫酸 铁粉溶解，溶液由无 色变成浅绿色，有无 色无味的气体生成 Fe+2H+＝H2↑+Fe2+ Fe具有还原性 ② 氯化亚铁溶液中滴入KSCN溶液，再加入氯水 滴入KSCN溶液无明 显变化，加入氯水立 即变成血红色 2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Cl﹣、Fe3++3SCN﹣＝Fe（KSCN）3 Fe2+具有还原性 ③ 氯化亚铁溶液加 入锌片 浅绿色褪去 Fe2++Zn＝Fe+Zn2+ Fe2+具有氧化性 ④ 在氯化铁溶液中加入KSCN溶液，再加入足量Cu片（或铁粉或锌片） 加入KSCN溶液出现血红色，加入足量Cu片（或铁粉或锌片）后血红色消失 2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+ Fe3+具有氧化性 【典例1】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，不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，说明铁粉未完全反应 D．向溶液b中滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了固体中含有Fe2O3 【变式1】铁与水蒸气反应的实验装置如图所示，下列有关该实验的说法不正确的是（　　） A．湿棉花的作用是提供水蒸气 B．每消耗3molFe，生成4molH2 C．点燃酒精灯产生肥皂泡，证明发生了反应 D．铁与水蒸气反应生成的固体产物是Fe3O4 【变式2】某实验小组制备高铁酸钾（K2FeO4）并探究其性质。 查阅资料：K2FeO4为紫色固体，微溶于KOH溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生O2，在碱性溶液中较稳定。 实验i．向Fe（OH）3和过量KOH溶液的固液混合物中通入足量Cl2，制备K2FeO4。 实验ⅱ．取少量实验i所得紫色溶液a，滴加稀硫酸，产生Cl2，同时溶液中有Fe3+生成。 实验ⅲ．用KOH溶液充分洗涤实验i所得固体，再用KOH溶液将K2FeO4溶出，得到紫色溶液b。取少量b，滴加盐酸，有Cl2产生。 下列说法中，不正确的是（　　） A．实验i中生成K2FeO4的反应为：3Cl2+2Fe（OH）3+10KOH＝2K2FeO4+6KCl+8H2O B．实验ⅱ和ⅲ均可证明酸性条件下，氧化性 C．实验i中Cl2可制备，而酸性条件相反，原因是增大c（H+）增强了的氧化性 D．依据实验ⅱ中产生Fe3+不能判断一定是K2FeO4将Cl﹣氧化 【变式3】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： B．肥皂液中产生气泡，不能证明铁与水蒸气反应生成H2 C．酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好 D．向溶液b中滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了固体中含有Fe2O3 过 关 验 收 1．铁与水蒸气反应、氨气与水反应的实验装置图如图。 Ⅰ.铁与水蒸气反应 Ⅱ.氨气与水反应 下列说法不正确的是（　　） A．Ⅰ中点燃肥皂泡，产生爆鸣声，说明有H2生成 B．Ⅰ中铁与水蒸气反应的化学方程式： C．Ⅱ中烧瓶内产生红色喷泉，证明NH3极易溶于水并能与水反应生成碱性物质 D．Ⅱ中实验结束时，水未完全充满烧瓶，原因是氨气太多，溶解已经达到饱和状态 2．用如图所示装置研究铁粉与水蒸气的反应。观察到肥皂液中有气泡产生，点燃肥皂泡听到爆鸣声；实验结束后，试管中残留的黑色固体能被磁体吸引。下列分析不正确的是（　　） A．由“肥皂液中有气泡产生”，不能推断铁与水蒸气发生了反应 B．铁粉与水蒸气的反应需要持续加热，推断该反应为吸热反应 C．由“点燃肥皂泡听到爆鸣声”，推断有氢气生成 D．加热和使用粉末状的铁均能加快铁与水蒸气的反应 3．探究铁及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是（　　） 实验方案 现象 结论 A 往FeCl2溶液中加入Zn片 短时间内无明显现象 Fe2+的氧化能力比Zn2+弱 B 往Fe2（SO4）3溶液中滴加KSCN溶液，再加入少量K2SO4固体 溶液先变成血红色后无明显变化 Fe3+与SCN﹣的反应不可逆 C 将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸，滴加KSCN溶液 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有+3价铁 D 向沸水中逐滴加5～6滴饱和FeCl3溶液，持续煮沸 溶液先变成红褐色再析出沉淀 Fe3+中先水解得Fe（OH）3再聚集成Fe（OH）3沉淀 A．A B．B C．C D．D 4．设计如下反应装置，实现还原铁粉与水蒸气的反应（）。下列有关实验目的错误的是（　　） 选项 实验措施 实验目的 A 湿棉花 防止棉花燃烧 B 酒精灯甲 提供水汽化所需能量 C 酒精灯乙 实现高温反应条件 D 导气管通入肥皂液中 为安全检验氢气提供便利 A．A B．B C．C D．D 5．验证FeSO4的性质，进行如下实验。 实验序号 验证性质 实验装置 试剂X 实验现象 ① 能与某些盐反应 BaCl2溶液 产生白色沉淀 ② 能与碱反应 NaOH溶液 产生白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，一段时间后变成红褐色 ③ 具有氧化性 锌粒 锌粒表面变黑，溶液浅绿色褪去 ④ 具有还原性 KSCN溶液氯水 滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加氯水，溶液变为红色 下列关于该实验的说法不正确的是（　　） A．①中产生白色沉淀的原因：Ba2+═BaSO4↓ B．②中沉淀变成红褐色的原因：4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3 C．③中用镁条（已打磨）替换锌粒，也可以证明FeSO4具有氧化性 D．④中调换试剂的加入顺序，也可以证明FeSO4具有还原性 6．钠与水反应、铁与水蒸气反应的实验装置图如图。 Ⅰ．钠与水反应 Ⅱ．铁与水蒸气反应 下列说法不正确的是（　　） A．I中钠熔化成小球说明反应放热和钠的熔点低 B．I中钠与水反应的离子方程式： C．Ⅱ中点燃肥皂泡产生爆鸣声说明有H2生成 D．Ⅱ中铁与水蒸气反应的化学方程式： 7．在一定条件下采用如下装置用铁粉和水蒸气反应，可以得到铁的氧化物，进一步还原可以得到超细铁粉（加热和夹持装置已略去）。装置如图， 下列说法正确的是（　　） A．装置C的作用是提供水蒸气 B．装置A中发生反应：2Fe+3H2O（g）Fe2O3+3H2 C．收集到896mL气体时（标况下），则A中固体增重0.64g D．可以用磁铁检验该反应是否完全 8．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，不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，说明铁粉未完全反应 D．向溶液b中滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了固体中含有Fe2O3 9．用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法不正确的是（　　） A．装置A的作用是提供水蒸气 B．D中收集到的气体点燃或加热前需验纯 C．实验时先点燃酒精灯，再点燃酒精喷灯 D．硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为2Fe+3H2O（g）Fe2O3+3H2 10．某化学小组在实验室中利用FeSO4进行如图实验。下列说法错误的是（　　） A．红色固体是Fe2O3 B．加热过程发生的反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：1 C．在标准状况下，气体Y的体积可能为22.4L D．气体Y通入Ba（OH）2溶液中可产生白色沉淀 11．为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计了如表实验方案，其中符合实验要求且完全正确的是（　　） 选项 实验操作 实验现象 离子反应 实验结论 A 向氯化亚铁溶液中通入氯气 浅绿色溶液变成棕黄色溶液 2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl﹣ Fe2+具有还原性 B 在氯化亚铁溶液中加入锌片 浅绿色溶液变成无色溶液 Fe2++Zn═Fe+Zn2+ Fe2+具有还原性 C 在氯化铁溶液中加入铁粉 棕黄色溶液变成浅绿色溶液 Fe3++Fe═2Fe2+ 铁单质具有还原性 D 在氯化铁溶液中加入铜粉 蓝色溶液变成棕黄色溶液 2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+ Fe2+具有氧化性 A．A B．B C．C D．D 12．某小组对FeCl3溶液与Cu粉混合后再加KSCN溶液的实验进行如下研究。 ①向2mL0.1mol/LFeCl3溶液中加入过量Cu粉，充分反应后，溶液变蓝。2天后，溶液变为浅蓝色，有白色不溶物生成。 ②取①中浅蓝色的上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，出现白色浑浊。振荡后白色浑浊物增多，红色褪去。经检验，白色不溶物是CuSCN。 ③向2mL0.1mol/LCuSO4溶液中滴加KSCN溶液，未观察到白色浑浊。放置24小时后，出现白色不溶物。 已知：CuCl和CUSCN均为白色不溶固体 下列说法不正确的是（　　） A．①中产生白色不溶物的可能原因是Cu+Cu2++2Cl﹣═2CuCl↓ B．由③可知②中白色浑浊不是Cu2+与SCN﹣直接反应生成的 C．②中红色褪去的原因是Fe3+被完全消耗了 D．实验表明：Ksp（CuSCN）＜Ksp（CuCl） 13．为了探究铁及其化合物的氧化性或还原性，某同学设计如下实验操作，对应的实验现象、实验结论及离子方程式均正确的是（　　） 选项 实验操作 实验现象 实验结论 离子方程式 A 向FeCl2溶液中加入Zn片 浅绿色溶液变为无色，溶液中有黑色固体生成 Fe2+具有还原性 Fe2++Zn═Zn2++Fe B 向FeCl2溶液中滴加新制氯水 浅绿色溶液变为棕黄色 Fe2+具有还原性 2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl﹣ C 向FeCl3溶液中加入铁粉 棕黄色溶液变为浅绿色 Fe具有还原性 Fe+Fe3+═2Fe2+ D 向FeCl3溶液中加入铜粉 蓝色溶液变为棕黄色 Fe3+具有氧化性 Fe3++Cu═Fe2++Cu2+ A．A B．B C．C D．D 14．铁不能与冷、热水反应，但能与水蒸气反应．下列有关该实验的说法不正确的是（　　） A．组装该实验装置用到的玻璃仪器可仅为一个酒精灯、一支大试管和导气管 B．可通过加热湿棉花产生水蒸气 C．可将产物之一通入肥皂液中用燃烧法检验 D．铁粉与水蒸气反应后，可立即用磁铁将剩余铁粉分离出来 15．实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气的反应。下列说法错误的是（　　） A．酒精灯点燃的顺序：先①后② B．用火柴点燃肥皂泡检验生成的H2 C．反应为 D．由此可知炽热的铁水注入模具之前，模具须干燥 16．根据下列铁及其化合物性质探究的实验操作和现象，得出结论正确的是（　　） 选项 实验操作 现象 结论 A 常温下，将铁片浸入足量浓硫酸中 铁片不溶解 常温下，铁与浓硫酸不发生化学反应 B 向CuSO4溶液中加入铁粉 有红色固体析出 Fe2+的氧化性强于Cu2+的氧化性 C 向沸水中逐滴加入5～6滴FeCl3饱和溶液，持续煮沸 溶液先变成红褐色再析出沉淀 Fe3+先水解得Fe（OH）3胶体，再聚集成Fe（OH）3沉淀 D 某溶液中滴加K3[Fe（CN）6]溶液 产生蓝色沉淀 原溶液中有Fe2+，无Fe3+ A．A B．B C．C D．D 17．某同学进行铁与水蒸气反应的实验装置如图所示，下列说法正确的是（　　） A．实验时试管口应高于试管底部 B．肥皂液出现气泡，不能证明反应产生H2 C．实验结束后应先熄灭酒精灯再撤出肥皂液中的导管 D．铁与水蒸气在高温条件下反应：2Fe+3H2O（g）Fe2O3+3H2 18．某同学取等量少许pH＝1的0.5mol•L﹣1FeCl3溶液分别加入甲、乙两支试管，进行如下实验。下列说法正确的是 （　　） 实验操作及现象 试管甲 加入过量Zn粉，反应缓慢，产生少量气泡，一段时间后产生大量红褐色沉淀，此时无气泡冒出；经检测此时pH为3～4，取出固体，固体中未检测到Fe单质。 试管乙 加入过量Zn粉并滴加少量的KSCN溶液，持续滴加盐酸保持pH＝1，待溶液红色褪去时停止滴加盐酸；过程中一直产生少量气泡，当pH为3～4 时，取出固体，固体中检测到Fe单质。 A．试管甲中Zn粉与Fe3+未发生氧化还原反应 B．试管甲中一段时间后无气泡冒出的原因是该条件下Zn粉与H+不反应 C．试管甲中未检测到Fe的原因是H+消耗了生成的Fe D．若试管甲实验过程中持续剧烈搅拌，最终所得固体中可能检测到Fe 19．实验室中利用如图装置验证铁与水蒸气的反应。红热的铁与水蒸气反应有Fe3O4生成。下列说法正确的是（　　） A．实验结束时固体变为红棕色 B．点燃肥皂泡可检验生成的氢气 C．图中盛装肥皂液的仪器是坩埚 D．每消耗1mol Fe，转移3mol电子 20．某同学设计了如图所示的装置，进行还原铁粉与水蒸气反应的实验。下列说法错误的是（　　） A．试管中发生的是置换反应 B．湿棉花的作用是提供水蒸气 C．点燃酒精灯的顺序是先a后b D．加热时试管内生成红色物质，点燃肥皂泡可听到爆鸣声 21．设计如下实验探究Fe与AgNO3溶液的反应。下列说法错误的是（　　） 实验 实验操作及现象 ① 取2mL0.1mol•L﹣1AgNO3溶液，加入0.5g铁粉，溶液无色，再加入铁氰化钾溶液，未观察到蓝色沉淀 ② 取2mL0.1mol•L﹣1；硝酸酸化的NaNO3溶液，加入0.5g铁粉，溶液变浅绿色，再加入铁氰化钾溶液，有蓝色沉淀 ③ 取2mL0.1mol•L﹣1FeSO4溶液，加入10滴0.1mol•L﹣1硝酸酸化的NaNO3溶液，溶液呈浅绿色，再加入KSCN溶液，溶液变为极浅红色 ④ 取2mL0.1mol•L﹣1FeSO4溶液，加入10滴0.1mol•L﹣1AgNO3溶液，溶液呈黄色且有少量黑色颗粒生成，再加入KSCN溶液，溶液变为深红色且有白色沉淀生成 A．实验②证明HNO3只能将Fe氧化为Fe2+ B．实验③出现极浅红色，可能是空气中O2氧化Fe2+生成少量Fe3+ C．向实验③所得溶液中加入1mL浓硝酸，红色可能加深 D．实验③④证明发生反应：Ag++Fe2+＝Fe3++Ag↓ 22．某同学利用如图所示的实验装置进行铁跟水蒸气反应的实验，并研究反应后硬质试管中黑色固体物质的成分。下列说法正确的是（　　） A．观察到肥皂水中产生气泡说明该反应中已经有氢气生成 B．向反应后的固体加入稀硫酸使其完全溶解，若滴加KSCN溶液后不变红色，说明没有生成Fe3O4 C．向反应后的固体加入稀硫酸使其完全溶解，若滴加铁氰化钾溶液后出现蓝色沉淀，说明铁粉未完全反应 D．排除氧气干扰的条件下，将反应后的固体用稀硫酸溶解，若滴加KSCN溶液后变红色，说明黑色固体中可能有Fe3O4 23．为了探究铁单质与水蒸气在高温下的反应，某化学小组设计了如图的实验（夹持装置已略），下列说法正确的是（　　） A．点燃肥皂泡可观察到深蓝色火焰 B．为了使加热效果更好，可使用酒精喷灯 C．该反应中水蒸气作氧化剂 D．实验结束后，得到黑色固体Fe2O3 24.为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计了如下实验方案，其中符合实验要求且完全正确的是（　　） 选项 实验操作 实验现象 实验结论 A 向FeCl2溶液中通入氯气 溶液由浅绿色变成棕黄色 Fe2+具有还原性 B 在FeCl2溶液中加入锌片 溶液由浅绿色变成无色 Fe2+具有还原性 C 在FeCl3溶液中加入铁粉 溶液由棕黄色变成浅绿色 铁单质具有还原性 D 在FeCl3溶液中加入铜粉 溶液由蓝色变成棕黄色 Fe2+具有氧化性 A．A B．B C．C D．D 25．铁为日常生活中用量最大的金属单质。利用如图装置来探究铁与水蒸气的反应： （1）装置B中发生反应的化学方程式为　 　 。 （2）装置A、B加热的先后顺序是　 　 ；石棉绒的作用是　 　 。 （3）关于该实验，下列说法错误的是　　 （填字母）。 A．装置C中盛放的固体可能是碱石灰（固体NaOH和CaO的混合物），起干燥作用 B．如果反应后B中残留的固体为黑色纯净物，则该固体可能为Fe3O4，FeO或Fe2O3中的一种 C．装置D采用向下排空气法收集反应产生的气体 26．实验小组制备高铁酸钾（K2FeO4）并探究其性质。 资料：K2FeO4 为紫色固体，微溶于 KOH 溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生O2，在碱性溶液中较稳定。 （1）制备 K2FeO4（夹持装置略） ①A 为氯气发生装置。A 中反应的离子方程式为 　 　 （锰被还原为 Mn2+）。 ②请在 B 方框内将除杂装置补充完整，并标明所用试剂。 ③C 中得到紫色固体和溶液。C 中主要反应的化学方程式为 　 　 。 （2）探究 K2FeO4 的性质 ①取C 中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液a，经检验气体中含有Cl2．为证明是否 K2FeO4 氧化了 Cl﹣而产生 Cl2，设计以下方案： 方案Ⅰ 取少量 a，滴加KSCN 溶液至过量，溶液呈红色。 方案Ⅱ 用 KOH 溶液充分洗涤C 中所得固体，再用KOH 溶液将K2FeO4 溶出，得到紫色溶液 b．取少量 b，滴加盐酸，有Cl2产生。 由方案Ⅰ中溶液变红可知a 中含有的离子为 　 ，但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4 将 Cl﹣氧化，该离子还可能由 　 　 产生（用离子方程式表示）。 ②根据 K2FeO4 的制备实验得出：氧化性Cl2　　 （填“＞”或“＜”），而方案Ⅱ实验表明，Cl2 和 的氧化性强弱关系相反，原因是 　 　 。 ③资料表明，酸性溶液中的氧化性 ，验证实验如下：将溶液 b 滴入MnSO4和足量H2SO4 的混合溶液中，振荡后溶液呈浅紫色，该现象能否证明氧化性．若能，请说明理由；若不能，进一步设计实验方案。理由或方案：　 　 。 27．如图，在玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热并通入水蒸气，用试管收集产生的经干燥的水蒸气，并靠近火焰点燃。 （1）写出该反应的化学方程式　 ，四氧化三铁是　 　 （填“氧化产物”还是“还原产物”）。 （2）加热烧瓶的作用是　 　 。 （3）烧瓶底部放了几片碎瓷片，其作用是　 　 。 28．某小组研究铁与水蒸气的反应，两位同学分别进行了如下实验。 实验Ⅰ 实验Ⅱ 请回答： （1）实验Ⅰ中湿棉花的作用是 　 　 。 （2）实验Ⅰ中反应的化学方程式是 　 。 （3）甲同学观察到实验Ⅰ中持续产生肥皂泡，实验Ⅱ中溶液B呈现红色。说明溶液A中含有 　 。 （4）乙同学观察到实验Ⅰ中持续产生肥皂泡，但实验Ⅱ中溶液B未呈现红色。溶液B未呈现红色的原因是 　 。 29．探究实验 某小组同学研究铁及其化合物的性质，进行如图实验。 （1）图示为“铁与水蒸气反应”的实验装置，取试管中反应后的少许样品，加入适量盐酸使固体恰好溶解，得到浅绿色溶液a。分别取4份溶液a进行以图实验： 序号 操作 现象 Ⅰ 滴加2滴KSCN溶液 无明显现象 Ⅱ 滴加1mLNaOH溶液 …… Ⅲ 滴加2滴酸性KMnO4溶液 KMnO4溶液紫色褪去 Ⅳ 滴加2滴KSCN溶液：再滴加2mL氯水 无明显现象：溶液变为红色，后红色褪去 ①实验Ⅰ中溶液无明显现象的原因　 （用离子方程式解释）。 ②实验Ⅱ中的现象是　 　 。 ③甲同学依据实验Ⅲ中的现象，确认溶液a中存在Fe2+。写出离子方程式：　 　 。 ④乙同学认为甲同学的分析不严谨，理由是： ⅰ．稀释酸性KMnO4溶液，紫色也可能褪去。 ⅱ．　 　 。 （2）实验反思：针对IV中溶液红色褪去的原因，小组同学提出两种猜想： ⅰ．铁离子被转化 ⅱ．SCN﹣被转化 小组同学进一步设计实验，证明上述猜想是否成立。 补全实验方案：　 　 （填操作和现象），证实只有猜想ⅱ成立。 30．某同学利用如图所示的装置进行铁与水蒸气反应的实验。 （1）铁与水蒸气反应的化学方程式是 　 。 （2）检验气密性后，加热试管，肥皂液中有气泡产生，该现象不能说明有H2生成。理由是 　 　 。 （3）为探究试管中固体的成分，继续实验：取少量反应后固体于试管中，加入过量盐酸，加热至固体完全溶解，再滴加KSCN溶液，若溶液变红，推测固体的成分：　 　 ；若溶液未变红，原因是 　（用离子方程式表示）。 31．某化学兴趣小组用如图装置进行铁与水蒸气反应的实验并对产物进行探究。请回答下列问题： （1）装置B中石棉绒的作用为 　 　 。 （2）装置B中反应的化学方程式为 　 　 。 （3）装置E用于检验装置D中生成的产物，其中盛放的试剂为 　 （写化学式）。 （4）除尾气处理装置外，上述装置存在的错误是 　 　 。 （5）某同学利用装置B中反应后的固体物质进行如图实验： ①写出产生淡红色溶液的离子方程式 　 。 ②某同学发现实验中加入过量新制氯水，放置一段时间后，深红色会逐渐褪去，褪色后的溶液中继续滴加KSCN溶液，又出现红色，则褪色的原因可能是 　 　 。 ③该同学将上述实验中的新制氯水改为H2O2溶液，也能出现深红色溶液稍后，溶液颜色未发生改变但观察到有大量气泡出现，产生大量气泡的原因是 　 　 。 学科网（北京）股份有限公司 $