3.1 铁及其化合物（题型专练）化学人教版必修第一册

第一节 铁及其化合物（题型突破·举一反三） 题型01 铁单质的性质 题型02 铁与水蒸气反应的实验 题型03 铁的氧化物的性质 题型04 铁及铁的氧化物混合物的相关计算 题型05 铁的氢氧化物的性质 题型06 铁盐和亚铁盐的转化 题型07 实验室制备氢氧化亚铁 题型08 铁及其化合物的价类二维图 题型09 Fe2+、Fe3+的检验 ▌题型01 铁单质的性质 1．铁元素的存在 （1）人类最早使用的铁，是来自太空的 。铁在自然界中可以像陨铁中的铁那样以 形态存在，但主要是以 价和 价 态存在于矿石中。铁元素在地壳中的含量仅次于 ，居第四位。 （2）重要的铁矿石主要成分的化学式： 赤铁矿 ；磁铁矿 ；褐铁矿 ；菱铁矿 ；黄铁矿 。 高炉炼铁原理： 2．铁单质 物理性质：铁有延展性和导热性，能导电，能被 吸引。 化学性质：铁单质比较活泼，能与很多物质发生化学反应，表现 性，能与某些非金属单质、酸和盐溶液反应。 （1）与非金属单质反应： 与O2反应 常温 铁锈(成分为Fe2O3·xH2O) 点燃 与Cl2反应 加热 与S、I2反应 、Fe＋I2FeI2 （2）与酸反应： 铁单质与非氧化性酸（盐酸、稀硫酸等）反应离子方程式：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 与氧化性酸（稀硝酸）反应离子方程式： 常温下，浓硫酸、浓硝酸遇铁单质发生 反应，加热分别生成SO2和NO2。 （3）与盐(Cu2＋、Fe3＋)反应 、 。 （4）铁与水蒸气的反应 【典例1】（24-25高一上·山西朔州期末）根据你所掌握的知识，判断下列类推结论中正确的是 A．焰色试验中KCl的火焰颜色为紫色，故的火焰颜色也为紫色 B．Al在空气中易形成致密的氧化层，故Fe在空气中也易形成致密的氧化层 C．Al在中燃烧生成，故Fe在中燃烧也生成 D．碱性氧化物是金属氧化物，故酸性氧化物一定是非金属氧化物 【变式1-1】（25-26高一下·北京期中）下列溶液中，常温下可以用铁制容器装运的是 A．浓硝酸 B．浓盐酸 C．硫酸铜溶液 D．稀硫酸 【变式1-2】（25-26高一上·河南郑州期末）下列关于铁的性质的叙述不正确的是 A．铁在氧气中燃烧生成的氧化物的主要成分是 B．铁丝不论在空气中还是在纯氧中都不会燃烧 C．因为铁在潮湿的空气中生成的氧化物非常疏松，不能保护内层的金属，故铁制品需要涂保护层 D．铁与稀硫酸反应的离子方程式： 【变式1-3】（25-26高一上·河北衡水阶段检测）下列关于铁的化学性质说法正确的是 A．铁与氧气发生反应只能生成 B．铁与氯气发生反应的产物为 C．铁与浓硝酸不发生反应 D．铁与溶液反应的离子方程式为 ▌题型02 铁与水蒸气反应的实验 1. 反应原理： 2．实验装置 实验现象 铁粉逐渐红热，产生大量的肥皂泡，用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，证明产生了氢气 湿棉花的作用 受热提供 肥皂液的作用 储存氢气，点燃肥皂泡时产生爆鸣声，方便检验产物 【典例2】（25-26高一上·湖南长沙期末）为了探究铁及其化合物的性质，某同学设计并进行了下列实验。下列说法正确的是 A．加热顺序应为先②后① B．②中发生的主要反应是： C．虚线框内可以选择装置乙，将灼烧后的铜丝趁热伸入其中检验气体产物的还原性 D．装有碱石灰的干燥管作用是处理尾气 【变式2-1】（24-25高一上·河南驻马店期末）实验室中利用如图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法正确的是 A．使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉 B．反应为 C．用打火机点燃肥皂泡检验生成氢气 D．酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好 【变式2-2】（24-25高一上·山西朔州期末）用如图所示装置进行 与水蒸气反应的实验，下列有关说法不正确的是 A． 实验时先点燃酒精灯，再点燃酒精喷灯 B． 装置A的作用是提供水蒸气 C．D中收集到的气体点燃或加热前需验纯 D． 硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为 【变式2-3】（24-25高一上·河南许昌期末）某同学用如图装置探究铁与水蒸气的反应（夹持装置已省略），下列说法错误的是 A．实验时，应先点燃甲处酒精灯，一段时间后再点燃乙、丁处酒精灯 B．乙处反应的化学方程式为 C．实验过程中，能观察到丁处黑色粉末变红，戊处白色固体变蓝 D．己的作用是防止空气中的水蒸气进入戊中干扰实验 ▌题型03 铁的氧化物的性质 1．铁的氧化物 氧化亚铁(FeO) 氧化铁(Fe2O3) 四氧化三铁(Fe3O4) 俗称 — 颜色、状态 黑色粉末 粉末 黑色晶体(有磁性) 溶解性 溶于水 类别 氧化物 氧化物 － 铁的价态 与H＋反应的离子方程式 稳定性 6FeO＋O22Fe3O4 稳定 稳定 与CO、C、H2反应 生成单质铁及CO2或H2O 用途 常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料，赤铁矿(主要成分是 )是炼铁的原料 【典例3】（25-26高一上·陕西渭南期末）劳动是幸福的源泉，下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 用作油漆的红色颜料 可与酸反应 B 工人将模具干燥后再注入炽热的铁水 铁与水蒸气在高温下会反应 C 制作豆腐时向豆浆中加入石膏 胶体发生聚沉 D 用漂白粉作游泳池的消毒剂 漂白粉中的具有氧化性 A．A B．B C．C D．D 【变式3-1】（25-26高一上·江西赣州期末）将一定量的Fe、FeO、的混合物完全溶于1.2L1mol/LHCl中，HCl无剩余且产生标准状况下2.24L的，向反应后的溶液中滴加KSCN，不变红。则混合物中Fe与O的原子个数之比为 A．6∶5 B．3∶4 C．1∶1 D．5∶4 【变式3-2】（25-26高一上·贵州黔西南期末）下列关于FeO，Fe2O3，说法正确的是 A．和都是黑色固体 B．中和价铁的比例为2:1 C．铁与水蒸气反应生成 D．又称为磁性氧化铁 【变式3-3】（24-25高一上·广东潮州期末）价类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型。下图为铁元素的价类二维图，有关说法错误的是 A．将a加入水中，可反应生成b B．b是一种难溶性碱 C．横坐标方框中对应的物质类别是盐 D．高铁酸钠（）中铁元素的化合价为价 ▌题型04 铁及铁的氧化物混合物的相关计算 Fe、FeO、Fe2O3分别溶于酸的离子方程式：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑、FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O、Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。 【典例4】往6 g Fe和Fe2O3的混合物中加入200 mL足量稀硫酸，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 2 mol·L-1的NaOH溶液，则开始加入的200 mL足量稀硫酸的物质的量浓度为 A．2.0 mol·L-1 B．1 mol·L-1 C．1.5 mol·L-1 D．0.5 mol·L-1 【变式4-1】向3.44g、、的混合物中加入一定量的盐酸至固体完全溶解，实验测得消耗的物质的量为0.1mol。向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象。若将1.72g该混合物在高温下与足量的充分反应，残留固体的质量为 A．0.028g B．0.056g C．1.4g D．2.8g 【变式4-2】实验室测定氧化物的组成，实验如下：。下列有关说法正确的是 A．溶液Z中只含有和 B．样品X中含有+3价铁元素 C．溶液Y中 D．根据步骤Ⅰ、Ⅱ可判断X为 【变式4-3】向一定量的FeO、Fe、的混合物中加入100 mL1 mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，生成224 mL（标准状况下）的气体，所得溶液中无，若用足量的在高温下还原相同质量的此混合物，最后得到的固体中只含铁。 (1)生成气体的物质的量为______mol； (2)最后得到铁的质量为_______g。 ▌题型05 铁的氢氧化物的性质 1．铁的氢氧化物 Fe(OH)2 Fe(OH)3 颜色、状态 固体 固体 溶解性 溶于水 溶于水 与非氧化性强酸反应的离子方程式 Fe(OH)2、Fe(OH)3均为不溶性碱，能溶于酸 2．Fe(OH)3制备 FeCl3溶液和NaOH溶液反应，产生红褐色沉淀； 制备原理： 【典例5】（24-25高一上·山东滨州期末）下列铁的化合物中不能通过化合反应一步生成的是 A． B． C． D． 【变式5-1】（24-25高一上·辽宁朝阳期末）下列反应中不涉及铁元素价态变化的是 A．利用FeCl3溶液腐蚀覆铜板 B．铁在氧气中燃烧 C．氢氧化亚铁是白色固体，在空气中会迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 D．氢氧化铁受热分解 【变式5-2】（25-26高一上·新疆乌鲁木齐期中）已知A为常见的金属单质，根据如图所示的关系，下列叙述正确的是 A．A是，B是 B．反应⑦可通过加氨水实现，离子方程式为 C．C→D溶液的颜色变化：浅绿色→棕黄色 D．⑧的离子方程式： 【变式5-3】（25-26高一上·河北保定期末）含Fe物质的类别和价态关系如图所示，下列推断不合理的是 A．d可以一步转化为h B．在空气中g可以转化为h C．b不稳定，在空气中受热能迅速被氧化为c D．b、d均属于碱性氧化物 ▌题型06 铁盐与亚铁盐的转化 常见的铁盐有Fe2(SO4)3、FeCl3等，亚铁盐有FeSO4、FeCl2等； 铁盐与亚铁盐均可和可溶性碱反应生成相应的氢氧化物： （1）铁盐与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为 （2）亚铁盐与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为 1. 铁盐 （1）Fe3＋具有 性， 硫酸铁与铁粉反应的离子方程式为 ， 铜与Fe3＋反应的离子方程式为 ，该反应可用于制作印刷电路板。 （2）Fe3＋也具有一定的还原性。如在碱性条件下用NaClO氧化硫酸铁制备Na2FeO4。 （3）含有Fe3＋的溶液中加入 溶液，溶液会变血红色，生成红色络合物 离子方程式： ，该反应可用于Fe3＋的检验 2．亚铁盐 Fe2＋处于中间价态，既有氧化性，又有还原性 （1） Fe2＋的还原性，极易被Cl2、H2O2、酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂氧化 Cl2氧化Fe2＋的离子方程式 H2O2氧化Fe2＋的离子方程式为 （2）Fe2＋的氧化性，遇到活泼金属Zn、Mg等发生置换反应生成铁单质 （3）含Fe2＋的盐溶液与氢氧化钠溶液反应 现象：立即产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色； 相关反应方程式： 、 【典例6】（26-27高一上·甘肃天水阶段检测）下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A．使石蕊变红的溶液：、、、 B．使酚酞变红的溶液：、、、 C．无色透明的溶液：、、、 D．含有的溶液：、、、 【变式6-1】（25-26高一上·安徽六安期末）下列有关离子方程式书写错误的是 A．钠和冷水反应： B．通入水中： C．小苏打与盐酸反应： D．刻蚀铜电路板： 【变式6-2】（25-26高一上·广东广州期末）向溶液中同时加入铁粉和铜粉，充分反应。下列说法错误的是 A．会发生反应： B．反应后溶液中一定有 C．若反应后固体中有铜无铁，则溶液中一定没有 D．反应后固体中可能出现有铁无铜 【变式6-3】（25-26高一上·广东肇庆期末）下列实验操作、实验现象及实验结论均正确的是 选项 实验操作 实验现象 实验结论 A 向某溶液中滴加适量的溶液 有白色沉淀生成 该溶液中含有 B 取一定量的漂白粉加适量水溶解，放入有色布条 观察到布条褪色 具有漂白性 C 用pH传感器测定新制氯水光照前后的pH 新制氯水pH降低 HClO光照分解为HCl D 向溶液中滴加少量酸性溶液 观察到溶液紫色褪去 具有还原性 A．A B．B C．C D．D ▌题型07 实验室制备氢氧化亚铁 1．制备氢氧化亚铁的注意事项 （1）氢氧化亚铁极易被氧化，制备成功的关键在于隔绝 ； （2）配制溶液用的蒸馏水需加热煮沸，以除 ； （3）使用新配制的FeSO4溶液(可加入少量铁屑，防止Fe2+被氧化） （4）滴入溶液时将胶头滴管伸入液面以下，并用密度比水 的 或 封在水面隔绝氧气。 2. 常用的制备氢氧化亚铁的装置 该装置操作流程：打开止水夹a、b，打开分液漏斗的瓶塞和活塞，将稀盐酸滴入蒸馏烧瓶中，待锥形瓶中冒出稳定的气泡，关闭止水夹a、b和分液漏斗活塞，蒸馏烧瓶导管中液面上升，溶液倒流至锥形瓶内，氯化亚铁和氢氧化钠接触，产生Fe(OH)2白色沉淀。 【典例7】（25-26高一上·湖南长沙期末）如图所示装置可用来制取并观察在空气中被氧化时的颜色变化，实验用品：铁屑、稀溶液、NaOH溶液。下列说法不正确的是 A．装置A中应预先加入铁屑 B．实验开始时应先将弹簧夹K关闭 C．装置A中溶液进入装置B后，应拔去装置B中的橡皮塞 D．被氧化的化学方程式为 【变式7-1】（25-26高一上·陕西咸阳期末）下列实验操作能够制取并能较长时间观察到白色沉淀的是 A． B． C． D． 【变式7-2】（25-26高一上·海南海口期末）价—类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型和工具。如下图(左)为某常见金属单质及其部分化合物的价—类二维图。下列推断正确的是 A．B在空气中受热可以生成C B．如上图(右)可以较长时间观察到产生的D物质 C．F和G对应的氯化物均可以通过化合反应实现制备 D．H具有净水和消毒双重功能，两者所利用的原理相同 【变式7-3】（24-25高一上·内蒙古赤峰期末）同学们设计了如图所示实验装置(夹持装置已省略)来制备较纯净的。下列说法错误的是 A．配制稀硫酸和NaOH溶液的蒸馏水应先煮沸，冷却至室温后再使用 B．将稀硫酸滴入盛放铁粉的试管中，铁粉溶解并有气泡产生，溶液变为浅绿色 C．实验开始时，应先打开，同时关闭，一段时间后再打开 D．尾气的主要成分是 ▌题型08 铁及其化合物的价类二维图 写出图中序号所示反应的离子方程式： ① ； ② ； ③ ； ④ ； ⑤ ； ⑥ 。 【典例8】（25-26高一上·湖南衡阳期末）价类二维图是学习元素化合物很好的工具，如图是铁及其部分化合物的价类二维图。下列有关说法错误的是 A．常温下，纯铁是一种银白色固体，有延展性 B．铁在少量的氧气中点燃，生成产物是X C．均可一步完成 D．均可通过化合反应得到 【变式8-1】（25-26高一上·广东肇庆期末）下列“价-类”二维图中，部分物质含钠或铁元素。下列说法不正确的是 A．转化均可一步实现 B．若物质g燃烧火焰呈黄色，该单质在空气中久置最终变成其酸式盐 C．a代表的物质中，阴阳离子个数比均为1∶2 D．可用KSCN溶液鉴别c和d 【变式8-2】（25-26高一上·陕西宝鸡期末）铁是用量最大、用途最广的金属，如图是铁的“价-类”二维图。下列说法正确的是 A．a在氧气中燃烧，生成黑色固体c B．c可用于制造红色油漆 C．除去f水溶液中混有的g，可选用H2O2 D．将f溶于水就可制取Fe(OH)3胶体 【变式8-3】（25-26高一上·广东潮州期末）价类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型。下图为铁元素的价类二维图，下列推断正确的是 A．a在氧气中燃烧生成b B．将c加入水中，可反应生成d C．e中加稀HNO3(强氧化剂)可实现转化为f D．h具有强氧化性，在日常生活中可用于生活用水的消毒与净化 ▌题型09 Fe2+、Fe3+的检验 1．Fe2+、Fe3+的检验 试剂 Fe2+ Fe3+ 观察法 色 色 加碱法 立即产生 沉淀，迅速变为 ，最终变为 立即产 沉淀 加KSCN 红色，加入新制氯水，溶液变 色 溶液变 色 2．含Fe2＋、Fe3＋的除杂问题 主要成分 杂质 除杂方法 FeCl3(aq) FeCl2(aq) FeCl2(aq) FeCl3(aq) FeCl2(aq) CuCl2(aq) 【典例9】（26-27高一上·云南玉溪阶段检测）根据下列实验操作及现象得出的结论正确的是 选项 实验操作及现象 结论 A 向某溶液中滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀 该溶液中一定含 B 向某溶液中滴加澄清石灰水，产生白色沉淀 该溶液中一定含 C 向某棕黄色溶液中滴加NaOH溶液，产生红褐色沉淀 该溶液中一定含Fe3+ D 向某溶液中滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀 该溶液中一定含 A．A B．B C．C D．D 【变式9-1】（25-26高一上·广西贵港期末）下列各组实验中，实验操作、实验现象及结论或解释均正确的是 选项 实验操作 实验现象 结论或解释 A 向某溶液中滴加适量的稀硝酸酸化，再滴加溶液 有白色沉淀生成 该溶液中含有 B 用玻璃棒蘸取某无色溶液在火焰上灼烧 火焰出现黄色 溶液中含钠元素 C 向溶液中滴加KSCN溶液 产生红色沉淀 能与反应 D 取一定量的漂白粉加适量水溶解，放入有色布条 观察到布条褪色 具有漂白性 A．A B．B C．C D．D 【变式9-2】（25-26高一上·云南期末）根据下列实验操作和现象得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向溶液中滴加硫酸酸化的溶液，观察溶液颜色变化 证明氧化性 B 将某气体通入溴水中，溴水颜色褪去 该气体可能是 C 向溶液中先加入氯水，再滴加几滴KSCN溶液，溶液呈血红色 原溶液已经被氧化变质 D 向溶液中滴加少量KI溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色 的氧化性比弱 A．A B．B C．C D．D 【变式9-3】（25-26高一上·山西大同期末）化学是以实验为基础的科学。下列实验操作及现象，能得出正确实验结论的是 选项 实验操作及现象 实验结论 A 向某溶液中加入溶液，产生白色沉淀 溶液中一定含有 B 室温下，向溶液中滴加少量KI溶液，再滴加2滴淀粉溶液，溶液变蓝色 氧化性： C 向某溶液中滴加几滴氯水，再滴加KSCN溶液，溶液变红 溶液中一定有 D 向溶液中加入铜粉，溶液变蓝色 氧化性：，和Cu发生置换反应 A．A B．B C．C D．D / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 第一节 铁及其化合物（题型突破·举一反三） 题型01铁单质的性质 典例精析 【典例1】A 三举一反三 【变式11】A 【变式1-2】B 【变式1-3】D 题型02铁与水蒸气反应的实验 典例精析 【典例2)C 举一反王 【变式2-1】A 【变式2-2】D 【变式2-3】B 题型03 铁的氧化物的性质 典例精析 【典例3】A 举一反至 【变式31】A 【变式32匀D 【变式3-3】A 1/3 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 题型04铁及铁的氧化物混合物的相关计算 典例精析 【典例4】B 举一反三 【变式41】C 【变式42】D 【变式43】(1)0.01 (2)2.8 题型05 铁的氢氧化物的性质 典例精析 【典例5】D E 举一反三 【变式51】D 【变式52】C 【变式53】A 题型06铁盐与亚铁盐的转化 典例精析 【典例6】B 举一反三 【变式6-1】A 【变式6-2】D 【变式6-3】C 2/3 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 题型07实验室制备氢氧化亚铁 典例精析 【典例7】B 三 举一反三 【变式71】D 【变式72】C 【变式73】C 题型08铁及其化合物的价类二维图 典例精析 【典例8】B 举一反三 【变式8-1】B 【变式8-2】C 【变式8-3】D 题型09 Fe2+、Fe3的检验 典例精析 【典例9】C 举一反三 【变式9-1】A 【变式9-2】B 【变式9-3】B 3/3 第一节 铁及其化合物（题型突破·举一反三） 题型01 铁单质的性质 题型02 铁与水蒸气反应的实验 题型03 铁的氧化物的性质 题型04 铁及铁的氧化物混合物的相关计算 题型05 铁的氢氧化物的性质 题型06 铁盐和亚铁盐的转化 题型07 实验室制备氢氧化亚铁 题型08 铁及其化合物的价类二维图 题型09 Fe2+、Fe3+的检验 ▌题型01 铁单质的性质 1．铁元素的存在 （1）人类最早使用的铁，是来自太空的 陨铁 。铁在自然界中可以像陨铁中的铁那样以 单质 形态存在，但主要是以+2价和+3价化合态存在于矿石中。铁元素在地壳中的含量仅次于 氧、硅和铝，居第四位。 （2）重要的铁矿石主要成分的化学式： 赤铁矿Fe2O3 ；磁铁矿 Fe3O4 ；褐铁矿2Fe2O3·3H2O；菱铁矿FeCO3 ；黄铁矿FeS2 。 高炉炼铁原理：3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 2．铁单质 物理性质：铁有延展性和导热性，能导电，能被磁铁吸引。 化学性质：铁单质比较活泼，能与很多物质发生化学反应，表现还原性，能与某些非金属单质、酸和盐溶液反应。 （1）与非金属单质反应： 与O2反应 常温 铁锈(成分为Fe2O3·xH2O) 点燃 3Fe＋2O2 Fe3O4 与Cl2反应 加热 2Fe＋3Cl22FeCl3 与S、I2反应 Fe＋SFeS、Fe＋I2FeI2 （2）与酸反应： 铁单质与非氧化性酸（盐酸、稀硫酸等）反应离子方程式：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 与氧化性酸（稀硝酸）反应离子方程式：3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O 常温下，浓硫酸、浓硝酸遇铁单质发生 钝化 反应，加热分别生成SO2和NO2。 （3）与盐(Cu2＋、Fe3＋)反应 Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu、 Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。 （4）铁与水蒸气的反应 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 【典例1】（24-25高一上·山西朔州期末）根据你所掌握的知识，判断下列类推结论中正确的是 A．焰色试验中KCl的火焰颜色为紫色，故的火焰颜色也为紫色 B．Al在空气中易形成致密的氧化层，故Fe在空气中也易形成致密的氧化层 C．Al在中燃烧生成，故Fe在中燃烧也生成 D．碱性氧化物是金属氧化物，故酸性氧化物一定是非金属氧化物 【答案】A 【详解】A．焰色试验是元素的性质，只要物质中含有钾元素，焰色就为紫色（透过蓝色钴玻璃观察），和都含钾元素，因此焰色均为紫色，该类推成立，A正确； B．Al在空气中易形成致密的氧化铝薄膜，但Fe在空气中生成的铁锈是疏松多孔的结构，不能保护内部金属，该类推不成立，B错误； C．Al在氧气中燃烧生成，但Fe在氧气中燃烧生成的是而非，该类推不成立，C错误； D．碱性氧化物均为金属氧化物，但酸性氧化物不一定是非金属氧化物，例如金属氧化物属于酸性氧化物，该类推不成立，D错误； 故选A。 【变式1-1】（25-26高一下·北京期中）下列溶液中，常温下可以用铁制容器装运的是 A．浓硝酸 B．浓盐酸 C．硫酸铜溶液 D．稀硫酸 【答案】A 【详解】A．常温下，铁遇浓硝酸钝化，表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止内部铁继续与浓硝酸反应，可以用铁制容器装运，A符合题意； B．常温下浓盐酸与铁发生反应：，会腐蚀铁制容器，不能用铁制容器装运，B不符合题意； C．常温下硫酸铜溶液与铁发生置换反应：，会腐蚀铁制容器，不能用铁制容器装运，C不符合题意； D．常温下稀硫酸与铁发生反应：，会腐蚀铁制容器，不能用铁制容器装运，D不符合题意； 故选A。 【变式1-2】（25-26高一上·河南郑州期末）下列关于铁的性质的叙述不正确的是 A．铁在氧气中燃烧生成的氧化物的主要成分是 B．铁丝不论在空气中还是在纯氧中都不会燃烧 C．因为铁在潮湿的空气中生成的氧化物非常疏松，不能保护内层的金属，故铁制品需要涂保护层 D．铁与稀硫酸反应的离子方程式： 【答案】B 【详解】A．铁在氧气中燃烧生成的氧化物主要成分为，A正确； B．铁丝在空气中不燃烧，在纯氧中可以剧烈燃烧生成，B错误； C．铁在潮湿空气中生成的铁锈（主要成分为）结构疏松，无法隔绝空气保护内层金属，因此铁制品需要涂保护层，C正确； D．铁与稀硫酸发生置换反应生成硫酸亚铁和氢气，对应的离子方程式为，D正确； 答案选B。 【变式1-3】（25-26高一上·河北衡水阶段检测）下列关于铁的化学性质说法正确的是 A．铁与氧气发生反应只能生成 B．铁与氯气发生反应的产物为 C．铁与浓硝酸不发生反应 D．铁与溶液反应的离子方程式为 【答案】D 【详解】A．铁与氧气反应的产物不止，如常温下铁在潮湿空气中缓慢氧化生成，A错误； B．氯气氧化性较强，与铁反应的产物为，B错误； C．常温下，铁遇浓硝酸发生钝化，钝化属于化学反应，加热条件下铁与浓硝酸会剧烈反应，并非不发生反应，C错误； D．铁与溶液发生归中反应生成，其离子方程式为：，D正确； 故选D。 ▌题型02 铁与水蒸气反应的实验 1. 反应原理：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 2．实验装置 实验现象 铁粉逐渐红热，产生大量的肥皂泡，用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，证明产生了氢气 湿棉花的作用 受热提供水蒸气 肥皂液的作用 储存氢气，点燃肥皂泡时产生爆鸣声，方便检验产物 【典例2】（25-26高一上·湖南长沙期末）为了探究铁及其化合物的性质，某同学设计并进行了下列实验。下列说法正确的是 A．加热顺序应为先②后① B．②中发生的主要反应是： C．虚线框内可以选择装置乙，将灼烧后的铜丝趁热伸入其中检验气体产物的还原性 D．装有碱石灰的干燥管作用是处理尾气 【答案】C 【详解】A．为防止铁粉与装置内空气中的反应，应先加热①产生水蒸气排尽装置内空气后再加热②，故A错误； B．高温下与反应生成和，正确反应为，故B错误； C．气体产物为，灼烧后的铜丝表面为，能还原热的生成红色，氢气密度比空气小，装置乙可使气体与铜丝充分接触，能检验的还原性，故C正确； D．碱石灰的作用是干燥，除去气体中混有的水蒸气，防止对后续实验造成干扰，不能被碱石灰吸收，无法处理尾气，故D错误； 选C。 【变式2-1】（24-25高一上·河南驻马店期末）实验室中利用如图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法正确的是 A．使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉 B．反应为 C．用打火机点燃肥皂泡检验生成氢气 D．酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好 【答案】A 【分析】湿棉花受热产生水蒸气，水蒸气通过持续加热的铁粉，反应生成四氧化三铁和氢气，氢气经导管进入肥皂液形成气泡。装置和操作应同时满足反应的高温条件与可燃性气体的安全检验要求。 【详解】A．硬质玻璃试管耐高温，适合盛装需要持续高温加热的还原铁粉，A正确； B．铁在高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，正确反应为，原式产物错误；反应物水已标注为气态，生成的氢气不应再标注“↑”，B错误； C．应用燃着的较长木条点燃少量肥皂泡检验氢气，避免手持打火机靠近燃烧区域；用打火机直接点燃存在安全风险，C错误； D．湿棉花中的水受热汽化即可提供水蒸气，而铁粉必须维持高温才能反应；将唯一的酒精灯移至湿棉花下方会使铁粉处失去持续加热，实验效果不会更好，D错误； 故选A。 【变式2-2】（24-25高一上·山西朔州期末）用如图所示装置进行 与水蒸气反应的实验，下列有关说法不正确的是 A． 实验时先点燃酒精灯，再点燃酒精喷灯 B． 装置A的作用是提供水蒸气 C．D中收集到的气体点燃或加热前需验纯 D． 硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为 【答案】D 【详解】A．先点燃酒精灯，利用A中产生的水蒸气排尽装置内空气，防止被空气中的氧化，再点燃酒精喷灯加热，故A正确； B．装置A中盛有，加热时挥发产生水蒸气，作用是提供反应所需的反应物水蒸气，故B正确； C．D中收集的气体为反应生成的，属于可燃性气体，点燃或加热前需验纯防止发生爆炸，故C正确； D．硬质玻璃管中和水蒸气高温反应的产物为和，正确的化学方程式为，故D错误； 答案选D。 【变式2-3】（24-25高一上·河南许昌期末）某同学用如图装置探究铁与水蒸气的反应（夹持装置已省略），下列说法错误的是 A．实验时，应先点燃甲处酒精灯，一段时间后再点燃乙、丁处酒精灯 B．乙处反应的化学方程式为 C．实验过程中，能观察到丁处黑色粉末变红，戊处白色固体变蓝 D．己的作用是防止空气中的水蒸气进入戊中干扰实验 【答案】B 【分析】甲中加热水产生水蒸气，乙中水蒸气与铁在高温条件下反应生成和，氢气经丙中浓硫酸干燥后在丁中与氧化铜反应生成铜和水，戊中的无水硫酸铜检验丁中生成的水，己中碱石灰可吸收空气中的水蒸气，避免空气中的水蒸气进入戊中，干扰反应生成水的检验。 【详解】A．先点燃甲处酒精灯，产生水蒸气排尽装置内空气，可防止铁粉被空气氧化，同时避免氢气与空气混合加热时发生爆炸，A正确； B．铁与水蒸气高温反应的产物为和，正确方程式为，B错误； C．反应生成的经浓硫酸干燥后，在丁处将黑色还原为红色，同时生成，使戊处无水变蓝，C正确； D．己中碱石灰可吸收空气中的水蒸气，避免空气中的水蒸气进入戊中，干扰反应生成水的检验，D正确； 故选B。 ▌题型03 铁的氧化物的性质 1．铁的氧化物 氧化亚铁(FeO) 氧化铁(Fe2O3) 四氧化三铁(Fe3O4) 俗称 — 铁红 磁性氧化铁 颜色、状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体(有磁性) 溶解性 不溶于水 类别 碱性氧化物 碱性氧化物 － 铁的价态 ＋2 ＋3 ＋2、＋3 与H＋反应的离子方程式 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O 6H＋＋Fe2O3===2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O 稳定性 6FeO＋O22Fe3O4 稳定 稳定 与CO、C、H2反应 生成单质铁及CO2或H2O 用途 Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料，赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁的原料 【典例3】（25-26高一上·陕西渭南期末）劳动是幸福的源泉，下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 用作油漆的红色颜料 可与酸反应 B 工人将模具干燥后再注入炽热的铁水 铁与水蒸气在高温下会反应 C 制作豆腐时向豆浆中加入石膏 胶体发生聚沉 D 用漂白粉作游泳池的消毒剂 漂白粉中的具有氧化性 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．呈红棕色，用作油漆的红色颜料是利用其颜色，与其能和酸反应无关，所列化学知识不能解释该用途，A符合题意； B．模具中残留的水遇炽热的铁水会变成水蒸气，铁与水蒸气在高温下发生反应：。将模具干燥可避免上述反应，二者有关联，B不符合题意； C．豆浆属于胶体，加入石膏后，石膏溶解产生的离子使胶体发生聚沉，可用于制作豆腐，二者有关联，C不符合题意； D．漂白粉的有效成分是，其具有氧化性，能杀菌消毒，因此漂白粉可用作游泳池的消毒剂，二者有关联，D不符合题意； 故选A。 【变式3-1】（25-26高一上·江西赣州期末）将一定量的Fe、FeO、的混合物完全溶于1.2L1mol/LHCl中，HCl无剩余且产生标准状况下2.24L的，向反应后的溶液中滴加KSCN，不变红。则混合物中Fe与O的原子个数之比为 A．6∶5 B．3∶4 C．1∶1 D．5∶4 【答案】A 【详解】定性判断：反应后滴加不变红，说明溶液中溶质仅为，无； Fe元素总量计算：总物质的量，根据守恒，，即混合物中总物质的量为； O元素总量计算：生成的物质的量；混合物中最终全部转化为，根据守恒，水中来自中未生成的，故，即； 比值计算：原子个数比等于物质的量之比，； 故选A。 【变式3-2】（25-26高一上·贵州黔西南期末）下列关于FeO，Fe2O3，说法正确的是 A．和都是黑色固体 B．中和价铁的比例为2:1 C．铁与水蒸气反应生成 D．又称为磁性氧化铁 【答案】D 【详解】A．是黑色固体，但是红棕色固体，A错误； B．可以写为，价和价铁的比例应该为1:2，B错误； C．铁与水蒸气高温反应为：，产物为，不是，C错误； D．俗称磁性氧化铁，具有磁性，D正确； 故答案选D。 【变式3-3】（24-25高一上·广东潮州期末）价类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型。下图为铁元素的价类二维图，有关说法错误的是 A．将a加入水中，可反应生成b B．b是一种难溶性碱 C．横坐标方框中对应的物质类别是盐 D．高铁酸钠（）中铁元素的化合价为价 【答案】A 【分析】由图可知，a为+3价Fe的氧化物，故a为Fe2O3，b为+3价Fe的氢氧化物，则b为Fe(OH)3。 【详解】A．由分析可知，a为，b为Fe(OH)3，难溶于水且不与水反应，不能直接生成，A错误； B．由分析可知，b是，属于难溶性弱碱，B正确； C．横坐标方框对应、、等物质，均属于盐类，对应物质类别是盐，C正确； D．中为+1价、为-2价，根据化合物中各元素化合价代数和为0，计算得化合价为+6价，D正确； 故本题选A。 ▌题型04 铁及铁的氧化物混合物的相关计算 Fe、FeO、Fe2O3分别溶于酸的离子方程式：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑、FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O、Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。 【典例4】往6 g Fe和Fe2O3的混合物中加入200 mL足量稀硫酸，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 2 mol·L-1的NaOH溶液，则开始加入的200 mL足量稀硫酸的物质的量浓度为 A．2.0 mol·L-1 B．1 mol·L-1 C．1.5 mol·L-1 D．0.5 mol·L-1 【答案】B 【详解】反应最终溶质仅为，根据钠、硫元素守恒，，，则，，故选B。 【变式4-1】向3.44g、、的混合物中加入一定量的盐酸至固体完全溶解，实验测得消耗的物质的量为0.1mol。向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象。若将1.72g该混合物在高温下与足量的充分反应，残留固体的质量为 A．0.028g B．0.056g C．1.4g D．2.8g 【答案】C 【详解】混合物与盐酸反应后滴加无明显现象，说明溶质仅为，根据守恒，，即3.44g混合物中铁元素总物质的量为0.05mol，质量为；1.72g为原混合物质量的，所含铁元素质量为，与足量反应后残留固体为铁单质，质量为1.4g，故选C。 【变式4-2】实验室测定氧化物的组成，实验如下：。下列有关说法正确的是 A．溶液Z中只含有和 B．样品X中含有+3价铁元素 C．溶液Y中 D．根据步骤Ⅰ、Ⅱ可判断X为 【答案】D 【分析】通入氯气发生反应2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-，Cl2为0.01 mol，则Fe2+为0.02 mol，则3.04 g氧化物中含有FeO的物质的量为0.02 mol，质量为1.44 g，则Fe2O3的质量为1.6 g，物质的量为0.01 mol。 【详解】A．步骤Ⅰ中加入足量盐酸，溶液Z中含有Fe3+和Cl-，还含有H+，A错误； B．由分析可知，Fe2O3的质量为1.6 g，物质的量为0.01 mol，则样品X中含有+3价铁元素的物质的量为0.02 mol，B错误； C．由分析可知，3.04 g氧化物中有0.02 mol FeO，0.01 mol Fe2O3，则溶液Y中c(Fe2+)∶c(Fe3+)=1∶1，C错误； D．通过计算可知X由0.02 mol FeO和0.01 mol Fe2O3组成，所以n(Fe)∶n(O)=4∶5，可判断X为Fe0.8O，D正确； 故选D。 【变式4-3】向一定量的FeO、Fe、的混合物中加入100 mL1 mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，生成224 mL（标准状况下）的气体，所得溶液中无，若用足量的在高温下还原相同质量的此混合物，最后得到的固体中只含铁。 (1)生成气体的物质的量为______mol； (2)最后得到铁的质量为_______g。 【答案】(1)0.01 (2)2.8 【详解】（1）标准状况下气体摩尔体积为，生成气体体积为，根据物质的量计算公式，代入数据可得气体物质的量为。 （2）盐酸恰好完全溶解混合物，且溶液中不含，说明反应后溶液中溶质仅为。根据氯元素守恒可得：。足量还原混合物得到的铁全部来自原混合物中的铁元素，根据铁元素守恒：，因此最终得到铁的质量为。 ▌题型05 铁的氢氧化物的性质 1．铁的氢氧化物 Fe(OH)2 Fe(OH)3 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的离子方程式 Fe(OH)2＋2H＋=== Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O Fe(OH)2、Fe(OH)3均为不溶性碱，能溶于酸 2．Fe(OH)3制备 FeCl3溶液和NaOH溶液反应，产生红褐色沉淀； 制备原理：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ 【典例5】（24-25高一上·山东滨州期末）下列铁的化合物中不能通过化合反应一步生成的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．在中点燃发生化合反应生成，反应为，可通过化合反应一步得到，A不符合题意； B．、和发生化合反应生成，反应为，可通过化合反应一步得到，B不符合题意； C．与发生化合反应生成，反应为，可通过化合反应一步得到，C不符合题意； D．的氧化性较弱，与化合时只能将氧化为+2价，仅能得到，无法生成，不能通过化合反应一步得到，D符合题意； 故选D。 【变式5-1】（24-25高一上·辽宁朝阳期末）下列反应中不涉及铁元素价态变化的是 A．利用FeCl3溶液腐蚀覆铜板 B．铁在氧气中燃烧 C．氢氧化亚铁是白色固体，在空气中会迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 D．氢氧化铁受热分解 【答案】D 【详解】A．Cu可将还原为，Fe元素价态发生了变化，A项不符合题意； B．Fe在氧气中燃烧，生成，Fe元素价态发生了变化，B项不符合题意； C．具有还原性，在空气中发生反应，Fe元素价态发生了变化，C项不符合题意； D．受热分解：，Fe元素价态没有发生变化，D项符合题意； 故选D。 【变式5-2】（25-26高一上·新疆乌鲁木齐期中）已知A为常见的金属单质，根据如图所示的关系，下列叙述正确的是 A．A是，B是 B．反应⑦可通过加氨水实现，离子方程式为 C．C→D溶液的颜色变化：浅绿色→棕黄色 D．⑧的离子方程式： 【答案】C 【分析】图中红褐色固体F由E在氧气作用下生成，且C、D分别可转化为E、F，由铁的氢氧化物转化关系可知，E为，F为，故C为亚铁盐溶液，D为铁盐溶液。黑色晶体B与盐酸反应同时生成C、D，说明B中兼有+2价和+3价铁，故B为；A为能分别生成亚铁盐和铁盐的常见金属单质，故A为。由此确定A、B、C、D、E、F后，再逐项判断。 【详解】A．由分析可知，A为，但黑色晶体B为，不是，A错误； B．由分析可知，D为铁盐溶液，反应⑦是生成沉淀。加氨水可以实现该转化，但氨水是弱电解质，在离子方程式中应写为分子形式，正确的离子方程式为，B错误； C．由分析可知，C为含的亚铁盐溶液，呈浅绿色；D为含的铁盐溶液，呈棕黄色，故C转化为D时溶液由浅绿色变为棕黄色，C正确； D．由分析可知，反应⑧是被氧气氧化为，配平后的离子方程式为，题给方程式的系数不正确，D错误； 故选C。 【变式5-3】（25-26高一上·河北保定期末）含Fe物质的类别和价态关系如图所示，下列推断不合理的是 A．d可以一步转化为h B．在空气中g可以转化为h C．b不稳定，在空气中受热能迅速被氧化为c D．b、d均属于碱性氧化物 【答案】A 【分析】由价类二维图可知，a为铁、b为氧化亚铁、c为四氧化三铁、d为氧化铁、e为亚铁盐、f为铁盐、g为氢氧化亚铁、h为氢氧化铁。 【详解】A．氧化铁不溶于水，不能与水反应生成氢氧化铁，所以氧化铁不能一步转化为氢氧化铁，A错误； B．氢氧化亚铁具有还原性，易与空气中的氧气、水反应生成氢氧化铁，B正确； C．氧化亚铁不稳定，在空气中受热能迅速被氧化为四氧化三铁，C正确； D．氧化亚铁和氧化铁都是能与酸反应生成盐和水的碱性氧化物，D正确； 故选A。 ▌题型06 铁盐与亚铁盐的转化 常见的铁盐有Fe2(SO4)3、FeCl3等，亚铁盐有FeSO4、FeCl2等； 铁盐与亚铁盐均可和可溶性碱反应生成相应的氢氧化物： （1）铁盐与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为Fe3＋＋3OH- =Fe(OH)3↓ （2）亚铁盐与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为Fe2＋＋2OH- =Fe(OH)2↓ 1. 铁盐 （1）Fe3＋具有氧化性， 硫酸铁与铁粉反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋， 铜与Fe3＋反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu ===2Fe2＋+ Cu2＋ ，该反应可用于制作印刷电路板。 （2）Fe3＋也具有一定的还原性。如在碱性条件下用NaClO氧化硫酸铁制备Na2FeO4。 （3）含有Fe3＋的溶液中加入硫氰化钾（KSCN）溶液，溶液会变血红色，生成红色络合物 离子方程式：Fe3＋+3SCN- = Fe(SCN)3，该反应可用于Fe3＋的检验 2．亚铁盐 Fe2＋处于中间价态，既有氧化性，又有还原性 （1） Fe2＋的还原性，极易被Cl2、H2O2、酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂氧化 Cl2氧化Fe2＋的离子方程式2Fe2＋+Cl2 =2Fe3＋+2Cl- H2O2氧化Fe2＋的离子方程式为2Fe2＋+H2O2+2H+ =2Fe3＋+2H2O （2）Fe2＋的氧化性，遇到活泼金属Zn、Mg等发生置换反应生成铁单质 （3）含Fe2＋的盐溶液与氢氧化钠溶液反应 现象：立即产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色； 相关反应方程式：Fe2＋＋2OH- =Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 【典例6】（26-27高一上·甘肃天水阶段检测）下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A．使石蕊变红的溶液：、、、 B．使酚酞变红的溶液：、、、 C．无色透明的溶液：、、、 D．含有的溶液：、、、 【答案】B 【详解】A．使石蕊变红的溶液为酸性溶液，含有大量，与结合生成弱电解质，且酸性条件下与可发生归中反应，不能大量共存，A错误； B．使酚酞变红的溶液为碱性溶液，含有大量，、、、之间互不反应，也不与反应，可以大量共存，B正确； C．为紫红色，不符合无色溶液的要求，不能大量存在，C错误； D．与会反应生成沉淀，不能大量共存，D错误； 故选B。 【变式6-1】（25-26高一上·安徽六安期末）下列有关离子方程式书写错误的是 A．钠和冷水反应： B．通入水中： C．小苏打与盐酸反应： D．刻蚀铜电路板： 【答案】A 【详解】A.  钠和冷水反应生成氢氧化钠和氢气，离子方程式为，A错误； B.  通入水中反应生成盐酸和次氯酸，离子方程式为，B正确； C.  小苏打与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，离子方程式为正确； D.  与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁，离子方程式为，D正确； 答案选A。 【变式6-2】（25-26高一上·广东广州期末）向溶液中同时加入铁粉和铜粉，充分反应。下列说法错误的是 A．会发生反应： B．反应后溶液中一定有 C．若反应后固体中有铜无铁，则溶液中一定没有 D．反应后固体中可能出现有铁无铜 【答案】D 【详解】A．还原性，优先和反应，对应离子方程式为，A正确； B．和、反应的产物均含，无论反应物用量如何，反应后溶液中一定有，B正确； C．若反应后固体有铜无铁，说明已完全反应，由于可与发生反应，因此有剩余时溶液中一定没有，C正确； D．还原性，优先与反应，若固体中有剩余，说明已被完全消耗，未参与反应，因此固体中一定同时存在，不可能出现有铁无铜的情况，D错误； 故选D。 【变式6-3】（25-26高一上·广东肇庆期末）下列实验操作、实验现象及实验结论均正确的是 选项 实验操作 实验现象 实验结论 A 向某溶液中滴加适量的溶液 有白色沉淀生成 该溶液中含有 B 取一定量的漂白粉加适量水溶解，放入有色布条 观察到布条褪色 具有漂白性 C 用pH传感器测定新制氯水光照前后的pH 新制氯水pH降低 HClO光照分解为HCl D 向溶液中滴加少量酸性溶液 观察到溶液紫色褪去 具有还原性 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．向溶液滴加溶液产生的白色沉淀可能为、等，未加稀硝酸排除干扰离子，无法证明溶液含，A不符合题意； B．漂白粉的有效成分为，加水溶解后反应生成具有漂白性的使有色布条褪色，无漂白性，B不符合题意； C．新制氯水中存在平衡，光照时分解为强酸，溶液浓度增大，pH降低，实验操作、现象、结论均正确，C符合题意； D．溶液中的也可被酸性氧化使紫色褪去，无法证明具有还原性，D不符合题意； 故选C。 ▌题型07 实验室制备氢氧化亚铁 1．制备氢氧化亚铁的注意事项 （1）氢氧化亚铁极易被氧化，制备成功的关键在于隔绝空气（氧气）； （2）配制溶液用的蒸馏水需加热煮沸，以除溶解氧； （3）使用新配制的FeSO4溶液(可加入少量铁屑，防止Fe2+被氧化） （4）滴入溶液时将胶头滴管伸入液面以下，并用密度比水小的苯或植物油封在水面隔绝氧气。 2. 常用的制备氢氧化亚铁的装置 该装置操作流程：打开止水夹a、b，打开分液漏斗的瓶塞和活塞，将稀盐酸滴入蒸馏烧瓶中，待锥形瓶中冒出稳定的气泡，关闭止水夹a、b和分液漏斗活塞，蒸馏烧瓶导管中液面上升，溶液倒流至锥形瓶内，氯化亚铁和氢氧化钠接触，产生Fe(OH)2白色沉淀。 【典例7】（25-26高一上·湖南长沙期末）如图所示装置可用来制取并观察在空气中被氧化时的颜色变化，实验用品：铁屑、稀溶液、NaOH溶液。下列说法不正确的是 A．装置A中应预先加入铁屑 B．实验开始时应先将弹簧夹K关闭 C．装置A中溶液进入装置B后，应拔去装置B中的橡皮塞 D．被氧化的化学方程式为 【答案】B 【分析】该实验利用铁屑和稀硫酸在装置A中反应生成和：实验开始时应先打开弹簧夹K，利用生成的氢气排出装置内的空气，防止后续生成的被氧气氧化，待空气排尽后关闭K，A中继续生成的氢气会使A内压强增大，将A中生成的溶液压入装置B的NaOH溶液中，在无氧环境下生成白色，之后若要观察其被氧化的颜色变化，可让空气进入B中，发生反应，看到白色沉淀迅速变为灰绿色、最终变为红褐色。 【详解】A．装置A中发生反应，需要预先加入铁屑作为反应物，A正确； B．实验开始时应先打开弹簧夹K，利用生成的排尽装置内的空气，防止后续生成的被氧化，若先关闭K，含的溶液会提前进入装置B，生成的会被装置内残留的氧化，B错误； C．装置A中溶液进入B后生成，拔去装置B的橡皮塞可使空气进入，便于观察被氧化的颜色变化，C正确； D．具有还原性，被氧化为，化学方程式书写正确，D正确； 故选B。 【变式7-1】（25-26高一上·陕西咸阳期末）下列实验操作能够制取并能较长时间观察到白色沉淀的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．将溶液滴入溶液的过程中，生成的直接接触空气中的，迅速被氧化为，无法长时间观察到白色沉淀，A不符合题意； B．的密度大于水溶液，应位于溶液下层，无法起到隔绝空气的作用，生成的易被氧化，B不符合题意； C．氨水滴入溶液时，生成的接触空气中的，很快被氧化，C不符合题意； D．植物油密度小于水，浮在溶液上层隔绝空气，且胶头滴管伸入溶液液面下滴加溶液，生成的不接触，能较长时间观察到白色沉淀，D符合题意； 故选D。 【变式7-2】（25-26高一上·海南海口期末）价—类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型和工具。如下图(左)为某常见金属单质及其部分化合物的价—类二维图。下列推断正确的是 A．B在空气中受热可以生成C B．如上图(右)可以较长时间观察到产生的D物质 C．F和G对应的氯化物均可以通过化合反应实现制备 D．H具有净水和消毒双重功能，两者所利用的原理相同 【答案】C 【分析】根据价-类二维图对应物质：该金属为，A为，B为，C为，D为，E为，F为亚铁盐，G为铁盐，H为高铁酸盐，由此解答； 【详解】A．在空气中受热会被氧化为，不能生成，A错误； B．右图装置中，右侧盛放Fe和稀硫酸的具支试管与空气直接相连，产生的氢气无法排出左边装置内的空气，也不能将生成的硫酸亚铁压入左侧与氢氧化钠反应，无法制备沉淀，B错误； C．可通过化合反应制备，可通过化合反应制备，二者对应的氯化物均可通过化合反应得到，C正确； D．高铁酸盐消毒利用其强氧化性，净水是因为其还原产物可以生成胶体吸附杂质，二者原理不同，D错误； 故选C。 【变式7-3】（24-25高一上·内蒙古赤峰期末）同学们设计了如图所示实验装置(夹持装置已省略)来制备较纯净的。下列说法错误的是 A．配制稀硫酸和NaOH溶液的蒸馏水应先煮沸，冷却至室温后再使用 B．将稀硫酸滴入盛放铁粉的试管中，铁粉溶解并有气泡产生，溶液变为浅绿色 C．实验开始时，应先打开，同时关闭，一段时间后再打开 D．尾气的主要成分是 【答案】C 【分析】该装置为制备的装置，实验开始时应先打开和，利用生成的排尽装置内的空气，一段时间后需要关闭和，生成的使左侧试管压强升高，将溶液通过另一条导管压入右侧溶液中反应生成，在氢气的气氛下可以防止其氧化为，由此解答； 【详解】A．煮沸蒸馏水可除去其中溶解的，避免和后续生成的被氧化，A正确； B．稀硫酸与铁粉反应生成和，在溶液中显浅绿色，因此现象为铁粉溶解、有气泡产生、溶液变为浅绿色，B正确； C．由分析可知，实验开始时应先打开和，一段时间后需要关闭和，C错误； D．反应过程中生成的气体为，尾气的主要成分是，D正确； 故选C。 ▌题型08 铁及其化合物的价类二维图 写出图中序号所示反应的离子方程式： ①Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O； ②Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓； ③Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O； ④Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑； ⑤2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－； ⑥2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。 【典例8】（25-26高一上·湖南衡阳期末）价类二维图是学习元素化合物很好的工具，如图是铁及其部分化合物的价类二维图。下列有关说法错误的是 A．常温下，纯铁是一种银白色固体，有延展性 B．铁在少量的氧气中点燃，生成产物是X C．均可一步完成 D．均可通过化合反应得到 【答案】B 【详解】A．铁是一种银白色金属，具有延展性，A正确； B．铁在少量的氧气中点燃生成，B错误； C．氯化铁和铁反应生成氯化亚铁，氯化亚铁和碱反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁隔绝空气加热得到氧化亚铁，C正确； D．铁和氯气化合生成氯化铁，氯化铁和铁化合可得氯化亚铁，D正确。 故选B。 【变式8-1】（25-26高一上·广东肇庆期末）下列“价-类”二维图中，部分物质含钠或铁元素。下列说法不正确的是 A．转化均可一步实现 B．若物质g燃烧火焰呈黄色，该单质在空气中久置最终变成其酸式盐 C．a代表的物质中，阴阳离子个数比均为1∶2 D．可用KSCN溶液鉴别c和d 【答案】B 【分析】钠在化合物中呈+1价，故a表示钠的氧化物，可以是或，b表示钠盐；铁在化合物中的常见化合价为+2价和+3价，结合物质类别可确定，c表示亚铁盐，d表示铁盐，e为，f为。g位于0价的单质一行，可以表示钠或铁，需结合选项给出的性质进一步确定。 【详解】A．d为铁盐，c为亚铁盐，加入铁粉可使铁离子转化为亚铁离子，反应为；向亚铁盐溶液中加入氢氧化钠溶液，可生成e，反应为；氢氧化亚铁在空气中被氧气氧化为f，反应为；氢氧化铁与盐酸反应生成铁盐，反应为。因此，中的各步转化均可一步实现，A正确； B．g燃烧时火焰呈黄色，说明g为钠。钠在空气中先与氧气反应生成氧化钠，反应为；氧化钠与水反应生成氢氧化钠，反应为；氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钠，反应为。钠在空气中久置最终变成碳酸钠，碳酸钠属于正盐，B错误； C．a表示钠的氧化物。由和构成，每个化学式单位含2个钠离子和1个氧离子；由和构成，其中作为一个整体计为1个阴离子，每个化学式单位含2个钠离子和1个过氧根离子。因此，两者的阴、阳离子个数比均为1∶2，C正确； D．c为亚铁盐，d为铁盐。分别向二者的溶液中加入KSCN溶液，含的c溶液不显红色，含的d溶液显红色，可根据现象的差异鉴别二者，D正确； 故选B。 【变式8-2】（25-26高一上·陕西宝鸡期末）铁是用量最大、用途最广的金属，如图是铁的“价-类”二维图。下列说法正确的是 A．a在氧气中燃烧，生成黑色固体c B．c可用于制造红色油漆 C．除去f水溶液中混有的g，可选用H2O2 D．将f溶于水就可制取Fe(OH)3胶体 【答案】C 【分析】由图可知，a为铁、b为氧化铁、c为氧化亚铁、d为氢氧化铁、e为氢氧化亚铁、f为铁盐、g为亚铁盐。 【详解】A．铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，不能生成氧化亚铁，A错误； B．氧化亚铁是黑色固体，不能用于制造红色油漆，B错误； C．溶液中的亚铁离子能与过氧化氢溶液反应生成铁离子，所以可以选用过氧化氢溶液除去铁离子水溶液中的亚铁离子，C正确； D．将氯化铁饱和溶液滴入沸水中加热，才能制备氢氧化铁胶体，D错误； 故选C。 【变式8-3】（25-26高一上·广东潮州期末）价类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型。下图为铁元素的价类二维图，下列推断正确的是 A．a在氧气中燃烧生成b B．将c加入水中，可反应生成d C．e中加稀HNO3(强氧化剂)可实现转化为f D．h具有强氧化性，在日常生活中可用于生活用水的消毒与净化 【答案】D 【详解】首先明确价类二维图中对应物质：a为（单质，0价），b为（+2价氧化物），c为（+3价氧化物），e为（+2价碱），d为（+3价碱），f为亚铁盐，g为铁盐，h为+6价高铁酸盐，以此解答。 A．在氧气中燃烧生成，无法生成，A错误； B．难溶于水且不与水反应，不能直接生成，B错误； C．稀为强氧化剂，会将中氧化为，生成铁盐而非亚铁盐，C错误； D．h为高铁酸盐，+6价具有强氧化性可杀菌消毒，还原产物水解生成胶体可吸附杂质净水，可用于生活用水的消毒与净化，D正确； 答案选D。 ▌题型09 Fe2+、Fe3+的检验 1．Fe2+、Fe3+的检验 试剂 Fe2+ Fe3+ 观察法 浅绿色 黄色 加碱法 立即产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 立即产生红褐色沉淀 加KSCN 不变红色，加入新制氯水，溶液变红色 溶液变红色 2．含Fe2＋、Fe3＋的除杂问题 主要成分 杂质 除杂方法 FeCl3(aq) FeCl2(aq) 加入氯水或H2O2 FeCl2(aq) FeCl3(aq) 加过量铁粉后过滤 FeCl2(aq) CuCl2(aq) 加过量铁粉后过滤 【典例9】（26-27高一上·云南玉溪阶段检测）根据下列实验操作及现象得出的结论正确的是 选项 实验操作及现象 结论 A 向某溶液中滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀 该溶液中一定含 B 向某溶液中滴加澄清石灰水，产生白色沉淀 该溶液中一定含 C 向某棕黄色溶液中滴加NaOH溶液，产生红褐色沉淀 该溶液中一定含Fe3+ D 向某溶液中滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀 该溶液中一定含 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．向溶液滴加产生白色沉淀，等离子也可与生成白色沉淀，未加稀硝酸排除干扰，无法证明一定含，A错误； B．滴加澄清石灰水产生白色沉淀，、等离子也可与石灰水反应生成白色沉淀，无法证明一定含，B错误； C．棕黄色溶液中滴加生成红褐色沉淀，水溶液为棕黄色，与反应生成红褐色，可证明溶液一定含，C正确； D．滴加产生白色沉淀，、、等离子也可产生白色沉淀，未加稀盐酸排除干扰，无法证明一定含，D错误； 故选C。 【变式9-1】（25-26高一上·广西贵港期末）下列各组实验中，实验操作、实验现象及结论或解释均正确的是 选项 实验操作 实验现象 结论或解释 A 向某溶液中滴加适量的稀硝酸酸化，再滴加溶液 有白色沉淀生成 该溶液中含有 B 用玻璃棒蘸取某无色溶液在火焰上灼烧 火焰出现黄色 溶液中含钠元素 C 向溶液中滴加KSCN溶液 产生红色沉淀 能与反应 D 取一定量的漂白粉加适量水溶解，放入有色布条 观察到布条褪色 具有漂白性 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．先加稀硝酸排除干扰，再加生成白色沉淀，说明含，A正确； B．玻璃棒可能含钠元素，直接灼烧会干扰实验结果，无法确定溶液是否含钠，B错误； C．与反应生成红色可溶物，而非沉淀，C错误； D．漂白粉的有效成分是，其与和水反应生成HClO起漂白作用，无漂白性，D错误； 故选A。 【变式9-2】（25-26高一上·云南期末）根据下列实验操作和现象得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向溶液中滴加硫酸酸化的溶液，观察溶液颜色变化 证明氧化性 B 将某气体通入溴水中，溴水颜色褪去 该气体可能是 C 向溶液中先加入氯水，再滴加几滴KSCN溶液，溶液呈血红色 原溶液已经被氧化变质 D 向溶液中滴加少量KI溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色 的氧化性比弱 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．酸性条件下具有强氧化性，可将氧化为，无法确定溶液变色是否为氧化导致，不能证明氧化性，A错误； B．具有还原性，可与溴水发生反应使溴水褪色，因此该气体可能是，B正确； C．加入的氯水可将氧化为，即使原溶液未变质，滴加溶液也会变红，无法证明原溶液已被氧化变质，C错误； D．溶液变蓝说明生成，发生反应，氧化剂的氧化性大于氧化产物，即氧化性比强，D错误； 故选B。 【变式9-3】（25-26高一上·山西大同期末）化学是以实验为基础的科学。下列实验操作及现象，能得出正确实验结论的是 选项 实验操作及现象 实验结论 A 向某溶液中加入溶液，产生白色沉淀 溶液中一定含有 B 室温下，向溶液中滴加少量KI溶液，再滴加2滴淀粉溶液，溶液变蓝色 氧化性： C 向某溶液中滴加几滴氯水，再滴加KSCN溶液，溶液变红 溶液中一定有 D 向溶液中加入铜粉，溶液变蓝色 氧化性：，和Cu发生置换反应 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．溶液中也可能有、等，A错误； B．溶液变蓝，说明生成了，故氧化性：，B正确； C．检验Fe2+的正确操作应该是先加KSCN溶液无明显现象，再加氯水氧化后溶液变红，才能证明存在Fe2+，C错误； D．和发生反应，离子方程式为2Fe3++ Cu = 2Fe2+ + Cu2+，不是置换反应，D错误。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $