1、1第 10 讲 铁及其重要化合物考纲要求 1.掌握铁及其重要化合物的主要性质及其应用。2.了解铁及其化合物的制备方法。考点一 铁及其重要化合物的性质1铁铁位于元素周期表中第 4 周期族，是一种应用最广泛的过渡金属元素；铁元素是一种典型的变价金属元素。(1)结构(2)铁的物理性质银白色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被磁铁吸引。(3)铁的化学性质铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为2 价和3 价。按要求书写下列反应的方程式：Fe 与 Cl2、S 反应的化学方程式：2Fe3Cl 2 2FeCl3；= = = = =点 燃 FeS FeS。= = = = = Fe 与水蒸气的
2、反应：3Fe4H 2O(g) Fe3O44H 2。= = = = =高 温 与氧化性酸(如 HNO3)的反应(写离子方程式)。2Fe 与过量稀 HNO3的反应：FeNO 4H =Fe3 NO2H 2O。 3Fe 与少量稀 HNO3的反应：3Fe2NO 8H =3Fe2 2NO4H 2O。 3Fe 与 FeCl3溶液的反应(写离子方程式)：Fe2Fe 3 =3Fe2 。2铁的氧化物化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4俗名 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 难溶于水 难溶于水 难溶于水铁的化合价 2 3 2，3稳定性 不稳定 稳定 稳定与 H 反应的离子方
3、程式FeO2H =Fe2 H2OFe2O36H =2Fe33H 2OFe3O48H =Fe2 2Fe3 4H 2O3.铁的氢氧化物(1)Fe(OH)2是白色絮状物，易被空气中的氧气氧化生成 Fe(OH)3，颜色由白色变为灰绿色，最后变为红褐色，方程式为 4Fe(OH)2O 22H 2O=4Fe(OH)3。(2)Fe(OH)3是红褐色、难溶于水的固体，在空气中久置会部分失水生成铁锈(Fe 2O3xH2O)，受热易分解，方程式为 2Fe(OH)3 Fe2O33H 2O；制取 Fe(OH)3用可溶性铁盐= = = = = 与碱反应，离子方程式：Fe 3 3OH =Fe(OH)3。4亚铁盐(1)Fe2
4、 的氧化性和还原性含有 Fe2 的溶液呈浅绿色，Fe 2 处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以还原性为主，如：遇 Br2、Cl 2、H 2O2、NO (H )等均表现为还原性。 3Fe2 的酸性溶液与 H2O2反应的离子方程式：2Fe 2 H 2O22H =2Fe3 2H 2O。(2)可水解Fe(OH)2是弱碱，含 Fe2 的盐(如硫酸亚铁)溶液呈酸性。配制硫酸亚铁溶液时常加少量硫酸抑制 Fe2 的水解，加少量铁屑防止 Fe2 被氧化。5铁盐的性质及应用(1)氧化性：含有 Fe3 的溶液呈棕黄色，Fe 3 处于铁的高价态，遇 Fe、Cu、HI、H 2S 等均表现为氧化性。3Fe 3
5、 与 S2 、I 、HS 、SO 等具有较强还原性的离子不能大量共存。23Fe 3 可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式为 2Fe3 Cu= =Cu2 2Fe 2 。(2)易水解：Fe(OH) 3是很弱的碱，且溶度积很小，因而 Fe3 极易水解，只能存在于酸性较强的溶液中。利用 Fe3 易水解的性质，实验室可用 FeCl3滴入沸水中制取氢氧化铁胶体，反应的化学方程式：FeCl 33H 2O Fe(OH)3(胶体)3HCl。= = = = = 利用 Fe3 易水解的性质，工业上常用调节 pH 方法除去溶液中的铁离子。利用 Fe3 易水解的性质，实验室配制氯化铁溶液，通常将氯化铁固体先溶于较
6、浓的盐酸中，然后再稀释至所需浓度。Fe 3 与 HCO 、Al(OH) 4 、CO 、ClO 等水解呈碱性的离子不能大量共存。 3 23(1)铁位于元素周期表中第 4 周期B 族( )(2)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( )(3)Fe 在足量 Cl2中燃烧生成 FeCl3，在少量 Cl2中燃烧生成 FeCl2( )(4)Fe 分别与氯气、盐酸反应得到相同的氯化物( )(5)Fe3O4中 Fe 的化合价有2 价和3 价，因而 Fe3O4是 FeO 与 Fe2O3的混合物( )(6)FeCl3可与铜发生置换反应( )答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6)1铁
7、有2、3 价两种价态，单质铁与_(填下列编号，下同)反应时只生成3 价铁；与_反应时只生成2 价铁；与_反应时既生成2 价铁也生成3 价铁。所选试剂：Cl 2 O 2 H 2O(g) S 盐酸稀硝酸(足量) 稀硫酸 CuSO 4溶液 FeCl 3溶液答案 2FeCl 3、FeCl 2和 Fe(OH)3是否都可以通过化合反应制取？用化学方程式举例说明。答案 都可以。2Fe3Cl 2 2FeCl3；= = = = =点 燃 2FeCl3Fe= =3FeCl2；4Fe(OH)2O 22H 2O=4Fe(OH)3。4题组一 铁及其化合物的性质及应用1(2018南通三模)下列有关铁及其化合物的说法中不正
8、确的是( )A工业上在高温下用 CO 还原含 Fe2O3的铁矿石炼铁B铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到 Fe3O4C工业上可用铁制容器储存、运输浓硝酸、浓硫酸D氯化铁溶液有较强氧化性，故可用作净水剂答案 D解析 常温下铁在浓硫酸、浓硝酸中发生钝化现象，阻止反应进行，工业上可用铁制容器储存、运输浓硝酸、浓硫酸，故 C 正确；氯化铁有氧化性，但不是用作净水剂的原因，净水是利用铁离子水解生成的氢氧化铁胶体具有吸附性，能吸附悬浮的杂质净水，故 D 错误。2(2018崇明县二模)下列各组物质反应产生的气体分别通入 FeSO4溶液中，能与 FeSO4发生反应的是( )ANa 2O2和 H2O B
9、Al 和 NaOH 溶液C食盐和浓硫酸共热 D铜片和浓硫酸共热答案 A解析 反应产生的气体分别通入 FeSO4溶液中，能与 FeSO4发生反应，说明气体具有氧化性，把硫酸亚铁氧化为硫酸铁。过氧化钠和水反应生成氧气，氧气能氧化硫酸亚铁生成硫酸铁，故 A 正确；铝和氢氧化钠溶液反应生成氢气，氢气与硫酸亚铁不反应，故 B 错误；食盐和浓硫酸加热反应生成氯化氢气体，氯化氢气体不与硫酸亚铁发生反应，故 C 错误；铜和浓硫酸加热反应生成二氧化硫气体，二氧化硫具有还原性和氧化性，但氧化性弱于铁离子，不能和硫酸亚铁发生反应，故 D 错误。题组二 用守恒思想判断物质的组成3(2018济南高三质检)铁的常见化合价
10、有2 价和3 价。据研究，铁在浓 HNO3中发生钝化时，可生成一种化学式为 Fe8O11的化合物，它可以看作由 FeO 和 Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为( )AFeO3Fe 2O3 B2FeO3Fe 2O3CFeO2Fe 2O3 D2FeOFe 2O3答案 B解析 化合物 Fe8O11可以看作由 FeO 和 Fe2O3组成的复杂氧化物，设化学式为nFeOmFe2O3，则Error!解得 n2， m3，该化合物可以表示为 2FeO3Fe2O3。4准确称取某种铁的氧化物 2.88g，用足量的 CO 进行还原，将生成的 CO2全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀 4.00g，则这种
11、铁的氧化物为( )AFe 3O4BFe 2O3CFeOD以上都不是5答案 C解析 4.00gCaCO 3沉淀的物质的量为 0.04mol，则 CO、CO 2的物质的量也为 0.04mol，增加的氧元素为 0.04mol，质量为 0.04mol16gmol1 0.64g，铁的氧化物中氧元素质量为0.64g，铁元素质量为 2.88g0.64g2.24g，铁的氧化物中铁元素与氧元素的物质的量之比为 0.04mol11，则这种铁的氧化物的化学式为 FeO。2.24g56gmol 15(2019保定质检)有一块铁的“氧化物”样品，用 140mL5.0molL1 盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收 0
12、.025molCl2，恰好使其中的 Fe2 全部转变为 Fe3 ，则该样品可能的化学式为( )AFe 2O3BFe 3O4CFe 4O5DFe 5O7答案 D解析 根据 2Fe2 Cl 2=2Fe3 2Cl ，可知铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中 n(Fe2 )0.025mol20.05mol，根据电荷守恒得 2n(Fe2 )3 n(Fe3 ) n(Cl )，则n(Fe3 )0.2mol，故 n(Fe2 ) n(Fe3 )0.050.214，故该氧化物可表示为FeO2Fe2O3，即 Fe5O7。确定铁的氧化物组成的基本方法设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为 m n，则氧化物中 n(
13、Fe) n(O) a b，m56 n16若 a b11，则铁的氧化物为 FeO；若 a b23，则铁的氧化物为 Fe2O3；若 a b34，则铁的氧化物是 Fe3O4或 FeO 与 Fe2O3按物质的量之比为 11 的混合物或FeO、Fe 2O3、Fe 3O4的混合物(其中 FeO、Fe 2O3物质的量之比为 11，Fe 3O4为任意值)。题组三 氢氧化亚铁制备方法的改进6下列各图示中能较长时间看到 Fe(OH)2白色沉淀的是_(填序号)。6答案 解析 因为 Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的 Fe(OH)3，即 4Fe(OH)2O 22H 2O=4Fe(OH)3，因此要较长时间看到
14、 Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。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处在氢气的保护中；的原理为铁作阳极产生 Fe2 ，与电解水产生的 OH 结合生成Fe(OH)2，且液面用汽油保护，能防止空气进入；中加苯阻止了空气进入；由于空气中的氧气能迅速将 Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。7.如图所示，此装置可用来制取和观察 Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和 6molL1 的硫酸，其他试剂任选。填写下列空白：(1)B 中盛有一定量的 NaOH 溶液，A 中应预先加入的药品是_。A 中反应的离子方程式是_。(
15、2)实验开始时先将止水夹 a_(填“打开”或“关闭”)。(3)简述生成 Fe(OH)2的操作过程_。(4)实验完毕，打开 b 处止水夹，放入一部分空气，此时 B 瓶中发生的反应为_。答案 (1)铁屑 Fe2H =Fe2 H 2(2)打开(3)待 A 装置反应一段时间后关闭止水夹 a，产生的 H2将 FeSO4溶液压入 B 中进行反应(4)4Fe(OH)2O 22H 2O=4Fe(OH)3解析 Fe2H =Fe2 H 2，产生的 H2将 Fe2 压入 B 中，Fe 2 2OH =Fe(OH)2；因为 Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的 Fe(OH)3，即发生 4Fe(OH)2O 22H
16、 2O=4Fe(OH)3。7防止 Fe(OH)2氧化的方法(1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶液中的氧气。(2)将盛有 NaOH 溶液的胶头滴管尖端插入盛有亚铁盐溶液的试管底部，并慢慢挤出 NaOH 溶液。(3)在亚铁盐溶液上面充入保护气，如 H2、N 2、稀有气体等。(4)在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。(5)用 Fe 做阳极，石墨做阴极，电解 NaOH 溶液，利用新产生的 Fe2 与 OH 反应制取。考点二 “铁三角” 、Fe 2 和 Fe3 的检验1 “铁三角”的转化关系完成下列变化的离子方程式，体会 Fe2 与 Fe3 转化条件。(1)将 H2S 气体通入 FeCl3溶液中产
17、生淡黄色沉淀：H2S2Fe 3 =S2Fe 2 2H 。(2)将 FeCl3溶液滴入 KI淀粉溶液，溶液变蓝：2I 2Fe 3 =I22Fe 2 。(3)FeCl3可溶解铁片：2Fe3 Fe= =3Fe2 。(4)FeSO4可使酸性 KMnO4溶液退色：5Fe2 MnO 8H =5Fe3 Mn 2 4H 2O。 4(5)将 FeCl2溶液滴入 HNO3溶液中，有无色气体放出：3Fe2 NO 4H =3Fe3 NO2H 2O。 32Fe 2 、Fe 3 的检验方法(1)用 KSCN 溶液和氯水8(2)用 NaOH 溶液(3)含 Fe2 、Fe 3 的混合溶液中 Fe3 、Fe 2 的检验溶液变红
18、色，说明含有 Fe3 。混 合 溶 液 滴 加 KSCN溶 液 KMnO4溶液紫红色退去，说明含有 Fe2 。混 合 溶 液 滴 加 酸 性 KMnO4溶 液(4)Fe2 的特征检验方法溶液 产生蓝色沉淀，说明溶液中含有 Fe2 ，3Fe 2 2Fe(CN) 6 K3FeCN6溶 液 3 =Fe3Fe(CN)62。(1)金属阳离子只有氧化性，不可能有还原性( )(2)氢氧化铁与 HI 溶液反应仅能发生中和反应( )(3)中性溶液中可能大量存在 Fe3 、Cl 、K 、SO ( )24(4)FeCl3溶液与 KSCN 溶液反应的离子方程式为 Fe3 3SCN =Fe(SCN)3( )(5)用酸性
19、 KMnO4溶液检验 FeCl3溶液中是否含有 FeCl2( )答案 (1) (2) (3) (4) (5)1混合溶液中 Fe3 、Fe 2 除去的常用方法已知：化合物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mg(OH)2 Cu(OH)2Ksp近似值 1039 1017 1011 1020(1)除去 Mg2 中混有的 Fe3 的方法向混合溶液中加入_、_、_中之一，与 Fe3 水解产生的 H反应，促进 Fe3 的水解，将 Fe3 转化为 Fe(OH)3沉淀除去。(2)除去 Mg2 中混有的 Fe2 的方法先加入氧化剂(如_)将溶液中的 Fe2 氧化成 Fe3 ，然后再按(1)的方法除去溶液中的Fe3
20、 。(3)请设计实验方案：除去 CuCl2溶液中混有的少量 FeCl2。答案 (1)MgO MgCO 3 Mg(OH) 2 (2)H 2O29(3)先通入适量 Cl2(或加入 H2O2)，然后再按向混合溶液中加入足量 CuO或 CuCO3、Cu(OH)2、Cu 2(OH)2CO3中之一，充分反应后过滤。2在一定量的稀 HNO3中慢慢加入铁粉，得到的 Fe2 的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。Fe 3 Fe 2 Fe、Fe 2 Fe 2 、Fe 3(1)AB 段铁元素以_形式存在。(2)BC 段铁元素以_形式存在。(3)CD 段
21、铁元素以_形式存在。答案 (1) (2) (3)解析 向稀 HNO3中加入铁粉，开始时稀 HNO3过量应生成 Fe3 ，随加入铁粉量的增加，HNO 3反应完全后，发生反应 2Fe3 Fe= =3Fe2 ，最后全部转化为 Fe2 。题组一 Fe 2 和 Fe3 的检验1下列有关物质检验方法不合理的是( )A向某溶液中滴加 KSCN 溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含有Fe2B用酸性 KMnO4溶液检验 FeCl3溶液中是否含有 FeCl2C检验绿矾晶体是否已氧化变质，可将绿矾晶体溶于稀 H2SO4后滴加 KSCN 溶液，再观察溶液是否变红D向某溶液中加入 NaOH 溶液产生红
22、褐色沉淀，说明溶液中含有 Fe3答案 B解析 B 项中的 Cl 也能使酸性 KMnO4溶液退色。2(2018济宁统考)将 0.2molL1 的 KI 溶液和 0.05molL1 Fe2(SO4)3溶液等体积混合充分反应后，取混合液分别完成下列实验，能说明溶液中存在化学平衡2Fe3 2I 2Fe2 I 2的是( )A向混合液中滴入 KSCN 溶液，溶液变红色B向混合液中滴入 AgNO3溶液，有黄色沉淀生成C向混合液中滴入 K3Fe(CN)6溶液，有蓝色沉淀生成D向混合液中滴入淀粉溶液，溶液变蓝色10答案 A解析 0.2 molL1 的 KI 溶液和 0.05 molL1 Fe2(SO4)3溶液等
23、体积混合，KI 过量，向混合液中 滴 入 KSCN 溶 液 ， 溶 液 变 红 色 ， 说 明 溶 液 中 仍 含 有 Fe3 ， 能 说 明 溶 液 中 存 在 化 学 平 衡2Fe3 2I 2Fe2 I 2，A 项正确；KI 过量，溶液中存在 I ，B 项错误；该反应生成Fe2 ，向混合液中滴入 K3Fe(CN)6溶液，有蓝色沉淀生成，只能说明溶液中含有 Fe2 ，不能说明溶液中存在化学平衡 2Fe3 2I 2Fe2 I 2，C 项错误；该反应生成 I2，向混合液中滴入淀粉溶液，溶液变蓝色，说明溶液中含有碘单质，不能说明溶液中存在化学平衡2Fe3 2I 2Fe2 I 2，D 项错误。11检
24、验 Fe2 和 Fe3 时的注意事项(1)检验 Fe2 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制氯水中(新制氯水能氧化 SCN )。(2)Fe3 、Fe 2 、Cl 同时存在时不能用酸性 KMnO4溶液检验 Fe2 (Cl 能还原酸性 KMnO4，有干扰)。(3)检验 Fe2 、Fe 3 的其他方法检验 Fe3 也可用苯酚(C 6H5OH)；检验 Fe2 最好用 K3Fe(CN)6溶液。题组二 铁及其化合物的转化关系3某同学欲探究铁及其化合物的性质，下列实验方案可行的是( )A将铁粉加入热的浓硫酸中：探究铁的活泼性B将热的 NaOH 溶液滴入 Fe
25、Cl3溶液中：制备 Fe(OH)3胶体C在蒸发皿中加热蒸干 FeSO4溶液：制备 FeSO46H2O 晶体D将铜粉加入 FeCl3溶液中：验证 Fe3 的氧化性强于 Cu2答案 D解析 A 项，不活泼金属 Cu 等也能与热的浓硫酸反应；B 项，得到的是 Fe(OH)3沉淀；C 项，Fe2 可能被氧化同时也难保证结晶水的数目。4硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)，下列说法错误的是( )AFeSO 4与 NH4HCO3反应制备 FeCO3，适宜在高温条件下进行B碱式硫酸铁水解能产生 Fe(OH)3胶体，可用作净水剂C可用 KSCN 溶液检验(NH 4)2Fe(SO4)2是
26、否被氧化D常温下，FeSO 4比(NH 4)2Fe(SO4)2易溶于水答案 A解析 A 项中，NH 4HCO3高温下易分解，且生成的 FeCO3可能受热分解。5(Fe 2 、Fe 3 的转化与化学计算)向含有 1molHNO3和 1molH2SO4的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，溶液中金属阳离子 a、b 与所加铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有 NO)。下列有关判断不正确的是( )12Aa 表示 Fe3 的关系曲线B n10.75CP 点时， n(Fe2 )0.5625molD向 P 点溶液中加入铜粉，最多可溶解 14.4g答案 C解析 该反应可以看作两步：Fe4H NO
27、=Fe3 NO2H 2O，硝酸根过量，氢离子 3不足；2Fe 3 Fe= =3Fe2 。a 表示 Fe3 的关系曲线，A 正确；溶液中共有 3molH 参加反应，消耗铁为 0.75mol，B 正确；P 点 n(Fe2 ) n(Fe3 )，二者均为 0.45mol，C 错误；剩余0.45molFe3 ，消耗 0.225mol 铜，质量为 14.4g，D 正确。铁与硫酸、硝酸的混酸反应顺序总结足量铁与稀硫酸、稀硝酸的混合溶液反应，则可利用离子反应分析，依次发生反应：FeNO4H =Fe3 NO2H 2O、2Fe 3 Fe= =3Fe2 、Fe2H =Fe2 H 2(若 H 量不足， 3该反应不再发
28、生)。1(2018全国卷，7)磷酸亚铁锂(LiFePO 4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：下列叙述错误的是( )A合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用B从“正极片”中可回收的金属元素有 Al、Fe、LiC “沉淀”反应的金属离子为 Fe3D上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠答案 D解析 Li 2SO4易溶于水，用硫酸钠代替碳酸钠，不能形成含 Li 沉淀，D 项错误；合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用，A 项正确；LiFePO 4中含有 Li 和 Fe 元素，正极片13碱溶所得滤液中含有 Al 元素，B 项正确；Fe
29、2 能被 HNO3氧化为 Fe3 ，Fe 3 遇到碱液后沉淀，而另一种金属离子锂离子遇到碳酸钠后沉淀，C 项正确。2(高考选项组合)下列叙述正确的是( )A将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加 KSCN 溶液，有气体生成，溶液呈红色，稀硝酸将 Fe 氧化为 Fe3 (2015全国卷，10A)B用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物(2017天津理综，1B)C向 FeCl2溶液中滴加 NH4SCN 溶液，溶液显红色(2018江苏，6A)D给定条件下，能实现转化：Fe FeCl2 Fe(OH)2(2017江苏，7A) Cl2 点 燃 NaOHaq 答案 B解析 A 项，忽视了 Fe3 的氧化性，过
30、量的 Fe 只能生成硝酸亚铁和 NO 气体，错误；B 项，铝盐、铁盐都能水解生成对应的氢氧化物胶体，可吸附水中的悬浮物，正确；C 项，Fe 2 与SCN 不会显色，错误；D 项，铁与氯气反应只能生成氯化铁，错误。3(2016高考选项组合)有关铁及其化合物的说法正确的是( )A将 NaOH 浓溶液滴加到饱和的 FeCl3溶液中，制备 Fe(OH)3胶体(2016全国卷，13A)BFeCl 3腐蚀 Cu 刻制印刷电路板，说明铁比铜金属性强(2016全国卷，7B)C配制氯化铁溶液时，将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释(2016全国卷，10C)DFe 与 Cl2反应生成 FeCl3，推测 Fe 与
31、I2反应生成 FeI3(2016上海，21C)答案 C解析 A 项，制备 Fe(OH)3胶体，应将饱和氯化铁溶液滴入沸水中，错误；B 项，铁离子与铜反应生成铜离子和亚铁离子说明铜的还原性比亚铁离子的还原性强，无法证明金属性的强弱，错误；C 项，在溶液中铁离子极易发生水解反应，产生难溶性的氢氧化铁，为了抑制铁离子的水解，应该先将氯化铁溶解在较浓的盐酸中，然后再加水稀释到相应的浓度，正确；D 项，因 I2的氧化性较弱，故与铁反应生成 FeI2，错误。4(2016全国卷，28)某班同学用如下实验探究 Fe2 、Fe 3 的性质。回答下列问题：(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成 0.1m
32、olL1 的溶液。在 FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是_。(2)甲组同学取 2mLFeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红，说明 Cl2可将 Fe2 氧化。FeCl 2溶液与氯水反应的离子方程式为_。(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在 2mLFeCl2溶液中先加入 0.5mL 煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红，煤油的作用是_。(4)丙组同学取 10mL0.1molL1 KI 溶液，加入 6mL0.1molL1 FeCl3溶液混合。分别取 2mL此溶液于 3 支试管中进行如下实验：14第一支试管中加入 1mL
33、CCl4充分振荡、静置，CCl 4层显紫色；第二支试管中加入 1 滴 K3Fe(CN)6溶液，生成蓝色沉淀；第三支试管中加入 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红。实验检验的离子是_(填离子符号)；实验和说明：在 I 过量的情况下，溶液中仍含有_(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为_。(5)丁组同学向盛有 H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的 FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为_；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红色沉淀生成。产生气泡的原因是_，生成沉淀的原因是_(用平衡移动原理解释)。答案 (1)防止 Fe2 被氧化 (2)2Fe2 Cl 2=2Fe3 2C
34、l (3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)(4)Fe2 Fe 3 可逆反应 (5)H 2O22Fe 2 2H =2Fe3 2H 2O Fe 3 催化 H2O2分解产生O2 H 2O2分解反应放热，促进 Fe3 的水解平衡正向移动解析 (1)亚铁离子具有还原性，能被空气中的氧气氧化，所以在配制的 FeCl2溶液中加入少量铁屑的目的是防止 Fe2 被空气氧化。(2)Cl 2可将 Fe2 氧化成 Fe3 。(3)煤油的作用是隔绝空气，防止空气中的氧气将 Fe2 氧化，产生干扰。(4)Fe 2 与 K3Fe(CN)6反应生成蓝色沉淀 Fe3Fe(CN)62。碘在 CCl4中呈紫色，Fe 3 遇 KSC
35、N 溶液显红色，实验和说明，在I 过量的情况下，溶液中仍含有 Fe3 ，由此可以证明该氧化还原反应为可逆反应。(5)溶液变成棕黄色说明 Fe2 被氧化为 Fe3 ，即可写出离子方程式。一段时间后，产生气泡的原因是反应产生的 Fe3 是 H2O2分解的催化剂，促进 H2O2分解生成 O2，同时 H2O2分解反应是放热反应，并促进了 Fe3 水解平衡 Fe3 3H 2OFe(OH)33H 向正反应方向移动，产生较多 Fe(OH)3，聚集形成沉淀。1(2018广东佛山教学质量检测)唐本草记载“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃。陶及今人谓之石胆，烧之赤色，故名绛矾矣” 。文中“绛矾”为( )AFeS
36、O 47H2O BCuSO 45H2OCNa 2SO410H2O DKAl(SO 4)212H2O答案 A解析 依据题中描述，晶体本来为绿色，加热后得到红色固体，所以该晶体为FeSO47H2O。152(2018广东揭阳调研)录音磁带是在醋酸纤维、聚酯纤维等纤维制成的片基上均匀涂上一层磁性材料磁粉制成的。制取该磁粉的主要物质是( )AFeOBFe 2O3CFe 3O4DAl 2O3答案 C解析 Fe 3O4具有磁性。3(2018长春高三测试)铁是人类应用较早，当前应用量最大的金属元素。下列有关铁及其化合物的说法中正确的是( )A赤铁矿的主要成分是 Fe3O4B铁与水蒸气在高温下的反应产物为 Fe
37、2O3和 H2C除去 FeCl2溶液中的 FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤DFe 3 与 KSCN 产生红色沉淀答案 C解析 赤铁矿的主要成分是 Fe2O3；铁与水蒸气在高温下的反应产物为 Fe3O4和 H2；Fe 3 遇KSCN 溶液变为红色，但没有沉淀产生，一般可以用此方法检验 Fe3 的存在。4下列事实不能证明 Fe3 有氧化性的是( )A电子工业上用 FeCl3溶液腐蚀电路板上的铜BFeCl 3溶液滴在淀粉KI 试纸上，试纸变为蓝色C将 KSCN 溶液加入 FeCl3溶液中，溶液变为红色D将 H2S 气体通入 FeCl3溶液中，产生淡黄色沉淀答案 C解 析 A 项 中 2F
38、e3 Cu=Cu2 2Fe2 ； B 项 中 2Fe3 2I =2Fe2 I2； D 项 中H2S 2Fe3 =S2Fe 2 2H ，只有 C 项中 Fe3 在反应中化合价未发生改变，不具有氧化性，选 C。5某学生以铁丝和 Cl2为原料进行下列实验。从分类角度分析下列说法正确的是( )A实验反应制得的物质匀为纯净物B实验均未发生氧化还原反应C实验均为放热过程D实验所涉及的物质匀为电解质或非电解质16答案 B解析 实验得到的是氢氧化铁胶体，是混合体系，A 项错误；实验中的溶解主要是物理变化，实验中的水解是发生复分解反应，两者均未发生氧化还原反应，B 项正确；实验中盐的水解是吸热过程，C 项错误；
39、实验中的铁和氯气是单质，既不是电解质也不是非电解质，D 项错误。6(2018济南测试)证明某溶液只含有 Fe2 而不含有 Fe3 的实验方法是( )A先滴加氯水，再滴加 KSCN 溶液后显红色B先滴加 KSCN 溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色C滴加 NaOH 溶液，先产生白色沉淀，后变为灰绿色，最后呈红褐色D只需滴加 KSCN 溶液答案 B解析 Fe 2 和 Fe3 检验设计是常考的热点。设计的步骤：先加 KSCN 溶液，无现象，可证明溶液中不含 Fe3 ，然后再滴加氯水，若溶液呈红色，说明溶液中含有 Fe2 。7下列除杂的操作不正确的是( )AMgCl 2溶液中混有少量 FeCl3：加入
40、足量镁充分反应后过滤BFeCl 2溶液中混有少量 FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤CCuCl 2溶液中混有少量 FeCl3：加入 NaOH 溶液充分反应后过滤DCuCl 2溶液中混有少量 FeCl2：先加入 H2O2将 Fe2 氧化成 Fe3 ，再加入 CuO 充分反应后过滤答案 C解析 Mg 与 FeCl3反应生成 FeCl2，过量 Mg 可与 FeCl2反应置换出 Fe，A 正确；加入过量铁粉，FeCl 3与 Fe 反应生成 FeCl2而达到除杂的目的，B 正确；先用 H2O2将 Fe2 氧化成Fe3 ，再利用 FeCl3的水解，加入的 CuO 与 H 反应将 Fe3 转化成 Fe(
41、OH)3而除去，D 正确；C 项中加入 NaOH 溶液，Cu 2 、Fe 3 均能转化成氢氧化物沉淀，不符合除杂要求。8下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是( )选项 操作和现象 结论或目的A向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加 KSCN 溶液 23 滴，溶液呈红色红砖中含有氧化铁BCO 还原 Fe2O3得到的黑色固体加入盐酸溶解后再加入 KSCN 溶液，溶液不显红色黑色固体中没有 Fe3O4C取少量 Fe(NO3)2试样加水溶解，加稀 H2SO4酸化，滴加 KSCN 溶液，溶液变为红色该 Fe(NO3)2试样已经变质D 向某溶液中通入 Cl2，然后再加入 KSCN 溶
42、液 原溶液中含有 Fe217变红色答案 A解析 CO 还原 Fe2O3得到单质 Fe，即使有 Fe3O4，其溶于盐酸后产生的 Fe3 与 Fe 发生反应：Fe2Fe 3 =3Fe2 ，加入 KSCN 溶液也不显红色，B 项错误；NO H 具有强氧化性，而 3Fe2 具有还原性，两者发生氧化还原反应，有 Fe3 生成，遇 KSCN 溶液呈红色，不能证明样品是否变质，C 项错误；若原溶液中不存在 Fe2 ，存在 Fe3 ，也有此现象，D 项错误。9FeCO 3与砂糖混用可以作补血剂，实验室里制备 FeCO3的流程如图所示，下列说法不正确的是( )A产品 FeCO3在空气中高温分解可得到纯净的 Fe
43、OB沉淀过程中有 CO2气体放出C过滤操作的常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒D可利用 KSCN 溶液检验 FeSO4溶液是否变质答案 A解析 FeCO 3中的2 价的铁在高温时会被空气中的氧气氧化。10从某含有 FeCl2、FeCl 3、CuCl 2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下：则下列说法正确的是( )A试剂 a 是铁、试剂 b 是稀硫酸B操作、操作、操作所用仪器相同C试剂 c 是氯气，相应的反应为 2Fe2 Cl 2=2Fe3 2Cl D用酸性 KMnO4溶液可检验溶液 W 中是否还有 Fe2答案 C解析 A 项，由最终要得到氯化铁晶体及流程图知，b 是盐酸，错误；B 项，操
44、作和操作是过滤，操作为蒸发结晶，所用仪器不相同，错误；C 项，滤液 Z 和 X 中均含有氯化亚铁，因此 c 为氯气，正确；D 项，高锰酸钾也能氧化氯离子而退色，因此不能用于检验溶液W 中是否含有亚铁离子，错误。11某同学用含有铁锈(Fe 2O3)的废铁屑来制取氯化铁晶体，实验装置如图所示(夹持装置略，气密性已检验)，下列推断不合理的是( )18AB 中收集到的气体是氢气B烧杯中双氧水的作用是将 Fe2 还原为 Fe3CA 中的氧化铁与盐酸反应生成氯化铁D烧杯中的溶液在氯化氢气氛下，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体答案 B解析 铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，所以 B 中收集到的气体是氢
45、气，A 项正确；双氧水具有氧化性，可将 Fe2 氧化为 Fe3 ，B 项错误；氧化铁为碱性氧化物，可与盐酸反应生成氯化铁和水，C 项正确；因铁离子易水解，故 FeCl3溶液应在氯化氢气氛下，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体，D 项正确。12(2018南宁市高三模拟)常温时，将 0.1molFe(NO3)3和 2molHCl 溶于水得 2L 混合溶液，然后向该溶液投入 mg 铁粉使其充分反应后，滴加 KSCN 溶液不变红色。下列有关说法正确的是( )A由于氧化性 Fe3 H ，首先发生的反应是 Fe2Fe 3 =3Fe2B当加入 16.8g 铁粉时，可生成标准状况下 6.72L 气体C在铁粉充分反应后的溶液中，铁元素以 Fe2 和 Fe3 的形式存在D m 至少等于 28，反应
