1、1第 3 节 铁及其重要化合物【考纲要求】了解铁的制备方法，掌握其主要性质及其应用。 了解铁的重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。考点一 铁的主要性质及应用1原子结构铁位于元素周期表第四周期第族，原子结构示意图为 ，化学反应中易失去 2 个或 3 个电子而表现为2 价或3 价。铁在地壳中的含量占第 4 位。2物理性质纯铁具有银白色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被磁铁吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力。3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。(1)Fe 与 Cl2、S 反应的化学方程式：2Fe3Cl 2 2FeCl3；FeS FeS。=
2、= = = =点 燃 = = = = = (2)Fe 与水蒸气反应的化学方程式：3Fe4H 2O(g) Fe3O44H 2。= = = = =高 温 (3)与氧化性酸(如 HNO3)的反应(写离子方程式，下同)Fe 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。 3(4)Fe 与 FeCl3溶液的反应：Fe2Fe 3 =3Fe2 。4应用(1)用途：用量最大、用途最广泛的合金是铁合金钢，可用于制造不锈钢、特种钢、钢板、钢管等。(2)制备：工业上冶炼铁的反应方程式为 3COFe 2O3 2
3、Fe3CO 2。= = = = =高 温 1铁位于元素周期表中第四周期第B 族( )22Fe 分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同( )3Fe 与稀 HNO3、稀 H2SO4反应均有气泡产生，说明 Fe 与两种酸均发生置换反应( )4Fe 在足量 Cl2中燃烧生成 FeCl3，在少量 Cl2中燃烧生成 FeCl2( )5铁与硫混合共热生成 Fe2S3( )答案：1. 2. 3. 4. 5.1下列有关铁及其化合物的说法中不正确的是( )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、运输浓硝酸和浓硫酸D氯化铁
4、溶液有较强氧化性，故可用作净水剂解析：选 D。FeCl 3溶液用作净水剂的原因是 Fe3 水解产生 Fe(OH)3胶体，其可吸附水中悬浮物和杂质等并形成沉淀沉降下来，从而起到净水作用，与氧化性无关。2下列关于铁的叙述正确的是( )铁能被磁铁吸引，纯铁易被锈蚀 在人体的血红蛋白中含有铁元素 不能通过化合反应生成 FeCl2和 Fe(OH)3 铁能在氧气中剧烈燃烧，但不能在水蒸气中燃烧 铁与硝酸反应的产物仅是 Fe(NO3)3A BC D解析：选 B。中纯铁不易被锈蚀。中可以通过化合反应生成 FeCl2和 Fe(OH)3：2FeCl 3Fe= =3FeCl2、4Fe(OH) 2O 22H 2O=4
5、Fe(OH)3。中当铁过量时可生成 Fe(NO3)2。考点二 铁的氧化物和氢氧化物1铁的氧化物(1)物理性质化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4俗称 铁红 磁性氧化铁色态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体铁的价态 2 价 3 价 2 价、3 价(2)化学性质FeO、Fe 2O3、Fe 3O4分别与盐酸反应的离子方程式：FeO2H =Fe2 H 2O、Fe 2O36H =2Fe3 3H 2O、Fe 3O48H =2Fe3 Fe 2 4H 2O。3FeO 与稀硝酸反应的化学方程式：3FeO10HNO 3=3Fe(NO3)3NO5H 2O。FeO、Fe 2O3分别与 HI 溶液反应的化学方程式：Fe
6、O2HI= =FeI2H 2O、Fe 2O36HI= =2FeI2I 23H 2O。2铁的氢氧化物(是离子反应的写离子方程式)化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3颜色状态 白色固体 红褐色固体与盐酸反应 Fe(OH)22H =Fe2 2H 2O Fe(OH)33H =Fe3 3H 2O受热分解 2Fe(OH)3 Fe2O33H 2O= = = = = 制法可溶性亚铁盐与碱溶液反应：Fe2 2OH =Fe(OH)2可溶性铁盐与碱溶液反应：Fe3 3OH =Fe(OH)3二者的关系在空气中，Fe(OH) 2能够非常迅速地被氧气氧化成 Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐
7、色，反应方程式为 4Fe(OH)2O 22H 2O=4Fe(OH)31Fe 2O3是红棕色粉末，俗称铁红，常用作红色油漆和涂料( )2Fe 3O4可用 FeOFe2O3表示，故 Fe3O4为混合物( )3氢氧化铁与 HI 溶液反应的离子方程式为 Fe(OH)33H =Fe3 3H 2O( )4Fe 2O3与 NaOH 溶液反应可制取 Fe(OH)3( )5Fe 2O3不可与水反应得到 Fe(OH)3，所以不能通过化合反应制取 Fe(OH)3( )6磁性氧化铁溶于稀硝酸的离子方程式为 3Fe2 4H NO =3Fe3 NO3H 2O( ) 3答案：1. 2. 3. 4. 5. 6. 题组一 考查
8、铁的氧化物、氢氧化物的性质1等质量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出 NO 物质的量最多的是( )AFeO BFe 2O3CFeSO 4 DFe 3O4解析：选 A。Fe 2O3不具有还原性，与稀 HNO3反应不生成 NO。另外三种等质量的物质中，含 Fe2 物质的量越多，与稀 HNO3反应失去的电子越多，根据得失电子守恒，则生成NO 的物质的量越多。经计算比较等质量的 FeO、FeSO 4、Fe 3O4中 FeO 含有 Fe2 物质的量最多，故选 A。2铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣，上述沉淀和残渣分
9、别是( )4AFe(OH) 3 Fe 2O3BFe(OH) 2 Fe 2O3CFe(OH) 2 Fe(OH) 3DFe(OH) 2 Fe 3O4解析：选 B。铁与稀硫酸反应生成 FeSO4，再与过量氨水反应生成白色沉淀 Fe(OH)2，在空气中加热 Fe(OH)2，铁元素被氧化为3 价，最后所得红棕色残渣为 Fe2O3。题组二 考查氢氧化亚铁的制备3用不含 Fe3 的 FeSO4溶液与不含 O2的蒸馏水配制的 NaOH 溶液反应制备 Fe(OH)2。(1)用硫酸亚铁晶体配制上述 FeSO4溶液时还需要加入_。(2)除去蒸馏水中溶解的 O2常采用_的方法。(3)生成 Fe(OH)2白色沉淀的操作
10、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_。解析：(1)Fe 2 易水解，要加入稀 H2SO4防止其水解；Fe 2 易被空气中的 O2氧化，要加铁粉或铁屑，将被氧化生成的 Fe3 还原成 Fe2 。(2)气体的溶解度是随温度升高而降低的，所以煮沸后的蒸馏水中溶解的 O2减少。答案：(1)稀 H2SO4、铁屑 (2)煮沸(3)避免生成的 Fe(OH)2沉淀接触 O2而被氧化4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)。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，即发生反应
11、：4Fe(OH)2O 22H 2O=4Fe(OH)3。因此要较长时间看到 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 NaCl 溶液产生的 OH 结合生成 Fe(OH)2，且液面用汽油保护，能防止空气进入；中液面加苯阻止了空气进入；由于带入空气5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。答案：防止 Fe(OH)2被氧化的方法(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试管的亚铁盐溶液底
12、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 作阳极，石墨作阴极，电解 NaOH 溶液，在溶液上面加苯、汽油等保护层，利用新产生的 Fe2 与 OH 反应制取 Fe(OH)2。 考点三 Fe 2 、Fe 3 的性质和检验1亚铁盐(1)Fe2 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
13、2 H 2O22H =2Fe3 2H 2O。(2)Fe2 可发生水解反应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。2铁盐(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。Fe 3 与 S2 、I 、HS 、SO _等具有较强还原性离子不能大量共存。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
14、，只能存在于酸性较强的溶液中。利用 Fe3 易水解的性质，实验室可用饱和 FeCl3溶液滴入沸水中制取氢氧化铁胶体，反应的化学方程式为 FeCl33H 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浓的6盐酸中，然后再稀释至所需浓度。Fe 3 与 HCO 、AlO 、CO 、ClO 等水解呈碱性的离子不能大量共存。 3 2 233Fe 2 、Fe 3 的检验方法(1)用 KSCN 溶液和氯水(2)用 NaOH 溶液(3)含 Fe2 、F
15、e 3 的混合溶液中 Fe2 、Fe 3 的检验混合溶液 溶液变红色，说明含有 Fe3 ； 滴 加 KSCN溶 液 混合溶液 酸性 KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有 Fe2 。 滴 加 酸 性 KMnO4溶 液(4)Fe2 的特征检验方法待检溶液 产生蓝色沉淀，说明溶液中含有 Fe2 ，反应的离子方程式 K3Fe(CN)6溶 液 为 3Fe2 2Fe(CN) 63 =Fe3Fe(CN)62。4含 Fe2 、Fe 3 的除杂问题主要成分 杂质 除杂方法FeCl3(aq) FeCl2(aq) 加入氯水或 H2O2FeCl2(aq) FeCl3(aq) 加过量铁粉后过滤FeCl2(aq) CuCl
16、2(aq) 加过量铁粉后过滤1在溶液中加 KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有 Fe3 ，无 Fe2 ( )2(NH 4)2Fe(SO4)2溶液与过量 NaOH 溶液反应制 Fe(OH)2 的离子方程式：Fe2 2OH =Fe(OH)2( )3Fe 2(SO4)3和 KI 溶液反应的离子方程式：Fe 3 2I =Fe2 I 2( )4检验 Fe(NO3)2晶体是否氧化变质的方法是将 Fe(NO3)2样品溶于稀 H2SO4后，滴加KSCN 溶液，观察溶液是否变红( )5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 Fe2 ( )答案：1. 2. 3. 4.
17、5.7题组一 考查 Fe2 和 Fe3 的检验1下列离子的检验方法合理的是( )A向某溶液中滴入 KSCN 溶液呈红色，说明不含 Fe2B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 Fe2C向某溶液中加入 NaOH 溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有 Fe3D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，说明该溶液中只含有 Fe2 ，不含有 Mg2解析：选 C。A 项中只能说明原溶液中含有 Fe3 ；B 项原溶液中可能只有 Fe3 而没有Fe2 ；D 项中 Fe(OH)2被氧化后生成的红褐色沉淀 Fe(OH)3也可能掩盖了白色沉淀 Mg(
18、OH)2。2要证明某溶液中不含 Fe3 ，而可能含有 Fe2 ，进行如下实验操作的最佳顺序为( )加入足量氯水 加入足量 KMnO4(H )溶液加入少量 KSCN 溶液A BC D解析：选 C。先加入少量 KSCN 溶液，若无红色，证明无 Fe3 ，然后加足量的氯水，若出现红色，说明有 Fe2 存在。不选择 B 项加入足量 KMnO4(H )溶液的原因是 KMnO4(H )溶液是紫红色的溶液，Fe 2 与 MnO 反应时溶液颜色变化不明显。 4题组二 考查含铁物质的除杂问题3下列除杂的操作不正确的是( )AMgCl 2溶液中混有少量 FeCl3：加入足量 MgO 充分反应后过滤BFeCl 2溶
19、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 充分反应后过滤解析：选 C。FeCl 3溶液中存在水解平衡：FeCl 33H 2OFe(OH) 33HCl，加入 MgO与 H 反应，上述平衡右移，使 Fe3 转化成 Fe(OH)3而除去，A 正确；加入过量铁粉，FeCl3与 Fe 反应生成 FeCl2而达到除杂的目的，B 正确；加入 NaOH 溶液，Cu 2 、Fe 3 均转化成氢氧化物沉淀，不符合除杂要求，C
20、错误；先用 H2O2将 Fe2 氧化成 Fe3 ，再利用FeCl3的水解，加入 CuO 与 H 反应将 Fe3 转化成 Fe(OH)3而除去，D 正确。4Fe 2 、Fe 3 、Zn 2 较完全地形成氢氧化物沉淀的 pH 分别为 6.7、3.7、4.6。某硫酸锌酸性溶液中含有少量 Fe2 、Fe 3 杂质离子，为除去这些离子制得纯净的 ZnSO4，应加入的试剂是( )ANaOH 溶液 B氨水8CKMnO 4、ZnCO 3 DH 2O2、ZnO解析：选 D。由于 Fe2 沉淀所需 pH 比 Zn2 大，应首先将 Fe2 氧化为 Fe3 ，然后调节溶液的 pH 使 Zn2 还未沉淀时 Fe3 已沉
21、淀完全。氧化剂 H2O2将 Fe2 氧化为 Fe3 ，ZnO 能消耗溶液中的 H 且不引入新的杂质离子，故 D 项符合要求。除去混合溶液中 Fe3 、Fe 2 的常用方法(1)除去 Mg2 中混有的 Fe3 的方法向混合溶液中加入 MgO、MgCO 3、Mg(OH) 2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沉淀而除去。(2)除去 Cu2 中混有的 Fe3 的方法向混合溶液中加入 CuO、CuCO 3、Cu(OH) 2、Cu 2(OH)2CO3 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)
22、3沉淀而除去。(3)除去 Mg2 中混有的 Fe2 的方法先加入氧化剂(如 H2O2)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 。(4)除去 Cu2 中混有的 Fe2 的方法先加入氧化剂(如 H2O2)将溶液中的 Fe2 氧化成 Fe3 ，然后再按(2)的方法除去溶液中的 Fe3 。 考点四 铁及其化合物的转化关系及应用“铁三角”的转化关系完成下列变化的离子方程式。(1)将 H2S 气体通入 FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀：H2S2Fe 3 =S2Fe 2 2H 。(2)将 FeCl3溶液滴入淀粉KI 溶液，溶液变蓝：2I 2Fe 3 =I22Fe 2 。
23、(3)FeCl3可溶解铁片：2Fe 3 Fe= =3Fe2 。(4)FeSO4可使酸性 KMnO4溶液褪色：95Fe2 MnO 8H =5Fe3 Mn 2 4H 2O。 4(5)将 FeCl2溶液滴入到 HNO3溶液中，有无色气体放出：3Fe2 NO 4H =3Fe3 NO2H 2O。 3题组一 考查铁与硝酸反应中铁元素存在形式的判断1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
24、元素以_形式存在。(3)CD 段铁元素以_形式存在。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，HNO3反应完全后，发生反应 2Fe3 Fe= =3Fe2 ，最后全部转化为 Fe2 。答案：(1) (2) (3)2向含有 1 mol HNO3和 1 mol H2SO4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( )Aa 表示 Fe3 的关系曲线B n10.75C P 点时， n(Fe2 )0.562 5 molD向 P 点溶液中加入铜粉，最
25、多可溶解 14.4 g解析：选 C。该反应可以看作两步：Fe4H NO =Fe3 NO2H 2O，硝酸根 3过量，氢离子不足；2Fe 3 Fe= =3Fe2 。a 表示 Fe3 的关系曲线，故 A 正确；溶液中共有 3 mol H 参加反应，消耗铁为 0.75 mol，B 正确； P 点 n(Fe2 ) n(Fe3 )，二者均为0.45 mol，C 错误；剩余 0.45 mol Fe3 ，消耗 0.225 mol 铜，质量为 14.4 g，D 正确。101铁与稀硝酸反应产物中铁元素价态的判断方法(1)当 HNO3过量时：反应原理为 Fe4HNO 3=Fe(NO3)3NO2H 2O，铁元素的存在
26、形式为 Fe3 ，铁元素的价态为3 价。(2)当 Fe 过量时：铁被硝酸氧化为 Fe3 ，然后 Fe3 被剩余的铁还原为 Fe2 ，也就是说最终得到亚铁盐，总方程式：3Fe8HNO 3=3Fe(NO3)22NO4H 2O，铁元素的价态为2 价。 (3)当 时：铁元素的存在形式为 Fe2 和 Fe3 ，铁元素的价态为14 n(Fe)n(HNO3) 382、3 价。(4)用数轴法表示铁与硝酸的用量比与反应产物的关系：2铁与硫酸、硝酸的混合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：FeNO 4H =Fe3 NO 2H 2O、2Fe 3 Fe= =3Fe2
27、 、Fe2H =Fe2 H 2(若 H 3量不足，该反应不再发生)。题组二 考查“铁三角”在物质转化推断题中的应用3.(2018临沂模拟)A、B、C 是中学所学过的三种单质，A、B、C 及其他物质之间的反应关系如图所示，其中 B、D、E、F 的水溶液呈酸性。若 DC EF 且常温下只有 B 为气态，则 A、B、C 分别为( )AFe、Cl 2、Cu BFe、Cl 2、H 2CCu、Cl 2、Fe DFe、Cl 2、Mg解析：选 A。B 单质水溶液呈酸性，且常温下为气态，则 B 为 Cl2，结合转化关系可推出，A、B、C、D、E、F 分别为 Fe、Cl 2、Cu、FeCl 3、CuCl 2、Fe
28、Cl 2。4A、B、C 三种物质中均含有同一种元素 M，它们之间有如图所示的转化关系。A 为一种金属单质，其产量直接关系国民经济命脉。反应均为化合反应，反应为置换反应。下列有关说法不正确的是( )A中所加试剂可能是氯气B中需要加具有氧化性的试剂11CA 与稀硝酸反应一定能实现元素 M 在中发生的价态变化D元素 M 在中发生的价态变化也能通过加碘化钾溶液实现解析：选 C。根据转化关系可确定 A 为变价金属，应为 Fe，反应加入氯气能实现，B 为 FeCl3，C 为 FeCl2，A 项正确；反应是铁元素由2 价升高到3 价，需要加具有氧化性的试剂，B 项正确；过量的铁与稀硝酸反应时，生成硝酸亚铁，
29、C 项不正确；Fe 3 能将I 氧化成 I2，自身被还原成 Fe2 ，D 项正确。1有关铁及其化合物的说法正确的是( )A(2016高考全国卷，10C)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B(2016高考全国卷，13A)将 NaOH 浓溶液滴加到饱和 FeCl3溶液中，制备 Fe(OH)3胶体C(2016高考全国卷，7B)利用铁比铜金属性强的性质，可用 FeCl3腐蚀 Cu 刻制印刷电路板D(2016高考上海卷)Fe 与 Cl2反应生成 FeCl3，推测 Fe 与 I2反应生成 FeI3解析：选 A。A 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
30、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；B 项，制备 Fe(OH)3胶体，应将饱和氯化铁溶液滴入沸水中，错误；C 项，铁离子与铜反应生成铜离子和亚铁离子，利用的是铜的还原性比亚铁离子的还原性强的性质，错误；D 项，因 I2的氧化性较弱，故与铁反应生成 FeI2，错误。2(2016高考上海卷)下列各组混合物，使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂不能分离的是( )A氧化镁中混有氧化铝B氯化铝溶液中混有氯化铁C氧化铁中混有二氧化硅D氯化亚铁溶液中混有氯化铜解析：选 D。A 项，MgO 是碱性氧化物，与 NaOH 溶液不能反应，而 Al2O3是两性氧化物，可以与 NaOH
31、 溶液发生反应产生 NaAlO2，过滤后洗涤，就得到纯净的 MgO，向滤液中加入盐酸至沉淀达到最大量，过滤洗涤，不溶物加热得 Al2O3。B 项，向溶液中加入过量的 NaOH溶液，FeCl 3变为 Fe(OH)3沉淀，AlCl 3变为 NaAlO2，过滤，然后向滤液中加入适量的盐酸，当沉淀达到最大值，过滤，得到 Al(OH)3，再分别向两种物质的沉淀中加入适量的盐酸溶解，就分别得到 AlCl3溶液和 FeCl3溶液。C 项，SiO 2是酸性氧化物，能与 NaOH 溶液发生反应，而 Fe2O3与 NaOH 溶液不反应。加入过量的 NaOH 溶液，然后过滤洗涤，就得到纯净的 Fe2O3，向滤液中加
32、入过量盐酸，得到 H2SiO3沉淀，过滤、洗涤、灼烧得到 SiO2。D 项，12二者都能与 NaOH 溶液反应，当再向得到的沉淀中加入盐酸时，二者都溶解，而且得到FeCl3溶液，不能分离、提纯二者。3下列叙述正确的是( )A (2015高考全国卷，10A)将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加 KSCN 溶液，现象是有气体生成，溶液呈红色，结论是稀硝酸将 Fe 氧化为 Fe3B(2015高考天津卷改编)在溶液中加 KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有 Fe3C(2015高考广东卷)向 FeSO4溶液中先滴入 KSCN 溶液，再滴加 H2O2溶液，现象是加入 H2O2后溶液变成红色， 结论是 F
33、e2 既有氧化性又有还原性 D(2015高考江苏卷)Fe 2O3 FeCl3(aq) 无水 FeCl3 盐 酸 蒸 发 解析：选 B。A 项，忽视了 Fe3 的氧化性，过量的 Fe 与稀硝酸反应只能生成硝酸亚铁和 NO 气体，错误；C 项，FeSO 4溶液中先滴入 KSCN 溶液再滴加 H2O2溶液，溶液变成红色，说明 H2O2把 Fe2 氧化为 Fe3 ，Fe 2 体现了还原性，没有体现氧化性，错误；D 项，FeCl 3是强酸弱碱盐，直接加热蒸发其溶液最终得不到氯化铁，错误。4(2016高考全国卷，28，15 分)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
34、一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成 0.1 mol/L 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 2 mL FeCl2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 2 mL FeCl2溶液中先加入 0.5 mL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 10 mL 0.1 mol/L KI 溶液，加入 6 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液混合。分别取 2
35、 mL 此溶液于 3 支试管中进行如下实验：第一支试管中加入 1 mL 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，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是_；生13成沉淀的原因是_(用平衡移动原理解
36、释)。解析：(1)Fe 2 具有还原性，FeCl 2溶液易被氧化而变质，配制 FeCl2溶液时加入少量铁屑，目的是防止 Fe2 被氧化。(2)溶液变红，说明有 Fe3 生成，则 FeCl2溶液与氯水反应生成 FeCl3，离子方程式为 2Fe2 Cl 2=2Fe3 2Cl 。(3)甲组实验中，FeCl 2易被空气中的 O2氧化，会生成 FeCl3，因此实验不够严谨。加入煤油，煤油的密度比水小，可以起到隔绝空气的作用，从而排除氧气对实验的影响。(4)实验中 K3Fe(CN)6溶液的作用是检验 Fe2 。根据实验，CCl 4层显紫色，说明有 I2生成，根据实验，生成蓝色沉淀，说明有 Fe2 生成，根
37、据实验，溶液变红，说明有 Fe3 剩余，I 过量的情况下，溶液中仍含有 Fe3 ，由此说明该反应为可逆反应。(5)溶液变为棕黄色，说明生成了 Fe3 ，离子方程式为 2Fe2 H 2O22H =2Fe3 2H 2O。溶液中有气泡出现，说明 H2O2在 Fe3 的催化作用下发生了分解反应，生成了 O2。随后生成红褐色沉淀，则沉淀为 Fe(OH)3，H 2O2分解放出热量，Fe 3 的水解平衡 Fe3 3H 2OFe(OH) 33H 向正反应方向不断移动，因此得到 Fe(OH)3 沉淀。答案：(1)防止 Fe2 被氧化(2)2Fe2 Cl 2=2Fe3 2Cl (3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响
38、)(4)Fe2 Fe 3 可逆反应(5)2Fe2 H 2O22H =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一、选择题1唐代中药学著作新修本草中，有关于“青矾”的记录为“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃烧之赤色” 。据此推测， “青矾”的主要成分为( )ACuSO 45H2O BFeSO 47H2OCKAl(SO 4)212H2O DFe 2(SO4)39H2O解析：选 B。 “青矾”的描述为“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃烧之赤色”，青矾是绿色，经煅烧后，分解成粒度非常细而活性又很强的 Fe2O3超细粉末，为
39、红色。A中 CuSO45H2O 为蓝色晶体；B 中 FeSO47H2O 是绿色晶体；C 中 KAl(SO4)212H2O 是无色晶体；D 中 Fe2(SO4)39H2O 为黄色晶体，所以判断“青矾”的主要成分为 FeSO47H2O。2坦克、导弹的制造材料主要是金属合金，钢铁便是其中十分重要的一种。下列关于铁的说法中正确的是( )A铁元素属于过渡元素，其原子序数为 26B单质铁与浓硫酸在常温下不反应C铁单质只具有还原性，其阳离子只具有氧化性14D与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率，纯铁比生铁的快解析：选 A。铁是 26 号元素，属于第族元素，为过渡元素，故 A 正确；常温下，铁和浓硫酸反应生成一
40、层致密的氧化物薄膜而阻止进一步反应，但并不是铁和浓硫酸不反应，故 B 错误；亚铁离子既有还原性，又有氧化性，故 C 错误；纯铁和稀盐酸不能构成原电池，生铁中铁、碳、盐酸构成原电池，能加快反应速率，所以生铁反应速率比纯铁快，故 D 错误。3将铁屑溶于过量的稀盐酸后，再加入下列物质，会有 Fe3 生成的是( )A硫酸 B氯水 C硫酸锌 D氯化铜解析：选 B。Fe2HCl= =FeCl2H 2，选项中，H 2SO4、ZnSO 4、CuCl 2均不能与 FeCl2反应，但氯水中的 Cl2能氧化 Fe2 生成 Fe3 ，离子方程式为 2Fe2 Cl 2=2Fe3 2Cl 。4铁及其化合物是中学化学中的一
41、类重要物质，下列关于铁元素的叙述中正确的是( )A保存 FeCl2溶液常常加一些铁粉，其目的是抑制 Fe2 水解B在 25 时，pH0 的溶液中，Al 3 、NH 、NO 、Fe 2 可以大量共存 4 3C制备 AlCl3、FeCl 3均可采用将溶液直接蒸干的方法D硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液：2Fe 2 H 2O22H =2Fe3 2H 2O解析：选 D。保存 FeCl2溶液常常加一些铁粉，其目的是防止 Fe2 被氧化，A 项不正确；pH0 的溶液呈强酸性，Fe 2 、NO 、H 不能大量共存，B 项不正确；制备 AlCl3、FeCl 3 3若将其溶液直接蒸干，会得到 Al(OH)3、Fe
42、(OH) 3，C 项不正确。5在 FeCl3、CuCl 2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是( )A加入 KSCN 溶液一定不变红色B溶液中一定含 Fe2C溶液中一定含 Cu2D剩余固体中一定含铜解析：选 C。氧化性 Fe3 Cu 2 ，加入 Fe 先还原 Fe3 ，然后再还原 Cu2 。6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B向 CO 还原 Fe2O3得到的黑色固体中加入盐酸溶解后再加入 KSCN 溶液，溶液不显
43、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15D向某溶液中加入 H2O2，然后再加入 KSCN 溶液变红色原溶液中含有 Fe2解析：选 A。B 项中 CO 还原 Fe2O3得到单质 Fe，即使黑色固体中有 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，错误；C项中 NO (H )具有强氧化性，而 Fe2 具有还原性，两者发生氧化还原反应，有 Fe3 生成， 3遇 KSCN 溶液呈红色，无法证明样品是否变质
44、，错误；D 项中若原溶液中无 Fe2 而存在Fe3 ，也有此现象，错误。7下列各组物质中，X 是主体物质，Y 是少量杂质，Z 是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是( )A B C DX FeCl2溶液 FeCl3溶液 Fe FeSO4溶液Y FeCl3 CuCl2 Al Fe2(SO4)3Z Cl2 Fe NaOH 溶液 Cu解析：选 C。Cl 2与 FeCl2反应，A 错误；Fe 与 FeCl3、CuCl 2均反应，B 错误；D 有新的杂质 CuSO4生成，D 错误。8如图是物质间发生化学反应时颜色的变化情况，下列选项中正确的是( )选项 M N P QA NH3H2O Ba
45、(OH)2 铜 石蕊溶液B Na BaCl2 FeO KSCN 溶液C NaOH Ba(NO3)2 锌粉 KSCN 溶液D NaHCO3 MgCl2 铁 石蕊溶液解析：选 C。硫酸铁溶液与 Ba(OH)2溶液反应生成 BaSO4白色沉淀和 Fe(OH)3红褐色沉淀，A 项错误；硫酸铁溶液与 FeO 不反应，且 FeO 难溶于水，B 项错误；C 项物质间发生化学反应时颜色的变化情况符合图示，C 项正确；硫酸铁溶液与 MgCl2溶液不反应，D 项错误。9将一定量的铁粉加入一定浓度的稀硝酸中，金属恰好完全溶解，反应后溶液中存在c(Fe2 ) c(Fe3 )32，则参加反应的 Fe 和 HNO3的物质的量之比为( )A11 B516 C23 D32解析：选 B。由 c(Fe2 ) c(Fe3 )32 可知，该溶液中 n(Fe2 ) n(Fe3 )32，16设亚铁离子的物质的量为 3x mol，则铁离子的物质的量为 2x mol，起酸性作用的硝酸的物质的量3 x mol22 x mol312 x mol；设作氧化剂的硝酸的物质的量为 y mol，根据得失电子守恒有 3x mol22 x mol33 y mol， y4 x，所以参加反应的硝酸的物质的量12 x mol4 x mol16 x mol，则参加反应的 Fe 和 HNO3的物质的量之比
