第11讲 铁及其化合物-【暑假衔接】新高一化学暑假讲义+习题（人教版2019必修第一册）

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第11讲 铁及其化合物
1、了解单质铁、铁的氧化物的性质及用途，培养化学服务社会的责任意识。
2.认识铁单质与水蒸气反应的条件，通过实验掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质。
3、掌握Fe、Fe2＋、Fe3＋相互转化的途径，通过实验探究学会Fe2＋、Fe3＋的检验方法。
4、掌握实现铁及其化合物之间转化的试剂和条件。
一、铁的单质
1．铁的存在和冶炼
(1)存在
铁在自然界中可以以单质形态(如陨铁)存在，但主要以＋2价和＋3价化合物的形态存在于矿石中，在地壳中的含量居第四位，仅次于氧、硅和铝。
(2)冶炼
工业炼铁的原理是利用还原的方法把铁从铁矿石中提炼出来，化学方程式：3CO＋Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2(以Fe2O3为例)。
2．铁的物理性质
铁有延展性、导热性。铁能导电，但其导电性不如铜和铝，铁还能被磁体吸引，其熔、沸点较高。
3．铁的化学性质
(1)与某些非金属单质、酸和盐溶液反应
①Fe与非金属单质反应
②Fe与非氧化性酸反应(稀H2SO4)
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
③Fe与盐溶液反应(CuSO4)
Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋。
(2)实验探究铁粉与水蒸气的反应
二、铁的氧化物和氢氧化物
1、铁的氧化物
2、铁的氢氧化物
(1)铁的氢氧化物的制备
反应原理：Fe(OH)3与Fe(OH)2分别可用相应的可溶性盐与碱溶液反应制得。
(2)Fe(OH)2和Fe(OH)3的比较
三、铁盐和亚铁盐
常见的铁盐有Fe2(SO4)3、FeCl3等，常见的亚铁盐有FeSO4、FeCl2等。
1、Fe3＋、Fe2＋的检验
2、实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质
(1)从化合价角度预测Fe2＋和Fe3＋的性质
①Fe3＋——降低到＋2价或0价，具有氧化性。
②
(2)实验探究
3、亚铁盐和铁盐性质总结
4、Fe2＋、Fe3＋的鉴别
(1)观察颜色：溶液呈浅绿色，含Fe2＋；溶液呈棕黄色，含Fe3＋。
(2)SCN－法：取少量待检液于试管中，向其中滴加KSCN溶液，变红的是含Fe3＋的溶液，不变红的是含Fe2＋的溶液。
(3)碱液法：取少量待检液于试管中，向其中滴加NaOH溶液(或氨水)，生成红褐色沉淀的是含Fe3＋的溶液；先生成白色絮状沉淀，后又迅速变为灰绿色，最后变为红褐色的是含Fe2＋的溶液。
5、Fe、Fe2＋、Fe3＋的转化关系及应用
铁元素不同价态之间的转化需要通过氧化还原反应来实现，氧化剂、还原剂的强弱不同，转化产物也不同。
1．Fe只具有还原性。可被弱氧化剂(如H＋、S等)和Fe3＋氧化成Fe2＋，被强氧化剂(如Cl2等)氧化成Fe3＋。举例：
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；
2Fe＋3Cl2eq \(===,\s\up7(△))2FeCl3。
2．Fe2＋既有氧化性又有还原性。可被强氧化剂[如Cl2、KMnO4(H＋)等]氧化为Fe3＋；可被强还原剂(如CO、C等)还原为Fe。举例：
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；
FeO＋COeq \(===,\s\up7(△))Fe＋CO2。
3．Fe3＋只具有氧化性，可被弱还原剂(如Cu等)和Fe还原为Fe2＋，被强还原剂(如Al、Zn、CO等)还原为Fe。举例：
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；
Fe2O3＋3COeq \(===,\s\up7(△))2Fe＋3CO2。
四、利用“价—类”二维图认识铁及其化合物的关系
1、构建铁及其化合物的“价—类”二维图
2、从物质分类的角度理解铁及其化合物的性质
(1)Fe2O3、FeO是碱性氧化物，溶于稀硫酸的离子方程式：
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；
FeO＋2H＋===H2O＋Fe2＋。
(2)Fe(OH)2和Fe(OH)3属于碱，溶于稀盐酸的离子方程式：
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O；
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O。
(3)Fe(OH)2和Fe(OH)3都是沉淀，可由可溶性盐和可溶性碱反应制得：
如：FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl；
Fe2(SO4)3＋6NaOH===2Fe(OH)3↓＋3Na2SO4。
3．从化合价的角度理解铁及其化合物的性质
(1)Fe2O3具有氧化性，可用还原剂将其还原为铁单质，如高炉炼铁的原理以化学方程式表示为3CO＋Fe2O3eq \(===,\s\up7(△))2Fe＋3CO2。
(2)Fe2＋―→Fe3＋：Fe2＋具有一定的还原性，要使Fe2＋转化为Fe3＋，需要氧化性更强的氧化剂。能将Fe2＋氧化为Fe3＋的氧化剂有Cl2、Br2、H2O2、KMnO4(H＋)溶液等。
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
5Fe2＋＋MnOeq \\al(－,4)＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
(3)Fe3＋―→Fe2＋：Fe3＋具有一定的氧化性，不能使用还原性很强的物质进行还原。能将Fe3＋还原为Fe2＋的还原剂有Fe、Cu、I－等。
Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋(用于腐蚀印刷电路板)
考点一：铁的单质
例1．(2023桂林高一检测)下列各项物质间的转化不能通过反应一步完成的是( )
A．Fe→Fe3O4 B．Fe→FeCl3
C．Fe→FeCl2 D．Fe→Fe(OH)3
【答案】D
【解析】Fe与O2点燃可得到Fe3O4，能一步反应完成，A不符合题意；Fe与Cl2点燃可得到FeCl3，能一步反应完成，B不符合题意；Fe与盐酸反应可得到FeCl2，能一步反应完成，C不符合题意；Fe不能一步反应生成Fe(OH)3，D符合题意。
考点二：铁的氧化物
例2．（2023天津和平耀华中学高一期末）向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100mL1ml/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL(标准状况下)的气体。所得溶液中加入KSCN溶液无红色出现，混合物中铁元素的质量分数为
A．81.4% B．77.8% C．68.6% D．无法计算
【答案】A
【解析】向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100mL1ml/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL(标准状况下)的气体，最终生成FeCl2、H2O、H2。n(H2)==0.01ml，n(FeCl2)==0.05ml，依据氢元素守恒，生成H2O的物质的量为-0.01ml=0.04ml，混合物中所含氧元素的质量为0.04ml×16g/ml=0.64g，含Fe元素的质量为0.05ml×56g/ml=2.8g，则混合物中铁元素的质量分数为≈81.4%，A正确。
考点三：铁的氢氧化物
例3．(2023上海高一检测)下列有关铁的氢氧化物的说法中，错误的是( )
A．Fe(OH)2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化为红褐色固体
B．Fe(OH)2具有还原性，在空气中易被氧化为Fe(OH)3
C．Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性，受热能分解
D．Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能产生丁达尔效应
【答案】A
【解析】Fe(OH)2是一种白色固体，不稳定，具有还原性，在空气中易被氧化为红褐色固体Fe(OH)3：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，A错误、B正确；Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性，受热能分解为氧化物和水，C正确。
考点四：Fe2+、Fe3+的检验与转化
例4. （2023广东市真光中学高一期末）已知：①绿茶中含有大量的鞣酸；②鞣酸亚铁溶液为无色，鞣酸铁溶液为蓝黑色，根据如图所示的实验流程分析，下列叙述不正确的是
绿茶叶水蓝黑色恢复为原色不变色变为红色
A．绿茶叶水与反应生成的鞣酸亚铁易被氧化成鞣酸铁而呈蓝黑色
B．维生素C可将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁
C．④中氧化为
D．服用补铁剂时，最好喝一些绿茶水
【答案】D
【解析】鞣酸亚铁溶液为无色，鞣酸铁溶液为蓝黑色，在绿茶叶水中加入FeSO4，出现蓝黑色，说明鞣酸亚铁易被氧气氧化，A正确；向蓝黑色溶液中加入维生素C，溶液由蓝黑色恢复原色，说明维生素C能将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁，表现还原性，B正确；④过程溶液最终变为红色，说明有Fe3+生成，则Fe2+被H2O2氧化生成Fe3+，Fe3+与SCN-发生络合反应使溶液显红色，C正确；因为绿茶叶水中的鞣酸与补铁剂中的Fe2+反应生成鞣酸亚铁，鞣酸亚铁不稳定，易被氧化为鞣酸铁，故服用补铁剂时不能喝绿茶，D错误；
1、（2023北京北师大实验中学高一期末）下列物质放置在空气中，因发生氧化还原反应而变质的是
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】氢氧化亚铁和空气中的二氧化碳以及水蒸气反应生成氢氧化铁，铁和氧元素化合价改变，是氧化还原反应，A正确；氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水，反应中没有化合价的变化，不是氧化还原反应，B错误；氧化钠和空气中的水反应生成氢氧化钠时，反应中没有化合价的变化，不是氧化还原反应，C错误；碳酸钠不与空气中的物质反应，放置在空气中不易变质，D错误。
2、（2023江西省宜春丰城中学高一期末）下列说法中正确的是
A．是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热生成红棕色粉末
B．向热氢氧化钠溶液中滴加饱和溶液，制备胶体
C．赤铁矿主要成分是Fe2O3，Fe2O3俗称铁红，常用于制作红色油漆和涂料
D．工业上曾经通过反应：生产金属钠，该反应利用的原理是铁的还原性比钠强
【答案】C
【解析】是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热生成黑色的四氧化三铁，A错误；向沸水中滴加饱和溶液，制备胶体，B错误；赤铁矿主要成分是Fe2O3，Fe2O3为红棕色固体俗称铁红，常用于制作红色油漆和涂料，C正确；工业上曾经通过反应：生产金属钠，是因为1100℃时生成钠蒸汽，有利于反应正向进行，但钠的还原性大于铁，D错误。
3、（2023山东青岛高一期末）甲、乙澄清溶液同时喷洒到白纸上出现红色印迹，对两溶液可能包含离子判断正确的是
【答案】D
【解析】与反应会生成淡黄色的沉淀单质硫，但不会有红色物质，A错误；甲组中的离子与会反应产生硫酸钡的白色沉淀，溶液会变浑浊，不符合甲、乙为澄清溶液的题意，B错误；与不反应，不会产生红色物质，C错误；在与同时存在的情况下，会被氧化为，与反应会得到红色溶液，D正确。
4、(2023海南中学高一质检)等量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定条件下充分反应，则在相同的条件下，产生氢气的体积比是( )
A．1∶1 B．3∶4 C．2∶3 D．4∶3
【答案】B
【解析】根据反应的化学方程式：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑、3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2可知，1 ml Fe与盐酸反应生成1mlH2，1mlFe与水蒸气反应生成eq \f(4,3)mlH2，故在相同条件下，产生H2的体积比是3∶4。
5、(2023聊城一中高一期末)下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是( )
A．把铁片插入CuSO4溶液中，验证古代湿法冶铜：2Fe＋3Cu2＋===2Fe3＋＋3Cu
B．某溶液中滴入KSCN溶液显红色，说明含Fe3＋：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
C．FeCl3溶液中加入铜粉：Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋
D．若要求用两种单质和一种溶液来测定Zn、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，可用Zn、Cu和AgNO3溶液反应：Zn＋2Ag＋===Zn2＋＋2Ag
【答案】B
【解析】A中正确的离子反应为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu；C中离子反应为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋；D中Zn、Cu均能与AgNO3发生置换反应生成Ag，则不能比较Zn、Cu的活动性，D错误。
6、(2023山西运城高中联合体段考)向FeCl3、CuCl2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Fe2＋
C．溶液中一定含Cu2＋
D．剩余固体中一定含Cu
【答案】C
【解析】溶液中Fe3＋、Cu2＋均具有氧化性，且氧化性：Fe3＋>Cu2＋，若加入的铁粉是少量的，Fe3＋有剩余，加入KSCN溶液仍会变红，但若Fe3＋有剩余，则不会有Cu置换出来，即没有固体存在，故溶液中一定不含Fe3＋。剩余固体中一定含Cu，可能含Fe。铁粉无论与Fe3＋还是与Cu2＋反应，均生成Fe2＋，若铁粉是过量的，则Cu会被完全置换出来，溶液中无Cu2＋。
7、(2023云南峨山彝族自治县第一中学高一月考)下列反应中有三价铁生成的是( )
①铁丝在空气中生锈 ②向FeBr2溶液中通入足量Cl2 ③将铁片置于CuCl2溶液中 ④Fe(OH)2暴露在空气中 ⑤向FeSO4溶液中滴加双氧水 ⑥高温下铁与水蒸气反应生成Fe3O4
A．①②③④⑤ B．②③④⑤
C．①②④⑤⑥ D．全部
【答案】C
【解析】O2、Cl2、H2O2均可把Fe或二价铁氧化为三价铁，Fe3O4中既含二价铁，又含三价铁，Cu2＋只能把Fe氧化为Fe2＋。
8、（2023北京西城北京八中高一期末）用废铁屑制备磁性胶体粒子，制备过程如下：
下列说法不正确的是
A．加稀H2SO4是为了使铁溶解生成FeSO4
B．通入N2是为了防止空气中的O2氧化Fe2+
C．加适量的H2O2是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+
D．溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为2∶1
【答案】D
【解析】废铁屑中加入Na2CO3溶液，使表面油脂发生水解，从而除去废铁屑表面的油污；加入稀硫酸将铁溶解，生成FeSO4，加入适量H2O2，将一部分Fe2+氧化为Fe3+；加入NaOH溶液并通入N2，隔绝空气，防止Fe2+被氧化为Fe3+，此时Fe2+、Fe3+与OH-在加热条件下发生反应生成Fe3O4。由分析可知，加入稀H2SO4，与Fe反应生成FeSO4和氢气，A正确；因为要制取Fe3O4，需要使溶液中Fe2+、Fe3+的物质的量满足1:2的摩尔比，所以需防止Fe2+被空气中的O2氧化，则通入N2是为了隔绝空气，防止空气中的O2氧化Fe2+，B正确；加适量的H2O2是为了将Fe2+中的三分之二部分氧化为Fe3+，以便获得产品，C正确；在Fe3O4中，Fe2+与Fe3+的个数比为1∶2，则溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为1∶2，D错误。
9、（2023北京汇文中学高一期末）下列“推理或结论”与“实验操作及现象”相符的一组是
【答案】D
【解析】向某固体中加入稀盐酸，产生气泡，该气体可能为CO2，也可能为SO2，所以该固体可能为碳酸盐、碳酸氢盐、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐，A不符合题意；铁粉加入CuSO4溶液中，析出红色固体，表明生成Cu，发生置换反应，氧化性Cu2+＞Fe2+，B不符合题意；向某溶液中通入Cl2，再加入KSCN溶液，溶液变红，可能原溶液中只含有Fe3+，C不符合题意；向FeCl3溶液中加入淀粉碘化钾溶液，溶液变蓝，表明发生反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2，则氧化性Fe3+＞I2，D符合题意。
10、(2023安徽池州高一质检)铁及其化合物在工农业生产中应用广泛，部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。
回答下列问题：
(1)下列不能通过化合反应得到的是__________(填字母)。
A．d B．e C．f D．g
(2)c固体的颜色为__________，能否由 a在氧气中点燃得到？______(填“能”或“否”)。
(3)在小烧杯中加入20 mL蒸馏水，加热至沸腾后向烧杯中加入几滴 g的饱和溶液继续煮沸即可制得e的胶体。胶体区别于溶液的最本质特征是________________，鉴别胶体和溶液的方法是________________。
(4)实验室检验g中铁元素的试剂是________________________。高温下，a 与水蒸气反应的化学方程式为__________________________________。
(5)在溶液中生成的d置于空气中，现象为__________________。电子工业上可用g的溶液腐蚀电路板上的铜，该反应的离子方程式为__________________________________。
【解析】(1)A (2)红棕色 否 (3)分散质粒子直径为1～100nm 丁达尔效应
(4)KSCN溶液 3Fe＋4H2O(g)eq \(===,\s\up7(△))Fe3O4＋4H2
(5)白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
【解析】a为Fe，b为FeO，c为Fe2O3，d为Fe(OH)2，e为Fe(OH)3，f为FeCl2，g为FeCl3。(1)Fe(OH)2不能通过化合反应得到，A符合题意；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，B不符合题意；2FeCl3＋Fe===3FeCl2，C不符合题意；铁与氯气加热反应生成氯化铁，D不符合题意。 (2)c为Fe2O3，Fe2O3固体为红棕色；铁在氧气中燃烧得到的是四氧化三铁，不能得到Fe2O3。(3)e为Fe(OH)3，胶体区别于溶液的最本质特征是分散质粒子直径为1～100 nm；鉴别胶体和溶液的方法是丁达尔效应。(4)g为FeCl3，检验铁离子的常用试剂是KSCN溶液；铁与水蒸气在高温下反应产生Fe3O4和H2，该反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。(5)d为Fe(OH)2，在溶液中生成的氢氧化亚铁置于空气中会被氧化为氢氧化铁，白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；FeCl3溶液与铜反应生成FeCl2和CuCl2，反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。
1、(2023云南峨山彝族自治县第一中学高一月考)下列反应中有三价铁生成的是( )
①铁丝在空气中生锈 ②向FeBr2溶液中通入足量Cl2 ③将铁片置于CuCl2溶液中 ④Fe(OH)2暴露在空气中 ⑤向FeSO4溶液中滴加双氧水 ⑥高温下铁与水蒸气反应生成Fe3O4
A．①②③④⑤ B．②③④⑤ C．①②④⑤⑥ D．全部
【答案】C
【解析】O2、Cl2、H2O2均可把Fe或二价铁氧化为三价铁，Fe3O4中既含二价铁，又含三价铁，Cu2＋只能把Fe氧化为Fe2＋。
2、（2023天津河西海河中学高一期末）下列有关铁及其化合物的说法中正确的是
A．灼热的Fe与Cl2反应生成FeCl2
B．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速被氧化成Fe2O3
C．向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液可得到纯净的Fe(OH)2沉淀
D．铁与水蒸气在高温下反应的产物为Fe3O4和H2
【答案】D
【解析】灼热的Fe与Cl2反应生成FeCl3，A错误；FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，部分被氧化，氧化生成 Fe3O4，B错误；向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色氢氧化铁，得不到纯净的Fe(OH)2沉淀，C错误；铁与水蒸气高温反应生成四氧化三铁和氢气，D正确。
3、（2023北京海淀清华附中高一期末）下列物质间的转化，需要加入氧化剂才能实现的是
A．NH3→NO B．Fe2O3→Fe
C．KClO3→Cl2 D．H2SO4→SO2
【答案】A
【解析】NH3转化成NO，N元素化合价从-3价升高到+2价，NH3为还原剂，则需要加入氧化剂才能实现，A正确；Fe2O3转化成Fe，Fe元素化合价从+3价降低到0价，Fe2O3为氧化剂，则需要加入还原剂才能实现，B错误；KClO3转化为Cl2，Cl元素化合价从+5价降低到0价，KClO3为氧化剂，则需要加入还原剂才能实现，C错误；H2SO4转化为SO2，S元素化合价从+6价降低到+4价，H2SO4为氧化剂，则需要加入还原剂才能实现，D错误。
4、(2023山东烟台市教育科学研究院高一质检)下列物质反应后，加入KSCN溶液一定变红的是( )
A．过量的Fe与Cl2反应
B．Fe与稀硫酸反应
C．FeCl2溶液中通入少量Cl2
D．Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸
【答案】C
【解析】铁与氯气反应生成氯化铁，过量的铁又与氯化铁反应生成氯化亚铁，溶液中没有Fe3＋，加入KSCN溶液后，溶液不变红，A错误；铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，溶液中没有Fe3＋，加入KSCN溶液，溶液不变红，B错误；少量氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁，溶液中有Fe3＋，加入KSCN溶液，溶液变红，C正确；氧化铁与盐酸反应生成Fe3＋，铁与盐酸反应生成Fe2＋，若铁过量，铁又会与生成的铁离子反应生成Fe2＋，溶液中不一定有Fe3＋，加入KSCN溶液，溶液不一定变红，D错误。
5、(2023北京师大附中高一月考)打印机使用的墨粉中含有Fe3O4。将FeSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液按一定比例混合，再加入一定量的NaOH溶液，水浴加热，可制得Fe3O4，反应如下：____Fe2＋＋____Fe3＋＋____OH－===____Fe3O4↓＋____H2O，下列分析不正确的是( )
A．Fe3O4具有磁性
B．反应中，Fe2＋是还原剂，Fe3＋是氧化剂
C．从左至右，反应中各物质的化学计量数依次为1、2、8、1、4
D．Fe3O4可与盐酸反应生成Fe2＋和Fe3＋，所得两种离子的物质的量之比为1∶2
【答案】B
【解析】Fe3O4是具有磁性的黑色晶体，A正确；反应中，各元素的化合价没有发生改变，不是氧化还原反应，B错误；根据原子守恒和电荷守恒，可知配平离子方程式从左至右各物质的化学计量数依次为1、2、8、1、4，C正确；Fe3O4与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水，根据反应Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O，可得Fe2＋与Fe3＋两种离子的物质的量之比为1∶2，D正确。
6、（2023山东临沂第四中高一期末）高铁酸钠(Na2FeO4，其中铁为+6 价)是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。工业上制备高铁酸钠有多种方法，其中一种方法的化学原理可用离子方程式表示为。下列说法不正确的是
A．ClO−是氧化剂，发生还原反应 B．此条件下，氧化性：ClO− > FeO
C．a：b=2：3 D．Fe3+被氧化为FeO
【答案】C
【解析】在反应中，中的Cl元素由+1价降为-1价，则是氧化剂，发生还原反应，A正确；此条件下，是氧化剂，是氧化产物，所以氧化性：，B正确；在该反应中，中的Cl元素由+1价降低为-1价，化合价降低2价，Fe3+中的Fe元素由+3价升高到+6价，化合价升高3价，依据得失电子守恒的原则，，C错误；反应过程中，Fe元素的化合价升高，失电子作还原剂，被氧化为，D正确。
7、（2023上海宝山上海交大附中高一期末）向FeBr2溶液中通入一定量的Cl2，发生反应：2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-，下列关于该反应说法错误的是
A．氧化性：Cl2>Fe3+
B．参加反应的Fe2+与Cl2的物质的量之比为1：1
C．还原性：Fe2+D．被氧化的Br-占Br-总量的一半
【答案】C
【解析】同一反应中氧化性:氧化剂>氧化产物，根据上述方程式可知，氯气作氧化剂，铁离子和溴单质作氧化产物，所以氧化性:Cl2>Fe3+，A正确；根据上述反应可知，参加反应的Fe2+与Cl2的物质的量之比为2:2=1:1，B正确；上述反应中，亚铁离子全部被氧化，而溴离子有一半被氧化，所以还原性:Fe2+>Br-，C错误；根据溶液中溶质FeBr2的构成可知，溶液中若有2mlFe，会有4mlBr-，上述反应中只有2mlBr-被氯气氧化，则被氧化的Br-占Br-总量的一半，D正确。
8、（2023北京东城高一期末）下列关于和的叙述中，不正确的是
A．二者溶液的相互转化均可通过化合反应实现
B．将铁粉加入氯水中，最终只能得到溶液
C．酸性高锰酸钾溶液可作为鉴别二者溶液的试剂
D．分别向盛有溶液和溶液的试管中加入NaOH溶液，最终可得相同物质
【答案】B
【解析】向溶液中通入氯气，生成；向溶液中加入铁生成；都属于化合反应，A正确；将铁粉加入氯水中，当铁粉过量时，最终得到溶液；B错误；具有还原性，酸性高锰酸钾具有强氧化性，能将亚铁离子氧化成铁离子，使溶液褪色；不与高锰酸钾反应，C正确；二价铁不稳定，可被氧化为三价铁；分别向盛有溶液和溶液的试管中加入NaOH溶液，均可能得到，D正确。
9、（2023河北邢台市第二中学高一期末）常温下，Fe与水不发生反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应，如图是模拟该反应的装置，下列说法错误的是
A．实验开始时应先点燃b处酒精灯，再点燃a处酒精灯
B．干燥管中装的可以是碱石灰，用来干燥氢气
C．在反应中生成22.4L(标准状况下)氢气，转移电子数为2NA
D．收集氢气时使用的是向下排空气法
【答案】A
【解析】实验开始时应先点燃a处酒精灯，产生的气体排出硬质玻璃管内的空气，再点燃b处酒精灯，防止加热时发生爆炸，A错误；碱石灰不与氢气发生反应，因此可以用碱石灰干燥氢气，B正确；H2O→H2时氢元素化合价降低发生还原反应，每生成1个H2分子得到2个电子，按得失电子守恒可知，在反应中生成22.4L(标准状况下)即1mlH2，转移电子数为2NA，C正确；氢气密度远小于空气可用向下排空气法收集，由图知，收集氢气时使用的是向下排空气法，D正确。
10、（2023吉林高一期末）某小组同学分别探究FeCl2溶液、FeCl3溶液的性质。
I.探究FeCl2溶液的性质。
(1)预测FeCl2具有还原性，预测依据是_______，因此可以与酸性KMnO4溶液反应。
(2)进行如下实验操作：
①i中的现象是_______。
②i中反应的化学方程式是_______。
③iii中的现象是_______。
(3)某同学认为iii中现象并不能证明Fe2+具有还原性，他的理由有二：①将酸性高锰酸钾稀释也可能产生该现象；②_______。
II.探究FeCl3溶液的性质。
小组同学进行如下实验操作并观察到对应现象：
(4)vi中滴加氯水过程中，氯水反应的离子方程式是_______。
III.小组同学探究vi中褪色原因，提出两种假设：a.铁离子被氧化，b.SCN-被氧化。
(5)分别向褪色后的溶液中滴加0.1 ml·L-1 FeCl3溶液和KSCN溶液各1滴，观察到_______现象，得出结论：假设b成立。
(6)进一步预测SCN-可能被转化为SO，通过实验验证了该预测，写出实验操作及现象_______。
【答案】(1)FeCl2中铁元素为+2价，化合价可以升高
(2)先出现白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 、 高锰酸钾溶液会褪色
(3)FeCl2中氯元素是-1价，也可能升高，具有还原性，也可能使酸性高锰酸钾溶液褪色
(4)
(5)滴加KSCN溶液的溶液变红色
(6)向褪色后的溶液中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，若产生白色沉淀，
【解析】（1）FeCl2可以与酸性KMnO4溶液反应，高锰酸钾体现氧化性，FeCl2中铁元素为+2价，化合价可以升高，表现出还原性，故答案为：FeCl2中铁元素为+2价，化合价可以升高；
（2）FeCl2溶液中滴加NaOH溶液，现象是先出现白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，反应的方程式为：、；FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液，二者发生氧化还原反应，高锰酸钾溶液会褪色。
（3）FeCl2中氯元素是-1价，也可能升高，具有还原性，也可能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
（4）铁粉与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁，滴加KSCN溶液无现象，vi中滴加氯水过程中，氯水中的氯气将亚铁离子氧化，反应的离子方程式是。
（5）若假设b成立，则溶液中SCN-被氧化，溶液中缺少SCN-，再滴加1滴KSCN溶液，溶液会变成红色，故答案为：滴加KSCN溶液的溶液变红色；
（6）若SCN-被转化为SO，需要对SO进行检验，可以向褪色后的溶液中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则说明SCN-被转化为SO。实验装置
操作现象
用火柴点燃肥皂液，听到爆鸣声，证明生成了H2
实验结论
在高温下，铁能与水蒸气反应，化学方程式为3Fe＋4H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2
物质
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
不是碱性氧化物
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＋O2=2Fe3O4
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
Fe(OH)2
Fe(OH)3
操作
现象
产生白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀
生成红褐色沉淀
离子方程式
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓；
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
实验结论
Fe(OH)2很不稳定，极易转化为Fe(OH)3
化学式
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
稳定性
Fe(OH)2eq \(===,\s\up7(△))FeO＋H2O(隔绝空气)
2Fe(OH)3eq \(===,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O
离子
Fe3＋
Fe2＋
溶液的颜色
棕黄色
浅绿色
实验操作
实验现象
溶液变成红色
开始无明显现象，滴加新制氯水后溶液变成红色
离子方程式
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
结论
Fe3＋遇SCN－显红色，可利用此现象检验Fe3＋的存在
Fe2＋和SCN－混合无明显现象，加入新制氯水后，Fe2＋被氧化成Fe3＋；可用先加KSCN溶液再加新制氯水的方法检验Fe2＋的存在
实验操作
实验现象
加入铁粉后，溶液由棕黄色变为浅绿色，试管中有黑色固体，再滴加KSCN溶液，溶液无明显变化
向上层溶液中滴加新制氯水，溶液变成红色
离子方程式
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
实验结论
(1)Fe3＋具有氧化性，能被还原剂(如Fe)还原为Fe2＋
(2)Fe2＋具有还原性，能被氧化剂(如氯气、过氧化氢等)氧化为Fe3＋
选项
甲
乙
A
、、、
、、、
B
、、、
、、、
C
、、、
、、、
D
、、、
、、、
选项
实验操作及现象
推理或结论
A
向某固体中加入稀盐酸，产生气泡
该固体一定是碳酸盐
B
铁粉加入CuSO4溶液中，析出红色固体
氧化性：Fe2+＞Cu2+
C
向某溶液中通入Cl2，再加入KSCN溶液，溶液变红
该溶液中一定含有Fe2+
D
向FeCl3溶液中加入淀粉碘化钾溶液，溶液变蓝
氧化性Fe3+＞I2
序号
操作
i
滴加NaOH溶液
ii
加入少量锌粉
iii
滴加酸性KMnO4溶液
操作
现象
溶液由棕黄色变为浅绿色
无明显现象
溶液变为红色，而后红色褪去