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新高考化学一轮复习讲义课件 第3章 第15讲 铁及其重要化合物
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这是一份新高考化学一轮复习讲义课件 第3章 第15讲 铁及其重要化合物，共60页。PPT课件主要包含了复习目标，真题演练明确考向，课时精练巩固提高，内容索引，知识梳理·夯基础，3铁的化学性质，火星四射，棕褐色的烟，氯化铁，铁的氧化物比较等内容，欢迎下载使用。
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 铁的单质、氧化物、氢氧化物
考点二 Fe2＋和Fe3＋的性质及其检验
微专题5 氢氧化亚铁制备实验探究
1.单质铁(1)铁在自然界中的存在铁位于元素周期表中第 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。(2)铁的物理性质 色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被_____吸引。
铁的原子结构示意图：
还原性较强，失去电子后生成＋2价或＋3价的铁。生成不同价态的反应关系如下：
按要求填空：①Fe在O2、Cl2中燃烧的现象及化学方程式：铁在氧气中燃烧， ： 。铁在氯气中燃烧，产生 ： (不论铁的量多少，与氯气反应的产物都是 )。②Fe与S、水蒸气反应的化学方程式：Fe与S： (不论铁的量多少，与硫反应的产物都是_____ )。Fe与水蒸气： 。
③与氧化性酸(如HNO3)的反应(写离子方程式)。Fe与过量稀HNO3的反应： 。Fe与少量稀HNO3的反应： 。④Fe与FeCl3溶液的反应(写离子方程式)： 。特别提醒 铁遇冷的浓硝酸、浓硫酸时，表面会生成一层致密的氧化膜，化学上称之为钝化，属于化学变化。
Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
3.氢氧化铁和氢氧化亚铁的比较
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
白色絮状沉淀迅速变成灰绿色
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(1)铁位于元素周期表中第四周期ⅧB族( )错因： 。(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( )错因： 。(3)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2( )错因： 。(4)Fe分别与氯气、盐酸反应得到相同的氯化物( )错因： 。
Fe与Cl2反应生成FeCl3，与Cl2的量无关
Fe与Cl2反应生成FeCl3，与盐酸反应生成FeCl2，产物不同
(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( )错因： 。
Fe3O4是一种化合物，不是混合物
题组一 铁及重要化合物性质
1.(2020·湖北枝江月考)下列关于铁的说法正确的是A.铁在硫蒸气中燃烧生成Fe2S3B.纯铁的抗腐蚀能力较差，铁在干燥的空气里易被氧化C.工业上用CO在高温条件下还原含Fe2O3的铁矿石炼铁D.铁在纯氧中燃烧或在氯气中燃烧所得产物中铁的化合价均为＋3价
解析 Fe与S反应生成FeS，A项错误；纯铁不易发生电化学腐蚀，抗腐蚀能力较强，铁在干燥的空气里不易被氧化，B项错误；铁在纯氧中燃烧产物是Fe3O4，其中铁的化合价有＋2价和＋3价两种价态，D项错误。
2.铁是日常生活中使用最广泛的金属，下列关于铁的一些说法正确的是A.常温下浓硫酸与铁不反应，故常温下可用铁制容器贮藏、贮运浓硫酸B.铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X2)反应的生成物均为FeX3C.Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH)2
3.关于铁及其化合物，下列说法正确的是A.灼热的Fe与Cl2反应生成FeCl2B.氢氧化亚铁溶于稀硝酸中：Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2OC.Fe(OH)2暴露在空气中会变为红褐色D.向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液可得到纯净的Fe(OH)2沉淀
解析 Cl2氧化性强，灼热的Fe与Cl2反应生成FeCl3，故A错误；氢氧化亚铁具有还原性，会被具有氧化性的稀硝酸氧化变为Fe3＋，B错误。
题组二 铁的氧化物的性质与组成确定
4.(2020·营口期末)铁的氧化物有很多，在中学化学中经常提到的有FeO、Fe2O3和Fe3O4，而且在一定条件下它们之间是可以相互转化的，例如：在1 400 ℃以上的温度下加热Fe2O3时，Fe2O3会部分失去氧，生成Fe3O4。下列有关说法正确的是A.FeO、Fe2O3和Fe3O4均为黑色固体B.Fe3O4常写成FeO·Fe2O3，其中既有＋2价的Fe，又有＋3价的Fe，所以 Fe3O4是一种混合物C.热稳定性：Fe2O3>Fe3O4D.FeO、Fe2O3和Fe3O4均可与盐酸反应，且反应类型均为复分解反应
解析 FeO和Fe3O4均为黑色固体，Fe2O3为红棕色固体，故A错误；Fe3O4是一种纯净物，化合价是一种复合化合价，故B错误；在1 400 ℃以上的温度下加热Fe2O3时，Fe2O3会部分失去氧，生成Fe3O4，说明Fe3O4比Fe2O3稳定，故C错误；FeO、Fe2O3和Fe3O4均可与盐酸反应生成盐和水，反应过程中无元素化合价变化，反应类型均为复分解反应，故D正确。
5.准确称取某种铁的氧化物2.88 g，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4.00 g，则这种铁的氧化物为A.Fe3O4 D.以上都不是
解析 4.00 g CaCO3沉淀的物质的量为0.04 ml，则CO、CO2的物质的量也为0.04 ml，增加的氧元素为0.04 ml，质量为0.04 ml×16 g·ml－1＝0.64 g，铁的氧化物中氧元素的质量为0.64 g，铁元素质量为2.88 g－0.64 g＝2.24 g，铁的氧化物中铁元素与氧元素的物质的量之比为
则这种铁的氧化物的化学式为FeO。
6.(2019·舟山质检)有一块铁的“氧化物”样品，用140 mL 5.0 ml·L－1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025 ml Cl2，恰好使其中的Fe2＋全部转变为Fe3＋，则该样品可能的化学式为A.Fe2O3 B.Fe3O4C.Fe4O5 D.Fe5O7
解析 根据2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，可知铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中n(Fe2＋)＝0.025 ml×2＝0.05 ml，根据电荷守恒得2n(Fe2＋)＋3n(Fe3＋)＝n(Cl－)，则n(Fe3＋)＝0.2 ml，故n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝0.05∶0.2＝1∶4，故该氧化物可表示为FeO·2Fe2O3，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，
若a∶b＝1∶1，则铁的氧化物为FeO；若a∶b＝2∶3，则铁的氧化物为Fe2O3；若a∶b＝3∶4，则铁的氧化物是Fe3O4或FeO与Fe2O3按物质的量之比为1∶1的混合物或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3物质的量之比为1∶1，Fe3O4为任意值)。
题组三 铁与水蒸气反应的实验探究
7.某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水蒸气反应”的实验，并检验产物的性质，下列说法正确的是
A.实验时，应先点燃B处的酒精喷灯，再点燃A处的酒精灯B.B中发生反应的化学方程式是：2Fe＋3H2O(g) Fe2O3＋3H2C.B中生成1 ml H2时，E处有1 ml CuO被还原D.碱石灰的作用是吸收水蒸气
解析 实验时，应先点燃A处的酒精灯，再点燃B处的酒精灯，防止铁被氧气氧化，故A错误；
B中生成1 ml H2时，由于H2要先排出装置内空气，再与CuO反应，因此E处CuO被还原的物质的量小于1 ml，故C错误；碱石灰的作用是吸收水蒸气，干燥H2，故D正确。
8.铁与水蒸气反应，通常有以下两种装置，请回答下列问题：
(1)装置二中湿棉花的作用为___________。(2)实验完毕后，取出装置一的少量固体，溶于足量稀盐酸，再滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，试解释原因：____________________________________________________(用离子方程式表示)。
Fe3O4＋8H＋===Fe2＋
＋2Fe3＋＋4H2O、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
1.亚铁盐(1)Fe2＋的氧化性和还原性含有Fe2＋的溶液呈浅绿色，Fe2＋处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以 为主，遇Br2、Cl2、H2O2、 (H＋)等均表现为 。Fe2＋的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式：___________________________________。
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===
(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 抑制Fe2＋的水解，加少量 防止Fe2＋被氧化。
2.铁盐的性质及应用(1)氧化性：含有Fe3＋的溶液呈棕黄色，Fe3＋处于铁的高价态，遇Fe、Cu、HI、H2S等均表现为 。①Fe3＋与S2－、I－、HS－、 等具有较强还原性的离子不能大量共存。②Fe3＋可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式为____________________________。(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：_____________________________________。
===Cu2＋＋2Fe2＋
3.Fe2＋、Fe3＋的检验方法(1)用KSCN溶液和氯水
(3)含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的检验
(4)Fe2＋的特征检验方法
(1)金属阳离子只有氧化性，不可能有还原性( )错因： 。(2)氢氧化铁与HI溶液反应仅能发生中和反应( )错因： 。(3)中性溶液中可能大量存在Fe3＋、Cl－、K＋、 ( )错因： 。(4)用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2( )错因： 。
Fe3＋与I－会发生氧化还原反应
在溶液呈中性时，Fe3＋转化为Fe(OH)3，不能大量存在
Cl－也能与KMnO4反应，使其褪色
(5)能通过化合反应制取FeCl2( )错因： 。
1.在Fe2(SO4)3溶液中，加入a g铜，完全溶解后，再加b g铁，充分反应后得到c g残余固体，且a>c。试分析残留固体的成分为____，所得溶液中阳离子为__________。
2.混合溶液中除去Fe3＋、Fe2＋的常用方法已知：沉淀的pH
(1)除去Mg2＋中混有的Fe3＋的方法向混合溶液中加入______、________、__________其中之一，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＋。(3)请设计实验方案：除去CuCl2溶液中混有的少量FeCl2。
答案 先通入适量Cl2(或加入H2O2)，再向混合溶液中加入足量CuO[或CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3其中之一]，充分反应后过滤。
题组一 Fe2＋、Fe3＋的性质及应用
1.《新修本草》中关于“青矾”的描述：“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃，烧之赤色”。《物理小识》中说：“青矾厂气熏人，衣服当之易烂，栽木不茂”，下列相关叙述不正确的是A.赤色固体可能是Fe2O3B.青矾宜密闭保存，防止氧化变质C.青矾燃烧过程中发生了电子转移D.“青矾厂气”可能是CO和CO2
解析 根据《新修本草》关于青矾的描述可知为FeSO4·7H2O，其分解产生的气体二氧化硫有刺激性气味，三氧化硫有腐蚀性，不可能产生CO和CO2。
2.在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出，下列说法正确的是A.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不 含Cu2＋B.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，可能含 Cu2＋和Fe3＋C.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe3＋和Fe2＋， 一定不含Cu2＋D.若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一 定不含Cu2＋和Fe3＋
解析 氧化性：Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋，加入铁粉后有固体剩余，Fe3＋一定不存在；若剩余固体全部是Cu，溶液中还可能有Cu2＋，也可能恰好被完全置换；若剩余固体是Cu和Fe，则溶液中不可能有Cu2＋和Fe3＋。
3.下列有关Fe3＋、Fe2＋的性质及应用的说法正确的是_________(填序号)。①Fe2(SO4)3易溶于水，所以可用作净水剂②向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉，可制得硫酸亚铁溶液③室温下，向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，则说明Fe3＋的氧化性比I2的强④Fe2＋与H2O2在酸性溶液中的反应：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O⑤硫酸亚铁片和维生素C同时服用，能增强治疗缺铁性贫血的效果
解析 Fe3＋水解生成Fe(OH)3胶体，可用于净水，与Fe2(SO4)3是否易溶于水无对应关系，①错误；2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，②正确；Fe3＋将I－氧化成I2，依据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，可知Fe3＋的氧化性强于I2，③正确；H2O2具有强氧化性，能将Fe2＋氧化为Fe3＋，④正确；维生素C具有还原性，能防止硫酸亚铁片中的Fe2＋被氧化，⑤正确。
题组二 Fe2＋、Fe3＋的检验
4.要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含有Fe2＋，进行如下实验操作时，最佳顺序为①加入足量氯水 ②加入足量酸性KMnO4溶液 ③加入少量NH4SCN溶液A.①③ B.③② C.③① D.①②③
解析 在该溶液中先加入少量NH4SCN溶液，溶液不变红色，证明无Fe3＋存在，再加入氯水，将Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液变为红色。KMnO4溶液呈紫红色，溶液颜色变化不明显，所以不能用酸性KMnO4溶液检验。
5.(2020·济南质检)将0.2 ml·L－1的KI溶液和0.05 ml·L－1Fe2(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＋＋I2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K3[Fe(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
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K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀生成，只能说明溶液中含有Fe2＋，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，D项错误。
检验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后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水能氧化SCN－)。(2)Fe3＋、Fe2＋、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＋、Fe3＋的其他方法检验Fe3＋也可用苯酚(C6H5OH)；检验Fe2＋最好用K3[Fe(CN)6]溶液。
1.正误判断(1)向H2O2溶液中滴加少量FeCl3，2Fe3＋＋H2O2===O2↑＋2H＋＋2Fe2＋( )(2020·全国卷Ⅲ，11C)(2)室温下，Fe与浓H2SO4反应生成FeSO4( )(2020·江苏，6D)(3)Fe在稀硝酸中发生钝化( )(2019·江苏，6A)(4)将废铁屑加入FeCl2溶液中，可除去工业废气中的Cl2( )(2019·天津，3A)(5)将NaOH溶液滴入FeSO4溶液中，产生白色沉淀，随后变为红褐色，该颜色的变化与氧化还原反应无关( )(2018·北京，9A)
(6)向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液显红色( )(2018·江苏，6A)
(2017·江苏，7A)
2.(高考选项组合题)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Ⅱ，13A)B.FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板，说明铁比铜金属性强(2016·全国卷Ⅲ，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Ⅰ，10C)D.Fe与Cl2反应生成FeCl3，推测Fe与I2反应生成FeI3(2016·上海，21C)
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。
3.(2020·江苏，19)实验室由炼钢污泥(简称铁泥，主要成分为铁的氧化物)制备软磁性材料α-Fe2O3。其主要实验流程如下：
(1)酸浸。用一定浓度的H2SO4溶液浸取铁泥中的铁元素。若其他条件不变，实验中采取下列措施能提高铁元素浸出率的有________(填序号)。A.适当升高酸浸温度B.适当加快搅拌速度C.适当缩短酸浸时间
解析 其他条件不变，实验中适当升高酸浸温度、适当加快搅拌速度都能提高铁元素浸出率，缩短酸浸时间会降低铁元素浸出率，故应选A、B项。
(2)还原。向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉，使Fe3＋完全转化为Fe2＋。“还原”过程中除生成Fe2＋外，还会生成____(填化学式)；检验Fe3＋是否还原完全的实验操作是_____________________________________________________________________。
取少量清液于试管中，向其中滴加几滴KSCN
溶液，观察溶液颜色是否呈红色
(3)沉铁。将提纯后的FeSO4溶液与氨水-NH4HCO3混合溶液反应，生成FeCO3沉淀。①生成FeCO3沉淀的离子方程式为__________________________________________________________________________________。
②设计以FeSO4溶液、氨水-NH4HCO3混合溶液为原料，制备FeCO3的实验方案：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[FeCO3沉淀需“洗涤完全”，Fe(OH)2开始沉淀的pH＝6.5]
在搅拌条件下向FeSO4溶液中缓慢加入氨水-NH4HCO3混合溶
液，控制溶液pH不大于6.5；静置后过滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤2～3次；取最后一次洗涤后的滤液，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，不出现白色沉淀
1.北宋沈括的《梦溪笔谈》对指南针已有详细记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南。”磁石的主要成分是A.Fe3O4 D.CuFeS2
2.铁是一种应用广泛的金属，下列有关铁的说法正确的是A.铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气B.常温下，铁在浓硫酸中钝化C.铁在氧气中燃烧，生成物为Fe2O3D.纯铁(块状)是黑色金属
解析 A项，铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，错误；C项，铁在氧气中燃烧的生成物为Fe3O4，错误；D项，纯铁(块状)是银白色金属，错误。
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FeCl3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FeSO4·6H2O晶体D.将铜粉加入FeCl3溶液中：验证Fe3＋的氧化性强于Cu2＋
解析 由于浓硫酸具有强氧化性，铁与其反应生成Fe2(SO4)3和SO2，无法说明铁的活泼性，故A项方案不可行；将NaOH加入FeCl3溶液中，得到Fe(OH)3沉淀，无法得到Fe(OH)3胶体，故B项方案不可行；在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液，一方面氧气可将FeSO4氧化，另一方面会得到不含结晶水的化合物，故C项方案不可行；将铜粉加入FeCl3溶液中，发生反应：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，该反应说明Fe3＋的氧化性强于Cu2＋，故D项方案可行。
4.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
解析 Fe2＋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＋，再滴加氯水，若溶液呈红色，说明溶液中含有Fe2＋。
5.在含有Fe3＋、Fe2＋、Al3＋、 稀溶液中，加入足量的Na2O2固体，充分反应后，再加入过量的稀盐酸，完全反应后，离子数目没有变化的是A.Fe2＋ B.Al3＋C.Fe3＋ D.
解析 亚铁离子与氧气反应变为铁离子，和氢氧根反应生成沉淀，又加盐酸，沉淀溶解，最后又变为铁离子，因此亚铁离子数目减少，故A错误；铝离子与足量氢氧根反应生成偏铝酸根，偏铝酸根与足量盐酸反应，最后又生成铝离子，数目不发生改变，故B正确；亚铁离子被氧化成了铁离子，铁离子数目增加，故C错误；铵根离子和氢氧根离子反应生成氨气和水，铵根离子数目减少，故D错误。
从分类角度分析下列说法正确的是A.实验①③反应制得的物质均为纯净物B.实验②③均未发生氧化还原反应C.实验②③均为放热过程D.实验①②所涉及的物质均为电解质或非电解质
6.某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列实验。
解析 实验③得到的是氢氧化铁胶体，是混合体系，A项错误；实验②中的溶解主要是物理变化，实验③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③中盐的水解是吸热过程，C项错误；实验①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。
下列说法错误的是A.将湿棉花改为浸水的尿不湿，酒精灯由单头改为双头，可提供足量的 水蒸气B.用具支试管可将试管口附近冷凝的水导出，避免冷凝水与灼热铁粉接触C.肥皂水改为吹泡泡水，收集H2效果更好，点燃效果更明显D.悬挂的磁铁仅能吸引反应铁粉，不能吸引反应产物
7.铁与水蒸气反应实验改进前后的装置如图所示：
解析 铁、四氧化三铁均可被磁铁吸引，则悬挂的磁体不仅能吸引铁粉，也能吸引反应产物四氧化三铁，故D错误。
A.导管g的作用是增强装置的气密性B.试剂X和试剂Y分别为浓硫酸、饱和食盐水C.直接用E接收产物比用导管连接D、E的优点是可防止堵塞D.出于简化装置的目的，F装置可拆除
8.FeCl3易潮解、易升华，实验室制备FeCl3的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。下列说法正确的是
解析 导管g的作用是平衡气压，保证液体顺利滴下，A错误；为得到干燥纯净的Cl2，应先用饱和食盐水除去HCl，再通过浓硫酸干燥气体，B错误；FeCl3易潮解，而F中的浓硫酸起到干燥的作用，防止G中水蒸气进入D中，不能拆除，D错误。
9.将1.12 g铁粉加入25 mL 2 ml·L－1的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是A.铁粉有剩余，溶液呈浅绿色，Cl－浓度基本不变B.往溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红色C.Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为5∶1D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5
n(FeCl3)＝2 ml·L－1×0.025 L＝0.05 ml，由反应Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋知，0.02 ml铁粉完全反应需要0.04 ml氯化铁。铁完全反应，氯化铁有剩余，Cl－浓度基本不变，A错误；氯化铁有剩余，往溶液中滴入KSCN溶液，显红色，B正确；0.02 ml Fe反应生成Fe2＋为0.06 ml，Fe3＋剩余0.01 ml，其物质的量之比为6∶1，C错误；氧化产物与还原产物均为氯化亚铁，Fe被氧化，氯化铁被还原，则氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2，D错误。
10.(2016·全国卷Ⅱ，28)某班同学用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋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0.1 ml·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是_______________。
解析 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)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。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_________________________。
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
解析 Cl2可将Fe2＋氧化成Fe3＋，自身得电子生成Cl－，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
(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______________________________。
隔绝空气(排除氧气对实验的影响)
解析 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)丙组同学取10 mL 0.1 ml·L－1KI溶液，加入6 mL 0.1 ml·L－1 FeCl3溶液混合。分别取 2 mL 此溶液于3支试管中进行如下实验：①第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀；③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。实验②检验的离子是_____(填离子符号)；实验①和③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)。
H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋
Fe3＋催化H2O2分解产生O2
H2O2分解反应放热，促进Fe3＋的水解平衡正向移动
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 铁的单质、氧化物、氢氧化物
考点二 Fe2＋和Fe3＋的性质及其检验
微专题5 氢氧化亚铁制备实验探究
1.单质铁(1)铁在自然界中的存在铁位于元素周期表中第 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。(2)铁的物理性质 色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被_____吸引。
铁的原子结构示意图：
还原性较强，失去电子后生成＋2价或＋3价的铁。生成不同价态的反应关系如下：
按要求填空：①Fe在O2、Cl2中燃烧的现象及化学方程式：铁在氧气中燃烧， ： 。铁在氯气中燃烧，产生 ： (不论铁的量多少，与氯气反应的产物都是 )。②Fe与S、水蒸气反应的化学方程式：Fe与S： (不论铁的量多少，与硫反应的产物都是_____ )。Fe与水蒸气： 。
③与氧化性酸(如HNO3)的反应(写离子方程式)。Fe与过量稀HNO3的反应： 。Fe与少量稀HNO3的反应： 。④Fe与FeCl3溶液的反应(写离子方程式)： 。特别提醒 铁遇冷的浓硝酸、浓硫酸时，表面会生成一层致密的氧化膜，化学上称之为钝化，属于化学变化。
Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
3.氢氧化铁和氢氧化亚铁的比较
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
白色絮状沉淀迅速变成灰绿色
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(1)铁位于元素周期表中第四周期ⅧB族( )错因： 。(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( )错因： 。(3)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2( )错因： 。(4)Fe分别与氯气、盐酸反应得到相同的氯化物( )错因： 。
Fe与Cl2反应生成FeCl3，与Cl2的量无关
Fe与Cl2反应生成FeCl3，与盐酸反应生成FeCl2，产物不同
(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( )错因： 。
Fe3O4是一种化合物，不是混合物
题组一 铁及重要化合物性质
1.(2020·湖北枝江月考)下列关于铁的说法正确的是A.铁在硫蒸气中燃烧生成Fe2S3B.纯铁的抗腐蚀能力较差，铁在干燥的空气里易被氧化C.工业上用CO在高温条件下还原含Fe2O3的铁矿石炼铁D.铁在纯氧中燃烧或在氯气中燃烧所得产物中铁的化合价均为＋3价
解析 Fe与S反应生成FeS，A项错误；纯铁不易发生电化学腐蚀，抗腐蚀能力较强，铁在干燥的空气里不易被氧化，B项错误；铁在纯氧中燃烧产物是Fe3O4，其中铁的化合价有＋2价和＋3价两种价态，D项错误。
2.铁是日常生活中使用最广泛的金属，下列关于铁的一些说法正确的是A.常温下浓硫酸与铁不反应，故常温下可用铁制容器贮藏、贮运浓硫酸B.铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X2)反应的生成物均为FeX3C.Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH)2
3.关于铁及其化合物，下列说法正确的是A.灼热的Fe与Cl2反应生成FeCl2B.氢氧化亚铁溶于稀硝酸中：Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2OC.Fe(OH)2暴露在空气中会变为红褐色D.向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液可得到纯净的Fe(OH)2沉淀
解析 Cl2氧化性强，灼热的Fe与Cl2反应生成FeCl3，故A错误；氢氧化亚铁具有还原性，会被具有氧化性的稀硝酸氧化变为Fe3＋，B错误。
题组二 铁的氧化物的性质与组成确定
4.(2020·营口期末)铁的氧化物有很多，在中学化学中经常提到的有FeO、Fe2O3和Fe3O4，而且在一定条件下它们之间是可以相互转化的，例如：在1 400 ℃以上的温度下加热Fe2O3时，Fe2O3会部分失去氧，生成Fe3O4。下列有关说法正确的是A.FeO、Fe2O3和Fe3O4均为黑色固体B.Fe3O4常写成FeO·Fe2O3，其中既有＋2价的Fe，又有＋3价的Fe，所以 Fe3O4是一种混合物C.热稳定性：Fe2O3>Fe3O4D.FeO、Fe2O3和Fe3O4均可与盐酸反应，且反应类型均为复分解反应
解析 FeO和Fe3O4均为黑色固体，Fe2O3为红棕色固体，故A错误；Fe3O4是一种纯净物，化合价是一种复合化合价，故B错误；在1 400 ℃以上的温度下加热Fe2O3时，Fe2O3会部分失去氧，生成Fe3O4，说明Fe3O4比Fe2O3稳定，故C错误；FeO、Fe2O3和Fe3O4均可与盐酸反应生成盐和水，反应过程中无元素化合价变化，反应类型均为复分解反应，故D正确。
5.准确称取某种铁的氧化物2.88 g，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4.00 g，则这种铁的氧化物为A.Fe3O4 D.以上都不是
解析 4.00 g CaCO3沉淀的物质的量为0.04 ml，则CO、CO2的物质的量也为0.04 ml，增加的氧元素为0.04 ml，质量为0.04 ml×16 g·ml－1＝0.64 g，铁的氧化物中氧元素的质量为0.64 g，铁元素质量为2.88 g－0.64 g＝2.24 g，铁的氧化物中铁元素与氧元素的物质的量之比为
则这种铁的氧化物的化学式为FeO。
6.(2019·舟山质检)有一块铁的“氧化物”样品，用140 mL 5.0 ml·L－1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025 ml Cl2，恰好使其中的Fe2＋全部转变为Fe3＋，则该样品可能的化学式为A.Fe2O3 B.Fe3O4C.Fe4O5 D.Fe5O7
解析 根据2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，可知铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中n(Fe2＋)＝0.025 ml×2＝0.05 ml，根据电荷守恒得2n(Fe2＋)＋3n(Fe3＋)＝n(Cl－)，则n(Fe3＋)＝0.2 ml，故n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝0.05∶0.2＝1∶4，故该氧化物可表示为FeO·2Fe2O3，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，
若a∶b＝1∶1，则铁的氧化物为FeO；若a∶b＝2∶3，则铁的氧化物为Fe2O3；若a∶b＝3∶4，则铁的氧化物是Fe3O4或FeO与Fe2O3按物质的量之比为1∶1的混合物或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3物质的量之比为1∶1，Fe3O4为任意值)。
题组三 铁与水蒸气反应的实验探究
7.某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水蒸气反应”的实验，并检验产物的性质，下列说法正确的是
A.实验时，应先点燃B处的酒精喷灯，再点燃A处的酒精灯B.B中发生反应的化学方程式是：2Fe＋3H2O(g) Fe2O3＋3H2C.B中生成1 ml H2时，E处有1 ml CuO被还原D.碱石灰的作用是吸收水蒸气
解析 实验时，应先点燃A处的酒精灯，再点燃B处的酒精灯，防止铁被氧气氧化，故A错误；
B中生成1 ml H2时，由于H2要先排出装置内空气，再与CuO反应，因此E处CuO被还原的物质的量小于1 ml，故C错误；碱石灰的作用是吸收水蒸气，干燥H2，故D正确。
8.铁与水蒸气反应，通常有以下两种装置，请回答下列问题：
(1)装置二中湿棉花的作用为___________。(2)实验完毕后，取出装置一的少量固体，溶于足量稀盐酸，再滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，试解释原因：____________________________________________________(用离子方程式表示)。
Fe3O4＋8H＋===Fe2＋
＋2Fe3＋＋4H2O、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
1.亚铁盐(1)Fe2＋的氧化性和还原性含有Fe2＋的溶液呈浅绿色，Fe2＋处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以 为主，遇Br2、Cl2、H2O2、 (H＋)等均表现为 。Fe2＋的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式：___________________________________。
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===
(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 抑制Fe2＋的水解，加少量 防止Fe2＋被氧化。
2.铁盐的性质及应用(1)氧化性：含有Fe3＋的溶液呈棕黄色，Fe3＋处于铁的高价态，遇Fe、Cu、HI、H2S等均表现为 。①Fe3＋与S2－、I－、HS－、 等具有较强还原性的离子不能大量共存。②Fe3＋可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式为____________________________。(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：_____________________________________。
===Cu2＋＋2Fe2＋
3.Fe2＋、Fe3＋的检验方法(1)用KSCN溶液和氯水
(3)含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的检验
(4)Fe2＋的特征检验方法
(1)金属阳离子只有氧化性，不可能有还原性( )错因： 。(2)氢氧化铁与HI溶液反应仅能发生中和反应( )错因： 。(3)中性溶液中可能大量存在Fe3＋、Cl－、K＋、 ( )错因： 。(4)用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2( )错因： 。
Fe3＋与I－会发生氧化还原反应
在溶液呈中性时，Fe3＋转化为Fe(OH)3，不能大量存在
Cl－也能与KMnO4反应，使其褪色
(5)能通过化合反应制取FeCl2( )错因： 。
1.在Fe2(SO4)3溶液中，加入a g铜，完全溶解后，再加b g铁，充分反应后得到c g残余固体，且a>c。试分析残留固体的成分为____，所得溶液中阳离子为__________。
2.混合溶液中除去Fe3＋、Fe2＋的常用方法已知：沉淀的pH
(1)除去Mg2＋中混有的Fe3＋的方法向混合溶液中加入______、________、__________其中之一，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＋。(3)请设计实验方案：除去CuCl2溶液中混有的少量FeCl2。
答案 先通入适量Cl2(或加入H2O2)，再向混合溶液中加入足量CuO[或CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3其中之一]，充分反应后过滤。
题组一 Fe2＋、Fe3＋的性质及应用
1.《新修本草》中关于“青矾”的描述：“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃，烧之赤色”。《物理小识》中说：“青矾厂气熏人，衣服当之易烂，栽木不茂”，下列相关叙述不正确的是A.赤色固体可能是Fe2O3B.青矾宜密闭保存，防止氧化变质C.青矾燃烧过程中发生了电子转移D.“青矾厂气”可能是CO和CO2
解析 根据《新修本草》关于青矾的描述可知为FeSO4·7H2O，其分解产生的气体二氧化硫有刺激性气味，三氧化硫有腐蚀性，不可能产生CO和CO2。
2.在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出，下列说法正确的是A.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不 含Cu2＋B.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，可能含 Cu2＋和Fe3＋C.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe3＋和Fe2＋， 一定不含Cu2＋D.若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一 定不含Cu2＋和Fe3＋
解析 氧化性：Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋，加入铁粉后有固体剩余，Fe3＋一定不存在；若剩余固体全部是Cu，溶液中还可能有Cu2＋，也可能恰好被完全置换；若剩余固体是Cu和Fe，则溶液中不可能有Cu2＋和Fe3＋。
3.下列有关Fe3＋、Fe2＋的性质及应用的说法正确的是_________(填序号)。①Fe2(SO4)3易溶于水，所以可用作净水剂②向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉，可制得硫酸亚铁溶液③室温下，向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，则说明Fe3＋的氧化性比I2的强④Fe2＋与H2O2在酸性溶液中的反应：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O⑤硫酸亚铁片和维生素C同时服用，能增强治疗缺铁性贫血的效果
解析 Fe3＋水解生成Fe(OH)3胶体，可用于净水，与Fe2(SO4)3是否易溶于水无对应关系，①错误；2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，②正确；Fe3＋将I－氧化成I2，依据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，可知Fe3＋的氧化性强于I2，③正确；H2O2具有强氧化性，能将Fe2＋氧化为Fe3＋，④正确；维生素C具有还原性，能防止硫酸亚铁片中的Fe2＋被氧化，⑤正确。
题组二 Fe2＋、Fe3＋的检验
4.要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含有Fe2＋，进行如下实验操作时，最佳顺序为①加入足量氯水 ②加入足量酸性KMnO4溶液 ③加入少量NH4SCN溶液A.①③ B.③② C.③① D.①②③
解析 在该溶液中先加入少量NH4SCN溶液，溶液不变红色，证明无Fe3＋存在，再加入氯水，将Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液变为红色。KMnO4溶液呈紫红色，溶液颜色变化不明显，所以不能用酸性KMnO4溶液检验。
5.(2020·济南质检)将0.2 ml·L－1的KI溶液和0.05 ml·L－1Fe2(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＋＋I2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K3[Fe(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
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K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀生成，只能说明溶液中含有Fe2＋，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，D项错误。
检验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后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水能氧化SCN－)。(2)Fe3＋、Fe2＋、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＋、Fe3＋的其他方法检验Fe3＋也可用苯酚(C6H5OH)；检验Fe2＋最好用K3[Fe(CN)6]溶液。
1.正误判断(1)向H2O2溶液中滴加少量FeCl3，2Fe3＋＋H2O2===O2↑＋2H＋＋2Fe2＋( )(2020·全国卷Ⅲ，11C)(2)室温下，Fe与浓H2SO4反应生成FeSO4( )(2020·江苏，6D)(3)Fe在稀硝酸中发生钝化( )(2019·江苏，6A)(4)将废铁屑加入FeCl2溶液中，可除去工业废气中的Cl2( )(2019·天津，3A)(5)将NaOH溶液滴入FeSO4溶液中，产生白色沉淀，随后变为红褐色，该颜色的变化与氧化还原反应无关( )(2018·北京，9A)
(6)向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液显红色( )(2018·江苏，6A)
(2017·江苏，7A)
2.(高考选项组合题)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Ⅱ，13A)B.FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板，说明铁比铜金属性强(2016·全国卷Ⅲ，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Ⅰ，10C)D.Fe与Cl2反应生成FeCl3，推测Fe与I2反应生成FeI3(2016·上海，21C)
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。
3.(2020·江苏，19)实验室由炼钢污泥(简称铁泥，主要成分为铁的氧化物)制备软磁性材料α-Fe2O3。其主要实验流程如下：
(1)酸浸。用一定浓度的H2SO4溶液浸取铁泥中的铁元素。若其他条件不变，实验中采取下列措施能提高铁元素浸出率的有________(填序号)。A.适当升高酸浸温度B.适当加快搅拌速度C.适当缩短酸浸时间
解析 其他条件不变，实验中适当升高酸浸温度、适当加快搅拌速度都能提高铁元素浸出率，缩短酸浸时间会降低铁元素浸出率，故应选A、B项。
(2)还原。向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉，使Fe3＋完全转化为Fe2＋。“还原”过程中除生成Fe2＋外，还会生成____(填化学式)；检验Fe3＋是否还原完全的实验操作是_____________________________________________________________________。
取少量清液于试管中，向其中滴加几滴KSCN
溶液，观察溶液颜色是否呈红色
(3)沉铁。将提纯后的FeSO4溶液与氨水-NH4HCO3混合溶液反应，生成FeCO3沉淀。①生成FeCO3沉淀的离子方程式为__________________________________________________________________________________。
②设计以FeSO4溶液、氨水-NH4HCO3混合溶液为原料，制备FeCO3的实验方案：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[FeCO3沉淀需“洗涤完全”，Fe(OH)2开始沉淀的pH＝6.5]
在搅拌条件下向FeSO4溶液中缓慢加入氨水-NH4HCO3混合溶
液，控制溶液pH不大于6.5；静置后过滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤2～3次；取最后一次洗涤后的滤液，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，不出现白色沉淀
1.北宋沈括的《梦溪笔谈》对指南针已有详细记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南。”磁石的主要成分是A.Fe3O4 D.CuFeS2
2.铁是一种应用广泛的金属，下列有关铁的说法正确的是A.铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气B.常温下，铁在浓硫酸中钝化C.铁在氧气中燃烧，生成物为Fe2O3D.纯铁(块状)是黑色金属
解析 A项，铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，错误；C项，铁在氧气中燃烧的生成物为Fe3O4，错误；D项，纯铁(块状)是银白色金属，错误。
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FeCl3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FeSO4·6H2O晶体D.将铜粉加入FeCl3溶液中：验证Fe3＋的氧化性强于Cu2＋
解析 由于浓硫酸具有强氧化性，铁与其反应生成Fe2(SO4)3和SO2，无法说明铁的活泼性，故A项方案不可行；将NaOH加入FeCl3溶液中，得到Fe(OH)3沉淀，无法得到Fe(OH)3胶体，故B项方案不可行；在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液，一方面氧气可将FeSO4氧化，另一方面会得到不含结晶水的化合物，故C项方案不可行；将铜粉加入FeCl3溶液中，发生反应：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，该反应说明Fe3＋的氧化性强于Cu2＋，故D项方案可行。
4.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
解析 Fe2＋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＋，再滴加氯水，若溶液呈红色，说明溶液中含有Fe2＋。
5.在含有Fe3＋、Fe2＋、Al3＋、 稀溶液中，加入足量的Na2O2固体，充分反应后，再加入过量的稀盐酸，完全反应后，离子数目没有变化的是A.Fe2＋ B.Al3＋C.Fe3＋ D.
解析 亚铁离子与氧气反应变为铁离子，和氢氧根反应生成沉淀，又加盐酸，沉淀溶解，最后又变为铁离子，因此亚铁离子数目减少，故A错误；铝离子与足量氢氧根反应生成偏铝酸根，偏铝酸根与足量盐酸反应，最后又生成铝离子，数目不发生改变，故B正确；亚铁离子被氧化成了铁离子，铁离子数目增加，故C错误；铵根离子和氢氧根离子反应生成氨气和水，铵根离子数目减少，故D错误。
从分类角度分析下列说法正确的是A.实验①③反应制得的物质均为纯净物B.实验②③均未发生氧化还原反应C.实验②③均为放热过程D.实验①②所涉及的物质均为电解质或非电解质
6.某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列实验。
解析 实验③得到的是氢氧化铁胶体，是混合体系，A项错误；实验②中的溶解主要是物理变化，实验③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③中盐的水解是吸热过程，C项错误；实验①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。
下列说法错误的是A.将湿棉花改为浸水的尿不湿，酒精灯由单头改为双头，可提供足量的 水蒸气B.用具支试管可将试管口附近冷凝的水导出，避免冷凝水与灼热铁粉接触C.肥皂水改为吹泡泡水，收集H2效果更好，点燃效果更明显D.悬挂的磁铁仅能吸引反应铁粉，不能吸引反应产物
7.铁与水蒸气反应实验改进前后的装置如图所示：
解析 铁、四氧化三铁均可被磁铁吸引，则悬挂的磁体不仅能吸引铁粉，也能吸引反应产物四氧化三铁，故D错误。
A.导管g的作用是增强装置的气密性B.试剂X和试剂Y分别为浓硫酸、饱和食盐水C.直接用E接收产物比用导管连接D、E的优点是可防止堵塞D.出于简化装置的目的，F装置可拆除
8.FeCl3易潮解、易升华，实验室制备FeCl3的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。下列说法正确的是
解析 导管g的作用是平衡气压，保证液体顺利滴下，A错误；为得到干燥纯净的Cl2，应先用饱和食盐水除去HCl，再通过浓硫酸干燥气体，B错误；FeCl3易潮解，而F中的浓硫酸起到干燥的作用，防止G中水蒸气进入D中，不能拆除，D错误。
9.将1.12 g铁粉加入25 mL 2 ml·L－1的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是A.铁粉有剩余，溶液呈浅绿色，Cl－浓度基本不变B.往溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红色C.Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为5∶1D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5
n(FeCl3)＝2 ml·L－1×0.025 L＝0.05 ml，由反应Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋知，0.02 ml铁粉完全反应需要0.04 ml氯化铁。铁完全反应，氯化铁有剩余，Cl－浓度基本不变，A错误；氯化铁有剩余，往溶液中滴入KSCN溶液，显红色，B正确；0.02 ml Fe反应生成Fe2＋为0.06 ml，Fe3＋剩余0.01 ml，其物质的量之比为6∶1，C错误；氧化产物与还原产物均为氯化亚铁，Fe被氧化，氯化铁被还原，则氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2，D错误。
10.(2016·全国卷Ⅱ，28)某班同学用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋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0.1 ml·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是_______________。
解析 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)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。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_________________________。
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
解析 Cl2可将Fe2＋氧化成Fe3＋，自身得电子生成Cl－，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
(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______________________________。
隔绝空气(排除氧气对实验的影响)
解析 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)丙组同学取10 mL 0.1 ml·L－1KI溶液，加入6 mL 0.1 ml·L－1 FeCl3溶液混合。分别取 2 mL 此溶液于3支试管中进行如下实验：①第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀；③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。实验②检验的离子是_____(填离子符号)；实验①和③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)。
H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋
Fe3＋催化H2O2分解产生O2
H2O2分解反应放热，促进Fe3＋的水解平衡正向移动
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