高中化学第1节 铁的多样性学案设计

这是一份高中化学第1节 铁的多样性学案设计，共22页。学案主要包含了铁元素的存在，Fe2＋，铁单质的性质，铁的氧化物——FeO，铁的氢氧化物——Fe2等内容，欢迎下载使用。

铁及其化合物的性质

学业要求
1．根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究，掌握亚铁盐、铁盐的物理性质、化学性质和典型实验现象，能书写主要的化学方程式和离子方程式，培养实验探究与创新意识的核心素养。
2．能通过实验探究和交流研讨、掌握Fe、FeO、Fe2O3、Fe(OH)2、Fe(OH)3的性质和典型实验现象，能书写主要的化学方程式和离子方程式，逐步提升科学探究和创新能力。

知识网络









学业基础——自学·思记·尝试
一、铁元素的存在
1．含量
铁元素在地壳中的含量仅次于________、________和铝。
2．存在形态
(1)以游离态存在：如________。
(2)以化合态存在：主要以________价铁的化合物存在。如黄铁矿(____________)、赤铁矿(____________)、磁铁矿(Fe3O4)等。
二、Fe2＋、Fe3＋的性质
1．组成及实例

亚铁盐
铁盐
组成
组成中含有________的盐
组成中含有________的盐
实例
FeSO4、FeCl2、Fe(NO3)2等
Fe2(SO4)3、FeCl3、Fe(NO3)3等
2.性质的预测与探究
(1)预测。
①研究物质性质的两个基本角度

②亚铁盐和铁盐性质的预测——化合价角度

(2)探究——以FeSO4、FeCl3为例。
①知识支持：Fe3＋和KSCN溶液发生反应，生成________溶液。
②可供选择的试剂：FeSO4溶液、FeCl3溶液、酸性KMnO4溶液、氯水、KI溶液、0.1 mol·L－1 KSCN(硫氰酸钾)溶液、稀硫酸、淀粉溶液、NaOH溶液、铁粉、锌片、铜片。
③探究实验：
物质
预测
性质
操作
现象
FeSO4
还原性
ⅰ向FeSO4溶液中加入KSCN溶液
ⅱ滴加氯水
ⅰ____________
ⅱ____________
向酸性KMnO4溶液中逐滴加入FeSO4溶液至过量
酸性KMnO4溶液的____________
氧化性
向FeSO4溶液中加入足量锌片
溶液____________
FeCl3
氧化性
ⅰ向FeCl3溶液中加入KSCN溶液
ⅱ加入足量铁粉
ⅰ____________
ⅱ____________
ⅰ向FeCl3溶液中加入KSCN溶液
ⅱ加入足量铜片
ⅰ____________
ⅱ溶液由____________
ⅰ向FeCl3溶液中加入KI溶液
ⅱ加入淀粉溶液
ⅰ溶液变黄色
ⅱ溶液____________
④结论：
ⅰ.亚铁盐具有还原性，能被常见的氧化剂氧化，如能使酸性KMnO4溶液________，能被氯气氧化，离子方程式为________________________；亚铁盐具有氧化性，能被常见的还原剂还原，如与Zn反应的离子方程式为____________________。
ⅱ.铁盐具有氧化性，能被常见的还原剂还原，如与Cu反应的离子方程式为________________________；与Fe反应的离子方程式为________________________；与KI溶液反应的离子方程式为________________________。
三、铁单质的性质
1．物理性质
铁单质为光亮的________色金属，密度较大，熔点为1 538 ℃，纯铁有很强的抗腐蚀力。有良好的________性和________性，导电性比铜、铝差，能被磁铁吸引。
2．化学性质
反应
化学方程式或离子方程式
Fe与非金属单质反应
3Fe＋2O2____________、2Fe＋ 3Cl2________
Fe与水蒸气反应
________________
Fe与非氧化性酸反应
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
Fe与盐溶液反应
Fe＋Cu2＋===________、Fe＋2Fe3＋===________
铝热反应
________________
四、铁的氧化物——FeO、Fe2O3、Fe3O4性质的比较

FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗名
—
铁红
磁性氧化铁
颜色、状态
____________
____________
____________
水溶性
难溶
难溶
难溶
铁元素
化合价
________价
________价
________价
与稀盐酸
或稀硫酸
反应(写离
子方程式)
______________
______________
______________
五、铁的氢氧化物——Fe(OH)2、Fe(OH)3的性质
比较


Fe(OH)2
Fe(OH)3
颜色、状态
________________
________________
与盐酸反
应(写化学
方程式)
________________
________________
受热分解
(写化学
方程式)
—
________________
制备
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↓
转化
在空气中，Fe(OH)2能够迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3

[即学即练]
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3都可以通过化合反应制取。(　　)
(2)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2。(　　)
(3)向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2＋。(　　)
(4)赤铁矿的主要成分是Fe3O4，磁铁矿的主要成分是Fe2O3，FeO俗称铁红。(　　)
(5)Fe3O4、FeO遇非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)发生非氧化还原反应。(　　)
(6)Fe(OH)2在空气中加热得到FeO。(　　)
(7)Fe3O4只有氧化性，没有还原性。(　　)
(8)Fe2O3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。(　　)
2．下列物质中，不能由金属跟非金属单质直接化合得到的是(　　)
A．Na2O2 B．NaCl
C．FeCl2 D．Fe3O4
3．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置于试管中，滴加KSCN溶液2～3滴，溶液呈红色
红砖中含有氧化铁
B
CO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Fe3O4
C
取少量Fe(NO3)2试样加水溶解，加稀硫酸酸化，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溶液变红色
原溶液中含有Fe2＋

4．将铁粉放入盐酸、MgCl2溶液、FeCl3溶液、CuCl2溶液组成的混合液中，充分反应后，铁粉有剩余，则此时溶液中含有的大量阳离子是(　　)
A．Cu2＋和Fe2＋ B．Fe2＋和Mg2＋
C．Fe3＋和Fe2＋ D．H＋和Cu2＋
5．铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质，下列关于铁元素的叙述中正确的是(　　)
A．2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋成立说明氧化性：Fe3＋>Fe2＋
B．25 ℃，强酸性溶液中，Al3＋、NH4+、NO3-、Fe2＋可以大量共存
C.5.6 g铁与足量的氯气反应失去电子为0.2 mol
D．硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液：Fe2＋＋2H2O2＋4H＋===Fe3＋＋4H2O
6.

下列有关氢氧化亚铁及其制备方法的叙述中，不正确的是(　　)
A．氢氧化亚铁易被空气氧化
B．氢氧化亚铁为灰绿色沉淀
C．可利用右图所示装置制备氢氧化亚铁
D．实验中所用氢氧化钠溶液应预先煮沸







核心素养——合作·探究·分享


一
Fe2＋、Fe3＋的性质与检验
[例1]　现有FeCl2和FeCl3的混合溶液，利用此溶液进行下面的实验。请回答下列问题：
(1)探究Fe3＋的氧化性：取适量溶液于试管中，滴加几滴淀粉－KI溶液，反应现象为____________，离子方程式为____________________________。
(2)探究Fe2＋的还原性：取适量溶液于试管中，滴加几滴酸性KMnO4溶液，反应现象为________________，反应的离子方程式为____________________________。
(3)制取FeCl3溶液：取适量溶液于试管中，向该溶液中加入试剂________(填名称)，离子方程式为____________________________。
(4)制取FeCl2溶液：取适量溶液于试管中，向该溶液中加入试剂________(填名称)，离子方程式为____________________________。



状元随笔　(1)酸性KMnO4溶液既能氧化Fe2＋又能氧化Cl－，但是Fe2＋的还原性强于Cl－，因此滴加几滴酸性KMnO4溶液，只与Fe2＋反应。
(2)除去FeCl3溶液中混有的FeCl2，可向溶液中加入足量氯水，使FeCl2转化为FeCl3。
(3)除去FeCl2溶液中混有的FeCl3，可向溶液中加入足量铁粉，使FeCl3转化为FeCl2。



[提升1]　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，再滴加硫氰酸钾溶液后显红色
B．先滴加硫氰酸钾溶液不显红色，再滴加氯水后显红色
C．先加入铁粉，再滴加硫氰酸钾溶液不显红色
D．只需要滴加硫氰酸钾溶液



状元随笔　检验Fe2＋时的易错分析
(1)只含Fe2＋的溶液：注意检验Fe2＋时加入试剂的顺序
待测液不变色红色(含 Fe2＋、不含Fe3＋)
①加KSCN溶液前，要注意不要加入氧化性物质使Fe2＋被氧化，如H2O2、NO3- (H＋)等。
②氧化剂不能选用酸性KMnO4溶液，因为酸性KMnO4溶液本身显紫红色，对实验现象有干扰，且酸性KMnO4溶液能氧化KSCN，即使溶液含Fe3＋也不变红色，不能证明不含Fe3＋。
(2)同时含有Fe2＋和Fe3＋的溶液：Fe2＋对检验Fe3＋无干扰，可以滴加KSCN溶液检验Fe3＋；Fe3＋对检验Fe2＋有干扰，不能通过先加入KSCN溶液再加氯水检验Fe2＋，通常向溶液中加入适量K3[Fe(CN)6]溶液，若产生蓝色沉淀，说明含有Fe2＋。






　 关键能力
1.铁盐、亚铁盐的性质
(1)Fe2＋既具有还原性又具有氧化性，可以被氧化为Fe3＋，也可以被还原为Fe。
①当Fe2＋遇到强氧化剂时，被氧化为Fe3＋，如2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
②当Fe2＋遇到C、Al、Zn、CO等还原剂时，可以被还原为Fe，如Fe2＋＋Zn===Zn2＋＋Fe，FeO＋COFe＋CO2。
(2)Fe3＋具有较强的氧化性，可被还原为Fe2＋或Fe。
①Fe3＋被C、CO、Al等还原为Fe，如Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3。
②Fe3＋被Fe、Cu等还原为Fe2＋，如2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。
2．含铁物质的分离与提纯
主要物质
杂质
除杂方法
Fe2＋
Fe3＋
加过量铁粉后过滤
FeCl3
FeCl2
加适量氯水或双氧水
Fe2＋
Cu2＋
加过量铁粉后过滤
3.Fe2＋、Fe3＋的检验方法
方法
Fe3＋
Fe2＋
溶液颜色
(棕)黄色
浅绿色
加碱
溶液
(如
NaOH
溶液)
现象
红褐色沉淀
白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀
离子
方程
式　
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2 ＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
加
KSCN
溶液
现象
显红色(常用方法)
无明显现象，再加氯水显红色
离子方程
式
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
酸性KMnO4
溶液
无明显现象
紫红色褪去



状元随笔　Fe2＋的检验：加入K3[Fe(CN)6]溶液，产生带有特征蓝色的沉淀，说明有Fe2＋。



二
Fe(OH)2的制备
[例2]　用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。
Ⅰ.方法一：用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)除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。
(2)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长胶头滴管吸取不含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________________________________________________________________________。

Ⅱ.方法二：在如图所示装置中，用不含O2的NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4制备Fe(OH)2。
(1)在试管A中加入的试剂是________________________________________________________________________。
(2)在试管B中加入的试剂是________________________________________________________________________。
(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管A和B中加入试剂，塞紧塞子，打开止水夹后的实验步骤是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是________________________________________________________________________。


状元随笔
　



[提升2]　如图所示，此装置可用来制取Fe(OH)2并观察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6 mol·L－1的硫酸溶液，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________________________________________。
(2)实验开始时先将活塞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处活塞，通入一部分空气，此时B瓶中发生的反应为____________________________________。
(5)下列各图示装置________(填序号)中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。




状元随笔　使Fe(OH)2能较长时间存在的关键在于反应物中基本不含氧气；反应体系能与空气隔离。




关键能力
Fe(OH)2的制备
1．制备原理
用亚铁盐溶液与强碱溶液反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓。
2．注意事项
Fe(OH)2极易被空气氧化，制备前应尽可能地使所用溶液中不含氧气，制备过程中应尽可能地避免引入氧气或使生成Fe(OH)2的环境与空气隔绝。
3．操作要点
(1)两种溶液均要现配现用，且所用蒸馏水应先煮沸，以排出溶解在水中的氧气。
(2)利用油膜将水溶液与空气隔离开，或利用还原性气体将水溶液与空气隔开。
(3)利用长胶头滴管将碱溶液直接送入盐溶液中(不是从容器口上方滴下)。
4．两种经典的制备装置
(1)有机溶剂覆盖法：装置如图甲所示，实验中将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层密度小于水且不溶于水的液体如苯或煤油(不能用密度大于水的CCl4)，以防止空气中的氧气与Fe(OH)2接触发生反应。
(2)还原性气体保护法：装置如图乙所示，实验中先打开止水夹a，利用A中生成的H2将装置内的空气排尽，一段时间后，夹住a，利用生成的H2将A中的亚铁盐溶液压入到B中与NaOH溶液反应。
利用上述装置制备Fe(OH)2，可得到在较长时间内稳定存在的Fe(OH)2白色沉淀。







学考评价——夯实·测控·演练
1．将下列物质溶于稀盐酸后，滴加硫氰酸钾(KSCN)溶液没有颜色变化，再加入氯水即呈红色的是(　　)
A．Fe B．Fe2O3
C．FeCl3 D．Fe(OH)3
2．下列物质能通过化合反应直接制得的是(　　)
①FeCl2　②FeCl3　③HCl
A．只有①② B．只有②
C．只有①③ D．①②③
3．已知硝酸能将Fe2＋氧化为Fe3＋。某同学对未知物A盐的水溶液进行了鉴定，实验过程及现象如图所示：
(红色溶液)Ｋ
现对A、B、C、D作出的如下推断中，不正确的是(　　)
A．盐A一定是FeCl3
B．白色沉淀B是AgCl
C．滤液C中一定含Fe3＋
D．无法确定A中是否含有Fe2＋
4．有关铁与水反应的说法中，正确的是(　　)
A．在任何条件下，铁与水均不发生反应
B．Fe与热水反应可生成可燃性的H2
C．在高温时，铁与水蒸气反应的方程式为2Fe＋3H2O(g)Fe2O3＋3H2
D．铁与高温水蒸气反应后生成的固体溶于H2SO4，所得溶液能使酸性高锰酸钾褪色
5．某溶液中可能存在Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋，加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，下列结论正确的是(　　)

A．一定有Fe2＋，一定没有Fe3＋、Mg2＋
B．一定有Fe3＋，一定没有Fe2＋、Mg2＋
C．一定有Fe3＋，可能有Fe2＋，一定没有Mg2＋
D．一定有Fe2＋，可能有Mg2＋，一定没有Fe3＋
6．如图所示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是(　　)


A．①②③④ B．①②③
C．①②④ D．②③④

第1课时　铁及其化合物的性质
学 业 基 础
一、
1．氧　硅
2．(1)陨铁　(2)＋2、＋3　FeS2　Fe2O3
二、
1．Fe2＋　Fe3＋
2．(1)＋2价　＋3　还原性　0　氧化性　＋3价　＋2　0　氧化性　(2)①红色　③无明显现象　溶液呈红色　紫色逐渐褪去　由浅绿色变为无色　溶液变红色　红色褪去　溶液变红色　红色变为蓝色　变蓝色　④褪色　2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋　2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋　2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋　2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
三、
1．银白　延展　导热
2．Fe3O4　2FeCl3　3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2　Cu＋Fe2＋　3Fe2＋　2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3
四、
黑色粉末　红棕色粉末　黑色固体　＋2　＋3　＋2、＋3　FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O　Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O　Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
五、
白色固体　红褐色固体　Fe(OH)2＋2HCl===FeCl2＋2H2O　Fe(OH)3＋3HCl===FeCl3＋3H2O　2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O
[即学即练]
1．(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×　(7)×　(8)×
2．解析：过氧化钠可由钠和氧气在加热条件下直接化合得到；氯化钠可由钠和氯气在加热条件下直接化合得到；氯化亚铁无法由金属铁跟Cl2直接化合得到，铁和氯气在加热条件下会生成氯化铁；四氧化三铁可由铁和氧气在点燃条件下直接化合得到。
答案：C
3．解析：氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，三价铁离子遇KSCN溶液会变红色，说明红砖中含有氧化铁，故A正确；CO还原Fe2O3得到单质Fe，即使有Fe3O4，其溶于盐酸后产生的少量Fe3＋能与Fe发生反应Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，加入KSCN溶液也不显红色，故B错误；NO3-和H＋共存时具有强氧化性，而Fe2＋具有还原性，二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，故C错误；若原溶液中不存在Fe2＋而存在Fe3＋，先通入Cl2再加入KSCN后溶液也会变红色，故D错误。
答案：A
4．解析：混合溶液中加入铁粉发生如下反应：2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑，铁和MgCl2溶液不能反应，2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu，由于铁粉有剩余，故此时溶液中阳离子主要有Mg2＋和Fe2＋。
答案：B
5．解析：氧化剂的氧化性强于氧化产物，A项正确；强酸性溶液有大量H＋，Fe2＋、NO3-、H＋不能大量共存，B项错误； 5.6 g铁与足量的氯气反应失去电子为0.3 mol，C项错误；D项电荷不守恒，错误。
答案：A
6．解析：氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁，故A项正确；氢氧化亚铁为白色沉淀，不是灰绿色，故B项错误；氢氧化亚铁的制备要隔绝空气，可将氢氧化钠溶液滴入硫酸亚铁溶液中，故C项正确；将硫酸亚铁滴入氢氧化钠溶液中可制取Fe(OH)2，氢氧化钠溶液预先煮沸可以将其中的空气排净，故D项正确。
答案：B
核 心 素 养
[例1]　解析：(1)溶液中所含的Fe3＋可以将I－氧化成I2，所以溶液变为蓝色，反应的离子方程式为2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋。(2)溶液中所含的Fe2＋与酸性高锰酸钾溶液反应生成Mn2＋、Fe3＋和H2O，酸性高锰酸钾溶液紫色褪去，反应的离子方程式为5Fe2＋＋MnO4-＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。(3)因为溶液中含FeCl2、FeCl3，向该溶液中加入足量氯水即可把FeCl2转化为FeCl3，离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。(4)向溶液中加入足量铁粉可把Fe3＋完全转化为Fe2＋，离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。
答案：(1)溶液变成蓝色　2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋　(2)酸性高锰酸钾溶液紫色褪去　5Fe2＋＋MnO4-＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O　(3)氯水　2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　(4)铁粉　2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
[提升1]　解析：先滴加氯水，再滴加硫氰酸钾溶液后显红色，可能是原溶液中的Fe2＋被氯水氧化为Fe3＋或原溶液中本来就含有Fe3＋，故A错误；先滴加硫氰酸钾溶液不显红色，说明原溶液中不含有Fe3＋，再滴加氯水后显红色，说明Fe2＋被氯水氧化为Fe3＋，Fe3＋与SCN－反应使溶液显红色，原溶液中一定存在Fe2＋，故B正确；先加入铁粉，再滴加硫氰酸钾溶液不显红色，说明原溶液可能含有Fe2＋、Fe3＋，故C错误；只滴加硫氰酸钾溶液，若溶液不变色，说明原溶液中不含有Fe3＋，但无法确定是否含有Fe2＋，故D错误。
答案：B
[例2]　解析：Ⅰ.(1)常采用煮沸的方法除去蒸馏水中的O2。(2)因为Fe(OH)2在空气中易被O2氧化为Fe(OH)3，所以在制备Fe(OH)2时，若向FeSO4溶液中直接滴加NaOH溶液，会带入空气使制取的Fe(OH)2被氧化；若将盛有NaOH溶液的长胶头滴管插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液，可以防止滴加NaOH溶液时带入空气，避免生成的Fe(OH)2接触O2。
Ⅱ.制备Fe(OH)2时利用Fe与H2SO4反应产生的H2排尽装置中的空气，收集氢气验纯后，关闭止水夹，试管A中产生H2，压强增大，将A中溶液压入B中与NaOH溶液反应制备Fe(OH)2，Fe(OH)2沉淀在H2的氛围中不易被氧化，能较长时间保持白色。
答案：Ⅰ.(1)煮沸　(2)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2
Ⅱ.(1)铁屑、稀H2SO4　(2)不含O2的NaOH溶液　(3)检验试管B出口处氢气的纯度，当排出的H2纯净时，再关闭止水夹　(4)两试管中充满H2，且外界空气不易进入，可防止Fe(OH)2被氧化
[提升2]　解析：在加药品时应先加固体，故A中应预先加入铁屑，铁屑与硫酸反应产生H2，产生的H2可排尽装置中的空气。关闭活塞a后，A中产生的H2将FeSO4溶液压入B中，在B中发生反应Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓，Fe(OH)2易被空气中的O2氧化，发生反应4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。若要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排尽装置中的O2或空气，并保证Fe(OH)2与O2或空气隔绝。
答案：(1)铁屑　Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑　(2)打开　(3)关闭活塞a，使FeSO4溶液压入B中进行反应　(4)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3　(5)①②
学考评价
1．解析：加入KSCN时溶液无明显现象，则溶液中没有Fe3＋，加入氯水后溶液变为红色，说明加入氯水后溶液中生成了Fe3＋，故原溶液中含有Fe2＋。
答案：A
2．解析：Fe＋2FeCl3===3FeCl2、2Fe＋3Cl22FeCl3、H2＋Cl22HCl。
答案：D
3．解析：生成白色沉淀证明A中含Cl－，B为AgCl，A与酸化的AgNO3溶液反应生成C，C遇KSCN生成D(红色溶液)，则C中一定含Fe3＋，A中也可能含Fe2＋。因为A中加入了酸化的硝酸银溶液，相当于有硝酸存在，硝酸可以把Fe2＋氧化成Fe3＋。
答案：A
4．解析：Fe不能与热水反应，但能与高温水蒸气反应生成Fe3O4和H2，溶于稀硫酸后的溶液中含有Fe2＋，能使KMnO4溶液褪色。
答案：D
5．解析：加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，则溶液中一定存在Fe2＋，一定不存在Fe3＋，由于Mg(OH)2也是白色沉淀，因此无法确定是否存在Mg2＋，所以D项正确。
答案：D
6．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4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===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。①②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；③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。④中上面的苯阻止了空气进入。
答案：C