人教版高考化学一轮复习第3章铁金属材料第1节铁及其化合物学案含答案

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第一节　铁及其化合物铁的单质[以练带忆]1．判断正误(正确的划“√”，错误的划“×”)(1)铁位于元素周期表中第四周期ⅧB族。(×)(2)细铁粉可作食品抗氧化剂。(√)(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)FeCl3可与铜发生置换反应。(×)2．铁有＋2、＋3价两种价态，单质铁与________(填序号，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：①Cl2　②O2　③H2O(g)　④S　⑤盐酸　⑥稀硝酸(足量)　⑦稀硫酸　⑧CuSO4溶液　⑨FeCl3溶液答案：①⑥　④⑤⑦⑧⑨　②③[练后梳理]1．铁的存在2．铁的结构与性质(1)结构(2)物理性质(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与非金属单质反应②与H2O(g)反应：3Fe＋4H2O(g)eq \o(=====,\s\up8(高温))Fe3O4＋4H2。③与酸反应④与盐(Cu2＋、Fe3＋)反应：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。铁是变价金属，与弱氧化剂(如S、HCl、FeCl3、CuSO4、I2等)反应时被氧化为Fe2＋，与强氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3、浓硫酸等)反应时被氧化为Fe3＋。铁的重要化合物[以练带忆]1．判断正误(正确的划“√”，错误的划“×”)(1)Fe3O4和Pb3O4中的金属都呈现两种价态。(√)提示：Fe3O4中的铁元素分别为＋2价、＋3价；Pb3O4中的铅元素分别为＋2价、＋4价。(2)稀硫酸具有酸性，可用于除去铁锈。(√)提示：铁锈是碱性氧化物，可用硫酸除去。(3)向盛有FeCl3溶液的试管中加过量铁粉，充分振荡后加1滴KSCN溶液，黄色逐渐消失，加KSCN后溶液颜色不变。(√)提示：KSCN遇Fe2＋无现象变化。(4)除去FeCl2溶液中的FeCl3，除杂试剂为铁粉。(√)提示：Fe＋2FeCl3===3FeCl2。(5)向X溶液中滴加几滴新制氯水，振荡，再加入少量KSCN溶液，溶液变为红色，则X溶液中一定含有Fe2＋。(×)提示：溶液中可能含有Fe3＋。2．下列试剂中，不能使Fe2＋转化为Fe3＋的是(　　)①氯气　②NaCl溶液　③KMnO4溶液　④稀硝酸⑤盐酸　⑥Na2SO4溶液A．①②③ B．①③④ C．②④⑤ D．②⑤⑥D　解析：Cl2、KMnO4、稀硝酸都具有强氧化性，能将Fe2＋氧化成Fe3＋，而NaCl溶液、盐酸、Na2SO4溶液不能将Fe2＋氧化成Fe3＋。3．FeCl3、FeCl2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。2Fe＋3Cl2eq \o(=====,\s\up8(点燃))2FeCl3；2FeCl3＋Fe===3FeCl2；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。4．完成下列离子方程式，体会Fe2＋与Fe3＋的转化条件。(1)将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀：_______________________________________________________________。(2)将FeCl3溶液滴入KI­淀粉溶液，溶液变蓝：________________________________________________________________。(3)向FeCl2溶液中滴入H2O2：______________________________________________________________________________________________________。(4)FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色：________________________________________________________________________________________________。(5)将FeCl2溶液滴入稀硝酸溶液中，有无色气体放出：_________________。答案：(1)2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋(2)2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋(3)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O(4)5Fe2＋＋MnOeq \o\al(－,4)＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O(5)3Fe2＋＋4H＋＋NOeq \o\al(－,3)===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O[练后梳理]1．铁的三种氧化物2．铁的两种氢氧化物3．亚铁盐和铁盐(1)亚铁盐含有Fe2＋的溶液，呈浅绿色，既有氧化性，又有还原性。①氧化性：Fe2＋与Zn反应的离子方程式为Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋。②还原性：Fe2＋与Cl2反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。(2)铁盐①氧化性：含Fe3＋的溶液，呈黄色，Fe3＋具有较强的氧化性。Fe3＋与Cu、I－反应的离子方程式分别为2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋、2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。②特性：向含有Fe3＋的溶液中滴加KSCN溶液时溶液变成红色。(3)盐溶液的配制与保存4．Fe2＋、Fe3＋的检验方法(1)Fe3＋的检验(2)Fe2＋的检验(1)FeO和Fe3O4与HNO3溶液反应时，除考虑与H＋的反应外，还考虑Fe2＋被HNO3氧化成Fe3＋。(2)Fe2O3、Fe3O4与HI溶液反应时，除考虑与H＋的反应外，还考虑Fe3＋被I－还原为Fe2＋。(3)Fe(OH)2与稀硝酸反应时，除考虑与H＋的反应外，还考虑Fe2＋与NOeq \o\al(－,3)、H＋发生氧化还原反应。(4)Fe(OH)3与HI溶液反应时，除考虑与H＋的反应外，还考虑Fe3＋被I－还原为Fe2＋。考点1　铁的单质 、氧化物及其氢氧化物的性质及制备[抓本质·悟考法]下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是________(填标号)。【解题关键点】　解答本题注意提取以下信息：(1)①②装置均能生成H2，从而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。(2)③⑤装置提供保护层，能起到隔绝空气的作用。【易错失分点】　(1)错误分析装置②的反应原理，误认为②中产生的FeSO4无法与NaOH溶液接触而不能制取 Fe(OH)2。(2)忘记电解的基本原理，特别是不清楚如何通过电解产生OH－，导致漏选③。[自主解答]________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________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)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，所以要较长时间看到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；⑤中加苯阻止了空气的进入；④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。答案：①②③⑤[多角度·突破练]⊳角度1　考查铁的氧化物、氢氧化物的性质1．(2020·郴州模拟)(双选)通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是(　　)BD　解析：Fe3＋将I－氧化生成I2，淀粉遇到I2显蓝色，并非Fe3＋能与淀粉发生显色反应，A项错误；铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O，B项正确；稀硝酸具有强氧化性，与铁粉反应生成NO，不产生H2，C项错误；Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3，故新制Fe(OH)2露置于空气中一段时间，白色物质最终变成了红褐色，D项正确。2．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(　　)A．FeO B．Fe2O3 C．FeSO4 D．Fe3O4A　解析：Fe2O3不具有还原性，与稀硝酸反应不生成NO。另外三种等质量的物质中，含Fe2＋的物质的量越多，与稀硝酸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、FeSO4、Fe3O4中FeO含有Fe2＋的物质的量最多，放出的NO物质的量最多。3．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　　　　　　　 B．Fe2O3C．FeO D．以上都不是C　解析：4.00 g CaCO3沉淀的物质的量为0.04 mol，则CO、CO2的物质的量也为0.04 mol，增加的氧元素为0.04 mol，质量为 0.04 mol×16 g/mol＝0.64 g，铁的氧化物中氧元素质量为 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eq \f(2.24 g,56 g/mol)∶0.04 mol＝1∶1，则这种铁的氧化物的化学式为FeO。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(Fe)∶n(O)＝eq \f(m,56)∶eq \f(n,16)＝a∶b，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)。⊳角度2　考查氢氧化亚铁的制备4．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)Fe2＋易水解，要加入稀硫酸防止其水解；Fe2＋易被空气中的O2氧化，要加铁粉或铁屑，将氧化生成的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)稀硫酸、铁屑　(2)煮沸　(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化5．如下图所示，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6 mol/L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_______________________________________________。(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，打开止水夹b，放入一部分空气，此时B瓶中发生的反应为______________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，产生的H2将Fe2＋压入B中，Fe2＋＋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)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。答案：(1)铁屑　Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑　(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)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3制备Fe(OH)2的注意事项(1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，除去溶液中的氧气。(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、N2、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，利用新产生的Fe2＋与OH－反应制取。考点2　“铁三角”及Fe2＋、Fe3＋的检验与探究[抓本质·悟考法](双选)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(　　)A．a表示Fe3＋的关系曲线B．n1＝0.5C．P点时，n(Fe2＋)＝0.562 5 molD．向P点溶液中加入铜粉，最多可溶解14.4 g【解题关键点】　解答本题注意提取以下信息：(1)由“1 mol HNO3和1 mol H2SO4的混合溶液”可知H＋和NOeq \o\al(－,3)的相对多少，且开始阶段一直生成Fe3＋。(2)注意图像的折点、交点的意义，特别是利用交点量相等的特点列出等量关系。【易错失分点】　(1)解答本题易忽略HNO3和Fe反应时，先生成Fe(NO3)3，当Fe过量时，又发生反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，生成物是Fe(NO3)2。(2)未意识到P点n(Fe2＋)＝n(Fe3＋)，不能列出等量关系，不能计算P点Fe3＋的物质的量，故不能计算最多可溶解的铜粉的质量。[自主解答]________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________BC　解析：该反应可以看作两步：①Fe＋4H＋＋NOeq \o\al(－,3)===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，硝酸根离子过量，氢离子不足；②2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。a表示Fe3＋的关系曲线，A正确；溶液中共有3 mol H＋参加反应，生成Fe3＋为0.75 mol，即n1＝0.75 mol，B错误；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铜粉，质量为 14.4 g，D正确。[多角度·突破练]⊳角度1　Fe2＋和Fe3＋的检验1．为了检验某FeCl2溶液中是否含有FeCl3，下列实验方案中最合理的是(　　)A．加入适量铜粉，观察溶液是否变蓝B．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红C．滴加酸性KMnO4溶液，观察溶液是否褪色D．滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红D　解析：加入适量铜粉，若溶液中FeCl3含量较低，溶液不会明显变蓝，现象不明显，A项错误；先滴加氯水，可将FeCl2氧化生成FeCl3，滴加KSCN溶液，不能判断原溶液是否含有FeCl3，B项错误；Fe3＋具有较强氧化性，不与酸性KMnO4溶液反应，而Cl－具有还原性，可与MnOeq \o\al(－,4)反应，故不能判断是否含有FeCl3，C项错误；若FeCl2溶液中含有FeCl3，滴加KSCN溶液，溶液变成红色，实验现象最明显，该方案最合理，D项正确。2．(2021·九江模拟)(双选)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Fe2＋B．向某溶液中通入Cl2，然后加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中可能含有Fe2＋C．向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋D．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＋BC　解析：KSCN溶液不能直接检验Fe2＋的存在，Fe2＋是否存在不确定，检验方法不合理，A项错误；溶液变红，证明含有Fe3＋，可能是原溶液中含有Fe3＋或通入Cl2后Fe2＋被氧化成Fe3＋，故原溶液中可能含有Fe2＋，B项正确；Fe3＋与OH－生成红褐色的Fe(OH)3沉淀，检验方法合理，C项正确；Mg(OH)2为白色沉淀，易被红褐色沉淀掩盖，无法确定原溶液中是否含有Mg2＋，检验方法不合理，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)Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋(Cl－能还原MnOeq \o\al(－,4)生成Mn2＋而使溶液褪色，产生干扰)。(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。⊳角度2　含铁元素的物质的除杂问题3．下列除杂的操作不正确的是(　　)A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量MgO充分反应后过滤B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤D．CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入适量H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反应后过滤C　解析：FeCl3溶液中存在水解平衡：FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3HCl，加入的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，Cu2＋、Fe3＋均转化成氢氧化物沉淀，不符合除杂要求，C错误；先用H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再利用FeCl3的水解，加入的CuO与H＋反应，使Fe3＋转化成Fe(OH)3而除去，D正确。4．Fe2＋、Fe3＋、Zn2＋较完全地形成氢氧化物沉淀的pH分别为9.6、3.7、4.6。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2＋、Fe3＋杂质离子，为除去这些离子制得纯净的ZnSO4，应加入的试剂是(　　)A．NaOH溶液 B．氨水C．KMnO4、ZnCO3 D．H2O2、ZnOD　解析：由于沉淀Fe2＋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＋、Fe2＋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、MgCO3、Mg(OH)2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沉淀而除去。(2)除去Cu2＋中混有的Fe3＋的方法向混合溶液中加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3 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＋，然后按照(1)中方法除去溶液中的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＋，然后按照(2)中方法除去溶液中的Fe3＋。⊳角度3　考查“铁三角”在物质转化推断题中的应用5．(2021·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D＋C―→E＋F且常温下只有B为气态，则A、B、C分别为(　　)A．Fe、Cl2、Cu B．Fe、Cl2、H2C．Cu、Cl2、Fe D．Fe、Cl2、MgA　解析：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、Cl2、Cu、FeCl3、CuCl2、FeCl2。6．A、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①②③均为化合反应，反应④为置换反应。下列有关说法不正确的是(　　)A．①中所加试剂可能是氯气B．③中需要加具有氧化性的试剂C．A与稀硝酸反应一定能实现元素M在①中发生的价态变化D．元素M在②中发生的价态变化也能通过加碘化钾溶液实现C　解析：根据转化关系可确定A为变价金属，应为Fe，反应①加入氯气能实现，B为FeCl3，C为FeCl2，A项正确；反应③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，C项不正确；Fe3＋能将I－氧化成I2，自身被还原成Fe2＋，D项正确。“铁三角”的转化关系1．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(　　)A．FeO B．Fe2O3 C．Fe3O4 D．Al2O3C　解析：Fe3O4具有磁性。2．(命题情境：传统文化与物质成分)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(　　)A．CuSO4·5H2O B．FeSO4·7H2OC．KAl(SO4)2·12H2O D．Fe2(SO4)3·9H2OB　解析：“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”，青矾是绿色的，经煅烧后，分解成粒度非常细而活性又很强的Fe2O3超细粉末，为红色。A中CuSO4·5H2O为蓝色晶体；B中FeSO4·7H2O是绿色晶体；C中KAl(SO4)2·12H2O是无色晶体；D中Fe2(SO4)3·9H2O为黄色晶体，所以判断“青矾”的主要成分为FeSO4·7H2O。3．制印刷电路板时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列判断一定错误的是(　　)A．烧杯中有铜、无铁 B．烧杯中有铁、无铜C．烧杯中铁、铜都有 D．烧杯中铁、铜都无B　解析：溶液中有Cu2＋而Fe有剩余是不可能的，因为Fe能与Cu2＋反应生成Cu，故B项错误。4．(命题情境：生活材料在化工生产中的应用)铁及其化合物在日常生活中有广泛应用。(1)写出Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的化学方程式：_______________________________________________________________。(2)绿矾(FeSO4·7H2O)是补血剂的原料，易变质。检验绿矾是否变质的试剂是________。设计实验检验绿矾是否完全变质：_________________________________________________________________________________________________。(3)利用绿矾制备还原铁粉的工艺流程如下：①干燥过程主要是为了脱去游离水和结晶水，过程中会有少量FeCO3·nH2O在空气中被氧化为FeOOH，该反应的化学方程式为___________________________________________________________________________________________。②取干燥后的FeCO3样品12.49 g，焙烧，最终得到还原铁粉6.16 g，计算样品中杂质FeOOH的质量为________g。(FeOOH也能被C还原得到Fe)解析：(1)Fe(OH)2与氧气和水反应生成Fe(OH)3，化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。(2)绿矾(FeSO4·7H2O)易变质，Fe2＋被氧化为Fe3＋，检验绿矾是否变质的试剂是KSCN溶液。检验绿矾是否完全变质即检验样品是否存在Fe2＋，可利用Fe2＋的还原性进行检验或用铁氰化钾溶液检验。(3)①依据得失电子守恒和原子守恒写出化学方程式。②设样品中FeCO3的物质的量为x，FeOOH的物质的量为y，则eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(116 g/mol x＋89 g/mol y＝12.49 g,x＋y＝\f(6.16 g,56 g/mol)))解得x＝0.1 mol，y＝0.01 mol，样品中杂质FeOOH的质量为 0.01 mol×89 g/mol＝0.89 g。答案：(1)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(2)KSCN溶液　取少量样品溶于水，滴加酸性高锰酸钾溶液，若紫色褪去，则样品没有完全变质(或滴加铁氰化钾溶液，若产生蓝色沉淀，则样品没有完全变质)(3)①4FeCO3·nH2O＋O2===4FeOOH＋4CO2＋(4n－2)H2O　②0.89考试评价解读核心素养达成1.能结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，理解铁及其重要化合物的主要性质。2．能结合真实情境中的应用实例，认识铁及其重要化合物在生产、生活中的应用。科学探究与创新意识通过实验设计氢氧化亚铁和氢氧化铁的制备方案，明确制备氢氧化亚铁的关键。宏观辨识与微观探析能从物质的价态认识铁及其化合物的氧化性、还原性，认识变化需要一定的条件，并遵循一定的规律。证据推理与模型认知通过总结Fe2＋、Fe3＋的检验方法，培养证据推理意识，建立结论和证据之间的逻辑关系，形成分析问题思维模型。科学态度与社会责任通过铁及其化合物的综合利用，培养利用化学知识解决实际问题的能力，培养学生的社会责任意识。颜色、状态导电、导热性、延展性特性地壳含量银白色固体良好被磁铁吸引居第四位与O2反应常温铁锈(成分为Fe2O3·xH2O)点燃3Fe＋2O2eq \o(=====,\s\up8(点燃))Fe3O4与Cl2反应点燃2Fe＋3Cl2eq \o(=====,\s\up8(点燃))2FeCl3与S、I2反应Fe＋Seq \o(=====,\s\up8(△))FeS、Fe＋I2eq \o(=====,\s\up8(△))FeI2与H＋反应Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑与稀硝酸反应过量Fe＋4H＋＋NOeq \o\al(－,3)===Fe3＋＋NO↑＋2H2O少量3Fe＋8H＋＋2NOeq \o\al(－,3)===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O与浓硫酸、浓硝酸反应常温下钝化，加热时分别生成SO2、NO2FeOFe2O3Fe3O4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物质类别碱性氧化物不是碱性氧化物铁的价态＋2价＋3价＋2价，＋3价与H＋的反应(写离子方程式)FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O共同性质高温时，都能被C、CO、H2、Al等还原剂还原，生成铁单质Fe(OH)2Fe(OH)3颜色、状态白色固体红褐色固体溶解性难溶于水难溶于水与盐酸反应(写离子方程式)Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O热稳定性2Fe(OH)3eq \o(=====,\s\up8(△))Fe2O3＋3H2O制备方法可溶性亚铁盐与碱反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓可溶性铁盐与碱反应：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓二者的转化在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3方法1样品溶液eq \o(――――――――→,\s\up8(滴加KSCN溶液))溶液变红色，证明含有Fe3＋方法2样品溶液eq \o(――――――――→,\s\up8(加入NaOH溶液))产生红褐色沉淀，证明含有Fe3＋方法3样品溶液eq \o(―――――→,\s\up8(加入苯酚))溶液变紫色，证明含有Fe3＋方法1样品溶液eq \o(――――――――→,\s\up8(滴加KSCN溶液))无现象eq \o(――――→,\s\up8(滴加氯水),\s\do7(或双氧水))溶液变红色，证明含有Fe2＋方法2样品溶液eq \o(――――――――→,\s\up8(加入NaOH溶液))产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明含有Fe2＋方法3样品溶液eq \o(―――――――――――→,\s\up8(加入K3[FeCN6]溶液))生成蓝色沉淀，证明含有Fe2＋方法4样品溶液eq \o(――――――――――――――→,\s\up8(滴入几滴酸性KMnO4溶液))紫红色褪为无色，证明含有Fe2＋选项操作、现象解释A向KI­淀粉溶液中加入FeCl3溶液，溶液变蓝Fe3＋能与淀粉发生显色反应B把生铁放置于潮湿的空气中，铁表面有一层红棕色的斑点铁在潮湿的空气中易生成Fe2O3·xH2OC向稀硝酸中加入少量铁粉，有气泡产生说明Fe置换出硝酸中的氢，生成了氢气D新制Fe(OH)2露置于空气中一段时间，白色物质变成了红褐色说明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3