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高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 铁及其化合物优秀同步达标检测题
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这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 铁及其化合物优秀同步达标检测题，文件包含高中化学新版必修一第14讲铁及其化合物教师基础版docx、高中化学新版必修一第14讲铁及其化合物学生基础版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共33页， 欢迎下载使用。
第一节 铁及其化合物
一、铁的单质
1．铁元素的存在及使用
(1)存在：铁在自然界中既可以以单质的形态存在，也可以以化合物的形态存在，其主要化合价有＋2价和＋3价，地壳中铁元素的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位。
(2)使用历史：
人类最早使用的铁是陨铁，我国在春秋初年掌握了冶铁技术，在战国中期铁制工具得到了广泛使用。
(3)工业炼铁的原理是用还原剂把铁矿石中的铁提炼出来，如用CO还原Fe2O3。
2．铁单质的性质
(1)物理性质
纯净的铁是光亮的银白色金属，密度较大，熔点较高，有延展性和导热性。能导电，其导电性比铜、铝差，能被磁体吸引。
(2)化学性质
写出下列反应的化学方程式或离子方程式
(3)在如图所示的实验装置中：
①试管中湿棉花的作用是加热时产生水蒸气与铁粉反应。
②若用火柴点燃肥皂泡，可能发生的现象是听到爆鸣声。
③该反应体现铁单质具有还原性。
(1)有下列物质：①S ②CuCl2溶液 ③稀H2SO4 ④AgNO3溶液 ⑤Cl2，与Fe反应时生成＋2价铁的化合物的是__________(填序号，下同)，生成＋3价铁的化合物的是____________。
提示 ①②③④ ⑤
(2)铁与水蒸气能发生反应，日常生活中为什么可用铁壶烧水？
提示 铁只能与水蒸气在高温下反应，而与冷水或热水不反应。
二、铁的主要化合物
1．铁的氧化物
氧化物
氧化亚铁
氧化铁(铁红)
四氧化三铁
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
颜色状态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
铁的价态
＋2
＋3
＋2、＋3
溶解性
都不溶于水，但都能溶于酸溶液
化学性质[来源:学科网][来源:学+科+网][来源:Zxxk.Com]
都能与稀盐酸、稀硫酸反应，生成相应的盐和水
都具有氧化性，都能被CO、H2、Al等还原为铁单质
FeO不稳定，在空气中加热生成稳定的Fe3O4
分别写出盐酸与下列铁的氧化物反应的离子方程式：
①氧化亚铁：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O；
②氧化铁：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；
③磁性氧化铁：Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O。
(1)Fe3O4的组成可用FeO·Fe2O3表示，但不代表Fe3O4是由FeO和Fe2O3组成的混合物，Fe3O4有固定的组成，是一种纯净物。
(2)由于Fe3O4与非氧化性酸反应，生成铁盐和亚铁盐，故Fe3O4不属于碱性氧化物，而FeO、Fe2O3属于碱性氧化物。
2．铁的氢氧化物
(1)铁的氢氧化物的制备
实验室制备氢氧化铁和氢氧化亚铁如下图所示：
①图甲实验中观察到的现象是有红褐色沉淀生成，反应的离子方程式是Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。
②图乙实验中先观察到有白色沉淀生成，在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，有关反应的离子方程式是：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色)；
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
③氢氧化亚铁制备注意事项
在实验室制备氢氧化亚铁时，一定要用新制的亚铁盐和先加热驱赶氧气后的氢氧化钠溶液，且滴管末端插入试管内的液面下，再滴加氢氧化钠溶液，也可以在反应液面上滴加植物油或苯等物质进行液封，以防止氢氧化亚铁与氧气接触。
(2)Fe(OH)2和Fe(OH)3性质的比较
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
物质类别
二元弱碱
三元弱碱
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
Fe(OH)2＋2H＋=== Fe2＋＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
稳定性
Fe(OH)2FeO＋H2O(隔绝空气)
2Fe(OH)3 Fe2O3＋3H2O
制备Fe(OH)2的关键是隔绝空气(O2)，可采取的措施有：
(1)Fe2＋极易被氧化，所以FeSO4溶液要现用现配。
(2)为了防止Fe2＋被氧化，配制FeSO4溶液的蒸馏水和NaOH溶液要煮沸，尽可能除去O2。
(3)为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再挤出NaOH溶液。
(4)为防止Fe2＋被氧化，还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油或其他密度小于水而不溶于水的有机物，以隔绝空气。
(1)Fe(OH)3在空气中灼烧得到Fe2O3固体，Fe(OH)2在空气中灼烧能得到FeO固体吗？
提示 不能，Fe(OH)2易被氧化，最终得到的是Fe2O3。
(2)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沉淀。
①用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时，除加硫酸防止生成Fe(OH)2外，还需加入________________。
②除去蒸馏水中溶解的O2，常采用________的方法。
③生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液的液面以下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是_______________________________________。
提示 ①铁屑 ②煮沸 ③避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2转化成Fe(OH)3沉淀
3．铁盐和亚铁盐
(1)Fe2＋、Fe3＋的检验方法
①观察法：浅绿色溶液中含有Fe2＋；棕黄色溶液中含有Fe3＋。
②加碱法：若产生的白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色的为Fe2＋；若直接产生红褐色沉淀的为Fe3＋。
③加KSCN：无明显现象，再加新制氯水溶液变红色的为Fe2＋；若溶液直接变红色的为Fe3＋。
(2)Fe2＋与Fe3＋的转化
如下图所示
①在盛有氯化铁溶液的试管中加适量铁粉振荡后，溶液变成浅绿色，再加KSCN溶液，溶液不变色，再加入氯水后，溶液变成红色。
②上述实验中有关反应的离子方程式是2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
③由上述实验可知：Fe3＋遇到较强的还原剂，会被还原成Fe2＋；Fe2＋在较强氧化剂的作用下，会被氧化成Fe3＋。
(3)铁盐和亚铁盐的化学性质
写出下列反应的离子方程式：
(1)为什么在配制硫酸亚铁时，通常要在溶液中加入铁钉或铁粉？
提示 Fe2＋易被氧化为Fe3＋，加入铁粉或铁钉，发生反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，可防止硫酸亚铁溶液被氧化，而不发生变质。
(2)如何除去氯化铁中的Fe2＋，写出反应的离子方程式。
提示 加入新制的氯水，2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
(3)将足量Na2O2投入FeCl2溶液中，可以观察的现象是______________。
提示 有气泡放出，生成红褐色沉淀。
三、铁及其化合物之间的转化关系
1．铁及其化合物间的转化知识结构图
写出图中序号所示反应的离子方程式：
①Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；
②Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓；
③Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O；
④Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；
⑤2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；
⑥2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。
(其他合理均可)
(1)Fe只具有还原性，可被弱氧化剂(H＋、Cu2＋、Fe3＋、I2、S等)氧化为Fe2＋；被强氧化剂[O2、Cl2、Br2、HNO3、KMnO4(H＋)等]氧化为Fe3＋。
(2)Fe2＋既有氧化性，又有还原性。可被强氧化剂[Cl2、Br2、O2、ClO－、KMnO4(H＋)、HNO3、H2O2等]氧化为Fe3＋；可被还原剂(Al、Zn、CO、C等)还原为Fe。
(3)Fe3＋只具有氧化性，可被弱还原剂(Fe、Cu等)还原为Fe2＋，被强还原剂(Al、Zn、CO等)还原为Fe。
2．根据性质和转化关系推断物质
金属单质A可发生以下反应。试推断：
(1)写出下列物质的化学式(B写主要成分)：
A______、B______、C______、D______、E______。
(2)写出反应③和⑤的离子方程式：
③________________________________________________________________________；
⑤________________________________________________________________________。
答案 (1)Fe Fe2O3 Fe3O4 Cu H2
(2)Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
思维启迪
推断题的解题思路：根据物质的物理性质(特别是色、态)和化学性质(相互转化关系、反应条件等)，找出具有特征条件的物质，再由相互转化关系逐步推断。
随堂练习：
1．下列说法正确的是( )
A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B．Fe2O3为碱性氧化物，可与水反应生成Fe(OH)3
C．铁锈的主要成分是Fe2O3
D．Fe3O4中铁元素有＋2价和＋3价，Fe3O4是混合物
解析：赤铁矿、铁锈的主要成分是Fe2O3，A错误，C正确；Fe2O3为碱性氧化物，但不与水反应，B错误；Fe3O4为纯净物，不是混合物，D错误。
答案：C
2．下列关于铁与水蒸气反应的叙述不正确的是( )
A．是氧化还原反应
B．铁是还原剂
C．需在高温条件下进行
D．产物是氧化铁和氢气
[解析] 据3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2可知反应产物为Fe3O4而非氧化铁，D项错误。
[答案] D
3．下列关于Fe2＋和Fe3＋的叙述中，错误的是( )
A．Fe2＋的水溶液为浅绿色
B．Fe3＋的水溶液为黄色
C．Fe3＋具有氧化性，Fe2＋具有还原性
D．Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，立即出现红色沉淀
解析：Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，生成红色可溶性物质，不是红色沉淀。
答案：D
4．下列实验方案可以得到白色纯净的Fe(OH)2的是( )
A．在Fe2(SO4)3溶液中加入过量的铁粉，过滤，在滤液中加入过量的NaOH溶液
B．将铁粉与稀硫酸充分反应，然后再加入过量的氨水
C．在FeCl2溶液上加一层苯，然后将滴管插入到FeCl2溶液液面以下，慢慢滴加NaOH溶液(溶液中不能有气泡，配制FeCl2溶液和NaOH溶液的蒸馏水必须加热煮沸)
D．在生成Fe(OH)3的悬浊液中加过量的铁粉
[解析] 必须防止Fe(OH)2被氧化，可以用油封(如苯等)，同时在配制碱和Fe2＋溶液时，也不能用含有氧气的蒸馏水。
[答案] C
5．选择合适试剂完成甲、乙两组实验。
甲组：检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋；
乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。
下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是( )
试剂
选项
甲组
乙组
A
新制氯水、KSCN溶液
NaOH溶液
B
酸性KMnO4溶液
KSCN溶液
C
KOH溶液
溴水
D
溴水
酸性KMnO4溶液
解析：由于Fe3＋的干扰，在检验Fe2＋时使用酸性KMnO4溶液，只有B正确。
答案：B
6．铁在一定条件下与Cl2、O2、S反应的产物分别为FeCl3、Fe3O4、FeS，下列有关说法正确的是( )
A．三种非金属单质中，S的氧化性最弱
B．等量的铁分别与Cl2、O2、S反应，转移的电子数相等
C．反应生成的三种产物都只具有氧化性
D．反应生成的三种产物都是易溶于水的固体
[解析] 根据反应后铁元素的价态，可知S的氧化性最弱，A项正确；反应产物中铁元素的价态不同，等量的铁分别与Cl2、O2、S反应，转移的电子数不相等，B项错误；Fe3O4和FeS中含有＋2价的铁元素，也具有一定的还原性，C项错误；Fe3O4和FeS难溶于水，D项错误。
[答案] A
7．在含有1 mol FeSO4的溶液中投入一小块金属钠，反应完全后，滤出沉淀并洗涤，然后在空气中灼烧沉淀得到的固体物质是( )
A．FeO B．Fe
C．Fe(OH)3 D．Fe2O3
解析：金属钠投入溶液生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠与FeSO4溶液反应生成Fe(OH)2，在空气中灼烧沉淀时，首先Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3，Fe(OH)3再分解生成Fe2O3和水。
答案：D
8．将1.12 g铁粉加入到25 mL 2 mol·L－1的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是( )
A．铁粉剩余，溶液呈浅绿色，Cl－基本不变
B．向溶液中滴入无色KSCN溶液，仍无色
C．溶液中Fe2＋与Fe3＋物质的量之比为6∶1
D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5
[解析] n(Fe)＝0.02mol，n(FeCl3)＝0.05mol，由Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋知，Fe3＋过量0.01 mol，铁粉全部溶解，反应生成Fe2＋ 0.06 mol；Fe3＋过量，滴入无色KSCN溶液，溶液显红色；氧化生成的Fe2＋和还原生成的Fe2＋的物质的量之比为1∶2。
[答案] C
9．下列离子方程式正确的是( )
A．将氨水滴入到FeCl3溶液中 Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
B．氧化铁与盐酸反应 Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
C．向FeCl3溶液中加入铁粉 Fe＋Fe3＋===2Fe2＋
D．向氯化亚铁溶液中通入Cl2 Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－
解析：A项在书写离子方程式时，弱电解质NH3·H2O不能拆写成离子的形式；C项离子方程式中除遵循元素守恒外，电荷也必须守恒，正确的离子方程式应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋；D项只符合元素守恒，不符合电荷守恒，正确的离子方程式应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
答案：B
10．铁粉可与高温水蒸气发生反应，若反应后得到的干燥固体质量比反应前铁粉的质量增加了32 g，则参加反应的铁粉的物质的量是 ( )
A．0.5 mol B．1 mol
C．1.5 mol D．2 mol
[解析]
3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2↑ Δm(固体质量增加)
3 16×4
x mol 32 g
x＝1.5 mol
[答案] C
11．在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉，待反应结束后，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是( )
A．Cu2＋ B．Fe3＋ C．Fe2＋ D．H＋
解析：因所剩固体能被磁铁吸引，说明Fe有剩余，2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋，2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑，即Fe3＋、Cu2＋、H＋等可与Fe反应，不可能存在较多。
答案：C
12．电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。
(1)检验溶液中Fe3＋存在的试剂是________，证明Fe3＋存在的现象是_____________。
(2)写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式：
______________。
(3)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，准备采用下列步骤：
A．请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。
①________，②________，③________，
④________，⑤________，⑥________。
B．请写出相关反应的化学方程式。
__________________________________________________，
__________________________________________________，
__________________________________________________，
__________________________________________________。
[解析] 从腐蚀铜的废液中回收铜。
[答案] (1)KSCN溶液 溶液变成红色
(2)2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2
(3)A.①Fe ②FeCl2 ③Fe和Cu ④HCl ⑤FeCl2 ⑥Cl2
B．CuCl2＋Fe===FeCl2＋Cu
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
2FeCl3＋Fe===3FeCl2
2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
13．某同学对未知物A盐的水溶液进行了鉴定，实验过程及现象如下图所示：
现对A、B、C、D做出的如下推断中，不正确的是( )
A．A盐一定是FeCl3
B．白色沉淀B可能是AgCl
C．C中一定含Fe3＋
D．无法确定A中是否含有Fe2＋
解析：因为A中加入了硝酸酸化的AgNO3溶液，HNO3可以把Fe2＋氧化成Fe3＋，所以A盐也可能为FeCl2。
答案：A
14．在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应可以得到铁的氧化物。该氧化物又可经过此反应的逆反应生成颗粒很细的铁粉。这种铁粉具有很高的反应活性，在空气中受撞击受热时会燃烧，所以俗称“引火铁”。请分别用下图所示的两套仪器装置，制取上述铁的氧化物和“引火铁”。实验中必须使用普通铁粉和6 mol·L－1盐酸，其他试剂自选(装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去)。
填写下列空白：
(1)实验进行时，试管A中应加入的试剂是____________；
烧瓶B的作用是____________；
烧瓶C的作用是___________；
在试管D中收集到的是________。
(2)实验时，U形管G中应加入的试剂是________；长颈漏斗H中应加入________。
(3)两套装置中，在实验时需要加热的仪器是________(填该仪器对应的字母)。
(4)试管E中发生反应的化学方程式是________________。
(5)为了安全，在E管中的反应发生前，在F出口处必须
______________；
E管中的反应开始后，在F出口处应_________。
[解析] (1)根据题干可推断出试管A应是铁和水蒸气反应的装置，在A中装的应是普通铁粉，反应过程中要生成氢气，所以D是用来收集氢气的，在烧瓶B中产生水蒸气，为了防止向试管中通入水蒸气使试管骤冷引起水的倒流，在反应装置和收集装置中间加上广口瓶以保证实验安全。(2)装置Ⅰ用来制取氢气，故H用于添加盐酸，在产生氢气的同时可能会带出部分水蒸气和氯化氢气体，故应在U形管中加入固体干燥剂吸收氯化氢和水蒸气。(3)反应是在高温条件下，所以A和E装置需要加热，反应需要水蒸气，故B也需要加热。(4)依据装置和实验目的分析，试管E中发生反应是氢气还原四氧化三铁的反应，反应方程式是：Fe3O4＋4H23Fe＋4H2O。(5)氢气是可燃性气体，做氢气的性质实验时必须保证氢气是纯净的，为了安全，在E管中的反应发生前，在F出口处必须进行气体验纯；E管中的反应开始后，在F出口处应点燃H2，避免排放到空气中遇火爆炸。
[答案] (1)普通铁粉(或铁粉) 作为水蒸气发生器 防止倒吸(或用作安全瓶) 氢气
(2)碱石灰(或固体NaOH、无水CaCl2等) 6 mol·L－1盐酸
(3)ABE (4)Fe3O4＋4H23Fe＋4H2O
(5)检验氢气的纯度 点燃氢气
15．某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水反应”的实验，并检验产物的性质，请回答下列问题：
(1)A装置的作用是________，B中反应的化学方程式为
_______________________________________________________
____________________________________________________。
(2)D的作用是
____________________________________________________。
(3)E中的现象是
__________________________________________________。
(4)A、B两个装置中应先点燃________处的酒精(喷)灯，点燃E处酒精灯之前应进行的操作是_____________________。
解析：
(1)B中进行的反应是3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，故A为提供水蒸气的装置。
(2)D的作用是除去未反应的水蒸气，干燥H2。
(3)E中反应为H2＋CuOCu＋H2O，故黑色粉末变红，同时硬质玻璃管右端会有水珠生成。
(4)应先点燃A处，若先点燃B处，B中的Fe会与空气中O2反应生成Fe2O3，点燃E处酒精灯前要收集H2，检验纯度。
答案：
(1)产生水蒸气 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
(2)吸收未反应的水蒸气
(3)黑色固体变为红色，右端管壁有水珠生成
(4)A 收集H2，并检验其纯度
16．Ⅰ.铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示：
Fe2＋Fe3＋FeO
回答下列有关问题：
(1)Fe与过量盐酸反应可以制取FeCl2。若用反应所得的酸性溶液，实现上述①、④的转化，要求产物纯净，可选用________(选填字母)。
a．Cl2 b．Fe
c．Cu d．KMnO4
(2)某同学为了检验家中的一瓶补铁药(成分为FeSO4)是否变质，查阅了有关资料，得知Fe2＋能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色，并结合已学的知识设计了如下实验：
将药片除去糖衣研细后，溶解过滤，取滤液分别加入两支试管中，在试管Ⅰ中滴入酸性高锰酸钾溶液，在试管Ⅱ中滴入KSCN溶液。
①请你填出该同学实验中出现以下现象时应得出的结论：
②能不能将KMnO4和KSCN滴入到同一试管中进行验证，为什么？试进行解释：___________________。
Ⅱ.硫酸亚铁是一种重要的工业原料，同时可以用于制造补血药物，但具有毒性，故严禁在食品中滥用硫酸亚铁。某同学为探究富含硫酸亚铁且保存时间较长的糕点的情况，设计了如图所示实验方案：
(1)该同学在实验中加入了过量新制氯水，放置一段时间后，发现血红色褪去，现对褪色原因进行探究(已知SCN－有还原性)。
【提出假设】
假设1：溶液中的＋3价铁被氧化为更高的价态；
假设2：_______________________________。
【设计方案】
(2)为了对你所提出的假设2进行验证，实验方案是
______________。
[解析] Ⅰ.(1)要使产物纯净，必须物质间发生反应后，没有杂质生成；氯气有氧化性，能氧化二价铁离子生成三价铁离子，同时有氯离子生成，没有杂质生成，故a正确；铁与铁离子反应生成二价铁离子，不引入其他杂质，故b正确；铜与铁离子反应生成铜离子和亚铁离子，引入了铜离子杂质，故c错误；酸性高锰酸钾氧化亚铁离子时，产物会有钾离子、锰离子引入，不符合，故d错误；故选ab。(2)①亚铁离子具有还原性，可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，所以若酸性高锰酸钾溶液褪色，说明样品中含有亚铁离子；铁离子与KSCN可以形成血红色的溶液，所以若出现血红色，说明样品中含有铁离子，即样品变质了。a.试管Ⅰ褪色，说明含有亚铁离子，试管Ⅱ不变血红色，说明不含铁离子，即样品没有变质；b.试管Ⅰ不褪色，说明不含有亚铁离子，试管Ⅱ变血红色，说明含铁离子，即样品完全变质；c.试管Ⅰ褪色，说明含有亚铁离子，试管Ⅱ变血红色，说明含铁离子，即样品部分变质。②酸性高锰酸钾溶液呈紫红色，铁离子与KSCN会形成血红色，两者颜色较近，不容易观察到血红色；同时KSCN具有较强的还原性，也可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，使酸性高锰酸钾溶液褪色，影响亚铁离子的检验，所以不能将两者滴入同一个试管中进行验证。
Ⅱ.(1)实验中加入了过量的新制氯水，放置一段时间后，发现红色褪去，说明Fe(SCN)3的浓度逐渐减小。而Fe(SCN)3的生成与Fe3＋、SCN－有关，故可能是溶液中的Fe3＋被Cl2氧化为更高的价态，也可能是由于SCN－具有还原性，Cl2是一种强氧化剂，SCN－被过量的新制氯水氧化，导致红色褪去。(2)假设Fe3＋没有被氧化，而是SCN－被氧化，则只要向褪色后的溶液中加入过量KSCN溶液，溶液出现血红色，说明假设2成立；若溶液不出现血红色，说明假设2不成立。
[答案] Ⅰ.(1)ab
(2)①a.没有变质 b．完全变质 c．部分变质
②不能。原因是KMnO4溶液呈紫红色，影响Fe3＋的检验；KSCN具有还原性，影响Fe2＋的检验
Ⅱ.(1)SCN－被过量的新制氯水氧化
(2)取少量褪色后的溶液，滴加过量KSCN溶液，若溶液变为血红色，则说明假设2成立；若溶液不变为血红色，则假设2不成立
课后作业：
一、基础巩固
1．某固体混合物X，可能含有BaCl2、NaHCO3、Fe2O3、Cu、NaAlO2中的一种或几种，进行如下实验：①取一定量样品溶于水中，得到固体A和溶液B；②向A中加入足量稀盐酸，得到澄清溶液C．下列说法不正确的是（ ）
A．固体A可能溶于NaOH溶液
B．溶液C能与NaHCO3溶液反应产生沉淀
C．向溶液C中加入KSCN溶液，若不变色，则混合物X不含Fe2O3
D．向溶液B中加入NaOH溶液，若出现白色沉淀，则X中必定有BaCl2和NaHCO3
【答案】C。
【解析】A、NaHCO3、NaAlO2在水中发生反应H2O+AlO2﹣+HCO3﹣＝Al（OH）3↓+CO32﹣，生成Al（OH）3固体可能溶于NaOH溶液，故A正确；
B、Al（OH）3固体入足量稀盐酸，得到澄清溶液AlCl3能与NaHCO3溶液反应产生沉淀，故B正确；
C、固体A若为Fe2O3和Cu的混合物，若FeCl3和Cu恰好反应，向溶液C中加入KSCN溶液，若不变色，则混合物X不含Fe2O3就错了，故C错误；
D、若溶液B是BaCl2、NaHCO3、NaAlO2中的一种，加入NaOH溶液不出现白色沉淀，若是BaCl2和NaHCO3的混合液，加入NaOH溶液出现白色沉淀，若是Na2CO3和NaHCO3的混合液，加入NaOH溶液不出现白色沉淀，向溶液B中加入NaOH溶液，若出现白色沉淀，则X中必定有BaCl2和NaHCO3，故D正确；
故选：C。
2．不能和铁反应的溶液是（ ）
A．H2S B．NaOH C．Fe2（SO4）3 D．Cl2
【答案】B。
【解析】A．铁排在氢的前面，则H2S和铁反应生成FeS和氢气，故A不选；
B．铁不与氢氧化钠溶液反应，故B选；
C．铁和Fe2（SO4）3发生归中反应生成硫酸亚铁，故C不选；
D．氯气具有强氧化性，则铁和氯气反应生成氯化铁，故D不选；
故选：B。
3．亚硝酸亚铁Fe（NO2）2易分解，若分解产物之一是红色粉末Fe2O3，则另一分解产物可能是（ ）
A．NO B．N2O3 C．NO2 D．N2O5
【答案】A；
【解析】A、由以上分析得出NO的氮元素化合价为+2，比+3化合价低，故A正确；
B、N2O3的氮元素化合价为+3价，与Fe（NO2）2中氮元素化合价相同，化合价没有发生变化，故B错误；
C、NO2的氮元素化合价为+4价，高于Fe（NO2）2中氮元素的+3价，故C错误；
D、N2O5的氮元素化合价为+5价，高于Fe（NO2）2中氮元素的+3价，故D错误；
故选：A。
4．用KI溶液和FeCl3溶液进行如下实验。下列说法中错误的是（ ）
A．实验i发生的反应为：2Fe3++2I﹣⇌2Fe2++I2
B．黄色溶液中含有Fe2+、Fe3+、Cl﹣、K+、I﹣离子
C．实验iii水溶液中c（Fe2+）小于i中c（Fe2+）
D．若向实验iii 所得液体中滴加KSCN溶液，水层红色比实验ii浅
【答案】C。
【解析】A、KI溶液中I﹣具有还原性，FeCl3溶液中Fe3+具有氧化性，二者发生氧化还原反应，给的量可以看出滴加的氯化铁是少量的，结果反应后溶液依然显示黄色，说明铁离子反应不完全，发生的反应是可逆的，即2Fe3++2I﹣⇌2Fe2++I2，故A正确；
B、氯化铁（少量）和碘化钾之间的反应，产物是氯化亚铁、氯化钾，碘单质，并且碘化钾剩余，反应是可逆的，还存在少量的氯化铁，即黄色溶液中含有Fe2+、Fe3+、Cl﹣、K+、I﹣离子，故B正确；
C、实验iii中生成的I2萃取到CCl4层，从溶液中分离出产物I2，使反应2Fe3++2I﹣⇌2Fe2++I2正向移动，使c（Fe2+）大于i中c（Fe2+），故C错误；
D、实验iii 是向所得液体中滴加CCl4，萃取了碘单质，反应2Fe3++2I﹣⇌2Fe2++I2正向移动，铁离子浓度减小，所得液体中滴加KSCN溶液，水层红色变浅，故D正确。
故选：C。
5．可用于检验久置的FeSO4溶液是否变质的试剂（ ）
A．过氧化钠 B．铁粉 C．盐酸 D．KSCN溶液
【答案】D。
【解析】A、过氧化钠和水反应生成氢氧化钠溶液，FeSO4和NaOH反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，能迅速被氧化成灰绿色、最终氧化成红褐色，检验效果不如硫氰化钾溶液，故A错误；
B、铁片不与溶液中硫酸亚铁反应，无法检验硫酸亚铁是否变质，故B错误；
C、盐酸不与铁离子和亚铁离子反应，使用盐酸无法检验硫酸亚铁是否变质，故C错误；
D、如果FeSO4溶液变质，变质后的物质是硫酸铁，Fe3+能和SCN﹣生成络合物，使溶液呈现血红色现象明显，这一反应是Fe3+的特征反应，所以用KSCN溶液，故D正确；
故选：D。
6．某同学采用硫铁矿焙烧后的烧渣（主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3）制取七水合硫酸亚铁（FeSO4•7H2O），设计了如图流程：
下列说法不正确的是（ ）
A．溶液1中的阳离子可与NH4+、I﹣、SO42﹣在同一溶液中大量共存
B．固体1为SiO2，试剂X为Fe
C．向固体2中加入足量NaOH溶液，发生反应的离子方程式：Al（OH）3+OH﹣═AlO2﹣+2H2O
D．从溶液2得到FeSO4•7H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解
【答案】A。
【解析】烧渣中加入足量酸，因为最终制取的是七水合硫酸亚铁，所以加入的酸是稀硫酸，Fe2O3、Al2O3和稀硫酸生成可溶性硫酸盐，SiO2不溶于稀硫酸，过滤后得到的固体1为SiO2，滤液1中含有硫酸铁、硫酸铝和硫酸；加入NaOH溶液控制溶液的pH得到固体2和溶液2，溶液2中含有亚铁离子，则试剂X能还原铁离子生成亚铁离子且不能引进新的杂质，则X为Fe，固体2为氢氧化铝和过量的Fe，将溶液2蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到FeSO4•7H2O，
A．通过以上分析知，溶液1中含有铁离子、铝离子和氢离子，铁离子和碘离子发生氧化还原反应而不能大量共存，故A错误；
B．通过以上分析知，固体1为SiO2，试剂X为Fe，故B正确；
C．固体2中含有氢氧化铝，氢氧化铝能和NaOH反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为Al（OH）3+OH﹣═AlO2﹣+2H2O，故C正确；
D．亚铁离子易被空气中的氧气氧化，而且受热易失去结晶水，所以从溶液2得到FeSO4•7H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解，故D正确；
故选：A。
7．为了探究铁与氯气的反应，某同学甲设计了如下的实验方案。
其实验装置为：
其实验步骤为：
（1）用注射器吸取20mL左右的氯气。
（2）在硬质玻璃管内加入一定量的细铁丝，一支试管内加入硫氰化钾溶液，另一支试管中加入氢氧化钠溶液。按图所示连接实验装置，并固定在铁架台上。经检验装置不漏气。
（3）加热硬质玻璃管内铁丝约1min，然后把注射器中的氯气注入到硬质玻璃管内，观察实验现象。可观察到硬质玻璃管内 ，盛硫氰化钾溶液的试管内显 。
（4）请写出试管中所发生反应的离子方程式： 。其中，氢氧化钠溶液的作用是 。
（5）某同学乙猜测铁与氯气反应可能还会生成氯化亚铁，其为了探究生成物中是否含有氯化亚铁（假设铁已完全反应），设计了一个实验方案。现只有H2O2溶液、酸性KMnO4溶液和KSCN溶液，而没有其他试剂，你认为需要用到的试剂有 。
【答案】（3）铁丝剧烈燃烧、保持红热，产生棕褐色的烟；红色；
（4）Fe3++3SCN﹣＝Fe（SCN）3；Cl2+2OH﹣＝Cl﹣+ClO﹣+H2O；吸收尾气Cl2；
（5）酸性高锰酸钾溶液。
【解析】（3））铁丝在氯气中燃烧生成氯化铁，生成红褐色烟，放热放热，铁丝保持红热，铁离子与KSCN发生络合反应，溶液变红色，
故答案为：铁丝剧烈燃烧、保持红热，产生棕褐色的烟；红色；
（4）铁离子与KSCN发生络合反应，离子方程式为Fe3++3SCN﹣＝Fe（SCN）3，氯气与氢氧化钠反应生成NaCl、NaClO，离子方程式为Cl2+2OH﹣＝Cl﹣+ClO﹣+H2O，氢氧化钠吸收氯气，避免污染环境，
故答案为：Fe3++3SCN﹣＝Fe（SCN）3；Cl2+2OH﹣＝Cl﹣+ClO﹣+H2O；吸收尾气Cl2；
（5）探究生成物中是否含有氯化亚铁，实验步骤为取出甲实验后的玻璃管中的固体少量，放入小烧杯中加适量蒸馏水，搅拌、溶解；滴加少量酸性高锰酸钾溶液并振荡，如果溶液的紫色褪去，则证明原生成物中含有氯化亚铁，否则原生成物中不含氯化亚铁，由于含有铁离子，且加入KSCN不能检验，
故答案为：酸性高锰酸钾溶液。
8．铁不能与冷、热水反应，但是能与水蒸气反应．实验装置如图所示．在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下铁与水蒸气反应的实验． 请回答：
（1）写出该反应的化学方程式 ．
（2）实验前必须对整套装置进行的操作是 ，实验开始时应先点燃 （填“酒精灯”或“酒精喷灯”），实验结束时应先熄灭 （填“酒精灯”或“酒精喷灯”）．
（3）圆底烧瓶中盛有水，该装置受热后的主要作用是 ；烧瓶里应事先放置 ，其作用是 ；干燥管中盛装的物质是 ．
（4）待硬质玻璃管冷却后，取少许其中的固体物质溶于稀硫酸得溶液B，取少量溶液B滴加 溶液，若 （填实验现象），则说明溶液B中含有Fe3+．
【答案】（1）3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2；
（2）检验装置的气密性；酒精灯；酒精喷灯；
（3）为实验提供水蒸气；碎瓷片；防止暴沸；碱石灰；
（4）KSCN；溶液变红色．
【解析】（1）铁与水蒸气发生氧化还原反应，生成Fe3O4和H2：3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2；
故答案为：3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2；
（2）实验前必须对整套装置进行气密性检查，空气中的氧气会和金属铁反应，进行金属铁和水蒸气的反应试验，为防止干扰，应该先用水蒸气将空气排净，故应该先点燃酒精灯，制取水蒸气，再点燃酒精喷灯防止加热铁粉与空气反应；
故答案为：检验装置的气密性；酒精灯；酒精喷灯；
（3）因为反应物为水蒸气与铁，所以这里加热的目的就是提供水蒸气；加热液体时要防止暴沸，故应加入少量碎瓷片防止暴沸发生；最后生成的气体为氢气，干燥氢气可以用碱石灰；
故答案为：为实验提供水蒸气；碎瓷片；防止暴沸；碱石灰；
（4）若要验证溶液B中含有Fe3+，用KSCN溶液检验，若溶液变红色，说明有三价铁离子；
故答案为：KSCN；溶液变红色．
9．按要求回答下列问题。
（1）为了防止FeSO4溶液变质，应在溶液中加入少量的 （元素符号表示）。
（2）人体血液中的下列物质不属于电解质的是 （填序号，下同）。
a．H2CO3b．葡萄糖（C6H12O6）c．NaHCO3d．NaCl
（3）区分Na2CO3和NaHCO3溶液可选用的方法或试剂是 。
a．CaCl2溶液b。焰色试验c。Ca（OH）2溶液d。NaOH溶液
（4）下列变化中，不涉及氧化还原反应的是 。
a．金属的冶炼b。钢铁的锈蚀c。钟乳石的形成d。食物的变质
（5）下列过程必须加入氧化剂才能实现的是 。
a．Cl2→ClO﹣b．NH3→NH4+c．KMnO4→MnO2d．Fe2+→Fe3+
（6）质量相同的两份铝粉，分别放入足量的盐酸和NaOH溶液，放出的H2在同温同压下体积之比为 。
（7）明矾[硫酸铝钾的结晶水合物：KAl（SO4）2•12H2O]是一种常用添加剂，明矾在水中能电离出两种金属离子和酸根离子。写出硫酸铝钾电离方程式： 。
【答案】（1）Fe；
（2）b；
（3）a；
（4）c；
（5）d；
（6）1：1；
（7）KAl（SO4）2＝K++Al3++2SO42﹣。
【解析】（1）FeSO4中Fe为+2价，所以极易被氧化为+3价，加入铁粉后，会与+3价的铁反应使之成为亚铁离子后，融入到FeSO4溶液中，这样便有效地减少FeSO4的损失，
故答案为：Fe；
（2）a．H2CO3是碳酸属于电解质，故a不符合；
b．葡萄糖（C6H12O6）不能电离属于非电解质，故b符合；
c．NaHCO3 属于盐为电解质，故c不符合；
d．NaCl是盐属于电解质，故d不符合；
故答案为：b；
（3）a．CaCl2溶液和碳酸氢钠不反应，和碳酸钠反应生成白色沉淀，可以鉴别二者，故a正确；
b．碳酸钠和碳酸氢钠都含钠离子，焰色反应相同不能鉴别，故b错误
c．Ca（OH）2溶液和碳酸钠、碳酸氢钠都发生反应生成白色沉淀，不能鉴别，故c错误
d．NaOH溶液和碳酸钠不反应，和碳酸氢钠反应无明显现象，不能鉴别二者，故d错误；
故答案为：a；
（4）a．金属的冶炼是化合态转化为游离态，发生还原反应，故a不符合；
b．钢铁的锈蚀是铁被氧化发生氧化还原反应，故b不符合；
c．钟乳石的形成是碳酸氢钙分解生成，过程中无元素化合价变化为费氧化还原反应，故c符合；
d．食物的变质是发生了氧化还原反应，故d不符合；
故答案为：c；
（5）a．Cl2→ClO﹣过程中氯元素化合价升高失电子发生还原反应，同时氯元素0价可以降低发生还原反应，不需要加入氧化剂，故a错误；
b．NH3→NH4+ 过程中无元素化合价变化，不是氧化还原反应，故b错误；
c．KMnO4→MnO2 锰元素化合价降低，需要加入还原剂实现，故c错误；
d．Fe2+→Fe3+过程中铁元素化合价升高失电子发生氧化反应，需要加入氧化剂，故d正确；
故答案为：d；
（6）足量的盐酸和氢氧化钠溶液，Al完全反应，相同质量的铝粉，失去电子相同，则生成氢气相同，则放出的氢气在同温同压下的体积之比是1：1。
（7）硫酸铝钾是盐，为强电解质，能够完全电离生成钾离子、铝离子、硫酸根离子，电离方程式为：KAl（SO4）2＝K++Al3++2SO42﹣。
10．固体A由四种元素组成的化合物，为探究固体A的组成，设计并完成如下实验：
已知：固体B是一种单质，气体E、F都是G和另外一种气体组成。
请回答：
（1）组成A的四种元素是 ，气体E是 。
（2）固体A隔绝空气加热分解的化学方程式是 。
（3）蓝色溶液D和乙醇反应可获得固体A，同时还生成一种常见的温室气体，该反应的化学方程式为 。
【答案】Cu、C、N、O；CO和N2；
（2）Cu（CNO）2Cu+CO↑+N2↑；
（3）3Cu（NO3）2+4CH3CH2OH＝3Cu（CNO）2+2CO2↑+12H2O。
【解析】气体E、F都是G和另外一种气体组成，气体E与灼热CuO反应生成气体F，气体F通入澄清石灰水得到沉淀H和气体G，说明气体E中气体G和CO，气体F中含有CO2和气体G，则A中含有C、O元素，且气体G性质较稳定，不与CuO、氢氧化钙反应；固体B是一种单质，能够与稀硝酸反应生成气体C和蓝色溶液D，则气体C为NO，D为Cu（NO3）2，n（NO）＝＝0.01mol，结合电子守恒可知n（Cu）＝＝0.015mol，说明2.22gA中含有0.015molCu元素；沉淀H为CaCO3，n（CO）＝n（CO2）＝n（CaCO3）＝＝0.03mol，则2.22gA中含有0.03molC、0.03molO；结合“蓝色溶液D和乙醇反应可获得固体A”可知，A中还应该含有N元素，气体E中含有的另一种气体应该为N2，n（N2）＝﹣0.03mol＝0.015mol，则2.22gA中含有0.03molN元素，所以A中含有的n（Cu）：n（C）：n（N）：n（O）＝0.015mol：0.03mol：（0.015mol×2）：0.03mol＝1：2：2：2，则A的化学式为Cu（CNO）2。
（1）根据分析可知，组成A的四种元素是Cu、C、N、O；气体E为CO和N2。
（2）A的化学式为Cu（CNO）2，固体A隔绝空气加热分解生成Cu、CO和N2，该反应的化学方程式为：Cu（CNO）2Cu+CO↑+N2↑。
（3）蓝色溶液D为Cu（NO3）2，Cu（NO3）2和乙醇反应可获得固体A[Cu（CNO）2]，同时还生成一种常见的温室气体，说明生成的气体为CO2，该反应的化学方程式为3Cu（NO3）2+4CH3CH2OH＝3Cu（CNO）2+2CO2↑+12H2O。
第一节 铁及其化合物
一、铁的单质
1．铁元素的存在及使用
(1)存在：铁在自然界中既可以以单质的形态存在，也可以以化合物的形态存在，其主要化合价有＋2价和＋3价，地壳中铁元素的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位。
(2)使用历史：
人类最早使用的铁是陨铁，我国在春秋初年掌握了冶铁技术，在战国中期铁制工具得到了广泛使用。
(3)工业炼铁的原理是用还原剂把铁矿石中的铁提炼出来，如用CO还原Fe2O3。
2．铁单质的性质
(1)物理性质
纯净的铁是光亮的银白色金属，密度较大，熔点较高，有延展性和导热性。能导电，其导电性比铜、铝差，能被磁体吸引。
(2)化学性质
写出下列反应的化学方程式或离子方程式
(3)在如图所示的实验装置中：
①试管中湿棉花的作用是加热时产生水蒸气与铁粉反应。
②若用火柴点燃肥皂泡，可能发生的现象是听到爆鸣声。
③该反应体现铁单质具有还原性。
(1)有下列物质：①S ②CuCl2溶液 ③稀H2SO4 ④AgNO3溶液 ⑤Cl2，与Fe反应时生成＋2价铁的化合物的是__________(填序号，下同)，生成＋3价铁的化合物的是____________。
提示 ①②③④ ⑤
(2)铁与水蒸气能发生反应，日常生活中为什么可用铁壶烧水？
提示 铁只能与水蒸气在高温下反应，而与冷水或热水不反应。
二、铁的主要化合物
1．铁的氧化物
氧化物
氧化亚铁
氧化铁(铁红)
四氧化三铁
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
颜色状态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
铁的价态
＋2
＋3
＋2、＋3
溶解性
都不溶于水，但都能溶于酸溶液
化学性质[来源:学科网][来源:学+科+网][来源:Zxxk.Com]
都能与稀盐酸、稀硫酸反应，生成相应的盐和水
都具有氧化性，都能被CO、H2、Al等还原为铁单质
FeO不稳定，在空气中加热生成稳定的Fe3O4
分别写出盐酸与下列铁的氧化物反应的离子方程式：
①氧化亚铁：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O；
②氧化铁：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；
③磁性氧化铁：Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O。
(1)Fe3O4的组成可用FeO·Fe2O3表示，但不代表Fe3O4是由FeO和Fe2O3组成的混合物，Fe3O4有固定的组成，是一种纯净物。
(2)由于Fe3O4与非氧化性酸反应，生成铁盐和亚铁盐，故Fe3O4不属于碱性氧化物，而FeO、Fe2O3属于碱性氧化物。
2．铁的氢氧化物
(1)铁的氢氧化物的制备
实验室制备氢氧化铁和氢氧化亚铁如下图所示：
①图甲实验中观察到的现象是有红褐色沉淀生成，反应的离子方程式是Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。
②图乙实验中先观察到有白色沉淀生成，在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，有关反应的离子方程式是：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色)；
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
③氢氧化亚铁制备注意事项
在实验室制备氢氧化亚铁时，一定要用新制的亚铁盐和先加热驱赶氧气后的氢氧化钠溶液，且滴管末端插入试管内的液面下，再滴加氢氧化钠溶液，也可以在反应液面上滴加植物油或苯等物质进行液封，以防止氢氧化亚铁与氧气接触。
(2)Fe(OH)2和Fe(OH)3性质的比较
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
物质类别
二元弱碱
三元弱碱
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
Fe(OH)2＋2H＋=== Fe2＋＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
稳定性
Fe(OH)2FeO＋H2O(隔绝空气)
2Fe(OH)3 Fe2O3＋3H2O
制备Fe(OH)2的关键是隔绝空气(O2)，可采取的措施有：
(1)Fe2＋极易被氧化，所以FeSO4溶液要现用现配。
(2)为了防止Fe2＋被氧化，配制FeSO4溶液的蒸馏水和NaOH溶液要煮沸，尽可能除去O2。
(3)为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再挤出NaOH溶液。
(4)为防止Fe2＋被氧化，还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油或其他密度小于水而不溶于水的有机物，以隔绝空气。
(1)Fe(OH)3在空气中灼烧得到Fe2O3固体，Fe(OH)2在空气中灼烧能得到FeO固体吗？
提示 不能，Fe(OH)2易被氧化，最终得到的是Fe2O3。
(2)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沉淀。
①用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时，除加硫酸防止生成Fe(OH)2外，还需加入________________。
②除去蒸馏水中溶解的O2，常采用________的方法。
③生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液的液面以下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是_______________________________________。
提示 ①铁屑 ②煮沸 ③避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2转化成Fe(OH)3沉淀
3．铁盐和亚铁盐
(1)Fe2＋、Fe3＋的检验方法
①观察法：浅绿色溶液中含有Fe2＋；棕黄色溶液中含有Fe3＋。
②加碱法：若产生的白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色的为Fe2＋；若直接产生红褐色沉淀的为Fe3＋。
③加KSCN：无明显现象，再加新制氯水溶液变红色的为Fe2＋；若溶液直接变红色的为Fe3＋。
(2)Fe2＋与Fe3＋的转化
如下图所示
①在盛有氯化铁溶液的试管中加适量铁粉振荡后，溶液变成浅绿色，再加KSCN溶液，溶液不变色，再加入氯水后，溶液变成红色。
②上述实验中有关反应的离子方程式是2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
③由上述实验可知：Fe3＋遇到较强的还原剂，会被还原成Fe2＋；Fe2＋在较强氧化剂的作用下，会被氧化成Fe3＋。
(3)铁盐和亚铁盐的化学性质
写出下列反应的离子方程式：
(1)为什么在配制硫酸亚铁时，通常要在溶液中加入铁钉或铁粉？
提示 Fe2＋易被氧化为Fe3＋，加入铁粉或铁钉，发生反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，可防止硫酸亚铁溶液被氧化，而不发生变质。
(2)如何除去氯化铁中的Fe2＋，写出反应的离子方程式。
提示 加入新制的氯水，2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
(3)将足量Na2O2投入FeCl2溶液中，可以观察的现象是______________。
提示 有气泡放出，生成红褐色沉淀。
三、铁及其化合物之间的转化关系
1．铁及其化合物间的转化知识结构图
写出图中序号所示反应的离子方程式：
①Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；
②Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓；
③Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O；
④Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；
⑤2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；
⑥2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。
(其他合理均可)
(1)Fe只具有还原性，可被弱氧化剂(H＋、Cu2＋、Fe3＋、I2、S等)氧化为Fe2＋；被强氧化剂[O2、Cl2、Br2、HNO3、KMnO4(H＋)等]氧化为Fe3＋。
(2)Fe2＋既有氧化性，又有还原性。可被强氧化剂[Cl2、Br2、O2、ClO－、KMnO4(H＋)、HNO3、H2O2等]氧化为Fe3＋；可被还原剂(Al、Zn、CO、C等)还原为Fe。
(3)Fe3＋只具有氧化性，可被弱还原剂(Fe、Cu等)还原为Fe2＋，被强还原剂(Al、Zn、CO等)还原为Fe。
2．根据性质和转化关系推断物质
金属单质A可发生以下反应。试推断：
(1)写出下列物质的化学式(B写主要成分)：
A______、B______、C______、D______、E______。
(2)写出反应③和⑤的离子方程式：
③________________________________________________________________________；
⑤________________________________________________________________________。
答案 (1)Fe Fe2O3 Fe3O4 Cu H2
(2)Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
思维启迪
推断题的解题思路：根据物质的物理性质(特别是色、态)和化学性质(相互转化关系、反应条件等)，找出具有特征条件的物质，再由相互转化关系逐步推断。
随堂练习：
1．下列说法正确的是( )
A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B．Fe2O3为碱性氧化物，可与水反应生成Fe(OH)3
C．铁锈的主要成分是Fe2O3
D．Fe3O4中铁元素有＋2价和＋3价，Fe3O4是混合物
解析：赤铁矿、铁锈的主要成分是Fe2O3，A错误，C正确；Fe2O3为碱性氧化物，但不与水反应，B错误；Fe3O4为纯净物，不是混合物，D错误。
答案：C
2．下列关于铁与水蒸气反应的叙述不正确的是( )
A．是氧化还原反应
B．铁是还原剂
C．需在高温条件下进行
D．产物是氧化铁和氢气
[解析] 据3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2可知反应产物为Fe3O4而非氧化铁，D项错误。
[答案] D
3．下列关于Fe2＋和Fe3＋的叙述中，错误的是( )
A．Fe2＋的水溶液为浅绿色
B．Fe3＋的水溶液为黄色
C．Fe3＋具有氧化性，Fe2＋具有还原性
D．Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，立即出现红色沉淀
解析：Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，生成红色可溶性物质，不是红色沉淀。
答案：D
4．下列实验方案可以得到白色纯净的Fe(OH)2的是( )
A．在Fe2(SO4)3溶液中加入过量的铁粉，过滤，在滤液中加入过量的NaOH溶液
B．将铁粉与稀硫酸充分反应，然后再加入过量的氨水
C．在FeCl2溶液上加一层苯，然后将滴管插入到FeCl2溶液液面以下，慢慢滴加NaOH溶液(溶液中不能有气泡，配制FeCl2溶液和NaOH溶液的蒸馏水必须加热煮沸)
D．在生成Fe(OH)3的悬浊液中加过量的铁粉
[解析] 必须防止Fe(OH)2被氧化，可以用油封(如苯等)，同时在配制碱和Fe2＋溶液时，也不能用含有氧气的蒸馏水。
[答案] C
5．选择合适试剂完成甲、乙两组实验。
甲组：检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋；
乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。
下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是( )
试剂
选项
甲组
乙组
A
新制氯水、KSCN溶液
NaOH溶液
B
酸性KMnO4溶液
KSCN溶液
C
KOH溶液
溴水
D
溴水
酸性KMnO4溶液
解析：由于Fe3＋的干扰，在检验Fe2＋时使用酸性KMnO4溶液，只有B正确。
答案：B
6．铁在一定条件下与Cl2、O2、S反应的产物分别为FeCl3、Fe3O4、FeS，下列有关说法正确的是( )
A．三种非金属单质中，S的氧化性最弱
B．等量的铁分别与Cl2、O2、S反应，转移的电子数相等
C．反应生成的三种产物都只具有氧化性
D．反应生成的三种产物都是易溶于水的固体
[解析] 根据反应后铁元素的价态，可知S的氧化性最弱，A项正确；反应产物中铁元素的价态不同，等量的铁分别与Cl2、O2、S反应，转移的电子数不相等，B项错误；Fe3O4和FeS中含有＋2价的铁元素，也具有一定的还原性，C项错误；Fe3O4和FeS难溶于水，D项错误。
[答案] A
7．在含有1 mol FeSO4的溶液中投入一小块金属钠，反应完全后，滤出沉淀并洗涤，然后在空气中灼烧沉淀得到的固体物质是( )
A．FeO B．Fe
C．Fe(OH)3 D．Fe2O3
解析：金属钠投入溶液生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠与FeSO4溶液反应生成Fe(OH)2，在空气中灼烧沉淀时，首先Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3，Fe(OH)3再分解生成Fe2O3和水。
答案：D
8．将1.12 g铁粉加入到25 mL 2 mol·L－1的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是( )
A．铁粉剩余，溶液呈浅绿色，Cl－基本不变
B．向溶液中滴入无色KSCN溶液，仍无色
C．溶液中Fe2＋与Fe3＋物质的量之比为6∶1
D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5
[解析] n(Fe)＝0.02mol，n(FeCl3)＝0.05mol，由Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋知，Fe3＋过量0.01 mol，铁粉全部溶解，反应生成Fe2＋ 0.06 mol；Fe3＋过量，滴入无色KSCN溶液，溶液显红色；氧化生成的Fe2＋和还原生成的Fe2＋的物质的量之比为1∶2。
[答案] C
9．下列离子方程式正确的是( )
A．将氨水滴入到FeCl3溶液中 Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
B．氧化铁与盐酸反应 Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
C．向FeCl3溶液中加入铁粉 Fe＋Fe3＋===2Fe2＋
D．向氯化亚铁溶液中通入Cl2 Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－
解析：A项在书写离子方程式时，弱电解质NH3·H2O不能拆写成离子的形式；C项离子方程式中除遵循元素守恒外，电荷也必须守恒，正确的离子方程式应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋；D项只符合元素守恒，不符合电荷守恒，正确的离子方程式应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
答案：B
10．铁粉可与高温水蒸气发生反应，若反应后得到的干燥固体质量比反应前铁粉的质量增加了32 g，则参加反应的铁粉的物质的量是 ( )
A．0.5 mol B．1 mol
C．1.5 mol D．2 mol
[解析]
3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2↑ Δm(固体质量增加)
3 16×4
x mol 32 g
x＝1.5 mol
[答案] C
11．在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉，待反应结束后，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是( )
A．Cu2＋ B．Fe3＋ C．Fe2＋ D．H＋
解析：因所剩固体能被磁铁吸引，说明Fe有剩余，2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋，2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑，即Fe3＋、Cu2＋、H＋等可与Fe反应，不可能存在较多。
答案：C
12．电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。
(1)检验溶液中Fe3＋存在的试剂是________，证明Fe3＋存在的现象是_____________。
(2)写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式：
______________。
(3)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，准备采用下列步骤：
A．请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。
①________，②________，③________，
④________，⑤________，⑥________。
B．请写出相关反应的化学方程式。
__________________________________________________，
__________________________________________________，
__________________________________________________，
__________________________________________________。
[解析] 从腐蚀铜的废液中回收铜。
[答案] (1)KSCN溶液 溶液变成红色
(2)2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2
(3)A.①Fe ②FeCl2 ③Fe和Cu ④HCl ⑤FeCl2 ⑥Cl2
B．CuCl2＋Fe===FeCl2＋Cu
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
2FeCl3＋Fe===3FeCl2
2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
13．某同学对未知物A盐的水溶液进行了鉴定，实验过程及现象如下图所示：
现对A、B、C、D做出的如下推断中，不正确的是( )
A．A盐一定是FeCl3
B．白色沉淀B可能是AgCl
C．C中一定含Fe3＋
D．无法确定A中是否含有Fe2＋
解析：因为A中加入了硝酸酸化的AgNO3溶液，HNO3可以把Fe2＋氧化成Fe3＋，所以A盐也可能为FeCl2。
答案：A
14．在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应可以得到铁的氧化物。该氧化物又可经过此反应的逆反应生成颗粒很细的铁粉。这种铁粉具有很高的反应活性，在空气中受撞击受热时会燃烧，所以俗称“引火铁”。请分别用下图所示的两套仪器装置，制取上述铁的氧化物和“引火铁”。实验中必须使用普通铁粉和6 mol·L－1盐酸，其他试剂自选(装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去)。
填写下列空白：
(1)实验进行时，试管A中应加入的试剂是____________；
烧瓶B的作用是____________；
烧瓶C的作用是___________；
在试管D中收集到的是________。
(2)实验时，U形管G中应加入的试剂是________；长颈漏斗H中应加入________。
(3)两套装置中，在实验时需要加热的仪器是________(填该仪器对应的字母)。
(4)试管E中发生反应的化学方程式是________________。
(5)为了安全，在E管中的反应发生前，在F出口处必须
______________；
E管中的反应开始后，在F出口处应_________。
[解析] (1)根据题干可推断出试管A应是铁和水蒸气反应的装置，在A中装的应是普通铁粉，反应过程中要生成氢气，所以D是用来收集氢气的，在烧瓶B中产生水蒸气，为了防止向试管中通入水蒸气使试管骤冷引起水的倒流，在反应装置和收集装置中间加上广口瓶以保证实验安全。(2)装置Ⅰ用来制取氢气，故H用于添加盐酸，在产生氢气的同时可能会带出部分水蒸气和氯化氢气体，故应在U形管中加入固体干燥剂吸收氯化氢和水蒸气。(3)反应是在高温条件下，所以A和E装置需要加热，反应需要水蒸气，故B也需要加热。(4)依据装置和实验目的分析，试管E中发生反应是氢气还原四氧化三铁的反应，反应方程式是：Fe3O4＋4H23Fe＋4H2O。(5)氢气是可燃性气体，做氢气的性质实验时必须保证氢气是纯净的，为了安全，在E管中的反应发生前，在F出口处必须进行气体验纯；E管中的反应开始后，在F出口处应点燃H2，避免排放到空气中遇火爆炸。
[答案] (1)普通铁粉(或铁粉) 作为水蒸气发生器 防止倒吸(或用作安全瓶) 氢气
(2)碱石灰(或固体NaOH、无水CaCl2等) 6 mol·L－1盐酸
(3)ABE (4)Fe3O4＋4H23Fe＋4H2O
(5)检验氢气的纯度 点燃氢气
15．某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水反应”的实验，并检验产物的性质，请回答下列问题：
(1)A装置的作用是________，B中反应的化学方程式为
_______________________________________________________
____________________________________________________。
(2)D的作用是
____________________________________________________。
(3)E中的现象是
__________________________________________________。
(4)A、B两个装置中应先点燃________处的酒精(喷)灯，点燃E处酒精灯之前应进行的操作是_____________________。
解析：
(1)B中进行的反应是3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，故A为提供水蒸气的装置。
(2)D的作用是除去未反应的水蒸气，干燥H2。
(3)E中反应为H2＋CuOCu＋H2O，故黑色粉末变红，同时硬质玻璃管右端会有水珠生成。
(4)应先点燃A处，若先点燃B处，B中的Fe会与空气中O2反应生成Fe2O3，点燃E处酒精灯前要收集H2，检验纯度。
答案：
(1)产生水蒸气 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
(2)吸收未反应的水蒸气
(3)黑色固体变为红色，右端管壁有水珠生成
(4)A 收集H2，并检验其纯度
16．Ⅰ.铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示：
Fe2＋Fe3＋FeO
回答下列有关问题：
(1)Fe与过量盐酸反应可以制取FeCl2。若用反应所得的酸性溶液，实现上述①、④的转化，要求产物纯净，可选用________(选填字母)。
a．Cl2 b．Fe
c．Cu d．KMnO4
(2)某同学为了检验家中的一瓶补铁药(成分为FeSO4)是否变质，查阅了有关资料，得知Fe2＋能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色，并结合已学的知识设计了如下实验：
将药片除去糖衣研细后，溶解过滤，取滤液分别加入两支试管中，在试管Ⅰ中滴入酸性高锰酸钾溶液，在试管Ⅱ中滴入KSCN溶液。
①请你填出该同学实验中出现以下现象时应得出的结论：
②能不能将KMnO4和KSCN滴入到同一试管中进行验证，为什么？试进行解释：___________________。
Ⅱ.硫酸亚铁是一种重要的工业原料，同时可以用于制造补血药物，但具有毒性，故严禁在食品中滥用硫酸亚铁。某同学为探究富含硫酸亚铁且保存时间较长的糕点的情况，设计了如图所示实验方案：
(1)该同学在实验中加入了过量新制氯水，放置一段时间后，发现血红色褪去，现对褪色原因进行探究(已知SCN－有还原性)。
【提出假设】
假设1：溶液中的＋3价铁被氧化为更高的价态；
假设2：_______________________________。
【设计方案】
(2)为了对你所提出的假设2进行验证，实验方案是
______________。
[解析] Ⅰ.(1)要使产物纯净，必须物质间发生反应后，没有杂质生成；氯气有氧化性，能氧化二价铁离子生成三价铁离子，同时有氯离子生成，没有杂质生成，故a正确；铁与铁离子反应生成二价铁离子，不引入其他杂质，故b正确；铜与铁离子反应生成铜离子和亚铁离子，引入了铜离子杂质，故c错误；酸性高锰酸钾氧化亚铁离子时，产物会有钾离子、锰离子引入，不符合，故d错误；故选ab。(2)①亚铁离子具有还原性，可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，所以若酸性高锰酸钾溶液褪色，说明样品中含有亚铁离子；铁离子与KSCN可以形成血红色的溶液，所以若出现血红色，说明样品中含有铁离子，即样品变质了。a.试管Ⅰ褪色，说明含有亚铁离子，试管Ⅱ不变血红色，说明不含铁离子，即样品没有变质；b.试管Ⅰ不褪色，说明不含有亚铁离子，试管Ⅱ变血红色，说明含铁离子，即样品完全变质；c.试管Ⅰ褪色，说明含有亚铁离子，试管Ⅱ变血红色，说明含铁离子，即样品部分变质。②酸性高锰酸钾溶液呈紫红色，铁离子与KSCN会形成血红色，两者颜色较近，不容易观察到血红色；同时KSCN具有较强的还原性，也可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，使酸性高锰酸钾溶液褪色，影响亚铁离子的检验，所以不能将两者滴入同一个试管中进行验证。
Ⅱ.(1)实验中加入了过量的新制氯水，放置一段时间后，发现红色褪去，说明Fe(SCN)3的浓度逐渐减小。而Fe(SCN)3的生成与Fe3＋、SCN－有关，故可能是溶液中的Fe3＋被Cl2氧化为更高的价态，也可能是由于SCN－具有还原性，Cl2是一种强氧化剂，SCN－被过量的新制氯水氧化，导致红色褪去。(2)假设Fe3＋没有被氧化，而是SCN－被氧化，则只要向褪色后的溶液中加入过量KSCN溶液，溶液出现血红色，说明假设2成立；若溶液不出现血红色，说明假设2不成立。
[答案] Ⅰ.(1)ab
(2)①a.没有变质 b．完全变质 c．部分变质
②不能。原因是KMnO4溶液呈紫红色，影响Fe3＋的检验；KSCN具有还原性，影响Fe2＋的检验
Ⅱ.(1)SCN－被过量的新制氯水氧化
(2)取少量褪色后的溶液，滴加过量KSCN溶液，若溶液变为血红色，则说明假设2成立；若溶液不变为血红色，则假设2不成立
课后作业：
一、基础巩固
1．某固体混合物X，可能含有BaCl2、NaHCO3、Fe2O3、Cu、NaAlO2中的一种或几种，进行如下实验：①取一定量样品溶于水中，得到固体A和溶液B；②向A中加入足量稀盐酸，得到澄清溶液C．下列说法不正确的是（ ）
A．固体A可能溶于NaOH溶液
B．溶液C能与NaHCO3溶液反应产生沉淀
C．向溶液C中加入KSCN溶液，若不变色，则混合物X不含Fe2O3
D．向溶液B中加入NaOH溶液，若出现白色沉淀，则X中必定有BaCl2和NaHCO3
【答案】C。
【解析】A、NaHCO3、NaAlO2在水中发生反应H2O+AlO2﹣+HCO3﹣＝Al（OH）3↓+CO32﹣，生成Al（OH）3固体可能溶于NaOH溶液，故A正确；
B、Al（OH）3固体入足量稀盐酸，得到澄清溶液AlCl3能与NaHCO3溶液反应产生沉淀，故B正确；
C、固体A若为Fe2O3和Cu的混合物，若FeCl3和Cu恰好反应，向溶液C中加入KSCN溶液，若不变色，则混合物X不含Fe2O3就错了，故C错误；
D、若溶液B是BaCl2、NaHCO3、NaAlO2中的一种，加入NaOH溶液不出现白色沉淀，若是BaCl2和NaHCO3的混合液，加入NaOH溶液出现白色沉淀，若是Na2CO3和NaHCO3的混合液，加入NaOH溶液不出现白色沉淀，向溶液B中加入NaOH溶液，若出现白色沉淀，则X中必定有BaCl2和NaHCO3，故D正确；
故选：C。
2．不能和铁反应的溶液是（ ）
A．H2S B．NaOH C．Fe2（SO4）3 D．Cl2
【答案】B。
【解析】A．铁排在氢的前面，则H2S和铁反应生成FeS和氢气，故A不选；
B．铁不与氢氧化钠溶液反应，故B选；
C．铁和Fe2（SO4）3发生归中反应生成硫酸亚铁，故C不选；
D．氯气具有强氧化性，则铁和氯气反应生成氯化铁，故D不选；
故选：B。
3．亚硝酸亚铁Fe（NO2）2易分解，若分解产物之一是红色粉末Fe2O3，则另一分解产物可能是（ ）
A．NO B．N2O3 C．NO2 D．N2O5
【答案】A；
【解析】A、由以上分析得出NO的氮元素化合价为+2，比+3化合价低，故A正确；
B、N2O3的氮元素化合价为+3价，与Fe（NO2）2中氮元素化合价相同，化合价没有发生变化，故B错误；
C、NO2的氮元素化合价为+4价，高于Fe（NO2）2中氮元素的+3价，故C错误；
D、N2O5的氮元素化合价为+5价，高于Fe（NO2）2中氮元素的+3价，故D错误；
故选：A。
4．用KI溶液和FeCl3溶液进行如下实验。下列说法中错误的是（ ）
A．实验i发生的反应为：2Fe3++2I﹣⇌2Fe2++I2
B．黄色溶液中含有Fe2+、Fe3+、Cl﹣、K+、I﹣离子
C．实验iii水溶液中c（Fe2+）小于i中c（Fe2+）
D．若向实验iii 所得液体中滴加KSCN溶液，水层红色比实验ii浅
【答案】C。
【解析】A、KI溶液中I﹣具有还原性，FeCl3溶液中Fe3+具有氧化性，二者发生氧化还原反应，给的量可以看出滴加的氯化铁是少量的，结果反应后溶液依然显示黄色，说明铁离子反应不完全，发生的反应是可逆的，即2Fe3++2I﹣⇌2Fe2++I2，故A正确；
B、氯化铁（少量）和碘化钾之间的反应，产物是氯化亚铁、氯化钾，碘单质，并且碘化钾剩余，反应是可逆的，还存在少量的氯化铁，即黄色溶液中含有Fe2+、Fe3+、Cl﹣、K+、I﹣离子，故B正确；
C、实验iii中生成的I2萃取到CCl4层，从溶液中分离出产物I2，使反应2Fe3++2I﹣⇌2Fe2++I2正向移动，使c（Fe2+）大于i中c（Fe2+），故C错误；
D、实验iii 是向所得液体中滴加CCl4，萃取了碘单质，反应2Fe3++2I﹣⇌2Fe2++I2正向移动，铁离子浓度减小，所得液体中滴加KSCN溶液，水层红色变浅，故D正确。
故选：C。
5．可用于检验久置的FeSO4溶液是否变质的试剂（ ）
A．过氧化钠 B．铁粉 C．盐酸 D．KSCN溶液
【答案】D。
【解析】A、过氧化钠和水反应生成氢氧化钠溶液，FeSO4和NaOH反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，能迅速被氧化成灰绿色、最终氧化成红褐色，检验效果不如硫氰化钾溶液，故A错误；
B、铁片不与溶液中硫酸亚铁反应，无法检验硫酸亚铁是否变质，故B错误；
C、盐酸不与铁离子和亚铁离子反应，使用盐酸无法检验硫酸亚铁是否变质，故C错误；
D、如果FeSO4溶液变质，变质后的物质是硫酸铁，Fe3+能和SCN﹣生成络合物，使溶液呈现血红色现象明显，这一反应是Fe3+的特征反应，所以用KSCN溶液，故D正确；
故选：D。
6．某同学采用硫铁矿焙烧后的烧渣（主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3）制取七水合硫酸亚铁（FeSO4•7H2O），设计了如图流程：
下列说法不正确的是（ ）
A．溶液1中的阳离子可与NH4+、I﹣、SO42﹣在同一溶液中大量共存
B．固体1为SiO2，试剂X为Fe
C．向固体2中加入足量NaOH溶液，发生反应的离子方程式：Al（OH）3+OH﹣═AlO2﹣+2H2O
D．从溶液2得到FeSO4•7H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解
【答案】A。
【解析】烧渣中加入足量酸，因为最终制取的是七水合硫酸亚铁，所以加入的酸是稀硫酸，Fe2O3、Al2O3和稀硫酸生成可溶性硫酸盐，SiO2不溶于稀硫酸，过滤后得到的固体1为SiO2，滤液1中含有硫酸铁、硫酸铝和硫酸；加入NaOH溶液控制溶液的pH得到固体2和溶液2，溶液2中含有亚铁离子，则试剂X能还原铁离子生成亚铁离子且不能引进新的杂质，则X为Fe，固体2为氢氧化铝和过量的Fe，将溶液2蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到FeSO4•7H2O，
A．通过以上分析知，溶液1中含有铁离子、铝离子和氢离子，铁离子和碘离子发生氧化还原反应而不能大量共存，故A错误；
B．通过以上分析知，固体1为SiO2，试剂X为Fe，故B正确；
C．固体2中含有氢氧化铝，氢氧化铝能和NaOH反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为Al（OH）3+OH﹣═AlO2﹣+2H2O，故C正确；
D．亚铁离子易被空气中的氧气氧化，而且受热易失去结晶水，所以从溶液2得到FeSO4•7H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解，故D正确；
故选：A。
7．为了探究铁与氯气的反应，某同学甲设计了如下的实验方案。
其实验装置为：
其实验步骤为：
（1）用注射器吸取20mL左右的氯气。
（2）在硬质玻璃管内加入一定量的细铁丝，一支试管内加入硫氰化钾溶液，另一支试管中加入氢氧化钠溶液。按图所示连接实验装置，并固定在铁架台上。经检验装置不漏气。
（3）加热硬质玻璃管内铁丝约1min，然后把注射器中的氯气注入到硬质玻璃管内，观察实验现象。可观察到硬质玻璃管内 ，盛硫氰化钾溶液的试管内显 。
（4）请写出试管中所发生反应的离子方程式： 。其中，氢氧化钠溶液的作用是 。
（5）某同学乙猜测铁与氯气反应可能还会生成氯化亚铁，其为了探究生成物中是否含有氯化亚铁（假设铁已完全反应），设计了一个实验方案。现只有H2O2溶液、酸性KMnO4溶液和KSCN溶液，而没有其他试剂，你认为需要用到的试剂有 。
【答案】（3）铁丝剧烈燃烧、保持红热，产生棕褐色的烟；红色；
（4）Fe3++3SCN﹣＝Fe（SCN）3；Cl2+2OH﹣＝Cl﹣+ClO﹣+H2O；吸收尾气Cl2；
（5）酸性高锰酸钾溶液。
【解析】（3））铁丝在氯气中燃烧生成氯化铁，生成红褐色烟，放热放热，铁丝保持红热，铁离子与KSCN发生络合反应，溶液变红色，
故答案为：铁丝剧烈燃烧、保持红热，产生棕褐色的烟；红色；
（4）铁离子与KSCN发生络合反应，离子方程式为Fe3++3SCN﹣＝Fe（SCN）3，氯气与氢氧化钠反应生成NaCl、NaClO，离子方程式为Cl2+2OH﹣＝Cl﹣+ClO﹣+H2O，氢氧化钠吸收氯气，避免污染环境，
故答案为：Fe3++3SCN﹣＝Fe（SCN）3；Cl2+2OH﹣＝Cl﹣+ClO﹣+H2O；吸收尾气Cl2；
（5）探究生成物中是否含有氯化亚铁，实验步骤为取出甲实验后的玻璃管中的固体少量，放入小烧杯中加适量蒸馏水，搅拌、溶解；滴加少量酸性高锰酸钾溶液并振荡，如果溶液的紫色褪去，则证明原生成物中含有氯化亚铁，否则原生成物中不含氯化亚铁，由于含有铁离子，且加入KSCN不能检验，
故答案为：酸性高锰酸钾溶液。
8．铁不能与冷、热水反应，但是能与水蒸气反应．实验装置如图所示．在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下铁与水蒸气反应的实验． 请回答：
（1）写出该反应的化学方程式 ．
（2）实验前必须对整套装置进行的操作是 ，实验开始时应先点燃 （填“酒精灯”或“酒精喷灯”），实验结束时应先熄灭 （填“酒精灯”或“酒精喷灯”）．
（3）圆底烧瓶中盛有水，该装置受热后的主要作用是 ；烧瓶里应事先放置 ，其作用是 ；干燥管中盛装的物质是 ．
（4）待硬质玻璃管冷却后，取少许其中的固体物质溶于稀硫酸得溶液B，取少量溶液B滴加 溶液，若 （填实验现象），则说明溶液B中含有Fe3+．
【答案】（1）3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2；
（2）检验装置的气密性；酒精灯；酒精喷灯；
（3）为实验提供水蒸气；碎瓷片；防止暴沸；碱石灰；
（4）KSCN；溶液变红色．
【解析】（1）铁与水蒸气发生氧化还原反应，生成Fe3O4和H2：3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2；
故答案为：3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2；
（2）实验前必须对整套装置进行气密性检查，空气中的氧气会和金属铁反应，进行金属铁和水蒸气的反应试验，为防止干扰，应该先用水蒸气将空气排净，故应该先点燃酒精灯，制取水蒸气，再点燃酒精喷灯防止加热铁粉与空气反应；
故答案为：检验装置的气密性；酒精灯；酒精喷灯；
（3）因为反应物为水蒸气与铁，所以这里加热的目的就是提供水蒸气；加热液体时要防止暴沸，故应加入少量碎瓷片防止暴沸发生；最后生成的气体为氢气，干燥氢气可以用碱石灰；
故答案为：为实验提供水蒸气；碎瓷片；防止暴沸；碱石灰；
（4）若要验证溶液B中含有Fe3+，用KSCN溶液检验，若溶液变红色，说明有三价铁离子；
故答案为：KSCN；溶液变红色．
9．按要求回答下列问题。
（1）为了防止FeSO4溶液变质，应在溶液中加入少量的 （元素符号表示）。
（2）人体血液中的下列物质不属于电解质的是 （填序号，下同）。
a．H2CO3b．葡萄糖（C6H12O6）c．NaHCO3d．NaCl
（3）区分Na2CO3和NaHCO3溶液可选用的方法或试剂是 。
a．CaCl2溶液b。焰色试验c。Ca（OH）2溶液d。NaOH溶液
（4）下列变化中，不涉及氧化还原反应的是 。
a．金属的冶炼b。钢铁的锈蚀c。钟乳石的形成d。食物的变质
（5）下列过程必须加入氧化剂才能实现的是 。
a．Cl2→ClO﹣b．NH3→NH4+c．KMnO4→MnO2d．Fe2+→Fe3+
（6）质量相同的两份铝粉，分别放入足量的盐酸和NaOH溶液，放出的H2在同温同压下体积之比为 。
（7）明矾[硫酸铝钾的结晶水合物：KAl（SO4）2•12H2O]是一种常用添加剂，明矾在水中能电离出两种金属离子和酸根离子。写出硫酸铝钾电离方程式： 。
【答案】（1）Fe；
（2）b；
（3）a；
（4）c；
（5）d；
（6）1：1；
（7）KAl（SO4）2＝K++Al3++2SO42﹣。
【解析】（1）FeSO4中Fe为+2价，所以极易被氧化为+3价，加入铁粉后，会与+3价的铁反应使之成为亚铁离子后，融入到FeSO4溶液中，这样便有效地减少FeSO4的损失，
故答案为：Fe；
（2）a．H2CO3是碳酸属于电解质，故a不符合；
b．葡萄糖（C6H12O6）不能电离属于非电解质，故b符合；
c．NaHCO3 属于盐为电解质，故c不符合；
d．NaCl是盐属于电解质，故d不符合；
故答案为：b；
（3）a．CaCl2溶液和碳酸氢钠不反应，和碳酸钠反应生成白色沉淀，可以鉴别二者，故a正确；
b．碳酸钠和碳酸氢钠都含钠离子，焰色反应相同不能鉴别，故b错误
c．Ca（OH）2溶液和碳酸钠、碳酸氢钠都发生反应生成白色沉淀，不能鉴别，故c错误
d．NaOH溶液和碳酸钠不反应，和碳酸氢钠反应无明显现象，不能鉴别二者，故d错误；
故答案为：a；
（4）a．金属的冶炼是化合态转化为游离态，发生还原反应，故a不符合；
b．钢铁的锈蚀是铁被氧化发生氧化还原反应，故b不符合；
c．钟乳石的形成是碳酸氢钙分解生成，过程中无元素化合价变化为费氧化还原反应，故c符合；
d．食物的变质是发生了氧化还原反应，故d不符合；
故答案为：c；
（5）a．Cl2→ClO﹣过程中氯元素化合价升高失电子发生还原反应，同时氯元素0价可以降低发生还原反应，不需要加入氧化剂，故a错误；
b．NH3→NH4+ 过程中无元素化合价变化，不是氧化还原反应，故b错误；
c．KMnO4→MnO2 锰元素化合价降低，需要加入还原剂实现，故c错误；
d．Fe2+→Fe3+过程中铁元素化合价升高失电子发生氧化反应，需要加入氧化剂，故d正确；
故答案为：d；
（6）足量的盐酸和氢氧化钠溶液，Al完全反应，相同质量的铝粉，失去电子相同，则生成氢气相同，则放出的氢气在同温同压下的体积之比是1：1。
（7）硫酸铝钾是盐，为强电解质，能够完全电离生成钾离子、铝离子、硫酸根离子，电离方程式为：KAl（SO4）2＝K++Al3++2SO42﹣。
10．固体A由四种元素组成的化合物，为探究固体A的组成，设计并完成如下实验：
已知：固体B是一种单质，气体E、F都是G和另外一种气体组成。
请回答：
（1）组成A的四种元素是 ，气体E是 。
（2）固体A隔绝空气加热分解的化学方程式是 。
（3）蓝色溶液D和乙醇反应可获得固体A，同时还生成一种常见的温室气体，该反应的化学方程式为 。
【答案】Cu、C、N、O；CO和N2；
（2）Cu（CNO）2Cu+CO↑+N2↑；
（3）3Cu（NO3）2+4CH3CH2OH＝3Cu（CNO）2+2CO2↑+12H2O。
【解析】气体E、F都是G和另外一种气体组成，气体E与灼热CuO反应生成气体F，气体F通入澄清石灰水得到沉淀H和气体G，说明气体E中气体G和CO，气体F中含有CO2和气体G，则A中含有C、O元素，且气体G性质较稳定，不与CuO、氢氧化钙反应；固体B是一种单质，能够与稀硝酸反应生成气体C和蓝色溶液D，则气体C为NO，D为Cu（NO3）2，n（NO）＝＝0.01mol，结合电子守恒可知n（Cu）＝＝0.015mol，说明2.22gA中含有0.015molCu元素；沉淀H为CaCO3，n（CO）＝n（CO2）＝n（CaCO3）＝＝0.03mol，则2.22gA中含有0.03molC、0.03molO；结合“蓝色溶液D和乙醇反应可获得固体A”可知，A中还应该含有N元素，气体E中含有的另一种气体应该为N2，n（N2）＝﹣0.03mol＝0.015mol，则2.22gA中含有0.03molN元素，所以A中含有的n（Cu）：n（C）：n（N）：n（O）＝0.015mol：0.03mol：（0.015mol×2）：0.03mol＝1：2：2：2，则A的化学式为Cu（CNO）2。
（1）根据分析可知，组成A的四种元素是Cu、C、N、O；气体E为CO和N2。
（2）A的化学式为Cu（CNO）2，固体A隔绝空气加热分解生成Cu、CO和N2，该反应的化学方程式为：Cu（CNO）2Cu+CO↑+N2↑。
（3）蓝色溶液D为Cu（NO3）2，Cu（NO3）2和乙醇反应可获得固体A[Cu（CNO）2]，同时还生成一种常见的温室气体，说明生成的气体为CO2，该反应的化学方程式为3Cu（NO3）2+4CH3CH2OH＝3Cu（CNO）2+2CO2↑+12H2O。
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