一輪學(xué)案第三章第二講鐵及其化合物

溫馨提示：此套題為Word版，請按住Ctrl,滑動鼠標(biāo)滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。關(guān)閉Word文檔返回原板塊。第二講鐵及其化合物考點一鐵及其氧化物(命題指數(shù)★★★★★)1．鐵：(1)鐵的位置與結(jié)構(gòu)。(2)物理性質(zhì)。顏色狀態(tài)導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性特性銀白色固體良好被磁鐵吸引(3)化學(xué)性質(zhì)。鐵元素性質(zhì)活潑，有較強的還原性，主要化合價為＋2價和＋3價。2．鐵的氧化物：(1)物理性質(zhì)?；瘜W(xué)式FeOFe2O3Fe3O4俗稱鐵紅磁性氧化鐵色態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體鐵的價態(tài)＋2價＋3價＋2價，＋3價(2)化學(xué)性質(zhì)。①FeO、Fe2O3、Fe3O4分別與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O，F(xiàn)e2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O，F(xiàn)e3O4＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。②Fe3O4分別與HNO3和HI反應(yīng)的離子方程式為3Fe3O4＋28H＋＋NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))=9Fe3＋＋NO↑＋14H2O；Fe3O4＋8H＋＋2I－=3Fe2＋＋I2＋4H2O。1．判斷下列說法是否正確，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)Fe在稀硝酸中發(fā)生鈍化。()提示：×。Fe在濃硝酸中發(fā)生鈍化。(2)鐵表面自然形成的氧化層能保護內(nèi)層金屬不被空氣氧化。()提示：×。鐵表面形成的氧化膜較疏松，不能保護內(nèi)層金屬。(3)四氧化三鐵和稀鹽酸反應(yīng)的離子方程式為Fe3O4＋8H＋=3Fe3＋＋4H2O。()提示：×。離子方程式為Fe3O4＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。(4)鐵是較活潑的金屬，它與鹵素單質(zhì)(X2)反應(yīng)的生成物均為FeX3。()提示：×。鐵與碘化合生成FeI2。(5)過量的鐵與氯氣反應(yīng)生成FeCl2。()提示：×。Fe與Cl2反應(yīng)無論用量多少都生成FeCl3。2．鐵是日常生活中最常見的金屬。某班同學(xué)在學(xué)習(xí)鐵的知識時，對“鐵為何稱為黑色金屬？”這個問題產(chǎn)生了濃厚的興趣：對于該問題，同學(xué)們上網(wǎng)查尋，有兩種解釋：A．因為在鐵表面上有黑色的鐵的氧化物，所以叫黑色金屬。B．因為鐵的粉末為黑色，鐵的氧化物也均為黑色，所以叫黑色金屬。(1)你認(rèn)為哪種說法正確？(2)若有一黑色粉末，你如何鑒別是鐵粉，還是Fe3O4粉末？(3)若有一黑色粉末，為Fe和Fe3O4的混合物，你如何證明其中有Fe3O4?【解析】(1)鐵的氧化物中Fe2O3為紅棕色，B的說法是錯誤的。(2)可以利用Fe、Fe3O4與稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)現(xiàn)象的不同來鑒別兩種物質(zhì)。(3)檢驗Fe和Fe3O4的混合物中Fe3O4的存在，實質(zhì)是檢驗混合物中O的存在，可以用干燥的氫氣或用純凈的一氧化碳與黑色粉末加熱反應(yīng)，然后檢驗產(chǎn)物中是否有水或二氧化碳產(chǎn)生。答案：(1)A(2)取黑色粉末少許于試管中，加適量稀鹽酸或稀硫酸，有氣泡產(chǎn)生的原黑色粉末為鐵粉，若無氣泡產(chǎn)生則原粉末為Fe3O4(其他合理答案亦可)(3)用干燥的氫氣與黑色粉末加熱反應(yīng)，用無水硫酸銅檢測有水產(chǎn)生或用純凈的一氧化碳與黑色粉末加熱反應(yīng)，用澄清石灰水檢測有二氧化碳產(chǎn)生(其他合理答案亦可)命題角度1：鐵的性質(zhì)【典例1】在一定量的稀HNO3中慢慢加入鐵粉，得到的Fe2＋的物質(zhì)的量(縱坐標(biāo))與所加鐵粉的物質(zhì)的量(橫坐標(biāo))的關(guān)系如圖所示。請將正確答案的序號填在相應(yīng)的橫線上。①Fe3＋②Fe2＋③Fe、Fe2＋④Fe2＋、Fe3＋(1)AB段鐵元素以____________________形式存在。(2)BC段鐵元素以____________________形式存在。(3)CD段鐵元素以____________________形式存在?！疽詧D析題·培養(yǎng)關(guān)鍵能力】【解析】向稀HNO3中加入鐵粉，開始時稀HNO3過量應(yīng)生成Fe3＋，隨加入鐵粉量的增加，HNO3反應(yīng)完全后，發(fā)生反應(yīng)2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，最后全部轉(zhuǎn)化為Fe2＋。答案：(1)①(2)④(3)③(1)(宏觀辨識與微觀探析)上圖AB段、BC段消耗鐵的物質(zhì)的量之比是多少？提示：BC段發(fā)生反應(yīng)2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，反應(yīng)中n(Fe3＋)∶n(Fe)＝2∶1，而Fe3＋是由AB段反應(yīng)的鐵生成的，則上圖AB段、BC段消耗鐵的物質(zhì)的量之比是2∶1。(2)(宏觀辨識與微觀探析)若將稀硝酸換作稀硫酸，試畫出得到的Fe2＋的物質(zhì)的量(縱坐標(biāo))與所加鐵粉的物質(zhì)的量(橫坐標(biāo))的關(guān)系圖。提示：鐵與稀硫酸只能生成Fe2＋，圖象如下：【備選例題】(2021·成都模擬)某學(xué)生以鐵絲和Cl2為原料進行下列三個實驗。下列從分類角度分析正確的是()A.實驗①、③反應(yīng)制得的物質(zhì)均為純凈物B.實驗②、③均未發(fā)生氧化還原反應(yīng)C.實驗①、③均為放熱反應(yīng)D.實驗①、②所涉及的物質(zhì)均為電解質(zhì)【解析】選B。實驗③制得的是Fe(OH)3膠體，屬于混合物，且屬于吸熱反應(yīng)，A、C錯誤；實驗①中Cl2、鐵絲均為單質(zhì)，既不屬于電解質(zhì)，也不屬于非電解質(zhì)，D錯誤。命題角度2：鐵的氧化物【典例2】實驗室用下面裝置測定FeO和Fe2O3固體混合物中Fe2O3的質(zhì)量，D裝置的硬質(zhì)雙通玻璃管中的固體物質(zhì)是FeO和Fe2O3的混合物。(1)如何檢查裝置A的氣密性？_________________________________________。(2)為了安全，在點燃D處的酒精燈之前，必須進行的操作是_______________。(3)裝置B的作用是____________________________。裝置C中裝的液體是____________，所起的作用是____________________________。(4)點燃D處的酒精燈，寫出在硬質(zhì)雙通玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________。(5)若FeO和Fe2O3固體混合物的質(zhì)量為23.2g，反應(yīng)完全后U形管的質(zhì)量增加7.2g，則混合物中Fe2O3的質(zhì)量為____________________________?！疽詧D析題·培養(yǎng)關(guān)鍵能力】【解析】解答此題，要明確實驗?zāi)康?，理解裝置的工作原理、各儀器的作用。U形管的作用是吸收反應(yīng)生成的水，為了保證純凈的H2進入D裝置，必須利用B、C裝置除雜(HCl氣體和水蒸氣)；為了保證U形管增加的質(zhì)量等于反應(yīng)生成水的質(zhì)量，必須用F裝置防止空氣中的水蒸氣進入E裝置。由反應(yīng)方程式知：Fe2O3＋3H2eq\o(=,\s\up7(△))2Fe＋3H2O，F(xiàn)eO＋H2eq\o(=,\s\up7(△))Fe＋H2O，m(Fe2O3)＋m(FeO)＝23.2g，兩反應(yīng)生成的水：m(H2O)＝7.2g，列方程組可求得m(Fe2O3)＝16g。答案：(1)關(guān)閉a，從球形漏斗口加水，待水從漏斗管上升與容器的水面形成一段水柱差，停止加水，靜置片刻，如水柱不下降，證明其氣密性良好(2)在b出口處必須檢驗氫氣的純度(3)除去H2中混有的HCl氣體濃硫酸干燥氫氣(4)Fe2O3＋3H2eq\o(=,\s\up7(△))2Fe＋3H2O，F(xiàn)eO＋H2eq\o(=,\s\up7(△))Fe＋H2O(5)16g(1)(科學(xué)探究與創(chuàng)新意識)U形管E右邊又連接干燥管F的目的是什么？提示：防止空氣中的水蒸氣等氣體進入E中。(2)(科學(xué)探究與創(chuàng)新意識)若無干燥管F，測得Fe2O3的質(zhì)量將如何變化？若反應(yīng)后得到的殘留固體中還有少量FeO，測得的Fe2O3質(zhì)量將如何變化？提示：若無干燥管F，測得水的質(zhì)量偏大，計算所得Fe2O3的質(zhì)量偏大；若反應(yīng)后得到的殘留固體中還有少量FeO，測得水的質(zhì)量偏小，計算所得的Fe2O3質(zhì)量將偏小?！緜溥x例題】納米級四氧化三鐵是應(yīng)用最為廣泛的軟磁性材料之一。沉淀法是目前制備納米四氧化三鐵的重要方法，其流程如圖所示：下列說法錯誤的是()A．保存溶液A時，應(yīng)加入少量鐵粉B．其制備反應(yīng)類型屬于氧化還原反應(yīng)C．取濾液進行焰色反應(yīng)，火焰為黃色D．FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O的物質(zhì)的量之比最好應(yīng)為1∶2【解析】選B。Fe2＋易被空氣中的氧氣氧化，在保存含F(xiàn)e2＋的溶液時，需要加入鐵粉，A正確；反應(yīng)中無元素化合價的變化，不是氧化還原反應(yīng)，B錯誤；濾液中含有Na＋，所以進行焰色反應(yīng)時火焰為黃色，C正確；Fe3O4可寫成FeO·Fe2O3，所以n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝1∶2，D正確。數(shù)軸法分析鐵與稀HNO3反應(yīng)的產(chǎn)物一是明確哪種物質(zhì)過量，二是根據(jù)兩種物質(zhì)的量分析討論判斷，根據(jù)反應(yīng)方程式：(1)HNO3過量：Fe＋4HNO3=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，鐵元素的存在形式為Fe3＋。(2)Fe過量：3Fe＋8HNO3=3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，鐵元素的存在形式為Fe2＋。(3)解題時需注意量的范圍：eq\f(n（Fe）,n（HNO3）)產(chǎn)物結(jié)論≤eq\f(1,4)Fe(NO3)3HNO3可能有剩余≥eq\f(3,8)Fe(NO3)2Fe可能有剩余在eq\f(1,4)～eq\f(3,8)之間Fe(NO3)3和Fe(NO3)2Fe和HNO3都反應(yīng)完全用數(shù)軸表示：命題點1：鐵及氧化物的性質(zhì)(基礎(chǔ)性考點)1．(2021·龍巖模擬)《本草綱目》中記載“慈石治腎家諸病，而通耳明目。慈石，色輕紫，石上皸澀，可吸連針鐵，俗謂之熁鐵石”?！按仁钡闹饕煞质?)A．鐵B．氧化銅C．氧化鐵D．四氧化三鐵【解析】選D。由材料可知慈石可吸連針鐵，故其為磁石，即四氧化三鐵(Fe3O4)。2．中國每年要進口5億噸左右的鐵礦石，占世界海上鐵礦石貿(mào)易量的一半以上，關(guān)于鐵礦石的說法正確的是()A.赤鐵礦的主要成分是Fe3O4B.鐵礦石的主要成分與鐵銹的主要成分相同C.磁鐵礦粉末溶于鹽酸后，加入KSCN溶液，溶液變紅色D.FeO俗稱鐵紅【解析】選C。A項，赤鐵礦的成分為Fe2O3；B項，鐵礦石有很多種，不一定與鐵銹(含F(xiàn)e2O3)相同；C項，磁鐵礦的主要成分為Fe3O4，其中含＋3價鐵；D項，鐵紅為Fe2O3。命題點2：鐵的氧化物組成的確定(綜合性考點)3．有一種鐵的氧化物樣品，用5mol·L－1的鹽酸40mL恰好完全溶解，所得溶液還需吸收0.56LCl2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)才能使Fe2＋全部轉(zhuǎn)化為Fe3＋，則該氧化物中Fe原子與O原子的物質(zhì)的量之比為()A．2∶3B．3∶4C．5∶6D．7∶8【解析】選C。鐵的氧化物與鹽酸反應(yīng)生成相應(yīng)的氯化物和水，因n(HCl)＝5mol·L－1×0.040L＝0.2mol，則易推知生成0.1mol水，因此該氧化物中n(O)＝0.1mol；由2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，容易算出n(Fe2＋)＝0.05mol，則與鹽酸反應(yīng)生成的FeCl2的物質(zhì)的量為0.05mol，從而推出與鹽酸反應(yīng)生成的FeCl3所含Cl－的物質(zhì)的量為n(Cl－)＝0.2mol－2×0.05mol＝0.1mol，則有n(Fe3＋)＝eq\f(1,3)n(Cl－)＝eq\f(0.1,3)mol，故該氧化物中Fe原子與O原子的物質(zhì)的量之比為eq\f(n（Fe）,n（O）)＝eq\f(n（Fe2＋）＋n（Fe3＋）,n（O）)＝eq\f(0.05mol＋\f(0.1,3)mol,0.1mol)＝eq\f(5,6)。4．鐵的氧化物極為復(fù)雜。為測定一種鐵的氧化物樣本X的化學(xué)式，實驗過程如下：根據(jù)實驗結(jié)果，該氧化物X的化學(xué)式為()A．Fe2O3B．Fe3O4C．Fe4O5D．Fe5O【解析】選D。鐵的氧化物X加稀硫酸溶解，用過量的氯氣氧化，再加氫氧化鈉生成氫氧化鐵沉淀，過濾、洗滌、干燥、灼燒，最后得到氧化鐵，則生成的氧化鐵的物質(zhì)的量為n(Fe2O3)＝eq\f(m,M)＝eq\f(4.00g,160g·mol－1)＝0.025mol，則Fe的物質(zhì)的量為n(Fe)＝2n(Fe2O3)＝2×0.025mol＝0.05mol，F(xiàn)e的質(zhì)量為m(Fe)＝n(Fe)×M＝0.05mol×56g·mol－1＝2.8g，氧化物X中O的質(zhì)量為m(O)＝3.92g－2.8g＝1.12g,n(O)＝eq\f(m,M)＝eq\f(1.12g,16g·mol－1)＝0.07mol，n(Fe)∶n(O)＝0.05mol∶0.07mol＝5∶7，所以氧化物X的化學(xué)式為Fe5O7。選項D合理?！炯庸逃?xùn)練—拔高】1．鐵的常見化合價有＋2價和＋3價。據(jù)研究，鐵在濃HNO3中發(fā)生鈍化時，可生成一種化學(xué)式為Fe8O11的化合物，它可以看作由FeO和Fe2O3組成的復(fù)雜氧化物。該化合物可以表示為()A．FeO·3Fe2O3B．2FeO·3Fe2O3C．FeO·2Fe2O3D．2FeO·Fe2O3【解析】選B?；衔颋e8O11可以看作由FeO和Fe2O3組成的復(fù)雜氧化物，設(shè)化學(xué)式為nFeO·mFe2O3，則：n＋2m＝8、n＋3m＝11，解得n＝2，m＝3，該化合物可以表示為2FeO·3Fe2O2．向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100mL濃度為1.0mol·L－1的鹽酸，恰好使混合物完全溶解，有氣體放出，所得溶液中加入KSCN溶液后無紅色出現(xiàn)。若用足量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量此混合物，能得到鐵的質(zhì)量是()A．11.2gB．5.6gC．2.8gD．1.4g【解析】選C。Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O；Fe＋2FeCl3=3FeCl2。由題意“恰好使混合物完全溶解”及“加入KSCN溶液后無紅色出現(xiàn)”，可知溶液中無Fe3＋，為FeCl2溶液，即Fe、FeO、Fe2O3中的Fe全部轉(zhuǎn)化到FeCl2中，因n(Cl)＝0.1L×1.0mol·L－1＝0.1mol，所以n(Fe)＝0.05mol，則m(Fe)＝0.05mol×56g·mol－1＝2.8g?？键c二鐵的氫氧化物(命題指數(shù)★★★★★)Fe(OH)2Fe(OH)3色態(tài)白色固體紅褐色固體與鹽酸反應(yīng)Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O熱穩(wěn)定性易被氧化，受熱分解，產(chǎn)物很復(fù)雜2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O制備可溶性亞鐵鹽與堿溶液反應(yīng)：Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓可溶性鐵鹽與堿溶液反應(yīng)：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓Fe(OH)2Fe(OH)3二者的關(guān)系在空氣中，F(xiàn)e(OH)2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3，現(xiàn)象是白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。反應(yīng)方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3判斷下列說法是否正確，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)向硫酸亞鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液，邊加邊攪拌，即可制得白色的氫氧化亞鐵。()提示：×。制備氫氧化亞鐵應(yīng)避免被氧氣氧化，向硫酸亞鐵溶液中加氫氧化鈉溶液時應(yīng)把膠頭滴管的下端插入液面以下且不能攪拌。(2)向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2：3Mg(OH)2＋2Fe3＋=2Fe(OH)3＋3Mg2＋。()提示：√。溶解度較小轉(zhuǎn)化為溶解度更小的容易實現(xiàn)。(3)在中性溶液中Cl－、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))、Na＋、Fe3＋可大量共存。()提示：×。中性溶液中Fe3＋水解生成Fe(OH)3。(4)Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，說明穩(wěn)定性：Fe(OH)2<Fe(OH)3。()提示：√。Fe(OH)3比Fe(OH)2穩(wěn)定。(5)將熱的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中可制備Fe(OH)3膠體。()提示：×。NaOH溶液滴入FeCl3溶液中生成Fe(OH)3沉淀。(6)向氫氧化亞鐵中加入足量的稀硝酸，反應(yīng)的離子方程式是Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2O。()提示：×。稀硝酸為氧化性酸，F(xiàn)e(OH)2中＋2價的Fe被氧化為Fe3＋?！炯庸逃?xùn)練—拔高】下面是某同學(xué)用不含F(xiàn)e3＋的FeSO4溶液與不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備Fe(OH)2白色沉淀的方案。請回答下列各問題：(1)硫酸亞鐵、氫氧化亞鐵易被氧化的原因是______________________________。(2)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時還需要加入固體，該固體是________。(3)除去蒸餾水中溶解的O2常采用__________的方法。(4)生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是______________________________________________________________________________________?！窘馕觥?1)硫酸亞鐵、氫氧化亞鐵中鐵為＋2價，可以升高到＋3價，具有還原性易被氧化；(2)Fe2＋易被空氣中的O2氧化，要加鐵屑，將被氧化的Fe3＋還原成Fe2＋；(3)氣體的溶解度隨著溫度升高而降低，所以煮沸后的蒸餾水中溶解的O2變少；(4)Fe(OH)2沉淀很容易被氧氣氧化，長滴管插入溶液液面下，可防止Fe(OH)2與氧氣接觸而被氧化。答案：(1)硫酸亞鐵、氫氧化亞鐵中鐵為＋2價，可以升高到＋3價，具有還原性易被氧化(2)鐵屑(3)煮沸(4)避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸O2而被氧化命題角度1：鐵的氫氧化物的性質(zhì)【典例1】有關(guān)鐵的化合物的說法中，錯誤的是()A.Fe(OH)2是一種黑色固體，不穩(wěn)定，在空氣中易被氧化轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色B.由圖示操作可制取Fe(OH)2C.Fe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反應(yīng)制得D.Fe(OH)3膠體呈紅褐色、透明，能發(fā)生丁達爾效應(yīng)【解析】選A。Fe(OH)2是一種白色固體，A錯誤；煤油能減少FeSO4溶液與氧氣接觸，可以避免試管中部分氧氣對氫氧化亞鐵的氧化，B正確；鐵在氧氣中燃燒可生成Fe3O4，可通過化合反應(yīng)4Fe(OH)2＋2H2O＋O2=4Fe(OH)3來制取Fe(OH)3，C正確；Fe(OH)3膠體呈紅褐色、透明，能發(fā)生丁達爾效應(yīng)，D正確。命題角度2：Fe(OH)2的制備【典例2】由于Fe(OH)2具有很強的還原性，易被氧化為Fe(OH)3，在實驗室中制備Fe(OH)2，并使Fe(OH)2長時間保持白色沉淀狀態(tài)，成為物質(zhì)制備實驗探究的熱點。(1)下列各圖示中能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀的是________(填序號)。(2)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時還需加入____________。(3)除去蒸餾水中溶解的O2常采用________的方法?！窘馕觥?1)因為Fe(OH)2在空氣中很容易被氧化為紅褐色的Fe(OH)3，即發(fā)生反應(yīng)：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。因此要較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除裝置中的氧氣或空氣。①、②原理一樣，都是先用氫氣將裝置中的空氣排盡，并使生成的Fe(OH)2處在氫氣的保護中；③的原理為鐵作陽極產(chǎn)生Fe2＋，與電解NaCl溶液產(chǎn)生的OH－結(jié)合生成Fe(OH)2，且液面用汽油保護，能防止空氣進入；⑤中液面加苯阻止了空氣進入；④由于帶入空氣中的氧氣，能迅速將Fe(OH)2氧化，因而不能較長時間看到白色沉淀。(2)稀硫酸抑制Fe2＋水解。(3)Fe(OH)2很容易被氧化，實驗過程要確保在無氧條件下生成。答案：(1)①②③⑤(2)稀硫酸(3)加熱煮沸(1)裝置②如何操作可以得到Fe(OH)2沉淀？提示：打開止水夾a將產(chǎn)生的氫氣導(dǎo)出，檢驗?zāi)┒藢?dǎo)管處氣體純凈后，關(guān)閉止水夾a，A中液體進入B，產(chǎn)生白色沉淀。(2)裝置③中的氯化鈉溶液能否換作氫氧化鈉溶液、稀硫酸？提示：氫氧化鈉溶液可以，稀硫酸不行。換為稀硫酸后，酸提供的H＋在陰極上反應(yīng)，不能產(chǎn)生OH－?！緜溥x例題】如圖所示，此裝置可用來制取和觀察Fe(OH)2在空氣中被氧化的顏色變化。實驗時必須使用鐵屑和6mol·L－1的硫酸，其他試劑任選。填寫下列空白：(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中應(yīng)預(yù)先加入的藥品是________。A中反應(yīng)的離子方程式是________________。(2)實驗開始時先將止水夾a________(填“打開”或“關(guān)閉”)。(3)簡述生成Fe(OH)2的操作____________________________________________。(4)實驗完畢，打開b處止水夾，放入一部分空氣，此時B瓶中發(fā)生的反應(yīng)為___________________________________________________________________?！窘馕觥縁e＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，產(chǎn)生的H2將Fe2＋壓入B中，F(xiàn)e2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓；因為Fe(OH)2在空氣中很容易被氧化為紅褐色的Fe(OH)3，即發(fā)生4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。因此，要較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除裝置中的空氣。答案：(1)鐵屑Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑(2)打開(3)待A裝置反應(yīng)一段時間后關(guān)閉止水夾a，將FeSO4溶液壓入B中進行反應(yīng)(4)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)31．Fe(OH)2具有很強的還原性，易被氧化為Fe(OH)3。在實驗室中制備Fe(OH)2，并使Fe(OH)2長時間保持白色沉淀狀態(tài)，關(guān)鍵注意以下兩點：(1)溶液中不含F(xiàn)e3＋和O2等氧化性物質(zhì)；(2)制備過程中，保證生成的Fe(OH)2在密閉的隔絕空氣的體系中。2．防止Fe(OH)2氧化的方法：(1)將配制溶液的蒸餾水煮沸，排出溶解的氧氣。(2)將盛有氫氧化鈉溶液的膠頭滴管尖端插入試管里的亞鐵鹽溶液底部，再慢慢擠出NaOH溶液。(3)在亞鐵鹽溶液上面加保護層，例如苯或植物油等。(4)充入保護氣，如氫氣、氮氣、稀有氣體等。(5)用鐵作陽極，石墨作陰極，電解NaOH溶液或NaCl溶液；利用新產(chǎn)生的Fe2＋與OH－反應(yīng)制取。命題點1：鐵的氫氧化物性質(zhì)(基礎(chǔ)性考點)1．下列關(guān)于鐵及其化合物的說法正確的是()A．鐵是地殼中含量最多的金屬元素，因此在日常生活中應(yīng)用最廣B．FeCl2溶液存放時，在溶液中放入少量的鐵粉，目的是防止Fe2＋被氧化C．隔絕空氣的情況下，往FeCl2溶液中加入Na2O2后得到紅棕色沉淀Fe(OH)3D．FeO、Fe2O3、Fe3O4均為鐵的氧化物，并且都是黑色【解析】選B。地殼中含量最多的金屬元素是鋁，A錯；Fe(OH)3沉淀為紅褐色，C錯；鐵的氧化物中Fe2O3為紅棕色，D錯。命題點2：Fe(OH)2的制備(綜合性考點)2．(2019·浙江高考)某同學(xué)設(shè)計如圖裝置(氣密性已檢查)制備Fe(OH)2白色沉淀。請回答：(1)儀器1的名稱________。裝置5的作用_____________________________________________________________________________________________________。(2)實驗開始時，關(guān)閉K2，打開K1，反應(yīng)一段時間后，再打開K2，關(guān)閉K1，發(fā)現(xiàn)3中溶液不能進入4中。請為裝置作一處改進，使溶液能進入4中_______________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)裝置改進后，將3中反應(yīng)后溶液壓入4中，在4中析出了灰綠色沉淀。從實驗操作過程分析沒有產(chǎn)生白色沉淀的原因___________________________________________________________________________________________________?！窘馕觥吭撗b置制備Fe(OH)2白色沉淀的思路是在排凈空氣的氣氛中，先將鐵屑和稀硫酸反應(yīng)得到FeSO4，再利用氣體產(chǎn)生氣壓把FeSO4溶液壓至裝置4中與NaOH反應(yīng)，得到Fe(OH)2，注意所需試劑也需要加熱除掉溶解氧。(1)儀器1是分液漏斗或滴液漏斗，該反應(yīng)需要置于無氧環(huán)境，注意這里跟防倒吸無關(guān)，裝置5的作用是液封，防止空氣進入裝置4。(2)實驗開始時，關(guān)閉K2，打開K1，反應(yīng)一段時間后，再打開K2，關(guān)閉K1，發(fā)現(xiàn)3中溶液不能進入4中。如此操作失敗的原因是產(chǎn)生的H2從左側(cè)導(dǎo)管逸出，沒有足夠的壓強，所以不能將FeSO4溶液壓入4中，因而在裝置2、3之間添加控制開關(guān)即可。(3)灰綠色沉淀產(chǎn)生的原因是裝置4中空氣沒有完全排凈，F(xiàn)e(OH)2被空氣氧化。答案：(1)滴液漏斗(分液漏斗)液封，防止空氣進入裝置4(2)在裝置2、3之間添加控制開關(guān)(3)裝置4內(nèi)的空氣沒有排凈【加固訓(xùn)練—拔高】某實驗小組在實驗室利用氨氣和新制備的硫酸亞鐵溶液反應(yīng)制備氫氧化亞鐵。(一)制備硫酸亞鐵溶液(1)步驟①，加入稀硫酸的目的是____________________________________________________________________________________________________________。(2)步驟②，加入還原鐵粉后觀察到的現(xiàn)象是__________________________________________________________________________________________________。(二)制備氫氧化亞鐵(3)選擇上圖中的裝置制備氫氧化亞鐵，連接順序為________(按氣流方向，用裝置字母表示)。反應(yīng)結(jié)束后繼續(xù)通一段時間的N2，目的是________________________。(4)裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是__________________________。裝置C的作用是____________。(三)探究思考反應(yīng)后將裝置B中固體過濾時白色沉淀會逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色。在查閱不同資料后，有同學(xué)認(rèn)為灰綠色物質(zhì)是Fe(OH)2被空氣中的氧氣氧化后生成的Fe3(OH)8。(5)Fe3(OH)8中n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝________，用氧化物的形式表示可寫成________。(6)設(shè)計實驗證明灰綠色物質(zhì)中含F(xiàn)e3(OH)8：__________________________________________________________________________________________________?！窘馕觥?一)制備硫酸亞鐵溶液，向硫酸鐵晶體中加入去氧蒸餾水和稀硫酸，再加入過量的還原鐵粉，將Fe3＋還原成Fe2＋，得到硫酸亞鐵溶液。(1)步驟①，加入稀硫酸的目的是抑制Fe3＋的水解；(2)步驟②，加入還原鐵粉后，鐵粉和酸、Fe3＋反應(yīng)，觀察到的現(xiàn)象是鐵粉逐漸溶解，有無色氣體生成，溶液由棕黃色逐漸變?yōu)闇\綠色；(二)制備氫氧化亞鐵，原理是將氨氣通入硫酸亞鐵溶液中，此過程的關(guān)鍵是隔絕空氣。(3)制備氫氧化亞鐵的裝置中，A裝置的作用是將濃氨水滴到生石灰上，使生石灰和水反應(yīng)放出熱量，放出氨氣，氮氣的作用是將裝置中的空氣全部排出，B裝置的作用是氨氣和硫酸亞鐵溶液反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化亞鐵，C裝置的作用是作為安全瓶，防止倒吸，D裝置的作用是吸收尾氣，故裝置連接順序為A→C→B→D；反應(yīng)結(jié)束后繼續(xù)通一段時間的N2，目的是使裝置中殘留的氨氣全部被吸收，防止拆除裝置時殘留的氨氣逸出污染空氣；(4)裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是：Fe2＋＋2NH3＋2H2O=Fe(OH)2↓＋2NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))，裝置C在A和B之間，故C的作用是安全瓶，防倒吸；(三)(5)Fe3(OH)8中，3個Fe帶8個正電荷，故n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝1∶2，用氧化物的形式表示可寫成FeO·Fe2O3·4H2O；(6)要設(shè)計實驗證明灰綠色物質(zhì)中含F(xiàn)e3(OH)8，即要證明此物質(zhì)中既有Fe2＋又有Fe3＋，F(xiàn)e2＋用K3[Fe(CN)6]溶液檢驗，F(xiàn)e3＋用KSCN溶液檢驗，實驗方法為：取少量灰綠色物質(zhì)于試管中，加入稀鹽酸(或稀硫酸)溶解，將溶液分成兩份，一份滴入幾滴KSCN溶液，變?yōu)檠t色；另一份加入適量K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍色沉淀，則灰綠色物質(zhì)中含F(xiàn)e3(OH)8。答案：(1)抑制Fe3＋的水解(2)鐵粉逐漸溶解，有無色氣體生成，溶液由棕黃色逐漸變?yōu)闇\綠色(3)A→C→B→D防止拆除裝置時殘留的氨氣逸出污染空氣(4)Fe2＋＋2NH3＋2H2O=Fe(OH)2↓＋2NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))安全瓶，防倒吸(5)1∶2FeO·Fe2O3·4H2O(6)取少量灰綠色物質(zhì)于試管中，加入稀鹽酸(或稀硫酸)溶解，將溶液分成兩份，一份滴入幾滴KSCN溶液，變?yōu)檠t色；另一份加入適量K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍色沉淀，則灰綠色物質(zhì)中含F(xiàn)e3(OH)8考點三鐵及其化合物之間的轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用(命題指數(shù)★★★★★)1．亞鐵鹽和鐵鹽的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化：(1)Fe2＋的氧化性和還原性Fe2＋既有氧化性，又有還原性，其中以還原性為主，如遇Br2、Cl2、H2O2、NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))(H＋)等均表現(xiàn)為還原性。FeCl2溶液與HNO3溶液反應(yīng)的離子方程式為3Fe2＋＋NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋4H＋=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。(2)鐵鹽的氧化性：Fe3＋遇Fe、Cu、HI、H2S等均表現(xiàn)為氧化性。FeCl3溶液滴入淀粉KI溶液，溶液變藍，離子方程式為2I－＋2Fe3＋=I2＋2Fe2＋。(3)轉(zhuǎn)化①將H2S氣體通入FeCl3溶液中產(chǎn)生淡黃色沉淀，離子方程式為：H2S＋2Fe3＋=S↓＋2Fe2＋＋2H＋。②Fe3＋可腐蝕印刷電路板上的銅箔，反應(yīng)的離子方程式為2Fe3＋＋Cu=Cu2＋＋2Fe2＋。③FeCl2溶液中加入氯水或通入氯氣，反應(yīng)的離子方程式為2Fe2＋＋Cl2=2Cl－＋2Fe3＋。2．“鐵三角”及其應(yīng)用：(1)鐵的轉(zhuǎn)化關(guān)系。(2)“鐵三角”轉(zhuǎn)化關(guān)系的應(yīng)用。①判斷離子能否共存Fe2＋eq\o(→,\s\up7(不共存))NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))(H＋)、ClO－、MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))(H＋)。Fe3＋eq\o(→,\s\up7(不共存))S2－、I－、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))。Fe3＋eq\o(→,\s\up7(不共存))HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))、COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))等水解相互促進的離子。②鹽溶液的配制與保存3．Fe3＋和Fe2＋的檢驗方法：(1)Fe2＋的檢驗(2)Fe3＋的檢驗1．判斷下列說法是否正確，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)向盛有FeCl3溶液的試管中加過量鐵粉，充分振蕩后黃色逐漸消失，加一滴KSCN溶液后溶液顏色不變。()提示：√。FeCl3溶液與過量鐵粉充分反應(yīng)生成FeCl2溶液，黃色逐漸消失，加KSCN后溶液顏色不變。(2)將廢鐵屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工業(yè)廢氣中的Cl2。()提示：√。廢氣中的氯氣能被FeCl2溶液吸收生成FeCl3，鐵屑再與FeCl3溶液反應(yīng)得FeCl2溶液。(3)CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2將Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反應(yīng)后過濾。()提示：√。先用H2O2將Fe2＋氧化成Fe3＋，再利用FeCl3的水解，加入的CuO與H＋反應(yīng)將Fe3＋轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3而除去。(4)向某溶液中，滴加氯水，再滴加KSCN溶液，溶液顯紅色，該溶液中一定含F(xiàn)e2＋。()提示：×。應(yīng)先滴加KSCN溶液，溶液不變色，滴加氯水后溶液顯紅色才能證明溶液中一定含有Fe2＋。(5)用酸性KMnO4溶液檢驗FeCl3溶液中是否含有FeCl2。()提示：×。Cl－也能使酸性KMnO4溶液褪色。(6)檢驗Fe(NO3)2晶體是否氧化變質(zhì)的方法是將Fe(NO3)2樣品溶于稀H2SO4后，滴加KSCN溶液，觀察溶液是否變紅。()提示：×。酸性條件下NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))將Fe2＋氧化為Fe3＋，干擾檢驗。2．印刷電路板的過程：在復(fù)合物材料板上單面附有一薄層銅板，印刷電路時將電路部分以抗腐蝕的涂料印在銅板一面上，放入三氯化鐵溶液中，沒有印刷上涂料的銅被腐蝕掉，最后只剩下電路部分。(1)上述過程發(fā)生的反應(yīng)中FeCl3表現(xiàn)什么性質(zhì)？提示：腐蝕電路板時發(fā)生反應(yīng)2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，F(xiàn)eCl3表現(xiàn)氧化性。(2)如何證明最后的腐蝕液是否還含有FeCl3?提示：用潔凈的試管取少量的樣品溶液，向其中滴入KSCN溶液1～2滴，若溶液立即顯紅色證明含有Fe3＋。(3)依據(jù)以上原理，向FeCl3溶液中逐漸加入鋅粉的反應(yīng)情況如何？提示：FeCl3溶液逐漸加入鋅粉，開始FeCl3溶液過量，首先發(fā)生2Fe3＋＋Zn=2Fe2＋＋Zn2＋，當(dāng)鋅粉過量后發(fā)生Fe2＋＋Zn=Fe＋Zn2＋。命題角度1:亞鐵鹽和鐵鹽的轉(zhuǎn)化【典例1】金屬銅、鐵置于氯化鐵溶液中充分反應(yīng)，下列對反應(yīng)情況設(shè)想的評價正確的是()選項反應(yīng)情況設(shè)想評價Aeq\a\vs4\al(當(dāng)鐵、銅均不剩余)①時，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋，一定無Fe3＋正確，F(xiàn)e3＋和Fe、Cu均可反應(yīng)Beq\a\vs4\al(當(dāng)鐵、銅均有剩余)②時，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋，無Fe3＋正確，F(xiàn)e和Cu與Fe3＋都反應(yīng)，故有Fe2＋和Cu2＋，無Fe3＋Ceq\a\vs4\al(當(dāng)銅有剩余，鐵無剩余)③時，溶液中一定只有Fe2＋，無Cu2＋正確，Cu有剩余，故無Cu2＋Deq\a\vs4\al(當(dāng)鐵有剩余，銅無剩余)④時，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋不正確，不可能有Fe剩余而無Cu剩余，因為Fe比Cu優(yōu)先與Fe3＋反應(yīng)【解析】選D。當(dāng)鐵、銅的量比較少時溶液中可能有Fe3＋存在，A項錯誤；當(dāng)鐵過量時，銅不與Fe3＋反應(yīng)，無Cu2＋生成，此時溶液中不存在Cu2＋和Fe3＋，B項錯誤；銅有剩余則溶液中一定無Fe3＋，可能有Cu2＋，C項錯誤；鐵比銅活潑，不可能鐵剩余而銅無剩余，D項正確。若題干改為鐵置于FeCl3、CuCl2的溶液中混合，對加入鐵粉充分反應(yīng)后的溶液分析合理的是()A．若無固體剩余，則溶液中一定有Fe3＋B．若有固體存在，則溶液中一定有Fe2＋C．若溶液中有Cu2＋，則一定沒有固體析出D．若溶液中有Fe2＋，則一定有Cu析出【解析】選B。向溶液中加入鐵粉，依次發(fā)生反應(yīng)：2FeCl3＋Fe=3FeCl2，F(xiàn)e＋CuCl2=FeCl2＋Cu。若無固體剩余，則溶液中可能有Fe3＋未被完全還原而存在，也可能Fe3＋全部被還原而不含F(xiàn)e3＋，A錯誤；若有固體存在，則溶液中一定有Fe3＋被還原生成的Fe2＋與Fe被氧化生成的Fe2＋，B正確；若溶液中有Cu2＋，則可能Cu2＋未被還原而沒有固體析出，也可能有部分Cu2＋被還原而有固體析出，C錯誤；若溶液中有Fe2＋，可能Cu2＋被還原而有Cu析出，也可能Cu2＋未被還原而沒有固體析出，D錯誤。命題角度2：Fe3＋、Fe2＋的檢驗【典例2】選擇合適試劑完成甲、乙兩組實驗：甲組：檢驗含F(xiàn)e3＋的溶液中是否含有Fe2＋；乙組：檢驗含F(xiàn)e2＋的溶液中是否含有Fe3＋。下列試劑選取正確的一項是()甲組乙組A新制氯水、KSCN溶液NaOH溶液B酸性KMnO4溶液KSCN溶液CNaOH溶液溴水D溴水酸性KMnO4溶液【解析】選B。甲組，在Fe3＋存在的條件下，檢驗Fe2＋，要排除Fe3＋干擾。所選試劑具備下列條件：一是能與Fe2＋發(fā)生有明顯現(xiàn)象的反應(yīng)；二是Fe3＋不反應(yīng)，不干擾現(xiàn)象觀察。只有酸性KMnO4溶液符合條件：5Fe2＋＋MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，現(xiàn)象是紫色變淺(或褪去)。乙組，在Fe2＋存在的條件下，檢驗Fe3＋，用KSCN溶液檢驗Fe3＋，F(xiàn)e2＋無干擾?！疽?guī)律方法】檢驗Fe2＋和Fe3＋時的注意事項(1)檢驗Fe2＋時不能先加氯水后再加KSCN溶液，也不能將加KSCN溶液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－同時存在時不能用酸性KMnO4溶液檢驗Fe2＋(Cl－能還原酸性KMnO4，有干擾)。(3)檢驗Fe2＋、Fe3＋的其他方法檢驗Fe3＋也可用苯酚(C6H5OH)，在FeCl3溶液中滴加苯酚，溶液顯紫色?！緜溥x例題】某同學(xué)為了檢驗家中的一瓶補鐵藥(成分為FeSO4)是否變質(zhì)，查閱了有關(guān)資料，得知Fe2＋能被酸性高錳酸鉀溶液氧化而使高錳酸鉀溶液褪色，并結(jié)合已學(xué)的知識設(shè)計了如下實驗：將藥片除去糖衣研細(xì)后，溶解過濾，取濾液分別加入兩支試管中，在一支試管中滴入酸性高錳酸鉀溶液，在另一支試管中滴入KSCN溶液。請你填出該同學(xué)實驗中出現(xiàn)以下現(xiàn)象時應(yīng)得出的結(jié)論：(1)①若滴入酸性高錳酸鉀溶液后褪色，滴入KSCN溶液后不變紅，可以得出什么結(jié)論？____________。②在第①所得溶液中再滴加氯水，會觀察到現(xiàn)象是____________________。(2)若滴入酸性高錳酸鉀溶液后不褪色，滴入KSCN溶液變紅，可以得出什么結(jié)論？________________。(3)①若滴入酸性高錳酸鉀溶液后褪色，滴入KSCN溶液變紅，可以得出什么結(jié)論？________________。②在第①問的情況下，向其中一支試管中滴加適量的氫氧化鈉溶液，根據(jù)現(xiàn)象能證明濾液中含有Fe2＋嗎？___________________________________________________________________?！窘馕觥?1)①根據(jù)實驗現(xiàn)象分析，高錳酸鉀褪色說明有Fe2＋；KSCN溶液不變紅，說明沒有Fe3＋；從而確定藥品沒有被氧化；②加入氯水將Fe2＋氧化為Fe3＋，溶液變紅；(2)根據(jù)實驗現(xiàn)象分析，高錳酸鉀不褪色說明沒有Fe2＋；KSCN溶液變紅，說明有Fe3＋；從而確定藥品完全被氧化；(3)①根據(jù)實驗現(xiàn)象分析，高錳酸鉀褪色說明有Fe2＋；KSCN溶液變紅，說明有Fe3＋；從而確定藥品部分被氧化；②溶液中含有Fe3＋，滴加氫氧化鈉溶液立即生成紅褐色沉淀，干擾生成“白色沉淀變?yōu)榛揖G色，最后變成紅褐色”現(xiàn)象的判斷。答案：(1)①沒有被氧化②溶液變紅(2)完全被氧化(3)①部分被氧化②不能混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的檢驗①Fe3＋的檢驗②Fe2＋的檢驗命題點1：亞鐵鹽和鐵鹽的轉(zhuǎn)化(基礎(chǔ)性考點)1．為了驗證Fe3＋的性質(zhì)，某化學(xué)興趣小組設(shè)計了如圖所示的一組實驗，其中實驗方案設(shè)計錯誤的是()A.只有④B．只有③C．③和④均錯D．全部錯誤【解析】選C。實驗③中，F(xiàn)e3＋與CuSO4溶液不反應(yīng)，溶液應(yīng)變?yōu)樗{色；實驗④與Fe3＋的性質(zhì)無關(guān)。2．從某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工業(yè)廢液中回收銅并制備氯化鐵晶體的流程如下：則下列說法正確的是()A．試劑a是鐵、試劑b是稀硝酸B．操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用儀器相同C．試劑c可以是氯氣，相應(yīng)的反應(yīng)為2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－D．直接加熱蒸發(fā)溶液W，可以得到氯化鐵晶體【解析】選C。由最終要得到氯化鐵晶體及流程圖知，a是鐵b是鹽酸，A錯誤；操作Ⅰ和操作Ⅱ是過濾，操作Ⅲ為蒸發(fā)結(jié)晶，所用儀器不相同，B錯誤；濾液Z和X中均含有氯化亞鐵，因此c可以為氯氣，C正確；為防止Fe3＋的水解，在氯化氫氣流中加熱蒸發(fā)溶液氯化鐵，才能得到氯化鐵晶體，D錯誤。命題點2：Fe3＋、Fe2＋的檢驗(基礎(chǔ)性考點)3．某溶液由K＋、Fe3＋、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))、COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))、NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))、I－中的幾種離子組成，取樣，滴加NaOH溶液后有紅褐色沉淀生成。下列有關(guān)該溶液的說法不正確的是()A．是否含有SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))可用BaCl2溶液檢驗B．是否含有K＋可通過焰色試驗確定C．不一定存在的離子為K＋、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))與NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))D．一定不存在的離子為I－，可能存在COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))、K＋、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))與NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))【解析】選D。滴入NaOH溶液后有紅褐色沉淀生成，說明原溶液中含有Fe3＋，原溶液中一定不含有COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))；根據(jù)Fe3＋與I－能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，原溶液中一定不含I－。因為原溶液中一定不含COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))，故欲確定原溶液中是否含有SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，可以用BaCl2溶液檢驗，A正確、D錯誤；欲確定原溶液中是否含有K＋，可以通過焰色試驗，透過藍色鈷玻璃觀察火焰是否為紫色，B正確；原溶液中一定存在Fe3＋，但K＋、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))與NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))不一定存在，C正確。4．(2021·哈爾濱模擬)證明某溶液含有Fe2＋而不含有Fe3＋的實驗方法是()①先加氯水，后加KSCN溶液后顯紅色②先加KSCN溶液，不顯紅色，再加氯水后顯紅色③滴加NaOH溶液，先產(chǎn)生白色沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最后呈紅褐色④只滴加KSCN溶液不顯紅色A．①②B．②③C．③④D．①④【解析】選B。①先加氯水可氧化亞鐵離子，溶液中可能只有Fe2＋、只有Fe3＋或兩者都存在，故①不選；②先滴加KSCN溶液，不顯紅色，原溶液中不含F(xiàn)e3＋，再滴加氯水后顯紅色，可知Fe2＋被氧化為Fe3＋，證明溶液只含有Fe2＋而不含有Fe3＋，故②選；③滴加NaOH溶液，先產(chǎn)生白色沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最后呈紅褐色，證明含亞鐵離子，故③選；④只滴加KSCN溶液不顯紅色，只能檢驗是否存在Fe3＋，不能驗證亞鐵離子存在，故④不選。命題點3：有關(guān)亞鐵鹽和鐵鹽的綜合考查(應(yīng)用性考點)5.(雙選)Fe3O4中含有eq\o(Fe,\s\up6(＋2))、eq\o(Fe,\s\up6(＋3))，分別表示為Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)，以Fe3O4/Pd為催化材料，可實現(xiàn)用H2消除酸性廢水中的致癌物NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))，其反應(yīng)過程示意圖如圖所示，下列說法正確的是()A.NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))、NO2中氮元素化合價相同B.反應(yīng)中致癌物NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))得電子，發(fā)生了還原反應(yīng)C.Fe3O4中顯＋2價、＋3價的鐵元素的原子個數(shù)比為1∶2D.整個過程的反應(yīng)原理是3H2＋2NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))=N2↑＋2OH－＋2H2O【解析】選B、C。NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))中氮元素為+3價,NO2中氮元素為+4價,化合價不同,A項錯誤;根據(jù)圖示可知,反應(yīng)中NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))得電子轉(zhuǎn)化為N2,NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))發(fā)生了還原反應(yīng),B項正確;Fe3O4中顯+2價、+3價的鐵元素的原子個數(shù)比為1∶2,C項正確;由題意可知,反應(yīng)中NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))被H2還原為N2,H2被氧化為H+,由于溶液呈酸性,則整個過程的反應(yīng)原理是3H2+2NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))+2H+====N2↑+4H2O,D項錯誤。【加固訓(xùn)練—拔高】綠礬(FeSO4·7H2O)是治療缺鐵性貧血藥品的重要成分。下面是以市售鐵屑(含少量錫、氧化鐵等雜質(zhì))為原料生產(chǎn)純凈綠礬的一種方法：查詢資料，得有關(guān)物質(zhì)的數(shù)據(jù)如下表：25時飽和H2S溶液SnS沉淀完全FeS開始沉淀FeS沉淀完全pH3.91.63.05.5(1)檢驗制得的綠礬晶體中是否含有Fe3＋，最好選用的試劑為________。A．KSCN溶液B．NaOH溶液C．KMnO4溶液(2)操作Ⅱ中，通入硫化氫至飽和的目的是_______________、________________。(3)操作Ⅳ的順序依次為________、冷卻結(jié)晶、過濾?！窘馕觥?1)檢驗所得綠礬晶體中是否含有Fe3＋的實驗操作是利用三價鐵離子檢驗方法：Fe3＋和SCN－會反應(yīng)生成紅色的Fe(SCN)3，從而證明了Fe3＋的存在。(2)通入硫化氫至飽和的目的是：硫化氫具有強還原性，可以將Fe3＋還原為Fe2＋。H2S在溶液中飽和，可以增大溶液中的S2－濃度，盡量保證將Sn2＋轉(zhuǎn)化為SnS沉淀，以便于過濾除去Sn雜質(zhì)。(3)溶液中得到晶體，需要對溶液進行加熱蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等。答案：(1)A(2)除去溶液中的Sn2＋將Fe3＋還原成Fe2＋(3)蒸發(fā)濃縮1．(2020·浙江7月選考)黃色固體X，可能含有漂白粉、FeSO4、Fe2(SO4)3、CuCl2、KI之中的幾種或全部。將X與足量的水作用，得到深棕色固體混合物Y和無色堿性溶液Z。下列結(jié)論合理的是()A．X中含KI，可能含有CuCl2B．X中含有漂白粉和FeSO4C．X中含有CuCl2，Y中含有Fe(OH)3D．用H2SO4酸化溶液Z，若有黃綠色氣體