2023年高考化學(xué)復(fù)習(xí) 大一輪復(fù)習(xí)講義 第13講　鐵及其重要化合物

第13講鐵及其重要化合物

【復(fù)習(xí)目標(biāo)】1.掌握鐵及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2.了解鐵及其重要化合物的制備方

法。

考點(diǎn)一鐵的單質(zhì)、氧化物

■歸納整合夯實(shí)必備知識

1.鐵

(1)位置與物理性質(zhì)

易被磁體吸引

1良好的導(dǎo)熱、

銀白色金屬

號曳、延展性

人丁人熔點(diǎn)較高

地殼中的含量居

第四位

在第四周期第也族

(2)化學(xué)性質(zhì)：比較活潑，常表現(xiàn)變價，重要化學(xué)反應(yīng)為

?常溫：在潮濕的空氣中生銹

0.(Fe2O3?XH20)

?][點(diǎn)燃：3Fe+20-金箜FeQ4

?Cl2:2Fe+3C，2FeC)

SJ2:Fe+S^=FeS、Fe+1獸=FeI?

3Fe+4HzO(g)+4也

2+

H+:Fe+2H÷=^=Fe+H2t

國一濃硝酸、濃硫酸與鐵反應(yīng)：常溫下

鈍化,加熱時可將鐵氧化為坦價鐵鹽

Cu2+:Fe+CT+==Fe?++CU

Fe3*:2Fe"+Fe===3Fe2+

2.鐵的氧化物的比較

化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4

俗名鐵紅磁性氧化鐵

顏色狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體(有磁性)

溶解性難溶于水難溶于水難溶于水

鐵的化合價+2+3+2、+3.

穩(wěn)定性不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定

與H'反應(yīng)的FeO÷2H=Fe2Fe2O3+6H=2FeTFe3O4+8H=Fe2++

2Fe3++4HO

離子方程式+H2O+3H2O2

與CO的反應(yīng)高;，曰

FeQ>+)Co=^XFe+)CO2

(煉鐵原理)

Γ易錯辨析」

1.鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，所以鐵在自然界中全部以化合態(tài)形式存在()

2.Fe分別與CL和鹽酸反應(yīng)所得氯化物相同()

3.常溫下可用鐵制容器儲存、運(yùn)輸濃硝酸、濃硫酸()

4.鐵是較活潑的金屬，它與鹵素單質(zhì)(Xz)反應(yīng)生成物為FeX2()

5.鐵在純氧中燃燒或高溫下和水蒸氣反應(yīng)均能得到Fe3O4()

答案1,×2.×3.√4.×5.√

■專項突破提升關(guān)鍵能力

一、鐵與酸、水蒸氣的反應(yīng)

1.請列舉鐵與硝酸反應(yīng)的各種情況，寫出相關(guān)的離子方程式。

提示(1)常溫下，鐵在冷的濃硝酸中鈍化。

(2)加熱時，鐵可溶于濃硝酸中：

Fe+6H+3Nc)3匕Fe'+3NO2t+3HzO

(3)鐵與稀硝酸反應(yīng)：

+3+

①少量鐵：Fe+NO7+4H=Fe+NOf+2H2O

+2+

②過量鐵：3Fe+2NO3+8H=3Fe+2NO↑+4H2O

(2)實(shí)驗(yàn)完畢后，取出裝置一的少量固體，溶于足量稀鹽酸，再滴加KSCN溶液，溶液顏色無

明顯變化，試解釋原因：(用離子方程式表示)。

答案(1)提供水蒸氣(2)Fe3O4÷8H+=Fe2+÷2Fe3÷4H2Os2Fe3+÷Fe=3Fe2

二、鐵的氧化物組成的確定(守恒法應(yīng)用)

3.準(zhǔn)確稱取某種鐵的氧化物2.88g,用足量的CO進(jìn)行還原，將生成的C0?全部用足量的澄

清石灰水吸收，得到沉淀4.00g,計算該氧化物的化學(xué)式：O

答案FeO

解析4.00gCaCO3沉淀的物質(zhì)的量為0.04mol,則CO、CO2的物質(zhì)的量均為0.04mol,增

加的氧元素為0.04mol,質(zhì)量為0.04molX16g?mol∣=0.64g,鐵的氧化物中氧元素的質(zhì)量

為0.64g,鐵元素的質(zhì)量為2.88g—0.64g=2.24g,鐵的氧化物中鐵元素與氧元素的物質(zhì)的量

之比為&224招:004mo∣=1：i(則這種鐵的氧化物的化學(xué)式為FeOo

56g?mol1

4.(2022?麗江質(zhì)檢)有一塊鐵的“氧化物”樣品，用140mL5.0mol?L∣鹽酸恰好將之完全溶

解，所得溶液還能吸收0?025molCL,恰好使其中的Fe?+全部轉(zhuǎn)變?yōu)镕e?+,則該樣品的化學(xué)

式可能為。

答案Fe5O7

解析根據(jù)2Fe2++CL==2Fe3++2C廣，可知鐵的“氧化物”樣品用鹽酸溶解后所得溶液中

n(Fe2+)=0.025mol×2=0.05mol,根據(jù)電荷守恒得2〃(Fe2+)+3〃(Fe3+)="(C「)，則〃(Fe-#)

2+3+

=0.2mo?,故∕z(Fe)：n(Fe)=0.05:0.2=1：4,故該氧化物可表示為FeO?2Fe2O3,即Fe5O7?

■歸納總結(jié)

確定鐵的氧化物組成的基本方法

設(shè)鐵的氧化物中鐵元素與氧元素的質(zhì)量比為m:〃，

ιγιVi

則氧化物中M(Fe):〃(0)=八：jg=A:h,

若a：b=l：1,則鐵的氧化物為FeO；

若a:b=2:3,則鐵的氧化物為Fe2O3;

若a：b=3:4,則鐵的氧化物是Fe3O4或Fee)與Fe2O3按物質(zhì)的量之比為1：1組成的混合

物或FeO,Fe2O3?Fe3O4的混合物(其中Fe0、Fe2O3物質(zhì)的量之比為1：1,Fe3O4物質(zhì)的量

為任意值)。

考點(diǎn)二鐵的氫氧化物

■歸納整合夯實(shí)必備知識

氫氧化鐵和氫氧化亞鐵的比較

化學(xué)式

Fe(OH)2Fe(OH)3

色態(tài)自色固體紅遏色固體

23i

叮鹽酸反應(yīng)Fe(OH)2+2H'=Fe'+2H2OFe(OH)3+3H'=Fe+3H2O

受熱分解2Fe(OH)3=^=Fe2θ3+3H2O

可溶性亞鐵鹽與堿溶液反應(yīng)：可溶性鐵鹽與堿溶液反應(yīng)：

制法

23

Fe'+2OH=Fe(OH)2IFe"+30H=Fe(OH)3I

在空氣中，F(xiàn)e(OH)2能夠非常迅迅W地被氧氣氧化成Fe(OH)3,現(xiàn)象是亙

二者的關(guān)系色絮狀沉淀迅速變成灰綠色,最后號變成紅褐色,化學(xué)方程式為4Fe(OH%

+O2+2H2O=4Fe(OH)3

Γ易錯辨析」

1.在空氣中，白色的Fe(OH)2迅速轉(zhuǎn)變成灰綠色，最終變成紅褐色()

2.FeCl3溶液滴入熱的濃NaOH溶液中可得到Fe(OH)3膠體()

+2+

3.Fe(OH)2與HNO3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Fe(OH)2+2H=Fe+2H2O()

4.Fe(OH)3與氫碘酸反應(yīng)生成Feb()

答案1.√2.×3.×4.×

■專項突破提升關(guān)鍵能力

氫氧化亞鐵制備實(shí)驗(yàn)探究

I.用FeSO4溶液與不含O2的蒸譙!水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備Fe(OH)2。

(1)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSo4溶液時還需要加入。

(2)除去蒸儲水中溶解的Ch常采用的方法。

(3)生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用長滴管吸取不含Ch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。

答案⑴稀H2SO4、鐵屑(2)煮沸(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸02而被氧化

解析(l)Fe2+易水解，要加入稀H2SO4防止其水解；Fe?+易被空氣中的Ch氧化，要加鐵粉，

將被氧化生成的Fe3+還原成Fe?+.(2)氣體的溶解度是隨溫度升高而降低的，所以煮沸后的蒸

儲水中溶解的。2變少。

2.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)。

NaOH

,溶液

UrJhN：arOH

glLFeSO.,il_FeSO.,

W溶液IF溶液

③④

答案①②?

解析①②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(hù)中；④中液面加苯阻止了空氣進(jìn)入；③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。

3.用如圖所示裝置(夾持儀器省略)制備氫氧化亞鐵。

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

I.檢查裝置氣密性后，關(guān)閉K2、K5,打開K|、K3、K4,使裝置A中產(chǎn)生的氣體進(jìn)入裝置B

中，排盡B中空氣。

∏?待B中空氣排盡后，關(guān)閉K3,打開K2,將A中溶液壓入B中并觀察現(xiàn)象。

IΠ.關(guān)閉Ki、K2,打開K5,使C中氣體通入B中并觀察現(xiàn)象。

回答下列問題：

(1)儀器a的名稱是,B中長玻璃管的作用是0

(2)裝置A中金屬離子的檢驗(yàn)方法是.

(3)步驟III裝置B中的現(xiàn)象是,其發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

答案(1)恒壓滴液漏斗平衡氣壓，輔助排出裝置B中的空氣(2)取少量裝置A燒瓶中的

液體于潔凈試管中，滴加幾滴KSCN溶液，無紅色出現(xiàn)，再滴加H2O2,溶液變?yōu)榧t色，則

證明存在Fe?+

(3)白色沉淀逐漸變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色4Fe(OH)2+O2+2H2θ=4Fe(OH)3

解析氫氧化亞鐵容易被氧氣氧化，因此打開K1、K3、K4,關(guān)閉K2和K5,裝置A中產(chǎn)生

H2,排出裝置B中的空氣，因此長導(dǎo)管作用之一是輔助排出裝置B中的空氣，作用之二是平

衡壓強(qiáng)，防止裝置中壓強(qiáng)過大，發(fā)生危險。

4.利用電解實(shí)驗(yàn)可以制得純凈的Fe(C)H)2白色沉淀，如圖所示，已知兩電極的材料分別為石

墨和鐵。

"f?

22亥2Z-d

(l)a電極的材料應(yīng)為,電極反應(yīng)式為。

(2)電解液C可以是(填字母)。

A.純水B.NaCl溶液

C.NaOH溶液D.CUCl2溶液

(3)d為苯,其作用是,在加入苯之前對電解液c應(yīng)作何簡單處理?

(4)若C用Na2SO4溶液，當(dāng)電解一段時間后看到白色Fe(OH)2沉淀，再反接電源電解，除了電

極上看到氣泡外，另一明顯現(xiàn)象為。

答案⑴FeFe-2e=Fe2

(2)BC

⑶隔絕空氣，防止生成的Fe(OH)2被氧化加熱煮沸，排出溶解的02

(4)白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變成紅褐色

■歸納總結(jié)

⑴成功關(guān)鍵：①溶液中不含F(xiàn)e3+和Ch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)幾種典型的制備方法

方法裝置說明

ηNaOH

上溶液用不含F(xiàn)e3+的FeSo4溶液與用不含O?的蒸偏

隔絕空氣

三-苯

水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備

_FeSO

丁溶液4

止水土林B先打開止水夾，生成的氫氣排盡裝置中的空

氫氣氛圍中氣，關(guān)閉止水夾，生成的硫酸亞鐵被壓入氫氧

稀硫酸

-FK溶液

(適量T出入過量)化鈉溶液

Fe√gjS

—石墨利用電解實(shí)驗(yàn)可以制得純凈的Fe(OH)2白色沉

電解法—IL煤油

?^NaOH淀，陽極為鐵，陰極為石墨

I泊溶液

考點(diǎn)三Fe?+和Fe3+的性質(zhì)及檢驗(yàn)

■歸納整合夯實(shí)必備知識

1.鐵鹽與亞鐵鹽

亞鐵鹽(Fe?’)鐵鹽(Fe3+)

顏色淺綠色(溶液)黃色(溶液)

既有氧化性，又有還原性，以還原性為主，

如在酸性條件下能被H2O2、Nol氧化，離一般表現(xiàn)為氧化性,如能溶

氧化性與還

子方程式分別是2Fe2++H2θ2+2H+解銅，離子方程式為2Fe3+

原性

3+2++22

=2Fe+2H2O,3Fe+4H÷NO3+Cu=Cu÷2Fe-

3+

=3Fe+NOf+2H2O

極易水解，只存在于酸性較

水解性水解呈酸性

強(qiáng)的溶液中

2.Fe2?Fe3+的檢驗(yàn)方法

⑴用KSCN溶液和氯水

無明顯加氯水溶液變,,

—>------>Fe"

溶加IKSCN現(xiàn)象紅色

液溶液溶液變

-Fe-

紅色

(2)用NaOH溶液

f白色沉淀f灰綠色f紅褐色

溶加NaOH2.

液溶液

L*紅褐色沉淀fFe：'-

(3)含F(xiàn)e2+、Fe3+的混合溶液中Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)

滴喘溶液變紅色,說明含有

混合溶液C.Fe3÷o

磁遜》KMno4溶液紫紅色褪去,說明含有Fe2+。

(4)Fe2+的特征檢驗(yàn)方法

滴加遇2+2+3

溶液KCN*產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,說明溶液中含有Fe,3Fe+2[Fe(CN)6]`=

冶液

Fe3[Fe(CN)6]21?

Γ易錯辨析」

1.中性溶液中可能大量存在Fe?+、CI-、K+>SOΓ()

2.檢驗(yàn)FeCL溶液中的Fe?+,可將酸性KMnO4溶液滴加到該溶液中，若酸性KMno4溶液褪

色，證明含有Fe2+()

3.FeCl2不能通過化合反應(yīng)制備()

4.硫酸亞鐵片和維生素C同時服用能增強(qiáng)治療缺鐵性貧血的效果()

5.”青磯(FeSO4)”宜密閉保存，防止氧化變質(zhì)()

答案1.×2.×3.×4.√5.√

■專項突破提升關(guān)鍵能力

一、Fe3+xFe2?C/+氧化性比較

1.在FeCl3、CUCl2混合溶液中，加入鐵粉與銅粉的混合物。

(1)若金屬無剩余，則溶液中一定存在的金屬陽離子有,可能存在的有o

答案Fe2?Cu2+Fe?v'

⑵若剩余固體中有鐵和銅，則溶液中一定存在的金屬陽離子有,一定不存在

答案Fe2+Cu2+?Fe3+

⑶若剩余固體中只有銅，則溶液中一定存在的金屬陽離子有，可能存在的有

,一定不存在?

答案Fe2+Cu2+Fe3+

二、Fe2?Fe?+的檢驗(yàn)

2.為探究某綠機(jī)樣品的變質(zhì)情況，化學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計了下列實(shí)驗(yàn)方案。

可供選擇的試劑：硫氧化鉀溶液、酸性高鎰酸鉀溶液、氯水、氫氧化鈉溶液、氯化鋼溶液，

請參與完成方案設(shè)計。

實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：取少量綠帆樣品，用蒸儲水在燒杯中配成溶液。

(1)如何證明綠磯已經(jīng)被氧化？

(2)如何證明綠砒已經(jīng)被完全氧化？

(3)在使用硫酸亞鐵時，如何防止Fe?+的干擾？寫出相關(guān)離子方程式。

答案(1)取少量溶液，加入幾滴硫氟化鉀溶液，若溶液變紅色，則證明綠帆樣品已被氧化。

(2)取少量溶液，加入幾滴酸性高缽酸鉀溶液，若溶液不褪色，則證明綠機(jī)樣品已被完全氧化。

(3)加入適量鐵粉，F(xiàn)e+2Fe3+=3Fe2+,,

三、Fe3?Fe?+性質(zhì)綜合應(yīng)用

3.常溫下，下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是()

3+2

A.透明的溶液中：Fe,Mg?SCN、Cl

B.PH=O的溶液中：Fe2+,K+,NO；,SOΓ

C.0.1molL/iFeCb溶液中：K十、NH；、C、HCO3

D.1.0mol?L∣KNCh溶液中：H+、Fe3+?CF>SOΓ

答案D

解析A中Fe3+與SCN-形成絡(luò)合物，B中酸性條件下N(“氧化Fe2+,C中Fe?+與廣、HCO?

均不共存。

4.將0.2mol?L^>的KI溶液和0.05mol?L^lFe2(SO4)3溶液等體積混合，充分反應(yīng)后，取混合

液分別完成下列實(shí)驗(yàn)，能說明溶液中存在化學(xué)平衡2Fe3++2I2Fe2++L的是()

A.向混合液中滴入KSCN溶液，溶液變紅色

B.向混合液中滴入AgNO3溶液，有黃色沉淀生成

C.向混合液中滴入K3［Fe(CN)6］溶液，有藍(lán)色沉淀生成

D.向混合液中滴入淀粉溶液，溶液變藍(lán)色

答案A

l-

解析0.2mol?L^的KI溶液和0.05mol?L'Fe2(SO4)3溶液等體積混合，KI過量，向混合液

中滴入KSCN溶液，溶液變紅色，說明溶液中仍含有Fe3+,能說明溶液中存在化學(xué)平衡

3+2+

2Fe+2Γ2Fe+l2,A項正確；Kl過量，溶液中存在「，B項錯誤；該反應(yīng)生成Fe?+,

向混合液中滴入K3［Fe(CN)6］溶液，有藍(lán)色沉淀生成，只能說明溶液中含有Fe?+,C項錯誤；

該反應(yīng)生成L,向混合液中滴入淀粉溶液，溶液變藍(lán)色，說明溶液中含有碘單質(zhì)，D項錯誤。

5.已知：沉淀的PH如下表：

化合物

Fe(OH)3Fe(OH)2Mg(OH)2Cu(OH)2

PH1.14?3.055?8.38.4-10.84.2?6.7

(1)除去Mg?+中混有的Fe?’的方法

向混合溶液中加入、、其中之一，與Fe3+水解產(chǎn)生的

H*反應(yīng)，促進(jìn)Fe3+的水解，將Fe3*轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去。

(2)除去Mg?+中混有的Fe?+的方法

先加入氧化劑(如)將溶液中的Fe?*氧化成Fe?+,然后再按(1)的方法除去溶液中的Fe3+。

(3)請設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案：除去CuCl2溶液中混有的少量FeCl2。

答案(I)MgOMgCO3Mg(OH)2

⑵H2O2

(3)先通入適量CL(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］，充分反應(yīng)后過濾。

■練后反思

檢驗(yàn)Fe?+和Fe3+時的注意事項

(I)Fe3+、Fe2+、C「同時存在時不能用酸性KMno4溶液檢驗(yàn)Fe2+(C「能還原酸性KMnO4,有

干擾)。

（2）檢驗(yàn)Fe2+、Fe?+的其他方法

檢驗(yàn)Fe3*也可用苯酚（C6H5OH）；檢驗(yàn)Fe?‘最好用K3[Fe（CN）6]溶液。

真題演練明確考向

1.下列關(guān)于鐵及其化合物的說法正確的是（）

A.FeS?在沸騰爐中與。2反應(yīng)主要生成SCh（2020?浙江7月選考，12C）

B.Mg加入到過量FeeI3溶液中可得Fe（2020?浙江7月選考，12B）

C.鋼鐵在潮濕空氣中生銹主要是發(fā)生了電化學(xué)腐蝕（2020?浙江7月選考，8D）

D.室溫下，F(xiàn)e與濃H2SO4反應(yīng)生成FeSo4（2020?江蘇，6D）

答案C

解析FeSz在沸騰爐中與Ch發(fā)生的反應(yīng)為4FeS2+1102^=2Fe2O3+8SO2,產(chǎn)物主要是

SO2,故A錯誤；Mg加入到FeCl3溶液中，Mg具有較強(qiáng)的還原性，先與Fe3+反應(yīng)，生成

Mg2+^Fe2+,若Mg過量，Mg與Fe?+繼續(xù)反應(yīng)生成Mg?+和Fe,但由于反應(yīng)中FeCl3過量，

所以不會生成Fe,故B錯誤；鋼鐵在潮濕的空氣中，鐵和碳、水膜形成原電池，發(fā)生電化學(xué)

腐蝕，腐蝕速率更快，故C正確；室溫下，鐵在濃硫酸中發(fā)生鈍化，故D錯誤。

2.下列關(guān)于鐵及其化合物的說法錯誤的是（）

A.將廢鐵屑加入FeCb溶液中，可用于除去工業(yè)廢氣中的Cb（2019?天津，3A）

B.鐵銹的主要成分可表示為Fe2θ3?/H2θ（2020?浙江1月選考，9B）

C.FeCI3溶液腐蝕銅板的離子方程式為2Fe3'+Cu=2Fe2++Cu2+（2020?浙江1月選考，13B）

D.將某固體試樣完全溶于鹽酸，再滴加KSCN溶液，沒有出現(xiàn)紅色，則該固體試樣中不存

在Fe3+（2018?浙江11月選考,25B）

答案D

解析鐵和亞鐵離子能將氯氣還原為氯離子，從而除去工業(yè)廢氣中的款氣，故A正確；FeCl3

溶液與銅反應(yīng)生成氯化亞鐵和氯化銅，反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2*,故C

正確；若固體為FeCl3和Fe的混合物，F(xiàn)e過量時也有相同的現(xiàn)象，故固體試樣中可能存在

Fe3+,故D錯誤。

3.下列觀點(diǎn)的敘述正確的是（）

A.Fe在稀硝酸中發(fā)生鈍化（2019?江蘇，6A）

B.Fe哉*FeCh型幽Fe（OH）2（2017?江蘇，7A）

C.Fe2O3（s）Y?*Fe⑸生㈣*FeCb（aq）（2018?江蘇，9D）

r≡Q?m

D.向2mL0.1mol?L∣的FeCb溶液中加足量鐵粉，振蕩，力U1滴KSCN溶液，黃色逐漸消

失，加KSCN溶液顏色不變，說明還原性：Fe>Fe2+（2017?全國卷H,13A）

答案D

解析常溫下，F(xiàn)e遇濃硝酸發(fā)生鈍化，A錯誤；鐵與氯氣反應(yīng)只能生成氯化鐵，B錯誤；Al

與Fe2O3高溫發(fā)生鋁熱反應(yīng)生成AbCh和Fe,Fe與HCl反應(yīng)生成FeCb和H2,C錯誤：加入

足量的鐵粉，黃色消失，加入KSCN溶液，溶液不變色，說明Fe?+完全被消耗，即Fe+

2Fe3+=3Fe2+,根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律，還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性，F(xiàn)e元素

化合價升高，F(xiàn)e為還原劑，F(xiàn)e2+既是還原產(chǎn)物又是氧化產(chǎn)物，因此還原性：Fe>Fe2+,D正

確。

4.(2019?浙江4月選考，24)聚合硫酸鐵IFe(OH)SeM"能用作凈水齊∣J(絮凝劑)，可由綠研

(FeSo#7比0)和KCIO3在水溶液中反應(yīng)得到。下列說法不正確的是()

A.KClo3作氧化劑，每生成1mol[Fe(OH)SO也消耗AmolKClO3

B.生成聚合硫酸鐵后，水溶液的PH增大

C.聚合硫酸鐵可在水中形成氫氧化鐵膠體而凈水

D.在相同條件下，F(xiàn)e?+比[Fe(0H)]2+的水解能力更強(qiáng)

答案A

解析根據(jù)題干中的信息，可利用氧化還原配平法寫出化學(xué)方程式：6〃FeSo4+"KClCh+

3,jH2O=6[Fe(OH)SO4l,,+nKCl,可知KCIo3作氧化劑，同時根據(jù)計量數(shù)關(guān)系可知每生成

Imol[Fe(OH)SO小,消耗之molKClO3,A項錯誤；綠磯溶于水后，亞鐵離子水解使溶液呈酸

性，當(dāng)其轉(zhuǎn)化為聚合硫酸鐵后，亞鐵離子的濃度減小，因而水溶液的PH增大，B項正確；

聚合琉酸鐵可在水中形成氫氧化鐵膠體，膠體粒子吸附雜質(zhì)微粒引起聚沉，因而能凈水，C

項正確；多元弱堿的陽離子的水解是分步進(jìn)行的，[Fe(0H)]2+的水解相當(dāng)于Fe3+的第二步水

解，由于其所帶的正電荷比Fe3+少，因而在相同條件下，其結(jié)合水電離產(chǎn)生的OH-的能力較

弱，故其水解能力不如Fe?+,即在相同條件下，第一步水解的程度大于第二步水解，D項正

確。

5.(2016?全國卷∏,28)某班同學(xué)用如下實(shí)驗(yàn)探究Fe2+、Fe3+的性質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}：

(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1mol?L1的溶液。在FeCb溶液中需加

入少量鐵屑，其目的是。

(2)甲組同學(xué)取2mLFeCL溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說明

CL可將Fe?'氧化。FeCb溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為。

(3)乙組同學(xué)認(rèn)為甲組的實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn)，該組同學(xué)在2mLFeCL溶液中先加入0?5mL煤油，

再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是c

(4)丙組同學(xué)取IomLo.1mol?L-IKl溶液,加入6mL0.1mol-L1FeCI3溶液混合。分別取2mL

此溶液于3支試管中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

①第一支試管中加入ImLCCI4充分振蕩、靜置，CCI4層顯紫色；

②第二支試管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍(lán)色沉淀；

③第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅。

實(shí)驗(yàn)②檢驗(yàn)的離子是(填離子符號)；實(shí)驗(yàn)①和③說明：在「過量的情況下，溶液中

仍含有(填離子符號)，由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為O

(5)丁組同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生反

應(yīng)的離子方程式為;一段時間后，溶液中有氣泡出現(xiàn)，并放熱，

隨后有紅褐色沉淀生成。產(chǎn)生氣泡的原因是,

生成沉淀的原因是(用平衡移動原理解釋)o

2+3+

答案(1)防止Fe?.被氧化(2)2Fe+Cl2=2Fe+2CΓ(3)隔絕空氣(排除氧氣對實(shí)驗(yàn)的

2+3+2++3+

影響)(4)FeFe可逆反應(yīng)(5)H2O2+2Fe+2H=2Fe+2H2OFe?+催化H2O2分

解產(chǎn)生02H2O2分解反應(yīng)放熱，促進(jìn)Fe3+的水解平衡正向移動

解析(1)亞鐵離子具有還原性，能被空氣中的氧氣氧化，所以在配制的FeCl2溶液中加入少

量鐵屑的目的是防止Fe2+被空氣氧化。(4)根據(jù)Fe?+的檢驗(yàn)方法，向溶液中加入1滴K3[Fe(CN)6]

溶液，生成藍(lán)色沉淀，一定含有Fe?+,則實(shí)驗(yàn)②檢臉的離子是Fe?+;Fe?+遇KSCN溶液顯紅

色，實(shí)驗(yàn)①和③說明，在「過量的情況下，溶液中仍含有Fe3+,由此可以證明該氧化還原反

應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)為2Fe3++2r2Fe*+l20(5)H2O2溶液中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，

2++3+

溶液變成棕黃色，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為H2O2+2Fe+2H=2Fe+2H2θ,鐵離子的

溶液呈棕黃色；一段時間后，溶液中有氣泡出現(xiàn)，并放熱，隨后有紅褐色沉淀生成，產(chǎn)生氣

泡的原因是反應(yīng)產(chǎn)生的Fe3+是H2O2分解的催化劑，促使H2O2分解生成同時H2O2分解

反應(yīng)是放熱反應(yīng)，促進(jìn)了Fe3+的水解平衡Fe3++3H2θFe(OH)3+3H+正向移動，產(chǎn)生較

多Fe(OH)3,聚集形成沉淀。

課時精練

一、選擇題：每小題只有一個選項符合題目要求。

1.春秋初年，我國已掌握了冶鐵技術(shù)。下列有關(guān)鐵的化學(xué)反應(yīng)的敘述正確的是()

A.鐵在硫蒸氣中燃燒生成Fe2S3

B.加熱時，過量Fe與氯氣反應(yīng)生成FeCL

C.高溫下，鐵與水蒸氣反應(yīng)有Fe3O4生成

D.高溫下，鐵粉與氧化鋁粉末反應(yīng)生成單質(zhì)鋁

答案C

解析氯氣氧化性較強(qiáng)，無論Fe是否過量，與氯氣反應(yīng)都只生成FeCI3,B錯誤；高溫條件

下，F(xiàn)e與水蒸氣反應(yīng)得到Fe3O4和氫氣，C正確；Fe的活潑性不如Al,不能從氧化鋁中置換

出AI單質(zhì)，D錯誤。

2.我國清代《本草綱目拾遺》中敘述了“鐵線粉”：“粵中洋行有舶上鐵絲，……日久起銷,

用刀刮其銷，……，所刮下之銷末，名鐵線粉”。這里的“鐵線粉”是指（）

A.FeB.FeCh

C.FeOD.Fe2O3

答案D

解析鐵在空氣中容易發(fā)生吸氧腐蝕，根據(jù)題意''舶上鐵絲，……日久起銷”，說明銷是鐵

銹，鐵銹的主要成分為Fe2O3,D項正確。

3.《本草圖經(jīng)》描述：“綠帆形似樸消（Na2SO4?IOH2O）而綠色，取此物置于鐵板上，聚炭，

封之囊袋，吹令火熾，其帆即沸，流出，色赤如融金汁者是真也?！毕率稣f明正確的是（）

①綠磯又稱膽機(jī)，化學(xué)式為CuSO4-5H2O

②綠磯的分解過程中發(fā)生了氧化還原反應(yīng)

③“色赤”物質(zhì)可能是銅單質(zhì)

④流出的液體中可能含有硫酸

A.①③B.①④C.②③D.②④

答案D

解析綠磯是七水合硫酸亞鐵，膽磯是五水合硫酸銅，故①錯誤；綠磯分解的過程中，現(xiàn)象

有''色赤"，說明鐵被氧化為正三價，發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，故②正確；根據(jù)描述，該過程

只涉及到了鐵的化合物的變化，與銅元素?zé)o關(guān)，“色赤”可能是出現(xiàn)了氧化鐵，故③錯誤。

4.下列鐵及其化合物的性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是（）

A.Fe粉具有還原性，可用作抗氧化劑

B.Fe2O3粉末呈紅棕色，可用于制取鐵鹽

C.Fe2（SO4）3易溶于水，可用作凈水劑

D.FeCl3溶液呈酸性，用于蝕刻銅電路板

答案A

解析Fe2O3粉末呈紅棕色，可用于染料，B錯誤：Fe3+水解生成氫氧化鐵膠體，可用作凈水

劑，C錯誤；FeCl3溶液具有氧化性，用于蝕刻銅電路板，D錯誤。

5.下列關(guān)于氧化鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵三種氧化物的說法不正確的是（）

A.鐵元素化合價不完全相同

B.氧元素的化合價完全相同

C.氧化亞鐵俗稱鐵紅，為紅棕色固體

D.鐵在氧氣中燃燒的產(chǎn)物為黑色固體

答案C

解析鐵的三種氧化物中，氧元素的化合價都為一2價：鐵元素的化合價不同，氧化鐵中鐵

為+3價，氧化亞鐵中鐵為+2價，四氧化三鐵中鐵為+2價和+3價；氧化鐵俗稱鐵紅，是

一種紅棕色的固體；鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，是一種黑色固體。

6.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FesOu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?3Fe2O3

C.FeO-2Fe2O3D.2FeO?Fe2O3

答案B

n+2w=8

解析設(shè)FesOu可表示為“FeO?機(jī)Fe2O3,則，，解得〃=2,m=3,該化合物可以

n+3m=??

表示為2FeO?3Fe2θ30

7.將金屬銅、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

當(dāng)鐵、銅均不剩余時，溶液中一定有

A正確，F(xiàn)e?和Fe、CU均可反應(yīng)

Fe2+>Cu2+,一定無Fe3+

當(dāng)鐵、銅均有剩余時，溶液中一定有正確，F(xiàn)e和CU與Fe3+都反應(yīng)，故有

B

Fe2?Cu2\無Fe3+Fe?+和CM+,無Fe3+

當(dāng)銅有剩余，鐵無剩余時，溶液中一定

C正確，CU有剩余，故無Cu2+

只有Fe?+,無CF+

當(dāng)鐵有剩余，銅無剩余時，溶液中一定不正確，不可能有Fe剩余而無Cu剩

D

有Fe2+、Cu2+余，因?yàn)镕e比CU優(yōu)先與Fe3+反應(yīng)

答案D

解析當(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，無Cu2+

生成，此時溶液中不存在CW卡和Fe3+,B項錯誤；銅有剩余則溶液中一定無Fe?+,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。

8.某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組探究Fe?+和Fe?+性質(zhì)時發(fā)現(xiàn)：往FeeI2和KSCN的混合溶液中滴加氯水,

溶液變成紅色，但當(dāng)氯水過量時，紅色卻會褪去。為此，他們設(shè)計如圖裝置進(jìn)一步探究。

己知：①X為NaClO溶液，Y為FeCl3和KSCN的混合溶液。②持續(xù)緩慢滴入NaClO溶液至

過量的過程中，圓底燒瓶中紅色變淺，有大量氣泡產(chǎn)生；Ca（OH）2溶液變渾濁。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)

象推測，下列說法不正確的是（）

A.燒瓶中還可能產(chǎn)生紅褐色沉淀

B.燒瓶中產(chǎn)生的氣體中一定含有SO2

C.多孔陶瓷的作用是增大氣體與溶液的接觸面積

D.KSCN中硫元素、氮元素被氧化

答案B

解析NaClO是強(qiáng)堿弱酸鹽，水解顯堿性，F(xiàn)e3+在堿性條件下會產(chǎn)生紅褐色沉淀，故A正確；

NaClO有強(qiáng)氧化性，溶液中KSCN中的硫鼠根離子會直接被氧化為硫酸根離子，故B錯誤；

氣體進(jìn)入多孔陶瓷后再擴(kuò)散到溶液中，可增大氣體與溶液的接觸面積，有利于氣體充分吸收，

故C正確；氯水過量時，紅色會褪去，NaClO溶液至過量過程中，圓底燒瓶中紅色變淺，

都說明SCN-會被氧化劑氧化，SCN-中S:—2價，C:+4價，N:一3價，S被氧化成硫酸

根離子，最終收集到氮?dú)?，故S、N元素被氧化，故D正確。

二、選擇題：每小題有一個或兩個選項符合題目要求。

9.某學(xué)?；瘜W(xué)社團(tuán)為探究SCh與Fe3+是否發(fā)生氧化還原反應(yīng)，按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（夾

持、加熱裝置均省略），已知濃硫酸的沸點(diǎn)為338。＜2。下列說法錯誤的是（）

魚一,濃硫酸

演??~nr3一尾氣處理

Λo塞-FeCh溶液

銅心一^霜

甲乙丙

A.甲中生成SCh的同時還會有硫酸酸霧產(chǎn)生

B.試劑a為飽和Na2SO3溶液

C.丙中溶液PH降低，證明Fe3+氧化了SCh

D.若Fe3+氧化了SO2，則在丙中的溶液中滴加K3[Fe（CN）6]溶液，會出現(xiàn)藍(lán)色沉淀

答案BC

解析銅和濃硫酸反應(yīng)需要加熱，硫酸的沸點(diǎn)為338℃,所以甲中生成SCh的同時還會有硫

酸酸霧產(chǎn)生，故A正確；SO?與Na2SO3反應(yīng)生成NaHSO3,為了除去SCh中的硫酸酸霧，可

以選擇飽和NaHSO3溶液，故B錯誤；丙中溶液PH降低，也可能是SCh溶于水生成了亞硫

2+

酸，不能證明是Fe3+氧化了SO2,故C錯誤；若Fe3+氧化了SO2,則生成了Fe,Fe?+和

K3[Fe（CN）6]反應(yīng)會出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，故D正確。

10.鐵與水蒸氣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)前后的裝置如圖所示：

改進(jìn)前改進(jìn)后

下列說法錯誤的是（）

A.將濕棉花改為浸水的尿不濕，酒精燈由單頭改為雙頭，可提供足量的水蒸氣

B.用具支試管可將試管口附近冷凝的水導(dǎo)出，避免冷凝水與灼熱鐵粉接觸

C.肥皂水改為吹泡泡水，收集H2效果更好，點(diǎn)燃效果更明顯

D.懸掛的磁鐵僅能吸引反應(yīng)鐵粉，不能吸引反應(yīng)產(chǎn)物

答案D

解析鐵、四氧化三鐵均可被磁鐵吸引，則懸掛的磁體不僅能吸引鐵粉，也能吸引反應(yīng)產(chǎn)物

四氧化三鐵，故D錯誤。

??.己知：普通鐵+水蒸氣鐵的氧化物+氫氣，鐵的氧化物+氫氣,二定溫度?“引火

鐵”+水蒸氣，“引火鐵”為顆粒很細(xì)、反應(yīng)活性很高的鐵粉。某實(shí)驗(yàn)小組使用普通鐵粉、

20%的鹽酸及其他試劑制備“引火鐵”，裝置圖（鐵架臺、鐵夾、鐵網(wǎng)、石棉網(wǎng)、加熱儀器等

略去）如下。

3?

GI

關(guān)于上述裝置和實(shí)驗(yàn)，下列分析錯誤的是（）

A.I中加入普通鐵粉，G中可加入堿石灰

B.A中生成磁性氧化鐵，E中生成“引火鐵”

C.需要加熱的儀器只有A、E

D.D用于收集氫氣，F(xiàn)處的尾氣需處理

答案C

解析根據(jù)兩套裝置中各儀器的功能，可以判斷出A中放置普通鐵粉，B中放一定體積的水,

加熱持續(xù)提供水蒸氣，C是安全瓶，用于防倒吸，D是利用排水集氣法收集氫氣的儀器。E

中反應(yīng)物為A中生成的四氧化三鐵，圓底燒瓶I中放置普通鐵粉，通過分液漏斗加入一定體

積的鹽酸，產(chǎn)生H2,從I中逸出的氣體中含有揮發(fā)出的氯化氫，經(jīng)過G（內(nèi)有堿石灰）除雜干

燥后得到純凈的氫氣，氫氣進(jìn)入E中和Fe3O4在一定溫度下進(jìn)行反應(yīng)，得到''引火鐵"，剩

余的氫氣進(jìn)行收集或其他處理。

三、非選擇題

12.己知鐵粉與水蒸氣在不同溫度下反應(yīng)，所得黑色固體產(chǎn)物的成分不同，某化學(xué)小組的同

學(xué)為測定該固體產(chǎn)物的組成，稱取168mg純鐵粉，按下列步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

①如圖所示連接好裝置，檢查氣密性，裝入藥品；

②打開K,加熱某裝置，一段時間后，再加熱另一裝置；

③反應(yīng)完成后，關(guān)閉K,停止加熱，冷卻后讀取收集到的氣體的體積。

回答下列問題：

(1)實(shí)驗(yàn)中先點(diǎn)燃(填字母)處的酒精燈，該操作在將D中的導(dǎo)管伸入量筒中準(zhǔn)備收集

氣體之(填“前”或“后”)。

(2)下列實(shí)驗(yàn)操作的目的是：

①將鐵粉和石棉絨混合均勻：:

②關(guān)閉K：“

(3)判斷鐵粉與水蒸氣反應(yīng)已經(jīng)完成的現(xiàn)象是O

(4)有同學(xué)認(rèn)為用D裝置測量氣體的體積時，伸入量筒中的導(dǎo)管應(yīng)適當(dāng)加長，該同學(xué)的理由是

(5)用改進(jìn)后的正確裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集到氣體的體積為67.2mL(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則固體

產(chǎn)