鐵鹽、亞鐵鹽、鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化

[復(fù)習(xí)目標]1.掌握Fe2+和Fe3+的性質(zhì)和檢驗方法。2.能從物質(zhì)類別和元素價態(tài)變化的角度理

解鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化路徑。

考點一Fe2\Fe3+的性質(zhì)與檢驗

■整合必備知識

1.鐵鹽

(1)常見的鐵鹽有Fe2(SC>4)3、FeCb等。

(2)含F(xiàn)e3+的溶液，呈黃色，F(xiàn)e3+具有較強的氧化性。Fe3+與Cu、H2s反應(yīng)的離子方程式分別

為2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+、2Fe3++H2s=2Fe?++S3+2H+。

(3)Fe3+易水解，只能存在于酸性較強的溶液中。

①用FeCl3固體配制FeCb溶液的方法：將氯化鐵固體先溶于較濃的鹽酸中，然后再稀釋至所

需濃度。

②工業(yè)上常用調(diào)節(jié)pH的方法除去溶液中的Fe3+?

③FeCb溶液加熱蒸干并灼燒，所得固體主要成分為&201。

④Fe3+與HCO,、A105混合時都會得到Fe(0H)3沉淀。

2.亞鐵鹽

(l)FeSO4-7H2O呈綠色，俗稱綠磯。

(2)含有Fe2+的溶液，呈淺綠色,Fe2+既有氧化性，又有還原性。

①氧化性：Fe2+與Zn反應(yīng)的離子方程式為Fe2++Zn-Zn2++Fe。

②還原性：Fe2+與CL反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++C12=2Fe3++2C「。

(3)Fe2+在酸性介質(zhì)中比較穩(wěn)定，因而保存亞鐵鹽溶液時，應(yīng)加入一定量的酸，同時放入少量

鐵屑(釘)來防止氧化。

3.周鐵酸鉀(KzFeO,

暗紫色晶體，其中Fe為+6價,具有強氧化性，可用作水體的殺菌、消毒劑或高容量電池材

料。

4.Fe?+和Fe3+的檢驗

力口KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象螞主溶液變紅

Fe?+-加NaOH溶液,白色沉淀一灰綠色一紅褐色

加鐵氟化鉀溶液生成藍色沉淀：

K++Fe2++[Fe(CN)J-=KFe[Fe(CN)6]|

(1)t

力口KSCN溶液一.溶液變紅

（或NH4SCN溶液）一

Fe"—皿aOH溶邂紅褐色沉淀

（2）與苯酚，顯紫色

（3）含F(xiàn)e2+、Fe3+的混合溶液中Fe?+、Fe3+的檢驗

混合溶液|通咀q5現(xiàn)溶液變紅色,說明含有Fe3+。

混合溶液|瞿*酸性KMnCU溶液紫紅色褪去，說明含有Fe2+。

正易錯辨析

1.硫酸亞鐵片和維生素C同時服用能增強治療缺鐵性貧血的效果（）

2.中性溶液中可能大量存在Fe3+、C「、K+、SOF（）

3.Fe2（SC>4）3和KI溶液反應(yīng)的離子方程式：2Fe3++2「=2Fe2++l2（）

4.將Fe（NCh）2樣品溶于稀H2s。4后，滴加KSCN溶液，溶液變紅，則Fe（NCh）2晶體已氧化

變質(zhì)（）

5.向FeCb溶液中滴加酸性KMnCU溶液，若酸性KMnCU溶液褪色，證明含有Fe?+（）

答案l.J2,X3.V4.X5.X

■提升關(guān)鍵能力

一、鐵鹽、亞鐵鹽的性質(zhì)

1.鐵及其化合物是中學(xué)化學(xué)中一類重要的物質(zhì)。下列關(guān)于鐵元素的敘述正確的是（）

A.采用將FeCh溶液直接蒸干的方法制備FeCl3固體

B.保存FeCb溶液常常加一些鐵粉，其目的是抑制Fe2+水解

C.25℃時，pH=0的溶液中，AF+、NH>NO'Fe?+可以大量共存

D.FeSCU溶液中加入H2O2溶液時，F(xiàn)e2+表現(xiàn)還原性

答案D

解析加熱促進Fe3+的水解，且生成HC1易揮發(fā)，采用將FeCb溶液直接蒸干的方法不能制

備FeCb固體，故A錯誤；亞鐵離子易被氧化為鐵離子，保存FeCL溶液常常加一些鐵粉，

其目的是防止Fe2+被氧化，故B錯誤；pH=0的溶液顯酸性，H+、N05、Fe?+發(fā)生氧化還原

2++3+

反應(yīng)不能共存，故C錯誤；亞鐵離子可被過氧化氫氧化，發(fā)生反應(yīng)：2Fe+H2O2+2H=2Fe

+2H2O,Fe2+表現(xiàn)還原性，故D正確。

2.（2023?廈門模擬）用黃色的FeCb溶液分別進行下列實驗，解釋或結(jié)論不正確的是（）

選項實驗現(xiàn)象解釋或結(jié)論

A加入FeCb固體溶液變成紅褐色FeCh的水解程度變大

B加入等體積水溶液顏色變淺c(Fe3+)變小

C加入足量Fe粉溶液顏色變淺綠色2Fe3++Fe^=3Fe2+

D將FeCh溶液微熱溶液變成紅褐色水解反應(yīng)AH>0

答案A

+

解析FeCb溶液中存在Fe3+的水解平衡，水解的離子方程式為Fe3++3H2。Fe(OH)3+3Ho

A項，加入FeCb固體，平衡右移，c(Fe3+)增大，但水解程度減小，錯誤；B項，加入等體積

的水，平衡右移,c(Fe3+)減小，溶液顏色變淺，正確；C項，加入Fe粉，發(fā)生反應(yīng)：2Fe3++Fe-3Fe?

+,Fe?+呈淺綠色，正確；D項，加熱，促進水解，說明水解是吸熱反應(yīng)，正確。

二、應(yīng)用Fe3\Fe2+的性質(zhì)除雜

3.除去括號中的雜質(zhì)，并寫出反應(yīng)的離子方程式。

(l)FeCl2(FeCl3),除雜方法：，離子方程式：。

(2)FeCh(FeCl2),除雜方法:,離子方程式:。

(3)Fe2(SO4)3(FeSO4),除雜方法：,離子方程式：。

2+

(4)FeCl2(Cu),除雜方法：,離子方程式：o

(5)CuCb溶液(FeCL),除雜方法：。

答案(1)加入過量鐵粉2Fe3++Fe-3Fe2+

2+3+-

(2)加入氯水(或通入Cl2)2Fe+Cl2=2Fe+2C1

2++3+

(3)滴力口H2O22Fe+H2O2+2H=2H2O+2Fe

(4)加入過量鐵粉，過濾Fe+Cu2+=Cu+Fe2+

⑸先向溶液中加入氧化劑(如H2O2、氯水)，然后向混合液中加入CuO或CU(0H)2,調(diào)pH,

促進Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀，靜置過濾

三、Fe2+和Fe3+的檢驗實驗方案設(shè)計

4.下列離子的檢驗方法合理的是()

A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說明不含F(xiàn)e2+

B.向某溶液中通入Cb,然后再加入KSCN溶液變紅色，說明原溶液中含有Fe?+

C.向某溶液中加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀，說明溶液中含有Fe3+

D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色，說明該溶液中

只含有Fe2+,不含有Mg2+

答案C

解析A項中只能說明含有Fe3+,不能說明不含F(xiàn)e2+；B項原溶液中也可能只有Fe3+而沒有

Fe2+;D項中氧化后生成的紅褐色沉淀Fe(OH)3也可能掩蓋了生成的白色沉淀Mg(OH)2。

5.設(shè)計簡單實驗，證明Fe3O4中含有+2、+3兩種價態(tài)的鐵元素(提供的試劑有FesCU粉末、

濃、稀硫酸、硝酸、鹽酸、KSCN溶液、酸性KMnCU溶液)。

答案取固體粉末溶于適量稀硫酸，將溶液分成兩份，一份滴加KSCN溶液，溶液變紅，證

明含有Fe3+,另一份滴加酸性KMnCU溶液，KMnCU溶液紫紅色褪去，證明含F(xiàn)e?+。

特別提醒

Fe3+,Fe2+,C「同時存在時不能用酸性KMnCU溶液檢驗Fe?+(C「能還原酸性KM11O4,有干

擾)。

考點二鐵及其重要化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系

■構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)

1.鐵及其化合物的“價一類”二維轉(zhuǎn)化

從物質(zhì)類別和物質(zhì)所含核心元素的化合價兩個角度總結(jié)、預(yù)測物質(zhì)的性質(zhì)是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要

方法之一。

鐵

元

素

化

合

價

(1)橫向變化體現(xiàn)了同價態(tài)、不同物質(zhì)類別(氧化物、堿、鹽)之間的轉(zhuǎn)化。

①堿性氧化物(FezCh、FeO)都能溶于酸(H+)轉(zhuǎn)化為鹽；

②Fe2+、Fe3+與堿(0H一)反應(yīng)生成對應(yīng)的堿；

③難溶性的堿易分解生成對應(yīng)的氧化物，但難溶性的堿性氧化物一般不與水反應(yīng)生成對應(yīng)的

堿。

(2)縱向變化體現(xiàn)了不同價態(tài)、同物質(zhì)類別之間的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化性或還原性。

(3)斜向變化體現(xiàn)了不同價態(tài)、不同物質(zhì)類別之間的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化性或還原性。

2.用離子方程式實現(xiàn)Fe3+與Fe2+的相互轉(zhuǎn)化

2+①Cb、②H+,③H2O2、H*、④MnO八H+3+

e⑤Fe、⑥Cu、?H2Se

3+

①2Fe2++Cl2=2Fe+2CF；

②3Fe2++4H++NO3==3Fe3++2H2O+NOt；

+3+

③2Fe2++H2O2+2H=2Fe+2H2O；

+3+2+

④5Fe2++MnO7+8H=5Fe+Mn+4H2O；

⑤2Fe*+Fe^=3Fe2+；

@Cu+2Fe3+^=Cu2++2Fe2+；

3+2++

@2Fe+H2S=2Fe+S；+2H?

■拓展綜合應(yīng)用

一、過量鐵對氧化產(chǎn)物的影響

1.在一定量的稀HN03中慢慢加入鐵粉，得到的Fe2+的物質(zhì)的量（縱坐標）與所加鐵粉的物質(zhì)

的量（橫坐標）的關(guān)系如圖所示。

（1）請將正確答案的字母填在相應(yīng)的橫線上。

a.Fe3+b.Fe2+c.Fe、Fe2+d.Fe2+>Fe3+

①AB段鐵元素以形式存在。

②BC段鐵元素以形式存在。

③CD段鐵元素以形式存在。

（2）AB段與BC段所需Fe的質(zhì)量比為。

答案（1）①a②d③c（2）2：1

解析在一定量的稀HNCh中緩慢加入鐵粉，開始時發(fā)生反應(yīng)：Fe+4HNO3（?。?Fe（NO3）3

+N0f+2H2O,此時鐵元素在溶液中以Fe3+形式存在，在B點時，硝酸恰好反應(yīng)完全；繼

續(xù)加鐵粉，發(fā)生反應(yīng)：Fe+2Fe3+=3Fe2+,此時溶液中Fe?+的量逐漸增多，F(xiàn)e3+的量逐漸減

少；在C點時，溶液中的Fe?+恰好完全反應(yīng)，此時繼續(xù)加入的鐵粉不再反應(yīng)，溶液中的Fe?+的

量不再增多。設(shè)AB段消耗amolFe,生成amolFe3+,根據(jù)反應(yīng)Fe+2Fe3+=3Fe?+可知BC

段需要消耗-amolFe,則AB段與BC段所需Fe的質(zhì)量比為2：1。

2

2.向含有1molHNCh和1molH2SO4的混合溶液中逐漸加入鐵粉至過量，溶液中金屬陽離

子a、b與所加鐵粉的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖所示（已知稀硝酸的還原產(chǎn)物只有NO）。下列有關(guān)

判斷不正確的是（）

A.a表示Fe?+的關(guān)系曲線

B.〃1=0.75

C.P點時，?(Fe2+)=0.5625mol

D.向P點溶液中加入銅粉，最多可溶解14.4g

答案C

+3+

解析該反應(yīng)可以看作兩步：?Fe+4H+NOr=Fe+NOt+2H2O,硝酸根離子過量，

氫離子不足；(2)2Fe3++Fe^=3Fe2+?a表示Fe3+的關(guān)系曲線，A正確；溶液中共有3moiH*

參加反應(yīng)，消耗0.75mol鐵，B正確；P點"(Fe2+)=〃(Fe3+),兩者均為0.45mol,C不正確；

P點剩余0.45molFe3+,消耗0.225mol銅，質(zhì)量為14.4g,D正確。

二、鐵鹽、亞鐵鹽的制備

3.硫酸亞鐵晶體(FeSO4-7H2。)是一種重要的食品或飼料添加劑，實驗室用嚴重銹蝕的廢鐵屑

(含有Fe、FezCh)為原料制備硫酸亞鐵晶體(FeSO4,7H2。)，其流程如下：

府加過量一系歹

FeSO4-7H2O

士事墨恒1產(chǎn)晶體

(DFezCh與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________

(2)溶液A中加過量鐵粉時，反應(yīng)的離子方程式為o

(3)若檢驗溶液B中不存在Fe3+,可選擇的方法是0

⑷FeSOMHzO晶體應(yīng)密封保存，主要目的是-

+3+3+2++2+

答案(1)Fe2O3+6H=2Fe+3H2O(2)2Fe+Fe=3Fe.Fe+2H=Fe+H2t(3)

取少量溶液B于試管中，滴加KSCN溶液，若溶液不變紅色，說明溶液B中不存在Fe3+(4)

防止被空氣氧化

4.FeCb在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)流程制備無水FeCb,

再用副產(chǎn)品FeCb溶液吸收有毒的H2s氣體。

經(jīng)查閱資料得知，無水FeCb在空氣中易潮解，加熱易升華，氫硫酸為弱酸。他們設(shè)計了制

備無水FeCk的實驗方案，裝置示意圖(加熱及夾持裝置略去)及操作步驟如下：

無水CaCl,

①檢查裝置的氣密性；

②通入干燥的C12,趕盡裝置中的空氣；

③用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應(yīng)完成；

④……

⑤體系冷卻后，停止通入C12,并用干燥的N2趕盡C12,將收集器密封。

(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為?

(2)第③步加熱后，生成的煙狀FeCb大部分進入收集器，少量沉積在反應(yīng)管A右端，要使沉

積的FeCb進入收集器，第④步操作應(yīng)該是=

（3）操作步驟中，為防止FeCb潮解所采取的措施有（填步驟序號）。

（4）裝置B中冷水浴的作用為；裝置D中FeCb全部反應(yīng)后，因失去吸收Cl2的作用

而失效，檢驗此時溶液中存在的金屬陽離子，寫出離子方程式：0

（5）在虛線框中畫出尾氣吸收裝置E并注明試劑。

（6）FeCb溶液與H2s氣體反應(yīng)的離子方程式為。

答案（l）2Fe+3cl2^^2FeCb

⑵在沉積的FeCb固體下方加熱（3）②⑤

3+

（4）冷凝、收集氯化鐵Fe+3SCN-Fe（SCN）3

^NaOH

v,—IT溶液

3+2++

（6）2Fe+H2S=2Fe+S3+2H

三、a陌生含鐵物質(zhì)的制備

5.以IWJ硫鋁土礦（主要成分為FezCh、AI2O3、SiCh,少量FeS?和硫酸鹽）為原料制備聚合硫酸

鐵｛［Fe2（OH）x（SO4）T〃｝和明磯的部分工藝流程如下，下列說法錯誤的是（）

空氣KOH溶液H2sO&溶液雙氧水

1111

高硫鋁土礦―吁闌―趣圜―侄丹

赤泥液一旦間隆濕_?……一?明磯

Fe2O3

［Fe^OH^CSOJJ--［濃縮、干燥卜_［聚合卜——

已知：赤泥液的主要成分為Na2co3。

A.赤泥液的作用是吸收“焙燒”階段中產(chǎn)生的S02

B.聚合硫酸鐵可用于凈化自來水，與其組成中的Fe3+具有氧化性有關(guān)

C.在“聚合”階段，若增加FezCh的用量，會使［Fe2（0H）x（S04M“中x變大

D.從“濾液”至U“明研”的過程中還應(yīng)有“除硅”步驟

答案B

解析高硫鋁土礦（主要成分為Fe2C）3、AI2O3、Si02,少量FeS2和硫酸鹽）焙燒時，F(xiàn)eSz與。2

反應(yīng)生成FezCh和S02,并用赤泥液吸收生成的S02；焙燒后，A12O3>Fe2O3>Si02>硫酸鹽

進入“堿浸”步驟，ALO3、SiO2溶于KOH溶液，硫酸鹽溶于水，過濾，濾液經(jīng)一系列處理

獲得明磯，濾渣主要是FezCh,酸浸后加入雙氧水氧化可能存在的亞鐵離子，此時溶液中主

要有Fe2（SC>4）3,加入氧化鐵進行聚合，經(jīng)濃縮、干燥，獲得聚合硫酸鐵，據(jù)此解答。聚合硫

酸鐵可用于凈化自來水，與其組成中的Fe3+可水解產(chǎn)生膠體的性質(zhì)有關(guān)，與Fe3+具有氧化性

無關(guān)，故B錯誤；在“聚合”階段，若增加FezCh的用量，堿性增強，x變大，故C正確；

由上述分析可知，從“濾液”到“明磯”的過程中，由于堿浸造成二氧化硅溶于氫氧化鉀，

濾液中含硅酸鹽，需要進行“除硅”步驟，故D正確。

6.(2023?天津模擬)Na2FeO4具有強氧化性，是一種新型的綠色非氯凈水消毒劑，堿性條件下

可以穩(wěn)定存在，酸性條件下會自身分解生成Fe(OH)3=可用Fe(OH)3與NaClO在強堿性條件

下制取，某實驗小組利用如圖所示實驗裝置，制取Na2FeO4,并驗證其處理含CN-廢水的能

力。

I.制取Na2FeO4

(1)儀器D的名稱為。洗氣瓶B中盛有的試劑為0實驗開始，先打開

分液漏斗(填“A”或"C”)的活塞。

(2)寫出大試管中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_____________________________________________

(3)三頸燒瓶中的紅褐色固體基本消失，得到紫色溶液時，停止通入CL通入氯氣的過程中

三頸燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式有：Cl2+2OH-=Cr+ClO-+H2O>

II.模擬并驗證Na2FeO4處理含CN-廢水的能力

(4)取一定量NazFeCU加入試管中，向其中加入10mL0.2moi1一1的NaCN溶液，CN「被氧化

為COF和N2。充分反應(yīng)后測得試管中仍有NazFeCU剩余，過濾。向濾液中加入足量BaCb

溶液，生成白色沉淀，將沉淀過濾、洗滌、干燥后稱量，得白色沉淀0.3546g。

①配制0.2molir的NaCN溶液，需要的玻璃儀器有(填字母)。

②計算NaCN溶液中CN-的去除率為0

答案(1)球形干燥管飽和食鹽水C

+2+

(2)2MnO；+16H+10Cr=2Mn+5Cl2f+8H2O

--

(3)2Fe(OH)3+3C1O+4OH=2FeOF+3Cr+5H2O(4)@ADEF②90%

解析(1)儀器D為球形干燥管；洗氣瓶B中盛有的試劑是飽和食鹽水，用來除去混合氣體

中的氯化氫；因為實驗中需要保持堿性環(huán)境，因此先向Fe2(SO4)3溶液中加入NaOH溶液，然

后再通入C12,所以先打開分液漏斗C的活塞。（3）結(jié)合化合價升降相等、原子守恒、電荷守

恒可寫出制取Na2FeC>4的離子方程式：2Fe（OH）3+3ClCT+4OH—=2FeOF+3cr+5a0。

（4）①溶液配制需要膠頭滴管、燒杯、50mL容量瓶、玻璃棒。②"62（303）=0^"=0.001

197g-moF1

8mol,所以CNT的去除率為一8mol—x100%=90%?

0.2X10X10-3mol

練真題明考向

1.（2023?浙江6月選考，3）氯化鐵是一種重要的鹽，下列說法不正確的是（）

A.氯化鐵屬于弱電解質(zhì)

B.氯化鐵溶液可腐蝕覆銅板

C.氯化鐵可由鐵與氯氣反應(yīng)制得

D.氯化鐵溶液可制備氫氧化鐵膠體

答案A

解析氯化鐵能完全電離出鐵離子和氯離子，屬于強電解質(zhì)，A錯誤；氯化鐵溶液與銅反應(yīng)

生成氯化銅和氯化亞鐵，可用來蝕刻覆銅板，B正確；氯氣具有強氧化性，氯氣與鐵單質(zhì)加

熱生成氯化鐵，C正確。

2.下列有關(guān)判斷錯誤的是（填字母）。

A.鐵與碘反應(yīng)易生成碘化鐵（2022?浙江1月選考，9A）

B.FeCL溶液中滴加KSCN溶液，將觀察到溶液變紅色（2022?海南，6C）

C.已知金屬性：Fe>Cu,可推理出氧化性：Fe3+<Cu2+（2022?遼寧，8C）

D.FeSCU溶液中加入H2O2產(chǎn)生沉淀：2Fe2++H2C）2+4H2O=2Fe（OH）33+4比（2022?湖南，

11C）

E.探究Fe2+具有還原性：向盛有FeSCU溶液的試管中滴加幾滴KSCN溶液，振蕩，再滴加

幾滴新制氯水，觀察溶液顏色變化（2022?江蘇，11A）

答案ABCD

3.（2021?廣東，10）部分含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是

（）

堿

鹽

單質(zhì)

0+1+2+3化合價

A.a可與e反應(yīng)生成b

B.b既可被氧化，也可被還原

C.可將e加入濃堿液中制得d的膠體

D.可存在b-*c-d-*e-*b的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系

答案C

解析圖中所示鐵元素不同化合價的物質(zhì)：a為Fe,b為FeCL、FeSO4>Fe(NCh)2等Fe(II)

的鹽類物質(zhì),c為Fe(OH)2,e為FeC13>Fe2(SO4)3>Fe(NO3)3等Fe(III)的鹽類物質(zhì),d為Fe(OH)3o

Fe與Fe(III)的鹽類物質(zhì)可發(fā)生反應(yīng)生成Fe(II)的鹽類物質(zhì)，如Fe+2FeCb-3FeC12,故A

不選；Fe(II)為鐵元素的中間價態(tài)，既有還原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被還原，

故B不選；Fe(III)的鹽類物質(zhì)與濃堿液反應(yīng)生成Fe(OH)3沉淀，制備Fe(OH)3膠體操作為向

沸水中滴加飽和FeCb溶液，繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色，停止加熱，故C選；b->c—d—e—b

轉(zhuǎn)化如FeCl2-Fe(OH)2--Fe(OH)3--^FeCh-FeCl2,故D不選。

4.(2022?天津，15)氯化鐵是重要的化工原料。針對氯化鐵的實驗室的制備方法，回答下列問

題：

I.FeCl3-6H2O的制備

制備流程圖如下：

(1)將廢鐵屑分批加入稀鹽酸中，至鹽酸反應(yīng)完全。判斷反應(yīng)完全的現(xiàn)象為O

含有少量銅的廢鐵屑比純鐵屑反應(yīng)快,原因為=

(2)操作①所必需的玻璃儀器中，除燒杯外還有0

(3)檢驗FeCh溶液中是否殘留Fe2+的試劑是。

⑷為增大FeCb溶液的濃度，向稀FeCb溶液中加入純Fe粉后通入CL此過程中發(fā)生的主

要反應(yīng)的離子方程式為=

(5)操作②為0

II.由FeCl3-6H2O制備無水FeCb

將FeCb6H2。與液體SOCL混合并加熱，制得無水FeCb。已知SOCk沸點為77℃,反應(yīng)方

程式為FeCb6H2O+6SOC12=^=FeCb+6SO2t+12HC1T,裝置如圖所示(夾持和加熱裝置

■無水CaCl：

金-NaOH溶液

（6）儀器A的名稱為,其作用為______________________________________________

NaOH溶液的作用是-

（7）干燥管中無水CaCk不能換成堿石灰，原因是=

（8）由下列結(jié)晶水合物制備無水鹽，適宜使用上述方法的是（填序號）。

a.ZnC12-H2Ob.CUSO45H2O

c.Na2s2O36H2O

答案（1）不再有氣泡產(chǎn)生Fe、Cu在稀鹽酸中形成原電池，加快反應(yīng)速率（2）漏斗、玻璃

棒（3）K3[Fe（CN）6]溶液（4）2Fe3++Fe-3Fe2+、2Fe2++CL=2Fe3++2C「（5）在HC1氣流

中蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到FeCb-6H2O晶體⑹球形冷凝管冷凝回

流SOCL吸收SO2、HC1等尾氣，防止污染（7）堿石灰與SOz、HC1氣體反應(yīng)，失去干燥作

用（8）a

課時精練

1.（2023?大連模擬）青磯礦石（主要成分為FeSO4-7H2O）在《唐本草》中記載：“本來綠色，

新出窟未見風(fēng)者，正如琉璃……燒之赤色……”。下列關(guān)于FeSO4-7H2O的說法正確的是

（）

A.可用于制凈水劑

B.溶于水形成無色溶液

C.在干燥空氣中穩(wěn)定存在

D.在空氣中加熱轉(zhuǎn)化為FesCU

答案A

解析FeSO4-7H2。溶于水時最終形成具有凈水作用的氫氧化鐵膠體，可用于制凈水劑，故A

正確；溶于水形成FeSCU溶液，F(xiàn)e2+呈淺綠色，故B錯誤；FeSOz^lLO中亞鐵離子具有還原

性，易被氧氣氧化，因此不能在干燥空氣中穩(wěn)定存在，故C錯誤；FeSO4-7H2。中Fe為+2

價，在空氣中加熱被氧化為Fe2（SO4）3,故D錯誤。

2.鐵及其化合物在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。下列鐵及其化合物的性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的

A.Fe有導(dǎo)電性，可用于濕法煉銅

B.FeCb有氧化性，可用于凈水

C.FezCh呈紅棕色，可用于制作顏料

D.K2FeO4易溶于水，可用于殺菌消毒

答案C

解析鐵可用于濕法煉銅：Fe+Cu2+=Fe2++Cu,是因為鐵的還原性大于銅，與Fe有導(dǎo)電

性無關(guān)，故不選A;FeCb可用于凈水，是因為Fe3+水解生成的氫氧化鐵膠體能吸附水中的懸

浮雜質(zhì)，與FeCb的氧化性無關(guān)，故不選B;FezCh呈紅棕色，可用于制作紅色顏料，故選C;

K2FeO4可用于殺菌消毒，是因為K2FeO4具有強氧化性，與KzFeCU的溶解性無關(guān)，故不選D。

3.下列事實不能證明Fe3+有氧化性的是（）

A.電子工業(yè)上用FeCb溶液腐蝕電路板上的銅

B.FeCb溶液滴在淀粉-KI試紙上，試紙變?yōu)樗{色

C.將KSCN溶液加入FeCb溶液中，溶液變?yōu)榧t色

D.向FeCb溶液中滴加適量Na2s溶液，出現(xiàn)淡黃色渾濁，溶液變成淺綠色

答案C

解析A項中2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+；B項中2Fe3++2「===2Fe2++l2；D項中S2^+2Fe3+

=SI+2Fe2+,這三項中的反應(yīng)，鐵元素的化合價均降低，F(xiàn)e3+均表現(xiàn)氧化性；只有C項中

Fe3+在反應(yīng)中化合價未發(fā)生改變，不能證明Fe3+具有氧化性。

4.下列離子方程式書寫正確的是（）

+3+

A.鐵與稀鹽酸反應(yīng)：Fe+6H=Fe+3H2t

2+3+

B.氯氣與氯化亞鐵溶液反應(yīng)：Cl2+Fe=Fe+2Cr

C.氯化鐵溶液與銅反應(yīng)：3Cu+2Fe3+=2Fe+3Cu2+

3+

D.氯化鐵溶液與氨水反應(yīng)：Fe+3NH3-H2O=Fe（OH）3I+3NH1

答案D

解析鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，離子方程式為Fe+2H+-Fe2++H2t,故A

錯誤；氯氣與氯化亞鐵溶液反應(yīng)生成氯化鐵，離子方程式為Cb+2Fe2+^=2Fe3++2Cl-,故B

錯誤；氯化鐵溶液與銅反應(yīng)生成氯化銅和氯化亞鐵，離子方程式為Cu+2Fe3+』2Fe2++Cu2

+,故C錯誤。

5.（2023?太原模擬）將Na2s溶液逐滴加入等物質(zhì)的量濃度的FeCb溶液中，發(fā)生反應(yīng)：2Fe3+

+S2-===2Fe2++SI；將FeCb溶液逐滴加入等物質(zhì)的量濃度的Na2s溶液中，發(fā)生反應(yīng)：2Fe3+

+3S2--Fe2s3Io則下列敘述錯誤的是（）

A.Fe3+在酸性環(huán)境中氧化性較強

B.S2-在堿性環(huán)境中還原性較強

C.相同溫度下Fe（OH）3的溶解度比Fe2s3的大

D.向FeCb溶液中通入H2S,有硫析出

答案B

解析FeCb溶液中Fe3+水解：Fe3++3H2。Fe（OH）3+3H+,且將Na2s溶液逐滴加入等物

質(zhì)的量濃度的FeCb溶液中，發(fā)生反應(yīng)：2Fe3++S2-=2Fe2++S3,由此看出Fe3+在酸性環(huán)

2-

境中氧化性較強，故A正確；Na2s溶液中S2-水解：S+H2OHS-+OIT（主要）、HS

+H20HzS+OHX少量），將FeCb溶液逐滴加入等物質(zhì)的量濃度的Na2s溶液中，發(fā)生反

應(yīng)：2Fe3++3S2—==Fe2s3I,沒有生成硫單質(zhì)，S?一在堿性環(huán)境中還原性較弱，故B錯誤；由

于將FeCb溶液逐滴加入等物質(zhì)的量濃度的Na2s溶液中，發(fā)生反應(yīng)：2Fe3++3S2-==Fe2s33,

不生成Fe（0H）3,說明相同溫度下Fe（0H）3的溶解度比Fe2s3的大，故C正確；向FeCb溶液

中通入H2S,硫離子被鐵離子氧化成硫單質(zhì)，有硫析出，故D正確。

6.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（）

KSCNCuSO4AgNO3NaOH

溶液溶液溶液溶液

FeCb溶液

②③④

變成淺變成變成出現(xiàn)白出現(xiàn)紅褐

紅色無色色沉淀色沉淀

A.只有④B.只有③

C.③和④均錯D.全部錯誤

答案C

解析實驗③中，F(xiàn)e3+與CuSO4溶液不反應(yīng)，溶液應(yīng)變?yōu)榫G色；實驗④與Fe3+的性質(zhì)無關(guān)。

7.（2023?安徽六安一模）某同學(xué)用含有鐵銹（主要成分為Fez。。的廢鐵屑來制取氯化鐵晶體,

實驗裝置如圖所示（夾持裝置略，氣密性已檢查），下列推斷不合理的是（）

鹽酸嚏

A.B中收集到的氣體是氫氣

B.燒杯中雙氧水的作用是將Fe2+還原為Fe3+

C.A中的氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵

D.燒杯中的溶液在氯化氫氣氛下，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾后得到氯化鐵晶體

答案B

解析鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，所以B中收集到的氣體是氫氣，A項正確；雙氧

水具有氧化性，可將Fe2+氧化為Fe3+,B項錯誤；氧化鐵為堿性氧化物，可與鹽酸反應(yīng)生成

氯化鐵和水，C項正確；因鐵離子易水解，故FeCb溶液應(yīng)在氯化氫氣氛下，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、

冷卻結(jié)晶、過濾后得到氯化鐵晶體，D項正確。

8.下列除雜的操作不正確的是()

A.MgCb溶液中混有少量FeCb：加入足量鎂充分反應(yīng)后過濾

B.FeCL溶液中混有少量FeCb：加入過量鐵粉充分反應(yīng)后過濾

C.CuCb溶液中混有少量FeCb：加入NaOH溶液充分反應(yīng)后過濾

D.CuCL溶液中混有少量FeCb：先加入H2O2將Fe?+氧化成Fe3+,再加入CuO充分反應(yīng)后

過濾

答案C

解析Mg與FeCb反應(yīng)生成FeCL,過量Mg可與FeCL反應(yīng)置換出Fe,過濾可分離，A正

確；加入過量鐵粉，F(xiàn)eCb與Fe反應(yīng)生成FeCL,過濾可達到除雜的目的，B正確；加入NaOH

溶液，CM+、Fe3+均能轉(zhuǎn)化成氫氧化物沉淀，不符合除雜要求，C錯誤；H2O2可將Fe?+氧化

成Fe3+,加CuO可促進鐵離子水解轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3沉淀，過濾可分離，D正確。

9.常溫時，pH對一定濃度的FeSCU溶液穩(wěn)定性的影響如圖所示，下列分析不合理的是()

A.pH越小，越有利于Fe?+存在于溶液中

B.pH在3.0?5.5,pH的變化對FeSC>4溶液的穩(wěn)定性影響不大

C.pH=6時，通入一定量的氯氣，溶液酸性增強，有利于Fe2+存在于溶液中

+

D.保持溶液的pH始終為6.5時，可能發(fā)生的反應(yīng)為4Fe2++C)2+10H2O4Fe(OH)3+8H

答案C

解析pH越小，F(xiàn)e?+被氧化的損耗量越小，越有利于Fe?+的存在，A正確；pH在3.0?5.5,

Fe?+被氧化的損耗量幾乎不變，說明pH在3.0?5.5,pH的變化對FeSC)4溶液的穩(wěn)定性影響

不大，B正確；pH=6時，通入一定量的氯氣，部分氯氣與水反應(yīng)，溶液酸性增強，同時CL

可將Fe?+氧化為Fe3+,不利于Fe?+的存在，C錯誤；保持溶液的pH始終為6.5,Fe?+開始被

氧化，該過程可能為Fe2+-Fe(OH)2-Fe(OH)3,總反應(yīng)為4Fe2++O2+10H2。4Fe(OH)3

+8H+,D正確。

10.硫酸亞鐵是一種重要的化工原料，部分轉(zhuǎn)化如圖所示。下列說法正確的是()

NaOH

納米Fe3O4

NazC3

FeSO4―0>FeCO3

也包受」(NHJFeOOj-6H2O

A.只用KSCN溶液不可以檢驗FeSO4是否變質(zhì)

B.制納米Fe3O4時通入的O2需過量

C.制FeCOs時應(yīng)將飽和Na2c03溶液加入FeSO4溶液中

D.生成(NH4)2Fe(SO4)2-6H2O的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)

答案C

解析若FeSCU變質(zhì)，其中含有Fe3+,遇KSCN溶液會變?yōu)榧t色，可據(jù)此檢驗是否變質(zhì)，A

錯誤；四氧化三鐵中鐵元素化合價為+2價、+3價，是部分Fe?+被氧化，應(yīng)通入適量02,

不宜過量，B錯誤；制FeCCh時，應(yīng)將Na2cCh溶液緩慢加入到盛有FeSCU溶液的反應(yīng)容器

中，避免生成氫氧化亞鐵沉淀，C正確；生成(NH4)2Fe(SO4)2-6H2。的反應(yīng)過程中無元素化合

價的變化，因此該反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)，D錯誤。

11.向含有CU(NC)3)2、Zn(NO3)2>Fe(NO3)3>AgNCh各0.1mol的混合溶液中加入0.1molFe,

充分攪拌后Fe溶解，溶液中不存在Fe3+,同時析出0.1molAg。下列結(jié)論錯誤的是()

A.氧化性：Zn2+>Cu2+>Fe3+>Ag+

B.Fe3+的氧化性大于CW+

C.溶液中CM+與Fe?+的物質(zhì)的量之比為1:2

D.1molFe可還原2moiFe3+

答案A

解析由題意知鐵離子、銀離子均被還原，氧化性：Zn2+<Cu2+<Fe3+<Ag+,A錯誤、B正

確；Fe先還原Ag+,發(fā)生的反應(yīng)為2Ag++Fe=Fe2++2Ag,然后發(fā)生反應(yīng)：Fe+2Fe3+=3Fe?

+,所以"(Fe?*)：〃(Cu2+)=(0.05+0.15)mol：0.1mol=2：1,C正確；Fe+2Fe3+^=3Fe2

+可知，1molFe恰好還原2moiFe，+,D正確。

12.無水FeCb常作為芳煌氯代反應(yīng)的催化劑。某研究小組設(shè)計了如圖流程，以廢鐵屑(含有

少量碳和SiO2雜質(zhì))為原料制備無水FeCb(s)：

-Y固體］

過量鹽酸

操作①

一口溶液卜足量B

C溶液

通HCl(g)

［無水FeS卜刖13?6凡0

操作②

ED

0

II

已知：氯化亞碉(Cl—s—C1)熔點：一101℃,沸點：76℃,易水解。

下列有關(guān)說法不正確的是()

A.操作①是過濾，用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗

B.反應(yīng)D-E的化學(xué)方程式為FeCh-6H2O+6SOCl2^^FeCh+6SO2t+12HC1t

C.該制備流程中試劑B可選用高鎰酸鉀溶液或稀硝酸

D.由D轉(zhuǎn)化成E的過程中可能產(chǎn)生少量亞鐵鹽，其原因可能是生成的SO2將Fe3+還原成Fe2+,

為了驗證是SO2將F/+還原應(yīng)進行的實驗操作和現(xiàn)象是：取樣溶解后，先加鹽酸酸化，再加

入BaCb溶液，生成白色沉淀

答案C

解析操作①是過濾，過濾用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗，故A正確；該流程中試

劑B的作用是將Fe2+氧化成Fe3+,酸性高鎰酸鉀溶液和稀硝酸都可以將Fe?+氧化成Fe3+,但

都會引入新雜質(zhì)，故C錯誤；由D-E的化學(xué)方程式可知反應(yīng)中生成的二氧化硫可將氯化鐵

還原為氯化亞鐵，若是S02作還原劑，則氧化產(chǎn)物為硫酸鹽，故取樣溶解后，先加鹽酸酸化，

再加BaCb溶液，產(chǎn)生白色沉淀，則可證明二氧化硫?qū)e3+還原，故D正確。

13.某班同學(xué)用如下實驗探究Fe2+、Fe3+的性質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}：

⑴分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1mol-L-i的溶液。在FeCL溶液中需加

入少量鐵屑，其目的是o

⑵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Fe2+氧化。FeCL溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為=

（3）乙組同學(xué)認為甲組的實驗不夠嚴謹，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=

（4）丙組同學(xué)取10mL0.1molLiKI溶液，加入6mL0.1molirFeCb溶液混合。分別取2mL

此溶液于3支試管中進行如下實驗：

①第一支試管中加入1mLCCL充分振蕩、靜置，CCL層顯紫色；

②第二支試管中加入1滴K3[Fe（CN）6]溶液，生成藍色沉淀；

③第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅。

實驗②檢驗的離子是（填離子符號，下同）；實驗①和③說明：在「過量的情況下，

溶液中仍含有，由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為。

（5）丁組同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCL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）。

答案⑴防止Fe2+被氧化（2）2Fe2++Cb=2Fe3++2C廣（3）隔絕空氣（排除氧氣對實驗的

影響）（4）Fe2+Fe3+可逆反應(yīng)（5）H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2。Fe?+催化H2O2分

解產(chǎn)生02H2O2分解反應(yīng)放熱，促進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FeCL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)Fe2+的檢驗方法，向溶液中加入1滴K3[Fe(CN)6]

溶液，生成籃色沉淀，一定含有Fe2+,則實驗②檢驗的離子是Fe?+；Fe3+遇KSCN溶液顯紅

色，實驗①和③說明，在「過量的情況下，溶液中仍含有Fe3+,由