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。

考點一鐵的單質(zhì)、氧化物

?歸納整合夯實必備知識

1.鐵

(1)位置與物理性質(zhì)

易被磁體吸引

銀白色金屬良好的導(dǎo)熱、

導(dǎo)電、延展性

地殼中的含量居熔點較高

第四位

在第四周期第VOI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

o.(Fe2O3-XH2O)

［點燃：3Fe+20?墨維FeQ,

C12：2Fe+3Clz…'豚2FeCh

S、I2：Fe+S=^=FeS、Fe+h^^=Fel2

3Fe+4H2O(g)=S^Fe：Q4+4H2

++2+

H：Fe+2H^=Fe+H2|

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把價鐵鹽

Cu2+：Fe+Cu2+==Fe2++Cu

Fe3+：2Fe"+Fe——-3Fe2+

2.鐵的氧化物的比較

化學(xué)式FeO氏2。3FesO4

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+=Fe2+FezO3+6H+^=2Fe3+Fe3O4+8H+=Fe2++

3+

離子方程式+H2O+3H2O2Fe+4H2O

與co的反應(yīng)

FeQy+yCO——xFe+yCO

（煉鐵原理）2

r易錯辨析」

i.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、運輸濃硝酸、濃硫酸（）

4.鐵是較活潑的金屬，它與鹵素單質(zhì)（X2）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Fe304）

答案l.X2.X3.V4.X5.V

■專項突破提升關(guān)鍵能力

一、鐵與酸、水蒸氣的反應(yīng)

L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。

⑵加熱時，鐵可溶于濃硝酸中：

+3+

Fe+6H+3N0F^=Fe+3NO2f+3H2O

⑶鐵與稀硝酸反應(yīng)：

+3+

①少量鐵：Fe+NOF+4H=Fe+NOt+2H2O

②過量鐵：3Fe+2NO3+8H+=3Fe2++2NOt+4H2O

（2）實驗完畢后，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）。

+2+3+3+2+

答案⑴提供水蒸氣(2)Fe3O4+8H=Fe+2Fe+4H20,2Fe+Fe=3Fe

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CO2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：0

答案FeO

解析4.00gCaCCh沉淀的物質(zhì)的量為。。4mol,則CO、CCh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皿。1-1=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:.04mol=l：1,則這種鐵的氧化物的化學(xué)式為FeO。

56g-molJ0

4.(2022.麗江質(zhì)檢)有一塊鐵的“氧化物”樣品，用140mL5.0molL二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Fe2+全部轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3+,則該樣品的化學(xué)

式可能為O

答案FesO7

解析根據(jù)2Fe2++C12=2Fe3++2Cr，可知鐵的“氧化物”樣品用鹽酸溶解后所得溶液中

n(Fe2+)=0.025molX2=0.05mol,根據(jù)電荷守恒得2”(Fe2+)+3〃(Fe3+)=〃(C「)，則?(Fe3+)

2+3+

=0.2mol,故n(Fe):zi(Fe)=0.05:0.2=1：4,故該氧化物可表示為FeO-2Fe2O3,即Fe5O7o

-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：n,

mvi

則氧化物中n(Fe)：〃(。)=失:諱：b,

若a：6=1：1,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Fe3C>4或FeO與FezCh按物質(zhì)的量之比為1：1組成的混合

物或FeO,Fe2O3>FesCU的混合物(其中FeO、FezCh物質(zhì)的量之比為1：1,FesCU物質(zhì)的量

為任意值)。

考點二鐵的氫氧化物

■歸納整合夯實必備知識

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)亙色固體紅褐色固體

+2++3+

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

受熱分解

2Fe(OH)3-------Fe2O3+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

2+3+

Fe+2OH=Fe(OH)23Fe+3OH*=Fe(OH)33

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

二者的關(guān)系色絮狀沉淀迅速變成灰綠色,最后三變成紅褐色,化學(xué)方程式為4Fe(OH)2

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

r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.FeCb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l.J2.X3.X4.X

■專項突破提升關(guān)鍵能力

氫氧化亞鐵制備實驗探究

1.用FeSCU溶液與不含O2的蒸儲水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備Fe(OH)2o

(1)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSCU溶液時還需要加入o

(2)除去蒸儲水中溶解的Ch常采用的方法。

⑶生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用長滴管吸取不含02的NaOH溶液，插入FeSCU溶液液

面下，再擠出NaOH溶液，這樣操作的理由是-

答案(1)稀H2so公鐵屑(2)煮沸(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸。2而被氧化

解析(l)Fe2+易水解，要加入稀H2s04防止其水解；Fe2+易被空氣中的02氧化，要加鐵粉，

將被氧化生成的Fe3+還原成Fe2+。(2)氣體的溶解度是隨溫度升高而降低的，所以煮沸后的蒸

饋水中溶解的O2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)。

①②

::

--[NaOH

“溶液

辛-苯

?J^eSO4

等溶液

④

答案①②④

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。

實驗步驟如下：

I.檢查裝置氣密性后，關(guān)閉K2、K5,打開Ki、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。

1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。

III.關(guān)閉冷、K2，打開K，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o

(2)裝置A中金屬離子的檢驗方法是o

(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o

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Fe2+

(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+2H2O=4Fe(OH)3

解析氫氧化亞鐵容易被氧氣氧化，因此打開Ki、冷、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，防止裝置中壓強過大，發(fā)生危險。

4.利用電解實驗可以制得純凈的Fe(OH)2白色沉淀，如圖所示，己知兩電極的材料分別為石

墨和鐵。

*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.CuCL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Na2s。4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(l)FeFe-2e-^=Fe2+

(2)BC

(3)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

NaOH

/溶液用不含F(xiàn)e3+的FeSCU溶液與用不含02的蒸僧

隔絕空氣

一苯

水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備

_FeSO4

溶液

止水立=先打開止水夾，生成的氫氣排盡裝置中的空

氫氣氛圍中稀硫&氣，關(guān)閉止水夾，生成的硫酸亞鐵被壓入氫氧

1NaOH

(適量評n/F陟e溶液

(過量)化鈉溶液

墨

)石

Fe<油利用電解實驗可以制得純凈的Fe(OH)白色沉

煤2

電解法N

Ir淀，陽極為鐵，陰極為石墨

溶

a液o

thr

考點三Fe?+和Fe3+的性質(zhì)及檢驗

?歸納整合夯實必備知識

1.鐵鹽與亞鐵鹽

亞鐵鹽(Fe2+)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>NO?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++H2O2+2H+解銅,離子方程式為2Fe3+

原性

3+2++2+2+

=2Fe+2H2O,3Fe+4H+NOr+Cu=Cu+2Fe

3+

=3Fe+NOt+2H2O

極易水解，只存在于酸性較

水解性水解呈酸性

強的溶液中

2.Fe2+xFe3+的檢驗方法

(1)用KSCN溶液和氯水

無明顯加氯水溶液變?

f--------->——>Fe

溶加KSCN現(xiàn)象紅色

液溶液溶液變

」一>Fe3+

紅色

⑵用NaOH溶液

f白色沉淀一灰綠色f紅褐色

溶加NaOH—

液溶液

一紅褐色沉淀-Fe3+

(3)含F(xiàn)e2+、Fe3+的混合溶液中Fe?+、Fe3+的檢驗

混合溶液|理噤‘溶液變紅色，說明含有Fe3+o

混合溶液|3粵箋rKMnCU溶液紫紅色褪去,說明含有Fe2+。

(4)Fe2+的特征檢驗方法

2+2+3-

溶液網(wǎng)%空火產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，說明溶液中含有Fe,3Fe+2[Fe(CN)6]=

Fe3[Fe(CN)6]2(。

r易錯辨析」

1.中性溶液中可能大量存在Fe3+、Cl，K+、SOF()

2+

2.檢驗FeCl2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.FeCL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l.X2.X3.X4.V5.V

■專項突破

一、Fe3\Fe2\C#+氧化性比較

1.在FeCb、CuCb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+Fe3+

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+CP、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+xFe?+的檢驗

2.為探究某綠磯樣品的變質(zhì)情況，化學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計了下列實驗方案。

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

請參與完成方案設(shè)計。

實驗準(zhǔn)備：取少量綠磯樣品，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)如何證明綠磯已經(jīng)被完全氧化?

(3)在使用硫酸亞鐵時，如何防止Fe3+的干擾？寫出相關(guān)離子方程式。

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

(2)取少量溶液，加入幾滴酸性高鋸酸鉀溶液，若溶液不褪色，則證明綠研樣品已被完全氧化。

(3)加入適量鐵粉，F(xiàn)e+2Fe3+=3Fe2+o

三、Fe3+xFe2+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()

A.透明的溶液中：Fe3+、Mg2+、SCN->Cl-

B.pH=O的溶液中：Fe2+>K+、NO,、SOF

C.0.1moLL-iFeCb溶液中：K+,NH；、「、HCO；

D.LOmoLL-KNO3溶液中：H+>Fe3+.Cl，SO4"

答案D

解析A中Fe3+與SCN-形成絡(luò)合物，B中酸性條件下NO?氧化Fe2+,C中Fe3+與廣、HCOF

均不共存。

-1-1

4.將0.2mol-L的KI溶液和0.05mol-LFe2(SO4)3溶液等體積混合，充分反應(yīng)后，取混合

液分別完成下列實驗，能說明溶液中存在化學(xué)平衡2Fe3++2「2Fe2++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AgNCh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

-1-1

解析0.2mol-L的KI溶液和0.05mol-LFe2(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+2I-2Fe+l2,A項正確；KI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Fe2+,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?3.05.8?8.38.4?10.84.2?6.7

(1)除去Mg2+中混有的Fe3+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Fe2+的方法

先加入氧化劑(如)將溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,然后再按(1)的方法除去溶液中的Fe3+。

(3)請設(shè)計實驗方案：除去CuCb溶液中混有的少量FeCho

答案(l)MgOMgCO3Mg(OH)2

(2汨2。2

(3)先通入適量Cb(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Fe2+和Fe3+時的注意事項

⑴Fe3+、Fe2+,C廠同時存在時不能用酸性KMnCU溶液檢驗Fe2+(C「能還原酸性KMnCU,有

干擾）。

（2）檢驗Fe2+、Fe3+的其他方法

檢驗Fe3+也可用苯酚（C6H5OH）；檢驗Fe2+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.FeS2在沸騰爐中與。2反應(yīng)主要生成SO3（2020?浙江7月選考，12C）

B.Mg加入到過量FeCb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FeSC）4（2020?江蘇，6D）

答案C

解析FeS2在沸騰爐中與發(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FeCb溶液中，Mg具有較強的還原性，先與Fe3+反應(yīng)，生成

Mg?+和Fe?+,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FeCb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C12（2019?天津，3A）

B.鐵銹的主要成分可表示為Fe203?"H20（2020?浙江1月選考，9B）

C.FeCb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)廢氣中的氯氣，故A正確；FeCb

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FeCb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.下列觀點的敘述正確的是（）

A.Fe在稀硝酸中發(fā)生鈍化（2019?江蘇，6A）

B.Feq1*FeC12幽幽Fe（OH）2（2017?江蘇，7A）

C.Fe2O3（s）-^*Fe（s）當(dāng)㈣>FeCb（aq）（2018?江蘇，9D）

rw&o.

D.向2mL0.1moLL-i的FeCb溶液中加足量鐵粉，振蕩，加1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II,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；A1

與FezCh高溫發(fā)生鋁熱反應(yīng)生成AbCh和Fe,Fe與HC1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Fe3+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)e?+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[Fe(OH)SO4]“能用作凈水齊U(絮凝劑)，可由綠磯

(FeSCUIHzO)和KC1O3在水溶液中反應(yīng)得到。下列說法不正確的是()

A.KCIO3作氧化劑，每生成lmol[Fe(OH)SO4]“消耗4moiKC1O3

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)e3+比[Fe(OH)?+的水解能力更強

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：6nFeSO4+nKClO3+

3wH2O=6[Fe(OH)SO4]?+nKCl,可知KCICh作氧化劑，同時根據(jù)計量數(shù)關(guān)系可知每生成

1mol[Fe(OH)SO4]“消耗*molKCICh,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；

聚合硫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(OH)]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OIF的能力較

弱，故其水解能力不如Fe3+,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H,28)某班同學(xué)用如下實驗探究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O.lmol.L-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2mLFeCb溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說明

Cl2可將Fe?+氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為。

(3)乙組同學(xué)認(rèn)為甲組的實驗不夠嚴(yán)謹(jǐn)，該組同學(xué)在2mLFeCb溶液中先加入Q5mL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0

(4)丙組同學(xué)取lOmLO.lmoLL-iKI溶液，加入6mL0.1molLfFeCb溶液混合。分別取2mL

此溶液于3支試管中進(jìn)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(lán)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)；實驗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FeCb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++CL=2Fe3++2Cl(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。Fe3+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⑴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Fe?+被空氣氧化。⑷根據(jù)Fe?+的檢驗方法，向溶液中加入1滴K31Fe(CN)6]

溶液，生成藍(lán)色沉淀，一定含有Fe?+,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+,由此可以證明該氧化還原反

應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)為2Fe3++2「2Fe2++L0(5)H2C)2溶液中加入幾滴酸化的FeCb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+2H2O,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。2,同時H2O2分解

反應(yīng)是放熱反應(yīng)，促進(jìn)了Fe3+的水解平衡FeA+3H2OFe(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

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，無論Fe是否過量，與氯氣反應(yīng)都只生成FeCb,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A1,不能從氧化鋁中置換

出A1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”O(jiān)這里的“鐵線粉”是指（）

A.FeB.FeCl3

C.FeOD.Fe2（）3

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FezCh,D項正確。

3.《本草圖經(jīng)》描述：“綠磯形似樸消（Na2sO4JOH2O）而綠色，取此物置于鐵板上，聚炭，

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

①綠磯又稱膽磯，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.FezCh粉末呈紅棕色，可用于制取鐵鹽

C.Fe2（SCU）3易溶于水，可用作凈水劑

D.FeCb溶液呈酸性，用于蝕刻銅電路板

答案A

解析FezCh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；FeCb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HN03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FezCh組成的復(fù)雜氧化物。該化合物可以表示

為（）

A.FeO-3Fe2O3B.2FeO3Fe2C）3

C.FeO-2Fe2O3D.2FeOFe2C）3

答案B

fn+2m=8

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

[n+3m=ll

表示為2FeO3Fe2C）3。

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)e3+和Fe、Cu均可反應(yīng)

Fe2+>Cu2+,一定無Fe?+

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+,Fe3+Fe?+和Ci?+,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Cl?十

只有Fe2+,無CM+

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Fe?+、Cu2+余，因為Fe比Cu優(yōu)先與Fe?*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C/+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。

8.某化學(xué)實驗小組探究Fe2+和Fe3+性質(zhì)時發(fā)現(xiàn)：往FeCb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FeCb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)實驗現(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SCh

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)入多孔陶餐后再擴(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，最終收集到氮氣，故S、N元素被氧化，故D正確。

9.某學(xué)校化學(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)行實驗（夾

持、加熱裝置均省略），已知濃硫酸的沸點為3389。下列說法錯誤的是（）

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NaHSCh溶液

C.丙中溶液pH降低，證明Fe'+氧化了SO2

D.若Fe3+氧化了SCh，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C

解析銅和濃硫酸反應(yīng)需要加熱，硫酸的沸點為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；為了除去S02中的硫酸酸霧,可以選擇飽和NaHSO3溶液，故B正

確；丙中溶液pH降低，也可能是SCh溶于水生成了亞硫酸，不能證明是Fe3+氧化了SCh,

故C錯誤；若Fe3+氧化了SCh,則生成了Fe2+,Fe?+和K31Fe（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)實驗改進(jìn)前后的裝置如圖所示：

濕棉花露|

尿不濕磁普n具支試管

肥

頭

雙

吹泡

鐵

皂

精

酒

泡

水

粉

泡

燈

上

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。

11.已知：普通鐵+水蒸氣二^*鐵的氧化物+氫氣，鐵的氧化物+氫氣一定溫度,“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。某實驗小組使用普通鐵粉、

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。

關(guān)于上述裝置和實驗，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。

12.已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)行實驗：

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)實驗中先點燃(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)下列實驗操作的目的是：

①將鐵粉和石棉絨混合均勻：;

②關(guān)閉K：o

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

(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)行實驗，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)物的組成為o

答案(1)A后

(2)①增大鐵粉與水蒸氣的接觸面積，以