2022-2023学年人教版2019高中化学必修1 第三章 第一节 第3课时 铁及其化合物复习课（学案+课时对点练 word版含解析）
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| 名称 | 2022-2023学年人教版2019高中化学必修1 第三章 第一节 第3课时 铁及其化合物复习课（学案+课时对点练 word版含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 899.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-07-14 18:11:23 | ||
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文档简介
第3课时 铁及其化合物复习课
[核心素养发展目标] 1.巩固铁及其重要化合物的性质。2.掌握实现铁及其化合物之间转化的试剂和条件。3.提升从物质分类、化合价等多角度认识元素及其化合物性质的能力。
一、利用“价—类”二维图认识铁及其化合物的关系
1．构建铁及其化合物的“价—类”二维图
2．从物质分类的角度理解铁及其化合物的性质
(1)Fe2O3、FeO是碱性氧化物，写出分别溶于稀硫酸的离子方程式：
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；
FeO＋2H＋===H2O＋Fe2＋。
(2)Fe(OH)2和Fe(OH)3属于碱，写出分别溶于稀盐酸的离子方程式：
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O；
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O。
(3)Fe(OH)2和Fe(OH)3都是沉淀，可由可溶性盐和可溶性碱反应制得：
如：FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl；
Fe2(SO4)3＋6NaOH===2Fe(OH)3↓＋3Na2SO4。
3．从化合价的角度理解铁及其化合物的性质
(1)Fe2O3具有氧化性，可用还原剂将其还原为铁单质，如高炉炼铁的原理以化学方程式表示为3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。
(2)Fe2＋―→Fe3＋：Fe2＋具有一定的还原性，要使Fe2＋转化为Fe3＋，需要氧化性更强的氧化剂。能将Fe2＋氧化为Fe3＋的氧化剂有Cl2、Br2、H2O2、KMnO4(H＋)溶液等。
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
(3)Fe3＋―→Fe2＋：Fe3＋具有一定的氧化性，不能使用还原性很强的物质进行还原。能将Fe3＋还原为Fe2＋的还原剂有Fe、Cu、I－等。
Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋(用于腐蚀印刷电路板)
(1)FeCl2不能通过化合反应制得( )
(2)同价态含铁物质间的转化一般可通过复分解反应实现( )
(3)不同价态的含铁物质间转化必须通过氧化还原反应实现( )
(4)Fe(OH)3只能由可溶性铁盐和碱通过复分解反应制得，不能通过化合反应制得( )
(5)向溶液中加入NaOH溶液，生成红褐色沉淀，则溶液中一定含有Fe3＋，一定不存在Fe2＋和Mg2＋( )
(6)除去FeCl3溶液中少量的CuCl2杂质，可向溶液中加入过量铁粉，然后过滤( )
答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)×
1．填写合适的试剂除去括号中的杂质，并写出反应的离子方程式。
(1)FeCl2(Fe3＋)除去方法：加入过量铁粉，过滤，离子方程式：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。
(2)FeCl3(FeCl2)除去方法：加入氯水或通入Cl2，离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
(3)Fe2(SO4)3(FeSO4)除去方法：滴加H2O2溶液，离子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2H2O＋2Fe3＋。
(4)FeCl2(Cu2＋)除去方法：加入过量铁粉，过滤，离子方程式：Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋。
2．(2022·安徽池州高一质检)铁及其化合物在工农业生产中应用广泛，部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。
回答下列问题：
(1)下列不能通过化合反应得到的是__________(填字母)。
A．d B．e C．f D．g
(2)c固体的颜色为__________，能否由 a在氧气中点燃得到？______(填“能”或“否”)。
(3)在小烧杯中加入20 mL蒸馏水，加热至沸腾后向烧杯中加入几滴 g的饱和溶液继续煮沸即可制得e的胶体。胶体区别于溶液的最本质特征是________________，鉴别胶体和溶液的方法是________________。
(4)实验室检验g中铁元素的试剂是________________________。高温下，a 与水蒸气反应的化学方程式为___________________________________________________________________。
(5)在溶液中生成的d置于空气中，现象为__________________。电子工业上可用g的溶液腐蚀电路板上的铜，该反应的离子方程式为__________________________________________。
答案 (1)A (2)红棕色 否 (3)分散质粒子直径为1～100 nm 丁达尔效应
(4)KSCN溶液 3Fe ＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
(5)白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
解析 a为Fe，b为FeO，c为Fe2O3，d为Fe(OH)2，e为Fe(OH)3，f为FeCl2，g为FeCl3。(1)Fe(OH)2不能通过化合反应得到，A符合题意；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，B不符合题意；2FeCl3＋Fe===3FeCl2，C不符合题意；铁与氯气加热反应生成氯化铁，D不符合题意。 (2)c为Fe2O3，Fe2O3固体为红棕色；铁在氧气中燃烧得到的是四氧化三铁，不能得到Fe2O3。(3)e为Fe(OH)3，胶体区别于溶液的最本质特征是分散质粒子直径为1～100 nm；鉴别胶体和溶液的方法是丁达尔效应。(4)g为FeCl3，检验铁离子的常用试剂是KSCN溶液；铁与水蒸气在高温下反应产生Fe3O4和H2，该反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。(5)d为Fe(OH)2，在溶液中生成的氢氧化亚铁置于空气中会被氧化为氢氧化铁，白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；FeCl3溶液与铜反应生成FeCl2和CuCl2，反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。
二、铁及其化合物转化关系的应用
1．框图推断
铁及其化合物涉及的框图推断题常用以下题眼：
①红褐色沉淀：Fe(OH)3(特征颜色)；
②KSCN溶液呈红色：Fe3＋(特征反应)；
③白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变为红褐色：Fe2＋(特征反应现象)；
④磁性氧化物：Fe3O4(特征性质)；
⑤滴入沸水中的产物有丁达尔效应：制Fe(OH)3胶体(特征方法)。
2．有关铁及其化合物的探究题
此类题涉及到铁及其化合物的以下性质：
①Fe2＋、Fe3＋的检验；
②Fe2＋氧化性和还原性的探究；
③Fe3＋氧化性的探究；
④基于K2FeO4的性质探究；
⑤各物质间的转化综合。
1．已知有以下物质相互转化：
试回答下列问题：
(1)写出B的化学式：________________，D的化学式：________________。
(2)写出由E转变成F的化学方程式：__________________________________________。
(3)写出用KSCN鉴别G溶液的离子方程式：____________________________________。
向G溶液中加入A的有关反应的离子方程式：__________________________________。
答案 (1)FeCl2 KCl (2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (3)Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
解析 解题的突破口是白色沉淀→红褐色沉淀→G溶液，即为Fe(OH)2→Fe(OH)3→FeCl3。
2．化学实验室产生的废液中含有大量会污染环境的物质，为了保护环境，这些废液必须经处理后才能排放。某化学实验室产生的废液中含有两种金属离子：Fe3＋、Cu2＋，化学小组设计了如图所示的方案对废液进行处理，以回收金属，保护环境。
(1)步骤①中得到固体A和溶液A的操作名称是____________。
(2)固体A中含有的金属单质有________。
(3)步骤②中观察到的实验现象是____________________________________。
(4)步骤③中发生反应的离子方程式为_____________________________________________。
答案 (1)过滤
(2)铁、铜
(3)溶液由浅绿色变为棕黄色，有气泡产生
(4)Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
解析 步骤①加入过量铁屑，由于铁的化学性质比铜活泼，因此可以把金属铜从其盐溶液中置换出来，同时Fe3＋能氧化单质铁生成Fe2＋。(2)步骤①得到的固体A中含有金属铜和铁。(3)Fe2＋能被过氧化氢氧化生成Fe3＋，溶液由浅绿色变为棕黄色，生成的Fe3＋能加快过氧化氢的分解，有少量气泡产生。(4)溶液B中含有的金属阳离子为Fe3＋，溶液B中加NaOH溶液，发生反应的离子方程式为Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。
1．(2021·广东，10)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( )
A．a可与e反应生成b
B．b既可被氧化，也可被还原
C．可将e加入浓碱液中制得d的胶体
D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
答案 C
解析 Fe与Fe(Ⅲ)的盐类物质可发生反应生成Fe(Ⅱ)的盐类物质，如Fe＋2FeCl3===3FeCl2，故不选A；Fe(Ⅱ)为铁元素的中间价态，既有还原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被还原，故不选B；Fe(Ⅲ)的盐类物质与浓碱液反应生成Fe(OH)3沉淀，制备Fe(OH)3胶体的操作为向沸水中逐滴加入饱和FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，故选C；b→c→d→e→b的转化如FeCl2Fe(OH)2Fe(OH)3FeCl3FeCl2，故不选D。
2．铁的常见化合物有①FeO、②Fe2O3、③Fe3O4、④FeS、⑤Fe(OH)3、⑥NH4Fe(SO4)2·12H2O、⑦FeSO4。将上述物质分别溶于足量稀硫酸后进行实验，下列说法不正确的是(已知Fe2＋可以和K3[Fe(CN)6]溶液反应产生蓝色沉淀)( )
A．滴加KSCN溶液不显红色，滴加新制氯水后显红色的有①④⑦
B．加铜能发生反应2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋的只有②⑤⑥
C．将溶液分为两等份，一份滴加KSCN溶液显红色，一份滴加KMnO4溶液，紫红色褪去的是③
D．滴加K3[Fe(CN)6]溶液，能产生蓝色沉淀的有①③④⑦
答案 B
解析 上述含铁元素的化合物溶于足量稀硫酸后的溶液中含Fe2＋(不含Fe3＋)的有①FeO、④FeS、⑦FeSO4；含Fe3＋(不含Fe2＋)的有②Fe2O3、⑤Fe(OH)3、⑥NH4Fe(SO4)2·12H2O；既含Fe2＋又含Fe3＋的有③Fe3O4。A项说明溶液中只含Fe2＋，符合题意的有①④⑦；B项说明溶液中含有Fe3＋，符合题意的有②③⑤⑥；C项说明既含Fe2＋又含Fe3＋，符合题意的有③；D项说明溶液中含有Fe2＋，符合题意的有①③④⑦。
3．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，可分别选用________(填字母)。
a．Cl2 b．Fe
c．Cu d．KMnO4
(2)如下化学方程式中：
Fe2O3＋3NaClO＋4KOH2K2FeO4(高铁酸钾)＋3NaCl＋2H2O
①Fe2O3是________，具有________性。
②用单线桥表示该反应的电子转移情况。
③每转移12 mol电子可生成________ mol K2FeO4。
答案 (1)ab (2)①还原剂 还原
②＋4KOH2K2FeO4(高铁酸钾)＋3NaCl＋2H2O
③4
题组一 “价—类”二维图
1．如图为铁元素的“价—类”二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是( )
A．铁与水蒸气在高温下的反应可实现上述转化①
B．FeO 是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速发生转化②生成红棕色粉末
C．由图可预测：高铁酸盐(FeO)具有强氧化性，可用于消毒。FeO与水反应最终可生成Fe(OH)3胶体，从而吸附水中的悬浮物，故高铁酸盐可用作净水剂
D．加热Fe(OH)3发生转化⑥，加水溶解可实现转化③
答案 C
解析 铁与水蒸气在高温下反应时，生成Fe3O4，A错误；FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速反应生成Fe3O4，B错误；加热Fe(OH)3分解生成Fe2O3，而Fe(OH)3不溶于水，D错误。
题组二 含铁物质的转化及除杂
2．以下转化过程不可以通过化合反应一步实现的是( )
A．Fe―→FeCl3
B．Fe―→FeCl2
C．Fe2O3―→Fe(OH)3
D．Fe(OH)2―→Fe(OH)3
答案 C
解析 A项，铁与氯气反应生成氯化铁，故能一步化合实现；B项，铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，故能一步化合实现；C项，氧化铁不能和水发生化合反应得到氢氧化铁，故不能一步化合得到；D项，氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁，能通过化合反应一步实现。
3．下列叙述不正确的是( )
选项 被提纯物质 杂质 除杂试剂或方法
A FeCl3溶液 FeCl2 通入适量Cl2
B Cl2 H2O(蒸气) 通入浓硫酸中
C 铜粉 铁粉 加入过量盐酸并过滤
D CO2 HCl 通入饱和碳酸钠溶液中
答案 D
解析 FeCl2与氯气反应生成FeCl3，通入氯气可除去FeCl3溶液中的FeCl2，故A正确；浓硫酸具有吸水性，可除去氯气中的水蒸气，故B正确；铜与盐酸不反应、铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，可用盐酸除去铜中的铁粉，故C正确；二氧化碳与碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠，不能用碳酸钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢，故D错误。
题组三 框图推断
4．根据如下框图分析，下列说法不正确的是( )
A．E3＋的氧化性比M2＋的氧化性强
B．在反应①中H2SO4既表现了酸性，又表现了氧化性
C．反应④的离子方程式可表示为3SCN－＋E3＋===E(SCN)3
D．在反应③中若不加稀硫酸可能看到红褐色沉淀生成
答案 B
解析 M是红色金属，则可以确定其为金属铜，在H2O2作用下与H2SO4反应生成CuSO4，Y遇到KSCN溶液显红色，Y中含有Fe3＋，则金属E是铁，X是FeSO4，经反应③转化为Fe2(SO4)3，与NaOH反应生成红褐色沉淀Fe(OH)3。Fe3＋的氧化性比Cu2＋的氧化性强，A项正确；在反应①中H2SO4只表现了酸性，H2O2表现了氧化性，B项错误；SCN－与Fe3＋反应生成的产物是可溶于水的络合物，C项正确；反应③的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，可见反应过程消耗H＋，若在反应中不加稀硫酸，则体系pH增大，有可能会生成红褐色的Fe(OH)3沉淀，D项正确。
5．已知A为常见的金属单质，根据如图所示的关系：
下列叙述正确的是( )
A．A为Fe，B为FeO
B．C→D溶液的颜色变化：由浅绿色到棕黄色
C．④的离子方程式：2Fe＋Fe3＋===3Fe2＋
D．⑤的离子方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
答案 B
解析 由红褐色固体可知，F是Fe(OH)3，从而得出A为Fe，“黑色晶体”B为Fe3O4，继而推出C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe(OH)2。④的离子方程式：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，⑤的离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
题组四 工艺流程
6．某化学实验室产生的废液中含有Fe3＋、Cu2＋、Ag＋三种金属离子，甲同学设计了如图所示的方案对废液进行处理，以回收金属，保护环境。据此分析，下列说法正确的是( )
A．固体A中含有2种金属单质
B．可用KSCN溶液来检验溶液B中所含的金属离子
C．溶液A若只经过操作③最终将无法得到沉淀C
D．操作中①②③中都需要用到玻璃棒、漏斗
答案 B
解析 A错，废液中含有Fe3＋、Cu2＋、Ag＋三种金属离子，加入过量的铁粉后，铁离子被还原为亚铁离子，铜离子被还原成金属铜，银离子被还原成金属银，所以固体A中含有金属铜、银和过量的铁；B对，溶液B中含有的金属阳离子为Fe3＋，由于Fe3＋遇SCN－发生反应：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3，溶液呈红色，所以溶液中滴入KSCN溶液后变红，说明该溶液中含有Fe3＋；C错，溶液A含亚铁离子，加入碱生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁不稳定，易被氧化生成氢氧化铁；D错，操作②中加入过氧化氢，为亚铁离子的氧化过程，不需要漏斗。
7．实验室制备FeCO3的流程如图所示。
下列说法错误的是( )
A．可利用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质
B．FeSO4溶液保存时需加入Fe粉
C．过滤操作的常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
D．产品FeCO3在空气中高温分解可得到纯净的FeO
答案 D
解析 A项，硫酸亚铁变质后有Fe3＋生成，Fe3＋遇KSCN溶液变红色，正确；B项，为防止FeSO4溶液被氧化通常加入Fe粉保存，正确；D项，FeCO3在空气中高温加热时，＋2价的铁会被O2氧化，故得不到纯净的FeO，错误。
8．下列除杂的操作不正确的是( )
A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量镁充分反应后过滤
B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤
C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤
D．FeCl2溶液中混有少量CuCl2溶液：加入过量铁粉充分反应后过滤
答案 C
解析 加入过量铁粉，FeCl3与Fe反应生成FeCl2而达到除杂的目的，B正确；C项中加入NaOH溶液，Cu2＋、Fe3＋均转化成相应的氢氧化物沉淀，不符合除杂要求；如果加入过量铁粉，CuCl2与Fe反应生成Cu和FeCl2，再过滤，从而达到除杂的目的，D正确。
9．将金属铁、铜投入FeCl3溶液中充分反应，下列对反应情况设想的评价正确的是( )
选项 反应情况设想 评价
A 当铁、铜均不剩余时，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋，一定无Fe3＋ 正确，Fe3＋和铁、铜均可反应
B 当铁、铜均剩余时，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋，无Fe3＋ 正确，铁和铜都与Fe3＋反应，故无Fe3＋
C 当铜剩余，铁不剩余时，溶液中一定只有Fe2＋，无Cu2＋ 正确，铜剩余，故无Cu2＋
D 当铁剩余，铜不剩余时，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋ 不正确，不可能出现铁剩余而铜不剩余的情况，因为铁的还原性比铜的强，铁先与Fe3＋反应
答案 D
解析 因离子的氧化性强弱顺序为Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋。如果Fe3＋足量，Fe3＋可将铁和铜全部氧化且Fe3＋可能还有剩余，A错误；当铁剩余时，溶液中不会存在Cu2＋，B错误；当铜剩余时，溶液中肯定无Fe3＋，一定有Fe2＋，可能有Cu2＋，C错误。
10．K2FeO4是一种兼具消毒和净水功能的可溶性盐，与盐酸可发生反应：2K2FeO4＋16HCl===4KCl＋2FeCl3＋8H2O＋3Q↑，下列说法正确的是( )
A．可用湿润的淀粉-KI试纸检验产物Q
B．反应中涉及的6种物质均为电解质
C．反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶8
D．K2FeO4在水中的电离方程式为K2FeO4===2K＋＋Fe6＋＋4O2－
答案 A
解析 根据原子守恒可知Q是Cl2，Cl2与KI反应生成I2和KCl，淀粉遇I2变蓝，故可用湿润的淀粉-KI试纸检验产物Cl2，A项正确；在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物是电解质，Cl2是单质，既不是电解质，也不是非电解质，其余物质均是电解质，B项错误；根据化学方程式可看出Fe元素的化合价从＋6降低到＋3,1个Fe原子得到3个电子，则K2FeO4是氧化剂，Cl元素的化合价从－1升高到0,1个Cl原子失去1个电子，则HCl是还原剂，根据得失电子守恒知，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3，C项错误；K2FeO4在水中的电离方程式为K2FeO4===2K＋＋FeO，D项错误。
11．某同学对未知物A盐的水溶液进行了鉴定，实验过程及现象如图所示(已知硝酸具有强氧化性)：
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＋
答案 A
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。
12．(2022·河南驻马店高一月考)某小组设计如下实验探究铁与水蒸气的反应。
回答下列问题：
(1)写出铁和水蒸气反应的化学方程式，并用双线桥表示电子转移的方向和数目：_________
_______________________________________________________________________________。
(2)圆底烧瓶中碎瓷片的作用是防止暴沸，若加热一段时间后发现忘记加碎瓷片，需要补加碎瓷片的操作是___________________________________________________________________。
(3)检验反应后的固体是否存在Fe3O4，引起小组成员争论：
①甲同学认为可以使用化学方法，先用足量硫酸溶解，再分别检验Fe2＋和Fe3＋。
先检测Fe2＋是否存在：请从下列试剂中选择一种：NaOH溶液、新制氯水、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液，写出发生反应的离子方程式：________________________________________；
然后再检测Fe3＋是否存在。多数同学认为该方法检验是否存在Fe3O4不合理，请写出一条理由：___________________________________________________________________________。
②乙同学认为可以利用Fe3O4的物理性质进行快速检验。用铁片接触样品后再移开，若观察到____________现象，证明了反应后的固体中含有Fe3O4。
答案 (1)
(2)先熄灭酒精灯和酒精喷灯，等圆底烧瓶中的溶液冷却至室温，再打开圆底烧瓶塞子补加
(3)①5Fe2＋＋MnO＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O 可能铁粉未完全反应，剩余的铁粉与Fe3＋反应生成Fe2＋，检测不出Fe3＋(或可能铁粉未完全反应，剩余的铁粉与Fe3＋或H＋反应生成Fe2＋，无法判断Fe2＋的来源) ②铁片上吸附有样品
解析 实验目的是探究铁与水蒸气的反应，实验原理是3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，装置A提供水蒸气，装置B是铁与水蒸气反应，碱石灰的作用是吸收水蒸气，装置C的作用是除去H2或验证H2，据此分析。(1)铁与水蒸气的反应中Fe的化合价由0价升高到＋价，H2O中H化合价由＋1价降低为0价，3 mol Fe参与反应转移8 mol e－，用双线桥表示电子转移的方向和数目：。(2)忘记加碎瓷片，为防止烫伤，需先熄灭酒精灯和酒精喷灯，等圆底烧瓶中的溶液冷却至室温，再打开圆底烧瓶塞子补加。(3)①为了证明Fe2＋的存在，利用Fe2＋的还原性，需要加入酸性高锰酸钾溶液，如果紫(红)色褪去，说明有Fe2＋，利用酸性高锰酸钾溶液的强氧化性将Fe2＋氧化成Fe3＋，本身也被还原成Mn2＋，反应的离子方程式为5Fe2＋＋MnO＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O。②Fe3O4具有磁性，用铁片接触样品后再移开，若观察到铁片上吸附有样品，则说明反应后固体中含有Fe3O4。
13．小明很喜欢化学实验课，今天要学习“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”。
(1)实验前小明预测说：Fe2＋肯定既有还原性又有氧化性。你认为他预测的依据是______________________________________________________________________________。
(2)小明欲用实验证明他的预测。实验室提供了下列试剂：3%的H2O2溶液、锌粒、铜片、
0.1 mol·L－1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水。
①对于证明Fe2＋具有氧化性，小明认为金属单质都具有还原性，并分别将铜片、锌粒投入FeCl2溶液中，结果铜片没变化，锌粒逐渐变小。由此说明三种金属的还原性由强至弱的顺序为__________________。
②若小明计划在0.1 mol·L－1 FeCl2溶液中滴入新制氯水，探究Fe2＋的还原性，你预测可能发生的反应是_______________________(写离子方程式)，溶液由浅绿色变为________色。
③实验中，小明发现现象不太明显，老师分析可能是产物的含量太低，建议可以通过检验Fe2＋被氧化的产物Fe3＋的存在以获取证据。你认为可选______________滴入小明所得的混合液中，并通过溶液出现______________色的现象，证明小明的观点和实验方案都是正确的。
(3)小明分析H2O2中氧元素显－1价(中间价)，并提出疑问：H2O2与FeCl2反应时，Fe2＋还做氧化剂吗？
①请你为小明梳理相关问题：若Fe2＋在反应中表现出氧化性应转化成________(填化学符号，下同)，若Fe2＋在反应中表现出还原性应转化成________。
②实际上Fe2＋的还原性较强，实验室中的FeCl2溶液常因氧化而变质。除杂的方法是___________________________，相关反应的离子方程式：____________________________。
答案 (1)因为Fe2＋中铁元素的化合价处于中间价态，既可以升高也可以降低
(2)①Zn＞Fe＞Cu ②Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋ 棕黄 ③KSCN溶液 红
(3)①Fe Fe3＋ ②加入适量铁粉 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
[核心素养发展目标] 1.巩固铁及其重要化合物的性质。2.掌握实现铁及其化合物之间转化的试剂和条件。3.提升从物质分类、化合价等多角度认识元素及其化合物性质的能力。
一、利用“价—类”二维图认识铁及其化合物的关系
1．构建铁及其化合物的“价—类”二维图
2．从物质分类的角度理解铁及其化合物的性质
(1)Fe2O3、FeO是碱性氧化物，写出分别溶于稀硫酸的离子方程式：
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；
FeO＋2H＋===H2O＋Fe2＋。
(2)Fe(OH)2和Fe(OH)3属于碱，写出分别溶于稀盐酸的离子方程式：
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O；
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O。
(3)Fe(OH)2和Fe(OH)3都是沉淀，可由可溶性盐和可溶性碱反应制得：
如：FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl；
Fe2(SO4)3＋6NaOH===2Fe(OH)3↓＋3Na2SO4。
3．从化合价的角度理解铁及其化合物的性质
(1)Fe2O3具有氧化性，可用还原剂将其还原为铁单质，如高炉炼铁的原理以化学方程式表示为3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。
(2)Fe2＋―→Fe3＋：Fe2＋具有一定的还原性，要使Fe2＋转化为Fe3＋，需要氧化性更强的氧化剂。能将Fe2＋氧化为Fe3＋的氧化剂有Cl2、Br2、H2O2、KMnO4(H＋)溶液等。
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
(3)Fe3＋―→Fe2＋：Fe3＋具有一定的氧化性，不能使用还原性很强的物质进行还原。能将Fe3＋还原为Fe2＋的还原剂有Fe、Cu、I－等。
Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋(用于腐蚀印刷电路板)
(1)FeCl2不能通过化合反应制得( )
(2)同价态含铁物质间的转化一般可通过复分解反应实现( )
(3)不同价态的含铁物质间转化必须通过氧化还原反应实现( )
(4)Fe(OH)3只能由可溶性铁盐和碱通过复分解反应制得，不能通过化合反应制得( )
(5)向溶液中加入NaOH溶液，生成红褐色沉淀，则溶液中一定含有Fe3＋，一定不存在Fe2＋和Mg2＋( )
(6)除去FeCl3溶液中少量的CuCl2杂质，可向溶液中加入过量铁粉，然后过滤( )
答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)×
1．填写合适的试剂除去括号中的杂质，并写出反应的离子方程式。
(1)FeCl2(Fe3＋)除去方法：加入过量铁粉，过滤，离子方程式：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。
(2)FeCl3(FeCl2)除去方法：加入氯水或通入Cl2，离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
(3)Fe2(SO4)3(FeSO4)除去方法：滴加H2O2溶液，离子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2H2O＋2Fe3＋。
(4)FeCl2(Cu2＋)除去方法：加入过量铁粉，过滤，离子方程式：Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋。
2．(2022·安徽池州高一质检)铁及其化合物在工农业生产中应用广泛，部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。
回答下列问题：
(1)下列不能通过化合反应得到的是__________(填字母)。
A．d B．e C．f D．g
(2)c固体的颜色为__________，能否由 a在氧气中点燃得到？______(填“能”或“否”)。
(3)在小烧杯中加入20 mL蒸馏水，加热至沸腾后向烧杯中加入几滴 g的饱和溶液继续煮沸即可制得e的胶体。胶体区别于溶液的最本质特征是________________，鉴别胶体和溶液的方法是________________。
(4)实验室检验g中铁元素的试剂是________________________。高温下，a 与水蒸气反应的化学方程式为___________________________________________________________________。
(5)在溶液中生成的d置于空气中，现象为__________________。电子工业上可用g的溶液腐蚀电路板上的铜，该反应的离子方程式为__________________________________________。
答案 (1)A (2)红棕色 否 (3)分散质粒子直径为1～100 nm 丁达尔效应
(4)KSCN溶液 3Fe ＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
(5)白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
解析 a为Fe，b为FeO，c为Fe2O3，d为Fe(OH)2，e为Fe(OH)3，f为FeCl2，g为FeCl3。(1)Fe(OH)2不能通过化合反应得到，A符合题意；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，B不符合题意；2FeCl3＋Fe===3FeCl2，C不符合题意；铁与氯气加热反应生成氯化铁，D不符合题意。 (2)c为Fe2O3，Fe2O3固体为红棕色；铁在氧气中燃烧得到的是四氧化三铁，不能得到Fe2O3。(3)e为Fe(OH)3，胶体区别于溶液的最本质特征是分散质粒子直径为1～100 nm；鉴别胶体和溶液的方法是丁达尔效应。(4)g为FeCl3，检验铁离子的常用试剂是KSCN溶液；铁与水蒸气在高温下反应产生Fe3O4和H2，该反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。(5)d为Fe(OH)2，在溶液中生成的氢氧化亚铁置于空气中会被氧化为氢氧化铁，白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；FeCl3溶液与铜反应生成FeCl2和CuCl2，反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。
二、铁及其化合物转化关系的应用
1．框图推断
铁及其化合物涉及的框图推断题常用以下题眼：
①红褐色沉淀：Fe(OH)3(特征颜色)；
②KSCN溶液呈红色：Fe3＋(特征反应)；
③白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变为红褐色：Fe2＋(特征反应现象)；
④磁性氧化物：Fe3O4(特征性质)；
⑤滴入沸水中的产物有丁达尔效应：制Fe(OH)3胶体(特征方法)。
2．有关铁及其化合物的探究题
此类题涉及到铁及其化合物的以下性质：
①Fe2＋、Fe3＋的检验；
②Fe2＋氧化性和还原性的探究；
③Fe3＋氧化性的探究；
④基于K2FeO4的性质探究；
⑤各物质间的转化综合。
1．已知有以下物质相互转化：
试回答下列问题：
(1)写出B的化学式：________________，D的化学式：________________。
(2)写出由E转变成F的化学方程式：__________________________________________。
(3)写出用KSCN鉴别G溶液的离子方程式：____________________________________。
向G溶液中加入A的有关反应的离子方程式：__________________________________。
答案 (1)FeCl2 KCl (2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (3)Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
解析 解题的突破口是白色沉淀→红褐色沉淀→G溶液，即为Fe(OH)2→Fe(OH)3→FeCl3。
2．化学实验室产生的废液中含有大量会污染环境的物质，为了保护环境，这些废液必须经处理后才能排放。某化学实验室产生的废液中含有两种金属离子：Fe3＋、Cu2＋，化学小组设计了如图所示的方案对废液进行处理，以回收金属，保护环境。
(1)步骤①中得到固体A和溶液A的操作名称是____________。
(2)固体A中含有的金属单质有________。
(3)步骤②中观察到的实验现象是____________________________________。
(4)步骤③中发生反应的离子方程式为_____________________________________________。
答案 (1)过滤
(2)铁、铜
(3)溶液由浅绿色变为棕黄色，有气泡产生
(4)Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
解析 步骤①加入过量铁屑，由于铁的化学性质比铜活泼，因此可以把金属铜从其盐溶液中置换出来，同时Fe3＋能氧化单质铁生成Fe2＋。(2)步骤①得到的固体A中含有金属铜和铁。(3)Fe2＋能被过氧化氢氧化生成Fe3＋，溶液由浅绿色变为棕黄色，生成的Fe3＋能加快过氧化氢的分解，有少量气泡产生。(4)溶液B中含有的金属阳离子为Fe3＋，溶液B中加NaOH溶液，发生反应的离子方程式为Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。
1．(2021·广东，10)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( )
A．a可与e反应生成b
B．b既可被氧化，也可被还原
C．可将e加入浓碱液中制得d的胶体
D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
答案 C
解析 Fe与Fe(Ⅲ)的盐类物质可发生反应生成Fe(Ⅱ)的盐类物质，如Fe＋2FeCl3===3FeCl2，故不选A；Fe(Ⅱ)为铁元素的中间价态，既有还原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被还原，故不选B；Fe(Ⅲ)的盐类物质与浓碱液反应生成Fe(OH)3沉淀，制备Fe(OH)3胶体的操作为向沸水中逐滴加入饱和FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，故选C；b→c→d→e→b的转化如FeCl2Fe(OH)2Fe(OH)3FeCl3FeCl2，故不选D。
2．铁的常见化合物有①FeO、②Fe2O3、③Fe3O4、④FeS、⑤Fe(OH)3、⑥NH4Fe(SO4)2·12H2O、⑦FeSO4。将上述物质分别溶于足量稀硫酸后进行实验，下列说法不正确的是(已知Fe2＋可以和K3[Fe(CN)6]溶液反应产生蓝色沉淀)( )
A．滴加KSCN溶液不显红色，滴加新制氯水后显红色的有①④⑦
B．加铜能发生反应2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋的只有②⑤⑥
C．将溶液分为两等份，一份滴加KSCN溶液显红色，一份滴加KMnO4溶液，紫红色褪去的是③
D．滴加K3[Fe(CN)6]溶液，能产生蓝色沉淀的有①③④⑦
答案 B
解析 上述含铁元素的化合物溶于足量稀硫酸后的溶液中含Fe2＋(不含Fe3＋)的有①FeO、④FeS、⑦FeSO4；含Fe3＋(不含Fe2＋)的有②Fe2O3、⑤Fe(OH)3、⑥NH4Fe(SO4)2·12H2O；既含Fe2＋又含Fe3＋的有③Fe3O4。A项说明溶液中只含Fe2＋，符合题意的有①④⑦；B项说明溶液中含有Fe3＋，符合题意的有②③⑤⑥；C项说明既含Fe2＋又含Fe3＋，符合题意的有③；D项说明溶液中含有Fe2＋，符合题意的有①③④⑦。
3．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，可分别选用________(填字母)。
a．Cl2 b．Fe
c．Cu d．KMnO4
(2)如下化学方程式中：
Fe2O3＋3NaClO＋4KOH2K2FeO4(高铁酸钾)＋3NaCl＋2H2O
①Fe2O3是________，具有________性。
②用单线桥表示该反应的电子转移情况。
③每转移12 mol电子可生成________ mol K2FeO4。
答案 (1)ab (2)①还原剂 还原
②＋4KOH2K2FeO4(高铁酸钾)＋3NaCl＋2H2O
③4
题组一 “价—类”二维图
1．如图为铁元素的“价—类”二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是( )
A．铁与水蒸气在高温下的反应可实现上述转化①
B．FeO 是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速发生转化②生成红棕色粉末
C．由图可预测：高铁酸盐(FeO)具有强氧化性，可用于消毒。FeO与水反应最终可生成Fe(OH)3胶体，从而吸附水中的悬浮物，故高铁酸盐可用作净水剂
D．加热Fe(OH)3发生转化⑥，加水溶解可实现转化③
答案 C
解析 铁与水蒸气在高温下反应时，生成Fe3O4，A错误；FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速反应生成Fe3O4，B错误；加热Fe(OH)3分解生成Fe2O3，而Fe(OH)3不溶于水，D错误。
题组二 含铁物质的转化及除杂
2．以下转化过程不可以通过化合反应一步实现的是( )
A．Fe―→FeCl3
B．Fe―→FeCl2
C．Fe2O3―→Fe(OH)3
D．Fe(OH)2―→Fe(OH)3
答案 C
解析 A项，铁与氯气反应生成氯化铁，故能一步化合实现；B项，铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，故能一步化合实现；C项，氧化铁不能和水发生化合反应得到氢氧化铁，故不能一步化合得到；D项，氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁，能通过化合反应一步实现。
3．下列叙述不正确的是( )
选项 被提纯物质 杂质 除杂试剂或方法
A FeCl3溶液 FeCl2 通入适量Cl2
B Cl2 H2O(蒸气) 通入浓硫酸中
C 铜粉 铁粉 加入过量盐酸并过滤
D CO2 HCl 通入饱和碳酸钠溶液中
答案 D
解析 FeCl2与氯气反应生成FeCl3，通入氯气可除去FeCl3溶液中的FeCl2，故A正确；浓硫酸具有吸水性，可除去氯气中的水蒸气，故B正确；铜与盐酸不反应、铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，可用盐酸除去铜中的铁粉，故C正确；二氧化碳与碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠，不能用碳酸钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢，故D错误。
题组三 框图推断
4．根据如下框图分析，下列说法不正确的是( )
A．E3＋的氧化性比M2＋的氧化性强
B．在反应①中H2SO4既表现了酸性，又表现了氧化性
C．反应④的离子方程式可表示为3SCN－＋E3＋===E(SCN)3
D．在反应③中若不加稀硫酸可能看到红褐色沉淀生成
答案 B
解析 M是红色金属，则可以确定其为金属铜，在H2O2作用下与H2SO4反应生成CuSO4，Y遇到KSCN溶液显红色，Y中含有Fe3＋，则金属E是铁，X是FeSO4，经反应③转化为Fe2(SO4)3，与NaOH反应生成红褐色沉淀Fe(OH)3。Fe3＋的氧化性比Cu2＋的氧化性强，A项正确；在反应①中H2SO4只表现了酸性，H2O2表现了氧化性，B项错误；SCN－与Fe3＋反应生成的产物是可溶于水的络合物，C项正确；反应③的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，可见反应过程消耗H＋，若在反应中不加稀硫酸，则体系pH增大，有可能会生成红褐色的Fe(OH)3沉淀，D项正确。
5．已知A为常见的金属单质，根据如图所示的关系：
下列叙述正确的是( )
A．A为Fe，B为FeO
B．C→D溶液的颜色变化：由浅绿色到棕黄色
C．④的离子方程式：2Fe＋Fe3＋===3Fe2＋
D．⑤的离子方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
答案 B
解析 由红褐色固体可知，F是Fe(OH)3，从而得出A为Fe，“黑色晶体”B为Fe3O4，继而推出C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe(OH)2。④的离子方程式：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，⑤的离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
题组四 工艺流程
6．某化学实验室产生的废液中含有Fe3＋、Cu2＋、Ag＋三种金属离子，甲同学设计了如图所示的方案对废液进行处理，以回收金属，保护环境。据此分析，下列说法正确的是( )
A．固体A中含有2种金属单质
B．可用KSCN溶液来检验溶液B中所含的金属离子
C．溶液A若只经过操作③最终将无法得到沉淀C
D．操作中①②③中都需要用到玻璃棒、漏斗
答案 B
解析 A错，废液中含有Fe3＋、Cu2＋、Ag＋三种金属离子，加入过量的铁粉后，铁离子被还原为亚铁离子，铜离子被还原成金属铜，银离子被还原成金属银，所以固体A中含有金属铜、银和过量的铁；B对，溶液B中含有的金属阳离子为Fe3＋，由于Fe3＋遇SCN－发生反应：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3，溶液呈红色，所以溶液中滴入KSCN溶液后变红，说明该溶液中含有Fe3＋；C错，溶液A含亚铁离子，加入碱生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁不稳定，易被氧化生成氢氧化铁；D错，操作②中加入过氧化氢，为亚铁离子的氧化过程，不需要漏斗。
7．实验室制备FeCO3的流程如图所示。
下列说法错误的是( )
A．可利用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质
B．FeSO4溶液保存时需加入Fe粉
C．过滤操作的常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
D．产品FeCO3在空气中高温分解可得到纯净的FeO
答案 D
解析 A项，硫酸亚铁变质后有Fe3＋生成，Fe3＋遇KSCN溶液变红色，正确；B项，为防止FeSO4溶液被氧化通常加入Fe粉保存，正确；D项，FeCO3在空气中高温加热时，＋2价的铁会被O2氧化，故得不到纯净的FeO，错误。
8．下列除杂的操作不正确的是( )
A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量镁充分反应后过滤
B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤
C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤
D．FeCl2溶液中混有少量CuCl2溶液：加入过量铁粉充分反应后过滤
答案 C
解析 加入过量铁粉，FeCl3与Fe反应生成FeCl2而达到除杂的目的，B正确；C项中加入NaOH溶液，Cu2＋、Fe3＋均转化成相应的氢氧化物沉淀，不符合除杂要求；如果加入过量铁粉，CuCl2与Fe反应生成Cu和FeCl2，再过滤，从而达到除杂的目的，D正确。
9．将金属铁、铜投入FeCl3溶液中充分反应，下列对反应情况设想的评价正确的是( )
选项 反应情况设想 评价
A 当铁、铜均不剩余时，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋，一定无Fe3＋ 正确，Fe3＋和铁、铜均可反应
B 当铁、铜均剩余时，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋，无Fe3＋ 正确，铁和铜都与Fe3＋反应，故无Fe3＋
C 当铜剩余，铁不剩余时，溶液中一定只有Fe2＋，无Cu2＋ 正确，铜剩余，故无Cu2＋
D 当铁剩余，铜不剩余时，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋ 不正确，不可能出现铁剩余而铜不剩余的情况，因为铁的还原性比铜的强，铁先与Fe3＋反应
答案 D
解析 因离子的氧化性强弱顺序为Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋。如果Fe3＋足量，Fe3＋可将铁和铜全部氧化且Fe3＋可能还有剩余，A错误；当铁剩余时，溶液中不会存在Cu2＋，B错误；当铜剩余时，溶液中肯定无Fe3＋，一定有Fe2＋，可能有Cu2＋，C错误。
10．K2FeO4是一种兼具消毒和净水功能的可溶性盐，与盐酸可发生反应：2K2FeO4＋16HCl===4KCl＋2FeCl3＋8H2O＋3Q↑，下列说法正确的是( )
A．可用湿润的淀粉-KI试纸检验产物Q
B．反应中涉及的6种物质均为电解质
C．反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶8
D．K2FeO4在水中的电离方程式为K2FeO4===2K＋＋Fe6＋＋4O2－
答案 A
解析 根据原子守恒可知Q是Cl2，Cl2与KI反应生成I2和KCl，淀粉遇I2变蓝，故可用湿润的淀粉-KI试纸检验产物Cl2，A项正确；在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物是电解质，Cl2是单质，既不是电解质，也不是非电解质，其余物质均是电解质，B项错误；根据化学方程式可看出Fe元素的化合价从＋6降低到＋3,1个Fe原子得到3个电子，则K2FeO4是氧化剂，Cl元素的化合价从－1升高到0,1个Cl原子失去1个电子，则HCl是还原剂，根据得失电子守恒知，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3，C项错误；K2FeO4在水中的电离方程式为K2FeO4===2K＋＋FeO，D项错误。
11．某同学对未知物A盐的水溶液进行了鉴定，实验过程及现象如图所示(已知硝酸具有强氧化性)：
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＋
答案 A
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。
12．(2022·河南驻马店高一月考)某小组设计如下实验探究铁与水蒸气的反应。
回答下列问题：
(1)写出铁和水蒸气反应的化学方程式，并用双线桥表示电子转移的方向和数目：_________
_______________________________________________________________________________。
(2)圆底烧瓶中碎瓷片的作用是防止暴沸，若加热一段时间后发现忘记加碎瓷片，需要补加碎瓷片的操作是___________________________________________________________________。
(3)检验反应后的固体是否存在Fe3O4，引起小组成员争论：
①甲同学认为可以使用化学方法，先用足量硫酸溶解，再分别检验Fe2＋和Fe3＋。
先检测Fe2＋是否存在：请从下列试剂中选择一种：NaOH溶液、新制氯水、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液，写出发生反应的离子方程式：________________________________________；
然后再检测Fe3＋是否存在。多数同学认为该方法检验是否存在Fe3O4不合理，请写出一条理由：___________________________________________________________________________。
②乙同学认为可以利用Fe3O4的物理性质进行快速检验。用铁片接触样品后再移开，若观察到____________现象，证明了反应后的固体中含有Fe3O4。
答案 (1)
(2)先熄灭酒精灯和酒精喷灯，等圆底烧瓶中的溶液冷却至室温，再打开圆底烧瓶塞子补加
(3)①5Fe2＋＋MnO＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O 可能铁粉未完全反应，剩余的铁粉与Fe3＋反应生成Fe2＋，检测不出Fe3＋(或可能铁粉未完全反应，剩余的铁粉与Fe3＋或H＋反应生成Fe2＋，无法判断Fe2＋的来源) ②铁片上吸附有样品
解析 实验目的是探究铁与水蒸气的反应，实验原理是3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，装置A提供水蒸气，装置B是铁与水蒸气反应，碱石灰的作用是吸收水蒸气，装置C的作用是除去H2或验证H2，据此分析。(1)铁与水蒸气的反应中Fe的化合价由0价升高到＋价，H2O中H化合价由＋1价降低为0价，3 mol Fe参与反应转移8 mol e－，用双线桥表示电子转移的方向和数目：。(2)忘记加碎瓷片，为防止烫伤，需先熄灭酒精灯和酒精喷灯，等圆底烧瓶中的溶液冷却至室温，再打开圆底烧瓶塞子补加。(3)①为了证明Fe2＋的存在，利用Fe2＋的还原性，需要加入酸性高锰酸钾溶液，如果紫(红)色褪去，说明有Fe2＋，利用酸性高锰酸钾溶液的强氧化性将Fe2＋氧化成Fe3＋，本身也被还原成Mn2＋，反应的离子方程式为5Fe2＋＋MnO＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O。②Fe3O4具有磁性，用铁片接触样品后再移开，若观察到铁片上吸附有样品，则说明反应后固体中含有Fe3O4。
13．小明很喜欢化学实验课，今天要学习“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”。
(1)实验前小明预测说：Fe2＋肯定既有还原性又有氧化性。你认为他预测的依据是______________________________________________________________________________。
(2)小明欲用实验证明他的预测。实验室提供了下列试剂：3%的H2O2溶液、锌粒、铜片、
0.1 mol·L－1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水。
①对于证明Fe2＋具有氧化性，小明认为金属单质都具有还原性，并分别将铜片、锌粒投入FeCl2溶液中，结果铜片没变化，锌粒逐渐变小。由此说明三种金属的还原性由强至弱的顺序为__________________。
②若小明计划在0.1 mol·L－1 FeCl2溶液中滴入新制氯水，探究Fe2＋的还原性，你预测可能发生的反应是_______________________(写离子方程式)，溶液由浅绿色变为________色。
③实验中，小明发现现象不太明显，老师分析可能是产物的含量太低，建议可以通过检验Fe2＋被氧化的产物Fe3＋的存在以获取证据。你认为可选______________滴入小明所得的混合液中，并通过溶液出现______________色的现象，证明小明的观点和实验方案都是正确的。
(3)小明分析H2O2中氧元素显－1价(中间价)，并提出疑问：H2O2与FeCl2反应时，Fe2＋还做氧化剂吗？
①请你为小明梳理相关问题：若Fe2＋在反应中表现出氧化性应转化成________(填化学符号，下同)，若Fe2＋在反应中表现出还原性应转化成________。
②实际上Fe2＋的还原性较强，实验室中的FeCl2溶液常因氧化而变质。除杂的方法是___________________________，相关反应的离子方程式：____________________________。
答案 (1)因为Fe2＋中铁元素的化合价处于中间价态，既可以升高也可以降低
(2)①Zn＞Fe＞Cu ②Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋ 棕黄 ③KSCN溶液 红
(3)①Fe Fe3＋ ②加入适量铁粉 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋