专题九铁及其化合物 学案（含解析） 2024年高中化学学业水平测试（全国通用）

专题九 铁及其化合物
专题九 铁及其化合物
【课标要求】
结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解铁及其重要化合物的主要性质，了解这些物质在生产、生活中的应用。
【学科素养】
宏观辨识与微观探析：认识铁及其化合物的性质及应用，能以“铁三角”转化关系理解变价元素的转化条件。
科学态度与社会责任：利用铁及其化合物的性质，科学认识铁及其化合物的提纯和制备工艺流程，形成严谨求实的科学态度和崇尚真理的意识。
科学探究与创新意识：能提出有价值的氢氧化亚铁及其他铁的化合物的制备方案，并进行实验探究。
【基本知识解读】
一、铁
1.自然界中铁的存在
铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅、铝元素，居第四位。
铁元素在自然界中主要以+2价和+3价化合物的形式存在于铁矿石。
2.铁的冶炼(高炉炼铁)
(1)原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气
(2)工业炼铁得到的铁是：生铁(混合物)
(3)高炉(炼铁炉)：从下到上化学方程式为：
C+O2CO2 C+CO22CO(吸收热量) 3CO + Fe2O32Fe + 3CO2
(4)焦炭的作用：
①提供热量C+O2 CO2(放热反应) ②提供还原剂：C+CO22CO
(5)炼铁过程中石灰石的主要作用是：将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。
3.铁的物理性质和应用
(1)物理性质
纯铁具有银白色金属光泽，质软，有良好的延展性，密度是7.86g·cm-3，熔点为1535℃，沸点为2750℃，铁是电和热的良导体，铁可以被磁铁吸引。
(2)应用
钢铁是人类生活和生产中非常重要的材料，广泛应用用于生活用具、生产工具、建筑、机械、电力、桥梁、国防等领域。
二、铁的化学性质
1.铁与非金属单质反应
(1)铁与氧气反应：3Fe+2O2(纯) Fe3O4
现象：剧烈燃烧，放出大量热，火星四射，产生黑色固体。
(2)铁与氯气反应： 2Fe+3Cl22FeCl3
现象：剧烈燃烧，放出大量热，产生棕黄色烟。
(3)铁与硫反应：Fe+SFeS
2.铁与酸反应
(1)铁与非氧化性酸反应
Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑
(2)铁与稀硝酸反应情况：
①铁少量：Fe＋4HNO3(稀)=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O
②铁过量：3Fe＋8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
可用数轴表示如下：
3.铁与盐(溶液)反应
(1)与铜盐：Fe+Cu2+= Fe2＋＋Cu
(2)与铁盐：Fe+ 2Fe3＋=3Fe2＋
4.铁与水反应
化学方程式为3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2
(1)实验结束时，先将导气管撤出，再移动酒精灯，以防止倒吸。
(2)铁不能与冷水、热水反应，但高温下能与水蒸气反应。
(3)铁与水蒸气反应的实验中，湿棉花的作用是加热时产生水蒸气。
(4)现象为加热时试管内铁粉红热，点燃从试管中逸出的气体可听到爆鸣声。
三、铁的氧化物
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
名称(俗称) 氧化亚铁 氧化铁(铁红) 四氧化三铁(磁性氧化铁)
物质类别 碱性氧化物 碱性氧化物 ——
色态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体
溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水
铁的价态 ＋2价 ＋3价 ＋2价，＋3价
与H＋反应的离子方程式 FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
共性 高温时，都能被C、CO、H2、Al等还原剂还原，生成单质铁与CO化碳反应：FexOy＋y COx Fe＋y CO2
四、铁的氢氧化物
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
色态 白色固体 红褐色固体
溶解性 难溶于水 难溶于水
与盐酸反应 Fe(OH)2＋2H＋= Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋= Fe3＋＋3H2O
受热分解 — 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O
制法 可溶性亚铁盐与碱反应：Fe2＋＋2OH-=Fe(OH)2↓ 可溶性铁盐与碱反应：Fe3＋＋3OH-=Fe(OH)3↓
二者的关系 空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3
【特别提醒】
①FeO、Fe3O4、Fe(OH)2与HNO3反应时，除考虑与H＋的反应外，还考虑Fe2＋被HNO3氧化成Fe3＋。
②Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3与HI反应时，除考虑与H＋的反应外，还考虑Fe3＋被I-还原为Fe2＋。
五、Fe2＋和Fe3＋的检验
1.亚铁盐
(1)Fe2＋的氧化性和还原性
含有Fe2＋的溶液呈浅绿色，Fe2＋处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以还原性为主，如遇Br2、Cl2、H2O2、NO(H＋)、MnO(H＋)等均表现为还原性。
Fe2＋的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式：2Fe2＋＋2H＋＋H2O2=2Fe3＋＋2H2O
向FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液褪色。反应的离子方程式：MnO＋5Fe2＋＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。
(2)Fe2＋的盐(如硫酸亚铁)溶液因水解呈酸性。
2.铁盐
(1)氧化性：含有Fe3＋的溶液呈黄色，Fe3＋处于铁的高价态，遇Fe、Cu、HI、H2S等均表现为氧化性。
如用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式2Fe3＋＋Cu=2Fe3＋＋Cu2＋。
(2)易水解：Fe3＋极易水解，只能存在于酸性较强的溶液中。
3.亚铁盐、铁盐性质应用
(1)盐溶液的配制与保存
(2)物质的制备
(3)判断离子能否共存
Fe2＋NO (H＋)、ClO-、MnO(H＋)
Fe3＋S2-、I-、SO
Fe3＋HCO、CO等水解相互促进的离子
【关键能力拓展】
一、防止Fe(OH)2被氧化的方法
(1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶液中的氧气。
(2)将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入试管的亚铁盐溶液底部，并慢慢挤出NaOH溶液。
(3)在亚铁盐溶液上面充入保护气，如H2、N2、稀有气体等。
(4)在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。
(5)用Fe作阳极，石墨作阴极，电解NaOH溶液，在溶液上面加苯、汽油等保护层，利用新产生的Fe2＋与OH-反应制取Fe(OH)2。
二、Fe2＋、Fe3＋的检验方法
(1)Fe2＋的检验
方法1 样品溶液无现象溶液变红色，证明含有Fe2＋
方法2 样品溶液产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明含有Fe2＋
方法3 样品溶液生成蓝色沉淀，证明含有Fe2＋
(2)Fe3＋的检验
方法1 样品溶液溶液变红色，证明含有Fe3＋
方法2 样品溶液产生红褐色沉淀，证明含有Fe3＋
(3)混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验
①Fe3＋的检验
a． 溶液变血红色，说明含有Fe3＋
b． 试纸变蓝色，说明含有Fe3＋
②Fe2＋的检验
a． KMnO4溶液褪色，说明含有Fe2＋
b． 溴水褪色，说明含有Fe2＋
c． 生成蓝色沉淀，说明含有Fe2＋
三、铁及其化合物的相互转化
1. Fe、Fe2+ 、Fe3+的相互转化——铁三角
(1)Fe只具有还原性，可以被氧化剂氧化为Fe2＋、Fe3＋
①Fe→Fe2＋(与较弱氧化剂反应：如I2、S、Fe3+、H+、Cu2+、Ag+)
Fe＋SFeS
Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋
Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋
②Fe→Fe3＋(与较强氧化剂反应：如Cl2、Br2、浓H2SO4、稀硝酸(足量)等)
2Fe＋3Cl22FeCl3
③Fe→Fe3O4(与氧化剂反应：如O2、H2O(g))
3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。
(2)Fe2＋既具有氧化性又具有还原性
①Fe2＋→Fe3＋(与强氧化剂反应：如O2、Cl2、Br2、H2O2、HNO3、KMnO4(H+)、浓H2SO4、等)
2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl-，2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O，5Fe2＋＋MnO＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
3Fe2＋＋4H＋＋NO=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
②Fe2＋→Fe(与还原剂反应：如C、CO、Al、Zn等)
Zn＋Fe2＋=Zn2＋＋Fe FeO＋COFe＋CO2。
(3)Fe3＋具有较强氧化性，可被还原为Fe2＋或Fe
①Fe3＋→Fe2＋(与还原剂反应：如Fe、Cu、I-、S2-等)
2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋S↓＋2H＋。
2Fe3＋＋2I-=I2＋2Fe2＋
②Fe3＋→Fe(与还原剂反应：如C、CO、Al等)
Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3。
四、铁和铁的氧化物的混合物与酸(H+)反应的计算
用终态法、关系式法、守恒法等方法巧解这类计算问题
1.终态法：固体和盐酸(硫酸)恰好完全反应，溶液中没有Fe3+，即多个反应后的“终态”是溶质只有FeCl2(FeSO4)的溶液，因此有n(Fe2＋)：n(Cl-)=1：2[n(Fe2＋)：n(SO)=1：1]，混合物中n(Fe)与盐酸(硫酸)中n(H+)之比为1：2等结论。
2.关系式法：由 Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，Fe＋Fe2O3＋6H＋=3Fe2＋＋3H2O可知，若没有Fe3＋生成，则反应的Fe(不产生H2)与Fe2O3的关系是Fe~Fe2O3，则有n(Fe)=n(Fe2O3)+n(H2)等关系。
3.守恒法：主要有Fe原子守恒、Cl-(SO)守恒、溶液中电荷守恒、Fe失去的电子与H+和Fe3+得到的电子守恒。
【核心考点例题】
高频考点一 铁
(2022·海南·高一统考学业考试)
1．在一支试管中加入2 mL CuSO4溶液，再将一段光洁的铁丝插入CuSO4溶液中。有说法错误的是
A．铁丝表面变红 B．铁丝作还原剂
C．铜比铁更活泼 D．古时用此反应炼铜
(2023春·天津·高一统考学业考试)
2．铁丝与氧气或水蒸气反应的共同产物是（ ）
A．FeO B． C． D．和Fe3O4
(2023春·云南·高二统考学业考试)
3．某些食品包装中常有一个标有“脱氧剂”字样的小袋子，如下图所示。该小袋子内所装的物质可能是
A．生石灰 B．氧化钠 C．碳酸钠 D．铁粉
(2022秋·江苏扬州·高二统考学业考试)
4．金属铁广泛应用于生产生活中，铁元素的常见化合价有和价，常见的核素有、、等。是重要的化工原料，硫铁矿烧渣中含有大量的，工业上常将其用于制取绿矾。可用作反应的催化剂。下列物质中铁元素为价的是
A． B． C． D．
(2021·内蒙古·高二统考学业考试)
5．常温下，把铁片投入到下列溶液中铁片不溶解的是
A．浓硫酸 B．三氯化铁溶液 C．稀盐酸 D．稀硝酸
(2020·天津·高一统考学业考试)
6．把铁片放入下列溶液中，铁片溶解，溶液质量增加，但没有气体放出的是
A．稀硫酸 B．NaOH溶液 C．溶液 D．溶液
(2019秋·黑龙江·高一统考学业考试)
7．将铁粉加入下列溶液，发生的反应能用表示的是
A．稀盐酸 B．稀醋酸 C．浓硫酸 D．浓硝酸
(2022·广东·高一统考学业考试)
8．欲除去FeCl2溶液中混有的Fe3+，使用试剂是
A．铝粉 B．铁粉
C．氯气 D．稀硫酸
(2022春·天津河北·高一统考学业考试)
9．把铁片放入下列溶液中，铁片溶解，溶液质量增加，且有气体放出的是
A．稀盐酸 B．AgNO3溶液 C．CuSO4溶液 D．Fe2(SO4)3溶液
(2021·海南·高三统考学业考试)
10．铁与足量的下列某酸溶液反应，产物中铁元素呈+3价。该酸溶液是
A．稀硫酸 B．稀硝酸 C．稀盐酸 D．稀醋酸
(2021·海南·高三统考学业考试)
11．1997 年，我国政府颁布了《中国营养改善行动计划》，其中包括消除铁缺乏，改善营养性贫血。铁强化酱油中的“铁”属于食品添加剂中的
A．凝固剂 B．防腐剂 C．营养强化剂 D．膨松剂
(2022秋·上海长宁·高一统考学业考试)
12．常温下能用铁罐或铝罐贮存的是
A．浓H2SO4 B．浓HCl C．稀H2SO4 D．稀HCl
(2018·山东临沂·高一学业考试)
13．下列化合物既能用金属与氯气化合制备，又能用金属与盐酸反应制备的是
A． B． C． D．
(2022春·福建龙岩·高一福建省连城县第一中学校考学业考试)
14．印刷电路的废腐蚀液含有大量CuCl2、FeCl2和FeCl3，任意排放将导致环境污染及资源的浪费。可从该废液中回收铜，并将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液，作为腐蚀液原料循环使用。测得某废腐蚀液中含CuCl2 1.5 mol/L，FeCl2 3.0 mol/L，FeCl3 1.0 mol/L，HCl 3.0 mol/L。取废腐蚀液200 mL按如下流程在实验室进行实验：
回答下列问题：
(1)取少量废腐蚀液于试管中，滴入1～2滴KSCN溶液，若溶液显 (填“红色”或“蓝色”、“紫色”)，证明废液含有FeCl3。
(2)上述方法获得的铜粉中含有杂质，除杂所需试剂是 (填化学式)。
(3)操作Ⅰ是 ，该操作需用到的玻璃仪器有烧杯、普通漏斗和 。
(4)FeCl2溶液中通入氯气，发生反应的离子方程式为 。
(5)已知氧化性：Fe3+>Cu2+ >H+>Fe2+；往上述200 mL废腐蚀液中加入20g铁粉，边加边搅拌，是否有氢气产生 (填“是”、“否”)。
(2022·宁夏·高一统考学业考试)
15．有A、B、C三种常见的金属单质，A在空气中燃烧生成淡黄色固体；B也能在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光；C在一定条件下与水蒸气反应生成H2和一种黑色固体。根据以上信息回答下列问题：
(1)写出化学式：A ；B ；C ；
(2)写出化学方程式：
①A与水反应 ；
②B在空气中燃烧 。
高频考点二 铁的氧化物
(2023·天津红桥·高一统考学业考试)
16．一定质量FeO、的混合物，在足量气流中加热充分反应，冷却后称得剩余固体全为铁单质，且比原固体混合物减轻了1.6g；将等质量的原混合物与硫酸反应，欲使之完全溶解，需0.5的硫酸的体积至少为
A．0.1L B．0.2L C．0.4L D．0.5L
(2023·辽宁鞍山·高一统考学业考试)
17．化学与生活密切相关。下列生活中常见物质的俗名与化学式相对应的是
A．铁红——FeO B．小苏打——Na2CO3
C．酒精——CH3CH2OH D．大理石——Ca(OH)2
(2023春·黑龙江哈尔滨·高一哈尔滨三中校考学业考试)
18．下列关于铁及其化合物性质和用途的叙述中，错误的是
A．俗称铁红，常用作红色油漆和涂料
B．打印机或复印机使用的墨粉中添加是利用其磁性
C．铁的氧化物都不溶于水，也不与水反应
D．铁与水蒸气在高温下的反应产物为和
(2022秋·江苏·高二学业考试)
19．铁放置时间长了就会生锈。铁容易生锈，除了由于它的化学性质活泼以外，同时与外界条件也有很大关系。水分是使铁容易生锈的物质之一。然而，光有水也不会使铁生锈，只有当空气中的氧气溶解在水里时，氧在有水的环境中与铁反应，才会生成一种叫氧化铁的东西，这就是铁锈，铁生锈总的反应为。铁锈是一种棕红色的物质，它不像铁那么坚硬，很容易脱落，一块铁完全生锈后，体积可胀大8倍。如果铁锈不除去，这海绵状的铁锈特别容易吸收水分，铁也就锈蚀的更快了。Fe2O3属于
A．混合物 B．碱性氧化物 C．酸性氧化物 D．两性氧化物
(2022春·天津南开·高一统考学业考试)
20．甘肃省张掖七彩丹霞景区为国家5A级旅游景区。丹霞地貌的岩层因含有某种物质而呈红色，这种物质是
A．Fe(OH)3 B．Fe2O3 C．Fe(OH)2 D．FeO
(2020·山西·高二统考学业考试)
21．铁在地壳中主要以化合物的形式存在。赤铁矿的主要成分是
A．FeO B．Fe(OH)3 C．Fe2O3 D．Fe3O4
(2023春·云南·高二统考学业考试)
22．实验室用硫铁矿烧渣(主要成分为、FeO、)为原料制备硫酸亚铁晶体，设计流程如下：
(1)步骤(I)的操作是 ，该操作中玻璃棒的作用是 。
(2)滤渣A的主要成分是 (填化学式)。
(3)写出步骤(II)中和Fe反应生成的离子方程式： 。
(4)为检验，下列试剂滴加顺序正确的是 (填字母)。
A.先滴加氯水，后滴加KSCN溶液 B.先滴加KSCN溶液，后滴加氯水
(5)若用硫酸亚铁溶液制备净水剂溶液，除加入稀硫酸外，还需要加入的试剂是 (填序号)。
①HCl ② ③Fe粉
(2022春·福建龙岩·高一上杭一中校考学业考试)
23．某废料铁泥主要成分是、FeO和Fe，其他杂质不与硫酸反应。实验室用该废料提取，设计实验流程如下：
(1)步骤(I)中生成的气体是 ，溶液A和沉淀分离的操作名称是 。
(2)步骤(II)中加入溶液后，被 （填“氧化”或“还原”）成。离子反应方程式为： 。
(3)步骤(Ⅲ)中生成沉淀的颜色是 （填“白色”或“红褐色”）。
(4)步骤(IV)中受热分解生成和的化学方程式为 。
(2023·湖南·高一统考学业考试)
24．化学是一门实用性很强的科学。请根据题意填空：
(1)某同学炒菜时发现，汤汁溅到液化气的火焰上时，火焰呈黄色。据此他判断汤汁中含有 (填“钠”或“钾”)元素；
(2)在金属元素中，有一类金属既可单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入该类金属，能大大改善合金的性能，因而，该类金属又被称为“冶金工业的维生素”。则该类金属是 (填“稀土金属”或“碱土金属”)；
(3)中国古代最早的指南针“司南”，其具有磁性作用是因为主要含有 (填“Fe2O3”或“Fe3O4”)。
(2019秋·吉林·高二统考学业考试)
25．向FeCl3溶液中滴加少量NaOH溶液，观察到有沉淀生成，该反应的离子方程式为 ，该沉淀的颜色是 色，将该沉淀加热分解后得到一种红棕色物质，该物质的化式为 。
高频考点三 铁的氢氧化物
(2022·内蒙古·高二统考学业考试)
26．现有①NaOH、②AlCl3、③Ba(NO3)2、④FeCl3四种溶液，不用任何试剂即可鉴别，被鉴别出来的顺序依次为
A．①②③④ B．④①②③ C．④②③① D．①④②③
(2021春·云南·高一学业考试)
27．下列有关铁及其化合物的说法正确的是
A．Fe3O4用作红色颜料
B．仅用KSCN溶液即可检验Fe2+
C．Fe(OH)2能在空气中稳定存在
D．FeCl3溶液作为覆铜板“腐蚀液”制作印刷电路板
(2021春·宁夏吴忠·高一青铜峡市高级中学校考学业考试)
28．如图是制备Fe(OH)3胶体的示意图，下列关于制备过程的叙述正确的是
A．将FeCl3稀溶液滴入温水中即可
B．将饱和FeCl3溶液滴入NaOH溶液中
C．将饱和FeCl3溶液滴入加热沸腾的水中
D．将浓氨水滴入沸腾的饱和FeCl3溶液中
(2017·湖南邵阳·高二校联考学业考试)
29．下列溶液中加入NaOH溶液先生成白色沉淀，沉淀迅速变灰绿色，最终变红褐色的是
A．FeSO4 B．MgSO4 C．A12(SO4)3 D．Fe2(SO4)3
(2023春·陕西·高二学业考试)
30．向溶液中加入NaOH溶液，生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，一段时间后沉淀变成红褐色，该红褐色沉淀对应化合物中铁元素的化合价为
A．+3 B．+2 C．+1 D．0
(2023·广东·高一学业考试)
31．下列反应，其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是
①金属钠在纯氧中燃烧
②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间
③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液
④无水硫酸铜放入医用酒精中
A．②③①④ B．③②①④ C．③①②④ D．①②③④
(2021春·宁夏吴忠·高一青铜峡市高级中学校考学业考试)
32．实验室有一瓶失去标签的溶液，以下方法能证明溶液中含有Fe3+的是
A．品尝味道
B．能与KSCN溶液显红色
C．与NaOH溶液生成白色沉淀
D．观察溶液的颜色为浅绿色
(2018秋·广西贵港·高二学业考试)
33．向某溶液中滴加NaOH溶液，产生白色絮状沉淀，之后沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。这说明原溶液中一定含有
A． B． C． D．
(2018·山东·高二统考学业考试)
34．某溶液中存在、、、四种金属阳离子，向其中加入过量氢氧化钠溶液并充分搅拌，再加入过量盐酸后，大量减少的离子是
A． B． C． D．
(2014·湖南·高二统考学业考试)
35．钠、铝和铁是中学化学常见的三种重要金属。请回答下列问题：
（1）钠在空气中燃烧生成淡黄色的 （填“Na2O”或“Na2O2”）；
（2）Al2O3能溶于酸或强碱溶液生成盐和水，则是一种 （填“酸性”、“碱性”或“两性”）氧化物；
（3）Fe(OH)3不溶于水，但能溶于酸，请写出Fe(OH)3与盐酸反应的化学方程式： 。
(2022·山东·高二统考学业考试)
36．铁及其化合物之间的转化关系如图所示。
回答下列问题：
(1)反应①的离子方程式为 。
(2)完成反应②还需加入 (填“氧化剂”或“还原剂”)。
(3)完成反应③还需用到的试剂为 (填化学式)，检验的试剂为 。
(4)向溶液中加入溶液的现象为 。
(2018·山东·高二统考学业考试)
37．利用如图可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系。图中甲～己均含铁元素。回答下列问题：

（1）K2FeO4常用作杀菌消毒剂，从铁元素化合价的角度分析是因其具有 性；下列关于乙的说法正确的是 (填标号)。
a．属于酸性氧化物，能与碱反应
b．属于碱性氧化物，能与酸反应
c．属于两性氧化物，既能与酸反应，又能与碱反应
（2）已知甲与稀硝酸反应的化学方程式为甲＋HNO3―→戊＋己＋NO↑＋H2O(方程式未配平)。若产物中戊和己的物质的量之比为3∶1，则甲与HNO3的物质的量之比为 。
（3）戊与烧碱溶液反应生成丙，放置一段时间后丙转化为丁，丙转化为丁的化学方程式为 ，现象为 。
高频考点四 Fe2+和Fe3+的检验
(2011·江苏扬州·高二学业考试)
38．向某溶液中加入含Fe2+的溶液后，无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后，混合溶液变成红色，则下列结论错误的是
A．该溶液中一定含有SCN- B．氧化性：Fe3+>Cl2
C．Fe2+与SCN-不能形成红色物质 D．Fe2+被氧化为Fe3+
(2022秋·上海长宁·高一统考学业考试)
39．某校化学实验兴趣小组在“探究溴水与氯化亚铁溶液反应”的实验中发现：在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1—2滴溴水，振荡后溶液呈黄色。查阅资料显示：溴水是溴(Br2)的水溶液，呈黄色；溴水中含有溴单质。
(1)提出问题：Fe3+、Br2，谁的氧化性更强。
(2)猜想：
①甲同学认为氧化性：Fe3+>Br2，故上述实验现象不是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含 (填化学式，下同)所致
②乙同学认为氧化性：Br2>Fe3+，故上述实验现象是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含 所致。
(3)设计实验并验证
丙同学为验证乙同学的观点，选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验，并通过观察实验现象，证明了乙同学的观点确实是正确的。
除氯化亚铁溶液和溴水外，还有供选用的试剂：
a、酚酞试液；b、CCl4；c、无水酒精；d、KSCN溶液。
请你在下表中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象(试剂填序号)
选用试剂 实验现象
方案1
方案2
(4)结论：氧化性：Br2>Fe3+。故在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1—2滴溴水，溶液呈黄色所发生的离子反应方程式为
(5)实验后的思考
①根据上述实验推测，若在溴化亚铁溶液中通入氯气，首先被氧化的离子是 (填离子的化学式)。
②在100mLFeBr2溶液中通入2.24LCl2(标准状况)，溶液中有1/2的Br-被氧气成单质Br2，则原FeBr2溶液中FeBr2的物质的量浓度为 。
(2020·浙江·高三校联考学业考试)
40．铁的氧化物成分不一样，性质也不一样， H2还原Fe2O3，发现温度不同，产物也不同。
（1）往产物中滴加盐酸，观察到有气泡产生，生成气泡主要成分的电子式是 。
（2）再滴加KSCN溶液，可观察到 ，所得溶液中一定含有的铁的化合价是 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A．铁和硫酸铜反应生成单质铜附着在铁丝表面，A不符合；
B．铁化合价升高，做还原剂，B不符合；
C．铁能从硫酸铜溶液中置换铜，故铁比铜活泼，C符合；
D．古代用湿法炼铜得到铜，D不符合；
故答案为：C。
2．B
【详解】铁丝在氧气中燃烧，生成四氧化三铁；红热的铁与水蒸气在高温条件下反应，生成四氧化三铁和氢气，则共同产物为四氧化三铁()，
故A、C、D选项错误，答案选B。
3．D
【详解】某些食品包装中常有一个标有“脱氧剂”字样的小袋子，里面装有无毒、具有还原性的物质，选项中只有铁粉是常用的还原剂，故选D。
4．D
【详解】A．Fe单质化合价为0，A错误；
B．FeO中Fe的化合价为+2价，B错误；
C．中Fe的化合价为+2价，C错误；
D．中Fe的化合价为+3价，D正确；
故选D。
5．A
【详解】A．铁片遇到浓硫酸会发生：“钝化”现象，不会溶解，A正确；
B．三氯化铁溶液中三价铁离子与单质铁会发生氧化还原反应，离子方程式为：2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋，故铁片会溶解，B不选；
C．铁与稀盐酸反应会生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为：
Fe＋HCl (稀)＝FeCl2＋H2↑，故铁片会溶解，C不选；
D．铁与稀硝酸会发生氧化还原反应，故铁片会溶解，D不选；
故本题选A。
6．C
【详解】A．铁片与稀硫酸反应 氢气，故A错误；
B．铁与氢氧化钠不反应，溶液的质量不变，故B错误；
C．铁溶于生成硫酸亚铁溶液，溶液质量增重，故C正确；
D．铁可以置换出中的Ag，溶液质量减小，故D错误；
故答案为C
7．A
【详解】A．Fe与稀盐酸反应生成FeCl2和H2，反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，A项符合题意；
B．醋酸属于弱酸，Fe与稀醋酸反应的离子方程式为Fe+2CH3COOH=2CH3COO-+Fe2++H2↑，B项不符合题意；
C．常温下Fe与浓硫酸发生钝化，生成致密的氧化膜，不能用Fe+2H+=Fe2++H2↑表示，C项不符合题意；
D．常温下Fe与浓硝酸发生钝化，生成致密的氧化膜，不能用Fe+2H+=Fe2++H2↑表示，D项不符合题意；
答案选A。
8．B
【详解】铁离子能和铁反应生成亚铁离子，故可用铁粉除去FeCl2溶液中混有的Fe3+，故选：B。
9．A
【详解】A．Fe与HCl反应产生FeCl2、H2，铁片溶解，溶液质量增加，且有气体放出，A符合题意；
B．Fe与AgNO3溶液发生置换反应产生Ag、Fe(NO3)2，铁片溶解，溶液质量减轻，没有气体放出，B不符合题意；
C．Fe与CuSO4溶液发生置换反应产生FeSO4、Cu，铁片溶解，溶液质量减轻，没有气体放出，C不符合题意；
D．Fe与Fe2(SO4)3溶液产生FeSO4，铁片溶解，溶液质量增加，没有气体放出，D不符合题意；
故合理选项是A。
10．B
【详解】A．铁与足量稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，A错误；
B．铁与足量稀硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水，B正确；
C．铁与足量稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，C错误；
D．铁和足量稀醋酸反应生成醋酸亚铁和氢气，D错误；
故选B。
11．C
【详解】铁强化酱油中的乙二胺四乙酸铁钠具有促进膳食中其他铁源或内源性铁源吸收的作用，同时还可促进锌的吸收，因此属于营养强化剂；
故选C。
12．A
【详解】A．常温下，铁、铝遇浓H2SO4发生钝化，则可用铁罐或铝罐贮存浓H2SO4，A正确；
B．常温下，铁与浓HCl反应生成氯化亚铁和氢气，铝与浓HCl反应生成氯化铝和氢气，不能用铁罐或铝罐贮存浓HCl，B错误；
C．常温下，铁与稀H2SO4反应生成硫酸亚铁和氢气，铝与稀H2SO4反应生成硫酸铝和氢气，不能用铁罐或铝罐贮存稀H2SO4，C错误；
D．常温下，铁与稀HCl反应生成氯化亚铁和氢气，铝与稀HCl反应生成氯化铝和氢气，不能用铁罐或铝罐贮存稀HCl，D错误；
答案选A。
13．A
【详解】A．镁与氯气反应生成，镁与盐酸反应生成，故A符合题意；
B．铜与氯气反应生成，铜与盐酸不反应，故B不符合题意；
C．铁与氯气反应生成，铁与盐酸反应生成，故C不符合题意；
D．根据C选项分析，故D不符合题意。
综上所述，答案为A。
14．(1)红色
(2)HCl
(3) 过滤 玻璃棒
(4)2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl—
(5)否
【分析】由题给流程可知，向废腐蚀液中加入过量铁粉，过量铁粉先后与氯化铁、氯化铜和盐酸反应得到氯化亚铁溶液和铜，过滤得到含有铁粉的铜和氯化亚铁溶液；向氯化亚铁溶液中通入氯气，将氯化亚铁氧化为氯化铁得到氯化铁溶液。
【详解】（1）向少量废腐蚀液中滴入硫氰化钾溶液，若溶液变为红色，说明废液中含有氯化铁，故答案为：红色；
（2）由分析可知，过滤得到的铜中含有过量的铁粉，加入盐酸将铁粉转化为氯化亚铁可以除去铜中的杂质铁粉，故答案为：HCl；
（3）由分析可知，操作Ⅰ是过滤，过滤需用到的玻璃仪器有烧杯、普通漏斗和玻璃棒，故答案为：玻璃棒；
（4）由分析可知，向氯化亚铁溶液中通入氯气的目的是将氯化亚铁氧化为氯化铁，反应的离子方程式为2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl—，故答案为：2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl—；
（5）由题意可知，200mL废液中铁离子、铜离子和氢离子的物质的量分别为0.2mol、0.3mol、0.6mol，由离子的氧化性强弱顺序可知，若0.2mol铁离子和0.3mol铜离子完全反应需要铁的质量为(0.2mol×+0.3mol) ×56g/mol=22.4g＞20g，则反应中铁离子完全反应、铜离子部分反应、氢离子未反应，所以没有氢气产生，故答案为：否。
15．(1) Na Mg Fe
(2) 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2Mg+O22MgO
【分析】A在空气中燃烧生成淡黄色固体，A为Na；B也能在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，B为Mg；C在一定条件下与水蒸气反应生成H2和一种黑色固体，C为Fe。
【详解】（1）根据分析：A为Na，B为Mg，C为Fe；
（2）Na与水反应生成氢氧化钠和氢气，化学方程式为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；Mg空气中燃烧生成氧化镁，化学方程式为：2Mg+O22MgO。
16．B
【详解】FeO、的混合物，在足量气流中加热充分反应，冷却后称得剩余固体比原混合物减轻1.6g为混合物中氧原子的质量，其物质的量1.6g÷16g/mol=0.1mol；将等质量的FeO、的混合物与硫酸反应，欲使之完全溶解，当恰好反应时需要硫酸的体积最小，此时恰好生成FeSO4、Fe2(SO4)3，所需硫酸根离子的量与FeO、的混合物中O原子物质的量相等，故n(H2SO4)=0.1mol，需0.5mol L-1的硫酸的体积至少为0.1mol÷0.5mol/L=0.2L；
故选B。
17．C
【详解】A．铁红的化学式为：Fe2O3，A错误；
B．小苏达的化学式为：NaHCO3，B错误；
C．酒精的化学式为：CH3CH2OH，C正确；
D．大理石主要成分碳酸钙，化学式为：CaCO3，D错误；
故答案为：C。
18．D
【详解】A．Fe2O3为红棕色，俗称铁红，常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料，选项A正确；
B．打印机或复印机使用的墨粉中添加是利用其磁性，选项B正确；
C．铁的氧化物均不溶于水，均不能与水反应，选项C正确；
D．铁与水蒸气在高温^下反应生成Fe3O4和氢气，不能生成Fe2O3，选项D错误；
答案选D。
19．B
【详解】能与酸反应生成铁盐和水，体现碱性，为碱性氧化物。故选B。
20．B
【详解】铁的化合物中呈红褐色的是Fe2O3，故丹霞地貌的岩层因含有某种物质而呈红色，这种物质是Fe2O3，合理选项是B。
21．C
【详解】赤铁矿的主要成分是氧化铁，为红色固体，化学式是Fe2O3，氧化亚铁、四氧化三铁为黑色固体，氢氧化铁为红褐色固体，故选C。
22．(1) 过滤 引流
(2)SiO2
(3)2Fe3++Fe=3Fe2+
(4)B
(5)②
【分析】硫铁矿烧渣加入过量稀硫酸进行酸浸时，氧化铁、氧化亚铁与稀硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁，二氧化硅不与稀硫酸反应，过滤得到含有二氧化硅的滤渣A和含有硫酸铁、硫酸亚铁的滤液A；向滤液A中加入过量铁粉将铁离子还原亚铁离子，过滤得到含有过量铁粉的滤渣B和含有硫酸亚铁的滤液B；控制一定条件滤液B经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸亚铁晶体。
【详解】（1）由分析可知，步骤(I)为过滤操作，过滤时玻璃棒起引流的作用，故答案为：过滤；引流；
（2）由分析可知，渣A的主要成分是二氧化硅，故答案为：SiO2；
（3）由分析可知，步骤(II)中发生的反应为过量铁粉将铁离子还原亚铁离子，反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+，故答案为：2Fe3++Fe=3Fe2+；
（4）检验亚铁离子时，为防止铁离子干扰实验应先滴加硫氰化钾溶液，若溶液不变为红色，后滴加氯水时，溶液变为红色，说明溶液中含有亚铁离子，故选B；
（5）若用硫酸亚铁溶液制备净水剂硫酸铁溶液，除加入稀硫酸外，还需要加入过氧化氢溶液，将硫酸亚铁氧化为硫酸铁，故选②。
23．(1) H2 过滤
(2) 氧化 2H+
(3)红褐色
(4)
【分析】（Ⅰ）铁泥中含有的、FeO和Fe均可以与硫酸（过量）反应，生成、，Fe与硫酸反应生成同时还有气体H2生成，不溶物形成沉淀被过滤除去；（Ⅱ）溶液A中加入的可在酸性条件下将Fe2+氧化为；（Ⅲ）加入NaOH溶液可将 转化为Fe(OH)3沉淀；（Ⅳ）先洗涤，将Fe(OH)3表面的杂质除去，加热时，Fe(OH)3分解生成Fe2O3和H2O。
【详解】（1）因为铁泥中含有Fe，因此与硫酸反应后生成的气体为H2；溶液与固体分离的方法为过滤。
（2）铁元素的化合价由+2价升为+3价，发生了氧化反应；根据电荷守恒与质量守恒，离子方程式前面缺少两个H和两个正电荷，因此应为2H+。
（3）沉淀的颜色是红褐色。
（4）受热分解生成和的化学方程式为。
24．(1)钠
(2)稀土金属
(3)Fe3O4
【详解】（1）钠元素的颜色反应为黄色，故据此他判断汤汁中含有钠元素；
（2）合金中加入适量的稀土金属，能大大改善合金的性能，加入的稀土元素的种类及相对量的多少不同，物质的性质不同，因此稀土元素被称为“冶金工业的维生素"；
（3）古代中国四大发明之一的司南是由天然磁石制成的，磁铁成分主要是四氧化三铁化学式为Fe3O4。
25． Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ 红褐 Fe2O3
【详解】
向FeCl3溶液中滴加少量NaOH溶液，反应生成NaCl和Fe(OH)3沉淀，该反应的离子方程式为：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓；生成的沉淀是Fe(OH)3，颜色呈红褐色；将Fe(OH)3加热分解生成氧化铁和水，氧化铁是红棕色固体，则该物质的化式为Fe2O3。
26．B
【详解】FeCl3溶液为棕黄色，先鉴别出FeCl3，分别取其它三种溶液少许，滴加FeCl3溶液，反应生成红褐色沉淀，可鉴别出NaOH溶液；再分别取其它未鉴别出的两种溶液少许，滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀后溶解，可鉴别出AlCl3，无现象的是Ba(NO3)2，所以不加任何试剂就可鉴别出的先后顺序为④①②③，故合理选项是B。
27．D
【详解】A．Fe3O4为黑色固体，具有铁磁性，而氧化铁为红色固体，可以做红色颜料，故A错误；
B．亚铁离子与硫氰根离子不反应，铁离子与硫氰根离子反应生成血红色溶液，因此检验亚铁离子需要先加硫氰化钾溶液，再滴加氯水，出现血红色溶液，原溶液中含有亚铁离子，故B错误；
C．氢氧化亚铁在空气中不稳定，易被空气中的氧气氧化生成氢氧化铁，故C错误；
D．铁离子具有强氧化性，能够把铜氧化为铜离子，因此FeCl3溶液作为覆铜板“腐蚀液”制作印刷电路板，故D正确；
故选D。
28．C
【详解】A．将FeCl3稀溶液滴入温水中，由于水解程度小，不能制备Fe(OH)3胶体，故A错误；
B．将饱和FeCl3溶液滴入NaOH溶液中，发生化学反应，生成Fe(OH)3沉淀，即Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓，故B错误；
C．将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，并继续加热煮沸得到红褐色液体即可，是实验室制备胶体的方法，即Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+，故C正确；
D．将浓氨水滴入沸腾的饱和FeCl3溶液中，发生化学反应，生成Fe(OH)3沉淀，即Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3，故D错误；
答案为C。
29．A
【详解】A．FeSO4 溶液中加入NaOH溶液先生成白色沉淀Fe(OH)2，后沉淀迅速变灰绿色，最终变红褐色Fe(OH)3，故A正确；
B．MgSO4溶液中加入NaOH溶液只生成白色沉淀Mg(OH)2，故B错误；
C．A12(SO4)3 溶液中加入NaOH溶液先生成白色沉淀Al(OH)3，后沉淀逐渐溶解，故C错误；
D．Fe2(SO4)3溶液中加入NaOH溶液先生成红褐色沉淀Fe(OH)3，故D错误；
答案为A。
30．A
【详解】溶液与NaOH溶液反应生成Fe(OH)2白色沉淀，后变为灰绿色，最后变为红褐色Fe(OH)3沉淀，铁元素的化合价为+3，故选：A。
31．B
【详解】①金属钠在纯氧中燃烧生成淡黄色Na2O2；
②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间，最终生成红褐色Fe(OH)3沉淀；
③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液，溶液变为血红色；
④无水硫酸铜放入医用酒精中，无水硫酸铜结合水生成蓝色；
红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是③②①④，选B。
32．B
【详解】A．实验室的药品有的有毒，有的有腐蚀性，因此不能使用手触摸，不更能品尝味道，A错误；
B．Fe3+遇KSCN溶液，溶液变为红色，因此可使用KSCN溶液检验Fe3+，B正确；
C．Fe3+与OH-离子反应产生Fe(OH)3红褐色沉淀，而不是白色沉淀，C错误；
D．含有Fe3+的水溶液显黄色，Fe2+的水溶液显浅绿色，D错误；
故合理选项是B。
33．A
【详解】Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓(白色沉淀)，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(红褐色沉淀)，故可以观察到先产生白色絮状沉淀，之后沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，B、C、D中的三种离子均不能与NaOH溶液发生反应，无明显现象，故答案为：A。
34．C
【详解】问题给溶液中加入过量NaOH溶液并充分搅拌，分别生成Mg(OH)2、Fe(OH)2和Fe(OH)3沉淀，其中Fe(OH)2沉淀在搅拌过程中被溶解在溶液中的O2氧化为Fe(OH)3，再加入过量盐酸后，沉淀溶解，生成Mg2+、Fe3+，所以溶液中的Fe2+大量减少。故选C。
35． Na2O2 两性 Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O
【分析】（1）钠在空气中燃烧生成过氧化钠；
（2）凡是能和酸反应生成盐和水的氧化物叫碱性氧化物，凡是能和碱反应生成盐和水的氧化物叫酸性氧化物，既能和酸反应生成盐和水又能和碱反应生成盐和水的氧化物叫两性氧化物；
（3）发生复分解反应生成氯化铁、水。
【详解】（1）钠在空气中燃烧2Na+O2Na2O2，观察到发出黄色的火焰，生成淡黄色固体Na2O2；
故答案为Na2O2；
（2）既能和酸反应生成盐和水又能和碱反应生成盐和水的氧化物叫两性氧化物，Al2O3与酸、碱反应生成盐与水，属于两性氧化物；
故答案为两性；
（3）Fe（OH）3与盐酸发生中和反应，两种化合物相互交换成分，生成氯化铁和水，反应为：Fe（OH）3+3HCl=FeCl3+3H2O；
故答案为Fe（OH）3+3HCl=FeCl3+3H2O。
36．(1)
(2)氧化剂
(3) 溶液
(4)产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
【详解】（1）反应①是铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，离子方程式为：。
（2）反应②是FeCl2转化为FeCl3，铁元素化合价升高，被氧化，需要加入氧化剂才能实现。
（3）反应③是Fe转化为FeCl3，是铁与氯气加热化合生成氯化铁，故需要加入Cl2；遇到KSCN溶液变成血红色，所以检验的试剂为KSCN溶液。
（4）向溶液中加入溶液发生的反应是Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓, 氢氧化亚铁是白色沉淀，且极其不稳定，在空气中遇到氧气，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的Fe(OH)3，所以现象是：产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。
37． 氧化 b 1∶3 4Fe(OH)2 ＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3 白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色
【分析】根据图象可知，甲为铁；乙为氧化物且为+2价，为FeO；丙、丁为氢氧化物，分别为+2、+3价，分别为氢氧化亚铁、氢氧化铁。
【详解】（1）K2FeO4中铁元素的化合价是＋6价，在反应中Fe元素能得电子表现强氧化性，常用作杀菌消毒剂。根据图可知，铁元素的＋2价氧化物是FeO，属于碱性氧化物，能与酸反应生成盐和水。
（2）根据图可知，戊和己分别是铁元素的＋2价和＋3价盐，铁与硝酸反应生成的戊和己分别是Fe(NO3)2和Fe(NO3)3，HNO3在反应中被还原为NO，氮元素的化合价由＋5价降为＋2价；设反应生成Fe(NO3)3的物质的量为1 mol，则生成Fe(NO3)2的物质的量为3mol，则参加反应的Fe(甲)的物质的量为4mol，根据电子守恒可得3mol＋3mol×2＝n(NO)×3，n(NO)＝3mol；根据N原子守恒可知参加反应的n(HNO3)＝n(NO)＋n[Fe(NO3)2]×2＋n[Fe(NO3)3]×3＝12mol，则铁与HNO3的物质的量之比为4∶12＝1∶3。
(3)Fe(NO3)2与烧碱溶液反应生成Fe(OH)2(丙)，氢氧化亚铁与空气中的氧气氧化，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色的Fe(OH)3(丁)。
38．B
【详解】A.能使含Fe3＋的溶液变为红色，说明原溶液中一定含有SCN－原，故A正确，但不符合题意；
B.溶液中的Fe2＋与加入的新制氯水发生反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，故Fe2＋被氧化为Fe3＋，氧化性：Fe3＋C.因原溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化，说明Fe2＋与SCN－不能形成红色物质，故C正确，但不符合题意；
D. 溶液中的Fe2＋与加入的新制氯水发生反应：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，故Fe2＋被氧化为Fe3＋，故D正确，但不符合题意；
故选：B。
39． Br2 Fe3+ b CCl4层呈无色 d 溶液变血红色 2Fe2++Br2=2Fe3++2Br- Fe2+ 1mol/L
【详解】(2)Fe2+的颜色：浅绿色，Fe3+的颜色：棕黄色，溴水的颜色：橙黄色。根据题意在足量的氯化亚铁溶液中加入l-2滴溴水，若Fe3+氧化性强于Br2，则不发生氧化还原反应，溶液呈黄色是由加入溴水引起的；如果Br2氧化性强于Fe3+，则发生反应：2Fe2++Br2═2 Fe3++2Br-，生成了Fe3+，则溶液呈黄色是由Fe3+引起的。因此①中甲同学认为氧化性：Fe3+＞Br2，不发生反应，溶液呈黄色是由溴水引起的；②中乙同学认为氧化性：Fe3+＜Br2，发生反应生成Fe3+，溶液呈黄色是由Fe3+引起的，故答案为Br2；Fe3+。
(3)乙同学的观点认为氧化性：Fe3+＜Br2，则会发生反应：2 Fe2++Br2═2Fe3++2Br-，由于溴水少量，要全部参与反应，生成物中生成了Fe3+。要证明乙同学的观点确实正确，设计两种方案进行实验．方案一：证明溶液中不存在Br2，根据题意，选择试剂四氯化碳来进行萃取实验，由于四氯化碳呈无色、密度大于水、与水不互溶、易溶解Br2，观察到现象为：出现分层现象，下层为四氯化碳，且呈无色．则证明方案一正确；方案二：证明溶液中存在Fe3+。根据题意，选择试剂硫氰化钾溶液，观察到现象为溶液呈血红色，则证明方案二正确，方案一、方案二都正确，即可证明乙同学的观点确实正确，故答案为
选用试剂(填序号) 实验现象
方案1 b 下层(CCl4层)无色
方案2 d 溶液变为血红色
(4)根据结论：氧化性：Fe3+＜Br2，在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴溴水时，Br2可以把Fe2+氧化成Fe3+，Br2本身被还原成Br-。确定出反应物和生成物后Fe2++Br2－Fe3++Br-，再根据化合价升降法配平，+2价Fe上升到+3价Fe，化合价上升1价，Br2中0价降低到-1价，一共降低2价，所以Fe2+前计量数为2，Br2前计量数为1，根据原子守恒，Fe3+前计量数为2，Br-前计量数为2，故离子方程式为2 Fe2++Br2═2Fe3++2Br-，故答案为2 Fe2++Br2═2Fe3++2Br-。
(5)①FeBr2在溶液中电离出Fe2+、Br-，Cl2通入FeBr2溶液中，既能氧化Fe2+，又能氧化Br-，发生的反应为2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-、2Br-+Cl2═Br2+2Cl-。根据反应2Fe2++Br2═2Fe3++2Br-，还原剂是Fe2+，还原产物是Br-，还原剂的还原性强于还原产物的还原性，即得还原性：Fe2+＞Br-，因此Cl2先氧化Fe2+，后氧化Br-。
②2.24LCl2(标准状况)的物质的量是0.1mol，得到0.2mol。设溴化亚铁的物质的量是xmol，氯气首先氧化亚铁离子，然后氧化溴离子，则根据电子得失守恒可知0.2＝x×1＋2x××1，解得x＝0.1，因此溴化亚铁的浓度是0.1mol÷0.1L＝1mol/L。
40． H∶H 无明显变化 ＋2
【分析】（1）产物中滴加盐酸，观察到有气泡产生，说明产生中含有Fe，所以气体成分为H2；
（2）再滴加KSCN溶液，没有出现血红色现象，产物中有过量的铁，铁能还原Fe3＋，所得溶液中一定含有Fe2+。
【详解】（1）产物中滴加盐酸，铁的氧化物首先与盐酸反应，生成相应的铁的氯化物和水，若生成Fe3+，则会被Fe还原为Fe2+。观察到有气泡产生，说明最后发生的是Fe与盐酸的反应，所以气体成分为H2，电子式为；答案为；
（2）再滴加KSCN溶液，因为不含有Fe3+，所以没有明显现象产生；产物中有过量的铁，铁能还原Fe3＋，所得溶液中一定含有Fe2+，铁的化合价是＋2。答案为：无明显现象；+2。
【点睛】Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，FeO+2HCl＝FeCl2+H2O，Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O，2FeCl3+Fe＝3FeCl2，最后发生Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑。所以，只要有气泡产生，说明在前面反应中，Fe有剩余，则溶液中不存在Fe3+。
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