(共29张PPT)
第14讲 铁及其氧化物、氢氧化物
1．了解铁的主要性质及其在生产、生活中的应用。
2．知道不同价态的铁的氧化物的主要性质和用途。
3．掌握Fe（OH）2、Fe（OH）3的性质及Fe（OH）2的制备方法。
01
考点梳理 高效演练
考点一 铁的单质、氧化物
1．铁的单质
(1)物理性质。
铁是______色固体，熔点较高，具有良好的导热性、导电性、延展性，能被__________吸引。
银白
磁体
(2)化学性质。
铁的化学性质比较活泼，有较强的还原性，主要被氧化为＋2价和＋3价铁的化合物，但纯铁有很强的抗腐蚀能力。
钝化
＋3
Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
2．铁的氧化物
(1)物理性质。
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗称 — ________ __________
色、态 黑色粉末 ________ 黑色晶体
铁元素的价态 ________ __________ _____________
氧化物类型 _____________ ___________ 复杂氧化物
用途 用于瓷器制作 用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料 用作磁性材料
铁红
磁性氧化铁
红棕色粉末
＋2价
＋3价
＋2价、＋3价
碱性氧化物
碱性氧化物
(2)化学性质。
①稳定性 FeO不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化成________
②与非氧化性酸反应（如稀硫酸） FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O；
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；
_________________________________
③与氧化性酸反应（如稀硝酸） FeO与稀硝酸反应的离子方程式：
____________________________________________
④与还原性酸反应（如氢碘酸） Fe2O3与氢碘酸反应的离子方程式：_______________________________________
Fe3O4
Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O
[易错秒判]
(1)铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态的形式存在
（ ）
(2)Fe分别与Cl2和盐酸反应所得氯化物相同（ ）
(3)常温下可用铁制容器储存、运输浓硝酸和浓硫酸（ ）
(4)四氧化三铁中铁元素有＋2价和＋3价，它是一种混合物（ ）
(5)铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4（ ）
×
×
√
×
√
1．化学让生活更美好。下列说法不正确的是（ ）
A.钢铁使用时要尽可能减少钢铁的氧化损耗
B．常温下，铁的氧化物都不溶于水，也不与水反应
C．故宫是中国最大的古代文化艺术博物馆，氧化铁可用作故宫红色外墙的涂料
D．氧化亚铁在空气中加热会被迅速氧化成氧化铁
解析：氧化亚铁在空气中加热会被迅速氧化成四氧化三铁，故D错误。
√
2．用如下图所示的装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法正确的是（ ）
√
解析：A.实验时，应先用水蒸气排出装置中的空气，即先点燃酒精灯再点燃酒精喷灯，A错误；B.铁和水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，B错误；C.氢气是中性气体，可以用无水氯化钙干燥，C正确；D.收集的气体是氢气，密度比空气的小，应用向下排空气法，选用装置①，D错误。
3．准确称取2.88 g某种铁的氧化物，用足量的CO进行还原，将生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀的质量为4.00 g。该氧化物的化学式为________。
FeO
4．有一块铁的“氧化物”样品，用140 mL 5.0 mol·L－1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2＋全部转变为Fe3＋。该样品的化学式可能为________。
解析：根据2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－可知，铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中n（Fe2＋）＝0.025 mol×2＝0.05 mol，根据电荷守恒得2n（Fe2＋）＋3n（Fe3＋）＝n（Cl－）＝0.14 L×5.0 mol·L－1＝0.7 mol，解得n（Fe3＋）＝0.2 mol，故n（Fe2＋）∶n（Fe3＋）＝0.05 mol∶0.2 mol＝1∶4，该氧化物可表示为FeO·2Fe2O3，即Fe5O7。
Fe5O7
考点二 铁的氢氧化物
1．Fe（OH）2和Fe（OH）3的性质比较
化学式 Fe（OH）2 Fe（OH）3
色、态 __________ ______________________
与盐酸
反应 _______________________
_____________________
（填离子方程式，下同） ___________________________________________
白色固体
红褐色固体
Fe（OH）2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
Fe（OH）3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
白
灰绿
红褐
4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3
2.Fe（OH）2的制备
(1)制备原理：Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓。
(2)成功关键：溶液中不含O2等氧化性物质；制备过程中，保证生成的Fe（OH）2在密闭、隔绝空气的体系中。
1.（2025·河源一中月考）某化学兴趣小组按如右图所示的装置进行实验，反应开始时打开弹簧夹，当点燃从a口出来的气体无爆鸣声时关闭弹簧夹，此时剩余少量的锂。下列说法错误的是（ ）
A．橡皮管能起到平衡气压的作用
B．关闭弹簧夹后，打开分液漏斗活塞，剩余的少量锂能置换出单质铁
C．关闭弹簧夹后，打开分液漏斗活塞，锥形瓶内能观察到白色絮状沉淀
D．反应结束后，打开锥形瓶的橡胶塞，能观察到有红褐色沉淀产生
√
解析：锂与水反应生成氢气，造成锥形瓶内压强增大，连接橡皮管能起到平衡气压的作用，A正确；锂与水反应生成氢氧化锂和氢气，生成的氢氧化锂与氯化亚铁反应生成氢氧化亚铁白色絮状沉淀，B错误、C正确；氢氧化亚铁不稳定，易被空气中的氧气氧化生成氢氧化铁红褐色沉淀，D正确。
2．由于Fe（OH）2易被氧化为Fe（OH）3，在实验室中制备Fe（OH）2，并使其长时间保持白色沉淀状态，成为物质制备实验探究的热点。
(1)下列图示中能较长时间看到Fe（OH）2白色沉淀的是____________（填序号）。
①②③⑤
解析：因为Fe（OH）2在空气中很容易被氧化为红褐色的 Fe（OH）3，即发生反应：4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3，因此要较长时间看到Fe（OH）2白色沉淀，就要排出装置中的空气。①②原理相同，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的 Fe（OH）2处在氢气的保护中；③的原理为铁作阳极产生Fe2＋，与电解NaCl溶液产生的OH－结合生成Fe（OH）2，且液面用汽油保护，能防止空气进入；⑤中液面加苯阻止了空气进入；④由于空气中的氧气能迅速将Fe（OH）2 氧化，因此不能较长时间看到白色沉淀。
(2)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入_________________。
解析：稀硫酸能抑制Fe2＋水解，铁粉能防止Fe2＋被氧化。
(3)除去蒸馏水中溶解的O2常采用______________的方法。
解析：Fe（OH）2很容易被氧化，实验过程要确保在无氧条件下进行，除去蒸馏水中溶解的O2常采用加热煮沸的方法。
稀硫酸、铁粉
加热煮沸
02
真题研做 高考通关
√
解析：铁与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和H2，A项正确；铁与水蒸气反应需在高温下进行，将酒精灯移至湿棉花下方，铁粉处温度降低，实验效果较差，B项错误；反应生成的氢气可吹出肥皂泡，用火柴点燃肥皂泡，可听到尖锐的爆鸣声，可检验生成的氢气，C项正确；由于反应需在高温条件下进行，故需使用耐高温的硬质玻璃试管盛装还原铁粉，D项正确。
√
2．下列叙述正确的是（ ）
A．（浙江1月选考）铁粉与氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨
B．（2022·新高考北京卷）向NaOH和Fe（OH）2的悬浊液中通入空气生成红褐色沉淀，此过程因发生氧化还原反应使溶液pH减小
C．（2022·新高考辽宁卷）由金属性：Fe>Cu推理得氧化性：Fe3＋D．（新高考湖南卷）FeO粉末在空气中受热，迅速被氧化成Fe3O4
解析：铝热反应中的反应物是铝单质与金属氧化物，A错误；向NaOH和Fe（OH）2的悬浊液中通入空气，发生氧化还原反应4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3，消耗水，c（OH－）增大，pH增大，B错误；由金属性：Fe>Cu可推出氧化性：Cu2＋>Fe2＋，但氧化性：Fe3＋>Cu2＋，C错误；氧化亚铁具有较强的还原性，在空气中受热容易被氧气氧化为稳定的四氧化三铁，D正确。
√
3．（2023·浙江1月选考）探究铁及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是（ ）
选项 实验方案 现象 结论
A 向FeCl2溶液中加入Zn片 短时间内无明显
现象 Fe2＋的氧化能力比Zn2＋的弱
B 向Fe2（SO4）3溶液中滴加KSCN溶液，再加入少量K2SO4固体 溶液先变成红色后无明显变化 Fe3＋与SCN－的反应不可逆
C 将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸，滴加KSCN溶液 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有＋3价铁
D 向沸水中逐滴加5～6滴饱和FeCl3溶液，持续煮沸 溶液先变成红褐色再析出沉淀 Fe3＋先水解得Fe（OH）3胶体，Fe（OH）3胶体再聚集成Fe（OH）3 沉淀
解析：向FeCl2溶液中加入Zn片，发生反应Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋，溶液由浅绿色变为无色，Fe2＋的氧化能力比Zn2＋的强，A项错误；向Fe2（SO4）3溶液中滴加KSCN溶液，发生反应Fe3＋＋3SCN－ Fe（SCN）3，溶液变成红色，再加入少量K2SO4固体，对平衡无影响，故不能说明Fe3＋与SCN－的反应不可逆，B项错误；若食品脱氧剂样品中有＋3价铁，铁粉与＋3价铁发生反应Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，则滴加KSCN溶液，溶液呈浅绿色，C项错误；向沸水中逐滴加5～6滴饱和FeCl3溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热，得到 Fe（OH）3 胶体，若持续煮沸，则Fe（OH）3胶体发生聚沉，析出红褐色沉淀，D项正确。第14讲 铁及其氧化物、氢氧化物
INCLUDEPICTURE "复习目标LLL.TIF"
1．了解铁的主要性质及其在生产、生活中的应用。
2．知道不同价态的铁的氧化物的主要性质和用途。
3．掌握Fe（OH）2、Fe（OH）3的性质及Fe（OH）2的制备方法。
eq \o(\s\up7(),\s\do7())
考点一 铁的单质、氧化物
INCLUDEPICTURE "必备知识.tif"
1．铁的单质
(1)物理性质。
铁是______色固体，熔点较高，具有良好的导热性、导电性、延展性，能被____________________________吸引。
(2)化学性质。
铁的化学性质比较活泼，有较强的还原性，主要被氧化为＋2价和＋3价铁的化合物，但纯铁有很强的抗腐蚀能力。
INCLUDEPICTURE "X24-46.TIF"
2．铁的氧化物
(1)物理性质。
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗称 — ________ __________
色、态 黑色粉末 ________ 黑色晶体
铁元素的价态 ________ ________ ________
氧化物类型 ________ ________ 复杂氧化物
用途 用于瓷器制作 用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料 用作磁性材料
(2)化学性质。
①稳定性 FeO不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化成________
②与非氧化性酸反应（如稀硫酸） FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O；Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；____________________________________________________________
③与氧化性酸反应（如稀硝酸） FeO与稀硝酸反应的离子方程式：__________________________________________________________________________________________
④与还原性酸反应（如氢碘酸） Fe2O3与氢碘酸反应的离子方程式：__________________________________________________________________________________________
[答案自填] 银白 磁体 3Fe＋2O2Fe3O4 2Fe＋3Cl22FeCl3 Fe＋SFeS Fe＋I2FeI2 3Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H2 钝化 ＋3 Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 铁红 磁性氧化铁 红棕色粉末 ＋2价 ＋3价 ＋2价、＋3价 碱性氧化物 碱性氧化物 Fe3O4
Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O 3FeO＋10H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋5H2O Fe2O3＋6H＋＋2I—===2Fe2＋ ＋I2＋3H2O
[易错秒判]
(1)铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态的形式存在（ × ）
(2)Fe分别与Cl2和盐酸反应所得氯化物相同（ × ）
(3)常温下可用铁制容器储存、运输浓硝酸和浓硫酸（ √ ）
(4)四氧化三铁中铁元素有＋2价和＋3价，它是一种混合物（ × ）
(5)铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4（ √ ）
INCLUDEPICTURE "关键能力.tif"
1．化学让生活更美好。下列说法不正确的是（ D ）
A.钢铁使用时要尽可能减少钢铁的氧化损耗
B．常温下，铁的氧化物都不溶于水，也不与水反应
C．故宫是中国最大的古代文化艺术博物馆，氧化铁可用作故宫红色外墙的涂料
D．氧化亚铁在空气中加热会被迅速氧化成氧化铁
解析：氧化亚铁在空气中加热会被迅速氧化成四氧化三铁，故D错误。
2．用如下图所示的装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法正确的是（ C ）
INCLUDEPICTURE "25TH67.TIF"
A．实验时，先点燃酒精喷灯再点燃酒精灯
B．反应中H2O为氧化剂，发生反应的化学方程式为2Fe＋3H2O（g）Fe2O3＋3H2
C．干燥管中加入的固体干燥剂可以是无水氯化钙
D．收集反应产生的气体选用装置②
解析：A.实验时，应先用水蒸气排出装置中的空气，即先点燃酒精灯再点燃酒精喷灯，A错误；B.铁和水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，B错误；C.氢气是中性气体，可以用无水氯化钙干燥，C正确；D.收集的气体是氢气，密度比空气的小，应用向下排空气法，选用装置①，D错误。
3．准确称取2.88 g某种铁的氧化物，用足量的CO进行还原，将生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀的质量为4.00 g。该氧化物的化学式为________。
解析：生成的沉淀为CaCO3，4.00 g CaCO3沉淀的物质的量为0.04 mol，根据碳元素守恒，CO、CO2的物质的量均为0.04 mol，增加的氧元素的物质的量为0.04 mol，质量为0.04 mol×16 g·mol－1＝0.64 g，即铁的氧化物中氧元素的质量为0.64 g，故铁元素的质量为2.88 g－0.64 g＝2.24 g，铁元素与氧元素的物质的量之比为∶0.04 mol＝1∶1，该氧化物的化学式为FeO。
答案：FeO
4．有一块铁的“氧化物”样品，用140 mL 5.0 mol·L－1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2＋全部转变为Fe3＋。该样品的化学式可能为________。
解析：根据2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－可知，铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中n（Fe2＋）＝0.025 mol×2＝0.05 mol，根据电荷守恒得2n（Fe2＋）＋3n（Fe3＋）＝n（Cl－）＝0.14 L×5.0 mol·L－1＝0.7 mol，解得n（Fe3＋）＝0.2 mol，故n（Fe2＋）∶n（Fe3＋）＝0.05 mol∶0.2 mol＝1∶4，该氧化物可表示为FeO·2Fe2O3，即Fe5O7。
答案：Fe5O7
考点二 铁的氢氧化物
INCLUDEPICTURE "必备知识.tif"
1．Fe（OH）2和Fe（OH）3的性质比较
化学式 Fe（OH）2 Fe（OH）3
色、态 ____________ __ ____________ __
与盐酸反应 ______________________________________________________________________________（填离子方程式，下同） __________________________________________________________________________________
受热分解 — 2Fe（OH）3Fe2O3＋3H2O
制法 可溶性亚铁盐与碱溶液反应：Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓ 可溶性铁盐与碱溶液反应：Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓
二者的关系 在空气中，Fe（OH）2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe（OH）3，现象是____________色絮状沉淀迅速变成________色，最终变成________色，反应的化学方程式为____________________________________________________________
2.Fe（OH）2的制备
(1)制备原理：Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓。
(2)成功关键：溶液中不含O2等氧化性物质；制备过程中，保证生成的Fe（OH）2在密闭、隔绝空气的体系中。
[答案自填] 白色固体 红褐色固体
Fe（OH）2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe（OH）3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 白 灰绿 红褐
4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3
INCLUDEPICTURE "关键能力.tif"
1.（2025·河源一中月考）某化学兴趣小组按如右图所示的装置进行实验，反应开始时打开弹簧夹，当点燃从a口出来的气体无爆鸣声时关闭弹簧夹，此时剩余少量的锂。下列说法错误的是（ B ）
INCLUDEPICTURE "MTX1.TIF"
A．橡皮管能起到平衡气压的作用
B．关闭弹簧夹后，打开分液漏斗活塞，剩余的少量锂能置换出单质铁
C．关闭弹簧夹后，打开分液漏斗活塞，锥形瓶内能观察到白色絮状沉淀
D．反应结束后，打开锥形瓶的橡胶塞，能观察到有红褐色沉淀产生
解析：锂与水反应生成氢气，造成锥形瓶内压强增大，连接橡皮管能起到平衡气压的作用，A正确；锂与水反应生成氢氧化锂和氢气，生成的氢氧化锂与氯化亚铁反应生成氢氧化亚铁白色絮状沉淀，B错误、C正确；氢氧化亚铁不稳定，易被空气中的氧气氧化生成氢氧化铁红褐色沉淀，D正确。
2．由于Fe（OH）2易被氧化为Fe（OH）3，在实验室中制备Fe（OH）2，并使其长时间保持白色沉淀状态，成为物质制备实验探究的热点。
(1)下列图示中能较长时间看到Fe（OH）2白色沉淀的是____________（填序号）。
INCLUDEPICTURE "25TH71A.TIF"
INCLUDEPICTURE "25TH71B.TIF"
(2)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入________。
(3)除去蒸馏水中溶解的O2常采用______________________________的方法。
解析：(1)因为Fe（OH）2在空气中很容易被氧化为红褐色的 Fe（OH）3，即发生反应：4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3，因此要较长时间看到Fe（OH）2白色沉淀，就要排出装置中的空气。①②原理相同，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的 Fe（OH）2处在氢气的保护中；③的原理为铁作阳极产生Fe2＋，与电解NaCl溶液产生的OH－结合生成Fe（OH）2，且液面用汽油保护，能防止空气进入；⑤中液面加苯阻止了空气进入；④由于空气中的氧气能迅速将Fe（OH）2 氧化，因此不能较长时间看到白色沉淀。(2)稀硫酸能抑制Fe2＋水解，铁粉能防止Fe2＋被氧化。(3)Fe（OH）2很容易被氧化，实验过程要确保在无氧条件下进行，除去蒸馏水中溶解的O2常采用加热煮沸的方法。
答案：(1)①②③⑤
(2)稀硫酸、铁粉
(3)加热煮沸
eq \o(\s\up7(),\s\do7())
1．（2024·高考新课标卷）实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是（ B ）
INCLUDEPICTURE "25H4.TIF"
A．反应为3Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H2
B．酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好
C．用火柴点燃肥皂泡检验生成的氢气
D．使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉
解析：铁与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和H2，A项正确；铁与水蒸气反应需在高温下进行，将酒精灯移至湿棉花下方，铁粉处温度降低，实验效果较差，B项错误；反应生成的氢气可吹出肥皂泡，用火柴点燃肥皂泡，可听到尖锐的爆鸣声，可检验生成的氢气，C项正确；由于反应需在高温条件下进行，故需使用耐高温的硬质玻璃试管盛装还原铁粉，D项正确。
2．下列叙述正确的是（ D ）
A．（浙江1月选考）铁粉与氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨
B．（2022·新高考北京卷）向NaOH和Fe（OH）2的悬浊液中通入空气生成红褐色沉淀，此过程因发生氧化还原反应使溶液pH减小
C．（2022·新高考辽宁卷）由金属性：Fe>Cu推理得氧化性：Fe3＋D．（新高考湖南卷）FeO粉末在空气中受热，迅速被氧化成Fe3O4
解析：铝热反应中的反应物是铝单质与金属氧化物，A错误；向NaOH和Fe（OH）2的悬浊液中通入空气，发生氧化还原反应4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3，消耗水，c（OH－）增大，pH增大，B错误；由金属性：Fe>Cu可推出氧化性：Cu2＋>Fe2＋，但氧化性：Fe3＋>Cu2＋，C错误；氧化亚铁具有较强的还原性，在空气中受热容易被氧气氧化为稳定的四氧化三铁，D正确。
3．（2023·浙江1月选考）探究铁及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是（ D ）
选项 实验方案 现象 结论
A 向FeCl2溶液中加入Zn片 短时间内无明显现象 Fe2＋的氧化能力比Zn2＋的弱
B 向Fe2（SO4）3溶液中滴加KSCN溶液，再加入少量K2SO4固体 溶液先变成红色后无明显变化 Fe3＋与SCN－的反应不可逆
C 将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸，滴加KSCN溶液 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有＋3价铁
D 向沸水中逐滴加5～6滴饱和FeCl3溶液，持续煮沸 溶液先变成红褐色再析出沉淀 Fe3＋先水解得Fe（OH）3胶体，Fe（OH）3胶体再聚集成Fe（OH）3 沉淀
解析：向FeCl2溶液中加入Zn片，发生反应Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋，溶液由浅绿色变为无色，Fe2＋的氧化能力比Zn2＋的强，A项错误；向Fe2（SO4）3溶液中滴加KSCN溶液，发生反应Fe3＋＋3SCN－ Fe（SCN）3，溶液变成红色，再加入少量K2SO4固体，对平衡无影响，故不能说明Fe3＋与SCN－的反应不可逆，B项错误；若食品脱氧剂样品中有＋3价铁，铁粉与＋3价铁发生反应Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，则滴加KSCN溶液，溶液呈浅绿色，C项错误；向沸水中逐滴加5～6滴饱和FeCl3溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热，得到 Fe（OH）3 胶体，若持续煮沸，则Fe（OH）3胶体发生聚沉，析出红褐色沉淀，D项正确。
课时跟踪练14
[基础巩固]
1．月球土壤中富含铁元素，主要以铁单质和亚铁离子的形式存在，但嫦娥五号取回的微陨石撞击处的月壤样品中存在大量的三价铁，有可能是以下哪个原因造成的（ A ）
A．4FeO―→Fe＋Fe3O4
B．Fe3O4―→Fe2O3＋FeO
C．4FeO＋O2―→2Fe2O3
D．Fe2O3＋FeO―→Fe3O4
解析：A.月球表面的铁元素以铁单质和亚铁离子的形式存在，FeO中Fe元素化合价为＋2价，FeO可能反应生成Fe和Fe3O4，Fe3O4中含有三价铁，A符合题意；B.Fe3O4分解生成Fe2O3和FeO，虽然Fe2O3中含有三价铁，但是四氧化三铁中含有较多三价铁，无法体现月球表面的铁元素主要以铁单质和亚铁离子的形式存在，B不符合题意；C.月球表面没有氧气，FeO无法被氧化生成Fe2O3，C不符合题意；D.月球表面铁元素主要以铁单质和亚铁离子的形式存在，Fe2O3中Fe元素的化合价为＋3价，D不符合题意。
2．下列有关铁的化学反应的叙述正确的是（ C ）
A．室温下，过量Fe与浓硝酸反应生成Fe（NO3）2
B．加热时，过量Fe与氯气反应生成FeCl2
C．高温下，铁与水蒸气反应生成Fe3O4
D．高温下，铁粉与氧化铝粉末反应生成单质铝
解析：室温下，Fe在浓硝酸中钝化，无法持续反应，A错误；氯气的氧化性较强，无论Fe是否过量，与氯气在加热条件下反应都只生成FeCl3，B错误；高温下，Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，C正确；Fe的活泼性不如Al，不能从氧化铝中置换出Al单质，D错误。
3．下列铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是（ A ）
A．Fe粉具有还原性，可用作抗氧化剂
B．Fe2O3粉末呈红棕色，可用于制取铁盐
C．Fe2（SO4）3易溶于水，可用作净水剂
D．FeCl3溶液呈酸性，可用于蚀刻铜电路板
4．某同学对铁的氧化物产生了浓厚兴趣，查阅资料知：在空气中把铁灼烧到500 ℃生成Fe3O4；温度再升高可生成Fe2O3；在更高的温度（约1 400 ℃）下加热Fe2O3时，又可得到Fe3O4。即FeFe3O4Fe2O3。
下列说法正确的是 （ D ）
A．FeO、Fe2O3和Fe3O4均为黑色固体
B．反应②的温度比反应③的温度高
C．FeO的稳定性强于Fe2O3的稳定性
D．四氧化三铁中铁元素的化合价较复杂，其组成可表示为FeO·Fe2O3
5．实验室用FeCl2和烧碱制备Fe（OH）2，为使生成的产物不被氧化，下列说法错误的是（ C ）
A．配制FeCl2溶液和烧碱溶液所用的蒸馏水要煮沸
B．可在FeCl2溶液的上面加一层苯，以隔绝空气
C．向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴不能伸入试管中
D．产生Fe（OH）2沉淀后，不能振荡试管
解析：A项，FeCl2溶液和烧碱溶液要现用现配，且配制溶液所用的蒸馏水要煮沸以除去氧气，确保Fe（OH）2不被氧化，正确；B项，在FeCl2溶液的上面加一层苯，可以隔绝空气，正确；C项，向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，要将胶头滴管的尖嘴伸入FeCl2溶液中，防止氢氧化钠溶液在滴入时溶有氧气，错误；D项，产生Fe（OH）2沉淀后，若振荡试管，则会增大沉淀与空气接触的机会，使沉淀更易被氧化，正确。
6．（2025·东莞月考）某同学设计下图装置进行铁与水反应的实验，虚线框处的装置用来检验生成的气体。下列说法正确的是（ C ）
INCLUDEPICTURE "26hx4-22.TIF"
A．实验后，装置B中生成红棕色固体
B．虚线框C处应该选择装置甲
C．实验时将螺旋状铜丝加热变黑后再趁热迅速伸入试管中，可观察到铜丝由黑变红
D．实验后，将装置B中的固体溶于足量稀硫酸，所得溶液中一定含有Fe3＋和Fe2＋
解析：Fe与H2O（g）反应生成黑色晶体Fe3O4，A项错误；虚线框C处为验证生成的气体是H2，氢气的密度比空气的小，应选用装置乙，B项错误；实验后，将装置B中的固体溶于足量稀硫酸，所得溶液中可能含有Fe3＋，若铁粉过量，则不含Fe3＋，D项错误。
7．通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验操作与现象的解释正确的是（ D ）
选项 实验操作与现象 解释
A 向淀粉KI溶液中加入FeCl3溶液，溶液变蓝 Fe3＋能与淀粉发生显色反应
B 把生铁置于潮湿的空气中，铁表面有一层红棕色的斑点 铁在潮湿的空气中易生成Fe（OH）3
C 向稀硝酸中加入少量铁粉，有气泡产生 Fe置换出硝酸中的氢，生成了氢气
D 新制Fe（OH）2露置于空气中，白色物质变成了红褐色 Fe（OH）2易被O2氧化成Fe（OH）3
解析：A项中Fe3＋将I－氧化为I2，淀粉遇碘单质变蓝；B项中红棕色的斑点是Fe2O3；C项中铁与稀硝酸反应产生的气体为NO。
8．为探究铁及其化合物的一些化学性质，某实验小组学生设计了如下实验。
INCLUDEPICTURE "25TH74.TIF"
(1)往A溶液中滴入几滴KSCN溶液，溶液的颜色____________。
(2)写出A→B过程中的化学方程式：____________________________________________________
___________________________________________________。
(3)描述将C放置于空气中的现象：__________________________________________；写出该反应的化学方程式：____________________________。
(4)写出向B溶液中加入氯水发生反应的离子方程式：_____________________________________________。
(5)将A的饱和溶液滴入沸水中并加热，可制得________胶体；当光束通过该胶体时，可以看到一条光亮的“通路”，这种现象被称为____________。
解析：(1)氧化铁和盐酸反应生成氯化铁，A溶液中含有Fe3＋，滴入几滴KSCN溶液，溶液的颜色变为红色。(4)B溶液中含有氯化亚铁，加入氯水生成氯化铁，离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
答案：(1)变为红色 (2)2FeCl3＋Fe===3FeCl2
(3)白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3
(4)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ (5)Fe（OH）3 丁达尔效应
9．实验室用如下图所示的装置测定FeO和Fe2O3固体混合物中Fe2O3的含量，装置D的硬质双通玻璃管中的固体物质是FeO和Fe2O3的混合物。
INCLUDEPICTURE "25TH68+.TIF"
(1)如何检查装置A的气密性？____________________________________________________
___________________________________________________。
(2)为了安全，在点燃D处的酒精灯之前，必须进行的操作是___________________________________________________。
(3)装置B的作用是__________________________________。
装置C中盛放的液体是____________，所起的作用是________________。
(4)点燃D处的酒精灯，写出在硬质双通玻璃管中发生反应的化学方程式：________________________________________
__________________________________________________。
(5)若FeO和Fe2O3固体混合物的质量为23.2 g，反应完全后U形管的质量增加7.2 g，则混合物中Fe2O3的质量为________。
答案：(1)关闭a，向球形漏斗口加水，待水从漏斗管上升与容器的水面形成一段水柱差，停止加水，静置片刻，若水柱不下降，则证明其气密性良好
(2)在b出口处检验氢气的纯度
(3)除去H2中混有的HCl气体 浓硫酸 干燥氢气
(4)Fe2O3＋3H22Fe＋3H2O、FeO＋H2Fe＋H2O
(5)16 g
[素养提升]
10．（2025·佛山统考）一种制备Fe（OH）2的改进装置如下图所示，下列说法错误的是（ D ）
INCLUDEPICTURE "26hx4-24.TIF"
A．配制FeSO4溶液时需加入硫酸
B．实验时先注入稀硫酸，再注入NaOH溶液和FeSO4溶液
C．装置N的作用是液封，并判断装置M中的空气是否排尽
D．用铁粉代替Na2CO3粉末，也能排尽装置中的空气
解析：FeSO4易水解，为防止FeSO4水解，配制FeSO4溶液时需加入硫酸，故A正确；实验时先注入稀硫酸，等二氧化碳排尽锥形瓶内的空气后，再注入NaOH溶液和FeSO4溶液反应生成氢氧化亚铁，故B正确；烧杯内紫色石蕊溶液变红，说明锥形瓶内空气完全排出，同时装置N可以防止空气进入锥形瓶，故C正确；氢气的密度比空气的小，用铁粉代替Na2CO3粉末，不能排尽装置中的空气，故D错误。
11．纳米四氧化三铁是应用最为广泛的软磁性材料之一。沉淀法是目前制备纳米四氧化三铁的重要方法，其流程如下：
INCLUDEPICTURE "24-61.TIF"
下列说法错误的是（ B ）
A．保存溶液A时，应加入少量铁粉
B．制备纳米Fe3O4的反应类型属于氧化还原反应
C．取滤液进行焰色试验，火焰为黄色
D．FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O的物质的量之比最好为1∶2
解析：Fe2＋易被空气中的氧气氧化，在保存含Fe2＋的溶液时，需要加入少量铁粉，A项正确；该制备反应中无元素化合价的变化，是非氧化还原反应，B项错误；滤液中含有Na＋，所以进行焰色试验时火焰为黄色，C项正确；Fe3O4可写成FeO·Fe2O3，所以n（Fe2＋）∶n（Fe3＋）＝1∶2，D项正确。
12．实验室中利用氧化铜和氧化铁混合物进行如下实验。下列说法错误的是 （ D ）
INCLUDEPICTURE "25TH71+.TIF"
A．“3.04 g固体”一定是铁铜混合物
B．“溶液2”中溶质的物质的量为0.1 mol
C．混合物中含氧元素的物质的量为0.06 mol
D.反应②能生成0.04 g H2
解析：实验中得到溶液1发生的反应为CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O、Fe2O3＋3H2SO4===Fe2（SO4）3＋3H2O，得到溶液2可能发生的反应为Fe2（SO4）3＋Fe===3FeSO4、Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑、CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu。设氧化铁的物质的量为x mol、氧化铜的物质的量为y mol，由混合物的质量可得160x＋80y＝4；由反应的化学方程式可得64y＋5.6－56（x＋y＋0.1－3x－y）＝3.04，联立解方程式可得x＝0.01、y＝0.03，故4 g混合物中含有1.6 g氧化铁、2.4 g氧化铜，“3.04 g固体”中含有1.92 g 铜、1.12 g铁，“溶液1”中含有0.01 mol硫酸铁、0.03 mol 硫酸铜、0.04 mol硫酸，“溶液2”中含有0.1 mol硫酸亚铁。由分析可知，“3.04 g固体”中含有1.92 g铜、1.12 g 铁，故A正确；“溶液2”中含有0.1 mol硫酸亚铁，故B正确；4 g混合物中含有0.01 mol氧化铁、0.03 mol 氧化铜，混合物中含氧元素的物质的量为0.06 mol，故C正确；“溶液1”中硫酸的物质的量为0.04 mol，与铁反应生成氢气的质量为0.04 mol×2 g·mol－1＝0.08 g，故D错误。
13．某实验小组在实验室利用氨和新制的硫酸亚铁溶液反应制备氢氧化亚铁。
（一）制备硫酸亚铁溶液
INCLUDEPICTURE "25TH72+.TIF"
(1)步骤①中，加入稀硫酸的目的是___________________________________________________。
(2)步骤②中，加入还原铁粉后观察到的现象是____________________________________________________
___________________________________________________。
（二）制备氢氧化亚铁
INCLUDEPICTURE "25TH73+.TIF"
(3)选择上图中的装置制备氢氧化亚铁，连接顺序为________（按气流方向，用装置字母表示）。反应结束后继续通一段时间的N2，目的是_______________________________
________________________________________________。
(4)装置B中发生反应的离子方程式是____________________________________。装置C的作用是________________。
（三）探究思考
反应后将装置B中固体过滤时白色沉淀会逐渐转变为灰绿色。在查阅不同资料后，有同学认为灰绿色物质是Fe（OH）2被空气中的氧气氧化后生成的Fe3（OH）8。
(5)Fe3（OH）8中n（Fe2＋）∶n（Fe3＋）＝______，用氧化物的形式表示可写成___________________________________________________。
(6)设计实验证明灰绿色物质中含Fe3（OH）8：____________________________________________________
_________________________________________________。
解析：（一）制备硫酸亚铁溶液，向硫酸铁晶体中加入除氧蒸馏水和稀硫酸，再加入过量的还原铁粉，将Fe3＋还原成Fe2＋，得到硫酸亚铁溶液。(1)步骤①中，加入稀硫酸的目的是抑制Fe3＋的水解。(2)步骤②中，加入还原铁粉后，铁粉和硫酸、Fe3＋反应，观察到的现象是铁粉逐渐溶解，有无色气体生成，溶液颜色由棕黄色逐渐变为浅绿色。（二）制备氢氧化亚铁的原理是将氨通入新制硫酸亚铁溶液中，此过程的关键是隔绝空气。(3)制备氢氧化亚铁的装置中，装置A的作用是将浓氨水滴到生石灰上，生石灰和水反应放出热量，使NH3·H2O分解产生氨；氮气的作用是将装置中的空气全部排出；装置B的作用是使氨和硫酸亚铁溶液反应产生氢氧化亚铁；装置C的作用是作为安全瓶，防止倒吸；装置D的作用是吸收尾气，故装置连接顺序为A→C→B→D。反应结束后继续通一段时间的N2，目的是将装置中残留的氨全部吸收，防止拆除装置时残留的氨逸出污染空气。(4)装置B中发生反应的离子方程式是Fe2＋＋2NH3＋2H2O===Fe（OH）2↓＋2NH。装置C在装置A和装置B之间，故装置C的作用是作为安全瓶，防倒吸。（三）(5)Fe3（OH）8中，3个Fe带8个正电荷，故n（Fe2＋）∶n（Fe3＋）＝1∶2，用氧化物的形式表示可写成FeO ·Fe2O3 ·4H2O。(6)要设计实验证明灰绿色物质中含Fe3（OH）8，即要证明此物质中既有Fe2＋又有Fe3＋，Fe2＋用K3[Fe（CN）6]溶液检验，Fe3＋用KSCN溶液检验。实验操作为取少量灰绿色物质于试管中，加入稀盐酸（或稀硫酸）溶解，将溶液分成两份，一份滴入几滴KSCN溶液，变为红色；另一份加入适量K3[Fe（CN）6]溶液，生成蓝色沉淀，说明灰绿色物质中含Fe3（OH）8。
答案：（一）(1)抑制Fe3＋的水解
(2)铁粉逐渐溶解，有无色气体生成，溶液颜色由棕黄色逐渐变为浅绿色
（二）(3)A→C→B→D 将装置中残留的氨全部吸收，防止拆除装置时残留的氨逸出污染空气
(4)Fe2＋＋2NH3＋2H2O===Fe（OH）2↓＋2NH 作为安全瓶，防倒吸
（三）(5)1∶2 FeO ·Fe2O3 ·4H2O
(6)取少量灰绿色物质于试管中，加入稀盐酸（或稀硫酸）溶解，将溶液分成两份，一份滴入几滴KSCN溶液，变为红色；另一份加入适量K3[Fe（CN）6]溶液，生成蓝色沉淀，说明灰绿色物质中含Fe3（OH）8
21世纪教育网(www.21cnjy.com)课时跟踪练14
[基础巩固]
1．月球土壤中富含铁元素，主要以铁单质和亚铁离子的形式存在，但嫦娥五号取回的微陨石撞击处的月壤样品中存在大量的三价铁，有可能是以下哪个原因造成的（ A ）
A．4FeO―→Fe＋Fe3O4
B．Fe3O4―→Fe2O3＋FeO
C．4FeO＋O2―→2Fe2O3
D．Fe2O3＋FeO―→Fe3O4
解析：A.月球表面的铁元素以铁单质和亚铁离子的形式存在，FeO中Fe元素化合价为＋2价，FeO可能反应生成Fe和Fe3O4，Fe3O4中含有三价铁，A符合题意；B.Fe3O4分解生成Fe2O3和FeO，虽然Fe2O3中含有三价铁，但是四氧化三铁中含有较多三价铁，无法体现月球表面的铁元素主要以铁单质和亚铁离子的形式存在，B不符合题意；C.月球表面没有氧气，FeO无法被氧化生成Fe2O3，C不符合题意；D.月球表面铁元素主要以铁单质和亚铁离子的形式存在，Fe2O3中Fe元素的化合价为＋3价，D不符合题意。
2．下列有关铁的化学反应的叙述正确的是（ C ）
A．室温下，过量Fe与浓硝酸反应生成Fe（NO3）2
B．加热时，过量Fe与氯气反应生成FeCl2
C．高温下，铁与水蒸气反应生成Fe3O4
D．高温下，铁粉与氧化铝粉末反应生成单质铝
解析：室温下，Fe在浓硝酸中钝化，无法持续反应，A错误；氯气的氧化性较强，无论Fe是否过量，与氯气在加热条件下反应都只生成FeCl3，B错误；高温下，Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，C正确；Fe的活泼性不如Al，不能从氧化铝中置换出Al单质，D错误。
3．下列铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是（ A ）
A．Fe粉具有还原性，可用作抗氧化剂
B．Fe2O3粉末呈红棕色，可用于制取铁盐
C．Fe2（SO4）3易溶于水，可用作净水剂
D．FeCl3溶液呈酸性，可用于蚀刻铜电路板
4．某同学对铁的氧化物产生了浓厚兴趣，查阅资料知：在空气中把铁灼烧到500 ℃生成Fe3O4；温度再升高可生成Fe2O3；在更高的温度（约1 400 ℃）下加热Fe2O3时，又可得到Fe3O4。即FeFe3O4Fe2O3。
下列说法正确的是 （ D ）
A．FeO、Fe2O3和Fe3O4均为黑色固体
B．反应②的温度比反应③的温度高
C．FeO的稳定性强于Fe2O3的稳定性
D．四氧化三铁中铁元素的化合价较复杂，其组成可表示为FeO·Fe2O3
5．实验室用FeCl2和烧碱制备Fe（OH）2，为使生成的产物不被氧化，下列说法错误的是（ C ）
A．配制FeCl2溶液和烧碱溶液所用的蒸馏水要煮沸
B．可在FeCl2溶液的上面加一层苯，以隔绝空气
C．向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴不能伸入试管中
D．产生Fe（OH）2沉淀后，不能振荡试管
解析：A项，FeCl2溶液和烧碱溶液要现用现配，且配制溶液所用的蒸馏水要煮沸以除去氧气，确保Fe（OH）2不被氧化，正确；B项，在FeCl2溶液的上面加一层苯，可以隔绝空气，正确；C项，向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，要将胶头滴管的尖嘴伸入FeCl2溶液中，防止氢氧化钠溶液在滴入时溶有氧气，错误；D项，产生Fe（OH）2沉淀后，若振荡试管，则会增大沉淀与空气接触的机会，使沉淀更易被氧化，正确。
6．（2025·东莞月考）某同学设计下图装置进行铁与水反应的实验，虚线框处的装置用来检验生成的气体。下列说法正确的是（ C ）
INCLUDEPICTURE "26hx4-22.TIF"
A．实验后，装置B中生成红棕色固体
B．虚线框C处应该选择装置甲
C．实验时将螺旋状铜丝加热变黑后再趁热迅速伸入试管中，可观察到铜丝由黑变红
D．实验后，将装置B中的固体溶于足量稀硫酸，所得溶液中一定含有Fe3＋和Fe2＋
解析：Fe与H2O（g）反应生成黑色晶体Fe3O4，A项错误；虚线框C处为验证生成的气体是H2，氢气的密度比空气的小，应选用装置乙，B项错误；实验后，将装置B中的固体溶于足量稀硫酸，所得溶液中可能含有Fe3＋，若铁粉过量，则不含Fe3＋，D项错误。
7．通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验操作与现象的解释正确的是（ D ）
选项 实验操作与现象 解释
A 向淀粉KI溶液中加入FeCl3溶液，溶液变蓝 Fe3＋能与淀粉发生显色反应
B 把生铁置于潮湿的空气中，铁表面有一层红棕色的斑点 铁在潮湿的空气中易生成Fe（OH）3
C 向稀硝酸中加入少量铁粉，有气泡产生 Fe置换出硝酸中的氢，生成了氢气
D 新制Fe（OH）2露置于空气中，白色物质变成了红褐色 Fe（OH）2易被O2氧化成Fe（OH）3
解析：A项中Fe3＋将I－氧化为I2，淀粉遇碘单质变蓝；B项中红棕色的斑点是Fe2O3；C项中铁与稀硝酸反应产生的气体为NO。
8．为探究铁及其化合物的一些化学性质，某实验小组学生设计了如下实验。
INCLUDEPICTURE "25TH74.TIF"
(1)往A溶液中滴入几滴KSCN溶液，溶液的颜色____________。
(2)写出A→B过程中的化学方程式：____________________________________________________
___________________________________________________。
(3)描述将C放置于空气中的现象：__________________________________________；写出该反应的化学方程式：____________________________。
(4)写出向B溶液中加入氯水发生反应的离子方程式：_____________________________________________。
(5)将A的饱和溶液滴入沸水中并加热，可制得________胶体；当光束通过该胶体时，可以看到一条光亮的“通路”，这种现象被称为____________。
解析：(1)氧化铁和盐酸反应生成氯化铁，A溶液中含有Fe3＋，滴入几滴KSCN溶液，溶液的颜色变为红色。(4)B溶液中含有氯化亚铁，加入氯水生成氯化铁，离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
答案：(1)变为红色 (2)2FeCl3＋Fe===3FeCl2
(3)白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3
(4)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ (5)Fe（OH）3 丁达尔效应
9．实验室用如下图所示的装置测定FeO和Fe2O3固体混合物中Fe2O3的含量，装置D的硬质双通玻璃管中的固体物质是FeO和Fe2O3的混合物。
INCLUDEPICTURE "25TH68+.TIF"
(1)如何检查装置A的气密性？____________________________________________________
___________________________________________________。
(2)为了安全，在点燃D处的酒精灯之前，必须进行的操作是___________________________________________________。
(3)装置B的作用是__________________________________。
装置C中盛放的液体是____________，所起的作用是________________。
(4)点燃D处的酒精灯，写出在硬质双通玻璃管中发生反应的化学方程式：________________________________________
__________________________________________________。
(5)若FeO和Fe2O3固体混合物的质量为23.2 g，反应完全后U形管的质量增加7.2 g，则混合物中Fe2O3的质量为________。
答案：(1)关闭a，向球形漏斗口加水，待水从漏斗管上升与容器的水面形成一段水柱差，停止加水，静置片刻，若水柱不下降，则证明其气密性良好
(2)在b出口处检验氢气的纯度
(3)除去H2中混有的HCl气体 浓硫酸 干燥氢气
(4)Fe2O3＋3H22Fe＋3H2O、FeO＋H2Fe＋H2O
(5)16 g
[素养提升]
10．（2025·佛山统考）一种制备Fe（OH）2的改进装置如下图所示，下列说法错误的是（ D ）
INCLUDEPICTURE "26hx4-24.TIF"
A．配制FeSO4溶液时需加入硫酸
B．实验时先注入稀硫酸，再注入NaOH溶液和FeSO4溶液
C．装置N的作用是液封，并判断装置M中的空气是否排尽
D．用铁粉代替Na2CO3粉末，也能排尽装置中的空气
解析：FeSO4易水解，为防止FeSO4水解，配制FeSO4溶液时需加入硫酸，故A正确；实验时先注入稀硫酸，等二氧化碳排尽锥形瓶内的空气后，再注入NaOH溶液和FeSO4溶液反应生成氢氧化亚铁，故B正确；烧杯内紫色石蕊溶液变红，说明锥形瓶内空气完全排出，同时装置N可以防止空气进入锥形瓶，故C正确；氢气的密度比空气的小，用铁粉代替Na2CO3粉末，不能排尽装置中的空气，故D错误。
11．纳米四氧化三铁是应用最为广泛的软磁性材料之一。沉淀法是目前制备纳米四氧化三铁的重要方法，其流程如下：
INCLUDEPICTURE "24-61.TIF"
下列说法错误的是（ B ）
A．保存溶液A时，应加入少量铁粉
B．制备纳米Fe3O4的反应类型属于氧化还原反应
C．取滤液进行焰色试验，火焰为黄色
D．FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O的物质的量之比最好为1∶2
解析：Fe2＋易被空气中的氧气氧化，在保存含Fe2＋的溶液时，需要加入少量铁粉，A项正确；该制备反应中无元素化合价的变化，是非氧化还原反应，B项错误；滤液中含有Na＋，所以进行焰色试验时火焰为黄色，C项正确；Fe3O4可写成FeO·Fe2O3，所以n（Fe2＋）∶n（Fe3＋）＝1∶2，D项正确。
12．实验室中利用氧化铜和氧化铁混合物进行如下实验。下列说法错误的是 （ D ）
INCLUDEPICTURE "25TH71+.TIF"
A．“3.04 g固体”一定是铁铜混合物
B．“溶液2”中溶质的物质的量为0.1 mol
C．混合物中含氧元素的物质的量为0.06 mol
D.反应②能生成0.04 g H2
解析：实验中得到溶液1发生的反应为CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O、Fe2O3＋3H2SO4===Fe2（SO4）3＋3H2O，得到溶液2可能发生的反应为Fe2（SO4）3＋Fe===3FeSO4、Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑、CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu。设氧化铁的物质的量为x mol、氧化铜的物质的量为y mol，由混合物的质量可得160x＋80y＝4；由反应的化学方程式可得64y＋5.6－56（x＋y＋0.1－3x－y）＝3.04，联立解方程式可得x＝0.01、y＝0.03，故4 g混合物中含有1.6 g氧化铁、2.4 g氧化铜，“3.04 g固体”中含有1.92 g 铜、1.12 g铁，“溶液1”中含有0.01 mol硫酸铁、0.03 mol 硫酸铜、0.04 mol硫酸，“溶液2”中含有0.1 mol硫酸亚铁。由分析可知，“3.04 g固体”中含有1.92 g铜、1.12 g 铁，故A正确；“溶液2”中含有0.1 mol硫酸亚铁，故B正确；4 g混合物中含有0.01 mol氧化铁、0.03 mol 氧化铜，混合物中含氧元素的物质的量为0.06 mol，故C正确；“溶液1”中硫酸的物质的量为0.04 mol，与铁反应生成氢气的质量为0.04 mol×2 g·mol－1＝0.08 g，故D错误。
13．某实验小组在实验室利用氨和新制的硫酸亚铁溶液反应制备氢氧化亚铁。
（一）制备硫酸亚铁溶液
INCLUDEPICTURE "25TH72+.TIF"
(1)步骤①中，加入稀硫酸的目的是___________________________________________________。
(2)步骤②中，加入还原铁粉后观察到的现象是____________________________________________________
___________________________________________________。
（二）制备氢氧化亚铁
INCLUDEPICTURE "25TH73+.TIF"
(3)选择上图中的装置制备氢氧化亚铁，连接顺序为________（按气流方向，用装置字母表示）。反应结束后继续通一段时间的N2，目的是_______________________________
________________________________________________。
(4)装置B中发生反应的离子方程式是____________________________________。装置C的作用是________________。
（三）探究思考
反应后将装置B中固体过滤时白色沉淀会逐渐转变为灰绿色。在查阅不同资料后，有同学认为灰绿色物质是Fe（OH）2被空气中的氧气氧化后生成的Fe3（OH）8。
(5)Fe3（OH）8中n（Fe2＋）∶n（Fe3＋）＝______，用氧化物的形式表示可写成___________________________________________________。
(6)设计实验证明灰绿色物质中含Fe3（OH）8：____________________________________________________
_________________________________________________。
解析：（一）制备硫酸亚铁溶液，向硫酸铁晶体中加入除氧蒸馏水和稀硫酸，再加入过量的还原铁粉，将Fe3＋还原成Fe2＋，得到硫酸亚铁溶液。(1)步骤①中，加入稀硫酸的目的是抑制Fe3＋的水解。(2)步骤②中，加入还原铁粉后，铁粉和硫酸、Fe3＋反应，观察到的现象是铁粉逐渐溶解，有无色气体生成，溶液颜色由棕黄色逐渐变为浅绿色。（二）制备氢氧化亚铁的原理是将氨通入新制硫酸亚铁溶液中，此过程的关键是隔绝空气。(3)制备氢氧化亚铁的装置中，装置A的作用是将浓氨水滴到生石灰上，生石灰和水反应放出热量，使NH3·H2O分解产生氨；氮气的作用是将装置中的空气全部排出；装置B的作用是使氨和硫酸亚铁溶液反应产生氢氧化亚铁；装置C的作用是作为安全瓶，防止倒吸；装置D的作用是吸收尾气，故装置连接顺序为A→C→B→D。反应结束后继续通一段时间的N2，目的是将装置中残留的氨全部吸收，防止拆除装置时残留的氨逸出污染空气。(4)装置B中发生反应的离子方程式是Fe2＋＋2NH3＋2H2O===Fe（OH）2↓＋2NH。装置C在装置A和装置B之间，故装置C的作用是作为安全瓶，防倒吸。（三）(5)Fe3（OH）8中，3个Fe带8个正电荷，故n（Fe2＋）∶n（Fe3＋）＝1∶2，用氧化物的形式表示可写成FeO ·Fe2O3 ·4H2O。(6)要设计实验证明灰绿色物质中含Fe3（OH）8，即要证明此物质中既有Fe2＋又有Fe3＋，Fe2＋用K3[Fe（CN）6]溶液检验，Fe3＋用KSCN溶液检验。实验操作为取少量灰绿色物质于试管中，加入稀盐酸（或稀硫酸）溶解，将溶液分成两份，一份滴入几滴KSCN溶液，变为红色；另一份加入适量K3[Fe（CN）6]溶液，生成蓝色沉淀，说明灰绿色物质中含Fe3（OH）8。
答案：（一）(1)抑制Fe3＋的水解
(2)铁粉逐渐溶解，有无色气体生成，溶液颜色由棕黄色逐渐变为浅绿色
（二）(3)A→C→B→D 将装置中残留的氨全部吸收，防止拆除装置时残留的氨逸出污染空气
(4)Fe2＋＋2NH3＋2H2O===Fe（OH）2↓＋2NH 作为安全瓶，防倒吸
（三）(5)1∶2 FeO ·Fe2O3 ·4H2O
(6)取少量灰绿色物质于试管中，加入稀盐酸（或稀硫酸）溶解，将溶液分成两份，一份滴入几滴KSCN溶液，变为红色；另一份加入适量K3[Fe（CN）6]溶液，生成蓝色沉淀，说明灰绿色物质中含Fe3（OH）8
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
