第2课时 铁及其化合物之间的转化关系
1.铁是人体必需的微量元素。食用富含铁元素的食品，可以补充人体所需的铁元素。菠菜中铁元素的检验包含以下步骤：剪碎→研磨→溶解→过滤→氧化→检验，下列表述不正确的是（ ）
A.将菠菜剪碎后，可以在坩埚中进行研磨
B.过滤所需用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒
C.硝酸具有强氧化性，氧化时可选用稀硝酸或双氧水
D.菠菜中的铁元素主要以＋2价的形式存在
2.铁的化合物常见的有①FeO ②Fe2O3 ③Fe3O4
④FeS ⑤Fe（OH）3 ⑥NH4Fe（SO4）2·12H2O ⑦FeSO4，将上述物质分别溶于足量稀盐酸后进行实验，已知K3[Fe（CN）6]溶液遇亚铁盐会产生蓝色沉淀。下列说法不正确的是（ ）
A.滴加KSCN溶液不显红色，滴加新制氯水后显红色的是①④⑦
B.加铜片能发生反应2Fe3＋＋CuCu2＋＋2Fe2＋的是②⑤⑥
C.滴加KSCN溶液显红色，滴加KMnO4溶液紫红色褪去的是③
D.滴加K3[Fe（CN）6]溶液，能产生蓝色沉淀的是①③④⑦
3.有一种铁的氧化物样品，用40 mL 5 mol·L－1的盐酸恰好完全溶解，所得溶液还需吸收0.56 L Cl2（标准状况）才能使Fe2＋全部转化为Fe3＋，则该氧化物中Fe原子与O原子的物质的量之比为（ ）
A.2∶3 B.3∶4 C.5∶6 D.7∶8
4.某学生设计了如图所示的方法对a盐进行鉴定：
由此分析，下列结论不正确的是（ ）
A.a中一定有Fe3＋ B.c中一定有Fe3＋
C.b为AgCl沉淀 D.a可能为FeCl2
5.已知：①绿茶中含有大量的鞣酸；②鞣酸亚铁溶液为无色，鞣酸铁溶液为蓝黑色，根据如下所示的实验流程分析，下列叙述错误的是（ ）
绿茶叶水蓝黑色恢复为原色
不变色变为红色
A.绿茶叶水与FeSO4反应生成的鞣酸亚铁易被氧化成鞣酸铁而呈蓝黑色
B.维生素C可将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁
C.④中发生的反应有2个
D.服用补铁剂时不能喝绿茶
6.部分氧化的Fe-Cu合金样品（氧化产物为Fe2O3、CuO）共5.76 g，经如图所示流程进行处理：
下列说法正确的是（ ）
A.滤液A中的阳离子为Fe2＋、Fe3＋、H＋ B.样品中铁元素的质量为2.24 g
C.样品中CuO的质量为4.0 g D.V＝224
7.向100 mL Fe2（SO4）3和CuSO4的混合溶液中逐渐加入铁粉，充分反应后固体剩余物的质量与加入铁粉的质量如图所示。忽略溶液体积的变化，下列说法正确的是（ ）
A.a点时溶液中阳离子仅为Cu2＋和Fe2＋ B.b点时溶液中发生的反应为Fe＋Cu2＋Cu＋Fe2＋
C.c点时加入的铁粉与Cu2＋反应 D.原溶液中Fe2（SO4）3和CuSO4的物质的量浓度之比为1∶1
8.部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A.Fe与盐酸反应生成FeCl2
B.实验室制Fe（OH）3的胶体是将FeCl3加入浓NaOH溶液中
C.FeCl2既有氧化性，又有还原性
D.一定条件下存在FeCl2→Fe（OH）2→Fe（OH）3→FeCl3→FeCl2的转化关系
9.某小组为探究K3[Fe（C2O4）3·3H2O]（三草酸合铁酸钾晶体）的热分解产物，按如图所示装置进行实验。下列有关叙述错误的是（ ）
A.通入氮气的目的有：隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置
B.实验中观察到装置F中澄清石灰水变浑浊，装置E中固体变为红色，由此可判断热分解产物中一定含有CO2和CO
C.为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是先熄灭装置A、E的酒精灯，冷却后停止通入氮气
D.样品完全分解后，取少许装置A中残留物于试管中，加稀硫酸溶解，滴入1～2滴KSCN溶液，溶液变红色，可证明残留物中含有Fe3＋
10.课外小组测定某硫酸亚铁补血片中铁元素的含量。实验步骤如下：
请回答下列问题：
（1）实验时用18.4 mol·L－1的浓硫酸配制 100 mL 1.0 mol·L－1的硫酸溶液，需量取的浓硫酸体积为 mL，所需玻璃仪器为胶头滴管、量筒、玻璃棒、烧杯、 。
（2）若向步骤Ⅰ所得滤液中滴加 （填化学式）溶液后，出现 现象，说明滤液中含有Fe3＋。
（3）步骤Ⅳ加入足量H2O2的目的是 。
（4）假设实验过程中铁元素无损耗，则每片补血片中铁元素的质量为 g（用含a的代数式表示）。
（5）10 g铁粉和氧化铁的混合物投入200 mL某浓度的稀盐酸中完全溶解，收集到1.12 L H2（标准状况），实验测得溶液中不含Fe3＋，为了使Fe2＋完全转化为Fe（OH）2沉淀，共消耗 4 mol·L－1的NaOH溶液150 mL。则原稀盐酸的浓度为 。
11.长期放置的FeSO4溶液易被氧化而变质。某兴趣小组分别对新制和久置的两瓶FeSO4溶液进行了如表实验。
Ⅰ.分别取2 mL新制的FeSO4溶液于三支试管中，进行如图实验。
实验 试剂X 实验现象
实验ⅰ 1 mL 1 mol·L－1 NaOH溶液 现象a
实验ⅱ 5滴酸性KMnO4溶液 现象b：紫色褪去
实验ⅲ 依次加入5滴KSCN溶液、5滴氯水 现象c
（1）实验ⅰ中，现象a是立即产生白色沉淀，白色沉淀逐渐变为灰绿色，最终变为红褐色。白色沉淀的化学式是 ，最终变为红褐色的化学方程式是 。
（2）实验ⅲ的实验现象是 ，写出氯水参与反应的离子方程式： 。
Ⅱ.久置的FeSO4溶液。
实验操作 实验现象 实验结论
实验ⅳ 取少量久置的FeSO4溶液于试管中，向其中滴加5滴KSCN溶液 溶液变红 FeSO4溶液部分变质
实验ⅴ
（3）将上述实验ⅴ中的实验操作和现象补充完整。
（4）若要使部分变质的FeSO4复原，发生反应的离子方程式是 。
（5）小组同学查阅资料得知，“维生素C可将Fe3＋转化为Fe2＋”。为了验证维生素C的作用，设计了如表实验ⅵ。
实验操作 实验现象
实验ⅵ 取一定量Fe2（SO4）3溶液于试管中，加入维生素C片，振荡溶解后，滴加酸性KMnO4溶液 紫色褪去
由实验ⅵ能否得出“维生素C可将Fe3＋转化为Fe2＋”的结论？请说明理由 。
第2课时 铁及其化合物之间的转化关系
1.A 坩埚不可用于研磨，一般用于灼烧固体等，A错误；过滤所需用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒，B正确；硝酸具有强氧化性，双氧水也有强氧化性，氧化时可选用稀硝酸或双氧水，C正确；由题意中的氧化一步可知，菠菜中的铁元素主要以＋2价的形式存在，D正确。
2.B 题述含铁元素的化合物溶于足量稀盐酸后的溶液中含Fe2＋不含Fe3＋的为①FeO、④FeS、⑦FeSO4；含Fe3＋不含Fe2＋的为②Fe2O3、⑤Fe（OH）3、⑥NH4Fe（SO4）2·12H2O；既含Fe2＋又含Fe3＋的为③Fe3O4。A选项说明溶液中含Fe2＋不含Fe3＋，符合题意的为①④⑦；B选项说明溶液中含有Fe3＋，符合题意的为②③⑤⑥；C选项说明溶液中既含Fe2＋又含Fe3＋，符合题意的为③；D选项说明溶液中含有Fe2＋，符合题意的为①③④⑦。
3.C 铁的氧化物与盐酸反应生成相应的氯化物和水，因 n（HCl）＝5 mol·L－1×0.040 L＝0.2 mol，则易推知生成0.1 mol水，因此该氧化物中n（O）＝0.1 mol；由2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－，容易算出n（Fe2＋）＝0.05 mol，则铁的氧化物与盐酸反应生成的FeCl2的物质的量为0.05 mol，从而推出与盐酸反应生成的FeCl3所含Cl－的物质的量为n（Cl－）＝0.2 mol－2×0.05 mol＝0.1 mol，则有n（Fe3＋）＝n（Cl－）＝ mol，故该氧化物中Fe原子与O原子的物质的量之比为＝＝＝。
4.A 分析题图可知，b为AgCl沉淀，a中一定含有Cl－，c中一定含有Fe3＋，但是因为酸化的 AgNO3溶液具有强氧化性，所以a中可能含有Fe2＋或Fe3＋。
5.C 鞣酸亚铁溶液为无色，鞣酸铁溶液为蓝黑色，在绿茶叶水中加入FeSO4，出现蓝黑色，说明鞣酸亚铁易被氧化，A正确；向蓝黑色溶液中加入维生素C，溶液由蓝黑色恢复原色，说明维生素C能将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁，表现还原性，B正确；④中发生的反应有维生素C以及Fe2＋被H2O2氧化、Fe3＋与SCN－的络合反应等，反应不止2个，C错误；因为绿茶叶水中的鞣酸与补铁剂中的Fe2＋反应生成鞣酸亚铁，鞣酸亚铁不稳定，易被氧化为鞣酸铁，故服用补铁剂时不能喝绿茶，D正确。
6.B 稀硫酸足量，且滤液A中不含有Cu2＋，说明Fe将Cu2＋置换出来，3.2 g滤渣全为Cu，氧化性：Fe3＋＞Cu2＋，所以滤液A中不可能含有Fe3＋，A项错误；样品中的铁元素均在滤液A中，3.2 g固体为Fe2O3，由铁元素守恒知，m（Fe）＝×2×56 g·mol－1＝2.24 g，B项正确；若3.2 g Cu全来自CuO，则有m（CuO）＝×80 g·mol－1＝4.0 g，但样品中还存在单质Cu，C项错误；设样品中Fe、Cu、Fe2O3、CuO的物质的量分别为a、b、c、d，根据最后得到Fe2O3的质量，得出×160 g·mol－1＝3.2 g；最后固体总质量6.4 g与原来固体质量5.76 g相差的就是2FeFe2O3、CuOCu中氧原子的质量，则×16 g·mol－1＝6.4 g－5.76 g；联立两式可得，a－c－d＝0.02 mol；再根据得失电子守恒，Fe失去的电子等于Fe2O3、CuO和H＋得到的电子，故列式为2a＝2c＋2d＋n（H＋），所以n（H＋）＝2（a－c－d）＝2×0.02 mol＝0.04 mol，则生成的H2的体积为（0.04÷2×22.4×1 000）mL＝448 mL，D项错误。
7.B 由于氧化性：Fe3＋＞Cu2＋，故加入铁粉时，铁先与氧化性强的Fe3＋发生反应，当Fe3＋完全反应后，再与溶液中的Cu2＋发生反应。a点固体的质量仍为0，则此时发生反应的离子方程式为Fe＋2Fe3＋3Fe2＋，由于该反应仍未结束，故a点溶液中存在的阳离子有Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋，A项错误；b点固体的质量增加，此时发生反应的离子方程式为Fe＋Cu2＋Cu＋Fe2＋，B项正确；当加入铁粉的质量大于1.68 g后，图中曲线出现了拐点，由点（2.24，1.84）和（1.68，1.28）可知，此过程铁粉增加的质量与固体剩余物增加的质量相等，故c点没有发生反应，C项错误；当加入铁粉的质量为0～0.56 g，此过程发生反应的离子方程式为Fe＋2Fe3＋3Fe2＋，溶液中n（Fe3＋）＝2n（Fe）＝2×＝0.02 mol，故溶液中n[Fe2（SO4）3]＝0.01 mol；当加入铁粉的质量为0.56～1.68 g，此过程发生反应的离子方程式为Fe＋Cu2＋Cu＋Fe2＋，则溶液中 n（Cu2＋）＝n（Fe）＝＝0.02 mol，故溶液中 n（CuSO4）＝0.02 mol，则溶液中Fe2（SO4）3与CuSO4的物质的量浓度之比等于物质的量之比为1∶2，D项错误。
8.B HCl具有弱氧化性，与Fe反应时只能将Fe氧化生成FeCl2，A正确。实验室制Fe（OH）3的胶体是将FeCl3饱和溶液滴加在沸腾的蒸馏水中，继续加热至液体呈红褐色，停止加热。若将FeCl3溶液加入浓NaOH溶液中，产生的是Fe（OH）3红褐色沉淀，B错误。FeCl2中Fe元素化合价为＋2价，处于Fe元素的中间价态，故FeCl2既有氧化性，又有还原性，C正确。FeCl2与NaOH反应产生Fe（OH）2，Fe（OH）2具有强还原性，可以被空气中的氧气氧化为Fe（OH）3，Fe（OH）3与HCl发生复分解反应产生FeCl3，FeCl3与Fe发生氧化还原反应产生FeCl2，故一定条件下存在FeCl2→Fe（OH）2→Fe（OH）3→FeCl3→FeCl2的转化关系，D正确。
9.B 在反应开始前通入N2，可排除装置中的空气，以免O2和CO2对实验干扰，同时用N2把装置A、E中反应生成的气体排出进行后续检验，A正确；E中固体变红，F中澄清石灰水变浑浊，证明分解产物中有还原性气体CO，只有B中澄清石灰水变浑浊才可证明分解产物中一定含有CO2，B错误；为防止倒吸，需要先熄灭反应装置中的酒精灯，冷却至常温过程中需保持一直通入N2，C正确；结束实验后，待A中固体冷却至室温，取少量残留物于试管中，加稀硫酸溶解，滴加1～2滴KSCN溶液，溶液变红，说明生成铁离子，即证明残留物中含有Fe3＋，D正确。
10.（1）5.4 100 mL容量瓶 （2）KSCN 红色
（3）使Fe2＋完全氧化成Fe3＋ （4）0.07a （5）3 mol·L－1
解析：（1）溶液稀释前后物质的量不发生改变，设量取98％浓硫酸x L，则18.4 mol·L－1×x L＝0.1 L×1 mol·L－1，解得x≈0.005 4 L＝5.4 mL；稀释过程中所需用到的玻璃仪器包括胶头滴管、量筒、玻璃棒、烧杯、容量瓶，题目中我们所需100 mL溶液，所以再准备一个100 mL的容量瓶即可。（2）因为KSCN会与Fe3＋溶液反应，生成红色的难电离络合物Fe（SCN）3，反应现象非常明显，故用KSCN溶液来检验Fe3＋是否存在。（3）H2O2具有很强的氧化性，已与溶液中的亚铁离子发生反应，足量H2O2的目的是使Fe2＋完全氧化成Fe3＋。（4）最后所得固体为Fe2O3，则 m（Fe2O3）＝a g，其中铁元素的质量为m（Fe）＝m（Fe2O3）×w＝ a×＝ g，这些铁元素是由10片补血剂提供的，则每片补血剂含铁元素的质量为＝ g＝0.07a g。（5）通过元素守恒可知未与NaOH 反应前，金属阳离子是Fe2＋，阴离子是Cl－，反应后金属阳离子是Fe2＋，阴离子是OH－组合变为沉淀，故而相当于OH－取代了Cl－，所以 n（Cl－）＝n（OH－）＝0.6 mol，故而 c（HCl）＝＝＝3 mol·L－1。
11.Ⅰ.（1）Fe（OH）2 4Fe（OH）2＋O2＋2H2O4Fe（OH）3
（2）加入KSCN后无明显现象，加入氯水后溶液变成红色 Cl2＋2Fe2＋2Cl－＋2Fe3＋
Ⅱ.（3）取少量久置的FeSO4溶液于试管中，向其中滴加5滴酸性KMnO4溶液 紫色褪去
（4）2Fe3＋＋Fe3Fe2＋
（5）不能，维生素C可能过量，也可使酸性KMnO4溶液褪色，则无法说明有Fe2＋生成
解析：Ⅰ.（1）实验ⅰ中，现象是立即产生白色沉淀，白色沉淀逐渐变为灰绿色，最终变为红褐色，白色沉淀的化学式是Fe（OH）2，最终变为红褐色的化学方程式为4Fe（OH）2＋O2＋2H2O4Fe（OH）3。（2）实验ⅱ的实验现象是：加入KSCN后无明显现象，加入氯水后溶液变成红色，证明含亚铁离子，不含铁离子，氯水参与反应的离子方程式为Cl2＋2Fe2＋2Cl－＋2Fe3＋。Ⅱ.（3）要想证明 FeSO4溶液部分变质，需要证明溶液中含有Fe3＋和Fe2＋，实验ⅳ中，向待测液中加入KSCN溶液，溶液变红，说明溶液中含有Fe3＋，实验ⅴ中，取少量久置的FeSO4溶液于试管中，向待测液中滴加5滴酸性KMnO4溶液，酸性KMnO4溶液紫色褪去，说明溶液中含有Fe2＋。（4）若要使部分变质的 FeSO4溶液复原，可以向溶液中加入过量的Fe粉，再经过滤除去剩余的Fe粉即可，反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe3Fe2＋。（5）由实验ⅵ不能得出“维生素C可将Fe3＋转化为Fe2＋”的结论，因为维生素C可能过量，也可使酸性KMnO4溶液褪色，则无法说明有Fe2＋生成。
3 / 3第2课时 铁及其化合物之间的转化关系
课程 标准 1.认识铁元素在物质中可以具有不同价态，可通过氧化还原反应实现含有不同价态铁元素的物质的相互转化。 2.认识一定条件下铁及其化合物之间可以相互转化。能从物质类别和元素价态变化的视角说明物质的转化路径
分点突破（一） Fe2＋、Fe3＋的检验
1.Fe3＋的检验方法
2.Fe2＋的检验方法
[实验] 补铁剂中铁元素价态的检验
实验用品：某补铁口服液，H2SO4溶液，NaOH溶液，酸性KMnO4溶液，氯水，KSCN溶液；试管，胶头滴管。
实验方案设计及实施：
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量补铁口服液于试管中，滴入KSCN溶液 a.不变红
b.变红
②若出现现象a，向反应后的溶液中滴加氯水
③若出现现象b，另取补铁剂滴加酸性KMnO4溶液 紫红色褪去
紫红色不褪去
【交流讨论】
1.补铁剂中所含维生素C的作用是什么？
2.用酸性KMnO4溶液检验补铁剂中铁元素的价态时，其他成分是否会影响实验结果？
3.可否用NaOH溶液检验补铁剂中铁元素的价态？
4.向某溶液中滴加氯水后再滴入几滴KSCN溶液，溶液变成红色，能否说明溶液中含有Fe2＋？
5.设计实验检验Fe3O4中铁元素的价态。
1.只含Fe2＋的溶液
检验Fe2＋加入试剂的顺序：
待测液不变色红色，说明溶液中含Fe2＋，不含Fe3＋。
提醒：氯水不能过量，因还原性：Fe2＋＞SCN－，若氯气过量，则先氧化Fe2＋，再氧化SCN－，导致检验失败。
2.同时含有Fe2＋和Fe3＋的溶液
若溶液中同时含有Fe3＋、Fe2＋，为避免Fe3＋对Fe2＋的检验造成干扰，通常取少量溶液于试管中，向溶液中滴加适量酸性高锰酸钾溶液，若溶液紫红色褪去，说明原溶液中含有Fe2＋（无Cl－、Br－干扰）；另取少量溶液于试管中，加入KSCN溶液，若溶液显红色，说明原溶液中含有Fe3＋。
3.检验铁的氧化物中是否有＋2价铁元素时，加入试剂的顺序：
少量固体溶液紫色褪去
（1）步骤a中不能选用稀HNO3，原因是稀HNO3可以将Fe2＋氧化为Fe3＋。
（2）不能用此法检验Fe3O4中是否含有＋3价铁元素。
1.为了检验某FeCl2溶液是否变质，可向溶液中加入（ ）
A.KMnO4溶液 B.铁片
C.KSCN溶液 D.石蕊溶液
2.将铁的化合物溶于盐酸，滴加KSCN溶液不发生颜色变化，再加入适量氯水，溶液立即呈红色，该铁的化合物是（ ）
A.Fe2O3 B.FeCl3
C.Fe2（SO4）3 D.FeO
3.选择合适试剂完成甲、乙两组实验。
甲组：检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋；
乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。
下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是（ ）
试剂 选项 甲组 乙组
A 新制氯水、KSCN溶液 NaOH溶液
B 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液
C KOH溶液 溴水
D 稀溴水 酸性KMnO4溶液
分点突破（二） 铁及其化合物之间的转化关系
铁及其化合物的“价—类”二维图。
铁在人体中不是以金属单质的形式存在，而是以Fe2＋和Fe3＋的形式存在。二价铁离子（亚铁离子）易被吸收，给贫血者补充铁时，应补充含亚铁离子的亚铁盐，如硫酸亚铁（FeSO4）。服用维生素C，可以使食物中的铁离子变成亚铁离子，有利于铁的吸收。
【交流讨论】
1.人体中经常进行Fe2＋Fe3＋的转化，A中Fe2＋作氧化剂还是还原剂？B中Fe3＋呢？
2.从“服用维生素C，可以使食物中的铁离子变成亚铁离子”这句话分析出维生素C在这一反应体现什么性质？
1.“铁三角”转化关系
2.Fe、Fe2＋、Fe3＋之间转化关系的应用
（1）含铁物质的分离与提纯
主要物质 杂质 除杂方法 反应原理
Fe2＋ Fe3＋ 加过量铁粉后过滤 Fe＋2Fe3＋3Fe2＋
FeCl3 FeCl2 加氯水或H2O2 2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－或2Fe2＋＋H2O2＋2H＋2Fe3＋＋2H2O
Fe2＋ Cu2＋ 加过量铁粉后过滤 Cu2＋＋FeFe2＋＋Cu
（2）亚铁盐的保存
保存亚铁盐溶液应加入少量铁屑或铁粉，目的是防止Fe2＋被空气中的氧气氧化：Fe＋2Fe3＋3Fe2＋。
（3）利用FeCl3溶液腐蚀铜箔制造印刷电路板
2Fe3＋＋Cu2Fe2＋＋Cu2＋。
（4）铁及其化合物的制备
例如，无水FeCl3可用铁屑和Cl2直接作用制得：
2Fe＋3Cl22FeCl3。
1.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
2.铁在一定条件下的反应如图所示。请回答下列问题：
（1）工业上，向500～600 ℃的铁屑中通入Cl2生产FeCl3，每生产1 kg FeCl3，消耗Cl2的物质的量为 （计算结果保留2位小数）。
（2）实现Fe转化为Fe2＋，可选用 （填化学式）溶液。
（3）高温下，Fe粉与水蒸气反应的化学方程式为 。
（4）请写出Fe3O4溶于稀盐酸的离子方程式： 。
1.鉴别Fe2＋和Fe3＋可用下列试剂中的（ ）
①NaOH溶液 ②稀H2SO4 ③KSCN溶液 ④铜片 ⑤淀粉-KI溶液
A.①②③ B.①③④⑤ C.③④⑤ D.②③④
2.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 FeCl2溶液 FeCl3 加入过量铁粉并过滤
C 银粉 铁粉 加入过量盐酸并过滤
D Fe（OH）3 Fe（OH）2 在空气中灼烧
3.向含有一定物质的量的FeCl3和CuCl2的混合溶液中逐渐加入Fe粉至过量，该溶液的质量随加入铁粉的质量的变化关系图为（ ）
4.如图为铁及其化合物的“价—类”二维图，下列有关说法中错误的是（ ）
A.①可用作食品袋内的脱氧剂，②可用作油漆、油墨的红色颜料
B.①与Cl2反应生成FeCl3，FeO与稀盐酸反应生成FeCl2
C.存在③→②、③→FeCl3的转化关系
D.存在①→FeO→Fe（OH）2→FeCl2→①的循环转化关系
5.下列离子的检验方法合理的是（ ）
A.向某溶液中滴入KSCN溶液，溶液变成红色，说明原溶液中不含Fe2＋
B.向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液，溶液变成红色，说明原溶液中含有Fe2＋
C.向某溶液中加入NaOH溶液，立刻得到红褐色沉淀，说明原溶液中含有Fe3＋
D.向某溶液中加入NaOH溶液，得到白色沉淀，一段时间后观察到沉淀逐渐变为红褐色，说明原溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋
6.电子工业常用FeCl3溶液腐蚀绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。从腐蚀废液（主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2）中回收铜，并重新获得FeCl3溶液。废液处理流程如下：
（1）物质A的化学式是 。
（2）取少量滤液B于试管中，滴加NaOH溶液，产生的现象是
。
请写出此过程中属于氧化还原反应的化学方程式： 。
（3）写出步骤（Ⅱ）中生成FeCl3的离子方程式： 。
（4）将FeCl3饱和溶液滴入 中，并继续煮沸至红褐色，可制得Fe（OH）3胶体。
（5）将一定量的铜粉加入FeCl3溶液中，完全反应后，所得溶液中的Cu2＋和Fe3＋的物质的量恰好相等，则已反应的Fe3＋和未反应的Fe3＋的物质的量之比为 。
第2课时 铁及其化合物之间的转化关系
【基础知识·准落实】
分点突破（一）
探究活动
无Fe3＋ 有Fe3＋ 溶液变红 有Fe2＋ 有Fe2＋ 无Fe2＋
交流讨论
1.提示：做抗氧化剂，防止Fe2＋被氧化成Fe3＋。
2.提示：会。补铁剂中含有还原性比Fe2＋强的维生素C，维生素C也能使酸性KMnO4溶液褪色。
3.提示：不能。若补铁剂中含有Fe3＋，加入NaOH溶液立即产生红褐色沉淀，无法检验Fe2＋的存在。
4.提示：不能；若溶液中含有Fe3＋而不含Fe2＋，会发生相同的现象。
5.提示：取少量固体于试管中，加入稀硫酸（不能用盐酸）溶解，将溶液分成两份，一份加入酸性高锰酸钾溶液，若溶液紫红色褪去，说明原溶液中含有Fe2＋；另一份加入KSCN溶液，若溶液显红色，说明原溶液中含Fe3＋。
自主练习
1.C FeCl2变质会被氧化为FeCl3，Fe3＋遇KSCN溶液显红色，故可用KSCN溶液检验FeCl2溶液是否变质。
2.D 由题意可知，溶于盐酸后的溶液中只有Fe2＋没有Fe3＋，选项中只有FeO溶解在盐酸中能得到Fe2＋：FeO＋2H＋Fe2＋＋H2O。
3.B 甲组，在Fe3＋存在的条件下检验Fe2＋，要排除Fe3＋的干扰，所选试剂具备下列条件：一是能与Fe2＋发生有明显现象的反应；二是与Fe3＋不反应；稀溴水能与Fe2＋反应，但颜色与Fe3＋溶液相近，现象不明显，只有酸性KMnO4溶液符合条件，发生反应：5Fe2＋＋Mn＋8H＋5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，实验现象是溶液紫红色变浅；乙组，在Fe2＋存在的条件下检验Fe3＋，用KSCN溶液即可，Fe2＋不会造成干扰。
分点突破（二）
探究活动
交流讨论
1.提示：A中Fe2＋作还原剂，B中Fe3＋作氧化剂。
2.提示：维生素C将Fe3＋转化为Fe2＋， 作还原剂，体现还原性。
自主练习
1.C 由题图可知，a为Fe，b中含有Fe2＋，c为Fe（OH）2，d为Fe（OH）3，e中含有Fe3＋。Fe＋2Fe3＋3Fe2＋，a可与e反应生成b，A推断合理；Fe2＋既可以被氧化为Fe3＋，也可以被还原为Fe，B推断合理；可将饱和的Fe3＋溶液加入沸水中制得 Fe（OH）3胶体，而不是浓碱液中，C推断不合理；可存在Fe2＋Fe（OH）2Fe（OH）3Fe3＋Fe2＋的循环转化关系，D推断合理。
2.（1）9.23 mol
（2）HCl（或稀H2SO4、FeCl3、CuSO4等）
（3）3Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H2
（4）Fe3O4＋8H＋Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
解析：（1）由氯元素守恒可知，n（Cl2）＝× mol≈9.23 mol。（2）FeFe2＋说明Fe被氧化，可选用盐酸、稀硫酸、FeCl3溶液、CuSO4溶液等氧化剂。（3）铁粉在高温条件下与水蒸气反应生成H2和Fe3O4，故反应的化学方程式为3Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H2。（4）Fe3O4溶于稀盐酸生成Fe2＋、Fe3＋，比例为1∶2，反应的离子方程式为Fe3O4＋8H＋Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O。
【教学效果·勤检测】
1.B ①向Fe2＋溶液中加入NaOH溶液后，观察到生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色；Fe3＋与OH－反应，生成红褐色Fe（OH）3沉淀；②稀硫酸和Fe2＋及Fe3＋都不反应，不能鉴别Fe2＋和Fe3＋；③加入KSCN溶液，Fe3＋＋3SCN－Fe（SCN）3，溶液立即呈红色，证明含有Fe3＋；④2Fe3＋＋CuCu2＋＋2Fe2＋，溶液由棕黄色变成蓝色，Fe2＋与铜片不反应；⑤2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2，碘遇淀粉溶液变蓝色。
2.D A项发生反应：2FeCl2＋Cl22FeCl3，正确；B项发生反应：Fe＋2FeCl33FeCl2，正确；C项银与盐酸不反应，而Fe与盐酸反应，正确；D项混合物在空气中灼烧时，Fe（OH）3最终转变为Fe2O3，错误。
3.A 向FeCl3和CuCl2的混合溶液中逐渐加入Fe粉至过量，可先后发生反应：2FeCl3＋Fe3FeCl2、CuCl2＋FeFeCl2＋Cu。Fe先与FeCl3溶液反应，溶液的质量增加，FeCl3反应完全后再与CuCl2溶液反应，由于Fe的相对原子质量小于Cu的相对原子质量，导致溶液质量减小，当FeCl3和CuCl2全部反应完全，溶液质量保持不变，故A图像正确。
4.D 图中①是Fe，具有还原性，可作食品袋内的脱氧剂；②是 Fe2O3，是红棕色粉末，可用作油漆、油墨的红色颜料，A正确；Fe与Cl2反应生成FeCl3，FeO与稀盐酸反应生成FeCl2和H2O，B正确；③是Fe（OH）3，受热分解生成Fe2O3；Fe（OH）3与稀盐酸反应生成FeCl3和H2O，C正确；Fe与O2生成Fe3O4，不能得到FeO；FeO不能直接生成 Fe（OH）2，D错误。
5.C “某溶液”呈红色，说明原溶液中含有Fe3＋，无法判断是否含有Fe2＋，A项错误；“某溶液”呈红色，说明通入Cl2后溶液中含有Fe3＋，由于Cl2具有氧化性，无法判断原溶液中是否含有Fe2＋，B项错误；“某溶液”红褐色沉淀，说明原溶液中含有Fe3＋，C项正确；“某溶液”白色沉淀红褐色沉淀，说明原溶液中含有Fe2＋，但由于红褐色的掩盖，无法确定原溶液中是否含有Mg2＋，D项错误。
6.（1）Fe （2）生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变为红褐色 4Fe（OH）2＋O2＋2H2O4Fe（OH）3 （3）2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－ （4）沸水 （5）2∶1
5 / 5(共77张PPT)
第2课时
铁及其化合物之间的转化关系
课
程 标
准 1.认识铁元素在物质中可以具有不同价态，可通过氧化还原反
应实现含有不同价态铁元素的物质的相互转化。
2.认识一定条件下铁及其化合物之间可以相互转化。能从物质
类别和元素价态变化的视角说明物质的转化路径
目 录
1、基础知识·准落实
2、教学效果·勤检测
3、学科素养·稳提升
基础知识·准落实
1
梳理归纳 高效学习
分点突破（一） Fe2＋、Fe3＋的检验
1. Fe3＋的检验方法
2. Fe2＋的检验方法
[实验] 补铁剂中铁元素价态的检验
实验用品：某补铁口服液，H2SO4溶液，NaOH溶液，酸性KMnO4溶
液，氯水，KSCN溶液；试管，胶头滴管。
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量补铁口服液于试管中，
滴入KSCN溶液 a.不变红
b.变红
②若出现现象a，向反应后的溶液
中滴加氯水
③若出现现象b，另取补铁剂滴加
酸性KMnO4溶液 紫红色褪去
紫红色不褪去
无Fe3＋
有Fe3＋
溶液变红
有Fe2＋
有Fe2＋
无Fe2＋
实验方案设计及实施：
【交流讨论】
1. 补铁剂中所含维生素C的作用是什么？
提示：做抗氧化剂，防止Fe2＋被氧化成Fe3＋。
2. 用酸性KMnO4溶液检验补铁剂中铁元素的价态时，其他成分是否
会影响实验结果？
提示：会。补铁剂中含有还原性比Fe2＋强的维生素C，维生素C也
能使酸性KMnO4溶液褪色。
3. 可否用NaOH溶液检验补铁剂中铁元素的价态？
提示：不能。若补铁剂中含有Fe3＋，加入NaOH溶液立即产生红褐
色沉淀，无法检验Fe2＋的存在。
4. 向某溶液中滴加氯水后再滴入几滴KSCN溶液，溶液变成红色，能
否说明溶液中含有Fe2＋？
提示：不能；若溶液中含有Fe3＋而不含Fe2＋，会发生相同的现象。
5. 设计实验检验Fe3O4中铁元素的价态。
提示：取少量固体于试管中，加入稀硫酸（不能用盐酸）溶解，将
溶液分成两份，一份加入酸性高锰酸钾溶液，若溶液紫红色褪去，
说明原溶液中含有Fe2＋；另一份加入KSCN溶液，若溶液显红色，
说明原溶液中含Fe3＋。
1. 只含Fe2＋的溶液
检验Fe2＋加入试剂的顺序：
待测液 不变色 红色，说明溶液中含
Fe2＋，不含Fe3＋。
提醒：氯水不能过量，因还原性：Fe2＋＞SCN－，若氯气过量，则
先氧化Fe2＋，再氧化SCN－，导致检验失败。
2. 同时含有Fe2＋和Fe3＋的溶液
若溶液中同时含有Fe3＋、Fe2＋，为避免Fe3＋对Fe2＋的检验造成干
扰，通常取少量溶液于试管中，向溶液中滴加适量酸性高锰酸钾溶
液，若溶液紫红色褪去，说明原溶液中含有Fe2＋（无Cl－、Br－干
扰）；另取少量溶液于试管中，加入KSCN溶液，若溶液显红色，
说明原溶液中含有Fe3＋。
3. 检验铁的氧化物中是否有＋2价铁元素时，加入试剂的顺序：
少量固体 溶液 紫色褪去
（1）步骤a中不能选用稀HNO3，原因是稀HNO3可以将Fe2＋氧化为
Fe3＋。
（2）不能用此法检验Fe3O4中是否含有＋3价铁元素。
1. 为了检验某FeCl2溶液是否变质，可向溶液中加入（ ）
A. KMnO4溶液 B. 铁片
C. KSCN溶液 D. 石蕊溶液
解析： FeCl2变质会被氧化为FeCl3，Fe3＋遇KSCN溶液显红色，
故可用KSCN溶液检验FeCl2溶液是否变质。
2. 将铁的化合物溶于盐酸，滴加KSCN溶液不发生颜色变化，再加入
适量氯水，溶液立即呈红色，该铁的化合物是（ ）
A. Fe2O3 B. FeCl3
C. Fe2（SO4）3 D. FeO
解析： 由题意可知，溶于盐酸后的溶液中只有Fe2＋没有Fe3＋，
选项中只有FeO溶解在盐酸中能得到Fe2＋：FeO＋2H＋ Fe2＋＋
H2O。
3. 选择合适试剂完成甲、乙两组实验。
甲组：检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋；
乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。
下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是（ ）
试剂 选项 甲组 乙组
A 新制氯水、KSCN溶液 NaOH溶液
B 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液
C KOH溶液 溴水
D 稀溴水 酸性KMnO4溶液
解析： 甲组，在Fe3＋存在的条件下检验Fe2＋，要排除Fe3＋的干
扰，所选试剂具备下列条件：一是能与Fe2＋发生有明显现象的反
应；二是与Fe3＋不反应；稀溴水能与Fe2＋反应，但颜色与Fe3＋溶液
相近，现象不明显，只有酸性KMnO4溶液符合条件，发生反应：
5Fe2＋＋Mn ＋8H＋ 5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，实验现象是溶液
紫红色变浅；乙组，在Fe2＋存在的条件下检验Fe3＋，用KSCN溶液
即可，Fe2＋不会造成干扰。
分点突破（二） 铁及其化合物之间的转化关系
铁及其化合物的“价—类”二维图。
铁在人体中不是以金属单质的形式存在，而是以Fe2＋和Fe3＋的形式存
在。二价铁离子（亚铁离子）易被吸收，给贫血者补充铁时，应补充
含亚铁离子的亚铁盐，如硫酸亚铁（FeSO4）。服用维生素C，可以使
食物中的铁离子变成亚铁离子，有利于铁的吸收。
【交流讨论】
1. 人体中经常进行Fe2＋ Fe3＋的转化，A中Fe2＋作氧化剂还是还原
剂？B中Fe3＋呢？
提示：A中Fe2＋作还原剂，B中Fe3＋作氧化剂。
2. 从“服用维生素C，可以使食物中的铁离子变成亚铁离子”这句话
分析出维生素C在这一反应体现什么性质？
提示：维生素C将Fe3＋转化为Fe2＋， 作还原剂，体现还原性。
1. “铁三角”转化关系
2. Fe、Fe2＋、Fe3＋之间转化关系的应用
（1）含铁物质的分离与提纯
主要物质 杂质 除杂方法 反应原理
Fe2＋ Fe3＋ 加过量铁粉后过滤
FeCl3 FeCl2 加氯水或H2O2
Fe2＋ Cu2＋ 加过量铁粉后过滤
（2）亚铁盐的保存
保存亚铁盐溶液应加入少量铁屑或铁粉，目的是防止Fe2＋被
空气中的氧气氧化：Fe＋2Fe3＋ 3Fe2＋。
（3）利用FeCl3溶液腐蚀铜箔制造印刷电路板
2Fe3＋＋Cu 2Fe2＋＋Cu2＋。
（4）铁及其化合物的制备
例如，无水FeCl3可用铁屑和Cl2直接作用制得：
2Fe＋3Cl2 2FeCl3。
1. 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
解析： 由题图可知，a为Fe，b中含有Fe2＋，c为Fe（OH）2，d
为Fe（OH）3，e中含有Fe3＋。Fe＋2Fe3＋ 3Fe2＋，a可与e反应
生成b，A推断合理；Fe2＋既可以被氧化为Fe3＋，也可以被还原为
Fe，B推断合理；可将饱和的Fe3＋溶液加入沸水中制得 Fe（OH）3
胶体，而不是浓碱液中，C推断不合理；可存在Fe2＋ Fe（OH）
2 Fe（OH）3 Fe3＋ Fe2＋的循环转化关系，D推断合理。
2. 铁在一定条件下的反应如图所示。请回答下列问题：
（1）工业上，向500～600 ℃的铁屑中通入Cl2生产FeCl3，每生产1
kg FeCl3，消耗Cl2的物质的量为 （计算结果保
留2位小数）。
解析：由氯元素守恒可知， n （Cl2）＝ × mol≈9.23 mol。
9.23 mol
（2）实现Fe转化为Fe2＋，可选用
（填化学式）溶液。
解析：Fe Fe2＋说明Fe被氧化，可选用盐酸、稀硫酸、FeCl3溶液、CuSO4溶液等氧化剂。
HCl（或稀H2SO4、FeCl3、
CuSO4等）
（3）高温下，Fe粉与水蒸气反应的化学方程式为
。
解析：铁粉在高温条件下与水蒸气反应生成H2和Fe3O4，故反应的化学方程式为3Fe＋4H2O（g） Fe3O4＋4H2。
3Fe＋4H2O
（g） Fe3O4＋4H2
（4）请写出Fe3O4溶于稀盐酸的离子方程式：
。
解析：Fe3O4溶于稀盐酸生成Fe2＋、Fe3＋，比例为1∶2，反应的离子方程式为Fe3O4＋8H＋ Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O。
Fe3O4＋8H＋
Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
教学效果·勤检测
2
强化技能 查缺补漏
1. 鉴别Fe2＋和Fe3＋可用下列试剂中的（ ）
①NaOH溶液 ②稀H2SO4 ③KSCN溶液
④铜片 ⑤淀粉-KI溶液
A. ①②③ B. ①③④⑤
C. ③④⑤ D. ②③④
解析： ①向Fe2＋溶液中加入NaOH溶液后，观察到生成的白色
沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色；Fe3＋与OH－反应，生成
红褐色Fe（OH）3沉淀；②稀硫酸和Fe2＋及Fe3＋都不反应，不能鉴
别Fe2＋和Fe3＋；③加入KSCN溶液，Fe3＋＋3SCN－ Fe（SCN）
3，溶液立即呈红色，证明含有Fe3＋；④2Fe3＋＋Cu Cu2＋＋
2Fe2＋，溶液由棕黄色变成蓝色，Fe2＋与铜片不反应；⑤2Fe3＋＋2I
－ 2Fe2＋＋I2，碘遇淀粉溶液变蓝色。
2. 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 FeCl2溶液 FeCl3 加入过量铁粉并过滤
C 银粉 铁粉 加入过量盐酸并过滤
D Fe（OH）3 Fe（OH）2 在空气中灼烧
解析： A项发生反应：2FeCl2＋Cl2 2FeCl3，正确；B项发
生反应：Fe＋2FeCl3 3FeCl2，正确；C项银与盐酸不反应，而
Fe与盐酸反应，正确；D项混合物在空气中灼烧时，Fe（OH）3最
终转变为Fe2O3，错误。
3. 向含有一定物质的量的FeCl3和CuCl2的混合溶液中逐渐加入Fe粉至
过量，该溶液的质量随加入铁粉的质量的变化关系图为（ ）
解析： 向FeCl3和CuCl2的混合溶液中逐渐加入Fe粉至过量，可
先后发生反应：2FeCl3＋Fe 3FeCl2、CuCl2＋Fe FeCl2＋
Cu。Fe先与FeCl3溶液反应，溶液的质量增加，FeCl3反应完全后再
与CuCl2溶液反应，由于Fe的相对原子质量小于Cu的相对原子质
量，导致溶液质量减小，当FeCl3和CuCl2全部反应完全，溶液质量
保持不变，故A图像正确。
4. 如图为铁及其化合物的“价—类”二维图，下列有关说法中错误的是（ ）
A. ①可用作食品袋内的脱氧剂，②可用作油漆、油墨的红色颜料
B. ①与Cl2反应生成FeCl3，FeO与稀盐酸反应生成FeCl2
C. 存在③→②、③→FeCl3的转化关系
D. 存在①→FeO→Fe（OH）2→FeCl2→①的循环转化关系
解析： 图中①是Fe，具有还原性，可作食品袋内的脱氧剂；②
是Fe2O3，是红棕色粉末，可用作油漆、油墨的红色颜料，A正
确；Fe与Cl2反应生成FeCl3，FeO与稀盐酸反应生成FeCl2和H2O，B
正确；③是Fe（OH）3，受热分解生成Fe2O3；Fe（OH）3与稀盐酸
反应生成FeCl3和H2O，C正确；Fe与O2生成Fe3O4，不能得到FeO；
FeO不能直接生成 Fe（OH）2，D错误。
5. 下列离子的检验方法合理的是（ ）
A. 向某溶液中滴入KSCN溶液，溶液变成红色，说明原溶液中不含
Fe2＋
B. 向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液，溶液变成红色，说
明原溶液中含有Fe2＋
C. 向某溶液中加入NaOH溶液，立刻得到红褐色沉淀，说明原溶液中
含有Fe3＋
D. 向某溶液中加入NaOH溶液，得到白色沉淀，一段时间后观察到沉
淀逐渐变为红褐色，说明原溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋
解析：“某溶液” 呈红色，说明原溶液中含有Fe3＋，无法判断是否含有Fe2＋，A项错误；“某溶液” 呈红色，说明通入Cl2后溶液中含有Fe3＋，由于Cl2具有氧化性，无法判断原溶液中是否含有Fe2＋，B项错误；“某溶液” 红褐色沉淀，说明原溶液中含有Fe3＋，C项正确；“某溶液”
白色沉淀 红褐色沉淀，说明原溶液中含有Fe2＋，但由于红褐色的掩盖，无法确定原溶液中是否含有Mg2＋，D项错误。
6. 电子工业常用FeCl3溶液腐蚀绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。
从腐蚀废液（主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2）中回收铜，并重新获得
FeCl3溶液。废液处理流程如下：
（1）物质A的化学式是 。
Fe
（2）取少量滤液B于试管中，滴加NaOH溶液，产生的现象是
。
（4）将FeCl3饱和溶液滴入 中，并继续煮沸至红褐色，可
制得Fe（OH）3胶体。
（5）将一定量的铜粉加入FeCl3溶液中，完全反应后，所得溶液中
的Cu2＋和Fe3＋的物质的量恰好相等，则已反应的Fe3＋和未反
应的Fe3＋的物质的量之比为 。
生
成的白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变为红褐色
4Fe
（OH）2＋O2＋2H2O 4Fe（OH）3
2Fe2＋＋Cl2
2Fe3＋＋2Cl－
沸水
2∶1
学科素养·稳提升
3
内化知识 知能升华
1. 铁是人体必需的微量元素。食用富含铁元素的食品，可以补充人体
所需的铁元素。菠菜中铁元素的检验包含以下步骤：剪碎→研磨→
溶解→过滤→氧化→检验，下列表述不正确的是（ ）
A. 将菠菜剪碎后，可以在坩埚中进行研磨
B. 过滤所需用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒
C. 硝酸具有强氧化性，氧化时可选用稀硝酸或双氧水
D. 菠菜中的铁元素主要以＋2价的形式存在
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解析： 坩埚不可用于研磨，一般用于灼烧固体等，A错误；过
滤所需用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒，B正确；硝酸具有
强氧化性，双氧水也有强氧化性，氧化时可选用稀硝酸或双氧水，
C正确；由题意中的氧化一步可知，菠菜中的铁元素主要以＋2价
的形式存在，D正确。
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2. 铁的化合物常见的有①FeO ②Fe2O3 ③Fe3O4
④FeS ⑤Fe（OH）3 ⑥NH4Fe（SO4）2·12H2O ⑦FeSO4，将上
述物质分别溶于足量稀盐酸后进行实验，已知K3[Fe（CN）6]溶液
遇亚铁盐会产生蓝色沉淀。下列说法不正确的是（ ）
A. 滴加KSCN溶液不显红色，滴加新制氯水后显红色的是①④⑦
C. 滴加KSCN溶液显红色，滴加KMnO4溶液紫红色褪去的是③
D. 滴加K3[Fe（CN）6]溶液，能产生蓝色沉淀的是①③④⑦
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解析： 题述含铁元素的化合物溶于足量稀盐酸后的溶液中含Fe2
＋不含Fe3＋的为①FeO、④FeS、⑦FeSO4；含Fe3＋不含Fe2＋的为②
Fe2O3、⑤Fe（OH）3、⑥NH4Fe（SO4）2·12H2O；既含Fe2＋又含
Fe3＋的为③Fe3O4。A选项说明溶液中含Fe2＋不含Fe3＋，符合题意
的为①④⑦；B选项说明溶液中含有Fe3＋，符合题意的为②③⑤
⑥；C选项说明溶液中既含Fe2＋又含Fe3＋，符合题意的为③；D选
项说明溶液中含有Fe2＋，符合题意的为①③④⑦。
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3. 有一种铁的氧化物样品，用40 mL 5 mol·L－1的盐酸恰好完全溶
解，所得溶液还需吸收0.56 L Cl2（标准状况）才能使Fe2＋全部转
化为Fe3＋，则该氧化物中Fe原子与O原子的物质的量之比为
（ ）
A. 2∶3 B. 3∶4
C. 5∶6 D. 7∶8
解析： 铁的氧化物与盐酸反应生成相应的氯化物和水，因 n
（HCl）＝5 mol·L－1×0.040 L＝0.2 mol，则易推知生成0.1 mol
水，因此该氧化物中 n （O）＝0.1 mol；
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由2Fe2＋＋Cl2 2Fe3＋＋2Cl－，容易算出 n （Fe2＋）＝0.05 mol，则
铁的氧化物与盐酸反应生成的FeCl2的物质的量为0.05 mol，从而推出
与盐酸反应生成的FeCl3所含Cl－的物质的量为 n （Cl－）＝0.2 mol－
2×0.05 mol＝0.1 mol，则有 n （Fe3＋）＝ n （Cl－）＝ mol，故该
氧化物中Fe原子与O原子的物质的量之比为 ＝
＝ ＝ 。
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4. 某学生设计了如图所示的方法对a盐进行鉴定：
由此分析，下列结论不正确的是（ ）
A. a中一定有Fe3＋ B. c中一定有Fe3＋
C. b为AgCl沉淀 D. a可能为FeCl2
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解析： 分析题图可知，b为AgCl沉淀，a中一定含有Cl－，c中一
定含有Fe3＋，但是因为酸化的 AgNO3溶液具有强氧化性，所以a中
可能含有Fe2＋或Fe3＋。
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5. 已知：①绿茶中含有大量的鞣酸；②鞣酸亚铁溶液为无色，鞣酸铁
溶液为蓝黑色，根据如下所示的实验流程分析，下列叙述错误的是
（ ）
绿茶叶水 蓝黑色 恢复为原色
不变色 变为红色
A. 绿茶叶水与FeSO4反应生成的鞣酸亚铁易被氧化成鞣酸铁而呈蓝黑色
B. 维生素C可将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁
C. ④中发生的反应有2个
D. 服用补铁剂时不能喝绿茶
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解析： 鞣酸亚铁溶液为无色，鞣酸铁溶液为蓝黑色，在绿茶叶
水中加入FeSO4，出现蓝黑色，说明鞣酸亚铁易被氧化，A正确；
向蓝黑色溶液中加入维生素C，溶液由蓝黑色恢复原色，说明维生
素C能将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁，表现还原性，B正确；④中发生
的反应有维生素C以及Fe2＋被H2O2氧化、Fe3＋与SCN－的络合反应
等，反应不止2个，C错误；因为绿茶叶水中的鞣酸与补铁剂中的
Fe2＋反应生成鞣酸亚铁，鞣酸亚铁不稳定，易被氧化为鞣酸铁，故
服用补铁剂时不能喝绿茶，D正确。
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6. 部分氧化的Fe-Cu合金样品（氧化产物为Fe2O3、CuO）共5.76 g，
经如图所示流程进行处理：
下列说法正确的是（ ）
A. 滤液A中的阳离子为Fe2＋、Fe3＋、H＋
B. 样品中铁元素的质量为2.24 g
C. 样品中CuO的质量为4.0 g
D. V ＝224
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解析： 稀硫酸足量，且滤液A中不含有Cu2＋，说明Fe将Cu2＋置
换出来，3.2 g滤渣全为Cu，氧化性：Fe3＋＞Cu2＋，所以滤液A中
不可能含有Fe3＋，A项错误；样品中的铁元素均在滤液A中，3.2 g
固体为Fe2O3，由铁元素守恒知， m （Fe）＝ ×2×56
g·mol－1＝2.24 g，B项正确；若3.2 g Cu全来自CuO，则有 m
（CuO）＝ ×80 g·mol－1＝4.0 g，但样品中还存在单质
Cu，C项错误；设样品中Fe、Cu、Fe2O3、 CuO的物质的量分别为
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a 、 b 、 c 、 d ，根据最后得到Fe2O3的质量，得出 ×160 g·mol－1＝3.2 g；最后固体总质量6.4 g与原来固体质量5.76 g相差的就是2Fe Fe2O3、CuO Cu中氧原子的质量，则 ×16 g·mol－1＝6.4 g－5.76 g；联立两式可得， a － c － d ＝0.02 mol；再根据得失电子守恒，Fe失去的电子等于Fe2O3、CuO和H＋得到的电子，故列式为2 a ＝2 c ＋2 d ＋ n （H＋），所以 n （H＋）＝2（ a － c － d ）＝2×0.02 mol＝0.04 mol，则生成的H2的体积为（0.04÷2×22.4×1 000）mL＝448 mL，D项错误。
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7. 向100 mL Fe2（SO4）3和CuSO4的混合溶液中逐渐加入铁粉，充分反应后固体剩余物的质量与加入铁粉的质量如图所示。忽略溶液体积的变化，下列说法正确的是（ ）
A. a 点时溶液中阳离子仅为Cu2＋和Fe2＋
C. c 点时加入的铁粉与Cu2＋反应
D. 原溶液中Fe2（SO4）3和CuSO4的物质的量浓度之比为1∶1
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解析： 由于氧化性：Fe3＋＞Cu2＋，故加入铁粉时，铁先与氧化
性强的Fe3＋发生反应，当Fe3＋完全反应后，再与溶液中的Cu2＋发
生反应。 a 点固体的质量仍为0，则此时发生反应的离子方程式为
Fe＋2Fe3＋ 3Fe2＋，由于该反应仍未结束，故 a 点溶液中存在的
阳离子有Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋，A项错误； b 点固体的质量增加，此
时发生反应的离子方程式为Fe＋Cu2＋ Cu＋Fe2＋，B项正确；
当加入铁粉的质量大于1.68 g后，图中曲线出现了拐点，由点
（2.24，1.84）和（1.68，1.28）可知，此过程铁粉增加的质量与
固体剩余物增加的质量相等，故 c 点没有发生反应，C项错误；
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当加入铁粉的质量为0～0.56 g，此过程发生反应的离子方程式为Fe＋
2Fe3＋ 3Fe2＋，溶液中 n （Fe3＋）＝2 n （Fe）＝2× ＝
0.02 mol，故溶液中 n [Fe2（SO4）3]＝0.01 mol；当加入铁粉的质量
为0.56～1.68 g，此过程发生反应的离子方程式为Fe＋Cu2＋ Cu＋
Fe2＋，则溶液中 n （Cu2＋）＝ n （Fe）＝ ＝0.02 mol，故
溶液中 n （CuSO4）＝0.02 mol，则溶液中Fe2（SO4）3与CuSO4的物
质的量浓度之比等于物质的量之比为1∶2，D项错误。
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8. 部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A. Fe与盐酸反应生成FeCl2
B. 实验室制Fe（OH）3的胶体是将FeCl3加入浓NaOH溶液中
C. FeCl2既有氧化性，又有还原性
D. 一定条件下存在FeCl2→Fe（OH）2→Fe（OH）3→FeCl3→FeCl2的
转化关系
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解析：HCl具有弱氧化性，与Fe反应时只能将Fe氧化生成FeCl2，A正确。实验室制Fe（OH）3的胶体是将FeCl3饱和溶液滴加在沸腾的蒸馏水中，继续加热至液体呈红褐色，停止加热。若将FeCl3溶液加入浓NaOH溶液中，产生的是Fe（OH）3红褐色沉淀，B错误。FeCl2中Fe元素化合价为＋2价，处于Fe元素的中间价态，故FeCl2既有氧化性，又有还原性，C正确。FeCl2与NaOH反应产生Fe（OH）2，Fe（OH）2具有强还原性，可以被空气中的氧气氧化为Fe（OH）3，Fe（OH）3与HCl发生复分解反应产生FeCl3，FeCl3与Fe发生氧化还原反应产生FeCl2，故一定条件下存在FeCl2→Fe（OH）2→Fe（OH）3→FeCl3→FeCl2的转化关系，D正确。
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9. 某小组为探究K3[Fe（C2O4）3·3H2O]（三草酸合铁酸钾晶体）的
热分解产物，按如图所示装置进行实验。下列有关叙述错误的是
（ ）
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A. 通入氮气的目的有：隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续
装置
B. 实验中观察到装置F中澄清石灰水变浑浊，装置E中固体变为红
色，由此可判断热分解产物中一定含有CO2和CO
C. 为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是先熄灭装置A、E的酒精
灯，冷却后停止通入氮气
D. 样品完全分解后，取少许装置A中残留物于试管中，加稀硫酸溶
解，滴入1～2滴KSCN溶液，溶液变红色，可证明残留物中含有
Fe3＋
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解析： 在反应开始前通入N2，可排除装置中的空气，以免O2和
CO2对实验干扰，同时用N2把装置A、E中反应生成的气体排出进
行后续检验，A正确；E中固体变红，F中澄清石灰水变浑浊，证明
分解产物中有还原性气体CO，只有B中澄清石灰水变浑浊才可证
明分解产物中一定含有CO2，B错误；为防止倒吸，需要先熄灭反
应装置中的酒精灯，冷却至常温过程中需保持一直通入N2，C正
确；结束实验后，待A中固体冷却至室温，取少量残留物于试管
中，加稀硫酸溶解，滴加1～2滴KSCN溶液，溶液变红，说明生成
铁离子，即证明残留物中含有Fe3＋，D正确。
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10. 课外小组测定某硫酸亚铁补血片中铁元素的含量。实验步骤
如下：
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（1）实验时用18.4 mol·L－1的浓硫酸配制100 mL 1.0 mol·L－1的
硫酸溶液，需量取的浓硫酸体积为 mL，所需玻璃仪
器为胶头滴管、量筒、玻璃棒、烧杯、 。
解析：溶液稀释前后物质的量不发生改变，设量取98％浓硫酸 x L，则18.4 mol·L－1× x L＝0.1 L×1 mol·L－1，解得 x ≈0.005 4 L＝5.4 mL；稀释过程中所需用到的玻璃仪器包括胶头滴管、量筒、玻璃棒、烧杯、容量瓶，题目中我们所需100 mL溶液，所以再准备一个100 mL的容量瓶即可。
5.4
100 mL容量
瓶
请回答下列问题：
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（2）若向步骤Ⅰ所得滤液中滴加 （填化学式）溶液后，
出现 现象，说明滤液中含有Fe3＋。
解析：因为KSCN会与Fe3＋溶液反应，生成红色的难电离络合物Fe（SCN）3，反应现象非常明显，故用KSCN溶液来检验Fe3＋是否存在。
（3）步骤Ⅳ加入足量H2O2的目的是 。
解析：H2O2具有很强的氧化性，已与溶液中的亚铁离子发生反应，足量H2O2的目的是使Fe2＋完全氧化成Fe3＋。
KSCN
红色
使Fe2＋完全氧化成Fe3
＋
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（4）假设实验过程中铁元素无损耗，则每片补血片中铁元素的质
量为 g（用含 a 的代数式表示）。
解析：最后所得固体为Fe2O3，则 m （Fe2O3）＝ a g，其中铁元素的质量为 m （Fe）＝ m （Fe2O3）× w ＝ a × ＝ g，这些铁元素是由10片补血剂提供的，则每片补血剂含铁元素的质量为 ＝ g＝0.07 a g。
0.07 a
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（5）10 g铁粉和氧化铁的混合物投入200 mL某浓度的稀盐酸中完全溶解，收集到1.12 L H2（标准状况），实验测得溶液中不含Fe3＋，为了使Fe2＋完全转化为Fe（OH）2沉淀，共消耗4 mol·L－1的NaOH溶液150 mL。则原稀盐酸的浓度为 。
3
mol·L－1
解析：通过元素守恒可知未与NaOH 反应前，金属阳离子是Fe2＋，阴离子是Cl－，反应后金属阳离子是Fe2＋，阴离子是OH－组合变为沉淀，故而相当于OH－取代了Cl－，所以 n （Cl－）＝ n （OH－）＝0.6 mol，故而 c （HCl）＝ ＝ ＝3 mol·L－1。
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11. 长期放置的FeSO4溶液易被氧化而变质。某兴趣小组分别对新制
和久置的两瓶FeSO4溶液进行了如表实验。
Ⅰ.分别取2 mL新制的FeSO4溶液于三支试管中，进行如图实验。
实验 试剂X 实验现象
实验ⅰ 1 mL 1 mol·L－1 NaOH溶液 现象a
实验ⅱ 5滴酸性KMnO4溶液 现象b：紫色褪去
实验ⅲ 依次加入5滴KSCN溶液、 5滴氯水 现象c
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Fe（OH）2
4Fe（OH）2＋O2＋2H2O
4Fe（OH）3
解析：实验ⅰ中，现象是立即产生白色沉淀，白色沉淀逐渐变为灰绿色，最终变为红褐色，白色沉淀的化学式是Fe（OH）2，最终变为红褐色的化学方程式为4Fe（OH）2＋O2＋2H2O 4Fe（OH）3。
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（2）实验ⅲ的实验现象是
，
写出氯水参与反应的离子方程式：
。
加入KSCN后无明显现象，加入氯水后溶
液变成红色
Cl2＋2Fe2＋ 2Cl－＋
2Fe3＋
解析： 实验ⅱ的实验现象是：加入KSCN后无明显现象，加入氯水后溶液变成红色，证明含亚铁离子，不含铁离子，氯水参与反应的离子方程式为Cl2＋2Fe2＋ 2Cl－＋2Fe3＋。
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Ⅱ.久置的FeSO4溶液。
实验操作 实验现象 实验结论
实
验
ⅳ 取少量久置的FeSO4溶液于
试管中，向其中滴加5滴
KSCN溶液 溶液变红 FeSO4溶液部分变
质
实
验ⅴ
取少量久置的FeSO4溶液
于试管中，向其中滴加5滴
酸性KMnO4溶液
紫色褪去
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（3）将上述实验ⅴ中的实验操作和现象补充完整。
解析：要想证明FeSO4溶液部分变质，需要证明溶液中含有Fe3＋和Fe2＋，实验ⅳ中，向待测液中加入KSCN溶液，溶液变红，说明溶液中含有Fe3＋，实验ⅴ中，取少量久置的FeSO4溶液于试管中，向待测液中滴加5滴酸性KMnO4溶液，酸性KMnO4溶液紫色褪去，说明溶液中含有Fe2＋。
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（4）若要使部分变质的FeSO4复原，发生反应的离子方程式是
。
2Fe3
＋＋Fe 3Fe2＋
解析： 若要使部分变质的 FeSO4溶液复原，可以向溶液中加入过量的Fe粉，再经过滤除去剩余的Fe粉即可，反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe 3Fe2＋。
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（5）小组同学查阅资料得知，“维生素C可将Fe3＋转化为Fe2＋”。为
了验证维生素C的作用，设计了如表实验ⅵ。
实验操作 实验现象
实验
ⅵ 取一定量Fe2（SO4）3溶液于试管中，加入维生素C片，振荡溶解后，滴加酸性KMnO4溶液 紫色褪去
由实验ⅵ能否得出“维生素C可将Fe3＋转化为Fe2＋”的结论？请
说明理由
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不能，维生素C可能过量，也可使酸性KMnO4溶液
褪色，则无法说明有Fe2＋生成
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解析： 由实验ⅵ不能得出“维生素C可将Fe3＋转化为Fe2＋”的结论，因为维生素C可能过量，也可使酸性KMnO4溶液褪色，则无法说明有Fe2＋生成。
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感谢欣赏
THE END
