第1课时 铁单质、氧化物和氢氧化物
必备知识基础练
知识点一
铁的单质
1.常温下，将铁片放入下列溶液中，不发生反应的是( )
A．氯水
B．稀硫酸
C．硫酸铜溶液
D．氢氧化钠溶液
2．在给定条件下，下列物质间的转化不能实现的是( )
A．FeFeCl3
B．FeFeS
C．FeFeCl3
D．FeFe3O4
3．下列说法不正确的是( )
A．Fe在过量O2中燃烧生成Fe2O3
B．Fe与少量的Cl2发生反应生成FeCl3
C．Fe在潮湿的环境中易生锈
D．Fe在氧气中燃烧需要在集气瓶中放少量沙子，以免炸裂集气瓶
4．(多选)下列反应中，能置换出铁的是( )
A．Cu和FeSO4(溶液)
B．Na和FeSO4(溶液)
C．C和Fe2O3(高温)
D．Zn和FeSO4(溶液)
5．下列关于铁与水蒸气反应的说法中不正确的是( )
A．反应中有氢气产生
B．此反应需在高温条件下才能发生
C．生成的铁的化合物中铁全部呈＋3价
D．该反应中水作氧化剂
知识点二
铁的氧化物
6.据相关报道，中国进口铁矿石到港量已达9
097万吨。下列关于铁矿石的说法正确的是( )
A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B．铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同
C．黄铁矿与磁铁矿的主要成分相同
D．磁铁矿粉末溶于盐酸后，溶液中含有三价铁离子
7．某钢铁厂附近居民经常受到该厂产生的红棕色烟雾的困扰。据你估计这一空气污染物中可能含有( )
A．Fe粉尘
B．FeO粉末
C．Fe2O3粉尘
D．Fe3O4粉尘
8．指南针是我国古代四大发明之一，制造指南针的磁性物质是( )
A．Fe3O4
B．Fe2O3
C．FeO
D．Fe
9．(多选)有关铁的氧化物的说法中不正确的是( )
A．Fe3O4是黑色晶体，该晶体中每三个铁原子中有2个显＋3价，1个显＋2价
B．FeO、Fe3O4、Fe2O3都能与稀H2SO4反应生成盐和水，所以都是碱性氧化物
C．FeO不稳定，空气中受热易转化为Fe2O3
D．Fe2O3俗称铁红，常用作红色油漆和涂料
10．“秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影。同是由黏土烧制的砖瓦，有的是黑色的，有的却是红色的，你猜测其中的原因可能是( )
A．土壤中含有铁粉、二氧化锰等
B．黑砖瓦是煅烧过程中附着了炭黑，红砖瓦则是添加了红色耐高温染料
C．土壤中含有的铜元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色CuO和红色Cu
D．土壤中含有的铁元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色的Fe3O4或FeO和红棕色的Fe2O3
知识点三
铁的氢氧化物
11.有关铁的化合物的说法中，错误的是( )
A．Fe(OH)2是一种白色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色
B．Fe2O3不可与水反应得到Fe(OH)3，所以不能通过化合反应制取Fe(OH)3
C．Fe3O4可以由化合反应制得
D．Fe(OH)3胶体呈红褐色，能发生丁达尔效应
12．某溶液中可能存在Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋，加入NaOH溶液，产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。下列结论正确的是( )
A．一定有Fe2＋存在，一定没有Fe3＋、Mg2＋
B．一定有Fe3＋存在，一定没有Fe2＋、Mg2＋
C．一定有Fe3＋存在，可能有Fe2＋，一定没有Mg2＋
D．一定有Fe2＋存在，可能有Mg2＋，一定没有Fe3＋
13．关于Fe(OH)2的制备能够成功的是( )
A．向FeCl2溶液中逐滴加入NaOH溶液
B．向FeSO4溶液中逐滴加入氨水
C．先将吸有NaOH溶液的长滴管插到FeSO4液面下，再挤出NaOH溶液可制得Fe(OH)2
D．取新配制的FeSO4溶液适量放入试管中，然后向试管内逐滴加入NaOH溶液
14．铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣。上述沉淀和残渣分别是( )
A．Fe(OH)3 Fe2O3
B．Fe(OH)2 Fe2O3
C．Fe(OH)2 Fe(OH)3
D．Fe(OH)2 Fe3O4
15．(多选)如图所示装置，可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6
mol·L－1的硫酸，其他试剂任选。下列有关叙述错误的是( )
A．B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是铁屑
B．实验开始时应先将活塞a关闭
C．关闭活塞a，使FeSO4溶液被压入B中，即可生成Fe(OH)2
D．实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，白色沉淀迅速变为红褐色
关键能力综合练
一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。
1．红珊瑚栖息于200～2
000米深的海域，产于台湾海峡、中国南海，它与琥珀、珍珠被统称为有机宝石。
在中国，珊瑚是吉祥富有的象征，一直被用来制作珍贵的工艺品。红珊瑚是无数珊瑚虫分泌的石灰质大量堆积形成的干支状物，呈红色是因为在海底长期积淀某种元素，该元素是( )
A．Na
B．Fe
C．Zn
D．Cu
2．市场上销售的食品包装有多种方式，其中一种为真空包装，如香肠、盐水鸭、月饼等食品，抽出包装袋内空气并放入一小包铁粉。那么铁粉主要表现的性质是( )
A．氧化性
B．还原性
C．碱性
D．酸性
3．下列说法不正确的是( )
A．铁与纯氧气和水蒸气反应都能生成四氧化三铁
B．铁在高温下与水蒸气的反应是置换反应
C．铁与盐酸或水蒸气反应，都做还原剂
D．铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气
4．下列说法正确的是( )
A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B．铁锈的主要成分是Fe2O3
C．Fe2O3为碱性氧化物，可与水反应生成Fe(OH)3
D．Fe3O4中铁元素有＋2价和＋3价，故Fe3O4是混合物
5．如图所示能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是( )
A．①②③④
B．①③④
C．①②④
D．②③④
二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。
6．下列关于铁与水反应的描述不正确的是( )
A．红热的铁能与水蒸气反应，用排水法收集产生的气体并点燃，能听到轻微“噗”声
B．铁与水蒸气的反应是氧化还原反应
C．常温下，Fe与H2O不反应，但在空气中O2、H2O的共同作用下能发生氧化反应
D．铁与水蒸气反应的固体产物是黑色的FeO
7．在含有1
mol
FeSO4的溶液中投入一小块金属钠，反应完全后，滤出沉淀并洗涤，然后在空气中灼烧沉淀得到的固体物质是( )
A．FeO
B．Fe
C．Fe(OH)3
D．Fe2O3
8．(易错题)将11.5
g钠、9
g铝、28
g铁分别投入200
mL
1
mol·L－1的盐酸中，下列说法正确的是( )
A．钠与盐酸反应最剧烈，产生的气体最多
B．铝与盐酸反应产生的气体最多
C．铁与盐酸反应产生的气体比钠多
D．反应结束时产生的气体一样多
9．已知A为常见的金属单质，根据如图所示的关系，下列叙述中正确的是( )
A．A为Fe，B为Fe3O4
B．C→D溶液的颜色变化：浅绿色→棕黄色
C．④的离子方程式：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
D．⑤的离子方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
三、非选择题
10．某同学欲在实验室中完成Fe与水蒸气反应的实验，装置如图甲、乙。
已知B中放入的是铁粉与石棉绒的混合物，C中放的是干燥剂，E为酒精喷灯，G为带有铁丝网罩的酒精灯。
对比两装置，回答下列问题：
(1)如何检查乙装置的气密性？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(2)乙装置中湿沙子的作用是________________。
(3)B处发生反应的化学方程式为________________。
(4)该同学认为欲在乙装置的导管口处点燃反应产生的气体，装置H必不可少，H的作用是________________。
(5)对比甲、乙两装置的B和K，B的优点是________________。
学科素养升级练
1．我国科学家参与研制的阿尔法磁谱仪已随美国发现号航天飞船升入太空，开始了探索宇宙中是否存在“反物质”的研究工作。根据你所学的知识推测用于制造阿尔法磁谱仪的核心部件的材料是( )
A．FeO
B．Fe2O3
C．Fe3O4
D．Fe(OH)3
2．类比是研究物质性质的常用方法之一，可预测许多物质的性质。下列类比推测的说法中正确的是( )
A．已知Fe与O2能直接化合生成Fe3O4，推测Cu与O2可直接化合生成Cu3O4
B．已知Na与H2O反应生成
NaOH和H2，推测Fe与H2O反应生成Fe(OH)2和H2
C．已知Na在常温下能与H2O反应，推测Fe在常温下也能与H2O反应
D．已知Fe能与CuSO4溶液反应，推测Fe与AgNO3溶液也能反应
3．等量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定的条件下充分反应，则在相同的条件下，产生氢气的体积比是( )
A．1:1
B．3:4
C．2:3
D．4:3
4．(素养题—科学探究与创新意识)Fe(OH)2由于在空气中易被氧化，制取时很难观察到白色沉淀现象，只能看到灰绿色，采用图中装置使用Fe、H2SO4(稀)、NaOH溶液可在还原性气氛中制取Fe(OH)2白色沉淀，且较长时间内不变色，其中C为弹簧夹。(提示：还原性气氛如氢气环境)
(1)则锥形瓶A中应加入的药品为________。
(2)锥形瓶B中应加入的药品为________。
(3)容器A中的反应开始后，请简单写出完成制备Fe(OH)2的后续操作步骤：________________。
(4)若在反应开始之前先关闭弹簧夹C，则实验现象为：________________；请写出此时B瓶中发生的化学反应的离子方程式：________________________。
第一节 铁及其化合物
第1课时 铁单质、氧化物和氢氧化物
必备知识基础练
1．解析：氯水呈酸性、强氧化性，可以和铁反应，A不符合题意；铁与稀硫酸反应：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，B不符合题意；铁与硫酸铜发生置换反应：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，C不符合题意；铁与氢氧化钠溶液不发生反应，D符合题意。
答案：D
2．解析：Fe与非氧化性酸反应被氧化为＋2价，C符合题意。
答案：C
3．解析：Fe在O2中燃烧生成Fe3O4，A不正确。
答案：A
4．解析：A项不发生反应；B项钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再与硫酸亚铁反应产生氢氧化亚铁沉淀；C项反应为3C＋2Fe2O33CO2＋4Fe；D项反应为Zn＋FeSO4===ZnSO4＋Fe。
答案：CD
5．解析：Fe与H2O(g)反应生成Fe3O4，Fe的化合价为＋2、＋3。
答案：C
6．解析：赤铁矿的主要成分为Fe2O3，A错误；铁矿石有很多种，不一定与铁锈的主要成分(含Fe2O3)相同，B错误；黄铁矿的主要成分为FeS2，磁铁矿的主要成分为Fe3O4，C错误；磁铁矿的主要成分为Fe3O4，溶于盐酸可产生＋3价铁，D正确。
答案：D
7．解析：各选项中只有Fe2O3为红棕色。
答案：C
8．解析：Fe3O4具有磁性，俗称磁性氧化铁；铁是能被磁化的物质，本身没有磁性。
答案：A
9．解析：Fe3O4是复杂的氧化物，碱性氧化物应有对应的水化物，而Fe3O4没有对应的水化物，B错误；FeO不稳定，空气中受热易转化为Fe3O4，C错误。
答案：BC
10．解析：黏土中含有铁元素，在烧制砖瓦时，与O2反应，生成氧化物，铁元素的氧化物有3种，FeO与Fe3O4为黑色，Fe2O3为红棕色，D正确。
答案：D
11．解析：Fe2O3不能与水反应得到Fe(OH)3，但是能通过化合反应：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3得到Fe(OH)3，B错误。
答案：B
12．解析：因为Fe(OH)2转化为Fe(OH)3时的颜色变化可掩盖其他白色沉淀，故溶液中可能含有Mg2＋，D正确。
答案：D
13．解析：Fe(OH)2的制备可用Fe2＋盐溶液与强碱或弱碱反应制得，但由于Fe(OH)2有很强的还原性，接触空气迅速被氧化生成Fe(OH)3，所以制备中特别注意隔绝
Fe(OH)2与空气的接触。
答案：C
14．解析：铁与稀硫酸反应生成FeSO4，再与过量氨水反应生成白色沉淀Fe(OH)2，在空气中加热Fe(OH)2，铁元素被氧化为＋3
价，最后所得红棕色残渣为Fe2O3。
答案：B
15．解析：本题实验的原理是利用Fe和稀硫酸反应产生H2，先排净装置中的空气，确定排净空气后再夹紧活塞，通过H2产生的压强将FeSO4溶液压入NaOH溶液中，从而产生Fe(OH)2沉淀，且在H2的氛围中Fe(OH)2不易被氧化，所以可保存较长时间。装置A中应事先放入铁屑，A正确；实验开始时应先将活塞a打开，用于排尽装置内的空气，B错误；关闭活塞a，使FeSO4溶液被压入B中，即可生成Fe(OH)2，C正确；实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，发生反应4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3，白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，D错误
。
答案：BD
关键能力综合练
1．解析：红珊瑚呈红色是因为铁元素被氧化后生成了Fe2O3。
答案：B
2．解析：包装袋内放入的铁粉与空气中的氧气反应，防止食品被氧化，起还原剂的作用，表现出还原性。
答案：B
3．解析：铁能在纯氧气中燃烧，也能在高温下与水蒸气反应，二者共同产物为四氧化三铁，A正确；铁与盐酸和水蒸气发生的反应都是置换反应，在反应中铁的化合价升高，铁做还原剂，B、C正确；铁与盐酸反应生成氯化亚铁，而不是氯化铁，D不正确。
答案：D
4．解析：赤铁矿、铁锈的主要成分均是Fe2O3，A错误，B正确；Fe2O3为碱性氧化物，但不与水反应，C错误；Fe3O4为化合物，不是混合物，D错误。
答案：B
5．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，就要排除装置中的氧气或空气。①、②原理一样，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由于空气中的氧气能迅速将Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。④中上层的苯阻止了空气进入。
答案：C
6．解析：铁与水蒸气反应的固体产物是黑色的Fe3O4。
答案：D
7．解析：金属钠投入溶液生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠与FeSO4溶液反应生成Fe(OH)2，在空气中灼烧沉淀时，首先Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3，Fe(OH)3再分解生成Fe2O3和H2O。
答案：D
8．解析：经计算知金属相对于盐酸都是过量的，所以Al、Fe剩余，而剩余的Na又能与水反应，因而钠与盐酸反应产生的气体最多。
答案：A
9．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，A、B正确；④的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，C错误；⑤的离子方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，D错误。
答案：AB
10．解析：(1)检查装置的气密性，常用“微热法”，应该先将装置中气体密封起来，本题即先向H中加入水没过导管口，再微热K。
(2)湿沙子受热时，水蒸发产生水蒸气。
(3)Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2。
(4)潮湿的氢气很难燃烧，故H的作用是干燥氢气。
(5)装置B中使用石棉绒可以增大水蒸气与铁粉的接触面积，使反应充分进行。
答案：(1)向H中加入水没过导管口，连接好装置，微热K，若H中导管口出现气泡，停止加热后导管中出现水柱，证明气密性良好(其他合理答案也可)
(2)提供水蒸气
(3)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
(4)干燥氢气
(5)使用石棉绒，增大水蒸气与铁粉的接触面积，使反应充分进行
学科素养升级练
1．解析：根据磁谱仪所用物质具有磁性确定为Fe3O4。
答案：C
2．解析：Fe与O2在点燃的条件下反应生成Fe3O4，Cu与O2反应生成CuO，A错误；Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，B错误；Na在常温下能与H2O反应，但是Fe与水在常温下不反应，C错误；Fe是活泼金属，能把金属活动性顺序中位于其后的金属离子从其盐溶液中置换出来，D正确。
答案：D
3．解析：铁与盐酸、水蒸气反应的化学方程式分别是Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑、3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，则在相同的条件下，等量的铁分别与足量盐酸和水蒸气反应产生氢气的体积比为3?4。
答案：B
4．解析：(1)根据实验目的，锥形瓶A中用铁和稀硫酸反应制取硫酸亚铁，锥形瓶中加入的药品是铁和稀硫酸。(2)硫酸亚铁和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁沉淀，锥形瓶B中盛放的溶液是氢氧化钠溶液。(3)铁和稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁，为防止锥形瓶内空气的干扰，应先利用产生的氢气将空气排尽，所以A中反应开始后，要打开弹簧夹C，反应一段时间后，要关闭弹簧夹C，利用氢气产生的压强将硫酸亚铁溶液压入锥形瓶B中，使硫酸亚铁和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁白色沉淀。(4)若在反应开始之前先关闭弹簧夹C，A中产生氢气的量逐渐增多，导致压强增大，A中液体被压入B中，硫酸亚铁和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁，锥形瓶B有空气，所以生成的氢氧化亚铁被空气氧化生成红褐色氢氧化铁沉淀，所以看到的现象是A中液体被压入到B瓶，B瓶内生成白色絮状沉淀，白色沉淀迅速变灰绿，最后变为红褐色，B中发生的离子反应方程式为：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
答案：(1)铁和稀硫酸
(2)氢氧化钠溶液
(3)打开弹簧夹C；反应一段时间后关闭弹簧夹C
(4)A中液体被压入到B瓶，B瓶内生成白色絮状沉淀，白色沉淀迅速变灰绿，最后变为红褐色 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3第2课时 铁盐和亚铁盐
必备知识基础练
知识点一
铁盐和亚铁盐
1.下列关于Fe2＋和Fe3＋的叙述中，错误的是( )
A．Fe2＋的水溶液为浅绿色
B．Fe3＋的水溶液为黄色
C．Fe3＋具有氧化性，Fe2＋具有还原性
D．Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，立即出现红色沉淀
2．下列离子方程式中，正确的是( )
A．铁与盐酸反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑
B．氯气与氯化亚铁溶液反应：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
C．氯化铁溶液与铁反应：Fe3＋＋Fe===2Fe2＋
D．氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
3．下列反应结束后，向其中滴加KSCN溶液，溶液变成红色的是( )
A．FeCl2溶液与过量Zn粉
B．FeCl3溶液与过量铜片
C．FeCl3溶液与过量铁粉
D．铁锈与过量稀盐酸
4．不能证明Fe3＋的氧化性的事实是( )
A．硫酸铁溶液可溶解铁粉
B．常用氯化铁溶液溶解含铜的印刷电路板
C．含Fe3＋的溶液遇到KSCN溶液时变成红色
D．往氯化铁溶液中通入H2S可出现浑浊
5．证明某溶液中只含有Fe2＋不含有Fe3＋的实验方法是( )
A．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色
B．只需滴加KSCN溶液
C．先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色
D．滴加酸性高锰酸钾溶液后溶液褪色
6．向某溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化，当再滴加几滴新制的氯水后，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＋被氯水氧化成Fe3＋
7．(多选)往FeCl2溶液中滴加溴水，溶液变为黄色，下列说法正确的是( )
A．由于溶液存在Br2，所以溶液为黄色
B．往所得溶液中加入硫氰化钾溶液，可判断是否生成了Fe3＋
C．往所得溶液中加入足量氢氧化钾溶液，不能判断是否生成了Fe3＋
D．往所得溶液中加入淀粉碘化钾溶液，不能判断是否生成了Fe3＋
8．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：
已知硝酸能将Fe2＋氧化为Fe3＋，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是AgCl
C．滤液C中一定含Fe3＋
D．无法确定A中是否含有Fe2＋
知识点二
铁及其化合物的转化
9.下列物质反应后一定有＋3价铁生成的是( )
①过量的Fe与Cl2反应
②Fe与过量稀硫酸反应
③Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中
A．只有①
B．①②
C．①②③
D．①③
10．下列反应方程式正确的是( )
A．氢氧化亚铁在空气中的变化：2Fe(OH)2＋O2＋H2O===2Fe(OH)3
B．硫酸亚铁溶液中加过氧化氢溶液：Fe2＋＋2H2O2＋4H＋===Fe3＋＋4H2O
C．氢氧化铁与氢碘酸反应：Fe(OH)3＋3HI===FeI3＋3H2O
D．硝酸铁溶液中加过量氨水：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH
11．硫酸亚铁溶液中含有杂质硫酸铜和硫酸铁，为除去杂质，提纯硫酸亚铁，应该加入下列物质中的( )
A．锌粉
B．镁粉
C．铁粉
D．铝粉
12．向含有FeCl3和BaCl2的酸性溶液中通入足量的SO2，有白色沉淀生成，过滤后向滤液中滴入KSCN溶液时，无明显现象，由此得出的结论正确的是( )
A．白色沉淀是FeSO3
B．白色沉淀是BaSO3和BaSO4的混合物
C．白色沉淀是BaSO4
D．FeCl3已全部被SO2氧化成FeCl2
13．(多选)已知下列四个实验均能发生化学反应：
①
②
③
④
将铁钉放入硫酸铜溶液中
向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水
将铜丝放入氯化铁溶液中
向FeCl2溶液中滴入KSCN溶液，无明显现象，再滴入氯水，变红
下列判断正确的是( )
A．实验①中铁钉作还原剂
B．实验②中Fe2＋既显氧化性又显还原性
C．实验③中发生的是置换反应
D．上述实验证明：氧化性：Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，Fe2＋遇KSCN溶液无红色物质生成
14．某化学实验室产生的废液中含有Fe3＋、Cu2＋、Ag＋三种金属离子，甲同学设计了如下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．沉淀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①②③中都需要用到玻璃棒、漏斗
关键能力综合练
一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。
1．下列方案得不到Fe3O4的是( )
A．将FeO放在空气里高温加热
B．将Fe丝放在氧气里燃烧
C．将Fe丝放在水蒸气里高温加热
D．将Fe丝放在潮湿的空气里缓慢生锈
2．为了验证Fe3＋的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是( )
A．④
B．③
C．③④
D．①②③④⑤
3．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。对下列实验事实的解释正确的是( )
选项
操作、现象
解释
A
向KI?淀粉溶液中加入FeCl3溶液，溶液变蓝
Fe3＋能与淀粉发生显色反应
B
把生铁放置于潮湿的空气中，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
向盐酸中加入少量铁粉，有气泡产生
说明Fe被氧化为Fe3＋
D
新制Fe(OH)2露置于空气中一段时间，白色物质变成了红褐色
说明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3
4.向某溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化，当再滴入几滴过氧化氢溶液后，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．该变化中Fe2＋表现出氧化性
C．Fe2＋与SCN－不能形成红色物质
D．Fe2＋被过氧化氢氧化为Fe3＋
5．在氯化镁、氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉，待反应结束后，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是( )
A．Cu2＋和Fe2＋
B．Fe3＋和Fe2＋
C．Fe2＋和Mg2＋
D．H＋和Cu2＋
二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。
6．将Na2O2投入FeCl2溶液中，可观察到的现象是( )
①有气泡产生 ②生成白色沉淀 ③生成红褐色沉淀 ④无变化
A．①③
B．①②
C．①②③
D．④
7．FeSO4可发生如图所示的一系列反应，下列说法错误的是( )
A．碱式硫酸铁反应能产生Fe(OH)3胶体，可用作净水剂
B．为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行
C．可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化
D．常温下，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大
8．将1.12
g铁粉加入25
mL
2
mol·L－1的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是( )
A．铁粉剩余，溶液呈浅绿色，Cl－基本不变
B．向溶液中滴入无色KSCN溶液，不显红色
C．溶液中Fe2＋与Fe3＋物质的量之比为6:1
D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:2
9．(易错题)把含有氧化铁的铁片投入足量的稀硫酸中，直到铁片完全溶解，经分析该溶液中无Fe3＋，且生成的Fe2＋与反应生成的H2的物质的量之比为3:1，则原混合物中Fe2O3与Fe的物质的量之比为( )
A．1:1
B．2:5
C．4:1
D．3:1
三、非选择题
10．电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。
(1)检验溶液中Fe3＋存在的常用试剂是________，证明Fe3＋存在的现象是________________。
(2)写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式：________________。
(3)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，准备采用下列步骤：
A．请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式：
①________；②________；③________；
④________；⑤________；⑥________。
B．请写出相关反应的化学方程式：
________________；________________；
________________；________________。
学科素养升级练
1．用毛笔蘸取少量30%的FeCl3溶液在铜片上写“化学”两个字，放置片刻，用少量水将铜片上的溶液冲到小烧杯中，下列说法正确的是( )
A．烧杯中的溶液呈棕黄色
B．铜片无任何变化
C．铜片上有凹陷的“化学”两个字
D．发生反应：Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋Fe2＋
2．(素养题—证据推理与模型认知)《神农本草经》记载：“神农尝百草，日遇七十二毒，得茶而解。”茶叶中铁元素的检验可经以下四个步骤完成，各步骤中选用的实验用品不能都用到的是( )
A．将茶叶灼烧灰化，选用①、②和⑨
B．用浓盐酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释，选用④、⑥和⑦
C．过滤得到滤液，选用④、⑤和⑦
D检验滤液中的Fe3＋，选用③、⑧和⑩
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＋。
下列能够达到实验目的的是( )
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
溴水
酸性KMnO4溶液
4.同学们用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。请回答下列问题：
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1
mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是________________。
(2)甲同学取2
mL
FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2＋氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为________________。
(3)乙同学认为甲同学的实验不够严谨，该同学在2
mL
FeCl2溶液中先加入0.5
mL煤油，再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和几滴氯水，溶液变红，煤油的作用是________________________________________________________________________。
(4)丙同学取10
mL
0.1
mol·L－1
KI溶液，加入6
mL
0.1
mol·L－1FeCl3溶液混合。取2
mL此溶液于试管中，加入1
mL
CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色，发生反应的离子方程式为________________。
(5)丁同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为________________。
第2课时 铁盐和亚铁盐
必备知识基础练
1．解析：Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，生成红色可溶性物质，不是红色沉淀。
答案：D
2．解析：A项应生成Fe2＋；B项是化学方程式，不是离子方程式；C项电荷不守恒。
答案：D
3．解析：A项中发生反应FeCl2＋Zn===ZnCl2＋Fe，溶液中不再含有Fe元素，A错误。B项中发生反应2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，溶液中含有Fe2＋，B错误。C项中发生反应2FeCl3＋Fe===3FeCl2，溶液中只含有Fe2＋，C错误。D项中发生反应Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O，溶液中含有Fe3＋，D正确。
答案：D
4．解析：硫酸铁溶液可溶解铁粉，反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，属于氧化还原反应，Fe3＋作氧化剂，表现氧化性，故A能证明；氯化铁溶液溶解含铜的印刷电路板，反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，属于氧化还原反应，Fe3＋作氧化剂，表现氧化性，故B能证明；含Fe3＋的溶液遇到KSCN溶液时变成红色，反应的离子方程式为Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3，为络合反应，故C不能证明；往氯化铁溶液中通入H2S可出现浑浊，反应的化学方程式为2FeCl3＋H2S===2FeCl2＋S↓＋2HCl，属于氧化还原反应，Fe3＋作氧化剂，表现氧化性，故D能证明。
答案：C
5．解析：先滴加氯水，可将Fe2＋氧化成Fe3＋，即使原溶液中不含Fe3＋，滴加KSCN溶液后也显红色，无法证明原溶液中是否含有Fe3＋，A错误；只滴加KSCN溶液，根据溶液是否显红色，能检验出溶液中是否含有Fe3＋，无法检验Fe2＋是否存在，B错误；先滴加KSCN溶液，不显红色，说明原溶液中不含有Fe3＋，再滴加氯水后显红色，说明滴加氯水后溶液中有Fe3＋，证明原溶液中含有Fe2＋，C正确；滴加酸性高锰酸钾溶液后溶液褪色，无法证明原溶液中是否含有Fe3＋，D错误。
答案：C
6．解析：Cl2将Fe2＋氧化成Fe3＋，说明氧化性：Cl2>Fe3＋，B错误。
答案：B
7．解析：溶液为黄色是亚铁离子被氧化为铁离子，即使溴水不过量，溶液也是黄色的，A错误；往所得溶液中加入硫氰化钾溶液，溶液变血红色，可判断生成了Fe3＋，B正确；往所得溶液中加入足量氢氧化钾溶液，如果立即生成红褐色沉淀，能判断生成了Fe3＋，C错误；往所得溶液中加入淀粉碘化钾溶液，由于铁离子和单质溴都能把碘化钾氧化为单质，因此不能据此判断是否生成了Fe3＋，D正确。
答案：BD
8．解析：生成白色沉淀证明A中含Cl－，B为AgCl，A与酸化的AgNO3溶液反应生成C，C遇KSCN生成D红色溶液，C中一定含Fe3＋，B、C正确；因为A中加入了酸化的硝酸银溶液，相当于加入了硝酸，硝酸可以把Fe2＋氧化成Fe3＋，所以A盐也可能是FeCl2，A不正确，D正确。
答案：A
9．解析：铁与Cl2发生反应的产物为FeCl3，与量无关，①正确；Fe与稀硫酸反应生成FeSO4，②错误；Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中时，若铁粉很多，则过量的铁粉与生成的FeCl3发生反应生成FeCl2，而使溶液中无Fe3＋，③错误。
答案：A
10．解析：A项应为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3；B项应为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；C项应为2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋6H2O＋I2。
答案：D
11．解析：铁粉可将硫酸铁转化为硫酸亚铁，将硫酸铜转化为硫酸亚铁和单质铜，然后过滤即可。
答案：C
12．解析：FeCl3和SO2发生反应2Fe3＋＋SO2＋2H2O===SO＋2Fe2＋＋4H＋，生成的SO再与Ba2＋发生反应Ba2＋＋SO===BaSO4↓。故白色沉淀为BaSO4，C项正确，A、B项均错误。FeCl3被SO2还原，D项错误。
答案：C
13．解析：①中发生反应Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，其中铁作还原剂，A正确；②中发生反应2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，其中Fe2＋作还原剂，表现还原性，B错误；③中反应为Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋，不属于置换反应，C错误；氧化性：由①知Cu2＋>Fe2＋，由③知Fe3＋>Cu2＋，即Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，由④可知，Fe2＋遇KSCN溶液不生成红色物质，D正确。
答案：AD
14．解析：废液中含有Fe3＋、Cu2＋、Ag＋三种金属离子，加入过量的铁粉后，Fe3＋被还原为Fe2＋，Cu2＋被还原为Cu，Ag＋被还原为Ag，所以沉淀A中含有金属铜、银和过量的铁，A错误；溶液B中含有的金属阳离子为Fe3＋，因为含Fe3＋的溶液遇到KSCN溶液时变成红色，所以可用KSCN溶液检验溶液B中所含的金属离子，B正确；溶液A中含有Fe2＋，加入碱生成Fe(OH)2，Fe(OH)2不稳定，易被氧化生成Fe(OH)3，C错误；操作②加入过氧化氢，为Fe2＋的氧化过程，不需要漏斗，D错误。
答案：B
关键能力综合练
1．解析：铁锈呈红棕色，其主要成分是Fe2O3。
答案：D
2．解析：①Fe3＋与铁反应生成Fe2＋使溶液显浅绿色，体现了Fe3＋的氧化性，正确；②Fe3＋与硫氰化钾反应使溶液显红色，据此能够检验Fe3＋，正确；③硫酸铜溶液与氯化铁溶液不反应，混合后溶液不会变成无色，错误；④氯化铁溶液与硝酸银溶液反应生成白色氯化银沉淀，该现象不能体现Fe3＋的性质，错误；⑤Fe3＋与氢氧化钠溶液反应生成红褐色氢氧化铁沉淀，据此可以检验是否存在Fe3＋，正确。综上所述，C符合题意。
答案：C
3．解析：Fe3＋将I－氧化为I2，淀粉遇碘单质变蓝，A错误；生铁在潮湿的空气中生锈，表面有一层红棕色的斑点，该红棕色斑点是Fe2O3，B错误；铁与盐酸反应生成Fe2＋，C错误。
答案：D
4．解析：过氧化氢具有氧化性，Fe2＋具有还原性，因此二者能发生氧化还原反应得到Fe3＋和水，可以与Fe3＋反应得到血红色物质的仅有SCN－，因此原溶液中一定存在SCN－，一定不存在Fe3＋，A、D正确，B错误；加入的Fe2＋和原溶液中的SCN－不能形成红色物质，C正确。
答案：B
5．解析：铁有剩余，能与铁反应的Fe3＋(氯化铁)、Cu2＋(氯化铜)、H＋(盐酸)
都不能存在，溶液中含有较多的阳离子只能是Fe2＋和Mg2＋
。
答案：C
6．解析：过氧化钠溶于水生成氢氧化钠和氧气，溶液显碱性，且过氧化钠还具有强氧化性，所以将Na2O2投入FeCl2溶液中，可观察到的现象是有气泡产生。亚铁离子被氧化生成铁离子，然后与生成的氢氧化钠反应生成红褐色氢氧化铁沉淀。
答案：A
7．解析：碱式硫酸铁电离产生Fe3＋，Fe3＋能发生反应生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体具有吸附性，可用作净水剂，A正确；NH4HCO3不稳定，受热易分解，所以为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行，B正确；KSCN溶液遇Fe2＋，溶液无现象，(NH4)2Fe(SO4)2若被氧化则生成Fe3＋，KSCN溶液遇Fe3＋，溶液变红，C正确；(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小，所以FeSO4才能与(NH4)2SO4反应生成(NH4)2Fe(SO4)2，D错误。
答案：D
8．解析：n(Fe)＝0.02
mol，n(FeCl3)＝0.05
mol，由Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋知，Fe3＋过量0.01
mol，铁粉全部溶解，反应生成Fe2＋
0.06
mol，A错误、C正确；Fe3＋过量，滴入无色KSCN溶液，溶液显红色，B错误；氧化生成的Fe2＋和还原生成的Fe2＋的物质的量之比为1:2，D正确。
答案：CD
9．解析：设原混合物中含有x
mol
Fe、y
mol
Fe2O3，根据方程式可知
Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O
y 2y
2FeCl3＋Fe===3FeCl2
2y
y
3y
Fe＋2HCl===FeCl2 ＋ H2↑
x－y
x－y
x－y
则[3y＋(x－y)]:(x－y)＝3:1，解得y:x＝2:5，B项正确。
答案：B
10．解析：(1)检验Fe3＋常用KSCN溶液等，Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(红色)。
(2)FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。
(3)从腐蚀铜的废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，流程如下：
答案：(1)KSCN溶液 溶液变成红色
(2)2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2
(3)A.①Fe ②FeCl2 ③Fe和Cu ④HCl ⑤FeCl2 ⑥Cl2
B．CuCl2＋Fe===FeCl2＋Cu、
2FeCl3＋Fe===3FeCl2、
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑、
2FeCl2＋Cl2===2FeCl3(方程式顺序可不同)
学科素养升级练
1．解析：FeCl3溶液与铜的反应为Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2，反应后的溶液中含有Cu2＋、Fe2＋，A错误；FeCl3溶液与铜反应，铜片上反应掉的部分会有凹陷，B错误，C正确；该反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，D错误。
答案：C
2．解析：将茶叶灼烧灰化，应在坩埚中加热，①、②和⑨都能用到，A不符合；用浓盐酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释，应在烧杯中进行，可用玻璃棒搅拌，选用④和⑦，用不到⑥，B符合；过滤时需要用到漏斗、烧杯和玻璃棒，④、⑤和⑦都能用到，C不符合；检验滤液中的Fe3＋，可用胶头滴管取少量滤液于小试管中，用KSCN溶液检验，用到的仪器有试管、装KSCN溶液的细口瓶、胶头滴管等，③、⑧和⑩都能用到，D不符合。
答案：B
3．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。只有酸性KMnO4溶液符合条件：5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，实验现象是紫色变浅(或褪去)。乙组，在Fe2＋存在的条件下检验Fe3＋，用KSCN溶液检验Fe3＋，Fe2＋无干扰。
答案：B
4．解析：(1)铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是防止氯化亚铁被氧化。
(2)氯气具有氧化性，能氧化氯化亚铁为氯化铁，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
(3)煤油不溶于水，密度比水小，分层后可以隔离溶液与空气接触，排除氧气对实验的影响。
(4)CCl4层显紫色说明有单质碘生成，这是由于铁离子氧化碘化钾，发生反应的离子方程式为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。
(5)向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，说明过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子，反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。
答案：(1)防止Fe2＋被氧化
(2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)
(4)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
(5)H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
