苏教版（2019）化学 必修第二册 专题9 第2单元 探究铁及其化合物的转化 同步练习（含解析）
文档属性
| 名称 | 苏教版（2019）化学 必修第二册 专题9 第2单元 探究铁及其化合物的转化 同步练习（含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 516.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2020-10-15 14:14:54 | ||
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文档简介
铁及其化合物的性质及转化
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.有关铁的化合物的说法中，错误的是 ( )
A.Fe(OH)2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色
B.由图示操作可制取Fe(OH)2
C.Fe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反应制得
D.Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能产生丁达尔效应
3.(双选)(2020·北京市丰台区高一检测)硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法错误的是 ( )
A.碱式硫酸铁可用于制取Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体可用作净水剂
B.生产FeCO3为加快反应速率，需在较高温度下进行
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
4.(2020·金华高一检测)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.只有④ B.只有③
C.③和④均错误 D.全部错误
5.在含有Fe3+、Fe2+、Cu2+的溶液中加入铁粉充分反应后，固体残渣用盐酸处理，有气体放出，则与Fe粉反应后的溶液中离子最多的是 ( )
A.Fe3+ B.Fe2+
C.Cu2+ D.OH-
6.用废铁屑制备磁性胶体粒子，制取过程如下：
下列说法不正确的是 ( )
A.用Na2CO3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的油污
B.通入N2是防止空气中的O2氧化二价铁元素
C.加适量的H2O2是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+，涉及反应：H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O
D.溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为2∶1
7.(2020·宁德高一检测)下列除杂试剂或方法不正确的是 ( )
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 铁粉 铝粉 加入过量NaOH溶液并过滤
D Fe(OH)3 Fe(OH)2 在空气中灼烧
8.(2020·北京市海淀区高一检测) (1)某化学兴趣小组利用铁粉、锌粉、0.1 mol·L-1 FeCl3溶液、0.1 mol·L-1 FeCl2溶液、KSCN溶液和新制氯水来探究Fe2+、Fe3+的氧化性、还原性，并利用实验结论解决一些问题。
①用上述所给物质写出体现Fe2+具有还原性的化学方程式：?_____________ 。?
②设计实验方案，完成下列表格。
探究内容 实验方案 实验现象
探究Fe3+具有氧化性 取少量0.1 mol·L-1的FeCl3溶液，向溶液中加入足量铁粉，再加入少量KSCN溶液 加入铁粉后，溶液颜色变为________；加入KSCN溶液后，溶液__________?
③该兴趣小组为探究“Fe2+具有氧化性”，提出了向FeCl2溶液中加入锌粉，该反应的离子方程式为?______________________ 。?
(2)某反应中反应物与生成物有Fe3+、Mn2+、H+、Mn、H2O和一种未知离子X，已知Mn在反应中得到电子，则X离子是__________ ，该反应的离子方程式是 ?_____________________________ 。?
9.化学是一门以实验为基础的自然科学，许多实验有丰富的颜色变化，有关实验的颜色变化有错误的是 ( )
A.向FeSO4和KSCN的混合溶液中滴加少量的新制氯水，溶液由浅绿色变为红色
B.向FeSO4中滴加NaOH溶液，沉淀的颜色由白色迅速变为灰绿色，最后变为红褐色
C.向Fe(NO3)2溶液中滴加稀硫酸，能使溶液由浅绿色变为棕黄色
D.向FeSO4中滴加少量酸性高锰酸钾溶液，能使溶液由浅绿色变为浅紫红色
10.下列离子方程式正确的是 ( )
A.铁与FeCl3溶液反应：Fe+Fe3+====2Fe2+
B.Fe与稀盐酸反应：2Fe+6H+====2Fe3++3H2↑
C.FeCl2溶液与Cl2反应：Fe2++Cl2====Fe3++2Cl-
D.Fe(OH)3与盐酸反应：Fe(OH)3+3H+====Fe3++3H2O
11.工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：
下列叙述正确的是 ( )
A.试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸
B.反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁
C.图中所示转化反应都不是氧化还原反应
D.反应②发生的化学方程式中存在：NaAlO2+CO2+2H2O====Al(OH)3↓+NaHCO3
12.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____________________________________。
13.糕点等食品包装中常加入一个装有脱氧剂的小袋，其作用是吸收氧气，使食物因缺氧而不变质，从而长期保存食品。铁脱氧剂就是利用铁易被氧化的性质来吸收氧气的，最终产物是Fe2O3·3H2O。有关反应的化学方程式如下：
①2Fe+2H2O+O22Fe(OH)2
②4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3
③2Fe(OH)3Fe2O3·3H2O
(1)铁脱氧剂使用后最终的颜色为 。?
(2)以上反应中，属于氧化还原反应的是_______(填编号)。?
(3)反应②的还原剂是 (填化学式)。?
(4)要检验铁脱氧剂使用后固体中含有+3价铁元素的化学方法是?________ (用文字描述)。?
铁及其化合物的性质及转化
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
【解析】选D。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。
2.有关铁的化合物的说法中，错误的是 ( )
A.Fe(OH)2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色
B.由图示操作可制取Fe(OH)2
C.Fe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反应制得
D.Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能产生丁达尔效应
【解析】选A。Fe(OH)2是一种白色固体，A错误；煤油能阻隔FeSO4溶液与氧气接触，可以避免试管中部分氧气对氢氧化亚铁的氧化，B正确；铁在氧气中燃烧可生成Fe3O4，可通过化合反应：4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3制取Fe(OH)3，C正确；Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能产生丁达尔效应，D正确。
3.(双选)(2020·北京市丰台区高一检测)硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法错误的是 ( )
A.碱式硫酸铁可用于制取Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体可用作净水剂
B.生产FeCO3为加快反应速率，需在较高温度下进行
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
【解析】选B、D。碱式硫酸铁中含Fe3+，能制取Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体可以吸附水中悬浮物，用作净水剂，故A正确；NH4HCO3加热易分解，为防止其分解，生产FeCO3需在较低温度下进行，故B项错误；(NH4)2Fe(SO4)2中含有Fe2+，若(NH4)2Fe(SO4)2被氧化则生成Fe3+，Fe3+与KSCN溶液产生血红色物质，故C正确；冷却结晶时，溶解度小的物质先析出，常温下，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小，故D错误。
4.(2020·金华高一检测)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.只有④ B.只有③
C.③和④均错误 D.全部错误
【解析】选C。①铁离子与铁反应生成浅绿色的亚铁离子，故①正确；②铁离子与硫氰化钾溶液反应显示红色，据此能够检验铁离子，故②正确；③硫酸铜与氯化铁不发生反应，混合后溶液不会变成无色，故③错误；④氯化铁与硝酸银反应生成白色氯化银沉淀，该性质不是铁离子的性质，故④错误；⑤铁离子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铁离子，故⑤正确。
5.在含有Fe3+、Fe2+、Cu2+的溶液中加入铁粉充分反应后，固体残渣用盐酸处理，有气体放出，则与Fe粉反应后的溶液中离子最多的是 ( )
A.Fe3+ B.Fe2+
C.Cu2+ D.OH-
【解析】选B。固体残渣用盐酸处理，有气体放出，说明有Fe粉剩余，则反应后的溶液中不可能有Fe3+、Cu2+存在，数目较多的离子应是Fe2+。
6.用废铁屑制备磁性胶体粒子，制取过程如下：
下列说法不正确的是 ( )
A.用Na2CO3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的油污
B.通入N2是防止空气中的O2氧化二价铁元素
C.加适量的H2O2是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+，涉及反应：H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O
D.溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为2∶1
【解析】选D。碳酸钠的水溶液显碱性，油污在碱性溶液中发生水解，因此碳酸钠溶液浸泡可以除去废铁屑表面的油污，故A正确；Fe2+容易被氧气氧化，因此通入N2的目的是防止空气中的氧气氧化Fe2+，故B正确；利用H2O2的氧化性，把Fe2+氧化成Fe3+，涉及反应：2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O，故C正确；Fe3O4中Fe2+和Fe3+物质的量之比为1∶2，故D错误。
7.(2020·宁德高一检测)下列除杂试剂或方法不正确的是 ( )
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 铁粉 铝粉 加入过量NaOH溶液并过滤
D Fe(OH)3 Fe(OH)2 在空气中灼烧
【解析】选D。A项发生反应：2FeCl2+Cl22FeCl3，正确；B项发生反应：Fe+2FeCl33FeCl2，正确；C项发生反应：2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑，而Fe不与NaOH溶液反应，正确；D项混合物在空气中灼烧时会发生分解最终生成Fe2O3，错误。
8.(2020·北京市海淀区高一检测) (1)某化学兴趣小组利用铁粉、锌粉、0.1 mol·L-1 FeCl3溶液、0.1 mol·L-1 FeCl2溶液、KSCN溶液和新制氯水来探究Fe2+、Fe3+的氧化性、还原性，并利用实验结论解决一些问题。
①用上述所给物质写出体现Fe2+具有还原性的化学方程式：?_____________ 。?
②设计实验方案，完成下列表格。
探究内容 实验方案 实验现象
探究Fe3+具有氧化性 取少量0.1 mol·L-1的FeCl3溶液，向溶液中加入足量铁粉，再加入少量KSCN溶液 加入铁粉后，溶液颜色变为________；加入KSCN溶液后，溶液__________?
③该兴趣小组为探究“Fe2+具有氧化性”，提出了向FeCl2溶液中加入锌粉，该反应的离子方程式为?______________________ 。?
(2)某反应中反应物与生成物有Fe3+、Mn2+、H+、Mn、H2O和一种未知离子X，已知Mn在反应中得到电子，则X离子是__________ ，该反应的离子方程式是 ?_____________________________ 。?
【解析】(1)①在反应中Fe2+作还原剂，体现其还原性，因此应选择氧化剂，所以选用氯水，发生的反应为2FeCl2+Cl22FeCl3。②向FeCl3溶液中加入铁粉，发生的反应为2Fe3++Fe3Fe2+，所以溶液由棕黄色变为浅绿色。向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液不变红。③向FeCl2溶液中加入锌粉，发生的离子反应为Zn+Fe2+Fe+Zn2+。(2)已知Mn得电子，故Mn是氧化剂，Mn2+为还原产物，则题目提供的Fe3+是氧化产物，故还原剂为Fe2+，即X为Fe2+。该反应中反应物为Mn、Fe2+和H+，生成物为Mn2+、Fe3+和H2O，n(Mn)∶n(Fe2+)=1∶5。
答案：(1)①2FeCl2+Cl22FeCl3
②浅绿色 不变红
③Fe2++ZnZn2++Fe
(2)Fe2+
Mn+5Fe2++8H+Mn2++5Fe3++4H2O
9.化学是一门以实验为基础的自然科学，许多实验有丰富的颜色变化，有关实验的颜色变化有错误的是 ( )
A.向FeSO4和KSCN的混合溶液中滴加少量的新制氯水，溶液由浅绿色变为红色
B.向FeSO4中滴加NaOH溶液，沉淀的颜色由白色迅速变为灰绿色，最后变为红褐色
C.向Fe(NO3)2溶液中滴加稀硫酸，能使溶液由浅绿色变为棕黄色
D.向FeSO4中滴加少量酸性高锰酸钾溶液，能使溶液由浅绿色变为浅紫红色
【解析】选D。向FeSO4和KSCN的混合溶液中滴加少量的新制氯水，亚铁离子被氧化成铁离子，铁离子与SCN-反应生成红色的Fe(SCN)3，所以溶液由浅绿色变为红色，故A正确；向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液，生成白色的氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁很快被氧化，颜色变为灰绿色，最终会变成红褐色的氢氧化铁，故B正确；向Fe(NO3)2溶液中滴加稀硫酸，在酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性，能够将亚铁离子氧化成铁离子，所以溶液变为棕黄色，故C正确；Fe2+具有还原性，加入少量酸性高锰酸钾溶液，可将Fe2+氧化生成Fe3+，高锰酸钾溶液褪色，不可能变为浅紫红色，故D错误。
10.下列离子方程式正确的是 ( )
A.铁与FeCl3溶液反应：Fe+Fe3+====2Fe2+
B.Fe与稀盐酸反应：2Fe+6H+====2Fe3++3H2↑
C.FeCl2溶液与Cl2反应：Fe2++Cl2====Fe3++2Cl-
D.Fe(OH)3与盐酸反应：Fe(OH)3+3H+====Fe3++3H2O
【解析】选D。电荷不守恒，应为Fe+2Fe3+====3Fe2+，故A错误；违反反应事实，应为Fe+2H+====Fe2++H2↑，故B错误；电荷不守恒，应为2Fe2++Cl2====2Fe3++2Cl-，故C错误；氢氧化铁是难溶物质，不能拆写成离子，发生中和反应，故D正确。
11.工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：
下列叙述正确的是 ( )
A.试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸
B.反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁
C.图中所示转化反应都不是氧化还原反应
D.反应②发生的化学方程式中存在：NaAlO2+CO2+2H2O====Al(OH)3↓+NaHCO3
【解析】选D。根据转化图可知，反应②生成的是碳酸氢钠，所以Y应该是CO2，这说明溶液乙中含有偏铝酸钠，因此X应该是氢氧化钠，A项不正确；氧化铁和氢氧化钠溶液不反应，所以过滤出的沉淀是氧化铁，B项不正确；电解氧化铝生成单质铝的反应是氧化还原反应，C项不正确。
12.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____________________________________。
【解析】(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3 mol，则参加反应的Fe(甲)的物质的量为4 mol，根据电子守恒可得3 mol+3 mol×2=n(NO)×3，n(NO)=3 mol；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=12 mol，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)，氢氧化亚铁被空气中的氧气氧化，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色的Fe(OH)3(丁)。
答案：(1)氧化 b (2) 1∶3 (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
13.糕点等食品包装中常加入一个装有脱氧剂的小袋，其作用是吸收氧气，使食物因缺氧而不变质，从而长期保存食品。铁脱氧剂就是利用铁易被氧化的性质来吸收氧气的，最终产物是Fe2O3·3H2O。有关反应的化学方程式如下：
①2Fe+2H2O+O22Fe(OH)2
②4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3
③2Fe(OH)3Fe2O3·3H2O
(1)铁脱氧剂使用后最终的颜色为 。?
(2)以上反应中，属于氧化还原反应的是_______(填编号)。?
(3)反应②的还原剂是 (填化学式)。?
(4)要检验铁脱氧剂使用后固体中含有+3价铁元素的化学方法是?________ (用文字描述)。?
【解析】(1)Fe2O3为红棕色固体。
(2)反应①、②都是有单质参加的化合反应，为氧化还原反应。反应③中无元素化合价变化，为非氧化还原反应。
(3)Fe(OH)2Fe(OH)3，铁元素化合价升高，故Fe(OH)2是还原剂。
(4)Fe2O3为碱性氧化物，可用盐酸溶解后，用KSCN溶液检验Fe3+的存在。
答案：(1)红棕色
(2)①②
(3)Fe(OH)2
(4)取少量使用后的铁脱氧剂溶解于盐酸中，滴加几滴KSCN溶液，溶液显红色
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.有关铁的化合物的说法中，错误的是 ( )
A.Fe(OH)2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色
B.由图示操作可制取Fe(OH)2
C.Fe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反应制得
D.Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能产生丁达尔效应
3.(双选)(2020·北京市丰台区高一检测)硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法错误的是 ( )
A.碱式硫酸铁可用于制取Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体可用作净水剂
B.生产FeCO3为加快反应速率，需在较高温度下进行
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
4.(2020·金华高一检测)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.只有④ B.只有③
C.③和④均错误 D.全部错误
5.在含有Fe3+、Fe2+、Cu2+的溶液中加入铁粉充分反应后，固体残渣用盐酸处理，有气体放出，则与Fe粉反应后的溶液中离子最多的是 ( )
A.Fe3+ B.Fe2+
C.Cu2+ D.OH-
6.用废铁屑制备磁性胶体粒子，制取过程如下：
下列说法不正确的是 ( )
A.用Na2CO3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的油污
B.通入N2是防止空气中的O2氧化二价铁元素
C.加适量的H2O2是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+，涉及反应：H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O
D.溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为2∶1
7.(2020·宁德高一检测)下列除杂试剂或方法不正确的是 ( )
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 铁粉 铝粉 加入过量NaOH溶液并过滤
D Fe(OH)3 Fe(OH)2 在空气中灼烧
8.(2020·北京市海淀区高一检测) (1)某化学兴趣小组利用铁粉、锌粉、0.1 mol·L-1 FeCl3溶液、0.1 mol·L-1 FeCl2溶液、KSCN溶液和新制氯水来探究Fe2+、Fe3+的氧化性、还原性，并利用实验结论解决一些问题。
①用上述所给物质写出体现Fe2+具有还原性的化学方程式：?_____________ 。?
②设计实验方案，完成下列表格。
探究内容 实验方案 实验现象
探究Fe3+具有氧化性 取少量0.1 mol·L-1的FeCl3溶液，向溶液中加入足量铁粉，再加入少量KSCN溶液 加入铁粉后，溶液颜色变为________；加入KSCN溶液后，溶液__________?
③该兴趣小组为探究“Fe2+具有氧化性”，提出了向FeCl2溶液中加入锌粉，该反应的离子方程式为?______________________ 。?
(2)某反应中反应物与生成物有Fe3+、Mn2+、H+、Mn、H2O和一种未知离子X，已知Mn在反应中得到电子，则X离子是__________ ，该反应的离子方程式是 ?_____________________________ 。?
9.化学是一门以实验为基础的自然科学，许多实验有丰富的颜色变化，有关实验的颜色变化有错误的是 ( )
A.向FeSO4和KSCN的混合溶液中滴加少量的新制氯水，溶液由浅绿色变为红色
B.向FeSO4中滴加NaOH溶液，沉淀的颜色由白色迅速变为灰绿色，最后变为红褐色
C.向Fe(NO3)2溶液中滴加稀硫酸，能使溶液由浅绿色变为棕黄色
D.向FeSO4中滴加少量酸性高锰酸钾溶液，能使溶液由浅绿色变为浅紫红色
10.下列离子方程式正确的是 ( )
A.铁与FeCl3溶液反应：Fe+Fe3+====2Fe2+
B.Fe与稀盐酸反应：2Fe+6H+====2Fe3++3H2↑
C.FeCl2溶液与Cl2反应：Fe2++Cl2====Fe3++2Cl-
D.Fe(OH)3与盐酸反应：Fe(OH)3+3H+====Fe3++3H2O
11.工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：
下列叙述正确的是 ( )
A.试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸
B.反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁
C.图中所示转化反应都不是氧化还原反应
D.反应②发生的化学方程式中存在：NaAlO2+CO2+2H2O====Al(OH)3↓+NaHCO3
12.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____________________________________。
13.糕点等食品包装中常加入一个装有脱氧剂的小袋，其作用是吸收氧气，使食物因缺氧而不变质，从而长期保存食品。铁脱氧剂就是利用铁易被氧化的性质来吸收氧气的，最终产物是Fe2O3·3H2O。有关反应的化学方程式如下：
①2Fe+2H2O+O22Fe(OH)2
②4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3
③2Fe(OH)3Fe2O3·3H2O
(1)铁脱氧剂使用后最终的颜色为 。?
(2)以上反应中，属于氧化还原反应的是_______(填编号)。?
(3)反应②的还原剂是 (填化学式)。?
(4)要检验铁脱氧剂使用后固体中含有+3价铁元素的化学方法是?________ (用文字描述)。?
铁及其化合物的性质及转化
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
【解析】选D。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。
2.有关铁的化合物的说法中，错误的是 ( )
A.Fe(OH)2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色
B.由图示操作可制取Fe(OH)2
C.Fe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反应制得
D.Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能产生丁达尔效应
【解析】选A。Fe(OH)2是一种白色固体，A错误；煤油能阻隔FeSO4溶液与氧气接触，可以避免试管中部分氧气对氢氧化亚铁的氧化，B正确；铁在氧气中燃烧可生成Fe3O4，可通过化合反应：4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3制取Fe(OH)3，C正确；Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能产生丁达尔效应，D正确。
3.(双选)(2020·北京市丰台区高一检测)硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法错误的是 ( )
A.碱式硫酸铁可用于制取Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体可用作净水剂
B.生产FeCO3为加快反应速率，需在较高温度下进行
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
【解析】选B、D。碱式硫酸铁中含Fe3+，能制取Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体可以吸附水中悬浮物，用作净水剂，故A正确；NH4HCO3加热易分解，为防止其分解，生产FeCO3需在较低温度下进行，故B项错误；(NH4)2Fe(SO4)2中含有Fe2+，若(NH4)2Fe(SO4)2被氧化则生成Fe3+，Fe3+与KSCN溶液产生血红色物质，故C正确；冷却结晶时，溶解度小的物质先析出，常温下，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小，故D错误。
4.(2020·金华高一检测)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.只有④ B.只有③
C.③和④均错误 D.全部错误
【解析】选C。①铁离子与铁反应生成浅绿色的亚铁离子，故①正确；②铁离子与硫氰化钾溶液反应显示红色，据此能够检验铁离子，故②正确；③硫酸铜与氯化铁不发生反应，混合后溶液不会变成无色，故③错误；④氯化铁与硝酸银反应生成白色氯化银沉淀，该性质不是铁离子的性质，故④错误；⑤铁离子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铁离子，故⑤正确。
5.在含有Fe3+、Fe2+、Cu2+的溶液中加入铁粉充分反应后，固体残渣用盐酸处理，有气体放出，则与Fe粉反应后的溶液中离子最多的是 ( )
A.Fe3+ B.Fe2+
C.Cu2+ D.OH-
【解析】选B。固体残渣用盐酸处理，有气体放出，说明有Fe粉剩余，则反应后的溶液中不可能有Fe3+、Cu2+存在，数目较多的离子应是Fe2+。
6.用废铁屑制备磁性胶体粒子，制取过程如下：
下列说法不正确的是 ( )
A.用Na2CO3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的油污
B.通入N2是防止空气中的O2氧化二价铁元素
C.加适量的H2O2是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+，涉及反应：H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O
D.溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为2∶1
【解析】选D。碳酸钠的水溶液显碱性，油污在碱性溶液中发生水解，因此碳酸钠溶液浸泡可以除去废铁屑表面的油污，故A正确；Fe2+容易被氧气氧化，因此通入N2的目的是防止空气中的氧气氧化Fe2+，故B正确；利用H2O2的氧化性，把Fe2+氧化成Fe3+，涉及反应：2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O，故C正确；Fe3O4中Fe2+和Fe3+物质的量之比为1∶2，故D错误。
7.(2020·宁德高一检测)下列除杂试剂或方法不正确的是 ( )
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 铁粉 铝粉 加入过量NaOH溶液并过滤
D Fe(OH)3 Fe(OH)2 在空气中灼烧
【解析】选D。A项发生反应：2FeCl2+Cl22FeCl3，正确；B项发生反应：Fe+2FeCl33FeCl2，正确；C项发生反应：2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑，而Fe不与NaOH溶液反应，正确；D项混合物在空气中灼烧时会发生分解最终生成Fe2O3，错误。
8.(2020·北京市海淀区高一检测) (1)某化学兴趣小组利用铁粉、锌粉、0.1 mol·L-1 FeCl3溶液、0.1 mol·L-1 FeCl2溶液、KSCN溶液和新制氯水来探究Fe2+、Fe3+的氧化性、还原性，并利用实验结论解决一些问题。
①用上述所给物质写出体现Fe2+具有还原性的化学方程式：?_____________ 。?
②设计实验方案，完成下列表格。
探究内容 实验方案 实验现象
探究Fe3+具有氧化性 取少量0.1 mol·L-1的FeCl3溶液，向溶液中加入足量铁粉，再加入少量KSCN溶液 加入铁粉后，溶液颜色变为________；加入KSCN溶液后，溶液__________?
③该兴趣小组为探究“Fe2+具有氧化性”，提出了向FeCl2溶液中加入锌粉，该反应的离子方程式为?______________________ 。?
(2)某反应中反应物与生成物有Fe3+、Mn2+、H+、Mn、H2O和一种未知离子X，已知Mn在反应中得到电子，则X离子是__________ ，该反应的离子方程式是 ?_____________________________ 。?
【解析】(1)①在反应中Fe2+作还原剂，体现其还原性，因此应选择氧化剂，所以选用氯水，发生的反应为2FeCl2+Cl22FeCl3。②向FeCl3溶液中加入铁粉，发生的反应为2Fe3++Fe3Fe2+，所以溶液由棕黄色变为浅绿色。向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液不变红。③向FeCl2溶液中加入锌粉，发生的离子反应为Zn+Fe2+Fe+Zn2+。(2)已知Mn得电子，故Mn是氧化剂，Mn2+为还原产物，则题目提供的Fe3+是氧化产物，故还原剂为Fe2+，即X为Fe2+。该反应中反应物为Mn、Fe2+和H+，生成物为Mn2+、Fe3+和H2O，n(Mn)∶n(Fe2+)=1∶5。
答案：(1)①2FeCl2+Cl22FeCl3
②浅绿色 不变红
③Fe2++ZnZn2++Fe
(2)Fe2+
Mn+5Fe2++8H+Mn2++5Fe3++4H2O
9.化学是一门以实验为基础的自然科学，许多实验有丰富的颜色变化，有关实验的颜色变化有错误的是 ( )
A.向FeSO4和KSCN的混合溶液中滴加少量的新制氯水，溶液由浅绿色变为红色
B.向FeSO4中滴加NaOH溶液，沉淀的颜色由白色迅速变为灰绿色，最后变为红褐色
C.向Fe(NO3)2溶液中滴加稀硫酸，能使溶液由浅绿色变为棕黄色
D.向FeSO4中滴加少量酸性高锰酸钾溶液，能使溶液由浅绿色变为浅紫红色
【解析】选D。向FeSO4和KSCN的混合溶液中滴加少量的新制氯水，亚铁离子被氧化成铁离子，铁离子与SCN-反应生成红色的Fe(SCN)3，所以溶液由浅绿色变为红色，故A正确；向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液，生成白色的氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁很快被氧化，颜色变为灰绿色，最终会变成红褐色的氢氧化铁，故B正确；向Fe(NO3)2溶液中滴加稀硫酸，在酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性，能够将亚铁离子氧化成铁离子，所以溶液变为棕黄色，故C正确；Fe2+具有还原性，加入少量酸性高锰酸钾溶液，可将Fe2+氧化生成Fe3+，高锰酸钾溶液褪色，不可能变为浅紫红色，故D错误。
10.下列离子方程式正确的是 ( )
A.铁与FeCl3溶液反应：Fe+Fe3+====2Fe2+
B.Fe与稀盐酸反应：2Fe+6H+====2Fe3++3H2↑
C.FeCl2溶液与Cl2反应：Fe2++Cl2====Fe3++2Cl-
D.Fe(OH)3与盐酸反应：Fe(OH)3+3H+====Fe3++3H2O
【解析】选D。电荷不守恒，应为Fe+2Fe3+====3Fe2+，故A错误；违反反应事实，应为Fe+2H+====Fe2++H2↑，故B错误；电荷不守恒，应为2Fe2++Cl2====2Fe3++2Cl-，故C错误；氢氧化铁是难溶物质，不能拆写成离子，发生中和反应，故D正确。
11.工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：
下列叙述正确的是 ( )
A.试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸
B.反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁
C.图中所示转化反应都不是氧化还原反应
D.反应②发生的化学方程式中存在：NaAlO2+CO2+2H2O====Al(OH)3↓+NaHCO3
【解析】选D。根据转化图可知，反应②生成的是碳酸氢钠，所以Y应该是CO2，这说明溶液乙中含有偏铝酸钠，因此X应该是氢氧化钠，A项不正确；氧化铁和氢氧化钠溶液不反应，所以过滤出的沉淀是氧化铁，B项不正确；电解氧化铝生成单质铝的反应是氧化还原反应，C项不正确。
12.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____________________________________。
【解析】(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3 mol，则参加反应的Fe(甲)的物质的量为4 mol，根据电子守恒可得3 mol+3 mol×2=n(NO)×3，n(NO)=3 mol；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=12 mol，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)，氢氧化亚铁被空气中的氧气氧化，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色的Fe(OH)3(丁)。
答案：(1)氧化 b (2) 1∶3 (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
13.糕点等食品包装中常加入一个装有脱氧剂的小袋，其作用是吸收氧气，使食物因缺氧而不变质，从而长期保存食品。铁脱氧剂就是利用铁易被氧化的性质来吸收氧气的，最终产物是Fe2O3·3H2O。有关反应的化学方程式如下：
①2Fe+2H2O+O22Fe(OH)2
②4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3
③2Fe(OH)3Fe2O3·3H2O
(1)铁脱氧剂使用后最终的颜色为 。?
(2)以上反应中，属于氧化还原反应的是_______(填编号)。?
(3)反应②的还原剂是 (填化学式)。?
(4)要检验铁脱氧剂使用后固体中含有+3价铁元素的化学方法是?________ (用文字描述)。?
【解析】(1)Fe2O3为红棕色固体。
(2)反应①、②都是有单质参加的化合反应，为氧化还原反应。反应③中无元素化合价变化，为非氧化还原反应。
(3)Fe(OH)2Fe(OH)3，铁元素化合价升高，故Fe(OH)2是还原剂。
(4)Fe2O3为碱性氧化物，可用盐酸溶解后，用KSCN溶液检验Fe3+的存在。
答案：(1)红棕色
(2)①②
(3)Fe(OH)2
(4)取少量使用后的铁脱氧剂溶解于盐酸中，滴加几滴KSCN溶液，溶液显红色