【新教材】2021-2022鲁科版化学必修一 同步学案 3.1.2铁的氧化物和铁的氢氧化物铁及其化合物之间的转化关系

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第2节
铁的氧化物和铁的氢氧化物
一、铁的氧化物
名称
(化学式)
氧化亚铁
(FeO)
四氧化三铁
(Fe3O4)
三氧化二铁
(Fe2O3)
俗名
—
磁性氧化铁
铁红
色态
黑色粉末
黑色晶体
红棕色粉末
铁的价态
＋2
＋2、＋3×2
＋3
与盐酸
反应
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
与铝粉
反应
3FeO＋2Al3Fe＋Al2O3
—
2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3
说明：(1)FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，Fe3O4为复杂的氧化物。
(2)FeO、Fe2O3、Fe3O4、MnO2、WO3、V2O5等难熔金属氧化物与铝粉的反应也叫铝热反应，常用KClO3和镁条引发该反应。
　(1)四氧化三铁中铁元素的化合价是＋价吗？
[提示]　不是。四氧化三铁中铁元素的化合价是＋2价和＋3价。
(2)(情境思考)日常生活中铁制品生锈的现象很常见，依据所学知识分析铁锈的主要成分是什么？怎样除去衣物上的铁锈？
[提示]　铁锈呈红棕色，因此铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O。根据Fe2O3的性质，可以选用酸性物质除去衣物上的铁锈，如食用醋、草酸或柠檬汁。
二、铁的氢氧化物
Fe(OH)2
Fe(OH)3
颜色、状态
白色固体
红褐色固体
与盐酸反应
Fe(OH)2＋2HCl===FeCl2＋2H2O
Fe(OH)3＋3HCl===FeCl3＋3H2O
受热分解
－
2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O
制备
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↓
转化
在试管中加入少量的氯化亚铁溶液，然后向试管中加入少量的氢氧化钠，观察发生的现象。可以观察到：浅绿色的溶液先生成白色沉淀，之后沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。
在空气中，Fe(OH)2能够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
【对点练习】
1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)Fe2＋在溶液中呈浅绿色，因此Fe(OH)2沉淀为灰绿色
(　　)
(2)可以利用FeCl3溶液和NaOH溶液通过复分解反应制Fe(OH)3胶体
(　　)
(3)Fe(OH)2非常不稳定，在空气中易转化为Fe(OH)3
(　　)
(4)为防止Fe(OH)2被氧化，在制备时，常采用新制的FeSO4溶液和煮沸的NaOH溶液制取
(　　)
[答案]　(1)×　(2)×　(3)√　(4)√
2.下列有关物质检验方法不合理的是?(　　)
A.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,该溶液中一定含有Fe2+
B.用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2
C.检验绿矾晶体是否已氧化变质,可将绿矾晶体溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液,再观察溶液是否变红
D.向某溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+
B
三、铁及其化合物之间的转化关系
1．铁及其化合物的“价—类”二维图
　
2．补铁剂中铁元素价态的检验
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.溶液不变红
无Fe3＋
b.溶液变红
有Fe3＋
(2)若出现现象a，向反应后的溶液中滴加氯水
溶液变红
有Fe2＋
(3)若出现现象b，另取补铁剂滴加酸性KMnO4溶液
溶液紫红色褪去
有Fe2＋
溶液紫红色不褪去
无Fe2＋
【对点练习】　
1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)FeCl2不能通过化合反应制得
(　　)
(2)同价态含铁物质间的转化一般可通过复分解反应实现
(　　)
(3)不同价态的含铁物质间的转化必须通过氧化还原反应实现
(　　)
(4)食用富含维生素C的食物利于人体对铁元素吸收，是利用维生素C的氧化性
(　　)
(5)向补铁口服液中滴加KSCN溶液，溶液变为红色，则补血口服液中铁的价态只有＋3价
(　　)
[答案]　(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×
重难突破：Fe(OH)2的制备
用下图所示的密封反应装置来制备氢氧化亚铁。
B　　A
具体操作：注射器A吸入NaOH溶液后用硅胶塞封口，再用注射器B将FeSO4溶液缓慢推入注射器A中，使两溶液混合反应。为保证实验的顺利进行，对反应液进行了如下处理：
[问题1]　用硅胶塞封口的原因是什么？
[提示]　防止空气中的O2进入。
[问题2]　配制硫酸亚铁溶液加入维生素C(100
mL溶液中加入半片维生素C)，其目的是什么？
[提示]　维生素C具有还原性，可以防止Fe2＋被氧化。
[问题3]　为了较长时间看到白色沉淀，用于制备Fe(OH)2的氢氧化钠溶液应该事先进行怎样的操作？为什么？
[提示]　煮沸。Fe(OH)2容易被氧气氧化，故用于制备Fe(OH)2的氢氧化钠溶液应加热煮沸赶走溶液中的溶解氧。
氢氧化亚铁的制备
1．制备Fe(OH)2的注意事项
(1)Fe2＋必须是新制的，并放入铁粉，以防Fe2＋被氧化成Fe3＋；
(2)除去溶液中溶解的O2，其方法是加热煮沸NaOH溶液；
(3)滴管末端插入液面以下；
(4)必要时可在液面上加植物油或苯进行液封。
2．Fe(OH)2的制备方法
(1)有机覆盖层法
将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或植物油(不能用CCl4，它的密度大于水)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应，如图1所示。
图1　　　　　　　　图2
(2)还原性气体保护法
用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀，如图2所示。
【对点练习】
1．实验室用FeCl2和烧碱制备Fe(OH)2，为了使生成的产物不容易被氧化，下列说法不正确的是(　　)
A．配制FeCl2和烧碱溶液所用的蒸馏水通常要煮沸
B．可在FeCl2溶液的上面加一层植物油，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内
D．产生Fe(OH)2沉淀后，不能振荡试管
C　[
FeCl2和烧碱溶液要现用现配，且配制溶液的蒸馏水要煮沸以除去氧气，确保Fe(OH)2的生成在无氧的环境里，故A项正确；在FeCl2溶液的上面加一层苯或一层植物油，以隔绝空气防止氧气溶入，故B项正确；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接触空气中的氧气，故C项错误；产生Fe(OH)2沉淀后，若振荡试管，会增大沉淀与空气接触的机会，使沉淀更易被氧化，故D项正确。]
2．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。
A　　　　　B
填写下列空白：
(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是____________，A中反应的离子方程式为__________________。
(2)实验开始时应先将止水夹a________(填“打开”或“关闭”)。
(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程_____________________________。
(4)实验完毕，打开b处止水夹，放入一部分空气，此时B中发生反应的化学方程式为___________________________________________。
(5)图中________(填“能”或“不能”)较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。
[解析]　A为氢气的发生装置，B为产生Fe(OH)2沉淀的装置，当a打开时，H2通过a进入B中排出B内氧气，a关闭时，A内气体压强增大，使A中FeSO4、H2SO4混合液进入B中与NaOH溶液反应产生Fe(OH)2沉淀。
[答案]　(1)铁屑　Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑　(2)打开　(3)首先打开止水夹a，让分液漏斗中酸液流下，使A中产生的H2通入B中，一段时间后关闭止水夹a，A中液体沿导管流入B中，产生少量白色沉淀　(4)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3　(5)能
重点探究：Fe2＋、Fe3＋的检验方法
[思考交流]
(1)怎样用化学方法检验FeSO4试剂是否变质？
【提示】　FeSO4变质就是Fe2＋被空气中的氧气氧化，可用KSCN溶液检验是否含有Fe3＋。
(2)先向溶液中滴加少量氯水，再加KSCN溶液，溶液变为红色，能否证明原溶液中含有Fe2＋？
【提示】　不能证明原溶液中含有Fe2＋，因为若原溶液中含有Fe3＋，溶液也变红色，干扰Fe2＋的检验。
(3)如何检验溶液中既含Fe2＋又含Fe3＋？
【提示】　取一份待检液，滴入几滴KSCN溶液，溶液呈红色，说明含Fe3＋；另取一份待检液，滴入几滴酸性KMnO4溶液，紫红色退去，说明含Fe2＋。
Fe3＋、Fe2＋的检验
1．观察溶液颜色法
2．KSCN溶液和氯水法
3．K3Fe(CN)6溶液法
4．NaOH溶液法
5．利用Fe2+的还原性：
6．利用Fe3+的氧化性：
【练习3】
下列离子的检验方法合理的是(　　)
A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2＋
B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2＋
C．向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋
D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋
C　[A项，Fe2＋遇到KSCN溶液不变色，Fe2＋是否存在不确定；B项，Fe3＋干扰Fe2＋，若原溶液中含有Fe3＋不含Fe2＋也会产生同样的现象；D项，Mg(OH)2为白色沉淀被红褐色沉淀掩盖，不确定。]
2-1　要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+,进行如下实验操作时的
最佳顺序为?(　
　)
①加入足量氯水
②加入足量KMnO4溶液
③加入少量NH4SCN溶液
A.①③　　
B.③②　????
C.③①　　
D.①②③
C
课堂练习
1．下列各组物质反应后，再滴入KSCN溶液，显红色的是(　　)
A．向CuCl2溶液中加入铁粉
B．向FeO粉末中加入稀硫酸
C．Fe与过量稀盐酸反应后的溶液中再加入少量氯水
D．Fe(OH)3与过量稀盐酸反应后的溶液中再加入过量铁粉
C　[A项，铁粉与CuCl2溶液反应生成FeCl2，溶液中不存在Fe3＋，滴入KSCN溶液，溶液不会显红色，错误；B项，向FeO粉末中加入稀硫酸，反应生成FeSO4和水，不含有Fe3＋，滴入KSCN溶液，溶液不会显红色，错误；C项，Fe与过量稀盐酸反应生成FeCl2和氢气，FeCl2与氯气反应生成FeCl3，溶液中存在Fe3＋，滴入KSCN溶液，溶液显红色，正确；D项，Fe(OH)3与过量稀盐酸反应生成FeCl3和水，FeCl3与过量铁粉反应生成FeCl2，溶液中不存在Fe3＋，滴入KSCN溶液，溶液不会显红色，错误。]
2．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　⑤KI淀粉溶液
A．①②③　
B．①③④⑤
C．③④⑤
D．②③④
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，不能区别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＋，铜片溶解，溶液由黄色变成蓝绿色，Fe2＋与铜片不反应；⑤2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，碘遇淀粉溶液变蓝色。]
3．下列说法正确的是(　　)
A．Fe在一定条件下与水反应生成H2和Fe(OH)3
B．Fe3O4溶于盐酸后加入几滴KSCN溶液，溶液不会显红色
C．工业上在高温下用CO还原含Fe2O3的铁矿石炼铁
D．Fe3＋具有氧化性，据此可用KSCN溶液鉴别Fe3＋
C　[高温下铁能与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，故A项错误；Fe3O4溶于盐酸生成Fe3＋和Fe2＋，Fe3＋与KSCN反应得到红色溶液，故B项错误；一般炼铁的过程就是用CO还原Fe2O3生成Fe，故C项正确；用KSCN溶液鉴别Fe3＋主要是利用了Fe3＋与KSCN溶液反应显示红色，而非Fe3＋的氧化性，故D项错误。]
4．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
D　[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。]
5．球墨铸铁中含有一种铁碳化合物X．实验室测定化合物X的组成实验如下：下列说法不正确的是(　　)
A．固体2是氧化铁
B．X的化学式可以表示为Fe3C2
C．溶液甲中可能含有Fe3+
D．X与足量的热浓硝酸反应有NO2和CO2生成
【答案】B
6．向Fe2O3和铁粉组成的混合物中，加入量的稀H2SO4，各物质恰好完全反应，测得溶液中不含Fe3+，且Fe2+与H2的物质的量之比为4：1，那么在反应中，Fe2O3、Fe、H2SO4的物质的量之比为(　　)
A．1：1：1
B．1：2：4
C．1：2：3
D．2：3：5
【答案】B
【解析】Fe和Fe2O3与稀H2SO4作用，固体恰好溶解，所得溶液中不含Fe3+，且生成的Fe2+与H2的物质的量之比为4：1；
设生成氢气的物质的量为a，则亚铁离子物质的量为4a
依据反应：Fe+H2SO4=Fe2++H2↑；
则有????
a???
a???
a???
a
Fe+2Fe3+=3Fe2+；
a?
2a????
3a
Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O；
?a????
?3a???
a
所以反应物中Fe2O3、Fe、H2SO4的物质的量之比=a：(a+a)：(a+3a)=1：2：4，；
故选B。
7．已知A是一种常见金属，F是一种红褐色沉淀。试根据图中转化关系，回答下列问题。
(1)写出A、C、F、G的化学式
A．________　C．________　F．________　G．________。
(2)检验D中阳离子的方法为_____________________________________。
(3)写出下列转化的离子方程式或化学方程式。
①E→F：__________________________________________________。
②C→D：___________________________________________________。
[解析]　根据F是红褐色沉淀知F是Fe(OH)3，从而推知A为Fe，B为Fe3O4，C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3，G为Fe2O3，X为H2。
[答案]　(1)Fe　FeCl2　Fe(OH)3　Fe2O3
(2)取D溶液少许于洁净试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含Fe3＋(合理即可)
(3)①4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
②2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
8.根据下图所示装置和操作,回答下列有关问题。
(1)按图Ⅰ所示装置,用两种不同的操作分别进行实验,观察B试管中的现象。
①操作1:先夹紧止水夹a,再使A试管内开始反应,实验中B试管中观察到的现象是????
　　　　　　　????。
②操作2:打开止水夹a,使A试管内反应一段时间后再夹紧止水夹a,实验中在B试管中观察到的现象是???　　　　　　　　　　????。
③请说明造成两种操作现象不同的原因(如两种现象相同,此小题不用回答)??
??。
(2)上述实验结束后,取A试管内反应所得的溶液,隔绝空气小心蒸干后,再高温煅烧(有关装置和操作均已略去),最后剩下红色固体,将分解时产生的气体按图Ⅱ所示装置依次通过洗气装置,结果试管甲内出现白色沉淀,试管乙内品红溶液红色褪去。回答:
①用化学方程式表示试管甲内产生白色沉淀的原因:??
??　　　　　　　　　　????。
②根据实验现象写出A试管内溶液蒸干后,在高温煅烧分解时所发生反应的化学方程式:???
?。
③图Ⅱ中丙装置的作用是　　　　　　　　　　　　????。实验结束时,在装置丙中观察到的现象是?
???　　　　　　????。
答案　(1)①液面升高且生成白色沉淀,白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色
②液面上升,有白色沉淀生成,且保持较长时间不变色
③操作2开始产生的H2将系统内的空气赶尽,避免了Fe(OH)2被氧化
(2)①SO3+H2O+BaCl2?
BaSO4↓+2HCl
②2FeSO4?
Fe2O3+SO3↑+SO2↑
③吸收剩余的SO2气体　导管中形成一段液柱
习题练习
1．《新修本草》是我国古代药物学著作之一，其中有关于“青矾”的描述：“其绛矾本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃……烧之赤色，故名绛矾矣……”。据此推测，“青矾”的主要成分为(　　)
A．CuSO4·5H2O　
B．FeSO4·7H2O
C．Na2CO3·10H2O
D．Fe2(SO4)3·9H2O
B　[根据“其绛矾本来绿色……烧之赤色……”，可知“青矾”的主要成分是硫酸亚铁晶体，其在空气中灼烧得到红棕色的Fe2O3，B项正确。CuSO4·5H2O为蓝色晶体，Na2CO3·10H2O是白色晶体，Fe2(SO4)3·9H2O为黄色晶体。]
2．以下有关铁的氧化物的叙述中正确的是(　　)
A．常见的铁的氧化物FeO、Fe2O3、Fe3O4都是黑色
B．铁的氧化物中Fe2O3、Fe3O4都有导磁性
C．作为炼铁原料之一的赤铁矿的主要成分是Fe2O3
D．铁的氧化物Fe2O3、Fe3O4都只有氧化性
C　[FeO和Fe3O4是黑色的，Fe2O3是红棕色的，A项错误；赤铁矿的主要成分是Fe2O3，C项正确；常见的三种铁的氧化物中，只有Fe3O4有导磁性，B项错误；Fe3O4中铁的化合价为＋2价和＋3价，既有氧化性又有还原性，D项错误。]
3．以下转化过程不可以通过化合反应一步实现的是(　　)
A．Fe→FeCl3
B．Fe→FeCl2
C．Fe2O3→Fe(OH)3
D．Fe(OH)2→Fe(OH)3
C　[A项，铁和氯气反应生成氯化铁，故能通过化合反应一步实现，错误；B项，铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，故能通过化合反应一步实现，错误；C项，氧化铁不能和水发生化合反应得到氢氧化铁，故不能通过化合反应一步得到，正确；D项，氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁，能通过化合反应一步实现，错误。]
4．要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含Fe2＋，进行如下实验操作时，最佳顺序是(　　)
①加入足量氯水　②加入足量酸性KMnO4溶液　③加入少量KSCN溶液
A．①②
B．③②
C．③①
D．①②③
C　[本题检验方法的关键是Fe3＋遇SCN－生成Fe(SCN)3呈现红色，而Fe2＋遇SCN－不反应不显红色，加入KSCN溶液不显红色证明无Fe3＋，再加氯水，如有Fe2＋，则可被氧化为Fe3＋，遇SCN－显红色。酸性KMnO4溶液也能氧化Fe2＋，但因其本身呈紫色，使Fe3＋与SCN－作用显示的红色不易观察。]
5．下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是(　　)
①　　　　　　　　②
③　　　　　　　　④
A．①②③
B．①②④
C．②③④
D．①②③④
B　[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；④中液面加苯阻止了空气进入；③由于溶液接触空气中的氧气，能迅速将Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。]
6．为了验证Fe3＋的性质，某化学兴趣小组设计了下图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是(　　)
A．②
B．③
C．③④
D．①②③④⑤
C　[①铁离子与铁反应生成浅绿色的亚铁离子，正确；②铁离子与硫氰化钾溶液反应显红色，据此能够检验铁离子，正确；③硫酸铜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反应生成白色的氯化银沉淀，但该性质不是铁离子的性质，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，正确。]
7．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＋
B　[溶液中的Fe2＋与加入的新制氯水发生反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，氧化性：Fe3＋8．下列说法正确的是(　　)
A．在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3＋，无Fe2＋
B．铁粉作食品袋内的脱氧剂，铁粉起还原作用
C．FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作，原因是FeCl3能从含有Cu2＋的溶液中置换出铜
D．c(Fe2＋)＝1
mol·L－1的溶液中：K＋、NH、MnO、S2－能大量共存
B　[A项，在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3＋，但不能确定溶液中是否含有Fe2＋，错误；B项，铁粉作食品袋内的脱氧剂，反应中铁元素的化合价升高，发生氧化反应，起还原作用，正确；C项，FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作，原因是FeCl3能与铜单质反应生成氯化亚铁和氯化铜，错误；D项，Fe2＋、S2－具有还原性，MnO具有氧化性，因此不能大量共存，错误。]
9．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＋＋Cu===Cu2＋＋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
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＋，符合题意的有①③④⑦。]
10．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
溴水
酸性KMnO4溶液
B　[甲组，在Fe3＋存在的条件下检验Fe2＋，要排除Fe3＋干扰，所选试剂应具备下列条件：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，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。]
11．铁是人体必需的微量元素之一，补铁剂中的Fe2＋在空气中很容易被氧化成Fe3＋，影响铁元素在人体中的吸收利用。某实验小组进行如图所示的对照实验，验证补铁剂和维生素C一起服用的科学性。
[实验操作]第一步：在A、B两支试管中加入对比试剂；第二步：振荡；第三步：滴加KSCN溶液。
[实验现象](1)A试管中溶液变________色，B试管中无明显现象。
[实验结论](2)维生素C具有________(填“氧化性”或“还原性”)，能防止Fe2＋被氧化为Fe3＋，所以补铁剂和维生素C一起服用具有科学依据。
[生活应用](3)某品牌泡腾片的主要成分为维生素C和NaHCO3，放入水中立即产生大量气泡(CO2)使口感更好，说明维生素C具有________(填“酸性”或“碱性”)。
(4)为防止烹调时蔬菜中维生素C的损失，烹调蔬菜应注意___________________________________________________________________
(写一条即可)。
[解析]　(1)Fe3＋与SCN－结合而使溶液呈红色。
(2)向FeCl3溶液中加入足量维生素C后，再加入KSCN溶液，溶液不变红色，说明Fe3＋被维生素C还原，即维生素C具有还原性。
(3)将维生素C与NaHCO3溶于水中，立即有大量CO2产生，说明维生素C具有酸性。
(4)由实验(2)、(3)可知，维生素C具有还原性和酸性，故烹调蔬菜时应避免与氧化性物质或碱性物质接触。
[答案]　(1)红　(2)还原性　(3)酸性　(4)避免与氧化性物质接触(或避免与碱性物质接触)
12．A～H分别表示中学化学中常见的某种物质，它们之间的相互转化关系如图所示(部分反应物、生成物未列出)。已知：C、D、E、F、G五种物质中均含有同一种元素；A为淡黄色固体化合物；G为红褐色固体。
(1)写出化学式：A.________；C.________；F．________。
(2)写出反应的化学方程式：
②_____________________________________________________________；
⑥_____________________________________________________________。
(3)写出离子方程式：
③_____________________________________________________________；
⑤_____________________________________________________________。
(4)生成24
g
B需要转移________mol电子。
[解析]　由F在空气中放置生成G，G为红褐色固体，可推知G是Fe(OH)3，则F是Fe(OH)2；而C、D、E、F、G含同一种元素，应联想到是Fe元素，则D含Fe2＋，E含Fe3＋，由E与H反应生成G[Fe(OH)3]可推知H为强碱；C能转化为Fe2＋和Fe3＋，则C只能是Fe3O4，则B为O2。而A为淡黄色固体化合物，能生成O2和强碱，A为Na2O2，H是NaOH。
[答案]　(1)Na2O2　Fe3O4　Fe(OH)2
(2)2O2＋3FeFe3O4
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(3)Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
(4)1.5
13．(素养题)在一些高档茶叶、点心等食品的包装盒中有一个小袋，将小袋打开，可以看到灰黑色粉末，其中有些已变成棕褐色。将上述粉末溶于稀盐酸，取上层清液，滴入几滴氯水，再滴加KSCN溶液，原溶液立即变为红色。下列说法不正确的是(　　)
A．小袋中原来装有氧化铁
B．小袋中原来装有铁粉
C．该灰黑色粉末不可食用
D．该灰黑色粉末作抗氧化剂
A　[从题中信息“滴入几滴氯水，再滴加KSCN溶液，原溶液立即变为红色”判断，该灰黑色粉末中含有铁元素。但由于先加入了氯水，故不能肯定含Fe3＋，A项错误；该灰黑色粉末为还原铁粉，作抗氧化剂，防止高档茶叶、点心等食品变质，B、C、D项正确。]
14．(双选)铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质，下列关于铁元素的叙述中正确的是(　　)
A．2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋成立说明氧化性：Fe3＋>Fe2＋
B．25
℃，在酸性溶液中，Al3＋、NH、MnO、Fe2＋可以大量共存
C．5.6
g铁与足量的氯气反应失去电子为0.2
mol
D．硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
AD　[A项，根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知，氧化性：Fe3＋>Fe2＋，正确；B项，酸性溶液中MnO能与Fe2＋发生氧化还原反应而不能大量共存，错误；C项，5.6
g铁为0.1
mol，与足量氯气反应生成氯化铁，因此失去0.3
mol电子，错误；D项正确。]
15．(易错题)已知由FeO、Fe2O3、Fe3O4组成的混合物中，铁与氧的质量比为21∶8，则混合物中FeO、Fe2O3、Fe3O4三种物质的量之比为(　　)
A．2∶3∶5
B．1∶1∶3
C．2∶5∶3
D．1∶2∶3
B　[因Fe3O4中铁元素和氧元素的质量比为21∶8，要满足混合物中铁、氧元素的质量之比也为21∶8，则样品中含有任意量的Fe3O4都符合条件，而FeO和Fe2O3中元素的质量比应符合Fe3O4铁氧元素的质量比，Fe3O4可写成Fe2O3·FeO的形式，即它们的物质的量之比应保持在1∶1，两种物质的混合物中铁元素和氧元素的质量比也恰好为21∶8。B项符合题意。]
16．将11.2
g铁粉加入250
mL
2
mol·L－1的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是(　　)
A．铁有剩余，溶液呈浅绿色，Cl－浓度基本不变
B．往溶液中滴入KSCN溶液，不显红色
C．Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为6∶1
D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5
C　[铁粉和Fe3＋发生反应Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，11.2
g铁粉的物质的量是0.2
mol,250
mL
2
mol·L－1的氯化铁溶液中含氯化铁的物质的量是0.5
mol，所以铁反应完全，剩余0.1
mol
Fe3＋，生成0.6
mol
Fe2＋。铁没有剩余，氯化铁有剩余，Cl－浓度基本不变，故A项错误；氯化铁有剩余，所以往溶液中滴入KSCN溶液，显红色，故B项错误；Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为0.6∶0.1＝6∶1，故C项正确；铁被氧化生成的Fe2＋与Fe3＋被还原生成的Fe2＋的物质的量比是1∶2，即氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2，故D项错误。]
17．某班同学用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。
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)甲组同学取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)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2
mL
FeCl2溶液中先加入0.5
mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是____________________。
(4)丙组同学向盛有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_____________；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成，产生气泡的原因是__________________________________________________。
[解析]　(1)Fe2＋具有很强的还原性，易被空气中的O2氧化为Fe3＋，在FeCl2溶液中加入少量铁屑，可防止Fe2＋被氧化。
(2)Fe2＋被氧化为Fe3＋，Cl2被还原为Cl－，反应的离子方程式为2F2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
(3)O2难溶于煤油，加入煤油能隔绝空气，排除O2对实验的影响。
(4)酸化的FeCl2溶液与H2O2反应，Fe2＋被氧化为Fe3＋，H2O2被还原为H2O，反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。Fe3＋对H2O2的分解起催化作用，当反应一段时间后，会发生反应：2H2O22H2O＋O2↑，故溶液中产生气泡。
[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)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
Fe3＋催化H2O2分解产生O2