第1节 铁的多样性
第1课时 亚铁盐和铁盐
必备知识基础练 进阶训练第一层
知识点1 铁及铁元素的存在
1.铁不能与冷、热水反应，但能与水蒸气反应。下列说法不正确的是( )
A．组装该实验装置用到的玻璃仪器可仅为一个酒精喷灯、一支大试管和导气管
B．可通过加热湿棉花产生水蒸气
C．可将产物之一通入肥皂液中用燃烧法检验
D．铁粉与水蒸气反应后，可立即用磁铁将剩余铁粉分离出来
2．下列反应能生成三价铁的是( )
A．铁丝在硫蒸气中燃烧 B．铁与硫酸铜溶液反应
C．铁在氯气中燃烧 D．铁与稀硫酸反应
3．把铁片放入下列物质的溶液中，铁片溶解，溶液质量减小且没有气体生成的是( )
A．FeSO4 B．H2SO4
C．Fe2(SO4)3 D．CuSO4
4．下列物质中，与氯气、盐酸都能发生反应且生成不同氯化物的是( )
A．Fe B．Al
C．Cu D．Zn
5．向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后，有金属析出，过滤、洗涤后往滤渣中加入稀盐酸，有无色气体放出，则滤液中一定存在( )
A．Fe2＋ B．Cu2＋、Fe2＋
C．Ag＋、Fe2＋ D．Ag＋、Cu2＋、Fe2＋
6．下列氯化物既能由金属和氯气直接化合制得，又能由金属和盐酸反应制得的是( )
A．CuCl2 B．FeCl2
C．NaCl D．FeCl3
7．将钠、铁、镁、铝各取0.1 mol分别投入含溶质0.05 mol的盐酸溶液中，生成气体的体积在相同条件下( )
A．钠最多 B．一样多
C．铁最多 D．铝最多
8．为了防止食品受潮及富脂食品氧化变质，在食品包装袋中应放入的独立包装的物质是( )
A．无水硫酸铜、食盐 B．食盐、硫酸亚铁
C．生石灰、还原铁粉 D．生石灰、食盐
知识点2 亚铁盐和铁盐
9.对下列反应的分析中正确的是( )
A．铁与过量稀硫酸反应可得到铁盐
B．Fe3O4与过量盐酸反应生成铁盐与水
C．铁与CuSO4溶液反应可得到亚铁盐
D．铁与Br2、I2反应均生成铁盐
10．某溶液中可能存在Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋，加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色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＋，一定没有Fe3＋、Mg2＋
B．一定有Fe3＋，一定没有Fe2＋、Mg2＋
C．一定有Fe3＋，可能有Fe2＋，一定没有Mg2＋
D．一定有Fe2＋，可能有Mg2＋，一定没有Fe3＋
11．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
12.有NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2四种溶液，用一种试剂就可把它们鉴别开来，这种试剂是( )
A.盐酸 B．烧碱溶液
C.铁粉 D．KSCN溶液
13．下列有关Fe2(SO4)3溶液的叙述正确的是( )
A.该溶液中K＋、Fe2＋、SCN－、Br－可以大量共存
B.和H2S反应的离子方程式：
Fe3＋＋H2S===FeS＋2H＋
C.和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式：
Fe3＋＋SO＋Ba2＋＋3OH－===Fe(OH)3↓＋BaSO4↓
D.1 L 0.1 mol·L－1该溶液和足量的Zn充分反应，生成11.2 g Fe
14．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＋
15．要想证明某溶液中是否含有Fe3＋，下列最恰当的试剂是( )
A.铁粉 B．KSCN溶液
C.氯气 D．铜片
16．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最佳顺序为( )
①加入适量氯水 ②加入足量酸性KMnO4溶液 ③加入少量KSCN溶液
A.①③ B．③②
C.③① D．①②③
关键能力综合练 进阶训练第二层
一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。
1.
为探究铁的性质进行如图所示实验，下列描述正确的是( )
A.①中溶液呈棕黄色
B.①中Fe被还原
C.②中一定没有Fe2＋
D.②中的反应说明氧化性：Cl2>Fe3＋
2．将适量铁粉放入FeCl3溶液中，完全反应后，溶液中的Fe2＋和Fe3＋浓度相等，则已反应的Fe3＋和未反应的Fe3＋的物质的量之比是( )
A.2∶3 B．3∶2
C.1∶2 D．1∶1
3．已知硝酸能将Fe2＋ 氧化为Fe3＋。下列物质反应后一定能使KSCN溶液变红的是( )
①过量的Fe与Cl2反应 ②Fe和过量稀硫酸反应 ③FeCl2溶液中通入少量Cl2 ④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中 ⑤向Fe(NO3)2溶液中加入过量稀硫酸
A.只有① B．只有①③⑤
C.只有①②③ D．全部
4．为检验某溶液中是否含有Fe2＋和Fe3＋，某同学进行了下列实验，其中不正确的是( )
A.用试管取少量溶液，加入KSCN溶液，不变红，通入少量氯气，溶液变为红色，证明溶液中不含Fe3＋，含有Fe2＋
B.用试管取少量溶液，加入KSCN溶液，不变红，用试管另取少量溶液，加入NaOH溶液，有白色沉淀生成，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，证明溶液中不含Fe3＋，含有Fe2＋
C.用试管取少量溶液，加入KSCN溶液，溶液变红，用试管另取少量溶液，加入NaOH溶液，出现红褐色沉淀，证明溶液中不含Fe2＋，含有Fe3＋
D.用试管取少量溶液，加入KSCN溶液，溶液变红，用试管另取少量溶液，加入少量酸性高锰酸钾溶液，紫红色酸性高锰酸钾溶液褪色，证明溶液中含有Fe3＋和Fe2＋
5．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中铁钉只作氧化剂
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
二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。
6．某兴趣小组进行某补血剂中铁元素含量测定实验的流程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.步骤①研磨时需要在研钵中进行
B.步骤②加入氨水的作用是将Fe2＋完全沉淀
C.步骤③多步操作为过滤、洗涤、灼烧至恒重、冷却、称重
D.每片补血剂中铁元素的质量为0.07w g
7．在下列有FeCl3溶液参加的反应中，与Fe3＋的氧化性无关的是( )
A.FeCl3溶液与Fe反应
B.FeCl3溶液使淀粉KI溶液变蓝
C.FeCl3溶液滴入沸水中制得Fe(OH)3胶体
D.FeCl3溶液与KSCN的反应
8．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.④ B．③
C.③④ D．①②③④⑤
9．验证Fe3＋与Fe2＋能够相互转化。
按下列顺序实验 对应现象
①向FeCl3溶液中加入少量铁粉 ②滴加KSCN溶液 ③再滴加几滴氯水 ⅰ.溶液由黄色变为浅绿色 ⅱ.溶液无明显变化 ⅲ.溶液变红
下列分析不合理的是( )
A.解释现象ⅰ的反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
B.实验②与③可以调换顺序
C.溶液变红涉及的反应：Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋
D.氧化性：Cl2>Fe3＋>Fe2＋
三、非选择题
10．某研究小组同学欲探究某袋敞口放置一段时间的名为“硫酸亚铁家庭园艺精品肥料”的化肥的主要成分及相关性质。首先对该化肥的成分进行了如下假设：
a.只含有FeSO4
b.含有FeSO4和Fe2(SO4)3
c.只含有Fe2(SO4)3
将化肥固体粉末溶于水中得到溶液(记为X)，进行如下实验：
序号 操作 现象
ⅰ 取2 mL 溶液X，加入1 mL 1 mol·L－1NaOH溶液 产生红褐色沉淀
ⅱ 取2 mL溶液X，加入1滴KSCN 溶液显红色
(1)对实验ⅰ的预期现象是产生白色沉淀、变为灰绿色、最后出现红褐色沉淀，预期产生该现象的依据是(用化学方程式或离子方程式表达)________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
(2)由实验ⅱ得出的结论是________________________________________________________________________。
为进一步验证假设，小组同学进行了以下实验：
序号 操作 现象
ⅲ 取2 mL溶液X，加入1滴KSCN，再加入1 mL水 溶液显红色
ⅳ 取2 mL溶液X，加入1滴KSCN，再加入1 mL氯水 溶液显红色，颜色比ⅲ深
(3)实验ⅳ中氯水参加反应的离子方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)通过以上实验，可得到的结论是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
学科素养升级练 进阶训练第三层
1．已知氧化性强弱顺序为Cl2>Br2>Fe3＋>I2，则下列说法正确的是( )
A.Fe可以和I2在加热条件下生成FeI3
B.向FeBr2溶液中通入少量Cl2，发生反应的离子方程式为2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－
C.某溶液中含有Fe2＋、Cl－、I－，为了除去I－而不减少其他离子，可加入适量Fe3＋
D.向含有NaBr、NaI的溶液中通入适量氯气，充分作用后，将溶液蒸干、灼烧，可能得到NaCl和NaI的固体混合物
2．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，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＋
3．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，混合溶液变为红色，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＋
4．从元素化合价和物质类别两个角度研究物质的性质，是一种行之有效的方法。以下是含铁元素的物质的二维图的部分信息。
(1)分别写出X、Y的化学式______________________、__________________________。
(2)写出FeO与稀硫酸反应的化学方程式：______________________________________________________。
(3)FeCl2既具有氧化性也具有还原性，分别写出体现其氧化性、还原性反应的离子方程式。
性质 离子方程式
氧化性 ________________(一个即可)
还原性 ________________(一个即可)
(4)某同学预测Fe3＋可以与S2－发生反应，为验证预测，他结合资料信息，选择了两种试剂进行实验，确认了反应的发生。
资料：部分硫化物的溶解性表(室温)
S2－
Na＋ 溶
Fe3＋ —
Fe2＋ 不
选取的试剂是________和________；可能发生反应的离子方程式是__________________________________________________________________________。
第1课时 亚铁盐和铁盐
必备知识基础练
1．答案：D
解析：先对试管中湿棉花加热，当有水蒸气形成时再把酒精喷灯移到铁粉位置加热，所以一个酒精喷灯、一支大试管和导气管也能完成实验，故A、B正确；铁和水蒸气反应生成Fe3O4和氢气，将H2通入肥皂液中，可用燃烧法检验，故C正确；铁粉与水蒸气反应生成的四氧化三铁也可以被磁铁吸引，不能分离出铁，故D不正确。
2．答案：C
解析：铁丝在硫蒸气中燃烧生成硫化亚铁，生成的是二价铁，故A错误；铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，生成的是二价铁，故B错误；铁在氯气中燃烧生成氯化铁，生成的是三价铁，故C正确；铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，生成的是二价铁，故D错误。
3．答案：D
解析：A项，Fe与FeSO4不反应；B项，发生反应：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，铁片溶解，溶液质量增加，有氢气放出；C项，发生反应：Fe＋Fe2(SO4)3===3FeSO4，铁片溶解，溶液质量增加，无气体放出；D项，发生反应：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，铁片溶解，溶液质量减小，无气体放出。
4．答案：A
解析：铁和氯气在点燃的条件下反应生成氯化铁，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，故A符合题意；铝和氯气在点燃的条件下反应生成氯化铝，铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气，故B不符合题意；铜和氯气在点燃的条件下反应生成氯化铜，铜和盐酸不反应，故C不符合题意；锌和氯气在点燃的条件下反应生成氯化锌，锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气，故D不符合题意。
5．答案：A
解析：往滤渣中加入稀盐酸，有无色气体放出，则说明滤渣中含有铁，铁能与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，能与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，当有铁剩余时，说明硝酸铜和硝酸银全部参加反应，滤液中无硝酸铜和硝酸银，只有生成的硝酸亚铁，故选A。
6．答案：C
解析：Cu与盐酸不反应，Fe与Cl2反应生成FeCl3，Fe与盐酸反应生成FeCl2，A、B、D错误，C正确。
7．答案：A
解析：钠与酸和水均可反应，0.1molNa可置换出0.05molH2，铁、镁、铝与盐酸反应时，盐酸量不足，所以三者反应生成的H2均为0.025mol，A正确。
8．答案：C
解析：食盐不能防止食品受潮，也不能防止食品被氧化，A、B、D错误；生石灰能防止食品受潮，还原铁粉能防止食品被氧化，C正确。
9．答案：C
解析：铁与稀硫酸、盐酸及不活泼金属的盐溶液反应只能生成亚铁盐，A错误，C正确；Fe3O4与盐酸反应生成FeCl2、FeCl3与H2O，B错误；铁与I2反应只能生成FeI2，D错误。
10．答案：D
解析：加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，说明溶液中含有Fe2＋，不含Fe3＋，而Mg(OH)2是白色沉淀，有色沉淀可以覆盖白色沉淀，即Mg2＋有可能存在。
11．答案：B
解析：甲组实验为在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。酸性KMnO4溶液和溴水符合条件，实验现象是溶液颜色变浅或褪去。乙组实验为在Fe2＋存在的条件下检验Fe3＋，用KSCN溶液检验Fe3＋，Fe2＋无干扰，B正确。
12．答案：B
解析：将过量烧碱(NaOH)溶液分别加入题述几种溶液，无明显现象的是NaCl，生成白色沉淀且迅速变为灰绿色最后变为红褐色的是FeCl2，立即生成红褐色沉淀的是FeCl3，生成白色沉淀的是MgCl2，其他几种试剂均不能把它们鉴别开来，故选B。
13．答案：D
解析：Fe2(SO4)3溶液中的Fe3＋与SCN－反应生成络合物，在溶液中不能大量共存，故A错误；铁离子能够与H2S发生氧化还原反应，生成亚铁离子和硫单质，故B错误；Fe2(SO4)3溶液和Ba(OH)2溶液反应生成氢氧化铁沉淀和硫酸钡沉淀，铁离子和硫酸根离子的物质的量之比为2∶3，正确的离子方程式为2Fe3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===2Fe(OH)3↓＋3BaSO4↓，故C错误；1L0.1mol·L－1该溶液中含有溶质硫酸铁0.1mol，0.1mol硫酸铁中含有0.2mol铁离子，与足量锌反应可以生成0.2mol铁，生成铁的质量为11.2g，故D正确。
14．答案：B
解析：向含有Fe2＋的溶液中加入KSCN溶液，溶液不变色，加入氯水后，Fe2＋被氧化为Fe3＋，溶液显红色，故A项正确。Cl－也能和酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应从而使溶液的紫红色变浅或褪去，故B项错误。若绿矾变质，则晶体中会有Fe3＋，绿矾晶体溶于稀硫酸后再加KSCN溶液，若溶液显红色，则绿矾变质；若不显红色，说明绿矾没有变质，故C项正确。Fe3＋遇到OH－会生成Fe(OH)3红褐色沉淀，故D项正确。
15．答案：B
解析：Fe3＋的检验通常用KSCN溶液，KSCN与Fe3＋反应使溶液呈红色，B正确。
16．答案：C
解析：Fe3＋与KSCN反应使溶液显红色，Fe2＋与KSCN不反应，Fe2＋具有还原性，能被强氧化剂氧化为Fe3＋，所以要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含有Fe2＋，应先加入KSCN溶液，根据溶液不变红判断溶液中不含Fe3＋，然后加入适量氯水，如果溶液变红色，说明溶液中含有Fe2＋，如果溶液不变红色，说明溶液中不含Fe2＋，故选C。
关键能力综合练
1．答案：D
解析：①、②中发生的化学反应分别为Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑、2FeCl2＋Cl2===2FeCl3。①中溶液为氯化亚铁溶液和剩余盐酸的混合溶液，为浅绿色，A项错误；①中Fe的化合价从0价升高到＋2价，被氧化，B项错误；加入氯水的量未知，不能确定FeCl2是否完全转化为FeCl3，C项错误；根据同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，结合②中的反应可得氧化性：Cl2>Fe3＋，D项正确。
2．答案：A
解析：设已反应的Fe3＋的物质的量为x，完全反应后，溶液中的Fe2＋和Fe3＋浓度相等，由Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋可知，未反应的Fe3＋的物质的量为1.5x，故已反应的Fe3＋和未反应的Fe3＋的物质的量之比为x∶1.5x＝2∶3，A项正确。
3．答案：B
解析：过量的Fe与Cl2反应只生成氯化铁，氯化铁能使KSCN溶液变红，故①正确；Fe和过量稀硫酸反应生成硫酸亚铁，不能使KSCN溶液变红，故②错误；FeCl2溶液中通入少量Cl2，反应会生成氯化铁，能使KSCN溶液变红，故③正确；Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中，铁与盐酸反应生成氯化亚铁，三氧化二铁与盐酸反应生成氯化铁，如果铁过量，铁与氯化铁反应生成氯化亚铁，不能使KSCN溶液变红，故④错误；向Fe(NO3)2溶液中加入过量稀硫酸，硝酸根离子在酸性环境下能够将Fe2＋氧化成Fe3＋，能使KSCN溶液变红，故⑤正确，故选B。
4．答案：C
解析：向溶液中加入KSCN溶液，溶液不变红，说明溶液中不含Fe3＋，通入少量氯气，溶液变红色，说明溶液中含有Fe2＋，故A正确；向溶液中加入KSCN溶液，溶液不变红，说明溶液中不含Fe3＋，另取少量溶液，加入NaOH溶液，有白色沉淀生成，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，是Fe(OH)2被氧化生成Fe(OH)3，说明溶液中含有Fe2＋，故B正确；向溶液中加入KSCN溶液，溶液变红，说明溶液中含有Fe3＋，但不能确定溶液中是否含有Fe2＋，故C不正确；向溶液中加入KSCN溶液，溶液变红，说明溶液中含有Fe3＋，另取少量溶液，加入少量酸性高锰酸钾溶液，紫红色酸性高锰酸钾溶液褪色，说明溶液中含有Fe2＋，故D正确。
5．答案：D
解析：实验①中发生反应Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，其中铁作还原剂，A错；实验②中发生反应2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，其中Fe2＋作还原剂，表现还原性，B错；实验③中反应为Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋，不属于置换反应，C错；氧化性：由实验①知Cu2＋>Fe2＋，由实验③知Fe3＋>Cu2＋，即Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，由实验④可知，Fe2＋遇KSCN溶液不生成红色物质，D对。
6．答案：B
解析：步骤①是将补血剂磨成细粉，便于溶解，研磨时需要在研钵中进行，故A正确；步骤②中加入过氧化氢是将Fe2＋氧化为Fe3＋，然后用过量氨水将Fe3＋完全沉淀为红褐色氢氧化铁，故B错误；步骤③是将氢氧化铁沉淀转化为氧化铁，通过测定氧化铁的质量，计算补血剂中铁元素的含量，所以操作为过滤、洗涤、灼烧至恒重、冷却、称重，故C正确；wg氧化铁中铁元素的质量即为10片补血剂中铁的质量，所以每片补血剂含铁元素的质量为＝0.07wg，故D正确。
7．答案：CD
解析：在C、D两选项中，FeCl3中Fe元素的化合价没有变化，没有发生氧化还原反应，故与Fe3＋的氧化性无关。
8．答案：C
解析：①Fe3＋与Fe反应生成浅绿色的Fe2＋，正确；②Fe3＋与SCN－反应生成红色的Fe(SCN)3，正确；③CuSO4与FeCl3不反应，混合后溶液不会变成无色，错误；④FeCl3与AgNO3反应生成白色AgCl沉淀，该性质不是Fe3＋的性质，错误；⑤Fe3＋与NaOH溶液反应生成红褐色Fe(OH)3沉淀，正确。
9．答案：B
解析：现象ⅰ说明Fe3＋被铁粉还原为Fe2＋，离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，A项正确；实验②与③不可以调换顺序，否则不能排除Fe3＋的影响，B项错误；溶液变红是因为Cl2将Fe2＋氧化为Fe3＋，涉及的反应是Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋，C项正确；根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的，可知氧化性Cl2>Fe3＋>Fe2＋，D项正确。
10．答案：(1)Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(2)化肥中肯定有Fe2(SO4)3(假设a不成立)
(3)Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋
(4)化肥成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3(假设b成立)
解析：(1)FeSO4溶液与氢氧化钠反应生成白色沉淀氢氧化亚铁，反应离子方程式是Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓，氢氧化亚铁易被氧化为氢氧化铁，反应的化学方程式是4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3；
(2)Fe3＋遇KSCN溶液变红，溶液X中加入1滴KSCN，溶液显红色，说明含有Fe2(SO4)3，则假设a不成立；
(3)实验ⅳ：溶液X中加入1滴KSCN，再加入1mL氯水，颜色比ⅲ深，说明Fe2＋被氯水氧化为Fe3＋，反应的离子方程式是Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋；
(4)实验ⅲ，溶液X中加入1滴KSCN，再加入1mL水，溶液显红色，说明含有Fe3＋，综合实验ⅲ、ⅳ，可得到的结论是化肥成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3(假设b成立)。
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1．答案：C
解析：根据氧化性的强弱顺序Cl2>Br2>Fe3＋>I2，则对应的还原性I－>Fe2＋>Br－>Cl－。I2的氧化性弱于Fe3＋，Fe和I2在加热条件下不能生成FeI3，A错误；还原性Fe2＋>Br－，所以向FeBr2溶液中通入少量Cl2，氯气只氧化还原性较强的Fe2＋，对应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，B错误；为了除去I－而不减少其他离子，可加入适量Fe3＋，C正确；向含有NaBr、NaI的溶液中通入适量氯气，可发生反应2NaI＋Cl2===2NaCl＋I2、2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2，因还原性I－>Br－，不可能含有NaI而没有NaBr，D错误。
2．答案：C
解析：A项，加入KSCN后溶液呈红色，说明含Fe3＋，但不能说明是否含有Fe2＋；B项，通入Cl2后再加入KSCN溶液变红色，说明所得的溶液中含Fe3＋，而原溶液中是含有Fe3＋还是含有Fe2＋，还是二者都有，无法判断；C项，加NaOH溶液得红褐色沉淀，说明含有Fe3＋；D项，当溶液中含有Fe2＋和其他能与碱反应生成白色沉淀的离子时，同样会出现上述现象，因为Fe(OH)2转变成Fe(OH)3时，颜色很容易掩盖其他的白色沉淀。
3．答案：B
解析：溶液中的Fe2＋与加入的新制氯水发生反应2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，则氧化性Cl2>Fe3＋，B项错误、D项正确；能使含Fe3＋的溶液变为红色，说明原溶液中一定含有SCN－，A项正确；因原溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化，说明Fe2＋与SCN－不能形成红色物质，C项正确。
4．答案：(1)Fe2O3 Fe(OH)2
(2)FeO＋H2SO4===FeSO4＋H2O
(3)Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe(合理即可)
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－(合理即可)
(4)FeCl3 Na2S 2Fe3＋＋S2－===2Fe2＋＋S↓或2Fe3＋＋3S2－===2FeS↓＋S↓
解析：(1)由图可知Fe的化合价有＋2、＋3价，则X的化学式为Fe2O3，Y的化学式为Fe(OH)2。
(2)FeO与稀硫酸反应的化学方程式为FeO＋H2SO4===FeSO4＋H2O。
(3)FeCl2既具有氧化性也具有还原性，在Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe这个反应中，Fe2＋表现氧化性；在2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－反应中Fe2＋表现还原性。所以FeCl2既有氧化性又有还原性。
(4)Fe3＋有氧化性，S2－有还原性，预测Fe3＋与S2－可能发生氧化还原反应，可能发生反应的离子方程式为2Fe3＋＋S2－===2Fe2＋＋S↓或2Fe3＋＋3S2－===2FeS↓＋S↓。第1课时 亚铁盐和铁盐
知识点1 铁及铁元素的存在
1.含量：铁元素在地壳中的含量处于第四位，仅次于 和 。
2．存在形态
（1）游离态：如陨铁。
（2）化合态：
汈汈汈汈汈
知识点2 亚铁盐和铁盐
1.组成及实例
亚铁盐 铁盐
组成 组成中含有 的盐 组成中含有 的盐
实例 FeSO4、FeCl2、Fe（NO3）2等 Fe2（SO4）3、FeCl3、Fe（NO3）3等
2.性质预测与探究
（1）预测
预测物质性质的角度 亚铁盐 铁盐
物质类别 盐
化合价变化趋势 ＋2 ＋3
具有氧化性或还原性
（2）探究——以FeSO4、FeCl3为例。
①知识支持：Fe3＋和KSCN溶液发生反应，生成 溶液，Fe3＋＋3SCN－===Fe（SCN）3。
②可供选择的试剂：酸性KMnO4溶液、氯水、KI溶液、0.1mol·L－1KSCN溶液、稀硫酸、NaOH溶液、铁粉，锌片、铜片。
③探究实验：
④结论：
a.亚铁盐具有还原性，能被常见的氧化剂氧化，如能使酸性KMnO4溶液 ，能被氯气氧化，与Cl2反应的离子方程式为 ；亚铁盐具有氧化性，能被常见的还原剂还原，如与Zn反应的离子方程式为 。
b.铁盐具有氧化性，能被常见的还原剂还原，如与Cu反应的离子方程式为 ；与Fe反应的离子方程式为 。
3．含铁物质的分离与除杂
主要物质 杂质 除杂方法
Fe2＋ Fe3＋ 加过量 后过滤
FeCl3 FeCl2 加 或通入
Fe2＋ Cu2＋ 加过量 后过滤
4.Fe3＋与Fe2＋的检验
（1）Fe2＋的检验
①无色溶液变红色，证明含有Fe2＋
②产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明含有Fe2＋
（2）Fe3＋的检验
①溶液变红色，证明含有Fe3＋
②产生红褐色沉淀，证明含有Fe3＋
（3）Fe3＋、Fe2＋的检验注意事项
①Fe3＋呈棕黄色，Fe2＋呈浅绿色，但一般不用于离子的检验。
②溶液中同时存在Fe2＋、Fe3＋时，可用KSCN溶液检验Fe3＋的存在，Fe2＋对Fe3＋的检验形不成干扰。
③Fe3＋与硫氰化钾反应生成红色物质，但不是红色沉淀。
第1课时 亚铁盐和铁盐
知识点1
1．氧、硅 铝元素
2．（2）FeS2 Fe2O3 Fe3O4 铁单质 亚铁盐 三氧化二铁 四氧化三铁
知识点2
1．Fe2＋ Fe3＋
2．（1）升高 降低 降低 还原性 氧化性 氧化性
（2）①红色 ③无明显现象 溶液呈红色 紫红色逐渐褪去 由浅绿色变为无色 溶液变红色 红色褪去 溶液变红色 红色变为蓝色 ④a.褪色
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋
b．2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
3．铁粉 氯水 Cl2 铁粉第2课时 铁及其化合物之间的转化
必备知识基础练 进阶训练第一层
知识点1 铁、铁的氧化物和铁的氢化物
1.还原铁粉与水蒸气反应的装置如图所示，下列有关该实验的说法正确的是( )
A．反应生成FeO
B．湿棉花的主要作用是冷却试管，防止炸裂
C．肥皂液的主要作用是检验生成的H2
D．铁粉与水蒸气反应后，可立即用磁铁将剩余铁粉分离出来
2．下列有关物质的颜色正确的是( )
①FeSO4·7H2O：棕黄色 ②Fe2O3：红棕色 ③Fe(OH)2：白色 ④Fe3O4：黑色 ⑤CuSO4·5H2O：白色
A．①③④ B．②③④
C．②③⑤ D．①②④
3．《新修本草》中关于“青矾”的描述：“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃，烧之赤色”。《物理小识》中说：“青矾厂气熏人，衣服当之易烂，栽木不茂”。下列相关叙述不正确的是( )
A．赤色固体可能是Fe2O3
B．“青矾厂气”可能是CO和CO2
C．青矾宜密封保存，防止氧化变质
D．灼烧青矾过程中发生了电子转移
4．下列变化后的产物中没有Fe3O4生成的是( )
A.铁丝在氧气中燃烧
B．红热的铁与水蒸气反应
C．新制FeO在空气中加热
D．新制Fe2O3在空气中加热
5．实验室制取氢氧化铁的一组试剂是( )
A．氯化铁溶液和烧碱溶液
B．氧化铁和烧碱溶液
C．氧化铁和水
D．铁和水蒸气
6．在空气中氢氧化亚铁白色沉淀可转化为红褐色沉淀。关于该反应的下列叙述中错误的是( )
A．生成物为氢氧化铁
B．该反应是化合反应
C．该反应是氧化还原反应
D．氢氧化亚铁作氧化剂
7.
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，能发生丁达尔效应
知识点2 铁及其化合物之间的转化关系
8.下列反应中有三价铁生成的是( )
①铁丝在空气中生锈 ②向FeCl2溶液中通入足量Cl2
③将铁片置于CuCl2溶液中 ④Fe(OH)2暴露在空气中 ⑤向FeSO4溶液中滴加双氧水 ⑥高温下铁与水蒸气反应生成Fe3O4
A．①②③④⑤ B．②③④⑤
C．①②④⑤⑥ D．全部
9．向氧化铁、氧化铜、铁、铜的混合粉末中加入过量的稀盐酸，充分反应后，仍有红色粉末存在，则关于溶液中阳离子的判断正确的是( )
A．只有Fe2＋和Cu2＋
B．一定有Fe2＋、Cu2＋，可能有Fe3＋
C．一定有Fe2＋，可能有Cu2＋
D．只有Fe2＋
10．下列物质的转化在给定条件下能实现的是( )
A．FeS2SO3H2SO4
B．FeFeCl2Fe(OH)2
C．FeFeSO4(aq)Fe(OH)2Fe2O3
D．Fe2O3FeCl3(aq)Fe
11．下列各物质含少量杂质，除去这些杂质应选用的试剂或操作方法不正确的是( )
选项 物质 杂质 除杂应选用的试剂或操作方法
A KNO3溶液 KOH 加入FeCl3溶液，并过滤
B FeSO4溶液 CuSO4 加入过量铁粉，并过滤
C CaCO3粉末 CaCl2 溶解，过滤
D H2 CO2 依次通过盛NaOH溶液和浓硫酸的洗气瓶
12.将下列四种化合物溶于稀盐酸，滴加硫氰酸钾溶液，没有颜色变化，再加氯水即呈现红色的是( )
A.FeO B．Fe2O3
C.FeCl3 D．Fe2(SO4)3
13．向含有c(FeCl3)＝0.2 mol·L－1、c(FeCl2)＝0.1 mol·L－1的混合溶液中滴加稀NaOH溶液，可得到一种黑色分散系，其中分散质粒子是直径约为9.3 nm的金属氧化物，下列有关说法中正确的是( )
A.该分散系的分散质为Fe2O3
B.可用过滤的方法将黑色金属氧化物与Na＋分离开
C.在电场作用下，阴极附近分散系黑色变深，则说明该分散系带正电荷
D.当光束通过该分散系时，可以看到一条光亮的“通路”
14．下列物质反应后一定有＋3价铁生成的是( )
①少量Fe在Cl2燃烧
②Fe与过量稀H2SO4反应
③FeCl2溶液中加入氢氧化钠溶液
④FeO和Fe2O3的混合物溶于盐酸中
A.①②④ B．①④
C.①②③ D．②③④
15．对下列现象或事实的解释或结论正确的是( )
选项 现象或事实 解释或结论
A 向废FeCl3蚀刻液X中加入少量的铁粉，振荡，未出现红色固体 X中一定不含Cu2＋
B K2FeO4用于自来水的消毒和净化 K2FeO4具有强氧化性，被还原后生成的Fe3＋反应生成胶体，可以吸附水中悬浮物
C 氯气使湿润的有色布条褪色 氯气直接氧化有机色素
D FeCl3溶液中滴加少量KSCN溶液，呈红色 Fe3＋与KSCN反应产生红色沉淀
16.把一定量的铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，所得溶液中Fe2＋和Fe3＋的物质的量浓度之比为3∶1，则已反应的Fe3＋和未反应的Fe3＋的物质的量之比为( )
A.1∶1 B．2∶3
C.2∶1 D．3∶2
关键能力综合练 进阶训练第二层
一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。
1．在稀盐酸中加入适量铁粉，反应完全后再加入足量NaOH溶液，放置片刻，整个实验过程中观察到反应体系颜色的变化是( )
A.无色→灰绿色→红褐色
B.灰绿色→红褐色→蓝灰色→红棕色
C.无色→白色→浅绿色→灰绿色→红褐色
D.无色→浅绿色→白色→灰绿色→红褐色
2．关于铁的三种氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)的下列叙述中正确的是( )
A.铁的三种氧化物中铁元素的化合价完全相同
B.都是碱性氧化物，都能与盐酸反应生成氯化铁和水
C.氧化亚铁在空气中加热可生成更稳定的四氧化三铁
D.四氧化三铁中铁元素有＋2价和＋3价，它是一种混合物
3．已知：2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－，2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入氯气，溶液中某些离子的物质的量随Cl2通入量的变化如图所示。下列有关说法中，不正确的是( )
A.还原性：I－>Fe2＋>Br－
B.原混合溶液中FeBr2的物质的量为6 mol
C.当通入2 mol Cl2时，溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－
D.原溶液中n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3
4．向一定量Fe、FeO、Fe2O3的混合物中，加入50 mL 1 mol·L－1硫酸溶液，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL(标准状况)的气体，向所得溶液中加入KSCN溶液无红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的混合物，能得到铁的质量为( )
A.11.2 g B．2.8 g
C.5.62 g D．无法计算
5．元素的“价—类”二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。下图为铁元素的“价—类”二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系。下列说法正确的是( )
A.在高温条件下，铁与水蒸气的反应可实现上述转化①
B.FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速发生转化②生成红棕色粉末
C.由图可预测：高铁酸盐(FeO)具有强氧化性，可用于消毒，FeO与水反应最终可生成Fe(OH)3胶体，从而吸附水中的悬浮物，故高铁酸盐可做净水剂
D.加热Fe(OH)3发生转化⑥，加水溶解可实现转化③
二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。
6．下列变化中不可能通过一步反应完成的是( )
A.Fe2O3→Fe(OH)3
B.FeCl3→FeCl2
C.Fe→Fe3O4
D.Fe(OH)2→Fe(OH)3
7．足量的一氧化碳还原14.5 g铁的氧化物的混合物。将生成的气体通入足量的澄清石灰水中，生成沉淀25 g，则该混合物的组合不可能是( )
A.Fe2O3、Fe3O4、FeO
B.FeO、Fe3O4
C.Fe3O4、Fe2O3
D.FeO、Fe2O3
8．向一定量的Fe、Fe3O4、Fe2O3、FeO的混合物中加入200 mL 1 mol·L－1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出4.48 mL(标准状况)气体。所得溶液中，加入KSCN溶液无红色出现，那么用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，得到铁的质量为( )
A.11.2 g B．5.6 g
C.2.8 g D．无法计算
9．为检验溶液中是否含有常见的四种无机离子，进行了如图所示的实验操作。其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的正确结论是( )
A.原溶液中一定含有SO
B.原溶液中一定含有NH
C.原溶液中一定含有Cl－
D.原溶液中一定含有Fe3＋
三、非选择题
10.为了探究铁与氯气的反应，某同学甲设计了一套实验方案。其实验装置如图（加热用的酒精灯省略）：
请回答下列问题：
（1）试管B中的现象是 ，反应的离子方程式： 。
（2）试管C中NaOH溶液的作用是 ，反应的离子方程式： 。
（3）某同学乙猜测铁与氯气反应可能还会生成氯化亚铁，为了探究生成物中是否含有氯化亚铁（假设铁已完全反应），请你设计实验方案：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）某同学丙查阅了资料得知：氯化铁易溶于水，熔沸点低，受热易变为气态，而遇冷又易变为固态，故认为甲同学上述实验装置有缺陷。你认为丙同学判断的依据是 。
（5）电子工业常用FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。写出该反应的离子方程式： 。
学科素养升级练 进阶训练第三层
1.铁与水蒸气反应实验改进前后的装置如图所示：
下列说法错误的是（ ）
A.将湿棉花改为浸水的尿不湿片段，酒精灯由单头改为双头，可提供足量的水蒸气
B.用具支试管可将试管口附近冷凝的水导出
C.肥皂水改为吹泡泡水，收集H2效果更好，点燃效果更明显
D.改进后，悬挂的磁铁能吸引铁粉，实验过程中，我们能看到具支试管中有黑色固体不断落下
2.按如图所示的方法进行实验，下列有关说法错误的是（ ）
A.①中反应的离子方程式为Fe3＋＋Fe===2Fe2＋
B.②中加入KSCN溶液后溶液不变红
C.③中加入新制氯水后溶液变红
D.氧化性：Cl2>Fe3＋>Fe2＋
3.下列各图中能较长时间看到Fe（OH）2白色沉淀的是（ ）
A.①②③ B．①②④
C.①②③④ D．②③④
4.某研究小组同学对市售某种补铁口服液的成分进行探究。根据名称认为该糖浆中含有Fe2＋，设计方案进行验证。
Ⅰ.设计方案如下：
方案 试剂X 预期 现象
方案ⅰ 1 mL 1 mol·L－1 NaOH溶液 a
方案ⅱ 1 mL 1 mol·L－1酸性KMnO4溶液 b
方案ⅲ 依次加入5滴KSCN溶液、1 mL氯水 c
（1）方案ⅰ的预期现象是产生白色沉淀，逐渐变为灰绿色，最终变为红褐色。产生白色沉淀的离子方程式是 ，最终变为红褐色的化学方程式是 。
（2）方案ⅱ的预期现象是 。
（3）方案ⅲ的预期现象是 ，反应中氯水参与反应的离子方程式是 。
Ⅱ.进行实验操作，得到的实验现象如下：
方案 实验现象 是否与预期现象相同
方案ⅰ 产生灰绿色浑浊，长时间不变红褐色 不同
方案ⅱ 相同
方案ⅲ 自始至终无明显现象 不同
（4）为探究实验中出现异常现象的原因，该小组同学查看说明书，得知有关补铁口服液成分的说明如下：本品每毫升含主要成分葡萄糖酸亚铁30毫克，辅料为蔗糖、香精、枸橼酸、羟苯乙酯。
结合资料对异常现象产生的原因进行猜想： 。
为验证其猜想，在方案ⅲ的基础上继续加入过量的氯水，得到了预期的现象。
（5）实验反思：方案ⅱ中预期现象与实验现象相同，并不能证明补铁口服液中一定含有Fe2＋，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（6）小组同学进一步提出研究问题：仍选用之前用过的试剂，设计实验验证某久置的补铁口服液（溶液Y）已部分变质。以下是小组同学的实验方案：
实验序号 操作 现象
ⅳ 取2 mL溶液Y，加入1滴KSCN溶液，再加入1 mL水 溶液显红色
ⅴ
实验ⅴ的操作及现象是 。
第2课时 铁及其化合物之间的转化
必备知识基础练
1．答案：C
解析：铁与水蒸气反应生成Fe3O4，A错误；湿棉花的作用是提供反应物水蒸气，B错误；使用肥皂液是为了检验反应中生成的H2，反应一段时间后，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，当听到爆鸣声时，说明铁与水蒸气反应生成了H2，C正确；铁与水蒸气反应的产物四氧化三铁也可以被磁铁吸引，不能分离出铁，D错误。
2．答案：B
解析：FeSO4·7H2O是浅绿色的，①不正确；Fe2O3是红棕色的，②正确；Fe(OH)2是白色的，③正确；Fe3O4是黑色的，④正确；CuSO4·5H2O是蓝色的，⑤不正确。
3．答案：B
解析：“青矾”为绿色晶体，即硫酸亚铁晶体，烧之变为赤色，则赤色固体为氧化铁，故A正确；根据质量守恒定律可知硫酸亚铁晶体高温分解产生的气体为SO2、SO3，不能产生CO、CO2，故B不正确；硫酸亚铁晶体中铁元素的化合价为＋2价，具有还原性，易被O2氧化，所以应密封保存，故C正确；灼烧硫酸亚铁时会生成氧化铁，铁元素的化合价发生变化，发生了电子转移，故D正确。
4．答案：D
解析：铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁；红热的铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气；新制FeO在空气中加热，氧化亚铁被氧化生成四氧化三铁；新制Fe2O3在空气中加热，不能生成四氧化三铁。
5．答案：A
解析：实验室常用可溶性铁盐溶液(如氯化铁溶液)与碱溶液(如烧碱溶液)反应来制取氢氧化铁沉淀。
6．答案：D
解析：氢氧化亚铁易与氧气、水反应生成氢氧化铁，该反应既是化合反应，又是氧化还原反应，氢氧化亚铁是还原剂，氧气是氧化剂。
7．答案：A
解析：Fe(OH)2是一种白色固体，A错误；煤油能减少FeSO4溶液与氧气的接触，可以避免氧气将氢氧化亚铁氧化为氢氧化铁，B正确；铁在氧气中燃烧可生成Fe3O4，也可通过化合反应4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3制取Fe(OH)3，C正确；Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能发生丁达尔效应，D正确。
8．答案：C
解析：①铁丝在空气中生锈生成Fe2O3，Fe2O3中铁元素的化合价为＋3价；②足量Cl2与FeCl2反应生成FeCl3，FeCl3中铁元素的化合价为＋3价；③将铁片置于CuCl2溶液中生成FeCl2和Cu，FeCl2中铁元素的化合价为＋2价；④Fe(OH)2暴露在空气中会被氧化成Fe(OH)3，Fe(OH)3中铁元素的化合价为＋3价；⑤向FeSO4溶液中滴加双氧水，Fe2＋会被氧化为Fe3＋；⑥Fe3O4中铁元素的化合价为＋2价、＋3价，故选C。
9．答案：C
解析：混合粉末中加入过量的稀盐酸反应后，仍有红色固体铜存在，说明溶液中一定有Fe2＋，一定没有Fe3＋，可能有Cu2＋，故选C。
10．答案：C
解析：FeS2煅烧生成SO2，A错误；Fe与Cl2反应生成FeCl3，B错误；氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，D错误。
11．答案：A
解析：加入氯化铁溶液，生成KCl，引入新杂质，故A错误；铁可置换出铜，可除去杂质，故B正确；碳酸钙不溶于水，可用过滤的方法提纯，故C正确；二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，可除去杂质，干燥后得到纯净的氢气，故D正确。
12．答案：A
解析：由题述现象可知该化合物中含有铁元素，且铁元素的化合价为＋2价。A项铁元素的化合价为＋2价，正确；B、C、D项中铁元素的化合价均为＋3价，错误。
13．答案：D
解析：Fe2O3为红棕色，由题意知，得到的是一种黑色分散系，A项错误；已知该分散系的分散质粒子直径约为9.3nm，则该分散系属于胶体，而胶体、溶液都可以透过滤纸，不能用过滤的方法分离，B项错误；在电场作用下，阴极附近分散系黑色变深，则说明该胶体粒子容易吸附带正电荷的阳离子而带正电，胶体粒子带正电荷，而胶体不带电，呈电中性，C项错误；该黑色分散系属于胶体，丁达尔效应是胶体的特有性质，故当光束通过该分散系时，可以看到一条光亮的“通路”，D项正确。
14．答案：B
解析：Fe在Cl2中燃烧生成氯化铁，即一定有＋3价铁生成，①正确；Fe与过量稀H2SO4反应生成硫酸亚铁和氢气，②错误；FeCl2溶液中加入氢氧化钠溶液生成氢氧化亚铁沉淀，Fe(OH)2会被空气中O2氧化为Fe(OH)3，可能有＋3价铁生成，③错误；FeO和Fe2O3的混合物溶于盐酸中生成氯化亚铁、氯化铁，即一定有＋3价铁生成，④正确，答案选B。
15．答案：B
解析：加入少量铁粉，铁粉不足，Fe3＋氧化性强于Cu2＋单质铁可能只与Fe3＋反应，不能说明溶液中不含Cu2＋，A错误；K2FeO4具有强氧化性，可用于杀菌消毒，被还原后生成的Fe3＋反应生成Fe(OH)3胶体，其具有吸附性，可以吸附水中悬浮物，从而净化水，B正确；氯气和水反应生成次氯酸，次氯酸具有氧化性，能氧化有机色素，使有色布条褪色，C错误；Fe3＋与KSCN反应产生红色溶液，不是沉淀，D错误。
16．答案：C
解析：将铁粉放入氯化铁溶液中发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，完全反应后，所得溶液中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为3∶1，设生成的Fe2＋的物质的量为3mol，则：
Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
2mol3mol
当溶液中Fe2＋的物质的量为3mol时，已反应的Fe3＋的物质的量为2mol，未反应的Fe3＋的物质的量为1mol，即已反应的Fe3＋和未反应的Fe3＋的物质的量之比为2mol∶1mol＝2∶1，C项正确。
关键能力综合练
1．答案：D
解析：在稀盐酸中加入适量铁粉，发生反应：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，溶液由无色变为浅绿色，然后加入NaOH溶液，发生复分解反应：FeCl2＋2NaOH===2NaCl＋Fe(OH)2↓，Fe(OH)2为白色沉淀，不稳定，容易被氧化产生Fe(OH)3，因此沉淀由白色变为灰绿色，最后变为红褐色。故反应体系中颜色的变化是无色→浅绿色→白色→灰绿色→红褐色。
2．答案：C
解析：FeO中铁元素的化合价为＋2价，Fe2O3中铁元素的化合价为＋3价，Fe3O4中铁元素的化合价可以看作既有＋2价，又有＋3价，故A错误；FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，FeO与盐酸反应：FeO＋2HCl===FeCl2＋H2O，Fe2O3与盐酸反应：Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O，Fe3O4不属于碱性氧化物，Fe3O4与盐酸反应：Fe3O4＋8HCl===FeCl2＋2FeCl3＋4H2O，故B错误；氧化亚铁在空气中加热可生成更稳定的四氧化三铁，故C正确；四氧化三铁有固定的组成，是一种复杂的化合物，属于纯净物，故D错误。
3．答案：B
解析：根据同一氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物的还原性可知，反应2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－中，还原性：Fe2＋>Br－，反应2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2中，还原性：I－>Fe2＋，所以还原性I－>Fe2＋>Br－，A正确。通入氯气后，碘离子先被氧化，其次是亚铁离子，最后是溴离子，在通入氯气的量为0～1mol的过程中，碘离子从最大量减少到0，即碘离子的物质的量为2mol，通入氯气的量为1～3mol的过程中，亚铁离子从4mol减少到0，铁离子的量逐渐增大，所以含有4mol亚铁离子；通入氯气的量为3～6mol的过程中溴离子从6mol减少到0，所以溴离子的物质的量是6mol，即FeBr2的物质的量为3mol，B错误。当通入2molCl2时，2molI－消耗1mol氯气，余下的1mol氯气再与2molFe2＋反应，即溶液中发生的离子反应可表示为2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－，C正确。由B项的分析可知，碘离子的物质的量为2mol，亚铁离子的物质的量是4mol，溴离子的物质的量是6mol，则n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3，D正确。
4．答案：B
解析：Fe、FeO、Fe2O3的混合物用硫酸溶解后，在得到的溶液中加入KSCN溶液，无红色出现，说明得到的产物是硫酸亚铁，混合物中的铁元素全部在硫酸亚铁中，用足量的CO在高温下还原相同质量的混合物得到的铁的物质的量和硫酸亚铁中铁的物质的量相等，硫酸的物质的量为1mol·L－1×0.05L＝0.05mol，则n(Fe)＝n(FeSO4)＝n(H2SO4)＝0.05mol，m(Fe)＝0.05mol×56g·mol－1＝2.8g，故选B。
5．答案：C
解析：在高温条件下，铁与水蒸气反应生成Fe3O4，不能实现转化①，故A错误；FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热部分被氧化，生成Fe3O4，故B错误；高铁酸盐具有强氧化性，可用于消毒，与水反应最终可生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体有吸附性，可吸附悬浮杂质，因此高铁酸盐可以做净水剂，故C正确；Fe(OH)3受热分解生成氧化铁和水，能发生转化⑥，氢氧化铁不溶于水，加水不能实现转化③，故D错误。
6．答案：A
解析：Fe2O3→Fe(OH)3至少需要两步才能完成，如Fe2O3→FeCl3→Fe(OH)3，A错误；氯化铁和铁粉反应可生成氯化亚铁，B正确；Fe在纯氧中燃烧可生成Fe3O4，C正确；Fe(OH)2与O2、H2O反应生成Fe(OH)3，D正确。
7．答案：BC
解析：由CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O知n(CO2)＝n(CaCO3)＝0.25mol，设铁的氧化物的平均分子式为FexOy，则反应的化学方程式可表示如下：
FexOy＋yCO===xFe＋yCO2
1y
mol0.25mol
＝
解得＝，即该氧化物的平均分子式为Fe3O4，则可确定B、C两选项符合题意。
8．答案：B
解析：盐酸恰好使混合物完全溶解，盐酸没有剩余，向反应所得溶液中加KSCN溶液无红色出现，说明为FeCl2溶液，根据氯元素守恒可知n(FeCl2)＝n(HCl)＝×0.2L×1mol·L－1＝0.1mol；用足量的CO在高温下还原相同质量的混合物得到铁，根据铁元素守恒可知n(Fe)＝n(FeCl2)＝0.1mol，m(Fe)＝0.1mol×56g·mol－1＝5.6g，故选B。
9．答案：B
解析：A错，加入盐酸酸化的硝酸钡溶液产生白色沉淀，则原溶液中可能含有SO或SO。B对，检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体为NH3，红色溶液中含有NH。C错，由于原溶液中加入了盐酸酸化的硝酸钡溶液，虽然加入硝酸银溶液产生了白色沉淀，但不能确定原溶液中有无Cl－，可能是盐酸引入的Cl－形成的白色沉淀。D错，盐酸酸化的硝酸钡溶液可将溶液中的Fe2＋氧化为Fe3＋，因而不能确定溶液中是否含有Fe3＋。
10．答案：(1)溶液变红色
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
(2)吸收未反应完的Cl2，以防污染空气 Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
(3)取玻璃管内少量固体于试管中，用适量的蒸馏水溶解后，加入酸性KMnO4溶液，若溶液紫红色褪去，则证明含有Fe2＋
(4)通入KSCN溶液的导管口径太小，易发生堵塞(或易发生倒吸现象等，其他合理答案均可)
(5)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
解析：(1)氯气与铁反应生成棕红色的烟(氯化铁)进入B，溶液变红色。(2)C中NaOH溶液的作用是吸收多余的氯气。(3)验证氯化铁存在时的氯化亚铁，应利用Fe2＋的还原性，可选用酸性KMnO4溶液，若溶液紫红色褪去，则证明含有Fe2＋。(4)生成的烟在遇冷时凝结成固体，也可能堵塞导气管；因氯化铁易溶于水，也可能发生倒吸。
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1．答案：D
解析：尿不湿可吸附更多的水，且不易洒出，酒精灯改为双头可增加受热面积及尿不湿的加热温度，从而提供足够的水蒸气，A项正确；具支试管的结构中含支管，冷凝的水可从支管中流出，B项正确；泡泡水易于起泡，收集气体更容易，点燃效果更好，C项正确；磁铁可以吸引单质铁和Fe3O4，D项错误。
2．答案：A
解析：①中反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，A项错误；①中为过量铁粉与Fe3＋反应，则②中无Fe3＋，故加入KSCN溶液后，溶液不变红，B项正确；②中含有SCN－和Fe2＋，③中滴加新制氯水后，则Fe2＋被氧化为Fe3＋，溶液变红，C项正确；同一个氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，则由③可知氧化性：Cl2>Fe3＋，由①可知氧化性：Fe3＋>Fe2＋，D项正确。
3．答案：B
解析：①、②、④均为相对密闭的环境，①、②中产生的H2可将装置中的空气排出，④中FeSO4溶液不直接与空气接触，故生成的Fe(OH)2能保存较长时间，B项正确。
4．答案：Ⅰ.(1)Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(2)酸性高锰酸钾溶液褪色
(3)加入KSCN溶液后无明显现象，加入氯水后溶液变红色 Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋
Ⅱ.(4)补铁口服液中含有其他还原性物质
(5)酸性高锰酸钾溶液褪色说明被还原，补铁口服液中除了有Fe2＋外还有其他还原性物质，因此褪色不一定证明是高锰酸钾与Fe2＋反应
(6)取2mL溶液Y，加入1滴KSCN溶液，再加入1mL氯水，溶液显红色，颜色比ⅳ深
解析：Ⅰ.(1)方案ⅰ的预期现象是产生白色沉淀，逐渐变为灰绿色，最终变为红褐色。说明该补铁口服液中含有亚铁离子，加入氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，发生的离子反应为Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓，氢氧化亚铁不稳定，易被空气中的氧气氧化转变为红褐色的氢氧化铁沉淀，发生的反应为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
(2)该补铁口服液中含有葡萄糖酸亚铁，其具有还原性，酸性高锰酸钾溶液具有氧化性，二者发生氧化还原反应，紫色的高锰酸钾溶液褪色。
(3)该补铁口服液中若含有亚铁离子，先加入KSCN溶液，无明显现象，氯水具有氧化性，再加入氯水，亚铁离子与氯水发生氧化还原反应生成铁离子，发生的离子反应为Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋，含铁离子的盐溶液遇KSCN溶液变为红色。
Ⅱ.(4)方案ⅰ和方案ⅲ的实验现象与Ⅰ中的预期现象不同，根据现象描述，该补铁口服液中的亚铁离子在氧化剂的作用下没有被氧化为铁离子，加入过量的氯水后，出现预期现象，依据补铁口服液成分分析，造成实验现象与预期现象不一致的可能原因为补铁口服液中含有其他具有还原性的抗氧化剂，防止亚铁离子被氧化而失去补血作用。
(5)方案ⅱ中预期现象与实验现象相同，并不能证明补铁口服液中一定含有Fe2＋，酸性高锰酸钾溶液褪色说明被还原，补铁口服液中除了有Fe2＋外还有其他还原性物质，因此褪色不一定证明是高锰酸钾与Fe2＋反应。
(6)验证某久置的补铁口服液(溶液Y)已部分变质，而不是全部变质，需要做一个与方案ⅳ的对比实验，假定只有部分亚铁离子被氧化，若向溶液Y中加入氧化剂将所有亚铁离子全部氧化为铁离子时，溶液的红色会变深，则方案ⅴ的操作和现象为取2mL溶液Y，加入1滴KSCN溶液，再加入1mL氯水，溶液显红色，颜色比ⅳ深。第2课时 铁及其化合物之间的转化
知识点1 铁、铁的氧化物和铁的氢氧化物
1.单质铁
（1）物理性质
色、态 密度 熔点 导热性、延展性 导电性 特性
固体 1538℃ 良好 比铜、铝 能被 吸引
（2）化学性质
①具有金属通性
反应物及产物类别 实例 离子反应方程式
与酸反应生成氢气 与盐酸、硫酸
与盐溶液 与硫酸铜
与非金属单质 与氧气 3Fe＋2O2Fe3O4
与氯气 2Fe＋3Cl22FeCl3
A.铁与冷水或热水 。
B.铁与水蒸气的反应
方法 方法一 方法二
实验装置
实验现象 用小试管收集一试管气体，点燃， 用火柴点燃肥皂泡，
实验结论 铁与水蒸气反应的化学方程式为
2.铁的氧化物
名称 氧化亚铁 四氧化三铁 氧化铁
化学式 FeO Fe3O4 Fe2O3
俗名 磁性氧化铁 铁红
色态 色粉末 色晶体 色粉末
铁的价态
与盐酸反应 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
与还原剂反应 FexOy＋yCOxFe＋yCO2
3.铁的氢氧化物
（1）制备
Fe（OH）3 Fe（OH）2
操作方法
实验现象
反应离子（或化学）方程式 Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓，
（2）性质
化学式 Fe（OH）2 Fe（OH）3
色态 固体 固体
水溶性 不溶 不溶
与盐酸反应
受热分解 2Fe（OH）3Fe2O3＋3H2O
转化
知识点2 铁及其化合物之间的转化关系
1．Fe只具有还原性，可以被氧化剂氧化为Fe2＋、Fe3＋
如：Fe＋S ，Fe＋Cu2＋=== ；2Fe＋3Cl2 。
2．Fe2＋既具有还原性又具有氧化性，可以被氧化为Fe3＋，也可以被还原为Fe
如：2Fe2＋＋Cl2=== ；Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe，FeO＋COFe＋CO2。
3．Fe3＋具有较强氧化性，可被还原为Fe2＋或Fe
如：2Fe3＋＋Cu=== ；Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。
4．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口，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，另取少量补铁口服液于试管中，滴加酸性KMnO4溶液 紫红色褪去
紫红色不褪去
第2课时 铁及其化合物的转化
知识点1
1．（1）银白色 7.86g·cm－3 差 磁铁
（2）①Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu
②A不反应 ③听到轻微爆鸣声 听到爆鸣声
3Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H2
2．黑 黑 红棕 ＋2 ＋2、＋3 ＋3
3．（1）生成红褐色沉淀 先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓
4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3
（2）白色 红褐色
Fe（OH）2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
Fe（OH）3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3
知识点2
1．FeS Cu＋Fe2＋ 2FeCl3
2．2Fe3＋＋2Cl－
3．2Fe2＋＋Cu2＋
4．无Fe3＋ 有Fe3＋ 溶液变红 有Fe2＋ 有Fe2＋ 无Fe2＋
