资源简介

铁的重要化合物
【核心素养发展目标】
1．掌握铁的氧化物及氢氧化物的性质及应用
2．依据化合价理论，结合实验探究，掌握Fe、Fe2＋、Fe3＋相互转化的途径，强化变化观念
3．通过实验探究学会Fe2＋、Fe3＋的检验方法，培养证据推理意识，提升实验探究能力与创新意识
【主干知识梳理】
一、铁的氧化物
1．物理性质比较
名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗名 铁红 磁性氧化铁
物质类别 碱性氧化物 碱性氧化物 复杂氧化物
颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体(有磁性)
化合价 ＋2 ＋3 ＋2、＋3
溶解性 都不溶于水，但都能溶于酸溶液
2．化学性质
(1)稳定性
①FeO不稳定，在空气中受热易被氧化为Fe3O4：6FeO＋O22Fe3O4
②Fe2O3和四氧化三铁很稳定
(2)与非氧化性酸(如：稀盐酸、稀硫酸)的反应——氧化亚铁和氧化铁属于碱性氧化物，与非强氧化性酸反应生成Fe2＋和Fe3＋
①FeO与盐酸反应：FeO＋2HCl===FeCl2＋H2O FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
②Fe2O3与盐酸反应：Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
③Fe3O4与盐酸反应：Fe3O4＋8HCl===FeCl2＋2FeCl3＋4H2O Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
(3)与氧化性酸(如：硝酸、浓硫酸)的反应
①FeO与稀硝酸反应：3FeO＋10HNO3===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O
3FeO＋10H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋5H2O
②Fe2O3与稀硝酸反应：Fe2O3＋6HNO3===2Fe(NO3)3＋3H2O
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
③Fe3O4与稀硝酸反应：3Fe3O4＋28HNO3===9Fe(NO3)3＋NO↑＋14H2O
3Fe3O4＋28H＋＋NO===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O
(4)与还原性酸(如：HI)的反应
①FeO与HI反应：FeO＋2HI===FeI2＋H2O FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
②Fe2O3与HI反应：Fe2O3＋6HI===2FeI2＋I2＋3H2O Fe2O3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋I2＋3H2O
③Fe3O4与HI反应：Fe3O4＋8HI===3FeI2＋I2＋4H2O Fe3O4＋8H＋＋2I－===3FeI2＋I2＋4H2O
3．主要用途：氧化铁俗称铁红，常用作红色油漆和涂料，赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁原料
【微点拨】
①化合态铁的常见化合价只有＋2价和＋3价，Fe3O4是黑色具有磁性的晶体，可以看成由FeO和Fe2O3按物质的量之比1∶1组合而成的复杂氧化物，通常也可写成FeO·Fe2O3的形式，因此Fe3O4与盐酸反应可分别看作Fe2O3、FeO与盐酸反应，然后把两个反应式相加，Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O
②从价态分析，FeO有还原性，Fe2O3有氧化性，Fe3O4既有氧化性又有还原性。但FeO与Fe2O3中Fe元素价态相邻，两者不会反应。FeO、Fe3O4遇氧化性酸(如：HNO3)发生氧化还原反应，＋2价的铁均被氧化成＋3价
③()处于中间价态既有氧化性又有还原性，但以还原性为主；()处于最高价，只有氧化性
【对点训练1】
1．北宋沈括的《梦溪笔谈》对指南针已有详细记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南。”磁石的主要成分是(　　)
A．Fe3O4 B．Fe2O3 C．FeO D．CuFeS2
2．下列有关铁矿石与铁的氧化物的说法正确的是(　　)
A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4，磁铁矿的主要成分是Fe2O3，FeO俗称铁红
B．铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同
C．铁的氧化物都不溶于水，也不与水反应
D．铁的氧化物能与酸反应生成盐和水，因此Fe3O4、Fe2O3、FeO都是碱性氧化物
3．有关铁的氧化物的说法中，不正确的是(　　)
A．赤铁矿主要成分是Fe2O3，Fe2O3是红棕色的，常用作红色油漆和涂料
B．Fe3O4是黑色晶体，其中的铁显＋2价，的铁显＋3价
C．FeO、Fe2O3、Fe3O4都不溶于水，但都能和盐酸反应生成相应的盐
D．FeO不稳定，在空气中加热迅速被氧化成Fe2O3
4．铁的氧化物有很多，在中学化学中经常提到的有FeO、Fe2O3和Fe3O4，而且在一定条件下它们之间是可以相互转化的，例如：在1 400 ℃以上的温度下加热Fe2O3时，Fe2O3会部分失去氧，生成Fe3O4。下列有关说法正确的是(　　)
A．FeO、Fe2O3和Fe3O4均为黑色固体
B．Fe3O4常写成FeO·Fe2O3，其中既有＋2价的Fe，又有＋3价的Fe，所以Fe3O4是一种混合物
C．热稳定性：Fe2O3>Fe3O4
D．FeO、Fe2O3和Fe3O4均可与盐酸反应，且反应类型均为复分解反应
5．铁的常见化合价有＋2价和＋3价。据研究，铁在浓HNO3中发生钝化时，可生成一种化学式为Fe8O11的化合物，它可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为(　　)
A．FeO·3Fe2O3 B．2FeO·3Fe2O3 C．FeO·2Fe2O3 D．2FeO·Fe2O3
6．有一块铁的“氧化物”样品，用140 mL 5.0 mol·L－1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2＋全部转变为Fe3＋，则该样品可能的化学式为(　　)
A．Fe2O3 B．Fe3O4 C．Fe4O5 D．Fe5O7
7．把含有氧化铁的铁片投入足量的稀盐酸中，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．1∶2 C．3∶5 D．2∶5
8．有FeO、Fe2O3的混合物若干克，在CO气流中加热充分反应，冷却后称剩余固体比原混合物质量减轻1.6 g，若将同质量的混合物与盐酸反应，欲使其完全溶解需1 mol·L－1的盐酸的体积为(　　)
A．200 mL B．100 mL C．50 mL D．无法计算
9．铁是人类目前使用最多的金属，可以形成多种氧化物。某实验小组欲利用氢气还原法测定某铁的氧化物(FexOy)的组成，根据实验内容回答下列问题：
(1)按各部分仪器在该实验中的作用分析，装置E中盛放的药品是______________，作用是__________________
(2)实验装置由上面所列仪器组成，按氢气流向的连接顺序是(填入接口字母)a→_____________________
(3)实验前，将该铁的氧化物放在坩埚内低温烘焙，这样做的目的是_________________，若缺少此步骤，会导致x∶y________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)
(4)称取烘焙后样品3.04 g，与氢气充分反应后生成0.9 g水，则该样品的组成为________
二、铁的氢氧化物
1．物理性质比较
氢氧化物性质比较 Fe(OH)2 Fe(OH)3
物质类别 二元弱碱 三元弱碱
颜色状态 白色固体 红褐色固体
铁的价态 ＋2 ＋3
溶解性 难溶于水
2．化学性质
(1)与非氧化性酸(如：稀盐酸、稀硫酸)的反应
①Fe(OH)2与盐酸反应：Fe(OH)2＋2HCl===FeCl2＋H2O Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋H2O
②Fe(OH)3与盐酸反应：Fe(OH)3＋3HCl===FeCl3＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
(2)与氧化性酸(如：硝酸、浓硫酸)的反应
①Fe(OH)2与稀硝酸反应：3Fe(OH)2＋10HNO3===3Fe(NO3)3＋NO↑＋8H2O
3FeO＋10H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋8H2O
②Fe(OH)3与稀硝酸反应：Fe(OH)3＋3HNO3===Fe(NO3)3＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
(3)与还原性酸(如：HI)的反应
①Fe(OH)2与HI反应：Fe(OH)2＋2HI===FeI2＋H2O FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
②Fe(OH)3与HI反应：2Fe(OH)3＋6HI===2FeI2＋I2＋6H2O 2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋I2＋6H2O
(4)热稳定性：Fe(OH)2、Fe(OH)3受热均分解生成同价态的氧化物
①Fe(OH)2：Fe(OH)2FeO＋H2O (隔绝空气生成FeO，在空气中最终转化为Fe2O3)
②Fe(OH)3：2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O
(5)Fe(OH)2的还原性：Fe(OH)2具有强还原性，易被空气中的O2氧化生成Fe(OH)3
①转化过程中的特殊现象是：白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
②转化的方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
③反应类型：化合反应、氧化还原反应
【微点拨】
①Fe(OH)2在空气中加热，在分解同时被O2氧化，化学方程式为：4Fe(OH)2＋O22Fe2O3＋4H2O，所以在
空气中加热Fe(OH)2得不到FeO
②Fe(OH)2中的Fe为＋2价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，但以还原性为主，与HNO3、浓硫酸等强氧化性酸发生的氧化还原反应而不是复分解反应，但与HI反应时发生的是复分解反应
③Fe(OH)3中的铁为＋3价，处于最高价态，只有氧化性，与HNO3、浓硫酸等强氧化性酸时发生的是复分解反应而不能发生氧化还原反应，但与氢碘酸(HI，I－有还原性)反应时则发生氧化还原反应
④Fe3O4既有+2价又有+3价，与HNO3、浓硫酸、HI反应时发生的是氧化还原反应
【对点训练2】
1．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不正确的是(　　)
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．氢氧化亚铁做氧化剂
2．下列有关铁的化合物的说法不正确的是(　　)
A．Fe(OH)2不稳定，具有较强的氧化性
B．FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，均可与盐酸反应
C．Fe(OH)3可通过化合反应得到，Fe(OH)2则不能
D．Fe3O4为磁性氧化铁，其中铁的化合价为＋2和＋3
3．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
4．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，上述白色沉淀和残渣分别是(　　)
A．Fe(OH)3；Fe2O3 B．Fe(OH)2；Fe2O3
C．Fe(OH)2；Fe(OH)3、Fe3O4 D．Fe2O3；Fe(OH)3
5．铁的合金是当今世界使用量最大的合金，下列关于铁及其化合物的说法正确的是(　　)
A．Fe2O3可以直接溶于水生成Fe(OH)3
B．Fe(OH)2在空气中充分加热最终生成FeO和H2O
C．Fe3O4可以通过置换反应或化合反应制备
D．铁在空气中放置表面会生成致密的氧化膜从而阻止铁被继续腐蚀
6．下列说法不正确的是(　　)
A．铁的氧化物均为黑色固体，均难溶于水
B．Fe(OH)2在空气中易变质，生成红褐色Fe(OH)3
C．铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的Fe3O4
D．氢氧化亚铁为白色絮状沉淀
7．铁是日常生活中使用最广泛的金属，下列关于铁的一些说法正确的是(　　)
A．常温下浓硫酸与铁不反应，故常温下可用铁制容器贮藏、贮运浓硫酸
B．铁是较活泼的金属，它与S反应的生成物均为Fe2S3
C．Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH)2D．铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe2O3
8．化合物A、B组成元素相同，且B为白色。C是一种与B含有相同价态该金属元素的硫酸盐，向C中加入适量的NaOH溶液，可观察到生成的沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀A，加热A可得红棕色粉末D。回答下列问题：
(1)写出各物质的化学式：A________、B________、C________、D________
(2)写出B转化为A的化学方程式：_____________________________________________
写出A受热分解的化学方程式：________________________________________________
9．某学习小组为认识铁及其化合物的性质、分散系的性质做了如下一组综合实验，根据实验流程回答相关问题：
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(1)请写出Fe2O3与①反应的离子方程式：_____________________________________________________
(2)物质②为________________
(3)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最终生成Fe(OH)3浊液，该过程的现象为_______________________________
______________________________________________________，此过程中发生的氧化还原反应为(用化学方程式表式)_______________________________________________________________
(4)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至红褐色，制得的分散系③为____________，它与FeCl3溶液、Fe(OH)3浊液的本质区别是_________________________________________
三、亚铁盐(Fe2＋)和铁盐(Fe3＋)的性质及检验
1．Fe2＋的氧化性和还原性：含有Fe2＋的溶液呈浅绿色，Fe2＋处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，但以还原性为主
(1)氧化性
Fe2＋与Zn反应的离子方程式：Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋
(2)还原性：Fe2＋遇Br2、Cl2、H2O2、NO(H＋)等均表现还原性
①Fe2＋与Cl2反应的离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
②FeCl2溶液与HNO3溶液反应的离子方程式：3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
③Fe2＋的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
2．铁盐
(1)氧化性：含有Fe3＋的溶液呈棕黄色，Fe3＋处于铁的高价态，具有较强的氧化性
①Fe3＋可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
②FeCl3溶液滴入淀粉－KI溶液，溶液变蓝，离子方程式：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
(2)特性——检验Fe3＋：含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色，Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3 (血红色溶液)
(3)易水解：将FeCl3饱和溶液滴入沸水中制备Fe(OH)3胶体：FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl
3．Fe2＋与Fe3＋的转化
实验过程 在盛有2 mL FeCl3溶液的试管中加少量铁粉，振荡试管。充分反应后，滴入几滴KSCN溶液，观察并记录现象。把上层清液倒入另一支试管中，再滴入几滴氯水，又发生了什么变化？
实验操作
实验现象 加入铁粉后，溶液由棕黄色变为浅绿色，再滴加KSCN溶液，溶液无明显变化 向上层溶液中滴加新制氯水，溶液变成红色
离子方程式 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
相互转化的条件
4．检验Fe2＋、Fe3＋的常用方法
(1)Fe3＋的检验
①观察法：溶液呈棕黄色，证明含有Fe3＋
②KSCN法：加入KSCN或其它可溶性硫氰化物溶液，溶液呈血红色，证明含有Fe3＋
离子方程式：Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3
③碱液法：加入氨水或NaOH溶液，有红褐色沉淀生成，证明含有Fe3＋
离子方程式：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓(红褐色沉淀)
④淀粉－KI试纸法：能使淀粉KI试纸变蓝，证明含有Fe3＋
离子方程式：2Fe3+＋2I－===2Fe2+＋I2
⑤铜片法：加入铜片，铜片溶解且溶液变为蓝色，证明含有Fe3＋
离子方程式：2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+
⑥H2S法：通入H2S气体或加入氢硫酸，有浅黄色沉淀析生成，证明含有Fe3＋
离子方程式：2Fe3+＋H2S===2Fe2+＋2H+＋S↓
(2)Fe2+的检验
①观察法：溶液呈浅绿色，证明含有Fe2＋
②铁氰化钾[K3Fe(CN)6]法：加入铁氰化钾溶液，有蓝色沉淀生成，证明含有Fe2＋
离子方程式：3Fe2+＋2FeCN)63—===Fe3[FeCN)6]2↓(蓝色沉淀)
③碱液法：加入氨水或NaOH溶液，产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明有Fe2＋
离子方程式：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色沉淀) 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(红褐色沉淀)
④KMnO4法：加入少量酸性KMnO4溶液，能使KMnO4溶液的紫红色变浅，证明有Fe2＋
离子方程式：5Fe2+＋MnO＋8H+===5Fe3+＋Mn2+＋4H2O
⑤KSCN法：先加入KSCN，溶液不变红，再加新制氯水溶液变红色的为Fe2＋
离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3
(3)同时含有Fe2＋、Fe3＋的检验方法：要分两次分别检验Fe2＋和Fe3＋，检验Fe2＋时可选择铁氰化钾[K3Fe(CN)6]溶液或酸性高锰酸钾溶液，检验Fe3＋时最好选择KSCN溶液
答题模板：将混合溶液分成两份分别于两支试管中，向其中一支试管中加入酸性高锰酸钾溶液，若酸性高锰酸钾紫红色褪去，则说明含有Fe2＋；向另一支试管中加入KSCN溶液，若溶液变红，则说明含有Fe3＋
(4)检验溶液含有Fe2＋、不含Fe3＋的步骤：待测液不变色红色
【微点拨】
①检验Fe2＋时不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能将加KSCN后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氯水可能氧化SCN－)
②当溶液浓度较稀时，用观察法或加NaOH溶液的方法都不宜检验Fe2＋和Fe3＋的存在
③Fe3＋、Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋ (Cl－能还原酸性KMnO4，有干扰)
【对点训练3】
1．下列关于Fe2＋和Fe3＋的叙述错误的是(　　)
A．Fe2＋的水溶液为浅绿色 B．Fe3＋的水溶液为棕黄色
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．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(　　)
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A．② B．③⑤ C．③④ D．①②③④⑤
3．为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计了如下实验方案，其中符合实验要求而且完全正确的是(　　)
选项 实验操作 实验现象 离子方程式 实验结论
A 向氯化亚铁溶液中通入氯气 浅绿色溶液变成棕黄色溶液 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ Fe2＋具有还原性
B 向氯化亚铁溶液中加入锌片 浅绿色溶液变成无色溶液 Fe2＋＋Zn=== Fe＋Zn2＋ Zn具有还原性
C 向氯化铁溶液中加入铁粉 棕黄色溶液变成浅绿色溶液 Fe3＋＋Fe===2Fe2＋ 铁单质具有还原性
D 向氯化铁溶液中加入铜粉 蓝色溶液变成棕黄色溶液 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ Fe3＋具有氧化性
4．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，说明原溶液中不含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KSCN溶液呈红色，说明原溶液中含有Fe3＋
D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到沉淀颜色逐渐变为红褐色，说明原溶液中含有Fe2＋，不含有Mg2＋
四、铁的转化及应用
1．“铁三角”——Fe、Fe2＋、Fe3＋的相互转化：“铁三角”是指Fe、Fe2+()、Fe3+()之间的转化关系
(1)Fe只有还原性，可以被氧化成＋2价或＋3价的铁
①Fe能被Fe3+、Cu2+、S、I2、H+等较弱氧化剂氧化为Fe2+
Fe＋2Fe3+===3Fe2+ Fe＋Cu2+===Fe2+＋Cu Fe＋SFeS
Fe＋I2===FeI2 (碘水生烟) Fe＋2H+===Fe2+＋H2↑
②Fe能被Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4等强氧化剂氧化为Fe3+
2Fe＋3Cl22FeCl3 2Fe＋3Br22FeBr3
Fe(少量)＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O
(2)Fe2+()既有氧化性又有还原性，主要表现还原性
①Fe(Ⅱ)Fe(Ⅲ)需加入氧化剂，如：Cl2、Br2、O2、HNO3、浓H2SO4、O2、H2O2、KMnO4/H+等
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ (在亚铁盐溶液中通入氯气，溶液由浅绿色变为棕黄色)
4Fe2+＋O2＋4H＋===4Fe3+＋2H2O (亚铁盐溶液在空气中容易变质)
3Fe2+＋NO＋4H＋===3Fe3+＋NO↑＋2H2O
5Fe2+＋MnO＋8H+===5Fe3+＋Mn2+＋4H2O
2Fe2+＋H2O2＋2H+===2Fe3+＋2H2O
②Fe(Ⅱ)Fe需加入还原剂(如：C、CO、H2、Zn等)
Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋
(3)Fe3+()具有较强的氧化性
①Fe(Ⅲ)Fe(Ⅱ)需加入还原剂，如：I－(HI)、S2－(H2S)、SO2、Fe、Cu等
2Fe3+＋2I－===2Fe2+＋I2
2Fe3+＋S2－===2Fe2+＋S↓ 2Fe3+＋H2S===2Fe2+＋2H+＋S↓
2Fe3+＋SO2＋2H2O===2Fe2+＋SO42－＋4H+ 2Fe3+＋SO＋H2O===2Fe2+＋SO＋2H+
2Fe3+＋Fe===3Fe2+，在FeSO4溶液中往往要加铁的原因是可以防止Fe2+被氧化为Fe3+
2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+，电路板的制作是利用FeCl3溶液与裸露的铜反应
②Fe(Ⅲ)→Fe需加入还原剂(如：C、CO、H2、Zn等)
2Fe3＋＋3Zn===2Fe＋3Zn2＋
2．基于价类二维图理解铁及其化合物的转化关系
(1)横向变化体现了同价态不同类别(氧化物、碱、盐)之间的转化；①碱性氧化物(Fe2O3、FeO)都能溶于酸(H＋)转化为盐；②Fe2＋、Fe3＋与碱(OH－)反应生成对应的碱；③难溶性的碱易分解生成对应的氧化物，但难溶性的 碱性氧化物一般不与水反应生成对应的碱(2)纵向变化体现不同价态同类别物质之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。(3)斜向变化体现不同价态、不同类别之间物质的转化，主要体现物质的氧化物和还原性
3．应用
(1)含Fe2＋、Fe3＋的除杂问题
溶液 杂质 除杂方法
FeCl2 FeCl3 加过量铁粉后过滤
FeCl3 FeCl2 通Cl2或加氯水或加H2O2
FeCl2 CuCl2 加过量铁粉后过滤
(2)判断离子能否共存
①Fe2＋与NO(H＋)、ClO－、MnO、H2O2、Cl2、Br2、Cr2O在溶液中均因发生氧化还原反应不能大量共存
②Fe3＋与S2－、I－、HS－、SO、HSO、H2SO3、H2S在溶液中因发生氧化还原反应不能大量共存
③Fe3＋与SCN－发生络合反应不能大量共存
【对点训练4】
1．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 铜粉 铁粉 加入过量盐酸并过滤
D Fe(OH)3 Fe(OH)2 在空气中灼烧
2．下列物质能通过化合反应直接制得的是(　　)
①FeCl2　 ②FeCl3　 ③Fe(OH)3　 ④Fe3O4
A．只有①②③ B．只有②③ C．只有①③④ D．全部
3．已知A为常见的金属单质，根据下图所示的关系，下列叙述中正确的是(　　)
INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W215.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W215.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W215.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W215.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W215.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W215.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W215.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W215.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W215.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\唐兰\\d\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W215.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．A为Fe，B为FeO B．C→D溶液的颜色变化：由浅绿色到黄色
C．④的离子方程式：Fe＋Fe3＋===2Fe2＋ D．⑤的离子方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
4．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(　　)
INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W2.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W2.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W2.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W2.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W2.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W2.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W2.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W2.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W2.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W2.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\唐兰\\d\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W2.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．铁与高温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，故高铁酸盐可用作净水剂
D．加热Fe(OH)3发生转化⑥，加水溶解可实现转化③
【课时跟踪检测】
1．录音磁带是在醋酸纤维、聚酯纤维等纤维制成的片基上均匀涂上一层磁性材料——磁粉制成的。制取该磁粉的主要物质是(　　)
A．FeO B．Fe2O3 C．Fe3O4 D．Al2O3
2．我国清代《本草纲目拾遗》中叙述了“铁线粉”：“粤中洋行有舶上铁丝，……日久起销，用刀刮其销，……，所刮下之销末，名铁线粉”。这里的“铁线粉”是指(　　)
A．Fe B．FeCl3 C．FeO D．Fe2O3
3．下列关于铁的叙述不正确的是(　　)
A．铁能被磁铁吸引，但纯铁易被腐蚀
B．在人体内的血红蛋白中含有铁元素
C．铁能在氧气中剧烈燃烧，但不能在水蒸气中燃烧
D．能通过化合反应制得FeCl2和Fe(OH)3
4．铁有＋2价和＋3价两种价态，下列反应中不涉及铁元素价态变化的是(　　)
A．用还原铁粉除去氯化亚铁溶液中的少许氯化铁杂质
B．铁在氧气中燃烧，其产物溶于盐酸中可得到两种盐
C．氢氧化亚铁是白色固体，在空气中迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
D．氢氧化铁受热分解
5．有FeO、Fe2O3的混合物若干克，在CO气流中加热充分反应，冷却后称剩余固体比原混合物质量减轻1.6 g，若将同质量的混合物与盐酸反应，欲使其完全溶解需1 mol·L－1的盐酸的体积为(　　)
A．200 mL B．100 mL C．50 mL D．无法计算
6．实验室测定氧化物X(FexO)的组成实验如下，下列有关说法正确的是(　　)
A．样品X中氧元素的质量分数约为26.3% B．溶液Y中c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)＝2∶1
C．溶液Z中的离子只有Fe3＋和Cl－ D．根据步骤Ⅰ、Ⅱ可判断X为Fe0.75O
7．有NaCl、FeCl3、FeCl2、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．硫氰酸钾溶液 D．硝酸银溶液
8．下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是(　　)
A．把铁片插入CuSO4溶液中，验证古代湿法冶铜：2Fe＋3Cu2＋===2Fe3＋＋3Cu
B．某溶液中滴入KSCN溶液显红色，说明含Fe3＋：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
C．FeCl3溶液中加入铜粉：Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋
D．若要求用两种单质和一种溶液来测定Zn、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，可用Zn、Cu和AgNO3溶液：Zn＋2Ag＋===Zn2＋＋2Ag
9．下列关于铁及其化合物的说法中正确的是(　　)
A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B．某溶液中先加入KSCN溶液无现象，再通入Cl2，发现溶液变红，则证明原溶液含有Fe2＋
C．磁铁矿粉末溶于盐酸后，加入KSCN溶液，生成红色沉淀
D．Fe与水蒸气在高温下发生反应生成Fe2O3和H2
10．下列离子方程式正确的是(　　)
A．将氨水滴入到FeCl3溶液中：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
B．氧化铁与盐酸反应：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
C．向FeCl3溶液中加入铁粉：Fe＋Fe3＋===2Fe2＋
D．向氯化亚铁溶液中通入Cl2：Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－
11．要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含Fe2＋，有如下实验操作：
①加足量新制氯水　②加足量酸性KMnO4溶液　③加少量KSCN溶液，则最佳顺序是(　　)
A．①③ B．③② C．③① D．①②③
12．K2FeO4是一种兼具消毒和净水功能的可溶性盐，与盐酸可发生反应2K2FeO4＋16HCl===4KCl＋2FeCl3＋8H2O＋3Q↑，下列说法正确的是(　　)
A．可用湿润的淀粉 KI试纸检验产物Q
B．反应中涉及的6种物质均为电解质
C．反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶8
D．K2FeO4在水中的电离方程式为K2FeO4===2K＋＋Fe6＋＋4O2－
13．某化学小组为验证Fe3＋与Fe2＋能够相互转化，进行如下实验。下列分析不合理的是(　　)
实验操作 对应现象
①向FeCl3溶液中加入过量铁粉②滴加KSCN溶液③再滴加几滴氯水 ⅰ.溶液由棕黄色变为浅绿色ⅱ.溶液无明显变化ⅲ.溶液变红
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．溶液变红涉及反应：Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋ D．氧化性：Cl2>Fe3＋>Fe2＋
14．选择合适试剂完成甲、乙两组实验。下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是(　　)
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＋
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
15．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＋
16．向一定量的Fe、FeO、Fe3O4的混合物中加入100 mL 2 mol·L－1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL(标准状况)的气体，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此混合物，能得到铁的质量是(　　)
A．11.2 g B．5.6 g C．2.8 g D．无法计算
17．向由FeCl3和CuCl2组成的混合溶液中加入m g Fe粉(过量)，充分反应后，过滤、洗涤、干燥至恒重，残留固体的质量仍为m g，则原混合溶液中n(FeCl3)∶n(CuCl2)为(　　)
A．2∶7 B．3∶5 C．4∶3 D．5∶4
18．实验室制备FeCO3的流程如图所示。下列说法错误的是(　　)
INCLUDEPICTURE "E:\\2021\\同步\\化学\\化学 人教 必修第一册 京津辽\\WORD\\X97.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\2021\\同步\\化学\\化学 人教 必修第一册 京津辽\\WORD\\X97.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2021\\同步\\化学\\化学 人教 必修第一册 京津辽\\WORD\\X97.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2021\\同步\\化学\\化学 人教 必修第一册 京津辽\\WORD\\第三章\\X97.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\莫成程\\2021\\同步\\0看幻灯片\\化学\\化学 人教 必修第一册 京津辽 带视频\\WORD\\第三章\\X97.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\莫成程\\2021\\同步\\0看幻灯片\\化学\\化学 人教 必修第一册 京津辽 带视频\\WORD\\第三章\\X97.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．可利用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质 B．FeSO4溶液保存时需加入Fe粉
C．过滤操作的常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒 D．产品FeCO3在空气中高温分解可得到纯净的FeO
19．铁的常见化合物有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，下列说法不正确的是(已知Fe2＋可以和K3[Fe(CN)6]溶液反应产生蓝色沉淀)(　　)
A．滴加KSCN溶液不显红色，滴加新制氯水后显红色的有①④⑦
B．加铜能发生反应2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋的只有②⑤⑥
C．将溶液分为两等份，一份滴加KSCN溶液显红色，一份滴加KMnO4溶液紫红色褪去的是③
D．滴加K3Fe(CN)6溶液，能产生蓝色沉淀的有①③④⑦
20．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。下列实验事实解释正确的是(　　)
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
21．现有某种由Fe3O4和Fe2O3组成的含铁氧化物样品。现要测定此样品中Fe3＋和Fe2＋的质量之比。实验采用下列步骤进行：
①准确称量m g样品
②向样品中加入一定体积5 mol·L－1的盐酸，微热，恰好使固体样品完全溶解
③加入过量的铁粉，充分反应后，过滤、洗净、干燥、称量，测得消耗铁粉m1 g
④往步骤③的滤液中加入NaOH溶液至过量，在空气中充分搅拌，使沉淀完全
⑤过滤，将沉淀洗涤后移至坩埚，灼烧、冷却、托盘天平称重，并重复操作至恒重
(1)请写出Fe3O4与盐酸反应的离子方程式：___________________________________________________
(2)步骤④中加入NaOH溶液在空气中充分搅拌反应的离子方程式为______________________________
(3)步骤⑤中沉淀灼烧至完全分解的判断依据是______________________________________________________
(4)若坩埚质量为m2 g，坩埚及灼烧后的固体总质量为m3 g，则样品中Fe3＋和Fe2＋的质量比为__________(用含m1、m2、m3的代数式表示)
22．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___________________________________________
23．常用的激光打印机、复印机使用的墨粉主要成分之一就是Fe3O4。氧化沉淀法是工业生产Fe3O4的主要方法，其工艺流程如图所示。已知：①工业绿矾主要成分是FeSO4·7H2O；②Fe(OH)2＋2Fe(OH)3===Fe3O4＋4H2O
请回答下列问题：
(1)实验室中检验FeSO4溶液因氧化而变质的实验操作是____________________________________________
(2)分别写出沉淀和氧化过程的化学方程式：________________________________________________________、
___________________________________
(3)氧化过程中，若通入过量空气会使成品含大量________________杂质
(4)若原料中有278 kg绿矾，则理论上可制得Fe3O4________kg
24．实验小组研究二价铁的氧化反应，设计如下实验。
实验序号 试剂及操作 现象
Ⅰ INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W134.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W134.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W134.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W134.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W134.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W134.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W134.TIF" \* MERGEFORMATINET 现象a：生成白色沉淀，最终转变为红褐色现象b：……
Ⅱ INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W135.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W135.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W135.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W135.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W135.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W135.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\W135.TIF" \* MERGEFORMATINET 现象c：溶液略呈黄色现象d：溶液呈红色
(1)实验所用的Fe(NO3)2溶液由Fe(NO3)3溶液和足量铁粉反应制得，离子方程式是____________________
(2)实验Ⅰ中白色沉淀转变为红褐色的化学方程式是__________________________________
(3)现象b是_____________________________
(4)实验小组对实验Ⅱ中何种物质氧化Fe2＋进行研究，提出两种假设：
ⅰ.酸性条件下，O2氧化了Fe2＋；ⅱ.酸性条件下，________
①将假设ⅱ补充完整
②设计实验，证实了假设ⅰ不是实验Ⅱ中氧化Fe2＋的主要原因。将实验方案和现象补充完整。
步骤1：向1.0 mL________溶液中滴加1.5 mL 1.0 mol·L－1 H2SO4溶液；
步骤2：向上述所得溶液中滴加KSCN溶液，观察到________
③向步骤2所得溶液中滴加NaOH溶液至pH约为5，检测到有Fe3＋产生
(5)综合上述实验，说明二价铁的氧化反应与________因素有关
25．某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”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 溶液显红色
(1)实验ⅰ中加入的1 mL 1 mol·L－1NaOH溶液中含有NaOH______g
(2)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(用化学方程式表示)___________________________、_______________________
(3)实验ⅱ现象说明假设________不成立
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溶液，再加入1 mL水 溶液显红色
ⅳ 取2 mL溶液X，滴入1滴酸性KMnO4溶液 KMnO4溶液紫红色褪去
(4)实验ⅳ中，KMnO4 是该反应的__________(填“氧化剂”或“还原剂”)
(5)通过以上实验，可得到的结论是_________________________________________________
26．已知有以下物质相互转化，试回答下列问题：
INCLUDEPICTURE "E:\\2021\\同步\\化学\\化学 人教 必修第一册 京津辽\\WORD\\X92.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\2021\\同步\\化学\\化学 人教 必修第一册 京津辽\\WORD\\X92.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2021\\同步\\化学\\化学 人教 必修第一册 京津辽\\WORD\\X92.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2021\\同步\\化学\\化学 人教 必修第一册 京津辽\\WORD\\第三章\\X92.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\莫成程\\2021\\同步\\0看幻灯片\\化学\\化学 人教 必修第一册 京津辽 带视频\\WORD\\第三章\\X92.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\莫成程\\2021\\同步\\0看幻灯片\\化学\\化学 人教 必修第一册 京津辽 带视频\\WORD\\第三章\\X92.TIF" \* MERGEFORMATINET
(1)写出B的化学式：________________，D的化学式：________________
(2)写出由E转变成F的化学方程式：___________________________________________
(3)写出用KSCN鉴别G溶液的离子方程式：___________________________________________
向G溶液中加入A的有关反应的离子方程式：___________________________________
【铁的重要化合物】答案
【对点训练1】
1．A
2．C。解析：赤铁矿的主要成分是Fe2O3，俗称铁红，磁铁矿的主要成分是Fe3O4，A项错误；铁矿石的成分与矿石的种类有关，铁锈的主要成分是Fe2O3，B项错误；Fe2O3、FeO是碱性氧化物，Fe3O4不是碱性氧化物，D项错误。
3．D。解析：FeO不稳定，在空气里受热迅速被氧化成Fe3O4。
4．D。解析：FeO和Fe3O4均为黑色固体，Fe2O3为红棕色固体，故A错误；Fe3O4是一种纯净物，化合价是一种复合化合价，故B错误；在1 400 ℃以上的温度下加热Fe2O3时，Fe2O3会部分失去氧，生成Fe3O4，说明Fe3O4比Fe2O3稳定，故C错误；FeO、Fe2O3和Fe3O4均可与盐酸反应生成盐和水，反应过程中无元素化合价变化，反应类型均为复分解反应，故D正确。
5．B。解析：化合物Fe8O11可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物，设化学式为nFeO·mFe2O3，则
解得n＝2，m＝3，该化合物可以表示为2FeO·3Fe2O3。
6．D。解析：根据2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，可知铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中n(Fe2＋)＝0.025 mol×2＝0.05 mol，根据电荷守恒得2n(Fe2＋)＋3n(Fe3＋)＝n(Cl－)，则n(Fe3＋)＝0.2 mol，故n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝0.05∶0.2＝1∶4，故该氧化物可表示为FeO·2Fe2O3，即Fe5O7。
7．D。解析：铁片完全溶解，该溶液中无Fe3＋，反应生成FeCl2，生成的Fe2＋和H2的物质的量之比为3∶1，假设生成1 mol H2，则同时生成3 mol Fe2＋，则
①Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
1 mol 1 mol 1 mol
1 mol 1 mol 1 mol
②2FeCl3＋Fe===3FeCl2
2 mol 1 mol 3 mol
mol mol 2 mol
③Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O
1 mol 2 mol
mol mol
故原混合物中Fe2O3与Fe的物质的量之比为 mol∶(1 mol＋ mol)＝2∶5。
8．A。解析：FeO、Fe2O3的混合物若干克，在CO气流中加热充分反应，生成Fe，冷却后称剩余固体比原混合物质量减轻1.6 g，则减少的质量为氧元素的质量，物质的量是0.1 mol。将FeO、Fe2O3的混合物与盐酸反应生成FeCl2、FeCl3的混合物，相当于其中的O被Cl代替，1个O被2个Cl代替，所以需1 mol·L－1的盐酸的体积V(HCl)＝0.2 mol÷1 mol·L－1＝0.2 L＝200 mL。
9．(1)蒸馏水(或NaOH溶液)　除去H2中混有的HCl　
(2)ihgfde(ed)bc(cb)j　
(3)除去样品中的水蒸气，防止U形管产生额外的增重　偏小　
(4)Fe4O5(或2FeO·Fe2O3)
解析：(1)(2)根据装置图可判断实验原理是利用氢气还原氧化物来测定其组成。由于盐酸易挥发，生成的氢气中含有氯化氢气体，因此需要除去氯化氢，且进入装置C的氢气必须是干燥的，同时还必须防止空气中的水蒸气和CO2影响实验，因此连接顺序为aihgfde(ed)bc(cb)j，则装置E是用来除去氯化氢的，其中盛放的药品是蒸馏水(或NaOH溶液)。(3)由于样品中可能含有水蒸气，因此实验前，将该铁的氧化物放在坩埚内低温烘焙的目的是除去样品中的水蒸气，防止U形管产生额外的增重。若缺少此步骤，生成的水质量增加，即氧原子的个数会增加，从而会导致x∶y偏小。(4)称取烘焙后样品3.04 g，与氢气充分反应后生成水0.9 g，则样品中氧原子的物质的量为＝0.05 mol，质量是0.05 mol×16 g·mol－1＝0.8 g，所以铁的质量是3.04 g－0.8 g＝2.24 g，铁的物质的量是＝0.04 mol，即铁和氧的个数之比是0.04∶0.05＝4∶5，则该样品的组成为Fe4O5(或2FeO·Fe2O3)。
【对点训练2】
1．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。
2．A。解析：Fe(OH)2中的Fe2＋具有还原性，可被空气中的O2氧化为Fe(OH)3，A项错误；FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，故具有碱性氧化物的通性，都能与盐酸反应，B项正确；Fe(OH)2只能通过复分解反应得到，Fe(OH)3可由Fe(OH)2与O2、H2O发生化合反应得到，C项正确；Fe3O4俗称磁性氧化铁，其组成可表示为FeO·Fe2O3，Fe元素的化合价为＋2、＋3，D项正确。
3．B。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项错误。
4．B。解析：铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，当加入氨水时生成白色的氢氧化亚铁；氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化为红褐色的氢氧化铁，加热时氢氧化铁分解为红棕色的氧化铁。
5．C。解析：Fe2O3难溶于水，不能直接溶于水生成Fe(OH)3，A项错误；Fe(OH)2在空气中容易被氧化，所以Fe(OH)2在空气中加热被氧化成Fe(OH)3，然后分解生成Fe2O3和H2O，而不是分解成FeO和H2O，B项错误；Fe与水蒸气在高温下发生置换反应产生Fe3O4和H2，Fe在O2中点燃，发生化合反应产生Fe3O4，故Fe3O4可以通过置换反应或化合反应制备，C项正确；铁在空气中放置表面不能生成致密的氧化膜，不能阻止铁被继续腐蚀，D项错误。
6．A。解析：FeO是一种黑色粉末，Fe2O3是一种红棕色粉末，Fe3O4是一种磁性的黑色晶体。
7．C。解析：A项，铁在常温下与浓硫酸反应形成致密的氧化膜；B项，Fe与S只能生成FeS；D项，均得到Fe3O4。
8．(1)Fe(OH)3　Fe(OH)2　FeSO4　Fe2O3
(2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O
解析：解答本题的关键是抓住C与NaOH溶液反应的特征现象，确定A是Fe(OH)3，C是FeSO4，B为Fe(OH)2，D为Fe2O3。
9．(1)Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O　
(2)NaOH溶液(其他合理答案也可)　
(3)先生成白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色　4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3　
(4)Fe(OH)3胶体　分散质粒子直径大小不同
解析：(1)Fe2O3发生反应后变为FeCl3，可知是Fe2O3与HCl的反应，离子方程式为Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。(2)FeCl3反应生成了Fe(OH)3，可知是加入了碱，可以是NaOH溶液、氨水等。(3)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液先生成Fe(OH)2，Fe(OH)2是白色絮状沉淀，容易被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3，这个过程的现象为先生成白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，发生氧化还原反应的化学方程式是4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。(4)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中并继续煮沸至红褐色，制得Fe(OH)3胶体；溶液、胶体、浊液的本质区别是分散质粒子直径大小不同。
【对点训练3】
1．D。解析：常见水溶液有颜色的离子有Fe2＋(浅绿色)、Fe3＋(棕黄色)、Cu2＋(蓝色)、MnO(紫红色)，故A、B项正确；通常情况下，铁的化合价有0价、＋2价、＋3价，Fe2＋处于中间价态，既能得电子，又能失电子，所以既有氧化性，又有还原性，一般认为Fe3＋处于最高价态，因此具有氧化性，C项正确；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，D项错误。
2．C。解析：铁离子与铁反应生成浅绿色的亚铁离子，①正确；铁离子与硫氰化钾溶液反应显红色，据此能够检验铁离子，②正确；硫酸铜与氯化铁不发生反应，混合后溶液不会变成无色，③错误；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，④错误；铁离子与氢氧化钠溶液反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀，据此可以检验是否存在铁离子，⑤正确。
3．A解析：　B项，实验目的是探究铁及其化合物的性质，故实验结论应是Fe2＋具有氧化性，错误；C项，离子方程式电荷不守恒，正确的离子方程式2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，错误；D项，实验现象描述不正确，错误。
4．C。解析：①Fe3＋与SCN－生成红色Fe(SCN)3；②Fe2＋遇到OH－生成白色Fe(OH)2沉淀；③Fe3＋遇到OH－生成红褐色Fe(OH)3沉淀。A项中现象可以证明存在Fe3＋，但无法确定Fe2＋是否存在，错误；B项中现象可以证明通入Cl2后存在Fe3＋，但原溶液是只存在Fe2＋，还是只存在Fe3＋或Fe2＋、Fe3＋均含有，不能确定，错误；Fe(OH)2转化为红褐色Fe(OH)3时会干扰其他白色沉淀的观察，所以当含Fe2＋的溶液中含有其他能与碱生成白色沉淀的离子时，也同样出现D项所述现象，D项错误。
【对点训练4】
1．D。解析：FeCl2与Cl2反应生成FeCl3，FeCl3与Fe粉反应生成FeCl2，A、B都正确；Fe(OH)3、Fe(OH)2受热都易分解，D错误。
2．D。解析：Fe＋2FeCl3===3FeCl2、2Fe＋3Cl22FeCl3、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3、3Fe＋2O2Fe3O4。
3．B。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。④的离子方程式：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，⑤的离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
4．C。解析：铁与高温水蒸气反应时，生成Fe3O4，A错误；FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速反应生成Fe3O4，B错误；加热Fe(OH)3分解生成Fe2O3，而Fe(OH)3不溶于水，D错误。
【课时跟踪检测】
1．C。解析：磁粉主要含有Fe3O4。
2．D。解析：铁在空气中容易发生吸氧腐蚀，根据题意“舶上铁丝，……日久起销”，说明销是铁锈，铁锈的主要成分为Fe2O3，D项正确。
3．A。解析：FeCl2、Fe(OH)3可分别通过化合反应Fe＋2FeCl3===3FeCl2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3制得。
4．D。解析：氢氧化铁受热分解得到氧化铁和水，是非氧化还原反应，铁元素价态不变。其他选项都涉及氧化还原反应，铁元素价态发生变化。
5．A。解析：FeO、Fe2O3的混合物若干克，在CO气流中加热充分反应，生成Fe，冷却后称剩余固体比原混合物质量减轻1.6 g，则减少的质量为氧元素的质量，物质的量是0.1 mol。将FeO、Fe2O3的混合物与盐酸反应生成FeCl2、FeCl3的混合物，相当于其中的O被Cl代替，1个O被2个Cl代替，所以需1 mol·L－1的盐酸的体积V(HCl)＝0.2 mol÷1 mol·L－1＝0.2 L＝200 mL。
6．A。解析：溶液Y中通入0.01 mol Cl2，发生反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，则Y中含有
0.02 mol Fe2＋，因此X中相当于FeO的质量为0.02 mol×72 g·mol－1＝1.44 g，相当于Fe2O3的质量为3.04 g－1.44 g＝1.6 g，则有n(FeO)＝0.02 mol，n(Fe2O3)＝0.01 mol，故X可看作2FeO·Fe2O3，可看作Fe0.8O，D错误；样品X中氧元素的质量分数为×100%≈26.3%，A正确；据上述分析可知，溶液Y中c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)＝1∶1，B错误；步骤Ⅰ中加入足量盐酸，故溶液Z中含有Fe3＋、H＋和Cl－，C错误。
7．B。解析：将过量NaOH溶液分别加入题述几种溶液中，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，生成白色沉淀且沉淀颜色无变化的是MgCl2。
8．B。解析：A中正确的离子反应为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu；C中离子反应为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋；D中Zn、Cu均能与AgNO3发生置换反应生成Ag，则不能比较Zn、Cu的金属性，D错误。
9．B。解析：赤铁矿的主要成分是Fe2O3，A错误；磁铁矿粉末溶于盐酸后生成氯化亚铁、氯化铁和水，加入KSCN溶液，溶液变为红色，不是生成红色沉淀，C错误；Fe与水蒸气在高温下发生反应生成Fe3O4和H2，D错误。
10．B。解析：A项，在书写离子方程式时，弱电解质NH3·H2O不能拆写成离子的形式；C项，离子方程式中除遵循元素守恒外，电荷也必须守恒，正确的离子方程式应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋；D项，只符合元素守恒，不符合电荷守恒，正确的离子方程式应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
11．C。解析：检验的原理是Fe3＋遇SCN－显红色，而Fe2＋遇SCN－不显红色。加入KSCN溶液不显红色证明无Fe3＋，再加新制氯水，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－的反应现象不明显，因此不选用酸性KMnO4溶液。
12．A。解析：根据原子守恒可知Q是Cl2，Cl2与KI反应生成I2和KCl，淀粉遇I2变蓝，故可用湿润的淀粉 KI试纸检验产物Cl2，A项正确；在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物是电解质，Cl2是单质，既不是电解质，也不是非电解质，其余物质均是电解质，B项错误；根据化学方程式可看出Fe元素的化合价从＋6降低到＋3,1个Fe原子得到3个电子，则K2FeO4是氧化剂，Cl元素的化合价从－1升高到0,1个Cl原子失去1个电子，则HCl是还原剂，根据得失电子守恒知，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3，C项错误；K2FeO4在水中的电离方程式为K2FeO4===2K＋＋FeO，D项错误。
13．B。解析：向FeCl3溶液中加入过量铁粉，铁与Fe3＋反应生成Fe2＋，溶液由棕黄色变为浅绿色，A正确；先加氯水，Fe2＋被氧化为Fe3＋，再加KSCN溶液，溶液变红，无法检验Fe2＋，B错误；滴入氯水后，Fe2＋被氧化为Fe3＋，C正确；由反应方程式可知，氧化性：Cl2>Fe3＋>Fe2＋，D正确。
14．B。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。溴水符合条件，实验现象是溴水颜色变浅，酸性KMnO4溶液也符合条件：5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，实验现象是溶液的紫色变浅。乙组，在Fe2＋存在的条件下检验Fe3＋，用KSCN溶液检验Fe3＋即可，Fe2＋不会造成干扰。
15．B。解析：溶液中的Fe2＋与加入的新制氯水发生反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，故氧化性：Fe3＋16．B。解析：盐酸恰好使混合物完全溶解，盐酸没有剩余，向反应所得溶液加KSCN溶液无红色出现，说明溶液为FeCl2溶液，根据氯元素守恒可知n(FeCl2)＝n(HCl)＝×0.1 L×2 mol·L－1＝0.1 mol；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)＝0.1 mol，质量为0.1 mol×56 g·mol－1＝5.6 g，故选B。
17．A。解析：设混合物中含有x mol FeCl3，y mol CuCl2。根据题意列离子方程式：
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
x　　　
Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋
y　　 y　　y
由题意知消耗的铁的质量等于生成的铜的质量，则56(＋y)＝64y，故x∶y＝2∶7。
18．D。解析：A项，硫酸亚铁变质后有Fe3＋生成，Fe3＋遇硫氰化钾变红色，所以正确，不符合题意；B项，为防止FeSO4被氧化通常加入Fe粉，所以正确，不符合题意；D项，FeCO3在空气中高温加热时，＋2价的铁会被O2氧化，故得不到纯净的FeO，所以错误，符合题意。
19．B。解析：上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＋)的有①FeO、④FeS、⑦FeSO4；含Fe3＋(不含Fe2＋)的有②Fe2O3、⑤Fe(OH)3、⑥NH4Fe(SO4)2·12H2O；既含Fe2＋又含Fe3＋的有③Fe3O4。A项说明溶液中只含Fe2＋，符合题意的有①④⑦；B项说明溶液中含有Fe3＋，符合题意的有②③⑤⑥；C项说明既含Fe2＋又含Fe3＋，符合题意的有③；D项说明溶液中含有Fe2＋，符合题意的有①③④⑦。
20．D。解析：A项中Fe3＋将I－氧化为I2，淀粉遇碘单质变蓝；B项中红棕色斑点是Fe2O3；C项中铁与盐酸反应生成Fe2＋。
21．(1)Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O
(2)4Fe2＋＋2H2O＋O2＋8OH－===4Fe(OH)3↓
(3)最后连续两次称量的质量不变(或最后连续两次称量的质量相差小于0.1 g)
(4)
解析：(4)Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
故n(Fe3＋)＝ mol，
n(Fe2＋)＝×2－ mol
＝＝。
22．(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
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，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。
23．(1)取待测液少许于试管中，加入适量的KSCN溶液，若溶液显红色，则证明含Fe3＋
(2)FeSO4＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋Na2SO4
4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3
(3)Fe2O3　
(4)77.33
解析：(1)FeSO4溶液因氧化变质生成Fe3＋，可用KSCN溶液检验Fe3＋，检验方法是取待测液少许于试管中，加入适量的KSCN溶液，若溶液显红色，则证明含Fe3＋。(2)加入氢氧化钠，生成氢氧化亚铁沉淀，化学方程式为FeSO4＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋Na2SO4，Fe(OH)2不稳定，易被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3，反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3。(3)氧化过程中，若通入过量空气，氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁，加热氢氧化铁，受热分解生成Fe2O3，因此会使成品含大量的Fe2O3。(4)若原料中有278 kg绿矾，则n(FeSO4·7H2O)＝＝1 000 mol，理论上可制得Fe3O4的物质的量为n(Fe3O4)＝＝ mol，理论上反应可制得Fe3O4的质量为m(Fe3O4)＝ mol×232 g·mol－1≈77.33×103g＝77.33 kg。
24．(1)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋　
(2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3　
(3)红褐色沉淀溶解，溶液呈黄色　
(4)①NO氧化了Fe2＋　　
②0.1 mol·L－1 FeSO4　溶液无明显变化　
(5)溶液酸碱性强弱、氧化剂种类及二价铁的存在形式(其他合理答案给分)
解析：(1)Fe3＋与Fe发生氧化还原反应生成Fe2＋，离子方程式为：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。
(2)实验Ⅰ中Fe(NO3)2与氢氧化钠反应生成Fe(OH)2白色沉淀，被空气中的氧气氧化后迅速从白色变为灰绿色，最终变为红褐色，化学方程式为：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
(3)Fe(NO3)2与氢氧化钠反应生成Fe(OH)2白色沉淀，被氧化变为红褐色沉淀Fe(OH)3，加入硫酸溶液后发生酸碱中和反应，红褐色沉淀溶解，溶液变为黄色。
(4)①在酸性条件下，NO具有氧化性，可将Fe2＋氧化，因此假设ii为酸性条件下，NO氧化了Fe2＋。
②根据控制变量法可知，要证明氧化剂为氧气，需要排除硝酸根离子的干扰，因此，可以改为向1.0 mL 0.1 mol·L－1 FeSO4溶液中滴加1.5 mL 1.0 mol·L－1H2SO4溶液。
(5)根据实验的过程和实验现象可知，二价铁的氧化反应与溶液的酸碱性、氧化剂种类及二价铁的存在形式等因素有关。
25．(1)0.04　
(2)FeSO4＋2NaOH===Na2SO4＋Fe(OH)2↓　4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3　
(3)a　
(4)氧化剂　
(5)该化肥的成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3(或假设b成立)
解析：(1)实验ⅰ中加入的1 mL 1 mol·L－1NaOH溶液中含有NaOH的质量为0.001 L×1 mol·L－1
×40 g·mol－1＝0.04 g。
(2)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FeSO4＋2NaOH===Na2SO4＋Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
(3)实验ⅱ现象说明溶液中含有Fe3＋，则假设a不成立。
(4)实验ⅳ中，KMnO4 将Fe2＋氧化为Fe3＋，从而说明KMnO4 是该反应的氧化剂。
(5)实验ⅲ表明溶液中含有Fe3＋，实验ⅳ表明溶液中含有Fe2＋，可得到的结论是该化肥的成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3或假设b成立。
26．(1)FeCl2　KCl　
(2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3　
(3)Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3　2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
解析：解题的突破口是白色沉淀→红褐色沉淀→G溶液，即为Fe(OH)2→Fe(OH)3→FeCl3。
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