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第10讲　铁及其重要化合物(基础课)
　
1．了解铁及其氧化物的性质及应用。　
2．了解Fe(OH)2、Fe(OH)3的性质及制备。　
3．理解铁盐、亚铁盐和高铁酸盐的性质及应用。
　铁单质的性质及其探究
1．铁的位置、存在和物理性质
2．铁单质的化学性质(写出有关化学方程式)
铁的化学性质比较活泼，有较强的还原性。
(1)与非金属单质的反应
Fe与S反应：Fe＋SFeS。
(2)与水反应
装置一 装置二
①装置一实验时，应先点燃A处酒精灯的理由是排除装置中的空气，防止Fe与O2反应。
②装置二中湿棉花的作用是提供反应物水蒸气。
③两装置中Fe发生反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。
④为了提高铁粉与水蒸气的接触面积，可采取的措施为将铁粉置于疏松的石棉绒上。
⑤实验完毕后，取出装置一中的少量固体，溶于足量稀盐酸，再滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，试解释原因：Fe3O4＋8H＋===Fe2+＋2Fe3+＋4H2O，Fe＋2Fe3+===3Fe2+(用离子方程式表示)。
(3)与酸反应
与H＋反应 Fe＋2H＋===Fe2+＋H2↑
与稀硝酸反应 酸过量 ===Fe3+＋NO↑＋2H2O
酸少量 ===3Fe2+＋2NO↑＋4H2O
与浓硫酸、浓硝酸反应 常温下钝化，加热持续反应分别生成SO2、NO2
(4)与盐反应
①与CuSO4溶液反应的离子方程式：Fe＋Cu2+===Fe2+＋Cu。
②与FeCl3溶液反应的离子方程式：Fe＋2Fe3+===3Fe2+。
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)Fe在潮湿的空气中反应生成铁锈(Fe2O3·xH2O)。 (　　)
(2)Fe与Cl2、Br2、I2化合反应均生成＋3价铁的卤化物。 (　　)
(3)Fe与H2O(g)高温反应生成Fe2O3和H2，属于置换反应。 (　　)
(4)Fe与S混合加热生成Fe2S3。 (　　)
(5)常温下，把Fe块投入浓硫酸中，Fe表面形成一层致密的氧化膜。 (　　)
(6)保存FeCl2常加入Fe粉的目的是防止Fe2+被氧化。 (　　)
[答案]　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√
1．(2025·芜湖模拟)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，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，避免冷凝水与灼热铁粉接触
C．肥皂液改为吹泡泡水，收集H2效果更好，点燃效果更明显
D．悬挂的磁铁仅能吸引铁粉，不能吸引反应产物
D　[反应产物为Fe3O4，它能被磁铁吸引。]
2．向一定量的铁粉中逐滴滴加稀硝酸，得到金属阳离子与所加硝酸的物质的量的关系如图所示。
Ⅰ对应金属阳离子为______，Ⅱ对应金属阳离子为______，c、b两点的数值比为______。
[解析]　开始时Fe过量生成Fe2+，后期Fe2+被HNO3氧化为Fe3+。
3Fe ＋ 8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
3 mol 8 mol
Fe　＋　4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O
3 mol 　12 mol
故Fe一定时消耗HNO3的物质的量之比为2∶3，即c、b两点的数值比为2∶3。
[答案]　Fe2+　Fe3+　2∶3
(1)铁的氧化规律：铁与弱氧化剂(如S、FeCl3、CuSO4、I2等)反应时被氧化为Fe2+，铁与强氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3、浓硫酸等)反应时被氧化为Fe3+。
(2)铁与酸反应的规律：①Fe与一般酸反应时只生成Fe2+，与氧化性酸(HNO3)反应时，Fe少量生成Fe3+，Fe过量生成Fe2+。②Fe与浓硫酸、浓硝酸作用时常温下钝化(形成致密氧化膜)，加热可以持续反应。
　铁的氧化物和氢氧化物
1．铁的氧化物
(1)物理性质
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗称 — 铁红 磁性氧化铁
颜色 黑色 红棕色 黑色
状态 粉末 粉末 晶体
溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水
(2)化学性质(用离子方程式或化学方程式表示)
①FeO不稳定，在空气中受热生成Fe3O4：6FeO＋O22Fe3O4。
②FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应：FeO＋2H＋===Fe2+＋H2O、Fe2O3＋6H＋===2Fe3+＋3H2O、Fe3O4＋8H＋===2Fe3+＋Fe2+＋4H2O。
③均具有氧化性，能被木炭、H2、CO等还原为Fe，如2FeO＋C2Fe＋CO2↑。
Fe3O4的组成可用氧化物的形式表示为，即有的铁显＋2价，的铁显＋3 价。Fe3O4为纯净物，不属于碱性氧化物。
2．铁的氢氧化物
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
色态 白色固体 红褐色固体
溶解性 难溶于水 难溶于水
与盐酸反应 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2+＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3+＋3H2O
受热分解 — 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O
制法 可溶性亚铁盐与碱反应：Fe2+＋2OH－===Fe(OH)2↓ 可溶性铁盐与碱反应：Fe3+＋3OH－===Fe(OH)3↓
二者的关系 空气中，Fe(OH)2白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，化学方程式为＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)“朱门酒肉臭”中的朱门即指以Fe2O3为颜料制备的油漆漆制的门。 (　　)
(2)《吕氏春秋·精通》记载：“慈石召铁，或引之也。”“慈石”指Fe3O4，能吸附铁。 (　　)
(3)氧化亚铁溶于硝酸：FeO＋2H＋===Fe2+＋H2O。 (　　)
(4)制备氢氧化亚铁时，向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁。 (　　)
(5)向Fe(OH)2中加入足量的稀硝酸：Fe(OH)2＋2H＋===Fe2+＋2H2O。 (　　)
(6)Fe(OH)3与氢碘酸反应生成FeI3。 (　　)
(7)Fe(OH)3在空气中加热分解生成Fe2O3，则Fe(OH)2在空气中加热分解生成FeO。 (　　)
[答案]　(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×
铁的氧化物的性质
1．(鲁科版必修第一册内容改编)下列关于铁及其化合物的性质与用途，不具有对应关系的是(　　)
A．Fe具有还原性，可用作食品抗氧化剂
B．Fe2O3属于碱性氧化物，可用作粉刷墙壁的红色涂料
C．Fe3O4具有磁性，可用作激光打印机墨粉的添加剂
D．FeO具有氧化性，可用于冶炼铁
B　[Fe具有还原性，能消耗O2，可用作食品抗氧化剂，A项不符合题意；Fe2O3是一种红棕色粉末，俗称铁红，可用作红色涂料，与其为碱性氧化物无关，B项符合题意；Fe3O4具有磁性，可用作激光打印机墨粉的添加剂，使墨粉具有磁性，C项不符合题意；FeO具有氧化性，能被H2、CO等还原剂还原为Fe，D项不符合题意。]
2．(2025·安庆模拟)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在空气中加热只转化为Fe2O3
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：Fe2O3D．Fe3O4与稀硝酸反应的离子方程式为Fe3O4＋8H＋===Fe2+＋2Fe3+＋4H2O
C　[A项，FeO在空气中加热也可转化为Fe3O4，错误；B项，Fe3O4为纯净物，错误；D项，Fe2+能被稀硝酸氧化为Fe3+，错误。]
铁的氢氧化物的性质及制备
3．下列反应的离子方程式不正确的是(　　)
A．Fe(OH)3溶于稀硝酸：Fe(OH)3＋3H＋===Fe3+＋3H2O
B．Fe(OH)2溶于稀硝酸：Fe(OH)2＋2H＋===Fe2+＋2H2O
C．Fe(OH)3溶于氢碘酸：2Fe(OH)3＋2I－＋6H＋===2Fe2+＋I2＋6H2O
D．FeCl3溶液中加足量氨水：Fe3+＋3NH3·H2O===
B　[Fe(OH)2溶于稀硝酸时，Fe2+被HNO3氧化为Fe3+，B错误。]
4．由于Fe(OH)2易被氧化为Fe(OH)3，在实验室中制备Fe(OH)2，并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态，成为物质制备实验探究的热点。
(1)下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是________(填序号)。
(2)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时需加入________、________。
(3)除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。
(4)对于②装置，实验开始时，操作方法为________________，反应一段时间后，且经检验B中充满H2时，操作方法为________________，现象为____________________________________________________________________，
若拿掉B中塞子，振荡试管，现象为_____________________________________
____________________________________________________________________，
反应的化学方程式为__________________________________________________
____________________________________________________________________。
(5)③中发生的总反应离子方程式为______________________________________
____________________________________________________________________。
[答案]　(1)①②③　(2)铁粉　稀硫酸　(3)加热煮沸　(4)打开止水夹a　关闭止水夹a　A中溶液流入B中，B中有白色沉淀生成　白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色　4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3　(5)Fe＋2H2O＋H2↑
成功制备Fe(OH)2的关键
(1)溶液中不含Fe3+、O2等氧化性物质。
(2)制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。
　铁盐、亚铁盐与高铁酸盐
1．亚铁盐的主要性质
(1)亚铁盐的氧化性和还原性
含有Fe2+的溶液呈浅绿色，既有氧化性，又有还原性，以还原性为主。
①氧化性：Fe2+与Zn反应：Fe2+＋Zn===Fe＋Zn2+(写离子方程式，下同)。
②还原性[遇Br2、Cl2、O2、H2O2、ClO－、(H＋)等表现]：
a．向FeSO4溶液中滴入几滴KSCN溶液，再加入氯水(或通入Cl2)，溶液变红色，反应原理为2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－。
b．向FeSO4溶液中滴入H2O2溶液，溶液变黄，反应原理为2Fe2+＋H2O2＋2H＋===2Fe3+＋2H2O。
c．向FeSO4溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液，溶液紫色褪去，反应原理为＋5Fe2+＋8H＋===5Fe3+＋Mn2+＋4H2O。
(2)亚铁盐的水解与保存
①水解：Fe2+＋2H2O ＋2H＋。
②亚铁盐溶液保存：保存时应加入铁粉防止Fe2+被氧化，加入相应酸防止水解。
2．铁盐的主要性质
(1)铁盐的氧化性
含Fe3+的溶液呈黄色，Fe3+具有较强的氧化性。
Fe3+可以氧化Fe、Cu、I－、SO2等，其离子方程式分别为2Fe3+＋Fe===3Fe2+、2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+、2Fe3+＋2I－===2Fe2+＋I2、2Fe3+＋SO2＋2H2O===。
(2)铁盐的水解与溶液的配制和保存
①水解离子方程式：Fe3+＋3H2O ＋3H＋。
溶液中Fe3+分别与、[Al(OH)4]－、、ClO－等发生相互促进的水解反应而不能大量共存。
②实验室配制氯化铁溶液时，通常将氯化铁固体先溶于较浓的盐酸中，然后再稀释至所需浓度，目的是抑制Fe3+水解。
③保存：铁盐溶液保存时，加相应酸防止水解。
3．Fe2+、Fe3+的检验
(1)Fe2+、Fe3+的检验
(2)含Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe2+、Fe3+的检验
混合溶液溶液变红色，说明含有Fe3+。
混合溶液(不含Cl－)酸性KMnO4溶液紫色褪去，说明含有Fe2+。
(3)Fe2+的特征检验方法
待检溶液产生蓝色沉淀，说明溶液中含有Fe2+。
4．高铁酸盐(K2FeO4、Na2FeO4)
中Fe为＋6价，具有强氧化性，在碱性条件下能稳定存在，在酸性或中性溶液中快速产生O2：＋10H2O===4Fe(OH)3(胶体)＋3O2↑＋8OH－，因此，高铁酸盐可用于杀菌消毒，而且还原产物Fe(OH)3胶体也是一种新型绿色净水剂。
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)Fe2(SO4)3与明矾的净水原理相似。 (　　)
(2)向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉，可制得硫酸亚铁溶液。 (　　)
(3)室温下，向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，则说明Fe3+的氧化性比I2的强。 (　　)
(4)FeCl3溶液中是否含有Fe2+可以用酸性KMnO4溶液是否褪色进行检验。 (　　)
(5)硫酸亚铁片和维生素C同时服用，能增强治疗缺铁性贫血的效果，原因是维生素C具有还原性，可防止Fe2+被氧化而失效。 (　　)
(6)将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液，溶液变红，说明Fe(NO3)2已氧化变质。 (　　)
(7)FeCl3溶液可腐蚀覆铜板，发生了反应：Fe3+＋Cu===Fe2+＋Cu2+。 (　　)
[答案]　(1)√　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√　(6)×　(7)×
1．(人教版必修第一册内容改编)现欲探究铁及其化合物的氧化性或还原性，可供选用的试剂有铁粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、锌片。请完成以下实验报告。
序号 实验操作 实验现象 离子方程式 实验结论
① 向FeCl2溶液中加入锌片 溶液由浅绿色变为无色 Zn＋Fe2+===Zn2+＋Fe __________________________
② ____________________ ______________________________ ________________________________ Fe2+具有还原性
③ 向FeCl3溶液中加入足量铁粉 铁粉逐渐溶解，溶液由棕黄色变为浅绿色 ________________________________ Fe3+具有氧化性；Fe具有还原性
[答案]　①Fe2+具有氧化性　②向FeCl2溶液中加入氯水　溶液由浅绿色变为棕黄色　2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－　③2Fe3+＋Fe===3Fe2+
2．向FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入铁粉与铜粉的混合物。
(1)若金属无剩余，则溶液中一定存在的金属阳离子有______________________
__________________________________________，可能存在的有________。
(2)若剩余固体中有铁和铜，则溶液中一定存在的金属阳离子有______________，一定不存在________。
(3)若剩余固体中只有铜，则溶液中一定存在的金属阳离子有________，可能存在的有______，一定不存在________。
[解析]　涉及的反应有2Fe3+＋Fe===3Fe2+，2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+，Fe＋Cu2+===Cu＋Fe2+。
[答案]　(1)Fe2+、Cu2+　Fe3+　(2)Fe2+　Cu2+、Fe3+　(3)Fe2+　Cu2+　Fe3+
3．设计实验方案除去CuSO4溶液中的FeSO4：___________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
[答案]　向待提纯的溶液中先加入双氧水将Fe2+氧化，再加入足量CuO[或Cu(OH)2或CuCO3等]充分振荡，然后过滤得到CuSO4溶液
4．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)丙组同学取10 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验：
①第一支试管中加入1 mL CCl4溶液充分振荡、静置，CCl4层显紫色；②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀；③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。
实验②检验的离子是________(填离子符号，下同)；实验①和③说明：在I－过量的情况下，溶液中仍含有________，由此可以证明该氧化还原反应为______________。
(5)丁组同学向盛有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______________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________，
生成沉淀的原因是____________________________________________________
________________________________________________(用平衡移动原理解释)。
[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)Fe2+　Fe3+　可逆反应　(5)H2O2＋2Fe2+＋2H＋===2Fe3+＋2H2O　Fe3+催化H2O2分解产生O2　H2O2的分解反应放热，促进Fe3+的水解平衡正向移动
(1)检验Fe2+和Fe3+时的注意事项
①检验Fe2+时不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能将加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水能氧化SCN－)。
②Fe2+、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2+(Cl－能还原酸性KMnO4，产生干扰)。
③检验Fe2+、Fe3+的其他方法
检验Fe3+也可用苯酚(C6H5OH)；检验Fe2+最好用K3[Fe(CN)6]溶液。
(2)常见溶液中Fe3+的除杂试剂
①CaCl2(Fe3+)：CaCO3
②MgCl2(Fe3+)：MgO或Mg(OH)2或MgCO3
③ZnCl2(Fe3+)：ZnO或Zn(OH)2或ZnCO3
④CuCl2(Fe3+)：CuO或Cu(OH)2或CuCO3
1．(2024·新课标全国卷，T3)实验室中利用如图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是(　　)
A．反应为3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)
B．酒精灯移至湿棉花下方实验效果更佳
C．用火柴点燃肥皂泡检验生成的氢气
D．使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉
B　[酒精灯放在铁粉下方加热可以产生高温，且不影响水的蒸发，若移至湿棉花下方则难以产生高温，则实验效果不好，B错误。]
(1)Fe3O4中＋2铁与＋3价铁的质量比为______。
(2)为了使铁粉与水蒸气充分接触，可采取的措施为
____________________________________________________________________。
[答案]　(1)1∶2　(2)将Fe粉均匀放于石棉绒上
2．(2023·广东卷，T17节选)测量反应A：Fe(s)＋Fe2(SO4)3(aq)===3FeSO4(aq)的焓变。
查阅资料：配制Fe2(SO4)3溶液时需加入酸。加酸的目的是____________________
____________________________________________________________________。
提出猜想：Fe粉与Fe2(SO4)3溶液混合，在反应A进行的过程中，可能存在Fe粉和酸的反应。
验证猜想：用pH试纸测得Fe2(SO4)3溶液的pH不大于1；向少量Fe2(SO4)3溶液中加入Fe粉，溶液颜色变浅的同时有气泡冒出，说明存在反应A和____________________________________________________________________
_________________________________________________(用离子方程式表示)。
实验小结：猜想成立，不能直接测反应A的焓变。
[答案]　抑制Fe3+的水解　Fe＋2H＋===Fe2+＋H2↑
一定量的铁粉在氯气中充分燃烧，将所得固体完全溶解于稀盐酸，制得溶液A。
推测A中可能含有的金属阳离子：
①只有Fe3+；②只有Fe2+；③________________________________。
甲同学为探究溶液的组成，实验如下：
实验步骤 实验现象 实验结论及反应的离子方程式
取少量溶液A于试管中，加入KSCN溶液 ______________ 假设②不成立，假设①或③成立；反应的离子方程式是________________________
[答案]　含有Fe2+和Fe3+　溶液变红色　Fe3+＋3SCN－ Fe(SCN)3
3．(2021·海南卷)无水FeCl3常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了如下流程，以废铁屑(含有少量碳和SiO2杂质)为原料制备无水FeCl3(s)。已知：氯化亚砜()熔点为－101 ℃，沸点为76 ℃，易水解。
回答下列问题：
(1)操作①是过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和________。
(2)为避免引入新的杂质，试剂B可以选用____________(填编号)。
A．KMnO4溶液　　　　 B．Cl2水
C．Br2水　　　　　　　　 D．H2O2溶液
(3)操作②是蒸发结晶，加热的同时通入HCl(g)的目的是__________________。
(4)取少量D晶体，溶于水并滴加KSCN溶液，现象是_______________________。
(5)反应D→E的化学方程式为___________________________________________
____________________________________________________________________。
(6)由D转化成E的过程中可能产生少量亚铁盐，写出一种可能的还原剂：________(填化学式)，并设计实验验证是该还原剂将Fe3+还原：
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
[解析]　向废铁屑(含有少量碳和SiO2杂质)中加入过量盐酸，铁粉反应生成氯化亚铁，过滤除去少量碳和SiO2杂质，A(氯化亚铁)加入氧化剂B生成C(氯化铁)，蒸发结晶生成FeCl3·6H2O，通入SOCl2生成无水FeCl3。(1)过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。(2)A(氯化亚铁)加入氧化剂B生成C(氯化铁)，A、C项都引入杂质离子。(3)加热促进氯化铁溶液的水解，会生成氢氧化铁，故通入HCl(g)的目的是防止水解。(4)KSCN溶液遇Fe3+变为红色。(5)根据已知信息：氯化亚砜()熔点为－101 ℃，沸点为76 ℃，易水解，可得FeCl3·6H2O与SOCl2反应生成FeCl3的化学方程式为FeCl3·6H2O＋6SOCl2FeCl3＋6SO2↑＋12HCl↑。(6)可能是反应中生成的二氧化硫将氯化铁还原为氯化亚铁，若二氧化硫作还原剂，则氧化产物为硫酸盐，故若加盐酸酸化，再加BaCl2溶液，产生白色沉淀，则是二氧化硫作还原剂。
[答案]　(1)漏斗　(2)BD　(3)防止水解　(4)溶液变为红色　(5)FeCl3·6H2O＋6SOCl2FeCl3＋6SO2↑＋12HCl↑　(6)SO2　先加盐酸酸化，再加BaCl2溶液，产生白色沉淀，则是SO2将Fe3+还原
课时数智作业(十)　铁及其重要化合物
(建议用时：30分钟　总分：40分)
(每小题只有一个选项正确，每小题3分，共18分)
1．《天工开物》中“冶铁”原典中记载：“凡冶铁成器，取已炒熟铁为之……凡炉中炽铁用炭，煤炭居十七，木炭居十三……即用煤炭，也别有铁炭一种，取其火性内攻、焰不虚腾者，与炊炭同形而有分类也……。”下列说法正确的是(　　)
A．熟铁是纯净的铁单质，生铁是铁和碳的混合物
B．冶铁过程只涉及化合反应与置换反应
C．铁炭和炊炭均为碳元素的同素异形体
D．冶铁用到的煤炭和木炭均可还原铁的氧化物
D　[A项，生铁是铁合金，属于混合物，生铁的含碳量为2%～4.3%，熟铁指的是钢，也是铁合金，属于混合物，钢的含碳量为0.03%～2%，错误；B项，冶铁过程中CO与铁的氧化物反应生成铁和CO2，属于氧化还原反应，错误；C项，铁炭和炊炭不互为同素异形体，铁炭指铁合金，为混合物，错误。]
2．我国早期科技丛书《物理小识·金石类》提到“青矾厂气熏人，衣服当之易烂，栽木不茂……”，备注为“青矾(FeSO4·7H2O)强热，得赤色固体，气凝得矾油。”下列说法错误的是(　　)
A．久置的青矾溶液可变为黄色
B．赤色固体为Fe2O3，为碱性氧化物
C．青矾强热时，发生了化学变化
D．矾油与赤色固体反应可制得青矾溶液
D　[青矾溶液久置时，Fe2+会被氧化为Fe3+，溶液呈黄色，A正确；赤色固体为Fe2O3，为碱性氧化物，B正确；青矾强热时，有硫的氧化物生成，发生了化学变化，C正确；矾油为硫酸，赤色固体为Fe2O3，二者反应生成Fe2(SO4)3，D错误。]
3．(2024·沈阳模拟)下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是 (　　)
选项 X Y Z
A FeCl2溶液 FeCl3 Cl2
B FeCl3溶液 CuCl2 Fe
C Fe Al NaOH溶液
D FeSO4溶液 Fe2(SO4)3 Cu
C　[Cl2与FeCl2反应，A错误；Fe与FeCl3、CuCl2均反应，B错误；有新的杂质CuSO4生成，D错误。]
4．(2025·吉林模拟)中药材铁华粉的主要成分是(CH3COO)2Fe，其检测流程如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．刺激性气体为SO2
B．铁华粉中可能含有铁单质
C．向滤液中滴加酸性KMnO4溶液，一定能证明Fe2+具有还原性
D．滤液中加入K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀说明溶液中含有Fe3+
B　[铁华粉中的醋酸亚铁可以和稀硫酸发生复分解反应，得到醋酸，醋酸易挥发，产生有刺激性气味的醋酸气体，A错误；铁华粉可以和盐酸发生反应产生氢气，则其中可能含有铁单质，B正确；酸性滤液中氯离子、亚铁离子均具有还原性，都能被酸性高锰酸钾氧化，向滤液中滴入酸性KMnO4溶液，不能证明是Fe2+具有还原性，C错误；K3[Fe(CN)6]溶液遇Fe2+生成蓝色沉淀，可以用来检验Fe2+，D错误。]
5．(2025·济南模拟)某小组同学向pH＝1的0.5 mol·L-1的FeCl3溶液中分别加入过量的Mg粉、Zn粉和Cu粉，探究溶液中的氧化剂及其还原产物，实验记录如下表所示。
实验 金属 操作、现象及产物
Ⅰ 过量Mg 有大量气泡产生，pH逐渐增大，产生大量红褐色沉淀后，持续产生大量气泡，当溶液pH为3～4时，取出固体，检测到Fe单质
Ⅱ 过量Zn 一段时间后有少量气泡产生，pH逐渐增大，产生大量红褐色沉淀后，无气泡冒出，此时溶液pH为3～4，取出固体，未检测到Fe单质
Ⅲ 过量Cu 一段时间后，溶液逐渐变为蓝绿色，固体中未检测到Fe单质
下列说法错误的是(　　)
A．实验Ⅰ中检测到Fe单质的原因是实验中产生大量气泡使镁粉不易被沉淀包裹
B．实验Ⅱ中Zn与溶液中的H＋反应使pH升高，生成红褐色沉淀Fe(OH)3
C．实验Ⅲ中蓝绿色溶液为CuCl2与FeCl2的混合溶液
D．Cu和Zn都不能将Fe3+还原为Fe
D　[由于镁的活泼性较强，与溶液中的氢离子反应速率较快，产生大量气泡，气泡上逸，使镁粉不易被沉淀包裹，因此镁能置换出Fe，A正确；实验Ⅱ中Zn与H＋反应使pH升高，促进Fe3+水解，从而生成红褐色沉淀Fe(OH)3，B正确；实验Ⅲ中主要反应为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，因此溶液中溶质为FeCl2、CuCl2，C正确；由于铜的活泼性弱于铁，因此铜无法置换出铁，而实验Ⅱ中锌粉被反应生成的氢氧化铁沉淀包裹，阻碍了锌与溶液中铁离子反应生成铁，D错误。]
6．在铁粉与水蒸气反应后的残留固体X中，加入足量的稀硫酸，充分反应后得到溶液Y。下列说法正确的是(　　)
A．若X中含有铁，则反应时一定有气泡产生
B．若向Y中滴入KSCN溶液显红色，则X中无铁
C．Y一定能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．Y中滴入NaOH溶液，一定有沉淀产生
C　[铁和水蒸气反应生成Fe3O4和氢气，残留固体为Fe3O4或Fe3O4和Fe的混合物。加入足量的稀硫酸，Fe3O4和稀硫酸反应：Fe3O4＋4H2SO4===FeSO4＋Fe2(SO4)3＋4H2O，若有铁剩余，由于氧化性：Fe3+>H＋，所以还会依次发生反应：===3FeSO4、Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑。若X中含有铁，但铁全部和Fe2(SO4)3反应，则没有气泡产生，A错误；若向Y中滴入KSCN溶液显红色，说明Y中含有Fe3+，可能X中无铁，也可能X中铁不足以将Fe2(SO4)3全部转化为FeSO4，B错误；不论X是Fe3O4，还是Fe3O4和Fe的混合物，和稀硫酸反应后都有Fe2+生成，所以一定能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C正确；若稀硫酸过量，向Y中滴入NaOH溶液，硫酸消耗了NaOH，则没有沉淀产生，D错误。]
7．(12分)(2025·南昌模拟)某研究小组利用如图装置探究温度对氨气还原Fe2O3的影响(固定装置略)。
(1)装置A中反应的化学方程式为_______________________________________
____________________________________________________________________。(2分)
(2)装置D的作用是____________________________________________________
____________________________________________________________________。(2分)
(3)装置E中的试剂为___________________________________________。(1分)
某研究小组按上述装置进行对比实验，甲组用酒精灯，乙组用酒精喷灯对装置C加热，反应产物均为黑色粉末(纯净物)，两组分别用各自的产物进行以下探究实验。
步骤 操作 甲组现象 乙组现象
1 取黑色粉末加入稀盐酸 溶解，无气泡 溶解，有气泡
2 取步骤1中溶液，滴加KSCN溶液 变红色 无现象
3 向步骤2溶液中滴加新制氯水 红色先变深后褪去 先变红后褪色
(4)甲组得到的黑色粉末是_______________________________________。(1分)
(5)乙组步骤3中，溶液变红的原因为___________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________、
Fe3+＋3SCN－ Fe(SCN)3(用相应离子方程式表示)。(2分)
(6)溶液褪色可能的原因为______________________________________________
____________________________________________________________________，
其验证方法为________________________________________________________
____________________________________________________________。(4分)
[解析]　(1)装置A中发生NH4Cl和Ca(OH)2的复分解反应，化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。(2)装置E为尾气吸收装置，由于氨气极易溶于水，容易发生倒吸，则装置D作安全瓶，防止倒吸。(3)装置E为氨气的吸收装置，试剂为硫酸。(4)甲组得到的黑色粉末加入稀盐酸，溶解，无气泡，说明不是Fe，加入KSCN溶液后变红色，说明含有Fe3+，加入氯水后红色变深，说明还含有Fe2+，又因为该黑色粉末为纯净物，所以黑色粉末为Fe3O4。(5)乙组得到的黑色粉末加入稀盐酸，溶解，有气泡，则黑色粉末为Fe，加入稀盐酸后，Fe转化为Fe2+，滴加KSCN溶液，不变红，说明没有Fe3+，滴加新制氯水，溶液变红，是因为有Fe3+生成，发生反应：2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－。(6)溶液褪色可能是氯水将SCN－氧化。
[答案]　(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O　(2)作安全瓶，防倒吸　(3)硫酸　(4)Fe3O4　(5)2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－　(6)SCN－被氯水氧化　向溶液中再加入KSCN溶液，若出现红色，则SCN－被氯水氧化
8．(10分)实验小组研究Fe2+的还原性，设计如下实验。
序号 实验方案 现象
Ⅰ 现象a：生成白色沉淀，3 min后沉淀基本变为红褐色
Ⅱ 现象b：生成白色沉淀，3 min后沉淀颜色几乎不变
(1)实验所用的FeSO4溶液由Fe2(SO4)3溶液和足量铁粉反应制得，反应的离子方程式是______________________________________________________________
___________________________________________________________。(2分)
(2)实验Ⅰ中白色沉淀变为红褐色的化学方程式是__________________________
____________________________________________________________。(2分)
(3)关于实验Ⅱ中白色沉淀的组成，小组同学展开研究。
①已知Fe(HCO3)2在水中不存在。对沉淀组成做出如下假设，请补充完整。
假设a：依据NaHCO3溶液显________性，推测白色沉淀可能为Fe(OH)2；
假设b：白色沉淀可能为________。
②研究白色沉淀组成的实验如下：
ⅰ．取少量白色沉淀，充分洗涤，向其中加入稀硫酸，沉淀完全溶解，产生无色气泡；
ⅱ．向所得溶液中滴入KSCN溶液，溶液几乎不变红；
ⅲ．向ⅱ溶液中再滴入少量H2O2溶液，溶液立即变为红色。
由此说明，白色沉淀中一定含有_____________________________________(填离子)。
③研究过程中发现白色沉淀在空气中久置，最终变为红褐色。则该沉淀比实验Ⅰ中所得的________(填“难”或“易”)被空气氧化。(6分)
[解析]　(1)Fe2(SO4)3与Fe反应的离子方程式为2Fe3+＋Fe===3Fe2+。(2)实验Ⅰ中的白色沉淀为Fe(OH)2，其变为红褐色的化学方程式为＋O2＋2H2O===溶液显碱性，故可推测沉淀可能为；另一种猜测是生成了FeCO3沉淀。②由ⅰ、ⅱ、ⅲ实验现象可证明白色沉淀中一定含有Fe2+和。③由于白色沉淀久置后才变为红褐色，故该沉淀难被空气氧化。
[答案]　(1)2Fe3+＋Fe===3Fe2+　(2)4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3　(3)①碱　FeCO3　②Fe2+和　③难
14/20第10讲　铁及其重要化合物(基础课)
　1．了解铁及其氧化物的性质及应用。　2．了解Fe(OH)2、Fe(OH)3的性质及制备。　3．理解铁盐、亚铁盐和高铁酸盐的性质及应用。
　铁单质的性质及其探究
1．铁的位置、存在和物理性质
2．铁单质的化学性质(写出有关化学方程式)
铁的化学性质比较活泼，有较强的还原性。
(1)与非金属单质的反应
Fe与S反应：_______________________________。
(2)与水反应
装置一 装置二
①装置一实验时，应先点燃A处酒精灯的理由是________________________________。
②装置二中湿棉花的作用是________________。
③两装置中Fe发生反应的化学方程式为________________________。
④为了提高铁粉与水蒸气的接触面积，可采取的措施为________________________。
⑤实验完毕后，取出装置一中的少量固体，溶于足量稀盐酸，再滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，试解释原因：__________________(用离子方程式表示)。
(3)与酸反应
与H＋反应 Fe＋2H＋===Fe2+＋H2↑
与稀硝酸反应 酸过量 ===_________________
酸少量 ===___________________
与浓硫酸、浓硝酸反应 常温下____，加热持续反应分别生成SO2、NO2
(4)与盐反应
①与CuSO4溶液反应的离子方程式：Fe＋Cu2+===Fe2+＋Cu。
②与FeCl3溶液反应的离子方程式：______________________。
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)Fe在潮湿的空气中反应生成铁锈(Fe2O3·xH2O)。 (　　)
(2)Fe与Cl2、Br2、I2化合反应均生成＋3价铁的卤化物。 (　　)
(3)Fe与H2O(g)高温反应生成Fe2O3和H2，属于置换反应。 (　　)
(4)Fe与S混合加热生成Fe2S3。 (　　)
(5)常温下，把Fe块投入浓硫酸中，Fe表面形成一层致密的氧化膜。 (　　)
(6)保存FeCl2常加入Fe粉的目的是防止Fe2+被氧化。 (　　)
1．(2025·芜湖模拟)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，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，避免冷凝水与灼热铁粉接触
C．肥皂液改为吹泡泡水，收集H2效果更好，点燃效果更明显
D．悬挂的磁铁仅能吸引铁粉，不能吸引反应产物
2．向一定量的铁粉中逐滴滴加稀硝酸，得到金属阳离子与所加硝酸的物质的量的关系如图所示。
Ⅰ对应金属阳离子为______，Ⅱ对应金属阳离子为______，c、b两点的数值比为______。
(1)铁的氧化规律：铁与弱氧化剂(如S、FeCl3、CuSO4、I2等)反应时被氧化为Fe2+，铁与强氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3、浓硫酸等)反应时被氧化为Fe3+。
(2)铁与酸反应的规律：①Fe与一般酸反应时只生成Fe2+，与氧化性酸(HNO3)反应时，Fe少量生成Fe3+，Fe过量生成Fe2+。②Fe与浓硫酸、浓硝酸作用时常温下钝化(形成致密氧化膜)，加热可以持续反应。
　铁的氧化物和氢氧化物
1．铁的氧化物
(1)物理性质
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗称 — ____ __________
颜色 黑色 ______ 黑色
状态 粉末 粉末 晶体
溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水
(2)化学性质(用离子方程式或化学方程式表示)
①FeO不稳定，在空气中受热生成Fe3O4：______________。
②FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应：_________________________、_____________________________、Fe3O4＋8H＋===2Fe3+＋Fe2+＋4H2O。
③均具有氧化性，能被木炭、H2、CO等还原为Fe，如2FeO＋C2Fe＋CO2↑。
Fe3O4的组成可用氧化物的形式表示为，即有的铁显＋2价，的铁显＋3 价。Fe3O4为纯净物，不属于碱性氧化物。
2．铁的氢氧化物
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
色态 ____固体 ______固体
溶解性 难溶于水 难溶于水
与盐酸反应 Fe(OH)2＋2H＋===___________ Fe(OH)3＋3H＋===Fe3+＋3H2O
受热分解 — 2Fe(OH)3___________
制法 可溶性亚铁盐与碱反应：Fe2+＋2OH－===Fe(OH)2↓ 可溶性铁盐与碱反应：Fe3+＋3OH－===___________
二者的关系 空气中，Fe(OH)2白色沉淀迅速变成____色，最后变成____色，化学方程式为__________________________
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)“朱门酒肉臭”中的朱门即指以Fe2O3为颜料制备的油漆漆制的门。 (　　)
(2)《吕氏春秋·精通》记载：“慈石召铁，或引之也。”“慈石”指Fe3O4，能吸附铁。 (　　)
(3)氧化亚铁溶于硝酸：FeO＋2H＋===Fe2+＋H2O。 (　　)
(4)制备氢氧化亚铁时，向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁。 (　　)
(5)向Fe(OH)2中加入足量的稀硝酸：Fe(OH)2＋2H＋===Fe2+＋2H2O。 (　　)
(6)Fe(OH)3与氢碘酸反应生成FeI3。 (　　)
(7)Fe(OH)3在空气中加热分解生成Fe2O3，则Fe(OH)2在空气中加热分解生成FeO。 (　　)
铁的氧化物的性质
1．(鲁科版必修第一册内容改编)下列关于铁及其化合物的性质与用途，不具有对应关系的是(　　)
A．Fe具有还原性，可用作食品抗氧化剂
B．Fe2O3属于碱性氧化物，可用作粉刷墙壁的红色涂料
C．Fe3O4具有磁性，可用作激光打印机墨粉的添加剂
D．FeO具有氧化性，可用于冶炼铁
2．(2025·安庆模拟)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在空气中加热只转化为Fe2O3
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：Fe2O3D．Fe3O4与稀硝酸反应的离子方程式为Fe3O4＋8H＋===Fe2+＋2Fe3+＋4H2O
铁的氢氧化物的性质及制备
3．下列反应的离子方程式不正确的是(　　)
A．Fe(OH)3溶于稀硝酸：Fe(OH)3＋3H＋===Fe3+＋3H2O
B．Fe(OH)2溶于稀硝酸：Fe(OH)2＋2H＋===Fe2+＋2H2O
C．Fe(OH)3溶于氢碘酸：2Fe(OH)3＋2I－＋6H＋===2Fe2+＋I2＋6H2O
D．FeCl3溶液中加足量氨水：Fe3+＋3NH3·H2O===
4．由于Fe(OH)2易被氧化为Fe(OH)3，在实验室中制备Fe(OH)2，并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态，成为物质制备实验探究的热点。
(1)下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是________(填序号)。
(2)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时需加入________、________。
(3)除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。
(4)对于②装置，实验开始时，操作方法为________________，反应一段时间后，且经检验B中充满H2时，操作方法为________________，现象为____________________________________________________________________，
若拿掉B中塞子，振荡试管，现象为____________________________________
____________________________________________________________________，
反应的化学方程式为__________________________________________________
____________________________________________________________________。
(5)③中发生的总反应离子方程式为______________________________________
____________________________________________________________________。
成功制备Fe(OH)2的关键
(1)溶液中不含Fe3+、O2等氧化性物质。
(2)制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。
　铁盐、亚铁盐与高铁酸盐
1．亚铁盐的主要性质
(1)亚铁盐的氧化性和还原性
含有Fe2+的溶液呈浅绿色，既有氧化性，又有还原性，以还原性为主。
①氧化性：Fe2+与Zn反应：________________________(写离子方程式，下同)。
②还原性[遇Br2、Cl2、O2、H2O2、ClO－、(H＋)等表现]：
a．向FeSO4溶液中滴入几滴KSCN溶液，再加入氯水(或通入Cl2)，溶液变红色，反应原理为______________________________。
b．向FeSO4溶液中滴入H2O2溶液，溶液变黄，反应原理为____________________________________。
c．向FeSO4溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液，溶液紫色褪去，反应原理为_______________________________________。
(2)亚铁盐的水解与保存
①水解：_____________________。
②亚铁盐溶液保存：保存时应加入__粉防止Fe2+被氧化，加入相应__防止水解。
2．铁盐的主要性质
(1)铁盐的氧化性
含Fe3+的溶液呈__色，Fe3+具有较强的氧化性。
Fe3+可以氧化Fe、Cu、I－、SO2等，其离子方程式分别为______________________、_____________________________、____________________________、2Fe3+＋SO2＋2H2O===。
(2)铁盐的水解与溶液的配制和保存
①水解离子方程式：_____________________。
溶液中Fe3+分别与、[Al(OH)4]－、、ClO－等发生相互促进的水解反应而不能大量共存。
②实验室配制氯化铁溶液时，通常将氯化铁固体先溶于较浓的盐酸中，然后再稀释至所需浓度，目的是抑制Fe3+水解。
③保存：铁盐溶液保存时，加______防止水解。
3．Fe2+、Fe3+的检验
(1)Fe2+、Fe3+的检验
(2)含Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe2+、Fe3+的检验
混合溶液溶液变__色，说明含有Fe3+。
混合溶液(不含Cl－)酸性KMnO4溶液__色褪去，说明含有Fe2+。
(3)Fe2+的特征检验方法
待检溶液产生__色沉淀，说明溶液中含有Fe2+。
4．高铁酸盐(K2FeO4、Na2FeO4)
中Fe为＋6价，具有强氧化性，在碱性条件下能稳定存在，在酸性或中性溶液中快速产生O2：＋10H2O===4Fe(OH)3(胶体)＋3O2↑＋8OH－，因此，高铁酸盐可用于杀菌消毒，而且还原产物Fe(OH)3胶体也是一种新型绿色净水剂。
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)Fe2(SO4)3与明矾的净水原理相似。 (　　)
(2)向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉，可制得硫酸亚铁溶液。 (　　)
(3)室温下，向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，则说明Fe3+的氧化性比I2的强。 (　　)
(4)FeCl3溶液中是否含有Fe2+可以用酸性KMnO4溶液是否褪色进行检验。 (　　)
(5)硫酸亚铁片和维生素C同时服用，能增强治疗缺铁性贫血的效果，原因是维生素C具有还原性，可防止Fe2+被氧化而失效。 (　　)
(6)将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液，溶液变红，说明Fe(NO3)2已氧化变质。 (　　)
(7)FeCl3溶液可腐蚀覆铜板，发生了反应：Fe3+＋Cu===Fe2+＋Cu2+。 (　　)
(6)×　(7)×
1．(人教版必修第一册内容改编)现欲探究铁及其化合物的氧化性或还原性，可供选用的试剂有铁粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、锌片。请完成以下实验报告。
序号 实验操作 实验现象 离子方程式 实验结论
① 向FeCl2溶液中加入锌片 溶液由浅绿色变为无色 Zn＋Fe2+===Zn2+＋Fe __________________________
② ______________________ ______________________________ ________________________________ Fe2+具有还原性
③ 向FeCl3溶液中加入足量铁粉 铁粉逐渐溶解，溶液由棕黄色变为浅绿色 ________________________________ Fe3+具有氧化性；Fe具有还原性
2．向FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入铁粉与铜粉的混合物。
(1)若金属无剩余，则溶液中一定存在的金属阳离子有_________________________________________，可能存在的有________。
(2)若剩余固体中有铁和铜，则溶液中一定存在的金属阳离子有______________，一定不存在________。
(3)若剩余固体中只有铜，则溶液中一定存在的金属阳离子有________，可能存在的有______，一定不存在________。
3．设计实验方案除去CuSO4溶液中的FeSO4：___________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
4．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)丙组同学取10 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验：
①第一支试管中加入1 mL CCl4溶液充分振荡、静置，CCl4层显紫色；②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀；③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。
实验②检验的离子是________(填离子符号，下同)；实验①和③说明：在I－过量的情况下，溶液中仍含有________，由此可以证明该氧化还原反应为______________。
(5)丁组同学向盛有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______________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________，
生成沉淀的原因是_____________________________________________________
______________________________________________(用平衡移动原理解释)。
(1)检验Fe2+和Fe3+时的注意事项
①检验Fe2+时不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能将加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水能氧化SCN－)。
②Fe2+、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2+(Cl－能还原酸性KMnO4，产生干扰)。
③检验Fe2+、Fe3+的其他方法
检验Fe3+也可用苯酚(C6H5OH)；检验Fe2+最好用K3[Fe(CN)6]溶液。
(2)常见溶液中Fe3+的除杂试剂
①CaCl2(Fe3+)：CaCO3
②MgCl2(Fe3+)：MgO或Mg(OH)2或MgCO3
③ZnCl2(Fe3+)：ZnO或Zn(OH)2或ZnCO3
④CuCl2(Fe3+)：CuO或Cu(OH)2或CuCO3
1．(2024·新课标全国卷，T3)实验室中利用如图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是(　　)
A．反应为3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)
B．酒精灯移至湿棉花下方实验效果更佳
C．用火柴点燃肥皂泡检验生成的氢气
D．使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉
(1)Fe3O4中＋2铁与＋3价铁的质量比为______。
(2)为了使铁粉与水蒸气充分接触，可采取的措施为
____________________________________________________________________。
2．(2023·广东卷，T17节选)测量反应A：Fe(s)＋Fe2(SO4)3(aq)===3FeSO4(aq)的焓变。
查阅资料：配制Fe2(SO4)3溶液时需加入酸。加酸的目的是____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
提出猜想：Fe粉与Fe2(SO4)3溶液混合，在反应A进行的过程中，可能存在Fe粉和酸的反应。
验证猜想：用pH试纸测得Fe2(SO4)3溶液的pH不大于1；向少量Fe2(SO4)3溶液中加入Fe粉，溶液颜色变浅的同时有气泡冒出，说明存在反应A和____________________________________________________________________
_________________________________________________(用离子方程式表示)。
实验小结：猜想成立，不能直接测反应A的焓变。
一定量的铁粉在氯气中充分燃烧，将所得固体完全溶解于稀盐酸，制得溶液A。
推测A中可能含有的金属阳离子：
①只有Fe3+；②只有Fe2+；③________________________________。
甲同学为探究溶液的组成，实验如下：
实验步骤 实验现象 实验结论及反应的离子方程式
取少量溶液A于试管中，加入KSCN溶液 ______________ 假设②不成立，假设①或③成立；反应的离子方程式是________________________
3．(2021·海南卷)无水FeCl3常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了如下流程，以废铁屑(含有少量碳和SiO2杂质)为原料制备无水FeCl3(s)。已知：氯化亚砜(SClOCl)熔点为－101 ℃，沸点为76 ℃，易水解。
回答下列问题：
(1)操作①是过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和________。
(2)为避免引入新的杂质，试剂B可以选用____________(填编号)。
A．KMnO4溶液　　 B．Cl2水
C．Br2水　　　　　　 D．H2O2溶液
(3)操作②是蒸发结晶，加热的同时通入HCl(g)的目的是____________________________________________________________________。
(4)取少量D晶体，溶于水并滴加KSCN溶液，现象是____________________________________________________________________。
(5)反应D→E的化学方程式为____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(6)由D转化成E的过程中可能产生少量亚铁盐，写出一种可能的还原剂：________(填化学式)，并设计实验验证是该还原剂将Fe3+还原：
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
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