铁及其化合物高一化学讲义课时作业

第三章铁金属材料第1节铁及其化合物1.了解铁元素在自然界中的存在形态2.认识铁的性质3.探究铁的化合物的化学性质知识点一铁的单质知识点二铁的氧化物铁的氢氧化物知识点三铁盐和亚铁盐知识点一铁的单质一、铁元素的存在及含量1.存在：铁在自然界中以单质形态存在于陨铁中。铁元素主要以+2价和+3价化合物的形态存在于矿石中。2.含量：地壳中的含量居第四位，仅次于氧、硅和铝。二、铁的物理性质：纯铁具有银白色金属光泽，有良好的延展性、导热性；能导电，但其导电性不如铜和铝；具有磁性，能被磁体吸引。三、铁的化学性质(较活泼)1.与非金属单质反应（1）与O2反应：化学方程式为3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up6(点燃))Fe3O4；（2）与Cl2反应：化学方程式为2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up6(点燃))2FeCl3；（铁丝在氯气中剧烈燃烧，生成棕褐色的烟，加入少量水后，溶液呈黄色）（3）与S反应：化学方程式为Fe＋Seq\o(=,\s\up6(△))FeS。2.与稀硫酸反应：离子方程式为Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。3.与盐溶液反应：与硫酸铜溶液反应的离子方程式为Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu。4.与水蒸气反应：通常铁与冷水和热水均不反应，但高温下铁可与水蒸气反应。实验装置（干燥管内可装入的试剂是碱石灰(或无水CaCl2、硅胶等)，其作用是吸收水蒸气，使收集的氢气易点燃。玻璃管中石棉绒是作为铁粉的载体，增大铁粉与水蒸气的接触面积；实验开始时应先点燃A处酒精灯，实验结束时应先熄灭B处酒精灯。实验现象用燃着的火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声(有H2生成)实验结论在高温下，铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，化学反应方程式为3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up6(高温))Fe3O4＋4H2【归纳总结】铁单质反应后产物的判断【例】在一定条件下铁粉和水蒸气反应，可以得到铁的氧化物。实验中其他试剂自选(装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、陶土网、加热设备等在图中均已略去)。根据图示判断下列说法不正确的是()A．实验进行时试管A中应加入的试剂是铁粉B．烧瓶B的作用是防止倒吸，烧瓶C的作用是产生水蒸气C．试管D中收集到的是H2D．A、B装置都需要酒精灯加热【答案】B【解析】发生固体与水蒸气的反应，则试管A中应加入的试剂是普通铁粉，故A正确；B为产生水蒸气的装置，C为安全瓶起防止倒吸的作用，故B错误；铁与水蒸气高温反应生成四氧化三铁和氢气，D中排水法收集的气体为氢气，故C正确；由题意可知，加热烧瓶B产生水蒸气，加热试管A使铁粉与水蒸气发生反应，故D正确。【变式】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FeOB．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H2D．铁粉与水蒸气反应后，可立即用磁铁将剩余铁粉分离出来【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水蒸气,做反应物，B错误；使用肥皂液的作用是检验反应中生成的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；铁粉与水蒸气反应生成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。知识点二铁的氧化物和氢氧化物一、铁的氧化物物质氧化亚铁(FeO)氧化铁(Fe2O3)四氧化三铁(Fe3O4)俗称—铁红磁性氧化铁颜色、状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体(有磁性)溶解性不溶于水铁的价态＋2＋3＋2、＋3与H＋反应的离子方程式FeO＋2H＋Fe2＋＋H2O6H＋＋Fe2O32Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O稳定性6FeO＋O2eq\o(=,\s\up6(△))2Fe3O4稳定稳定与CO、C、H2反应生成单质铁及CO2或H2O用途Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料二、铁的氢氧化物1.铁的氢氧化物的制备反应原理：Fe(OH)3与Fe(OH)2分别可用相应的可溶性盐与碱溶液反应制得。Fe(OH)2Fe(OH)3操作现象产生白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀生成红褐色沉淀离子方程式Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓实验结论Fe(OH)2很不稳定，极易转化为Fe(OH)32.Fe(OH)2和Fe(OH)3的比较化学式Fe(OH)2Fe(OH)3颜色状态白色固体红褐色固体溶解性不溶于水不溶于水与非氧化性强酸反应的离子方程式Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O稳定性Fe(OH)2=FeO＋H2O(隔绝空气)2Fe(OH)3=Fe2O3＋3H2O【归纳总结】制备Fe(OH)2的注意事项1.Fe2＋必须是新制的，并放入Fe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.长胶头滴管末端插入试管内溶液的液面以下4.在FeSO4溶液液面上加植物油或苯进行液封。5.在容器内充满H2等气体，保证无O2环境。【例】实验室用FeCl2和烧碱制备Fe(OH)2，为使生成的产物不被氧化，下列说法错误的是()A．配制FeCl2溶液和烧碱溶液所用的蒸馏水要煮沸B．可在FeCl2溶液的上面加一层苯，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中D．产生Fe(OH)2沉淀后，不能振荡试管【答案】C【解析】A项，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在无氧环境中生成，正确；B项，在FeCl2溶液的上面加一层苯，以隔绝空气，防止氧气溶入，正确；C项，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溶有氧气，错误；D项，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，正确。【变式】下列关于Fe(OH)2的制备方法最成功的是()A．向FeCl2溶液中逐滴加入NaOH溶液B．向FeSO4溶液中逐滴加入氨水C．先将装有NaOH溶液的长滴管插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液可制得Fe(OH)2白色沉淀D．取适量新配制的FeSO4溶液于试管中，再加入一层植物油(密度小于水，且不溶于水)，然后将装有NaOH溶液的长滴管插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液【答案】D【解析】向FeCl2溶液中逐滴加入NaOH溶液，生成的Fe(OH)2易被氧化，不容易制备成功，故A不符合题意；向FeSO4溶液中逐滴加入氨水，生成的Fe(OH)2易被氧化，不容易制备成功，故B不符合题意；长滴管插到FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液可制得Fe(OH)2白色沉淀，防止Fe(OH)2被氧化，但没有与空气隔绝，时间稍长白色Fe(OH)2沉淀会被空气中的O2氧化，故C不符合题意；加入一层植物油，可隔绝空气，然后加入NaOH溶液，在植物油下方可以生成Fe(OH)2沉淀，且防止Fe(OH)2沉淀被氧化，故D符合题意。知识点三铁盐和亚铁盐一、Fe3＋与Fe2＋的检验1．常见的铁盐和亚铁盐(1)铁盐：常见的铁盐有Fe2(SO4)3、FeCl3等，其水溶液呈棕黄色。(2)亚铁盐：常见的亚铁盐有FeSO4、FeCl2等，其水溶液呈浅绿色。2．Fe3＋与Fe2＋的检验Fe2＋Fe3＋观察法浅绿色棕黄色加碱法(NaOH)①现象：白色沉淀eq\o(→,\s\up6(迅速))灰绿色eq\o(→,\s\up6(最终))红褐色沉淀；②反应：Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓(白色)；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(红褐色)①现象：红褐色沉淀；②反应：Fe3＋＋3OH－Fe(OH)3↓(红褐色)显色法(加SCN－)①现象：加入KSCN溶液无明显现象，再滴入氯水变成红色溶液；②反应：2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－；Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3(红色)①现象：加入KSCN溶液，溶液变为红色；②反应：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3(红色)【归纳总结】检验Fe2＋的注意事项2＋的溶液：加入试剂的顺序：待测液eq\o(→,\s\up6(KSCN溶液))不变色eq\o(→,\s\up6(氧化剂),\s\do6(如氯水、H2O2))红色(含Fe2＋、不含Fe3＋)（1）加KSCN溶液前，防止加氧化性物质，使Fe2＋被氧化。如H2O2、NO(H＋)等。（2）氧化剂不能选用酸性KMnO4溶液，原因：酸性KMnO4溶液本身显紫红色，对Fe(SCN)3红色有干扰；酸性KMnO4溶液能氧化KSCN，溶液不变红色，不能证明含有Fe2＋。2＋和Fe3＋的溶液：Fe3＋对检验Fe2＋有干扰，不能采用加氧化剂再加KSCN溶液的方法检验Fe2＋，通常向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪去说明含有Fe2＋。二、Fe3＋与Fe2＋的性质与转化1．实验探究Fe3＋与Fe2＋的转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，试管中有黑色固体，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＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3实验结论Fe3＋遇到较强的还原剂，会被还原成Fe2＋；Fe2＋在较强氧化剂的作用下，会被氧化成Fe3＋2．利用覆铜板制作图案实验原理利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，将覆铜板上不需要的铜腐蚀实验操作取一小块覆铜板，用油性笔在覆铜板上画上设计好的图案，然后浸入盛有FeCl3溶液的小烧杯中。过一段时间后，取出覆铜板并用水清洗干净。观察实验现象，并展示制作的图案实验现象用油性笔画出的图案处不被腐蚀，洗净后板上留下设计的图案反应方程式化学方程式：2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2；离子方程式：2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋实验结论铜可被FeCl3溶液腐蚀，利用了FeCl3的氧化性【归纳总结】1．从元素化合价角度认识铁盐和亚铁盐的性质(1)Fe3＋中铁元素处于较高价态，具有较强氧化性，可被还原为Fe2＋或Fe(2)Fe2＋中铁元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性，主要表现为还原性2．铁盐、亚铁盐转化及应用(1)Fe3＋与Fe2＋的除杂主要成分杂质除杂方法FeCl3FeCl2加入氯水或H2O2溶液FeCl2FeCl3加入过量铁粉后过滤FeCl2CuCl2加入过量铁粉后过滤(2)判断离子共存【例1】下列离子的检验方法合理的是()A．向某溶液中滴入KSCN溶液，溶液变成红色，说明原溶液中不含Fe2＋B．向某溶液中通入Cl2，再加入KSCN溶液，溶液变成红色，说明原溶液中含有Fe2＋C．向某溶液中加入NaOH溶液，立刻得到红褐色沉淀，说明原溶液中含有Fe3＋D．向某溶液中加入NaOH溶液，得到白色沉淀，一段时间后观察到沉淀颜色逐渐变成红褐色，说明原溶液中只含有Fe2＋，不含Mg2＋【答案】C【解析】滴入KSCN溶液，溶液变成红色，说明原溶液中含有Fe3＋，但不能说明原溶液中不含Fe2＋，A项错误；向某溶液中通入Cl2，再加入KSCN溶液，溶液变成红色，不能说明原溶液中含有Fe2＋，因为如果原溶液中含有Fe3＋，无论其是否含有Fe2＋，都会出现相同的现象，B项错误；加入NaOH溶液，立刻得到红褐色沉淀Fe(OH)3，说明原溶液中含有Fe3＋，C项正确；D项中操作和现象说明原溶液中肯定含有Fe2＋，可能含有Mg2＋，因为若生成Mg(OH)2白色沉淀，会被红褐色沉淀掩盖，D项错误。【例2】部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是()A．a可与e反应生成bB．b既可被氧化，也可被还原C．可将e加入浓碱液中制得d的胶体D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系【答案】C【解析】Fe与Fe3＋的盐类物质可发生反应生成Fe2＋的盐类物质，如Fe＋2FeCl3=3FeCl2，故不选A；Fe2＋为铁元素的中间价态，既有还原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被还原，故不选B；Fe3＋的盐类物质与浓碱液反应生成Fe(OH)3沉淀，制备Fe(OH)3胶体的操作为向沸水中逐滴加入饱和FeCl3溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热，故选C；b→c→d→e→b的转化如FeCl2eq\o(→,\s\up6(NaOH))Fe(OH)2eq\o(→,\s\up6(O2、H2O))Fe(OH)3eq\o(→,\s\up6(稀盐酸))FeCl3eq\o(→,\s\up6(Fe))FeCl2，故不选D。【例3】下列物质反应后一定有＋3价铁生成的是()①过量的Fe与Cl2反应②Fe与过量稀硫酸反应③FeCl2溶液中通入少量Cl2④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中A．只有①B．①③C．①②③ D．全部【答案】B【解析】①中的Cl2氧化性强，它能将铁氧化为＋3价，由于不是在溶液中反应，因此过量的铁不会将氯化铁还原。②中Fe与稀硫酸反应只能生成Fe2＋。③在溶液中Fe2＋被Cl2氧化生成Fe3＋。④中发生Fe与盐酸生成FeCl2，Fe2O3与盐酸生成FeCl3的反应，但题中未给出反应物间相对量的关系，若铁是足量的，则能将生成的FeCl3全部还原为FeCl2。【变式1】证明某溶液中只含有Fe2＋而不含有Fe3＋的实验方法是()A．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后，溶液显红色B．只需滴加KSCN溶液C．先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后，溶液显红色D．滴加酸性高锰酸钾溶液后溶液褪色【答案】C【解析】如果直接加KSCN溶液，不变红色，只能证明不含有Fe3＋，不能证明含有Fe2＋；先加氯水，再加KSCN溶液后显红色，只能证明加氯水后溶液中含有Fe3＋，至于加氯水前是否有Fe3＋是无法确定的，A、B错误；先滴加KSCN溶液，不显红色，证明不含有Fe3＋，再滴加氯水后显红色，证明加氯水后溶液中含有Fe3＋，所以原溶液中含Fe2＋，C正确；滴加酸性高锰酸钾溶液后溶液褪色，说明原溶液中含Fe2＋，不能证明滴加酸性高锰酸钾之前溶液不含有Fe3＋，D错误。【变式2】下列反应中有三价铁生成的是()①铁丝在空气中生锈②向FeBr2溶液中通入足量Cl2③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Fe3O4A．①②③④⑤B．②③④⑤C．①②④⑤⑥ D．全部【答案】C【解析】O2、Cl2、H2O2均可把Fe或二价铁氧化为三价铁，Fe3O4中既含二价铁，又含三价铁，Cu2＋只能把Fe氧化为Fe2＋。1．常温下，下列物质可用铁制容器盛装的是A．盐酸 B．浓硫酸 C．氯化铁溶液 D．硫酸铜溶液【答案】B【解析】A．盐酸可以和铁反应，不能用铁制容器盛装，A错误；B．常温下铁遇浓硫酸发生钝化，可用铁制容器盛装浓硫酸，B正确；C．Fe3+能与Fe反应生成Fe2+，不能用铁制容器盛装氯化铁溶液，C错误；D．硫酸铜溶液中铜离子能与Fe反应，不能用铁制容器盛装，D错误。2．下列有关物质性质的叙述错误的是A．铁粉与氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨B．检验溶液中FeSO4是否被氧化：取少量待测液，滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化C．将生铁进一步炼制减少含碳量，能得到耐腐蚀的钢D．FeO粉末在空气中受热，迅速被氧化成Fe3O4【答案】A【解析】A．铝粉与氧化铁发生铝热反应时放出大量的热，因此，生成的铁是液态的，其可以将两段铁轨焊接在一起，故其可用于焊接铁轨，但是铁粉与氧化铝不能发生铝热反应，A错误；B．溶液中FeSO4被氧化成Fe3+，Fe3+遇到SCN显红色，B正确；C．将生铁进一步炼制可以减少含碳量，在使用这种钢材时可以减少电化学腐蚀，这样的钢材更耐腐蚀，C正确；D．氧化亚铁具有较强的还原性，在空气中受热容易被氧气氧化为稳定的四氧化三铁，D正确。3．在FeCl3和HCl的混合溶液中加入一定量铁粉，充分反应后，溶液中的金属离子不可能是A．仅有Fe2+B．有Cu2+、Fe2+和Fe3+C．仅有Cu2+、Fe2+ D．仅有Fe2+和Fe3+【答案】D【解析】氧化性：Fe3+＞Cu2+＞H+＞Fe2+：A．当铁粉过量，发生2FeCl3+Fe=3FeCl2，CuCl2+Fe=FeCl2+Cu，溶液中金属离子只有Fe2+，故A正确；B．当溶液中Fe3+过量，铁粉不足时，反应只发生2FeCl3+Fe=3FeCl2，而且Fe3+有剩余，所以溶液中的金属离子Cu2+、Fe2+和Fe3+，故B正确；C．当溶液中Fe3+与铁粉恰好反应，只发生2FeCl3+Fe=3FeCl2，所以溶液中的金属离子有Cu2+、Fe2+，故C正确；D．根据氧化性：Fe3+＞Cu2+＞Fe2+，完全Fe3+反应后，铁粉再与Cu2+反应，所以溶液中的金属离子不可能仅有Fe3+和Fe2+而无Cu2+，故D错误。4．向稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列说法不正确的是

A．OA段产生的是NO，BC段产生B．原混合酸中物质的量浓度为C．A点溶液中的溶质为和D．原混合酸中物质的量浓度为【答案】D【解析】根据氧化性:：>>，则OA段发生：，AB段发生：，BC段发生：。OA段发生，BC段发生：，则OA段产生的是NO，BC段产生，A正确；B．OA段发生，OA段消耗11.2gFe，则，，B正确；C．OA段发生，A点被反应完，则A点溶液中溶质为和，C正确；D．OA段消耗的物质的量为0.2mol，故消耗的物质的量为0.8mol，BC段消耗5.6gFe，，故消耗的物质的量为0.2mol，总共被消耗1mol，则的浓度应该为5mol/L，由于的浓度为1mol/L，故原混合酸中物质的量浓度为，D错误。5．铁元素是人体重要的微量元素，参与人体血红蛋白的形成，Fe2+易被人体吸收，下列有关铁及其化合物的说法中正确的是A．缺铁性贫血症可以服用维生素C将难吸收的Fe3+氧化为Fe2+，促进铁元素的吸收B．高温下红热的铁与水蒸气反应，可得到红色的氧化铁C．将过氧化钠投入氯化亚铁溶液中，最终生成白色沉淀D．FeO不稳定，在空气中加热迅速被氧化成Fe2O3【答案】A【解析】A．维生素C具有还原性，将难吸收的Fe3+还原为Fe2+，促进铁元素的吸收，可以治疗缺铁性贫血症，A正确；B．高温下红热的铁与水蒸气反应，可得到黑色的四氧化三铁，反应为：，B错误；C．与水反应生成，且具有强氧化性，所以将过氧化钠投入氯化亚铁溶液中，最终红褐色沉淀，C错误；D．不稳定，在空气中加热迅速被氧化成，错误。6．Fe和Fe2O3的混合物共13.6g，加入150mL稀H2SO42，Fe和Fe2O3均无剩余。为中和过量的H2SO4，并使Fe元素全部转化为Fe(OH)2沉淀，消耗了200mL4.5mol·L1的NaOH溶液，则该H2SO4的物质的量浓度为A．2.25mol·L1 B．2.00mol·L1 C．3.00mol·L1 D．0.60mol·L1【答案】C【解析】Fe和Fe2O3的混合物与稀H2SO4反应，Fe和Fe2O3均无剩余，且有H2生成，说明反应生成FeSO4，为了中和过量的硫酸，而且使FeSO4完全转化成Fe(OH)2，说明反应后的溶液溶质只有Na2SO4，根据硫酸根守恒，则n(H2SO4)=n(Na2SO4)，根据钠离子守恒，则n(Na2SO4)=n(NaOH)，则有：n(H2SO4)=n(Na2SO4)=n(NaOH)=×4.5mol/L×0.2L=0.45mol，故该硫酸的物质的量浓度为：c(H2SO4)==3.00mol/L，选C。7．根据下列实验操作和现象所得到的结论不正确的是选项实验操作和现象结论A向沸水中滴加少量饱和FeCl3溶液，得到红褐色液体，用激光笔照射可观察到光亮的“通路”所得红褐色液体是胶体B向FeCl3溶液中滴加KI溶液，再滴加淀粉溶液，溶液显蓝色氧化性：Fe3+>I2C向酸性KMnO4溶液中加入Fe3O4粉末，紫色褪去Fe3O4中含Fe(Ⅱ)D向Fe(NO3)2溶液中滴加几滴稀硫酸，再滴加几滴KSCN溶液，溶液显红色Fe2+被完全氧化为Fe3+A．A B．B C．C D．D【答案】D【解析】A．得到红褐色液体，用激光笔照射可观察到光亮的“通路”，从而制备得到的是红褐色液体为胶体，故A正确；B．FeCl3溶液中滴加KI溶液，再滴加淀粉溶液，溶液显蓝色，说明生成了单质碘，则铁离子氧化碘离子得到单质，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性分析，氧化性：Fe3+>I2，故B正确；C．向酸性KMnO4溶液中加入Fe3O4粉末，紫色褪去，说明酸性高锰酸钾被还原，则说明四氧化三铁中含有亚铁离子，故C正确；D．再滴加几滴KSCN溶液，溶液显红色，只能说明Fe2+被氧化为Fe3+，不能说完全被氧化，故D错误。8．纳米级四氧化三铁是应用最为广泛的软磁性材料之一、沉淀法是目前制备纳米四氧化三铁的重要方法，其流程如图所示：下列说法错误的是（）A．保存溶液A时，应加入少量铁粉B．其制备反应类型属于氧化还原反应C．取滤液进行焰色试验，火焰为黄色D．FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O的物质的量之比最好为1∶2【答案】B【解析】A．Fe2+易被空气中的氧气氧化，在保存含Fe2+的溶液时，需要加入铁粉，A正确；B．反应中无元素化合价的变化，不是氧化还原反应，B错误；C．滤液中含有Na+，所以进行焰色试验时火焰为黄色，C正确；D．Fe3O4可写成FeO·Fe2O3，所以n(Fe2+)∶n(Fe3+)=1∶2，D正确。9．某同学欲利用如图装置制取能较长时间存在的Fe(OH)2，其中实验所用溶液现配现用且蒸馏水先加热煮沸。下列分析正确的是A．蒸馏烧瓶中反应的离子方程式是2Fe＋6H＋=3Fe2＋＋3H2↑B．实验开始时应先关闭止水夹a、打开止水夹b，再向烧瓶中加入稀盐酸C．反应一段时间后可在烧瓶中观察到白色沉淀D．反应结束后若关闭b及分液漏斗活塞，则Fe(OH)2可较长时间存在【答案】D【解析】A．蒸馏烧瓶中反应的离子方程式是Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，A错误；B．实验开始时应先打开止水夹a、b，利用生成的氢气将装置内的空气排出，然后关闭a，B错误；C．利用氢气的压强将氯化亚铁压入锥形瓶中，NaOH与氯化亚铁反应生成Fe(OH)2，立即观察到白色沉淀，C错误；D．反应结束后若关闭b及分液漏斗活塞，装置内空气及溶液中氧气均已除去，则Fe(OH)2可较长时间存在，D正确。10．下列离子在溶液中能够大量共存的是A．Na＋、Ca2＋、SiO32、CO32B．NH、H＋、Fe2＋、NO3C．K＋、Mg2＋、SO32、ClD．Fe3＋、Na＋、I、SO32【答案】C【解析】A．钙离子可以和碳酸根离子生成沉淀，不能共存，A错误；B．二价铁在酸性条件下可以被硝酸根氧化为三价铁，不能共存，B错误；C．离子K＋、Mg2＋、SO32、Cl相互之间不反应，可以共存，C正确；D．三价铁离子可以将碘离子氧化为单质碘，本身被还原为二价铁，不能共存，D错误。11．某同学为了检验家中的两种补铁药(成分均为FeSO4)是否变质，查阅了有关资料，得知SCN－、Fe2＋能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色，并结合已学的知识设计了如下实验：①将药片除去糖衣研细后溶解、过滤。②取滤液分别加入两支试管中，在一支试管中加入酸性KMnO4溶液，在另一支试管中加入KSCN溶液。请回答下列问题：(1)若滴入酸性KMnO4溶液后褪色，滴入KSCN溶液后不变红，结论是。(2)若滴入酸性KMnO4溶液后不褪色，滴入KSCN溶液变红，结论是。(3)若滴入酸性KMnO4溶液后褪色，滴入KSCN溶液变红，结论是。(4)(填“能”或“不能”)将酸性KMnO4溶液和KSCN溶液滴入同一支试管中进行验证，原因是。【答案】(1)补铁药没有变质(2)补铁药完全变质(3)补铁药部分变质(4)不能酸性KMnO4溶液呈紫红色，影响Fe3＋的检验；KSCN具有还原性，影响Fe2＋的检验【解析】（1）若滴入酸性KMnO4溶液后褪色，说明含有Fe2＋，滴入KSCN溶液后不变红，说明不含Fe3＋，则结论是补铁药没有变质；（2）若滴入酸性KMnO4溶液后不褪色，说明不含Fe2＋，滴入KSCN溶液变红，说明含有Fe3＋，结论是补铁药完全变质；（3）若滴入酸性KMnO4溶液后褪色，说明含有Fe2＋，滴入KSCN溶液变红，说明也含有Fe3＋，结论是补铁药部分变质；（4）酸性KMnO4溶液呈紫红色，若含有Fe3＋，滴入KSCN溶液也会变红，两种红色形成干扰，会影响Fe3＋的检验；由题中信息知，SCN－、Fe2＋均能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色，那么KSCN溶液会影响Fe2＋的检验，故不能将酸性KMnO4溶液和KSCN溶液滴入同一支试管中进行验证。12．I．某化学兴趣小组利用如图所示装置进行“铁与水蒸气反应”的实验，并检验产物的性质。请回答下列问题：

(1)整套装置中，先点燃(填“a”或“b”)处的酒精灯或酒精喷灯，装置a的作用是。(2)写出仪器甲中发生反应的化学方程式：。(3)装置e的现象是。II．设计如图实验方案确定反应后硬质玻璃管甲中黑色固体的成分(已知酸性KMnO4溶液能与盐酸发生反应)，待硬质玻璃管B冷却后，取少许其中的固体物质继续进行如图实验：

(4)试剂A是。(5)若现象2为溶液紫红色变浅，请配平下列离子方程式：____Fe2++___+__=____Fe3++___Mn2++___。(6)现象1为。(7)实验室在配制FeCl2溶液时为避免其变质，需加入(填物质名称)。【答案】(1)a制水蒸气(2)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2(3)黑色固体变为紫红色(4)稀硫酸(5)MnO+Fe2++H+=Mn2++Fe3++H2O(6)溶液变红色(7)铁【解析】（1）先点燃酒精灯a，制取水蒸气，将装置内的空气排尽，装置a的作用是：制水蒸气。（2）甲中Fe和水蒸气在高温的条件下发生反应生成Fe3O4和4H2，化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。（3）装置E中氢气还原CuO，生成了紫红色的铜单质，故装置E内的现象为黑色固体变为紫红色。（4）Fe3O4可溶于稀硫酸，试剂A是稀硫酸。（5）Fe3O4可溶于稀硫酸，生成硫酸铁、硫酸亚铁，将溶液一分为二，一分加入酸性KMnO4溶液，溶液紫红色变浅，说明Fe2+被MnO氧化为Fe3+，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：MnO+Fe2++H+=Mn2++Fe3++H2O。（6）现象1证明Fe3+存在，向试管中加入KSCN溶液现象为：溶液变红色。（7）FeCl2溶液易被空气中的O2氧化变质，需加入铁防止其变质。溶液、KSCN溶液、新制氯水，探究、的氧化性、还原性，并利用实验结论解决一些问题。(1)用所给试剂写出体现具有还原性的反应的离子反应方程式：。(2)设计实验方案，完成下列表格。探究内容实验方案实验现象探究的化学性质溶液，往溶液中加入足量铁粉，再加入少量KSCN溶液加入铁粉后，溶液变成；加入KSCN溶液后，溶液不变色。结论：具有性(3)该兴趣小组未说明“具有氧化性”，提出了向溶液中加入锌粉，观察实验现象的方案，该反应的离子方程式为。(4)已知：酸性KMnO4可将氧