高中化学同步必修第一册：铁的氢氧化物与铁盐（精练）（解析版）

3.1.2铁的氢氧化物与铁盐(精练)

题组一铁的氢氧化物

1.(2022・广西•高一学业考试)向Fes。,溶液中加入NaOH溶液，生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，一段时

间后沉淀变成红褐色，该红褐色沉淀对应化合物中铁元素的化合价为

A.+3B.+2C.+1D.0

【答案】A

【解析】Fes。,溶液与NaOH溶液反应生成Fe(OH)2白色沉淀，后变为灰绿色，最后变为红褐色Fe(OH)3

沉淀，铁元素的化合价为+3,故选：Ao

2.(2022.上海市七宝中学高一期末)Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化，故制备时主要是避免氧气的介入。

某学生利用稀硫酸A、铁粉B和某碱溶液C在实验室设计了如图装置制备白色Fe(OH)2固体。

⑴写出Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化的方程式_______。

⑵装置II盛放的溶液C是(a.NaOHb.Ba(OH)2)；配置该溶液时，为除去蒸储水中溶解的02常采

用的方法是。

(3)铁粉与稀硫酸制备H?的离子方程式为,H2的作用有(填编号)。

a.驱赶装置内的空气

b.把物质B压入II中

c.保护白色Fe(OH)2不被空气氧化

(4)实验过程中，用针管吸取锥形瓶I中的溶液，检验其中是否含有Fe3+。方法为：用该针管吸取溶

液，用力振荡几次，溶液不变色，把针管中的混合物全部注入干净试管，振荡几次，溶液慢慢变红色。依

据现象得出的结论有、o

(5)白色Fe(OH)2沉淀在____(填“锥形瓶I”或“锥形瓶H”)内生成，经在无氧环境中干燥处理，得到的白色

1

Fe(OH)?粉末是很好的化工______(填“除酸剂”或“除氧剂”)。

【答案】⑴4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

⑵a加热煮沸

+2+

(3)Fe+2H=Fe+H2abc

(4)KSCN锥形瓶I中溶液不含Fe3+溶液注入试管后，空气中的氧气氧化Fe?+得到Fe3+,Fe?+遇

SCN-变红

⑸锥形瓶H除氧剂

【解析】装置I中，稀硫酸和铁粉反应，生成氢气和硫酸亚铁，产生的氢气能排除装置中的氧气；反应一

段时间后，关闭止水夹，则产生的硫酸亚铁会进入装置n中，与碱发生反应，生成Fe(OH)2,据此分析作

答。

⑴Fe(OH)z易被空气中的氧气氧化，生成氢氧化铁，化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故

答案为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；

(2)硫酸亚铁会进入装置H中，与碱发生反应，生成Fe(OH)2,可知该碱为NaOH；配置该溶液时，为除去

蒸储水中溶解的常采用的方法是加热煮沸，故答案为：a；加热煮沸；

(3)稀硫酸和铁粉反应，生成氢气和硫酸亚铁，离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H?；产生的氢气能驱赶装置内

的空气、关闭止水夹，能把物质B压入H中、同时防止空气进入装置II,保护白色Fe(OH)2不被空气氧化，

+2+

故答案为：Fe+2H=Fe+H2；abc；

(4)KSCN遇Fe3+,溶液会变红色，则用该针管吸取KSCN溶液，用力振荡几次，溶液不变色,说明锥形瓶

I中溶液不含Fe";把针管中的混合物全部注入干净试管，振荡几次，溶液慢慢变红色，说明溶液注入试

管后，空气中的氧气氧化Fe?+得到Fe3+,Fe3+遇SCN一变红，故答案为：KSCN；锥形瓶I中溶液不含Fe3+；

溶液注入试管后，空气中的氧气氧化Fe2+得到Fe3+,Fe3+遇SCN一变红；

⑸由分析可知，白色Fe(OH)?沉淀在锥形瓶H内生成；Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化，经在无氧环境中

干燥处理，得到的白色Fe(OH)?粉末是很好的化工除氧剂，故答案为：锥形瓶H；除氧剂。

3.(2022.上海市同济中学高一期末)用下面几种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。

方法一：用不含Fe3+的FeSO,溶液与用不含O?的蒸储水配制的NaOH溶液反应制备。

2

(1)用硫酸亚铁晶体配制上述Fes。,溶液时，还需加入少量铁屑，原因是。(写离子方程式)

(2)除去蒸储水中溶解的常采用的方法。

(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含02的NaOH溶液，插入FeSO,溶液液面下，再挤出

NaOH溶液。这样操作的理由是o

方法二：在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2sO,等试剂制备。

I!1

(4)在试管I里加入的试剂是o

(5)在试管II里加入的试剂是»

(6)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管I和II中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是。

(7)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是o

【答案】(l)Fe+2Fe3+=3Fe2+

(2)煮沸

(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触到空气中的。2而被氧化

(4)铁屑和稀硫酸

(5)NaOH溶液

(6)收集试管II出口处的气体，检验氢气的纯度，当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹

(7)铁屑和稀硫酸反应生成的氢气将两支试管内的空气都排出去，使氢气充满试管I和试管11(起保护气的作

用)，且外界空气不容易进入，由于有氢气的保护作用，Fe(OH)2沉淀能较长时间地稳定存在

【解析】方法二中，向试管I中加铁屑和稀硫酸，向试管II中加NaOH溶液，这样铁屑和稀硫酸反应可以

制取FeSCU溶液，借助生成的氢气将两支试管内的空气都排出去，使氢气充满试管I和试管II(起保护气的

作用)，反应一段时间后，关闭止水夹，试管I内压强增大，FeSCU溶液顺着导管进入试管II的NaOH溶液

中，NaOH与FeSCU发生反应生成Fe(OH)2沉淀。

(1)+2价的铁有还原性，其化合物无论是在空气中还是在水中，都易被氧化为+3价铁的化合物，加入少量

3

铁屑可防止Fe2+被氧化，离子方程式为：Fe+2Fe3+=3Fe2+；

(2)除去蒸储水中溶解的Ch常采用煮沸的方法；

(3)用长滴管吸取不含02的NaOH溶液，插入FeS04溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是避

免生成的Fe(OH)2沉淀接触到空气中的02而被氧化；

(4)试管I中加入的试剂是铁屑和稀硫酸；

(5)试管II中加入的试剂是NaOH溶液；

(6)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管I和II中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后，试管I中生成氢气

和硫酸亚铁，氢气沿着导管进入试管H中，收集试管n出口处的气体，检验氢气的纯度，当排出的H2纯净

时，再夹紧止水夹，这时试管I内压强增大，FeSCU溶液顺着导管进入试管H的NaOH溶液中，NaOH与

FeSO4发生反应生成Fe(OH)2沉淀。

(7)铁屑和稀硫酸反应生成的氢气将两支试管内的空气都排出去，使氢气充满试管I和试管11(起保护气的作

用)，且外界空气不容易进入，由于有氢气的保护作用，Fe(OH)2沉淀能较长时间地稳定存在。

4.(2022・新疆•乌市一中高一期末)A、D是生活中常见的金属单质，B、C、E、F、G、H是中学常见的6

种化合物，反应①可用于焊接钢轨，相关物质间的关系如下图所示。

(DH的化学式是。

(2)反应①的化学方程式是o

(3)H转化为G的实验现象是；化学方程式为：

(4)为了更清楚地观察到生成H的现象，使F的溶液与NaOH溶液反应的正确操作是(填下图字母)

ARC

【答案】(l)Fe(0H)2

(2)Fe2O3+2Al望Al2O3+2Fe

(3)白色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

(4)B

【解析】A、D是生活中常见的金属单质，反应①可用于焊接钢轨，则反应①为铝热反应，所以A为Al,D

为Fe,C为AI2O3,B为铁的氧化物，D与硫酸反应生成F为FeSCU,由转化关系可知，F为FeSCU、H为

Fe(OH)2、G为Fe(OH)3,故B为FezCh、E为Fe2(SCU)3。

⑴根据上面的分析可知，H的化学式是Fe(0H)2,故答案为：Fe(OH)2；

(2)反应①的化学方程式是：Fe2O3+2Al*®A12O3+2Fe,故答案为：Fe2O3+2Al^Al2O3+2Fe;

(3)H是Fe(0H)2,G是Fe(OH)3,Fe(OH)2不稳定，容易被空气中的氧气氧化产生Fe(OH)3,该反应的化学方

程式是：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,看到的现象是产生的沉淀由白色迅速变成灰绿色,最终变成红褐色，

故答案为：白色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)为了更清楚地观察到生成Fe(OH)2的现象，使FeSO4的溶液与NaOH溶液反应的正确操作是：在FeSCU

溶液的液面上覆盖一层煤油，以隔绝空气，然后将吸有NaOH溶液的长胶头滴管伸到液面以下再滴加NaOH

溶液,这样就可以减少与氧气接触，从而可防止Fe(OH)2被氧化产Fe(OH)3,因此合理选项是B,故选：B。

题组二铁盐和亚铁盐

1.(2022•黑龙江•鹤岗一中高二期末)下列关于Fe?+、Fe?+的说法错误的是

A.配制FeCl3溶液时，先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度

B.用如图装置可以制备Fe(OH)?沉淀，得到的白色沉淀在A容器中

C.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，此现象可确定溶液中含有Fe?+

2+

D.向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe被氧化

【答案】B

【解析】A.FeCb易水解，配制溶液时应防止溶液因水解而生成氢氧化铁沉淀，可先将氯化铁晶体溶于较

浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度，故A不符合题意；

B.先打开止水夹C,开始Fe与稀硫酸反应生成FeSO4和H2,生成的氢气可排尽装置中的空气，防止生成

的硫酸亚铁被氧化，一段时间后关闭止水夹C,反应生成的七将A中硫酸亚铁压入B中与NaOH溶液反应

5

生成Fe(0H)2沉淀，所以Fe(0H)2沉淀在B容器中，故B符合题意；

C.向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，说明溶液中没有Fe3+,滴加氯水后溶液显红色，此现象证明

溶液中含有Fe2+,故C不符合题意；

D.Fe3+与铁反应可生成Fe2+,则向FeCb溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe?+被氧化，故D不符合题意；

答案为：B

2.一定条件下，将一定量Fe3O4溶于过量盐酸生成FeCb和FeCb,分别取少量反应后的溶液进行以下实

验，有关实验描述正确的是

A.滴加KSCN溶液，若溶液变红色证明溶液中含有Fe3+

B.加入5.6g铁粉恰好完全反应，则Fe3C>4的质量为23.2g

C.用溶液在铜片上写字，一段时间后洗去溶液，观察到铜片表面无明显现象

D.先向溶液中通入氯气，再滴加KSCN溶液，若变红色证明溶液中含有Fe2+

【答案】A

【解析】A.三价铁遇到硫氧化钾后溶液会变成红色，故滴加KSCN溶液，若溶液变红色证明溶液中含有

Fe3+,A正确;

B.原溶液中盐酸有剩余，加入铁粉后会和盐酸反应，故无法通过铁的量计算四氧化三铁的量，B错误；；

C.溶液中有三价铁离子，可以和铜单质反应，故用溶液在铜片上写字，一段时间后洗去溶液，会发现有铜

被溶解，C错误；

D.溶液变红也可能是原来溶液中就有三价铁而使溶液变红，D错误；

故选A„

3.(2022・天津•高一期末)在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。应用下列

装置，在硬质玻璃管中放入还原性铁粉和棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水

蒸气的反应实验”。请回答下列问题：

还原性铁

⑴仪器A的作用是。

(2)硬质玻璃管B中发生反应的化学方程式为

6

(3)实验中先点燃酒精灯a再点燃酒精喷灯，可能的原因是o

(4)无水硫酸铜粉末变蓝色，黑色氧化铜变红说明铁跟水蒸气反应生成的气体为(填化学式)。

(5)某同学利用反应后的固体物质进行如下实验：

深红色

溶液

①某同学发现实验中加入过量新制氯水，放置一段时间后，深红色会逐渐褪去，褪色后的溶液中继续滴加

KSCN溶液，又出现红色，则褪色的原因可能是。

②该同学想用高锦酸钾酸性溶液检验淡黄色溶液中是否含有Fe?+离子，写出检验反应的离子方程式

③该同学想用淡黄色溶液制Fes。,溶液，可加入过量的,写出该反应离子反应方程式______o

(6)以物质的类别为横坐标，化合价为纵坐标绘制的图象叫价类图。如下图是铁的价类图，Y物质为,

写出Y在潮湿的空气中转化为图中同类别物质的化学方程式______。

“化合价

+3-・Fe2C>3・Fe(OH)3・FeCh

+2-*X*Y«FeCl2

Fe

0|------1-------1---------1------------1----------->

单质氧化物碱盐物质类别

【答案】(1)为B中的反应提供水蒸气

,、高温

(2)3Fe+4H20(g)Fe304+4H2

(3)防止铁粉被装置中的空气(或氧气)氧化

(4)H2

2++3+2+3+2+

(5)SCN-被过量的氯水氧化5Fe+MnO；+8H=5Fe+Mn+4H2O铁粉2Fe+Fe=3Fe

(6)Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

【解析】根据实验铁粉与水蒸气在高温下反应生成Fe3CU和H2,A装置水蒸气的产生装置，B为铁粉与水

蒸气反应的装置，C安全瓶，D为氢气的干燥装置，E和无水硫酸铜，为氢气的检验装置，以此来解析；

(1)仪器A的名称为圆底烧瓶；

高温

(2)硬质玻璃管B中发生的反应为铁与水蒸气的反应生成Fe3O4和H2,反应方程式为3Fe+4H2O(g)^

Fe3O4+4H2（g）；

7

(3)加热时铁能够与氧气反应，反应前应该先将装置内的空气排尽；

(4)无水硫酸铜粉末变蓝色，说明反应产生了水，黑色氧化铜变红，说明有还原性性气体参与反应，根据元

素守恒可知铁跟水蒸气反应生成的气体为H2;

(5)①褪色后的溶液中继续滴加KSCN溶液，又出现红色，说明三价铁离子仍然存在，褪色的原因是硫氧化

钾具有还原性，能够被氯气氧化；

②酸性高镒酸钾与亚铁离子发生氧化还原反应生成铁离子和镒离子，根据铸的化合价由+7价降低为+2价,

铁的化合价由+2价升高为+3价，根据化合价升降守恒和原子守恒和电荷守恒配平的离子方程式为：

2++3+2+

5Fe+MnO；+8H=5Fe+Mn+4H2O；

③淡黄色溶液为铁离子，铁离子的化合价为+3价，变为二价铁，化合价降低，需要加还原价，加入铁，反

应的离子方程式为：2Fe3++Fe=3Fe2+；

(6)根据铁的价类图，Y物质为碱且为+2价，且为铁，所以为Fe(OH)2；Fe(OH)2在潮湿的空气中转化为同类

别的物质只能为Fe(0H)3,铁的化合价由+2价变为+3价，化合价升高，需要氧化剂，潮湿的空气中有氧气

氧化，反应的化学方程式：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；

4.(2022•河南驻马店•高一期末)某小组设计如下实验探究铁与水蒸气反应。

回答下列问题：

(1)写出铁和水蒸气反应的化学方程式，并用双线桥表示电子转移的方向和数目0

(2)A、B、C三个装置中应先点燃处的酒精(喷)灯，点燃C处酒精灯之前应进行的操作是o

(3)圆底烧瓶中碎瓷片的作用是防止暴沸，若加热一段时间后发现忘记加碎瓷片，需要补加碎瓷片的操作是

(4)检验反应后的固体是否存在Fe3()4,引起小组成员争论：

①甲同学认为可以使用化学方法，先用足量盐酸溶解，再分别检验Fe2+和Fe3+。

检测Fe2+是否存在：请从下列试剂中选择一种：NaOH溶液，新制氯水、KSCN溶液，酸性KMnCU溶液,

8

写出发生反应的离子方程式:

检测Fe3+是否存在：多数同学认为该方法检验是否存在Fe3O4不合理，请写出一条理由：。

②乙同学认为可以利用Fe3O4的物理性质进行快速检验。用铁片接触样品后再移开,若观察到现象，

证明了反应后的固体中含有FesO+o

失8e-

【答案】(l)3Fe+4H20(g)FeO+4H

I________3_4__I2

得8e-

⑵A收集H2,并检验其纯度

(3)先熄灭酒精灯和酒精喷灯，等圆底烧瓶中的溶液冷却至室温，再打开烧瓶塞子补加

2++2+3+

(4)5Fe+MnO4+8H=Mn+5Fe+4H2O可能铁粉未完全反应，剩余的铁粉与Fe3+反应生成Fe?+,检

测不出Fe3+；或者可能铁粉未完全反应，剩余的铁粉与Fe3+或者H+反应生成Fe2+,无法判断Fe?+的来源铁

片上吸附有样品

高温

【解析】实验目的是探究铁与水蒸气反应，实验原理是3Fe+4H2O(g)==Fe3O4+4H2T，装置A提供水蒸

气，装置B是铁与水蒸气反应，碱石灰的作用是吸收水蒸气，装置C的作用是除去H2或验证H2,据此分

高温8

析；⑴铁与水蒸气的反应是3Fe+4H2O(g)^Fe3O4+4H2T，则反应中Fe的化合价由0价升高到+§,H20

中H化合价由+1降低为。价，3moiFe参与反应转移8moie,用双线桥表示电子转移的方向和数目：

失8e-,失8e一】

3Fe+4H20(g)晅遐Fe3O4+4H2；故答案为3Fe+4H20(g)壁运Fe3O4+4H2；

I__________fIf

得8eI得8e-

(2)整个装置中有空气，铁与水蒸气反应产生H2,H2是可燃性气体，为防止Fe与氧气反应，以及防止发生

危险，先通一段时间的水蒸气，排除装置中的空气，因此先点燃A处的酒精灯；氢气是可燃性气体，点燃

装置C中酒精灯时，先验证H2的纯度，即收集H2,并检验其纯度；故答案为A；收集H2,并检验其纯度；

(3)忘记加碎瓷片，防止烫伤，需先熄灭酒精灯和酒精喷灯，等圆底烧瓶中的溶液冷却至室温，再打开烧瓶

塞子补加；故答案为先熄灭酒精灯和酒精喷灯，等圆底烧瓶中的溶液冷却至室温，再打开烧瓶塞子补加；

(4)①为了证明Fe?+的存在，利用Fe?+的还原性，需要加入酸性高镒酸钾溶液，如果紫(红)色褪去，说明有

Fe2+,利用高锦酸钾溶液的强氧化性，将Fe2+氧化成Fe3+,本身被还原成Md卡,反应的离子方程式为

9

2++2+3+

5Fe+MnO4+8H=Mn+5Fe+4H2O；铁与水蒸气反应时，可能铁粉未完全反应，未反应的Fe与Fe3+反应

生成Fe2+,检测不出Fe3+；或者可能铁粉未完全反应，剩余的铁粉与Fe3+或者H+反应生成Fe?+,无法判断

Fe?+的来源；故答案为5Fe2++MnO；+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O；可能铁粉未完全反应，剩余的铁粉与Fe3+反应

生成Fe2+,检测不出Fe3+；或者可能铁粉未完全反应，剩余的铁粉与Fe3+或者H+反应生成Fe?+,无法判断

Fe?+的来源；

②磁铁的主要成分是Fe3O4,Fe3O4具有磁性，用铁片接触样品后再移开，若观察到铁片上吸附有样品，则

说明反应后固体中含有Fe3O4；故答案为铁片上吸附有样品。

5.（2022・山东济宁•高一期末）微量元素体检报告单显示，某儿童体内铁元素含量偏低。

（1）服用维生素C可使食物中的Fe3+转化为Fe?+。在这个过程中体现维生素C的（填“氧化性”或“还原

性”）。缺铁性贫血患者应补充Fe?+,一些补铁剂用硫酸亚铁制成药片时，外表包有一层特殊的糖衣，推测糖

衣的作用是=

（2）硫酸亚铁晶体（FeSO4/H?。）在医药上用作补血剂.某课外小组设计实验测定该补血剂中铁元素的含量，

并检验该补血剂是否变质.实验步骤如下:

过量

NaOH纪褐

色

悬一系列操作,ag

浊

液固体

请回答下列问题:

i.取步骤①的滤液滴加KSCN溶液后变为红色，说明滤液中含有（填禺子符号），加入Fe粉后红色褪去,

写出加入铁粉时反应的离子方程式：o

ii.另取步骤①的滤液，检验其中是否存在Fe?+的试剂为o

iii.步骤②加入过量H?。？的目的是。

iv.一系列操作包括过滤、洗涤、灼烧，最后所得固体为（写化学式）。

v.假设实验中的损耗忽略不计，若1片补血剂的质量为bg,则补血剂中铁元素的质量分数为o

【答案】（1）还原性防止FeSO,被氧化

7a

⑵Fe"Fe+2Fe3+=3Fe2+酸性KMnO」溶液将Fe?+氧化为Fe'+FeO—%

23b

【解析】（1）由题意可知，维生素C将铁离子还原为亚铁离子，因此维生素C具有还原性；硫酸亚铁容易被

氧化，因此糖衣的作用是防止硫酸亚铁被氧化。

10

(2)i.检验铁离子常用硫氟酸钾溶液，若硫氟酸钾溶液变红，则溶液中含有铁离子；铁会与铁离子反应生成

亚铁离子，硫氧酸钾溶液遇亚铁离子不变红，反应的离子方程式为：Fe+2Fe3+=3Fe2+o

ii.亚铁离子有还原性，能使酸性高镒酸钾溶液褪色，因此可选用的试剂为酸性高镒酸钾溶液。

iii.过氧化氢有氧化性，由分析可知，加入过氧化氢的目的是将亚铁离子氧化为铁离子。

iv.红褐色固体为氢氧化铁，氢氧化铁经灼烧所得固体为氧化铁。

v.ag氧化铁中铁元素的质量即为10片补血剂中铁元素的质量，每片补血剂中含铁元素的质量为：

—x2x56g/moL则补血剂中铁元素的质量分数为：2警><100%==%。

10bgb

6.(2021・天津•静海一中高一阶段练习)某兴趣小组利用下列试剂：铁粉、锌粉、O.lmol/LFeCL溶液、KSCN

溶液、双氧水，探究Fe2+、Fe3+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Fe2+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Fe3+的取少量O.lmol/LFeCb溶液，往溶液中加入加入铁粉后，溶液变成__________;加入

化学性质足量铁粉，再加入少量KSCN溶液KSCN溶液后，溶液变成___________。

结论：Fe3+具有___________性

(3)该兴趣小组未说明“Fe2+具有氧化性”，提出了向FeCb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o

(4)电子工业中用过量的FeCh溶液溶解电路板，产生的废液中含FeCb、CuCh和FeCb由该废液回收铜并得

到净水剂(FeCb6H2。)的步骤如下：

I.废液中加入过量铁粉，过滤；

II.向I的滤渣中加入过量试剂A,充分反应后，过滤，得到铜；

III.合并I和II中的滤液，通入足量氯气；

IV……，得至I]FeCb6H2O晶体。

①试剂A是；

②取少量步骤III所得的溶液于试管中，能够证明通入氯气足量的是;

a.检验CL的存在b.检验Fe3+的存在c.检验Fe?+的不存在

【答案】⑴2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O

(2)浅绿色无明显变化氧化

11

(3)Zn+Fe2+=Fe+Zn2+

(4)盐酸ac

【解析】(l)Fe2+具有还原性，可以被双氧水氧化，反应的离子反应方程式为2Fe2++2H++H2Ch=2Fe3++2H2O；

(2)取少量O.lmol/LFeCb溶液，往溶液中加入足量铁粉，Fe与Fe3+反应生成Fe?+,溶液由黄色变成浅绿色;

溶液中没有Fe3+,加入KSCN溶液后，溶液无明显变化；

(3)FeCL溶液与锌粉反应生成氯化锌和铁，反应的离子方程式为Zn+Fe2+=Fe+Zn2+；

(4)①因第1步所加入的铁粉是过量的，故需要加入盐酸除去过量的铁粉；

②如果氯气过量，则溶液中有氯气存在；如果氯气不过量，溶液中也有Fe3+的存在；氯气与Fe2+反应生成

Fe3+,故没有Fe2+说明氯气过量；故选ac。

7.(2022•黑龙江•大兴安岭实验中学高一期末)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FeSCUb.含有FeSCU和Fe2(SCU)3c.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2mL溶液X,加入ImLlmol-L-'NaOH溶液产生红褐色沉淀

ii取2mL溶液X,加入1滴KSCN溶液溶液显红色

(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，化肥中肯定有(填化学式)。

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

取2mL溶液X,加入1滴KSCN溶液,

iii溶液显红色

再加入1mL水

取2mL溶液X,加入1滴KSCN溶液，

iv溶液显红色，颜色比出深

再加入1mL氯水

(3)实验iv中氯水参加反应的离子方程式是0

(4)通过以上实验，可得到的结论是假设成立。

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a.只含有FeSCU

b.含有FeSCU和Fe2(SO4)3

c.只含有Fe2(SCU)3

2+

【答案】(1)Fe+2OH=Fe(OH)2；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

(2)化肥中肯定有Fe2(SO4)3

(3)Ch+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+

(4)假设b成立

2+

【解析】该化肥若不变质，溶液中只含Fe,加入NaOH会发生反应产生Fe(OH)2白色沉淀，该物质不稳定，

容易被溶解在溶液中的。2氧化为Fe(OH)3,因此看到产生的白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。

若变质就变为Fe3+,加入KSCN溶液后，溶液会变为血红色；若同时含有Fe2+、Fe3+,加入NaOH溶液产生

的白色沉淀会被红褐色Fe(OH)3颜色所覆盖，不能观察到，可通过向溶液中加入KSCN溶液后，溶液会变

为血红色，再向其中加入少量Cb水，Fe2+被氯水氧化为Fe3+,看到红色加深来证明。

2+

(l)FeSCU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Fe+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加入1滴KSCN,溶液显红色，说明含有Fe2(SC>4)3；

(3)实验iv中溶液X中加入1滴KSCN,再加入1mL氯水，颜色比适深，说明Fe?+被氯水氧化为Fe3+,反应

2+3+

的离子方程式为Cl2+2Fe=2Cl-+2Fe；

(4)实验出，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。

8.(2022・广西贺州•高一期末)某研究性学习小组利用如图所示的装置制备无水氯化铁。

⑴装置I中仪器A的名称是,写出装置I中制备氯气的离子方程式______o

(2)装置II的作用是,装置III的溶液是o

(3)写出在装置IV中发生的反应的化学方程式_______。

(4)实验结束后将装置IV中的固体加水溶解并过滤，往滤液中滴加KSCN溶液，观察到,即可证明滤

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液中含有Fe3+。

(5)另一组同学发现，在装置IV和装置V之间还需要增加一个装置才能制得无水氯化铁。为了达到这一实验

目的，你认为还需在装置W和装置V之间添加下图中的装置(填序号)。

NaHCOj溶液・石灰N«OH溶液浓破酸

+2+

【答案】⑴分液漏斗MnO2+4H+2Cl--Mn+Cl2t+2H2O

(2)除去CI2中混有的HC1浓H2s04

(3)2Fe+3cl2=2FeCb

(4)溶液变为红色

⑸②④

【解析】由实验装置图可知，装置I中二氧化镭与浓盐酸共热反应制备氯气，浓盐酸具有挥发性，制得的

氯气中混有氯化氢和水蒸气，装置II中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体，装置III中盛有的浓硫酸用

于干燥氯气，装置W中铁与氯气共热反应制备氯化铁，装置V中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯

气，防止污染空气，该实验存在一个缺陷，装置V中产生的水蒸气会进入装置IV,不利于制备无水氯化铁，

所以实验时应在装置W和装置V之间还需要增加一个盛有碱石灰或浓硫酸的装置吸收装置V产生的水蒸气,

防止水蒸气进入装置V中。

(1)由实验装置图可知，装置I中仪器A为分液漏斗；装置I中制备氯气的反应为二氧化锦与浓盐酸共热反

应生成氯化镒、氯气和水，反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl—=Mn2++C12f+2H2。，故答案为：分液漏斗；

+

MnO2+4H+2Cl--Mn2++CbT+2H2O；

(2)由分析可知，装置n中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体，装置iii中盛有的浓硫酸用于干燥氯气，

故答案为：除去C12中混有的HC1；浓H2so4；

(3)由分析可知，装置IV中发生的反应为铁与氯气共热反应生成氯化铁，反应为的化学方程式2Fe+3c122

2FeCh,故答案为：2Fe+3c12仝2FeCb；

(4)实验结束后将装置IV中的固体加水溶解并过滤，往滤液中滴加硫氧化钾溶液，观察到溶液变为红色，即

可证明滤液中含有铁离子，故答案为：溶液变为红色；

(5)由分析可知，该实验存在一个缺陷，装置V中产生的水蒸气会进入装置W,不利于制备无水氯化铁，所

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以实验时应在装置W和装置V之间还需要增加一个盛有碱石灰或浓硫酸的装置吸收装置V产生的水蒸气，

防止水蒸气进入装置V中，故答案为：②④。

8.(2022.上海市晋元高级中学高一期末)在不同温度下，纳米级Fe粉与水蒸气反应的固体产物不同，温度

低于570℃时生成FeO,高于570℃时生成Fes。，。甲、乙两位同学分别用酒精灯和酒精喷灯进行纳米级Fe

粉与水蒸气反应的实验并验证产物。

(1)甲装置中纳米级Fe粉与水蒸气反应的化学方程式是。

(2)甲装置中仪器a的名称为；加热湿棉花的目的是：

乙同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分，进行了下列实验:

步

实验操作实验现象

骤

将反应后得到的黑色粉末X(假定为均匀的)，取出少量放入另一黑色粉末逐渐溶解，溶液呈浅绿色；

I

试管中，加入少量稀硫酸，微热有少量气泡产生

II向实验I得到的溶液a中滴加几滴KSCN溶液，振荡溶液没有出现红色

(3)根据以上实验，乙同学认为该条件下反应的固体产物为FeO。丙同学认为乙同学的结论不正确，他说出

了自己的理由，请你结合离子方程式帮他进行说明：0

(4)若向实验I得到的溶液a中加入NaOH溶液，将看到的现象是：。

(5)乙同学想进一步测定实验I所得溶液中Fe?+的含量：

步骤1：将试管中的溶液准确稀释至250mL,取出10.00mL于锥形瓶中；

步骤2：向锥形瓶中加入少量稀硫酸；

步骤3：用浓度为0.100mol/L的KMnO4溶液进行滴定；

步骤4：记录数据，并重复上述操作2次，计算反应消耗KMnO4溶液bmL。

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2+3+2+

测定原理为：Fe+MnO；+*Fe+Mn+H2O

①将溶液准确稀释至250mL,需要的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、、o

②配平上述测定原理的方程式_______。

③通过计算可知：实验I所得溶液中的Fe"的物质的量为moL(用含b的代数式表示)

【答案】(DFe+HzCXg)高温FeO+H?

(2)蒸发皿产生大量的水蒸气

(3)纳米级Fe粉与水蒸气反应的过程中Fe过量，Fe没有反应完，反应后的固体，加入少量硫酸，发生反应

Fe+2Fe3+=3Fe2+,所以看不到红色

(4)先生成白色沉淀，白色沉淀迅速转为灰绿色并转为红褐色

(5)250mL容量瓶胶头滴管5、1、8、5、1、41.25bxl0-2

【解析】酒精灯的加热温度为400-500C,因此甲中生成氧化亚铁。仪器a名称为蒸发皿，加热湿棉花是为

了产生水蒸气。乙实验中产生黑色粉末，加入稀硫酸后溶解，溶液为浅绿色，说明有亚铁离子，产生气泡

说明还有铁单质，加入KSCN溶液，溶液没有变红，说明溶液中没有铁离子，但是并不能说明黑色产物为

FeO,也可能是多余的铁单质还原了铁离子。根据得失电子守恒配平方程式，根据消耗高锌酸钾的量计算出

亚铁离子含量。

(1)酒精灯的温度为400-500C,适用于温度不需太高的实验，本实验中产物为FeO和氢气，方程式为

高温

Fe+H2O(g)FeO+H20

(2)仪器a的名称为蒸发皿，加热湿棉花的目的是产生大量的水蒸气，以便与Fe反应。

(3)加入KSCN溶液，没有出现红色，说明溶液中没有Fe3+,可能是因为纳米级Fe粉与水蒸气反应的过程中

Fe过量，Fe没有反应完，反应后的固体，加入少量硫酸，发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+,所以看不到红色。

(4)a中含有亚铁离子，加入氢氧化钠溶液，发生反应Fe2++2OH-=Fe(OH)2，，先生成白色沉淀，白色沉淀

迅速转为灰绿色并转为红褐色，反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3o

(5)将溶液准确稀释至250mL,需要的玻璃仪器有：烧杯、250mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管。亚铁离子从

+2价升高为+3价，KMnO4中Mn由+7价降低为+2价，根据得失电子守恒配平为

2++3+2+

5Fe+MnO；+8H=5Fe+Mn+4H2O。两次数据得到标准溶液的体积消耗量为bmL,根据反应

2++3+2+

5Fe+MnO；+8H=5Fe+Mn+4H2O,250mL待测溶液中Fe2+的物质的量为0.1mol/Lxbxl(y3Lx5义

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250mL

=1.25bxl0-2molo

10.00mL

题组三铁及其化合物的综合运用

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1.（2021•新疆•乌市八中高一阶段练习）下列关于铁及其化合物的说法正确的是（）

A.铁是地壳中含量最多的金属元素，因此在日常生活中应用最广

B.FeCb溶液存放时，在溶液中放入少量的铁粉，目的是防止Fe2+被氧化

C.隔绝空气的情况下，FeCb溶液中加入NazCh后得到白色沉淀Fe（OH）3

D.FeO、Fe2O3>FesCU均为铁的氧化物，并且都是黑色

【答案】B

【解析】A.地壳中含量最多的金属元素是铝，A错误；

B.Fe2+被氧化Fe3+,Fe+2Fe3+=3Fe2+,故FeCb溶液存放时，在溶液中放入少量的铁粉，目的是防止Fe?+

被氧化，B正确；

C.Fe（OH）3为红褐色固体，C错误；

D.FezCh为红棕色固体，D错误；

故答案为：Bo

2.（2022.黑龙江.牡丹江市第三高级中学高一期末）下列关于铁及其化合物的说法中，不正确的是（）

A.金属铁可被磁铁吸引B.铁元素有可变化合价

C.铁丝在氯气中燃烧生成FeC"D.常温下铁片遇浓硝酸会发生钝化

【答案】C

【解析】A.金属铁可被磁铁吸引，这是铁的特性，故A正确；

B.铁元素有。价、+2价、+3价和+6价等可变化合价，故B正确；

C.氯气的氧化性较强，铁丝在氯气中燃烧生成氯化铁，而不是氯化亚铁，故C错误；

D.铁与冷的浓硫酸或浓硝酸迅速发生氧化还原反应,表面生成一层致密的氧化膜，阻止反应的进一步进行，

发生钝化现象，故D正确；

答案选C。

3.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

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单质氧化物氢氧化物盐

A.铁与高温水蒸气的反应可实现上述转化①

B.FeO不稳定，在空气中受热，迅速转化为FezCh

C.加热Fe(OH)3分解生成FezCh,FC2O3加水也能转化为Fe(OH)3

D.Fe2+中加入氯水、H2O2、酸性KMnCU等强氧化剂可转化为Fe3+

【答案】D

【解析】A.铁与高温水蒸气的反应生成Fe3CU和氢气，故A错误;

B.FeO不稳定，在空气中受热，迅速转化为Fe3O4,故B错误；

C.Fe(OH)3难溶于水，加热Fe(OH)3分解生成FezCh,FezCh和水不反应，故C错误;

D.Fe2+具有还原性，Fe2+中加入氯水、H2O2＞酸性KMnCU等强氧化剂可转化为Fe3+,故D正确;

选D。

4.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

B.加热Fe(OH)3发生转化⑥，FezCh加水溶解可转化为Fe(OH)3

C.由图可预测：高铁酸盐(FeO;)具有强氧化性，可用于饮用水的消毒

D.FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速被氧化成FezCh

【答案】C

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【解析】A.高温下铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，不能实现上述转化，A错误；

B.加热氢氧化铁，氢氧化铁分解生成氧化铁，可发生转化⑥，但氧化铁不溶于水，加水不溶解不可转化为

氢氧化铁，B错误；

C.高铁酸盐(FeO广)中铁元素化合价为+6价，具有强氧化性，可被还原成铁离子，可用于饮用水的消毒，

C正确；

D.FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速被氧化，氧化为四氧化三铁，D错误；

答案选C。

5.铁和下列物质反应，能生成+3价化合物的是：①。2；②S；③HC1；④CuCb；⑤HNCh；⑥氯气；⑦H2。

A.①②⑤B.①⑥