高中化学教招试讲教案第3章 第1节铁的多样性

3/第3章物质的性质与转化

第1节铁的多样性

学业要求核心素养对接

1.能列举、描述、辨识铁及其重要化合物的重L能利用氢氧化亚铁的性质，设

要物理性质、化学性质及实验现象。计其制备方案，以培养学生科学

2.能利用氢氧化亚铁的性质，设计其制备方案。探究与创新意识素养水平。

3.能说明Fe2\Fe3+的检验及其之间的相互转2.利用Fe2\Fe3+的检验及其之

化。间的相互转化，培养学生变化观

4.能说明铁及其化合物的应用。念与平衡思想素养水平。

基础•自主学习预习基础知识

［知识梳理］

知识点一亚铁盐和铁盐

硫酸亚铁，用于给植物补充铁离子，防止黄叶病，亚铁盐究竟有什么样的性质,

它如何转换成三价铁离子？完成下列知识点，答案就会揭晓：

1.Fe2+和Fe3+的检验

卷）-KSCN-溶液呈红色

卷）JSSCN溶液颜色无变化啦溶液变成红色

2.亚铁盐和铁盐的性质

(l)Fe3+的性质

从化合价角度研究发现，含有+3价铁元素的铁盐具有氧化性。FeCl3溶液分别

与金属铁、铜及KL溶液反应时，与3+皆被还原为Fe2+。

FeCh溶液与铁粉的反应

请写出Fe3+与铁单质、铜单质反应的离子方程式

2Fe3++Fe=3Fe2+

2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

(2)Fe2+的性质

FeSO,溶液与酸性KMnO,溶液

C12、MnO"、O2、H2O2、HNO3、Br2等均可氧化Fe2+—>Fe3+

含有+2价铁元素的亚铁盐既有氧化性，又具有较强的还原性。在FeSCh溶液与

金属锌的反应中，Fe2+被还原为铁单质,体现了Fe2+的氧化性。在FeSCU溶液与

氯水、酸性KMnCH溶液的反应中，Fe2+被氧化为Fe3+,体现了Fe?+的还原性。

请写出Fe2+与锌、氯气反应的离子方程式：

Fe?++Zn===Zn2++Fe

2Fe?++C12=2Fe3++2C厂

知识点二铁的性质

1.物理性质：

纯净的铁是光亮的锂白色金属，密度较大，熔点为1538℃o纯铁的抗腐蚀能力

很强，具有导热性、身电性、延展性，能被磁铁吸引。

2.化学性质

(1)与非金属的反应

,占燃

2Fe+3cl2±42FeC13

Fe+S=^=FeSFe与CI2、S的产物与量无关,

与C12、S的性质有关。

⑵与HC1的反应

Fe+2HCl=FeCh+H2t

⑶与CuS04溶液的反应

Fe与HC1、CuS04的

Fe+CuSO=FeSO4+Cu

4反应生成的是Fe2+

(4)与水蒸气的反应

3Fe+4H2(Mg)^^Fe3O4+4H2

生成的Fe3O4中Fe既有+2、又有+3价。

知识点三铁的氧化物和氢氧化物

氧化铁为什么能够调油漆的颜色，铁的氧化物及氢氧化物究竟有什么样的性质？

带着这个问题完成下列知识点:

1.铁元素的存在

铁在地壳中含量仅次于氧、硅和铝，居第四位，主要以+2价和+3价化合物的

形式存在。

2.铁的氧化物

化学式FeOFe20sFesO4

俗称一铁红磁性氧化铁

颜色和状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体

铁的价态+2价+3价+2价、+3价

水溶性不溶不溶不溶

+2++3+

与盐酸反应(离子方FeO+2H=FeFeaOs+6H=2FeFe3O4+8H

程式)+H2O++3H2O=Fe2++2Fe3

士+4H2O

与co的反应Fe%Oy+yCO周温xFe+yCO2

3.铁的氢氧化物

Fe(OH)2Fe(OH)3

颜色和溶解性白色固体，不溶于水红褐色固体，不溶于水

在空气中易转化为2Fe(OH)3-^-Fe2O3+

稳定性

Fe(OH)33H2。

+2++3+

Fe(OH)2+2H=Fe+Fe(OH)3+3H=Fe+

与盐酸反应(离子方程式)

2H2O3H2O

Fe2++2OHFe3++3OH-=

制备

=Fe(OH)21Fe(OH)3I

化学方程式4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3

转化

现象白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色

提醒：利用教科书中的方法制备Fe(0H)2时，为得到较为纯净的Fe(0H)2,可采

取以下措施：

①Fe2+盐溶液必须是新制的并放入铁粉，防止Fe2+被氧化成Fe3+；②将所用NaOH

溶液加热煮沸以除去溶液中溶解的。2；③滴管末端插入试管内的液面以下；④

必要时可在液面上加植物油或苯进行液封。

4.三氧化二铁粉末与铝粉在高温条件下发生反应生成铁嚷质和氧化铝，并放出

大量热。

2A1+Fe2O3=^=2Fe+AI2O3

该反应可用于焊接钢轨、冶炼难熔金属。

微判断

(l)Fe3O4中铁的化合价有+2和+3价，为混合物。(X)

(2)FeO在空气中加热生成Fe2O3。(X)

(3)磁铁矿的主要成分为Fe3O4o(V)

(4)FeO和Fe2O3均为碱性氧化物。(J)

(5)Fe2+可以被C12氧化为Fe3+,说明Fe?+具有氧化性。(X)

(6)向溶液中加KSCN溶液，溶液变红色，说明溶液中不含Fe2+。(X)

微训练

1.下列关于Fe2+和Fe3+的叙述中，错误的是()

A.Fe2+的水溶液为浅绿色

B.Fe3+的水溶液为黄色

C.Fe3+具有氧化性，Fe2+具有还原性

D.Fe3+溶液中滴入含SCPT的溶液，立即出现红色沉淀

解析Fe3+溶液中滴入含SCN一的溶液，生成红色可溶性物质，不是红色沉淀。

答案D

2.回答下列问题：

(1)实验室在配制FeS04溶液时，为防止FeS04被氧化而变质，常在溶液中加入

少量的。

(2)亚硝酸盐会使Fe2+转变成Fe3+,生成高铁血红蛋白而丧失与。2结合的能力。

服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒，这说明维生素C具有(填序号)。

a.酸性b.碱性

c.氧化性d.还原性

(3)在含有1molFeSCU的溶液中投入一小块金属钠，反应完全后，滤出沉淀并洗

涤，然后在空气中灼烧沉淀得到的固体物质是。

(4)Fe3O4与稀盐酸反应的化学方程式为

答案⑴铁粉(2)d⑶Fe2O3

(4)Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O

3.金属单质A可发生以下反应。试判断:

,①也,高温

CuCk溶液单

②H2O、O2,常温'粉末B

质

|气体E卜

言一黑色固体C|

(1)A、B、C、D、E分别是(写化学式，B写主要成分)

D、Eo

(2)写出反应③和⑤的离子方程式:

⑤O

解析推断题的解题思路：根据物质的物理性质(特别是色、态)和化学性质(相互

转化关系、反应条件等)，找出具有特征条件的物质，再由相互转化关系逐步推

断。如本题中结合B、C的颜色及与CuC12溶液、稀盐酸反应的性质可推知A为

Feo

答案⑴FeFe2O3Fe3O4CuH2

2+2+2+

(2)Fe+Cu=Fe+CuFe+2H==Fe+H2t

4.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:

⑴写出各物质的化学式：

A、B、C、

Do

(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:__________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

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Fe2O3o

答案(l)Fe(OH)3Fe(OH)2FeSO4Fe2O3

(2)4Fe(OH)2+02+2H2O=4Fe(OH)3

2Fe(OH)3=^=Fe2O3+3H2O

5.用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。

方法一：用不含Fe3+的FeSCU溶液与不含02的蒸储水配制的NaOH溶液反应制

备。

(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时，除加硫酸防止生成Fe(OH)2外，还需

加入O

⑵除去蒸储水中溶解的02,常采用的方法。

(3)生成白色Fe(0H)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含02的NaOH溶液，插入

FeSO4溶液的液面以下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是

方法二：在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2s04等试剂制备。

UU

In

(1)在试管I里加入的试剂是。

(2)在试管II里加入的试剂是。

⑶为了制得白色的Fe(0H)2沉淀，在试管I和n中加入试剂，打开止水夹，塞紧

塞子后的实验步骤是______________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是

答案方法一：(1)铁屑(2)煮沸(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触02转化成

Fe(OH)3沉淀

方法二：⑴稀H2so4、铁屑

(2)NaOH溶液

(3)检验试管n出口处排出的H2的纯度。当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹

(4)试管I中反应生成的H2充满了试管I和试管n,且外界空气不容易进入

微思考

1.FeO、Fe2O3、Fe3()4的氧化物分类？性质是什么？

提示FeO、FezOa属于碱性氧化物，具有碱性氧化物的通性，可以与酸反应生

成盐和水(复分解反应)。Fe3O4可理解为Fe2O3-FeO,但不是二者的混合物，不属

于碱性氧化物。

2.如何证明Fe3+中含有Fe2+呢？

提示向溶液中滴加酸性KMnO4溶液，如果酸性KMnCU溶液颜色褪去，则说

2+

明有FeO

核心•互动探究突破核心任务

学习任务1Fe、Fe2\Fe3+的相互转化——“铁三角”

情景:

印刷电路板制作流程简介

底

内层制作白

幽

色

肥

幽

方

去膜

上图是工业印刷电路板的制作流程图，其中“蚀亥这一步用的就是FeCb溶液,

请解释其反应机理，并回答下列问题。

交流讨论》

(l)FeCb溶液为什么能腐蚀铜而用于制造印刷电路板呢？

提示2FeCh+Cu=2FeCh+CuCl2

(2)怎样由Fe制取FeCl2或FeCh?

提示①Fe+2HCl=FeC12+H2t

占燃

②2Fe+3c12星星2FeCb

⑶由FeCb生成Fe或FeCh,你能写出其化学方程式吗？

提示@FeCl2+Zn=ZnC12+Fe

②2FeCb+Cl2=2FeC13

名师归纳》

Fe2+xFe3+、Fe的相互转变——“铁三角”

强氧化剂

1.Fe只具有还原性，可以被氧化剂氧化为Fe2+、Fe3+

较弱氧化剂+2+

如：k、S、Fe3+、H「、Cu”、Ag+等

较强氧化剂

如：0、1况、浓H2so4、稀HNCM足量)等

氧化剂

->FeO(FeO.FeO)

()2、H/)(g)3123

A占燃

如:Fe+S=^=FeS,Fe+2Fe3+=3Fe2+,Fe+Cu2+===Cu+Fe2+,2Fe+3cl2^^

2FeC13,3Fe+4H2O(g)^^Fe3O4+4H2o

2.Fe2+既具有氧化性又具有还原性

强氧化剂3+

----------------------------------------------------------------->Fe+

如：()2、。2上方、氏()2、HN()3,KMnO4(H)、浓H2SO4等

还原剂

--------------------------->Fe

如：(2、(：。、人1、20等

2+3+-2+2+

如:2Fe+Cl2=2Fe+2C1,Zn+Fe=Zn+Fe,FeO+CO=^=Fe+CO2o

3.Fe3+具有较强氧化性，可被还原为Fe2+或Fe

还原剂

*Fe2+

如：Fe、Cu、r、S?一等

Fe3+

还原剂

------------.............>Fe

如：C、CO、A1等

如：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,

Fe2O3+3co奠遢2Fe+3cO2,

FezCh+2Al=^^=2Fe+AI2O3。

【例题1]已知A是一种常见金属，F是一种红褐色沉淀。

突破口

试根据图中转化关系，回答下列问题。

盐酸

X

(1)写出A、C、F、G的化学式：

A.；C.；F.；Go

(2)检验D中阳离子的方法为o

(3)保存C溶液时要加固体A的原因是。

(4)写出下列转化的离子方程式：

①D_C：-

②C_D：o

(5)写出E-F的化学方程式：0

解析根据F是红褐色沉淀知F是Fe(OH)3,从而推知A为Fe,B为Fe3C)4,C

是FeCh,D是FeCh,E为Fe(OH)2,F为Fe(OH)3,G为Fe2O3,X为H2。

答案⑴FeFeChFe(OH)3Fe2O3

(2)取D溶液少许于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含Fe3+

⑶防止Fe?+被O2氧化

(4)@2Fe3++Fe=3Fe2+

3+

②2Fe?++Cl2=2Fe+2CF

(5)4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3

变式训练1要除去FeCL溶液中少量的FeCb,可行的方法是()

A.滴入KSCN溶液B.通入氯气

C.加入适量铜粉并过滤D.加入适量铁粉并过滤

解析KSCN溶液只能检验Fe3+的存在,A错误；通入氯气将FeCb氧化为FeCh,

B错误;加入铜粉发生Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,引入新杂质Ci?+,C错误；

加入铁粉发生Fe+2Fe3+=3Fe2+,过滤除去剩余铁粉，得到纯净FeCb溶液，D

正确。

答案D

学习任务2Fe3\Fe2+的检验

情景：

某补铁剂硫酸亚铁片药品的说明书如下图

疏酸亚铁片药品说明书（摘录）

.L」物柑且作用J

W1.本品与瞬酸盐类、四环素类及糅酸■

等同服,可妨碍铁的吸收。c.

12.维生索C与本品同服.有利于吸收（.

.3.本品可减少碰多巴、卡比多巴、.V

甲基多巴及噬诺酮类药物的吸收.

.4.如与其他药物同时使用可能会发生.

f药物相互作用。

交流讨论》

请完成下列题目：

⑴为什么维生素C与本品同服，有利于吸收？

提示维生素C具有还原性，硫酸亚铁中的Fe2+易被氧化，维生素C可起到保

护Fe2+的作用。

（2）常见的鉴别Fe2+、Fe3+的方法有哪些？

提示

①观察法（颜色不同）

②化学方法

a.显色法

Fe3+Fe2+

KSCN溶液红色溶液无现象，再加H2O2或C12后变红

白色沉淀一灰绿色沉淀一红褐色

NaOH溶液红褐色沉淀

沉淀

b.氧化还原法

Fe3+Fe2+

淀粉-KI试纸试纸变蓝试纸不变蓝

酸性KMnO4溶液溶液不褪色溶液褪色

⑶现有6moLL-i硫酸、NaOH溶液、氯水、1molirKSCN溶液、酸性KMnCU

溶液，请设计实验，证明该补铁剂中是Fe2+不是Fe3+?

提示取部分补铁剂溶于水，加入几滴KSCN溶液，无现象，再滴入几滴氯水，

溶液变为红色，则证明补铁剂中是Fe2+而不是Fe3+。（其他合理方案也可以）

名师归纳》

1.Fe3+xFe2+的检验

Fe2+Fe3+

(1)观察法浅绿色棕黄色

①现象：白色沉淀型逗灰绿①现象：红褐色沉淀

4Fe(OH)2+O2+

(2)加碱法色遢丝红褐色沉淀

2H2O=4Fe(OH)3(红褐色)

(NaOH)2+

②反应：Fe+2OH-②反应：Fe3++30H-

=Fe(OH)21(白色)；

=Fe(OH)31(红褐色)

①现象：加入KSCN溶液无

明显现象，再滴入氯水变成

①现象：加入KSCN溶液，溶

红色溶液

(3)加盐法液变为红色

2+3

②反应：2Fe+Cl2=2Fe

(SCN-)②反应：Fe3++3SCN-=

++2CF；

Fe(SCN)3(红色)

Fe3++3SCN-===

Fe(SCN)3(红色)

2.检验Fe2+的注意事项

(1)只含Fe2+的溶液

待测液座腌液不变色如舄"202红色(含Fe2+、不含Fe3+)o

①加KSCN溶液前，禁止加氧化性物质，使Fe2+被氧化。如H2O2、N03(H+)等。

②氧化剂不能选用酸性KMnCU溶液，原因：酸性KMnCU溶液本身显紫红色，

对Fe(SCN)3红色有干扰；酸性KMnCU溶液能氧化KSCN,溶液不变红色，不能

证明不含Fe2+。

(2)同时含有Fe2+和Fe3+的溶液

Fe2+对检验Fe3+无干扰，可以滴加KSCN溶液检验Fe3+；Fe3+对检验Fe?+有干扰,

不能采用加KSCN溶液的方法检验Fe2+,通常向溶液中滴加适量酸性KMn04溶

液，溶液紫红色褪去说明含有Fe2+。

(3)检验铁的氧化物中是否有+2价铁时，正确的思路为

少量固体稀H平滔解溶液酸性@^应4溶液紫红色褪去。

①步骤a中不能选用盐酸，原因是酸性KMnCU溶液可以氧化盐酸。

②步骤a中，不能选用稀HN03,原因是稀HN03可以将Fe2+氧化为Fe3+。

【例题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C12,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，得到红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3+

D.向某溶液中加入NaOH溶液，得到白色沉淀，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+

解析A项，加入KSCN后呈红色，说明含Fe3+,但不能说明是否含有Fe?+；B

项，通入C12后再加入KSCN溶液变红色，说明所得的溶液中含Fe3+,而原溶液

中是否含有Fe3+、Fe2+无法判断；C项，加NaOH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。

答案C

变式训练1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()

剂

甲组乙组

A新制氯水、KSCN溶液NaOH溶液

B酸性KMnO4溶液KSCN溶液

CKOH溶液澳水

D澳水酸性KMnO4溶液

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。澳水

符合条件，实验现象是澳水颜色变浅，酸性KMnCU溶液也符合条件：5Fe2++

+3+2+

MnO4+8H=5Fe+Mn+4H2O,实验现象是溶液紫红色变浅。乙组，在Fe?

+存在的条件下检验Fe3+,用KSCN溶液检验Fe3+即可，Fe?+不会造成干扰。

答案B

学习任务3(核心素养)"Fe、Fe2\Fe3+”铁三角的转化关系应用

一、知识要点

1.离子共存问题：①Fe3+与「、S2-、HS，SOt.HSO,等因发生氧化还原反

应而不能大量共存。

②Fe2+与MnORH+)、NO^(H+),CRT等因发生氧化还原反应而不能大量共存。

2.除杂问题(括号内为杂质)：

①FeCb溶液(FeCb)：加足量氯水或H2O2或通入足量CL。

②FeCb溶液(FeCh)：加足量铁粉，充分反应后过滤。

③FeSO4溶液(CuSO4)：加足量铁粉，充分反应后过滤。

3.离子检验问题。

二、核心素养

Fe、Fe2\Fe3+的转化实验分析=培养学生的宏观辨识与证据推理意识

Fe、Fe2\Fe3+的转化应用=提升学生的微观探析素养

【素养解题】

［典例示范］把铁粉、铜粉置于FeCb溶液中，充分反应后加入KSCN不显红色,

下列情况不能成立的是()

A.铁不剩余，Cu剩余

B.铁、铜均剩余

C.铁剩余，含Ci?+

D.铜剩余，含Fe2+

［反应先后问题解题思维模型］

明确还原性强弱顺序Fe>Cu

Fe+2FeCb-3FeC12（先）

明确反应的先后顺序

Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCb（后）

①Fe、Cu均剩余，溶液中只有Fe2+；

明确反应情况②只有Cu剩余，溶液中只有Fe2+或含Fe?+、Cu2+；

③Fe、Cu均不剩余，Fe3+恰好反应,溶液中有Fe?+、Cu2+；

④Fe、Cu均不剩余,Fe3+剩余,溶液中有Fe3+、Fe2+>Cu2+

常见氧化性离子氧化性强弱顺序Fe3+>Cu2+>H+

智能储备

常见还原性离子还原性强弱顺序I>Fe2+>Br

答案c

对点训练

1.下列离子方程式正确的是()

3+

A.将氨水滴入到FeCb溶液中Fe+3OH==Fe(OH)3I

+3+

B.氧化铁与盐酸反应Fe2O3+6H=2Fe+3H2O

C.向FeCb溶液中加入铁粉Fe+Fe3+=2Fe2+

2+3+

D.向氯化亚铁溶液中通入CI2Fe+Cl2=Fe+2Cr

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++C12=2Fe3++2Cl，

答案B

2.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SCPT

3+

B.氧化性：Fe>C12

C.Fe2+与SCN-不能形成红色物质

D.Fe2+被氧化为Fe3+

解析溶液中的Fe2+与加入的新制氯水发生反应：2Fe2++C12=2Fe3++2C「

3+

故氧化性：Fe<C12；能使含Fe3+的溶液变为红色，说明原溶液中一定含有SCN

;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。

答案B

3.(1)合成氨工业生产中所用的a-Fe催化剂的主要成分是FeO、Fe2O3o

①某FeO、FezCh混合物中，铁原子、氧原子的物质的量之比为4：5,其中FeO、

Fe2O3的物质的量之比为0

②当催化剂中+2价铁与+3价铁的物质的量之比为1：2时，其催化活性最高,

此时铁的氧化物的混合物中铁的质量分数为(用小数表示，保留2位小

数)。

(2)电子工业常用30%的FeCb溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。

①用FeO、Fe2O3和稀盐酸、氯气制取FeCl3溶液的离子方程式为

,检验溶液中Fe3+试剂是o

②写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式

当转移电子数为6.02X1024时，被氧化的物质的质量为0

解析(1)①设FeO的物质的量为x,根据正、负电荷总数相等有：2x+(4mol—

x)X3=5molX2,x=2mol,故Fe2C)3的物质的量为1mol。故FeO与Fe2()3的

物质的量之比为2：1。

②+2价铁与+3价铁物质的量之比为1：2,则FeO,FezCh物质的量相等，催

化剂中铁的质量分数为：77——mX100%「72%=

56g-mol厂号X3叫mol+l]og-mo。：lX4mol[

0.72o

或二者的混合物组成相当于Fe3O4,故铁元素的质量分数为：

56g-mol1X3mol

-------二——-----------二-------弋072

56g-mol〔X3mol+16g-mol%4moi'

(2)①FeO、Fe2O3与盐酸反应，生成FeCb、FeCh,通入氯气氧化FeCb制取FeCh0

24

②FeCb溶液与Cu反应生成FeCb和CuCl2,转移电子数为6.O2XlO0f,被氧

化的铜的物质的量为5mol,质量为320go

l3

答案⑴①2：1②0.72(2)①FeO+2H=Fe2++H2OFe2O3+6H'=2Fe

+2+3+-

+3H2O2Fe+Cl2=2Fe+2C1KSCN溶液②2FeC13+Cu=2FeC12+

CuCh320g

学业•质量评价检测学习效果

1.下列物质反应后一定有+3价铁生成的是（）

①过量的Fe与Ch反应②Fe与过量稀硫酸反应

③FeCb溶液中通入少量CI2@Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中

A.只有①B.①③

C.①②③D.全部

解析①中的C12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Fe?卡。③在溶

2+3+

液中Fe<C12氧化生成FeO④中首先发生Fe与盐酸反应生成FeCb、Fe2O3

与盐酸反应生成FeCb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FeCb全部还原为FeCb。

答案B

2.已知下述三个实验均能发生化学反应：

①②③

将铁钉放入硫酸铜溶液向硫酸亚铁溶液中滴入几滴将铜丝放入氯化铁溶液

中氯水中

下列判断正确的是（）

A.实验①中铁钉只作还原剂

B.实验②中Fe?*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+>Fe2+>Cu2+

解析实验①中铁钉作还原剂，氧化性Cu2+>Fe2+；实验②中Fe2+只表现还原

性，实验③中反应为：2FeCb+Cu=2FeC12+CuC12不是置换反应，分析可知：

氧化性：Fe3+>Cu2+,综上可知氧化性Fe3+>Cu2+>Fe2+,故A正确,B、C、D

错误。

答案A

3.要证明某溶液中不含Fe3+,而可能含有Fe?*,进行如下实验操作的最佳顺序

为（）

①加入足量氯水②加入足量KMnO4（H+）溶液③加入少量KSCN溶液

A.①③B.③②

C.③①D.①②③

解析先加入少量KSCN溶液，若无红色，证明无Fe3+,然后加氯水，若出现

红色，说明有Fe2+存在。

答案C

4.下列关于铁矿石的说法正确的是（）

A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4

B.铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同

C.磁铁矿粉末溶于盐酸后，加入KSCN溶液，溶液变红色

D.FeO俗称铁红

解析磁铁矿的主要成分是Fe3O4,能溶于盐酸生成Fe2+和Fe3+,所得溶液加入

KSCN溶液变红色。

答案C

5.将适量铁粉放入三氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中三价铁离子和二价铁

离子浓度相等。则已反应的三价铁离子和未反应的三价铁离子的物质的量之比是

（）

A.2：3B.3：2

C.1：2D.1：1

解析设溶液中未反应的Fe3+的物质的量为amol,则溶液中“（Fe2+）=amol。

2Fe3++Fe=3Fe2+

2

molamol

2

所以反应的Fe3+与未反应的Fe3+物质的量之比为mol:〃mol=2:3O

答案A

6.在Fe2（SO4）3溶液中，加入ag铜，完全溶解后，再加6g铁，充分反应后得

到eg残余固体，且a>c,则下列说法正确的是（）

A.残余固体是铜和铁

B.最后得到的溶液中一定含有C/+

C.将残余固体加入到稀H2SO4中，有气泡产生

D.最后得到的溶液中可能含有Fe3+

解析Fe2（SO4）3溶液中，加入ag铜，发生反应：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+（Fe3

+可能剩余），再加铁，发生反应：Cu2++Fe=Fe2++Cu（可能发生2Fe'++

2+

Fe=3Fe）o显然铁没有将溶液中C/+全部还原。残余固体是铜，如果为铁和

铜，则c>a,A错误；残余固体为Cu,加入到稀H2s04中无气泡产生，C错误；

最后得到的溶液中一定没有Fe3+,D错误。

答案B

7.将1.12g铁粉加入到25mL2mol1-1的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果

是（）

A.铁粉剩余，溶液呈浅绿色，C厂的物质的量基本不变

B.向溶液中滴入无色KSCN溶液，仍无色

C.溶液中Fe2+与Fe3+物质的量之比为6：1

D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2：5

解析n（Fe）=0.02mol,n（FeC13）=0.05mol,由Fe+2Fe*=3Fe2+知，Fe*过量

0.01mol,铁粉全部溶解，反应生成Fe2+0.06mol；Fe3+过量，滴入无色KSCN

溶液，溶液显红色；氧化生成的Fe2+和还原生成的Fe2+的物质的量之比为1：2。

答案C

8.硫酸亚铁缓释片可以补铁、防治贫血，但存放不当很容易变质，药片中的Fe2

+被氧化生成Fe3+。若将药片配成溶液，需使用刚刚煮沸过又冷却的蒸储水，原

因是_______________________________________________________

实验室检验Fe3+,除了可以用碱外，常用的试剂是（填化学式）,若

________________________,则证明有Fe3+。

解析硫酸亚铁缓释片溶于水时，药片中的Fe2+易被水中溶解的02氧化为Fe3+,

因此将药片配成溶液时，应预先将蒸镭水煮沸，以除去水中溶解的02；检验Fe3

+,还可以用KSCN溶液，Fe3+与SCN一发生反应使溶液变红色。

答案防止水中溶解的氧气氧化Fe2+KSCN溶液变成红色

9.只用一种试剂或操作，除去下列物质中的杂质（括号内为杂质）写出试剂或操

作的名称、方法及有关的化学方程式或离子方程式：

(l)Fe2O3[Fe(OH)3]；

方程式。

(2)FeSO4溶液(CuS04)；

方程式。

(3)FeCl3溶液(FeC12)；

方程式。

解析(1)因Fe(OH)3不稳定，受热分解生成Fe2O3，可以用加热方法除去Fe(OH)3。

(2)Fe可以置换出Cu,可以加入Fe除去C11SO4。

(3)Fe2+与Fe3+可以相互转化,加入强氧化剂可以把Fe?+氧化生成Fe3+,所以通

入C12把FeCh氧化成FeCho

答案⑴加热2Fe(0H)3=2Fe203+3H20

(2)加足量铁粉，充分反应后过滤Cu2++Fe=Fe2++Cu

(3)氯水或氯气2Fe2++C12=2Fe3++2C「

10.糕点等食品包装中常加入一个装有脱氧剂的小袋，其作用是吸收氧气，使食

物因缺氧而不变质，从而长期保存食品。铁脱氧剂就是利用铁易被氧化的性质来

吸收氧气的，最终产物是Fe2O3-3H2O。有关反应的化学方程式如下：

①2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2

②4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3

③2Fe(OH)3=Fe2O3-3H2O

(1)铁脱氧剂使用后最终的颜色为O

(2)以上反应中，属于氧化还原反应的是(填编号)。

(3)反应②的还原剂是(填化学式)。

(4)检验铁脱氧剂使用后的固体中含有+3价铁元素的化学方法是

_______________________________________________________________(用文

字描述)。

解析(l)Fe2O3为红棕色固体。(2)反应①、②都是有单质参加的化合反应，为氧

化还原反应。反应③中无元素化合价变化，为非氧化还原反应。

(3)Fe(OH)2-Fe(OH)3,铁元素化合价升高，故Fe(OH)2是还原剂。(4)Fe2()3为碱

性氧化物，可用盐酸溶解后，用KSCN溶液检验Fe3+的存在。

答案(1)红棕色(2)①②

(3)Fe(OH)2

(4)取少量使用后的铁脱氧剂溶解于盐酸中，滴加几滴KSCN溶液，溶液显红色

11.已知有以下物质相互转化:

焰色反应呈紫色

AgNQ,一［(透过蓝色钻玻璃)

D溶液卜Ml

T稀硝酸

T白色沉淀H］

口白色沉淀£毕＞言慧

A

试回答下列问题:

(1)写出B的化学式：,D的化学式：

⑵写出由E转变成F的化学方程式：

(3)写出用KSCN溶液鉴别G溶液的离子方程式：

________________________________________________________;

向G溶液中加入A的有关反应离子方程式为

解析解题的突破口是白色沉淀一红褐色沉淀一G溶液，即为

Fe(0H)2-Fe(0H)3-FeCb。

3+-

答案(l)FeCl2KC1(2)4Fe(OH)2+02+2H2O===4Fe(OH)3(3)Fe+3SCN

3+2+

=Fe(SCN)32Fe+Fe=3Fe

［能力练］

12.如下图所示装置可用来制取和观察Fe(0H)2在空气中被氧化时颜色的变化。

实验时必须使用铁屑和6mol-L-1的硫酸，其他试剂任选。

填写下列空白：

(1)B中盛一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是,