文档内容
第3讲 铁及其重要化合物
【2020·备考】
最新考纲：1.掌握铁及其重要化合物的主要性质。2.掌握铁及其重要化合物的应用。
3.了解常见金属及其重要化合物的制备方法。
核心素养：1.宏观辨识与微观探析：认识铁及其化合物的性质，能以Fe2＋、Fe3＋的
相互转化为例，理解变价金属元素的氧化还原反应实质。2.科学探究与创新意识：
能发现和提出有探究价值的氢氧化亚铁的制备探究方案，进行实验探究。
考点一 铁的单质、氧化物及氢氧化物
(频数：★★☆ 难度：★★☆)
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考点主要考查铁的单质、氧化物及氢氧化物的性质，特别是氧化亚铁、氢氧化亚铁
的还原性和氧化亚铁、氢氧化亚铁的氧化性，另外还应关注氢氧化亚铁制备的实
验探究。
1.铁元素的存在形式
2.铁的性质(1)物理性质
导电、导热
颜色、状态 特性 地壳含量
性、延展性
银白色固体 良好 被磁铁吸引 占第四位
(2)化学性质
铁单质性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。
①与非金属单质反应：
Fe与S反应： Fe ＋ S ===== FeS 。
②与水的反应：常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应： 3Fe ＋
4H O(g) ===== Fe O ＋ 4H 。
2 3 4 2
③与酸的反应：
a.与非氧化性酸反应的离子方程式： Fe ＋ 2H ＋ == =Fe 2 ＋ ＋ H ↑。
2
b.与氧化性酸反应：遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化，与稀硝酸或在加热条件下与浓硫
酸、浓硝酸反应，但无H 产生。
2
④与某些盐溶液的反应：
a.与CuSO 溶液反应的离子方程式： Fe ＋ Cu 2 ＋ == =Fe 2 ＋ ＋ Cu 。
4b.与FeCl 溶液反应的离子方程式： Fe ＋ 2Fe 3 ＋ == =3Fe 2 ＋ 。
3
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①铁分别与氯气和盐酸反应所得的产物中铁元素的价态不同，Fe与Cl 反应无论
2
用量多少都生成FeCl ，而Fe与盐酸反应生成FeCl 。
3 2
②铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是 Fe O ，而铁在纯氧中燃烧的产物
2 3
是Fe O 。
3 4
(3)生铁的冶炼
原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石。
设备：高炉。
主要反应
①还原剂的生成：C＋O =====CO ，CO ＋C=====2CO；
2 2 2
②铁的还原：Fe O ＋3CO=====2Fe＋3CO ；
2 3 2
③造渣反应：CaCO =====CaO＋CO ↑，CaO＋SiO =====CaSiO 。
3 2 2 3
3.铁的常见化合物
(1)铁的氧化物
化学式 FeO Fe O Fe O
2 3 3 4
俗名 铁红 磁性氧化铁
黑色晶体
颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末
(有磁性)
溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水
铁的化
＋ 2 ＋ 3 ＋ 2 、＋ 3
合价
与H＋反
FeO ＋ 2H ＋ == =Fe 2 ＋ Fe O ＋ 6H ＋ Fe O ＋8H＋===Fe2＋
应的离子 2 3 3 4
＋ H O == =2Fe 3 ＋ ＋ 3H O ＋2Fe3＋＋4H O
2 2 2
方程式
(2)铁的氢氧化物
化学式 Fe(OH) Fe(OH)
2 3
色态 白色固体 红褐色固体
与盐酸反应 Fe(OH) ＋ 2H ＋ == =F e 2 ＋ ＋ Fe(OH) ＋3H＋===Fe3＋＋
2 32H O 3H O
2 2
2Fe(OH) ===== Fe O ＋ 3H O
3 2 3 2
受热分解
可溶性亚铁盐与碱反应： 可溶性铁盐与碱反应： Fe 3 ＋ ＋
制法
Fe 2 ＋ ＋ 2OH － = =Fe(OH) ↓ 3OH － == =Fe(OH) ↓
2 3
空气中，Fe(OH) 能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH) ，
2 3
二者的关系 现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，化学
方程式为4Fe(OH) ＋ O ＋ 2H O == =4Fe(OH)
2 2 2 3
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①FeO、Fe O 、Fe(OH) 与足量HNO 反应时，发生氧化还原反应，Fe2＋被HNO 氧
3 4 2 3 3
化生成Fe3＋。
②Fe O 、Fe O 、Fe(OH) 与足量HI反应时，发生氧化还原反应，Fe3＋被I－还原生成
2 3 3 4 3
Fe2＋。
[速查速测]
1.(易混点排查)正确的打“√”，错误的打“×”
(1)用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸(√)
(2)Fe与稀HNO 、稀H SO 反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应
3 2 4
(×)
(3)Fe在足量Cl 中燃烧生成FeCl ，在少量Cl 中燃烧生成FeCl (×)
2 3 2 2
(4)根据Cl 、S与铁的反应可以判断氯元素和硫元素的非金属性强弱(√)
2
2.(根据教材基础知识改编)将下列物质的颜色和用途或性质用短线连接起来。
①Fe O a.红褐色 A.具有较强的还原性
2 3
②Fe(OH) b.红棕色 B.易被氧化成灰绿色最终变成红褐色
2
③Fe(OH) c.白色 C.红色油漆、涂料
3
④Fe2＋ d.棕黄色 D.受热分解成红棕色粉末
⑤Fe3＋ e.浅绿色 E.具有较强的氧化性
答案 ①—b—C；②—c—B；③—a—D；④—e—A；⑤—d—E
3.(实验探究题)(1)下列各图示中能较长时间看到 Fe(OH) 白色沉淀的是
2
________(填序号)。注：(②全国卷经典考题，⑤北京卷考题)
(2)如若②符合要求，简述其制备过程及原理。(如若不符合，此问不做
答)__________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
答案 (1)①②③⑤ (2)铁与稀硫酸反应产生氢气，让氢气赶尽装置内空气，当B
中导管处氢气纯净，关闭止水夹a，FeSO 溶液被压入在氢气保护下的NaOH溶液
4
中。
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[A组 基础知识巩固]
1.(2018·湖南长郡中学月考)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.FeCl
3
C.FeO D.Fe O
2 3
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Fe O ，D项正确。
2 3
答案 D2.某同学欲探究铁及其化合物的性质，下列实验方案可行的是( )
A.将铁粉加入热的浓硫酸中：探究铁的活泼性
B.将热的NaOH溶液滴入FeCl 溶液中：制备Fe(OH) 胶体
3 3
C.在蒸发皿中加热蒸干FeSO 溶液：制备FeSO ·6H O晶体
4 4 2
D.将铜粉加入FeCl 溶液中：验证Fe3＋的氧化性强于Cu2＋
3
解析 由于浓硫酸具有强氧化性，铁与其反应生成Fe (SO ) 和SO ，无法说明铁
2 4 3 2
的活泼性，故A方案不可行；将NaOH加入FeCl 溶液中，得到Fe(OH) 沉淀，无法
3 3
得到Fe(OH) 胶体，B项方案不可行；在蒸发皿中加热蒸干FeSO 溶液，一方面氧
3 4
气可将FeSO 氧化，另一方面会得到不含结晶水的化合物，故C项方案不可行；将
4
铜粉加入FeCl 溶液中，发生反应：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，该反应说明Fe3＋的
3
氧化性强于Cu2＋，故D项方案可行。
答案 D
3.一定质量的某铁的氧化物Fe O ，与足量的4 mol·L－1硝酸溶液充分反应，消耗硝
x y
酸溶液700 mL，生成2.24 L NO(标准状况)。则该铁的氧化物的化学式为( )
A.FeO B.Fe O
2 3
C.Fe O D.Fe O
3 4 4 5
解析 铁的氧化物Fe O 与足量的4 mol·L－1硝酸溶液充分反应，生成Fe(NO ) ，
x y 3 3
硝酸被还原生成NO，n(NO)＝＝0.1 mol，根据氮原子守恒可得，3n[Fe(NO ) ]＋
3 3
n(NO)＝n(HNO )，3n[Fe(NO ) ]＋0.1 mol＝0.7 L×4 mol·L－1，n[Fe(NO ) ]＝0.9
3 3 3 3 3
mol，令氧化物Fe O 中Fe元素的平均化合价为a，根据得失电子守恒可得，0.9
x y
mol×(3－a)＝0.1 mol×(5－2)，解得a＝，由化合物中正负化合价代数和为0可得
x＝2y，x∶y＝3∶4，故该氧化物的化学式为Fe O 。
3 4
答案 C
【方法技巧】
确定铁的氧化物组成的基本方法
设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为m∶n，
则氧化物中n(Fe)∶n(O)＝∶＝a∶b，
若a∶b＝1∶1，则铁的氧化物为FeO；
若a∶b＝2∶3，则铁的氧化物为Fe O ；
2 3
若a∶b＝3∶4，则铁的氧化物是Fe O 或FeO与Fe O 按物质的量之比为1∶1的
3 4 2 3混合物或FeO、Fe O 、Fe O 的混合物(其中FeO、Fe O 物质的量之比为1∶1，
2 3 3 4 2 3
Fe O 为任意值)。
3 4
[B组 考试能力过关]
4.(2016·浙江高考·27Ⅱ)磁性材料A是由两种元素组成的化合物，某研究小组按
如图流程探究其组成：
请回答：
(1)A的组成元素为________(用元素符号表示)，化学式为____________________。
(2)溶液C可溶解铜片，列举该反应的一个实际应用____________________。
(3)已知化合物A能与稀硫酸反应，生成一种淡黄色不溶物和一种气体(标况下的
密度为1.518 g·L－1)，该气体分子的电子式为________。写出该反应的离子方程式
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
。
(4)写出F→G反应的化学方程式__________________________________________
___________________________________________________________________。
设计实验方案探究溶液G中的主要微粒(不考虑H O、H＋、K＋、I－)
2
___________________________________________________________________。
解析 (1)根据题中的探究过程，红棕色固体B为氧化铁，与盐酸反应后生成黄色
溶液C为氯化铁，氯化铁遇硫氰化钾显红色，溶液D为硫氰化铁。无色气体溶于水
后显酸性，与碘反应后生成无色溶液，酸性变强，说明原酸为弱酸，且具有还原性，
为亚硫酸，则无色气体为二氧化硫。则原化合物中含有铁和硫元素。由 2Fe～
Fe O ，得n(Fe)＝×2＝0.03 mol，m(Fe)＝1.680 g；所以A中硫元素的质量为m(S)
2 3
＝2.960 g－1.680 g＝1.280 g，故n(S)＝＝0.04 mol；n(Fe)∶n(S)＝0.03 mol∶0.04
mol＝3∶4，可知A的化学式为Fe S 。(2)因溶液C为氯化铁溶液，工业上常用于制
3 4
印刷电路板；(3)根据题意Fe S 与稀硫酸反应，生成的淡黄色不溶物为S，气体的
3 4
摩尔质量为1.518 g·L－1×22.4 L·mol－1＝
34 g·mol－1，故应为H S，硫元素化合价升高，故产物还有Fe2＋，该气体的电子式为
2，反应的离子方程式为 Fe S ＋6H＋===3Fe2＋＋3H S↑＋S。
3 4 2
(4)H SO 与 I 反应生成 H SO 和 HI，反应的化学方程式为 H SO ＋I ＋
2 3 2 2 4 2 3 2
H O===H SO ＋2HI；检验G中主要微粒，目的在于检验SO和H SO 的存在。方法
2 2 4 2 3
是：取溶液G少许，加入过量BaCl 溶液，若产生白色沉淀，则有SO；过滤后取滤
2
液，滴加H O 溶液，若再产生白色沉淀，则有H SO 。
2 2 2 3
答案 (1)S、Fe Fe S (2)制印刷电路板
3 4
(3) Fe S ＋6H＋===3Fe2＋＋3H S↑＋S
3 4 2
(4)H SO ＋I ＋H O===H SO ＋2HI 取溶液G少许，加入过量BaCl 溶液，若产生
2 3 2 2 2 4 2
白色沉淀，则有SO；过滤后取滤液，滴加H O 溶液，若再产生白色沉淀，则有
2 2
H SO
2 3
考点二 铁盐和亚铁盐
(频数：★☆☆ 难度：☆☆☆)
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考点主要考查铁盐和亚铁盐的性质、Fe2＋、Fe3＋的鉴别，以及铁盐和亚铁盐实验探
究，特别是含铁化合物的工艺流程题更是近几年的考查热点，应多加关注。
1.亚铁盐和铁盐
(1)亚铁盐
含有Fe2＋的溶液，呈浅绿色，既有氧化性，又有还原性。
①氧化性：Fe2＋与Zn反应的离子方程式：Zn ＋ Fe 2 ＋ == =Fe ＋ Zn 2 ＋ 。
②还原性：Fe2＋与Cl 反应的离子方程式：
2
2Fe 2 ＋ ＋ Cl == =2Fe 3 ＋ ＋ 2Cl － 。
2
(2)铁盐
①氧化性：含Fe3＋的溶液，呈黄色，Fe3＋具有较强的氧化性，Fe3＋与Cu、I－反应的离
子方程式为：
2Fe 3 ＋ ＋ Cu == =Cu 2 ＋ ＋ 2Fe 2 ＋ ，
2Fe 3 ＋ ＋ 2I － == =2Fe 2 ＋ ＋ I 。
2
②特性：含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN 时变成血红色。
③FeCl 易水解：将其饱和溶液滴入沸水中制备胶体的化学方程式为 FeCl ＋ 3H O
3 3 2
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3
＋ 3HC l。
(3)Fe2＋、Fe3＋的相互转化
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写出上述转化反应的离子方程式，这些离子反应，在考试中经常涉及到，要理解后
记忆，熟能生巧。
2.Fe2＋、Fe3＋的检验
(1)Fe2＋的检验
①――→无现象――→溶液变红色，证明含有Fe2＋
②――→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＋
③――→生成蓝色沉淀，证明有Fe2＋
(2)Fe3＋的检验
①――→溶液变红色，证明含有Fe3＋
②――→产生红褐色沉淀，证明有Fe3＋存在(3)混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验
Ⅰ.Fe3＋的检验
①――→溶液变红色，说明含有Fe3＋
②――→试纸变蓝色，说明含有Fe3＋
Ⅱ.Fe2＋的检验
①――→酸性KMnO 溶液紫红色褪去，说明含有Fe2＋
4
②――→溴水褪色，说明含有Fe2＋
③――→生成蓝色沉淀，说明含有Fe2＋
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(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)Fe3＋、Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO 溶液检验Fe2＋(Cl－能还原酸性
4
KMnO ，有干扰)。
4
[速查速测]
1.(易混点排查)正确的打“√”，错误的打“×”
(1)FeCl 溶液与KSCN溶液反应的离子方程式为Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN) ↓(×)
3 3
(2)可用铁粉除去FeCl 溶液中的FeCl (√)
2 3
(3)将Fe(NO ) 样品溶于稀硫酸后，滴加 KSCN溶液，观察溶液是否变红，检验
3 2
Fe(NO ) 晶体是否已氧化变质(×)
3 2
(4)室温下，向FeCl 溶液中滴加少量KI溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，
3
说明Fe3＋的氧化性比I 的强(√)
2
(5)用NaOH溶液和盐酸能除去FeCl 溶液中混有的CuCl (×)
2 2
2.(RJ必修1·P 7改编)要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含Fe2＋，进行如下实验操
63
作时，最佳顺序是( )
①加足量氯水 ②加足量KMnO 溶液 ③加少量KSCN溶液
4
A.①② B.③②
C.③① D.①②③
答案 C3.(思维探究)(1)如何除去Mg2＋中混有的Fe3＋？
_____________________________________________________________________
答案 向混合溶液中加入MgO、MgCO 、Mg(OH) 中之一，与Fe3＋水解产生的H＋
3 2
反应，促进Fe3＋的水解，将Fe3＋转化为Fe(OH) 沉淀除去。
3
(2)如何除去Cu2＋中混有的Fe2＋？
_____________________________________________________________________
答案 先加入氧化剂(如H O )将溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，再向混合溶液中加入
2 2
CuO、CuCO 、Cu(OH) 、Cu (OH) CO 中之一，与Fe3＋水解产生的H＋反应，促进Fe3
3 2 2 2 3
＋的水解，将Fe3＋转化为Fe(OH) 沉淀而除去。
3
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[A组 基础知识巩固]
1.(2019·河南信阳模拟)几种中学常见的物质转化如图所示。
下表中R、X、Y、Z对应物质正确的是( )
选项 R X Y Z
A 紫色石蕊 Fe O Fe O 和Cu Cu
2 3 2 3
B 甲基橙 Fe(NO ) Fe(OH) Cu (OH) CO
3 2 2 2 2 3
C 酚酞 Fe(OH) FeO和Fe CuO
3
D Fe O NaAlO Na SiO Cu(OH)
2 3 2 2 3 2
解析 铜不和稀硫酸反应，A项错误；甲基橙遇稀硫酸变红色，硝酸亚铁遇稀硫酸
变成铁盐，氢氧化亚铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，碱式碳酸铜与稀硫酸反应生
成硫酸铜，B项正确；稀硫酸不能使酚酞变色，C项错误；稀硫酸与氧化铁反应生
成硫酸铁，溶液呈黄色，稀硫酸与偏铝酸钠反应得不到黄色溶液，稀硫酸与硅酸钠
反应得不到浅绿色溶液，D项错误。
答案 B2.(2018·福建福州检测)下列检验试剂选用正确的是( )
A.用氯水、KSCN溶液检验FeCl 中是否有FeCl
3 2
B.用酸性KMnO 溶液检验FeCl 中是否有FeCl
4 3 2
C.用NaOH溶液检验MgCl 中是否有FeCl
2 2
D.用硝酸检验某黄色固体是纯铜还是黄铜
解析 A项中的Fe3＋产生的干扰无法消除；B项中酸性KMnO 还能氧化Cl－；C
4
项中虽然Mg2＋也能形成白色沉淀，但若有Fe2＋，则生成的白色沉淀颜色会发生变
化；D项中纯铜和黄铜均能溶解在硝酸中。
答案 C
3.(2019·湖南长沙长郡中学月考)高铁酸钾(K FeO )作为多功能水处理剂具有广泛
2 4
的用途，下面是利用次氯酸盐在碱性条件下氧化硝酸铁制备K FeO 的生产工艺流
2 4
程图：
下列判断正确的是( )
A.反应①中氯气只起氧化剂的作用
B.溶液Ⅰ的溶质是KClO
C.反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1
D.溶液Ⅱ的溶质成分中含有K FeO
2 4
解析 足量Cl 通入到KOH溶液中，温度低时发生反应Cl ＋2OH－===Cl－＋ClO
2 2
－＋H O，向溶液Ⅰ中加入KOH固体，使氯气完全反应，且将溶液转化为碱性溶液，
2
只有碱性条件下ClO－才能和Fe3＋发生氧化还原反应生成 FeO，除去KCl得到碱
性的KClO浓溶液，向碱性的KClO浓溶液中加入90%的Fe(NO ) 溶液，发生反应
3 3
2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO＋3Cl－＋5H O，得到溶液Ⅱ，纯化得到湿产品，将
2
湿产品洗涤、干燥得到晶体K FeO 。反应Cl ＋2OH－===Cl－＋
2 4 2
ClO－＋H O中，氯气既作氧化剂也作还原剂，A项错误；由上述分析可知，溶液Ⅰ
2
的溶质是KClO、KCl和KOH，B项错误；反应2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO＋
3Cl－＋5H O中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2，C项错误；由上述分析
2可知溶液Ⅱ的溶质成分中含有K FeO ，D项正确。
2 4
答案 D
【知识增补】
1.重要的铁盐
(1)绿矾(FeSO ·7H O)：一种重要的还原剂，可用作补血剂及植物的补铁剂。
4 2
(2)高铁酸钾(K FeO )：深紫色晶体，具有强氧化性，可用作水处理剂和高能电池。
2 4
(3)铁铵矾[NH Fe(SO ) ·12H O]：无色晶体，易溶于水，常用作化学分析试剂、药物
4 4 2 2
和织物媒染剂。
(4)赤血盐[K Fe(CN) ]：红色晶体，易溶于水，常用于检验Fe2＋，生成蓝色沉淀。
3 6
2.盐溶液的配制与保存
3.物质的制备
[B组 考试能力过关]
4.下列叙述正确的是( )
A.(2015·全国卷Ⅰ，10A)将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液，
有气体生成，溶液呈红色，稀硝酸将Fe氧化为Fe3＋
B.(2017·天津理综，1B)用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物
C.(2015·广东理综，22D)向FeSO 溶液中先滴入KSCN溶液，再滴加H O 溶液，
4 2 2
加入H O 后溶液变成红色， Fe2＋既有氧化性又有还原性
2 2
D.(2018·江苏，9D)给定条件下，能实现转化：Fe O (s)――→Fe(s)――→FeCl (aq)
2 3 3
答案 B
5.(2018·天津南开区二模)某班同学用如下实验探究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FeCl 溶
2
液中需加入少量铁屑，其目的是_____________________________________。
(2)甲组同学取2 mL FeCl 溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，
2
说 明 Cl 可 将 Fe2 ＋ 氧 化 。 FeCl 溶 液 与 氯 水 反 应 的 离 子 方 程 式 为 ：
2 2_____________________________________________________________________。
(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在 2 mL FeCl 溶液中先加入0.5
2
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－1FeCl 溶液混合。
3
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 CCl 充分振荡、静置，CCl 层显紫色；
4 4
②第二支试管中加入1滴K [Fe(CN) ]溶液，生成蓝色沉淀；
3 6
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)________；实验①和③说明：在I－过量的情况下，
溶液中仍含有(填离子符号)________，由此可以证明该氧化还原反应为
____________________________________________________________________。
(5)丁组同学向盛有H O 溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl 溶液，溶液变成棕黄
2 2 2
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)__________________________________________________________________。
(6)戊组同学模拟工业上用NaClO 氧化酸性FeCl 废液制备FeCl 。
3 2 3
①若酸性FeCl 废液中：c(Fe2＋)＝2.0×10－2mol·L－1，c(Fe3＋)＝1.0×10－3mol·L－1，
2
c(Cl－)＝5.3×10－2mol·L－1，则该溶液的pH约为________。
②完成NaClO 氧化FeCl 的离子方程式：
3 2
③FeCl 具有净水作用，其原理是_________________________________________。
3
解析 (1)亚铁离子具有还原性，能被空气中的氧气氧化，所以在配制的氯化亚铁溶液中加入少量铁屑的目的是防止Fe2＋被氧化；(2)Cl 可将Fe2＋氧化成Fe3＋，自身
2
得电子生成氯离子，反应的离子方程式为：2Fe2＋＋Cl ===2Fe3＋＋2Cl－；(3)防止空
2
气中的氧气将Fe2＋氧化，产生干扰，所以煤油的作用是隔绝空气；(4)根据Fe2＋的
检验方法，向溶液中加入1滴K [Fe(CN) ]溶液，生成蓝色沉淀，一定含有Fe2＋；则
3 6
实验②检验的离子是Fe2＋；碘易溶于CCl ，在CCl 中呈紫色，Fe3＋遇KSCN溶液
4 4
显血红色，实验①和③说明在I－过量的情况下，溶液中仍含有Fe3＋，由此可以证明
该氧化还原反应为可逆反应；(5)H O 溶液中加入几滴酸化的FeCl 溶液，溶液变
2 2 2
成棕黄色，发生反应的离子方程式为：2Fe2＋＋H O ＋2H＋===2Fe3＋＋2H O，铁离
2 2 2
子的溶液呈棕黄色；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H O 分解放出氧气，而反应放热，促进Fe3＋的水解平衡
2 2
正向移动；(6)①根据电荷守恒，则溶液中氢离子的浓度是 c(Cl－)－2c(Fe2＋)－
3c(Fe3＋)＝1.0×10－2mol/L，所以pH＝2；②根据题意，氯酸钠氧化酸性的氯化亚铁，
则反应物中有氢离子参加，则生成物中有水生成，Cl元素的化合价从＋5价降低
到－1价，得到6个电子，而Fe元素的化合价从＋2价升高到＋3价，失去1个电
子，根据得失电子守恒，则氯酸根离子的系数为1，Fe2＋的系数为6，则铁离子的系
数也是6，氯离子的系数是1，根据电荷守恒，则氢离子的系数是6，水的系数是3；
即：ClO＋6Fe2＋＋6H＋===Cl－＋6Fe3＋＋3H O；
2
③Fe3＋水解生成的Fe(OH) 胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质，所以可起到净水的
3
作用。
答案 (1)防止Fe2＋被氧化
(2)2Fe2＋＋Cl ===2Fe3＋＋2Cl－
2
(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)
(4)Fe2＋ Fe3＋ 可逆反应
(5)2Fe2＋＋H O ＋2H＋===2Fe3＋＋2H O Fe3＋催化H O 分解产生O H O 分解
2 2 2 2 2 2 2 2
反应放热，促进Fe3＋的水解平衡正向移动
(6)①2 ②1 6 6H＋ 1 6 3H O
2
③Fe3＋水解产生的Fe(OH) 胶体粒子能吸附水中悬浮的杂质
3
INCLUDEPICTURE "F:\\方正文件\\2019文件\\课件\\2020版 创新设计 高考总
复习 化学 人教版\\分层课时作业.TIF" \* MERGEFORMATINET[A级 全员必做题]
1.(2018·威海高三测试)铁是人类应用较早，当前应用量最大的金属元素。下列有
关铁及其化合物的有关说法中正确的是( )
A.赤铁矿的主要成分是Fe O
3 4
B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe O 和H
2 3 2
C.除去FeCl 溶液中的FeCl 杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤
2 3
D.Fe3＋与KSCN产生血红色沉淀
解析 赤铁矿的主要成分是Fe O ；铁与水蒸气在高温下的反应产物为 Fe O 和
2 3 3 4
H ；＋3价铁离子遇KSCN溶液变为血红色，但没有沉淀产生，一般可以用此方法
2
检验＋3价铁离子的存在。
答案 C
2.现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色，其原因可能是( )
A.苹果汁中的Fe2＋变成Fe3＋ B.苹果汁中含有Cu2＋
C.苹果汁中含有OH－ D.苹果汁中含有Fe3＋
解析 A项，苹果汁中的Fe2＋变成Fe3＋，使得现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色
变为棕黄色，正确；B项，Cu2＋显蓝色，错误；C项，OH－无色，错误；D项，Fe3＋本身
是棕黄色，错误。
答案 A
3.(2019·石家庄模拟)把铁片分别放入下列物质的溶液中，充分反应后，溶液质量
比反应前减轻的是( )
A.CuSO B.Fe (SO )
4 2 4 3
C.HCl D.FeSO
4
解析 铁与 CuSO 反应后，生成 FeSO 溶液，溶液质量减轻，A 正确；铁与
4 4
Fe (SO ) 反应后，生成FeSO 溶液，溶液质量增加，B错误；铁与盐酸反应后，生成
2 4 3 4
FeCl 溶液，溶液质量增加，C错误；铁与FeSO 溶液不反应，溶液质量不变，D错误
2 4
答案 A
4.下列中学常见实验的现象或表述正确的是( )
A.过量的铁投入到一定量的稀硝酸中，充分反应后取上层清液于试管中，滴加
KSCN溶液，溶液显红色B.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
C.检验红砖中的氧化铁成分，向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于
试管中，滴加KSCN溶液2～3滴，溶液显红色即可证明
D.向CuSO 溶液中滴入过量NaOH溶液充分反应后，将混合液体倒入蒸发皿中加
4
热煮沸一会，然后冷却、过滤，滤纸上的物质为“蓝色固体”
解析 过量的铁粉与一定量的稀硝酸反应最终生成的是Fe2＋，A错误；制备氢氧
化亚铁应避免被氧气氧化，向硫酸亚铁溶液中加氢氧化钠溶液时应把长胶头滴管
的下端插入液面以下且不能搅拌，B错误；CuSO 溶液中滴入过量NaOH溶液充分
4
反应后生成Cu(OH) 沉淀，加热后过滤，滤纸上留有的是CuO(黑色)，D错误。
2
答案 C
5.下列离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.1.0 mol·L－1的KNO 溶液：H＋、Fe2＋、Cl－、SO
3
B.1.0 mol·L－1的FeCl 溶液：NO、Na＋、K＋、ClO－
2
C.使酚酞变红的溶液中：Na＋、Cl－、SO、Fe3＋
D.酸性溶液中：NO、SO、Fe3＋、Mg2＋
解析 A项，KNO 在酸性条件下能氧化Fe2＋；B项，ClO－能氧化Fe2＋；C项，Fe3＋
3
在碱性条件下生成沉淀，不能存在。
答案 D
6.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。对下
列实验事实的解释正确的是( )
选项 操作、现象 解释
向KI淀粉溶液中加入FeCl 溶液，
A 3 Fe3＋能与淀粉发生显色反应
溶液变蓝
把生铁放置于潮湿的空气中，铁表
B 铁在潮湿的空气中易生成Fe(OH)
面有一层红棕色的斑点 3
向稀硝酸中加入少量铁粉，有气泡 说明Fe置换出硝酸中的氢，生成了
C
产生 氢气
新制Fe(OH) 露置于空气中一段时 说明Fe(OH) 易被O 氧化成
D 2 2 2
间，白色物质变成了红褐色 Fe(OH)
3
解析 A项中Fe3＋将I－氧化为I ，淀粉遇碘变蓝；B项中红棕色的斑点是Fe O ；C
2 2 3
项中铁与稀硝酸反应产生的气体为NO。答案 D
7.(2019·绵阳诊断)下列有关0.2 mol/L Fe(NO ) 溶液的叙述正确的是( )
3 2
A.该溶液中Na＋、K＋、[Fe(CN) ]3－、I－可以大量共存
6
B.滴加稀硫酸，充分振荡无现象
C.通入H S气体，发生反应的离子方程式为Fe2＋＋S2－===FeS↓
2
D.50 mL该溶液与过量Zn充分反应，生成0.56 g Fe
解析 Fe2＋会与[Fe(CN) ]3－反应生成蓝色沉淀，因此不能大量共存，故A项错误；
6
滴加稀硫酸，使溶液呈酸性，在酸性条件下，NO能将Fe2＋氧化为Fe3＋，溶液由浅
绿色变为黄色，故B项错误；通入H S气体，溶液显酸性，硝酸根在酸性条件下具
2
有氧化性，能将硫离子氧化成硫单质、Fe2＋被氧化成Fe3＋，故C项错误；50 mL 0.2
mol/L Fe(NO ) 溶液与过量Zn充分反应，离子方程式为Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe，计
3 2
算可知生成Fe的质量为0.56 g，故D项正确。
答案 D
8.根据框图分析，下列说法正确的是( )
A.氧化性：E2＋>M2＋
B.在反应③中加稀硫酸可抑制E2＋的水解
C.反应④的离子方程式为E3＋＋3SCN－ E(SCN) ↓
3
D.反应①中只能用浓硫酸，既表现了酸性，又表现了氧化性
解析 金属性：Fe>Cu，氧化性：E2＋Fe3＋>Cu2＋，可知随铁粉的增加，反应的方
3
程式分别为
4HNO (稀)＋Fe=== Fe(NO ) ＋NO↑＋2H O
3 3 3 2
4 mol 1 mol 1 mol
2Fe(NO ) ＋Fe===3Fe(NO )
3 3 3 22 mol 1 mol 3 mol
Cu(NO ) ＋Fe===Fe(NO ) ＋Cu
3 2 3 2
1 mol 1 mol 1 mol
所以原溶液中 Fe(NO ) 、Cu(NO ) 、HNO 的物质的量之比为(2 mol－1 mol)∶1
3 3 3 2 3
mol∶4 mol＝1∶1∶4。
答案 D
14.(全国卷)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用
途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题：
(1)在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化
再 向 试 管 中 通 入 空 气 ， 溶 液 逐 渐 变 红 。 由 此 可 知 ：
_____________________________________________________________________、
____________________________________________________________________。
(2)为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管(带两端开关K 和K )(设为装置A)称
1 2
重，记为m g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m g。按下图连
1 2
接好装置进行实验。
①仪器B的名称是________。
②将下列实验操作步骤正确排序_____________________________________
(填标号)；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m g。
3
a.点燃酒精灯，加热 b.熄灭酒精灯
c.关闭K 和K D.打开K 和K ，缓缓通入N
1 2 1 2 2
e.称量A f.冷却到室温
③根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x＝________(列式表示)。若实验
时按a、d次序操作，则使x________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)为探究硫酸亚铁的分解产物，将(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中，
打开K 和K ，缓缓通入N ，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。
1 2 2①C、D中的溶液依次为________(填标号)。C、D中有气泡冒出，并可观察到的现
象分别为___________________________________________________________。
a.品红 b.NaOH c.BaCl d.Ba(NO )
2 3 2
e.浓H SO
2 4
② 写 出 硫 酸 亚 铁 高 温 分 解 反 应 的 化 学 方 程 式
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
。
解析 (1)绿矾溶解于水电离出Fe2＋，滴加KSCN溶液后颜色无明显变化，说明样
品中没有Fe3＋，通入空气之后，空气中的氧气把Fe2＋氧化为Fe3＋，Fe3＋与KSCN反
应而使溶液显红色，说明Fe2＋易被氧气氧化为Fe3＋。
(2)①仪器B的名称是干燥管；②实验时先打开K 和K ，缓慢通入N ，排除装置中
1 2 2
的空气，防止空气中的氧气将绿矾中的Fe2＋氧化为Fe3＋，一段时间后点燃酒精灯，
使绿矾中的结晶水变为水蒸气并被N 排出，然后熄灭酒精灯，将石英玻璃管冷却
2
至室温后关闭K 和K ，防止空气进入石英玻璃管中，最后称量A；
1 2
③由题意可知FeSO 的物质的量为 mol，水的物质的量为 mol，则绿矾中结晶水
4
的数目x＝＝＝；若先点燃酒精灯再通N ，则石英玻璃管中原有的空气会将绿矾
2
中的Fe2＋氧化，最终剩余的固体质量会偏大，则计算得到的结晶水的数目会偏小；
(3)①实验后反应管中残留的红色粉末为Fe O ，根据得失电子守恒可知必然有
2 3
SO 产生，根据原子守恒可知还会生成SO ，检验的试剂应选择品红溶液、BaCl 溶
2 3 2
液，不能选择Ba(NO ) 溶液，因为SO 会与Ba(NO ) 溶液产生白色沉淀，干扰SO
3 2 2 3 2 3
的检验，由于SO 可与水反应生成硫酸，故应先检验SO ，再利用SO 能使品红褪
3 3 2
色 的 原 理 检 验 SO ； ② 由 题 意 可 以 得 到 硫 酸 亚 铁 分 解 的 方 程 式 为
2
2FeSO =====Fe O ＋SO ↑＋SO ↑。
4 2 3 2 3
答案 (1)样品中没有Fe3＋ Fe2＋易被氧气氧化为Fe3＋ (2)①干燥管 ②d、a、b、
f、c、e ③ 偏小 (3)①c、a 生成白色沉淀、品红褪色 ②2FeSO =====Fe O ＋
4 2 3SO ↑＋SO ↑
2 3
