高中化学必修一课时3.2 铁的重要化合物

课时3.2铁的重要化合物【学习目标】1、掌握铁的氧化物的性质及应用2、掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质3、掌握Fe2＋、Fe3＋间的相互转化以及Fe3＋、Fe2＋的检验方法【主干知识梳理】【归纳】()处于中间价态既有氧化性又有还原性，但以还原性为主；()处于最高价，只有氧化性一、铁的氧化物1、物理性质比较氧化物性质比较FeOFe2O3Fe3O4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铁的价态＋2＋3＋2、＋3水溶性不溶于水2、化学性质(1)稳定性①FeO不稳定，在空气中受热易被氧化为Fe3O4：6FeO＋O22Fe3O4②Fe2O3和四氧化三铁很稳定(2)与非氧化性酸(如：稀盐酸、稀硫酸)的反应氧化亚铁和氧化铁属于碱性氧化物，与非强氧化性酸反应生成Fe2＋和Fe3＋①FeO与盐酸反应：FeO＋2HCl===FeCl2＋H2OFeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O②Fe2O3与盐酸反应：Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2OFe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O③Fe3O4与盐酸反应：Fe3O4＋8HCl===FeCl2＋2FeCl3＋4H2OFe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O(3)与氧化性酸(如：硝酸、浓硫酸)的反应①FeO与稀硝酸反应：3FeO＋10HNO3===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O3FeO＋10H＋＋NO3－===3Fe3＋＋NO↑＋5H2O②Fe2O3与稀硝酸反应：Fe2O3＋6HNO3===2Fe(NO3)3＋3H2OFe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O③Fe3O4与稀硝酸反应：3Fe3O4＋28HNO3===9Fe(NO3)3＋NO↑＋14H2O3Fe3O4＋28H＋＋NO3－===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O(4)与还原性酸(如：HI)的反应①FeO与HI反应：FeO＋2HI===FeI2＋H2OFeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O②Fe2O3与HI反应：Fe2O3＋6HI===2FeI2＋I2＋3H2OFe2O3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋I2＋3H2O③Fe3O4与HI反应：Fe3O4＋8HI===3FeI2＋I2＋4H2OFe3O4＋8H＋＋2I－===3FeI2＋I2＋4H2O4、主要用途：氧化铁俗称铁红，常用作红色油漆和涂料，赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁原料【微点拨】①化合态铁的常见化合价只有＋2价和＋3价，Fe3O4是黑色具有磁性的晶体，可以看成由FeO和Fe2O3按物质的量之比1∶1组合而成的复杂氧化物，通常也可写成FeO·Fe2O3的形式，因此Fe3O4与盐酸反应可分别看作Fe2O3、FeO与盐酸反应，然后把两个反应式相加，Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O②FeO、Fe2O3属于碱性氧化物，Fe3O4不属于碱性氧化物③从价态分析，FeO有还原性，Fe2O3有氧化性，Fe3O4既有氧化性又有还原性。但FeO与Fe2O3中Fe元素价态相邻，两者不会反应。FeO、Fe3O4遇氧化性酸(如：HNO3)发生氧化还原反应，＋2价的铁均被氧化成＋3价\n【即学即练1】1、下列关于氧化铁和氧化亚铁的叙述中不正确的是(　　)A．都是碱性氧化物B．都能与酸反应生成盐和水C．都能与水反应生成氢氧化物D．都能被一氧化碳还原为铁2、下列说法正确的是(　　)A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4B．Fe2O3为碱性氧化物，可与水反应生成Fe(OH)3C．铁锈的主要成分是Fe2O3D．Fe3O4中铁元素有＋2价和＋3价，Fe3O4是混合物3、某物质由铁和氧两种元素组成，实验测得铁元素与氧元素的质量比为21∶8，关于该物质的下列说法中不正确的是(　　)A．铁元素与氧元素物质的量比为3∶4B．该物质可能为四氧化三铁C．该物质一定为四氧化三铁D．该物质可能为混合物4、“秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影。同是由黏土烧制的砖瓦，有的是黑色的，有的却是红色的，你猜测其中的原因可能是(　　)A．土壤中含有铁粉、二氧化锰等B．黑砖瓦是煅烧过程中附着了炭黑，红砖瓦则是添加了红色耐高温染料C．土壤中含有的铜元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色CuO和红色CuD．土壤中含有的铁元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色Fe3O4或FeO和红色Fe2O3二、铁的氢氧化物1、物理性质比较氢氧化物性质比较Fe(OH)2Fe(OH)3物质类别二元弱碱三元弱碱颜色状态白色固体红褐色固体铁的价态＋2＋3溶解性难溶于水2、化学性质(1)与非氧化性酸(如：稀盐酸、稀硫酸)的反应①Fe(OH)2与盐酸反应：Fe(OH)2＋2HCl===FeCl2＋H2OFe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋H2O②Fe(OH)3与盐酸反应：Fe(OH)3＋3HCl===FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O(2)与氧化性酸(如：硝酸、浓硫酸)的反应①Fe(OH)2与稀硝酸反应：3Fe(OH)2＋10HNO3===3Fe(NO3)3＋NO↑＋8H2O3FeO＋10H＋＋NO3－===3Fe3＋＋NO↑＋8H2O②Fe(OH)3与稀硝酸反应：Fe(OH)3＋3HNO3===Fe(NO3)3＋3H2OFe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O(3)与还原性酸(如：HI)的反应①Fe(OH)2与HI反应：Fe(OH)2＋2HI===FeI2＋H2OFeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O②Fe(OH)3与HI反应：2Fe(OH)3＋6HI===2FeI2＋I2＋6H2O2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋I2＋6H2O(4)热稳定性：Fe(OH)2、Fe(OH)3受热均分解生成同价态的氧化物①Fe(OH)2：Fe(OH)2FeO＋H2O(隔绝空气生成FeO，在空气中最终转化为Fe2O3)②Fe(OH)3：2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O(5)Fe(OH)2的还原性：Fe(OH)2具有强还原性，易被空气中的O2氧化生成Fe(OH)3①转化过程中的特殊现象是：白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色②转化的方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3③反应类型：化合反应、氧化还原反应【微点拨】①Fe(OH)2在空气中加热，在分解同时被O2氧化，化学方程式为：4Fe(OH)2＋O22Fe2O3＋4H2\nO，所以在空气中加热Fe(OH)2得不到FeO②Fe(OH)2中的Fe为+2价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，但以还原性为主，与HNO3、浓硫酸等强氧化性酸发生的氧化还原反应而不是复分解反应③Fe(OH)3中的铁为+3价，处于最高价态，只有氧化性，与HNO3、浓硫酸等强氧化性酸时发生的是复分解反应而不能发生氧化还原反应，但与氢碘酸(HI，I—有还原性)反应时则发生氧化还原反应3、氢氧化铁的制备实验原理可溶性铁盐[FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3]与碱(强碱或弱碱)反应实验装置实验操作①将NaOH溶液滴入FeCl3溶液中：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓②将氨水滴入Fe2(SO4)3溶液中：Fe3+＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH4+实验现象有红褐色沉淀生成4、氢氧化亚铁的制备实验原理可溶性铁盐[FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2]与碱(强碱或弱碱)反应Fe2+＋2OH－===Fe(OH)2↓Fe2+＋2NH3·H2O===Fe(OH)2↓＋2NH4+实验装置实验操作将吸有NaOH溶液的胶头滴管插入新制备的亚铁盐溶液的液面以下，缓缓挤出NaOH溶液实验现象白色沉淀生成，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色化学方程式①Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色)；②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3【微点拨】①Fe2＋极易被氧化，所以FeSO4溶液要现用现配，并放入少量的铁粉以防止Fe2+被氧化成Fe3+②为了防止Fe2＋被氧化，配制FeSO4溶液的蒸馏水和NaOH溶液要煮沸，尽可能除去O2③为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再挤出NaOH溶液，这样做的目的是防止生成的Fe(OH)2与空气中的氧气接触而被氧化④为防止Fe2＋被氧化，还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油、苯或其他密度小于水而不溶于水的有机物，以隔绝空气【拓展】Fe(OH)2的制备的改进方法：为了防止Fe(OH)2被O2氧化，在制备Fe(OH)2时，一般从两个角度考虑，一是反应试剂，二是反应环境。取用最新配制的FeSO4溶液；NaOH溶液加热煮沸并冷却后使用，以驱除溶液中溶解的O2。方法1方法2在试管中加入适量的5%FeSO4溶液，并覆盖一层苯，再用长滴管注入不含O2的1mol·L－1NaOH溶液。由于苯的液封作用，防止了生成的Fe(OH)2被氧化，因而可较长时间观察到白色的Fe(OH)2沉淀实验时，先打开弹簧夹K，再将分液漏斗的旋塞打开，使稀硫酸与铁粉作用，用产生的H2排出装置中的空气；然后关闭K，使生成的H2将试管中的FeSO4溶液压入NaOH溶液中，则可较长时间观察到生成的白色Fe(OH)2沉淀。若拔去广口瓶上的橡皮塞，则白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色\n【即学即练2】1、下列物质不能通过化合反应得到的是(　　)A．Al(OH)3B．Fe(OH)3C．Al2O3D．Fe3O42、下列实验方案可以得到白色纯净的Fe(OH)2的是(　　)A．在Fe2(SO4)3溶液中加入过量的铁粉，过滤，在滤液中加入过量的NaOH溶液B．将铁粉与稀硫酸充分反应，然后再加入过量的氨水C．在FeCl2溶液上加一层苯，然后将滴管插入到FeCl2溶液液面以下，慢慢滴加NaOH溶液(溶液中不能有气泡，配制FeCl2溶液和NaOH溶液的蒸馏水必须加热煮沸)D．在生成Fe(OH)3的悬浊液中加过量的铁粉3、下列各图中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是(　　)A．①③B．①②C．①②③D．②③三、铁盐(Fe3＋)和亚铁盐(Fe2＋)1、铁盐：含Fe3＋的溶液呈棕黄色，Fe3＋具有较强的氧化性(1)氧化性①Fe3＋与Fe、Cu反应的离子方程式分别为：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋②Fe3＋与I－反应的离子方程式：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2(2)特性——检验Fe3＋：含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色，Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3(血红色溶液)(3)易水解：将FeCl3饱和溶液滴入沸水中制备Fe(OH)3胶体：FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl2、亚铁盐：含有Fe2＋的溶液呈浅绿色，Fe2＋处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，但以还原性为主(1)氧化性①Fe2＋与Zn反应的离子方程式：Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋(2)还原性：Fe2＋遇Br2、Cl2、H2O2、NO(H＋)等均表现还原性①Fe2＋与Cl2反应的离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－3、Fe2＋与Fe3＋的转化在盛有氯化铁溶液的试管中加适量铁粉振荡后，溶液变成浅绿色，再加KSCN溶液，溶液不变色，再加入氯水后，溶液变成红色有关反应的离子方程式是2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－4、检验Fe2＋、Fe3＋的常用方法(1)Fe3＋的检验①观察法：溶液呈棕黄色，证明含有Fe3＋②KSCN法：加入KSCN或其它可溶性硫氰化物溶液，溶液呈血红色，证明含有Fe3＋\n离子方程式：Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3③碱液法：加入氨水或NaOH溶液，有红褐色沉淀生成，证明含有Fe3＋离子方程式：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓(红褐色沉淀)④淀粉KI试纸法：能使淀粉KI试纸变蓝，证明含有Fe3＋离子方程式：2Fe3+＋2I－===2Fe2+＋I2⑤铜片法：加入铜片，铜片溶解且溶液变为蓝色，证明含有Fe3＋离子方程式：2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+(2)Fe2+的检验①观察法：溶液呈浅绿色，证明含有Fe2＋②碱液法：加入氨水或NaOH溶液，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＋离子方程式：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色沉淀)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(红褐色沉淀)③KMnO4法：加入少量酸性KMnO4溶液，能使KMnO4溶液的紫红色变浅，证明有Fe2＋离子方程式：5Fe2+＋MnO4－＋8H+===5Fe3+＋Mn2+＋4H2O④KSCN法：先加入KSCN，溶液不变红，再加新制氯水溶液变红色的为Fe2＋离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3(3)含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验：检验Fe2＋和Fe3＋混合溶液时，要分两次分别检验Fe2＋和Fe3＋，检验Fe2＋时要选择酸性高锰酸钾溶液，检验Fe3＋时最好选择KSCN溶液答题模板：将混合溶液分成两份分别于两支试管中，向其中一支试管中加入酸性高锰酸钾溶液，若酸性高锰酸钾紫红色褪去，则说明含有Fe2＋；向另一支试管中加入KSCN溶液，若溶液变红，则说明含有Fe3＋【微点拨】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当溶液浓度较稀时，用观察法或加NaOH溶液的方法都不宜检验Fe2＋和Fe3＋的存在③Fe3＋、Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋(Cl－能还原酸性KMnO4，有干扰)【即学即练3】1、欲证明某溶液中含有Fe2＋不含Fe3＋，进行如下实验操作时最佳顺序为(　　)①加入少量氯水　②加入少量KMnO4溶液　③加入少量KSCN溶液A．①③　　B．③②　　C．③①　　D．①②③2、将下列四种化合物溶于稀盐酸，滴加硫氰化钾溶液，没有颜色变化，再加氯水即呈现红色的是(　　)A．FeO　　B．Fe2O3C．FeCl3D．Fe2(SO4)33、下列描述不正确的是(　　)A．FeSO4可用于防止食品氧化变质，延长食品的保质期B．向FeSO4溶液中加入NaOH溶液，观察到有白色沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色C．向Fe2(SO4)3溶液中加入足量铁粉，充分反应后滴加KSCN溶液，溶液立即变成血红色D．铁在氧气中燃烧，生成黑色的Fe3O44、在一些高档茶叶、点心等食品的包装盒中有一个小袋，将小袋打开，可以看到灰黑色粉末，其中有些已变成棕褐色。将上述粉末溶于稀盐酸，取上层清液，滴入几滴氯水，再滴加KSCN溶液，马上出现红色。以下结论不正确的是(　　)A．该灰黑色粉末用作抗氧化剂B．该灰黑色粉末不可食用C．小袋中原来装有铁粉D．小袋中原来装有氧化铁5、选择合适试剂完成甲、乙两组实验。下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是(　　)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＋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溶液溴水\nD溴水酸性KMnO4溶液6、下列离子的检验方法最合理的是(　　)A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明原溶液中不含Fe2＋B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN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，说明原溶液中含有Fe3＋D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到沉淀颜色逐渐变为红褐色，说明原溶液中含有Fe2＋，不含有Mg2＋四、“铁三角”转化中的氧化还原反应铁元素有三种价态：0价、＋2价和＋3价，这三种价态的铁在一定条件下可相互转化，我们称之为“铁三角”。“铁三角”是指Fe、Fe2+()、Fe3+()之间的转化关系，如图所示：1、Fe只有还原性，可以被氧化成＋2价或＋3价的铁(1)Fe能被Fe3+、Cu2+、S、I2、H+等较弱氧化剂氧化为Fe2+如：Fe＋2Fe3+===3Fe2+Fe＋Cu2+===Fe2+＋CuFe＋SFeSFe＋I2===FeI2(碘水生烟)Fe＋2H+===Fe2+＋H2↑(2)Fe能被Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4等强氧化剂氧化为Fe3+如：2Fe＋3Cl22FeCl32Fe＋3Br22FeBr3Fe(少量)＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O2、Fe2+()既有氧化性又有还原性，主要表现还原性(1)Fe(Ⅱ)→Fe(Ⅲ)需加入氧化剂，如：Cl2、Br2、O2、HNO3、浓H2SO4、O2、H2O2、KMnO4/H+等①2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－(在亚铁盐溶液中通入氯气，溶液由浅绿色变为棕黄色)②4Fe2+＋O2＋4H＋===4Fe3+＋2H2O(亚铁盐溶液在空气中容易变质)③3Fe2+＋NO3－＋4H＋===3Fe3+＋NO↑＋2H2O④5Fe2+＋MnO4－＋8H+===5Fe3+＋Mn2+＋4H2O⑤2Fe2+＋H2O2＋2H+===2Fe3+＋2H2O(2)Fe(Ⅱ)→Fe需加入还原剂，如：C、CO、H2、Zn等Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋3、Fe3+()具有较强的氧化性(1)Fe(Ⅲ)→Fe(Ⅱ)需加入还原剂，如：I－(HI)、S2－(H2S)、SO2、Fe、Cu等①2Fe3+＋2I－===2Fe2+＋I2②2Fe3+＋S2－===2Fe2+＋S↓2Fe3+＋H2S===2Fe2+＋2H+＋S↓③2Fe3+＋SO2＋2H2O===2Fe2+＋SO42－＋4H+2Fe3+＋SO32－＋H2O===2Fe2+＋SO42－＋2H+④2Fe3+＋Fe===3Fe2+，在FeSO4溶液中往往要加铁的原因是可以防止Fe2+被氧化为Fe3+⑤2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+，电路板的制作是利用FeCl3溶液与裸露的铜反应(2)Fe(Ⅲ)→Fe需加入还原剂，如：C、CO、H2、Zn等2Fe3＋＋3Zn===2Fe＋3Zn2＋4、“铁三角”的重要应用(1)Fe3＋、Fe2＋的离子共存问题①Fe2＋与NO(H＋)、ClO－、MnO、H2O2、Cl2、Br2、Cr2O在溶液中均因发生氧化还原反应不能大量共存\n②Fe3＋与S2－、I－、HS－、SO、HSO、H2SO3、H2S在溶液中因发生氧化还原反应不能大量共存③Fe3＋与SCN－发生络合反应不能大量共存(2)除杂溶液杂质除杂方法FeCl2FeCl3加过量铁粉后过滤FeCl3FeCl2通Cl2或加氯水或加H2O2FeCl2CuCl2加过量铁粉后过滤【即学即练4】1、FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是(　　)A．溶液中一定含Cu2＋B．溶液中一定含Fe2＋C．加入KSCN溶液一定不变红色D．剩余固体中一定含Cu2、除去FeCl2溶液中少量的FeCl3，最好的办法是(　　)A．加入氢氧化钠溶液B．通入氯气C．加入铜粉D．加入铁粉3、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是(　　)ABCDXFeCl3溶液FeCl3溶液CuNa2SO4溶液YFeCl2CuCl2FeNa2CO3ZFeFe稀硫酸BaCl2溶液【课后作业】1、下列说法不正确的是(　　)A．铁的氧化物均为黑色固体，均难溶于水B．Fe(OH)2在空气中易变质，生成红褐色Fe(OH)3C．铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的Fe3O4D．氢氧化亚铁为白色絮状沉淀2、列关于铁及其化合物的说法中正确的是(　　)A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4B．某溶液中先加入KSCN溶液无现象，再通入Cl2，发现溶液变红，则证明原溶液含有Fe2＋C．磁铁矿粉末溶于盐酸后，加入KSCN溶液，生成红色沉淀D．Fe与水蒸气在高温下发生反应生成Fe2O3和H23、用足量的CO还原32.0g某种氧化物，将生成的气体通入足量的澄清石灰水中，得到60g沉淀，则该氧化物是(　　)A．FeO　　　B．Fe2O3C．CuOD．Fe3O44、向某晶体的水溶液中加入含有Fe2＋的溶液后，无明显变化，当滴加几滴溴水后，混合溶液出现血红色，由此得出的结论错误的是(　　)A．该晶体的水溶液中一定含有SCN－B．Fe3＋的氧化性比Br2强C．Fe2＋被Br2氧化成Fe3＋D．Fe2＋与SCN－不能形成血红色的化合物5、在空气中氢氧化亚铁白色沉淀可转化为红褐色沉淀。关于该反应的下列叙述中不正确的是(　　)A．生成物为氢氧化铁B．该反应是化合反应C．该反应是氧化还原反应D．氢氧化亚铁作氧化剂6、实验室制取氢氧化铁的一组试剂是(　　)A．氯化铁溶液和烧碱溶液B．氧化铁和烧碱溶液C．氧化铁和水D．铁和水蒸气7、刻制印刷电路板时用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋。根据该反应判断下列说法不正确的是(　　)A．铜是还原剂B．Fe3＋具有氧化性C．该反应是置换反应D．该反应属于离子反应\n8、向盛有氯化亚铁和氯化铜混合溶液的烧杯中加入一定量的锌粉，充分反应后，得到固体M和溶液N。下列叙述错误的是(　　)A．锌有剩余时，M中一定有Fe、Cu和ZnB．锌有剩余时，N中一定没有FeCl2和CuCl2C．锌无剩余时，M中一定有Cu，可能有FeD．锌无剩余时，N中一定只有FeCl2和ZnCl29、下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是(　　)A．把铁片插入CuSO4溶液中，验证古代湿法冶铜：2Fe＋3Cu2＋===2Fe3＋＋3CuB．某溶液中滴入KSCN溶液显红色，说明含Fe3＋C．FeCl3溶液中加入铜粉：Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋CuD．若要求用两种单质和一种溶液来测定Zn、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，可用Zn、Cu和AgNO3溶液：Zn＋2Ag＋===Zn2＋＋2Ag10、已知如下三个实验均能发生化学反应，下列判断正确的是(　　)①②③将铁钉放入硫酸铜溶液中向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水将铜丝放入氯化铁溶液中A．实验①中铁作还原剂B．实验②中Fe2＋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＋11、向氧化铁、氧化铜、铁、铜的混合粉末中加入过量的稀盐酸，充分反应后，仍有红色粉末存在，则关于溶液中阳离子的判断正确的是(　　)A．只有Fe2＋和Cu2＋B．一定有Fe2＋、Cu2＋，可能有Fe3＋C．一定有Fe2＋，可能有Cu2＋D．只有Fe2＋12、将1.12g铁粉加入25mL2mol/L的FeCl3溶液中，充分发生反应后，其结果是(　　)A．往溶液中滴入无色的KSCN溶液，不显红色B．Fe2＋和Fe3＋的物质的量比为6:1C．反应中氧化产物和还原产物的物质的量比为2:1D．铁粉有剩余，溶液浅绿色，Cl－的浓度基本保持不变13、某200mL溶液中含0.1molFe2＋、0.2molFe3＋，加入0.2mol铁粉，待Fe3＋完全还原后，溶液中Fe2＋的物质的量浓度为(假设反应前后体积不变)(　　)A．0.4mol/LB．2mol/LC．0.8mol/LD．1.0mol/L14、验证Fe3＋与Fe2＋能够相互转化。下列分析不合理的是(　　)按下列顺序实验对应现象①向FeCl3溶液加入过量铁粉②滴加KSCN溶液③再滴加几滴氯水ⅰ.溶液由黄色变成浅绿色ⅱ.溶液无明显变化ⅲ.溶液变红A．解释现象ⅰ的反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋B．实验②与③可以调换顺序C．溶液变红涉及到反应：Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋D．比较氧化性：Cl2>Fe3＋>Fe2＋15、几种物质间的相互转化关系如图所示：(1)A转化为B及气体的反应中应加入的试剂是________(填化学式)(2)写出B的化学式：________，F的化学式：________\n(3)写出G→H的化学方程式：_________________________(4)写出检验D溶液中金属阳离子的方法：________________________________(用离子方程式表示)；向D溶液中加入A，发生反应的离子方程式是_____________________16、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：(1)写出各物质的化学式：A________、B________、C________、D________(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：________________________________________________17、用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀方法一：用FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备(1)除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法(2)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是_____________________________________方法二：在如图所示装置中，用不含O2的NaOH溶液、铁屑和稀硫酸制备(1)在试管Ⅰ里加入的试剂是________(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是________(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和试管Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是__________________________________________________________________________________________________(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是_____________________________________________________________________________________________18、为探究铁和铁的化合物的一些化学性质，某学生实验小组设计了以下实验。(1)往A、B溶液中分别滴入几滴KSCN溶液，溶液的颜色：A________，B________(2)写出上述过程中有关反应的化学方程式：Fe2O3→A____________________________________________________________________A→B_______________________________________________________________________(3)B→C可看到的现象是______________________________________________________(4)将A的饱和溶液滴入沸水中并不断加热，可制得________胶体；当光束通过该胶体时，可看到一条光亮的“通路”，这种现象称为________效应19、电子工业上使用的印刷电路板，是在敷有铜膜的塑料板上以涂层保护所要的线路，然后用三氯化铁浓溶液作用掉(腐蚀)未受保护的铜膜后形成的。某工程师为了从使用过的腐蚀废液(含有大量CuCl2、FeCl2和FeCl3，任意排放将导致环境污染及资源的浪费)中回收铜，并将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液作为腐蚀液原料循环使用，准备采用下列步骤：\n(1)步骤Ⅰ的操作名称：________；所需玻璃仪器：________、________、________(2)写出FeCl3溶液与铜箔发生反应的离子方程式：________________________________(3)检验废腐蚀液中是否含有Fe3＋所需试剂名称：________，实验现象_________________________________(4)向②中加入NaOH溶液并长时间暴露在空气中，此过程的现象：_____________________________________，此转化的化学方程式为：______________________________________________________(5)写出③中所含物质：________，⑥发生反应的离子方程式：______________________20、电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。(1)检验溶液中Fe3＋存在的试剂是________，证明Fe3＋存在的现象是___________________(2)写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式：______________________________________(3)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，准备采用下列步骤：A．请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。①________，②________，③________，④________，⑤________，⑥________。B．请写出相关反应的化学方程式。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________21、已知A是一种常见金属，F是一种红褐色沉淀。试根据图中转化关系，回答下列问题。(1)写出A、C、F、G的化学式A、________，C、________，F、________，G、________(2)检验D中阳离子的方法__________________(3)保存C溶液时为什么要加固体A____________________________________________(4)写出下列转化的离子方程式或化学方程式。①A→C：________________________②→D：________________________\n【铁的重要化合物】答案【即学即练1】1、C。解析：氧化铁和氧化亚铁都是不溶于水的碱性氧化物，都不能与水反应生成氢氧化物，都能与酸反应生成相应的盐和水，都具有氧化性，能被氢气、一氧化碳、金属铝等还原剂还原为铁单质。2、C。解析：赤铁矿、铁锈的主要成分均是Fe2O3，A错误，C正确；Fe2O3为碱性氧化物，但不与水反应，B错误；Fe3O4为化合物，不是混合物，D错误。3、C。解析：由铁元素与氧元素的质量之比为21∶8，求得铁元素与氧元素的物质的量之比为3∶4，该物质可能为Fe3O4；若FeO与Fe2O3混合物的物质的量比为1∶1时，混合物中铁元素与氧元素的物质的量比也为3∶4，该物质可能为混合物。4、D。解析：黏土中含有铁元素，在烧制砖瓦时，与O2反应，生成氧化物，铁元素的氧化物有3种，FeO与Fe3O4为黑色，Fe2O3为红棕色，故D项正确。【即学即练2】1、A。解析：不溶于水的氧化物，不能与水反应制取相应的氢氧化物，如Fe2O3不溶于水，不能与水化合生成Fe(OH)3，但反应4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3为化合反应。2、C。解析：必须防止Fe(OH)2被氧化，可以用油封(如苯等)，同时在配制碱和Fe2＋溶液时，也不能用含有氧气的蒸馏水。3、A。解析：要较长时间看到Fe(OH)2沉淀，必须在制取过程中尽可能减少和空气接触。对比3个实验可以发现：①中盛有氢氧化钠溶液的滴管伸入放有还原性铁粉的硫酸亚铁溶液中，可以较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀；②中生成的氢氧化亚铁能够与空气中氧气发生反应：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，导致不能长时间观察到氢氧化亚铁白色沉淀。③中加入有机物作隔离层，和空气接触少，能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀。【即学即练3】1、C。解析：Fe3＋与KSCN溶液反应变红色，Fe2＋与KSCN溶液不反应，但加入氧化剂后Fe2＋被氧化成Fe3＋，使KSCN变红色。所以，应先加入KSCN，如果溶液不变色，再加入氯水，溶液变成红色，则可证明溶液中含有Fe2＋不含Fe3＋。2、A。解析：根据题意可知溶液中含有Fe2＋，只有FeO溶于稀盐酸产生Fe2＋，A项符合题意。3、C。解析：向Fe2(SO4)3溶液中加入足量铁粉，充分反应后生成FeSO4，滴加KSCN溶液，溶液不会变成血红色。4、D。解析：从溶液遇KSCN出现红色看，黑色粉末应该含铁元素。氧化铁为红棕色粉末，D错误；该灰黑色粉末为还原铁粉，起到吸收包装盒中的氧气，防止高档茶叶、点心等食品变质的作用，故A、B、C正确。5、B。解析：甲组，在Fe3＋存在的条件下检验Fe2＋，要排除Fe3＋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。溴水符合条件，实验现象是溴水颜色变浅，酸性KMnO4溶液也符合条件：5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，实验现象是溶液的紫色变浅。乙组，在Fe2＋存在的条件下检验Fe3＋，用KSCN溶液检验Fe3＋即可，Fe2＋不会造成干扰。6、C。解析：Fe3＋与SCN－生成红色Fe(SCN)3，A项中现象可以证明存在Fe3＋，但无法确定Fe2＋\n的存在，A项不合理；B项中现象可以证明通入Cl2后存在Fe3＋，但原溶液是只存在Fe2＋，还是只存在Fe3＋或Fe2＋、Fe3＋均含有，不能确定，B项不合理；Fe(OH)2转化为红褐色Fe(OH)3时会干扰其他白色沉淀的观察，所以当含Fe2＋的溶液中含有其他能与碱生成白色沉淀的离子时，也同样出现D项所述现象，D项不合理。【即学即练4】1、A。解析：加入铁粉后，因为Fe3＋氧化性强于Cu2＋，铁粉先与FeCl3反应，然后与CuCl2反应，充分反应后仍存在的固体一定含有Cu，可能含有Fe，D正确；所得溶液中一定不含Fe3＋，可能含Cu2＋，一定含有Fe2＋，加入KSCN一定不变红色，B、C正确，A错误。2、D。解析：根据反应：Fe＋2FeCl3===3FeCl2，可知除去FeCl2中少量FeCl3最好的办法是加入铁粉。3、C。解析：由于发生2FeCl3＋Fe===3FeCl2反应，主体成分FeCl3被消耗了，无法除去杂质FeCl2，A错误；由于发生2FeCl3＋Fe===3FeCl2，CuCl2＋Fe===FeCl2＋Cu反应，主体成分FeCl3被消耗了，有新的杂质FeCl2产生，B错误；Na2SO4、Na2CO3均与BaCl2反应，主体成分Na2SO4被消耗了，D错误。【课后作业】1、A。解析：FeO是一种黑色粉末，Fe2O3是一种红棕色粉末，Fe3O4是一种磁性的黑色晶体。2、B。解析：赤铁矿的主要成分是Fe2O3，A错误；磁铁矿粉末溶于盐酸后生成氯化亚铁、氯化铁和水，加入KSCN溶液，溶液变为红色，不是生成红色沉淀，C错误；Fe与水蒸气在高温下发生反应生成Fe3O4和H2，D错误。3、B。解析：由生成CaCO360g可得反应掉CO为0.6mol，即32g金属氧化物中含氧原子为0.6mol，铁原子：＝0.4mol，N(Fe)∶N(O)＝0.4∶0.6＝2∶3，即氧化物为Fe2O3。4、B。解析]：向水溶液中加入含有Fe2＋的溶液后，溶液无明显变化，随后加入溴水，出现血红色，说明Fe2＋被Br2氧化成Fe3＋，即Br2的氧化性比Fe3＋强，且原溶液中含有SCN－，Fe2＋与SCN－不能形成血红色的化合物。5、D。解析：氢氧化亚铁易与氧气、水反应生成氢氧化铁，该反应既是化合反应，又是氧化还原反应，氢氧化亚铁是还原剂，氧气是氧化剂。6、A。解析：实验室常用可溶性铁盐溶液(如氯化铁溶液)与碱溶液(如烧碱溶液)反应来制取氢氧化铁沉淀。7、C。解析：该反应中铜元素化合价升高，被氧化，为还原剂；铁元素化合价降低，被还原，Fe3＋为氧化剂；生成物中没有单质，不是置换反应；该反应为离子反应。8、D。解析：锌有剩余时，锌粉足量，与氯化铜和氯化亚铁完全反应，M中一定有Fe、Cu和Zn，N中一定没有FeCl2和CuCl2，故A、B正确；锌无剩余时，锌先与氯化铜反应，可能与部分氯化亚铁反应，所以M中一定有Cu、可能有Fe，N中一定有ZnCl2，若锌粉不足量，氯化铜未完全反应，则溶液中有FeCl2、CuCl2和ZnCl2，若氯化铜完全反应，氯化亚铁未完全反应，则溶液中有FeCl2和ZnCl2，故C正确、D项错误。9、B。解析：A中正确的离子反应为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu；C中离子反应为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋；D中Zn、Cu均与AgNO3发生置换反应生成Ag，则不能比较Zn、Cu的金属性，D错误。10、A。解析：实验①中铁作还原剂，则氧化性：Cu2＋>Fe2＋；实验②中Fe2＋只表现还原性；实验③中发生的反应为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，该反应不是置换反应，分析可知氧化性：Fe3＋>Cu2＋。综上可知氧化性：Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋。11、C。解析混合粉末中加入过量的稀盐酸反应后，仍有红色固体铜存在，溶液中一定有Fe2＋，一定不可能有Fe3＋，可能有Cu2＋。12、B。解析：n(Fe)＝＝0.02mol，n(FeCl3)＝0.025L×2mol/L＝0.05mol，发生反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，剩余n(Fe3＋)＝0.01mol。13、B。解析：根据反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋可知，0.2molFe3＋和0.1mol铁粉反应可生成0.3molFe2＋，故Fe2＋的物质的量浓度为：＝2mol/L。14、B。解析：A项，氯化铁能氧化金属铁生成氯化亚铁，离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，正确；B项，实验②与③不可以调换顺序，否则不能排除铁离子的影响，错误；C项，溶液变红是因为氯气氧化亚铁离子为铁离子，所以涉及到的反应有Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋，正确；D项，根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知，氧化性：Cl2>Fe3＋>Fe2＋，正确。\n15、(1)HCl　(2)FeCl2　KCl(3)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(4)Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3　2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋解析：根据框图信息，可以推出A为Fe，B为FeCl2，C为Cl2，D为FeCl3，E为KOH，F为KCl，G为Fe(OH)2，H为Fe(OH)3，J为AgCl。16、(1)Fe(OH)3　Fe(OH)2　FeSO4　Fe2O3(2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)32Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O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Fe2O3。17、方法一：(1)煮沸　(2)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化方法二：(1)稀硫酸、铁屑　(2)NaOH溶液(3)检验试管Ⅱ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Ⅱ，且外界空气不容易进入装置解析：方法一：(1)气体的溶解度是随温度升高而降低的，所以煮沸后的蒸馏水中溶解的O2变少。(2)避免生成的Fe(OH)2被空气(氧气)氧化。方法二：试管Ⅱ是开口式，无法利用产生的气体将溶液压入试管Ⅰ中，所以制取FeSO4应在试管Ⅰ中进行，而在试管Ⅱ中应加入不含O2的NaOH溶液。当把Fe与稀硫酸放入试管Ⅰ后，产生的H2可通过试管Ⅰ内的短导管排出试管Ⅰ内的空气，然后经过止水夹进入试管Ⅱ中，再排尽试管Ⅱ内的空气，最后关闭止水夹，试管Ⅰ内产生的H2无法逸出，H2产生的压强将试管Ⅰ内生成的FeSO4溶液通过长导管压入试管Ⅱ内，在此过程中，液体都处于H2环境中，从而避免了空气中的O2将反应生成的Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3。18、(1)红色　不变(浅绿色)　(2)Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O　Fe＋2FeCl3===3FeCl2　(3)生成白色沉淀并迅速转变为灰绿色又转变为红褐色　(4)Fe(OH)3　丁达尔19、(1)过滤　烧杯　漏斗　玻璃棒　(2)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋　(3)硫氰化钾　溶液由黄色转化为红色　(4)先产生白色絮状沉淀，然后迅速变为灰绿色，最终变为红褐色　4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(5)Fe、Cu　2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－解析：废液中含有FeCl2、CuCl2、FeCl3，向废液中加入过量Fe，发生反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Cu2＋＋Fe===2Fe2＋＋Cu，然后过滤，滤液中含有FeCl2，滤渣中含有Cu、Fe，向滤渣中加入过量HCl，Fe溶解，Cu不溶解，然后过滤得到金属单质Cu，滤液中含有FeCl2，向FeCl2滤液中通入过量Cl2，发生的反应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，从而得到FeCl3溶液，以此解答该题。20、(1)KSCN溶液　溶液变成红色(2)2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2(3)A.①Fe　②FeCl2　③Fe和Cu　④HCl　⑤FeCl2　⑥Cl2B．CuCl2＋Fe===FeCl2＋CuFe＋2HCl===FeCl2＋H2↑2FeCl3＋Fe===3FeCl22FeCl2＋Cl2===2FeCl3解析：从腐蚀铜的废液中回收铜。\n21、(1)Fe　FeCl2　Fe(OH)3　Fe2O3(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＋(答案合理即可)(3)防止Fe2＋被O2氧化(4)①Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑②2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－