資源簡介

化學　必修 第二冊(蘇教)
第二單元　探究鐵及其化合物的轉化
　1．能依據金屬及其化合物的性質提出物質間的轉化思路，會書寫相關化學反應方程式。2．能從多個方面對可能的轉化路徑進行優選。3．能運用變量控制方法設計轉化的實驗方案，根據實驗現象進行推理。4．掌握Fe2＋和Fe3＋的檢驗方法及Fe(OH)2的制備方法。
一、反應的合理選擇
1．FeCl3制備路徑的合理選擇
(1)鐵元素的常見價態有 ，在相同價態鐵元素化合物之間相互轉化，通過 即可實現；在不同價態鐵元素化合物之間相互轉化，則需通過 才能實現。
(2)以鐵屑為原料制備FeCl3的路徑
制備路徑 相關原理及化學方程式
路徑1 Fe→FeCl3 鐵在氯氣中點燃，經冷凝后得到固體三氯化鐵：
路徑2 Fe→FeCl2→FeCl3 先用鹽酸溶解鐵，得到FeCl2，再用Cl2將FeCl2氧化為FeCl3，分離提純后得到產物： 、
路徑3 Fe→Fe2O3→FeCl3 在一定條件下用空氣將鐵氧化成氧化鐵，再將氧化鐵溶解在鹽酸中得到氯化鐵，分離提純后得到產物：4Fe＋3O22Fe2O3、
(3)實際制備物質時，必須根據反應 、反應 、反應 、產物要求、反應裝置、 、生產 等因素進行綜合判斷，選擇合適、可控的反應路徑。
2．Fe3＋檢驗方法的合理選擇
(1)沉淀法
①試劑： ；
②現象： ；
③離子反應： ；
④不足之處：用堿量較多，容易受到干擾，反應的靈敏性和精確性不高。
(2)顯色法
①試劑： ；
②現象： ；
③離子反應： 。
④優點：靈敏度高，現象明顯。
3．鐵及其化合物的性質實驗
實驗序號 實驗步驟 實驗現象 結論(用離子方程式表示)
實驗1 取兩支試管分別編號為A、B，向A試管中加入3 mL 0．1 mol·L－1 FeCl3溶液，向B試管中加入3 mL 0．1 mol·L－1 FeCl2溶液；然后向兩支試管中各滴加2滴硫氰化鉀溶液，觀察實驗現象 A試管中溶液變為血紅色，B試管中沒有明顯現象
實驗2 向實驗1的A試管中加入過量鐵粉，觀察實驗現象 血紅色消失
實驗3 向實驗1的B試管中加入少量新制氯水，觀察實驗現象 溶液變為血紅色
實驗4 用毛筆蘸取少量30%的FeCl3溶液，在銅片上畫一個“＋”，放置片刻后，用少量水將銅片上溶液沖到小燒杯中 銅片上留下“＋”的痕跡，小燒杯中溶液變為藍色
4．Fe3＋和Fe2＋的轉化
(1)Fe2＋容易被氧化劑氧化為Fe3＋，如與H2O2反應的離子方程式為 。
(2)Fe3＋能夠被還原劑還原為Fe2＋，如Fe3＋被Fe、Cu還原為Fe2＋。
二、反應條件的控制(以亞鐵鹽與NaOH溶液反應為例)
(1)實驗操作：向FeSO4溶液中加入NaOH溶液。
(2)實驗現象：產生 沉淀并迅速變成 ，最后變成 。
(3)有關反應
①
②
(4)實驗結論
①Fe2＋與OH－反應生成白色的 ；
②Fe(OH)2極易被空氣中的 氧化，在制備過程中應采取措施防止反應混合物與氧化劑接觸。
　判斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”。
(1)金屬陽離子只有氧化性，不可能有還原性。(　　)
(2)實驗室配制FeSO4溶液時，常在溶液中加入少量鐵粉。(　　)
(3)氯化亞鐵不可能由化合反應生成。(　　)
(4)Fe3＋、Cu2＋、H＋、Fe2＋四種離子中氧化能力最強的是Fe3＋。(　　)
(5)常溫下，Fe3＋、Mg2＋、SCN－、Cl－能在無色透明的溶液中大量共存。(　　)
(6)向FeCl3溶液中滴加適量的KSCN溶液，產生紅色沉淀。(　　)
(7)向某溶液中滴加氯水，后滴加KSCN溶液，溶液變為血紅色，則原溶液中有Fe2＋。(　　)
某同學為了檢驗家中的一瓶補鐵藥(主要成分為FeSO4)是否變質，查閱了有關資料，得知Fe2＋能被酸性高錳酸鉀溶液氧化而使其褪色，并結合已學的知識設計了如下實驗： 將藥片除去糖衣研細后，溶解過濾，取濾液分別加入兩支試管中，在一支試管中滴入酸性高錳酸鉀溶液，在另一支試管中滴入KSCN溶液。 [問題探究] 1．若滴入酸性高錳酸鉀溶液后褪色，滴入KSCN溶液后不變血紅，可以得出什么結論？ 提示：根據實驗現象分析，酸性高錳酸鉀溶液褪色，說明有Fe2＋；滴入KSCN溶液后不變 血紅，說明沒有Fe3＋，從而確定補鐵藥沒有被氧化變質。 2．若滴入酸性高錳酸鉀溶液后不褪色，滴入KSCN溶液后變血紅，可以得出什么結論？ 提示：根據實驗現象分析，酸性高錳酸鉀溶液不褪色，說明沒有Fe2＋；滴入KSCN溶液后變血紅，說明有Fe3＋，從而確定補鐵藥完全被氧化。 3．若滴入酸性高錳酸鉀溶液后褪色，滴入KSCN溶液后變血紅，可以得出什么結論？ 提示：根據實驗現象分析，酸性高錳酸鉀溶液褪色，說明有Fe2＋；滴入KSCN溶液后變血紅，說明有Fe3＋，從而確定補鐵藥部分被氧化。
知識點一　Fe2＋、Fe3＋的檢驗
一、單一溶液中檢驗Fe2＋、Fe3＋的方法
1．溶液顏色
(1)含有Fe2＋的溶液顯淺綠色。
(2)含有Fe3＋的溶液顯棕黃色。
2．用KSCN溶液和氯水
(1)流程
(2)有關反應
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(血紅色)
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
3．用NaOH溶液
(1)流程
(2)有關反應
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓(紅褐色沉淀)
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色絮狀沉淀)
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
4．用KMnO4(H＋)溶液
(1)流程
(2)有關反應
5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
二、Fe2＋和Fe3＋的混合溶液中檢驗Fe2＋的方法
通常向溶液中滴加適量酸性KMnO4溶液，溶液紫色褪去說明含有Fe2＋(注意：Cl－等還原性的離子對Fe2＋的檢驗有干擾)。
1．下列試劑可用于檢驗Fe2(SO4)3溶液中是否含有Fe2＋的是(　　)
A．NaOH溶液 B．KSCN溶液
C．酸性KMnO4溶液 D．氯水
2．下列離子的檢驗方法合理的是(　　)
A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈血紅色，說明不含Fe2＋
B．向某溶液中通入Cl2，然后加入KSCN溶液變血紅色，說明原溶液中含有Fe2＋
C．向某溶液中加入NaOH溶液，得到紅褐色沉淀，說明溶液中含有Fe3＋
D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到沉淀顏色逐漸變為紅褐色，說明溶液中含有Fe2＋，不含有Mg2＋
知識點二　鐵及其化合物的相互轉化
1．鐵的氧化物和氫氧化物
(1)鐵的氧化物
化學式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗名 — 鐵紅 磁性氧化鐵
顏色狀態 黑色粉末 紅棕色粉末 黑色晶體(有磁性)
溶解性 不溶于水 不溶于水 不溶于水
鐵的化合價 ＋2 ＋3 ＋2、＋3
穩定性 不穩定，在空氣中受熱迅速被氧化成Fe3O4 穩定 穩定
與鹽酸反應的離子方程式 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
(2)鐵的氫氧化物
化學式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
色、態 白色固體 紅褐色固體
與鹽酸反應 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
穩定性 不穩定 常溫下穩定，加熱分解：2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O
制法 可溶性亞鐵鹽與堿溶液反應Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 可溶性鐵鹽與堿溶液反應Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
二者的關系 在空氣中，Fe(OH)2迅速被氧氣氧化成Fe(OH)3，反應的化學方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
2．Fe、Fe2＋、Fe3＋間的相互轉化關系
(1)圖示
(2)轉化示例
①FeFe2＋
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
2Al＋3Fe2＋===2Al3＋＋3Fe
②FeFe3＋
2Fe＋3Cl22FeCl3
3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2
③Fe2＋Fe3＋
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
[注意]　(1)常溫下，Fe在冷的濃硫酸或濃硝酸中發生鈍化，因此常溫下能用鐵制容器盛裝濃硫酸或濃硝酸。
(2)①Fe在O2中燃燒以及與H2O(g)反應的產物都是Fe3O4而不是Fe2O3。
②Fe在Cl2中燃燒，無論Cl2過量還是不足均生成FeCl3。
③Fe與S反應時只能生成FeS。
3．“鐵三角”轉化關系的應用
(1)判斷離子共存
①Fe3＋與I－、S2－、HS－等因發生氧化還原反應而不能大量共存。
②Fe2＋與S2－、ClO－、MnO、NO(H＋)等離子因發生復分解反應或氧化還原反應而不能大量共存。
(2)分離與提純
主要物質 雜質 除雜試劑和方法
Fe3＋ Fe2＋ 加入H2O2
Fe2＋ Fe3＋ 加入過量Fe粉，過濾
Fe2＋ Cu2＋ 加入過量Fe粉，過濾
3．為除去FeSO4溶液中的Fe2(SO4)3和CuSO4，最好選用(　　)
A．燒堿溶液 B．濃氨水
C．鎂粉 D．鐵粉
4．元素的價—類二維圖是我們學習元素及其化合物相關知識的重要模型和工具，它指的是以元素的化合價為縱坐標，以物質類別為橫坐標所繪制的二維平面圖像。如圖為鐵元素的價—類二維圖，其中的箭頭表示部分物質間的轉化關系，下列說法正確的是(　　)
A．鐵與高溫水蒸氣的反應可實現上述轉化①
B．灼燒Fe(OH)3發生轉化⑥，加水溶解可實現轉化③
C．FeO是一種黑色粉末，不穩定，在空氣中受熱，迅速發生轉化②生成紅棕色粉末
D．由圖可預測：高鐵酸鹽(FeO)具有強氧化性，可用于消毒，FeO與水反應最終可生成Fe(OH)3膠體，從而吸附水中的懸浮物，故高鐵酸鹽可用作凈水劑
知識點三　Fe(OH)2的制備
1．氫氧化亞鐵的制備
(1)制備原理：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓。
(2)成功關鍵：溶液中不含O2等氧化性物質；制備過程中，保證生成的Fe(OH)2在密閉的、隔絕空氣的體系中。
2．常用方法
(1)有機層隔離法
①反應在試管底部進行(這是唯一一種把膠頭滴管插入反應溶液的實驗)。
②加隔氧劑，如加入汽油、苯等比水輕的有機溶劑[如圖，由于苯的液封作用，可防止生成的Fe(OH)2被氧化，因此可較長時間觀察到白色的Fe(OH)2沉淀]。
(2)還原性氣體保護法
該方法是先在裝置Ⅰ中產生FeSO4溶液，并利用產生的H2排盡整個裝置中的空氣，待檢驗H2的純度后，再關閉止水夾K，利用產生的H2把FeSO4溶液壓入裝置Ⅱ中與NaOH溶液進行反應。
5．實驗室用FeCl2和燒堿制備Fe(OH)2，為了Fe(OH)2不被氧化，下列說法不正確的是(　　)
A．配制FeCl2和燒堿溶液所用的蒸餾水通常要煮沸
B．可在FeCl2溶液的上面加一層苯，以隔絕空氣
C．向FeCl2溶液中滴加燒堿溶液時，膠頭滴管尖嘴部分不能伸到試管內
D．產生Fe(OH)2沉淀后，不能振蕩試管
6．某同學設計如圖所示裝置(氣密性已檢查)制備Fe(OH)2白色沉淀。
請回答：
(1)儀器1的名稱：________。裝置5的作用：______________________。
(2)實驗開始時，關閉K2，打開K1，反應一段時間后，再打開K2，關閉K1，發現3中溶液不能進入4中。請為裝置作一處改進，使溶液能進入4中：________________________。
(3)裝置改進后，將3中反應后溶液壓入4中，在4中析出了灰綠色沉淀。從實驗操作過程分析沒有產生白色沉淀的原因：______________________。
本課總結
自我反思：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
隨堂提升
1．下列物質中，在一定條件下能將鐵元素從0價轉變為＋3價的是(　　)
A．氯氣 B．鹽酸
C．硫酸銅溶液 D．稀硫酸
2．在下列溶液中加入KSCN溶液，溶液不會顯血紅色的是(　　)
A．加入足量鐵粉后的Fe2(SO4)3溶液
B．Fe在Cl2中燃燒所得產物的水溶液
C．長期暴露在空氣中的綠礬溶液
D．加入氯水后的FeSO4溶液
3．在FeCl3和CuCl2混合液中，加入過量的鐵粉，充分反應后，溶液中的金屬離子是(　　)
A．Fe2＋ B．Fe3＋和Fe2＋
C．Cu2＋和Fe2＋ D．Cu2＋
4．為了驗證Fe3＋的性質，某化學興趣小組設計了如圖所示的一組實驗，其中實驗方案設計錯誤的是(　　)
A．④ B．③
C．③④ D．①②③④⑤
5．為探究鐵和鐵的化合物的一些化學性質，某實驗小組學生設計了以下實驗。
(1)往A、B溶液中分別滴入幾滴KSCN溶液，溶液的顏色：A________，B________。
(2)寫出上述過程中有關反應的化學方程式：
Fe2O3→A：______________________________；A→B：__________________。
(3)B→C可看到的現象是__________________________________________________。
(4)將A的飽和溶液滴入沸水中并不斷加熱，可制得________膠體；當光束通過該膠體時，可看到一條光亮的“通路”，這種現象稱為________效應。
課時分層練
題號 1 2 3 4 5 6 7 8
難度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
對點 Fe、Fe2＋、Fe3＋的相互轉化 鐵的化合物的性質 鐵的性質 Fe2＋、Fe3＋的鑒別 Fe(OH)2的制備實驗 Fe及其化合物的相互轉化 Fe、Fe2＋、Fe3＋之間的轉化及相關計算 Fe及其化合物的相互轉化
題號 9 10 11 12 13 14
難度 ★★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★★
對點 Fe3＋氧化性的應用 Fe及其化合物的相互轉化及相關計算 Fe2＋、Fe3＋的性質及轉化 Fe及其化合物性質的應用及相關計算 鐵、鋁及其化合物的相互轉化及性質的應用 鐵及其化合物氧化性或還原性的探究
[學習·理解]
1．下列物質能將Fe2＋氧化為Fe3＋，且能使Fe元素由0價變為＋3價的是(　　)
A．氫氣 B．氯氣
C．濃鹽酸 D．稀硫酸
2．在FeSO4溶液中投入一小塊金屬鈉，反應完全后，過濾出沉淀并洗滌，然后在空氣中灼燒沉淀得到的固體物質是(　　)
A．Fe B．FeO
C．Fe(OH)3 D．Fe2O3
3．把鐵片放入下列溶液中，鐵片溶解，溶液質量增加，但沒有氣體放出的是(　　)
A．稀硫酸 B．CuSO4溶液
C．Fe2(SO4)3溶液 D．AgNO3溶液
4．選擇合適試劑完成甲、乙兩組實驗。甲組：檢驗含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋；乙組：檢驗含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。下列試劑及加入試劑順序能達到實驗目的的是(　　)
選項 甲組 乙組
A 新制氯水、KSCN溶液 NaOH溶液
B 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液
C KOH溶液 溴水
D 溴水 酸性KMnO4溶液
5．如圖所示裝置可用來制取Fe(OH)2和觀察Fe(OH)2在空氣中被氧化時的顏色變化。實驗提供的試劑：鐵屑、6 mol·L－1硫酸、NaOH溶液。下列說法錯誤的是(　　)
A．B中盛有一定量的NaOH溶液，A中應預先加入的試劑是鐵屑
B．實驗開始時應先將活塞E關閉
C．生成Fe(OH)2的操作為關閉E，使A中溶液壓入B中
D．取下裝置B中的橡皮塞，使空氣進入，顏色變化為白色變成灰綠色，最終變成紅褐色
6．用廢鐵屑制備磁性膠體粒子的過程如圖所示。下列說法不正確的是(　　)
A．用Na2CO3溶液浸泡是為了除去廢鐵屑表面的油污
B．通入N2是為了防止空氣中的O2氧化Fe2＋
C．加適量的H2O2是為了將部分Fe2＋氧化為Fe3＋，涉及反應：H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
D．溶液A中Fe2＋和Fe3＋的濃度比為2∶1
7．500 mL某溶液中含有0．1 mol Fe2＋、0．2 mol Fe3＋，加入0．2 mol鐵粉，待Fe3＋反應完全后，溶液中Fe2＋的物質的量濃度為(假設反應前后溶液體積不變)(　　)
A．0．4 mol·L－1 B．0．6 mol·L－1
C．0．8 mol·L－1 D．1．0 mol·L－1
8．(1)下列金屬礦物中用于冶煉金屬鐵的是________(填字母，下同)。
a．金紅石(TiO2) b．赤鐵礦(Fe2O3)
c．輝銅礦(Cu2S)
(2)實現Fe轉化為Fe2＋可選用足量的________。
a．稀鹽酸 b．氫氧化鈉溶液
c．稀硫酸
(3)在點燃的條件下，Fe與足量Cl2劇烈反應，該反應的化學方程式為_____________________。
[應用·實踐]
9．實驗小組用過量FeCl3溶液處理覆銅板得到浸出液，并對其中的物質進行回收，流程如圖所示。下列有關說法正確的是(　　)
A．FeCl3溶液腐蝕銅板的原理為Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋Fe2＋
B．濾渣只有銅粉
C．用KSCN溶液檢驗是否“氧化”完全
D．溶液a回收后可用于處理覆銅板
10．鐵和氧化鐵的混合物共a mol，加鹽酸后固體全部溶解，共收集到b mol氫氣，且向反應后的溶液中加入KSCN溶液不顯血紅色，則原混合物中單質鐵的物質的量為(　　)
A．(a＋b) mol B．(a－b) mol
C．(a－b) mol D．(a＋b) mol
11．某溶液中有Fe3＋、Mg2＋、Fe2＋和Al3＋四種陽離子，若向其中加入過量的氫氧化鈉溶液，攪拌后，再加入過量的鹽酸，溶液中大量減少的陽離子是(　　)
A．Fe3＋ B．Mg2＋
C．Fe2＋ D．Al3＋
12．某CuSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4的混合溶液100 mL，已知溶液中陽離子的濃度相同，且SO的物質的量濃度為6 mol·L－1，則此溶液最多溶解鐵粉的質量為(　　)
A．5．6 g B．11．2 g
C．22．4 g D．33．6 g
13．A～J分別表示中學化學中常見的物質，它們之間的相互轉化關系如下(部分反應物、生成物沒有列出)：
已知：A、B、C、D、E、F六種物質中均含有同一種金屬元素；固體化合物G電解后只生成H、I兩種單質。
(1)寫出下列物質的化學式：
E________，F________，J________。
(2)寫出下列反應的化學方程式：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________。
(3)寫出“CD”的離子方程式(各寫一個)：
C→D：____________________________；
D→C：____________________________。
[創新·提高]
14．某同學欲探究鐵及其化合物的氧化性或還原性。
(1)實驗前該同學預測：Fe2＋肯定既有還原性又有氧化性。你認為他預測的依據是__________________________________。
(2)該同學欲用實驗證明他的預測。實驗室提供的試劑：3%的H2O2溶液、鋅粒、銅片、0．1 mol·L－1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水。
①對于證明Fe2＋具有氧化性，該同學認為金屬單質都具有還原性，并分別將銅片、鋅粒投入FeCl2溶液中，結果銅片沒變化，鋅粒逐漸變小。由此說明三種金屬的還原性由強至弱的順序為____________。
②若該同學計劃在0．1 mol·L－1 FeCl2溶液中滴入新制氯水，探究Fe2＋的還原性，你預計可能發生的反應是__________________________________(寫離子方程式)，溶液由淺綠色變為________色。
③實驗中，該同學發現現象不太明顯，老師分析可能是產物的含量太低，建議可以通過檢驗Fe2＋被氧化的產物Fe3＋的存在以獲取證據。你認為可選________滴入該同學所得的混合液中，并通過溶液出現________色的現象，證明該同學的觀點和實驗方案都是正確的。
(3)該同學分析H2O2中氧元素顯－1價(中間價)，并提出疑問：H2O2與FeCl2反應時，Fe2＋還作氧化劑嗎？
①請你為該同學梳理相關問題：若Fe2＋在反應中表現出氧化性應轉化成________(填化學符號，下同)，若Fe2＋在反應中表現出還原性應轉化成________。
②實際上Fe2＋的還原性較強，實驗室中的FeCl2溶液常因氧化而變質。除雜的方法是____________。
15化學　必修 第二冊(蘇教)
第二單元　探究鐵及其化合物的轉化
　1．能依據金屬及其化合物的性質提出物質間的轉化思路，會書寫相關化學反應方程式。2．能從多個方面對可能的轉化路徑進行優選。3．能運用變量控制方法設計轉化的實驗方案，根據實驗現象進行推理。4．掌握Fe2＋和Fe3＋的檢驗方法及Fe(OH)2的制備方法。
一、反應的合理選擇
1．FeCl3制備路徑的合理選擇
(1)鐵元素的常見價態有＋2、＋3價，在相同價態鐵元素化合物之間相互轉化，通過非氧化還原反應即可實現；在不同價態鐵元素化合物之間相互轉化，則需通過氧化還原反應才能實現。
(2)以鐵屑為原料制備FeCl3的路徑
制備路徑 相關原理及化學方程式
路徑1 Fe→FeCl3 鐵在氯氣中點燃，經冷凝后得到固體三氯化鐵：2Fe＋3Cl22FeCl3
路徑2 Fe→FeCl2→FeCl3 先用鹽酸溶解鐵，得到FeCl2，再用Cl2將FeCl2氧化為FeCl3，分離提純后得到產物：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑、2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
路徑3 Fe→Fe2O3→FeCl3 在一定條件下用空氣將鐵氧化成氧化鐵，再將氧化鐵溶解在鹽酸中得到氯化鐵，分離提純后得到產物：4Fe＋3O22Fe2O3、Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O
(3)實際制備物質時，必須根據反應原料、反應條件、反應步驟、產物要求、反應裝置、環境保護、生產成本等因素進行綜合判斷，選擇合適、可控的反應路徑。
2．Fe3＋檢驗方法的合理選擇
(1)沉淀法
①試劑：NaOH溶液；
②現象：生成紅褐色沉淀；
③離子反應：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓；
④不足之處：用堿量較多，容易受到干擾，反應的靈敏性和精確性不高。
(2)顯色法
①試劑：KSCN溶液；
②現象：溶液變血紅色；
③離子反應：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3。
④優點：靈敏度高，現象明顯。
3．鐵及其化合物的性質實驗
實驗序號 實驗步驟 實驗現象 結論(用離子方程式表示)
實驗1 取兩支試管分別編號為A、B，向A試管中加入3 mL 0．1 mol·L－1 FeCl3溶液，向B試管中加入3 mL 0．1 mol·L－1 FeCl2溶液；然后向兩支試管中各滴加2滴硫氰化鉀溶液，觀察實驗現象 A試管中溶液變為血紅色，B試管中沒有明顯現象 Fe3＋＋3SCN－=== Fe(SCN)3
實驗2 向實驗1的A試管中加入過量鐵粉，觀察實驗現象 血紅色消失 ===3Fe2＋
實驗3 向實驗1的B試管中加入少量新制氯水，觀察實驗現象 溶液變為血紅色 2Fe2＋＋＋2Cl－、===Fe(SCN)3
實驗4 用毛筆蘸取少量30%的FeCl3溶液，在銅片上畫一個“＋”，放置片刻后，用少量水將銅片上溶液沖到小燒杯中 銅片上留下“＋”的痕跡，小燒杯中溶液變為藍色 2Fe3＋＋＋Cu2＋
4．Fe3＋和Fe2＋的轉化
(1)Fe2＋容易被氧化劑氧化為Fe3＋，如與H2O2反應的離子方程式為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。
(2)Fe3＋能夠被還原劑還原為Fe2＋，如Fe3＋被Fe、Cu還原為Fe2＋。
二、反應條件的控制(以亞鐵鹽與NaOH溶液反應為例)
(1)實驗操作：向FeSO4溶液中加入NaOH溶液。
(2)實驗現象：產生白色絮狀沉淀并迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。
(3)有關反應
①Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(4)實驗結論
①Fe2＋與OH－反應生成白色的Fe(OH)2；
②Fe(OH)2極易被空氣中的氧氣氧化，在制備過程中應采取措施防止反應混合物與氧化劑接觸。
　判斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”。
(1)金屬陽離子只有氧化性，不可能有還原性。(　　)
(2)實驗室配制FeSO4溶液時，常在溶液中加入少量鐵粉。(　　)
(3)氯化亞鐵不可能由化合反應生成。(　　)
(4)Fe3＋、Cu2＋、H＋、Fe2＋四種離子中氧化能力最強的是Fe3＋。(　　)
(5)常溫下，Fe3＋、Mg2＋、SCN－、Cl－能在無色透明的溶液中大量共存。(　　)
(6)向FeCl3溶液中滴加適量的KSCN溶液，產生紅色沉淀。(　　)
(7)向某溶液中滴加氯水，后滴加KSCN溶液，溶液變為血紅色，則原溶液中有Fe2＋。(　　)
答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×　(7)×
某同學為了檢驗家中的一瓶補鐵藥(主要成分為FeSO4)是否變質，查閱了有關資料，得知Fe2＋能被酸性高錳酸鉀溶液氧化而使其褪色，并結合已學的知識設計了如下實驗： 將藥片除去糖衣研細后，溶解過濾，取濾液分別加入兩支試管中，在一支試管中滴入酸性高錳酸鉀溶液，在另一支試管中滴入KSCN溶液。 [問題探究] 1．若滴入酸性高錳酸鉀溶液后褪色，滴入KSCN溶液后不變血紅，可以得出什么結論？ 提示：根據實驗現象分析，酸性高錳酸鉀溶液褪色，說明有Fe2＋；滴入KSCN溶液后不變 血紅，說明沒有Fe3＋，從而確定補鐵藥沒有被氧化變質。 2．若滴入酸性高錳酸鉀溶液后不褪色，滴入KSCN溶液后變血紅，可以得出什么結論？ 提示：根據實驗現象分析，酸性高錳酸鉀溶液不褪色，說明沒有Fe2＋；滴入KSCN溶液后變血紅，說明有Fe3＋，從而確定補鐵藥完全被氧化。 3．若滴入酸性高錳酸鉀溶液后褪色，滴入KSCN溶液后變血紅，可以得出什么結論？ 提示：根據實驗現象分析，酸性高錳酸鉀溶液褪色，說明有Fe2＋；滴入KSCN溶液后變血紅，說明有Fe3＋，從而確定補鐵藥部分被氧化。
知識點一　Fe2＋、Fe3＋的檢驗
一、單一溶液中檢驗Fe2＋、Fe3＋的方法
1．溶液顏色
(1)含有Fe2＋的溶液顯淺綠色。
(2)含有Fe3＋的溶液顯棕黃色。
2．用KSCN溶液和氯水
(1)流程
(2)有關反應
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(血紅色)
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
3．用NaOH溶液
(1)流程
(2)有關反應
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓(紅褐色沉淀)
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色絮狀沉淀)
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
4．用KMnO4(H＋)溶液
(1)流程
(2)有關反應
5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
二、Fe2＋和Fe3＋的混合溶液中檢驗Fe2＋的方法
通常向溶液中滴加適量酸性KMnO4溶液，溶液紫色褪去說明含有Fe2＋(注意：Cl－等還原性的離子對Fe2＋的檢驗有干擾)。
1．下列試劑可用于檢驗Fe2(SO4)3溶液中是否含有Fe2＋的是(　　)
A．NaOH溶液 B．KSCN溶液
C．酸性KMnO4溶液 D．氯水
答案：C
解析：加NaOH溶液時，若有Fe2＋存在而生成Fe(OH)2，會被生成的Fe(OH)3的紅褐色掩蓋；加KSCN溶液可檢驗Fe3＋無法檢驗Fe2＋；加入氯水無明顯現象。
2．下列離子的檢驗方法合理的是(　　)
A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈血紅色，說明不含Fe2＋
B．向某溶液中通入Cl2，然后加入KSCN溶液變血紅色，說明原溶液中含有Fe2＋
C．向某溶液中加入NaOH溶液，得到紅褐色沉淀，說明溶液中含有Fe3＋
D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到沉淀顏色逐漸變為紅褐色，說明溶液中含有Fe2＋，不含有Mg2＋
答案：C
解析：Fe3＋與SCN－反應生成血紅色Fe(SCN)3，該現象可以證明存在Fe3＋，但無法確定Fe2＋的存在，A不合理；若原溶液中不含Fe2＋，含有Fe3＋，通入Cl2，加入KSCN溶液，同樣溶液變血紅色，所以不能確定原溶液是否含有Fe2＋，B不合理；Fe(OH)2轉化為紅褐色Fe(OH)3時會掩蓋其他白色沉淀的觀察，所以當含Fe2＋的溶液中含有其他能與堿生成白色沉淀的離子時，也同樣出現題述現象，D不合理。
知識點二　鐵及其化合物的相互轉化
1．鐵的氧化物和氫氧化物
(1)鐵的氧化物
化學式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗名 — 鐵紅 磁性氧化鐵
顏色狀態 黑色粉末 紅棕色粉末 黑色晶體(有磁性)
溶解性 不溶于水 不溶于水 不溶于水
鐵的化合價 ＋2 ＋3 ＋2、＋3
穩定性 不穩定，在空氣中受熱迅速被氧化成Fe3O4 穩定 穩定
與鹽酸反應的離子方程式 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
(2)鐵的氫氧化物
化學式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
色、態 白色固體 紅褐色固體
與鹽酸反應 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
穩定性 不穩定 常溫下穩定，加熱分解：2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O
制法 可溶性亞鐵鹽與堿溶液反應Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 可溶性鐵鹽與堿溶液反應Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
二者的關系 在空氣中，Fe(OH)2迅速被氧氣氧化成Fe(OH)3，反應的化學方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
2．Fe、Fe2＋、Fe3＋間的相互轉化關系
(1)圖示
(2)轉化示例
①FeFe2＋
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
2Al＋3Fe2＋===2Al3＋＋3Fe
②FeFe3＋
2Fe＋3Cl22FeCl3
3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2
③Fe2＋Fe3＋
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
[注意]　(1)常溫下，Fe在冷的濃硫酸或濃硝酸中發生鈍化，因此常溫下能用鐵制容器盛裝濃硫酸或濃硝酸。
(2)①Fe在O2中燃燒以及與H2O(g)反應的產物都是Fe3O4而不是Fe2O3。
②Fe在Cl2中燃燒，無論Cl2過量還是不足均生成FeCl3。
③Fe與S反應時只能生成FeS。
3．“鐵三角”轉化關系的應用
(1)判斷離子共存
①Fe3＋與I－、S2－、HS－等因發生氧化還原反應而不能大量共存。
②Fe2＋與S2－、ClO－、MnO、NO(H＋)等離子因發生復分解反應或氧化還原反應而不能大量共存。
(2)分離與提純
主要物質 雜質 除雜試劑和方法
Fe3＋ Fe2＋ 加入H2O2
Fe2＋ Fe3＋ 加入過量Fe粉，過濾
Fe2＋ Cu2＋ 加入過量Fe粉，過濾
3．為除去FeSO4溶液中的Fe2(SO4)3和CuSO4，最好選用(　　)
A．燒堿溶液 B．濃氨水
C．鎂粉 D．鐵粉
答案：D
解析：除去雜質時不能引入新的雜質，只能用鐵粉，將Fe3＋還原為Fe2＋，同時將Cu2＋還原為Cu。
4．元素的價—類二維圖是我們學習元素及其化合物相關知識的重要模型和工具，它指的是以元素的化合價為縱坐標，以物質類別為橫坐標所繪制的二維平面圖像。如圖為鐵元素的價—類二維圖，其中的箭頭表示部分物質間的轉化關系，下列說法正確的是(　　)
A．鐵與高溫水蒸氣的反應可實現上述轉化①
B．灼燒Fe(OH)3發生轉化⑥，加水溶解可實現轉化③
C．FeO是一種黑色粉末，不穩定，在空氣中受熱，迅速發生轉化②生成紅棕色粉末
D．由圖可預測：高鐵酸鹽(FeO)具有強氧化性，可用于消毒，FeO與水反應最終可生成Fe(OH)3膠體，從而吸附水中的懸浮物，故高鐵酸鹽可用作凈水劑
答案：D
解析：鐵與高溫水蒸氣反應時生成Fe3O4，A錯誤；灼燒Fe(OH)3分解生成Fe2O3，而Fe(OH)3不溶于水，B錯誤；FeO是一種黑色粉末，不穩定，在空氣中受熱，迅速反應生成Fe3O4，C錯誤；高鐵酸鹽(FeO)中Fe元素的化合價為＋6價，具有強氧化性，可用于殺菌消毒，與水反應最終生成Fe(OH)3膠體，吸附水中的懸浮物，可用于凈水，D正確。
知識點三　Fe(OH)2的制備
1．氫氧化亞鐵的制備
(1)制備原理：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓。
(2)成功關鍵：溶液中不含O2等氧化性物質；制備過程中，保證生成的Fe(OH)2在密閉的、隔絕空氣的體系中。
2．常用方法
(1)有機層隔離法
①反應在試管底部進行(這是唯一一種把膠頭滴管插入反應溶液的實驗)。
②加隔氧劑，如加入汽油、苯等比水輕的有機溶劑[如圖，由于苯的液封作用，可防止生成的Fe(OH)2被氧化，因此可較長時間觀察到白色的Fe(OH)2沉淀]。
(2)還原性氣體保護法
該方法是先在裝置Ⅰ中產生FeSO4溶液，并利用產生的H2排盡整個裝置中的空氣，待檢驗H2的純度后，再關閉止水夾K，利用產生的H2把FeSO4溶液壓入裝置Ⅱ中與NaOH溶液進行反應。
5．實驗室用FeCl2和燒堿制備Fe(OH)2，為了Fe(OH)2不被氧化，下列說法不正確的是(　　)
A．配制FeCl2和燒堿溶液所用的蒸餾水通常要煮沸
B．可在FeCl2溶液的上面加一層苯，以隔絕空氣
C．向FeCl2溶液中滴加燒堿溶液時，膠頭滴管尖嘴部分不能伸到試管內
D．產生Fe(OH)2沉淀后，不能振蕩試管
答案：C
解析：Fe(OH)2易被氧化為Fe(OH)3，故要得到Fe(OH)2白色沉淀，就要與空氣或氧氣隔絕。C項中膠頭滴管尖嘴部分不伸到試管內，則滴加溶液時會溶解少量氧氣。
6．某同學設計如圖所示裝置(氣密性已檢查)制備Fe(OH)2白色沉淀。
請回答：
(1)儀器1的名稱：________。裝置5的作用：______________________。
(2)實驗開始時，關閉K2，打開K1，反應一段時間后，再打開K2，關閉K1，發現3中溶液不能進入4中。請為裝置作一處改進，使溶液能進入4中：________________________。
(3)裝置改進后，將3中反應后溶液壓入4中，在4中析出了灰綠色沉淀。從實驗操作過程分析沒有產生白色沉淀的原因：______________________。
答案：(1)分液漏斗　液封，防止空氣進入裝置4
(2)在裝置2、3之間添加控制開關
(3)裝置4內的空氣沒有排盡
本課總結
自我反思：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
隨堂提升
1．下列物質中，在一定條件下能將鐵元素從0價轉變為＋3價的是(　　)
A．氯氣 B．鹽酸
C．硫酸銅溶液 D．稀硫酸
答案：A
2．在下列溶液中加入KSCN溶液，溶液不會顯血紅色的是(　　)
A．加入足量鐵粉后的Fe2(SO4)3溶液
B．Fe在Cl2中燃燒所得產物的水溶液
C．長期暴露在空氣中的綠礬溶液
D．加入氯水后的FeSO4溶液
答案：A
3．在FeCl3和CuCl2混合液中，加入過量的鐵粉，充分反應后，溶液中的金屬離子是(　　)
A．Fe2＋ B．Fe3＋和Fe2＋
C．Cu2＋和Fe2＋ D．Cu2＋
答案：A
解析：氧化性：Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，加入過量鐵粉，發生反應：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋，則溶液中金屬離子是Fe2＋。
4．為了驗證Fe3＋的性質，某化學興趣小組設計了如圖所示的一組實驗，其中實驗方案設計錯誤的是(　　)
A．④ B．③
C．③④ D．①②③④⑤
答案：C
解析：①Fe3＋Fe2＋(溶液由棕黃色變為淺綠色)；②Fe3＋Fe(SCN)3(溶液呈血紅色)；③Fe3＋與Cu2＋不反應，實驗方案及現象均錯誤；④檢驗的是Cl－，與Fe3＋的性質無關，實驗方案錯誤；⑤Fe3＋Fe(OH)3(紅褐色沉淀)。
5．為探究鐵和鐵的化合物的一些化學性質，某實驗小組學生設計了以下實驗。
(1)往A、B溶液中分別滴入幾滴KSCN溶液，溶液的顏色：A________，B________。
(2)寫出上述過程中有關反應的化學方程式：
Fe2O3→A：______________________________；A→B：__________________。
(3)B→C可看到的現象是__________________________________________________。
(4)將A的飽和溶液滴入沸水中并不斷加熱，可制得________膠體；當光束通過該膠體時，可看到一條光亮的“通路”，這種現象稱為________效應。
答案：(1)血紅色　淺綠色
(2)Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O　Fe＋2FeCl3===3FeCl2
(3)先生成白色絮狀沉淀，然后逐步變為灰綠色，最終變成紅褐色　(4)Fe(OH)3　丁達爾
課時分層練
題號 1 2 3 4 5 6 7 8
難度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
對點 Fe、Fe2＋、Fe3＋的相互轉化 鐵的化合物的性質 鐵的性質 Fe2＋、Fe3＋的鑒別 Fe(OH)2的制備實驗 Fe及其化合物的相互轉化 Fe、Fe2＋、Fe3＋之間的轉化及相關計算 Fe及其化合物的相互轉化
題號 9 10 11 12 13 14
難度 ★★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★★
對點 Fe3＋氧化性的應用 Fe及其化合物的相互轉化及相關計算 Fe2＋、Fe3＋的性質及轉化 Fe及其化合物性質的應用及相關計算 鐵、鋁及其化合物的相互轉化及性質的應用 鐵及其化合物氧化性或還原性的探究
[學習·理解]
1．下列物質能將Fe2＋氧化為Fe3＋，且能使Fe元素由0價變為＋3價的是(　　)
A．氫氣 B．氯氣
C．濃鹽酸 D．稀硫酸
答案：B
2．在FeSO4溶液中投入一小塊金屬鈉，反應完全后，過濾出沉淀并洗滌，然后在空氣中灼燒沉淀得到的固體物質是(　　)
A．Fe B．FeO
C．Fe(OH)3 D．Fe2O3
答案：D
3．把鐵片放入下列溶液中，鐵片溶解，溶液質量增加，但沒有氣體放出的是(　　)
A．稀硫酸 B．CuSO4溶液
C．Fe2(SO4)3溶液 D．AgNO3溶液
答案：C
解析：鐵與稀硫酸反應有氫氣生成，溶液質量增加；鐵與CuSO4溶液反應置換出銅，與AgNO3溶液反應置換出銀，都使溶液質量減輕。
4．選擇合適試劑完成甲、乙兩組實驗。甲組：檢驗含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋；乙組：檢驗含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。下列試劑及加入試劑順序能達到實驗目的的是(　　)
選項 甲組 乙組
A 新制氯水、KSCN溶液 NaOH溶液
B 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液
C KOH溶液 溴水
D 溴水 酸性KMnO4溶液
答案：B
解析：甲組，在Fe3＋存在的條件下檢驗Fe2＋，要排除Fe3＋的干擾，所選試劑具備下列條件：一是能與Fe2＋發生有明顯現象的反應；二是與Fe3＋不反應。溴水符合條件，實驗現象是溴水顏色變淺，酸性KMnO4溶液也符合條件：5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，實驗現象是溶液紫色變淺。乙組，在Fe2＋存在的條件下檢驗Fe3＋，用KSCN溶液檢驗Fe3＋即可，Fe2＋不會造成干擾。
5．如圖所示裝置可用來制取Fe(OH)2和觀察Fe(OH)2在空氣中被氧化時的顏色變化。實驗提供的試劑：鐵屑、6 mol·L－1硫酸、NaOH溶液。下列說法錯誤的是(　　)
A．B中盛有一定量的NaOH溶液，A中應預先加入的試劑是鐵屑
B．實驗開始時應先將活塞E關閉
C．生成Fe(OH)2的操作為關閉E，使A中溶液壓入B中
D．取下裝置B中的橡皮塞，使空氣進入，顏色變化為白色變成灰綠色，最終變成紅褐色
答案：B
解析：B中盛有一定量的NaOH溶液，A中Fe與稀硫酸反應產生FeSO4和H2，關閉E時，A中的H2將FeSO4溶液壓入B中與NaOH溶液反應產生Fe(OH)2白色沉淀，A、C正確；實驗開始時應先將活塞E打開，用氫氣排盡裝置中的空氣，B錯誤。
6．用廢鐵屑制備磁性膠體粒子的過程如圖所示。下列說法不正確的是(　　)
A．用Na2CO3溶液浸泡是為了除去廢鐵屑表面的油污
B．通入N2是為了防止空氣中的O2氧化Fe2＋
C．加適量的H2O2是為了將部分Fe2＋氧化為Fe3＋，涉及反應：H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
D．溶液A中Fe2＋和Fe3＋的濃度比為2∶1
答案：D
解析：Na2CO3溶液顯堿性，油污(油脂)在堿性溶液中發生水解，用Na2CO3溶液浸泡是為了除去廢鐵屑表面的油污，A正確；Fe2＋容易被O2氧化，所以通入N2的目的是防止空氣中的O2氧化Fe2＋，B正確；利用H2O2的氧化性，把部分Fe2＋氧化成Fe3＋，C正確；Fe3O4中Fe2＋和Fe3＋的物質的量之比為1∶2，即溶液A中Fe2＋和Fe3＋的濃度比為1∶2，D錯誤。
7．500 mL某溶液中含有0．1 mol Fe2＋、0．2 mol Fe3＋，加入0．2 mol鐵粉，待Fe3＋反應完全后，溶液中Fe2＋的物質的量濃度為(假設反應前后溶液體積不變)(　　)
A．0．4 mol·L－1 B．0．6 mol·L－1
C．0．8 mol·L－1 D．1．0 mol·L－1
答案：C
解析：由2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋知，0．2 mol Fe3＋與0．1 mol鐵粉反應生成0．3 mol Fe2＋，則所得溶液中Fe2＋的物質的量為0．4 mol，c(Fe2＋)＝＝0．8 mol·L－1。
8．(1)下列金屬礦物中用于冶煉金屬鐵的是________(填字母，下同)。
a．金紅石(TiO2) b．赤鐵礦(Fe2O3)
c．輝銅礦(Cu2S)
(2)實現Fe轉化為Fe2＋可選用足量的________。
a．稀鹽酸 b．氫氧化鈉溶液
c．稀硫酸
(3)在點燃的條件下，Fe與足量Cl2劇烈反應，該反應的化學方程式為_____________________。
答案：(1)b　(2)ac　(3)2Fe＋3Cl22FeCl3
[應用·實踐]
9．實驗小組用過量FeCl3溶液處理覆銅板得到浸出液，并對其中的物質進行回收，流程如圖所示。下列有關說法正確的是(　　)
A．FeCl3溶液腐蝕銅板的原理為Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋Fe2＋
B．濾渣只有銅粉
C．用KSCN溶液檢驗是否“氧化”完全
D．溶液a回收后可用于處理覆銅板
答案：D
解析：從浸出液(主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中進行物質回收，由流程可知，先加入過量的Fe，與氯化鐵、氯化銅反應生成氯化亞鐵、銅，濾渣中含Fe、Cu，加氯氣氧化FeCl2產生FeCl3。FeCl3溶液腐蝕銅板的原理為2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋，故A錯誤；據分析可知，濾渣中含Fe、Cu，故B錯誤；氯氣氧化FeCl2產生FeCl3，因FeCl3為產物，只要反應開始就能使KSCN溶液變血紅色，無法檢驗是否“氧化”完全，故C錯誤；溶液a為FeCl3，可用于處理覆銅板，故D正確。
10．鐵和氧化鐵的混合物共a mol，加鹽酸后固體全部溶解，共收集到b mol氫氣，且向反應后的溶液中加入KSCN溶液不顯血紅色，則原混合物中單質鐵的物質的量為(　　)
A．(a＋b) mol B．(a－b) mol
C．(a－b) mol D．(a＋b) mol
答案：A
解析：與H＋反應生成H2的鐵的物質的量等于氫氣的物質的量，即n(Fe)＝n(H2)＝b mol；其余的鐵則和Fe3＋反應生成Fe2＋，參加該反應的鐵的物質的量為(a－b) mol，故原混合物中含鐵b mol＋(a－b) mol＝(a＋b) mol。
11．某溶液中有Fe3＋、Mg2＋、Fe2＋和Al3＋四種陽離子，若向其中加入過量的氫氧化鈉溶液，攪拌后，再加入過量的鹽酸，溶液中大量減少的陽離子是(　　)
A．Fe3＋ B．Mg2＋
C．Fe2＋ D．Al3＋
答案：C
解析：四種離子的變化：Fe3＋→Fe(OH)3→Fe3＋；Mg2＋→Mg(OH)2→Mg2＋；Fe2＋→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe3＋；Al3＋→AlO→Al3＋。
12．某CuSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4的混合溶液100 mL，已知溶液中陽離子的濃度相同，且SO的物質的量濃度為6 mol·L－1，則此溶液最多溶解鐵粉的質量為(　　)
A．5．6 g B．11．2 g
C．22．4 g D．33．6 g
答案：C
解析：設陽離子濃度為x，根據電荷守恒：2x＋3x＋x＝6 mol·L－1×2，解得x＝2 mol·L－1，該混合溶液中H＋、Cu2＋、Fe3＋均能與Fe發生反應：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑、Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu，所以溶解Fe的物質的量為＋＋2 mol·L－1×0．1 L＝0．4 mol，m(Fe)＝0．4 mol×56 g·mol－1＝22．4 g。
13．A～J分別表示中學化學中常見的物質，它們之間的相互轉化關系如下(部分反應物、生成物沒有列出)：
已知：A、B、C、D、E、F六種物質中均含有同一種金屬元素；固體化合物G電解后只生成H、I兩種單質。
(1)寫出下列物質的化學式：
E________，F________，J________。
(2)寫出下列反應的化學方程式：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________。
(3)寫出“CD”的離子方程式(各寫一個)：
C→D：____________________________；
D→C：____________________________。
答案：(1)Fe(OH)2　Fe(OH)3　NaAlO2
(2)①3Fe3O4＋8Al9Fe＋4Al2O3
②Fe3O4＋8HCl===FeCl2＋2FeCl3＋4H2O
③2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑
(3)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋(合理即可)
解析：本題可以從E、F間的轉化關系和G的性質(反應)上找解題突破口。因E、F為C、D與堿反應的產物，且E在空氣中能轉化為F，結合學過的Fe(OH)2到Fe(OH)3的轉化，推測E為Fe(OH)2，F為Fe(OH)3。又因A、B、C、D、E、F六種物質中均含有同一種金屬元素，故C為FeCl2，D為FeCl3。B中含鐵元素，且B中既有Fe2＋又有Fe3＋，所以B為Fe3O4，A為Fe。G能與NaOH溶液反應，能電解，且電解產物之一能與Fe3O4反應置換出Fe，結合所學的鋁熱反應可知I為Al，G為Al2O3。
[創新·提高]
14．某同學欲探究鐵及其化合物的氧化性或還原性。
(1)實驗前該同學預測：Fe2＋肯定既有還原性又有氧化性。你認為他預測的依據是__________________________________。
(2)該同學欲用實驗證明他的預測。實驗室提供的試劑：3%的H2O2溶液、鋅粒、銅片、0．1 mol·L－1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水。
①對于證明Fe2＋具有氧化性，該同學認為金屬單質都具有還原性，并分別將銅片、鋅粒投入FeCl2溶液中，結果銅片沒變化，鋅粒逐漸變小。由此說明三種金屬的還原性由強至弱的順序為____________。
②若該同學計劃在0．1 mol·L－1 FeCl2溶液中滴入新制氯水，探究Fe2＋的還原性，你預計可能發生的反應是__________________________________(寫離子方程式)，溶液由淺綠色變為________色。
③實驗中，該同學發現現象不太明顯，老師分析可能是產物的含量太低，建議可以通過檢驗Fe2＋被氧化的產物Fe3＋的存在以獲取證據。你認為可選________滴入該同學所得的混合液中，并通過溶液出現________色的現象，證明該同學的觀點和實驗方案都是正確的。
(3)該同學分析H2O2中氧元素顯－1價(中間價)，并提出疑問：H2O2與FeCl2反應時，Fe2＋還作氧化劑嗎？
①請你為該同學梳理相關問題：若Fe2＋在反應中表現出氧化性應轉化成________(填化學符號，下同)，若Fe2＋在反應中表現出還原性應轉化成________。
②實際上Fe2＋的還原性較強，實驗室中的FeCl2溶液常因氧化而變質。除雜的方法是____________。
答案：(1)Fe2＋中鐵元素的化合價處于中間價態，既可以升高也可以降低
(2)①Zn>Fe>Cu　②Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋　棕黃　③KSCN溶液　血紅
(3)①Fe　Fe3＋　②加入適量鐵粉
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