資源簡介

第3課時　鐵及其化合物的轉化關系
綜合融通(一)——利用“價—類”二維圖認識鐵及其化合物的轉化關系
導學設計　
化學小組繪制了鐵及其化合物的“價—類”二維圖，并表示各物質之間的轉化關系，示例如下：
1．寫出不同類別含鐵物質之間轉化的離子(化學)方程式。
(1)Fe2O3→Fe3＋→Fe(OH)3→Fe3＋
離子方程式：________________________________________________________；
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。
(2)Fe→Fe2＋→Fe3＋→Fe2＋
離子方程式：______________________________________________________________；
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。
(3)Fe(OH)2→Fe(OH)3
化學方程式：_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．鐵及其化合物之間存在兩種轉化關系。
(1)含有相同價態鐵元素的物質之間的轉化，可以借助____________反應等實現。
(2)含有不同價態鐵元素的物質之間的轉化，可以借助____________反應實現。
[系統融通知能]
鐵及其化合物的“價—類”二維圖分析
(1)橫向變化體現同價態不同類別(氧化物、堿、鹽)之間的轉化。
(2)縱向變化體現不同價態同類別物質之間的轉化，主要體現物質的氧化性或還原性。
(3)斜向變化體現不同價態、不同類別之間物質的轉化，主要體現物質的氧化性和還原性。
[題點多維訓練]
1．以化合價為縱坐標，物質類別為橫坐標的圖像稱為“價—類”二維圖，在地殼中的含量僅次于鋁，居第四位的元素“價—類”二維圖如圖所示，下列說法錯誤的是(　 )
A．a與水在常溫下幾乎不發生反應，但在高溫下可發生置換反應
B．b和c可分別與水發生反應生成e和d
C．e在潮濕的空氣中容易轉變為d
D．h的某種鹽是具備凈水和消毒雙重功能的水處理劑
2．部分含鐵物質的分類與相應化合價關系如圖所示。下列推斷不合理的是(　 )
A．a可與e反應生成b
B．b既可被氧化，也可被還原
C．可將e加入濃堿液中制得d的膠體
D．可存在b→c→d→e→b的循環轉化關系
3．化學實驗室產生的廢液中含有大量會污染環境的物質，為了保護環境，這些廢液必須經處理后才能排放。某化學實驗室產生的廢液中含有兩種金屬離子：Fe3＋、Cu2＋，化學小組設計了如圖所示的方案對廢液進行處理，以回收金屬，保護環境。
(1)步驟①中得到固體A和溶液A的操作名稱是________。
(2)固體A中含有的金屬單質有________。
(3)步驟②中觀察到的實驗現象是_______________________________________
________________________________________________________________________。
(4)寫出步驟①②③中涉及的離子方程式。
①________________________________________________________________________，
②________________________________________________________________________，
③________________________________________________________________________。
(5)要證明溶液B中含Fe3＋，可以用________檢驗，現象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4．鐵及其化合物之間的相互轉化可用下式表示：
Fe2＋Fe3＋FeO
(1)Fe與過量鹽酸反應可以制取FeCl2，若用反應所得的酸性溶液，實現上述①④的轉化，要求產物純凈，可分別選用________(填字母)。
a．Cl2 b．Fe c．Cu d．KMnO4
(2)如下化學方程式中：
Fe2O3＋3NaClO＋4KOH熔融,2K2FeO4(高鐵酸鉀)＋3NaCl＋2H2O
①Fe2O3是________，具有________性。
②用單線橋表示該反應的電子轉移情況。
③每轉移12 mol電子可生成______ mol K2FeO4。
綜合融通(二)——通過實驗融通鐵及其化合物的相關性質
1．鐵單質的還原性
實驗 現象 化學方程式
在一支試管中加入2 mL CuSO4溶液，再將一段鐵絲放入CuSO4溶液中。過一會兒，取出鐵絲 鐵絲表面____________________
2．鐵鹽的氧化性
實驗 現象 化學方程式或
離子方程式
取3 mL FeCl3稀溶液加入試管中，加入幾小塊銅片，振蕩 銅片被腐蝕，溶液由______色變為______
在一支盛有3 mL水的試管中滴加幾滴FeCl3稀溶液，再滴加3滴KI溶液 溶液由______色變成____，然后向溶液中滴加2滴淀粉溶液，溶液______
3．亞鐵鹽的氧化性和還原性
實驗 現象 化學方程式
取3 mL FeCl2溶液加入試管中，加入幾小塊鋅片，振蕩 溶液變為______
在一支試管中加入少量酸性KMnO4溶液，然后向試管中加入少量FeSO4溶液，觀察溶液的顏色變化。當溶液紫紅色褪去時，再滴加2滴KSCN溶液 溶液變________
[題點多維訓練]
(2024·福建龍巖期末)某學習小組欲探究氯氣與鐵的反應及產物中鐵元素的價態，設計并實施了以下實驗：
已知：FeCl3的熔點為306 ℃，沸點為315 ℃，易溶于水并且有強烈的吸水性，能吸收空氣里的水分而潮解。
Ⅰ.氯氣與鐵的反應
按如圖連接裝置并進行制備實驗。
(1)按上圖連接好裝置，在進行______________操作后，在各儀器中裝入對應的試劑；開始反應時，應先點燃______裝置的酒精燈(填“A”或“D”)。
(2)寫出A中反應的離子方程式：_________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)裝置B的作用是____________________。F應連接的裝置是________(選擇其中一個裝置，填相應的字母)。
Ⅱ.產物中鐵元素價態探究
反應結束后，將硬質玻璃管及收集器中的物質一并快速轉移至錐形瓶中，加入過量的稀鹽酸和少許植物油(反應過程中不振蕩)，充分反應后，該小組設計了以下實驗探究產物中鐵元素的價態。
(4)步驟ⅱ添加的試劑X為________________。
(5)步驟ⅲ中所發生反應的離子方程式為___________________________________
________________________________________________________________________。
第3課時　鐵及其化合物的轉化關系
綜合融通(一)
[導學設計]
1．提示：(1)Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
(2)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－(或2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O)
Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋(或2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋等)
(3)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
2．提示：(1)復分解　(2)氧化還原
[題點多維訓練]
1．選B　根據“價—類”二維圖可知a為Fe，b為FeO，c為Fe2O3，d為Fe(OH)3，e為Fe(OH)2，f為亞鐵鹽，g為鐵鹽，h為高鐵酸鹽(FeO)，FeO、Fe2O3與水均不反應，B錯誤。
2．選C　由題圖可知，a為Fe，b中含有Fe2＋，c為Fe(OH)2，d為Fe(OH)3，e中含有Fe3＋。Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，a可與e反應生成b，A推斷合理；Fe2＋既可以被氧化為Fe3＋，也可以被還原為Fe，B推斷合理；可將飽和的Fe3＋溶液加入沸水中制得Fe(OH)3膠體，而不是加入濃堿液中，C推斷不合理；可存在Fe2＋OH－,Fe(OH)2O2,Fe(OH)3H＋,Fe3＋Fe,Fe2＋的循環轉化關系，D推斷合理。
3．(1)過濾　(2)Fe、Cu　(3)溶液由淺綠色變為棕黃色
(4)①2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋　②2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　
③Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
(5)KSCN溶液　溶液變紅色
4．(1)a、b　(2)①還原劑　還原
②＋4KOH2K2FeO4(高鐵酸鉀)＋3NaCl＋2H2O　③4
綜合融通(二)
1．有紅色固體析出　CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu
2．棕黃　藍綠色　Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2　淡黃　棕色　變藍　
2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
3．無色　FeCl2＋Zn===ZnCl2＋Fe　紅色　10FeSO4＋2KMnO4＋8H2SO4===5Fe2(SO4)3＋2MnSO4＋8H2O＋K2SO4、Fe2(SO4)3＋6KSCN===2Fe(SCN)3＋3K2SO4
[題點多維訓練]
解析：本實驗的目的探究氯氣與鐵的反應及產物；首先利用濃鹽酸和二氧化錳共熱制取氯氣，生成的氯氣中混有HCl氣體，可用飽和食鹽水除去，之后用濃硫酸干燥，通入硬質玻璃管中與鐵粉反應，產物在收集器中冷凝，三氯化鐵易溶于水并且有強烈的吸水性，能吸收空氣中的水分而潮解，所以收集之后需要連接干燥管防止空氣中的水蒸氣進入。(1)一套裝置組裝完后首先應該進行裝置氣密性檢查；裝置中含有空氣，首先應該用氯氣排出裝置中的空氣，則應先點燃A裝置的酒精燈；(2)裝置A中濃鹽酸和二氧化錳加熱反應制備氯氣，離子方程式為MnO2＋4H＋＋2Cl－△,Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O；(3)由分析可知，裝置B的作用是除去氯氣中的HCl氣體；在反應結束后要防止氯氣進入空氣中，同時產品應具有吸水性，防止空氣中的水蒸氣進入裝置E中，則F應連接的裝置是c；(4)試劑X可以檢驗三價鐵，則試劑X為KSCN溶液或硫氰化鉀溶液；(5)步驟ⅲ二價鐵被氧化為三價鐵，離子方程式為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。
答案：(1)裝置氣密性檢查　A
(2)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
(3)除去氯氣中的HCl氣體　c
(4)KSCN溶液或硫氰化鉀溶液
(5)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O(共69張PPT)
第3課時　鐵及其化合物的轉化關系
目錄
綜合融通(一)——利用“價—類”二維圖認識鐵及
其化合物的轉化關系
綜合融通(二)——通過實驗融通鐵及其化合物的相關
性質
課時跟蹤檢測
利用“價—類”二維圖認識鐵及其化合物的轉化關系
綜合融通(一)
導學設計　
化學小組繪制了鐵及其化合物的“價—類”二維圖，并表示各物質之間的轉化關系，示例如下：
1．寫出不同類別含鐵物質之間轉化的離子(化學)方程式。
(1)Fe2O3→Fe3＋→Fe(OH)3→Fe3＋
離子方程式：____________________________；
______________________________；
______________________________。
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
(2)Fe→Fe2＋→Fe3＋→Fe2＋
離子方程式：_______________________________________；
__________________________________________________________；
__________________________________________________。
(3)Fe(OH)2→Fe(OH)3
化學方程式：________________________________。
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－(或2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O)
Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋(或2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋等)
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
2．鐵及其化合物之間存在兩種轉化關系。
(1)含有相同價態鐵元素的物質之間的轉化，可以借助_______反應等實現。
(2)含有不同價態鐵元素的物質之間的轉化，可以借助_________反應實現。
復分解
氧化還原
[系統融通知能]
鐵及其化合物的“價—類”二維圖分析
(1)橫向變化體現同價態不同類別(氧化物、堿、鹽)之間的轉化。
(2)縱向變化體現不同價態同類別物質之間的轉化，主要體現物質的氧化性或還原性。
(3)斜向變化體現不同價態、不同類別之間物質的轉化，主要體現物質的氧化性和還原性。
[題點多維訓練]
1．以化合價為縱坐標，物質類別為橫坐標的圖像稱為“價—類”二維圖，在地殼中的含量僅次于鋁，居第四位的元素“價—類”二維圖如圖所示，下列說法錯誤的是(　 )
A．a與水在常溫下幾乎不發生反應，
但在高溫下可發生置換反應
B．b和c可分別與水發生反應生成e和d
C．e在潮濕的空氣中容易轉變為d
D．h的某種鹽是具備凈水和消毒雙重功能的水處理劑
√
2．部分含鐵物質的分類與相應化合價關系如圖所示。下列推斷不合理的是(　 )
A．a可與e反應生成b
B．b既可被氧化，也可被還原
C．可將e加入濃堿液中制得d的膠體
D．可存在b→c→d→e→b的循環轉化關系
√
3．化學實驗室產生的廢液中含有大量會污染環境的物質，為了保護環境，這些廢液必須經處理后才能排放。某化學實驗室產生的廢液中含有兩種金屬離子：Fe3＋、Cu2＋，化學小組設計了如圖所示的方案對廢液進行處理，以回收金屬，保護環境。
(1)步驟①中得到固體A和溶液A的操作名稱是______。
(2)固體A中含有的金屬單質有________。
(3)步驟②中觀察到的實驗現象是_________________________。
過濾
Fe、Cu
溶液由淺綠色變為棕黃色
(4)寫出步驟①②③中涉及的離子方程式。
①__________________________________________，
②___________________________________，
③_________________________。
(5)要證明溶液B中含Fe3＋，可以用_____________檢驗，現象是____________。
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
KSCN溶液
溶液變紅色
4．鐵及其化合物之間的相互轉化可用下式表示：
(1)Fe與過量鹽酸反應可以制取FeCl2，若用反應所得的酸性溶液，實現上述①④的轉化，要求產物純凈，可分別選用________(填字母)。
a．Cl2 b．Fe
c．Cu d．KMnO4
a、b
(2)如下化學方程式中：
①Fe2O3是________，具有________性。
②用單線橋表示該反應的電子轉移情況。
③每轉移12 mol電子可生成______ mol K2FeO4。
還原劑
還原
4
通過實驗融通鐵及其化合物的相關性質
綜合融通(二)
1．鐵單質的還原性
實驗 現象 化學方程式
在一支試管中加入2 mL CuSO4 溶液，再將一段鐵絲放入CuSO4溶液中。過一會兒，取出鐵絲 鐵絲表面
有紅色固體
析出
CuSO4＋Fe===
FeSO4＋Cu
2．鐵鹽的氧化性
實驗 現象 化學方程式或離子方程式
取3 mL FeCl3稀溶液加入試管中，加入幾小塊銅片，振蕩 銅片被腐蝕，溶液由____ 色變為_______
在一支盛有3 mL水的試管中滴加幾滴FeCl3稀溶液，再滴加3滴KI溶液 溶液由 色變成 ，然后向溶液中滴加2滴淀粉溶液，溶液_____
棕黃
藍綠色
淡黃
Cu＋2FeCl3===
2FeCl2＋CuCl2
棕色
變藍
2Fe3＋＋2I－===
2Fe2＋＋I2
3．亞鐵鹽的氧化性和還原性
實驗 現象 化學方程式
取3 mL FeCl2溶液加入試管中，加入幾小塊鋅片，振蕩 溶液變為 _____
在一支試管中加入少量酸性KMnO4溶液，然后向試管中加入少量FeSO4溶液，觀察溶液的顏色變化。當溶液紫紅色褪去時，再滴加2滴KSCN溶液 溶液變 _____
無色
紅色
FeCl2＋Zn===ZnCl2＋Fe
10FeSO4＋2KMnO4＋
8H2SO4===5Fe2(SO4)3＋
2MnSO4＋8H2O＋K2SO4
Fe2(SO4)3＋6KSCN===
2Fe(SCN)3＋3K2SO4
、
[題點多維訓練]
(2024·福建龍巖期末)某學習小組欲探究氯氣與鐵的反應及產物中鐵元素的價態，設計并實施了以下實驗：
已知：FeCl3的熔點為306 ℃，沸點為315 ℃，易溶于水并且有強烈的吸水性，能吸收空氣里的水分而潮解。
Ⅰ.氯氣與鐵的反應
按如圖連接裝置并進行制備實驗。
(1)按上圖連接好裝置，在進行__________________操作后，在各儀器中裝入對應的試劑；開始反應時，應先點燃______裝置的酒精燈(填“A”或“D”)。
解析：本實驗的目的探究氯氣與鐵的反應及產物；首先利用濃鹽酸和二氧化錳共熱制取氯氣，生成的氯氣中混有HCl氣體，可用飽和食鹽水除去，之后用濃硫酸干燥，通入硬質玻璃管中與鐵粉反應，產物在收集器中冷凝，三氯化鐵易溶于水并且有強烈的吸水性，能吸收空氣中的水分而潮解，所以收集之后需要連接干燥管防止空氣中的水蒸氣進入。
裝置氣密性檢查
A
解析：一套裝置組裝完后首先應該進行裝置氣密性檢查；裝置中含有空氣，首先應該用氯氣排出裝置中的空氣，則應先點燃A裝置的酒精燈；
(2)寫出A中反應的離子方程式：
__________________________________________。
(3)裝置B的作用是_____________________。F應連接的裝置是___(選擇其中一個裝置，填相應的字母)。
解析：由分析可知，裝置B的作用是除去氯氣中的HCl氣體；在反應結束后要防止氯氣進入空氣中，同時產品應具有吸水性，防止空氣中的水蒸氣進入裝置E中，則F應連接的裝置是c；
除去氯氣中的HCl氣體
c
Ⅱ.產物中鐵元素價態探究
反應結束后，將硬質玻璃管及收集器中的物質一并快速轉移至錐形瓶中，加入過量的稀鹽酸和少許植物油(反應過程中不振蕩)，充分反應后，該小組設計了以下實驗探究產物中鐵元素的價態。
(4)步驟ⅱ添加的試劑X為__________________________。
解析：試劑X可以檢驗三價鐵，則試劑X為KSCN溶液或硫氰化鉀溶液；
(5)步驟ⅲ中所發生反應的離子方程式為
___________________________________。
解析：步驟ⅲ二價鐵被氧化為三價鐵，離子方程式為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。
KSCN溶液或硫氰化鉀溶液
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
課時跟蹤檢測
(選擇題第1～7小題，每小題3分，第10小題5分，本檢測滿分70分)
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3
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5
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7
8
9
10
11
√
1．向某溶液中加入含Fe2＋的溶液后，無明顯變化。當再滴入幾滴新制氯水后，混合溶液變成紅色，則下列結論錯誤的是(　 )
A．該溶液中一定含有SCN－
B．氧化性：Fe3＋>Cl2
C．Fe2＋與SCN－不能形成紅色物質
D．Fe2＋被氧化為Fe3＋
1
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3
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5
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解析：溶液中的Fe2＋與加入的新制氯水發生反應：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，故氧化性：Fe3＋1
2
4
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7
8
9
10
11
3
√
2．(2024·合肥期末)鐵元素是人體重要的微量元素，參與人體血紅蛋白的形成，Fe2＋易被人體吸收，下列有關鐵及其化合物的說法中正確的是(　 )
A．缺鐵性貧血癥可以服用維生素C將難吸收的Fe3＋氧化為Fe2＋，促進鐵元素的吸收
B．高溫下紅熱的鐵與水蒸氣反應，可得到紅色的氧化鐵
C．將過氧化鈉投入氯化亞鐵溶液中，最終生成白色沉淀
D．FeO不穩定，在空氣中加熱迅速被氧化成Fe2O3
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3
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10
11
3
√
3．下列反應不涉及鐵元素價態變化的是(　 )
A．用鐵粉除去FeCl2溶液中的少許FeCl3雜質
B．鐵在氧氣中燃燒
C．氫氧化亞鐵是白色固體，在空氣中會迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色
D．氫氧化鐵受熱分解
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3
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3
√
4．自來水廠利用鐵屑及FeCl2溶液處理泄漏的Cl2，下列有關說法不正確的是(　 )
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6
7
8
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10
11
3
解析：Cl2和水反應生成HCl和HClO，A正確；Fe2＋具有較強的還原性，可以和強氧化性的氯氣反應生成Fe3＋，離子方程式為2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋，B正確；鐵屑的作用是將FeCl3還原為FeCl2，生成的FeCl2可以繼續吸收氯氣，C正確； Fe2＋具有較強的還原性，會與強氧化性的ClO－反應，二者不能大量共存，D錯誤。
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11
3
5．(2024·泉州校級期末)鐵粉具有平肝鎮心，消痛解毒之功效，主治驚癇、癲狂、腳氣沖心、貧血等。某興趣小組探究用氫氣和碳酸亞鐵制取鐵粉并檢驗反應產物，實驗裝置如圖。下列說法不正確的是(　 )
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3
A．本實驗不可以用稀鹽酸代替稀硫酸制備氫氣
B．裝置①的作用是干燥氫氣
C．裝置②、③中的試劑分別是無水硫酸銅、堿石灰
D．④中澄清石灰水的作用是檢驗產生的CO2
√
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3
解析：鋅與稀鹽酸反應生成氫氣中含有氯化氫，氯化氫會與碳酸亞鐵反應，本實驗不可以用稀鹽酸代替稀硫酸制備氫氣，故A正確；①裝置盛有濃硫酸干燥H2，防止對后面產物的檢驗產生干擾，故B正確；由分析可知，②為檢驗產物H2O的裝置，可盛裝白色的無水硫酸銅固體，③裝置的主要目的是吸收H2O并防止④中的H2O進入②裝置中造成干擾，可以是無水CaCl2或無水硫酸銅，但堿石灰會吸收CO2，不能選堿石灰，故C錯誤；④為檢驗CO2的裝置，故D正確。
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3
√
6．在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中，Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋的物質的量之比為3∶2∶1，現加入適量鐵粉，使溶液中三種離子的物質的量之比變為1∶2∶4，則參加反應的鐵粉與原溶液中Fe3＋的物質的量之比為(　 )
A．2∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶4
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3
解析：根據三種離子物質的量的變化可知，Cu2＋沒有參加反應，則反應的離子方程式為2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，設溶液中Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋的物質的量分別為3 mol、2 mol、1 mol，根據離子方程式可知Fe3＋的物質的量減少2 mol，則需消耗1 mol鐵粉，故參加反應的鐵粉與原溶液中Fe3＋的物質的量之比為1∶3，C正確。
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3
√
7．(2024·石家莊期末)向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中，加入100 mL 1 mol·L－1鹽酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL(標準狀況)的氣體，所得溶液中加入KSCN溶液未出現紅色，那么，若用足量的CO在高溫下還原相同質量的此混合物，所得鐵的質量為(　 )
A．11.2 g B．5.6 g
C．2.8 g D．無法計算
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8．(12分)(2024·北京順義區期末)鐵及其化合物的“價—類”二維圖如下。
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8
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10
11
3
回答下列問題：
(1)預測Fe2＋既有氧化性又有還原性，依據是_________________
________________________。
解析：Fe2＋的化合價為＋2，可以升高也可以降低，所以既有氧化性又有還原性；
Fe2＋的化合價為
＋2，可以升高也可以降低
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3
(2)檢驗溶液中是否含有Fe3＋，常用的試劑是______________(填化學式)。
解析：Fe3＋與KSCN溶液顯紅色，所以檢驗溶液中的Fe3＋，常用的試劑是KSCN溶液；
KSCN溶液
1
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(3)Fe粉高溫和水蒸氣反應的化學方程式為
_____________________________。
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(4)白色的Fe(OH)2在空氣中極不穩定，最終變為紅褐色物質，用化學用語解釋其原因_________________________________。
解析：白色的Fe(OH)2在空氣中被氧氣氧化生成紅褐色的氫氧化鐵，反應的化學方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3；
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
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(5)利用FeCl3溶液和覆銅板制作圖案：實驗操作為取一小塊覆銅板，用油性筆在覆銅板上畫上設計好的圖案，然后浸入盛有FeCl3溶液的小燒杯中。過一段時間后，取出覆銅板并用水清洗干凈。
反應的離子方程式為__________________________。
解析：在覆銅板上制作出“化學”圖案過程中發生反應的離子方程式為2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
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9．(12分)一定量的鐵粉在氯氣中充分燃燒后，將所得固體完全溶于稀鹽酸，制得溶液A。
(1)鐵在氯氣中燃燒的化學方程式是_______________________。
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(2)推測溶液A中可能含有的金屬陽離子：①只有Fe3＋；②只有Fe2＋；③________________。甲同學為探究溶液的組成，實驗如下：
實驗步驟 實驗現象 實驗結論及反應的離子方程式
取少量溶液A置于 試管中，加入KSCN溶液 ____________ 假設②不成立，假設①或③成立；反應的離子方程式是__________________________
含有Fe3＋和Fe2＋
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
溶液呈紅色
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解析：Fe3＋可以和鐵單質反應生成Fe2＋，Fe3＋具有氧化性，Fe2＋既有氧化性又有還原性，氯氣具有強氧化性，與鐵反應生成Fe3＋。將一定量的鐵粉在氯氣中充分燃燒后所得固體完全溶于稀鹽酸，假如鐵粉剩余，在所得溶液中鐵粉可以把Fe3＋還原為Fe2＋，所以在溶液中可能含有的金屬陽離子為①Fe3＋、②Fe2＋、③Fe3＋和Fe2＋。在溶液中檢驗Fe3＋常使用KSCN溶液，因假設②不成立，說明溶液中至少含有Fe3＋，所以加入KSCN溶液后溶液變為紅色。
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(3)乙同學繼續探究溶液A的組成。
查閱資料：16HCl＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
實驗過程：另取少量溶液A置于試管中，逐滴加入酸性KMnO4溶液，充分振蕩，KMnO4溶液紫色褪去。
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解析：向溶液A中加入酸性高錳酸鉀溶液時，酸性高錳酸鉀溶液可以氧化Fe2＋，也可以氧化Cl－，故不能確定溶液中是否含有Fe2＋。
實驗結論：___(填字母)。
a．可能有Fe2＋　b．可能無Fe2＋　c．一定有Fe2＋
根據你選擇的實驗結論，簡述理由：_______________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
。
a
因為還原性Fe2＋>Cl－，
逐滴加入的酸性KMnO4溶液先將Fe2＋氧化，從而使KMnO4紫色褪去，
故可能含有Fe2＋(或b　溶液中可能無Fe2＋，加入的酸性KMnO4溶液
將Cl－氧化，從而使KMnO4紫色褪去)
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高階思維訓練(選做題)
10．(2024·山東聊城高一期末)利用廢舊鍍鋅鐵皮制備Fe3O4膠體粒子的流程圖如圖，已知：Zn溶于強堿時生成可溶于水的[Zn(OH)4]2－。下列有關說法正確的是(　 )
A．Fe3O4是堿性氧化物，是具有磁性的黑色晶體
B．濾液中存在的離子有Na＋、[Zn(OH)4]2－、OH－
C．“酸溶”的離子方程式為Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
D．“氧化”的目的是將Fe2＋全部氧化為Fe3＋
√
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解析：Fe3O4是一種復雜的化合物，是具有磁性的黑色晶體，故A錯誤；Zn溶于強堿時生成可溶于水的[Zn(OH)4]2－，Fe與NaOH溶液不反應，則濾液含過量NaOH，存在的離子有Na＋、[Zn(OH)4]2－、OH－，故B正確；“酸溶”的離子方程式為Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，故C錯誤；由流程可知，過氧化氫只氧化部分亞鐵離子，故D錯誤。
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11．(20分)(2024·安徽安慶開學考試)研究性學習小組對Fe及其化合物的相關性質進行探究。
探究一：設計如圖所示裝置進行“鐵與水蒸氣反應”的實驗(夾持儀器略)。
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(1)A中加入碎瓷片的目的是__________。
解析：裝置A提供水蒸氣，給液體加熱時容易發生暴沸現象，加入碎瓷片可防止暴沸；裝置B中鐵與水蒸氣在高溫下反應生成四氧化三鐵和氫氣，堿石灰吸收水蒸氣起到干燥氫氣的作用，裝置E中氫氣還原黑色的氧化銅，反應生成紅色的銅單質和水；(1)液體加熱時很容易發生暴沸，加入碎瓷片是為了防止暴沸；
防止暴沸
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(2)硬質玻璃管B中發生反應的化學方程式為
______________________________。
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(3)裝置D的作用是________________________。
探究二：確定探究一反應后硬質玻璃管B中黑色固體的成分。
解析：裝置E中為氫氣還原氧化銅的反應，需要通入干燥潔凈的氫氣，所以裝置D中堿石灰的作用是除去氫氣中混有的水蒸氣；
除去氫氣中混有的水蒸氣
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(4)將硬質玻璃管中反應后的固體混合物全部取出置于燒杯中，加入足量的鹽酸溶解并過濾，進行如下實驗，請將下表補充完整：
步驟 現象 解釋(用離子方程式表示) 結論
Ⅰ.取少量濾液，滴加KSCN 溶液 溶液不變紅，為淺綠色 Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O ①__________________。 濾液中的陽離子為③__________
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
H＋、Fe2＋
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Ⅱ.取少量濾液，滴加NaOH溶液 剛開始無明顯現象， 一段時間后先出現白色沉淀，迅速變為灰綠色，最終變為紅褐色 ②__________________。
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
(白色)；
4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3
續表
H＋＋OH－===H2O
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　探究三：利用如圖所示裝置制備Fe(OH)2。
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解析：向反應后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液不變紅色，溶液中不存在鐵離子，說明鐵過量，生成的鐵離子被鐵還原生成亞鐵離子，反應的離子方程式為2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；取樣，滴加NaOH溶液，剛開始無明顯現象，說明鹽酸過量，首先發生中和反應，反應的離子方程式為H＋＋OH－===H2O，根據離子方程式可知，有氫氧化亞鐵沉淀生成，又因為氫氧化亞鐵易被氧化，所以實驗現象是一段時間后先出現白色沉淀，迅速變為灰綠色，最終變為紅褐色，根據以上分析可知反應后的溶液中陽離子為H＋、Fe2＋；
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(5)試劑X可選用植物油，其主要作用是__________。
解析：試劑瓶中為NaOH，根據題意知此試劑瓶中發生的反應應該是生成氫氧化亞鐵的反應，氫氧化亞鐵很容易被氧化，所以需要用植物油隔絕空氣，防止氫氧化亞鐵被氧化；
隔絕空氣
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(6)實驗開始時，打開分液漏斗塞子，關閉K3，依次打開K1、K2的目的是_________________________________________________。
一段時間后關閉K1，打開K3，可觀察到的現象是
_______________________________________。
利用Fe與稀硫酸反應生成的氫氣將裝置中的空氣排出
2中淺綠色溶液流入3中，3中析出白色沉淀
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解析：因為氫氧化亞鐵很容易被氧化，所以裝置中不能存在空氣，利用硫酸與鐵粉反應生成的氫氣先把裝置中的空氣從K1處的導管排出；待排盡空氣后關閉K1，打開K3，錐形瓶中生成的氫氣使瓶內壓強增大，會把生成的硫酸亞鐵溶液沿導管壓入試劑瓶中與氫氧化鈉反應，現象為2中淺綠色溶液流入3中，3中析出白色沉淀。課時跟蹤檢測(二十三)　鐵及其化合物的轉化關系
(選擇題第1～7小題，每小題3分，第10小題5分，本檢測滿分70分)
1．向某溶液中加入含Fe2＋的溶液后，無明顯變化。當再滴入幾滴新制氯水后，混合溶液變成紅色，則下列結論錯誤的是(　 )
A．該溶液中一定含有SCN－
B．氧化性：Fe3＋>Cl2
C．Fe2＋與SCN－不能形成紅色物質
D．Fe2＋被氧化為Fe3＋
2．(2024·合肥期末)鐵元素是人體重要的微量元素，參與人體血紅蛋白的形成，Fe2＋易被人體吸收，下列有關鐵及其化合物的說法中正確的是(　 )
A．缺鐵性貧血癥可以服用維生素C將難吸收的Fe3＋氧化為Fe2＋，促進鐵元素的吸收
B．高溫下紅熱的鐵與水蒸氣反應，可得到紅色的氧化鐵
C．將過氧化鈉投入氯化亞鐵溶液中，最終生成白色沉淀
D．FeO不穩定，在空氣中加熱迅速被氧化成Fe2O3
3．下列反應不涉及鐵元素價態變化的是(　 )
A．用鐵粉除去FeCl2溶液中的少許FeCl3雜質
B．鐵在氧氣中燃燒
C．氫氧化亞鐵是白色固體，在空氣中會迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色
D．氫氧化鐵受熱分解
4．自來水廠利用鐵屑及FeCl2溶液處理泄漏的Cl2，下列有關說法不正確的是(　 )
A．Cl2和水反應的離子方程式為H2O＋Cl2??Cl－＋HClO＋H＋
B．吸收泄漏氯氣的離子方程式為2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋
C．鐵屑的作用是將FeCl3還原為FeCl2
D．鐵屑耗盡時溶液中可能大量存在：Fe2＋、Fe3＋、ClO－、Cl－
5．(2024·泉州校級期末)鐵粉具有平肝鎮心，消痛解毒之功效，主治驚癇、癲狂、腳氣沖心、貧血等。某興趣小組探究用氫氣和碳酸亞鐵制取鐵粉并檢驗反應產物，實驗裝置如圖。下列說法不正確的是(　 )
A．本實驗不可以用稀鹽酸代替稀硫酸制備氫氣
B．裝置①的作用是干燥氫氣
C．裝置②、③中的試劑分別是無水硫酸銅、堿石灰
D．④中澄清石灰水的作用是檢驗產生的CO2
6．在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中，Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋的物質的量之比為3∶2∶1，現加入適量鐵粉，使溶液中三種離子的物質的量之比變為1∶2∶4，則參加反應的鐵粉與原溶液中Fe3＋的物質的量之比為(　 )
A．2∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶4
7．(2024·石家莊期末)向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中，加入100 mL 1 mol·L－1鹽酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL(標準狀況)的氣體，所得溶液中加入KSCN溶液未出現紅色，那么，若用足量的CO在高溫下還原相同質量的此混合物，所得鐵的質量為(　 )
A．11.2 g B．5.6 g
C．2.8 g D．無法計算
8.(12分)(2024·北京順義區期末)鐵及其化合物的“價—類”二維圖如下。
回答下列問題：
(1)預測Fe2＋既有氧化性又有還原性，依據是_______________________________
________________________________________________________________________。
(2)檢驗溶液中是否含有Fe3＋，常用的試劑是______________(填化學式)。
(3)Fe粉高溫和水蒸氣反應的化學方程式為________________________________
________________________________________________________________________。
(4)白色的Fe(OH)2在空氣中極不穩定，最終變為紅褐色物質，用化學用語解釋其原因________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)利用FeCl3溶液和覆銅板制作圖案：實驗操作為取一小塊覆銅板，用油性筆在覆銅板上畫上設計好的圖案，然后浸入盛有FeCl3溶液的小燒杯中。過一段時間后，取出覆銅板并用水清洗干凈。
反應的離子方程式為__________________________________________________。
9.(12分)一定量的鐵粉在氯氣中充分燃燒后，將所得固體完全溶于稀鹽酸，制得溶液A。
(1)鐵在氯氣中燃燒的化學方程式是____________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)推測溶液A中可能含有的金屬陽離子：①只有Fe3＋；②只有Fe2＋；③____________________。甲同學為探究溶液的組成，實驗如下：
實驗步驟 實驗現象 實驗結論及反應的離子方程式
取少量溶液A置于試管中， 加入KSCN溶液 __________ 假設②不成立，假設①或③成立；反應的離子方程式是____________
(3)乙同學繼續探究溶液A的組成。
查閱資料：16HCl＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
實驗過程：另取少量溶液A置于試管中，逐滴加入酸性KMnO4溶液，充分振蕩，KMnO4溶液紫色褪去。
實驗結論：__________(填字母)。
a．可能有Fe2＋　b．可能無Fe2＋　c．一定有Fe2＋
根據你選擇的實驗結論，簡述理由：_____________________________________________
________________________________________________________________________。
高階思維訓練(選做題)
10．(2024·山東聊城高一期末)利用廢舊鍍鋅鐵皮制備Fe3O4膠體粒子的流程圖如圖，已知：Zn溶于強堿時生成可溶于水的[Zn(OH)4]2－。下列有關說法正確的是(　 )
A．Fe3O4是堿性氧化物，是具有磁性的黑色晶體
B．濾液中存在的離子有Na＋、[Zn(OH)4]2－、OH－
C．“酸溶”的離子方程式為Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
D．“氧化”的目的是將Fe2＋全部氧化為Fe3＋
11.(20分)(2024·安徽安慶開學考試)研究性學習小組對Fe及其化合物的相關性質進行探究。
探究一：設計如圖所示裝置進行“鐵與水蒸氣反應”的實驗(夾持儀器略)。
(1)A中加入碎瓷片的目的是____________。
(2)硬質玻璃管B中發生反應的化學方程式為_______________________________
________________________________________________________________________。
(3)裝置D的作用是__________________________。
探究二：確定探究一反應后硬質玻璃管B中黑色固體的成分。
(4)將硬質玻璃管中反應后的固體混合物全部取出置于燒杯中，加入足量的鹽酸溶解并過濾，進行如下實驗，請將下表補充完整：
步驟 現象 解釋(用離子方程式表示) 結論
Ⅰ.取少量濾液，滴加KSCN 溶液 溶液不變紅，為淺綠色 Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O ①__________________。 濾液中的陽離子為③__________
Ⅱ.取少量濾液，滴加NaOH溶液 剛開始無明顯現象，一段時間后先出現白色沉淀，迅速變為灰綠色，最終變為紅褐色 ②____________。 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色)； 4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3
探究三：利用如圖所示裝置制備Fe(OH)2。
(5)試劑X可選用植物油，其主要作用是__________。
(6)實驗開始時，打開分液漏斗塞子，關閉K3，依次打開K1、K2的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
一段時間后關閉K1，打開K3，可觀察到的現象是
________________________________________________________________________。
課時跟蹤檢測(二十三)
1．選B　溶液中的Fe2＋與加入的新制氯水發生反應：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，故氧化性：Fe3＋2．選A　維生素C具有還原性，將難吸收的Fe3＋氧化為Fe2＋，促進鐵元素的吸收，可以治療缺鐵性貧血癥，故A正確；高溫下紅熱的鐵與水蒸氣反應，可得到黑色的四氧化三鐵和氫氣，反應的化學方程式為3Fe＋4H2O(g)高溫,Fe3O4＋4H2，故B錯誤；Na2O2與水反應生成氫氧化鈉和O2，且Na2O2具有強氧化性，所以將過氧化鈉投入氯化亞鐵溶液中，最終生成紅褐色沉淀Fe(OH)3，故C錯誤；FeO不穩定，在空氣中加熱迅速被氧化成Fe3O4，故D錯誤。
3．選D　鐵粉可將Fe3＋還原為Fe2＋，Fe元素的價態發生了變化，A不符合題意；Fe在氧氣中燃燒，生成Fe3O4，Fe元素的價態發生了變化，B不符合題意； Fe(OH)2具有還原性，在空氣中發生反應4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，Fe元素的價態發生了變化，C不符合題意；Fe(OH)3受熱分解：2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O，Fe元素的價態沒有發生變化，D符合題意。
4．選D　Cl2和水反應生成HCl和HClO，A正確；Fe2＋具有較強的還原性，可以和強氧化性的氯氣反應生成Fe3＋，離子方程式為2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋，B正確；鐵屑的作用是將FeCl3還原為FeCl2，生成的FeCl2可以繼續吸收氯氣，C正確； Fe2＋具有較強的還原性，會與強氧化性的ClO－反應，二者不能大量共存，D錯誤。
5．選C　鋅與稀鹽酸反應生成氫氣中含有氯化氫，氯化氫會與碳酸亞鐵反應，本實驗不可以用稀鹽酸代替稀硫酸制備氫氣，故A正確；①裝置盛有濃硫酸干燥H2，防止對后面產物的檢驗產生干擾，故B正確；由分析可知，②為檢驗產物H2O的裝置，可盛裝白色的無水硫酸銅固體，③裝置的主要目的是吸收H2O并防止④中的H2O進入②裝置中造成干擾，可以是無水CaCl2或無水硫酸銅，但堿石灰會吸收CO2，不能選堿石灰，故C錯誤；④為檢驗CO2的裝置，故D正確。
6．選C　根據三種離子物質的量的變化可知，Cu2＋沒有參加反應，則反應的離子方程式為2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，設溶液中Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋的物質的量分別為3 mol、2 mol、1 mol，根據離子方程式可知Fe3＋的物質的量減少2 mol，則需消耗1 mol鐵粉，故參加反應的鐵粉與原溶液中Fe3＋的物質的量之比為1∶3，C正確。
7．選C　用鹽酸溶解后，得到的產物加 KSCN 溶液，無紅色出現，說明得到的產物是氯化亞鐵，即混合物中的鐵元素全在氯化亞鐵中，鹽酸的物質的量為1 mol·L－1×0.1 L＝0.1 mol，根據氯元素守恒，則n(Fe)＝n(FeCl2)＝×n(HCl)＝0.05 mol，則混合物中Fe元素的質量為m(Fe)＝0.05 mol×56 g·mol－1＝2.8 g，若用足量的CO在高溫下還原相同質量的此混合物，能得到鐵的質量是2.8 g。
8．解析：(1)Fe2＋的化合價為＋2，可以升高也可以降低，所以既有氧化性又有還原性；(2)Fe3＋與KSCN溶液顯紅色，所以檢驗溶液中的Fe3＋，常用的試劑是KSCN溶液；(3)高溫下Fe與H2O(g)反應的化學方程式為3Fe＋4H2O(g)高溫,Fe3O4＋4H2；(4)白色的Fe(OH)2在空氣中被氧氣氧化生成紅褐色的氫氧化鐵，反應的化學方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3；(5)在覆銅板上制作出“化學”圖案過程中發生反應的離子方程式為2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。
答案：(1)Fe2＋的化合價為＋2，可以升高也可以降低
(2)KSCN溶液　(3)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
(4)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(5)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
9．解析：(1)鐵在氯氣中燃燒生成氯化鐵，該反應的化學方程式為2Fe＋3Cl22FeCl3。
(2)Fe3＋可以和鐵單質反應生成Fe2＋，Fe3＋具有氧化性，Fe2＋既有氧化性又有還原性，氯氣具有強氧化性，與鐵反應生成Fe3＋。將一定量的鐵粉在氯氣中充分燃燒后所得固體完全溶于稀鹽酸，假如鐵粉剩余，在所得溶液中鐵粉可以把Fe3＋還原為Fe2＋，所以在溶液中可能含有的金屬陽離子為①Fe3＋、②Fe2＋、③Fe3＋和Fe2＋。在溶液中檢驗Fe3＋常使用KSCN溶液，因假設②不成立，說明溶液中至少含有Fe3＋，所以加入KSCN溶液后溶液變為紅色。
(3)向溶液A中加入酸性高錳酸鉀溶液時，酸性高錳酸鉀溶液可以氧化Fe2＋，也可以氧化Cl－，故不能確定溶液中是否含有Fe2＋。
答案：(1)2Fe＋3Cl22FeCl3　(2)③含有Fe3＋和Fe2＋
實驗現象 實驗結論及反應的離子方程式
溶液呈紅色 Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
(3)a　因為還原性Fe2＋>Cl－，逐滴加入的酸性KMnO4溶液先將Fe2＋氧化，從而使KMnO4紫色褪去，故可能含有Fe2＋(或b　溶液中可能無Fe2＋，加入的酸性KMnO4溶液將Cl－氧化，從而使KMnO4紫色褪去)
10．選B　Fe3O4是一種復雜的化合物，是具有磁性的黑色晶體，故A錯誤；Zn溶于強堿時生成可溶于水的[Zn(OH)4]2－，Fe與NaOH溶液不反應，則濾液含過量NaOH，存在的離子有Na＋、[Zn(OH)4]2－、OH－，故B正確；“酸溶”的離子方程式為Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，故C錯誤；由流程可知，過氧化氫只氧化部分亞鐵離子，故D錯誤。
11．解析：裝置A提供水蒸氣，給液體加熱時容易發生暴沸現象，加入碎瓷片可防止暴沸；裝置B中鐵與水蒸氣在高溫下反應生成四氧化三鐵和氫氣，堿石灰吸收水蒸氣起到干燥氫氣的作用，裝置E中氫氣還原黑色的氧化銅，反應生成紅色的銅單質和水；(1)液體加熱時很容易發生暴沸，加入碎瓷片是為了防止暴沸；(2)硬質玻璃管中是鐵和水蒸氣發生反應，化學方程式為3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2；(3)裝置E中為氫氣還原氧化銅的反應，需要通入干燥潔凈的氫氣，所以裝置D中堿石灰的作用是除去氫氣中混有的水蒸氣；(4)向反應后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液不變紅色，溶液中不存在鐵離子，說明鐵過量，生成的鐵離子被鐵還原生成亞鐵離子，反應的離子方程式為2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；取樣，滴加NaOH溶液，剛開始無明顯現象，說明鹽酸過量，首先發生中和反應，反應的離子方程式為H＋＋OH－===H2O，根據離子方程式可知，有氫氧化亞鐵沉淀生成，又因為氫氧化亞鐵易被氧化，所以實驗現象是一段時間后先出現白色沉淀，迅速變為灰綠色，最終變為紅褐色，根據以上分析可知反應后的溶液中陽離子為H＋、Fe2＋；(5)試劑瓶中為NaOH，根據題意知此試劑瓶中發生的反應應該是生成氫氧化亞鐵的反應，氫氧化亞鐵很容易被氧化，所以需要用植物油隔絕空氣，防止氫氧化亞鐵被氧化；(6)因為氫氧化亞鐵很容易被氧化，所以裝置中不能存在空氣，利用硫酸與鐵粉反應生成的氫氣先把裝置中的空氣從K1處的導管排出；待排盡空氣后關閉K1，打開K3，錐形瓶中生成的氫氣使瓶內壓強增大，會把生成的硫酸亞鐵溶液沿導管壓入試劑瓶中與氫氧化鈉反應，現象為2中淺綠色溶液流入3中，3中析出白色沉淀。
答案：(1)防止暴沸　(2)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
(3)除去氫氣中混有的水蒸氣　(4)①2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
②H＋＋OH－===H2O　③H＋、Fe2＋
(5)隔絕空氣　(6)利用Fe與稀硫酸反應生成的氫氣將裝置中的空氣排出　2中淺綠色溶液流入3中，3中析出白色沉淀

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