第14講鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化及應(yīng)用1．能列舉、描述、辨識(shí)Fe2+與Fe3+的化學(xué)性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。2.能利用Fe2+與Fe3+的性質(zhì)和反應(yīng)，設(shè)計(jì)其制備、分離、提純、檢驗(yàn)等簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)的方案。3.能從物質(zhì)類(lèi)別和元素價(jià)態(tài)變化的視角說(shuō)明鐵及其化合物之間的轉(zhuǎn)化途徑?？键c(diǎn)一Fe2+和Fe3+的性質(zhì)及檢驗(yàn)1．亞鐵鹽(1)FeSO4·7H2O呈綠色，俗稱(chēng)綠礬。(2)含有Fe2+的溶液，呈淺綠色，F(xiàn)e2+既有氧化性，又有還原性。①氧化性：Fe2+與Zn反應(yīng)的離子方程式為Fe2+＋Zn=Zn2+＋Fe。②還原性：Fe2+與Cl2反應(yīng)的離子方程式為2Fe2+＋Cl2=2Fe3+＋2Cl－。(3)Fe2+在酸性介質(zhì)中比較穩(wěn)定，因而保存亞鐵鹽溶液時(shí)，應(yīng)加入一定量的酸，同時(shí)放入少量鐵屑（粉）來(lái)防止氧化。2．鐵鹽(1)常見(jiàn)的鐵鹽有Fe2(SO4)3、FeCl3等。(2)含F(xiàn)e3+的溶液呈棕黃色，F(xiàn)e3+具有較強(qiáng)的氧化性。Fe3+與Cu、H2S反應(yīng)的離子方程式分別為2Fe3+＋Cu=2Fe2+＋Cu2+、2Fe3+＋H2S=2Fe2+＋S↓＋2H＋。(3)Fe3+易水解，只能存在于酸性較強(qiáng)的溶液中。①用FeCl3固體配制FeCl3溶液的方法：將氯化鐵固體先溶于較濃的鹽酸中，然后再稀釋至所需濃度。②工業(yè)上常用調(diào)節(jié)pH的方法除去溶液中的Fe3+。③FeCl3溶液加熱蒸干并灼燒，所得固體主要成分為Fe2O3。④Fe3+與HCOeq\o\al(－,3)、[Al(OH)4]－混合時(shí)都會(huì)得到Fe(OH)3沉淀。3．其他常見(jiàn)含鐵鹽(1)鐵銨礬[NH4Fe(SO4)2·12H2O]：無(wú)色晶體，其中Fe為＋3價(jià)，易溶于水；常用作化學(xué)分析試劑、藥物和織物媒染劑。(2)赤血鹽{K3[Fe(CN)6]}：紅色晶體，其中Fe為＋3價(jià)，能溶于水；常用于檢驗(yàn)Fe2+，生成藍(lán)色沉淀。(3)高鐵酸鉀(K2FeO4)：暗紫色晶體，其中Fe為＋6價(jià)，具有強(qiáng)氧化性，可用作水體的殺菌、消毒劑或高容量電池材料。4．Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)方法(1)用KSCN溶液和氯水(2)用NaOH溶液(3)含F(xiàn)e2+、Fe3+的混合溶液中Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)eq\a\vs4\al(混合溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加KSCN),\s\do5(溶液))溶液變紅色，說(shuō)明含有Fe3+。eq\a\vs4\al(混合溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加酸性),\s\do5(KMnO4溶液))KMnO4溶液紫紅色褪去，說(shuō)明含有Fe2+。Fe3+、Fe2+、Cl－同時(shí)存在時(shí)，不能用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)Fe2+（Cl－能還原KMnO4，有干擾）。(4)Fe2+的特征檢驗(yàn)方法溶液eq\o(→,\s\up7(滴加K3[Fe(CN)6]),\s\do5(溶液))產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，說(shuō)明溶液中含有Fe2+。正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。(1)FeCl2不能通過(guò)化合反應(yīng)制備。(×)(2)中性溶液中可能大量存在Fe3+、K＋、Cl－、SOeq\o\al(2-,4)。(×)(3)用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)FeCl3溶液中是否含有FeCl2。(×)(4)硫酸亞鐵片和維生素C同時(shí)服用能增強(qiáng)治療缺鐵性貧血的效果。(√)(5)將Fe(NO3)2樣品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液，溶液變紅，則Fe(NO3)2晶體已氧化變質(zhì)。(×)題組一鐵鹽、亞鐵鹽的性質(zhì)及應(yīng)用1．鐵及其化合物是中學(xué)化學(xué)中一類(lèi)重要的物質(zhì)。下列關(guān)于鐵元素的敘述正確的是(D)A．采用將FeCl3溶液直接蒸干的方法制備FeCl3固體B．保存FeCl2溶液常常加一些鐵粉，其目的是抑制Fe2+水解C．25℃時(shí)，pH＝0的溶液中，Al3+、NHeq\o\al(＋,4)、NOeq\o\al(－,3)、Fe2+可以大量共存D．FeSO4溶液中加入H2O2溶液時(shí)，F(xiàn)e2+表現(xiàn)還原性解析：加熱促進(jìn)Fe3+的水解，且生成的HCl易揮發(fā)，采用將FeCl3溶液直接蒸干的方法不能制備FeCl3固體，故A錯(cuò)誤；亞鐵離子易被氧化為鐵離子，保存FeCl2溶液常常加一些鐵粉，其目的是防止Fe2+被氧化，故B錯(cuò)誤；pH＝0的溶液顯酸性，H＋、NOeq\o\al(－,3)、Fe2+發(fā)生氧化還原反應(yīng)不能共存，故C錯(cuò)誤；亞鐵離子可被過(guò)氧化氫氧化，發(fā)生反應(yīng)：2Fe2+＋H2O2＋2H＋=2Fe3+＋2H2O，F(xiàn)e2+表現(xiàn)還原性，故D正確。2．下列除雜的操作不正確的是(C)A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量MgO充分反應(yīng)后過(guò)濾B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入過(guò)量鐵粉充分反應(yīng)后過(guò)濾C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反應(yīng)后過(guò)濾D．CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2將Fe2+氧化成Fe3+，再加入CuO充分反應(yīng)后過(guò)濾解析：FeCl3溶液中存在水解平衡：FeCl3＋3H2O?Fe(OH)3＋3HCl，加入MgO與H＋反應(yīng)，上述平衡右移，使Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3而除去，A正確；加入過(guò)量鐵粉，F(xiàn)eCl3與Fe反應(yīng)生成FeCl2而達(dá)到除雜的目的，B正確；加入NaOH溶液，Cu2+、Fe3+均轉(zhuǎn)化成氫氧化物沉淀，且引入雜質(zhì)Na＋，不符合除雜要求，C錯(cuò)誤；先用H2O2將Fe2+氧化成Fe3+，再利用FeCl3的水解，加入CuO與H＋反應(yīng)將Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3而除去，D正確。題組二Fe2+和Fe3+的檢驗(yàn)3．下列離子的檢驗(yàn)方法合理的是(C)A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說(shuō)明不含F(xiàn)e2+B．向某溶液中通入Cl2，然后再滴加KSCN溶液，溶液變紅色，說(shuō)明原溶液中含有Fe2+C．向某溶液中加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀，說(shuō)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(guān)察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色，說(shuō)明該溶液中只含有Fe2+，不含有Mg2+解析：A項(xiàng)，KSCN溶液不能直接檢驗(yàn)Fe2+的存在，F(xiàn)e2+是否存在不確定，檢驗(yàn)方法不合理；B項(xiàng)，F(xiàn)e3+干擾Fe2+的檢驗(yàn)，若原溶液中含有Fe3+且不含F(xiàn)e2+，也會(huì)產(chǎn)生相同現(xiàn)象，檢驗(yàn)方法不合理；C項(xiàng)，F(xiàn)e3+與OH－反應(yīng)生成紅褐色的Fe(OH)3沉淀，檢驗(yàn)方法合理；D項(xiàng)，Mg(OH)2為白色沉淀，易被紅褐色沉淀掩蓋，無(wú)法確定原溶液中是否含有Mg2+，檢驗(yàn)方法不合理。4．選擇合適試劑完成甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)。甲組：檢驗(yàn)含F(xiàn)e3+的溶液中是否含有Fe2+；乙組：檢驗(yàn)含F(xiàn)e2+的溶液中是否含有Fe3+。下列試劑及加入順序能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?B)選項(xiàng)甲組乙組A新制氯水、KSCN溶液KSCN溶液B酸性KMnO4溶液KSCN溶液C酸性KMnO4溶液溴水D溴水酸性KMnO4溶液解析：甲組：檢驗(yàn)含F(xiàn)e3+的溶液中是否含有Fe2+，F(xiàn)e2+具有還原性，能使酸性高錳酸鉀溶液和溴水褪色，F(xiàn)e3+不能使酸性高錳酸鉀溶液和溴水褪色，所以檢驗(yàn)含F(xiàn)e3+的溶液中是否含有Fe2+可以選用酸性高錳酸鉀溶液或溴水，不能選擇KSCN溶液。乙組：檢驗(yàn)含F(xiàn)e2+的溶液中是否含有Fe3+，F(xiàn)e3+遇到KSCN溶液會(huì)變紅色，而Fe2+遇到KSCN溶液不變色，所以檢驗(yàn)含F(xiàn)e2+的溶液中是否含有Fe3+，可以選用KSCN溶液，不能選擇酸性KMnO4溶液、溴水。故選B。檢驗(yàn)Fe2+和Fe3+時(shí)的注意事項(xiàng)檢驗(yàn)Fe2+時(shí)不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能將加入KSCN溶液后的混合溶液加入足量的新制氯水中（新制氯水能氧化SCN－）?？键c(diǎn)二鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化1．鐵及其化合物的“三角”轉(zhuǎn)化關(guān)系Fe2+既有氧化性又有還原性，F(xiàn)e3+一般只表現(xiàn)氧化性，寫(xiě)出下列反應(yīng)的離子方程式。(1)將H2S氣體通入FeCl3溶液中產(chǎn)生淡黃色沉淀：2Fe3+＋H2S=S↓＋2Fe2+＋2H＋。(2)將FeCl3溶液滴入淀粉-KI溶液，溶液變藍(lán)：2Fe3+＋2I－=I2＋2Fe2+。(3)用FeCl3溶液腐蝕廢舊線(xiàn)路板上的銅箔：Cu＋2Fe3+=2Fe2+＋Cu2+。(4)將H2O2溶液滴入酸性FeCl2溶液：2Fe2+＋H2O2＋2H＋=2Fe3+＋2H2O。(5)將FeCl2溶液滴入稀硝酸中，有無(wú)色氣體放出：3Fe2+＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=3Fe3+＋NO↑＋2H2O。(6)將FeSO4溶液滴入酸性KMnO4溶液中，酸性KMnO4溶液褪色：5Fe2+＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3+＋Mn2+＋4H2O。(7)在FeCl2溶液中加入鋅片：Zn＋Fe2+=Zn2+＋Fe。2．鐵元素的“價(jià)—類(lèi)”二維圖(1)橫向變化體現(xiàn)了同價(jià)態(tài)不同物質(zhì)類(lèi)別（氧化物、鹽、氫氧化物）之間的轉(zhuǎn)化。①Fe2O3、FeO都能溶于酸(H＋)轉(zhuǎn)化為鹽。②Fe2+、Fe3+與堿(OH－)反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的氫氧化物。③難溶性的氫氧化物易分解生成對(duì)應(yīng)的氧化物，但難溶性的金屬氧化物一般不與水反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的氫氧化物。(2)縱向變化體現(xiàn)不同價(jià)態(tài)、同物質(zhì)類(lèi)別之間的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化性或還原性。(3)斜向變化體現(xiàn)不同價(jià)態(tài)、不同物質(zhì)類(lèi)別之間的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化性或還原性。題組一含鐵物質(zhì)的轉(zhuǎn)化1．（2025·山東濱州期中）驗(yàn)證Fe3+與Fe2+能夠相互轉(zhuǎn)化：實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)二按下列順序?qū)嶒?yàn)對(duì)應(yīng)現(xiàn)象按下列順序?qū)嶒?yàn)對(duì)應(yīng)現(xiàn)象①向FeCl3溶液中加入鐵粉溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色④向FeCl3溶液中加入少量KI溶液溶液呈黃色②滴加KSCN溶液溶液無(wú)明顯變化③再滴加幾滴氯水溶液變紅⑤滴加淀粉溶液？下列分析不合理的是(C)A．實(shí)驗(yàn)①發(fā)生的離子反應(yīng)為2Fe3+＋Fe=3Fe2+B．實(shí)驗(yàn)②與③不可以調(diào)換順序C．實(shí)驗(yàn)④說(shuō)明有Fe2+生成D．若實(shí)驗(yàn)⑤對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象是溶液變?yōu)樗{(lán)色，說(shuō)明有I2生成解析：實(shí)驗(yàn)①中，F(xiàn)e3+被Fe還原，生成Fe2+，發(fā)生的離子反應(yīng)為2Fe3+＋Fe=3Fe2+，A合理；若實(shí)驗(yàn)②與③調(diào)換，滴加KSCN溶液后，溶液立即變紅，不能說(shuō)明實(shí)驗(yàn)②的溶液中是否含有Fe2+，B合理；實(shí)驗(yàn)④中，溶液呈黃色，可能是Fe3+或I2的原因，不能說(shuō)明有Fe2+生成，C不合理；若實(shí)驗(yàn)⑤對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象是溶液變?yōu)樗{(lán)色，說(shuō)明溶液中含有I2，從而說(shuō)明Fe3+將I－氧化，生成I2，D合理。2．（2024·廣東湛江一模）部分含F(xiàn)e物質(zhì)的分類(lèi)與相應(yīng)化合價(jià)的關(guān)系如圖所示。下列推斷錯(cuò)誤的是(B)A．可存在a→e→b的轉(zhuǎn)化B．e溶液可與KSCN溶液反應(yīng)生成紅色沉淀C.能用a制作的容器運(yùn)輸濃硫酸D．a(chǎn)可與稀硝酸恰好反應(yīng)，生成只含b的溶液解析：存在Feeq\o(→,\s\up7(Cl2))FeCl3eq\o(→,\s\up7(Fe))FeCl2的轉(zhuǎn)化，A項(xiàng)正確；Fe3+與KSCN溶液反應(yīng)生成紅色溶液，不是沉淀，B項(xiàng)錯(cuò)誤；常溫下Fe會(huì)與濃硫酸發(fā)生鈍化，故可用鋼瓶運(yùn)輸濃硫酸，C項(xiàng)正確；當(dāng)Fe過(guò)量時(shí)，反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)可以只存在Fe(NO3)2，D項(xiàng)正確。題組二陌生含鐵物質(zhì)的制備3．（2024·江蘇南通二調(diào)）實(shí)驗(yàn)室制備檸檬酸鐵銨的流程如下：FeCO3eq\o(→,\s\up7(檸檬酸))檸檬酸亞鐵eq\o(→,\s\up7(氧化))檸檬酸鐵eq\o(→,\s\up7(氨水))檸檬酸鐵銨eq\o(→,\s\up7(過(guò)濾))檸檬酸鐵銨晶體下列實(shí)驗(yàn)裝置或操作不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?B)A．用裝置甲制取FeCO3B．用裝置乙制取NH3C．用裝置丙制取氨水D．用裝置丁分離出檸檬酸鐵銨晶體解析：硫酸亞鐵溶液與加入的碳酸鈉溶液反應(yīng)生成碳酸亞鐵沉淀，過(guò)濾得到廢液和碳酸亞鐵，A不符合題意；實(shí)驗(yàn)室用氯化銨和氫氧化鈣固體共熱制取氨氣，氯化銨受熱分解，生成的氣體在試管口又生成氯化銨，不能得到氨氣，B符合題意；氨氣易溶于水，所以需要有防倒吸裝置，C不符合題意；最后制得的檸檬酸鐵銨晶體需要過(guò)濾得到，操作正確，D不符合題意。4．（2024·遼寧名校高三11月聯(lián)考）磷酸鐵(FePO4)常用作電極材料。室溫下，用含少量Al3+的FeSO4溶液制備磷酸鐵的過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(C)A．“除鋁”時(shí)可選用FeCO3代替FeOB．“氧化”步驟發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為H2O2＋2Fe2+＋2H＋=2H2O＋2Fe3+C．可選用KSCN溶液檢驗(yàn)“氧化”步驟是否反應(yīng)完全D．實(shí)驗(yàn)室中分離出濾渣1所需玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒解析：“除鋁”時(shí)加入FeO的目的是調(diào)節(jié)pH，將Al3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)3，調(diào)節(jié)pH還可選用FeCO3，A項(xiàng)正確；“氧化”步驟的目的是將Fe2+氧化為Fe3+，發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為H2O2＋2Fe2+＋2H＋=2H2O＋2Fe3+，B項(xiàng)正確；若要檢驗(yàn)“氧化”步驟是否反應(yīng)完全，應(yīng)檢驗(yàn)反應(yīng)后Fe2+是否有剩余，而KSCN溶液是檢驗(yàn)Fe3+的特征試劑，應(yīng)選擇鐵氰化鉀溶液，C項(xiàng)錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)室中分離出濾渣1的操作為過(guò)濾，所需玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒，D項(xiàng)正確。1．（2023·浙江6月選考）氯化鐵是一種重要的鹽，下列說(shuō)法不正確的是(A)A．氯化鐵屬于弱電解質(zhì)B．氯化鐵溶液可腐蝕覆銅板C．氯化鐵可由鐵與氯氣反應(yīng)制得D．氯化鐵溶液可制備氫氧化鐵膠體解析：氯化鐵能完全電離出鐵離子和氯離子，屬于強(qiáng)電解質(zhì)，A錯(cuò)誤；氯化鐵溶液與銅反應(yīng)生成氯化銅和氯化亞鐵，可腐蝕覆銅板，B正確；氯氣具有強(qiáng)氧化性，氯氣與鐵單質(zhì)加熱反應(yīng)生成氯化鐵，C正確；向沸水中滴加飽和氯化鐵溶液，繼續(xù)加熱呈紅褐色，鐵離子發(fā)生水解反應(yīng)可得到氫氧化鐵膠體，D正確。2．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(B)A．（2023·新課標(biāo)卷）古壁畫(huà)顏料中所用的鐵紅，其成分為Fe2O3B．（2023·全國(guó)乙卷改編）硫酸亞鐵溶液出現(xiàn)棕黃色沉淀，對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為6FeSO4＋O2＋2H2O=2Fe2(SO4)3＋2Fe(OH)2↓C．（2023·湖南卷改編）取一定體積的KSCN溶液、FeCl3溶液進(jìn)行反應(yīng)，改變兩種試劑的滴加順序（試劑濃度均為0.1mol·L-1），反應(yīng)現(xiàn)象沒(méi)有明顯差別D．（2022·江蘇卷改編）向盛有FeSO4溶液的試管中滴加幾滴KSCN溶液，振蕩，再滴加幾滴新制氯水，溶液變紅，說(shuō)明Fe2+具有還原性解析：Fe2O3為紅色，俗稱(chēng)鐵紅，常用作紅色顏料，A正確。硫酸亞鐵溶液久置后易被氧氣氧化，化學(xué)方程式為12FeSO4＋3O2＋6H2O=4Fe2(SO4)3＋4Fe(OH)3↓，B錯(cuò)誤。向KSCN溶液中滴加FeCl3溶液，溶液立即變?yōu)榧t色；向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液同樣立即變?yōu)榧t色，因此，改變兩種試劑的滴加順序，反應(yīng)現(xiàn)象沒(méi)有明顯差別，C正確。溶液變紅，說(shuō)明氯氣將Fe2+氧化為Fe3+，從而說(shuō)明Fe2+具有還原性，D正確。3．（2023·江蘇卷）室溫下，探究0.1mol·L-1FeSO4溶液的性質(zhì)，下列實(shí)驗(yàn)方案能達(dá)到探究目的的是(B)選項(xiàng)探究目的實(shí)驗(yàn)方案A溶液中是否含有Fe3+向2mLFeSO4溶液中滴加幾滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，觀(guān)察溶液顏色變化BFe2+是否有還原性向2mLFeSO4溶液中滴加幾滴酸性KMnO4溶液，觀(guān)察溶液顏色變化CFe2+是否水解向2mLFeSO4溶液中滴加2～3滴酚酞溶液，觀(guān)察溶液顏色變化DFe2+能否催化H2O2分解向2mL5%H2O2溶液中滴加幾滴FeSO4溶液，觀(guān)察氣泡產(chǎn)生情況解析：檢驗(yàn)溶液中是否含有Fe3+，應(yīng)直接向待測(cè)液中滴加KSCN溶液，先向待測(cè)液中滴加新制氯水會(huì)將Fe2+氧化為Fe3+干擾實(shí)驗(yàn)，A不符合題意；向2mLFeSO4溶液中滴加幾滴酸性KMnO4溶液，若觀(guān)察到溶液顏色變淺或褪色，說(shuō)明Fe2+有還原性，B符合題意；Fe2+發(fā)生水解反應(yīng)Fe2+＋2H2O?2H＋＋Fe(OH)2，使溶液顯酸性，遇酚酞不變色，應(yīng)向2mLFeSO4溶液中滴加2～3滴石蕊溶液，觀(guān)察溶液顏色變化，C不符合題意；需要進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)排除SOeq\o\al(2-,4)的干擾，同時(shí)還應(yīng)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，即一組H2O2中加FeSO4溶液，另一組H2O2中不加FeSO4溶液，觀(guān)察氣泡產(chǎn)生情況進(jìn)行判斷，D不符合題意。4．（2021·廣東卷）部分含鐵物質(zhì)的分類(lèi)與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是(C)A．a(chǎn)可與e反應(yīng)生成bB．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(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系解析：Fe與Fe(Ⅲ)的鹽類(lèi)物質(zhì)可發(fā)生反應(yīng)生成Fe(Ⅱ)的鹽類(lèi)物質(zhì)，如Fe＋2FeCl3=3FeCl2，故A推斷合理；Fe(Ⅱ)為鐵元素的中間價(jià)態(tài)，既有還原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被還原，故B推斷合理；Fe(Ⅲ)的鹽類(lèi)物質(zhì)與濃堿液反應(yīng)生成Fe(OH)3沉淀，制備Fe(OH)3膠體的操作為向沸水中逐滴加入飽和FeCl3溶液，繼續(xù)煮沸至液體呈紅褐色，停止加熱，故C推斷不合理；b→c→d→e→b的轉(zhuǎn)化如FeCl2eq\o(→,\s\up7(NaOH))Fe(OH)2eq\o(→,\s\up7(O2、H2O))Fe(OH)3eq\o(→,\s\up7(稀鹽酸))FeCl3eq\o(→,\s\up7(Fe))FeCl2，故D推斷合理。課時(shí)作業(yè)14（總分：60分）一、選擇題（每小題3分，共33分。每小題只有1個(gè)選項(xiàng)符合題意）1．鐵及其化合物在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。下列鐵及其化合物的性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是(C)A．Fe有導(dǎo)電性，可用于濕法煉銅B．FeCl3有氧化性，可用于凈水C．Fe2O3呈紅棕色，可用于制作顏料D．K2FeO4易溶于水，可用于殺菌消毒解析：鐵可用于濕法煉銅：Fe＋Cu2+=Fe2+＋Cu，是因?yàn)殍F的還原性大于銅，與Fe有導(dǎo)電性無(wú)關(guān)，故A不符合題意；FeCl3可用于凈水，是因?yàn)镕e3+水解生成的氫氧化鐵膠體能吸附水中的懸浮雜質(zhì)，與FeCl3的氧化性無(wú)關(guān)，故B不符合題意；Fe2O3呈紅棕色，可用于制作紅色顏料，故C符合題意；K2FeO4可用于殺菌消毒，是因?yàn)镵2FeO4具有強(qiáng)氧化性，與K2FeO4的溶解性無(wú)關(guān)，故D不符合題意。2．下列事實(shí)不能證明Fe3+有氧化性的是(C)A．電子工業(yè)上用FeCl3溶液腐蝕電路板上的銅B．FeCl3溶液滴在淀粉-KI試紙上，試紙變?yōu)樗{(lán)色C．將KSCN溶液加入FeCl3溶液中，溶液變?yōu)榧t色D．向FeCl3溶液中滴加適量Na2S溶液，出現(xiàn)淡黃色渾濁，溶液變成淺綠色解析：A項(xiàng)中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe3+＋Cu=Cu2+＋2Fe2+；B項(xiàng)中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe3+＋2I－=2Fe2+＋I(xiàn)2；D項(xiàng)中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為S2-＋2Fe3+=S↓＋2Fe2+。這三項(xiàng)中的反應(yīng)，鐵元素的化合價(jià)均降低，F(xiàn)e3+均表現(xiàn)氧化性；只有C項(xiàng)中Fe3+在反應(yīng)中化合價(jià)未發(fā)生改變，不能證明Fe3+具有氧化性。3．將0.2mol·L-1KI溶液和0.05mol·L-1Fe2(SO4)3溶液等體積混合充分反應(yīng)后，取混合液分別完成下列實(shí)驗(yàn)，能說(shuō)明溶液中存在化學(xué)平衡：2Fe3+＋2I－?2Fe2+＋I(xiàn)2的是(A)A．向混合液中滴入KSCN溶液，溶液變紅色B．向混合液中滴入AgNO3溶液，有黃色沉淀生成C．向混合液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液，有藍(lán)色沉淀生成D．向混合液中滴入淀粉溶液，溶液變藍(lán)色解析：0.2mol·L-1KI溶液和0.05mol·L-1Fe2(SO4)3溶液等體積混合，KI過(guò)量，向混合液中滴入KSCN溶液，溶液變紅色，說(shuō)明溶液中仍含有Fe3+，能說(shuō)明溶液中存在化學(xué)平衡：2Fe3+＋2I－?2Fe2+＋I(xiàn)2，A項(xiàng)符合題意；KI過(guò)量，溶液中存在I－，B項(xiàng)不符合題意；該反應(yīng)生成Fe2+，向混合液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液，有藍(lán)色沉淀生成，只能說(shuō)明溶液中含有Fe2+，C項(xiàng)不符合題意；該反應(yīng)生成I2，向混合液中滴入淀粉溶液，溶液變藍(lán)色，說(shuō)明溶液中含有碘單質(zhì)，D項(xiàng)不符合題意。4．中藥材鐵華粉的主要成分是(CH3COO)2Fe，其檢測(cè)流程如下。下列說(shuō)法正確的是(B)A．刺激性氣體X為SO2B．鐵華粉中可能含有鐵單質(zhì)C.向?yàn)V液中滴加酸性KMnO4溶液，一定能證明Fe2+具有還原性D．向?yàn)V液中加入K3[Fe(CN)6]溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，說(shuō)明溶液中含有Fe3+解析：鐵華粉中的醋酸亞鐵可以和稀硫酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，得到醋酸，醋酸易揮發(fā)，產(chǎn)生有刺激性氣味的醋酸氣體，故A錯(cuò)誤；鐵華粉可以和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，則其中可能含有金屬鐵，故B正確；濾液中含有的氯離子、亞鐵離子均具有還原性，都能被MnOeq\o\al(－,4)(H＋)氧化，則向?yàn)V液中滴入酸性KMnO4溶液，不能證明Fe2+具有還原性，故C錯(cuò)誤；Fe2+與K3[Fe(CN)6]溶液反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀，可以用來(lái)檢驗(yàn)Fe2+，故D錯(cuò)誤。5．（2023·浙江1月選考）探究鐵及其化合物的性質(zhì)，下列方案設(shè)計(jì)、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是(D)選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)方案現(xiàn)象結(jié)論A往FeCl2溶液中加入Zn片短時(shí)間內(nèi)無(wú)明顯現(xiàn)象Fe2+的氧化能力比Zn2+弱B往Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液，再加入少量K2SO4固體溶液先變成血紅色后無(wú)明顯變化Fe3+與SCN－的反應(yīng)不可逆C將食品脫氧劑樣品中的還原鐵粉溶于鹽酸，滴加KSCN溶液溶液淺綠色食品脫氧劑樣品中沒(méi)有＋3價(jià)鐵D向沸水中逐滴加5～6滴飽和FeCl3溶液，持續(xù)煮沸溶液先變成紅褐色再析出沉淀Fe3+先水解得Fe(OH)3再聚集成Fe(OH)3沉淀解析：往FeCl2溶液中加入Zn片，發(fā)生反應(yīng)Fe2+＋Zn=Zn2+＋Fe，F(xiàn)e2+的氧化能力比Zn2+強(qiáng)，A錯(cuò)誤；溶液變成血紅色的原因?yàn)镕e3+＋3SCN－?Fe(SCN)3，與SOeq\o\al(2-,4)和K＋無(wú)關(guān)，故不能說(shuō)明Fe3+與SCN－的反應(yīng)不可逆，B錯(cuò)誤；食品脫氧劑可能含有＋3價(jià)鐵，溶于鹽酸時(shí)被鐵粉還原，則溶液呈淺綠色，故不能說(shuō)明食品脫氧劑中沒(méi)有＋3價(jià)鐵，C錯(cuò)誤；向沸水中滴加飽和氯化鐵溶液制取Fe(OH)3膠體，繼續(xù)加熱則膠體因聚沉變?yōu)槌恋?，D正確。6．（2025·河南洛陽(yáng)期末）部分含鐵物質(zhì)的分類(lèi)與相應(yīng)化合價(jià)的關(guān)系如圖所示。下列推斷合理的是(B)A．a(chǎn)可與少量Cl2反應(yīng)生成fB．可用K3[Fe(CN)6]溶液檢驗(yàn)c溶液中含有的fC．在高溫條件下，a與水蒸氣反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)a→b的轉(zhuǎn)化D．c在溶液中可以和HCOeq\o\al(－,3)大量共存解析：由題圖中所示鐵元素不同化合價(jià)及物質(zhì)類(lèi)別可知，a為Fe，b為Fe2O3，c為FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等鐵鹽，d為Fe(OH)3，e為Fe(OH)2，f為FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等亞鐵鹽。Fe和Cl2反應(yīng)只能生成FeCl3，故A推斷不合理；可用K3[Fe(CN)6]溶液檢驗(yàn)Fe3+溶液中含有的Fe2+，故B推斷合理；在高溫條件下，F(xiàn)e與水蒸氣反應(yīng)得到Fe3O4，故C推斷不合理；Fe3+和HCOeq\o\al(－,3)在溶液中會(huì)發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)，不能大量共存，故D推斷不合理。7．（2025·福建廈門(mén)一中檢測(cè)）在FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入鐵粉與銅粉的混合物，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(C)A．若金屬無(wú)剩余，則溶液中一定存在的金屬陽(yáng)離子有Fe2+、Cu2+，可能存在的有Fe3+B．若剩余固體中有鐵和銅，則溶液中一定存在的金屬陽(yáng)離子有Fe2+，一定不存在Cu2+、Fe3+C．若剩余固體中只有銅，則溶液中一定存在的金屬陽(yáng)離子有Fe2+，可能存在的有Cu2+、Fe3+D．實(shí)驗(yàn)中，不會(huì)出現(xiàn)剩余固體中只有鐵的情況解析：若金屬無(wú)剩余，說(shuō)明鐵、銅與氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵和氯化銅，則溶液中一定存在的金屬陽(yáng)離子有Fe2+、Cu2+，若氯化鐵過(guò)量，還可能存在Fe3+，故A正確；若過(guò)濾出的固體中含有鐵和銅，說(shuō)明氯化銅和氯化鐵一定不存在，則溶液中一定含有的陽(yáng)離子是Fe2+，一定不含Cu2+和Fe3+，故B正確；若過(guò)濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽(yáng)離子是Fe2+，不含F(xiàn)e3+，可能含Cu2+，故C錯(cuò)誤；溶液中存在Cu2+，F(xiàn)e能與Cu2+反應(yīng)，則不會(huì)出現(xiàn)只剩余鐵粉的情況，故D正確。8．（2024·九省聯(lián)考廣西卷）實(shí)驗(yàn)小組用過(guò)量FeCl3溶液處理覆銅板得到浸出液，并對(duì)其中的物質(zhì)進(jìn)行回收，流程如下。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(D)A．浸出液呈中性B．濾渣只有銅粉C．用KSCN溶液檢驗(yàn)是否“氧化”完全D．溶液a回收后可用于處理覆銅板解析：從浸出液（主要含F(xiàn)eCl3、FeCl2、CuCl2）中進(jìn)行物質(zhì)回收，由流程圖可知，先加入過(guò)量的鐵粉，與氯化鐵、氯化銅反應(yīng)生成氯化亞鐵、銅，濾渣中含F(xiàn)e、Cu，加氯氣氧化FeCl2生成FeCl3。浸出液含有Fe3+、Cu2+、Fe2+，水解使得溶液呈酸性，故A、B錯(cuò)誤；氯氣氧化FeCl2生成FeCl3，因?yàn)镕eCl3為產(chǎn)物，只要反應(yīng)開(kāi)始，加入KSCN溶液，溶液就會(huì)變紅，無(wú)法檢驗(yàn)是否“氧化”完全，故C錯(cuò)誤；溶液a為FeCl3溶液，可用于處理覆銅板，故D正確。9．（2024·安徽六安一模）某同學(xué)用含有鐵銹（主要成分為Fe2O3）的廢鐵屑來(lái)制取氯化鐵晶體，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示（夾持裝置略，氣密性已檢查），下列推斷不合理的是(B)A．B中收集到的氣體是氫氣B．燒杯中H2O2溶液的作用是將Fe2+還原為Fe3+C．A中的氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵D．燒杯中的溶液在氯化氫氣氛下，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾后得到氯化鐵晶體解析：鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，所以B中收集到的氣體是氫氣，A項(xiàng)不符合題意；H2O2具有氧化性，可將Fe2+氧化為Fe3+，B項(xiàng)符合題意；氧化鐵具有堿性氧化物的性質(zhì)，可與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，C項(xiàng)不符合題意；因鐵離子易水解，故FeCl3溶液應(yīng)在氯化氫氣氛下，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾后得到氯化鐵晶體，D項(xiàng)不符合題意。10．（2024·九省聯(lián)考吉林、黑龍江卷）實(shí)驗(yàn)室合成高鐵酸鉀(K2FeO4)的過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(B)A．氣體a的主要成分為Cl2B．沉淀b的主要成分為KClO3C．K2FeO4中Fe的化合價(jià)為＋6D．反應(yīng)2為2Fe(NO3)3＋10KOH＋3KClO=2K2FeO4＋3KCl＋6KNO3＋5H2O解析：高錳酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣，氯氣中混有HCl氣體，通過(guò)飽和食鹽水洗氣除去HCl氣體，得到氣體a的主要成分為Cl2，氯氣和飽和KOH溶液在10～15℃條件下反應(yīng)生成KClO和KCl，由于KCl的溶解度小于KOH，會(huì)析出KCl白色沉淀，將Fe(NO3)3和KOH加入次氯酸鉀溶液中發(fā)生反應(yīng)生成K2FeO4，以此解答。由分析可知，氣體a的主要成分為Cl2，沉淀b的主要成分為KCl，故A正確，B錯(cuò)誤；由化合物中化合價(jià)的代數(shù)和為零可知，K2FeO4中Fe的化合價(jià)為＋6，故C正確；反應(yīng)2中Fe(NO3)3和KClO在堿性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成K2FeO4和KCl，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平化學(xué)方程式為2Fe(NO3)3＋10KOH＋3KClO=2K2FeO4＋3KCl＋6KNO3＋5H2O，故D正確。11．黃鐵礦（主要成分為FeS2）是工業(yè)制取硫酸的重要原料，礦區(qū)中的黃鐵礦露置在空氣中會(huì)被緩慢氧化，氧化過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是(D)A．c步FeS2被氧化B．a(chǎn)步發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2FeS2＋7O2＋2H2O=2Fe2+＋4SOeq\o\al(2-,4)＋4H＋C．空氣中O2約占五分之一，0.1molFeS2完全被氧化時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣的體積約為42LD．緩慢氧化過(guò)程中對(duì)礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境沒(méi)有影響解析：c步FeS2還原Fe3+，F(xiàn)eS2被氧化，A正確；根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒，a步發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2FeS2＋7O2＋2H2O=2Fe2+＋4SOeq\o\al(2-,4)＋4H＋，B正確；0.1molFeS2完全被氧化時(shí)，S失去1.4mol電子變?yōu)榱蛩?，鐵由＋2價(jià)被氧化為＋3價(jià)，失去0.1mol電子，失去電子總物質(zhì)的量為1.5mol，根據(jù)得失電子守恒，消耗氧氣的物質(zhì)的量為0.375mol，相當(dāng)于消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣的體積約0.375mol×5×22.4L·mol-1＝42L，C正確；由反應(yīng)可知，緩慢氧化過(guò)程中產(chǎn)生大量酸，會(huì)破壞礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境，D錯(cuò)誤。二、非選擇題（共27分）12．（15分）（2025·河北遷安高三期中）鐵及其化合物與生產(chǎn)、生活關(guān)系密切?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)生鐵（以赤鐵礦為例）是通過(guò)高爐冶煉而得，用化學(xué)方程式表示其原理為Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2。(2)在鋼鐵廠(chǎng)的生產(chǎn)中，熾熱的鐵水注入模具之前，必須對(duì)模具進(jìn)行充分的干燥處理，不得留有水，原因是3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2（用化學(xué)方程式表示）。(3)用廢鐵皮制取鐵紅(Fe2O3)的部分流程示意圖如下：①步驟Ⅰ若要檢驗(yàn)是否有Fe3+生成，方法是取少量待測(cè)液于試管中，加入KSCN溶液，若溶液變?yōu)榧t色，則含有Fe3+。②步驟Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)：4Fe(NO3)2＋O2＋(2n＋4)H2O=2Fe2O3·nH2O＋8HNO3，反應(yīng)生成的HNO3又將廢鐵皮中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe(NO3)2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe＋10HNO3=4Fe(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O。③上述生產(chǎn)流程中，能體現(xiàn)“綠色化學(xué)”思想的是氮氧化物排放少（任寫(xiě)一項(xiàng)）。(4)Fe2O3可制取新型、高效水處理劑高鐵酸鉀(K2FeO4)：1Fe2O3＋3NaClO＋4KOHeq\o(=,\s\up7(熔融))2K2FeO4（高鐵酸鉀）＋3NaCl＋2H2O①K2FeO4中鐵元素的化合價(jià)為＋6；配平上述反應(yīng)；此過(guò)程中氧化劑是NaClO（填化學(xué)式）。②高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效的綠色水處理劑，在水中反應(yīng)生成氫氧化鐵膠體。高鐵酸鉀作為水處理劑的作用是凈水、殺菌消毒。解析：(1)工業(yè)上用一氧化碳還原氧化鐵煉鐵，主要是利用CO的還原性，在高溫下和氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2。(2)若模具不干燥，熾熱的鐵水會(huì)引發(fā)鐵和水蒸氣反應(yīng)，產(chǎn)生H2，H2易燃易爆，從而引發(fā)鐵水爆炸性迸濺，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2。(3)由流程圖可知，F(xiàn)e與硝酸反應(yīng)生成硝酸亞鐵，步驟Ⅱ中轉(zhuǎn)化為Fe2O3·nH2O，最后得到鐵紅。①步驟Ⅰ若要檢驗(yàn)是否有Fe3+生成，方法是取少量步驟Ⅰ的溶液，加入幾滴KSCN溶液，若出現(xiàn)紅色，則有Fe3+，反之沒(méi)有。②產(chǎn)生的HNO3又將廢鐵皮中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe(NO3)2，還原產(chǎn)物是硝酸銨，則Fe與硝酸反應(yīng)生成硝酸亞鐵、硝酸銨和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe＋10HNO3=4Fe(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O。③由流程可知，題述生產(chǎn)流程中，能體現(xiàn)“綠色化學(xué)”思想的是減少了有毒的