第7講　鐵及其重要化合物
1．鐵單質(zhì)(1)鐵的位置、結(jié)構(gòu)、化合價鐵元素是重要的金屬元素，在地殼中的含量僅次于氧、硅、鋁。
考點(diǎn)一　鐵的單質(zhì)、氧化物及氫氧化物
(2)鐵的物理性質(zhì)純鐵具有金屬的共性，如具有________色金屬光澤和良好的延展性，是電和熱的良導(dǎo)體，具有能被________吸引的特性，鐵在地殼中含量占第4位。(3)鐵的化學(xué)性質(zhì)(寫出化學(xué)方程式或離子方程式)常溫下，鐵單質(zhì)比較活潑，具有較強(qiáng)的________性。
Fe＋2H＋══Fe2＋＋H2↑
④與某些鹽溶液的反應(yīng)(離子方程式)與CuSO4溶液：__________________________。與FeCl3溶液：________________________。
3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O
Fe＋Cu2＋══Fe2＋＋Cu
Fe＋2Fe3＋══3Fe2＋
(4)鐵單質(zhì)的制備方法①工業(yè)上利用鐵礦石在高爐中煉鐵，以赤鐵礦為例寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________。②利用鋁熱反應(yīng)焊接無縫鋼軌，寫出以氧化鐵和鋁粉為鋁熱劑反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________。(5)重要的鐵礦石主要成分的化學(xué)式赤鐵礦_________；磁鐵礦_________；褐鐵礦________________；菱鐵礦_________；黃鐵礦________。
2Fe2O3·3H2O
(1)鐵遇冷的濃硫酸或濃硝酸，表面會形成一層致密的氧化膜而發(fā)生鈍化。鋁遇冷的濃硝酸或濃硫酸也會發(fā)生鈍化。鈍化可阻止內(nèi)部金屬繼續(xù)與濃酸發(fā)生反應(yīng)，從而表現(xiàn)出較強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性。(2)Fe與Cl2反應(yīng)生成FeCl3而不是FeCl2；Fe與S反應(yīng)生成FeS而不是Fe2S3；Fe與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2而不是FeCl3；Fe與I2反應(yīng)生成FeI2而不是FeI3；鐵在潮濕的空氣中生成鐵銹的主要成分是Fe2O3，而鐵在純O2中燃燒的產(chǎn)物是Fe3O4。
2．鐵的氧化物列表對比分析如下：
(1) Fe3O4的組成可用氧化物的形式表示為FeO·Fe2O3，即有1/3的鐵顯＋2價，2/3的鐵顯＋3價。(2)Fe(NO3)2溶液酸化后，NO在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性，會將Fe2＋氧化成Fe3＋。
Fe(OH)2＋2H＋══Fe2＋＋2H2O
Fe2＋＋2OH－══Fe(OH)2↓
Fe3＋＋3OH－══Fe(OH)3↓
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O══4Fe(OH)3
(1)在判斷鐵的化合物與酸反應(yīng)的產(chǎn)物時，要注意鐵在化合物中的價態(tài)，利用鐵的價態(tài)及與其反應(yīng)的化合物的氧化性或還原性判斷發(fā)生反應(yīng)的類型屬于復(fù)分解反應(yīng)還是氧化還原反應(yīng)。(2)成功制備Fe(OH)2的關(guān)鍵Fe(OH)2具有很強(qiáng)的還原性，易被氧化為Fe(OH)3。在實驗室中制備Fe(OH)2，并使Fe(OH)2長時間保持白色沉淀狀態(tài)，成功的關(guān)鍵有以下兩點(diǎn)：①溶液中不含F(xiàn)e3＋和O2等氧化性物質(zhì)；②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。
(3)實驗室中制備Fe(OH)2常用的三種方法方法一：有機(jī)層覆蓋法將吸有NaOH溶液的膠頭滴管插到液面以下，并在液面上覆蓋一層苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空氣與Fe(OH)2接觸發(fā)生反應(yīng)，如圖1所示。
方法二：還原性氣體保護(hù)法用H2將裝置內(nèi)的空氣排盡后，再將亞鐵鹽與NaOH溶液混合，這樣可長時間觀察到白色沉淀，如圖2所示。方法三：電解法用鐵作陽極，電解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆蓋苯(或煤油)，如圖3所示。
(4)FeO、Fe3O4、Fe(OH)2與足量HNO3反應(yīng)時，均發(fā)生氧化還原反應(yīng)，F(xiàn)e2＋被HNO3氧化生成Fe3＋。(5)Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3與足量HI反應(yīng)時，均發(fā)生氧化還原反應(yīng)，F(xiàn)e3＋被I－還原生成Fe2＋。
1．判斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)常溫下，將鐵片浸入足量濃硫酸中，鐵片不溶解，說明常溫下，鐵與濃硫酸不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。(　　)(2)Fe與稀HNO3、稀H2SO4反應(yīng)均有氣泡產(chǎn)生，說明Fe與兩種酸均發(fā)生置換反應(yīng)。(　　)(3)濃鹽酸與鐵屑反應(yīng)的離子方程式：2Fe＋6H＋══2Fe3＋＋3H2↑。(　　)
(4)四氧化三鐵和稀鹽酸反應(yīng)的離子方程式為Fe3O4＋8H＋══3Fe3＋＋4H2O。(　　)(5)鐵是較活潑的金屬，它與鹵素單質(zhì)(X2)反應(yīng)的生成物均為FeX3。(　　)(6)向硫酸亞鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液，邊加邊攪拌，即可制得白色的氫氧化亞鐵。(　　)(7)Fe2O3不可與水反應(yīng)得到Fe(OH)3，所以不能通過化合反應(yīng)制取Fe(OH)3。(　　)
(8)Fe在稀硝酸中發(fā)生鈍化。(　　)[提示]　Fe在濃硝酸中發(fā)生鈍化。(9)鐵表面自然形成的氧化層能保護(hù)內(nèi)層金屬不被空氣氧化。(　　)[提示]　鐵表面形成的氧化膜較疏松，不能保護(hù)內(nèi)層金屬。(10)過量的鐵與氯氣反應(yīng)生成FeCl2。(　　)[提示]　Fe與Cl2反應(yīng)無論用量多少都生成FeCl3。
(15)鐵在潮濕的空氣中生成的鐵銹主要成分是Fe2O3，鐵在純氧中燃燒的產(chǎn)物是Fe3O4，F(xiàn)e在高溫下與水蒸氣反應(yīng)生成Fe2O3。(　　)[提示]　Fe在高溫下與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4。(16)氫氧化鐵與HI溶液僅發(fā)生中和反應(yīng)。(　　)[提示]　Fe3＋與I－發(fā)生氧化還原反應(yīng)。(17)FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3都可以通過化合反應(yīng)制取。(　　)[提示]　FeCl3可由Fe與Cl2反應(yīng)制??；FeCl2可由FeCl3與Fe反應(yīng)制取；Fe(OH)3可由Fe(OH)2、O2、H2O化合制取。
2．深度思考：(1)鐵有＋2、＋3價兩種價態(tài)，單質(zhì)鐵與________(填下列編號，下同)反應(yīng)時只生成＋3價鐵；與____________反應(yīng)時只生成＋2價鐵；與________反應(yīng)時既生成＋2價鐵也生成＋3價鐵。所選試劑：①Cl2?、贠2?、跦2O(g)?、躍?、蓰}酸⑥稀硝酸(足量)?、呦×蛩帷、郈uSO4溶液(2)①鐵、鋁遇冷的濃硫酸或濃硝酸發(fā)生鈍化，是物理變化還是化學(xué)變化？②生鐵和純鐵相比，熔點(diǎn)、硬度及抗腐蝕能力大小如何？
[提示]?、倩瘜W(xué)變化。②因生鐵是鐵碳合金，所以生鐵的熔點(diǎn)低，硬度大。生鐵在潮濕的環(huán)境中易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，故純鐵的抗腐蝕能力強(qiáng)。
(3)按要求書寫下列反應(yīng)的離子方程式：①FeO與稀HNO3的反應(yīng)②Fe(OH)3與HI的反應(yīng)(HI是強(qiáng)酸)
(4)鐵是日常生活中最常見的金屬。某班同學(xué)在學(xué)習(xí)鐵的知識時，對“鐵為何稱為黑色金屬？”這個問題產(chǎn)生了濃厚的興趣：對于該問題，同學(xué)們上網(wǎng)查尋，有兩種解釋：A．因為在鐵表面上有黑色的鐵的氧化物，所以叫黑色金屬。B．因為鐵的粉末為黑色，鐵的氧化物也均為黑色，所以叫黑色金屬。①你認(rèn)為哪種說法正確？②若有一黑色粉末，你如何鑒別是鐵粉，還是Fe3O4粉末？③若有一黑色粉末，為Fe和Fe3O4的混合物，你如何證明其中有Fe3O4?
[答案]?、貯　②取黑色粉末少許于試管中，加適量稀鹽酸或稀硫酸，有氣泡產(chǎn)生的原黑色粉末為鐵粉，若無氣泡產(chǎn)生則原粉末為Fe3O4(其他合理答案亦可)?、塾酶稍锏臍錃馀c黑色粉末加熱反應(yīng)，用無水硫酸銅檢測有水產(chǎn)生或用純凈的一氧化碳與黑色粉末加熱反應(yīng)，用澄清石灰水檢測有二氧化碳產(chǎn)生(其他合理答案亦可)[解析]?、勹F的氧化物中Fe2O3為紅棕色，B的說法是錯誤的。②可以利用Fe、Fe3O4與稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)現(xiàn)象的不同來鑒別兩種物質(zhì)。③檢驗Fe和Fe3O4的混合物中Fe3O4的存在，實質(zhì)是檢驗混合物中O的存在，可以用干燥的氫氣或用純凈的一氧化碳與黑色粉末加熱反應(yīng)，然后檢驗產(chǎn)物中是否有水或二氧化碳產(chǎn)生。
[解析]　A項，根據(jù)題目信息可知鋼是以鐵為主的含碳合金，正確；B項，鋼的含碳量越高，硬度和脆性越大，正確；C項，合金的特點(diǎn)是熔點(diǎn)比組分金屬低，所以生鐵的熔點(diǎn)低于熟鐵，錯誤；D項，赤鐵礦的主要成分為Fe2O3，正確。
(2)(2022·山東濰坊高三檢測)下列有關(guān)鐵的說法正確的是(　　)A．Fe在稀硝酸中發(fā)生鈍化B．將廢鐵屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工業(yè)廢氣中的Cl2C．向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液顯紅色D．鍍鋅鐵不如鍍錫鐵耐腐蝕
[解析]　常溫下，F(xiàn)e在濃硝酸中發(fā)生鈍化反應(yīng)，A項錯誤；鐵和亞鐵離子能將氯氣還原為氯離子，從而除去工業(yè)廢氣中的氯氣，B項正確；FeCl2溶液中含F(xiàn)e2＋，NH4SCN可用于檢驗Fe3＋，向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液不會顯紅色，C項錯誤；鍍鋅鐵因Zn比Fe活潑，鍍層破損時Zn被腐蝕，鍍錫鐵因Fe比Sn活潑，因而鍍層破損時是鐵被腐蝕，所以鍍鋅鐵比鍍錫鐵更耐腐蝕，D項錯誤。
〔對點(diǎn)集訓(xùn)1〕　(1)(2022·成都模擬)某學(xué)生以鐵絲和Cl2為原料進(jìn)行下列三個實驗。下列從分類角度分析正確的是(　　)A．實驗①、③反應(yīng)制得的物質(zhì)均為純凈物B．實驗②、③均未發(fā)生氧化還原反應(yīng)C．實驗①、③均為放熱反應(yīng)D．實驗①、②所涉及的物質(zhì)均為電解質(zhì)
[解析]　實驗③制得的是Fe(OH)3膠體，屬于混合物，且屬于吸熱反應(yīng)，A、C錯誤；實驗①中Cl2、鐵絲均為單質(zhì)，既不屬于電解質(zhì)，也不屬于非電解質(zhì)，D錯誤。
(2)(2022·湖北襄陽模擬)在一定量的稀HNO3中慢慢加入鐵粉，得到的Fe2＋的物質(zhì)的量(縱坐標(biāo))與所加鐵粉的物質(zhì)的量(橫坐標(biāo))的關(guān)系如圖所示。請將正確答案的序號填在相應(yīng)的橫線上。a．Fe3＋　b．Fe2＋　c．Fe、Fe2＋　d．Fe2＋、Fe3＋①AB段鐵元素以_____形式存在。②BC段鐵元素以_____形式存在。③CD段鐵元素以_____形式存在。
[解析]　向稀HNO3中加入鐵粉，開始時稀HNO3過量應(yīng)生成Fe3＋，隨加入鐵粉量的增加，HNO3反應(yīng)完全后，發(fā)生反應(yīng)2Fe3＋＋Fe══3Fe2＋，最后全部轉(zhuǎn)化為Fe2＋。
微考點(diǎn)2　鐵的氧化物、氫氧化物的制備和性質(zhì)(1)(2021·廣東，10，2分)部分含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是(　　)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]　A項，F(xiàn)e與Fe3＋反應(yīng)生成Fe2＋，推斷合理。B項，亞鐵鹽既能被氧化為鐵鹽又能被還原為鐵單質(zhì)，推斷合理。C項，氫氧化鐵膠體的制備是將飽和的氯化鐵溶液加入沸水中繼續(xù)加熱至液體呈紅褐色；如果加入濃堿液中，生成的是Fe(OH)3沉淀，推斷不合理。D項，可存在Fe2＋→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe3＋→Fe2＋的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系，推斷合理。
(2)(2022·山東濱州高三檢測)有關(guān)鐵的化合物的說法中，錯誤的是(　　)A．Fe(OH)2是一種黑色固體，不穩(wěn)定，在空氣中易被氧化轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色B．由圖示操作可制取Fe(OH)2C．Fe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反應(yīng)制得D．Fe(OH)3膠體呈紅褐色、透明，能發(fā)生丁達(dá)爾效應(yīng)
[解析]　Fe(OH)2是一種白色固體，A錯誤；煤油能減少FeSO4溶液與氧氣接觸，可以避免試管中部分氧氣將氫氧化亞鐵的氧化，B正確；鐵在氧氣中燃燒可生成Fe3O4，可通過化合反應(yīng)4Fe(OH)2＋2H2O＋O2══4Fe(OH)3來制取Fe(OH)3，C正確；Fe(OH)3膠體呈紅褐色、透明，能發(fā)生丁達(dá)爾效應(yīng)，D正確。
〔對點(diǎn)集訓(xùn)2〕　(1)(2021·河北衡水高三檢測)向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100 mL濃度為1.0 ml·L－1的鹽酸，恰好使混合物完全溶解，有氣體放出，所得溶液中加入KSCN溶液后無紅色出現(xiàn)。若用足量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量此混合物，能得到鐵的質(zhì)量是(　　)A．11.2 gB．5.6 gC．2.8 gD．1.4 g
[解析]　Fe2O3＋6HCl══2FeCl3＋3H2O；Fe＋2FeCl3══3FeCl2。由題意“恰好使混合物完全溶解”及“加入KSCN溶液后無紅色出現(xiàn)”，可知溶液中無Fe3＋，為FeCl2溶液，即Fe、FeO、Fe2O3中的Fe全部轉(zhuǎn)化到FeCl2中，因n(Cl－)＝0.1 L×1.0 ml·L－1＝0.1 ml，所以n(Fe)＝0.05 ml，則m(Fe)＝0.05 ml×56 g·ml－1＝2.8 g。
(2)(2022·山東濰坊高三檢測)如圖所示，此裝置可用來制取和觀察Fe(OH)2在空氣中被氧化的顏色變化。實驗時必須使用鐵屑和6 ml·L－1的硫酸，其他試劑任選。填寫下列空白：
①B中盛有一定量的NaOH溶液，A中應(yīng)預(yù)先加入的藥品是________。A中反應(yīng)的離子方程式是___________________________。②實驗開始時先將止水夾a________(填“打開”或“關(guān)閉”)。③簡述生成Fe(OH)2的操作___________________________________ _____________________________。④實驗完畢，打開b處止水夾，放入一部分空氣，此時B瓶中發(fā)生的反應(yīng)為____________________________________。
待A裝置反應(yīng)一段時間后關(guān)閉止水夾a，將FeSO4溶液壓入B中進(jìn)行反應(yīng)
[解析]　Fe＋2H＋══Fe2＋＋H2↑，產(chǎn)生的H2將Fe2＋壓入B中，F(xiàn)e2＋＋2OH－══Fe(OH)2↓；因為Fe(OH)2在空氣中很容易被氧化為紅褐色的Fe(OH)3，即發(fā)生4Fe(OH)2＋O2＋2H2O══4Fe(OH)3。因此，要較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除裝置中的空氣。
防止Fe(OH)2氧化的方法：(1)將配制溶液的蒸餾水煮沸，排出溶解的氧氣。(2)將盛有氫氧化鈉溶液的膠頭滴管尖端插入試管里的亞鐵鹽溶液底部，再慢慢擠出NaOH溶液。(3)在亞鐵鹽溶液上面加保護(hù)層，例如苯或植物油等。(4)充入保護(hù)氣，如氫氣、氮?dú)?、稀有氣體等。(5)用鐵作陽極，石墨作陰極，電解NaOH溶液或NaCl溶液；利用新產(chǎn)生的Fe2＋與OH－反應(yīng)制取。
考點(diǎn)二　Fe2＋、Fe3＋的轉(zhuǎn)化與檢驗及鐵三角的應(yīng)用
Fe2＋的酸性溶液與H2O2反應(yīng)的離子方程式：_____________________________________。FeCl2溶液與HNO3溶液反應(yīng)的離子方程式為：___________________________________________。②Fe2＋可發(fā)生水解反應(yīng)Fe(OH)2是弱堿，含F(xiàn)e2＋的鹽(如硫酸亞鐵)溶液呈酸性。配制硫酸亞鐵溶液時常加少量硫酸抑制Fe2＋的水解，加少量鐵屑防止Fe2＋被氧化。
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋══2Fe3＋＋2H2O
(2)鐵鹽①氧化性：含有Fe3＋的溶液呈______色，F(xiàn)e3＋具有氧化性，F(xiàn)e3＋與Fe、Cu反應(yīng)的離子方程式分別為________________________，______________________________。②特性：含有Fe3＋的鹽溶液遇到____________時變成紅色。③FeCl3易水解：將其飽和溶液滴入沸水中制備膠體的化學(xué)方程式為____________________________________。
2Fe3＋＋Fe══3Fe2＋
2Fe3＋＋Cu══2Fe2＋＋Cu2＋
Cl2＋2Fe2＋══2Cl－＋2Fe3＋
Fe3＋＋3SCN－══Fe(SCN)3
3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－══
Fe3[Fe(CN)6]2↓
(1)檢驗Fe2＋時，不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能將加KSCN后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氯水有可能氧化SCN－)。(2)Fe3＋、Fe2＋、Cl－同時存在時不能用酸性KMnO4溶液檢驗Fe2＋(Cl－能還原KMnO4，有干擾)。
3．“鐵三角”中的轉(zhuǎn)化關(guān)系
完成下列變化的離子方程式，體會Fe2＋與Fe3＋轉(zhuǎn)化條件。(1)將H2S氣體通入FeCl3溶液中產(chǎn)生淡黃色沉淀：___________________________________。(2)將FeCl3溶液滴入KI淀粉溶液，溶液變藍(lán)：_____________________________。(3)用FeCl3溶液腐蝕廢舊線路板上的銅箔：______________________________。(4)將H2O2滴入到酸性FeCl2溶液中：_____________________________________。(5)將FeCl2溶液滴入到HNO3溶液中，有無色氣體放出：__________________________________________。
H2S＋2Fe3＋══S↓＋2Fe2＋＋2H＋
2I－＋2Fe3＋══I2＋2Fe2＋
Cu＋2Fe3＋══Cu2＋＋2Fe2＋
4．“鐵三角”的重要應(yīng)用(1)除雜
(3)鹽溶液的配制與保存(4)物質(zhì)的制備
FeCl3溶液發(fā)生反應(yīng)時的顏色變化(1)向FeCl3溶液中加幾滴KSCN溶液后，溶液呈紅色。(2)FeCl3與NaOH溶液反應(yīng)生成紅褐色沉淀。(3)向FeCl3溶液中通入H2S氣體，生成淡黃色沉淀。(4)向FeCl3溶液中加入幾滴Na2S溶液，生成淡黃色沉淀，當(dāng)加入的Na2S溶液過量時，又生成黑色沉淀。
(5)向FeCl3溶液中加入過量Fe粉，溶液變成淺綠色。(6)向FeCl3溶液中滴入淀粉碘化鉀溶液，溶液變成藍(lán)色。(7)向FeCl3溶液中滴入苯酚溶液，溶液變成紫色。(8)將飽和FeCl3溶液滴入沸水中，繼續(xù)加熱至液體呈紅褐色，生成紅褐色Fe(OH)3膠體。
1．判斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)向盛有FeCl3溶液的試管中加過量鐵粉，充分振蕩后黃色逐漸消失，加一滴KSCN溶液后溶液顏色不變。(　　)(2)將銅粉加入1.0 ml·L－1Fe2(SO4)3溶液中，溶液變藍(lán)、有黑色固體出現(xiàn)，金屬鐵比銅活潑。(　　)(3)檢驗Fe(NO3)2晶體是否已氧化變質(zhì)，將Fe(NO3)2樣品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液，觀察溶液是否變紅。(　　)
(4)向某溶液中，滴加氯水無現(xiàn)象，再滴加KSCN溶液，溶液顯紅色，該溶液中一定含F(xiàn)e3＋。(　　)(5)用酸性KMnO4溶液檢驗FeCl3溶液中是否含有FeCl2。(　　)(6)向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2：3Mg(OH)2＋2Fe3＋══2Fe(OH)3＋3Mg2＋。(　　)(7)FeCl3與氫碘酸反應(yīng)生成棕色物質(zhì)的離子方程式為2Fe3＋＋2I－══2Fe2＋＋I(xiàn)2。(　　)(8)Fe2＋、Al3＋、ClO－、Cl－能夠大量共存。(　　)
2．鐵元素性質(zhì)活潑，有較強(qiáng)的還原性，主要化合價為＋2價和＋3價。按要求書寫下列方程式：
(1)Fe與Cl2、S反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________、______________。(2)Fe與水蒸氣的反應(yīng)：____________________________。(3)與氧化性酸(如HNO3)的反應(yīng)(寫離子方程式)。①Fe與過量稀HNO3的反應(yīng)：_______________________________________②Fe與少量稀HNO3的反應(yīng)：___________________________________________。
3．電子工業(yè)常用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅箔，制造印刷電路板。(1)檢驗溶液中存在Fe3＋的常用試劑是____________，證明Fe3＋存在的現(xiàn)象是________________。(2)寫出FeCl3溶液與金屬銅發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：______________________________。
(3)某工程師為了從使用過的腐蝕廢液中回收銅，并重新獲得純凈的FeCl3溶液，準(zhǔn)備采用下列步驟：請寫出上述實驗中加入的有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式。①______，④_______。
(4)要證明某溶液中不含F(xiàn)e3＋而可能含有Fe2＋，進(jìn)行如下實驗操作時的最佳順序為_____。①加入足量氯水?、诩尤胱懔縆MnO4溶液?、奂尤肷倭縆SCN溶液A．①③B．③②C．③①D．①②③(5)寫出向②⑤的混合液中通入⑥的離子方程式：_______________________________。
2Fe2＋＋Cl2══2Fe3＋＋2Cl－
微考點(diǎn)1　Fe2＋和Fe3＋的轉(zhuǎn)化與檢驗(1)(2022·吉林長春東北師大附中摸底)(雙選)某同學(xué)設(shè)計下列方案對A(鹽的水溶液)進(jìn)行鑒定：由此得出的結(jié)論中一定不正確的是(　　)A．D溶液中存在Fe(SCN)3B．A一定為無氧酸鹽FeBr2C．B可為AgBrD．濾液中有Fe2＋
(2)(2022·山東濱州高三檢測)金屬銅、鐵置于氯化鐵溶液中充分反應(yīng)，下列對反應(yīng)情況設(shè)想的評價正確的是(　　)
[解析]　當(dāng)鐵、銅的量比較少時溶液中可能有Fe3＋存在，A項錯誤；當(dāng)鐵過量時，銅不與Fe3＋反應(yīng)，無Cu2＋生成，此時溶液中不存在Cu2＋和Fe3＋，B項錯誤；銅有剩余則溶液中一定無Fe3＋，可能有Cu2＋，C項錯誤；鐵比銅活潑，不可能鐵剩余而銅無剩余，D項正確。
〔對點(diǎn)集訓(xùn)1〕　(1)(2022·吉林長春高三檢測)下列離子的檢驗方法合理的是(　　)A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說明不含F(xiàn)e2＋B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液變紅色，說明原溶液中含有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，又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色，說明該溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋
[解析]　A項中只能說明原溶液中含有Fe3＋；B項原溶液中可能只有Fe3＋而沒有Fe2＋；D項中Fe(OH)2被氧化后生成的紅褐色沉淀Fe(OH)3也可能掩蓋了白色沉淀Mg(OH)2。
(2)(雙選)從某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工業(yè)廢液中回收銅并制備氯化鐵晶體的流程如下：則下列說法正確的是(　　)A．試劑a是鐵、試劑b是鹽酸B．操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用儀器相同C．試劑c可以是氯氣，相應(yīng)的反應(yīng)為：2Fe2＋＋Cl2══2Fe3＋＋2Cl－D．直接加熱蒸發(fā)溶液W，可以得到氯化鐵晶體
[解析]　由最終要得到氯化鐵晶體及流程圖知，a是鐵b是鹽酸，A正確；操作Ⅰ和操作Ⅱ是過濾，操作Ⅲ為蒸發(fā)結(jié)晶，所用儀器不相同，B錯誤；濾液Z和X中均含有氯化亞鐵，因此c可以為氯氣，C正確；為防止Fe3＋的水解，在氯化氫氣流中加熱蒸發(fā)溶液氯化鐵，才能得到氯化鐵晶體，D錯誤。
微考點(diǎn)2　“鐵三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用(2022·吉林油田第十一中學(xué)高三階段考試)(雙選)利用廢鐵屑(主要成分為Fe，還含有C、S、P等)制取高效凈水劑K2FeO4流程如圖：
〔對點(diǎn)集訓(xùn)2〕　(2022·湖北黃石月考)某化學(xué)興趣小組利用還原鐵粉處理含F(xiàn)e(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的廢水，所加還原鐵粉的質(zhì)量與溶液中Fe2＋的濃度變化關(guān)系如圖(忽略溶液體積變化)。下列有關(guān)結(jié)論錯誤的是(　　)
混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的除去方法 除去含Mg2＋的溶液中混有的Fe3＋。向混合溶液中加入Mg、MgO、MgCO3、Mg(OH)2中的任意一種，與Fe3＋水解產(chǎn)生的H＋反應(yīng)，促進(jìn)Fe3＋的水解，將Fe3＋轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3沉淀而除去，過濾后向溶液中再加入適量相應(yīng)的酸。 除去含Cu2＋的溶液中混有的Fe3＋。向混合溶液中加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3中的任意一種，與Fe3＋水解產(chǎn)生的 H＋反應(yīng)，促進(jìn)Fe3＋的水解，將Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去，過濾后向溶液中再加入適量相應(yīng)的酸。
除去含Mg2＋的溶液中混有的Fe2＋。先加入氧化劑(如H2O2)將溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，然后再按(1)中的方法除去溶液中的Fe3＋。 除去含Cu2＋的溶液中混有的Fe2＋。先加入氧化劑(如H2O2)將溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，然后再按(2)中的方法除去溶液中的Fe3＋。
1．【必做實驗】鐵及其化合物的性質(zhì)2．【實驗?zāi)康摹?1)認(rèn)識鐵及其化合物的重要化學(xué)性質(zhì)。(2)學(xué)會鐵離子的檢驗方法。(3)認(rèn)識可通過氧化還原反應(yīng)實現(xiàn)含有不同價態(tài)同種元素的物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化。
考點(diǎn)三　鐵及其化合物的性質(zhì)
3．【實驗用品】試管、膠頭滴管。CuSO4溶液、FeCl3稀溶液、FeCl2溶液、FeSO4溶液、酸性KMnO4溶液、KSCN溶液、KI溶液、淀粉溶液、蒸餾水、鋅片、銅片、鐵粉、鐵絲。
4．【實驗步驟】(1)鐵及其化合物的性質(zhì)①鐵單質(zhì)的還原性在一支試管中加入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，觀察現(xiàn)象并加以解釋?，F(xiàn)象與解釋：鐵絲上附有一層______色的金屬銅，鐵與硫酸銅發(fā)生了________反應(yīng)。
②鐵鹽的氧化性a．取3 mL FeCl3稀溶液加入試管中，加入幾小塊銅片，振蕩，過一會兒，觀察現(xiàn)象。b．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，觀察現(xiàn)象。然后向溶液中滴加2滴淀粉溶液，觀察現(xiàn)象?，F(xiàn)象與解釋：a中銅片溶解，溶液由棕黃色變?yōu)樗{(lán)色，化學(xué)方程式為_________________________________。b中向FeCl3溶液中滴入KI，溶液變?yōu)辄S褐色，化學(xué)方程式為_____________________________，再加入淀粉溶液，溶液變藍(lán)。
2FeCl3＋Cu══CuCl2＋2FeCl2
③亞鐵鹽的氧化性和還原性a．取3 mL FeCl2溶液加入試管中，加入幾小塊鋅片，振蕩，過一會兒，觀察現(xiàn)象。b．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(dāng)溶液紫色褪去時，再滴加2滴KSCN溶液，觀察現(xiàn)象?，F(xiàn)象與解釋：a中溶液由淺綠色變?yōu)闊o色：______________________。b中溶液由紫色變?yōu)樽攸S色：____________________________________ ________。再加入KSCN溶液，溶液變?yōu)開_______。
Fe2＋＋Zn══Fe＋Zn2＋
(2)鐵離子的檢驗①在一支試管中加入2 mL蒸餾水，再滴加幾滴FeCl3稀溶液，然后滴加幾滴KSCN溶液，觀察現(xiàn)象。②在一支試管中加入少量FeCl3稀溶液，然后加入適量鐵粉，輕輕振蕩片刻，再滴加幾滴KSCN溶液，觀察現(xiàn)象?，F(xiàn)象與解釋：①中溶液變?yōu)開____：__________________________。②中鐵粉溶解，溶液由黃色變?yōu)闇\綠色，加入KSCN溶液，溶液不變紅色。
1．為了探究鐵及其化合物的氧化性和還原性，某同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案，其中符合實驗要求且完全正確的是(　　)
[提示]　氯氣能夠?qū)e2＋(淺綠色)氧化為Fe3＋(黃色)，A項正確；B項得到的結(jié)論應(yīng)該是Fe2＋具有氧化性；C項的離子方程式電荷不守恒；D項的實驗現(xiàn)象應(yīng)該是銅粉逐漸溶解，溶液由黃色變?yōu)樗{(lán)色。
2．廢鐵屑制Fe2O3的一種流程如下圖：下列說法不正確的是(　　)A．熱的純堿溶液可去除廢鐵屑表面的油污B．操作a是萃取C．冰水既可洗去雜質(zhì)又可減少固體的溶解D．Fe2O3可用作紅色顏料
[提示]　熱的純堿溶液可去除廢鐵屑表面的油污，A項正確；操作a是過濾，B項錯誤；冰水既可洗去雜質(zhì)又可降低溫度，減少固體的溶解，C項正確；Fe2O3俗名鐵紅，可用作紅色顏料，D項正確。
微考點(diǎn)　實驗探究鐵及其化合物的性質(zhì)(1)(2022·安徽淮北模擬)某小組同學(xué)探究鐵離子與硫離子的反應(yīng)，實驗操作及現(xiàn)象如下表所示。下列有關(guān)說法錯誤的是(　　)
[解析]　開始實驗時生成的沉淀均為黑色沉淀，則應(yīng)為Fe2S3，故A正確；硫化鈉具有還原性，可與鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成S，則產(chǎn)生黃色沉淀的反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe2S3＋4FeCl3══6FeCl2＋3S，故B正確；Na2S與FeCl3發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化亞鐵，當(dāng)硫化鈉過量時又生成FeS，F(xiàn)eS為黑色沉淀，故C正確；在Na2S溶液過量的情況下，黑色沉淀應(yīng)為FeS，而Fe(OH)3為紅褐色沉淀，故D錯誤。[答案]　D
(2)(2022·海南嘉積中學(xué)月考)某班同學(xué)用如下實驗探究Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}：①分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1 ml·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是____________________。②甲組同學(xué)取2 mL FeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說明Cl2可將Fe2＋氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為_______________________________。
③乙組同學(xué)認(rèn)為甲組的實驗不夠嚴(yán)謹(jǐn)，該組同學(xué)在2 mL FeCl2溶液液面上先加入0.5 mL煤油，再向FeCl2溶液中依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是_____________________________ _____。④丙組同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，溶液變成棕黃色，一段時間后，溶液中有氣泡出現(xiàn)且溶液溫度升高，隨后有紅褐色沉淀生成。產(chǎn)生氣泡的原因是__________________________ ________。
隔絕空氣(排除氧氣對實驗的影響)
反應(yīng)生成的Fe3＋催化了H2O2的分解
〔對點(diǎn)集訓(xùn)〕　(1)(2022·陜西渭南富平摸底考試)下列關(guān)于Fe3＋、Fe2＋性質(zhì)實驗的說法錯誤的是(　　)A．用如圖裝置可以制備Fe(OH)2沉淀B．配制FeCl3溶液時，先將氯化鐵晶體溶于較濃的鹽酸中，再加水稀釋到所需要的濃度C．向FeCl2溶液中加入少量鐵粉是為了防止Fe2＋被氧化D．向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液會生成紅色沉淀
[解析]　反應(yīng)開始時生成的氫氣進(jìn)入B中，可排出空氣，防止生成的氫氧化亞鐵被空氣中的氧氣氧化，一段時間后關(guān)閉止水夾C，A中硫酸亞鐵進(jìn)入B中可生成Fe(OH)2白色沉淀，故A正確；FeCl3易水解，配制FeCl3溶液時應(yīng)防止溶液因水解而生成氫氧化鐵沉淀，可先將氯化鐵晶體溶于較濃的鹽酸中，再加水稀釋到所需要的濃度，故B正確；Fe3＋與鐵反應(yīng)可生成Fe2＋，則向FeCl2溶液中加入少量鐵粉是為了防止Fe2＋被氧化，故C正確；向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液變紅色，不會生成沉淀，故D錯誤。
(2)下列實驗操作和現(xiàn)象、結(jié)論或目的均正確的是(　　)
(2)Fe3＋遇KSCN溶液變紅色。(3)Fe2＋與[Fe(CN)6]3－反應(yīng)生成鐵氰化亞鐵。{Fe3[Fe(CN)6]2}藍(lán)色沉淀。3．必記五反應(yīng)(1)Fe＋2FeCl3══3FeCl2(2)Cu＋2FeCl3══CuCl2＋2FeCl2(3)2FeCl2＋Cl2══2FeCl3(4)2Fe3＋＋2I－══I2＋2Fe2＋(5)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O══4Fe(OH)3
4．判斷鐵與氧化劑反應(yīng)產(chǎn)物時常出現(xiàn)的錯誤(1)鐵與硫化合，誤認(rèn)為生成Fe2S3；(2)鐵與鹽酸反應(yīng)，誤認(rèn)為生成FeCl3和H2；(3)鐵與碘單質(zhì)化合，誤認(rèn)為生成FeI3；(4)過量鐵與稀HNO3反應(yīng)，誤認(rèn)為生成Fe(NO3)3；(5)鐵與FeCl3溶液誤認(rèn)為不反應(yīng)等。

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