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铁的重要化合物
1．下列离子方程式正确的是( )
A．铁跟FeCl3溶液反应：Fe＋Fe3＋===2Fe2＋
B．Fe跟稀盐酸反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2
C．FeCl2溶液跟Cl2反应：Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－
D．Fe(OH)3跟盐酸反应：Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
解析：选D。A中电荷不守恒，应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋；B中违背反应事实，应为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2；C中电荷不守恒，应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
2．下列化合物中，不能由单质直接化合得到的是( )
A．FeCl2 B．FeS
C．Fe3O4 D．FeCl3
解析：选A。Fe和Cl2反应生成FeCl3。
3．铁屑溶于过量的稀H2SO4，过滤后向滤液中加入适量的硝酸，再加入过量的氨水，有红褐色沉淀生成。过滤、加热沉淀物至质量不再发生变化，得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别是( )
A．Fe(OH)3；Fe2O3
B．Fe(OH)2；FeO
C．Fe(OH)2；Fe(OH)3、Fe3O4
D．Fe2O3；Fe(OH)3
解析：选A。FeSO4可被HNO3氧化，加入氨水后发生反应Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH，红褐色沉淀为Fe(OH)3，加热Fe(OH)3，使其分解得到红棕色固体为Fe2O3。
4．某同学对未知物A盐的水溶液进行了鉴定，实验过程及现象如图所示：
已知硝酸能将Fe2＋氧化为Fe3＋，现对A、B、C、D做出的如下推断中，不正确的是( )
A．盐A一定是FeCl3
B．白色沉淀B是AgCl
C．滤液C中一定含Fe3＋
D．无法确定A中是否含有Fe2＋
解析：选A。生成白色沉淀证明A中含Cl－，B为AgCl，A与酸化的AgNO3溶液反应生成C，C遇KSCN生成D红色溶液，C中一定含Fe3＋。A中也可能含Fe2＋，因为A中加入了酸化的硝酸银溶液，相当于加入了硝酸，硝酸可以把Fe2＋氧化成Fe3＋。
5．制印刷电路时常用氯化铁溶液做腐蚀液，有关反应为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，烧杯中不可能出现的是( )
A．有铜粉无铁粉
B．有铁粉无铜粉
C．铁粉、铜粉都有
D．铁粉、铜粉都无
解析：选B。向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，由于铁粉的还原性较强，故铁粉首先与氯化铁溶液反应，2FeCl3＋Fe===3FeCl2，当铁粉完全反应后，若氯化铁还有剩余，铜粉才与氯化铁溶液反应，2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。若铁粉较少，铜粉较多，会出现A中情况；由前面的分析可知，B中情况不会出现；若铁粉较多，会出现C中情况；若铁粉和铜粉都较少，会出现D中情况。
6．下列离子的检验方法合理的是( )
A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明溶液中不含Fe2＋
B．用盐酸酸化的KMnO4溶液检验Fe2(SO4)3溶液中是否含有FeSO4
C．向某溶液中加入NaOH溶液，产生红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋
D．向某溶液中加入NaOH溶液产生白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋
解析：选C。A项中只能说明含有Fe3＋，不能说明不含Fe2＋，检验方法不合理；B项中不能用盐酸酸化KMnO4溶液，检验方法不合理；D项中氧化后生成的红褐色沉淀Fe(OH)3可能掩盖了白色沉淀Mg(OH)2，检验方法不合理。
7．下列有关除杂的操作中不正确的是( )
A．FeSO4溶液中含少量CuSO4杂质：加入过量的Fe粉，过滤
B．碳酸钠粉末中含有少量碳酸氢钠粉末：加热
C．除去FeCl3溶液中少量的FeCl2：加入新制氯水
D．CO2中混有HCl气体：通入饱和的碳酸钠溶液
解析：选D。加入过量的铁粉，发生反应Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，能够除去杂质，A正确；NaHCO3受热易分解：2NaHCO3Na2CO3＋CO2＋H2O，B正确；新制氯水与FeCl2反应：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，从而把FeCl2转化为FeCl3而除去，C正确；CO2中混有HCl气体，通入饱和的碳酸钠溶液，除去HCl的同时，也能吸收CO2：Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，D错误。
8．有Fe和Fe2O3的混合物27.2 g，溶于100 mL的稀硫酸中，恰好完全反应，放出2.24 L(标准状况下)H2，向反应后的溶液中滴入KSCN溶液，未见红色。混合物中单质Fe的质量为( )
A．5.6 g B．8.4 g
C．11.2 g D．16.8 g
解析：选C。Fe和Fe2O3的混合物中加入稀硫酸，恰好完全反应，放出氢气，反应后的溶液中滴加KSCN溶液不显红色，且无固体剩余，则最终溶液中的溶质为FeSO4，反应生成H2的物质的量为＝0.1 mol，则：
Fe ＋ H2SO4===FeSO4＋H2↑
0．1 mol 0.1 mol 0.1 mol
设原混合物中Fe2O3的物质的量为x mol，则：
Fe ＋ Fe2O3＋3H2SO4===3FeSO4＋3H2O
x mol x mol 3x mol
由题意可知，(x＋0.1) mol×56 g·mol－1＋x mol×160 g·mol－1＝27.2 g，解得x＝0.1，混合物中m(Fe2O3)＝0.1 mol×160 g·mol－1＝16 g，m(Fe)＝27.2 g－16 g＝11.2 g。
9．某学生小组为认识铁及其化合物的性质、分散系的性质做了如下一组综合实验，根据实验流程回答相关问题。
(1)请写出Fe2O3与①反应的离子方程式：____________________________________
________________________________________________________________________。
(2)物质②为____________。
(3)请写出FeCl3与铁粉反应的化学方程式：_________________________________
________________________________________________________________________。
(4)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最终生成Fe(OH)3浊液，该过程的现象为________________________________________________________________________，
此过程中发生的氧化还原反应为(用化学方程式表达)____________________ _______
________________________________________________________________________。
(5)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至红褐色，制得分散系③为________，它与FeCl3溶液、Fe(OH)3浊液的本质区别是_______________________________________。
解析：(1)Fe2O3为碱性氧化物，能与盐酸反应生成FeCl3和H2O。
(2)FeCl3溶液能与碱反应生成Fe(OH)3，物质②可以是NaOH、NH3·H2O等。
(3)Fe3＋具有氧化性，能氧化Fe：Fe＋2FeCl3===3FeCl2。
(4)Fe(OH)2是白色沉淀，能迅速被氧气氧化，会看到沉淀由白色迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，发生的氧化还原反应为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
(5)将饱和氯化铁溶液滴入沸水中，继续煮沸至呈红褐色，得到的是Fe(OH)3胶体。
答案：(1)Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
(2)NaOH溶液(其他合理答案也可)
(3)Fe＋2FeCl3===3FeCl2
(4)生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(5)Fe(OH)3胶体 分散质粒子直径大小不同
10．(2019·教材改编题)某化学学习小组欲探究铁及其化合物的氧化性和还原性。请你协助他们完成实验报告。
(1)实验目的：探究铁及其化合物的氧化性和还原性。
(2)实验试剂及仪器
试剂：氯化亚铁溶液、氯化铁溶液、氯水、KSCN溶液、铁粉、锌片、铜片、稀硫酸。
仪器：除胶头滴管外，你认为本实验必不可少的一种玻璃仪器是________。
(3)实验记录(仿照①实验作答，填写划线部分)。
序号
实验设计
实验现象
离子方程式
解释与结论
①
在铁粉中滴入稀硫酸
铁粉溶解，溶液由无色变成浅绿色，生成无色无味气体
Fe＋2H＋===H2↑＋Fe2＋
Fe具有还原性
②
FeCl2溶液中滴入KSCN溶液，再加氯水
滴入KSCN溶液无明显变化，加入氯水立即变成红色
________
________
________
________
③
FeCl2溶液中加入锌片
________
________
Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋
________
________
④
______
______
________
________
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
Fe3＋具有氧化性
(4)学习小组的同学将从本实验中获得的知识推广到其他类物质的学习，请判断下列物质既有氧化性又有还原性的是________(填字母)。
A．Cl2 B．Na
C．Mg2＋ D．H2O2
(5)在实验②中，有部分同学在氯化亚铁溶液中滴入KSCN溶液后，出现了红色，你认为原因可能是__________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
你对实验员在配制氯化亚铁溶液时，提出的建议是_____________________________
________________________________________________________________________。
(6)在配制氯化铁溶液时，含有少量Fe2＋，为检验少量Fe2＋的存在，请从下列物质中选择合适的试剂________(填字母)。
A．KSCN溶液 B．稀盐酸
C．KMnO4溶液 D．NaOH溶液
解析：(2)物质的性质实验是取少量试剂进行反应，根据反应现象分析判断性质，故实验都是在试管中进行的。(3)②氯化亚铁溶液中滴入KSCN溶液，无明显变化，加入氯水后溶液立即变成红色，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3，实验证明Fe2＋具有还原性。③氯化亚铁溶液中加入锌片，锌片溶解，析出铁，溶液从浅绿色变为无色，锌置换出铁，证明Fe2＋具有氧化性。④铁离子与硫氰化钾溶液生成红色溶液，加入铜片后红色褪去，说明铁离子具有氧化性。(4)物质既有氧化性又有还原性，说明元素化合价处于中间价态。A项，Cl2中氯元素的化合价可以升高也可以降低，具有还原性和氧化性；B项，Na元素的化合价只能升高，只具有还原性；C项，Mg2＋中镁元素的化合价只能降低，只具有氧化性；D项，H2O2中氧元素的化合价可以升高也可以降低，具有还原性和氧化性。(5)在氯化亚铁溶液中滴入KSCN溶液后，出现了红色，说明亚铁离子被氧化为铁离子，为防止亚铁离子被氧化，需要加入少量铁粉。(6)KSCN溶液和亚铁离子不反应，故A不符合；稀盐酸不能检验亚铁离子的存在，故B不符合；KMnO4溶液可以氧化亚铁离子，而使其本身褪色，故C符合；NaOH溶液和铁离子反应生成红褐色沉淀，和亚铁离子反应生成白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，反应现象不易分辨，故D不符合。
答案：(2)试管
(3)②2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 Fe2＋具有还原性
③锌片逐渐溶解，溶液的浅绿色逐渐褪去 Fe2＋具有氧化性
④向FeCl3溶液中加入KSCN溶液，再加入Cu片 滴入KSCN溶液呈红色，加入Cu片后红色消失
(4)AD
(5)氯化亚铁溶液中的Fe2＋被氧化 配制氯化亚铁溶液时要加入少量的铁粉
(6)C
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