第10講鐵及其重要化合物(講義)(原卷版+解析)

第10講鐵及其重要化合物目錄考情分析網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建考點(diǎn)一鐵及其氧化物【夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理】知識(shí)點(diǎn)1鐵知識(shí)點(diǎn)2鐵的重要化合物【提升·必考題型歸納】考向1考查鐵及其化合物的性質(zhì)與應(yīng)用考向2考查氫氧化亞鐵的制備考向3考查鐵及其化合物的有關(guān)計(jì)算考點(diǎn)二鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化及應(yīng)用【夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理】知識(shí)點(diǎn)1亞鐵鹽的性質(zhì)及應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)2鐵鹽的性質(zhì)及應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)3Fe2＋和Fe3＋的檢驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)4“鐵三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系及其應(yīng)用【提升·必考題型歸納】考向1考查Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)及其檢驗(yàn)考向2考查“鐵三角”的轉(zhuǎn)化及應(yīng)用考向3實(shí)驗(yàn)探究鐵及其重要化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系真題感悟考點(diǎn)要求考題統(tǒng)計(jì)考情分析鐵及其化合物的性質(zhì)及應(yīng)用2023浙江1月卷4題，2分2022廣東卷6題，3分2021河北卷1題，3分分析近三年高考試題,從分值來(lái)看，鐵所占的比重最大，除鐵是重要的金屬元素外，還取決于鐵元素與生產(chǎn)生活的緊密聯(lián)系，F(xiàn)e、Fe2＋、Fe3＋之間的轉(zhuǎn)化，以及所承載的氧化還原反應(yīng)等重要知識(shí)點(diǎn)。考查內(nèi)容主要集中在“鐵三角”，F(xiàn)e與酸的反應(yīng)，鐵的變價(jià)、Fe(OH)2和Fe(OH)3的性質(zhì)等。考查內(nèi)容能在多種題型中出現(xiàn)，選擇、簡(jiǎn)答、實(shí)驗(yàn)、推斷、計(jì)算都有。預(yù)測(cè)新的一年高考可能會(huì)在選擇題中考查鐵及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用與轉(zhuǎn)化,在化工流程題或綜合實(shí)驗(yàn)題中考查鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化。Fe2＋、Fe3＋的檢驗(yàn)2023湖南卷7題，3分2022廣東卷11題，3分2021湖南卷3題，3分鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化2023浙江1月卷16題，2分2021廣東卷10題，2分考點(diǎn)一鐵及其氧化物知識(shí)點(diǎn)1鐵1.存在及位置：（1）存在：主要以化合態(tài)（隕石除外）的形式存在，在地殼中的含量居第______位，鐵礦石有赤鐵礦（Fe2O3）、磁鐵礦（Fe3O4）、菱鐵礦（FeCO3）、黃鐵礦（FeS2）等。（2）位置：鐵位于元素周期表中第______周期______族，是一種應(yīng)用最廣泛的過(guò)渡金屬元素；鐵元素是一種典型的變價(jià)金屬元素。2.結(jié)構(gòu)3.鐵的物理性質(zhì)：______色固體，熔點(diǎn)較______，具有良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電、延展性，能被磁鐵吸引。4.鐵的化學(xué)性質(zhì)鐵元素性質(zhì)活潑，有較強(qiáng)的還原性，主要化合價(jià)為＋2價(jià)和＋3價(jià)。（1）與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)①與O2的反應(yīng)：常溫：鐵在______的空氣中被腐蝕生成鐵銹，其主要成分為_(kāi)_____。點(diǎn)燃：3Fe＋2O2eq\o(=====,\s\up7(點(diǎn)燃))Fe3O4。②與Cl2的反應(yīng)：2Fe＋3Cl2eq\o(=====,\s\up7(點(diǎn)燃))2FeCl3。③與S的反應(yīng)：Fe＋SFeS。④與I2的反應(yīng)：Fe＋I(xiàn)2FeI2（2）與水的反應(yīng)常溫下鐵與水不反應(yīng)，在高溫條件下與水蒸氣反應(yīng)：3Fe＋4H2O(g)eq\o(=====,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2。（3）與酸的反應(yīng)酸化學(xué)方程式或現(xiàn)象稀H2SO4Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑稀HNO3Fe不足Fe＋4HNO3=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2OFe過(guò)量3Fe＋8HNO3=3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O濃HNO3、濃H2SO4常溫下______（4）與某些鹽溶液反應(yīng)①與CuSO4溶液反應(yīng)的離子方程式：Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu。②與FeCl3溶液反應(yīng)的離子方程式：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋?！疽族e(cuò)提醒】①Fe與Cl2反應(yīng)無(wú)論用量多少都生成FeCl3，而Fe與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2。②鐵在潮濕的空氣中生成的鐵銹的主要成分是Fe2O3，而鐵在純氧中燃燒的產(chǎn)物是Fe3O4。③鐵與一般氧化劑(如S、HCl、FeCl3、CuSO4、I2等)反應(yīng)時(shí)被氧化為Fe2＋，鐵與強(qiáng)氧化劑(如Cl2、Br2、HNO3、濃H2SO4等)反應(yīng)時(shí)被氧化為Fe3＋。④在電化學(xué)中鐵作負(fù)極時(shí)電極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋。5.鐵的冶煉（1）原料：鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石。（2）設(shè)備：高爐。（3）主要反應(yīng)：①還原劑的生成：C＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫))CO2，CO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2CO；②鐵的生成：Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2。知識(shí)點(diǎn)2鐵的重要化合物1.鐵的氧化物1）鐵的氧化物物理性質(zhì)化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4俗稱__________________色態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體溶解性難溶于水難溶于水難溶于水鐵的價(jià)態(tài)______價(jià)______價(jià)＋2價(jià)，＋3價(jià)2）鐵的氧化物化學(xué)性質(zhì)①FeO、Fe2O3、Fe3O4分別與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為FeO＋2H＋Fe2＋＋H2O，F(xiàn)e2O3＋6H＋2Fe3＋＋3H2O，F(xiàn)e3O4＋8H＋2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。②Fe3O4分別與HNO3和HI反應(yīng)的離子方程式為3Fe3O4＋28H＋＋NO3-=9Fe3＋＋NO↑＋14H2O；Fe3O4＋8H＋＋2I－=3Fe2＋＋I(xiàn)2＋4H2O。③FeO與HNO3反應(yīng)時(shí)，除考慮與H＋的反應(yīng)外，還要考慮Fe2＋被HNO3氧化成Fe3＋。3FeO＋6H＋＋NO3-=3Fe3＋＋NO↑＋3H2O；④Fe2O3與HI反應(yīng)時(shí)，除考慮與H＋的反應(yīng)外，還要考慮Fe3＋被I-還原成Fe2＋Fe2O3＋6H＋＋2I－=2Fe2＋＋I(xiàn)2＋3H2O。⑤高溫時(shí),都能被C、CO、Al等還原劑還原,生成單質(zhì)鐵2.鐵的氫氧化物1)Fe(OH)2是______色______狀物，易被空氣中的氧氣氧化生成Fe(OH)3，顏色由白色變?yōu)開(kāi)_____色，最后變?yōu)開(kāi)_____色，方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。2)Fe(OH)3是______色、難溶于水的固體，在空氣中久置會(huì)部分失水生成鐵銹(Fe2O3·xH2O)，受熱易分解，方程式為2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O；制取Fe(OH)3用可溶性鐵鹽與堿反應(yīng)，離子方程式：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。3)二者之間的關(guān)系：在空氣中，F(xiàn)e(OH)2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3，現(xiàn)象是白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，化學(xué)方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3?！疽族e(cuò)提醒】①Fe(OH)2與硝酸反應(yīng)不是發(fā)生中和反應(yīng)生成鹽和水，而是發(fā)生氧化還原反應(yīng)3Fe(OH)2＋10HNO3=3Fe(NO3)3＋NO↑＋8H2O。②Fe(OH)3與氫碘酸(HI)反應(yīng)不是發(fā)生中和反應(yīng)生成鹽和水，而是發(fā)生氧化還原反應(yīng)2Fe(OH)3＋6HI=2FeI2＋I(xiàn)2＋6H2O。4)制法（1）可溶性亞鐵鹽與強(qiáng)堿或氨水反應(yīng)：Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓或Fe2＋＋2NH3·H2O=Fe(OH)2↓+2NH4+。注意：空氣中，F(xiàn)e(OH)2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3，防止Fe(OH)2氧化的方法：A.將配制溶液的蒸餾水煮沸，驅(qū)除溶液中的氧氣。B.將盛有NaOH溶液的膠頭滴管尖端插入盛有亞鐵鹽溶液的試管底部，并慢慢擠出NaOH溶液。C.在亞鐵鹽溶液上面充入保護(hù)氣，如H2、N2、稀有氣體等。D.在亞鐵鹽溶液上面加保護(hù)層，如苯、植物油等。E.常見(jiàn)的制備Fe(OH)2的裝置：說(shuō)明：①②原理一樣，都是先用氫氣將裝置中的空氣排盡，并使生成的Fe(OH)2處在氫氣的保護(hù)中；③中液面加苯阻止了空氣進(jìn)入；④中陽(yáng)極為鐵，陰極為石墨，利用電解實(shí)驗(yàn)可以制得純凈的Fe(OH)2白色沉淀。（2）可溶性鐵鹽與強(qiáng)堿或氨水反應(yīng)：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓或Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+?？枷?考查鐵及其重要化合物的性質(zhì)與應(yīng)用例1．（2023·江蘇徐州·統(tǒng)考三模）下列有關(guān)鐵及其化合物的性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是A．能與鹽酸反應(yīng)，可用于制作紅色顏料B．具有氧化性，可用于除去水中懸浮雜質(zhì)C．鐵粉具有還原性，可用于食品袋中的抗氧化劑D．FeS難溶于水，可用于除去廢水中的【變式訓(xùn)練1】（2023·廣東汕頭·統(tǒng)考二模）鐵及其化合物在生活中應(yīng)用廣泛，下列有關(guān)離子方程式書寫正確的是A．將鐵片投入到稀硝酸中：B．向溶液中通入少量：C．用鐵氰化鉀溶液檢驗(yàn)：D．往溶液中加入過(guò)量粉：【變式訓(xùn)練2】（2023·上海黃浦·統(tǒng)考二模）把鐵條放入盛有過(guò)量稀硫酸的試管中，下列改變不能加快氫氣產(chǎn)生速率的是A．改鐵條為鎂條 B．滴加少量CuSO4溶液C．改稀硫酸為98%的硫酸 D．升高溶液的溫度考向2考查氫氧化亞鐵的制備例2．（2022秋·湖南邵陽(yáng)·高三湖南省邵東市第一中學(xué)?？迹┠郴瘜W(xué)興趣小組利用藥品：鐵粉、稀硫酸、氫氧化鈉溶液，用下圖裝置制備氫氧化亞鐵并觀察其顏色。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是。A．儀器1中應(yīng)該盛放稀硫酸B．本實(shí)驗(yàn)通過(guò)控制A、B、C三個(gè)開(kāi)關(guān)，將儀器中的空氣排盡后，先關(guān)閉開(kāi)關(guān)B，再打開(kāi)開(kāi)關(guān)A就可觀察到氫氧化亞鐵的顏色C．反應(yīng)一段時(shí)間后，可在儀器2中觀察到白色沉淀D．本實(shí)驗(yàn)制備的氫氧化亞鐵可以相對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間的保持白色狀態(tài)【變式訓(xùn)練1】（2022·全國(guó)·高三專題練習(xí)）實(shí)驗(yàn)室可以用如圖所示裝置制備氫氧化亞鐵，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)把稀硫酸和氫氧化鈉溶液均煮沸處理B．實(shí)驗(yàn)開(kāi)始階段，應(yīng)把彈簧夾C和D都打開(kāi)C．一段時(shí)間后，關(guān)閉彈簧夾C和D，在B中生成白色絮狀沉淀D．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后關(guān)閉彈簧夾D，可以長(zhǎng)時(shí)間保存氫氧化亞鐵【變式訓(xùn)練2】（2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)）用如圖所示裝置(夾持儀器省略)制備氫氧化亞鐵。實(shí)驗(yàn)步驟如下：Ⅰ.檢查裝置氣密性后，關(guān)閉K2、K5，打開(kāi)K1、K3、K4，使裝置A中產(chǎn)生的氣體進(jìn)入裝置B中，排盡B中空氣。Ⅱ.待B中空氣排盡后，關(guān)閉K3，打開(kāi)K2，將A中溶液壓入B中并觀察現(xiàn)象。Ⅲ.關(guān)閉K1、K2，打開(kāi)K5，使C中氣體通入B中并觀察現(xiàn)象?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)儀器a的名稱是_______，B中長(zhǎng)玻璃管的作用是_______。(2)裝置A中金屬離子的檢驗(yàn)方法是_______。(3)步驟Ⅲ裝置B中的現(xiàn)象是_______，其發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______。考向3考查鐵及其化合物的有關(guān)計(jì)算例3．（2023·山東煙臺(tái)·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）實(shí)驗(yàn)室對(duì)某鐵的氧化物(FexO)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．B．溶液A為和混合溶液C．反應(yīng)②生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12LD．Zn至少參加了3個(gè)氧化還原反應(yīng)【變式訓(xùn)練1】（2023·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè)）鹽X由三種常見(jiàn)元素組成，某科學(xué)興小組稱取鹽X進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)和現(xiàn)象如下：已知：①氣體B為兩種氣體的混合物，能被水完全吸收。②取D溶液，用的溶液滴定，消耗溶液。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．試劑Y可能為溶液B．鹽X的化學(xué)式為C．用的溶液滴定溶液D時(shí)可用酚酞作指示劑D．若在X的稀溶液中通入足量氣體，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：【變式訓(xùn)練2】（2022·浙江舟山·浙江省普陀中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）取48.0gFe2O3，一定溫度下加熱，殘留固體47.36g。將該剩余固體溶于足量鹽酸，此過(guò)程沒(méi)有氣體產(chǎn)生；所得溶液中再加入足量KI溶液。請(qǐng)計(jì)算：(1)生成I2的物質(zhì)的量_____。(2)若分解產(chǎn)物為Fe3O4，求Fe2O3的分解率_____?？键c(diǎn)二鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化及應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)1亞鐵鹽的性質(zhì)及應(yīng)用1.Fe2＋的氧化性和還原性①含有Fe2＋的溶液呈______色，F(xiàn)e2＋處于鐵的中間價(jià)態(tài)，既有氧化性，又有還原性，其中以還原性為主，如：遇Br2、Cl2、H2O2、NOeq\o\al(－,3)(H＋)等均表現(xiàn)為還原性。②Fe2＋的酸性溶液與H2O2反應(yīng)的離子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。③向FeSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液褪色。反應(yīng)的離子方程式：MnOeq\o\al(－,4)＋5Fe2＋＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。2.可水解Fe(OH)2是弱堿，含F(xiàn)e2＋的鹽(如硫酸亞鐵)溶液呈______性。配制硫酸亞鐵溶液時(shí)常加少量硫酸抑制Fe2＋的______，加少量______防止Fe2＋被氧化。知識(shí)點(diǎn)2鐵鹽的性質(zhì)及應(yīng)用1.氧化性：含有Fe3＋的溶液呈棕黃色，F(xiàn)e3＋處于鐵的高價(jià)態(tài)，遇Fe、Cu、HI、H2S、SOeq\o\al(2－,3)等均表現(xiàn)為氧化性。①Fe3＋與S2－、I－、HS－、SOeq\o\al(2－,3)等具有較強(qiáng)還原性的離子不能大量共存。②Fe3＋可腐蝕印刷電路板上的銅箔，反應(yīng)的離子方程式為2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋。2.易水解：Fe(OH)3是很弱的堿，且溶度積很小，因而Fe3＋極易水解，只能存在于酸性較強(qiáng)的溶液中。①利用Fe3＋易水解的性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室可用FeCl3滴入沸水中制取氫氧化鐵膠體，反應(yīng)的化學(xué)方程式：FeCl3＋3H2OFe(OH)3(膠體)＋3HCl。②利用Fe3＋易水解的性質(zhì)，工業(yè)上常用調(diào)節(jié)pH方法除去溶液中的鐵離子。③利用Fe3＋易水解的性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室配制氯化鐵溶液，通常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。④Fe3＋與HCOeq\o\al(－,3)、[Al(OH)4]－、COeq\o\al(2－,3)、ClO－等水解呈堿性的離子不能大量共存。3.特性：含有Fe3＋的鹽溶液遇到KSCN時(shí)變成血紅色，含有Fe3＋的鹽溶液遇到酚類物質(zhì)時(shí)變成紫色。知識(shí)點(diǎn)3Fe2＋和Fe3＋的檢驗(yàn)1.Fe2＋的檢驗(yàn)方法1eq\a\vs4\al(樣品溶液)eq\o(―――――――→,\s\up7(滴加KSCN溶液))無(wú)現(xiàn)象eq\o(―――――――→,\s\up11(滴加氯水),\s\do4(或雙氧水))溶液變______色，證明含有Fe2＋方法2eq\a\vs4\al(樣品溶液)eq\o(――――――――→,\s\up7(加入NaOH溶液))產(chǎn)生白色絮狀沉淀，迅速變成灰綠色，最終變?yōu)榧t褐色，證明含有Fe2＋方法3eq\a\vs4\al(樣品溶液)eq\o(―――――――――→,\s\up7(加入K3[Fe(CN)6]溶液))生成______色沉淀，證明含有Fe2＋2.Fe3＋的檢驗(yàn)方法1eq\a\vs4\al(樣品溶液)eq\o(――――――――→,\s\up7(滴加KSCN溶液))溶液變______色，證明含有Fe3＋方法2eq\a\vs4\al(樣品溶液)eq\o(―――――――→,\s\up7(加入NaOH溶液))產(chǎn)生______色沉淀，證明含有Fe3＋方法3eq\a\vs4\al(樣品溶液)eq\o(―――――――――→,\s\up7(加入K4[Fe(CN)6]溶液))生成______色沉淀，證明含有Fe3＋3.混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的檢驗(yàn)①Fe3＋的檢驗(yàn)a.eq\x(混合溶液)eq\o(――→,\s\up7(滴加KSCN溶液))溶液變血紅色，說(shuō)明含有Fe3＋b.eq\x(混合溶液)eq\o(――→,\s\up7(淀粉/KI試紙))試紙變藍(lán)色，說(shuō)明含有Fe3＋②Fe2＋的檢驗(yàn)a.eq\x(混合溶液)eq\o(――→,\s\up11(滴加酸性),\s\do4(KMnO4溶液))KMnO4溶液褪色，說(shuō)明含有Fe2＋b.eq\x(混合溶液)eq\o(――→,\s\up7(滴加溴水))溴水褪色，說(shuō)明含有Fe2＋c.eq\x(混合溶液)eq\o(――→,\s\up7(滴加K3[Fe(CN)6]溶液))生成藍(lán)色沉淀，說(shuō)明含有Fe2＋【易錯(cuò)提醒】檢驗(yàn)Fe2＋和Fe3＋時(shí)的注意事項(xiàng)(1)檢驗(yàn)Fe2＋時(shí)不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能將加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水能氧化SCN－)，檢驗(yàn)Fe2＋最好用K3[Fe(CN)6]溶液。(2)Fe3＋、Fe2＋、Cl－同時(shí)存在時(shí)不能用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)Fe2＋(Cl－能還原酸性KMnO4，有干擾)。知識(shí)點(diǎn)4“鐵三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系及其應(yīng)用1.“鐵三角”的轉(zhuǎn)化用離子方程式表現(xiàn)轉(zhuǎn)化①2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋S↓＋2H＋②2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)③3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=3Fe3＋＋2H2O＋NO↑④5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O⑤2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O2.應(yīng)用(1)判斷離子共存①Fe2＋與NOeq\o\al(－,3)(H＋)、ClO－、MnOeq\o\al(－,4)(H＋)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，不能大量共存；②Fe3＋與S2－、I－、SOeq\o\al(2－,3)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，不能大量共存；③Fe2＋、Fe3＋與HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)等水解相互促進(jìn)生成沉淀，不能大量共存。(2)除雜溶液雜質(zhì)除雜方法FeCl2FeCl3加過(guò)量鐵粉后過(guò)濾FeCl3FeCl2加氯水或H2O2FeCl2CuCl2加過(guò)量鐵粉后過(guò)濾(3)鹽溶液的配制與保存(4)物質(zhì)的制備(5)鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系——鐵的價(jià)類二維圖說(shuō)明：1)橫向變化體現(xiàn)了同價(jià)態(tài)不同物質(zhì)類別(氧化物、鹽、堿)之間的轉(zhuǎn)化：①堿性氧化物(Fe2O3、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)的堿；③難溶性的堿易分解生成對(duì)應(yīng)的氧化物，但難溶性的堿性氧化物一般不與水反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的堿。2)縱向變化體現(xiàn)不同價(jià)態(tài)同物質(zhì)類別之間的轉(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)類別之間的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化性和還原性?？枷?考查Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)及其檢驗(yàn)例1．（2023·山東煙臺(tái)·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）茶葉中鐵元素的檢驗(yàn)可經(jīng)過(guò)以下四步完成：灼燒灰化→6mol?L?1硝酸溶解→過(guò)濾→檢測(cè)濾液中的鐵元素。下列說(shuō)法正確的是A．“灼燒灰化”選用的玻璃儀器有①②③B．④用于配制6mol?L?1硝酸時(shí)需洗凈并烘干C．“過(guò)濾”時(shí)需沿②向⑤中轉(zhuǎn)移液體并小心攪拌D．檢測(cè)鐵元素時(shí)，⑥懸垂于⑦的上方滴加KSCN溶液【變式訓(xùn)練1】（2023·廣東茂名·統(tǒng)考二模）菠菜營(yíng)養(yǎng)豐富，富含鐵元素，同時(shí)含有草酸，實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)以下實(shí)驗(yàn)探究菠菜的成分，下列說(shuō)法正確的是A．灼燒在蒸發(fā)皿中進(jìn)行B．操作a需用到分液漏斗C．加入活性炭目的是吸附色素D．取溶液B向其中加入酸性溶液可檢驗(yàn)【變式訓(xùn)練2】（2023·浙江·校聯(lián)考三模）可與等配體形成使溶液呈淺紫色的、紅色的、無(wú)色的配離子。某同學(xué)按如下步驟完成實(shí)驗(yàn)：已知：向的溶液中加入KSCN溶液生成藍(lán)色的配離子：不能與形成配離子。下列說(shuō)法不正確的是A．溶液I中溶液呈黃色可能是由水解產(chǎn)物的顏色造成B．溶液Ⅱ、Ⅲ的顏色分別為紅色和無(wú)色，說(shuō)明其中不存在C．可用和溶液檢驗(yàn)溶液中是否含有D．中的鍵角大于分子中的鍵角考向2考查“鐵三角”的轉(zhuǎn)化及應(yīng)用例2．（2023·上海金山·統(tǒng)考二模）如圖所示是鐵及其化合物的價(jià)類二維圖，下列有關(guān)敘述正確的是A．物質(zhì)X是Fe3O4B．Fe2O3→Fe的轉(zhuǎn)化，F(xiàn)e2O3發(fā)生氧化反應(yīng)C．在空氣中Z→Y的現(xiàn)象是白色沉淀迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色D．可通過(guò)復(fù)分解反應(yīng)實(shí)現(xiàn)FeCl2和FeCl3的相互轉(zhuǎn)化【變式訓(xùn)練1】（2023·廣東廣州·統(tǒng)考二模）下列關(guān)于鐵及其化合物之間轉(zhuǎn)化反應(yīng)的方程式書寫正確的是A．(g)通過(guò)灼熱鐵粉：B．過(guò)量鐵粉加入稀硝酸中：C．氫氧化鐵中加入氫碘酸：D．溶液中加入酸性溶液：【變式訓(xùn)練2】（2023·河北石家莊·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）廢料利用是節(jié)能減排的重要方式，以硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、FeO、等)為原料來(lái)制備鐵紅(Fe2O3)的生產(chǎn)流程如圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．將硫鐵礦燒渣粉碎，有利于提高浸出率B．加入過(guò)量鐵粉的目的是將全部還原為C．步驟Ⅳ的反應(yīng)溫度越高，越有利于提高反應(yīng)速率和產(chǎn)率D．“煅燒”步驟的化學(xué)方程式為考向3實(shí)驗(yàn)探究鐵及其重要化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系例3．（2023·河南安陽(yáng)·統(tǒng)考三模）某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)探究Zn與溶液中Fe3+發(fā)生反應(yīng)的原理。實(shí)驗(yàn)試劑現(xiàn)象I2mL0.1mol·L-1FeCl3溶液、過(guò)量鋅粉黃色溶液很快變淺，接著有無(wú)色氣泡產(chǎn)生，固體中未檢出鐵單質(zhì)Ⅱ2mL1mol·L-1FeCl3溶液(pH≈0.70)、過(guò)量鋅粉很快有大量氣體產(chǎn)生，出現(xiàn)紅褐色渾濁，30min左右產(chǎn)生紅褐色沉淀，溶液顏色變淺，產(chǎn)生少量鐵單質(zhì)下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．實(shí)驗(yàn)I說(shuō)明Fe3+被還原為Fe2+B．可用酸性高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)I得到的溶液中含有Fe2+C．實(shí)驗(yàn)Ⅱ發(fā)生了置換反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)D．實(shí)驗(yàn)說(shuō)明Fe3+、H+與Zn的反應(yīng)與離子濃度有關(guān)【變式訓(xùn)練】（2023·北京西城·統(tǒng)考二模）探究Cu與溶液的反應(yīng)，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)①：向10mL0.2mol/L溶液(pH≈1)中加入0.1gCu粉，振蕩后靜置，取上層清液，滴加溶液，有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生。6h后，溶液由棕黃色變?yōu)樗{(lán)綠色。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中未見(jiàn)有氣泡產(chǎn)生，溶液的pH幾乎不變。實(shí)驗(yàn)②：在密閉容器中向10mL0.6mol/L溶液中加入0.1gCu粉，10h后溶液變?yōu)榈{(lán)色。實(shí)驗(yàn)③：在密閉容器中向10mL0.6mol/L溶液中分別加入0.1gCu粉和0.1g固體，0.5h溶液變黃，3h溶液變?yōu)辄S綠色。下列說(shuō)法不正確的是A．實(shí)驗(yàn)①中發(fā)生了反應(yīng)：B．推測(cè)實(shí)驗(yàn)②的離子方程式是：C．對(duì)比實(shí)驗(yàn)①和②，①中溶解Cu的主是D．對(duì)比實(shí)驗(yàn)②和③，與反應(yīng)的速率大于與Cu反應(yīng)的速率1．（2023·浙江·高考真題）物質(zhì)的性質(zhì)決定用途，下列兩者對(duì)應(yīng)關(guān)系不正確的是A．能使某些色素褪色，可用作漂白劑 B．金屬鈉導(dǎo)熱性好，可用作傳熱介質(zhì)C．溶液呈堿性，可用作消毒劑 D．呈紅色，可用作顏料2．（2023·上?！そy(tǒng)考高考真題）下列物質(zhì)中，能通過(guò)化學(xué)氧化法去除石油開(kāi)采過(guò)程中伴生的的是A．氨水 B．雙氧水 C．溶液 D．NaOH溶液3．（2023·上?！そy(tǒng)考高考真題）月球土壤中富含鐵元素，主要以鐵單質(zhì)和亞鐵離子的形式存在，但嫦娥五號(hào)取回的微隕石撞擊處的月壤樣品中存在大量的三價(jià)鐵，有可能是以下哪個(gè)原因造成的A． B．C． D．4．（2022·海南·統(tǒng)考高考真題）依據(jù)下列實(shí)驗(yàn)，預(yù)測(cè)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象正確的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容預(yù)測(cè)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象A溶液中滴加NaOH溶液至過(guò)量產(chǎn)生白色沉淀后沉淀消失B溶液中滴加KSCN溶液溶液變血紅色CAgI懸濁液中滴加NaCl溶液至過(guò)量黃色沉淀全部轉(zhuǎn)化為白色沉淀D酸性溶液中滴加乙醇至過(guò)量溶液紫紅色褪去5．（2022·廣東·高考真題）為檢驗(yàn)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法對(duì)鋼鐵防腐的效果，將鍍層有破損的鍍鋅鐵片放入酸化的溶液中。一段時(shí)間后，取溶液分別實(shí)驗(yàn)，能說(shuō)明鐵片沒(méi)有被腐蝕的是A．加入溶液產(chǎn)生沉淀 B．加入淀粉碘化鉀溶液無(wú)藍(lán)色出現(xiàn)C．加入溶液無(wú)紅色出現(xiàn) D．加入溶液無(wú)藍(lán)色沉淀生成

第10講鐵及其重要化合物目錄考情分析網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建考點(diǎn)一鐵及其氧化物【夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理】知識(shí)點(diǎn)1鐵知識(shí)點(diǎn)2鐵的重要化合物【提升·必考題型歸納】考向1考查鐵及其化合物的性質(zhì)與應(yīng)用考向2考查氫氧化亞鐵的制備考向3考查鐵及其化合物的有關(guān)計(jì)算考點(diǎn)二鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化及應(yīng)用【夯基·必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理】知識(shí)點(diǎn)1亞鐵鹽的性質(zhì)及應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)2鐵鹽的性質(zhì)及應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)3Fe2＋和Fe3＋的檢驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)4“鐵三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系及其應(yīng)用【提升·必考題型歸納】考向1考查Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)及其檢驗(yàn)考向2考查“鐵三角”的轉(zhuǎn)化及應(yīng)用考向3實(shí)驗(yàn)探究鐵及其重要化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系真題感悟考點(diǎn)要求考題統(tǒng)計(jì)考情分析鐵及其化合物的性質(zhì)及應(yīng)用2023浙江1月卷4題，2分2022廣東卷6題，3分2021河北卷1題，3分分析近三年高考試題,從分值來(lái)看，鐵所占的比重最大，除鐵是重要的金屬元素外，還取決于鐵元素與生產(chǎn)生活的緊密聯(lián)系，F(xiàn)e、Fe2＋、Fe3＋之間的轉(zhuǎn)化，以及所承載的氧化還原反應(yīng)等重要知識(shí)點(diǎn)。考查內(nèi)容主要集中在“鐵三角”，F(xiàn)e與酸的反應(yīng)，鐵的變價(jià)、Fe(OH)2和Fe(OH)3的性質(zhì)等?？疾閮?nèi)容能在多種題型中出現(xiàn)，選擇、簡(jiǎn)答、實(shí)驗(yàn)、推斷、計(jì)算都有。預(yù)測(cè)新的一年高考可能會(huì)在選擇題中考查鐵及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用與轉(zhuǎn)化,在化工流程題或綜合實(shí)驗(yàn)題中考查鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化。Fe2＋、Fe3＋的檢驗(yàn)2023湖南卷7題，3分2022廣東卷11題，3分2021湖南卷3題，3分鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化2023浙江1月卷16題，2分2021廣東卷10題，2分考點(diǎn)一鐵及其氧化物知識(shí)點(diǎn)1鐵1.存在及位置：（1）存在：主要以化合態(tài)（隕石除外）的形式存在，在地殼中的含量居第四位，鐵礦石有赤鐵礦（Fe2O3）、磁鐵礦（Fe3O4）、菱鐵礦（FeCO3）、黃鐵礦（FeS2）等。（2）位置：鐵位于元素周期表中第4周期Ⅷ族，是一種應(yīng)用最廣泛的過(guò)渡金屬元素；鐵元素是一種典型的變價(jià)金屬元素。2.結(jié)構(gòu)3.鐵的物理性質(zhì)：銀白色固體，熔點(diǎn)較高，具有良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電、延展性，能被磁鐵吸引。4.鐵的化學(xué)性質(zhì)鐵元素性質(zhì)活潑，有較強(qiáng)的還原性，主要化合價(jià)為＋2價(jià)和＋3價(jià)。（1）與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)①與O2的反應(yīng)：常溫：鐵在潮濕的空氣中被腐蝕生成鐵銹，其主要成分為Fe2O3。點(diǎn)燃：3Fe＋2O2eq\o(=====,\s\up7(點(diǎn)燃))Fe3O4。②與Cl2的反應(yīng)：2Fe＋3Cl2eq\o(=====,\s\up7(點(diǎn)燃))2FeCl3。③與S的反應(yīng)：Fe＋SFeS。④與I2的反應(yīng)：Fe＋I(xiàn)2FeI2（2）與水的反應(yīng)常溫下鐵與水不反應(yīng)，在高溫條件下與水蒸氣反應(yīng)：3Fe＋4H2O(g)eq\o(=====,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2。（3）與酸的反應(yīng)酸化學(xué)方程式或現(xiàn)象稀H2SO4Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑稀HNO3Fe不足Fe＋4HNO3=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2OFe過(guò)量3Fe＋8HNO3=3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O濃HNO3、濃H2SO4常溫下鈍化（4）與某些鹽溶液反應(yīng)①與CuSO4溶液反應(yīng)的離子方程式：Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu。②與FeCl3溶液反應(yīng)的離子方程式：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋?！疽族e(cuò)提醒】①Fe與Cl2反應(yīng)無(wú)論用量多少都生成FeCl3，而Fe與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2。②鐵在潮濕的空氣中生成的鐵銹的主要成分是Fe2O3，而鐵在純氧中燃燒的產(chǎn)物是Fe3O4。③鐵與一般氧化劑(如S、HCl、FeCl3、CuSO4、I2等)反應(yīng)時(shí)被氧化為Fe2＋，鐵與強(qiáng)氧化劑(如Cl2、Br2、HNO3、濃H2SO4等)反應(yīng)時(shí)被氧化為Fe3＋。④在電化學(xué)中鐵作負(fù)極時(shí)電極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋。5.鐵的冶煉（1）原料：鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石。（2）設(shè)備：高爐。（3）主要反應(yīng)：①還原劑的生成：C＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫))CO2，CO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2CO；②鐵的生成：Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2。知識(shí)點(diǎn)2鐵的重要化合物1.鐵的氧化物1）鐵的氧化物物理性質(zhì)化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4俗稱鐵紅磁性氧化鐵色態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體溶解性難溶于水難溶于水難溶于水鐵的價(jià)態(tài)＋2價(jià)＋3價(jià)＋2價(jià)，＋3價(jià)2）鐵的氧化物化學(xué)性質(zhì)①FeO、Fe2O3、Fe3O4分別與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為FeO＋2H＋Fe2＋＋H2O，F(xiàn)e2O3＋6H＋2Fe3＋＋3H2O，F(xiàn)e3O4＋8H＋2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。②Fe3O4分別與HNO3和HI反應(yīng)的離子方程式為3Fe3O4＋28H＋＋NO3-=9Fe3＋＋NO↑＋14H2O；Fe3O4＋8H＋＋2I－=3Fe2＋＋I(xiàn)2＋4H2O。③FeO與HNO3反應(yīng)時(shí)，除考慮與H＋的反應(yīng)外，還要考慮Fe2＋被HNO3氧化成Fe3＋。3FeO＋6H＋＋NO3-=3Fe3＋＋NO↑＋3H2O；④Fe2O3與HI反應(yīng)時(shí)，除考慮與H＋的反應(yīng)外，還要考慮Fe3＋被I-還原成Fe2＋Fe2O3＋6H＋＋2I－=2Fe2＋＋I(xiàn)2＋3H2O。⑤高溫時(shí),都能被C、CO、Al等還原劑還原,生成單質(zhì)鐵2.鐵的氫氧化物1)Fe(OH)2是白色絮狀物，易被空氣中的氧氣氧化生成Fe(OH)3，顏色由白色變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色，方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。2)Fe(OH)3是紅褐色、難溶于水的固體，在空氣中久置會(huì)部分失水生成鐵銹(Fe2O3·xH2O)，受熱易分解，方程式為2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O；制取Fe(OH)3用可溶性鐵鹽與堿反應(yīng)，離子方程式：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。3)二者之間的關(guān)系：在空氣中，F(xiàn)e(OH)2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3，現(xiàn)象是白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，化學(xué)方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3?！疽族e(cuò)提醒】①Fe(OH)2與硝酸反應(yīng)不是發(fā)生中和反應(yīng)生成鹽和水，而是發(fā)生氧化還原反應(yīng)3Fe(OH)2＋10HNO3=3Fe(NO3)3＋NO↑＋8H2O。②Fe(OH)3與氫碘酸(HI)反應(yīng)不是發(fā)生中和反應(yīng)生成鹽和水，而是發(fā)生氧化還原反應(yīng)2Fe(OH)3＋6HI=2FeI2＋I(xiàn)2＋6H2O。4)制法（1）可溶性亞鐵鹽與強(qiáng)堿或氨水反應(yīng)：Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓或Fe2＋＋2NH3·H2O=Fe(OH)2↓+2NH4+。注意：空氣中，F(xiàn)e(OH)2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3，防止Fe(OH)2氧化的方法：A.將配制溶液的蒸餾水煮沸，驅(qū)除溶液中的氧氣。B.將盛有NaOH溶液的膠頭滴管尖端插入盛有亞鐵鹽溶液的試管底部，并慢慢擠出NaOH溶液。C.在亞鐵鹽溶液上面充入保護(hù)氣，如H2、N2、稀有氣體等。D.在亞鐵鹽溶液上面加保護(hù)層，如苯、植物油等。E.常見(jiàn)的制備Fe(OH)2的裝置：說(shuō)明：①②原理一樣，都是先用氫氣將裝置中的空氣排盡，并使生成的Fe(OH)2處在氫氣的保護(hù)中；③中液面加苯阻止了空氣進(jìn)入；④中陽(yáng)極為鐵，陰極為石墨，利用電解實(shí)驗(yàn)可以制得純凈的Fe(OH)2白色沉淀。（2）可溶性鐵鹽與強(qiáng)堿或氨水反應(yīng)：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓或Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+。考向1考查鐵及其重要化合物的性質(zhì)與應(yīng)用例1．（2023·江蘇徐州·統(tǒng)考三模）下列有關(guān)鐵及其化合物的性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是A．能與鹽酸反應(yīng)，可用于制作紅色顏料B．具有氧化性，可用于除去水中懸浮雜質(zhì)C．鐵粉具有還原性，可用于食品袋中的抗氧化劑D．FeS難溶于水，可用于除去廢水中的【解析】A．為紅棕色固體，可用于紅色顏料，與其能與鹽酸反應(yīng)無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．可用于除去水中懸浮雜質(zhì)是利用其能水解生成氫氧化鐵膠體，膠體具有吸附性，與其氧化性無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．鐵粉用于食品袋中的抗氧化劑，是因鐵粉是活潑金屬具有強(qiáng)的還原性，故C正確；D．FeS可與銅離子反應(yīng)生成更難溶的CuS，因此可除去廢水中的，與FeS的溶解性無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤；故選：C?！敬鸢浮緾【變式訓(xùn)練1】（2023·廣東汕頭·統(tǒng)考二模）鐵及其化合物在生活中應(yīng)用廣泛，下列有關(guān)離子方程式書寫正確的是A．將鐵片投入到稀硝酸中：B．向溶液中通入少量：C．用鐵氰化鉀溶液檢驗(yàn)：D．往溶液中加入過(guò)量粉：【解析】A．鐵片與稀硝酸反應(yīng)生成一氧化氮，不生成氫氣，故A錯(cuò)誤；B．具有較強(qiáng)的氧化性，可將還原為硫單質(zhì)，離子方程式為；故B正確；C．鐵氰化鉀溶于水可拆為離子的形式，離子方程式為，故C錯(cuò)誤；D．過(guò)量將還原為鐵單質(zhì)，離子方程式為；故D錯(cuò)誤；故答案選B?！敬鸢浮緽【變式訓(xùn)練2】（2023·上海黃浦·統(tǒng)考二模）把鐵條放入盛有過(guò)量稀硫酸的試管中，下列改變不能加快氫氣產(chǎn)生速率的是A．改鐵條為鎂條 B．滴加少量CuSO4溶液C．改稀硫酸為98%的硫酸 D．升高溶液的溫度【答案】C【解析】A．鎂比鐵更活潑，與稀硫酸反應(yīng)速率更快，能加快氫氣產(chǎn)生速率，A正確；B．滴加少量CuSO4，F(xiàn)e與CuSO4反應(yīng)生成Cu，F(xiàn)e、Cu和稀硫酸構(gòu)成原電池，加快反應(yīng)速率，B正確；C．常溫下，鐵在濃硫酸中發(fā)生鈍化，無(wú)法產(chǎn)生氫氣，C錯(cuò)誤；D．升高溶液溫度，反應(yīng)速率加快，D正確；故答案選C。考向2考查氫氧化亞鐵的制備例2．（2022秋·湖南邵陽(yáng)·高三湖南省邵東市第一中學(xué)?？迹┠郴瘜W(xué)興趣小組利用藥品：鐵粉、稀硫酸、氫氧化鈉溶液，用下圖裝置制備氫氧化亞鐵并觀察其顏色。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是。A．儀器1中應(yīng)該盛放稀硫酸B．本實(shí)驗(yàn)通過(guò)控制A、B、C三個(gè)開(kāi)關(guān)，將儀器中的空氣排盡后，先關(guān)閉開(kāi)關(guān)B，再打開(kāi)開(kāi)關(guān)A就可觀察到氫氧化亞鐵的顏色C．反應(yīng)一段時(shí)間后，可在儀器2中觀察到白色沉淀D．本實(shí)驗(yàn)制備的氫氧化亞鐵可以相對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間的保持白色狀態(tài)【分析】用如圖裝置制備氫氧化亞鐵并觀察其顏色。提供化學(xué)藥品：鐵粉、稀硫酸、氫氧化鈉溶液，結(jié)合裝置分析可知：開(kāi)啟B、C，關(guān)閉A，需要在三頸瓶2中加入鐵單質(zhì)，分液漏斗中是稀硫酸，利用反應(yīng)生成氫氣排凈裝置中的空氣，可以收集C處的氣體檢驗(yàn)是否是純凈的氫氣，將儀器中的空氣排盡后，然后關(guān)閉B，開(kāi)啟A、C；利用生成的氫氣在裝置2中壓強(qiáng)增大，把硫酸亞鐵溶液壓入裝置3的氫氧化鈉溶液中，反應(yīng)生成白色氫氧化亞鐵白色沉淀，可觀察到氫氧化亞鐵的顏色為白色沉淀，以此分析解答?！窘馕觥緼．此實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖侵苽錃溲趸瘉嗚F，先用鐵和稀硫酸反應(yīng)制備硫酸亞鐵，此反應(yīng)在裝置2中進(jìn)行，稀硫酸是溶液，應(yīng)盛放在分液漏斗中，即應(yīng)盛放在1中，A正確；B．打開(kāi)B、C，關(guān)閉A，利用裝置2中產(chǎn)生的氫氣，把裝置3中的空氣排盡，使裝置處于還原氛圍，然后關(guān)閉B，打開(kāi)開(kāi)關(guān)A，產(chǎn)生氣體壓強(qiáng)增大，把裝置2產(chǎn)生的FeSO4壓入到裝置3中，產(chǎn)生Fe(OH)2，B正確；C．反應(yīng)一段時(shí)間后，可在儀器3中FeSO4與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生Fe(OH)2，故在裝置3中觀察到白色沉淀，C錯(cuò)誤；D．本實(shí)驗(yàn)利用反應(yīng)生成氫氣排凈裝置中的空氣，使裝置處于還原氛圍，故制備的氫氧化亞鐵可以相對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間的保持白色狀態(tài)，D正確；故合理選項(xiàng)是C?！敬鸢浮緾【變式訓(xùn)練1】（2022·全國(guó)·高三專題練習(xí)）實(shí)驗(yàn)室可以用如圖所示裝置制備氫氧化亞鐵，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)把稀硫酸和氫氧化鈉溶液均煮沸處理B．實(shí)驗(yàn)開(kāi)始階段，應(yīng)把彈簧夾C和D都打開(kāi)C．一段時(shí)間后，關(guān)閉彈簧夾C和D，在B中生成白色絮狀沉淀D．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后關(guān)閉彈簧夾D，可以長(zhǎng)時(shí)間保存氫氧化亞鐵【分析】用右圖裝置制備氫氧化亞鐵，A中藥品為：鐵粉和稀硫酸，B中為氫氧化鈉溶液，結(jié)合裝置分析可知，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始階段，應(yīng)把彈簧夾C和D都打開(kāi)，利用反應(yīng)生成氫氣排凈裝置中的空氣，可以收集D處的氣體檢驗(yàn)是否是純凈的氫氣，將儀器中的空氣排盡后，然后關(guān)閉C，利用生成的氫氣在裝置A中壓強(qiáng)增大，把硫酸亞鐵溶液壓入裝置B的氫氧化鈉溶液中，反應(yīng)生成白色氫氧化亞鐵白色沉淀，可觀察到氫氧化亞鐵的顏色為白色沉淀?！窘馕觥緼．氫氧化亞鐵易被空氣中的氧氣氧化為氫氧化鐵，所以制備氫氧化亞鐵時(shí)應(yīng)將稀硫酸和氫氧化鈉溶液預(yù)先煮沸，使溶解的空氣逸出，故A正確；B．氫氧化亞鐵具有強(qiáng)還原性，易被空氣中的氧氣氧化為氫氧化鐵，故實(shí)驗(yàn)開(kāi)始階段，應(yīng)把彈簧夾C和D都打開(kāi)，A中反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，排除空氣，防止亞鐵離子被氧氣氧化，故B正確；C．一段時(shí)間后，關(guān)閉彈簧夾C，但不能關(guān)閉彈簧夾D，可利用生成的氫氣在裝置A中壓強(qiáng)增大，把硫酸亞鐵溶液壓入裝置B的氫氧化鈉溶液中，反應(yīng)生成白色氫氧化亞鐵白色沉淀，故C錯(cuò)誤；D．本實(shí)驗(yàn)利用反應(yīng)生成氫氣排凈裝置中的空氣，使裝置處于還原氛圍，故實(shí)驗(yàn)結(jié)束后關(guān)閉彈簧夾D，可以長(zhǎng)時(shí)間保存氫氧化亞鐵，故D正確；故選：C?！敬鸢浮緾【變式訓(xùn)練2】（2023·全國(guó)·高三專題練習(xí)）用如圖所示裝置(夾持儀器省略)制備氫氧化亞鐵。實(shí)驗(yàn)步驟如下：Ⅰ.檢查裝置氣密性后，關(guān)閉K2、K5，打開(kāi)K1、K3、K4，使裝置A中產(chǎn)生的氣體進(jìn)入裝置B中，排盡B中空氣。Ⅱ.待B中空氣排盡后，關(guān)閉K3，打開(kāi)K2，將A中溶液壓入B中并觀察現(xiàn)象。Ⅲ.關(guān)閉K1、K2，打開(kāi)K5，使C中氣體通入B中并觀察現(xiàn)象。回答下列問(wèn)題：(1)儀器a的名稱是_______，B中長(zhǎng)玻璃管的作用是_______。(2)裝置A中金屬離子的檢驗(yàn)方法是_______。(3)步驟Ⅲ裝置B中的現(xiàn)象是_______，其發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______?！痉治觥?jī)x器a為恒壓滴液漏斗，目的是連通內(nèi)外壓強(qiáng)使液體能順利流下，儀器B為三頸燒瓶，B中的玻璃管為平衡裝置氣壓，氫氧化亞鐵溶液被空氣中的氧氣氧化變?yōu)闅溲趸F，故排除裝置B的空氣防止氧化，稀硫酸與金屬鐵發(fā)生反應(yīng)生成亞鐵離子，加入硫氰化鉀溶液無(wú)紅色出現(xiàn)，再加入過(guò)氧化氫溶液溶液變?yōu)榧t色，裝置C會(huì)產(chǎn)生氧氣，氫氧化亞鐵與氧氣發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鐵的沉淀，現(xiàn)象為白色沉淀變?yōu)榛揖G色最終變?yōu)榧t褐色，據(jù)此答題?！窘馕觥浚?）①儀器a的名稱為恒壓滴液漏斗，其作用為連通內(nèi)外壓強(qiáng)使液體能順利流下；②裝置B為三頸燒瓶，氫氧化亞鐵在空氣中極易被氧化，因此打開(kāi)K1、K3、K4，關(guān)閉K2和K5，裝置A中產(chǎn)生H2，裝置B中的玻璃管是為了排除裝置內(nèi)的空氣；（2）裝置A為金屬鐵與稀硫酸反應(yīng)生成亞鐵離子，其化學(xué)方程式為：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，亞鐵離子的檢驗(yàn)：取少量裝置A燒瓶中的液體于潔凈試管中，滴加幾滴KSCN溶液，無(wú)紅色出現(xiàn)，再滴加H2O2，溶液變?yōu)榧t色，則證明存在Fe2+；（3）①步驟Ⅲ裝置B中，關(guān)閉K1、K2，打開(kāi)K5，使C中產(chǎn)生的氧氣通入裝置B，氫氧化亞鐵為白色沉淀，氫氧化鐵為紅褐色沉淀，觀察到的現(xiàn)象為：白色沉淀逐漸變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色；②發(fā)生的化學(xué)方程式為：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3?！敬鸢浮?1)恒壓滴液漏斗平衡氣壓，輔助排出裝置B中的空氣(2)取少量裝置A燒瓶中的液體于潔凈試管中，滴加幾滴KSCN溶液，無(wú)紅色出現(xiàn)，再滴加H2O2，溶液變?yōu)榧t色，則證明存在Fe2+(3)白色沉淀逐漸變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3考向3考查鐵及其化合物的有關(guān)計(jì)算例3．（2023·山東煙臺(tái)·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）實(shí)驗(yàn)室對(duì)某鐵的氧化物(FexO)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．B．溶液A為和混合溶液C．反應(yīng)②生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12LD．Zn至少參加了3個(gè)氧化還原反應(yīng)【分析】反應(yīng)①為硫酸和鐵的氧化物反應(yīng)，根據(jù)硫酸的物質(zhì)的量n(H2SO4)=0.15L×1mol/L=0.15mol結(jié)合O原子守恒可知，F(xiàn)exO的物質(zhì)的量小于等于0.15mol，故有n(FexO)×(56x+16)=6.08g，解得n(FexO)=0.1mol時(shí)，x=0.8，設(shè)FexO中+2價(jià)的鐵為a個(gè)，則+3價(jià)的鐵為(0.8-a)個(gè)，根據(jù)化合價(jià)之和等于0可知，2a+3(0.8-a)=2，解得a=0.4，即含有Fe2+為0.4，F(xiàn)e3+為0.4，故6.08gFexO中含有Fe2+為0.04mol，F(xiàn)e3+為0.04mol，反應(yīng)①后剩余H2SO4為0.15mol-0.1mol=0.05mol，故反應(yīng)②為Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+、Zn+2H+=Zn2++H2↑、Zn+Fe2+=Zn2++Fe，據(jù)此分析解題。【解析】A．由分析可知，，A正確；B．由分析可知，反應(yīng)②為Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+、Zn+2H+=Zn2++H2↑、Zn+Fe2+=Zn2++Fe，根據(jù)硫酸根守恒可知，若溶液A為ZnSO4溶液則溶解的Zn的質(zhì)量為0.15mol×65g/mol=9.75g，即Zn過(guò)量，說(shuō)明溶液A中不可能含有FeSO4，B錯(cuò)誤；C．由分析可知，反應(yīng)①后剩余H2SO4為0.15mol-0.1mol=0.05mol，反應(yīng)②中：，解得V=1.12L，即生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12L，C正確；D．由分析可知，反應(yīng)②為Zn+Fe3+=Zn2++Fe2+、Zn+2H+=Zn2++H2↑、Zn+Fe2+=Zn2++Fe，Zn至少參加了3個(gè)氧化還原反應(yīng)，D正確；故答案為：B?！敬鸢浮緽【變式訓(xùn)練1】鹽X由三種常見(jiàn)元素組成，某科學(xué)興小組稱取鹽X進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)和現(xiàn)象如下：已知：①氣體B為兩種氣體的混合物，能被水完全吸收。②取D溶液，用的溶液滴定，消耗溶液。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．試劑Y可能為溶液B．鹽X的化學(xué)式為C．用的溶液滴定溶液D時(shí)可用酚酞作指示劑D．若在X的稀溶液中通入足量氣體，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：【分析】A溶于鹽酸后得到黃色溶液C，C加入Y得到血紅色溶液E，則Y為溶液，C中含有鐵離子，A為1.6g氧化鐵（為0.01mol）；紅棕色氣體B和得到強(qiáng)酸D，則B為二氧化氮和氧氣混合氣，二氧化氮和氧氣、水生成硝酸，HNO3為×÷×1L=0.06mol；則X中含有鐵、氮元素分別為0.2mol（1.12g）、0.6mol（0.84g），則含有氧4.84g-1.12g-0.84g=2.88g，為0.18mol；三者物質(zhì)的量之比為1:3:9，X為；【解析】A．由分析可知，Y可能為溶液，A正確；B．鹽X的化學(xué)式為，B正確；C．D為硝酸溶液，用的溶液滴定溶液D時(shí)可用酚酞作指示劑，當(dāng)最后一滴氫氧化鈉溶液加入后，溶液變紅色且半分鐘不褪色說(shuō)明達(dá)到滴定終點(diǎn)，C正確；D．若在X的稀溶液中通入足量氣體，硝酸根離子具有強(qiáng)氧化性，也會(huì)把二氧化硫氧化為硫酸根離子同時(shí)生成一氧化氮?dú)怏w，，D錯(cuò)誤；故選D?！敬鸢浮緿【變式訓(xùn)練2】（2022·浙江舟山·浙江省普陀中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）取48.0gFe2O3，一定溫度下加熱，殘留固體47.36g。將該剩余固體溶于足量鹽酸，此過(guò)程沒(méi)有氣體產(chǎn)生；所得溶液中再加入足量KI溶液。請(qǐng)計(jì)算：(1)生成I2的物質(zhì)的量_____。(2)若分解產(chǎn)物為Fe3O4，求Fe2O3的分解率_____?！窘馕觥?1)根據(jù)題意可知Fe2O3分解生成Fe3O4，48.0gFe2O3的物質(zhì)的量為=0.3mol，加熱后殘留固體47.36g，減少的質(zhì)量為O元素質(zhì)量，n(O)==0.04mol，則此過(guò)程中被還原的n(Fe)=0.04mol×2=0.08mol，所以剩余n(Fe3+)=0.3mol×2-0.08mol=0.52mol，根據(jù)方程式2Fe3++2I-=2Fe2++I2，可知被氧化生成的碘單質(zhì)的物質(zhì)的量為0.52mol÷2=0.26mol；(2)加熱過(guò)程中，被還原的n(Fe)=0.04mol×2=0.08mol，即產(chǎn)生了0.08molFe2+，則生成的n(Fe3O4)=0.08mol，消耗了n(Fe2O3)==0.12mol，所以分解率為×100%=40%?！敬鸢浮?1)0.26mol(2)40%【歸納總結(jié)】基于物質(zhì)類別和元素化合價(jià),認(rèn)識(shí)鐵及其化合物的性質(zhì)(1)從物質(zhì)類別看,鐵是活潑金屬單質(zhì),FeO和Fe2O3是堿性氧化物,Fe(OH)2和Fe(OH)3都是堿,都能與酸發(fā)生反應(yīng)。(2)從Fe元素化合價(jià)看,Fe具有還原性,Fe2O3和Fe(OH)3中Fe元素顯+3價(jià),處于最高價(jià)態(tài),具有氧化性;FeO和Fe(OH)2中Fe元素顯+2價(jià),處于中間價(jià)態(tài),具有氧化性和還原性。(3)基于物質(zhì)類別和元素價(jià)態(tài),設(shè)計(jì)鐵及其化合物間轉(zhuǎn)化的途徑?？键c(diǎn)二鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化及應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)1亞鐵鹽的性質(zhì)及應(yīng)用1.Fe2＋的氧化性和還原性①含有Fe2＋的溶液呈淺綠色，F(xiàn)e2＋處于鐵的中間價(jià)態(tài)，既有氧化性，又有還原性，其中以還原性為主，如：遇Br2、Cl2、H2O2、NOeq\o\al(－,3)(H＋)等均表現(xiàn)為還原性。②Fe2＋的酸性溶液與H2O2反應(yīng)的離子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。③向FeSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液褪色。反應(yīng)的離子方程式：MnOeq\o\al(－,4)＋5Fe2＋＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。2.可水解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(shí)常加少量硫酸抑制Fe2＋的水解，加少量鐵屑防止Fe2＋被氧化。知識(shí)點(diǎn)2鐵鹽的性質(zhì)及應(yīng)用1.氧化性：含有Fe3＋的溶液呈棕黃色，F(xiàn)e3＋處于鐵的高價(jià)態(tài)，遇Fe、Cu、HI、H2S、SOeq\o\al(2－,3)等均表現(xiàn)為氧化性。①Fe3＋與S2－、I－、HS－、SOeq\o\al(2－,3)等具有較強(qiáng)還原性的離子不能大量共存。②Fe3＋可腐蝕印刷電路板上的銅箔，反應(yīng)的離子方程式為2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋。2.易水解：Fe(OH)3是很弱的堿，且溶度積很小，因而Fe3＋極易水解，只能存在于酸性較強(qiáng)的溶液中。①利用Fe3＋易水解的性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室可用FeCl3滴入沸水中制取氫氧化鐵膠體，反應(yīng)的化學(xué)方程式：FeCl3＋3H2OFe(OH)3(膠體)＋3HCl。②利用Fe3＋易水解的性質(zhì)，工業(yè)上常用調(diào)節(jié)pH方法除去溶液中的鐵離子。③利用Fe3＋易水解的性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室配制氯化鐵溶液，通常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。④Fe3＋與HCOeq\o\al(－,3)、[Al(OH)4]－、COeq\o\al(2－,3)、ClO－等水解呈堿性的離子不能大量共存。3.特性：含有Fe3＋的鹽溶液遇到KSCN時(shí)變成血紅色，含有Fe3＋的鹽溶液遇到酚類物質(zhì)時(shí)變成紫色。知識(shí)點(diǎn)3Fe2＋和Fe3＋的檢驗(yàn)1.Fe2＋的檢驗(yàn)方法1eq\a\vs4\al(樣品溶液)eq\o(―――――――→,\s\up7(滴加KSCN溶液))無(wú)現(xiàn)象eq\o(―――――――→,\s\up11(滴加氯水),\s\do4(或雙氧水))溶液變紅色，證明含有Fe2＋方法2eq\a\vs4\al(樣品溶液)eq\o(――――――――→,\s\up7(加入NaOH溶液))產(chǎn)生白色絮狀沉淀，迅速變成灰綠色，最終變?yōu)榧t褐色，證明含有Fe2＋方法3eq\a\vs4\al(樣品溶液)eq\o(―――――――――→,\s\up7(加入K3[Fe(CN)6]溶液))生成藍(lán)色沉淀，證明含有Fe2＋2.Fe3＋的檢驗(yàn)方法1eq\a\vs4\al(樣品溶液)eq\o(――――――――→,\s\up7(滴加KSCN溶液))溶液變紅色，證明含有Fe3＋方法2eq\a\vs4\al(樣品溶液)eq\o(―――――――→,\s\up7(加入NaOH溶液))產(chǎn)生紅褐色沉淀，證明含有Fe3＋方法3eq\a\vs4\al(樣品溶液)eq\o(―――――――――→,\s\up7(加入K4[Fe(CN)6]溶液))生成藍(lán)色沉淀，證明含有Fe3＋3.混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的檢驗(yàn)①Fe3＋的檢驗(yàn)a.eq\x(混合溶液)eq\o(――→,\s\up7(滴加KSCN溶液))溶液變血紅色，說(shuō)明含有Fe3＋b.eq\x(混合溶液)eq\o(――→,\s\up7(淀粉/KI試紙))試紙變藍(lán)色，說(shuō)明含有Fe3＋②Fe2＋的檢驗(yàn)a.eq\x(混合溶液)eq\o(――→,\s\up11(滴加酸性),\s\do4(KMnO4溶液))KMnO4溶液褪色，說(shuō)明含有Fe2＋b.eq\x(混合溶液)eq\o(――→,\s\up7(滴加溴水))溴水褪色，說(shuō)明含有Fe2＋c.eq\x(混合溶液)eq\o(――→,\s\up7(滴加K3[Fe(CN)6]溶液))生成藍(lán)色沉淀，說(shuō)明含有Fe2＋【易錯(cuò)提醒】檢驗(yàn)Fe2＋和Fe3＋時(shí)的注意事項(xiàng)(1)檢驗(yàn)Fe2＋時(shí)不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能將加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水能氧化SCN－)，檢驗(yàn)Fe2＋最好用K3[Fe(CN)6]溶液。(2)Fe3＋、Fe2＋、Cl－同時(shí)存在時(shí)不能用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)Fe2＋(Cl－能還原酸性KMnO4，有干擾)。知識(shí)點(diǎn)4“鐵三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系及其應(yīng)用1.“鐵三角”的轉(zhuǎn)化用離子方程式表現(xiàn)轉(zhuǎn)化①2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋S↓＋2H＋②2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)③3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=3Fe3＋＋2H2O＋NO↑④5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O⑤2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O2.應(yīng)用(1)判斷離子共存①Fe2＋與NOeq\o\al(－,3)(H＋)、ClO－、MnOeq\o\al(－,4)(H＋)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，不能大量共存；②Fe3＋與S2－、I－、SOeq\o\al(2－,3)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，不能大量共存；③Fe2＋、Fe3＋與HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)等水解相互促進(jìn)生成沉淀，不能大量共存。(2)除雜溶液雜質(zhì)除雜方法FeCl2FeCl3加過(guò)量鐵粉后過(guò)濾FeCl3FeCl2加氯水或H2O2FeCl2CuCl2加過(guò)量鐵粉后過(guò)濾(3)鹽溶液的配制與保存(4)物質(zhì)的制備(5)鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系——鐵的價(jià)類二維圖說(shuō)明：1)橫向變化體現(xiàn)了同價(jià)態(tài)不同物質(zhì)類別(氧化物、鹽、堿)之間的轉(zhuǎn)化：①堿性氧化物(Fe2O3、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)的堿；③難溶性的堿易分解生成對(duì)應(yīng)的氧化物，但難溶性的堿性氧化物一般不與水反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的堿。2)縱向變化體現(xiàn)不同價(jià)態(tài)同物質(zhì)類別之間的轉(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)類別之間的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化性和還原性?？枷?考查Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)及其檢驗(yàn)例1．（2023·山東煙臺(tái)·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）茶葉中鐵元素的檢驗(yàn)可經(jīng)過(guò)以下四步完成：灼燒灰化→6mol?L?1硝酸溶解→過(guò)濾→檢測(cè)濾液中的鐵元素。下列說(shuō)法正確的是A．“灼燒灰化”選用的玻璃儀器有①②③B．④用于配制6mol?L?1硝酸時(shí)需洗凈并烘干C．“過(guò)濾”時(shí)需沿②向⑤中轉(zhuǎn)移液體并小心攪拌D．檢測(cè)鐵元素時(shí)，⑥懸垂于⑦的上方滴加KSCN溶液【解析】A．將茶葉灼燒灰化，應(yīng)在坩堝中加熱進(jìn)行，不能在①燒杯中進(jìn)行灼燒，用到的儀器有②和③，缺少必要的坩堝，需要時(shí)還可用到三腳架或鐵架臺(tái)等，故A錯(cuò)誤；B．④容量瓶用于配制溶液時(shí)，洗干凈即可，不要求烘干，故B錯(cuò)誤；C．“過(guò)濾”時(shí)需沿②玻璃棒向⑤漏斗中轉(zhuǎn)移液體，待液體自然流下進(jìn)行過(guò)濾，不能進(jìn)行攪拌，以防戳破濾紙導(dǎo)致過(guò)濾失敗，故C錯(cuò)誤；D．經(jīng)過(guò)硝酸溶解后，濾液中的鐵元素主要以Fe3+形式存在，檢驗(yàn)濾液中的Fe3+，可用膠頭滴管取少量濾液于小試管中，滴加KSCN溶液檢驗(yàn)，使用膠頭滴管時(shí)，需垂直懸在儀器上方進(jìn)行滴加，故D正確；故選：D?！敬鸢浮緿【變式訓(xùn)練1】（2023·廣東茂名·統(tǒng)考二模）菠菜營(yíng)養(yǎng)豐富，富含鐵元素，同時(shí)含有草酸，實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)以下實(shí)驗(yàn)探究菠菜的成分，下列說(shuō)法正確的是A．灼燒在蒸發(fā)皿中進(jìn)行B．操作a需用到分液漏斗C．加入活性炭目的是吸附色素D．取溶液B向其中加入酸性溶液可檢驗(yàn)【答案】C【解析】A．固體在坩堝中進(jìn)行，A錯(cuò)誤；B．操作a得到沉淀物和溶液，為過(guò)濾操作，用漏斗而不是分液漏斗，B錯(cuò)誤；C．活性炭具有吸附性，可以吸附色素，C正確；D．菠菜中的草酸也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，所以不能加入酸性高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)溶液中的，D錯(cuò)誤；故選C?！咀兪接?xùn)練2】（2023·浙江·校聯(lián)考三模）可與等配體形成使溶液呈淺紫色的、紅色的、無(wú)色的配離子。某同學(xué)按如下步驟完成實(shí)驗(yàn)：已知：向的溶液中加入KSCN溶液生成藍(lán)色的配離子：不能與形成配離子。下列說(shuō)法不正確的是A．溶液I中溶液呈黃色可能是由水解產(chǎn)物的顏色造成B．溶液Ⅱ、Ⅲ的顏色分別為紅色和無(wú)色，說(shuō)明其中不存在C．可用和溶液檢驗(yàn)溶液中是否含有D．中的鍵角大于分子中的鍵角【解析】A．I中溶于水后，發(fā)生部分水解生成等，使溶液呈黃色，A項(xiàng)正確；B．與的反應(yīng)存在平衡：,溶液Ⅱ，Ⅲ分別存在平衡：,,因此溶液Ⅱ，Ⅲ的顏色分別為紅色和無(wú)色，不能說(shuō)明其中不存在，只能說(shuō)明的量少，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．先往溶液中加入足量的NaF溶液，再加入KSCN溶液，若溶液呈藍(lán)色，則表明含有，否則不含，C項(xiàng)正確；D．中分子內(nèi)O原子最外層只存在一對(duì)孤對(duì)電子，對(duì)H-O-H中O-H的排斥作用減小，所以鍵角比分子中H-O-H的鍵角大，D項(xiàng)正確；答案選B。【答案】B【易錯(cuò)警示】檢驗(yàn)Fe2＋和Fe3＋時(shí)的注意事項(xiàng)(1)檢驗(yàn)Fe2＋時(shí)不能先加氯水后加KSCN溶液；也不能將加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水可能氧化SCN－)。(2)Fe3＋、Fe2＋、Cl－同時(shí)存在時(shí)不能用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)Fe2＋(Cl－能還原酸性KMnO4，有干擾)?？枷?考查“鐵三角”的轉(zhuǎn)化及應(yīng)用例2．（2023·上海金山·統(tǒng)考二模）如圖所示是鐵及其化合物的價(jià)類二維圖，下列有關(guān)敘述正確的是A．物質(zhì)X是Fe3O4B．Fe2O3→Fe的轉(zhuǎn)化，F(xiàn)e2O3發(fā)生氧化反應(yīng)C．在空氣中Z→Y的現(xiàn)象是白色沉淀迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色D．可通過(guò)復(fù)分解反應(yīng)實(shí)現(xiàn)FeCl2和FeCl3的相互轉(zhuǎn)化【解析】A．物質(zhì)X是FeO，故A錯(cuò)誤；B．Fe2O3→Fe的轉(zhuǎn)化，鐵化合價(jià)降低，因此Fe2O3發(fā)生還原反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C．在空氣中Z→Y是氫氧化亞鐵與氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化鐵，其現(xiàn)象是白色沉淀迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色，故C正確；D．FeCl2和FeCl3中鐵的化合價(jià)發(fā)生了改變，只能通過(guò)氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)化，不能通過(guò)復(fù)分解反應(yīng)實(shí)現(xiàn)FeCl2和FeCl3的相互轉(zhuǎn)化，故D錯(cuò)誤。綜上所述，答案為C?！敬鸢浮緾【變式訓(xùn)練1】（2023·廣東廣州·統(tǒng)考二模）下列關(guān)于鐵及其化合物之間轉(zhuǎn)化反應(yīng)的方程式書寫正確的是A．(g)通過(guò)灼熱鐵粉：B．過(guò)量鐵粉加入稀硝酸中：C．氫氧化鐵中加入氫碘酸：D．溶液中加入酸性溶液：【解析】A．Fe與H2O(g)高溫反應(yīng)生成Fe3O4和H2，A錯(cuò)誤；B．稀硝酸有強(qiáng)氧化性，能把Fe氧化成Fe3+，過(guò)量鐵粉與Fe反應(yīng)生成Fe2+，總反應(yīng)產(chǎn)物應(yīng)是Fe2+而不是Fe3+，B錯(cuò)誤；C．Fe3+具有強(qiáng)氧化性，I-具有強(qiáng)還原性，兩者能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，分別生成Fe2+和I2，C錯(cuò)誤；D．酸性KMnO4具有強(qiáng)氧化性，可把Fe2+氧化成Fe3+，本身被還原生成Mn2+，D正確；故選D。【答案】D【變式訓(xùn)練2】（2023·河北石家莊·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）廢料利用是節(jié)能減排的重要方式，以硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、FeO、等)為原料來(lái)制備鐵紅(Fe2O3)的生產(chǎn)流程如圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．將硫鐵礦燒渣粉碎，有利于提高浸出率B．加入過(guò)量鐵粉的目的是將全部還原為C．步驟Ⅳ的反應(yīng)溫度越高，越有利于提高反應(yīng)速率和產(chǎn)率D．“煅燒”步驟的化學(xué)方程式為【答案】C【分析】硫酸礦燒渣酸浸、過(guò)濾得到的濾液X中含F(xiàn)e3+和Fe2+，調(diào)節(jié)pH值為1并加入過(guò)量的鐵粉，將Fe3+全部還原為Fe2+，調(diào)節(jié)pH值過(guò)濾得到濾液Y，加入碳酸氫銨反應(yīng)后得到碳酸亞鐵固體，煅燒得到氧化鐵?！窘馕觥緼．礦渣粉碎，能增大與酸的接觸面積，有利于提高浸出率，A正確；B．要生成，需將全部還原為，所以要加入過(guò)量鐵粉，B正確；C．反應(yīng)溫度不能太高，防止分解，減少的水解，C錯(cuò)誤：D．“煅燒”步驟中，F(xiàn)e由＋2價(jià)氧化為＋3價(jià)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為，D正確；故選C?！绢}后歸納】?jī)r(jià)類二維圖在鐵及其化合物轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用(1)橫向變化體現(xiàn)了同價(jià)態(tài)不同類別(氧化物、堿、鹽)之間的轉(zhuǎn)化；(2)縱向變化體現(xiàn)不同價(jià)態(tài)同類別物質(zhì)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)、不同類別之間物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化物和還原性?？枷?實(shí)驗(yàn)探究鐵及其重要化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系例3．（2023·河南安陽(yáng)·統(tǒng)考三模）某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)探究Zn與溶液中Fe3+發(fā)生反應(yīng)的原理。實(shí)驗(yàn)試劑現(xiàn)象I2mL0.1mol·L-1FeCl3溶液、過(guò)量鋅粉黃色溶液很快變淺，接著有無(wú)色氣泡產(chǎn)生，固體中未檢出鐵單質(zhì)Ⅱ2mL1mol·L-1FeCl3溶液(pH≈0.70)、過(guò)量鋅粉很快有大量氣體產(chǎn)生，出現(xiàn)紅褐色渾濁，30min左右產(chǎn)生紅褐色沉淀，溶液顏色變淺，產(chǎn)生少量鐵單質(zhì)下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．實(shí)驗(yàn)I說(shuō)明Fe3+被還原為Fe2+B．可用酸性高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)I得到的溶液中含有Fe2+C．實(shí)驗(yàn)Ⅱ發(fā)生了置換反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)D．實(shí)驗(yàn)說(shuō)明Fe3+、H+與Zn的反應(yīng)與離子濃度有關(guān)【解析】A．實(shí)驗(yàn)I黃色溶液很快變淺，固體中未檢出鐵單質(zhì)，說(shuō)明Fe3+被還原為Fe2+，黃色溶液很快變淺，選項(xiàng)A正確；B．FeCl3溶液中的Cl-也能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，干擾Fe2+的檢驗(yàn)，故不能用酸性高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)I得到的溶液中含有Fe2+，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．FeCl3溶液中加入過(guò)量鋅粉，很