第三章鐵金屬材料

1.1鐵的單質、氧化物與氫氧化物.........................................1

1.2鐵鹽和亞鐵鹽........................................................8

2.1金屬材料...........................................................18

2.2物質的量在化學方程式有關計算中的應用.............................26

章末綜合測驗...........................................................34

1.1鐵的單質、氧化物與氫氧化物

1.下列物質的俗名是磁性氧化鐵的是（）

A.FeB.FezCh

C.FeOD.FesO4

解析：選DFe3O4是黑色晶體，俗名磁性氧化鐵。

2.下列說法正確的是（）

A.赤鐵礦的主要成分是Fe3O4

B.FezCh為堿性氧化物，可與水反應生成Fe（OH）3

C.鐵銹的主要成分是FezCh

D.Fe3CU中鐵元素有+2價和+3價，Fe3（）4是混合物

解析：選C赤鐵礦、鐵銹的主要成分是FezCh,A錯誤，C正確；FezCh屬

于堿性氧化物，但不能與水反應，B錯誤；FesCU為化合物，不是混合物，D錯

、口

沃。

3.能與Fe反應且無單質生成的是（）

A.KC1溶液B.FeCb溶液

C.CuSCU溶液D.AgNO3溶液

解析：選BA項，KC1溶液與Fe不反應，錯誤；B項，發生反應Fe+2Fe3

+=3Fe2+,無單質生成，正確；C項，發生反應Fe+Cu2+=Fe2++Cu,有單質

生成，錯誤；D項，發生反應Fe+2Ag+=Fe2++2Ag,有單質生成，錯誤。

4.鐵在一定條件下與純氧氣、水蒸氣反應的共同產物是（）

A.FeOB.FezCh

C.Fe3O4D.Fe（OH）2

解析：選C鐵在純氧氣中劇烈燃燒生成FesCU;在高溫下與水蒸氣反應生

成Fe3（D4和H2,故C正確。

5.不能通過兩種單質間化合直接得到的是（）

A.FeSB.NaCl

C.H20D.FeCh

解析：選DA項，Fe與弱氧化劑S反應生成FeS,能直接化合得到；B項，

鈉與強氧化劑氯氣可直接化合生成NaCl;C項，氫氣與氧氣在點燃條件下生成

H20;D項，Fe與強氧化劑氯氣可直接化合生成FeCb,而不是FeCb。

6.將鐵片放入下列各溶液中，反應后溶液質量增加，但無氣體產生的是（）

A.CuCb溶液B.AgNCh溶液

C.Fe2（SO4）3溶液D.稀硫酸

解析：選CFe能從CuCb、AgNCh溶液中分別置換出Cu和Ag,而使溶液

質量減輕；Fe與稀硫酸反應后溶液質量增加，但有氣體產生；Fe+

Fe2（SO4）3=3FeSO4,溶液質量增加，且無氣體產生。

7.向下列物質中滴加NaOH溶液產生白色絮狀沉淀，并迅速變成灰綠色，

最后變成紅褐色的是（）

A.FeSC）4B.NazSCXj

C.FeChD.KC1

解析：選A只有FeSCU和NaOH溶液反應生成Fe（OH”白色沉淀，并迅速

2+-

變成灰綠色，最后變成紅褐色，反應的方程式為Fe4-2OH=Fe（OH）21,

4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3。

8.某同學欲利用如圖裝置制取能較長時間存在的Fe（OH）2,其中實驗所用溶

液現配現用且蒸儲水先加熱煮沸。下列分析正確的是（）

A.X可以是稀硫酸或稀鹽酸或濃硫酸

B.實驗開始時應先關閉止水夾a、打開b,再向燒瓶中加入X

C.反應一段時間后可在燒瓶中觀察到白色沉淀

D.反應結束后若關閉b及分液漏斗活塞，則Fe(0H)2可較長時間存在

解析：選D利用稀硫酸和鐵反應生成氫氣，生成的氫氣排除裝置內的空氣,

驗純后關閉止水夾a,一段時間后，蒸餡燒瓶中壓強增大，將液體壓入到抽濾瓶

中，抽濾瓶中觀察到有白色沉淀生成。X不能是濃硫酸，因為鐵和濃硫酸發生鈍

化，故A錯誤；實驗開始時應先打開止水夾a、打開b,再向燒瓶中加入X,讓

產生的氨氣排除裝置內的空氣，故B錯誤；反應一段時間后，關閉止水夾a,在

抽濾瓶中可觀察到白色沉淀，故C錯誤；反應結束后若關閉b及分液漏斗活塞，

由于裝置內無氧氣，因此Fe(0H)2可較長時間存在，故D正確。

9.下列關于鐵的氧化物說法不正確的是()

A.鐵的氧化物通常狀況下都是黑色固體

B.四氧化三鐵是一種復雜的鐵的氧化物，它與鹽酸反應后的溶液中同時存

在Fe2'和Fe3+

C.氧化鐵可做紅色涂料成分

D.工業上常使用鐵的氧化物做原料冶煉鐵

解析：選AA項，氧化鐵是紅棕色，氧化亞鐵和四氧化三鐵是黑色的，錯

誤；B項，四氧化三鐵是一種復雜的鐵的氧化物，其中］是Fe2+、q是Fe3+,Fe3O4

可看作是由FeO、Fe2O3組成的化合物［實質是Fe(FeCh)2,偏鐵酸亞鐵鹽］,它與

鹽酸反應后的溶液中同時存在Fe2+和Fe3+,正確；C項，FezCh可作紅色油漆、

涂料，正確；D項，工業上常使用鐵的氧化物做原料，用CO冶煉鐵，正確。

10.鐵與水蒸氣反應的實驗裝置如圖，下列說法正確的是()

A.實驗時，試管口應高于試管底

B.加熱時試管內生成紅棕色物質，點燃肥皂泡可聽到爆鳴聲

C.反應的化學方程式為：

2Fe+3H2O(g)=^^Fe2O3+3H2

D.試管中發生置換反應

解析：選D鐵與水蒸氣反應生成Fe3()4和H2,屬于置換反應，實驗時應使

試管口低于試管底。

11.金屬單質A可發生以下反應，試判斷:

③CuSO,溶液。、。、常溫

單①Hz2紅棕色

固體D

質粉末B

A

④稀盆酸②OJ4

氣體E黑色固體C

(1)A、B、C、D、E分別是(寫化學式，B寫主要成分):

A.,B.,C.,D.,E.

⑵寫出反應③④的離子方程式：

(§);④o

(3)黑色固體C與鹽酸反應的化學方程式為

解析：單質A為Fe,其轉化關系如圖:

答案：(l)FeFe2O3Fe3O4CuH2

(2)CU2++Fe=Fe2++Cu

2+

Fe+2H^=Fe+H2t

(3)Fe3O4+8HCl=2FeCh+FeCh+4H2O

12.某化學興趣小組利用如圖裝置進行“鐵與水”反應的實驗，并檢驗產物

的性質，請回答下列問題：

ABCDE

(1)A裝置的作用是______________________________________________

B中反應的化學方程式為o

(2)D的作用是o

(3)E中反應的化學方程式為_____________________________________

(4)A、B兩個裝置中應先點燃處的酒精燈，點燃E處酒精燈之前應

先進行的操作是O

解析：(1)B中進行的反應是鐵與水蒸氣的反應，故A為提供水蒸氣的裝置。

(2)D的作用是吸收未反應的水蒸氣，干燥H2。

(3)E中反應為以還原氧化銅：H2+CUO^^=CU4-H2OO

(4)應先點燃A處酒精燈，排除B玻璃管內空氣，防止加熱時，Fe粉被02

氧化。用H2與CuO反應之前一定要檢驗H2的純度。

答案：(1)產生水蒸氣

3Fe+4H2O(g)^^Fe3O4+4H2

(2)吸收未反應的水蒸氣，干燥H2

(3)H2+CuO^^=Cu+H2O

(4)A收集并檢驗H2的純度

13.已知由FeO、Fe2O3,FesCU組成的混合物中，鐵與氧的質量比為21：8,

則混合物中FeO、Fe2O3、FesCU三種物質的物質的量之比為()

A.2：3：5B.1：1：3

C.2：5：3D.1：2：3

解析：選B因Fe3O4中鐵元素和氧元素的質量比為21:8,要滿足混合物

中鐵、氧元素的質量之比為21：8,則樣品中含有任意量的Fe3O4都符合條件，

而FeO和Fe2O3中鐵、氧元素的質量比應符合FesCU中鐵、氧元素的質量比，FesCU

可寫成Fe2O3FeO的形式，即它們的物質的量之比應保持在1：1,兩種物質的

混合物中鐵元素和氧元素的質量比也恰好為21：8oB項符合題意。

14.在中學化學中經常提到的鐵的氧化物有FeO、Fe2O3和Fe3O4,在一定條

件下它們之間可以相互轉化，如在超過1400c的溫度下加熱FezCh時，Fe2O3

會部分失去氧，生成Fe3O4。下列有關說法錯誤的是()

A.熱穩定性：Fe3O4>Fe2O3

B.Fe2O3俗稱鐵紅，可作油漆的紅色顏料

C.FesCU為黑色固體，其中+2價鐵與+3價鐵的物質的量之比為1：2

D.由FeO、Fe2O3和FesCU組成的混合物中，鐵元素與氧元素的質量比可能

為7：3

解析：選D在超過1400℃的溫度下加熱FezCh時，FezCh會部分失去氧,

生成Fe3O4,則熱穩定性：Fe3O4>Fe2O3,故A正確；FezCh顏色是紅棕色，俗

稱鐵紅，可作油漆的紅色顏料，故B正確；Fe3O4為黑色固體，可以寫成FeOFe2O3,

則+2價鐵與+3價鐵的物質的量之比為1：2,故C正確：在FeO中，鐵元素

與氧元素的質量比為7：2,在FezCh中，鐵元素與氧元素的質量比為7：3,在

Fe3O4中，鐵元素與氧元素的質量比為21：8,則由FeO、FezCh和FesCU組成的

混合物中，鐵元素與氧元素的質量比可能在7：2和7：3之間，故D錯誤。

15.A-H分別表示中學化學中常見的某種物質，它們之間的相互轉化關系

如圖所示(部分反應物、生成物未列出)。已知：C、D、E、F、G五種物質中均

含有同一種元素；A為淡黃色固體化合物；G為紅褐色固體。

空

中

置

(1)寫出化學式：A.；C.；

F.o

(2)寫出下列反應的化學方程式：

②;

⑥。

(3)寫出下列反應的離子方程式：

③；

⑤O

(4)生成24gB需要轉移mol電子。

解析：由F在空氣中放置生成G,且G為紅褐色固體，可推知G是Fe(OH)3,

則F是Fe(OH)2；而C、D、E、F、G含同一種元素，應聯想到是Fe元素，則D

含Fe?+,E含

Fe3+,由E與H反應生成G[Fe(OH)3]可推知H為強堿；C能轉化為Fe?+和Fe3+,

則C只能是Fe3O4,則B為02。而A為淡黃色固體化合物，能生成。2和強堿,

則A為Na2O2,H是NaOHo

答案：(l)Na2O2Fe3O4Fe(OH)2

占、燃

(2)2O24-3Fe^^Fe3O4

4Fe(OH)2+02+2H2O=4Fe(OH)3

+2+3+

(3)Fe3O4+8H=Fe4-2Fe+4H2O

3+-

Fe+3OH=Fe(OH)31(4)1.5

16.用下面兩種方法可以制得白色的Fe(0H)2沉淀。

方法一：用不含Fe3+的FeSCU溶液與用不含。2的蒸儲水配制的NaOH溶液

反應制備。

(1)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSCU溶液時還需加入o

(2)除去蒸儲水中溶解的02,常采用的方法。

(3)生成白色Fe(0H)2沉淀的操作是用長滴管吸取不含02的NaOH溶液，插

入FeSO4溶液液面以下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是

方法二：在如圖所示裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2s04等試劑制備。

(1)在試管I里加入的試劑是o

(2)在試管II里加入的試劑是-

(3)為了制得白色Fe(0H)2沉淀，在試管I和試管H中加入試劑，打開止水夾,

塞緊塞子后的實驗步驟是o

(4)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長時間保持白色，其理由是

解析：方法一的原理：+2價的鐵有還原性，其化合物無論是在空氣中還是

在水溶液中，都易被氧化為+3價鐵的化合物。因此，無論是制取、保存還是使

用+2價鐵的化合物時，都要采取適當的措施以防止+2價鐵被氧化。在一般的

實驗條件下，下列措施都可較好地防止+2價鐵被氧化：①加Fe還原Fe3+(2Fe3

+4-Fe=3Fe2+);②用除去氧氣的水(如經過充分煮沸后的水)配制Fe2+的溶液；

③加保護齊M如苯、汽油、氫氣、二氧化碳氣體等)保護+2價鐵；④讓+2價鐵

的沉淀生成于溶液的深處。Fe2+還易發生水解反應，在配制FeSCU溶液時需要加

入H2so4抑制Fe2+的水解(此內容會在以后學到)。

方法二的原理：向試管I中加鐵屑和稀硫酸，向試管H中加NaOH溶液，這

樣鐵屑和稀硫酸反應可以制取FeSO4溶液，借用生成的氫氣將兩支試管內的空氣

都排出去，使氫氣充滿試管I和試管H（起保護氣的作用）。為保證氫氣完全將試

管內空氣排出，應收集試管n出口處的氣體，檢驗氫氣的純度。當確定氫氣充滿

兩支試管以后，關閉止水夾，試管I內壓強增大，FeSCU溶液順著導管進入試管

II的NaOH溶液中，NaOH與FeSO4發生反應生成Fe（OH）2沉淀。由于有氨氣的

保護作用，Fe（OH）2沉淀能較長時間穩定地存在。

答案：方法一：（1）稀H2so4、鐵屑

（2）煮沸（3）避免生成的Fe（OH）2沉淀接觸。2

方法二：（1）稀H2so4、鐵屑（2）NaOH溶液（3）檢驗試管H出口處排出的氫

氣的純度，當排出的H2純凈時，再夾緊止水夾（4）試管I中反應生成的H2充

滿了試管I和試管II,且外界空氣不容易進入

1.2鐵鹽和亞鐵鹽

1.《新修本草》是我國古代中藥學著作之一，記載藥物844種，其中有關于

“青磯”的描述為：“本來綠色，新出窟未見風者，正如璃璃……燒之赤色……”

據此推測，“青帆”的主要成分為（）

A.CUSO4-5H2OB.FeSO4-7H2O

C.KA1（SO4）2-12H2OD.Fe2（SO4）3-9H2O

解析:選B“青磯”的描述為：“本來綠色，新出窟未見風者，正如瑤璃……

燒之赤色……”，青磯是綠色，經燃燒后，分解成粒度非常細而活性又很強的紅

色Fe2O3超細粉末，A為藍色晶體，B為綠色晶體，C為無色晶體，D為黃色晶

體，所以''青磯”的主要成分為FeSO4-7H2Oo

2.欲除去FeSCU溶液中含有的CuSCU和Fe2（SO4）3等少量雜質，應選用的試

劑是（）

A.氨水B.鋁粉

C.鐵粉D.NaOH溶液

解析：選CC11SO4和Fe2（SO4）3都可以與鐵粉反應生成FeSCU,若用鋁粉，

會生成A/+,引入新的雜質。

3.刻制印刷電路板時用氯化鐵溶液作為“腐蝕液”，發生的反應為Cu+2Fe3

+2+2+

=2Fe+Cu0根據該反應判斷下列說法不正確的是（）

A.銅是還原劑

B.Fe3+具有氧化性

C.該反應是置換反應

D.該反應屬于離子反應

解析：選C該反應中銅元素化合價升高，被氧化，為還原劑；鐵元素化合

價降低，被還原，Fe3+為氧化劑；生成物中沒有單質，不是置換反應；該反應為

離子反應。

4.下列反應的離子方程式正確的是（）

A.鐵跟FeCb溶液反應：Fe+Fe3+=2Fe2+

B.Fe跟稀鹽酸反應：2Fe+6H'=2Fe3++3H2T

C.FeCb溶液跟Cb反應：Fe2++Ch=Fe3++2Cl

+3+

D.Fe（OH）3跟鹽酸反應：Fe（OH）3+3H=Fe+3H2O

解析：選DA項，電荷不守恒，應為Fe+2Fe3+=3Fe2+；B項，違反客觀

事實，應為Fe+2H+=Fe?++H2t;C項，得失電子、電荷均不守恒，應為2Fe?

+3+

+Cl2=2Fe+2Cro

5.向盛有氯化鐵溶液的燒杯中加入過量銅粉，反應結束后，溶液中大量存

在的金屬離子是（）

A.Fe3Fe2^B.Fe2+,Cu2*

C.Cu2\Fe3+D.Cu\Cu2+

解析：選B當向FeCb溶液中加入過量銅粉時，將發生反應2Fe3++

Cu==2Fe2++

Cu2+,因銅粉過量，故溶液中Fe3+不可能剩余，B項正確。

6.下列各組物質相互反應后，再向得到的溶液中滴入KSCN溶液，溶液變

成紅色的是（）

A.新制氯水和氯化亞鐵溶液

B.鐵屑和氯化銅溶液

C.鐵屑和過量稀硫酸

D.過量鐵屑和氯化鐵溶液

解析：選A加入KSCN溶液，能使溶液變成紅色，則原溶液中應有Fe3+。

2+3+

所給選項中，只有A項反應產物中生成Fe3+：2Fe+Cl2=2Fe+2CF0

7.欲證明某溶液中含有Fe2+不含Fe3+,進行如下實驗操作時最佳順序為

（）

①加入少量氯水②加入少量KMnCU溶液

③加入少量KSCN溶液

A.①③B.③②

C.③①D.①②③

解析：選CFe3+與KSCN溶液反應變紅色，Fe?+與KSCN溶液不反應，但

加入氧化劑后Fe?+被氧化成Fe3+,遇KSCN溶液變紅色。所以，應先加入KSCN

溶液，如果溶液不變色，再加入氯水，溶液變成紅色，則可證明原溶液中含有

3+

Fe?+不含FeO

8.將H2s和O2的混合氣體通入FeCb、CuCb、FeCb的混合溶液中反應可

回收S,轉化過程如圖所示。下列描述不正確的是（）

A.在圖示轉化關系中，化合價不變的元素有銅、氫、氯

B.過程I反應的離子方程式為4Fe2++O2+4FT=4Fe3++2H2O

C.通入過量的氧氣或者增大Fe3+的濃度可以減少回收的S中CuS的含量

D.轉化過程中參加循環反應的離子只有Fe2+、Fe3+

解析：選D觀察題圖中各種物質可知，H、Cl、Cu三種元素的化合價沒有

變化，其他元素如0（化合價由0價降低為-2價）、Fe（Fe3+與Fe?+相互轉化）、S$

一轉化為S）的化合價均有變化，故A正確；由圖示可知，Fe2+和。2在過程I中

發生反應生成Fe3+,根據得失電子守恒和質量守恒，過程I反應的離子方程式為

2++3+2

4Fe+02+4H=4Fe+2H2O,故B正確；要減少回收S中的CuS含量，S

一不能過量，可以通入過量的氧氣或者增大Fe3+的濃度與S?-反應以減小S2-的濃

2+13+

度，故C正確；據圖可知，過程I發生的反應為4Fe+02+4H=4Fe+2H2O,

2++

過程H發生的反應為CU+H2S=2H4-CUSi,過程III發生的反應為CuS+

2Fe3+=S+2Fe2++Cu2+,據此可知參加循環反應的離子有Fe?+、H+,Cu2+,Fe3

+,故D錯誤。

9.向FeC13、CuCb的混合溶液中加入鐵粉，充分反應后仍有固體存在，則

下列判斷不正確的是（）

A.加入KSCN溶液一定變紅色

B.溶液中一定含Fe2+

C.溶液中可能含C/+

D.剩余固體中一定含Cu

解析：選A因氧化性Fe3'>Cu",故Fe先與Fe，'反應，后與Cu?'反應，

3+2+22+

發生反應的離子方程式分別為Fe+2Fe=3Fe,Fe+Cu=Fe4-Cu0充分

反應后仍有固體剩余，則剩余固體可能為銅或鐵粉與銅的混合物，說明Fe3+反應

完全，Ci?+可能未反應完全，則溶液中一定含Fe2+,可能含CM+,一定不含Fe3

+,故加入KSCN溶液一定不變紅色。綜合以上分析可知，A項不正確。

10.選擇合適試劑完成甲、乙兩組實驗。

甲組：檢驗含Fe3’的溶液中是否含有Fe2+；

3+

乙組：檢驗含Fe2+的溶液中是否含有Fe0

下列試劑及加入試劑順序能達到實驗目的的是（）

試劑選項甲組乙組

A新制氯水、KSCN溶液NaOH溶液

B酸性KMnCU溶液KSCN溶液

CKOH溶液澳水

D漠水酸性KMnO4溶液

解析：選B甲組，在Fe3+存在的條件下檢驗Fe?*,要排除Fe3+干擾。所選

試劑具備下列條件：一是能與Fe2+發生有明顯現象的反應；二是與Fe3+不反應。

只有酸性KMnO4溶液符合條件，現象是溶液紫色變淺或褪去。乙組，在Fe2+存

在的條件下，檢驗Fe3+,用KSCN溶液檢驗Fe3+,Fe?+無干擾。

11.鐵是應用最廣泛的金屬，鐵的氧化物、鹵化物以及高價鐵的含氧酸鹽均

為重要化合物。

(1)鐵元素可以形成三種氧化物，常用作油漆、涂料、油墨和橡膠的紅色顏料

的是(填“FezCh”或“Fe3O4”)。

(2)硫酸亞鐵是一種常用的補血藥劑，而硫酸鐵則無這種藥效。用FeSCU制成

的藥片，外表包有一層特殊的糖衣，請從氧化還原反應角度分析糖衣的作用是

(3)三氯化鐵主要用于金屬蝕刻，污水處理。已知三氯化鐵易溶于水且有強烈

的吸水性，能吸收空氣里的水分而潮解。實驗室可用如圖所示的裝置模擬工業生

產無水氯化鐵，請回答相關問題：

①裝置A中反應的化學方程式為

②導管a口應與(用虛線框內裝置的字母代號填空)連接，這樣可避

免反應系統與環境間的相互影響。

③用此裝置制得的無水氯化鐵常含氯化亞鐵，若要得到較純凈的無水氯化

鐵，可采取的裝置改進措施是_____________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(4)高鐵酸鉀(QFeCU)是一種新型的綠色凈水消毒劑，消毒過程中自身被還原

為Fe3+,Fe3+生成的Fe(0H)3膠體能吸附水中的懸浮雜質而沉淀。計算高鐵酸鉀

的消毒效率約是氯氣的倍。(消毒效率是指單位質量的氧化劑被還原時

得電子數，結果保留兩位小數)

解析：（l）Fe2O3為紅色固體，而Fe3O4為黑色晶體，故常用作油漆、涂料、

油墨和橡膠的紅色顏料的是Fe2O3。（2）FeSO4中的Fe為+2價，具有還原性，能

被空氣中的氧氣氧化，則糖衣的作用是隔絕氧氣，防止硫酸亞鐵被氧化而失效。

（3）①裝置A中二氧化鎰和濃鹽酸共熱生成二氯化鎰、氯氣和水，其化學方程式

為MnO2+4HCl（濃）=^=MnCb+CLt+2H2。；②氯氣有毒，則需要進行尾氣

處理，且氯化鐵易潮解，應防止空氣中的水蒸氣進入反應體系，故導管a口應與

F相連；③氯氣中的HC1雜質與鐵反應可生成氯化亞鐵，則應在A、B之間加裝

盛有飽和食鹽水的洗氣裝置。（4）高鐵酸鉀（K2FeO。做氧化劑時，鐵元素的化合價

由+6價變為+3價，即198gK2FeO4做氧化劑時轉移3mol電子，高鐵酸鉀的

消毒效率=3-19820.0152,而氯氣做氧化劑時，氯元素的化合從由0價變為一1

2

價，即71g氯氣做氧化劑時轉移2moi電子，氯氣的消毒效率=五七0.028,則

高鐵酸鉀的消毒效率是氯氣的0.0152+0.028心0.54倍。

答案：（l）Fe2O3（2）隔絕氧氣，防止硫酸亞鐵被氧化而失效（3）①MnCh+

4HC1（濃）=^=MnCb+C12t+2H2。②F③在A、B之間加裝盛有飽和食鹽水

的洗氣裝置（4）0.54

12.（1）某化學興趣小組利用鐵粉、鋅粉、0.1mol/LFeCb溶液、0.1mol/LFeCh

溶液、KSCN溶液和新制氯水來探究Fe2+、Fe3+的還原性、氧化性，并利用實驗

結論解決一些問題。

①用上述所給物質寫出體現Fe?+具有還原性的化學方程式：

②設計實驗方案，完成下列表格。

探究內容實驗方案實驗現象

取少量0.1mol/L的FeCb溶加入鐵粉后，溶液顏色變為

探究Fe3+具

液，向溶液中加入足量鐵粉，_________;加入KSCN溶液后，

有氧化性

再加入少量KSCN溶液溶液_____________

③該興趣小組為探究“Fe2+具有氧化性”，提出了向FeCb溶液中加入鋅粉

的實驗方案，該反應的離子方程式為o

（2）某反應中反應物與生成物有Fe3+、Mn2+>H\MnO］、比0和一種未知離

子X,已知MnO4在反應中得到電子。則離子X是，該反應的離子方程

式是。

解析：(1)①在反應中Fe?+做還原劑，體現其還原性，因此應選擇氧化劑，可

選用氯水，發生的反應為2FeCb+C12=2FeC13。②向FeCb溶液中加入鐵粉，

發生的反應為2Fe3++Fe=3Fe2+,所以溶液由棕黃色變為淺綠色。向FeCb溶液

中滴加硫氯化鉀溶液不變紅。

2+2+

③向FeCL溶液中加入鋅粉，發生反應的離子方程式為Zn+Fe=Fe4-Zno(2)

已知MnOT得電子，故MnOT是氧化劑，Mi?+為還原產物，則題目提供的Fe3+

2+2+

是氧化產物，故還原劑為Fe,即離子X為FeO該反應中反應物為MnO入

Fe?+和H+,生成物為Mn2\Fe^+和H2O,由得失電子守恒可得，〃(MnO7)In(Fe2

+)=1:5O

答案：(1)①2FeC12+Cb=2FeC13

②淺綠色不變紅③Fe2++Zn=Zn2++Fe

2+2++2+3+

(2)FeMnO；+5Fe+8H=Mn+5Fe+4H2O

13.茶葉中鐵元素的檢驗可經灰化、溶解、過濾、檢驗四個步驟完成，各步

驟中選用的實驗用品不能都用到的是()

□

O臬昌

①②位④KSCN

⑤⑥⑦⑧⑨⑩

A.將茶葉灼燒灰化，選用①②和⑨

B.用濃鹽酸溶解茶葉灰并加蒸儲水稀釋，選用④⑥和⑦

C.過濾得到濾液，選用④⑤和⑦

D.檢驗濾液中的Fe3+,選用③⑧和⑩

解析：選BA項，將茶葉灼燒灰化，應在卅蝸中加熱，用到的儀器有①②

和⑨，A不符合；B項，用濃鹽酸溶解茶葉灰并加蒸儲水稀釋，應在燒杯中進行,

可用玻璃棒攪拌，選用④和⑦，用到⑥，B符合；C項，過濾時需要漏斗、燒杯

和玻J離棒，用到④⑤和⑦，C不符合；D項，檢驗濾液中的Fe3+,可用膠頭滴管

取少量濾液于小試管中，用KSCN溶液檢驗，用到的儀器有試管、膠頭滴管和

滴瓶等，即③⑧和⑩，D不符合。

14.元素的“價—類”二維圖是我們學習元素及其化合物相關知識的重要模

型和工具，它指的是以元素的化合價為縱坐標，以物質的類別為橫坐標所繪制的

二維平面圖像。下圖為鐵元素的“價一類”二維圖，其中的箭頭表示部分物質間

的轉化關系，下列說法正確的是()

A.鐵與高溫水蒸氣的反應可實現轉化①

B.FeO是一種黑色粉末，不穩定，在空氣中受熱時迅速發生轉化②生成紅

棕色粉末

C.由圖可預測：高鐵酸鹽(FeO?-)具有強氧化性，可用于消毒。FeO歹與水

反應最終可生成Fe(OH)3膠體，從而吸附水中的懸浮物，故高鐵酸鹽不可用作凈

水劑

D.加熱Fe(OH)3發生轉化⑥，加酸溶解可實現轉化③

解析：選DA項，鐵與高溫水蒸氣反應時生成Fe3O4,錯誤；B項，FeO

是一種黑色粉末，不穩定，在空氣中受熱，迅速反應生成Fe3O4,錯誤；C項，

由圖可預測：高鐵酸鹽(FeOr)中的鐵元素處于最高價態，容易得到電子，具有

強氧化性，可用于消毒，FeO『發生還原反應后最終可生成Fe(OH)3膠體，從而

吸附水中的懸浮物，故高鐵酸鹽可用作凈水劑，錯誤；D項，加熱Fe(OH)3分解

生成FezCh,而Fe(OH)3溶于鹽酸、硫酸等生成Fe3+,正確。

15.某班同學用如下實驗探究Fe2+、Fe3+的性質。

回答下列問題：

(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成01mol/L的溶液。在FeCb

溶液中需加入少量鐵屑，其目的是o

(2)甲組同學取2mLFeCb溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，

溶液變紅，說明CL可將Fe2+氧化。FeCb溶液與氯水反應的離子方程式為

(3)乙組同學認為甲組的實驗不夠嚴謹，該組同學在2mLFeCb溶液中先加入

0.5mL煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液變紅，煤

油的作用是O

(4)丙組同學向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCb溶液，溶液變

成棕黃色，發生反應的離子方程式為;一段時

間后，溶液中有氣泡出現，并放熱，隨后有紅褐色沉淀生成。產生氣泡的原因是

解析：(l)Fe2+具有很強的還原性，易被空氣中的。2氧化為Fe3+,在FeCh

溶液中加入少量鐵屑，可防止Fe2+被氧化。

(2)Fe2+被Cb氧化為Fe3+,自身被還原為C1-,反應的離子方程式為2Fe?++

Ch=

2Fe3++2CFo

(3)02難溶于煤油，加入煤油能隔絕空氣，排除。2對實驗的影響。

3+

(4)酸化的FeCb溶液與H2O2反應，Fe2+被氧化為Fe,H2O2被還原為H2O,

2++3+

反應的離子方程式為H2O2+2Fe+2H=2Fe+2H2O0Fe3+對H2O2的分解起

催化作用，當反應一段時間后，會發生反應：2H2。2空=2出0+。2t,故溶液

中產生氣泡。

答案：(1)防止Fe2+被氧化

2+3+

(2)2Fe+Cl2=2Fe+2C「

(3)隔絕空氣(排除氧氣對實驗的影響)

2+3+

(4)2Fe+H2O2+2H'=2Fe+2H2OFe3'催化H2O2分解產生。2

16.硫酸亞鐵晶體(FeSO#7H2O)在醫藥上做補血劑。某課外小組的同學欲測

定該補血劑中鐵元素的含量。實驗步驟如圖：

過量X

產生紅褐色

懸濁液

------加1mol/L

10片研組H2SO4過濾一

補血劑-??*系

列

操

作

不溶性

物質

ag紅棕色

固體

請回答下列問題:

⑴證明步驟①濾液中含有Fe2+的方法是：取樣，先滴加KSCN溶液，再滴

加,該過程的現象為0

(2)步驟②加入過量雙氧水的目的是____________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________0

(3)步驟④中發生反應的化學方程式是

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(4)步驟④中一系列處理的操作步驟：過濾、、灼燒、、稱

量。

解析：由流程圖可知，該實驗原理為：將補血劑中的Fe2+形成溶液，將Fe?

+氧化為

3+

Fe,使Fe3+轉化為Fe(0H)3沉淀，再轉化為Fe2O3,通過測定FezCh的質量，

計算補血劑中鐵元素的含量。(l)Fe3+遇KSCN溶液顯紅色，該現象用于檢驗Fe3

+的存在，可以加入氧化劑將Fe2+氧化為Fe3+;檢驗Fe?+,應先滴加KSCN溶液，

溶液不變色，加入氯水(或雙氧水)，發生2Fe2++Cb=2Fe3++2C「(或2Fe?++

+3+

H2O2+2H=2Fe+2H2O),溶液變為紅色，發生Fe3++3SCPTFe(SCN)3,

說明含有Fe2+；(2)雙氧水具有氧化性，酸性條件下能將Fe2+氧化為Fe3+:2H+

+H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2。；(3)步驟④中發生的反應為Fe(0H)3分解生成

FezCh和H2O,反應的化學方程式為2Fe(OH)3=^=Fe2O3+3H2。；(4)步驟④中

一系列處理是由氫氧化鐵懸濁液最終轉化為氧化鐵，需栗過濾、洗滌氫氧化鐵，

然后灼燒生成氧化鐵，冷卻后稱量氧化鐵的質量。

答案：(1)氯水(或雙氧水)溶液開始不變色，后變為紅色

(2)將Fe2+全部氧化為Fe3+

(3)2Fe(OH)3=^=Fe2O3+3H2O

(4)洗滌冷卻

2.1金屬材料

1.合金的應用極大地促進了人類社會的發展。下列不屬于合金的是（）

A.狗頭獸首銅像B.柔性顯示屏（基礎材料：石墨烯）

哪

/、＞

C.流通硬幣D.潛水器外殼（鈦、鋁等）

Min

解析：選BA項，狗頭獸首銅像屬于合金，不符合題意；B項，柔性顯示

屏（基礎材料：石墨烯）不屬于合金，符合題意；C項，流通硬幣屬于合金，不符

合題意；D項，潛水器外殼（鈦、鋁等）屬于合金，D不符合題意。

2.在我國使用最早的合金是（）

A.青銅器B.不銹鋼制品

C.鐵制品D.鋁合金

解析：選A我國使用最早的合金是青銅器。

3.高鐵車廂大部分采用鋁合金材料制造，這是因為鋁合金（）

A.比純鋁熔點高

B.具有比較活潑的化學性質

C.質量輕，強度大，抗腐蝕性能強

D.各種成分在自然界中含量豐富，容易獲取

解析：選C大部分車廂采用鋁合金材料制造，這是因為鋁合金具有質量輕,

強度大，抗腐蝕性能強等優點，C項符合題意。

4.下列物質中，既溶于氫氧化鈉溶液，又溶于鹽酸的化合物是（）

A.鋁B.鎂

C.氧化鎂D.氧化鋁

解析：選D鋁、氧化鋁既能溶于氫氧化鈉溶液，又能溶于鹽酸，但鋁是單

質，不是化合物。

5.鎂鋁合金因堅硬、輕巧、美觀、潔凈、易于加工而成為新型建筑裝潢材

料，主要用于制作窗框、卷簾門、防護欄等。下列與這些用途無關的性質是()

A.不易生銹B.導電性好

C.密度小D.強度高

解析：選B根據鎂鋁合金的特點：堅硬、輕巧、美觀、潔凈、易于加工，

所以主要用于制作窗框、卷簾門、防護欄等；