铁的氢氧化物铁盐铁三角的转化

3.1.2铁的氢氧化物、铁盐、铁三角的转化核心素养发展目标1、掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质2、掌握Fe2＋、Fe3＋间的相互转化以及Fe3＋、Fe2＋的检验方法考点梳理考点梳理一、铁的氢氧化物1、物理性质比较化学式Fe(OH)2Fe(OH)3物质类别二元弱碱三元弱碱颜色、状态白色固体红褐色固体溶解性不溶于水不溶于水2、化学性质(1)与非氧化性酸(如：稀盐酸、稀硫酸)的反应①Fe(OH)2与盐酸：Fe(OH)2＋2HCl=FeCl2＋H2O②Fe(OH)3与盐酸：Fe(OH)3＋3HCl=FeCl3＋3H2O(2)与氧化性酸(如：硝酸、浓硫酸)的反应①Fe(OH)2与稀硝酸：3Fe(OH)2＋10HNO3=3Fe(NO3)3＋NO↑＋8H2O②Fe(OH)3与稀硝酸：Fe(OH)3＋3HNO3=Fe(NO3)3＋3H2O(3)与还原性酸(如：HI)的反应①Fe(OH)2与HI反应：Fe(OH)2＋2HI=FeI2＋H2O②Fe(OH)3与HI反应：2Fe(OH)3＋6HI=2FeI2＋I2＋6H2O(4)热稳定性：Fe(OH)2、Fe(OH)3受热均分解生成同价态的氧化物①Fe(OH)2：Fe(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))FeO＋H2O(隔绝空气生成FeO，在空气中最终转化为Fe2O3)②Fe(OH)3：2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O(5)Fe(OH)2的还原性：Fe(OH)2具有强还原性，易被空气中的O2氧化生成Fe(OH)3①转化过程中的特殊现象是：白色沉淀变成灰绿色，最终变成红褐色②转化的方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3③反应类型：化合反应、氧化还原反应【微点拨】=1\*GB3①Fe(OH)2在空气中加热，在分解同时被O2氧化，化学方程式为：4Fe(OH)2＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2Fe2O3＋4H2O，所以在空气中加热Fe(OH)2得不到FeO=2\*GB3②Fe(OH)2中的Fe为+2价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，但以还原性为主，与HNO3、浓硫酸等强氧化性酸发生的氧化还原反应而不是复分解反应=3\*GB3③Fe(OH)3中的铁为+3价，处于最高价态，只有氧化性，与HNO3、浓硫酸等强氧化性酸时发生的是复分解反应而不能发生氧化还原反应，但与氢碘酸(HI，I—有还原性)反应时则发生氧化还原反应制备Fe(OH)2的关键是隔绝空气(O2)，可采取的措施有：3、铁的氢氧化物的制备实验室制备氢氧化铁和氢氧化亚铁如下图所示：①图甲实验中观察到的现象是有红褐色沉淀生成，反应的离子方程式是Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓。②图乙实验中先观察到有白色沉淀生成，在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，有关反应的离子方程式是：Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓(白色)；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。③氢氧化亚铁制备注意事项在实验室制备氢氧化亚铁时，一定要用新制的亚铁盐和先加热驱赶氧气后的氢氧化钠溶液，且滴管末端插入试管内的液面下，再滴加氢氧化钠溶液，也可以在反应液面上滴加植物油或苯等物质进行液封，以防止氢氧化亚铁与氧气接触。【微点拨】制备Fe(OH)2的关键是隔绝空气(O2)，可采取的措施有：(1)Fe2＋极易被氧化，所以FeSO4溶液要现用现配。(2)为了防止Fe2＋被氧化，配制FeSO4溶液的蒸馏水和NaOH溶液要煮沸，尽可能除去O2。(3)为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再挤出NaOH溶液。(4)为防止Fe2＋被氧化，还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油或其他密度小于水而不溶于水的有机物，以隔绝空气。Fe(OH)2的制备的改进方法：为了防止Fe(OH)2被O2氧化，在制备Fe(OH)2时，一般从两个角度考虑，一是反应试剂，二是反应环境。FeSO4溶液现用现配；NaOH溶液加热煮沸并冷却，驱除溶液中溶解的O2。二、铁盐(Fe3＋)和亚铁盐(Fe2＋)1、铁盐：含Fe3＋的溶液呈棕黄色，Fe3＋具有强的氧化性(1)氧化性(2)特性——检验Fe3＋：Fe3＋的遇到KSCN溶液时变成血红色，Fe3+＋3SCN－=Fe(SCN)3(3)易水解：将FeCl3饱和溶液滴入沸水中制备Fe(OH)3胶体：FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl2、亚铁盐：Fe2＋的溶液呈浅绿色，既有氧化性，又有还原性，但以还原性为主3、Fe2＋与Fe3＋的转化在盛有氯化铁溶液的试管中加适量铁粉振荡后，溶液变成浅绿色，再加KSCN溶液，溶液不变色，再加入氯水后，溶液变成红色有关反应的离子方程式是2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋、2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－(1)为什么在配制硫酸亚铁时，通常要在溶液中加入铁钉或铁粉？Fe2＋易被氧化为Fe3＋，加入铁粉或铁钉，发生反应2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，可防止硫酸亚铁溶液被氧化，而不发生变质。(2)如何除去氯化铁中的Fe2＋，写出反应的离子方程式。加入新制的氯水，2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。4、检验Fe2＋、Fe3＋的常用方法(1)Fe3＋的检验①观察法：溶液呈棕黄色，证明含有Fe3＋②KSCN法：加入KSCN或其它可溶性硫氰化物溶液，溶液呈血红色，证明含有Fe3＋③碱液法：加入氨水或NaOH溶液，有红褐色沉淀生成，证明含有Fe3＋④淀粉KI试纸法：能使淀粉KI试纸变蓝，证明含有Fe3＋=5\*GB3⑤铜片法：加入铜片，铜片溶解且溶液变为蓝色，证明含有Fe3＋(2)Fe2+的检验①观察法：溶液呈浅绿色，证明含有Fe2＋②碱液法：加入氨水或NaOH溶液，产生白色沉淀，然后变成灰绿色，最终变为红褐色，证明有Fe2＋③KMnO4法：加入少量酸性KMnO4溶液使KMnO4溶液的紫红色变浅或褪色，证明有Fe2＋④KSCN法：(3)混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验：检验Fe2＋和Fe3＋混合溶液时，分两次分别检验Fe2＋和Fe3＋，检验Fe2＋时要选择酸性高锰酸钾溶液，检验Fe3＋时最好选择KSCN溶液【微点拨】①检验Fe2＋时不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能将加KSCN后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氯水可能氧化SCN－)②当溶液浓度较稀时，用观察法或加NaOH溶液的方法都不宜检验Fe2＋和Fe3＋的存在③Fe3＋、Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋(Cl－能还原酸性KMnO4，有干扰)三、“铁三角”转化中的氧化还原反应铁元素有三种价态：0价、＋2价和＋3价，这三种价态的铁在一定条件下可相互转化，我们称之为“铁三角”。“铁三角”是指Fe、Fe2+()、Fe3+()之间的转化关系，如图所示：1、Fe只有还原性，可以被氧化成＋2价或＋3价的铁(1)Fe能被Fe3+、Cu2+、S、I2、H+等较弱氧化剂氧化为Fe2+(2)Fe能被Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4等强氧化剂氧化为Fe3+2、Fe2+既有氧化性又有还原性，主要表现还原性(1)Fe(Ⅱ)→Fe(Ⅲ)需加入氧化剂，如：Cl2、Br2、O2、HNO3、浓H2SO4、O2、H2O2、KMnO4/H+等(2)Fe(Ⅱ)→Fe需加入还原剂，如：C、CO、H2、Zn等3、Fe3+具有较强的氧化性(1)Fe(Ⅲ)→Fe(Ⅱ)需加入还原剂，如：I－(HI)、S2－(H2S)、SO2、Fe、Cu等(2)Fe(Ⅲ)→Fe需加入还原剂，如：C、CO、H2、Zn等常见的转化①将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀：H2S＋2Fe3＋=S↓＋2Fe2＋＋2H＋②将FeCl3溶液滴入淀粉­KI溶液，溶液变蓝：2I－＋2Fe3＋=I2＋2Fe2＋③用FeCl3溶液腐蚀废旧线路板上的铜箔：Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋④将H2O2滴入酸性FeCl2溶液中：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O⑤将新制氯水滴入FeCl2溶液中：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－⑥铁粉溶于盐酸中：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑⑦铁粉在氯气中燃烧：2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2FeCl3⑧硫酸亚铁溶液与锌粉反应：Fe2＋＋Zn=Zn2＋＋Fe2．分析除杂问题(括号内物质为杂质)①FeCl3溶液(FeCl2)：加足量氯水或双氧水或通入足量Cl2。②FeCl2溶液(FeCl3)：加足量铁粉，充分反应后过滤。③FeSO4溶液(CuSO4)：加足量铁粉，充分反应后过滤。3．盐溶液的配制与保存在含Fe2＋的溶液中加入铁粉防止被氧化。4、“铁三角”的重要应用(1)Fe3＋、Fe2＋的离子共存问题①Fe2＋与NOeq\o\al(－,3)(H＋)、ClO－、MnOeq\o\al(－,4)、H2O2、Cl2、Br2、Cr2Oeq\o\al(2－,7)在溶液中均因发生氧化还原反应不能大量共存②Fe3＋与S2－、I－、HS－、SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)、H2SO3、H2S在溶液中因发生氧化还原反应不能大量共存③Fe3＋与SCN－发生络合反应不能大量共存(2)除杂①FeCl3溶液(FeCl2)：加足量氯水或双氧水或通入足量Cl2。②FeCl2溶液(FeCl3)：加足量铁粉，充分反应后过滤。③FeSO4溶液(CuSO4)：加足量铁粉，充分反应后过滤。即学即练即学即练一、单选题1．物质类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个基本视角。若以物质类别为横坐标、核心元素化合价为纵坐标绘制的图像叫价类图。下面是有关铁元素的价类图，下列分析正确的是A．X的物质类别是单质，在氧气中燃烧的产物为ZB．M、N均为碱，且在水溶液中均可溶C．若P、Q所含阳离子，质子数相同而电子数不同D．若Q为，则X、Y、Z、N均能与盐酸反应得到Q【答案】C【详解】A．X为铁单质，在空气中燃烧的产物为，Z为，A错误；B．N为，M为，均为难溶于水的碱，B错误；C．Q为含有的盐，p为含有的盐，和质子数相同而电子数不同，C正确；D．若Q为，Y为，N为，与盐酸反应可得到，Z为，，M为，与盐酸反应得到，D错误；故选C。2．下列有关铁及其化合物的说法正确的是A．铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到B．在给定条件下，所表示的物质间转化能实现C．氢氧化铁与HI溶液仅能发生中和反应D．极易水解，少量与足量溶液混合会因水解剧烈生成沉淀【答案】A【详解】A．铁在纯氧中燃烧生成四氧化三铁，铁在高温下和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，因此铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4，故A正确；B．铁和氯气反应生成氯化铁，不能生成氯化亚铁，故B错误；C．氢氧化铁与HI溶液反应的离子方程式为：2Fe(OH)3+6H++2I═2Fe2++I2+6H2O，发生了氧化还原反应，故C错误；D．Fe3+具有较强氧化性，少量FeCl3与足量Na2S溶液反应生成硫化亚铁沉淀、硫单质，不会因水解反应生成Fe(OH)3沉淀，故D错误。答案选A。3．下列操作正确并能达到实验目的的是

A．制备Fe(OH)2B．制取Cl2C．制取并收集NH3D．制备并收集乙酸乙酯A．A B．B C．C D．D【答案】A【详解】A．硫酸亚铁和氢氧化钠能反应生成氢氧化亚铁沉淀，煤油隔绝空气，故能制备氢氧化亚铁，A正确；B．该反应需要加热，B错误；C．收集氨气的试管中导管应该伸入试管底部，C错误；D．盛有饱和碳酸钠溶液的试管中的导管不能伸入溶液中，容易出现倒吸现象，D错误；故选A。4．由实验操作和现象，得出的相应结论正确的是实验操作现象结论A向盛有表面打磨的镁条的容器中加入AlCl3溶液有大量气泡产生AlCl3水解使溶液显酸性B向盛有铁片的容器中加入浓硝酸无明显现象Fe常温下不与浓硝酸反应C向某溶液中滴加FeCl3溶液溶液呈紫色溶液中一定含有苯酚D23溶液生成红褐色沉淀相同温度下Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]A．A B．B C．C D．D【答案】A【详解】A．大量气泡是氢气，是水解得到的与Mg发生置换反应生成的，A正确；B．铁与浓硝酸是首先在表面生成致密的保护膜，属于钝化，不是不反应，B错误；C．某些酚也可以与氯化铁显紫色，C错误；D．加溶液时，原溶液中有过量，过程中没有体现沉淀的转化，不能得到溶度积的大小关系，D错误；故选A。5．下列实验操作和现象能达到实验目的的是选项实验操作和现象实验目的A向某酸性溶液中加入溶液，振荡，溶液变浑浊验证溶液中含有B向足量KI溶液中加入几滴溶液，充分反应，取两份反应后的溶液于试管中，分别加入几滴KSCN溶液和几滴淀粉溶液，溶液分别变为红色和蓝色验证与反应为可逆反应C常温下，将Zn片和Zn粉分别加入1mol/L的稀盐酸中，Zn粉反应产生气泡的速度比Zn片快验证反应物浓度越大，反应速率越快D向溴水中通入气体X后，溴水褪色验证气体X中一定含有A．A B．B C．C D．D【答案】B【详解】A．酸性溶液中加入溶液会产生HNO3，如果有存在，会将氧化为，所以不能说明原溶液中有，故A错误；B．向足量KI溶液中加入几滴FeCl3溶液，KI是足量的，FeCl3是不足的，二者会发生氧化还原反应，充分反应后，原则上FeCl3应是反应完了的，但是取两份反应后的溶液于试管中，分别加入几滴KSCN溶液和几滴淀粉溶液，溶液分别变为红色说明此溶液中还有Fe3+在，出现蓝色说明此溶液中还有I2存在，此时反应体系中反应物和生成物都有，说明该反应是可逆反应，故B正确；C．Zn粉比Zn片的接触面积大，所以反应速率快，不是反应物浓度的原因，故C错误；D．能使溴水褪色的气体较多，乙烯、乙炔、等都能使溴水褪色，但不一定是Cl2，故D错误；故本题选B。6．长江以南的低山丘陵区普遍存在着红色土壤，有人说主要因其含铁质(三价铁)相对较多。某研究小组设计简单实验验证该说法是否正确，应选择的试剂是A．KCl B．KNO3 C．K2SO4 D．KSCN【答案】D【详解】验证土壤中是否含有Fe3+，可以使用KSCN溶液检验，向蒸馏水中加入少量的土壤后搅拌，土壤中的离子可以进入到蒸馏水中，过滤后得到澄清溶液，向溶液中滴加KSCN溶液，若溶液变成红色，则说明土壤中含有Fe3+，故答案选D。7．三角转化是一类重要转化关系，如图各步转化均为中学化学中常见反应，下列说法错误的是A．X可能为稀盐酸B．A可能为NaOH溶液C．若A为氧气，则X可能为碳D．A为Fe，则X可能为Cl2【答案】D【详解】A．若X为稀盐酸，则A为碳酸钠，B为碳酸氢钠，C为二氧化碳，上图转化关系成立，故A正确；B．A为氢氧化钠时，X是铝离子，C是氢氧化铝，关系成立，B→C的转化方程为Al3++3AlO+6H2O=4Al(OH)3↓，故B正确；C．A为氧气，X为C，B为一氧化碳，C为二氧化碳，关系成立，故C正确；D．若A是铁，X为氯气，那么它们的产物只存在氯化铁（无论量多少），不会生成2中生成物，故D错误；故选D。分层训练分层训练夯实基础一、单选题1．常温下，下列关于离子共存或者离子反应的说法正确的是A．使紫色石蕊试液变红的溶液中，能大量存在以下离子：、、、B．向硅酸钠溶液中通入少量二氧化碳，发生的反应为：C．新制氯水中，能大量存在以下离子：、、、D．氢氧化铁和碘化氢溶液反应：【答案】B【详解】A．使紫色石蕊试液变红的溶液呈酸性，溶液中存在大量氢离子，与发生反应，所以不能大量共存，故A错误；B．硅酸钠水溶液俗称水玻璃，碳酸的酸性比硅酸强，强酸反应制弱酸，向硅酸钠溶液中通入少量二氧化碳，反应生成硅酸沉淀：，该反应的离子方程式为：，故B正确；C．新制氯水中含有氯气、盐酸和次氯酸，氯气和次氯酸具有强氧化性，能氧化，所以不能大量共存，C错误；D．氢氧化铁和碘化氢溶液反应生成碘化亚铁、碘和水，反应的离子方程式为，故D错误。综上所述，答案为B。2．下列实验操作正确或能达到实验目的的是（

）ABCD

用NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸制取少量萃取振荡时放气熔化A．A B．B C．C D．D【答案】B【详解】A．用NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸，滴定管中盛放的氢氧化钠标准液，应该使用碱式滴定管，A不符合题意；B．打开K1、K2铁和稀硫酸生成氢气和硫酸亚铁，氢气将装置中氧气排净，关闭K2，左侧装置中压强增大将生成硫酸亚铁压入右侧氢氧化钠溶液中生成氢氧化亚铁沉淀，能达到实验目的，B符合题意；C．放气的方法是仍保持分液漏斗倾斜，旋开旋塞，放出蒸气或产生的气体，使内外压力平衡，如图

，操作错误，C不符合题意；D．碳酸钠为碱性物质，会和坩埚中二氧化硅反应，不能使用瓷坩埚熔化碳酸钠，D不符合题意；故选B。3．在下列各溶液中，离子一定能大量共存的是A．在无色溶液中：NH、Fe2+、SO、ClB．在含大量Ba2+的溶液中：Mg2+、Na+、Cl、OHC．使酚酞变红溶液中：Na+、K+、Cl、COD．含有Fe2+的溶液中：MnO、K+、NO、Cl【答案】C【详解】A．无色透明溶液中不可能含有大量的Fe2+，A不符合题意；B．Mg2+、OH会生成氢氧化镁沉淀，不能大量共存，C不符合题意；C．遇酚酞试剂变红的溶液为碱性溶液，含有大量的OH，该组离子均不与OH反应，可以大量共存，C合题意；D．含有Fe2+的溶液中，MnO会被还原，不能大量共存，D不合题意；故选：C。4．铁元素化合物种类繁多，下列说法正确的是A．溶液中通入少量气体可得到B．不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化成C．若待测液中滴加2滴溶液出现红色沉淀，则待测液中含有离子D．可改写为从分类角度来看属于混合物【答案】A【详解】A.与硫离子发生氧化还原反应，作氧化剂，生成，故A正确；B.不稳定，在空气里受热，能被氧化成，故B错误；C.离子与溶液反应现象为溶液变为血红色，不会出现红色沉淀，故C错误；D.属于氧化物，故D错误；故选A。5．下图为铁元素的价­类二维图，箭头表示物质间的转化关系。下列说法中正确的是A．铁与氧气的燃烧反应可实现上述①转化B．加热发生转化⑥，与水反应可转化为C．由图可预测：高铁酸盐()具有强氧化性，可用于饮用水的消毒D．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速被氧化成【答案】C【详解】A．铁和氧气反应生成四氧化三铁，不生成三氧化二铁，不能实现上述转化，A错误；B．加热氢氧化铁，氢氧化铁分解生成氧化铁，可发生转化⑥；但氧化铁不溶于水，加水不溶解不可转化为氢氧化铁，B错误；C．高铁酸盐(FeO)中铁元素化合价为+6价，具有强氧化性，可被还原成铁离子，可用于饮用水的消毒，C正确；D．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速被氧化，氧化为四氧化三铁，D错误；故选C。二、填空题6．在化学研究中，往往可以通过观察现象认识物质变化的情况。请分析下列一组有现象变化的化学反应。实验及操作现象装置试管滴管饱和溶液(含2滴酚酞)先滴加溶液；再滴加溶液Ⅰ.红色溶液中出现胶状沉淀溶液Ⅱ.加碱时___________；加酸时产生白色沉淀，又逐渐溶解直至消失溶液Ⅲ.加碱时___________；加酸后得到棕黄色溶液新制饱和氯水Ⅳ.加碱时溶液变为无色；加酸后___________(1)用离子方程式解释现象Ⅰ中出现胶状沉淀的原因：。(2)Ⅱ中加碱时出现的现象是，说明溶液中发生此现象的离子方程式是。(3)Ⅲ中加碱时出现的现象是。(4)Ⅳ中加酸时出现的现象是。(5)用离子方程式解释产生此现象的原因：。【答案】(1)2H++SiO═H2SiO3↓(2)出现白色沉淀，又逐渐溶解直至消失Al3++3OH=Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH=Al[(OH)4](3)生成白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色(4)无色溶液变为浅黄绿色(5)【详解】（1）用离子方程式解释现象I中出现胶状沉淀的原因是硅酸钠和硫酸反应生成硅酸沉淀，反应的离子方程式为：2H++SiO═H2SiO3↓，（2）氢氧化钠物质的量为0.0005mol,铝离子物质的量为0.0001mol,Al3++3OH=Al(OH)3↓，碱过量生成氢氧化铝会随氢氧化钠滴入溶解得到四羟基合铝酸钠溶液，Al(OH)3+OH=Al[(OH)4]，生成Al[(OH)4]物质的量=0.0001mol，剩余0.0001molNaOH，沉淀消失；（3）0.1mol•L1Fe(NO3)2溶液中滴入先滴加1.0mL0.5mol•L1NaOH溶液，生成氢氧化亚铁白色沉淀迅速变化为灰绿色最后变化为红褐色沉淀；（4）新制饱和氯水中加碱时溶液变为无色是氯气和碱反应生成氯化钠、次氯酸钠和水；加酸后氯离子、次氯酸根离子在酸溶液中发生氧化还原反应生成氯气，无色溶液变为浅黄绿色；（5）加酸后氯离子、次氯酸根离子在酸溶液中发生氧化还原反应生成氯气的离子方程式为：。三、实验题7．有一包氧化铁与铝粉的混合物，其中含有少量不溶于酸和碱的杂质，为了制取绿矾(FeSO4·xH2O)晶体，某同学设计实验方案如下。(1)沉淀B的化学式是，若要制得绿矾，还需要的化学试剂有(填编号)。a．硫酸铜

b．硫酸

c．过氧化氢

d．铁粉(2)溶液C中含有多种溶质，除了氯化钠以外，属于盐类的有(填化学式)。(3)溶液C经过一系列操作可以转化成氧化铝，用氧化铝制取金属铝可以选择_________A．氢气还原法 B．电解法 C．加热分解法 D．铝热法【答案】(1)bd(2)(3)B【详解】（1）沉淀B是氢氧化铁，其化学式为；若要通过制得绿矾（FeSO4·xH2O），可通过先与硫酸反应得到硫酸铁，再加入铁粉可得硫酸亚铁，再通过加热浓缩，结晶等操作可得到绿矾，所以加入的试剂有硫酸和铁粉，故选bd。（2）溶液C中含有氯化钠、偏铝酸钠等溶质，偏铝酸钠的化学式为（3）氧化铝制取金属铝的方法是电解法，故选B。能力提升一、单选题1．化学是一门以实验为基础的学科，正确识别与使用与实验有关的实验仪器和图标是学生必须掌握的知识。下列说法错误的是ABCD

与铝热反应实验的相关图标盛放酸性溶液与制备氯化铁胶体实验的相关图标吸收尾气中的A．A B．B C．C D．D【答案】D【详解】A．该实验图标是热烫，铝热反应温度较高，要防止热烫，避免直接接触，A正确；B．盛放酸性溶液用酸式滴定管，B正确；C．制备氢氧化铁胶体实验中需要将蒸馏水煮沸，用护目镜可以防止液体飞溅，C正确；D．用氢氧化钠吸收尾气二氧化硫要有防倒吸装置，D错误；故选D。2．根据实验操作及现象。下列结论中正确的是选项实验操作及现象结论A向蔗糖溶液中滴加稀硫酸，水浴加热，再加入新制悬浊液，无砖红色沉淀蔗糖未发生水解B取少量待测液于试管中，加入浓NaOH溶液并加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体待测液中含有铵根离子C向溶液中逐滴加入氨水，得到蓝色沉淀，继续加入氨水，沉淀溶解属于两性氢氧化物D将补铁剂溶于盐酸，过滤，将滤液加入酸性溶液中，溶液紫色褪去补铁剂中含有A．A B．B C．C D．D【答案】B【详解】A．蔗糖水解后要先加入氢氧化钠反应至碱性，再加入氢氧化铜悬浊液才会出现砖红色沉淀，A错误；B．加入氢氧化钠产生能使湿润的红色石蕊变蓝的气体，则能证明含有铵根离子，B正确；C．向溶液中逐滴加入氨水，得到蓝色沉淀，继续加入氨水，沉淀溶解是生成了，C错误；D．补铁剂中可能含有其他种类的还原性物质，也能被高锰酸钾氧化，所以不能确定有，D错误；故选B。3．将溶液与混合，充分反应后将溶液分成四份，分别向①、②、③、④份混合溶液中加入2滴试液、溶液、淀粉试液、溶液，其中能较好地证明与之间发生了反应且为可逆反应的实验是A．①② B．①③ C．②④ D．③④【答案】B【详解】根据分析应该通过试液来检验三价铁的存在，来证明反应的可逆性，通过淀粉来证明单质碘的存在，来证明反应是否发生；故选B。4．下列粒子组能否大量共存的判断及分析正确的是选项离子组判断及原因A、、、能大量共存B、、、不能大量共存，因发生C、、、不能大量共存，OH与发生反应：D、、、、能大量共存，离子间不反应A．A B．B C．C D．D【答案】A【详解】A．、、、在溶液中不能发生反应，能大量共存，A符合题意；B．Fe3+、NH3·H2O发生反应的离子方程式为Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3，B不符合题意；C．OH与发生反应：，C不符合题意；D．Fe3+与I间能发生氧化还原反应，与能发生反应生成HClO，I、ClO间能发生氧化还原反应，不能大量共存，D不符合题意；故选A。5．部分硫或铁单质及其化合物的“价－类”关系如图。下列叙述正确的是A．物质a只有还原性 B．物质e在空气中灼烧生成FeOC．物质a和c的浓溶液反应可生成物质b D．含2molf的溶液最多吸收1molb【答案】C【详解】A．a为H2S，其中H为+1价，具有氧化性，故A错误；B．e为Fe(OH)2，在空气中灼烧最终生成Fe2O3，故B错误；C．H2S与浓硫酸发生氧化还原反应可以生成SO2，故C正确；D．Fe(NO3)3与SO2反应生成NO和Fe2+，反应离子方程式为：，由反应可知1molFe(NO3)3可吸收5mol二氧化硫，则2molFe(NO3)3最多可吸收10molSO2，故D错误；故选：C。二、实验题6．实验小组探究胶体的制备方法及其性质。制备胶体实验实验操作丁达尔效应1向40mL沸腾的蒸馏水中滴入5滴饱和溶液(浓度约为30%)迅速出现2向40mL蒸馏水中滴入5滴溶液，然后滴入1滴10%NaOH溶液，边滴边搅拌迅速出现3加热40mL饱和溶液一段时间后出现(1)①实验1，生成胶体和(填化学式，后同)。②实验2与实验1对比，优点是(写出1条即可)。③综合上述实验：制备胶体时，提供的物质可以是或，控制反应条件即可制得。胶体的性质资料：I．时，胶体溶解。II．固体易升华(物质从固态不经过液态直接变成气态的过程)。实验4.取5mL实验3得到的液体于蒸发血中，继续加热，待蒸发血中液体变为粘稠状，罩上漏斗，可观察到漏斗内出现棕褐色的烟，且有棕褐色固体附着在漏斗的内壁上。继续加热，蒸发血中最终得到红棕色固体。(2)①根据资料，推测漏斗内棕褐色的烟中主要含有(填化学式)。②研究表明：胶体可净化水中的砷酸，砷酸浓度较低时以吸附为主，砷酸浓度较高时以反应为主。不同pH时，测得溶液中胶体对砷酸的吸附效率如图。pH为3~9时，胶体对砷酸的吸附效率高，pH较高时，吸附效率降低的原因是。③去除水中高浓度砷酸的原理是胶体与砷酸反应生成砷酸铁沉淀，化学方程式是。【答案】(1)HCl不需加热，FeCl3溶液浓度小NaOH(2)FeCl3pH>10时，Fe(OH)3胶体溶解Fe(OH)3(胶体)+H3AsO4=FeAsO4↓+3H2O【详解】（1）①实验1中饱和氯化铁溶液与水加热条件下反应生成Fe(OH)3胶体和HCl。②对比实验1和实验2可知，实验2不需要加热，且即使不是饱和氯化铁溶液也能生成氢氧化铁胶体，故优点是不需加热，FeCl3溶液浓度小。③根据实验1和3可知，在蒸馏水中滴加饱和氯化铁溶液并加热，生成氢氧化铁胶体的速度大于直接加热饱和氯化铁溶液，说明此时提供氢氧根离子的物质是水，对比实验1和2可知，加入少量NaOH溶液后，即使不用饱和氯化铁溶液，也能生成氢氧化铁胶体，此时提供氢氧根离子的物质是NaOH。（2）①根据资料可知，固体氯化铁易升华，则漏斗内棕褐色的烟中主要含有FeCl3。②根据资料可知，pH>10时，Fe(OH)3胶体溶解，因此pH较高时，吸附效率降低。③去除水中高浓度砷酸的原理是Fe(OH)3胶体与砷酸反应生成砷酸铁沉淀，反应的化学方程式为Fe(OH)3(胶体)+H3AsO4=FeAsO4↓+3H2O。7．某班同学分成A、B两组，并分别设计如下实验探究能较长时间观察到白色沉淀的制取方法。回答下列问题：A组实验：用NaOH溶液和FeSO4溶液直接反应(如下图)。(1)该方法能观察到白色的沉淀，但沉淀颜色快速发生变化，其颜色变化为。(可用化学方程式表示)。B组实验：选用稀硫酸、铁粉、NaOH溶液进行实验，装置如下图。(2)实验时，先(填“打开”或“关闭”)止水夹K，然后打开的玻璃塞和活塞，使稀硫酸与铁粉反应，一段时间后，(填“打开”或“关闭”)止水夹K，制得白色沉淀，且沉淀能一段时间不变色。【答案】(1)白色沉淀迅速转化为灰绿色，一段时间后变为红褐色或(2)打开分液漏斗关闭【详解】（1）被氧气氧化为氢氧化铁，其颜色变化为白色沉淀迅速转化为灰绿色，一段时间后变为红褐色，反应方程式为。（2）实验时，先打开止水夹K，然后打开分液漏斗的玻璃塞和活塞，使稀硫酸与铁粉反应，用试管内生成的氢气排出装置内的空气，一段时间后，关闭止水夹K，试管内的硫酸亚铁溶液被氢气压入氢氧化钠溶液中，制得白色沉淀，且沉淀能一段时间不变色。培优专练一、单选题1．聚合硫酸铁[Fex(OH)y(SO4)z]m(铁元素化合价为+3)是一种高效的混凝剂，常用于净水，它的组成可以通过以下实验测定：①称取一定质量的聚合硫酸铁，配成100.00mL的溶液。②准确量取25.00mL溶液，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体4.66g。③准确量取25.00mL溶液，加入足量的NaOH溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥、灼烧，得到红棕色固体1.28g。该聚合硫酸铁组成中x∶y∶z的值为A．6∶3∶5 B．3∶1∶2 C．3∶2∶1 D．4∶2∶5【答案】D【详解】[Fex(OH)y(SO4)z]m(铁元素化合价为+3)中所有元素化合价代数和为0，故3xy2z=0；由题目实验分析，步骤②中BaCl2溶液中Ba2+与SO结合生成BaSO4沉淀，故n(BaSO4)=；由实验③可知，加入的NaOH溶液与Fe3+反应生成Fe(OH)3沉淀，固体灼烧后得到Fe2O3，故n(Fe2O3)=，则混凝剂中含n(Fe)=0.016mol，则由聚合硫酸铁[Fex(OH)y(SO4)z]m可知，，与3xy2z=0联立，计算可知x∶y∶z的值为4∶2∶5，D项符合题意。故答案选D。2．部分氧化的Fe—Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76g，经如图处理：下列说法不正确的是A．样品中Fe元素的质量为2.24gB．V＜896C．参与反应的n(H2SO4)=0.04molD．滤液A中的阳离子为Fe2+、Cu2+、H+【答案】D【详解】A．由分析可知，样品中铁元素的质量为2.24g，故A正确；B．由分析可知，反应生成标准状况下氢气的体积为448mL，则V＜896，故B正确；C．由分析可知，参与反应的硫酸物质的量为0.04mol，故C正确；D．由分析可知，滤液A为含有稀硫酸和硫酸亚铁的混合溶液，溶液中的阳离子为亚铁离子和氢离子，不含有铜离子，故D错误；故选D。3．利用矿铁厂的废铁屑(主要成分为，含有沙土、油污、和)制备磁性纳米的流程如图：下列说法中错误的是A．预处理时，需要使用溶液，可将溶液进行适当升温B．纳米属于胶体，能发生丁达尔效应C．滤液B中加入氢氧化钠溶液时，可观察到有白色沉淀生成，迅速转为灰绿色，最后转化为红褐色D．步骤⑤发生反应的离子方程式为【答案】B【详解】A．预处理时，需要使用溶液，可将溶液进行适当升温，促进碳酸钠水解，溶液碱性增强，有利于油污水解，A正确；B．纳米属于纯净物，不属于胶体，不能发生丁达尔效应，B错误；C．滤液的溶质为氯化亚铁，加入氢氧化钠溶液，生成白色浑浊液，，迅速转为灰绿色，最后转化为红褐色，C正确；D．与滤液中氯化亚铁加热搅拌发生反应：，D正确；故选B。4．某溶液只可能大量含有下列离子：中的几种(忽略水的电离)，且各离子的物质的量浓度相等，现进行如下实验：(1)取少量该溶液加过量稀硫酸溶液共热，观察到红棕色气体；(2)取少量(1)所得的溶液，向溶液中加入过量氢氧化钠溶液，微热，生成刺激性气体，无沉淀生成。根据上述实验，下列说法正确的是A．不需要焰色试验检验Na的存在B．取实验(2)后的溶液滴加淀粉溶液一定变蓝C．原溶液中可能含有，一定不含Fe2D．取少量原溶液加新制氯水，原溶液中可能有两种离子被氧化【答案】A【分析】取少量该溶液加过量稀硫酸溶液共热，观察到红棕色气体，红棕色气体为NO2，则溶液中一定含有，且Fe2+、I至少一种；取少量(1)所得的溶液，向溶液中加入过量氢氧化钠溶液，微热，生成刺激性气体，刺激性气体为NH3，则溶液中一定含有，无沉淀生成，说明不含有Mg2+、Fe2+，