資源簡介

第2課時　反應條件的控制
新課程標準
1．掌握Fe2＋與堿反應的條件，會書寫相關化學方程式。
2．掌握Fe2＋的檢驗方法。
學業質量水平
合格性要求
1.會書寫Fe2＋與堿反應的化學方程式，并能分析反應條件對化學反應的影響。(水平1)
2．能設計對照方案，并運用適當方法控制反應條件完成實驗，得出結論。
等級性要求
能運用變量控制方法設計轉化的實驗方案，根據實驗現象進行推理。
圖說考點
基礎知識——自學·思記·嘗試
[新知預習]
一、Fe(OH)2制備條件的控制
1．反應條件對化學反應的影響
反應條件對化學反應的方向、速率和限度都會有不同程度的影響。在研究物質的性質和制備時，應依據化學反應的規律和反應物、生成物的特點，合理選擇并控制好反應條件，才能達到預期的結果。
2．氫氧化亞鐵制備的條件控制
制備原理 利用亞鐵鹽與NaOH溶液反應生成白色沉淀：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色)
反應物和產物的性質分析 亞鐵鹽非常容易被氧氣或其他氧化劑氧化，生成的Fe(OH)2也很不穩定，容易被空氣中的氧氣氧化
制備條件的控制 (1)必須使用新制的、不含Fe3＋的亞鐵鹽溶液與不含溶解氧的NaOH溶液； (2)采取措施，防止反應混合物與氧氣或其他氧化劑接觸，才能得到白色Fe(OH)2沉淀
實驗探究
反應條件對Fe(OH)2制備的影響
實驗操作
實驗現象 A試管中開始生成白色絮狀沉淀，并逐步變成灰綠色，最終變成紅褐色沉淀 B試管中白色絮狀沉淀較長時間存在
現象解釋 開始生成Fe(OH)2白色絮狀沉淀迅速被溶解在溶液中和液面上方的氧氣氧化，逐步變成灰綠色，最后生成Fe(OH)3紅褐色沉淀 通過控制反應條件，生成物盡量避免與空氣中的氧氣接觸而被氧化，可得到白色的絮狀沉淀
反應方程式 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓， 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
特別提醒
Fe(OH)2的制備方法(兩個角度)
1．反應試劑
(1)Fe2＋極易被氧化，所以FeSO4溶液要現配現用。
(2)為了防止Fe(OH)2被氧化，配制FeSO4溶液所用的蒸餾水和制備Fe(OH)2所用的NaOH溶液都要煮沸、冷卻，盡可能除去O2。
(3)為了防止滴加NaOH溶液時帶入空氣，可將吸有NaOH溶液的長膠頭滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再擠出NaOH溶液。
　膠頭滴管的特殊用法
2．反應環境
(1)有機溶劑覆蓋法：在新制FeSO4溶液的液面上覆蓋一層密度比水小且與水互不相溶的有機溶劑(如苯、煤油等)，以隔絕空氣(圖甲)，然后將吸有NaOH溶液的長膠頭滴管插入FeSO4溶液的液面下，再擠出NaOH溶液。(2)還原性氣體保護法：充入還原性氣體(圖乙)，實驗中先打開止水夾a，利用A中生成的H2將裝置中的O2排盡，一段時間后，關閉止水夾a，利用生成的H2將A中的亞鐵鹽溶液壓入B中與NaOH溶液反應，這樣可以長時間觀察到白色沉淀。
3.Fe(OH)2與Fe(OH)3的性質比較
與氧化性酸混合后發生兩種反應：中和反應、氧化還原反應(Fe2＋轉化為Fe3＋)
Fe(OH)2 Fe(OH)3
名稱 氫氧化亞鐵 氫氧化鐵
物質類型 二元(弱)堿 三元(弱)堿
物理性質 白色固體，不溶于水 紅褐色固體，不溶于水
化學性質 穩定性 不穩定，在空氣中易被氧化(白色→灰綠色→紅褐色)： 物質推斷突破口 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 不穩定[較Fe(OH)2穩定]，受熱易分解： 2Fe(OH)3△Fe2O3＋3H2O
與稀鹽酸或稀硫酸反應 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
學而思
(1)教材中描述“FeSO4溶液中加入NaOH溶液，會產生白色絮狀沉淀并迅速變為灰綠色，最后變為紅褐色”。試從氧化還原反應的角度分析原因。
(2)用FeSO4溶液與NaOH溶液反應制取沉淀，為防止Fe(OH)2沉淀被氧化，在FeSO4溶液上面覆蓋一層苯，是否可以？將苯換為四氯化碳呢？
二、鐵及其化合物的相互轉化
1．鐵和鐵的氧化物
(1)鐵
物理性質 銀白色固體，有金屬光澤，熔點較高，具有良好的導熱性、導電性、延展性，能被磁鐵吸引
與非金屬單質反應 Cl2 2Fe＋3Cl22FeCl3
O2 3Fe＋2O2Fe3O4
S Fe＋SFeS
與水蒸氣反應 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
與非氧化性強酸反應 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
與鹽溶液反應 Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
與氧化性酸反應 ===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O
===Fe3＋＋NO↑＋2H2O
與濃硫酸、濃硝酸反應 常溫下，Fe遇濃硫酸、濃硝酸發生鈍化
(2)鐵的氧化物
氧化亞鐵 氧化鐵 四氧化三鐵
化學式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗名 — 鐵紅 磁性氧化鐵
鐵元素的化合價 ＋2(氧化性、還原性) ＋3(氧化性) ＋2、＋3(氧化性、還原性)
顏色、狀態 黑色粉末 紅棕色粉末 黑色晶體
溶解性 不溶于水
物質類別 堿性氧化物 —
與非氧化性強酸反應 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O —
用途 用作色素，如應用于瓷器制作中使釉呈綠色；冶煉鐵 用作油漆、涂料、油墨和橡膠的紅色顏料；冶煉鐵 用作磁性材料；冶煉鐵
特別提醒
(1)FeO不穩定，在空氣中受熱能迅速被氧化成Fe3O4。
(2)鐵銹的主要成分是Fe2O3·nH2O。
(3)“朱門酒肉臭”中的“朱門”是指以Fe2O3為原料制備的油漆漆制的門。
(4)Fe3O4有固定的組成，屬于純凈物，不是混合物。Fe3O4可看成FeO·Fe2O3，Fe3O4中鐵元素的化合價可看作既有＋2，又有＋3，所以在書寫其與硝酸的反應方程式時可看成硝酸將其中＋2價的鐵元素氧化為＋3價的鐵元素。
(5)FeO、Fe2O3、Fe3O4均可與Al、CO、H2等反應，如3FexOy＋2yAl3xFe＋yAl2O3。
(6)Fe2O3與HI反應時除考慮與H＋的反應，還要考慮Fe3＋被I－還原為Fe2＋的反應：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。
2.鐵及其化合物的“價—類”二維圖
3．從物質分類的角度理解鐵及其化合物的性質
(1)Fe2O3、FeO都是堿性氧化物，能與酸反應生成鹽和水。
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；
FeO＋2H＋===H2O＋Fe2＋。
(2)FeSO4和FeCl3都屬于鹽類，能和堿反應生成Fe(OH)2及Fe(OH)3。
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓；
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。
(3)Fe(OH)2和Fe(OH)3均屬于堿，能與酸反應生成鹽和水。
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O；
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O。
4．從氧化性和還原性的角度理解鐵及其化合物的相互轉化
(1)Fe單質僅有還原性，可以轉化為含＋2價或＋3價鐵的化合物
Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu
Fe＋2H＋===H2↑＋Fe2＋
2Fe＋3Cl22FeCl3
3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
(2)Fe2＋既有還原性又有氧化性，可以轉化為鐵單質或含＋3價鐵的化合物
(3)Fe3＋是鐵元素的高價態，具有氧化性，可以轉化為含＋2價鐵的化合物
5．鐵元素與人體健康
(1)鐵元素在人體膳食結構中分為血紅素鐵和非血紅素鐵。血紅素鐵是與血紅蛋白、肌紅蛋白中的卟啉結合的________，而非血紅素鐵則主要以________形式存在于植物中。
(2)血紅素鐵容易被人體吸收利用，而非血紅素鐵則需要將三價鐵還原為二價鐵才能被吸收。維生素C具有________性，能將三價鐵轉化為二價鐵，因此進食含鐵的植物食品時，要補充一定量的維生素C以促進鐵的吸收。
應用體驗
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。如圖為鐵及其化合物的“價—類”二維圖。
(1)填寫二維圖缺失的類別①________和化學式②________。
(2)某同學利用以下試劑研究FeCl3的性質，進行了如下預測：
①Cl2　②Fe　③NaOH　④H2SO4　⑤AgNO3
從物質類別上看，FeCl3屬于________，可能與________發生反應(填序號)；
從化合價角度看，Fe3＋具有________性，可能與________發生反應(填序號)。
(3)某工廠用FeCl3溶液腐蝕鍍有銅的絕緣板生產印刷電路。
①寫出該反應的離子方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②反應中FeCl3作________劑，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[即時自測]
1．判斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”
(1)Fe(OH)2不穩定，具有較強的氧化性。(　　)
(2)FeO、Fe2O3均為堿性氧化物，均可與鹽酸反應。(　　)
(3)Fe(OH)3可通過化合反應得到，Fe(OH)2則不能。(　　)
(4)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。(　　)
(5)Fe3O4中鐵的化合價有＋2和＋3價，是一種混合物。(　　)
(6)FeCl2不能通過化合反應制得。(　　)
(7)同價態含鐵物質間的轉化一般可通過復分解反應實現。(　　)
(8)由于Fe(OH)2易被氧化，所以在制備時要隔絕空氣。(　　)
2．下列各圖示中能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀的是(　　)
A．①②　　 B．①③
C．②③ D．①②③
3．要證明某溶液中不含有Fe3＋而可能含有Fe2＋，進行如下實驗操作時最佳順序為(　　)
①加入足量氯水　②加入足量KMnO4溶液　③加入少量NH4SCN溶液
A．①③ B．③②
C．③① D．①②③
4．某同學欲利用如圖裝置制取能較長時間存在的，其中實驗所用溶液現配現用且蒸餾水先加熱煮沸。下列分析正確的是(　　)
A．蒸餾燒瓶中反應的離子方程式是2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑
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(OH)2可較長時間存在
5．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，以物質類別為橫坐標所繪制的二維平面圖像。下圖為鐵元素的價—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上述轉化①
B．灼燒Fe(OH)3發生轉化⑥，加水溶解可實現轉化③
C．FeO是一種黑色粉末，不穩定，在空氣中受熱，迅速發生轉化②生成紅棕色粉末
D．由圖可預測：高鐵酸鹽)具有強氧化性，可用于消毒與水反應最終可生成Fe(OH)3膠體，從而吸附水中的懸浮物，故高鐵酸鹽可用作凈水劑
技能素養——合作·探究·分享
例1 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＋；
乙組：檢驗含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。
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KMnO4溶液 KSCN溶液
C KOH溶液 溴水
D 溴水 酸性KMnO4溶液
例2 乳酸亞鐵晶體{[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O，Mr＝288}可由乳酸與FeCO3反應制得，它易溶于水，是一種很好的補鐵劑。
Ⅰ.制備碳酸亞鐵(裝置如圖所示)
(1)儀器A的名稱是________。
(2)實驗操作如下：關閉活塞2，打開活塞1、3，加入適量稀硫酸反應一段時間，其目的是________________________________；然后關閉活塞1，接下來的操作是________________________；裝置C中發生反應的離子方程式為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.制備乳酸亞鐵
向純凈的FeCO3固體中加入足量乳酸溶液，在75 ℃下攪拌使之充分反應。
(3)為防止乳酸亞鐵變質，在上述體系中還應加入________。
(4)為證明乳酸亞鐵中含有Fe2＋，選擇的檢驗試劑為________________________。
關鍵能力　歸納提升
1.Fe2＋、Fe3＋的檢驗對比
(1)直接觀察顏色
(2)利用氫氧化物沉淀的顏色
(3)利用顯色反應
(4)利用Fe2＋的還原性
(5)利用Fe3＋的氧化性
2．Fe2＋、Fe3＋的特征反應
Fe3＋：KSCN溶液，溶液變為血紅色，
；
Fe2＋：K3[Fe(CN)6]溶液，產生藍色沉淀，
===Fe3[Fe(CN)6]2↓。
狀元隨筆　檢驗Fe2＋的注意事項
(1)只含Fe2＋的溶液：檢驗Fe2＋加入試劑的順序
待測液不變色血紅色(含Fe2＋、不含Fe3＋)。
①加KSCN溶液前，防止加氧化性物質，使Fe2＋被氧化。如H2O2、(H＋)等。
②氧化劑不能選用酸性KMnO4溶液的原因：酸性KMnO4溶液本身顯紫紅色，對Fe(SCN)3的血紅色有干擾；酸性KMnO4溶液能氧化KSCN，溶液不變血紅色，不能證明不含Fe2＋。
(2)同時含有Fe2＋和Fe3＋的溶液Fe2＋對檢驗Fe3＋無干擾，可以滴加KSCN溶液檢驗Fe3＋；Fe3＋對檢驗Fe2＋有干擾，不能采用加KSCN溶液的方法檢驗Fe2＋，通常向溶液中滴加適量酸性KMnO4溶液，溶液紫紅色褪去說明含有Fe2＋。
(3)檢驗鐵的氧化物中是否有＋2價鐵時，正確的思路為
少量固體紫紅色褪去。
①步驟a中不能選用鹽酸，原因是酸性KMnO4溶液可以氧化鹽酸。②步驟a中，不能選用稀HNO3，原因是稀HNO3可以將Fe2＋氧化為Fe3＋。
課堂檢測——夯實·測控·演練
1．人類最早發現鐵是從天上落下的隕石，埃及人把鐵叫做“天石”。下列有關鐵及其化合物的說法正確的是(　　)
A．鐵的氧化物有FeO、Fe2O3、Fe3O4，它們都是黑色的固體
B．鐵的氫氧化物Fe(OH)2、Fe(OH)3的混合物可能是灰綠色
C．鑒別Fe2＋中混有Fe3＋，可先加入Cl2水，再加入KSCN溶液
D．鐵的合金生鐵比純鐵硬度大，熔點高
2．化學是一門以實驗為基礎的自然科學，許多實驗有豐富的顏色變化，有關實驗的顏色變化有錯誤的是(　　)
A．向FeSO4和KSCN的混合溶液中滴加少量的新制氯水，溶液由淺綠色變為紅色
B．向FeSO4中滴加NaOH溶液，沉淀的顏色由白色迅速變為灰綠色，最后變為紅褐色
C．向Fe(NO3)2溶液中滴加稀硫酸，能使溶液由淺綠色變為棕黃色
D．向FeSO4中滴加少量酸性高錳酸鉀溶液，能使溶液由淺綠色變為淺紫紅色
3.下列關于氫氧化亞鐵及其制備方法的敘述中，不正確的是 (　　)
A．氫氧化亞鐵易被空氣氧化
B．氫氧化亞鐵為灰綠色絮狀沉淀
C.可利用如圖所示裝置制備氫氧化亞鐵
D．實驗中所用氫氧化鈉溶液應預先煮沸
4．部分含鐵物質的分類與相應化合價關系如圖所示。下列推斷不合理的是(　　)
A．a可與e反應生成b
B．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的循環轉化關系
5．實驗室用FeCl2和燒堿制備Fe(OH)2，為了生成的產物不容易被氧化，下列說法不正確的是(　　)
A．配制FeCl2和燒堿溶液所用的蒸餾水通常要煮沸
B.可在FeCl2溶液的上面加一層苯，以隔絕空氣
C．向FeCl2溶液中滴加燒堿溶液時，膠頭滴管尖嘴不能伸入試管內
D．產生Fe(OH)2沉淀后，不能振蕩試管
6．下列說法正確的是(　　)
A．Fe2(SO4)3易溶于水，故可用作凈水劑
B．檢驗溶液中是否含有Fe2＋：取少量待檢驗溶液，向其中加入少量新制氯水，再滴加KSCN溶液，觀察實驗現象
C．根據下圖可觀察Fe(OH)2的生成
D．Fe2O3是堿性氧化物，故Fe2O3可用作紅色油漆和涂料
7．某溶液中可能存在Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋，加入NaOH溶液，開始時有白色絮狀沉淀生成，白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，下列結論正確的是(　　)
A．一定有Fe2＋，一定沒有Fe3＋、Mg2＋
B．一定有Fe3＋，可能有Fe2＋，一定沒有Mg2＋
C．一定有Fe3＋，一定沒有Fe2＋、Mg2＋
D．一定有Fe2＋，可能有Mg2＋，一定沒有Fe3＋
8．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有色固體
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．氧化鐵是鐵銹的主要成分，因此氧化鐵俗稱鐵銹
D．工業上常使用鐵的氧化物作原料冶煉鐵
9．有FeO、Fe2O3的混合物若干克，在CO氣流中加熱充分反應，冷卻后稱剩余固體比原混合物質量減輕1.6 g，若將同質量的混合物與鹽酸反應，欲使其完全溶解需1 mol·L－1的鹽酸的體積為(　　)
A．200 mL B．100 mL
C．50 mL D．無法計算
10．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的硫酸，其他試劑任選。填寫下列空白：
(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中應預先加入的藥品是________。A中反應的離子方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)實驗開始時先將止水夾a________(填“打開”或“關閉”)。
(3)簡述生成Fe(OH)2的操作過程________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)實驗完畢，打開b處止水夾，放入一部分空氣，此時B瓶中發生的反應為________________________________________________________________________。
11．某化學興趣小組利用下列試劑：鐵粉、鋅粉、FeCl3溶液、0.1 mol·L－1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水，探究Fe2＋、Fe3＋的氧化性、還原性，并利用實驗結論解決一些問題。
(1)用所給試劑寫出體現Fe2＋具有還原性的反應的化學方程式：________________________________________________________________________。
(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
探究Fe3＋具有氧化性 取少量0.1 mol·L－1FeCl3溶液，往溶液中加入足量鐵粉，再加入少量KSCN溶液 加入鐵粉后，溶液顏色變為________。加入KSCN溶液后，溶液________
(3)該興趣小組為說明“Fe2＋具有氧化性”，提出了向FeCl2溶液中加入鋅粉來觀察實驗現象的方案，該反應的離子方程式為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第2課時　反應條件的控制
基礎知識
學而思
提示：(1)FeSO4溶液中的Fe2＋與OH－反應生成白色的沉淀，Fe(OH)2沉淀中的Fe2＋具有還原性，與空氣中具有氧化性的O2發生了氧化還原反應，被氧化為Fe3＋，即生成了紅褐色的Fe(OH)3沉淀。
(2)苯的密度小于水且不溶于水，浮在溶液上面，隔絕了氧氣，能防止Fe(OH)2沉淀被氧化。四氯化碳密度大于水，不能防止Fe(OH)2沉淀被氧化。
二、
5．(1)二價鐵　三價鐵　(2)還原
應用體驗
解析：(1)Fe為金屬單質，則①為單質；鐵的氫氧化物有和Fe(OH)3兩種，則②為Fe(OH)3；(2)從物質類別上看，FeCl3屬于鹽，可能與氫氧化鈉和硝酸銀反應；從化合價角度看，Fe3＋化合價處于最高價態，具有氧化性，可發生還原反應，可能與鐵發生反應；(3)反應Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2為氧化還原反應，Cu失電子，化合價升高，發生氧化反應，作還原劑；鐵元素化合價由＋3價降低到＋2價，得電子，化合價降低，發生還原反應，FeCl3作氧化劑，①反應的離子方程式為Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋；②反應中FeCl3中鐵元素化合價由＋3價降低到＋2價，得電子，化合價降低，發生還原反應，作氧化劑。
答案：(1)單質　Fe(OH)3
(2)鹽　③⑤　氧化　②
(3)①Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋
②氧化　鐵元素的化合價由＋3價變為＋2價
即時自測
1．答案：(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×　
(7)√　(8)√
2．解析：因為Fe(OH)2在空氣中易被氧化成Fe(OH)3，故要長時間觀察到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除裝置中的空氣或氧氣。裝置①是先用H2將裝置中的空氣排盡，并使生成的處在氫氣的保護中，③中液面上加苯阻止了空氣進入；②由于能接觸到空氣中的O2，故不能較長時間觀察到白色沉淀。
答案：B
3．解析：加入NH4SCN無紅色物質產生證明無Fe3＋，再加氯水，若有Fe2＋，則Fe2＋可被氧化為Fe3＋，使溶液變紅色；酸性溶液也能氧化Fe2＋，但KMnO4本身為紫紅色，加入足量酸性KMnO4后，使Fe3＋與NH4SCN反應后溶液的顏色不易被觀察。
答案：C
4．答案：D
5．解析：鐵與高溫水蒸氣反應時生成Fe3O4，A錯誤；灼燒分解生成Fe2O3，而Fe(OH)3不溶于水，B錯誤；FeO是一種黑色粉末，不穩定，在空氣中受熱，迅速反應生成Fe3O4，C錯誤；高鐵酸鹽)中Fe元素的化合價為＋6價，具有強氧化性，可用于殺菌消毒，與水反應最終生成Fe(OH)3膠體，吸附水中的懸浮物，可用于凈水，D正確。
答案：D
技能素養
例1　解析：甲組，在Fe3＋存在的條件下檢驗Fe2＋，要排除Fe3＋的干擾。所選試劑應具備下列條件：一是能與Fe2＋發生有明顯現象的反應；二是與Fe3＋不反應。酸性KMnO4溶液和溴水符合條件，實驗現象是顏色變淺(或褪去)。乙組，在Fe2＋存在的條件下，檢驗Fe3＋，用KSCN溶液檢驗Fe3＋，Fe2＋無干擾。
答案：B
例2　解析：Ⅰ.(1)A為分液漏斗。(2)碎鐵中加入稀硫酸，生成氫氣，排盡裝置中的空氣，可以防止生成的Fe2＋被氧氣氧化；排除空氣后，在C中生成FeCO3，需要將B中的壓強增大，使B中生成的Fe2＋通過導管壓到C裝置中，操作為關閉活塞3，打開活塞2；在C中生成FeCO3，原料為Fe2＋和，根據電荷守恒可以寫出離子方程式。Ⅱ.(3)Fe2＋容易被氧氣氧化，可以加入鐵粉，使生成的Fe3＋和Fe反應生成Fe2＋。(4)檢驗Fe2＋先加KSCN溶液不變色，再加氯水將可能存在的Fe2＋氧化成Fe3＋，再觀察是否有血紅色出現。
答案：Ⅰ.(1)分液漏斗
(2)排盡裝置內的空氣，防止Fe2＋被氧化　
關閉活塞3，打開活塞2
===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O
Ⅱ.(3)適量鐵粉　(4)KSCN溶液與新制氯水
課堂檢測
1．答案：B
2．答案：D
3．答案：B
4．解析：圖中所示鐵元素不同化合價的物質：a為Fe，b可以為FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(Ⅱ)的鹽類物質，c為，e可以為FeCl3、、Fe(NO3)3等Fe(Ⅲ)的鹽類物質，d為Fe(OH)3。Fe與Fe(Ⅲ)的鹽類物質可發生反應生成Fe(Ⅱ)的鹽類物質，如Fe＋2FeCl3===3FeCl2，合理，故A不選；Fe(Ⅱ)為鐵元素的中間價態，既有還原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被還原，合理，故B不選；Fe(Ⅲ)的鹽類物質與濃堿液反應生成Fe(OH)3沉淀，制備Fe(OH)3膠體操作為向沸水中滴加飽和FeCl3溶液，繼續煮沸至液體呈紅褐色，停止加熱，不合理，故C選；b→c→d→e→b轉化如FeCl2Fe(OH)2FeCl3FeCl2，合理，故D不選。
答案：C
5．解析：A對，FeCl2和燒堿溶液要現用現配，且配制溶液的蒸餾水要煮沸以除去氧氣，確保Fe(OH)2在無氧的環境里生成。B對，在FeCl2溶液的上面加一層苯或一層油，以隔絕空氣。C錯，向FeCl2溶液中滴加燒堿溶液時，要將膠頭滴管的尖嘴伸入FeCl2溶液中，防止氫氧化鈉溶液在滴入時接觸空氣溶有氧氣。D對，產生沉淀后，若振蕩試管，會增大沉淀與空氣接觸的機會，使沉淀更易被氧化。
答案：C
6．解析：A錯，Fe2(SO4)3溶液中Fe3＋水解生成的氫氧化鐵膠體具有吸附懸浮雜質的作用，可以凈水，不是利用其易溶于水的性質。B錯，新制氯水會氧化Fe2＋，檢驗Fe2＋應先加KSCN溶液，再加氯水。C對，Fe(OH)2不穩定，易被空氣中的氧氣氧化成Fe(OH)3，所以制備要隔絕空氣，植物油和水不互溶，且密度小于水，用植物油能隔絕空氣，達到實驗目的。D錯，前后敘述都正確，但是二者不存在因果關系。
答案：C
7．答案：D
8．解析：A對，鐵的氧化物通常狀況下都是有色固體，如氧化鐵是紅棕色，氧化亞鐵和四氧化三鐵都是黑色的。B對，四氧化三鐵是一種復雜的鐵的氧化物，其中是Fe2＋、是Fe3＋，Fe3O4可看作是由FeO、Fe2O3組成的化合物，它與鹽酸反應后的溶液中同時存在Fe2＋和Fe3＋。C錯，鐵銹的主要成分是Fe2O3·xH2O。D對，工業上常使用鐵的氧化物作原料，用一氧化碳冶煉鐵。
答案：C
9．解析：FeO、Fe2O3的混合物若干克，在CO氣流中加熱充分反應，生成Fe，冷卻后稱剩余固體比原混合物質量減輕1.6 g，則減少的質量為O元素的質量，物質的量是0.1 mol。將FeO、Fe2O3的混合物與鹽酸反應生成FeCl2、FeCl3的混合物，相當于其中的O被Cl代替，根據化合價守恒，1個O被2個Cl代替，所以需1 mol·L－1的鹽酸的體積V(HCl)＝0.2 mol÷1 mol·L－1＝0.2 L，即200 mL。
答案：A
10．解析：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，產生的H2將Fe2＋壓入B中，Fe2＋＋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，即發生。
答案：(1)鐵屑　Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(2)打開
(3)待A裝置反應一段時間后關閉止水夾a，產生的H2將FeSO4溶液壓入B中進行反應
(4)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
11．解析：(1)在反應中Fe2＋作還原劑，體現還原性，因此應選擇氧化劑，所以選用新制氯水，反應為2FeCl2＋Cl2===2FeCl3。(2)向FeCl3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。向溶液中滴加硫氰化鉀溶液，溶液不變血紅色。(3)向FeCl2的溶液中加入鋅粉，離子方程式為Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋。
答案：(1)2FeCl2＋Cl2===2FeCl3　(2)淺綠色　不變色
(3)Fe2＋＋Zn===Zn2＋＋Fe

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