資源簡介

第二單元　探究鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化
第1課時　反應(yīng)的合理選擇
題組一　FeCl3的制備
1．下列物質(zhì)反應(yīng)后一定有FeCl3生成的是(　　)
A．過量的Fe與Cl2反應(yīng)
B．Fe與過量稀鹽酸反應(yīng)
C．CuCl2溶液中加入過量Fe
D．FeCl3溶液中加入過量Fe
2．某同學(xué)設(shè)計的制備氯化鐵溶液的方案中，分別采用下列物品，其中能實現(xiàn)的是(　　)
A．氫氧化鐵和硫酸 B．鐵和鹽酸
C．氧化亞鐵和鹽酸 D．氧化鐵和鹽酸
題組二　Fe2＋、Fe3＋的檢驗
3．(2022·洛陽市第三中學(xué)高一檢測)鐵元素是人體重要的微量元素，參與人體血紅蛋白的形成，人體內(nèi)的鐵大部分是＋2價的鐵，F(xiàn)e2＋易被人體吸收，下列有關(guān)鐵及其化合物的說法正確的是(　　)
A．維生素C具有氧化性，可將難吸收的Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe2＋，促進(jìn)人體對鐵元素的吸收
B．向FeCl2溶液中加入KSCN溶液，溶液變?yōu)檠t色
C．向FeCl2溶液中加入NaOH溶液，生成紅褐色沉淀
D．FeCl3溶液滴在淀粉-KI試紙上，試紙變藍(lán)
4．證明某溶液中只含有Fe2＋而不含有Fe3＋的實驗方法是(　　)
A．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后顯血紅色
B．先滴加KSCN溶液，不顯血紅色，再滴加氯水后顯血紅色
C．先滴加KSCN溶液，不顯血紅色，再滴加KMnO4溶液后顯血紅色
D．只需滴加KSCN溶液
5．(2023·嘉興高一期末)檢驗菠菜中是否含有鐵元素，所需灼燒、溶解、過濾、檢驗四個步驟的裝置如圖，其中裝置或原理不合理的是(　　)
A．圖甲可將菠菜灼燒成灰
B．圖乙用于溶解灰燼
C．圖丙過濾得到含鐵元素的濾液
D．圖丁檢驗濾液中是否含F(xiàn)e3＋
題組三　Fe2＋、Fe3＋的相互轉(zhuǎn)化
6．某化學(xué)小組為驗證Fe3＋與Fe2＋能夠相互轉(zhuǎn)化，進(jìn)行如下實驗。
實驗操作 對應(yīng)現(xiàn)象
①向FeCl3溶液中加入過量鐵粉 ②滴加KSCN溶液 ③再滴加幾滴新制氯水 ⅰ.溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色 ⅱ.溶液無明顯變化 ⅲ.溶液變血紅色
下列分析不合理的是(　　)
A．解釋現(xiàn)象ⅰ的反應(yīng)：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
B．實驗②與③可以調(diào)換順序
C．溶液變血紅色涉及的反應(yīng)：Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋
D．氧化性：Cl2>Fe3＋>Fe2＋
7．(2022·甘肅蘭州一中高一檢測)向某溶液中加入鐵粉時，沒有氣體放出，但溶液的總質(zhì)量增加，則此溶液是(　　)
A．硫酸亞鐵溶液 B．硫酸鋁溶液
C．硫酸鐵溶液 D．稀鹽酸
8．(2022·四川巴中高一期末)向盛有2 mL FeCl3溶液的試管中加入少量鐵粉，進(jìn)行如下實驗。下列分析正確的是(　　)
A．只加入KSCN溶液可檢驗試管1中是否含有Fe2＋
B．試管2中無現(xiàn)象，則表明試管2中溶液不含F(xiàn)e3＋
C．試管3中反應(yīng)的離子方程式為Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－
D．試管3中必定有血紅色沉淀生成
題組四　Fe2＋、Fe3＋相互轉(zhuǎn)化的有關(guān)計算
9．500 mL某溶液中含有0.1 mol Fe2＋、0.2 mol Fe3＋，加入0.2 mol鐵粉。待Fe3＋反應(yīng)完全后，溶液中Fe2＋的物質(zhì)的量濃度為(假設(shè)反應(yīng)前后溶液的體積不變)(　　)
A．0.4 mol·L－1 B．0.6 mol·L－1
C．0.8 mol·L－1 D．1.0 mol·L－1
10．在FeCl3和CuCl2的混合液中逐漸加入鐵粉，溶液中Fe2＋的物質(zhì)的量濃度和加入鐵粉的物質(zhì)的量之間的關(guān)系如圖所示。則該溶液中FeCl3與CuCl2的物質(zhì)的量濃度之比為(　　)
A．3∶1 B．1∶2
C．2∶1 D．1∶1
11．(2022·山西晉城高一檢測)一些高檔茶葉、點心等食品的包裝盒中有一個小袋，將小袋打開，可以看到黑色粉末，部分已變成棕褐色。將上述粉末溶于稀鹽酸，取上層清液，滴入幾滴氯水，再滴加KSCN溶液，溶液立即變?yōu)檠t色。下列說法不正確的是(　　)
A．小袋中原來裝有氧化鐵
B．小袋中原來裝有鐵粉
C．該黑色粉末不可食用
D．該黑色粉末作抗氧化劑
12．(2023·上海奉賢高一期中)向CuO和鐵粉的混合物中，加入一定量的稀H2SO4并微熱，當(dāng)反應(yīng)停止后，濾出不溶物，并向溶液中插入一枚鐵釘，片刻后，取出鐵釘，洗凈、干燥后，發(fā)現(xiàn)鐵釘外觀與質(zhì)量均無變化。根據(jù)上述現(xiàn)象，下列結(jié)論正確的是(　　)
A．不溶物一定是銅
B．不溶物一定含銅，但不一定含鐵
C．H2SO4可能過量
D．溶液中一定含有FeSO4，可能含有CuSO4
13．用FeCl3溶液腐蝕印刷電路板上的銅后，在所得溶液中加入鐵粉。下列對加入鐵粉充分反應(yīng)后的體系分析合理的是(　　)
A．若最終無固體，則體系中一定有Fe3＋
B．若最終有固體存在，則體系中一定有Fe2＋
C．若體系中有Cu2＋，則一定沒有固體析出
D．若體系中有Fe2＋，則一定有Cu析出
14．把足量的鐵粉投入硫酸和硫酸銅的混合溶液中，充分反應(yīng)后過濾，所得金屬粉末的質(zhì)量與原鐵粉的質(zhì)量相等，則原溶液中H＋與SO的物質(zhì)的量濃度之比為(　　)
A．1∶4 B．2∶7
C．1∶2 D．3∶8
15．(2023·杭州高一檢測)用鐵泥(主要成分為Fe2O3、FeO和少量Fe)制備超順磁性納米Fe3O4(平均直徑25 nm)的流程如圖所示：
下列敘述不正確的是(　　)
A．濾液A中含有Fe2＋和Fe3＋
B．步驟②中，主要反應(yīng)的離子方程式是2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
C．步驟④中，反應(yīng)完成后剩余的H2O2無需除去
D．步驟⑤中，為了驗證得到的固體是超順磁性的Fe3O4粒子，可將其均勻分散在水中，做丁達(dá)爾效應(yīng)實驗
16．同學(xué)們用如下實驗探究Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)。請回答下列問題：
(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1 mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是__________________________________________。
(2)甲同學(xué)取2 mL FeCl2溶液，加入幾滴新制氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變血紅色，說明Cl2可將Fe2＋氧化。FeCl2溶液與新制氯水反應(yīng)的離子方程式為_________________。
(3)乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的實驗不夠嚴(yán)謹(jǐn)，該同學(xué)在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和幾滴新制氯水，溶液變血紅色，煤油的作用是________________________________________________________________________。
(4)丙同學(xué)取10 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液混合。取2 mL此溶液于試管中，加入1 mL CCl4充分振蕩、靜置，CCl4層顯紫色，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________________________________________________________________________。
(5)丁同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________________。
17．回答下列問題：
(1)服用維生素C可將人體中的Fe3＋轉(zhuǎn)化成Fe2＋，這說明維生素C具有________(填“還原”或“氧化”)性。
(2)在制作印刷電路板的過程中常利用銅與氯化鐵溶液的反應(yīng)，寫出反應(yīng)的離子方程式：______________________________________________________________________________。
(3)為消除廢氣中的Cl2對環(huán)境的污染，將廢氣通過含有鐵粉的FeCl2溶液，即可有效地除去Cl2，這一處理過程的原理是___________________________________________________(用離子方程式表示)；處理過程中需定期添加的原料是________(填物質(zhì)名稱)。
(4)普通鐵粉與水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成鐵的某種氧化物和氫氣，該氧化物和氫氣在高溫下發(fā)生反應(yīng)得到“引火鐵”。若一定量的普通鐵粉和水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成44.8 L H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為________；“引火鐵”是一種極細(xì)的鐵粉，它在空氣中可以自燃，其原因是__________________________________________________。
題組一　FeCl3的制備
1．下列物質(zhì)反應(yīng)后一定有FeCl3生成的是(　　)
A．過量的Fe與Cl2反應(yīng)
B．Fe與過量稀鹽酸反應(yīng)
C．CuCl2溶液中加入過量Fe
D．FeCl3溶液中加入過量Fe
答案　A
2．某同學(xué)設(shè)計的制備氯化鐵溶液的方案中，分別采用下列物品，其中能實現(xiàn)的是(　　)
A．氫氧化鐵和硫酸 B．鐵和鹽酸
C．氧化亞鐵和鹽酸 D．氧化鐵和鹽酸
答案　D
解析　A項，氫氧化鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，錯誤；B項，鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，錯誤；C項，氧化亞鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和水，錯誤。
題組二　Fe2＋、Fe3＋的檢驗
3．(2022·洛陽市第三中學(xué)高一檢測)鐵元素是人體重要的微量元素，參與人體血紅蛋白的形成，人體內(nèi)的鐵大部分是＋2價的鐵，F(xiàn)e2＋易被人體吸收，下列有關(guān)鐵及其化合物的說法正確的是(　　)
A．維生素C具有氧化性，可將難吸收的Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe2＋，促進(jìn)人體對鐵元素的吸收
B．向FeCl2溶液中加入KSCN溶液，溶液變?yōu)檠t色
C．向FeCl2溶液中加入NaOH溶液，生成紅褐色沉淀
D．FeCl3溶液滴在淀粉-KI試紙上，試紙變藍(lán)
答案　D
解析　維生素C有還原性，能把Fe3＋還原成易被人體吸收的Fe2＋，A項錯誤；Fe2＋與KSCN不反應(yīng)，向FeCl2溶液中加入KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，B項錯誤；向FeCl2溶液中加入NaOH溶液，生成白色沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色，C項錯誤；Fe3＋和I－發(fā)生反應(yīng)生成Fe2＋和I2，淀粉遇I2變藍(lán)，D項正確。
4．證明某溶液中只含有Fe2＋而不含有Fe3＋的實驗方法是(　　)
A．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后顯血紅色
B．先滴加KSCN溶液，不顯血紅色，再滴加氯水后顯血紅色
C．先滴加KSCN溶液，不顯血紅色，再滴加KMnO4溶液后顯血紅色
D．只需滴加KSCN溶液
答案　B
解析　先滴加KSCN溶液，不顯血紅色，說明溶液中不含F(xiàn)e3＋，再滴加氯水后顯血紅色，說明有Fe2＋被氧化成Fe3＋而使溶液呈血紅色，B符合；因KMnO4溶液呈紫紅色，會干擾對血紅色現(xiàn)象的觀察，C不符合；只需滴加KSCN溶液只能用于檢驗Fe3＋，D不符合。
5．(2023·嘉興高一期末)檢驗菠菜中是否含有鐵元素，所需灼燒、溶解、過濾、檢驗四個步驟的裝置如圖，其中裝置或原理不合理的是(　　)
A．圖甲可將菠菜灼燒成灰
B．圖乙用于溶解灰燼
C．圖丙過濾得到含鐵元素的濾液
D．圖丁檢驗濾液中是否含F(xiàn)e3＋
答案　A
解析　灼燒時應(yīng)在坩堝中進(jìn)行，而不是蒸發(fā)皿，A符合題意；溶解在燒杯中進(jìn)行，玻璃棒攪拌加速溶解，裝置、原理均合理，B不符合題意；分離濾液和濾渣，可以過濾，過濾時需要漏斗、玻璃棒(引流)和燒杯，裝置、原理均合理，C不符合題意；Fe3＋遇KSCN溶液會顯血紅色，可以向濾液中滴加KSCN溶液檢驗Fe3＋，裝置、原理均合理，D不符合題意。
題組三　Fe2＋、Fe3＋的相互轉(zhuǎn)化
6．某化學(xué)小組為驗證Fe3＋與Fe2＋能夠相互轉(zhuǎn)化，進(jìn)行如下實驗。
實驗操作 對應(yīng)現(xiàn)象
①向FeCl3溶液中加入過量鐵粉 ②滴加KSCN溶液 ③再滴加幾滴新制氯水 ⅰ.溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色 ⅱ.溶液無明顯變化 ⅲ.溶液變血紅色
下列分析不合理的是(　　)
A．解釋現(xiàn)象ⅰ的反應(yīng)：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
B．實驗②與③可以調(diào)換順序
C．溶液變血紅色涉及的反應(yīng)：Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋
D．氧化性：Cl2>Fe3＋>Fe2＋
答案　B
解析　向FeCl3溶液中加入過量鐵粉，鐵與Fe3＋反應(yīng)生成Fe2＋，溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色，A正確；先加氯水，F(xiàn)e2＋被氧化為Fe3＋，再加KSCN溶液，溶液變血紅色，無法檢驗Fe2＋，B錯誤；滴入新制氯水后，F(xiàn)e2＋被氧化為Fe3＋，C正確；由反應(yīng)的離子方程式可知氧化性：Cl2>Fe3＋>Fe2＋，D正確。
7．(2022·甘肅蘭州一中高一檢測)向某溶液中加入鐵粉時，沒有氣體放出，但溶液的總質(zhì)量增加，則此溶液是(　　)
A．硫酸亞鐵溶液 B．硫酸鋁溶液
C．硫酸鐵溶液 D．稀鹽酸
答案　C
解析　硫酸亞鐵、硫酸鋁溶液和鐵粉均不反應(yīng)，溶液總質(zhì)量不變，故A、B不符合題意；硫酸鐵溶液和鐵粉發(fā)生反應(yīng)：Fe＋Fe2(SO4)3===3FeSO4，鐵會溶解，溶液總質(zhì)量增加，而且沒有氣體生成，故C符合題意；稀鹽酸會和鐵粉發(fā)生反應(yīng)：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，溶液總質(zhì)量增加，但有氣體生成，故D不符合題意。
8．(2022·四川巴中高一期末)向盛有2 mL FeCl3溶液的試管中加入少量鐵粉，進(jìn)行如下實驗。下列分析正確的是(　　)
A．只加入KSCN溶液可檢驗試管1中是否含有Fe2＋
B．試管2中無現(xiàn)象，則表明試管2中溶液不含F(xiàn)e3＋
C．試管3中反應(yīng)的離子方程式為Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－
D．試管3中必定有血紅色沉淀生成
答案　B
解析　加入KSCN溶液可檢驗Fe3＋，試管2中無現(xiàn)象，則表明試管2中溶液不含F(xiàn)e3＋，故A錯誤、B正確；試管3中反應(yīng)的離子方程式為2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，故C錯誤；試管3中加入氯水將Fe2＋氧化為Fe3＋，試管2中上層清液含KSCN溶液，與Fe3＋結(jié)合生成血紅色溶液，不是沉淀，故D錯誤。
題組四　Fe2＋、Fe3＋相互轉(zhuǎn)化的有關(guān)計算
9．500 mL某溶液中含有0.1 mol Fe2＋、0.2 mol Fe3＋，加入0.2 mol鐵粉。待Fe3＋反應(yīng)完全后，溶液中Fe2＋的物質(zhì)的量濃度為(假設(shè)反應(yīng)前后溶液的體積不變)(　　)
A．0.4 mol·L－1 B．0.6 mol·L－1
C．0.8 mol·L－1 D．1.0 mol·L－1
答案　C
解析　由2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋知，0.2 mol Fe3＋與0.1 mol Fe反應(yīng)生成0.3 mol Fe2＋，則所得溶液中Fe2＋的物質(zhì)的量為0.3 mol＋0.1 mol＝0.4 mol，c(Fe2＋)＝＝0.8 mol·L－1。
10．在FeCl3和CuCl2的混合液中逐漸加入鐵粉，溶液中Fe2＋的物質(zhì)的量濃度和加入鐵粉的物質(zhì)的量之間的關(guān)系如圖所示。則該溶液中FeCl3與CuCl2的物質(zhì)的量濃度之比為(　　)
A．3∶1 B．1∶2
C．2∶1 D．1∶1
答案　C
解析　氧化性：Fe3＋>Cu2＋，加入鐵粉后依次發(fā)生的反應(yīng)為Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋、Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋，從圖像中可知加入2 mol Fe時，發(fā)生反應(yīng)：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，生成Fe2＋的物質(zhì)的量為6 mol，則n(FeCl3)＝4 mol；繼續(xù)加入2 mol Fe發(fā)生反應(yīng)：Fe＋Cu2＋===Cu＋
Fe2＋，生成Fe2＋的物質(zhì)的量為2 mol，則n(CuCl2)＝2 mol；同一溶液中物質(zhì)的量濃度之比等于物質(zhì)的量之比，則原溶液中FeCl3、CuCl2的物質(zhì)的量濃度之比為4 mol∶2 mol＝2∶1。
11．(2022·山西晉城高一檢測)一些高檔茶葉、點心等食品的包裝盒中有一個小袋，將小袋打開，可以看到黑色粉末，部分已變成棕褐色。將上述粉末溶于稀鹽酸，取上層清液，滴入幾滴氯水，再滴加KSCN溶液，溶液立即變?yōu)檠t色。下列說法不正確的是(　　)
A．小袋中原來裝有氧化鐵
B．小袋中原來裝有鐵粉
C．該黑色粉末不可食用
D．該黑色粉末作抗氧化劑
答案　A
解析　從題中信息“滴入幾滴氯水，再滴加KSCN溶液，溶液立即變?yōu)檠t色”判斷，該黑色粉末中含有鐵元素。該黑色粉末為還原鐵粉，作抗氧化劑，可防止高檔茶葉、點心等食品變質(zhì)，B、C、D項正確。
12．(2023·上海奉賢高一期中)向CuO和鐵粉的混合物中，加入一定量的稀H2SO4并微熱，當(dāng)反應(yīng)停止后，濾出不溶物，并向溶液中插入一枚鐵釘，片刻后，取出鐵釘，洗凈、干燥后，發(fā)現(xiàn)鐵釘外觀與質(zhì)量均無變化。根據(jù)上述現(xiàn)象，下列結(jié)論正確的是(　　)
A．不溶物一定是銅
B．不溶物一定含銅，但不一定含鐵
C．H2SO4可能過量
D．溶液中一定含有FeSO4，可能含有CuSO4
答案　B
解析　向CuO和鐵粉的混合物中，加入稀硫酸并微熱，仍有不溶物，向溶液中加入鐵釘，鐵釘質(zhì)量無變化，說明稀硫酸反應(yīng)完了，且溶液中不含銅離子，不溶物中一定含銅，若鐵過量，則不溶物含鐵。
13．用FeCl3溶液腐蝕印刷電路板上的銅后，在所得溶液中加入鐵粉。下列對加入鐵粉充分反應(yīng)后的體系分析合理的是(　　)
A．若最終無固體，則體系中一定有Fe3＋
B．若最終有固體存在，則體系中一定有Fe2＋
C．若體系中有Cu2＋，則一定沒有固體析出
D．若體系中有Fe2＋，則一定有Cu析出
答案　B
解析　用FeCl3溶液腐蝕印刷電路板上的銅，會發(fā)生反應(yīng)：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，在所得溶液中加入鐵粉，若最終無固體，說明鐵粉完全被Fe3＋氧化，則體系中一定含有Fe2＋、Cu2＋，但不一定含有Fe3＋，A項錯誤；若體系中有Cu2＋，則加入的鐵粉可能只與部分Cu2＋發(fā)生反應(yīng)生成銅，因此不一定沒有固體析出，C項錯誤；當(dāng)加入的鐵粉較少時，只發(fā)生反應(yīng)：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，則不會有Cu析出，D項錯誤。
14．把足量的鐵粉投入硫酸和硫酸銅的混合溶液中，充分反應(yīng)后過濾，所得金屬粉末的質(zhì)量與原鐵粉的質(zhì)量相等，則原溶液中H＋與SO的物質(zhì)的量濃度之比為(　　)
A．1∶4 B．2∶7
C．1∶2 D．3∶8
答案　A
解析　設(shè)原溶液中H2SO4和CuSO4的物質(zhì)的量分別為x mol、y mol。
Fe＋　CuSO4===FeSO4＋Cu　　Δm(固體質(zhì)量增加)
56 g　1 mol　　　　　　64 g　　8 g
56y g　y mol　　　　　　64y g　8y g
Fe＋　H2SO4===FeSO4＋H2↑　Δm(固體質(zhì)量減少)
56 g　1 mol　　　　　　　　　56 g
56x g　x mol　　　　　　　　　56x g
因為在反應(yīng)前后固體質(zhì)量相等，所以Δm(減)＝Δm(增)，即56x＝8y，＝＝＝，則＝＝，故合理選項是A。
15．(2023·杭州高一檢測)用鐵泥(主要成分為Fe2O3、FeO和少量Fe)制備超順磁性納米Fe3O4(平均直徑25 nm)的流程如圖所示：
下列敘述不正確的是(　　)
A．濾液A中含有Fe2＋和Fe3＋
B．步驟②中，主要反應(yīng)的離子方程式是2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
C．步驟④中，反應(yīng)完成后剩余的H2O2無需除去
D．步驟⑤中，為了驗證得到的固體是超順磁性的Fe3O4粒子，可將其均勻分散在水中，做丁達(dá)爾效應(yīng)實驗
答案　C
解析　鐵泥(主要成分為Fe2O3、FeO和少量Fe)與稀鹽酸反應(yīng)得到的濾液A中的溶質(zhì)為氯化鐵、氯化亞鐵、過量的HCl，加入鐵粉還原鐵離子：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，同時除去過量的HCl，過濾出過量的鐵，濾液B中的溶質(zhì)為氯化亞鐵，加入氫氧化鈉溶液，生成Fe(OH)2濁液，向濁液中加入H2O2溶液氧化，反應(yīng)完成后需再加熱一段時間除去剩余H2O2，再與氯化亞鐵加熱、攪拌發(fā)生反應(yīng)生成Fe3O4，過濾、洗滌、干燥得產(chǎn)品超順磁性納米Fe3O4。超順磁性納米Fe3O4的粒子平均直徑為25 nm，其分散在水中形成的分散系屬于膠體，可以做丁達(dá)爾效應(yīng)實驗。
16．同學(xué)們用如下實驗探究Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)。請回答下列問題：
(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1 mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是__________________________________________。
(2)甲同學(xué)取2 mL FeCl2溶液，加入幾滴新制氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變血紅色，說明Cl2可將Fe2＋氧化。FeCl2溶液與新制氯水反應(yīng)的離子方程式為_________________。
(3)乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的實驗不夠嚴(yán)謹(jǐn)，該同學(xué)在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和幾滴新制氯水，溶液變血紅色，煤油的作用是________________________________________________________________________。
(4)丙同學(xué)取10 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液混合。取2 mL此溶液于試管中，加入1 mL CCl4充分振蕩、靜置，CCl4層顯紫色，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________________________________________________________________________。
(5)丁同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________________。
答案　(1)防止Fe2＋被氧化
(2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
(3)隔絕空氣(排除氧氣對實驗的影響)
(4)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I(xiàn)2
(5)H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
解析　(1)在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是防止氯化亞鐵被氧化。
(2)氯氣具有氧化性，能將氯化亞鐵氧化為氯化鐵，反應(yīng)的離子方程式為2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
(3)煤油不溶于水，密度比水小，分層后可以隔離溶液與空氣，排除氧氣對實驗的影響。
(4)CCl4層顯紫色說明有單質(zhì)碘生成，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I(xiàn)2。
(5)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，溶液變成棕黃色，說明過氧化氫將亞鐵離子氧化為鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。
17．回答下列問題：
(1)服用維生素C可將人體中的Fe3＋轉(zhuǎn)化成Fe2＋，這說明維生素C具有________(填“還原”或“氧化”)性。
(2)在制作印刷電路板的過程中常利用銅與氯化鐵溶液的反應(yīng)，寫出反應(yīng)的離子方程式：______________________________________________________________________________。
(3)為消除廢氣中的Cl2對環(huán)境的污染，將廢氣通過含有鐵粉的FeCl2溶液，即可有效地除去Cl2，這一處理過程的原理是___________________________________________________(用離子方程式表示)；處理過程中需定期添加的原料是________(填物質(zhì)名稱)。
(4)普通鐵粉與水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成鐵的某種氧化物和氫氣，該氧化物和氫氣在高溫下發(fā)生反應(yīng)得到“引火鐵”。若一定量的普通鐵粉和水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成44.8 L H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為________；“引火鐵”是一種極細(xì)的鐵粉，它在空氣中可以自燃，其原因是__________________________________________________。
答案　(1)還原　(2)Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋
(3)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋　鐵粉　(4)4NA　引火鐵表面積很大，加快了與氧氣的反應(yīng)速率
解析　(1)鐵元素的化合價降低，被還原，說明維生素C具有還原性。(2)在制作印刷電路板的過程中常利用銅與氯化鐵溶液的反應(yīng)，該反應(yīng)的離子方程式為Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋。(3)向含有鐵粉的FeCl2溶液中通入Cl2，發(fā)生反應(yīng)：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，起到吸收氯氣的作用，處理過程中需定期添加鐵粉。(4)H元素由＋1價降低為0價，標(biāo)準(zhǔn)狀況下44.8 L H2的物質(zhì)的量為2 mol，反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為4NA；引火鐵表面積很大，加快了與氧氣的反應(yīng)速率，因此在空氣中可以自燃。

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