第21講 鐵的重要化合物（學(xué)生版）

第21第21講鐵的重要化合物知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)精講知識(shí)精講一、鐵的氧化物1.物理性質(zhì)化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4俗名鐵紅磁性氧化鐵礦石赤鐵礦磁鐵礦顏色狀態(tài)____色粉末____色粉末____色晶體化合價(jià)+2+3+2，+3溶解性不溶于水用途紅色油漆和涂料煉鐵原料2.化學(xué)性質(zhì)①穩(wěn)定性FeO不穩(wěn)定，在空氣中受熱：__________________________________。Fe2O3和Fe3O4很穩(wěn)定。②與非氧化性酸（如稀鹽酸、稀硫酸）反應(yīng)FeO和Fe2O3屬于堿性氧化物，與非氧化性酸反應(yīng)生成亞鐵鹽和鐵鹽與稀鹽酸反應(yīng)（化學(xué)方程式）與稀鹽酸反應(yīng)（離子方程式）FeOFe2O3Fe3O4注意FeO、FeFeO、Fe2O3屬于堿性氧化物，F(xiàn)e3O4不屬于堿性氧化物二、鐵的氫氧化物1.物理性質(zhì)化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3顏色狀態(tài)____色固體____色固體化合價(jià)+2+3溶解性難溶于水2.化學(xué)性質(zhì)①與非氧化性酸（如稀鹽酸、稀硫酸）反應(yīng)與稀鹽酸反應(yīng)（化學(xué)方程式）與稀鹽酸反應(yīng)（離子方程式）Fe(OH)2Fe(OH)3②熱穩(wěn)定性Fe(OH)2、Fe(OH)3受熱均分解生成同價(jià)態(tài)的氧化物Fe(OH)2：__________________________________（隔絕空氣）Fe(OH)3：__________________________________③轉(zhuǎn)化Fe(OH)2具有強(qiáng)還原性，易被空氣中的O2氧化生成Fe(OH)3現(xiàn)象：_____色絮狀沉淀迅速變成_____色，最后變成_____色方程式：__________________________________三、Fe(OH)2的制備實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)操作將NaOH溶液滴入FeCl3溶液中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)操作將NaOH溶液滴入FeSO4溶液中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)原理對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練題型一：鐵的氧化物的性質(zhì)【變1-2】（2021·全國(guó)·高一課時(shí)練習(xí)）下列有關(guān)物質(zhì)的顏色正確的是①：棕黃色②：紅棕色③：白色④：黑色⑤：白色A．①③④ B．②③④ C．②③⑤ D．①②④【例2】（2019·全國(guó)·高一課時(shí)練習(xí)）鐵的常見化合價(jià)有＋2價(jià)和＋3價(jià)。據(jù)研究，鐵在濃HNO3中發(fā)生鈍化時(shí)，可生成一種化學(xué)式為Fe8O11的化合物，它可以看作由FeO和Fe2O3組成的復(fù)雜氧化物。該化合物可以表示為A．FeO·3Fe2O3 B．FeO·2Fe2O3 C．2FeO·3Fe2O3 D．2FeO·Fe2O3【例3】（2021·湖北省漢川市第二中學(xué)高一期中）下列說法正確的是A．Fe3O4與HCl反應(yīng)生成FeCl2、FeCl3，所以Fe3O4是堿性氧化物B．Na2O2與鹽酸反應(yīng)生成鹽和水，所以Na2O2是堿性氧化物C．FeO、Fe2O3與硫酸反應(yīng)只生成鹽和水，所以都是堿性氧化物D．NaHSO4在水中能電離出氫離子溶液顯酸性，所以NaHSO4是酸題型二：氫氧化亞鐵的制備【變4】（2021·全國(guó)·高一專題練習(xí)）鐵是人類較早使用的金屬之一。運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，回答下列問題。(1)Fe(OH)2很不穩(wěn)定，露置在空氣中容易被氧化，F(xiàn)e(OH)2被氧化的化學(xué)方程為：_______；觀察到的現(xiàn)象為：_______；為了獲得白色的Fe(OH)2沉淀，可以用不含F(xiàn)e3+的FeSO4溶液與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。(2)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時(shí)你覺得還需加入_______。(3)除去蒸餾水中溶解的O2常采用_______的方法。(4)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長(zhǎng)滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液，這樣操作的理由是_______。(5)圖中_______(填序號(hào))能較長(zhǎng)時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀。【變5】（2021·廣東·汕頭市達(dá)濠華僑中學(xué)高一期末）用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究，其中裝置合理的是選項(xiàng)ABCD實(shí)驗(yàn)?zāi)康募訜岱纸夤腆wNaHCO3制備Fe(OH)2稀釋濃硫酸證明Na能和水反應(yīng)，且Na的密度比煤油大實(shí)驗(yàn)裝置A．A B．B C．C D．D題型三：鐵及其化合物【例6】（2021·湖北·黃石市有色第一中學(xué)高一期末）某興趣小組為認(rèn)識(shí)鐵及其化合物的性質(zhì)、分散系的性質(zhì)做了如圖一組綜合實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程回答相關(guān)問題。(1)請(qǐng)寫出Fe2O3與①反應(yīng)的離子方程式：___________。(2)物質(zhì)②為___________(填名稱)。(3)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最終生成Fe(OH)3懸濁液，該過程的現(xiàn)象為___________，此過程中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為___________(用化學(xué)方程式表示)。(4)將FeCl3飽和溶液滴入沸水中，并繼續(xù)煮沸至液體呈紅褐色，制得分散系③為___________，該反應(yīng)化學(xué)方程式為：___________。它與FeCl3溶液、Fe(OH)3懸濁液的本質(zhì)區(qū)別是___________【例7】（2021·云南·勐海縣第二中學(xué)高一期末）現(xiàn)有金屬單質(zhì)A、B和氣體甲、乙、丙以及物質(zhì)C、D、E、F，它們之間能發(fā)生圖中反應(yīng)。(圖中有些反應(yīng)的產(chǎn)物和反應(yīng)條件沒有標(biāo)出)(1)金屬A的化學(xué)式為_______，金屬B的化學(xué)式為_______，乙的化學(xué)式為_______，丙的化學(xué)式為_______。(2)寫出下列反應(yīng)的離子方程式：③_______；④_______；⑤_______。提分特訓(xùn)提分特訓(xùn)【題1】（2020·全國(guó)·高一課時(shí)練習(xí)）1998年6月，我國(guó)科學(xué)家參與研制的阿爾法磁譜儀隨美國(guó)發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛機(jī)升入太空，開始了探索宇宙中是否存在“反物質(zhì)”和“暗物質(zhì)”的研究工作。根據(jù)你所學(xué)的知識(shí)推測(cè)用于制造阿爾法磁譜儀核心部件的材料是（）A．Fe3C B．Fe3O4 C．Fe2O3 D．FeO【題2】（2019·全國(guó)·高一課時(shí)練習(xí)）下列有關(guān)物質(zhì)用途的說法中，不正確的是A．Cl2用于自來水消毒 B．Fe3O4用作紅色油漆和涂料C．NaHCO3用于蒸饅頭 D．Na2O2用作供氧劑【題3】（2021·四川·成都外國(guó)語學(xué)校高一開學(xué)考試）關(guān)于甲、乙、丙、丁四套裝置的說法正確的是A．用裝置甲制取氯氣B．用裝置乙除去氫氣中的少量氯化氫C．用丙裝置可以較長(zhǎng)時(shí)間看到白色Fe(OH)2白色沉淀D．用丁裝置證明碳酸氫鈉受熱易分解【題4】（2021·云南·賓川四中高一開學(xué)考試）用下面兩種方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。方法一：用不含F(xiàn)e3+的FeSO4溶液與用不含O2的蒸溜水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。(1)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時(shí)還需加入___________。(2)除去蒸餾水中溶解的O2常采用___________的方法。(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長(zhǎng)滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是___________。(4)生成的白色Fe(OH)2沉淀遇空氣后發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：___________。方法二：在如圖裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備。(1)在試管I里加入的試劑是___________。(2)在試管Ⅱ里加入的試劑是___________。(3)為了制得白色Fe(OH)2沉淀，在試管I和Ⅱ中加入試劑，打開止水夾，塞緊塞子后的實(shí)驗(yàn)步驟是___________。【題5】（2021·江蘇·常熟中學(xué)高一月考）取少量Fe2O3粉末，向其中加入適量鹽酸使其充分溶解。（1）上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________，反應(yīng)后得到的溶液呈___________色。（2）取少量上述溶液，置于試管中，滴入NaOH溶液，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________，此反應(yīng)屬于___________反應(yīng)(填基本反應(yīng)類型)。（3）在甲燒杯中加入20mL蒸餾水，加熱至沸騰后，向沸水中滴幾滴飽和氯化鐵溶液，繼續(xù)煮沸直至溶液呈___________色，停止加熱，即可制得膠體，此過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。（4）另取乙燒杯，加入20mL蒸餾水，向燒杯中加入溶液，振蕩均勻后，將乙燒杯與甲燒杯一起置于暗處，分別用激光筆照射燒杯中的液體，可以看到___________燒杯中的液體產(chǎn)生___________效應(yīng)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)可用于鑒別___________。（5）膠體區(qū)別于溶液的最本質(zhì)特征是___________。膠體___________(填“能”“否”)透過濾紙?！绢}6】（2021·全國(guó)·高一課時(shí)練習(xí)）某化學(xué)學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了下列方法探究氫氧化亞鐵的制備等相關(guān)問題。(1)用NaOH溶液和FeSO4溶液直接反應(yīng)，方法如圖。該方法能觀察到白色的Fe(OH)2沉淀，但沉淀顏色快速發(fā)生變化。請(qǐng)分析沉淀顏色變化的原因：___(用化學(xué)方程式表示)。(2)該小組為探究反應(yīng)物濃度對(duì)Fe(OH)2制備效果的影響，以Fe(OH)2沉淀白色持續(xù)時(shí)間(t)為指標(biāo)，t越大，實(shí)驗(yàn)效果越好。部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表(w代表質(zhì)量分?jǐn)?shù))：實(shí)驗(yàn)序號(hào)w(FeSO4)/%w(NaOH)/%t/si2.515149ii515138iii101593iv525142v535180①實(shí)驗(yàn)i、ii、iii的目的是___。②該小組同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)推斷：其他條件不變時(shí)，所用NaOH溶液的濃度越大，實(shí)驗(yàn)效果越好。推斷的證據(jù)是___。③由綠礬晶體(FeSO4?7H2O)固體配制250mL0.10mol?L-1FeSO4溶液，需要用到的儀器有藥匙、玻璃棒、燒杯、托盤天平、250mL容量瓶、___。以下操作會(huì)導(dǎo)致所配溶液濃度偏低的是___。A．容量瓶中原有少量蒸餾水B．洗滌燒杯和玻璃棒的溶液未轉(zhuǎn)入容量瓶中C．定容時(shí)俯視刻度線D．定容搖勻后發(fā)現(xiàn)溶液體積低于刻度線，再補(bǔ)加少量蒸餾水至刻度線(3)若向FeSO4溶液中加入足量Na2O2，觀察到的現(xiàn)象是___。提分作業(yè)提分作業(yè)【練1】（2019·全國(guó)·高一課時(shí)練習(xí)）指南針是我國(guó)的四大發(fā)明之一，制造指南針的磁性物質(zhì)是()A．FeO B．Fe2O3 C．Fe3O4 D．Fe【練2】（2021·全國(guó)·高一課時(shí)練習(xí)）關(guān)于氧化鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵三種氧化物的下列說法中不正確的是()A．鐵元素化合價(jià)不完全相同B．氧元素的化合價(jià)完全相同C．氧化亞鐵俗稱鐵紅，為紅棕色固體D．鐵在氧氣中燃燒的產(chǎn)物為黑色固體【練3】（2020·全國(guó)·高一課時(shí)練習(xí)）下列說法正確的是A．赤鐵礦的主要成分是Fe3O4B．Fe2O3為堿性氧化物，可與水反應(yīng)生成Fe(OH)3C．鐵銹的主要成分是Fe2O3D．Fe3O4中鐵元素有＋2價(jià)和＋3價(jià)，F(xiàn)e3O4是混合物【練4】（2021·全國(guó)·高一專題練習(xí)）如圖所示裝置，可用以制取和觀察在空氣中被氧化時(shí)顏色的變化。下列說法錯(cuò)誤的是A．實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)事先煮沸溶液除去溶解氧B．裝置Ⅰ可制取溶液并排盡裝置內(nèi)空氣C．關(guān)閉止水夾可觀察到裝置Ⅱ中溶液進(jìn)入裝置Ⅰ中D．取下裝置Ⅱ的橡皮塞可觀察沉淀顏色變化【練5】（2021·全國(guó)·高一課時(shí)練習(xí)）如圖所示裝置可用來制取和觀察Fe(OH)2在空氣中被氧化時(shí)顏色的變化。實(shí)驗(yàn)時(shí)必須使用鐵屑和6mol/L的硫酸，其他試劑任選。填寫下列空白。(1)B中盛一定量的NaOH溶液，A中的固體是___，A中反應(yīng)的離子方程式是：___。(2)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)就先將活塞E___(填“打開”或“關(guān)閉”)，C中收集到氣體的主要成分是___。(3)簡(jiǎn)述生成Fe(OH)2的操作過程___。(4)拔去裝置B中的橡皮塞，使空氣進(jìn)入，寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：__。第21講鐵的重要化合物第21講鐵的重要化合物知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)精講知識(shí)精講一、鐵的氧化物1.物理性質(zhì)化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4俗名鐵紅磁性氧化鐵礦石赤鐵礦磁鐵礦顏色狀態(tài)____色粉末____色粉末____色晶體化合價(jià)+2+3+2，+3溶解性不溶于水用途紅色油漆和涂料煉鐵原料【答案】黑紅棕黑2.化學(xué)性質(zhì)①穩(wěn)定性FeO不穩(wěn)定，在空氣中受熱：__________________________________。Fe2O3和Fe3O4很穩(wěn)定。②與非氧化性酸（如稀鹽酸、稀硫酸）反應(yīng)FeO和Fe2O3屬于堿性氧化物，與非氧化性酸反應(yīng)生成亞鐵鹽和鐵鹽與稀鹽酸反應(yīng)（化學(xué)方程式）與稀鹽酸反應(yīng)（離子方程式）FeOFe2O3Fe3O4【答案】6FeO+O2eq\o(=,\s\up7(△))2Fe3O4FeO＋2HCl=FeCl2＋H2OFeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4＋8HCl=FeCl2＋2FeCl3＋4H2OFe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O注意FeO、FeFeO、Fe2O3屬于堿性氧化物，F(xiàn)e3O4不屬于堿性氧化物二、鐵的氫氧化物1.物理性質(zhì)化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3顏色狀態(tài)____色固體____色固體化合價(jià)+2+3溶解性難溶于水【答案】白紅褐2.化學(xué)性質(zhì)①與非氧化性酸（如稀鹽酸、稀硫酸）反應(yīng)與稀鹽酸反應(yīng)（化學(xué)方程式）與稀鹽酸反應(yīng)（離子方程式）Fe(OH)2Fe(OH)3【答案】Fe(OH)2＋2HCl=FeCl2＋H2OFe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋H2OFe(OH)3＋3HCl=FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O②熱穩(wěn)定性Fe(OH)2、Fe(OH)3受熱均分解生成同價(jià)態(tài)的氧化物Fe(OH)2：__________________________________（隔絕空氣）Fe(OH)3：__________________________________【答案】Fe(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))FeO＋H2O2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3+3H2O③轉(zhuǎn)化Fe(OH)2具有強(qiáng)還原性，易被空氣中的O2氧化生成Fe(OH)3現(xiàn)象：_____色絮狀沉淀迅速變成_____色，最后變成_____色方程式：__________________________________【答案】白灰綠紅褐4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3三、Fe(OH)2的制備實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)操作將NaOH溶液滴入FeCl3溶液中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)操作將NaOH溶液滴入FeSO4溶液中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)原理【答案】產(chǎn)生紅褐色沉淀Fe3++3OH-Fe(OH)3↓；產(chǎn)生白色絮狀沉淀，迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色Fe2++2OH-Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練題型一：鐵的氧化物的性質(zhì)【變1-2】（2021·全國(guó)·高一課時(shí)練習(xí)）下列有關(guān)物質(zhì)的顏色正確的是①：棕黃色②：紅棕色③：白色④：黑色⑤：白色A．①③④ B．②③④ C．②③⑤ D．①②④【答案】B【詳解】①是淺綠色的，①不正確；②是紅棕色的固體，②正確；③是白色難溶物，③正確；④是黑色晶體，④正確；⑤是藍(lán)色晶體，⑤不正確；故②③④正確，B滿足題意；故選B?！纠?】（2019·全國(guó)·高一課時(shí)練習(xí)）鐵的常見化合價(jià)有＋2價(jià)和＋3價(jià)。據(jù)研究，鐵在濃HNO3中發(fā)生鈍化時(shí)，可生成一種化學(xué)式為Fe8O11的化合物，它可以看作由FeO和Fe2O3組成的復(fù)雜氧化物。該化合物可以表示為A．FeO·3Fe2O3 B．FeO·2Fe2O3 C．2FeO·3Fe2O3 D．2FeO·Fe2O3【答案】C【分析】一般拆寫成氧化物時(shí)，低價(jià)在前，高價(jià)在后，同時(shí)符合原子守恒，據(jù)此分析；【詳解】A、FeO·3Fe2O3中鐵原子和氧原子個(gè)數(shù)比為7：10，不符合8：11，故A不符合題意；B、FeO·2Fe2O3中鐵原子和氧原子個(gè)數(shù)比為5：7，不符合8：11，故B不符合題意；C、2FeO·3Fe2O3中鐵原子和氧原子個(gè)數(shù)比為8：11，符合8：11，故C符合題意；D、2FeO·Fe2O3中鐵原子和氧原子個(gè)數(shù)比為4：5，不符合8：11，故D不符合題意；答案為C。【例3】（2021·湖北省漢川市第二中學(xué)高一期中）下列說法正確的是A．Fe3O4與HCl反應(yīng)生成FeCl2、FeCl3，所以Fe3O4是堿性氧化物B．Na2O2與鹽酸反應(yīng)生成鹽和水，所以Na2O2是堿性氧化物C．FeO、Fe2O3與硫酸反應(yīng)只生成鹽和水，所以都是堿性氧化物D．NaHSO4在水中能電離出氫離子溶液顯酸性，所以NaHSO4是酸【答案】C【詳解】A．Fe3O4與HCl反應(yīng)生成FeCl2、FeCl3和水，生成兩種鹽，所以Fe3O4不是堿性氧化物，A錯(cuò)誤；B．Na2O2與鹽酸反應(yīng)生成鹽和水、O2，所以Na2O2不是堿性氧化物，B錯(cuò)誤；C．FeO、Fe2O3與硫酸反應(yīng)生成鹽和水，所以都是堿性氧化物，C正確；D．NaHSO4能電離出H+，同時(shí)產(chǎn)生金屬陽(yáng)離子Na+及酸根離子，所以NaHSO4是鹽，D錯(cuò)誤；選C。題型二：氫氧化亞鐵的制備【變4】（2021·全國(guó)·高一專題練習(xí)）鐵是人類較早使用的金屬之一。運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，回答下列問題。(1)Fe(OH)2很不穩(wěn)定，露置在空氣中容易被氧化，F(xiàn)e(OH)2被氧化的化學(xué)方程為：_______；觀察到的現(xiàn)象為：_______；為了獲得白色的Fe(OH)2沉淀，可以用不含F(xiàn)e3+的FeSO4溶液與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。(2)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時(shí)你覺得還需加入_______。(3)除去蒸餾水中溶解的O2常采用_______的方法。(4)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長(zhǎng)滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液，這樣操作的理由是_______。(5)圖中_______(填序號(hào))能較長(zhǎng)時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀?！敬鸢浮?Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色鐵粉加熱至沸騰防止空氣隨著NaOH溶液的加入進(jìn)入溶液①③【詳解】(1)氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，在空氣中容易被氧化成氫氧化鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；觀察到的現(xiàn)象為：白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色；故答案為：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色；(2)FeSO4溶液中亞鐵離子易被氧化為三價(jià)鐵離子，加入鐵粉可以防止被氧化；故答案為：鐵粉；(3)氫氧化亞鐵的制備要隔絕空氣，除去蒸餾水中溶解的O2常采用加熱至沸騰的方法；故答案為：加熱至沸騰；(4)長(zhǎng)滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液，可以防止空氣隨著NaOH溶液的加入進(jìn)入溶液；故答案為：防止生成的Fe(OH)2被氧化；(5)圖中①③能較長(zhǎng)時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀。①中FeSO4溶液中亞鐵離子易被氧化為三價(jià)鐵離子，加入鐵粉可以防止被氧化；③中苯層隔絕了氧氣；故答案為：①③?！咀?】（2021·廣東·汕頭市達(dá)濠華僑中學(xué)高一期末）用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究，其中裝置合理的是選項(xiàng)ABCD實(shí)驗(yàn)?zāi)康募訜岱纸夤腆wNaHCO3制備Fe(OH)2稀釋濃硫酸證明Na能和水反應(yīng)，且Na的密度比煤油大實(shí)驗(yàn)裝置A．A B．B C．C D．D【答案】D【詳解】A．碳酸氫鈉受熱分解產(chǎn)生水，試管口應(yīng)向下傾斜，A不合理；B．Fe(OH)2容易被氧氣氧化為Fe(OH)3，應(yīng)盡量避免NaOH溶液與空氣接觸，具體操作為使用長(zhǎng)滴管且將長(zhǎng)滴管插入硫酸亞鐵溶液中，再將NaOH溶液擠出，B不合理；C．稀釋濃硫酸應(yīng)在燒杯中進(jìn)行，不能在容量瓶中進(jìn)行，C不合理；D．煤油不溶于水，分層，通過觀察鈉在水層和煤油層之間上下跳動(dòng)，證明Na能和水反應(yīng)，且Na的密度比煤油大，D合理；答案選D。題型三：鐵及其化合物【例6】（2021·湖北·黃石市有色第一中學(xué)高一期末）某興趣小組為認(rèn)識(shí)鐵及其化合物的性質(zhì)、分散系的性質(zhì)做了如圖一組綜合實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程回答相關(guān)問題。(1)請(qǐng)寫出Fe2O3與①反應(yīng)的離子方程式：___________。(2)物質(zhì)②為___________(填名稱)。(3)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最終生成Fe(OH)3懸濁液，該過程的現(xiàn)象為___________，此過程中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為___________(用化學(xué)方程式表示)。(4)將FeCl3飽和溶液滴入沸水中，并繼續(xù)煮沸至液體呈紅褐色，制得分散系③為___________，該反應(yīng)化學(xué)方程式為：___________。它與FeCl3溶液、Fe(OH)3懸濁液的本質(zhì)區(qū)別是___________【答案】Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O氫氧化鈉溶液或氨水生成白色沉淀，迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3膠體FeCl3+3H2OFe(OH)3(膠體)+3HCl分散質(zhì)粒子的直徑大小不同【分析】氧化鐵溶于鹽酸得到氯化鐵，氯化鐵中加入鐵粉生成氯化亞鐵，氯化亞鐵加氫氧化鈉先生成氫氧化亞鐵，在空氣中逐步被氧化成氫氧化鐵，氯化鐵溶液中直接加堿也生成氫氧化鐵，氯化鐵飽和溶液滴入沸水中可形成氫氧化鐵膠體，據(jù)此分析?！驹斀狻糠治隹驁D可知(1)Fe2O3發(fā)生反應(yīng)后變?yōu)镕eCl3可知是Fe2O3與鹽酸反應(yīng)，離子方程式為：Fe2O3+6H+＝2Fe3++3H2O，故答案為：Fe2O3+6H+＝2Fe3++3H2O；(2)FeCl3反應(yīng)生成了Fe(OH)3，可知是加入了堿，可以是NaOH溶液，氨水等，故答案為：氫氧化鈉溶液或氨水；(3)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液先生成Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2是白色沉淀，容易被空氣中的氧氣氧化生成Fe(OH)3，這個(gè)過程的現(xiàn)象為：生成白色沉淀，迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色，發(fā)生氧化還原反應(yīng)的反應(yīng)是Fe(OH)2被氧化的反應(yīng)，化學(xué)方程式是：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案為：生成白色沉淀，迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；(4)將FeCl3飽和溶液滴入沸水中并繼續(xù)煮沸至紅褐色，制得Fe(OH)3膠體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeCl3+3H2OFe(OH)3(膠體)+3HCl；溶液、膠體、濁液的本質(zhì)區(qū)別是分散質(zhì)粒子直徑大小不同，故答案為：Fe(OH)3膠體；FeCl3+3H2OFe(OH)3(膠體)+3HCl；分散質(zhì)粒子直徑大小不同。【例7】（2021·云南·勐?？h第二中學(xué)高一期末）現(xiàn)有金屬單質(zhì)A、B和氣體甲、乙、丙以及物質(zhì)C、D、E、F，它們之間能發(fā)生圖中反應(yīng)。(圖中有些反應(yīng)的產(chǎn)物和反應(yīng)條件沒有標(biāo)出)(1)金屬A的化學(xué)式為_______，金屬B的化學(xué)式為_______，乙的化學(xué)式為_______，丙的化學(xué)式為_______。(2)寫出下列反應(yīng)的離子方程式：③_______；④_______；⑤_______?！敬鸢浮縉aFeCl2HClFe+2H+=Fe2++H2↑Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓【分析】金屬A焰色反應(yīng)為黃色，故A為金屬Na，由反應(yīng)①可知，C為NaOH，氣體甲為H2；黃綠色氣體乙為Cl2，與氫氣反應(yīng)生成丙，丙為HCl，HCl溶于水得物質(zhì)D，D為鹽酸；氫氧化鈉與物質(zhì)F反應(yīng)生成紅褐色沉淀是Fe(OH)3，故物質(zhì)F中含有Fe3+，鹽酸和金屬B反應(yīng)生成E，E和氯氣反應(yīng)生成物質(zhì)F，可知金屬B為Fe，物質(zhì)E為FeCl2，物質(zhì)F為FeCl3?！驹斀狻?1)金屬A為鈉，化學(xué)式為Na；金屬B為鐵，化學(xué)式為Fe，；乙為氯氣，化學(xué)式為Cl2；丙為氯化氫，化學(xué)式為HCl；(2)反應(yīng)③是鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，離子方程式為：Fe+2H+=Fe2++H2↑；反應(yīng)④是氯化亞鐵和氯氣反應(yīng)生成氯化鐵，離子方程式為：Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-；反應(yīng)⑤是氫氧化鈉和氯化鐵反應(yīng)生成氫氧化鐵和氯化鈉，離子方程式為：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓。提分特訓(xùn)提分特訓(xùn)【題1】（2020·全國(guó)·高一課時(shí)練習(xí)）1998年6月，我國(guó)科學(xué)家參與研制的阿爾法磁譜儀隨美國(guó)發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛機(jī)升入太空，開始了探索宇宙中是否存在“反物質(zhì)”和“暗物質(zhì)”的研究工作。根據(jù)你所學(xué)的知識(shí)推測(cè)用于制造阿爾法磁譜儀核心部件的材料是（）A．Fe3C B．Fe3O4 C．Fe2O3 D．FeO【答案】B【詳解】制造阿爾法磁譜儀的核心部件的材料是一種具有磁性的物質(zhì)，在鐵的各種化合物中，只有四氧化三鐵是具有磁性的物質(zhì)，其他均不具有磁性。答案選B?！军c(diǎn)睛】本題是一道化學(xué)和航天技術(shù)相結(jié)合的考題，涉及金屬鐵以及化合物的性質(zhì)等知識(shí)，用于制造阿爾法磁譜儀核心部件的材料是永磁體，根據(jù)具有磁性的物質(zhì)以及物質(zhì)的性質(zhì)和應(yīng)用來回答判斷?！绢}2】（2019·全國(guó)·高一課時(shí)練習(xí)）下列有關(guān)物質(zhì)用途的說法中，不正確的是A．Cl2用于自來水消毒 B．Fe3O4用作紅色油漆和涂料C．NaHCO3用于蒸饅頭 D．Na2O2用作供氧劑【答案】B【詳解】A．氯氣能與水反應(yīng)生成具有強(qiáng)氧化性的次氯酸，次氯酸具有殺菌消毒作用，A正確；B．氧化鐵為紅棕色，用作紅色油漆和涂料，B錯(cuò)誤；C．NaHCO3水溶液顯堿性，當(dāng)發(fā)面發(fā)過，有較多的酸性物質(zhì)時(shí)，加入NaHCO3能夠與酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，減少了酸性物質(zhì)，使蒸的饅頭蓬松，口感好，C正確；D．過氧化鈉與水、二氧化碳反應(yīng)都生成氧氣，故可用作供氧劑，D正確；故合理選項(xiàng)是B?！绢}3】（2021·四川·成都外國(guó)語學(xué)校高一開學(xué)考試）關(guān)于甲、乙、丙、丁四套裝置的說法正確的是A．用裝置甲制取氯氣B．用裝置乙除去氫氣中的少量氯化氫C．用丙裝置可以較長(zhǎng)時(shí)間看到白色Fe(OH)2白色沉淀D．用丁裝置證明碳酸氫鈉受熱易分解【答案】C【詳解】A．MnO2與濃鹽酸混合制取Cl2需要在加熱條件下進(jìn)行，裝置中缺少加熱裝置，因此不能用于制取Cl2，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．HCl溶于水產(chǎn)生鹽酸，鹽酸與NaHCO3發(fā)生產(chǎn)生CO2氣體，導(dǎo)致Cl2中含有新雜質(zhì)CO2氣體，不能達(dá)到目的，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．試管中Fe與H2SO4反應(yīng)產(chǎn)生FeSO4和H2，產(chǎn)生的H2將試管A、B及導(dǎo)氣管中空氣排出，待其中沒有空氣后，關(guān)閉閥門a，反應(yīng)產(chǎn)生的H2又將A中新制取的FeSO4壓入B試管中，發(fā)生反應(yīng)：FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4，由于處于H2的惰性環(huán)境，產(chǎn)生的Fe(OH)2不會(huì)被氧化，因此可以較長(zhǎng)時(shí)間觀察到Fe(OH)2白色沉淀，C項(xiàng)正確；D．固體加熱時(shí)為防止產(chǎn)生的水蒸氣冷凝回流，試管口應(yīng)該略向下傾斜，D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選C?！绢}4】（2021·云南·賓川四中高一開學(xué)考試）用下面兩種方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。方法一：用不含F(xiàn)e3+的FeSO4溶液與用不含O2的蒸溜水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。(1)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時(shí)還需加入___________。(2)除去蒸餾水中溶解的O2常采用___________的方法。(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長(zhǎng)滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是___________。(4)生成的白色Fe(OH)2沉淀遇空氣后發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：___________。方法二：在如圖裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備。(1)在試管I里加入的試劑是___________。(2)在試管Ⅱ里加入的試劑是___________。(3)為了制得白色Fe(OH)2沉淀，在試管I和Ⅱ中加入試劑，打開止水夾，塞緊塞子后的實(shí)驗(yàn)步驟是___________?！敬鸢浮肯2SO4、鐵屑煮沸避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸O24Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3稀H2SO4、鐵屑NaOH溶液檢驗(yàn)試管Ⅱ出口處排出的氫氣的純度。當(dāng)排出的H2純凈時(shí)，再夾緊止水夾【詳解】方法一：(1)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時(shí)還需加入稀H2SO4、鐵屑，加入稀硫酸防止亞鐵離子水解，加入鐵粉防止亞鐵離子被氧化；故答案為：稀H2SO4、鐵屑。(2)除去蒸餾水中溶解的O2常采用煮沸的方法；故答案為：煮沸。(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長(zhǎng)滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液。Fe(OH)2易被氧氣氧化，因此這樣操作的理由是避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸O2；故答案為：避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸O2。(4)生成的白色Fe(OH)2沉淀遇空氣后生成氫氧化鐵紅褐色，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3；故答案為：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。方法二：(1)利用鐵屑、稀H2SO4反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，氫氣排除裝置內(nèi)的空氣，再夾住止水夾，利用氣體壓強(qiáng)增大將液體壓入到試管Ⅱ的NaOH溶液中，因此在試管I里加入的試劑是鐵屑、稀H2SO4；故答案為：鐵屑、稀H2SO4。(2)根據(jù)前面分析在試管Ⅱ里加入的試劑是NaOH溶液；故答案為：NaOH溶液。(3)為了制得白色Fe(OH)2沉淀，在試管I和Ⅱ中加入試劑，打開止水夾，塞緊塞子后，先排完裝置內(nèi)的空氣，檢驗(yàn)試管Ⅱ出口處排出的氫氣的純度。當(dāng)排出的H2純凈時(shí)，再夾緊止水夾；故答案為：檢驗(yàn)試管Ⅱ出口處排出的氫氣的純度。當(dāng)排出的H2純凈時(shí)，再夾緊止水夾?！绢}5】（2021·江蘇·常熟中學(xué)高一月考）取少量Fe2O3粉末，向其中加入適量鹽酸使其充分溶解。（1）上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________，反應(yīng)后得到的溶液呈___________色。（2）取少量上述溶液，置于試管中，滴入NaOH溶液，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________，此反應(yīng)屬于___________反應(yīng)(填基本反應(yīng)類型)。（3）在甲燒杯中加入20mL蒸餾水，加熱至沸騰后，向沸水中滴幾滴飽和氯化鐵溶液，繼續(xù)煮沸直至溶液呈___________色，停止加熱，即可制得膠體，此過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。（4）另取乙燒杯，加入20mL蒸餾水，向燒杯中加入溶液，振蕩均勻后，將乙燒杯與甲燒杯一起置于暗處，分別用激光筆照射燒杯中的液體，可以看到___________燒杯中的液體產(chǎn)生___________效應(yīng)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)可用于鑒別___________。（5）膠體區(qū)別于溶液的最本質(zhì)特征是___________。膠體___________(填“能”“否”)透過濾紙?！敬鸢浮浚?）棕黃色（2）FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl復(fù)分解（3）紅褐色(膠體)+3HCl（4）甲丁達(dá)爾膠體(或膠體和溶液)（5）分散質(zhì)粒子直徑介于1nm-100nm之間能【分析】（1）Fe2O3是堿性氧化物，與HCl反應(yīng)產(chǎn)生FeCl3和水，反應(yīng)方程式為：；FeCl3是可溶性物質(zhì)，水溶液顯棕黃色；（2）取上述溶液，向其中滴入NaOH溶液，發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)產(chǎn)生Fe(OH)3紅褐色沉淀和NaCl，反應(yīng)方程式為：FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl；（3）在甲燒杯中加入20mL蒸餾水，加熱至沸騰后，向沸水中滴幾滴飽和氯化鐵溶液，繼續(xù)加熱煮沸直至溶液呈紅褐色時(shí)停止加熱，即可制得Fe(OH)3膠體，反應(yīng)方程式為：(膠體)+3HCl；（4）另取乙燒杯，加入20mL蒸餾水，向燒杯中加入1mL

FeCl3溶液，振蕩均勻后，將乙燒杯與甲燒杯一起置于暗處，分別用激光筆照射燒杯中的液體，可以看到甲燒杯有丁達(dá)爾效應(yīng)，而乙燒杯沒有明顯現(xiàn)象，這個(gè)實(shí)驗(yàn)可用于鑒別膠體；（5）Fe(OH)3膠體與溶液的最本質(zhì)特征是分散質(zhì)粒子直徑介于1nm-100nm之間；Fe(OH)3膠體微粒直徑小于濾紙縫隙的直徑，因此能夠通過濾紙?！绢}6】（2021·全國(guó)·高一課時(shí)練習(xí)）某化學(xué)學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了下列方法探究氫氧化亞鐵的制備等相關(guān)問題。(1)用NaOH溶液和FeSO4溶液直接反應(yīng)，方法如圖。該方法能觀察到白色的Fe(OH)2沉淀，但沉淀顏色快速發(fā)生變化。請(qǐng)分析沉淀顏色變化的原因：___(用化學(xué)方程式表示)。(2)該小組為探究反應(yīng)物濃度對(duì)Fe(OH)2制備效果的影響，以Fe(OH)2沉淀白色持續(xù)時(shí)間(t)為指標(biāo)，t越大，實(shí)驗(yàn)效果越好。部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表(w代表質(zhì)量分?jǐn)?shù))：實(shí)驗(yàn)序號(hào)w(FeSO4)/%w(NaOH)/%t/si2.515149ii515138iii101593iv525142v535180①實(shí)驗(yàn)i、ii、iii的目的是___。②該小組同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)推斷：其他條件不變時(shí)，所用NaOH溶液的濃度越大，實(shí)驗(yàn)效果越好。推斷的證據(jù)是___。③由綠礬晶體(FeSO4?7H2O)固體配制250mL0.10mol?L-1FeSO4溶液，需要用到的儀器有藥匙、玻璃棒、燒杯、托盤天平、250mL容量瓶、___。以下操作會(huì)導(dǎo)致所配溶液濃度偏低的是___。A．容量瓶中原有少量蒸餾水B．洗滌燒杯和玻璃棒的溶液未轉(zhuǎn)入容量瓶中C．定容時(shí)俯視刻度線D．定容搖勻后發(fā)現(xiàn)溶液體積低于刻度線，再補(bǔ)加少量蒸餾水至刻度線(3)若向FeSO4溶液中加入足量Na2O2，觀察到的現(xiàn)象是___。【答案】4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3探究其他條件相同時(shí)，F(xiàn)eSO4溶液濃度對(duì)Fe(OH)2制備效果的影響沉淀持續(xù)時(shí)間t：v>iv>ii膠頭滴管BD有紅褐色沉淀生成，有氣體放出【詳解】(1)FeSO4和NaOH發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2被空氣中的氧氣氧化生成Fe(OH)3，化學(xué)方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；(2)①實(shí)驗(yàn)i、ii、iii的變量是FeSO4溶液濃度，目的是：探究其他條件相同時(shí)，F(xiàn)eSO4溶液濃度對(duì)Fe(OH)2制備效果的影響；②實(shí)驗(yàn)v、iv、ii的變量是NaOH溶液濃度，其他條件不變時(shí)，所用NaOH溶液的濃度越大，沉淀持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)效果越好，則證據(jù)是：沉淀持續(xù)時(shí)間t：v>iv>ii；③配制一定物質(zhì)的量濃度溶液配制的步驟：計(jì)算、稱量、溶解、移液、洗滌、定容等，用到的儀器：藥匙、玻璃棒、燒杯、托盤天平、250mL容量瓶、膠頭滴管；A．定容時(shí)還需要加入蒸餾水，則容量瓶中原有少量蒸餾水對(duì)所配溶液濃度無影響，A不選；B．洗滌燒杯和玻璃棒的溶液未轉(zhuǎn)入容量瓶中，則殘留在杯壁上的溶質(zhì)沒有完全轉(zhuǎn)移到容量瓶，導(dǎo)致所配溶液濃度偏低，B選；C．定容時(shí)俯視刻度線導(dǎo)致溶液體積偏小，依據(jù)可知溶液濃度偏高，C不選；D．定容搖勻后發(fā)現(xiàn)溶液體積低于刻度線，再補(bǔ)加少量蒸餾水至刻度線，導(dǎo)致加入水的體積增大，溶液濃度偏低，D選；故選：BD；(3)Na2O2和水反應(yīng)生成NaOH和O2，NaOH再和FeSO4溶液反應(yīng)生成Fe(OH)2中，由于Na2O2過量，則Fe(OH)2被氧化為Fe(OH)3，觀察到的現(xiàn)象是有紅褐色沉淀生成，有氣體放出。提分作業(yè)提分作業(yè)【練1】（2019·全國(guó)·高一課時(shí)練習(xí)）指南針是我國(guó)的四大發(fā)明之一，制造指南針的磁性物質(zhì)是()A．FeO B．Fe2O3 C．Fe3O4 D．Fe【答案】C【解析】A.FeO沒有磁性，故A錯(cuò)誤；B.Fe2O3沒有磁性，故B錯(cuò)誤；C.Fe3O4有磁性，可以用來制造指南針，故C正確；D.Fe沒有磁性，故D錯(cuò)誤；故選C。【練2】（2021·全國(guó)·高一課時(shí)練習(xí)）關(guān)于氧化鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵三種氧化物的下列說法中不正確的是()A．鐵元素化合價(jià)不完全相同B．氧元素的化合價(jià)完全相同C．氧化亞鐵俗稱鐵紅，為紅棕色固體D．鐵在氧氣中燃燒的產(chǎn)物為黑色固體【答案】C【詳解】鐵的三種氧化物中，氧元素的化合價(jià)完全相同，都為－2價(jià)；鐵元素的化合價(jià)不同，氧化鐵中鐵為＋3價(jià)，氧化亞鐵中鐵為＋2價(jià)，四氧化三鐵中鐵為＋2