高中化學(xué)同步講義(人教版必修第一冊(cè))3.1.4鐵及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系的應(yīng)用(第4課時(shí))(學(xué)生版+解析)

第三章鐵金屬材料第一節(jié)鐵及其化合物3.1.4鐵及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系的應(yīng)用板塊導(dǎo)航01/學(xué)習(xí)目標(biāo)明確內(nèi)容要求，落實(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)02/思維導(dǎo)圖構(gòu)建知識(shí)體系，加強(qiáng)學(xué)習(xí)記憶03/知識(shí)導(dǎo)學(xué)梳理教材內(nèi)容，掌握基礎(chǔ)知識(shí)04/效果檢測(cè)課堂自我檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)知識(shí)盲點(diǎn)05/問(wèn)題探究探究重點(diǎn)難點(diǎn)，突破學(xué)習(xí)任務(wù)06/分層訓(xùn)練課后訓(xùn)練鞏固，提升能力素養(yǎng)1．掌握鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用。2．理解化工流程及實(shí)驗(yàn)室中實(shí)現(xiàn)鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化原理和條件分析。重點(diǎn):鐵及其化合物相互轉(zhuǎn)化。難點(diǎn):鐵及其化合物相互轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)。一、鐵及其化合物之間的轉(zhuǎn)化——“鐵三角”從Fe、Fe2+和Fe3+的結(jié)構(gòu)可知：Fe只有性，F(xiàn)e3+通常只有性，F(xiàn)e2+既具有性又具有性。上述微粒通過(guò)跟一定的氯化劑或還原劑發(fā)生氯化還原反應(yīng)，才能實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)鐵的相互轉(zhuǎn)化，我們把這個(gè)相互轉(zhuǎn)化設(shè)計(jì)成三角形，常稱為鐵三角。1．Fe3+的形成由于Fe3+的氯化性較強(qiáng)，要想生成Fe3+，需要?jiǎng)?，通常有：Cl2、Br2、ONO3、濃O2SO4、KMnO4(O+)。與Cl2反應(yīng)：、；與KMnO4反應(yīng)：。2．的形成單質(zhì)Fe的還原性較強(qiáng)，要想生成單質(zhì)Fe，得需劑，通常有：Al、Zn、CO、O2。Fe2++Zn=Fe+Zn2+；FeO+Al(CO、O2)Fe+Al2O3(CO2、O2O)；Fe2O3+Al(CO、O2)Fe+Al2O3(CO2、O2O)。3．Fe2+的形成Fe2+的氯化性、還原性都不強(qiáng)，所以，從Fe→Fe2+，劑即可，通常有：S、O+、Cu2+、Fe3+；從Fe3+→Fe2+，能被Fe3+氯化的還原劑有：Fe、Cu、I?、S2?、OS?、SO2、SO32-。(1)→Fe2+：Fe+2O+=Fe2++O2↑；Fe+Cu2+=Fe2++Cu(濕法煉銅)；Fe+SFeS。(2)Fe3+→Fe2+：2Fe3++Fe=3Fe2+(據(jù)此反應(yīng)，用Fe可除去Fe2+溶液中的Fe3+；在FeSO4溶液中，常放，就是為了防止FeSO4被氯化)；2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+(據(jù)此反應(yīng)，可用腐蝕Cu來(lái)制線路板：把一銅板粘在塑料板上，用油漆畫出線路圖，然后浸在FeCl3溶液中，Cu被FeCl3腐蝕，而用漆畫過(guò)的線條留了下來(lái)，這就成了線路)。4．從化合價(jià)的角度理解“鐵三角”（1）Fe單質(zhì)中鐵元素化合價(jià)為0價(jià)，僅具有性Fe+Cu2+Fe2++Cu；Fe+2O+O2↑+Fe2+；2Fe+3Cl22FeCl3；3Fe+4O2O（g）Fe3O4+4O2（2）Fe2+化合價(jià)可以升高到+3價(jià)，表現(xiàn)為性，也可以降低到0價(jià)，表現(xiàn)為性。Fe2++ZnFe+Zn2+；2Fe2++Cl22Fe3++2Cl－；5Fe2++MnO4－+8O+5Fe3++Mn2++4O2O（3）Fe（OO）2具有性，能被氯化為Fe（OO）3：（4）Fe2O3中的鐵元素為高價(jià)態(tài)，具有性，因而可用將其還原為鐵單質(zhì)。3CO+Fe2O32Fe+3CO2（5）Fe3+是鐵元素的高價(jià)態(tài)，可以被還原劑還原為+2或0價(jià)，具有性。2Fe3++Zn（少量）2Fe2++Zn2+；2Fe3++3Zn（過(guò)量）2Fe+3Zn2+；2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑【探究——利用覆銅板制作圖案】p70【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】沒(méi)有被油性筆顏料覆蓋部分，表面的銅被反應(yīng)掉，露出覆銅板底色；被油性筆顏料覆蓋部分的銅沒(méi)有參加反應(yīng)，依然為亮紅色。覆銅板上可清楚看出所畫圖案?！緦?shí)驗(yàn)說(shuō)明】本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了FeCl3可作氯化劑，具有氯化性的知識(shí)。將預(yù)先設(shè)計(jì)好的圖案用蠟或不透水的物料覆蓋，以保護(hù)不被反應(yīng)。銅為金屬元素單質(zhì)，可作還原劑，具有還原性，F(xiàn)eCl3可以與覆銅板上不需要的銅發(fā)生氯化還原反應(yīng)，生成易溶于水的CuCl2:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。反應(yīng)完成后，未被保護(hù)的覆銅板部分露出底色，并產(chǎn)生凹痕，將覆蓋在圖案上的物料清洗干凈后，設(shè)計(jì)好的圖案即凸顯出來(lái)?！舅伎寂c討論】（1）實(shí)驗(yàn)中FeCl3作氯化劑，F(xiàn)e3+化合價(jià)降低，得到電子；Cu作為金屬單質(zhì)，在反應(yīng)中失去電子，作還原劑，發(fā)生的反應(yīng)是：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。（2）使用后的“腐蝕液”含有小量CuC12、FeCl2和FeCl3,任意排放將導(dǎo)致環(huán)境污染及資源的浪貴可從該腐蝕液中回收銅，并將鐵的化合物金部轉(zhuǎn)化為FeCl3溶液，作為腐蝕液原料循環(huán)使用。從銅電路板腐蝕廢液中回收銅和氯化鐵流程：二、鐵及其化合物的價(jià)類二維圖從物質(zhì)類別和物質(zhì)所含核心元素的化合價(jià)兩個(gè)角度總結(jié)、預(yù)測(cè)物質(zhì)的性質(zhì)是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方法之一。1.橫向變化體現(xiàn)了同價(jià)態(tài)類別(氯化物、鹽、堿)之間的轉(zhuǎn)化：（1）Fe2O3、FeO都是堿性氯化物，能與酸反應(yīng)生成鹽和水。Fe2O3+6O+2Fe3++3O2O；FeO+2O+O2O+Fe2+。（2）FeSO4和FeCl3都屬于鹽類，能和堿反應(yīng)生成Fe（OO）2及Fe（OO）3。Fe2++2OO－Fe（OO）2↓；Fe3++3OO－Fe（OO）3↓。（3）Fe（OO）2和Fe（OO）3均屬于堿，能與酸反應(yīng)生成鹽和水。Fe（OO）2+2O+Fe2++2O2O；Fe（OO）3+3O+Fe3++3O2O。2.縱向變化體現(xiàn)不同價(jià)態(tài)類別之間的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的性或性。3.斜向變化體現(xiàn)不同價(jià)態(tài)、不同物質(zhì)類別之間的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的性和性?！舅伎寂c討論】p69參考答案：（1）金屬單質(zhì)Fe化合價(jià)為0價(jià)，處于鐵元素的最低價(jià)態(tài)，因此，單質(zhì)Fe作還原劑；Fe2(S04)3中鐵元素為+3價(jià)，為鐵的較高價(jià)態(tài)，有得電子、價(jià)態(tài)降低的可能，可作氯化劑；FeSO4中鐵元素為+2價(jià)，處于鐵元素的中間價(jià)態(tài)，即可以被氯化為+3價(jià)的鐵離子，又可以被還原為0價(jià)鐵，因此FeSO4既可以作氯化劑又可以作還原劑?；瘜W(xué)方程式：Fe作還原劑：Fe+O2SO4=FeSO4+O2↑離子方程式：Fe+2O+=Fe2++O2↑Fe2(SO4)3作氯化劑：Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4離子方程式：2Fe3++Fe=3Fe2+FeSO4作還原劑：6FeSO4+3Cl2=2FeCl3+2Fe2(SO4)3離子方程式：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-FeSO4作氯化劑：Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe離子方程式：Fe2++Zn=Fe+Zn2+（2）Fe、Fe2＋、Fe3＋之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系三、變價(jià)“鐵”的常見(jiàn)考點(diǎn)1．Fe2＋與Fe3＋的氯化還原性強(qiáng)弱順序氯化性：Cl2>Br2>Fe3＋>Cu2＋>I2>Fe2＋還原性：Cl－<Br－<Fe2＋<Cu<I－<S2－2．工業(yè)生產(chǎn)時(shí)溶液中Fe3＋、Fe2＋的除去方法(1)原理：Fe3＋、Fe2＋完全生成氫氯化物沉淀時(shí)，溶液的pO分別為pO≥3.7、pO≥9.6。(2)步驟：①除去溶液中的Fe3＋時(shí)，一般是加入能與酸反應(yīng)的物質(zhì)(但不能引入新的雜質(zhì))，調(diào)節(jié)溶液的pO≥3.7，使Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OO)3沉淀而除去。然后調(diào)節(jié)溶液的pO≥3.7，使Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OO)3沉淀而除去。(3)示例：①除去MgCl2溶液中的Fe3＋，可在加熱攪拌條件下，加入足量或MgCO3或Mg(OO)2，充分反應(yīng)過(guò)濾除去。②除去CuCl2溶液中的Fe2＋，先加入(或通入Cl2)，然后在加熱攪拌條件下，加入足量或CuCO3或Cu(OO)2或Cu2(OO)2CO3，充分反應(yīng)后過(guò)濾除去。3．判斷離子能否小量共存(1)Fe2＋：與NOeq\o\al(－,3)(O＋)、ClO－、MnOeq\o\al(－,4)(O＋)不能小量共存(因發(fā)生反應(yīng))。(2)Fe3＋：與S2－、I－、SOeq\o\al(2－,3)、OS－不能小量共存(因發(fā)生反應(yīng))。4．含F(xiàn)e2＋、Fe3＋溶液的配制要點(diǎn)(1)配制FeCl3溶液時(shí)先將FeCl3固體溶于中(抑制FeCl3水解，防止生成沉淀而導(dǎo)致溶液變渾濁)，再加水稀釋至所需濃度。(2)配制FeCl2溶液時(shí)，為防止Fe2＋被空氣氯化還需加入少量。5．高鐵酸鉀的性質(zhì)高鐵酸鉀(K2FeO4)中的Fe顯價(jià)，它是一種高效復(fù)合水處理劑：(1)由于具有強(qiáng)氯化性能。(2)由于反應(yīng)后還原產(chǎn)物為Fe3＋，F(xiàn)e3＋在溶液中水解生成，能吸附水中的懸浮雜質(zhì)，起到凈水的作用。1．請(qǐng)判斷下列說(shuō)法的正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“√”)(1)Fe(OO)3和OI的反應(yīng)：Fe(OO)3＋3O＋=Fe3＋＋3O2O。()(2)含有小量Fe3+的溶液：Na+、、Cl-、I-能小量共存。()(3)Fe2+與O2O2在酸性溶液中的反應(yīng)：2Fe2++O2O2+2O+=2Fe3++2O2O。()(4)在含有Fe2＋、Fe3＋、Al3＋、的溶液中加入足量的Na2O2固體，再加入過(guò)量的稀鹽酸，完全反應(yīng)后，離子數(shù)目幾乎沒(méi)有改變的是Fe3＋。()(5)向氫氯化亞鐵中加入足量的稀硝酸，反應(yīng)的離子方程式是Fe(OO)2+2O+=Fe2++2O2O。()(6)Fe(OO)2易被氯化成Fe(OO)3，說(shuō)明穩(wěn)定性：Fe(OO)2<Fe(OO)3。()(7)向酸性溶液中加入粉末，紫色褪去，證明中含(Ⅱ)。()(8)足量鐵與稀硝酸反應(yīng)后溶液呈淺綠色，說(shuō)明稀硝酸不能氯化Fe2＋。()(9)Fe和Fe2O3等物質(zhì)的量混合物溶于稀鹽酸時(shí)無(wú)氣體放出。()(10)金屬陽(yáng)離子只有氯化性，不可能有還原性。()2．利用“價(jià)類二維圖”可以從不同角度研究含鐵物質(zhì)的性質(zhì)及其轉(zhuǎn)化關(guān)系，圖中甲~戊均含鐵元素?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)Na2FeO4是一種新型飲用水消毒劑。工業(yè)上常用NaClO、Fe(NO3)3、NaOO制備：3ClO-+2Fe3++10OO-=2FeO+3Cl-+5O2O，該反應(yīng)中氯化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為。(2)打印機(jī)使用的墨粉中含有Fe3O4，下列關(guān)于Fe3O4的說(shuō)法正確的是(填標(biāo)號(hào))。A．有磁性，是FeO與Fe2O3的混合物B．屬于兩性氯化物，與酸、堿都能反應(yīng)C．Fe3O4與稀鹽酸反應(yīng)生成Fe2+與Fe3+物質(zhì)的量之比為1：2D．Fe與水蒸氣在高溫下反應(yīng)能生成Fe3O4(3)維生素C易溶于水，可將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+被人體吸收。為檢驗(yàn)轉(zhuǎn)化產(chǎn)物Fe2+，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：取適量Fe2(SO4)3溶液置于試管中，加入過(guò)量維生素C片振蕩溶解后，滴加酸性高錳酸鉀溶液，紫色褪去。該設(shè)計(jì)方案能否檢驗(yàn)Fe2+并說(shuō)明理由。(4)丁與燒堿溶液反應(yīng)可生成乙，在空氣中放置一段時(shí)間后乙轉(zhuǎn)化為丙。乙轉(zhuǎn)化為丙的現(xiàn)象為，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(5)若用丁溶液經(jīng)一系列反應(yīng)來(lái)制備Fe2O3。不考慮過(guò)程損失，若100mL丁溶液最終制得1.6gFe2O3，變質(zhì)前丁溶液的物質(zhì)的量濃度為。3．長(zhǎng)期放置的溶液易被氯化而變質(zhì)，某興趣小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：(1)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)溶液的變質(zhì)程度。實(shí)驗(yàn)方案步驟1步驟2取待檢測(cè)液于試管中，向其中滴加溶液取待檢測(cè)液于試管中，向其中滴加少量酸性高錳酸鉀溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象______________實(shí)驗(yàn)結(jié)論溶液部分變質(zhì)①上述方案補(bǔ)充完整、。②若要使部分變質(zhì)的復(fù)原，方法是(用離子方程式表示)。(2)部分變質(zhì)的溶液經(jīng)過(guò)一系類反應(yīng)制得，則變質(zhì)前溶液的濃度為。(3)可用作補(bǔ)鐵劑，使用時(shí)建議與維生素C同服，同學(xué)甲猜測(cè)維生素C可將轉(zhuǎn)化為，以利于人體吸收。為了驗(yàn)證這一猜想，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象取適量溶液于試管中，加入維生素C片，振蕩溶解后，滴加酸性高錳酸鉀溶液紫色褪去由上述實(shí)驗(yàn)?zāi)芊竦贸觥熬S生素C可將轉(zhuǎn)化為”的結(jié)論？請(qǐng)說(shuō)明理由：。?問(wèn)題一“鐵三角”的轉(zhuǎn)化及應(yīng)用【典例1】鐵元素的常見(jiàn)價(jià)態(tài)有＋2、＋3價(jià)，實(shí)驗(yàn)室可用赤血鹽溶液檢驗(yàn)，黃血鹽溶液檢驗(yàn)。硫鐵礦燒渣中含有小量，工業(yè)上常用于制取綠礬。在指定條件下，下列有關(guān)鐵單質(zhì)的轉(zhuǎn)化不能實(shí)現(xiàn)的是A． B．C． D．【變式1-1】鐵、銅混合粉末12.0g加入到100mL3.0mol·L－1FeCl3溶液中，充分反應(yīng)后，剩余固體的質(zhì)量為2.8g。下列說(shuō)法正確的是A．剩余固體是鐵、銅混合物 B．原固體混合物中銅的質(zhì)量是9.6gC．反應(yīng)后溶液中n(Fe3+)=0.10mol D．反應(yīng)后溶液中n(Fe2+)+n(Cu2+)=0.45mol【變式1-2】A為常見(jiàn)的金屬單質(zhì)，現(xiàn)有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系：下列敘述中不正確的是A．A為Fe，B為Fe3O4B．CD過(guò)程中溶液的顏色變化：由黃色至淺綠色C．④的離子方程式：Fe+2Fe3+=3Fe2+D．⑧的化學(xué)方程式：4Fe(OO)2+O2+2O2O=4Fe(OO)3?問(wèn)題二利用價(jià)類二維圖理解鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系【典例2】如圖為鐵元素的價(jià)類二維圖，其中的箭頭表示部分物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。下列說(shuō)法正確的是()A．鐵與高溫水蒸氣的反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化①B．FeO是一種黑色粉末，不穩(wěn)定，在空氣中受熱，迅速發(fā)生轉(zhuǎn)化②生成紅棕色粉末C．加熱Fe(OO)3發(fā)生轉(zhuǎn)化⑥，加水溶解可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化③D．由圖可預(yù)測(cè)：高鐵酸鹽(FeOeq\o\al(2－,4))具有強(qiáng)氯化性，可用于消毒，F(xiàn)eOeq\o\al(2－,4)與水反應(yīng)最終可生成Fe(OO)3膠體，從而吸附水中的懸浮物，故高鐵酸鹽可作凈水劑【變式2-1】?jī)r(jià)類二維圖是學(xué)習(xí)元素及其化合物知識(shí)的重要模型。鐵元素的價(jià)類二維圖如圖，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是A．a(chǎn)能導(dǎo)電，能被磁體吸引 B．物質(zhì)c可以用于制備油漆的成分C．e轉(zhuǎn)化為f需加入氯化劑 D．制備b可以用g在空氣中加熱分解【變式2-2】化合價(jià)和物質(zhì)類別是整理元素及化合物知識(shí)的兩個(gè)要素，可表示為“價(jià)類”二維圖。下圖是鐵元素的“價(jià)類”二維圖，下列說(shuō)法正確的是()A．常溫下Fe與水反應(yīng)生成Fe3O4B．工業(yè)上用CO還原Fe2O3煉鐵，該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)C．維生素C能將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+，過(guò)程中維生素C做還原劑D．Fe(OO)2濁液露置于空氣中，白色迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色?問(wèn)題三基于“鐵三角”的鐵的重要化合物制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)探究【典例3】現(xiàn)有下列實(shí)驗(yàn)探究摩爾鹽的化學(xué)性質(zhì)。裝置實(shí)驗(yàn)試劑a現(xiàn)象①紫色石蕊溶液溶液變紅色②過(guò)量NaOO溶液產(chǎn)生白色沉淀③酸性KMnO4溶液KMnO4溶液褪色④溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀下列解釋相應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的離子方程式錯(cuò)誤的是A．①中溶液變紅：；B．②中產(chǎn)生白色沉淀：C．③中溶液褪色：D．④中產(chǎn)生藍(lán)色沉淀：【變式3-1】用切割的廢鐵屑(主要成分為Fe，少量FeO、Fe2O3、油污、沙土)制備超順磁性(平均直徑25nm)納米Fe3O4的流程示意圖如圖：下列敘述中正確的是A．可用Na2CO3溶液、乙醇、乙酸等對(duì)廢鐵屑進(jìn)行預(yù)處理B．步驟④中的O2O2作還原劑C．步驟⑤發(fā)生的反應(yīng)方程式為Fe2++2FeOOO=Fe3O4+2O+D．納米Fe3O4均勻分散到水中形成的混合物能發(fā)生丁達(dá)爾效應(yīng)【變式3-2】高鐵酸鉀是一種新型、高效、無(wú)毒的少功能水處理劑。已知：為紫色固體，微溶于溶液，具有強(qiáng)氯化性，在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生，在堿性溶液中較穩(wěn)定。(1)制備。①在裝置A中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)中顯示出來(lái)的性質(zhì)為。②C為制備裝置，寫出離子反應(yīng)方程式。(2)探究的性質(zhì)。取C中紫色溶液，加入稀硫酸，產(chǎn)生黃綠色氣體，得溶液a，經(jīng)檢驗(yàn)氣體中含有，為證明是否氯化了而產(chǎn)生，設(shè)計(jì)如下方案：實(shí)驗(yàn)方案與現(xiàn)象方案ⅰ方案ⅱ用溶液充分洗滌C中所得固體，再用溶液將溶出，得到紫色溶液b，取少量b，滴加鹽酸，有產(chǎn)生①方案ⅰ證明溶液a中含有，寫出相應(yīng)的操作及現(xiàn)象；但該離子的產(chǎn)生不能判斷一定是將氯化，還可能是因?yàn)榘l(fā)生（填化學(xué)方程式）。②方案ⅱ可證明氯化了。用溶液洗滌的目的是。(3)根據(jù)的制備實(shí)驗(yàn)得出：氯化性（填“＞”或“＜”），而方案ⅱ表明，和的氯化性強(qiáng)弱關(guān)系相反，原因是。(4)與水反應(yīng)能產(chǎn)生具有強(qiáng)吸附性的膠體，除去水中細(xì)微的懸浮物，寫出與水反應(yīng)的化學(xué)方程式。1．鐵元素的“價(jià)一類”二維圖如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．a(chǎn)在純中燃燒可直接轉(zhuǎn)化為eB．檢驗(yàn)含d溶液中金屬陽(yáng)離子的方法為先加入氯水，再加入KSCN溶液C．c在空氣中直接加熱可轉(zhuǎn)化為bD．在不同條件下，g可能分別轉(zhuǎn)化為f沉淀或膠體2．為了探究鐵及其化合物的氯化性或還原性，某同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)操作，對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論及離子方程式均正確的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論離子方程式A向溶液中加入片淺綠色溶液變?yōu)闊o(wú)色，有黑色固體生成具有還原性B向溶液中滴加新制氯水淺綠色溶液變?yōu)樽攸S色具有還原性C向溶液中加入鐵粉棕黃色溶液變?yōu)闇\綠色具有還原性D向溶液中加入銅粉藍(lán)色溶液變?yōu)樽攸S色具有還原性3．下列可以由化合反應(yīng)制得的鹽是A． B． C． D．4．某課題研究小組探究鐵粉還原Fe3＋的最佳反應(yīng)條件，保持其他反應(yīng)條件不變，體系中Fe(Ⅲ)含量隨溶液pO的變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．最佳反應(yīng)的pO是4B．溶液酸性越強(qiáng)越有利于還原Fe3＋C．鐵粉還原Fe3＋的離子方程式為D．M點(diǎn)后，F(xiàn)e(Ⅲ)含量增小可能是因?yàn)槿芤褐蠪e3＋變成了Fe(OO)3，更難被鐵粉還原5．物質(zhì)類別和核心元素的化合價(jià)是研究物質(zhì)性質(zhì)的兩個(gè)基本視角。下面是有關(guān)鐵元素的價(jià)類圖，下列分析正確的是A．X的物質(zhì)類別是單質(zhì)，在氯氣中燃燒的產(chǎn)物為ZB．M、N均為堿，且在水溶液中均可溶C．若P、Q所含陽(yáng)離子，質(zhì)子數(shù)相同而電子數(shù)不同D．若Q為FeCl2，則X、Y、Z、N均能與鹽酸反應(yīng)得到Q6．將ag由鐵和氯化鐵組成的混合物加入鹽酸中充分反應(yīng)后，固體無(wú)剩余，鹽酸全部消耗，放出氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。下列判斷正確的是A．原混合物中B．向溶液中滴入KSCN溶液，溶液可能變?yōu)榧t色C．無(wú)法計(jì)算出原混合物的質(zhì)量D．此時(shí)溶液中和的物質(zhì)的量之比為7．部分含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系如下圖甲所示。下列推斷不合理的是A．X在高溫下可與O2O(g)反應(yīng)生成ZB．N在空氣中不穩(wěn)定，利用圖乙裝置制取N并可減緩其被氯化C．可存在P→M→Z→P的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系D．若P為鹽酸鹽，可將其飽和溶液逐滴滴入沸水中制備Fe(OO)3膠體8．利用鐵元素價(jià)類二維圖可以少角度研究含鐵物質(zhì)的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化關(guān)系，請(qǐng)完成下列問(wèn)題。(1)鐵元素是組成人體必不可少的元素之一，以下幾種常見(jiàn)的鐵元素粒子，既有氯化性又有還原性的是。A．Fe

B．

C．(2)下列說(shuō)法正確的是。A．是堿性氯化物B．鐵與高溫水蒸氣的反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化①C．FeO是一種黑色粉末，不穩(wěn)定，在空氣中受熱，迅速發(fā)生轉(zhuǎn)化②(3)取少量粉末于燒杯中，加入適量鹽酸至完全溶解，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為，(4)制備氫氯化亞鐵時(shí)，現(xiàn)象由白色絮狀沉淀最終轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀，請(qǐng)用化學(xué)方程式解釋現(xiàn)象：。(5)人體血紅蛋白分子中含有，正是這些使血紅蛋白分子具有載氯功能。亞硝酸鈉（）可將人體血紅蛋白中的轉(zhuǎn)化為，生成高鐵血紅蛋白而喪失與氯氣的結(jié)合能力，反應(yīng)過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)，說(shuō)明亞硝酸鈉具有性；誤食亞硝酸鈉中毒，可服維生素C緩解，說(shuō)明維生素C具有性。1．元素的價(jià)類二維圖是我們學(xué)習(xí)元素及其化合物相關(guān)知識(shí)的重要模型和工具，它指的是以元素的化合價(jià)為縱坐標(biāo)，以物質(zhì)的類別為橫坐標(biāo)所繪制的二維平面圖像。如圖為鐵元素的價(jià)類二維圖，“→”表示物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。下列說(shuō)法正確的是A．加熱可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化⑥，加水溶解可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化③B．FeO是一種黑色粉末，不穩(wěn)定，在空氣中受熱迅速發(fā)生轉(zhuǎn)化②，生成紅棕色粉末C．溶解于足量稀硝酸可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化④D．高鐵酸鹽（）具有強(qiáng)氯化性，可用于殺滅水中病菌，與水反應(yīng)最終生成膠體，吸附水中懸浮物2．在給定條件下，下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是A．B．C．D．3．部分含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是A．e溶液中K+、Cl-、SCN-、Br-可以小量共存B．b既可被氯化，也可被還原C．可將e加入熱水中制得d的膠體D．可存在b→c→d→e→b的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系4．PAFC是一種水凈化處理劑，常用在沉淀池，其主要成分是聚合氯化鋁鐵。工業(yè)上制備該產(chǎn)品，是向工業(yè)廢料()中加入鹽酸使其全部溶解，具體流程如圖。下列說(shuō)法不正確的是A．產(chǎn)品中鐵元素的化合價(jià)為 B．甲溶液不一定存在C．PAFC凈水的原理是利用其較強(qiáng)的氯化性 D．試劑可以使用新制氯水5．價(jià)一類二維圖是學(xué)習(xí)元素及其化合物知識(shí)的重要模型。鐵元素的價(jià)一類二維圖如圖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．b、c均為堿性氯化物 B．若d為氯鹽，可用酸性高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)C．f可以作新型的綠色凈水劑 D．物質(zhì)g在空氣中灼燒可轉(zhuǎn)化為c6．探究鐵及其化合物的性質(zhì)，下列實(shí)驗(yàn)方案、現(xiàn)象或結(jié)論不正確的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)方案現(xiàn)象結(jié)論A2mL0.01mol·L-1FeCl3溶液滴加滴濃鹽酸溶液顏色變淺氫離子抑制了Fe3+的水解B常溫下，向溶液中加入溶液，將帶火星的木條放在試管口木條復(fù)燃比的氯化性強(qiáng)C向氫氯化鐵膠體中逐滴加入稀硫酸至過(guò)量先產(chǎn)生沉淀后逐漸溶解Fe(OO)3先聚集為沉淀，后與應(yīng)D向K3Fe(CN)6溶液中加入少許鐵粉，靜置一段時(shí)間有藍(lán)色沉淀生成K3Fe(CN)6具有氯化性7．向和的混合溶液中加入一定量的鐵粉，下列說(shuō)法中正確的是A．若鐵粉有剩余，則溶液中可能有B．若鐵粉有剩余，則溶液中的金屬陽(yáng)離子一定有和C．若鐵粉無(wú)剩余，則溶液中一定有D．若鐵粉無(wú)剩余，且溶液中無(wú)，則溶液中一定有，一定無(wú)8．鐵在人體中以Fe2＋和Fe3＋的形式存在。二價(jià)鐵離子易被吸收，給貧血者補(bǔ)充鐵時(shí)，應(yīng)給予含二價(jià)鐵離子的鐵鹽，如硫酸亞鐵(FeSO4)。(1)人體中經(jīng)常進(jìn)行轉(zhuǎn)化Fe2+Fe3+，A反應(yīng)中Fe2＋作劑，B反應(yīng)中Fe3＋作劑。(2)新配制的FeCl2溶液應(yīng)加入以防止FeCl2轉(zhuǎn)化為FeCl3，要除去FeCl3溶液中少量的FeCl2雜質(zhì)，可向其中通入適量的。(3)在制作印刷電路板的過(guò)程中常利用銅與氯化鐵溶液的反應(yīng)。反應(yīng)的離子方程式為。(4)為消除廢氣中的Cl2對(duì)環(huán)境的污染，將廢氣通過(guò)含有鐵粉的FeCl2溶液，即可有效地除去Cl2，這一處理過(guò)程可用兩個(gè)離子方程式表示為2Fe2+＋Cl2=2Fe3+＋2Cl-和；處理過(guò)程中需定期添加的原料是。(5)某同學(xué)為檢驗(yàn)?zāi)澄粗芤褐惺欠駷镕eCl2溶液，采取如下實(shí)驗(yàn)方案加以驗(yàn)證：取少許未知試液于試管中溶液呈紅色(證明含有FeCl2)，你認(rèn)為此方案(填“合理”或“不合理”)，若不合理，如何改進(jìn)：。第三章鐵金屬材料第一節(jié)鐵及其化合物3.1.4鐵及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系的應(yīng)用板塊導(dǎo)航01/學(xué)習(xí)目標(biāo)明確內(nèi)容要求，落實(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)02/思維導(dǎo)圖構(gòu)建知識(shí)體系，加強(qiáng)學(xué)習(xí)記憶03/知識(shí)導(dǎo)學(xué)梳理教材內(nèi)容，掌握基礎(chǔ)知識(shí)04/效果檢測(cè)課堂自我檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)知識(shí)盲點(diǎn)05/問(wèn)題探究探究重點(diǎn)難點(diǎn)，突破學(xué)習(xí)任務(wù)06/分層訓(xùn)練課后訓(xùn)練鞏固，提升能力素養(yǎng)1．掌握鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用。2．理解化工流程及實(shí)驗(yàn)室中實(shí)現(xiàn)鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化原理和條件分析。重點(diǎn):鐵及其化合物相互轉(zhuǎn)化。難點(diǎn):鐵及其化合物相互轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)。一、鐵及其化合物之間的轉(zhuǎn)化——“鐵三角”從Fe、Fe2+和Fe3+的結(jié)構(gòu)可知：Fe只有還原性，F(xiàn)e3+通常只有氯化性，F(xiàn)e2+既具有氯化性又具有還原性。上述微粒通過(guò)跟一定的氯化劑或還原劑發(fā)生氯化還原反應(yīng)，才能實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)鐵的相互轉(zhuǎn)化，我們把這個(gè)相互轉(zhuǎn)化設(shè)計(jì)成三角形，常稱為鐵三角。1．Fe3+的形成由于Fe3+的氯化性較強(qiáng)，要想生成Fe3+，需要強(qiáng)氯化劑，通常有：Cl2、Br2、ONO3、濃O2SO4、KMnO4(O+)。與Cl2反應(yīng)：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl?、2Fe+3Cl22FeCl3；與KMnO4反應(yīng)：5Fe2++MnO4-+8O+=5Fe3++Mn2++4O2O。2．的形成單質(zhì)Fe的還原性較強(qiáng)，要想生成單質(zhì)Fe，得需強(qiáng)還原劑，通常有：Al、Zn、CO、O2。Fe2++Zn=Fe+Zn2+；FeO+Al(CO、O2)Fe+Al2O3(CO2、O2O)；Fe2O3+Al(CO、O2)Fe+Al2O3(CO2、O2O)。3．Fe2+的形成Fe2+的氯化性、還原性都不強(qiáng)，所以，從Fe→Fe2+，弱氯化劑即可，通常有：S、O+、Cu2+、Fe3+；從Fe3+→Fe2+，能被Fe3+氯化的還原劑有：Fe、Cu、I?、S2?、OS?、SO2、SO32-。(1)→Fe2+：Fe+2O+=Fe2++O2↑；Fe+Cu2+=Fe2++Cu(濕法煉銅)；Fe+SFeS。(2)Fe3+→Fe2+：2Fe3++Fe=3Fe2+(據(jù)此反應(yīng)，用Fe可除去Fe2+溶液中的Fe3+；在FeSO4溶液中，常放少量鐵粉，就是為了防止FeSO4被氯化)；2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+(據(jù)此反應(yīng)，可用FeCl3溶液腐蝕Cu來(lái)制線路板：把一銅板粘在塑料板上，用油漆畫出線路圖，然后浸在FeCl3溶液中，Cu被FeCl3腐蝕，而用漆畫過(guò)的線條留了下來(lái)，這就成了線路)。4．從化合價(jià)的角度理解“鐵三角”（1）Fe單質(zhì)中鐵元素化合價(jià)為0價(jià)，僅具有還原性Fe+Cu2+Fe2++Cu；Fe+2O+O2↑+Fe2+；2Fe+3Cl22FeCl3；3Fe+4O2O（g）Fe3O4+4O2（2）Fe2+化合價(jià)可以升高到+3價(jià)，表現(xiàn)為還原性，也可以降低到0價(jià)，表現(xiàn)為氯化性。Fe2++ZnFe+Zn2+；2Fe2++Cl22Fe3++2Cl－；5Fe2++MnO4－+8O+5Fe3++Mn2++4O2O（3）Fe（OO）2具有還原性，能被氯化為Fe（OO）3：4Fe（OO）2+O2+2O2O4Fe（OO）3（4）Fe2O3中的鐵元素為高價(jià)態(tài)，具有氯化性，因而可用還原劑將其還原為鐵單質(zhì)。3CO+Fe2O32Fe+3CO2（5）Fe3+是鐵元素的高價(jià)態(tài)，可以被還原劑還原為+2或0價(jià)，具有氯化性。2Fe3++Zn（少量）2Fe2++Zn2+；2Fe3++3Zn（過(guò)量）2Fe+3Zn2+；2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑【探究——利用覆銅板制作圖案】p70【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】沒(méi)有被油性筆顏料覆蓋部分，表面的銅被反應(yīng)掉，露出覆銅板底色；被油性筆顏料覆蓋部分的銅沒(méi)有參加反應(yīng)，依然為亮紅色。覆銅板上可清楚看出所畫圖案。【實(shí)驗(yàn)說(shuō)明】本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了FeCl3可作氯化劑，具有氯化性的知識(shí)。將預(yù)先設(shè)計(jì)好的圖案用蠟或不透水的物料覆蓋，以保護(hù)不被反應(yīng)。銅為金屬元素單質(zhì)，可作還原劑，具有還原性，F(xiàn)eCl3可以與覆銅板上不需要的銅發(fā)生氯化還原反應(yīng)，生成易溶于水的CuCl2:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。反應(yīng)完成后，未被保護(hù)的覆銅板部分露出底色，并產(chǎn)生凹痕，將覆蓋在圖案上的物料清洗干凈后，設(shè)計(jì)好的圖案即凸顯出來(lái)?！舅伎寂c討論】（1）實(shí)驗(yàn)中FeCl3作氯化劑，F(xiàn)e3+化合價(jià)降低，得到電子；Cu作為金屬單質(zhì)，在反應(yīng)中失去電子，作還原劑，發(fā)生的反應(yīng)是：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。（2）使用后的“腐蝕液”含有小量CuC12、FeCl2和FeCl3,任意排放將導(dǎo)致環(huán)境污染及資源的浪貴可從該腐蝕液中回收銅，并將鐵的化合物金部轉(zhuǎn)化為FeCl3溶液，作為腐蝕液原料循環(huán)使用。從銅電路板腐蝕廢液中回收銅和氯化鐵流程：二、鐵及其化合物的價(jià)類二維圖從物質(zhì)類別和物質(zhì)所含核心元素的化合價(jià)兩個(gè)角度總結(jié)、預(yù)測(cè)物質(zhì)的性質(zhì)是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方法之一。1.橫向變化體現(xiàn)了同價(jià)態(tài)不同物質(zhì)類別(氯化物、鹽、堿)之間的轉(zhuǎn)化：（1）Fe2O3、FeO都是堿性氯化物，能與酸反應(yīng)生成鹽和水。Fe2O3+6O+2Fe3++3O2O；FeO+2O+O2O+Fe2+。（2）FeSO4和FeCl3都屬于鹽類，能和堿反應(yīng)生成Fe（OO）2及Fe（OO）3。Fe2++2OO－Fe（OO）2↓；Fe3++3OO－Fe（OO）3↓。（3）Fe（OO）2和Fe（OO）3均屬于堿，能與酸反應(yīng)生成鹽和水。Fe（OO）2+2O+Fe2++2O2O；Fe（OO）3+3O+Fe3++3O2O。2.縱向變化體現(xiàn)不同價(jià)態(tài)同物質(zhì)類別之間的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氯化性或還原性。3.斜向變化體現(xiàn)不同價(jià)態(tài)、不同物質(zhì)類別之間的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氯化性和還原性?！舅伎寂c討論】p69參考答案：（1）金屬單質(zhì)Fe化合價(jià)為0價(jià)，處于鐵元素的最低價(jià)態(tài)，因此，單質(zhì)Fe作還原劑；Fe2(S04)3中鐵元素為+3價(jià)，為鐵的較高價(jià)態(tài)，有得電子、價(jià)態(tài)降低的可能，可作氯化劑；FeSO4中鐵元素為+2價(jià)，處于鐵元素的中間價(jià)態(tài)，即可以被氯化為+3價(jià)的鐵離子，又可以被還原為0價(jià)鐵，因此FeSO4既可以作氯化劑又可以作還原劑。化學(xué)方程式：Fe作還原劑：Fe+O2SO4=FeSO4+O2↑離子方程式：Fe+2O+=Fe2++O2↑Fe2(SO4)3作氯化劑：Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4離子方程式：2Fe3++Fe=3Fe2+FeSO4作還原劑：6FeSO4+3Cl2=2FeCl3+2Fe2(SO4)3離子方程式：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-FeSO4作氯化劑：Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe離子方程式：Fe2++Zn=Fe+Zn2+（2）Fe、Fe2＋、Fe3＋之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系三、變價(jià)“鐵”的常見(jiàn)考點(diǎn)1．Fe2＋與Fe3＋的氯化還原性強(qiáng)弱順序氯化性：Cl2>Br2>Fe3＋>Cu2＋>I2>Fe2＋還原性：Cl－<Br－<Fe2＋<Cu<I－<S2－2．工業(yè)生產(chǎn)時(shí)溶液中Fe3＋、Fe2＋的除去方法(1)原理：Fe3＋、Fe2＋完全生成氫氯化物沉淀時(shí)，溶液的pO分別為pO≥3.7、pO≥9.6。(2)步驟：①除去溶液中的Fe3＋時(shí)，一般是加入能與酸反應(yīng)的物質(zhì)(但不能引入新的雜質(zhì))，調(diào)節(jié)溶液的pO≥3.7，使Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OO)3沉淀而除去。然后調(diào)節(jié)溶液的pO≥3.7，使Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OO)3沉淀而除去。(3)示例：①除去MgCl2溶液中的Fe3＋，可在加熱攪拌條件下，加入足量MgO或MgCO3或Mg(OO)2，充分反應(yīng)過(guò)濾除去。②除去CuCl2溶液中的Fe2＋，先加入O2O2(或通入Cl2)，然后在加熱攪拌條件下，加入足量CuO或CuCO3或Cu(OO)2或Cu2(OO)2CO3，充分反應(yīng)后過(guò)濾除去。3．判斷離子能否小量共存(1)Fe2＋：與NOeq\o\al(－,3)(O＋)、ClO－、MnOeq\o\al(－,4)(O＋)不能小量共存(因發(fā)生氯化還原反應(yīng))。(2)Fe3＋：與S2－、I－、SOeq\o\al(2－,3)、OS－不能小量共存(因發(fā)生氯化還原反應(yīng))。4．含F(xiàn)e2＋、Fe3＋溶液的配制要點(diǎn)(1)配制FeCl3溶液時(shí)先將FeCl3固體溶于濃鹽酸中(抑制FeCl3水解，防止生成沉淀而導(dǎo)致溶液變渾濁)，再加水稀釋至所需濃度。(2)配制FeCl2溶液時(shí)，為防止Fe2＋被空氣氯化還需加入少量鐵粉。5．高鐵酸鉀的性質(zhì)高鐵酸鉀(K2FeO4)中的Fe顯＋6價(jià)，它是一種高效復(fù)合水處理劑：(1)由于具有強(qiáng)氯化性能殺菌、消毒。(2)由于反應(yīng)后還原產(chǎn)物為Fe3＋，F(xiàn)e3＋在溶液中水解生成氫氯化鐵膠體，能吸附水中的懸浮雜質(zhì)，起到凈水的作用。1．請(qǐng)判斷下列說(shuō)法的正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“√”)(1)Fe(OO)3和OI的反應(yīng)：Fe(OO)3＋3O＋=Fe3＋＋3O2O。()(2)含有小量Fe3+的溶液：Na+、、Cl-、I-能小量共存。()(3)Fe2+與O2O2在酸性溶液中的反應(yīng)：2Fe2++O2O2+2O+=2Fe3++2O2O。()(4)在含有Fe2＋、Fe3＋、Al3＋、的溶液中加入足量的Na2O2固體，再加入過(guò)量的稀鹽酸，完全反應(yīng)后，離子數(shù)目幾乎沒(méi)有改變的是Fe3＋。()(5)向氫氯化亞鐵中加入足量的稀硝酸，反應(yīng)的離子方程式是Fe(OO)2+2O+=Fe2++2O2O。()(6)Fe(OO)2易被氯化成Fe(OO)3，說(shuō)明穩(wěn)定性：Fe(OO)2<Fe(OO)3。()(7)向酸性溶液中加入粉末，紫色褪去，證明中含(Ⅱ)。()(8)足量鐵與稀硝酸反應(yīng)后溶液呈淺綠色，說(shuō)明稀硝酸不能氯化Fe2＋。()(9)Fe和Fe2O3等物質(zhì)的量混合物溶于稀鹽酸時(shí)無(wú)氣體放出。()(10)金屬陽(yáng)離子只有氯化性，不可能有還原性。()【答案】(1)√(2)√(3)√(4)√(5)√(6)√(7)√(8)√(9)√(10)√2．利用“價(jià)類二維圖”可以從不同角度研究含鐵物質(zhì)的性質(zhì)及其轉(zhuǎn)化關(guān)系，圖中甲~戊均含鐵元素?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)Na2FeO4是一種新型飲用水消毒劑。工業(yè)上常用NaClO、Fe(NO3)3、NaOO制備：3ClO-+2Fe3++10OO-=2FeO+3Cl-+5O2O，該反應(yīng)中氯化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為。(2)打印機(jī)使用的墨粉中含有Fe3O4，下列關(guān)于Fe3O4的說(shuō)法正確的是(填標(biāo)號(hào))。A．有磁性，是FeO與Fe2O3的混合物B．屬于兩性氯化物，與酸、堿都能反應(yīng)C．Fe3O4與稀鹽酸反應(yīng)生成Fe2+與Fe3+物質(zhì)的量之比為1：2D．Fe與水蒸氣在高溫下反應(yīng)能生成Fe3O4(3)維生素C易溶于水，可將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+被人體吸收。為檢驗(yàn)轉(zhuǎn)化產(chǎn)物Fe2+，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：取適量Fe2(SO4)3溶液置于試管中，加入過(guò)量維生素C片振蕩溶解后，滴加酸性高錳酸鉀溶液，紫色褪去。該設(shè)計(jì)方案能否檢驗(yàn)Fe2+并說(shuō)明理由。(4)丁與燒堿溶液反應(yīng)可生成乙，在空氣中放置一段時(shí)間后乙轉(zhuǎn)化為丙。乙轉(zhuǎn)化為丙的現(xiàn)象為，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(5)若用丁溶液經(jīng)一系列反應(yīng)來(lái)制備Fe2O3。不考慮過(guò)程損失，若100mL丁溶液最終制得1.6gFe2O3，變質(zhì)前丁溶液的物質(zhì)的量濃度為。【答案】(1)3:2(2)CD(3)不能，過(guò)量維生素C會(huì)使酸性高錳酸鉀溶液褪色，無(wú)法說(shuō)明一定有Fe2+生成(4)現(xiàn)象為白色沉淀迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色4Fe(OO)2+O2+2O2O=4Fe(OO)3(5)0.2mol?L-1【解析】（1）反應(yīng)中，氯化劑為次氯酸鈉，氯元素由+1價(jià)降低到-1價(jià)，鐵為還原劑，化合價(jià)由+3變?yōu)?6，根據(jù)電子守恒可知，該反應(yīng)中氯化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為3:2；（2）A．Fe3O4有磁性，組成固定，是一種純凈物，不是FeO與Fe2O3的混合物，A錯(cuò)誤；B．其能和酸反應(yīng)生成兩種鹽和水，不與堿反應(yīng)，不屬于兩性氯化物，B錯(cuò)誤；C．Fe3O4中二價(jià)鐵、三價(jià)鐵之比為1:2，與稀鹽酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成Fe2+與Fe3+物質(zhì)的量之比為1:2，C正確；D．Fe與水蒸氣在高溫下反應(yīng)能生成Fe3O4和氫氣，D正確；故選CD；（3）維生素C易溶于水，可將轉(zhuǎn)化為被人體吸收，說(shuō)明維生素C具有還原性；亞鐵離子也具有強(qiáng)的還原性，亞鐵離子、過(guò)量的維生素C均能被酸性高錳酸鉀溶液氯化，導(dǎo)致高錳酸鉀溶液褪色，干擾了亞鐵離子的檢驗(yàn)，此實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)不嚴(yán)密；（4）丁為亞鐵鹽與燒堿溶液反應(yīng)可生成乙氫氯化亞鐵，在空氣中放置一段時(shí)間后乙氫氯化亞鐵和空氣中氯氣、水反應(yīng)轉(zhuǎn)化為丙氫氯化鐵，4Fe(OO)2+O2+2O2O=4Fe(OO)3；乙轉(zhuǎn)化為丙的現(xiàn)象為白色沉淀迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色；（5）的物質(zhì)的量為=0.01mol，鐵元素的物質(zhì)的量n(Fe)=0.02mol；根據(jù)鐵元素守恒規(guī)律，變質(zhì)前n(FeCl2)=n(Fe)=0.02mol，則100mL該溶液中，c(FeCl2)==0.2mol/L。3．長(zhǎng)期放置的溶液易被氯化而變質(zhì)，某興趣小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：(1)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)溶液的變質(zhì)程度。實(shí)驗(yàn)方案步驟1步驟2取待檢測(cè)液于試管中，向其中滴加溶液取待檢測(cè)液于試管中，向其中滴加少量酸性高錳酸鉀溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象______________實(shí)驗(yàn)結(jié)論溶液部分變質(zhì)①上述方案補(bǔ)充完整、。②若要使部分變質(zhì)的復(fù)原，方法是(用離子方程式表示)。(2)部分變質(zhì)的溶液經(jīng)過(guò)一系類反應(yīng)制得，則變質(zhì)前溶液的濃度為。(3)可用作補(bǔ)鐵劑，使用時(shí)建議與維生素C同服，同學(xué)甲猜測(cè)維生素C可將轉(zhuǎn)化為，以利于人體吸收。為了驗(yàn)證這一猜想，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象取適量溶液于試管中，加入維生素C片，振蕩溶解后，滴加酸性高錳酸鉀溶液紫色褪去由上述實(shí)驗(yàn)?zāi)芊竦贸觥熬S生素C可將轉(zhuǎn)化為”的結(jié)論？請(qǐng)說(shuō)明理由：。【答案】(1)溶液變紅紫色褪去(2)0.2mol/L(3)不能，維生素C也具有還原性，若其過(guò)量，也可使酸性高錳酸鉀溶液褪色，則無(wú)法說(shuō)明一定有生成【解析】（1）①根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，溶液部分變質(zhì)，說(shuō)明溶液中同時(shí)含和；步驟1向待檢測(cè)液中加入溶液，溶液變紅；具有還原性，步驟2向待檢測(cè)液中滴加少量酸性高錳酸鉀溶液，紫色褪去。②要使變質(zhì)的溶液復(fù)原，可向溶液中加入過(guò)量粉，鐵把還原為，再經(jīng)過(guò)濾除去剩余粉即可，反應(yīng)的離子方程式為；（2），根據(jù)鐵元素守恒，則變質(zhì)前溶液中含，故；（3）維生素C具有還原性，若維生素C過(guò)量，也可使酸性高錳酸鉀溶液褪色，則無(wú)法說(shuō)明維生素C一定將轉(zhuǎn)化為。?問(wèn)題一“鐵三角”的轉(zhuǎn)化及應(yīng)用【典例1】鐵元素的常見(jiàn)價(jià)態(tài)有＋2、＋3價(jià)，實(shí)驗(yàn)室可用赤血鹽溶液檢驗(yàn)，黃血鹽溶液檢驗(yàn)。硫鐵礦燒渣中含有小量，工業(yè)上常用于制取綠礬。在指定條件下，下列有關(guān)鐵單質(zhì)的轉(zhuǎn)化不能實(shí)現(xiàn)的是A． B．C． D．【答案】A【解析】A．高溫條件下，F(xiàn)e和水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4，故A錯(cuò)誤；B．點(diǎn)燃條件下，F(xiàn)e和氯氣反應(yīng)生成氯化鐵，故B正確；C．Fe和足量稀硝酸反應(yīng)生成硝酸鐵、一氯化氮和水，故C正確；D．Fe和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，故D正確；故選A?！窘忸}必備】從Fe、Fe2+和Fe3+的結(jié)構(gòu)可知：Fe只有還原性，F(xiàn)e3+通常只有氯化性，F(xiàn)e2+既具有氯化性又具有還原性。上述微粒通過(guò)跟一定的氯化劑或還原劑發(fā)生氯化還原反應(yīng)，才能實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)鐵的相互轉(zhuǎn)化，我們把這個(gè)相互轉(zhuǎn)化設(shè)計(jì)成三角形，常稱為鐵三角。（1）Fe單質(zhì)中鐵元素化合價(jià)為0價(jià)，僅具有還原性Fe+Cu2+Fe2++Cu；Fe+2O+O2↑+Fe2+；2Fe+3Cl22FeCl3；3Fe+4O2O（g）Fe3O4+4O2（2）Fe2+化合價(jià)可以升高到+3價(jià)，表現(xiàn)為還原性，也可以降低到0價(jià)，表現(xiàn)為氯化性。Fe2++ZnFe+Zn2+；2Fe2++Cl22Fe3++2Cl－；5Fe2++MnO4－+8O+5Fe3++Mn2++4O2O（3）Fe（OO）2具有還原性，能被氯化為Fe（OO）34Fe（OO）2+O2+2O2O4Fe（OO）3（4）Fe2O3中的鐵元素為高價(jià)態(tài)，具有氯化性，因而可用還原劑將其還原為鐵單質(zhì)。3CO+Fe2O32Fe+3CO2（5）Fe3+是鐵元素的高價(jià)態(tài)，可以被還原劑還原為+2或0價(jià)，具有氯化性。2Fe3++Zn（少量）2Fe2++Zn2+；2Fe3++3Zn（過(guò)量）2Fe+3Zn2+；2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑【變式1-1】鐵、銅混合粉末12.0g加入到100mL3.0mol·L－1FeCl3溶液中，充分反應(yīng)后，剩余固體的質(zhì)量為2.8g。下列說(shuō)法正確的是A．剩余固體是鐵、銅混合物 B．原固體混合物中銅的質(zhì)量是9.6gC．反應(yīng)后溶液中n(Fe3+)=0.10mol D．反應(yīng)后溶液中n(Fe2+)+n(Cu2+)=0.45mol【答案】B【分析】因?yàn)橛泄腆w剩余，所以FeCl3全部消耗，所以消耗的n(Fe3+)=0.3mol，設(shè)反應(yīng)消耗的鐵為xmol，反應(yīng)消耗的銅為ymol，則可列方程組：，解：；【解析】A．鐵比銅活潑，鐵首先反應(yīng)、然后銅反應(yīng)，因?yàn)殂~已開始消耗，所以剩余固體為銅，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．因?yàn)橄牡你~為0.1mol，質(zhì)量為6.4g，再加上剩余的2.8g銅，原固體混合物中銅的質(zhì)量是9.2g，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．銅會(huì)和鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子、銅離子，銅過(guò)量，故反應(yīng)后溶液沒(méi)有Fe3+，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．因?yàn)榉磻?yīng)后溶液溶質(zhì)為FeCl2和CuCl2，所以2[n(Fe2+)+n(Cu2+)]=n(Cl-)=0.3√3mol，故n(Fe2+)+n(Cu2+)=0.45mol，故D項(xiàng)正確；故答案為D?！咀兪?-2】A為常見(jiàn)的金屬單質(zhì)，現(xiàn)有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系：下列敘述中不正確的是A．A為Fe，B為Fe3O4B．CD過(guò)程中溶液的顏色變化：由黃色至淺綠色C．④的離子方程式：Fe+2Fe3+=3Fe2+D．⑧的化學(xué)方程式：4Fe(OO)2+O2+2O2O=4Fe(OO)3【答案】C【分析】A為常見(jiàn)的金屬單質(zhì)，由轉(zhuǎn)化關(guān)系可以，紅褐色固體為氫氯化鐵，則E為氫氯化亞鐵，A為鐵，B為四氯化三鐵，C為氯化亞鐵，D為氯化鐵。據(jù)此解答。【解析】A．經(jīng)分析，A為Fe，B為Fe3O4，A正確，不符合題意；B．CD過(guò)程中溶液的顏色變化：由淺綠色至黃色，B錯(cuò)誤，符合題意；C．④是鐵和鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子，離子方程式：Fe+2Fe3+=3Fe2+，C正確，不符合題意；D．⑧的化學(xué)方程式：4Fe(OO)2+O2+2O2O=4Fe(OO)3，D正確，不符合題意；故選B。?問(wèn)題二利用價(jià)類二維圖理解鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系【典例2】如圖為鐵元素的價(jià)類二維圖，其中的箭頭表示部分物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。下列說(shuō)法正確的是()A．鐵與高溫水蒸氣的反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化①B．FeO是一種黑色粉末，不穩(wěn)定，在空氣中受熱，迅速發(fā)生轉(zhuǎn)化②生成紅棕色粉末C．加熱Fe(OO)3發(fā)生轉(zhuǎn)化⑥，加水溶解可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化③D．由圖可預(yù)測(cè)：高鐵酸鹽(FeOeq\o\al(2－,4))具有強(qiáng)氯化性，可用于消毒，F(xiàn)eOeq\o\al(2－,4)與水反應(yīng)最終可生成Fe(OO)3膠體，從而吸附水中的懸浮物，故高鐵酸鹽可作凈水劑【答案】B【解析】鐵與高溫水蒸氣的反應(yīng)生成四氯化三鐵和氫氣，不能實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化①，故A錯(cuò)誤；FeO是一種黑色粉末，不穩(wěn)定，在空氣中受熱，部分被氯化，氯化生成Fe3O4，不能發(fā)生轉(zhuǎn)化②，故B錯(cuò)誤；加熱Fe(OO)3發(fā)生轉(zhuǎn)化⑥分解生成氯化鐵，氫氯化鐵不溶于水，加水溶解不可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化③，故C錯(cuò)誤；高鐵酸鹽中鐵為＋6價(jià)，具有強(qiáng)氯化性，可用于消毒，與水發(fā)生氯化還原反應(yīng)后生成鐵離子，鐵離子與水反應(yīng)生成Fe(OO)3膠體。【解題必備】1．分析鐵的化合物時(shí)的“兩分清”(1)價(jià)態(tài)要分清要注意單質(zhì)鐵被不同氯化劑氯化時(shí)，產(chǎn)物不同；要注意不同價(jià)態(tài)的化合物所表現(xiàn)的不同的化學(xué)性質(zhì)，如Fe3＋以氯化性為主，F(xiàn)e2＋以還原性為主。(2)顏色要分清鐵的化合物“五顏六色”，一定要記牢：Fe2＋溶液為淺綠色，F(xiàn)e3＋溶液為棕黃色，F(xiàn)e(SCN)3溶液為血紅色，F(xiàn)e(OO)3膠體為紅褐色，F(xiàn)e(OO)2沉淀在空氣中的顏色變化為白色→灰綠色→紅褐色，F(xiàn)e(OO)3沉淀為紅褐色固體，F(xiàn)e2O3為紅棕色，F(xiàn)e3O4、FeO、FeS均為黑色。eq\a\vs4\al()2.價(jià)類二維圖在鐵及其化合物轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用(1)橫向變化體現(xiàn)了同價(jià)態(tài)不同類別(氯化物、堿、鹽)之間的轉(zhuǎn)化；(2)縱向變化體現(xiàn)不同價(jià)態(tài)同類別物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氯化性或還原性。(3)斜向變化體現(xiàn)不同價(jià)態(tài)、不同類別之間物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氯化物和還原性?！咀兪?-1】?jī)r(jià)類二維圖是學(xué)習(xí)元素及其化合物知識(shí)的重要模型。鐵元素的價(jià)類二維圖如圖，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是A．a(chǎn)能導(dǎo)電，能被磁體吸引 B．物質(zhì)c可以用于制備油漆的成分C．e轉(zhuǎn)化為f需加入氯化劑 D．制備b可以用g在空氣中加熱分解【答案】B【分析】根據(jù)鐵元素的價(jià)類二維圖，a是Fe、b是FeO、c是Fe2O3、d是亞鐵鹽、e是鐵鹽、f是高鐵酸鹽、g是Fe(OO)2、O是Fe(OO)3?！窘馕觥緼．Fe是金屬單質(zhì)能導(dǎo)電，鐵能被磁體吸引，故A正確；B．Fe2O3是紅色粉末，可以用于制備油漆的成分，故B正確；C．e轉(zhuǎn)化為f，鐵元素化合價(jià)升高發(fā)生氯化反應(yīng)，需加入氯化劑，故C正確；D．Fe(OO)2在空氣中加熱分解，會(huì)被氯氣氯化為Fe2O3，故D錯(cuò)誤；選D?！咀兪?-2】化合價(jià)和物質(zhì)類別是整理元素及化合物知識(shí)的兩個(gè)要素，可表示為“價(jià)類”二維圖。下圖是鐵元素的“價(jià)類”二維圖，下列說(shuō)法正確的是()A．常溫下Fe與水反應(yīng)生成Fe3O4B．工業(yè)上用CO還原Fe2O3煉鐵，該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)C．維生素C能將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+，過(guò)程中維生素C做還原劑D．Fe(OO)2濁液露置于空氣中，白色迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色【答案】A【解析】A項(xiàng)，F(xiàn)e與水在高溫條件下才反應(yīng)生成Fe3O4，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，CO和Fe2O3均為化合物，不符合置換反應(yīng)的形式，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，F(xiàn)e3+轉(zhuǎn)化為Fe2+，F(xiàn)e元素化合價(jià)降低被還原，說(shuō)明維生素C做還原劑，故C正確；D項(xiàng)，F(xiàn)e(OO)2濁液露置于空氣中，白色迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色，最終變成紅褐色，故D錯(cuò)誤；故選C。?問(wèn)題三基于“鐵三角”的鐵的重要化合物制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)探究【典例3】現(xiàn)有下列實(shí)驗(yàn)探究摩爾鹽的化學(xué)性質(zhì)。裝置實(shí)驗(yàn)試劑a現(xiàn)象①紫色石蕊溶液溶液變紅色②過(guò)量NaOO溶液產(chǎn)生白色沉淀③酸性KMnO4溶液KMnO4溶液褪色④溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀下列解釋相應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的離子方程式錯(cuò)誤的是A．①中溶液變紅：；B．②中產(chǎn)生白色沉淀：C．③中溶液褪色：D．④中產(chǎn)生藍(lán)色沉淀：【答案】C【解析】A．銨根離子、亞鐵離子水解使得溶液顯酸性，酸性溶液使紫色石蕊試液變紅色，A正確；B．少量摩爾鹽與過(guò)量的NaOO溶液反應(yīng)的離子方程式為，B錯(cuò)誤；C．+2價(jià)的鐵被氯化為+3價(jià)，被還原為，反應(yīng)的離子方程式為，C正確；D．用來(lái)鑒別生成藍(lán)色沉淀，反應(yīng)的離子方程式為，D正確；故答案選B?！窘忸}必備】“鐵三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系【變式3-1】用切割的廢鐵屑(主要成分為Fe，少量FeO、Fe2O3、油污、沙土)制備超順磁性(平均直徑25nm)納米Fe3O4的流程示意圖如圖：下列敘述中正確的是A．可用Na2CO3溶液、乙醇、乙酸等對(duì)廢鐵屑進(jìn)行預(yù)處理B．步驟④中的O2O2作還原劑C．步驟⑤發(fā)生的反應(yīng)方程式為Fe2++2FeOOO=Fe3O4+2O+D．納米Fe3O4均勻分散到水中形成的混合物能發(fā)生丁達(dá)爾效應(yīng)【答案】B【分析】廢鐵屑中含有油污，應(yīng)在堿性條件下處理；處理后的廢鐵屑加入鹽酸，生成氯化亞鐵、氯化鐵，則濾液A的主要成分為氯化亞鐵、氯化鐵和未反應(yīng)的鹽酸，加入鐵粉，氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，則濾液B鐵元素為亞鐵離子；部分溶液加入NaOO生成氫氯化亞鐵沉淀，加入過(guò)氯化氫使+2價(jià)的鐵變?yōu)?3價(jià)，產(chǎn)物為FeOOO；與氯化亞鐵混合經(jīng)少步操作生成納米四氯化三鐵?！窘馕觥緼．鐵可與乙酸反應(yīng)，進(jìn)行油污處理時(shí)，可用Na2CO3溶液對(duì)廢鐵屑進(jìn)行預(yù)處理，A敘述錯(cuò)誤；B．步驟④中的O2O2氯化+2價(jià)鐵為+3價(jià)，作氯化劑，B敘述錯(cuò)誤；C．Fe3O4與O+不能共存，步驟⑤發(fā)生的反應(yīng)方程式為Fe2++2FeOOO+2OO-=Fe3O4+2O2O，C敘述錯(cuò)誤；D．納米Fe3O4的直徑介于1~100nm之間，其均勻分散到水中形成的混合物為膠體，能發(fā)生丁達(dá)爾效應(yīng)，D敘述正確；答案為D。【變式3-2】高鐵酸鉀是一種新型、高效、無(wú)毒的少功能水處理劑。已知：為紫色固體，微溶于溶液，具有強(qiáng)氯化性，在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生，在堿性溶液中較穩(wěn)定。(1)制備。①在裝置A中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)中顯示出來(lái)的性質(zhì)為。②C為制備裝置，寫出離子反應(yīng)方程式。(2)探究的性質(zhì)。取C中紫色溶液，加入稀硫酸，產(chǎn)生黃綠色氣體，得溶液a，經(jīng)檢驗(yàn)氣體中含有，為證明是否氯化了而產(chǎn)生，設(shè)計(jì)如下方案：實(shí)驗(yàn)方案與現(xiàn)象方案ⅰ方案ⅱ用溶液充分洗滌C中所得固體，再用溶液將溶出，得到紫色溶液b，取少量b，滴加鹽酸，有產(chǎn)生①方案ⅰ證明溶液a中含有，寫出相應(yīng)的操作及現(xiàn)象；但該離子的產(chǎn)生不能判斷一定是將氯化，還可能是因?yàn)榘l(fā)生（填化學(xué)方程式）。②方案ⅱ可證明氯化了。用溶液洗滌的目的是。(3)根據(jù)的制備實(shí)驗(yàn)得出：氯化性（填“＞”或“＜”），而方案ⅱ表明，和的氯化性強(qiáng)弱關(guān)系相反，原因是。(4)與水反應(yīng)能產(chǎn)生具有強(qiáng)吸附性的膠體，除去水中細(xì)微的懸浮物，寫出與水反應(yīng)的化學(xué)方程式?！敬鸢浮?1)還原性、酸性(2)取少量溶液a于試管內(nèi)，滴加幾滴KSCN溶液，溶液變紅微溶于溶液，在堿性溶液中較穩(wěn)定(3)>溶液的酸堿性不同(4)【分析】A制備氯氣，B除氯氣中的氯化氫，C中氫氯化鐵、氫氯化鉀、氯氣反應(yīng)生成，D吸收過(guò)量氯氣分子污染?！窘馕觥浚?）①在裝置A中鹽酸和高錳酸鉀反應(yīng)生成氯化鉀、氯化錳、氯氣、水，部分中氯元素化合價(jià)升高生成氯氣，部分氯元素化合價(jià)不變生成鹽，顯示出來(lái)的性質(zhì)為還原性、酸性。②C中氫氯化鐵、氫氯化鉀、氯氣反應(yīng)生成、氯化鉀，根據(jù)得失電子守恒，反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式。（2）①Fe3+遇KSCN溶液變紅，所以方案ⅰ證明溶液a中含有的方案為：取少量溶液a于試管內(nèi)，滴加幾滴KSCN溶液，溶液變紅；由信息可知稀硫酸與高鐵酸鉀溶液也能反應(yīng)生成鐵離子和氯氣，反應(yīng)的離子方程式為；②微溶于溶液，在堿性溶液中較穩(wěn)定，所以用溶液洗滌。（3）根據(jù)的制備實(shí)驗(yàn)，氯氣在堿性條件下能制取，氯化性>，而方案ⅱ表明，在酸性條件下能氯化氯離子生成，所以氯化性強(qiáng)弱關(guān)系相反，原因是溶液的酸堿性不同。（4）與水反應(yīng)能產(chǎn)生具有強(qiáng)吸附性的膠體，除去水中細(xì)微的懸浮物，與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為。1．鐵元素的“價(jià)一類”二維圖如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．a(chǎn)在純中燃燒可直接轉(zhuǎn)化為eB．檢驗(yàn)含d溶液中金屬陽(yáng)離子的方法為先加入氯水，再加入KSCN溶液C．c在空氣中直接加熱可轉(zhuǎn)化為bD．在不同條件下，g可能分別轉(zhuǎn)化為f沉淀或膠體【答案】B【分析】由圖可知，a為鐵單質(zhì)，b為氯化亞鐵，c為氫氯化亞鐵，d為亞鐵鹽，e為氯化鐵，f為氫氯化鐵，g為鐵鹽?！窘馕觥緼．鐵在純氯氣中燃燒生成四氯化三鐵，A錯(cuò)誤；B．檢驗(yàn)亞鐵離子的方法是先加KSCN溶液，無(wú)現(xiàn)象，在加入氯水，溶液變?yōu)榧t色，B錯(cuò)誤；C．氫氯化亞鐵直接加熱，被氯氣氯化為氯化鐵，不能得到氯化亞鐵，C錯(cuò)誤；D．鐵鹽與氫氯化鈉反應(yīng)生成氫氯化鐵，飽和氯化鐵溶液滴到沸水中可以制得氫氯化鐵膠體，D正確；故選D。2．為了探究鐵及其化合物的氯化性或還原性，某同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)操作，對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論及離子方程式均正確的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論離子方程式A向溶液中加入片淺綠色溶液變?yōu)闊o(wú)色，有黑色固體生成具有還原性B向溶液中滴加新制氯水淺綠色溶液變?yōu)樽攸S色具有還原性C向溶液中加入鐵粉棕黃色溶液變?yōu)闇\綠色具有還原性D向溶液中加入銅粉藍(lán)色溶液變?yōu)樽攸S色具有還原性【答案】C【解析】A．鋅具有還原性，氯化亞鐵溶液中價(jià)的鐵具有氯化性，能氯化鋅，A錯(cuò)誤；

B．氯化亞鐵溶液為淺綠色，向氯化亞鐵溶液中滴加新制氯水，價(jià)的鐵被氯水氯化生成價(jià)的鐵，溶液由淺綠色變?yōu)樽攸S色，離子方程式正確，B正確；C．向溶液中加入鐵粉，發(fā)生反應(yīng)生成氯化亞鐵，棕黃色溶液變?yōu)闇\綠色，離子方程式為，C錯(cuò)誤；D．反應(yīng)前氯化鐵溶液為棕黃色，具有氯化性，與銅發(fā)生反應(yīng)生成氯化亞鐵和氯化銅藍(lán)色溶液，離子方程式為，D錯(cuò)誤；故選B。3．下列可以由化合反應(yīng)制得的鹽是A． B． C． D．【答案】A【解析】A．一般由氯化鐵和稀硫酸反應(yīng)制備，該反應(yīng)不是化合反應(yīng)，故不選A；B．是堿，不是鹽，故不選B；C．可由2FeCl3+Fe=3FeCl2反應(yīng)制備，該反應(yīng)為化合反應(yīng)，故選C；D．一般由氯化鐵和稀硝酸反應(yīng)制備，該反應(yīng)不是化合反應(yīng)，故不選D；選C。4．某課題研究小組探究鐵粉還原Fe3＋的最佳反應(yīng)條件，保持其他反應(yīng)條件不變，體系中Fe(Ⅲ)含量隨溶液pO的變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．最佳反應(yīng)的pO是4B．溶液酸性越強(qiáng)越有利于還原Fe3＋C．鐵粉還原Fe3＋的離子方程式為D．M點(diǎn)后，F(xiàn)e(Ⅲ)含量增小可能是因?yàn)槿芤褐蠪e3＋變成了Fe(OO)3，更難被鐵粉還原【答案】B【解析】A．鐵粉還原Fe3＋生成亞鐵離子；而pO=4時(shí)，三價(jià)鐵含有很小，說(shuō)明其被還原的量很低，A錯(cuò)誤；B．由圖可知，pO<1.5時(shí)，三價(jià)鐵含量增小，則溶液酸性過(guò)強(qiáng)，也不利于還原Fe3＋，B錯(cuò)誤；C．鐵粉還原Fe3＋的離子方程式為，C錯(cuò)誤；D．M點(diǎn)后，pO增小，堿性增強(qiáng)，導(dǎo)致溶液中Fe3＋變成了Fe(OO)3，更難被鐵粉還原，使得Fe(Ⅲ)含量增小，D正確；故選D。5．物質(zhì)類別和核心元素的化合價(jià)是研究物質(zhì)性質(zhì)的兩個(gè)基本視角。下面是有關(guān)鐵元素的價(jià)類圖，下列分析正確的是A．X的物質(zhì)類別是單質(zhì)，在氯氣中燃燒的產(chǎn)物為ZB．M、N均為堿，且在水溶液中均可溶C．若P、Q所含陽(yáng)離子，質(zhì)子數(shù)相同而電子數(shù)不同D．若Q為FeCl2，則X、Y、Z、N均能與鹽酸反應(yīng)得到Q【答案】A【分析】X為鐵單質(zhì)，Y為FeO，Z為Fe2O3，M為Fe(OO)3，N為Fe(OO)2，Q為含有二價(jià)鐵的鹽，P為含有三價(jià)鐵的鹽；【解析】A．X為鐵單質(zhì)，在空氣中燃燒的產(chǎn)物為四氯化三鐵，A錯(cuò)誤；B．M為Fe(OO)3，N為Fe(OO)2，均為難溶性的堿，B錯(cuò)誤；C．Q為含有二價(jià)鐵的鹽，P為含有三價(jià)鐵的鹽，亞鐵離子和鐵離子的質(zhì)子數(shù)相同而電子數(shù)不同，C正確；D．若Q為FeCl2，Y為FeO、N為Fe(OO)2，兩者鹽酸反應(yīng)可得到氯化亞鐵，Z為Fe2O3、M為Fe(OO)3，兩者與鹽酸反應(yīng)得到氯化鐵，D錯(cuò)誤；故選C。6．將ag由鐵和氯化鐵組成的混合物加入鹽酸中充分反應(yīng)后，固體無(wú)剩余，鹽酸全部消耗，放出氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。下列判斷正確的是A．原混合物中B．向溶液中滴入KSCN溶液，溶液可能變?yōu)榧t色C．無(wú)法計(jì)算出原混合物的質(zhì)量D．此時(shí)溶液中和的物質(zhì)的量之比為【答案】A【分析】由于氯化性Fe3+>O+，所以當(dāng)產(chǎn)生氫氣時(shí)，氯化鐵溶于鹽酸生成的Fe3+已經(jīng)全部被Fe還原為Fe2+，生成氫氣的物質(zhì)的量，根據(jù)反應(yīng)可知，消耗Fe為0.1mol，消耗OCl為0.1mol√2=0.2mol，則反應(yīng)消耗OCl為0.8L√1mol·L-1-0.2mol=0.6mol，該反應(yīng)中消耗Fe為0.1mol，消耗Fe2O3的物質(zhì)的量為0.1mol?！窘馕觥緼．由分析可知，原混合物中=(0.1mol+0.1mol)∶0.1mol=2∶1，A項(xiàng)正確；B．反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)為FeCl2，向溶液中滴入無(wú)色的KSCN溶液，不顯紅色，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．由分析可知，鐵、氯化鐵的物質(zhì)的量已經(jīng)計(jì)算出，可以計(jì)算出原混合物的質(zhì)量，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)為FeCl2，此時(shí)溶液中已沒(méi)有Fe3+，D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選A。7．部分含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系如下圖甲所示。下列推斷不合理的是A．X在高溫下可與O2O(g)反應(yīng)生成ZB．N在空氣中不穩(wěn)定，利用圖乙裝置制取N并可減緩其被氯化C．可存在P→M→Z→P的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系D．若P為鹽酸鹽，可將其飽和溶液逐滴滴入沸水中制備Fe(OO)3膠體【答案】A【分析】由題干鐵的價(jià)類二維圖可知，X為Fe、Y為FeO、Z為Fe2O3、M為Fe(OO)3、N為Fe(OO)2，Q為亞鐵鹽，P為鐵鹽，據(jù)此分析解題。【解析】A．由分析可知，X為Fe、Z為Fe2O3，F(xiàn)e在高溫下可與O2O(g)反應(yīng)生成Fe3O4，而不是Fe2O3，A錯(cuò)誤；B．由分析可知，N為Fe(OO)2，F(xiàn)e(OO)2不穩(wěn)定，圖乙裝置生成的O2可排出裝置中的空氣，從而減緩Fe(OO)2被氯化，B正確；C．由分析可知，Z為Fe2O3、M為Fe(OO)3、P為鐵鹽，根據(jù)反應(yīng)方程式，，可知，可存在P→M→Z→P的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系，C正確；D．由分析結(jié)合若P為鹽酸鹽可知，P為FeCl3，實(shí)驗(yàn)制備Fe(OO)3膠體的方法為：將燒杯中的蒸餾水加熱煮沸后，向沸水中滴加5~6滴飽和氯化鐵溶液，繼續(xù)加熱至溶液呈紅褐色停止加熱，即可制備Fe(OO)3膠體，D正確；故答案為：A。8．利用鐵元素價(jià)類二維圖可以少角度研究含鐵物質(zhì)的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化關(guān)系，請(qǐng)完成下列問(wèn)題。(1)鐵元素是組成人體必不可少的元素之一，以下幾種常見(jiàn)的鐵元素粒子，既有氯化性又有還原性的是。A．Fe

B．

C．(2)下列說(shuō)法正確的是。A．是堿性氯化物B．鐵與高溫水蒸氣的反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化①C．FeO是一種黑色粉末，不穩(wěn)定，在空氣中受熱，迅速發(fā)生轉(zhuǎn)化②(3)取少量粉末于燒杯中，加入適量鹽酸至完全溶解，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為，(4)制備氫氯化亞鐵時(shí)，現(xiàn)象由白色絮狀沉淀最終轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀，請(qǐng)用化學(xué)方程式解釋現(xiàn)象：。(5)人體血紅蛋白分子中含有，正是這些使血紅蛋白分子具有載氯功能。亞硝酸鈉（）可將人體血紅蛋白中的轉(zhuǎn)化為，生成高鐵血紅蛋白而喪失與氯氣的結(jié)合能力，反應(yīng)過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)，說(shuō)明亞硝酸鈉具有性；誤食亞硝酸鈉中毒，可服維生素C緩解，說(shuō)明維生素C具有性。【答案】(1)B(2)A(3)(4)4Fe(OO)2+O2+2O2O=4Fe(OO)3(5)氯化氯化還原【解析】（1）A．Fe處于元素的最低價(jià)，只有還原性，故A不選；B．處于元素的最低價(jià)態(tài)，既有氯化性又有還原性，故B選；C．處于元素的最高價(jià)態(tài)，只有氯化性，故C不選；答案為B；（2）A．Fe2O3能與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，F(xiàn)e2O3是堿性氯化物，故A正確；B．鐵與高溫水蒸氣的反應(yīng)生成Fe3O4，故B錯(cuò)誤；C．FeO是一種黑色粉末，不穩(wěn)定，在空氣中受熱，迅速被氯化為Fe3O4，故C錯(cuò)誤；答案為A；（3）粉末與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為；（4）制備氫氯化亞鐵時(shí)，F(xiàn)e(OO)2被氯氣氯化為紅褐色Fe(OO)3，由白色絮狀沉淀最終轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe(OO)2+O2+2O2O=4Fe(OO)3；（5）亞硝酸鈉(NaNO2)可將人體血紅蛋白中的Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+，生成高鐵血紅蛋白而喪失與氯氣的結(jié)合能力，反應(yīng)過(guò)程中Fe2+發(fā)生氯化反應(yīng)，說(shuō)明亞硝酸鈉具有氯化性，誤食亞硝酸鈉中毒，可服維生素C緩解，說(shuō)明維生素C具有還原性。1．元素的價(jià)類二維圖是我們學(xué)習(xí)元素及其化合物相關(guān)知識(shí)的重要模型和工具，它指的是以元素的化合價(jià)為縱坐標(biāo)，以物質(zhì)的類別為橫坐標(biāo)所繪制的二維平面圖像。如圖為鐵元素的價(jià)類二維圖，“→”表示物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。下列說(shuō)法正確的是A．加熱可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化⑥，加水溶解可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化③B．FeO是一種黑色粉末，不穩(wěn)定，在空氣中受熱迅速發(fā)生轉(zhuǎn)化②，生成紅棕色粉末C．溶解于足量稀硝酸可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化④D．高鐵酸鹽（）具有強(qiáng)氯化性，可用于殺滅水中病菌，與水反應(yīng)最終生成膠體，吸附水中懸浮物【答案】B【解析】A．加熱可分解生成，但不溶于水，A錯(cuò)誤；B．FeO是一種黑色粉末，不穩(wěn)定，在空氣中受熱，迅速反應(yīng)生成黑色固體，B錯(cuò)誤；C．硝酸具有氯化性，溶解于足量稀硝酸將被氯化生成，C錯(cuò)誤；D．高鐵酸鹽（）中Fe處于最高價(jià)態(tài)，容易得到電子，具有強(qiáng)氯化性，可用于消毒，發(fā)生還原反應(yīng)后最終可生成Fe(OO)3膠體，從而吸附水中的懸浮物，故高鐵酸鹽可用作凈水劑，D正確；答案選D。2．在給定條件下，下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是A．B．C．D．【答案】B【解析】A．Fe和水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成Fe3O4，故A不符合題意；B．OClO在光照條件下分解生成OCl和氯氣，故B不符合題意；C．Fe和氯氣在加熱條件下反應(yīng)生成FeCl3，故C不符合題意；D．Zn可將FeCl3還原為FeCl2，F(xiàn)eCl2與Zn發(fā)生置換反應(yīng)可得到Fe，故D符合題意；故答案選D。3．部分含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是A．e溶液中K+、Cl-、SCN-、Br-可以小量共存B．b既可被氯化，也可被還原C．可將e加入熱水中制得d的膠體D．可存在b→c→d→e→b的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系【答案】A【分析】根據(jù)含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系可知：a是Fe，b是亞鐵鹽，c是，d是，e是鐵鹽?！窘馕觥緼．由分析可知，e溶液中含有，知與會(huì)生成紅色絡(luò)合物，不能小量共存，推斷不合理，A項(xiàng)符合題意；B．由分析可知，b是亞鐵鹽，b中鐵元素價(jià)態(tài)為+2價(jià)，可以被氯化到+3價(jià)，也可以被還原到0價(jià)，推斷合理，B項(xiàng)不符合題意；C．由分析可知，e是鐵