2+ .
相互补充完善.Fe
）可知，三价铁离子具有氧化性，二价铁离子和三价铁离子之间能够转
[问题与讨论] 如何实现上图中“铁三角”的相互转化？请同学们重点讨论二价铁与三价铁之间的转化，并用相互转化的氧化
（分组讨论、分析、综合；各组代表汇报表述）
[学生活动]与自主讨论的结果进行对照，查漏补缺，加深体会
[讲述]从科学探究我们还可以知道，我们可以用
Fe
C
Fe
3Fe
2
1
2
【同步训练】
1．D2．A3．Fe2O32Al＋6HCl2AlCl3＋2H2↑Fe＋2HCl FeCl2＋H2↑
AlCl3＋3NaOH3NaCl＋Al(OH)3↓Al(OH)3＋NaOH NaAlO2＋2H2O
FeCl2＋2NaOH Fe(OH)2↓＋2NaCl2Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)3
2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O
4．B5．A6．B7．D8．C9．C
5．提示：
设氧化铁的物质的量为x，生成3.36L氢气消耗铁的物质的量为y
Fe2O3——3H2SO4——2Fe3＋——Fe——3Fe2＋
x3x2x x
Fe——H2SO4——H2
1mol1mol22.4L
y y3.36L y＝0.15mol
160x＋(x＋0.15)×56＝19.2x＝0.05mol
则：混合物中铁粉的质量＝(0.05mol＋0.15mol)×56g/mol＝11.2g
稀硫酸的物质的量浓度
3.015 .0
05
.0
3+
?
=＝1mol/L
实验探究——Fe(OH)2的制备
1．用不含Fe3＋的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入__________。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。
(3)生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液，这样操作的理由是_________________________________________。
答案(1)稀H2SO4、铁屑(2)煮沸(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化
解析Fe2＋易水解，要加入稀H2SO4防止其水解；Fe2＋易被空气中的O2氧化，要加铁粉，将被氧化生成的Fe3＋还原成Fe2＋。气体的溶解度是随温度升高而降低的，所以煮沸后的蒸馏水中溶解的O2减少。
优点：装置简单。
缺点：难以控制FeSO4、NaOH中不含氧气。即使加热煮沸FeSO4、NaOH溶液，在冷却和实验过程中还会有少量氧气溶解。
2.下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是________(填序号)。
答案①②③⑤
解析因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，即发生4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。①、②原理一样，都是先用氢气将装置中的空气排
尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中；③的原理为铁作阳极产生Fe 2＋，与电解水产生的OH －结合生成Fe(OH)2，且液面用汽油保护，能防止空气进入；⑤中液面加苯阻止了空气进入；④由于带入空气中的氧气，能迅速将Fe(OH) 2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。
成功制备Fe(OH)2的关键
由于Fe(OH)2具有很强的还原性，易被氧化为Fe(OH)3，在实验室中制备Fe(OH)2，并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态，成为物质制备实验探究的热点。
制备原理：Fe 2＋＋2OH －===Fe(OH)2↓
成功关键：①溶液中不含Fe 3＋和O 2等氧化性物质。
②制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。
含铁化合物的框图推断
3．A 、B 、C 为中学常见单质，其中一种为金属，通常情况下，A 为固体，B 为黄绿色气体，C 为无色气体。D 、E 、F 、G 、H 、X 均为化合物，其中X 常温下是无色气体，其水溶液是一种强酸，E 为黑色固体，H 在常温下为液体。它们之间的转化关系如下图所示(其中某些反应条件和部分反应物已略去)。
请回答下列问题：
(1)写出下列物质的化学式：A__________、D__________、E__________、X_________。
(2)在反应①～⑦中，不属于氧化还原反应的是__________(填编号)。
(3)反应④的离子方程式是_____________________________________________； (4)反应⑦的化学方程式是_____________________________________________； 该反应中每消耗0.3 mol 的A ，可转移电子______mol 。
(5)写出D 的溶液与小苏打溶液反应的离子方程式是________________________ __________________________________________________________________。 (6)除去D 溶液中混有的少量G 的方法是_________________________________ ___________________________________________________________________。 (7)在D 溶液中制备无水D 固体的方法是__________________________________ ___________________________________________________________________。 答案 (1)Fe FeCl 3 Fe 3O 4 HCl (2)③⑥ (3)2Fe 3＋＋Fe===3Fe 2＋
(4)3Fe ＋4H 2O(g)=====高温
Fe 3O 4＋4H 2 0.8
(5)Fe 3＋＋3HCO 3-===Fe(OH)3↓＋3CO 2↑
(6)向混合液中通入足量的氯气(或加入足量的H 2O 2) (7)在HCl 气流中加热蒸干FeCl 3溶液 解析 由“B 为黄绿色气体单质”知，B 为Cl 2；由D 与G 之间的相互转化关系知，A 为变价金属单质，则A 为Fe ，D 为FeCl 3，G 为FeCl 2；由“D ＋F→血红色溶液”知，F 为KSCN ；由“E 与X 的相互转化关系及E 为黑色固体化合物、X 的水溶液是一种强酸”知，E 为Fe 3O 4，X 为HCl ，H 为H 2O ；由“C 为无色气体单质及A ＋C→E”知，C 为O 2。
(3)反应④的离子方程式为2Fe 3＋＋Fe===3Fe 2＋。
(4)反应⑦的化学方程式为3Fe ＋4H 2O(g)=====高温
Fe 3O 4＋4H 2，由化合价的变化值知，当3 mol 的Fe 反应时可转移电子8 mol 。
(5)D 溶液与小苏打溶液反应的离子方程式为Fe 3＋
＋3HCO 3-===Fe(OH)3↓＋3CO 2↑。
(6)除去FeCl 3溶液中混有的少量FeCl 2的方法：向混合液中通入足量的氯气 (或加入足量的H 2O 2)。
(7)在FeCl 3溶液中制备无水FeCl 3固体的方法：在HCl 气流中加热蒸干FeCl 3溶液。
4、某同学为了验证Fe 3＋是否能将H 2SO 3氧化成SO 42-，他用50 mL 0.1 mol·L －1 FeCl3溶液吸收制取SO 2气体的尾气后，进行以下实验：
(1)检验吸收液中的SO 42-：__________________，证明Fe 3＋能够把H 2SO 3氧化成SO 42-。
(2)请配平并完成上述反应中的化学方程式：
2FeCl 3＋SO 2＋________===________＋H 2SO 4＋______，反应中的氧化产物是________(写化学式)。
(3)吸收液中除了含有H ＋、Cl －、SO 42-以外，对其他成分(Fe 3＋、Fe 2＋、H 2SO 3)的可能组合进行探究：
①提出假设。 假设1：溶液中存在Fe 3＋、Fe 2＋； 假设2：溶液中存在________。 ②设计方案，进行实验，验证假设。请写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满)。限选实验试剂和仪器：试管、滴管、0.1 mol·L －1 KMnO 4溶液、
－1
答案 如果有白色沉淀生成
(2)2H 2O 2FeCl 2 2HCl H 2SO 4 (3)①Fe 2＋、H 2SO 3 ②
解析423。由于用FeCl3溶液吸收制取SO2气体的尾气，Fe3＋可以氧化H2SO3，故Fe3＋与H2SO3不能大量共存，溶液中有H2SO3就一定有Fe2＋。所以用品红验证了H2SO3的存在就不必再验证Fe2＋。
5、[2013·新课标全国卷，26(1)(2)]铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式，可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54 g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH－的阴离子交换柱，使Cl－和OH－发生交换。交换完成后，流出溶液的OH－用0.40 mol·L－1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0 mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中x的值：__________________(列出计算过程)。(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品，采用上述方法测得n(Fe)∶n(Cl)＝1∶2.1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为__________。在实验室中，FeCl2可用铁粉和__________反应制备，FeCl3可用铁粉和__________反应制备。
答案(1)n(Cl)＝0.025 0 L×0.40 mol·L－1＝0.010 mol
0．54 g－0.010 mol×35.5 g·mol－1＝0.185 g
n(Fe)＝0.185 g/56 g·mol－1≈0.003 3 mol
n(Fe)∶n(Cl)＝0.003 3∶0.010≈1∶3，x＝3
(2)0.10盐酸氯气
解析解答此题的关键是明确阴离子交换柱交换出的OH－的物质的量等于Cl－的物质的量，从而求出FeClx中x的值。
(1)首先明确阳离子交换柱和阴离子交换柱的作用，根据离子等量交换，溶液中OH－的物质的量等于FeClx中Cl－的物质的量。通过中和滴定知n(OH－)＝n(H＋)＝0.40 mol·L－1×25.0×10－3 L＝0.010 mol，故n(Cl－)＝0.010 mol。
FeClx中Fe元素的质量为0.54 g－35. 5 g·mol－1×0.010 mol＝0.185 g
FeClx中Fe元素与Cl元素的物质的量之比为
0.185 g
56 g·mol－1
∶0.010 mol≈1∶3，故x
＝3。
(2)根据题意可设该混合物的组成为FeCl2.1，利用十字交叉法可得样品中FeCl3的物质的量分数为0.10。注意制备FeCl2选用弱氧化剂，制备FeCl3选用强氧化剂。