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实验活动1——铁及其化合物的性质[实验操作]1.铁及其化合物的性质实验(一)铁单质的还原性实验操作实验现象结论及分析反应离子方程式一段时间后，取出铁丝，观察插入CuSO4溶液中的铁丝，表面有红色物质析出Fe具有还原性，与CuSO4溶液反应置换出铜Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋实验(二)铁盐的氧化性实验操作实验现象结论及分析反应离子方程式加入铜片一段时间后，铜片溶解，溶液变为蓝色Fe3＋具有氧化性，能将Cu氧化成Cu2＋2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋加入淀粉溶液后，溶液呈蓝色Fe3＋具有较强氧化性，能将I－氧化为I22Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2实验(三)亚铁盐的氧化性和还原性实验操作实验现象结论及分析反应离子方程式加入锌片一段时间后，锌片溶解，溶液绿色变浅，最后消失Fe2＋具有氧化性，能将Zn氧化为Zn2＋Fe2＋＋Zn===Zn2＋＋Fe随着FeSO4溶液的滴入，溶液紫色褪去时，再加入Fe2＋具有还原性，能被KMnO4酸性溶液氧化成Fe3＋5Fe2＋＋MnO－4＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2OKSCN 溶液，溶液呈红色Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)32.铁离子的检验实验操作实验现象结论及分析反应离子方程式加入KSCN溶液后，溶液呈红色Fe3＋遇KSCN溶液时，溶液变成红色Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3加入铁粉后，溶液由黄色变为绿色，再加入KSCN溶液后，溶液无变化Fe2＋遇KSCN溶液时，溶液不变色，故可用KSCN溶液检验Fe3＋2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋[实验拓展]研究物质氧化性(或还原性)的方法(1)如果预测某物质具有氧化性，就需要寻找具有还原性的另一物质，通过实验检验两者能否发生氧化还原反应，以验证预测是否正确。
要求设计实验使两者发生反应时，实验操作简单、现象明显。
相应地，如果预测某物质具有还原性，就需要寻找具有氧化性的某一物质，通过实验进行验证。
基础课时3 铁及其化合物(时间：45分钟)一、选择题(每小题仅有一个选项符合题意)1．下列关于铁的叙述正确的是( )。
①铁能被磁铁吸引，但纯铁易被腐蚀②在人体内的血红蛋白中含有铁元素③铁位于元素周期表中第四周期第ⅧB族④铁能在氧气中剧烈燃烧，但不能在水蒸气中燃烧⑤铁与强氧化剂硝酸反应的产物仅是Fe(NO3)3⑥不能通过化合反应制得FeCl2和Fe(OH)3A．①③ B．②④ C．②⑤ D．④⑥解析当铁中含有杂质时，在潮湿的空气中会发生电化学腐蚀，而纯铁的抗腐蚀能力较强；铁位于元素周期表的第Ⅷ族，而不是第ⅧB族；铁与强氧化剂反应，能被氧化为Fe3＋，但若铁过量，则Fe3＋被Fe还原为Fe2＋，所以，Fe与HNO3反应的产物可能因铁过量而生成Fe(NO3)2；FeCl2、Fe(OH)3可分别通过化合反应Fe＋2FeCl3===3FeCl2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3制得。
故选项B正确。
答案B2．下列说法正确的是( )。
A．Fe在一定条件下与水反应生成H2和Fe(OH)3B．Fe3O4溶于盐酸后加入几滴KSCN溶液，溶液显血红色C．FeCl2溶液蒸干灼烧后得到FeCl2固体D．将FeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中可制备Fe(OH)3胶体解析高温下铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，A项错；Fe3O4溶于盐酸生成Fe3＋和Fe2＋，B项正确；FeCl2易水解，在空气中蒸干灼烧产物为Fe2O3，C项错；将FeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中，得到Fe(OH)3沉淀而不是胶体，故D错误。
答案B3．将铁屑溶于过量的稀盐酸后，再加入下列物质，会有Fe3＋生成的是( )。
A．硫酸 B．氯水 C．硫酸锌 D．氯化铜解析铁屑溶于过量的稀盐酸得到FeCl2溶液，氯水中的Cl2可与FeCl2溶液中的Fe22＋===2Cl－＋2Fe3＋。
＋发生如下反应：Cl2＋2Fe答案B4．如图两圆相交部分A、B、C、D分别表示两物质间的反应。
【考点定位】本考点考查铁及其化合物的性质实验，涉及Fe2+、Fe3+的性质与检验、探究铁及其化合物的氧化性和还原性,明确检验Fe2＋和Fe3＋时的注意事项及成功制备Fe(OH）2的关键。
【精确解读】实验一：铁及其化合物的性质实验实验项目实验操作实验现象结论Fe2+、Fe3+与NaOH溶液反应取两支试管，分别盛适量FeSO4、FeCl3溶液，加入适量NaOH溶对于FeSO4溶液，先生成的是白色沉淀，FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4；4Fe（OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3↓；FeCl3+3NaOH=Fe（OH）3↓+3NaCl实验二：探究铁及其化合物的氧化性和还原性④在氯化铁溶液中加入KSCN溶液，再加入足量Cu片(或铁粉或锌片)加入KSCN溶液出现血红色，加入足量Cu片（或铁粉或锌片）后血红色消失2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+Fe3+具有氧化性【精细剖析】1．检验Fe2＋、Fe3＋的常用方法（1）用KSCN溶液和氯水（2)用NaOH溶液（3）含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验错误!错误!溶液变血红色，说明含有Fe3＋错误!错误!KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有Fe2＋。
2．检验Fe2＋和Fe3＋时的注意事项（1）检验Fe2＋时不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能将加KSCN后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氯水可能氧化SCN－）。
（2）Fe3＋、Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋（Cl－能还原酸性KMnO4，有干扰）。
（3）检验Fe2＋、Fe3＋的其他方法①检验Fe2＋最好、最灵敏的试剂是铁氰化钾K3[Fe(CN)6］：3Fe2＋＋2[Fe(CN)6］3－===Fe3［Fe(CN）6］2↓(蓝色）。
②检验Fe3＋也可用苯酚（C6H5OH)，在FeCl3溶液中滴加苯酚，溶液显紫色.3．成功制备Fe（OH)2的关键Fe（OH）2具有很强的还原性，易被氧化为Fe(OH)3。
铁及其化合物的性质实验【知识点的认识】实验一：铁及其化合物的性质实验实验项目实验操作实验现象结论Fe2+、Fe3+与NaOH溶液反应取两支试管，分别盛适量FeSO4、FeCl3溶液，加入适量NaOH溶液，观察现象．对于FeSO4溶液，先生成的是白色沉淀，然后沉淀变成绿色，最后沉淀变成红褐色．对于FeCl3溶液则直接生成红褐色沉淀FeSO4+2NaOH=Fe（OH）2↓+Na2SO4；4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3↓；FeCl3+3NaOH=Fe（OH）3↓+3NaClFe2+、Fe3+与KSCN溶液反应取两支试管，分别盛适量FeSO4、FeCl3溶液，加入适量KSCN溶液，观察现象．对于FeSO4溶液，滴加KSCN溶液，无明显变化；对于FeCl3溶液，滴加KSCN溶液，迅速变成血红色．FeCl3+3KSCN═3KCl+Fe（SCN）3[血红色]实验二：（1）实验目的：探究铁及其化合物的氧化性和还原性实验试剂及仪器：试剂：氯化亚铁溶液、氯化铁溶液、氯水、KSCN溶液、铁粉、锌片、铜片、稀硫酸仪器：试管，胶头滴管．（3）实验记录序号实验设计实验观察（主要现象）离子方程式解释与结论①在铁粉中滴入稀硫酸铁粉溶解，溶液由无色变成浅绿色，有无色无味的气体生成Fe+2H+=H2↑+Fe2+Fe具有还原性②氯化亚铁溶液中滴入KSCN溶液，再加入氯水滴入KSCN溶液无明显变化，加入氯水立即变成血红色2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-、Fe3++3SCN-=Fe（KSCN）3 Fe2+具有还原性③氯化亚铁溶液加入锌片浅绿色褪去Fe2++Zn=Fe+Zn 2+ Fe2+具有氧化性④在氯化铁溶液中加入KSCN溶液，再加入足量Cu片（或铁粉或锌片）加入KSCN溶液出现血红色，加入足量Cu片（或铁粉或锌片）后血红色消失2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+Fe3+具有氧化性一、选择题（共3小题）1．对实验Ⅰ～Ⅳ的实验现象判断正确的是（）A．实验Ⅰ：产生红褐色沉淀B．实验Ⅱ：溶液变红色C．实验Ⅲ：试管中溶液变浅黄色D．实验Ⅳ：试管中先出现白色沉淀，后溶解2．铁不能与冷、热水反应，但能与水蒸气反应．下列有关该实验的说法不正确的是（）A．组装该实验装置用到的玻璃仪器可仅为一个酒精灯、一支大试管和导气管B．可通过加热湿棉花产生水蒸气C．可将产物之一通入肥皂液中用燃烧法检验D．铁粉与水蒸气反应后，可立即用磁铁将剩余铁粉分离出来3．如图铁与水反应的实验中，下列做法不正确的是（）A．试管中的铁粉用绕成团的细铁丝代替B．将试管底部的湿棉花移到试管口部C．用铁丝网罩罩住酒精灯火焰D．点燃肥皂泡验证氢气的生成二、填空题（共5小题）4．（1）含铁元素的物质有很多，在生产、生活中应用广泛．请填写以下空格：指出下列化合物中铁元素的化合价：Na2FeO4Fe2O3FeO取少量某油漆的原料Fe2O3（红棕色粉末）并加入适量浓盐酸，反应后得到棕黄色的溶液，取少量棕黄色溶液置于试管中，滴入NaOH溶液，可观察到有沉淀生成，生成沉淀的离子方程式．另在小烧杯中加入20mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中滴入2mL 上述棕黄色溶液，继续加热至液体呈色，停止加热，证明所得分散系类型的实验方法的名称是．纯净物根据其组成和性质可进行如下分类：如图所示的分类方法属于（填序号）A．交叉分类法B．树状分类法下列2组物质中均有一种物质的类别与其它2种不同A．CaO、Na2O、SiO2B．Al（OH）3、KOH、Ba（OH）2以上两组物质中，每组里与别的两物质的类别明显不同的物质依次是（填化学式）；．写出能用离子方程式CO32﹣+2H+═CO2↑+H2O表示的一个化学反应方程式：．5．善于提出问题、探究问题和解决问题是学好化学的重要的方法．某同学在学习铁及其化合物知识时提出了下列问题：问题1：铁为何称为黑色金属？问题2：经查证，氧化性：Fe2O3＞Fe3O4＞FeO，用CO还原氧化铁得到的黑色固体一定是单质铁吗？有没有生成Fe3O4或FeO的可能？问题3：Fe3+和SO32﹣之间可能发生的反应有：2Fe3++SO32﹣+H2O═2Fe2++SO42﹣+2H+（氧化还原反应），2Fe3++3SO32﹣+6H2O═2Fe（OH）3（胶体）+3H2SO3（水解反应）．实际反应究竟是哪一个？（1）对于问题1，同学们上网查寻，有两种解释：A．因为在铁表面上有黑色的铁的氧化物，所以叫黑色金属．B．因为铁的粉末为黑色，铁的氧化物也均为黑色，所以叫黑色金属．①你认为正确的说法是．②有一黑色粉末，可能是铁粉、Fe3O4粉末、FeO粉末中的一种，请你设计一种实验方案进行检验对于问题2，同学们参观了某钢铁厂，获得了用SDTQ热分析仪对CO与Fe2O3进行热反应的有关数据，绘制成固体质量与反应温度的关系曲线图（见图1）①根据图象分析，反应温度500℃﹣600℃时残留固体的成分是．②写出固体质量由43.2 g变为33.6 g时的化学方程式．③已知：酒精灯火焰温度为600℃左右，酒精喷灯火焰温度高于800℃．钢铁厂有含铁、Fe2O3、Fe3O4、FeO的混合粉末，某同学为了帮助钢铁厂测定其含铁元素的质量分数，称取m1g样品，设计了如图2所示的实验装置进行实验，当铁的氧化物全部还原为铁时，在CO的保护下冷却，称得残留固体的质量为m2g．实验时应选择灯加热，判断铁的氧化物全部还原为铁的方法是．该装置还有没有缺陷？如果有，请提出改进意见（如没有，该空不填）．（3）对于问题3，同学们进行了实验探究：取5 mL FeCl3溶液于试管中，逐滴加入Na2SO3液至过量，观察到溶液颜色由黄色逐渐变为红褐色，无气泡产生，无沉淀生成，但有丁达尔现象．取红褐色液体少许，逐滴加入稀盐酸至过量，加入BaCl2溶液，有少量白色沉淀生成．据此实验现象，你得出的结论是．6．铁不能与冷、热水反应，但是能与水蒸气反应．实验装置如图所示．在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下铁与水蒸气反应的实验．请回答：（1）写出该反应的化学方程式．实验前必须对整套装置进行的操作是，实验开始时应先点燃（填“酒精灯”或“酒精喷灯”），实验结束时应先熄灭（填“酒精灯”或“酒精喷灯”）．（3）圆底烧瓶中盛有水，该装置受热后的主要作用是；烧瓶里应事先放置，其作用是；干燥管中盛装的物质是．（4）待硬质玻璃管冷却后，取少许其中的固体物质溶于稀硫酸得溶液B，取少量溶液B滴加溶液，若（填实验现象），则说明溶液B中含有Fe3+．7．取少量Fe2O3粉末（红棕色）加入适量盐酸，发生反应的化学方程式：．用此溶液分别做如下实验：（1）取少量溶液置于试管中，滴入几滴NaOH溶液，可观察到有红褐色沉淀生成，反应的化学方程式为．在小烧杯中加入20mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，即制得Fe（OH）3胶体．（3）取另一只小烧杯也加入20mL蒸馏水，向烧杯中加入1mL FeCl3溶液，振荡均匀后，将此烧杯（编号甲）与盛有Fe（OH）3胶体的烧杯（编号乙）一起放置于暗处，分别用激光笔照射烧杯中的液体，可以看到乙烧杯中的液体产生一条光亮的通路，该现象称为．（4）用Fe（OH）3胶体进行下列实验：①将其装入U形管中，用石墨电极接通直流电，通电一段时间后，发现阴极附近的颜色加深，这说明．②向其中加入饱和（NH4）2SO4溶液发生的现象是．③向其中滴入过量稀硫酸，现象是，其原因是．④提纯此分散系常用的方法是．8．某研究小组为了探究“铁与水蒸气”能否发生反应及反应的产物，进行了系列实验．（1）用下图A所示实验装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”（石棉绒是耐高温材料，不与水反应）．反应一段时间后，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，当时（填实验现象），说明“铁与水蒸气”能够进行反应．写出铁与水蒸气反应的化学方程式．为了研究一定时间内铁粉的转化率，他们设计了如下实验：准确称量一定质量的铁粉进行反应，收集并测量反应后生成的气体体积，计算出铁粉的转化率．①收集并测量气体体积应选上图M，N中的装置②称取0.24g铁粉与适量石棉绒混合，然后加热至无气体放出．若室温下氢气密度约为0.088g/L，最好选用规格的量筒（选填字母序号）A.100mlB.200mlC.500mlD.1000ml（3）为了证明反应后的固体混合物中含有+3价的Fe，他们计划取出少量混合物于试管中，加入足量的盐酸，溶解，过滤．向滤液中滴加KSCN溶液，观察溶液的颜色．在下表中填写滴加KSCN溶液后可能观察到的现象、结论与解释（可以不填满）．现象结论与解释可能①可能②三、解答题（共3小题）9．实验室常用不含Fe3+的FeSO4溶液与NaOH溶液反应制备Fe（OH）2．（1）用FeSO4晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入来防止Fe2+被氧化，配制时所需的蒸馏水常采用的方法除去溶解的O2，检验所配FeSO4溶液中不含有Fe3+的最佳试剂是．Fe（OH）2露置在空气中容易被氧化，试写出该反应的化学方程式并用单线桥法表示该反应的电子转移情况；为防止Fe（OH）2氧化，实验时可在FeSO4溶液中加入适量的（选填“煤油”或“四氯化碳”）来隔绝空气．10．某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸混合加热时，观察到铁完全溶解，并产生大量气体．为此他们设计了如图装置验证所产生的气体．（1）写出下列几种装置的作用：B，C，G．证明有SO2生成的现象是．（3）可以证明气体A装置生成气体中含有H2的实验现象是E中：，F中：．如果去掉装置D，还能否根据F中的现象判断气体中有H2？（填“能”或“不能”），原因是．（4）反应后A的溶液中含有Fe3+和Fe2+，检验其中的Fe2+的方法是；检验其中Fe3+的方法是．11．某同学利用如图所示的实验装置进行铁跟水蒸气反应的实验．请回答下列问题：（1）硬质试管中发生的化学方程式为．检验实验中所产生气体的方法是．（3）如果要测量实验中产生的气体体积，可以采用下列实验装置，请将虚线内装置图的导管补充完整．（在答题卡上作图）（4）某同学对反应后硬质试管中剩余固体物质的成分进行了研究，设计了如下实验．（实验限选试剂：盐酸，NaOH溶液、FeCl3溶液、KMnO4溶液、CuSO4溶液、KSCN溶液）实验操作主要现象结论或解释步骤1：取少量固体于试管中，加入足量①．固体减少且剩余，淡黄色溶液变浅．固体中含有金属铁步骤2：分离步骤1的剩余固体于另一试管中，加入足量②，将反应后溶液分成甲、乙两份．固体全部消失．反应的化学方程式③．步骤3：在步骤2的甲溶液中加入几滴④．紫红色褪去．溶液中含有Fe2+．步骤4：在步骤2的乙溶液中加入几滴⑤．溶液变成红色．溶液中含有Fe3+．参考答案一、选择题（共3小题）1．D 2．D 3．B二、填空题（共5小题）4．+6+3+2Fe 3++3OH -═Fe （OH ）3↓红褐丁达尔效应BSiO 2Al （OH ）3Na 2CO 3+2HCl ═CO 2↑+H 20+2NaCl 5．A 取少量样品加入稀盐酸，产生气泡，说明是铁，若没有产生气泡，继续滴加KSCN 溶液，若溶液变血红色，说明是Fe 3O 4，没有变血红色说明是FeOFe 3O 4、FeOFeO+CO Fe+CO 2酒精喷灯最后两次称量质量差小于0.1g 在排放尾气的导气管口放一盏燃着的酒精灯两个反应均发生 6．3Fe+4H 2O （g ）Fe 3O 4+4H 2检查装置的气密性酒精灯酒精喷灯为实验提供水蒸气碎瓷片防止暴沸碱石灰KSCN 溶液变红色 7．Fe 2O 3 +6HCl=2FeCl 3 +3H 2OFeC13+3NaOH=Fe （OH ）3↓+3NaC1丁达尔效应Fe （OH ）3胶体粒子带正电荷形成红褐色沉淀先出现红褐色沉淀，后沉淀溶解为黄色溶液电解质使Fe （OH ）3胶体聚沉，随着硫酸的加入，H +与Fe （OH ）3发生反应Fe （OH ）3+3H +═Fe 3++3H 2O ，使沉淀溶解渗析法 8．肥皂泡破裂，有爆鸣声3Fe+4H 2O Fe 3O 4+4H 2↑NB三、解答题（共3小题）9．铁粉煮沸KSCN 溶液煤油 10．防止倒吸验证有SO 2生成，同时除去SO 2防止空气中的H 2O 进入F 酸性高锰酸钾溶液颜色变浅黑色（CuO ）变成红色（Cu ）白色粉末变成蓝色不能混合气体中可能有H 2O ，会干扰H 2的检验取少量A 溶液，滴加酸性高锰酸钾溶液，若红色褪去，则证明有Fe2+取少量A 溶液，滴加KI 和淀粉溶液，若溶液变为蓝色，则证明有Fe 3+11．3Fe+4H 2O （g ）Fe 3O 4+4H 2将所得的气体在导管出口处点燃，导管上方罩一个干燥的烧杯，若产生淡蓝色的火焰同时烧杯内壁出现水珠，证明产生的气体是氢气氯化铁溶液盐酸Fe 3O 4+8HCl=FeCl 2+2FeCl 3+H 2O 高锰酸钾溶液KSCN 溶液。
实验活动2 铁及其化合物的性质知识梳理【实验目的】1．认识铁及其化合物的重要化学性质。
2．学会铁离子的检验方法。
3．认识可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质间的相互转化。
【实验仪器】试管、胶头滴管。
【实验药品】CuSO4溶液、FeCl3稀溶液、FeCl2溶液、FeSO4溶液、KMnO4酸性溶液、KSCN溶液、KI溶液、淀粉溶液、蒸馏水、锌片、铜片、铁粉、铁丝。
【实验步骤】1．铁单质的还原性在一支试管中加入2 mL CuSO4溶液，再将一段铁丝放入CuSO4溶液中。
过一会儿，取出铁丝，观察到的现象是铁丝表面有红色固体析出。
化学方程式：CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu。
2．铁盐的氧化性(1)取3 mL FeCl3稀溶液加入试管中，加入几小块铜片，振荡，过一会儿，观察到的现象是铜片被腐蚀，溶液由淡黄色变为浅绿色，化学方程式：Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2。
(2)在一支盛有3 mL水的试管中滴加几滴FeCl3稀溶液，再滴加3滴KI溶液，观察到的现象是溶液由淡黄色变成棕色，然后向溶液中滴加2滴淀粉溶液，溶液变蓝，离子方程式：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。
3．亚铁盐的氧化性和还原性(1)取3 mL FeCl2溶液加入试管中，加入几小块锌片，振荡，过一会儿，观察到的现象是溶液变为无色，化学方程式：FeCl2＋Zn===ZnCl2＋Fe。
(2)在一支试管中加入少量KMnO4酸性溶液，然后向试管中加入少量FeSO4溶液，观察溶液的颜色变化。
当溶液紫色褪去时，再滴加2滴KSCN溶液，观察到的现象是溶液变红色，化学方程式：10FeSO4＋2KMnO4＋8H2SO4===5Fe2(SO4)3＋2MnSO4＋8H2O＋K2SO4。
4．铁离子的检验(1)在一支试管中加入2 mL蒸馏水，再滴加几滴FeCl3稀溶液，然后滴加几滴KSCN溶液，观察到的现象是溶液变红色。
(2)在一支试管中加入少量FeCl3稀溶液，然后加入适量铁粉，轻轻振荡片刻，溶液变绿色，再滴加几滴KSCN 溶液，溶液无明显变化。
铁及其化合物的性质实验【知识点的认识】实验一：铁及其化合物的性质实验实验项目实验操作实验现象结论Fe2+、Fe3+与NaOH溶液反应取两支试管，分别盛适量FeSO4、FeCl3溶液，加入适量NaOH溶液，观察现象．对于FeSO4溶液，先生成的是白色沉淀，然后沉淀变成绿色，最后沉淀变成红褐色．对于FeCl3溶液则直接生成红褐色沉淀FeSO4+2NaOH=Fe（OH）2↓+Na2SO4；4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3↓；FeCl3+3NaOH=Fe（OH）3↓+3NaClFe2+、Fe3+与KSCN溶液反应取两支试管，分别盛适量FeSO4、FeCl3溶液，加入适量KSCN溶液，观察现象．对于FeSO4溶液，滴加KSCN溶液，无明显变化；对于FeCl3溶液，滴加KSCN溶液，迅速变成血红色．FeCl3+3KSCN═3KCl+Fe（SCN）3[血红色]实验二：（1）实验目的：探究铁及其化合物的氧化性和还原性实验试剂及仪器：试剂：氯化亚铁溶液、氯化铁溶液、氯水、KSCN溶液、铁粉、锌片、铜片、稀硫酸仪器：试管，胶头滴管．（3）实验记录序号实验设计实验观察（主要现象）离子方程式解释与结论①在铁粉中滴入稀硫酸铁粉溶解，溶液由无色变成浅绿色，有无色无味的气体生成Fe+2H+=H2↑+Fe2+Fe具有还原性②氯化亚铁溶液中滴入KSCN溶液，再加入氯水滴入KSCN溶液无明显变化，加入氯水立即变成血红色2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-、Fe3++3SCN-=Fe（KSCN）3 Fe2+具有还原性③氯化亚铁溶液加入锌片浅绿色褪去Fe2++Zn=Fe+Zn 2+ Fe2+具有氧化性④在氯化铁溶液中加入KSCN溶液，再加入足量Cu片（或铁粉或锌片）加入KSCN溶液出现血红色，加入足量Cu片（或铁粉或锌片）后血红色消失2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+Fe3+具有氧化性一、选择题（共3小题）1．对实验Ⅰ～Ⅳ的实验现象判断正确的是（）A．实验Ⅰ：产生红褐色沉淀B．实验Ⅱ：溶液变红色C．实验Ⅲ：试管中溶液变浅黄色D．实验Ⅳ：试管中先出现白色沉淀，后溶解2．铁不能与冷、热水反应，但能与水蒸气反应．下列有关该实验的说法不正确的是（）A．组装该实验装置用到的玻璃仪器可仅为一个酒精灯、一支大试管和导气管B．可通过加热湿棉花产生水蒸气C．可将产物之一通入肥皂液中用燃烧法检验D．铁粉与水蒸气反应后，可立即用磁铁将剩余铁粉分离出来3．如图铁与水反应的实验中，下列做法不正确的是（）A．试管中的铁粉用绕成团的细铁丝代替B．将试管底部的湿棉花移到试管口部C．用铁丝网罩罩住酒精灯火焰D．点燃肥皂泡验证氢气的生成二、填空题（共5小题）4．（1）含铁元素的物质有很多，在生产、生活中应用广泛．请填写以下空格：指出下列化合物中铁元素的化合价：Na2FeO4Fe2O3FeO取少量某油漆的原料Fe2O3（红棕色粉末）并加入适量浓盐酸，反应后得到棕黄色的溶液，取少量棕黄色溶液置于试管中，滴入NaOH溶液，可观察到有沉淀生成，生成沉淀的离子方程式．另在小烧杯中加入20mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中滴入2mL 上述棕黄色溶液，继续加热至液体呈色，停止加热，证明所得分散系类型的实验方法的名称是．纯净物根据其组成和性质可进行如下分类：如图所示的分类方法属于（填序号）A．交叉分类法B．树状分类法下列2组物质中均有一种物质的类别与其它2种不同A．CaO、Na2O、SiO2B．Al（OH）3、KOH、Ba（OH）2以上两组物质中，每组里与别的两物质的类别明显不同的物质依次是（填化学式）；．写出能用离子方程式CO32﹣+2H+═CO2↑+H2O表示的一个化学反应方程式：．5．善于提出问题、探究问题和解决问题是学好化学的重要的方法．某同学在学习铁及其化合物知识时提出了下列问题：问题1：铁为何称为黑色金属？问题2：经查证，氧化性：Fe2O3＞Fe3O4＞FeO，用CO还原氧化铁得到的黑色固体一定是单质铁吗？有没有生成Fe3O4或FeO的可能？问题3：Fe3+和SO32﹣之间可能发生的反应有：2Fe3++SO32﹣+H2O═2Fe2++SO42﹣+2H+（氧化还原反应），2Fe3++3SO32﹣+6H2O═2Fe（OH）3（胶体）+3H2SO3（水解反应）．实际反应究竟是哪一个？（1）对于问题1，同学们上网查寻，有两种解释：A．因为在铁表面上有黑色的铁的氧化物，所以叫黑色金属．B．因为铁的粉末为黑色，铁的氧化物也均为黑色，所以叫黑色金属．①你认为正确的说法是．②有一黑色粉末，可能是铁粉、Fe3O4粉末、FeO粉末中的一种，请你设计一种实验方案进行检验对于问题2，同学们参观了某钢铁厂，获得了用SDTQ热分析仪对CO与Fe2O3进行热反应的有关数据，绘制成固体质量与反应温度的关系曲线图（见图1）①根据图象分析，反应温度500℃﹣600℃时残留固体的成分是．②写出固体质量由43.2 g变为33.6 g时的化学方程式．③已知：酒精灯火焰温度为600℃左右，酒精喷灯火焰温度高于800℃．钢铁厂有含铁、Fe2O3、Fe3O4、FeO的混合粉末，某同学为了帮助钢铁厂测定其含铁元素的质量分数，称取m1g样品，设计了如图2所示的实验装置进行实验，当铁的氧化物全部还原为铁时，在CO的保护下冷却，称得残留固体的质量为m2g．实验时应选择灯加热，判断铁的氧化物全部还原为铁的方法是．该装置还有没有缺陷？如果有，请提出改进意见（如没有，该空不填）．（3）对于问题3，同学们进行了实验探究：取5 mL FeCl3溶液于试管中，逐滴加入Na2SO3液至过量，观察到溶液颜色由黄色逐渐变为红褐色，无气泡产生，无沉淀生成，但有丁达尔现象．取红褐色液体少许，逐滴加入稀盐酸至过量，加入BaCl2溶液，有少量白色沉淀生成．据此实验现象，你得出的结论是．6．铁不能与冷、热水反应，但是能与水蒸气反应．实验装置如图所示．在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下铁与水蒸气反应的实验．请回答：（1）写出该反应的化学方程式．实验前必须对整套装置进行的操作是，实验开始时应先点燃（填“酒精灯”或“酒精喷灯”），实验结束时应先熄灭（填“酒精灯”或“酒精喷灯”）．（3）圆底烧瓶中盛有水，该装置受热后的主要作用是；烧瓶里应事先放置，其作用是；干燥管中盛装的物质是．（4）待硬质玻璃管冷却后，取少许其中的固体物质溶于稀硫酸得溶液B，取少量溶液B滴加溶液，若（填实验现象），则说明溶液B中含有Fe3+．7．取少量Fe2O3粉末（红棕色）加入适量盐酸，发生反应的化学方程式：．用此溶液分别做如下实验：（1）取少量溶液置于试管中，滴入几滴NaOH溶液，可观察到有红褐色沉淀生成，反应的化学方程式为．在小烧杯中加入20mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，即制得Fe（OH）3胶体．（3）取另一只小烧杯也加入20mL蒸馏水，向烧杯中加入1mL FeCl3溶液，振荡均匀后，将此烧杯（编号甲）与盛有Fe（OH）3胶体的烧杯（编号乙）一起放置于暗处，分别用激光笔照射烧杯中的液体，可以看到乙烧杯中的液体产生一条光亮的通路，该现象称为．（4）用Fe（OH）3胶体进行下列实验：①将其装入U形管中，用石墨电极接通直流电，通电一段时间后，发现阴极附近的颜色加深，这说明．②向其中加入饱和（NH4）2SO4溶液发生的现象是．③向其中滴入过量稀硫酸，现象是，其原因是．④提纯此分散系常用的方法是．8．某研究小组为了探究“铁与水蒸气”能否发生反应及反应的产物，进行了系列实验．（1）用下图A所示实验装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”（石棉绒是耐高温材料，不与水反应）．反应一段时间后，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，当时（填实验现象），说明“铁与水蒸气”能够进行反应．写出铁与水蒸气反应的化学方程式．为了研究一定时间内铁粉的转化率，他们设计了如下实验：准确称量一定质量的铁粉进行反应，收集并测量反应后生成的气体体积，计算出铁粉的转化率．①收集并测量气体体积应选上图M，N中的装置②称取0.24g铁粉与适量石棉绒混合，然后加热至无气体放出．若室温下氢气密度约为0.088g/L，最好选用规格的量筒（选填字母序号）A.100mlB.200mlC.500mlD.1000ml（3）为了证明反应后的固体混合物中含有+3价的Fe，他们计划取出少量混合物于试管中，加入足量的盐酸，溶解，过滤．向滤液中滴加KSCN溶液，观察溶液的颜色．在下表中填写滴加KSCN溶液后可能观察到的现象、结论与解释（可以不填满）．现象结论与解释可能①可能②三、解答题（共3小题）9．实验室常用不含Fe3+的FeSO4溶液与NaOH溶液反应制备Fe（OH）2．（1）用FeSO4晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入来防止Fe2+被氧化，配制时所需的蒸馏水常采用的方法除去溶解的O2，检验所配FeSO4溶液中不含有Fe3+的最佳试剂是．Fe（OH）2露置在空气中容易被氧化，试写出该反应的化学方程式并用单线桥法表示该反应的电子转移情况；为防止Fe（OH）2氧化，实验时可在FeSO4溶液中加入适量的（选填“煤油”或“四氯化碳”）来隔绝空气．10．某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸混合加热时，观察到铁完全溶解，并产生大量气体．为此他们设计了如图装置验证所产生的气体．（1）写出下列几种装置的作用：B，C，G．证明有SO2生成的现象是．（3）可以证明气体A装置生成气体中含有H2的实验现象是E中：，F 中：．如果去掉装置D，还能否根据F中的现象判断气体中有H2？（填“能”或“不能”），原因是．（4）反应后A的溶液中含有Fe3+和Fe2+，检验其中的Fe2+的方法是；检验其中Fe3+的方法是．11．某同学利用如图所示的实验装置进行铁跟水蒸气反应的实验．请回答下列问题：（1）硬质试管中发生的化学方程式为．检验实验中所产生气体的方法是．（3）如果要测量实验中产生的气体体积，可以采用下列实验装置，请将虚线内装置图的导管补充完整．（在答题卡上作图）（4）某同学对反应后硬质试管中剩余固体物质的成分进行了研究，设计了如下实验．（实验限选试剂：盐酸，NaOH溶液、FeCl3溶液、KMnO4溶液、CuSO4溶液、KSCN溶液）实验操作主要现象结论或解释步骤1：取少量固体于试管中，加入足量①．固体减少且剩余，淡黄色溶液变浅．固体中含有金属铁步骤2：分离步骤1的剩余固体于另一试管中，加入足量②，将反应后溶液分成甲、乙两份．固体全部消失．反应的化学方程式③．步骤3：在步骤2的甲溶液中加入几滴④．紫红色褪去．溶液中含有Fe2+．步骤4：在步骤2的乙溶液中加入几滴⑤．溶液变成红色．溶液中含有Fe3+．参考答案一、选择题（共3小题）1．D 2．D 3．B二、填空题（共5小题）4．+6+3+2Fe3++3OH-═Fe（OH）3↓红褐丁达尔效应BSiO2Al（OH）Na2CO3+2HCl═CO2↑+H20+2NaCl35．A取少量样品加入稀盐酸，产生气泡，说明是铁，若没有产生气泡，继续滴加KSCN溶液，若溶液变血红色，说明是Fe3O4，没有变血红色说明是FeOFe3O4、FeOFeO+COFe+CO2酒精喷灯最后两次称量质量差小于0.1g在排放尾气的导气管口放一盏燃着的酒精灯两个反应均发生6．3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2检查装置的气密性酒精灯酒精喷灯为实验提供水蒸气碎瓷片防止暴沸碱石灰KSCN溶液变红色7．Fe2O3 +6HCl=2FeCl3 +3H2OFeC13+3NaOH=Fe（OH）3↓+3NaC1丁达尔效应Fe（OH）3胶体粒子带正电荷形成红褐色沉淀先出现红褐色沉淀，后沉淀溶解为黄色溶液电解质使Fe （OH）3胶体聚沉，随着硫酸的加入，H+与Fe（OH）3发生反应Fe（OH）3+3H+═Fe3++3H2O，使沉淀溶解渗析法8．肥皂泡破裂，有爆鸣声3Fe+4H2O Fe3O4+4H2↑NB三、解答题（共3小题）9．铁粉煮沸KSCN溶液煤油10．防止倒吸验证有SO2生成，同时除去SO2防止空气中的H2O进入F酸性高锰酸钾溶液颜色变浅黑色（CuO）变成红色（Cu）白色粉末变成蓝色不能混合气体中可能有H2O，会干扰H2的检验取少量A溶液，滴加酸性高锰酸钾溶液，若红色褪去，则证明有Fe2+取少量A溶液，滴加KI和淀粉溶液，若溶液变为蓝色，则证明有Fe3+11．3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2将所得的气体在导管出口处点燃，导管上方罩一个干燥的烧杯，若产生淡蓝色的火焰同时烧杯内壁出现水珠，证明产生的气体是氢气氯化铁溶液盐酸Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+H2O高锰酸钾溶液KSCN溶液。
