第三节 第2课时 探究铁及其化合物的氧化性和还原性
一、选择题
1．将铁片放入下列各溶液中，反应后溶液质量增加，但无气体产生的是( ) A．CuCl2溶液 B．AgNO3溶液 C．Fe2(SO4)3溶液 D．稀H2SO4
【解析】 铁与CuCl2溶液反应，每溶解56 g铁生成64 g铜，溶液质量减少；铁与AgNO3 溶液反应，每溶解56 g铁生成216 g银，溶液质量减少；铁与Fe2(SO4)3溶液反应，铁 溶解生成FeSO4；铁与稀H2SO4反应，每溶解56 g铁生成2 g氢气。 【答案】 C
2．为了防止氯化亚铁溶液久置被氧化变质，常在其溶液中加入( ) A．铁粉 B．铜粉 C．氯化铁 D．盐酸
【解析】 Fe2＋具有较强的还原性，易被空气中的O2氧化成Fe3＋，而Fe3＋具有较强的 氧化性，故应放入铁粉：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，C、D两项错误，而铜粉可与Fe3＋反应， 2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋，引进了杂质Cu2＋，故B项错误。 【答案】 A
3．(2010年湖南师大附中模拟)下列有关铁及其化合物的说法中正确的是( ) A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2
C．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加铁粉，然后过滤 D．Fe3与KSCN反应产生红色沉淀
＋
【解析】 赤铁矿的主要成分应为Fe2O3，A项错误；Fe与H2O(g)在高温下反应生成 Fe3O4和H2，B项错误；2FeCl3＋Fe===3FeCl2，过滤除去多余的铁得FeCl2溶液，C项 正确；Fe3＋遇SCN－溶液变红，但不是生成红色沉淀，D项错误。
用心 爱心 专心 1
【答案】 C
4．只用一种试剂就可将AgNO3、KSCN、10% H2SO4、NaOH四种无色溶液区分开来， 这种试剂是( )
A．BaCl2溶液 B．FeCl2溶液 C．FeCl3溶液 D．Fe(NO3)2溶液
【解析】 BaCl2只能把AgNO3和10% H2SO4与KSCN和NaOH区分开；FeCl2不能区 分KSCN和10% H2SO4；Fe(NO3)2不能区分AgNO3和KSCN。只有FeCl3溶液符合题 意。 【答案】 C
5．向某溶液中加入含Fe2的溶液后，无明显变化，当再滴加几滴新制的氯水后，混合
＋
液变成红色，则下列结论中错误的是( ) A．该溶液中一定含有SCN B．氧化性：Fe3>Cl2
＋
－
C．Fe2与SCN不能形成红色物质
＋
－
D．Fe2被氯水氧化成Fe3
＋
＋
【解析】 当加入Fe2＋后溶液不变色，再滴加氯水后变为红色，说明溶液中含有SCN
－，
同时也说明Fe2＋与SCN－不能形成红色物质，滴入氯水后发生了反应Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋
2Cl－，Fe3＋与SCN－结合生成红色物质，上述反应也说明了氧化性Cl2>Fe3＋。故正确答
案为B。 【答案】 B
6．有A、B、C三种溶液，各含有Fe3、Cu2、Ag中的一种。向A中加入适量铁粉，
＋
＋
＋
有红色固体析出，再加入C溶液，红色物质溶解，但无新固体物质析出，则A、B、C 中依次含有( )
用心 爱心 专心 2
A．Fe3、Cu2、Ag B．Cu2、Ag、Fe3
＋
＋
＋
＋
＋
＋
C．Ag、Fe3、Cu2 D．Cu2、Fe3、Ag
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＋
＋
＋
＋
＋
【解析】 红色固体为Cu，故A溶液中含有Cu2＋；使Cu溶解但无新固体物质析出， 则加入的C溶液中含有Fe3＋而非Ag＋，故选B项。 【答案】 B
7．将Na2O2投入到FeCl2溶液中，可以观察到的现象是(多选)( ) A．生成白色沉淀 B．生成红褐色沉淀 C．有气泡生成 D．溶液变为棕黄色
【解析】 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，Na2O2具有强氧化性，FeCl2具有还原性， 两者反应得到Fe(OH)3红褐色沉淀。 【答案】 BC
8．将足量的铁粉投入硫酸和硫酸铜的混合液中，充分反应后，所得的金属粉末的质量 与原来加入的铁粉质量相等，则溶液中H与SO42的物质的量之比为( )
＋
－
A．1∶2 B．1∶4 C．2∶5 D．1∶7
【解析】 设H2SO4的物质的量为x mol，CuSO4的物质的量为y mol。 则Fe＋ CuSO4===Cu＋FeSO4 56y g y mol 64y g Fe ＋ H2SO4===FeSO4＋H2↑ 56x g x mol
由题意知，只需Fe与CuSO4反应铁粉质量增加的量与Fe与H2SO4反应铁粉质量减少 的量相等即可，
即：64y－56y＝56x，所以y＝7x
n(H＋)∶n(SO42－)＝2x∶(x＋y)＝2x∶8x＝1∶4，故选B项。 【答案】 B
9．铁和氧化铁的混合物共A mol，加盐酸后固体全部溶解，共收集到B mol H2，且溶
用心 爱心 专心
3
液中加入KSCN溶液不显红色，则原混合物中铁的物质的量为( ) A．B mol B．(A－B)mol 11
C.(A－B)mol D.(A＋B)mol 22
【解析】 由Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑知参与该反应的n(Fe)＝B mol由Fe2O3＋6H＋ ===2Fe3＋＋3H2O。2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋及题意设n(Fe2O3)＝x，则与Fe3＋反应的n(Fe)＝x， A－BA＋B所以有B mol＋x＋x＝A mol x＝mol，所以原混合物中n(Fe)＝B mol＋x＝ 22mol。 【答案】 D
10．在由Fe、FeO和Fe2O3组成的混合物中加入100 mL 2 mol/L的盐酸，恰好使混合 物完全溶解，并放出448 mL气体(标准状况)，此时向溶液滴加KSCN溶液无现象。则 下列判断正确的是( )
A．混合物中三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1∶1∶3 B．反应后所得溶液中的Fe2和Cl的物质的量之比为1∶3
＋
－
C．混合物中，FeO的物质的量无法确定，但Fe比Fe2O3的物质的量多0.02 mol D．混合物中，Fe2O3的物质的量无法确定，但Fe比FeO的物质的量多0.01 mol 【解析】 Fe、FeO、Fe2O3混合物中加入盐酸发生的反应为 Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ ① 0.02 mol 0.02 mol
FeO＋2HCl===FeCl2＋H2O ② Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O ③
由于在溶液中加入KSCN无血红色出现，所以最后溶液中无Fe3＋，只存在FeCl2，一定 还会发生反应
Fe＋2FeCl3===3FeCl2 ④
由反应③和④可得关系：Fe～Fe2O3
用心 爱心 专心 4
所以Fe比Fe2O3多出和HCl反应生成H2的0.02 mol，FeO的物质的量无法确定，消耗 的HCl的量也就无法确定，最后溶液中的溶质只有FeCl2，Fe2＋与Cl－的物质的量比为 1∶2。 【答案】 C 二、非选择题
11．(2010年厦门高一检测)除去FeCl2溶液中的少量FeCl3，可加入________，反应的 离子方程式为____________________；
除去FeCl3溶液中的少量FeCl2，可加入________，反应的离子方程式为
______________________；除去FeCl2溶液中的少量CuCl2，可加入________，反应的 离子方程式为____________________。
【答案】 足量铁粉 Fe＋2Fe3===3Fe2 氯水
＋
＋
2Fe2＋Cl2===2Fe3＋2Cl
＋
＋
－
足量铁粉 Fe＋Cu2===Fe2＋Cu
＋
＋
12．化学是很美的，化学物质呈现五颜六色，化学变化色彩纷呈，以下变化就涉及许多 的颜色变化：
工业盐酸显黄色，当加入过量铁粉充分反应后就变为浅绿色，然后加入NaOH溶液， 会产生白色沉淀，加入盐酸又变浅绿色，通入Cl2后变为黄色，当加入铜后，黄色 消失，溶液带有蓝色，插入一根锌棒，首先看到亮红色物质生成，后又被黑色物质覆 盖，最后溶液变为无色。 (1)写出反应①～⑦的化学方程式。
(2)上述反应中，属于氧化还原反应的有____________，其中，铁元素被氧化的有 ________，铁元素被还原的有________。
【解析】 Fe2＋和Fe3＋都是有颜色的，Fe2＋和Fe3＋之间相互转化的同时伴随着颜色的变
化，因此根据颜色变化可确定溶液中离子种类的变化。 【答案】 (1)反应的化学方程式为： ①2FeCl3＋Fe===3FeCl2
②FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl
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⑦
⑤
⑥
②
③
④
①
③Fe(OH)2＋2HCl===FeCl2＋2H2O ④2FeCl2＋Cl2===2FeCl3 ⑤2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2 ⑥CuCl2＋Zn===ZnCl2＋Cu ⑦FeCl2＋Zn===ZnCl2＋Fe (2)①④⑤⑥⑦ ①④ ①⑤⑦
13．将铁粉投入到盛有Cu2、Ag、Fe3的溶液中，反应完毕时，若烧杯底部有铁粉剩
＋
＋
＋
余，溶液中一定不含的金属离子是______________；若烧杯中没有铁粉剩余，则溶液中 一定含有的金属离子是________；若溶液中不含有Cu2时，则一定不含有的金属离子
＋
是________。
【解析】 因为Cu2＋、Ag＋、Fe3＋三种离子的氧化性顺序为Ag＋>Fe3＋>Cu2＋，当加入铁
粉时，按Ag＋、Fe3＋、Cu2＋的顺序反应。当铁粉剩余时，Ag＋、Fe3＋、Cu2＋将全部反应；
若铁粉不剩余时，溶液中一定含有的离子只有Fe2＋。溶液中不含Cu2＋时，因为Fe3＋、 Ag＋的氧化性比Cu2＋强，所以一定不再有Fe3＋和Ag＋。 【答案】 Ag、Fe3、Cu2 Fe2 Ag、Fe3
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14．“速力菲”(主要成分：琥珀酸亚铁，呈暗黄色)是市场上一种常见的补铁药物。该 药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸(主要成分为盐酸)。某同学为了检测“速力菲”药 片中Fe2的存在，设计并进行了如下实验：
＋
(1) 试剂1是________，试剂2是________，加入新制氯水所发生的离子反应方程式是 ______________________。
(2)该同学猜想红色溶液退色的原因是溶液中的Fe3被还原为Fe2，你认为该同学的猜
＋
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想合理吗？________，理由是________________________；请设计一个简单的实验加以
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