变式4
把表面有氧化物的相同大小的铜片和铁片一起放入盐酸中，充分反应后，所得溶液中的金属离子为（ ）
A．Fe3＋和Cu2＋B．Fe2＋和Cu2＋
C．Fe2＋和Fe3＋D．Fe2＋
答案 D
解析 本题涉及的物质的性质有：
CuO与盐酸的反应，Fe、Fe2O3与盐酸的反应，Fe3＋与Fe、Cu的反应，Fe与Cu2＋的反应等。
表面氧化物较少，溶于盐酸后，生成的Fe3＋和Cu2＋较少，分别被Fe还原为Fe2＋和Cu，Cu与盐酸不反应，Fe与盐酸反应生成Fe2＋。
【考点】铁的重要化合物
【题点】Fe3＋与Fe2＋相互转化时溶液中离子种类的判断
五、实验探究Fe3＋与Fe2＋的性质
例5
某同学用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。
请回答下列问题：
（1）分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol·L－1的溶液。
在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是__________________________________。
（2）甲同学取2mLFeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2＋氧化。
FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）乙同学认为甲同学的实验不够严谨，该同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和几滴氯水，溶液变红，煤油的作用是______________。
（4）丙同学取10mL0.1mol·L－1KI溶液，加入6mL0.1mol·L－1FeCl3溶液混合。
取2mL此溶液于试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；写出发生反应的离子方程式________________________________________________________________________。
（5）丁同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为______________________________________________。
答案
（1）防止Fe2＋被氧化
（2）2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ （3）隔绝空气（排除氧气对实验的影响）
（4）2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
（5）H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
解析
（1）铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是防止氯化亚铁被氧化。
（2）氯气具有氧化性能氧化氯化亚铁为氯化铁，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
（3）煤油不溶于水，密度比水小，分层后可以隔离溶液与空气接触，排除氧气对实验的影响。
（4）CCl4层显紫色说明有单质碘生成，这是由于铁离子氧化碘化钾，发生反应的离子方程式为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。
（5）向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，说明过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。
【考点】铁的重要化合物
【题点】实验探究Fe3＋与Fe2＋的性质
设置实验情景考查Fe2＋的还原性，Fe3＋的氧化性及其检验方法，是一种常见的题型。
需要注意的是
（1）Fe2＋的还原性大于Br－的，但比I－的弱。
亚铁盐在溶液中遇到强氧化剂（如氯气、硝酸、酸性高锰酸钾溶液、溴水、双氧水等）时，一般能被氧化成铁盐。
（2）Fe3＋具有较强的氧化性，可跟Fe、Cu及SO2、H2S、HI等还原性物质反应，还原产物为Fe2＋。
变式5
某同学利用铁与水蒸气反应后的固体物质进行了如下实验：
固体
淡黄色溶液
淡红色溶液
深红色溶液
溶液褪色
（1）固体溶于稀盐酸的化学方程式为______________________________________________。
（2）试剂1的化学式是________；加入试剂1后呈红色的原因是（用离子方程式表示）_________。
（3）加入新制氯水后溶液红色加深的原因是（用离子方程式表示）_____________________。
答案
（1）Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O
（2）KSCN Fe3＋＋3SCN－===Fe（SCN）3
（3）2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
解析 本题考查Fe与水蒸气的反应、Fe3O4与酸的反应、Fe3＋的检验和Fe2＋的还原性。
Fe和水蒸气反应的化学方程式为3Fe＋4H2O（g）
Fe3O4＋4H2。
（1）Fe3O4与稀盐酸反应生成FeCl3、FeCl2和H2O，反应的化学方程式为Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O。
（2）淡黄色溶液中含FeCl3、FeCl2，加入试剂1，溶液变成淡红色，检验Fe3＋用KSCN溶液，则试剂1的化学式为KSCN，反应的离子方程式为Fe3＋＋3SCN－===Fe（SCN）3。
（3）加入新制氯水将Fe2＋氧化成Fe3＋，Fe3＋与SCN－生成的Fe（SCN）3的浓度增大，溶液的红色加深，加入新制氯水反应的离子方程式为Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋。
【考点】铁的重要化合物
【题点】实验探究Fe3＋与Fe2＋的性质
六、无机框图推断题的解题方法思路
例6
已知A为常见的金属单质，根据如图所示的关系，下列叙述中正确的是（ ）
A．A为Fe，B为FeO
B．C→D溶液的颜色变化：
浅绿色→棕黄色
C．④的离子方程式：
Fe＋Fe3＋===2Fe2＋
D．⑤的离子方程式：
4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3
答案 B
解析 由“红褐色固体”可知F是Fe（OH）3，从而得出A为Fe，“黑色晶体”B为Fe3O4，继而推出C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe（OH）2。
⑤的离子方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，④的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
【考点】铁的重要化合物
【题点】铁的化合物的推断
变式6
下列物质之间有如下反应关系：
已知E转化成C的现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。
回答：
（1）写出下列物质的化学式：
A____________， B____________， D____________，
甲____________， 乙____________， 丙__________________________________________。
（2）写出E→C反应的化学方程式：
________________________________________________。
答案
（1）Fe2O3 FeCl3 FeCl2 Cl2 NaOH（或KOH等） KSCN
（2）4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3
解析 E转化成C的现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，则E为Fe（OH）2，C为Fe（OH）3，A为红棕色粉末，则A为Fe2O3，B为FeCl3，D为FeCl2，乙为NaOH（或KOH等），由D→B的转化可知，甲为氯气或新制氯水等，由红色溶液可知，丙为KSCN。
【考点】铁的重要化合物
【题点】铁的化合物的推断
1．将钠、镁、铝各0.3mol分别放入足量盐酸中，同温同压下产生气体的体积比是（ ）
A．1∶2∶3B．6∶3∶2
C．3∶1∶1D．1∶1∶1
答案 A
解析 盐酸足量，金属失去的电子数等于H得到的电子数，Na失去的电子数为0.3mol，Mg失去的电子数为0.3mol×2＝0.6mol，Al失去的电子数为0.3mol×3＝0.9mol，则同温同压下产生气体的体积比为0.3mol∶0.6mol∶0.9mol＝1∶2∶3，选A。
2．由钠、镁、铝、铁四种金属单质中的两种组成的混合物共12g，跟足量盐酸反应，产生5.6L氢气（标准状况下），由此可判断混合物中必定含有（ ）
A．钠B．铁C．镁D．铝
答案 B
解析 标况下n（H2）＝0.25mol,12g金属提供的电子为0.5mol，则提供1mol电子需要金属的质量为24g。
铁在反应中由0价→＋2价，提供1mol电子需28g，同理需Na为23g，Mg为12g，Al为9g。
提供1mol电子，只有铁的质量大于24g，故金属混合物中一定有Fe。
3．将23g钠、18g铝、56g铁分别投入盛有200g7.3%的盐酸中（气体体积均在相同状况下测定），下列分析正确的是（ ）
A．产生的气体体积之比为5∶2∶2
B．铝和盐酸的反应速率仅次于钠，但产生的气体最多
C．铁和盐酸反应产生的气体比钠产生的多
D．钠和盐酸反应最剧烈，反应结束时产生的气体一样多
答案 A
解析 23g钠可转移1mol电子、18g铝可转移2mol电子、56g铁可转移2mol电子，钠产生氢气最多，铁、铝产生氢气的量相同。
4．（2018·舟山市期末）铁的氧化物有很多，在中学化学中经常提到的有FeO、Fe2O3和Fe3O4，而且在一定条件下它们之间是可以相互转化的，例如：
在1400℃以上的温度下加热Fe2O3时，Fe2O3会部分失去氧，生成Fe3O4。
下列有关说法正确的是（ ）
A．FeO、Fe2O3和Fe3O4均为黑色固体
B．Fe3O4常写成FeO·Fe2O3，其中既有＋2价的Fe，又有＋3价的Fe，所以Fe3O4是一种混合物
C．热稳定性：
Fe2O3>Fe3O4
D．FeO、Fe2O3和Fe3O4均可与盐酸反应，且反应类型均为复分解反应
答案 D
5．为了检验某Fe2＋溶液是否变质，可向溶液中加入（ ）
A．NaOH溶液B．铁片
C．石蕊溶液D．KSCN溶液
答案 D
解析 A项，Fe2＋与NaOH溶液反应生成白色氧化亚铁沉淀，能迅速被氧化为红褐色氢氧化铁沉淀，所以不能检验是否变质；D项，如果Fe2＋溶液变质，则生成Fe3＋，遇KSCN溶液呈血红色，可以检验。
6．合金比纯金属的性能更优良，应用范围更广，下列材料不是合金的是（ ）
A．黄铜B．合金钢
C．硬铝D．金箔
答案 D
7．下列物质与其俗名匹配且相关叙述合理的是（ ）
A．磁性氧化铁：
四氧化三铁，为黑色晶体
B．铁红：
氧化亚铁，可用作红色油漆的颜料
C．双氧水：
过氧化氢，受热稳定、易溶于水
D．苏打：
碳酸氢钠，可用于治疗胃酸
答案 A
解析 铁红是氧化铁，过氧化氢受热不稳定，苏打是碳酸钠，B、C、D错。
8．28g铁粉溶于稀盐酸中，然后加入足量的Na2O2固体，充分反应后过滤，将滤渣加强热，最终得到的固体质量为（ ）
A．36gB．40g
C．80gD．160g
答案 B
解析 28g铁粉的物质的量是0.5mol，溶于稀盐酸中生成氯化亚铁，然后加入足量的Na2O2固体，充分反应后过滤得到氢氧化铁，将滤渣加强热，最终得到的固体是氧化铁，根据铁原子守恒可知氧化铁的质量为0.25mol×160g·mol－1＝40g，答案选B。
[对点训练]
题组一 金属的重要性质及应用
1．下列金属用途与性质不相对应的是（ ）
A．用铜做电线是由于其导电性良好
B．用钨做灯丝是因为其熔点高
C．铁制品表面镀铬是由于铬硬且不易被氧化
D．用酸铜配制农药是因为铜离子有氧化性
答案 D
【考点】金属的重要性质及应用
【题点】金属的通性
2．对于反应：
TiCl4＋4Na===4NaCl＋Ti，下列说法不正确的是（ ）
A．该反应既属于置换反应，也属于氧化还原反应
B．该反应可以用来冶炼金属
C．该反应的条件是四氯化钛为熔融状态或在水溶液中
D．该反应说明钠的金属活动性比钛强
答案 C
解析 钠能从四氯化钛中将钛置换出来，说明钠的金属活动性比钛强；钠在水溶液中会先与水反应。
【考点】金属的重要性质及应用
【题点】金属的置换反应
3．将下列金属投入0.1mol·L－1盐酸中，能发生反应且反应最剧烈的是（ ）
A．铜B．铁C．镁D．铝
答案 C
解析 由金属活动顺序表可知，铜与盐酸不反应，铁、镁、铝都能与盐酸反应，最活泼的镁与盐酸反应最剧烈。
【考点】金属的重要性质及应用
【题点】金属活泼性强弱的比较
4．相同质量的镁和铝，分别与足量的盐酸反应，所生成的氢气在标准状况下的体积比为（ ）
A．2∶3B．1∶1
C．3∶4D．24∶27
答案 C
解析 相同质量的金属产生氢气的量与金属失去1mol电子的质量（即摩尔电子质量）成反比，镁、铝摩尔电子质量分别为12g·mol－1、9g·mol－1，标准状况下它们生成氢气的体积比为3∶4。
【考点】金属与酸反应的相关计算
【题点】不同金属与酸反应间的定量关系
5．镁和铝分别与等浓度等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积（V）与时间（t）的关系如图所示，则下列关于反应中镁和铝的叙述正确的是（ ）
A．二者物质的量之比为3∶2
B．二者质量之比为3∶2
C．二者摩尔质量之比为2∶3
D．二者消耗H2SO4的物质的量之比为2∶3
答案 A
解析 由图可知，两个反应生成的氢气一样多，即两种金属失去的电子一样多，则反应中镁、铝的物质的量之比为3∶2，质量之比为4∶3，故A项正确，B项错误；镁、铝的摩尔质量之比为8∶9，C项错误；由于反应生成的氢气一样多，故消耗H2SO4的物质的量之比为1∶1，D项错误。
【考点】金属与酸反应的相关计算
【题点】金属与酸反应的图像分析计算
6．两种金属混合物粉末15g，与足量盐酸反应时生成标准状况下11.2L氢气，符合上述情况的金属混合物是（ ）
A．Mg、FeB．Zn、AgC．Fe、ZnD．Mg、Al
答案 A
解析 该混合物的平均摩尔电子质量＝
＝15g·mol－1，镁、铁、锌、铝的摩尔电子质量分别为12g·mol－1、28g·mol－1、32.5g·mol－1、9g·mol－1，而银与盐酸不反应。
由于是两种金属组成的混合物，平均摩尔电子质量必介于两种金属的摩尔电子质量之间，该混合物的组成可能有：
①镁和铁（或锌、银）,②铝和铁（或锌、银）。
【考点】金属与酸反应的相关计算
【题点】判断确定金属混合物的成分
7．将11.5g钠、9g铝、28g铁分别投入200mL1mol·L－1的盐酸中，下列说法正确的是（ ）
A．钠与盐酸反应最剧烈，产生的气体最多
B．铝与盐酸反应的速率仅次于钠，但产生的气体最多
C．铁与盐酸反应产生的气体比钠多
D．反应结束时产生的气体一样多
答案 A
解析 反应的剧烈程度由金属的活动性决定，即钠与盐酸反应最剧烈，其次是铝，钠、铝、铁的物质的量分别为
mol、
mol、
mol，盐酸的物质的量为0.2mol，盐酸与三种金属反应时均不足，所以铝和铁与盐酸反应时生成的氢气一样多，均为0.1mol，但钠消耗完盐酸后，可以与水继续反应生成氢气，所以钠与盐酸反应产生的气体最多。
【考点】金属与酸的反应
【题点】多种金属与酸反应的比较
题组二 铁的重要化合物
8．用足量的CO还原32.0g某种氧化物，将生成的气体通入足量的澄清石灰水中，得到60g沉淀，则该氧化物是（ ）
A．FeOB．Fe2O3C．CuOD．Fe3O4
答案 B
解析 由生成CaCO360g可得反应掉CO为0.6mol，即32.0g金属氧化物中含氧原子为0.6mol，铁原子：
＝0.4mol，n（Fe）∶n（O）＝0.4∶0.6＝2∶3，即氧化物为Fe2O3。
【考点】铁的重要化合物
【题点】铁的氧化物的相关计算
9.有关铁的化合物的说法中，错误的是（ ）
A．Fe（OH）2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色
B．由图示操作可制取Fe（OH）2
C．Fe3O4、Fe（OH）3都可以由化合反应制得
D．Fe（OH）3胶体呈红褐色、透明，能发生丁达尔效应
答案 A
解析 Fe（OH）2是一种白色固体，A错误；煤油能减少FeSO4溶液与氧气接触，可以避免试管中部分氧气对氢氧化亚铁的氧化，B正确；铁在氧气中燃烧可生成Fe3O4，可通过化合反应：
4Fe（OH）2＋2H2O＋O2===4Fe（OH）3制取Fe（OH）3，C正确；Fe（OH）3胶体呈红褐色、透明，能发生丁达尔效应，D正确。
【考点】铁的重要化合物
【题点】图解铁的化合物的性质实验
10．下列各试剂中，不能用来鉴别FeSO4和Fe2（SO4）3的是
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