2020版新一线高考化学（人教版）一轮复习教学案：第3章第2节　铁及其化合物


第二节　铁及其化合物
考纲定位
核心素养
1.掌握铁的主要性质及应用。
2.掌握铁的重要化合物的主要性质及应用。
3.了解铁及其重要化合物的制备方法。
4.了解Fe2＋、Fe3＋的检验方法。
1.宏观辨识——认识铁及其化合物的性质及应用，能以“铁三角”转化关系理解变价元素的转化条件。
2.科学探究——能提出有价值的Fe(OH)2的制备方案，并进行实验探究。
3.科学态度——利用铁及其化合物的性质，科学认识铁及其化合物的分离，提纯和制备工艺流程，同时具有严谨求实的科学态度和崇尚真理的意识。
考点一| 铁的单质、氧化物及氢氧化物

1．铁的位置、存在和物理性质

2．化学性质
铁单质性质活泼，有较强的还原性。
(1)与非金属单质的反应

Fe与S反应：Fe＋SFeS。
(2)与水的反应
常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。
(3)与酸的反应
①与非氧化性酸反应的离子方程式：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
②与氧化性酸反应：遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化，与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应无H2产生。
(4)与某些盐溶液的反应
①与CuSO4溶液反应的离子方程式：Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋。
②与FeCl3溶液反应的离子方程式：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。
提醒：(1)铁分别与氯气和盐酸反应所得的产物中铁元素的价态不同，Fe与Cl2反应生成FeCl3，而Fe与盐酸反应生成FeCl2；(2)铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4；(3)铁与硫蒸气反应生成的是FeS而不是Fe2S3；铁与碘蒸气反应生成的是FeI2而不是FeI3。
3．铁的三种典型氧化物
(1)物理性质
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗称
—
铁红
磁性氧化铁
色态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
溶解性
难溶于水
难溶于水
难溶于水
铁的价态
＋2价
＋3价
＋2价、＋3价
(2)化学性质
①FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应的离子方程式为
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O，Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。
②FeO不稳定，在空气中受热生成Fe3O4，其方程式为6FeO＋O22Fe3O4。
提醒：(1)Fe3O4的组成可用氧化物的形式表示为FeO·Fe2O3，即有的铁显＋2价，的铁显＋3价；(2)Fe3O4与一般酸反应生成两种盐，Fe3O4与稀硝酸反应生成一种盐[Fe(NO3)3]。
4．铁的氢氧化物的性质与制备

Fe(OH)2
Fe(OH)3
颜色状态
白色固体
红褐色固体
与H＋反应
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
受热分解
—
2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O
制法
可溶性亚铁盐与碱溶液反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
可溶性铁盐与碱溶液反应：
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
二者的关系
在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3

1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)FeS、FeCl2、FeCl3均可以通过单质化合得到。 (　　)
(2)铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分为Fe2O3·xH2O。 (　　)
(3)常温下，用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸。 (　　)
(4)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2。 (　　)
(5)向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁。 (　　)
答案：(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×
2．铁有＋2、＋3价两种价态，单质铁与________(填下列编号，下同)反应时只生成＋3价铁；与________反应时只生成＋2价铁；与________反应时既生成＋2价铁也生成＋3价铁。
所选试剂：①Cl2　②O2　③H2O(g)　④S　⑤盐酸
⑥稀硝酸(足量)　⑦稀硫酸　⑧CuSO4溶液　⑨FeCl2溶液　⑩FeCl3溶液
答案：①⑥　④⑤⑦⑧⑩　②③

⊙考法1　铁的单质、氧化物及其氢氧化物的性质及制备
1．(2019·望都模拟)“秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影。同是由黏土烧制的砖瓦，有的是黑色的，有的却是红色的，你猜测其中的原因可能是 (　　)
A．土壤中含有铁粉、二氧化锰等
B．黑砖瓦是煅烧过程中附着了炭黑，红砖瓦则是添加了红色耐高温染料
C．土壤中含有的铜元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色CuO和红色Cu
D．土壤中含有的铁元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色Fe3O4或FeO和红色Fe2O3
D　[A项，土壤中不含铁粉；B项，黑砖瓦中含有C、Fe3O4、FeO等，红砖瓦含有Fe2O3；C项，煅烧生成Cu2O红色物质，不是Cu。]
2．下列有关铁元素的叙述中正确的是(　　)
A．Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH)2 B．铁是较活泼的金属，它与卤素(X2)反应的生成物均为FeX3
C．氢氧化铁与氢碘酸反应：Fe(OH)3＋3HI===FeI3＋3H2O
D．将FeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中可制备Fe(OH)3胶体
A　[铁与单质碘化合生成的是FeI2，选项B不正确；铁离子能把碘离子氧化成单质碘，选项C不正确；D项，得到的是Fe(OH)3沉淀，因而不正确。]
3．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)。

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，就要排出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Fe2＋，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。
答案：①②③⑤

方法一：有机覆盖层法
将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应，如题中的③⑤。
方法二：还原性气体保护法
用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀，如题中的①②。
方法三：电解法
用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖苯(或煤油)，如题中的③。
总之：Fe(OH)2制备的关键
①溶液中不含Fe3＋和O2等氧化性物质；
②制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭隔绝空气的体系中。
⊙考法2　Fe与HNO3反应的产物判断
4．把22.4 g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，若反应只收集到0.3 mol NO2和0.2 mol NO，下列说法正确的是(　　)
A．反应后生成的盐只为Fe(NO3)3
B．反应后生成的盐只为Fe(NO3)2
C．反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为1∶3
D．反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为3∶1
C　[由于铁的物质的量为＝0.4 mol，所以在反应的过程中它失去的电子数应介于0.8 mol(此时只产生Fe2＋)和1.2 mol(此时只产生Fe3＋)之间，又产生0.3 mol NO2和0.2 mol NO，即反应过程中硝酸得到的电子物质的量为0.3 mol×(5－4)＋0.2 mol×(5－2)＝0.9 mol，所以对应的产物既有Fe(NO3)3又有Fe(NO3)2，设前者的物质的量为x，后者的物质的量为y，则由铁原子守恒可得x＋y＝0.4 mol，由得失电子守恒得3x＋2y＝0.9 mol，解得x＝0.1 mol，y＝0.3 mol。]
5．在一定量的稀硝酸中慢慢加入铁粉，得到的Fe2＋的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。
①Fe3＋　②Fe2＋　③Fe、Fe2＋　④Fe2＋、Fe3＋
(1)AB段铁元素以________形式存在。
(2)BC段铁元素以________形式存在。
(3)CD段铁元素以________形式存在。
(4)AB段与BC段所需Fe的质量比为________。
解析：向稀硝酸中加入铁粉，开始时稀硝酸过量应生成Fe3＋，随加入铁粉量的增加，HNO3反应完全后，发生反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，最后Fe3＋全部转化为Fe2＋。
答案：(1)①　(2)④　(3)③　(4)2∶1


考点二| 铁盐、亚铁盐的性质及应用

1．亚铁盐(Fe2＋)和铁盐(Fe3＋)
(1)亚铁盐
含有Fe2＋的溶液呈浅绿色，既有氧化性，又有还原性。
①氧化性：Fe2＋与Zn反应的离子方程式：Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋。
②还原性
a．向FeCl2溶液中滴入几滴KSCN溶液，再加入氯水(或通入Cl2)，若溶液变红色，证明Fe2＋具有还原性。反应原理用离子方程式表示为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
b．向FeCl2溶液中滴入双氧水，溶液变黄，反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。
c．向少量酸性KMnO4溶液中加入FeCl2溶液，若溶液紫红色褪去，证明Fe2＋具有还原性。反应原理用离子方程式表示为MnO＋5Fe2＋＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。
提醒：(1)能氧化Fe2＋的常见氧化剂有X2(Cl2、Br2)、NO(H＋)、H2O2、MnO；(2)Fe2＋水解使溶液呈酸性；(3)亚铁盐溶液保存时应加入铁粉防止Fe2＋被氧化，加入相应酸防止水解。
(2)铁盐
①氧化性：含Fe3＋的溶液呈黄色，Fe3＋具有较强的氧化性。
a．向FeCl3溶液中滴入几滴KSCN溶液，再加入过量活泼金属(如Fe)，若溶液红色褪去，证明Fe3＋具有氧化性。反应原理用离子方程式表示为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。
b．向FeCl3溶液中加入淀粉KI溶液，若溶液变成蓝色，证明Fe3＋具有氧化性。反应原理用离子方程式表示为2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋。
c．向FeCl3溶液中通入H2S气体，若出现黄色浑浊，证明Fe3＋具有氧化性。反应原理为2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋。
②易水解：a.配制FeCl3溶液时，应将FeCl3溶于稀盐酸中，然后稀释。
b．将FeCl3饱和溶液滴入沸水中制备胶体的化学方程式为FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl。
c．除去CuCl2溶液中的Fe3＋，可向溶液中加入足量CuO或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3，调节pH，使Fe3＋水解生成Fe(OH)3沉淀。
d．因Fe3＋易水解，故制备无水的FeCl3应在HCl气流中使结晶FeCl3失去H2O。
2．Fe2＋、Fe3＋的检验方法
(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

(4)Fe2＋的特征检验方法
溶液产生蓝色沉淀，说明溶液中含有Fe2＋，离子方程式为3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓

1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含有Fe2＋。 (　　)
(2)FeCl3溶液中加入KSCN溶液，有红色沉淀生成。 (　　)
(3)除去Fe2(SO4)3中的Fe2＋可加入适量H2O2或氯水。 (　　)
(4)除去ZnCl2溶液中的Fe3＋可加入足量ZnCO3，然后过滤。 (　　)
答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)√
2．欲探究浓硫酸与Fe共热反应后铁元素的价态，设计下列实验，请填空：
将反应后试管中的溶液稀释。取少量溶液，滴入3～5滴________溶液，若溶液呈红色，则证明含有Fe3＋，否则不含Fe3＋；取少量溶液，滴入3～5滴________溶液，若溶液褪色，则证明含有Fe2＋，否则不含Fe2＋。若实验证明反应后的溶液中只含有Fe3＋，则反应的化学方程式是_____________________
___________________________________________________________。
答案：KSCN　酸性KMnO4
2Fe＋6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O

⊙考法1　Fe2＋、Fe3＋的性质及检验
1．将铜和氧化铁的混合物溶于足量稀盐酸中，向所得溶液中滴入2滴KSCN溶液后出现红色。下列有关说法错误的是(　　)
A．容器中可能有固体残渣
B．所得溶液中一定存在Fe2＋
C．反应过程中水的电离程度增大
D．再加入铜后，溶液红色逐渐褪去
A　[所得溶液中滴入KSCN溶液后变红色，说明会有Fe3＋，则Cu不存在。]
2．(2017·北京高考)某小组在验证反应“Fe＋2Ag＋===Fe2＋＋2Ag”的实验中检测到Fe3＋，发现和探究过程如下。
向硝酸酸化的0.05 mol·L－1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。
(1)检验产物
①取出少量黑色固体，洗涤后，_____________________________________
___________________________________________________________
(填操作和现象)，证明黑色固体中含有Ag。
②取上层清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有________。
(2)针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe3＋，乙认为铁粉过量时不可能有Fe3＋，乙依据的原理是_____________________________________________
___________________________________________________________
(用离子方程式表示)。针对两种观点继续实验：
①取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：
序号
取样时间/min
现象
ⅰ
3
产生大量白色沉淀；溶液呈红色
ⅱ
30
产生白色沉淀，较3 min时量少；溶液红色较3 min时加深
ⅲ
120
产生白色沉淀，较30 min时量少；溶液红色较30 min时变浅
(资料：Ag＋与SCN－生成白色沉淀AgSCN)
②对Fe3＋产生的原因作出如下假设：
假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3＋；
假设b：空气中存在O2，由于_________________________________
(用离子方程式表示)，可产生Fe3＋；
假设c：酸性溶液中的NO具有氧化性，可产生Fe3＋；
假设d：根据________现象，判断溶液中存在Ag＋，可产生Fe3＋。
解析：(1)①若黑色固体中含有Ag，可先加入硝酸，加热使之溶解，再加入盐酸，能产生白色沉淀AgCl。
②K3[Fe(CN)6]溶液是常见的检验Fe2＋的试剂。取上层清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明含有Fe2＋。
(2)Fe3＋具有较强的氧化性，可与Fe发生氧化还原反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。
②Fe2＋与O2可发生氧化还原反应：4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，生成Fe3＋。加入KSCN溶液后产生白色沉淀，说明溶液中含有Ag＋，Ag＋可将Fe2＋氧化为Fe3＋。
答案：(1)①加硝酸加热溶解固体，再滴加稀盐酸，产生白色沉淀　②Fe2＋　 (2)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
②4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O　加入KSCN溶液后产生白色沉淀
⊙考法2　涉及Fe及其化合物的化工流程综合试题
3．(2019·贵阳模拟)α­铁纳米粉在现代电子工业上用途极为广泛，用赤铁矿石(含Fe2O3、FeO，也含有Al2O3、MnO2、CuO等)制备纳米铁颗粒的实验流程如下：

已知部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如表所示：
沉淀物
Al(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Cu(OH)2
开始沉淀时的pH
3.7
2.3
7.6
5.4
完全沉淀时的pH
5.2
3.2
9.7
6.7
回答以下问题：
(1)实验流程中首先对赤铁矿进行“碾碎”，目的是
___________________________________________________________
___________________________________________________________。
(2)固体A的成分是________(填写化学式)，在滤液A中加H2O2的目的是
___________________________________________________________
(用离子方程式进行说明)。
(3)步骤②中需调节pH的范围是_____________________________。
(4)步骤③中灼烧所需的仪器有酒精灯、三脚架、________________(填写三种仪器)，发生反应的化学方程式为_______________________________
___________________________________________________________。
解析：(1)对赤铁矿进行碾碎，可以增大接触面积，从而加快反应速率，提高矿石的浸出率。(2)赤铁矿中只有MnO2与稀硫酸不反应，故固体A为MnO2。滤液A中加H2O2的目的是将Fe2＋氧化为Fe3＋。(3)步骤②调节pH的目的是将Fe3＋与Al3＋、Cu2＋分离，即完全沉淀Fe3＋，而不沉淀Al3＋、Cu2＋，故需调节3.2≤pH＜3.7。(4)步骤③为灼烧Fe(OH)3，需要用到的仪器还有坩埚、泥三角、坩埚钳。灼烧Fe(OH)3时发生分解反应：2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O。
答案：(1)增大接触面积，从而加快反应速率，提高矿石的浸出率
(2)MnO2　2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O
(3)3.2≤pH＜3.7
(4)泥三角、坩埚、坩埚钳　2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O

(1)回收Cu和制备FeCl3的流程

(2)废品(含Fe2O3、CuO、FeO、SiO2)制备Fe2O3、CuSO4·5H2O的流程

课堂反馈　真题体验
[一题串知，落实考法]
(2016·全国卷Ⅱ，改编)某班同学用如下实验探究Fe、Fe2＋、Fe3＋的性质及转化。
(1)将Fe投入足量稀硝酸中，溶液变为________色，其离子方程式为___________________________________________________________。
[考查Fe的性质]
(2)将NaOH溶液滴入FeSO4溶液中的现象为_________________________
___________________________________________________________，
有关化学方程式为____________________________________________
___________________________________________________________。
[考查Fe2＋、Fe(OH)2的性质]
(3)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是__________________________________
___________________________________________________________。
[考查Fe2＋、Fe3＋的性质]
(4)甲组同学取2 mL FeCl2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___________________________________________________________
___________________________________________________________。
[考查Fe2＋、Fe3＋的性质与检验方法]
(5)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再向液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是______________________________________________________
___________________________________________________________。
[考查Fe2＋的还原性]
(6)丙组同学取10 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验：
①第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；
②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀；
③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。
实验②检验的离子是________(填离子符号)；实验①和③说明：在I－过量的情况下，溶液中仍含有________(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为________。
[考查Fe3＋的氧化性及性质探究]
(7)丁组同学向盛有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
___________________________________________________________；
一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是______________________________________________________
___________________________________________________________；
生成沉淀的原因是___________________________________________
(用平衡移动原理解释)。
[考查Fe2＋、Fe3＋的性质及应用]
答案：(1)黄　Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O
(2)先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
FeSO4＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋Na2SO4,4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(3)防止Fe2＋被氧化　(4)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
(5)防止外界空气中的O2进入溶液氧化Fe2＋
(6)Fe2＋　Fe3＋　可逆反应
(7)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
Fe3＋催化H2O2分解产生O2　H2O2分解反应放热，促进Fe3＋的水解平衡正向移动
[真题体验，感悟考向]
1．(2018·全国卷Ⅰ，T7)磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：

下列叙述错误的是(　　)
A．合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用
B．从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li
C．“沉淀”反应的金属离子为Fe3＋
D．上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠
D　[废旧电池中含有的金属、电解质溶液会对水体和土壤等造成污染，处理废旧电池有利于资源再利用，同时能够降低环境污染，保护环境，A项正确；从流程图看出，正极材料涉及了铝、铁、锂等金属，B项正确；因流程中加入的有HNO3，故在含Li、P、Fe等滤液中加碱液，发生“沉淀”反应的金属离子为Fe3＋，C项正确；因为锂及其化合物的性质与镁相似，由硫酸镁易溶于水推知，硫酸锂易溶于水，由碳酸镁微溶于水推知，碳酸锂微溶于水，所以不能用硫酸钠代替碳酸钠，D项错误。]
2．(2018·全国卷Ⅱ，T28(2))检验Fe2O3存在的方法是__________________
___________________________________________________________。
答案：取少许固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入1～2滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含有Fe2O3
3．(2017·全国卷Ⅲ，T26节选)在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气，溶液逐渐变红。由此可知：__________________、__________________。
解析：绿矾溶液中滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，说明样品中没有Fe3＋；再向试管中通入空气，溶液变红，说明有Fe3＋生成，即Fe2＋易被氧气氧化为Fe3＋。
答案：样品中没有Fe3＋[或Fe(Ⅲ)]　Fe2＋[或Fe(Ⅱ)]易被氧气氧化为＋3价Fe[或Fe(Ⅲ)]
4．(2017·全国卷Ⅱ，T26节选)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：

回答下列问题：
(1)在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是________________________，还可使用________代替硝酸。
(2)沉淀A的主要成分是________，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为_____________________________________________
___________________________________________________________。
(3)加氨水过程中加热的目的是___________________________________。
沉淀B的主要成分为________、________(写化学式)。
解析：(1)由题意知，水泥样品中含有铁、铝和镁等金属的氧化物，后面操作有加入氨水调节pH＝4～5，目的是除去Al元素和Fe元素，而在此pH范围内，Fe元素只有转化为Fe3＋才能完全生成沉淀，因此加入硝酸的目的是将样品中可能存在的Fe2＋氧化为Fe3＋；还可以使用双氧水等其他氧化剂代替硝酸。
(2)水泥样品中的SiO2、CaO及铁、铝、镁等金属的氧化物，只有SiO2(或反应生成的H2SiO3)不溶于盐酸，所以沉淀A的主要成分是SiO2(或H2SiO3)。SiO2(或H2SiO3)不与强酸反应，但可溶于氢氟酸中，反应的化学方程式为SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O(或H2SiO3＋4HF===SiF4↑＋3H2O)。
(3)盐类水解是吸热反应，升高温度，可防止生成胶体，同时促进溶液中的Al3＋、Fe3＋水解程度增大而生成沉淀易于除去，加热的同时还可以加快反应速率；生成的沉淀主要为Al(OH)3、Fe(OH)3。
答案：(1)将样品中可能存在的Fe2＋氧化为Fe3＋　H2O2
(2)SiO2(或H2SiO3)　SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O(或H2SiO3＋4HF===SiF4↑＋3H2O)
(3)防止胶体生成，易沉淀分离　Al(OH)3　Fe(OH)3