2024届高考化学一轮复习：第11讲 铁及其重要化合物 课件(共325张PPT)
文档属性
| 名称 | 2024届高考化学一轮复习：第11讲 铁及其重要化合物 课件(共325张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 8.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-20 10:03:54 | ||
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文档简介
(共325张PPT)
一轮重点巩固
方向比努力更重要
研究考纲·辨明考向
重
要
化
及
铁
其
物
合
1．(2023年广东卷)科教兴国，“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”。下列说法正确的是
A．“天舟六号”为中国空间站送去推进剂Xe气，Xe是第IA族元素
B．火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为FeO
C．创造了可控核聚变运行纪录的“人造太阳”，其原料中的2H与3H互为同位素
D．“深地一号”为进军万米深度提供核心装备，制造钻头用的金刚石为金属
晶体
真题再现·辨明考向
√
解析：A．化学符号Xe，原子序数54，在元素周期表中处于第5周期0族，故A错误；
B．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，不是FeO，故B错误；
C．2H与3H具有相同的质子数，不同的中子数，互为同位素，故C正确；
D．金刚石是共价晶体，故D错误；
√
2. (2023年新课标卷)化学在文物的研究和修复中有重要作用。下列说法错误的是
A. 竹简的成分之一纤维素属于天然高分子
B. 龟甲的成分之一羟基磷灰石属于无机物
C. 古陶瓷修复所用的熟石膏，其成分为Ca(OH)2
D. 古壁画颜料中所用的铁红，其成分为Fe2O3
解析：A．纤维素是一种天然化合物，其分子式为(C6H10O5)n，其相对分子质量较高，是一种天然高分子，A正确；
B．羟基磷灰石又称又称羟磷灰石、碱式磷酸钙，其化学式为[Ca10(PO4)6(OH)2]，属于无机物，B正确；
C．熟石膏是主要成分为2CaSO4·H2O，Ca(OH)2为熟石灰的主要成分，C错误；
D．Fe2O3为红色，常被用于油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料，俗称铁红，D正确；
√
3. (2023年辽宁卷)下列鉴别或检验不能达到实验目的的是
A. 用石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3
B. 用KSCN溶液检验FeSO4是否变质
C. 用盐酸酸化的BaCl2溶液检验Na2SO3是否被氧化
D. 加热条件下用银氨溶液检验乙醇中是否混有乙醛
解析：A．石灰水的主要成分为Ca(OH)2能与碳酸钠和碳酸氢钠反应生成碳酸钙，二者均生成白色沉淀，不能达到鉴别的目的，A错误；
B．Fe2+变质后会生成Fe3+，可以利用KSCN溶液鉴别，现象为溶液变成血红色，可以达到检验的目的，B正确；
C．Na2SO3被氧化后会变成Na2SO4，加入盐酸酸化的BaCl2后可以产生白色沉淀，可以用来检验Na2SO3是否被氧化，C正确；
D．含有醛基的物质可以与银氨溶液反应生成银单质，可以用来检验乙醇中混油的乙醛，D正确；
√
4. (2023年江苏卷)室温下，探究0.1mol·L－1 FeSO4溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的的是
选项 探究目的 实验方案
A 溶液中是否含有 Fe3+ 向2mLFeSO4溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加
KSCN溶液，观察溶液颜色变化
B Fe2+是否有还原性 向2mLFeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液，
观察溶液颜色变化
C Fe2+是否水解 向2mLFeSO4溶液中滴加2~3滴酚酞试液，观察溶
液颜色变化
D Fe2+能否催化H2O2 分解 向2mL5%H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液，观察
气泡产生情况
解析：A．检验溶液中是否含有Fe3+应直接向待测液中滴加KSCN溶液，向待测液中滴加氯水会将Fe2+氧化为Fe3+干扰实验，A错误；
B．向2mLFeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液，若观察溶液紫色褪去，说明Fe2+有还原性，B正确；
C．Fe2+发生水解反应Fe2+ ＋2H2O 2H+＋Fe(OH)2使溶液显酸性，应向2mLFeSO4溶液中滴加2~3滴石蕊试液，观察溶液颜色变化，C错误；
D．向2mL5%H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液，若产生气泡有可能是Fe3+的催化作用，D错误。
√
5. (2023年海南卷)化学实验中的颜色变化，可将化学抽象之美具体为形象之美。下列叙述错误的是
A. 土豆片遇到碘溶液，呈蓝色
B. 蛋白质遇到浓硫酸，呈黄色
C. CrO3溶液(0.1mol·L－1)中滴加乙醇，呈绿色
D. 苯酚溶液(0.1mol·L－1)中滴加FeCl3溶液(0.1mol·L－1)，呈紫色
解析：A．土豆片中含有淀粉，淀粉遇到碘单质会变蓝，A正确；
B．结构中含苯环的蛋白质遇到浓硝酸，呈黄色，B错误；
C．CrO3会被乙醇还原为三价铬，呈绿色，C正确；
D．苯酚遇到氯化铁会有显色反应，生成紫色的配合物，D正确；
√
6. (2023年浙江1月选考)探究铁及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是
实验方案 现象 结论
A 往FeCl2溶液中加入Zn片 短时间内无明显现象 Fe2+的氧化能力比Zn2+弱
B 往Fe2(SO4)3溶液中滴加 KSCN溶液，再加入少量 K2SO4固体 溶液先变成血红色后 无明显变化 Fe3+与SCN－的反应不可
逆
C 将食品脱氧剂样品中的 还原铁粉溶于盐酸，滴 加KSCN溶液 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有
＋3价铁
D 向沸水中逐滴加5~6滴饱 和FeCl3溶液，持续煮沸 溶液先变成红褐色再 析出沉淀 Fe3+先水解得Fe(OH)3再
聚集成Fe(OH)3沉淀
√
7. (2023年浙江6月选考)氯化铁是一种重要的盐，下列说法不正确的是
A. 氯化铁属于弱电解质 B. 氯化铁溶液可腐蚀覆铜板
C. 氯化铁可由铁与氯气反应制得 D. 氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体
解析：A．氯化铁能完全电离出铁离子和氯离子，属于强电解质，A错误；
B．氯化铁溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁，可用来蚀刻铜板，B正确；
C．氯气具有强氧化性，氯气与铁单质加热生成氯化铁，C正确；
D．向沸水中滴加饱和氯化铁溶液，继续加热呈红褐色，铁离子发生水解反应可得到氢氧化铁胶体，D正确；
8. (2022年1月浙江选考)下列说法正确的是
A. 铁与碘反应易生成碘化铁
B. 电解ZnSO4溶液可以得到Zn
C. 用石灰沉淀富镁海水中的Mg2+，生成碳酸镁
D. SO2通入BaCl2溶液中生成BaSO3沉淀
解析：I2属于弱氧化剂，与Fe反应生成FeI2，A错误；电解一定浓度的硫酸锌溶液，Zn2+在阴极得电子析出Zn，B正确；石灰沉淀Mg2+生成的沉淀是Mg(OH)2，C错误；SO2通入BaCl2溶液中不能生成BaSO3沉淀，因为H2SO3酸性比HCl弱，该复分解反应不能发生，D错误；
√
√
9. (2022年6月浙江卷)关于化合物FeO(OCH3)的性质，下列推测不合理的是
A. 与稀盐酸反应生成FeCl3、CH3OH、H2O
B. 隔绝空气加热分解生成FeO、CO2、H2O
C. 溶于氢碘酸(HI)，再加CCl4萃取，有机层呈紫红色
D. 在空气中，与SiO2高温反应能生成Fe2(SiO3)3
解析：已知化合物FeO(OCH3)中Fe的化合价为+3价，CH3O-带一个单位负电荷，据此分析解题。
A．由分析可知，化合物FeO(OCH3)中Fe的化合价为+3价，故其与稀盐酸反应生成FeCl3、CH3OH、H2O，反应原理为：FeO(OCH3)+3HCl=FeCl3+H2O+CH3OH，A不合题意；
B．由分析可知，化合物FeO(OCH3)中Fe的化合价为+3价，C为-1，若隔绝空气加热分解生成FeO、CO2、H2O则得失电子总数不相等，不符合氧化还原反应规律，即不可能生成FeO、CO2、H2O，B符合题意；
C．由分析可知，化合物FeO(OCH3)中Fe的化合价为+3价，故其溶于氢碘酸(HI)生成的Fe3+能将I-氧化为I2，反应原理为：2FeO(OCH3)+6HI=2FeI2+I2+2H2O+2CH3OH，再加CCl4萃取，有机层呈紫红色，C不合题意；
D．化合物FeO(OCH3)在空气中高温将生成Fe2O3、CO2和H2O，然后Fe2O3为碱性氧化物，SiO2为酸性氧化物，故化合物FeO(OCH3)与SiO2高温反应能生成Fe2(SiO3)3，D不合题意；
√
10. (2022年海南卷)在2.8gFe中加入100mL3mol/LHCl，Fe完全溶解。NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．反应转移电子为0.1mol B．HCl溶液中Cl－数为3NA
C．2.8g56Fe含有的中子数为1.3NA D．反应生成标准状况下气体3.36L
解析：2.8gFe的物质的量为0.05mol；100mL 3mol·L-1HCl中H+和Cl-的物质的量均为0.3mol，两者发生反应后，Fe完全溶解，而盐酸过量。
A．Fe完全溶解生成Fe2+，该反应转移电子0.1mol，A正确；
B．HCl溶液中Cl-的物质的量为0.3mol，因此，Cl-数为0.3NA，B不正确；
C．56Fe 的质子数为26、中子数为30，2.8g56Fe的物质的量为0.05mol，因此，2.8g56Fe含有的中子数为1.5NA，C不正确；
D．反应生成H2的物质的量为0.05mol，在标准状况下体积为1.12L，D不正确；
√
11. (2022年辽宁卷)镀锌铁钉放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出铁钉后加入少量漂白粉，溶液恢复棕色：加入CCl4，振荡，静置，液体分层。下列说法正确的是
A. 褪色原因为I2被Fe还原 B. 液体分层后，上层呈紫红色
C. 镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈 D. 溶液恢复棕色的原因为I－被氧化
解析：A．Zn比Fe活泼，更容易失去电子，还原性更强，先与I2发生氧化还原反应，故溶液褪色原因为I2被Zn还原，A项错误；
B．液体分层后，I2在CCl4层，CCl4的密度比水大，则下层呈紫红色，B项错误；
C．若镀层金属活泼性大于Fe，则Fe不易生锈，反之，若Fe活泼性大于镀层金属，则Fe更易生锈，由于活泼性：Zn＞Fe＞Sn，则镀锡铁钉更易生锈，C项错误；
D．漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2，其具有强氧化性，可将I－氧化，D项正确；
√
12. (2022年湖南卷)下列离子方程式正确的是
A. Cl2通入冷的NaOH溶液：Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O
B. 用醋酸和淀粉－KI溶液检验加碘盐中的IO3－：IO3－＋5I－＋6H+＝3I2 ＋3H2O
C. FeSO4溶液中加入H2O2产生沉淀：2Fe2+＋H2O2＋4H2O＝2Fe(OH)2↓＋4H+
D. NaHCO3溶液与少量的Ba(OH)2溶液混合：HCO3－＋Ba2+＋OH－＝BaCO3↓＋
H2O
√
解析：A．Cl2通入冷的 NaOH溶液中发生反应生成氯化钠和次氯酸钠，该反应的离子方程式为Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O，A正确；
B．用醋酸和淀粉－KI溶液检验加碘盐中的IO3－的原理是IO3－在酸性条件下与I－发生归中反应生成I2而遇淀粉变蓝，由于醋酸是弱酸，在离子方程式中不能用H＋表示，因此B不正确；
C．H2O2具有较强的氧化性，FeSO4溶液中加入H2O2产生的沉淀是氢氧化铁，该反应的离子方程式为2Fe2+＋H2O2＋4H2O＝2Fe(OH)2↓＋4H+，C正确；
D．NaHCO3溶液与少量的Ba(OH)2溶液混合后发生反应生成碳酸钡沉淀、碳酸钠和水，NaHCO3过量，Ba(OH)2全部参加反应，因此该反应的离子方程式为2HCO3－＋Ba2+＋2OH－＝BaCO3↓＋CO32-＋2H2O，D不正确；
13. (2022年湖南卷)为探究FeCl3的性质，进行如下实验(FeCl3和Na2SO3溶液浓度均为0.1mol/L)。
依据上述实验现象，结论不合理的是
A. 实验①说明加热促进Fe3+水解反应
B. 实验②说明Fe3+既发生了水解反应，又发生了还原反应
C. 实验③说明Fe3+发生了水解反应，但没有发生还原反应
D. 整个实验说明SO32-对Fe3+的水解反应无影响，但对还原反应有影响
√
解析：铁离子水解显酸性，亚硫酸根离子水解显碱性，两者之间存在相互促进的水解反应，同时铁离子具有氧化性，亚硫酸根离子具有还原性，两者还会发生氧化还原反应，在同一反应体系中，铁离子的水解反应与还原反应共存并相互竞争，结合实验分析如下：实验①为对照实验，说明铁离子在水溶液中显棕黄色，存在水解反应Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，煮沸，促进水解平衡正向移动，得到红褐色的氢氧化铁胶体；实验②说明少量亚硫酸根离子加入铁离子后，两者发生水解反应得到红褐色的氢氧化铁胶体；根据铁氰化钾检测结果可知，同时发生氧化还原反应，使铁离子被还原为亚铁离子，而出现特征蓝色沉淀；实验③通过反滴操作，根据现象描述可知，溶液仍存在铁离子的水解反应，但由于铁离子少量，没检测出亚铁离子的存在，说明铁离子的水解反应速率快，铁离子的还原反应未来得及发生。
A．铁离子的水解反应为吸热反应，加热煮沸可促进水解平衡正向移动，使水解程度加深，生成较多的氢氧化铁，从而使溶液显红褐色，故A正确；
B．在5mLFeCl3溶液中滴加2滴同浓度的Na2SO3溶液，根据现象和分析可知，Fe3+既发生了水解反应，生成红褐色的氢氧化铁，又被亚硫酸根离子还原，得到亚铁离子，加入铁氰化钾溶液后，出现特征蓝色沉淀，故B正确；
C．实验③中在5mL Na2SO3溶液中滴加2滴同浓度少量FeCl3溶液，根据现象和分析可知，仍发生铁离子的水解反应，但未来得及发生铁离子的还原反应，即水解反应比氧化还原反应速率快，故C正确；
D．结合三组实验，说明铁离子与亚硫酸根离子混合时，铁离子的水解反应占主导作用，比氧化还原反应的速率快，因证据不足，不能说明亚硫酸离子对铁离子的水解作用无影响，事实上，亚硫酸根离子水解显碱性，可促进铁离子的水解反应，故D错误。
√
14. (2021年高考河北卷) “灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是( )
A. 钢是以铁为主的含碳合金
B. 钢的含碳量越高，硬度和脆性越大
C. 生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高
D. 冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3
解析：A．钢是含碳量低的铁合金，故A正确；
B．钢的硬度和脆性与含碳量有关，随着含碳量的增大而增大，故正确；
C．由题意可知，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢，说明生铁的熔点低于熟铁，故C错误；
D．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，可用于冶炼铁，故D正确；故选C。
15. (2021年高考湖南卷)下列说法正确的是( )
A. 糖类、蛋白质均属于天然有机高分子化合物
B. FeO粉末在空气中受热，迅速被氧化成Fe3O4
C. SO2可漂白纸浆，不可用于杀菌、消毒
D. 镀锌铁皮的镀层破损后，铁皮会加速腐蚀
√
解析：A．糖类分为单糖、二糖和多糖，其中属于多糖的淀粉、纤维素的相对分子质量上万，属于天然高分子化合物，蛋白质也属于天然有机高分子化合物，而单糖和二糖相对分子质量较小，不属于天然高分子化合物，A错误；
B．氧化亚铁具有较强的还原性，在空气中受热容易被氧气氧化为稳定的四氧化三铁，B正确；
C．二氧化硫除了具有漂白作用，可漂白纸浆、毛和丝等，还可用于杀菌消毒，例如，在葡萄酒酿制过程中可适当添加二氧化硫，起到杀菌、抗氧化作用，C错误；
D．镀锌的铁皮镀层破损后构成原电池，锌作负极，铁作正极被保护，铁皮不易被腐蚀，D错误；
故选B。
16. (2021年广东卷)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A. a可与e反应生成b
B. b既可被氧化，也可被还原
C. 可将e加入浓碱液中制得d的胶体
D. 可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
√
解析：图中所示铁元素不同化合价的物质：a为Fe，b为FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(II)的盐类物质，c为Fe(OH)2，e为FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(III)的盐类物质，d为Fe(OH)3。
A．Fe与Fe(III)的盐类物质可发生反应生成Fe(II)的盐类物质，如Fe+2FeCl3=3FeCl2，故A不选；
B．Fe(II)为铁元素的中间价态，既有还原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被还原，故B不选；
C．Fe(III)的盐类物质与浓碱液反应生成Fe(OH)3沉淀，制备Fe(OH)3胶体操作为：向沸水中滴加饱和FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，故C选；
D．b→c→d→e→b转化如
，故D不选；综上所述，答案为C。
17.(2021年湖南卷)铁的配合物离子(用[L—Fe—H]+表示)催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示：
√
√
18. (2021年山东卷)下列由实验现象所得结论错误的是
A. 向NaHSO3溶液中滴加氢硫酸，产生淡黄色沉淀，证明HSO3-具有氧化性
B. 向酸性KMnO4溶液中加入Fe3O4粉末，紫色褪去，证明Fe3O4中含Fe(Ⅱ)
C. 向浓HNO3中插入红热的炭，产生红棕色气体，证明炭可与浓HNO3反应生
成NO2
D. 向NaClO溶液中滴加酚酞试剂，先变红后褪色，证明NaClO在溶液中发生
了水解反应
√
19. (2021年6月浙江选考)下列说法正确的是
A. 减压过滤适用于过滤胶状氢氧化物类沉淀
B. 实验室电器设备着火，可用二氧化碳灭火器灭火
C. 制备硫酸亚铁铵晶体时，须将含FeSO4和(NH4)2SO4的溶液浓缩至干
D. 将热的KNO3饱和溶液置于冰水中快速冷却即可制得颗粒较大的晶体
解析：A．因为胶状沉淀可能会透过滤纸或造成滤纸堵塞，则减压过滤不宜用于过滤胶状沉淀或颗粒太小的沉淀，故A错误；
B．实验室中仪器设备着火可以使用二氧化碳灭火，故B正确；
C．制备硫酸亚铁铵晶体时，将硫酸铵和硫酸亚铁溶液浓缩至干会使晶体失去结晶水，故C错误；
D．冷却结晶时，自然冷却才能得到大颗粒晶体，快速冷却得到的是细小晶体，故D错误；故选B。
√
20. (2021年1月浙江选考)下列方案设计、现象和结论都正确的是
目的 方案设计 现象和结论
A 检验某无色溶液 中是否含有NO2- 取少量该溶液于试管中，加稀盐 酸酸化，再加入FeCl2溶液 若溶液变黄色且试管上部产
生红棕色气体，则该溶液中
含有NO2-
B 探究KI与FeCl3 反应的限度 取5 mL 0.1 mol·L-1KI溶液于试管 中，加入1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3 溶液，充分反应后滴入5滴15% KSCN溶液 若溶液变血红色，则KI与
FeCl3的反应有一定限度
C 判断某卤代烃中 的卤素 取2 mL卤代烃样品于试管中，加 入5 mL 20% KOH水溶液混合后 加热，再滴加AgNO3溶液 若产生的沉淀为白色，则该
卤代烃中含有氯元素
D 探究蔗糖在酸性 水溶液中的稳定性 取2mL20%的蔗糖溶液于试管 中，加入适量稀 H2SO4后水浴加 热5 min；再加入适量新制 Cu(OH)2悬浊液并加热 若没有生成砖红色沉淀 ，
则蔗糖在酸性水溶液中稳定
解析：A．原溶液中存在硝酸根可以和Fe2+反应生成Fe3+，故不能验证原溶液中含有亚硝酸根，A错误；
B．向KI溶液中滴加FeCl3，若FeCl3没有剩余说明反应是完全的，因此向反应后的溶液中加入KSCN溶液，若溶液变红，则说明该反应是有限度的，B正确；
C．溶液中加入KOH后体系中剩余大量的OH-，再加入硝酸银溶液后OH-也可以使Ag+生产白色沉淀，C错误；
D．蔗糖为二糖，在酸性条件下可以水解生产单糖，验证单糖中是否存在拳击，应向水解液中加入NaOH溶液使体系呈碱性，再加入新制Cu(OH)2悬浊液，D错误；故答案选B。
√
21. (2021年高考江苏卷)下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是
A. 铁粉能与O2反应，可用作食品保存的吸氧剂
B. 纳米Fe3O4能与酸反应，可用作铁磁性材料
C. FeCl3具有氧化性，可用于腐蚀印刷电路板上的Cu
D. 聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于净水
解析：A．因为铁粉能与O2反应，所以可用作食品保存的吸氧剂，A正确；
B．纳米Fe3O4具有磁性，可用作铁磁性材料，B错误；
C．FeCl3与Cu反应生成FeCl2和CuCl2，主要利用其氧化性，C正确；
D．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，具有吸附性，可用于净水，D正确；
√
22．(2020年浙江选考)黄色固体X，可能含有漂白粉、FeSO4、Fe2(SO4)3、CuCl2、KI之中的几种或全部。将X与足量的水作用，得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z。下列结论合理的是
A．X中含KI，可能含有CuCl2
B．X中含有漂白粉和FeSO4
C．X中含有CuCl2，Y中含有Fe(OH)3
D．用H2SO4酸化溶液Z，若有黄绿色气体放出，说明X中含有CuCl2
解析：固体X为黄色，则含有Fe2(SO4)3，溶于水后，要使溶液Z为无色碱性，则一定含有漂白粉，且漂白粉过量，得到深棕色固体混合物Y，则固体Y是Fe(OH)3和Cu(OH)2的混合物，X中一定含有CuCl2，FeSO4和Fe2(SO4)3中含有其中一种或两种。若X中含有KI，则会与漂白粉反应生成I2，溶液不为无色，A不正确；由分析可知，不一定含有FeSO4，B不正确；由分析可知，X中含有CuCl2，Y中含有Fe(OH)3，C正确；酸化后，产生黄绿色气体，为氯气，则反应的离子方程式为Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，此时的Cl－有可能来自漂白粉氧化FeSO4产生的Cl－，也有可能是漂白粉自身含有的，不能推导出含有CuCl2，D不正确。
23. (2023年海南卷)某小组开展“木耳中铁元素的检测”活动。检测方案的主要步骤有：粉碎、称量、灰化、氧化、稀释、过滤、滴定等。回答问题：
(1)实验方案中出现的图标 和 ，前者提示实验中会用到温度
较高的设备，后者要求实验者________________(填防护措施)。
(2)灰化：干燥样品应装入_______中(填标号)，置高温炉内，控制炉温850℃，在充足空气氛中燃烧成灰渣。
a．不锈钢培养皿 b．玻璃烧杯 c．石英坩埚
佩戴护目镜
c
(3)向灰渣中滴加32%的硝酸，直至没有气泡产生。灰化容器中出现的红棕色气体主要成分是_______(填化学式)，因而本实验应在实验室的_______中进行(填设施名称)。若将漏斗直接置于容量瓶上过滤收集滤液(如图所示)，存在安全风险，原因是___________________________________。
(4)测定铁含量基本流程：将滤液在200mL容量瓶中定容，
移取25.00mL，驱尽NO3－并将Fe3+全部还原为Fe2+。用5mL
微量滴定管盛装K2Cr2O7标准溶液进行滴定。
NO2
通风橱
液体无法顺利流下
①选用微量滴定管的原因是__________________________________。
②三次平行测定的数据如下表。针对该滴定数据，应采取的措施是
____________________
序号 1 2 3
标准溶液用量/mL 2.715 2.905 2.725
③本实验中，使测定结果偏小的是_______(填标号)。
a．样品未完全干燥
b．微量滴定管未用标准溶液润洗
c．灰渣中有少量炭黑
滴定更准确，节约试剂
舍去第二次数据
a
解析：(1) 标识 提醒实验者需佩戴护目镜。答案为：佩戴护目镜。
(2)高温灼烧固体物质需在石英坩埚中进行。答案为：c。
(3)滴加32%的硝酸，灰化容器中出现的红棕色气体主要成分是NO2，由于NO2有毒，需在通风橱进行；将漏斗直接置于容量瓶上过滤收集滤液，加入溶液时，容量瓶中形成压强差，可能导致溶液无法顺利流下。答案为：NO2；通风橱；液体无法顺利流下。
24. (2023年重庆卷)Fe3O4是一种用途广泛的磁性材料，以FeCl2为原料制备Fe3O4并获得副产物CaCl2水合物的工艺如下。
25℃时各物质溶度积见下表：
物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Ca(OH)2
溶度积(Ksp) 4.9×10-17 2.8×10-39 5.0×10-6
回答下列问题：
(1) Fe3O4中Fe元素的化合价是＋2和___。O2-的核外电子排布式为____________。
(2)反应釜1中的反应需在隔绝空气条件下进行，其原因是__________________
_______________________。
(3)反应釜2中，加入CaO和分散剂的同时通入空气。
①反应的离子方程式为__________________________________________。
②为加快反应速率，可采取的措施有____________________。(写出两项即可)。
+3
1s22s22p6
防止二价铁被空气中氧气氧化为三价铁
4CaO＋6H2O＋4Fe2+＋O2＝4Fe(OH)3＋4Ca2+
适当升高温度、搅拌
(4)①反应釜3中，25℃时，Ca2+浓度为5.0mol/L，理论上pH不超过_______。
②称取CaCl2水合物1.000g，加水溶解，加入过量Na2C2O4，将所得沉淀过滤洗涤后，溶于热的稀硫酸中，用0.1000mol/LKMnO4标准溶液滴定，消耗24.00mL。滴定达到终点的现象为_______________________________________________
__________，该副产物中CaCl2的质量分数为_______。
11
最后半滴标准液加入后，溶液变为红色，且半分钟
内不变色
66.6%
解析：FeCl2溶液加入氧化钙生成氢氧化亚铁，FeCl2溶液加入氧化钙和空气生成Fe(OH)3，反应釜1、2中物质混合后调节pH，加压过滤分离出沉淀处理得到Fe3O4，滤液处理得到CaCl2水合物；，
(1) Fe3O4可以写成FeO Fe2O3，故Fe元素的化合价是+2和+3。O2-为氧原子得到2个电子形成的，核外电子排布式为1s22s22p6；
(2)空气中氧气具有氧化性，反应釜1中的反应需在隔绝空气条件下进行，其原因是防止二价铁被空气中氧气氧化为三价铁；
(3)①反应釜2中，加入CaO和分散剂的同时通入空气，氧气将二价铁氧化三价铁，三价铁与氧化钙和水生成的氢氧化钙生成氢氧化铁，反应的离子方程式为4CaO＋6H2O＋4Fe2+＋O2＝4Fe(OH)3＋4Ca2+。
②为加快反应速率，可采取的措施有适当升高温度、搅拌等；
25. (2022年河北卷)以焙烧黄铁矿FeS2 (杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝Fe(NH4)Fe(CN)6颜料。工艺流程如下：
(1)红渣的主要成分为 (填化学式)，滤渣①的主要成分为 (填化学式)。
Fe2O3
SiO2
(2)黄铁矿研细的目的是
。
(3)还原工序中，不生成S单质的反应的化学方程式为
。
(4)工序①的名称为 ，所得母液循环使用。
(5)沉铁工序产生的白色沉淀Fe(NH4)Fe(CN)6中Fe的化合价为_______，氧化工序发生反应的离子方程式为
。
(6)若用还原工序得到的滤液制备Fe2O3 xH2O和(NH4)2SO4，所加试剂为_______和 (填化学式，不引入杂质)。
增大固液接触面积，加快反应速率，提高黄铁矿的利用率
7Fe2(SO4)3＋FeS2＋8H2O＝15FeSO4＋8H2SO4
蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤
+2、+3
Fe(NH4)2Fe(CN)6＋ClO-＋2H+＝Fe(NH4)Fe(CN)6＋H2O＋Cl-＋NH4+
H2O2
NH3·H2O
(1)由分析可知，红渣的主要成分为：Fe2O3，滤渣①的主要成分为：SiO2，故答案为：Fe2O3；SiO2；
(2)黄铁矿研细的主要目的是增大固液接触面积，加快反应速率，提高黄铁矿的利用率，故答案为：增大固液接触面积，加快反应速率，提高黄铁矿的利用率；
(3)由分析可知，还原工序中，不产生S单质沉淀，则硫元素被氧化为SO42-，反应原理为：14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+，故化学方程式为：7Fe2(SO4)3＋FeS2＋8H2O＝15FeSO4＋8H2SO4，故答案为：7Fe2(SO4)3＋FeS2＋8H2O＝15FeSO4＋8H2SO4；
(4)由分析可知，工序①的名称为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤，所得母液主要含有FeSO4溶液和H2SO4可以循环利用，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤；
(5)沉铁工序中产生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe的化合价为+2价和[Fe(CN)6]3-中的+3价，由分析可知，氧化工序所发生的离子方程式为：Fe(NH4)2Fe(CN)6＋ClO-＋2H+＝Fe(NH4)Fe(CN)6＋H2O+Cl-+NH4+，故答案为：+2、+3；Fe(NH4)2Fe(CN)6+ClO-+2H+=Fe(NH4)Fe(CN)6+H2O+Cl-+NH4+；
(6)由分析可知，还原工序所得的滤液中主要含有FeSO4溶液和H2SO4，向滤液中先加入一定量的H2O2溶液将Fe2+完全氧化为Fe3+，在向氧化后的溶液中加入氨水至不再产生沉淀为止，过滤洗涤，对沉淀进行灼烧，即可制得Fe2O3·x H2O和(NH4)2SO4，故所需要加入的试剂为H2O2和NH3·H2O，故答案为：H2O2；NH3·H2O。
26. (2022年江苏卷)硫铁化合物(FeS、FeS2等)应用广泛。
(1)纳米FeS可去除水中微量六价铬[Cr(Ⅵ)]。在pH＝4～7的水溶液中，纳米FeS颗粒表面带正电荷，Cr(Ⅵ)主要以HCrO、Cr2O、CrO好形式存在，纳米FeS去除水中Cr(Ⅵ)主要经过“吸附→反应→沉淀”的过程。
已知：Ksp(FeS)＝6.5×10-18，Ksp[Fe(OH)2]＝5.0×10-17；H2S电离常数分别为Ka1＝1.1×10-7、Ka2＝1.3×10-13。
①在弱碱性溶液中，FeS与CrO反应生成Fe(OH)3、Cr(OH)3和单质S，其离子方程式为 。
②在弱酸性溶液中，反应FeS＋H+Fe2+＋HS－的平衡常数K的数值为 。
5×105
③在pH＝4～7溶液中，pH越大，FeS去除水中Cr(Ⅵ)的速率越慢，原因是____
____________________________________________________________________
_________________________________________________。
c(OH－)越大，FeS表面吸附的Cr(Ⅵ)的量越少，FeS溶出量越少，Cr(Ⅵ)中CrO物质的量分数越大
4
(3) FeS2、FeS在空气中易被氧化，将FeS2在空气中氧化，测得氧化过程中剩余固体的质量与起始FeS2的质量的比值随温度变化的曲线如图2所示。800℃时，FeS2氧化成含有两种元素的固体产物为 (填化学式，写出计算过程)。
Fe2O3
27. (2022年新高考山东卷)实验室利用FeCl2 4H2O和亚硫酰氯(SOCl2)制备无水FeCl2的装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知SOCl2沸点为76℃，遇水极易反应生成两种酸性气体。回答下列问题：
(1)实验开始先通N2。一段时间后，先加热装置_______(填“a”或“b”)。装置b内发生反应的化学方程式为_____________________
。装置c、d共同起到的作用是___________
______________________。
a
FeCl2 4H2O+4SOCl2 FeCl2+4SO2↑+8HCl↑
冷凝回流SOCl2
(2)现有含少量杂质的FeCl2 nH2O，为测定n值进行如下实验：
实验Ⅰ：称取m1g样品，用足量稀硫酸溶解后，用c mol·L-1K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+达终点时消耗VmL(滴定过程中Cr2O72-转化为Cr3+，Cl－不反应)。
实验Ⅱ：另取m1g样品，利用上述装置与足量SOCl2反应后，固体质量为m2g。
则n＝______________；下列情况会导致n测量值偏小的是_______(填标号)。
A．样品中含少量FeO杂质
B．样品与SOCl2反应时失水不充分
C．实验Ⅰ中，称重后样品发生了潮解
D．滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成
AB
(3)用上述装置、根据反应TiO2＋CCl4 TiCl4＋CO2制备TiCl4。已知TiCl4与CCl4分子结构相似，与CCl4互溶，但极易水解。选择合适仪器并组装蒸馏装置对TiCl4、CCl4混合物进行蒸榴提纯(加热及夹持装置略)，安装顺序为①⑨⑧______________(填序号)，先馏出的物质为_______。
⑥⑩③⑤
CCl4
解析：SOCl2与H2O反应生成两种酸性气体，FeCl2 4H2O与SOCl2制备无水FeCl2的反应原理为：SOCl2吸收FeCl2 4H2O受热失去的结晶水生成SO2和HCl，HCl可抑制FeCl2的水解，从而制得无水FeCl2。
(1)实验开始时先通N2，排尽装置中的空气，一段时间后，先加热装置a，产生SOCl2气体充满b装置后再加热b装置，装置b中发生反应的化学方程式为FeCl2 4H2O＋4SOCl2 FeCl2＋4SO2↑＋8HCl↑；装置c、d的共同作用是冷凝回流SOCl2；答案为：a；FeCl2 4H2O＋4SOCl2 FeCl2＋4SO2↑＋8HCl↑；冷凝回流SOCl2。
(2)滴定过程中Cr2O72-将Fe2+氧化成Fe3+，自身被还原成Cr3+，反应的离子方程式为6Fe2+＋Cr2O72-＋14H+＝6Fe3+＋2Cr3+＋7H2O，则m1g样品中n(FeCl2)=
6n(Cr2O72-)＝6cV×10-3mol；m1g样品中结晶水的质量为(m1-m2)g，结晶水物质的
量为 mol，n(FeCl2)：n(H2O)=1：n=(6cV×10-3mol)： mol，
解得n= ；
A．样品中含少量FeO杂质，溶于稀硫酸后生成Fe2+，导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积V偏大，使n的测量值偏小，A项选；
B．样品与SOCl2反应时失水不充分，则m2偏大，使n的测量值偏小，B项选；
C．实验I称重后，样品发生了潮解，样品的质量不变，消耗的K2Cr2O7溶液的体积V不变，使n的测量值不变，C项不选；
D．滴定达到终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成，导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积V偏小，使n的测量值偏大，D项不选；
答案选AB。
(3)组装蒸馏装置对TiCl4、CCl4混合物进行蒸馏提纯，按由下而上、从左到右的顺序组装，安装顺序为①⑨⑧，然后连接冷凝管，蒸馏装置中应选择直形冷凝管⑥、不选用球形冷凝管⑦，接着连接尾接管⑩，TiCl4极易水解，为防止外界水蒸气进入，最后连接③⑤，安装顺序为①⑨⑧⑥⑩③⑤；由于TiCl4、CCl4分子结构相似，TiCl4的相对分子质量大于CCl4，TiCl4分子间的范德华力较大，TiCl4的沸点高于CCl4，故先蒸出的物质为CCl4；答案为：⑥⑩③⑤；CCl4。
28. (2021年北京卷)铁黄是一种重要的化工产品。由生产钛白粉废渣制备铁黄的过程如下。
资料：
i.钛白粉废渣成分：主要为FeSO4·H2O，含少量TiOSO4和不溶物
ii.TiOSO4+(x+1)H2O TiO2·xH2O↓+H2SO4
iii.0.1 mol/L Fe2+生成Fe(OH)2，开始沉淀时pH=6.3，完全沉淀时pH=8.3；0.1 mol/L Fe3+生成FeOOH，开始沉淀时pH=1.5，完全沉淀时pH=2.8
(1)纯化
①加入过量铁粉的目的是____________________________________________
______________________________________________________________。
②充分反应后，分离混合物的方法是 。
与硫酸反应，使得TiOSO4+2H2O TiO2·H2O↓+
H2SO4平衡正向移动，沉钛；过量的作用是防止二价铁被氧化
过滤
(2)制备晶种
为制备高品质铁黄产品，需先制备少量铁黄晶种。过程及现象是：向一定浓度FeSO4溶液中加入氨水，产生白色沉淀，并很快变成灰绿色。滴加氨水至pH为6.0时开始通空气并记录pH变化(如图)。
①产生白色沉淀的离子方程式是
。
②产生白色沉淀后的pH低于资料iii中的6.3。
原因是：沉淀生成后c(Fe2+) 0.1mol/L(填“＞”“=”或“＜”)。
③0-t1时段，pH几乎不变；t1-t2时段，pH明显降低。结合方程式解释原因：________________________________________________________________
________________________________________________________________。
Fe2++ 2NH3·H2O ＝Fe(OH)2 + 2NH4+
＞
pH6.0左右，4Fe(OH)2 +O2+ 2H2O＝4Fe(OH)3因此pH几乎不变。之后发生
4Fe2+ + O2+ 6H2O＝4FeOOH + 8H+，溶液中H+浓度增大，pH减小
④pH≈4时制得铁黄晶种。若继续通入空气，t3后pH几乎不变，此时溶液中c(Fe2+)仍降低，但c(Fe3+)增加，且(Fe2+)降低量大于c(Fe3+)增加量。结合总方程式说明原因：________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
溶液中同时存在两个氧化反应4Fe2+ + O2 +4H+＝4Fe3+和4Fe2+ + O2+ 2H2O＝4FeOOH + 4H+，因此c(Fe2+)的减小大于c(Fe3+)的增加。或用叠加反应解释： 12Fe2+ + 3O2+ 2H2O＝4FeOOH + 8Fe3+
不受影响
(1)与硫酸反应，使得TiOSO4+2H2O TiO2·H2O↓+ H2SO4平衡正向移动，沉钛；过量的作用是防止二价铁被氧化. 钛白粉废渣成分：FeSO4·H2O、TiOSO4及其它难溶物，充分反应后有沉淀出现，所以分离混合物的方法是过滤；
(2)pH6.0左右， 4Fe(OH)2 +O2+ 2H2O＝4Fe(OH)3因此pH几乎不变。之后发生4Fe2+ + O2+ 6H2O＝4FeOOH + 8H+， 溶液中H+浓度增大，pH减小.溶液中同时存在两个氧化反应4Fe2+ + O2 +4H+＝4Fe3+和4Fe2+ + O2+ 2H2O =4FeOOH + 4H+，因此c(Fe2+)的减小大于c(Fe3+)的增加。或用叠加反应解释： 12Fe2+ + 3O2+ 2H2O= 4FeOOH + 8Fe3+
(3)由于Fe3++3C2O42- =Fe(C2O4)3 ，Fe(C2O4)3 不与稀碱溶液反应, 所以加入的Na2C2O4过量，则测定结果不受影响
29．(2021年八省联考湖北卷)无水FeCl3是常用的芳香烃取代反应催化剂，它具有易水解、易升华的性质。铁粉与氯气反应制备无水FeCl3的实验装置如图所示：
E和G用来收集产物。回答下列问题：
(1)通入氯气后，A中观察到有酸雾产生，C中P2O5的作用是______________。
(2)在E、G处收集产物是利用了FeCl3____________的性质。
除去酸雾
易升华
(3)实验过程中若F处出现堵塞，则在B处可观察到的现象是________________。可通过________________(填简单操作)，使实验能继续进行。
(4)I中反应的离子方程式为___________________________________。
(5)某同学用5.60g干燥铁粉制得无水FeCl3样品13.00g，该次实验的产率是_____。
(6)实验室中还常用SOCl2与FeCl3·6H2O晶体共热制备无水FeCl3，其化学反应方程式为_____________________________________________________。
检验水合三氯化铁原料中是否存在FeCl2的试剂是_______________。
B处有气泡产生
适当加热F处
Cl2＋2OH－=== Cl－＋ClO－＋H2O
80.00%
铁氰化钾
解析：潮湿的氯气通过浓硫酸时，水与浓硫酸相遇放出大量的热使三氧化硫逸出，三氧化硫遇到瓶内的水蒸气形成酸雾，C中五氧化二磷的作用是除去酸雾，干燥的氯气和铁粉在D中反应生成氯化铁，因氯化铁易升华，到达E、G后重新凝华收集得到氯化铁，反应不完的氯气用I中NaOH溶液吸收，H中无水氯化钙防止I中水蒸气进入G中使氯化铁水解。
(1)由分析可知，C中P2O5的作用是除去酸雾。
(2)在E、G处收集产物是利用了FeCl3易升华的性质。
(3)实验过程中若F处出现堵塞，则氯气将到达B处，可在B处看到有气泡产生；氯化铁易升华，则可通过适当加热F处，使实验能继续进行。
(6)若直接加热FeCl3·6H2O，氯化铁会水解得氢氧化铁和HCl，HCl易挥发，促进氯化铁水解，最终得到氢氧化铁，实验室中常用SOCl2与FeCl3·6H2O晶体共热制备无水FeCl3，说明该过程产生了HCl抑制了氯化铁水解，结合原子守恒可知该反应的化学方程式为FeCl3·6H2O＋6SOCl2 FeCl3＋12HCl↑＋6SO2↑；亚铁离子与铁氰化钾相遇产生蓝色沉淀，因此检验水合三氯化铁原料中是否存在FeCl2的试剂是铁氰化钾溶液。
30．(2016年高考全国卷Ⅱ)某班同学用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。
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0.1 mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是_______________________。
(2)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___________________________。
防止Fe2＋被氧化
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
解析：(1)Fe2＋具有很强的还原性，易被空气中的O2氧化为Fe3＋，在FeCl2溶液中加入少量铁屑，可防止Fe2＋被氧化。
(2)Fe2＋被氧化为Fe3＋，Cl2被还原为Cl－，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
(3)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，再于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________________________________________。
解析：(3)O2难溶于煤油，加入煤油能隔绝空气，排除O2对实验的影响。
隔绝空气(排除氧气对实验的影响)
(4)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____________。
Fe2＋
Fe3＋
可逆反应
解析：(4)实验②中K3[Fe(CN)6]溶液的作用是检验Fe2＋。根据实验①，CCl4层显紫色，说明有I2生成，根据实验②，生成蓝色沉淀，说明有Fe2＋生成，根据实验③，溶液变红，说明有Fe3＋剩余，I－过量的情况下，溶液中仍含有Fe3＋，由此说明该反应为可逆反应。
(5)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，随后有红褐色沉淀生成。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)。
解析：(5)溶液变为棕黄色，说明生成了Fe3＋，离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。溶液中有气泡出现，说明H2O2在Fe3＋的催化作用下发生了分解反应，生成了O2。随后生成红褐色沉淀，则沉淀为Fe(OH)3，H2O2分解放出热量，Fe3＋的水解平衡Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋向正反应方向不断进行，因此得到Fe(OH)3沉淀。
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
1.铁
铁位于元素周期表中第 周期 族，是一种应用最广泛的过渡金属元素；铁元素是一种典型的变价金属元素。
(1)原子结构
(2)铁的物理性质
银白色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被磁铁吸引。
四
Ⅷ
考点一、铁的单质、氧化物和氢氧化物
核心知识梳理
(3)铁的化学性质
铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。
按要求书写下列反应的方程式：
①Fe与Cl2、S反应的化学方程式： ；
。
②Fe与水蒸气的反应： 。
③与氧化性酸(如HNO3)的反应(写离子方程式)。
Fe与过量稀HNO3的反应： 。
Fe与少量稀HNO3的反应： 。
④Fe与FeCl3溶液的反应(写离子方程式)： 。
特别提醒 铁遇冷的浓硝酸、浓硫酸时，表面会生成一层致密的氧化膜，化学上称之为钝化，属于化学变化。
Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
(1)铁位于元素周期表中第四周期ⅧB族( )
错因： 。
(2)铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在( )
错因： 。
(3)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2( )
错因： 。
(4)Fe分别与氯气、盐酸反应得到相同的氯化物( )
错因： 。
×
×
×
×
铁位于Ⅷ族，不是副族
在陨铁中存在铁单质
Fe与Cl2反应生成FeCl3，与Cl2的量无关
Fe与Cl2反应生成FeCl3，与盐酸反应生成FeCl2，产物不同
正误判断
(5)Fe3O4中Fe的化合价有＋2价和＋3价，因而Fe3O4是FeO与Fe2O3的混合物( )
错因： 。
×
Fe3O4是一种化合物，不是混合物
三个注意
1．铁分别与氯气和盐酸反应所得的氯化物不同，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·xH2O，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。
智能提升
教材实验再回首
实验：铁与水蒸气的反应
牛刀小试
√
A．反应生成FeO
B．湿棉花的主要作用是冷却试管，防止炸裂
C．肥皂液的主要作用是检验生成的H2
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
还原铁粉与水蒸气反应的装置如图所示，下列有关该实验的说法正确的是( )
解析：铁与水蒸气反应生成Fe3O4，A错误；湿棉花的作用是提供反应物水蒸气，B错误；使用肥皂液是为了检验反应中生成的H2，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，当听到爆鸣声时，说明铁与水蒸气反应生成了H2，C正确；铁与水蒸气反应的产物四氧化三铁也可以被磁铁吸引，不能分离出铁，D错误。
对点训练
题组一 铁的性质
1．铁片投入下列溶液后，金属片质量减少，但无气体产生的是( )
A．冷的浓硝酸 B．Cu(NO3)2溶液
C．稀硫酸 D．Fe(NO3)3溶液
√
解析：A项中铁片在浓硝酸中钝化，金属片质量不会减少；B项中铁与Cu(NO3)2溶液发生置换反应，金属片质量增加；C项中有气体产生。
2．5.6 g铁粉与一定量的硫黄混合，在空气中加热发生剧烈反应，冷却后用足量的盐酸溶解反应后的残留固体，产生了2.0 L气体(标准状况)，通过分析可知其小于应生成的气体量，其最可能的原因是( )
A．硫黄量不足 B．生成了FeS
C．生成了Fe2S3 D．有部分Fe被空气中的氧气氧化了
√
解析：当此混合物反应完全后，加入足量的盐酸时，如果铁过量，1 mol铁对应1 mol氢气，如果硫黄过量，硫化亚铁与盐酸反应，1 mol硫化亚铁对应1 mol硫化氢气体，故5.6 g铁反应，对应的气体为2.24 L(标准状况)，但是实际产生的气体体积偏小，可能原因是部分Fe被空气中的氧气氧化了。
题组二 铁及重要化合物性质
3.下列关于铁的说法正确的是
A.铁在硫蒸气中燃烧生成Fe2S3
B.纯铁的抗腐蚀能力较差，铁在干燥的空气里易被氧化
C.工业上用CO在高温条件下还原含Fe2O3的铁矿石炼铁
D.铁在纯氧中燃烧或在氯气中燃烧所得产物中铁的化合价均为＋3价
√
解析：Fe与S反应生成FeS，A项错误；
纯铁不易发生电化学腐蚀，抗腐蚀能力较强，铁在干燥的空气里不易被氧化，B项错误；
铁在纯氧中燃烧产物是Fe3O4，其中铁的化合价有＋2价和＋3价两种价态，D项错误。
4.铁是日常生活中使用最广泛的金属，下列关于铁的一些说法正确的是
A.常温下浓硫酸与铁不反应，故常温下可用铁制容器贮藏、贮运浓硫酸
B.铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X2)反应的生成物均为FeX3
C.Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH)2D.铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe2O3
√
解析：A项，铁在常温下与浓硫酸反应形成致密的氧化膜；
B项，Fe与I2只能生成FeI2；
D项，均得到Fe3O4。
5.关于铁及其化合物，下列说法正确的是
A.灼热的Fe与Cl2反应生成FeCl2
B.氢氧化亚铁溶于稀硝酸中：Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
C.Fe(OH)2暴露在空气中会变为红褐色
D.向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液可得到纯净的Fe(OH)2沉淀
√
解析：Cl2氧化性强，灼热的Fe与Cl2反应生成FeCl3，故A错误；
氢氧化亚铁具有还原性，会被具有氧化性的稀硝酸氧化变为Fe3＋，B错误。
√
题组三 铁及其化合物的定量计算
6．(2023届桂林)把22.4 g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，如反应只收集到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
√
归纳总结
2.铁的氧化物比较
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗名 铁红 磁性氧化铁
颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体(有磁性)
溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水
铁的化合价 ____ ____ ________
稳定性 不稳定 稳定 稳定
＋2
＋3
＋2、＋3
与H＋反应的离子方程式 _______________________ ____________________________
与CO的反应(炼铁原理) FexOy＋yCO xFe＋yCO2
FeO＋2H＋===Fe2＋
＋H2O
Fe2O3＋6H＋===
2Fe3＋＋3H2O
Fe3O4＋8H＋===
Fe2＋＋2Fe3＋＋
4H2O
铁的氧化物化学性质的特殊性
①FeO不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化成_______ 。
②FeO、Fe2O3、Fe3O4与H＋(稀硫酸、盐酸)反应的离子方程式分别为FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O；Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；__________________________________________。
③FeO与稀硝酸反应的化学方程式为
_________________________________________________。
④FeO、Fe2O3与氢碘酸反应的化学方程式分别为________________________；Fe2O3＋6HI===2FeI2＋I2＋3H2O。
Fe3O4
Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O
3FeO＋10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O
FeO＋2HI===FeI2＋H2O
3.铁的氢氧化物
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
颜色状态 白色固体 红褐色固体
与盐酸反应 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
受热分解 － 2Fe(OH)3 Fe2O3＋3H2O
制备 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，反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
加热
1．Fe3O4与非氧化性酸反应生成铁盐和亚铁盐，故Fe3O4不属于碱性氧化物，而FeO、Fe2O3属于碱性氧化物。
2．注意Fe2O3与Fe(OH)3颜色的微小差异：前者是红棕色，后者是红褐色。
3．弱碱受热均不稳定，易分解生成金属氧化物与水。
4．Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的过程中，物质颜色会发生一系列的变化，其中“灰绿色”是典型的中间颜色。
智能提升
教材实验再回首
实验：Fe(OH)2的制备
1．制备原理
用亚铁盐溶液与强碱溶液反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓。
2．注意事项
Fe(OH)2极易被空气氧化，制备前应尽可能地使所用溶液中不含氧气，制备过程中应尽可能地避免引入氧气或使生成Fe(OH)2的环境与空气隔绝。
3．操作要点
(1)两种溶液均要现配现用，且所用蒸馏水应先煮沸，以排出溶解在水中的氧气。
(2)利用油膜将水溶液与空气隔离开，或利用还原性气体将水溶液与空气隔开。
(3)利用长胶头滴管将碱溶液直接送入盐溶液中(不是从容器口上方滴下)。
4．两种经典的制备装置
(1)有机溶剂覆盖法：装置如图甲，实验中将吸有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)，以防止空气中的氧气与Fe(OH)2接触发生反应。
(2)还原性气体保护法：装置如图乙所示，实验中先打开止水夹a，利用A中生成的H2将装置内的空气排尽，一段时间后，夹住a，利用生成的H2将A中的亚铁盐溶液压入B中与NaOH溶液反应。
利用上述装置制备Fe(OH)2，可得到在较长时间内稳定存在的Fe(OH)2白色沉淀。
小试牛刀
A．①② B．①③ C．②③ D．①②③
解析：因为Fe(OH)2在空气中易被氧化成Fe(OH)3，故要长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀，就要排出装置中的空气或氧气。装置①是先用H2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中液面上加苯阻止了空气进入，②由于能接触到空气中的O2，故不能较长时间观察到白色沉淀。
√
1.下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是( )
2.用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀：用不含Fe3＋的FeSO4溶液与用不含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溶液时还需加入_____________。
稀硫酸、铁屑
解析：稀硫酸抑制Fe2＋水解，铁屑防止Fe2＋被氧化。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用_________的方法。
(3)生成白色Fe(OH)2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__________
__________________________。
加热煮沸
避免生成的
Fe(OH)2与氧气接触而被氧化
解析：Fe(OH)2很容易被氧化，实验过程中要确保在无氧条件下生成。
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)。
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。①②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。
4. (2023届洛阳)如右图所示，此装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6 mol·L－1的硫酸，其他试剂任选。填写下列空白：
(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的药品是____。A中反应的离子方程式是______________________。
(2)实验开始时先将止水夹a_______(填“打开”或“关闭”)，其目的是______________________________________________________________。
铁屑
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
打开
利用氢气排出装置中的空气，以防止Fe(OH)2被氧气氧化生成氢氧化铁
(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程___________________________________
___________________________。
(4)实验完毕，打开b处止水夹，放入一部分空气，此时B瓶中观察到的现象是_________________________________________，发生的反应为______________________________。
待A装置反应一段时间后关闭止水夹a，
将FeSO4溶液压入B中进行反应
白色絮状物迅速变成灰绿色，最后变为红褐色
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
√
题组四 铁的化合物的性质及定量计算
8．(2023年长沙)我国清代《本草纲目拾遗》中叙述了“铁线粉”：“粤中洋行有舶上铁丝，……日久起销，用刀刮其销，……，所刮下之销末，名铁线粉”。这里的“铁线粉”是指( )
A．Fe B．FeCl3 C．FeO D．Fe2O3
解析：铁在空气中容易发生吸氧腐蚀，根据题意“舶上铁丝，……日久起销”，说明销是铁锈，铁锈的主要成分为Fe2O3，D项正确。
9．由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物，测得其中铁元素与氧元素的质量比为21∶8，则这种混合物中FeO、Fe2O3与Fe3O4的物质的量之比是( )
A．1∶2∶1 B．2∶1∶1 C．1∶3∶1 D．1∶1∶3
√
解析：可用平均组成法来求解：在混合物中铁原子和氧原子物质的量之比为(21/56)∶(8/16)＝3∶4，则混合物的平均组成为Fe3O4，在三种组合中Fe3O4则不必多考虑，应注意FeO和Fe2O3混合后也应符合Fe3O4，所以在混合物中它们的物质的量之比必须是1∶1。
解析：FeO和Fe3O4均为黑色固体，Fe2O3为红棕色固体，故A错误；
Fe3O4是一种纯净物，化合价是一种复合化合价，故B错误；
在1 400 ℃以上的温度下加热Fe2O3时，Fe2O3会部分失去氧，生成Fe3O4，说明Fe3O4比Fe2O3稳定，故C错误；
FeO、Fe2O3和Fe3O4均可与盐酸反应生成盐和水，反应过程中无元素化合价变化，反应类型均为复分解反应，故D正确。
10.准确称取某种铁的氧化物2.88 g，用足量的CO进行还原，将生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀4.00 g，则这种铁的氧化物为
A.Fe3O4 B.Fe2O3
C.FeO D.以上都不是
√
解析：4.00 g CaCO3沉淀的物质的量为0.04 mol，
则CO、CO2的物质的量也为0.04 mol，
增加的氧元素为0.04 mol，质量为0.04 mol×16 g·mol－1＝0.64 g，
铁的氧化物中氧元素的质量为0.64 g，
铁元素质量为2.88 g－0.64 g＝2.24 g，
铁的氧化物中铁元素与氧元素的物质的量之比为
则这种铁的氧化物的化学式为FeO。
11.有一块铁的“氧化物”样品，用140 mL 5.0 mol·L－1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2＋全部转变为Fe3＋，则该样品可能的化学式为
A.Fe2O3 B.Fe3O4 C.Fe4O5 D.Fe5O7
解析：根据2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，可知铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中n(Fe2＋)＝0.025 mol×2＝0.05 mol，
根据电荷守恒得2n(Fe2＋)＋3n(Fe3＋)＝n(Cl－)，则n(Fe3＋)＝0.2 mol，
故n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝0.05∶0.2＝1∶4，
故该氧化物可表示为FeO·2Fe2O3，即Fe5O7。
√
12.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1 400 ℃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
√
解析：FeO和Fe3O4均为黑色固体，Fe2O3为红棕色固体，故A错误；
Fe3O4是一种纯净物，化合价是一种复合化合价，故B错误；
在1 400 ℃以上的温度下加热Fe2O3时，Fe2O3会部分失去氧，生成Fe3O4，说明四氧化三铁稳定，故C错误；
FeO、Fe2O3和Fe3O4均可与盐酸反应生成盐和水，反应过程中无元素化合价变化，反应类型均为复分解反应，故D正确。
13.如图两圆相交部分A、B、C、D分别表示两物质间的反应。下列各对应反应的离子方程式书写不正确的是
A.Fe＋4H＋＋ ===Fe3＋＋NO↑＋2H2O
B.Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
C.Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
D.3Fe(OH)2＋10H＋＋ ===3Fe3＋＋NO↑＋8H2O
√
解析：Fe3O4与HNO3反应生成Fe3＋，正确的离子方程式为3Fe3O4＋28H＋＋
===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O。
确定铁的氧化物组成的基本方法
设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为m∶n，
归纳总结
若a∶b＝1∶1，则铁的氧化物为FeO；
若a∶b＝2∶3，则铁的氧化物为Fe2O3；
若a∶b＝3∶4，则铁的氧化物是Fe3O4或FeO与Fe2O3按物质的量之比为1∶1的混合物或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3物质的量之比为1∶1，Fe3O4为任意值)。
题组五 铁与水蒸气反应的实验探究
14.某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水蒸气反应”的实验，并检验产物的性质，下列说法正确的是
A.实验时，应先点燃B处的酒精喷灯，再点燃A处的酒精灯
B.B中发生反应的化学方程式是：2Fe＋3H2O(g) Fe2O3＋3H2
C.B中生成1 mol H2时，E处有1 mol CuO被还原
D.碱石灰的作用是吸收水蒸气
√
解析：实验时，应先点燃A处的酒精灯，再点燃B处的酒精灯，防止铁被氧气氧化，故A错误；
B中发生反应的化学方程式是：3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2，故B错误；
B中生成1 mol H2时，由于H2要先排出装置内空气，再与CuO反应，因此E处CuO被还原的物质的量小于1 mol，故C错误；
碱石灰的作用是吸收水蒸气，干燥H2，故D正确。
15.铁与水蒸气反应，通常有以下两种装置，请回答下列问题：
装置一 装置二
(1)装置二中湿棉花的作用为___________。
(2)实验完毕后，取出装置一的少量固体，溶于足量稀盐酸，再滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，试解释原因：___________________
_________________________________(用离子方程式表示)。
提供水蒸气
Fe3O4＋8H＋===Fe2＋
＋2Fe3＋＋4H2O、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
16．下面是制备Fe(OH)2白色沉淀的几种方案。回答下列各问题：
(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________________________________________________________。
题组六 Fe(OH)2的制备与实验条件的控制
煮沸
稀H2SO4、铁屑
避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化
稀H2SO4和铁屑
NaOH溶液
③为了制得Fe(OH)2白色沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是
__________________________________________________________________。
④这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，理由是
__________________________________________________________________。
检验试管Ⅱ出口处排出的H2的纯度，当排出的H2已经纯净时再夹紧止水夹
试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界O2不易进入
(3)利用电解实验可以制得纯净的白色沉淀，如图所示，已知两电极的材料分别为石墨和铁。
①a电极的材料应为________，电极反应式为_______________________。
②电解液c可以是______(双选；填选项字母)。
A．纯水 B．NaCl溶液 C．NaOH溶液 D．CuCl2溶液
Fe
Fe－2e－===Fe2＋
BC
③d为苯，其作用是________________________________________，在加入苯之前对电解液c应作何简单处理？________________________________。
④为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是________(双选；填选项字母)。
A．改用稀H2SO4作电解液 B．适当增大电源的电压
C．适当减小两极间的距离 D．适当降低电解液的温度
⑤若c用Na2SO4溶液，当电解一段时间后看到白色Fe(OH)2沉淀，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为
__________________________________________________________________。
隔绝空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化
加热煮沸，排出溶解的O2
BC
白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色
解析：(1)Fe2＋易水解，要加入稀H2SO4抑制其水解；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＋，气体的溶解度随着温度升高而降低，所以煮沸后的蒸馏水中溶解的O2变少。
(2)两支试管，试管Ⅱ是开口式，无法用产生的气体将试液压入试管Ⅰ中，所以Fe和稀H2SO4应放在试管Ⅰ中，而在试管Ⅱ中盛不含O2的NaOH溶液，当Fe与稀H2SO4放入试管后，产生的H2可以从试管Ⅰ内短管处排出，从而排尽试管Ⅰ内空气，再通入试管Ⅱ中，排尽试管Ⅱ内空气。然后关闭止水夹，试管Ⅰ内产生的H2无法逸出，造成管内压强增大，将试管Ⅰ内FeSO4溶液通过长导管压入试管Ⅱ内，在此过程中，液体都处于H2环境，从而避免了被空气中O2的氧化，使得Fe(OH)2能保存更长时间。
归纳反思
防止Fe(OH)2氧化的方法
(1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶液中的氧气。
(2)将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入盛有亚铁盐溶液的试管底部，并慢慢挤出NaOH溶液。
(3)在亚铁盐溶液上面充入保护气，如H2、N2、稀有气体等。
(4)在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。
(5)用Fe作阳极，石墨作阴极，电解NaOH溶液，利用新产生的Fe2＋与OH－反应制取。
归纳反思
1.亚铁盐
(1)Fe2＋的氧化性和还原性
含有Fe2＋的溶液呈浅绿色，Fe2＋处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以 为主，如：遇Br2、Cl2、H2O2、 (H＋)等均表现为 。
Fe2＋的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式：_____________________________
。
(2)可水解
Fe(OH)2是弱碱，含Fe2＋的盐(如硫酸亚铁)溶液呈酸性。配制硫酸亚铁溶液时常加少量 抑制Fe2＋的水解，加少量 防止Fe2＋被氧化。
还原性
还原性
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋
2H2O
硫酸
铁屑
核心知识梳理
考点二、Fe2+和Fe3+的性质及其检验
2.铁盐的性质及应用
(1)氧化性：含有Fe3＋的溶液呈棕黄色，Fe3＋处于铁的高价态，遇Fe、Cu、HI、H2S等均表现为 。
①Fe3＋与S2－、I－、HS－、 等具有较强还原性的离子不能大量共存。
②Fe3＋可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式为_________________
。
(2)易水解：Fe(OH)3是很弱的碱，且溶度积很小，因而Fe3＋极易水解，只能存在于酸性较强的溶液中。
利用Fe3＋易水解的性质，实验室可用FeCl3滴入沸水中制取氢氧化铁胶体，
反应的化学方程式： 。
氧化性
2Fe3＋＋Cu===Cu2＋
＋2Fe2＋
3. Fe2＋、Fe3＋的除杂
溶液 杂质 除杂方法
FeCl2 FeCl3 加过量铁粉后过滤
FeCl3 FeCl2 加足量氯水或H2O2溶液
FeCl2 CuCl2 加过量铁粉后过滤
4.盐溶液的保存
5．物质的制备
智能提升
3.Fe2＋、Fe3＋的检验方法
(1)用KSCN溶液和氯水
溶液
无明显现象
溶液变红色
―→Fe2＋
溶液变红色
―→Fe3＋
(2)用NaOH溶液
溶液
白色沉淀→灰绿色→红褐色→Fe2＋
红褐色沉淀→Fe3＋
(3)含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的检验
混合溶液
溶液变红色，说明含有Fe3＋。
混合溶液
KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有Fe2＋。
(4)Fe2＋的特征检验方法
混合溶液中Fe3＋、Fe2＋除去的常用方法
已知：
化合物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mg(OH)2 Cu(OH)2
Ksp近似值 10－39 10－17 10－11 10－20
(1)除去Mg2＋中混有的Fe3＋的方法
向混合溶液中加入______、________、__________中之一，与Fe3＋水解产生的H＋反应，促进Fe3＋的水解，将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀除去。
(2)除去Mg2＋中混有的Fe2＋的方法
先加入氧化剂(如_______)将溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，然后再按(1)的方法
除去溶液中的Fe3＋。
MgO
MgCO3
Mg(OH)2
H2O2
牛刀小试
(3)请设计实验方案：除去CuCl2溶液中混有的少量FeCl2。
答案：先通入适量Cl2(或加入H2O2)，然后再向混合溶液中加入足量CuO[或CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3中之一]，充分反应后过滤。
(1)金属阳离子只有氧化性，不可能有还原性( )
(2)氢氧化铁与HI溶液反应仅能发生中和反应( )
(3)中性溶液中可能大量存在Fe3＋、Cl－、K＋、 ( )
(4)FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式为Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3↓
( )
(5)用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2( )
(6)能通过化合反应制取FeCl2( )
(7)硫酸亚铁片和维生素C同时服用能增强治疗缺铁性贫血的效果( )
(8)“青矾(FeSO4)”宜密闭保存，防止氧化变质( )
√
×
√
×
×
×
×
×
正误判断
题组七 Fe2＋、Fe3＋的性质及应用
17.(2023年临沂)《新修本草》中关于“青矾”的描述：“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃，烧之赤色”。《物理小识》中说：“青矾厂气熏人，衣服当之易烂，栽木不茂”，下列相关叙述不正确的是
A.赤色固体可能是Fe2O3 B.青矾宜密闭保存，防止氧化变质
C.青矾燃烧过程中发生了电子转移 D.“青矾厂气”可能是CO和CO2
√
解析：根据《新修本草》关于青矾的描述可知为FeSO4·7H2O，其分解产生的气体二氧化硫有刺激性气味，三氧化硫有腐蚀性，不可能产生CO和CO2。
对点训练
18.在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出，下列说法中正确的是
A.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含
Cu2＋
B.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，可能含Cu2＋
和Fe3＋
C.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe3＋和Fe2＋，一定
不含Cu2＋
D.若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不
含Cu2＋和Fe3＋
√
解析：氧化性Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋，加入铁粉后有固体剩余，Fe3＋一定不存在；若剩余固体全部都是Cu，溶液中还可能有Cu2＋，也可能恰好被完全置换；若剩余固体是Cu和Fe，则溶液中不可能有Cu2＋和Fe3＋。
19.下列有关Fe3＋、Fe2＋的性质及应用的说法正确的是__________(填序号)。
①Fe2(SO4)3易溶于水，所以可用作净水剂
②向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉，可制得硫酸亚铁溶液
③室温下，向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，则说明Fe3＋的氧化性比I2的强
④Fe2＋与H2O2在酸性溶液中的反应：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
⑤硫酸亚铁片和维生素C同时服用，能增强治疗缺铁性贫血的效果
②③④⑤
解析：Fe3＋水解生成Fe(OH)3胶体，可用于净水，与Fe2(SO4)3是否易溶于水无对应关系，①错误；
由于2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，②正确；
Fe3＋将I－氧化成I2，依据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，可知，Fe3＋的氧化性强于I2，③正确；
H2O2具有强氧化性，能将Fe2＋氧化为Fe3＋，④正确；
维生素C具有还原性，能防止硫酸亚铁片中的Fe2＋被氧化，⑤正确。
题组八 Fe2＋、Fe3＋的检验
20.将0.2 mol·L－1的KI溶液和0.05 mol·L－1Fe2(SO4)3溶液等体积混合充分反应后，取混合液分别完成下列实验，能说明溶液中存在化学平衡2Fe3＋＋2I－
2Fe2＋＋I2的是
A.向混合液中滴入KSCN溶液，溶液变红色
B.向混合液中滴入AgNO3溶液，有黄色沉淀生成
C.向混合液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀生成
D.向混合液中滴入淀粉溶液，溶液变蓝色
√
解析：0.2 mol·L－1的KI溶液和0.05 mol·L－1 Fe2(SO4)3溶液等体积混合，KI过量，向混合液中滴入KSCN溶液，溶液变红色，说明溶液中仍含有Fe3＋，能说明溶液中存在化学平衡2Fe3＋＋2I－ 2Fe2＋＋I2，A项正确；
KI过量，溶液中存在I－，B项错误；
该反应生成Fe2＋，向混合液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀生成，只能说明溶液中含有Fe2＋，C项错误；
该反应生成I2，向混合液中滴入淀粉溶液，溶液变蓝色，说明溶液中含有碘单质，D项错误。
√
21．某溶液中可能存在Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋，加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，下列结论正确的是( )
A．一定有Fe2＋，一定没有Fe3＋、Mg2＋
B．一定有Fe3＋，一定没有Fe2＋、Mg2＋
C．一定有Fe3＋，可能有Fe2＋，一定没有Mg2＋
D．一定有Fe2＋，可能有Mg2＋，一定没有Fe3＋
解析：加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后生成红褐色说明溶液中一定有Fe2＋，若有Fe3＋，则红褐色沉淀会掩盖Fe(OH)2的白色，所以不可能存在Fe3＋，而Mg(OH)2是白色，有可能存在。
√
22．要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含有Fe2＋进行如下实验操作时，最佳顺序为( )
①加入足量氯水 ②加入足量KMnO4溶液 ③加入少量NH4SCN溶液
A．①③ B．③② C．③① D．①②③
解析：在该溶液中先加入少量NH4SCN溶液，溶液不变血红色，无Fe3＋存在，再加入氯水，将Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液变为血红色。KMnO4溶液呈紫红色，溶液颜色变化不明显，所以不用KMnO4溶液。
23．某化学实验小组探究Fe2＋和Fe3＋性质时，发现往FeCl2和KSCN的混合溶液中滴加氯水，溶液变成红色，但当氯水过量时，红色却会褪去。为此，他们设计如图装置进一步探究。
已知：①X为NaClO溶液，Y为FeCl3和KSCN的混合溶液；②持续缓慢滴入NaClO溶液至过量的过程中，圆底烧瓶中红色变浅，有大量气泡产生；饱和Ca(OH)2溶液变浑浊。根据实验现象推测，下列说法不正确的是( )
A．烧瓶中还可能产生红褐色沉淀
B．烧瓶中产生的气体中一定含有SO2
C．多孔陶瓷的作用是增大气体与溶液的接触面积
D．KSCN中硫元素、氮元素被氧化
√
解析：NaClO是强碱弱酸盐，水解显碱性，Fe3＋在碱性条件下会产生红褐色沉淀，故A正确；
NaClO有强氧化性，KSCN中的SCN－会直接被氧化为SO42-，故B错误；
气体进入多孔陶瓷后再扩散到溶液中，可增大气体与溶液的接触面积，有利于气体充分吸收，故C正确；
氯水过量时，红色会褪去，滴入NaClO溶液至过量，圆底烧瓶中红色变浅，都说明SCN－会被氧化剂氧化，SCN－中S的化合价为－2价，C的化合价为＋4价，N的化合价为－3价，S被氧化成硫酸根离子，最终收集到氮气，故硫、氮元素被氧化，故D正确。
24．(2023届开封高三联考)8.34 g FeSO4·7H2O(相对分子质量：278)样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。下列说法不正确的是
√
智能提升
特别提醒
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后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水能氧化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
检验Fe3＋也可用苯酚(C6H5OH)；检验Fe2＋最好用K3[Fe(CN)6]溶液。
几点注意
核心知识梳理
考点三、“铁三角”的转化
1．“铁三角”转化关系
FeCl3溶液发生反应时的颜色变化
1．向FeCl3溶液中加几滴KSCN溶液后，溶液呈血红色。
2．FeCl3与NaOH溶液反应，生成红褐色沉淀。
3．向FeCl3溶液中通入H2S气体，生成淡黄色沉淀。
4．向FeCl3溶液中加入几滴Na2S溶液，生成淡黄色沉淀，当加入的Na2S溶液过量时，又生成黑色沉淀。
5．向FeCl3溶液中加入过量Fe粉，溶液变成浅绿色。
6．将FeCl3溶液滴入淀粉碘化钾溶液中，溶液变成蓝色。
7．向FeCl3溶液中滴入苯酚溶液，溶液变成紫色。
8．将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，生成红褐色Fe(OH)3。
智能提升
从物质类别和物质所含核心元素的化合价两个角度总结、预测物质的性质是学习化学的重要方法之一。
思维建模
1.横向变化体现了同价态不同类别(氧化物、碱、盐)之间的转化；①碱性氧化物(Fe2O3、FeO)都能溶于酸(H＋)转化为盐；②Fe2＋、Fe3＋与碱(OH－)反应生成对应的碱；③难溶性的碱易分解生成对应的氧化物，但难溶性的碱性氧化物一般不与水反应生成对应的碱。
2.纵向变化体现不同价态同类别物质之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。
3.斜向变化体现不同价态、不同类别之间物质的转化，主要体现物质的氧化物和还原性。
问题思考
1.完成下列变化的离子方程式，体会Fe2＋与Fe3＋转化条件。
(1)将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀：________________________
。
(2)将FeCl3溶液滴入KI-淀粉溶液，溶液变蓝： 。
(3)FeCl3可溶解铁片： 。
(4)FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色：__________________________________
。
(5)将FeCl2溶液滴入HNO3溶液中，有无色气体放出：_____________________ 。
H2S＋2Fe3＋===S↓＋2Fe2＋
＋2H＋
2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
＋4H2O
3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
2.甲、乙两种单质与A、B、C、D、E、F六种化合物之间可以按下面框图所示进行反应，已知：C为红褐色沉淀，E为白色沉淀，F焰色反应为黄色。
(1)写出甲、乙、B、E化学式：
甲：____；乙：____；
B：______；E：_________。
(2)写出①②③④反应的化学方程式：
①_______________________。
②__________________________________。
③_______________________________。
④____________________。
Fe
Cl2
FeCl3
Fe(OH)2
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
(1)Fe3＋处于铁元素的高价态，因而铁盐遇到Fe、Cu、HI、H2S、H2SO3等具有较强还原性的物质时，能被还原为亚铁盐。
(2)Fe2＋处于铁的中间价态，但常表现为还原性，当亚铁盐遇到强氧化剂，如Cl2、Br2、HNO3、 (H＋)、H2O2等均能被氧化为铁盐。
归纳总结
题组九 铁及其化合物的转化关系
25. 某同学欲探究铁及其化合物的性质，下列实验方案可行的是
A.将铁粉加入热的浓硫酸中：探究铁的活泼性
B.将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中：制备Fe(OH)3胶体
C.在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液：制备FeSO4·6H2O晶体
D.将铜粉加入FeCl3溶液中：验证Fe3＋的氧化性强于Cu2＋
√
课堂反馈
26.硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)，下列说法错误的是
A.FeSO4与NH4HCO3反应制备FeCO3，适宜在高温条件下进行
B.碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体，可用作净水剂
C.可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化
D.常温下，FeSO4比(NH4)2Fe(SO4)2易溶于水
√
题组十 铁及其化合物转化关系的定量判断
27.球墨铸铁中含有一种铁碳化合物X。实验小组为测定化合物X的组成设计实验如下：
下列说法不正确的是
A.固体2是氧化铁
B.X的化学式可以表示为Fe3C2
C.溶液甲加热、蒸发、灼烧也可得到24.0 g固体
D.X与足量的热浓硝酸反应有NO2和CO2生成
√
解析：X在空气中煅烧转化为CO2气体与铁的氧化物，再经盐酸、氯气处理后得到FeCl3溶液(溶液乙)，加热、蒸发时，FeCl3水解得到Fe(OH)3，灼烧Fe(OH)3得到固体Fe2O3(固体2)，A正确；
n(Fe2O3)＝ ＝0.15 mol，n(Fe)＝0.3 mol，m(Fe)＝16.8 g，m(C)＝18.0 g－16.8 g＝1.2 g，n(C)＝0.1 mol，n(Fe)∶n(C)＝3∶1，X的化学式可以表示为Fe3C，B错误；
溶液甲加热、蒸发、灼烧过程中，Fe2＋会被空气中的氧气氧化为Fe3＋，最后得到的固体也是Fe2O3，C正确；
浓硝酸和铁碳化合物反应，碳元素被氧化成CO2，氮元素被还原为NO2，D正确。
28.向稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析错误的是
A.OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe＋2Fe3＋
===3Fe2＋，BC段产生H2
B.A点溶液中的溶质为Fe(NO3)3和H2SO4
C.原混合酸中 物质的量为0.2 mol
D.原混合酸中H2SO4的物质的量浓度为2 mol·L－1
√
解析：分析图像中各阶段所发生的反应：
OA段：Fe＋ ＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O；
AB段：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋；
BC段：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
由此可知A正确；
由OA段所发生的反应可知硝酸完全转化为NO，溶液中不存在 ，故A点溶质应该是Fe2(SO4)3和H2SO4，B错误；
铁与硫酸、硝酸的混酸反应顺序总结
足量铁与稀硫酸、稀硝酸的混合溶液反应，则可利用离子反应分析，依次发生反应：Fe＋ ＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑(若H＋量不足，该反应不再发生)。
归纳总结
√
29．下列除杂的操作不正确的是( )
A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量镁充分反应后过滤
B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤
C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤
D．CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反应后过滤
归纳总结
高考新热点——以Fe2＋、Fe3＋为载体的综合实验探究
铁元素有多种价态，化合物种类较多，特别是Fe2＋、Fe3＋的性质多样，是命制综合实验题恰当的载体。考查内容可涉及物质性质的探究、物质的制备、成分测定、离子检验等，通过上述问题的设计，同时可考查仪器的使用、条件的控制、物质的分离提纯、实验安全等化学实验基础知识。
智能提升拓展
例1．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________。
例题精讲
加入足量稀盐酸(或稀硫酸)酸化，固体未完全溶解
Fe2＋
解析：(1)①加入足量稀盐酸(或稀硫酸)酸化，固体未完全溶解。
②K3[Fe(CN)6]是检验Fe2＋的试剂，所以产生蓝色沉淀说明含有Fe2＋。
(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，对比实验记录如表所示：
Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
(资料：Ag＋与SCN－生成白色沉淀AgSCN)
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
4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O
加入KSCN溶液后生成白色沉淀
解析：(2)过量铁粉与Fe3＋反应生成Fe2＋：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。
②O2氧化Fe2＋反应为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O。白色沉淀是AgSCN，所以实验可以说明含有Ag＋，Ag＋可能氧化Fe2＋生成Fe3＋。
例2．从宏观现象探究微观本质是重要的化学学科素养。以FeCl3溶液为实验对象，探究其与碱性物质之间反应的复杂多样性。实验如下：
(1)①中反应的离子方程式是___________________________________。
解析：(1)根据图中对实验现象的描述，反应①氢氧化镁沉淀转化为氢氧化铁胶体。
(2)②中逸出的无色气体是_____。从物质类别的角度分析，Na2CO3与Na2SO3在化学性质方面的共性是 (写一条)；从化合价角度分析，Na2CO3与Na2SO3在化学性质方面的差异是_____________________________________________________________
_____________________________________________________(写一条)。
CO2
两者都为强碱弱酸盐，能与强酸反应
Na2CO3中碳原子为最高正价＋4，无还原性；Na2SO3中硫原子为＋4价，处于中间价态，具有较强的还原性
解析：(2)由于碳酸钠溶液显碱性，氯化铁溶液显酸性，相互促进水解，生成CO2气体和氢氧化铁沉淀。
(3)对于③中的实验现象，同学们有诸多猜测，继续进行实验：
Ⅰ.甲取③中的红棕色溶液少许，滴入盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀。甲得出结论：FeCl3与Na2SO3发生了氧化还原反应，离子方程式是_____________________________________________。
Ⅱ.乙认为甲的实验不严谨，重新设计并进行实验，证实了甲的结论是正确的。其实验方案是_________________________________________________。
(4)受以上实验的启发，同学们对pH≈8的1 mol/L NaF溶液与FeCl3溶液混合时的现象产生了好奇并进行实验：
Ⅰ.⑤的实验目的是___________________________________。
实验操作及现象 ④向2 mL 0.2 mol/L FeCl3溶液中滴入2 mL 1 mol/L NaF溶液，溶液变无色
⑤向2 mL 0.2 mol/L FeCl3溶液中滴入2 mL蒸馏水，溶液颜色变浅
排除加水稀释对溶液颜色变化的影响
Ⅱ.为探究④中溶液变无色的原因，进行如下实验：
资料显示：FeF3溶液为无色。
用平衡移动原理解释红褐色沉淀产生的原因：_____________________
____________________________________________________________。
(5)根据实验，FeCl3溶液与碱性物质之间的反应的多样性与
有关。
无色溶液中存在平衡：Fe3＋＋3F－
FeF3，加入NaOH溶液后，Fe3＋更易与OH－结合生成难溶的Fe(OH)3
碱性物质的pH、离子的性质
解析：(4)FeCl3溶液中加入NaF，颜色变浅，说明反应生成了FeF3，是可溶性的难电离物质，加入氢氧化钠溶液生成红褐色沉淀，说明OH－更容易与Fe3＋结合。
形式多样、价态变化多端的铁盐
近年来，以工艺流程和实验探究为载体考查铁盐的制备和性质，相关知识的命题形式备受高考的青睐。
智能提升拓展
1．高铁酸盐(K2FeO4、Na2FeO4)
高铁酸盐是铁的六价化合物，具有很强的氧化性，能有效杀灭水中的微生物和藻类，氧化分解各种有机、无机污染物，且在应用过程中不会产生三卤甲烷等二次污染物，其还原产生的Fe3＋发生水解生成Fe(OH)3胶体，可吸附悬浮在水中的杂质使其沉降，它作为一种水处理剂兼具有氧化、絮凝、杀菌、消毒作用，是环境友好型的多功能广谱型水处理剂。另外高铁酸盐对一些有机物的氧化具有选择性，人们利用这一特性将其作为有机合成的选择性氧化剂。鉴于高铁酸盐的优良特性及其广泛应用，有关高铁酸盐的制备方法、稳定性及其作为多功能水处理剂、选择性氧化剂和绿色电池材料等方面的应用研究成为高考关注的热点。
√
例题精讲
缓慢滴加盐酸
装置C加冰水浴
在搅拌下将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中
(4)提纯K2FeO4粗产品[含有Fe(OH)3、KCl等杂质]的实验方案为将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3 mol·L－1 KOH溶液中，
_______________________________________________________
(实验中须使用的试剂有饱和KOH溶液、乙醇；除常用仪器外须使用的仪器有砂芯漏斗、真空干燥箱)。
解析：本题主要考查KClO、K2FeO4的制备，意在考查考生对化学实验装置和实验方案的分析能力。
用砂芯漏斗过滤，将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和KOH溶液，搅拌、静置，再用砂芯漏斗过滤，晶体用适量乙醇洗涤2～3次后，在真空干燥箱中干燥
减小
拓展训练·巩固考点
√
1．(2024届长春外国语学校)中华优秀传统文化博大精深、源远流长，下列有关说法不正确的是
A．“铁不炼不成钢”，钢的含碳量比生铁高
B．“落红不是无情物，化作春泥更护花”，蕴含着自然界中的碳、氮循环
C．“葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催”，现代葡萄酒中加入适量SO2可起杀菌、抗氧化作用
D．“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”，现代用的蜡烛的主要成分是多于20个碳的烷烃的混合物
解析：A．钢的含碳量比生铁低，A错误；
B．落花中有含氮有机物，可用作肥料增加土壤肥力，蕴含中自然界中碳、氮循环，B正确；
C．SO2具有还原性，且溶于水具有杀菌功能，现代葡萄酒中加入适量SO2可起到杀菌、抗氧化作用，C正确；
D．蜡烛的成分
一轮重点巩固
方向比努力更重要
研究考纲·辨明考向
重
要
化
及
铁
其
物
合
1．(2023年广东卷)科教兴国，“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”。下列说法正确的是
A．“天舟六号”为中国空间站送去推进剂Xe气，Xe是第IA族元素
B．火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为FeO
C．创造了可控核聚变运行纪录的“人造太阳”，其原料中的2H与3H互为同位素
D．“深地一号”为进军万米深度提供核心装备，制造钻头用的金刚石为金属
晶体
真题再现·辨明考向
√
解析：A．化学符号Xe，原子序数54，在元素周期表中处于第5周期0族，故A错误；
B．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，不是FeO，故B错误；
C．2H与3H具有相同的质子数，不同的中子数，互为同位素，故C正确；
D．金刚石是共价晶体，故D错误；
√
2. (2023年新课标卷)化学在文物的研究和修复中有重要作用。下列说法错误的是
A. 竹简的成分之一纤维素属于天然高分子
B. 龟甲的成分之一羟基磷灰石属于无机物
C. 古陶瓷修复所用的熟石膏，其成分为Ca(OH)2
D. 古壁画颜料中所用的铁红，其成分为Fe2O3
解析：A．纤维素是一种天然化合物，其分子式为(C6H10O5)n，其相对分子质量较高，是一种天然高分子，A正确；
B．羟基磷灰石又称又称羟磷灰石、碱式磷酸钙，其化学式为[Ca10(PO4)6(OH)2]，属于无机物，B正确；
C．熟石膏是主要成分为2CaSO4·H2O，Ca(OH)2为熟石灰的主要成分，C错误；
D．Fe2O3为红色，常被用于油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料，俗称铁红，D正确；
√
3. (2023年辽宁卷)下列鉴别或检验不能达到实验目的的是
A. 用石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3
B. 用KSCN溶液检验FeSO4是否变质
C. 用盐酸酸化的BaCl2溶液检验Na2SO3是否被氧化
D. 加热条件下用银氨溶液检验乙醇中是否混有乙醛
解析：A．石灰水的主要成分为Ca(OH)2能与碳酸钠和碳酸氢钠反应生成碳酸钙，二者均生成白色沉淀，不能达到鉴别的目的，A错误；
B．Fe2+变质后会生成Fe3+，可以利用KSCN溶液鉴别，现象为溶液变成血红色，可以达到检验的目的，B正确；
C．Na2SO3被氧化后会变成Na2SO4，加入盐酸酸化的BaCl2后可以产生白色沉淀，可以用来检验Na2SO3是否被氧化，C正确；
D．含有醛基的物质可以与银氨溶液反应生成银单质，可以用来检验乙醇中混油的乙醛，D正确；
√
4. (2023年江苏卷)室温下，探究0.1mol·L－1 FeSO4溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的的是
选项 探究目的 实验方案
A 溶液中是否含有 Fe3+ 向2mLFeSO4溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加
KSCN溶液，观察溶液颜色变化
B Fe2+是否有还原性 向2mLFeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液，
观察溶液颜色变化
C Fe2+是否水解 向2mLFeSO4溶液中滴加2~3滴酚酞试液，观察溶
液颜色变化
D Fe2+能否催化H2O2 分解 向2mL5%H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液，观察
气泡产生情况
解析：A．检验溶液中是否含有Fe3+应直接向待测液中滴加KSCN溶液，向待测液中滴加氯水会将Fe2+氧化为Fe3+干扰实验，A错误；
B．向2mLFeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液，若观察溶液紫色褪去，说明Fe2+有还原性，B正确；
C．Fe2+发生水解反应Fe2+ ＋2H2O 2H+＋Fe(OH)2使溶液显酸性，应向2mLFeSO4溶液中滴加2~3滴石蕊试液，观察溶液颜色变化，C错误；
D．向2mL5%H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液，若产生气泡有可能是Fe3+的催化作用，D错误。
√
5. (2023年海南卷)化学实验中的颜色变化，可将化学抽象之美具体为形象之美。下列叙述错误的是
A. 土豆片遇到碘溶液，呈蓝色
B. 蛋白质遇到浓硫酸，呈黄色
C. CrO3溶液(0.1mol·L－1)中滴加乙醇，呈绿色
D. 苯酚溶液(0.1mol·L－1)中滴加FeCl3溶液(0.1mol·L－1)，呈紫色
解析：A．土豆片中含有淀粉，淀粉遇到碘单质会变蓝，A正确；
B．结构中含苯环的蛋白质遇到浓硝酸，呈黄色，B错误；
C．CrO3会被乙醇还原为三价铬，呈绿色，C正确；
D．苯酚遇到氯化铁会有显色反应，生成紫色的配合物，D正确；
√
6. (2023年浙江1月选考)探究铁及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是
实验方案 现象 结论
A 往FeCl2溶液中加入Zn片 短时间内无明显现象 Fe2+的氧化能力比Zn2+弱
B 往Fe2(SO4)3溶液中滴加 KSCN溶液，再加入少量 K2SO4固体 溶液先变成血红色后 无明显变化 Fe3+与SCN－的反应不可
逆
C 将食品脱氧剂样品中的 还原铁粉溶于盐酸，滴 加KSCN溶液 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有
＋3价铁
D 向沸水中逐滴加5~6滴饱 和FeCl3溶液，持续煮沸 溶液先变成红褐色再 析出沉淀 Fe3+先水解得Fe(OH)3再
聚集成Fe(OH)3沉淀
√
7. (2023年浙江6月选考)氯化铁是一种重要的盐，下列说法不正确的是
A. 氯化铁属于弱电解质 B. 氯化铁溶液可腐蚀覆铜板
C. 氯化铁可由铁与氯气反应制得 D. 氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体
解析：A．氯化铁能完全电离出铁离子和氯离子，属于强电解质，A错误；
B．氯化铁溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁，可用来蚀刻铜板，B正确；
C．氯气具有强氧化性，氯气与铁单质加热生成氯化铁，C正确；
D．向沸水中滴加饱和氯化铁溶液，继续加热呈红褐色，铁离子发生水解反应可得到氢氧化铁胶体，D正确；
8. (2022年1月浙江选考)下列说法正确的是
A. 铁与碘反应易生成碘化铁
B. 电解ZnSO4溶液可以得到Zn
C. 用石灰沉淀富镁海水中的Mg2+，生成碳酸镁
D. SO2通入BaCl2溶液中生成BaSO3沉淀
解析：I2属于弱氧化剂，与Fe反应生成FeI2，A错误；电解一定浓度的硫酸锌溶液，Zn2+在阴极得电子析出Zn，B正确；石灰沉淀Mg2+生成的沉淀是Mg(OH)2，C错误；SO2通入BaCl2溶液中不能生成BaSO3沉淀，因为H2SO3酸性比HCl弱，该复分解反应不能发生，D错误；
√
√
9. (2022年6月浙江卷)关于化合物FeO(OCH3)的性质，下列推测不合理的是
A. 与稀盐酸反应生成FeCl3、CH3OH、H2O
B. 隔绝空气加热分解生成FeO、CO2、H2O
C. 溶于氢碘酸(HI)，再加CCl4萃取，有机层呈紫红色
D. 在空气中，与SiO2高温反应能生成Fe2(SiO3)3
解析：已知化合物FeO(OCH3)中Fe的化合价为+3价，CH3O-带一个单位负电荷，据此分析解题。
A．由分析可知，化合物FeO(OCH3)中Fe的化合价为+3价，故其与稀盐酸反应生成FeCl3、CH3OH、H2O，反应原理为：FeO(OCH3)+3HCl=FeCl3+H2O+CH3OH，A不合题意；
B．由分析可知，化合物FeO(OCH3)中Fe的化合价为+3价，C为-1，若隔绝空气加热分解生成FeO、CO2、H2O则得失电子总数不相等，不符合氧化还原反应规律，即不可能生成FeO、CO2、H2O，B符合题意；
C．由分析可知，化合物FeO(OCH3)中Fe的化合价为+3价，故其溶于氢碘酸(HI)生成的Fe3+能将I-氧化为I2，反应原理为：2FeO(OCH3)+6HI=2FeI2+I2+2H2O+2CH3OH，再加CCl4萃取，有机层呈紫红色，C不合题意；
D．化合物FeO(OCH3)在空气中高温将生成Fe2O3、CO2和H2O，然后Fe2O3为碱性氧化物，SiO2为酸性氧化物，故化合物FeO(OCH3)与SiO2高温反应能生成Fe2(SiO3)3，D不合题意；
√
10. (2022年海南卷)在2.8gFe中加入100mL3mol/LHCl，Fe完全溶解。NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．反应转移电子为0.1mol B．HCl溶液中Cl－数为3NA
C．2.8g56Fe含有的中子数为1.3NA D．反应生成标准状况下气体3.36L
解析：2.8gFe的物质的量为0.05mol；100mL 3mol·L-1HCl中H+和Cl-的物质的量均为0.3mol，两者发生反应后，Fe完全溶解，而盐酸过量。
A．Fe完全溶解生成Fe2+，该反应转移电子0.1mol，A正确；
B．HCl溶液中Cl-的物质的量为0.3mol，因此，Cl-数为0.3NA，B不正确；
C．56Fe 的质子数为26、中子数为30，2.8g56Fe的物质的量为0.05mol，因此，2.8g56Fe含有的中子数为1.5NA，C不正确；
D．反应生成H2的物质的量为0.05mol，在标准状况下体积为1.12L，D不正确；
√
11. (2022年辽宁卷)镀锌铁钉放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出铁钉后加入少量漂白粉，溶液恢复棕色：加入CCl4，振荡，静置，液体分层。下列说法正确的是
A. 褪色原因为I2被Fe还原 B. 液体分层后，上层呈紫红色
C. 镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈 D. 溶液恢复棕色的原因为I－被氧化
解析：A．Zn比Fe活泼，更容易失去电子，还原性更强，先与I2发生氧化还原反应，故溶液褪色原因为I2被Zn还原，A项错误；
B．液体分层后，I2在CCl4层，CCl4的密度比水大，则下层呈紫红色，B项错误；
C．若镀层金属活泼性大于Fe，则Fe不易生锈，反之，若Fe活泼性大于镀层金属，则Fe更易生锈，由于活泼性：Zn＞Fe＞Sn，则镀锡铁钉更易生锈，C项错误；
D．漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2，其具有强氧化性，可将I－氧化，D项正确；
√
12. (2022年湖南卷)下列离子方程式正确的是
A. Cl2通入冷的NaOH溶液：Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O
B. 用醋酸和淀粉－KI溶液检验加碘盐中的IO3－：IO3－＋5I－＋6H+＝3I2 ＋3H2O
C. FeSO4溶液中加入H2O2产生沉淀：2Fe2+＋H2O2＋4H2O＝2Fe(OH)2↓＋4H+
D. NaHCO3溶液与少量的Ba(OH)2溶液混合：HCO3－＋Ba2+＋OH－＝BaCO3↓＋
H2O
√
解析：A．Cl2通入冷的 NaOH溶液中发生反应生成氯化钠和次氯酸钠，该反应的离子方程式为Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O，A正确；
B．用醋酸和淀粉－KI溶液检验加碘盐中的IO3－的原理是IO3－在酸性条件下与I－发生归中反应生成I2而遇淀粉变蓝，由于醋酸是弱酸，在离子方程式中不能用H＋表示，因此B不正确；
C．H2O2具有较强的氧化性，FeSO4溶液中加入H2O2产生的沉淀是氢氧化铁，该反应的离子方程式为2Fe2+＋H2O2＋4H2O＝2Fe(OH)2↓＋4H+，C正确；
D．NaHCO3溶液与少量的Ba(OH)2溶液混合后发生反应生成碳酸钡沉淀、碳酸钠和水，NaHCO3过量，Ba(OH)2全部参加反应，因此该反应的离子方程式为2HCO3－＋Ba2+＋2OH－＝BaCO3↓＋CO32-＋2H2O，D不正确；
13. (2022年湖南卷)为探究FeCl3的性质，进行如下实验(FeCl3和Na2SO3溶液浓度均为0.1mol/L)。
依据上述实验现象，结论不合理的是
A. 实验①说明加热促进Fe3+水解反应
B. 实验②说明Fe3+既发生了水解反应，又发生了还原反应
C. 实验③说明Fe3+发生了水解反应，但没有发生还原反应
D. 整个实验说明SO32-对Fe3+的水解反应无影响，但对还原反应有影响
√
解析：铁离子水解显酸性，亚硫酸根离子水解显碱性，两者之间存在相互促进的水解反应，同时铁离子具有氧化性，亚硫酸根离子具有还原性，两者还会发生氧化还原反应，在同一反应体系中，铁离子的水解反应与还原反应共存并相互竞争，结合实验分析如下：实验①为对照实验，说明铁离子在水溶液中显棕黄色，存在水解反应Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，煮沸，促进水解平衡正向移动，得到红褐色的氢氧化铁胶体；实验②说明少量亚硫酸根离子加入铁离子后，两者发生水解反应得到红褐色的氢氧化铁胶体；根据铁氰化钾检测结果可知，同时发生氧化还原反应，使铁离子被还原为亚铁离子，而出现特征蓝色沉淀；实验③通过反滴操作，根据现象描述可知，溶液仍存在铁离子的水解反应，但由于铁离子少量，没检测出亚铁离子的存在，说明铁离子的水解反应速率快，铁离子的还原反应未来得及发生。
A．铁离子的水解反应为吸热反应，加热煮沸可促进水解平衡正向移动，使水解程度加深，生成较多的氢氧化铁，从而使溶液显红褐色，故A正确；
B．在5mLFeCl3溶液中滴加2滴同浓度的Na2SO3溶液，根据现象和分析可知，Fe3+既发生了水解反应，生成红褐色的氢氧化铁，又被亚硫酸根离子还原，得到亚铁离子，加入铁氰化钾溶液后，出现特征蓝色沉淀，故B正确；
C．实验③中在5mL Na2SO3溶液中滴加2滴同浓度少量FeCl3溶液，根据现象和分析可知，仍发生铁离子的水解反应，但未来得及发生铁离子的还原反应，即水解反应比氧化还原反应速率快，故C正确；
D．结合三组实验，说明铁离子与亚硫酸根离子混合时，铁离子的水解反应占主导作用，比氧化还原反应的速率快，因证据不足，不能说明亚硫酸离子对铁离子的水解作用无影响，事实上，亚硫酸根离子水解显碱性，可促进铁离子的水解反应，故D错误。
√
14. (2021年高考河北卷) “灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是( )
A. 钢是以铁为主的含碳合金
B. 钢的含碳量越高，硬度和脆性越大
C. 生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高
D. 冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3
解析：A．钢是含碳量低的铁合金，故A正确；
B．钢的硬度和脆性与含碳量有关，随着含碳量的增大而增大，故正确；
C．由题意可知，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢，说明生铁的熔点低于熟铁，故C错误；
D．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，可用于冶炼铁，故D正确；故选C。
15. (2021年高考湖南卷)下列说法正确的是( )
A. 糖类、蛋白质均属于天然有机高分子化合物
B. FeO粉末在空气中受热，迅速被氧化成Fe3O4
C. SO2可漂白纸浆，不可用于杀菌、消毒
D. 镀锌铁皮的镀层破损后，铁皮会加速腐蚀
√
解析：A．糖类分为单糖、二糖和多糖，其中属于多糖的淀粉、纤维素的相对分子质量上万，属于天然高分子化合物，蛋白质也属于天然有机高分子化合物，而单糖和二糖相对分子质量较小，不属于天然高分子化合物，A错误；
B．氧化亚铁具有较强的还原性，在空气中受热容易被氧气氧化为稳定的四氧化三铁，B正确；
C．二氧化硫除了具有漂白作用，可漂白纸浆、毛和丝等，还可用于杀菌消毒，例如，在葡萄酒酿制过程中可适当添加二氧化硫，起到杀菌、抗氧化作用，C错误；
D．镀锌的铁皮镀层破损后构成原电池，锌作负极，铁作正极被保护，铁皮不易被腐蚀，D错误；
故选B。
16. (2021年广东卷)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A. a可与e反应生成b
B. b既可被氧化，也可被还原
C. 可将e加入浓碱液中制得d的胶体
D. 可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
√
解析：图中所示铁元素不同化合价的物质：a为Fe，b为FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(II)的盐类物质，c为Fe(OH)2，e为FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(III)的盐类物质，d为Fe(OH)3。
A．Fe与Fe(III)的盐类物质可发生反应生成Fe(II)的盐类物质，如Fe+2FeCl3=3FeCl2，故A不选；
B．Fe(II)为铁元素的中间价态，既有还原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被还原，故B不选；
C．Fe(III)的盐类物质与浓碱液反应生成Fe(OH)3沉淀，制备Fe(OH)3胶体操作为：向沸水中滴加饱和FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，故C选；
D．b→c→d→e→b转化如
，故D不选；综上所述，答案为C。
17.(2021年湖南卷)铁的配合物离子(用[L—Fe—H]+表示)催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示：
√
√
18. (2021年山东卷)下列由实验现象所得结论错误的是
A. 向NaHSO3溶液中滴加氢硫酸，产生淡黄色沉淀，证明HSO3-具有氧化性
B. 向酸性KMnO4溶液中加入Fe3O4粉末，紫色褪去，证明Fe3O4中含Fe(Ⅱ)
C. 向浓HNO3中插入红热的炭，产生红棕色气体，证明炭可与浓HNO3反应生
成NO2
D. 向NaClO溶液中滴加酚酞试剂，先变红后褪色，证明NaClO在溶液中发生
了水解反应
√
19. (2021年6月浙江选考)下列说法正确的是
A. 减压过滤适用于过滤胶状氢氧化物类沉淀
B. 实验室电器设备着火，可用二氧化碳灭火器灭火
C. 制备硫酸亚铁铵晶体时，须将含FeSO4和(NH4)2SO4的溶液浓缩至干
D. 将热的KNO3饱和溶液置于冰水中快速冷却即可制得颗粒较大的晶体
解析：A．因为胶状沉淀可能会透过滤纸或造成滤纸堵塞，则减压过滤不宜用于过滤胶状沉淀或颗粒太小的沉淀，故A错误；
B．实验室中仪器设备着火可以使用二氧化碳灭火，故B正确；
C．制备硫酸亚铁铵晶体时，将硫酸铵和硫酸亚铁溶液浓缩至干会使晶体失去结晶水，故C错误；
D．冷却结晶时，自然冷却才能得到大颗粒晶体，快速冷却得到的是细小晶体，故D错误；故选B。
√
20. (2021年1月浙江选考)下列方案设计、现象和结论都正确的是
目的 方案设计 现象和结论
A 检验某无色溶液 中是否含有NO2- 取少量该溶液于试管中，加稀盐 酸酸化，再加入FeCl2溶液 若溶液变黄色且试管上部产
生红棕色气体，则该溶液中
含有NO2-
B 探究KI与FeCl3 反应的限度 取5 mL 0.1 mol·L-1KI溶液于试管 中，加入1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3 溶液，充分反应后滴入5滴15% KSCN溶液 若溶液变血红色，则KI与
FeCl3的反应有一定限度
C 判断某卤代烃中 的卤素 取2 mL卤代烃样品于试管中，加 入5 mL 20% KOH水溶液混合后 加热，再滴加AgNO3溶液 若产生的沉淀为白色，则该
卤代烃中含有氯元素
D 探究蔗糖在酸性 水溶液中的稳定性 取2mL20%的蔗糖溶液于试管 中，加入适量稀 H2SO4后水浴加 热5 min；再加入适量新制 Cu(OH)2悬浊液并加热 若没有生成砖红色沉淀 ，
则蔗糖在酸性水溶液中稳定
解析：A．原溶液中存在硝酸根可以和Fe2+反应生成Fe3+，故不能验证原溶液中含有亚硝酸根，A错误；
B．向KI溶液中滴加FeCl3，若FeCl3没有剩余说明反应是完全的，因此向反应后的溶液中加入KSCN溶液，若溶液变红，则说明该反应是有限度的，B正确；
C．溶液中加入KOH后体系中剩余大量的OH-，再加入硝酸银溶液后OH-也可以使Ag+生产白色沉淀，C错误；
D．蔗糖为二糖，在酸性条件下可以水解生产单糖，验证单糖中是否存在拳击，应向水解液中加入NaOH溶液使体系呈碱性，再加入新制Cu(OH)2悬浊液，D错误；故答案选B。
√
21. (2021年高考江苏卷)下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是
A. 铁粉能与O2反应，可用作食品保存的吸氧剂
B. 纳米Fe3O4能与酸反应，可用作铁磁性材料
C. FeCl3具有氧化性，可用于腐蚀印刷电路板上的Cu
D. 聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于净水
解析：A．因为铁粉能与O2反应，所以可用作食品保存的吸氧剂，A正确；
B．纳米Fe3O4具有磁性，可用作铁磁性材料，B错误；
C．FeCl3与Cu反应生成FeCl2和CuCl2，主要利用其氧化性，C正确；
D．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，具有吸附性，可用于净水，D正确；
√
22．(2020年浙江选考)黄色固体X，可能含有漂白粉、FeSO4、Fe2(SO4)3、CuCl2、KI之中的几种或全部。将X与足量的水作用，得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z。下列结论合理的是
A．X中含KI，可能含有CuCl2
B．X中含有漂白粉和FeSO4
C．X中含有CuCl2，Y中含有Fe(OH)3
D．用H2SO4酸化溶液Z，若有黄绿色气体放出，说明X中含有CuCl2
解析：固体X为黄色，则含有Fe2(SO4)3，溶于水后，要使溶液Z为无色碱性，则一定含有漂白粉，且漂白粉过量，得到深棕色固体混合物Y，则固体Y是Fe(OH)3和Cu(OH)2的混合物，X中一定含有CuCl2，FeSO4和Fe2(SO4)3中含有其中一种或两种。若X中含有KI，则会与漂白粉反应生成I2，溶液不为无色，A不正确；由分析可知，不一定含有FeSO4，B不正确；由分析可知，X中含有CuCl2，Y中含有Fe(OH)3，C正确；酸化后，产生黄绿色气体，为氯气，则反应的离子方程式为Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，此时的Cl－有可能来自漂白粉氧化FeSO4产生的Cl－，也有可能是漂白粉自身含有的，不能推导出含有CuCl2，D不正确。
23. (2023年海南卷)某小组开展“木耳中铁元素的检测”活动。检测方案的主要步骤有：粉碎、称量、灰化、氧化、稀释、过滤、滴定等。回答问题：
(1)实验方案中出现的图标 和 ，前者提示实验中会用到温度
较高的设备，后者要求实验者________________(填防护措施)。
(2)灰化：干燥样品应装入_______中(填标号)，置高温炉内，控制炉温850℃，在充足空气氛中燃烧成灰渣。
a．不锈钢培养皿 b．玻璃烧杯 c．石英坩埚
佩戴护目镜
c
(3)向灰渣中滴加32%的硝酸，直至没有气泡产生。灰化容器中出现的红棕色气体主要成分是_______(填化学式)，因而本实验应在实验室的_______中进行(填设施名称)。若将漏斗直接置于容量瓶上过滤收集滤液(如图所示)，存在安全风险，原因是___________________________________。
(4)测定铁含量基本流程：将滤液在200mL容量瓶中定容，
移取25.00mL，驱尽NO3－并将Fe3+全部还原为Fe2+。用5mL
微量滴定管盛装K2Cr2O7标准溶液进行滴定。
NO2
通风橱
液体无法顺利流下
①选用微量滴定管的原因是__________________________________。
②三次平行测定的数据如下表。针对该滴定数据，应采取的措施是
____________________
序号 1 2 3
标准溶液用量/mL 2.715 2.905 2.725
③本实验中，使测定结果偏小的是_______(填标号)。
a．样品未完全干燥
b．微量滴定管未用标准溶液润洗
c．灰渣中有少量炭黑
滴定更准确，节约试剂
舍去第二次数据
a
解析：(1) 标识 提醒实验者需佩戴护目镜。答案为：佩戴护目镜。
(2)高温灼烧固体物质需在石英坩埚中进行。答案为：c。
(3)滴加32%的硝酸，灰化容器中出现的红棕色气体主要成分是NO2，由于NO2有毒，需在通风橱进行；将漏斗直接置于容量瓶上过滤收集滤液，加入溶液时，容量瓶中形成压强差，可能导致溶液无法顺利流下。答案为：NO2；通风橱；液体无法顺利流下。
24. (2023年重庆卷)Fe3O4是一种用途广泛的磁性材料，以FeCl2为原料制备Fe3O4并获得副产物CaCl2水合物的工艺如下。
25℃时各物质溶度积见下表：
物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Ca(OH)2
溶度积(Ksp) 4.9×10-17 2.8×10-39 5.0×10-6
回答下列问题：
(1) Fe3O4中Fe元素的化合价是＋2和___。O2-的核外电子排布式为____________。
(2)反应釜1中的反应需在隔绝空气条件下进行，其原因是__________________
_______________________。
(3)反应釜2中，加入CaO和分散剂的同时通入空气。
①反应的离子方程式为__________________________________________。
②为加快反应速率，可采取的措施有____________________。(写出两项即可)。
+3
1s22s22p6
防止二价铁被空气中氧气氧化为三价铁
4CaO＋6H2O＋4Fe2+＋O2＝4Fe(OH)3＋4Ca2+
适当升高温度、搅拌
(4)①反应釜3中，25℃时，Ca2+浓度为5.0mol/L，理论上pH不超过_______。
②称取CaCl2水合物1.000g，加水溶解，加入过量Na2C2O4，将所得沉淀过滤洗涤后，溶于热的稀硫酸中，用0.1000mol/LKMnO4标准溶液滴定，消耗24.00mL。滴定达到终点的现象为_______________________________________________
__________，该副产物中CaCl2的质量分数为_______。
11
最后半滴标准液加入后，溶液变为红色，且半分钟
内不变色
66.6%
解析：FeCl2溶液加入氧化钙生成氢氧化亚铁，FeCl2溶液加入氧化钙和空气生成Fe(OH)3，反应釜1、2中物质混合后调节pH，加压过滤分离出沉淀处理得到Fe3O4，滤液处理得到CaCl2水合物；，
(1) Fe3O4可以写成FeO Fe2O3，故Fe元素的化合价是+2和+3。O2-为氧原子得到2个电子形成的，核外电子排布式为1s22s22p6；
(2)空气中氧气具有氧化性，反应釜1中的反应需在隔绝空气条件下进行，其原因是防止二价铁被空气中氧气氧化为三价铁；
(3)①反应釜2中，加入CaO和分散剂的同时通入空气，氧气将二价铁氧化三价铁，三价铁与氧化钙和水生成的氢氧化钙生成氢氧化铁，反应的离子方程式为4CaO＋6H2O＋4Fe2+＋O2＝4Fe(OH)3＋4Ca2+。
②为加快反应速率，可采取的措施有适当升高温度、搅拌等；
25. (2022年河北卷)以焙烧黄铁矿FeS2 (杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝Fe(NH4)Fe(CN)6颜料。工艺流程如下：
(1)红渣的主要成分为 (填化学式)，滤渣①的主要成分为 (填化学式)。
Fe2O3
SiO2
(2)黄铁矿研细的目的是
。
(3)还原工序中，不生成S单质的反应的化学方程式为
。
(4)工序①的名称为 ，所得母液循环使用。
(5)沉铁工序产生的白色沉淀Fe(NH4)Fe(CN)6中Fe的化合价为_______，氧化工序发生反应的离子方程式为
。
(6)若用还原工序得到的滤液制备Fe2O3 xH2O和(NH4)2SO4，所加试剂为_______和 (填化学式，不引入杂质)。
增大固液接触面积，加快反应速率，提高黄铁矿的利用率
7Fe2(SO4)3＋FeS2＋8H2O＝15FeSO4＋8H2SO4
蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤
+2、+3
Fe(NH4)2Fe(CN)6＋ClO-＋2H+＝Fe(NH4)Fe(CN)6＋H2O＋Cl-＋NH4+
H2O2
NH3·H2O
(1)由分析可知，红渣的主要成分为：Fe2O3，滤渣①的主要成分为：SiO2，故答案为：Fe2O3；SiO2；
(2)黄铁矿研细的主要目的是增大固液接触面积，加快反应速率，提高黄铁矿的利用率，故答案为：增大固液接触面积，加快反应速率，提高黄铁矿的利用率；
(3)由分析可知，还原工序中，不产生S单质沉淀，则硫元素被氧化为SO42-，反应原理为：14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+，故化学方程式为：7Fe2(SO4)3＋FeS2＋8H2O＝15FeSO4＋8H2SO4，故答案为：7Fe2(SO4)3＋FeS2＋8H2O＝15FeSO4＋8H2SO4；
(4)由分析可知，工序①的名称为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤，所得母液主要含有FeSO4溶液和H2SO4可以循环利用，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤；
(5)沉铁工序中产生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe的化合价为+2价和[Fe(CN)6]3-中的+3价，由分析可知，氧化工序所发生的离子方程式为：Fe(NH4)2Fe(CN)6＋ClO-＋2H+＝Fe(NH4)Fe(CN)6＋H2O+Cl-+NH4+，故答案为：+2、+3；Fe(NH4)2Fe(CN)6+ClO-+2H+=Fe(NH4)Fe(CN)6+H2O+Cl-+NH4+；
(6)由分析可知，还原工序所得的滤液中主要含有FeSO4溶液和H2SO4，向滤液中先加入一定量的H2O2溶液将Fe2+完全氧化为Fe3+，在向氧化后的溶液中加入氨水至不再产生沉淀为止，过滤洗涤，对沉淀进行灼烧，即可制得Fe2O3·x H2O和(NH4)2SO4，故所需要加入的试剂为H2O2和NH3·H2O，故答案为：H2O2；NH3·H2O。
26. (2022年江苏卷)硫铁化合物(FeS、FeS2等)应用广泛。
(1)纳米FeS可去除水中微量六价铬[Cr(Ⅵ)]。在pH＝4～7的水溶液中，纳米FeS颗粒表面带正电荷，Cr(Ⅵ)主要以HCrO、Cr2O、CrO好形式存在，纳米FeS去除水中Cr(Ⅵ)主要经过“吸附→反应→沉淀”的过程。
已知：Ksp(FeS)＝6.5×10-18，Ksp[Fe(OH)2]＝5.0×10-17；H2S电离常数分别为Ka1＝1.1×10-7、Ka2＝1.3×10-13。
①在弱碱性溶液中，FeS与CrO反应生成Fe(OH)3、Cr(OH)3和单质S，其离子方程式为 。
②在弱酸性溶液中，反应FeS＋H+Fe2+＋HS－的平衡常数K的数值为 。
5×105
③在pH＝4～7溶液中，pH越大，FeS去除水中Cr(Ⅵ)的速率越慢，原因是____
____________________________________________________________________
_________________________________________________。
c(OH－)越大，FeS表面吸附的Cr(Ⅵ)的量越少，FeS溶出量越少，Cr(Ⅵ)中CrO物质的量分数越大
4
(3) FeS2、FeS在空气中易被氧化，将FeS2在空气中氧化，测得氧化过程中剩余固体的质量与起始FeS2的质量的比值随温度变化的曲线如图2所示。800℃时，FeS2氧化成含有两种元素的固体产物为 (填化学式，写出计算过程)。
Fe2O3
27. (2022年新高考山东卷)实验室利用FeCl2 4H2O和亚硫酰氯(SOCl2)制备无水FeCl2的装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知SOCl2沸点为76℃，遇水极易反应生成两种酸性气体。回答下列问题：
(1)实验开始先通N2。一段时间后，先加热装置_______(填“a”或“b”)。装置b内发生反应的化学方程式为_____________________
。装置c、d共同起到的作用是___________
______________________。
a
FeCl2 4H2O+4SOCl2 FeCl2+4SO2↑+8HCl↑
冷凝回流SOCl2
(2)现有含少量杂质的FeCl2 nH2O，为测定n值进行如下实验：
实验Ⅰ：称取m1g样品，用足量稀硫酸溶解后，用c mol·L-1K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+达终点时消耗VmL(滴定过程中Cr2O72-转化为Cr3+，Cl－不反应)。
实验Ⅱ：另取m1g样品，利用上述装置与足量SOCl2反应后，固体质量为m2g。
则n＝______________；下列情况会导致n测量值偏小的是_______(填标号)。
A．样品中含少量FeO杂质
B．样品与SOCl2反应时失水不充分
C．实验Ⅰ中，称重后样品发生了潮解
D．滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成
AB
(3)用上述装置、根据反应TiO2＋CCl4 TiCl4＋CO2制备TiCl4。已知TiCl4与CCl4分子结构相似，与CCl4互溶，但极易水解。选择合适仪器并组装蒸馏装置对TiCl4、CCl4混合物进行蒸榴提纯(加热及夹持装置略)，安装顺序为①⑨⑧______________(填序号)，先馏出的物质为_______。
⑥⑩③⑤
CCl4
解析：SOCl2与H2O反应生成两种酸性气体，FeCl2 4H2O与SOCl2制备无水FeCl2的反应原理为：SOCl2吸收FeCl2 4H2O受热失去的结晶水生成SO2和HCl，HCl可抑制FeCl2的水解，从而制得无水FeCl2。
(1)实验开始时先通N2，排尽装置中的空气，一段时间后，先加热装置a，产生SOCl2气体充满b装置后再加热b装置，装置b中发生反应的化学方程式为FeCl2 4H2O＋4SOCl2 FeCl2＋4SO2↑＋8HCl↑；装置c、d的共同作用是冷凝回流SOCl2；答案为：a；FeCl2 4H2O＋4SOCl2 FeCl2＋4SO2↑＋8HCl↑；冷凝回流SOCl2。
(2)滴定过程中Cr2O72-将Fe2+氧化成Fe3+，自身被还原成Cr3+，反应的离子方程式为6Fe2+＋Cr2O72-＋14H+＝6Fe3+＋2Cr3+＋7H2O，则m1g样品中n(FeCl2)=
6n(Cr2O72-)＝6cV×10-3mol；m1g样品中结晶水的质量为(m1-m2)g，结晶水物质的
量为 mol，n(FeCl2)：n(H2O)=1：n=(6cV×10-3mol)： mol，
解得n= ；
A．样品中含少量FeO杂质，溶于稀硫酸后生成Fe2+，导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积V偏大，使n的测量值偏小，A项选；
B．样品与SOCl2反应时失水不充分，则m2偏大，使n的测量值偏小，B项选；
C．实验I称重后，样品发生了潮解，样品的质量不变，消耗的K2Cr2O7溶液的体积V不变，使n的测量值不变，C项不选；
D．滴定达到终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成，导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积V偏小，使n的测量值偏大，D项不选；
答案选AB。
(3)组装蒸馏装置对TiCl4、CCl4混合物进行蒸馏提纯，按由下而上、从左到右的顺序组装，安装顺序为①⑨⑧，然后连接冷凝管，蒸馏装置中应选择直形冷凝管⑥、不选用球形冷凝管⑦，接着连接尾接管⑩，TiCl4极易水解，为防止外界水蒸气进入，最后连接③⑤，安装顺序为①⑨⑧⑥⑩③⑤；由于TiCl4、CCl4分子结构相似，TiCl4的相对分子质量大于CCl4，TiCl4分子间的范德华力较大，TiCl4的沸点高于CCl4，故先蒸出的物质为CCl4；答案为：⑥⑩③⑤；CCl4。
28. (2021年北京卷)铁黄是一种重要的化工产品。由生产钛白粉废渣制备铁黄的过程如下。
资料：
i.钛白粉废渣成分：主要为FeSO4·H2O，含少量TiOSO4和不溶物
ii.TiOSO4+(x+1)H2O TiO2·xH2O↓+H2SO4
iii.0.1 mol/L Fe2+生成Fe(OH)2，开始沉淀时pH=6.3，完全沉淀时pH=8.3；0.1 mol/L Fe3+生成FeOOH，开始沉淀时pH=1.5，完全沉淀时pH=2.8
(1)纯化
①加入过量铁粉的目的是____________________________________________
______________________________________________________________。
②充分反应后，分离混合物的方法是 。
与硫酸反应，使得TiOSO4+2H2O TiO2·H2O↓+
H2SO4平衡正向移动，沉钛；过量的作用是防止二价铁被氧化
过滤
(2)制备晶种
为制备高品质铁黄产品，需先制备少量铁黄晶种。过程及现象是：向一定浓度FeSO4溶液中加入氨水，产生白色沉淀，并很快变成灰绿色。滴加氨水至pH为6.0时开始通空气并记录pH变化(如图)。
①产生白色沉淀的离子方程式是
。
②产生白色沉淀后的pH低于资料iii中的6.3。
原因是：沉淀生成后c(Fe2+) 0.1mol/L(填“＞”“=”或“＜”)。
③0-t1时段，pH几乎不变；t1-t2时段，pH明显降低。结合方程式解释原因：________________________________________________________________
________________________________________________________________。
Fe2++ 2NH3·H2O ＝Fe(OH)2 + 2NH4+
＞
pH6.0左右，4Fe(OH)2 +O2+ 2H2O＝4Fe(OH)3因此pH几乎不变。之后发生
4Fe2+ + O2+ 6H2O＝4FeOOH + 8H+，溶液中H+浓度增大，pH减小
④pH≈4时制得铁黄晶种。若继续通入空气，t3后pH几乎不变，此时溶液中c(Fe2+)仍降低，但c(Fe3+)增加，且(Fe2+)降低量大于c(Fe3+)增加量。结合总方程式说明原因：________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
溶液中同时存在两个氧化反应4Fe2+ + O2 +4H+＝4Fe3+和4Fe2+ + O2+ 2H2O＝4FeOOH + 4H+，因此c(Fe2+)的减小大于c(Fe3+)的增加。或用叠加反应解释： 12Fe2+ + 3O2+ 2H2O＝4FeOOH + 8Fe3+
不受影响
(1)与硫酸反应，使得TiOSO4+2H2O TiO2·H2O↓+ H2SO4平衡正向移动，沉钛；过量的作用是防止二价铁被氧化. 钛白粉废渣成分：FeSO4·H2O、TiOSO4及其它难溶物，充分反应后有沉淀出现，所以分离混合物的方法是过滤；
(2)pH6.0左右， 4Fe(OH)2 +O2+ 2H2O＝4Fe(OH)3因此pH几乎不变。之后发生4Fe2+ + O2+ 6H2O＝4FeOOH + 8H+， 溶液中H+浓度增大，pH减小.溶液中同时存在两个氧化反应4Fe2+ + O2 +4H+＝4Fe3+和4Fe2+ + O2+ 2H2O =4FeOOH + 4H+，因此c(Fe2+)的减小大于c(Fe3+)的增加。或用叠加反应解释： 12Fe2+ + 3O2+ 2H2O= 4FeOOH + 8Fe3+
(3)由于Fe3++3C2O42- =Fe(C2O4)3 ，Fe(C2O4)3 不与稀碱溶液反应, 所以加入的Na2C2O4过量，则测定结果不受影响
29．(2021年八省联考湖北卷)无水FeCl3是常用的芳香烃取代反应催化剂，它具有易水解、易升华的性质。铁粉与氯气反应制备无水FeCl3的实验装置如图所示：
E和G用来收集产物。回答下列问题：
(1)通入氯气后，A中观察到有酸雾产生，C中P2O5的作用是______________。
(2)在E、G处收集产物是利用了FeCl3____________的性质。
除去酸雾
易升华
(3)实验过程中若F处出现堵塞，则在B处可观察到的现象是________________。可通过________________(填简单操作)，使实验能继续进行。
(4)I中反应的离子方程式为___________________________________。
(5)某同学用5.60g干燥铁粉制得无水FeCl3样品13.00g，该次实验的产率是_____。
(6)实验室中还常用SOCl2与FeCl3·6H2O晶体共热制备无水FeCl3，其化学反应方程式为_____________________________________________________。
检验水合三氯化铁原料中是否存在FeCl2的试剂是_______________。
B处有气泡产生
适当加热F处
Cl2＋2OH－=== Cl－＋ClO－＋H2O
80.00%
铁氰化钾
解析：潮湿的氯气通过浓硫酸时，水与浓硫酸相遇放出大量的热使三氧化硫逸出，三氧化硫遇到瓶内的水蒸气形成酸雾，C中五氧化二磷的作用是除去酸雾，干燥的氯气和铁粉在D中反应生成氯化铁，因氯化铁易升华，到达E、G后重新凝华收集得到氯化铁，反应不完的氯气用I中NaOH溶液吸收，H中无水氯化钙防止I中水蒸气进入G中使氯化铁水解。
(1)由分析可知，C中P2O5的作用是除去酸雾。
(2)在E、G处收集产物是利用了FeCl3易升华的性质。
(3)实验过程中若F处出现堵塞，则氯气将到达B处，可在B处看到有气泡产生；氯化铁易升华，则可通过适当加热F处，使实验能继续进行。
(6)若直接加热FeCl3·6H2O，氯化铁会水解得氢氧化铁和HCl，HCl易挥发，促进氯化铁水解，最终得到氢氧化铁，实验室中常用SOCl2与FeCl3·6H2O晶体共热制备无水FeCl3，说明该过程产生了HCl抑制了氯化铁水解，结合原子守恒可知该反应的化学方程式为FeCl3·6H2O＋6SOCl2 FeCl3＋12HCl↑＋6SO2↑；亚铁离子与铁氰化钾相遇产生蓝色沉淀，因此检验水合三氯化铁原料中是否存在FeCl2的试剂是铁氰化钾溶液。
30．(2016年高考全国卷Ⅱ)某班同学用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。
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0.1 mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是_______________________。
(2)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___________________________。
防止Fe2＋被氧化
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
解析：(1)Fe2＋具有很强的还原性，易被空气中的O2氧化为Fe3＋，在FeCl2溶液中加入少量铁屑，可防止Fe2＋被氧化。
(2)Fe2＋被氧化为Fe3＋，Cl2被还原为Cl－，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
(3)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，再于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________________________________________。
解析：(3)O2难溶于煤油，加入煤油能隔绝空气，排除O2对实验的影响。
隔绝空气(排除氧气对实验的影响)
(4)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____________。
Fe2＋
Fe3＋
可逆反应
解析：(4)实验②中K3[Fe(CN)6]溶液的作用是检验Fe2＋。根据实验①，CCl4层显紫色，说明有I2生成，根据实验②，生成蓝色沉淀，说明有Fe2＋生成，根据实验③，溶液变红，说明有Fe3＋剩余，I－过量的情况下，溶液中仍含有Fe3＋，由此说明该反应为可逆反应。
(5)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，随后有红褐色沉淀生成。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)。
解析：(5)溶液变为棕黄色，说明生成了Fe3＋，离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。溶液中有气泡出现，说明H2O2在Fe3＋的催化作用下发生了分解反应，生成了O2。随后生成红褐色沉淀，则沉淀为Fe(OH)3，H2O2分解放出热量，Fe3＋的水解平衡Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋向正反应方向不断进行，因此得到Fe(OH)3沉淀。
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
1.铁
铁位于元素周期表中第 周期 族，是一种应用最广泛的过渡金属元素；铁元素是一种典型的变价金属元素。
(1)原子结构
(2)铁的物理性质
银白色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被磁铁吸引。
四
Ⅷ
考点一、铁的单质、氧化物和氢氧化物
核心知识梳理
(3)铁的化学性质
铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。
按要求书写下列反应的方程式：
①Fe与Cl2、S反应的化学方程式： ；
。
②Fe与水蒸气的反应： 。
③与氧化性酸(如HNO3)的反应(写离子方程式)。
Fe与过量稀HNO3的反应： 。
Fe与少量稀HNO3的反应： 。
④Fe与FeCl3溶液的反应(写离子方程式)： 。
特别提醒 铁遇冷的浓硝酸、浓硫酸时，表面会生成一层致密的氧化膜，化学上称之为钝化，属于化学变化。
Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
(1)铁位于元素周期表中第四周期ⅧB族( )
错因： 。
(2)铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在( )
错因： 。
(3)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2( )
错因： 。
(4)Fe分别与氯气、盐酸反应得到相同的氯化物( )
错因： 。
×
×
×
×
铁位于Ⅷ族，不是副族
在陨铁中存在铁单质
Fe与Cl2反应生成FeCl3，与Cl2的量无关
Fe与Cl2反应生成FeCl3，与盐酸反应生成FeCl2，产物不同
正误判断
(5)Fe3O4中Fe的化合价有＋2价和＋3价，因而Fe3O4是FeO与Fe2O3的混合物( )
错因： 。
×
Fe3O4是一种化合物，不是混合物
三个注意
1．铁分别与氯气和盐酸反应所得的氯化物不同，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·xH2O，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。
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实验：铁与水蒸气的反应
牛刀小试
√
A．反应生成FeO
B．湿棉花的主要作用是冷却试管，防止炸裂
C．肥皂液的主要作用是检验生成的H2
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
还原铁粉与水蒸气反应的装置如图所示，下列有关该实验的说法正确的是( )
解析：铁与水蒸气反应生成Fe3O4，A错误；湿棉花的作用是提供反应物水蒸气，B错误；使用肥皂液是为了检验反应中生成的H2，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，当听到爆鸣声时，说明铁与水蒸气反应生成了H2，C正确；铁与水蒸气反应的产物四氧化三铁也可以被磁铁吸引，不能分离出铁，D错误。
对点训练
题组一 铁的性质
1．铁片投入下列溶液后，金属片质量减少，但无气体产生的是( )
A．冷的浓硝酸 B．Cu(NO3)2溶液
C．稀硫酸 D．Fe(NO3)3溶液
√
解析：A项中铁片在浓硝酸中钝化，金属片质量不会减少；B项中铁与Cu(NO3)2溶液发生置换反应，金属片质量增加；C项中有气体产生。
2．5.6 g铁粉与一定量的硫黄混合，在空气中加热发生剧烈反应，冷却后用足量的盐酸溶解反应后的残留固体，产生了2.0 L气体(标准状况)，通过分析可知其小于应生成的气体量，其最可能的原因是( )
A．硫黄量不足 B．生成了FeS
C．生成了Fe2S3 D．有部分Fe被空气中的氧气氧化了
√
解析：当此混合物反应完全后，加入足量的盐酸时，如果铁过量，1 mol铁对应1 mol氢气，如果硫黄过量，硫化亚铁与盐酸反应，1 mol硫化亚铁对应1 mol硫化氢气体，故5.6 g铁反应，对应的气体为2.24 L(标准状况)，但是实际产生的气体体积偏小，可能原因是部分Fe被空气中的氧气氧化了。
题组二 铁及重要化合物性质
3.下列关于铁的说法正确的是
A.铁在硫蒸气中燃烧生成Fe2S3
B.纯铁的抗腐蚀能力较差，铁在干燥的空气里易被氧化
C.工业上用CO在高温条件下还原含Fe2O3的铁矿石炼铁
D.铁在纯氧中燃烧或在氯气中燃烧所得产物中铁的化合价均为＋3价
√
解析：Fe与S反应生成FeS，A项错误；
纯铁不易发生电化学腐蚀，抗腐蚀能力较强，铁在干燥的空气里不易被氧化，B项错误；
铁在纯氧中燃烧产物是Fe3O4，其中铁的化合价有＋2价和＋3价两种价态，D项错误。
4.铁是日常生活中使用最广泛的金属，下列关于铁的一些说法正确的是
A.常温下浓硫酸与铁不反应，故常温下可用铁制容器贮藏、贮运浓硫酸
B.铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X2)反应的生成物均为FeX3
C.Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH)2
√
解析：A项，铁在常温下与浓硫酸反应形成致密的氧化膜；
B项，Fe与I2只能生成FeI2；
D项，均得到Fe3O4。
5.关于铁及其化合物，下列说法正确的是
A.灼热的Fe与Cl2反应生成FeCl2
B.氢氧化亚铁溶于稀硝酸中：Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
C.Fe(OH)2暴露在空气中会变为红褐色
D.向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液可得到纯净的Fe(OH)2沉淀
√
解析：Cl2氧化性强，灼热的Fe与Cl2反应生成FeCl3，故A错误；
氢氧化亚铁具有还原性，会被具有氧化性的稀硝酸氧化变为Fe3＋，B错误。
√
题组三 铁及其化合物的定量计算
6．(2023届桂林)把22.4 g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，如反应只收集到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
√
归纳总结
2.铁的氧化物比较
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗名 铁红 磁性氧化铁
颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体(有磁性)
溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水
铁的化合价 ____ ____ ________
稳定性 不稳定 稳定 稳定
＋2
＋3
＋2、＋3
与H＋反应的离子方程式 _______________________ ____________________________
与CO的反应(炼铁原理) FexOy＋yCO xFe＋yCO2
FeO＋2H＋===Fe2＋
＋H2O
Fe2O3＋6H＋===
2Fe3＋＋3H2O
Fe3O4＋8H＋===
Fe2＋＋2Fe3＋＋
4H2O
铁的氧化物化学性质的特殊性
①FeO不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化成_______ 。
②FeO、Fe2O3、Fe3O4与H＋(稀硫酸、盐酸)反应的离子方程式分别为FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O；Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；__________________________________________。
③FeO与稀硝酸反应的化学方程式为
_________________________________________________。
④FeO、Fe2O3与氢碘酸反应的化学方程式分别为________________________；Fe2O3＋6HI===2FeI2＋I2＋3H2O。
Fe3O4
Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O
3FeO＋10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O
FeO＋2HI===FeI2＋H2O
3.铁的氢氧化物
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
颜色状态 白色固体 红褐色固体
与盐酸反应 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
受热分解 － 2Fe(OH)3 Fe2O3＋3H2O
制备 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，反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
加热
1．Fe3O4与非氧化性酸反应生成铁盐和亚铁盐，故Fe3O4不属于碱性氧化物，而FeO、Fe2O3属于碱性氧化物。
2．注意Fe2O3与Fe(OH)3颜色的微小差异：前者是红棕色，后者是红褐色。
3．弱碱受热均不稳定，易分解生成金属氧化物与水。
4．Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的过程中，物质颜色会发生一系列的变化，其中“灰绿色”是典型的中间颜色。
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实验：Fe(OH)2的制备
1．制备原理
用亚铁盐溶液与强碱溶液反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓。
2．注意事项
Fe(OH)2极易被空气氧化，制备前应尽可能地使所用溶液中不含氧气，制备过程中应尽可能地避免引入氧气或使生成Fe(OH)2的环境与空气隔绝。
3．操作要点
(1)两种溶液均要现配现用，且所用蒸馏水应先煮沸，以排出溶解在水中的氧气。
(2)利用油膜将水溶液与空气隔离开，或利用还原性气体将水溶液与空气隔开。
(3)利用长胶头滴管将碱溶液直接送入盐溶液中(不是从容器口上方滴下)。
4．两种经典的制备装置
(1)有机溶剂覆盖法：装置如图甲，实验中将吸有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)，以防止空气中的氧气与Fe(OH)2接触发生反应。
(2)还原性气体保护法：装置如图乙所示，实验中先打开止水夹a，利用A中生成的H2将装置内的空气排尽，一段时间后，夹住a，利用生成的H2将A中的亚铁盐溶液压入B中与NaOH溶液反应。
利用上述装置制备Fe(OH)2，可得到在较长时间内稳定存在的Fe(OH)2白色沉淀。
小试牛刀
A．①② B．①③ C．②③ D．①②③
解析：因为Fe(OH)2在空气中易被氧化成Fe(OH)3，故要长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀，就要排出装置中的空气或氧气。装置①是先用H2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中液面上加苯阻止了空气进入，②由于能接触到空气中的O2，故不能较长时间观察到白色沉淀。
√
1.下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是( )
2.用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀：用不含Fe3＋的FeSO4溶液与用不含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溶液时还需加入_____________。
稀硫酸、铁屑
解析：稀硫酸抑制Fe2＋水解，铁屑防止Fe2＋被氧化。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用_________的方法。
(3)生成白色Fe(OH)2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__________
__________________________。
加热煮沸
避免生成的
Fe(OH)2与氧气接触而被氧化
解析：Fe(OH)2很容易被氧化，实验过程中要确保在无氧条件下生成。
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)。
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。①②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。
4. (2023届洛阳)如右图所示，此装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6 mol·L－1的硫酸，其他试剂任选。填写下列空白：
(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的药品是____。A中反应的离子方程式是______________________。
(2)实验开始时先将止水夹a_______(填“打开”或“关闭”)，其目的是______________________________________________________________。
铁屑
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
打开
利用氢气排出装置中的空气，以防止Fe(OH)2被氧气氧化生成氢氧化铁
(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程___________________________________
___________________________。
(4)实验完毕，打开b处止水夹，放入一部分空气，此时B瓶中观察到的现象是_________________________________________，发生的反应为______________________________。
待A装置反应一段时间后关闭止水夹a，
将FeSO4溶液压入B中进行反应
白色絮状物迅速变成灰绿色，最后变为红褐色
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
√
题组四 铁的化合物的性质及定量计算
8．(2023年长沙)我国清代《本草纲目拾遗》中叙述了“铁线粉”：“粤中洋行有舶上铁丝，……日久起销，用刀刮其销，……，所刮下之销末，名铁线粉”。这里的“铁线粉”是指( )
A．Fe B．FeCl3 C．FeO D．Fe2O3
解析：铁在空气中容易发生吸氧腐蚀，根据题意“舶上铁丝，……日久起销”，说明销是铁锈，铁锈的主要成分为Fe2O3，D项正确。
9．由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物，测得其中铁元素与氧元素的质量比为21∶8，则这种混合物中FeO、Fe2O3与Fe3O4的物质的量之比是( )
A．1∶2∶1 B．2∶1∶1 C．1∶3∶1 D．1∶1∶3
√
解析：可用平均组成法来求解：在混合物中铁原子和氧原子物质的量之比为(21/56)∶(8/16)＝3∶4，则混合物的平均组成为Fe3O4，在三种组合中Fe3O4则不必多考虑，应注意FeO和Fe2O3混合后也应符合Fe3O4，所以在混合物中它们的物质的量之比必须是1∶1。
解析：FeO和Fe3O4均为黑色固体，Fe2O3为红棕色固体，故A错误；
Fe3O4是一种纯净物，化合价是一种复合化合价，故B错误；
在1 400 ℃以上的温度下加热Fe2O3时，Fe2O3会部分失去氧，生成Fe3O4，说明Fe3O4比Fe2O3稳定，故C错误；
FeO、Fe2O3和Fe3O4均可与盐酸反应生成盐和水，反应过程中无元素化合价变化，反应类型均为复分解反应，故D正确。
10.准确称取某种铁的氧化物2.88 g，用足量的CO进行还原，将生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀4.00 g，则这种铁的氧化物为
A.Fe3O4 B.Fe2O3
C.FeO D.以上都不是
√
解析：4.00 g CaCO3沉淀的物质的量为0.04 mol，
则CO、CO2的物质的量也为0.04 mol，
增加的氧元素为0.04 mol，质量为0.04 mol×16 g·mol－1＝0.64 g，
铁的氧化物中氧元素的质量为0.64 g，
铁元素质量为2.88 g－0.64 g＝2.24 g，
铁的氧化物中铁元素与氧元素的物质的量之比为
则这种铁的氧化物的化学式为FeO。
11.有一块铁的“氧化物”样品，用140 mL 5.0 mol·L－1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2＋全部转变为Fe3＋，则该样品可能的化学式为
A.Fe2O3 B.Fe3O4 C.Fe4O5 D.Fe5O7
解析：根据2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，可知铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中n(Fe2＋)＝0.025 mol×2＝0.05 mol，
根据电荷守恒得2n(Fe2＋)＋3n(Fe3＋)＝n(Cl－)，则n(Fe3＋)＝0.2 mol，
故n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝0.05∶0.2＝1∶4，
故该氧化物可表示为FeO·2Fe2O3，即Fe5O7。
√
12.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1 400 ℃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
√
解析：FeO和Fe3O4均为黑色固体，Fe2O3为红棕色固体，故A错误；
Fe3O4是一种纯净物，化合价是一种复合化合价，故B错误；
在1 400 ℃以上的温度下加热Fe2O3时，Fe2O3会部分失去氧，生成Fe3O4，说明四氧化三铁稳定，故C错误；
FeO、Fe2O3和Fe3O4均可与盐酸反应生成盐和水，反应过程中无元素化合价变化，反应类型均为复分解反应，故D正确。
13.如图两圆相交部分A、B、C、D分别表示两物质间的反应。下列各对应反应的离子方程式书写不正确的是
A.Fe＋4H＋＋ ===Fe3＋＋NO↑＋2H2O
B.Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
C.Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
D.3Fe(OH)2＋10H＋＋ ===3Fe3＋＋NO↑＋8H2O
√
解析：Fe3O4与HNO3反应生成Fe3＋，正确的离子方程式为3Fe3O4＋28H＋＋
===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O。
确定铁的氧化物组成的基本方法
设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为m∶n，
归纳总结
若a∶b＝1∶1，则铁的氧化物为FeO；
若a∶b＝2∶3，则铁的氧化物为Fe2O3；
若a∶b＝3∶4，则铁的氧化物是Fe3O4或FeO与Fe2O3按物质的量之比为1∶1的混合物或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3物质的量之比为1∶1，Fe3O4为任意值)。
题组五 铁与水蒸气反应的实验探究
14.某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水蒸气反应”的实验，并检验产物的性质，下列说法正确的是
A.实验时，应先点燃B处的酒精喷灯，再点燃A处的酒精灯
B.B中发生反应的化学方程式是：2Fe＋3H2O(g) Fe2O3＋3H2
C.B中生成1 mol H2时，E处有1 mol CuO被还原
D.碱石灰的作用是吸收水蒸气
√
解析：实验时，应先点燃A处的酒精灯，再点燃B处的酒精灯，防止铁被氧气氧化，故A错误；
B中发生反应的化学方程式是：3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2，故B错误；
B中生成1 mol H2时，由于H2要先排出装置内空气，再与CuO反应，因此E处CuO被还原的物质的量小于1 mol，故C错误；
碱石灰的作用是吸收水蒸气，干燥H2，故D正确。
15.铁与水蒸气反应，通常有以下两种装置，请回答下列问题：
装置一 装置二
(1)装置二中湿棉花的作用为___________。
(2)实验完毕后，取出装置一的少量固体，溶于足量稀盐酸，再滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，试解释原因：___________________
_________________________________(用离子方程式表示)。
提供水蒸气
Fe3O4＋8H＋===Fe2＋
＋2Fe3＋＋4H2O、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
16．下面是制备Fe(OH)2白色沉淀的几种方案。回答下列各问题：
(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________________________________________________________。
题组六 Fe(OH)2的制备与实验条件的控制
煮沸
稀H2SO4、铁屑
避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化
稀H2SO4和铁屑
NaOH溶液
③为了制得Fe(OH)2白色沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是
__________________________________________________________________。
④这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，理由是
__________________________________________________________________。
检验试管Ⅱ出口处排出的H2的纯度，当排出的H2已经纯净时再夹紧止水夹
试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界O2不易进入
(3)利用电解实验可以制得纯净的白色沉淀，如图所示，已知两电极的材料分别为石墨和铁。
①a电极的材料应为________，电极反应式为_______________________。
②电解液c可以是______(双选；填选项字母)。
A．纯水 B．NaCl溶液 C．NaOH溶液 D．CuCl2溶液
Fe
Fe－2e－===Fe2＋
BC
③d为苯，其作用是________________________________________，在加入苯之前对电解液c应作何简单处理？________________________________。
④为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是________(双选；填选项字母)。
A．改用稀H2SO4作电解液 B．适当增大电源的电压
C．适当减小两极间的距离 D．适当降低电解液的温度
⑤若c用Na2SO4溶液，当电解一段时间后看到白色Fe(OH)2沉淀，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为
__________________________________________________________________。
隔绝空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化
加热煮沸，排出溶解的O2
BC
白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色
解析：(1)Fe2＋易水解，要加入稀H2SO4抑制其水解；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＋，气体的溶解度随着温度升高而降低，所以煮沸后的蒸馏水中溶解的O2变少。
(2)两支试管，试管Ⅱ是开口式，无法用产生的气体将试液压入试管Ⅰ中，所以Fe和稀H2SO4应放在试管Ⅰ中，而在试管Ⅱ中盛不含O2的NaOH溶液，当Fe与稀H2SO4放入试管后，产生的H2可以从试管Ⅰ内短管处排出，从而排尽试管Ⅰ内空气，再通入试管Ⅱ中，排尽试管Ⅱ内空气。然后关闭止水夹，试管Ⅰ内产生的H2无法逸出，造成管内压强增大，将试管Ⅰ内FeSO4溶液通过长导管压入试管Ⅱ内，在此过程中，液体都处于H2环境，从而避免了被空气中O2的氧化，使得Fe(OH)2能保存更长时间。
归纳反思
防止Fe(OH)2氧化的方法
(1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶液中的氧气。
(2)将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入盛有亚铁盐溶液的试管底部，并慢慢挤出NaOH溶液。
(3)在亚铁盐溶液上面充入保护气，如H2、N2、稀有气体等。
(4)在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。
(5)用Fe作阳极，石墨作阴极，电解NaOH溶液，利用新产生的Fe2＋与OH－反应制取。
归纳反思
1.亚铁盐
(1)Fe2＋的氧化性和还原性
含有Fe2＋的溶液呈浅绿色，Fe2＋处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以 为主，如：遇Br2、Cl2、H2O2、 (H＋)等均表现为 。
Fe2＋的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式：_____________________________
。
(2)可水解
Fe(OH)2是弱碱，含Fe2＋的盐(如硫酸亚铁)溶液呈酸性。配制硫酸亚铁溶液时常加少量 抑制Fe2＋的水解，加少量 防止Fe2＋被氧化。
还原性
还原性
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋
2H2O
硫酸
铁屑
核心知识梳理
考点二、Fe2+和Fe3+的性质及其检验
2.铁盐的性质及应用
(1)氧化性：含有Fe3＋的溶液呈棕黄色，Fe3＋处于铁的高价态，遇Fe、Cu、HI、H2S等均表现为 。
①Fe3＋与S2－、I－、HS－、 等具有较强还原性的离子不能大量共存。
②Fe3＋可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式为_________________
。
(2)易水解：Fe(OH)3是很弱的碱，且溶度积很小，因而Fe3＋极易水解，只能存在于酸性较强的溶液中。
利用Fe3＋易水解的性质，实验室可用FeCl3滴入沸水中制取氢氧化铁胶体，
反应的化学方程式： 。
氧化性
2Fe3＋＋Cu===Cu2＋
＋2Fe2＋
3. Fe2＋、Fe3＋的除杂
溶液 杂质 除杂方法
FeCl2 FeCl3 加过量铁粉后过滤
FeCl3 FeCl2 加足量氯水或H2O2溶液
FeCl2 CuCl2 加过量铁粉后过滤
4.盐溶液的保存
5．物质的制备
智能提升
3.Fe2＋、Fe3＋的检验方法
(1)用KSCN溶液和氯水
溶液
无明显现象
溶液变红色
―→Fe2＋
溶液变红色
―→Fe3＋
(2)用NaOH溶液
溶液
白色沉淀→灰绿色→红褐色→Fe2＋
红褐色沉淀→Fe3＋
(3)含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的检验
混合溶液
溶液变红色，说明含有Fe3＋。
混合溶液
KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有Fe2＋。
(4)Fe2＋的特征检验方法
混合溶液中Fe3＋、Fe2＋除去的常用方法
已知：
化合物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mg(OH)2 Cu(OH)2
Ksp近似值 10－39 10－17 10－11 10－20
(1)除去Mg2＋中混有的Fe3＋的方法
向混合溶液中加入______、________、__________中之一，与Fe3＋水解产生的H＋反应，促进Fe3＋的水解，将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀除去。
(2)除去Mg2＋中混有的Fe2＋的方法
先加入氧化剂(如_______)将溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，然后再按(1)的方法
除去溶液中的Fe3＋。
MgO
MgCO3
Mg(OH)2
H2O2
牛刀小试
(3)请设计实验方案：除去CuCl2溶液中混有的少量FeCl2。
答案：先通入适量Cl2(或加入H2O2)，然后再向混合溶液中加入足量CuO[或CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3中之一]，充分反应后过滤。
(1)金属阳离子只有氧化性，不可能有还原性( )
(2)氢氧化铁与HI溶液反应仅能发生中和反应( )
(3)中性溶液中可能大量存在Fe3＋、Cl－、K＋、 ( )
(4)FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式为Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3↓
( )
(5)用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2( )
(6)能通过化合反应制取FeCl2( )
(7)硫酸亚铁片和维生素C同时服用能增强治疗缺铁性贫血的效果( )
(8)“青矾(FeSO4)”宜密闭保存，防止氧化变质( )
√
×
√
×
×
×
×
×
正误判断
题组七 Fe2＋、Fe3＋的性质及应用
17.(2023年临沂)《新修本草》中关于“青矾”的描述：“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃，烧之赤色”。《物理小识》中说：“青矾厂气熏人，衣服当之易烂，栽木不茂”，下列相关叙述不正确的是
A.赤色固体可能是Fe2O3 B.青矾宜密闭保存，防止氧化变质
C.青矾燃烧过程中发生了电子转移 D.“青矾厂气”可能是CO和CO2
√
解析：根据《新修本草》关于青矾的描述可知为FeSO4·7H2O，其分解产生的气体二氧化硫有刺激性气味，三氧化硫有腐蚀性，不可能产生CO和CO2。
对点训练
18.在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出，下列说法中正确的是
A.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含
Cu2＋
B.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，可能含Cu2＋
和Fe3＋
C.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe3＋和Fe2＋，一定
不含Cu2＋
D.若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不
含Cu2＋和Fe3＋
√
解析：氧化性Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋，加入铁粉后有固体剩余，Fe3＋一定不存在；若剩余固体全部都是Cu，溶液中还可能有Cu2＋，也可能恰好被完全置换；若剩余固体是Cu和Fe，则溶液中不可能有Cu2＋和Fe3＋。
19.下列有关Fe3＋、Fe2＋的性质及应用的说法正确的是__________(填序号)。
①Fe2(SO4)3易溶于水，所以可用作净水剂
②向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉，可制得硫酸亚铁溶液
③室温下，向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，则说明Fe3＋的氧化性比I2的强
④Fe2＋与H2O2在酸性溶液中的反应：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
⑤硫酸亚铁片和维生素C同时服用，能增强治疗缺铁性贫血的效果
②③④⑤
解析：Fe3＋水解生成Fe(OH)3胶体，可用于净水，与Fe2(SO4)3是否易溶于水无对应关系，①错误；
由于2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，②正确；
Fe3＋将I－氧化成I2，依据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，可知，Fe3＋的氧化性强于I2，③正确；
H2O2具有强氧化性，能将Fe2＋氧化为Fe3＋，④正确；
维生素C具有还原性，能防止硫酸亚铁片中的Fe2＋被氧化，⑤正确。
题组八 Fe2＋、Fe3＋的检验
20.将0.2 mol·L－1的KI溶液和0.05 mol·L－1Fe2(SO4)3溶液等体积混合充分反应后，取混合液分别完成下列实验，能说明溶液中存在化学平衡2Fe3＋＋2I－
2Fe2＋＋I2的是
A.向混合液中滴入KSCN溶液，溶液变红色
B.向混合液中滴入AgNO3溶液，有黄色沉淀生成
C.向混合液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀生成
D.向混合液中滴入淀粉溶液，溶液变蓝色
√
解析：0.2 mol·L－1的KI溶液和0.05 mol·L－1 Fe2(SO4)3溶液等体积混合，KI过量，向混合液中滴入KSCN溶液，溶液变红色，说明溶液中仍含有Fe3＋，能说明溶液中存在化学平衡2Fe3＋＋2I－ 2Fe2＋＋I2，A项正确；
KI过量，溶液中存在I－，B项错误；
该反应生成Fe2＋，向混合液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀生成，只能说明溶液中含有Fe2＋，C项错误；
该反应生成I2，向混合液中滴入淀粉溶液，溶液变蓝色，说明溶液中含有碘单质，D项错误。
√
21．某溶液中可能存在Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋，加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，下列结论正确的是( )
A．一定有Fe2＋，一定没有Fe3＋、Mg2＋
B．一定有Fe3＋，一定没有Fe2＋、Mg2＋
C．一定有Fe3＋，可能有Fe2＋，一定没有Mg2＋
D．一定有Fe2＋，可能有Mg2＋，一定没有Fe3＋
解析：加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后生成红褐色说明溶液中一定有Fe2＋，若有Fe3＋，则红褐色沉淀会掩盖Fe(OH)2的白色，所以不可能存在Fe3＋，而Mg(OH)2是白色，有可能存在。
√
22．要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含有Fe2＋进行如下实验操作时，最佳顺序为( )
①加入足量氯水 ②加入足量KMnO4溶液 ③加入少量NH4SCN溶液
A．①③ B．③② C．③① D．①②③
解析：在该溶液中先加入少量NH4SCN溶液，溶液不变血红色，无Fe3＋存在，再加入氯水，将Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液变为血红色。KMnO4溶液呈紫红色，溶液颜色变化不明显，所以不用KMnO4溶液。
23．某化学实验小组探究Fe2＋和Fe3＋性质时，发现往FeCl2和KSCN的混合溶液中滴加氯水，溶液变成红色，但当氯水过量时，红色却会褪去。为此，他们设计如图装置进一步探究。
已知：①X为NaClO溶液，Y为FeCl3和KSCN的混合溶液；②持续缓慢滴入NaClO溶液至过量的过程中，圆底烧瓶中红色变浅，有大量气泡产生；饱和Ca(OH)2溶液变浑浊。根据实验现象推测，下列说法不正确的是( )
A．烧瓶中还可能产生红褐色沉淀
B．烧瓶中产生的气体中一定含有SO2
C．多孔陶瓷的作用是增大气体与溶液的接触面积
D．KSCN中硫元素、氮元素被氧化
√
解析：NaClO是强碱弱酸盐，水解显碱性，Fe3＋在碱性条件下会产生红褐色沉淀，故A正确；
NaClO有强氧化性，KSCN中的SCN－会直接被氧化为SO42-，故B错误；
气体进入多孔陶瓷后再扩散到溶液中，可增大气体与溶液的接触面积，有利于气体充分吸收，故C正确；
氯水过量时，红色会褪去，滴入NaClO溶液至过量，圆底烧瓶中红色变浅，都说明SCN－会被氧化剂氧化，SCN－中S的化合价为－2价，C的化合价为＋4价，N的化合价为－3价，S被氧化成硫酸根离子，最终收集到氮气，故硫、氮元素被氧化，故D正确。
24．(2023届开封高三联考)8.34 g FeSO4·7H2O(相对分子质量：278)样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。下列说法不正确的是
√
智能提升
特别提醒
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后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水能氧化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
检验Fe3＋也可用苯酚(C6H5OH)；检验Fe2＋最好用K3[Fe(CN)6]溶液。
几点注意
核心知识梳理
考点三、“铁三角”的转化
1．“铁三角”转化关系
FeCl3溶液发生反应时的颜色变化
1．向FeCl3溶液中加几滴KSCN溶液后，溶液呈血红色。
2．FeCl3与NaOH溶液反应，生成红褐色沉淀。
3．向FeCl3溶液中通入H2S气体，生成淡黄色沉淀。
4．向FeCl3溶液中加入几滴Na2S溶液，生成淡黄色沉淀，当加入的Na2S溶液过量时，又生成黑色沉淀。
5．向FeCl3溶液中加入过量Fe粉，溶液变成浅绿色。
6．将FeCl3溶液滴入淀粉碘化钾溶液中，溶液变成蓝色。
7．向FeCl3溶液中滴入苯酚溶液，溶液变成紫色。
8．将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，生成红褐色Fe(OH)3。
智能提升
从物质类别和物质所含核心元素的化合价两个角度总结、预测物质的性质是学习化学的重要方法之一。
思维建模
1.横向变化体现了同价态不同类别(氧化物、碱、盐)之间的转化；①碱性氧化物(Fe2O3、FeO)都能溶于酸(H＋)转化为盐；②Fe2＋、Fe3＋与碱(OH－)反应生成对应的碱；③难溶性的碱易分解生成对应的氧化物，但难溶性的碱性氧化物一般不与水反应生成对应的碱。
2.纵向变化体现不同价态同类别物质之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。
3.斜向变化体现不同价态、不同类别之间物质的转化，主要体现物质的氧化物和还原性。
问题思考
1.完成下列变化的离子方程式，体会Fe2＋与Fe3＋转化条件。
(1)将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀：________________________
。
(2)将FeCl3溶液滴入KI-淀粉溶液，溶液变蓝： 。
(3)FeCl3可溶解铁片： 。
(4)FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色：__________________________________
。
(5)将FeCl2溶液滴入HNO3溶液中，有无色气体放出：_____________________ 。
H2S＋2Fe3＋===S↓＋2Fe2＋
＋2H＋
2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
＋4H2O
3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
2.甲、乙两种单质与A、B、C、D、E、F六种化合物之间可以按下面框图所示进行反应，已知：C为红褐色沉淀，E为白色沉淀，F焰色反应为黄色。
(1)写出甲、乙、B、E化学式：
甲：____；乙：____；
B：______；E：_________。
(2)写出①②③④反应的化学方程式：
①_______________________。
②__________________________________。
③_______________________________。
④____________________。
Fe
Cl2
FeCl3
Fe(OH)2
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
(1)Fe3＋处于铁元素的高价态，因而铁盐遇到Fe、Cu、HI、H2S、H2SO3等具有较强还原性的物质时，能被还原为亚铁盐。
(2)Fe2＋处于铁的中间价态，但常表现为还原性，当亚铁盐遇到强氧化剂，如Cl2、Br2、HNO3、 (H＋)、H2O2等均能被氧化为铁盐。
归纳总结
题组九 铁及其化合物的转化关系
25. 某同学欲探究铁及其化合物的性质，下列实验方案可行的是
A.将铁粉加入热的浓硫酸中：探究铁的活泼性
B.将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中：制备Fe(OH)3胶体
C.在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液：制备FeSO4·6H2O晶体
D.将铜粉加入FeCl3溶液中：验证Fe3＋的氧化性强于Cu2＋
√
课堂反馈
26.硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)，下列说法错误的是
A.FeSO4与NH4HCO3反应制备FeCO3，适宜在高温条件下进行
B.碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体，可用作净水剂
C.可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化
D.常温下，FeSO4比(NH4)2Fe(SO4)2易溶于水
√
题组十 铁及其化合物转化关系的定量判断
27.球墨铸铁中含有一种铁碳化合物X。实验小组为测定化合物X的组成设计实验如下：
下列说法不正确的是
A.固体2是氧化铁
B.X的化学式可以表示为Fe3C2
C.溶液甲加热、蒸发、灼烧也可得到24.0 g固体
D.X与足量的热浓硝酸反应有NO2和CO2生成
√
解析：X在空气中煅烧转化为CO2气体与铁的氧化物，再经盐酸、氯气处理后得到FeCl3溶液(溶液乙)，加热、蒸发时，FeCl3水解得到Fe(OH)3，灼烧Fe(OH)3得到固体Fe2O3(固体2)，A正确；
n(Fe2O3)＝ ＝0.15 mol，n(Fe)＝0.3 mol，m(Fe)＝16.8 g，m(C)＝18.0 g－16.8 g＝1.2 g，n(C)＝0.1 mol，n(Fe)∶n(C)＝3∶1，X的化学式可以表示为Fe3C，B错误；
溶液甲加热、蒸发、灼烧过程中，Fe2＋会被空气中的氧气氧化为Fe3＋，最后得到的固体也是Fe2O3，C正确；
浓硝酸和铁碳化合物反应，碳元素被氧化成CO2，氮元素被还原为NO2，D正确。
28.向稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析错误的是
A.OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe＋2Fe3＋
===3Fe2＋，BC段产生H2
B.A点溶液中的溶质为Fe(NO3)3和H2SO4
C.原混合酸中 物质的量为0.2 mol
D.原混合酸中H2SO4的物质的量浓度为2 mol·L－1
√
解析：分析图像中各阶段所发生的反应：
OA段：Fe＋ ＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O；
AB段：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋；
BC段：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
由此可知A正确；
由OA段所发生的反应可知硝酸完全转化为NO，溶液中不存在 ，故A点溶质应该是Fe2(SO4)3和H2SO4，B错误；
铁与硫酸、硝酸的混酸反应顺序总结
足量铁与稀硫酸、稀硝酸的混合溶液反应，则可利用离子反应分析，依次发生反应：Fe＋ ＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑(若H＋量不足，该反应不再发生)。
归纳总结
√
29．下列除杂的操作不正确的是( )
A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量镁充分反应后过滤
B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤
C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤
D．CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反应后过滤
归纳总结
高考新热点——以Fe2＋、Fe3＋为载体的综合实验探究
铁元素有多种价态，化合物种类较多，特别是Fe2＋、Fe3＋的性质多样，是命制综合实验题恰当的载体。考查内容可涉及物质性质的探究、物质的制备、成分测定、离子检验等，通过上述问题的设计，同时可考查仪器的使用、条件的控制、物质的分离提纯、实验安全等化学实验基础知识。
智能提升拓展
例1．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________。
例题精讲
加入足量稀盐酸(或稀硫酸)酸化，固体未完全溶解
Fe2＋
解析：(1)①加入足量稀盐酸(或稀硫酸)酸化，固体未完全溶解。
②K3[Fe(CN)6]是检验Fe2＋的试剂，所以产生蓝色沉淀说明含有Fe2＋。
(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，对比实验记录如表所示：
Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
(资料：Ag＋与SCN－生成白色沉淀AgSCN)
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
4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O
加入KSCN溶液后生成白色沉淀
解析：(2)过量铁粉与Fe3＋反应生成Fe2＋：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。
②O2氧化Fe2＋反应为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O。白色沉淀是AgSCN，所以实验可以说明含有Ag＋，Ag＋可能氧化Fe2＋生成Fe3＋。
例2．从宏观现象探究微观本质是重要的化学学科素养。以FeCl3溶液为实验对象，探究其与碱性物质之间反应的复杂多样性。实验如下：
(1)①中反应的离子方程式是___________________________________。
解析：(1)根据图中对实验现象的描述，反应①氢氧化镁沉淀转化为氢氧化铁胶体。
(2)②中逸出的无色气体是_____。从物质类别的角度分析，Na2CO3与Na2SO3在化学性质方面的共性是 (写一条)；从化合价角度分析，Na2CO3与Na2SO3在化学性质方面的差异是_____________________________________________________________
_____________________________________________________(写一条)。
CO2
两者都为强碱弱酸盐，能与强酸反应
Na2CO3中碳原子为最高正价＋4，无还原性；Na2SO3中硫原子为＋4价，处于中间价态，具有较强的还原性
解析：(2)由于碳酸钠溶液显碱性，氯化铁溶液显酸性，相互促进水解，生成CO2气体和氢氧化铁沉淀。
(3)对于③中的实验现象，同学们有诸多猜测，继续进行实验：
Ⅰ.甲取③中的红棕色溶液少许，滴入盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀。甲得出结论：FeCl3与Na2SO3发生了氧化还原反应，离子方程式是_____________________________________________。
Ⅱ.乙认为甲的实验不严谨，重新设计并进行实验，证实了甲的结论是正确的。其实验方案是_________________________________________________。
(4)受以上实验的启发，同学们对pH≈8的1 mol/L NaF溶液与FeCl3溶液混合时的现象产生了好奇并进行实验：
Ⅰ.⑤的实验目的是___________________________________。
实验操作及现象 ④向2 mL 0.2 mol/L FeCl3溶液中滴入2 mL 1 mol/L NaF溶液，溶液变无色
⑤向2 mL 0.2 mol/L FeCl3溶液中滴入2 mL蒸馏水，溶液颜色变浅
排除加水稀释对溶液颜色变化的影响
Ⅱ.为探究④中溶液变无色的原因，进行如下实验：
资料显示：FeF3溶液为无色。
用平衡移动原理解释红褐色沉淀产生的原因：_____________________
____________________________________________________________。
(5)根据实验，FeCl3溶液与碱性物质之间的反应的多样性与
有关。
无色溶液中存在平衡：Fe3＋＋3F－
FeF3，加入NaOH溶液后，Fe3＋更易与OH－结合生成难溶的Fe(OH)3
碱性物质的pH、离子的性质
解析：(4)FeCl3溶液中加入NaF，颜色变浅，说明反应生成了FeF3，是可溶性的难电离物质，加入氢氧化钠溶液生成红褐色沉淀，说明OH－更容易与Fe3＋结合。
形式多样、价态变化多端的铁盐
近年来，以工艺流程和实验探究为载体考查铁盐的制备和性质，相关知识的命题形式备受高考的青睐。
智能提升拓展
1．高铁酸盐(K2FeO4、Na2FeO4)
高铁酸盐是铁的六价化合物，具有很强的氧化性，能有效杀灭水中的微生物和藻类，氧化分解各种有机、无机污染物，且在应用过程中不会产生三卤甲烷等二次污染物，其还原产生的Fe3＋发生水解生成Fe(OH)3胶体，可吸附悬浮在水中的杂质使其沉降，它作为一种水处理剂兼具有氧化、絮凝、杀菌、消毒作用，是环境友好型的多功能广谱型水处理剂。另外高铁酸盐对一些有机物的氧化具有选择性，人们利用这一特性将其作为有机合成的选择性氧化剂。鉴于高铁酸盐的优良特性及其广泛应用，有关高铁酸盐的制备方法、稳定性及其作为多功能水处理剂、选择性氧化剂和绿色电池材料等方面的应用研究成为高考关注的热点。
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例题精讲
缓慢滴加盐酸
装置C加冰水浴
在搅拌下将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中
(4)提纯K2FeO4粗产品[含有Fe(OH)3、KCl等杂质]的实验方案为将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3 mol·L－1 KOH溶液中，
_______________________________________________________
(实验中须使用的试剂有饱和KOH溶液、乙醇；除常用仪器外须使用的仪器有砂芯漏斗、真空干燥箱)。
解析：本题主要考查KClO、K2FeO4的制备，意在考查考生对化学实验装置和实验方案的分析能力。
用砂芯漏斗过滤，将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和KOH溶液，搅拌、静置，再用砂芯漏斗过滤，晶体用适量乙醇洗涤2～3次后，在真空干燥箱中干燥
减小
拓展训练·巩固考点
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1．(2024届长春外国语学校)中华优秀传统文化博大精深、源远流长，下列有关说法不正确的是
A．“铁不炼不成钢”，钢的含碳量比生铁高
B．“落红不是无情物，化作春泥更护花”，蕴含着自然界中的碳、氮循环
C．“葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催”，现代葡萄酒中加入适量SO2可起杀菌、抗氧化作用
D．“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”，现代用的蜡烛的主要成分是多于20个碳的烷烃的混合物
解析：A．钢的含碳量比生铁低，A错误；
B．落花中有含氮有机物，可用作肥料增加土壤肥力，蕴含中自然界中碳、氮循环，B正确；
C．SO2具有还原性，且溶于水具有杀菌功能，现代葡萄酒中加入适量SO2可起到杀菌、抗氧化作用，C正确；
D．蜡烛的成分
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