第17讲 铁盐与亚铁盐 高铁酸盐（作业）-2025年新高考化学一轮复习考点逐点突破经典学案（新高考专用）

第17讲 铁盐与亚铁盐 高铁酸盐 2025届高三化学第一轮复习 第17讲 铁盐与亚铁盐 高铁酸盐 一、选择题 1．（2023·南京考前模拟）下列铁及其化合物的性质与用途不具有对应关系的是 A．FeCO3受热易分解，可用作补血剂 B．Fe粉具有还原性，可用作食品的抗氧化剂 C．Fe3O4质地致密，可用作铁件的防腐保护层 D．K2FeO4具有强氧化性，可用于自来水的杀菌消毒 2．（2021·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 3．（2023·榆林期末）在指定条件下，下列物质或离子间的转化能实现的是 A．FeCl3(aq)Fe(OH)3胶体 B．FeFe2O3 C．Fe2＋(aq)Fe3＋(aq) D．FeCl3(aq)Fe 4．（2023·江苏各地模拟重组）下列铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是 A．FeSO4具有还原性，可作治疗贫血药剂 B．Fe3＋具有强氧化性，可用FeCl3作止血剂 C．氧化铁能与酸反应，可用作红色颜料 D．Fe2＋有还原性，可用于处理含有重铬酸根离子的废水 5．（2023·徐州模拟）某同学用含有铁锈(主要成分为Fe2O3)的废铁屑来制取氯化铁晶体，实验装置如图所示(夹持装置略，气密性已检查)，下列推断不合理的是 A．B中收集到的气体是氢气 B．烧杯中双氧水的作用是将Fe2＋还原为Fe3＋ C．A中的氧化铁与盐酸反应生成氯化铁 D．烧杯中的溶液在氯化氢气氛下，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体 6．（2023·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．（2024·江苏盐城模拟）从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下。下列说法正确的是 A．试剂a是铁、试剂b是稀硫酸 B．操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同 C．试剂c是氯气，相应的反应为2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－ D．用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2＋ 8．（2023·南通二模）FeCl3易水解、易升华，是有机反应中常用的催化剂。实验室用如图所示装置制备少量FeCl3。下列说法正确的是 A．实验开始，先点燃酒精灯，再滴加浓盐酸 B．实验时若氯气不足量，则可能生成FeCl2 C．装置丙的作用是收集FeCl3 D．装置丁中CaCl2的作用是吸收未反应的Cl2 9．（2023·如皋适应性）K2FeO4可用作净水剂，K2FeO4在水中不稳定，会生成Fe(OH)3胶体，碱性条件下，KClO的氧化性强于K2FeO4。下列有关铁及其化合物的相关转化，在指定条件下能实现的是 A．FeFe2O3Fe B．FeCl3K2FeO4H2 C．FeCl3(aq)Fe2O3Fe(OH)3 D．FeFeCl3FeCl2 10．（2023·大理期末改编）元素的“价－类”二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。铁元素的“价－类”二维图如图所示，其中箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是 A．FeO、Fe2O3、Fe3O4均可与酸反应，只生成一种盐和水 B．Fe、水蒸气高温反应制得Fe2O3 C．为实现Fe2＋向Fe3＋的转化，可向含Fe2＋的溶液中通入Cl2或者滴加酸性H2O2溶液 D．向含有Fe3＋的溶液中加入硫氰化钾溶液，生成红色沉淀 11．高铁酸钾（K2FeO4）是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂，在水处理过程中，高铁酸钾转化为Fe(OH)3胶体，制备高铁酸钾的流程如图所示。下列叙述不正确的是 A．反应Ⅰ的化学方程式是2Fe＋3Cl22FeCl3 B．反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3 C．污水处理过程中产生的Fe(OH)3胶体使悬浮物聚沉，利用了胶体具有较强吸附能力的特点 D．K2FeO4可以把废水中的CN－转化为两种无毒气体，反应中CN－是还原剂 12．（2023·安庆期末）基于核心元素认识物质，是研究物质的重要视角，为我们认识物质的性质和实现物质转化提供了思路。如图为铁元素的“价—类”二维图，箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是 A．铁与水蒸气在高温条件下反应可实现转化① B．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速发生转化②生成红棕色粉末 C．Fe(OH)3加热可实现转化⑥，加稀盐酸溶解可实现转化③ D．向FeCl3溶液中滴加少量酸性高锰酸钾溶液，若溶液不变紫红色则溶液中一定含Fe2＋ 13．（2023·咸阳期末）验证Fe3＋与Fe2＋能够相互转化： 实验一 实验二 按下列顺序实验 对应现象 按下列顺序实验 对应现象 ①向FeCl3溶液中加入铁粉 溶液由黄色变为浅绿色 ④向FeCl3溶液中加入少量KI溶液 溶液呈黄色 ②滴加KSCN溶液 溶液无明显变化 ③再滴加几滴氯水 溶液变红 ⑤滴加淀粉溶液 ？ 下列分析不合理的是 A．实验①发生的离子反应为2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋ B．实验②与③不可以调换顺序 C．实验④说明有Fe2＋生成 D．若实验⑤对应的现象是溶液变为蓝色，说明有I2生成 14．（2023·徐州三模）铁和钛是重要的金属材料，铁及其化合物在生活中常用于净水、制作颜料、食品保鲜等。Ti－Fe合金是优良的储氢合金。一种利用钛铁矿（FeTiO3，含Fe2O3杂质）制备钛的工艺流程如下。 下列关于制取钛的工艺流程及Ti－Fe储氢合金（结构如图）的说法不正确的是 A．Fe2＋的外围电子排布为3d6 B．Ti－Fe储氢合金中H原子位于金属原子形成的四面体空隙中 C．TiO2＋完全水解生成H2TiO3：TiO2＋＋2H2O＝H2TiO3↓＋2H＋ D．FeTiO3与盐酸反应：FeTiO3＋4H＋＝TiO2＋＋Fe2＋＋2H2O 15．（2023·南京市、盐城市二模）一种电解法制备Na2FeO4的装置如图所示。下列说法正确的是 A．电解时化学能转化为电能 B．电解时应将铂电极与直流电源正极相连 C．电解过程中转移2 mole－，理论上可获得标准状况下的H2 11.2 L D．电解时铁电极反应式：Fe－6e－＋8OH－＝FeO42－＋4H2O 二、填空题 16．（2021·海南卷）无水FeCl3常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了如下流程，以废铁屑（含有少量碳和SiO2杂质）为原料制备无水FeCl3(s)。 已知：氯化亚砜（）熔点－101 ℃，沸点76 ℃，易水解。 回答问题： （1）操作①是过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和____________。 （2）为避免引入新的杂质，试剂B可以选用_________（填编号）。 A．KMnO4溶液 B．Cl2水 C．Br2水 D．H2O2溶液 （3）操作②是蒸发结晶，加热的同时通入HCl(g)的目的是________________________。 （4）反应D→E的化学方程式为____________________________________________________________。 （5）由D转化成E的过程中可能产生少量亚铁盐，写出一种可能的还原剂________，并设计实验验证是该还原剂将Fe3＋还原：____________________________________________________________________。 17．（2023·苏州一模）以Fe(NO3)3作为铁源制备高铁酸钾（K2FeO4），可用于去除水体中的As（Ⅲ）。已知：K2FeO4微溶于水，在酸性或中性溶液中迅速氧化H2O产生O2，在碱性溶液中较稳定，在Fe3＋和Fe(OH)3催化作用下发生分解。 （1）制备高铁酸钾。向KOH和KClO混合溶液中加入Fe(NO3)3，过滤得到K2FeO4固体。 ①制备K2FeO4的化学方程式为_____________________________________________________________。 ②制备过程中KOH和KClO需过量的原因是___________________________。 ③过滤所得的滤液中加入稀硫酸，产生Cl2，原因可能是酸性条件下K2FeO4氧化了Cl－，还可能是_________________________________________________。 （2）测定K2FeO4的纯度。准确称取0.528 0 g K2FeO4样品置于锥形瓶中，用KOH溶液溶解，加入过量KCr(OH)4溶液，再加入硫酸酸化配成待测液，用0.300 0 mol·L－1 (NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点，消耗标准液20.00 mL，计算样品中K2FeO4的纯度__________（写出计算过程），测定过程中涉及的离子反应有（未配平）： Cr(OH)＋FeO→Fe(OH)3＋CrO＋OH－ CrO＋H＋→Cr2O＋H2O Cr2O＋Fe2＋＋H＋→Cr3＋＋Fe3＋＋H2O （3）K2FeO4的应用。某水样中As元素主要以As(Ⅲ）存在，As(Ⅲ)可被K2FeO4氧化为As(V)，再通过Fe(Ⅲ)吸附去除。 ①K2FeO4对水中As元素的去除率随pH变化如图所示，当pH大于7时，As去除率迅速下降的原因是_________________________________________________________________________________________。 ②FeCl3也能去除水中As。pH＝6.5时，加入FeCl3或K2FeO4后水中铁浓度对As去除率的影响如图所示，铁浓度相同，使用K2FeO4时As去除率比使用FeCl3时高的原因是 ______________________________________________________________________________________。 18．（2023·汕头期末）某小组同学设计如下实验，研究亚铁盐与H2O2溶液的反应。 [实验Ⅰ]试剂：酸化的0.5 mol·L－1 FeSO4溶液（pH＝0.2），5% H2O2溶液（pH＝5） 操作 现象 取2 mL上述FeSO4溶液于试管中，加入5滴5% H2O2溶液 溶液立即变为棕黄色，稍后，产生气泡。测得反应后溶液pH＝0.9 向反应后的溶液中加入KSCN溶液 溶液变红 （1）上述实验中H2O2溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式是 __________________________________________________________。 （2）产生气泡的原因是_____________________________________________________。 [实验Ⅱ]试剂：未酸化的0.5 mol·L－1 FeSO4溶液（pH＝3），5% H2O2溶液（pH＝5） 操作 现象 取2 mL 5% H2O2溶液于试管中，加入5滴上述FeSO4溶液 溶液立即变为棕黄色，产生大量气泡，并放热，反应混合物颜色加深且有浑浊。测得反应后溶液pH＝1.4 （3）将上述混合物分离，得到棕黄色沉淀和红褐色胶体。取部分棕黄色沉淀洗净，加4 mol·L－1盐酸，沉淀溶解得到黄色溶液。初步判断该沉淀中含有Fe2O3，经检验还含有SO。检验棕黄色沉淀中SO的方法是___________________________________________________________________________________。 （4）对于生成红褐色胶体的原因，提出两种假设： ⅰ．H2O2溶液氧化Fe2＋消耗H＋ ⅱ．Fe2＋氧化的产物发生了水解 ①根据实验Ⅱ记录否定假设ⅰ，理由是______________________________________________________ __________________________________________。 ②实验验证假设ⅱ：取____________________，加热，溶液变为红褐色，pH下降，证明假设ⅱ成立。 （5）将FeSO4溶液加入H2O2溶液后，产生红褐色胶体，反应的离子方程式是：_______________________________________________________________。 2 细节决定成败 目标成就未来 找出试题的“命题点”、“关键点”、“易错点” 2 请每天用5分钟预习下一讲的复习内容！ 学科网（北京）股份有限公司 $$第17讲 铁盐与亚铁盐 高铁酸盐 2025届高三化学第一轮复习 第17讲 铁盐与亚铁盐 高铁酸盐 一、选择题 1．（2023·南京考前模拟）下列铁及其化合物的性质与用途不具有对应关系的是 A．FeCO3受热易分解，可用作补血剂 B．Fe粉具有还原性，可用作食品的抗氧化剂 C．Fe3O4质地致密，可用作铁件的防腐保护层 D．K2FeO4具有强氧化性，可用于自来水的杀菌消毒 【答案】A 【解析】A项，FeCO3作为补铁剂因为其含有＋2价铁元素，不具有对应关系，符合题意；B项，铁粉具有还原性，可与O2发生反应，所以它作为抗氧化剂，具有对应关系，不符合题意；C项，Fe3O4质地致密可阻止其他物质与铁反应，可用作铁件的防腐保护层，具有对应关系，不符合题意；D项，K2FeO4具有强氧化性可对水进行消毒，同时产生的Fe3＋水解产生Fe(OH)3胶体具有吸附水中悬浮杂质的作用，具有对应关系，不符合题意。 2．（2021·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 【答案】B 【解析】A项，因为铁粉能与O2反应，所以可用作食品保存的吸氧剂，正确；B项，纳米Fe3O4具有磁性，可用作铁磁性材料，错误；C项，FeCl3与Cu反应生成FeCl2和CuCl2，主要利用其氧化性，正确；D项，聚合硫酸铁能水解并形成胶体，具有吸附性，可用于净水，正确。 3．（2023·榆林期末）在指定条件下，下列物质或离子间的转化能实现的是 A．FeCl3(aq)Fe(OH)3胶体 B．FeFe2O3 C．Fe2＋(aq)Fe3＋(aq) D．FeCl3(aq)Fe 【答案】C 【解析】A项，FeCl3溶液和NaOH溶液反应得到Fe(OH)3沉淀，不能得到Fe(OH)3胶体，错误；B项，Fe和水蒸气在高温下反应生成Fe3O4，错误；C项，Fe2＋能够被Cl2氧化为Fe3＋，正确；D项，FeCl3和Cu反应生成FeCl2和CuCl2，错误。 4．（2023·江苏各地模拟重组）下列铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是 A．FeSO4具有还原性，可作治疗贫血药剂 B．Fe3＋具有强氧化性，可用FeCl3作止血剂 C．氧化铁能与酸反应，可用作红色颜料 D．Fe2＋有还原性，可用于处理含有重铬酸根离子的废水 【答案】D 【解析】A项，FeSO4作贫血药剂时，不涉及氧化还原反应，故与FeSO4具有还原性无关，错误；B项，FeCl3能使蛋白质凝聚，可用FeCl3作止血剂，与Fe3＋具有强氧化性无关，错误；C项，Fe2O3的颜色为红色，可作红色颜料，与Fe2O3能与酸反应无关，错误；D项，Fe2＋有还原性，Cr2O有强氧化性，二者能发生氧化还原反应，可用Fe2＋处理含有Cr2O的废水，正确。 5．（2023·徐州模拟）某同学用含有铁锈(主要成分为Fe2O3)的废铁屑来制取氯化铁晶体，实验装置如图所示(夹持装置略，气密性已检查)，下列推断不合理的是 A．B中收集到的气体是氢气 B．烧杯中双氧水的作用是将Fe2＋还原为Fe3＋ C．A中的氧化铁与盐酸反应生成氯化铁 D．烧杯中的溶液在氯化氢气氛下，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体 【答案】B 【解析】A项，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，所以B中收集到的气体是氢气，正确；B项，双氧水具有氧化性，可将Fe2＋氧化为Fe3＋，错误；C项，氧化铁为碱性氧化物，可与盐酸反应生成氯化铁和水，正确；D项，因铁离子易水解，故FeCl3溶液应在氯化氢气氛下，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体，正确。 6．（2023·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 【答案】D 【解析】A项，FeCl2溶液中加入Zn片，Fe2＋＋Zn＝Zn2＋＋Fe，Fe2＋的氧化能力比Zn2＋强，溶液由浅绿色变为无色，FeCl2溶液中加入Zn片，短时间内无明显现象，可能是Zn片表面的氧化膜阻碍反应进行，也可能是该反应速率很小，时间短而无明显现象，错误；B项，溶液变成红色的原因是Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，与SO和K＋无关，所以加K2SO4固体无明显现象，错误；C项，如果脱氧剂样品吸收O2时生成Fe2O3，当它溶于盐酸时发生反应：Fe2O3＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2O，生成的Fe3＋与剩余Fe粉发生反应：2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋，溶液呈浅绿色，结论不正确，错误；D项，向沸水中滴加饱和氯化铁溶液，制取Fe(OH)3胶体，继续加热则胶体因聚沉变为沉淀，正确。 7．（2024·江苏盐城模拟）从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下。下列说法正确的是 A．试剂a是铁、试剂b是稀硫酸 B．操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同 C．试剂c是氯气，相应的反应为2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－ D．用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2＋ 【答案】C 【解析】A项，由最终要得到氯化铁及流程图知试剂b是盐酸，错误；B项，操作Ⅰ和操作Ⅱ是过滤，操作Ⅲ为蒸发结晶，所用仪器有差异，错误；C项，滤液Z和X中均含有氯化亚铁，因此试剂c为氯气，正确；D项，高锰酸钾溶液能氧化氯离子而褪色，因此不能用于检验是否含有亚铁离子，错误。 8．（2023·南通二模）FeCl3易水解、易升华，是有机反应中常用的催化剂。实验室用如图所示装置制备少量FeCl3。下列说法正确的是 A．实验开始，先点燃酒精灯，再滴加浓盐酸 B．实验时若氯气不足量，则可能生成FeCl2 C．装置丙的作用是收集FeCl3 D．装置丁中CaCl2的作用是吸收未反应的Cl2 【答案】C 【解析】A项，实验开始，先滴加浓盐酸，利用生成的氯气排尽装置内的空气，以免铁粉与氧气发生反应，错误；B项，铁与氯气只能生成氯化铁，即使少量氯气也不能生成氯化亚铁，错误；C项，装置丙的作用是收集冷凝后的固体氯化铁，正确；D项，CaCl2与氯气不能反应，其目的是防止NaOH溶液中的水蒸气进入丙中使FeCl3水解，错误。 9．（2023·如皋适应性）K2FeO4可用作净水剂，K2FeO4在水中不稳定，会生成Fe(OH)3胶体，碱性条件下，KClO的氧化性强于K2FeO4。下列有关铁及其化合物的相关转化，在指定条件下能实现的是 A．FeFe2O3Fe B．FeCl3K2FeO4H2 C．FeCl3(aq)Fe2O3Fe(OH)3 D．FeFeCl3FeCl2 【答案】D 【解析】A项，Fe与水蒸气反应的固体产物是Fe3O4，错误；B项，K2FeO4具有强氧化性，不能作还原剂，故其不能与水反应产生H2，错误；C项，Fe2O3与水不反应，错误。 10．（2023·大理期末改编）元素的“价－类”二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。铁元素的“价－类”二维图如图所示，其中箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是 A．FeO、Fe2O3、Fe3O4均可与酸反应，只生成一种盐和水 B．Fe、水蒸气高温反应制得Fe2O3 C．为实现Fe2＋向Fe3＋的转化，可向含Fe2＋的溶液中通入Cl2或者滴加酸性H2O2溶液 D．向含有Fe3＋的溶液中加入硫氰化钾溶液，生成红色沉淀 【答案】C 【解析】A项，Fe3O4与盐酸反应生成氯化铁和氯化亚铁两种盐，错误；B项，铁单质与水蒸气在高温下反应3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，错误；C项，Fe2＋转化成Fe3＋，铁元素的化合价升高，需要加入氧化剂才能实现转化，如加入O2、Cl2、H2O2等，正确；D项，向含有Fe3＋的溶液中加入硫氰化钾溶液，生成的是红色溶液而非红色沉淀，错误。 11．高铁酸钾（K2FeO4）是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂，在水处理过程中，高铁酸钾转化为Fe(OH)3胶体，制备高铁酸钾的流程如图所示。下列叙述不正确的是 A．反应Ⅰ的化学方程式是2Fe＋3Cl22FeCl3 B．反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3 C．污水处理过程中产生的Fe(OH)3胶体使悬浮物聚沉，利用了胶体具有较强吸附能力的特点 D．K2FeO4可以把废水中的CN－转化为两种无毒气体，反应中CN－是还原剂 【答案】B 【解析】A项，铁与氯气反应生成氯化铁，化学方程式是2Fe＋3Cl22FeCl3，正确；B项，反应Ⅱ中Cl元素化合价由＋1价降低为－1价，Fe元素化合价由＋3价升高到＋6价，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2，错误；C项，胶体具有吸附性，可以吸附悬浮于水中的固体小颗粒而使其发生聚沉，正确；D项，K2FeO4处理废水中的CN－时生成两种无毒气体，根据原子守恒，两种无毒气体应该是N2和CO2，N元素和C元素的化合价均升高，故CN－是还原剂，正确。 12．（2023·安庆期末）基于核心元素认识物质，是研究物质的重要视角，为我们认识物质的性质和实现物质转化提供了思路。如图为铁元素的“价—类”二维图，箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是 A．铁与水蒸气在高温条件下反应可实现转化① B．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速发生转化②生成红棕色粉末 C．Fe(OH)3加热可实现转化⑥，加稀盐酸溶解可实现转化③ D．向FeCl3溶液中滴加少量酸性高锰酸钾溶液，若溶液不变紫红色则溶液中一定含Fe2＋ 【答案】C 【解析】A项，铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁，得不到氧化铁，错误；B项，FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，部分被氧化，氧化生成Fe3O4，错误；C项，加热Fe(OH)3生成Fe2O3，Fe(OH)3加稀盐酸溶解生成氯化铁，正确；D项，亚铁离子、氯离子均可被酸性高锰酸钾溶液氧化，由操作和现象，不能证明溶液中一定含Fe2＋，错误。 13．（2023·咸阳期末）验证Fe3＋与Fe2＋能够相互转化： 实验一 实验二 按下列顺序实验 对应现象 按下列顺序实验 对应现象 ①向FeCl3溶液中加入铁粉 溶液由黄色变为浅绿色 ④向FeCl3溶液中加入少量KI溶液 溶液呈黄色 ②滴加KSCN溶液 溶液无明显变化 ③再滴加几滴氯水 溶液变红 ⑤滴加淀粉溶液 ？ 下列分析不合理的是 A．实验①发生的离子反应为2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋ B．实验②与③不可以调换顺序 C．实验④说明有Fe2＋生成 D．若实验⑤对应的现象是溶液变为蓝色，说明有I2生成 【答案】C 【解析】A项，实验①中，Fe3＋被Fe还原，生成Fe2＋，发生的离子反应为2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋，合理，不符合题意；B项，若实验②与③调换，滴加KSCN溶液后，溶液立即变红，不能说明实验②的溶液中是否含有Fe2＋，合理，不符合题意；C项，实验④中，溶液变黄，说明有I2生成，不合理，符合题意；D项，若实验⑤对应的现象是溶液变为蓝色，说明溶液中含有I2，从而说明Fe3＋将I－氧化，生成I2，合理，不符合题意。 14．（2023·徐州三模）铁和钛是重要的金属材料，铁及其化合物在生活中常用于净水、制作颜料、食品保鲜等。Ti－Fe合金是优良的储氢合金。一种利用钛铁矿（FeTiO3，含Fe2O3杂质）制备钛的工艺流程如下。 下列关于制取钛的工艺流程及Ti－Fe储氢合金（结构如图）的说法不正确的是 A．Fe2＋的外围电子排布为3d6 B．Ti－Fe储氢合金中H原子位于金属原子形成的四面体空隙中 C．TiO2＋完全水解生成H2TiO3：TiO2＋＋2H2O＝H2TiO3↓＋2H＋ D．FeTiO3与盐酸反应：FeTiO3＋4H＋＝TiO2＋＋Fe2＋＋2H2O 【答案】B 【解析】A项，基态Fe外围电子排布式为3d64s2，因此Fe2＋的外围电子排布为3d6，正确；B项，如图所示，Ti－Fe储氢合金中H原子位于金属原子形成的八面体空隙中，错误；C项，TiO2＋完全水解生成H2TiO3，根据电荷守恒和元素守恒可以写出离子方程式：TiO2＋＋2H2O＝H2TiO3↓＋2H＋，正确；D项，根据工艺流程FeTiO3与盐酸反应产物有Fe2＋、TiO2＋，据此离子方程式为FeTiO3＋4H＋＝TiO2＋＋Fe2＋＋2H2O，正确。 15．（2023·南京市、盐城市二模）一种电解法制备Na2FeO4的装置如图所示。下列说法正确的是 A．电解时化学能转化为电能 B．电解时应将铂电极与直流电源正极相连 C．电解过程中转移2 mole－，理论上可获得标准状况下的H2 11.2 L D．电解时铁电极反应式：Fe－6e－＋8OH－＝FeO42－＋4H2O 【答案】D 【解析】电解法制备Na2FeO4，根据装置图，铁元素化合价由0价→＋6价，化合价升高，根据电解原理，铁电极作阳极，铂电极为阴极，据此分析。 A项，该装置为电解池，将电能转化成化学能，错误；B项，根据上述分析，铂电极为阴极，与电源的负极相连，错误；C项，阴极反应式为2H2O＋2e－＝H2↑＋2OH－，转移2 mol电子，生成1 mol氢气，则标准状况下，生成氢气体积为22.4 L，错误；D项，制备高铁酸钠，铁元素化合价升高，根据电解原理，铁电极为阳极，电极反应式为Fe－6e－＋8OH－＝FeO42－＋4H2O，正确。 二、填空题 16．（2021·海南卷）无水FeCl3常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了如下流程，以废铁屑（含有少量碳和SiO2杂质）为原料制备无水FeCl3(s)。 已知：氯化亚砜（）熔点－101 ℃，沸点76 ℃，易水解。 回答问题： （1）操作①是过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和____________。 （2）为避免引入新的杂质，试剂B可以选用_________（填编号）。 A．KMnO4溶液 B．Cl2水 C．Br2水 D．H2O2溶液 （3）操作②是蒸发结晶，加热的同时通入HCl(g)的目的是________________________。 （4）反应D→E的化学方程式为____________________________________________________________。 （5）由D转化成E的过程中可能产生少量亚铁盐，写出一种可能的还原剂________，并设计实验验证是该还原剂将Fe3＋还原：____________________________________________________________________。 【答案】（1）漏斗 （2）BD （3）防止水解 （4）FeCl3·6H2O＋6SOCl2FeCl3＋6SO2↑＋12HCl↑ （5）SO2 先加盐酸酸化，再加BaCl2溶液，产生白色沉淀，则是SO2将Fe3＋还原 【解析】（1）过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗；（2）A（氯化亚铁）加入氧化剂B生成C（氯化铁），A、C都引入杂质离子，故选BD；（3）加热促进氯化铁溶液的水解，会生成氢氧化铁，故加入HCl（g）的目的是防止水解。（4）根据已知信息氯化亚砜（）熔点－101 ℃，沸点76 ℃，易水解，可得FeCl3·6H2O与SOCl2生成FeCl3的化学方程式为FeCl3·6H2O＋6SOCl2FeCl3＋6SO2↑＋12HCl↑；（6）可能是反应中生成的二氧化硫将氯化铁还原为氯化亚铁，若二氧化硫作还原剂，则氧化产物为硫酸盐，故若加盐酸酸化，再加BaCl2溶液，产生白色沉淀，则是二氧化硫作还原剂。 17．（2023·苏州一模）以Fe(NO3)3作为铁源制备高铁酸钾（K2FeO4），可用于去除水体中的As（Ⅲ）。已知：K2FeO4微溶于水，在酸性或中性溶液中迅速氧化H2O产生O2，在碱性溶液中较稳定，在Fe3＋和Fe(OH)3催化作用下发生分解。 （1）制备高铁酸钾。向KOH和KClO混合溶液中加入Fe(NO3)3，过滤得到K2FeO4固体。 ①制备K2FeO4的化学方程式为_____________________________________________________________。 ②制备过程中KOH和KClO需过量的原因是___________________________。 ③过滤所得的滤液中加入稀硫酸，产生Cl2，原因可能是酸性条件下K2FeO4氧化了Cl－，还可能是_________________________________________________。 （2）测定K2FeO4的纯度。准确称取0.528 0 g K2FeO4样品置于锥形瓶中，用KOH溶液溶解，加入过量KCr(OH)4溶液，再加入硫酸酸化配成待测液，用0.300 0 mol·L－1 (NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点，消耗标准液20.00 mL，计算样品中K2FeO4的纯度__________（写出计算过程），测定过程中涉及的离子反应有（未配平）： Cr(OH)＋FeO→Fe(OH)3＋CrO＋OH－ CrO＋H＋→Cr2O＋H2O Cr2O＋Fe2＋＋H＋→Cr3＋＋Fe3＋＋H2O （3）K2FeO4的应用。某水样中As元素主要以As(Ⅲ）存在，As(Ⅲ)可被K2FeO4氧化为As(V)，再通过Fe(Ⅲ)吸附去除。 ①K2FeO4对水中As元素的去除率随pH变化如图所示，当pH大于7时，As去除率迅速下降的原因是_________________________________________________________________________________________。 ②FeCl3也能去除水中As。pH＝6.5时，加入FeCl3或K2FeO4后水中铁浓度对As去除率的影响如图所示，铁浓度相同，使用K2FeO4时As去除率比使用FeCl3时高的原因是 ______________________________________________________________________________________。 【答案】（1）①3KClO＋10KOH＋2Fe(NO3)3＝2K2FeO4↓＋3KCl＋6KNO3＋5H2O ②使Fe3＋充分转化为K2FeO4；防止残留的Fe3＋和产生的Fe(OH)3催化K2FeO4分解；保持溶液呈碱性，使K2FeO4稳定存在 ③过量的ClO－酸性条件下和Cl－反应生成Cl2 （2）75.00%（过程见解析） （3）①碱性条件下，K2FeO4氧化As（Ⅲ）的速率减慢；溶液中用于吸附的Fe（Ⅲ）的量减少 ②K2FeO4将As（Ⅲ）氧化为As（V），As（V）比As（Ⅲ）更容易被吸附去除 【解析】（1）①由题意可知，制备K2FeO4的反应为Fe(NO3)3与KClO、KOH的混合溶液反应生成K2FeO4沉淀、KNO3、KCl和水，反应的化学方程式为3KClO＋10KOH＋2Fe(NO3)3＝2K2FeO4↓＋3KCl＋6KNO3＋5H2O；②由题给信息可知，K2FeO4在碱性溶液中较稳定，在Fe3＋和产生的Fe（OH）3催化作用下K2FeO4发生分解，所以制备K2FeO4的过程中KOH和KClO必须过量使溶液呈碱性，将溶液中的Fe3＋完全转化为K2FeO4；③过滤所得的滤液中加入稀硫酸，产生氯气，可能是酸性条件下反应生成高铁酸根氧化了溶液中的氯离子，还可能是过量的次氯酸根离子与溶液中的氯离子反应生成了氯气；（2）由得失电子数目守恒可得如下转化关系：6(NH4）2Fe(SO4)2～Cr2O～2CrO～2K2FeO4，由滴定消耗20.00 mL 0．300 0 mol/L 硫酸亚铁铵溶液可知，样品中K2FeO4的纯度为×100%＝75.00%；（3）①碱性条件下，K2FeO4的氧化性减弱，氧化As（Ⅲ）的速率减慢，导致溶液中用于吸附的Fe（Ⅲ）的量减少，所以当pH大于7时，As去除率迅速下降；②由题给信息可知，K2FeO4将As（Ⅲ）氧化为As（V），As（V）比As（Ⅲ）更容易被铁离子吸附去除，所以铁浓度相同，使用K2FeO4时As去除率比使用FeCl3时高。 18．（2023·汕头期末）某小组同学设计如下实验，研究亚铁盐与H2O2溶液的反应。 [实验Ⅰ]试剂：酸化的0.5 mol·L－1 FeSO4溶液（pH＝0.2），5% H2O2溶液（pH＝5） 操作 现象 取2 mL上述FeSO4溶液于试管中，加入5滴5% H2O2溶液 溶液立即变为棕黄色，稍后，产生气泡。测得反应后溶液pH＝0.9 向反应后的溶液中加入KSCN溶液 溶液变红 （1）上述实验中H2O2溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式是 __________________________________________________________。 （2）产生气泡的原因是_____________________________________________________。 [实验Ⅱ]试剂：未酸化的0.5 mol·L－1 FeSO4溶液（pH＝3），5% H2O2溶液（pH＝5） 操作 现象 取2 mL 5% H2O2溶液于试管中，加入5滴上述FeSO4溶液 溶液立即变为棕黄色，产生大量气泡，并放热，反应混合物颜色加深且有浑浊。测得反应后溶液pH＝1.4 （3）将上述混合物分离，得到棕黄色沉淀和红褐色胶体。取部分棕黄色沉淀洗净，加4 mol·L－1盐酸，沉淀溶解得到黄色溶液。初步判断该沉淀中含有Fe2O3，经检验还含有SO。检验棕黄色沉淀中SO的方法是___________________________________________________________________________________。 （4）对于生成红褐色胶体的原因，提出两种假设： ⅰ．H2O2溶液氧化Fe2＋消耗H＋ ⅱ．Fe2＋氧化的产物发生了水解 ①根据实验Ⅱ记录否定假设ⅰ，理由是______________________________________________________ __________________________________________。 ②实验验证假设ⅱ：取____________________，加热，溶液变为红褐色，pH下降，证明假设ⅱ成立。 （5）将FeSO4溶液加入H2O2溶液后，产生红褐色胶体，反应的离子方程式是：_______________________________________________________________。 【答案】（1）2Fe2＋＋2H＋＋H2O2＝2Fe3＋＋2H2O （2）在Fe3＋催化下H2O2分解生成O2 （3）取加入盐酸后的黄色溶液少许于试管中，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明棕黄色沉淀中含有SO （4）①反应后溶液pH＝1.4，酸性增强，假设ⅰ中消耗氢离子，酸性减弱，pH应增大，故不合理 ②Fe2(SO4)3溶液 （5）2Fe2＋＋4H2O＋H2O2＝2Fe(OH)3(胶体)＋4H＋ 【解析】（1）H2O2溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式是：2Fe2＋＋2H＋＋H2O2＝2Fe3＋＋2H2O；（2）过氧化氢在铁离子催化作用下分解生成氧气，故产生气泡；（3）硫酸根离子用酸化的氯化钡检验，故检验棕黄色沉淀中SO的方法：取加入盐酸后的黄色溶液少许于试管中，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明棕黄色沉淀中含有SO；（4）①根据实验Ⅱ记录反应后溶液pH＝1.4，酸性增强，假设ⅰ中消耗氢离子，酸性减弱，pH应增大，故不合理；②根据假设ⅱ，Fe2＋氧化的产物发生了水解，铁离子水解，验证硫酸铁溶液中铁离子的水解平衡即可，取Fe2（SO4）3溶液，加热，溶液变为红褐色，pH下降，证明假设ⅱ成立；（5）将FeSO4溶液加入H2O2溶液后，产生红褐色胶体，反应的离子方程式是2Fe2＋＋4H2O＋H2O2＝2Fe(OH)3(胶体)＋4H＋。 2 细节决定成败 目标成就未来 找出试题的“命题点”、“关键点”、“易错点” 2 请每天用5分钟预习下一讲的复习内容！ 学科网（北京）股份有限公司 $$