第四章 第15讲 铁及其化合物转化关系（知识点梳理+限时挑战）-【精讲精练】2026年高考化学一轮复习讲义（新高考通用）

第四章 金属及其化合物 第15讲　铁及其化合物转化关系 学习导航站 核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、归纳重点 考点1 基于“价—类”二维图理解含铁物质的转化★★★☆☆ 考点2 “铁三角”的转化关系及应用★★★☆☆ 考点3 两种重要氯化物的制备★★★☆☆ （星级越高，重要程度越高） 限时训练挑战场：感知真题，检验成果，考点追溯 考点1 基于“价—类”二维图理解含铁物质的转化 从物质类别和铁元素化合价两个维度总结、归纳铁及其重要化合物的性质与转化关系是掌握该部分内容的重要方法之一。 (1)横向变化体现了铁元素同价态不同类别(氧化物、碱、盐)物质之间的转化。 ①碱性氧化物(Fe2O3、FeO)都能溶于酸(H＋)转化为盐(亚铁盐、铁盐)。 ②Fe2＋、Fe3＋与碱(OH－)反应生成对应的碱[Fe(OH)2、Fe(OH)3]。 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。 如Fe(OH)3分解生成Fe2O3，但Fe2O3与H2O不反应。 (2)纵向转化体现铁元素不同价态同种类别物质之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。 (3)斜向转化体现铁元素不同价态、不同类别物质之间的转化，主要体现物质的氧化性和还原性。 考点2 “铁三角”的转化关系及应用 “铁三角”的转化关系： 应用： (1)从氧化还原反应角度分析Fe2＋和Fe3＋的性质与转化。 ①Fe只具有还原性，与弱氧化剂反应：Fe能被S、Fe3＋、Cu2＋、H＋等弱氧化剂氧化为Fe2＋，如Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋；与强氧化剂反应：Fe能被Cl2、HNO3等强氧化剂氧化为Fe3＋。 ②Fe2＋既具有氧化性又具有还原性，以还原性为主，与氧化剂反应：当Fe2＋遇到强氧化剂(如H2O2、Cl2、HNO3、酸性KMnO4溶液)时，被氧化为Fe3＋，如2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；与还原剂反应：当Fe2＋遇到Al、Zn等还原剂时，可以被还原为Fe，如Fe2＋＋Zn===Zn2＋＋Fe。 ③Fe3＋具有较强的氧化性，Fe3＋被CO、Al等还原为Fe，如Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3；Fe3＋被Fe、Cu、I－、H2S等还原为Fe2＋，如2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。 (2)从离子反应视角判断Fe2＋和Fe3＋的离子共存问题。 ①Fe2＋NO(H＋)、ClO－、MnO(H＋) ②Fe3＋S2－、I－、SO ③Fe3＋HCO、CO、SiO等水解相互促进的离子 考点3 两种重要氯化物的制备 (1)FeCl3的制备 制备方法 制备原理 化学方程式 干态法 ①利用铁粉与氯气反应制备FeCl3 2Fe＋3Cl22FeCl3 ②利用FeCl3·6H2O在HCl氛围中脱水 FeCl3·6H2OFeCl3＋6H2O 湿态法 利用FeCl2溶液与Cl2反应制备FeCl3 2FeCl2＋Cl2===2FeCl3 (2)FeCl2的制备 制备原理 化学方程式 方法1：利用铁粉与稀盐酸反应制备FeCl2 Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ 方法2：利用FeCl3溶液与铁粉反应制备FeCl2 2FeCl3＋Fe===3FeCl2 【小试牛刀】 微考点1　铁元素的“价—类”二维图及应用 1．如图为铁元素的“价—类”二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是(　　) A．Fe(OH)2在空气中加热会分解成FeO B．Fe(OH)2溶解于足量硝酸可生成Fe(NO3)2 C．维生素C能将Fe3＋转化为Fe2＋，该过程中维生素C作氧化剂 D．由图可预测：高铁酸盐(含FeO)具有强氧化性，消杀水中细菌时可生成Fe(OH)3胶体，进而可吸附水中的悬浮物 2．如图为铁元素的“价—类”二维图，下列说法正确的是(　　) A．铁在高温下与水蒸气反应能实现转化① B．FeO是一种红棕色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速发生转化② C．由图可预测，高铁酸盐(FeO)具有强还原性 D．加热Fe(OH)3发生转化⑥，加盐酸溶解可实现转化③ 微考点2　含铁化合物制备的流程“微设计” 3．(2025·七省适应性测试贵州化学)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。某化学兴趣小组用废铁屑(主要成分为Fe，杂质有Al、C及油脂)制备高铁酸钠的主要流程如下。下列说法错误的是(　　) A．“碱浸”可以除去废铁屑中的油脂 B．“滤渣”的主要成分是Al和C C．“操作1”通入的空气可以用H2O2溶液代替 D．若流程改为先“氧化”后“调pH”，可能会生成Cl2 4．以赤铁矿(主要成分为Fe2O3，含少量Al2O3)为原料制备无水FeCl2的工艺流程如下。下列说法错误的是(　　) A．“试剂1”可以是NaOH溶液 B．鉴别“溶液2”中金属阳离子可用KSCN溶液 C．“反应3”为化合反应 D．将“溶液3”蒸干可制得无水FeCl2 微考点3　常见含铁物质的制备 5．(2025·湖南衡阳三校联考)工业上可采取向炽热的铁屑中通入氯化氢的方法来生产无水氯化亚铁(氯化亚铁遇水易水解)，某同学用如图所示的装置模拟工业制备氯化亚铁： 下列说法中不正确的是(　　) A．实验时，先点燃A处酒精灯，后点燃B处酒精灯 B．为确保得到纯净的无水氯化亚铁，要在A、B和B、C之间各添加一个干燥装置 C．用C装置进行尾气处理，可吸收所有尾气，且不会倒吸 D．取制得的固体适量溶解在蒸馏水中，滴加KSCN溶液，溶液不变色，证明溶液中不含FeCl3 6．如图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3(已知：FeCl3遇水易水解)，则下列说法正确的是(　　) A．该实验中用于制Cl2的KMnO4也可以换成MnO2 B．仪器的接口顺序为a→e→d→h→i→c→b→g C．可将制得的FeCl3先溶于较浓的盐酸中，再加水至指定体积，配成一定浓度的FeCl3溶液 D．用于干燥Cl2的浓硫酸可换成碱石灰 微考点4　陌生含铁物质的制备 7．(2025·江苏南京六校联合体联考)硫酸亚铁铵晶体可由硫酸亚铁和饱和硫酸铵溶液混合制备，其化学式为FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O，如图是在常温下制备硫酸亚铁铵晶体的实验装置，最终可在装置①的底部结晶出硫酸亚铁铵。下列说法错误的是(　　) A．实验所用铁屑用30%的NaOH溶液煮沸可以除去铁屑表面的油污 B．装置①中硫酸亚铁铵结晶析出的可能原因是常温下①中混合溶液中硫酸亚铁铵的溶解度最小 C．待锥形瓶内的铁屑全部耗尽后，关闭K2、K3，打开K1 D．NaOH溶液的作用是洗涤除去杂质气体H2S 8．(2025·河北衡水中学调研)碳酸亚铁与砂糖混用为补血剂。实验室用如下装置和步骤可以制备FeCO3(FeCO3易被氧化)。 步骤一：实验中先关闭活塞2，打开活塞1和3； 步骤二：一段时间后，关闭活塞3，打开活塞2，在c瓶中得到产品。 下列说法错误的是(　　) A．步骤一的目的是排尽装置中的空气，防止Fe2＋被氧化 B．步骤二可使FeSO4溶液和NH4HCO3溶液混合 C．装置c中发生的离子反应为Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O D．装置d的主要作用：吸收尾气，防止污染空气 【真题挑战】 1．(2023·浙江6月选考卷，3)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 2．(2023·江苏卷，11)室温下，探究0.1 mol·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2 mL FeSO4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2 mL FeSO4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2 mL FeSO4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2 mL 5% H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液，观察气泡产生情况 3．(2022·浙江6月选考卷)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 4．(2021·广东卷，10,2分)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 5．(2023·重庆卷，15,14分)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)。 (4)①反应釜3中，25 ℃时，Ca2＋浓度为5.0 mol·L－1，理论上pH不超过________。 ②称取CaCl2水合物1.000 g，加水溶解，加入过量的Na2C2O4，将所得沉淀过滤洗涤后，溶于热的稀硫酸中，用0.100 0 mol·L－1 KMnO4标准溶液滴定，消耗24.00 mL。滴定达到终点的现象为_________________________________________　_____________________________________________________________________，该副产物中CaCl2的质量分数为________。 【限时训练】（限时：60分钟） (选择题1~8题，每小题5分，9~11题，每小题6分，共58分) 1.下列有关铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是(　　) A.铁粉遇空气放热，可用于制作暖贴 B.Fe2(SO4)3易溶于水，可用作净水剂 C.FeCl3溶液显酸性，可用于腐蚀印刷电路板上的铜 D.FeS难溶于水，可用于去除废水中微量六价铬[Cr(Ⅵ)] 2.下列关于铁及其化合物的说法正确的是(　　) A.将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中，制备Fe(OH)3胶体 B.FeCl2、CuS、Fe(OH)3均能通过化合反应制备 C.Fe(OH)3不稳定，在空气中受热易分解，得到黑色固体 D.Fe(OH)2浊液露置于空气中，由白色迅速转变为灰绿色，最后变成红褐色 3.(2024·福建南平模拟)下列有关铁及其化合物参与反应的化学方程式书写错误的是(　　) A.高温下Fe与水蒸气反应：Fe＋H2O(g)FeO＋H2 B.Fe(OH)3胶体制备：FeCl3＋3H2O3Fe(OH)3(胶体)＋3HCl C.FeCl2溶液中Fe2＋的检验：FeCl2＋K3[Fe(CN)6]===KFe[Fe(CN)6]↓＋2KCl D.Fe催化甲苯的溴化反应：＋Br2 4.(2021·广东，10)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 5.用棕黄色的Fe2(SO4)3溶液分别进行下列实验，解释或结论不正确的是(　　) 选项 实验 现象 解释或结论 A 加入Fe2(SO4)3固体 溶液变成红褐色 Fe2(SO4)3的水解程度变大 B 加入等体积水 溶液颜色变浅 c(Fe3＋)变小 C 加入足量Fe粉 溶液颜色变浅绿色 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ D 将Fe2(SO4)3溶液微热 溶液变成红褐色 水解反应ΔH>0 6.如图是一种综合处理含SO2尾气的工艺流程，下列叙述正确的是(　　) A.基态Fe3＋的价层电子排布式为3d6 B.检验“吸收”后的溶液是否还可继续吸收SO2，可用试剂K3[Fe(CN)6] C.“氧化”中发生反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋H2O===4Fe(OH)3↓ D.“氧化”后的溶液可以循环使用 7.(2024·长沙模拟)用FeCl3、CuCl2的混合溶液可吸收工厂排放的H2S废气，从而减少空气污染并回收S，其过程如图所示(各步均进行完全)。下列叙述不正确的是(　　) A.吸收前后混合溶液中Fe3＋、Cu2＋浓度减小 B.在转化体系中化合价没有变化的元素只有Cu C.Fe3＋和Cu2＋是该反应的催化剂 D.反应①的离子方程式为H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋ 8.中药材铁华粉的主要成分是醋酸亚铁，检测的流程如图。下列说法错误的是(　　) A.气体X中含有醋酸蒸气 B.该铁华粉中可能含有铁单质 C.向滤液中滴入酸性KMnO4溶液，可用于证明Fe2＋具有还原性 D.产生蓝色沉淀的反应为K＋＋Fe2＋＋[Fe(CN)6]3－===KFe[Fe(CN)6]↓ 9.下列实验对应的现象和结论都正确的是(　　) 选项 实验 现象 结论 A 向食品脱氧剂样品(含还原铁粉)中加入硫酸后滴加酸性KMnO4溶液 紫红色褪去 食品脱氧剂样品中含Fe2＋ B 向FeSO4溶液中滴入KSCN溶液，再滴加H2O2溶液 加入H2O2后溶液变成红色 Fe2＋既有氧化性又有还原性 C 向FeCl3溶液加入铜片 溶液变蓝、有黑色固体出现 金属铁比铜活泼 D 向FeCl3溶液中加入KI溶液后滴加几滴淀粉溶液 溶液变为蓝色 氧化性：Fe3＋>I2 10.(2024·浙江模拟预测)探究铁及其化合物的性质，下列实验方案、现象或结论不正确的是(　　) 选项 实验方案 现象 结论 A 取少量Fe(NO3)2固体溶于蒸馏水，滴加少量稀硫酸，再滴入KSCN溶液 溶液变红 Fe(NO3)2固体已变质 B 乙酰水杨酸水解液中加入过量的NaHCO3溶液除去过量的硫酸，滴加几滴氯化铁溶液 溶液显紫色 说明乙酰水杨酸中含有酯基 C 向氢氧化铁胶体中逐滴加入稀硫酸至过量 先产生沉淀后逐渐溶解 Fe(OH)3先聚集为沉淀，后与H＋反应 D 向K3[Fe(CN)6]溶液中加入少许铁粉，静置一段时间 有蓝色沉淀生成 K3[Fe(CN)6]具有氧化性 11.(2025·河南周口模拟)为确定Fe2O3和Cu混合物的组成(假设混合均匀)，某兴趣小组称取五份不同质量的样品，分别投入30.0 mL某浓度的稀硫酸中。充分反应后，每组样品剩余固体的质量与原样品质量的关系如图所示。下列说法不正确的是(　　) A.各组样品均发生反应：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ B.1.76 g样品充分反应后，溶液中一定存在Fe2＋和Cu2＋，一定不存在Fe3＋ C.该混合物中n(Fe2O3)∶n(Cu)=3∶1 D.稀硫酸的浓度为1.5 mol·L－1 12.(18分)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　　　 　　　　　 　　　　　 　　　　　 　　　　　　 。 (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　　　　　 　　　　　 　　　　　 　。 (4)丙组同学取10 mL 0.1 mol·L－1KI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，下同)；实验①和③说明：在I－过量的情况下，溶液中仍含有　　　　　 　　　　，由此可以证明该氧化还原反应为　　　　 　　　　　 　　　　　 　　　　　。 (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)。 13.(10分)[2023·重庆，15(1)(2)(3)节选] 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水合物的工艺如图。 (1)Fe3O4中Fe元素的化合价是＋2和　　　　　 　　　　　 　　　　　 　　 　　　　　　　　　。 (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。反应的离子方程式为　　　 　　 　　　　　。 14.(14分)Na2FeO4具有强氧化性，是一种新型的绿色非氯净水消毒剂，碱性条件下可以稳定存在，酸性条件下会自身分解生成Fe(OH)3。可用Fe(OH)3与NaClO在强碱性条件下制取，某实验小组利用如图所示实验装置制取Na2FeO4，并验证其处理含CN－废水的能力。 Ⅰ.制取Na2FeO4 (1)仪器D的名称为　　　 　　　　　　　。洗气瓶B中盛有的试剂为　　　　 　　　　　　。实验开始，先打开分液漏斗　　　 　　　　　 　　　　　　　(填“A”或“C”)的活塞。 (2)写出大试管中发生反应的离子方程式：　　　 　　 　　　　　 　　　　　 　　　　　 　　　　。 (3)三颈烧瓶中的红褐色固体基本消失，得到紫色溶液时，停止通入Cl2。通入氯气的过程中三颈烧瓶中发生反应的离子方程式有：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O、　　　 　　 　　　　　 　　　　　 　　　　　。 Ⅱ.模拟并验证Na2FeO4处理含CN－废水的能力 (4)取一定量Na2FeO4加入试管中，向其中加入10 mL 0.2 mol·L－1的NaCN溶液，CN－被氧化为C和N2。充分反应后测得试管中仍有Na2FeO4剩余，过滤。向滤液中加入足量BaCl2溶液，生成白色沉淀，将沉淀过滤、洗涤、干燥后称量，得白色沉淀0.354 6 g。 ①配制0.2 mol·L－1的NaCN溶液，需要的玻璃仪器有　　　　　　　(填字母)。 ②计算NaCN溶液中CN－的去除率为　　　　 　。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四章 金属及其化合物 第15讲　铁及其化合物转化关系 学习导航站 核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、归纳重点 考点1 基于“价—类”二维图理解含铁物质的转化★★★☆☆ 考点2 “铁三角”的转化关系及应用★★★☆☆ 考点3 两种重要氯化物的制备★★★☆☆ （星级越高，重要程度越高） 限时训练挑战场：感知真题，检验成果，考点追溯 考点1 基于“价—类”二维图理解含铁物质的转化 从物质类别和铁元素化合价两个维度总结、归纳铁及其重要化合物的性质与转化关系是掌握该部分内容的重要方法之一。 (1)横向变化体现了铁元素同价态不同类别(氧化物、碱、盐)物质之间的转化。 ①碱性氧化物(Fe2O3、FeO)都能溶于酸(H＋)转化为盐(亚铁盐、铁盐)。 ②Fe2＋、Fe3＋与碱(OH－)反应生成对应的碱[Fe(OH)2、Fe(OH)3]。 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。 如Fe(OH)3分解生成Fe2O3，但Fe2O3与H2O不反应。 (2)纵向转化体现铁元素不同价态同种类别物质之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。 (3)斜向转化体现铁元素不同价态、不同类别物质之间的转化，主要体现物质的氧化性和还原性。 考点2 “铁三角”的转化关系及应用 “铁三角”的转化关系： 应用： (1)从氧化还原反应角度分析Fe2＋和Fe3＋的性质与转化。 ①Fe只具有还原性，与弱氧化剂反应：Fe能被S、Fe3＋、Cu2＋、H＋等弱氧化剂氧化为Fe2＋，如Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋；与强氧化剂反应：Fe能被Cl2、HNO3等强氧化剂氧化为Fe3＋。 ②Fe2＋既具有氧化性又具有还原性，以还原性为主，与氧化剂反应：当Fe2＋遇到强氧化剂(如H2O2、Cl2、HNO3、酸性KMnO4溶液)时，被氧化为Fe3＋，如2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；与还原剂反应：当Fe2＋遇到Al、Zn等还原剂时，可以被还原为Fe，如Fe2＋＋Zn===Zn2＋＋Fe。 ③Fe3＋具有较强的氧化性，Fe3＋被CO、Al等还原为Fe，如Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3；Fe3＋被Fe、Cu、I－、H2S等还原为Fe2＋，如2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。 (2)从离子反应视角判断Fe2＋和Fe3＋的离子共存问题。 ①Fe2＋NO(H＋)、ClO－、MnO(H＋) ②Fe3＋S2－、I－、SO ③Fe3＋HCO、CO、SiO等水解相互促进的离子 考点3 两种重要氯化物的制备 (1)FeCl3的制备 制备方法 制备原理 化学方程式 干态法 ①利用铁粉与氯气反应制备FeCl3 2Fe＋3Cl22FeCl3 ②利用FeCl3·6H2O在HCl氛围中脱水 FeCl3·6H2OFeCl3＋6H2O 湿态法 利用FeCl2溶液与Cl2反应制备FeCl3 2FeCl2＋Cl2===2FeCl3 (2)FeCl2的制备 制备原理 化学方程式 方法1：利用铁粉与稀盐酸反应制备FeCl2 Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ 方法2：利用FeCl3溶液与铁粉反应制备FeCl2 2FeCl3＋Fe===3FeCl2 【小试牛刀】 微考点1　铁元素的“价—类”二维图及应用 1．如图为铁元素的“价—类”二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是(　　) A．Fe(OH)2在空气中加热会分解成FeO B．Fe(OH)2溶解于足量硝酸可生成Fe(NO3)2 C．维生素C能将Fe3＋转化为Fe2＋，该过程中维生素C作氧化剂 D．由图可预测：高铁酸盐(含FeO)具有强氧化性，消杀水中细菌时可生成Fe(OH)3胶体，进而可吸附水中的悬浮物 【答案】D 【解析】Fe(OH)2中＋2价铁易被氧化为＋3价，即在空气中加热会生成氧化铁，A错误；硝酸具有强氧化性，即Fe(OH)2溶解于足量硝酸可生成Fe(NO3)3，B错误；维生素C能将Fe3＋转化为Fe2＋，该过程中维生素C失去电子作还原剂，C错误；高铁酸盐具有强氧化性，消杀水中细菌时得电子生成Fe3＋，Fe3＋水解可生成Fe(OH)3胶体，进而可吸附水中的悬浮物，D正确。 2．如图为铁元素的“价—类”二维图，下列说法正确的是(　　) A．铁在高温下与水蒸气反应能实现转化① B．FeO是一种红棕色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速发生转化② C．由图可预测，高铁酸盐(FeO)具有强还原性 D．加热Fe(OH)3发生转化⑥，加盐酸溶解可实现转化③ 【答案】D 【解析】铁在高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，不能实现转化①，A错误；FeO为黑色固体，在空气中受热转化为Fe3O4，B错误；高铁酸盐中铁元素显＋6价，处于高价态，具有强氧化性，C错误；加热Fe(OH)3发生分解反应生成氧化铁和水，可实现转化⑥；加盐酸，盐酸和氢氧化铁反应生成氯化铁和水，可实现转化③，D正确。 微考点2　含铁化合物制备的流程“微设计” 3．(2025·七省适应性测试贵州化学)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。某化学兴趣小组用废铁屑(主要成分为Fe，杂质有Al、C及油脂)制备高铁酸钠的主要流程如下。下列说法错误的是(　　) A．“碱浸”可以除去废铁屑中的油脂 B．“滤渣”的主要成分是Al和C C．“操作1”通入的空气可以用H2O2溶液代替 D．若流程改为先“氧化”后“调pH”，可能会生成Cl2 【答案】B 【解析】废铁屑的主要成分为Fe，杂质有Al、C及油脂，先加入NaOH溶液“碱浸”，可除去铁屑中的油脂，A正确；“酸浸”时加入盐酸，由于Al与NaOH溶液、盐酸均发生反应，故“滤渣”中不含Al，B错误；“操作1”通入空气的目的是将Fe2＋氧化为Fe3＋，也可用H2O2溶液代替空气，C正确；“酸浸”后的滤液呈酸性，若改为先“氧化”后“调pH”，酸性条件下Cl－、ClO－和H＋发生氧化还原反应生成Cl2，D正确。 4．以赤铁矿(主要成分为Fe2O3，含少量Al2O3)为原料制备无水FeCl2的工艺流程如下。下列说法错误的是(　　) A．“试剂1”可以是NaOH溶液 B．鉴别“溶液2”中金属阳离子可用KSCN溶液 C．“反应3”为化合反应 D．将“溶液3”蒸干可制得无水FeCl2 【答案】D 【解析】“试剂1”可以是NaOH溶液，加入试剂的目的是将Al2O3溶解转化为Na[Al(OH)4]，从而除去杂质，A正确；“溶液2”为FeCl3溶液，鉴别溶液中的Fe3＋应选择KSCN溶液，B正确；“反应3”为FeCl3溶液与Fe发生化合反应生成FeCl2，C正确；FeCl2中Fe2＋具有还原性且易发生水解，若直接将溶液蒸干无法制得无水FeCl2，应隔绝空气，在HCl气流中蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到无水FeCl2，D错误。 微考点3　常见含铁物质的制备 5．(2025·湖南衡阳三校联考)工业上可采取向炽热的铁屑中通入氯化氢的方法来生产无水氯化亚铁(氯化亚铁遇水易水解)，某同学用如图所示的装置模拟工业制备氯化亚铁： 下列说法中不正确的是(　　) A．实验时，先点燃A处酒精灯，后点燃B处酒精灯 B．为确保得到纯净的无水氯化亚铁，要在A、B和B、C之间各添加一个干燥装置 C．用C装置进行尾气处理，可吸收所有尾气，且不会倒吸 D．取制得的固体适量溶解在蒸馏水中，滴加KSCN溶液，溶液不变色，证明溶液中不含FeCl3 【答案】C 【解析】装置中含有氧气，为防止氧气跟铁反应，应先点燃A处酒精灯一段时间后再点燃B处酒精灯，A正确；FeCl2易水解，由于从A出来的气体含有水蒸气，故应在A、B和B、C之间各添加一个干燥装置以除去水蒸气，B正确；C装置无防倒吸装置，故吸收某些气体时容易发生倒吸，C错误；在制得的固体溶解液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，说明溶液中不含Fe3＋，D正确。 6．如图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3(已知：FeCl3遇水易水解)，则下列说法正确的是(　　) A．该实验中用于制Cl2的KMnO4也可以换成MnO2 B．仪器的接口顺序为a→e→d→h→i→c→b→g C．可将制得的FeCl3先溶于较浓的盐酸中，再加水至指定体积，配成一定浓度的FeCl3溶液 D．用于干燥Cl2的浓硫酸可换成碱石灰 【答案】C 【解析】MnO2与浓盐酸制Cl2时需要加热，不能换成MnO2，A错误；KMnO4与浓盐酸反应制取的Cl2中混有HCl、H2O(g)，先通过饱和NaCl溶液除去HCl，再通过浓硫酸除去H2O(g)，干燥的Cl2与铁粉反应生成FeCl3，用NaOH溶液吸收尾气，由于FeCl3遇水易水解，在连接盛有NaOH溶液的洗气瓶前要接盛有浓硫酸的洗气瓶，防止NaOH溶液中H2O(g)进入，故仪器的接口顺序为a→e→d→c→b→h→i(或i→h)→c→b→g，B错误；FeCl3易发生水解反应，配制其溶液时，要先将FeCl3溶于较浓盐酸中，再加水稀释，C正确；Cl2可与碱石灰反应，故用于干燥Cl2的浓硫酸不能换成碱石灰，D错误。 微考点4　陌生含铁物质的制备 7．(2025·江苏南京六校联合体联考)硫酸亚铁铵晶体可由硫酸亚铁和饱和硫酸铵溶液混合制备，其化学式为FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O，如图是在常温下制备硫酸亚铁铵晶体的实验装置，最终可在装置①的底部结晶出硫酸亚铁铵。下列说法错误的是(　　) A．实验所用铁屑用30%的NaOH溶液煮沸可以除去铁屑表面的油污 B．装置①中硫酸亚铁铵结晶析出的可能原因是常温下①中混合溶液中硫酸亚铁铵的溶解度最小 C．待锥形瓶内的铁屑全部耗尽后，关闭K2、K3，打开K1 D．NaOH溶液的作用是洗涤除去杂质气体H2S 【答案】C 【解析】NaOH溶液可与油脂发生皂化反应，使其从铁屑表面去除，A正确；硫酸亚铁与硫酸铵溶液混合就能得到硫酸亚铁铵晶体，说明硫酸亚铁、硫酸铵、硫酸亚铁铵三种物质中，硫酸亚铁铵的溶解度最小，在溶液中先析出，B正确；反应一段时间，待装置内空气排尽，就应关闭K2、K3，打开K1，不能等到铁屑全部耗尽，C错误；铁屑中有FeS杂质，FeS与酸反应有杂质气体H2S生成，可利用NaOH溶液除去H2S，D正确。 8．(2025·河北衡水中学调研)碳酸亚铁与砂糖混用为补血剂。实验室用如下装置和步骤可以制备FeCO3(FeCO3易被氧化)。 步骤一：实验中先关闭活塞2，打开活塞1和3； 步骤二：一段时间后，关闭活塞3，打开活塞2，在c瓶中得到产品。 下列说法错误的是(　　) A．步骤一的目的是排尽装置中的空气，防止Fe2＋被氧化 B．步骤二可使FeSO4溶液和NH4HCO3溶液混合 C．装置c中发生的离子反应为Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O D．装置d的主要作用：吸收尾气，防止污染空气 【答案】D 【解析】先关闭活塞2，打开活塞1和3，利用稀硫酸与Fe反应产生的H2排出装置内的空气，防止生成的FeCO3被氧化，A正确；一段时间后，关闭活塞3，打开活塞2，烧瓶中生成的FeSO4被压入装置c中，FeSO4溶液和NH4HCO3溶液混合生成FeCO3：Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O，B、C正确；装置d中可以是水，其作用是液封，防止空气进入装置c将FeCO3氧化，D错误。 【真题挑战】 1．(2023·浙江6月选考卷，3)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 【答案】A 【解析】氯化铁在水溶液中能完全电离出铁离子和氯离子，属于强电解质，A错误；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；氯气具有强氧化性，氯气与铁单质加热生成氯化铁，C正确；向沸水中滴加氯化铁饱和溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，铁离子发生水解反应可得到氢氧化铁胶体，D正确。 2．(2023·江苏卷，11)室温下，探究0.1 mol·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2 mL FeSO4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2 mL FeSO4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2 mL FeSO4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2 mL 5% H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液，观察气泡产生情况 【答案】B 【解析】检验溶液中是否含有Fe3＋应直接向待测液中滴加KSCN溶液，若待测液中含有Fe2＋，向待测液中滴加新制氯水会将Fe2＋氧化为Fe3＋而干扰实验，A错误；向2 mL FeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液，若观察到溶液紫色褪去，说明Fe2＋有还原性，B正确；Fe2＋发生水解反应Fe2＋＋2H2OFe(OH)2＋2H＋使溶液显酸性，应向2 mL FeSO4溶液中滴加2～3滴紫色石蕊溶液，观察溶液颜色变化，C错误；向2 mL 5% H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液，Fe2＋会被H2O2氧化为Fe3＋，若产生气泡，有可能是Fe3＋的催化作用，D错误。 3．(2022·浙江6月选考卷)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 【答案】B 【解析】FeO(OCH3)中O的化合价为－2，H的化合价为＋1，C的化合价为－2，可推出Fe的化合价为＋3。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不符合题意；由分析可知，化合物FeO(OCH3)中Fe的化合价为＋3价，C为－2价，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；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不符合题意；在空气中，FeO(OCH3)在高温条件下反应生成Fe2O3、CO2和H2O，然后Fe2O3和SiO2在高温下反应生成Fe2(SiO3)3，故在空气中，化合物FeO(OCH3)与SiO2高温反应能生成Fe2(SiO3)3，D不符合题意。 4．(2021·广东卷，10,2分)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 【答案】C 【解析】A项，Fe与Fe3＋反应生成Fe2＋，推断合理；B项，亚铁盐既能被氧化为铁盐，又能被还原为铁单质，推断合理；C项，将铁盐加入浓碱液中生成的是Fe(OH)3沉淀，推断不合理；D项，可存在Fe2＋→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe3＋→Fe2＋的循环转化关系，推断合理。 5．(2023·重庆卷，15,14分)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)。 (4)①反应釜3中，25 ℃时，Ca2＋浓度为5.0 mol·L－1，理论上pH不超过________。 ②称取CaCl2水合物1.000 g，加水溶解，加入过量的Na2C2O4，将所得沉淀过滤洗涤后，溶于热的稀硫酸中，用0.100 0 mol·L－1 KMnO4标准溶液滴定，消耗24.00 mL。滴定达到终点的现象为_________________________________________　_____________________________________________________________________，该副产物中CaCl2的质量分数为________。 【答案】(1)＋3　1s22s22p6 (2)Fe2＋易被氧化，得不到Fe(OH)2 (3)①4CaO＋6H2O＋4Fe2＋＋O2===4Fe(OH)3＋4Ca2＋　②适当升高温度、搅拌等合理答案 (4)①11　②加入最后半滴KMnO4标准溶液后，溶液变为浅红色，且半分钟内不变色　66.6% 【解析】(1)Fe3O4可看作Fe2O3·FeO，Fe呈现＋2、＋3两种化合价。(2)由题中流程可知反应釜1中生成Fe(OH)2，需要隔绝空气，否则会生成Fe(OH)3。(3)①书写离子方程式时，先确定反应物(FeCl2、CaO和O2)，生成物有CaCl2、Fe(OH)3，据此结合书写离子方程式的相关注意事项书写即可。②加快反应速率的措施，从温度、搅拌等角度考虑。(4)①根据Ca(OH)2的Ksp计算出c(OH－)，再依据Kw计算出c(H＋)，进而得出pH。②根据题中反应及得失电子守恒可得5CaCl2～5CaC2O4～2KMnO4，进而可求出CaCl2的质量分数。 【解题技巧】有机物中碳元素的化合价的判断方法：根据化合物中各元素正负化合价代数和为零，利用常见元素的化合价推断。如H2C2O4中碳元素的化合价为＋3。 【限时训练】（限时：60分钟） (选择题1~8题，每小题5分，9~11题，每小题6分，共58分) 1.下列有关铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是(　　) A.铁粉遇空气放热，可用于制作暖贴 B.Fe2(SO4)3易溶于水，可用作净水剂 C.FeCl3溶液显酸性，可用于腐蚀印刷电路板上的铜 D.FeS难溶于水，可用于去除废水中微量六价铬[Cr(Ⅵ)] 【答案】A 【解析】氯化铁溶液具有氧化性，可以将铜氧化生成铜离子，故C错误；FeS具有还原性，因此可除去废水中的微量六价铬[Cr(Ⅵ)]，故D错误。 2.下列关于铁及其化合物的说法正确的是(　　) A.将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中，制备Fe(OH)3胶体 B.FeCl2、CuS、Fe(OH)3均能通过化合反应制备 C.Fe(OH)3不稳定，在空气中受热易分解，得到黑色固体 D.Fe(OH)2浊液露置于空气中，由白色迅速转变为灰绿色，最后变成红褐色 【答案】D 【解析】题述操作得到的是Fe(OH)3沉淀，应向沸水中逐滴加入饱和FeCl3溶液，并继续煮沸至液体呈红褐色来制备Fe(OH)3胶体，A项错误；FeCl3和Fe通过化合反应可生成FeCl2、Fe(OH)2在空气中被氧化生成Fe(OH)3为化合反应，Cu和S通过化合反应生成的是Cu2S，B项错误；Fe(OH)3不稳定，受热分解生成红棕色Fe2O3，不能得到黑色固体，C项错误。 3.(2024·福建南平模拟)下列有关铁及其化合物参与反应的化学方程式书写错误的是(　　) A.高温下Fe与水蒸气反应：Fe＋H2O(g)FeO＋H2 B.Fe(OH)3胶体制备：FeCl3＋3H2O3Fe(OH)3(胶体)＋3HCl C.FeCl2溶液中Fe2＋的检验：FeCl2＋K3[Fe(CN)6]===KFe[Fe(CN)6]↓＋2KCl D.Fe催化甲苯的溴化反应：＋Br2 【答案】A 【解析】高温下Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，故A错误。 4.(2021·广东，10)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 【答案】C 【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。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；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；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胶体的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；b→c→d→e→b转化如FeCl2Fe(OH)2Fe(OH)3FeCl3FeCl2，故D不选。 5.用棕黄色的Fe2(SO4)3溶液分别进行下列实验，解释或结论不正确的是(　　) 选项 实验 现象 解释或结论 A 加入Fe2(SO4)3固体 溶液变成红褐色 Fe2(SO4)3的水解程度变大 B 加入等体积水 溶液颜色变浅 c(Fe3＋)变小 C 加入足量Fe粉 溶液颜色变浅绿色 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ D 将Fe2(SO4)3溶液微热 溶液变成红褐色 水解反应ΔH>0 【答案】A 【解析】Fe2(SO4)3溶液中存在水解平衡：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，加入Fe2(SO4)3固体，c(Fe3＋)增大，平衡正移，溶液变成红褐色，但Fe2(SO4)3的水解程度变小，故A错误；溶液颜色变浅，可说明c(Fe3＋)变小，故B正确；Fe3＋具有强氧化性，可与Fe发生氧化还原反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，溶液颜色变浅绿色，故C正确；将Fe2(SO4)3溶液微热，溶液变成红褐色，说明升高温度平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应，故D正确。 6.如图是一种综合处理含SO2尾气的工艺流程，下列叙述正确的是(　　) A.基态Fe3＋的价层电子排布式为3d6 B.检验“吸收”后的溶液是否还可继续吸收SO2，可用试剂K3[Fe(CN)6] C.“氧化”中发生反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋H2O===4Fe(OH)3↓ D.“氧化”后的溶液可以循环使用 【答案】D 【解析】铁元素的原子序数为26，基态铁离子的价层电子排布式为3d5，故A错误；“吸收”步骤发生的反应为硫酸铁溶液与二氧化硫气体反应生成硫酸亚铁和硫酸，则检验“吸收”后的溶液是否还可继续吸收二氧化硫，应用硫氰化钾溶液检验是否存在铁离子，而不是用铁氰化钾溶液检验是否存在亚铁离子，故B错误；“氧化”步骤发生的反应为酸性条件下硫酸亚铁溶液与空气中氧气反应生成硫酸铁和水，反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，反应生成的硫酸铁可以循环使用，故C错误，D正确。 7.(2024·长沙模拟)用FeCl3、CuCl2的混合溶液可吸收工厂排放的H2S废气，从而减少空气污染并回收S，其过程如图所示(各步均进行完全)。下列叙述不正确的是(　　) A.吸收前后混合溶液中Fe3＋、Cu2＋浓度减小 B.在转化体系中化合价没有变化的元素只有Cu C.Fe3＋和Cu2＋是该反应的催化剂 D.反应①的离子方程式为H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋ 【答案】B 【解析】吸收剂吸收了硫化氢后生成了水，使Fe3＋、Cu2＋浓度降低，故A正确；在转化体系中，H、Cl、Cu元素的化合价没有发生变化，故B错误；根据流程图可知，吸收硫化氢的总反应方程式：2H2S＋O2===2H2O＋2S↓，Fe3＋和Cu2＋是该反应的催化剂，故C正确；根据流程图可知，反应①的离子方程式为H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋，故D正确。 8.中药材铁华粉的主要成分是醋酸亚铁，检测的流程如图。下列说法错误的是(　　) A.气体X中含有醋酸蒸气 B.该铁华粉中可能含有铁单质 C.向滤液中滴入酸性KMnO4溶液，可用于证明Fe2＋具有还原性 D.产生蓝色沉淀的反应为K＋＋Fe2＋＋[Fe(CN)6]3－===KFe[Fe(CN)6]↓ 【答案】C 【解析】加热时醋酸亚铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和醋酸蒸气，则气体X中含有醋酸蒸气，故A正确；铁华粉中加入稀盐酸反应生成氢气，说明铁华粉中可能含有铁单质，故B正确；滤液中含有氯离子，酸性条件下氯离子也能与高锰酸钾溶液反应，使溶液褪色，则溶液褪色不能证明亚铁离子具有还原性，故C错误；向滤液中加入铁氰化钾溶液，滤液中的亚铁离子与铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀，故D正确。 9.下列实验对应的现象和结论都正确的是(　　) 选项 实验 现象 结论 A 向食品脱氧剂样品(含还原铁粉)中加入硫酸后滴加酸性KMnO4溶液 紫红色褪去 食品脱氧剂样品中含Fe2＋ B 向FeSO4溶液中滴入KSCN溶液，再滴加H2O2溶液 加入H2O2后溶液变成红色 Fe2＋既有氧化性又有还原性 C 向FeCl3溶液加入铜片 溶液变蓝、有黑色固体出现 金属铁比铜活泼 D 向FeCl3溶液中加入KI溶液后滴加几滴淀粉溶液 溶液变为蓝色 氧化性：Fe3＋>I2 【答案】D 【解析】向食品脱氧剂样品(含还原铁粉)中加入硫酸后，铁粉会与硫酸反应生成FeSO4，酸性KMnO4溶液为强氧化剂，会氧化Fe2＋，则滴加酸性KMnO4溶液，紫红色褪去，不能说明食品脱氧剂样品中含Fe2＋，A错误；向FeSO4溶液中滴入KSCN溶液，无明显现象，再滴加H2O2溶液，H2O2会将Fe2＋氧化为Fe3＋，则加入H2O2后溶液变成红色，说明Fe2＋有还原性，B错误；向FeCl3溶液加入铜片会发生反应：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，溶液变蓝，无黑色固体出现，得到结论为FeCl3的氧化性大于CuCl2，C错误；向FeCl3溶液中加入KI溶液后滴加几滴淀粉溶液，FeCl3溶液会与KI溶液反应生成FeCl2和I2，则溶液变为蓝色，得到结论氧化性：Fe3＋>I2，D正确。 10.(2024·浙江模拟预测)探究铁及其化合物的性质，下列实验方案、现象或结论不正确的是(　　) 选项 实验方案 现象 结论 A 取少量Fe(NO3)2固体溶于蒸馏水，滴加少量稀硫酸，再滴入KSCN溶液 溶液变红 Fe(NO3)2固体已变质 B 乙酰水杨酸水解液中加入过量的NaHCO3溶液除去过量的硫酸，滴加几滴氯化铁溶液 溶液显紫色 说明乙酰水杨酸中含有酯基 C 向氢氧化铁胶体中逐滴加入稀硫酸至过量 先产生沉淀后逐渐溶解 Fe(OH)3先聚集为沉淀，后与H＋反应 D 向K3[Fe(CN)6]溶液中加入少许铁粉，静置一段时间 有蓝色沉淀生成 K3[Fe(CN)6]具有氧化性 【答案】A 11.(2025·河南周口模拟)为确定Fe2O3和Cu混合物的组成(假设混合均匀)，某兴趣小组称取五份不同质量的样品，分别投入30.0 mL某浓度的稀硫酸中。充分反应后，每组样品剩余固体的质量与原样品质量的关系如图所示。下列说法不正确的是(　　) A.各组样品均发生反应：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ B.1.76 g样品充分反应后，溶液中一定存在Fe2＋和Cu2＋，一定不存在Fe3＋ C.该混合物中n(Fe2O3)∶n(Cu)=3∶1 D.稀硫酸的浓度为1.5 mol·L－1 【答案】C 【解析】通过分析图中5份不同质量样品，在加入相同体积某浓度稀硫酸后剩余固体质量的变化不难发现，c点之前剩余的是铜，且随样品质量的增加，剩余的铜的质量等倍数增加，c点出现拐点，c点之后剩余的固体质量为剩余的1.92 g铜与比c点样品增加的样品质量之和，说明c点时硫酸恰好反应完。样品中先发生反应Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，生成的Fe3＋再与铜反应：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，A项正确；根据图知1.76 g样品与稀硫酸反应，此时铜过量，生成Fe2＋、Cu2＋，没有Fe3＋，B项正确；根据c(5.28，1.92)，设Fe2O3为x mol，Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，则反应的铜也为x mol，故5.28=160x＋64x＋1.92，解得x=0.015，n(Cu)=(x＋) mol=0.045 mol，n(Fe2O3)∶n(Cu)=1∶3，C项错误；由C项得n(H＋)=6x mol=0.09 mol，n(H2SO4)=0.045 mol ，故c(H2SO4)==1.5 mol·L－1，D项正确。 12.(18分)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　　　 　　　　　 　　　　　 　　　　　 　　　　　　 。 (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　　　　　 　　　　　 　　　　　 　。 (4)丙组同学取10 mL 0.1 mol·L－1KI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，下同)；实验①和③说明：在I－过量的情况下，溶液中仍含有　　　　　 　　　　，由此可以证明该氧化还原反应为　　　　 　　　　　 　　　　　 　　　　　。 (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)。 【答案】(1)防止Fe2＋被氧化　 (2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　(3)隔绝空气(排除空气中的氧气对实验的影响)　(4)Fe2＋　Fe3＋　可逆反应　(5)H2O2＋2Fe2＋＋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 【解析】(1)亚铁离子具有还原性，能被空气中的氧气氧化，所以在配制的FeCl2溶液中加入少量铁屑的目的是防止Fe2＋被空气氧化。(4)根据Fe2＋的检验方法，向溶液中加入1滴K3[Fe(CN)6] 溶液，生成蓝色沉淀，一定含有Fe2＋，则实验②检验的离子是Fe2＋；Fe3＋遇KSCN溶液显红色，实验①和③说明，在I－过量的情况下，溶液中仍含有Fe3＋，由此可以证明该氧化还原反应为可逆反应。 13.(10分)[2023·重庆，15(1)(2)(3)节选] 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水合物的工艺如图。 (1)Fe3O4中Fe元素的化合价是＋2和　　　　　 　　　　　 　　　　　 　　 　　　　　　　　　。 (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。反应的离子方程式为　　　 　　 　　　　　。 【答案】(1)＋3　(2)防止二价铁被空气中氧气氧化为三价铁　(3)4CaO＋6H2O＋4Fe2＋＋O2===4Fe(OH)3＋4Ca2＋ 【解析】(3)反应釜2中，加入CaO和分散剂的同时通入空气，氧气将二价铁氧化为三价铁，三价铁与氧化钙和水生成的氢氧化钙反应生成氢氧化铁。 14.(14分)Na2FeO4具有强氧化性，是一种新型的绿色非氯净水消毒剂，碱性条件下可以稳定存在，酸性条件下会自身分解生成Fe(OH)3。可用Fe(OH)3与NaClO在强碱性条件下制取，某实验小组利用如图所示实验装置制取Na2FeO4，并验证其处理含CN－废水的能力。 Ⅰ.制取Na2FeO4 (1)仪器D的名称为　　　 　　　　　　　。洗气瓶B中盛有的试剂为　　　　 　　　　　　。实验开始，先打开分液漏斗　　　 　　　　　 　　　　　　　(填“A”或“C”)的活塞。 (2)写出大试管中发生反应的离子方程式：　　　 　　 　　　　　 　　　　　 　　　　　 　　　　。 (3)三颈烧瓶中的红褐色固体基本消失，得到紫色溶液时，停止通入Cl2。通入氯气的过程中三颈烧瓶中发生反应的离子方程式有：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O、　　　 　　 　　　　　 　　　　　 　　　　　。 Ⅱ.模拟并验证Na2FeO4处理含CN－废水的能力 (4)取一定量Na2FeO4加入试管中，向其中加入10 mL 0.2 mol·L－1的NaCN溶液，CN－被氧化为C和N2。充分反应后测得试管中仍有Na2FeO4剩余，过滤。向滤液中加入足量BaCl2溶液，生成白色沉淀，将沉淀过滤、洗涤、干燥后称量，得白色沉淀0.354 6 g。 ①配制0.2 mol·L－1的NaCN溶液，需要的玻璃仪器有　　　　　　　(填字母)。 ②计算NaCN溶液中CN－的去除率为　　　　 　。 【答案】(1)(球形)干燥管　饱和食盐水　C (2)2Mn＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O　(3)2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2Fe＋3Cl－＋5H2O　(4)①ADEF　②90% 【解析】(1)仪器D为(球形)干燥管；洗气瓶B中盛有的试剂是饱和食盐水，用来除去混合气体中的氯化氢；因为实验中需要保持碱性环境，因此先向Fe2(SO4)3溶液中加入NaOH溶液，然后再通入Cl2，所以先打开分液漏斗C的活塞。(3)结合化合价升降相等、原子守恒、电荷守恒可写出制取Na2FeO4的离子方程式：2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2Fe＋3Cl－＋5H2O。(4)①溶液配制需要胶头滴管、烧杯、容量瓶、玻璃棒。②n(BaCO3)==0.001 8 mol，所以CN－的去除率为×100%=90%。 学科网（北京）股份有限公司 $