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热点强化 7 含铁物质的转化与制备
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。
(1)横向变化体现了同价态、不同物质类别(氧化物、碱、盐)之间的转化。
①碱性氧化物(Fe O、FeO)都能溶于酸(H＋)转化为盐；
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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)纵向变化体现了不同价态、同物质类别之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。
(3)斜向变化体现了不同价态、不同物质类别之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。
1．(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FeCl 、FeSO 、Fe(NO ) 等Fe(Ⅱ)
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的盐类物质，c 为 Fe(OH) ，e 为 FeCl 、Fe (SO ) 、Fe(NO ) 等 Fe(Ⅲ)的盐类物质，d 为
2 3 2 4 3 3 3Fe(OH) 。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＋
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2FeCl ===3FeCl ，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
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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) 沉淀，制
3
备Fe(OH) 胶体操作为向沸水中滴加饱和FeCl 溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，
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故 C 选 ； b→c→d→e→b 转 化 如
FeCl ――→Fe(OH) ――→Fe(OH) ――→FeCl ――→FeCl ，故D不选。
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2．从某含有FeCl 、FeCl 、CuCl 的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下，则下
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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＋＋Cl===2Cl－＋2Fe3＋
2
D．用酸性KMnO 溶液可检验溶液W中是否还有Fe2＋
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答案 C
解析 试剂a是铁，加入过量的铁，可把铜全部置换出来，并把FeCl 还原为FeCl ，则通过
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操作Ⅰ过滤得到的滤液X为FeCl 溶液，滤渣Y为铜和过量的铁；由于最终得到的产品是
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FeCl ，故试剂b是稀盐酸，铜不与盐酸反应，铁与盐酸反应生成FeCl ，故通过操作Ⅱ过滤
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可得到铜单质，滤液Z为FeCl 溶液，在两次过滤得到的FeCl 溶液中通入氯气，发生反应：
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2Fe2＋＋Cl===2Cl－＋2Fe3＋，把FeCl 转化为FeCl ，然后通过操作Ⅲ(蒸发结晶并过滤)便可
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得到氯化铁晶体，蒸发结晶与过滤所使用的仪器不相同，故A、B错误，C正确；溶液W中
有Cl－，酸性KMnO 溶液既可氧化Fe2＋，又可氧化Cl－，故用酸性KMnO 溶液不可检验溶
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液W中是否还有Fe2＋，D错误。
3．若利用硫铁矿焙烧取硫后的废渣(主要成分为Fe O 、SiO 、Al O ，不考虑其他杂质)制取
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FeSO ·7H O，设计了如下流程：
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下列说法错误的是( )
A．溶解废渣选用的酸是稀硫酸，试剂X选用铁粉
B．固体1中一定含有SiO，控制pH是为了使Al3＋转化为Al(OH) ，进入固体2
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C．从溶液2得到FeSO ·7H O产品的过程中，必须控制条件防止其被氧化和分解
4 2D．若改变方案，在溶液1中直接加入NaOH溶液至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液
经结晶分离也可得到FeSO ·7H O
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答案 D
解析 流程设计意图是用硫酸把Fe O 、Al O 转化为硫酸盐，除去SiO ，然后用试剂X(铁
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粉)还原Fe3＋得到硫酸亚铁，A正确；分离FeSO 和Al (SO ) 采用的是调控pH的方法，使
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Al3＋转化为 Al(OH) 沉淀从而与 FeSO 分离，B 正确；Fe2＋容易被氧化，所以在制备
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FeSO ·7H O产品的过程中，要防止其被氧化和分解，C正确；在溶液1中直接加过量的
4 2
NaOH得到的是Fe(OH) 沉淀，沉淀经溶解、结晶分离得到Fe (SO )，D不正确。
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4．高铁酸钠(Na FeO)为紫色固体，易溶于水，微溶于NaOH溶液，具有强氧化性，可以杀
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菌消毒，是一种新型、高效、多功能的水处理剂。某化学实验小组利用 NaClO在碱性介质
中与FeCl 溶液的反应制备NaFeO 并探究其性质，实验装置如图所示。
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请回答下列问题：
(1)橡胶管a的作用是________________________，装置甲中反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(2)若去掉装置乙，其不足之处为____________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)当装置丁中出现________现象时，关闭K；此时向装置丙中加入FeCl 溶液。
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(4)装置丙中生成NaFeO 的离子方程式为________________________________。
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(5)反应后，向装置丙中加入饱和的________(填化学式)溶液，析出紫色晶体，过滤、洗涤、
干燥。
(6)取少量NaFeO 晶体加入浑浊的泥浆水中，泥浆水很快澄清，同时产生气体。请结合化学
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方程式分析NaFeO 的净水原理： __________________________________________
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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)平衡气压，便于浓盐酸顺利流下 MnO ＋4HCl(浓)=====MnCl ＋ Cl↑＋2HO
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(2)挥发出的氯化氢与氢氧化钠溶液反应，干扰NaFeO 的制备 (3)溶液变为红色 (4)3ClO－
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＋2Fe3＋＋10OH－===2FeO＋3Cl－＋5HO (5)NaOH (6)Na FeO 与水反应生成氢氧化铁胶体
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和氧气：4NaFeO ＋10HO===4Fe(OH) (胶体)＋3O↑＋8NaOH，氢氧化铁胶体能吸附水中
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的泥浆达到净水的作用
解析 (1)由实验装置图可知，装置甲中橡胶管a的作用是平衡气压，便于浓盐酸顺利流下；装置甲中二氧化锰与浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水，反应的化学方程式为MnO ＋
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4HCl(浓)=====MnCl ＋ Cl↑＋2HO。(3)若装置甲中生成的氯气将装置中的空气完全排出
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后，过量的氯气将氯化亚铁氧化为氯化铁，FeCl 与溶液中的硫氰化钾反应生成硫氰化铁，
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使溶液变为红色。(4)装置丙中碱性条件下，次氯酸根离子与铁离子发生氧化还原反应生成
高铁酸根离子、氯离子和水，反应的离子方程式为 3ClO—＋2Fe3＋＋10OH－===2FeO＋3Cl－
＋5HO。
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