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第 07 讲 铁及其化合物
1．磁石有纳气平喘的功能，《本草经集注》中有磁石炮制用药的记载：能吸针者为上品，称净磁
石，采集日久，为呆磁石；取上品武火煅至红透，醋淬，此法后代一直沿用，下列有关磁石说法正确的是
A．上品净磁石为纯净物
B．净磁石采集日久变为呆磁石，是发生了分解反应的缘故
C．磁石的主要成分是
D．醋淬磁石涉及氧化还原反应
【答案】C
【解析】由题意可知，上品净磁石为含有四氧化三铁的混合物，故A错误；由题意可知，净磁石采集
后放置日久表面的四氧化三铁被空气中氧气氧化为氧化铁，净磁石的磁性便会减退变为呆磁石，则净磁石
采集日久变为呆磁石是因为发生了氧化还原反应，与分解反应无关，故B错误；由题意可知，上品净磁石
的主要成分为四氧化三铁，故C正确；由题意可知，醋淬磁石涉及的反应为磁石表面的氧化铁与醋酸反应
生成醋酸铁和水，反应中没有元素发生化合价变化，该反应不是氧化还原反应，故D错误；故选C。
2．下列铁及其化合物的性质与用途不具有对应关系的是
A．FeCO 受热易分解，可用作补血剂
3
B．Fe粉具有还原性，可用作食品的抗氧化剂
C．Fe O 质地致密，可用作铁件的防腐保护层
3 4
D．KFeO 具有强氧化性，可用于自来水的杀菌消毒
2 4
【答案】A
【解析】FeCO 作为补铁剂因为其含有铁元素，A项不具有对应关系；铁粉具有还原性，可与O 发生
3 2
反应，所以它作为抗氧化剂，B项具有对应关系；Fe O 质地致密可阻止其他物质与铁反应，可用作铁件的
3 4
防腐保护层，C项具有对应关系；KFeO 具有强氧化性可对水进行消毒，同时产生的Fe3+产生胶体具有吸
2 4
附水中浮游生物作用，D项具有对应关系；故选A。
3．某化学实验小组设计如下实验探究Zn与溶液中Fe3+发生反应的原理。
实验 试剂 现象
2 mL0.1 mol· L-1FeCl 溶液、 黄色溶液很快变浅，接着有无色气泡产生，固体中未检
I 3
过量锌粉 出铁单质
Ⅱ 2 mL1 mol· L-1FeCl 溶液 很快有大量气体产生，出现红褐色浑浊，30 min左右产
3(pH≈0.70)、过量锌粉 生红褐色沉淀，溶液颜色变浅，产生少量铁单质
下列说法错误的是
A．实验I说明Fe3+被还原为Fe2+
B．可用酸性高锰酸钾溶液检验实验I得到的溶液中含有Fe2+
C．实验Ⅱ发生了置换反应和复分解反应
D．实验说明Fe3+、H+与Zn的反应与离子浓度有关
【答案】B
【解析】实验I黄色溶液很快变浅，固体中未检出铁单质，说明Fe3+被还原为Fe2+，黄色溶液很快变
浅，选项A正确；FeCl 溶液中的Cl-也能被酸性高锰酸钾溶液氧化，干扰Fe2+的检验，故不能用酸性高锰
3
酸钾溶液检验实验I得到的溶液中含有Fe2+，选项B错误；FeCl 溶液中加入过量锌粉，很快有大量气体产
3
生，是氯化铁溶液水解产生的盐酸与锌粉反应产生氯化锌和氢气，反应为置换反应；出现红褐色浑浊，是
氯化铁水解生成氢氧化铁，属于复分解反应；产生少量铁单质，是锌置换出铁，属于置换反应，选项C正
确；根据上述实验可知，实验开始时Fe3+浓度较大，先与锌发生氧化还原反应生成氯化锌和氯化亚铁，当
Fe3+浓度较低，H+浓度较大时，H+与锌反应生成锌盐和氢气，故实验说明Fe3+、H+与Zn的反应与离子浓度
有关，选项D正确；答案选B。
4． 可与 等配体形成使溶液呈浅紫色的 、红色的 、无
色的 配离子。某同学按如下步骤完成实验：
已知：向 的溶液中加入KSCN溶液生成蓝色的 配离子： 不能与 形成配离
子。下列说法不正确的是
A．溶液I中溶液呈黄色可能是由 水解产物的颜色造成
B．溶液Ⅱ、Ⅲ的颜色分别为红色和无色，说明其中不存在
C．可用 和 溶液检验 溶液中是否含有D． 中 的键角大于 分子中 的键角
【答案】B
【解析】I中 溶于水后， 发生部分水解生成 等，使溶液呈黄色，A项正确；
与 的反应存在平衡： ,溶液Ⅱ，Ⅲ分别存在平衡：
, ,因此溶液Ⅱ，Ⅲ的颜色分别为红色和无色，不能说明其
中不存在 ，只能说明 的量少，B项错误；先往溶液中加入足量的NaF溶液，再加
入KSCN溶液，若溶液呈蓝色，则表明含有 ，否则不含 ，C项正确； 中 分子内
O原子最外层只存在一对孤对电子，对H-O-H中O-H的排斥作用减小，所以键角比 分子中H-O-H的
键角大，D项正确；故选B。
5．实验室对某铁的氧化物(Fe O)进行如下实验。下列说法错误的是
x
A．
B．溶液A为 和 混合溶液
C．反应②生成标准状况下1.12 L
D．Zn至少参加了3个氧化还原反应
【答案】B
【分析】反应①为硫酸和铁的氧化物反应，根据硫酸的物质的量n(H SO )=0.15L×1mol/L=0.15mol结合
2 4
O原子守恒可知，Fe O的物质的量小于等于0.15mol，故有n(Fe O)×(56x+16)=6.08g，解得n(Fe O)=0.1mol
x x x时，x=0.8，设Fe O中+2价的铁为a个，则+3价的铁为(0.8-a)个，根据化合价之和等于0可知，2a+3(0.8-
x
a)=2，解得a=0.4，即含有Fe2+为0.4，Fe3+为0.4，故6.08gFe O中含有Fe2+为0.04mol，Fe3+为0.04mol，反
x
应①后剩余HSO 为0.15mol-0.1mol=0.05mol，故反应②为Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+、Zn+2H+=Zn2++H ↑、
2 4 2
Zn+Fe2+=Zn2++Fe，据此分析解题。
【解析】由分析可知， ，A正确；由分析可知，反应②为Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+、Zn+2H+=Zn2+
+H ↑、Zn+Fe2+=Zn2++Fe，根据硫酸根守恒可知，若溶液A为ZnSO 溶液则溶解的Zn的质量为
2 4
0.15mol×65g/mol=9.75g，即Zn过量，说明溶液A中不可能含有FeSO ，B错误；由分析可知，反应①后剩
4
余HSO 为0.15mol-0.1mol=0.05mol，反应②中： ，解得V=1.12L，即生
2 4
成标准状况下1.12 L H ，C正确；由分析可知，反应②为Zn+Fe3+=Zn2++Fe2+、Zn+2H+=Zn2++H ↑、
2 2
Zn+Fe2+=Zn2++Fe，Zn至少参加了3个氧化还原反应，D正确；故选B。
6．铁的单质及许多化合物均具有重要用途。 可用作净水剂， 在水中不稳定，会生成
胶体，碱性条件下KClO氧化性大于 。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． B．
C． D．
【答案】D
【解析】铁与水蒸气在高温条件下发生反应会生成四氧化三铁，不是氧化铁，A错误；高铁酸钾在水
中不稳定，生成氢氧化铁胶体被还原，根据氧化还原反应价态规律可知得不到氢气，B错误；氯化铁溶液
在加热条件下水解平衡正向移动，蒸干会得到氢氧化铁，灼烧得到的是氧化铁，氧化铁难溶于水，不能与
水反应，C错误；铁与氯气加热可生成氯化铁，氯化铁在水溶液中加入铜会发生氧化还原反应生成氯化亚
铁和氯化铜，均能实现相互转化，D正确；故选D。
7．下列离子方程式正确的是
A．硅酸钠溶液中通入 ：B．向烧碱溶液中加入一小段铝片：
C．向新制氯水中滴加少量的 溶液：
D．过量铁粉加入稀硝酸中：
【答案】B
【解析】硅酸钠溶液中通入CO： ，若二氧化碳过量则发生反
2
应： ，A项错误；Al与NaOH反应生成 和氢气，离
子方程式正确，B项正确；向新制氯水中滴加少量的 溶液，Fe2+和Br－分别被完全氧化为Fe3+和Br ，
2
反应方程式为 ，C项错误；过量铁粉加入稀硝酸中：
，D项错误；答案选B。
8．某小组探究 和 竞色反应。
【查阅资料】①硫单质微溶于乙醇，难溶于水；
②FeS、 均为黑色固体，难溶于水；
③ ， 为无色离子。
【设计实验】
序
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
号
在1.5 mL 0.1 在2 mL 1 NaF溶液中加
在1 mL 0.1
操 溶液中加 入0.5 mL 0.1 溶液，得
溶液中加入1 mL 0.1
作 入0.5 mL 0.1 无色溶液，再加入1.5 mL 0.1
溶液
溶液 溶液
现
迅速产生黑色沉淀X，振荡，
产生棕黑色沉淀Z 产生黑色沉淀W
象 黑色沉淀溶解，放出臭鸡蛋气
味气体，最终得到棕黄色浊液Y
经检验，Z的主要成
结
分离Y得到 和S 分是 ，含少量 经检验，W为
论
下列推断正确的是
A．黑色沉淀X溶解只发生复分解反应
B．实验Ⅱ不生成S可能是氧化还原速率较大
C．生成黑色沉淀W的反应为
D．实验Ⅲ得到 的原因是NaF降低了 的浓度，使氧化还原反应的趋势减小
【答案】D
【解析】实验Ⅰ中生成黑色沉淀X的离子方程式为 ，后溶解生成了S单质，
硫元素化合价发生改变，发生了氧化还原反应，A错误；由于生成S单质是发生氧化还原反应实现的，故
实验Ⅱ不生成S可能是氧化还原速率较小，主要生成了 沉淀，B错误；根据题意可知，首先发生：
为无色离子，与 反应生成 ，故生成黑色沉淀W的反应为
，C错误；由于实验Ⅲ中，首先发生： ，使
浓度降低，使氧化还原的趋势减小，D正确；故选D。
9．某合金(仅含铜、铁)中铜和铁的物质的量之比和为ymol，其中Cu的物质的量分数为a，将其全部
投入100MLbmol•L﹣1的硝酸溶液中，加热使其充分反应(假设NO是唯一的还原产物)。下列说法正确的是
A．若金属全部溶解，则溶液中一定含有Fe3+
B．若金属部分溶解，再滴入硫酸，则Fe溶解而Cu始终不溶解
C．若金属全部溶解，且产生224ML气体(标准状况下)，则b≥0.1
D．若金属全部溶解，且只得到Fe3+、Cu2+时，则b【答案】D
【解析】当铁的量较多时，可以将生成的三价铁再还原为亚铁，溶液中不一定含有Fe3+，故A错误；
若金属部分溶解，反应后溶液中有硝酸根时，再加入酸，溶液具有强氧化性，Cu能继续溶解，故B错误；
硝酸中的化合价由+5价到+2价，得到3mol电子，当产生224mL(标准状况)即0.01mol一氧化氮时，显氧化
性的硝酸为0.01mol，所以起氧化剂的硝酸的浓度c 0.1mol/L，还有一部分硝酸显酸性，即
b>0.1，故C错误；根据铁和铜与硝酸的反应，作酸性的硝酸在Fe(NO ) 和Cu(NO ) 中，为3y(1﹣a)
3 3 3 2
+2yamol，作氧化性的硝酸，得到的电子等于Fe、Cu失去的电子，由于NO是唯一的还原产物，所以作氧
化剂的硝酸为 mol，所有硝酸的总量为 4y(1 )，c(HNO )
3
，因为硝酸还可能有剩余，所以b ，故D正确；故选D。
10．在某强酸性溶液X中仅含有 、 、 、 、 、 、 、 、 、
中的一种或几种(忽略水的电离及离子的水解)，取该溶液进行连续实验，实验过程如图，下列有关推断正
确的是
A．生成气体A的离子反应：
B．溶液X中一定含有 、 、 、
C．加热灼烧沉淀F，其产物一定是磁性氧化铁
D．沉淀H中一定含有 和 沉淀
【答案】A【分析】在强酸性溶液中一定不会存在 、 离子；加入过量硝酸钡生成沉淀，则该沉淀C为
BaSO，说明溶液中含有SO ，不含Ba2+，生成气体A，则A只能是NO，说明溶液中含有还原性离子，
4
则一定为Fe2+，且溶液中不含 ；溶液B中加入过量NaOH溶液，沉淀F为Fe(OH) ，无气体产生，说
3
明溶液中没有NH 离子；溶液E中通入CO 气体，生成沉淀H，则H为Al(OH) ，E为NaOH和NaAlO ，
2 3 2
说明原溶液中含有Al3+离子；不能确定是否含有的离子Fe3+和Cl-，以此进行解答。
【解析】由分析可知，气体A为NO，生成NO的离子反应为：
，故A正确；由分析可知，溶液中一定存在：H+、Al3+、Fe2+、
，不能确定Cl-是否存在，故B错误；由分析可知，F为Fe(OH) ，Fe(OH) 在加热条件下分解产生
3 3
Fe O，故C错误；由分析可知，溶液E中含有过量的Ba2+和OH-，若通入的CO 过量则没有BaCO 沉淀，
2 3 2 3
故D错误；故选A。
11．检验补铁剂中铁元素价态时， (C为 价)会与酸性 溶液发生如下反应：
，下列说法不正确的是
A．该反应的氧化产物只有
B．每生成标准状况下 ，转移 电子
C． 在反应中体现氧化性
D．检验 时，可用酸性 将 氧化为 ，再加稍过量的 溶液
【答案】A
【解析】KSCN中S为-2价、N为-3价，则反应中，KSCN中S、N元素的化合价均升高，该反应的氧
化产物有硫酸根离子、 ，A错误；根据Mn由+7价降低为+2价，该反应转移电子为110e-， 物质的量为1mol，生成标准状况下 ，转移 mol= 电子，B正确； 中Mn元素化合价
降低，得到电子，在反应中体现氧化性，C正确；铁离子遇到KSCN溶液变红，则检验 时，可用酸性
将 氧化为 ，再加稍过量的 溶液，D正确；故选A。
12．向 溶液中滴加少量 溶液，溶液迅速变黄，稍后产生气体；再加入KSCN溶液，溶液
变红，一段时间后，溶液颜色明显变浅。依据实验现象，下列分析不正确的是
A．产生气体的原因是 将 还原生成了
B．溶液先变红后又明显变浅，是由反应速率不同导致的
C．溶液颜色变浅，可能是过量的 氧化了KSCN
D． 溶液与 溶液反应生成 的证据是：“溶液迅速变黄”和“溶液变红”
【答案】A
【解析】产生气体是生成的铁离子与过氧化氢发生氧化还原反应，反应为2Fe3++H O=2Fe2+
2 2
+O ↑+2H+，A错误；由反应速率不同，铁离子与硫氢化钾反应率极快，所以溶液先变红，而铁离子与过氧
2
化氢发生氧化还原反应速率慢，B正确；溶液颜色变浅，可能是过量的HO 氧化了KSCN，C正确；溶液
2 2
迅速变黄，再加入KSCN溶液，溶液变红，则生成铁离子，所以：“溶液迅速变黄”和“溶液变红”可证
明HO 溶液与FeSO 溶液反应生成 Fe3+，D正确；故选A。
2 2 4
13．碱式硫酸铁 是一种絮凝剂，常用于污水处理。工业上利用废铁屑(含少量 、
等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如图所示。
下列说法不正确的是
A．“反应I”中包含的反应类型有置换反应、复分解反应和化合反应B．“过滤”所得滤液中溶质主要是
C．“反应II”对应的离子方程式
D．合理处理废铁屑有利于环境保护和资源再利用
【答案】B
【分析】废铁屑加入足量稀硫酸，“反应I”中涉及的反应为： 、 、 与硫酸反应，生成
，调节pH使 反应生成氢氧化铝沉淀，滤液溶质为 ，滤液中加入硫酸和亚硝酸钠，反
应得到碱式硫酸铁，据此分析。
【解析】“反应I”中 与硫酸的反应是置换反应， 、 与硫酸反应是复分解反应， 与
反应是化合反应， ，A正确；根据上述分析可知，“过滤”所得滤液中溶质主要是
，B错误；“反应II”是亚硝酸根氧化 的反应，生成 和 ，结合电子转移守恒、电荷守
恒、原子守恒可得离子方程式为： ，C正确；合理处理废铁屑可制取
碱式硫酸铁 ，有利于环境保护和资源再利用，D正确；故选B。
14．硫酸亚铁铵晶体，又称摩尔盐，是分析化学中重要的基准物质，其化学式可表示为
。为测定其结晶水含量并进一步探究其在惰性气体氛围中的热分解反应过程，现
取一定质量的摩尔盐晶体做热重分析，绘制出如下的热重曲线。
已知：①
②摩尔盐在580℃下完全分解，得到红棕色固体
则下列说法正确的是A．用 溶液检验摩尔盐中的金属阳离子
B．
C．用湿润的红色石蕊试纸检验205~420℃间分解产生的气体，试纸变蓝
D．0~580℃发生的化学方程式为：
【答案】B
【解析】摩尔盐中含有的是亚铁离子，不能使用KSCN溶液检验，A错误；摩尔盐在580℃下完全分
解，得到红棕色固体为氧化铁，设 为1mol，则根据铁元素守恒可知，氧化铁为
0.5mol，质量为80g，由图可知，最终 ，则最初摩尔盐为
80g÷20.4%=392g，相对分子质量为392，则通过相对分子质量可知： ，B正确；加热首先失去结晶
水，失去六个结晶水，则失重 ，则205~420℃间分解产生的气体为水，不能使湿润的
红色石蕊试纸变蓝，C错误；实验探究其在惰性气体氛围中的热分解反应过程，无氧气参与，D错误；答
案选B。
15．为探究FeCl 的性质，取10mL0.1mol/LKI溶液，加入6mL0.1mol/L 溶液混合并充分反应。
3
再分别取2mL反应后溶液于3支试管中进行如下实验：
①第一支试管中加入1mL 充分振荡、静置， 层显紫色；
②第二支试管中加入1滴 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。
下列有关说法正确的是
A．实验①说明反应后溶液中有过量的I−
B．实验②中的 是用来检验Fe2+的，不可用酸性KMnO 溶液代替
4
C．实验③的离子反应方程式为：Fe3++3SCN-=Fe(SCN) ↓
3
D．通过实验可得反应转移6×10 mol电子
【答案】B
【解析】实验①中加入 充分振荡、静置， 层显紫色，说明反应后溶液中含有I，不能说明有
2
过量的I−，A项错误；FeCl 溶液与KI溶液反应的离子方程式为： ，可知
3
10mL0.1mol/LKI溶液，加入6mL0.1mol/L 溶液混合充分反应后，KI溶液过量，因为KI也能使酸性
KMnO 溶液褪色，所以实验②检验Fe2+不可用酸性KMnO 溶液代替 ，B项正确；Fe(SCN)
4 4 3
不是沉淀 所以实验③的离子反应方程式为： ，C项错误；根据实验③的现象可
，
知：当KI溶液过量时，溶液中仍含有Fe3+，说明FeCl 与KI反应为可逆反应，所以该反应转移电子数应小
3
于6×10 mol，D项错误；答案选B。
16．实验室中利用氧化铜和氧化铁混合物进行如图实验。下列说法错误的是
A．“ 固体”是铁铜混合物 B．“溶液2”中溶质的物质的量为
C．反应②能生成 D． 混合物中含有 氧化铁、 氧化铜
【答案】D【分析】实验中得到溶液1发生的反应为 、
，得到溶液2可能发生的反应为 、
、 ，设氧化铁的物质的量为 、氧化铜为 ，
由氧化物的质量可得： ，由反应的方程式可得： ，解
联立方程可得 ，则 固体中含有 氧化铁、 氧化铜， 固体中含有 铜、
铁，溶液1中含有 硫酸铁、 硫酸铜、 硫酸，溶液2中含有 硫酸亚铁。
【解析】由分析可知， 固体中含有 铜、 铁，A正确；由分析可知，溶液2中含有
硫酸亚铁，B正确；由分析可知，溶液1中硫酸的物质的量为 ，则与铁反应生成氢气的物质
的量为 ，C正确；由分析可知， 固体中含有 氧化铁、 氧化铜，D错误；故选D。
17．下列离子方程式书写正确的是
A．FeCl 溶液和Cu混合：FeCl + Cu = Fe2+ + Cu2+ +3Cl-
3 3
B．甲醛溶液中加入足量的银氨溶液并加热：HCHO+2[Ag(NH )]++2OH﹣ HCOO﹣+ NH +2Ag↓
3 2
+3NH + H O
3 2
C．Fe(OH) 和HI的反应：Fe(OH) ＋3H＋=Fe3＋＋3HO
3 3 2
D．Ca(HCO ) 溶液中加入过量氨水：Ca2++2HCO +2NH•H O=CaCO ↓+2H O+2NH +CO
3 2 3 2 3 2
【答案】D
【解析】FeCl 溶液和Cu混合的离子方程式为：2Fe3++ Cu =2Fe2+ + Cu2+，A错误；甲醛溶液中加入足
3
量的银氨溶液并加热的离子方程式为： ，
B错误；铁离子可以氧化碘离子，Fe(OH) 和HI反应的离子方程式为：2Fe(OH) ＋2I-+6H＋=2Fe2＋＋
3 3
I+6H O，C错误；Ca(HCO ) 溶液中加入过量氨水的离子方程式为：Ca2++2HCO
2 2 3 2
+2NH•H O=CaCO ↓+2H O
3 2 3 2+2NH +CO ，D正确；故选D。
18.某酸性溶液中可能含有 、 、 、 、 、 、 、 和 。某同学为了确
认其成分，设计并完成了如图实验。下列叙述正确的是
A．反应①发生反应的离子方程式为
B．溶液中至少有6种离子大量存在，其中 一定存在，且
C．溶液中可能含有 ，一定含有 ，可取少量原溶液加入 溶液检验
D． 、 、 一定存在， 、 一定不存在
【答案】B
【分析】酸性溶液中一定不存在 、 ，加入硝酸钾反应生成气体，遇空气变为红棕色即NO ，
2
该气体为NO，为 、 、H+反应生成，反应的离子方程式为3Fe2++ +4H+=3Fe3++NO+2HO，生
2
成0.01molNO可知n(Fe3+)=0.03mol；加入过量NaOH溶液并加热反应生成气体即氨气，则含有0.01mol
，产生红褐色沉淀即Fe(OH) ，灼烧得到3.2g固体是Fe O，物质的量为 ，
3 2 3
n(Fe3+)=0.04mol，原溶液一定含有0.01mol Fe3+；滤液通过焰色反应观察有黄色火焰说明含Na+，由于加入
NaOH也含有钠离子，因此不确定原溶液是否含Na+，通入足量二氧化碳无现象说明不含有 ，否则过量
NaOH与 反应生成 ，加入二氧化碳会生成Al(OH) 沉淀；加入足量氯化钡溶液生成难溶于盐酸的
3固体即BaSO，4.66g BaSO 固体的物质的量为 ，说明含有0.02mol ，即原溶
4 4
液一定不含有： 、 、 ，一定含有：0.02mol 、0.01mol 、0.01mol 、0.03mol
、H+，根据电荷守恒一定含有Cl-，且n(Cl-)>2×0.03mol+3×0.01mol+1×0.01mol-2×0.02mol=0.06mol，可能存
在 ；
【解析】反应①中 、 、H+反应生成Fe3+和NO，发生反应的离子方程式为3Fe2++
+4H+=3Fe3++NO+2HO，A错误；根据分析，原溶液一定不含有： 、 、 ，一定含有：0.02mol
2
、0.01mol 、0.01mol 、0.03mol 、H+，根据电荷守恒一定含有Cl-，且
n(Cl-)>2×0.03mol+3×0.01mol+1×0.01mol-2×0.02mol=0.06mol，B正确；由3Fe2++ +4H+=3Fe3++NO+2HO
2
可知生成0.01mol NO同时生成0.03mol Fe3+，由分析知灼烧得到3.2g固体是Fe O，物质的量为
2 3
，则n(Fe3+)=0.04mol，则原溶液含0.01mol Fe3+，证明原溶液一定含 、
，C错误；滤液通过焰色反应观察有黄色火焰说明含Na+，由于加入NaOH也含有钠离子，因此不确定原
溶液是否含Na+，则不是一定存在Na+，D错误；故选B。
19．磁性Fe O 纳米粒子(粒径1-100nm)因其独特的物理、化学性质广泛用于生物医学和功能材料等领
3 4
域而受到研究者的关注。实验室通过共沉淀法制备磁性Fe O 纳米粒子的方法如下：
3 4
I．称取5.0gFeCl ·4H O和2.7gFeCl ·6HO加入烧杯中，加入40mL蒸馏水，充分溶解。
2 2 3
Ⅱ．将I所得的混合液保持30℃恒温，向混合液中加入0.4mol·L-1的NaOH溶液并不断搅拌，溶液中
逐渐出现黑色物质，直至溶液pH=11，再加入5mL乙醇，将混合液在50℃恒温的条件下晶化2h。
Ⅲ．从晶化后的混合液中分离出纳米粒子，用少量蒸馏水反复洗涤直至洗涤液的pH=7，再用乙醇洗
涤后，在60℃真空中干燥2h得到磁性Fe O 纳米粒子。
3 4
回答下列问题：
(1)将 固体溶于蒸馏水时常会出现的现象为___________。
(2)制备时NaOH溶液的浓度不宜过大，其原因为___________，实验Ⅱ过程中控制反应温度为50℃的
操作方法为___________。(3)生成磁性Fe O 纳米粒子的离子方程式为___________。在制备过程中实际上加入的试剂中
3 4
约为2.5:1，其原因为___________。
(4)实验Ⅲ中除了通过测定洗涤液的pH=7外，实验室还可以判断纳米粒子已经洗涤干净的操作方法为
___________。
(5)产物中混杂的 会降低纳米粒子的磁性，为了测定产品中 的含量，采取如下实验方法：准
确称取 产品于锥形瓶中，用稀硝酸充分浸取，再加热使过量的硝酸全部逸出，冷却后加入足量
溶液充分混合反应后，用 标准溶液滴定至溶液颜色明显变浅，加入几滴淀粉溶液，
继续滴定至终点，消耗 标准溶液的体积为 ，已知滴定过程中发生反应的离子方程式为
。
① 标准溶液应盛放在____________填“酸式”或“碱式”)滴定管。
②若过量的硝酸没有全部逸出，则会导致测定结果___________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
③所取样品中 的质量为___________g(结果保留4位小数)。
【答案】(1)溶液变浑浊
(2) 浓度过大生成的颗粒直径会过大，不利于 纳米粒子的生成 用水浴加热
(3) 在制备过程中 容易被氧化为 ，所以 要过量
(4)向最后一次洗涤液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，则纳米粒子已洗干净
(5) 碱式 偏高 0.0400
【解析】（1）因为 发生水解反应： ，所以将 固体溶于
蒸馏水，溶液变浑浊；
（2）在制备过程中，若 溶液的浓度过大，生成的颗粒直径会过大，不利于 纳米粒子的生
成；当反应温度为 ，利用水浴加热，受热均匀且便于控制温度；（3）含有 和 的溶液中加入 ，制备 ，反应的离子方程式为：
；在 中， 和 个数之比为 ，但是因为 容易被氧化为
，所以制备过程中 要过量;
（4） 纳米粒子表面有阴离子 ，所以检验颗粒是否洗涤干净的方法为：向最后一次洗涤液中
加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，则纳米粒子已洗干净；
（5）① 为强碱弱酸盐，显碱性，所以标准溶液应盛放在碱式滴定管中；
②若过量的硝酸没有全部逸出，，硝酸具有强氧化性，会消耗更多的标准 溶液，则会导致测
定结果偏高；
③根据反应： 和 得到关系式： ，
，设样品中 为 ， 为 ，则
， ，计算可得： ， ，所以 的质量为：
。
20． (三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图。回答下列问题：
(1)晒制蓝图时，用 作感光剂，以 溶液为显色剂。其光解反应的化
学方程式为 ；显色反应中生成的蓝色物质的化学式为
___________。
(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物，按下图所示装置进行实验。①通入氮气的目的是___________。
②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊，装置E中固体变为红色，由此判断热分解产物中
一定含有___________、___________。
③为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是___________。
④样品完全分解后，装置A中的残留物含有FeO和 ，检验 存在的方法是：___________。
(3)测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。
①称量mg样品于锥形瓶中，溶解后加稀 酸化，用c 溶液滴定至终点。滴定终点
的现象是___________。
②向上述溶液中加入适量还原剂将 完全还原为 ，加入稀 酸化后，用c
溶液滴定至终点，消耗 溶液VmL。该晶体中铁的质量分数的表达式为___________。若滴定前滴定
管尖嘴内无气泡，终点读数时滴定管尖嘴内留有气泡，会使测定结果___________(填“偏大”、“偏小”
或“无影响”)。
【答案】(1)Fe [Fe(CN) ]
3 6 2
(2) 隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置 CO CO 先熄灭装置A、E的酒精
2
灯，冷却后停止通入氮气 取少许固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入1~2滴KSCN溶液，溶液
变红色，证明含有Fe O
2 3
(3) 滴加最后一滴高锰酸钾溶液，锥形瓶内溶液变为浅红色，且半分钟内不褪色 ×100%
偏小
【分析】实验开始前先通一段时间氮气，排尽装置中的空气防止干扰产物检验，然后点燃A处酒精
灯，使样品充分分解，通入B中检验产物中的二氧化碳，用C中NaOH溶液除去二氧化碳，再经浓硫酸干
燥后，用CuO与CO反应生成二氧化碳，通入F中检验产物二氧化碳确定CO生成，据此分析解答。【解析】（1）显色时，K[Fe(CN) ]和FeC O 反应生成Fe [Fe(CN) ] 沉淀和KC O；生成的蓝色物质
3 6 2 4 3 6 2 2 2 4
为Fe [Fe(CN) ] 沉淀；
3 6 2
（2）①通入氮气排出装置内的空气，并使反应产生的气体全部进入后续装置。
②二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，装置B中澄清石灰水变浑浊，说明热分解产物中一定含有CO，
2
E中固体变为红色、F中澄清石灰水变浑浊，说明氧化铜被还原为铜，氧化产物为CO，由此判断热分解产
2
物中一定含有CO。
③为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是先熄灭装置A、E的酒精灯，冷却后停止通入氮气。
④Fe O 与硫酸反应生成Fe (SO ) 和水，Fe3+遇KSCN溶液变红，检验Fe O 存在的方法是：取少许固
2 3 2 4 3 2 3
体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入1~2滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含有Fe O。
2 3
（3）①称量mg样品于锥形瓶中，溶解后加稀HSO 酸化，生成硫酸钾、硫酸铁、草酸，高锰酸钾氧
2 4
化草酸，用c mol/L KMnO 溶液滴定，滴定终点的现象是滴加最后一滴高锰酸钾溶液，锥形瓶内溶液变为
4
浅红色，且半分钟内不褪色。
②向上述溶液中加入过量铜粉发生反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，过滤、洗涤，将滤液及洗涤液全部收集
到锥形瓶中，加稀HSO 酸化，用c mol/L KMnO 溶液滴定，发生反应5Fe2++MnO +8H+=5Fe3++Mn2+
2 4 4
+4H O，消耗KMnO 溶液V mL，n(Fe3+)=cmol/L×V×10−3L×5=5cV×10−3mol，根据铁元素守恒，该晶体中铁
2 4
的质量分数的表达式为 ×100%= ×100%。若滴定前滴定管尖嘴内无气泡，终
点读数时滴定管尖嘴内留有气泡，消耗高锰酸钾的体积偏小，会使测定结果偏小。
