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第三章 金属及其化合物
第09讲 铁及其重要化合物（精练）
完卷时间：50分钟
可能用到的相对原子质量：O 16 S 32 Ba 137
一、选择题（每小题只有一个正确选项，共12*5分）
1．（2021·北京西城区·高三二模）下列事实与电化学无关的是
A．暖宝宝(含铁粉、 B．海沙比河沙混凝土更
C．家用铁锅生锈 D．铁罐运输浓硫酸
碳、氯化钠等)发热 易使钢筋生锈
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【解析】A．暖宝宝中铁粉、碳在氯化钠溶液中构成原电池，铁发生吸氧腐蚀放出热量，与电化学有关，
故A不符合题意；B．海沙中电解质的量大于河沙，钢筋在海沙中构成原电池时，由于电解质溶液浓度大，
腐蚀速率快，则海沙比河沙混凝土更易使钢筋生锈与电化学有关，故B不符合题意；C．家用铁锅生锈是因
为铁锅与锅中残留溶液构成原电池，发生吸氧腐蚀，则家用铁锅生锈与电化学有关，故C不符合题意；D．
铁在冷的浓硫酸中发生钝化，则铁罐运输浓硫酸与铁的钝化有关，与电化学有无关，故D符合题意；故选
D。
2．（2021·广东高三二模）一种利用 回收含铜废铁粉中的 的工艺如下：
下列说法错误的是
A．M是 ， 与 在该条件下较难发生反应
B．“气化”过程的化学方程式为
C．“分解”过程需要适当降低反应体系的压强
D．“分解”过程可在空气气氛的密闭容器内进行
【答案】D【解析】A．Fe(CO) 分解得到5CO和Fe，故5M中的M代表CO，含铜废铁粉气化后仅得到Fe(CO)，说明
5 5
与 在该条件下较难发生反应，故A正确；B．“气化”过程由CO与Fe生成Fe(CO)，化学方程式为
5
，故B正确；C．“分解”过程发生反应， ，需要
适当降低反应体系的压强有利于平衡向右移动，提高分解率，故C正确；D．“分解”过程后CO还需要重
新回收利用，不能在空气气氛的密闭容器内进行，故D错误；故选D。
3．（2020·浙江绍兴市·高三一模）某同学为验证Fe3+的氧化性进行了如下实验：
序号 操作 现象
实验I 将2 mL 2 mol∙L−1Fe(NO) 溶液加入有银镜的试管中 银镜消失
3 3
实验II 将2 mL1 mol∙L−1 Fe(SO) 溶液加入有银镜的试管中 银镜减少，未消失
2 4 3
实验
将2mL2 mol∙L−1FeCl 溶液加入有银镜的试管中 银镜消失
III 3
将2mL 1 mol∙L−1 AgNO 溶液加入到1 mL 1 mol∙L−1 FeSO 产生白色沉淀，随
实验IV 3 4
溶液中 后有黑色固体产生
已知相同条件下AgCl的溶解度小于AgSO 下列说法不正确的是
2 4.
A．实验I不能说明Fe3+氧化了Ag
B．实验II和III说明溶液中存在平衡： Fe3++Ag Fe2++ Ag+
C．实验IV中产生白色沉淀，说明Ag+氧化了Fe2+
D．欲证明实验IV中产生了Fe3+，可以取上层清液滴加KSCN溶液
【答案】C
【解析】A．实验I中铁离子水解显酸性，含有硝酸根， (H＋)的氧化性强于Fe3+，因此不能说明
Fe3+氧化了Ag，故A正确；B．实验II中银镜未消失，实验III银镜消失，说明实验II和III说明溶液中
存在平衡：Fe3++Ag Fe2++ Ag+，实验III生成的Ag+和Cl－反应得到AgCl沉淀，消耗Ag+，Ag+浓度减小，
致使平衡不断正向移动，故B正确；C．实验IV中产生白色沉淀，生成了AgSO 沉淀，Ag+具有强氧化性会
2 4
氧化Fe2+变为Fe3+，而自身变为黑色的Ag，故C错误；D．欲证明实验IV中产生了Fe3+，可以取上层清液滴
加KSCN溶液，若溶液变为血红色，说明含有Fe3+，若不变血红色，则说明不含有Fe3+，故D正确；综上所述，答案为C。
4．（2020·江西高三月考）压缩天然气汽车以天然气代替汽车用油，具有价格低、污染少、安全等优点。
未经处理的天然气含有HS，直接使用会造成大气污染，T.F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫，其
2
原理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．Fe(SO) 可以视为该脱硫过程中的催化剂
2 4 3
B．该脱硫过程的总反应为：2HS+O=2S+2HO
2 2 2
C．该脱硫过程不能在高温下进行
D．该脱硫过程是将HS转化为FeSO
2 4
【答案】D
【解析】天然气中的脱硫原理是：Fe(SO) 氧化硫化氢，自身被还原成硫酸亚铁，硫酸亚铁被氧气氧化成
2 4 3
硫酸铁；A．T.F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫，Fe(SO) 氧化硫化氢，自身被还原成硫酸亚铁，
2 4 3
硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁，Fe(SO) 在整个过程中质量和化学性质不变，可以视为催化剂，故A正确；
2 4 3
B．脱硫过程：Fe(SO) 氧化硫化氢，自身被还原成硫酸亚铁，硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁，Fe(SO)
2 4 3 2 4 3
视为催化剂，因此脱硫过程O 间接氧化HS，总反应为：2HS+O=2S+2HO，故B正确；C．T.F菌的主要成
2 2 2 2 2
分为蛋白质，高温下蛋白质会发生变性，因此该脱硫过程不能在高温下进行，故C正确；D．T.F菌在酸性
溶液中可实现天然气的催化脱硫，根据图示，Fe(SO) 氧化硫化氢生成硫，自身被还原成硫酸亚铁，硫酸
2 4 3
亚铁被氧气氧化成硫酸铁，故D错误；答案选D。
5．（2020·浙江嘉兴市·高三一模）高铁酸钠(NaFeO)是一种新型绿色消毒剂，其制备原理用化学方程
2 4
式表示为：3NaClO+2FeCl+10NaOH=2NaFeO+9NaCl+5HO。下列说法不正确的是
3 2 4 2
A．NaFeO 中Fe元素是+6价 B．还原产物是NaCl
2 4
C．FeCl 是还原剂 D．NaClO被氧化
3
【答案】D
【解析】A．根据化合物中各元素化合价之和为0可知，NaFeO 中Fe元素是+6价，A正确；B．NaClO被
2 4
FeCl 还原得到NaCl，因此NaCl是还原产物，B正确；C．FeCl 中Fe的化合价升高，失去电子，作还原剂，
3 3
C正确；D．NaClO中Cl的化合价降低，得到电子，作氧化剂，被还原，D错误；答案选D。
6．（2021·山东高三二模）利用反应2FeCO·2HO+HO+3KCO+HCO=2K[Fe(CO)]·3HO可制备光敏
2 4 2 2 2 2 2 4 2 2 4 3 2 4 3 2材料三草酸合铁酸钾晶体。下列说法正确的是
A．HO 是含有非极性键的极性分子
2 2
B．激发态的钾原子回到基态，会形成吸收光谱
C．向草酸亚铁溶液中滴加酸性KMnO 溶液，紫色褪去可证明溶液中含有Fe2+
4
D．HCO ( )与CHCOOH相比，可电离出的H+个数更多，所以酸性更强
2 2 4 3
【答案】A
【解析】A．HO 结构式为H-O-O-H，含有极性共价键H-O和非极性共价键O-O，极性不能抵消，是含有非
2 2
极性键的极性分子，A说法正确；B．激发态的钾原子回到基态，释放能量，会形成发射光谱，B说法错误；
C．向草酸亚铁溶液中滴加酸性KMnO 溶液，草酸根离子与亚铁离子均有还原性，则紫色褪去不能证明溶液
4
中含有Fe2+，C说法错误；D．酸的强弱与其电离出的H+个数无关，D说法错误；答案为A。
7．（2021·福建福州市·高三三模）硫铁矿烧渣是生产硫酸的固体废弃物，用其制备高效絮凝剂聚合氯
化硫酸铁铝，既能消除烧渣的危害，又能实现资源化。下列有关说法错误的是
A．离心沉降与过滤都能使实现固液分离
B．使用次氯酸钠氧化含铁溶液时发生：ClO-+2Fe2++2H+=2Fe3++Cl-+HO
2
C．水浴加热时应将温度计插入水浴锅液面下
D．聚合氯化硫酸铁铝可用于生活废水的杀菌消毒处理
【答案】D
【解析】A．硫铁矿烧渣用硫酸处理后，可溶性物质进入溶液，难溶性的物质仍以固体形式存在，可以通
过过滤的方法实现固液分离；也可以在离心力作用下，使分散在分散剂中的固相分散质分离出来，即采用
离心沉降方法实现固液分离，A正确；B．次氯酸钠具有强氧化性，会将Fe2+氧化为Fe3+，ClO-被还原为
Cl-，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得反应的离子方程式为：ClO-+2Fe2++2H+=2Fe3++Cl-+HO，B正
2
确；C．水浴加热时要使用温度计测量水的温度，因此应将温度计插入水浴锅液面下，并且温度计不能接
触锅壁或锅底，C正确；D．聚合氯化硫酸铁铝在水中能够水解产生氢氧化铝胶体、氢氧化铁胶体，这些胶
体表面积大，吸附力强，能够吸附水中悬浮的固体小颗粒，使之形成沉淀而除去，因此可用于生活废水的
净化作用，但由于不具有强氧化性，因此不能起杀菌消毒作用，D错误；故合理选项是D。8．（2021·北京顺义区·高三二模）用废铁屑制备磁性氧化铁(FeO)，制取过程如图：
3 4
下列说法不正确的是
A．浸泡过程中适当加热并搅拌效果更好
B．检验A中的Fe3+可以用KSCN溶液
C．加HO 时发生反应的离子方程式为：HO+2Fe2++2H+=2Fe3+ +2HO
2 2 2 2 2
D．制备FeO 的反应Fe2++2Fe3++8OH- FeO+4HO是氧化还原反应
3 4 3 4 2
【答案】D
【解析】A．浸泡过程中适当加热并搅拌可以提高反应速率和充分接触，效果更好，A正确；B．检验铁离
子可以用硫氰化钾，溶液显红色，B正确；C．过氧化氢能氧化亚铁离子，离子方程式为HO+2Fe2+
2 2
+2H+=2Fe3+ +2HO，C正确；D．制备FeO 的反应Fe2++2Fe3++8OH- FeO+4HO中没有元素化合价变化，
2 3 4 3 4 2
不是氧化还原反应，D错误；故选D。
9．（2021·广东高三一模）某学校化学社团为探究SO 与Fe3+是否发生氧化还原反应，按如图所示装置进
2
行实验(夹持、加热装置均省略)，已知浓硫酸的沸点为338°C。下列说法错误的是
A．甲中生成SO 的同时还会有硫酸酸雾产生
2
B．试剂a为饱和NaHSO 溶液
3
C．丙中溶液pH降低，证明Fe3+氧化了SO
2
D．若Fe3+氧化了SO，则在丙中的溶液中滴加K[Fe(CN)]溶液，会出现蓝色沉淀
2 3 6
【答案】C
【解析】A．铜和浓硫酸反应需要加热，硫酸的沸点为338℃，所以甲中生成SO 的同时还会有硫酸酸雾产
2
生，故A正确；B．为了除去SO 中的硫酸酸雾，可以选择饱和NaHSO 溶液，故B正确；C．丙中溶液pH降
2 3低，也可能是SO 溶于水生成了亚硫酸，不能证明是Fe3+氧化了SO，故C错误；D．若Fe3+氧化了SO，则
2 2 2
生成了Fe2+，Fe2+和K[Fe(CN)]反应会出现蓝色沉淀，故D正确；故选C。
3 6
10．（2021·北京石景山区·高三一模）某小组对Fe2+和Ag+的反应进行了如下探究实验：
操作 现象 Ag+ 浓度变化曲线
实验 向1 mL 0.1 mol/L FeSO 溶液中加入1 mL 几分钟后，出现大量
4
Ⅰ 0.1 mol/L AgNO 溶液 灰黑色浑浊
3
实验 先向试管中加入几滴Fe(SO) 溶液，然后重
2 4 3 现象与实验Ⅰ相同
Ⅱ 复实验Ⅰ的操作
(已知：AgSO 为白色微溶物；反应过程中测得温度几乎无变化)
2 4
下列说法正确的是
A．实验Ⅰ只发生反应：Fe2+＋Ag+ Fe3+＋Ag，灰黑色浑浊是Ag
⇌
B．图中c(Ag+)由a→b急速变化的可能原因是反应放热
C．图中c(Ag+)由a→b急速变化的可能原因是生成的Ag起催化作用
D．图中c(Ag+)由a→b急速变化的可能原因是生成的Fe3+起催化作用
【答案】C
【解析】A．AgSO 为白色沉淀，故溶液中还可发生：2Ag++S =AgSO↓，灰黑色浑浊应是Ag和AgSO 的
2 4 2 4 2 4
混合物，故A错误；B．反应过程中测得温度几乎无变化，说明反应热效应不明显，故B错误；C．实验Ⅱ
中，先加入Fe(SO) 溶液，然后重复实验Ⅰ的操作，现象与实验Ⅰ相同，结合反应Fe2+＋Ag+ Fe3+＋Ag可
2 4 3 ⇌
知，应是生成的Ag起催化作用，故C正确；D．实验Ⅱ中，先加入Fe(SO) 溶液，然后重复实验Ⅰ的操作，
2 4 3
现象与实验Ⅰ相同，说明Fe3+没起催化作用，故D错误；答案选C。
11．（2021·河南郑州市·高三二模）某学习小组探究铁丝(含杂质碳)与浓硫酸的反应，反应装置如下图。
下列说法错误的是A．无法直接使用pH试纸来判断反应后硫酸是否剩余
B．可用KSCN和K[Fe(CN)]检验反应后溶液中铁元素的价态
3 6
C．将22.4mL(标准状况下)反应生成的气体通入足量氯水中，再滴加足量BaCl 溶液，最终得到0.233g沉
2
淀
D．生成的气体通入BaCl 溶液产生白色浑浊，可能是硫酸蒸气逸出或部分SO 被氧化所致
2 2
【答案】C
【解析】铁和浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铁、二氧化硫、水，随着反应的进行，浓硫酸变稀，铁
和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。
A．生成物中含有SO，SO 溶于水生成HSO，使溶液显酸性，因此不能直接使用pH试纸来判断反应后硫酸
2 2 2 3
是否剩余，A项正确；B．K[Fe(CN)]与Fe2+作用产生蓝色沉淀，K[Fe(CN)]可检验Fe2+，KSCN与Fe3+作用，
3 6 3 6
溶液变红色，KSCN可检验Fe3+，B项正确；C．反应生成的气体中含有SO、H，混合气体的总物质的量为
2 2
，若气体都为SO，根据S元素守恒，生成沉淀的物质的量为0.001mol，则产生沉
2
淀的质量为 ，但实际上，SO 物质的量小于0.001mol，则沉淀质量小于
2
0.233g，C项错误；D．生成的气体通入BaCl 溶液，由于硫酸蒸气逸出或部分SO 被氧化生成 ，会和
2 2
Ba2+反应生成BaSO 白色沉淀，D项正确；答案选C。
4
12．（2020·邵东市第一中学高三月考）黄铁矿（主要成分FeS），在空气中会被缓慢氧化，氧化过程如
2
图所示。下列说法不正确的是
A．发生反应a时，0.05mol FeS 被氧化时消耗标准状况下空气的体积大约19.6L
2
B．为了验证b过程反应后溶液中含Fe2+，可选用KSCN溶液和氯水
C．c发生反应的离子方程式为：14Fe3+ +FeS+8HO=15Fe2++2SO2-+16H+
2 2 4
D．已知25 ℃时，Ksp[Fe(OH)]＝2.79×10-39，则该温度下d逆反应的平衡常数为K=2.79×103
3
【答案】B【解析】A．据图可知反应a中FeS 被氧化生成Fe2+和SO2-，Fe元素化合价不变，S元素化合价升高+7价，
2 4
所以0.05mol FeS 被氧化时转移电子0.7mol，消耗氧气0.175mol，氧气占空气体积 ，所以消耗空气
2
0.875mol，标况下体积为0.875mol×22.4L/mol=19.6L，故A正确；B．经反应b后溶液中一定存在Fe3+，
无论是否含有Fe2+，滴加KSCN溶液均会显红色，加入氯水后现象不变，无法检验Fe2+，故B错误；C．反应
c中反应物有FeS、Fe3+，产物有Fe2+和SO2-，说明该过程中铁离子将硫元素氧化，生成SO2-，结合电子守
2 4 4
恒和元素守恒可知离子方程式为14Fe3+ +FeS+8HO=15Fe2++2SO2-+16H+，故C正确；D．d的逆反应为
2 2 4
Fe(OH)+3H+ Fe3++3HO，该反应的平衡常数K=
3 2
=2.79×103，故D正确；故答案为B。
二、主观题（共3小题，共40分）
13．（2021·上海杨浦区·高三一模）（14分）(NH)Fe(SO)·6HO(硫酸亚铁铵)是一种重要的化工原料，
4 2 4 2 2
用途广泛。完成下列填空：
(1)铁在元素周期表的第ⅦB和第ⅠB之间。铁位于第___周期___族。
(2)写出Fe与水反应的化学方程式：___。
(3)将(NH)Fe(SO) 中非金属元素的简单阴离子按半径由小到大的顺序排列：___。
4 2 4 2
(4)同温度同浓度的FeSO 和(NH)Fe(SO) 溶液中，c(Fe2+)是否相等___？为什么？___。
4 4 2 4 2
(5)设计实验，证明(NH)Fe(SO)·6HO晶体中含有Fe2+___。
4 2 4 2 2
(6)已知：(NH)Fe(SO)·6HO在200℃失去全部结晶水。将一定质量的粉末状该晶体置于坩埚中，保持
4 2 4 2 2
200℃受热，经冷却、恒重等正确操作，计算得到的1mol晶体中结晶水含量总是偏低，偏低的可能原因是
___(写一条即可)。
【答案】（除标注外，每空2分）(1)四(或4)（1分） Ⅷ （1分）
(2)
(3) r(H-)＜r(O2-)＜r(N3-)＜r(S2-)
(4)不相等 因为Fe2++2HO Fe(OH)+2H+、NH +HO NH·HO+H+， 的水解会抑制Fe2+水解，使
2 2 2 3 2
(NH)Fe(SO) 中c(Fe2+)偏大
4 2 4 2
(5)取样少许，加水(或稀硫酸)溶解，滴加KSCN溶液，无明显现象，滴加少量氯水，溶液变为血红色，说
明含Fe2+(6)(NH)Fe(SO)·6HO在坩埚中受热分解时，Fe2+可能会被空气中的氧气部分氧化，增加了氧元素的质量，
4 2 4 2 2
使结晶水含量的测定偏低
【解析】(1)位于第四周期，价电子共有8个，位于周期表的第8列，周期表中8、9、10三列合称第Ⅷ族，
即铁位于第四周期第Ⅷ族。
(2)Fe与水蒸气反应生成FeO 和H，反应方程式为： ；
3 4 2
(3)四种非金属元素简单阴离子分别为：H-、N3-、S2-、O2-，其中H-电子层为一层，半径最小，S2-电子层为
三层，半径最大，N3-、O2-电子层均为两层，但O的核电荷数大，对核外电子引力强，故半径小，所以四种
离子半径大小顺序为：r(H-)＜r(O2-)＜r(N3-)＜r(S2-)；
(4)(NH)Fe(SO) 中Fe2+水解与 水解相互抑制，水解程度比FeSO 中Fe2+水解程度小，故(NH)Fe(SO)
4 4 2 4 4 4 2
中Fe2+浓度大于FeSO 中Fe2+浓度；
4
(5)证明(NH)Fe(SO) 中含有Fe2+，可以通过将Fe2+氧化为Fe3+检验，但需排除原有Fe3+干扰，故应该先加
4 4 2
KSCN，再氧化Fe2+，具体方案为：取样少许，加水(或稀硫酸)溶解，滴加KSCN溶液，无明显现象，滴加少
量氯水，溶液变为血红色，说明含Fe2+；
(6)由于样品中铁元素为二价，易被氧化，题目操作未说明隔绝空气，故会产生误差，即
(NH)Fe(SO)·6HO在坩埚中受热分解时，Fe2+可能会被空气中的氧气部分氧化，增加了氧元素的质量，
4 2 4 2 2
使结晶水含量的测定偏低。
14．（2020·兰州市第七中学高三月考）（10分）以含钴废催化剂(主要成分为Co、Fe、SiO)为原料制取
2
复合氧化钴的流程如下：
（1）用HSO 溶解后过滤，得到的滤渣是____(填化学式)。将滤渣洗涤2～3次，再将洗液与滤液合并的目
2 4
的是____。
（2）在加热搅拌条件下加入NaClO，将Fe2+氧化成Fe3+，反应的离子方程式是____。
3
（3）已知：铁氰化钾的化学式为K[Fe(CN)]；亚铁氰化钾的化学式为K[Fe(CN)]。
3 6 4 6
3Fe2++2[Fe(CN)]3− =Fe[Fe(CN)]↓(蓝色沉淀)
6 3 6 2
4Fe3++3[Fe(CN)]4− = Fe[Fe(CN)]↓(蓝色沉淀)
6 4 6 3
确定Fe2+是否氧化完全的方法是____。(仅供选择的试剂：铁氰化钾溶液、亚铁氰化钾溶液、铁粉、KSCN
溶液)
（4）向氧化后的溶液中加入适量的NaCO 调节酸度，使之生成黄钠铁矾[NaFe(SO)(OH) ]沉淀，写出该
2 3 2 6 4 4 12反应的离子方程式：____。
（5）已知CoCl 的溶解度曲线如图所示。向碱式碳酸钴沉淀中加入足量稀盐酸边加热边搅拌至完全溶解后，
2
需趁热过滤的原因是____。
【答案】（除标注外，每空2分）（1）SiO (1分)提高钴元素的利用率(或其他合理答案)(1分)
2
（2）6Fe2++6H++ClO- 6Fe3++Cl-+3HO
3 2
（3）取少许氧化后的溶液于试管中滴加几滴铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，则说明Fe2+已全部被氧化
（4） 6Fe3++4SO2-+6HO+2Na++6CO2- =NaFe(SO)(OH) ↓+6CO↑
4 2 3 2 6 4 4 12 2
（5）防止因温度降低，CoCl 晶体析出
2
【解析】（1）含钴废催化剂中含有的Fe、Co均可溶于硫酸，而SiO 不溶，所以滤渣的是SiO ，洗涤滤
2 2
渣的洗涤液中含有钴的化合物，为了提高钴元素的利用率，将洗液与滤液合并；
本题答案为：SiO ，提高钴元素的利用率；
2
（2）在加热搅拌条件下加入NaClO，将Fe2+氧化成Fe3+，反应的离子方程式是：6Fe2++6H++ClO- 6Fe3+
3 3
+Cl-+3HO；
2
本题答案为：6Fe2++6H++ClO- 6Fe3++Cl-+3HO；
3 2
（3）依据所给信息，Fe2+和[Fe(CN)]3−反应，生成蓝色Fe[Fe(CN)] 沉淀，故确定Fe2+是否氧化完全的方
6 3 6 2
法是：取少许氧化后的溶液于试管中滴加几滴铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，则说明Fe2+已全部被氧
化；
本题答案为：取少许氧化后的溶液于试管中滴加几滴铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，则说明Fe2+已全
部被氧化；
（4）氧化后的溶液中，含有Fe3+,加入NaCO 后，生成[NaFe(SO)(OH) ]沉淀和CO 气体，离子方程式为：
2 3 2 6 4 4 12 2
6Fe3++4SO2-+6HO+2Na++6CO2- =NaFe(SO)(OH) ↓+6CO↑；
4 2 3 2 6 4 4 12 2
本题答案为：6Fe3++4SO2-+6HO+2Na++6CO2- =NaFe(SO)(OH) ↓+6CO↑；
4 2 3 2 6 4 4 12 2
（5）由CoCl 的溶解度曲线可知，随温度的升高，CoCl 的溶解度增大，所以趁热过滤，防止温度降低
2 2
CoCl 晶体析出；
2
本题答案为：防止因温度降低，CoCl 晶体析出。
215．（2021·四川攀枝花市·高三一模）（16分）高铁酸钾(KFeO)是高效消毒剂，也是制作大功率电池
2 4
的重要材料。某实验小组欲制备KFeO 并探究其性质。
2 4
（查阅资料）KFeO 为紫色固体，易溶于水，微溶于KOH溶液，不溶于乙醇；具有强氧化性， 在0℃～5℃
2 4
的强碱性溶液中较稳定，在酸性或中性溶液中快速产生O
2。
Ⅰ.制备KFeO 夹持装置略)
2 4
(1)A中发生反应的化学方程式是___________。
(2)下列试剂中，装置B的X溶液可以选用的是___________ 。
A．饱和食盐水 B．浓盐酸 C．饱和氯水 D．NaHCO 溶液
3
(3)C中得到紫色固体和溶液，生成KFeO 的化学方程式是___________ ；若要从反应后的装置C中尽可能
2 4
得到更多的KFeO 固体，可以采取的一种措施是___________。
2 4
Ⅱ.探究KFeO 的性质
2 4
(4)取C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得到溶液a。经检验气体中含有Cl，为 证明是
2
KFeO 氧化了Cl-，而不是ClO-氧化了Cl-，设计以下方案：
2 4
方案I 取少量a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色
用KOH溶液洗净C中所得固体,再用一定浓度的KOH溶液将KFeO,溶出,得到紫色溶液b,取少量
方案II 2
b,滴加盐酸.有Cl 产生。
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①由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有离子是___________，但该离子的来源不能判断一定是KFeO 与Cl-反
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应的产物，还可能是反应___________(用离子方程式表示)的产物。
②方案Ⅱ可证明KFeO 氧化了Cl-。用KOH溶液洗涤的目的，一是使减少KFeO 溶解损失，二是
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___________。
(5)小组同学利用制备的KFeO 制成如图简易电池，发现放电后两极都产生红褐色悬浮物，则该电池的总反
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应为___________；该电池放电时，正极电极反应式为___________。【答案】（除标注外，每空2分）(1)KClO + 6HCl(浓)=KCl +3Cl↑+ 3HO
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(2) AC 3Cl + 2Fe(OH) +10KOH =2KFeO + 6KCl + 8HO
2 3 2 4 2
(3) 加入乙醇(1分)
(4)①Fe3+(1分)4FeO + 20H+=4Fe3++3O↑+10HO ②除尽KFeO 表面吸附的ClO﹣，防止ClO﹣与Cl﹣在酸
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性条件下反应产生Cl，避免ClO﹣干扰实验
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(5)Fe + KFeO + 4HO=2Fe(OH) + 2KOH FeO + 4HO +3e﹣= Fe(OH) + 5OH﹣
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【解析】装置A是制取氯气，反应方程式；KClO + 6HCl(浓)=KCl +3Cl↑+ 3HO，得到的氯气中混有HCl
3 2 2
杂质气体，经装置B除杂，纯净的氯气通入装置C中发生反应：3Cl + 2Fe(OH) +10KOH =2KFeO + 6KCl +
2 3 2 4
8HO，用装置D来吸收过量的尾气中有毒的氯气。
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(1)装置A中是氯元素发生归中反应，发生反应的化学方程式是：KClO + 6HCl(浓)=KCl +3Cl↑+ 3HO；
3 2 2
(2) 装置B是为了除去氯气中的HCl气体，A．饱和食盐水能溶解HCl，可选；B．浓盐酸有挥发性，氯气
中还混有HCl杂质，不选；C．饱和氯水能减小氯气的溶解，能溶解HCl，可选；D．NaHCO 溶液可与HCl反
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应产生CO，氯气中混有杂质气体，不选；则X溶液可以选用的是：AC；
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(3) C中得到紫色固体和溶液，C中通入氯气将氢氧化亚铁氧化，生成高铁酸钾（KFeO），化学方程式为：
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3Cl + 2Fe(OH) +10KOH =2KFeO + 6KCl + 8HO；已知KFeO 不溶于乙醇，为了析出更多固体，措施是：
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加入乙醇；
(4) ①i．Fe3+离子与SCN-发生络合反应，生成红色的络离子，由方案I中溶液变红可知溶液a中含有
Fe3+离子；但该离子的存在不能判断一定是KFeO，氧化了Cl，因为KFeO 在酸性溶液中不稳定，KFeO 在
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酸性溶液中发生反应的离子方程式4FeO + 20H+=4Fe3++3O↑+10HO；
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②方案Ⅱ可证明KFeO，氧化了Cl-，用KOH溶液洗涤的目的是确保KFeO 在碱性环境中的稳定性，同时除
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尽KFeO 表面吸附的ClO﹣，防止ClO﹣与Cl﹣在酸性条件下反应产生Cl，避免ClO﹣干扰实验；
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(5) 放电时为原电池原理，电池中Fe与KFeO 反应生成Fe（OH），该电池放电时的总反应为
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Fe+KFeO+4HO=2Fe（OH）+2KOH，正极为FeO 得3mol电子生成Fe(OH)，电极反应式为：FeO + 4HO
2 4 2 3 3 2+3e﹣= Fe(OH) + 5OH﹣。
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