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第 10 讲 铁及其重要化合物
（模拟精练+真题演练）
完卷时间：50分钟
可能用到的相对原子质量：O16 Fe56
一、选择题（每小题只有一个正确选项，共12×5分）
1．（2023·上海奉贤·统考二模）要除去 溶液中少量的 ，可行的方法是
A．滴入 溶液 B．通入氯气
C．加入适量铜粉并过滤 D．加入适量铁粉并过滤
【答案】B
【解析】A．KSCN与氯化铁溶液发生反应，不与氯化亚铁反应，A错误；B．氯气能将氯化亚铁氧化为氯
化铁，B正确；C．铜粉能与氯化铁反应生成氯化亚铁，C错误；D．铁粉能与氯化铁反应生成氯化亚铁，
D错误；故选B。
2．（2023·黑龙江大庆·统考一模）含铁物质与其相应化合价的关系如图所示。下列推断合理的是
A．可用苯酚溶液鉴别đ和e B．a与水反应可直接生成c
C．e的水溶液常用于净水 D．存在e-d-f-g的循环转化关系
【答案】A
【分析】由图中铁元素的化合价及所属类别，可确定a为Fe、b为FeO、c为Fe O、d为含Fe3+的盐、e为
2 3
含Fe2+的盐、f为Fe(OH) 、g为Fe(OH) 。
3 2
【解析】A．d为含Fe3+的盐、e为含Fe2+的盐，Fe3+能与苯酚发生显色反应，而Fe2+与苯酚不能发生显色反
应，所以可用苯酚溶液鉴别Fe3+和Fe2+，A正确；B．a为Fe、c为Fe O，Fe与水在常温下不反应，在高温
2 3
下反应生成Fe O 等，不可直接生成Fe O，B错误；C．e为含Fe2+的盐，Fe3+的水溶液常用于净水，但
3 4 2 3
Fe2+氧化后才能用于净水，C错误；D．Fe2+能一步转化为Fe3+，Fe3+能一步转化为Fe(OH) ，但Fe(OH) 不
3 3
能一步转化为Fe(OH) ，D错误；故选A。
2
3．（2023·河北邢台·校联考模拟预测）用绿矾( )制备电池电极材料 的流程如下：下列说法正确的是
A．反应2中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2
B．洗涤沉淀时可用玻璃棒搅拌
C．可用酸性 溶液检验反应1中 是否完全反应
D．溶解过程中 可抑制 的水解
【答案】D
【解析】A．反应1中HC O 将FePO 还原为 ，Fe元素由+3价下降到+2价，C元素由+3价上升
2 2 4 4
到+4价，FePO 为氧化剂，HC O 为还原剂，根据得失电子守恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:
4 2 2 4
1，A错误；B．洗涤沉淀时用玻璃棒搅拌容易把滤渣捣破，B错误；C．反应1中NaClO将Fe2+氧化为
Fe3+，NaClO转化为NaCl，Cl-也能使酸性 溶液褪色，不能用酸性 溶液检验反应1中 是
否完全反应，故C错误；D． 在水溶液中会发生水解，溶解过程中 可以出氢离子，抑制 的
水解，故D正确；故选D。
4．（2023·广东广州·统考一模）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
向食品脱氧剂样品(含还原铁粉)中加入硫酸后滴 食品脱氧剂样品中含
A 紫红色褪去
加酸性 溶液
向 溶液中滴入 溶液，再滴加 溶 加入 后溶液变成 既有氧化性又有
B
液 血红色 还原性
溶液变蓝、有黑色固
C 向 溶液加入铜片 金属铁比铜活泼
体出现
D 向 溶液中加入 溶液后滴加几滴淀粉溶液 溶液变为蓝色 氧化性：
【答案】D
【解析】A．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硫酸亚铁，酸性
溶液为强氧化剂，会氧化亚铁离子，则滴加酸性 溶液，紫红色褪去，不能说明食品脱氧剂
样品中含 ，A错误；B．向 溶液中滴入 溶液，无明显现象，再滴加 溶液， 会
将亚铁离子氧化为铁离子，则加入 后溶液变成血红色，说明 有还原性，B错误；C．向 溶
液加入铜片会发生反应2FeCl +Cu=2FeCl +CuCl ，看到溶液变蓝，无黑色固体出现，得到结论为 的
3 2 2氧化性大于CuCl ，C错误；D．向 溶液中加入 溶液后滴加几滴淀粉溶液， 溶液会与 溶液
2
反应生成FeCl 和I，则溶液变为蓝色，得到结论氧化性： ，D正确；故选D。
2 2
5．（2023·河北邢台·统考模拟预测）我国早期科技丛书《物理小识·金石类》提到“青矾厂气熏人，衣服
当之易烂，栽树不茂……”，备注为“青矾 强热，得赤色固体，气凝得矾油。”下列说法
错误的是
A．久置的青矾溶液可变为黄色 B．青矾厂气可导致酸雨等环境问题
C．青矾强热时，发生了化学变化 D．矾油与赤色固体反应可制得青矾溶液
【答案】D
【解析】A．青矾溶液久置时， 会被氧化为 ，溶液呈黄色，A项正确；B．根据描述可知青矾厂气
具有腐蚀性，可推测 分解所得产物为 和 的混合物，可导致酸雨等环境问题，B项正确；
C．青矾强热时，发生了化学变化，C项正确；D．气凝得矾油的成分为硫酸，其与 反应生成
，D项错误；故选D。
6．（2023·北京丰台·统考一模）某小组研究SCN-分别与Cu2+和Fe3+的反应：
编号 1 2 3
实验
接通电路后，电压表指针不偏转。⼀段
溶液变为黄绿色，产 溶液变红，向反应后的溶液中
时间后，取出左侧烧杯中少量溶液，滴
现象 生白色沉淀(白色沉淀 加⼊K[Fe(CN) ]溶液，产生蓝
3 6
加K[Fe(CN) ]溶液，没有观察到蓝色沉
3 6
为CuSCN) 色沉淀，且沉淀量逐渐增多
淀
下列说法不正确的是
A．实验1中发生了氧化还原反应，KSCN为还原剂
B．实验2中“溶液变红”是Fe3+与SCN-结合形成了配合物
C．若将实验3中Fe (SO ) 溶液替换为0.25 mol/LCuSO 溶液，接通电路后，可推测出电压表指针会发生偏
2 4 3 4
转
D．综合实验1～3，微粒的氧化性与还原产物的价态和状态有关
【答案】C
【解析】A．在反应1中，SCN-失去电子被氧化为(SCN) ，Cu2+得到电子被还原为Cu+，Cu+再与SCN-反应
2
产生CuSCN沉淀，反应方程式为2Cu2++4SCN-=2CuSCN↓+(SCN) ，该反应中KSCN为还原剂，A正确；
2B．Fe3+与SCN-反应产生络合物Fe(SCN) ，使溶液变为血红色，B正确；C．在实验2中溶液变为红色，发
3
生可逆反应：Fe3++3SCN- Fe(SCN) ，反应产生Fe(SCN) 使溶液变为红色。向反应后的溶液中加入
3 3
K[Fe(CN) ]溶液，产生蓝色沉淀，且沉淀量逐渐增多，说明其中同时还发生了氧化还原反应：2Fe3++2SCN-
3 6
=2Fe2++(SCN) ，Fe2+与[Fe(CN) ]3+反应产生Fe [Fe(CN) ] 蓝色沉淀，因此接通电路后，电压表指针会发生偏
2 6 3 6 2
转。将0.125 mol/LFe (SO ) 溶液与0.05 mol/LCuSO 溶液通过U型管形成闭合回路后，接通电路后，电压
2 4 3 4
表指针不偏转，说明没有发生氧化还原反应，未产生Fe2+，故滴入K[Fe(CN) ]溶液，也就不会产生蓝色沉
3 6
淀，可见Fe (SO ) 溶液浓度降低后不能发生氧化还原反应，故若加入CuSO 溶液0.25 mol/L，比0.5
2 4 3 4
mol/LCuSO 溶液浓度也降低一半，则接通电路后，可推测出电压表指针也不会发生偏转，C错误；D．0.5
4
mol/LCuSO 溶液及0.25 mol/L溶液会与0.1 mol/LKSCN溶液发生氧化还原反应，当三种物质浓度都是原来
4
的一半时，未发生氧化还原反应，说明微粒的氧化性与还原产物的价态和状态有关，D正确；故合理选项
是C。
7．（2023·北京朝阳·统考一模）常温下，将4.0g铁钉加入到30mL4%的 溶液中，一段时间后观察到
铁钉表面产生气泡，氧气含量和溶液pH变化如下图所示。
下列说法不正确的是
A． 溶液pH<7的原因：
B．铁钉表面产生气泡的原因：
C．加入铁钉消耗 ， 水解平衡正向移动，产生 沉淀
D．推测溶液pH减小的原因：
【答案】C
【解析】A． 溶液pH<7的原因是 发生水解反应所致，离子方程式是：
，故A正确；B．铁钉表面产生气泡的原因是铁溶解于酸中，即：
，故B正确；C．加入铁钉发生反应： ，铜离子水解平衡逆向移
动，不会产生 沉淀，故C错误；D．结合图像可只氧气不断被消耗，pH不断较小，推测溶液pH
减小的原因： ，故D正确；故选C。
8．（2023·上海松江·统考二模）2023年2月，我国海关在对进境邮件进行查验时，查获违法红珊瑚制品。
珊瑚显红色，源于在海底长期积淀某种元素的氧化物，该元素是
A．C B．Si C．Fe D．Na【答案】C
【解析】A．C的氧化物中无红色物质，A错误；B．Si的氧化物中无红色物质，B错误；C．Fe的氧化物
中，Fe O 为红色，C正确；D．Na的氧化物中无红色物质，D错误；故答案选C。
2 3
9．（2023·陕西宝鸡·统考一模） 遇 会生成 蓝色沉淀，因此
常用于 的检验。文献显示： 具有氧化性，可以氧化 ；还原性Fe大于 。
某科研小组探究Fe与 能否直接反应的实验如下：
实验1：取加热至沸腾并快速冷却的 溶液(加热、冷却过程中溶液颜色无变化)
于试管中，并加入1mL的苯，再加入铁粉，长时间无蓝色沉淀出现。
实验2：在“实验1”中，若使用砂纸打磨过的铁粉，一会儿就出现蓝色沉淀。
实验3：在“实验1”中，若加少量NaCl，立即出现蓝色沉淀；若换成加入 或 ；则不出现蓝
色沉淀。
实验4：在“实验1”中，若将铁粉换成在稀硫酸中反应一段时间的铁片，立即出现蓝色沉淀。
下列说法错误的是
A．实验1中长时间无蓝色沉淀出现，可能是因为铁粉表面有氧化膜
B． 可能起破坏铁粉表面氧化膜的作用
C．Fe与 可以直接反应
D．在Fe、C、NaCl溶液组成的原电池中，通过直接滴加 溶液至电解质溶液中的方法，可以
检验是否发生原电池反应
【答案】D
【分析】实验2、3、4说明铁与铁氰化钾溶液能直接反应，实验1说明铁粉表面氧化膜阻碍了铁与铁氰化
钾溶液的反应，实验3说明氯离子能破坏铁粉表面的氧化膜，有利于铁与铁氰化钾溶液的反应。
【解析】A．由分析可知，实验1中长时间无蓝色沉淀出现能是因为铁粉表面的氧化膜阻碍了铁与铁氰化
钾溶液的反应，故A正确；B．由分析可知，氯离子能破坏铁粉表面的氧化膜，有利于铁与铁氰化钾溶液
的反应，故B正确；C．由分析可知，实验2、3、4说明铁与铁氰化钾溶液能直接反应，故C正确；D．铁、
碳、氯化钠溶液组成的原电池中，氯化钠溶液电离出的氯离子会破坏铁表面的氧化膜，若直接向原电池中
滴加铁氰化钾溶液，铁与铁氰化钾溶液能直接反应，无法检验溶液中是否存在亚铁离子，不能检验是否发
生原电池反应，故D错误；故选D。
10．（2023·福建·校联考一模）某实验小组设计如下实验探究 的制备，下列有关分析不合理的是
实验 操作 现象
一分钟后，晶块表面仍为浅绿色，溶液呈更浅
Ⅰ 将一块 晶体浸入 蒸馏水中
的绿色。
Ⅱ 将另一块 晶体浸入 一分钟后，晶块表面变白；捞出晶块露置空气溶液中 中，表面逐渐变为红褐色。
将 溶液与 立即出现大量灰绿色浑浊，一分钟后，液面附
Ⅲ
近出现红褐色浑浊。
溶液混合
A．实验Ⅰ起对照作用，排除 晶体自身在水中的颜色变化
B．实验Ⅱ晶块表面长时间保持白色，与 难溶、未分散于水有关
C．捞出晶块后发生了反应：
D．实验Ⅲ溶液中氧气含量明显多于实验Ⅱ中
【答案】D
【解析】A．实验Ⅰ中，晶块表面为浅绿色，起对照作用，目的是排除实验Ⅱ中晶块表面变白，不是因为
晶体自身在水中的颜色变化引起的，A符合题意；B． 具有较强的还原性，易被溶液中溶
解的氧气氧化，因此实验Ⅱ晶块表面之所以能长时间保持白色，与 难溶、未分散于水有关，B符
合题意；C． 具有较强的还原性，易被氧气氧化，捞出晶块后发生的反应为
，C符合题意；D．根据控制单一变量的原则，实验Ⅱ和Ⅲ反应条件不
一样（实验Ⅱ为 晶体，而实验Ⅲ为 溶液），单从实验结果，无法得出实验Ⅲ溶液中氧气含量
明显多于实验Ⅱ的结论，D不符合题意；故选D。
11．（2023·湖北·校联考模拟预测） 是制备硫化物全固态锂电池高能正极材料的原料。一种制备
材料的微型流程如下：
下列叙述正确的是
A．“混合溶液”时要用到烧杯、玻璃棒
B．“系列操作”得到的滤液，可再采用分液的方法循环利用
C．“反应器”温度越高，越有利于制备
D．乙醇和硝酸不能存放在同一个橱柜里
【答案】D
【分析】无水乙醇与HF混合，将该混合溶液转移入反应器中加硝酸铁晶体，120℃下发生反应生成FeF；
3
经蒸发浓缩、冷却结晶得到FeF·0.33H O，再在Ar气氛中，经灼烧得到FeF，据此解答。
3 2 3
【解析】A．“混合溶液”由HF和乙醇组成，HF腐蚀玻璃，因此应选用塑料烧杯盛放，故A错误；
B．“系列操作”得到的滤液中含有乙醇和硝酸，可利用沸点差异采用蒸馏分离回收，故B错误；C．温度
过高导致硝酸铁分解，同时乙醇大量挥发，不利于产物的生成，故C错误；D．乙醇和硝酸分别属于有机醇类和强酸类，且两者一定条件下能发生反应，因此不能存放在同一橱柜中，故D正确；故选：D。
12．（2023·辽宁大连·育明高中校考一模）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】A．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；B．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
2
过氧化氢发生氧化还原反应速率慢，B正确；C．溶液颜色变浅，可能是过量的HO 氧化了KSCN，C正
2 2
确；D．溶液迅速变黄，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
二、主观题（共3小题，共40分）
13．（12分）（2023·江苏·模拟预测）某磁性材料(Fe/Fe O)广泛应用于磁记录、催化等领域。一种制备该
3 4
材料的流程如下：
已知反应原理为：
①Fe2++2OH-=Fe(OH)
2
②3Fe(OH) =Fe+2Fe(OH)
2 3
③Fe(OH) +2Fe(OH) =Fe O+4H O
2 3 3 4 2
(1)用FeCl 溶液和KOH溶液制备Fe/Fe O 反应的离子方程式为_______。
2 3 4
(2)当pH<2时，Fe/Fe O 产率极低的原因是_______。
3 4
(3)图1为回流时间与Fe/Fe O 产率的关系图，图2为回流1h所得产品的X射线衍射图。回流1h所得产品
3 4
Fe/Fe O 中产生杂质可能的原因_______。
3 4(4)采用Pd-Fe O 双催化剂，可实现用H 消除酸性废水中的NO 和NO ，反应历程如图3所示。
3 4 2
其中Fe O 中Fe2+和Fe3+分别用Fe(II)、Fe(III)表示。
3 4
①用该法处理废水后，溶液的pH_______。(填“降低”“升高”或“不变”)
②写出过程④反应的离子方程式_______。
③反应历程中虚线方框内NO 生成N 的过程可描述为_______。
2
【答案】(每空2分)(1)
(2)氢氧根离子浓度小，难以生成Fe(OH)
2
(3)Fe(OH) +2Fe(OH) =Fe O+4H O反应速率慢
2 3 3 4 2
(4)①升高 ② ③NO 被Fe2+还原为 ， 和NO 发生归中反应生成氮气
【解析】（1）FeCl 溶液和KOH溶液在100℃条件下反应生成Fe/Fe O、KCl、HO，反应的离子方程式为
2 3 4 2
；
（2）当pH<2时，氢氧根离子浓度小，难以生成Fe(OH) ，所以Fe/Fe O 产率极低；
2 3 4
（3）Fe(OH) +2Fe(OH) =Fe O+4H O反应速率慢，所以回流1h所得产品Fe/Fe O 中产生杂质；
2 3 3 4 2 3 4
（4）①用该法处理废水的反应方程式为 ，反
应消耗氢离子，溶液的pH升高；
②过程④是 发生氧化还原反应生成N，反应的离子方程式是 ；
2
③反应历程中虚线方框内NO 生成N 的过程可描述为NO 被Fe(Ⅱ)还原为 ， 和NO 发生归中反
2
应生成氮气。14．（16分）（2023·上海虹口·统考二模）铁及其化合物在人类生活中有着极其重要的作用。完成下列填
空：
(1)铁的原子结构示意图为 。由此可知，铁是第_______周期元素，铁原子核外3d轨道上共填充
了_______个电子。
(2)古代中国四大发明之一的司南是由天然的磁石制成的，其主要成分是_______(选填编号)。
a.Fe b.FeO c.Fe O d.Fe O
2 3 3 4
(3)FeSO 可以用来净水、治疗缺铁性贫血等，实验室在配制FeSO 溶液时，为了防止FeSO 变质，经常向
4 4 4
溶液中加入铁粉，其原因是_______(用离子方程式表示)。
(4)向新配制的FeSO 溶液中，加入一定量的稀硝酸，发生如下反应：
4
_______Fe2++_______H++_______NO =_______Fe3++_______NO↑+_______HO
2
①配平上述反应_______。
②每生成0.5molNO气体，转移的电子数为_______。
③要检验该反应后的溶液中是否还含有Fe2+，实验方案是_______。
现在可以利用铁氧化物循环裂解水制备氢气，其过程如图所示：
(5)写出反应Ⅲ的平衡常数表达式_______。
(6)写出铁氧化物循环裂解水制氢的总反应的化学方程式：_______。
(7)Fe O 和CO的反应过程与温度密切相关。向某容器中加入Fe O 与CO，当其它条件一定时，达到平衡
3 4 3 4
时CO的体积百分含量随温度的变化关系如图所示。
已知：①Fe O+CO 3FeO+CO-Q (Q >0)
3 4 2 1 1
②Fe O+4CO 3Fe+4CO +Q (Q >0)
3 4 ⇌ 2 2 2
推测当温度达到570℃，平衡时CO体积百分含量最高的原因：_______。
⇌
【答案】（除标注外，每空2分）(1)四（1分） 6（1分）(2)d（1分）
(3)Fe + 2Fe3+ =3Fe2+（1分）
(4)①3Fe2++4H++1NO =3Fe3++1NO↑+2HO ②1.5N ③取样，加入少量酸性KMnO 溶液，如果不显紫色，
2 A 4
说明还含有Fe2+，如果显紫红色，说明不含有
(5)K=
(6)C+H O CO+H
2 2
(7)温度低于570℃时，发生的是反应②，因为②是放热反应，所以温度升高，平衡逆向移动，CO百分含
量在不断增大；温度高于570℃，发生的反应是反应①，因为①是吸热反应，随着温度的升高，反应正向
移动，CO百分含量在不断降低，所以570℃时，CO百分含量最高
【解析】（1）Fe为26号元素，核外电子排布为： ，铁位于第四周期VIII族，铁原
子核外3d轨道上共填充了6个电子，故答案为：四；6；
（2）磁铁的主要成分为四氧化三铁，故答案为：d；
（3）FeSO 具有较强还原性，配制其溶液时需加入适量铁粉，可将氧化后三价铁还原为二价铁，从而防止
4
FeSO 氧化，发生的离子反应为：Fe + 2Fe3+ =3Fe2+，故答案为：Fe + 2Fe3+ =3Fe2+；
4
（4）1mol Fe2+被氧化为Fe3+失去1mol电子，1mol NO 被还原为NO得3mol电子，根据得失电子守恒得到
反应方程式：3Fe2++4H++1NO =3Fe3++1NO↑+2HO；由反应可知每生成1molNO转移3mol电子，则生成
2
0.5molNO气体，转移的电子数为1.5N ；检验反应后溶液中是否存在亚铁离子，可利用其还原性，用高锰
A
酸钾溶液检验，具体的操作为：取样，加入少量酸性KMnO 溶液，如果不显紫色，说明还含有Fe2+，如果
4
显紫红色，说明不含有；故答案为：3Fe2++4H++1NO =3Fe3++1NO↑+2HO；1.5N ；取样，加入少量酸性
2 A
KMnO 溶液，如果不显紫色，说明还含有Fe2+，如果显紫红色，说明不含有；
4
（5）由图可知反应III为C与二氧化碳反应生成CO，反应方程式为：C(s)+CO(g) 2CO(g)，平衡常数表
2
达式K= ，故答案为：K= ；
（6）由图可知总反应为C与水高温生成CO和氢气，反应为：C+H O CO+H，故答案为：C+H O
2 2 2
CO+H；
2
（7）温度较低时发生反应②，由题意可知反应②为放热反应，随温度的升高，平衡逆向移动，CO的百分
含量不断增大；当温度较高时发生反应①，反应①为吸热反应，随温度升高，反应正向移动，CO的百分
含量又降低，故答案为：温度低于570℃时，发生的是反应②，因为②是放热反应，所以温度升高，平衡
逆向移动，CO百分含量在不断增大；温度高于570℃，发生的反应是反应①，因为①是吸热反应，随着温
度的升高，反应正向移动，CO百分含量在不断降低，所以570℃时，CO百分含量最高。
15．（12分）（2023·甘肃·统考二模）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
3 4用于生物医学和功能材料等领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
3 4
法如下：
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】（除标注外，每空2分）(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)①碱式（1分） ②偏高（1分） ③0.0400
【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：
。
1．（2023·全国·统考高考真题）一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列化学方程式可正确解释相应变
化的是
硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉
A
淀
硫化钠溶液出现浑浊颜色变
B
深
C 溴水颜色逐渐褪去
D 胆矾表面出现白色粉末
【答案】D
【解析】A．溶液呈棕黄色是因为有Fe3+，有浑浊是产生了Fe(OH) ，因为硫酸亚铁久置后易被氧气氧化，
3
化学方程式为： 12FeSO +3O +6H O=4Fe (SO )+4Fe(OH) ↓，A错误；B．硫化钠在空气中易被氧气氧化为
4 2 2 2 4 3 3
淡黄色固体硫单质，使颜色加深，化学方程式为： 2 Na S + O + 2 H O = 4 NaOH + 2 S↓，B错误；C．溴
2 2 2
水的主要成分是溴和水，它们会反应，但速度很慢，Br +H O=HBrO+HBr，2HBrO=2HBr+O ，所以溴水放
2 2 2
置太久会变质。但不是生成高溴酸，所以选项中的化学方程式错误，C错误；D．胆矾为CuSO ·5H O，颜
4 2
色为蓝色，如果表面失去结晶水，则变为白色的CuSO ，化学方程式为：CuSO ·5H O= CuSO +5H O，方
4 4 2 4 2
程式正确，D正确；故选D。
2．（2021·河北·统考高考真题）“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其
《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混
合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是
A．钢是以铁为主的含碳合金B．钢的含碳量越高，硬度和脆性越大
C．生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高
D．冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe O
2 3
【答案】C
【解析】A．钢是含碳量低的铁合金，故A正确；B．钢的硬度和脆性与含碳量有关，随着含碳量的增大
而增大，故正确；C．由题意可知，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢，说明生铁的熔点低于熟铁，故C错
误；D．赤铁矿的主要成分是Fe O，可用于冶炼铁，故D正确；故选C。
2 3
3．（2022·广东·高考真题）陈述Ⅰ和Ⅱ均正确但不具有因果关系的是
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 用焦炭和石英砂制取粗硅 可制作光导纤维
B 利用海水制取溴和镁单质 可被氧化， 可被还原
C 石油裂解气能使溴的 溶液褪色 石油裂解可得到乙烯等不饱和烃
D 水解可生成 胶体 可用作净水剂
【答案】A
【解析】A．焦炭具有还原性，工业上常利用焦炭与石英砂（SiO）在高温条件下制备粗硅，这与SiO 是
2 2
否做光导纤维无因果关系，故A符合题意；B．海水中存在溴离子，可向其中通入氯气等氧化剂将其氧化
为溴单质，再经过萃取蒸馏物理操作分离提纯溴单质，另外，通过富集海水中的镁离子，经过沉淀、溶解
等操作得到无水氯化镁，随后电解熔融氯化镁可制备得到镁单质，陈述I和陈述II均正确，且具有因果关
系，B不符合题意；C．石油在催化剂加热条件下进行裂解可得到乙烯等不饱和烃，从而使溴的CCl 溶液
4
褪色，陈述I和陈述II均正确，且具有因果关系，C不符合题意；D．FeCl 溶液中铁离子可发生水解，生
3
成具有吸附性的氢氧化铁胶体，从而可用作净水剂，陈述I和陈述II均正确，且具有因果关系，D不符合
题意；综上所述，答案为A。
4．（2022·广东·高考真题）劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项 劳动项目 化学知识
A 面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包 可与酸反应
B 环保工程师用熟石灰处理酸性废水 熟石灰具有碱性
C 工人将模具干燥后再注入熔融钢水 铁与 高温下会反应
D 技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板 铝能形成致密氧化膜
【答案】A
【解析】A．小苏打是碳酸氢钠，不是碳酸钠，主要用来做膨松剂，故A符合题意；B．熟石灰是氢氧化
钙，具有碱性，可以用于处理酸性废水，故B不符合题意；C．熔融的铁与水蒸气在高温下反应会生成四氧化三铁和氢气，因此必须将模具干燥，故C不符合题意；D．钢板上镀铝，保护钢板，金属铝表面形成
致密氧化膜而保护金属铝不被腐蚀，，故D不符合题意。综上所述，答案为A。
5．（2023·全国·统考高考真题）化学在文物的研究和修复中有重要作用。下列说法错误的是
A．竹简的成分之一纤维素属于天然高分子
B．龟甲的成分之一羟基磷灰石属于无机物
C．古陶瓷修复所用的熟石膏，其成分为Ca(OH)
2
D．古壁画颜料中所用的铁红，其成分为Fe O
2 3
【答案】C
【解析】A．纤维素是一种天然化合物，其分子式为(C H O)，其相对分子质量较高，是一种天然高分子，
6 10 5 n
A正确；B．羟基磷灰石又称又称羟磷灰石、碱式磷酸钙，其化学式为[Ca (PO )(OH) ]，属于无机物，B
10 4 6 2
正确；C．熟石膏是主要成分为2CaSO·H O，Ca(OH) 为熟石灰的主要成分，C错误；D．Fe O 为红色，
4 2 2 2 3
常被用于油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料，俗称铁红，D正确；故答案选C。
6．（2023·湖南·统考高考真题）取一定体积的两种试剂进行反应，改变两种试剂的滴加顺序(试剂浓度均
为 )，反应现象没有明显差别的是
选项 试剂① 试剂②
A 氨水 溶液
B 溶液 溶液
C 溶液 酸性 溶液
D 溶液 溶液
【答案】D
【解析】A．向氨水中滴加 溶液并振荡，由于开始时氨水过量，振荡后没有沉淀产生，发生的反应
为 ；向 溶液中滴加氨水并振荡，开始时生成白色沉淀且
沉淀逐渐增多,发生的反应为 ；当氨水过量后，继续滴加氨水沉淀逐
渐减少直至沉淀完全溶解，发生的反应为 ，因此，改变两种试剂
的滴加顺序后反应现象有明显差别，A不符合题意；B．向 中滴加 溶液并振荡，由于开始
时 过量，振荡后没有沉淀产生，发生的反应为 ；向
溶液中滴加 并振荡，开始时生成白色沉淀且沉淀逐渐增多,发生的反应为
；当 过量后，继续滴加 沉淀逐渐减少直至沉淀完
全溶解，发生的反应为 ，因此，改变两种试剂的滴加顺序后反应现象有
明显差别，B不符合题意；C．向 溶液中滴加酸性 溶液并振荡，由于开始时 是过量的， 可以被 完全还原，可以看到紫红色的溶液褪为无色，发生的反应为
;向 溶液中滴加酸性 溶液
并振荡，由于开始时 是过量的， 逐渐被 还原，可以看到紫红色的溶液逐渐变浅，
最后变为无色，因此，改变两种试剂的滴加顺序后反应现象有明显差别，C不符合题意；D．向 溶
液中滴加 溶液，溶液立即变为血红色；向 溶液中滴加 溶液，溶液同样立即变为血红色，
因此，改变两种试剂的滴加顺序后反应现象没有明显差别，D符合题意；综上所述，本题选D。
7．（2021·广东·高考真题）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． 可与 反应生成
B． 既可被氧化，也可被还原
C．可将 加入浓碱液中制得 的胶体
D．可存在 的循环转化关系
【答案】C
【分析】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)的盐类物质，c
2 4 3 2
为Fe(OH) ，e为FeCl 、Fe (SO )、Fe(NO ) 等Fe(III)的盐类物质，d为Fe(OH) 。
2 3 2 4 3 3 3 3
【解析】A．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+2FeCl =3FeCl ，故A不选；
3 2
B．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；C．
Fe(III)的盐类物质与浓碱液反应生成Fe(OH) 沉淀，制备Fe(OH) 胶体操作为：向沸水中滴加饱和FeCl 溶
3 3 3
液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，故C选；D． 转化如
，故D不选；综上所述，答案为C。
8．（2021·江苏·高考真题）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O 反应，可用作食品保存的吸氧剂
2
B．纳米Fe O 能与酸反应，可用作铁磁性材料
3 4
C．FeCl 具有氧化性，可用于腐蚀印刷电路板上的Cu
3
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．因为铁粉能与O 反应，所以可用作食品保存的吸氧剂，A正确；B．纳米Fe O 具有磁性，可
2 3 4
用作铁磁性材料，B错误；C．FeCl 与Cu反应生成FeCl 和CuCl ，主要利用其氧化性，C正确；D．聚合
3 2 2
硫酸铁能水解并形成胶体，具有吸附性，可用于净水，D正确；故选B。9．（2022·浙江·统考高考真题）关于化合物 的性质，下列推测不合理的是
A．与稀盐酸反应生成 、 、
B．隔绝空气加热分解生成FeO、 、
C．溶于氢碘酸(HI)，再加 萃取，有机层呈紫红色
D．在空气中，与 高温反应能生成
【答案】B
【分析】已知化合物 中Fe的化合价为+3价，CHO-带一个单位负电荷，据此分析解题。
3
【解析】A．由分析可知，化合物 中Fe的化合价为+3价，故其与稀盐酸反应生成 、
、 ，反应原理为：FeO(OCH)+3HCl=FeCl +H O+CHOH，A不合题意；B．由分析可知，化
3 3 2 3
合物 中Fe的化合价为+3价，C为-2，若隔绝空气加热分解生成FeO、 、 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、 、 ，B符合题意；C．由分析可知，
化合物 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I，反应原理为：
2
2FeO(OCH)+6HI=2FeI +I +2H O+2CHOH，再加 萃取，有机层呈紫红色，C不合题意；D．化合物
3 2 2 2 3
在空气中高温将生成Fe O、CO 和HO，然后Fe O 为碱性氧化物，SiO 为酸性氧化物，故化
2 3 2 2 2 3 2
合物 与 高温反应能生成 ，D不合题意；故答案为：B。
10．（2023·浙江·高考真题）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 溶液中加入 片 短时间内无明显现象 的氧化能力比 弱
往 溶液中滴加 溶液，再加 溶液先变成血红色后
B 与 的反应不可逆
无明显变化
入少量 固体
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐
C 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有 价铁
酸，滴加 溶液
向沸水中逐滴加5~6滴饱和 溶液，持 溶液先变成红褐色再 先水解得 再聚集成
D
续煮沸 析出沉淀 沉淀
【答案】D
【解析】A．FeCl 溶液中加入Zn片， ，溶液由浅绿色变为无色，Fe2+的氧化能力比
2
Zn2+强，A错误；B．溶液变成血红色的原因， ，与 和K+无关，B错误；
C．铁离子可能先与单质铁生成亚铁离子，则溶液呈绿色，C错误；D．向沸水中滴加饱和氯化铁溶液，制取Fe(OH) 胶体，继续加热则胶体因聚沉变为沉淀，D正确；故答案为：D。
3
