文档内容
考点 14 铁及其化合物
铁及其化合物是日常生活中非常重要的金属元素，特别是铁在国民经济中占有极其重要的地位，本
考点是历年高考的考查重点，常在选择题中重点考查常见金属元素的基本反应、离子检验及用途，非选择
题中常借助工艺流程的形式，以除杂或提纯等相关问题为主线综合考查金属元素化合物的性质。高频考点
及可能题型：金属离子如Fe3+、Fe2+等的检验、金属及其化合物的化学方程式的书写或正误判断、金属化合
物性质的实验探究、用含多种金属元素的矿物制备某种金属化合物、有关金属及其化合物的计算等，涉及
本考点的实验探究题较好地考查了考生的知识迁移和应用能力，以及“证据推理与模型认知”学科素养。
预计2023年会继续在选择题中或非选择题中加强对铁元素的考查，由于铁及其化合物的性质很丰富，
在高考命题中立足点也多种多样，如以选择题形式考查离子共存、离子反应、氧化还原反应、简单计算等，
也可以出推断题，还可以出实验题。复习应加强“铁三角”与理论部分的联系。
一、铁
二、铁的重要化合物
三、Fe2＋、Fe3＋的检验
铁
1．铁元素的存在
铁元素在自然界主要以化合态的形式存在，常见的铁矿有磁铁矿(主要成分为Fe O)、赤铁矿(主要成
3 4
分为Fe O)。
2 3
2．铁的结构
铁位于元素周期表中第4周期Ⅷ族，是一种应用最广泛的过渡金属元素；铁元素是一种典型的变价金
属元素。3．铁的物理性质
银白色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被磁铁吸引。
4．铁的化学性质
铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。
5．铁的冶炼
【小试牛刀】
请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)铁位于元素周期表中第4周期ⅧB族( )
(2)铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在( )
(3)Fe在足量Cl 中燃烧生成FeCl ，在少量Cl 中燃烧生成FeCl ( )
2 3 2 2
(4)Fe分别与氯气、盐酸反应得到相同的氯化物( )
(5)铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe O( )
3 4
(6)工业上可用铁制容器储存、运输浓硝酸、浓硫酸( )
(7)Fe与Cl 反应生成FeCl ，推测Fe与I 反应生成FeI( )
2 3 2 3
(8)炼铁原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石。
(9)工业上在高温下用CO还原含Fe O 的铁矿石炼铁( )
2 3
(10)Fe与稀HNO、稀HSO 反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应( )
3 2 4
(11)Fe粉具有还原性，可用作抗氧化剂( )
答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)√ (7)× (8)√ (8)√ (9)× (11)√
【典例】
例1 鞍钢集团在上海进博会主办了钢铁产业链合作发展论坛，关于钢铁说法错误的是( )
A．属于合金 B．硬度比纯铁大
C．目前消耗最多的金属材料 D．人类最早使用的金属材料
【答案】D
【解析】A项，钢铁中含有铁和碳，属于合金，故A正确；B项，合金硬度一般大于成分金属，所以钢铁的硬度大于纯铁，故B正确；C项，钢铁是生活中用的最多的合金，故C正确；D项，人类最早使用
的金属材料为铜合金，故D错误。故选D。
例2 将金属铜、铁置于氯化铁溶液中充分反应，下列对反应情况设想的评价正确的是( )
选项 反应情况设想 评价
当铁、铜均不剩余时，溶液中一定有Fe2
A 正确，Fe3＋和Fe、Cu均可反应
＋、Cu2＋，一定无Fe3＋
当铁、铜均有剩余时，溶液中一定有Fe2 正确，Fe和Cu与Fe3＋都反应，故有
B
＋、Cu2＋，无Fe3＋ Fe2＋和Cu2＋，无Fe3＋
当铜有剩余，铁无剩余时，溶液中一定只
C 正确，Cu有剩余，故无Cu2＋
有Fe2＋，无Cu2＋
当铁有剩余，铜无剩余时，溶液中一定有 不正确，不可能有Fe剩余而无Cu剩
D
Fe2＋、Cu2＋ 余，因为Fe比Cu优先与Fe3＋反应
【答案】D
【解析】当铁、铜的量比较少时溶液中可能有 Fe3＋存在，A项错误；当铁过量时，铜不与Fe3＋反应，
无Cu2＋生成，此时溶液中不存在Cu2＋和Fe3＋，B项错误；铜有剩余则溶液中一定无Fe3＋，可能有Cu2＋，C
项错误；铁比铜活泼，不可能铁剩余而铜无剩余，D项正确。故选D。
【对点提升】
对点1 下列反应中，铁只能生成高价化合物的是( )
A．少量铁与稀硫酸反应 B．铁丝在氧气中燃烧
C．过量铁粉在氯气中燃烧 D．Fe投入到CuSO 溶液中
4
【答案】C
【解析】选项C虽然铁粉过量，但因为不是在溶液中进行的反应，故只能生成FeCl 。
3
对点2 已知铁粉与水蒸气在不同温度下反应，所得黑色固体产物的成分不同，某化学小组的同学为
测定该固体产物的组成，称取168mg纯铁粉，按下列步骤进行实验：
①如图所示连接好装置检查气密性装入药品
②打开K，加热某装置，一段时间后，再加热另一装置；
③反应完成后，关闭K，停止加热，冷却后读取收集到的气体的体积
回答下列问题：(1)实验中先点燃___________处的酒精灯，该操作在将D中的导管伸入量筒中准备收集气体之______
(填“前”或“后”)
(2)下列实验操作的目的是：
①将铁粉和石棉绒混合均匀___________；②关闭K___________。
(3)判断铁粉与水蒸气反应已经完成的现象是___________。
(4)有同学认为用D装置测量气体的体积时，伸入量筒中的导管应适当加长，该同学的理由是
___________。
(5)用改进后的正确装置进行实验，收集到气体的体积为67.2mL(已换算成标准状况)，则固体产物的组
成为___________。
【答案】(1)A 后
(2)①增大铁粉与水蒸气的接触面积，以便充分反应
②防止冷却时，装置内的压强下降过快将空气吸入装置，影响H 体积的测定
2
(3)量筒内液面不再发生变化
(4)若导管太短，冷却时，气体不能回流，导致气体体积偏大；若导管太长，导管不易插入量筒中，也
不易从量筒中取出 (5)FeO
【解析】(1)装置中的空气与Fe会发生反应，影响实验测定，因此要先加热A处的酒精灯，用水蒸气
排出装置内的空气，以防铁粉受热后与空气反应；因反应后装置内会留有H，必须将装置内的气体全部收
2
集到量筒中，否则所测气体的体积将偏小，故加热A前要先把D处收集装置安装好，即点燃A处酒精灯在
将D中的导管伸入量筒中准备收集气体之后进行；(2)①Fe是固体物质，为增大水蒸气与Fe粉反应的接触
面积，可以使用石棉绒，使Fe粉附着在石棉绒上；②反应完成后，关闭K，停止加热，冷却后读取收集到
的气体的体积，关闭K目的是防止冷却时，装置内的压强下降过快将空气吸入装置，影响H 体积的测定；
2
(3)铁粉与水蒸气生成黑色产物，与铁粉的颜色不易区分，只能根据反应产生的H 的难溶性，用不再产生
2
气体，即气体的体积不发生变化作为反应完成的标志；(4)有同学认为用D装置测量气体的体积时，伸入量
筒中的导管应适当加长，该原因是反应是在加热时进行的，产生的氢气在温度高时体积大，当温度降低时
体积减小，若导管太短，冷却时，气体不能回流，导致气体体积偏大；但是若导管太长，导管就不易插入
量筒中，反应结束时导气管也不易从量筒中取出；(5)n(Fe)=0.168g÷56g/mol=0.003mol，
n(H )=0.0672L÷22.4L/mol=0.003mol，n (Fe)：n (O) =1：1，所以根据电子守恒、元素守恒，可得反应方程
2
式为Fe+H O(g) FeO+H，则所得固体化学式为FeO。
2 2
【巧学妙记】
(1)Fe分别与O(点燃)、HO(g)(高温)反应的产物都是Fe O 而不是Fe O。
2 2 3 4 2 3
(2)Fe在Cl 中燃烧，无论Cl 过量还是不足均生成FeCl ；铁与硫蒸气反应生成的是FeS而不是Fe S。
2 2 3 2 3铁的重要化合物
1．铁的氧化物
化学式 FeO Fe O Fe O
2 3 3 4
俗名 铁红 磁性氧化铁
颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体(有磁性)
溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水
铁的化合价 ＋2 ＋3 ＋2，＋3
稳定性 不稳定 稳定 稳定
与H＋反应的 FeO＋2H＋===Fe2＋＋ Fe O ＋6H＋===2Fe3＋ Fe O ＋8H＋===Fe2＋
2 3 3 4
离子方程式 HO ＋3HO ＋2Fe3＋＋4HO
2 2 2
2．铁的氢氧化物
(1)Fe(OH) 是白色絮状物，易被空气中的氧气氧化生成Fe(OH) ，颜色由白色变为灰绿色，最后变为红
2 3
褐色，方程式为4Fe(OH) ＋O＋2HO===4Fe(OH) 。
2 2 2 3
(2)Fe(OH) 是红褐色、难溶于水的固体，在空气中久置会部分失水生成铁锈(Fe O·xHO)，受热易分解，
3 2 3 2
方程式为2Fe(OH) =====Fe O ＋3HO；制取Fe(OH) 用可溶性铁盐与碱反应，离子方程式：Fe3＋＋3OH－
3 2 3 2 3
===Fe(OH) ↓。
3
3．亚铁盐
(1)Fe2＋的氧化性和还原性
含有Fe2＋的溶液呈浅绿色，Fe2＋处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以还原性为主，
如：遇Br 、Cl、HO、NO(H＋)等均表现为还原性。
2 2 2 2
Fe2＋的酸性溶液与HO 反应的离子方程式：2Fe2＋＋HO＋2H＋===2Fe3＋＋2HO。
2 2 2 2 2
(2)可水解
Fe(OH) 是弱碱，含Fe2＋的盐(如硫酸亚铁)溶液呈酸性。配制硫酸亚铁溶液时常加少量硫酸抑制Fe2＋的
2
水解，加少量铁屑防止Fe2＋被氧化。
4．铁盐的性质及应用
(1)氧化性：含有Fe3＋的溶液呈棕黄色，Fe3＋处于铁的高价态，遇Fe、Cu、HI、HS等均表现为氧化性。
2
①Fe3＋与S2－、I－、HS－、SO等具有较强还原性的离子不能大量共存。
②Fe3＋可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋。
(2)易水解：Fe(OH) 是很弱的碱，且溶度积很小，因而Fe3＋极易水解，只能存在于酸性较强的溶液中。
3
①利用Fe3＋易水解的性质，实验室可用FeCl 滴入沸水中制取氢氧化铁胶体，反应的化学方程式：
3
FeCl ＋3HO=====Fe(OH) (胶体)＋3HCl。
3 2 3
②利用Fe3＋易水解的性质，工业上常用调节pH方法除去溶液中的铁离子。
③利用Fe3＋易水解的性质，实验室配制氯化铁溶液，通常将氯化铁固体先溶于较浓的盐酸中，然后再
稀释至所需浓度。④Fe3＋与HCO、[Al(OH) ]－、CO、ClO－等水解呈碱性的离子不能大量共存。
4
【小试牛刀】
请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)金属阳离子只有氧化性，不可能有还原性( )
(2)FeCl 可与铜发生置换反应( )
3
(3)氯化铁溶液有较强氧化性，故可用作净水剂( )
(4)Fe O 中Fe的化合价有＋2价和＋3价，因而Fe O 是FeO与Fe O 的混合物( )
3 4 3 4 2 3
(5)FeCl 、FeCl 和Fe(OH) 都可以通过化合反应制取( )
3 2 3
(6)氢氧化铁与HI溶液反应仅能发生中和反应( )
(7)中性溶液中可能大量存在Fe3＋、Cl－、K＋、SO( )
(8)FeCl 腐蚀Cu刻制印刷电路板，说明铁比铜金属性强( )
3
(9)配制氯化铁溶液时，将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释( )
(10)Fe和Fe O 等物质的量混合物溶于稀盐酸时无气体放出(( )
2 3
(11)Fe O――→FeCl (aq)――→无水FeCl ，在给定的条件下能实现转化(×)
2 3 3 3
(12)给定条件下，能实现转化：Fe――→FeCl ――――→Fe(OH) ( )
2 2
(13)将NaOH浓溶液滴加到饱和的FeCl 溶液中，制备Fe(OH) 胶体( )
3 3
答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)× (8)× (9)√ (10)√ (11)× (12)× (13)×
【典例】
19．(2021·江苏高一期末)在生产、生活中铁盐与亚铁盐有重要应用。下列有关离子方程式正确的是(
)
A．铁粉与FeCl 溶液反应制备FeCl ：Fe3++Fe2+ =2Fe2+
3 2
B．FeCl 溶液与铜片反应制作印刷电路板：2Fe3++3Cu =2Fe2+ + 3Cu2+
3
C．FeCl 溶液与氨水反应制备Fe(OH) ： Fe3++3OH-=Fe(OH) ↓
3 3 3
D．双氧水与酸性的FeCl 溶液反应：2Fe2++ H O+2H+=2Fe3++2H O
2 2 2 2
【答案】D
【解析】A项，电子、电荷不守恒，离子方程式应该为：2Fe3++Fe=3Fe2+，A错误；B项，反应原理不
符合事实，Fe3+与Cu反应产生Fe2+、Cu2+，离子方程式应该为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，B错误；C项，氨水
中的NH ·H O是弱电解质，应该写化学式，离子方程式应该为：Fe3++3NH·H O=Fe(OH) ↓+3NH+，C错误；
3 2 3 2 3 4
D项，反应符合事实，遵循物质的拆分原则，D正确；故选D。
例1 (2021•广东选择性考试)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)的盐类物
2 4 3 2
质，c为Fe(OH) ，e为FeCl 、Fe (SO )、Fe(NO ) 等Fe(III)的盐类物质，d为Fe(OH) 。A项，Fe与Fe(III)
2 3 2 4 3 3 3 3
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；B项，Fe(II)为铁元素的
3 2
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项，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 溶液，继续煮沸至溶
3 3 3
液呈红褐色，停止加热，故C选；D项，b→c→d→e→b转化如FeCl Fe(OH) Fe(OH)
2 2 3
FeCl FeCl ，故D不选；故选C。
3 2
【对点提升】
对点1 下列关于FeCl 进行的实验，预测正确的是( )
3
选项 实验 预测
A 蒸发FeCl 溶液 得到FeCl 固体
3 3
B 在FeCl 、CuCl 混合液中，加入少量Fe粉 一定有H 产生且有Cu析出
3 2 2
C 用FeCl 固体溶于水配制饱和溶液 会有Fe(OH) 沉淀产生
3 3
D 在FeCl 溶液中加入KHCO 溶液 有CO 产生，但无Fe(OH) 沉淀生成
3 3 2 3
【答案】C
【解析】蒸发FeCl 溶液可促进Fe3＋水解，由于HCl易挥发，最后得到Fe(OH) ，A错；混合液中加入
3 3
Fe粉时，不会有H 产生且Fe应先和Fe3＋反应，再与Cu2＋反应，B错；FeCl 易水解生成Fe(OH) 沉淀，C
2 3 3
对；Fe3＋与HCO发生水解相互促进的反应，有CO 和Fe(OH) 沉淀生成，D错。
2 3
对点2 化合价和物质类别是整理元素及化合物知识的两个要素，可表示为“价类”二维图。下图是
铁元素的“价类”二维图，下列说法正确的是( )A．常温下 Fe与水反应生成 Fe O
3 4
B．工业上用 CO 还原 Fe O 炼铁，该反应属于置换反应
2 3
C．维生素C能将 Fe3+转化为 Fe2+，过程中维生素C做还原剂
D．Fe(OH) 浊液露置于空气中，白色迅速转变为红褐色
2
【答案】C
【解析】A项，Fe与水在高温条件下才反应生成Fe O，故A错误；B项，CO和Fe O 均为化合物，
3 4 2 3
不符合置换反应的形式，故B错误；C项，Fe3+转化为 Fe2+，Fe元素化合价降低被还原，说明维生素C做
还原剂，故C正确；D项，Fe(OH) 浊液露置于空气中，白色迅速转变为灰绿色，最终变成红褐色，故D
2
错误；故选C。
【巧学妙记】
1．分析铁的化合物时的“两分清”
(1)价态要分清
要注意单质铁被不同氧化剂氧化时，产物不同；要注意不同价态的化合物所表现的不同的化学性质，
如Fe3＋以氧化性为主，Fe2＋以还原性为主。
(2)颜色要分清
铁的化合物“五颜六色”，一定要记牢：Fe2＋溶液为浅绿色，Fe3＋溶液为棕黄色，Fe(SCN) 溶液为血
3
红色，Fe(OH) 胶体为红褐色，Fe(OH) 沉淀在空气中的颜色变化为白色→灰绿色→红褐色，Fe(OH) 沉淀
3 2 3
为红褐色固体，Fe O 为红棕色，Fe O、FeO、FeS均为黑色。
2 3 3 4
2．确定铁的氧化物组成的基本方法
设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为m∶n，
则氧化物中n(Fe)∶n(O)＝∶＝a∶b，
若a∶b＝1∶1，则铁的氧化物为FeO；
若a∶b＝2∶3，则铁的氧化物为Fe O；
2 3
若a∶b＝3∶4，则铁的氧化物是 Fe O 或FeO与Fe O 按物质的量之比为 1∶1的混合物或FeO、
3 4 2 3
Fe O、Fe O 的混合物(其中FeO、Fe O 物质的量之比为1∶1，Fe O 为任意值)。
2 3 3 4 2 3 3 4
3．“铁三角”的转化关系4．防止Fe(OH) 氧化的方法
2
(1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶液中的氧气。
(2)将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入盛有亚铁盐溶液的试管底部，并慢慢挤出NaOH溶液。
(3)在亚铁盐溶液上面充入保护气，如H、N、稀有气体等。
2 2
(4)在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。
(5)用Fe做阳极，石墨做阴极，电解NaOH溶液，利用新产生的Fe2＋与OH－反应制取。
Fe 2 ＋ 、 Fe 3 ＋ 的检验
1．Fe2＋的检验
(1)取出少量被检验的溶液，滴加KSCN溶液，无现象，再通入Cl ，若变成血红色溶液，说明有Fe2＋
2
存在(验证时不能先通氯气)。
反应方程式：2Fe2＋＋Cl===2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN) (血红色)。
2 3
(2)取出少量被检验的溶液，加入NaOH溶液，产生白色絮状沉淀，白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最
终变为红褐色，证明有Fe2＋存在。
反应方程式：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH) ↓(白色沉淀)，4Fe(OH) ＋O＋2HO===4Fe(OH) (红褐色沉淀)。
2 2 2 2 3
2．Fe3＋的检验
(1)取出少量被检验的溶液，加入KSCN溶液，溶液呈血红色，证明有Fe3＋存在。
反应方程式：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN) (血红色)。
3
(2)取出少量被检验的溶液，加入NaOH溶液，产生红褐色沉淀，证明有Fe3＋存在。
反应方程式：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH) ↓(红褐色沉淀)。
3
3．含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验
―――――――→溶液变红色，说明含有Fe3＋。
―――――→KMnO 溶液紫红色退去，说明含有Fe2＋。
4
(4)Fe2＋的特征检验方法
溶液――――――→产生蓝色沉淀，说明溶液中含有Fe2＋，3Fe2＋＋2[Fe(CN) ]3－===Fe [Fe(CN) ]↓。
6 3 6 2
【小试牛刀】
请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)向FeCl 溶液中滴加NH SCN溶液，溶液显红色( )
2 4(2)FeCl 溶液与KSCN溶液反应的离子方程式为Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN) ↓( )
3 3
(3)用酸性KMnO 溶液检验FeCl 溶液中是否含有FeCl ( )
4 3 2
(4)向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含有Fe2＋( )
(5)检验绿矾晶体是否已氧化变质，可将绿矾晶体溶于稀HSO 后滴加KSCN溶液，再观察溶液是否变
2 4
红( )
(6)向某溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋( )
(7)将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液，有气体生成，溶液呈红色，稀硝酸将Fe
氧化为Fe3＋( )
(8)向某溶液中加入含Fe2+的溶液后，无明显变化。当再滴加几滴新制氯水后，混合液变成血红色，则
该晶体中一定含有SCN－( )
答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)√ (7)× (8)√
【典例】
例1 证明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的实验方法是( )
A．依次滴加氯水和硫氰化钾溶液后，溶液显红色
B．先滴加硫氰化钾溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色
C．通入氨气，产生白色沉淀，无红褐色沉淀
D．加入锌片，片刻取出，质量减轻；加入铜片，片刻取出，质量不变
【答案】B
【解析】A项，先滴加氯水，氯气将Fe2+氧化成Fe3+，即使原溶液不含Fe3+，滴加KSCN溶液后也显红
色，无法证明原溶液是否含有Fe3+，故A错误； B项，KSCN与Fe3+作用使溶液显红色，与Fe2+作用无此
现象，先滴加KSCN溶液，不显红色，说明原溶液不含有Fe3+，再滴加氯水后显红色，说明滴加氯水后溶
液中有Fe3+，证明原溶液含有Fe2+，故B正确；C项，溶液中若含有Mg2+也有该现象，故C错误；D项，
溶液中若含有Cu+，也有该现象，故D错误；故选B。
例2 下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是( )
选项 操作和现象 结论或目的
向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层
A 清液于试管中，滴加KSCN溶液2～3滴， 红砖中含有氧化铁
溶液呈红色
CO还原Fe O 得到的黑色固体加入盐酸溶解
2 3
B 黑色固体中没有Fe O
3 4
后再加入KSCN溶液，溶液不显红色
取少量Fe(NO ) 试样加水溶解，加稀HSO
3 2 2 4
C 该Fe(NO ) 试样已经变质
3 2
酸化，滴加KSCN溶液，溶液变为红色
向某溶液中通入Cl ，然后再加入KSCN溶
2
D 原溶液中含有Fe2＋
液变红色【答案】A
【解析】CO还原Fe O 得到单质Fe，即使有Fe O ，其溶于盐酸后产生的Fe3＋与Fe发生反应：Fe＋
2 3 3 4
2Fe3＋===3Fe2＋，加入KSCN溶液也不显红色，B项错误；NO＋H＋具有强氧化性，而Fe2＋具有还原性，两
者发生氧化还原反应，有Fe3＋生成，遇KSCN溶液呈红色，不能证明样品是否变质，C项错误；若原溶液
中不存在Fe2＋，存在Fe3＋，也有此现象，D项错误。
【对点提升】
对点1 将0.2 mol·L－1的KI溶液和0.05 mol·L－1Fe (SO ) 溶液等体积混合充分反应后，取混合液分别
2 4 3
完成下列实验，能说明溶液中存在化学平衡2Fe3＋＋2I－ 2Fe2＋＋I 的是( )
2
A．向混合液中滴入KSCN溶液，溶液变红色
B．向混合液中滴入AgNO 溶液，有黄色沉淀生成
3
C．向混合液中滴入K[Fe(CN) ]溶液，有蓝色沉淀生成
3 6
D．向混合液中滴入淀粉溶液，溶液变蓝色
【答案】A
【解析】0.2 mol·L－1的KI溶液和0.05 mol·L－1 Fe (SO ) 溶液等体积混合，KI过量，向混合液中滴入
2 4 3
KSCN溶液，溶液变红色，说明溶液中仍含有Fe3＋，能说明溶液中存在化学平衡2Fe3＋＋2I－ 2Fe2＋＋
I ，A项正确；KI过量，溶液中存在I－，B项错误；该反应生成Fe2＋，向混合液中滴入K[Fe(CN) ]溶液，
2 3 6
有蓝色沉淀生成，只能说明溶液中含有Fe2＋，不能说明溶液中存在化学平衡2Fe3＋＋2I－ 2Fe2＋＋I ，
2
C项错误；该反应生成I ，向混合液中滴入淀粉溶液，溶液变蓝色，说明溶液中含有碘单质，不能说明溶
2
液中存在化学平衡2Fe3＋＋2I－ 2Fe2＋＋I，D项错误。
2
对点2 古老而神奇的蓝色染料普鲁士蓝的合成方法如下(黄色溶液俗称黄血盐)，基于普鲁士蓝合成
原理可以检测食品中是否含有CN-，方法是：在食品待测液中加入硫酸酸化，再用FeSO 碱性试纸检测，
4
若试纸变蓝，说明食品中含有CN-。以下说法不正确的是( )
A．黄色溶液中铁元素的价态为＋2价
B．黄血盐溶液可以检测Fe3＋
C．反应ii的离子方程式是3[Fe(CN) ]4-＋4Fe3＋=Fe [Fe(CN) ]↓
6 4 6 3
D．试纸变蓝的原因是FeSO 碱性试纸中的Fe2＋与CN-反应生成蓝色沉淀
4
【答案】D
【解析】A项，黄色溶液[Fe(CN) ]4-中CN为-1价，则铁元素的价态为+2价，A项正确；B项，由ii可
6
知，黄血盐溶液与Fe3+反应，生成蓝色沉淀，因此黄血盐溶液可以用于检验Fe3+，B项正确；C项，有流程
图可知，反应ii的离子方程式是3[Fe(CN) ]4-＋4Fe3＋=Fe [Fe(CN) ]↓，C项正确；D项，普鲁士蓝检测食品
6 4 6 3
中是否含有CN-，碱性条件，Fe2+与CN-反应生成[Fe(CN) ]4-，Fe2+被空气中的氧气氧化成Fe3+，[Fe(CN) ]4-
6 6与Fe3+反应使普鲁蓝试纸变蓝，D项错误；故选D。
【巧学妙记】
检验Fe2＋和Fe3＋时的注意事项
(1)检验Fe2＋时不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能将加KSCN后的混合溶液加入到足量的新制氯水
中(新制氯水可以氧化SCN－)。
(2)当溶液浓度较稀时，利用观察法或加NaOH溶液的方法都不宜检验Fe2＋和Fe3＋的存在。
(3)Fe3＋、Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO 溶液检验Fe2＋(Cl－能还原酸性KMnO ，有干扰)。
4 4
(4)检验Fe2＋、Fe3＋的其他方法
①检验Fe2＋最好、最灵敏的试剂是铁氰化钾K[Fe(CN) ]：3Fe2＋＋2[Fe(CN) ]3－===Fe [Fe(CN) ]↓(蓝色)。
3 6 6 3 6 2
②检验Fe3＋也可用苯酚(C HOH)，在FeCl 溶液中滴加苯酚，溶液显紫色。
6 5 3
1．唐代李勣、苏敬等人集体编撰的《新修夲草》中有关青矾的记载为“本来绿色，新出窟未见风者，
正如琉璃……·烧之赤色”，下列有关叙述错误的是( )
A．青矾的化学式为FeSO ·7H O
4 2
B．青矾需密封保存
C．青矾的水溶液显酸性
D．“烧之赤色”是发生了非氧化还原反应
【答案】D
【解析】A项，由题意可知，青矾为绿矾，绿矾的化学式为FeSO ·7H O，故A正确；B项，青矾中含
4 2
有的亚铁离子具有还原性，易被空气中的氧气氧化，则青矾需密封保存，防止氧化变质，故B正确；C项，
青矾中含有的亚铁离子在溶液中水解，使溶液呈酸性，故C正确； D项，“烧之赤色”说明FeSO ·7H O
4 2
受热分解生成了氧化铁，反应中铁元素化合价变化，青矾的分解反应属于氧化还原反应，故D错误；故选
D。
2．下列有关铁及其化合物的说法中正确的是( )
A．Fe (SO ) 与KSCN反应产生血红色沉淀
2 4 3
B．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe O 和H
3 4 2
C．向饱和FeCl 溶液中滴加过量氨水，可制取Fe(OH) 胶体
3 3
D．Fe O 是一种红棕色粉末，俗称铁红
3 4
【答案】B
【解析】A项， Fe (SO ) 与KSCN反应产生血红色溶液，A错误；B 项，在高温下，铁与水蒸气反
2 4 3应生成Fe O 和H，B正确；C项，向沸水中逐滴滴加饱和FeCl 溶液，可制取Fe(OH) 胶体，C错误；D
3 4 2 3 3
项， Fe O 是一种红棕色粉末，俗称铁红，D错误；故选B。
2 3
3．某同学欲探究铁及其化合物的性质，下列实验方案可行的是( )
A．将铁粉加入热的浓硫酸中：探究铁的活泼性
B．将热的NaOH溶液滴入FeCl 溶液中：制备Fe(OH) 胶体
3 3
C．在蒸发皿中加热蒸干FeSO 溶液：制备FeSO ·6H O晶体
4 4 2
D．将铜粉加入FeCl 溶液中：验证Fe3＋的氧化性强于Cu2＋
3
【答案】D
【解析】A项，不活泼金属Cu等也能与热的浓硫酸反应；B项，得到的是Fe(OH) 沉淀；C项，Fe2＋
3
可能被氧化同时也难保证结晶水的数目。
4．检验黑木耳中的铁离子的步骤为：灼烧黑木耳→加酸溶解→过滤→取滤液检验，所选择的装置(夹
持装置已略去)及操作正确的是( )
A．灼烧木耳 B．加酸后搅拌溶解 C．过滤得滤液 D．检验滤液铁离子
【答案】B
【解析】A项，灼烧应在坩埚中进行，图示在蒸发皿中进行，A错误；B项，在烧杯中加酸、用玻璃
棒搅拌溶解，B正确；C项，过滤应用玻璃棒引流，C错误；D项，胶头滴管应在试管口上方垂直悬空，
避免交叉污染，D错误；故选B。
5．某兴趣小组进行某补血剂中铁元素含量测定实验流程如下：
下列说法不正确的是( )
A．步骤①研磨时研杵应保持垂直，小心压碎或研磨试样
B．步骤②加入HO 的作用是将Fe2＋完全氧化
2 2
C．步骤③多步操作为过滤、洗涤、灼烧、冷却、称重
D．每片补血剂中铁元素的质量为0.7W g
【答案】D
【解析】将补血剂研细，向药片中加入稀硫酸，然后过滤得到滤液，向滤液中加入双氧水，发生反应
2Fe2＋＋HO＋2H＋===2Fe3＋＋2HO，向溶液中加入过量氨水生成红褐色沉淀，将红褐色沉淀灼烧得到红棕
2 2 2色固体Fe O 。步骤①研磨时研杵应保持垂直，小心压碎或研磨试样，以防研磨时固体飞出研钵造成损失，
2 3
故A项正确；步骤②加入HO 的作用是将Fe2＋完全氧化成铁离子，便于沉淀，故B项正确；步骤③中，
2 2
一系列操作依次是：过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量至恒重，确保氢氧化铁完全分解成氧化铁，故 C项正
确；W g固体为氧化铁，固体中m(Fe)＝×W g＝0.7W g，每片补血剂中铁元素的质量为0.07W g，故D项
错误。
6．铁的常见化合价有＋2价和＋3价。据研究，铁在浓HNO 中发生钝化时，可生成一种化学式为
3
Fe O 的化合物，它可以看作由FeO和Fe O 组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为( )
8 11 2 3
A．FeO·3Fe O B．2FeO·3Fe O C．FeO·2Fe O D．2FeO·Fe O
2 3 2 3 2 3 2 3
【答案】B
【解析】化合物Fe O 可以看作由FeO和Fe O 组成的复杂氧化物，设化学式为nFeO·mFe O，则
8 11 2 3 2 3
解得n＝2，m＝3，该化合物可以表示为2FeO·3Fe O。
2 3
7．工业废弃物的资源化回收再利用，可以更大限度的发挥原材料的价值。下图是工业生产纳米磁性
氧化铁的流程：
下列说法不正确的是( )
的
A．用NaCO 溶液浸泡是为了除去废铁屑表面 铁锈
2 3
B．若生产中不通入N，暴露在空气中生产，将不能得到高纯度产品
2
C．加适量的HO 是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+ ，涉及反应：HO+2Fe2++2H+=2Fe3++2H O
2 2 2 2 2
D．溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为1：2
【答案】A
【解析】A项，NaCO 溶液水解显碱性，浸泡废铁屑可以使表面的油脂水解除去，但不能除去表面的
2 3
铁锈，故A错误；B项，废铁屑被硫酸溶解生成硫酸亚铁，生成的亚铁离子被双氧水部分氧化生成铁离子，
形成亚铁离子和铁离子的混合溶液，若生产中不通入N ，暴露在空气中生产，亚铁离子会被空气中的氧气
2
氧化生成铁离子，将不能得到高纯度四氧化三铁产品，其中会混入氧化铁杂质，故B正确；C项，根据B
的分析，加适量的HO 是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+ ，涉及反应：HO+2Fe2++2H+=2Fe3++2H O，故C正
2 2 2 2 2
确；D项，根据最终产品为四氧化三铁，其中 Fe2+和Fe3+的数目比为1：2，因此溶液A中Fe2+和Fe3+的浓
度比为1：2，故D正确；故选A 。
8．NaFeO 是一种高效的水处理剂，下列用于解释事实的离子方程式中不正确的是( )
2 4
A．NaFeO 在酸性溶液中不稳定，与水反应生成Fe3＋和O ，离子方程式为：4FeO2-＋10HO＋4Fe3＋
2 4 2 4 2===20OH－＋3O↑
2
B．工业上可用FeCl 、NaOH、NaClO三种物质反应制得NaFeO 离子方程式为：2Fe3＋＋10OH－＋
3 2 4
3ClO－===2FeO2-＋3Cl－＋5HO
4 2
C．NaFeO 消毒杀菌时得到的 Fe3＋可以净水，Fe3＋能产生净水物质的原因是：Fe3＋＋
2 4
3HO===Fe(OH) (胶体)＋3H＋
2 3
D．工业上可用铁做阳极，电解浓NaOH溶液的方法制NaFeO，阳极的电极反应为：Fe－6e－＋8OH－
2 4
===FeO2-＋4HO
4 2
【答案】A
【解析】A项，酸性溶液中不能生成氢氧根离子，所以离子方程式为 4FeO2-＋20H+=4Fe3＋＋3O↑＋
4 2
10HO，故A错误；B项，工业上用FeCl 、NaOH、NaClO三种物质反应制得NaFeO，发生了氧化还原反
2 3 2 4
应，Cl元素得到电子生成NaCl，由电子、原子守恒可知，反应的离子方程式为：2Fe3＋＋10OH－＋3ClO－
=2FeO 2-＋3Cl－＋5HO，故B正确；C项，NaFeO 的还原产物为Fe3＋，Fe3＋水解制得Fe(OH) 胶体，具有
4 2 2 4 3
净水作用，Fe3＋水解反应的离子方程式为： Fe3＋＋3HO Fe(OH) (胶体)＋3H＋，故C正确；D项，工业
2 3
上可用铁做阳极，Fe失去电子，则阳极的电极反应为：Fe－6e－＋8OH－=FeO 2-＋4HO，故D正确；故选
4 2
A。
9．硫酸亚铁晶体(FeSO •7H O)俗称绿矾，加热至高温会分解产生水、金属氧化物和非金属氧化 物，
4 2
某化学兴趣小组的同学对绿矾分解产物进行了探究，下列说法不正确的是( )
A．硫酸亚铁晶体高温分解产生的气体，用足量的BaCl 溶溶液吸收后有白色沉淀产生，说明非金属氧
2
化物中含有SO
3
B．硫酸亚铁晶体高温分解产生的气体，通入到紫色石蕊溶液中，若溶液变红，说明非金属氧化物中
含有SO
3
C．硫酸亚铁晶体分解产生的固体溶于稀硫酸后，向溶液中滴加KSCN溶液，若变红说明固体中含有
三价铁
D．硫酸亚铁晶体分解产生的固体溶于稀硫酸后，向溶液中滴加酸性高锰酸钾，若紫色褪去，则发生
反应的离子方程式为：5Fe2++MnO-+8H+=Mn2++5Fe3++4H O
4 2
【答案】B
【解析】A项，三氧化硫与氯化钡反应，则用足量的BaCl 溶液吸收后有白色沉淀产生，说明非金属
2
氧化物中含有SO ，故A正确；B项，二氧化硫、三氧化硫均为酸性氧化物，则高温分解产生的气体，通
3
入到紫色石蕊溶液中，若溶液变红，不能说明非金属氧化物中含有 SO ，故B错误；C项，分解产生的固
3
体溶于稀硫酸后，生成铁离子，则向溶液中滴加 KSCN溶液，溶液变红，故C正确；D项，分解产生的固体溶于稀硫酸后，向溶液中滴加酸性高锰酸钾，若紫色褪去，可知固体中含还原性的亚铁离子，发生 5Fe2+
+MnO-+8H+═Mn2++5Fe3++4H O，故D正确；故选B。
4 2
10．高铁酸钠(NaFeO)具有很强的氧化性，能有效地杀灭水中的细菌和病毒，同时被还原成Fe(OH)
2 4 3
能高效地除去水中的悬浮物，是一种新型高效水处理剂。其制备方法如下：
2Fe(OH) +3NaClO+4NaOH=2NaFeO+3NaCl+5H O。下列说法错误的是( )
3 2 4 2
A．NaFeO 中 元素显+6价
2 4
B．碱性条件下 氧化性强于NaFeO
2 4
C．每生成1mol Na FeO 转移6mol电子
2 4
D．在水处理中，NaFeO 兼具消毒和净水两种功能
2 4
【答案】C
【解析】对于反应2Fe(OH) +3NaClO+4NaOH=2NaFeO+3NaCl+5H O中，氢氧化铁是还原剂，次氯酸
3 2 4 2
钠是氧化剂，NaFeO 中Fe元素显+6价， A项，NaFeO 中Fe元素显+6价，A正确；B项，碱性条件下，
2 4 2 4
NaClO是氧化剂，NaFeO 是氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，B正确；C项，Fe(OH)
2 4 3
中的铁元素的化合价是+3价，产物NaFeO 中的铁元素的化合价为+6价，每生成1mol Na FeO 转移的电子
2 4 2 4
数为3mol，C错误；D项，NaFeO 具有很强的氧化性，能有效地杀灭水中的细菌和病毒，同时被还原成
2 4
Fe(OH) 能高效地除去水中的悬浮物，是一种新型高效水处理剂，所以NaFeO 兼具消毒和净水两种功能，
3 2 4
D正确；故选C。
11．硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)，下列说法错误的是( )
A．FeSO 与NH HCO 反应制备FeCO，适宜在高温条件下进行
4 4 3 3
B．碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH) 胶体，可用作净水剂
3
C．可用KSCN溶液检验(NH )Fe(SO ) 是否被氧化
4 2 4 2
D．常温下，FeSO 比(NH )Fe(SO ) 易溶于水
4 4 2 4 2
【答案】A
【解析】A项中，NH HCO 高温下易分解，且生成的FeCO 可能受热分解。
4 3 3
12．高铁酸钾(K FeO)是一种暗紫色固体，低温碱性条件下比较稳定。高铁酸钾能溶于水，微溶于浓
2 4
KOH溶液，且能与水反应放出氧气，并生成Fe(OH) 胶体，常用作水处理剂。高铁酸钾有强氧化性，酸性
3
条件下，其氧化性强于Cl、KMnO 等。工业上湿法制备KFeO 的流程如下：
2 4 2 4下列关于KFeO 的工业湿法制备工艺，说法正确的是( )
2 4
A．“反应”时，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：3
B．“过滤I”所得滤液中大量存在的离子有：Na+、Fe3+、Cl-、NO -、FeO2-
3 4
C．“转化”时，反应能进行的原因是该条件下KFeO 的溶解度比NaFeO 小
2 4 2 4
D．“过滤II”所得滤液在酒精灯外焰上灼烧，观察到火焰呈黄色，说明滤液为NaOH溶液
【答案】C
【解析】向碱性的KClO浓溶液中加入90%的Fe(NO ) 溶液，发生反应
3 3
2Fe(NO )+3NaClO+10NaOH=2Na FeO+6NaNO +3NaCl+5HO，过量的饱和的KOH将NaFeO 转化为溶解
3 3 2 4 3 2 2 4
度更小的KFeO。A项，“反应”时发生反应
2 4
2Fe(NO )+3NaClO+10NaOH=2Na FeO+6NaNO +3NaCl+5HO，Cl元素化合价降低，氧化剂是NaClO，Fe
3 3 2 4 3 2
元素的化合价升高，还原剂是Fe(NO )，质的量之比为3：2，A错误；B项，过量NaOH，“过滤I” 所得
3 3
滤液一定不存在Fe3+，B错误；C项，“转化”时，NaFeO 转化为KFeO，反应能进行的原因是该条件下
2 4 2 4
KFeO 的溶解度比NaFeO 小，C正确；D项，没透过蓝色钴玻璃，K+的火焰颜色也是黄色，滤液可能为
2 4 2 4
KOH溶液，D错误；故选C。
13．Fe O 具有广泛的用途。甲同学阅读有关资料得知在高温下煅烧FeCO 可以得到Fe O 。为了进一
2 3 3 2 3
步验证此结论，他做了如下实验：
实验步骤 实验操作
Ⅰ 取一定质量的FeCO 固体置于坩埚中，高温煅烧至质量不再变化，冷却至室温
3
Ⅱ 取少量实验步骤Ⅰ所得固体置于一洁净的试管中，用足量的稀硫酸溶解
Ⅲ 向实验步骤Ⅱ所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红
由此甲同学得出结论：4FeCO＋O=====2Fe O＋4CO
3 2 2 3 2
(1)写出实验步骤Ⅲ中发生反应的离子方程式： _______________________________。
(2)乙同学提出了不同的看法：煅烧产物可能是Fe O，因为Fe O 也可以溶于硫酸，且所得溶液中也含
3 4 3 4
有Fe3＋。于是乙同学对甲同学的实验步骤Ⅲ进行了补充改进：检验实验步骤Ⅱ所得溶液中是否含有 Fe2＋。
他需要选择的试剂是________(填字母)。
a．NaOH溶液
b．新制氯水和KSCN溶液
c．K[Fe(CN) ]溶液
3 6
(3)丙同学认为即使得到了乙同学预期的实验现象，也不能确定煅烧产物的成分，你认为丙同学持此看法的理由是______________________。
(4)丙同学进一步查阅资料得知煅烧FeCO 的产物中的确含有＋2价铁元素。于是他设计了另一种由
3
FeCO 制取 Fe O 的方法：先向 FeCO 中依次加入试剂稀硫酸、________(填试剂名称)和氨水；再
3 2 3 3
________(填操作名称)、洗涤、灼烧，即可得到Fe O。
2 3
【答案】(1)Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN) (2)c
3
(3)产物也可以是FeO和Fe O 的混合物(或Fe O 和FeO；Fe O 和Fe O；FeO、Fe O 和Fe O)
2 3 3 4 3 4 2 3 3 4 2 3
(4)过氧化氢溶液(或氯水) 过滤
【解析】(1)溶液变红色说明溶液中生成了Fe(SCN) 。(2)Fe2＋用K[Fe(CN) ]来检验，反应现象为生成
3 3 6
蓝色沉淀，c项正确。(4)FeCO 和Fe O 中铁元素的价态分别是＋2价和＋3价，所以需要加入氧化剂，如
3 2 3
加入HO 、氯水，或通入Cl 等将Fe2＋氧化成Fe3＋，加入氨水后生成Fe(OH) 沉淀，经过滤、洗涤、灼烧
2 2 2 3
可得到Fe O。
2 3
14．黑木耳是常见食品，可以补充人体所必需的微量元素铁。某兴趣小组设计实验，检验黑木耳中的
铁元素，实验流程如图：
(1)灼烧黑木耳必须用到下列仪器中的___(填字母)。
A． B． C． D．
(2)灰烬中含有铁的氧化物以及钾、钙、硅等元素的化合物，酸浸的目的是_________。
(3)取少许滤液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，显红色，说明滤液中含有___________；另取滤液检
验，滤液能使KMnO 溶液紫色褪去，说明滤液中存在具有_________(填“氧化性”或“还原性”)的粒子。
4
(4)为进一步探究Fe3+和Fe2+的氧化性和还原性，该兴趣小组设计并进行如下实验，记录现象，完成实
验报告。
实验操作 实验现象 离子方程式 实验结论
向FeCl 溶液中添加新 溶液由浅绿色变为棕黄 ① __
2 2Fe2++Cl=2Fe3++2Cl－
制氯水 色 2 ________
向FeCl 溶液加入足量 铁粉逐渐溶解，溶液由
3 ②____________ Fe3+具有氧化性
的铁粉 棕黄色变为浅绿色
(5)实验结束，离开实验室之前，下列做法正确的是_________(填字母)。
A．废弃药品直接倒入水池冲走 B．药品仪器归放C．清洁实验仪器，打扫实验室卫生 D．关闭水电、门窗
【答案】(1)A (2)将铁的氧化物溶解
(3)Fe3+ 还原性 (4)Fe2+具有还原性 2Fe3++Fe=3Fe2+ (5)BCD
【解析】(1)灼烧黑木耳必须用到酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳、玻璃棒；故选A。(2)灰烬
中含有铁的氧化物以及钾、钙、硅等元素的化合物，酸浸的目的是将铁的氧化物溶解； (3)取少许滤液于
试管中，滴入几滴KSCN溶液，显红色，说明滤液中含有Fe3+；另取滤液检验，滤液能使KMnO 溶液紫色
4
褪去，高锰酸根具有强氧化性，说明滤液中存在具有还原性的粒子；(4)①向FeCl 溶液中添加新制氯水，
2
氯水具有强氧化性，说明Fe2+具有还原性；②向FeCl 溶液加入足量的铁粉，两者反应，其离子方程式为
3
2Fe3++Fe=3Fe2+； (5)实验结束，离开实验室之前，废弃药品不能直接倒入水池冲走，要进行无污染化处理；
将用后的药品仪器及时归放到原位置；清洁实验仪器，整理桌面，打扫实验室卫生；最后及时关闭水电、
门窗；故选BCD。
15．铁是人体必需的微量元素之一，没有铁，血红蛋白就不能结合氧分子进行输氧，所以缺少铁元素，
人体易患的疾病为贫血，医学上经常用硫酸亚铁糖衣片给这种病人补铁。小陈同学对这种糖衣片产生了兴
趣，进行探究实验如下：
(1)提出问题
这种糖衣片中是否含有硫酸亚铁，若有，含量是多少？
(2)查阅资料
①亚铁离子遇具有氧化性的物质时易被氧化。如氢氧化亚铁为白色沉淀，在空气中会迅速被氧化成红
褐色的氢氧化铁沉淀，这是氢氧化亚铁的典型特征。
②亚铁盐溶于水时，会产生少量氢氧根离子而产生沉淀(溶液浑浊)。
(3)实验验证
①鉴定硫酸亚铁的成分时需加水溶解，加1滴稀盐酸的作用是______________________，能否用稀硫
酸代替(填“能”或“不能”)_______________。
②为了不影响后续检验亚铁盐，检验硫酸盐可用的试剂是(选填“A”或“B”)_________。
A．用硝酸酸化的硝酸钡溶液 B．用盐酸酸化的氯化钡溶液
③检验亚铁盐可用的试剂是____________，现象为________________________________。
(4)含量测定
①取十粒糖衣片，称其质量为5g，溶于20 g水中；溶解药品时用到玻璃棒的作用是_____。
②向所配溶液中滴加氯化钡溶液至略过量；证明溶液过量的操作为：静置，向上层清液中滴加
__________溶液，若现象为_________________________，则溶液已过量。
③过滤、洗涤、干燥；洗涤沉淀的操作：用玻璃棒(填一操作名)_____________，向过滤器中加入蒸馏水至淹没沉淀，待液体滤出。重复操作2～3次。证明沉淀已洗净的方法是_____________。
④称量得，沉淀质量为4.66 g，列式计算该糖衣片中硫酸亚铁的质量分数__________。
(5)总结反思
对硫酸亚铁来说，药片的糖衣起到的作用是____________________________________。
【答案】(3)①加入盐酸酸化，可有效降低亚铁盐还原性，防止氧化 不能 ②B
③氢氧化钠溶液 产生白色沉淀并迅速变成红褐色沉淀
(4)①搅拌以促进溶解 ②氯化钡溶液 不再产生白色沉淀 引流 ③取最后一次洗涤所得的
滤液，滴入硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，则已洗净 ④60.8%
(5)隔绝氧气，防止硫酸亚铁被氧化而失效
【解析】(3)①亚铁离子可以水解，加入盐酸目的是防止因产生少量氢氧根离子而产生沉淀，同时加入
盐酸酸化，可有效降低亚铁盐还原性，防止氧化；不能用硫酸来替代盐酸，因为我们要检验硫酸亚铁的含
量，不能引入硫酸根离子；②硝酸具有强氧化性，加入硝酸导致亚铁被氧化为铁离子而影响后期的检验，
因此在检验硫酸盐时可用氯化钡溶液，所以选B；③由于氢氧化亚铁易被氧化为红褐色氢氧化铁，所以检
验亚铁盐可用的试剂是氢氧化钠溶液，实验现象为产生白色沉淀并迅速变成红褐色沉淀；(4)①玻璃棒在配
制溶液时的作用是搅拌以促进溶解；②要想检验是否完全反应时，可继续滴加氯化钡溶液不再产生白色沉
淀，说明溶液已过量，即静置，向上层清液中滴加氯化钡溶液，若现象为不再产生白色沉淀，则溶液已过
量；③在洗涤沉淀时，玻璃棒的作用为引流。由于沉淀表面含有硫酸根离子，则要证明沉淀已洗净的方法
就是判断洗涤液中不含有硫酸根离子，即可以取最后一次洗涤所得的滤液，滴入硝酸银溶液，若无白色沉
淀产生，则已洗净。④沉淀质量为4.66g即硫酸钡是0.02mol，根据硫酸根守恒可知硫酸亚铁的物质的量是
0.02mol，质量是0.02mol×152g/mol＝3.04g，因此质量分数为3.04g/5g×100%=60.8%。(5)由于亚铁离子易被
氧化，则对硫酸亚铁来说，药片的糖衣可以起到隔绝氧气，防止硫酸亚铁被氧化而失效的作用。
16．甘氨酸亚铁[(H NCH COO) Fe]可有效改善缺铁性贫血，化学兴趣小组的同学设计了如下两个实验：
2 2 2
装置1制备碳酸亚铁晶体；装置2制备甘氨酸亚铁。已知：柠檬酸易溶于水，具有较强的酸性和还原性。
回答下列问题：I.碳酸亚铁晶体(FeCO·nH O)的制备
3 2
(1)实验操作如下：关闭f，打开e，然后关闭活塞a，打开活塞b、c，加入适量稀硫酸反应一段时间后，
关闭活塞b、c，打开活塞a，以上操作的目的为____________________并使A产生的硫酸亚铁压入到B装
置中发生反应；实验结束后，若装置B中没有出现碳酸亚铁晶体，可能的原因是
_________________________________。
(2)反应结束后，对装置B中的反应液进行静置、过滤、洗涤、干燥，得到碳酸亚铁晶体。过滤操作过
程中用到的玻璃仪器有烧杯____________________；干燥过程中可能有少量碳酸亚铁晶体被氧化为
FeOOH，检验该氧化产物中阳离子所用的化学试剂为____________________。
II.甘氨酸亚铁[(H NCH COO) Fe]的制备
2 2 2
实验操作如下：将装置1制取的碳酸亚铁晶体与甘氨酸的水溶液混合加入C中，关闭e，打开f，然后
利用E中盐酸和碳酸钙反应生成的气体排尽装置中的空气，接着滴入柠檬酸溶液并加热。反应结束后过滤，
滤液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥，得到甘氨酸亚铁。
(3)仪器h的名称为_______；试剂g为____________________
(4)为了提高(H NCH COO) Fe的产率，需要控制C中反应溶液的pH在5.6~6.0之间。若pH过低，
2 2 2
(H NCH COO) Fe的产率将降低，其原因为___________________________，滴入柠檬酸溶液的作用除了促
2 2 2
进FeCO 的溶解，调节溶液的pH外，还有____________________。
3
(5)(H NCH COO) Fe中Fe2+含量的测定：使用电子天平准确称取3.440g产品，用蒸馏水配制成100mL
2 2 2
溶液。取出25.00mL溶液于锥形瓶中，向其中加入一定量的稀硫酸酸化，用0.05000mol·L-1KMnO ；标准
4
溶液滴定至终点(已知滴定过程中只有Fe2+被氧化)，消耗KMnO 标准溶液的体积为17.20mL。则产品中
4
Fe2+的质量分数为__________________。
【答案】(1)排除装置内的空气 装置A中稀硫酸量过多，太早关闭活塞b、c，打开活塞a，导致A
中生成的硫酸亚铁量很少，很多稀硫酸被压入到B中，从而导致实验失败
(2)漏斗、玻璃棒 KSCN溶液
(3)圆底烧瓶 饱和碳酸氢钠溶液
(4) pH过低，氢离子较大，氢离子和HNCH COOH反应，不利于(H NCH COO) Fe的生成 防止亚
2 2 2 2 2
铁离子被氧化
(5)28%
【解析】稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，利用氢气将装置内的空气排除，再利用装置A中压强
不断增大，将硫酸亚铁压入到装置B中从而生成碳酸亚铁；利用盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳
和水，由于盐酸易挥发，因此利用饱和碳酸氢钠溶液除掉挥发出的HCl气体。(1)亚铁离子易被空气中的氧
气氧化，所以需要先利用稀硫酸和铁反应生成氢气，利用氢气排除装置内的空气，并将A产生的硫酸亚铁压入到B装置中发生反应；装置A中稀硫酸量过多，太早关闭活塞b、c，打开活塞a，导致A中生成的硫
酸亚铁量很少，很多稀硫酸被压入到B中，稀硫酸和碳酸铵反应，从而导致实验失败；(2)过滤操作过程中
用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；FeOOH中阳离子为Fe3+，一般利用KSCN溶液进行检验；(3)根据
结构特点可知仪器h的名称为圆底烧瓶；试剂g主要是除掉二氧化碳中HCl，因此g为饱和碳酸氢钠溶液；
(4) pH过低，氢离子较大，氢离子和HNCH COOH反应，不利于(H NCH COO) Fe的生成，导致其产率降
2 2 2 2 2
低；由于柠檬酸具有还原性，所以还可以防止亚铁离子被氧化；(5)根据电子守恒可知反应过程中存在数量
关系n(Fe2+)=5n(KMnO )，所以25.00mL样品溶液中n(Fe2+)=5×0.0172L×0.05mol/L=0.0043mol，所以样品中
4
n(Fe2+)=0.0043mol× =0.0172mol，所以产品中Fe2+的质量分数为 ×100%
=28%。
1(2022·浙江省高三选考模拟)关于化合物FeO(OCH)的性质，下列推测不合理的是( )
3
A．与稀盐酸反应生成FeCl、CHOH、HO
3 3 2
B．隔绝空气加热分解生成FeO、CO、HO
2 2
C．溶于氢碘酸(HI)，再加CCl 萃取，有机层呈紫红色
4
D．在空气中，与SiO 高温反应能生成Fe (SiO)
2 2 3 3
【答案】B
【解析】已知化合物FeO(OCH)中Fe的化合价为+3价，CHO-带一个单位负电荷。A项，化合物
3 3
FeO(OCH)中Fe的化合价为+3价，故其与稀盐酸反应生成FeCl、CHOH、HO，反应原理为：
3 3 3 2
FeO(OCH)+3HCl=FeCl +H O+CHOH，A不合题意；B项，化合物FeO(OCH)中Fe的化合价为+3价，C
3 3 2 3 3
为-2，若隔绝空气加热分解生成FeO、CO、HO，则得失电子总数不相等，不符合氧化还原反应规律，即
2 2
不可能生成FeO、CO、HO，B符合题意；C项，化合物FeO(OCH)中Fe的化合价为+3价，故其溶于氢
2 2 3
碘酸(HI)生成的Fe3+能将I-氧化为I，反应原理为：2FeO(OCH)+6HI=2FeI +I +2H O+2CHOH，再加CCl 萃
2 3 2 2 2 3 4
取，有机层呈紫红色，C不合题意；D项，化合物FeO(OCH)在空气中高温将生成Fe O、CO 和HO，然
3 2 3 2 2
后Fe O 为碱性氧化物，SiO 为酸性氧化物，故化合物FeO(OCH)与SiO 高温反应能生成Fe (SiO)，D不
2 3 2 3 2 2 3 3
合题意；故选B。
2(2022·江苏省高三高考考前打靶卷)下列关于铁及其化合物的性质与用途，不具有对应关系的是( )A．Fe具有还原性，可用作食品抗氧化剂
B．Fe O 属于碱性氧化物，可用作粉刷墙壁的红色涂料
2 3
C．Fe O 具有磁性，可用作激光打印机墨粉的添加剂
3 4
D．Fe(OH) 胶体具有吸附性，可用作自来水厂的净水剂
3
【答案】B
【解析】A项，Fe具有还原性，能消耗氧气，可用作食品抗氧化剂，A不符合题意；B项，Fe O 固体
2 3
为红棕色，可用作粉刷墙的红色涂料，其为碱性氧化物与作红色涂料无关，B符合题意；C项，Fe O 具有
3 4
磁性，可用作激光打印机墨粉的添加剂，使墨粉具有磁性，C不符合题意；D项，Fe(OH) 胶体具有吸附性，
3
可吸附水中的悬浮杂质，可用作自来水厂的净水剂 ，D不符合题意；故选B。
3(2022·山东省青岛市二模)草酸亚铁晶体是生产感光材料的原料[K (FeC O·2H O)= 3.0×10－7]，制备流
sp 2 4 2
程如下：
(NH )Fe(SO ) FeC O·2H O
4 2 4 2 2 4 2
下列说法错误的是( )
A．可用 溶液检验(NH )Fe(SO ) 是否变质
4 2 4 2
B．步骤①酸化的目的是抑制Fe2+的水解
C．步骤②反应为Fe2++H C O+2H O=FeC O·2H O↓+2H+
2 2 4 2 2 4 2
D．步骤③为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
【答案】D
【解析】A项，(NH )Fe(SO ) 中的Fe元素存在形式为Fe2+，Fe2+易被氧化成Fe3+，若(NH )Fe(SO ) 变
4 2 4 2 4 2 4 2
质会生成 Fe3+，Fe3+遇KSCN溶液变红色，因此可用KSCN溶液检验(NH )Fe(SO ) 是否变质，故A正确；
4 2 4 2
B项，Fe2+易水解生成Fe(OH) 和氢离子，使溶液显酸性，进行酸化，增大氢离子的浓度可抑制Fe2+的水解，
2
故B正确；C项，步骤②生成FeC O·2H O沉淀，发生反应的离子方程式为Fe2++H
2 4 2 2
C O+2H O=FeC O·2H O↓+2H+，故C正确；D项，根据Fe2++H C O+2H O=FeC O·2H O↓+2H+可知，步
2 4 2 2 4 2 2 2 4 2 2 4 2
骤②中加入草酸后直接生成FeC O·2H O沉淀，只需要将FeC O·2H O沉淀过滤、洗涤、干燥后即可得到
2 4 2 2 4 2
FeC O·2H O晶体，故D错误；故选D。
2 4 2
4(2022·江苏省高三高考考前打靶卷)铁元素是重要的金属元素，含有铁元素的物质，在人类的生产生
活中有着重要的应用。Fe O(s)＋3CO(g) 2Fe(s)＋3CO(g) ΔH＜0是炼铁工业中的主反应。在指定条
2 3 2
件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是( )
A． B． (胶体)C． D．
【答案】A
【解析】A项，KClO具有强氧化性，能将氢氧化铁氧化为高铁酸根，A正确；B项，饱和氯化铁溶液
滴入沸水中制备氢氧化铁胶体，B错误；C项，铜的还原性比铁弱，不能将亚铁离子还原为铁单质，C错
误；D项，氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁，铁的化合价为+3价，D错误；故选A。
5(2022·江苏省扬州中学三模)下列铁及其化合物的性质与用途不具有对应关系的是( )
A．金属Fe具有导热性，可用于制造炊具
B．纳米Fe O 颗粒呈黑色，可用作磁性材料
3 4
C．Fe(OH) 胶 体具有吸附性，可用作净水剂
3
D．FeCl 溶液具有氧化性，可用于蚀刻铜制品
3
【答案】B
【解析】A项，金属铁具有良好的导热性，可用于制造炊具，存在对应关系，故A不符合题意；B项，
四氧化三铁颗粒显黑色，与作磁性材料无关，故B符合题意；C项，氢氧化铁胶体吸附水中悬浮固体小颗
粒，胶体聚沉，达到净水的目的，氢氧化铁胶体可做净水剂，故C不符合题意；D项，氯化铁具有强氧化
性，能与Cu发生反应2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+，可以刻蚀铜制品，故D不符合题意；故选B。
6(2022·湖南省市(州)部分学校高三“一起考”大联考三模)K FeO 是一种高效多功能的饮用水处理剂。
2 4
已知：①一种干法制备KFeO 的反应为2FeSO +6K O=2 K FeO+K O+2KSO +O ↑，②KFeO 处理水时发
2 4 4 2 2 2 4 2 2 4 2 2 4
生反应FeO+10H O 4Fe(OH) +8OH-+3O 。下列说法错误的是( )
4 2 3 2
A．干法制备KFeO 的反应中，还原剂与氧化剂的物质的量之比为
2 4
B．干法制备KFeO 的反应中，每生成1mol KFeO，有5mol e-转移
2 4 2 4
C．KFeO 在强碱性溶液中能稳定存在
2 4
D．KFeO 处理水时，既能杀菌消毒，又能起絮凝作用除去水中悬浮杂质
2 4
【答案】A
【解析】A项，干法制备KFeO 的反应中，FeSO 中Fe元素化合价升高，FeSO 作还原剂，KO 中O
2 4 4 4 2 2
元素化合价既升又降，每6 mol K O 参加反应，由原子守恒知，有1 mol K O 作还原剂，有5 mol K O 作
2 2 2 2 2 2
氧化剂，所以还原剂与氧化剂的物质的量之比为(2+1) mol：5 mol =3：5，A错误；B项，每5 mol K O 作
2 2
氧化剂，转移10 mol e-，生成2mol KFeO，所以每生成1mol KFeO，有5mol e-转移，B正确；C项，
2 4 2 4
由KFeO 处理水时发生可逆反应，结合平衡移动原理知KFeO 在强碱性溶液中能稳定存在，C正确；D项，
2 4 2 4
KFeO 具有强氧化性，能使细菌、病毒蛋白质变性，具有杀菌消毒作用，KFeO 与水反应可产生Fe(OH)
2 4 2 4 3
胶体，能起絮凝作用除去水中悬浮杂质，D正确；故选A。7(2022·湖南省长沙一中一模)将铁、氧化铁、氧化铜组成的混合物粉末mg放入盛 盐
酸的烧杯中，充分反应后产生2.24L H (标准状况)，残留固体2.56g。过滤，滤液中无Cu2+。将滤液加水稀
2
释到500mL，测得其中c(H+)为 。下列说法正确的是( )
A．m=15.36
B．烧杯中转移电子的物质的量共为0.28mol
C．若将反应后的溶液倒入蒸发皿中直接蒸干可得到0.2mol FeCl
2
D．过滤时需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗、锥形瓶
【答案】A
【解析】既然还有较多H+离子剩余，且滤液中没有Cu2+可知残留物没有Fe，只有Cu，则反应后溶质
为HCl和FeCl ，根据Cl元素守恒可知：n(HCl)=2n(FeCl )+n剩余(H+)，即5.00mol/
2 2
L×0.1L=2n(FeCl )+0.200mol/L×0.5L解得：n(FeCl )=0.2mol；2.56g Cu的物质的量为0.04mol，则与Cu2+参
2 2
加反应的Fe的物质的量为0.04mol；标况下2.24L H 的物质的量为0.1mol，则H+参加反应的Fe的物质的
2
量为0.1mol；根据Fe2+守恒，可有与Fe3+反应的Fe的物质的量为0.2-0.1-0.04=0.06mol；因此原混合物中
n(Fe)=0.04+0.02+0.1=0.16mol，n(Fe O)=0.02mol，n(CuO)=0.04mol。A项，混合物的质量为：
2 3
0.16mol×56g/mol+0.02mol×160g/mol+0.04mol×80g/mol=15.36g，A正确；B项，根据原混合物组成的各组分
的物质的量可知，烧杯中转移电子的物质的量共为(0.1mol+0.04mol+0.02mol)×2=0.32mol，B错误；C项，
由于氯化亚铁易水解易氧化，将反应后的溶液蒸干后得到氢氧化铁，C错误；D项，过滤时需要用到的玻
璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗，不需要锥形瓶，D错误；故选A。
8(2022·江苏省南京、镇江市部分名校学情调研考试)由绿矾(FeSO ·7H O)制备三草酸合铁酸钾晶体
4 2
{ K[Fe(C O) ]·3H O}的流程如图
3 2 4 3 2
下列说法正确的是( )
A．“溶解”时加硫酸的目的是抑制 水解
B．将“沉淀”所得的FeC O 加入酸性高锰酸钾溶液，观察到溶液褪色，说明产物中含C O2-
2 4 2 4
C．“氧化”过程中HO 被还原为O
2 2 2D．隔绝空气加热K[Fe(C O) ]·3H O，分解产物为KCO、Fe O、CO、HO
3 2 4 3 2 2 3 2 3 2 2
【答案】A
【解析】由题给流程可知，绿矾溶于稀硫酸得到酸性硫酸亚铁溶液，向溶液中加入草酸溶液得到草酸
亚铁沉淀，向沉淀中加入草酸钾、草酸和过氧化氢混合溶液将草酸亚铁氧化得到三草酸合铁酸钾晶体。A
项，亚铁离子在溶液中易发生水解，溶解时加入稀硫酸的目的是抑制亚铁离子的水解，故A正确；B项，
向草酸亚铁沉淀中加入酸性高锰酸钾溶液时，亚铁离子和草酸根离子都能与酸性高锰酸钾溶液反应，使溶
液褪色，则观察到溶液褪色不能说明产物中含草酸根离子，故B错误；C项，氧化过程中过氧化氢为反应
的氧化剂，被草酸亚铁还原为水，故C错误；D项，由氧化还原反应规律可知，隔绝空气加热三草酸合铁
酸钾晶体时，三草酸合铁酸钾晶体受热分解生成碳酸钾、氧化铁、一氧化碳和水，故D错误；故选A。
9(2022·广东省广州市广大附中、广外、铁一中学高三三模联考)《开宝本草》记载“取钢煅作叶如笏
或团，平面磨错令光净，以盐水洒之，于醋瓮中阴处埋之一百日，铁上衣生，铁华成矣”。铁华粉[主要成
分为(CHCOO) Fe ·H O ]可用如下方法检测。下列相关说法不正确的是( )
3 2 2
A．在铁华粉中加入稀硝酸，再滴加KSCN溶液，一定会变红
B．制备铁华粉的主要反应为Fe+2CH COOH=(CH COO) Fe+H ↑
3 3 2 2
C．气体X的产生是因为发生了复分解反应
D．由上述实验可知，OH-结合Fe3+的能力大于CN-
【答案】A
【解析】铁华粉中加入稀硫酸并加热，产生的刺激性气味的气体X为醋酸蒸气；铁华粉中加入稀盐酸
生成氢气和滤液有氢气生成说明铁华粉中含有铁单质，滤液中加入铁氰化钾溶液生成蓝色沉淀，说明有滤
液中有亚铁离子，该沉淀不溶于稀盐酸，但与NaOH可反应生成棕色沉淀。A项，根据分析可知铁华粉中
含有铁单质，硝酸的量比较少时，生成的Fe3+能与Fe反应生成Fe2+，当溶液中不存在Fe3+时，滴入KSCN
溶液不会变红，A错误；B项，根据题干中信息可知，制备铁华粉的主要反应为
Fe+2CH COOH=(CH COO) Fe+H ↑，B正确；C项，气体X为醋酸蒸气，反应为：
3 3 2 2
(CHCOO) Fe+H SO =2CH COOH+FeSO ，属于复分解反应，C正确；D项，由上述实验可知，氢氧根离子
3 2 2 4 3 4
能与蓝色沉淀反应，生成棕色沉淀，说明有氢氧化铁沉淀生成，说明氢氧根离子结合铁离子的能力强于CN-，D正确；故选A。
11．(2022·山东省济宁市三模)以废铁屑为原料制备硫酸亚铁晶体的实验过程如图，下列说法正确的是(
)
A．取少量酸浸后的溶液，滴加硫氰化钾溶液，未变红色，说明废铁屑中不含+3价铁元素
B．人体血红素是亚铁离子配合物，硫酸亚铁可用于治疗缺铁性贫血
C．过滤步骤说明硫酸亚铁晶体难溶于水
D．实验过程不直接蒸发结晶的原因是防止FeSO 水解生成Fe(OH)
4 2
【答案】B
【解析】废铁屑用稀硫酸酸浸后得到FeSO 溶液，FeSO 溶液经结晶、过滤得到硫酸亚铁晶体。A项，
4 4
取少量酸浸后的溶液，滴加硫氰化钾溶液，未变红色，说明酸浸后的溶液中不存在Fe3+，但不能说明废铁
屑中不含+3价铁元素，因为废铁屑中若含+3价铁元素，在酸浸时会被Fe还原成Fe2+，A项错误；B项，
人体血红素是亚铁离子配合物，硫酸亚铁可提供亚铁离子，从而可用于治疗缺铁性贫血，B项正确；C项，
硫酸亚铁晶体溶于水，题给实验过程中是经结晶析出晶体后过滤的，C项错误；D项，实验过程不直接蒸
发结晶的原因是：防止硫酸亚铁被氧化、防止硫酸亚铁晶体失去结晶水，D项错误；故选B。
12．(2022·湖南省永州市第一中学二模)MnCO 可用作脱硫的催化剂以及生产金属锰的原料，由含
3
Mn2+的废液(有少量的Fe2+、Fe3+)制备MnCO 的一种工艺流程如下：
3
下列说法错误的是( )
A．“沉锰”时加过量NH HCO 发生反应的离子方程式为Mn2++ HCO -=MnCO↓+H+
4 3 3 3
B．“氧化”时加入酸化的HO 的目的是将Fe2+氧化为Fe3+
2 2
C．“纯化”过程中发生了水解反应，生成Fe(OH) 沉淀
3
D．工艺流程中“一系列操作”为过滤、洗涤、干燥
【答案】A
【解析】废液中含有少量的Fe2+、Fe3+，应除去，先加酸化的双氧水把亚铁离子氧化为三价铁离子2
Fe2++2H++H O=2H O+2 Fe3+，再调节溶液的酸碱性使铁离子水解为沉淀而除去三价铁离子，再加入过量的
2 2 2NH HCO 发生反应的离子方程式为Mn2++2HCO-=MnCO↓+H O+CO↑，再经过过滤、洗涤、干燥等一系列
4 3 3 3 2 2
操作得到固体MnCO 。A项， “沉锰”时加过量NH HCO 发生反应的离子方程式为Mn2++2 HCO -
3 4 3 3
=MnCO↓+H O+CO↑，故A错误；B项， “氧化”时加入酸化的HO 的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，故B
3 2 2 2 2
正确；C项，Fe3+在酸性条件下会发生水解反应，生成Fe(OH) 沉淀，故C正确；D项，“沉锰”时得到的
3
沉淀经过滤、洗涤、干燥等一系列操作得到固体MnCO ，故D正确；故选A
3
13．(2022·山东省高考考前热身押题)手持技术(Hand-held Technology)是由计算机和微电子技术相结合
的新型数字化实验手段。向FeCl 溶液中加入NaSO 溶液，控制不同 时，利用手持技术测量其与
3 2 3
溶液pH和电导率的关系如图所示：
i．a点时溶液澄清透明，加入NaOH溶液产生灰绿色难溶物。
ii．b点出现明显红褐色难溶物，取上层清液，分出两等份，分别加入KSCN溶液和NaOH溶液，前者
溶液变为血红色，后者无灰绿色难溶物。结合以上信息，下列分析不合理的是( )
A．a点时主要反应的离子方程式为2Fe3++SO2-+H O=2Fe2++SO2-+2H+
3 2 4
B．溶液电导率最低时，离子浓度和最小
C．b点时Fe3+和SO 2-主要发生相互促进的水解反应
3
D．混合后溶液的pH决定FeCl 和NaSO 主要反应的反应类型
3 2 3
【答案】B
【解析】A项，a点时，溶液澄清透明，加入NaOH溶液产生灰绿色难溶物Fe(OH) 与Fe(OH) 的混合
2 3
物，证明a点时Fe3+与SO 2-发生了氧化还原反应：2Fe3++SO2-+H O=2Fe2++SO2-+2H+，A不符合题意；B项，
3 3 2 4
b点时出现了明显红褐色难溶物Fe(OH) ，上层清液分别加入KSCN溶液和NaOH溶液，前者溶液变为血红
3
色，含Fe3+，后者无绿色难溶物，无Fe(OH) 生成，说明b点主要发生Fe3+与SO 2-的水解互促作用，2Fe3+
2 3+3SO2-+6O=2Fe(OH) +3H SO ，由此可知 =1.5，即b点时溶液中离浓度和最小，此时电导率不是
3 2 3 2 3
最低，B符合题意；C项，说明b点主要发生Fe3+与SO 2-的水解互促作用，C不符合题意；D项，由图及
3
上述分析知，混合后溶液的pH，决定于Fe3+和SO 2-主要反应类型，以氧化还原反应为主时溶度pH低，以
3
水解互促反应为主时，溶液的pH升高，D不符合题意；故选B。
14．(2022·江苏省连云港市高三高考考胶模拟考试)某新型纳米材料氧缺位铁酸盐ZnFe O(33.0)导致聚合硫酸铁中x的
2 x 4 y n
值减小的原因_______。
(6)聚合硫酸铁虽广泛应用于各类水的净化处理，但是实际使用过程中发现该絮凝剂对铁质输送管道和
容器比明矾的腐蚀性更强，这是由于该絮凝剂水解程度大，产生的氢离子浓度更大、腐蚀作用更强，同时
还有另一离子也具有腐蚀性，该离子发生腐蚀的离子方程式为_______。【答案】(1)漂白剂 (2)AlO -、SiO2-
2 3
(3)将Fe2+氧化为Fe3+ 防止HO 受热分解，提高原料利用率
2 2
(4)1：16
(5) Fe O 将溶液pH调过大，可能会使氯化铝和氯化铁转化为Fe(OH) 和Al(OH) 沉淀
2 3 3 3
(6)2Fe3++Fe=3Fe2+
【解析】焙烧过程FeS 与氧气反应生成SO 和Fe O，碱浸过程Al O、SiO 都能与KOH溶液反应分
2 2 2 3 2 3 2
别生成KAlO 、KSiO，过滤分离出滤液，酸浸加入硫酸与Fe O 反应生成铁离子，酸浸液中含有的亚铁离
2 2 3 2 3
子加入双氧水进行氧化转化为铁离子，聚合中加入试剂A消耗氢离子来调节pH，为防止引入新杂质，A
为Fe O，得到溶液通过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤，干燥得到聚合生成聚合硫酸铁。(1)SO 气体在工
2 3 2
业上可做漂白剂；(2)AlO、SiO 都能与KOH溶液反应分别生成KAlO 、KSiO，则“滤液”中存在的阴
2 3 2 2 2 3
离子主要为OH-及AlO-、SiO2-；(3)氧化过程中加入HO 的目的是将“酸浸”后溶液中的Fe2+氧化为
2 3 2 2
Fe3+，离子方程式为2Fe2++H O+2H+=2Fe3++2H O，双氧水不稳定易分解，温度过高，双氧水分解速率加快，
2 2 2
实际生产过程中温度不宜过高且要控制HO 的投加速度，其原因为防止HO 受热分解，提高原料利用率；
2 2 2 2
(4)Fe O 与FeS 混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe O 和SO ，设有xmolFe O 和ymolFeS 完全参加反应，根
2 3 2 3 4 2 2 3 2
据电子得失守恒：2x×(3- )=2y×5+y×( -2)，解得 =16，所以理论上完全反应消耗的n(FeS )：
2
n(Fe O)=1：16；(5)加入氧化铁和酸反应来调节溶液pH，所加试剂A为Fe O，不引入新的杂质；图象分
2 3 2 3
析可知pH>3.0，x值越小，是因为将溶液pH调过大，可能会使氯化铝和氯化铁转化为Fe(OH) 和Al(OH)
3 3
沉淀，降低聚合碱式氯化铝铁的产率；(6)溶液变红FeCl 溶液对钢铁设备的腐蚀，除H+的腐蚀作用外，另
3
一离子的腐蚀的主要原因是铁离子和铁反应生成亚铁离子，反应的离子方程式：2Fe3++Fe=3Fe2+。
4．(2022·上海市长宁区二模)硫酸亚铁晶体FeSO ·7H O 在医药上作补血剂。工业上用废铁生产
4 2
FeSO ·7H O 的一种流程如下图所示：
4 2
(1)步骤 I 中除铁和硫酸、铁锈和硫酸反应外， 还有一个反应的化学方程式为_______：步骤 I 加入
稀硫酸的量不能过量的原因是_______；步骤 II 加入稀硫酸的目的是_______。
(2)证明步骤 (1)滤液中只含有Fe2+ 的方法： 取样， 先滴加 KSCN 溶液， 无明显现象， 再滴加
_______； 该过程的现象为：_______。(3)步骤 III 从硫酸亚铁溶液中获得硫酸亚铁晶体 (FeSO ·7H O) 的实验操作为_______、_______、过
4 2
滤、冰水洗涤、烘干。烘干操作需在低温条件下进行， 原因是_______。
(4)取27.8gFeSO·7H O隔绝空气加热至不同温度， 剩余固体的质量变化如下图所示。
4 2
分析数据， 写出 残留物的化学式_______； 时固体物质发生反应的化学方程式
是_______，做出这一判断的依据是_______。
【答案】(1) Fe+Fe (SO )=3 FeSO 确保生成物全部都是硫酸亚铁； 防止亚铁离子水解；
2 4 3 4
(2) 氯水； 溶液变成血红色；
(3) 蒸发浓缩； 冷却结晶 防止FeSO ·7H O分解失去部分结晶水
4 2
(4) FeSO ·H O 2 FeSO Fe O+SO↑+SO↑ FeSO ·7H O为0.1mol，加热分解到C点后
4 2 4 2 3 2 3 4 2
质量不再变化，C为铁的氧化物。剩余固体是8g，铁元素的质量为5.6g，则氧元素的质量为2.4g，可得出
氧化物中铁和氧原子个数比为2：3，故为Fe O。根据氧化还原反应规律推断铁元素化合价升高，必有元
2 3
素化合价降低，则有生成SO ，由质量守恒定律得出化学反应为：2 FeSO Fe O+SO↑+SO↑。
2 4 2 3 2 3
【解析】根据题中信息知废铁中含有铁、铁锈和不溶性杂质。步骤I加稀硫酸，铁和铁锈与硫酸，生
成的硫酸铁也会和铁反应生成硫酸亚铁，过滤后可除去不溶性杂质；在步骤II加稀硫酸是为了抑制亚铁离
子水解，得到的硫酸亚铁溶液经过步骤III：蒸发浓缩、冷却结晶可得到FeSO ·7H O晶体。(1)铁锈与硫酸
4 2
反应生成硫酸铁，硫酸铁能够继续与铁反应生成硫酸亚铁，化学方程式为：Fe+Fe (SO )=3 FeSO ；在步骤
2 4 3 4
I加稀硫酸不能过量，是为了确保生成物全部是硫酸亚铁，得到的产物更纯净，不用后续除杂；在步骤II
加稀硫酸是为了抑制亚铁离子水解，防止得到的晶体中有杂质；(2)检验亚铁离子，先加KSCN溶液无现象，
再加氯水将亚铁离子氧化成铁离子，若出现血红色，则有亚铁离子。故加入的试剂为氯水，现象为溶液变
成血红色；(3)要得到带结晶水的晶体，通常采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法。硫酸亚铁溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶可得到FeSO ·7H O晶体；FeSO ·7H O受热易失去结晶水，因此低温烘干是为了防止FeSO ·7H O
4 2 4 2 4 2
晶体失去结晶水；(4)27.8g FeSO ·7H O的物质的量为0.1mol，结晶水完全失去时剩下固体的质量为：
4 2
，由图可知B( )完全失去结晶水，成分为FeSO ，对比B( )和A(
4
)点，两者质量差为 ，即A比B多一个结晶水，A点成分为：FeSO ·H O；自始至终，
4 2
铁元素质量守恒，FeSO ·7H O为0.1mol，加热分解到C( )点后质量不再变化，C点成分为铁的氧化
4 2
物。剩余固体是8g，铁元素的质量为5.6g，则氧元素的质量为2.4g，可得出氧化物中铁和氧原子个数比为
2：3，故为Fe O。根据氧化还原反应规律推断铁元素化合价升高，必有元素化合价降低，则有生成SO ，
2 3 2
由质量守恒定律得出化学反应为：2 FeSO Fe O+SO↑+SO↑。
4 2 3 2 3
1．【2022·浙江省6月选考】关于化合物：FeO(OCH)的性质，下列推测不合理的是( )
3
A．与稀盐酸反应生成FeCl 、CHOH、HO
3 3 2
B．隔绝空气加热分解生成FeO、CO、HO
2 2
C．溶于氢碘酸(HI)，再加CCl 萃取，有机层呈紫红色
4
D．在空气中，与SiO 高温反应能生成Fe (SiO)
2 2 3 3
【答案】B
【解析】已知化合物：FeO(OCH)中Fe的化合价为+3价，CHO-带一个单位负电荷。A项，化合物：
3 3
FeO(OCH)中Fe的化合价为+3价，故其与稀盐酸反应生成FeCl 、CHOH、HO，反应原理为：
3 3 3 2
FeO(OCH)+3HCl=FeCl +H O+CHOH，A不合题意；B项，化合物：FeO(OCH)中Fe的化合价为+3价，C
3 3 2 3 3
为-2，若隔绝空气加热分解生成FeO、CO、HO则得失电子总数不相等，不符合氧化还原反应规律，即不
2 2
可能生成FFeO、CO、HO，B符合题意；C项，化合物：FeO(OCH)中Fe的化合价为+3价，故其溶于氢
2 2 3
碘酸(HI)生成的Fe3+能将I-氧化为I，反应原理为：2FeO(OCH)+6HI=2FeI +I +2H O+2CHOH，再加CCl
2 3 2 2 2 3 4
萃取，有机层呈紫红色，C不合题意；D项，化合物：FeO(OCH)在空气中高温将生成Fe O、CO 和
3 2 3 2
HO，然后Fe O 为碱性氧化物，SiO 为酸性氧化物，故化合物：FeO(OCH)与SiO 高温反应能生成
2 2 3 2 3 2
Fe (SiO)，D不合题意；故选B。
2 3 3
2．【2022•湖南选择性考试】为探究FeCl 的性质，进行了如下实验(FeCl 和NaSO 溶液浓度均为
3 3 2 3)。
实验 操作与现象
① 在 水中滴加2滴FeCl 溶液，呈棕黄色；煮沸，溶液变红褐色。
3
在5mL FeCl 溶液中滴加2滴NaSO 溶液，变红褐色；
3 2 3
②
再滴加K[Fe(CN) ]溶液，产生蓝色沉淀。
3 6
在5mL Na SO 溶液中滴加2滴FeCl 溶液，变红褐色；
2 3 3
将上述混合液分成两份，一份滴加K[Fe(CN) ]溶液，无蓝色沉淀生
③ 3 6
成；
另一份煮沸，产生红褐色沉淀。
依据上述实验现象，结论不合理的是( )
A．实验①说明加热促进Fe3+水解反应
B．实验②说明Fe3+既发生了水解反应，又发生了还原反应
C．实验③说明Fe3+发生了水解反应，但没有发生还原反应
D．整个实验说明SO 2-对Fe3+的水解反应无影响，但对还原反应有影响
3
【答案】D
【解析】铁离子水解显酸性，亚硫酸根离子水解显碱性，两者之间存在相互促进的水解反应，同时铁
离子具有氧化性，亚硫酸根离子具有还原性，两者还会发生氧化还原反应，在同一反应体系中，铁离子的
水解反应与还原反应共存并相互竞争，结合实验分析如下：实验①为对照实验，说明铁离子在水溶液中显
棕黄色，存在水解反应Fe3++3H O Fe(OH) +3H+，煮沸，促进水解平衡正向移动，得到红褐色的氢氧
2 3
化铁胶体；实验②说明少量亚硫酸根离子加入铁离子后，两者发生水解反应得到红褐色的氢氧化铁胶体；
根据铁氰化钾检测结果可知，同时发生氧化还原反应，使铁离子被还原为亚铁离子，而出现特征蓝色沉淀；
实验③通过反滴操作，根据现象描述可知，溶液仍存在铁离子的水解反应，但由于铁离子少量，没检测出
亚铁离子的存在，说明铁离子的水解反应速率快，铁离子的还原反应未来得及发生。A项，铁离子的水解
反应为吸热反应，加热煮沸可促进水解平衡正向移动，使水解程度加深，生成较多的氢氧化铁，从而使溶
液显红褐色，故A正确；B项，在5mLFeCl 溶液中滴加2滴同浓度的NaSO 溶液，根据现象和分析可知，
3 2 3
Fe3+既发生了水解反应，生成红褐色的氢氧化铁，又被亚硫酸根离子还原，得到亚铁离子，加入铁氰化钾
溶液后，出现特征蓝色沉淀，故B正确；C项，实验③中在5mL Na SO 溶液中滴加2滴同浓度少量FeCl
2 3 3
溶液，根据现象和分析可知，仍发生铁离子的水解反应，但未来得及发生铁离子的还原反应，即水解反应
比氧化还原反应速率快，故C正确；D项，结合三组实验，说明铁离子与亚硫酸根离子混合时，铁离子的
水解反应占主导作用，比氧化还原反应的速率快，因证据不足，不能说明亚硫酸离子对铁离子的水解作用无影响，事实上，亚硫酸根离子水解显碱性，可促进铁离子的水解反应，故D错误。故选D。
3．【2022·浙江省1月选考】下列说法不正确的是( )
A．镁合金密度较小、强度较大，可用于制造飞机部件
B．还原铁粉可用作食品干燥剂
C．氯气、臭氧、二氧化氯都可用于饮用水的消毒
D．油脂是热值最高的营养物质
【答案】B
【解析】A项，金属镁的密度较小，镁合金的强度高、机械性能好，是制造汽车、飞机、火箭的重要
材料，故A正确；B项，还原铁粉能吸收氧气，可用作食品脱氧剂，故B错误；C项，氯气、臭氧、二氧
化氯都具有强氧化性，能杀菌消毒，都可用于饮用水的消毒，故C正确；D项，油脂在代谢中可以提供的
能量比糖类和蛋白质约高一倍，油脂是热值最高的营养物质，故D正确；故选B。
4．【2021•河北选择性考试】“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项，钢是含碳量低的铁合金，故A正确；B项，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项，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项，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
5．【2021•湖南选择性考试】下列说法正确的是( )
A．糖类、蛋白质均属于天然有机高分子化合物
B．FeO粉末在空气中受热，迅速被氧化成Fe O
3 4
C．SO 可漂白纸浆，不可用于杀菌、消毒
2
D．镀锌铁皮的镀层破损后，铁皮会加速腐蚀
【答案】B
【解析】A项，单糖、二糖的相对分子质量在10000以下，不属于高分子，而糖类中淀粉、纤维素及
蛋白质为天然有机高分子化合物，故A错误；B项，FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，若迅
速反应，只有部分被氧化，氧化生成Fe O，故B正确；C项，二氧化硫具有漂白性，可以漂白纸浆，也可
3 4以用于葡萄酒中，抑制葡萄酒中微生物增殖，故C错误；D项，在金属活动性顺序表中锌比铁活泼，所以
破损后仍腐蚀的是锌，保护的是铁，故D错误；故选B。
6．【2020•江苏卷】下列有关化学反应的叙述正确的是( )
A．室温下，Na在空气中反应生成NaO
2 2
B．室温下，Al与4.0 mol﹒L-1NaOH溶液反应生成NaAlO
2
C．室温下，Cu与浓HNO 反应放出NO气体
3
D．室温下，Fe与浓HSO 反应生成FeSO
2 4 4
【答案】B
【解析】A项，室温下，钠与空气中氧气反应生成氧化钠，故A错误；B项，室温下，铝与NaOH溶
液反应生成偏铝酸钠和氢气，故B正确；C项，室温下，铜与浓硝酸反应生成二氧化氮气体，故C错误；
D项，室温下，铁在浓硫酸中发生钝化，故D错误。故选B。
7．【2018•新课标Ⅰ卷】磷酸亚铁锂(LiFePO )电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺
4
回收废旧硫酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：
下列叙述错误的是( )
A．合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用
B．从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li
C．“沉淀”反应的金属离子为Fe3+
D．上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠
【答案】D
【解析】A项，废旧电池中含有重金属，随意排放容易污染环境，因此合理处理废旧电池有利于保护
环境和资源再利用，A正确；B项，根据流程的转化可知从正极片中可回收的金属元素有Al、Fe、Li，B
正确；C项，得到含Li、P、Fe的滤液，加入碱液生成氢氧化铁沉淀，因此“沉淀”反应的金属离子是Fe3
＋，C正确；D项，硫酸锂能溶于水，因此上述流程中不能用硫酸钠代替碳酸钠，D错误。
8．【2018•江苏卷】在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A．
B．C．
D．
【答案】A
【解析】A项，NaHCO 受热分解成NaCO、CO 和HO，NaCO 与饱和石灰水反应生成CaCO 和
3 2 3 2 2 2 3 3
NaOH，两步反应均能实现；B项，Al与NaOH溶液反应生成NaAlO 和H，NaAlO 与过量盐酸反应生成
2 2 2
NaCl、AlCl 和HO，第二步反应不能实现；C项，AgNO 中加入氨水可获得银氨溶液，蔗糖中不含醛基，
3 2 3
蔗糖不能发生银镜反应，第二步反应不能实现；D项，Al与Fe O 高温发生铝热反应生成Al O 和Fe，Fe
2 3 2 3
与HCl反应生成FeCl 和H，第二步反应不能实现；物质间转化均能实现的是A项，故选A。
2 2
9．【2018•江苏卷】下列有关物质性质的叙述一定不正确的是( )
A．向FeCl 溶液中滴加NH SCN溶液，溶液显红色
2 4
B．KAl(SO ) ·12H O溶于水可形成 Al(OH) 胶体
4 2 2 3
C．NH Cl与Ca(OH) 混合加热可生成NH
4 2 3
D．Cu与FeCl 溶液反应可生成CuCl
3 2
【答案】A
【解析】A项，FeCl 溶液中含Fe2+，NH SCN用于检验Fe3+，向FeCl 溶液中滴加NH SCN溶液，溶液
2 4 2 4
不会显红色，A项错误；B项，KAl(SO )·12H O溶于水电离出的Al3+水解形成Al(OH) 胶体，离子方程式
4 2 2 3
为Al3++3H O Al(OH) (胶体)+3H+，B项正确；C项，实验室可用NH Cl和Ca(OH) 混合共热制NH ，
2 3 4 2 3
反应的化学方程式为2NH Cl+Ca(OH) CaCl +2NH↑+2H O，C项正确；D项，Cu与FeCl 溶液反应生成
4 2 2 3 2 3
CuCl 和FeCl ，反应的化学方程式为Cu+2FeCl =CuCl +2FeCl ，D项正确。
2 2 3 2 2
10．【2019•天津卷】下列有关金属及其化合物的不合理的是( )
A．将废铁屑加入 溶液中，可用于除去工业废气中的Cl
2
B．铝中添加适量钾，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业
C．盐碱地(含较多 等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良
D．无水CoCl 呈蓝色，吸水会变为粉红色，可用于判断变色硅胶是否吸水
2
【答案】C
【解析】A项，氯气能将铁和亚铁氧化，从而除去工业废气中的氯气，故A不选；B项，根据铝合金
的性质，具有密度低、强度高，应用于航空航天等工业，故B不选；C项，NaCO ＋Ca(OH) =CaCO ↓＋
2 3 2 3
2NaOH，产物仍然呈碱性，不能改变土壤的碱性，反而使土壤更板结，故 C选；D项，利用无水氯化钴和氯化钴晶体的颜色不同，判断硅胶中是否含水，故D不选。故选C
11．【2019•浙江4月选考】聚合硫酸铁[Fe(OH)SO ] 能用作净水剂(絮凝剂)，可由绿矾(FeSO ·7H O)和
4 n 4 2
KClO 在水溶液中反应得到。下列说法不正确的是( )
3
A．KClO 作氧化剂，每生成1 mol [Fe(OH)SO ] 消耗6/n mol KClO
3 4 n 3
B．生成聚合硫酸铁后，水溶液的pH增大
C．聚合硫酸铁可在水中形成氢氧化铁胶体而净水
D．在相同条件下，Fe3+比[Fe(OH)]2+的水解能力更强
【答案】A
【 解 析 】 A 项 ， 根 据 题 干 中 信 息 ， 可 利 用 氧 化 还 原 配 平 法 写 出 化 学 方 程 式 ：
6nFeSO +nKClO +3nH O=6[Fe(OH)SO ]n+nKCl，可知KClO 做氧化剂，同时根据计量数关系亦知每生成1
4 3 2 4 3
mol [Fe(OH)SO ] 消耗n/6 mol KClO ，A项错误；B项，绿矾溶于水后，亚铁离子水解使溶液呈酸性，当
4 n 3
其转系为聚合硫酸铁后，亚铁离子的浓度减小，因而水溶液的pH增大，B项错误；C项，聚合硫酸铁可在
水中形成氢氧化铁胶体，胶体粒子吸附杂质微粒引起聚沉，因而净水，C项正确；D项，多元弱碱的阳离
子的水解是分步进行的。[Fe(OH)]2+的水解相当于Fe3+的二级水解，由于其所带的正电荷比Fe3+少，因而在
相同条件下，其结合水电离产生的OH-的能力较弱，故其水解能力不如Fe3+，即在相同条件下，一级水解
的程度大于二级水解，D项正确。故选A。
12．【2021•全国乙卷】磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有TiO、SiO、Al O、MgO、CaO以及少
2 2 2 3
量的Fe O。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。
2 3
该工艺
条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表
金属离子 Fe3+ Al3+ Mg2+ Ca2+
开始沉淀的pH 2.2 3.5 9.5 12.4
沉淀完全(c =1.0×10-5 mol·Lˉ1)的
3.2 4.7 11.1 13.8
pH
回答下列问题：(1)“焙烧”中，TiO、SiO 几乎不发生反应，Al O、MgO、CaO、Fe O 转化为相应的硫酸盐，写出
2 2 2 3 2 3
Al O 转化为NH Al(SO ) 的化学方程式_______。
2 3 4 4 2
(2)“水浸”后“滤液”的pH约为2.0，在“分步沉淀”时用氨水逐步调节pH至11.6，依次析出的金属
离子是_______。
(3)“母液①"中Mg2+浓度为_______ cmol·Lˉ1。
(4)“水浸渣”在160℃“酸溶”最适合的酸是_______。“酸溶渣”的成分是_______、_______。
(5)“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热，TiO2+水解析出TiO·x H O沉淀，该反应的离子方程式是
2 2
_______。
(6)将“母液①”和“母液②”混合，吸收尾气，经处理得_______，循环利用。
【答案】Al O+4(NH)SO NH Al(SO )+6NH↑+3H O↑
2 3 4 2 4 2 4 4 2 3 2
Fe3+、Al3+、Mg2+ 1.0×10-6 硫酸 SiO CaSO
2 4
TiO2++(x+1)H O TiO·x H O↓+HO (NH )SO
2 2 2 2 4 2 4
【解析】由题给流程可知，高钛炉渣与硫酸铵混合后焙烧时，二氧化钛和二氧化硅不反应，氧化铝、
氧化镁、氧化钙、氧化铁转化为相应的硫酸盐，尾气为氨气；将焙烧后物质加入热水水浸，二氧化钛、二
氧化硅不溶于水，微溶的硫酸钙部分溶于水，硫酸铁、硫酸镁和硫酸铝铵溶于水，过滤得到含有二氧化钛、
二氧化硅、硫酸钙的水浸渣和含有硫酸铁、硫酸镁、硫酸铝铵和硫酸钙的滤液；向pH约为2.0的滤液中加
入氨水至11.6，溶液中铁离子、铝离子和镁离子依次沉淀，过滤得到含有硫酸铵、硫酸钙的母液①和氢氧
化物沉淀；向水浸渣中加入浓硫酸加热到160℃酸溶，二氧化硅和硫酸钙与浓硫酸不反应，二氧化钛与稀
硫酸反应得到TiOSO ，过滤得到含有二氧化硅、硫酸钙的酸溶渣和TiOSO 溶液；将TiOSO 溶液加入热水
4 4 4
稀释并适当加热，使TiOSO 完全水解生成TiO·x H O沉淀和硫酸，过滤得到含有硫酸的母液②和TiO·x
4 2 2 2
HO。(1)氧化铝转化为硫酸铝铵发生的反应为氧化铝、硫酸铵在高温条件下反应生成硫酸铝铵、氨气和水，
2
反应的化学方程式为Al O+4(NH)SO NH Al(SO )+4NH↑+3H O；(2)由题给开始沉淀和完全沉淀的
2 3 4 2 4 4 4 2 3 2
pH可知，将pH约为2.0的滤液加入氨水调节溶液pH为11.6时，铁离子首先沉淀、然后是铝离子、镁离子，
钙离子没有沉淀；(3)由镁离子完全沉淀时，溶液pH为11.1可知，氢氧化镁的溶度积为1×10—5×(1×10—
2.9)2=1×10—10.8，当溶液pH为11.6时，溶液中镁离子的浓度为 =1×10—6mol/L；(4)增大溶液中硫
酸根离子浓度，有利于使微溶的硫酸钙转化为沉淀，为了使微溶的硫酸钙完全沉淀，减少TiOSO 溶液中
4
含有硫酸钙的量，应加入浓硫酸加热到160℃酸溶；由分析可知，二氧化硅和硫酸钙与浓硫酸不反应，则酸溶渣的主要成分为二氧化硅和硫酸钙；(5)酸溶后将TiOSO 溶液加入热水稀释并适当加热，能使TiOSO
4 4
完全水解生成TiO·x H O沉淀和硫酸，反应的离子方程式为TiO2++(x+1)H O TiO·xH O+2H+；(6)由分析
2 2 2 2 2
可知，尾气为氨气，母液①为硫酸铵、母液②为硫酸，将母液①和母液②混合后吸收氨气得到硫酸铵溶液，
可以循环使用。
13．【2021•湖南选择性考试】Ce (CO) 可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中，铈(Ce)
2 3 3
主要以CePO 形式存在，还含有SiO 、Al O 、Fe O 、CaF 等物质。以独居石为原料制备Ce (CO)•nH O
4 2 2 3 2 3 2 2 3 3 2
的工艺流程如图：
回答下列问题：
(1)铈的某种核素含有58个质子和80个中子，该核素的符号为 ；
(2)为提高“水浸”效率，可采取的措施有 (至少写两条)；
(3)滤渣Ⅲ的主要成分是 (填化学式)；
(4)加入絮凝剂的目的是 ；
(5)“沉铈”过程中，生成Ce (CO)•nH O的离子方程式为 ，常温下加入的
2 3 3 2
NH HCO 溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”)(已知：NH •H O的K＝1.75×10﹣
4 3 3 2 b
5，HCO 的K ＝4.4×10﹣7，K ＝4.7×10﹣11)；
2 3 a1 a2
(6)滤渣Ⅱ的主要成分为 FePO ，在高温条件下，LiCO 、葡萄糖(C H O)和FePO 可制备电极材料
4 2 3 6 12 6 4
LiFePO ，同时生成CO和HO，该反应的化学方程式为 。
4 2
【答案】(1)138 Ce (2)适当升高温度，将独居石粉碎等
58
(3)Al(OH) (4)促使铝离子沉淀
3
(5)2Ce3++6HCO-+(n﹣3)HO＝Ce (CO)•nH O+3CO↑ 碱性
3 2 2 3 3 2 2
(6)6FePO +3Li CO+C H O 6LiFePO +9CO↑+6H O
4 2 3 6 12 6 4 2
【解析】天然独居石主要以CePO 形式存在，还含有SiO 、Al O 、Fe O 、CaF 等物质中加入浓硫酸
4 2 2 3 2 3 2
焙烧，二氧化硅不反应，其他物质生成对应的硫酸盐，加水水浸，浸渣为硫酸钙和二氧化硅，滤液中含有
加入FeCl 除磷，生成FePO 沉淀，加氧化镁调节pH＝5，加絮凝剂聚沉，溶液中的Al3+和Fe3+沉淀除去，
3 4
加入碳酸氢铵沉铈，过滤获得Ce (CO)•nH O。(1)铈的某种核素含有58个质子和80个中子，依据核素的
2 3 3 2
表示方法，其符号为138 Ce；(2)升高温度，搅拌反应物可以加快水浸效率；(3)依据流程分析，氧化镁调节
58pH＝5，加絮凝剂聚沉，溶液中的Al3+和Fe3+生成对应的氢氧化物沉淀除去，对应的滤渣 III为Fe(OH) 、
3
Al(OH) ；(4)加入絮凝剂，吸附沉淀，使沉淀颗粒变大，便于过滤除去；(5)“沉铈”过程中，加入Ce3+与
3
CO2﹣结合，促进 HCO ﹣电离，生成 Ce (CO)•nH O，离子方程式为：2Ce3++6HCO﹣+(n﹣3)HO＝
3 3 2 3 3 2 3 2
Ce (CO)•nH O+3CO↑，根据盐类水解规律，已知NH •H O的电离平衡常数K ＝1.75×10﹣5，HCO 的电离
2 3 3 2 2 3 2 b 2 3
平衡常数 K ＝4.4×10﹣7，K ＝4.7×10﹣11，所以碳酸氢根的水解程度更大，所以 NH HCO 显碱性；
a1 a2 4 3
(6)Li CO 、葡萄糖(C H O)和FePO 可制备电极材料LiFePO ，同时生成CO和HO，可知葡萄糖中C元素
2 3 6 12 6 4 4 2
被氧化，FePO 中Fe元素被还原，LiCO 中C元素被还原，据此可知方程式为6FePO +3Li CO+C H O
4 2 3 4 2 3 6 12 6
6LiFePO +9CO↑+6H O。
4 2
14．【2016·高考全国卷Ⅱ】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FeCl 溶液中需加入少量铁
2
屑，其目的是 。
(2)甲组同学取2 mL FeCl 溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl 可将
2 2
Fe2+氧化。FeCl 溶液与氯水反应的离子方程式为 。
2
(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mL FeCl 溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下
2
依次加入几滴氯水和l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-1 KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L-1 FeCl 溶液混合。分别取2 mL此溶液
3
于3 支试管中进行如下实验：
①第一支试管中加入1 mL CCl 充分振荡、静置，CCl 层显紫色；
4 4
②第二支试管中加入1滴K[Fe(CN) ]溶液，生成蓝色沉淀；
3 6
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)；实验①和③说明：在I-过量的情况下，溶液中仍含有
(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为 。
(5)丁组同学向盛有HO 溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl 溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子
2 2 2
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++Cl==2Fe3++2Cl-
2
(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响) (4)Fe2+ Fe3+ 可逆反应
(5)H O+2Fe2++2H+==2Fe3++2H O Fe3+催化HO 分解产生O HO 分解反应放热，促进Fe3+的水解平
2 2 2 2 2 2 2 2
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 FeCl 溶液中加入少量铁屑
2
的目的是防止Fe2+被氧化。(2)Cl 可将Fe2+氧化成铁离子，自身得电子生成氯离子，反应的离子方程式为
2
2Fe2++Cl==2Fe3++2Cl-。(3)防止空气中的氧气将Fe2+氧化，产生干扰，所以煤油的作用是隔绝空气。(4)根
2
据Fe2+的检验方法，向溶液中加入1滴K[Fe(CN) ]溶液，生成蓝色沉淀，一定含有亚铁离子；则实验②检
3 6
验的离子是Fe2+；碘易溶于CCl ，在CCl 中显紫色，Fe3+遇KSCN溶液显红色，实验①和③说明，在I-过
4 4
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。(5)H O 溶液中加入几滴酸化
2 2
的FeCl 溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为HO+2Fe2++2H+==2Fe3++2H O，铁离子的溶液
2 2 2 2
呈棕黄色；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Fe3+催
化HO 分解放出氧气；生成沉淀的原因是HO 分解反应放热，促进Fe3+的水解平衡正向移动。
2 2 2 2
