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2023——2024 年解密高考化学大一轮复习精讲案
第三章 金属及其化合物
专题九 铁及其化合物
第一板块 明确目标
课标要求
核心素养
结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解铁及其重要化合物的
主要性质。了解铁及其重要化合物在生产、生活中的应用。
了解铁及其重要化合物的制备方法。
结合实例认识铁及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质
性质、实现物质转化，认识物质及其转化在促进社会文明进步、
自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
宏观辨识与微观探析
科学探究与创新意识
证据推理与模型认知
第二板块 夯实基础
1
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考点一：铁及其氧化物
1．铁单质
(1)铁的物理性质
______色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被______吸引。
(2)铁的原子结构
Fe 的价层电子排布式为______，铁位于元素周期表的第____周期第____族，是应用最广泛的过渡金属元素，
其原子结构示意图：____________________________________________。
(3)铁的化学性质
铁比较活泼，还原性较强，失去电子后生成____价或____价的铁。重要的化学反应为
2
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2．铁的氧化物
(1)物理性质
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗名
铁红
磁性氧化铁
颜色状态
______粉末
______粉末
______晶体(有磁性)
水溶性
铁的化合价
(2)化学性质
FeO
①
、Fe2O3 都属于碱性氧化物，能溶于强酸，分别写出它们溶于盐酸的离子方程式：
________________________，______________________________________。
②铁的氧化物还能被
CO 、Al 还原，以氧化铁为例写出化学方程式：
________________________________________________________________________，
________________________________________________________________________。
③分别写出Fe3O4溶于足量稀硝酸、氢碘酸(HI)的离子方程式：______________、___________。
考点二：铁的氢氧化物
1．氢氧化铁和氢氧化亚铁的比较
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
色、态
____色固体
______色固体
与盐酸反应
3
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受热分解
制法
可溶性亚铁盐与碱溶液反
应：
_________________________
______________________
可溶性铁盐与碱溶液反应：
____________
二者的
关系
在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，
现象是_____________________，最后变成
______________，化学方程式为
________________________________________
2.Fe(OH)2的制备
(1)制备原理
①制备原理：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓。
②成功关键：溶液中不含O2等氧化性物质；制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭、隔绝空气的体系中。
(2)常用方法
有机覆盖层法
将吸有NaOH 溶液的胶头滴管插到FeSO4溶液液
面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用
CCl4)，以防止____________________发生反应
还原性气体保护法
先在装置Ⅰ中生成FeSO4溶液，并利用生成的H2
将装置内的________排尽后，再把______溶液压
入装置Ⅱ中与________混合，这样可长时间观察
到白色沉淀
电解法
用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面
上覆盖苯(或煤油)
考点三 铁盐、亚铁盐的性质与检验
1．铁盐与亚铁盐
亚铁盐(Fe2＋)
铁盐(Fe3＋)
颜色
浅绿色(溶液)
黄色(溶液)
氧化性与
既有氧化性，又有还原性，以还原性为
一般表现为______性，如能
4
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还原性
主，如在酸性条件下能被H2O2、NO 氧
化，反应的离子方程式分别为
________________、
_____________________________________
___________________________________
溶解铜，反应的离子方程式
为
_________________________
_________________________
______________________
水解性
水解呈酸性
极易水解，只存在于酸性较
强的溶液中
2.其他常见铁盐
(1)绿矾(FeSO4·7H2O)：一种重要的还原剂，可用作补血剂及植物的补铁剂。
(2)铁铵矾[NH4Fe(SO4)2·12H2O]：无色晶体，易溶于水，常用作化学分析试剂、药物和织物媒染剂。
(3)赤血盐{K3[Fe(CN)6]}：红色晶体，能溶于水，常用于检验Fe2＋，生成蓝色沉淀。
(4)高铁酸钾(K2FeO4)：暗紫色晶体，具有强氧化性，可用作水体的杀菌、消毒剂或高容量电池材料。
3．Fe2＋和Fe3＋的检验
(1)
(2)
(3)含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的检验
―――――――→溶液变红色，说明含有______。
――――――→酸性KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有______。
考点四：Fe2＋、Fe3＋的相互转化
Fe2＋与Fe3＋的相互转化
用离子方程式实现下列转化：
Fe2＋Fe3＋
________________________________________________________________________
①
；
________________________________________________________________________
②
；
________________________________________________________________________
③
；
________________________________________________________________________
④
；
________________________________________________________________________
⑤
；
________________________________________________________________________
⑥
；
________________________________________________________________________
⑦
。
5
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考点一：铁及其氧化物
1．下列叙述正确的是( )
A．Fe 与I2反应生成FeI3
B．硫酸铜溶液中加入少量铁粉反应的离子方程式：3Cu2＋＋2Fe===2Fe3＋＋3Cu
C．5.6 g Fe 与足量的S 反应转移的电子数为0.3NA
D．高温下水蒸气与Fe 反应，固体的质量增加
2．化学让生活更美好。下列说法不正确的是( )
A．钢铁使用要尽可能减少钢铁的氧化损耗，Fe2O3是一种碱性氧化物
B．常温下，铁的氧化物都不溶于水，也不与水反应
C．故宫是中国最大的古代文化艺术博物馆，氧化铁可作故宫红色外墙的涂料
D．氧化亚铁在空气中加热会被迅速氧化成三氧化二铁
3．铁与水蒸气反应实验改进前后的装置如图所示：
下列说法错误的是( )
A．将湿棉花改为浸水的尿不湿，酒精灯由单头改为双头，可提供足量的水蒸气
B．用具支试管可将试管口附近冷凝的水导出，避免冷凝水与灼热铁粉接触
C．肥皂液改为吹泡泡水，收集H2效果更好，点燃效果更明显
D．悬挂的磁铁仅能吸引铁粉，不能吸引反应产物
4．准确称取某种铁的氧化物2.88 g，用足量的CO 进行还原，将生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收，
得到沉淀4.00 g，计算该氧化物的化学式：__________。
考点二：铁的氢氧化物
1、对实验Ⅰ~Ⅳ的实验操作现象判断正确的是( )
6
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A.实验Ⅰ：制得
胶体，产生红褐色沉淀
B.实验Ⅱ：溶液颜色变红
C.实验Ⅲ：放出大量气体
D.实验Ⅳ：铜片表面有黑色固体生成
2、如图所示装置可用来制取
和观察
在空气中被氧化时的颜色变化。实验提供的试剂：铁
屑、
硫酸、NaOH 溶液。下列说法错误的是( )
A.B 中盛有一定量的NaOH 溶液，A 中应预先加入的试剂是铁屑
B.实验开始时应先将活塞E 关闭
C.生成
的操作为关闭E，使A 中溶液压入B 瓶中
D.取下装置B 中的橡皮塞，使空气进入，沉淀颜色最终变成红褐色
3．用如图所示装置(夹持仪器省略)制备氢氧化亚铁。
实验步骤如下：
Ⅰ.检查装置气密性后，关闭K2、K5、K6，打开K1、K3、K4，使装置A 中产生的气体进入装置B 中，排尽装
置B 中空气。
Ⅱ.待装置B 中空气排尽后，关闭K3，打开K2，将装置A 中溶液压入装置B 中并观察现象。
Ⅲ.关闭K1、K2，打开K5、K6，使装置C 中气体通入装置B 中并观察现象。
回答下列问题：
(1)仪器a 的名称是____________，B 中长玻璃管的作用是_____________________。
(2)装置A 中金属离子的检验方法是_________________________________________
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________________________________________________________________________。
(3)步骤 Ⅲ 装置B 中的现象是____________________，其发生反应的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________。
4．利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀，如图所示，已知两电极的材料分别为石墨和铁。
(1)a 电极的材料应为_____________________，电极反应式为_____________________。
(2)电解液c 可以是________(填字母)。
A．纯水
B．NaCl 溶液
C．NaOH 溶液
D．CuCl2溶液
(3)d 为苯，其作用是______________________________________________________，
在加入苯之前对电解液c 应作何简单处理？__________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若c 用Na2SO4溶液，当电解一段时间后看到白色Fe(OH)2沉淀，再反接电源电解，除了电极上看到气泡
外，另一明显现象为__________________________________________。
Fe(OH)2制备的三种思维方法
(1)有机覆盖层法
将吸有NaOH 溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与
Fe(OH)2接触发生反应，如图1 所示。
(2)还原性气体保护法
用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐与NaOH 溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀，如图2 所示。
(3)电解法
用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖一层苯(或煤油)，如图3 所示。
考点三 铁盐、亚铁盐的性质与检验
1.欲证明某溶液中不含
而含有
，下列实验操作顺序正确的是( )
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①加入适量新制氯水溶液，②加入足量
，③加入少量KSCN 溶液
A.①③
B.③②
C.③①
D.①②③
2.向盛有
溶液的试管中加入少量铁粉，如图进行实验。下列分析错误的是( )
A.操作①为振荡
B.步骤I 中的离子方程式为
C.若步骤Ⅱ溶液变红色，说明
能用KSCN 检验
D.步骤Ⅲ中
被氧化为
3.某研究小组的同学对市售某种葡萄糖酸亚铁糖浆的成分进行探究。根据名称认为该糖浆中含有
，设
计方案进行验证。
Ⅰ.设计方案如下：
方案
试剂X
预期现象
方案i
溶液
a
方案ⅱ
酸性
溶液
b
方案ⅲ
依次加入5 滴KSCN 溶液、1mL 氯水
c
（1）方案i 的预期现象是先产生白色沉淀，白色沉淀逐渐变为灰绿色，最终变为红褐色。产生白色沉淀的
离子方程式是_______，最终变为红褐色的化学方程式是_______。
（2）方案ⅱ的预期现象是_______。
（3）方案ⅲ的预期现象是_______，反应中氯水参与反应的离子方程式是_______。
Ⅱ.进行实验操作，得到的实际现象如下：
方案
实际现象
是否与预期现象相同
方案i
产生灰绿色浑浊，长时间不变红褐色
不同
方案ⅱ
-
相同
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方案ⅲ
自始至终无明显现象
不同
（4）为探究实验中出现异常现象的原因，该小组同学查看说明书，得知该糖浆的成分：本品每毫升含主
要成分葡萄糖酸亚铁30 毫克，辅料为蔗糖、香精、柠檬酸、羟苯乙酯。
结合资料对异常现象产生的原因进行猜想：________；为验证其猜想，在方案ⅲ的基础上继续加入过量的
氯水，得到了预期的现象。
（5）实验反思：方案ⅱ中预期现象与实际现象相同，并不能证明糖浆中一定含有
，理由是_________。
【归纳小结】
铁的价类二维图
考点四：Fe2＋、Fe3＋的相互转化
1、下列过程最终能生成含三价铁的化合物的是( )
①过量Fe 与氯气在加热条件下反应
②铁丝在硫蒸气中燃烧
③向
溶液中通入足量
④铁与
溶液反应露置于空气中
⑤
露置于空气中
A.①②③
B.①②③
C.③④
D.①③⑤
2、下图为铁元素的“价—类”二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是( )
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A.铁与水蒸气在高温条件下反应可实现上述转化①
B.FeO 是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热生成红棕色粉末
C.由图可预测：高铁酸盐（含
）具有强氧化性，可用于消毒。
被还原为
，最终可生成
胶体，从而吸附水中的悬浮物，故高铁酸盐可用作净水剂
D.加热
发生转化⑥,加水溶解可实现转化③
3、已知A 为常见的金属单质，根据如图所示的关系，下列叙述中正确的是( )
A.A 为Fe，B 为FeO
B.C→D 溶液的颜色变化：浅绿色→棕黄色
C.④的离子方程式：
D.⑤的离子方程式：
4、下列关于铁及其化合物的说法错误的是（ ）
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A．若
溶液中混有
可通过滴加氯水除去
B．可用KSCN 溶液检验
溶液是否变质
C．实验室保存
溶液时常加入铁粉
D．向
溶液中加入NaOH 溶液，最终可观察到红褐色沉淀
5.某班同学用如下实验探究Fe2＋与Fe3＋的转化，回答下列问题：
(1)实验Ⅰ：Fe3＋转化为Fe2＋
实验步骤及现象：甲组同学将少量铜粉加入1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液中，观察到铜粉消失，溶液黄色变
浅，加入蒸馏水后无明显现象；乙组同学将过量铜粉加入1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液中，观察到铜粉有剩
余，溶液黄色褪去，加入蒸馏水后出现白色沉淀；丙组同学将过量铜粉加入1 mL 0.05 mol·L－1 Fe2(SO4)3溶
液中，观察到铜粉有剩余，溶液黄色褪去，变成蓝色，加入蒸馏水后无白色沉淀。
①分别取三组实验反应后的溶液于三支试管中，__________________________________
____________________________________________________________(填操作步骤及现象)，证明生成了Fe2
＋；分析三组实验结果，实验中均发生的反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
②对比三组实验，说明加入蒸馏水后沉淀的产生与________有关。
③向丙组实验后的溶液中加入饱和NaCl 溶液可能出现的现象为________。
④丙组在检验反应后的溶液中是否存在Fe3＋时，取反应后的上层清液于试管中，滴加3 滴KSCN 溶液，结
果出现白色沉淀，查阅资料：ⅰ.SCN －的化学性质与I －相似，CuSCN 为白色固体；ⅱ.2Cu2 ＋＋4I －
===2CuI( 白色)↓＋I2 ，写出该实验中出现白色沉淀的离子方程式：
________________________________________________________________________。
(2)实验Ⅱ：Fe2＋转化为Fe3＋
实验步骤及现象：向3 mL 0.1 mol·L－1 FeSO4溶液中加入稍过量稀硝酸，溶液变为棕色，放置一段时间后，
棕色消失，溶液变为黄色，已知Fe2＋＋NO―→Fe(NO)2＋(棕色)。
①使用的FeSO4溶液中存在少量铁屑，其目的是______________________________
________________________________________________________________________。
②实验中产生NO 的原因为________________________________(用离子方程式表示)。
(3)实验Ⅲ：Fe2＋与Fe3＋相互转化
实验步骤及现象：将SO2通入足量Fe(NO3)3溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，但立即又变为棕黄色，此
时若滴入BaCl2溶液，则会产生白色沉淀。将产生的白色沉淀经过滤、洗涤、干燥后称量其质量为6.99 g，
则整个实验中产生的气体(假设只生成一种气体，该气体遇空气变为红棕色)在标准状况下的体积为
________。
【归纳小结】
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铁三角
“铁三角”的应用
(1)含Fe2＋、Fe3＋的除杂问题
主要成分
杂质
除杂方法
FeCl3(aq)
FeCl2(aq)
加入氯水或H2O2溶液
FeCl2(aq)
FeCl3(aq)
加过量铁粉后过滤
FeCl2(aq)
CuCl2(aq)
加过量铁粉后过滤
(2)判断离子共存
Fe2＋―――――――――――――→NO(H＋)、ClO－、MnO(H＋)
Fe3＋――――――――――――→S2－、I－、SO
(3)盐溶液的保存
第三板块 真题演练
1. (2023·浙江)物质的性质决定用途，下列两者对应关系不正确的是
A. SO2能使某些色素褪色，可用作漂白剂
B. 金属钠导热性好，可用作传热介质
C. NaClO溶液呈碱性，可用作消毒剂
D. F e2O3呈红色，可用作颜料
2. (2023·浙江)氯化铁是一种重要的盐，下列说法不正确的是( )
A. 氯化铁属于弱电解质
B. 氯化铁溶液可腐蚀覆铜板
C. 氯化铁可由铁与氯气反应制得
D. 氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体
3. (2023·浙江)物质的性质决定用途，下列两者对应关系不正确的是( )
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A. SO2能使某些色素褪色，可用作漂白剂
B. 金属钠导热性好，可用作传热介质
C. NaClO溶液呈碱性，可用作消毒剂
D. F e2O3呈红色，可用作颜料
4. (2023·广东)科教兴国，“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”。下列说法正确的是( )
A. “天舟六号”为中国空间站送去推进剂Xe气，Xe是第ⅠA族元素
B. 火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为FeO
C. 创造了可控核聚变运行纪录的“人造太阳”，其原料中的❑
2 H与❑
3 H互为同位素
D. “深地一号”为进军万米深度提供核心装备，制造钻头用的金刚石为金属晶体
5. (2023·湖南）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0.1mol⋅L
−1)，
反应现象没有明显差别的是 ( )
选项
试剂①
试剂②
A
氨水
AgN O3溶液
B
NaOH溶液
A l2(SO4)3溶液
C
H 2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
D
KSCN溶液
FeC l3溶液
6. (2022·辽宁)欲通过铁等金属的化学反应，探究某些物质性质的一般规律，下列实验设计合理的是( )
A. 将钠、钾与水反应改为与乙醇反应，通过实验现象比较二者活泼性
B. 将钠、钾与水反应改为与同浓度稀盐酸反应，通过实验现象比较二者活泼性
C. 铁分别在氧气和氯气中燃烧，通过产物中铁元素化合价比较氧气和氯气的氧化性强弱
D. 相同条件将铁粉分别加入稀硫酸和浓硫酸中，探究
对铁的活泼性影响
(2022·湖南)为探究
的性质，进行了如下实验
和
溶液浓度均为
。
实验
操作与现象
在
水中滴加滴
溶液，呈棕黄色；煮沸，溶液变红褐色。
在
溶液中滴加
滴
溶液，变红褐色；再滴加
溶液，产生蓝
色沉淀。
在
溶液中滴加
滴
溶液，变红褐色；将上述混合液分成两份，一份滴加
溶液，无蓝色沉淀生；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( )
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A. 实验
说明加热促进
水解反应
B. 实验
说明
既发生了水解反应，又发生了还原反应
C. 实验
说明
发生了水解反应，但没有发生还原反应
D. 整个实验说明
对
的水解反应无影响，但对还原反应有影响
(2022·广东)为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的
溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是( )
A. 加入
溶液产生沉淀
B. 加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C. 加入
溶液无红色出现
D. 加入
溶液无蓝色沉淀生成
(2022·浙江)下列说法正确的是( )
A. 铁与碘反应易生成碘化铁
B. 电解
溶液可以得到
C. 用石灰沉淀富镁海水中的
，生成碳酸镁
D.
通入
溶液中生成
沉淀
10. (2021·全国)下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是（ ）
物质括号内为杂质
除杂试剂
A.
溶液
粉
B.
溶液
溶液、稀
C.
、浓
D.
、无水
11. (2021·广东)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( )
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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
(2020·全国1 卷)为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。
回答下列问题：
由
固体配制
溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、_________ 从下
列图中选择，写出名称。
电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且
电迁移率
应尽可能地相近。根据下表数据，盐桥中应选择____________作为电解质。
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阳离子
阴离子
电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入________电极溶液中。
电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中
增加了
。石墨电极上未见
析出。可
知，石墨电极溶液中
________。
根据
、
实验结果，可知石墨电极的电极反应式为___________，铁电极的电极反应式为
___________________。因此，验证了
氧化性小于________，还原性小于___________。
实验前需要对铁电极表面活化。在
溶液中加入几滴
溶液，将铁电极浸泡一段时间，
铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是_________________________。
第四板块 模拟提升
1. 下列关于氯化铁说法不正确的是( )
A. 铁元素位于周期表d区
B. 氯化铁属于强电解质
C. 氯化铁溶液与金属铜发生置换反应
D. 氯化铁能与硫氰化钾溶液反应显红色
2. 化学与人们的生活密切相关，下列叙述正确的是( )
A. 二氧化硫有毒，不能用做食品添加剂
B. 活性炭具有疏松多孔的结构，可用于除异味和杀菌
C. 水泥是应用较广的人造材料，主要化学成分是二氧化硅
D. K 2 FeO4是一种新型净水剂，还原产物可以水解生成胶体
3. 下列各图示中能较长时间观察到Fe(OH )2的是
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A. ①②③
B. ①②④
C. ①②③④
D. ②③④
4. 下列铁及其化合物的性质与用途不具有对应关系的是
A. FeC O3受热易分解，可用作补血剂
B. Fe粉具有还原性，可用作食品的抗氧化剂
C. F e3O4质地致密，可用作铁件的防腐保护层
D. K 2 FeO4具有强氧化性，可用于自来水的杀菌消毒
5. 下列有关铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是
A. F e2O3能与盐酸反应，可用于制作红色颜料
B. FeC l3具有氧化性，可用于除去水中悬浮杂质
C. 铁粉具有还原性，可用于食品袋中的抗氧化剂
D. FeS难溶于水，可用于除去废水中的C u
2+
6. 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( )
选项
实验方案
现象
结论
A
往FeC l2溶液中加入Zn片
短时间内无明显现象
F e
2+的氧化能力比Z n
2+弱
B
往F e2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液，
再加入少量K 2SO4固体
溶液先变成血红色后
无明显变化
F e
3+与SC N
−的反应不可逆
C
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐
酸，滴加KSCN溶液
溶液呈浅绿色
食品脱氧剂样品中没有+3价铁
D
向沸水中逐滴加5～6滴饱和FeC l3溶
液，持续煮沸
溶液先变成红褐色再
析出沉淀
F e
3+中先水解得Fe(OH )3再聚
集成Fe(OH )3沉淀
7. 某小组研究SC N
−分别与C u
2+和F e
3+的反应：
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编号
1
2
3
实验
现象
溶液变为黄绿色，产生
白色沉淀(白色沉淀为
CuSCN )
溶液变红，向反应后的溶液中加
⼊K 3[ Fe(CN )6]溶液，产生蓝
色沉淀，且沉淀量逐渐增多
接通电路后，电压表指针不偏转。⼀
段时间后，取出左侧烧杯中少量溶液，
滴加K 3[ Fe(CN )6]溶液，没有观察到
蓝色沉淀
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F e
3+与SC N
−结合形成了配合物
C. 若将实验3中F e2(SO4)3溶液替换为0.25mol / LCuSO4溶液，接通电路后，可推测出电压表指针会发
生偏转
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
8. F e
3+的配位化合物较稳定且运用广泛。F e
3+可与H 2O、SC N
−、C l
−、F
−等配体形成使溶液呈浅紫
色的[Fe(H 2O)6]
3+、红色的[Fe(SCN )6]
3−、黄色的[FeC l4]
−、无色的[Fe F6]
3−配离子。某同学按如下步
骤完成实验：
已知：F e
3+与SC N
−、F
−的反应在溶液中存在以下平衡：
F e
3++6 SC N
−⇀
↽[Fe(SCN )6]
3−(红色) K 1
F e
3++6 F
−⇀
↽[Fe F6]
3−(无色) K 2
下列说法不正确的是
A. I中溶液呈黄色可能是由于F e
3+水解产物的颜色引起的
B. 向溶液II中加入NaF后，溶液颜色变为无色，说明K 2> K 1
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C. 为了能观察到溶液I中[Fe(H 2O)6]
3+的颜色，可向该溶液中加入稀盐酸
D. 向溶液III中加入足量的KSCN固体，溶液可能再次变为红色
9. 向H 2O2溶液中滴加少量FeSO4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FeSO4将H 2O2还原生成了O2
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H 2O2氧化了KSCN
D. H 2O2溶液与FeSO4溶液反应生成F e
3+的证据是：“溶液迅速变黄”和“溶液变红”
10. 下列有关金属及其化合物的应用不合理的是 ( )
A. 将废铁屑加入FeC l2溶液中，可用于除去工业废气中的C l2
B. 铝中加入适量锂，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业
C. 盐碱地(含有较多N a2C O3等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良
D. 无水CoC l2，呈蓝色，吸水会变为粉红色，可用于判断变色硅胶是否吸水
11. F e3O4是一种重要的化工产品，以黄铁矿烧渣(主要含F e2O3、F e3O4、CaO等物质)为原料制备
F e3O4的过程如下。
烧渣→
❑
H 2SO4 浸取液→
❑
Fe S2滤液→
❑
铁粉FeSO4→
❑
NaOH 、O2 F e3O4
(1)酸浸、过滤
①酸浸过程F e3O4发生反应的离子方程式是________。
②充分酸浸后浸取液中仍有C a
2+残留，加入Fe S2可进一步提高钙的脱除率，结合方程式解释原因
________。
(2)纯化
①Fe粉的作用是________。
②检验纯化是否完全还原，应向滤液中加入 ________。
a. KMnO4溶液 b. K 3[ Fe(CN )6]溶液 c . KSCN溶液
(3)制备
将NaOH溶液与FeSO4溶液(稍过量)按一定比例混合，产生白色沉淀，继而转变为墨绿色，最后变为黑色。
溶液混合的同时通入空气并记录pH的变化，如图所示。
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已知：
.
ⅰpH ≈7.8时，浊液中主要存在Fe(OH )
+、 Fe(OH )2和少量F e
2+
.
ⅱ墨绿色物质主要成分为F e5O2(OH )5 SO4
制备过程可能发生了如下历程：
①0～t1时段，pH明显降低。结合离子方程式解释原因：________。
②t1～t2时段，墨绿色物质的生成与转化(生成F e3O4)同时进行。
a.生成墨绿色物质的方程式是：________。
b.墨绿色物质转化为F e3O4的方程式是：________。
③t2～t3时段，pH继续降低的原因是：________。
12. 某化学兴趣小组在隔绝空气条件下，向硝酸酸化的0.05mol⋅L
−1硝酸银溶液( pH ≈2)中加入过量铁
粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。针对实验现象该小组同学设计开展了系列实验，具
体探究过程如下。
已知：A g
++ SC N
−⇀
¿
❑
AgSCN (白色固体)；F e
3++3 SC N
−⇀
¿
❑
Fe(SCN )3(红色)
回答下列问题：
(1)检验黑色产物：取出少量黑色固体，进行如图实验，确认黑色固体中含有Fe和Ag。
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①试剂a是_______。
②加入硝酸后观察到______，证明黑色固体中含有Ag。
③甲同学认为加入试剂a产生蓝色沉淀，不能确定黑色固体中一定含有Fe，其理由是______；乙同学提出
只要在实验过程中增加一步操作就可以解决甲同学的疑问，乙同学改进的操作是______。
(2)溶液呈黄色，丙同学认为溶液中含有F e
3+，丁同学认为不可能产生F e
3+，丁同学的理由是______(用
离子方程式回答)。
(3)针对(2)中争论，3min时取上层清液，隔绝空气，设计以下实验证明：
①现象i可证明黄色溶液中含有F e
3+，分析F e
3+的产生有以下三种可能：
a.铁粉表面有氧化层；b.酸性溶液中NO❑3
−将F e
2+氧化；c .______。
查阅资料得知a和b都不成立。请设计实验证明b不成立(简要回答操作步骤、试剂名称、实验现象)______。
②试解释现象ii中白色沉淀量减少，溶液红色加深的原因______。
13. 工业上用铁粉还原AgCl制取银，某小组探究其过程和影响因素。
【实验A】在试管中加入NaCl溶液，然后滴入AgN O3溶液，产生白色沉淀。滤出白色沉淀，继续实验如
下：
【资料】①AgCl+C l
−⇀
↽AgC l2
−
②F e
3++ 4C l
−⇀
↽FeC l4
−
(1)检验ⅱ中产物
①取ⅱ中上层清液，滴加_______溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有F e
2+。
②取ⅱ中少量灰黑色固体，洗涤后将固体等分两份。取其中一份，加入稀硝酸溶解，再加入NaCl溶液生
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成_______(填实验现象)，证明灰黑色固体中含有Ag。向另一份加入KI溶液，无明显现象。
(2)检验ⅲ中产物。
①取ⅲ中灰白色固体，洗涤。进行如下实验，确认灰白色固体中含AgCl：
滤液加盐酸未产生沉淀，但加入硫酸后产生了白色沉淀，请写出滤液加盐酸的离子方程式：_______。
②取ⅲ中上层溶液，加几滴KSCN溶液。取样时间与溶液颜色如下表。
取样时
间
10分钟12小时24小时
溶液颜
色
浅红色红色
深红色
用离子方程式表示溶液变红的原因_______，F e
3++ SC N
−⇀
↽Fe(SCN )3。
(3)小组同学认为O2可以直接氧化Ag继而生成AgCl，对此设计实验验证：_______。结果发现，该实验产
生AgCl所需的时间更长。说明AgCl的产生主要与F e
3+有关。
(4)实验A中的ⅰ∼ⅲ中，ⅰ中AgCl溶解，ⅲ中又生成AgCl的原因是：_______。
实验反思：铁粉还原AgCl制取银时应控制铁粉、盐酸的浓度和浸泡时间等因素。
14. 用纳米Fe/∋¿复合材料能去除污染水体的N O3
−，Ni不参与反应。离子在材料表面的活性位点吸附后
发生反应，活性位点被其他附着物占据会导致速率减慢( N H 4
+无法占据活性位点)。反应过程如图所示：
(1)酸性环境中，纳米Fe/∋¿去除N O3
−分两步，将步骤ii补充完整：
Ⅰ. N O3
−+ Fe+2 H
+= N O2
−+ F e
2++ H 2O
Ⅱ.____________+____________+______H
+=______F e
2++____________+____________
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(2)初始pH =2.0的废液反应15min后，出现大量白色絮状物，过滤后很快变成红褐色，结合化学用语解
释整个变化过程的原因___________________________________。
(3)水体初始pH会影响反应速率，不同pH的硝酸盐溶液与纳米Fe/∋¿反应时，溶液中
c( N O3
−)
c0( N O3
−)
随时间
的变化如图1所示。(注：c0( N O3
−)为初始时N O3
−的浓度。)
①为达到最高去除率，应调水体的初始pH =______。
②t <15min，pH =2.0的溶液反应速率最快，t >15min，其反应速率迅速降低，原因分别是
_________________________________________。
(4)总氮量指溶液中自由移动的所有含氮微粒浓度之和，纳米Fe /∋¿处理某浓度硝酸盐溶液时，随时间的
变化如图2所示。40min时总氮量较初始时下降，可能的原因是
________________________________________________________。
(5)利用电解无害化处理水体中的N O3
−，最终生成N 2逸出。其装置及转化图如图所示：
①阴极的电极反应式为______________________________________。
②生成N 2的离子方程式为___________________________________。
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15. X通常状况下是一种红黄色气体，相对分子质量小于100，含有三种常见短周期元素。为研究X的组
成，5.895 g的X分三等份进行实验，过程如下(气体体积已折算至标准状况)：
(1) X的化学式为__________。溶液A的成分为__________。
(2) X与H 2O反应的化学方程式为__________________________________________。
(3)金( Au)可溶于浓B溶液生成C和金的一价配离子(与C H 4具有相同的空间结构)，写出该反应的化学方
程式：______________________________。
(4)设计一个实验方案，探究溶液F中溶质的阳离子成分：__________。
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