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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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【答案】
考点一：铁及其氧化物
1．(1)银白 磁体 (2)3d64s2 四 Ⅷ
(3)＋2 ＋3 3Fe＋2O2=====Fe3O4 2Fe ＋ 3Cl2=====2FeCl3 Fe＋S=====FeS Fe＋I2=====FeI2 3Fe
＋4H2O(g)=====Fe3O4＋4H2 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 钝化 ＋3
Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
2．(1)黑色 红棕色 黑色 不溶于水 不溶于水 不溶于水
＋2 ＋3 ＋2 、＋3 (2)
FeO
①
＋2H ＋===Fe2 ＋＋H2O Fe2O3＋6H ＋===2Fe3 ＋＋3H2O ②Fe2O3＋
3CO=====2Fe＋3CO2 Fe2O3＋2Al=====2Fe＋Al2O3 ③3Fe3O4＋28H＋＋NO===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O
Fe3O4＋8H＋＋2I－===3Fe2＋＋I2＋4H2O
考点二：铁的氢氧化物
1．白 红褐 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 2Fe(OH)3=====Fe2O3＋
3H2O Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ 白色絮状沉淀迅速变成灰绿色 红褐色
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
2．(2)空气与Fe(OH)2接触 空气 FeSO4 NaOH 溶液
考点三 铁盐、亚铁盐的性质与检验
1．2Fe2 ＋＋H2O2＋2H ＋===2Fe3 ＋＋2H2O 3Fe2 ＋＋4H ＋＋NO===3Fe3 ＋＋NO↑＋2H2O 氧化 2Fe3 ＋＋
Cu===Cu2＋＋2Fe2＋
3．(1)溶液变红 灰绿色 红褐色 K＋＋Fe2＋＋[Fe(CN)6]3－===KFe[Fe(CN)6]↓ (2)溶液变红 红褐色沉淀
显紫色 (3)Fe3＋ Fe2＋
考点四：Fe2＋、Fe3＋的相互转化
2Fe
①
2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
3Fe
②
2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋2H2O＋NO↑
2Fe
③
2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
5Fe
④
2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
2Fe
⑤
3＋＋Fe===3Fe2＋
Cu
⑥
＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋
2Fe
⑦
3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋
6
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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
【答案】D
【解析】
Fe 与I2反应生成FeI2，A 错误；正确的离子方程式：Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu，B 错误；5.6 g Fe 的物质的量
为＝0.1 mol，与足量的S 反应生成FeS，转移电子数为0.2NA，C 错误；Fe 变为Fe3O4，固体质量增加，D
正确。
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
【答案】D
【解析】
氧化亚铁在空气中加热会被迅速氧化成四氧化三铁，故D 错误。
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
【答案】D
【解析】
铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，铁、四氧化三铁均可被磁铁吸引，故D 错误。
7
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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：__________。
【答案】FeO
【解析】
4.00 g CaCO3 沉淀的物质的量为0.04 mol，则CO、CO2 的物质的量均为0.04 mol，增加的氧元素为0.04
mol，质量为0.04 mol×16 g·mol－1＝0.64 g，铁的氧化物中氧元素的质量为0.64 g，铁元素的质量为2.88 g－
0.64 g＝2.24 g，铁的氧化物中铁元素与氧元素的物质的量之比为∶0.04 mol＝1 1∶，则这种铁的氧化物的化
学式为FeO。
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( )
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
【答案】C
【解析】
沸水中滴入
饱和溶液继续煮沸至出现红褐色液体，即制得
胶体，不会产生红褐色沉淀，A 项
错误；
遇KSCN 溶液不会出现红色，B 项错误；向Al 粉中加入NaOH 溶液，反应生成
和
，即放出大量气体，C 项正确；
与Cu 反应生成
和
，不会有黑色固体生成，D 项错
误。
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
8
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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
【答案】B
【解析】
制取硫酸亚铁需要铁屑和稀硫酸，所以预先在烧瓶中加入铁屑，B 中盛放一定量的NaOH 溶液，故A 正
确；稀硫酸和铁反应生成氢气，因为装置中有空气，为防止制取的
被氧化，可以用
将其排尽，
所以实验开始时要打开活塞E，故B 错误；铁和稀硫酸反应生成
和
，关闭活塞E，导致A 装置中
的压强逐渐增大，
溶液被压入B 瓶中生成氢氧化亚铁，所以操作为关闭活塞E，A 中溶液被压入B
瓶中，故C 正确；氢氧化亚铁不稳定，容易被空气中的氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁沉淀，故D 正确。
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。
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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_________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)步骤 Ⅲ 装置B 中的现象是____________________，其发生反应的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________。
【答案】
(1)恒压滴液漏斗 平衡气压，辅助排出装置B 中的空气 (2)取少量装置A 烧瓶中的液体于洁净试管中，
滴加几滴KSCN 溶液，无红色出现，再滴加H2O2，溶液变为红色，则证明存在Fe2＋
(3)白色沉淀逐渐变为灰绿色，最后变为红褐色 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
【解析】
氢氧化亚铁容易被氧气氧化，因此打开K1、K3、K4，关闭K2、K5、K6，装置A 中产生H2，排出装置B 中
的空气，因此长导管作用之一是辅助排出装置B 中的空气，作用之二是平衡压强，防止装置中压强过大，
发生危险。
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__________________________________________。
【答案】
(1)Fe Fe－2e－===Fe2＋
(2)BC
(3)隔绝空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化 加热煮沸，排出溶解的O2
(4)白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色
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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( )
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
【答案】C
【解析】
向待检溶液中先加入KSCN 溶液，未出现红色，证明溶液中不含
；再滴入适量新制氯水后，溶液变成
红色，说明滴入的新制氯水将溶液中的
氧化为
，即
，溶液中含有
。故C 项加入试剂顺序正确。
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( )
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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
【答案】C
【解析】
加入铁粉并充分振荡使反应更充分，A 正确；铁粉将
还原为
，B 正确；含
的溶液遇KSCN 变
红，
与KSCN 不反应，无明显现象，若步骤Ⅱ中溶液变红说明溶液中存在
，C 错误；氯水可将
氧化为
，D 正确。
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_______。
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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
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_________。
【答案】
（1）
；
（2）酸性
溶液褪色或颜色变浅
（3）加入
KSCN 溶液后无明显现象，加入氯水后溶液变红色；
（4）糖浆中含有其他还原剂
（5）酸性高锰酸钾溶液褪色是因为其被还原，葡萄糖酸亚铁糖浆中除了有
还有其他还原剂，因此酸
性高锰酸钾溶液褪色不一定为其与
反应
【解析】
I.（1）若糖浆中含有
，滴加NaOH 溶液后，先产生白色沉淀，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为
，最终变为红褐色的化学方程式为
。
（2）
具有还原性，向含有
的糖浆中滴加酸性
溶液，酸性高锰酸钾溶液褪色或颜色变浅。
（3）向含有
（不含
）的糖浆中加入KSCN 溶液后无明显现象，加入氯水后，
被氧化为
，
所以溶液变红色，过程中氯水参与反应的离子方程式是
。
Ⅱ.（4）向葡萄糖酸亚铁糖浆中滴加NaOH 溶液后，产生灰绿色浑浊，长时间不变红褐色，说明糖浆中含有
其他还原性物质；加入过量的氯水，氯水把还原性物质氧化，所以最终溶液变成红色。
（5）酸性高锰酸钾溶液褪色是因为其被还原，葡萄糖酸亚铁糖浆中除了有
还有其他还原剂，因此酸
性高锰酸钾溶液褪色的原因不一定为其与
发生了反应。
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【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
【答案】D
【解析】
Fe 和
在加热时生成
，与二者的用量无关，①正确；S 的氧化性较弱，只能将Fe 氧化至+2 价，生
成FeS ，②错误；
具有较强的氧化性，能将
中
氧化为
足量，则发生反应
，③正确；Fe 与
发生置换反应，即
，④错
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误；
露置于空气中发生反应
，⑤正确。综合上述分析D 项正
确。
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( )
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
【答案】C
【解析】
铁与水蒸气反应时，生成
，而不是
，A 错误；FeO 是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，
迅速反应生成黑色晶体
，B 错误；
中的Fe 元素为+6 价，易得到电子，具有强氧化性，可用于
消毒，由题图可知
可被还原为
，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，C 正确；
受热分解生成
，而
不溶于水，加水不能转化为
，D
错误。
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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：
【答案】B
【解析】
由“红褐色固体”可知F 是
，从而得出A 为Fe，“黑色晶体”B 为
，继而推出C 为
，D 为
，E 为
。⑤的离子方程式为
，④的离子方程式为
。
4、下列关于铁及其化合物的说法错误的是（ ）
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
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D．向
溶液中加入NaOH 溶液，最终可观察到红褐色沉淀
【答案】A
【解析】
A.氯气和氯化铁不反应，但是能氧化氯化亚铁生成氯化铁，应该用F 除去氯化亚铁中的氯化铁，故A 错
误； B.KSCN 和铁离子反应生成硫氰化铁而呈现血红色，亚铁离子和KSCN 不反应，所以可以用KSCN 溶
液检验氯化亚铁是否变质，故正确； C.亚铁离子不稳定，易被氧化生成铁离子，Fe 能还原铁离子生成亚
铁离子，所以实验室为防止氯化亚铁被氧化，所以在保存
溶液时常加入铁粉，故C 正确；D.氢氧化
亚铁能被空气氧化生成红褐色氢氧化铁，所以向
溶液中加入NaOH 溶液，先生成白色沉淀，迅速转
化为灰绿色，最终转化为红褐色沉淀所以最终可观察到红褐色沉淀，故D 正确；故选：A。
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)。
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(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
________。
【答案】
(1)①加入几滴K3[Fe(CN)6]溶液，均出现蓝色沉淀 2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋ ②铜粉的量、阴离子的种
类 ③有白色沉淀生成 ④2Cu2＋＋4SCN－===2CuSCN(白色)↓＋(SCN)2
(2)①防止Fe2＋被氧化 ②3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O (3)0.448 L
【解析】
(1)①检验Fe2＋的方法为取少量反应后的溶液于试管中，加入几滴K3[Fe(CN)6]溶液，若出现蓝色沉淀，则
证明存在Fe2＋；三组实验中铜粉均溶解，溶液黄色变浅或褪去，均发生反应：2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2
＋。②对比三组实验发现乙组相比甲组铜粉过量，乙组相比丙组阴离子不同，乙组加入蒸馏水后出现白色
沉淀，说明加入蒸馏水后沉淀的产生与铜粉的量和阴离子的种类有关。③加入饱和NaCl 溶液引入Cl－，产
生与乙组相同的阴离子，可能出现白色沉淀。④由已知信息，SCN－与Cu2＋的反应类比I－与Cu2＋的反应，
可得离子方程式为2Cu2＋＋4SCN－===2CuSCN(白色)↓＋(SCN)2。(2)
Fe
②
2＋被加入的稀硝酸氧化为Fe3＋，稀
硝酸被还原为NO，反应的离子方程式为3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。(3)由滴入BaCl2溶液，
会产生白色沉淀，可知具有还原性的SO2通入Fe(NO3)3溶液中发生的氧化反应为SO2→SO，白色沉淀为
BaSO4，溶液由棕黄色变为浅绿色，说明Fe3＋被还原为Fe2＋，但立即又变棕黄色，说明生成的Fe2＋又被氧
化为Fe3＋，整个过程相当于NO 发生还原反应：NO→NO，根据得失电子守恒，SO2失去电子数等于NO 得
到电子数，SO2～BaSO4～2e－，NO～NO～3e－，n(BaSO4)＝0.03 mol，n(e－)＝0.06 mol，n(NO)＝0.02 mol，
则标准状况下V(NO)＝0.448 L。
【归纳小结】
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
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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
【答案】C
【解析】
A.二氧化硫能和某些有色物质反应生成无色物质，所以SO2可用作漂白剂，故A 正确；
B.钠具有良好的导热性，可用作传热介质，故B 正确；
C.次氯酸钠具有强的氧化性，可用作消毒剂，不是碱性的原因，故C 错误；
D.F e2O3呈红棕色，常用作红色颜料，故D 正确。
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
【答案】A
【解析】
A .氯化铁在水溶液中能完全电离，属于强电解质，故A 错误；
B.氯化铁溶液可以和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，氯化铁溶液可腐蚀覆铜板，故B 正确；
C.铁与氯气点燃生成氯化铁，氯化铁可由铁与氯气反应制得，故C 正确；
D.向沸水中加入氯化铁溶液制备氢氧化铁胶体，离子方程式为：F e
3++3 H 2O = Fe(OH )3(胶体)+3 H
+，
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故D 正确；
故选：A。
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( )
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
【答案】C
【解析】
A.二氧化硫能和有色物质反应生成无色物质，所以SO2可用作漂白剂，故A 正确；
B.钠具有良好的导热性，可用作传热介质，故B 正确；
C.次氯酸钠具有强的氧化性，能够使蛋白质变性，可用作消毒剂，不是碱性的原因，故C 错误；
D.F e2O3呈红棕色，常用作红色涂料，故D 正确；
故选C。
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
【答案】C
【解析】
A . Xe是稀有气体，位于0族，故A 错误；
B.F e2O3为红棕色固体、FeO为黑色固体，赤铁矿呈红棕色，赤铁矿的主要成分是F e2O3而不是FeO，
故B 错误；
C.❑
2 H与❑
3 H的质子数都是1，中子数分别是1、2，都属于氢原子，所以二者互为同位素，故C 正确；
D.金刚石为碳单质，金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的，金刚石为共价晶体，故D 错误；
故选：C。
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 ( )
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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
【答案】D
【解析】
A .向AgN O3溶液中滴加氨水反应为AgN O3+ N H 3⋅H 2O = AgOH ↓+ N H 4 N O3，现象为产生白色沉淀，
向
氨
水
中
滴
加
AgN O3溶
液
反
应
为
AgN O3+ N H 3⋅H 2O = AgOH ↓+ N H 4 N O3，
AgOH +2 N H 3⋅H 2O = Ag( N H 3)2OH +2 H 2O，故开始无明显现象，最终有白色沉淀产生，故A 错误；
B.
向
NaOH溶
液
中
滴
加
A l2(SO4)3溶
液
反
应
为
4O H
−+ A l
3+= AlO2
−+2 H 2O，
3 AlO2
−+ A l
3++6 H 2O = 4 Al(OH )3↓，反应现象为先无明显现象，后有白色沉淀生成，向A l2(SO4)3溶
液加入NaOH溶液反应为3O H
−+ A l
3+= Al(OH )3↓，现象为产生白色沉淀，故B 错误；
C.H 2C2O4溶
液
和
酸
性
KMnO4溶
液
混
合
发
生
反
应
为
5 H 2C2O4+2 MnO4
−+6 H
+=10C O2↑+2 M n
2++8 H 2O，向H 2C2O4溶液中加入酸性KMnO4溶液现象
为溶液由无色逐渐变为紫红色，向酸性KMnO4溶液中加入H 2C2O4溶液现象为溶液紫红色逐渐变浅，故
C 错误；
D.KSCN溶液和FeC l3溶液混合发生反应F e
3++3 SC N
−= Fe(SCN )3，KSCN溶液和FeC l3溶液滴加顺
序不同，现象均为溶液变为血红色，故D 正确；
故选：D。
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
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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
【答案】A
【解析】略
7. (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( )
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
【答案】D
【解析】
根据实验
现象可知，加热
溶液，
水解生成氢氧化铁胶体，说明加热促进
水解反
应，故A 正确；
B.实验
过量
溶液中滴加少量
溶液，溶液变红褐色，说明
水解生成氢氧化铁胶体；
再滴加
溶液产生蓝色沉淀，说明
与
发生氧化还原反应生成
；整个过程说明
既发生了水解反应，又发生了还原反应，故B 正确；
C.实验
过量
溶液中滴加少量
溶液，溶液变红褐色，说明
水解生成氢氧化铁胶体；
一份滴加
溶液，无蓝色沉淀生成说明
与
没有发生氧化还原反应生成
；另一
份煮沸产生红褐色沉淀，说明发生了胶体的聚沉；整个过程说明
发生了水解反应，但没有发生还原
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反应，故C 正确；
D.由
的分析可知，
的量对
的还原反应有影响，但是不能说明
对
的水解反应无影
响，故D 错误；
故选：
。
8. (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
【答案】D
【解析】
将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的
溶液中，加入硝酸银溶液一定会生成沉淀，不能说明铁
片没有被腐蚀，故A 错误；
B.加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现，说明溶液中没有氧化性强于碘离子的物质如铁离子，有可能含有亚铁
离子，不能说明铁片没有被腐蚀，故B 错误；
C.加入
溶液无红色出现，只能证明溶液中没有铁离子，有可能含有亚铁离子，不能说明铁片没有
被腐蚀，故C 错误；
D.加入
溶液无蓝色沉淀生成，说明溶液中不含有亚铁离子，说明铁片没有被腐蚀，故D 正
确；
故选：
。
9. (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
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【答案】B
【解析】
A.碘单质为弱氧化剂，只能将铁氧化为
价，故铁与碘反应易生成碘化亚铁，故A 错误；
B.电解
溶液时，如溶液锌离子浓度较大，锌离子可放电生成锌，故B 正确；
C.氢氧化镁更难溶，用石灰沉淀富镁海水中的
，生成氢氧化镁，故C 错误；
D.亚硫酸酸性弱于盐酸，
与
不反应，无
沉淀生成，故D 错误；
故选：
。
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
【答案】B
【解析】
A.
与氯化铁反应生成氯化亚铁，为氧化还原反应，故A 错误；
B.
与氯化镁发生复分解反应，加稀盐酸中和过量的
溶液，可除杂，且不涉及氧化还原反
应，故B 正确；
C.氯气与水反应，属于氧化还原反应，且应选饱和食盐水抑制氯气的溶解，故C 错误；
D.二氧化氮与水反应生成
，为氧化还原反应，故D 错误。
故选B。
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( )
A.
可与反应生成
B.
既可被氧化，也可被还原
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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
【解析】
分析可知，铁有
、
、
三种价态的转化，其中单质
为
，
价的盐为亚铁盐，碱为氢氧化亚
铁，
价的盐为铁盐，碱为氢氧化铁，据此分析回答问题。
A.铁单质可以和三价铁盐发生归中反应，生成亚铁盐，离子方程式为
，故A 正确；
B. 价铁为其中间价态，可以被氧化，也可以被还原，故B 正确；
C.加热制备氢氧化铁胶体的方法为在沸水中滴加饱和三氯化铁至液体成红褐色，加入浓碱，会直接生成对
应的沉淀，故C 错误；
D.亚铁盐加碱生成氢氧化亚铁
，氢氧化亚铁在空气中被氧化为氢氧化铁
，氢氧化铁加酸生
成三价铁盐
，铁单质可以和三价铁盐发生归中反应，生成亚铁盐
，故D 正确，
12. (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。
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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。
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_________________________。
【答案】
托盘天平、烧杯、量筒；
；
石墨；
；
；
；
；
；
取少量溶液，滴入
溶液，不出现血红色。
【解析】
由
固体制备
溶液，需要用托盘天平精确称量
固体
的质量，加入烧杯中，用量筒向烧杯中加入适量蒸馏水，用玻璃棒搅拌使固体溶解，待冷却到室温后，通
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过玻璃棒引流将溶液加入容量瓶中。多次洗涤烧杯和玻璃棒，通过玻璃棒引流将洗涤液加入容量瓶中。向
容量瓶中加入蒸馏水，液面离容量瓶颈刻度线下
时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相
切。盖好瓶塞反复上下颠倒，摇匀。整个过程需要的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、容量
瓶、胶头滴管，图中的仪器有托盘天平、烧杯、量筒，
故答案为：托盘天平、烧杯、量筒；
由题可知，盐桥中阴阳离子不能与溶液中的物质反应，且电迁移率应尽可能相近。
会与
发
生双水解反应，
在酸性条件下可以氧化
。根据表中数据，应该选择
作为盐桥中的电解质，
故答案为：
；
电流表显示电子由铁电极流向石墨电极，所以石墨电极为正极，盐桥中的阳离子进入石墨电极溶液
中，
故答案为：石墨；
铁电极发生氧化反应，电极反应式为
，一段时间后
增加了
。石
墨电极发生还原反应，且未见
析出，所以电极反应式为
。根据电荷守恒可知，石墨
溶液中
，
故答案为：
；
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
。验证了
氧化性小于
，还原性小于
，
故答案为：
；
；
；
；
可以氧化
，发生反应
。如果
完全反应，则铁电极表面被刻蚀活化，
所以可以用
溶液检测活化反应是否完成，
故答案为：取少量溶液，滴入
溶液，不出现血红色。
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
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【答案】C
【解析】A.铁元素原子序数为26，位于元素周期表的d区，A 正确；
B.氯化铁溶于水完全电离，属于强电解质，B 正确；
C.氯化铁溶液与金属铜发生反应2 FeC l3+Cu=2 FeC l2+CuC l2，该反应不属于置换反应，C 错误；
D.氯化铁能与硫氰化钾溶液反应生成红色络合物Fe(SCN )3，D 正确；
故选C。
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
【答案】D
【解析】
A .二氧化硫能做某些食品添加剂，如葡萄酒中可添加二氧化硫作抗氧化剂，可以保鲜，故A 错误；
B.活性炭具有疏松多孔的结构，可用于除异味，不能杀菌，故B 错误；
C.水泥是应用较广的人造材料，主要化学成分是石灰石、二氧化硅和黏土，故C 错误；
D.K 2 FeO4是一种新型净水剂，还原产物可以水解生成Fe(OH )3胶体，故D 正确；
故选：D。
3. 下列各图示中能较长时间观察到Fe(OH )2的是
A. ①②③
B. ①②④
C. ①②③④
D. ②③④
【答案】B
【解析】①稀硫酸和铁粉生成H 2，氢气排除了装置中的空气，在滴加氢氧化钠溶液，可以观察到白色沉
淀；②稀硫酸和铁粉生成H 2，打开a止水夹，氢气排除了装置中的空气，过一段时间关闭a止水夹，A中
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生成硫酸亚铁的试管压强增大，将硫酸亚铁压如B试管，可以观察到白色沉淀；③与空气直接接触，
Fe(OH )2迅速被空气氧化成灰绿色最终变成红褐色的Fe(OH )3，不能较长时间观察到Fe(OH )2白色沉淀；
④在硫酸亚铁溶液上面加苯液封，隔绝空气，能较长时间观察到Fe(OH )2白色沉淀；综上所述，①②④
符合题意；选B。
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
【答案】A
【解析】略
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+
【答案】C
【解析】
A. F e2O3 为红棕色固体，可用于红色颜料，与其能与盐酸反应无关，故A 错误；
B. FeC l3 可用于除去水中悬浮杂质是利用其能水解生成氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性，与其氧化性无关，
故B 错误；
C.铁粉用于食品袋中的抗氧化剂，是因铁粉是活泼金属具有强的还原性，故C 正确；
D.FeS可与铜离子反应生成更难溶的CuS，因此可除去废水中的 C u
2+ ，与FeS的溶解性无关，故D 错
误；
故选：C。
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( )
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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
【答案】D
【解析】
A.往FeC l2溶液中加入Zn片，离子反应方程式为：F e
2++ Zn= Fe+ Z n
2+，FeC l2溶液呈浅绿色、ZnC l2
溶液呈无色，所以溶液由浅绿色变为无色，F e
2为氧化剂、Z n
2为氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产
物的氧化性，F e
2+的氧化能力比Z n
2+强，故A 错误；
B.往F e2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液，离子反应方程式为：F e
3++3 SC N
−⇌Fe(SCN )3，K 2SO4不
影响平衡移动，所以往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，故B 错误；
C.将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸，F e
3+能被Fe还原为F e
2+，滴加KSCN溶液，溶液不变红色，
故C 错误；
D.饱和氯化铁在沸水中发生水解反应生成Fe(OH )3胶体，加热能使Fe(OH )3胶体产生聚沉，从而得到
Fe(OH )3红褐色沉淀，故D 正确；
故选D。
7. 某小组研究SC N
−分别与C u
2+和F e
3+的反应：
30
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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
【答案】C
【解析】
A .在反应1中，SC N
−失去电子被氧化为(SCN )2，C u
2+得到电子被还原为C u
+，C u
+再与SC N
−反应产
生CuSCN沉淀，反应方程式为2C u
2++ 4 SC N
−=2CuSCN ↓+(SCN )2，该反应中KSCN为还原剂，A 正
确；
B.F e
3+与SC N
−反应产生络合物Fe(SCN )3，使溶液变为血红色，B 正确；
C.在实验2中溶液变为红色，发生可逆反应：F e
3++3 SC N
− ⇀
↽ Fe(SCN )3，反应产生Fe(SCN )3使溶
液变为红色。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，说明其中
同时还发生了氧化还原反应：2 F e
3++2SC N
−=2 F e
2++(SCN )2，F e
2+与[ Fe(CN )6]
3+反应产生
F e3[ Fe(CN )6]2蓝色沉淀，因此接通电路后，电压表指针会发生偏转。将0.125mol / LF e2(SO4)3溶液
与0.05mol/ LCuSO4溶液通过U型管形成闭合回路后，接通电路后，电压表指针不偏转，说明没有发生
氧化还原反应，未产生F e
2+，故滴入K 3[ Fe(CN )6]溶液，也就不会产生蓝色沉淀，可见F e2(SO4)3溶液
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浓度降低后不能发生氧化还原反应，故若加入CuSO4溶液0.25mol/ L，比0.5mol/ LCuSO4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.0.5mol / LCuSO4溶液及0.25mol / L溶液会与0.1mol / LKSCN溶液发生氧化还原反应，当三种物质
浓度都是原来的一半时，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。
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
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
【答案】C
【解析】
A . [Fe(H 2O)6]
3+ 为浅紫色，但溶液I却呈黄色，原因可能是F e
3+发生水解生成红褐色Fe(OH )3，与
浅紫色 [Fe(H 2O)6]
3+ 形成混合体系，使溶液呈黄色，A 正确；
B. 加入NaF后溶液II由红色变为无色，说明 [Fe(SCN )6]
3− 转变为 [Fe F6]
3− ，反应更易生
32
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成 [Fe F6]
3− ，说明 K 2> K 1 ，B 正确；
C.为了观察到浅紫色，需要除去红褐色，即抑制铁离子的水解，所以可向溶液中加稀硝酸，加稀盐酸会生
成黄色的 [FeC l4]
− ，C 错误；
D.向溶液III中加入足量的KSCN固体，可使平衡 F e
3++6 SC N
−⇀
↽[Fe(SCN )6]
3−(红色) 的Q> K 1
，平衡正向移动，溶液可能再次变为红色，D 正确；
故选C。
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”
【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2 F e
3++ H 2O2=2 F e
2++O2↑+2 H
+，
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H 2O2氧化了KSCN，C 正确；
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H 2O2溶液与FeSO4溶液反应生成 F e
3+，D 正确；
故选A。
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
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【答案】C
【解析】
A.氯气具有强氧化性，能氧化亚铁离子生成铁离子，铁离子能氧化Fe生成亚铁离子，涉及的反应为
2 F e
2++C l2=2 F e
3++2C l
−、2 F e
3++ Fe =3 F e
2+，从而除去氯气，故A 正确；
B.Li−Al合金密度较小且硬度及强度大，所以Li−Al合金可以用于航空工业，故B 正确；
C.熟石灰成分为氢氧化钙，具有碱性，碳酸钠水解导致其水溶液呈碱性，所以盐碱地中加入熟石灰不能改
良土壤，故C 错误；
D.无水CoC l2呈蓝色，吸水会变为粉红色，可以根据变色硅胶颜色变化判断是否吸水，故D 正确。
故选C。
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：________。
【答案】
(1) F e3O4+8 H
+=2 F e
3++ F e
2++ 4 H 2O Fe S2和溶液中铁离子反应生成亚铁离
子和硫酸根离子 Fe S2+14 F e
3++8 H 2O =15 F e
2++2SO4
2−+16 H
+ ，溶液中硫酸根离子浓度增大，
和钙离子生成硫酸钙沉淀， SO4
2−+C a
2+=CaSO4↓
(2) 将铁离子转化为亚铁离子 c
(3) F e
2++2O H
−= Fe(OH )2↓ 、 F e
2++O H
−= Fe(OH )
+ ，反应消耗氢氧根离子导致溶
液
碱
性
减
弱
4[ Fe(OH )]2SO4+[ Fe(OH )2]2SO4+6 NaOH =2 F e5O2(OH )5 SO4+3 N a2SO4
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4 F e5O2(OH )5 SO4+O2= 4 F e3
O4+ 4[ Fe (OH )]2SO4+6 H 2O 空气中氧气将亚铁离子氧
化为铁离子，铁离子水解生成氢离子，导致溶液酸性增强
【解析】
黄铁矿烧渣加入硫酸酸浸得到铁的浸取液，加入Fe S2进一步提高钙的脱除率，滤液加入铁粉铁离子转化
为亚铁离子，得到硫酸亚铁，最终制得四氧化三铁；
(1)①酸浸过程F e3O4和硫酸生成硫酸亚铁、硫酸铁和水，发生反应的离子方程式
是 F e3O4+8 H
+=2 F e
3++ F e
2++ 4 H 2O 。
②充分酸浸后浸取液中仍有C a❑
2+残留，加入Fe S2和溶液中铁离子反应生成亚铁离子和硫酸根离
子 Fe S2+14 F e
3++8 H 2O =15 F e
2++2SO4
2−+16 H
+ ，溶液中硫酸根离子浓度增大，和钙离子生成
硫酸钙沉淀， SO4
2−+C a
2+=CaSO4↓ ，可进一步提高钙的脱除率；
(2)①铁和铁离子生成亚铁离子，故加入 Fe粉是将铁离子转化为亚铁离子；
②铁离子和KSCN溶液生成红色物质，检验纯化是否完全还原，应向滤液中加入KSCN溶液，溶液不变红
色，说明完全还原，故选c；
(3)①pH ≈7.8时，浊液中主要存在Fe(OH )
+、 Fe(OH )2和少量F e
2+，则0～t1时段发生的主要反应
为 F e
2++2O H
−= Fe(OH )2↓ 、 F e
2++O H
−= Fe(OH )
+ ，反应消耗氢氧根离子导致溶液碱性减
弱，pH明显降低；
②a.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，结合题
意可知，t1～t2时段， Fe(OH )
+ 、 Fe(OH )2
+ 、硫酸根离子反应生成墨绿色物质，墨绿色物质主要
成
分
为
F e5O2(OH )5 SO4，
则
方
程
式
是
：
4[ Fe(OH )]2SO4+[ Fe(OH )2]2SO4+6 NaOH =2 F e5O2(OH )5 SO4+3 N a2SO4 。
b.由历程可知，墨绿色物质在氧气作用下转化为F e3O4和 Fe(OH )
+ ，根据电子守恒和质量守恒配平
化学方程式为： 4 F e5O2(OH )5 SO4+O2= 4 F e3
O4+ 4[ Fe (OH )]2SO4+6 H 2O 。
③t2～t3时段，pH继续降低的原因是：通入的空气中氧气将亚铁离子氧化为铁离子，铁离子水解生成氢
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离子，导致溶液酸性增强，pH继续降低。
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。
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______。
【答案】
(1)
.
①K 3[ Fe(CN )6]溶液
.
②有气泡冒出、固体逐渐变为白色
.
③黑色固体表面
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残留的亚铁离子会干扰实验
.
④将黑色固体使用蒸馏水洗涤2−3次，最后一次洗涤液加入
K 3[ Fe(CN )6]溶液无蓝色沉淀生成
(2) 2 Fe❑
3++ Fe =3 Fe❑
2+
(3)
.
①银离子可以氧化亚铁离子
.
②向硝酸酸化的0.05mol⋅L
−1的硝酸钠溶液中加入足量
的铁粉，搅拌充分反应后静置，取上层清液，加入KSCN溶液，溶液不变红，说明b不成立
.
③银
离子和亚铁离子反应生成铁离子：A g
++ F e
2+= Ag+ F e
3+，随着反应进行，A g
++ SC N
− ⇀
¿
❑
AgSCN (白色固体)平衡逆向移动，而F e
3++3 SC N
− ⇀
¿
❑
Fe(SCN )3(红色)平衡正向移动，导致ii中白
色沉淀量减少，溶液红色加深
【解析】
检验黑色产物中通过实验确认黑色固体中含有Fe和Ag。铁和稀盐酸生成氯化亚铁和氢气，亚铁离子和
K 3[ Fe(CN )6]溶液会生成蓝色沉淀，故试剂a是K 3[ Fe(CN )6]溶液；银不和稀盐酸反应得到滤渣，加入
硝酸，银和硝酸反应生成硝酸银和有一氧化氮气体，银离子和氯离子生成氯化银沉淀，证明黑色固体含有
银；通过对比实验研究某一因素对实验的影响，应该要注意控制研究的变量以外，其它量要相同。
【小问1详解】
①由分析可知，试剂a是K 3[ Fe(CN )6]溶液。
②由分析可知，加入硝酸后观察到有气泡冒出、固体逐渐变为白色，证明黑色固体中含有Ag。
③黑色固体表面残留的亚铁离子会干扰实验，使得加入试剂a产生蓝色沉淀，不能确定黑色固体中一定含
有Fe；改进的操作是首先将黑色固体使用蒸馏水洗涤2−3次，最后一次洗涤液加入K 3[ Fe(CN )6]溶液无
蓝色沉淀生成；
【小问2详解】
丁同学认为不可能产生F e
3+，是因为过量的铁会和铁离子反应生成亚铁离子，反应
为 2 Fe❑
3++ Fe =3 Fe❑
2+ ；
【小问3详解】
①已知：A g
++ SC N
− ⇀
¿
❑
AgSCN (白色固体)；F e
3++3 SC N
− ⇀
¿
❑
Fe(SCN )3(红色)；实验中白色
沉淀的量减少而溶液红色加深，说明银离子可以氧化亚铁离子为铁离子，故猜想c为银离子可以氧化亚铁
离子；
查阅资料得知a和b都不成立。设计实验证明b不成立，就是需要实验控制溶液中存在硝酸根离子而不存在
银离子，进行实验现象对比；故实验设计为：向硝酸酸化的0.05mol⋅L
−1的硝酸钠溶液中加入足量的铁粉，
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搅拌充分反应后静置，取上层清液，加入KSCN溶液，溶液不变红，说明b不成立。
②已知：A g
++ SC N
− ⇀
¿
❑
AgSCN (白色固体)；F e
3++3 SC N
− ⇀
¿
❑
Fe(SCN )3(红色)；银离子和亚
铁离子反应生成铁离子：A g
++ F e
2+= Ag+ F e
3+，随着反应进行，A g
++ SC N
− ⇀
¿
❑
AgSCN (白色固
体)平衡逆向移动，而F e
3++3 SC N
− ⇀
¿
❑
Fe(SCN )3(红色)平衡正向移动，导致ii中白色沉淀量减少，
溶液红色加深。
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
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：
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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。
【答案】
(1) 铁氰化钾 白色沉淀
(2) Ag(N H 3)2
++2 H
++2C l
−= AgC l2
−+2 N H 4
+
4 F e
2++O2+ 4 H
+= 4 F e
3++2 H 2O
(3)取少量银粉于试管中，加入盐酸，静置一段时间，观察现象
(4)ⅱ中 F e
2+ 静置过程中生成的 c(F e
3+) 逐渐增大， F e
3+ 将Ag氧化为 A g
+ ，同
时 F e
3++ 4C l
−⇀
↽FeC l4
−
正向移动， c(C l
−) 逐渐减小， AgCl+C l
−⇀
↽AgC l2
−
逆向移动，
AgCl沉淀析出
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【解析】
AgCl白色沉淀中加入浓盐酸，发生 AgCl +C l
−⇀
↽AgC l2
−
，沉淀溶解，加入足量铁粉，铁粉能置换出
Ag， F e
2+ 静置过程中被氧化为 F e
3+ ， c(F e
3+) 逐渐增大， F e
3+ 将Ag氧化为 A g
+ ，
F e
3++ 4C l
−⇀
↽FeC l4
−
正向移动， AgCl +C l
−⇀
↽AgC l2
−
逆向移动，析出AgCl。
(1)①实验室通常用铁氰化钾检验亚铁离子，则取ⅱ中上层清液，滴加K 3[ Fe(CN )6]溶液，发生反
应 3 F e
2++2[Fe(CN )6]
3−= F e3[Fe(CN )6]2↓ ，有产生蓝色沉淀，说明溶液中含有F e
2+，故答案为：
铁氰化钾；
②银能溶于稀硝酸生成硝酸银，银离子与氯离子结合生成AgCl白色沉淀，因此取其中一份，加入稀硝酸
溶解，再加入NaCl溶液生成白色沉淀，证明灰黑色固体中含有Ag，故答案为：白色沉淀；
(2)①灰白色固体中含AgCl，加入氨水生成Ag( N H 3)2Cl络合物，过滤，则滤渣为AgCl，滤液中含有
Ag( N H 3)2Cl，滤液加盐酸未产生沉淀，发生的反应为 Ag(N H 3)2
++2 H
++2C l
−= AgC l2
−+2 N H 4
+ ，
故答案为： Ag(N H 3)2
++2 H
++2C l
−= AgC l2
−+2 N H 4
+ ；
②根据 F e
3++ SC N
−⇀
↽Fe(SCN )3 可知，应生成F e
3+，则F e
2+被氧化为F e
3+，反应的离子方程式
为 4 F e
2++O2+ 4 H
+= 4 F e
3++2 H 2O ，故答案为： 4 F e
2++O2+ 4 H
+= 4 F e
3++2 H 2O ；
(3)要排除O2直接氧化Ag继而生成AgCl，可设计实验：取少量银粉于试管中，加入盐酸，静置一段时间，
观察现象，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，可排除氧气
的影响，故答案为：取少量银粉于试管中，加入盐酸，静置一段时间，观察现象；
(4)ⅰ中AgCl发生反应 AgCl +C l
−⇀
↽AgC l2
−
溶解，ⅱ中 F e
2+ 静置过程中被氧化为 F e
3+ ，
c(F e
3+) 逐渐增大， F e
3+ 将Ag氧化为 A g
+ ，同时 F e
3++ 4C l
−⇀
↽FeC l4
−
正向移动，
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c(C l
−) 逐渐减小， AgCl +C l
−⇀
↽AgC l2
−
逆向移动，AgCl沉淀析出，因此ⅲ中又生成AgCl，故
答案为：ⅱ中 F e
2+ 静置过程中生成的 c(F e
3+) 逐渐增大， F e
3+ 将Ag氧化为 A g
+ ，同
时 F e
3++ 4C l
−⇀
↽FeC l4
−
正向移动， c(C l
−) 逐渐减小， AgCl +C l
−⇀
↽AgC l2
−
逆向移动，
AgCl沉淀析出。
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++____________+____________
(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
_________________________________________。
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(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___________________________________。
【答案】(1)N O2
−、3 Fe、8、3、N H 4
+、2 H 2O；
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(2)F e
2+在水中发生水解，F e
2++2 H 2O⇌Fe(OH )2+2 H
+，随着反应进行，c( H
+)减小，平衡右移，
产生Fe(OH )2沉淀，之后发生反应4 Fe(OH )2+O2+2 H 2O = 4 Fe(OH )3，变成红褐色的Fe(OH )3；
(3)6.5；pH =2的溶液中，t <15min时，溶液中H
+浓度较高，因此反应速率较快，溶液中产生F e
2+和
pH上升速率较快，t >15min时，产生大量Fe(OH )2，附着在活性位点上，减小接触面积，因此反应速率
迅速下降；
(4)反应过程中H
+被消耗，溶液pH升高，t = 40min时，溶液中含N物质主要以N H 4
+的形式存在，一部分
N H 4
+生成N H 3逸出(或反应过程中N O2
−被Fe还原产生N 2逸出)；
(5)N O3
−+8e
−+10 H
+= N H 4
++3 H 2O；2 N H 4
++3 HClO = N 2↑+3C l
−+5 H
++3 H 2O
【解析】
(1)根据图可知：酸性环境中，纳米Fe /∋¿去除N O3
−分两步，N O3
−在吸附点被Fe还原为N O2
−，
N O3
−+ Fe+2 H
+= N O2
−+ F e
2++ H 2O，N O2
−在另外的吸附点被Fe还原为N H 4
+，
N O2
−+3 Fe+8 H
+=3 F e
2++ N H 4
++2 H 2O；
(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，因为F e
2+在水中
发生水解，F e
2++2 H 2O⇌Fe(OH )2+2 H
+，随着反应进行，c( H
+)减小，平衡右移，产生Fe(OH )2沉
淀，之后发生反应4 Fe(OH )2+O2+2 H 2O = 4 Fe(OH )3，变成红褐色的Fe(OH )3；
(3)①根据图可知pH =6.5时，反应最快，去除率最高，故为达到最高去除率，应调水体的初始pH =6.5；
②pH =2的溶液中，t <15min时，溶液中H
+浓度较高，因此反应速率较快，溶液中产生F e
2+和pH上升
速率较快，故t <15min，pH =2.0的溶液反应速率最快，
t >15min时，产生大量Fe(OH )2，附着在活性位点上，减小接触面积，因此反应速率迅速下降，故
t >15min，其反应速率迅速降低；
(4)40min时总氮量较初始时下降可能的原因为：反应过程中H
+被消耗，溶液pH升高，t = 40min时，溶
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液中含N物质主要以N H 4
+的形式存在，一部分N H 4
+生成N H 3逸出(或反应过程中N O2
−被Fe还原产生N 2
逸出)；
(5)①阴极发生还原反应，元素化合价降低，故为N O3
−得到电子生成N H 4
+，故电极反应为：
N O3
−+8e
−+10 H
+= N H 4
++3 H 2O；
故答案为：N O3
−+8e
−+10 H
+= N H 4
++3 H 2O；
②由图可知，氮气由两极生成的N H 4
+和HClO反应而得，氮元素化合价升高，则氯元素化合价降低生成
氯离子，故反应为：2 N H 4
++3 HClO = N 2↑+3C l
−+5 H
++3 H 2O；
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：__________。
【答案】(1)NOCl；NaCl、NaN O2、 NaOH
(2)3 NOCl+2 H 2O = HN O3+3 HCl+2 NO
(3) Au+ HN O3+ 4 HCl = HAuC l4
+ NO↑+2 H 2O
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(4)F溶液中含有的阳离子可能为F e
3+、F e
2+。取F溶液于2支试管中，一支加入KSCN溶液，若溶液变
血红色，说明存在F e
3+;另
一支试管中加入K 3[ Fe(CN )6]溶液，若出现蓝色沉淀，说明存在F e
2+
【解析】略
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