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1．（2019·浙江·高考真题）某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。
请回答：
(1) 仪器1 的名称________。装置5 的作用________。
(2) 实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3 中溶液不能进入4 中。
请为装置作一处改进，使溶液能进入4 中________。
(3) 装置改进后，将3 中反应后溶液压入4 中，在4 中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白
色沉淀的原因________。
【答案】 (1) 滴液漏斗(分液漏斗) 液封，防止空气进入装置4
(2) 在装置2、3 之间添加控制开关
(3) 装置4 内的空气没有排尽
微专题14 氢氧化亚铁、高铁酸盐的制备
实验探究
1
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【解析】该装置制备Fe(OH)2白色沉淀的思路是在排尽空气的气氛中，先将铁屑和稀硫酸反应得到FeSO4，
再利用气体产生的气压把FeSO4溶液压至装置4 中与NaOH 反应，得到Fe(OH)2，注意所需试剂也需要加热
除掉溶解氧。
（1）观察仪器1 特征可知是分液漏斗或者滴液漏斗，该反应需要置于无氧环境，注意这里跟防倒吸无关，
可知装置5 的作用是液封，防止空气进入装置4。
（2）实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3 中溶液不能进入4 中。
如此操作，不行的原因在于仪器1 产生的H2从左侧导管溢出，那么没有足够的压强不能将FeSO4溶液挤出，
因而在装置2、3 之间添加控制开关即可。
（3）灰绿色沉淀产生的原因是Fe(OH)2被空气氧化，因为装置4 中空气没有完全排尽。
2．（2022·北京东城·统考二模）以相同的流速分别向经硫酸酸化和未经酸化的浓度均为0.1mol·L-1的FeSO4
溶液中通入O2.溶液中pH 随时间的变化如下图所示。
已知：0.1mol·L-1Fe3+生成Fe(OH)3，开始沉淀时pH=1.5，完全沉淀时pH=2.8
下列说法不正确的是
A．由图1 可知，酸化的FeSO4溶液中发生反应：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
B．图2 中，t=0 时刻，FeSO4溶液pH=5.7 是由于Fe2+发生了水解反应
C．由图2 可知，未酸化的FeSO4溶液中发生反应生成Fe(OH)3的同时还生成了H+
D．若向FeSO4溶液中先加入过量NaOH 溶液再通入O2，pH 先增大后明显减小
【答案】D
【解析】A．由图1 可知，向酸化的FeSO4溶液中通入氧气，溶液的pH 值未超过1.4，则亚铁离子被氧化为
铁离子，还没开始沉淀，即发生的氧化还原反应为：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，A 正确；
B．由于未加硫酸酸化，但t=0 时刻，FeSO4溶液pH=5.7，则说明是亚铁离子水解导致的，其水解方程式为：
Fe2++2H2O
Fe(OH)2+2H+，B 正确；
C．由图2 的曲线变化趋势可知，溶液中的反应使其pH 值下降，根据氢氧化铁的沉淀范围可知，氧气将亚
2
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铁离子氧化为氢氧化铁沉淀，同时生成氢离子，该反应为：4Fe2++O2+10H2O =4Fe(OH)3↓+8H+，C 正确；
D．根据所给条件可知，若向FeSO4溶液中先加入过量NaOH 溶液再通入O2，发生的反应为：Fe2++2OH-
=Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2+O2+2H2O= 4Fe(OH)3，所以加入氢氧化钠后，溶液的pH 会增大，通入氧气后，由于消
耗水，溶液中氢氧根离子浓度会继续增大，D 错误；
故选D。
氢氧化亚铁、高铁酸盐的制备实验探究总结：
一、制备Fe(OH)2常用的三种方法
(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
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(3)电解法
用铁做阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖苯(或煤油)，如图3 所示。
二、高铁酸盐的制备
工业制法
工业上先制得高铁酸钠，然后在低温下向高铁酸钠溶液中加入一定量的KOH 就可制得高铁酸钾。制备高铁
酸钠的两种方法的主要反应原理如下：
1．湿法制备：
2Fe(OH)3+3NaClO-+4NaOH-=2Na2FeO4+3NaCl-+5H2O;
2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO4
2-+3Cl-+5H2O;
2．干法制备：
2FeSO4 +6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑
注意：干法制备的反应有时会写成以下形式
FeSO4 +2Na2O2=Na2FeO4++Na2SO4
这是反应条件不同而形成不同反应过程导致的。
3．其他制法:
Fe2O3+3Na2O2=2Na2FeO4+Na2O
2Fe(NO3)3 + 16NaOH + 3Cl2= 2Na2FeO4 + 6NaCl + 6NaNO3 + 8H2O
10NaOH+3Cl2+2Fe(OH)3 2Na
═
2FeO4+6NaCl+8H2O；
电解时阳极发生氧化反应，电极反应方程式为Fe+8OH--6e- FeO
═
4
2-+4H2O；
1．（2015·江苏·高考真题）实验室用下图所示装置制备KClO 溶液，并通过KClO 溶液与Fe(NO3)3溶液的反应
制备高效水处理剂K2FeO4。已知K2FeO4具有下列性质①可溶于水、微溶于浓KOH 溶液，②在0℃－－5℃、
强碱性溶液中比较稳定，③在Fe3＋和Fe(OH)3催化作用下发生分解，④在酸性至弱碱性条件下，能与水反
4
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应生成Fe(OH)3和O2。
（1）装置A 中KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2，其离子方程式为_____________。将制备的Cl2通过装
置B 可除去______________（填化学式）。
（2）Cl2和KOH 在较高温度下反应生成KClO3。在不改变KOH 溶液的浓度和体积的条件下，控制反应在0℃
～5℃进行，实验中可采取的措施是_________。
（3）制备K2FeO4时，KClO 饱和溶液与Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为_______。
（4）提纯K2FeO4粗产品[含有Fe(OH)3、KCl 等杂质]的实验方案为：将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的
3mol·L－1KOH 溶液中，_____(实验中须使用的试剂有：饱和KOH 溶液，乙醇；除常用仪器外须使用的仪器
有：砂芯漏斗，真空干燥箱)。
【答案】 （1） 2MnO4－＋16H＋＋10Cl－=2Mn2＋5Cl2↑＋8H2O HCl
（2） 缓慢滴加盐酸、装置C 加冰水浴
（3） 在搅拌下，将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO 饱和溶液中
（4） 用砂芯漏斗过滤，将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和KOH 溶液，搅拌、静置，再用砂芯漏斗
过滤，晶体用适量乙醇洗涤2－3 次后，在真空干燥箱中干燥。
【解析】（1）KMnO4具有强氧化性，将盐酸中氯离子氧化为Cl2，反应还有水生成，KMnO4、HCl、MnCl2
改写成离子形式，Cl2、H2O 为分子式形式，离子方程式为：2MnO4
﹣+16H++10Cl﹣=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，由于
盐酸易挥发，制备的氯气中含有HCl，应饱和食盐水吸收HCl 除去，故答案为2MnO4
﹣+16H++10Cl﹣=2Mn2+
+5Cl2↑+8H2O；HCl；
（2）Cl2和KOH 在较高温度下反应生成KClO3，制取KClO 温度反应在0℃～5℃，装置C 应放在冰水浴中，
充分利用原料，缓慢滴加盐酸，减慢生成氯气的速率，故答案为缓慢滴加盐酸、装置C 用冰水浴中；
（3）K2FeO4在Fe3+和Fe（OH）3催化作用下发生分解，应把Fe（NO3）3饱和溶液滴加到KClO 溶液中，具体
操作为：在搅拌下，将Fe（NO3）3饱和溶液缓慢滴加到KClO 饱和溶液中，故答案为在搅拌下，将Fe
（NO3）3饱和溶液缓慢滴加到KClO 饱和溶液中；
5
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（4）提纯K2FeO4粗产品[含有Fe（OH）3、KCl 等杂质]的实验方案为：将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的
3mol•L
1
﹣KOH 溶液中，用砂芯漏斗过滤，将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和的KOH 溶液，再用砂芯
漏斗过滤，晶体用乙醇洗涤2
3
﹣次后，在真空干燥箱中干燥，故答案为用砂芯漏斗过滤，将滤液置于冰水
浴中，向滤液中加入饱和的KOH 溶液，再用砂芯漏斗过滤，晶体用乙醇洗涤2
3
﹣次后，在真空干燥箱中
干燥．
2．（2023·湖北黄冈·黄冈中学校考二模）下列实验中，不能达到实验目的的是
提纯
(含少量HCl、
)
探究浓度对化学反应速率的影响
制备
除
中的
A
B
C
D
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】B
【解析】A．HCl 和水都能溶于稀硫酸，氯气再经过浓硫酸干燥得到洁净气体，故A 正确；
B．过氧化氢与亚硫酸氢钠反应无明显现象，不能探究浓度对反应速率的影响，故B 错误；
C．稀硫酸和Fe 反应生成FeSO4和氢气，关闭K2，氢气将FeSO4溶液压至NaOH 溶液中反应生成Fe(OH)2，故
C 正确；
D．NaOH 溶液能与Br2反应生成溶于水的NaBr 和NaBrO，
难溶于水，溶液出现分层，用分液漏斗进行
分液分离即可，故D 正确；
故选：B。
1．（2023·湖北武汉·统考模拟预测）下列实验装置(夹持装置未画出)正确的是
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A．制备1-丁烯并检验
B．制备
C．制备乙炔
D．验证喷泉实验
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】B
【解析】A．挥发的乙醇可使酸性高锰酸钾溶液褪色，紫色褪去，不能检验生成的1-丁烯，A 错误；
B．苯可隔绝空气，防止生成的氢氧化亚铁被氧化，图中装置可制备氢氧化亚铁，B 正确；
C．碳化钙与水反应生成乙炔和氢氧化钙，氢氧化钙微溶，易堵塞瓶颈处，不能选图中装置制备乙炔，C 错
误；
D．二氧化碳很难溶于饱和碳酸氢钠溶液，图中装置不能形成喷泉，D 错误；
故答案为：B。
2．（2023·湖南常德·统考一模）实验改进与优化应遵循科学性、直观性、易操作性、安全性的原则，提升
化学实验效率。下列有关实验改进分析不正确的是
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A．使用恒压滴液漏斗可防止浓氨水污染环境，并使漏斗内液体顺利流下
B．用点燃的木条靠近肥皂泡，听到爆鸣声，可检验产物中有氢气产生
C．该改进装置可用于
性质的探究实验
D．利用此装置可较长时间看到白色絮状沉淀
【答案】C
【解析】A．恒压滴液漏斗为密闭装置且能平衡压强，使用恒压滴液漏斗可防止浓氨水污染环境，并使漏
斗内液体顺利流下，A 正确；
B．氢气具有可燃性，和氧气混合点燃容易爆炸；用点燃的木条靠近肥皂泡，听到爆鸣声，可检验产物中
有氢气产生，B 正确；
C．铜和浓硫酸需要加热才能反应生成二氧化硫，C 错误；
D．装置A 中生成氢气排净装置中空气且生成硫酸亚铁，一段时间后关闭a，A 中压强变大，硫酸亚铁被压
入B 中生成氢氧化亚铁沉淀，利用此装置可较长时间看到白色絮状沉淀，D 正确；
故选C。
3．（2023·甘肃·统考一模）用下列仪器或装置进行相应实验，能达到实验目的的是
A．利用甲配制一定物质的量浓度的硫酸溶液
B．利用乙验证稀硝酸的还原产物为NO
C．利用丙制备Fe( OH)2并能较长时间观察到白色
D．利用丁测定H2C2O4浓度
【答案】B
【解析】A．稀释浓硫酸时，不能在容量瓶中进行，应在烧杯内稀释，A 不正确；
B．先打开分液漏斗活塞，让稀硝酸与石灰石反应，利用产生的CO2排尽装置内的空气，再让铜丝与稀硝酸
反应，可观察到气体无色，且能收集到无色气体，从而证明稀硝酸的还原产物为NO，B 正确；
C．丙装置中，酒精与水互溶，不能起到隔绝空气的作用，生成的Fe(OH)2很快被溶解的氧气氧化，不能较
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长时间观察到白色，C 不正确；
D．KMnO4具有强氧化性，会腐蚀橡胶，所以KMnO4标准溶液不能盛放在碱式滴定管内，D 不正确；
故选B。
4．（2023·广东·校联考一模）宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一，下列反应方程式书写错误的
是
A．醋酸除水垢(CaCO3)：CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑
B．向FeI2溶液中通入少量氯气：2I-+Cl2=2Cl-+I2
C．硫氰化钾检验溶液中是否存在Fe3+：Fe3++3SCN- =Fe(SCN)3↓
D．制备氢氧化亚铁时，白色沉淀会快速变为灰绿色最后变为红褐色的原因：
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
【答案】C
【解析】A．醋酸为弱酸，CaCO3难溶于水，在离子方程式中，二者均应以化学式表示，则醋酸除水垢的离
子方程式为CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑，A 项正确；
B．Fe2+和I-都能与Cl2反应，但I-的还原性比Fe2+强，所以I-先和氯气反应，向FeI2溶液中通入少量氯气的离
子方程式为2I-+Cl2=2Cl-+I2，B 项正确；
C．硫氰化钾检验Fe3+，形成的红色的Fe(SCN)3属于可溶但难电离的物质，离子方程式为Fe3++3SCN-
=Fe(SCN)3，C 项错误；
D．Fe2+具有较强还原性，容易被氧化，制备氢氧化亚铁时，Fe(OH)2被氧气氧化，白色沉淀迅速变为灰绿色
最后变为红褐色：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，D 项正确；
故选C。
5．（2023·浙江宁波·镇海中学校考模拟预测）物质的性质决定用途，下列两者对应关系不正确的是
A．
具有强氧化性，可用作消毒剂
B．
固体具有氧化性，可作为黑火药的原料之一
C．SiC 中存在共价键，硬度大，可做砂纸和砂轮等磨料
D．
溶液呈蓝色，胆矾可以与石灰乳混合制备波尔多液
【答案】D
【解析】A．Na2FeO4中的Fe 为+6 价，则该物质具有强氧化性，因而可用于消毒杀菌，A 正确；
B．KNO3具有氧化性，因而可作为氧化剂用于黑火药中，B 正确；
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C．SiC 是由原子直接构成且只含共价键的共价晶体，其硬度很大，因而可用作砂轮、砂纸的磨料，C 正确；
D．CuSO4溶液呈蓝色这一性质，与胆矾可以与石灰乳混合制备波尔多液无对应关系，D 错误；
故选D。
6．（2023·山东潍坊·校联考模拟预测）化学与生产、生活、科技密切相关。下列说法错误的是
A．硅胶、生石灰、P2O5均可用作食品干燥剂
B．高铁酸钾可用于水的净化与消毒
C．飞船返回舱表层材料中的玻璃纤维属于无机非金属材料
D．二氧化碳合成淀粉可推进“碳达峰”和“碳中和”
【答案】A
【解析】A．P2O5与水反应生成磷酸，磷酸有毒，所以P2O5不能用作食品干燥剂，A 错误；
B．高铁酸钾有强氧化性，能使病毒变性，且还原产物Fe3+易形成Fe(OH)3胶体吸附悬浮物，可用于自来水
的净化消毒，B 正确；
C．玻璃纤维主要成分为硅酸盐，属于无机非金属材料，C 正确；
D．二氧化碳合成淀粉可以消耗大量二氧化碳，有助于推进“碳达峰”和“碳中和”，D 正确；
故答案为：A。
7．（2023·福建·校联考一模）高效净水剂高铁酸钾
的制备流程如图所示，下列离子方程式正确的
是
A．工业制备氯气：
B．反应Ⅱ：
C．反应Ⅲ：
D．
净水原理：
(胶体)
【答案】D
【解析】由题给流程可知，铁屑与氯气共热发生反应Ⅰ制备氯化铁，氯化铁溶液与次氯酸钠、氢氧化钠混
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合溶液发生反应Ⅱ制得高铁酸钠溶液，向高铁酸钠溶液中加入饱和氢氧化钾溶液发生反应Ⅲ制得粗高铁酸
钾。
A．工业制备氯气的反应为电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，反应的离子方程式为2Cl—+2H2O
2OH—+H2↑+Cl2↑，故A 错误；
B．由分析可知，反应Ⅱ为氯化铁溶液与次氯酸钠、氢氧化钠混合溶液反应生成氯化钠、高铁酸钠和水，
反应的离子方程式为
，故B 错误；
C．由分析可知，反应Ⅲ为高铁酸钠溶液与饱和氢氧化钾溶液反应生成高铁酸钾沉淀和氢氧化钠，反应的
离子方程式为
，故C 错误；
D．高铁酸钾净水原理为溶液中的高铁酸根离子与水反应生成氢氧化铁胶体、氧气和氢氧根离子，氢氧化
铁胶体吸附水中悬浮杂质达到净水的作用，生成氢氧化铁胶体的离子方程式为
(胶体)
，故D 正确；
故选D。
8．（2022·黑龙江哈尔滨）高铁酸钾
是一种既能杀菌消毒、又能净水的处理剂。工业制备高铁酸
钾的反应离子方程式为
(未配平)，下列有关说法不正确的是
A．高铁酸钾中铁显
价
B．由上述反应可知，
的氧化性强于
C．上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3 2∶
D．
处理水时，不仅能消毒杀菌，而且生成的
在一定条件下可形成
胶体能吸附水
中的悬浮杂质
【答案】B
【解析】A．高铁酸钾中铁的化合价为+6 价，A 正确；
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B．反应中氢氧化铁为还原剂，高铁酸根为氧化产物，不能比较二者的氧化性，B 错误；
C．氢氧化铁中的铁化合价升高3 价，氯元素化合价降低2 价，故氧化剂和还原剂的物质的量比为3:2，C
正确；
D．高铁酸钾处理水时利用+6 价铁的强氧化性，生成铁离子，铁离子能水解生成氢氧化铁胶体，吸附水中
的悬浮杂质，D 正确；
故选B。
1．（2023·北京顺义·一模）下列方程式与所给事实不相符的是
A．用碳酸钠溶液处理锅炉水垢：
B．
通入水中制氯水：
C．氢氧化亚铁暴露于空气中变色：
D．常温下
氨水的pH 约为11：
【答案】B
【解析】A．碳酸钙比硫酸钙更难溶，可用碳酸钠溶液处理锅炉水垢，反应的离子方程式为
，A 正确；
B．HClO 为弱酸，书写离子方程式保留化学式，反应的离子方程式为
，B 错
误；
C．氢氧化亚铁暴露于空气中，反应的化学方程式为
，C 正确；
D．氨水电离使溶液显碱性，电离方程式为
，D 正确；
故选B。
2．（2023·全国·模拟预测）下列实验装置及试剂的使用正确且能达到实验目的的是
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A．实验I ：制备
B．实验II ：制备
并观察其颜色
C．实验III：实验室模拟侯氏制碱法实验
D．实验IV：用裂化汽油提纯溴水中的
【答案】B
【解析】A．Cu 和浓硫酸反应需要加热才可以生成SO2，实验I 没有加热装置不可以制备
，故A 错误；
B．
极易被空气中的氧气氧化，制备
用煤油封，可以隔绝空气，使长滴管穿过煤油滴加氢
氧化钠溶液，可以观察到生成白色的
，故B 正确；
C．氨气极易溶于水，通氨气应该防倒吸，故C 错误；
D．裂化汽油含有不饱和键，可以和溴加成，不能用于萃取溴水中的Br2，故D 错误；
故答案为B。
3．（2022·山东·校联考模拟预测）下列实验装置正确且能达到相应实验目的的是
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A．图A 是利用
制备
B．图B 是利用甲酸脱水法制取CO
C．图C 是分离溴和
D．图D 是制备
沉淀
【答案】B
【解析】A．直接加热
会发生水解反应而得不到
，要在干燥的HCl 气流中加热
制备
，故A 错误；
B．甲酸脱水法制取CO，浓硫酸起催化剂和吸水剂作用，将甲酸逐滴加到热的浓硫酸中，且用毛细管加入，
这样可避免剧烈反应，增强安全性，故B 正确；
C．溴与四氯化碳互溶，可以利用沸点不同用蒸馏的方法分离，但尾接管和锥形瓶之间不应有塞子，故C
错误；
D．用图D 装置制备
沉淀，试管A 中铁和稀硫酸反应制取硫酸亚铁，打开止水夹a 反应时产生的
氢气应从试管A 中短管处排出试管A 内空气，经过止水夹通入试管B 中，再排尽试管B 内空气，然后关闭
止水夹a，试管A 内产生的氢气将试管A 中的硫酸亚铁通过长导管压入试管B 内，由于装置中导管没有插
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入溶液中，故不能达到实验目的，故D 错误；
答案选B。
4．（2022·河南·校联考二模）下列化学或离子方程式对实验现象解释错误的是
A．氢氧化镁固体溶于饱和氯化铵溶液：Mg(OH)2+2NH =Mg2++2NH3·H2O
B．氢氧化亚铁在水中由白色沉淀迅速转化为灰绿色，最终变成红褐色沉淀：
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
C．二氧化氮通入水中红棕色消失：3NO2+H2O=2H++2NO +NO
D．电解硫酸铜溶液阳极出现无色气泡：CuSO4+H2O
Cu+O2↑+H2SO4
【答案】D
【解析】A．NH4Cl 溶液由于铵根离子水解呈酸性，能够溶解氢氧化镁沉淀，故氢氧化镁固体溶于饱和氯化
铵溶液的离子方程式为：Mg(OH)2+2NH =Mg2++2NH3·H2O，A 正确；
B．白色的氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化转化为氢氧化铁，故氢氧化亚铁在水中由白色沉淀迅速转化
为灰绿色，最终变成红褐色沉淀的方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，B 正确；
C．二氧化氮通入水中红棕色消失是由于发生了反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO，该反应的离子方程式为：
3NO2+H2O=2H++2NO +NO，C 正确；
D．电解硫酸铜溶液阳极出现无色气泡为水电离的氢氧根失电子生成氧气，阴极为铜离子得电子生成铜，
反应的方程式为：2CuSO4+2H2O
2Cu+O2↑+2H2SO4，原方程式质量不守恒，电子不守恒，D 错误；
故答案为：D。
5．（2022·新疆·统考三模）根据下列装置和表内的物质，不能达到相应实验目的的是
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A．图A 是实验室制备氢氧化亚铁
B．图B 是实验室制备并收集NO2
C．图C 是证明温度对化学平衡的影响
D．图D 是实验室制备乙酸乙酯
【答案】B
【解析】A．NaOH 溶液与FeSO4溶液发生复分解反应生成Fe(OH)2沉淀和Na2SO4，用苯隔绝空气、将吸有
NaOH 溶液的胶头滴管伸入FeSO4溶液中，都能防止Fe(OH)2被氧化，A 项能达到实验目的；
B．Cu 与浓硝酸反应可制备NO2，但NO2能与H2O 反应生成HNO3和NO，NO2不能用排水法收集，B 项不能
达到实验目的；
C．在圆底烧瓶中存在化学平衡：2NO2(g)⇌N2O4(g) ∆H＜0，其中NO2是红棕色、N2O4是无色，通过观察在热
水浴、冰水浴中圆底烧瓶内气体颜色的变化，证明温度对化学平衡的影响，C 项能达到实验目的；
D．乙醇与乙酸在浓硫酸存在、加热条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯和H2O，饱和Na2CO3溶液可降低乙
酸乙酯的溶解度，吸收乙酸乙酯中混有的乙醇和除去乙酸的作用，D 项能达到实验目的；
答案选B。
6．（2022·湖南·校联考模拟预测）
是一种高效多功能的饮用水处理剂。已知：①一种干法制备
的反应为
，②
处理水时发生反应
。下列说法错误的是
A．干法制备
的反应中，还原剂与氧化剂的物质的量之比为
B．干法制备
的反应中，每生成
，有
转移
C．
在强碱性溶液中能稳定存在
D．
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
【答案】A
【解析】A．干法制备
的反应中，
中
元素化合价升高，
作还原剂，
中
元素
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化合价既升又降，每
参加反应，由原子守恒知，有
作还原剂，有
作氧化剂，
所以还原剂与氧化剂的物质的量之比为
，选项A 错误；
B．由上述分析知，每
作氧化剂，转移
，生成
，所以每生成
，
有
转移，选项B 正确；
C．由
处理水时发生可逆反应，结合平衡移动原理知
在强碱性溶液中能稳定存在，选项C
正确；
D．
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，
与水反应可产生
胶体，能起絮凝作用除去水中悬浮杂质，选项D 正确；
答案选A。
7．（2022·山东泰安·统考三模）高铁酸钾(K2FeO4)是种环保、高效、多功能饮用水处理剂，制备流程如图所
示：
下列叙述错误的是
A．若通过电解法以铁为原料制高铁酸钾，铁棒应做阳极
B．“尾气”可用碱溶液吸收也可用FeCl2等具有还原性的物质溶液吸收
C．反应Ⅱ中生成1molNa2FeO4时转移的电子数为3NA
D．最后一步能制取K2FeO4的原因是相同温度下K2FeO4的溶解度大于Na2FeO4
【答案】D
【解析】由题给流程可知，铁屑与氯气燃烧生成氯化铁，氯化铁与次氯酸钠、氢氧化钠混合溶液反应生成
氯化钠、高铁酸钠和水，向高铁酸钠溶液中加入饱和氢氧化钾溶液将溶解度大的高铁酸钠转化为溶解度小
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高铁酸钾，过滤得到粗高铁酸钾晶体。
A．通过电解法以铁为原料制高铁酸钾时铁元素的化合价升高被氧化，则铁棒应做阳极失去电子发生氧化
反应生成高铁酸钠，故A 正确；
B．铁屑与氯气在燃烧生成氯化铁时，氯气过量会产生含有氯气的尾气，尾气中的氯气能用氯化亚铁等具
有还原性的溶液吸收，防止污染空气，故B 正确；
C．由分析可知，反应Ⅱ中发生的反应为氯化铁与次氯酸钠、氢氧化钠混合溶液反应生成氯化钠、高铁酸
钠和水，反应中生成1mol 高铁酸钠时转移电子的物质的量为3mol，则转移的电子数为1mol×3×NAmol—
1=3NA，故C 正确；
D．由分析可知，向高铁酸钠溶液中加入饱和氢氧化钾溶液的目的是将溶解度大的高铁酸钠转化为溶解度
小高铁酸钾，故D 错误；
故选D。
8．（2022·福建漳州·统考二模）高铁酸钾(
)具有强氧化性，是一种环保、高效、多功能的饮用水处
理剂，可以用如下流程进行制备。下列说法正确的是
A．“酸溶”前，可用热的
溶液处理铁屑表面的油污
B．“氧化”过程的离子方程式为
C．“制备
”中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：3
D．“转化”中析出
晶体的原因可能是相同条件下其溶解度大于
【答案】A
【解析】由题给流程可知，铁屑溶于稀盐酸，过滤得到氯化亚铁溶液；向氯化亚铁溶液中通入过量空气，
将氯化亚铁转化为氯化铁；向氯化铁溶液中加入氢氧化钠溶液和次氯酸钠溶液，将氯化铁转化为高铁酸钠，
向得到的高铁酸钠溶液中加入饱和氢氧化钾溶液，将高铁酸钠转化为溶解度小的高铁酸钾，过滤得到高铁
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酸钾晶体。
A．碳酸钠是强碱弱酸盐，在溶液中水解使溶液呈碱性，水解反应是吸热反应，升高温度，水解平衡向正
反应方向移动，溶液中氢氧根离子浓度增大，能使油脂的水解程度增大，则酸溶前可用热的碳酸钠溶液处
理铁屑表面的油污，故A 正确；
B．由分析可知，氧化过程为过量空气将溶液中的氯化亚铁转化为氯化铁，反应的离子方程式为
，故B 错误；
C．由分析可知，制备高铁酸钠的反应中，氯化铁是反应的还原剂，次氯酸钠是反应的氧化剂，由得失电
子数目守恒可知，氧化剂次氯酸钠和还原剂氯化铁的物质的量之比为3：2，故C 错误；
D．由分析可知，转化中发生的反应为向得到的高铁酸钠溶液中加入饱和氢氧化钾溶液，将高铁酸钠转化
为溶解度小的高铁酸钾，故D 错误；
故选A。
9．（2022·北京房山·统考一模）高铁酸钾(K2FeO4)是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂，在水处理过程
中，高铁酸钾转化为Fe(OH)3胶体，制备高铁酸钾流程如图所示。
下列叙述不正确的是
A．反应I 的化学方程式是2Fe+3Cl2
2FeCl3
B．用FeCl2溶液吸收反应I 中尾气所得产物可再利用
C．反应II 中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2 3∶
D．用K2FeO4对饮用水杀菌消毒的同时，Fe(OH)3胶体吸附杂质净化水
【答案】C
【解析】A．铁与氯气反应生成氯化铁，化学方程式是2Fe+3Cl2
2FeCl3，故A 正确；
B．反应Ⅰ中尾气氯气，因此可用 FeCl2溶液作为反应Ⅰ中尾气吸收剂，生成 FeCl3，且反应后溶液进入到
反应Ⅱ进行反应，故B 正确；
C．反应中 Cl 元素化合价由 +1 价降低为 −1 价，Fe 元素化合价由 +3 价升高到 +6 价，则氧化剂与还
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原剂的物质的量之比为 3:2，故C 错误；
D．K2FeO4中 +6 价铁具有强氧化性，用于饮用水杀菌消毒，得到的还原产物铁离子水解生成氢氧化铁胶体，
氢氧化铁胶体吸附杂质达到净化水，故D 正确。
故答案为C。
10．（2022·广东·模拟预测）高铁酸盐是优良的多功能水处理剂。K2FeO4为紫色固体，可溶于水，微溶于浓
KOH 溶液，难溶于有机物；在0～5℃、强碱性溶液中比较稳定，在酸性、中性溶液中易分解放出O2。某实
验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并测定产品纯度。回答下列问题：
I.制备K2FeO4
装置如图所示，夹持、加热等装置略。
(1)仪器a 的名称是 ，装置B 中除杂质所用试剂是 ，装置D 的作用是 。
(2)A 中发生反应的化学方程式为 。
(3)C 中反应为放热反应，而反应温度须控制在0～5℃，采用的控温方法为 ，反应中KOH 必须过量的
原因是 。
(4)写出C 中总反应的离子方程式： 。C 中混合物经重结晶、有机物洗涤纯化、真空干燥，得到高铁
酸钾晶体。
II.K2FeO4产品纯度的测定
准确称取1.20g 制得的晶体，配成250mL 溶液，准确量取25.00mLK2FeO4溶液放入锥形瓶，加入足量CrCl3
和NaOH 溶液，振荡，再加入稀硫酸酸化后得Fe3+和
，滴入几滴二苯胺磺酸钠作指示剂，用
0.0500mol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点(溶液显浅紫红色)，平行测定三次，平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2标
准溶液30.00mL。
(5)根据以上数据，样品中K2FeO4的质量分数为 。若(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液部分变质，会使测定结果
(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1) 三颈烧瓶
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饱和食盐水 吸收多余的氯气，避免其污染空气，并防倒吸
(2)
(3) 冰水浴 保持溶液的碱性环境，防止K2FeO4变质
(4)
(5) 82.5% 偏高
【解析】A 装置中利用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气，由于盐酸易挥发，B 装置中盛饱和食盐水，用于
除去氯气中混有的氯化氢，C 装置中通入氯气，与氯化铁、氢氧化钾反应制备高铁酸钾，发生的离子方程
式为：
，D 装置用于吸收多余的氯气，避免其污染空气，并防
倒吸。
（1）由仪器结构可知，仪器a 的名称是三颈烧瓶；装置B 用于除去氯气中混有的氯化氢，其中盛的除杂质
所用试剂是饱和食盐水；装置D 的作用是吸收多余的氯气，避免其污染空气，并防倒吸；
（2）实验室用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气，发生反应的化学方程式为：
；
（3）C 中反应为放热反应，而反应温度须控制在0～5℃，采用的控温方法为：冰水浴； K2FeO4在强碱性
溶液中比较稳定，在酸性、中性溶液中易分解，反应中KOH 必须过量保持溶液的碱性环境，防止K2FeO4变
质；
（4）C 中通入氯气，与氯化铁、氢氧化钾反应制备高铁酸钾，总反应的离子方程式：
；
（5）加入足量CrCl3和NaOH 溶液，发生反应：
，
，再加入稀硫酸酸化后得Fe3+和
，用(NH4)2Fe(SO4)2
标准溶液滴定，发生的反应为：
，根据关系式：
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可得：
，计算可得
，则250mL K2FeO4溶液中，
，样品中K2FeO4的
质量分数为：
；若(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液部分变质，导致所消耗
(NH4)2Fe(SO4)2的体积偏大,带入关系式的数据偏大,计算得到K2FeO4的质量也就会偏大,会使测定结果偏高。
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