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备战2024 年高考化学【一轮·夯基提能】复习精讲精练
第16 讲 铁及其化合物
本讲复习目标
1．掌握铁的主要性质及其用途。
2．了解铁的氧化物的种类、性质及其用途。
3．掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制法、性质。
4．掌握Fe2＋、Fe3＋的检验，能实现Fe2＋和Fe3＋的转化。
夯基·知识精讲
一．铁及其化合物的性质
1．铁
（1）铁的位置、存在和物理性质
铁位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，原子结构示意图为
，Fe 的价层电子排布式为3d64s2，化
学反应中易失去2 个或3 个电子而生成＋2 价或＋3 价的离子。铁在地壳中的含量占第4 位，是应用最广泛
的过渡金属元素。
纯铁具有银白色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被磁体吸引的特性，纯铁有很
强的抗腐蚀能力。
（2）铁的化学性质
铁的化学性质较活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2 价和＋3 价。
①与非金属单质反应
1
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非金属
反应条件
现象
化学方程式
O2
常温、潮湿空气
中
因发生吸氧腐蚀生成疏松的暗红色铁锈
—
点燃
剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
3Fe＋2O2=====Fe3O4
S
加热
引发反应后停止加热，混合物保持红热，反应持续
进行，生成黑色固体
Fe＋S
FeS
I2
加热
—
Fe＋I2
FeI2
Cl2
加热
反应剧烈，产生棕褐色的烟
2Fe＋3Cl2
2FeCl3
②铁与冷水、热水均不能发生反应，但在高温下能与水蒸气反应：3Fe＋4H2O(g)=====Fe3O4＋4H2。
③
a.与稀盐酸、稀硫酸等非氧化性酸发生置换反应：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
b.与强氧化性酸(浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸)反应
常温下，铁在浓H2SO4、浓HNO3中发生钝化。
加热条件下：
与浓硫酸：2Fe＋6H2SO4(浓)
Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O。
与浓硝酸：Fe＋6HNO3(浓)
Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O。
与稀硝酸：
Fe 与过量稀HNO3的反应：Fe＋NO＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
Fe 与少量稀HNO3的反应：3Fe＋2NO＋8H＋===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O。
④铁与某些盐溶液反应
Fe 与FeCl3溶液的反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。
Fe 与CuSO4溶液反应：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu
2．铁的氧化物
名称
氧化亚铁
三氧化二铁
四氧化三铁
2
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化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
色态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
俗名
—
铁红
磁性氧化铁
铁的化合价
＋2
＋3
＋2、＋3
属类
碱性氧化物
碱性氧化物
不是碱性氧化物
化学
性质
与酸反应
FeO
①
、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应的方程式：
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O、
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、
Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。
FeO
②
、Fe3O4与稀硝酸反应的方程式：
3FeO＋10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O，
3Fe3O4＋28H＋＋NO===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O。
FeO
③
、Fe2O3、Fe3O4分别与HI 溶液反应的化学方程式：
FeO＋2HI===FeI2＋H2O、
Fe2O3＋6HI===2FeI2＋I2＋3H2O、
Fe3O4＋8H＋＋2I－===3Fe2＋＋I2＋4H2O。
稳定性
不稳定，在空气中加热
被氧化为Fe3O4
在空气中稳定
在空气中稳定
3．氢氧化亚铁、氢氧化铁的性质和制法
名称
氢氧化亚铁
氢氧化铁
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
色、态，水溶性
白色固体，难溶于水
红褐色固体，难溶于水
与盐酸反应
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
受热分解
—
2Fe(OH)3
Fe2O3＋3H2O
稳定性
不稳定，易被空气中的氧气氧化，
较稳定，在空气中久置会部分失
3
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颜色由白色→灰绿色→红褐色：
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
水成铁锈，受热易分解：
2Fe(OH)3
Fe2O3＋3H2O
制取
新制FeSO4溶液与NaOH 溶液隔绝
空气反应：Fe2＋＋2OH－
===Fe(OH)2↓
铁盐与可溶性碱反应：
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
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，现象是白色
絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应方程式为 4Fe(OH)2
＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
4．氢氧化亚铁的实验室制法
要制备氢氧化亚铁，并使氢氧化亚铁长时间保持白色沉淀的状态，注意两点：
一是要减少溶液中氧气的含量，防止溶液与空气的接触；
二是要防止溶液中出现三价铁离子。
方法一：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，如图所示
方法二：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，如图所示
方法三：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，如图所示
【例题1】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（ ）
4
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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
【例题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
A
向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液
于试管中，滴加KSCN 溶液2～3 滴，溶液呈红色
红砖中含有氧化铁
B
向CO 还原Fe2O3得到的黑色固体中加入盐酸溶解
后再加入KSCN 溶液，溶液不显红色
黑色固体中没有Fe3O4
C
取少量Fe(NO3)2试样加水溶解，加稀H2SO4酸
化，滴加KSCN 溶液，溶液变为红色
该Fe(NO3)2试样已经变质
D
向某溶液中加入H2O2，然后再加入KSCN 溶液变
红色
原溶液中含有Fe2＋
【例题3】太阳能是理想的能源，通过Fe3O4和FeO 的热化学循环可以利用太阳能，其转化关系如图所示。
下列说法错误的是( )
A．过程Ⅰ的化学方程式为2Fe3O4=======6FeO＋O2↑
5
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B．过程Ⅱ中每生成23.2 g Fe3O4转移0.3 mol 电子
C．利用该过程可以降低环境中CO2的含量
D．该过程的总反应为CO2=====C＋O2
【例题4】
(1)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：__________。
(2)有一块铁的“氧化物”样品，用140 mL 5.0 mol·L－1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025
mol Cl2，恰好使其中的Fe2＋全部转变为Fe3＋，则该样品的化学式可能为________。
【例题5】铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，请根据下列实验回答问题。
(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X 在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，将Y 溶于过
量盐酸，所得溶液中大量存在的阳离子是___________________________。
(2)某溶液中有Mg2＋、Fe2＋、Al3＋、Cu2＋四种离子，向其中加入过量的NaOH 溶液后，过滤，将滤渣高温灼
烧并将灼烧后的固体投入到过量的稀盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是
________(填字母)。
A．Mg2＋
B．Fe2＋
C．Al3＋
D．Cu2＋
(3)氧化铁是重要的工业颜料，用废铁屑制备氧化铁的流程如图：
操作Ⅰ的名称是________，操作Ⅱ的名称是________。
(4)有些同学认为用酸性KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定，其反应如下：5Fe2＋＋MnO＋8H＋
===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。
a．称取2.85 g 绿矾(FeSO4·7H2O)产品，溶解，配制成250 mL 一定物质的量浓度的溶液；
b．量取25.00 mL 待测溶液于锥形瓶中；
c．用硫酸酸化的0.010 00 mol·L－1 KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00 mL。
6
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①实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250 mL，配制时需要的仪器除天平、玻璃
棒、烧杯、胶头滴管外，还需_____________________。
②上述样品中FeSO4·7H2O 的质量分数为___________(保留3 位有效数字)。
二．铁盐、亚铁盐的性质与检验
1．铁盐与亚铁盐的性质
（1）亚铁盐
Fe
①
2＋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Br2、Cl2、H2O2、NO(H＋)等均表现为还原性。
Fe2＋的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式：2Fe
2 ＋ ＋
H 2O2＋
2H
＋ ==
=2Fe
3 ＋ ＋
2H
2O。
FeCl2溶液与HNO3溶液反应的离子方程式为3Fe
2 ＋ ＋
NO
＋
4H
＋ ==
=3Fe
3 ＋ ＋
NO↑
＋
2H
2O。
Fe
②
2＋可发生水解反应
Fe(OH)2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
水解，加少量铁屑防止Fe2＋被氧化。
（2）铁盐
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、H2S 等均表现为氧化
性。
Fe3＋可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式为2Fe
3 ＋ ＋
Cu
==
=Cu
2 ＋ ＋
2Fe
2 ＋ 。
FeCl3溶液滴入淀粉KI 溶液中，溶液变蓝，离子方程式为2I
－ ＋
2Fe
3 ＋ ==
=I
2＋
2Fe
2 ＋ 。
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②易水解：Fe(OH)3 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。
a．利用Fe3＋易水解的性质，实验室可用饱和FeCl3溶液滴入沸水中制取氢氧化铁胶体，反应的化学方
程式为FeCl3＋3H2O
Fe(OH)3(胶体)＋3HCl。
b．利用Fe3＋易水解的性质，工业上常用调节pH 的方法除去溶液中的铁离子。
c．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。
d．Fe3＋与HCO
、
AlO
、
CO
、
ClO
－ 等水解呈碱性的离子不能大量共存。
（3）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。
2．Fe2＋、Fe3＋的检验
（1）用KSCN 溶液和氯水
（2）用NaOH 溶液
（3）含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的检验
混合溶液――――――→溶液变红色，说明含有Fe3＋；
混合溶液―――――→酸性KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有Fe2＋。
（4）Fe2＋的特征检验方法
待检溶液―――――――→产生蓝色沉淀，说明溶液中含有Fe2＋，反应的离子方程式为3Fe2＋＋
2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓。
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3．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
FeCl2(aq)
FeCl3(aq)
加过量铁粉后过滤
FeCl2(aq)
CuCl2(aq)
加过量铁粉后过滤
【归纳总结】除去混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的常用方法
（1）除去Mg2＋中混有的Fe3＋的方法
向混合溶液中加入MgO、MgCO3、Mg(OH)2中之一，与Fe3＋水解产生的H＋反应，促进Fe3＋的水解，
将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去。
（2）除去Cu2＋中混有的Fe3＋的方法
向混合溶液中加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3 中之一，与Fe3＋水解产生的H＋反应，促进
Fe3＋的水解，将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去。
（3）除去Mg2＋中混有的Fe2＋的方法
先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，然后再按(1)的方法除去溶液中的Fe3＋。
（4）除去Cu2＋中混有的Fe2＋的方法
先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，然后再按(2)的方法除去溶液中的Fe3＋。
4．铁及其化合物转化关系的应用
（1）判断离子能否共存
Fe
①
2＋与NO(H＋)、ClO－、MnO(H＋)因发生氧化还原反应而不能共存。
Fe
②
3＋与S2－、I－、SO 因发生氧化还原反应而不能共存。
Fe
③
3＋与HCO、CO 等因水解相互促进而不能共存。
（2）盐溶液的配制与保存
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（3）物质的制备
（4）净水剂
高铁酸钾(K2FeO4)中的Fe 为＋6 价，是一种高效复合净水剂。
①由于具有强氧化性能杀菌、消毒。
②由于反应后还原产物为Fe3＋，Fe3＋在溶液中水解生成氢氧化铁胶体，能吸附水中的悬浮杂质，起到
净水的作用。
【例题1】青矾矿石(主要成分为FeSO4·7H2O)在《唐本草》中记载：“本来绿色，新出窟未见风者，正如
琉璃……烧之赤色……”。下列关于FeSO4·7H2O 的说法正确的是( )
A．可用于制净水剂
B．溶于水形成无色溶液
C．在干燥空气中稳定存在
D．在空气中加热转化为Fe3O4
【例题2】下列各组物质中，X 是主体物质，Y 是少量杂质，Z 是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试
剂正确的一组是( )
A
B
C
D
X
FeCl2溶液
FeCl3溶液
Fe
FeSO4溶液
Y
FeCl3
CuCl2
Al
Fe2(SO4)3
Z
Cl2
Fe
NaOH 溶液
Cu
【例题3】铁元素的常见价态有＋2、＋3 价，实验室可用赤血盐{K3[Fe(CN)6]}溶液检验Fe2＋，黄血盐
{K4[Fe(CN)6]}溶液检验Fe3＋。Fe2O3是重要的化工原料，Au/Fe2O3可用作反应CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋
H2(g)的催化剂。硫铁矿烧渣中含有大量Fe2O3，工业上常用于制取绿矾(FeSO4·7H2O)。由硫铁矿烧渣(主要
含Fe2O3、Al2O3、SiO2)制取绿矾的流程如下：
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下列有关说法不正确的是( )
A．“酸溶”时先将烧渣粉碎并不断搅拌，可提高铁元素的浸出率
B．“反应”时发生的主要反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
C．“检验”时可用K4[FeCN6]溶液检验上一步“反应”是否进行完全
D．将第二次“过滤”所得滤液加热，经蒸发结晶可以制得绿矾
【例题4】为探究SO2与Fe3＋是否发生氧化还原反应，按如图所示装置进行实验(夹持、加热仪器略)，下列
说法正确的是( )
A．A 中的反应仅体现了浓硫酸的氧化性
B．试剂a 为饱和NaHCO3溶液
C．C 中溶液pH 降低，证明Fe3＋氧化了SO2
D．检验C 中的溶液含有Fe2＋，证明Fe3＋氧化了SO2
【例题5】硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]是分析化学中的重要试剂，是一种复盐，一般亚铁盐在空
气中易被氧化，形成复盐后就比较稳定。与其他复盐一样，硫酸亚铁铵在水中的溶解度比组成它的每一种
盐的溶解度都小，利用这一性质可以用等物质的量的(NH4)2SO4和FeSO4混合制备。请回答下列问题：
Ⅰ.硫酸亚铁铵晶体的制备
步骤一：称取3.0 g 铁屑，加入15 mL 10%Na2CO3溶液，小火加热30 分钟，过滤、洗涤、干燥、称量得固
体m1 g。
步骤二：将步骤一中的m1 g 固体转移至锥形瓶，加入15 mL 3 mol·L－1H2SO4，加热至不再有气体生成，趁
热过滤，洗涤固体，将滤液和洗涤液合并后转移至蒸发皿中备用，准确称量剩余固体质量得m2 g。
步骤三：计算所得FeSO4的物质的量，计算等物质的量的(NH4)2SO4固体的质量，准确称取(NH4)2SO4。
步骤四：将(NH4)2SO4固体加入蒸发皿中，缓慢加热浓缩至表面出现结晶薄膜为止，放置冷却。
步骤五：经过一系列操作，最终得到较纯净的(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O。
(1)碱煮30 分钟的目的是___________________。
(2)步骤二中的加热，最佳加热方式为______________，理由是____________________。
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(3)关于步骤五中的一系列操作的相关表述，错误的是________(填字母)。
A．过滤时可使用玻璃棒搅拌的方式来缩短时间
B．过滤和洗涤的速度都要尽可能的快，可以减少产品的氧化
C．洗涤时使用无水乙醇既可以洗去晶体表面的杂质离子，又可以起到干燥的作用
D．所得的产品可以采取电热炉烘干的方式彻底干燥
Ⅱ.硫酸亚铁铵的分解
已知硫酸亚铁铵在不同温度下加热分解的产物不同。设计如图实验装置(夹持装置略去)，在500 ℃时隔绝
空气加热A 中的硫酸亚铁铵至分解完全，确定分解产物的成分。
(4)B 装置的作用是_____________________。
(5)实验中，观察到C 中无明显现象，D 中有白色沉淀生成，可确定分解产物中的某种气体，写出D 中发生
反应的离子方程式：____________________________。若去掉C，是否能得出同样结论，并解释其原因：
______________________。
(6)A 中固体完全分解后变为红棕色粉末，某同学设计实验验证固体残留物仅为Fe2O3而不含FeO。请填写
表中的实验现象。
实验步骤
实验现象
结论
①取少量A 中残留物于试管中，加入
适量稀硫酸，充分振荡使其完全溶
解；②将溶液分成两份，分别滴加高
锰酸钾溶液、KSCN 溶液
固体残留物仅为Fe2O3
提能·课后精练
1．（2023·上海·高三专题练习）下列物质不能通过化合反应直接转化的是
12
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A．
B．
C．
D．
2．（2023·重庆沙坪坝·重庆南开中学校考模拟预测）化学知识与科技、生产、生活有密切的关系。下列叙
述不正确的是
A．“天宫二号”空间站使用了石墨烯存储器，石墨烯属于烯烃
B．“嫦娥五号”采集的月壤样本中含有
，
与
互为同位素
C．印制货币票面文字、号码等处使用含
的油墨，利用了
的磁性
D．重庆三峡博物馆镇馆之宝中的白瓷观音坐像属于硅酸盐材料
3．（2023·河北衡水·河北衡水中学校考模拟预测）下列实验操作、现象与结论相匹配的是
选项
操作
现象
结论
A
向红热的铁粉与水蒸气反应后的固体中
加入稀硫酸酸化，再滴入几滴
溶
液
溶液未变红
铁粉与水蒸气未反应
B
常温下，分别测定浓度均为
的
溶液和
溶液的
均等于7
常温下，
的
溶液和
溶液中水的电离程度相
等
常温下，将
苯与
混
合
所得混合溶液
的体积为
苯与
分子间的作用弱于
分子间的作用力
D
向
溶液中滴加浓氨水至过量
先产生蓝色沉
淀，后逐渐溶
解
是两性氢氧化物
A．A
B．B
C．C
D．D
4．（2023·江苏南通·海门中学校考模拟预测）下列由废铁屑(除Fe 外还含少量C、FeS 等杂质)制取
的原理与装置不能达到实验目的的是
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A．用装置甲制取
B．用装置乙吸收尾气中的
C．用装置丙过滤得到
溶液
D．用装置丁蒸发结晶获得
5．（2023·山东济南·统考三模）生产软磁铁氧体的主要原料是α-FeOOH，以硫铁矿(主要成分是FeS2，含
少量Al2O3、SiO2和Fe3O4)为原料制备α-FeOOH 的工艺流程如下，相关数据见下表。下列说法错误的是
物质
开始沉淀pH(25℃)
1.9
7.6
4.0
沉淀完全pH(25℃)
3.2
9.7
5.2
A．“焙烧”的产物之一可用于工业制硫酸
B．“试剂a”可以为FeS，主要目的是除去过量硫酸
C．“试剂b”可以为氨水，调pH 的范围为5.2～7.6
D．“沉淀”时，pH 过高或者过低均不利于生成
6．（2023·河南·校联考模拟预测）有关下列装置或操作正确的是
14
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A．用软锰矿和浓盐酸选①制备纯净氯气
B．用FeSO4溶液和NaOH 溶液选②制备纯净Fe(OH)2
C．用收集氨气和甲基橙溶液选③装置做红色喷泉实验
D．用Na2SO4溶液选④装置制备热饱和Na2SO4溶液
7．（2023·浙江温州·乐清市知临中学校考二模）下列有关铁及其化合物的实验方案，对应的现象和结论都
正确的是
选项
实验方案
现象
结论
A
将红热的铁与水蒸气在高温条件下反
应，反应结束后，将磁铁靠近产物
反应结束后有黑色固体生成，且
该固体被磁铁吸引
铁与水蒸气在高温下
反应，生成
B
为了验证
的还原性，取
溶液
于试管中，加入酸性高锰酸钾溶液
酸性高锰酸钾溶液紫色褪去
具有还原性
C
取
溶液与试管中，逐滴加入
溶液至过量。再加入过量稀盐
酸和
溶液
加入稀盐酸前，溶液由黄色变为
红棕色。加入稀盐酸和
溶
液后产生白色沉淀
和
既发生
氧化还原反应，也发
生双水解
D
向少量蒸馏水的试管里滴加2 滴
溶液，然后再滴加2 滴硫
氰化钾溶液
溶液变血红色
与
的配位能
力小于
A．A
B．B
C．C
D．D
8．（2023·湖北武汉·湖北省武昌实验中学校考模拟预测）中华传统文化蕴含着丰富的化学知识，下述之物
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见其还原性者
A．硇水(HNO3)：“剪银瑰投之，则旋而为水”
B．硝石(KNO3)：“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”
C．青矾(FeSO4•7H2O)：“新出窑未见风者，正如琉璃，烧之赤色”
D．草木灰(K2CO3)：“薪柴之灰，令人以灰淋汁，取碱浣衣”
9．（2023·湖南长沙·长郡中学校考一模）工业上制一元弱酸——硼酸
常采用硼镁矿(含
、
及少量
、
)经
溶液溶浸后通过一系列反应制得。下列有关反应
及离子方程式均正确的是
A．硼酸的解离反应方程式：
B．用
溶液检验溶浸后溶液是否含有
：
C．
溶于
溶液：
D．
溶于
溶液：
10．（2023 秋·高一单元测试）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是
A．
B．
C．
D．
11．（2023·湖南·高三统考专题练习）茶叶中铁元素的检验可经过以下四步完成：灼烧灰化→6mol•L⁻¹ 硝
酸溶解→过滤→检测滤液中的铁元素。下列说法正确的是
A．“灼烧灰化”选用的玻璃仪器有①②③
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B．④用于配制6mol•L⁻¹ 硝酸时需洗净并烘干
C．“过滤”时需沿②向⑤中转移液体并小心搅拌
D．检测铁元素时，⑥悬垂于⑦的上方滴加KSCN 溶液
12．（2023·全国·高三专题练习）下列铁及其化合物的性质与用途不具有对应关系的是
A．FeCO3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．Fe3O4质地致密，可用作铁件的防腐保护层
D．K2FeO4具有强氧化性，可用于自来水的杀菌消毒
13．（2023·河北·模拟预测）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。铁元素的“价-类”二维图如图所示，下列说法正确的是
A．工业上主要利用铝热反应冶炼a
B．c 是由
组成的混合物
C．h 可以通过化合反应变为g
D．e 中基态
的核外电子排布式为
14．（2023·四川绵阳·四川省绵阳南山中学校考模拟预测）下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
用铂丝蘸取某溶液进行焰色反应
火焰呈黄色
溶液为钠盐溶
液
B
取少量溶液于试管中，先加入BaCl2溶液，再滴加稀盐
产生的白色沉淀不
溶解
溶液中含
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酸，
C
将新制氯水和KI 溶液在试管中混合后，加入CCl4,振荡静
置
溶液分层，下层呈
紫色
还原性： Cl-
<I-
D
取少量溶液于试管中，滴加几滴新制氯水，振荡，加入
KSCN 溶液
溶液变红色
溶液中含有
Fe2+
A．A
B．B
C．C
D．D
15．（2023·全国·高三专题练习）
可与
等配体形成使溶液呈浅紫色的
、
红色的
、无色的
配离子。某同学按如下步骤完成实验：
已知：向
的溶液中加入KSCN 溶液生成蓝色的
配离子：
不能与
形成配离子。下
列说法不正确的是
A．溶液I 中溶液呈黄色可能是由
水解产物的颜色造成
B．溶液Ⅱ、Ⅲ的颜色分别为红色和无色，说明其中不存在
C．可用
和
溶液检验
溶液中是否含有
D．
中
的键角大于
分子中
的键角
16．（2023·江苏·模拟预测）某磁性材料(Fe/Fe3O4)广泛应用于磁记录、催化等领域。一种制备该材料的流
程如下：
已知反应原理为：
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Fe
①
2++2OH-=Fe(OH)2
3Fe(OH)
②
2=Fe+2Fe(OH)3
Fe(OH)
③
2+2Fe(OH)3=Fe3O4+4H2O
(1)用FeCl2溶液和KOH 溶液制备Fe/Fe3O4反应的离子方程式为 。
(2)当pH<2 时，Fe/Fe3O4产率极低的原因是 。
(3)图1 为回流时间与Fe/Fe3O4产率的关系图，图2 为回流1h 所得产品的X 射线衍射图。回流1h 所得产品
Fe/Fe3O4中产生杂质可能的原因 。
(4)采用Pd-Fe3O4双催化剂，可实现用H2消除酸性废水中的NO 和NO ，反应历程如图3 所示。
其中Fe3O4中Fe2+和Fe3+分别用Fe(II)、Fe(III)表示。
①用该法处理废水后，溶液的pH 。(填“降低”“升高”或“不变”)
②写出过程④反应的离子方程式 。
③反应历程中虚线方框内NO 生成N2的过程可描述为 。
17．（2023·上海·高三专题练习）铁及其化合物在人类生活中有着极其重要的作用。完成下列填空：
(1)铁的原子结构示意图为
。由此可知，铁是第 周期元素，铁原子核外3d 轨道上共填充了
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个电子。
(2)古代中国四大发明之一的司南是由天然的磁石制成的，其主要成分是 (选填编号)。
a.Fe b.FeO c.Fe2O3 d.Fe3O4
(3)FeSO4可以用来净水、治疗缺铁性贫血等，实验室在配制FeSO4溶液时，为了防止FeSO4变质，经常向
溶液中加入铁粉，其原因是 (用离子方程式表示)。
(4)向新配制的FeSO4溶液中，加入一定量的稀硝酸，发生如下反应：
_______Fe2++_______H++_______NO =_______Fe3++_______NO↑+_______H2O
①配平上述反应 。
②每生成0.5molNO 气体，转移的电子数为 。
③要检验该反应后的溶液中是否还含有Fe2+，实验方案是 。
现在可以利用铁氧化物循环裂解水制备氢气，其过程如图所示：
(5)写出反应Ⅲ的平衡常数表达式 。
(6)写出铁氧化物循环裂解水制氢的总反应的化学方程式： 。
(7)Fe3O4和CO 的反应过程与温度密切相关。向某容器中加入Fe3O4与CO，当其它条件一定时，达到平衡
时CO 的体积百分含量随温度的变化关系如图所示。
已知：①Fe3O4+CO
3FeO+CO
⇌
2-Q1(Q1>0)
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Fe
②
3O4+4CO
3Fe+4CO
⇌
2+Q2(Q2>0)
推测当温度达到570℃，平衡时CO 体积百分含量最高的原因： 。
18．（2023·山东东营·东营市第一中学校考二模）三草酸合铁酸钾
为翠
绿色晶体，可溶于水，难溶于乙醇。实验室进行制备并对其阴离子电荷和晶体组成进行测定，方法如下并
回答有关问题：
Ⅰ.晶体制备
ⅰ.称取一定量
加水溶解，向其中滴加稍过量的
氨水和6%
溶液，于
40℃水浴中加热搅拌；静置，弃去上层清液，洗涤后得到
沉淀。
ⅱ.向
沉淀中加入
溶液，于80℃水浴中不断搅拌至溶液呈翠绿色；将溶液加热浓缩、冷
却、结晶；结晶完全后减压抽滤，得到产品。
(1)步骤ⅰ中，向静置后的上层清液中滴加 (填化学式)，观察现象可确定反应是否进行完
全。
(2)步骤ⅱ中为促进结晶，冷却后可加入 (填试剂名称)。
(3)减压抽滤采用如图装置。抽滤完毕，接下来的操作为 (填选项字母)。
A．先关闭水龙头，后拔掉橡胶管
B．先拔掉橡胶管，后关闭水龙头
Ⅱ.阴离子电荷的测定
准确称取
三草酸合铁酸钾加水溶解，控制流速，使其全部通过装有阴离子交换树脂(用
表示)
的交换柱，发生阴离子(用
表示)交换：
。结束后，用去离子水
洗涤交换柱，合并流出液，并将其配成
溶液。取
该溶液，以
溶液为指示剂，用
标准液滴定至终点，消耗标准液
。
(4)阴离子电荷数为 (用含字母的代数式表示)；若交换时样品液的流速过快，则会导致测定
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结果 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(5)阴离子交换树脂复原回收：实验完毕，用饱和
溶液淋洗交换柱内树脂，取最后一次淋洗液进行检
验，合格后可回收。该检验操作为 。
Ⅲ.晶体部分组成的测定
ⅰ.
含量测定：称取一定量三草酸合铁酸钾，加硫酸酸化后配成溶液置于锥形瓶中，用
标准液
滴定至终点。
ⅱ.Fe3+含量测定：向ⅰ中滴定后的溶液中加入
粉和适量稀
，加热至沸腾，过滤除去过量
粉得滤
液，冷却后用
标准液滴定至终点。
(6)若省略步骤ⅰ，直接利用步骤ⅱ不能测定
含量，解释其原因为 。
19．（2023·全国·高三专题练习）以硫酸厂矿渣(含Fe2O3、α-Al2O3、SiO2等)为原料制备铁黄(
)的一
种工艺流程如图所示：
资料：i．α-Al2O3化学性质极不活泼，不溶于水也不溶于酸或碱。
ii．
；
。
回答下列问题：
(1)为了提高“酸浸”的效率可以采用的措施有(写出其中两种) 。
(2)“还原”过程中的离子方程式为 。
(3)“滤渣”中主要成分为(填化学式) 。
(4)
“
①沉铁”过程中有
气体产生，反应的离子方程式为 。
②“沉铁”过程中往往有副产物
生成，分析原因是 。
③若用
“沉铁”，则无副产物
产生，当反应完成时，溶液中
。
(5)写出氧化过程生成铁黄的化学方程式为 。
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(6)利用制备的铁黄进行如图实验：
①加入氯水后颜色加深的原因可能是： 。
②某同学发现实验中加入过量新制氯水，放置一段时间后，深红色会逐浙褪去，褪色后的溶液中继续滴加
溶液，又出现红色，则褪色的原因可能是 。
20．（2023·广东·广州市第二中学校联考三模）“刀片电池”通过结构创新，大大提升了磷酸铁锂电池的
能量密度。以下是以磷矿石(主要成分
，还有
、
，等杂质)为原料生产白磷(
)同
时制得刀片电池正极材料
的工艺流程：
已知：
可溶于强酸性溶液。
回答下列问题：
(1)白磷(
)不溶于水但易溶于二硫化碳，说明
是 (填“极性分子”或“非极性分子”)。
(2)炉渣Ⅰ主要含有铁单质及铁的磷化物，写出其中
溶于硝酸和硫酸的混合溶液并放出NO 气体的离子
方程式： 。
(3)炉渣Ⅱ的主要成分是 。
(4)“调铁”后须向“溶液Ⅱ”中通入氨气调节溶液的pH，将pH 值控制在2.0 的原因是 。若此
条件下
恰好完全转化为
沉淀(当溶液中某离子浓度
时，可视为该离子沉淀完
全)，求此时溶液中
=
(己知
的
；
的电离平衡常数为：
，
，
)。
(5)储氢技术是目前化学家研究的热点之一；铁与镁形成的某种合金可用于储氢领域，其晶胞如图所示：
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其中A 的原子坐标参数为(0，0，0)， B 为(
，
，
)，C 为(
，
，0)，则D 点的坐标参数为
。该晶胞沿体对角线方向的投影图为 。
A．
B．
C．
D．
24
