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第2 讲 铁及其化合物
1．下列化合物中不能由化合反应直接得到的是( )
A．
B．
C．
D．
2．向硫酸铁溶液中通入少量
气体，要证明该过程发生了氧化还原反应，加入下列试剂一定可行的是(
)
A．
溶液、氯水 B．
C．
溶液
D．
溶液
3．（2024·浙江金华·二模）取琼脂、饱和食盐水的混合溶液倒入培养皿中，滴入几滴酚酞和
溶液，混合均匀，放入裹有锌片的铁钉(如下图所示)，一段时间后，下列说法不正确的是(
)
A．锌片附近琼脂颜色变红
B．铁钉上的电极反应式：
C．离子在半凝固态的琼脂内可定向移动
D．将锌片改为铜片，琼脂中会出现蓝、红、蓝三个色块
4.实验室可以用如图所示装置制备氢氧化亚铁，下列说法错误的是( )
1
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A．实验前应把稀硫酸和氢氧化钠溶液均煮沸处理
B．实验开始阶段，应把弹簧夹C 和D 都打开
C．一段时间后，关闭弹簧夹C 和D，在B 中生成白色絮状沉淀
D．实验结束后关闭弹簧夹D，可以长时间保存氢氧化亚铁
5．（2024·浙江·三模）实验室将FeCl3饱和溶液滴入沸水中可制得
胶体，下列说法不正确的是(
)
A．FeCl3溶液可用于制作印刷电路板
B．
胶体呈红褐色，也可以将FeCl3加入NaOH 溶液中制得
C．可用丁达尔效应区分FeCl3溶液和
胶体
D．直径为80nm 的微粒不属于胶体
6．（2023·吉林长春·一模）摩尔盐是分析化学中重要的基准物质，其化学式可表示为
(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O。为测定其结晶水含量并进一步探究其在惰性气体氛围中的热分解反应过程，现取一
定质量的摩尔盐晶体做热重分析，绘制出如图的热重曲线【已知：(NH4)2SO4分解有N2生成】：
2
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已知：①
②摩尔盐在580℃下完全分解、得到红棕色固体
下列说法错误的是( )
A．可用K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液检验摩尔盐中的金属阳离子
B．
C．摩尔盐在580℃下完全分解后的气体产物是：N2、SO2、SO3、H2O
D．摩尔盐可作为基准物质用于标定高锰酸钾是因为其性质稳定且摩尔质量大
7．（2024·广西北海·一模）下列过程中的化学反应，相应的离子方程式正确的是( )
A．
在碱性环境中被空气氧化：
B．氢氧化铁加入氢碘酸溶液中：
C．用铁作阳极电解氯化镁溶液：
D．碳酸钙加入乙酸溶液中：
8．（2024·福建·一模）下列有关铁及其化合物参与反应的化学方程式书写错误的是( )
A．
与高温水蒸气反应：
B．
胶体制备：
C．
的检验：
3
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D．
催化甲苯的溴化反应：
9．（2024·浙江·二模）
是一种很重要的铁盐，广泛用于建筑、无机、印染、玻璃、有机等工业，下
列说法不正确的是( )
A．工业上用覆铜板、
溶液等制取印刷电路板，说明铜的还原性比
强
B．
水解生成
使溶液呈酸性
C．将NaOH 浓溶液滴加到煮沸的饱和
溶液中，制备
胶体
D．
溶液可用于有机物中酚羟基的检验
10．（2024·江苏泰州·模拟预测）铁及其化合物的转化具有重要应用。在指定条件下，下列物质间转化能
实现的是( )
A．
B．
C．
D．
11．（2024·广东湛江·一模）部分含Fe 物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列推断不合理的是(
)
4
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A．可存在a→e→b 的转化
B．e 溶液可与KSCN 溶液反应生成红色沉淀
C．能用a 制作的容器运输浓硫酸
D．a 可与稀硝酸恰好反应，生成只含b 的溶液
12．（2024·天津·一模）部分含铁物质的类别与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( )
A．a 可与e 反应生成b
B．b 既可被氧化，也可被还原
C．可将e 加入浓碱液中制得d 的胶体
D．可存在b→c→d→e→b 的循环转化关系
13．（2024·广东江门·一模）实验室用
和
溶液制备碳酸亚铁的装置如图所示（夹持装置已
省略），三颈烧瓶中产生白色沉淀及无色气体。下列说法不正确的是( )
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A．装置甲产生
可排除装置中的空气
B．装置乙中盛装的试剂为饱和
溶液
C．装置丙中发生反应的离子方程式：
D．反应结束后，将丙中反应液静置、过滤、洗涤、干燥，可得到碳酸亚铁
14．（2024·湖南长沙·一模）用
的混合溶液可吸收工厂排放的
废气，从而减少空气污染
并回收S,其过程如图所示（各步均进行完全）。下列叙述不正确的是( )
A．吸收前后混合溶液中
浓度减小
B．在转化体系中化合价没有变化的元素只有
C．
和
是该反应的催化剂
D．反应①的离子方程式为：
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15．（23-24 高三上·山东·阶段考试）若用如图所示实验装置则可制得白色纯净的氢氧化亚铁沉淀，两极
材料分别为石墨和铁。下列关于该实验的说法正确的是( )
A．a 电极材料为石墨，b 电极材料为铁
B．a 电极为负极，其反应式为：Fe-3e-=Fe3+
C．若白色沉淀在电极周围生成，则d 是氯化钠溶液
D．液体c 为苯，其作用是隔绝空气，防止白色沉淀被氧化
16．（2024·安徽·模拟预测）近日，《国家科学评论》在线发表了南京师范大学陈旭东教授课题组和清华
大学李隽教授课题组的合作研究成果，该研究团队完成了具有二十面体结构的
铁团簇（如图
所示）的合成与计算化学研究。下列说法正确的是( )
A．
比
多2 个电子
B．
具有还原性
C．Fe 位于元素周期表第10 纵列
D．
中铁与铁之间存在离子键
17．（23-24 高三上·江西抚州·阶段考试）铁与不同浓度的硝酸溶液反应时，各种含氮产物的相对含量与
硝酸溶液浓度的关系如图所示，下列说法正确的是( )
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A．硝酸溶液的浓度越小，其氧化产物中氮元素的价态越低
B．铁与足量4.02mol•L-1的硝酸溶液反应，含氮产物主要为NO
C．足量铁与30mL12.2mol•L-1的硝酸溶液反应，生成的气体物质的量为0.122mol
D．少量铁与浓度恒为9.75mol•L-1的硝酸溶液反应，还原剂与氧化剂的物质的量之比为13 ：15
18．（2024·湖南衡阳·模拟预测）某实验小组为了探究过量铁粉与硝酸酸化的
溶液反应过程中溶
液显黄色的原因，设计实验如下：
实验编
号
实验操作
实验现象
1
向硝酸酸化的
溶液
中加入过量铁粉，搅拌后静置
烧杯底部有黑色固体，约
后溶液明显变黄
2
在实验1 中反应
、和
时，分别取上层清液滴加等量
溶液
时产生白色沉淀，溶液呈红色：
时
白色沉淀减少，溶液颜色加深；
时白色
沉淀更少，溶液颜色较
更浅
3
向硝酸酸化的
溶液
中加入过量铁粉，搅拌后静置，
分别取反应
和
时的上层清液滴
加等量
溶液
时溶液呈浅红色；
时溶液颜色较
时更浅
已知：
与
反应生成白色沉淀
，下列说法错误的是( )
A．由上述实验可知溶液变黄的主要原因是酸性环境下
的氧化性引起
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B．由实验1 和实验2 可知，黄色溶液中含有
C．由实验2 的现象推断
时溶液颜色变浅是因为发生了反应
D．要验证实验1 中黑色固体是否含有
，可向黑色固体中加稀盐酸
19．（2024·江西·二模）用铁泥(主要成分为
、FeO 和少量Fe)制备超顺磁性纳米
(平均直径为
25nm)的流程图如下(所加试剂均过量，部分步骤已省略)，下列叙述正确的是( )
A．滤液B 的溶质主要为氯化铁
B．步骤②中发生的反应均为置换反应
C．为防止在步骤⑤中继续氧化亚铁离子，步骤④反应完成后剩余的
需加热除去
D．将步骤⑤得到的纳米
均匀分散在水中时，不能产生丁达尔效应
20．实验室在500 ℃时隔绝空气加热硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]至分解完全并确定分解产物成分的装置
如图所示(已知分解的固体产物可能有FeO、Fe2O3 和Fe3O4，气体产物可能有NH3、N2、H2O、SO3 和
SO2)。下列说法正确的是( )
A．装置②用于检验分解产物中是否有水蒸气生成，试剂X 最好选用碱石灰
B．装置③用于检验分解产物中是否有SO3气体生成并除去SO3和NH3
C．取①中固体残留物与稀硫酸反应并滴加KSCN，溶液变红，则残留物一定为Fe2O3
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D．装置④用于检验分解产物中是否有SO2气体生成，装置⑤用于收集生成的NH3和N2
21．如下图所示，此装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和
6 mol/L 的硫酸，其他试剂任选。填写下列空白：
(1)B 中盛有一定量的NaOH 溶液，A 中应预先加入的药品是 。A 中反应的离子方程
式是
(2)实验开始时先将止水夹a (填“打开”或“关闭”)，其目的是
(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程_______________________________________________________________
(4) 实验完毕，打开b 处止水夹，放入一部分空气，此时B 瓶中观察到的现象是
_________________________
，
发
生
的
反
应
为
____________________________________________________________________________
22.（2024·四川甘孜·一模）Ⅰ．铁是目前产量最大，使用最广泛的金属。我国目前发现最早的人工冶铁
制品是河南三门峡出土的西周晚期的玉柄铁剑。
（1）在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或钢水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，请用化学方
程式解释 。
（2）电子工业中常用
溶液作为“腐蚀液”腐蚀电路铜板。为了检验反应后所得混合溶液中还有
，可选择下列试剂中的 （填编号）进行检验，现象是
。
A．KSCN 溶液 B．酸性
溶液 C．新制氯水
Ⅱ．一种用
溶液浸取黄铁矿（主要含
和少量难溶杂质）的流程如图所示。
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（3）
晶体中阴阳离子个数比为 。
（4）“浸取”的过程中，加快浸取的速率的方法有 （写出两项），发生的离子方
程式为
。
（5）“操作”如果在实验室里进行，用到的玻璃仪器为
。
（6）从“溶液X”中提取绿矾晶体的操作为：加入Fe 粉后，应先浓缩滤液至 ，趁
热过滤，取滤液， ，过滤、洗涤、干燥。
23．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FeCl2溶液中需加入少量铁屑，
其目的是_____________________________________________________________________
(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1 滴KSCN 溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2＋氧
化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_____________________________________________________
(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL 煤油，再于液面下依
次加入几滴氯水和
1
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 FeCl3溶液混合。分别取2 mL 此溶液于
3 支试管中进行如下实验：
①第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；
②第二支试管中加入1 滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀；
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
__________________________________。
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(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方
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)
24．某学习小组拟设计实验探究“铁与硝酸酸化的AgNO3溶液的反应”。
Ⅰ.提出问题：向纯净铁粉中加入2 mL 0.1 mol·L－1硝酸酸化的AgNO3溶液(pH≈2)，振荡，静置，观察到
溶液呈浅绿色，逐渐变成棕黄色，并伴有黑色沉淀生成。由此说明反应过程中先生成Fe2＋，然后Fe2＋
被氧化成Fe3＋。氧化Fe、Fe2＋的氧化剂是什么？
Ⅱ.设计实验
实验一 探究Fe2＋的来源
[提出假设] 假设1：Fe 被酸性条件下的NO 氧化；假设2：_______________________________
假设3：铁被AgNO3和“H＋＋NO”共同作用氧化
[对照实验]取两支试管，标记甲、乙，分别加入等量纯铁粉，甲中加入2 mL 0.1 mol·L－1 AgNO3溶液；乙
中加入2 mL 硝酸酸化的NaNO3溶液(pH≈2)。一段时间后，向试剂中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，实验现象如
下表所示。
试剂
溶液颜色
加入铁氰化钾溶液
(甲)0.1 mol·L－1 AgNO3溶液和铁粉
无色溶液
橙红色沉淀，未观察到蓝色沉淀
(乙)0.1 mol·L－1硝酸酸化的NaNO3溶液
(pH≈2)和铁粉
绿色
蓝色沉淀
(1)假设2：_______________________(补充完整)
(2)甲中产生的“橙红色沉淀”是一种银盐，它的化学式可能是____________________________
(3) 根据上述实验可得出结论：常温下Fe 和AgNO3 溶液反应极慢，Fe2 ＋来自
(用离子方程式表示)
实验二 探究Fe3＋的来源
[对照实验]
取两支试管标记丙、丁，分别加入2 mL 0.1 mol·L－1 新制的FeSO4 溶液，再在丙试管中滴加10 滴0.1
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mol·L－1 AgNO3溶液；在丁试管中滴加10 滴硝酸酸化的0.1 mol·L－1 NaNO3溶液(pH≈2)。充分反应后，
向上层清液中滴加KSCN 溶液，实验现象如下表所示。
试剂
溶液颜色
加入硫氰化钾溶液
(丙)0.1 mol·L－1 AgNO3溶液和新制
FeSO4溶液
黄色，伴有少量黑色颗粒
深红色溶液，伴有白色沉淀
(丁)0.1 mol·L－1硝酸酸化的NaNO3溶液
(pH≈2)和新制FeSO4溶液
浅绿色
极浅红色
(4)丙中产生的黑色颗粒是____________________________
(5)如果在AgNO3溶液中滴加KSCN 溶液会产生丙中部分现象，由此推知丙中白色沉淀是___________(填
化学式)
(6)实验结论：铁粉和0.1 mol·L－1硝酸酸化的AgNO3溶液(pH≈2)反应的实质是
25．K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图。回答下列问题：
(1)晒制蓝图时，用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O 作感光剂，以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂。其光解反应的化学方程式
为2K3[Fe(C2O4)3]=====2FeC2O4＋3K2C2O4＋2CO2↑；显色反应的化学方程式为
(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物，按下图所示装置进行实验
①通入氮气的目的是_______________________________________________________。
②实验中观察到装置B、F 中澄清石灰水均变浑浊，装置E 中固体变为红色，由此判断热分解产物中一
定含有_________________________、_________________________
③为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是
④样品完全分解后，装置A 中的残留物含有FeO 和Fe2O3，检验Fe2O3存在的方法是
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答案及解析
1.【答案】D
【解析】A．
可由化合反应Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4制得，A 不合题意；B．
可由化合反应
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3制得，B 不合题意；C．
可由化合反应2Fe+3Cl2
2FeCl3制得，C
不合题意；D．氧化铝与水不反应，不能直接化合得到
，D 符合题意；故答案为：D。
2.【答案】B
【分析】向硫酸铁溶液中通入少量
气体，生成的溶液中必然含有Fe2+，可通过检验Fe2+来验证发生了
氧化还原反应。
【解析】A．向硫酸铁溶液中通入少量
气体，可能有剩余的Fe3+，先加入KSCN 溶液，溶液会变红
色，再加入氯水，溶液仍然为红色，不能证明Fe2+的存在，故A 不选；B．含Fe2+的溶液与铁氰化钾
溶液反应生成具有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀，能证明SO2与硫酸铁发生氧化还原反应，故
B 选；C．加入
溶液，有氢氧化铁红褐色沉淀生成，只能说明含有铁离子，不能证明二者发生了反
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应，故C 不选；D．加入
溶液，可产生硫酸钡白色沉淀，由于原溶液也含有
，不能说明反应生
成了
，不能证明二者发生了反应，故D 不选；答案选B。
3.【答案】A
【分析】将裹有锌片的铁钉放入琼脂、饱和食盐水的混合溶液中，滴入几滴酚酞和
溶液，混
合均匀，形成原电池，其中锌作负极、铁作正极，负极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，正极电极反应式为
O2+4e-+2H2O=4OH-。
【解析】A．根据以上分析可知，氧气在正极放电，生成氢氧根，所以铁附近变红，故A 错误；B．铁钉
作正极，铁钉上的电极反应式：
，故B 正确；C．该装置形成原电池，所以离子
在半凝固态的琼脂内可定向移动，故C 正确；D．将锌片改为铜片，仍能形成原电池，此时铁作负极，发
生氧化反应，其电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，Fe2+与
反应产生蓝色沉淀，铜作正极，其电极反
应式为
，生成氢氧根，所以铜电极附近变红，由于铜裹在铁的中段，所以琼脂中
会出现蓝、红、蓝三个色块，故D 正确；故答案为：A。
4.【答案】C
【分析】用右图装置制备氢氧化亚铁，A 中药品为：铁粉和稀硫酸，B 中为氢氧化钠溶液，结合装置分析
可知，实验开始阶段，应把弹簧夹C 和D 都打开，利用反应生成氢气排净装置中的空气，可以收集D 处
的气体检验是否是纯净的氢气，将仪器中的空气排尽后，然后关闭C，利用生成的氢气在装置A 中压强
增大，把硫酸亚铁溶液压入装置B 的氢氧化钠溶液中，反应生成白色氢氧化亚铁白色沉淀，可观察到氢
氧化亚铁的颜色为白色沉淀，以此解答该题。
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【解析】A．氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁，所以制备氢氧化亚铁时应将稀硫酸和氢氧化
钠溶液预先煮沸，使溶解的空气逸出，故A 正确；B．氢氧化亚铁具有强还原性，易被空气中的氧气氧化
为氢氧化铁，故实验开始阶段，应把弹簧夹C 和D 都打开，A 中反应产生氢气，排除空气，防止亚铁离
子被氧气氧化，故B 正确；C．一段时间后，关闭弹簧夹C，但不能关闭弹簧夹D，可利用生成的氢气在
装置A 中压强增大，把硫酸亚铁溶液压入装置B 的氢氧化钠溶液中，反应生成白色氢氧化亚铁白色沉
淀，故C 错误；D．本实验利用反应生成氢气排净装置中的空气，使装置处于还原氛围，故实验结束后关
闭弹簧夹D，可以长时间保存氢氧化亚铁，故D 正确；故选：C。
5.【答案】B
【解析】A．FeCl3溶液能和铜单质反应，可用于制作印刷电路板，A 正确；B．制取
红褐色胶体
应该向煮沸的蒸馏水中滴加饱和氯化铁溶液至溶液变红褐色；将FeCl3加入NaOH 溶液中会生成氢氧化铁
沉淀，B 错误；C．胶体具有丁达尔效应，而溶液没有此现象，因此可以利用丁达尔效应区分胶体和溶
液，C 正确；D．根据分散质微粒直径大小，可将分散系分为溶液、胶体和浊液，分散质微粒直径小于
1nm 的为溶液，分散质微粒直径1nm～100nm 之间的为胶体，分散质微粒直径大于100nm 的为浊液；直
径为80nm 的微粒不是分散系，故不属于胶体，D 正确；故选B。
6.【答案】C
【解析】A．摩尔盐中铁元素化合价+2 价，Fe2+与K3[Fe(CN)6](铁氰化钾溶液)反应生成蓝色的铁氰化亚铁
沉淀，可用K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液检验摩尔盐中的金属阳离子Fe2+，A 正确；B．摩尔盐在580℃下
完全分解，得到的红棕色固体为Fe2O3，设( (NH4)2Fe(SO4)2•xH2O)为1mol，则根据铁元素守恒可知，摩尔
盐在580℃下完全分解，得到的Fe2O3为0.5mol，质量为80g，由图可知，最终TG=100%-9.2%-9.2%-
9.2%-52.0%=20.4%，则最初1mol 摩尔盐的质量为
≈392g，即摩尔盐的相对分子质量为392，故
18×2+56+96×2+18x=392，解得x=6，B 正确；C．摩尔盐在580℃下完全分解后有Fe2O3，Fe2O3中铁元素
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是+3 价，气体中SO2中硫元素是+4 价，SO3中硫元素是+4 价，N2氮元素还是-0 价，化合价有升高也有降
低，但根据摩尔盐的化学式，化合价升高的总数不可能等于化合价降低的总数，C 错误；D．摩尔盐较稳
定，且摩尔质量大配制标准液时误差小，更适合作标准液，Fe2+能够被酸性高锰酸钾溶液氧化，D 正确，
故答案为：C。
7.【答案】A
【解析】A．
被氧气氧化为
，在碱性环境中生成
沉淀，A 正确；B．氢氧化铁加入氢碘
酸溶液中，反应的离子方程式为
，B 错误；C．阳极材料为铁时，
铁失去电子，反应的离子方程式为
，C 错误；D．碳酸钙加入乙酸溶液
中，反应的离子方程式为
，D 错误；故选A。
8.【答案】A
【解析】A．高温下Fe 与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2，故A 错误；B．饱和氯化铁溶液滴入沸水中制Fe(OH)3胶体，反应的化学方程式为
，故B 正确；C．用K3[Fe(CN)6]检验Fe2+反应生成KFe[Fe(CN)6]，反
应的化学方程式：
，故C 正确；D．甲苯和液溴在铁作催
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化剂的条件下生成对溴甲苯，
，故D 正确；故答案选
A。
9.【答案】C
【解析】A．铁离子与铜反应生成铜离子和亚铁离子，铜做还原剂，说明铜的还原性比
强，A 正确；
B．
水解生成
和氢离子，使溶液呈酸性，B 正确；C．应该将饱和
溶液滴加到煮沸的水
中，制备
胶体，C 错误；D．
溶液可用于有机物中酚羟基的检验，如果变紫色，证明有酚
羟基，D 正确；故选C。
10.【答案】B
【解析】A．Fe2O3溶于稀盐酸生成FeCl3和水，FeCl3为挥发性酸的弱碱盐，蒸发时会发生水解，转化为
Fe(OH)3沉淀，A 不正确；B．I2具有弱氧化性，只能将Fe 氧化为FeI2，FeI2电离产生的Fe2+和I-都能被Cl2
氧化，从而生成FeCl3和I2，B 正确；C．FeS2在高温条件下能被O2氧化，生成Fe2O3和SO2，但Fe2O3难
溶于水，与水不能发生反应，C 不正确；D．Fe 溶于盐酸生成FeCl2和H2，SO2具有弱氧化性，不能将
Fe2+氧化为Fe3+，D 不正确；故选B。
11.【答案】B
【解析】A．存在
的转化，A 项正确；B．
与KSCN 溶液反应生成红色溶
液，不是沉淀，B 项错误；C．常温下Fe 会与浓硫酸发生钝化，故可钢瓶储运浓硫酸，钢瓶用的容器运
输浓硫酸C 项正确；D．当Fe 过量时，反应后溶液中溶质可以只存在
，D 项正确。
12.【答案】C
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【分析】图中所示铁元素不同化合价的物质：a 为Fe，b 为FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(Ⅱ)的盐类物质，
c 为Fe(OH)2，e 为FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(Ⅲ)的盐类物质，d 为Fe(OH)3。
【解析】A．Fe 与Fe(Ⅲ)的盐类物质可发生反应生成Fe(Ⅱ)的盐类物质：
，故A 正确；
B．Fe(Ⅱ)为铁元素的中间价态，既有还原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被还原，故B 正确；C．
Fe(Ⅲ)的盐类物质与浓碱液反应生成Fe(OH)3沉淀，制备Fe(OH)3胶体操作为：向沸水中滴加饱和FeCl3溶
液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，故C 错误；D．b→c→d→e→b 的循环转化关系如：
，故D 正确；故选C。
13.【答案】B
【分析】为防止氧化，制备碳酸亚铁应在无氧环境中进行，装置制备CO2经过乙饱和碳酸氢钠溶液除去
HCl，进入丙中驱赶装置内的空气，丙装置中碳酸氢根与Fe2+反应生成FeCO3，丁用于吸收多余的CO2并
避免空气进入丙中氧化目标产物；
【解析】A．装置甲产生
可排除装置中的空气，开始时应先通一段时间CO2排尽装置的空气防止
FeCO3被氧化，A 正确；B．CO2经过乙饱和碳酸氢钠溶液除去HCl，而不是饱和碳酸钠，B 错误；C．丙
中二氧化碳与Fe2+反应生成FeCO3同时生成二氧化碳、水，
，C 正
确；D．丙中碳酸亚铁为沉淀，故反应后将丙中反应液静置、过滤、洗涤、干燥，可得到碳酸亚铁，D 正
确；故选B。
14.【答案】B
【解析】A．吸收剂吸收了硫化氢后生成了水，使Fe3+、Cu2+浓度降低，故A 正确；B．根据流程图可
知，H、Cl、Cu 元素的化合价没有发生变化，故B 错误；C．根据流程图可知，吸收硫化氢的总反应方程
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式：2H2S+O2=2H2O+2S↓，
和
是该反应的催化剂，故C 正确；D．根据流程图可知，反应①的离
子方程式为：H2S+Cu2+=CuS↓+2H+，故D 正确；故选：B。
15.【答案】D
【分析】Fe(OH)2是借助反应Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓生成的，制纯净的Fe(OH)2沉淀，Fe 为阳极，失去电
子，a 与电源正极相连，则a 为阳极，电极材料为Fe，发生的电极反应为Fe-2e-=Fe2+，b 为阴极，电极材
料为石墨。苯的密度水的小，不溶于水，可隔绝空气，防止氢氧化亚铁被氧化，并在实验加入苯之前，
对d 溶液进行加热处理的目的是排出溶液中的氧气，以此解答该题。
【解析】A．结合分析，a 电极材料为铁，b 电极材料为石墨，故A 错误；B．a 电极为阳极，其反应式
为：Fe-2e-=Fe2+，故B 错误；C．若电解液d 是NaCl 溶液，阳极生成亚铁离子，阴极生成氢氧根离子，阳
离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，则白色沉淀在两电极之间的溶液中生成，故C 错误；D．根据分
析，苯的密度水的小，不溶于水，可隔绝空气，防止氢氧化亚铁被氧化，故D 正确；答案选D。
16.【答案】B
【解析】A．
、
互为同位素，电子数相同，中子数相差2，故A 错误；B．根据离子所带电荷可
知，该团簇中的Fe 存在0 价的Fe 和Fe2+，因此具有还原性，故B 正确；C．Fe 位于元素周期表第8 纵
列，故C 错误；D．
铁团簇中不存在阴离子，因此不含离子键，故D 错误；故选：B。
17.【解析】A．根据图示，硝酸溶液的浓度越小，其还原产物中氮元素的价态越低，故A 错误；
B．根据图示，铁与足量4.02mol•L-1的硝酸溶液反应，含氮产物主要为
、NO 等，故B 错误；C．足
量铁与30mL12.2mol•L-1的硝酸溶液反应，随反应进行，硝酸浓度降低，生成含氮产物有NO、NO2、N2、
N2O、
，故C 错误；D．少量铁与浓度恒为9.75mol•L-1的硝酸溶液反应，生成含氮还原产物的物质的
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量比n(NO): n(NO2): n(N2O)=5:3:1，设生成n(NO)、 n(NO2)、n(N2O)分别为5mol、3mol、1mol，根据N 原
子守恒，被还原的硝酸为10mol，Fe 被氧化为Fe3+，根据得失电子守恒，被氧化的Fe 有
，所以还
原剂与氧化剂的物质的量之比为13：15，故D 正确；选D。
18.【答案】A
【解析】A．实验1 中3 min 后溶液明显变黄，滴加等量KSCN 溶液后呈红色，而实验3 中溶液呈浅红
色，说明硝酸可将Fe 氧化为Fe2+，Ag+可将Fe2+氧化为Fe3+，故溶液变黄的主要是Ag+将Fe2+氧化为Fe3+，
A 错误；B．向含有三价铁离子的溶液中加入硫氰化钾溶液，溶液会变为红色，通过实验2 可以证明黄色
溶液中含有三价铁离子，B 正确；C．由于铁粉过量，过量的铁粉会与三价铁离子反应生成亚铁离子，C
正确；D．盐酸可以与Fe 反应但不与Ag 反应，故向实验1 所得黑色固体中加过量稀盐酸，有固体剩余则
证明固体中有Ag，D 正确；故错误的选A。
19.【答案】C
【分析】铁泥(主要成分为
、FeO 和少量Fe)与稀盐酸反应得到的滤液A 中溶质为氯化铁、氯化亚
铁、过量的盐酸；加入铁粉还原铁离子：
，过量的盐酸和Fe 反应：
，过滤过量的铁，滤液B 的溶质主要为氯化亚铁；加入氢氧化钠溶液，生成
；向浊液C 中加入
溶液，反应完成后需除去剩余的
，再与氯化亚铁混合，经一系列
操作后得到产品
。
【解析】A．滤液B 的溶质主要为氯化亚铁，A 项错误；B．加入铁粉还原铁离子的反应
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不是置换反应，铁单质与过量盐酸的反应，属于置换反应，B 项错误；C．为防止
在步骤⑤中继续氧化亚铁离子，需除去剩余
，C 项正确；D．超顺磁性纳米
平均直径为
25nm，其均匀分散在水中后得到胶体，能产生丁达尔效应，D 项错误；故选C。
20．B。解析：装置②的作用是检验分解产物中是否有水蒸气生成，故试剂X 应选用无水硫酸铜，A 错
误；装置③用于检验分解产物中是否有SO3气体生成，若有SO3气体生成则装置③中酸性条件下产生白色
沉淀硫酸钡，并用氯化钡和盐酸除去SO3和NH3，B 正确；①中固体残留物中也可能还含有FeO，也可能
不含有Fe2O3 而含有Fe3O4，而不一定只有Fe2O3，C 错误；NH3 极易溶于水，若分解产物中有NH3，则
NH3被装置③中的溶液所吸收了，装置⑤中不可能收集到NH3的，D 错误。
21．(1)铁屑 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(2)打开 利用氢气排出装置中的空气，以防止Fe(OH)2被氧气氧化生成氢氧化铁
(3)待A 装置反应一段时间后关闭止水夹a，将FeSO4溶液压入B 中进行反应
(4)白色絮状物迅速变成灰绿色，最后变为红褐色 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH) 3
22.【答案】（1）
（2）A 溶液变红
（3）1:1
（4）将黄铁矿粉碎，适当增加
溶液浓度，适当升温，搅拌
（5）烧杯、漏斗、玻璃棒
（6）溶液表面出现晶膜 冷却结晶
【分析】黄铁矿用
溶液“浸取”，
和
反应生成硫酸亚铁和S 单质，过滤出S 和
矿渣，滤液中加铁粉把把Fe3+被还原为Fe2+，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得绿矾晶体。
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【解析】（1）在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或钢水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，是
因为铁和水蒸气子高温条件下辅运顺槽四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为
；
（2）
遇KSCN 溶液变红，为了检验反应后所得混合溶液中还有
，可选择下列试剂中的KSCN 溶
液进行检验，现象是溶液变红。
（3）
晶体由Fe2+、
构成，阴阳离子个数比为1:1；
（4）根据影响反应速率的因素，“浸取”的过程中，加快浸取的速率的方法有将黄铁矿粉碎，适当增加
溶液浓度，适当升温，搅拌等；Fe3+把FeS2氧化为S 沉淀, Fe3+被还原为Fe2+，发生反应的离子
方程式为
。
（5）“操作”为过滤，如果在实验室里进行，用到的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒；
（6）从“溶液X”中提取绿矾晶体的操作为：加入Fe 粉后，把Fe3+被还原为Fe2+，先浓缩滤液至溶液表面
出现晶膜，趁热过滤，取滤液，冷却结晶，过滤、洗涤、干燥。
23．(1)防止Fe2＋被氧化
(2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)
(4)Fe2＋ Fe3＋ 可逆反应
(5)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
Fe3＋催化H2O2分解产生O2 H2O2分解反应放热，促进Fe3＋的水解平衡正向移动
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解析：(1)Fe2＋具有还原性，易被空气中的O2氧化为Fe3＋，在FeCl2溶液中加入少量铁屑，可防止Fe2＋被
氧化。(2)Fe2＋被氧化为Fe3＋，Cl2被还原为Cl－，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。(3)O2
难溶于煤油，加入煤油能隔绝空气，排除O2对实验的影响。(4)KI 溶液与FeCl3溶液反应的离子方程式为
2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋。K3[Fe(CN)6]是检验Fe2＋的试剂。实验③溶液变红，说明溶液中仍存在Fe3＋，由
此可说明该氧化还原反应为可逆反应。(5)酸化的FeCl2溶液与H2O2反应，Fe2＋被氧化为Fe3＋，H2O2被还
原为H2O，反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。Fe3＋对H2O2的分解起催化作用，当
反应一段时间后，会发生反应：2H2O2=====2H2O＋O2↑，故溶液中产生气泡。由于H2O2分解反应放热，
促使Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋平衡右移，最终出现Fe(OH)3红褐色沉淀。
24．(1)Fe 被AgNO3氧化
(2)Ag3[Fe(CN)6]
(3)3Fe＋2NO＋8H＋===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O
(4)银(或Ag)
(5)AgSCN
(6)硝酸氧化Fe，Ag＋氧化Fe2＋
解析：本实验的目的是探究氧化Fe、Fe2＋的氧化剂是什么，实验一探究Fe2＋的来源，硝酸酸化的AgNO3
溶液中可能作氧化剂的有酸性环境中的NO、Ag＋(Fe 的活泼性比Ag 强，可以发生置换反应)；Fe2＋可以和
K3[Fe(CN)6]溶液反应生成蓝色沉淀，根据实验现象可知是酸性环境中的NO 将Fe 氧化得到Fe2＋；实验二
探究Fe3＋的来源，根据所给实验可知，主要是在探究是酸性环境中的NO 氧化Fe2＋生成Fe3＋，还是Ag＋
氧化Fe2＋生成Fe3＋；通过滴加KSCN 溶液的现象可知主要是Ag＋氧化Fe2＋生成Fe3＋。
(1)参照假设3，可能是硝酸银氧化铁粉生成亚铁离子，所以假设2 为：Fe 被AgNO3氧化。
(2)铁氰化钾的阴离子是[Fe(CN)6]3－，铁氰根离子与银离子结合得到Ag3[Fe(CN)6]。
(3)根据实验现象可知Fe2＋主要由H＋＋NO 氧化Fe 生成，溶液中硝酸浓度很小，视为稀硝酸，则还原
产物为NO，类似铜和稀硝酸反应，离子方程式为3Fe＋2NO＋8H＋===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O。
(4)根据实验现象可知，Ag＋氧化Fe2＋生成Fe3＋，离子方程式为Fe2＋＋Ag＋===Ag↓＋Fe3＋，黑色粉末
是银粒。
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(5)在AgNO3溶液中滴加KSCN 溶液会产生丙中部分现象，溶液显深红色应是Fe3＋和SCN－反应的结
果，则该部分现象应是“伴有白色沉淀”，所以白色沉淀是AgSCN。
(6)根据实验现象可知，铁粉与硝酸酸化的AgNO3溶液反应，硝酸先氧化铁粉生成亚铁盐，亚铁离子
被银离子氧化生成铁离子，银离子本身被还原成银粒。
25．(1)3FeC2O4＋2K3[Fe(CN)6]===3K2C2O4＋Fe3[Fe(CN)6]2
(2)①隔绝空气，使反应产生的气体全部进入后续装置
CO
②
2 CO
③先熄灭装置A、E 的酒精灯，冷却后停止通入氮气
④取少许固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入1～2 滴KSCN 溶液，溶液变红色，证明含有
Fe2O3
解析：(1) 加入K3[Fe(CN)6] 溶液生成蓝色的Fe3[Fe(CN)6]2 ，反应的化学方程式为3FeC2O4 ＋
2K3[Fe(CN)6]===Fe3[Fe(CN)6]2＋3K2C2O4。(2)①空气中含有O2，为防止Fe2＋被O2氧化，应先通入N2，隔
绝空气，且使反应产生的气体全部进入后续装置。②B 中澄清石灰水变浑浊，证明分解过程中产生
CO2；F 中澄清石灰水变浑浊，E 中固体变为红色，说明E 中发生反应：CuO＋CO
△
Cu＋CO2，所以分
解产物中一定含有CO。③实验结束时，为了防止倒吸，应先熄灭装置A、E 的酒精灯，冷却后停止通入
氮气。④检验Fe2O3存在的方法是取少许固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入1～2 滴KSCN 溶液，
溶液变红色，证明含有Fe2O3。
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