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考点10 铁及其重要化合物
1．3 年真题考点分布
年份
卷区
考点分布
铁的性质
铁的氧化物的性
质
铁盐和亚铁盐的性质
铁的氢氧化物的性
质
综合应用
2022
重庆
√
江苏
√
√
√
天津
√
浙江
√
√
√
2021
江苏
√
海南
√
广东
√
辽宁
√
湖南
√
√
浙江
√
2020
海南
√
浙江
√
√
√
江苏
√
2．命题规律及备考策略
【命题规律】近3 年新高考卷对于铁及其化合物主要考查：
1．铁的性质及应用
2．铁的氧化物的性质及应用
3．铁的氢氧化物的性质及应用
4．铁盐和亚铁盐的性质及应用
5．铁及其化合物间的转化关系
【备考策略】熟练掌握铁及其化合物之间的转化关系，熟悉各物质的特特殊性质及其应用；明确元素化合物和
化学反应原理、物质结构和性质之间的联系。
【命题预测】近几年的高考题中，对铁及其化合物的考查有多种形式，多涉及铁盐、亚铁盐的性质及检验，在
选择题中多考查铁的化合物在生产、生活中的应用及基本性质，在实验题与流程题中，往往含铁物质在生活中
的应用为背景，以物质的制备、分离提纯流程为载体，与其他金属元素或非金属元素相结合，综合考查物质元
素与化合物的性质、实验操作等知识及学生分析、应用的能力，综合考查物质制备、转化、分离提纯等内容。
1
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考法
1 单质铁
1．铁元素的存在
（1）游离态：存在于陨铁中
（2）化合态
2．铁的位置与结构
（1）位置
（2）微粒结构示意图
2．铁的物理性质
颜色状态导电性、导热性、延展性
特性
银白色固体
良好
被磁铁吸引
3．铁的化学性质
（1）Fe 与Cl2反应：2Fe+3Cl2
2FeCl3
（2）Fe 与S 反应：Fe+S
FeS
（3）Fe 与水蒸气反应：3Fe+4H2O （
g ）
Fe3O4+4H2
（4）Fe 与氧化性酸（如HNO3）反应的离子方程式
2
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①Fe 与过量稀HNO3的反应：Fe+NO3
－ +4H
+ ＝
Fe
3+ +NO
↑
+2H
2O
②Fe 与少量稀HNO3的反应：3Fe+2NO3
－ +8H
+ ＝
3Fe
2+ +2NO
↑
+4H
2O
（5）Fe 与FeCl3溶液的反应：Fe+2Fe
3+ ＝
3Fe
2+
【典例1】某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水蒸气反应”的实验，并检验产物的性质，下列说法正确
的是（ ）。
A．实验时，应先点燃B 处的酒精喷灯，再点燃A 处的酒精灯
B．B 中发生反应的化学方程式为2Fe+3H2O（g）
Fe2O3+3H2
C．B 中生成1molH2时，E 处有1molCuO 被还原
D．碱石灰的作用是吸收水蒸气
【解析】选D。实验时，应先点燃A 处的酒精灯，再点燃B 处的酒精喷灯，防止铁被氧气氧化，故A 错误；B
中发生反应的化学方程式为3Fe+4H2O（g）
Fe3O4+4H2，故B 错误；B 中生成1molH2时，由于H2要先排出
装置内空气，再与CuO 反应，因此E 处CuO 被还原的物质的量小于1mol，故C 错误；碱石灰的作用是吸收水
蒸气，干燥H2，故D 正确。
【拓展延伸】铁与水蒸气反应的注意事项
（1）实验装置图
（2）注意事项
①铁不能与冷水、热水反应，但高温下能与水蒸气反应。
②加热仪器不能用酒精灯，而应用酒精喷灯
③该实验中，圆底烧瓶中水的或用湿棉花的作用是提供反应需要的
水蒸气
。
④圆底烧瓶中要加入少量沸石或碎瓷片，以防止水剧烈沸腾
⑤实验结束时，先熄灭酒精喷灯，再熄灭酒精灯，以防止空气倒吸
⑥干燥管中盛有碱石灰或无水氯化钙，吸收氢气中的水蒸气
⑦为了实验安全，点燃氢气或加热氢气时需要验纯。
【典例2】在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉，得到的Fe2+的物质的量（纵坐标）与所加铁粉的物质的量（横
坐标）的关系如图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上并且回答相应问题：①Fe3+；②Fe2+；③Fe、
Fe2+；④Fe2+、Fe3+。
（1）AB 段铁元素以__________形式存在。
（2）BC 段铁元素以__________形式存在。
（3）CD 段铁元素以__________形式存在，将该段溶液中的离子按照浓度由大到小的顺序排列_______________。
（4）若将14g 铁粉溶于1L 稀硝酸中恰好完全反应，放出NO 气体后称量所得溶液，发现比原溶液质量增加
8g，则原溶液中硝酸的物质的量浓度是___________。
【解析】硝酸具有强氧化性，能够被铁氧化成Fe3+，反应的离子方程式为：Fe+4H++NO3
－＝Fe3++NO↑+2H2O。
所以向稀HNO3中加入铁粉，开始时稀HNO3过量应生成Fe3+（AB 段），随加入铁粉量的增加，HNO3反应完全
3
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后，开始发生反应2Fe3++Fe＝3Fe2+，Fe3+部分被还原成Fe2+（BC 段），最后全部转化为Fe2+（CD 段）。CD 段
得到的溶液是Fe（NO3）2溶液，因为c（NO3
－）是c（Fe2+）的两倍，所以c（NO3
－）＞c（Fe2+），因为Fe2+在
溶液中存在微弱的水解：Fe2++2H2O
Fe（OH）2+2H+，所以c（H+）＞c（OH－），即c（NO3
－）＞c
（Fe2+）＞c（H+）＞c（OH－）。（4）根据质量守恒定律：m（Fe）+m（HNO3）＝m（溶液）+m（NO），则
溶液增重：△m（溶液）＝m（溶液）－m（HNO3）＝m（Fe）－m（NO）＝8g，即14g－m（NO）＝8g，解得
m（NO）＝6g，n（NO）＝
6 g
30g/mol ＝0.2mol。铁粉和稀硝酸可能发生如下两个反应：Fe+4HNO3（稀）
Fe
（NO3）3+NO↑+2H2O，3Fe+8HNO3（稀）
3Fe（NO3）2+2NO↑+4H2O，无论发生哪一个反应恒有如下关
系：n（HNO3）∶n（NO）＝4∶1，则n（HNO3）＝4n（NO）＝4×0.2mol＝0.8mol，c（HNO3）＝
0.8mol
1 L
＝
0.8mol/L。
【答案】（1）① （2）④ （3）③ c（NO3
－）＞c（Fe2+）＞c（H+）＞c（OH－）（4）0.8mol/L
【拓展延伸】铁与稀硝酸反应规律
1．反应方程式
（1）HNO3过量：Fe+4HNO3＝Fe（NO3）3+NO↑+2H2O
（2）Fe 过量：3Fe+8HNO3＝3Fe（NO3）2+2NO↑+4H2O
2．产物和相对量的关系
（1）
≤
，产物仅有Fe（NO3）3，HNO3可能有剩余；
（2）
≥
，产物仅有Fe（NO3）2，Fe 可能有剩余；
（3）
＜
＜
，产物为Fe（NO3）3和Fe（NO3）2，Fe 和HNO3都反应完全。
3．硝酸的物质的量与气体的物质的量关系：
＝
1．西周晚期，我国已掌握了冶铁技术。下列有关铁的化学反应的叙述正确的是（ ）。
A．室温下，过量Fe 与浓硫酸反应生成FeSO4
B．加热时，过量Fe 与氯气反应生成FeCl2
C．高温下，铁与水蒸气反应有Fe3O4生成
D．高温下，铁粉与氧化铝粉末反应生成单质铝
【解析】选C。室温下，过量Fe 与浓硫酸发生钝化，应加热下反应，故A 错误；氯气具有强氧化性，加热时，
过量Fe 与氯气反应生成FeCl3，故B 错误；高温下Fe 与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，叙述合理，故C 正
确；Al 比Fe 的活泼性强，则Fe 与氧化铝不反应，故D 错误。
2．（2023·龙岩模拟）下列叙述不正确的是：①Fe 与S 混合加热生成Fe2S3；②Fe 与稀硝酸、稀硫酸反应均有
气泡产生，说明Fe 与两种酸均发生置换反应；③过量的铁与浓硝酸加热反应有气体生成；④FeCl3溶液能与Cu
反应，可用于刻蚀印刷电路板（ ）。
A．①③ B．①② C．②④ D．②③
【解析】选B。Fe 是变价金属，遇强氧化剂（如HNO3、Cl2等）生成+3 价铁，遇弱氧化剂（如S 或I2等）生成
+2 价铁，故Fe 与S 混合加热生成FeS，①错误；Fe 与稀硝酸反应生成的气体为NO，该反应不是置换反应，②
错误。
考法
2 铁的氧化物
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗名
－
铁红
磁性氧化铁
颜色状态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体（有磁性）
溶解性
难溶于水
难溶于水
难溶于水
4
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铁的化合价
+2
+3
+2
、
+3
稳定性
不稳定
稳定
稳定
与H+反应
FeO+2H
+ ＝
Fe
2+ +H
2O
Fe2O3+6H
+ ＝
2Fe
3+ +3H
2O
Fe3O4+8H
+ ＝
Fe
2+ +2Fe
3+ +4H
2O
与CO 的反应
（炼铁原
理）
FexOy+yCO
xFe+yCO2
【典例3】（2021·辽宁省选择考）Fe/Fe3O4磁性材料在很多领域具有应用前景，其制备过程如下（各步均在N2
氛围中进行）：①称取9.95g FeCl2·4H2O（Mr＝199），配成50mL 溶液，转移至恒压滴液漏斗中。②向三颈烧
瓶中加入100mL 14mol·L－1KOH 溶液。③持续磁力搅拌，将FeCl2溶液以2mL·min－1的速度全部滴入三颈烧瓶
中，100℃下回流3h。④冷却后过滤，依次用热水和乙醇洗涤所得黑色沉淀，在40℃干燥。⑤管式炉内焙烧
2h，得产品3.24g。部分装置如图：
回答下列问题：
（1）仪器a 的名称是____________；使用恒压滴液漏斗的原因是___________________________。
（2）实验室制取N2有多种方法，请根据元素化合物知识和氧化还原反应相关理论，结合下列供选试剂和装置。
选出一种可行的方法，化学方程式为_____________________________________，对应的装置为_______（填标
号）。可供选择的试剂：CuO（s）、NH3（g）、Cl2（g）、O2（g）、饱和NaNO2（aq）、饱和NH4Cl（aq）可
供选择的发生装置（净化装置略去）：
（3）三颈烧瓶中反应生成了Fe 和Fe3O4，离子方程式为___________________________。
（4）为保证产品性能，需使其粒径适中、结晶度良好，可采取的措施有_______。
A．采用适宜的滴液速度
B．用盐酸代替KOH 溶液，抑制Fe2+水解
C．在空气氛围中制备
D．选择适宜的焙烧温度
（5）步骤④中判断沉淀是否已经用水洗涤干净，应选择的试剂为_______；使用乙醇洗涤的目的是_______。
（6）该实验所得磁性材料的产率为_______（保留3 位有效数字）。
【解析】（1）根据仪器的构造与用途可知，仪器a 的名称是（球形）冷凝管；恒压滴液漏斗在使用过程中可保
持气压平衡，使液体顺利流下。（2）实验室中制备少量氮气的基本原理是用适当的氧化剂将氨或铵盐氧化，常
见的可以是将氨气通入灼热的氧化铜中反应，其化学方程式为：2NH3+3CuO
N2+3Cu+3H2O；可选择气体通
入硬质玻璃管与固体在加热条件下发生反应，即选择A 装置。还可利用饱和NaNO2（aq）和饱和NH4Cl（aq）
在加热下发生氧化还原反应制备氮气，反应的化学方程式为：NaNO2+NH4Cl
NaCl+N2↑+2H2O↑，可选择
液体与液体加热制备气体型，所以选择B 装置。（3）三颈烧瓶中FeCl2溶液与100mL 14mol·L－1KOH 溶液发生
反应生成了Fe 和Fe3O4，根据氧化还原反应的规律可知，该反应的离子方程式为4Fe2++8OH－
Fe↓+Fe3O4↓+4H2O；（4）结晶度受反应速率与温度的影响，所以为保证产品性能，需使其粒径适中、结晶度
良好，可采取的措施有采用适宜的滴液速度、选择适宜的焙烧温度，AD 项符合题意，若用盐酸代替KOH 溶液，
生成的晶体为Fe 和Fe3O4，均会溶解在盐酸中，因此得不到该晶粒，故B 不选；若在空气氛围中制备，则亚铁
5
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离子容易被空气氧化，故D 不选；（5）因为反应后溶液中有氯离子，所以在步骤④中判断沉淀是否已经用水
洗涤干净，需取最后一次洗涤液，加入稀硝酸酸化后，再加入硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则证明已洗涤
干净；乙醇易溶于水，易挥发，所以最后使用乙醇洗涤的目的是除去晶体表面水分，便于快速干燥。（6）
9.95g FeCl2·4H2O（Mr＝199）的物质的量为
9.95g
199g/mol ＝0.05mol，根据发生反应的离子方程式：4Fe2++8OH－
Fe↓+Fe3O4↓+4H2O，可知理论上所得的Fe 和Fe3O4的物质的量各自为0.0125mol，所以得到的黑色产品质量应
为0.0125mol×（56g/mol +232g/mol）＝3.6g，实际得到的产品3.24g，所以其产率为
3.24g
3.6g ×100%＝90.0%。
【答案】（1）（球形）冷凝管；平衡气压，便于液体顺利流下
（2）2NH3+3CuO
N2+3Cu+3H2O（或NaNO2+NH4Cl
NaCl+N2↑+2H2O↑）；A（或B）
（3）4Fe2++8OH－
Fe↓+Fe3O4↓+4H2O（4）AD
（5）稀硝酸和硝酸银溶液；除去晶体表面水分，便于快速干燥（6）90.0%
【拓展延伸】铁的氧化物与酸反应
（1）与非氧化性酸（如稀盐酸）发生复分解反应
①FeO：FeO+2H+
Fe2++H2O
②Fe3O4：Fe3O4+8H+
Fe2++2Fe3++4H2O
③Fe2O3：Fe2O3+6H+
2Fe3++3H2O
（2）与氧化性酸（如稀硝酸）发生复分解反应或氧化还原反应
①FeO：3FeO+10H++NO3
－
3Fe3++NO↑+5H2O
②Fe3O4：3Fe3O4+28H++NO3
－
9Fe3++NO↑+14H2O
③Fe2O3：Fe2O3+6H+
2Fe3++3H2O
（3）与还原性酸（如氢碘酸）发生复分解反应或氧化还原反应
①FeO：FeO+2H+
Fe2++H2O
②Fe3O4：Fe3O4+8H++2I－
3Fe2++I2+4H2O
③Fe2O3：Fe2O3+6H++2I－
2Fe2++I2+3H2O
【典例4】准确称取某种铁的氧化物2.88g，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4.00g，则这种铁的氧化物为（ ）。
A．Fe3O4 B．Fe2O3 C．FeO D．以上都不是
【解析】选C。4.00g CaCO3沉淀的物质的量为0.04mol，则根据碳元素守恒：参加反应的CO 及生成的CO2的物
质的量也为0.04mol，增加的氧元素为n（O）＝0.04mol（即铁的氧化物中所有的氧元素），其质量为
0.04mol×16g·mol－1＝0.64g，铁的氧化物中氧元素质量为0.64g，铁元素的质量为2.88g－0.64g＝2.24g，铁元素
的物质的量为：n （Fe ）＝
＝0.04mol ，铁的氧化物中铁元素与氧元素的物质的量之比为
0.04mol∶0.04mol＝1∶1，则这种铁的氧化物的化学式为FeO。
【拓展延伸】确定铁的氧化物组成的方法
1．简单的铁的氧化物：元素物质的量比法
（1）方法：计算铁和氧的物质的量之比，n（Fe）∶n（O）＝a∶b
（2）结果
①若a∶b＝1∶1，则铁的氧化物为FeO；
②若a∶b＝2∶3，则铁的氧化物为Fe2O3；
③若a∶b＝3∶4，则铁的氧化物组成如下表：
氧化物组成
Fe3O4
FeO 与Fe2O3
FeO、Fe2O3、Fe3O4
物质的量比
1∶1
1∶1∶x（x 为任意值）
2．混合价态铁的氧化物：FeO 和Fe2O3组合法
（1）已知铁的氧化物为FeaOb，设化学式为nFeO·mFe2O3
（2）根据铁元素和氧元素守恒：计算m、n 的数值即可。
1．下列关于铁的氧化物的说法不正确的是（ ）。
A．铁的氧化物通常状况下都是黑色固体
B．四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物，它与盐酸反应后的溶液中同时存在Fe2+和Fe3+
C．氧化铁可做红色涂料
D．工业上常使用铁的氧化物做原料冶炼铁
【解析】选A。A 项，氧化铁是红棕色粉末，氧化亚铁和四氧化三铁是黑色的，错误；B 项，四氧化三铁是一
6
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种复杂的铁的氧化物，其中
1
3 是Fe2+、
2
3 是Fe3+，Fe3O4可看作是由FeO、Fe2O3组成的化合物［实质是Fe
（FeO2）2，偏铁酸亚铁盐］，它与盐酸反应后的溶液中同时存在Fe2+和Fe3+，正确；C 项，Fe2O3可做红色油漆、
涂料，正确；D 项，工业上常使用铁的氧化物做原料，用CO 冶炼铁，正确。
2．（2023·长春模拟）某黑色粉末可能是Fe3O4或Fe3O4与FeO 的混合物，为进一步确认该黑色粉末的成分，下
列实验方案不可行的是（ ）。
A．准确称量一定质量的黑色粉末，用H2充分还原，并用干燥剂收集所得水，获得水的准确质量，进行计
算
B．准确称量一定质量的黑色粉末，溶解于足量盐酸，加热蒸干溶液并在空气中灼烧至质量不变，称量所
得粉末质量，进行计算
C．准确称量一定质量的黑色粉末，用CO 充分还原，在CO 气流中冷却后准确称量剩余固体的质量，计算
D．准确称量一定质量的黑色粉末，与一定量铝粉混合后点燃，充分反应后冷却，准确称量剩余固体质量，
进行计算
【解析】选D。准确称量一定质量的黑色粉末，用H2充分还原，并用干燥剂收集所得水，获得水的准确质量，
计算得到氧元素质量和铁元素质量，依据铁元素和氧元素物质的量之比确定化学式，能计算得到物质组成，故
A 不选；准确称量一定质量的黑色粉末，溶解于足量盐酸，加热蒸干溶液并在空气中灼烧至质量不变，称量所
得粉末质量，得到氧化铁质量，依据铁元素和氧元素守恒进行计算铁元素和氧元素物质的量之比判断氧化物化
学式，能计算得到物质组成，故B 不选；准确称量一定质量的黑色粉末，用CO 充分还原，在CO 气流中冷却
后准确称量剩余固体的质量，依据铁元素和氧元素质量守恒计算铁元素和氧元素物质的量之比分析判断氧化物
的存在形式，能计算得到物质组成，故C 不选；准确称量一定质量的黑色粉末，与一定质量铝粉混合后点燃，
充分反应后冷却，准确称量剩余固体质量，反应前后都是固体反应前后固体质量不变，不能计算确定该黑色粉
末的成分，故D 选。
考法
3 铁的氢氧化物
化学式
Fe（OH）2
Fe（OH）3
色态
白色固体
红褐色固体
溶解性
难溶于水
难溶于水
与H+反
应
Fe
（
OH
）
2+2H
+ ＝
Fe
2+ +2H
2O
Fe
（
OH
）
3+3H
+ ＝
Fe
3+ +3H
2O
热分解
－
2Fe
（
OH
）
3
Fe2O3+3H2O
制法
可溶性亚铁盐与碱反应：
Fe2++2OH－＝Fe（OH）2↓
可溶性铁盐与碱反应：
Fe3++3OH－＝Fe（OH）3↓
转化
Fe（OH）2在空气中能够非常迅速地被氧气氧化成Fe（OH）3，现象是白色沉淀迅速变
成灰绿色，最后变成红褐色，化学方程式：4Fe
（
OH
）
2+O2+2H2O ＝
4Fe
（
OH
）
3
【典例5】（2019·浙江高考）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____________________________。
【解析】该装置制备Fe（OH）2白色沉淀的思路是在排净空气的气氛中，先使铁屑和稀硫酸反应得到FeSO4，
再利用气体产生气压把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）仪器1 是分液漏斗或滴液漏斗，该反应需要置于无氧环境，注意这里跟防倒吸无关，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
7
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K1，发现3 中溶液不能进入4 中。操作失败的原因是仪器3 中产生的H2从左侧导管逸出，没有足够的压强，所
以不能将FeSO4溶液压入4 中，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装置4
中空气没有完全排净，Fe（OH）2被空气氧化。
【答案】（1）分液漏斗（滴液漏斗）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 内的空气没有排净
【拓展延伸】Fe（OH）2的制备实验
1．制备原理
（1）反应原理：Fe2++2OH－＝Fe（OH）2↓。
（2）成功关键：
①溶液中不含O2等氧化性物质；
②制备过程中，保证生成的Fe（OH）2在密闭的、隔绝空气的体系中。
2．制备Fe（OH）2常用的三种方法
或
图1
图2
图3
（1）有机保护层法（这是唯一一种把胶头滴管插入反应溶液的实验）
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）还原气保护法
该方法是先在装置Ⅰ中产生FeSO4溶液，并利用产生的H2排尽整个装置中的空气，待检验H2的纯度后，再
关闭止水夹K，利用产生的H2把FeSO4溶液压入装置Ⅱ中与NaOH 溶液进行反应。
（3）阳极铁电解法
用铁作阳极，电解NaCl（或NaOH）溶液，电极反应为Fe－2e－＝Fe2+，阴极反应为2H2O+2e－＝H2↑+2OH
－，生成的氢气可以赶走溶液中的氧气，溶液中c（OH－）增大，与Fe2+结合生成Fe（OH）2沉淀，苯或煤油起
“液封”作用。电解时，在两极间最先观察到白色沉淀。并在液面上覆盖，如图3 所示。
1．实验室用FeCl2和烧碱制备Fe（OH）2，为使生成的产物不被氧化，下列说法错误的是（ ）。
A．配制FeCl2溶液和烧碱溶液所用的蒸馏水要煮沸
B．可在FeCl2溶液的上面加一层苯，以隔绝空气
C．向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴不能伸入试管中
D．产生Fe（OH）2沉淀后，不能振荡试管
【解析】选C。A 项，FeCl2溶液和烧碱溶液要现用现配，且配制溶液的蒸馏水要煮沸以除去氧气，确保Fe
（OH）2不被氧化，正确；B 项，在FeCl2溶液的上面加一层苯，以隔绝空气，正确；C 项，向FeCl2溶液中滴
加烧碱溶液时，要将胶头滴管的尖嘴伸入FeCl2溶液中，防止氢氧化钠溶液在滴入时溶有氧气，错误；D 项，产
生Fe（OH）2沉淀后，若振荡试管，会增大沉淀与空气接触的机会，使沉淀更易被氧化，正确。
2．如图所示装置，可用以制取和观察Fe（OH）2在空气中被氧化时颜色的变化。下列说法错误的是（ ）。
A．实验前，应事先煮沸溶液除去溶解氧
B．装置Ⅰ可制取FeSO4溶液并排尽装置内空气
C．关闭止水夹可观察到装置Ⅱ中溶液进入装置Ⅰ中
D．取下装置Ⅱ的橡皮塞可观察沉淀颜色变化
【解析】选C。氢氧化钠溶液中有少量氧气，需要加热煮沸除去氧气；打开止水夹，铁屑和稀硫酸反应生成硫
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酸亚铁和氢气，利用反应产生的氢气排尽装置内的空气，然后关闭止水夹，装置Ⅰ形成密闭体系，利用反应产
生的氢气的压强作用，把硫酸亚铁溶液压入装置Ⅱ中，产生氢氧化亚铁白色沉淀，氢氧化亚铁遇到空气后，变
为灰绿色，最后变为红褐色。氢氧化钠溶液中有少量氧气，氢氧化亚铁易被氧气氧化，所以实验前，应事先煮
沸溶液除去溶解氧，故A 正确；结合以上分析可知，装置Ⅰ可制取FeSO4溶液并排尽装置内空气，故B 正确；
结合以上分析可知，关闭止水夹可观察到装置Ⅰ中溶液进入装置Ⅱ中，故C 错误；结合以上分析可知，氢氧化
亚铁具有还原性，能够被氧气氧化，颜色发生变化，所以取下装置Ⅱ的橡皮塞可观察沉淀颜色变化，故D 正确。
考法
4 亚铁盐
和
铁盐的性质
1．亚铁盐的性质
（1）颜色：含有Fe2+的溶液，呈浅绿色
（2）氧化性：Fe2+与Zn 反应的离子方程式为Zn+Fe
2+ ＝
Fe+Zn
2+
（3）还原性：Fe2+与Cl2反应的离子方程式为2Fe
2+ +Cl
2＝
2Fe
3+ +2Cl
－
2．铁盐的性质
（1）颜色：含有Fe3+的溶液，呈棕黄色
（2）强的氧化性
①与Cu 反应：2Fe
3+ +Cu
＝
C u 2+ +2Fe
2+
②与I－反应：2Fe
3+ +2I
－ ＝
2Fe
2+ +I
2
（3）水解性：Fe 3+ +3H
2O
Fe
（
OH
）
3+3H
+
（4）特性：含有Fe3+的溶液滴加KSCN 溶液时变成红色，滴加苯酚溶液变成紫色。
【典例6】（2023·浙江选择考）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
【解析】选A。氯化铁能完全电离出铁离子和氯离子，属于强电解质，A 错误；氯化铁溶液与铜反应生成氯化
铜和氯化亚铁，可用来蚀刻铜板，B 正确；氯气具有强氧化性，氯气与铁单质加热生成氯化铁，C 正确；向沸
水中滴加饱和氯化铁溶液，继续加热呈红褐色，铁离子发生水解反应可得到氢氧化铁胶体，D 正确。
【拓展延伸】FeCl3变色种种
【典例7】（2022·天津等级考）氯化铁是重要的化工原料。针对氯化铁的实验室制备方法，回答下列问题：
Ⅰ．FeCl3·6H2O 的制备
制备流程图如下：
（1）将废铁屑分批加入稀盐酸中，至盐酸反应完全。判断反应完全的现象为___________。含有少量铜的废铁
屑比纯铁屑反应快，原因为___________。
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（2）操作①所必需的玻璃仪器中，除烧杯外还有___________。
（3）检验FeCl3溶液中是否残留Fe2+的试剂是___________。
（4）为增大FeCl3溶液的浓度，向稀FeCl3溶液中加入纯Fe 粉后通入Cl2。此过程中发生的主要反应的离子方程
式为_______________________________。
（5）操作②为___________。
Ⅱ．由FeCl3·6H2O 制备无水FeCl3将FeCl3·6H2O 与液体SOCl2混合并加热，制得无水FeCl3。已知SOCl2沸点为
77℃，反应方程式为：FeCl3·6H2O+6SOCl2
FeCl3+6SO2↑+12HCl↑，装置如下图所示（夹持和加热装置
略）。
（6）仪器A 的名称为___________，其作用为___________。NaOH 溶液的作用是___________。
（7）干燥管中无水CaCl2不能换成碱石灰，原因是___________。
（8）由下列结晶水合物制备无水盐，适宜使用上述方法的是___________（填序号）。
a．ZnCl2·H2O b．CuSO4·5H2O c．Na2S2O3·5H2O
【解析】稀盐酸中加入废铁屑，不断反应，铜不与盐酸反应，过滤，向滤液中通入氯气反应生成氯化铁，稀氯
化铁溶液再加入铁反应生成氯化亚铁，氯化亚铁和氯气反应生成氯化铁，浓氯化铁溶液制备FeCl3·6H2O，稀氯
化铁溶液在HCl 气流中蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥得到FeCl3·6H2O 晶体。将FeCl3·6H2O 与液体
SOCl2混合并加热来制备无水FeCl3。（1）将废铁屑分批加入稀盐酸中，至盐酸反应完全，由于废铁屑与盐酸反
应不断产生气泡，因此判断反应完全的现象为不再有气泡产生。含有少量铜的废铁屑比纯铁屑反应快，原因为
Fe、Cu 在稀盐酸中形成原电池，加快反应速率。（2）操作①是过滤，所必需的玻璃仪器中，除烧杯外还有玻
璃棒、漏斗。（3）铁离子和K3［Fe（CN）6］溶液反应生成蓝色沉淀，因此检验FeCl3溶液中是否残留Fe2+的
试剂是K3［Fe（CN）6］溶液。（4）为增大FeCl3溶液的浓度，向稀FeCl3溶液中加入纯Fe 粉后通入Cl2，先是
铁和铁离子反应生成亚铁离子，再是亚铁离子被氯气氧化为铁离子，此过程中发生的主要反应的离子方程式为
2Fe3++Fe
3Fe2+、2Fe2++Cl2
2Fe3++2Cl－。（5）操作②是氯化铁溶液到FeCl3·6H2O 晶体，由于铁离子加热时
要发生水解生成氢氧化铁，因此在整个过程中要通入HCl 气体防止铁离子水解，其操作过程为FeCl3·6H2O 晶体。
（6）根据图中信息得到仪器A 的名称为球形干燥管，由于SOCl2沸点为77℃，为充分利用SOCl2，不能使其逸
出，因此球形冷凝管的作用为冷凝回流SOCl2。由于二氧化硫、HCl 会逸出污染环境，因此NaOH 溶液的作用是
吸收SO2、HCl 等尾气，防止污染。（7）无水CaCl2的作用是干燥气体，不是与二氧化硫、HCl 气体反应，干
燥管中无水CaCl2不能换成碱石灰，原因是碱石灰与SO2、HCl 气体反应，失去干燥作用。（8）根据装置图信
息，该装置可以用于制取能水解的盐酸盐晶体，由下列结晶水合物制备无水盐，适宜使用上述方法的是a。
【答案】（1）不再有气泡产生；Fe、Cu 在稀盐酸中形成原电池，加快反应速率
（2）漏斗、玻璃棒 （3）K3［Fe（CN）6］溶液
（4）2Fe3++Fe
3Fe2+、2Fe2++Cl2
2Fe3++2Cl－
（5）在HCl 气流中蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥得到FeCl3·6H2O 晶体
（6）球形冷凝管；冷凝回流SOCl2；吸收SO2、HCl 等尾气，防止污染
（7）碱石灰与SO2、HCl 气体反应，失去干燥作用 （8）a
【拓展延伸】Fe3+水解及其应用
1．原因：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。
2．制取氢氧化铁胶体
（1）方法：将饱和
FeCl
3 溶液滴入沸水中，至液体呈透明的红褐色，停止加热
（2）反应：FeCl3+3H2O
Fe（OH）3（胶体）+3HCl
3．工业上常用调节pH 的方法除去溶液中的铁离子。
4．FeCl3·6H2O 加热脱水变成无水盐需要在HCl 气体中或与SOCl2混合加热，已抑制水解。
5．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。
6．双水解：Fe3+与HCO3
－、AlO2
－、CO3
2－、ClO－、SiO3
2－等水解呈碱性的离子不能大量共存
（1）Fe3++3HCO3
－
Fe（OH）3↓+3CO2↑
（2）Fe3++3AlO2
－+6H2O
3Al（OH）3↓+Fe（OH）3↓
（3）Fe3++3HCO3
－+3H2O
Fe（OH）3↓+3CO2↑
（4）2Fe3++3CO3
2－+3H2O
2Fe（OH）3↓+3CO2↑
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（5）2Fe3++3SiO3
2－+6H2O
2Fe（OH）3↓+3H2SiO3↓
【典例8】某实验小组用工业上废弃固体（主要成分Cu2S 和Fe2O3）混合物制取粗铜和Fe2（SO4）3晶体，设计
的操作流程如下：
（1）除酒精灯和铁架台或三脚架外，①中所需的容器和夹持仪器分别为_________、_________，①和⑥中都用
到的仪器为_________；
（2）用98%的硫酸配制28%的硫酸，所需的玻璃仪器除量筒外，还有_________。
a．玻璃棒 b．烧杯 c．烧瓶 d．容量瓶
（3）x 与溶液B 反应的离子方程式为___________________________；
（4）某同学取少量的溶液B 向其中加入过量的某种强氧化剂，再滴加KSCN 溶液，发现溶液变红色，放置一
段时间后，溶液褪色，该同学猜测溶液褪色的原因是溶液中的SCN－被过量的氧化剂氧化所致。
现给出以下试剂：1.0 mo·L－1 硫酸、1.0mol·L－1 NaOH 溶液、0.1mol·L－1 Fe2（SO4）3溶液、20%KSCN 溶液、
蒸馏水。
请你设计合理实验验证该同学的猜测是否合理。简要说明实验步骤和现象
______________________________________________________；
（5）某同学用实验制得的Fe2（SO4）3晶体配制0.1mol·L－1的Fe2（SO4）3溶液，在称量出Fe2（SO4）3晶体后，
溶解该晶体的具体操作为__________________。
【解析】（1）①灼烧固体应该放在坩埚中，坩埚用坩埚钳夹持；①灼烧操作和⑥溶液浓缩析出硫酸铁晶体都用
到玻璃棒；（2）由浓硫酸配制质量分数为28%的稀硫酸，其步骤为：计算→称量→溶解→装瓶，所用的仪器有：
量筒、烧杯、玻璃棒。（3）由于加入试剂x 目的是氧化亚铁离子，使用试剂不能引进新的杂质，所以选用双氧
水做氧化剂，反应方程式：2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O；（4）重新加入硫氰化钾溶液，若是溶液变红，说明
该同学猜测合理，否则不合理，方法为：取少量褪色后的溶液于试管中，逐滴加入过量的20%KSCN 溶液，如
溶液变红色，说明乙同学的猜测是合理的，如不变红色，说明猜测不合理；（5）在配制硫酸铁溶液时，需要加
入稀硫酸防止铁离子的水解，所以配制方法为：将称量的晶体置于烧杯中，加入适量的稀硫酸和蒸馏水，用玻
璃棒搅拌。
【答案】（1）坩埚、坩埚钳，玻璃棒 （2）ab（3）2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O（4）取少量褪色后的溶液
于试管中，逐滴加入过量的20%KSCN 溶液，如溶液变红色，说明乙同学的猜测是合理的，如不变红色，说明
猜测不合理。（或滴加过量的0.1mol·L－1 Fe2（SO4）3溶液，如溶液不变红色，说明合理，若变红色，说明猜测
不合理）
（5）将称量的晶体置于烧杯中，加入适量的稀硫酸和蒸馏水，用玻璃棒搅拌
【拓展延伸】
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
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．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中的一种，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中的一种，
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+。
3．从铜电路板腐蚀废液中回收铜和氯化铁流程
【典例9】实验小组研究二价铁的氧化反应，设计如下实验。
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实验序号
试剂及操作
现象
Ⅰ
现象a：生成白色沉淀，最终
转变为红褐色
现象b：……
Ⅱ
现象c：溶液略呈黄色
现象d：溶液呈红色
（1）实验所用的Fe（NO3）2溶液由Fe（NO3）3溶液和足量铁粉反应制得，离子方程式是
______________________________。
（2）实验Ⅰ中白色沉淀转变为红褐色的化学方程式是_______________。
（3）现象b 是____________________________。
（4）实验小组对实验Ⅱ中何种物质氧化Fe2+进行研究，提出两种假设：
ⅰ.酸性条件下，O2氧化了Fe2+；
ⅱ.酸性条件下，____________________________。
①将假设ⅱ补充完整。
②设计实验，证实了假设ⅰ不是实验Ⅱ中氧化Fe2+的主要原因。将实验方案和现象补充完整。
步骤1：向1.0mL__________溶液中滴加1.5mL1.0mol·L－1H2SO4溶液；
步骤2：向上述所得溶液中滴加KSCN 溶液，观察到____________________。
③向步骤2 所得溶液中滴加NaOH 溶液至pH 约为5，检测到有Fe3+产生。
（5）综合上述实验，说明二价铁的氧化反应与_____________有关。
【解析】（1）Fe3+与Fe 发生氧化还原反应生成Fe2+，离子方程式为2Fe3++Fe＝3Fe2+。（2）实验Ⅰ中Fe
（NO3）2与氢氧化钠反应生成Fe（OH）2白色沉淀，被空气中的氧气氧化后迅速从白色变为灰绿色，最终变为
红褐色，反应方程式：4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3。（3）Fe（NO3）2与氢氧化钠反应生成Fe（OH）2
白色沉淀，被氧化变为红褐色沉淀Fe（OH）3，加入硫酸溶液后发生酸碱中和反应，红褐色沉淀溶解，溶液变
为棕黄色。（4）①在酸性条件下，NO3
－具有氧化性，可将Fe2+氧化，因此假设ⅱ为酸性条件下，NO3
－氧化了
Fe2+。②根据控制变量法可知，要证明氧化剂为氧气，需要排除硝酸根离子的干扰，因此，可以改为向
1.0mL0.1mol·L－1FeSO4溶液中滴加1.5mL1.0mol·L－1H2SO4溶液。（5）根据实验的过程和实验现象可知，二价铁
的氧化反应与溶液的酸碱性、氧化剂种类及二价铁的存在形式等因素有关。
【答案】（1）2Fe3++Fe＝3Fe2+（2）4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3
（3）红褐色沉淀溶解，溶液呈棕黄色
（4）①NO3
－氧化了Fe2+
0.1mol
②
·L－1FeSO4颜色无明显变化
（5）溶液酸碱性强弱、氧化剂种类及二价铁的存在形式（或其他合理答案）
【拓展延伸】亚铁离子的强还原性
【典例10】（2021·广东省选择考）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．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
【解析】选C。Fe 与Fe（III）的盐类物质可发生反应生成Fe（II）的盐类物质，如Fe+2FeCl3＝3FeCl2，故A 不
选；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 不选；Fe
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（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 选；b→c→d→e→b 转化如FeCl2
Fe（OH）2
Fe（OH）3
FeCl3
FeCl2，故D 不选。
【拓展延伸】铁及其化合物的转化关系
1．铁的价类二维图
（1）横向变化体现了同价态不同类别（氧化物、碱、盐）物质之间的转化。
①碱性氧化物（Fe2O3、FeO）都能溶于酸（H+）转化为盐。
Fe
②
2+、Fe3+与碱（OH－）反应生成对应的碱。
③难溶性的碱易分解生成对应的氧化物，但难溶性的碱性氧化物一般不与水反应生成对应的碱。
（2）纵向或斜向变化体现不同价态同类别物质之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。
2．“铁三角”转化关系
（1）从氧化还原反应角度分析Fe2+和Fe3+的性质与转化
Fe
①
只具有还原性，与弱氧化剂反应Fe 能被S、Fe3+、Cu2+、H+等弱氧化剂氧化为Fe2+，如Fe+2Fe3+＝
3Fe2+。与强氧化剂反应Fe 能被Cl2、HNO3等强氧化剂氧化为Fe3+。
Fe
②
2+既具有氧化性又具有还原性，以还原性为主，与氧化剂反应当Fe2+遇到强氧化剂（如H2O2、Cl2、
HNO3、酸性KMnO4溶液）时，被氧化为Fe3+，如2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O；与还原剂反应当Fe2+遇到C、
Al、Zn、CO 等还原剂时，可以被还原为Fe，如Fe2++Zn＝Zn2++Fe。
Fe
③
3+具有较强的氧化性，Fe3+被C、CO、Al 等还原为Fe，如Fe2O3+2Al
2Fe+Al2O3。Fe3+被Fe、
Cu、I－、H2S 等还原为Fe2+，如2Fe3++Cu＝2Fe2++ Cu2+。
（2）从离子反应视角判断Fe2+和Fe3+的离子共存问题
Fe
①
2+
NO3
－（H+）、ClO－、MnO4
－（H+）
Fe
②
3+
S2－、I－、SO3
2－
Fe
③
3+
HCO3
－、CO3
2－、SiO3
2－等水解相互促进的离子
【特别提醒】Fe3+与S2－发生氧化还原反应2Fe3++S2－＝2Fe2++S↓，若S2－过量，发生反应2Fe3++3S2－＝2FeS↓
（黑色沉淀）+S↓，而非相互促进的水解反应。
1．（2023·厦门模拟）用黄色的FeCl3溶液分别进行下列实验，解释或结论不正确的是（ ）。
选项
实验
现象
解释或结论
A
加入FeCl3固体
溶液变成红褐色
FeCl3的水解程度变大
B
加入等体积水
溶液颜色变浅
c（Fe3+）变小
C
加入足量Fe 粉
溶液颜色变浅绿色
2Fe3++Fe＝3Fe2+
D
将FeCl3溶液微热
溶液变成红褐色
水解反应△H＞0
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【解析】选A。加入FeCl3固体，溶液变成红褐色，溶液中水解生成的Fe（OH）3浓度变大，但溶液浓度越大，
水解程度越小，故A 错误；溶液颜色变浅，可说明c（Fe3+）变小，故B 正确；Fe3+具有强氧化性，可与Fe 发生
氧化还原反应：2Fe3++Fe＝3Fe2+，溶液颜色变浅绿色，故C 正确；将FeCl3溶液微热，溶液变成红褐色，说明升
高温度平衡向正方向移动，正反应为吸热反应，故D 正确。
2．（2023·安徽六安一模）某同学用含有铁锈（Fe2O3）的废铁屑来制取氯化铁晶体，实验装置如图所示（夹持
装置略，气密性已检验），下列推断不合理的是（ ）。
A．B 中收集到的气体是氢气
B．烧杯中双氧水的作用是将Fe2+还原为Fe3+
C．A 中的氧化铁与盐酸反应生成氯化铁
D．烧杯中的溶液在氯化氢气氛下，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体
【解析】选B。铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，所以B 中收集到的气体是氢气，A 项正确；双氧水具有氧
化性，可将Fe2+氧化为Fe3+，B 项错误；氧化铁为碱性氧化物，可与盐酸反应生成氯化铁和水，C 项正确；因铁
离子易水解，故FeCl3溶液应在氯化氢气氛下，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体，D 项正确。
3．下列事实不能证明Fe3+有氧化性的是（ ）。
A．电子工业上用FeCl3溶液腐蚀电路板上的铜
B．FeCl3溶液滴在淀粉KI 试纸上，试纸变为蓝色
C．将KSCN 溶液加入FeCl3溶液中，溶液变为红色
D．将H2S 气体通入FeCl3溶液中，产生淡黄色沉淀
【解析】选C。A 项中2Fe3++Cu＝Cu2++2Fe2+；B 项中2Fe3++2I－＝2Fe2++I2；D 项中H2S+2Fe3+＝S↓+2Fe2++2H+，
这三项中的反应，铁元素的化合价均降低，Fe3+均表现氧化性。只有C 项中Fe3+在反应中化合价未发生改变，不
具有氧化性。
4．（2023·太原模拟）将FeCl3溶液逐滴加入到等物质的量浓度的Na2S 溶液中，发生反应：2Fe3++3S2－＝
Fe2S3↓。则下列叙述错误的是（ ）。
A．Fe3+在酸性环境中氧化性较强
B．S2－在碱性环境中还原性较强
C．相同温度下Fe（OH）3的溶解度比Fe2S3的大
D．向FeCl3溶液中通入H2S，有硫析出
【解析】选B。FeCl3溶液中Fe3+水解，Fe3++3H2O
Fe（OH）3+3H+且将Na2S 溶液逐滴加入等物质的量浓度
的FeCl3溶液中，发生反应：2Fe3++S2－＝2Fe2++S↓，由此看出Fe3+在酸性环境中氧化性较强，故A 正确；Na2S
溶液中S2－水解，S2－+H2O
HS－+OH－（主要），HS－+H2O
H2S+OH－（少量），将FeCl3溶液逐滴加
入等物质的量浓度的Na2S 溶液中，发生反应：2Fe3++3S2－＝Fe2S3↓，没有生成硫单质，S2－在碱性环境中还原性
较弱，故B 错误；由于将FeCl3溶液逐滴加入等物质的量浓度的Na2S 溶液中，发生反应：2Fe3++3S2－＝
Fe2S3↓，不生成Fe（OH）3，说明相同温度下Fe（OH）3的溶解度比Fe2S3的大，故C 正确；往FeCl3溶液中通
入H2S，硫离子被铁离子氧化成硫单质，有硫析出，故D 正确。
考法
5 Fe
2+ 、
Fe
3+ 的检验
1．Fe2+、Fe3+的检验
（1）KSCN 溶液和氯水法
（2）NaOH 溶液法
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2．含Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe2+、Fe3+的检验
（1）混合溶液
溶液变红色，说明含有Fe3+
（2）混合溶液（不含Cl－）
酸性KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有Fe2+
3．Fe2+的特征检验方法
（1）流程：待检溶液
产生蓝色沉淀，说明溶液中含有Fe2+
（2）离子反应：3Fe2++2［Fe（CN）6］3－＝Fe3［Fe（CN）6］2↓
【典例11】（2022·四川德阳高三上学期期中）某催化剂为铁的氧化物，一化学兴趣小组在实验室里对该催化
剂中铁元素的价态进行探究：查阅有关资料得知Fe2+能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色；
HNO3具有强氧化性。请完成对铁元素价态的探究：
（1）①提出合理假设。
假设1：催化剂中铁元素为+3 价；
假设2：催化剂中铁元素为+2 价；
假设3：______________________________。
②设计实验方案。
③根据②的实验方案进行实验：
（2）步骤1：取一定量的稀硫酸于试管中，加热煮沸数分钟，目的是_______________；步骤2：取少量样品于
试管中，加入处理过的硫酸并加热，得到A 溶液；
（3）步骤3：取A 溶液于试管，滴加KSCN 溶液，振荡，若不出现血红色，则假设_________成立；若出现血
红色，则假设_________成立；
（4）步骤4：另取A 溶液于试管，加入KMnO4溶液，振荡，结合步骤3 中的结论，若出现_________现象，则
假设1 成立；反之，则假设3 成立。
（5）某同学将步骤2 中的稀硫酸改成稀硝酸得到了A 溶液，向A 溶液中滴加KSCN 溶液后出现血红色，由此
得出该催化剂中铁元素为+3 价的结论，该结论是否合理?（填“是”或“否”）_________，理由是
__________________。
【解析】（1）铁的氧化物中铁的存在价态有+2、+3 价，所以，催化剂中铁元素的价态有三种情况：价态全部
为+3 价；价态全部为+2 价；价态为+3 价、+2 价。（2）稀硫酸溶液中溶解氧气，氧气可以氧化亚铁离子，用硫
酸溶解氧化物应除去溶解的氧气，防止氧化亚铁离子，故煮沸硫酸的目的是：除去硫酸中溶解的氧气。（3）
Fe3+遇KSCN 溶液呈血红色，取A 溶液于试管，滴加KSCN 溶液，若溶液无明显变化，则说明催化剂中铁元素
的价态不含+3 价，假设2 成立；若溶液变为血红色，则说明催化剂中铁元素的价态含+3 价，假设1 或3 成立。
（4）若KMnO4溶液的紫红色褪去为无色溶液，则说明催化剂中铁元素的价态含+2 价；若不褪色，则说明催化
剂中铁元素的价态不含+2 价。（5）硝酸具有强氧化性，加入硝酸会将Fe2+氧化成Fe3+，不能得出该催化剂中铁
元素为+3 价。
【答案】（1）催化剂中铁元素既有+3 价又有+2 价
（2）除去硫酸中溶解的氧气
（3）2；1 或3
（4）高锰酸钾溶液不褪色
（5）否；加入硝酸会将Fe2+氧化成Fe3+
【拓展延伸】检验Fe2+和Fe3+时的注意事项
（1）检验Fe2+时不能先加氯水后加KSCN 溶液，也不能将加KSCN 后的混合溶液加入足量的新制氯水中（新制
氯水能氧化SCN－）。
（2）Fe3+、Fe2+、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2+（Cl－能还原酸性KMnO4，有干扰）。
（3）Fe2+、Fe3+同时存在的混合液中检验Fe2+可用铁氰化钾{K3［Fe（CN）6］}溶液。
1．向装有过量还原铁粉的试管中加入新制氯水，振荡、静置后从上层清液中取样，等分成两份，一份滴加
KSCN 溶液后显红色，另一份滴加K3Fe（CN）6（铁氰化钾）溶液后出现特征蓝色沉淀。下列说法不正确的是
（ ）。
A．氯水具有较强的氧化性，可以将Fe 氧化成Fe3+
B．反应开始时，Fe、Fe3+、Fe2+共存于试管中
C．反应过程中，溶液中c（Fe3+）不断升高
D．溶液中的Fe2+有可能来自于铁粉与氯水中H+的反应
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【解析】选C。上层清液中滴加KSCN 溶液后显红色，说明溶液中含有Fe3+，说明氯水具有较强的氧化性，可
以将Fe 氧化成Fe3+，A 选项正确；上层清液中滴加滴加K3Fe（CN）6溶液后出现特征蓝色沉淀，说明溶液中含
有Fe2+，氯水中含有H+，H+是一种弱氧化剂，可以将Fe 氧化成Fe2+，D 选项正确；而且生成的Fe3+能够被过量
的Fe 部分还原成Fe2+，所以反应过程中溶液中c（Fe3+）先升高后降低，C 选项错误。
2．（2023·天津河西区一模）乳酸亚铁即［CH3CH（OH）COO］2Fe 是一种食品铁强化剂。某同学为检验其水
溶液中有Fe2+，设计了如下方案。其中方案合理且现象叙述正确的是（ ）。
A．向乳酸亚铁溶液中滴加K3［Fe（CN）6］溶液，出现蓝色沉淀
B．向乳酸亚铁溶液中滴加NaOH 溶液，立即出现红褐色沉淀
C．向乳酸亚铁溶液中滴加酸性KMnO4溶液，振荡后紫色褪去
D．向乳酸亚铁溶液中依次滴加氯水、KSCN 溶液，溶液变红
【解析】选A。3Fe2++2［Fe（CN）6］3+＝Fe3［Fe（CN）6］2↓，Fe3［Fe（CN）6］2是蓝色不溶于水的物质，能
检验出溶液中有Fe2+，A 正确；向乳酸亚铁溶液中滴加NaOH 溶液，先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后
变成红褐色，B 错误；CH3CH（OH）COO－中含有羟基，可以是酸性高锰酸钾溶液褪色，C 错误；向乳酸亚铁
溶液中依次滴加KSCN 溶液，无明显现象，再滴加氯水，溶液变红，证明乳酸亚铁溶液中有Fe2+，如果向乳酸
亚铁溶液中依次滴加氯水、KSCN 溶液，溶液变红，则不能证明溶液中有Fe2+，D 错误。
3．实验室对茶叶中铁元素的检验，可经以下四个步骤完成：①将茶叶灼烧灰化；②茶叶灰用浓硝酸浸取并加蒸
馏水稀释；③过滤得到滤液；④用KSCN 溶液进行检验。下列说法中正确的是（ ）。
A．步骤①所用仪器包括蒸发皿、酒精灯、玻璃棒等
B．步骤②所用的浓硝酸应保存在带橡皮塞的棕色试剂瓶中
C．步骤③可以不做，改为将悬浊液静置一段时间
D．步骤④观察到溶液变红色，证明茶叶中含有Fe3+
【解析】选C。将茶叶灼烧灰化，应在坩埚中加热，用到的仪器有坩埚、酒精灯、玻璃棒等，故A 错误；用浓
硝酸溶能腐蚀橡胶，应保存在磨口玻璃塞的棕色玻璃瓶中，故B 错误；为得到溶液，可以不过滤，通过静置达
到溶液与沉淀分离的目的，故C 正确；检验滤液中的Fe3+，可用KSCN 溶液检验，但是茶叶中的铁元素存在也
可以是Fe2+，在提取过程中被空气中的氧气氧化成Fe3+，故不能说明茶叶中一定含有Fe3+，可以说明一定含有铁
元素，故D 错误。
【基础过关】
1．下列有关说法不正确的是（ ）。
选项
生活中的应用
作用
A
月饼袋内放有小袋铁粉
铁粉有抗氧化作用
B
口服补血剂（琥珀酸亚铁）并同
时服用维生素C
维生素C 有防止
Fe2+被还原的作用
C
饼干包装盒内放有小袋硅胶
硅胶有吸水作用
D
肉制品中添加适量的亚硝酸钠
亚硝酸钠有防腐作用
【解析】选B。铁是活泼的金属，具有还原性，可做抗氧化剂，A 正确；维生素C 和Fe2+均具有还原性，维生
素C 有防止Fe2+被氧化的作用，B 错误；硅胶多孔，具有吸水性，可做食品干燥剂，C 正确；虽然亚硝酸钠有
毒，但亚硝酸钠具有防腐作用，可在肉制品中适量添加，D 正确。
2．指定条件下，以铁为原料，不能一步制得的是（ ）。
A．Fe
FeCl3 B．Fe
Fe2O3
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C．Fe
Fe（NO3）3 D．Fe
FeSO4
【解析】选B。铁单质在氯气中燃烧，产生棕褐色的烟，生成FeCl3，A 正确；铁和水蒸气在高温条件下反应生
成Fe3O4，无法直接生成氧化铁，B 错误；硝酸具有强氧化性和酸性，可与铁反应生成硝酸铁，C 正确；铁的金
属活动性强于Cu，可以将硫酸铜溶液中的Cu 置换出来，生成硫酸亚铁，D 正确。
3．为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计了如下实验方案，其中符合实验要求且完全正确的是
（ ）。
选
项
实验操作
实验现象
离子方程式
实验结
论
A
在氯化亚铁溶液中
滴加新制氯水
浅绿色溶液变成棕
黄色溶液
2Fe2++Cl2＝
2Fe3++2Cl－
Fe2+具有
还原性
B
在氯化亚铁溶液中
加入锌片
浅绿色溶液变成无
色溶液
Fe2++Zn
＝
Fe+Zn2+
Fe2+具有
还原性
C
在氯化铁溶液中加
入铁粉
棕黄色溶液变成浅
绿色溶液
Fe3++Fe＝2Fe2+
铁单质
具有还
原性
D
在氯化铁溶液中加
入铜粉
蓝色溶液变成棕黄
色溶液
2Fe3++Cu＝
2Fe2++Cu2+
Fe3+具有
氧化性
【解析】选A。氯气能够将Fe2+（浅绿色）氧化为Fe3+（棕黄色），A 项正确；B 项得到的结论应该是Fe2+具有
氧化性；C 项的离子方程式错误；D 项的实验现象应该是铜粉逐渐溶解，溶液由棕黄色变为蓝色。
4．将Na2O2投入FeCl2溶液中，可观察到的现象是：①有气泡产生；②生成白色沉淀；③生成红褐色沉淀；④
无变化（ ）。
A．①③ B．①② C．①②③ D．④
【解析】选A。过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，溶液显碱性，且过氧化钠具有强氧化性。将Na2O2投
入FeCl2溶液中，可观察到的现象是有气泡产生；亚铁离子被氧化生成铁离子，然后铁离子与生成的氢氧化钠反
应生成红褐色氢氧化铁沉淀。
5．（2023·南阳模拟）已知硝酸能将Fe2+氧化为Fe3+。某同学对未知物A 盐的水溶液进行了鉴定，实验过程及现
象如图所示：
现对A、B、C 作出的如下推断中，不正确的是（ ）。
A．盐A 一定是FeCl3
B．白色沉淀B 是AgCl
C．滤液C 中一定含Fe3+
D．无法确定A 中是否含有Fe2+
【解析】选A。生成白色沉淀证明A 中含Cl－，B 为AgCl，A 与酸化的AgNO3溶液反应生成C，C 遇KSCN 溶
液生成D（红色溶液），则C 中一定含Fe3+，A 中也可能含Fe2+，因为A 中加入了酸化的AgNO3溶液，相当于
有硝酸存在，硝酸可以将Fe2+氧化成Fe3+。
6．（2023·东营模拟）某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水蒸气反应”的实验，并检验产物的性质，下
列说法正确的是（ ）。
A．实验时，应先点燃B 处的酒精喷灯，再点燃A 处的酒精灯
B．B 中发生反应的化学方程式为2Fe+3H2O（g）
Fe2O3+3H2
C．B 中生成1molH2时，E 处有1molCuO 被还原
D．碱石灰的作用是吸收水蒸气
【解析】选D。实验时，应先点燃A 处的酒精灯，再点燃B 处的酒精喷灯，防止铁被氧气氧化，故A 错误；B
中发生反应的化学方程式为3Fe+4H2O（g）
Fe3O4+4H2，故B 错误；B 中生成1molH2时，由于H2要先排出
装置内空气，再与CuO 反应，因此E 处CuO 被还原的物质的量小于1mol，故C 错误；碱石灰的作用是吸收水
蒸气，干燥H2，故D 正确。
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7．铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不
再发生变化为止，得到红棕色残渣，上述沉淀和残渣分别是（ ）。
A．Fe（OH）3、Fe2O3 B．Fe（OH）2、Fe2O3
C．Fe（OH）2、Fe（OH）3 D．Fe（OH）2、Fe3O4
【解析】选B。铁与稀硫酸反应生成FeSO4，再与过量氨水反应生成白色沉淀Fe（OH）2，在空气中加热Fe
（OH）2，铁元素被氧化为+3 价，最后所得红棕色残渣为Fe2O3。
8．如图所示装置可用来制取Fe（OH）2和观察Fe（OH）2在空气中被氧化时的颜色变化。实验提供的试剂：铁
屑、6mol·L－1硫酸溶液、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Fe（OH）2的操作为关闭E，使A 中溶液压入B 中
D．取下装置B 中的橡皮塞，使空气进入，有关反应的化学方程式为4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3
【解析】选B。制取硫酸亚铁需要铁屑，在烧瓶中应该先加入铁屑，A 正确；稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和
氢气，实验开始时应打开活塞E，用氢气排出装置中的空气，B 错误；铁和硫酸反应有氢气生成，关闭活塞E，
导致A 装置中压强逐渐增大，将FeSO4溶液压入B 中进行反应生成氢氧化亚铁，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，反应的化学方程式为4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3，
D 正确。
9．（2023·丹东模拟）纳米级四氧化三铁是应用最为广泛的软磁性材料之一。沉淀法是目前制备纳米四氧化三
铁的重要方法，其流程如图所示：
下列说法错误的是（ ）。
A．保存溶液A 时，应加入少量铁粉
B．其制备反应类型属于氧化还原反应
C．取滤液进行焰色试验，火焰为黄色
D．FeSO4·7H2O 和FeCl3·6H2O 的物质的量之比最好为1 2∶
【解析】选B。Fe2+易被空气中的氧气氧化，在保存含Fe2+的溶液时，需要加入铁粉，A 正确；反应中无元素化
合价的变化，不是氧化还原反应，B 错误；滤液中含有Na+，所以进行焰色试验时火焰为黄色，C 正确；Fe3O4
可写成FeO·Fe2O3，所以n（Fe2+）∶n（Fe3+）＝1 2∶，D 正确。
10．由硫铁矿烧渣（主要成分：Fe3O4、Fe2O3和FeO）得到绿矾（FeSO4·7H2O），再通过绿矾制备铁黄［FeO
（OH）］的流程如下：烧渣
溶液
绿矾
铁黄。已知：FeS2和铁黄均难溶于水。下列说法
不正确的是（ ）。
A．步骤①最好用硫酸来溶解烧渣
B．步骤②涉及的离子方程式为FeS2+14Fe3++8H2O＝15Fe2++2SO4
2－+16H+
C．步骤③将溶液加热到有较多固体析出，再用余热将液体蒸干，可得纯净绿矾
D．步骤④的反应条件控制不当会使铁黄中混有Fe（OH）3
【解析】选C。要制得绿矾，为了不引入其他杂质，步骤①最好选用硫酸来溶解烧渣，A 项正确；加入FeS2后
得到的溶液经步骤③可得到绿矾，故步骤②中FeS2和Fe3+发生氧化还原反应，生成了FeSO4，离子方程式为
FeS2+14Fe3++8H2O＝15Fe2++2 SO4
2－+16H+，B 项正确；步骤③，由FeSO4溶液得到绿矾应蒸发浓缩、冷却结晶
而不是蒸发结晶，C 项错误；步骤④中若反应条件控制不当，则会使铁黄中混有Fe（OH）3，D 项正确。
11．实验室用下面装置测定FeO 和Fe2O3固体混合物中Fe2O3的质量，D 装置的硬质双通玻璃管中的固体物质是
FeO 和Fe2O3的混合物。
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（1）如何检查装置A 的气密性?__________________。
（2）为了安全，在点燃D 处的酒精灯之前，必须进行的操作是__________________。
（3）装置B 的作用是__________________。装置C 中装的液体是________________，所起的作用是
______________________。
（4）点燃D 处的酒精灯，写出在硬质双通玻璃管中发生反应的化学方程式__________________。
（5）若FeO 和Fe2O3固体混合物的质量为23.2g，反应完全后U 形管的质量增加7.2g，则混合物中Fe2O3的质量
为______________。
【解析】U 形管的作用是吸收反应生成的水，为了保证纯净的H2进入D 装置，必须利用B、C 装置除杂（HCl
气体和水蒸气）；为了保证U 形管增加的质量等于反应生成水的质量，必须用F 装置防止空气中的水蒸气进入
E 装置。由反应方程式知：Fe2O3+3H2
2Fe+3H2O，FeO+H2
Fe+H2O，m（Fe2O3）+m（FeO）＝23.2g，两
反应生成的水：m（H2O）＝7.2g，列方程组可求得m（Fe2O3）＝16g。
【答案】（1）关闭a，从球形漏斗口加水，待水从漏斗管上升与容器的水面形成一段水柱差，停止加水，静置
片刻，如水柱不下降，证明其气密性良好
（2）在b 出口处检验氢气的纯度
（3）除去H2中混有的HCl 气体浓硫酸干燥氢气
（4）Fe2O3+3H2
2Fe+3H2O，FeO+H2
Fe+H2O（5）16g
【能力提升】
1．（2023·蚌埠模拟）通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验
事实的解释正确的是（ ）。
选项
操作、现象
解释
A
向淀粉－KI 溶液中加入FeCl3 溶
液，溶液变蓝
Fe3+能与淀粉发生显色反应
B
把生铁放置于潮湿的空气中，铁
表面有一层红棕色的斑点
铁在潮湿的空气中易生成Fe
（OH）3
C
向稀硝酸中加入少量铁粉，有气
泡产生
说明Fe 置换出硝酸中的氢，
生成了氢气
D
新制Fe（OH）2露置于空气中一
段时间，白色物质变成了红褐色
说明Fe（OH）2易被O2氧化
成Fe（OH）3
【解析】选D。A 项是Fe3+将I－氧化生成了I2；B 项红棕色斑点是Fe2O3，C 项气体是NO。
2．（2023·北京通州区模拟）将0.2mol·L－1的KI 溶液和0.05mol·L－1Fe2（SO4）3溶液等体积混合，取混合液分
别完成下列实验：
实验编
号
实验操作
实验现象
①
滴入KSCN 溶液
溶液变红色
②
滴入AgNO3溶液
有黄色沉淀生成
③
滴入K3［Fe（CN）6］溶
液
有蓝色沉淀生成
④
滴入淀粉溶液
溶液变蓝色
下列说法不正确的是（ ）。
A．由实验①和②不能说明Fe3+与I－没有发生反应
B．由实验③和④说明Fe3+与I－发生反应
C．由实验①和③说明Fe3+与I－发生的是可逆反应
D．由实验②和④说明Fe3+与I－发生的是可逆反应
【解析】选D。由实验的实验现象可知，铁离子与碘离子反应生成亚铁离子和碘的反应为可逆反应，反应后的
溶液中含有铁离子和碘离子，所以由实验①和②不能说明铁离子与碘离子没有发生反应，故A 正确；铁离子与
碘离子反应生成亚铁离子和碘的反应为可逆反应，所以由实验③和④说明铁离子与碘离子发生反应，故B 正确；
溶液混合时，碘化钾溶液过量，溶液中存在铁离子说明该反应为可逆反应，所以由实验①和③说明铁离子与碘
离子发生的是可逆反应，故C 正确；溶液混合时，碘化钾溶液过量，溶液中存在碘离子不能说明该反应为可逆
反应，所以由实验②和④不能说明铁离子与碘离子发生的是可逆反应，故D 错误。
3．（2023·亳州模拟）下列关于Fe3+、Fe2+性质实验的说法错误的是（ ）。
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A．用如图装置可以制备Fe（OH）2
B．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质，可以向溶液中加入过量铁粉，然后过滤
C．向某溶液中滴加KSCN 溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，此现象不能确定溶液中含有Fe2+
D．向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化
【解析】选C。反应开始时打开弹簧夹K，生成的H2进入乙中，可排出其中的空气，防止生成的Fe（OH）2被
氧化，一段时间后关闭弹簧夹K，甲中溶液进入乙中可生成Fe（OH）2，A 项正确；铁粉与FeCl3反应生成
FeCl2，通过过滤可除去多余的铁粉，B 项正确；Fe3+可以与KSCN 溶液作用显红色开始滴加KSCN 溶液不变色，
说明溶液中没有Fe3+，滴加氯水后显红色，说明原溶液中有Fe2+，被氯水氧化成Fe3+使溶液显红色，C 项错误；
Fe3+与铁反应可生成Fe2+，则向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化，D 项正确。
4．（2023·郑州模拟）用铁泥（主要成分为Fe2O3、FeO 和少量Fe）制备超顺磁性纳米Fe3O4（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．不能用KSCN 溶液检验滤液B 中是否有Fe3+
B．步骤②中发生的反应均为置换反应
C．步骤④中，反应完成后剩余的H2O2无需除去
D．将步骤⑤得到的纳米Fe3O4均匀分散在水中，有丁达尔效应
【解析】选D。铁泥（主要成分为Fe2O3、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HCl；加入铁粉还原铁离子：2Fe3++Fe＝3Fe2+，过量的盐酸和Fe 反应：2HCl+Fe＝FeCl2+H2↑，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Fe（OH）2；向浊液C 中加入H2O2溶液，
反应完成后需除去剩余的H2O2，再与氯化亚铁混合，经一系列操作后得到产品Fe3O4。滤液B 的溶质主要为氯
化亚铁，可以用KSCN 溶液检验滤液B 中是否含有Fe3+，故A 错误；加入铁粉还原铁离子的反应2Fe3++Fe＝
3Fe2+不是置换反应，铁单质与过量盐酸的反应，属于置换反应，故B 错误；为防止H2O2在步骤⑤中继续氧化亚
铁离子，需除去剩余H2O2，故C 错误；超顺磁性纳米Fe3O4平均直径为25nm，其均匀分散在水中后得到胶体，
有丁达尔效应，故D 正确。
5．（2023·怀来模拟）某化学实验小组探究Fe2+和Fe3+性质时发现：往FeCl2和KSCN 的混合溶液中滴加氯水，
溶液变成红色，但当氯水过量时，红色却会褪去。为此，他们设计如图装置进一步探究。已知：①X 为NaClO
溶液，Y 为FeCl3和KSCN 的混合溶液。②持续缓慢滴入NaClO 溶液至过量的过程中，圆底烧瓶中红色变浅，
有大量气泡产生；Ca（OH）2溶液变浑浊。根据实验现象推测，下列说法不正确的是（ ）。
A．烧瓶中还可能产生红褐色沉淀
B．烧瓶中产生的气体中一定含有SO2
C．多孔陶瓷的作用是增大气体与溶液的接触面积
D．KSCN 中硫元素、氮元素被氧化
【解析】选B。NaClO 是强碱弱酸盐，水解显碱性，Fe3+在碱性条件下会产生红褐色沉淀，故A 正确；NaClO
有强氧化性，KSCN 中的SCN－会直接被氧化为硫酸根离子，故B 错误；气体进入多孔陶瓷后再扩散到溶液中，
可增大气体与溶液的接触面积，有利于气体充分吸收，故C 正确；氯水过量时，红色会褪去，滴入NaClO 溶液
至过量过程中，圆底烧瓶中红色变浅，都说明SCN－会被氧化剂氧化，SCN－中S：－2 价，C：+4 价，N：－3
价，S 被氧化成硫酸根离子，最终收集到氮气，故S、N 元素被氧化，故D 正确。
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6．（2023·三门峡模拟）某固体混合物X 中可能存在Fe、FeO、CuO、MnO2、K2CO3、KCl 中的若干种，为确
定固体成分，某同学进行了如下实验（部分实验条件略去）：
下列说法正确的是（ ）。
A．溶液1 中一定存在KCl，不存在K2CO3
B．固体1 中一定存在Fe 和CuO
C．固体1 中不一定存在MnO2
D．溶液2 中一定存在Fe3+
【解析】选B。A 项，由溶液1 中加入AgNO3有白色沉淀可知溶液中KCl、K2CO3均可能存在，错误；B 项，由
红色不溶物可知，CuO 被盐酸溶解生成Cu2+，Fe 将Cu2+还原为Cu，则一定存在Fe 和CuO，正确；C 项，MnO2
与浓盐酸在加热条件下反应生成Cl2，MnO2一定存在，正确；D 项，有红色不溶物Cu，则溶液2 中不可能存在
Fe3+，错误。
7．某兴趣小组探究用氢气和碳酸亚铁制取铁粉并检验反应产物，实验装置如图。下列说法不正确的是
（ ）。
A．通过调节分液漏斗的活塞以控制①中气泡产生快慢
B．装置①可用于干燥氢气
C．装置②③中的药品分别是无水硫酸铜、碱石灰
D．加热装置Y 前，应先让X 反应一段时间，排出装置中的空气
【解析】选C。装置X 为Zn 与稀硫酸发生置换反应制备H2的装置，分液漏斗可调节稀硫酸的滴入速率从而控
制①中气泡产生快慢，A 项正确。装置①盛有浓硫酸，可用于干燥H2，防止对后面产物的检验产生干扰，B 项
正确。由上述分析可知，②为检验产物H2O 的装置，可盛装白色的无水硫酸铜固体，装置③的主要目的是吸收
H2O 并防止④中的H2O 进入装置②中造成干扰，可以是无水CaCl2，碱石灰会吸收CO2，不能是碱石灰，C 项错
误。H2与空气混合加热易发生爆炸，故在加热装置Y 前，应先让X 反应一段时间，排出装置中的空气，D 项正
确。
8．向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入120mL4mol·L－1的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出
1.344LNO（标准状况），往所得溶液中加入KSCN 溶液，无明显变化。若用足量的CO 在加热条件下还原相同
质量的混合物，能得到铁的物质的量为（ ）。
A．0.24mol B．0.21mol C．0.16mol D．0.14mol
【解析】选B。n（HNO3）＝0.12L×4mol·L－1＝0.48mol，n（NO）＝
1.344L
22.4L/mol ≈0.06mol，往所得溶液中加入
KSCN 溶液，无明显变化，说明全部生成Fe2+，溶液中溶质为Fe（NO3）2，则原混合物中铁元素的物质的量为
0.48mol－0.06mol
2
＝0.21mol，故用足量的CO 在加热条件下还原相同质量的混合物，最终得到铁的物质的量为
0.21mol。
9．某实验小组在实验室利用氨气和新制备的硫酸亚铁溶液反应制备氢氧化亚铁。（一）制备硫酸亚铁溶液
（1）步骤①，加入稀硫酸的目的是__________________。
（2）步骤②，加入还原铁粉后观察到的现象是__________________________。
（二）制备氢氧化亚铁
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（3）选择上图中的装置制备氢氧化亚铁，连接顺序为__________（按气流方向，用装置字母表示）。反应结束
后继续通一段时间的N2，目的是____________________。
（4）装置B 中发生反应的离子方程式是__________________________________。装置C 的作用是
__________________________。
（三）探究思考反应后将装置B 中固体过滤时白色沉淀会逐渐转变为灰绿色。在查阅不同资料后，有同学认为
灰绿色物质是Fe（OH）2被空气中的氧气氧化后生成的Fe3（OH）8。
（5）Fe3（OH）8中n（Fe2+）∶n（Fe3+）＝________________，用氧化物的形式表示可写成__________。
（6）设计实验证明灰绿色物质中含Fe3（OH）8：__________________。
【解析】（一）制备硫酸亚铁溶液，向硫酸铁晶体中加入去氧蒸馏水和稀硫酸，再加入过量的还原铁粉，将
Fe3+还原成Fe2+，得到硫酸亚铁溶液。（1）步骤①，加入稀硫酸的目的是抑制Fe3+的水解；（2）步骤②，加入
还原铁粉后，铁粉和酸、Fe3+反应，观察到的现象是铁粉逐渐溶解，有无色气体生成，溶液由棕黄色逐渐变为
浅绿色；（二）制备氢氧化亚铁，原理是将氨气通入硫酸亚铁溶液中，此过程的关键是隔绝空气。（3）制备氢
氧化亚铁的装置中，A 装置的作用是将浓氨水滴到生石灰上，使生石灰和水反应放出热量，放出氨气，氮气的
作用是将装置中的空气全部排出，B 装置的作用是使氨气和硫酸亚铁溶液反应产生氢氧化亚铁，C 装置的作用
是作为安全瓶，防止倒吸，D 装置的作用是吸收尾气，故装置连接顺序为A→C→B→D；反应结束后继续通一
段时间的N2，目的是将装置中残留的氨气全部吸收，防止拆除装置时残留的氨气逸出污染空气；（4）装置B
中发生反应的离子方程式是Fe2++2NH3+2H2O＝Fe（OH）2↓+2NH4
+，装置C 在A 和B 之间，故C 的作用是做安
全瓶，防倒吸；（5）Fe3（OH）8中，3 个Fe 带8 个正电荷，故n（Fe2+）∶n（Fe3+）＝1 2∶，用氧化物的形式表
示可写成FeO·Fe2O3·4H2O；（6）要设计实验证明灰绿色物质中含Fe3（OH）8，即要证明此物质中既有Fe2+又
有Fe3+，Fe2+用K3［Fe（CN）6］溶液检验，Fe3+用KSCN 溶液检验，实验操作为取少量灰绿色物质于试管中，
加入稀盐酸（或稀硫酸）溶解，将溶液分成两份，一份滴入几滴KSCN 溶液，变为红色；另一份加入适量K3
［Fe（CN）6］溶液，生成蓝色沉淀，则灰绿色物质中含Fe3（OH）8。
【答案】（1）抑制Fe3+的水解
（2）铁粉逐渐溶解，有无色气体生成，溶液由棕黄色逐渐变为浅绿色
（3）ACBD；防止拆除装置时残留的氨气逸出污染空气
（4）Fe2++2NH3+2H2O＝Fe（OH）2↓+2NH4
+；做安全瓶，防倒吸
（5）1 2∶；FeO·Fe2O3·4H2O
（6）取少量灰绿色物质于试管中，加入稀盐酸（或稀硫酸）溶解，将溶液分成两份，一份滴入几滴KSCN 溶液，
变为红色；另一份加入适量K3［Fe（CN）6］溶液，生成蓝色沉淀，则灰绿色物质中含Fe3（OH）8
10．已知三氯化铁的熔点为306℃，沸点为315℃，易溶于水并且有强烈的吸水性，能吸收空气里的水分而潮解。
某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物做了如下探究实验。
（1）装置的连接顺序为_______________。
（2）饱和食盐水的作用是_______________。
（3）反应一段时间后熄灭酒精灯，冷却后将硬质玻璃管及收集器中的物质一并快速转移至锥形瓶中，加入过量
的稀盐酸和少许植物油（反应过程中不振荡），充分反应后，进行如下实验：
固体混合物
淡黄色溶液
淡红色溶液
深红色溶液
红色褪去
①淡黄色溶液中加入试剂X 生成淡红色溶液的离子方程式为_______________。
②淡红色溶液中加入过量H2O2后溶液红色加深的原因是_______________。
（4）已知红色褪去的同时有气体生成，经检验为O2。该小组同学对红色褪去的原因进行探究。①取褪色后的
溶液三份，第一份滴加FeCl3溶液无明显变化；第二份滴加试剂X，溶液出现红色；第三份滴加稀盐酸和BaCl2
溶液，产生白色沉淀。②另取同物质的量浓度的FeCl3溶液滴加2 滴试剂X，溶液变红，再通入O2，无明显变化。
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实验①说明________________________________；
实验②的目的是____________________________；
得出结论：_________________________________。
【解析】（1）浓硫酸具有吸水性，能作氯气的干燥剂，碱石灰具有碱性而吸收氯气，饱和食盐水吸收氯化氢且
能抑制氯气溶解，装置连接顺序为气体的制取→洗气→干燥→氯气和铁的反应→尾气处理，所以装置连接顺序
为a→g→h→d→e→b→c→f。（2）二氧化锰与浓盐酸反应制得的氯气中含有氯化氢和水蒸气，可用饱和食盐水
吸收其中的氯化氢气体。（3）①Fe3+和KSCN 反应生成络合物硫氰化铁而使溶液呈红色，离子方程式为Fe3+
+3SCN－
Fe（SCN）3。（4）根据①滴加FeCl3溶液无明显变化，说明SCN－发生了反应而不是Fe3+发生了
反应，滴加稀盐酸和BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明生成了SO4
2－；根据②另取同物质的量浓度的FeCl3溶液
滴加2 滴试剂X，溶液变红，再通入O2，无明显变化，说明O2不能氧化SCN－，所以氧化SCN－的为双氧水。
【答案】（1）a→g→h→d→e→b→c→f（2）除去氯气中的氯化氢气体
（3）①Fe3++3SCN－
Fe（SCN）3②双氧水将Fe2+氧化成Fe3+，使Fe（SCN）3增多
（4）SCN－发生了反应而不是Fe3+发生了反应排除H2O2分解产生的O2氧化SCN－的可能H2O2将SCN－氧化成
SO4
2－
【真题感知】
1．下列说法正确的是（ ）。
A．（2022·重庆等级考）Cl2和Br2分别与Fe2+反应得到Cl－和Br－
B．（2022·浙江6 月选考）接触法制硫酸时，煅烧黄铁矿以得到三氧化硫
C．（2022·浙江6 月选考）浓硝酸与铁在常温下不反应，所以可用铁质容器贮运浓硝酸
D．（2020·江苏高考）室温下，Fe 与浓H2SO4反应生成FeSO4
【解析】选A。氯气和溴的氧化性都强于铁离子，都能与亚铁离子反应生成氯离子和溴离子，故A 正确；接触
法制硫酸时，煅烧黄铁矿只能得到二氧化硫，二氧化硫在接触室经催化氧化才能转化为三氧化硫，B 不正确；
在常温下铁与浓硝酸发生钝化反应，在铁表面生成一层致密的氧化物薄膜并阻止反应继续发生，所以可用铁质
容器贮运浓硝酸，C 不正确；室温下，铁在浓硫酸中发生钝化，故D 错误。
2．下列关于铁及其化合物的说法正确的是（ ）。
A．（2020·浙江7 月选考）FeS2在沸腾炉中与O2反应主要生成SO3
B．（2020·浙江7 月选考）Mg 加入过量FeCl3溶液中可得Fe
C．（2020·浙江7 月选考）钢铁在潮湿空气中生锈主要是发生了电化学腐蚀
D．（2020•浙江1 月选考）铁锈的主要成分可表示为Fe2O3•nH2O
【解析】选C。FeS2在沸腾炉中与O2发生的反应为4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2，产物主要是SO2，故A 错误；
Mg 加入FeCl3溶液中，Mg 具有较强的还原性，先与Fe3+反应，生成Mg2+和Fe2+，若Mg 过量，Mg 与Fe2+继续
反应生成Mg2+和Fe，但由于反应中FeCl3过量，所以不会生成Fe，故B 错误；钢铁在潮湿的空气中，铁和碳、
水膜形成原电池，发生电化学腐蚀，故C 正确；在钢铁发生吸氧腐蚀时生成氢氧化亚铁，总反应为
2Fe+O2+2H2O＝2Fe（OH）2，然后Fe（OH）2被氧化为Fe（OH）3：4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3，Fe
（OH）3分解即得铁锈：2Fe（OH）3＝Fe2O3•nH2O+（3－n）H2O，故所得铁锈的主要成分为Fe2O3•nH2O，B 正
确；
3．下列有关物质性质的叙述错误的是（ ）。
A．（2021·浙江1 月选考）铁粉与氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨
B．（2021·湖南选择考）检验溶液中FeSO4是否被氧化：取少量待测液，滴加KSCN 溶液，观察溶液颜色
变化
C．（2021·浙江6 月选考）将生铁进一步炼制减少含碳量，能得到耐腐蚀的钢
D．（2021·湖南选择考）FeO 粉末在空气中受热，迅速被氧化成Fe3O4
【解析】选A。铝粉与氧化铁发生铝热反应时放出大量的热，因此，生成的铁是液态的，其可以将两段铁轨焊
接在一起，故其可用于焊接铁轨，但是铁粉与氧化铝不能发生铝热反应，A 错误；溶液中FeSO4被氧化成
Fe3+，Fe3+遇到SCN－显红色，B 选项正确；将生铁进一步炼制可以减少含碳量，在使用这种钢材时可以减少电
化学腐蚀，这样的钢材更耐腐蚀，C 正确；氧化亚铁具有较强的还原性，在空气中受热容易被氧气氧化为稳定
的四氧化三铁，D 正确。
4．（2021·江苏选择考）下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是（ ）。
A．铁粉能与O2反应，可用作食品保存的吸氧剂
B．纳米Fe3O4能与酸反应，可用作铁磁性材料
C．FeCl3具有氧化性，可用于腐蚀印刷电路板上的Cu
D．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于净水
【解析】选B。因为铁粉能与O2反应，所以可用作食品保存的吸氧剂，A 正确；纳米Fe3O4具有磁性，可用作
铁磁性材料，B 错误；FeCl3与Cu 反应生成FeCl2和CuCl2，主要利用其氧化性，C 正确；聚合硫酸铁能水解并
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形成胶体，具有吸附性，可用于净水，D 正确。
5．（2022·浙江6 月选考）关于化合物FeO（OCH3）的性质，下列推测不合理的是（ ）。
A．与稀盐酸反应生成FeCl3、CH3OH、H2O
B．隔绝空气加热分解生成FeO、CO2、H2O
C．溶于氢碘酸（HI），再加CCl4萃取，有机层呈紫红色
D．在空气中，与SiO2高温反应能生成Fe2（SiO3）3
【解析】选B。FeO（OCH3）中O 的化合价为－2，H 的化合价为+1，C 的化合价为－2，可推出Fe 的化合价为
+3。由分析可知，化合物FeO（OCH3）中Fe 的化合价为+3 价，故其与稀盐酸反应生成FeCl3、CH3OH、H2O，
反应原理为FeO（OCH3）+3HCl＝FeCl3+H2O+CH3OH，A 不符合题意；由分析可知，化合物FeO（OCH3）中
Fe 的化合价为+3 价，C 为－2 价，若隔绝空气加热分解生成FeO、CO2、H2O，则得失电子总数不相等，不符合
氧化还原反应规律，即不可能生成FeO、CO2、H2O，B 符合题意；由分析可知，化合物FeO（OCH3）中Fe 的
化合价为+3 价，故其溶于氢碘酸（HI）生成的Fe3+能将I－氧化为I2，反应原理为2FeO（OCH3）+6HI＝
2FeI2+I2+2H2O+2CH3OH，再加CCl4萃取，有机层呈紫红色，C 不符合题意；在空气中，FeO（OCH3）在高温条
件下生成Fe2O3、CO2和H2O，然后Fe2O3为碱性氧化物，SiO2为酸性氧化物，故在空气中，化合物FeO
（OCH3）与SiO2高温反应能生成Fe2（SiO3）3，D 不符合题意。
6．（2020·浙江7 月选考）黄色固体X，可能含有漂白粉、FeSO4、Fe2（SO4）3、CuCl2、KI 之中的几种或全部。
将X 与足量的水作用，得到深棕色固体混合物Y 和无色碱性溶液Z。下列结论合理的是（ ）。
A．X 中含KI，可能含有CuCl2
B．X 中含有漂白粉和FeSO4
C．X 中含有CuCl2，Y 中含有Fe（OH）3
D．用H2SO4酸化溶液Z，若有黄绿色气体放出，说明X 中含有CuCl2
【解析】选C。固体X 为黄色，则含有Fe2（SO4）3，溶于水后，要使溶液Z 为无色碱性，则一定含有漂白粉，
且漂白粉过量，得到深棕色固体混合物Y，则固体Y 是Fe（OH）3和Cu（OH）2的混合物，X 中一定含有
CuCl2，FeSO4和Fe2（SO4）3中含有其中一种或两种都含。若X 含有KI，则会与漂白粉反应生成I2，溶液不为
无色，A 不正确；由分析可知，不一定含有FeSO4，B 不正确；由分析可知，X 含有CuCl2，Y 含有Fe（OH）
3，C 正确；酸化后，产生黄绿色气体，为氯气，则发生反应的离子方程式为Cl－+ClO－+2H+＝Cl2↑+H2O，此时
的Cl－有可能来自漂白粉氧化FeSO4产生的Cl－，也有可能是漂白粉自身含有的，不能推导出含有CuCl2，D 不
正确。
7．（2020·海南高考）以黄铁矿（主要成分FeS2）为原料生产硫酸，应将产出的炉渣和尾气进行资源化综合利
用，减轻对环境的污染。其中一种流程如下图所示。
回答下列问题：
（1）黄铁矿中硫元素的化合价为_____________。
（2）由炉渣制备还原铁粉的化学方程式为____________________________。
（3）欲得到更纯的NaHSO3，反应①应通入_____________（填“过量”或“不足量”）的SO2气体。
（4）因为Na2S2O5具有______________性，导致商品Na2S2O5中不可避免地存在Na2SO4。检验其中含有SO4
2－的
方法是__________________。
（5）一般用K2Cr2O7滴定分析法测定还原铁粉纯度。实验步骤：称取一定量样品，用过量稀硫酸溶解，用标准
K2Cr2O7溶液滴定其中的Fe2+。反应式：Cr2O7
2－+6Fe2++14H+
2Cr3++6Fe3++7H2O 某次实验称取0.2800g 样品，
滴定时消耗浓度为0.03000mol·L－1的K2Cr2O7溶液25.10mL，则样品中铁含量为___________%。
【解析】（1）黄铁矿的主要成分是二硫化亚铁（FeS2），其中铁元素的化合价是+2 价，因此硫元素的化合价
为－1 价；（2）炉渣的主要成分为Fe2O3，由炉渣制备还原铁粉的化学方程式为Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2；
（3）Na2SO3溶液能够与SO2反应生成NaHSO3，欲得到更纯的NaHSO3，反应①应通入过量的SO2气体；（4）
Na2S2O5转化为Na2SO4过程中S 元素的化合价升高，被氧化，体现了Na2S2O5的还原性；检验其中含有SO4
2－的
方法是首先用盐酸酸化，除去S2O5
2－，再加入氯化钡溶液，看有无白色沉淀生成，若生成白色沉淀，证明含有
SO4
2－，否则没有SO4
2－；（5）称取一定量样品，用过量稀硫酸溶解，用标准K2Cr2O7溶液滴定其中的Fe2+，存
在关系式：6Fe～6Fe2+～Cr2O7
2－，滴定过程中消耗的K2Cr2O7物质的量为0.03000mol·L－1×0.02510L＝
0.000753mol，则样品中含有的铁的物质的量为0.000753mol×6＝0.004518mol，样品中铁含量为
×100%＝90.36%。
【答案】（1）－1（2）Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2（3）过量
（4）还原；先加入盐酸，再加入氯化钡溶液，生成白色沉淀，说明含有SO4
2－（5）90.36%
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8．（2020·江苏高考）实验室由炼钢污泥（简称铁泥，主要成份为铁的氧化物）制备软磁性材料α－Fe2O3。其
主要实验流程如下：
（1）酸浸：用一定浓度的H2SO4溶液浸取铁泥中的铁元素。若其他条件不变，实验中采取下列措施能提高铁元
素浸出率的有___________（填序号）。
A．适当升高酸浸温度
B．适当加快搅拌速度
C．适当缩短酸浸时间
（2）还原：向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉，使Fe3+完全转化为Fe2+。“还原”过程中除生成Fe2+外，还
会生成___________（填化学式）；检验Fe3+是否还原完全的实验操作是______________。
（3）除杂：向“还原”后的滤液中加入NH4F 溶液，使Ca2+转化为CaF2沉淀除去。若溶液的pH 偏低、将会导
致CaF2沉淀不完全，其原因是___________［Ksp（CaF2）＝5.3×10－9。Ka（HF）＝6.3×10－4］。
（4）沉铁：将提纯后的FeSO4溶液与氨水－NH4HCO3混合溶液反应，生成FeCO3沉淀。
①生成FeCO3沉淀的离子方程式为____________。
②设计以FeSO4溶液、氨水－NH4HCO3混合溶液为原料，制备FeCO3的实验方案：__。【FeCO3沉淀需
“洗涤完全”，Fe（OH）2开始沉淀的pH＝6.5】。
【答案】（1）AB（2）H2（3）取少量清液，向其中滴加几滴KSCN 溶液，观察溶液颜色是否呈血红色（4）
pH 偏低形成HF，导致溶液中F－浓度减小，CaF2沉淀不完全HCO3
－（5）Fe2++HCO3
－+NH3·H2O＝
FeCO3↓+NH4
++H2O 或Fe2++HCO3
－+NH3＝FeCO3↓+NH4
+（6）在搅拌下向FeSO4溶液中缓慢加入氨水－
NH4HCO3混合溶液，控制溶液pH 不大于6.5；静置后过滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤2~3 次；取最后一次洗涤后
的滤液，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，不出现白色沉淀
【解析】铁泥的主要成份为铁的氧化物，铁泥用H2SO4溶液“酸浸”得到相应硫酸盐溶液，向“酸浸”后的滤
液中加入过量铁粉将Fe3+还原为Fe2+；向“还原”后的滤液中加入NH4F 使Ca2+转化为CaF2沉淀而除去；然后进
行“沉铁”生成FeCO3，将FeCO3沉淀经过系列操作制得α－Fe2O3；据此分析作答。（1）适当升高酸浸温度，
加快酸浸速率，能提高铁元素的浸出率，A 选；适当加快搅拌速率，增大铁泥与硫酸溶液的接触，加快酸浸速
率，能提高铁元素的浸出率，B 选；适当缩短酸浸时间，铁元素的浸出率会降低，C 不选；（2）为了提高铁元
素的浸出率，“酸浸”过程中硫酸溶液要适当过量，故向“酸浸”后的滤液中加入过量的铁粉发生的反应有：
Fe+2Fe3+＝3Fe2+、Fe+2H+＝Fe2++H2↑，“还原”过程中除生成Fe2+外，还有H2生成；通常用KSCN 溶液检验
Fe3+，故检验Fe3+是否还原完全的实验操作是：取少量清液，向其中滴加几滴KSCN 溶液，观察溶液颜色是否呈
血红色，若不呈血红色，则Fe3+还原完全，若溶液呈血红色，则Fe3+没有还原完全。（3）向“还原”后的滤液
中加入NH4F 溶液，使Ca2+转化为CaF2沉淀，Ksp（CaF2）＝c（Ca2+）·c2（F－），当Ca2+完全沉淀（某离子浓度
小于1×10－5mol/L 表明该离子沉淀完全）时，溶液中c（F－）至少为
mol/L＝
×10－2mol/L；若溶
液的pH 偏低，即溶液中H+浓度较大，H+与F－形成弱酸HF，导致溶液中c（F－）减小，CaF2沉淀不完全。
（4）①将提纯后的FeSO4溶液与氨水－NH4HCO3混合溶液反应生成FeCO3沉淀，生成FeCO3的化学方程式为
FeSO4+NH3·H2O+NH4HCO3＝FeCO3↓+（NH4）2SO4+H2O［或FeSO4+NH3+NH4HCO3＝FeCO3↓+（NH4）
2SO4］，离子方程式为Fe2++HCO3
－+NH3·H2O＝FeCO3↓+ NH4
++H2O（或Fe2++HCO3
－+NH3＝FeCO3↓+NH4
+）。
②根据题意Fe（OH）2开始沉淀的pH＝6.5，为防止产生Fe（OH）2沉淀，所以将FeSO4溶液与氨水－
NH4HCO3混合溶液反应制备FeCO3沉淀的过程中要控制溶液的pH 不大于6.5；FeCO3沉淀需“洗涤完全”，所
以设计的实验方案中要用盐酸酸化的BaCl2溶液检验最后的洗涤液中不含SO4
2－；则设计的实验方案为：在搅拌
下向FeSO4溶液中缓慢加入氨水－NH4HCO3混合溶液，控制溶液pH 不大于6.5；静置后过滤，所得沉淀用蒸馏
水洗涤2~3 次；取最后一次洗涤后的滤液，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，不出现白色沉淀。
9．（2021·海南省选择考）无水FeCl3常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了如下流程，以废铁屑
（含有少量碳和SiO2杂质）为原料制备无水FeCl3（s）。已知：氯化亚砜（
）熔点－101℃，沸点
76℃，易水解。
回答问题：
（1）操作①是过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和___________。
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（2）为避免引入新的杂质，试剂B 可以选用___________（填编号）。
A．KMnO4溶液 B．Cl2水 C．Br2水 D．H2O2溶液
（3）操作②是蒸发结晶，加热的同时通入HCl（g）的目的是___________。
（4）取少量D 晶体，溶于水并滴加KSCN 溶液，现象是___________。
（5）反应D→E 的化学方程式为_________________________________________。
（6）由D 转化成E 的过程中可能产生少量亚铁盐，写出一种可能的还原剂___________，并设计实验验证是该
还原剂将Fe3+还原___________。
【解析】废铁屑（含有少量碳和SiO2杂质）加入盐酸，铁粉反应生成氯化亚铁，过滤除去少量碳和SiO2杂质，
A（氯化亚铁）加入氧化剂B 生成C（氯化铁），蒸发结晶生成FeCl3·6H2O，通入SOCl2生成FeCl3。（1）过滤
用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。（2）A（氯化亚铁）加入氧化剂B 生成C（氯化铁），A、C 都引入
杂质离子。（3）加热促进氯化铁溶液的水解，会生成氢氧化铁，故加入HCl（g）的目的是防止水解。（4）
KSCN 溶液遇Fe3+变为红色。（5）根据已知信息氯化亚砜（
）熔点－101℃，沸点76℃，易水解，
可得FeCl3·6H2O 与SOCl2生成FeCl3的化学方程式为FeCl3·6H2O+6SOCl2
FeCl3+6SO2↑+12HCl↑。（6）可
能反应中生成的二氧化硫将氯化铁还原为氯化亚铁，若二氧化硫作还原剂，则氧化产物为硫酸盐，故若加盐酸
酸化，再加BaCl2溶液，产生白色沉淀，则是二氧化硫作还原剂。
【答案】（1）漏斗（2）BD（3）防止水解（4）溶液变为血红色
（5）FeCl3·6H2O+6SOCl2
FeCl3+6SO2↑+12HCl↑
（6）SO2；先加盐酸酸化，再加BaCl2溶液，产生白色沉淀，则是SO2将Fe3+还原
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