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备战2025 年高考化学【一轮·考点精讲精练】复习讲义
考点17 铁及其化合物
知识精讲
一、铁的主要性质及应用
二、铁的氧化物和氢氧化物
三、亚铁盐(Fe2+)和铁盐(Fe3+)的性质及检验
四、 铁的转化及应用
课后精练
选择题:
25
题
非选择题:
5
题
建议时长:
60
分钟
实际时长: 分钟
一.铁的主要性质及应用
1.铁的主要性质
(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。铁在自然界中既可以以单质的形态(陨铁)存
在,也可以以化合物的形态存在,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。人类最早
使用的铁是陨铁,我国在春秋初年掌握了冶铁技术,在战国中期铁制工具得到了广泛使用。
重要的铁矿
石
赤铁矿
磁铁矿
褐铁矿
菱铁矿
黄铁矿
主要成分
Fe2O3
Fe3O4
2Fe2O3·3H2O
FeCO3
FeS2
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。
1
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(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
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,放出大量的热,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
【温馨提示】
** 错误的表达式 **铁分别与氯气和盐酸反应所得的产物中铁元素的价态不同,Fe 与Cl2反应无论用量
多少都生成FeCl3,而Fe 与盐酸反应生成FeCl2。
** 错误的表达式 **铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3,而铁在纯氧中燃烧的产物是
Fe3O4。
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铁与氧化性较弱的氧化剂(如:盐酸、硫酸铜溶液等)反应,铁原子失去2 个电子生成+2 价铁的化合物;
铁与氧化性较强的氧化剂(如:氯气、硝酸等)反应,铁原子则失去3 个电子生成+3 价铁的化合物。
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
2
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常温下:
铁在浓H2SO4、浓HNO3中发生钝化,表面会生成一层致密的氧化膜,阻止了内层铁的继
续反应。
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
⑤利用铝热反应焊接无缝钢轨:2Al+Fe2O3=====2Fe+Al2O3。
2.铁的冶炼:工业炼铁的原理是用还原的方法把铁从铁矿石中提炼出来。
(1)设备:炼铁高炉
(2)原料:铁矿石、焦炭、空气、石灰石等
(3)主要反应
(1)还原剂的生成
a.生成CO2:C+O2=====CO2
b.生成CO:CO2+C=====2CO
(2)铁的生成:Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2
(3)炉渣的形成:CaCO3=====CaO+CO2↑、 CaO+SiO2=====CaSiO3
二、铁的氧化物和氢氧化物
1.铁的氧化物
名称
氧化亚铁
三氧化二铁
四氧化三铁
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
色态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
3
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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
(复杂氧化物)
化学
性质
与酸反应
FeO
①
、Fe2O3、Fe3O4与与非氧化性酸(如:稀盐酸、稀硫酸)的反应:
FeO+2H+===Fe2++H2O、
Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O、
Fe3O4+8H+===2Fe3++Fe2++4H2O。
FeO
②
、Fe2O3、Fe3O4与与氧化性酸(如:硝酸、浓硫酸)的反应:
3FeO+10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O,
Fe2O3+6HNO3===2Fe(NO3)3+3H2O,
3Fe3O4+28H++NO===9Fe3++NO↑+14H2O。
FeO
③
、Fe2O3、Fe3O4与还原性酸(如:HI)的反应:
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
6FeO+O2
2Fe3O4
在空气中稳定
在空气中稳定
2.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
与非氧化性酸
(如:稀盐酸、稀
Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O
Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
4
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硫酸)的反应
与氧化性酸(如:
硝酸、浓硫酸)的
反应
3Fe(OH)2+10HNO3===3Fe(NO3)3+
NO↑+8H2O
Fe(OH)3+3HNO3===Fe(NO3)3+3H2O
与还原性酸(如:
HI)的反应
Fe(OH)2+2HI===FeI2+H2O
2Fe(OH)3+6HI===2FeI2+I2+6H2O
受热分解
Fe(OH)2
FeO+H2O (隔绝空气生
成FeO,在空气中最终转化为Fe2O3:
4Fe(OH)2+O2
2Fe2O3+4H2O)
2Fe(OH)3
Fe2O3+3H2O
稳定性
不稳定,易被空气中的氧气氧化,颜
色由白色→灰绿色→红褐色:
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
较稳定,在空气中久置会部分失水成
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
3.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;(配制FeSO4溶液的蒸馏水和NaOH 溶液要煮
沸,尽可能除去O2)
二是要防止溶液中出现三价铁离子。(FeSO4溶液要现用现配,并放入少量的铁粉以防止Fe2+被氧化成
Fe3+)
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。(这是唯一一种把胶头滴管插
入反应溶液的实验)
由于苯或煤油的液封作用,
5
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防止了生成的Fe(OH)2被氧
化,因而可较长时间观察到
白色的Fe(OH)2沉淀。
方法二:还原性
气体保护法
实验时,先打开弹簧夹a,试管** 错误的表
达式 **中稀硫酸与铁粉反应产生H2,一段
时间后在试管** 错误的表达式 **的出口B
处检验H2的纯度,当H2纯净后,说明H2将
装置内的空气已排尽;然后关闭a,使生成
的H2将试管** 错误的表达式 **中的FeSO4
溶液压入NaOH 溶液中,这样可长时间观察
到白色沉淀。
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)。
阳极反应为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。
三.亚铁盐(Fe2+)和铁盐(Fe3+)的性质及检验
1.铁盐与亚铁盐的性质
(1)亚铁盐
6
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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。
氧化性:Fe2++Zn===Fe+Zn2+
还原性:
2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
3Fe2++NO+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
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 + 。
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特性——检验Fe3+:含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN 溶液时变成红色,Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3 (血
红色溶液)。
(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。
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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
【注意】检验Fe2+时不能先加氯水后加KSCN 溶液,也不能将加KSCN 后的混合溶液加入到足量的新制氯
水中(新制氯水可能氧化SCN-)。
(2)用NaOH 溶液
【注意】当溶液浓度较稀时,用观察法或加NaOH 溶液的方法都不宜检验Fe2+和Fe3+的存在。
(3)Fe3+、Fe2+的特征检验方法
苯酚法:加入苯酚溶液,溶液呈紫色,证明含有Fe3+。
离子方程式:Fe3++6C6H5OH
[Fe(C6H5O)6]3-(紫色溶液)+6H+
铁氰化钾[K3Fe(CN)6]法:待检溶液―――――――→产生蓝色沉淀,说明溶液中含有Fe2+。
离子方程式:3Fe2++2[Fe(CN)6]3-===Fe3[Fe(CN)6]2↓或Fe2++K++[Fe(CN)6]3-===KFe[Fe(CN)6]↓
KMnO4法:加入少量酸性KMnO4溶液,能使KMnO4溶液的紫红色变浅,证明有Fe2+。
离子方程式:5Fe2++MnO4
-+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O
【注意】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)。
(4)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+。
四、 铁的转化及应用
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1.“铁三角”——Fe、Fe2+、Fe3+的相互转化:“铁三角”是指Fe、Fe2+(Fe
+2
)、Fe3+(Fe
+3
)之间的转化关系
Fe→Fe2+
Fe+2Fe3+===3Fe2+
Fe+Cu2+===Fe2++Cu
Fe+S
FeS
Fe+I2===FeI2 (碘水生烟)
Fe+2H+===Fe2++H2↑
Fe→Fe3+
2Fe+3Cl2=====2FeCl3
2Fe+3Br2=====2FeBr3
Fe(少量)+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
Fe(Ⅱ)→Fe(Ⅲ)
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- (在亚铁盐溶液中通入氯气,溶液由
浅绿色变为棕黄色)
4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O (亚铁盐溶液在空气中容易变
质)
3Fe2++NO3
-+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O
5Fe2++MnO4
-+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O
2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
Fe(Ⅱ)→Fe
Fe2++Zn===Fe+Zn2+
Fe(Ⅲ)→Fe(Ⅱ)
2Fe3++2I-
2Fe2++I2
2Fe3++S2-===2Fe2++S↓
2Fe3++H2S===2Fe2++2H++S↓
2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO4
2-+4H+
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2Fe3++SO3
2-+H2O===2Fe2++SO4
2-+2H+
2Fe3++Fe===3Fe2+,在FeSO4溶液中往往要加铁的原因是可以防
止Fe2+被氧化为Fe3+。
2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,电路板的制作是利用FeCl3溶液与裸
露的铜反应。
Fe(Ⅲ)→Fe
2Fe3++3Zn===2Fe+3Zn2+
2.基于价类二维图理解铁及其化合物的转化关系
(1)横向变化体现了同价态不同类别(氧化物、
碱、盐)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。
(3)斜向变化体现不同价态、不同类别之间物质
的转化,主要体现物质的氧化物和还原性。
3.应用
(1)含Fe2+、Fe3+的除杂问题
溶液
杂质
除杂方法
FeCl2
FeCl3
加过量铁粉后过滤
FeCl3
FeCl2
加氯水或H2O2
FeCl2
CuCl2
加过量铁粉后过滤
Fe
Al
加过量强碱溶液,过滤
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Fe2O3
Al2O3、SiO2
加过量强碱溶液,过滤
CuCl2
FeCl3
加过量CuO 或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3后过滤
CaCl2
FeCl3
加过量CaCO3后过滤
MgCl2
FeCl3
加过量MgO 或Mg(OH)2或MgCO3后过滤
(2)工业生产中溶液中Fe3+、Fe2+除去方法
①原理:Fe3+、Fe2+完全生成氢氧化物沉淀时,溶液的pH 分别为pH≥3.7、pH≥9.6。
②步骤:
a.除去溶液中的Fe3+时,一般是加入能与酸反应的物质(但不能引入新的杂质),使溶液的pH 至3~
4,使Fe3+水解生成Fe(OH)3而除去。
b.除去溶液中的Fe2+时,先加入H2O2(或其他氧化剂,但不引入新杂质),然后调节溶液的pH 至3~
4,使Fe2+转化为Fe3+水解生成Fe(OH)3而除去。
③示例:
a.除去MgCl2溶液中的Fe3+可在加热搅拌条件下,加入足量MgO 或MgCO3或Mg(OH)2,搅拌充分反
应后。过滤除去
b.除去CuCl2溶液中的Fe2+,先加入H2O2(或Cl2),然后在加热搅拌条件下,加入足量CuO 或CuCO3
或Cu(OH)2,搅拌充分反应后过滤除去。
(3)判断离子能否共存
Fe
①
2+与NO(H+)、ClO-、MnO、H2O2、Cl2、Br2、Cr2O 在溶液中均因发生氧化还原反应不能大量共存。
Fe
②
3+与S2-、I-、HS-、SO、HSO、H2SO3、H2S 在溶液中因发生氧化还原反应不能大量共存。
Fe
③
3+与SCN-发生络合反应不能大量共存。
Fe
④
2+、Fe3+均易水解,与HCO、AlO、CO 等因双水解相互促进,在溶液中均不能大量共存。
(4)盐溶液的配制与保存
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(5)物质制备
(6)净水剂:高铁酸钾(K2FeO4)中的Fe 为+6 价,暗紫色晶体,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。
1.(2024·全国·高考真题)实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是
A.反应为
B.酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好
C.用木柴点燃肥皂泡检验生成的氢气
D.使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉
2.(2024·辽宁·三模)黄铁矿(主要成分
)在空气中会被缓慢氧化,过程如图所示。下列说法正确的是
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A.发生反应a 时,每
被还原,转移
B.25℃时
,则该温度下d 的逆反应平衡常数
C.c 发生反应的离子方程式为:
D.黄铁矿是工业制备硫酸的必选原料
3.(2024·上海虹口·一模)下列除杂所选试剂错误的是
A.溴苯(
):
溶液
B.
(
):饱和食盐水
C.
(
):
溶液
D.
(
):铁粉
4.(2024·河北沧州·模拟预测)下列试剂的保存方法错误的是
A.氢氟酸保存在塑料或铅制器皿中
B.液溴应水封储存,并用橡胶塞塞紧瓶口
C.双氧水可以储存在棕色细口瓶中
D.氯化亚铁溶液储存时需加入少量铁粉
5.(2024·广东江门·三模)部分含铁微粒所带的电荷数与其中铁元素化合价的关系如图所示,由该图可预
测含铁微粒间相互转化时所需试剂。下列推断不合理的是
A.若M 不溶于水,M 一定为FeO
B.若R 为单质,则常温下浓硫酸可使R 钝化
C.若Q 为金属阳离子,则可用
溶液检验
D.
与氧化剂在碱性条件下反应可生成
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6.(2023·浙江·高考真题)物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是
A.
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.
溶液呈碱性,可用作消毒剂
D.
呈红色,可用作颜料
7.(2023·浙江·高考真题)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
实验方案
现象
结论
A
往
溶液中加入
片
短时间内无明显现象
的氧化能力比
弱
B
往
溶液中滴加
溶液,再加
入少量
固体
溶液先变成血红色后
无明显变化
与
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
溶液
溶液呈浅绿色
食品脱氧剂样品中没有
价铁
D
向沸水中逐滴加5~6 滴饱和
溶液,持
续煮沸
溶液先变成红褐色再
析出沉淀
先水解得
再聚集成
沉淀
A.A
B.B
C.C
D.D
8.(2023·江苏·高考真题)室温下,探究
溶液的性质,下列实验方案能达到探究目的的
是
选项
探究目的
实验方案
A
溶液中是否含有
向
溶液中滴加几滴新制氯水,再滴加KSCN 溶液,观察溶
液颜色变化
B
是否有还原性
向
溶液中滴加几滴酸性
溶液,观察溶液颜色变化
C
是否水解
向
溶液中滴加2~3 滴酚酞试液,观察溶液颜色变化
D
能否催化
分解
向
溶液中滴加几滴
溶液,观察气泡产生情况
A.A
B.B
C.C
D.D
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9.(2024·广东·高考真题)部分含
或
或
物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是
A.若a 在沸水中可生成e,则a→f 的反应一定是化合反应
B.在g→f→e→d 转化过程中,一定存在物质颜色的变化
C.加热c 的饱和溶液,一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系
D.若b 和d 均能与同一物质反应生成c,则组成a 的元素一定位于周期表p 区
10.(2024·吉林·高考真题)下列实验方法或试剂使用合理的是
选项
实验目的
实验方法或试剂
A
检验
溶液中是否含有
溶液
B
测定
溶液中
用
溶液滴定
C
除去乙醇中少量的水
加入金属
,过滤
D
测定
溶液的
使用
试纸
A.A
B.B
C.C
D.D
11.(2024·湖南岳阳·一模)从某含有
、
、
的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流
程如下:
则下列说法错误的是
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A.试剂a 是铁、试剂b 是盐酸
B.试剂c 是氯气,相应的反应为
C.操作Ⅰ、操作Ⅱ所用仪器相同,均要用到烧杯、分液漏斗、玻璃棒
D.加入过量试剂c 之后,溶液W 依然能使少量酸性
溶液褪色
12.(24-25 高三上·江苏徐州·阶段练习)K2FeO4可用作净水剂。K2FeO4在水中不稳定,会生成
3,
胶体;碱性条件下KClO 氧化性大于K2FeO4。下列有关铁及其化合物的相关转化,在指定条件下能实现的
是
A.
B.
C.
D.
13.(2024·湖北·模拟预测)两种试剂相互滴加时,滴加的顺序不同,产生的现象可能不同。下列试剂相
互滴加时,滴加的顺序不同但产生的现象相同的是
A.
溶液与澄清石灰水
B.
溶液与
溶液
C.Na[Al(OH)4]溶液与盐酸
D.
溶液与NaHSO4溶液
14.(2024·安徽·高考真题)下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化,且甲和水可以直接生成乙
的是
选项
甲
乙
丙
A
B
C
D
16
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A.A
B.B
C.C
D.D
15.(2024·安徽·模拟预测)某同学按图示装置进行实验(夹持以及尾气处理装置省略),其中能达到相
应实验目的的是
选
项
实验目的
a 中的物质
b 中的物质
c 中的物质
A
验证SO2的漂白性
浓硫酸
Na2SO3
品红溶液
B
验证非金属性:Cl>C>Si
稀盐酸
Na2CO3
Na2SiO3溶液
C
制备Fe(OH)2
浓氨水
碱石灰
FeCl2溶液
D
探究干燥Cl2是否具有漂白性
浓盐酸
漂白粉
新鲜花朵
A.A
B.B
C.C
D.D
16.(2024·湖南长沙·一模)将铁、氧化铁、氧化铜组成的混合物粉末mg 放入盛
盐酸的
烧杯中,充分反应后产生2.24L H2(标准状况),残留固体2.56g。过滤,滤液中无Cu2+。将滤液加水稀释到
500mL,测得其中c(H+)为
。下列说法正确的是
A.m=15.36
B.烧杯中转移电子的物质的量共为0.28mol
C.若将反应后的溶液倒入蒸发皿中直接蒸干可得到0.2mol FeCl2
D.过滤时需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗、锥形瓶
17.(2024·河北·三模)黄铁矿煅烧后的烧渣主要成分为
,同时还含有
和
等。以其为原料
制取
的工艺流程如下:
17
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下列说法错误的是
A.“滤液”的主要成分为
和
B.试剂甲为铁粉,其作用主要是还原溶液中的
C.“还原”工序中,稀硫酸过量有利于抑制
的水解
D.“一系列操作”为加热蒸发至大量晶体出现时,停止加热,利用余热使其蒸干
18.(2024·山东泰安·模拟预测)下列有关我国传统文化和现代科技的说法正确的是
A.《本草纲目》中对酿酒有如下记载:“…以大麦蒸热,和曲酿瓮中七日,以甑蒸取,其清如水,
味极浓烈…”。其中用到的操作为蒸馏和过滤
B.《天工开物》记载“凡火药,硫为纯阳,硝为纯阴”,“硫”指的是硫酸
C.唐代三彩釉陶中,黄色釉、褐色釉是利用赭石来着色的,赭石的主要成分为Fe2O3
D.元素周期表ⅢB 的稀土金属称为冶金工业的维生素,一共包含15 种元素
19.(2024·浙江·模拟预测)K3[Fe(C2O4)3] 3H
⋅
2O 为草绿色晶体,易溶于水,难溶于乙醇,可用FeC2O4制
备,流程如下:
已知:FeC2O4+3H2O2+6K2C2O4=4K3[Fe(C2O4)3]+2Fe(OH)3↓。
下列说法不正确的是
A.步骤Ⅰ中不可用酸性KMnO4溶液替代H2O2
B.步骤Ⅱ中加热煮沸是为了除去多余的H2O2
C.步骤Ⅲ中加入无水乙醇是为了降低三草酸合铁酸钾的溶解度
18
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D.可用亚铁氰化钾溶液来检验翠绿色溶液中是否还有
未被氧化
20.(2024·广西柳州·模拟预测)下列方案设计、现象和结论都正确的是
实验方案
现象
结论
A
装有
的密闭烧瓶放入冰水中
颜色变浅
转化为
的反应
吸热
B
向某溶液中滴加几滴新制氯水,再滴加
溶液
溶液呈血红色
原溶液中含有
C
向
溶液中先滴加4 滴
溶液,再滴加4 滴
溶液
先产生白色沉淀,
再产生黄色沉淀
溶解度小于
溶
解度
D
将
溶液逐滴加入
溶液中,反应后静
置,向上层清液中再加1 滴
溶液
有浑浊产生
没有沉淀完全
A.A
B.B
C.C
D.D
21.(2024·河南·模拟预测)某科研小组为了验证
隔绝空气加强热的分解产物,在实验室进行
了如下实验:
实验测得混合气体A 和C 的平均相对分子质量分别为15.6 和8.5;B 和C 均含有两种成分;C 中含有E.下
列分析正确的是
A.混合气体A 通过足量
溶液后,气体体积减小
(同温同压)
19
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B.固体混合物B 与足量盐酸反应时只发生复分解反应
C.浅绿色溶液加入
溶液后,能较长时间观察到白色沉淀
D.“一系列处理”所需要的硅酸盐仪器有玻璃棒、烧杯、分液漏斗、蒸发皿等
22.(2024·山东·高考真题)化学品在食品工业中也有重要应用,下列说法错误的是
A.活性炭可用作食品脱色剂
B.铁粉可用作食品脱氧剂
C.谷氨酸钠可用作食品增味剂
D.五氧化二磷可用作食品干燥剂
23.(2024·吉林白城·二模)《本草图经》中关于绿矾的分解有如下描述:“绿矾形似朴消(Na2SO4·10H2O)
而绿色,取此物置于铁板上,聚炭,封之囊袋,吹令火炽,其矾即沸,流出,色赤如融金汁者是真也。”
对此段话的说明中肯定错误的是
A.绿矾的化学式为FeSO4·7H2O
B.绿矾分解过程中没有发生电子的转移
C.“色赤”物质可能是Fe2O3
D.流出的液体中可能含有硫酸
24.(2024·重庆荣昌·模拟预测)下列过程中的化学反应,相应的离子方程式正确的是
A.用淀粉
溶液和醋酸检验加碘盐中的
:
B.
溶液中通入少量
:
C.氯化亚铁溶液中加入酸性的
溶液:
D.
固体与氢碘酸反应:
25.(2024·湖南·模拟预测)现有下列实验探究摩尔盐
的化学性质。
装置
实验
试剂a
现象
①
紫色石蕊溶液
溶液变红色
②
过量NaOH 溶液
产生白色沉淀
③
酸性KMnO4溶液
KMnO4溶液褪色
④
溶液
产生蓝色沉淀
下列解释相应实验现象的离子方程式错误的是
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A.①中溶液变红:
;
B.②中产生白色沉淀:
C.③中溶液褪色:
D.④中产生蓝色沉淀:
26.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-1KI 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,下同);实验①和③说明:在I-过量的情况下,溶液中仍含有
________,由此可以证明该氧化还原反应为________。
(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)。
27.实验室用如图装置测定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23.2 g,反应完全后U 形管的质量增加7.2 g,则混合物中Fe2O3的
质量为________________。
28.(2024·北京·三模)某小组同学探究高铁酸钾(K2FeO4)的制备条件及性质。
资料:K2FeO4为紫色固体,有强氧化性,酸性条件下分解放出气体,微溶于KOH 溶液。
Ⅰ:K2FeO4的制备(夹持和加热装置已略)
(1)装置A 中产生Cl2的离子方程式是 。
(2)C 中得到紫色固体和紫色溶液,写出C 中Cl2发生的反应:
和 。
(3)实验表明:C 中
和KOH 的用量对K2FeO4的产率有影响。
实验序
号
试剂
C 中实验现象
ⅰ
和少量KOH
无明显现象
ⅱ
和过量KOH
得到紫色溶液和紫色固体
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注:上述实验中,溶液总体积、
的物质的量、Cl2的通入量均相同。
结合电极反应式,分析实验ⅰ和实验ⅱ现象不同的原因可能是 。
Ⅱ:探究K2FeO4的性质
实验ⅲ:取C 中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a。
取少量a,滴加KSCN 溶液至过量,溶液呈红色。
(4)根据气体中有Cl2生成,得出:氧化性K2FeO4>Cl2,是否合理?理由是 。
(5)a 溶液变红可知a 中含有
离子,但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将
氧化,还可能由
产生(用离子方程式表示)。
(6)实验ⅳ:用KOH 溶液充分洗涤C 中所得固体,再用KOH 溶液将K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。取少量
b,滴加盐酸,有Cl2产生。该方案可证明K2FeO4氧化了
。用KOH 溶液洗涤的目的是 。
(7)实验反思
①实验一中装置B 的作用是 。
②实验一中得到紫色溶液后,持续通入Cl2,观察到溶液紫色变浅。解释可能原因 。
29.(2022·河北·高考真题)以焙烧黄铁矿
(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝
颜料。工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)红渣的主要成分为 (填化学式),滤渣①的主要成分为 (填化学式)。
(2)黄铁矿研细的目的是 。
(3)还原工序中,不生成S 单质的反应的化学方程式为 。
(4)工序①的名称为 ,所得母液循环使用。
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(5)沉铁工序产生的白色沉淀
中
的化合价为 ,氧化工序发生反应的离子方程式
为 。
(6)若用还原工序得到的滤液制备
和
,所加试剂为 和 (填化学式,不
引入杂质)。
30.(2024·天津河西·模拟预测)硫酸亚铁是重要的化工原料
Ⅰ.(1)由
溶液制备硫酸亚铁晶体的方法是 。检验晶体中
是否完全变质,将晶体
溶于水,加 (填试剂)。
(2)
溶液与过量的
溶液混合,可以得到含
的浊液,离子方程式是 。
Ⅱ.氧化铁黄(FeOOH)是一种黄色颜料,具有非常好的耐光性和耐碱性,是氧化铁的一水合物。以
为原料制备FeOOH 的流程如下:
回答下列问题:
(3)若在实验室完成上述制备,不需要使用的仪器是 。
(4)“氧化”时,溶液pH 变化记录如下图所示。
①
时段,pH 快速下降的原因是反应生成了FeOOH 和
,该反应的化学方程式为 。
②
时段,经历的反应为
,该过程pH 继续平缓下降的原因可能是
。
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(5)判断流程中产品洗涤干净的方法是 。
(6)氧化铁黄(FeOOH)纯度可以通过产品的耗酸量确定,如下图所示。
已知:
,
不与稀碱液反应。
①在溶液c 中滴加NaOH 标准溶液,使用的指示剂为 。
②若实验时加入了
的
,消耗
,设氧化铁黄的摩尔质量为
,则氧化铁黄样
品纯度为 (用含w、
、
、M 的代数式表示)。
③测定时,若滴入
不足量,会使实验结果 (选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
25