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备战2026 年高考化学【一轮·夯基提能】精讲精练复习讲义
第21 讲 铁及其化合物 （讲义）
讲义
夯基·知识精讲
【知识点1】铁的主要性质及应用+5 道例题
【知识点2】铁的氧化物+5 道例题
【知识点3】氢氧化亚铁、氢氧化铁的性质+5 道例题
【知识点4】亚铁盐(Fe2＋)和铁盐(Fe3＋)的性质+5 道例题
【知识点5】Fe2＋、Fe3＋的检验+5 道例题
【知识点6】铁的转化及应用——“铁三角”+5 道例题
【知识点7】Fe2＋、Fe3＋的除杂、共存、配制与保存+5 道例题
练习
提能·课后精练
选择题：
15
题
非选择题：
5
题
建议时长：
75
分钟
实际时长： 分钟
【知识点1】铁的主要性质及应用
1．铁的位置、存在和物理性质
铁的位置
第四周期第Ⅷ族
原子结构示意图
价层电子排布式
3d64s2
存在形式
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。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，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。
重要的铁矿石
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
物理性质
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，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。
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
（4）铁与氧化性较强的氧化剂(如浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸等)反应，铁原子则失去3 个电子生成＋3 价铁
的化合物。
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。
（5）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
（6）利用铝热反应焊接无缝钢轨：2Al＋Fe2O3=====2Fe＋Al2O3。
3．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。
2
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(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
【例1】实验：把0.5g 硫粉与1.0g 铁粉混合均匀，放在陶土网上堆成条状。用灼然的玻璃棒触及混合粉末
的一端，当混合物呈红热状态时，移开玻璃棒，红热继续曼延至条状混合物的另一端至反应结束，冷却后
得到黑色固体。实验过程中能闻到刺激性气味。下列分析不正确的是
A．由“红热继续曼延”，推断实验过程中发生了放热反应
B．“实验过程中能闻到刺激性气味”，推断S 与
反应生成了
C．“黑色固体”溶于盐酸时产生臭鸡蛋气味气体，推断
与S 发生了反应
D．“黑色固体”溶于盐酸后溶液呈浅绿色，推断
与S 生成了
铁的化合物
【例2】下列叙述正确的是
A．铁的氧化物
都可由碱受热分解制得
B．过量的铁与氯气反应生成
C．
与足量的S 反应转移的电子数为
D．常温下，过量铁粉与浓硝酸反应生成
和
【例3】用如图所示装置研究铁粉与水蒸气的反应。观察到肥皂液中有气泡产生，点燃肥皂泡听到爆鸣
声；实验结束后，试管中残留的黑色固体能被磁体吸引。下列分析不正确的是
A．由“肥皂液中有气泡产生”，不能推断铁与水蒸气发生了反应
B．铁粉与水蒸气的反应需要持续加热，推断该反应为吸热反应
C．由“点燃肥皂泡听到爆鸣声”，推断有氢气生成
D．加热和使用粉末状的铁均能加快铁与水蒸气的反应
【例4】下列关于物质用途的说法中，正确的是 （填字母）。
A．铁的氧化物
都只有氧化性
B．向稀硝酸中加入
C．还原铁粉可用于食品的脱氧剂
3
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D．
不稳定，在空气里受热，能迅速氧化成
E．
单质
完全转变为
，失去
个电子
F．
（aq）在给定条件下，物质间的转化能实现
【例5】铁及其化合物在工业上有广泛的用途。回答下列问题：
(1)在钢铁厂的生产中，炽热的铁水注入模具之前，模具必须进行充分干燥处理的原因是 (用化
学方程式表示)。
(2)
是一种 色粉末，写出
的一种常见用途： 。
(3)氯化铁的用途之一是五金蚀刻，蚀刻产品有眼镜架、钟表、电子元件和标牌等。
例如，日常生活中不锈钢广告牌上的图形或文字就是用氯化铁溶液蚀刻而成的。
①写出用氯化铁溶液蚀刻不锈钢时发生的主要反应的离子方程式： 。
②把
溶液和
溶液等体积混合(假设混合溶液的体积等于混合前两种溶液的体积
之和)，再向其中加入足量铁粉，经过足够长的时间后，铁粉有剩余。此时溶液中
的物质的量浓度是
。
(4)高铁酸钠
是一种新型绿色净水剂，主要用于饮用水处理。工业上常用硫酸铁与次氯酸钠在碱
性条件下制备高铁酸钠。
①写出工业制备高铁酸钠的离子方程式： 。每生成
时转移电子的数目是 。
②高铁酸钠可用作净水剂的原因是 。
【知识点2】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
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
4
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【例1】化学让生活更美好。下列说法正确的是
A．“绿蚁新醅酒，红泥小火炉”中的“红泥”带有红色是因其含有较多的Fe3O4
B．燃放五彩缤纷的烟花让节日更绚烂是利用了焰色试验，焰色试验属于化学变化
C．水果罐头中添加维生素C 主要用作营养强化剂，以补充必要的营养成分
D．“酒是陈的香”是因为酒在长期存放过程中生成了少量低级酯
【例2】下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A．
能与酸反应，可用作红色颜料
B．
具有还原性，可用作制冷剂
C．
易分解，可用于治疗胃酸过多
D．MgO 熔点高，可用作耐高温材料
【例3】铁红颜料跟某些油料混合，可以制成防锈油漆。以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含
、
、
、MgO 等，用硫酸渣制备铁红(
)的过程如图所示，已知还原过程中
被氧化时转
移电子数为
。下列说法不正确的是
A．滤渣A 的主要成分为
B．滤液B 中含有的硫酸盐为硫酸镁、硫酸铝和硫酸钠
C．“还原”过程中会有硫酸生成
D．“氧化”过程中发生反应：
【例4】
是一种用途广泛的磁性材料，以
为原料制备
并获得副产物
水合物的工艺如
下。
(1)
中
元素的化合价是
和 。
(2)反应釜1 中的反应需在隔绝空气条件下进行，其原因是 。
(3)反应釜2 中，加入
和分散剂的同时通入空气。反应的离子方程式为 。
【例5】以硫铁矿（主要成分为
）为原料，氨水为沉淀剂制备硫酸亚铁晶体的实验流程如下：
已知：硫铁矿焙烧后的烧渣主要成分为
，还含有少量
杂质。
5
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(1)实验室进行“焙烧”操作时，盛装硫铁矿的实验仪器名称为 。“酸浸”时为了提高浸取速率，
可以采取的措施是 （任写一种）。
(2)向“滤液1”中加入
时需要控制反应温度
，原因是 。若用
代替
，其
离子方程式为 。
(3)“混合液”中加入氨水调节
，可使
沉淀而
不沉淀，“滤液2”中主要成分为 （填化
学式）。
(4)检验“还原”时
是否完全转化的实验操作是 。
(5)下列说法正确的是 （填标号）。
a．
可用于缺铁性贫血的治疗
b．
溶液经蒸发结晶可制得
c．
溶液中加入少量铁粉可防止其变质
d．
隔绝空气高温分解，产物只有
和
(6)在
氛围中，
的脱水热分解过程如图所示：
根据实验结果可知
。
【知识点3】氢氧化亚铁、氢氧化铁的性质
1．氢氧化亚铁、氢氧化铁的性质
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
硫酸)的反应
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
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
较稳定，在空气中久置会部分失水成
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色由白色→灰绿色→红褐色：
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
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
2．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，
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。
【例1】下列方程式书写正确的是
A．
溶液与少量
溶液混合：
B．用
作野外生氢剂：
C．用氢碘酸溶解
：
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D．牺牲阳极法保护海水中钢闸门的正极反应：
【例2】下图为铁的价类二维图，箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是
A．铁与氧气的燃烧反应可实现上述转化①
B．加热
发生转化③，
与HI 反应发生④
C．可通过
与稀硝酸反应实现转化⑤，计量数之比为
D．
作为新型净水剂可实现转化⑥，既能杀菌消毒又能净水
【例3】下列实验原理及装置均正确的是
A．甲：配制银氨溶液
B．乙：制备
胶体
C．丙：探究压强对平衡的影响
D．丁：制备
【例4】高活性
是制取高纯
的重要原料，某种制备路线如下。已知：
溶
液
，
，
，
为白色难溶物，各步反应均完全。
下列说法错误的是
A．悬浊液中白色难溶物为
B．制备过程中可能有两种气体产生
C．整个制备过程转移电子数大于
D．系列操作中可用
溶液检验沉淀是否洗涤干净
【例5】
的制备操作与条件控制，某化学兴趣小组同学设计以下实验探究氢氧化亚铁的制备。
【A 组实验】用
溶液与不含
的蒸馏水配制的
溶液反应制备
。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述
溶液时还需要加入 。
(2)除去蒸馏水中溶解的
常采用 的方法。
(3)生成
白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含
的
溶液，插入
溶液液面下，再挤出
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溶液，这样操作的理由是 ；为了使沉淀能持续一段时间不变色，还可在
溶液上
面加保护层，如 等。
【B 组实验】选用稀硫酸，铁粉，
溶液进行实验，装置如图。
(4)实验时，先 （填“打开”或“关闭”，下同）止水夹K，然后打开分液漏斗的玻璃塞和活
塞，使稀硫酸与铁粉反应，一段时间后， 止水夹K，利用氢气造成试管内的压强增大，将
溶液压
溶液中反应制得白色
沉淀，且沉淀能持续一段时间不变色。沉淀能一段时间
不变色的原因是 。
【C 组实验】利用电解实验可以制得纯净的
白色沉淀，如图所示，已知两电极的材料分别为石墨
和铁。
(5)
a
①电极的材料应为 ，电极反应式为 。
②电解液可以是 （填字母）。
A．纯水 B．
溶液 C．
溶液 D．
溶液
d
③为苯，其作用是 ，在加入苯之前对电解液c 应作何简单处理？ 。能否将苯替
换成
？ （填“能”或“否”）？理由是 。
(6)若c 为
溶液，当电解一段时间后看到白色
沉淀，再反接电源电解，除了电极上看到气泡
外，另一明显现象为 。
【知识点4】亚铁盐(Fe2＋)和铁盐(Fe3＋)的性质
9
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1、亚铁盐的性质
（1）Fe2＋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－
（2）Fe2＋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、铁盐的性质
（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
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。
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。
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。
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。
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【例1】某
与
的混合物中铁元素的质量分数可按如下方案测定，下列说法正确的是
A．从实验的精度考虑，样品ag 可用托盘天平称取
B．加入的过量盐酸的作用仅是抑制
的水解
C．加过量氨水时发生的离子反应为
D．铁元素的质量分数为
【例2】下列方程式与所给事实不相符的是
A．用FeCl2溶液吸收Cl2：
B．汽车尾气中的CO 和NO 在催化剂作用下反应：
C．用稀硝酸溶解铜粉：
D．向酸性
溶液中滴加
溶液，紫色褪去：
【例3】下列铁元素的代表物描述错误的是
选项
代表物
物质类别
铁元素价
态
部分性质描述
A
单质
0 价
在纯氧中燃烧生成
B
碱
价
不稳定，易被氧化
C
碱性氧化物
价
红棕色粉末，制作油漆或颜料
D
盐
价
水溶液不能和氯气反应
A．A
B．B
C．C
D．D
【例4】下列实验，操作、现象和结论均正确的是
实验操作和现象
实验结论
A
向
溶液中滴加几滴
溶液，观察气泡产生情况
能否催化
分解
B
向
溶液中滴加
溶液，有红色沉淀生成
溶液已变质
C
向
溶液中滴加少量
溶液，再滴加少量淀粉溶液，观察溶液颜色变
化
氧化性：
D
向
溶液中加入少量铜粉，振荡，溶液颜色变为蓝色
金属性：
A．A
B．B
C．C
D．D
【例5】硫酸亚铁
是中学化学常用试剂，可用于治疗缺铁性贫血症。
(1)实验室配制
溶液时为防止硫酸亚铁变质，常采用的措施是 (填一种)。
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(2)以
为原料可制备碱式硫酸铁
、铁红、硫酸亚铁铵晶体[
，俗名摩尔盐]，转化关系如图1 所示。
①制备
时，需要控制反应温度35～38℃，原因是 ，若pH 过高会导致碱式硫
酸铁的产率偏低，其原因是 。
②制备
时，向
溶液中加入过量的
溶液，有无色气体生成，该反应的离子方程式为
。
③制备摩尔盐时，将
溶液和
溶液混合，试从溶液中离子反应发生的条件角度分析：冷却
结晶能生成
晶体的原因： 。
(3)纯度分析。某兴趣小组用比色法测定
产品中
杂质含量。比色法：吸光度与
溶液中有色离子的浓度成正比。查阅文献，溶液中的
浓度与吸光度的关系如下图所示：
该兴趣小组取所得产品硫酸亚铁铵晶体m 克，配制产品溶液100mL，使用的玻璃仪器包括烧杯，玻璃棒，
胶头滴管和 。下图为“溶液配制”的部分过程，操作a 应重复3 次，目的是 ，定
容后还需要的操作为 。
(4)按文献方法配制并进行测定，产品溶液的吸光度为0.5，则该兴趣小组所得产品含
的质量分数为
(用含m 的代数式表示)
【知识点5】Fe2＋、Fe3＋的检验
1、用KSCN 溶液和氯水
12
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【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
（1）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+
（2）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]↓
（3）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＋。
【例1】根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
将浓盐酸与
反应产生的气体通入酸性
溶液
中，紫红色褪去
具有还原性
B
常温下将铁片分别插入稀
和浓
中，前者产生气
体，后者无明显现象
氧化性：稀
>
浓
C
向X 溶液中滴加几滴新制氯水，振荡，再加入少量KSCN
溶液，溶液变为血红色
X 溶液中一定含
D
相同条件下，同时向两支盛有等体积
溶
液的试管中分别加入等体积
溶液和
溶液，后者试管中先出现浑浊现象
其他条件相同时，
反应物浓度越大，
化学反应速率越快
A．A
B．B
C．C
D．D
【例2】微粒邂逅时的色彩变化是化学馈赠的视觉浪漫。下列对颜色变化的解释错误的是
选项
颜色变化
解释
A
空气中灼烧过的铜丝伸入乙醇中，黑色铜
=
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丝恢复光亮的紫红色
B
悬浊液中加入
溶液，固体
由白色变为红褐色
=
C
溶液中加入
，浅绿色
溶液出现蓝色浑浊
=
D
溶液中加入NaOH 溶液，溶液由
橙色变为黄色
A．A
B．B
C．C
D．D
【例3】化学实验充满着五颜六色的变化。下列描述错误的是
A．溶液褪色
B．产生红色沉
淀
C．溶液呈紫色
D．试纸变为蓝
色
A．A
B．B
C．C
D．D
【例4】下列检验方案中正确的是
A．将 Fe(NO3)2晶体溶于稀硫酸，然后滴加KSCN 溶液，溶液变红，说明原Fe(NO3)2晶体已氧化变质
B．向溶液X 中滴加 NaOH 稀溶液，将湿润红色石蕊试纸置于试管口，试纸不变蓝，说明溶液X 中无
C．用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近溶液X，有白烟产生，溶液X 一定是浓盐酸
D．无色溶液若加入CCl4无现象，滴加氯水后CCl4层呈紫红色，则无色溶液中存在I⁻
【例5】实验小组为探究
性质，进行如下实验：取
溶液，加入2 滴
溶液，无明显现象。再向其中滴入
溶液，溶液变红，片刻红色褪去，
有气体生成(检验为
)。为探究“红色褪去”的原因，将褪色后的溶液分成三份，又进行了以下实验
实验1：第一份溶液滴加
溶液，无明显现象
实验2：第二份溶液滴加KSCN 溶液，溶液变红
实验3：第三份溶液滴加盐酸和
溶液，产生白色沉淀
实验4：取
溶液，加入2 滴
溶液，充分混合。再向其中通入足量
，
溶液变红，一段时间后不褪色。取反应后的溶液，滴加盐酸和
溶液，无白色沉淀
下列说法不正确的是
A．红色褪去的原因是
被氧化成
B．该实验条件下
的氧化性比
强
C．上述系列实验证明
既有氧化性，又有还原性
D．实验4 中发生氧化还原反应的离子方程式为
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【知识点6】铁的转化及应用——“铁三角”
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+
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
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(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。
【例1】实验室利用
溶液刻蚀铜板，并向反应后的废液中加入过量的铁粉。下列分析错误的是
A．废液中一定含有
、
B．
溶液能刻蚀铜板说明铜的还原性强于
C．若废液中
和
的物质的量浓度恰好相等，则溶液中
D．经过铁粉处理的废液中存在最多的离子是
【例2】下列物质的制备或转化过程中(部分反应条件省略)，每一步转换均能实现的是
A．
B．
C．
D．
【例3】部分含 Fe、Cu 物质的价-类二维图如图所示，下列说法正确的是
A．若g 为氯化物，则g 一定可通过a 发生化合反应制得
B．若蒸干 h 溶液并灼烧，一定存在转化关系：h→f→d→a
C．若c 为黑色粉末，则组成c 的金属元素一定位于元素周期表 ds 区
D．用e 检验糖类，若有 b 生成，则该糖类一定为葡萄糖
【例4】已知A 为淡黄色固体，C 是无色无味的气体，T 为生活中使用最广泛的金属单质，M 为黄绿色气
体，J 具有漂白性。各物质间的转化关系如图所示(部分物质已省略)。
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请完成下列填空。
(1)
和
的化学式为：
，
。
(2)写出B 溶液与铝反应的化学方程式 。
(3)检验E 溶液中金属阳离子的操作为 。
(4)高铁酸钠(
)是一种高效多功能的新型非氯绿色消毒剂，主要用于饮用水的处理、可由J、G 在B
溶液中反应制得。
①该反应的离子方程式为 。
②低温下，在高铁酸钠溶液中加入KOH 至饱和也可制得高铁酸钾(
)固体，请解释其原因 。
③高铁酸钠溶液杀灭病菌后可以得到氢氧化铁胶体，进而起到净水作用。下列关于氢氧化铁胶体的说法错
误的是 (填字母)。
a．在饱和
溶液中滴加浓的
溶液可制得
胶体
b．
胶体具有丁达尔效应
c．
溶液、
胶体都属于混合物
d．
完全转化为
胶体后，含有的胶体粒子数目为
【例5】中学化学常见物质的转化关系如图所示。已知M、N 为常见的活泼金属单质，N 在空气中切开后
光亮的表面很快变暗，F 为黄绿色气体单质，Ⅰ为红褐色固体。回答下列问题：
(1)B 的化学式为 ，E 在F 中燃烧的火焰颜色为 。
(2)M 生成A 的化学方程式为 。
(3)物质C 和物质D 的溶液常温下在空气中反应的实验现象是 。
(4)物质H 与O2生成物质I 的化学方程式为 。
(5)加热物质I，可生成一种红棕色粉末，请写出该红棕色粉末的一种用途 。
(6)写出C→B 的离子方程式 。
(7)将过量的物质P 加入到紫色石蕊溶液中，振荡，观察到的现象为 。
【知识点7】Fe2＋、Fe3＋的除杂、共存、配制与保存
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
Fe2O3
Al2O3、SiO2
加过量强碱溶液，过滤
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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
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。
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。
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
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。
【例1】下列说法不正确的是
A．金属钠常保存在煤油中
B．装有浓硫酸的试剂瓶不可敞口久置
C．硫酸亚铁溶液的保存需加入少量铁粉
D．新制氯水应保存在无色试剂瓶中
【例2】下列除去杂质(括号中的物质为杂质)的方法正确的是
A．
溶液(
)：通入适量
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B．
溶液(
)：加入足量的铁粉，过滤
C．
：通过饱和碳酸氢钠溶液洗气后干燥
D．
固体(
)：加入足量的
溶液，过滤、洗涤、干燥
【例3】下列各组离子能在溶液中大量共存的是
A．
B．
C．
D．
【例4】下列实验能达到相应实验目的的是
A．在铁制品上镀致密
铜镀层
B．探究浓度对反应速率
的影响
C．验证乙烯具有还原性
D．制备FeSO4固
体
A．A
B．B
C．C
D．D
【例5】高铁酸钾(
)是一种高效水处理剂，可用于去除水体中的As 元素。已知高铁酸钾具有下列性
质：①紫色固体，可溶于稀的KOH 溶液，微溶于浓KOH 溶液；②具有强氧化性，在酸性溶液中完全、快
速产生
；③在碱性溶液中比较稳定。
(1)制备
。
①装置B 中所用试剂为 ，作用是 。
②装置C 中得到紫色固体。发生的主要反应为 (写化学方程式)。
③
时，
分解放出
并产生
沉淀，该反应的离子方程式为 。
(2)测定
的纯度。准确称取
样品置于锥形瓶中，用KOH 溶液溶解，加入过量
溶液，再加入硫酸酸化配成待测液。用
标准溶液滴定至终点，消
耗标准液20.00mL。计算样品中
的纯度 (写出计算过程)。测定过程中涉及的离子反应有(未
配平)，
；
；
。
(3)
的应用。某水样中As 元素主要以
存在，
可被
氧化为
，再通过
吸附去除。
对水中As 元素的去除率随pH 变化如图所示。当pH 大于7 时，As 去除率迅速
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下降的原因是 。
第21 讲 铁及其化合物 （练习）
一、选择题：本题共15 小题，每小题3 分，共45 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要
求．
1．下列商品与其主要成分和用途不对应的是
选项
A
B
C
D
商品
特级熟石膏粉
食用纯碱
食品级硫酸锌(七水)
纯氧化铁红
主要成分
用途
建筑材料
发酵粉
营养强化剂
油漆颜料
A．A
B．B
C．C
D．D
2．下列除杂试剂或方法(括号内为杂质)错误的是
A．
：
溶液
B．
：
C．
：加热
D．
：
3．
在酸性条件下可发生反应：
。以
为原料制取
晶体的
实验操作或原理不能达到实验目的的是
A．用装置甲制取含
的悬浊液
B．用装置乙吸收挥发出的
气体
C．用装置丙除去S 和未反应的
D．用装置丁蒸干溶液，获得
4．下列说法错误的是
20
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A．古壁画颜料中所用的铁红，其成分为
B．硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀的原因：
C．
溶液滴入
溶液中：
D．取一定体积的两种试剂：①
溶液，②
溶液进行反应，改变两种试剂的滴加顺序（试剂
浓度均为
），反应现象没有明显差别
5．下列关于
和
两种溶液的说法不正确的是
A．
和
溶液均呈酸性
B．保存时均需加入少量铁粉
C．可利用与铜粉的反应比较
、
的氧化性强弱
D．分别加入NaOH 溶液，久置后均能观察到红褐色沉淀
6．下列选项中的四种物质按照转化关系不能实现的是(反应条件和部分产物略)
选项
甲
乙
丙
丁
转化关系
A
Zn
FeCl2
Fe
Cl2
B
NaOH
AlCl3
Al(OH)3
盐酸
C
H2O(g)
Fe
Fe3O4
CO
D
Ca(OH)2
Cl2
Ca(ClO)2
浓盐酸
A．A
B．B
C．C
D．D
7．下图为铁元素的价一类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系。下列说法正确的是
A．FeO 在空气中加热发生转化②
B．加热
发生转化③
C．实现转化⑤可以加入
溶液
D．Fe 与强氧化剂可以发生转化⑥
8．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A．
B．
C．
D．
9．中学阶段某些常见物质在一定条件下的转化关系如图所示(部分产物已略去)。下列说法错误的是
21
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A．若X 是单质，甲中含有硫元素，则甲、乙、丙中硫元素的化合价可能依次升高
B．若X 是单质，甲中含有氮元素，则甲、丙可能都是非电解质
C．若甲、乙、丙的焰色都为黄色，则乙可能是碳酸钠
D．若X 是
，则甲一定是单质
10．铁黄
属于铁基颜料，可用硫酸渣(主要成分为
)为原料来制备，工艺流程如图所
示。
已知：①“还原”时，发生反应：
(未配平)；
②
不溶于稀
，可溶于稀硝酸。下列说法错误的是
A．
与铁黄中铁元素的化合价不同
B．
溶于稀硝酸时可能生成
和
等物质
C．“还原”时，氧化产物与还原产物的物质的量之比为
D．“沉降、氧化”时，整个过程可用离子方程式表示如下：
11．工业上可用[Fe(NO)(H2O)5]SO4制备人造丝漂白剂、丙烯和二甲醚的安定剂等，用NO 气体和FeSO4溶
液制备[Fe(NO)(H2O)5]SO4的装置如图所示(加热及夹持装置略)。下列说法不正确的是
A．可用K3[Fe(CN)6]溶液来检验FeSO4溶液是否变质
B．实验开始前需先通入一段时间的N2
C．长颈漏斗的作用为平衡气压，防止堵塞
D．圆底烧瓶中生成NO 和
，该反应的离子方程式为
12．
可与多种配体形成配离子，如
（红色）、
（亮绿色），其中
结构为
。已知在硫酸铁溶液中滴加过量草酸，溶液变亮绿色，
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再滴加少量KSCN 溶液，溶液变为红色，下列有关说法错误的是
A．使用KSCN 检验
，比使用草酸钠更灵敏
B．
和
中
的配位数分别为6 和3
C．
中C 原子杂化方式为
D．基态
中含有6 种不同能量的电子
13．某同学取等量少许
的
溶液分别加入甲、乙两支试管，进行如下实验。下列说法
正确的是
实验操作及现象
试管甲
加入过量
粉，反应缓慢，产生少量气泡，一段时间后产生大量红褐色沉淀，
此时无气泡冒出；经检测此时
为
，取出固体，固体中未检测到
单
质。
试管乙
加入过量
粉并滴加少量的
溶液，持续滴加盐酸保持
，待溶液红
色褪去时停止滴加盐酸；过程中一直产生少量气泡，当
为
时，取出固
体，固体中检测到Fe 单质。
A．试管甲中
粉与
未发生氧化还原反应
B．试管甲中一段时间后无气泡冒出的原因是该条件下
粉与
不反应
C．试管甲中未检测到
的原因是
消耗了生成的
D．若试管甲实验过程中持续剧烈搅拌，最终所得固体中可能检测到
14．以黄铁矿为原料制取硫酸会产生大量的矿渣(主要成分为Fe2O3，还有Al2O3、CuO)，合理利用矿渣可
以减少环境污染，变废为宝。利用该矿渣生产碱式硫酸铁
的流程如图所示。下列叙述错
误的是
A．“碱浸”时适当提高NaOH 溶液的浓度可加快“碱浸”速率
B．“酸浸”后所得溶液中的金属阳离子主要是Fe3+、Cu2+
C．“去铜”过程中，被还原的元素只有铜元素
D．为提高碱式硫酸铁的产率，“调pH”时pH 不能过高或过低
15．某兴趣小组为探究
溶液的化学性质，设计如下实验：
实验Ⅰ：常温下，向新制的
溶液(未酸化)中不断通入
，溶液逐渐变浑浊，产生红褐色沉淀。
实验Ⅱ：向含少量
的
溶液中逐滴加入
溶液，并用
传感器测得滴加过程中溶液的
变化如下图。
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下列说法不正确的是
A．实验Ⅰ产生红褐色沉淀的过程中溶液酸性在增强
B．实验Ⅰ说明
在酸性或碱性条件下均能被
氧化
C．实验Ⅱ的de 段可能会产生黄绿色的气体
D．实验Ⅱ的bc 段发生的主要反应是
二、非选择题：本题共5 小题，共55 分。
16．化学在人类生产、生活中起着重要的作用。请回答下列问题：
I．铁及其化合物的化合价—物质类别二维图如图所示。
(1)工业上冶炼Fe 常用的方法是_______(填字母)。
A．电解法
B．还原法
C．热分解法
D．物理方法
(2)下列有关铁及其化合物的说法正确的是_______(填字母)。
A．纯净的铁是银白色
B．物质A 不稳定，在空气中受热能迅速被氧化成物质
C．物质E 受热分解生成物质D
D．除去
溶液中混有的少量
杂质，可以向混合液中加入
溶液
(3)上述二维图中的
在空气中不能稳定存在，请写出物质
在空气中变化的化学方程式： 。
II．硫化氢的转化是资源利用的研究课题。将
和空气的混合气体通入
、
的混合溶液中反应
回收
，其物质转化历程如图所示。
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(4)历程①发生反应的离子方程式为 ，历程③中参加反应的
。
(5)酸性
溶液是常用的氧化剂，能将
氧化为
。向
溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，溶液中出
现浑浊，写出反应的离子方程式： 。已知
的结构式为
，其中
元素
化合价为 ，在
催化下，
能使含
的溶液变成紫红色，试比较、
和
的氧化性强弱： 。
III．三星堆出土的金面具等金制品揭示了人类古文明对黄金的使用。
金的化学性质很稳定，单独用浓盐酸或浓硝酸均不能将金溶解，但将浓硝酸与浓盐酸按体积比1：3 配制成
王水，则可以溶解金，发生的反应如下：
。
(6)王水溶金过程中，硝酸的作用是 。
(7)
可用
粉还原，完成“沉金”。
被
完全还原时，消耗
的物质的量是
mol。
17．铁是人类较早使用的金属之一，铁及其化合物在生产、生活中有重要的用途。回答下列问题。
(1)实验室鉴别
胶体与饱和FeCl3溶液的方法是 。
(2)电子工业用FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板。
①发生反应的离子方程式为 。
②为检验FeCl3腐蚀铜后所得溶液中含有Fe2+，应使用的试剂为 。
③欲从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeCl3溶液循环利用，现有下列试剂：
A．浓硝酸 B．铁粉 C．氯气 D．烧碱
E．浓氨水
需要用到的试剂除盐酸外还需要 (选填字母)。
(3)纳米Fe/Ni 复合材料，可有效去除酸性废水中的
，其反应过程(Ni 不参与反应)如图所示：
①
四种元素的电负性从大到小的顺序是 。
②反应ii 的离子方程式为 。
③假设每步反应都能彻底进行，则反应i 和ii 中消耗还原剂的质量之比为 。
18．工业上用磷铁渣(主要含
、
，以及少量
、
等杂质)制备
(磷酸铁)，工艺流程如
下：
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已知：
①
和
在常温条件下化学性质稳定，不易被氧化，“高温活化”处理后，
元素以
和
的形式存在，
元素以
形式存在。
②
难溶于水，可溶于无机强酸。
请回答下列问题：
(1)“高温活化”时若
的产物为
和
，则反应的化学方程式为 。
(2)“酸浸”时，提高酸浸速率的方法为 (答一条即可)，滤渣的成分为 。其他条件相
同时，磷铁渣浸出率随着盐酸浓度的变化如图所示，盐酸的最佳浓度为 。
(3)“氧化”的目的为 。
(4)“制备”时调节
约为2，温度控制在
左右可产生
沉淀，写出反应的离子方程式：
。溶液的
对磷酸铁产品中
的值有影响，
时，
明显增大，其原因是 。
19．碳酸亚铁晶体[FeCO3·2H2O 为白色固体，不溶于水，干燥品在空气中稳定，湿品在空气中被缓慢氧化
为Fe(OH)3，呈茶色]可用作阻燃剂、动物饲料铁添加剂、补血剂等。实验室利用Na2CO3溶液和FeSO4溶液
制备FeCO3·2H2O，实验装置(夹持仪器已省略)如图所示：
(1)方框内为实验室制取CO2的装置，试剂a 是 溶液。
(2)FeCO3的制备步骤如下：通入一段时间CO2后，向FeSO4溶液中加入过量Na2CO3溶液，搅拌，反应后过
滤，将沉淀洗涤、干燥，得到FeCO3·2H2O。
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①生成FeCO3·2H2O 的离子方程式为 。
②装置丙的作用是 。
(3)某同学设计了由FeCO3·2H2O 制备Fe2O3的方案。补充完整实验方案：
向FeCO3·2H2O 中依次加入试剂：先加入
，充分反应，再加入
， 最
后加入 ； (填操作)、灼烧，即可得到Fe2O3[实验中必须使用的试剂：H2O2溶液、
稀硫酸、氢氧化钠溶液]。
(4)草酸亚铁晶体与碳酸亚铁晶体一样，都能受热分解。称取3.60 g FeC2O4·2H2O，用热重法对其进行热分
解，得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图所示。
300℃时剩余固体只有一种且是铁的氧化物，则其化学式为 (写出计算过程)。
20．为研究FeCl3溶液的性质，某小组同学进行了如下探究实验。
Ⅰ．配制FeCl3溶液
(1)FeCl3溶液的配制：取FeCl3固体溶于 (填试剂名称)，再稀释至指定浓度。
(2)将
溶液稀释成
溶液，稀释过程中一定不需要使用的仪器有
(填仪器名称)。
Ⅱ．FeCl3溶液与锌粉反应的探究
小组同学进行如下实验探究，操作及现象如下：
操作
现象
向反应瓶中加入过量锌粉，然后加
入50ml 0.5mol/L 的FeCl3溶液，搅
拌，充分反应
一段时间后有气泡产生，反应缓慢，pH 逐渐增
大，产生了大量红褐色沉淀后，无气泡冒出，此
时溶液pH 为3~4
收集检验反应过程中产生的气体
集气管口靠近火焰，有爆鸣声
(3)结合实验现象和平衡移动原理解释出现红褐色沉淀的原因 。
(4)取实验后的溶液，滴加
(填化学式)溶液，证明有
生成。原体系中生成
的离
子方程式： 。
(5)分离出固体，甲同学提出固体中除了有
，可能还有铁单质，于是设计下列实验检验固体的成
分：
i.用蒸馏水洗涤固体后、加入足量的稀盐酸并加热，产生气泡，固体全部溶解。
ii.向i 反应后的溶液中滴加KSCN 溶液，无变化。
由此甲同学得出结论，一定含有铁单质。但乙同学认为不严谨，他的理由是：
。乙同学用很
简单的方法证明了沉淀中不含铁单质，方法是： 。
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(6)针对原实验中为何没有产生铁单质查阅资料，得知可能是产生的红褐色沉淀包裹在Zn 粉上，阻碍了Zn
与
的反应。实验证实了Zn 粉被包裹。资料：
开始沉淀的pH 约为1.2，完全沉淀的pH
约为3。于是重新做实验，当溶液pH 为3~4 时，不取出固体，向固-液混合物中持续加入盐酸，控制
pH<1.2，
(填实验操作和现象)，停止加入盐酸，待pH 为3~4 时，
取出固体，固体中检测到Fe 单质。
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