第17讲 铁及其化合物 -备战2023年高考化学【一轮·夯实基础】复习精讲精练

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【复习目标】
1．掌握铁的性质及其用途。
2．了解铁的氧化物的种类、性质及其用途。
3．掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制法、性质。
4．掌握Fe2＋、Fe3＋的检验及其相互转化。
【知识精讲】
1．铁
（1）铁的位置、存在和物理性质
铁位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，原子结构示意图为，化学反应中易失去2个或3个电子而生成＋2价或＋3价的离子。铁在地壳中的含量占第4位。
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
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)eq \(=====,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2。
③
a.与稀盐酸、稀硫酸等非氧化性酸发生置换反应：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
b.与强氧化性酸(浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸)反应
常温下，铁在浓H2SO4、浓HNO3中发生钝化。
加热条件下：
与浓硫酸：2Fe＋6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O。
与浓硝酸：Fe＋6HNO3(浓)Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O。
与稀硝酸：
Fe与过量稀HNO3的反应：Fe＋NOeq \\al(－,3)＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
Fe与少量稀HNO3的反应：3Fe＋2NOeq \\al(－,3)＋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
【例题1】我国清代《本草纲目拾遗》中叙述了“铁线粉”：“粤中洋行有舶上铁丝，……日久起销，用刀刮其销，……，所刮下之销末，名铁线粉”。这里的“铁线粉”是指( )
A．Fe B．FeCl3
C．FeO D．Fe2O3
【例题2】下列有关铁及其化合物的说法中不正确的是( )
A．工业上在高温下用CO还原含Fe2O3的铁矿石炼铁
B．铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4
C．工业上可用铁制容器储存、运输浓硝酸和浓硫酸
D．氯化铁溶液有较强氧化性，故可用作净水剂
2．铁的氧化物
【例题3】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
【例题4】下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是( )
3．氢氧化亚铁、氢氧化铁的性质和制法
【例题5】如图所示，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 ml·L－1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”)。
(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瓶中发生的反应为_____________。
【归纳总结】氢氧化亚铁的实验室制法
要制备氢氧化亚铁，并使氢氧化亚铁长时间保持白色沉淀的状态，注意两点：
一是要减少溶液中氧气的含量，防止溶液与空气的接触；
二是要防止溶液中出现三价铁离子。
4．铁及其化合物的相互转化
（1）亚铁盐
①Fe2＋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、NOeq \\al(－,3)(H＋)等均表现为还原性。
Fe2＋的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。
FeCl2溶液与HNO3溶液反应的离子方程式为3Fe2＋＋NOeq \\al(－,3)＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
②Fe2＋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2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋。
FeCl3溶液滴入淀粉­KI溶液中，溶液变蓝，离子方程式为2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋。
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＋3H2OFe(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HCOeq \\al(－,3)、AlOeq \\al(－,2)、COeq \\al(2－,3)、ClO－等水解呈碱性的离子不能大量共存。
5．Fe2＋、Fe3＋的检验
（1）用KSCN溶液和氯水

（2）用NaOH溶液
（3）含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的检验
混合溶液eq \(――――――→,\s\up7(滴加KSCN溶液))溶液变红色，说明含有Fe3＋；
混合溶液eq \(―――――→,\s\up11(滴加酸性),\s\d4(KMnO4溶液))酸性KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有Fe2＋。
（4）Fe2＋的特征检验方法
待检溶液eq \(―――――――→,\s\up7(K3[Fe（CN）6]溶液))产生蓝色沉淀，说明溶液中含有Fe2＋，反应的离子方程式为3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓。
【例题6】要证明某溶液中不含Fe3＋，而可能含有Fe2＋，进行如下实验操作的最佳顺序为( )
①加入足量氯水 ②加入足量KMnO4(H＋)溶液 ③加入少量KSCN溶液
A．①③ B．③②
C．③① D．①②③
6．含Fe2＋、Fe3＋的除杂问题
【归纳总结】除去混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的常用方法
（1）除去Mg2＋中混有的Fe3＋的方法
向混合溶液中加入MgO、MgCO3、Mg(OH)2中之一，与Fe3＋水解产生的H＋反应，促进Fe3＋的水解，将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去。
（2）除去Cu2＋中混有的Fe3＋的方法
向混合溶液中加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3 中之一，与Fe3＋水解产生的H＋反应，促进Fe3＋的水解，将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去。
（3）除去Mg2＋中混有的Fe2＋的方法
先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，然后再按(1)的方法除去溶液中的Fe3＋。
（4）除去Cu2＋中混有的Fe2＋的方法
先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，然后再按(2)的方法除去溶液中的Fe3＋。
【例题7】下列除杂的操作不正确的是( )
A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量MgO充分反应后过滤
B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤
C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤
D．CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反应后过滤
【例题8】Fe2＋、Fe3＋、Zn2＋较完全地形成氢氧化物沉淀的pH分别为6.7、3.7、4.6。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2＋、Fe3＋杂质离子，为除去这些离子制得纯净的ZnSO4，应加入的试剂是( )
A．NaOH溶液 B．氨水
C．KMnO4、ZnCO3 D．H2O2、ZnO
7．铁及其化合物转化关系的应用
（1）判断离子能否共存
①Fe2＋与NOeq \\al(－,3)(H＋)、ClO－、MnOeq \\al(－,4)(H＋)因发生氧化还原反应而不能共存。
②Fe3＋与S2－、I－、SOeq \\al(2－,3)因发生氧化还原反应而不能共存。
③Fe3＋与HCOeq \\al(－,3)、COeq \\al(2－,3)等因水解相互促进而不能共存。
（2）盐溶液的配制与保存
（3）物质的制备
（4）净水剂
高铁酸钾(K2FeO4)中的Fe为＋6价，是一种高效复合净水剂。
①由于具有强氧化性能杀菌、消毒。
②由于反应后还原产物为Fe3＋，Fe3＋在溶液中水解生成氢氧化铁胶体，能吸附水中的悬浮杂质，起到净水的作用。
【例题9】将0.2 ml·L－1的KI溶液和0.05 ml·L－1 Fe2(SO4)3溶液等体积混合充分反应后，取混合液分别完成下列实验，能说明溶液中存在化学平衡2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2的是( )
A．向混合液中滴入AgNO3溶液，有黄色沉淀生成
B．向混合液中滴入KSCN溶液，溶液变红色
C．向混合液中滴入淀粉溶液，溶液变蓝色
D．向混合液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀生成
【例题10】下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是( )
【例题11】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( )
【例题12】某同学欲探究铁及其化合物的性质，下列实验方案可行的是( )
A.将铁粉加入热的浓硫酸中：探究铁的活泼性
B.将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中：制备Fe(OH)3胶体
C.将铜粉加入FeCl3溶液中：验证Fe3＋的氧化性强于Cu2＋
D.在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液：制备FeSO4·6H2O晶体
【真题演练】
1．（2022·江苏·高考真题）室温下，下列实验探究方案不能达到探究目的的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
2．（2022·广东·高考真题）陈述Ⅰ和Ⅱ均正确但不具有因果关系的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
3．（2022·浙江·高考真题）关于化合物的性质，下列推测不合理的是（ ）
A．与稀盐酸反应生成、、
B．隔绝空气加热分解生成FeO、、
C．溶于氢碘酸(HI)，再加萃取，有机层呈紫红色
D．在空气中，与高温反应能生成
4．（2022·广东·高考真题）为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是（ ）
A．加入溶液产生沉淀
B．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C．加入溶液无红色出现
D．加入溶液无蓝色沉淀生成
5．（2022·浙江·高考真题）下列说法不正确的是（ ）
A．镁合金密度较小、强度较大，可用于制造飞机部件
B．还原铁粉可用作食品干燥剂
C．氯气、臭氧、二氧化氯都可用于饮用水的消毒
D．油脂是热值最高的营养物质
6．（2021·江苏·高考真题）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
7．（2021·广东·高考真题）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．可与反应生成
B．既可被氧化，也可被还原
C．可将加入浓碱液中制得的胶体
D．可存在的循环转化关系
8．（2021·河北·高考真题）“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是（ ）
A．钢是以铁为主的含碳合金
B．钢的含碳量越高，硬度和脆性越大
C．生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高
D．冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3
9．（2022·浙江·高考真题）化合物X由4种元素组成。某兴趣小组按如图流程进行实验：
请回答：
(1)组成X的元素有____________，X的化学式为____________。
(2)溶液C中溶质的成分是____________(用化学式表示)；根据C→D→E的现象，给出相应微粒与阳离子结合由弱到强的排序__________________。
(3)X与足量Na反应生成固体F的化学方程式是______________________________。
(4)设计实验确定溶液G中阴离子____________。
10．（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。
(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)。
11．（2021·海南·高考真题）无水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(含有少量碳和杂质)为原料制备无水。
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___________。
(2)为避免引入新的杂质，试剂B可以选用___________(填编号)。
A．溶液B．水C．水D．溶液
(3)操作②是蒸发结晶，加热的同时通入的目的是___________。
(4)取少量晶体，溶于水并滴加溶液，现象是___________。
(5)反应的化学方程式为___________。
(6)由转化成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还原___________。
12．（2020·海南·高考真题）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：+6Fe2+ +14H+ = 2Cr3+ +6Fe3+ +7H2O
某次实验称取0.2800 g样品，滴定时消耗浓度为0.03000 ml·L-1的K2Cr2O7溶液25.10 mL，则样品中铁含量为____________________%。
13．（2021·北京·高考真题）铁黄是一种重要的化工产品。由生产钛白粉废渣制备铁黄的过程如下。
资料：
i.钛白粉废渣成分：主要为FeSO4·H2O，含少量TiOSO4和不溶物
ii.TiOSO4+(x+1)H2O⇌TiO2·xH2O↓+H2SO4
iii.0.1 ml/L Fe2+生成Fe(OH)2，开始沉淀时pH=6.3，完全沉淀时pH=8.3；
0.1 ml/L Fe3+生成FeOOH，开始沉淀时pH=1.5，完全沉淀时pH=2.8
(1)纯化
①加入过量铁粉的目的是_______。
②充分反应后，分离混合物的方法是_______。
(2)制备晶种
为制备高品质铁黄产品，需先制备少量铁黄晶种。过程及现象是：向一定浓度FeSO4溶液中加入氨水，产生白色沉淀，并很快变成灰绿色。滴加氨水至pH为6.0时开始通空气并记录pH变化(如图)。
①产生白色沉淀的离子方程式是___________________。
②产生白色沉淀后的pH低于资料iii中的6.3。原因是：沉淀生成后c(Fe2+)________0.1ml/L (填“＞”“=”或“＜”)。
③0-t1时段，pH几乎不变；t1-t2时段，pH明显降低。结合方程式解释原因：___________________________________________。
④pH≈4时制得铁黄晶种。若继续通入空气，t3后pH几乎不变，此时溶液中c(Fe2+)仍降低，但c(Fe3+)增加，且(Fe2+)降低量大于c(Fe3+)增加量。结合总方程式说明原因：_____________________________________。
(3)产品纯度测定
铁黄纯度可以通过产品的耗酸量确定。
wg铁黄溶液b溶液c滴定
资料：
Fe3++3=Fe(C2O4)，Fe(C2O4)不与稀碱液反应
Na2C2O4过量，会使测定结果_______(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
14．（2020·江苏·高考真题）实验室由炼钢污泥(简称铁泥，主要成分为铁的氧化物)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___________[，]。
(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】。
【课后精练】
第I卷（选择题）
1．（2022·全国·高三专题练习）《天工开物》中“治铁"原典中记载：“凡治铁成器，取已炒熟铁为之……凡炉中炽铁用炭，煤炭居十七，木炭居十三……即用煤炭也别有铁炭一种，取其火性内攻、焰不虚腾者，与炊炭同行而有分类也……”。下列说法正确的是（ ）
A．熟铁是纯净的铁单质，生铁是铁和碳的混合物
B．治铁过程只涉及化合反应与置换反应，
C．铁炭和炊炭均为碳元素的同素异形体
D．治铁用到的煤炭和木炭均可还原铁的氧化物
2．（2022·上海上海·模拟预测）关于钢与生铁的说法错误的是（ ）
A．都属于合金B．都不易腐蚀
C．都比纯铁的硬度大D．都比纯铁的用途广
3．（2022·全国·高三专题练习）微生物法浸出黄铜矿(CuFeS2，其中Cu为+2价)中铜元素的过程如图。下列说法错误的是（ ）
A．该方法的原料只有黄铜矿和氧气
B．Fe2(SO4)3和H2SO4可以循环利用
C．微生物在整个转化过程中起催化作用
D．当黄铜矿中的铁元素全部转化为Fe3+时，生成2ml SO同时消耗4.25ml O2
4．（2022·全国·高三专题练习）下列关于溶液中所含离子检验的说法正确的是（ ）
A．取少量某溶液于试管中，向其中先滴加稀硝酸，再滴加溶液，有白色沉淀生成，说明该溶液中含有
B．取少量某溶液于试管中，向其中加入少量新制氯水，再滴加KSCN溶液，若溶液变红，说明该溶液中含有
C．取少量某溶液于试管中，加入NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，若红色石蕊试纸变蓝，说明该溶液中含有
D．将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，说明该溶液中含有
5．（2022·浙江金华·高三阶段练习）下列方案设计、现象和结论都正确的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
6．（2022·上海松江·二模）铁与下列足量溶液发生反应，一定有固体剩余的是（ ）
A．稀硫酸B．稀硝酸C．热的浓硫酸D．冷的浓硝酸
7．（2022·上海静安·二模）滴定法测铀时需添加VOSO4做催化剂，该物质易被氧化，实验室常用Fe2+去除VOSO4溶液中的(VO2)2SO4，实验装置如图所示。下列分析正确的是（ ）
A．VOSO4和(VO2)2SO4中V元素的化合价相同
B．b中反应所生成气体的作用之一是将装置中的空气排尽
C．用小试管在m处收集气体并验纯后，应先关闭K2，再打开K3
D．实验完毕，可用氯水和KSCN溶液检验c中溶液是否含有Fe2+
8．（2022·全国·高三专题练习）一定量的某磁黄铁矿(主要成分FexS，S为-2价)与100mL盐酸恰好完全反应(杂质不与盐酸反应)，生成0.1ml硫单质、0.4mlFeCl2和一定量H2S气体，且溶液中无Fe3+。有关说法正确的是（ ）
A．c(HCl)=4.0ml·L-1B．x=0.85
C．生成了0.4mlH2SD．FexS中，n(Fe2+)∶n(Fe3+)=2∶1
9．（2022·全国·高三专题练习）《开宝本草》记载“取钢煅作叶如笏或团，平面磨错令光净，以盐水洒之，于醋瓮中阴处埋之一百日，铁上衣生，铁华成矣”。铁华粉[主要成分为(]可用如下方法检测。下列相关说法不正确的是（ ）
A．在铁华粉中加入稀硝酸，再滴加KSCN溶液，一定会变红
B．制备铁华粉的主要反应为
C．气体X的产生是因为发生了复分解反应
D．由上述实验可知，OH-结合Fe3+的能力大于CN-
10．（2022·全国·高三专题练习）向NH4Fe(SO4)2(aq)中逐滴滴加Ba(OH)2(aq)至过量的过程中，有关离子反应错误的是（ ）
A．2Fe3+＋3＋3Ba2+＋6OH-→2Fe(OH)3↓＋3BaSO4↓
B．Fe3+＋5＋4＋4Ba2+＋8OH-→Fe(OH)3↓＋5NH3·H2O＋4BaSO4↓
C．3Fe3+＋＋5＋5Ba2+＋10OH-→3Fe(OH)3↓＋NH3·H2O＋5BaSO4↓
D．Fe3+＋＋2＋2Ba2+＋4OH-→Fe(OH)3↓＋NH3·H2O＋2BaSO4↓
11．（2022·江西·模拟预测）仅用下列方法或试剂不能达到鉴别离子目的的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
12．（2022·全国·高三专题练习）下列有关铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是（ ）
A．铁粉具有还原性，可用作食品保存的抗氧化剂
B．纳米Fe3O4能与酸反应，可用作铁磁性材料
C．FeCl3溶液呈酸性，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，可用于自来水的消毒
13．（2022·全国·高三专题练习）下列由废铁屑制取无水Fe2(SO4)3的实验原理与装置不能达到实验目的的是（ ）
A．用装置甲除去废铁屑表面的油污B．用装置乙溶解废铁屑制Fe2(SO4)3
C．用装置丙过滤得到Fe2(SO4)3溶液D．用装置丁蒸干溶液获得Fe2(SO4)3
14．（2022·全国·高三专题练习）某同学利用下列电池装置进行实验，探究的氧化性和还原性。
根据实验现象，下列分析不正确的是（ ）
A．电流表显示电子由铁电极流向石墨电极，可知盐桥中的阳离子进入石墨电极溶液中
B．一段时间后石墨电极上未见析出且铁电极溶液中增大，可知石墨电极溶液中也增大
C．由A、B中的现象可知，还原性小于、氧化性小于
D．一段时间后两极溶液中的浓度若相等，说明反应已达到平衡状态
15．（2022·全国·高三专题练习）由绿矾()制备三草酸合铁酸钾晶体{}的流程如图
下列说法正确的是（ ）
A．“溶解”时加硫酸的目的是抑制水解
B．将“沉淀”所得的加入酸性高锰酸钾溶液，观察到溶液褪色，说明产物中含
C．“氧化”过程中被还原为
D．隔绝空气加热，分解产物为、、、
16．（2022·广东·广州六中三模）在给定条件下，下列物质间的转化均能一步实现的是（ ）
A．
B．
C．
D．
17．（2022·新疆·三模）根据下列装置和表内的物质，不能达到相应实验目的的是（ ）
A．图A是实验室制备氢氧化亚铁
B．图B是实验室制备并收集NO2
C．图C是证明温度对化学平衡的影响
D．图D是实验室制备乙酸乙酯
18．（2022·全国·高三专题练习）以废铁屑为原料制备硫酸亚铁晶体的实验过程如图，下列说法正确的是（ ）
A．取少量酸浸后的溶液，滴加硫氰化钾溶液，未变红色，说明废铁屑中不含+3价铁元素
B．人体血红素是亚铁离子配合物，硫酸亚铁可用于治疗缺铁性贫血
C．过滤步骤说明硫酸亚铁晶体难溶于水
D．实验过程不直接蒸发结晶的原因是防止FeSO4水解生成Fe(OH)2
19．（2022·全国·高三专题练习）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0.28ml
C．若将反应后的溶液倒入蒸发皿中直接蒸干可得到0.2ml 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
20．（2022·北京市第一六一中学三模）下列实验操作、现象和结论均正确的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
第II卷（非选择题）
21．（2022·云南师大附中高三阶段练习）A、B、C、D是4种中学化学常见的纯净物，其中A为单质。A、B、C、D存在如图所示转化关系：
回答下列问题：
(1)C的化学式为_______。
(2)A在氧气中燃烧的产物_______(填“是”或“不是”)碱性氧化物。
(3)写出B →C的化学方程式：____________________________。
(4)往B的水溶液中滴加NaOH溶液，现象为______________。
22．（2021·浙江·高三阶段练习）硫酸亚铁溶液久置后，产生黄褐色沉淀X，探究其组成
(1)X的组成元素___________ (填元素符号)，红棕色固体丙的化学式___________。
(2)X与稀硫酸反应时的离子方程式_________________________。
(3)写出硫酸亚铁溶液久置后，产生黄褐色沉淀X的化学方程式__________________。
(4)在医药上常用硫酸亚铁热溶液与硫酸、硝酸混合制备X，且产品中不含Fe2+及NO，请设计实验检验X中不含Fe2+及NO_________________________。
23．（2022·全国·高三专题练习）发蓝工艺是将钢铁浸入热的NaNO2碱性溶液中，在其表面形成一层四氧化三铁薄膜。其中铁经历了如图转化：
其中②的化学方程式为：Na2FeO2+NaNO2+H2ONa2Fe2O4+NH3↑+NaOH(未配平)。
完成下列填空：
(1)将反应②中涉及的短周期元素，按原子半径由大到小顺序排列______________。
(2)NH3分子的结构式为______________。从原子结构的角度解释氮元素的非金属性比氧元素弱的原因_____________________。
(3)配平反应②的化学方程式____________________________。若反应生成11.2 L(标准状态)氨气，则电子转移的数目为______________。
(4)反应③中Na2FeO2与Na2Fe2O4的物质的量之比为______________。写出Fe→Fe3O4的置换反应的化学方程式_____________________。
24．（2022·安徽·模拟预测）由硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4、Al2O3和SiO2)得到绿矾(FeSO4·7H2O)，然后制取透明氧化铁颜料的流程如下：
已知：
Ⅰ.透明氧化铁又称纳米氧化铁，粒子直径很微小(10 ~ 90 nm) ，包括氧化铁黄( FeOOH)和氧化铁红( Fe2O3) ，难溶于水，在碱性条件下非常稳定；
Ⅱ.Fe3+能将FeS2中的硫元素氧化为+6价。
回答下列问题：
(1)FeS2的电子式是_______。
(2)“滤渣”中的主要成分是_______( 填名称)。
(3)流程中“ ” 环节的目的是______________。
(4)“还原”过程中涉及的离子方程式为____________________________。
(5)“沉淀”采用分批加入KOH溶液，并不断搅拌，这样操作不但可以得到均匀、色泽纯正的氢氧化铁，而且还可以______________。
(6)可用分光光度法测定制得的透明氧化铁中氧化铁黄和氧化铁红的含量。已知Fe(SCN)3的吸光度A(对特定波长光的吸收程度)与Fe3+标准溶液浓度的关系如图所示。
称取3.47 g透明氧化铁，用稀硫酸溶解并定容至1 L， 准确移取该溶液10.00 mL，加入足量KSCN溶液，再用蒸馏水定容至100 mL。测得溶液吸光度A =0. 8，则透明氧化铁中氧化铁黄的质量分数为____________；若吸光度 A减小，则氧化铁黄的含量将_______(填“增大”或“减小”)。
25．（2022·全国·高三专题练习）以下是制备FeC2O4·2H2O的流程：
实验I：制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O
(1)B中盛有一定量的(NH4)2SO4溶液，A中分液漏斗中的药品是_______。
(2)实验开始时先将止水夹a_______(填“打开”或“关闭”)。
(3)简述B中生成(NH4)2Fe(SO4)2的操作过程_____________________。
实验II：制备FeC2O4·2H2O
已知：25℃时，当pH>4，Fe2+易被氧化。
(4)步骤①生成FeC2O4·2H2O的化学方程式为____________________________，该步加入H2C2O4而不是Na2C2O4溶液的原因是____________________________。
26．（2022·江苏泰州·模拟预测）甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe]是一种肠溶性饲料添加剂。某化学实验小组利用FeCO3与甘氨酸反应制备(NH2CH2COO)2Fe，实验过程如下：
步骤Ⅰ：将足量废铁屑和 1.0 ml·L-1硫酸充分反应后，再与1.0 ml·L-1NH4HCO3溶液混合，装置如图1，反应结束后过滤并洗涤得FeCO3
步骤Ⅱ ：将FeCO3溶于甘氨酸和柠檬酸的混合溶液，生成(NH2CH2COO)2Fe．当溶液中Fe(Ⅱ)浓度为0.5 ml·L-1时，(NH2CH2COO)2Fe产率随溶液pH的变化如图2所示。
已知：
①甘氨酸亚铁易溶于水，难溶于酒精；
②甘氨酸具有两性，易溶于水；
③柠檬酸易溶于水和酒精，具有强酸性和强还原性。
(1)连接好装置，检查装置气密性的方法是_______。
(2)乙中发生反应的离子方程式为___________________________________。实验中不能用1.0 ml·L-1NaHCO3溶液代替1.0 ml·L-1NH4HCO3溶液的可能原因是______________。
(3)柠檬酸的作用是______________。
(4)步骤Ⅱ具体操作：取0.10ml步骤I得到的沉淀置于反应容器内，______________，使得Fe(Ⅱ)浓度约为0.5 ml·L-1，______________，用乙醇洗涤，干燥得到甘氨酸亚铁。(须使用的仪器和试剂：pH计、1.0ml·L-1甘氨酸溶液、柠檬酸、0.1 ml·L-1NaOH溶液、乙醇)
27．（2022·山东聊城·三模）硫氰化钾(KSCN)俗称玫瑰红酸钾，是一种用途广泛的化学药品。实验室模拟工业制备硫氰化钾的实验装置如图所示，回答下列问题：
已知：
①CS2不溶于水，密度比水大；
②三颈烧瓶内盛放有CS2、水和催化剂。
(1)制备NH4SCN溶液：
①实验前，经检验装置的气密性良好。装置A中发生反应的化学方程式为________________________________；装置B中的试剂是__________________。三颈烧瓶的下层CS2液体必须浸没导气管口，目的是_________________________。
②实验开始时，打开K1，加热装置A、D，使A中产生的气体级级通入D中，发生反应：
CS2+3NH3NH4SCN+NH4HS，该反应缓慢进行至CS2消失。
(2)制备KSCN溶液：
①熄灭A处的酒精灯，关闭K1和K2，移开水浴，将装置D继续加热至105℃，当NH4HS完全分解后(NH4HSH2S↑+NH3↑)，打开K2，继续保持液温105℃，缓缓滴入适量的KOH溶液，发生反应的化学方程式为_________________________。
②装置E中，NH3被酸性重铬酸钾氧化为氨气，反应的离子方程式为________________________________。
(3)测定晶体史KSCN的含量：称取10.0g样品，配成1000mL溶液。量取20.00mL溶液于锥形瓶中，加入适量稀硝酸，再加入几滴Fe(NO3)3溶液作指示剂，用0.1000ml/LAgNO3标准溶液滴定，达到滴定终点时消耗AgNO3标准溶液20.00mL。
①滴定时发生的反应：SCN-+Ag+=AgSCN↓(白色)，判断达到滴定终点的现象是_________________________。
②晶体中KSCN的质量分数为___________。
非金属
反应条件
现象
化学方程式
O2
常温、潮湿空气中
因发生吸氧腐蚀生成疏松的暗红色铁锈
—
点燃
剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
3Fe＋2O2eq \(=====,\s\up7(点燃))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＋SFeS
Cl2
加热
反应剧烈，产生棕褐色的烟
2Fe＋3Cl22FeCl3
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
化学性质
与酸反应
①FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应的离子方程式：
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O、
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、
Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。
②FeO与稀硝酸反应的化学方程式：
3FeO＋10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O。
③FeO、Fe2O3分别与HI溶液反应的化学方程式：
FeO＋2HI===FeI2＋H2O、
Fe2O3＋6HI===2FeI2＋I2＋3H2O。
稳定性
不稳定，在空气中加热被氧化为Fe3O4
在空气中稳定
在空气中稳定
A
B
C
D
X
FeCl2溶液
FeCl3溶液
Fe
FeSO4溶液
Y
FeCl3
CuCl2
Al
Fe2(SO4)3
Z
Cl2
Fe
NaOH溶液
Cu
名称
氢氧化亚铁
氢氧化铁
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
色、态，水溶性
白色固体，难溶于水
红褐色固体，难溶于水
与盐酸反应
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
受热分解
—
2Fe(OH)3Fe2O3＋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)3Fe2O3＋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
方法一：有机覆盖层法
将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应，如图所示
方法二：还原性气体保护法
用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀，如图所示
方法三：电解法
用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖苯或煤油，如图所示
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
选项
操作和现象
结论或目的
A
向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液2～3滴，溶液呈红色
红砖中含有氧化铁
B
向CO还原Fe2O3得到的黑色固体中加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液，溶液不显红色
黑色固体中没有Fe3O4
C
取少量Fe(NO3)2试样加水溶解，加稀H2SO4酸化，滴加KSCN溶液，溶液变为红色
该Fe(NO3)2试样已经变质
D
向某溶液中加入H2O2，然后再加入KSCN溶液变红色
原溶液中含有Fe2＋
选项
操作与现象
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
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
Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3
选项
探究方案
探究目的
A
向盛有溶液的试管中滴加几滴溶液，振荡，再滴加几滴新制氯水，观察溶液颜色变化
具有还原性
B
向盛有水溶液的试管中滴加几滴品红溶液，振荡，加热试管，观察溶液颜色变化
具有漂白性
C
向盛有淀粉-KI溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，观察溶液颜色变化
的氧化性比的强
D
用pH计测量醋酸、盐酸的pH，比较溶液pH大小
是弱电解质
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
用焦炭和石英砂制取粗硅
可制作光导纤维
B
利用海水制取溴和镁单质
可被氧化，可被还原
C
石油裂解气能使溴的溶液褪色
石油裂解可得到乙烯等不饱和烃
D
水解可生成胶体
可用作净水剂
目的
方案设计
现象和结论
A
检验麦芽糖水解产物
在麦芽糖溶液中加入麦芽糖酶，反应一段时间后，再加入适量新制Cu(OH)2悬浊液加热
出现砖红色沉淀说明麦芽糖水解产物中含葡萄糖
B
检验脱氧剂中还原铁粉是否变质
取少量样品溶于盐酸，再滴加KSCN溶液
溶液未变红，说明铁粉未变质
C
检验石蜡油分解产物
将碎瓷片催化石蜡油分解产生的气体通入酸性高锌酸钾溶液中
酸性高锌酸钾溶液褪色证明石蜡油分解产生的气体是乙烯
D
比较AlO、CO得到质子的能力
将NaAlO2溶液与NaHCO3溶液混合
出现白色沉淀，证明AlO得到质子的能力强于CO
选项
离子
方法或试剂
A
Na+、K+
焰色试验
B
、
稀硝酸、氯化钡溶液
C
Fe2+、Fe3+
H2O2溶液、KSCN溶液
D
、
稀盐酸
选项
A
B
C
D
实验
现象
试纸变蓝
试管中溶液变红
试管中产生浅黄色沉淀
苯酚钠溶液变浑浊
结论
有生成
待测溶液中含
中含有
酸性：碳酸>苯酚