第三章　第3講　鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系-2025年高中化學(xué)高考備考

第三章金屬及其化合物第3講鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系課標(biāo)要求核心考點(diǎn)五年考情核心素養(yǎng)對(duì)接認(rèn)識(shí)鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化在促進(jìn)社會(huì)文明進(jìn)步、自然資源綜合利用和環(huán)境保護(hù)中的重要價(jià)值基于價(jià)類二維思想理解鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系2023重慶，T15；2021全國乙，T26；2021北京，T18；2021海南，T15；2021廣東，T10；2021河北，T15；2020海南，T151.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：能從鐵及其化合物的類別通性、化合價(jià)升降趨勢(shì)、原子結(jié)構(gòu)的角度說明鐵及其化合物的性質(zhì)及物質(zhì)的轉(zhuǎn)化路徑；能根據(jù)鐵鹽的性質(zhì)解釋實(shí)驗(yàn)中的不同現(xiàn)象，從不同視角分析二價(jià)鐵和三價(jià)鐵的性質(zhì)差異。2.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：能基于鐵鹽性質(zhì)進(jìn)行簡單的分離、檢驗(yàn)、制備等實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作鐵鹽的性質(zhì)及其探究2023江蘇，T11；2023湖南，T7；2023全國乙，T11；2023年1月浙江，T16；2023年6月浙江，T3；2021江蘇，T4；2020全國Ⅰ，T27；2020全國Ⅲ，T11；2020江蘇，T19；2019全國Ⅰ，T27；2019江蘇，T18命題分析預(yù)測(cè)1.鐵是含多種價(jià)態(tài)的元素，高考中常以三價(jià)鐵和二價(jià)鐵之間的相互轉(zhuǎn)化設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)考查鐵及其化合物的性質(zhì)，以語言描述形式考查Fe2＋、Fe3＋的檢驗(yàn)等，另外，選擇題常基于價(jià)類二維思想考查鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化。2.2025年高考在非選擇題中可能會(huì)結(jié)合真實(shí)情境考查鐵鹽的性質(zhì)探究，加大對(duì)考生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的考查考點(diǎn)1基于價(jià)類二維思想理解鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系1.鐵元素的“價(jià)—類”二維轉(zhuǎn)化關(guān)系（1）橫向變化體現(xiàn)了同價(jià)態(tài)不同物質(zhì)類別（氧化物、鹽、堿）之間的轉(zhuǎn)化：①堿性氧化物（Fe2O3、FeO）都能溶于酸（H＋）轉(zhuǎn)化為鹽；②Fe2＋、Fe3＋與堿（OH－）反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的堿；③難溶性的堿易分解生成對(duì)應(yīng)的氧化物，但難溶性的堿性氧化物一般不與水反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的堿。（2）縱向變化體現(xiàn)不同價(jià)態(tài)、同類別物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化性或還原性。（3）斜向變化體現(xiàn)不同價(jià)態(tài)、不同類別物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化性和還原性。2.“鐵三角”中的轉(zhuǎn)化關(guān)系寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式（若有離子方程式請(qǐng)寫出離子方程式）。（1）[有關(guān)Fe的反應(yīng)]①鐵與鹽酸反應(yīng)：Fe＋2H＋Fe2＋＋H2↑②鐵與氯氣在加熱條件下反應(yīng)：2Fe＋3Cl2△2FeCl（2）[有關(guān)Fe2＋的反應(yīng)]①向含有Fe2＋的溶液中通入Cl2：2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－②向含有Fe2＋的溶液中滴加酸性高錳酸鉀溶液：5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2③Fe（OH）2在潮濕的空氣中：4Fe（OH）2＋O2＋2H2O4Fe（OH）3④FeO與CO在高溫下反應(yīng)：FeO＋CO高溫Fe＋CO（3）[有關(guān)Fe3＋的反應(yīng)]①Fe2O3與CO在高溫下反應(yīng)：3CO＋Fe2O3高溫2Fe＋3CO②向含有Fe3＋的溶液中加入過量鐵粉：2Fe3＋＋Fe3Fe2＋③Fe（OH）3受熱分解：2Fe（OH）3△Fe2O3＋3H2④將Fe2O3溶于鹽酸：Fe2O3＋6H＋2Fe3＋＋3H2O⑤Fe（OH）3與稀硫酸反應(yīng)：Fe（OH）3＋3H＋Fe3＋＋3H2O命題點(diǎn)“價(jià)—類”二維圖在鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用1.[2021廣東]部分含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是（C）A.a可與e反應(yīng)生成bB.b既可被氧化，也可被還原C.可將e加入濃堿液中制得d的膠體D.可存在b→c→d→e→b的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系解析分析題圖可知a為Fe，b為亞鐵鹽，e為鐵鹽，c為Fe（OH）2，d為Fe（OH）3。Fe能與Fe3＋發(fā)生歸中反應(yīng)生成Fe2＋，A項(xiàng)正確；Fe2＋既有還原性又有氧化性，既能被氧化又能被還原，B項(xiàng)正確；將含F(xiàn)e3＋的鹽加入濃堿液中得到的是Fe（OH）3沉淀，不能制得Fe（OH）3膠體，C項(xiàng)錯(cuò)誤；存在循環(huán)轉(zhuǎn)化：Fe2＋OH-Fe(OH)2空氣中Fe(OH)3OH+Fe2＋，D項(xiàng)正確。命題拓展判斷下列說法的正誤。（1）用蒸發(fā)皿蒸干b溶液，最終得到c固體。（?）（2）e可用于腐蝕印刷電路板上的Cu。（√）2.如圖為鐵元素的價(jià)類二維圖，其中的箭頭表示部分物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。下列說法正確的是（D）A.鐵在高溫條件下與水蒸氣反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化①B.FeO是一種黑色粉末，不穩(wěn)定，在空氣中受熱迅速發(fā)生轉(zhuǎn)化②生成紅棕色粉末C.加熱Fe（OH）3發(fā)生轉(zhuǎn)化⑥，加水溶解可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化③D.由圖可預(yù)測(cè)：高鐵酸鹽（FeO42－）具有強(qiáng)氧化性，可用于消毒，F(xiàn)eO42－與水反應(yīng)最終可生成解析鐵在高溫條件下與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，不能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化①，A項(xiàng)錯(cuò)誤；FeO是一種黑色粉末，不穩(wěn)定，在空氣中受熱迅速被氧化生成Fe3O4，不能發(fā)生轉(zhuǎn)化②，B項(xiàng)錯(cuò)誤；加熱Fe（OH）3發(fā)生轉(zhuǎn)化⑥生成氧化鐵，F(xiàn)e（OH）3不溶于水，氫氧化鐵與酸反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化③，C項(xiàng)錯(cuò)誤；高鐵酸鹽中鐵為＋6價(jià)，具有強(qiáng)氧化性，可用于消毒，與水發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe3＋，F(xiàn)e3＋與水反應(yīng)生成Fe（OH）3膠體，可吸附水中的懸浮物，D項(xiàng)正確。3.用廢鐵屑制備磁性氧化鐵（Fe3O4）的過程如圖：下列說法不正確的是（D）A.浸泡過程中適當(dāng)加熱并攪拌效果更好B.檢驗(yàn)溶液A中的Fe3＋可以用KSCN溶液C.加H2O2時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為H2O2＋2Fe2＋＋2H＋2Fe3＋＋2H2D.制備Fe3O4的反應(yīng)Fe2＋＋2Fe3＋＋8OH－△Fe3O4＋4H解析浸泡過程中適當(dāng)加熱并攪拌可以提高反應(yīng)速率，效果更好，A項(xiàng)正確；檢驗(yàn)鐵離子可以用KSCN溶液，B項(xiàng)正確；過氧化氫能氧化亞鐵離子，離子方程式為H2O2＋2Fe2＋＋2H＋2Fe3＋＋2H2O，C項(xiàng)正確；制備Fe3O4的反應(yīng)為Fe2＋＋2Fe3＋＋8OH－△Fe3O4＋4H2考點(diǎn)2鐵鹽的性質(zhì)及其探究1.亞鐵鹽和鐵鹽的性質(zhì)Fe2＋（1）氧化性：與活潑金屬發(fā)生置換反應(yīng)，如Fe2＋＋Zn[1]Zn2＋＋Fe（2）以還原性為主，如遇Br2、Cl2、O2、H2O2、ClO－、NO3－（H（3）可水解：如配制硫酸亞鐵溶液時(shí)常加少量[2]硫酸抑制Fe2＋的水解Fe3＋（1）氧化性：遇Fe、Cu、HI、H2S等均表現(xiàn)出氧化性，與S2－、I－、HS－、SO3（2）易水解：①只能存在于酸性較強(qiáng)的溶液中，工業(yè)上常用將pH調(diào)節(jié)至3.1以上的方法除去溶液中的Fe3＋；②配制氯化鐵溶液時(shí)，通常將氯化鐵固體先溶于較濃的鹽酸中，再稀釋至所需濃度，抑制Fe3＋水解；③溶液中Fe3＋分別與HCO3－、[Al（OH）4]－、CO322.Fe2＋、Fe3＋的檢驗(yàn)（1）Fe2＋的檢驗(yàn)Fe2＋的檢驗(yàn)①（2）Fe3＋的檢驗(yàn)Fe3＋的檢驗(yàn)①注意檢驗(yàn)Fe2＋時(shí)不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能將加入KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中（新制氯水可能會(huì)氧化SCN－）。3.重要的鐵鹽（1）氯化鐵（FeCl3）：棕黃色固體，一種常見的氧化劑，能與多種還原劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)，能回收廢銅，其反應(yīng)的離子方程式為2Fe3＋＋CuCu2＋＋2Fe2＋（2）綠礬（FeSO4·7H2O）：一種重要的還原劑，可用作補(bǔ)血?jiǎng)┘爸参锏难a(bǔ)鐵劑。（3）高鐵酸鉀（K2FeO4）：深紫色晶體，具有強(qiáng)氧化性，可用作水處理劑或高容量電池材料。（4）鐵銨礬[NH4Fe（SO4）2·12H2O]：無色晶體，易溶于水，常用作化學(xué)分析試劑、藥物和織物媒染劑。（5）赤血鹽[K3Fe（CN）6]：紅色晶體，易溶于水，常用于檢驗(yàn)Fe2＋，生成藍(lán)色沉淀。1.易錯(cuò)辨析。（1）[2022湖北改編]在0.1mol·L－1氯化鈉溶液中可以大量存在：Fe3＋、I－、Ba2＋、HCO3－。（?（2）FeCl2不能通過化合反應(yīng)制備。（?）（3）[2022全國甲改編]將鐵銹溶于濃鹽酸，滴入KMnO4溶液，紫色褪去，證明鐵銹中含有二價(jià)鐵。（?）（4）[2022廣東改編]FeCl3水解可生成Fe（OH）3膠體，因此FeCl3可用作凈水劑。（√）（5）硫酸亞鐵片和維生素C同時(shí)服用能增強(qiáng)治療缺鐵性貧血的效果。（√）（6）“青礬（FeSO4）”宜密封保存，防止氧化變質(zhì)。（√）2.[溶液的配制]（1）配制氯化鐵溶液：將氯化鐵晶體先溶于濃鹽酸中，目的是抑制Fe3＋水解，然后用蒸餾水稀釋至所需濃度。（2）配制硫酸亞鐵溶液：將綠礬晶體溶于稀硫酸中，目的是抑制Fe2＋水解，然后加入還原鐵粉，目的是防止Fe2＋被氧化。3.[Fe3＋、Fe2＋的檢驗(yàn)]（1）已知試劑：酸性KMnO4溶液、NaOH溶液、KSCN溶液、溴水、新制氯水，請(qǐng)選擇合適的試劑，進(jìn)行下列檢驗(yàn)，并簡述操作過程。①檢驗(yàn)Fe2（SO4）3溶液中是否含有FeSO4：酸性KMnO4溶液；取少量溶液，向其中滴加酸性KMnO4溶液，如果溶液紫色褪去，說明Fe2（SO4）3溶液中含有FeSO4。②檢驗(yàn)FeSO4溶液中是否含有Fe2（SO4）3：KSCN溶液；取少量溶液，向其中滴加KSCN溶液，若溶液呈紅色，說明FeSO4溶液中含有Fe2（SO4）3。（2）能否用酸性高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)氯化鐵溶液中含有的Fe2＋？簡述原因不能。Cl－也能還原MnO4－生成Mn2＋而使酸性高錳酸鉀溶液褪色，產(chǎn)生干擾（3）寫出用鐵氰化鉀溶液檢驗(yàn)Fe2＋生成藍(lán)色沉淀的反應(yīng)的離子方程式：K＋＋Fe2＋＋[Fe（CN）6]3－KFe[Fe（CN）6]↓4.[Fe2＋、Fe3＋的除雜問題]寫出下列除雜方法。（1）除去FeCl3溶液中的FeCl2：加入適量新制氯水或H2O2溶液；（2）除去FeCl2溶液中的FeCl3：加入過量鐵粉后過濾；（3）除去FeCl2溶液中的CuCl2：加入過量鐵粉后過濾。命題點(diǎn)1Fe2＋和Fe3＋的性質(zhì)1.[全國Ⅱ高考]某班同學(xué)用如下實(shí)驗(yàn)探究Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)。回答下列問題：（1）分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是防止Fe2＋被氧化。（2）甲組同學(xué)取2mLFeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說明Cl2可將Fe2＋氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－（3）乙組同學(xué)認(rèn)為甲組的實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn)，該組同學(xué)在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是隔絕空氣（排除氧氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響）。（4）丙組同學(xué)取10mL0.1mol·L－1KI溶液，加入6mL0.1mol·L－1FeCl3溶液混合。分別取2mL此溶液于3支試管中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①第一支試管中加入1mLCCl4充分振蕩、靜置，CCl4層顯紫色；②第二支試管中加入1滴K3[Fe（CN）6]溶液，生成藍(lán)色沉淀；③第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅。實(shí)驗(yàn)②檢驗(yàn)的離子是Fe2＋（填離子符號(hào)）；實(shí)驗(yàn)①和③說明：在I－過量的情況下，溶液中仍含有Fe3＋（填離子符號(hào)），由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為可逆反應(yīng)。解析（1）Fe2＋具有還原性，F(xiàn)eCl2溶液易被氧化而變質(zhì)，配制FeCl2溶液時(shí)加入少量鐵屑，目的是防止Fe2＋被氧化。（2）溶液變紅，說明有Fe3＋生成，則FeCl2溶液與氯水反應(yīng)生成FeCl3，離子方程式為2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－。（3）甲組實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)eCl2易被空氣中的O2氧化，生成FeCl3，因此實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn)。加入煤油，煤油的密度比水小，可以起到隔絕空氣的作用，從而排除氧氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。（4）實(shí)驗(yàn)②中K3[Fe（CN）6]溶液的作用是檢驗(yàn)Fe2＋。根據(jù)實(shí)驗(yàn)①，CCl4層顯紫色，說明有I2生成，根據(jù)實(shí)驗(yàn)②，生成藍(lán)色沉淀，說明有Fe2＋生成，根據(jù)實(shí)驗(yàn)③，溶液變紅，說明有Fe3＋剩余，在I－過量的情況下，溶液中仍含有Fe3＋命題點(diǎn)2基于Fe2＋和Fe3＋轉(zhuǎn)化的性質(zhì)探究2.[以實(shí)驗(yàn)裝置圖為載體考查物質(zhì)制備][海南高考改編]工業(yè)上，向500～600℃的鐵屑中通入氯氣生產(chǎn)無水氯化鐵；向熾熱鐵屑中通入氯化氫生產(chǎn)無水氯化亞鐵。現(xiàn)用如圖所示的裝置模擬上述過程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。回答下列問題：（1）制取無水氯化鐵的實(shí)驗(yàn)中，A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2＋4HCl（濃）△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，裝置B中加入的試劑是濃硫酸。該裝置中存在一個(gè)缺陷，使制得的FeCl3中會(huì)含有少量FeCl2，請(qǐng)為裝置作一處改進(jìn)，使制得的FeCl3較純凈在A、B裝置之間加裝一個(gè)除HCl（2）制取無水氯化亞鐵的實(shí)驗(yàn)中，裝置A用來制取氯化氫。尾氣的成分是氯化氫、氫氣。若仍用D裝置進(jìn)行尾氣處理，存在的問題是易發(fā)生倒吸、沒有處理氫氣。（3）若操作不當(dāng)，制得的FeCl2會(huì)含有少量FeCl3，檢驗(yàn)FeCl3常用的試劑是KSCN溶液。欲制得純凈的FeCl2，在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)先通入氯化氫（趕盡裝置中的空氣），再點(diǎn)燃C處的酒精燈。解析（1）制備無水FeCl3時(shí)，需要先制備Cl2，實(shí)驗(yàn)室用MnO2和濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)制取氯氣，制備的Cl2中會(huì)混有H2O（g），用濃硫酸干燥。（2）制備無水FeCl2時(shí)，需要先制備干燥的HCl，HCl與鐵屑反應(yīng)生成FeCl2和H2，尾氣中含有生成的H2和過量的HCl。D裝置存在的問題：D中的導(dǎo)管插入液面以下易發(fā)生倒吸，且H2沒有被處理。（3）利用Fe3＋遇KSCN顯紅色，用KSCN溶液檢驗(yàn)FeCl3。反應(yīng)發(fā)生前裝置中有空氣，應(yīng)先通入一段時(shí)間HCl，將裝置中空氣趕出，再點(diǎn)燃C處的酒精燈。命題拓展（1）綠礬是含有一定量結(jié)晶水的硫酸亞鐵，在試管中加入少量綠礬樣品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液顏色無明顯變化。再向試管中通入空氣，溶液逐漸變紅。由此可知：樣品中沒有Fe（Ⅲ）、Fe（Ⅱ）易被氧氣氧化為Fe（Ⅲ）。（2）為探究硫酸亞鐵的分解產(chǎn)物，將硫酸亞鐵置入裝置A中，打開K1和K2，緩緩?fù)ㄈ隢2，加熱。實(shí)驗(yàn)后反應(yīng)管中殘留固體為紅色粉末。①C、D中的溶液依次為c、a（填標(biāo)號(hào)）。C、D中有氣泡冒出，并可觀察到的現(xiàn)象分別為生成白色沉淀、褪色。a.品紅 b.NaOHc.BaCl2 d.Ba（NO3）2e.濃H2SO4②寫出硫酸亞鐵高溫分解反應(yīng)的化學(xué)方程式2FeSO4高溫Fe2O3＋SO2↑＋SO3解析（1）加入KSCN溶液，溶液顏色無明顯變化，說明樣品中不含F(xiàn)e（Ⅲ）；再向試管中通入空氣，溶液逐漸變紅，說明FeSO4易被空氣中的氧氣氧化。（2）實(shí)驗(yàn)后殘留的紅色固體是氧化鐵。根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律，反應(yīng)中硫元素的化合價(jià)必然降低，生成二氧化硫。根據(jù)得失電子守恒和原子守恒可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：2FeSO4高溫Fe2O3＋SO2↑＋SO命題點(diǎn)3重要的鐵鹽——高鐵酸鉀的制備3.[北京高考改編]高鐵酸鉀（K2FeO4）是一種新型高效綠色水處理劑。實(shí)驗(yàn)室利用如圖所示裝置制備K2FeO4，并探究其性質(zhì)。已知K2FeO4具有下列性質(zhì)：紫色固體，可溶于水，微溶于KOH溶液。具有強(qiáng)氧化性，在酸性或中性溶液中與水反應(yīng)快速產(chǎn)生O2，在0～5℃的強(qiáng)堿性溶液中比較穩(wěn)定。與水反應(yīng)能產(chǎn)生Fe（OH）3膠體，可除去水中的懸浮物，有凈水作用?；卮鹣铝袉栴}：（1）A中制取的氣體是Cl2。（2）B的作用是除去氯氣中的HCl。（3）C采用冰水冷卻的目的是防止高鐵酸鉀損失。C中得到紫色固體和溶液，C中發(fā)生的反應(yīng)有①3Cl2＋2Fe（OH）3＋10KOH2K2FeO4＋6HCl＋8H2O，②Cl2＋2KOHKCl＋KClO＋H2O（4）D中盛裝的試劑除可選用NaOH溶液外，還可選用B（填字母）。A.NaCl溶液 B.FeCl2溶液C.H2SO4溶液 D.澄清石灰水（5）探究K2FeO4的性質(zhì)：取C中紫色溶液，加入稀硫酸，產(chǎn)生黃綠色氣體，經(jīng)檢驗(yàn)氣體中含有Cl2。該現(xiàn)象不能（“能”或“不能”）證明K2FeO4氧化了Cl－而產(chǎn)生Cl2，理由是ClO－＋Cl－＋2H＋Cl2↑＋H2O（6）K2FeO4與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為4K2FeO4＋10H2O4Fe（OH）3（膠體）＋8KOH＋3O2↑解析（1）裝置A用于制備氯氣，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2＋4HCl（濃）△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。（2）裝置A制備的氯氣中混有HCl，HCl能與裝置C中的KOH溶液反應(yīng)，故裝置B的作用是除去氯氣中的HCl。（3）根據(jù)題意，高鐵酸鉀在0～5℃的強(qiáng)堿性溶液中比較穩(wěn)定，因此制備高鐵酸鉀時(shí)，裝置C采用冰水浴，目的是防止高鐵酸鉀損失；氯氣也能與KOH溶液反應(yīng)，其化學(xué)方程式為Cl2＋2KOHKCl＋KClO＋H2O。（4）裝置D的作用是除去多余氯氣，防止污染空氣，NaCl溶液、H2SO4溶液不與氯氣反應(yīng)，不能替換NaOH溶液，氫氧化鈣微溶于水，因此澄清石灰水中氫氧化鈣含量較低，不能完全吸收氯氣，不能用澄清石灰水代替氫氧化鈉溶液，F(xiàn)eCl2能與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵，能吸收氯氣，可用氯化亞鐵溶液代替氫氧化鈉溶液，故答案為B。（5）根據(jù)問題（3），C中溶液中含有KClO和KCl，加入硫酸，發(fā)生ClO－＋Cl－＋2H＋Cl2↑＋H2O，因此加入稀硫酸，產(chǎn)生黃綠色氣體，不能證明高鐵酸鉀將Cl－氧化。（6）根據(jù)信息可知，高鐵酸鉀與水反應(yīng)生成氫氧化鐵膠體，鐵元素化合價(jià)降低，根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律，應(yīng)還有氧氣產(chǎn)生，因此化學(xué)方程式為4K2FeO4＋10H2O4Fe（OH）3（膠體）＋命題拓展[素材拓展]（1）濕法制備K2FeO4：在KOH溶液中，用KClO直接氧化Fe（NO3）3即可制得K2FeO4。該反應(yīng)的離子方程式為3ClO－＋2Fe3＋＋10OH－2FeO42－＋3Cl－＋（2）某新型電池以金屬鋰為負(fù)極，K2FeO4為正極，溶有LiPF6的有機(jī)溶劑為電解質(zhì)。該電池工作時(shí)Li＋通過電解質(zhì)遷入K2FeO4晶體中，生成K2LixFeO4。該電池的正極反應(yīng)式為K2FeO4＋xe－＋xLi＋K2LixFeO4（3）以鐵電極為陽極電解NaOH濃溶液制取有廣泛用途的Na2FeO4，同時(shí)獲得氫氣的離子方程式為Fe＋2H2O＋2OH－電解FeO42－知識(shí)拓展K2FeO4物理性質(zhì)深紫色固體，易溶于水，微溶于素養(yǎng)3模型建構(gòu)——含鐵化合物制備的化工流程設(shè)計(jì)模型命題特點(diǎn)：“微型流程”或“大型流程”中有關(guān)Fe2＋、Fe3＋的檢驗(yàn)以及除雜、制備模型[常溫下，溶液pH≥2.8時(shí)，F(xiàn)e（OH）3沉淀析出]。1.制備流程設(shè)計(jì)2.制備流程操作（1）由FeCl3溶液制FeCl3·6H2O的操作：在HCl氣流中蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾。（2）由FeCl3·6H2O制無水FeCl3的操作：在HCl氣流中灼燒。（3）由FeSO4溶液制FeSO4·7H2O的操作：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾。（4）由Fe2（SO4）3和（NH4）2SO4混合溶液制NH4Fe（SO4）2晶體的操作：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾。（5）制備Fe（OH）3膠體：向沸水中加入飽和FeCl3溶液并煮沸至液體呈透明的紅褐色為止。1.[2023山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)檢測(cè)]以硫鐵礦燒渣（主要成分為Fe2O3、Fe3O4、Al2O3和SiO2）為原料生產(chǎn)聚合硫酸鐵[Fe2（OH）n（SO4）3－n2]m（下列說法正確的是（A）A.“堿浸”的目的是除去鋁元素B.檢驗(yàn)“酸浸”后濾液中是否含有Fe2＋，選用試劑為KSCN溶液和氯水C.可用SO2代替“氧化、水解、聚合”過程中的NaClO3D.為增大反應(yīng)速率，“氧化、水解、聚合”過程應(yīng)在較高溫度下進(jìn)行解析2.[2022天津]FeCl3·6H2O的制備流程圖如下：（1）將廢鐵屑分批加入稀鹽酸中，至鹽酸反應(yīng)完全。判斷反應(yīng)完全的現(xiàn)象為不再有氣泡產(chǎn)生。含有少量銅的廢鐵屑比純鐵屑反應(yīng)快，原因?yàn)镕e和Cu在稀鹽酸中形成原電池，加快反應(yīng)速率。（2）操作①所必需的玻璃儀器中，除燒杯外還有漏斗、玻璃棒。（3）檢驗(yàn)FeCl3溶液中是否殘留Fe2＋的試劑是K3[Fe（CN）6]溶液。（4）為增大FeCl3溶液的濃度，向稀FeCl3溶液中加入純Fe粉后通入Cl2。此過程中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為2Fe3＋＋Fe3Fe2＋、2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－（5）操作②為在HCl氣流中蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。解析（1）鐵與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生H2，反應(yīng)完全時(shí)溶液中不再產(chǎn)生氣泡。含有少量銅的廢鐵屑加入稀鹽酸中，形成原電池，能夠加快鐵與鹽酸的反應(yīng)速率。（2）操作①得到濾液，為過濾，需要的玻璃儀器除燒杯外，還有漏斗、玻璃棒。（3）利用Fe2＋和K3[Fe（CN）6]反應(yīng)生成特征藍(lán)色沉淀可檢驗(yàn)FeCl3溶液中是否殘留Fe2＋。（4）向稀FeCl3溶液中加入純Fe粉，發(fā)生反應(yīng)2Fe3＋＋Fe3Fe2＋，再通入Cl2，發(fā)生反應(yīng)2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－。（5）操作②是由稀FeCl3溶液得到FeCl3·6H2O，為了抑制FeCl3水解，應(yīng)在HCl氣流中蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，然后過濾、洗滌、干燥得到FeCl3·6H2素養(yǎng)4定性、定量分析——食品、蔬菜、藥品中鐵元素的檢驗(yàn)及含量測(cè)定命題特點(diǎn)：從定量、定性實(shí)驗(yàn)視角考查Fe2＋、Fe3＋的檢驗(yàn)、含量計(jì)算。（1）定量檢測(cè)沉淀法：鐵元素→氫氧化物，洗滌、灼燒、冷卻、稱量氧化鐵的質(zhì)量；滴定法：利用還原劑將鐵元素全部轉(zhuǎn)化為二價(jià)鐵，用標(biāo)準(zhǔn)酸性高錳酸鉀溶液滴定。（2）定性檢驗(yàn)常根據(jù)溶液顏色和生成沉淀顏色來確定。實(shí)驗(yàn)探究：補(bǔ)鐵劑（除Fe2＋外不考慮含有的其他還原性離子）中鐵元素價(jià)態(tài)檢驗(yàn)（1）預(yù)測(cè)補(bǔ)鐵劑中鐵元素價(jià)態(tài)補(bǔ)鐵劑中鐵元素價(jià)態(tài)有以下3種可能：①可能為＋2（Fe2＋）；②可能為＋3（Fe3＋）；③可能既有＋2，又有＋3（Fe2＋和Fe3＋）。（2）實(shí)驗(yàn)方案（3）實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象及結(jié)論方案一：實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論加入KSCN溶液，溶液顏色無變化；再加入少量氯水后，溶液變?yōu)榧t色含有Fe2＋，不含F(xiàn)e3＋方案二：實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論不變紅色不含F(xiàn)e3＋紫紅色褪去含F(xiàn)e2＋（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)論分析經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，補(bǔ)鐵劑中鐵元素為＋2價(jià)，相關(guān)反應(yīng)的離子方程式為2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－，F(xiàn)e3＋＋3SCN－?Fe（SCN）31.某興趣小組進(jìn)行某補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素含量測(cè)定的實(shí)驗(yàn)流程如下：下列說法不正確的是（D）A.步驟①研磨時(shí)研杵應(yīng)保持垂直，小心壓碎或研磨試樣B.步驟②加入H2O2的作用是將Fe2＋完全氧化C.步驟③多步操作為過濾、洗滌、灼燒、冷卻、稱重D.每片補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素的質(zhì)量為0.7Wg解析步驟①研磨時(shí)研杵應(yīng)保持垂直，小心壓碎或研磨試樣，以防壓碎或研磨時(shí)固體飛出，造成樣品損失，A項(xiàng)正確；步驟②加入H2O2的作用是將Fe2＋完全氧化成Fe3＋，便于沉淀，B項(xiàng)正確；Wg固體中m（Fe）＝112160×Wg＝0.7Wg，則每片補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素的質(zhì)量為0.07Wg，D命題拓展[設(shè)問拓展]（1）過濾操作中，除漏斗外，還要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒。（2）可以用O2（或新制氯水）代替H2O2。（3）加入過量氨水產(chǎn)生紅褐色懸濁液，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Fe3＋＋3NH3·H2OFe（OH）3↓＋3NH2.[定量檢測(cè)]人教版《化學(xué)》（必修第一冊(cè)）新增加了“研究與實(shí)踐”欄目，在“檢驗(yàn)食品中的鐵元素”的研究與實(shí)踐中設(shè)置了菠菜中鐵元素的檢測(cè)。某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)菠菜中的鐵元素（主要以難溶的FeC2O4形式存在）進(jìn)行檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)如下：Ⅰ.水煮檢驗(yàn)法：Ⅱ.灼燒檢驗(yàn)法：（1）CCl4的作用為作萃取劑，萃取有機(jī)色素，排除對(duì)Fe2＋檢驗(yàn)的干擾。（2）操作i中所用到的分離儀器的名稱為分液漏斗。（3）溶液A中未能檢測(cè)出Fe2＋的可能原因是FeC2O4在水中的溶解度??；在加熱水煮過程中二價(jià)鐵被氧化為三價(jià)鐵。（4）取無色溶液B，先滴加H2O2溶液，再滴加KSCN溶液，溶液呈紅色。用離子方程式表示H2O2的作用：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋2Fe3＋＋2H2O（5）甲同學(xué)取少量無色溶液B，滴加酸性KMnO4溶液，振蕩后，溶液紫色消失，因此得出結(jié)論，溶液B中含有Fe2＋。乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法不嚴(yán)謹(jǐn)，理由是酸性條件下，H2C2O4和Cl－都可能將MnO4－還原（6）菠菜中鐵元素的含量可以用xmg/100g表示，即每100g菠菜中含鐵元素的量是xmg。Fe2＋可以通過用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定的方法來測(cè)定，準(zhǔn)確稱取500g菠菜樣品，充分燃燒成灰后，經(jīng)酸浸、還原處理后將所得溶液轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中并定容；從中取出25.00mL待測(cè)液置于錐形瓶中，再用2.000×10－4mol/LKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，當(dāng)?shù)稳?0.00mLKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)恰好完全反應(yīng)。菠菜中鐵元素的含量為2.24mg/100g。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）解析（1）CCl4作萃取劑，萃取有機(jī)色素，排除對(duì)Fe2＋檢驗(yàn)的干擾。（2）操作i用來分離互不相溶的液體，分液操作所用到的分離儀器是分液漏斗。（3）鐵元素主要以難溶的FeC2O4形式存在，F(xiàn)e2＋的濃度小；或在加熱水煮過程中二價(jià)鐵被氧化為三價(jià)鐵，所以溶液A中未能檢測(cè)出Fe2＋。（4）H2O2把Fe2＋氧化為Fe3＋，反應(yīng)的離子方程式是2Fe2＋＋H2O2＋2H＋2Fe3＋＋2H2O。（5）用鹽酸溶解菠菜灰得到的溶液B中含有Cl－，還可能含有少量H2C2O4，酸性條件下，H2C2O4和Cl－都可能將MnO4－還原，使酸性KMnO4溶液紫色消失，故不能證明溶液B中含有Fe2＋。（6）Fe2＋與酸性KMnO4溶液的反應(yīng)為MnO4－＋5Fe2＋＋8H＋Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O，設(shè)25.00mL5Fe2＋～KMnO451nmol2.000×10－4mol/L×20.00×10－3L＝4×10－6mol5nmol＝14×10－6mol，解得n＝2×10－5，則250mL待測(cè)液中含F(xiàn)e2＋的物質(zhì)的量為2×10－5mol×10＝2×10－4mol，m（Fe2＋）＝2×10－4mol×56g/mol＝1.12×10－2g3.[定性檢測(cè)]鐵是人體必需的微量元素，治療缺鐵性貧血的常見方法是服用補(bǔ)鐵藥物?！八倭Ψ啤保ㄖ饕煞郑虹晁醽嗚F，呈暗黃色）是市場(chǎng)上一種常見的補(bǔ)鐵藥物。該藥品不溶于水但能溶于人體中的胃酸。某同學(xué)為了檢測(cè)“速力菲”藥片中Fe2＋的存在，設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：試回答下列問題：（1）試劑1是稀鹽酸，試劑2是KSCN溶液，加入新制氯水后溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－?Fe（SCN）3（2）加入試劑2后溶液顏色由淡黃色轉(zhuǎn)變?yōu)榈t色是因?yàn)樯倭康腇e2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋，寫出＋2價(jià)Fe在空氣中轉(zhuǎn)化為＋3價(jià)Fe的離子方程式：4Fe2＋＋O2＋4H＋4Fe3＋＋2H2O（3）該同學(xué)猜想紅色溶液變?yōu)闊o色溶液的原因是溶液中的＋3價(jià)鐵被還原為＋2價(jià)鐵，你認(rèn)為該同學(xué)的猜想合理嗎？不合理（填“合理”或“不合理”）。若你認(rèn)為合理，請(qǐng)說明理由（若你認(rèn)為不合理，該空不作答）：；若你認(rèn)為不合理請(qǐng)?zhí)岢瞿愕牟孪氩⒃O(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證（若你認(rèn)為合理，該空不作答）：猜想：Fe（SCN）3中的SCN－被過量的氯水氧化；設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：在褪色后的溶液中加入FeCl3溶液，不變紅色（或在褪色后的溶液中加入KSCN溶液，變紅色）。解析（1）該藥品不溶于水但能溶于人體中的胃酸，試劑1用于溶解樣品，可以選用稀鹽酸；試劑2用于檢驗(yàn)Fe3＋，可以選用KSCN溶液；氯水氧化Fe2＋生成Fe3＋，離子方程式為2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－；Fe3＋與SCN－結(jié)合生成硫氰化鐵，離子方程式為Fe3＋＋3SCN－?Fe（SCN）3。（2）加入試劑2之后溶液由淡黃色變?yōu)榈t色，說明少量Fe2＋被氧化成Fe3＋；Fe2＋被空氣中的氧氣氧化為Fe3＋，離子方程式為4Fe2＋＋O2＋4H＋4Fe3＋＋2H2O。（3）因?yàn)槁人趸詮?qiáng)，不會(huì)還原Fe3＋，該同學(xué)的猜想不合理；可能是SCN－被過量的氯水氧化，可取少量褪色后的溶液，加入FeCl3溶液，不變紅色；或取少量褪色后的溶液，加入1.[化學(xué)平衡][2020浙江]5mL0.1mol·L－1KI溶液與1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液發(fā)生反應(yīng)：2Fe3＋（aq）＋2I－（aq）?2Fe2＋（aq）＋I(xiàn)2（aq），達(dá)到平衡。下列說法不正確的是（D）A.加入苯，振蕩，平衡正向移動(dòng)B.經(jīng)苯2次萃取分離后，在水溶液中加入KSCN，溶液呈血紅色，表明該化學(xué)反應(yīng)存在限度C.加入FeSO4固體，平衡逆向移動(dòng)D.該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝c解析碘易溶于苯，加入苯，碘進(jìn)入到苯中，使水溶液中碘的濃度減小，平衡正向移動(dòng)，A項(xiàng)正確；如果反應(yīng)能進(jìn)行到底，則經(jīng)過苯兩次萃取后溶液中不會(huì)有Fe3＋，加入KSCN，溶液不會(huì)呈血紅色，溶液呈血紅色說明此反應(yīng)是可逆反應(yīng)，有反應(yīng)限度，B項(xiàng)正確；加入FeSO4固體，F(xiàn)e2＋濃度增大，平衡逆向移動(dòng)，C項(xiàng)正確；該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝c2（F2.[聚合硫酸鐵的制備][江蘇高考]聚合硫酸鐵[Fe2（OH）6－2n（SO4）（1）將一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸，在約70℃下邊攪拌邊緩慢加入一定量的H2O2溶液，繼續(xù)反應(yīng)一段時(shí)間，得到紅棕色黏稠液體。H2O2氧化Fe2＋的離子方程式為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋2Fe3＋＋2H2O；水解聚合反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致溶液的pH減?。?）測(cè)定聚合硫酸鐵樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：準(zhǔn)確稱取液態(tài)樣品3.000g，置于250mL錐形瓶中，加入適量稀鹽酸，加熱，滴加稍過量的SnCl2溶液（Sn2＋將Fe3＋還原為Fe2＋），充分反應(yīng)后，除去過量的Sn2＋。用5.000×10－2mol·L－1K2Cr2O7溶液滴定至終點(diǎn)（滴定過程中Cr2O72－與Fe2＋反應(yīng)生成Cr3＋和Fe3＋），消耗K2Cr2O7①上述實(shí)驗(yàn)中若不除去過量的Sn2＋，樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定結(jié)果將偏大（填“偏大”或“偏小”或“無影響”）。②計(jì)算該樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫出計(jì)算過程）。n（Cr2O72－）＝5.000×10－2mol·L－1×22.00mL×10－3L·mL－1＝1.100×10－由滴定時(shí)Cr2O72－→Cr3＋和Fe2＋→Fe3＋，根據(jù)得失電子守恒可得微粒的關(guān)系式：Cr2O72－～6Fe2＋（或Cr2O72－＋14H＋＋6Fe2＋6Fe3則n（Fe2＋）＝6n（Cr2O72－）＝6×1.100×10－3mol＝6.600×10－樣品中鐵元素的質(zhì)量：m（Fe）＝6.600×10－3mol×56g·mol－1＝0.3696g樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：w（Fe）＝0.3696g解析（1）H2O2氧化Fe2＋生成Fe3＋，自身被還原為H2O，根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒配平離子方程式。Fe3＋發(fā)生水解聚合反應(yīng)使溶液pH減小。（2）聚合硫酸鐵中的Fe3＋被Sn2＋還原為Fe2＋，然后用K2Cr2O7溶液滴定Fe2＋，根據(jù)6Fe2＋～Cr2O72－，可知n（Fe2＋）＝6×5.000×10－2×22.00×10－3mol＝6.600×10－3mol，進(jìn)而計(jì)算出該樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w（Fe）＝56×6.600×10－3g3.000g×100％＝3.[上海高考]高鐵酸鹽具有極強(qiáng)的氧化性，可作水處理劑。低溫下，在Na2FeO4溶液中加入KOH濃溶液可析出K2FeO4。完成下列填空：（1）寫出上述得到K2FeO4的化學(xué)方程式Na2FeO4＋2KOHK2FeO4↓＋2NaOH（2）Na2FeO4和稀H2SO4發(fā)生反應(yīng)：Na2FeO4＋H2SO4Fe2（SO4）3＋O2↑＋Na2SO4＋H2O。配平上述化學(xué)方程式4Na2FeO4＋10H2SO42Fe2（SO4）3＋3O2↑＋4Na2SO4＋10H2O。若反應(yīng)中產(chǎn)生3.36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的氧氣，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.6NA（3）實(shí)驗(yàn)室配制Fe2（SO4）3溶液時(shí)，需加入少量稀硫酸，結(jié)合離子方程式用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋其原因Fe3＋易水解：Fe3＋＋3H2O?Fe（OH）3＋3H＋，加入少量稀硫酸可使水解平衡逆向移動(dòng)，抑制其水解，減少損耗。（4）在Fe2（SO4）3溶液中滴加NaHSO3溶液，n（SO42－）增大，則還原產(chǎn)物是FeSO4。寫出檢驗(yàn)上述反應(yīng)中Fe2（SO4）3是否消耗完全的方法取少量溶液于試管中，向試管中加入KSCN溶液，若溶液不變紅，則證明Fe2（SO4）3消耗完全，若溶液變成紅色，則證明Fe2（SO4）解析（1）低溫下，在Na2FeO4溶液中加入KOH濃溶液可析出K2FeO4，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2FeO4＋2KOHK2FeO4↓＋2NaOH。（2）Na2FeO4和稀H2SO4發(fā)生反應(yīng)：Na2FeO4＋H2SO4Fe2（SO4）3＋O2↑＋Na2SO4＋H2O，Na2FeO4中Fe元素的化合價(jià)由＋6降低至＋3，反應(yīng)中O元素的化合價(jià)由－2升高至0，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒配平可得反應(yīng)方程式為4Na2FeO4＋10H2SO42Fe2（SO4）3＋3O2↑＋4Na2SO4＋10H2O，反應(yīng)中每生成1molO2轉(zhuǎn)移4mol電子，標(biāo)準(zhǔn)狀況下3.36LO2的物質(zhì)的量為0.15mol，則轉(zhuǎn)移電子0.15mol×4＝0.6mol，數(shù)目為0.6NA。（3）Fe2（SO4）3溶液中Fe3＋易水解：Fe3＋＋3H2O?Fe（OH）3＋3H＋，加入少量稀硫酸可使水解平衡逆向移動(dòng)，抑制其水解，減少損耗。（4）在Fe2（SO4）3溶液中滴加NaHSO3溶液，n（SO42－）增大，說明發(fā)生反應(yīng)：2Fe3＋＋HSO3－＋H2OSO42－＋2Fe2＋＋3H＋，F(xiàn)e3＋被還原成Fe2＋，故還原產(chǎn)物為FeSO4，檢驗(yàn)上述反應(yīng)中Fe2（SO4）3是否消耗完全即檢驗(yàn)溶液中是否還存在Fe3＋，可用KSCN溶液進(jìn)行檢驗(yàn)，具體方法：取少量溶液于試管中，向試管中加入KSCN溶液，若溶液不變紅，則證明Fe2（SO1.[2023浙江]氯化鐵是一種重要的鹽，下列說法不正確的是（A）A.氯化鐵屬于弱電解質(zhì)B.氯化鐵溶液可腐蝕覆銅板C.氯化鐵可由鐵與氯氣反應(yīng)制得D.氯化鐵溶液可制備氫氧化鐵膠體解析氯化鐵在水溶液中完全電離，屬于強(qiáng)電解質(zhì)，A錯(cuò)誤；氧化性：Fe3＋＞Cu2＋，故氯化鐵溶液可腐蝕覆銅板：Cu＋2FeCl32FeCl2＋CuCl2，B正確；鐵在氯氣中燃燒生成氯化鐵，C正確；向沸騰的蒸餾水中逐滴加入飽和氯化鐵溶液，繼續(xù)煮沸至液體呈紅褐色，停止加熱，即可得到氫氧化鐵膠體，D2.關(guān)于下列轉(zhuǎn)化過程分析不正確的是（B）A.過程Ⅰ的反應(yīng)屬于分解反應(yīng)B.過程Ⅰ中Fe3O4分解時(shí)，每消耗1molFe3O4轉(zhuǎn)移1mol電子C.過程Ⅱ的化學(xué)方程式為3FeO＋H2O△Fe3O4＋D.該過程的總反應(yīng)為2H2O光照催化劑O2解析過程Ⅰ的化學(xué)方程式為2Fe3O4太陽能6FeO＋O2↑，屬于分解反應(yīng)，當(dāng)有2molFe3O4分解時(shí)，生成1molO2，轉(zhuǎn)移4mol電子，故每消耗1molFe3O4轉(zhuǎn)移2mol電子，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；過程Ⅱ中FeO與H2O在加熱條件下反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3FeO＋H2O△Fe3O4＋H2↑，C項(xiàng)正確；由過程Ⅰ和過程Ⅱ的反應(yīng)方程式可得，該過程的總反應(yīng)為2H2O光照催化劑O2↑3.下列說法正確的是（B）A.[2023全國乙改編]硫酸亞鐵溶液久置后出現(xiàn)棕黃色沉淀發(fā)生的反應(yīng)為6FeSO4＋O2＋2H2O2Fe2（SO4）3＋2Fe（OH）2B.[2023遼寧改編]可用KSCN溶液檢驗(yàn)FeSO4是否變質(zhì)C.[2022海南改編]FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，溶液變紅色D.[天津高考改編]某溶液中滴加K3[Fe（CN）6]溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，原溶液中有Fe2＋，無Fe3＋解析FeSO4溶液久置后出現(xiàn)的棕黃色沉淀應(yīng)為Fe（OH）3，而不是Fe（OH）2，發(fā)生的反應(yīng)為12FeSO4＋3O2＋6H2O4Fe2（SO4）3＋4Fe（OH）3↓，A項(xiàng)錯(cuò)誤；FeSO4溶液變質(zhì)有Fe3＋生成，KSCN與Fe3＋會(huì)形成紅色物質(zhì)，故可用KSCN溶液檢驗(yàn)FeSO4溶液是否變質(zhì)，B項(xiàng)正確；FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Fe2＋遇K3[Fe（CN）6]溶液能夠產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，因此原溶液中一定含有Fe2＋，但是否含有Fe3＋無法確定，若要確定Fe3＋的存在，則需要向溶液中加入KSCN溶液，觀察溶液是否變?yōu)榧t色，D4.[鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化]部分含鐵微粒所帶的電荷數(shù)與其中鐵元素化合價(jià)的關(guān)系如圖所示，由該圖可預(yù)測(cè)含鐵微粒間相互轉(zhuǎn)化時(shí)所需試劑。下列推斷不合理的是（A）A.M一定為FeOB.若R為單質(zhì)，則常溫下濃硫酸可使R鈍化C.若Q為金屬陽離子，則可用K3[Fe（CN）6]溶液檢驗(yàn)D.Fe3＋與氧化劑在堿性條件下反應(yīng)可生成FeO解析由題圖可知，M還可以是Fe（OH）2等，A項(xiàng)錯(cuò)誤；若R為單質(zhì)，則R為Fe，常溫下，F(xiàn)e遇濃硫酸鈍化，B項(xiàng)正確；若Q為金屬陽離子，則Q為Fe2＋，可用K3[Fe（CN）6]溶液檢驗(yàn)Fe2＋，C項(xiàng)正確；由題圖可知，F(xiàn)e3＋在堿性條件下與氧化劑反應(yīng)可生成FeO42－5.[2024黑龍江大慶實(shí)驗(yàn)中學(xué)期中]下列各組物質(zhì)中，X是主體物質(zhì)，Y是少量雜質(zhì)，Z是為除去雜質(zhì)所要加入的試劑，其中所加試劑正確的是（C）ABCDXFeCl2溶液CO2NaCl溶液FeSO4溶液YFeCl3HClMgCl2Fe2（SO4）3ZCl2飽和Na2CO3溶液NaOH溶液，稀鹽酸Cu解析氯氣會(huì)將FeCl2氧化為FeCl3，達(dá)不到除雜目的，A項(xiàng)錯(cuò)誤；CO2、HCl均能與飽和Na2CO3溶液反應(yīng)，不能用于除去CO2中的HCl雜質(zhì)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；MgCl2能與NaOH反應(yīng)而NaCl不與NaOH反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氧化鎂沉淀過濾后再用適量的稀鹽酸除去過量的NaOH，C項(xiàng)正確；Cu與鐵離子反應(yīng)會(huì)引入Cu2＋雜質(zhì)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.[2023江蘇]室溫下，探究0.1mol·L－1FeSO4溶液的性質(zhì)，下列實(shí)驗(yàn)方案能達(dá)到探究目的的是（B）選項(xiàng)探究目的實(shí)驗(yàn)方案A溶液中是否含有Fe3＋向2mLFeSO4溶液中滴加幾滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，觀察溶液顏色變化BFe2＋是否有還原性向2mLFeSO4溶液中滴加幾滴酸性KMnO4溶液，觀察溶液顏色變化CFe2＋是否水解向2mLFeSO4溶液中滴加2～3滴酚酞試液，觀察溶液顏色變化DFe2＋能否催化H2O2分解向2mL5％H2O2溶液中滴加幾滴FeSO4溶液，觀察氣泡產(chǎn)生情況解析先加新制氯水，會(huì)將溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，檢驗(yàn)FeSO4溶液中是否含有Fe3＋，應(yīng)直接加KSCN溶液，A不能達(dá)到探究目的；酸性KMnO4溶液（紫紅色）具有強(qiáng)氧化性，能將Fe2＋氧化為Fe3＋，自身顏色變淺或褪去，可用于檢驗(yàn)Fe2＋的還原性，B能達(dá)到探究目的；FeSO4屬于強(qiáng)酸弱堿鹽，F(xiàn)e2＋水解使溶液顯酸性，探究Fe2＋是否水解，應(yīng)向FeSO4溶液中滴加紫色石蕊試液，看溶液是否變紅，C不能達(dá)到探究目的；Fe2＋會(huì)被氧化成Fe3＋，無法判斷起催化作用的是Fe2＋還是Fe3＋，D不能達(dá)到探究目的。7.[2023浙江改編]探究鐵及其化合物的性質(zhì)，下列方案設(shè)計(jì)、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是（D）實(shí)驗(yàn)方案現(xiàn)象結(jié)論A往FeCl2溶液中加入Zn片短時(shí)間內(nèi)無明顯現(xiàn)象Fe2＋的氧化能力比Zn2＋弱B往Fe2（SO4）3溶液中滴加KSCN溶液，再加入少量K2SO4固體溶液先變成血紅色后無明顯變化Fe3＋與SCN－的反應(yīng)不可逆C將食品脫氧劑樣品中的還原鐵粉溶于鹽酸，滴加KSCN溶液溶液呈淺綠色食品脫氧劑樣品中沒有＋3價(jià)鐵D向沸水中逐滴加5～6滴飽和FeCl3溶液，持續(xù)煮沸溶液先變成紅褐色再析出沉淀Fe3＋先水解得Fe（OH）3膠體，F(xiàn)e（OH）3膠體再聚集成Fe（OH）3沉淀解析往FeCl2溶液中加入Zn片，發(fā)生反應(yīng)Fe2＋＋ZnFe＋Zn2＋，F(xiàn)e2＋的氧化能力比Zn2＋的強(qiáng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；往Fe2（SO4）3溶液中滴加KSCN溶液，發(fā)生反應(yīng)Fe3＋＋3SCN－?Fe（SCN）3，溶液變血紅色，再加入少量K2SO4固體，對(duì)平衡無影響，故不能說明Fe3＋與SCN－的反應(yīng)不可逆，B項(xiàng)錯(cuò)誤；若食品脫氧劑樣品中有＋3價(jià)鐵，鐵粉與＋3價(jià)鐵發(fā)生反應(yīng)Fe＋2Fe3＋3Fe2＋，滴加KSCN溶液，溶液呈淺綠色，C項(xiàng)錯(cuò)誤；向沸水中逐滴加5～6滴飽和FeCl3溶液，繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色，得到Fe（OH）3膠體，持續(xù)煮沸，F(xiàn)e（OH）3膠體發(fā)生聚沉，析出紅褐色沉淀，8.[浙江高考]某同學(xué)采用硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣（主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考慮其他雜質(zhì)）制備七水合硫酸亞鐵（FeSO4·7H2O），設(shè)計(jì)了如下流程：下列說法不正確的是（D）A.溶解燒渣選用足量硫酸，試劑X選用鐵粉B.固體1中一定有SiO2，控制pH是為了使Al3＋轉(zhuǎn)化為Al（OH）3進(jìn)入固體2C.從溶液2得到FeSO4·7H2O產(chǎn)品的過程中，須控制條件防止其氧化和分解D.若改變方案，在溶液1中直接加NaOH至過量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液經(jīng)結(jié)晶分離也可得到FeSO4·7H2O解析由于最終制備的是硫酸鹽，所以溶解所用的酸應(yīng)該為硫酸，且要將溶液中的Fe3＋還原為Fe2＋，所以試劑X應(yīng)該為Fe單質(zhì)，A項(xiàng)正確；加硫酸后，SiO2不能溶解，所以固體1中一定含有SiO2，而用NaOH溶液控制pH的目的是使Al3＋轉(zhuǎn)化為Al（OH）3沉淀，B項(xiàng)正確；Fe2＋極易被氧化，而FeSO4·7H2O受熱易分解，故從溶液2得到產(chǎn)品的過程中需要防止產(chǎn)品氧化和分解，C項(xiàng)正確；改變后的方案中，F(xiàn)e主要以Fe3＋形式存在，得到的不是FeSO4·7H2O，D項(xiàng)錯(cuò)誤。9.[2024江蘇鹽城開學(xué)考]從某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工業(yè)廢液中回收銅并制備氯化鐵晶體的流程如下：下列說法正確的是（C）A.試劑a是鐵、試劑b是稀硫酸B.操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用儀器相同C.試劑c是氯氣，相應(yīng)的反應(yīng)為2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2ClD.用酸性KMnO4溶液可檢驗(yàn)溶液W中是否含有Fe2＋解析根據(jù)工業(yè)廢液的成分和制得氯化鐵晶體對(duì)流程進(jìn)行如下梳理：試劑b若為稀硫酸，則會(huì)引入SO42－雜質(zhì)離子，A項(xiàng)錯(cuò)誤；操作Ⅰ和操作Ⅱ是過濾，操作Ⅲ為在HCl氛圍中蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，所用儀器不同，B項(xiàng)錯(cuò)誤；濾液Z和X中均含有氯化亞鐵，因此試劑c為氯氣，氯氣可將溶液中的Fe2＋氧化為Fe3＋，C項(xiàng)正確；Fe2＋、Cl－都可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化而使溶液褪色，因此不能用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)FeCl3溶液中是否含有Fe2＋10.甘氨酸亞鐵[（NH2CH2COO）2Fe]是一種補(bǔ)鐵強(qiáng)化劑。某學(xué)習(xí)小組利用FeCO3與甘氨酸（NH2CH2COOH）制備甘氨酸亞鐵，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示（夾持和加熱、攪拌儀器已省略）。有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)如表：甘氨酸檸檬酸甘氨酸亞鐵易溶于水，微溶于乙醇易溶于水和乙醇易溶于水，難溶于乙醇兩性化合物酸性、還原性—實(shí)驗(yàn)過程：Ⅰ.合成：裝置C的三頸燒瓶中盛有0.1molFeCO3、200mL1.0mol·L－1甘氨酸溶液和適量檸檬酸。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先打開儀器a的旋塞，待裝置C中空氣排凈后，加熱三頸燒瓶并不斷攪拌，通過儀器b向三頸燒瓶中加入適量氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH到6左右，使反應(yīng)物充分反應(yīng)。Ⅱ.分離：反應(yīng)結(jié)束后，過濾，將濾液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮；加入無水乙醇，過濾、洗滌并干燥?；卮鹣铝袉栴}：（1）儀器a的名稱是分液漏斗。（2）裝置B中盛有的試劑是飽和NaHCO3溶液；實(shí)驗(yàn)過程中裝置D的導(dǎo)管需要一直插入液面以下的原因是防止空氣進(jìn)入C，氧化Fe2＋。（3）合成過程中加入檸檬酸的作用是促進(jìn)FeCO3溶解和防止Fe2＋被氧化。（4）加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH若大于6，甘氨酸亞鐵產(chǎn)量下降。原因是溶液堿性增強(qiáng)，會(huì)導(dǎo)致溶液中的Fe2＋直接與OH－反應(yīng)生成Fe（OH）2沉淀。（5）過程Ⅱ中加入無水乙醇的目的是溶解檸檬酸，降低甘氨酸亞鐵的溶解度，使其結(jié)晶析出。（6）可以用KSCN溶液（其他合理答案也可）（寫化學(xué)式）試劑檢驗(yàn)產(chǎn)品中是否含有Fe3＋。（7）本實(shí)驗(yàn)制得15.3g甘氨酸亞鐵（M＝204g·mol－1），則其產(chǎn)率是75％。解析實(shí)驗(yàn)剖析：裝置A中鹽酸和石灰石反應(yīng)制取二氧化碳?xì)怏w，由于鹽酸具有揮發(fā)性，生成的二氧化碳?xì)怏w中混有氯化氫，因此裝置B中盛有的試劑是飽和碳酸氫鈉溶液，用來除去二氧化碳?xì)怏w中混有的氯化氫氣體；裝置C用于甘氨酸亞鐵的制?。粊嗚F離子具有還原性，易被空氣中的氧氣氧化，因此必須將裝置D中導(dǎo)管插入液面以下，防止空氣中的氧氣進(jìn)入裝置C將亞鐵離子氧化。（1）儀器a為分液漏斗。（2）由實(shí)驗(yàn)剖析可知，裝置B中盛有的試劑是飽和碳酸氫鈉溶液，用來除去二氧化碳?xì)怏w中混有的氯化氫氣體；裝置D的導(dǎo)管插入液面以下是為了防止空氣中的氧氣進(jìn)入裝置C將亞鐵離子氧化。（3）根據(jù)題中表格提供的信息，檸檬酸具有強(qiáng)酸性和強(qiáng)還原性，知合成過程中加入檸檬酸可促進(jìn)FeCO3溶解和防止亞鐵離子被氧化。（4）加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH若大于6，溶液堿性增強(qiáng)，會(huì)導(dǎo)致溶液中的亞鐵離子直接與氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化亞鐵沉淀。（5）由已知信息可知，甘氨酸亞鐵難溶于乙醇，檸檬酸易溶于乙醇，所以過程Ⅱ中加入無水乙醇的目的是溶解檸檬酸，降低甘氨酸亞鐵的溶解度，使其結(jié)晶析出。（6）檢驗(yàn)Fe3＋的試劑可以為KSCN溶液，加入KSCN，若溶液變?yōu)榧t色，則說明含有Fe3＋，否則不含F(xiàn)e3＋。（7）所用甘氨酸的物質(zhì)的量為0.2L×1.0mol·L－1＝0.2mol，所用碳酸亞鐵的物質(zhì)的量為0.1mol，因此理論上可生成0.1mol甘氨酸亞鐵，其質(zhì)量為204g·mol－1×0.1mol＝20.4g，實(shí)際得到產(chǎn)品的質(zhì)量為15.3g，則產(chǎn)率為15.3g20.411.高鐵酸鈉（Na2FeO4）具有很強(qiáng)的氧化性，是一種新型的綠色凈水消毒劑。工業(yè)上以菱鐵礦（主要成分是FeCO3，含少量SiO2）為原料制備高鐵酸鈉的過程如圖1所示：圖1已知：Na2FeO4只在堿性環(huán)境中穩(wěn)定存在。（1）Na2FeO4中鐵元素的化合價(jià)為＋6；下列標(biāo)志應(yīng)貼在盛裝Na2FeO4容器上的是d（填標(biāo)號(hào)）。（2）粉碎菱鐵礦的目的是增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高浸出率。（3）操作1與操作2的名稱均為過濾，步驟②的目的是將Fe2＋氧化成Fe3＋，其離子方程式為2Fe2＋＋ClO－＋2H＋2Fe3＋＋Cl－＋H2O（4）高鐵酸鈉消毒后的還原產(chǎn)物具有凈水作用，解釋凈水原理：高鐵酸鈉在殺菌消毒時(shí)，本身被還原成Fe3＋，F(xiàn)e3＋易水解生成Fe（OH）3膠體，可吸附水中的懸浮雜質(zhì)，從而起到凈水的作用。（5）已知4FeO42－＋10H2O4Fe（OH）3＋8OH－＋3O2↑，將一定量的Na2FeO圖2測(cè)得溶液中Na2FeO4的質(zhì)量濃度變化如圖2中曲線Ⅰ、Ⅱ所示。試分析曲線Ⅰ比曲線Ⅱ?qū)?yīng)的污水pH高（填“高”或“低”）。解析（1）根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)的代數(shù)和為0，由Na為＋1價(jià)，O為－2價(jià)，可知Fe為＋6價(jià)。由題干信息可知，Na2FeO4具有強(qiáng)氧化性，故需貼無機(jī)氧化劑的標(biāo)志。（2）粉碎后，反應(yīng)物表面積增大，可提高酸浸速率，提高浸出率。（3）SiO2不與稀硫酸反應(yīng)，酸浸后經(jīng)操作1（過濾）將SiO2除去，得到H2SO4和FeSO4的混合溶液；步驟④在Na2FeO4溶液中加入NaOH固體后Na2FeO4結(jié)晶析出，經(jīng)操作2（過濾）得到Na2FeO4固體，故這兩個(gè)操作均為過濾。步驟②加入氧化劑NaClO，F(xiàn)e2＋被氧化為Fe3＋，故該反應(yīng)的離子方程式為2Fe2＋＋ClO－＋2H＋2Fe3＋＋Cl－＋H2O。（4）高鐵酸鈉可用于消毒，主要是因?yàn)槠渚哂袕?qiáng)氧化性，消毒過程中，＋6價(jià)Fe被還原，生成＋3價(jià)Fe，即Fe3＋，其水解生成的Fe（OH）3膠體具有吸附性，可起到凈水的作用。（5）Na2FeO4在堿性環(huán)境中可穩(wěn)定存在，故污水的堿性越強(qiáng)（pH越大），溶液中Na2FeO4的質(zhì)量濃度越大，結(jié)合題圖2可知，曲線Ⅰ的pH比曲線Ⅱ12.[江蘇高考