2024届高考一轮复习-铁盐、亚铁盐及相关工业流程 学案(含解析)

14铁盐、亚铁盐及相关工业流程

1.学会鉴别铁盐、亚铁盐

2.学会工业流程思路

知识讲解

一、铁离子和亚铁离子的性质

铁有两种盐：亚铁盐（+2价铁的盐）和铁盐（4-3价铁的盐）。4-3价的铁处于较

高价，表现为较强的氧化性；+2价的铁既有氧化性又有还原性，通常表现其还原

性。

Fc3的氧化性

2Fc%+Fe.=3F*

2Fc%+Cn=2FC2++CIA^

Fe-具有较强的氧化性，除了可以氧化一些常见的活泼金属外，还可以氧化卜、

S*、

S。尹等。

尸约的还原性

2FCZ++C\z-2Fc%+267-

2FC2++H202+2H*=2FC*+2H2。

4FC2++。2+4H+=4Fc%+2H2。

1

Fe-具有较强的还原性，除了可以被以上氧化剂氧化之外，还可以被其他常见的氧

化剂（如氧气、KM八04酸性溶液、HNOs等）氧化为R-o

二、“铁三角”

（只有还原性）

（既有氧化性辔‘还原剂+3，口/口”,3、

（只有氧化性）

又有还原性）Fe,,Fe

氧化剂

真题及模拟题训练

1.（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

短时间内无明显

A往FeCl?溶液中加入Zn片Fe?+的氧化能力比西2+弱

现象

往（溶液中滴加溶

Fe2SO41KSCN溶液先变成血红

BFe'+与SCN-的反应不可逆

液，再加入少量K2sO4固体色后无明显变化

将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶食品脱氧剂样品中没有+3

C溶液呈浅绿色

于盐酸，滴加KSCN溶液价铁

Fe升先水解得Fe（OH）3再聚

向沸水中逐滴加5~6滴饱和FeCl3溶溶液先变成红褐

D

液，持续煮沸色再析出沉淀集成Fe（OH）3沉淀

A.AB.BC.CD.D

2.（2022.湖北.统考高考真题）下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是

2

A.在Qlrno/.L-氨水中：Ag\Cu2\NO；.SO^

B.在0.1〃3.口氯化钠溶液中：Fe3\F、Ba2\HCO；

C.在0.1"3.U醋酸溶液中：SO：、NH；、Br\H+

D.在0.口硝酸银溶液中：K\C厂、Na\CO：

3.（2015・天津•高考真题）下列关于物质或离子检验的叙述正确的是

A.在溶液中加KSCN,溶液显红色，证明原溶液中有Fe3+,无Fe?+

B.气体通过无水硫酸铜，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气

C.灼烧白色粉末，火焰成黄色，证明原粉末中有Na+,无K+

D.将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是CO2

4.（2022・陕西汉中•统考模拟预测）下列反应的离子方程式书写正确的是

2+

A.碳酸氢钱溶液与足量澄清石灰水反应：HCO-+Ca+OH=CaCO3+H2O

2+

B,SO2通入漂白粉溶液中：SO2+H2O+Ca+2ClO=CaSO3J+2HC1O

+

C.Na2s2O3溶液中加入稀硫酸：SX+2H=SO2T+S^+H2O

3+2+

D.向Fe（NO3）3溶液中加入过量的HI溶液：2Fe+2L=2Fe+I2

5.（2022•山东威海•校考模拟预测）用KSCN溶液和FeCb溶液探究Fe?+的还原性时出现异

常现象实验如下：不正确的是

①②③

|一5滴1.5mol/L也。?溶液“足量0?

1一5滴1.5mol/L溶液

（盐酸酸2mL0.15mol/LFeC》盐酸麟

2mL0.15mol/LFeC^盐酸函2mL0.15mol/LFeQ,国化pH<l）、2滴O.lmol/LKSC

化pH=5）、2滴O.lmol/LKSC

化pH<l）、27i0.1mol/LKSCD混合溶液D混合溶液

1混合溶液

溶液变红，大约10秒左右红色

溶液变红且不褪色，有气体溶液变红且不褪色，滴加盐

褪去，有气体生成（经检验为

生成（经检验为。2）,经检验酸和BaCl2溶液，无白色沉

O2）=取褪色后溶液，滴加盐酸

有丁达尔效应。淀，经检验无丁达尔效应。

和BaCl2溶液，产生白色沉淀

3

A.对比①③，可判定酸性条件下Hz。2可氧化SCN-

B.实验②中发生的氧化还原反应有两种

C.②中红色溶液中含有Fe(OH)3胶体

2++3+

D.③中发生的氧化还原反应为：4Fe+O2+4H=4Fe+2H2O

6.(2022.上海.统考一模)下列除杂所选试剂错误的是

A.澳苯(Br?)：NaOH溶液B.C12(HC1)：饱和食盐水

C.C2H2(H2S)：C11SO4溶液D.FeCl3(CuCl2):铁粉

三、%2+、Fe%的检验方法

4

方法实验现象

直接观察颜色卜广溶液呈浅绿色，卜/的溶液呈黄色

卜J：向溶液中滴入KSCN溶液.若溶液呈红色,则证明公

kL存在

向溶液中滴入KSCN溶液,不变色;再向内|i滴加

：（）：溶液（或者通入少量（工）,若溶液呈血红色,则证

利用显色反应H

明夕h•存在（不适用于检验Fe“溶液中是否混彳漆

质卜』）

小:向溶液中滴人茶酚溶液,若溶液容紫色,则证明有

RJ17：在

二：向溶液中滴入、H（）H溶液,若观察到有白色沉淀,迅

速变成灰绿色.一终变成红褐色,则证明有Fe""E

F『'：向溶液中滴入Na（）H溶液,若直接观察到有红褐色沉

淀.则证明有存在.

利用沉淀的Fe”

颜色一：向溶液中滴入铁氟化钾（"《（：、•溶液,若观察到有

蓝色沉淀生成，则证明有而才在

F向溶液中滴入亚铁氟化钾（KA（C、）“）溶液,若观察到

有蓝色沉淀生成,则证明有Fe"存在

卜'尸：向溶液中加入铜片.一段时间液二观察铜片被腐蚀,

利用川”的氧则证明溶液中含仃口"

化性1：・”:将溶液滴在淀粉碘化钾试纸「..若观察到试纸变蓝，

则证明溶液中有Fe“存在

1：广：向溶液中滴入溟水,若观察到液水褪色,则证明溶液

中是小

利用F广的还F

原件F「：向溶液中滴入几滴KMnO旃液,若观察到紫色褪去.

则证明溶液中的是FJ+

真题及模拟题演练

7.（2022.上海.一模）向FeCl?、CuCl?的混合液中加入一定量的铁粉，充分反应后仍有固

体存在。则下列判断正确的是

A.加入KSCN溶液一定不变红色B.溶液中不一定含有Fe?+

C,溶液中一定含有Cu"D.剩余固体中不一定含有Cu

8.（2023・上海金山・统考二模）如图所示是铁及其化合物的价类二维图，下列有关叙述正确

5

的是

铁元素化合价

+3rY

+2Z

o

单质氧化物盐碱物质类别

A.物质X是Fe3O4

B.FezCh—Fe的转化，FezCh发生氧化反应

C.在空气中Z—Y的现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色

D.可通过复分解反应实现FeCl2和FeCh的相互转化

9.（2023•河北石家庄•统考一模）下列装置能达到相应实验目的的是

苯、澳混合物

,铁粉眼斗AgNO.：溶液

乙

A.利用甲装置可使Fe粉最终消失得到澄清溶液

B.利用乙装置可制备澳苯并验证有HBr生成

C.利用丙装置可制备NW并测量其体积

D.利用丁装置可制备SO?

10.（2023•福建福州・统考二模）工业上采用NaClO氧化法生产高铁酸钾（gFeOj,其主

要的生产流程如下:

高铁酸钾

反应①反应②反应③

已知：KFeO,在碱性环境中稳定，在中性和酸性条件下不稳定，难溶于醇等有机溶剂。

下列说法错误的是

A,反应②为3NaClO+2Fe（NO3）3+l°NaOH=2Na2FeC>4J+3NaCl+6NaNO3+5Hq

B.由反应③可知，此温度下Ksp（K2FeO4）＞4p（Na2FeC）4）

6

C.“提纯”步骤的洗涤剂可以选用CH3coOK溶液、异丙醇

D.KzFeCZ,可用于水的消毒

11.（2023・湖南岳阳•统考一模）从某含有FeCl?、FeJ、CuCl?的工业废液中回收铜并制

备氯化铁晶体的流程如下：

试剂方

过量试剂41金属铜

则下列说法错误的是

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2Fe2++Cq=2Fe3++2C「

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KMnC>4溶液褪色

12.（2022.重庆・统考模拟预测）在实验室由废铁屑制取无水FeCl,,下列实验原理与装置

能达到实验目的的是

A.用装置I除去废铁屑表面的油污B.用装置n溶解废铁屑制FeCh

C.用装置ni过滤得到FeCLD.用装置IV蒸干溶液获得FeCL

13.（2022•福建漳州•统考二模）高铁酸钾（KFe。,）具有强氧化性，是一种环保、高效、多

功能的饮用水处理剂，可以用如下流程进行制备。下列说法正确的是

7

|

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ABCD1以下ABcD1现AC1用

废渣

②

废铁屑干净铁屑

H2so480~90℃

里|硫酸铁钱

下列说法正确的是

A.为了加快反应速率，步骤②所需要的温度越高越好

B.工业上经常使用碳酸氢钠溶液来清除废铁屑表面的油污

C.铁屑中含有少量硫化物，反应产生的气体需要净化处理，所以应将尾气直接通入到盛有

足量水的烧杯中吸收

D.步骤⑤中的具体实验操作有加热浓缩、冷却结晶、过滤（洗涤），经干燥得到硫酸铁镂晶

体样品

17.（2022•天津南开•统考一模）高铁酸钾（KFeCU）是一种新型的污水处理剂。为充分利用

资源，变废为宝，在实验室中探究采用暖贴残渣制备高铁酸钾，流程如下

下列说法不正确的是

A.步骤i适当加热搅拌可以加快反应速率

B.ii中的试剂为H2O2

C.iii中反应为2Fe3++5H2O+3CKy=2FeO：+3C1+1OH+

D.iv中反应说明溶解度：Na2FeO4>K2FeO4

二、多选题

18.（2022.山东.模拟预测）“安心神，坚骨髓，润肌肤”是大宋第一部官修药典《开宝本草》

对铁粉的药用功效的描述。实验室用如图装置模拟制取药用铁粉并检验产物，下列说法不正

确的是

9

A.先点燃装置丙的酒精灯，再打开装置甲的分液漏斗活塞

B.装置乙、丁中分别装有浓硫酸、无水硫酸铜

C.反应后取少量装置丙的药品滴加稀硫酸，检验是否有铁粉生成

D.装置戊可检验是否有CO2生成，并可用点燃的酒精灯除去尾气

参考答案：

1.D

【详解】A.FeCb溶液中加入Zn片，Fe2++Zn=Zn2++Fe,溶液由浅绿色变为无色，Fe2+

的氧化能力比Zn?+强，A错误；

B.溶液变成血红色的原因，F^++3SCN-.-Fe(SCN\,与S*和K+无关，B错误；

C.铁离子可能先与单质铁生成亚铁离子，则溶液呈绿色，C错误；

D.向沸水中滴加饱和氯化铁溶液，制取Fe(OH)3胶体，继续加热则胶体因聚沉变为沉淀，

D正确；

故答案为：D。

2.C

【详解】A.氨水显碱性，会与Ag+、Cu”反应，不能大量共存，A项错误；

B.Fe3\r会发生氧化还原反应，不能大量共存，B项错误；

C.醋酸显酸性，在醋酸溶液中SO；、NH；、Br\JT均不会发生反应，能大量共存，C项正

确；

D.硝酸银中的银离子会与氯离子反应生成沉淀，不能大量共存，D项错误；

答案选C。

3.B

【详解】A、Fe3+遇KSCN会使溶液呈现红色，Fe?+遇KSCN不反应无现象，滴加KSCN溶

液,溶液呈红色，则证明存在Fe3+,并不能证明无Fe2+,故A错误；

10

B、气体通过无水硫酸铜，粉末变蓝，则发生反应：CUSO4+5H2O=CUSO4«5H2O,可证明原

气体中含有水蒸气，故B正确；

C、灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na+,并不能证明无K+,Na+焰色反应为

黄色，可遮住紫光，K+焰色反应需透过蓝色的钻玻璃滤去黄光后观察，故C错误；

D、能使澄清石灰水变浑浊的气体有CCh、SO2等，故将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，

则原气体不一定是CCh,故D错误；故选B。

4.C

【详解】A.碳酸氢镂溶液与足量澄清石灰水反应时，阳离子、阴离子都发生反应，反应的

2+

离子方程式为：NH：+HCO3+Ca+2OH=NH3H2O+CaCO3；+H2O,A错误；

B.SO2通入漂白粉溶液中，会发生氧化还原反应产生CaSCU、HC1及HC10,反应的离子方

2+

程式应该为：S02+Ca+3C10+H20=CaS04i+2HC10+Cl,B错误；

C.反应符合事实，遵循物质的拆分原则，c正确；

D.在酸性条件下，H+、NO：起HN03的作用，表现强氧化性，氧化性比Fe3+强。Fe(NO3)3

溶液中加入过量的HI溶液，反应产生Fe(NC>3)2、L、NO、H2O,该反应的离子方程式应该

为：10r+3NC)3+Fe3++12H+=5l2+3NOT+Fe2++6H2O,D错误；

故合理选项是C。

5.B

【分析】①氯化亚铁盐酸酸化的溶液中滴入KSCN溶液，PHC1,滴入过氧化氢发生氧化还

原反应，生成铁离子，形成血红色溶液，大约10秒左右红色褪去，铁离子做催化剂过氧化

氢分解有气体生成(经检验为。2),取褪色后溶液，滴加盐酸和BaCL溶液，产生白色沉

淀为硫酸钢沉淀，证明SCN-离子被氧化为磷酸根离子；

②氯化亚铁盐酸酸化的溶液中滴入KSCN溶液，PH=5,滴入过氧化氢溶液，溶液变红且不

褪色，说明亚铁离子被氧化为铁离子，铁离子对过氧化氢起到催化剂作用，有气体生成(经

检验为02),氧气氧化亚铁离子生成铁离子，经检验有丁达尔效应，说明生成了氢氧化铁

胶体；

③氯化亚铁盐酸酸化的溶液中滴入KSCN溶液，PH<1,滴入过氧化氢发生氧化还原反应,

通入足量氧气，溶液变红且不褪色，说明氧气氧化亚铁离子生成铁离子，滴加盐酸和BaCb

溶液，无白色沉淀，经检验无丁达尔效应，无硫酸领沉淀生成和氢氧化铁胶体形成，排除了

11

生成的氧气氧化SCN-的可能。

【详解】A.对比①③，实验①排除了铁离子反应，而是SCN-离子反应，实验③排除了生

成的氧气氧化SCN-的可能，可以判定酸性条件下H2O2可以氧化SCN-,故A正确；

B.实验②中发生的氧化还原反应有亚铁离子被过氧化氢氧化为铁离子，过氧化氢分解生成

氧气，氧气氧化亚铁离子，不只两种，故B错误；

C.②中检验有丁达尔效应，说明红色溶液中含有Fe(OH)3胶体，故C正确；

2++3+

D.③中通入足量氧气溶液变红色说明，发生的氧化还原反应为：4Fe+O2+4H=4Fe+2H2O,

故D正确；

故选：B。

6.D

【详解】A.澳与NaOH反应后，与澳苯分层，然后分液可分离，故A正确；

B.HC1易溶于水，而氯气不溶于饱和食盐水，可用于除杂，故B正确；

C.H2s与CuSCU反应生成CuS沉淀，可除去杂质，故C正确；

D.FeCl?和CuCL都能和铁反应，不能用铁粉出去FeC§中的CuCl?,故D错误；

故选D。

7.A

【分析】由于FeCb的氧化性强于CuCb,所以加入的铁粉先与FeCb反应生成了FeCb,多

余的铁粉再与CuCb反应生成了Cu单质。有固体剩余，若固体只有铜，则反应后的溶液中

一定无三价铁离子存在，一定存在亚铁离子，可能含有铜离子；若有铁剩余，一定有铜生成，

三价铁离子和铜离子无剩余。

【详解】A.由分析可知，充分反应后仍有固体存在，溶液中一定不含Fe3+,所以加入KSCN

溶液不变红色，故A说法正确；

B.通过以上分析知，溶液中一定含有Fe2+,故B说法错误；

C.通过以上分析知，溶液中可能含有Cu2+,故C说法错误；

D.通过以上分析知，剩余固体中一定含Cu,故D说法错误；

答案选A。

8.C

【详解】A.物质X是FeO,故A错误；

B.FezCh-Fe的转化，铁化合价降低，因此FezCh发生还原反应，故B错误；

12

C.在空气中Z-Y是氢氧化亚铁与氧气、水反应生成氢氧化铁，其现象是白色沉淀迅速变

成灰绿色，最终变成红褐色，故c正确；

D.FeCb和FeCb中铁的化合价发生了改变，只能通过氧化还原反应实现相互转化，不能通

过复分解反应实现FeCb和FeCl3的相互转化，故D错误。

综上所述，答案为C。

9.A

【详解】A.氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁，氯化铁与铁粉反应生成氯化亚铁，可使铁粉

最终消失，故A正确；

B.澳单质挥发，也能与硝酸银反应生成AgBr沉淀，因此不能验证HBr生成，故B错误;

C.氨气极易溶于水，不能用装水的量气管确定其体积，故C错误；

D.浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫，但出气导管不能伸入液面以下，故D错误；

故选：Ao

10.B

【分析】氯气通入氢氧化钠溶液中制取NaClO,次氯酸钠溶液中加硝酸铁反应生成高铁酸

钠，过滤，将高铁酸钠与饱和KOH混合反应生成高铁酸钾，再经分离、提纯得到纯净的高

铁酸钾固体，据此分析解答。

【详解】A.反应②中次氯酸钠氧化硝酸铁，Imol次氯酸钠得2moi电子，Imol硝酸铁生成

高铁酸钠失去3moi电子，根据得失电子守恒可得反应：

3NaClO+2Fe（NO3）3+lONaOH=2Na2FeO4I+3NaCl+6NaNO3+5H2O,故A正确；

B.由反应③可知高铁酸钠与KON溶液混合生成高铁酸钾，该反应为复分解反应，反应发

生的条件为高铁酸钾的溶解度小于高铁酸钠，故B错误；

C.因高铁酸钾在碱性条件下稳定，且在醇中的溶解度小，因此可用CH3cOOK溶液、异丙

醇作洗涤剂，故c正确；

D.KzFeO,具有强氧化性，可起到杀菌消毒作用，故D正确；

故选：B„

11.C

【分析】工业废液中加入试剂a为过量的铁，操作I为过滤，得到滤渣Y为Fe、Cu,滤液

X为氯化亚铁溶液；滤渣Y中加入试剂b为盐酸，溶解过量的铁生成氯化亚铁溶液，铜不

溶，操作H过滤得到铜和滤液Z氯化亚铁溶液，滤液Z和X合并通入氯气，把氯化亚铁氧

13

化为氯化铁溶液，蒸发结晶，过滤洗涤干燥得到氯化铁晶体。

【详解】A.由最终得到FeCb及其流程图可知，a为过量的铁，b为盐酸，故A正确；

B.滤液X,滤液Z中均含有FeCb,c为氯气，把亚铁离子氧化为铁离子，反应的离子方程

式为2Fe2++Cb=2Fe3++2Ch故B正确；

C.上述分析可知，操作I、n是过滤，均要用到烧杯、漏斗、玻璃棒，故c错误；

D.亚铁离子、氯离子都可以被高铳酸钾溶液氧化，使高锦酸钾溶液褪色，加入过量试剂c

之后，溶液中含大量的氯离子，依然能使少量酸性KWh。,溶液褪色，故D正确；

故选C。

12.A

【详解】A.碳酸钠溶液显碱性，加热有利于碳酸根水解碱性增强，油污可以在碱性条件下

水解而被除去，A正确；

B.废铁屑和盐酸反应生成FeCb,同时废铁屑会与三价铁离子反应，生成二价铁，B错误；

C.过滤需要用玻璃棒引流，C错误；

D.加热促进Fe3+水解，蒸干氯化铁溶液得到氢氧化铁固体，D错误；

故选A。

13.A

【分析】由题给流程可知，铁屑溶于稀盐酸，过滤得到氯化亚铁溶液；向氯化亚铁溶液中通

入过量空气,将氯化亚铁转化为氯化铁；向氯化铁溶液中加入氢氧化钠溶液和次氯酸钠溶液,

将氯化铁转化为高铁酸钠，向得到的高铁酸钠溶液中加入饱和氢氧化钾溶液，将高铁酸钠转

化为溶解度小的高铁酸钾，过滤得到高铁酸钾晶体。

【详解】A.碳酸钠是强碱弱酸盐，在溶液中水解使溶液呈碱性，水解反应是吸热反应，升

高温度，水解平衡向正反应方向移动，溶液中氢氧根离子浓度增大，能使油脂的水解程度增

大，则酸溶前可用热的碳酸钠溶液处理铁屑表面的油污，故A正确；

B.由分析可知，氧化过程为过量空气将溶液中的氯化亚铁转化为氯化铁，反应的离子方程

+3+

式为4Fe?++4H=4Fe+2H2O,故B错误；

C.由分析可知，制备高铁酸钠的反应中，氯化铁是反应的还原剂，次氯酸钠是反应的氧化

剂，由得失电子数目守恒可知，氧化剂次氯酸钠和还原剂氯化铁的物质的量之比为3：2,

故C错误；

D.由分析可知，转化中发生的反应为向得到的高铁酸钠溶液中加入饱和氢氧化钾溶液，将

14

高铁酸钠转化为溶解度小的高铁酸钾，故D错误；