第6讲-铁及其重要化合物-2023年高考化学一轮复习名师精讲练(原卷版)

第6讲铁及其重要化合物[考情分析]铁及其化合物考查内容主要集中在“铁三角”，Fe与酸的反应、铁的变价、Fe(OH)2和Fe(OH)3的性质等。高考题型有选择题、实验题、化学工艺流程题等。选择题重点考查化学方程式、离子方程式、离子共存、物质鉴别、物质制取等，非选择题中常借助工艺流程的形式,以除杂或提纯等相关问题为主线综合考查金属元素化合物的性质。[考点过关]考点一铁及其化合物的性质【落实基础】铁是地壳中最丰富的元素之一，含量为4.75%，在金属中仅次于铝。铁分布很广，能稳定地与其他元素结合，常以氧化物的形式存在，有赤铁矿（主要成分是Fe2O3）、磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、褐铁矿（主要成分是Fe2O3·3H2O）、菱铁矿（主要成分是FeCO3）、黄铁矿（主要成分是FeS2）、钛铁矿（主要成分是FeTiO3）等。1.位置与结构：铁元素位于元素周期表第周期族，简化电子排布式为，价电子排布图为，处于元素周期表区，是过渡金属元素的代表；铁元素是一种元素，通常显示价、价，铁离子比亚铁离子稳定的原因是，其化合物及其水溶液往往带有。2.物理性质：纯净的铁是光亮的色金属，密度为7.86g/㎝3,熔沸点，有较的导电、传热性，能被磁铁吸引，也能被磁化。还原铁粉为黑色粉末。3.化学性质：化学性质有关化学方程式与氧气反应在常温干燥的空气中不易与氧气反应在纯氧中剧烈反应生成四氧化三铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀与卤素反应与氯气、溴单质反应生成三价铁与碘单质反应生成二价铁与水的反应常温下铁与水不反应在高温时可发生反应生成四氧化三铁与酸反应与非氧化性酸反应生成亚铁离子和氢气遇冷浓硫酸和浓硝酸产生钝化现象与氧化性酸反应不产生氢气，且铁被氧化为三价铁离子与盐溶液反应能与活动性较弱的金属盐溶液和FeCl3溶液4.制备：（1）原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石。（2）设备：高炉。（3）主要反应：①还原剂的生成：C＋O2eq\o(=,\s\up7(高温))，CO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高温))2。②铁的还原：。③造渣反应：CaCO3eq\o(=,\s\up7(高温))CaO＋CO2↑，CaO＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高温))CaSiO3。例题1、下列说法正确的是。①1molFe溶于过量硝酸，电子转移数为2NA②常温下，将铁片浸入足量浓硫酸中，铁片不溶解，说明常温下，铁与浓硫酸不发生化学反应③将铁屑放入稀HNO3中，证明Fe比H2活泼④用NaOH溶液可以除去氧化铁中混有的二氧化硅⑤Fe与Cl2反应生成FeCl3，推测Fe与I2反应生成FeI3⑥铁的氧化物（FexO）1.52g溶于足量盐酸中，向所得溶液中通入标准状况下112mlCl2，恰好将Fe2+完全氧化，x值为0.80⑦Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中一定有＋3价铁生成⑧铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在⑨铁在纯氧中燃烧或在氯气中燃烧所得产物中铁的化合价均为＋3价⑩将NaOH浓溶液滴加到饱和的FeCl3溶液中，制备Fe(OH)3胶体⑪将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液，有气体生成，溶液呈红色，稀硝酸将Fe氧化为Fe3＋⑫铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2[易错警示]铁丝在氯气中燃烧时，生成棕黄色的烟，加水振荡后，溶液显黄色；不论铁的量多少，与氯气反应产物都是氯化铁；铁跟氯气、硫反应时，分别生成+2价和+3价的铁，说明氧化性：氯气＞硫。【变式练习】1.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Fe3O4C．工业上可用铁制容器储存、运输浓硝酸、浓硫酸D．氯化铁溶液有较强氧化性，故可用作净水剂2.将金属铜、铁置于氯化铁溶液中充分反应，下列对反应情况设想的评价正确的是()选项反应情况设想评价A当铁、铜均不剩余时，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋，一定无Fe3＋正确，Fe3＋和Fe、Cu均可反应B当铁、铜均有剩余时，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋，无Fe3＋正确，Fe和Cu与Fe3＋都反应，故有Fe2＋和Cu2＋，无Fe3＋C当铜有剩余，铁无剩余时，溶液中一定只有Fe2＋，无Cu2＋正确，Cu有剩余，故无Cu2＋D当铁有剩余，铜无剩余时，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋不正确，不可能有Fe剩余而无Cu剩余，因为Fe比Cu优先与Fe3＋反应考点二铁的氧化物和氢氧化物【落实基础】1、铁的氧化物铁元素的主要化合价为＋2价和＋3价，通常可以形成三种氧化物[氧化铁(Fe2O3)、氧化亚铁(FeO)、四氧化三铁(Fe3O4)]。三种氧化物性质的比较如下表：2、铁的氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3物理性质色，溶于水的固体色，溶于水的固体化学性质①与非氧化性强酸反应②与氧化性酸反应③空气中放置被氧化①与酸反应②受热分解制备①煮沸蒸馏水，②煮沸NaOH溶液，③配制FeSO4溶液，加少量的④用用长胶头滴管Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓【考点突破】例题2、下列说法正确的是。①赤铁矿的主要成分是Fe3O4②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，说明红砖中含有氧化铁③Fe2O3eq\o(→,\s\up7(盐酸))FeCl3(aq)eq\o(→,\s\up7(蒸发))无水FeCl3④制备氢氧化亚铁时，向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁⑤Fe3O4为红棕色晶体⑥磁性氧化铁溶于稀硝酸的离子方程式为：3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=3Fe3＋＋eq\a\vs4\al(NO↑＋)3H2O⑦氢氧化铁与HI溶液反应的离子方程式为：Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O⑧Fe2O3不可与水反应得到Fe(OH)3，但能通过化合反应制取Fe(OH)3⑨Fe(OH)2在空气中加热，可得到FeO⑩图示装置能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀⑪FeO投入稀H2SO4和稀HNO3中均得到浅绿色溶液⑫向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入300mL1mol·L－1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中不含Fe3＋。若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为2.4g【归纳总结】防止Fe(OH)2被氧化的方法(1)将用于配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除水中溶解的氧气。(2)将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入试管的亚铁盐溶液底部，并慢慢挤出NaOH溶液。(3)在亚铁盐溶液上面充入保护气，如H2、N2、稀有气体等。(4)在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。(5)用Fe作为阳极，石墨作为阴极，电解NaOH溶液，在溶液上面加苯、汽油等保护层，利用新产生的Fe2＋与溶液中的OH－反应制取Fe(OH)2。【变式练习】1.铁的常见化合价有＋2价和＋3价。据研究，铁在浓HNO3中发生钝化时，可生成一种化学式为Fe8O11的化合物，它可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为()A．FeO·3Fe2O3 B．2FeO·3Fe2O3C．FeO·2Fe2O3 D．2FeO·Fe2O32.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6mol·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中圆底烧瓶内应预先加入的药品是________。A中发生反应的离子方程式为_______________________________。(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中发生反应的化学方程式为______。考点三铁盐与亚铁盐【落实基础】1.Fe2＋的性质：含有Fe2＋的溶液呈，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。氧化性Fe2＋与Zn反应的离子方程式：还原性向FeCl2溶液中滴入几滴KSCN溶液，再加入氯水(或通入Cl2)，若溶液变红色，证明Fe2＋具有还原性。反应的离子方程式：向少量酸性KMnO4溶液中加入FeCl2溶液，若溶液紫红色褪去，证明Fe2＋具有还原性。反应的离子方程式：水解性Fe(OH)2是弱碱，含Fe2＋的盐(如硫酸亚铁)溶液呈性性质应用配制硫酸亚铁溶液时常加少量抑制Fe2＋的水解，加少量防止Fe2＋被氧化2.Fe3＋的性质：含有Fe3＋的溶液呈，Fe3＋处于铁的高价态，Fe3＋具有氧化性。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。氧化性向FeCl3溶液中滴入几滴KSCN溶液，再加入过量活泼金属(如Fe)，若溶液红色褪去，证明Fe3＋具有氧化性。反应的离子方程式：向FeCl3溶液中加入淀粉­KI溶液，若溶液变成蓝色，证明Fe3＋具有氧化性，反应的离子方程式：向FeCl3溶液中通入H2S气体，若出现黄色浑浊，证明Fe3＋具有氧化性。反应的离子方程式：水解性利用Fe3＋易水解的性质，实验室可用FeCl3滴入沸水中制取氢氧化铁胶体，反应的化学方程式：利用Fe3＋易水解的性质，工业上常用调节pH方法除去溶液中的铁离子利用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中，然后再稀释至所需浓度Fe3＋与HCOeq\o\al(－,3)、AlOeq\o\al(－,2)、COeq\o\al(2－,3)、ClO－等水解呈碱性的离子大量共存络合性含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN时变成3.Fe2+和Fe3+之间相互转化转化关系化学方程式实验现象Fe2→Fe3+2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-溶液由浅绿色变为棕黄色4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++2H2O+NO↑在酸性KMnO4溶液滴加FeCl2溶液，溶液由紫红变棕黄2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2OFe3→Fe2+在亚铁盐溶液中加入铁钉可防止Fe2+被氧化为Fe3+常利用FeCl3溶液来刻蚀铜，制造印刷线路可用淀粉碘化钾检验Fe3+4.Fe2＋、Fe3＋的检验Fe2＋的检验取出少量被检验的溶液，滴加，无现象，再通入，若变成溶液，说明有Fe2＋存在取出少量被检验的溶液，加入，产生白色絮状沉淀，白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明有Fe2＋存在取出少量被检验的溶液，滴加，溶液紫色褪去，说明有Fe2＋存在取出少量被检验的溶液，滴加，若有蓝色沉淀生成，说明有Fe2＋存在Fe3＋的检验取出少量的被检验的溶液，加入，溶液变红色，证明有Fe3＋存在取出少量的被检验的溶液，加入，溶液变紫色，证明有Fe3＋存在取出少量的被检验的溶液，加入，产生红褐色沉淀，证明有Fe3＋存在取出少量的被检验的溶液，加入淀粉碘化钾溶液，溶液变，证明有Fe3＋存在混合液取出少量的被检验的溶液，加入KSCN溶液，溶液变，证明有Fe3＋存在取出少量的被检验的溶液，加入淀粉碘化钾溶液，溶液变，证明有Fe3＋存在取出少量被检验的溶液，滴加酸性KMnO4溶液，溶液，说明有Fe2＋存在取出少量被检验的溶液，滴加溴水，溴水褪色，说明有存在5.混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的除去方法Mg2＋中混有Fe3＋向混合溶液中加入中之一，与Fe3＋水解产生的H＋反应，促进Fe3＋的水解，将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀除去Cu2＋中混有Fe3＋向混合溶液中加入中之一，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Mg2＋中混有Fe2＋先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，然后向混合溶液中加入中之一，除去溶液中的Fe3＋Cu2＋中混有Fe2＋先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，向混合溶液中加入中之一，除去溶液中的Fe3＋6.“铁三角”的应用：判断离子能否共存Fe2＋eq\f(不共存,)NOeq\o\al(－,3)(H＋)、ClO－、MnOeq\o\al(－,4)(H＋)Fe3＋eq\f(不共存,)S2－、I－、SOeq\o\al(2－,3)Fe2＋、Fe3＋eq\f(不共存,)HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)等水解相互促进的离子盐溶液的配制与保存因Fe2+、Fe3+易水解，且Fe2+易被空气中的氧气氧化，故配制过程为：先将它们溶解在对应的酸中，然后加水冲稀到指定的浓度。（注意：配制亚铁盐溶液时，要加入少量的铁粉，以防止Fe2+的氧化）物质的制备FeCl3溶液加热浓缩时，因Fe3＋水解和HCl的挥发，得到的固体为Fe(OH)3，灼烧后得到红色的Fe2O3固体，制备无水氯化铁应在HCl气流中加热蒸干FeCl3溶液【考点突破】例题3、下列说法正确的是。①检验溶液中是否含有Fe2＋，取少量待检验溶液，向其中加入少量新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察实验现象②检验Fe(NO3)2晶体是否氧化变质的方法是将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4后，滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红③FeCl3腐蚀Cu制印刷电路板是由于铁比铜的金属性强④Fe2＋与H2O2在酸性溶液中的反应：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O⑤向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉：Fe3＋＋Fe=2Fe2＋⑥室温下，向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，说明Fe3＋的氧化性比I2的强⑦用NaOH溶液和盐酸能除去FeCl2溶液中混有的CuCl2⑧1molFeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NA⑨Fe2(SO4)3溶液中K＋、Fe3＋、I－、Br－可以大量共存⑩除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤⑪现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色，其原因可能是苹果汁中的Fe2＋变成Fe3＋⑫在FeCl3、CuCl2混合液中，加入少量Fe粉一定有H2产生且有Cu析出【指点迷津】（1）从Fe、Fe2+和Fe3+的结构可知:Fe只有还原性，Fe3+通常只有氧化性，Fe2+既具有氧化性又具有还原性，以还原性为主。（2）铁盐与亚铁盐的配制：因Fe2+、Fe3+易水解，且Fe2+易被空气中的氧气氧化，故配制过程为：先将它们溶解在对应的酸中，然后加水冲稀到指定的浓度。（注意：配制亚铁盐溶液时，要加入少量的铁粉，以防止Fe2+的氧化）（3）在Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋混合溶液中的除去Fe2＋、Fe3＋一般操作方法是先加入氧化剂，将Fe2＋氧化成Fe3＋，然后加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3等物质(不引入杂质离子)，调节溶液的pH，待Fe3＋水解完全生成沉淀(此时其他离子不水解)，过滤除去。（4）检验铁元素的价态，可以考虑先观察其水溶液的颜色：含Fe2＋的溶液为浅绿色，含有Fe3＋的溶液为棕黄色。然后将其与NaOH溶液或KSCN溶液反应观察产物的颜色来鉴别检验：Fe2＋与NaOH生成不稳定的白色沉淀Fe(OH)2，该白色沉淀暴露在空气中会迅速转变成灰绿色，最后变成红褐色沉淀Fe(OH)3，Fe2＋和KSCN溶液作用没有颜色变化；而Fe3＋与NaOH溶液直接生成红褐色沉淀，或与KSCN溶液作用呈血红色。（5）FeCl3溶液加热浓缩时，因Fe3＋水解和HCl的挥发，得到的固体为Fe(OH)3，如灼烧后得到红色的Fe2O3固体。但Fe2(SO4)3溶液蒸干时，因硫酸是难挥发性酸，将不能得到Fe(OH)3固体。（6）过量的Fe与硝酸作用，或在Fe和Fe2O3的混合物中加入盐酸，要注意产生的Fe3＋还可以氧化单质Fe这一隐含反应：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋。（7）Na2FeO4(高铁酸钠)作新型净水剂的原理是高价铁具有强氧化性，能杀菌消毒；同时生成Fe(OH)3胶体，能吸附水中的杂质悬浮物，因此它是一种新型的净水剂。【变式练习】1.下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是()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BCO还原Fe2O3得到的黑色固体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Fe3O4C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向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液变红色原溶液中含有Fe2+2.某小组在验证反应“Fe＋2Ag＋=Fe2＋＋2Ag”的实验中检测到Fe3＋，发现和探究过程如下。向硝酸酸化的0.05mol·L－1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。(1)检验产物①取少量黑色固体，洗涤后，________________(填操作和现象)，证明黑色固体中含有Ag。②取上层清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有________。(2)针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe3＋，乙认为铁粉过量时不可能有Fe3＋，乙依据的原理是____________________________________________(用离子方程式表示)。针对两种观点继续实验：①取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色变浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：序号取样时间/min现象ⅰ3产生大量白色沉淀；溶液呈红色ⅱ30产生白色沉淀；较3min时量少；溶液红色较3min时加深ⅲ120产生白色沉淀；较30min时量少；溶液红色较30min时变浅(资料：Ag＋与SCN－生成白色沉淀AgSCN)②对Fe3＋产生的原因作出如下假设：假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3＋；假设b：空气中存在O2，由于___________(用离子方程式表示)，可能产生Fe3＋；假设c：酸性溶液中NOeq\o\al(－,3)具有氧化性，可产生Fe3＋；假设d：根据___________现象，判断溶液中存在Ag＋，可产生Fe3＋。【过关演练】一、选择题（本小题共12小题，共48分，每小题只有一个正确选项）1．（2022·江苏常州·模拟预测）下列铁及其化合物的性质与用途不具有对应关系的是A．金属Fe具有导热性，可用于制造炊具B．纳米Fe3O4颗粒呈黑色，可用作磁性材料C．Fe(OH)3胶体具有吸附性，可用作净水剂D．FeCl3溶液具有氧化性，可用于蚀刻铜制品2．（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3．（2022·湖北·襄阳五中高三阶段练习）已知NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4。下列说法正确的是A．该配合物中阴离子为平面正方形B．该配合物的配体为NO，配位数为1C．Fe2+的价层电子排布式为3d54s1，易被氧化为Fe3+D．H2O的VSEPR模型为四面体型，空间结构为V形4．（2022·湖南·株洲市第一中学高三期中）某同学欲验证Fe3+和I-在水溶液中发生可逆反应：2Fe3++2I-=2Fe2++I2，设计了下列实验操作，并给出了预测现象，其中不必要的实验操作是(不考虑水中溶解的少量氧气的影响)实验操作预测现象A在9mL0.lmol•L-1KI溶液中滴加几滴FeCl3溶液，振荡，将溶液分为三等份溶液颜色发生变化B往第一份溶液中滴加淀粉试液，振荡溶液变蓝色C往第二份溶液中滴加几滴AgNO3溶液，振荡有黄色沉淀产生D往第三份溶液中滴加几滴KSCN溶液，振荡溶液变红色5．（2022·山东济宁·三模）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)26．（2022·山东青岛·二模）草酸亚铁晶体是生产感光材料的原料，制备流程如下：下列说法错误的是A．可用溶液检验是否变质B．步骤①酸化的目的是抑制的水解C．步骤②反应为D．步骤③为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥7．（2022·山东·模拟预测）手持技术(Hand-heldTechnology)是由计算机和微电子技术相结合的新型数字化实验手段。向溶液中加入溶液，控制不同时，利用手持技术测量其与溶液pH和电导率的关系如图所示：i．a点时溶液澄清透明，加入NaOH溶液产生灰绿色难溶物。ii．b点出现明显红褐色难溶物，取上层清液，分出两等份，分别加入KSCN溶液和NaOH溶液，前者溶液变为血红色，后者无灰绿色难溶物。结合以上信息，下列分析不合理的是A．a点时主要反应的离子方程式为B．溶液电导率最低时，离子浓度和最小C．b点时和主要发生相互促进的水解反应D．混合后溶液的pH决定和主要反应的反应类型8．（2022·山东山东·高二期中）氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时，会生成紫色配合物，其配离子结构如图所示。有关说法错误的是A．和核外未成对电子数之比为5：4B．该配合物中的配位数为6C．该配离子中含有的化学键有离子键、共价键和配位键D．可以用KSCN溶液鉴别，也是因为反应生成了配位化合物9．（2022·广东汕头·二模）中药材铁华粉的主要成分是(CH3COO)2Fe，其检测流程如图所示。下列说法正确的是A．刺激性气体X为SO2B．铁华粉中可能含有铁单质C．向滤液中滴加酸性KMnO4溶液，一定能证明Fe2+具有还原性D．滤液中加入K3[Fe(CN)6]试液，产生蓝色沉淀说明溶液中含有Fe3+10．（2021·安徽池州·高三阶段练习）某化学兴趣小组利用药品：铁粉、稀硫酸、氢氧化钠溶液，用下图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色。下列有关说法不正确的是A．仪器1中应该盛放稀硫酸B．本实验通过控制A、B、C三个开关，将仪器中的空气排尽后，先关闭开关A，再打开开关B就可观察到氢氧化亚铁的颜色C．实验时为防止仪器2中铁粉通过导管进入仪器3中，可在仪器2底部放上一块吸铁石D．本实验制备的氢氧化亚铁可以相对较长时间的保持白色状态11．（2022·河北·高三期中）比亚迪推出的“刀片电池”正极材料为LiFePO4，利用LiFePO4废料(带铝箔)回收Li、Fe、Al和P元素的工业模拟过程如下：下列说法不正确的是A．LiFePO4中铁元素化合价为+2B．制得产品1的实验操作为过滤C．浸出液2中所含的主要阳离子为Fe3+、Li+、H+D．流程中两次所加Na2CO3的作用相同12．(2021·新高考广东卷)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．a可与e反应生成bB．b既可被氧化，也可被还原C．可将e加入浓碱液中制得d的胶体D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系二、非选择题（本小题共4题，共52分）13．（2022·安徽师范大学附属中学高三阶段练习）化学实验小组探究0.1mol/LNa2S溶液与0.1mol/LFeCl3溶液的反应。查阅文献得相关信息如下：物质相关信息0.1mol/LNa2S溶液无色透明液体，pH=120.1mol/LFeCl3溶液黄褐色透明液体，pH=2S单质微溶于酒精，难溶于水，含硫的酒精溶于水会出现乳白色浑浊Fe(OH)3红褐色固体，Ksp=1.1×10-36Fe2S3黑色固体，Ksp=1.0×10-88(1)【猜想预测】预测1：若产生红褐色沉淀，说明发生双水解反应；预测2：若产生黑色沉淀时，说明发生复分解反应：预测3：Fe3+具有___，若产生黄色沉淀，说明发生氧化还原反应。(2)【实验探究】实验Ⅰ．向装有5mL、0.1mol/L的FeCl3的溶液中滴加1mL、0.1mol/LNa2S溶液，迅速生成黑色沉淀，由此可知，预测1、3不成立，预测2成立。试解释预测2成立而预测1不成立的原因：___。实验过程中，该小组同学发现黑色沉淀放置一段时间后逐渐消失，并有黄色沉淀生成。为探明原因，分离滤渣和滤液进行如下实验：实验操作现象结论①取滤渣用酒精充分浸取，取上层浸液少许加入到盛有蒸馏水的试管中___滤渣中含有S②取滤液加入几滴K3[Fe(CN)6]溶液___滤液中含有Fe2+；证明Fe2S3后续发生了氧化还原反应实验Ⅱ．为探究实验Ⅰ中Fe2S3后续发生氧化还原反应的原因，该组同学进行如下探究实验：【限选试剂：Fe2S3、稀盐酸、稀硝酸、饱和FeCl3溶液、饱和Fe(NO3)3溶液、H2O2】实验操作现象结论①往A中滴加___A中黑色固体消失，并有黄色沉淀生成；B中有黑色沉淀生成Fe2S3在酸性条件下发生了氧化还原，反应的离子反应方程式：___②往A中滴加___A中黑色固体消失，并有黄色沉淀生成；B中无黑色沉淀生成Fe3+可以氧化Fe2S3，反应的离子反应方程式：___14．（2022·广东·高考真题）稀土()包括镧、钇等元素，是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理，一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下：已知：月桂酸熔点为；月桂酸和均难溶于水。该工艺条件下，稀土离子保持价不变；的，开始溶解时的pH为8.8；有关金属离子沉淀的相关pH见下表。离子开始沉淀时的pH8.81.53.66.2~7.4沉淀完全时的pH/3.24.7/(1)“氧化调pH”中，化合价有变化的金属离子是_______。(2)“过滤1”前，用溶液调pH至_______的范围内，该过程中发生反应的离子方程式为_______。(3)“过滤2”后，滤饼中检测不到元素，滤液2中浓度为。为尽可能多地提取，可提高月桂酸钠的加入量，但应确保“过滤2”前的溶液中低于_______(保留两位有效数字)。(4)①“加热搅拌”有利于加快溶出、提高产率，其原因是_______。②“操作X”的过程为：先_______，再固液分离。(5)该工艺中，可再生循环利用的物质有_______(写化学式)。(6)稀土元素钇(Y)可用于制备高活性的合金类催化剂。①还原和熔融盐制备时，生成1mol转移_______电子。②用作氢氧燃料电池电极材料时，能在碱性溶液中高效催化的还原，发生的电极反应为_______。15．（2022·湖南·通道侗族自治县第一中学高三阶段练习）无水