2024全国高考化学一轮复习-第8讲-铁及其化合物

大单元二元素及其化合物第8讲铁及其化合物备考导航复习目标1.了解铁及其重要化合物的主要性质和应用。2.掌握铁及其化合物的转化关系，并写出有关化学方程式及离子方程式。3.了解Fe2＋和Fe3＋的检验方法以及有关除杂问题。4.了解Fe（OH）2和无水FeCl3的制备方法。熟记网络⁠复习策略1.铁的三种价态（0、＋2、＋3）之间的相互转化。2.Fe2＋和Fe3＋的检验方法。3.有关铁重要化合物制备的工艺流程或实验探究。课前思考

课前思考【答案】（1）

取少量溶液，滴加NaOH溶液，出现白色沉淀，在空气中变成灰绿色，最后变成红褐色，可以判断溶液中含Fe2＋。（2）

取少量溶液，滴加少量KSCN溶液，无现象，再滴加少量H2O2或氯水，出现红色，可以判断溶液中含Fe2＋。（3）

取少量溶液，滴加少量酸性KMnO4溶液，酸性KMnO4溶液褪色（多用于Fe3＋和Fe2＋共存时Fe2＋的检验），可以判断溶液中含Fe2＋。（4）

取少量溶液，滴加少量K3[Fe（CN）6]溶液，生成蓝色沉淀，可以判断溶液中含Fe3＋。【答案】（1）

取少量溶液，滴加NaOH溶液，出现白色沉淀，在空气中变成灰绿色，最后变成红褐色，可以判断溶液中含Fe2＋。（2）

取少量溶液，滴加少量KSCN溶液，无现象，再滴加少量H2O2或氯水，出现红色，可以判断溶液中含Fe2＋。（3）

取少量溶液，滴加少量酸性KMnO4溶液，酸性KMnO4溶液褪色（多用于Fe3＋和Fe2＋共存时Fe2＋的检验），可以判断溶液中含Fe2＋。（4）

取少量溶液，滴加少量K3[Fe（CN）6]溶液，生成蓝色沉淀，可以判断溶液中含Fe3＋。问题2

Fe2＋的检验方法有哪些？1.判断正误（正确的画“√”，错误的画“×”）。

（2）

（2022·浙江卷）还原铁粉可用作食品干燥剂

（

×

）（3）

（2022·珠海期末）取少量Fe（NO3）2固体溶于蒸馏水，滴加少量稀硫酸，再滴入KSCN溶液，溶液变红。说明Fe（NO3）2已变质

（

×

）（4）

（2022·安徽合肥一模）常温下5.6

g铁与足量浓硝酸反应，转移0.3NA个电子

（

×

）××××（5）

（2022·广州二模）向某溶液中滴加几滴新制氯水，振荡，再加入少量KSCN溶液，溶液变为红色。该溶液中一定含有Fe2＋

（

×

）（6）

配制FeCl3溶液的方法：把FeCl3溶解在蒸馏水中

（

×

）

（8）

（2022·佛山质量检测）陶土中过量的Fe3O4杂质可以通过磁选法除去（

×

）×××√

（10）

（2022·广东卷）FeCl3水解可生成Fe（OH）3胶体，所以FeCl3可用作净水剂

（

√

）（11）

（2021·浙江卷）制备硫酸亚铁铵晶体时，须将含FeSO4和（NH4）2SO4的溶液浓缩至干

（

×

）（12）

（2021·湖南卷）

FeO粉末在空气中受热，迅速被氧化成Fe3O4（

×

）（13）

（2022·茂名一模）Cl2和少量Fe点燃反应后的固体加水溶解，滴加KSCN溶液变红色，说明反应产物是FeCl3 （

×

）×√×√√2.（2021·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

（

C

）CA.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

3.（2022·江门一模改编）下列离子方程式不正确的是（

D

）C.酸性条件下Fe2（SO4）3溶液加热生成FeO（OH）的离子方程式：

D

4.莫尔盐[（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O，Mr＝392]能溶于水，难溶于无水乙醇，是一种重要的还原剂，在空气中比一般的亚铁盐稳定。某兴趣小组欲制备莫尔盐并测定其纯度，采用的方法是先在封闭体系中利用铁和稀硫酸制备硫酸亚铁溶液，再用制得的硫酸亚铁溶液和硫酸铵饱和溶液反应制得。实验装置如图所示。回答下列问题。（1）

仪器a的名称为

三颈烧瓶

⁠。配制硫酸铵饱和溶液的蒸馏水，需经煮沸并迅速冷却后再使用，目的是

除去水中的溶解氧

⁠。

三颈烧瓶除去水中的溶解氧打开K3，关闭K1、K2FeSO4＋（NH4）2

无水乙醇

（5）

实验小组对样品进行纯度检测，取9.000

g样品配成250

mL溶液，从中取出25.00

mL溶液，用0.010

00

mol/L的酸性K2Cr2O7溶液滴定，消耗酸性K2Cr2O7溶液30.00

mL，该样品的纯度为

78.4%

⁠（保留至0.1%）。

78.4%知识梳理⁠

铁考点1铁、铁的氧化物、铁的氢氧化物1.铁的原子结构铁元素在元素周期表中处于第四周期第

Ⅷ

⁠族，位于

d

⁠区。基态Fe原子核外电子排布式为

1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2

⁠，原子结构示意图为⁠

⁠

⁠，最外层有

2

⁠个电子，在反应中易

失去

⁠电子，故铁单质的化学性质比较活泼，有较强的

还原

⁠性，主要化合价为＋2和＋3。

Ⅷd1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s22失去还原2.铁的物理性质：铁具有良好的导电性、导热性、延展性，有

银白

⁠色的金属光泽，能被磁铁吸引。生铁和钢都属于合金，含碳量：生铁

大于

⁠钢。

3.铁的化学性质：铁的还原性较强，失去电子后生成＋2价或＋3价的铁。银白大于与铁反应的物质化学方程式说明卤素单质Fe与Cl2点燃生成氯化铁现象：

棕褐

⁠色烟

氧气现象：火星四射、生成

黑

⁠色晶体

现象：在潮湿的空气中生锈，生成

红棕

⁠色固体

2FeCl32FeBr3

棕褐Fe3O4黑2[Fe2O3·xH2O]红棕与铁反应的物质化学方程式说明硫生成黑色硫化亚铁固体氧化性：氯气

＞

⁠硫

水蒸气生成Fe3O4盐酸生成氯化亚铁FeS＞Fe3O4＋4H2FeCl2＋H2↑与铁反应的物质化学方程式说明稀硝酸在常温下，铁遇浓硫酸或浓硝酸会“钝化”；“钝化”发生了化学反应FeCl3溶液为防止溶液中Fe2＋被氧化，常加入铁粉与CuSO4溶液可设计成原电池Fe（NO3）3＋NO↑＋2H2O3Fe（NO3）2＋2NO↑＋4H2O3FeCl2FeSO4＋Cu⁠

铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4颜色、状态黑色粉末红棕色粉末黑色磁性晶体铁的化合价

＋

2

＋

3

＋2、＋3

⁠稳定性不稳定稳定稳定与H＋反应的离子方程式

＋2

＋3

＋2、＋3

⁠

铁的氧化物化学式Fe（OH）2Fe（OH）3颜色、状态

白

⁠色固体

红褐

⁠色固体

与盐酸反应的离子方程式受热分解制法白红褐Fe2＋＋2H2OFe3＋＋3H2OFe2O3＋3H2OFe（OH）2↓Fe（OH）3↓[常考归纳]

（2）

Fe（OH）3是很弱的碱，溶度积很小。Fe3＋极易水解，Fe3＋只能存在于酸性较强的溶液中。化学工艺流程题中，常将杂质Fe2＋氧化为Fe3＋，然后调节溶液的pH为

弱酸

⁠性，生成Fe（OH）3沉淀，过滤除去含铁的杂质。

白灰绿红褐4Fe

弱酸⁠制备Fe（OH）2的几种方法

1.FeSO4溶液与NaOH溶液反应制备（1）

配制FeSO4溶液和NaOH溶液的蒸馏水要事先煮沸，除去

氧气

⁠。

（2）

在装有FeSO4溶液的试管里加入苯（或植物油），起到

隔绝空气

⁠的作用。

氧化氧气隔绝空气（3）

吸有NaOH溶液的胶头滴管应

插入

⁠FeSO4溶液的液面下，再挤出NaOH溶液（如图1）。

图1插入2.氢气氛围在图2所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备。

图2先打开止水夹，

生成的氢气排尽装置中的空气

⁠，关闭止水夹，生成的

硫酸亚铁

⁠被

压入氢氧化钠溶液中

⁠。

生成的氢气排尽装置中的空气硫酸亚铁压入氢氧化钠溶液中3.电解法利用电解实验可以制得纯净的Fe（OH）2白色沉淀，如图3所示，两电极的材料分别为石墨和铁（阳极）。图3典题悟法⁠

有关铁的性质⁠（2022·江苏淮安期中）下列说法正确的是（

C

）A.高温下铁和水蒸气反应生成铁红B.过量铁粉在Cl2中燃烧制取FeCl2C.过量的Fe与稀硝酸反应生成Fe（NO3）2D.铁在热的浓硝酸中钝化C【解析】高温下铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，A错误；过量铁粉在Cl2中燃烧生成氯化铁，该反应与量无关，不会生成氯化亚铁，B错误；Fe可还原铁离子，则过量的Fe与稀硝酸反应生成硝酸亚铁，C正确；常温下，铁遇冷的浓硝酸发生钝化，铁与热的浓硝酸反应生成二氧化氮、硝酸铁、水，D错误。⁠关于铁及其化合物下列说法正确的是（

D

）A.铁是地壳中含量最高的金属元素B.四氧化三铁是一种红棕色难溶于水的固体C.铁与灼热水蒸气反应生成氧化铁和氢气D.铁在氯气中燃烧可生成FeCl3【解析】地壳中含量最高的金属是铝，铁是地壳中含量第二的金属元素，A错误；四氧化三铁是一种黑色晶体，红棕色难溶于水的固体是氧化铁，B错误；铁与灼热水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，C错误。D⁠

铁及其化合物的转化⁠（2022·江苏常州期末）在指定条件下，下列有关铁单质的转化不能实现的是（

B

）B【解析】Fe与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4，B不能实现。⁠（2022·江苏张家港期末）在指定条件下，下列有关铁及其化合物之间的转化能实现的是（

A

）A

【解析】铁单质与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4，A正确；铁与盐酸反应生成FeCl2，B错误；Fe（OH）2与足量稀硝酸反应生成Fe（NO3）3，C错误；SO2与水反应生成H2SO3，D错误。⁠

有关铁的氧化物的制备⁠（2021·湛江一模）在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应可以得到铁的氧化物。用如图装置制取铁的氧化物（夹持及加热装置均已略去）。下列说法正确的是（

A

）AA.烧瓶②用于提供反应物，烧瓶③用作安全瓶B.实验时，必须对①②③进行加热C.①②③中依次盛装铁粉、浓硫酸、水D.④处的气体收集方法也可用于收集氨气和甲烷

⁠以氧化铁渣（主要含Fe3O4和Fe2O3）制取氧化铁红的流程如下：已知还原焙烧后氧化铁渣转化为FeO。下列说法不正确的是（

C

）A.还原焙烧时Fe3O4发生反应的化学方程式为2Fe3O4＋C⁠6FeO＋CO2↑B.酸浸时硫酸适当过量可以抑制金属离子的水解D.煅烧时每生成1mol

Fe2O3，反应转移的电子数是2molC

⁠

Fe（OH）2的制备⁠利用下列各图示制备Fe（OH）2，能较长时间看到白色沉淀的是（

B

）⁠①⁠②⁠③

⁠④

A.①②③B.①②④C.①②③④D.②③④【解析】图③没有隔绝空气，生成的氢氧化亚铁易被氧化，错误。B⁠用下面两种方法可以制得白色的Fe（OH）2。

方法一：用不含Fe3＋的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。（1）

制取所需的FeSO4溶液需要的反应物为

稀硫酸、铁屑

⁠。

（2）

生成白色Fe（OH）2沉淀的操作：用长滴管吸取NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是

避免生成的Fe（OH）2沉淀接触空气被氧化

⁠。

稀硫酸、铁屑避免生成的Fe（OH）2沉淀接触空气被氧化方法二：在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备。（3）

在试管Ⅰ中加入的试剂：

稀硫酸、铁屑

⁠。

（5）

这样生成的Fe（OH）2沉淀能较长时间保持白色，其理由是

试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，使外界空气不容易进入试管Ⅱ

⁠。

稀硫酸、铁屑NaOH溶液

试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，使外界空气不容易进入试管Ⅱ⁠

有关铁的计算⁠向一定量铁、氧化铁、氧化亚铁的混合物中加入1

000mL

0.1mol/L的盐酸，恰好完全溶解，所得溶液中加硫氰化钾溶液无红色出现。若用足量一氧化碳还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是（

B

）A.11.2gB.2.8gC.5.6gD.无法计算【解析】向所得溶液中加入KSCN溶液后，无红色出现，说明溶液中溶质为FeCl2，根据氯离子守恒：n（Cl－）＝1L×0.1mol/L＝0.1mol，n（FeCl2）＝0.05mol，根据铁元素守恒n（Fe）＝0.05mol，m（Fe）＝0.05mol×56g/mol＝2.8g。B⁠有一块铁的氧化物样品，用140mL

5.0mol/L盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025mol

Cl2，恰好使其中的Fe2＋全部转变为Fe3＋，则该样品可能的化学式为（

D

）A.Fe2O3B.Fe3O4C.Fe4O5D.Fe5O7

D考点2常见的铁盐知识梳理⁠

常见的铁盐化学式常考展示化学式常考展示FeCl3配制FeCl3要在酸性溶液中，防止水解NH4Fe（SO4）2·6H2O（硫酸铁铵晶体）铁的化合价为＋3FeCl2配制FeCl2要在酸性溶液中，防止水解；加入铁粉，防止氧化（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O（莫尔盐）铁的化合价为＋2化学式常考展示化学式常考展示FeSO4·7H2O（绿矾）K3[Fe（CN）6]（铁氰化钾）FeCO3K4[Fe（CN）6]（亚铁氰化钾）化学式常考展示化学式常考展示FeC2O4·2H2O草酸亚铁晶体K2FeO4（高铁酸钾）（1）

K2FeO4中的Fe呈＋6价，K2FeO4具有强氧化性，可用于水体的杀菌、消毒（2）

酸性条件下，高铁酸盐氧化性极强而不稳定化学式常考展示化学式常考展示FeC2O4·2H2O草酸亚铁晶体K2FeO4（高铁酸钾）⁠

溶液中Fe2＋、Fe3＋的性质

2.溶液中Fe3＋呈棕黄色，Fe3＋遇具有还原性的物质（如：Fe、Cu、KI、H2S等）被还原，表现为

氧化性

⁠。

3.有关Fe2＋、Fe3＋的水解问题

还原性氧化性酸应用：①配制亚铁盐溶液：加入少量铁屑，防止Fe2＋被氧化，加入少量相应的酸溶液，抑制Fe2＋水解。②配制铁盐溶液：加入少量相应的酸溶液，抑制Fe3＋水解。如：配制氯化铁溶液时，应将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释；配制Fe2（SO4）3溶液时，将Fe2（SO4）3溶解在H2SO4溶液中再加水稀释。⁠

溶液中Fe2＋、Fe3＋的检验1.

Fe2＋的检验方法一：待检液滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加新制氯水，溶液立即变红色。方法二：待检液滴加NaOH溶液，生成

白

⁠色絮状沉淀，该沉淀迅速变为

灰绿

⁠色，最后变为

红褐

⁠色。

方法三：待检液滴加铁氰化钾（K3[Fe（CN）6]）溶液，生成蓝色沉淀。

白灰绿红褐Fe3[Fe（CN）6]2↓2.

Fe3＋的检验方法一：待检液滴加KSCN（或NH4SCN）溶液，溶液立即变为

红

⁠色。

方法二：待检液滴加NaOH溶液，出现

红褐

⁠色沉淀。

方法三：待检液滴加亚铁氰化钾（K4[Fe（CN）6]）溶液，生成蓝色沉淀。

方法四：待检液与苯酚反应显紫色。

红Fe（SCN）3红褐Fe4[Fe（CN）6]3↓[Fe

（C6H5O）6]3－＋6H＋⁠

Fe、Fe2＋、Fe3＋三者之间的相互转化

3.Cl2与FeBr2、FeI2溶液反应，已知还原性：I－＞Fe2＋＞Br－。（1）

Cl2与FeBr2溶液反应情况

（2）

Cl2与FeI2溶液反应情况

⁠有关铁及其化合物的除杂主要成分杂质所加试剂离子方程式FeCl3（aq）FeCl2（aq）氯气FeCl2（aq）FeCl3（aq）过量铁粉FeCl2（aq）CuCl2（aq）过量铁粉Fe2（SO4）3FeSO4硫酸酸化的H2O2

＋2H2O

主要成分杂质所加试剂离子方程式FeAl过量NaOH溶液Fe2O3Al2O3过量NaOH溶液

＋3H2↑

H2O

典题悟法⁠

铁盐的性质及转化⁠（2022·湖南卷）为探究FeCl3的性质，进行了如下实验（FeCl3和Na2SO3溶液浓度均为0.1

mol/L）。实验操作与现象①在5

mL水中滴加2滴FeCl3溶液，呈棕黄色；煮沸，溶液变红褐色②在5

mL

FeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液，变红褐色；再滴加K3[Fe（CN）6]溶液，产生蓝色沉淀③在5

mL

Na2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液，变红褐色；将上述混合液分成两份，一份滴加K3[Fe（CN）6]溶液，无蓝色沉淀生成；另一份煮沸，产生红褐色沉淀依据上述实验现象，结论不合理的是（

D

）DA.实验①说明加热促进Fe3＋水解反应B.实验②说明Fe3＋既发生了水解反应，又发生了还原反应C.实验③说明Fe3＋发生了水解反应，但没有发生还原反应

⁠铁元素的价类二维图如图所示，其中箭头表示部分物质间的转化关系。下列说法错误的是（

D

）DA.Fe3O4是一种黑色有磁性的铁的氧化物，可由Fe、水蒸气高温反应制得B.为实现Fe2＋向Fe3＋的转化，可向含Fe2＋的溶液中通入Cl2或者滴加H2O2溶液D.FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应，均只生成一种铁盐和水

⁠

反应循环机理图⁠（2022·深圳一调）气相离子催化剂（Fe＋、Co＋、Mn＋等）具有优良的催化效果。其中，在Fe＋催化下乙烷氧化反应的机理如图所示（图中⁠为副反应）。下列说法正确的是（

D

）DA.FeO＋、N2均为反应中间体B.X既含极性共价键也含非极性共价键C.该机理涉及的反应均为氧化还原反应D.每生成1

mol

CH3CHO，消耗N2O的物质的量大于2

mol

⁠下列关于转化过程（如图）分析不正确的是（

B

）BA.Fe3O4中Fe元素的化合价为＋2、＋3B.过程Ⅰ中每消耗58

g

Fe3O4转移1

mol电子

⁠

Fe2＋、Fe3＋的检验⁠（2022·江西九江期末）为探究铁及其化合物的性质，某化学兴趣小组设计并进行了下列实验。反应一段时间后，兴趣小组将图中硬质玻璃管中的固体用过量盐酸溶解，分成4份，继续如下实验：实验操作与现象①加入高锰酸钾溶液，紫色褪去②③加入KSCN溶液，无明显现象④加入NaOH溶液产生白色沉淀A.实验①说明溶液中含有Fe2＋B.实验③无法说明该固体中不含＋3价铁元素C.实验②③说明反应后的固体中有铁粉剩余D.实验④的沉淀最终会变为红褐色依据实验现象，下列结论不合理的是（

A

）A【解析】Cl－、Fe2＋都能使高锰酸钾紫色褪去，所以无法肯定溶液中是否含有Fe2＋，A错误；四氧化三铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁、水，如果铁粉过量，铁和铁离子生成亚铁离子，故KSCN溶液不变红色，不能说明该固体中不含＋3价铁元素，B正确；铁和铁离子生成亚铁离子，亚铁离子能和K3[Fe（CN）6]反应生成蓝色沉淀，实验②③说明反应后的固体中有铁粉剩余，C正确；亚铁离子和氢氧化钠生成氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁能和空气中氧气反应生成红褐色氢氧化铁沉淀，D正确。⁠（2022·山东枣庄三中）从古至今，铁及其化合物在人类生产生活中的作用发生了巨大改变。（1）

古代中国四大发明之一的指南针是由天然磁石制成的，其主要成分是

c

⁠（填标号）。

a.Feb.FeOc.Fe3O4d.Fe2O3若将该成分溶于足量的稀硫酸中，再滴加KSCN溶液，溶液变红，继续滴加双氧水至过量，溶液红色褪去，同时有气泡产生。猜想一：气泡可能是SCN－的反应产物N2、CO2、SO2或N2、CO2。c猜想二：气泡还可能是

O2

⁠，理由是⁠

2H2O2

⁠2H2O＋O2↑

⁠（用化学方程式表示）。

O2

【解析】（1）

指南针是由主要成分是四氧化三铁的天然磁石制成，故选c；四氧化三铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁、硫酸铁和水，铁离子可作过氧化氢分解的催化剂，故加入稀硫酸产生的气体还可能是氧气。（2）

某废渣的主要化学成分为SiO2约45%，Fe2O3约40%，Al2O3约10%，MgO约5%。用该废渣制取红氧化铁的工艺流程如下（部分操作和条件略）。回答下列问题：①步骤ⅰ中产生的有毒气体可能有

CO和SO2

⁠。

②步骤ⅳ中，生成FeCO3的离子方程式是CO和SO2

【解析】（2）①废渣与煤炭混合在空气中高温焙烧得到固体产物时还可能生成有害气体一氧化碳和二氧化硫；②步骤ⅳ中的反应为碳酸氢铵溶液与硫酸亚铁溶液反应生成硫酸铵、碳酸亚铁沉淀、二氧化碳和水。（3）

古老而神奇的蓝色染料普鲁士蓝的合成方法如下：复分解反应ⅱ的离子方程式是

⁠

常见铁盐的制备[铁的氯化物制备]⁠（2022·佛山一模）FeCl2可用作净水剂、还原剂等。回答下列问题：制备FeCl2。装置如图所示（夹持装置省略）。已知FeCl3极易水解。（1）

仪器a的名称是

长颈漏斗

⁠。

长颈漏斗

（3）

该装置存在的缺陷是

装置Ⅰ和装置Ⅱ之间缺少一个干燥H2的装置

⁠。

【解析】（2）装置Ⅱ中FeCl3与H2反应制备FeCl2，同时生成HCl；由题干信息可知，FeCl3极易水解，FeCl2也会水解，则装置Ⅲ的作用是吸收尾气和防止空气中的水蒸气进入装置Ⅱ中，引起FeCl3水解。（3）FeCl3极易水解，则该装置存在的缺陷是装置Ⅰ和装置Ⅱ之间缺少一个干燥H2的装置，可以用装有浓硫酸的洗气瓶干燥H2。

防止空气中的水蒸气进入装置Ⅱ中，引起FeCl3水解装置Ⅰ和装置Ⅱ之间缺少一个干燥H2的装置⁠（2021·湖北适应性考试）无水FeCl3是常用的芳香烃取代反应催化剂，它具有易水解、易升华的性质。铁粉与氯气反应制备无水FeCl3的实验装置如图所示：E和G用来收集产物。回答下列问题：（1）

通入氯气后，A中观察到有酸雾产生，C中P2O5的作用是

除去Cl2中的水蒸气，防止生成的FeCl3水解

⁠。

（2）

在E、G处收集产物是利用了FeCl3

易升华

⁠的性质。

除去Cl2中的水蒸气，防止生成的FeCl3水解易升华（3）

实验过程中若F处出现堵塞，则在B处可观察到的现象是

B处有气泡产生

⁠。可通过

适当加热F处

⁠（填简单操作），使实验能继续进行。

B处有气泡产生适当加热F处【解析】（3）

实验过程中若F处出现堵塞，则氯气将到达B处，B处有气泡产生；氯化铁易升华，则可通过适当加热F处，使实验能继续进行。

【解析】（4）

I中未反应完的氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水。（5）

某同学用5.60

g干燥铁粉制得无水FeCl3样品13.00

g，该次实验的产率是

80.00%

⁠。

80.00%

（6）

实验室中常用SOCl2与FeCl3·6H2O晶体共热制备无水FeCl3，其化学方程式为

[绿矾（FeSO4·7H2O）的制备]⁠（2022·江苏常州期末）由硫铁矿烧渣（主要含Fe2O3、Al2O3、SiO2）制取绿矾的流程如图：下列有关说法不正确的是（

D

）A.“酸溶”时先将烧渣粉碎并不断搅拌，可提高铁元素的浸出率D

C.“检验”时可用K4[Fe（CN）

6]溶液检验上一步“反应”是否进行完全D.将第二次“过滤”所得滤液加热，经蒸发结晶可以制得绿矾【解析】将烧渣粉碎后能增大接触面积，可提高铁元素的浸出率，A正确；烧渣酸溶后，Fe元素主要以Fe3＋的形式存在，故加入过量的铁粉时，Fe3＋被还原为Fe2＋，B正确；K4[Fe（CN）6]可用于Fe3＋的检验，C正确；由于Fe2＋具有较强的还原性，将滤液加热蒸发结晶时Fe2＋被部分氧化为Fe3＋，故得不到纯净的绿矾，D错误。⁠（2021·广州模拟）由硫铁矿烧渣（主要成分：Fe3O4、Fe2O3和FeO）得到绿矾（FeSO4·7H2O），再通过绿矾制备铁黄[FeO（OH）]的流程如下，已知FeS2和铁黄均难溶于水。下列说法不正确的是（

C

）

A.步骤①最好用硫酸来溶解烧渣C.步骤③将溶液加热到有较多固体析出，再用余热将液体蒸干，可得纯净绿矾D.步骤④反应条件控制不当会使铁黄中混有Fe（OH）3C

[（NH4）2

Fe（SO4）2的制备]⁠（2022·江苏南通期末）实验室以废铁屑、氨气和稀硫酸为原料，制备少量摩尔盐[（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O]。如图所示装置和原理能达到实验目的的是（

A

）甲乙丙丁AA.用装置甲制取FeSO4溶液B.用装置乙制取NH3C.用装置丙将氨气通入FeSO4和H2SO4的混合溶液D.用装置丁蒸干溶液得到（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O【解析】Fe与稀硫酸反应生成FeSO4，过量的Fe可以防止Fe2＋被氧化，A正确；收集NH3的试管口应该放一团棉花，不应该用橡皮塞，B错误；由于氨气极易溶于水且与硫酸反应，容易引发倒吸，C错误；由于产品带结晶水，故不能将溶液蒸干，应该采取蒸发浓缩、降温结晶的操作，D错误。⁠（2021·江苏第二次适应性考试）利用金属矿渣（含有FeS2、SiO2及Cu2O）制备（NH4）2Fe（SO4）2晶体的实验流程如下。

（2）

为提高酸浸过程中铁的浸出率，实验中可采取的措施有

BD

⁠（填标号）。

A.增加矿渣的投料量B.将矿渣粉碎并搅拌C.缩短酸浸的时间D.适当提高酸浸温度BD【解析】（2）

增加矿渣的投料量对浸出率无影响，A错误；将矿渣粉碎并搅拌，能增大接触面积，加快浸出率，B正确；缩短酸浸的时间，会使得浸出率降低，C错误；适当提高酸浸温度，能加快浸出速率，能提高一段时间内铁的浸出率，D正确。（3）

向酸浸后的溶液中加入过量铁屑，除能将Fe3＋转化为Fe2＋外，还能

将Cu2＋转化为Cu

⁠；检验Fe3＋是否完全被还原的实验操作是

取少量还原后的上层清液，向其中滴加KSCN溶液，若溶液不变红，则Fe3＋已完全被还原

⁠。

将Cu2＋转化为Cu取少量还原后的上层清液，向其中滴加KSCN溶液，若溶液不变红，则Fe3＋已完全被还原[K2FeO4的制备]⁠（2022·安徽芜湖期末）高铁酸钾（K2FeO4）是一种高效净水剂。已知：K2FeO4易溶于水，微溶于浓KOH溶液，难溶于乙醇；在酸性或中性溶液中不稳定，在0～5

℃的强碱性溶液中较稳定。某实验小组欲制备高铁酸钾并测定其纯度。Ⅰ.制备高铁酸钾（夹持装置略）（1）

装置A为氯气发生装置，其中盛放浓盐酸的仪器名称为

分液漏斗

⁠。

（2）

将除杂装置B补充完整并标明所用试剂：⁠

⁠

⁠。

分液漏斗【解析】（2）

装置B中应盛放饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl，装置B为洗气瓶，应是长管进气短管出气。

3Cl2

＋

（4）

实验时将装置C置于冰水浴中，其原因是

K2FeO4在0～5

℃环境中较稳定，防止副反应发生

⁠。

K2FeO4在0～5

℃环境中较稳定，防止副反应发生【解析】（4）

K2FeO4在0～5

℃的强碱性溶液中较稳定，因此装置C置于冰水浴中，其原因是K2FeO4在0～5

℃环境中较稳定，防止副反应发生。（5）

K2FeO4粗产品一般用乙醇进行洗涤，选择乙醇洗涤的优点是

减少产品溶解损失；便于产品的干燥

⁠。

减少产品溶解损失；便于产品的干燥【解析】（5）

K2FeO4难溶于乙醇，用乙醇洗涤粗产品，减少产品溶解损失，便于产品的干燥。Ⅱ.测定产品纯度

无影响

⁠（2021·江苏徐州5月模拟）高铁酸钾（K2FeO4）为紫色固体，微溶于KOH溶液，具有强氧化性，在酸性或中性溶液中产生O2，在碱性溶液中较稳定。（1）

如图所示是制备K2FeO4的装置。①A为Cl2发生装置，装置B的作用是

除去Cl2中的HCl

⁠。

②当装置C中得到大量紫色固体时立即停止通入Cl2，原因是

过量氯气使溶液显酸性，在酸性溶液中K2FeO4不稳定，易产生O2

⁠。

除去Cl2中的HCl过量氯气使溶液显酸性，在酸性溶液中K2FeO4不稳定，易产生O2【解析】（1）①浓盐酸具有挥发性，制得的Cl2中含有挥发出的HCl，故饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl。②通入过量的Cl2后使溶液显酸性，根据题干中的信息可知K2FeO4在酸性溶液中不稳定，而在碱性溶液中较稳定，故得到大量紫色固体时应立即停止通入Cl2。

（OH）3（胶体）＋3O2↑（3）

通过以下方法测定高铁酸钾样品的纯度：称取0.600

0g高铁酸钾样品，完全溶解于浓KOH溶液中，再加入足量亚铬酸钾{K[Cr（OH）4]}反应后配成100.00mL溶液；取上述溶液20.00mL于锥形瓶中，加入稀硫酸调至pH＝2，用0.100

0mol/L硫酸亚铁铵溶液滴定，消耗标准硫酸亚铁铵溶液15.00mL。测定过程中发生反应：

（未配平）

计算K2FeO4样品的纯度（写出计算过程）。

⁠

能力提升——综合实验⁠（2022·梅州二模）

某化学小组对FeCl3与NaHSO3反应进行探究。

（2）

配制氯化铁溶液时，先将氯化铁固体溶于

浓盐酸

⁠，再稀释到所需的浓度。

浓盐酸【解析】（2）

FeCl3为强酸弱碱盐，配制氯化铁溶液时，为防止Fe3＋水解生成氢氧化铁，因此配制氯化铁溶液时，先将FeCl3固体溶于浓盐酸，再稀释到所需的浓度。（3）

该小组同学预测：向FeCl3溶液滴加NaHSO3溶液时，溶液颜色由棕黄色变成浅绿色。他们预测的理论依据为

FeCl3有氧化性，NaHSO3

有还原性，混合时发生氧化还原反应，Fe3＋被还原为

Fe2＋，溶液呈浅绿色（或FeCl3有氧化性，NaHSO3有还原性，FeCl3能被NaHSO3还原）

⁠。

FeCl3有氧化性，NaHSO3

有还原性，混合时发生氧化还原反应，Fe3＋被还原为

Fe2＋，溶液呈浅绿色（或FeCl3有氧化性，NaHSO3有还原性，FeCl3能被NaHSO3还原）装置反应时间实验现象⁠0～1

min产生红褐色沉淀，有刺激性气味气体逸出1

～30

min沉淀迅速溶解形成红色溶液，随后溶液逐渐变为橙色，之后几乎无色30

min后与空气接触部分的上层溶液又变为浅红色，随后逐渐变为浅橙色（4）

向2

mL

1

mol/L

NaHSO3溶液中逐滴加入0.5

mL

1

mol/L的FeCl3溶液，具体操作与实验现象见表。

Fe3＋＋

在O2的作用下，

（橙色）不断正向移动，最终溶液几乎无色

（5）

实验小组又通过原电池实验探究FeCl3溶液与Na2SO3溶液的反应。装置实验现象⁠闭合开关后灵敏电流计指针发生偏转

足量盐酸和BaCl2溶液（或盐酸酸化的BaCl2溶液）

⁠（2021·湛江二模）硫酸亚铁在印染、医药，化肥等多个行业有广泛应用。某学习小组对硫酸亚铁晶体（FeSO4·7H2O）的热分解产物进行探究。回答下列问题：（1）

装置A中石棉绒的作用为

防止固体粉末堵塞导管

⁠；装置D中的仪器名称为

球形干燥管

⁠。

防止固体粉末堵塞导管球形干燥管【解析】（1）

装置A中石棉绒的作用为防止固体粉末堵塞导管。（2）

按气流方向，上述装置合理的连接顺序为a→

g

⁠→

f

⁠→

e

⁠→

d

⁠→

c

⁠→

b

⁠→h（填装置口小写字母）。

g

f

e

d

c

b

【解析】（2）

装置A为绿矾煅烧分解装置，装置B盛放品红溶液，作用是检验SO2，装置C盛放BaCl2溶液，作用是检验SO3，装置D盛放无水CuSO4粉末，作用是检验水蒸气，装置E盛放氢氧化钠溶液，作用是尾气处理，这三种生成物应该先检验水蒸气，再检验SO3，最后检验SO2，因为检验SO2和SO3时都有水溶液，会带出水蒸气，SO3极易溶于水且和水反应，所以连接顺序为a→g→f→e→d→c→b→h。（3）

该小组同学按上述顺序连接各装置并进行实验，请为他们补全以下表格：装置编号填装试剂实验现象实验结论AFeSO4·7H2O绿色固体逐渐变为红色粉末B①

品红溶液

②

溶液由红色变为无色

⁠分解产物中含有SO2CBaCl2溶液产生白色沉淀③

分解产物中含有SO3

⁠D无水CuSO4粉末白色固体逐渐变为蓝色分解产物中含有水蒸气E④

NaOH溶液

品红溶液溶液由红色变为无色

分解产物中含有SO3

NaOH溶液（4）

硫酸亚铁晶体分解的化学方程式为

【解析】（4）

分析可知绿矾煅烧得到红色固体为氧化铁，同时生成二氧化硫、三氧化硫和水，结合得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式。（5）

设计实验证明A中得到的红色粉末不含＋2价铁元素：

取实验后反应管中少量固体，溶于稀盐酸后，向溶液中滴加K3[Fe（CN）6]溶液，不产生蓝色沉淀

⁠（简述实验操作及现象）。

取实验后反应管中少量固体，溶于稀盐酸后，向溶液中滴加K3[Fe（CN）6]溶液，不产生蓝色沉淀【解析】（5）

取实验后反应管中少量固体，溶于稀盐酸后，向溶液中滴加K3[Fe（CN）6]溶液，不产生蓝色沉淀，证明A中得到的红色粉末不含＋2价铁元素。⁠高铁酸钾（K2FeO4）的制备1.高温熔融反应法

2.次氯酸盐氧化法在NaOH溶液中，利用NaClO氧化Fe（Ⅲ）化合物，生成Na2FeO4。利用K2FeO4溶解度比Na2FeO4低，然后向Na2FeO4溶液中加入固体KOH或饱和KOH溶液，使Na2FeO4转化成K2FeO4，并从溶液中析出。3.电解法以铁作阳极，电解高浓度的KOH溶液生成K2FeO4。1.判断下列说法的正误（正确的画“√”，错误的画“×”）。（1）

（2022·安徽阜阳期末）利用图1装置可以制备氢氧化铁胶体

（

×

）图1【解析】（1）

氯化铁与NaOH溶液反应会生成Fe（OH）3沉淀。×（2）

（2022·珠