高考化学一轮复习题：铁及其化合物

第十讲铁及其化合物

【基础巩固】

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.FeB.FeChC.FeOD.Fe2O3

【答案】D

2.（2022•四川德阳模拟）青矶矿石（主要成分为FeSCUIHzO）在《唐本草》中记载：“本来绿色，新出窟未见风

者，正如琉璃……烧之赤色……下列关于FeSC>4-7H2O的说法正确的是（）

A.可用于制净水剂B.溶于水形成无色溶液

C.在干燥空气中稳定存在D.在空气中加热转化为FesCU

【答案】A

【解析】FeSO,7H2O溶于水时最终形成具有净水作用的氢氧化铁胶体，可用于制净水剂，故A正确；溶

于水形成FeSCU溶液，Fe2+呈浅绿色，故B错误；FeSO/HzO中亚铁离子具有还原性，易被氧气氧化，因

此不能在干燥空气中稳定存在，故C错误；FeSO4-7H2。中Fe为+2价，在空气中加热被氧化为Fe2（SC）4）3，

故D错误。

3.下列关于铁及其化合物的说法正确的是（）

A.FeS2在沸腾炉中与。2反应主要生成S03（2020•浙江7月选考，12C）

B.Mg加入到过量FeCb溶液中可得Fe（2020•浙江7月选考，12B）

C.钢铁在潮湿空气中生锈主要是发生了电化学腐蚀（2020•浙江7月选考，8D）

D.室温下，Fe与浓H2SO4反应生成FeS04（2020.江苏，6D）

答案C

解析FeS2在沸腾炉中与。2发生的反应为4FeS2+llO2且bFe2O3+8SO2，产物主要是SO2，故A错误;

Mg加入到FeCb溶液中，Mg具有较强的还原性，先与Fe3+反应，生成Mg?+和Fe?+,若Mg过量，Mg与

Fe2+继续反应生成Mg2+和Fe,但由于反应中FeCb过量，所以不会生成Fe,故B错误；钢铁在潮湿的空气

中，铁和碳、水膜形成原电池，发生电化学腐蚀，腐蚀速率更快，故C正确；室温下，铁在浓硫酸中发生

钝化，故D错误。

4.在lOOmLl.OOmoLL-iH2s。4溶液中加入足量铁屑，生成的气体在标准状况下的体积为（）

A.11.2LB.6.72LC.4.48LD.2.24L

【答案】D

【解析】在100mL1.00molL-iH2s04溶液中加入足量铁屑，反应中H2sCU完全反应，则生成的H?完全

-1

来自于H2so4,100mL1.00H2so4溶液中R（H2SO4）=n（H2）=0.1Lxl.00molL=0.1mol,则生

成的气体在标准状况下的体积为0.1molx22.4L-mori=2.24L,D项正确。

5.下列有关铁及其化合物的说法正确的是()

A.Fe(OH)2易被氧化成Fe(0H)3，说明稳定性：Fe(OH)2<Fe(OH)3

B.铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X2)反应的生成物均为FeX3

C.氢氧化铁与氢碘酸反应：Fe(OH)3+3HI=FeI3+3H2O

D.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2

【答案】A

【解析】Fe(0H)2具有还原性，易被氧化生成稳定的Fe(0H)3，说明稳定性：Fe(OH)2<Fe(OH)3,故A正

确；碘的氧化性较弱，铁与碘反应生成Feb,故B错误；Fe3+具有较强的氧化性，可与「发生氧化还原反

应，生成亚铁离子和碘，故C错误；铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2,故D错误。

6.已知：普通铁+水蒸气二定条件>铁的氧化物+氢气,铁的氧化物+氢气二足卷件>“引火铁”+水蒸气,“引

火铁”为颗粒很细、反应活性很高的铁粉。某实验小组使用普通铁粉、20%的盐酸及其他试剂制备“引火铁”，

装置(铁架台、铁夹、铁网、陶土网、加热仪器等略去)如图所示。

关于上述装置和实验，下列分析错误的是()

A.A、I中加入普通铁粉，G中可加入碱石灰B.A中生成磁性氧化铁，E中生成“引火铁”

C.需要加热的仪器只有A、ED.D用于收集氢气

【答案】C

【解析】根据两套装置中各仪器的功能，可以判断出A中放置普通铁粉，B中放一定体积的水，持续加

热提供水蒸气，C是安全瓶，用于防倒吸，D是利用排水集气法收集氢气。E中反应物为A中生成的四氧

化三铁，I中放置普通铁粉，通过分液漏斗加入一定体积的盐酸制备H2,从I中逸出的气体中含有挥发出的

氯化氢，经过G(内有碱石灰)除杂干燥后得到纯净的氢气，氢气进入E中和Fe3O4在一定温度下进行反应,

得到“引火铁”，剩余的氢气在F处进行收集或其他处理。

7.聚合硫酸铁[Fe(OH)SCM“能用作净水剂(絮凝剂)，可由绿矶(FeSCUIH?。)和KC1O3在水溶液中反应得到。

下列说法不正确的是()

A.KClCh作氧化剂，每生成1mol[Fe(OH)SCU]”消耗，molKC103

B.生成聚合硫酸铁后，水溶液的pH增大

C.聚合硫酸铁可在水中形成氢氧化铁胶体而净水

D.在相同条件下，Fe3+比[Fe(0H)]2+的水解能力更强

【答案】A

【解析】根据题干中的信息，可利用氧化还原配平法写出化学方程式：6nFeSO4+nKClO3+

3〃H2O=6[Fe(OH)SO4]"+〃KCl,可知KCIO3作氧化剂，同时根据计量数关系可知每生成1mol[Fe(OH)SO4]„

消耗日molKClCh，A项错误；绿矶溶于水后，亚铁离子水解使溶液呈酸性，当其转化为聚合硫酸铁后，亚

铁离子的浓度减小，因而水溶液的pH增大，B项正确；聚合硫酸铁可在水中形成氢氧化铁胶体，胶体粒子

吸附杂质微粒引起聚沉，因而能净水，C项正确；多元弱碱的阳离子的水解是分步进行的，[Fe(OH)]2+的水

解相当于Fe3+的第二步水解，由于其所带的正电荷比Fe3+少，因而在相同条件下，其结合水电离产生的OH

一的能力较弱，故其水解能力不如Fe3+,即在相同条件下，第一步水解的程度大于第二步水解，D项正确。

8.下列离子方程式书写正确的是()

+3+

A.铁与稀盐酸反应：Fe+6H=Fe+3H2T

2+3+

B.氯气与氯化亚铁溶液反应：Cl2+Fe=Fe+2Cr

C.氯化铁溶液与铜反应：3Cu+2Fe3+=2Fe+3Cu2+

D.氯化铁溶液与硫化氢反应：2Fe3++H2s=2Fe2++S1+2H+

【答案】D

【解析】铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2f,故A错误；氯气

与氯化亚铁溶液反应生成氯化铁，离子方程式为Cb+2Fe2+==2Fe3++2C「，故B错误；氯化铁溶液与铜反

应生成氯化铜和氯化亚铁，离子方程式为Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,故C错误。

9.(2023•哈尔滨模拟)工业废水中含有的重铭酸根离子(CnOy)有毒，必须处理达标后才能排放。工业上常

2++3+3+

用绿矶(FeSO#7H2。)作处理剂，反应的离子方程式为6Fe+Cr^OF+14H=6Fe+2Cr+7H2O,下列

说法正确的是()

A.氧化剂与还原剂的物质的量之比为6：1

B.用绿矶作处理剂，不仅可去除毒性，还可净水

C.酸化试剂可以用盐酸或硫酸

D.不能用草酸溶液代替绿矶作处理剂

【答案】B

【解析】反应中Fe元素由+2价升高到+3价，失去电子，Fe2+是还原齐U，Cr元素由+6价降低到+3价，

得到电子，CnO歹是氧化剂，所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：6,A项不符合题意；绿矶与重铭

酸根离子反应，可以去除毒性，生成的Fe3+可以形成氢氧化铁胶体，具有净水的作用，B项符合题意；盐

酸中的C「具有还原性，可以与具有氧化性的Cr2。歹发生氧化还原反应生成具有毒性的Cb，C项不符合题

意；草酸中的C是+3价，可以作还原剂，同时生成二氧化碳气体，没有毒性，可以用草酸溶液代替绿矶作

处理剂，D项不符合题意。

10.向含有CU(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3>AgNCh各0.1mol的混合溶液中加入0.1molFe,充分搅拌后

Fe溶解，溶液中不存在Fe3+,同时析出0.1molAg。下列结论错误的是()

A.氧化性：Zn2+>Cu2+>Fe3+>Ag+B.Fe3+的氧化性大于Ci?+

C.溶液中Ci?*与Fe?+的物质的量之比为1：2D.1molFe可还原2molFe3+

答案A

解析由题意知铁离子、银离子均被还原，氧化性：Zn2+<Cu2+<Fe3+<Ag+,A错误，B正确；Fe先还原

Ag+,发生的反应为2Ag++Fe=Fe2++2Ag,然后发生反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+,所以«(Fe2+)：n(Cu2+)

=(0.05+0.15)mol：0.1mol=2：1,C正确；由Fe+2Fe3+=3Fe?+可知，1molFe恰好还原2molFe3+,D

正确。

(1)实验所用的FeSCU溶液由Fe2(SO4)3溶液和足量铁粉反应制得，反应的离子方程式是。

(2)实验］中沉淀变为红褐色的化学方程式是。

(3)关于实验II中白色沉淀的组成，小组同学展开研究。①已知Fe(HCCh)2在水中不存在。对沉淀组成做出

如下假设，请补充完整。

假设a：依据NaHCO3溶液显________性，推测白色沉淀可能为Fe(OH)2；

假设b：白色沉淀可能为O

②研究白色沉淀组成的实验如下：

i.取少量白色沉淀，充分洗涤，向其中加入稀硫酸，沉淀完全溶解，产生无色气泡；

ii.向所得溶液中滴入KSCN试剂，溶液几乎不变红；

iii.向ii溶液中再滴入少量H2O2，溶液立即变为红色。

由此说明，白色沉淀中一定含有(填离子)。

③研究过程中发现白色沉淀在空气中久置，最终变为红褐色。则该沉淀比实验I中所得的

Fe(OH)2(填“难”或“易”)被空气氧化。

【答案】(l)2Fe3++Fe=3Fe2+(2)4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3

⑶①碱FeCO3②Fe2+和COr③难

3+2+

【解析】(l)Fe2(SCU)3与Fe反应的离子方程式为2Fe+Fe=3Feo(2)实验I中的沉淀Fe(OH)2,其变为

红褐色的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)30(3)①NaHCCh为小苏打，溶液显碱性，故可推

测沉淀可能为Fe(OH)2；另一种猜测是生成了FeCCh沉淀。②由于溶于H2s。4后产生无色气泡，滴入KSCN

溶液不变红，加入H2O2后变红，则证明白色沉淀中一定含有Fe?+和CCT。③由于白色沉淀久置后才变红

褐色，故该沉淀难被空气氧化。

12.Fe2O3具有广泛的用途。甲同学阅读有关资料得知在高温下燃烧FeCCh可以得到Fe2O3»为了进一步验证

此结论，他做了如下实验。

实验步骤实验操作

I取一定质量的FeCCh固体置于用烟中，高温燃烧至质量不再变化，冷却至室温

II取少量实验步骤I所得固体置于一洁净的试管中，用足量的稀硫酸溶解

III向实验步骤II所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红

由此甲同学得出结论：4FeCO3+O2皇辿2Fe2O3+4CO2。

(1)写出实验步骤m中发生反应的离子方程式：o

(2)乙同学提出了不同的看法：煨烧产物可能是FesCU，因为Fe3O4也可以溶于硫酸，且所得溶液中也含有Fe3

+o于是乙同学对甲同学的实验步骤III进行了补充改进：检验实验步骤n所得溶液中是否含有Fe2+。他需要

选择的试剂是(填字母)。

a.NaOH溶液b.新制氯水和KSCN溶液c.K31Fe(CN)6］溶液

(3)丙同学认为即使得到了乙同学预期的实验现象，也不能确定煨烧产物的成分，你认为丙同学持此看法的

理由是o

(4)丙同学进一步查阅资料得知煨烧FeCCh的产物中的确含有+2价铁元素。于是他设计了另一种由FeCO3

制取Fe2O3的方法：先向FeCCh中依次加入试剂稀硫酸、(填试剂名称)和氨水；再

(填操作名称)、洗涤、灼烧，即可得到FezCh。

【答案】(l)Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(2)c

(3)产物也可以是FeO和FezCH或Fe3O4和FeO；Fe3O4和Fe2O3；FeO、Fe3O4和FezCh)的混合物

(4)过氧化氢溶液(或氯水或氯气)过滤

【解析】⑴溶液变红色说明溶液中生成了Fe(SCN)3o(2)Fe2+用K31Fe(CN)6］来检验，反应现象为生成蓝色

沉淀，c项正确。(4)FeCO3和FezCh中铁元素的价态分别是+2价和+3价，所以需要加入氧化剂，如加入

H2O2溶液或氯水，或通入CL等将Fe2+氧化成Fe3+,加入氨水后生成Fe(0H)3沉淀，经过滤、洗涤、灼烧

可得到Fe2O3»

【拔高练习】

1.黄铁矿(主要成分为FeS2)是工业制取硫酸的重要原料，矿区中的黄铁矿暴露在空气中会被缓慢氧化，氧

化过程如图所示。下列说法正确的是()

02」

aAd

FeS+O&SOb+Fe2++H+Fe："+3H2O^^Fe(OH)3+3H+

22-A

cFeS2

A.d步生成的Fe(0H)3可作净水剂、消毒剂

B.a步发生反应的离子方程式为2FeS2+7O2+2H2O=2Fe2++4SOr+4H+

C.空气中O2约占五分之一，0.1molFeS2完全被氧化时消耗标准状况下空气的体积约为8.4L

D.缓慢氧化过程中对矿区的生态环境没有影响

【答案】B

【解析】Fe(OH)3具有吸附性，可作净水剂，但不能作消毒剂，故A错误；根据得失电子守恒、原子守恒

和电荷守恒，a步发生反应的离子方程式为2FeS2+7O2+2H2O=2Fe2++4SOr+4H+,故B正确；0.1mol

FeS2完全被氧化时，S失去1.4mol电子变为硫酸，铁由+2价被氧化为+3价，失去0.1mol电子，失去电

子总物质的量为1.5mol,根据得失电子守恒，消耗氧气的物质的量为/mol=0.375moi，相当于消耗空气

0.375molx5x22.4L-moC1=42L,故C错误；由反应可知，缓慢氧化过程中产生大量酸，会破坏矿区的生

态环境，故D错误。

2.(202.陕西汉中模拟)资料显示：FeClI(亮黄色)只有在C「浓度较大的溶液中才能稳定存在，为了验证该事

实，某实验小组取三份2mL黄色的工业盐酸分别做了一系列实验，记录如下：

操作现象

实验I：直接滴加2滴KSCN溶液无明显变化

实验II：加10mL蒸储水稀释，后滴入2滴浓KSCN溶液稀释后溶液几乎变为无色，加KSCN溶液显红色

产生白色沉淀，溶液亮黄色消失

实验UI：滴加2滴AgNO3饱和溶液

下列说法不正确的是()

A.工业盐酸显黄色是因为其中混有FeCli

B.实验I中，未检测到Fe3+

C.实验III中，AgNCh溶液稀释了样品是溶液亮黄色消失的主要原因

D.通过上述实验，可以证明FeCU■只有在C「浓度较大的溶液中才能稳定存在

【答案】c

【解析】FeCL（亮黄色）只有在C「浓度较大的溶液中才能稳定存在，则工业盐酸显黄色是因为其中混有

FeCl1故A正确；KSCN溶液为检验铁离子的特征试剂，由操作和现象可知，实验I中，未检测到Fe3+,

故B正确；AgNCh溶液与氯离子反应，使FeClI转化为铁离子，稀释不是主要原因，故C错误；稀释或滴

AgNCh饱和溶液均使C「浓度降低，可证明FeC14只有在CC浓度较大的溶液中才能稳定存在，故D正确。

3.（2022•山东淄博模拟）中药材铁华粉的主要成分是醋酸亚铁，检测的流程如图。下列说法错误的是（）

气鳗刺激性气体X

铁华粉一

_滤液K』Fe（CN）,J溶碑蓝色沉淀

A.气体X中含有醋酸蒸气

B.该铁华粉中可能含有铁单质

C.向滤液中滴入酸性KMnCU溶液，可用于证明Fe2+具有还原性

+2+3-

D.产生蓝色沉淀的反应为K+Fe+[Fe（CN）6]=KFe[Fe（CN）6]I

【答案】C

【解析】加热时醋酸亚铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和醋酸蒸气，则气体X中含有醋酸蒸气，故A正确；

铁华粉中加入稀盐酸反应生成氢气，说明铁华粉中可能含有铁单质，故B正确；滤液中含有氯离子，酸性

条件下氯离子也能与高镒酸钾溶液反应，使溶液褪色，则溶液褪色不能证明亚铁离子具有还原性，故C错

误；向滤液中加入铁氧化钾溶液，滤液中的亚铁离子与铁氟化钾溶液反应生成蓝色沉淀，故D正确。

4.（2022・陕西铜川模拟）高铁酸钾（K2FeC>4）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（）

过量NaClO饱和KOH

稀盐酸空气溶j夜溶液

।

铁屑NaOH溶液

A.“酸溶”前，可用热的Na2cCh溶液处理铁屑表面的油污

2++3+

B.“氧化”过程中反应的离子方程式为2Fe+O2+4H=2Fe+2H2O

C.“制备NazFeCU”中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:3

D.“转化”中析出K2FeO4晶体的原因可能是相同条件下其溶解度大于Na2FeO4

【答案】A

【解析】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；氧化过程中反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+==4Fe3++2H2O,

故B错误；制备高铁酸钠的反应中，氯化铁作还原剂，次氯酸钠作氧化剂，由得失电子守恒可知，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；相同条件下，高铁酸钠的溶解度大于高铁酸

钾，故D错误。

5.铁元素是人体重要的微量元素，参与人体血红蛋白的形成，Fe2+易被人体吸收，下列有关铁及其化合物的

说法中正确的是

A.缺铁性贫血症可以服用维生素C将难吸收的Fe3+氧化为Fe2+,促进铁元素的吸收

B.高温下红热的铁与水蒸气反应，可得到红色的氧化铁

C.将过氧化钠投入氯化亚铁溶液中，最终生成白色沉淀

D.FeO不稳定，在空气中加热迅速被氧化成FezCh

【答案】A

【详解】A.维生素C具有还原性，将难吸收的Fe3+氧化为Fe2+,促进铁元素的吸收，可以治疗缺铁性贫

血症，A正确；B.高温下红热的铁与水蒸气反应，可得到黑色的四氧化三铁，反应为：

高温

3Fe+4H,O(g)Fe3O4+4H2

，B错误；C.Na2C>2与水反应生成02,且NazCh具有强氧化性，所以将过氧

化钠投入氯化亚铁溶液中，最终红褐色沉淀Fe(OH)3,C错误；D.FeO不稳定，在空气中加热迅速被氧化

成Fe3C>4,错误；故选A。

6.(2023・辽宁・校联考模拟预测)根据氯单质及其化合物在水溶液中的反应书写下列离子方程式，其中不

正确的是()

A.能证明氧化性C1?>(CN)2的反应：(CN)2+2C「=C12+2CN「

2+3+

B.氯化亚铁和氯气发生化合反应：2Fe+Cl2=2Fe+2Cr

C.氯气和过量碳酸钠溶液发生反应：Cl2+2C0^+H20-Cl-+2HCO；+CIO

2+

D.两种盐在水中发生氧化还原反应：2Fe+5C10+5H20=2Fe(OH)3J+C「+4HC1O

【答案】A

【详解】A.氧化剂氧化性大于氧化产物，证明氧化性CL>(CN)2的反应为CL+2CN-=2Cr+(CN)2,A项错误；

B.氯化亚铁与氯气的反应生成氯化铁，是化合反应，B项正确；C.次氯酸的电离常数比碳酸小，比碳酸

氢根离子大，氯气和过量碳酸钠溶液发生反应生成氯化钠、次氯酸钠、碳酸钠氢钠，C项正确；D.次氯

酸具有强氧化性，能将二价铁氧化为三价铁，氯化亚铁和次氯酸钠在水溶液中发生氧化还原反应和相互促

进的水解反应生成氢氧化铁和次氯酸，D项正确。故选A。

7.(2023•浙江杭州•浙江省临安中学校联考一模)铁及其化合物应用广泛，下列说法正确的是

A.Fe元素位于周期表VIIIB族B.Fe(SCN)3属于弱电解质

C.Fe(SC>4)3可用作补血剂D.Fe元素位于周期表ds区

【答案】B

【详解】A.Fe元素位于第四周期VIII族，故A错误；B.Fe(SCN)3在水溶液中发生部分电离，属于弱电

解质，故B正确；C.Fe3+不能被人体吸收，Fe(SO4)3不能用作补血剂，故C错误；D.Fe元素位于周期

表d区，故D错误；选B。

8.(2023・广东汕头・统考二模)铁及其化合物在生活中应用广泛，下列有关离子方程式书写正确的是

+2+

A.将铁片投入到稀硝酸中：Fe+2H=Fe+H2T

3+2++

B,向FeCL,溶液中通入少量H?S：2Fe+H2S=2Fe+2H+S

2+2++

C.用铁氧化钾溶液检验Fe：Fe+K3[Fe(CN)6]=KFe[Fe(CN)6]』+2K

3+2+2+

D.往Fe(SO4)3溶液中加入过量Zn粉：2Fe+Zn=2Fe+Zn

【答案】B

【详解】A.铁片与稀硝酸反应生成NO,不生成氢气，故A错误；B.Fe3+具有较强的氧化性，可将H2s

还原为硫单质，离子方程式为2Fe3++H2s=2Fe2++2H++SJ；故B正确；C.铁氧化钾溶于水可拆为离子

的形式，离子方程式为Fe2++[Fe(CN)6]3-+K+=KFe[Fe(CN)6]i,故C错误；D.过量Zn将Fe3+还原为铁单

质，离子方程式为2Fe3++3Zn=2Fe+3Zn2+；故D错误；故答案选B。

9.(2023・广东•高三专题练习)下列有关铁及其化合物转化过程中的离子方程式书写正确的是

2+

A.氧化亚铁溶于稀硝酸：FeO+2H+=Fe+H2O

B.铁溶于盐酸：2Fe+6H+=2Fe3++3H2t

+3+

C.醋酸除铁锈：Fe2O3+6H=2Fe+3H2O

D.三氯化铁腐蚀铜板：Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+

【答案】D

【详解】A.FeO溶于稀硝酸，稀硝酸氧化Fe2+,会有NO生成，反应的离子方程式为3FeO+10H+

3++2+

+NO3--3Fe+NOT+5H2O,A错误；B.铁溶于盐酸生成二价亚铁，Fe+2H-Fe+H2t,B错误；C.醋酸

3+

是弱酸，离子方程式中不能拆开，Fe2O3+6CH3COOH=2Fe+6CH3COO+3H2O,C错误；D.三价铁离子

具有氧化性，会把铜氧化为铜离子，Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,D正确；故选D。

10.(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，下列有关叙述正确的是

铁元素化合价

FeCI3Y

II

Fe“Z

单质氧化物盆碱物质类别

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FeCh和FeCh的相互转化

【答案】C

【解析】A.物质X是FeO,故A错误；B.Fe2O3-Fe的转化，铁化合价降低，因此Fe2O3发生还原反

应，故B错误；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.FeC12和FeC13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FeC12和FeC13的相互转化，故D错误。答案为C。

11.（2023・上海•高三专题练习）铁及其化合物在人类生活中有着极其重要的作用。完成下列填空:

⑴铁的原子结构示意图为o由此可知，铁是第周期元素，铁原子核外3d轨道上共填充

了个电子。

（2）古代中国四大发明之一的司南是由天然的磁石制成的，其主要成分是（选填编号）。

a.Feb.FeOc.FezOsd.FesCU

（3）FeSO4可以用来净水、治疗缺铁性贫血等，实验室在配制FeSO4溶液时，为了防止FeSCM变质，经常向溶

液中加入铁粉，其原因是（用离子方程式表示）。

⑷向新配制的FeSO4溶液中，加入一定量的稀硝酸，发生如下反应：

2+3+

Fe+H++NO；=Fe+NO个+H20

①配平上述反应______。

②每生成0.5molNO气体，转移的电子数为o

③要检验该反应后的溶液中是否还含有Fe2+,实验方案是。

现在可以利用铁氧化物循环裂解水制备氢气，其过程如图所示：

lJ^FeA(s)^^CO2(g)C(s)

FeO(s)CO(g)

⑸写出反应团的平衡常数表达式。

⑹写出铁氧化物循环裂解水制氢的总反应的化学方程式：。

(7)Fe3CU和CO的反应过程与温度密切相关。向某容器中加入Fe3O4与CO,当其它条件一定时，达到平衡时

co的体积百分含量随温度的变化关系如图所示。

a

体

积

百

分

含

量

/%

已知：(1)Fe3O4+CO03Fe0+C02-Q1(Q1>0)

(2)Fe3O4+4CO03Fe+4CO2+Q2(Q2>O)

推测当温度达到570回，平衡时CO体积百分含量最高的原因：o

【答案】⑴四6(2)d(3)Fe+2Fe3+=3Fe2+

2++3+/

(4)3Fe+4H+lNO3=3Fe+lNOT+2H2O1.5NA

取样，加入少量酸性KMnO4溶液，如果不显紫色，说明还含有Fe2+,如果显紫红色，说明不含有

c2(CO)

------高温

⑸K=c(CO。(6JC+H2OCO+H2

⑺温度低于570回时，发生的是反应②，因为②是放热反应，所以温度升高，平衡逆向移动，CO百分含量

在不断增大；温度高于570回，发生的反应是反应①，因为①是吸热反应，随着温度的升高，反应正向移动，

CO百分含量在不断降低，所以570团时，CO百分含量最高

【解析】(l)Fe为26号元素，核外电子排布为：Is22s22P63s23P63d64s2,铁位于第四周期vill族，铁原子

核外3d轨道上共填充了6个电子，故答案为：四；6；

(2)磁铁的主要成分为四氧化三铁，故答案为：d；

(3)FeSO4具有较强还原性，配制其溶液时需加入适量铁粉，可将氧化后三价铁还原为二价铁，从而防止

FeSO4氧化,发生的离子反应为：Fe+2Fe3+=3Fe2+,故答案为：Fe+2Fe3+=3Fe2+；

(4)lmolFe2+被氧化为Fe3+失去Imol电子，lmolNCh-被还原为NO得3mol电子，根据得失电子守恒得到

反应方程式：3Fe2++4H++lNC)3-=3Fe3++lN。个+2或。；由反应可知每生成1moiNO转移3moi电子，则生成

0.5molNO气体，转移的电子数为1.5NA;检验反应后溶液中是否存在亚铁离子，可利用其还原性，用高铳酸

钾溶液检验，具体的操作为：取样，加入少量酸性KMnCU溶液，如果不显紫色，说明还含有Fe2+,如果显

2++3+

紫红色，说明不含有；故答案为：3Fe+4H+1NO3'=3Fe+1NOt+2H20；1.5NA;取样，加入少量酸性KMnCU

溶液，如果不显紫色，说明还含有Fe2+,如果显紫红色，说明不含有；

(5)由图可知反应III为C与二氧化碳反应生成CO,反应方程式为：C(s)+CO2(g)D2C0(g),平衡常数表达式

5(CO)c2(CO)

K=c(C°2),故答案为：K=c(C°2)；

高温高温

(6)由图可知总反应为C与水高温生成CO和氢气，反应为:C+H2OC0+H2,故答案为:C+H2OCO+H2;

(7)温度较低时发生反应②，由题意可知反应②为放热反应，随温度的升高，平衡逆向移动，CO的百分

含量不断增大；当温度较高时发生反应①，反应①为吸热反应，随温度升高，反应正向移动，CO的百分

含量又降低，故答案为：温度低于570回时，发生的是反应②，因为②是放热反应，所以温度升高，平衡逆

向移动，CO百分含量在不断增大；温度高于570回，发生的反应是反应①，因为①是吸热反应，随着温度

的升高，反应正向移动，CO百分含量在不断降低，所以570回时，C。百分含量最高。

12.(2023•重庆九龙坡•统考二模)草酸及其盐在化工生产中具有重要价值，某实验小组做以下实验。

固制取草酸

反应原理：c6Hl2。6(葡萄糖)+12HNC)3(浓)3H2c2O4+9NO2T+3NOT+9H2。，装置如图(加热和夹

持装置略)。

HNC）3（浓）

H2so4（浓）

NaOH

溶液、

B

图1

⑴检验淀粉是否水解完全所用的试剂为,装置B的作用是。

(2)检查图1装置气密性的方法是o在图1的装置B、C之间添加

装置D,可在D中得到HNO3,通入气体X是。

固三草酸合铁(助酸钾晶体的制取及组成测定

已知：三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2Oj)3H2。呈绿色，可落于水，难溶于乙醇，见光易分解。

(一)制取晶体

步骤L向盛有3.000g黄色晶体FeCzO/H?。的烧杯中，加入10mLK2c2O4溶液，加热至40回左右，缓慢

滴入过量的H?。？，一段时间后，出现红褐色沉淀。

步骤2：加热至沸腾，分两次缓慢加入8〜9mLH2c2O4溶液，至沉淀溶解，得翠绿色溶液。加热浓缩、加

入无水乙醇、结晶，抽滤干燥得7.860g三草酸合铁酸钾晶体。

⑶完成该过程的化学方程式并配平：o

A

FeC?O4,2H2。++—2K3[Fe(CzO4)3],3H2O

⑷步骤1中，生成三草酸合铁酸钾与另一种铁的化合物，该化合物为(填化学式)，步骤2加入无水

乙醇的目的是。

⑸实验小组完成实验后发现产率偏低，其主要原因可能是o

(二)测定组成

称取5.000g所得的三草酸合铁酸钾晶体配制成250mL溶液。取25.00mL溶液，用0.1000mol/L酸性KMnO4

溶液滴定，终点时消耗KMnCU溶液13.50mL。另取25.00mL溶液，用SnCb—TiCb联合还原法，将还原为Fe3+,

再用0.1000mol/L酸性KMnCU溶液滴定，终点时消耗KMnC)4溶液15.50mL。

⑹第一次滴定终点时的现象为,通过上述实验，测定出该晶体中C2O42-与Fe3+的配位比

3+

»(C2O；-):»(Fe)=。

【答案】(1)碘溶液冷凝草酸，收集草酸

⑵关闭分液漏斗活塞，将导管放入C中，微热三口烧瓶，C中的导管口有气泡产生，撤走热源，导管

口有一段水柱，证明装置气密性良好氧气

(3)2FeC2O4•2H2。+H2O2+3K2C2O4=2K3[Fe(C2O4)3]•3H2O

(4)Fe(0H)3降低晶体的溶解度，有利于析出晶体，提高提高产率

⑸该产物在见光条件下分解，引起产率偏低；

(6)当滴入最后半滴高铳酸钾溶液，溶液出现浅紫红色，且半分钟内不恢复，则为滴定终点3.75：1

【解析】制取草酸的装置为三口烧瓶，分液漏斗中滴加浓硝酸和浓硫酸的混酸，温度计测量温度，球形冷

凝管冷凝回流，长玻璃管防倒吸，冷凝回收草酸在a中，NaOH溶液吸收尾气，防止污染空气；

(1)淀粉遇到碘单质变成蓝色，故加入碘溶液，若变蓝说明水解未完全，不变蓝，说明水解完全；故答案

为碘溶液；B中有长玻璃管，作用时冷却草酸，收集草酸，故答案为冷凝草酸，收集草酸；

(2)关闭分液漏斗活塞，将导管放入C中，微热三口烧瓶，C中的导管口有气泡产生，撤走热源，导管口

有一段水柱，证明装置气密性良好，故答案为关闭分液漏斗活塞，将导管放入C中，微热三口烧瓶，C中的

导管口有气泡产生，撤走热源，导管口有一段水柱，证明装置气密性良好；反应生成N。，为了得到硝酸需

要通入氧化剂，所以通入的气体X为氧气；

(3)根据加入试剂的顺序及试剂，配平时根据原子守恒可得到三草酸合铁酸钾晶体的系数为2,观察法原

子守恒，得到化学方程式为：2FeC2C>4•2%。+H26+3K2c2。4=2K3[Fe(C2O4)3]-3H2O

(4)步骤1中，出现红褐色沉淀，所以该化合物为Fe(OH)3,三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]•3H2。呈绿

色，可落于水，难溶于乙醇，步骤2加入无水乙醇的目的是降低晶体的溶解度，有利于析出晶体，提高提

高产率；

(5)三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2CU)3]・3七0见光易分解，该实验在实验室环境中完成，所以该产物会见

光分解，引起产率偏低，故答案为：该产物在见光条件下分解，引起产率偏低；

(6)25.00mL溶液中，C2O42-的物质的量为xmol,第一步使用高锌酸钾滴定时，将C2O42-氧化成二氧化碳,

标准液为高锦酸钾溶液，故滴定终点的现象为：当滴入最后半滴高镒酸钾溶液，溶液出现浅紫红色，且半

分钟内不恢复，则为滴定终点；第二步用高锦酸钾将还原为亚铁离子的氧化为铁离子，同时将C2Q2-氧化成

5cQj〜2MnO4

52

x13.50x0.1000xl0-3

5213.50X0.1000X10-3X5

-=T,X==3.75x10-3

二氧化碳，设Fe3+的物质的量为ymol,x13.5