专题06 铁的多样性（期末复习专项训练）（原卷版及全解全析）

1/1专题06铁的多样性题型1铁的氧化物性质及用途题型2亚铁盐的化学性质题型3铁盐的化学性质题型4Fe2+与Fe3+的检验（重点）题型5氢氧化亚铁及氢氧化铁（重点）题型6铁单质题型7铁及其化合物的性质及转化关系（难点）题型1铁的氧化物性质及用途1．【考查铁的氧化物的物理性质及用途】（24-25高一上·浙江宁波·期末）化学与生活密切相关，下列物质与其用途不符合的是A．过氧化钠用作供氧剂 B．小苏打用作食用碱C．磁性氧化铁用作红色颜料 D．硬铝用于制造飞机的外壳2．【考查铁的氧化物的化学性质】（24-25高一上·四川成都·期末）黄铁矿(主要成分为)是生产硫酸、冶炼钢铁的重要原料，硫酸工业其中一个反应为。下列说法正确的是A．中硫元素的化合价为价B．既是氧化产物，又是还原产物C．反应每生成，转移电子D．将纯度为75%的黄铁矿(设杂质不参与反应)进行焙烧，理论上能炼出铁3．【考查铁的氧化物的化学性质】（24-25高一上·黑龙江大庆·期末）下列有关铁的氧化物的叙述中正确的是A．、、都是黑色固体 B．、都不能与水反应C．、都有磁性 D．、都只有氧化性4．【考查铁及铁的氧化物混合物反应的相关计算】（24-25高一上·浙江杭州·期末）纳米铁是一种黑色粉末，可用于制作高密度磁性材料。以铁屑(含少量杂质)为原料制备纳米铁粉流程如下：已知：草酸()是一种二元酸(1)写出“酸溶”时氧化还原反应的离子方程式：、。(2)若加入时，铁屑与恰好完全反应，为了使元素完全转化，则沉淀过程中加入的体积至少为mL。(3)固体经灼烧后得到红棕色固体和、混合气体，若产物中，则“灼烧”过程中发生反应的化学方程式为。(4)纳米铁粉可用于处理含氧酸性废水中的，反应原理如图所示。①该过程中体现了纳米铁粉的性(填“氧化”或“还原”)。②在铁粉总量一定的条件下，废水中的溶解氧过多不利于的去除，原因是。题型2亚铁盐的化学性质1．【考查亚铁盐溶液蒸干灼烧】部分含铁物质的类别与相应化合价的关系如图所示。下铁元素列推断不合理的是A．a与c化合可以得到bB．d、e在空气中灼烧可以分别得到f、gC．b、c与NaOH溶液反应，可以分别得到d、e物质类别D．b→d→e→c→b可以循环转化解题要点Fe2＋既具有氧化性又具有还原性：①Fe2＋→Fe3＋(与强氧化剂反应：如O2、Cl2、Br2、H2O2、HNO3、KMnO4(H+)、浓H2SO4、等)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O②Fe2＋→Fe(与还原剂反应：如C、CO、Al、Zn等)Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋FeFeO＋COeq\o(=====,\s\up7(△))Fe＋CO2。亚铁盐是补铁保健品的主要成分，其铁元素处于+2价，易被氧化，需密封保存；与维生素C同服能增强补铁功效。2．【考查Fe2+的还原性】（24-25高一上·福建三明·期末）某兴趣小组设计实验探究的性质。实验编号预测性质实验操作及现象①能与某些盐反应向溶液中滴加溶液，产生白色沉淀②能与碱反应向溶液中滴加溶液，产生的白色沉淀迅速变成灰绿色，一段时间后变成红褐色③具有氧化性向溶液中加入锌粒，锌粒表面变黑，溶液浅绿色褪去④具有还原性向溶液中滴加溶液，无明显现象，再滴加氯水，溶液变为红色下列说法错误的是A．实验①中产生白色沉淀的原因：B．实验②中沉淀由白色变成红褐色的原因：C．实验③中用铜片替换锌粒，也可证明具有氧化性D．实验④中向溶液中滴加酸性，也可证明具有还原性3．【考查Fe2+的氧化性】各物质间的转化关系如下图所示，请完成下列空白。(1)写出D和F的化学式：D；F。(2)写出E转变成F的化学方程式：。(3)向B溶液中通入Cl2，写出反应的离子方程式：。(4)工业生产A时，在炽热的A注入模具前，模具必须进行充分的干燥处理，不得留有水，用化学方程式表示该原理。(5)证明某溶液中不含Fe3+，而可能含有Fe2+，进行如下实验操作的最佳顺序为_______。①加入足量氯水

②加入足量KMnO4(H+)溶液

③加入少量KSCN溶液A．①③ B．③② C．③① D．①②③4．【考查亚铁盐溶液的配置与保存】（24-25高一上·江苏·期末）一种制备Fe(OH)2的改进装置如图所示。下列说法错误的是A．配制FeSO4溶液时需加入铁粉B．实验时先注入稀硫酸，再注入NaOH溶液和FeSO4溶液C．装置N的作用是液封，并判断装置M中的空气是否排尽D．用铁粉代替Na2CO3粉末，也能排尽空气5．【考查Fe2+的鉴别及其应用】（24-25高一上·吉林松原·期末）“铁肥”(主要含)常用于解决植物叶面变黄问题。已知溶液与反应生成蓝色沉淀，下列有关“铁肥”的说法错误的是A．“铁肥”易因保存不当被空气氧化变质B．可用溶液检验“铁肥”中的C．为保证“铁肥”的效果，可向配制后的溶液中加入少量铁粉D．可用KSCN溶液检验“铁肥”是否完全变质题型3铁盐的化学性质1．【考查铁盐的净水作用及原理】PAFC是一种水净化处理剂，常用在沉淀池，其主要成分是聚合氯化铝铁。工业上制备该产品，是向工业废料()中加入盐酸使其全部溶解，具体流程如图。下列说法不正确的是A．产品中铁元素的化合价为 B．甲溶液不一定存在C．PAFC净水的原理是利用其较强的氧化性 D．试剂可以使用新制氯水解题要点Fe3＋具有较强氧化性，可被还原为Fe2＋或Fe。①Fe3＋→Fe2＋(与还原剂反应：如Fe、Cu、I-、S2-等)2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋S↓＋2H＋。2Fe3＋＋2I－=I2＋2Fe2＋②Fe3＋→Fe(与还原剂反应：如C、CO、Al等)Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3。2．【考查Fe3+的氧化性】（24-25高一上·四川绵阳·期末）宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一，下列离子方程式能准确解释相应事实的是A．向溶液中滴入溶液使沉淀完全：B．磁性氧化铁溶于溶液：C．用食醋处理水垢中的氢氧化镁：D．溶于水产生：3．【考查Fe3+与其他物质氧化性强弱关系的计算】对于下列实验，能正确描述其反应的离子方程式是A．固体溶于氢碘酸：B．向溶液中通入少量：C．向溶液中通入足量：D．双氧水与酸性溶液反应：4．【考查铁盐与亚铁盐鉴别试剂的选择】某化学兴趣小组利用铁元素的性质设计了“魔法实验”，如图所示。【资料】a．茶水中含有鞣酸，与亚铁离子结合成无色的鞣酸亚铁，进而变为蓝黑色的鞣酸铁。b．鞣酸、维生素C均具有还原性。下列分析不正确的是A．①→②，铁元素被氧气氧化生成了鞣酸铁B．由③→④→⑤，可推知③中含二价鉄C．由①、③、④几乎颜色相同，可推知其所含粒子种类相同D．④→⑤，至少有两种粒子被氧化5．【考查铁盐与亚铁盐相互除杂】为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法正确的是A．NaHCO3溶液(Na2CO3)：通入足量的CO2气体B．FeCl2溶液(FeCl3)：通入足量的氯气C．CO2(CO)：用点燃的方法除去D．Cl2(HCl)：通过饱和NaHCO3溶液的洗气瓶6．【考查铁盐的氧化性及其用途】电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀绝缘板上的铜箔，制作印刷电路板。下列说法正确的是A．该反应为置换反应B．若消耗64g单质铜，则Fe3⁺转移的电子数为1NAC．可用置换法回收废液中的铜元素D．Fe3⁺能溶解Cu，说明Cu比Fe金属性强题型4Fe2+与Fe3+的检验（重点）1．【考查Fe2+与Fe3+的检验】（24-25高一上·福建龙岩·期末）对于溶液中某些离子的检验及结论正确的是A．滴加稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体，一定有B．先滴加新制氯水，再滴加KSCN溶液，溶液变红色，一定有C．滴加溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，一定有D．滴加NaOH溶液并加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，一定有解题要点1．Fe2＋的检验方法1观察法：浅绿色方法2eq\a\vs4\al(样品溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加KSCN溶液))无现象eq\o(→,\s\up11(滴加氯水),\s\do4(或双氧水))溶液变红色，证明含有Fe2＋方法3eq\a\vs4\al(样品溶液)eq\o(→,\s\up7(加入NaOH溶液))产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明含有Fe2＋方法4eq\a\vs4\al(样品溶液)eq\o(→,\s\up7(加入K3[Fe(CN)6]溶液))生成蓝色沉淀，证明含有Fe2＋2．Fe3＋的检验方法1观察法：棕黄色方法2eq\a\vs4\al(样品溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加KSCN溶液))溶液变红色，证明含有Fe3＋方法3eq\a\vs4\al(样品溶液)eq\o(→,\s\up7(加入NaOH溶液))产生红褐色沉淀，证明含有Fe3＋若无其它还原性物质干扰，可用酸性KMnO4溶液区别Fe2＋、Fe3＋：Fe2＋能使紫色褪去，Fe3＋无明显现象。2．【考查Fe2+与Fe3+的检验】（24-25高一上·广东广州·期末）下列除杂质的操作中正确的是A．中混有：将其通入装有碱石灰的干燥管B．中混有HCl：将其通入饱和碳酸钠溶液中C．溶液中混有少量：往该溶液中通入过量气体D．溶液中含有：滴加足量KSCN溶液充分反应后，过滤3．【考查Fe2+与Fe3+的检验】（24-25高一上·广东广州·期末）劳动创造美好生活。下列劳动项目对应的化学知识解释不正确的是选项劳动项目化学知识A兴趣活动：新榨果汁提取液可使酸性KMnO4溶液褪色果汁中含有还原性物质B生活探究：用KSCN溶液检验菠菜中是否含有铁元素含Fe2+的溶液遇SCN-变为红色C家庭卫生：用“管道通”(含烧碱和铝粒)清通管道使用过程中产生大量气体D日常洗衣：为增强漂白粉的漂白效果，加入适量白醋醋酸酸性大于次氯酸A．A B．B C．C D．D题型5氢氧化亚铁及氢氧化铁（重点）1．【考查氢氧化亚铁的制备】（24-25高一上·安徽黄山·期末）铁及其化合物在生产生活中有重要用途。某化学兴趣小组同学设计以下实验探究铁及其化合物性质。(1)完成“铁与水反应”的实验，并检验气体产物的性质。①B中还原铁粉与水蒸气反应的化学方程式为。②点燃E处酒精灯前需进行的操作是。(2)为了获取Fe(OH)2制备过程中沉淀颜色的改变与氧气有关的实验证据，该小组用图示装置进行了如下实验。实验步骤：Ⅰ．向三颈瓶中加入饱和FeSO4溶液，按图示连接装置(夹持装置已略去，气密性已检查)；Ⅱ．打开磁力搅拌器，立即加入10%NaOH溶液；Ⅲ．采集三颈瓶内空气中O2体积分数和溶液中O2浓度的数据。实验现象：三颈瓶中生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变为灰绿色，一段时间后部分变为红褐色。实验数据：①生成白色絮状沉淀的离子方程式为。②沉淀由白色变为红褐色发生反应的化学方程式为。③通过上述实验，可得到“制备过程中沉淀颜色改变与氧气有关”的结论，其实验证据是。(3)把0.5mol/LCuSO4溶液和0.5mol/LFe2(SO4)3溶液等体积混合(假设混合溶液的体积等于混合前两种溶液的体积之和)，再向其中加入足量铁粉，经过足够长的时间后，铁粉有剩余。①写出有关反应的离子方程式、。②此时溶液中Fe2+的物质的量浓度是mol/L。解题要点1、原理：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓2、现象：白色沉淀3、试剂：FeSO4或FeCl2、NaOH（均须采用煮沸并冷却的水配制溶液）4、仪器：装有NaOH溶液的长试管，伸入液面下，以防生成的Fe(OH)2被氧化；可以加少量煤油，以隔绝空气，能够长时间观察到白色沉淀。2．【考查氢氧化铁的制备】（24-25高一上·江苏·期末）铁的化合物如、等在生产、生活中有重要作用。(1)某学生用下列两种方法(如图)制备白色沉淀。方法1中加入维生素C片的目的是。方法2为了制得白色沉淀，在锥形瓶A和锥形瓶B中加入试剂后，打开止水夹C一段时间，再关闭止水夹C，关闭止水夹C的目的是。(2)高铁酸钾()是一种高效水处理剂，易溶于水，在强碱性条件下比较稳定，将溶液酸化时，迅速分解而转化为并放出；酸性溶液中的氧化性大于的氧化性。高铁酸盐通常可用NaClO溶液与溶液反应制得。①制备的离子方程式为。②能析出晶体的原因是。③操作的分离方法为。④得到的晶体需洗涤，请设计实验证明晶体是否洗涤完全？。⑤高铁酸盐可用于氧化去除高氯(含高浓度)废水中的有机物。以处理高氯废水中的有机物需在碱性条件下进行，其原因是。(3)高铁酸盐也可以氧化酸性废液制备。若酸性废液中：，，，则该溶液的。3．【考查氢氧化铁的物理性质】金属单质A、B和气体D、M以及物质C、E、F、G、H、I、J之间存在如下的转化关系(图中部分产物和反应条件没有标出)，其中A在空气中燃烧，火焰为黄色。Ⅰ．请根据以上信息回答下列问题：(1)D的化学名称为，I的化学式为。(2)B和水反应的化学方程式，并用双线桥表示电子转移方向和数目。(3)J和水反应的化学方程式为，常温下，J与CO2反应生成一种白色固体，写出该固体的一种用途：。(4)酸性条件下，G+双氧水→H。该过程中涉及的离子方程式为，双氧水可用代替(填标号)。A．氯水

B．O2

C．高锰酸钾溶液

D．碘化钾溶液(5)将少许饱和H的水溶液滴入沸水中，煮沸一段时间形成红褐色溶液后停止加热，此时形成的分散系为(填标号)；用一束光照射该分散系可见光亮的“通路”，该现象称为效应。A．溶液

B．胶体

C．浊液Ⅱ．某实验小组认为M的水溶液也能与B发生反应，实验探究过程及实验现象如下图所示：(6)①根据实验ⅱ中观察到溶液变为红色，可推知M的水溶液能与B发生反应，则试剂X是；②实验ⅲ中观察到溶液无明显变化，其原因可能是(可结合离子方程式解释)。4．【考查氢氧化铁的化学性质】（24-25高一上·四川成都·期末）某澄清透明的溶液中可能含有中的几种，且各离子的物质的量浓度相等。为确定溶液中的离子组成，进行了如下实验：下列说法错误的是A．原溶液中一定不含B．原溶液中一定含有C．原溶液中至少含有其中一种D．若向原溶液中加入足量的铁粉，所得溶液中阳离子所带正电荷总数基本不变5．【考查氢氧化亚铁的物理性质】某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4和较多的Cu2+。为了减少污染并变废为宝，工厂计划从该废水中回收FeSO4和金属铜。请根据以下流程图，回答下列问题：(1)加入过量铁粉发生反应的离子方程式为：。(2)请写出加入试剂⑤的化学式，⑥的操作方法是。(3)某兴趣小组同学欲鉴别④中的金属阳离子，设计如下实验：Ⅰ．甲同学取2mL④溶液，滴加氢氧化钠溶液，产生的现象是，产生该现象所涉及的化学方程式为、。Ⅱ．乙同学取2mL④溶液，先加入几滴溶液，无明显现象，再加入几滴氯水，现象为：，其中涉及氧化还原反应的离子方程式为。(4)在实验室若用500mL1.00mol/L的硫酸与足量的铁粉完全反应来制备FeSO4，请计算在标准状况下产生氢气的体积约为L。6．【考查氢氧化亚铁的还原性】如图所示装置，可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化，实验中使用的试剂为铁屑和6mol·L-1的硫酸、氢氧化钠溶液。下列说法正确的是A．分液漏斗中盛放的是氢氧化钠溶液B．A中反应的化学方程式是：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3C．生成Fe(OH)2的操作为：首先打开a，让分液漏斗中液体流下，一段时间后关闭a，A中液体沿导管流入B中D．打开b放入一些空气，可观察到Fe(OH)2的颜色由最初的灰绿色变为红褐色题型6铁单质1．【考查铁的物理性质及其用途】（24-25高一上·浙江杭州·期末）化学与科技、生活、社会发展密切相关，下列有关说法不正确的是A．2023年杭州亚运火炬燃料甲醇()，其摩尔质量为32gB．以铁粉为主要成分制成“双吸剂”放入食品包装袋，可以延长食物的保质期C．我国科学家由二氧化碳合成淀粉，可减少二氧化碳的排放，实现“碳中和”D．工业上可采取“钙基固硫”的方式将二氧化硫转化为石膏，实现变废为宝解题要点铁元素的存在：有游离态，如陨铁；有化合态，如氧化物、盐等。自然界的铁矿石主要有：黄铁矿（FeS2）、赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）等。铁单质的物理性质：光亮的银白色金属，密度为7.86g·cm-3，熔点为1538℃。纯铁的抗腐蚀能力很强，具有良好的延展性和导热性，导电性比铜、铝差，能被磁铁吸引。铁的化学性质：与酸反应现象：生成无色气体，放热。离子方程式：Fe+2H+=Fe2++H2↑与某些盐溶液反应（置换）离子方程式：Fe+Cu2+=Fe2++Cu与水蒸气反应化学方程式：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H22．【考查铁与非金属单质反应】（24-25高一上·浙江杭州·期末）下列“类比”结果正确的是A．Fe和S反应生成FeS，则Cu和S反应生成B．往碳酸钠固体中加入几滴水后温度升高，则往碳酸氢钠固体中加入几滴水后温度也升高C．Na在氧气中燃烧生成，则Li在氧气中燃烧生成D．中Cl的化合价为+1价，则中F的化合价为+1价3．【考查铁与强氧化性酸反应】（24-25高一上·北京房山·期末）化学反应是有条件的，下列说法不正确的是A．钠与氧气常温可生成，加热时生成B．铁丝在纯氧中燃烧生成，在潮湿的空气中生锈生成C．铁丝和浓硫酸常温下不反应，加热后可发生反应D．双氧水微热条件下可生成少量，加入后迅速产生大量4．【考查铁与非氧化性酸反应】（24-25高一上·浙江温州·期末）物质的性质决定了它的用途，下列两者对应关系错误的是A．铝的金属性强，可用于制作铝金属制品B．铁具有一定的还原性，其能与盐酸反应生成氢气C．氯气具有强氧化性，可以使用氯气对自来水进行消毒、杀菌D．钾钠合金的导热性好，可用作导热介质5．【考查铁与水蒸气的反应】（24-25高一上·广东广州·期末）宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列反应方程式书写正确的是A．铁粉在高温下与水蒸气反应：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2B．用FeCl3溶液制作印刷电路板：Fe3++Cu=Fe2++Cu2+C．碳酸氢钠在水中电离：D．向足量氢氧化钡溶液中加入稀硫酸：6．【考查铁的钝化】（24-25高一上·江苏扬州·期末）根据下列实验操作和现象所得到的结论合理的是选项实验操作和现象实验结论A向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成该溶液中一定含有B向某盐溶液中加入适量的NaOH溶液，加热，生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体该溶液中一定含有C向滴有酚酞的NaOH溶液中通入SO2，溶液红色褪去SO2具有漂白性D常温下，将打磨过的铁片放入浓硫酸中，无明显现象铁未与浓硫酸发生反应A．A B．B C．C D．D题型7铁及其化合物的性质及转化关系（难点）1．【考查铁三角转化条件分析判断】（24-25高一上·安徽阜阳·期末）Ⅰ、利用“价类二维图”研究物质的性质，是一种有效的学习方法。以下是铁元素及其化合物的二维图的部分信息。(1)X、Y的化学式分别为、。(2)图中只具有还原性的物质是(写化学式)。Ⅱ、已知A、B、C三种物质均含铁元素，其中A为红棕色粉末。它们之间有如下所示的转化关系(部分产物未标出)ABC(3)A的化学式是。(4)向B溶液滴加KSCN溶液，溶液呈。(填“红色”或“蓝色”)(5)写出B→C的离子方程式。Ⅲ、(6)一个体重50kg的健康人含铁元素2g，Fe2+易被人体吸收，所以给贫血者补充铁时，服用维生素C可使食物中的Fe3+转化成Fe2+，有利于人体对铁的吸收。维生素C在这个反应中表现(填“氧化性”或“还原性”)。(7)取少量某品牌油漆的原料Fe2O3(红棕色粉末)并加入适量盐酸，反应后得到棕黄色FeCl3溶液，取少量棕黄色溶液置于试管中，滴入NaOH溶液，可观察到Fe(OH)3沉淀生成，生成沉淀的离子方程式为。Ⅳ、(8)取少量Fe2O3粉末加入适量盐酸，所发生反应的离子方程式为。用此饱和溶液进行以下实验：在小烧杯中加入20mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中滴入几滴FeCl3溶液，继续煮沸至透明的红褐色为止，即可制得Fe(OH)3胶体。证明Fe(OH)3胶体的实验方法叫。解题要点Fe3＋、Fe2＋的相互转化实验操作实验现象加少量铁粉振荡后，溶液变成浅绿色，再加KSCN溶液，溶液颜色无变化向上层清液中滴加新制氯水，溶液变成红色离子方程式2Fe3＋＋Fe3Fe2＋2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3实验结论Fe3＋遇到较强的还原剂时，会被还原成Fe2＋Fe2＋在较强氧化剂的作用下会被氧化成Fe3＋2．【考查与铁三角有关的推断】（24-25高一上·新疆喀什·期末）各物质间的转化关系如下图所示，请完成下列空白。(1)写出B和D的化学式：B；D。(2)写出E转变成F的化学方程式：。(3)向G溶液中加入A，写出反应的离子方程式：。(4)G溶液中金属阳离子检验操作：。3．【考查铁及其化合物的“价－类”二维图】（24-25高一上·广西·期末）铁的“价-类”二维图如图所示，根据所学知识，请回答下列问题。(1)实验室保存的溶液时，一般在溶液中加入少量铁屑，其目的是。(2)与之间可相互转化，若、均为盐酸盐，在水中的电离方程式为，转化为适宜加入的试剂为(填化学名称)。(3)若为硫酸盐，转化为发生反应的离子方程式为。(4)的化学方程式是，反应中消耗时，转移的电子数为。(5)实验室制取时，虽可观察到的生成，但会被空气迅速氧化成。在空气中变成的化学方程式为，反应过程中的现象为。解题要点4．【考查铁及其化合物的流程题】（24-25高一上·重庆·期末）工厂的废铁屑（主要成分为，此外还含有少量、，杂质）具有较高的回收利用价值。某化学兴趣小组利用废铁屑制备磁性胶体粒子、绿矾和净水剂。其实验流程如图所示：请回答下列问题：(1)试剂X为。(2)写出操作1中，生成溶液A发生反应的离子方程式。(3)溶液D中加入KSCN溶液无红色产生，原因是（用离子方程式表示）。(4)检验溶液E中离子的存在，可以选择的试剂。A．酸性溶液

B．先加，再加过量氯水

C．加入足量(5)操作IV的方法是，过滤，洗涤，干燥。(6)若溶液D中含6amol，则理论上加入可使溶液E中铁元素恰好完全转化为胶体。(7)写出由固体生成的离子方程式。(8)8.34g绿矾（

）晶体样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如图所示：温度为时固体的化学式为，取适量时所得的样品，隔绝空气加热至，得到一种固体物质，写出的化学式。

专题06铁的多样性题型1铁的氧化物性质及用途题型2亚铁盐的化学性质题型3铁盐的化学性质题型4Fe2+与Fe3+的检验（重点）题型5氢氧化亚铁及氢氧化铁（重点）题型6铁单质题型7铁及其化合物的性质及转化关系（难点）题型1铁的氧化物性质及用途1．【考查铁的氧化物的物理性质及用途】（24-25高一上·浙江宁波·期末）化学与生活密切相关，下列物质与其用途不符合的是A．过氧化钠用作供氧剂 B．小苏打用作食用碱C．磁性氧化铁用作红色颜料 D．硬铝用于制造飞机的外壳【答案】C【详解】A.过氧化钠与水或CO2反应可生成O2，是供氧剂的常见用途，A正确；B.小苏打在食品中作为食用碱，用于发酵或中和酸性，B正确；C.磁性氧化铁为黑色固体，用作磁性材料（如硬盘或磁体），而红色颜料需红色物质如Fe2O3，C错误；D.硬铝（铝合金）因轻质、高强，广泛用于航空制造，D正确；故选C。2．【考查铁的氧化物的化学性质】（24-25高一上·四川成都·期末）黄铁矿(主要成分为)是生产硫酸、冶炼钢铁的重要原料，硫酸工业其中一个反应为。下列说法正确的是A．中硫元素的化合价为价B．既是氧化产物，又是还原产物C．反应每生成，转移电子D．将纯度为75%的黄铁矿(设杂质不参与反应)进行焙烧，理论上能炼出铁【答案】B【详解】A．中铁元素的化合价为价，则硫元素的化合价为价，A错误；B．该反应中被氧化生成和SO2，被还原生成和SO2，所以既是氧化产物，又是还原产物，B正确；C．所处的温度、压强未知，无法计算其物质的量，则无法计算反应每生成，转移电子的物质的量，C错误；D．根据铁元素守恒，将纯度为75%的黄铁矿(设杂质不参与反应)进行焙烧，理论上能炼出铁，D错误；故选B。3．【考查铁的氧化物的化学性质】（24-25高一上·黑龙江大庆·期末）下列有关铁的氧化物的叙述中正确的是A．、、都是黑色固体 B．、都不能与水反应C．、都有磁性 D．、都只有氧化性【答案】B【详解】A．、为黑色固体，为红棕色固体，A错误；B．、均难溶于水，与水不反应，B正确；C．又称磁性氧化铁，具有磁性，无磁性，C错误；D．中铁元素为+3价、+2价，既有氧化性，又有还原性；中铁元素为+3价，具有氧化性，D错误；故答案为：B。4．【考查铁及铁的氧化物混合物反应的相关计算】（24-25高一上·浙江杭州·期末）纳米铁是一种黑色粉末，可用于制作高密度磁性材料。以铁屑(含少量杂质)为原料制备纳米铁粉流程如下：已知：草酸()是一种二元酸(1)写出“酸溶”时氧化还原反应的离子方程式：、。(2)若加入时，铁屑与恰好完全反应，为了使元素完全转化，则沉淀过程中加入的体积至少为mL。(3)固体经灼烧后得到红棕色固体和、混合气体，若产物中，则“灼烧”过程中发生反应的化学方程式为。(4)纳米铁粉可用于处理含氧酸性废水中的，反应原理如图所示。①该过程中体现了纳米铁粉的性(填“氧化”或“还原”)。②在铁粉总量一定的条件下，废水中的溶解氧过多不利于的去除，原因是。【答案】(1)(2)345(3)(4)还原若废水中的溶解氧过多，氧气会将亚铁离子氧化为铁离子，由得失电子数目守恒可知，亚铁离子的物质的量减少，消耗溶液中硝酸根离子的物质的量减少，所以废水中的溶解氧过多不利于硝酸根离子去除【详解】（1）“酸溶”时铁和硫酸生成硫酸亚铁和氢气，氧化铁和硫酸生成硫酸铁和水，硫酸铁和铁生成硫酸亚铁，则氧化还原反应的离子方程式：、。（2）由题意可得如下转化关系：H2SO4~FeSO4~H2C2O4~FeC2O4，则沉淀过程中加入2mol/L草酸的体积为0.46L×1.5mol/L÷2mol/L=0.345L=345mL；（3）由题意可知，草酸亚铁在氧气中灼烧生成氧化铁、一氧化碳和二氧化碳，设反应生成一氧化碳和二氧化碳的物质的量为1mol，由碳原子个数守恒可知，草酸亚铁的物质的量为1mol，由铁原子个数守恒可知，生成氧化铁的物质的量为0.5mol，设反应消耗氧气的物质的量为amol，由得失电子数目守恒可得：4a+1=0.5×2+1，解得a=0.25，则反应的化学方程式为；（4）①由图可知，反应中铁元素的化合价升高被氧化，纳米铁粉为反应的还原剂，表现还原性；②在铁粉总量一定的条件下，若废水中的溶解氧过多，氧气会将亚铁离子氧化为铁离子，由得失电子数目守恒可知，亚铁离子的物质的量减少，消耗溶液中硝酸根离子的物质的量减少，所以废水中的溶解氧过多不利于硝酸根离子去除。题型2亚铁盐的化学性质1．【考查亚铁盐溶液蒸干灼烧】部分含铁物质的类别与相应化合价的关系如图所示。下铁元素列推断不合理的是A．a与c化合可以得到bB．d、e在空气中灼烧可以分别得到f、gC．b、c与NaOH溶液反应，可以分别得到d、e物质类别D．b→d→e→c→b可以循环转化【答案】B【详解】A．a与c化合可以得到b例如：Fe+2FeCl3=3FeCl2，A正确；B．d在空气中氧化为氢氧化铁，在空气中灼烧均得到Fe2O3，B错误；C．b、c与NaOH溶液反应，可以分别得到d、e物质类别，C正确；D．b与氢氧化钠反应生成d，d经氧化生成e，e与盐酸反应生成c，C与铁单质反应生成b，可以循环转化，D正确；答案选B。解题要点Fe2＋既具有氧化性又具有还原性：①Fe2＋→Fe3＋(与强氧化剂反应：如O2、Cl2、Br2、H2O2、HNO3、KMnO4(H+)、浓H2SO4、等)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O②Fe2＋→Fe(与还原剂反应：如C、CO、Al、Zn等)Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋FeFeO＋COeq\o(=====,\s\up7(△))Fe＋CO2。亚铁盐是补铁保健品的主要成分，其铁元素处于+2价，易被氧化，需密封保存；与维生素C同服能增强补铁功效。2．【考查Fe2+的还原性】（24-25高一上·福建三明·期末）某兴趣小组设计实验探究的性质。实验编号预测性质实验操作及现象①能与某些盐反应向溶液中滴加溶液，产生白色沉淀②能与碱反应向溶液中滴加溶液，产生的白色沉淀迅速变成灰绿色，一段时间后变成红褐色③具有氧化性向溶液中加入锌粒，锌粒表面变黑，溶液浅绿色褪去④具有还原性向溶液中滴加溶液，无明显现象，再滴加氯水，溶液变为红色下列说法错误的是A．实验①中产生白色沉淀的原因：B．实验②中沉淀由白色变成红褐色的原因：C．实验③中用铜片替换锌粒，也可证明具有氧化性D．实验④中向溶液中滴加酸性，也可证明具有还原性【答案】C【详解】A．实验①中产生白色沉淀的原因是Ba2+与反应生成BaSO4沉淀，该解释正确，A正确；B．实验②中沉淀由白色变成红褐色是由于Fe(OH)2被氧气氧化为Fe(OH)3，该解释正确，B正确；C．实验③中用铜片替换锌粒，铜不能与FeSO4反应（因铜的金属活动性弱于铁），无法证明FeSO4的氧化性，C错误；D．向溶液中滴加溶液，无明显现象，再滴加氯水，溶液变为红色，说明亚铁离子被氯气氧化为铁离子，可证明Fe2+被氧化，从而说明FeSO4具有还原性，该推论正确，D正确；故选C。3．【考查Fe2+的氧化性】各物质间的转化关系如下图所示，请完成下列空白。(1)写出D和F的化学式：D；F。(2)写出E转变成F的化学方程式：。(3)向B溶液中通入Cl2，写出反应的离子方程式：。(4)工业生产A时，在炽热的A注入模具前，模具必须进行充分的干燥处理，不得留有水，用化学方程式表示该原理。(5)证明某溶液中不含Fe3+，而可能含有Fe2+，进行如下实验操作的最佳顺序为_______。①加入足量氯水

②加入足量KMnO4(H+)溶液

③加入少量KSCN溶液A．①③ B．③② C．③① D．①②③【答案】(1)KClFe(OH)3(2)(3)(4)(5)C【详解】（1）由以上分析可知，D为KCl，F为Fe(OH)3；（2）E为Fe(OH)2，被氧气氧化为F为Fe(OH)3，反应的化学方程式：；（3）B为FeCl2，通入Cl2反应生成FeCl3，反应的离子方程式：；（4）A为Fe，与水在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式；（5）因为KSCN与Fe3+反应使溶液显红色，与Fe2+无此现象，可以先滴加加入少量KSCN溶液，不显红色，说明原溶液不含有Fe3+，再滴加足量氯水后显红色，说明滴加氯水后溶液中有Fe3+，证明原溶液含有Fe2+，即③①，故选：C。4．【考查亚铁盐溶液的配置与保存】（24-25高一上·江苏·期末）一种制备Fe(OH)2的改进装置如图所示。下列说法错误的是A．配制FeSO4溶液时需加入铁粉B．实验时先注入稀硫酸，再注入NaOH溶液和FeSO4溶液C．装置N的作用是液封，并判断装置M中的空气是否排尽D．用铁粉代替Na2CO3粉末，也能排尽空气【答案】D【详解】A．配制FeSO4溶液时需加入铁粉，防止Fe2+被氧化，A正确；B．实验时先注入稀硫酸，再注入NaOH溶液和FeSO4溶液，B正确；C．装置N的作用是液封，并判断装置M中的空气是否排尽，C正确；D．用铁粉代替Na2CO3粉末产生H2，其密度比空气小，无法排出装置内的全部空气，D错误；故选D。5．【考查Fe2+的鉴别及其应用】（24-25高一上·吉林松原·期末）“铁肥”(主要含)常用于解决植物叶面变黄问题。已知溶液与反应生成蓝色沉淀，下列有关“铁肥”的说法错误的是A．“铁肥”易因保存不当被空气氧化变质B．可用溶液检验“铁肥”中的C．为保证“铁肥”的效果，可向配制后的溶液中加入少量铁粉D．可用KSCN溶液检验“铁肥”是否完全变质【答案】D【详解】A．中具有还原性，易被空气中的氧气氧化而变质，A正确；B．溶液与反应生成蓝色沉淀，可用来检验“铁肥”中的，B正确；C．铁粉可与反应生成，从而保证“铁肥”的效果，C正确；D．需要验证不存在才能证明“铁肥”完全变质，D错误；故选D。题型3铁盐的化学性质1．【考查铁盐的净水作用及原理】PAFC是一种水净化处理剂，常用在沉淀池，其主要成分是聚合氯化铝铁。工业上制备该产品，是向工业废料()中加入盐酸使其全部溶解，具体流程如图。下列说法不正确的是A．产品中铁元素的化合价为 B．甲溶液不一定存在C．PAFC净水的原理是利用其较强的氧化性 D．试剂可以使用新制氯水【答案】C【详解】A．根据分析知产品中铁元素的化合价为+3，A正确；B．Al、Fe以及Fe2O3的物质的量关系无法确定，不能确定甲溶液中是否有Fe3+，B正确；C．PAFC是一种水净化处理剂，常用在沉淀池，则净水的原理主要是吸附沉降，C错误；D．试剂X的作用是将亚铁离子氧化为铁离子，新制氯水可以达到该目的且不引入新杂质，D正确；故选C。解题要点Fe3＋具有较强氧化性，可被还原为Fe2＋或Fe。①Fe3＋→Fe2＋(与还原剂反应：如Fe、Cu、I-、S2-等)2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋S↓＋2H＋。2Fe3＋＋2I－=I2＋2Fe2＋②Fe3＋→Fe(与还原剂反应：如C、CO、Al等)Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3。2．【考查Fe3+的氧化性】（24-25高一上·四川绵阳·期末）宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一，下列离子方程式能准确解释相应事实的是A．向溶液中滴入溶液使沉淀完全：B．磁性氧化铁溶于溶液：C．用食醋处理水垢中的氢氧化镁：D．溶于水产生：【答案】A【详解】A．向NaHSO4溶液中滴入Ba(HCO3)2溶液使沉淀完全，和按1:1反应，反应完，反应的离子方程式为，A正确；B．Fe3O4与HI反应时，Fe3+会被I-还原为Fe2+，反应的离子方程式为，B错误；C．食醋中的醋酸是弱酸，应保留分子形式，反应的离子方程式为，C错误；D．Na2O2与水反应生成NaOH和氧气，反应的离子方程式应为，D错误；故选A。3．【考查Fe3+与其他物质氧化性强弱关系的计算】对于下列实验，能正确描述其反应的离子方程式是A．固体溶于氢碘酸：B．向溶液中通入少量：C．向溶液中通入足量：D．双氧水与酸性溶液反应：【答案】C【详解】A．生成物Fe3+具有氧化性，会把I-离子氧化为I2，离子方程式为：，A错误；B．向溶液中通入少量气体生成碳酸钙和HClO，离子方程式为：，B错误；C．向溶液中通入足量，氯气将中的硫氧化为硫酸根离子，本身被还原为氯离子，离子方程式为：，C正确；D．双氧水与酸性溶液反应生成锰离子和氧气，离子方程式为：，D错误；故选C。4．【考查铁盐与亚铁盐鉴别试剂的选择】某化学兴趣小组利用铁元素的性质设计了“魔法实验”，如图所示。【资料】a．茶水中含有鞣酸，与亚铁离子结合成无色的鞣酸亚铁，进而变为蓝黑色的鞣酸铁。b．鞣酸、维生素C均具有还原性。下列分析不正确的是A．①→②，铁元素被氧气氧化生成了鞣酸铁B．由③→④→⑤，可推知③中含二价鉄C．由①、③、④几乎颜色相同，可推知其所含粒子种类相同D．④→⑤，至少有两种粒子被氧化【答案】C【详解】A．①→②过程中，鞣酸转化为鞣酸亚铁，鞣酸亚铁发生氧化反应生成蓝黑色的鞣酸铁，故A正确；B．③→④的过程中加入KSCN，无现象，说明不含有Fe3+，④→⑤的过程中加入H2O2时生成了红色的Fe(SCN)3，说明③中含二价铁，故B正确；C．①中含有鞣酸，①→③的过程中加入了FeSO4、维生素C，③→④的过程中又加入了KSCN，所以①、③、④中所含粒子种类不相同，故C错误；D．④中含有维生素C、鞣酸、鞣酸亚铁或Fe2+等粒子，均具有还原性，则④→⑤的过程中至少有两种粒子被氧化，故D正确；故选：C。5．【考查铁盐与亚铁盐相互除杂】为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法正确的是A．NaHCO3溶液(Na2CO3)：通入足量的CO2气体B．FeCl2溶液(FeCl3)：通入足量的氯气C．CO2(CO)：用点燃的方法除去D．Cl2(HCl)：通过饱和NaHCO3溶液的洗气瓶【答案】A【详解】A．Na2CO3和二氧化碳反应生成碳酸氢钠，通入足量的CO2气体可除去NaHCO3溶液中的Na2CO3，故A正确；B．FeCl2和氯气反应生成FeCl3，不能用氯气除FeCl2溶液中的FeCl3，故B错误；C．用点燃的方法除去CO2中的CO，易混入新杂质氧气，生成的气体难以收集，故C错误；D．Cl2、HCl都能与饱和NaHCO3溶液反应，不能用饱和NaHCO3溶液除Cl2中的HCl，一般用饱和食盐水除Cl2中的HCl，故D错误；选A。6．【考查铁盐的氧化性及其用途】电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀绝缘板上的铜箔，制作印刷电路板。下列说法正确的是A．该反应为置换反应B．若消耗64g单质铜，则Fe3⁺转移的电子数为1NAC．可用置换法回收废液中的铜元素D．Fe3⁺能溶解Cu，说明Cu比Fe金属性强【答案】C【详解】A．一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和化合物的反应是置换反应，该反应不是置换反应，A错误；B．若消耗64g单质铜，即1molCu，则Fe3⁺转移的电子数为2NA，B错误；C．铁的金属性强于铜，可以把铜离子置换生成铜，因此可用置换法回收废液中的铜，C正确；D．Fe3+能溶解Cu说明铁离子氧化性强于铜离子，但Cu比Fe金属性弱，D错误。答案选C。题型4Fe2+与Fe3+的检验（重点）1．【考查Fe2+与Fe3+的检验】（24-25高一上·福建龙岩·期末）对于溶液中某些离子的检验及结论正确的是A．滴加稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体，一定有B．先滴加新制氯水，再滴加KSCN溶液，溶液变红色，一定有C．滴加溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，一定有D．滴加NaOH溶液并加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，一定有【答案】D【详解】A．滴加稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体，可能有、、或等，不一定是，A错误；B．先滴加新制氯水再滴加KSCN溶液变红色，原因可能是原溶液中存在（直接与反应显红色），也可能是溶液中的被氧化成后与反应显红色，因此溶液中不一定有，B错误；C．滴加溶液有白色沉淀产生，再加盐酸沉淀不消失，原因可能是与反应生成沉淀，但也可能是与反应生成AgCl沉淀，两种沉淀均不溶于盐酸，所以溶液中不一定有，C错误；D．滴加NaOH溶液并加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，是的特征反应，无其他常见离子干扰，D正确；故答案选D。解题要点1．Fe2＋的检验方法1观察法：浅绿色方法2eq\a\vs4\al(样品溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加KSCN溶液))无现象eq\o(→,\s\up11(滴加氯水),\s\do4(或双氧水))溶液变红色，证明含有Fe2＋方法3eq\a\vs4\al(样品溶液)eq\o(→,\s\up7(加入NaOH溶液))产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明含有Fe2＋方法4eq\a\vs4\al(样品溶液)eq\o(→,\s\up7(加入K3[Fe(CN)6]溶液))生成蓝色沉淀，证明含有Fe2＋2．Fe3＋的检验方法1观察法：棕黄色方法2eq\a\vs4\al(样品溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加KSCN溶液))溶液变红色，证明含有Fe3＋方法3eq\a\vs4\al(样品溶液)eq\o(→,\s\up7(加入NaOH溶液))产生红褐色沉淀，证明含有Fe3＋若无其它还原性物质干扰，可用酸性KMnO4溶液区别Fe2＋、Fe3＋：Fe2＋能使紫色褪去，Fe3＋无明显现象。2．【考查Fe2+与Fe3+的检验】（24-25高一上·广东广州·期末）下列除杂质的操作中正确的是A．中混有：将其通入装有碱石灰的干燥管B．中混有HCl：将其通入饱和碳酸钠溶液中C．溶液中混有少量：往该溶液中通入过量气体D．溶液中含有：滴加足量KSCN溶液充分反应后，过滤【答案】A【详解】A．碱石灰（NaOH和CaO）能吸收CO2生成碳酸盐，而O2不反应，气体通过干燥管可有效去除CO2，A正确；B．饱和Na2CO3溶液会与CO2反应生成NaHCO3，导致目标气体CO2被消耗，应改用饱和NaHCO3溶液，B错误；C．通入过量CO2会使Na2CO3转化为NaHCO3，反而增加杂质，应加入适量NaOH将NaHCO3转化为Na2CO3，C错误；D．KSCN与Fe3+形成可溶性红色物质，并不是红色沉淀，无法通过过滤去除Fe3+，应加入Fe粉还原Fe3+，D错误；故答案选A。3．【考查Fe2+与Fe3+的检验】（24-25高一上·广东广州·期末）劳动创造美好生活。下列劳动项目对应的化学知识解释不正确的是选项劳动项目化学知识A兴趣活动：新榨果汁提取液可使酸性KMnO4溶液褪色果汁中含有还原性物质B生活探究：用KSCN溶液检验菠菜中是否含有铁元素含Fe2+的溶液遇SCN-变为红色C家庭卫生：用“管道通”(含烧碱和铝粒)清通管道使用过程中产生大量气体D日常洗衣：为增强漂白粉的漂白效果，加入适量白醋醋酸酸性大于次氯酸A．A B．B C．C D．D【答案】B【详解】A．酸性KMnO4具有强氧化性，能被还原性物质（如维生素C）还原而褪色，A正确；B．KSCN只能与Fe3+结合显红色，Fe2+需先被氧化为Fe3+才能检测，B错误；C．铝与NaOH反应生成氢气（），C正确；D．醋酸（CH3COOH）酸性强于次氯酸（HClO），促使次氯酸钙转化为HClO，增强漂白效果，D正确；故选B。题型5氢氧化亚铁及氢氧化铁（重点）1．【考查氢氧化亚铁的制备】（24-25高一上·安徽黄山·期末）铁及其化合物在生产生活中有重要用途。某化学兴趣小组同学设计以下实验探究铁及其化合物性质。(1)完成“铁与水反应”的实验，并检验气体产物的性质。①B中还原铁粉与水蒸气反应的化学方程式为。②点燃E处酒精灯前需进行的操作是。(2)为了获取Fe(OH)2制备过程中沉淀颜色的改变与氧气有关的实验证据，该小组用图示装置进行了如下实验。实验步骤：Ⅰ．向三颈瓶中加入饱和FeSO4溶液，按图示连接装置(夹持装置已略去，气密性已检查)；Ⅱ．打开磁力搅拌器，立即加入10%NaOH溶液；Ⅲ．采集三颈瓶内空气中O2体积分数和溶液中O2浓度的数据。实验现象：三颈瓶中生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变为灰绿色，一段时间后部分变为红褐色。实验数据：①生成白色絮状沉淀的离子方程式为。②沉淀由白色变为红褐色发生反应的化学方程式为。③通过上述实验，可得到“制备过程中沉淀颜色改变与氧气有关”的结论，其实验证据是。(3)把0.5mol/LCuSO4溶液和0.5mol/LFe2(SO4)3溶液等体积混合(假设混合溶液的体积等于混合前两种溶液的体积之和)，再向其中加入足量铁粉，经过足够长的时间后，铁粉有剩余。①写出有关反应的离子方程式、。②此时溶液中Fe2+的物质的量浓度是mol/L。【答案】(1)收集H2，并检验其纯度(2)瓶内空气中、溶液中含量均降低，沉淀颜色发生改变(3)2Fe3++Fe=3Fe2+Cu2++Fe=Fe2++Cu1.0【详解】（1）①B中还原铁粉与水蒸气反应的化学方程式为。②点燃E处酒精灯前需进行的操作是收集H2，并检验其纯度，防止发生安全事故。（2）①生成白色絮状沉淀为饱和硫酸亚铁溶液和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁白色絮状沉淀和硫酸钠，反应离子方程式为。②沉淀由白色变为红褐色发生反应为氢氧化亚铁与氧气和水反应生成氢氧化铁，化学方程式为。③据题图可以知道，瓶内空气中、溶液中O2含量均降低，沉淀颜色发生改变，说明O2参与反应瓶内反应，且氢氧化亚铁的沉淀颜色改变，则说明氢氧化亚铁制备过程中，氢氧化亚铁沉淀的颜色改变与氧气有关，故答案为：瓶内空气中、溶液中含量均降低，沉淀颜色发生改变（3）0.5mol/LCuSO4溶液和0.5mol/LFe2(SO4)3溶液等体积混合，向其中加入足量铁粉，2Fe3++Fe=3Fe2+；Cu2++Fe=Fe2++Cu；此时溶液中Fe2+的物质的量浓度是。解题要点1、原理：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓2、现象：白色沉淀3、试剂：FeSO4或FeCl2、NaOH（均须采用煮沸并冷却的水配制溶液）4、仪器：装有NaOH溶液的长试管，伸入液面下，以防生成的Fe(OH)2被氧化；可以加少量煤油，以隔绝空气，能够长时间观察到白色沉淀。2．【考查氢氧化铁的制备】（24-25高一上·江苏·期末）铁的化合物如、等在生产、生活中有重要作用。(1)某学生用下列两种方法(如图)制备白色沉淀。方法1中加入维生素C片的目的是。方法2为了制得白色沉淀，在锥形瓶A和锥形瓶B中加入试剂后，打开止水夹C一段时间，再关闭止水夹C，关闭止水夹C的目的是。(2)高铁酸钾()是一种高效水处理剂，易溶于水，在强碱性条件下比较稳定，将溶液酸化时，迅速分解而转化为并放出；酸性溶液中的氧化性大于的氧化性。高铁酸盐通常可用NaClO溶液与溶液反应制得。①制备的离子方程式为。②能析出晶体的原因是。③操作的分离方法为。④得到的晶体需洗涤，请设计实验证明晶体是否洗涤完全？。⑤高铁酸盐可用于氧化去除高氯(含高浓度)废水中的有机物。以处理高氯废水中的有机物需在碱性条件下进行，其原因是。(3)高铁酸盐也可以氧化酸性废液制备。若酸性废液中：，，，则该溶液的。【答案】(1)除去溶解在FeSO4溶液中的O2，防止生成的Fe(OH)2被氧化利用产生的H2将锥形瓶A中生成的FeSO4溶液压入锥形瓶B中(2)K2FeO4的溶解度更小过滤取少许最后一次洗涤液于洁净的试管中，加入稀硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则说明已洗净；可防止分解；防止将氯离子氧化为氯气(3)0.2mol·L－1【详解】（1）因为Fe(OH)2很容易被氧化，维生素C又具有还原性，加入维生素C可以还原溶解在水中的氧气，防止Fe(OH)2被氧化，所以方法1中加入维生素C的目的是除去溶解在FeSO4溶液中的O2，防止生成的Fe(OH)2被氧化。方法2为了制得Fe(OH)2白色沉淀，在锥形瓶A中发生Fe+H2SO4=FeSO4+H2,结合图二打开止水夹C一段时间，排除锥形瓶B中的空气，再关闭止水夹C，生成的氢气可以把生成的FeSO4溶液压入锥形瓶B中，使FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2+Na2SO4。所以打开止水夹C一段时间，再关闭止水夹C的目的是利用产生的H2将锥形瓶A中生成的FeSO4溶液压入锥形瓶B中。（2）①高铁酸钾（K2FeO4）是一种高效水处理剂，可用NaClO溶液与FeCl3溶液反应制得，则离子方程式为。②由框图知Na2FeO4溶液中加入KOH，能析出K2FeO4，说明K2FeO4的溶解度比Na2FeO4的小。所以能析出K2FeO4的原因是K2FeO4的溶解度更小。③由图分析操作的分离方法为过滤；④的表面可能有残留的氯化钠，所以检验是否洗涤干净的方法为：取少许最后一次洗涤液于洁净的试管中，加入稀硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则说明已洗净，故答案为：取少许最后一次洗涤液于洁净的试管中，加入稀硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则说明已洗净；⑤酸性溶液中的氧化性大于的氧化，且迅速分解而转化为并放出，因此在碱性条件下，可防止分解；防止将氯离子氧化为氯气。（3）根据电荷守恒，2c(Fe2＋)＋3c(Fe3＋)＋c(H＋)=c(Cl－)，代入数值，2×0.2＋3×0.01＋c(H＋)=0.63，解得c(H＋)=0.2mol·L－1。3．【考查氢氧化铁的物理性质】金属单质A、B和气体D、M以及物质C、E、F、G、H、I、J之间存在如下的转化关系(图中部分产物和反应条件没有标出)，其中A在空气中燃烧，火焰为黄色。Ⅰ．请根据以上信息回答下列问题：(1)D的化学名称为，I的化学式为。(2)B和水反应的化学方程式，并用双线桥表示电子转移方向和数目。(3)J和水反应的化学方程式为，常温下，J与CO2反应生成一种白色固体，写出该固体的一种用途：。(4)酸性条件下，G+双氧水→H。该过程中涉及的离子方程式为，双氧水可用代替(填标号)。A．氯水

B．O2

C．高锰酸钾溶液

D．碘化钾溶液(5)将少许饱和H的水溶液滴入沸水中，煮沸一段时间形成红褐色溶液后停止加热，此时形成的分散系为(填标号)；用一束光照射该分散系可见光亮的“通路”，该现象称为效应。A．溶液

B．胶体

C．浊液Ⅱ．某实验小组认为M的水溶液也能与B发生反应，实验探究过程及实验现象如下图所示：(6)①根据实验ⅱ中观察到溶液变为红色，可推知M的水溶液能与B发生反应，则试剂X是；②实验ⅲ中观察到溶液无明显变化，其原因可能是(可结合离子方程式解释)。【答案】(1)氢气Fe(OH)3(2)(3)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑食用碱、制皂、造纸、制玻璃、去油污等(4)2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2OAB(5)B丁达尔(6)KSCN溶液Fe+2Fe3+=3Fe2+(或“KSCN被氯水氧化”)【详解】（1）根据分析可知，D的化学名称为氢气，I的化学式为Fe(OH)3；（2）根据分析可知，B为金属Fe，Fe和水反应的化学方程式，并用双线桥表示电子转移方向和数目；（3）根据分析可知，J为Na2O2，Na2O2和水反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，常温下，Na2O2与CO2反应生成一种白色固体，即碳酸钠，写出该固体的一种用途：食用碱、制皂、造纸、制玻璃、去油污等；（4）酸性条件下，G中含有三价铁离子和二价铁离子，所以G+双氧水→H，该过程中涉及的离子方程式为2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O，双氧水是氧化剂，可用A、B、C氧化性物质来代替，但是高锰酸根会氧化氯离子，产生有污染的氯气，所以排除，故选AB；（5）将少许饱和H的水溶液，即氯化铁滴入沸水中，煮沸一段时间形成红褐色溶液后停止加热，此时形成的分散系为氢氧化铁胶体，用一束光照射该分散系可见光亮的“通路”，该现象称为丁达尔效应；（6）①根据实验ⅱ中观察到溶液变为红色，可推知氯气的水溶液能与铁发生反应生成三价铁离子，与硫氰化钾溶液反应显红色，则试剂X是KSCN溶液，②实验ⅲ中观察到溶液无明显变化，其原因可能是铁过量发生Fe+2Fe3+=3Fe2+(或“KSCN被氯水氧化”)。4．【考查氢氧化铁的化学性质】（24-25高一上·四川成都·期末）某澄清透明的溶液中可能含有中的几种，且各离子的物质的量浓度相等。为确定溶液中的离子组成，进行了如下实验：下列说法错误的是A．原溶液中一定不含B．原溶液中一定含有C．原溶液中至少含有其中一种D．若向原溶液中加入足量的铁粉，所得溶液中阳离子所带正电荷总数基本不变【答案】B【详解】A．由上述分析可知，原溶液中一定不含，A正确；B．由上述分析可知，不能确定原溶液中是否含有，B错误；C．由上述分析可知，原溶液中至少含有其中一种，C正确；D．在原溶液中加入足量的铁粉，发生反应：；若有，则发生反应，由两个离子方程式可知，所得溶液中阳离子所带正电荷总数基本不变，D正确；故选B。5．【考查氢氧化亚铁的物理性质】某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4和较多的Cu2+。为了减少污染并变废为宝，工厂计划从该废水中回收FeSO4和金属铜。请根据以下流程图，回答下列问题：(1)加入过量铁粉发生反应的离子方程式为：。(2)请写出加入试剂⑤的化学式，⑥的操作方法是。(3)某兴趣小组同学欲鉴别④中的金属阳离子，设计如下实验：Ⅰ．甲同学取2mL④溶液，滴加氢氧化钠溶液，产生的现象是，产生该现象所涉及的化学方程式为、。Ⅱ．乙同学取2mL④溶液，先加入几滴溶液，无明显现象，再加入几滴氯水，现象为：，其中涉及氧化还原反应的离子方程式为。(4)在实验室若用500mL1.00mol/L的硫酸与足量的铁粉完全反应来制备FeSO4，请计算在标准状况下产生氢气的体积约为L。【答案】(1)Cu2++Fe=Cu+Fe2+(2)稀H2SO4过滤(3)先产生白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO44Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3KSCN溶液变为血红色2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-(4)11.2【详解】（1）向含有大量的FeSO4和较多的Cu2+的废水中加入过量Fe粉，Cu2+全部被铁粉还原为Cu，反应的离子方程式为：Cu2++Fe=Cu+Fe2+；（2）根据上述分析可知，试剂⑤是稀H2SO4，⑥的操作方法是过滤；（3）④为FeSO4溶液，欲鉴别的金属阳离子为Fe2+。Ⅰ．甲同学取2mLFeSO4溶液，滴加氢氧化钠溶液，先发生反应：FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4，反应产生Fe(OH)2白色沉淀，Fe(OH)2不稳定，容易被溶解在溶液中的O2氧化成红褐色的Fe(OH)3沉淀，发生反应：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，产生的现象是：先产生白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，产生该现象所涉及的化学方程式为：FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；Ⅱ．乙同学取2mLFeSO4溶液，先加入几滴KSCN溶液，无明显现象，再加入几滴氯水，现象为：溶液变为血红色，证明反应前的溶液中不含有Fe3+，反应后的溶液中含有Fe3+，说明该Fe3+是Fe2+被Cl2氧化产生，其中涉及氧化还原反应的离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；（4）Fe与稀H2SO4会发生置换反应：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，Fe足量，500mL1.00mol/LH2SO4中含有n(H2SO4)=0.5L×1.00mol/L=0.5mol，与足量Fe反应产生H2的物质的量是n(H2)=n(H2SO4)=0.5mol，在标准状况下的体积约为V(H2)=0.5mol×22.4L/mol=11.2L。6．【考查氢氧化亚铁的还原性】如图所示装置，可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化，实验中使用的试剂为铁屑和6mol·L-1的硫酸、氢氧化钠溶液。下列说法正确的是A．分液漏斗中盛放的是氢氧化钠溶液B．A中反应的化学方程式是：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3C．生成Fe(OH)2的操作为：首先打开a，让分液漏斗中液体流下，一段时间后关闭a，A中液体沿导管流入B中D．打开b放入一些空气，可观察到Fe(OH)2的颜色由最初的灰绿色变为红褐色【答案】C【详解】A．由分析可知，A装置内制取FeSO4溶液，则分液漏斗中盛放的是6mol·L-1的硫酸，A不正确；B．A中，铁屑和6mol·L-1的硫酸反应，化学方程式是：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，B不正确；C．生成Fe(OH)2的操作为：起初需排尽装置内的空气，首先打开a，让分液漏斗中液体流下，并让反应生成的H2将两装置内的空气排出，一段时间后关闭a，利用产生的H2将A中液体沿导管压入B装置中，C正确；D．Fe(OH)2的颜色是白色，空气进入后，可将Fe(OH)2氧化，固体颜色由白色变为灰绿色，最后变为红褐色，D不正确；故选C。题型6铁单质1．【考查铁的物理性质及其用途】（24-25高一上·浙江杭州·期末）化学与科技、生活、社会发展密切相关，下列有关说法不正确的是A．2023年杭州亚运火炬燃料甲醇()，其摩尔质量为32gB．以铁粉为主要成分制成“双吸剂”放入食品包装袋，可以延长食物的保质期C．我国科学家由二氧化碳合成淀粉，可减少二氧化碳的排放，实现“碳中和”D．工业上可采取“钙基固硫”的方式将二氧化硫转化为石膏，实现变废为宝【答案】A【详解】A．甲醇()的摩尔质量为32g/mol，A错误；B．铁粉具有还原性，作为“双吸剂”主要成分放入食品包装袋，可延长食物的保质期，B正确；C．二氧化碳合成淀粉，减少了空气中二氧化碳的排放，有利于“碳中和”的实现，C正确；D．二氧化硫有毒，工业上可采取“钙基固硫”的方式将二氧化硫最终转化为石膏，减少二氧化硫的排放，同时变废为宝，D正确；故答案为：A。解题要点铁元素的存在：有游离态，如陨铁；有化合态，如氧化物、盐等。自然界的铁矿石主要有：黄铁矿（FeS2）、赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）等。铁单质的物理性质：光亮的银白色金属，密度为7.86g·cm-3，熔点为1538℃。纯铁的抗腐蚀能力很强，具有良好的延展性和导热性，导电性比铜、铝差，能被磁铁吸引。铁的化学性质：与酸反应现象：生成无色气体，放热。离子方程式：Fe+2H+=Fe2++H2↑与某些盐溶液反应（置换）离子方程式：Fe+Cu2+=Fe2++Cu与水蒸气反应化学方程式：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H22．【考查铁与非金属单质反应】（24-25高一上·浙江杭州·期末）下列“类比”结果正确的是A．Fe和S反应生成FeS，则Cu和S反应生成B．往碳酸钠固体中加入几滴水后温度升高，则往碳酸氢钠固体中加入几滴水后温度也升高C．Na在氧气中燃烧生成，则Li在氧气中燃烧生成D．中Cl的化合价为+1价，则中F的化合价为+1价【答案】A【详解】A．铁与硫反应生成硫化亚铁，铜与硫反应生成硫化亚铜，A正确；B．碳酸钠溶解时放热，加水后温度升高；但碳酸氢钠溶解时吸热，加水后温度降低，B错误；C．钠在氧气中燃烧生成过氧化钠，但锂在氧气中燃烧生成氧化锂，而非过氧化锂，因为锂离子半径小，不能稳定形成过氧化物，C错误；D．在Cl2O中，氯的化合价为+1价；但在OF2中，氟（F）的化合价始终为-1价（氧为+2价），因为氟是电负性最大的元素，无正价，D错误；故答案选A。3．【考查铁与强氧化性酸反应】（24-25高一上·北京房山·期末）化学反应是有条件的，下列说法不正确的是A．钠与氧气常温可生成，加热时生成B．铁丝在纯氧中燃烧生成，在潮湿的空气中生锈生成C．铁丝和浓硫酸常温下不反应，加热后可发生反应D．双氧水微热条件下可生成少量，加入后迅速产生大量【答案】C【详解】A．钠与氧气常温可生成，加热时和氧气生成黄色的，A正确；B．铁丝在纯氧中剧烈燃烧时生成四氧化三铁，在潮湿的空气中和氧气、水生锈生成氧化铁，B正确；C．铁丝和浓硫酸常温下发生钝化反应，不是不反应，C错误；

D．催化剂能加快反应速率，二氧化锰能催化过氧化氢分解，迅速生成氧气，D正确；故选C。4．【考查铁与非氧化性酸反应】（24-25高一上·浙江温州·期末）物质的性质决定了它的用途，下列两者对应关系错误的是A．铝的金属性强，可用于制作铝金属制品B．铁具有一定的还原性，其能与盐酸反应生成氢气C．氯气具有强氧化性，可以使用氯气对自来水进行消毒、杀菌D．钾钠合金的导热性好，可用作导热介质【答案】A【详解】A．铝的金属性强与其用于制作铝金属制品无直接关联，铝制品的使用主要依赖其密度小、延展性好及表面氧化膜的耐腐蚀性，而非金属性强，性质与用途不对应，A错误；B．铁能与盐酸反应生成氢气，说明其具有还原性，性质与用途对应正确，B正确；C．氯气通过强氧化性生成HClO实现消毒杀菌，性质与用途对应正确，C正确；D．钾钠合金因液态下导热性好，可用作导热介质，性质与用途对应正确，D正确；故选A。5．【考查铁与水蒸气的反应】（24-25高一上·广东广州·期末）宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列反应方程式书写正确的是A．铁粉在高温下与水蒸气反应：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2B．用FeCl3溶液制作印刷电路板：Fe3++Cu=Fe2++Cu2+C．碳酸氢钠在水中电离：D．向足量氢氧化钡溶液中加入稀硫酸：【答案】A【详解】A．铁粉高温下与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，化学方程式为：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，A正确；B．Fe3+与Cu反应生成Fe2+和Cu2+，电荷不守恒，正确应为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，B错误；C．碳酸氢钠为强碱弱酸盐，电离应生成Na+和，电离方程式为：，C错误；D．向足量氢氧化钡溶液中加入稀硫酸，离子方程式为：，D错误；故选A。6．【考查铁的钝化】（24-25高一上·江苏扬州·期末）根据下列实验操作和现象所得到的结论合理的是选项实验操作和现象实验结论A向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成该溶液中一定含有B向某盐溶液中加入适量的NaOH溶液，加热，生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体该溶液中一定含有C向滴有酚酞的NaOH溶液中通入SO2，溶液红色褪去SO2具有漂白性D常温下，将打磨过的铁片放入浓硫酸中，无明显现象铁未与浓硫