2025高考化学解密之考点篇试题 铁及其化合物（Word版附解析）

这是一份2025高考化学解密之考点篇试题 铁及其化合物（Word版附解析），共29页。

A．铁与水蒸气反应：2Fe+3H2O（g）Fe2O3+3H2
B．肥皂液中产生气泡，不能证明铁与水蒸气反应生成H2
C．向溶液a中滴加K3[Fe（CN）6]溶液，出现蓝色沉淀，说明铁粉未完全反应
D．向溶液b中滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了固体中含有Fe2O3
2．（2024•江西）景德镇青花瓷素有“国瓷”的美誉。是以黏土为原料，用含钴、铁的颜料着色，上釉后一次性高温烧制而成的青蓝色彩瓷。下列关于青花瓷说法正确的是（ ）
A．青蓝色是由于生成了单质钴
B．表面的釉属于有机高分子膜
C．主要成分为铝硅酸盐
D．铁元素的存在形式只有Fe2O3
3．（2024•东城区校级三模）化学小组探究Fe2+与SCN﹣是否存在反应，实验过程如图所示。
下列分析不正确的是（ ）
A．②中溶液无色是因为Fe+2Fe3+＝3Fe2+，导致平衡Fe3++3SCN﹣⇌Fe（SCN）3逆向移动
B．③中溶液略显黄色，可能是因为②→③过程中Fe2+被空气氧化
C．④中溶液颜色比①浅，说明Fe2+与SCN﹣反应导致c（SCN﹣）减小
D．将向①中加入的2滴水改为2滴0.3ml/LFeSO4溶液，两次实验后的溶液颜色相同
4．（2024秋•沙坪坝区校级月考）部分含铁微粒所带的电荷数与铁元素化合价的关系如图所示，由该图可预测含铁微粒间相互转化时所需试剂。下列推断不合理的是（ ）
A．若M为Fe（OH）2，则M在空气中加热可分解得到FeO
B．单质R与浓硫酸必须加热才能持续反应
C．金属阳离子Q可用K3[Fe（CN）6]溶液检验
D．Fe3+与强氧化剂反应制取需要在碱性条件下进行
5．（2023秋•陕西期末）将一定量的铁粉投入硫酸铜与硫酸铁的混合溶液中，充分反应后有固体剩余。下列分析一定正确的是（ ）
A．剩余固体中只含未反应的铁粉
B．反应后的溶液中只有一种溶质
C．剩余固体中只含有铜
D．反应后的溶液中不可能含有Fe3+
6．（2023秋•新市区校级期末）下列有关Fe3+、Fe2+的性质及应用的说法正确的是（ ）
①向盛有FeCl3溶液的试管中加过量铁粉，充分振荡后加1滴KSCN溶液，黄色逐渐消失，加KSCN后溶液颜色不变
②将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2
③向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液显红色
④将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中制备Fe（OH）3胶体
⑤向Fe2（SO4）3溶液中加入过量铁粉的离子方程式：Fe3++Fe＝2Fe2+
⑥Fe2+与H2O2在酸性溶液中的反应：2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O
A．①②⑥B．①②③C．①④⑤D．②④⑥
7．（2024秋•西安月考）某同学欲利用如图所示装置制取能较长时间存在的Fe（OH）2。下列分析错误的是（ ）
A．反应结束后若关闭止水夹b和分液漏斗的活塞，则Fe（OH）2可较长时间存在
B．实验开始时应先打开止水夹a、b，再向烧瓶中加入X
C．实验所用溶液应现配现用且配制溶液所用的蒸馏水需要先加热煮沸后迅速冷却
D．X可以是稀硫酸、稀硝酸或稀盐酸
8．（2024•番禺区校级三模）部分含铁的物质的分类与化合价关系如图所示。下列推断不合理的是（ ）
A．可存在c→d→f→e→c的转化
B．b俗称铁红，常用作油漆、涂料、油墨的红色颜料
C．f为氯化物时，通常用于制备胶体，方法是：将5～6滴f饱和溶液滴入40mL煮沸蒸馏水中，继续加热至液体程红褐色
D．人类最早使用的a，是来自太空的陨铁
9．（2024秋•顺义区校级月考）FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是（ ）
A．溶液中一定含Cu2+
B．溶液中一定含Fe2+
C．加入KSCN溶液一定不变红色
D．剩余固体中一定含Cu
10．（2024秋•湖北月考）部分含Mg或Al或Fe元素的物质类别与相应化合价关系如图。下列推断错误的是（ ）
A．若b和d均能与同一物质反应生成c，则组成a的元素一定位于周期表p区或d区
B．加热c的饱和溶液，一定会形成能产生丁达尔效应的红褐色分散系
C．若a在沸水中可生成e，则工业上一般不采用电解g的方式制备a
D．在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化
11．（2023秋•西安区校级期末）在FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后有固体剩余，经过滤后滤液中的可能含有的离子有（ ）
①Fe2+
②Fe2+和Fe3+
③Fe2+和Cu2+
④Fe3+和Cu2+
A．①③B．②④C．①④D．②③
12．（2023秋•红桥区期末）部分含Fe物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．存在a→f→d→e的转化
B．a可与水蒸气反应生成b
C．g的溶液可用于检验苯酚
D．c常用作涂料
13．（2024秋•长沙月考）价类二维图是学习元素化合物的重要模型和工具，某元素在地壳中的含量居第四位，该元素的价类二维图如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．a在高温下与水蒸气反应可生成c和H2
B．b、c是碱性氧化物，能与水反应生成e和d
C．f、g只能与强碱反应制备e、d
D．h既能杀菌消毒，还能净水
14．（2024春•濮阳月考）已知FeSO4有如图所示的转化关系，下列叙述正确的是（ ）
A．M一定是红棕色粉末
B．图中发生了3个氧化还原反应
C．生成HNO3的反应中，浓硫酸表现强氧化性、难挥发性和强酸性
D．“褪色”的原因是SO2+Br2+2H2O═4H+++2Br﹣
15．（2024秋•沈阳月考）部分含Fe或Cu元素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和足量S混合加热，可能生成f或g，不可能生成e
B．往f中加入浓NaOH溶液，则最终会生成i
C．新制的i和葡萄糖混合溶液加热，可能得到d
D．d和j溶于稀H2SO4，如果有f生成，则有a生成
16．（2024•汉台区校级开学）如图为铁的价类二维图，箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是（ ）
A．铁与氧气的燃烧反应可实现上述转化①
B．加热Fe（OH）3发生转化⑥，Fe2O3加水溶解可转化为Fe（OH）3
C．转化③、④均可通过与NaOH溶液反应来实现
D．由图可预测：高铁酸盐（）具有强氧化生，可用于饮用水的消毒
17．（2024•辽宁模拟）如图是铁或铝及其相应化合物的“价—类二维图”，下列说法正确的是（ ）
A．基态铁、铝原子的未成对电子数目之比为4：3
B．均可通过Y→X制备铁、铝的单质
C．均可以通过一步反应实现Y与Z的相互转化
D．含有铁或铝元素的W的溶液均易水解且使溶液呈酸性
18．（2024秋•广东月考）部分含Mg或Cu或Fe物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列推断合理的是（ ）
A．若a可与稀硫酸反应生成c，则直接加热蒸干c溶液一定能得到溶质c
B．在a→c→f→e转化过程中，一定出现置换反应
C．在制备d的过程中，一定能看到白色沉淀
D．若d能溶解于氨水中，则组成该碱的金属元素一定位于元素周期表的ds区
19．（2024秋•深圳校级月考）部分含铁或铝或铜物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断合理的是（ ）
A．可能存在a→e→d的转化
B．a遇冷的浓硫酸一定发生钝化
C．将葡萄糖与新制的d混合后加热，可能制得b
D．若g遇KSCN溶液变红，则a与g可反应生成f
20．（2024•南海区校级模拟）利用如图装置可制备Fe（OH）2沉淀，且能较长时间保存该物质而不变质。下列说法不正确的是（ ）
A．实验开始时，打开止水夹a和止水夹b
B．关闭止水夹a，打开止水夹b，甲中溶液可流入乙中
C．Fe（OH）2能较长时间保存是因H2无氧化性
D．抽滤瓶甲中的稀硫酸可以用稀硝酸代替
21．（2024•桃城区校级开学）图为铁元素的价类二维图，有关含铁物质间的转化关系，下列说法正确的是（ ）
A．高温下铁与水蒸气反应可实现转化①
B．铁在常温下与空气缓慢反应实现转化②，在纯氧中剧烈反应实现转化①
C．分别向Fe（OH）3、Fe（OH）2中加入稀硝酸可实现转化③、④
D．向FeCl3溶液中滴加氨水可实现转化⑤
22．（2024•相城区校级一模）铁及其化合物的转化具有重要应用。下列有关表示不正确的是（ ）
A．检验FeSO4溶液中的Fe2+：FeSO4Fe（SCN）2Fe（SCN）3
B．制备Fe（OH）3：FeS2Fe2O3Fe（OH）3
C．300℃时，密闭容器中将铁粉与NaHCO3溶液反应可以得到FeCO3和H2：Fe+NaHCO3+H2OFeCO3+H2↑+NaOH
D．向含有的酸性废水中加入适量的Fe2（SO4）3溶液，得到NH4Fe3（SO4）2（OH）6沉淀，可以除去废水中：+3Fe3++2+6H2O═NH4Fe3（SO4）2（OH）6↓+6H+
23．（2024•玄武区校级二模）“水写红字”魔术原理如图所示，其中的纸张需经某溶液浸泡、干燥后使用，该溶液是（ ）
A．NaCl溶液B．FeCl3溶液C．KNO3溶液D．K2CO3溶液
24．（2024•新课标）实验室中利用如图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是（ ）
A．反应为3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2
B．酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好
C．用木柴点燃肥皂泡检验生成的氢气
D．使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉
25．（2024•佛山模拟）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溶液时需加入硫酸
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
2025菁优高考化学解密之铁及其化合物
参考答案与试题解析
一．选择题（共25小题）
1．（2024•全国四模）还原铁粉与水蒸气的反应装置如图所示。取少量反应后的固体加入稀硫酸使其完全溶解得溶液a；另取少量反应后的固体加入稀硝酸使其完全溶解，得溶液b．下列说法正确的是（ ）
A．铁与水蒸气反应：2Fe+3H2O（g）Fe2O3+3H2
B．肥皂液中产生气泡，不能证明铁与水蒸气反应生成H2
C．向溶液a中滴加K3[Fe（CN）6]溶液，出现蓝色沉淀，说明铁粉未完全反应
D．向溶液b中滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了固体中含有Fe2O3
【答案】B
【分析】A．铁与高温水蒸气反应，生成Fe3O4和H2；
B．肥皂液中产生气泡，只能说明有气体；
C．反应后的固体为Fe3O4，Fe3O4溶于硫酸，生成硫酸亚铁和硫酸铁的混合溶液；
D．根据题意可知，Fe3O4溶于硫酸，生成硫酸亚铁和硫酸铁的混合溶液。
【解答】解：A．Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，化学方程式为：，故A错误；
B．肥皂液中产生气泡，只能说明有气体，不能证明是氢气，故B正确；
C．若滴加铁氰化钾溶液后出现蓝色沉淀，说明含有二价铁离子，不能说明铁粉未完全反应，有可能来自Fe3O4，故C错误；
D．若滴加KSCN溶液后变红色，说明含三价铁离子，黑色固体有Fe3O4也能产生三价铁离子，故D错误；
故选：B。
【点评】本题以硫及其化合物为载体考查物质性质及用途，意在考查学生的分析与推理能力以及宏观辨识与微观探析的学科核心素养，属于基本知识的考查，难度不大。
2．（2024•江西）景德镇青花瓷素有“国瓷”的美誉。是以黏土为原料，用含钴、铁的颜料着色，上釉后一次性高温烧制而成的青蓝色彩瓷。下列关于青花瓷说法正确的是（ ）
A．青蓝色是由于生成了单质钴
B．表面的釉属于有机高分子膜
C．主要成分为铝硅酸盐
D．铁元素的存在形式只有Fe2O3
【答案】C
【分析】A．青蓝色是由于生成了钴的氧化物等形成；
B．釉是一种硅酸盐等组成；
C．青花瓷的主要成分有高岭土等；
D．Fe2O3为红色氧化物。
【解答】解：A．青蓝色是由于生成了钴的氧化物等，故A错误；
B．釉主要成分是矿物原料、化学原料和色素等组成，是一种硅酸盐，故B错误；
C．青花瓷的主要成分有高岭土等，属于铝硅酸盐，故C正确；
D．铁元素的主要存在形式有FeO，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查了取值组成和性质的理解应用，注意知识的积累，题目难度不大。
3．（2024•东城区校级三模）化学小组探究Fe2+与SCN﹣是否存在反应，实验过程如图所示。
下列分析不正确的是（ ）
A．②中溶液无色是因为Fe+2Fe3+＝3Fe2+，导致平衡Fe3++3SCN﹣⇌Fe（SCN）3逆向移动
B．③中溶液略显黄色，可能是因为②→③过程中Fe2+被空气氧化
C．④中溶液颜色比①浅，说明Fe2+与SCN﹣反应导致c（SCN﹣）减小
D．将向①中加入的2滴水改为2滴0.3ml/LFeSO4溶液，两次实验后的溶液颜色相同
【答案】D
【分析】A．②中溶液中加入足量铁粉，发生反应Fe+2Fe3+＝3Fe2+；
B．③中溶液略显黄色，可能是亚铁离子被氧化为铁离子；
C．可能Fe2+与SCN﹣离子反应；
D．①中溶液2mL，②中溶液4mL，然后分成两等分，每份2mL，则①溶液体积和②等分为两等份的溶液体积相同。
【解答】解：A．②中溶液中加入足量铁粉，发生反应Fe+2Fe3+＝3Fe2+，导致平衡Fe3++3SCN﹣⇌Fe（SCN）3逆向移动，溶液颜色变浅，故A正确；
B．③中溶液略显黄色，可能是亚铁离子被氧化为铁离子，可能是因为②→③过程中Fe2+被空气氧化，故B正确；
C．④中加入硫酸铁溶液，溶液颜色又呈红色，但颜色比①浅，说明Fe2+与SCN﹣反应导致c（SCN﹣）减小，故C正确；
D．①中溶液2mL，②中溶液4mL，然后分成两等分，每份2mL，则①溶液体积和②等分为两等份的溶液体积相同，将向①中加入的2滴水改为2滴0.3ml/LFeSO4溶液，溶液颜色变浅，两次实验后的溶液颜色不相同，故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查了铁离子性质和化学平衡影响因素的分析判断，注意知识的熟练掌握，题目难度中等。
4．（2024秋•沙坪坝区校级月考）部分含铁微粒所带的电荷数与铁元素化合价的关系如图所示，由该图可预测含铁微粒间相互转化时所需试剂。下列推断不合理的是（ ）
A．若M为Fe（OH）2，则M在空气中加热可分解得到FeO
B．单质R与浓硫酸必须加热才能持续反应
C．金属阳离子Q可用K3[Fe（CN）6]溶液检验
D．Fe3+与强氧化剂反应制取需要在碱性条件下进行
【答案】A
【分析】A．根据Fe（OH）2隔绝氧气加热分解得FeO，在空气中加热会被氧化进行分析；
B．根据常温下，单质 Fe 与浓硫酸会发生钝化进行分析；
C．根据可用K3[Fe（CN）6]溶液进行检验Fe2+进行分析；
D．根据在碱性环境中稳定存在，进行分析。
【解答】解：A．氢氧化亚铁隔绝氧气加热分解得FeO，在空气中加热会被氧气氧化，最终得到Fe2O3，故A错误；
B．常温下，单质 Fe 与浓硫酸会发生钝化，必须要加热反应才能持续进行，故B正确；
C．Q 为Fe2+，可用K3[Fe（CN）6]溶液进行检验，产生蓝色沉淀，故C正确；
D．中Fe元素为+6价，据图可知在碱性环境中稳定存在，所以Fe3+与氧化剂在碱性条件下反应可生成，故D正确；
故选：A。
【点评】本题主要考查铁及其化合物的相互转化等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
5．（2023秋•陕西期末）将一定量的铁粉投入硫酸铜与硫酸铁的混合溶液中，充分反应后有固体剩余。下列分析一定正确的是（ ）
A．剩余固体中只含未反应的铁粉
B．反应后的溶液中只有一种溶质
C．剩余固体中只含有铜
D．反应后的溶液中不可能含有Fe3+
【答案】D
【分析】铁粉投入硫酸铜与硫酸铁的混合溶液中，由于Fe3+氧化性大于Cu2+，先发生反应Fe+2Fe3+＝3Fe2+，再发生反应Fe+Cu2+＝Fe2++Cu。
【解答】解：A．若剩余固体中含未反应的铁粉，则一定有生成的固体铜，故A错误；
B．若只发生第一个反应，则反应后的溶液中有硫酸亚铁、硫酸铜溶液，故B错误；
C．剩余固体中可能同时含有铜和未反应完的铁，故C错误；
D．充分反应后有固体剩余，该固体可能是铜，或者为铜和铁，说明第一个反应已经结束，反应后的溶液中不可能含有Fe3+，故D正确；
故选：D。
【点评】本题主要考查铁的化学性质等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
6．（2023秋•新市区校级期末）下列有关Fe3+、Fe2+的性质及应用的说法正确的是（ ）
①向盛有FeCl3溶液的试管中加过量铁粉，充分振荡后加1滴KSCN溶液，黄色逐渐消失，加KSCN后溶液颜色不变
②将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2
③向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液显红色
④将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中制备Fe（OH）3胶体
⑤向Fe2（SO4）3溶液中加入过量铁粉的离子方程式：Fe3++Fe＝2Fe2+
⑥Fe2+与H2O2在酸性溶液中的反应：2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O
A．①②⑥B．①②③C．①④⑤D．②④⑥
【答案】A
【分析】①向盛有FeCl3溶液的试管中加过量铁粉，发生反应2FeCl3+Fe＝3FeCl2；
②亚铁离子被氯气氧化生成铁离子，铁离子与铁又反应生成亚铁离子；
③Fe3+能与SCN﹣形成血红色Fe（SCN）3溶液，常用Fe3+的检验，亚铁离子遇到SCN﹣离子不变色；
④将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中发生复分解反应生成氢氧化铁沉淀；
⑤向Fe2（SO4）3溶液中加入过量铁粉，Fe3+和Fe发生归中反应生成Fe2+，离子方程式电荷不守恒
⑥Fe2+在酸性溶液中能被H2O2氧化为铁离子。
【解答】解：①向盛有FeCl3溶液的试管中加过量铁粉，充分振荡后，发生反应2FeCl3+Fe＝3FeCl2，黄色逐渐消失，再加1滴KSCN溶液后溶液颜色不变，故①正确；
②亚铁离子被氯气氧化生成铁离子，铁离子与铁又反应生成亚铁离子，可以除去工业废气中的Cl2，故②正确；
③Fe3+能与SCN﹣形成血红色Fe（SCN）3溶液，但FeCl2和NH4SCN不反应，溶液仍然呈浅绿色，故③错误；
④将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中反应生成氢氧化铁沉淀，制备Fe（OH）3胶体是向沸水中加入饱和氯化铁溶液，加热到红褐色得到氢氧化铁胶体，故④错误；
⑤向Fe2（SO4）3溶液中加入过量铁粉，Fe3+和Fe发生归中反应生成Fe2+，能得到硫酸亚铁溶液，反应的离子方程式为：2Fe3++Fe＝3Fe2+，故⑤错误；
⑥Fe2+在酸性溶液中能被H2O2氧化为铁离子，离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O，故⑥正确；
故选：A。
【点评】本题考查较为综合，涉及物质分离提纯、离子的检验等知识，题目综合度较高，要求学生具有分析和解决问题的能力，题目难度不大，注意离子特征性质的理解应用。
7．（2024秋•西安月考）某同学欲利用如图所示装置制取能较长时间存在的Fe（OH）2。下列分析错误的是（ ）
A．反应结束后若关闭止水夹b和分液漏斗的活塞，则Fe（OH）2可较长时间存在
B．实验开始时应先打开止水夹a、b，再向烧瓶中加入X
C．实验所用溶液应现配现用且配制溶液所用的蒸馏水需要先加热煮沸后迅速冷却
D．X可以是稀硫酸、稀硝酸或稀盐酸
【答案】D
【分析】利用稀硫酸和铁反应生成氢气，生成的氢气排除装置内的空气，验纯后关闭止水夹a，一段时间后，蒸馏烧瓶中压强增大，将液体压入到抽滤瓶中，抽滤瓶中观察到有白色沉淀生成，据此进行解答。
【解答】解：A．由于装置中的空气及溶液中的氧气已经被除去，故Fe（OH）2可较长时间存在，故A正确；
B．实验开始时，应先打开a、b，再向烧瓶中加入稀硫酸，利用生成的氢气将装置中的空气排出，然后关闭a，利用压强差将烧瓶中生成的亚铁离子排入锥形瓶中反应生成Fe（OH）2，故B正确；
C．为排出溶液中的氧气，实验所用溶液应现配现用且配制溶液所用的蒸馏水需要先加热煮沸后迅速冷却，故C正确；
D．X可以是稀硫酸或稀盐酸，但稀硝酸会将亚铁离子氧化为+3价的铁离子，故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查物质的制备实验，为高频考点，把握制备原理、实验装置的作用、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物知识的应用，题目难度不大。
8．（2024•番禺区校级三模）部分含铁的物质的分类与化合价关系如图所示。下列推断不合理的是（ ）
A．可存在c→d→f→e→c的转化
B．b俗称铁红，常用作油漆、涂料、油墨的红色颜料
C．f为氯化物时，通常用于制备胶体，方法是：将5～6滴f饱和溶液滴入40mL煮沸蒸馏水中，继续加热至液体程红褐色
D．人类最早使用的a，是来自太空的陨铁
【答案】B
【分析】由题给图示可知，a为铁单质，b为氧化亚铁，c为氢氧化亚铁，d为氢氧化铁，e为亚铁盐，f为铁盐，据此回答问题。
【解答】解：A．a为Fe、b为FeO、c为Fe（OH）2、d为Fe（OH）3、e为Fe2+、f为Fe3+，Fe（OH）2→Fe（OH）3→Fe3+→Fe2+→Fe（OH）2可以转化，故A正确；
B．b为FeO，是黑色的，而铁红是Fe2O3，常用作油漆、涂料、油墨的红色颜料，故B错误；
C．用FeCl3制备胶体，方法是：将5～6滴FeCl3饱和溶液滴入40mL煮沸蒸馏水中，继续加热至液体程，故C正确；
D．陨铁是人类使用最早的铁单质，故D正确；
故选：B。
【点评】本题主要考查根据化合价对应出的物质之间的互相转化，可归属为无机推断题，其中主要考查金属铁及其化合物之间的相互反应，根据题给信息推断物质是解答该题的关键。
9．（2024秋•顺义区校级月考）FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是（ ）
A．溶液中一定含Cu2+
B．溶液中一定含Fe2+
C．加入KSCN溶液一定不变红色
D．剩余固体中一定含Cu
【答案】A
【分析】加入铁粉后，因为Fe3+氧化性强于Cu2+，铁粉先与FeCl3反应，然后与CuCl2反应，充分反应后仍存在的固体一定含有Cu，可能含有Fe。
【解答】解：A．由分析知，若加入的铁粉与CuCl2恰好完全反应或者铁粉过量，溶液中都不会含Cu2+，故A正确；
B．由于铁粉先与FeCl3反应，溶液中一定含Fe2+，故B错误；
C．由分析知，所得溶液中一定不含Fe3+，一定含有Fe2+，可能含Cu2+，故加入KSCN一定不变红色，故C错误；
D．剩余固体一定含有Cu，可能含有Fe，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查元素化合物，侧重考查学生含铁物质性质的掌握情况，试题难度中等。
10．（2024秋•湖北月考）部分含Mg或Al或Fe元素的物质类别与相应化合价关系如图。下列推断错误的是（ ）
A．若b和d均能与同一物质反应生成c，则组成a的元素一定位于周期表p区或d区
B．加热c的饱和溶液，一定会形成能产生丁达尔效应的红褐色分散系
C．若a在沸水中可生成e，则工业上一般不采用电解g的方式制备a
D．在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化
【答案】B
【分析】A．若b和d均能与同一物质反应生成c，则b为Al2O3或Fe2O3，d为Al（OH）3或Fe（OH）3，组成a的元素为Al或Fe，据此分析作答；
B．Al（OH）3是无色的，Fe（OH）3是红褐色的；
C．若a在沸水中可生成e，则a为Mg，g为MgO，据此分析作答；
D．在g→f→e→d转化过程中，存在元素化合价的变化，只有铁满足题意，二价铁和三价铁的颜色不同，据此分析作答。
【解答】解：A．若b和d均能与同一物质反应生成c，则b为Al2O3或Fe2O3，d为Al（OH）3或Fe（OH）3，都能与盐酸反应，分别生成AlCl3或FCl3，则组成a的元素为Al或Fe，分别位于周期表p区或d区，故A正确；
B．c为+3价的铝盐或铁盐溶液，都能水解，生成Al（OH）3或Fe（OH）3，加热c的饱和溶液，促进盐类水解，一定会形成能产生丁达尔效应的分散系，但Al（OH）3是无色的，Fe（OH）3是红褐色的，故B错误；
C．若a在沸水中可生成e，则a为Mg，g为MgO，则工业上一般不采用电解MgO的方式制备Mg，而是采用电解MgCl2的方法制取金属镁，故C正确；
D．在g→f→e→d转化过程中，存在元素化合价的变化，只有铁满足题意，二价铁和三价铁的颜色不同，一定存在物质颜色的变化，故D正确；
故选：B。
【点评】本题主要考查铁、镁、铝及其化合物之间的转化，属于基本知识的考查，难度不大。
11．（2023秋•西安区校级期末）在FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后有固体剩余，经过滤后滤液中的可能含有的离子有（ ）
①Fe2+
②Fe2+和Fe3+
③Fe2+和Cu2+
④Fe3+和Cu2+
A．①③B．②④C．①④D．②③
【答案】A
【分析】当反应后剩余固体为铁、铜时，溶液中的Fe3+、Cu2+全部参加反应生成Fe2+和Cu，反应方程式为：2FeCl3+Fe＝3FeCl2、CuCl2+Fe＝Cu+FeCl2，所以溶液中一定没有Fe3+、Cu2+，一定含有Fe2+；当反应后剩余固体为铜时，溶液中一定没有Fe3+，Cu2+恰好全部参加反应或部分反应生成Fe2+和Cu，所以溶液中一定没有Fe3+，可能含有Cu2+，一定含有Fe2+，以此分析解答。
【解答】解：在FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入铁粉，Fe先和Fe3+发生反应：2Fe3++Fe═3Fe2+，然后Fe和Cu2+反应：Cu2++Fe═Fe2++Cu，所以充分反应后若有固体剩余，则固体中一定含有Cu，溶液中一定无Fe3+，若反应Cu2++Fe═Fe2++Cu恰好完全反应或铁粉过量，则溶液中只含Fe2+，若反应Cu2++Fe═Fe2++Cu中铁粉不足，溶液中含有Fe2+和Cu2+，所以经过滤后滤液中的可能含有的离子①或③，
故选：A。
【点评】本题考查常见金属元素单质及其化合物性质的应用，正确判断反应后固体的组成为解答关键，注意掌握常见元素化合物性质，题目难度不大。
12．（2023秋•红桥区期末）部分含Fe物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．存在a→f→d→e的转化
B．a可与水蒸气反应生成b
C．g的溶液可用于检验苯酚
D．c常用作涂料
【答案】B
【分析】由题干价类二维图信息可知，a为Fe、b为FeO、c为Fe2O3、d为Fe（OH）2，e为Fe（OH）3、f为Fe2+、g为Fe3+，据此分析解题。
【解答】解：A．a为Fe、d为Fe（OH）2，e为Fe（OH）3、f为Fe2+，存在a→f→d→e的转化，反应方程式分别为：Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑、FeCl2+2NaOH＝Fe（OH）2↓+2NaCl，4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3，故A正确；
B．由分析可知，a为Fe，3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2，故a与水蒸气反应不生成b，故B错误；
C．由分析可知，g为Fe3+，Fe3+遇到苯酚显紫色，即g的溶液可用于检验苯酚，故C正确；
D．由分析可知，c为为Fe2O3，Fe2O3化学性质稳定且呈红棕色，故c常用作涂料，故D正确；
故选：B。
【点评】本题考查元素化合物知识，侧重考查学生含铁物质性质的掌握情况，试题难度中等。
13．（2024秋•长沙月考）价类二维图是学习元素化合物的重要模型和工具，某元素在地壳中的含量居第四位，该元素的价类二维图如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．a在高温下与水蒸气反应可生成c和H2
B．b、c是碱性氧化物，能与水反应生成e和d
C．f、g只能与强碱反应制备e、d
D．h既能杀菌消毒，还能净水
【答案】D
【分析】某元素在地壳中的含量居第四位，判断为Fe元素，该元素的价类二维图如图所示得到a为Fe，b为FeO，c为Fe2O3，d为Fe（OH）3，e为Fe（OH）2，f为Fe2+盐，g为Fe3+盐，h为高铁酸盐，据此分析判断选项。
【解答】解：A．a在高温下与水蒸气反应可生成Fe3O4和H2，故A错误；
B．b、c是碱性氧化物，不能与水反应生成e和d，故B错误；
C．f、g与强碱、弱碱都能反应制备e、d，如和氨水反应，故C错误；
D．h为盐，具有强氧化性，能杀菌消毒，被还原为Fe3+能水解生成氢氧化铁胶体，具有吸附作用，能净水，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查了铁及其化合物性质和转化关系的理解应用，题目难度不大。
14．（2024春•濮阳月考）已知FeSO4有如图所示的转化关系，下列叙述正确的是（ ）
A．M一定是红棕色粉末
B．图中发生了3个氧化还原反应
C．生成HNO3的反应中，浓硫酸表现强氧化性、难挥发性和强酸性
D．“褪色”的原因是SO2+Br2+2H2O═4H+++2Br﹣
【答案】D
【分析】FeSO4隔绝空气加强热分解生成三氧化硫、二氧化硫和金属铁的氧化物M，硫元素化合价降低，则铁元素化合价升高，判断M可能为氧化铁或四氧化三铁，三氧化硫和水反应生成硫酸，浓硫酸和硝酸钠反应生成硝酸，利用的是难挥发性酸制备易挥发性酸，二氧化硫通入溴水褪色，发生反应SO2+Br2+2H2O═4H+++2Br﹣，据此分析判断。
【解答】解：A．分析可知铁元素化合价升高，可能为氧化铁或四氧化三铁，M不一定是红棕色粉末，故A错误；
B．图中发生了2个氧化还原反应，硫酸亚铁分解反应、二氧化硫和溴水的反应，故B错误；
C．成HNO3的反应中，浓硫酸表现难挥发性，无强氧化性、强酸性的体现，故C错误；
D．“褪色”的原因是二氧化硫被溴单质氧化为硫酸，溴单质被还以为溴化氢，反应的离子方程式：SO2+Br2+2H2O═4H+++2Br﹣，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查了铁及其化合物性质的分析判断，注意知识的准确掌握，题目难度不大。
15．（2024秋•沈阳月考）部分含Fe或Cu元素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和足量S混合加热，可能生成f或g，不可能生成e
B．往f中加入浓NaOH溶液，则最终会生成i
C．新制的i和葡萄糖混合溶液加热，可能得到d
D．d和j溶于稀H2SO4，如果有f生成，则有a生成
【答案】B
【分析】若是含Fe元素物质的分类，铁元素常见的是0、+2、+3价，根据价类二维关系，a、b、c、e、f、h、i分别为Fe、Fe2O3、FeO、Fe（OH）3、Fe（OH）2、Fe3+、Fe2+；若是含Cu元素物质的分类，铜元素常见的是0、+1、+2价，根据价类二维关系，a、c、d、f、g、i分别为Cu、CuO、Cu2O、Cu2+、Cu+、Cu（OH）2，据此作答。
【解答】解：A．a可能为Fe或Cu，与S单质混合加热，由于S单质的氧化性较弱，与Fe反应产生FeS，与Cu反应产生Cu2S，但不可能生成+3价的铁盐，故A正确；
B．f可能为Fe2+或Cu2+，加入浓NaOH溶液后分别产生Fe（OH）2、Cu（OH）2，由于空气中含有O2，因此4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3，最终生成的是h，故B错误；
C．根据分析可知，当新制的i是Cu（OH）2，葡萄糖中含有—CHO，发生反应后产生Cu2O，故C正确；
D．d和j分别为Cu2O、CuOH溶于稀H2SO4，如果有Cu2+生成，说明发生歧化反应，由此可知，则有Cu生成，故D正确；
故选：B。
【点评】本题主要考查铁及其化合物的相互转化等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
16．（2024•汉台区校级开学）如图为铁的价类二维图，箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是（ ）
A．铁与氧气的燃烧反应可实现上述转化①
B．加热Fe（OH）3发生转化⑥，Fe2O3加水溶解可转化为Fe（OH）3
C．转化③、④均可通过与NaOH溶液反应来实现
D．由图可预测：高铁酸盐（）具有强氧化生，可用于饮用水的消毒
【答案】D
【分析】A．根据铁和氧气燃烧反应生成四氧化三铁，进行分析；
B．根据氧化铁不溶于水，加水不溶解，不可转化为氢氧化铁，进行分析；
C．根据转化③、④是通过与HCl或H2SO4溶液与碱反应生成盐，进行分析；
D．根据高铁酸盐具有强氧化性，可被还原成铁离子，进行分析。
【解答】解：A．铁和氧气燃烧反应生成四氧化三铁，不生成三氧化二铁，不能实现上述转化①，故A错误；
B．加热氢氧化铁，氢氧化铁分解生成氧化铁，可发生转化⑥；但氧化铁不溶于水，加水不溶解，不可转化为氢氧化铁，故B错误；
C．转化③、④是碱与酸反应生成盐，转化③、④均可通过与HCl或H2SO4溶液反应来实现，故C错误；
D．高铁酸盐中铁元素化合价为+6价，具有强氧化性，可被还原成铁离子，可用于饮用水的消毒，故D正确；
故选：D。
【点评】本题主要考查铁及其化合物的相互转化等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
17．（2024•辽宁模拟）如图是铁或铝及其相应化合物的“价—类二维图”，下列说法正确的是（ ）
A．基态铁、铝原子的未成对电子数目之比为4：3
B．均可通过Y→X制备铁、铝的单质
C．均可以通过一步反应实现Y与Z的相互转化
D．含有铁或铝元素的W的溶液均易水解且使溶液呈酸性
【答案】B
【分析】A．基态铝原子价电子排布式为：2s22p1，基态铁原子价电子排布式为：3d64s2；
B．一氧化碳还原三氧化二铁得到铁和二氧化碳，电解氧化铝可以得到铝和氧气；
C．氧化铁、氧化铝均不溶于水；
D．偏铝酸钠溶液显碱性。
【解答】解：A．依据分析可知，基态铁、铝原子的未成对电子数目之比为4：1，故A错误；
B．一氧化碳还原三氧化二铁得到铁和二氧化碳，电解氧化铝可以得到铝和氧气，所以均可通过Y→X制备铁、铝的单质，故B正确；
C．氧化铁、氧化铝均不溶于水，所以均不能通过一步反应实现Y与Z的相互转化，故C错误；
D．W为偏铝酸盐时，溶液水解呈碱性，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查了元素化合物知识，熟悉铁、铝及其化合物的性质是解题关键，题目难度不大。
18．（2024秋•广东月考）部分含Mg或Cu或Fe物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列推断合理的是（ ）
A．若a可与稀硫酸反应生成c，则直接加热蒸干c溶液一定能得到溶质c
B．在a→c→f→e转化过程中，一定出现置换反应
C．在制备d的过程中，一定能看到白色沉淀
D．若d能溶解于氨水中，则组成该碱的金属元素一定位于元素周期表的ds区
【答案】D
【分析】A．如果c为硫酸亚铁，则蒸干硫酸亚铁溶液得到硫酸亚铁；
B．一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的为置换反应；
C．d可以是氢氧化铜、氢氧化亚铁、氢氧化镁；
D．d可以是氢氧化铜、氢氧化亚铁、氢氧化镁，能够溶于氨水的只有氢氧化铜。
【解答】解：A．如果c为硫酸亚铁，则蒸干硫酸亚铁溶液得到硫酸亚铁，故A错误；
B．如果元素为铁，则铁与氯化铁反应生成氯化亚铁，氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁，氯化铁与氢氧化钠反应得到氢氧化铁，符合图中转化关系，但是没有发生置换反应，故B错误；
C．d可以是氢氧化铜、氢氧化亚铁、氢氧化镁，如果d为氢氧化铜，则会看到蓝色沉淀，看不到白色沉淀，故C错误；
D．d可以是氢氧化铜、氢氧化亚铁、氢氧化镁，能够溶于氨水的只有氢氧化铜，铜元素位于元素周期表的ds区，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查无机物的推断，侧重考查分析、判断及知识综合运用能力，明确元素化合物的性质、物质之间的转化关系是解本题关键，题目难度中等。
19．（2024秋•深圳校级月考）部分含铁或铝或铜物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断合理的是（ ）
A．可能存在a→e→d的转化
B．a遇冷的浓硫酸一定发生钝化
C．将葡萄糖与新制的d混合后加热，可能制得b
D．若g遇KSCN溶液变红，则a与g可反应生成f
【答案】D
【分析】A．如果存在d、e对应的+2、+3价的两种碱，可知图为铁元素价类二维图，a为铁，e为氢氧化铁，d为氢氧化亚铁；
B．如果为铜的价类二维图，则铜与浓硫酸不发生钝化；
C．葡萄糖与氢氧化铜反应生成氧化亚铜；
D．若g遇KSCN溶液变红，则为铁元素的价类二维图，铁与铁离子反应生成亚铁离子。
【解答】解：A．铁不能一步反应生成氢氧化铁，氢氧化铁也不能一步反应生成氢氧化亚铁，所以不可能存在a→e→d的转化，故A错误；
B．铁、铝常温遇到浓硫酸发生钝化，铜遇到浓硫酸不发生钝化，故B错误；
C．葡萄糖与氢氧化铜反应生成氧化亚铜，所以将葡萄糖与新制的d混合后加热，不能得到氧化铜，故C错误；
D．若g遇KSCN溶液变红，则为铁元素的价类二维图，铁与铁离子反应生成亚铁离子，则a与g可反应生成f，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查铜、铝、铁及其化合物的性质，题目难度中等，掌握相关物质等基本性质和转化是解题的关键。
20．（2024•南海区校级模拟）利用如图装置可制备Fe（OH）2沉淀，且能较长时间保存该物质而不变质。下列说法不正确的是（ ）
A．实验开始时，打开止水夹a和止水夹b
B．关闭止水夹a，打开止水夹b，甲中溶液可流入乙中
C．Fe（OH）2能较长时间保存是因H2无氧化性
D．抽滤瓶甲中的稀硫酸可以用稀硝酸代替
【答案】D
【分析】甲中装置内铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，止水夹打开，用氢气排净系统内的空气，后加紧止水夹，氢气压强增大，使硫酸亚铁进入乙内与氢氧化钠反应生成白色的氢氧化亚铁沉淀。
【解答】解：A．由分析可知，实验开始时，打开止水夹a和止水夹b，用氢气排净系统内的空气，故A正确；
B．关闭止水夹a，打开止水夹b，使硫酸亚铁进入乙内与氢氧化钠反应生成白色的氢氧化亚铁沉淀，故B正确；
C．Fe（OH）2能较长时间保存是因H2无氧化性，故C正确；
D．Fe和稀硝酸反应生成NO，不能生成H2，抽滤瓶甲中的稀硫酸不可以用稀硝酸代替，故D错误；
故选：D。
【点评】本题主要考查制取氢氧化亚铁等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
21．（2024•桃城区校级开学）图为铁元素的价类二维图，有关含铁物质间的转化关系，下列说法正确的是（ ）
A．高温下铁与水蒸气反应可实现转化①
B．铁在常温下与空气缓慢反应实现转化②，在纯氧中剧烈反应实现转化①
C．分别向Fe（OH）3、Fe（OH）2中加入稀硝酸可实现转化③、④
D．向FeCl3溶液中滴加氨水可实现转化⑤
【答案】D
【分析】A．根据在高温条件下，铁与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气，进行分析；
B．根据Fe在空气中缓慢氧化生成Fe2O3进行分析；
C．根据稀硝酸与Fe（OH）2反应会氧化Fe2+得到铁离子进行分析；
D．根据向FeCl3溶液与氨水反应可生成Fe（OH）3进行分析。
【解答】解：A．在高温条件下，铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，故A错误；
B．Fe在空气中缓慢氧化生成氧化铁，在纯氧中剧烈反应生成四氧化三铁，故B错误；
C．稀硝酸具有强氧化性、氢氧化亚铁具有强还原性，稀硝酸与Fe（OH）2反应会氧化Fe2+得到铁离子，故C错误；
D．向FeCl3溶液中滴加氨水可生成Fe（OH）3，故D正确；
故选：D。
【点评】本题主要考查铁及其化合物的相互转化等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
22．（2024•相城区校级一模）铁及其化合物的转化具有重要应用。下列有关表示不正确的是（ ）
A．检验FeSO4溶液中的Fe2+：FeSO4Fe（SCN）2Fe（SCN）3
B．制备Fe（OH）3：FeS2Fe2O3Fe（OH）3
C．300℃时，密闭容器中将铁粉与NaHCO3溶液反应可以得到FeCO3和H2：Fe+NaHCO3+H2OFeCO3+H2↑+NaOH
D．向含有的酸性废水中加入适量的Fe2（SO4）3溶液，得到NH4Fe3（SO4）2（OH）6沉淀，可以除去废水中：+3Fe3++2+6H2O═NH4Fe3（SO4）2（OH）6↓+6H+
【答案】B
【分析】A．FeSO4和KSCN反应无现象，加入过氧化氢氧化亚铁离子生成铁离子，铁离子和KSCN反应生成血红色溶液；
B．氧化铁不溶于水；
C．在300℃时，密闭容器中NaHCO3溶液与铁粉反应，反应初期有FeCO3生成并放出H2；
D．向酸性废水中加入适量Fe2（SO4）3溶液，、Fe3+、和H2O反应生成NH4Fe3（SO4）2（OH）6沉淀。
【解答】解：A．FeSO4和KSCN反应无现象，加入过氧化氢氧化亚铁离子生成铁离子，铁离子和KSCN反应生成血红色溶液，FeSO4Fe（SCN）2Fe（SCN）3，物质转化关系能实现，故A正确；
B．Fe2O3Fe（OH）3不能实现转化，故B错误；
C．在300℃时，密闭容器中NaHCO3溶液与铁粉反应，反应的化学方程式为：Fe+NaHCO3+H2OFeCO3+H2↑+NaOH，故C正确；
D．向酸性废水中加入适量Fe2（SO4）3溶液，、Fe3+、和H2O反应生成NH4Fe3（SO4）2（OH）6沉淀，反应的离子方程式为：+3Fe3++2+6H2O＝NH4Fe3（SO4）2（OH）6↓+6H+，故D正确；
故选：B。
【点评】本题考查了物质性质、离子反应、离子检验等知识点，注意知识的理解应用，题目难度中等。
23．（2024•玄武区校级二模）“水写红字”魔术原理如图所示，其中的纸张需经某溶液浸泡、干燥后使用，该溶液是（ ）
A．NaCl溶液B．FeCl3溶液C．KNO3溶液D．K2CO3溶液
【答案】B
【分析】含Fe3+的盐溶液遇KSCN溶液会变红，蘸有KSCN溶液的毛笔在纸张上写字，出现的是红字，说明纸张上的物质含铁离子，据此分析判断。
【解答】解：含Fe3+的盐溶液遇KSCN溶液会变红，说明纸张上浸有含铁离子的溶液，则溶液为FeCl3溶液，故B正确，
故选：B。
【点评】本题考查了铁离子检验、离子反应和现象的分析判断，注意离子性质的熟练掌握，题目难度不大。
24．（2024•新课标）实验室中利用如图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是（ ）
A．反应为3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2
B．酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好
C．用木柴点燃肥皂泡检验生成的氢气
D．使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉
【答案】B
【分析】A．铁和高温水蒸气反应，生成四氧化三铁和氢气；
B．还原铁粉与水蒸气在高温的条件下反应；
C．氢气纯净时，点燃，会产生爆鸣声；
D．还原铁粉可以盛装在硬质玻璃管中。
【解答】解：A．铁和高温水蒸气反应，生成四氧化三铁和氢气，反应的方程式为，故A正确；
B．湿棉花受热，提供水蒸气，还原铁粉与水蒸气在高温的条件下反应，故酒精灯移至铁粉下方实验效果更好，故B错误；
C．用火柴点燃肥皂泡检验生成的氢气，若听到爆鸣声，则氢气已纯，故C正确；
D．该实验可以使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉，故D正确；
故选：B。
【点评】本题主要考查铁的化学性质，属于基本知识的考查，难度不大。
25．（2024•佛山模拟）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溶液时需加入硫酸
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
【分析】分析装置可知，硫酸与碳酸钠反应产生二氧化碳，通过小孔将装置内的氧气排出，当空气排尽，紫色石蕊变红，然后加入氢氧化钠和硫酸亚铁溶液反应产生氢氧化亚铁沉淀，据此分析回答问题。
【解答】解：A.配制FeSO4溶液时需加入铁粉，防止其被氧化，加入硫酸抑制其水解，故A正确；
B.结合分析可知，实验时先注入稀硫酸，再注入NaOH溶液和FeSO4溶液，故B正确；
C.结合分析可知，装置N的作用是液封，并判断装置M中的空气是否排尽，故C正确；
D.用铁粉代替Na2CO3粉末，产生氢气，密度比空气小，无法全部排出装置内的空气，故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查物质的制备实验方案设计，为高考常见题型和高频考点，侧重考查学生知识综合应用、根据实验目的及物质的性质进行分析、实验基本操作能力及实验方案设计能力，综合性较强，注意把握物质性质以及对题目信息的获取与使用，难度中等。
声明：试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/11/6 23:36:30；用户：组卷48；邮箱：zyb048@xyh.cm；学号：41419011