新高考化学一轮复习考点培优讲义专题02 铁及其重要化合物（2份，原卷版+解析版）

这是一份新高考化学一轮复习考点培优讲义专题02 铁及其重要化合物（2份，原卷版+解析版），共23页。
\l "_Tc1740838937" 1.高考真题考点分布 PAGEREF _Tc1740838937 \h 2
\l "_Tc962807431" 2.命题规律及备考策略 PAGEREF _Tc962807431 \h 2
二、 \l "_Tc615212672" 培优讲练 PAGEREF _Tc615212672 \h 3
\l "_Tc241650370" 考点01 铁及其重要化合物3
\l "_Tc1465440675" 考向01 考查铁的存在、性质和用途6
\l "_Tc171477282" 考向02 考查铁的化学性质7
\l "_Tc171477282" 考向03 考查铁与水蒸气反应的实验7
\l "_Tc301662382" 考向04 考查铁的氧化物的性质及用途8
\l "_Tc301662382" 考向05 考查氢氧化亚铁的制备9
\l "_Tc301662382" 考向06 考查铁及其化合物的有关计算10
\l "_Tc1964386124" 考点02 铁及其化合物的转化及应用13
\l "_Tc301662382" 考向01 考查铁盐、亚铁盐的性质16
\l "_Tc1978247354" 考向02 考查Fe3＋ 、Fe2＋的检验与除杂17
\l "_Tc301662382" 考向03 考查Fe2＋、Fe3＋、Fe之间的相互转化关系17
\l "_Tc301662382" 考向04 考查铁元素的“价—类”二维图18
\l "_Tc1978247354" 考向05 考查实验探究铁及其重要化合物的转化关系19
\l "_Tc1433897649" 好题冲关23
\l "_Tc456300109" 基础过关23
\l "_Tc144623712" 题型01 铁的性质及应用23
\l "_Tc144623712" 题型02 铁的化合物的性质及应用26
\l "_Tc144623712" 题型03 氢氧化亚铁的制备30
\l "_Tc144623712" 题型04 铁及其化合物的有关计算35
\l "_Tc144623712" 题型05 铁盐、亚铁盐的性质36
\l "_Tc144623712" 题型06 Fe3＋ 、Fe2＋的检验与除杂41
\l "_Tc144623712" 题型07 Fe2＋、Fe3＋、Fe之间的相互转化关系44
\l "_Tc144623712" 题型08 铁元素的“价—类”二维图47
\l "_Tc407021787" 能力提升51
\l "_Tc1079758414" 真题感知58
高考真题考点分布
2.命题规律及备考策略
【命题规律】
从命题题型和内容上看，分析近三年高考试题，从分值来看，铁所占的比重相对较大，除铁是重要的金属元素外，还取决于铁元素与生产生活的紧密联系，Fe、Fe2＋、Fe3＋之间的转化，以及所承载的氧化还原反应等重要知识点。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。考查内容集中在选择题题中出现某一选项进行分析，简答、实验、推断、计算偶而也会出现。
【备考策略】
1、能列举、描述、辨识铁及其化合物重要的物理和化学性质及实验现象。
2、能根据铁及其化合物的性质分析实验室、生产、生活及环境中的某些常见问题，说明妥善保存、合理使用化学品的常见方法。
3、能说明铁及其化合物的应用对社会发展的价值、对环境的影响。
【命题预测】
预测新的一年高考可能会在选择题中考查铁及其化合物的性质和应用与转化，在化工流程题或综合实验题中考查铁及其化合物的转化。重点涉及：金属离子如Fe3+、Fe2+等的检验、金属及其化合物的化学方程式的书写或正误判断、金属化合物性质的实验探究、用含多种金属元素的矿物制备某种金属化合物、有关金属及其化合物的计算等。
考点01 铁及其重要化合物
1、单质铁的性质
(1)铁的原子结构和存在
①铁的原子结构：Fe的价层电子排布式为3d64s2，铁位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族，是应用最广泛的过渡金属元素，其原子结构示意图：。
②铁在自然界中可以以单质形态(如陨铁)存在，但主要以＋2价和＋3价化合物的形态存在于矿石中，在地壳中的含量居第四位，仅次于氧、硅和铝。
(2)铁的物理性质：银白色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被磁铁吸引。
(3)铁的化学性质：铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。
【易错提醒】
1、Fe与O2(点燃)、H2O(g)(高温)反应的固体产物都是Fe3O4而不是Fe2O3。
2、常温下，Fe、Al在冷的浓硫酸和浓硝酸中发生钝化，但加热后能继续反应。
3、Fe与Cl2反应时生成FeCl3，与S反应时生成FeS，说明Cl2的氧化性强于S。
4、Fe与在少量Cl2中燃烧不能生成FeCl2，因为FeCl3和Fe必须在溶液中才能反应。所以无论Cl2是过量还是少量，Fe与Cl2反应只生成FeCl3。
5、Fe与盐酸反应生成FeCl2而不是FeCl3；Fe与I2反应生成FeI2而不是FeI3。
6、在电化学中铁作负极时电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋。
2、铁的氧化物
【易错提醒】
1、Fe3O4是一种混合价态的氧化物，可以写成FeO·Fe2O3形式，具有FeO和Fe2O3的双重性质，但它不是一种混合物，而是纯净物。
2、铁的三种氧化物中只有Fe3O4不是碱性氧化物。
3、Fe3O4和FeO含+2价的铁，是一种还原性氧化物，与氧化性酸发生氧化还原反应生成Fe3+。
4、Fe3O4和Fe2O3含+3价的铁，是一种氧化性氧化物，与还原性酸发生氧化还原反应生成Fe2+。
3、铁的氢氧化物
(1)Fe(OH)2的制备：:Fe(OH)2具有强的还原性，极易被空气中的氧气氧化为Fe(OH)3，因此实验室在制备Fe(OH)2时，要注意隔绝空气。常采取以下方法：
(2)成功制备Fe(OH)2的关键：由于Fe(OH)2具有很强的还原性，易被氧化为 Fe(OH)3，在实验室中制备Fe(OH)2，并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态，成为物质制备实验探究的热点。
制备原理：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
成功关键：①溶液中不含Fe3＋和O2等氧化性物质。
②制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。
(3)装置创新
(4)防止Fe(OH)2被氧化的方法
防止Fe(OH)2被氧化的关键是避免生成的Fe(OH)2接触O2
①将配制溶液的蒸馏水煮沸，除去其中的氧气。
②将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入试管内的亚铁盐溶液底部，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。
【易错提醒】
1、Fe(OH)2与硝酸反应不是发生中和反应生成盐和水，而是发生氧化还原反应3Fe(OH)2＋10HNO3=3Fe(NO3)3＋NO↑＋8H2O。
2、Fe(OH)3与氢碘酸(HI)反应不是发生中和反应生成盐和水，而是发生氧化还原反应2Fe(OH)3＋6HI=2FeI2＋I2＋6H2O。
请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
1、铁在冷的稀硝酸中钝化。( )
2、过量的铁与氯气反应生成FeCl2。( )
3、Fe2O3与足量HI的反应属于氧化还原反应。( )
4、在给定条件下能实现转化：Fe2O3(s)eq \(――→,\s\up9(Al),\s\d8(高温))Fe(s)eq \(―――→,\s\up9(稀盐酸))FeCl3(aq)。( )
5、Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH)2OH->H2O
D．上述实验说明，铁盐溶液呈黄色可能是Fe3+水解导致
【答案】D
【详解】A．每个[Fe(H2O)6]3+中，Fe3+与6个H2O分子形成6个配位σ键，每个H2O分子内部有2个O-H σ键，共6×2=12个，总σ键数为6+12=18，A错误；
B．实验①中，浓硫酸的强酸性抑制Fe3+水解，Fe2+被氧化为Fe3+并以[Fe(H2O)6]3+形式存在，溶液呈淡紫色，未生成Fe(OH)3沉淀，B错误；
C．实验未涉及SCN-，无法直接得出SCN-的配位能力顺序，C错误；
D．实验②中，加入H2SO4抑制Fe3+水解，溶液黄色变浅，说明原黄色可能由水解产物（如羟基配位离子）引起，D正确；
故选D。
【对点2】（2025·吉林·一模）下列实验目的、方案设计和现象、结论都正确的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】B
【详解】A．酸性高锰酸钾可氧化醛基，但葡萄糖中含有的羟基也可能被氧化使酸性高锰酸钾褪色，结论不可靠，A错误。
B．三氟乙酸的酸性强于三氯乙酸，因氟的吸电子效应更强，使羧酸根更稳定，O-H键极性增强，与镁反应更快，实验现象与结论一致，B正确。
C．若铁粉部分变质，过量铁会与反应生成，此时KSCN不显红色，无法证明未变质，结论不可靠，C错误。
D．实验中未排除乙醇蒸气的干扰，乙醇在酸性条件下也可被高锰酸钾氧化导致褪色，无法确定产物为1-丁烯，D错误；
故选B。
【对点3】（2025·全国·模拟预测）价类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型和工具。图1为某常见金属单质及其部分化合物的价类二维图。下列推断不合理的是
A．b，c均可与氢碘酸反应，但反应原理不同
B．h具有强氧化性，可用于饮用水的消毒，还原产物可以净水
C．可通过图2装置制备物质e，且较长时间不易被氧化
D．a→f→g→d的每步转化均可一步实现
【答案】C
【详解】A．根据分析，b、e分别为FeO和Fe2O3，HI与FeO的反应为酸与碱性氧化物的反应，而HI与Fe2O3反应时，由于Fe3+可以氧化I-，还会发生氧化还原反应，原理不同，A正确；
B．根据分析，h为高铁盐，+6价的铁具有强氧化性，可用于饮用水的消毒，还原产物Fe3+可以形成Fe(OH)3胶体，可以净水，B正确；
C．图2装置A管中的导管没有插到液面以下，生成的FeSO4无法压入B管中，不能形成Fe(OH)2，C错误；
D．Fe与硫酸或盐酸反应可以生成亚铁盐（Fe2+），可以被Cl2、H2O2等氧化剂氧化为铁盐（Fe3+），铁盐中加强碱（NaOH等）可以生成Fe(OH)3，均可以一步实现，D正确；
故选C。
【对点4】（2025·湖北·一模）铁元素的“价—类”二维图如下图所示。下列有关说法正确的是
A．向d的硝酸盐溶液中加入稀盐酸，可实现d→g的转化
B．在空气中加热c，可实现c→b的转化
C．高温下a与水蒸气反应可得到e
D．在水中g易水解，在水处理过程中常加入g的硫酸盐杀菌消毒
【答案】A
【详解】A．的硝酸盐溶液中加入稀盐酸，硝酸根在酸性情况下具有强氧化性，发生反应：，A正确；
B．在空气中加热，会被O2氧化为，氢氧化铁热分解最终生成，不能得到，B错误；
C．铁与水蒸气反应生成，方程式为：，C错误；
D．水解，方程式为：，生成胶粒可吸附杂质净水，不能杀菌消毒，D错误；
故选A。
【对点5】（2025·山东泰安·模拟预测）某小组检验补铁剂中铁元素的价态，实验如下。
已知：SCN−中硫元素的化合价为–2价。
下列说法正确的是
A．为使③中现象明显，试剂a可以选用过量氯水
B．KMnO4褪色的原因一定是5Fe2+ + + 8H+ = 5Fe3++ Mn2+ + 4H2O
C．用邻二氮菲()检测Fe2+时，需先调节滤液pH，pH过大或过小均会影响测定
D．该实验可证实补铁剂中的铁元素以Fe2+和Fe3+形式存在
【答案】C
【详解】A．SCN−中硫元素的化合价为–2价，具有还原性，试剂a选用过量氯水，可能会与SCN−发生氧化还原反应，不能使现象明显，A错误；
B．因之前加入盐酸，其中氯离子具有还原性，也可能使KMnO4褪色，B错误；
C．用邻二氮菲检测Fe2+时，需先调节滤液pH，pH过大会形成氢氧化亚铁沉淀，pH过小邻二氮菲中的N优先与H+形成配位键，均会影响测定，C正确；
D．补铁剂加入盐酸后，滴加KSCN后微微变红说明有少量Fe3+，滴加邻二氮菲变橙红色，说明有Fe2+，但Fe3+可能是部分二价铁被空气氧化所得，D错误；
故选C。
题型01 铁的性质及应用
1．（2025·山西临汾·一模）工业上制备高铁酸钾的一种工艺如下图所示。下列叙述错误的是
A．过量铁屑在干燥氯气中发生反应Ⅰ生成
B．反应Ⅱ中溶液和可通过氯碱工业直接或间接制得
C．该条件下，氧化性：
D．生成的离子方程式为
【答案】A
【详解】A．无论氯气是否过量，铁屑与干燥氯气发生反应Ⅰ生成FeCl3，故A说法错误；
B．电解饱和食盐水：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，氯碱工业产物有NaOH溶液和Cl2，NaOH溶液和Cl2反应可制得NaClO，故B说法正确；
C．根据上述分析，利用氧化剂氧化性强于氧化产物，因此该条件下，氧化性：NaClO＞Na2FeO4，故C说法正确；
D．利用K2FeO4溶解度小于Na2FeO4，以及流程可知，生成K2FeO4离子方程式为+2K+=K2FeO4↓，故D说法正确；
答案为A。
2．（2025·河南郑州·模拟预测）部分含铁物质的“价-类”关系如图所示。下列叙述错误的是
A．在稀硫酸中加入a、b、c都生成eB．a和e溶液能发生化合反应
C．b在空气加热迅速生成黑色固体D．c在潮湿空气中迅速转化成d
【答案】A
【详解】A．稀硫酸没有氧化性，在浓硫酸中加入a、b、c才都生成e，A错误；
B．Fe与Fe2(SO4)3能发生化合反应生成FeSO4，B正确；
C．FeO在空气中加热生成黑色固体Fe3O4，C正确；
D．Fe(OH)2在潮湿空气中被氧化生成Fe(OH)3，D正确；
答案选A。
3．（2025·甘肃庆阳·三模）在溶液中能大量共存的离子组是
A．酸性高锰酸钾溶液中：
B．通入大量CO2的溶液中：
C．含有大量的溶液中：
D．加入铁粉会放出氢气的溶液中：
【答案】B
【详解】A．高锰酸钾能氧化Cl-，两者不可以大量共存，A项不符合题意；
B．CO2不与Ba2+、CH3COO-、Br-反应，B项符合题意；
C．含有大量Fe3+的溶液显酸性， 在酸性条件下具有强氧化性，能氧化Fe2+，与Fe2+不可以大量共存，C项不符合题意；
D． 与H+发生歧化反应，生成SO2和S,因此与H+不可以大量共存，D项不符合题意；
答案选B。
4．（2025·河南·模拟预测）部分含铁物质的“价-类”关系如图所示。下列叙述错误的是
A．c在潮湿空气中迅速转化成d
B．a和e溶液能发生化合反应
C．b在空气加热迅速生成黑色固体
D．在稀硫酸中加入a、b、c都生成e
【答案】D
【详解】A．在潮湿空气中迅速被氧化成，A项正确；
B．和发生归中反应(化合反应)生成，B项正确；
C．在空气中加热生成黑色的，C项正确；
D．、、硫酸反应都生成，而非，D项错误；
故选：D。
5．（2025·山西·模拟预测）设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．中含有键数目为
B．标准状况下，中含有原子数目为
C．常温下，将投入足量浓硝酸中，反应转移电子数目为
D．由和组成的混合气体中含有的原子数目为
【答案】D
【详解】A．HClO分子结构式为H-O-Cl，不存在H-Cl键，因此1 ml HClO中H-Cl键数目为0，A错误；
B．标准状况下H2O不呈气态，无法用气体摩尔体积计算其物质的量，B错误；
C．常温下Fe在浓硝酸中发生钝化，无法计算转移的电子数目，C错误；
D．CO和H2均为双原子分子，1 ml由CO和H2组成的混合气体中原子总数为2NA，D正确；
答案选D。
6．（2025·浙江杭州·模拟预测）某化学兴趣小组用如图所示装置进行铁与水蒸气的反应。请回答：
(1)装置C的名称是 。
(2)装置A的作用是 。
(3)收集反应产生的气体应选用装置 (填“D”或“E”)。
(4)探究反应后装置B处硬质玻璃管中固体物质组成的方法：
①提出假设
假设ⅰ：固体物质只有Fe；
假设ⅱ：固体物质只有 (填化学式)；
假设ⅲ：固体物质既有Fe，也有。
②请设计实验方案确定固体物质组成 。
【答案】(1)球形干燥管
(2)提供反应需要的水蒸气
(3)D
(4) 称量反应前铁的质量m1，反应后冷却，称量反应后固体物质的质量m2，假设铁全部转化为，则的质量m3=，若m2=m3，则假设2成立；若m2＜m3，则假设3成立；若m1= m2，则假设1成立
【详解】（1）据装置C的构造可知，其名称是球形干燥管。
（2）A中水受热变为水蒸气，A的作用是提供反应需要的水蒸气；
（3）Fe与水蒸气反应生成的气体为氢气，氢气的密度比空气小，应用向下排空气法收集，故收集反应产生的气体应选用装置D。
（4）①假设1：只有Fe；假设2：只有；假设3：既有Fe也有。
②称量反应前铁的质量m1，反应后冷却，称量反应后固体物质的质量m2，假设铁全部转化为，由铁原子守恒可得的质量m3=，若m2=m3，则假设2成立；若m2＜m3，则假设3成立；若m1= m2，则假设1成立。
题型02 铁的化合物的性质及应用
1．（2025·甘肃白银·模拟预测）中国古代四大发明在科学发展史中占据了重要地位。下列说法正确的是
A．指南针的主要成分是氧化亚铁B．泥活字中的硅酸盐属于无机非金属材料
C．黑火药使用硝石作为还原剂D．造纸利用的树皮、麻头等原料属于合成高分子材料
【答案】B
【详解】A．指南针的磁性来源于Fe3O4，而非FeO，A错误；
B．硅酸盐材料（如陶瓷、玻璃）属于无机非金属材料，B正确；
C．硝石（KNO3）在反应中提供氧，是氧化剂，还原剂是木炭中的碳，C错误；
D．天然纤维素（如棉、麻、蚕丝等）属于天然高分子材料，合成高分子材料需人工合成（如塑料），D错误；
故选B。
2．（2025·山西·模拟预测）下列物质之间的转化，不能通过一步反应实现的是
A．B．
C．D．
【答案】D
【详解】A．Na2O在氧气中加热可生成Na2O2，2Na2O+ O22Na2O2，能一步反应实现，A不符合题意；
B．FeO在高温下与氧气反应生成Fe3O4，6FeO+O22Fe3O4，能一步反应实现，B不符合题意；
C．KClO3加热分解生成KCl和O2，2KClO32KCl+3O2↑，能一步反应实现，C不符合题意；
D．Fe2O3不溶于水，无法直接与水反应生成Fe(OH)3，必须通过酸溶解后再与碱反应，无法一步完成，D符合题意；
故选D。
3．（2025·陕西西安·二模）硫酸铬是玻璃、陶瓷和搪瓷制造业中一种优质的釉药，用铬铁合金(含少量、单质)生产硫酸铬的工艺流程如下：
下列说法错误的是
A．“浸出”产生的气体能在一定环境中燃烧发出苍白色火焰
B．“除杂”得到的“滤渣1”具有还原性，在空气中焙烧会产生大气污染物
C．“沉铁”加入草酸的目的是在沉铁的同时将六价铬还原为三价铬
D．“滤渣2”的主要成分是
【答案】C
【详解】A．浸出步骤中，铬铁合金中的Fe、Cr等金属与稀硫酸反应生成，在中燃烧发出苍白色火焰，“一定环境”可指环境，A正确；
B．除杂加入，，、、生成NiS、CS等硫化物（滤渣1），硫化物中S为-2价，具有还原性，在空气中焙烧生成（大气污染物），B正确；
C．浸出时稀硫酸为弱氧化剂，Cr、Fe等金属反应生成、，溶液中不存在六价铬，草酸的作用仅为沉淀为生成，无需还原六价铬，C错误；
D．沉铁步骤中，加入草酸，与亚铁离子结合生成沉淀，滤渣2主要成分为，D正确；
故答案选C。
4．（2025·广东惠州·一模）部分含Cu或Fe物质的分类与相应化合价的关系如图，下列推断不合理的是
A．可存在g→f→e的转化B．f与KSCN溶液反应显红色
C．足量a与Cl2反应只能得到cD．b与d能与同一种物质反应生成c
【答案】C
【详解】A．由分析可知，e为氢氧化铁，f为铁盐，g为氧化铁，则Fe2O3和HCl反应生成FeCl3、FeCl3与NaOH反应生成Fe(OH)3，即可存在g→f→e的转化，A正确；
B．由分析可知，f为铁盐，含有，则f与KSCN溶液反应显红色，B正确；
C．由分析可知，a为Cu或Fe，Cu与Cl2反应生成CuCl2，而Fe与Cl2反应只能生成FeCl3，C错误；
D．由分析可知，b为CuO或FeO，d为Cu(OH)2或Fe(OH)2，c为铜盐或亚铁盐，b与d均能与酸反应生成c，D正确；
故选C。
5．（2025·全国·模拟预测）由钛白粉废渣(主要成分：及其他难溶物)制备铁黄产品，流程如下：
已知：①开始沉淀为的pH为6.3，完全沉淀的pH为8.3；开始沉淀为FeOOH的pH为1.5，完全沉淀的pH为2.8。②易水解，高温下铁黄易分解。下列有关说法正确的是
A．加入铁粉的目的只是防止二价铁被氧化
B．滴加氨水的过程中，可能会出现先产生白色沉淀后变为灰绿色的现象
C．制晶种的过程中，需加氨水调节溶液pH至8.0左右，再通入空气
D．由铁黄晶种制备铁黄产品的过程中可采用高温以提高效率
【答案】B
【详解】A．加入铁粉的目的是防止二价铁被氧化，同时消耗水解产生的，提高沉钛效果，A错误；
B．滴加氨水会发生反应，，可能会出现先产生白色沉淀后变为灰绿色的现象，B正确；
C．由已知信息可知，pH在8.0左右，几乎完全沉淀为，且易被氧化为，不利于生成FeOOH，C错误；
D．高温下FeOOH易分解，不适合在高温下制备，D错误；
故选B。
6．（2025·陕西咸阳·二模）是一种绿色、易溶于水的晶体，可由电镀废渣(含有等元素的化合物)为原料经如图所示工艺流程获得。
已知：①部分金属离子开始沉淀时的，完全沉淀时的及离子半径如表所示。
②。
回答下列问题：
(1)基态原子核外电子的空间运动状态有 种，基态原子的价层电子轨道表示式为 。
(2)加入的目的是 。
(3)向“滤液Ⅱ”中加的目的是 ，从结构的角度解释的半径比半径小的原因 。
(4)调节“滤液Ⅱ”的范围为 ，“一系列操作”是指 、 、过滤。
(5)镍能形成多种不同的化合物。如图是镍的一种氧化物的晶胞结构。其中的配位数是 ，晶体的密度是，阿伏加德罗常数的值为，则该晶胞的棱长为 (用含的式子表示)。
【答案】(1) 15
(2)除去
(3) 将氧化为 核外电子比核外电子少1个，原子核对核外电子的吸引作用增强，离子半径减小
(4) 蒸发浓缩 冷却结晶
(5) 6
【详解】（1）是28号元素，基态原子的核外电子排布式为，核外电子共有15种空间运动状态。基态原子的价层电子轨道表示式为。
（2）根据已知信息②可知，可转化为溶解度更小的沉淀，即加入的目的是除去。
（3）加的目的是将氧化为，调节使转化为沉淀。的核外电子排布式为，的核外电子排布式为，二者核外电子层数相同，但核外电子比核外电子少1个，原子核对核外电子的吸引作用增强，离子半径减小。
（4）调节“滤液Ⅱ”的使转化为沉淀，而不能使沉淀，故的范围为。将硫酸镍溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤可得到结晶水合物。
（5）根据题图可知，位于晶胞的棱上和体心，O位于晶胞的顶角和面上，以体心的为研究对象，与该距离最近且相等的O位于晶胞的6个面上，故的配位数是6.设晶胞的棱长为，1个晶胞中的个数为，O的个数为，则 ，。
题型03 氢氧化亚铁的制备
1．（2025·山东·模拟预测）下列实验操作正确的是
A．进行中和滴定实验时，眼睛注视滴定管内液面变化
B．用玻璃棒蘸取氯水滴到pH试纸上测其pH
C．皮肤溅上碱液，先用大量水冲洗，再涂上1%的硼酸溶液
D．向溶液中滴加NaOH溶液制备时，胶头滴管应悬空滴加
【答案】C
【详解】A．进行中和滴定实验时，眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色变化，A项错误；
B．氯水有漂白性，不能用pH试纸测其pH，B项错误；
C．皮肤溅上碱液时，可先用大量水冲洗，然后再涂上1%的硼酸溶液，C项正确；
D．易被空气中的氧气氧化，故向溶液中滴加NaOH溶液制备时，胶头滴管需要插入液面以下，D项错误；
故选C。
2．（2025·河南驻马店·三模）利用下列装置进行实验，能达到相应实验目的的是
A．图甲：Cu和浓硫酸反应制取少量SO2气体
B．图乙：装置乙可用于实验室制备少量Fe(OH)2
C．图丙：滴加KSCN溶液，溶液不变红，可证明锌比铁活泼
D．图丁：用装置丁分离乙酸乙酯和乙醇
【答案】B
【详解】A．Cu与浓硫酸反应制取SO2需要加热，图甲装置未提供加热条件，无法发生反应，A错误；
B．图乙中，Fe与稀硫酸反应生成FeSO4和H2，H2可排尽装置内空气，关闭止水夹后，利用压强将FeSO4溶液压入NaOH溶液，在隔绝空气条件下生成Fe(OH)2，能防止其被氧化，B正确；
C．Zn、Fe与酸化NaCl溶液构成原电池，若Zn活泼则Fe不被氧化，若Fe活泼则生成Fe2+，但KSCN遇Fe2+不变红，无论谁活泼溶液均不变红，无法证明锌比铁活泼，C错误；
D．乙酸乙酯和乙醇互溶，二者沸点接近也难以分离，一般不采用蒸馏操作分离，且蒸馏时温度计水银球不能插入液面以下，D错误；
故答案为：B。
3．（2025·福建泉州·三模）一定条件下，铁及其化合物具有如图所示的转化关系。下列说法或反应式正确的是
A．反应Ⅰ制备：往盛有溶液的烧杯中滴加NaOH溶液
B．反应Ⅱ刻蚀印刷电路板：
C．反应Ⅲ制备亚铁盐：采用浓硫酸可加快反应速率
D．反应Ⅳ冶铁：
【答案】D
【详解】A．制备Fe(OH)2时，Fe(OH)2易被空气中O2氧化，直接向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液，生成的Fe(OH)2会被氧化为Fe(OH)3，无法得到纯净Fe(OH)2，A错误；
B．刻蚀印刷电路板的离子方程式需满足电荷守恒，正确的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，B错误；
C．反应Ⅲ中Fe与H+反应制备Fe2+，浓硫酸具有强氧化性，常温下使Fe钝化，阻止反应的进行，C错误；
D．工业冶铁常用CO还原Fe2O3，反应的化学方程式为，D正确；
故选D。
4．（2025·陕西汉中·一模）利用下列装置(部分夹持装置省略)进行实验，不能达到实验目的的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】B
【详解】A．先打开止水夹K，产生的氢气排出装置内的空气，右边抽滤瓶中收集到的氢气纯净后，夹紧止水夹，左边抽滤瓶中气体压强增大，会将左边抽滤瓶中生成的FeSO4溶液压入到右边抽滤瓶中，FeSO4溶液与NaOH溶液发生反应，生成Fe(OH)2白色沉淀，能达到实验目的，A错误；
B．没有注明HNO3溶液和CH3COOH溶液的物质的量浓度相等，故无法通过小灯泡亮度验证电解质HNO3和CH3COOH的强弱，不能达到实验目的，B正确；
C．关闭止水夹，干燥红布条不褪色；打开止水夹，干燥红布条褪色，能验证验证氯气无漂白性，起漂白作用的是HClO，能达到实验目的，C错误；
D．将水滴入小试管中，钠与水反应放出的热量使大试管中的空气体积膨胀，U型管左侧液面下降，右侧液面上升，能验证钠和水的反应是放热反应，能达到实验目的，D错误；
故选B。
5．（2025·湖南株洲·一模）下列实验操作正确且能达到实验目的的是
A．装置①可用于探究苯酚和碳酸的酸性强弱
B．装置②可用于制取
C．装置③可用于制备并测量其体积
D．装置④可用于测定盐酸的浓度
【答案】B
【详解】A．盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢会优先与苯酚钠溶液反应，干扰碳酸和苯酚酸性强弱的比较，故A错误；
B．将胶头滴管插入用苯液封的新制硫酸亚铁溶液，可以防止反应生成的氢氧化亚铁与氧气和水反应生成氢氧化铁，有利于氢氧化亚铁的制备，故B正确；
C．氨气极易溶于水，不能用装有水的量气管测量氨气的体积，故C错误；
D．氢氧化钠溶液能与二氧化硅反应，所以不能用酸式滴定管盛装氢氧化钠溶液，故D错误；
故选B。
6．（2025·山东潍坊·二模）碳酸亚铁晶体[]为白色固体，不溶于水，干燥品在空气中稳定，湿品在空气中缓慢氧化为呈茶色，可用作阻燃剂、动物饲料铁添加剂、补血剂等。回答下列问题：
(1)实验室利用溶液和溶液制备，实验装置（夹持仪器已省略）如图所示：
①方框内为制取的装置，下列装置和药品较为适宜的是 （填字母）。
②装置D中仪器a的名称是 。
③根据①的选择，装置甲中试剂a的名称是 。
(2)的制备，步骤如下：
通入一段时间后，向溶液中加入过量溶液，搅拌，反应后过滤，将沉淀洗涤、干燥，得到。
①生成的离子方程式为 。
②装置丙的作用是 。
(3)将溶液换成溶液能提高产品纯度，原因是 。
(4)某同学查阅资料得知，煅烧的产物中含有＋2价铁元素，于是他设计了由制备的方案。先向中依次加入试剂：稀硫酸、① 和② ；然后再③ （填操作）灼烧，即可得到。
【答案】(1) C 长颈漏斗 饱和碳酸氢钠溶液
(2) 液封，防止（或空气）进入装置乙中
(3)溶液碱性弱，能减少副产物的生成
(4) 氯水或溶液（答案合理即可） 氢氧化钠溶液或氨水等 过滤、洗涤
【详解】（1）①应该采用盐酸和碳酸钙，不加热制备二氧化碳，故排除A、E，同时在选项D中使用的碳酸钠容易溶解，不能用该装置制备二氧化碳，在选项B、C中，其中B中排出气体的导管在页面下方，故排除B，故答案为：C；
②由图可知，装置D中仪器a的名称是长颈漏斗；
③利用盐酸和碳酸钙制备的二氧化碳中容易混入氯化氢气体，可以通过饱和碳酸氢钠来除去其中的氯化氢，故装置甲中试剂a的名称是饱和碳酸氢钠溶液；
（2）①根据题意硫酸铁和碳酸钠反应生成产物，离子方程式为：；
②由于二价铁具有还原性，要防止空气中氧气氧化二价铁，故装置丙的作用是：液封，防止O2(或空气)进入装置乙中；
（3）将溶液换成溶液能提高产品纯度，原因是溶液碱性弱，能减少副产物的生成；
（4）中铁为+2价，需要制备的氧化铁中铁的化合价为+3价，则用稀硫酸溶解后，需要加入氧化剂，可以选择：氯水或H2O2溶液，随后调高pH从而得到氢氧化铁沉淀，可以选择：氢氧化钠溶液或氨水；随后过滤、洗涤即可。
题型04 铁及其化合物的有关计算
1．（2025·四川南充·调研）将与的混合物加入的盐酸中，氧化物恰好完全溶解，在所得的溶液中通入(标准状况)氯气时，恰好使溶液中的完全转化为，则该混合物中和的物质的量之比为
A．B．C．D．
【答案】D
【详解】铁的氧化物和盐酸恰好反应生成氯化物，所得的溶液中通入(标准状况，为0.05ml)氯气时，恰好使溶液中的完全转化为，发生反应：，则氯化亚铁为0.1ml、氯化铁为(0.2L×5.5ml/L-0.1ml×2)÷3=0.3ml，则的物质的量为0.15ml，FeO的物质的量为0.1ml，故该混合物中和的物质的量之比为0.1ml∶0.15ml=2∶3，故选D。
2．（2025·浙江宁波·调研）向一定量的Fe和的混合物中加入100mL0.1ml/L的稀硫酸，固体恰好完全溶解且有气体放出，所得溶液滴加KSCN无明显现象；若用足量的在高温下去还原相同质量的此混合物，充分反应后，得到的固体的质量为
A．0.28gB．0.56gC．0.84gD．1.12g
【答案】B
【详解】向铁和氧化铁的混合物中加入稀硫酸发生的反应为氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水、反应生成的硫酸铁与铁反应生成硫酸亚铁、铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，由题意可知，稀硫酸与铁和氧化铁的混合物恰好反应得到硫酸亚铁溶液，由电荷守恒可知，溶液中亚铁离子的物质的量为0.1ml/L×0.1L=0.01ml，由铁原子个数守恒可知，用足量的氢气在高温下还原相同质量的铁和氧化铁的得到铁的质量为0.01ml×56g/ml =0.56g，故选B。
3．（2025·江苏泰州·调研）向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100mL1ml/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL(标准状况下)的气体。所得溶液中加入KSCN溶液无红色出现，混合物中铁元素的质量分数为
A．81.4%B．77.8%C．68.6%D．无法计算
【答案】A
【详解】向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100mL1ml/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL(标准状况下)的气体，最终生成FeCl2、H2O、H2。n(H2)==0.01ml，n(FeCl2)==0.05ml，依据氢元素守恒，生成H2O的物质的量为-0.01ml=0.04ml，混合物中所含氧元素的质量为0.04ml×16g/ml=0.64g，含Fe元素的质量为0.05ml×56g/ml=2.8g，则混合物中铁元素的质量分数为≈81.4%，故选A。
4．（2025·浙江温州·模拟预测）将40.8gFe、FeO混合物置于纯氧中加热，迅速被氧化生成46.4g Fe3O4，则Fe、FeO的物质的量之比为
A．1:3B．1:2C．1:1D．2:1
【答案】A
【详解】46.4g Fe3O4中，n(Fe3O4)==0.2ml，则n(Fe)=0.6ml；40.8gFe、FeO混合物中，n(Fe)=0.6ml，m(Fe)=0.6ml×56g/ml=33.6g，m(O)=40.8g-33.6g=7.2g，n(FeO)=n(O)==0.45ml，则n(Fe)=0.6ml-0.45ml=0.15ml，Fe、FeO的物质的量之比为0.15ml : 0.45ml=1 : 3，故选A。
题型05 铁盐、亚铁盐的性质
1．（2025·安徽·模拟预测）钠在空气中燃烧，发现其产物中混有黑色物质，某研究小组对黑色物质进行如图所示的实验探究。下列推测错误的是
A．a试管中的现象说明钠的燃烧产物中可能含有。
B．b试管的溶液为无色，推测滤液中含有
C．由上述实验现象可得与硫酸的反应方程式为
D．滤渣中黑色物质产生的原因可能是
【答案】B
【详解】A．a试管中加入KSCN溶液呈浅红色，说明滤液中含有Fe3+。与硫酸反应可生成Fe3+（+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O），因此推测燃烧产物中可能含有，A正确；
B．b管中溶液褪色，并产生小气泡，说明滤液中有，则与硫酸发生离子反应：，而与不可能共存，故滤液中不可能有，B错误；
C．由分析可知，与硫酸的反应会生成过氧化氢，其反应方程式为：，C正确；
D．钠在空气中燃烧时，可能与空气中的CO2反应：，生成的C为黑色物质，可能是滤渣中黑色物质的来源，D正确；
故选B。
2．（2025·山东·二模）在恒压密闭容器中，过量铜粉、铁粉分别和混合，实验记录如下：
下列分析正确的是
A．实验i中产生的物质的量为
B．推测实验i中产生，硝酸只能将氧化为
C．根据上述实验推断，该浓度的硝酸中的氧化性强于
D．由上述实验可知，的还原速率大于的还原速率
【答案】C
【详解】A．实验i中产生H2，说明发生了反应Fe+2H+=Fe2++H2↑，试纸变蓝，说明产生了NH3，则溶液中有，说明Fe与HNO3反应生成了，这步反应会消耗H+，则与过量Fe反应的H+的物质的量少于总的HNO3的物质的量：0.5ml/L×2×10-3L=1×10-3ml，所以生成的H2少于5×10-4ml，故A错误；
B．由试纸变蓝可知，实验i产生了，由于铁粉过量，过量得铁粉会将Fe3+还原为Fe2+，因此该实验无法确定0.5ml/L硝酸只将Fe氧化为Fe2+，故B错误；
C．实验ii中，无H2产生，但溶液变蓝，说明Cu与HNO3反应生成了Cu2+，而H+并未与Cu反应生成H2，说明该浓度的硝酸中的氧化性强于H+，故C正确；
D．由实验i、ii现象及A、B、C分析可知，在有、H+同时存在时，Cu只与发生氧化还原反应，而不与H+反应，说明H+的还原速率小于的还原速率，故D错误；
故答案为C。
3．（2025·山西·模拟预测）下列离子方程式正确的是
A．用溶液刻蚀铜板：
B．向次氯酸钙溶液中通入足量二氧化碳：
C．试管壁上的银镜用稀硝酸清洗：
D．向溶液中滴加少量溶液：
【答案】B
【详解】A．Fe3+与Cu反应生成Fe2+和Cu2+，离子方程式为，A错误；
B．次氯酸钙与足量CO2反应生成HClO和，离子方程式为，B正确；
C．稀硝酸与Ag反应生成NO，离子方程式为，C错误；
D．少量NaHSO4与Ba(OH)2反应时，H+与OH-按1:1中和，与Ba2+按1:1沉淀，离子方程式为，D错误；
故选B。
4．（2025·陕西西安·二模）下列实验过程中的颜色变化用离子方程式解释正确的是
A．新制氯水中加入石蕊试液，溶液先变红后褪色：
B．氢氧化铁胶体中加入氢碘酸，先产生红褐色沉淀，后固体溶解，溶液变为棕黄色：
C．硫氰化铁溶液中加溶液，溶液血红色褪去，产生红褐色沉淀：
D．溶液中通入(标准状况)，溶液由浅绿色变为棕黄色：
【答案】D
【详解】A．新制氯水中的HClO为弱酸，应保留分子形式，正确的离子方程式为，A错误；
B．Fe3+与I-会发生氧化还原反应生成Fe2+和I2，正确的离子方程式为，B错误；
C．Fe3+与OH-结合可生成Fe(OH)3沉淀，硫氰化铁是一种较稳定的络合物，写离子方程式时不拆，正确的离子方程式为，C错误；
D．根据题干数据进行计算，，，依次发生反应： (消耗) 和 (消耗剩余的)。两个反应消耗的和的物质的量之比为 ，将两个反应方程式相加得到的总反应方程式为，D正确；
故选D。
5．（2025·重庆·模拟预测）下列所用的物质中，利用了其氧化性的是
A．用溶液腐蚀覆铜板B．食盐中加入的
C．加入少量在葡萄酒里D．用制时，加入的
【答案】A
【详解】A．溶液腐铜板发生反应，该反应为氧化剂，体现其氧化性，A正确；
B．食盐中加入的，利用含有碘元素，达到补碘目的，B错误；
C．加入少量在葡萄酒里可以抗氧化、杀菌，体现其还原性，C错误；
D．用制时，加入的为催化剂，D错误；
故答案为：A。
6．（2025·四川巴中·二模）碳酸亚铁晶体为白色固体，不溶于水，干燥品在空气中稳定，湿品在空气中缓慢氧化为呈茶色，可用作阻燃剂、动物饲料铁添加剂、补血剂等。回答下列问题：
(1)实验室利用溶液和溶液制备，实验装置(夹持仪器已省略)如图所示：
①方框内为制取的装置，下列装置和药品较为适宜的是 (填字母)。
②装置D中仪器a的名称是 。
③根据①的选择，装置甲中试剂a的名称是 ，其作用为 。
④开始先通入一段时间的作用是 。
(2)的制备，步骤如下：
通入一段时间后，向溶液中加入过量溶液，搅拌，反应后过滤，将沉淀洗涤、干燥，得到。
①生成的化学方程式为 。
②装置丙的作用是 。
(3)将溶液换成溶液能提高产品纯度，原因是碱性较强，易产生副产物，该副产物的化学式可能为 。
(4)某同学查阅资料得知，煅烧的产物中含有价铁元素，于是他设计了由制备的方案。先向中依次加入试剂：稀硫酸、 和 ；然后再 (填操作)灼烧，即可得到。
【答案】(1) C 长颈漏斗 饱和碳酸氢钠溶液 除去中的HCl杂质 排净装置中空气，防止被氧化(合理即可)
(2) 液封，防止(或空气)进入装置乙中
(3)
(4) 氯水或溶液(答案合理即可) 氢氧化钠溶液或氨水等 过滤、洗涤
【详解】（1）①应该采用盐酸和碳酸钙，不加热制备二氧化碳，故排除A、E，同时在选项D中使用的碳酸钠容易溶解，不能用该装置制备二氧化碳，在选项B、C中，其中B中排出气体的导管在液面下方，故排除B，故答案为C；
②由图可知，装置D中仪器a的名称是长颈漏斗；
③利用盐酸和碳酸钙制备的二氧化碳中容易混入氯化氢气体，可以通过饱和碳酸氢钠来除去其中的氯化氢，故装置甲中试剂a的名称是饱和碳酸氢钠溶液；
④由于装置中含有空气，因此先通入一段时间是为了排净装置中空气，防止被氧化。
（2）①根据题意硫酸亚铁和碳酸钠反应生成产物，化学方程式为：；
②由于二价铁具有还原性，要防止空气中氧气氧化二价铁，故装置丙的作用是：液封，防止(或空气)进入装置乙中；
（3）将溶液换成溶液能提高产品纯度，原因是溶液碱性弱，能减少副产物的生成；
（4）中铁为价，需要制备的氧化铁中铁的化合价为价，则用稀硫酸溶解后，需要加入氧化剂，可以选择：氯水或溶液，随后调高pH从而得到氢氧化铁沉淀，可以选择：氢氧化钠溶液或氨水；随后过滤、洗涤即可。
题型06 Fe3＋ 、Fe2＋的检验与除杂
1．（2025·贵州·模拟预测）为了减少污染并促进废物利用，某工厂计划以硫铁矿烧渣(主要含、、等)为原料制备锂离子电池正极材料(@表示后者包覆在前者上)，流程如下。
下列叙述错误的是
A．“碱溶”阶段至少发生两个离子反应B．可用KSCN溶液检验滤液②中是否含有
C．滤液③可用于加工复合肥料D．“真空烧结”时，植物粉的作用是还原剂
【答案】D
【详解】A．“碱溶”时，发生的化学反应有、，A项正确；
B．被磷酸溶解获得，加铁粉还原为，用KSCN溶液检验滤液②中是否含有，B项正确；
C．滤液③为磷酸铵，含有氮、磷元素，故可用于加工复合肥料，C项正确；
D．、磷酸锂、植物粉真空烧结的目的是得到正极材料，由其组成可知，植物粉的作用是受热分解生成碳，D项错误。
答案选D。
2．（2025·江苏泰州·三模）下列关于检验样品久置空气中是否变质的实验方法或操作能达到目的的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【详解】A．硝酸具有强氧化性，会将未变质的中的亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，导致无法区分是否变质，A错误；
B．若未变质，加入会将氧化为，无论是否变质都会显红色，无法判断，B错误；
C．若KI变质，溶液中已存在，加入稀硫酸酸化后直接与淀粉反应显蓝色；若未变质，酸性条件下需经氧化才会生成，但短时间内不会立即显色，C正确；
D．若漂白粉未变质，其有效成分与浓盐酸反应会生成，若漂白粉变质，变质生成的碳酸钙与浓盐酸反应会生成二氧化碳，无法通过气泡判断是否变质，D错误；
故答案选C。
3．（2025·江西·一模）下列实验装置或操作规范且能达到实验目的的是
A．甲图证明苯环使羟基活化B．乙图用于除去溶液中的
C．丙图制备无水D．丁图验证温度对水解平衡的影响
【答案】C
【详解】A．饱和溴水与苯酚反应是苯环上发生取代反应，说明羟基使苯环活化，A错误；
B．氯气和亚铁离子反应生成氯化铁，引入氯离子新杂质，B错误；
C．氯化镁易水解，故需要在氯化氢气流中加热脱去结晶水，避免发生水解，C正确；
D．加热试管中液体体积要小于试管容积的三分之一，D错误；
故选C。
4．（2025·河南·模拟预测）下列去除物质中少量杂质的方法错误的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】D
【详解】A．碳酸钠和乙酸反应生成可溶性盐、乙酸乙酯和碳酸钠溶液互不相溶，可以洗涤分液，A正确；
B．饱和溶液和降低硫化氢的溶解度且能和氯化氢反应生成硫化氢，B正确；
C．氯化铁水解显酸性，氢离子和氧化铜反应生成氯化铜且可以调节pH是铁离子沉淀，C正确；
D．甲烷的氯代反应各步都有进行，不能得到纯的三氯甲烷，D错误；
故选D。
5．（2025·广东惠州·调研）下列除去杂质的方法中，所用试剂不能达到目的的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】D
【详解】A．铁粉与氯化铁在水溶液中反应生成氯化亚铁，能达到除杂目的，A不符合题意；
B．氯气在饱和食盐水中的溶解度很低，HCl可溶于饱和食盐水，能达到除杂目的，B不符合题意；
C．碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，过滤可除去碳酸钙，用盐酸溶液除去过量的碳酸钠，再加热可除去过量的盐酸，能达到实验目的，C不符合题意；
D．乙烯能与酸性高锰酸钾溶液反应生成CO2，除去了SO2但又引入了新的杂质，不能达到除杂目的，D符合题意；
故选D。
6．（2025·天津和平·模拟预测）除去下列物质中含有的少量杂质(括号内杂质)，所选试剂错误的是
A．溴苯(Br2)：NaOH溶液
B．C2H2(H2S)：CuSO4溶液
C．NaCl溶液()：BaCl2溶液、Na2CO3溶液、盐酸
D．AlCl3溶液(Fe3+)：NaOH溶液、二氧化碳
【答案】D
【详解】A．常温下溴苯不溶于水，也不与NaOH溶液反应，Br2与NaOH溶液反应生成溴化钠和次溴酸钠均溶于水，能起到除杂作用，选项A正确；
B．CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4 硫化铜不溶于硫酸，乙炔不与硫酸铜反应，能起除杂作用，选项B正确；
C．过量BaCl2溶液与反应生成硫酸钡深沉，过量Na2CO3溶液除去Ba2+,最后利用盐酸将过量的Na2CO3除去，能起除杂作用，选项C正确；
D．利用NaOH溶液、二氧化碳除去AlCl3溶液中的Fe3+时，会引入新的杂质Na+、，选项D错误。
答案选D。
题型07 Fe2＋、Fe3＋、Fe之间的相互转化关系
1．（2025·江西·二模）V是日常生活中使用最广泛的金属，W是有色气体，它们存在如图所示的转化关系(略去部分生成物)。下列说法正确的是
A．气体W可通过向上排空气法收集
B．可用酸性溶液检验X溶液中是否含有Y
C．上述转化关系可说明V既有氧化性又有还原性
D．将X的饱和溶液滴入热的溶液中可制备胶体
【答案】A
【详解】A．Cl2的密度比空气大，可通过向上排空气法收集，A正确；
B．溶液中的氯离子也能使酸性溶液褪色，不能用酸性高锰酸钾溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2，B错误；
C．单质铁只具有还原性，没有氧化性，C错误；
D．将FeCl3的饱和溶液滴入热的蒸馏水中，继续加热煮沸至液体呈红褐色，可制备氢氧化铁胶体，滴入热的溶液中生成氢氧化铁沉淀，D错误；
故选A。
2．（2025·河南·模拟预测）物质的焰色呈黄色，是一种黄绿色气体单质，六种物质之间的转化关系如图所示(部分生成物和反应条件省略)。下列说法正确的是
A．电解的水溶液获取、
B．化合物只含离子键
C．可用于治疗胃酸过多
D．C、D溶液混合，现象是产生白色絮状沉淀，再变成灰绿色，最后变成红褐色
【答案】B
【详解】A．电解熔融的才能获得和，A错误；
B．E为氯化钙，中只存在离子键，B正确；
C．使用治疗胃酸过多，而碱性较强，不用于治疗胃酸过多，C错误；
D．溶液和溶液混合生成红褐色的沉淀，D错误；
故选B。
3．（2025·河南·模拟预测）以黄铁矿为原料制取硫酸会产生大量的矿渣(主要成分为Fe2O3，还有Al2O3、CuO)，合理利用矿渣可以减少环境污染，变废为宝。利用该矿渣生产碱式硫酸铁的流程如图所示。下列叙述错误的是
A．“碱浸”时适当提高NaOH溶液的浓度可加快“碱浸”速率
B．“酸浸”后所得溶液中的金属阳离子主要是Fe3+、Cu2+
C．“去铜”过程中，被还原的元素只有铜元素
D．为提高碱式硫酸铁的产率，“调pH”时pH不能过高或过低
【答案】C
【详解】A．由以上分析可知，“碱浸”的目的是除去矿渣中的两性氧化物Al2O3，反应的化学方程式为，适当提高NaOH溶液的浓度，可加快反应速率，A正确；
B．“酸浸”过程中，Fe2O3、CuO与稀硫酸发生的反应为：、，所得溶液中的金属阳离子主要是Fe3+、Cu2+，B正确；
C．“去铜”过程中，Cu2+与SO2发生氧化还原反应：，Fe3+与SO2发生氧化还原反应：，被还原的元素有两种：铜元素和铁元素，C错误；
D．pH过低时，溶液酸性较强，得不到碱式硫酸铁沉淀；pH过高时，溶液碱性较强，部分Fe3+与OH-直接结合生成沉淀，导致碱式硫酸铁的产率偏低，故为提高碱式硫酸铁的产率，“调pH”时pH不能过高或过低，D正确；
故选C。
4．（2025·江苏徐州·二模）下列所给物质在给定条件下能实现一步转化的是
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【详解】A．由于酸性：HCl＞H2CO3，所以CaCl2溶液与CO2不反应，不能反应生成CaCO3，A错误；
B．电解熔融MgCl2生成Mg和Cl2。由于阴离子放电能力：Cl-＞OH-，阳离子放电能力：H+＞Mg2+，因此电解MgCl2溶液反应生成Cl2、H2和Mg(OH)2，而不能产生金属Mg，B错误；
C．由于CO2在水中溶解度很小，因此向NaCl溶液通CO2不能生成NaHCO3，需先向饱和NaCl溶液中通入足量NH3，使溶液显碱性，然后再通入足量CO2气体，反应生成NaHCO3，C错误；
D．Fe2O3与CO在高温下反应生成Fe、CO2；Fe与水蒸气高温反应生成Fe3O4、H2，两步反应均可完成，D正确；
故合理选项是D。
5．（2025·安徽马鞍山·模拟预测）下列各组物质中，按照图示关系在一定条件下不能一步转化的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】B
【详解】A．可以有这一条路线：，A不符合题意；
B．Al与O2反应生成氧化铝，氧化铝不能一步转化为氢氧化铝，氢氧化铝与盐酸反应生成AlCl3，AlCl3不能一步转化为Al，B符合题意；
C．可以有这一条路线：，C不符合题意；
D．可以有这一条路线：，D不符合题意；
故答案选B。
6．（2025·重庆·一模）单质A的相关转化关系如图所示，下列说法错误的是
A．物质B为
B．反应①的类型可能是化合反应
C．反应⑤需要加氧化剂才能实现
D．反应⑧的化学方程式为
【答案】C
【详解】A．由分析可知，黑色固体B是，A正确；
B．反应①可以通过加入盐酸实现，也可以通过化合反应实现，B正确；
C．反应⑤是转化为，铁元素化合价降低，需要加入还原剂实现，C错误；
D．反应⑧是被氧化为的过程，化学方程式为：，D正确；
故选C。
题型08 铁元素的“价—类”二维图
1．（2025·广东·模拟预测）部分含 Fe、Cu物质的价-类二维图如图所示，下列说法正确的是
A．若g为氯化物，则g一定可通过a发生化合反应制得
B．若蒸干 h 溶液并灼烧，一定存在转化关系：h→f→d→a
C．若c为黑色粉末，则组成c的金属元素一定位于元素周期表 ds区
D．用e检验糖类，若有 b生成，则该糖类一定为葡萄糖
【答案】A
【详解】A．g为+2价铁的氯化物（），a是单质，与发生化合反应可制，可通过a发生化合反应制得，故A正确；
B．f是+3价铁的碱即，受热分解生成（d），需要加还原剂被还原可生成（a），但不是一定存在h→f→d→a这样的转化，故B错误；
C．c为黑色粉末，若c是，位于周期表d区；若c是，位于ds区，所以组成c的金属元素不一定位于ds区，故C错误；
D．若e是悬浊液，b是，用悬浊液检验糖类，若生成，该糖类为还原性糖，不一定是葡萄糖，可能是麦芽糖，故D错误；
故选A。
2．（2025·四川成都·模拟预测）含元素或元素部分物质的“价-类”关系如图所示，下列叙述错误的是
A．若为红色，则在高温下的稳定性强于
B．若为蓝色，则两种物质之间一步反应能实现：
C．若能被强磁铁吸附，则和能发生化合反应
D．若为红褐色，则b、c均能与足量的稀硝酸发生氧化还原反应
【答案】A
【详解】A．基态铜离子的价电子排布为3d9，基态亚铜离子的价电子排布为3d10、全充满、较稳定，若为红色、为铜，则即氧化铜在高温下的稳定性不如g即氧化亚铜，A符合题意；
B．若为蓝色即氢氧化铜，能受热分解转化为b即氧化铜，氧化铜能被还原为g为a即铜，B不符合题意；
C．若能被强磁铁吸附即为铁，则即铁和即硫酸铁能发生化合反应生成硫酸亚铁，C不符合题意；
D．若为红褐色即氢氧化铁，则b(氧化亚铁)、c(氢氧化亚铁)均能与足量的稀硝酸发生氧化还原反应，生成硝酸铁、一氧化氮和水，D不符合题意；
故选A。
3．（2025·湖南湘西·调研）Fe、Cu、N及其化合物的部分“价-类”二维图如图所示。
下列叙述错误的是
A．若a在常温常压下呈气态，则在雷电作用下，a与O2反应生成f
B．若c为蓝色，则一步反应能实现：c→b→a
C．若a能被强磁铁吸引、则a和e能发生化合反应
D．若d为红褐色，则b、c与足量的稀硝酸均能发生氧化还原反应
【答案】A
【详解】A．若a在常温常压下呈气态，说明a为N2，则f为NO2，而在雷电作用下，a即N2与O2反应生成NO即b而非f，A错误；
B．若c为蓝色，则c为Cu(OH)2，则a为Cu、b为CuO，Cu(OH)2受热分解生成CuO、CuO被H2、CO还原为Cu，即可一步反应能实现：c→b→a，B正确；
C．若a能被强磁铁吸引即a为Fe，则e为Fe2(SO4)3、则a和c能发生化合反应Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4，C正确；
D．若d为红褐色即为Fe(OH)3，则b为FeO、c为Fe(OH)2，故b、c与足量的稀硝酸均能发生氧化还原反应，方程式分别为：3FeO+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O，3Fe(OH)2+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+8H2O，D正确；
故答案为：A。
4．（2025·陕西·模拟预测）部分铁及其化合物的“价-类”关系如图所示。下列叙述正确的是
A．a在氧气中燃烧生成cB．b可以与水反应生成d
C．d在潮湿空气中可以转化为eD．f具有强还原性
【答案】C
【详解】A．Fe在氧气中燃烧生成，A项错误；
B．和不反应，B项错误；
C．在空气中与、反应生成，C项正确；
D．中铁为价，具有强氧化性，D项错误；
答案选C。
5．（2025·河北保定·调研）铁、硫元素的部分“价-类”关系如图所示。下列叙述正确的是
A．a在高温下与水蒸气反应生成bB．实验室用浓f溶液干燥e和d
C．常温下，d和e不能大量共存D．加热c会生成红色粉末b
【答案】C
【详解】A．高温下，铁与水蒸气反应生成，A项错误；
B．浓硫酸与会发生氧化还原反应，B项错误；
C．和能发生氧化还原反应生成S和水，C项正确；
D．分解生成，D项错误；
故选：C。
6．（2025·河北保定·模拟预测）部分含铁的纯净物的“价-类”关系如图所示。下列叙述错误的是
A．图中相邻物质中c→d在空气里最易转化B．在隔绝空气条件下加热可得到b
C．在高温下a与水蒸气反应生成b和D．e溶液中加入铜粉，发生氧化还原反应
【答案】C
【详解】A．氢氧化亚铁具有强还原性，易与空气中的氧气和水反应生成氢氧化铁，故A正确；
B．草酸亚铁在隔绝空气条件下加热分解生成氧化亚铁、一氧化碳和二氧化碳，故B正确；
C．铁在高温条件下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，故C错误；
D．氯化铁溶液与加入的铜粉反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应中有元素发生化合价变化，属于氧化还原反应，故D正确；
故选C。
1．（2025·安徽·模拟预测）根据下列实验操作及现象，能达到相应实验目的的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】B
【详解】A．浓硝酸具有强氧化性，常温下会使Al表面钝化形成氧化膜，阻止反应，而Mg在浓硝酸中剧烈反应，无法据此比较金属活动性，A错误；
B．CCl4层显紫红色，说明Cl2氧化生成，则氧化性：，Cl2优先氧化生成，说明还原性：，则氧化性：， B正确；
C．浓硫酸能氧化Na2S生成S单质，干扰Na2SO3氧化Na2S，根据实验现象不能说明和发生了氧化还原反应，C错误；
D．和中均含有三价铁，若有剩余，则也有红褐色沉淀生成，无法区分Fe3O4与Fe2O3，D错误；
故答案选：B。
2．（2025·安徽阜阳·一模）物质之间是可以相互转化的。下列物质之间能通过图中所示实现一步转化的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【详解】A．Cu→CuO可通过铜与氧气加热实现；Cu→Cu(OH)2不能一步完成（Cu需先转化为铜盐，再与碱反应），且CuO→Cu(OH)2也无法一步实现（CuO不溶于水），A错误；
B．Al2O3→Al(OH)3不能一步完成（Al2O3不溶于水，需先转化为铝盐或偏铝酸盐再反应），B错误；
C．Fe→FeCl3（Fe在Cl2中燃烧）、Fe→FeCl2（Fe与HCl反应）均可一步实现；FeCl3→FeCl2（加Fe）、FeCl2→FeCl3（通Cl2）也能一步完成，C正确；
D．Na2SiO3→SiO2不能一步完成（需先与酸反应生成H2SiO3，再加热分解），D错误；
故答案选C。
3．（2025·辽宁大连·模拟预测）振荡反应是一个充满相互竞争的复杂反应体系。将一定浓度的四种溶液(①溶液；②稀溶液；③溶液；④溶液)混合，混合后溶液的pH随时间的变化如图所示。已知：在极短时间内达到平衡。下列说法错误的是
A．pH下降阶段：快速产生
B．pH上升阶段：作氧化剂
C．被氧化之后的产物可用来检验
D．10 min前pH迅速下降是因为在反应过程中起到了催化作用
【答案】C
【详解】A．pH下降阶段浓度增大，可能是被氧化为并释放，该过程会快速产生，A正确；
B．pH上升阶段浓度减小，可能是（）作氧化剂被还原，反应消耗导致pH上升，B正确；
C．中被氧化为，产物为（铁氰化钾），其可检验而非，C错误；
D．10 min前pH迅速下降，说明H⁺的生成速率突然加快，这是自催化反应的特征，即反应产物H⁺对该反应有催化作用，D正确；
故答案为：C。
4．（2025·宁夏银川·一模）根据实验设计方案进行实验，观察到相关现象。下列方案设计、结论均正确的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【详解】A．AlCl3溶液导电只能说明其在水溶液中能电离，但无法证明其含有离子键。AlCl3是共价化合物，熔融态不导电，A错误；
B．下层紫红色变浅说明碘从CCl4转移到上层KI溶液，形成，表明碘在浓KI中的溶解能力更大，结论与现象矛盾，B错误；
C．Fe3+少量时未显红色（Fe(SCN)3的特征颜色），说明F⁻优先结合Fe3+，证明F-结合能力更强，C正确；
D．两种盐中浓度不同，且水解干扰pH测定，无法直接推断H2SO3与CH3COOH的酸性强弱，D错误；
故选C。
5．（2025·湖南·模拟预测）废锂离子电池正极材料中含有LiCO2、LiNO2以及Fe、Al、C单质，具有较高回收价值，对其进行无害化处理并回收具有重要意义。一种从废锂离子电池正极材料中回收钻、镍、锂的工艺流程如图：
已知：①“酸浸”后的滤液中含有Li＋、Fe3＋、Al3＋、C2＋、Ni2＋，且各离子浓度均小于0.1ml·L-1。
②溶液中金属离子完全沉淀时的pH如表所示：
下列说法错误的是
A．“酸浸”时， H2O2在反应中仅作氧化剂
B．“调pH”过程中调节溶液的pH=5.0时，滤渣的主要成分为Fe(OH)3、Al(OH)3
C．基态Li、Fe、Al、C、Ni五种原子中，未成对电子数最多的是Fe
D．LiPF6中所含化学键类型为离子键、极性共价键
【答案】A
【详解】A．在LiCO2中C的化合价为＋3，而酸浸后的溶液中含有C2＋，C的化合价从+3降低到+2，则H2O2中O的化合价升高，在此过程中H2O2体现出还原性，错误，A符合题意；
B．根据已知②，pH=5时，Fe3＋、Al3＋转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，因此滤渣的主要成分为Fe(OH)3、Al(OH)3，正确，B不符合题意；
C．基态Li、Fe、Al、C、Ni五种原子的价层电子轨道表示式为、、、、，可知基态Li、Fe、Al、C、Ni五种原子中未成对电子数分别为1、4、1、3、2，则未成对电子数最多的原子是Fe，正确，C不符合题意；
D．LiPF6由Li＋和构成，阴阳离子间存在离子键，在中P和F之间为极性共价键，正确，D不符合题意；
答案选A。
6．（2025·江苏常州·二模）以废铁屑(主要成分为Fe，含少量、FeS等)为原料制备。下列相关原理、装置及操作正确的是
A．用装置甲去除废铁屑表面的油污
B．用装置乙将废铁屑转化为
C．用装置丙吸收气体
D．用装置丁蒸干溶液获得
【答案】A
【详解】A．废铁屑表面的油污在热的溶液中可以发生水解，生成能溶于水的高级脂肪酸钠与甘油，故装置甲可以去除废铁屑表面的油污，A项正确；
B．Fe可以与稀反应生成、，同时与稀反应生成，生成的与Fe反应转化为，FeS与稀反应生成、H2S，故可以用稀硫酸将废铁屑转化为，但生成的气体可以从装置中的长颈漏斗逸出，应将长颈漏斗下端导管口插入液面以下或改用分液漏斗，B项错误；
C．FeS与稀反应生成、H2S，生成的H2S气体可以与酸性高锰酸钾溶液反应被吸收，但装置中短导管为进气口是错误的，应采用“长进短出”，C项错误，
D．从生成的溶液中获得应通过蒸发浓缩、冷却结晶的方法，而不是将溶液蒸干，D项错误；
答案选A。
7．（2025·安徽阜阳·一模）规范、科学处置废旧锂离子电池具有重要的环保意义和经济价值。已知废旧磷酸铁锂电池的正极材料主要含磷酸铁锂（）、活性炭、PVDF（树脂）以及铝箔。某团队采用共沉淀法回收废旧磷酸铁锂电池的正极材料制备磷酸铁（），流程如下：
已知：该流程中，PVDF（树脂）不与氢氧化钠反应；磷酸铁的沉淀范围为。
(1)中铁元素的化合价为 ，的空间构型为 。
(2)酸浸时搅拌的目的是 。
(3)步骤①中发生反应的化学方程式为 。
(4)用离子方程式表示步骤③中主要发生的反应： ，能否用酸性溶液代替，并说明理由： 。
(5)获得纯净固体的操作为过滤、洗涤、干燥，如何证明固体是否已经洗涤干净？ 。
(6)制备磷酸铁适宜终点的pH为2.5，当pH值大于2.5，磷酸铁沉淀率将明显下降，原因是 。
【答案】(1) +2 正四面体
(2)加快反应速率
(3)
(4) （或分步写：①；②） 不能用酸性溶液代替，会引入新的杂质离子
(5)取最后一次洗涤液于试管中，加入盐酸酸化，再加入溶液，若没有出现白色沉淀，则证明已经洗涤干净
(6)当pH大于2.5，水解程度增大生成沉淀增多，从而使磷酸铁沉淀率下降
【详解】（1）中根据化合价代数和为0，可得铁元素的化合价为+2，不含孤电子对，所以空间构型为正四面体；
（2）搅拌可加快反应速率，所以酸浸时搅拌的目的是加快反应速率；
（3）步骤①加入氢氧化钠溶液，铝与氢氧化钠溶液反应生成和氢气，发生反应的化学方程式为；
（4）步骤③加入过氧化氢氧化二价铁，生成，离子方程式表示为：（或分步写：①；②）；若用酸性溶液代替，会引入新的杂质离子，为最终产物的获取提高了难度，所以不能用酸性溶液代替；
（5）获得纯净固体的操作为过滤、洗涤、干燥，若没有洗涤干净，会有硫酸根离子残留，所以可通过检验硫酸根离子是否有剩余来判断是否洗涤干净，操作为：取最后一次洗涤液于试管中，加入盐酸酸化，再加入溶液，若没有出现白色沉淀，则证明已经洗涤干净；
（6）当pH大于2.5，水解程度增大生成沉淀增多，和共存，既降低了的沉淀率又引入了杂质，所以当pH值大于2.5，磷酸铁沉淀率将明显下降，因此需要降低pH值，减少三价铁离子的水解。
8．（2025·河南信阳·二模）工业由钛铁矿(主要成分为，还含有少量，等杂质)制备的工艺流程如下：
已知：煅烧过程中发生
(1)中钛元素的化合价为 。
(2)碱浸过程所得废液的主要成分为 (填化学式)。
(3)试剂A的名称 ，加入过量试剂A的作用为 。
(4)酸浸过程发生反应：，酸浸后需将溶液温度冷却至70℃左右，若温度过高会导致最终产率过低，原因是 。
(5)水解工序所得滤液，可以返回到 (填写工序名称)。
(6)上述流程中氯化过程的化学方程式为 。已知 该反应极难进行，当向反应体系中加入碳后，则反应在高温条件下能顺利发生。从化学平衡的角度解释原因是 。
(7)极易水解，利用此性质可制备纳米级，该反应的化学方程式是 。
【答案】(1)+4
(2)、、NaOH
(3) 还原铁粉 将Fe3+全部转化为Fe2+
(4)温度过高会导致提前水解生成沉淀造成损失
(5)酸浸
(6) C与O2反应，O2的浓度减小使平衡向右移动；C与O2反应放热，温度升高，使平衡向右移动
(7)
【详解】（1）“碱浸”为非氧化还原反应，结合化合价代数和为0，可知FeTiO3中钛元素的化合价为+4。
（2）由分析可知，碱浸过程中分别和NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]、Na2SiO3，碱浸过程所得废液的主要成分为、、NaOH。
（3）由分析可知，试剂A的名称还原铁粉，加入还原铁粉的作用为：将Fe3+全部转化为Fe2+。
（4）酸浸过程发生反应：，酸浸后需将溶液温度冷却至70℃左右，若温度过高会导致最终产率过低，原因是温度过高水导致TiOSO4提前水解生成H2TiO3沉淀，Ti元素利用率减小。
（5）由分析可知，滤液中水解得到H2TiO3，同时有H2SO4生成，可以返回到酸浸。
（6）氯化过程是TiO2、C、Cl2反应得到TiCl4及CO2，反应方程式为：，当向反应体系中加入碳后，则反应在高温条件下能顺利发生，原因是：C与氧气反应减小氧气浓度，使平衡正向移动，C与氧气反应为放热反应，温度升高，使平衡正向移动，促使反应顺利进行。
（7）TiCl4极易水解得到TiO2•xH2O，还生成HCl，反应方程式为：。
1．（2025·浙江·高考真题）下列含铁化合物的制备方案正确的是选项
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【详解】A．溶液通足量后，得到FeCl3溶液，若通过加热蒸发浓缩会促进Fe3+水解且水解生成的HCl挥发，导致生成，无法得到，A错误；
B．红热的铁粉与水蒸气反应会生成Fe3O4，得不到，B错误；
C．Fe2+在水溶液中会水解生成HCl且易被空气中的氧气氧化，则让在干燥的气流中脱水可以得到，C正确；
D．溶液中滴加煮沸过的溶液，在空气中过滤，生成的易被氧化为，D错误；
故选C。
2．（2025·海南·高考真题）根据下列实验操作及现象能推导出相应结论的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】AC
【详解】A．先打开止水夹，再挤出滴管中的水，使得氨气大量迅速溶于水中，形成气压差，产生倒吸，即喷泉现象，可证明极易溶于水，A正确；
B．应先滴加KSCN溶液检验溶液原本是否含有Fe3+，再滴入氯水检验Fe2+，B错误；
C．Cl-与I-浓度相等，根据沉淀颜色变化可知，发生了沉淀转化，说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，C正确；
D．乙酸挥发性强，会进入苯酚钠中反应生成苯酚，不能比较碳酸和苯酚的酸性，D错误；
答案选AC。
3．（2025·湖南·高考真题）化学实验充满着五颜六色的变化。下列描述错误的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】B
【详解】A．乙烯中含有碳碳双键，能被酸性高锰酸钾氧化，从而使其褪色，A正确；
B．溶液与溶液发生复分解反应，生成蓝色沉淀，B错误；
C．苯酚与发生显色反应，溶液呈紫色，C正确；
D．浓氨水挥发出的氨气遇到湿润的红色石蕊试纸，发生反应：，试纸变为蓝色，D正确；
故选B。
4．（2025·广东·高考真题）下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，且两者间具有因果关系的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】B
【详解】A．浓硝酸保存在棕色试剂瓶中是因为其见光易分解，而非因其强氧化性，陈述Ⅰ正确但因果关系错误，A不符合题意；
B．浓硫酸使蔗糖变黑体现其脱水性，陈述Ⅰ和Ⅱ均正确且存在因果关系，B符合题意；
C．Fe2+与K3[Fe(CN)6]生成蓝色沉淀用于检验Fe2+，而KSCN用于检验Fe3+，两者无直接因果关系，C不符合题意；
D．MnO2与浓盐酸生成Cl2是独立反应，与Cl2和SO2的反应无因果关系，D不符合题意；
故选B。
5．（2025·北京·高考真题）我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时，发现月壤钛铁矿()存在亚纳米孔道，吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气，水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是
A．月壤钛铁矿中存在活泼氢
B．将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气
C．月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应
D．将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量
【答案】B
【详解】A．月壤钛铁矿中的氢来自太阳风，以原子态吸附，属于活泼氢，A正确；
B．地球上的钛铁矿若未吸附足够氢原子，根据原子守恒可知，加热可能无法生成水蒸气，因此“一定生成”的说法错误，B错误；
C．生成水时H被氧化（0→+1），Fe被还原（如+3→0），存在化合价变化，属于氧化还原反应，C正确；
D．水蒸气液化是物理变化，但会释放热量，D正确；
故选B。
6．（2025·云南·高考真题）画中有“化”，多彩中华。下列叙述正确的是
A．岩彩壁画颜料所用贝壳粉，主要成分属于硅酸盐
B．油画颜料调和剂所用核桃油，属于有机高分子
C．竹胎漆画颜料赭石的主要成分氧化铁，耐酸、碱
D．水墨画墨汁的主要成分碳，常温不易被氧化
【答案】D
【详解】A．贝壳粉的主要成分是碳酸钙，属于碳酸盐，A错误；
B．核桃油属于油脂，分子量较小，不属于有机高分子，B错误；
C．氧化铁（Fe2O3）能与酸反应，不耐酸，C错误；
D．碳在常温下化学性质稳定，不易被氧化，D正确；
故选D。
7．（2025·河北·高考真题）下列实验操作及现象能得出相应结论的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【详解】A．恒压条件下通入N2，容器体积增大，NO2和N2O4的浓度均降低，平衡向NO2增加颜色的方向移动，A错误；
B．不同类型的沉淀不能通过直接比较Ksp来判断沉淀的溶解度，氯化银（AB型）与铬酸银（A2B型）为不同类型的沉淀；AgCl的Ksp（1.8×10-10）大于Ag2CrO4的Ksp（1.1×10-12），但AgCl先沉淀是因为其更难溶，B错误；
C．Fe3+被Fe还原为Fe2+，滴加氯水后Fe2+被氧化为Fe3+，证明Fe2+具有还原性，C正确；
D．饱和Na₂SO4使蛋白质盐析，加水后沉淀溶解，说明未破坏蛋白质活性，D错误；
故选C。
8．（2025·河南·高考真题）X是自然界中一种常见矿物的主要成分，可以通过如图所示的四步反应转化为Q(略去部分参与反应的物质和反应条件)。已知X和Q的组成元素相同。
下列说法错误的是
A．Y常用作油漆、涂料等的红色颜料B．溶液Z加热煮沸后颜色会发生变化
C．反应需要在强酸性条件下进行D．Q可以通过单质间化合反应制备
【答案】C
【详解】A．Fe2O3可用作油漆、涂料等的红色颜料，A正确；
B．含有Fe3+的溶液加热转化为Fe(OH)3胶体，溶液颜色发生变化，B正确；
C．FeS可溶于酸，所以R→Q反应不能在酸性溶液中进行，C错误；
D．在加热条件下Fe和S化合生成FeS，D正确；
答案选C。
考点内容
考点分布
Fe3＋的检验
2025海南卷，2025湖南卷，2025河北卷，2024广西卷，2023湖南卷
氢氧化亚铁的制备
2025浙江卷
铁及化合物的性质及用途
2025北京卷，2025云南卷，2024重庆卷，2024江西卷，2024广东卷，2024浙江卷，2024安徽卷，2024新课标卷，2023天津卷，2023广东卷，2023新课标卷，2023浙江卷
Fe2＋的还原性
2025安徽卷，2024重庆卷，2024江西卷，2023江苏卷，2023浙江卷，2023全国乙卷，
Fe2＋的鉴别及其应用
2025黑吉辽蒙卷，2024新课标卷，2024吉林卷，2023浙江卷
有关铁及其转化的流程题
2023辽宁卷
与非金属单质反应
氧气
在潮湿的空气中生锈，铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O
在纯氧中燃烧：3Fe＋2O2eq \(=====,\s\up7(点燃))Fe3O4(现象：火星四射、生成黑色固体)
氯气
2Fe＋3Cl2eq \(=====,\s\up7(△))2FeCl3(现象：产生棕褐色烟)，无论Fe是否过量，产物都是FeCl3
Br2
2Fe＋3Br2===2FeBr3
I2
Fe＋I2eq \(=====,\s\up7(△))FeI2(产物不是FeI3)
硫
Fe＋Seq \(=====,\s\up7(△))FeS(现象：生成黑色固体)
与酸
反应
非氧化性酸
Fe与盐酸反应：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
Fe与硫酸反应：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
稀硝酸
Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O(Fe少量)
3Fe＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(Fe过量)
浓硫酸、浓硝酸
常温下，Fe在浓硫酸或浓硝酸中钝化，该变化属于化学变化
与水蒸气反应
3Fe＋4H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2
与盐溶液反应
与FeCl3溶液反应：Fe＋2FeCl3===3FeCl2
与CuSO4溶液反应：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
物质
氧化亚铁(FeO)
氧化铁(Fe2O3)
四氧化三铁(Fe3O4)
俗称
铁红
磁性氧化铁
颜色、状态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体(有磁性)
溶解性
不溶于水
铁的价态
＋2
＋3
＋2、＋3
与H＋反应的离子方程式
FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O
6H＋＋Fe2O3=2Fe3＋＋3H2O
Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O
稳定性
6FeO＋O22Fe3O4
稳定
稳定
与CO、C、H2反应
生成单质铁及CO2或H2O
用途
Fe2O3常用作红色油漆与涂料，赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁的原料
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
与盐酸反应
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
受热分解
2Fe(OH)3eq \(=====,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O
制法
可溶性亚铁盐与碱溶液反应
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
可溶性铁盐与碱溶液反应
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
二者的关系
在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
方法一：
有机覆盖层法
将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应，如图所示
方法二：
还原性气体保护法
用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀，如图所示
A．调控滴定速度
B．验证钠与水反应是否放热
C．利用肥皂液中产生无色气泡证明铁粉与水蒸气反应生成
D．用杯酚分离和，操作①②为过滤，操作③为分液
溶液
杂质
除杂方法
FeCl2
FeCl3
加过量铁粉后过滤
FeCl3
FeCl2
加氯水或H2O2
FeCl2
CuCl2
加过量铁粉后过滤
主要成分
杂质
除杂方法
FeCl3(aq)
FeCl2(aq)
加入氯水或H2O2
FeCl2(aq)
FeCl3(aq)
加过量铁粉后过滤
FeCl2(aq)
CuCl2(aq)
加过量铁粉后过滤
序号
实验操作
现象
①
向2mL较浓硫酸中滴加2滴饱和FeSO4溶液
溶液变淡紫色
②
向2mL 0.05 ml·L-1 Fe2(SO4)3溶液中滴加少量3 ml·L-1 H2SO4
溶液黄色变浅
实验目的
方案设计和现象
结论
A
证明葡萄糖中有醛基
向葡萄糖溶液中滴加酸性溶液，紫色褪去
葡萄糖中有醛基
B
验证不同基团对中键极性的影响
分别向等体积的三氯乙酸和三氟乙酸溶液中加入等量镁条，三氟乙酸溶液中产生气泡的速率更快
酸性：三氟乙酸>三氯乙酸，氟原子的吸电子效应大于氯原子，三氟乙酸中键极性强于三氯乙酸
C
验证脱氧剂中的还原铁粉是否变质
取少量样品于试管中，滴加盐酸至固体完全溶解，向试管中滴加溶液，溶液未变红
铁粉未变质
D
探究1-溴丁烷的消去产物
向圆底烧瓶中加入和无水乙醇，再向其中加入 1-溴丁烷和几片碎瓷片，微热，将产生的气体通入酸性溶液中，溶液褪色
消去产物中有
1-丁烯
离子
开始沉淀时的
完全沉淀时的
离子半径
78
64
69
A．制取氢氧化亚铁
B．通过小灯泡亮度验证电解质HNO3和CH3COOH的强弱
C．验证氯气无漂白性，起漂白作用的是HClO
D．验证钠和水的反应是放热反应
实验编号
金属
现象、操作
i
铁粉
立即产生无色气体，遇空气不变色，经检验为；向溶液加入足量，得到灰绿色沉淀，煮沸，蒸汽使湿润红色石蕊试纸变蓝
ii
铜粉
溶液变蓝，经检验无产生
选项
实验目的
实验方法或操作
A
检验样品是否变质
将样品溶解后加入酸化的溶液，观察是否产生白色沉淀
B
检验样品是否变质
将样品溶解后滴加几滴溶液，再滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化
C
检验KI溶液是否变质
向样品中滴加少量稀硫酸，再滴入2~3滴淀粉溶液，观察溶液颜色变化
D
检验漂白粉是否变质
将漂白粉溶于水后，滴加浓盐酸，观察是否产生气泡
选项
物质(杂质)
方法
A
乙酸乙酯(乙酸)
用饱和溶液洗涤、分液
B
()
通过饱和溶液
C
溶液()
加入，微热并充分搅拌、过滤
D
()
光照下通入适量
物质(杂质)
除杂试剂
A
FeCl2溶液(FeCl3)
Fe粉
B
Cl2(HCl)
饱和的食盐水
C
NaCl溶液(CaCl2)
Na2CO3溶液、HCl溶液
D
CH2=CH2 (SO2)
酸性高锰酸钾溶液
选项
X
Y
Z
W
A
B
Al
C
S
FeS
D
HClO
HCl
选项
实验目的
实验操作
现象
A
验证金属活泼性：
向盛有浓硝酸的两支试管中分别加入除去氧化膜的相同大小形状的镁条和铝条
加入镁条的试管中迅速产生红棕色气体，加入铝条的试管中无明显现象
B
验证氧化性：、
向含相同物质的量浓度的混合溶液中依次加入少量氯水和，振荡，静置
溶液分层，下层呈紫红色
C
探究不同价态硫元素的转化
向和的混合溶液中加入浓硫酸
溶液变浑浊，证明和发生了氧化还原反应
D
检验CO还原的生成物中是否含有
取反应后的固体溶于稀盐酸，滴加NaOH溶液
若有红褐色沉淀生成，则还原产物中含有
选项
X
Y
Z
A
Cu
CuO
B
C
Fe
D
Si
选项
实验目的
方案设计
现象
结论
A
判断AlCl3的化学键类型
将AlCl3固体溶于水进行导电性实验
AlCl3溶液可导电
AlCl3中含有离子键
B
探究碘在不同溶剂中的溶解性
在装有碘的CCl4溶液的试管中加入等体积浓KI溶液，振荡
分层，下层紫红色变浅，上层呈棕黄色
碘在浓KI溶液中的溶解能力小于在CCl4中的溶解能力
C
比较F-与SCN-结合Fe3+的能力
向等物质的量浓度的KF和KSCN混合溶液中滴加几滴FeCl3溶液，振荡
溶液颜色无明显变化
结合Fe3+的能力：F->SCN-
D
比较CH3COOH与H2SO3的酸性
分别测定等物质的量浓度的CH3COONH4与(NH4)2SO3溶液的pH
前者pH小
酸性：H2SO3>CH3COOH
金属离子
Fe3＋
Al3＋
C2＋
Ni2＋
完全沉淀时(c=1×10-6ml·L－1)的pH
3.7
5.0
9.2
9.5
选项
目标产物
制备方案
A
溶液通足量后，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
B
红热的铁粉与水蒸气反应
C
在干燥的气流中脱水
D
溶液中滴加煮沸过的溶液，在空气中过滤
选项
A
B
实验操作及现象
实验结论
极易溶于水
待测液中含有
选项
C
D
实验操作及现象
实验结论
酸性：乙酸>碳酸>苯酚
A．溶液褪色
B．产生红色沉淀
C．溶液呈紫色
D．试纸变为蓝色
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
浓硝酸保存在棕色试剂瓶中
浓硝酸具有强氧化性
B
向蔗糖中加适量浓硫酸，蔗糖变黑
浓硫酸具有脱水性
C
与可生成蓝色物质
KSCN溶液可用于检验
D
与浓盐酸共热，生成黄绿色气体
选项
实验操作及现象
结论
A
向盛有与的恒压密闭容器中通入一定体积的，最终气体颜色变浅
化学平衡向减少的方向移动
B
以为指示剂，用标准溶液滴定溶液中的，先出现白色沉淀，后出现砖红色沉淀
C
向盛有溶液的试管中加入过量铁粉，充分反应后静置，滴加KSCN溶液无明显变化；静置，取上层清液滴加几滴氯水，溶液变红
具有还原性
D
向盛有2mL饱和溶液的试管中滴加鸡蛋清溶液，振荡，有沉淀析出；加蒸馏水稀释，再振荡，沉淀溶解
蛋白质沉淀后活性改变