近几年高考对以铁及其化合物为载体的知识考查较多，其中有关铁及其化合物的实验的考查尤甚，有关铁及其化合物的实验涉及面甚广，物质类别方面有单质，氧化物，氢氧化物和盐，性质方面有制备，检验，分离，提纯，性质验证和实验探究等，其中氢氧化亚铁、高铁酸盐的性质与制备实验探究是高考的重点。
1．（2024·广东·高考真题）部分含或或物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是
A．若a在沸水中可生成e，则a→f的反应一定是化合反应
B．在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化
C．加热c的饱和溶液，一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系
D．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
2．（2023·全国·高考真题）一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列化学方程式可正确解释相应变化的是
A 硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀
B 硫化钠溶液出现浑浊颜色变深
C 溴水颜色逐渐褪去
D 胆矾表面出现白色粉末
A．A B．B C．C D．D
防止Fe(OH)2被氧化的方法
(1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶液中的氧气。
(2)将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入试管的亚铁盐溶液底部，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。
(5)用Fe作阳极，石墨作阴极，电解NaOH溶液，在溶液上面加苯、汽油等保护层，利用新产生的Fe2＋与OH－反应制取Fe(OH)2。
1．（23-24高三下·安徽·阶段练习）铁及其化合物在生产、生活中有广泛应用。铁元素的价类二维图如图所示，其中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是
A．用铁丝在氧气中燃烧可实现上述转化①
B． FeCl3、FeCl2、Fe(OH)3均可通过化合反应制备
C．高铁酸盐可用于自来水杀菌消毒，但不可作净水剂
D．欲证明某溶液中含而无可向待测液中滴加几滴溶液
2．（23-24高三上·河南南阳·阶段练习）下列各图示中，能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀的是
A．②③④⑤ B．①②④⑤ C．①③④⑤ D．①②③⑤
氢氧化亚铁、高铁酸盐的制备实验探究总结：
一、制备Fe(OH)2常用的三种方法
(1)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1所示。
(2)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2所示。
(3)电解法
用铁做阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖苯(或煤油)，如图3所示。
二、高铁酸盐的制备
工业制法
工业上先制得高铁酸钠，然后在低温下向高铁酸钠溶液中加入一定量的KOH就可制得高铁酸钾。制备高铁酸钠的两种方法的主要反应原理如下：
1．湿法制备：
2Fe(OH)3+3NaClO-+4NaOH-=2Na2FeO4+3NaCl-+5H2O;
2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;
2．干法制备：
2FeSO4 +6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑
注意：干法制备的反应有时会写成以下形式
FeSO4 +2Na2O2=Na2FeO4++Na2SO4
这是反应条件不同而形成不同反应过程导致的。
3．其他制法:
Fe2O3+3Na2O2=2Na2FeO4+Na2O
2Fe(NO3)3 + 16NaOH + 3Cl2= 2Na2FeO4 + 6NaCl + 6NaNO3 + 8H2O
10NaOH+3Cl2+2Fe(OH)3═2Na2FeO4+6NaCl+8H2O；
电解时阳极发生氧化反应，电极反应方程式为Fe+8OH--6e-═FeO42-+4H2O；
1．（23-24高三下·安徽·阶段练习）用下列装置和药品进行相应实验，能达到实验目的是
制取 制取硝基苯 制取Ti单质 证明石蜡油中含有不饱和烃
A B C D
A．A B．B C．C D．D
2．（2024·浙江杭州·模拟预测）下列说法正确的是
① ② ③ ④
A．图①：进行化学实验时，需要佩戴护目镜，以保护眼睛
B．图②：配制FeCl3溶液
C．图③：制取乙烯
D．图④：制备少量氢氧化亚铁，并观察其颜色
3．（23-24高三下·广东佛山·阶段练习）利用下图装置可制备沉淀，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．能较长时间保存是因无氧化性
D．抽滤瓶甲中的稀硫酸可以用稀硝酸代替
4．（23-24高三上·河北石家庄·阶段练习）下列装置或操作能达到相应实验目的的是
甲 乙 丙 丁
A．利用图甲配制一定浓度的溶液
B．利用图乙制取NO
C．利用图丙制备Fe(OH)2
D．利用图丁制取并收集干燥的NH3
5．（2024·海南·三模）物质的性质决定用途，下列前后对应关系正确的是
A．溶液显酸性，可除燃气中的
B．溶液显碱性，可除废水中的
C．活性炭具有还原性，可吸附自来水中的悬浮物
D．具有氧化性，可用于水的高效消毒杀菌
6．（23-24高三上·广东揭阳·期中）高铁酸钾是一种氧化性较强的多功能水处理剂，工业上制备固体的工艺流程如下：
已知：、在强碱中溶解度远小于.
下列说法错误的是
A．生成的离子方程式为
B．混合物中的固体主要为与
C．作多功能水处理剂的原理是与水反应产生胶体起到净水作用
D．最后一步操作是利用了相同条件下，的溶解度小于的原理
7．（2023·浙江温州·模拟预测）已知反应：。下列关于该反应的说法不正确的是
A．可以对水体进行杀菌消毒、净化
B．在该反应中既是氧化剂又是还原剂
C．1mol还原等物质的量的
D．每生成1mol，该反应转移4mol电子
8．（2024·北京·三模）某小组同学探究高铁酸钾(K2FeO4)的制备条件及性质。
资料：K2FeO4为紫色固体，有强氧化性，酸性条件下分解放出气体，微溶于KOH溶液。
Ⅰ：K2FeO4的制备(夹持和加热装置已略)
(1)装置A中产生Cl2的离子方程式是 。
(2)C中得到紫色固体和紫色溶液，写出C中Cl2发生的反应：和 。
(3)实验表明：C中和KOH的用量对K2FeO4的产率有影响。
实验序号 试剂 C中实验现象
ⅰ 和少量KOH 无明显现象
ⅱ 和过量KOH 得到紫色溶液和紫色固体
注：上述实验中，溶液总体积、的物质的量、Cl2的通入量均相同。
结合电极反应式，分析实验ⅰ和实验ⅱ现象不同的原因可能是 。
Ⅱ：探究K2FeO4的性质
实验ⅲ：取C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液a。
取少量a，滴加KSCN溶液至过量，溶液呈红色。
(4)根据气体中有Cl2生成，得出：氧化性K2FeO4>Cl2，是否合理？理由是 。
(5)a溶液变红可知a中含有离子，但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将氧化，还可能由 产生(用离子方程式表示)。
(6)实验ⅳ：用KOH溶液充分洗涤C中所得固体，再用KOH溶液将K2FeO4溶出，得到紫色溶液b．取少量b，滴加盐酸，有Cl2产生。该方案可证明K2FeO4氧化了。用KOH溶液洗涤的目的是 。
(7)实验反思
①实验一中装置B的作用是 。
②实验一中得到紫色溶液后，持续通入Cl2，观察到溶液紫色变浅。解释可能原因 。
1．（2024·山东聊城·三模）下列实验装置能达到实验目的的是
A．用所示装置吸收尾气中的 B．用所示装置蒸干饱和溶液制备晶体
C．用所示装置制备溴苯并验证有HBr产生 D．用所示装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色
A．A B．B C．C D．D
2．（23-24高一下·内蒙古鄂尔多斯·开学考试）下列关于各实验装置的描述中，不恰当的是
A．图1的实验可以证明过氧化钠与水反应放热
B．图2中的溶液要提前驱除溶解的氧气，以制备
C．图3的装置可以用于去除碳酸钠中的碳酸氢钠
D．图4的装置可能发生倒吸，需要改进
3．（2024·广东佛山·一模）一种制备的改进装置如图所示，下列说法错误的是
A．配制溶液时需加入硫酸
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．用铁粉代替粉末，也能排尽空气
4．（23-24高三上·云南楚雄·阶段练习）用如图装置可制得纯净的Fe(OH)2沉淀。下列有关该装置的说法正确的是
A．b极发生氧化反应
B．在阴极上生成白色沉淀
C．C6H6的作用是隔绝空气
D．改用稀盐酸作电解液可在较短时间内看到白色沉淀
5．（2024·贵州毕节·三模）化学与生活密切相关。下列生活场景中有关化学知识的说法错误的是
选项 生活中的应用 化学知识
A 用于自来水的杀菌 具有强氧化性，可使蛋白质变性
B 用于制抗酸药 能与酸反应生成偏铝酸盐
C 可作食品添加剂 具有漂白、防腐和抗氧化作用
D 小苏打用制作食用碱 水溶液显碱性
A．A B．B C．C D．D
6．（23-24高三上·上海·期中）高铁酸钾()是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂，在水处理过程中，高铁酸钾转化为胶体，制备高铁酸钾流程如图所示。
下列叙述不正确的是
A．反应I的化学方程式是
B．反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C．用溶液吸收反应I中尾气所得产物可再利用
D．用对饮用水杀菌消毒的同时，胶体吸附杂质净化水
7．（23-24高三上·黑龙江哈尔滨·开学考试）下列反应的离子方程式正确的是
A．向溶液中通入少量：
B．溶液中加入少量硫酸镁溶液：
C．溶液中滴入少量溶液：
D．高铁酸根在强酸性条件下不稳定：
8．（2024·广东茂名·三模）氢氧化亚铁为白色固体，难溶于水，在空气中极易被氧化为氢氧化铁。回答下列问题；
（一）实验室制备氢氧化亚铁
(1)装置A中盛装生石灰的仪器的名称是 。选择上图中的装置制备氢氧化亚铁，连接顺序为 （按气流方向从左到右，填写装置标号）。装置C的作用是 。
(2)装置B中发生反应的离子方程式为 。反应结束后，继续通一段时间的，目的是 。
（二）探究灰绿色沉淀的成因
反应后将装置B中的固体过滤时，白色沉淀会逐渐转变为灰绿色，实验小组为探究灰绿色沉淀的成因，查阅到以下资料；
①沉淀具有较强的吸附性；
②若存在固体杂质，会导致沉淀不够紧密，沉淀与溶液的接触面积会更大。
甲同学猜测灰绿色可能是吸附引起的，设计并完成了实验1～实验3。
实验 操作 试剂（均为0.1） 实验现象
1 向两片玻璃片中心分别滴加试剂，面对面快速夹紧 ⅰ.1滴溶液 ⅱ.4滴NaOH溶液 玻璃片夹缝中有白色浑浊
2 ⅰ.4滴溶液 ⅱ.1滴NaOH溶液 玻璃片夹缝中有白色浑浊，一段时间后变为灰绿色
3 ⅰ.2滴溶液，1滴溶液 ⅱ.2滴NaOH溶液 玻璃片夹缝中立即有灰绿色浑浊
(3)依据甲同学的猜测，实验1中沉淀无灰绿色的原因是 。
(4)实验3中立即出现灰绿色浑浊的原因是 。
(5)根据以上实验探究，若尽可能制得白色沉淀，需要控制的实验条件除了隔绝氧气外，还有 。
9．（23-24高三上·天津和平·期中）完成下列问题。
(1)为紫色固体，易溶于水，微溶于KOH溶液，不溶于乙醇；有强氧化性，在0℃~5℃的强碱性溶液中较稳定，在酸性或中性溶液中快速产生。
①A中发生反应的离子反应方程式是 。
②下列试剂中，装置B的X溶液可以选用的是 。
A．饱和食盐水 B．浓盐酸 C．饱和氯水 D．溶液
③C中得到紫色固体和溶液，生成的化学方程式是 ；若要从反应后的装置C中尽可能得到更多的固体，可以采取的一种措施是 。
(2)高铁酸钾与水反应的离子方程式是。则其作为水处理剂的原理是① ，② 。
(3)某同学设计如图装置制备一定量的，并使其能在较长时间内存在。
①X不能是硝酸，原因是 ，装置4的作用是 。
②实验开始时，开关应 (填“打开”成“关闭”)；这样操作的目的是 。
2
近几年高考对以铁及其化合物为载体的知识考查较多，其中有关铁及其化合物的实验的考查尤甚，有关铁及其化合物的实验涉及面甚广，物质类别方面有单质，氧化物，氢氧化物和盐，性质方面有制备，检验，分离，提纯，性质验证和实验探究等，其中氢氧化亚铁、高铁酸盐的性质与制备实验探究是高考的重点。
1．（2024·广东·高考真题）部分含或或物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是
A．若a在沸水中可生成e，则a→f的反应一定是化合反应
B．在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化
C．加热c的饱和溶液，一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系
D．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
【答案】B
【解析】A．若a在沸水中可生成e，此时a为Mg，e为Mg（OH）2，即f为镁盐，a→f的反应有多种，可能为，该反应属于置换反应，可能为，该反应属于化合反应，综上a→f的反应不一定是化合反应，故A错误；
B．e能转化为d，此时e为白色沉淀，d为红褐色沉淀，说明在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化，故B正确；
C．由题意得，此时能产生丁达尔效应的红棕色分散系为胶体，c应为铁盐，加热铁盐的饱和溶液，也有可能直接得到沉淀，故C错误；
D．假设b为Al2O3，即d为，c为铝盐，Al2O3、与稀盐酸反应均生成铝盐，此时组成a的元素为Al，位于周期表p区；假设b为Fe2O3，即d为，c为铁盐，Fe2O3、与稀盐酸反应均生成铁盐，此时组成a的元素为Fe，位于周期表d区，故D错误；
故选B。
2．（2023·全国·高考真题）一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列化学方程式可正确解释相应变化的是
A 硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀
B 硫化钠溶液出现浑浊颜色变深
C 溴水颜色逐渐褪去
D 胆矾表面出现白色粉末
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【解析】A．溶液呈棕黄色是因为有Fe3+，有浑浊是产生了Fe(OH)3，因为硫酸亚铁久置后易被氧气氧化，化学方程式为：12FeSO4+3O2+6H2O=4Fe2(SO4)3+4Fe(OH)3↓，A错误；
B．硫化钠在空气中易被氧气氧化为淡黄色固体硫单质，使颜色加深，化学方程式为：2Na2S+O2+2H2O=4NaOH+2S↓，B错误；
C．溴水的主要成分是溴和水，它们会反应，但速度很慢，Br2+H2OHBrO+HBr，2HBrO=2HBr+O2，所以溴水放置太久会变质。但不是生成高溴酸，所以选项中的化学方程式错误，C错误；
D．胆矾为CuSO4·5H2O，颜色为蓝色，如果表面失去结晶水，则变为白色的CuSO4，化学方程式为：CuSO4·5H2O=CuSO4+5H2O，方程式正确，D正确；
故选D。
防止Fe(OH)2被氧化的方法
(1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶液中的氧气。
(2)将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入试管的亚铁盐溶液底部，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。
(5)用Fe作阳极，石墨作阴极，电解NaOH溶液，在溶液上面加苯、汽油等保护层，利用新产生的Fe2＋与OH－反应制取Fe(OH)2。
1．（23-24高三下·安徽·阶段练习）铁及其化合物在生产、生活中有广泛应用。铁元素的价类二维图如图所示，其中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是
A．用铁丝在氧气中燃烧可实现上述转化①
B． FeCl3、FeCl2、Fe(OH)3均可通过化合反应制备
C．高铁酸盐可用于自来水杀菌消毒，但不可作净水剂
D．欲证明某溶液中含而无可向待测液中滴加几滴溶液
【答案】B
【解析】A．铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，故A错误；
B．铁在氯气中燃烧生成氯化铁、氯化铁溶液与铁反应生成氯化亚铁、氢氧化亚铁与氧气和水反应生成氢氧化铁，三个反应都是化合反应，则氯化铁、氯化亚铁和氢氧化亚铁均可通过化合反应制备，故B正确；
C．高铁酸盐被还原生成的铁离子能在溶液中发生水解反应生成氢氧化铁胶体，氢氧化铁胶体能吸附水中悬浮杂质聚沉达到净水的作用，可以做净水剂，故C错误；
D．铁氰化钾溶液能与亚铁离子反应生成蓝色沉淀，不能与铁离子反应，所以铁氰化钾溶液只能检测溶液中亚铁离子的存在，不能确定是否有铁离子，故D错误；
故选B。
2．（23-24高三上·河南南阳·阶段练习）下列各图示中，能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀的是
A．②③④⑤ B．①②④⑤ C．①③④⑤ D．①②③⑤
【答案】D
【解析】①Fe与稀H2SO4反应产生FeSO4和H2，H2将试管中及溶液上部的空气排出，然后挤压NaOH溶液进入试管中，发生反应：FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4，Fe(OH)2处于H2的惰性环境，因此不能被氧化，故可以较长时间观察到Fe(OH)2的白色沉淀，故①符合；
②Fe与稀硫酸反应产生FeSO4和H2，H2将稀硫酸、NaOH溶液中的空气及装置中的空气排出，然后关闭止水夹，反应产生的H2将FeSO4溶液压入试管B中，与NaOH溶液发生反应FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4，从而可以较长时间观察到Fe(OH)2的白色沉淀，故②符合；
③铁为阳极，失电子得到Fe2+，阴极上H+放电，溶液中有OH-，Fe2+与OH-结合成Fe(OH)2白色沉淀，汽油有隔绝空气的作用，因此可以较长时间观察到Fe(OH)2的白色沉淀，故③符合；
④NaOH溶液滴入FeSO4溶液时，有少量氧气会进入溶液中，NaOH溶液与FeSO4溶液发生反应FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4，反应产生的Fe(OH)2会被氧气氧化为Fe(OH)3，因此不能长时间观察到Fe(OH)2的白色沉淀，故④不符合；
⑤苯在FeSO4溶液的液面上，可以防止空气进入FeSO4溶液，且吸有NaOH溶液的胶头滴管伸入到液面以下的FeSO4溶液中，挤压NaOH溶液时，发生反应FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4，由于不接触空气，因此故可以较长时间观察到Fe(OH)2的白色沉淀，故⑤正确；
综上，①②③⑤符合题意。
答案选D。
氢氧化亚铁、高铁酸盐的制备实验探究总结：
一、制备Fe(OH)2常用的三种方法
(1)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1所示。
(2)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2所示。
(3)电解法
用铁做阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖苯(或煤油)，如图3所示。
二、高铁酸盐的制备
工业制法
工业上先制得高铁酸钠，然后在低温下向高铁酸钠溶液中加入一定量的KOH就可制得高铁酸钾。制备高铁酸钠的两种方法的主要反应原理如下：
1．湿法制备：
2Fe(OH)3+3NaClO-+4NaOH-=2Na2FeO4+3NaCl-+5H2O;
2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;
2．干法制备：
2FeSO4 +6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑
注意：干法制备的反应有时会写成以下形式
FeSO4 +2Na2O2=Na2FeO4++Na2SO4
这是反应条件不同而形成不同反应过程导致的。
3．其他制法:
Fe2O3+3Na2O2=2Na2FeO4+Na2O
2Fe(NO3)3 + 16NaOH + 3Cl2= 2Na2FeO4 + 6NaCl + 6NaNO3 + 8H2O
10NaOH+3Cl2+2Fe(OH)3═2Na2FeO4+6NaCl+8H2O；
电解时阳极发生氧化反应，电极反应方程式为Fe+8OH--6e-═FeO42-+4H2O；
1．（23-24高三下·安徽·阶段练习）用下列装置和药品进行相应实验，能达到实验目的是
制取 制取硝基苯 制取Ti单质 证明石蜡油中含有不饱和烃
A B C D
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【解析】A．左侧试管中，导管口应该插入到液面以下，否则生成的硫酸亚铁无法被压入NaOH溶液中，A错误；
B．苯、浓硫酸、浓硝酸混合物水浴加热到50-60℃制取硝基苯，三颈烧瓶有多个口，可以在其中一个口中插入温度计测量混合液温度，由于反应物易挥发，需要进行冷凝回流，B正确；
C．Na可以与TiCl4反应置换出Ti，但是反应需要在隔绝空气的条件下进行，C错误；
D．石蜡油加热分解产生的气体中含有不饱和烃，不能证明石蜡油本身含有不饱和烃，D错误；
故答案选B。
2．（2024·浙江杭州·模拟预测）下列说法正确的是
① ② ③ ④
A．图①：进行化学实验时，需要佩戴护目镜，以保护眼睛
B．图②：配制FeCl3溶液
C．图③：制取乙烯
D．图④：制备少量氢氧化亚铁，并观察其颜色
【答案】A
【解析】
A．为护目镜，进行化学实验时，需要佩戴护目镜，以保护眼睛，故A正确；
B．溶解FeCl3固体不能在容量瓶中进行，故B错误；
C．乙醇发生消去反应制乙烯时，需要用温度计控制反应液的温度为170℃左右，故C错误；
D．止水夹A关闭时，不能将硫酸亚铁溶液压入NaOH溶液中，因此该装置无法制备少量氢氧化亚铁，并观察其颜色，正确的装置图应该是：，操作为：打开左侧止水夹A，用生成的氢气排尽装置中的空气，然后关闭止水夹A、利用压强差将生成的硫酸亚铁溶液压入右侧三颈烧瓶中，从而生成氢氧化亚铁沉淀，故D错误；
故答案为：A。
3．（23-24高三下·广东佛山·阶段练习）利用下图装置可制备沉淀，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．能较长时间保存是因无氧化性
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。
【解析】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，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，B正确；
C．能较长时间保存是因无氧化性，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，D错误；
故选D。
4．（23-24高三上·河北石家庄·阶段练习）下列装置或操作能达到相应实验目的的是
甲 乙 丙 丁
A．利用图甲配制一定浓度的溶液
B．利用图乙制取NO
C．利用图丙制备Fe(OH)2
D．利用图丁制取并收集干燥的NH3
【答案】B
【解析】A．配制一定浓度的溶液，液面离刻度线1~2cm 时，改用胶头滴管加水至凹液面最低处与刻度线相切，故A错误；
B．铜与浓硝酸反应生成NO2，NO2与水反应产生NO，用排水法收集NO ，可利用图乙制取NO，故B正确；
C．利用电解法制备Fe(OH)2，应该用铁作阳极，故C错误；
D．收集氨气用向下排空气法，故D错误；
选B。
5．（2024·海南·三模）物质的性质决定用途，下列前后对应关系正确的是
A．溶液显酸性，可除燃气中的
B．溶液显碱性，可除废水中的
C．活性炭具有还原性，可吸附自来水中的悬浮物
D．具有氧化性，可用于水的高效消毒杀菌
【答案】D
【解析】A．脱除燃气中H2S利用了FeCl3的氧化性，与FeCl3溶液显酸性无关，故A错误；
B．除去废水中Cu2+利用了Cu2+能与S2-生成不溶于水的CuS沉淀，与Na2S溶液显碱性无关，故B错误；
C．活性炭作自来水的净化剂是利用了其吸附作用，与活性炭具有还原性无关，故C错误；
D．具有氧化性，可以使病毒中蛋白质变性，可用于水的高效消毒杀菌，故D正确。
答案选D。
6．（23-24高三上·广东揭阳·期中）高铁酸钾是一种氧化性较强的多功能水处理剂，工业上制备固体的工艺流程如下：
已知：、在强碱中溶解度远小于.
下列说法错误的是
A．生成的离子方程式为
B．混合物中的固体主要为与
C．作多功能水处理剂的原理是与水反应产生胶体起到净水作用
D．最后一步操作是利用了相同条件下，的溶解度小于的原理
【答案】C
【分析】
根据题给信息，该流程利用共同反应制备，同时生成、，静置、沉降后，所得固体主要是、，过滤后，滤液主要成分是，加入KOH，使转化成。据此答题。
【解析】A．共同反应生成的离子方程式为：，A正确；
B．根据已知，反应生成的、以晶体析出，故混合物中的固体主要为与，B正确；
C．作多功能水处理剂的原理是：具有强氧化性，可以杀菌消毒，还可以氧化水中的有机废物。它的还原产物是铁离子，铁离子易水解，水解得到的氢氧化铁胶体，能够吸附杂质起到净水作用，C错误；
D．最后一步操作是利用了相同条件下，的溶解度小于的原理，D正确；
故选C。
7．（2023·浙江温州·模拟预测）已知反应：。下列关于该反应的说法不正确的是
A．可以对水体进行杀菌消毒、净化
B．在该反应中既是氧化剂又是还原剂
C．1mol还原等物质的量的
D．每生成1mol，该反应转移4mol电子
【答案】D
【解析】A．具有强氧化性，可以对水体进行杀菌消毒，反应后产生的Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体可以净水，A正确；
B．中O为-1价，产物中O2中O为0价，其余O元素均为-2价，由方程式可知，6个参加反应，1个的O元素由-1价变为0价，其余变为-2价，中O元素化合价有升有降，则在该反应中既是氧化剂又是还原剂，B正确；
C．1mol的O元素由-1价变为0价，化合价升高2mol，1mol的O元素由-1价变为-2价，化合价降低2mol ，化合价升降总数相等，故1mol还原等物质的量的，C正确；
D．由方程式可知，6个参加反应，转移电子为10个，则6mol参加反应，生成2mol，转移电子为10mol，所以每生成1mol，该反应转移5mol电子，D错误；
答案选D。
8．（2024·北京·三模）某小组同学探究高铁酸钾(K2FeO4)的制备条件及性质。
资料：K2FeO4为紫色固体，有强氧化性，酸性条件下分解放出气体，微溶于KOH溶液。
Ⅰ：K2FeO4的制备(夹持和加热装置已略)
(1)装置A中产生Cl2的离子方程式是 。
(2)C中得到紫色固体和紫色溶液，写出C中Cl2发生的反应：和 。
(3)实验表明：C中和KOH的用量对K2FeO4的产率有影响。
实验序号 试剂 C中实验现象
ⅰ 和少量KOH 无明显现象
ⅱ 和过量KOH 得到紫色溶液和紫色固体
注：上述实验中，溶液总体积、的物质的量、Cl2的通入量均相同。
结合电极反应式，分析实验ⅰ和实验ⅱ现象不同的原因可能是 。
Ⅱ：探究K2FeO4的性质
实验ⅲ：取C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液a。
取少量a，滴加KSCN溶液至过量，溶液呈红色。
(4)根据气体中有Cl2生成，得出：氧化性K2FeO4>Cl2，是否合理？理由是 。
(5)a溶液变红可知a中含有离子，但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将氧化，还可能由 产生(用离子方程式表示)。
(6)实验ⅳ：用KOH溶液充分洗涤C中所得固体，再用KOH溶液将K2FeO4溶出，得到紫色溶液b．取少量b，滴加盐酸，有Cl2产生。该方案可证明K2FeO4氧化了。用KOH溶液洗涤的目的是 。
(7)实验反思
①实验一中装置B的作用是 。
②实验一中得到紫色溶液后，持续通入Cl2，观察到溶液紫色变浅。解释可能原因 。
【答案】(1)
(2)Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O
(3)电极方程式为：Fe(OH)3+5OH-+3e-=+4H2O，实验ⅱ中过量KOH碱性较强，增强+3价铁的还原性
(4)不合理，溶液的酸碱性会影响物质的氧化性强弱
(5)4+20H+=3O2↑+4Fe3++8H2O
(6)使K2FeO4稳定溶出，并除去K2FeO4固体附着的ClO-，防止ClO-与Cl-在酸性条件下反应生成Cl2，避免ClO-干扰实验
(7) 除去挥发的HCl 通入氯气后，发生反应：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，溶液碱性减弱，进而导致K2FeO4转化为其它物质
【分析】由实验装置可知，A中浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气，B中饱和食盐水可除去挥发的HCl,C中KOH、氢氧化铁、氯气反应生成K2FeO4，D中NaOH吸收尾气；
【解析】（1）装置A中二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯化锰、水和Cl2，离子方程式是；
（2）C中得到紫色固体和紫色溶液，C中发生的反应有：和Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O；
（3）氧化反应中，Fe元素由+3价上升到+6价，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：Fe(OH)3+5OH-+3e-=+4H2O，实验ⅱ中过量KOH碱性较强，增强+3价铁的还原性，因此与少量KOH实验的现象不同；
（4）制备K2FeO4的反应为3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O，Cl2是氧化剂，K2FeO4是氧化产物，则氧化性：Cl2＞K2FeO4，方案Ⅱ反应的氧化性：K2FeO4＞Cl2，二者相反，对比两个反应的条件，制备K2FeO4在碱性条件下，方案Ⅱ在酸性条件下，说明溶液的酸碱性的不同会影响物质氧化性的强弱；
（5）K2FeO4在酸性溶液中快速产生O2和Fe3+，产生的Fe3+干扰了实验检验，反应为4+20H+=3O2↑+4Fe3++8H2O；
（6）K2FeO4在碱性溶液中较稳定，并且固体表面附有ClO-，加入盐酸时ClO-能与盐酸反应生成的Cl2，所以用KOH溶液洗涤的目的是使K2FeO4稳定溶出，并除去K2FeO4固体附着的ClO-，防止ClO-与Cl-在酸性条件下反应生成Cl2，避免ClO-干扰实验；
（7）①用浓盐酸制取氯气，由于盐酸易挥发，制取的氯气中混有HCl杂质气体，实验一中装置B的作用是除去挥发的HCl；
向实验Ⅱ所得紫色溶液中继续通入Cl2，观察到溶液紫色变浅，试解释其可能的原因是通入氯气后，发生反应：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，溶液碱性减弱，进而导致K2FeO4转化为其它物质。
1．（2024·山东聊城·三模）下列实验装置能达到实验目的的是
A．用所示装置吸收尾气中的 B．用所示装置蒸干饱和溶液制备晶体
C．用所示装置制备溴苯并验证有HBr产生 D．用所示装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【解析】A．NH3能被稀硫酸吸收、并且可以防倒吸，A项能达到实验目的；
B．FeCl3溶液中存在水解平衡：FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl，加热时由于HCl的挥发，水解平衡正向移动，最终FeCl3几乎完全水解，不能获得FeCl3晶体，B项不能达到实验目的；
C．由于Br2具有挥发性，Br2与AgNO3溶液反应会产生淡黄色沉淀，不能验证有HBr生成，C项不能达到实验目的；
D．NaOH溶液滴入硫酸亚铁溶液中生成的Fe(OH)2很快被氧化成Fe(OH)3，不能制备Fe(OH)2，D项不能达到实验目的；
答案选A。
2．（23-24高一下·内蒙古鄂尔多斯·开学考试）下列关于各实验装置的描述中，不恰当的是
A．图1的实验可以证明过氧化钠与水反应放热
B．图2中的溶液要提前驱除溶解的氧气，以制备
C．图3的装置可以用于去除碳酸钠中的碳酸氢钠
D．图4的装置可能发生倒吸，需要改进
【答案】C
【解析】A．若脱脂棉燃烧，则可以说明该反应放热，产生的热量使脱脂棉燃烧，A正确；
B．NaOH直接与硫酸亚铁反应得到Fe(OH)2，溶液提前驱除溶解的氧气，煤油可以隔绝氧气，防止Fe(OH)2被氧化，B正确；
C．加热固体使碳酸氢钠分解不能在蒸发皿中进行，C错误；
D．氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠与水，气体被消耗，会造成压强差，可能发生倒吸，需要改进，D正确；
故选C。
3．（2024·广东佛山·一模）一种制备的改进装置如图所示，下列说法错误的是
A．配制溶液时需加入硫酸
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．用铁粉代替粉末，也能排尽空气
【答案】D
【分析】实验时先注入稀硫酸，碳酸钠和硫酸反应放出二氧化碳，等烧杯内紫色石蕊试液变红，再注入NaOH溶液和溶液生成氢氧化亚铁。
【解析】A．易水解，为防止水解，配制溶液时需加入硫酸，故A正确；
B．实验时先注入稀硫酸，等二氧化碳排出锥形瓶内的空气后再注入NaOH溶液和溶液生成氢氧化亚铁，故B正确；
C．烧杯内紫色石蕊试液变红，说明锥形瓶内空气完全排出，同时装置N可以防止空气进入锥形瓶，故C正确；
D．氢气的密度比空气小，用铁粉代替粉末，不能排尽空气，故D错误；
选D。
4．（23-24高三上·云南楚雄·阶段练习）用如图装置可制得纯净的Fe(OH)2沉淀。下列有关该装置的说法正确的是
A．b极发生氧化反应
B．在阴极上生成白色沉淀
C．C6H6的作用是隔绝空气
D．改用稀盐酸作电解液可在较短时间内看到白色沉淀
【答案】C
【分析】Fe（OH）2是借助反应Fe2++2OH-= Fe(OH)2↓生成的，制纯净的Fe(OH)2沉淀，Fe为阳极，失去电子，a与电源正极相连，则a为阳极，发生的电极反应为Fe-2e-=Fe2+，苯的密度水的小，不溶于水，可隔绝空气，防止氢氧化亚铁被氧化，并在实验加入苯之前，对d溶液进行加热处理的目的是排出溶液中的氧气，以此解答该题。
【解析】A．由题干图示信息可知，b与电源负极相连，即b极为阴极，发生还原反应，A错误；
B．由分析可知，阳极上Fe-2e-=Fe2+，阴极产生的OH-向阳极区移动，在阳极上生成白色沉淀，B错误；
C．C6H6的作用是隔绝空气，防止Fe(OH)2被空气氧化，C正确；
D．若用稀盐酸作电解液，阴极反应为：2H++2e-=H2↑，故得不到Fe(OH)2，D错误；
故答案为：C。
5．（2024·贵州毕节·三模）化学与生活密切相关。下列生活场景中有关化学知识的说法错误的是
选项 生活中的应用 化学知识
A 用于自来水的杀菌 具有强氧化性，可使蛋白质变性
B 用于制抗酸药 能与酸反应生成偏铝酸盐
C 可作食品添加剂 具有漂白、防腐和抗氧化作用
D 小苏打用制作食用碱 水溶液显碱性
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【解析】A．Na2FeO4用于自来水的杀菌，因为Na2FeO4中的Fe是正六价具有强氧化性，可使细菌蛋白质变性，A正确；
B．Al(OH)3用于制抗酸药，因为Al(OH)3能与酸反应生成含Al3+的盐，B错误；
C．SO2具有还原性和漂白性，适量的SO2可以作为食品添加剂，对食品有漂白、防腐和抗氧化作用，C正确；
D．小苏打用作食用碱，原因之一是NaHCO3水溶液显碱性，D正确；
故选B。
6．（23-24高三上·上海·期中）高铁酸钾()是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂，在水处理过程中，高铁酸钾转化为胶体，制备高铁酸钾流程如图所示。
下列叙述不正确的是
A．反应I的化学方程式是
B．反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C．用溶液吸收反应I中尾气所得产物可再利用
D．用对饮用水杀菌消毒的同时，胶体吸附杂质净化水
【答案】A
【分析】铁与氯气反应生成氯化铁，加入NaClO、NaOH，次氯酸钠将铁离子在碱性条件下氧化成Na2FeO4，加入饱和KOH溶液可析出高铁酸钾(K2FeO4)，分离得到粗K2FeO4，采用重结晶、洗涤、低温烘干将其提纯，以此解答该题。
【解析】A．反应Ⅰ中Fe与氯气反应生成氯化铁，化学方程式是2Fe+3Cl22FeCl3，A错误；
B．反应Ⅱ中Cl元素化合价由+1价降低为-1价，Fe元素化合价由+3价升高到+6价，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2，B正确；
C．由题干工艺流程图可知，反应I后的尾气中含有Cl2，用FeCl2溶液吸收反应Ⅰ中尾气，发生的反应为：2FeCl2+Cl2=2FeCl3，即所得产物为FeCl3可再利用，C正确；
D．K2FeO4具有强氧化性，可用于杀菌消毒，生成的铁离子可水解生成具有吸附性的氢氧化铁胶体，可用于净水，利用了胶体具有较强吸附能力的特点，D正确；
故答案为：A。
7．（23-24高三上·黑龙江哈尔滨·开学考试）下列反应的离子方程式正确的是
A．向溶液中通入少量：
B．溶液中加入少量硫酸镁溶液：
C．溶液中滴入少量溶液：
D．高铁酸根在强酸性条件下不稳定：
【答案】A
【解析】A．向NaClO溶液中通入少量CO2的离子方程式为：，故A正确；
B．BaCl2溶液中加入少量硫酸镁固体的离子方程式为：+Ba2+=BaSO4↓，故B错误；
C．AgNO3溶液中滴入少量NaHS溶液的离子方程式为：2Ag++HS-=Ag2S↓+H+，故C错误；
D．K2FeO4在酸性条件下不稳定，+6价铁被还原为Fe3+，氧化产物应为O2，无氢氧化铁沉淀生成，离子方程式为：，故D错误；
故选：A。
8．（2024·广东茂名·三模）氢氧化亚铁为白色固体，难溶于水，在空气中极易被氧化为氢氧化铁。回答下列问题；
（一）实验室制备氢氧化亚铁
(1)装置A中盛装生石灰的仪器的名称是 。选择上图中的装置制备氢氧化亚铁，连接顺序为 （按气流方向从左到右，填写装置标号）。装置C的作用是 。
(2)装置B中发生反应的离子方程式为 。反应结束后，继续通一段时间的，目的是 。
（二）探究灰绿色沉淀的成因
反应后将装置B中的固体过滤时，白色沉淀会逐渐转变为灰绿色，实验小组为探究灰绿色沉淀的成因，查阅到以下资料；
①沉淀具有较强的吸附性；
②若存在固体杂质，会导致沉淀不够紧密，沉淀与溶液的接触面积会更大。
甲同学猜测灰绿色可能是吸附引起的，设计并完成了实验1～实验3。
实验 操作 试剂（均为0.1） 实验现象
1 向两片玻璃片中心分别滴加试剂，面对面快速夹紧 ⅰ.1滴溶液 ⅱ.4滴NaOH溶液 玻璃片夹缝中有白色浑浊
2 ⅰ.4滴溶液 ⅱ.1滴NaOH溶液 玻璃片夹缝中有白色浑浊，一段时间后变为灰绿色
3 ⅰ.2滴溶液，1滴溶液 ⅱ.2滴NaOH溶液 玻璃片夹缝中立即有灰绿色浑浊
(3)依据甲同学的猜测，实验1中沉淀无灰绿色的原因是 。
(4)实验3中立即出现灰绿色浑浊的原因是 。
(5)根据以上实验探究，若尽可能制得白色沉淀，需要控制的实验条件除了隔绝氧气外，还有 。
【答案】(1) 三颈烧瓶 ACBD 做安全瓶，防倒吸
(2) 防止拆除装置时残留的氨气逸出，污染空气
(3)NaOH溶液过量，反应后溶液中浓度很小，不易被吸附在表面
(4)沉淀中混有，导致沉淀不够紧密，与溶液的接触面积增大，更容易吸附
(5)保证NaOH溶液过量（或保证溶液不足）
【分析】装置A为氨气的发生装置，B为制备氢氧化亚铁的装置，C为防倒吸装置，连在AC之间，D为NH3的尾气处理装置，据此回答。
【解析】（1）装置A中盛装生石灰的仪器的名称是三颈烧瓶，制备氢氧化亚铁，根据分析可知，装置的连接顺序为ACBD，装置C的作用是做安全瓶，防倒吸；
（2）装置B中发生反应的离子方程式为，反应结束后，继续通一段时间的，目的是防止拆除装置时残留的氨气逸出，污染空气；
（3）实验1中沉淀无灰绿色的原因是NaOH溶液过量，反应后溶液中浓度很小，不易被吸附在表面；
（4）实验3中立即出现灰绿色浑浊的原因是沉淀中混有，导致沉淀不够紧密，与溶液的接触面积增大，更容易吸附；
（5）若尽可能制得白色沉淀，需要控制的实验条件除了隔绝氧气外，还有保证NaOH溶液过量（或保证溶液不足）。
9．（23-24高三上·天津和平·期中）完成下列问题。
(1)为紫色固体，易溶于水，微溶于KOH溶液，不溶于乙醇；有强氧化性，在0℃~5℃的强碱性溶液中较稳定，在酸性或中性溶液中快速产生。
①A中发生反应的离子反应方程式是 。
②下列试剂中，装置B的X溶液可以选用的是 。
A．饱和食盐水 B．浓盐酸 C．饱和氯水 D．溶液
③C中得到紫色固体和溶液，生成的化学方程式是 ；若要从反应后的装置C中尽可能得到更多的固体，可以采取的一种措施是 。
(2)高铁酸钾与水反应的离子方程式是。则其作为水处理剂的原理是① ，② 。
(3)某同学设计如图装置制备一定量的，并使其能在较长时间内存在。
①X不能是硝酸，原因是 ，装置4的作用是 。
②实验开始时，开关应 (填“打开”成“关闭”)；这样操作的目的是 。
【答案】(1) +6H++5Cl-=3Cl2↑+3H2O AC 3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O 加入乙醇
(2) K2FeO4具有强氧化性，可以杀菌消毒 生成的氢氧化铁胶体可净水
(3) 将铁氧化为Fe3+，无法得到Fe(OH)2 液封，阻止空气进入装置3中氧化Fe2+或Fe(OH)2。 打开 H2逸出时可将装置中的空气排出，防止其氧化Fe2+或Fe(OH)2。
【分析】A中浓盐酸与KClO3反应生成氯气，生成的氯气中含有HCl，故通过X溶液除去氯气中的HCl，除杂后的氯气进入C中与氢氧化铁、氢氧化钾反应生成高铁酸钾，最后D中NaOH溶液吸收多余的氯气，防止其污染环境。
【解析】（1）①A中浓盐酸与KClO3反应生成氯气、KCl和水，离子方程式为+6H++5Cl-=3Cl2↑+3H2O。
②装置B的作用为除去氯气中的HCl。
A．饱和食盐水能除去氯气中的HCl，A正确；
B．浓盐酸具有挥发性，混合气体通过浓盐酸无法除去HCl，B错误；
C．HCl易溶于水，饱和氯水能吸收氯气中的HCl且减少氯气的溶解，C正确；
D．氯气能与碳酸氢钠溶液反应，同时HCl与NaHCO3反应生成二氧化碳气体，引入了新杂质，D错误；
故答案选AC。
③C中Cl2与氢氧化铁、氢氧化钾反应生成K2FeO4、KCl和水，化学方程式为3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O。从题干可知，高铁酸钾不溶于乙醇，要从反应后的装置C中尽可能得到更多的高铁酸钾固体，可采用的一种措施是加入乙醇，使高铁酸钾充分析出。
（2）高铁酸钾具有强氧化性，可以杀菌消毒，同时其与水反应生成氢氧化铁胶体，胶体具有吸附作用，可净水。
（3）①硝酸与Fe反应生成Fe3+无法生成Fe2+，故无法生成氢氧化亚铁。装置4起到液封的作用，防止空气进入装置3中氧化Fe2+或氧化Fe(OH)2。
②实验开始时，先打开K1、K2，装置2中发生反应生成亚铁盐和氢气，生成的氢气逸出将装置内的空气排出，防止其氧化Fe2+或Fe(OH)2。
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