第10讲 铁及其重要化合物 01 模拟基础练 【题型一】铁及其重要化合物 【题型二】铁及其化合物的转化及应用 02 重难创新练 03 真题实战练
题型一 铁及其重要化合物
1．（2024·辽宁沈阳·模拟预测）下列化合物中不能由化合反应直接得到的是
A． B． C． D．
2．（2024·浙江金华·二模）取琼脂、饱和食盐水的混合溶液倒入培养皿中，滴入几滴酚酞和溶液，混合均匀，放入裹有锌片的铁钉(如下图所示)，一段时间后，下列说法不正确的是
A．锌片附近琼脂颜色变红
B．铁钉上的电极反应式：
C．离子在半凝固态的琼脂内可定向移动
D．将锌片改为铜片，琼脂中会出现蓝、红、蓝三个色块
3.（23-24高三上·上海·期中）实验室可以用如图所示装置制备氢氧化亚铁，下列说法错误的是
A．实验前应把稀硫酸和氢氧化钠溶液均煮沸处理
B．实验开始阶段，应把弹簧夹C和D都打开
C．一段时间后，关闭弹簧夹C和D，在B中生成白色絮状沉淀
D．实验结束后关闭弹簧夹D，可以长时间保存氢氧化亚铁
4．（2024·浙江·三模）实验室将FeCl3饱和溶液滴入沸水中可制得胶体，下列说法不正确的是
A．FeCl3溶液可用于制作印刷电路板
B．胶体呈红褐色，也可以将FeCl3加入NaOH溶液中制得
C．可用丁达尔效应区分FeCl3溶液和胶体
D．直径为80nm的微粒不属于胶体
5．（2023·吉林长春·一模）摩尔盐是分析化学中重要的基准物质，其化学式可表示为(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O。为测定其结晶水含量并进一步探究其在惰性气体氛围中的热分解反应过程，现取一定质量的摩尔盐晶体做热重分析，绘制出如图的热重曲线【已知：(NH4)2SO4分解有N2生成】：
已知：①
②摩尔盐在580℃下完全分解、得到红棕色固体
下列说法错误的是
A．可用K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液检验摩尔盐中的金属阳离子
B．
C．摩尔盐在580℃下完全分解后的气体产物是：N2、SO2、SO3、H2O
D．摩尔盐可作为基准物质用于标定高锰酸钾是因为其性质稳定且摩尔质量大
6．（2024·广西北海·一模）下列过程中的化学反应，相应的离子方程式正确的是
A．在碱性环境中被空气氧化：
B．氢氧化铁加入氢碘酸溶液中：
C．用铁作阳极电解氯化镁溶液：
D．碳酸钙加入乙酸溶液中：
7．（2024·福建·一模）下列有关铁及其化合物参与反应的化学方程式书写错误的是
A．与高温水蒸气反应：
B．胶体制备：
C．的检验：
D．催化甲苯的溴化反应：
题型二 铁及其化合物的转化及应用
8．（2024·浙江·二模）是一种很重要的铁盐，广泛用于建筑、无机、印染、玻璃、有机等工业，下列说法不正确的是
A．工业上用覆铜板、溶液等制取印刷电路板，说明铜的还原性比强
B．水解生成使溶液呈酸性
C．将NaOH浓溶液滴加到煮沸的饱和溶液中，制备胶体
D．溶液可用于有机物中酚羟基的检验
9．向硫酸铁溶液中通入少量气体，要证明该过程发生了氧化还原反应，加入下列试剂一定可行的是
A．溶液、氯水 B． C．溶液 D．溶液
10．（2024·江苏泰州·模拟预测）铁及其化合物的转化具有重要应用。在指定条件下，下列物质间转化能实现的是
A．
B．
C．
D．
11．（2024·广东湛江·一模）部分含Fe物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列推断不合理的是
A．可存在a→e→b的转化
B．e溶液可与KSCN溶液反应生成红色沉淀
C．能用a制作的容器运输浓硫酸
D．a可与稀硝酸恰好反应，生成只含b的溶液
12．（2024·天津·一模）部分含铁物质的类别与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A．a可与e反应生成b
B．b既可被氧化，也可被还原
C．可将e加入浓碱液中制得d的胶体
D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
13．（2024·广东江门·一模）实验室用和溶液制备碳酸亚铁的装置如图所示（夹持装置已省略），三颈烧瓶中产生白色沉淀及无色气体。下列说法不正确的是
A．装置甲产生可排除装置中的空气
B．装置乙中盛装的试剂为饱和溶液
C．装置丙中发生反应的离子方程式：
D．反应结束后，将丙中反应液静置、过滤、洗涤、干燥，可得到碳酸亚铁
14．（2024·湖南长沙·一模）用的混合溶液可吸收工厂排放的废气，从而减少空气污染并回收S,其过程如图所示（各步均进行完全）。下列叙述不正确的是
A．吸收前后混合溶液中浓度减小
B．在转化体系中化合价没有变化的元素只有
C．和是该反应的催化剂
D．反应①的离子方程式为：
15．（23-24高三上·山东·阶段考试）若用如图所示实验装置则可制得白色纯净的氢氧化亚铁沉淀，两极材料分别为石墨和铁。下列关于该实验的说法正确的是( )
A．a电极材料为石墨，b电极材料为铁
B．a电极为负极，其反应式为：Fe-3e-=Fe3+
C．若白色沉淀在电极周围生成，则d是氯化钠溶液
D．液体c为苯，其作用是隔绝空气，防止白色沉淀被氧化
16．（2024·安徽·模拟预测）近日，《国家科学评论》在线发表了南京师范大学陈旭东教授课题组和清华大学李隽教授课题组的合作研究成果，该研究团队完成了具有二十面体结构的铁团簇（如图所示）的合成与计算化学研究。下列说法正确的是
A．比多2个电子
B．具有还原性
C．Fe位于元素周期表第10纵列
D．中铁与铁之间存在离子键
17．（23-24高三上·江西抚州·阶段考试）铁与不同浓度的硝酸溶液反应时，各种含氮产物的相对含量与硝酸溶液浓度的关系如图所示，下列说法正确的是
A．硝酸溶液的浓度越小，其氧化产物中氮元素的价态越低
B．铁与足量4.02mol L-1的硝酸溶液反应，含氮产物主要为NO
C．足量铁与30mL12.2mol L-1的硝酸溶液反应，生成的气体物质的量为0.122mol
D．少量铁与浓度恒为9.75mol L-1的硝酸溶液反应，还原剂与氧化剂的物质的量之比为13：
18．（2024·湖南衡阳·模拟预测）某实验小组为了探究过量铁粉与硝酸酸化的溶液反应过程中溶液显黄色的原因，设计实验如下：
实验编号 实验操作 实验现象
1 向硝酸酸化的溶液中加入过量铁粉，搅拌后静置 烧杯底部有黑色固体，约后溶液明显变黄
2 在实验1中反应、和时，分别取上层清液滴加等量溶液 时产生白色沉淀，溶液呈红色：时白色沉淀减少，溶液颜色加深；时白色沉淀更少，溶液颜色较更浅
3 向硝酸酸化的溶液中加入过量铁粉，搅拌后静置，分别取反应和时的上层清液滴加等量溶液 时溶液呈浅红色；时溶液颜色较时更浅
已知：与反应生成白色沉淀，下列说法错误的是
A．由上述实验可知溶液变黄的主要原因是酸性环境下的氧化性引起
B．由实验1和实验2可知，黄色溶液中含有
C．由实验2的现象推断时溶液颜色变浅是因为发生了反应
D．要验证实验1中黑色固体是否含有，可向黑色固体中加稀盐酸
19．（2024·江西·二模）用铁泥(主要成分为、FeO和少量Fe)制备超顺磁性纳米(平均直径为25nm)的流程图如下(所加试剂均过量，部分步骤已省略)，下列叙述正确的是
A．滤液B的溶质主要为氯化铁
B．步骤②中发生的反应均为置换反应
C．为防止在步骤⑤中继续氧化亚铁离子，步骤④反应完成后剩余的需加热除去
D．将步骤⑤得到的纳米均匀分散在水中时，不能产生丁达尔效应
20.（2024·四川甘孜·一模）Ⅰ．铁是目前产量最大，使用最广泛的金属。我国目前发现最早的人工冶铁制品是河南三门峡出土的西周晚期的玉柄铁剑。
（1）在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或钢水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，请用化学方程式解释 。
（2）电子工业中常用溶液作为“腐蚀液”腐蚀电路铜板。为了检验反应后所得混合溶液中还有，可选择下列试剂中的 （填编号）进行检验，现象是 。
A．KSCN溶液 B．酸性溶液 C．新制氯水
Ⅱ．一种用溶液浸取黄铁矿（主要含和少量难溶杂质）的流程如图所示。
（3）晶体中阴阳离子个数比为 。
（4）“浸取”的过程中，加快浸取的速率的方法有 （写出两项），发生的离子方程式为 。
（5）“操作”如果在实验室里进行，用到的玻璃仪器为 。
（6）从“溶液X”中提取绿矾晶体的操作为：加入Fe粉后，应先浓缩滤液至 ，趁热过滤，取滤液， ，过滤、洗涤、干燥。
21．（2024·安徽卷）下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化，且甲和水可以直接生成乙的是
选项 甲 乙 丙
A
B
C
D
22．（2023·全国卷）化学在文物的研究和修复中有重要作用。下列说法错误的是
A．竹简的成分之一纤维素属于天然高分子
B．龟甲的成分之一羟基磷灰石属于无机物
C．古陶瓷修复所用的熟石膏，其成分为Ca(OH)2
D．古壁画颜料中所用的铁红，其成分为Fe2O3
23．（2023·浙江卷）探究铁及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是
实验方案 现象 结论
A 往溶液中加入片 短时间内无明显现象 的氧化能力比弱
B 往溶液中滴加溶液，再加入少量固体 溶液先变成血红色后无明显变化 与的反应不可逆
C 将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸，滴加溶液 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有价铁
D 向沸水中逐滴加5~6滴饱和溶液，持续煮沸 溶液先变成红褐色再析出沉淀 先水解得再聚集成沉淀
24．（2023·广东卷）劳动有利于“知行合一”。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项 劳动项目 化学知识
A 帮厨活动：帮食堂师傅煎鸡蛋准备午餐 加热使蛋白质变性
B 环保行动：宣传使用聚乳酸制造的包装材料 聚乳酸在自然界可生物降解
C 家务劳动：擦干已洗净的铁锅，以防生锈 铁丝在中燃烧生成
D 学农活动：利用秸秆、厨余垃圾等生产沼气 沼气中含有的可作燃料
25．（2022·重庆卷）下列操作中，不会影响溶液中K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、Cl-、NO等离子大量共存的是
A．加入ZnSO4 B．加入Fe粉 C．通入NH3 D．通入CO2
26．（2022·浙江卷）下列说法正确的是
A．铁与碘反应易生成碘化铁
B．电解ZnSO4溶液可以得到Zn
C．用石灰沉淀富镁海水中的Mg2+，生成碳酸镁
D．SO2通入BaCl2溶液中生成BaSO3沉淀
27．（2022·广东卷）为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是
A．加入溶液产生沉淀 B．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C．加入溶液无红色出现 D．加入溶液无蓝色沉淀生成
28．（2021·广东卷）部分含铁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．可与反应生成
B．既可被氧化，也可被还原
C．可将加入浓碱液中制得的胶体
D．可存在的循环转化关系
29．（2020·浙江卷）黄色固体X，可能含有漂白粉、、、、之中的几种或全部。将X与足量的水作用，得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z。下列结论合理的是
A．X中含，可能含有
B．X中含有漂白粉和
C．X中含有，Y中含有
D．用酸化溶液Z，若有黄绿色气体放出，说明X中含有
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第10讲 铁及其重要化合物 01 模拟基础练 【题型一】铁及其重要化合物 【题型二】铁及其化合物的转化及应用 02 重难创新练 03 真题实战练
题型一 铁及其重要化合物
1．（2024·辽宁沈阳·模拟预测）下列化合物中不能由化合反应直接得到的是
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】A．可由化合反应Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4制得，A不合题意；B．可由化合反应4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3制得，B不合题意；C．可由化合反应2Fe+3Cl22FeCl3制得，C不合题意；D．氧化铝与水不反应，不能直接化合得到，D符合题意；故答案为：D。
2．（2024·浙江金华·二模）取琼脂、饱和食盐水的混合溶液倒入培养皿中，滴入几滴酚酞和溶液，混合均匀，放入裹有锌片的铁钉(如下图所示)，一段时间后，下列说法不正确的是
A．锌片附近琼脂颜色变红
B．铁钉上的电极反应式：
C．离子在半凝固态的琼脂内可定向移动
D．将锌片改为铜片，琼脂中会出现蓝、红、蓝三个色块
【答案】A
【分析】将裹有锌片的铁钉放入琼脂、饱和食盐水的混合溶液中，滴入几滴酚酞和溶液，混合均匀，形成原电池，其中锌作负极、铁作正极，负极电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，正极电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-。
【解析】A．根据以上分析可知，氧气在正极放电，生成氢氧根，所以铁附近变红，故A错误；B．铁钉作正极，铁钉上的电极反应式：，故B正确；C．该装置形成原电池，所以离子在半凝固态的琼脂内可定向移动，故C正确；D．将锌片改为铜片，仍能形成原电池，此时铁作负极，发生氧化反应，其电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，Fe2+与反应产生蓝色沉淀，铜作正极，其电极反应式为，生成氢氧根，所以铜电极附近变红，由于铜裹在铁的中段，所以琼脂中会出现蓝、红、蓝三个色块，故D正确；故答案为：A。
3.（23-24高三上·上海·期中）实验室可以用如图所示装置制备氢氧化亚铁，下列说法错误的是
A．实验前应把稀硫酸和氢氧化钠溶液均煮沸处理
B．实验开始阶段，应把弹簧夹C和D都打开
C．一段时间后，关闭弹簧夹C和D，在B中生成白色絮状沉淀
D．实验结束后关闭弹簧夹D，可以长时间保存氢氧化亚铁
【答案】C
【分析】用右图装置制备氢氧化亚铁，A中药品为：铁粉和稀硫酸，B中为氢氧化钠溶液，结合装置分析可知，实验开始阶段，应把弹簧夹C和D都打开，利用反应生成氢气排净装置中的空气，可以收集D处的气体检验是否是纯净的氢气，将仪器中的空气排尽后，然后关闭C，利用生成的氢气在装置A中压强增大，把硫酸亚铁溶液压入装置B的氢氧化钠溶液中，反应生成白色氢氧化亚铁白色沉淀，可观察到氢氧化亚铁的颜色为白色沉淀，以此解答该题。
【解析】A．氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁，所以制备氢氧化亚铁时应将稀硫酸和氢氧化钠溶液预先煮沸，使溶解的空气逸出，故A正确；B．氢氧化亚铁具有强还原性，易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁，故实验开始阶段，应把弹簧夹C和D都打开，A中反应产生氢气，排除空气，防止亚铁离子被氧气氧化，故B正确；C．一段时间后，关闭弹簧夹C，但不能关闭弹簧夹D，可利用生成的氢气在装置A中压强增大，把硫酸亚铁溶液压入装置B的氢氧化钠溶液中，反应生成白色氢氧化亚铁白色沉淀，故C错误；D．本实验利用反应生成氢气排净装置中的空气，使装置处于还原氛围，故实验结束后关闭弹簧夹D，可以长时间保存氢氧化亚铁，故D正确；故选：C。
4．（2024·浙江·三模）实验室将FeCl3饱和溶液滴入沸水中可制得胶体，下列说法不正确的是
A．FeCl3溶液可用于制作印刷电路板
B．胶体呈红褐色，也可以将FeCl3加入NaOH溶液中制得
C．可用丁达尔效应区分FeCl3溶液和胶体
D．直径为80nm的微粒不属于胶体
【答案】B
【解析】A．FeCl3溶液能和铜单质反应，可用于制作印刷电路板，A正确；B．制取红褐色胶体应该向煮沸的蒸馏水中滴加饱和氯化铁溶液至溶液变红褐色；将FeCl3加入NaOH溶液中会生成氢氧化铁沉淀，B错误；C．胶体具有丁达尔效应，而溶液没有此现象，因此可以利用丁达尔效应区分胶体和溶液，C正确；D．根据分散质微粒直径大小，可将分散系分为溶液、胶体和浊液，分散质微粒直径小于1nm的为溶液，分散质微粒直径1nm～100nm之间的为胶体，分散质微粒直径大于100nm的为浊液；直径为80nm的微粒不是分散系，故不属于胶体，D正确；故选B。
5．（2023·吉林长春·一模）摩尔盐是分析化学中重要的基准物质，其化学式可表示为(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O。为测定其结晶水含量并进一步探究其在惰性气体氛围中的热分解反应过程，现取一定质量的摩尔盐晶体做热重分析，绘制出如图的热重曲线【已知：(NH4)2SO4分解有N2生成】：
已知：①
②摩尔盐在580℃下完全分解、得到红棕色固体
下列说法错误的是
A．可用K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液检验摩尔盐中的金属阳离子
B．
C．摩尔盐在580℃下完全分解后的气体产物是：N2、SO2、SO3、H2O
D．摩尔盐可作为基准物质用于标定高锰酸钾是因为其性质稳定且摩尔质量大
【答案】C
【解析】A．摩尔盐中铁元素化合价+2价，Fe2+与K3[Fe(CN)6](铁氰化钾溶液)反应生成蓝色的铁氰化亚铁沉淀，可用K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液检验摩尔盐中的金属阳离子Fe2+，A正确；B．摩尔盐在580℃下完全分解，得到的红棕色固体为Fe2O3，设( (NH4)2Fe(SO4)2 xH2O)为1mol，则根据铁元素守恒可知，摩尔盐在580℃下完全分解，得到的Fe2O3为0.5mol，质量为80g，由图可知，最终TG=100%-9.2%-9.2%-9.2%-52.0%=20.4%，则最初1mol摩尔盐的质量为≈392g，即摩尔盐的相对分子质量为392，故18×2+56+96×2+18x=392，解得x=6，B正确；C．摩尔盐在580℃下完全分解后有Fe2O3，Fe2O3中铁元素是+3价，气体中SO2中硫元素是+4价，SO3中硫元素是+4价，N2氮元素还是-0价，化合价有升高也有降低，但根据摩尔盐的化学式，化合价升高的总数不可能等于化合价降低的总数，C错误；D．摩尔盐较稳定，且摩尔质量大配制标准液时误差小，更适合作标准液，Fe2+能够被酸性高锰酸钾溶液氧化，D正确，故答案为：C。
6．（2024·广西北海·一模）下列过程中的化学反应，相应的离子方程式正确的是
A．在碱性环境中被空气氧化：
B．氢氧化铁加入氢碘酸溶液中：
C．用铁作阳极电解氯化镁溶液：
D．碳酸钙加入乙酸溶液中：
【答案】A
【解析】A．被氧气氧化为，在碱性环境中生成沉淀，A正确；B．氢氧化铁加入氢碘酸溶液中，反应的离子方程式为，B错误；C．阳极材料为铁时，铁失去电子，反应的离子方程式为，C错误；D．碳酸钙加入乙酸溶液中，反应的离子方程式为，D错误；故选A。
7．（2024·福建·一模）下列有关铁及其化合物参与反应的化学方程式书写错误的是
A．与高温水蒸气反应：
B．胶体制备：
C．的检验：
D．催化甲苯的溴化反应：
【答案】A
【解析】A．高温下Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，故A错误；B．饱和氯化铁溶液滴入沸水中制Fe(OH)3胶体，反应的化学方程式为，故B正确；C．用K3[Fe(CN)6]检验Fe2+反应生成KFe[Fe(CN)6]，反应的化学方程式：，故C正确；D．甲苯和液溴在铁作催化剂的条件下生成对溴甲苯，，故D正确；故答案选A。
题型二 铁及其化合物的转化及应用
8．（2024·浙江·二模）是一种很重要的铁盐，广泛用于建筑、无机、印染、玻璃、有机等工业，下列说法不正确的是
A．工业上用覆铜板、溶液等制取印刷电路板，说明铜的还原性比强
B．水解生成使溶液呈酸性
C．将NaOH浓溶液滴加到煮沸的饱和溶液中，制备胶体
D．溶液可用于有机物中酚羟基的检验
【答案】C
【解析】A．铁离子与铜反应生成铜离子和亚铁离子，铜做还原剂，说明铜的还原性比强，A正确；B．水解生成和氢离子，使溶液呈酸性，B正确；C．应该将饱和溶液滴加到煮沸的水中，制备胶体，C错误；D．溶液可用于有机物中酚羟基的检验，如果变紫色，证明有酚羟基，D正确；故选C。
9．向硫酸铁溶液中通入少量气体，要证明该过程发生了氧化还原反应，加入下列试剂一定可行的是
A．溶液、氯水 B． C．溶液 D．溶液
【答案】B
【分析】向硫酸铁溶液中通入少量气体，生成的溶液中必然含有Fe2+，可通过检验Fe2+来验证发生了氧化还原反应。
【解析】A．向硫酸铁溶液中通入少量气体，可能有剩余的Fe3+，先加入KSCN溶液，溶液会变红色，再加入氯水，溶液仍然为红色，不能证明Fe2+的存在，故A不选；B．含Fe2+的溶液与铁氰化钾溶液反应生成具有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀，能证明SO2与硫酸铁发生氧化还原反应，故B选；C．加入溶液，有氢氧化铁红褐色沉淀生成，只能说明含有铁离子，不能证明二者发生了反应，故C不选；D．加入溶液，可产生硫酸钡白色沉淀，由于原溶液也含有，不能说明反应生成了，不能证明二者发生了反应，故D不选；答案选B。
10．（2024·江苏泰州·模拟预测）铁及其化合物的转化具有重要应用。在指定条件下，下列物质间转化能实现的是
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解析】A．Fe2O3溶于稀盐酸生成FeCl3和水，FeCl3为挥发性酸的弱碱盐，蒸发时会发生水解，转化为Fe(OH)3沉淀，A不正确；B．I2具有弱氧化性，只能将Fe氧化为FeI2，FeI2电离产生的Fe2+和I-都能被Cl2氧化，从而生成FeCl3和I2，B正确；C．FeS2在高温条件下能被O2氧化，生成Fe2O3和SO2，但Fe2O3难溶于水，与水不能发生反应，C不正确；D．Fe溶于盐酸生成FeCl2和H2，SO2具有弱氧化性，不能将Fe2+氧化为Fe3+，D不正确；故选B。
11．（2024·广东湛江·一模）部分含Fe物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列推断不合理的是
A．可存在a→e→b的转化
B．e溶液可与KSCN溶液反应生成红色沉淀
C．能用a制作的容器运输浓硫酸
D．a可与稀硝酸恰好反应，生成只含b的溶液
【答案】B
【解析】A．存在的转化，A项正确；B．与KSCN溶液反应生成红色溶液，不是沉淀，B项错误；C．常温下Fe会与浓硫酸发生钝化，故可钢瓶储运浓硫酸，钢瓶用的容器运输浓硫酸C项正确；D．当Fe过量时，反应后溶液中溶质可以只存在，D项正确。
12．（2024·天津·一模）部分含铁物质的类别与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A．a可与e反应生成b
B．b既可被氧化，也可被还原
C．可将e加入浓碱液中制得d的胶体
D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
【答案】C
【分析】图中所示铁元素不同化合价的物质：a为Fe，b为FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(Ⅱ)的盐类物质，c为Fe(OH)2，e为FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(Ⅲ)的盐类物质，d为Fe(OH)3。
【解析】A．Fe与Fe(Ⅲ)的盐类物质可发生反应生成Fe(Ⅱ)的盐类物质：，故A正确；B．Fe(Ⅱ)为铁元素的中间价态，既有还原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被还原，故B正确；C．Fe(Ⅲ)的盐类物质与浓碱液反应生成Fe(OH)3沉淀，制备Fe(OH)3胶体操作为：向沸水中滴加饱和FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，故C错误；D．b→c→d→e→b的循环转化关系如：，故D正确；故选C。
13．（2024·广东江门·一模）实验室用和溶液制备碳酸亚铁的装置如图所示（夹持装置已省略），三颈烧瓶中产生白色沉淀及无色气体。下列说法不正确的是
A．装置甲产生可排除装置中的空气
B．装置乙中盛装的试剂为饱和溶液
C．装置丙中发生反应的离子方程式：
D．反应结束后，将丙中反应液静置、过滤、洗涤、干燥，可得到碳酸亚铁
【答案】B
【分析】为防止氧化，制备碳酸亚铁应在无氧环境中进行，装置制备CO2经过乙饱和碳酸氢钠溶液除去HCl，进入丙中驱赶装置内的空气，丙装置中碳酸氢根与Fe2+反应生成FeCO3，丁用于吸收多余的CO2并避免空气进入丙中氧化目标产物；
【解析】A．装置甲产生可排除装置中的空气，开始时应先通一段时间CO2排尽装置的空气防止FeCO3被氧化，A正确；B．CO2经过乙饱和碳酸氢钠溶液除去HCl，而不是饱和碳酸钠，B错误；C．丙中二氧化碳与Fe2+反应生成FeCO3同时生成二氧化碳、水，，C正确；D．丙中碳酸亚铁为沉淀，故反应后将丙中反应液静置、过滤、洗涤、干燥，可得到碳酸亚铁，D正确；故选B。
14．（2024·湖南长沙·一模）用的混合溶液可吸收工厂排放的废气，从而减少空气污染并回收S,其过程如图所示（各步均进行完全）。下列叙述不正确的是
A．吸收前后混合溶液中浓度减小
B．在转化体系中化合价没有变化的元素只有
C．和是该反应的催化剂
D．反应①的离子方程式为：
【答案】B
【解析】A．吸收剂吸收了硫化氢后生成了水，使Fe3+、Cu2+浓度降低，故A正确；B．根据流程图可知，H、Cl、Cu元素的化合价没有发生变化，故B错误；C．根据流程图可知，吸收硫化氢的总反应方程式：2H2S+O2=2H2O+2S↓，和是该反应的催化剂，故C正确；D．根据流程图可知，反应①的离子方程式为：H2S+Cu2+=CuS↓+2H+，故D正确；故选：B。
15．（23-24高三上·山东·阶段考试）若用如图所示实验装置则可制得白色纯净的氢氧化亚铁沉淀，两极材料分别为石墨和铁。下列关于该实验的说法正确的是( )
A．a电极材料为石墨，b电极材料为铁
B．a电极为负极，其反应式为：Fe-3e-=Fe3+
C．若白色沉淀在电极周围生成，则d是氯化钠溶液
D．液体c为苯，其作用是隔绝空气，防止白色沉淀被氧化
【答案】D
【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，电极材料为Fe，发生的电极反应为Fe-2e-=Fe2+，b为阴极，电极材料为石墨。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．结合分析，a电极材料为铁，b电极材料为石墨，故A错误；B．a电极为阳极，其反应式为：Fe-2e-=Fe2+，故B错误；C．若电解液d是NaCl溶液，阳极生成亚铁离子，阴极生成氢氧根离子，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，则白色沉淀在两电极之间的溶液中生成，故C错误；D．根据分析，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，故D正确；答案选D。
16．（2024·安徽·模拟预测）近日，《国家科学评论》在线发表了南京师范大学陈旭东教授课题组和清华大学李隽教授课题组的合作研究成果，该研究团队完成了具有二十面体结构的铁团簇（如图所示）的合成与计算化学研究。下列说法正确的是
A．比多2个电子 B．具有还原性
C．Fe位于元素周期表第10纵列 D．中铁与铁之间存在离子键
【答案】B
【解析】A．、互为同位素，电子数相同，中子数相差2，故A错误；B．根据离子所带电荷可知，该团簇中的Fe存在0价的Fe和Fe2+，因此具有还原性，故B正确；C．Fe位于元素周期表第8纵列，故C错误；D．铁团簇中不存在阴离子，因此不含离子键，故D错误；故选：B。
17．（23-24高三上·江西抚州·阶段考试）铁与不同浓度的硝酸溶液反应时，各种含氮产物的相对含量与硝酸溶液浓度的关系如图所示，下列说法正确的是
A．硝酸溶液的浓度越小，其氧化产物中氮元素的价态越低
B．铁与足量4.02mol L-1的硝酸溶液反应，含氮产物主要为NO
C．足量铁与30mL12.2mol L-1的硝酸溶液反应，生成的气体物质的量为0.122mol
D．少量铁与浓度恒为9.75mol L-1的硝酸溶液反应，还原剂与氧化剂的物质的量之比为13：
【解析】A．根据图示，硝酸溶液的浓度越小，其还原产物中氮元素的价态越低，故A错误；
B．根据图示，铁与足量4.02mol L-1的硝酸溶液反应，含氮产物主要为、NO等，故B错误；C．足量铁与30mL12.2mol L-1的硝酸溶液反应，随反应进行，硝酸浓度降低，生成含氮产物有NO、NO2、N2、N2O、，故C错误；D．少量铁与浓度恒为9.75mol L-1的硝酸溶液反应，生成含氮还原产物的物质的量比n(NO): n(NO2): n(N2O)=5:3:1，设生成n(NO)、 n(NO2)、n(N2O)分别为5mol、3mol、1mol，根据N原子守恒，被还原的硝酸为10mol，Fe被氧化为Fe3+，根据得失电子守恒，被氧化的Fe有，所以还原剂与氧化剂的物质的量之比为13：15，故D正确；选D。
18．（2024·湖南衡阳·模拟预测）某实验小组为了探究过量铁粉与硝酸酸化的溶液反应过程中溶液显黄色的原因，设计实验如下：
实验编号 实验操作 实验现象
1 向硝酸酸化的溶液中加入过量铁粉，搅拌后静置 烧杯底部有黑色固体，约后溶液明显变黄
2 在实验1中反应、和时，分别取上层清液滴加等量溶液 时产生白色沉淀，溶液呈红色：时白色沉淀减少，溶液颜色加深；时白色沉淀更少，溶液颜色较更浅
3 向硝酸酸化的溶液中加入过量铁粉，搅拌后静置，分别取反应和时的上层清液滴加等量溶液 时溶液呈浅红色；时溶液颜色较时更浅
已知：与反应生成白色沉淀，下列说法错误的是
A．由上述实验可知溶液变黄的主要原因是酸性环境下的氧化性引起
B．由实验1和实验2可知，黄色溶液中含有
C．由实验2的现象推断时溶液颜色变浅是因为发生了反应
D．要验证实验1中黑色固体是否含有，可向黑色固体中加稀盐酸
【答案】A
【解析】A．实验1中3 min后溶液明显变黄，滴加等量KSCN溶液后呈红色，而实验3中溶液呈浅红色，说明硝酸可将Fe氧化为Fe2+，Ag+可将Fe2+氧化为Fe3+，故溶液变黄的主要是Ag+将Fe2+氧化为Fe3+，A错误；B．向含有三价铁离子的溶液中加入硫氰化钾溶液，溶液会变为红色，通过实验2可以证明黄色溶液中含有三价铁离子，B正确；C．由于铁粉过量，过量的铁粉会与三价铁离子反应生成亚铁离子，C正确；D．盐酸可以与Fe反应但不与Ag反应，故向实验1所得黑色固体中加过量稀盐酸，有固体剩余则证明固体中有Ag，D正确；故错误的选A。
19．（2024·江西·二模）用铁泥(主要成分为、FeO和少量Fe)制备超顺磁性纳米(平均直径为25nm)的流程图如下(所加试剂均过量，部分步骤已省略)，下列叙述正确的是
A．滤液B的溶质主要为氯化铁
B．步骤②中发生的反应均为置换反应
C．为防止在步骤⑤中继续氧化亚铁离子，步骤④反应完成后剩余的需加热除去
D．将步骤⑤得到的纳米均匀分散在水中时，不能产生丁达尔效应
【答案】C
【分析】铁泥(主要成分为、FeO和少量Fe)与稀盐酸反应得到的滤液A中溶质为氯化铁、氯化亚铁、过量的盐酸；加入铁粉还原铁离子：，过量的盐酸和Fe反应：，过滤过量的铁，滤液B的溶质主要为氯化亚铁；加入氢氧化钠溶液，生成；向浊液C中加入溶液，反应完成后需除去剩余的，再与氯化亚铁混合，经一系列操作后得到产品。
【解析】A．滤液B的溶质主要为氯化亚铁，A项错误；B．加入铁粉还原铁离子的反应不是置换反应，铁单质与过量盐酸的反应，属于置换反应，B项错误；C．为防止在步骤⑤中继续氧化亚铁离子，需除去剩余，C项正确；D．超顺磁性纳米平均直径为25nm，其均匀分散在水中后得到胶体，能产生丁达尔效应，D项错误；故选C。
20.（2024·四川甘孜·一模）Ⅰ．铁是目前产量最大，使用最广泛的金属。我国目前发现最早的人工冶铁制品是河南三门峡出土的西周晚期的玉柄铁剑。
（1）在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或钢水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，请用化学方程式解释 。
（2）电子工业中常用溶液作为“腐蚀液”腐蚀电路铜板。为了检验反应后所得混合溶液中还有，可选择下列试剂中的 （填编号）进行检验，现象是 。
A．KSCN溶液 B．酸性溶液 C．新制氯水
Ⅱ．一种用溶液浸取黄铁矿（主要含和少量难溶杂质）的流程如图所示。
（3）晶体中阴阳离子个数比为 。
（4）“浸取”的过程中，加快浸取的速率的方法有 （写出两项），发生的离子方程式为 。
（5）“操作”如果在实验室里进行，用到的玻璃仪器为 。
（6）从“溶液X”中提取绿矾晶体的操作为：加入Fe粉后，应先浓缩滤液至 ，趁热过滤，取滤液， ，过滤、洗涤、干燥。
【答案】（1）
（2）A 溶液变红
（3）1:1
（4）将黄铁矿粉碎，适当增加溶液浓度，适当升温，搅拌
（5）烧杯、漏斗、玻璃棒
（6）溶液表面出现晶膜 冷却结晶
【分析】黄铁矿用溶液“浸取”， 和反应生成硫酸亚铁和S单质，过滤出S和矿渣，滤液中加铁粉把把Fe3+被还原为Fe2+，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得绿矾晶体。
【解析】（1）在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或钢水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，是因为铁和水蒸气子高温条件下辅运顺槽四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为；
（2）遇KSCN溶液变红，为了检验反应后所得混合溶液中还有，可选择下列试剂中的KSCN溶液进行检验，现象是溶液变红。
（3）晶体由Fe2+、构成，阴阳离子个数比为1:1；
（4）根据影响反应速率的因素，“浸取”的过程中，加快浸取的速率的方法有将黄铁矿粉碎，适当增加溶液浓度，适当升温，搅拌等；Fe3+把FeS2氧化为S沉淀, Fe3+被还原为Fe2+，发生反应的离子方程式为。
（5）“操作”为过滤，如果在实验室里进行，用到的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒；
（6）从“溶液X”中提取绿矾晶体的操作为：加入Fe粉后，把Fe3+被还原为Fe2+，先浓缩滤液至溶液表面出现晶膜，趁热过滤，取滤液，冷却结晶，过滤、洗涤、干燥。
21．（2024·安徽卷）下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化，且甲和水可以直接生成乙的是
选项 甲 乙 丙
A
B
C
D
【答案】D
【解析】A．Cl2与水反应生成HClO和HCl，无法直接生成NaClO，A错误；B．SO2与水反应生成亚硫酸而不是硫酸，B错误；C．氧化铁与水不反应，不能生成氢氧化铁沉淀，C错误；D．CO2与水反应生成碳酸，碳酸与碳酸钙反应生成碳酸氢钙，碳酸氢钙受热分解生成二氧化碳气体，D正确；故答案选D。
22．（2023·全国卷）化学在文物的研究和修复中有重要作用。下列说法错误的是
A．竹简的成分之一纤维素属于天然高分子
B．龟甲的成分之一羟基磷灰石属于无机物
C．古陶瓷修复所用的熟石膏，其成分为Ca(OH)2
D．古壁画颜料中所用的铁红，其成分为Fe2O3
【答案】C
【解析】A．纤维素是一种天然化合物，其分子式为(C6H10O5)n，其相对分子质量较高，是一种天然高分子，A正确；B．羟基磷灰石又称又称羟磷灰石、碱式磷酸钙，其化学式为[Ca10(PO4)6(OH)2]，属于无机物，B正确；C．熟石膏是主要成分为2CaSO4·H2O，Ca(OH)2为熟石灰的主要成分，C错误；D．Fe2O3为红色，常被用于油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料，俗称铁红，D正确；故答案选C。
23．（2023·浙江卷）探究铁及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是
实验方案 现象 结论
A 往溶液中加入片 短时间内无明显现象 的氧化能力比弱
B 往溶液中滴加溶液，再加入少量固体 溶液先变成血红色后无明显变化 与的反应不可逆
C 将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸，滴加溶液 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有价铁
D 向沸水中逐滴加5~6滴饱和溶液，持续煮沸 溶液先变成红褐色再析出沉淀 先水解得再聚集成沉淀
【答案】D
【解析】A．锌是一种化学性质比较活泼的金属元素，在空气中容易被氧化。当锌在空气中长时间暴露时，表面会形成一层薄薄的氧化锌膜，因此FeCl2溶液中加入Zn片，短时间内无明显现象，但一段时间后两者可以发生反应：，溶液由浅绿色变为无色，由方程式可知Fe2+的氧化能力比Zn2+强，A错误；B．溶液变成血红色的原因，，与和K+无关，B错误；C．铁离子可能先与单质铁生成亚铁离子，则溶液呈绿色，C错误；D．向沸水中滴加饱和氯化铁溶液，制取Fe(OH)3胶体，继续加热则胶体因聚沉变为沉淀，D正确；故答案为：D。
24．（2023·广东卷）劳动有利于“知行合一”。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项 劳动项目 化学知识
A 帮厨活动：帮食堂师傅煎鸡蛋准备午餐 加热使蛋白质变性
B 环保行动：宣传使用聚乳酸制造的包装材料 聚乳酸在自然界可生物降解
C 家务劳动：擦干已洗净的铁锅，以防生锈 铁丝在中燃烧生成
D 学农活动：利用秸秆、厨余垃圾等生产沼气 沼气中含有的可作燃料
【答案】C
【解析】A．鸡蛋主要成分是蛋白质，帮食堂师傅煎鸡蛋准备午餐，加热使蛋白质变性，有关联，故A不符合题意；B．聚乳酸在自然界可生物降解，为了减小污染，宣传使用聚乳酸制造的包装材料，两者有关联，故B不符合题意；C．擦干已洗净的铁锅，以防生锈，防止生成氧化铁，铁丝在中燃烧生成，两者没有关联，故C 符合题意；D．利用秸秆、厨余垃圾等生产沼气，沼气主要成分是甲烷，甲烷用作燃料，两者有关系，故D不符合题意。
综上所述，答案为C。
25．（2022·重庆卷）下列操作中，不会影响溶液中K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、Cl-、NO等离子大量共存的是
A．加入ZnSO4 B．加入Fe粉 C．通入NH3 D．通入CO2
【答案】D
【解析】A．向溶液中加入硫酸锌溶液，硫酸根离子会与溶液中的钡离子反应，会影响溶液中离子的大量共存，故A不符合题意；B．向溶液中加入铁粉，铁离子会与铁反应生成亚铁离子，会影响溶液中离子的大量共存，故B不符合题意；C．向溶液中通入氨气，铝离子、铁离子会与氨水反应生成氢氧化铝、氢氧化铁沉淀，会影响溶液中离子的大量共存，故C不符合题意；D．向溶液中通入二氧化碳，二氧化碳与溶液中离子不发生任何反应，不会影响溶液中离子的大量共存，故D符合题意；故选D。
26．（2022·浙江卷）下列说法正确的是
A．铁与碘反应易生成碘化铁
B．电解ZnSO4溶液可以得到Zn
C．用石灰沉淀富镁海水中的Mg2+，生成碳酸镁
D．SO2通入BaCl2溶液中生成BaSO3沉淀
【答案】B
【解析】A．I2属于弱氧化剂，与Fe反应生成FeI2，A错误；B．电解一定浓度的硫酸锌溶液，Zn2+在阴极得电子析出Zn，B正确；C．石灰沉淀Mg2+生成的沉淀是Mg(OH)2，C错误；D．SO2通入BaCl2溶液中不能生成BaSO3沉淀，因为H2SO3酸性比HCl弱，该复分解反应不能发生，D错误；故答案选B。
27．（2022·广东卷）为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是
A．加入溶液产生沉淀 B．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C．加入溶液无红色出现 D．加入溶液无蓝色沉淀生成
【答案】D
【分析】镀层有破损的镀锌铁片被腐蚀，则将其放入到酸化的3%NaCl溶液中，会构成原电池，由于锌比铁活泼，作原电池的负极，而铁片作正极，溶液中破损的位置会变大，铁也会继续和酸化的氯化钠溶液反应产生氢气，溶液中会有亚铁离子生成，据此分析解答。
【解析】A．氯化钠溶液中始终存在氯离子，所以加入硝酸银溶液后，不管铁片是否被腐蚀，均会出现白色沉淀，故A不符合题意；B．淀粉碘化钾溶液可检测氧化性物质，但不论铁片是否被腐蚀，均无氧化性物质与碘化钾发生反应，故B不符合题意；C．KSCN溶液可检测铁离子的存在，上述现象中不会出现铁离子，所以无论铁片是否被腐蚀，加入KSCN溶液后，均无红色出现，故C不符合题意；D．K3[Fe(CN)6]是用于检测Fe2+的试剂，若铁片没有被腐蚀，则溶液中不会生成亚铁离子，则加入K3[Fe(CN)6]溶液就不会出现蓝色沉淀，故D符合题意。综上所述，答案为D。
28．（2021·广东卷）部分含铁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．可与反应生成
B．既可被氧化，也可被还原
C．可将加入浓碱液中制得的胶体
D．可存在的循环转化关系
【答案】C
【分析】图中所示铁元素不同化合价的物质：a为Fe，b为FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(II)的盐类物质，c为Fe(OH)2，e为FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(III)的盐类物质，d为Fe(OH)3。
【解析】A．Fe与Fe(III)的盐类物质可发生反应生成Fe(II)的盐类物质，如Fe+2FeCl3=3FeCl2，故A不选；B．Fe(II)为铁元素的中间价态，既有还原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被还原，故B不选；C．Fe(III)的盐类物质与浓碱液反应生成Fe(OH)3沉淀，制备Fe(OH)3胶体操作为：向沸水中滴加饱和FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，故C选；D．转化如，故D不选；综上所述，答案为C。
29．（2020·浙江卷）黄色固体X，可能含有漂白粉、、、、之中的几种或全部。将X与足量的水作用，得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z。下列结论合理的是
A．X中含，可能含有
B．X中含有漂白粉和
C．X中含有，Y中含有
D．用酸化溶液Z，若有黄绿色气体放出，说明X中含有
【答案】C
【分析】固体X为黄色，则含有Fe2(SO4)3，溶于水后，要使溶液Z为无色碱性，则一定含有漂白粉，且漂白粉过量，得到深棕色固体混合物Y，则固体Y是Fe(OH)3和Cu(OH)2的混合物，X中一定含有，和中含有其中一种或两种都含，据此解答。
【解析】A.若X含有KI，则会与漂白粉反应生成I2，溶液不为无色，A不正确；B.由分析可知，不一定含有FeSO4，B不正确；C.由分析可知， X含有CuCl2，Y含有Fe(OH)3，C正确；D.酸化后，产生黄绿色气体，为氯气，则发生的发生反应的离子反应方程式为：Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O，此时的Cl-有可能来自于漂白粉氧化FeSO4产生的Cl-，也有可能是漂白粉自身含有的，不能推导出含有CuCl2，D不正确；故选C。
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