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第三章　金属及其化合物
第8讲　过渡金属元素——铁
复习要点　1.掌握铁及其重要化合物的主要性质及其应用。2.了解铁及其化合物的制备方法。3.掌握铁及其化合物的转化关系及应用。4.理解化工流程及实验室中实现铁及其化合物的转化原理和条件分析。
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考点1　铁的单质、氧化物、氢氧化物
A基础知识重点疑难
1. 铁（1）在元素周期表中位置与物理性质
（2）化学性质
笔记：①（2024山东）铁粉可用作食品脱氧剂（√）
②（2023广东）擦干已洗净的铁锅，以防生锈，原因是铁丝在O2中燃烧生成Fe3O4（×）
③（2024河北）还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声，说明H2O具有还原性（×）
④（2023浙江1月）常温下铁与浓硝酸反应可制备NO2（×）
（3）铁参与反应的生成物中铁的价态
④铁与氧化性酸反应产物的辨析
笔记：①与NA题结合，判断转移电子的数目，如（2022海南）在2.8 g Fe中加入100 mL 3 mol·L－1 HCl，Fe完全溶解，反应转移电子为0.1 mol（√）；（2022浙江1月）铁与碘反应易生成碘化铁（×）
②（2023浙江6月）氯化铁可由铁与氯气反应制得（√）
2. 铁的氧化物
化学式 FeO① Fe2O3 Fe3O4
俗称 — 铁红 磁性氧化铁
颜色、状态 黑色②粉末 　红棕　色粉末 　黑　色晶体
溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水
铁的化合价 ＋2 ＋3 ＋2，＋3
稳定性 不稳定 稳定 稳定
红棕　
黑　
化
学
性
质
③ 与非氧化
性酸反应
与氧化性
酸反应
（稀HNO3）
H2O
2Fe3＋＋3H2O
＋2Fe3＋＋4H2O
3FeO＋10HNO3（稀）
＋5H2O
2Fe（NO3）3＋
3H2O
3Fe3O4＋28HNO3
（NO3）3＋NO↑＋
14H2O
化
学
性
质
③ 与还原性酸反应（HI）
与还原
剂反应
2FeI2＋I2＋3H2O
＋I2＋4H2O
笔记：①（2024浙江6月）FeO有还原性，能被氧化成Fe3O4（√）
②（2023广东）火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为FeO （×）
③氧化还原反应与复分解反应竞争，类似有Fe（OH）2、Fe（OH）3与酸反应，规律：＋2价Fe有还原性，＋3价Fe有氧化性。
3. 铁的氢氧化物
Fe（OH）2、Fe（OH）3比较
化学式 Fe（OH）2 Fe（OH）3
色、态 　白　色固体 　红褐　色固体
化学性质 与非氧化性酸反应（HCl）
与氧化性酸反应（稀HNO3）
与还原性酸反应（HI）
受热分解 —
白　
红褐　
FeCl2＋2H2O
＋3H2O
3Fe（OH）2＋10HNO3
＋NO↑＋8H2O
（NO3）3＋3H2O
FeI2＋2H2O
＋I2＋6H2O
化学式 Fe（OH）2 Fe（OH）3
制法
二者的关系
（OH）2↓　
B题组集训提升能力
题组一　铁单质的性质
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
B
①将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2
②擦干已洗净的铁锅，以防生锈；铁丝在O2中燃烧生成Fe3O4，二者没有关联（2023·广东化学）
③浓硝酸与铁在常温下不能反应，所以可用铁质容器贮运浓硝酸（2022·浙江6月选考）
④工人将模具干燥后再注入熔融钢水，是由于铁与H2O高温下会反应（2022·广东化学）
⑤56 g铁片投入足量浓硫酸中生成NA个SO2分子（设NA为阿伏加德罗常数的值）
⑥往FeCl2溶液中加入Zn片，短时间内无明显现象，说明Fe2＋的氧化能力比Zn2＋弱（2023·浙江1月选考）
①②④　
⑦纳米级的铁粉能通过吸附作用除去水体中的Cu2＋、Hg2＋等重金属离子
⑧还原铁粉可用作食品干燥剂（2022·浙江1月选考）
3. （1）向一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉，得到的Fe2＋的物质的量（纵坐标）与所加铁粉的物质的量（横坐标）的关系如图所示。
Fe3＋　
Fe2＋、Fe3＋　
（2）向一定量的铁粉中逐滴滴加稀硝酸，得到金属阳离子与所加硝酸的物质的量的关系如图所示。
Fe2＋　
Fe3＋　
2∶3　
题组二　铁的重要化合物
A. Fe具有还原性，可用作抗氧化剂
B. Fe3O4具有磁性，可用于炼铁
C. Fe（OH）3胶体呈红褐色，可用于净水
D. FeCl3溶液呈酸性，可用于刻蚀铜板
A
解析：Fe是比较活泼的金属元素，其单质具有还原性，可与氧气、水反应，因此可用作抗氧化剂，A符合题意；Fe3O4是铁的氧化物，可用于炼铁，这与其是否具有磁性无关，B不符合题意；Fe（OH）3胶体呈红褐色，该胶体的表面积大，吸附力强，可吸附水中悬浮的固体小颗粒，使之形成沉淀而析出，因此可用于净水，这与其颜色是否为红褐色无关，C不符合题意；FeCl3是强酸弱碱盐，在溶液中Fe3＋水解使溶液呈酸性，FeCl3溶液可用于刻蚀铜板是由于FeCl3具有强氧化性，能够与Cu单质发生氧化还原反应生成FeCl2、CuCl2，与其水溶液是否显酸性无关，D不符合题意。
D
A. Fe2O3与FeO的物质的量之比为1∶6
B. 硝酸的浓度为3 mol·L－1
C. 产生的NO在标准状况下的体积为4.48 L
D. Fe2O3、FeO与硝酸反应后剩余0.2 mol HNO3
D
反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液，氢氧化钠与硝酸反应，剩余的氢氧化钠与硝酸铁反应，最后为硝酸钠溶液，根据氮元素守恒可知反应后溶液中n（HNO3）＋3n[Fe（NO3）3]＝n（NaNO3），所以反应后：n（HNO3）＝n（NaNO3）－3n[Fe（NO3）3]＝2.8 mol－3×0.8 mol＝0.4 mol，故D错误。
题组三　Fe（OH）2的制备
A B C D
C
8. 某同学设计如图装置（气密性已检查）制备Fe（OH）2白色沉淀。
请回答：
解析：（1）仪器1是分液漏斗。该反应需要置于无氧环境，故装置5的作用是液封，防止空气进入装置4。
分液漏斗　
液封，防止空气进入装置4
解析：（2）实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3中溶液不能进入4中。原因在于装置3产生的H2从左侧导管逸出，没有足够的压强将FeSO4溶液压入装置4中，因而在装置2、3之间添加控制开关即可。
在装置2、3之间添加
控制开关
解析：（3）灰绿色沉淀产生的原因是Fe（OH）2被空气氧化，因为没有用氢气排出装置4中的空气。
没有用氢气排出装置4内的空气
解题感悟
Fe（OH）2的制备方法
（1）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在隔绝空气的密闭体系中。
（2）几种典型的制备方法
方法 装置 说明
隔绝
空气
用不含Fe3＋的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备
方法 装置 说明
氢气
氛围中 先打开止水夹，生成的氢气排尽装置中的空气，关闭止水夹，生成的硫酸亚铁被压入氢氧化钠溶液
电解法 利用电解实验可以制得纯净的Fe（OH）2白色沉淀，阳极为铁，阴极为石墨
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考点2　铁及其化合物的转化关系及Fe2＋、Fe3＋盐的性质和检验
A基础知识重点疑难
1. 亚铁盐和铁盐性质
（1）＋2价和＋3价Fe均具有氧化性
笔记：（2022浙江6月）FeO（OCH3）溶于氢碘酸（HI），再加CCl4萃取，有机层呈紫红色（√）
笔记：（2023江苏）向2 mL FeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色变化，探究Fe2＋是否有还原性（√）
（4）转化
2. Fe2＋、Fe3＋的检验方法
（1）用KSCN溶液和氯水
笔记：（2024广西）KSCN能区分Fe2（SO4）3和K3[Fe（CN）6]（√）
（2）用NaOH溶液
（3）含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的检验
笔记：Cl－干扰Fe2＋检验，如（2022全国甲卷）将铁锈溶于浓盐酸，滴入KMnO4溶液，检验铁锈中是否含有二价铁（×）
笔记：（2024黑、吉、辽）用K3[Fe（CN）6]溶液检验NaBr溶液中是否含有Fe2＋（√）
3. 学会解题
（2025·贵州贵阳模拟）四氧化三铁俗称磁性氧化铁，常用于制造录音磁带和电讯器材，也可作颜料和抛光剂。某工厂以硫铁矿烧渣（主要含有Fe、Al、Ca等元素的氧化物及SiO2）为原料，制备Fe3O4的工艺流程如图1所示。
已知：常温下，Ksp[Fe（OH）2]＝4.9×10－17、Ksp[Al（OH）3]＝1.0×10－33。
解析：
将烧渣粉碎、
适当增大硫酸的浓度（或加热、搅拌等其他合理答案）
（1）为了加快酸溶速率，可采用的措施有将烧渣粉碎、加热、适当增大硫酸的浓度、搅拌等。
CaSO4、SiO2　
4.7≤pH＜6.0
FeCO3↓＋CO2↑＋H2O
2Fe2O3＋2FeS2＋
笔记：①思考影响化学反应速率的因素
②铝沉，铁不沉
800　
解析：②由题图2可知，“煅烧2”时，温度为800 ℃时，产品的纯度已经很高了，温度进一步升高，纯度变化不大，则最好控制温度在800 ℃。
笔记：调pH去除Fe规律
（1）铁元素始终在溶液中：则加入还原剂转化为Fe2＋，调pH沉淀Al3＋等
（2）铁元素以杂质去除：则加入氧化剂转化为Fe3＋，调pH去除Fe3＋
B题组集训提升能力
题组一　铁及其化合物的转化及性质探究
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
B
解析：在沸水中发生反应后能生成碱的金属单质为Mg，生成的碱为Mg（OH）2，则对应的＋2价的盐可能为MgCl2，Mg→MgCl2可通过置换反应实现，不一定是化合反应，A项错误；由g→f→e→d转化可知，g为FeO，f为亚铁盐，e为Fe（OH）2，d为Fe（OH）3，Fe（OH）2呈白色，Fe（OH）3呈红褐色，该转化过程中有颜色变化，B项正确；若c为铝盐，加热其饱和溶液不会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系，C项错误；若b和d均能与同一物质反应生成c，则组成a的元素可能是Al也可能是Fe[Al2O3、Al（OH）3与盐酸反应生成AlCl3，Fe2O3、Fe（OH）3与盐酸反应生成FeCl3]，Al位于周期表p区，但Fe位于周期表d区，D项错误。
2. （2025·八省联考河南卷）一种利用钛白粉副产品[主要成分为FeSO4·7H2O，含有少量Fe2（SO4）3、TiOSO4、MgSO4、MnSO4等]和农药盐渣（主要成分为Na3PO4、Na2SO3等）制备电池级磷酸铁的工艺流程如下。
一定条件下，一些金属氟化物的Ksp如下表。
氟化物 FeF2 MgF2 MnF2
Ksp 2.3×10－6 5.1×10－11 5.2×10－3
回答下列问题：
H2　
将Fe3＋还原
为Fe2＋　
Mg2＋　
生成的Fe3＋
可以使H2O2分解速率增大，导致H2O2用量增大　
防止盐酸与KMnO4反应生成Cl2，产生污染　
3Mn2＋＋
SO2　
溶液中
FePO4·2H2O沉淀量少
解题感悟
铁及其化合物的相互转化
题组二　铁的重要化合物性质探究
a.铁盐、亚铁盐性质探究
实验 实验操作 实验现象
① 分别向盛有少量FeS、Fe2S3固体的试管中加入稀盐酸 固体均溶解，均有臭鸡蛋气味气体生成；Fe2S3还有淡黄色浑浊生成
② 向0.1 mol·L－1 FeCl3溶液中加入少量0.1 mol·L－1 Na2S溶液 开始时，局部产生少量黑色沉淀，振荡，沉淀立即消失，同时有淡黄色浑浊和臭鸡蛋气味气体产生
③ 向0.1 mol·L－1 Na2S溶液中加入少量0.1 mol·L－1 FeCl3溶液，产生现象后继续滴加足量盐酸 先有黑色沉淀生成，振荡沉淀不消失；滴加盐酸后，沉淀溶解，有淡黄色浑浊和臭鸡蛋气味气体生成
A. 配制FeCl3溶液时，需将FeCl3固体溶于浓盐酸，再加水稀释至所需浓度
C. 由实验①③中的现象可推知实验③中的黑色沉淀为Fe2S3
D. FeCl3溶液与Na2S溶液反应的产物与反应体系的酸碱性有关
答案：C
Mg、Zn　
（2）实验验证
实验 金属 操作、现象及产物
Ⅰ 过量Cu 一段时间后，溶液逐渐变为蓝绿色，固体中未检测到Fe单质
Ⅱ 过量Zn 一段时间后有气泡产生，反应缓慢，pH逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，无气泡冒出，此时溶液pH为3～4，取出固体，固体中未检测到Fe单质
Ⅲ 过量Mg 有大量气泡产生，反应剧烈，pH逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，持续产生大量气泡，当溶液pH为3～4时，取出固体，固体中检测到Fe单质
解析：（2）①Fe2＋与K3[Fe（CN）6]反应会生成蓝色的KFe[Fe（CN）6]沉淀。
产生蓝色沉淀
Fe3＋水解方程式为Fe3
动，使其转化为Fe（OH）3沉淀
解析：b.要证实在pH为3～4的溶液中可忽略H＋对Fe的消耗，可向pH为3～4的稀盐酸中加铁粉，一段时间后取出少量溶液，滴加K3[Fe（CN）6]溶液，不产生蓝色沉淀，即说明此条件下Fe未与H＋反应生成Fe2＋。
向pH为3～4的
稀盐酸中加铁粉，一段时间后取出少量溶液，滴加K3[Fe（CN）6]溶液，不产生蓝色
沉淀
加入几滴KSCN溶液，待溶液红色消失
后，停止加入盐酸　
c.丙认为产生的红褐色沉淀包裹在Zn粉上，阻碍了Zn与Fe2＋的反应。实验证实了Zn粉被包裹。
解析：ⅱ.结合a，b和c可知，实验Ⅱ未检测到Fe单质的原因可能是Fe3＋与Fe反应以及Fe（OH）3沉淀对锌粉的包裹，因此可控制反应条件，在未生成Fe（OH）3沉淀时将Fe3＋还原，即可排除两个干扰因素，具体操作为重新做实验Ⅱ，当溶液pH为3～4时，不取出固体，向固－液混合物中持续加入盐酸，控制pH＜1.2，加入几滴KSCN溶液，待溶液红色消失后，停止加入盐酸，待pH为3～4时，取出固体，固体中检测到Fe单质。
解析：（3）对比实验Ⅱ和Ⅲ，加入镁粉后产生大量气泡，使镁粉不容易被Fe（OH）3沉淀包裹，实验Ⅲ的固体中检测到Fe单质。
加入镁粉后产生大
量气泡，使镁粉不容易被Fe（OH）3沉淀包裹
b.铁盐、亚铁盐溶液的配制及应用
①配制氯化铁溶液时，将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释
②配制FeCl2溶液时，将氯化亚铁先溶于较浓盐酸中，再用蒸馏水稀释，最后加入一些铁粉
④绿矾的化学式为FeSO4·7H2O，可用作补血剂
⑤FeCl3水解可生成Fe（OH）3胶体，所以FeCl3可用作净水剂（2022·广东化学）
⑥制备硫酸亚铁铵晶体时，须将含FeSO4和（NH4）2SO4的溶液浓缩至干
⑥　
解题感悟
（1）重要铁盐的用途
②绿矾（FeSO4·7H2O）：一种重要的还原剂，可用作补血剂及植物的补铁剂。
③高铁酸钾（K2FeO4）：深紫色晶体，具有强氧化性，可用作水处理剂或高能电池。
④铁铵矾[NH4Fe（SO4）2·12H2O]：无色晶体，易溶于水，常用作化学分析试剂、药物和织物媒染剂。
⑤赤血盐{K3[Fe（CN）6]}：红色晶体，易溶于水，常用于检验Fe2＋，生成蓝色沉淀。
（2）运用Fe3＋的水解原理判断盐溶液蒸干所得产物
c.高铁酸盐的制备、性质
6. （双选）高铁酸钾（K2FeO4）是新型的绿色环保水处理剂。一种制备K2FeO4的流程如下：
BC
B. 步骤ⅱ说明碱性条件下，氧化性：Na2FeO4＞NaClO
C. 步骤ⅲ的反应为复分解反应，说明溶解度：Na2FeO4＜K2FeO4
D. K2FeO4作为性能优良的水处理剂，主要是利用了其强氧化性和还原后产生的具有絮凝作用的Fe（Ⅲ）
解题感悟
高铁酸盐净水原理的分析
A. 向溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2＋
B. 向溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2＋
C. 向溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋
D. 向溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，逐渐变为红褐色，说明溶液中不含有Mg2＋
C
8. 各物质沉淀的pH如表所示：
化合物 Fe（OH）3 Fe（OH）2 Mg（OH）2 Cu（OH）2
pH 1.14～3.0 5.8～8.3 8.4～10.8 4.2～6.7
（1）除去Mg2＋中混有的Fe3＋的方法
（2）除去Mg2＋中混有的Fe2＋的方法
MgO　
MgCO3　
Mg（OH）2　
H2O2（合理即可）　
先通入适量Cl2（或加
入H2O2），再向混合溶液中加入足量CuO[或CuCO3、Cu（OH）2、Cu2（OH）2CO3
其中之一]，充分反应后过滤
9. 硫酸亚铁晶体（FeSO4·7H2O）是一种重要的食品或饲料添加剂，实验室用严重锈蚀的废铁屑（含有Fe、Fe2O3）为原料制备硫酸亚铁晶体（FeSO4·7H2O），其流程如下：
取少量溶液B于试管中，滴加
KSCN溶液，若溶液不变红色，说明溶液B中不存在Fe3＋
防止被空气氧化
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限时跟踪检测
A. 可用于制净水剂
B. 溶于水形成无色溶液
C. 在干燥空气中稳定存在
D. 在空气中加热转化为Fe3O4
A
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解析：FeSO4·7H2O溶于水时最终形成具有净水作用的氢氧化铁胶体，可用于制净水剂，故A正确；FeSO4·7H2O溶于水形成FeSO4溶液，Fe2＋呈浅绿色，故B错误；FeSO4·7H2O中亚铁离子具有还原性，易被氧气氧化，因此不能在干燥空气中稳定存在，故C错误；FeSO4·7H2O中Fe为＋2价，在空气中加热被氧化为Fe2（SO4）3，故D错误。
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选项 A B C D
X FeCl2溶液 FeCl3溶液 Fe FeSO4溶液
Y FeCl3 CuCl2 Al Fe2（SO4）3
Z Cl2 Fe NaOH溶液 Cu
解析：Cl2与FeCl2反应，A错误；Fe与FeCl3、CuCl2均反应，B错误；D有新的杂质CuSO4生成，D错误。
C
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A. 碱式硫酸铁在水中能生成Fe（OH）3胶体，可用作净水剂
B. 为防止NH4HCO3分解，制备FeCO3需在较低温度下进行
C
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A. 反应①②可能为化合反应
B. 反应④的另一种反应物可以为离子化合物的水溶液
C. 甲一定为金属单质
D. 若甲为金属单质，甲、乙、丙中的相同元素化合价不同
C
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解析：甲、乙、丙三种不同的物质中均含有同一种元素，往乙溶液中滴加KSCN溶液，乙溶液变为红色，乙溶液中含有Fe3＋。反应④为置换反应，甲为Fe、乙为FeCl3、丙为FeCl2符合题意，其中反应①为铁与氯气的化合反应，反应②为铁与氯化铁的化合反应，故A正确；反应④可能为铁与盐酸的反应，也可能为铁与氯化铜的反应，氯化铜为离子化合物，故B正确；甲不一定是单质，可能是化合物，如甲为FeI2、乙为FeCl3、丙为FeCl2，其中反应④为FeI2溶液中通入少量氯气置换出碘，为置换反应，故C错误；若甲为金属单质，甲为Fe、乙为FeCl3、丙为FeCl2符合题意，甲、乙、丙中的相同元素Fe的化合价不同，故D正确。
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5. （2025·渭南质检）某兴趣小组将过量Cu与FeCl3溶液充分反应，静置后取上层清液于试管中，将KSCN溶液滴加到清液中，观察到瞬间产生白色沉淀，局部出现红色；振荡试管，红色又迅速褪去。已知：
③（SCN）2是拟卤素，化学性质和氯气相似
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A. 用KSCN溶液检验Fe3＋时，Cu2＋的存在不会对检验产生干扰
B. 局部出现红色主要是因为溶液中的Fe2＋被空气中的O2氧化成Fe3＋，Fe3＋与KSCN反应生成Fe（SCN）3
C. 白色沉淀是CuCl，是溶液中CuCl2与Cu反应生成的
D
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A. 配制FeSO4溶液时需加入稀硫酸
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，也能排尽装置内空气
D
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解析：实验时先注入稀硫酸，碳酸钠和硫酸反应放出二氧化碳，等烧杯内紫色石蕊溶液变红，再注入NaOH溶液和FeSO4溶液生成氢氧化亚铁。FeSO4易水解，为防止FeSO4水解，配制FeSO4溶液时需加入稀硫酸，故A正确；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FeSO4溶液生成氢氧化亚铁，故B正确；烧杯内紫色石蕊溶液变红，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；氢气的密度比空气小，用铁粉代替Na2CO3粉末，不能排尽装置内空气，故D错误。
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A. c为黑色固体
B. a与Cl2反应只生成d
C. g与h均含有σ键
D. 可存在a→c→d→h的转化
B
解析：由题图可知，a为铁或铜、b为氧化亚铜、c为氧化亚铁或氧化铜、d为亚铁盐或铜盐、e为氧化铁、f为铁盐、g为＋3价铁元素的配合物、h为＋2价铁元素或铜元素的配合物。氧化亚铁或氧化铜均为黑色固体，故A正确；铁在氯气中燃烧只能生成氯化铁，不能生成氯化亚铁，故B错误；配合物中的配位键都属于σ键，故C正确；铜与氧气共热反应生成氧化铜，氧化铜溶于酸生成铜盐，铜盐与氨水反应生成四氨合铜离子，则铜元素中存在a→c→d→h的转化，故D正确。
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8. （2025·张家口模拟）某化学实验小组探究Fe2＋和Fe3＋性质时发现：往FeCl2和KSCN的混合溶液中滴加氯水，溶液变成红色，但当氯水过量时，红色却会褪去。为此，他们设计如图装置进一步探究。
B
A. 烧瓶中还可能产生红褐色沉淀
B. 烧瓶中产生的气体中一定含有SO2
C. 多孔陶瓷的作用是增大气体与溶液的接触面积
D. KSCN中硫元素、氮元素被氧化
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解析：NaClO是强碱弱酸盐，水解显碱性，Fe3＋在碱性条件下会产生红褐色沉淀，故A正确；NaClO有强氧化性，KSCN中的SCN－会直接被氧化为硫酸根离子，故B错误；气体进入多孔陶瓷后再扩散到溶液中，可增大气体与溶液的接触面积，有利于气体充分吸收，故C正确；氯水过量时，红色会褪去，滴入NaClO溶液至过量过程中，圆底烧瓶中红色变浅，都说明SCN－会被氧化剂氧化，SCN－中S为－2价、C为＋4价、N为－3价，S被氧化成硫酸根离子，最终收集到氮气，故S、N元素被氧化，故D正确。
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B
A. “酸浸”后的溶液中阳离子主要是Fe2＋、Fe3＋、H＋
D. 水解时溶液的pH偏小或偏大都会影响聚合硫酸铁的产率
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选项 实验方案 现象 结论
A 往FeCl2溶液中加入Zn片 短时间内无明显现象 Fe2＋的氧化能力比Zn2＋弱
B 往Fe2（SO4）3溶液中滴KSCN溶液，再加入少量K2SO4固体 溶液先变成红色后无明显变化 Fe3＋与SCN－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KSCN溶液 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有＋3价铁
D 向沸水中逐滴滴加5～6滴饱和FeCl3溶液，持续煮沸 溶液先变成红褐色再析出沉淀 Fe3＋先水解得Fe（OH）3胶体再聚集成Fe（OH）3沉淀
D
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11. （2025·长沙模拟）某实验小组在实验室利用氨气和新制备的硫酸亚铁溶液反应制备氢氧化亚铁。
（一）制备硫酸亚铁溶液
解析：（一）制备硫酸亚铁溶液，向硫酸铁晶体中加入去氧蒸馏水和稀硫酸，再加入过量的还原铁粉，将Fe3＋还原成Fe2＋，得到硫酸亚铁溶液。（1）步骤①，加入稀硫酸的目的是抑制Fe3＋的水解。
抑制Fe3＋的水解　
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解析：（2）步骤②，加入还原铁粉后，铁粉和酸、Fe3＋反应，观察到的现象是铁粉逐渐溶解，有无色气体生成，溶液由棕黄色逐渐变为浅绿色。
铁粉逐渐溶解，有无色气体生成，
溶液由棕黄色逐渐变为浅绿色
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（二）制备氢氧化亚铁
ACBD　
防止拆除装置时残留
的氨气逸出污染空气　
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解析：（二）制备氢氧化亚铁，原理是将氨气通入硫酸亚铁溶液中，此过程的关键是隔绝空气。（3）制备氢氧化亚铁的装置中，A装置的作用是将浓氨水滴到生石灰上，使生石灰和水反应放出热量，放出氨气，氮气的作用是将装置中的空气全部排出，B装置的作用是使氨气和硫酸亚铁溶液反应产生氢氧化亚铁，C装置的作用是作为安全瓶，防止倒吸，D装置的作用是吸收尾气，故装置连接顺序为A→C→B→D；反应结束后继续通入一段时间的N2，目的是将装置中残留的氨气全部吸收，防止拆除装置时残留的氨气逸出污染空气。
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作安全瓶，防倒吸
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（三）探究思考
反应后将装置B中固体过滤时白色沉淀会逐渐转变为灰绿色。在查阅不同资料后，有同学认为灰绿色物质是Fe（OH）2被空气中的氧气氧化后生成的Fe3（OH）8。
解析：（5）Fe3（OH）8中，3个Fe带8个单位正电荷，故n（Fe2＋）∶n（Fe3＋）＝1∶2，用氧化物的形式表示可写成FeO·Fe2O3·4H2O。
1∶2　
FeO·Fe2O3·4H2O　
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解析：（6）要设计实验证明灰绿色物质中含Fe3（OH）8，即要证明此物质中既有Fe2＋又有Fe3＋，Fe2＋用K3[Fe（CN）6]溶液检验，Fe3＋用KSCN溶液检验，实验操作为取少量灰绿色物质于试管中，加入稀盐酸（或稀硫酸）溶解，将溶液分成两份，向其中一份滴入几滴KSCN溶液，变为红色；向另一份中加入适量K3[Fe（CN）6]溶液，生成蓝色沉淀，则灰绿色物质中含Fe3（OH）8。
取少量灰绿色物质于试管中，加
入稀盐酸（或稀硫酸）溶解，将溶液分成两份，向其中一份滴入几滴KSCN溶液，变
为红色；向另一份中加入适量K3[Fe（CN）6]溶液，生成蓝色沉淀，则灰绿色物质中
含Fe3（OH）8
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12. （2025·湘潭模拟）某化学学习小组同学学习了铁元素的“价—类”二维图后，对铁及其化合物进行了探究。
探究一：对“铁与水蒸气反应”的产物进行检验：
解析：②产物Fe3O4也会被磁铁吸引，无法确定产物中有未反应的铁单质，结论错误。
产物Fe3O4也会被磁铁吸引，结论错误
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探究二：向氯化铁溶液中滴加几滴KSCN溶液后，滴加过氧化氢，红色褪去。已知红色褪去的同时有气体生成，经检验为O2。小组同学对红色褪去的原因提出了三种假设：
（2）假设Ⅰ：H2O2还原Fe3＋，使其转变为Fe2＋。
假设Ⅱ：H2O2分解生成O2，O2氧化KSCN。
并对假设进行了以下实验探究：
实验①：取褪色后溶液三份，第一份滴加FeCl3溶液无明显变化；第二份滴加KSCN溶液，溶液出现红色；第三份滴加稀盐酸和BaCl2溶液，产生白色沉淀。
实验②：另取同浓度的FeCl3溶液滴加2滴KSCN溶液，溶液变红色，再通入O2，无明显变化。
解析：（2）H2O2氧化KSCN。
H2O2氧化KSCN　
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解析：（3）实验①：取褪色后溶液三份，第一份滴加FeCl3溶液无明显变化，说明溶液中没有KSCN，实验①说明假设Ⅰ不正确；实验②：另取同浓度的FeCl3溶液滴加2滴KSCN溶液，溶液变红色，再通入O2，无明显变化，说明假设Ⅱ不正确，实验②的目的是验证假设Ⅱ是否成立；由实验①②知假设Ⅰ和Ⅱ都不成立，假设Ⅲ是正确的。
Ⅰ　
验证假设Ⅱ是否成
立
Ⅲ　
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探究三：甲同学查阅资料“高铁酸盐是优良的多功能水处理剂。K2FeO4为紫色固体，可溶于水，微溶于浓KOH溶液，难溶于有机化合物；在0～5 ℃、强碱性溶液中比较稳定，在酸性、中性溶液中易分解放出O2”。甲同学制备高铁酸钾（K2FeO4）装置如图所示，夹持、加热等装置略。
冰水浴　
保持溶液呈碱性，防止K2FeO4变质
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解析：（4）K2FeO4在0～5 ℃溶液中比较稳定，所以反应需在低温下进行，而C中反应为放热反应，故C装置应改进为冰水浴；K2FeO4在强碱性溶液中比较稳定，反应中KOH必须过量的原因是保持溶液呈碱性，防止K2FeO4变质
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