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第10练　铁及其化合物
高考真题演练
1．(2024·新课标卷)实验室中利用下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
2．(2024·广东卷)部分含Mg或Al或Fe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
3．(2024·江苏卷)实验室进行铁钉镀锌实验。下列相关原理、装置及操作不正确的是(　　)
A B C D
配制NaOH溶液 铁钉除油污 铁钉除锈 铁钉镀锌
4．(2023·浙江6月选考)氯化铁是一种重要的盐，下列说法不正确的是(　　)
A．氯化铁属于弱电解质
B．氯化铁溶液可腐蚀覆铜板
C．氯化铁可由铁与氯气反应制得
D．氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体
5．(2024·贵州卷节选)煤气化渣属于大宗固废，主要成分为Fe2O3、Al2O3、SiO2及少量MgO等。一种利用“酸浸—碱沉—充钠”工艺，制备钠基正极材料NaFePO4和回收Al2O3的流程如下：
已知：
①25 ℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝2.8×10－39，
Ksp[Al(OH)3]＝1.3×10－33，
Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12；
②2Na[Al(OH)4](aq) Al2O3·3H2O(s)＋2NaOH(aq)。
回答下列问题：
(1)“滤渣”的主要成分为________(填化学式)。
(2)25 ℃时，“碱沉”控制溶液pH至3.0，此时溶液中c(Fe3＋)＝________mol·L－1。
(3)“除杂”时需加入的试剂X是________。
(4)“水热合成”中，NH4H2PO4作为磷源，“滤液2”的作用是____________________，水热合成NaFePO4的离子方程式为____________________________________________。
(5)“煅烧”得到的物质也能合成钠基正极材料NaFeO2，其工艺如下：
该工艺经碳热还原得到Fe3O4，“焙烧”生成NaFeO2的化学方程式为__________________。
6．(2022·天津高考)氯化铁是重要的化工原料。针对氯化铁的实验室制备方法，回答下列问题：
Ⅰ.FeCl3·6H2O的制备
制备流程图如下：
(1)将废铁屑分批加入稀盐酸中，至盐酸反应完全。判断反应完全的现象为________________。含有少量铜的废铁屑比纯铁屑反应快，原因为____________________________________。
(2)操作①所必需的玻璃仪器中，除烧杯外还有________________。
(3)检验FeCl3溶液中是否残留Fe2＋的试剂是________________。
(4)为增大FeCl3溶液的浓度，向稀FeCl3溶液中加入纯Fe粉后通入Cl2。此过程中发生的主要反应的离子方程式为__________________________________________________________。
(5)操作②为________________________________________________________。
Ⅱ.由FeCl3·6H2O制备无水FeCl3
将FeCl3·6H2O与液体SOCl2混合并加热，制得无水FeCl3。已知SOCl2沸点为77 ℃，反应方程式为FeCl3·6H2O＋6SOCl2FeCl3＋6SO2↑＋12HCl↑，装置如下图所示(夹持和加热装置略)。
(6)仪器A的名称为____________，其作用为____________。NaOH溶液的作用是________________________________。
(7)干燥管中无水CaCl2不能换成碱石灰，原因是____________________________________。
(8)由下列结晶水合物制备无水盐，适宜使用上述方法的是________(填序号)。
a．ZnCl2·H2O b．CuSO4·5H2O
c．Na2S2O3·5H2O
7．(2025·杭州市高三年级教学质量检测)探究铁单质及其化合物的性质，由操作、现象能得出正确结论的是(　　)
选项 操作 现象 结论
A 向2 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液中加入2 mL 0.01 mol·L－1 KI溶液，再滴入数滴AgNO3溶液 出现黄色浑浊 FeCl3和KI反应存在限度
B 将Fe粉与S粉混合在稀有气体中加热，再将反应后的产物溶于稀硫酸 得到黑色固体，该固体溶于稀硫酸后得浅绿色溶液 Fe与S生成了FeS
C 向2 mL 0.01 mol·L－1Fe(SCN)3溶液中加入少量Fe粉，振荡后静置 溶液的红色变浅 Fe粉与Fe3＋反应，降低Fe3＋浓度，使生成Fe(SCN)3的平衡逆向移动
D 将SO2气体通入Fe(NO3)3和BaCl2的混合溶液 溶液的棕黄色变浅、产生白色沉淀 白色沉淀为BaSO3
8．铁是人体不可缺少的微量元素，硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组测定该补血剂(每片b g)中铁元素的含量，实验步骤如下：
下列相关说法不正确的是(　　)
A．步骤②中H2O2的作用是使Fe2＋完全被氧化为Fe3＋
B．步骤③所加氨水量不足，会造成铁元素含量偏低
C．步骤④灼烧不充分，会造成铁元素含量偏低
D．若实验无损耗，则每片补血剂含铁元素的质量分数为×100%
9．(2025·天津市南开中学高三月检)从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如图。下列说法正确的是(　　)
A．试剂a是铁，试剂b是稀硫酸
B．操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同
C．试剂c是氯气，相应的反应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
D．用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2＋
10．(2025·天津市南开中学高三月检)现有2.8 g Fe全部溶于一定浓度、200 mL的HNO3溶液中，得到标准状况下的气体1.12 L，测得反应后溶液的pH为1。若反应前后溶液体积变化忽略不计，则下列有关判断正确的是(　　)
A．反应后溶液中铁元素可能以Fe2＋形式存在
B．反应后的溶液最多还能溶解1.4 g Fe
C．反应后溶液中c(NO)＝0.85 mol·L－1
D．1.12 L气体可能是NO、NO2的混合气体
11．(2025·湖南省长沙市高三质量检测)用FeCl3、CuCl2的混合溶液可吸收工厂排放的H2S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Fe3＋、Cu2＋浓度减小
B．在转化体系中化合价没有变化的元素只有Cu
C．Fe3＋和Cu2＋是该反应的催化剂
D．反应①的离子方程式为H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋
12．将2.24 g铁粉加入50 mL 2 mol·L－1的氯化铁溶液中，充分反应后，有关说法正确的是(　　)
A．铁粉剩余，溶液呈浅绿色，Cl－浓度基本不变
B．向溶液中滴入无色KSCN溶液，仍无色
C．反应后溶液中Fe3＋与Fe2＋物质的量之比为6∶1
D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2
13．中学化学中几种常见物质的转化关系如图所示(F为红褐色沉淀)：
下列说法错误的是(　　)
A．H2O2分子的结构式为H—O—O—H
B．A、B、H的化学式分别为Fe、FeS、H2SO4
C．鉴定E中阳离子所用试剂为浓NaOH溶液、湿润的蓝色石蕊试纸
D．C的酸性溶液与双氧水反应的离子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
14．由硫铁矿烧渣(主要成分：Fe3O4、Fe2O3和FeO)得到绿矾(FeSO4·7H2O)，再通过绿矾制备铁黄[FeO(OH)]的流程如下：
烧渣溶液绿矾铁黄
已知：FeS2和铁黄均难溶于水。
下列说法不正确的是(　　)
A．步骤①中最好用硫酸来溶解烧渣
B．步骤②中涉及的离子方程式为FeS2＋14Fe3＋＋8H2O===15Fe2＋＋2SO＋16H＋
C．步骤③中将溶液加热到有较多固体析出，再用余热将液体蒸干，可得纯净绿矾
D．步骤④中反应条件控制不当会使铁黄中混有Fe(OH)3
15．(2025·甘肃省高三诊断考试)用废铁屑(主要成分为Fe，含少量FeO、Fe2O3、油污、沙土)制备超顺磁性纳米Fe3O4(平均直径为25 nm)的流程如图：
下列叙述不正确的是(　　)
A．纳米Fe3O4分散到合适溶剂中制成的分散系能发生丁达尔效应
B．预处理时使用热的Na2CO3溶液效果更好
C．步骤⑤中发生反应的离子方程式为2FeOOH＋Fe2＋＋2OH－===Fe3O4＋2H2O
D．滤液B中加入NaOH溶液时，可直接观察到红褐色沉淀
16．(2025·株洲市高三年级教学质量检测)化学是一门以实验为基础的学科，某同学为探究FeCl3溶液的性质进行如下实验，操作如图所示，根据实验现象，下列分析不正确的是(　　)
A．①～④的变化中，有2处涉及氧化还原反应
B．向②后试管加入足量稀盐酸，沉淀部分溶解
C．若将FeCl3溶液滴加到Na2S溶液中，产生的现象与图中①、②现象不相同
D．④中的现象与胶体的聚沉有关
二、非选择题
17．(2025·重庆八中模拟)以焙烧黄铁矿(主要成分为FeS2，杂质为SiO2等)制取SO2时产生的红渣为原料，制备铵铁蓝Fe(NH4)[Fe(CN)6]颜料。工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)焙烧黄铁矿发生反应的化学方程式为________________________________，滤渣①的主要成分为________(填化学式)。
(2)红渣研细的目的是__________________________________________。
(3)“还原”时，生成S单质的反应的化学方程式为__________________________________。
(4)工序①得到绿矾(FeSO4·7H2O)和母液，则工序①的操作名称为________________。
(5)用K3[Fe(CN)6]可检验工序①所得母液中的金属阳离子，检验时发生反应的离子方程式为________________________________________，所得母液循环使用。
(6)沉铁工序产生的白色沉淀
Fe(NH4)2[Fe(CN)6]中Fe的化合价为________，氧化工序发生反应的离子方程式为________________________________________。
18．乳酸亚铁晶体{[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O}是一种很好的食品铁强化剂，吸收效果比无机铁好，易溶于水，几乎不溶于乙醇，可由乳酸与FeCO3反应制得。
Ⅰ.制备碳酸亚铁(FeCO3)
实验步骤如下：
a．检查装置气密性，添加药品，并将导管末端插入D中水面以下；
b．装置B中制取硫酸亚铁，并将整个装置内的空气排尽；
c．操作开关，将B中溶液导入C中产生FeCO3沉淀；
d．将C中混合物分离提纯，获得纯净的碳酸亚铁产品。
(1)甲同学查阅资料了解到Fe(Ⅱ)易被氧化，以上步骤中，他采用了一些操作避免Fe(Ⅱ)被氧化，请摘抄出相关内容：________________________________________。
(2)仪器C的名称是__________，C中生成FeCO3的离子方程式是_________________。
(3)步骤b中应打开的开关是________(填“K1、K2”或“K1、K3”)，步骤c中应如何操作开关？__________________。
Ⅱ.制备乳酸亚铁晶体
将制得的FeCO3加入乳酸溶液中，加入少量铁粉，在75 ℃下搅拌使之充分反应，然后加入适量乳酸。冷却，加入乙醇，过滤，再洗涤和干燥，得到产品。
(4)配制乳酸亚铁溶液时，加入少量铁粉的目的是__________________。
(5)冷却，加入乙醇的目的是____________________________。
19．(2024·重庆卷)FeS2可用作锂电池和超级电容器的电极材料。制备FeS2的一种实验装置如图所示(加热及夹持装置略)。
(1)FeS2的制备
N2保护下，将溶有S的热二苯醚溶液注射到FeS热油胺溶液中(S过量)，继续加热回流2 h，冷却至室温，离心分离，经洗涤得产品FeS2。
①仪器a的名称为________；N2保护的目的是__________________。
②生成FeS2的化学方程式为__________________________________。
③为除去产品中残留的S，洗涤选用的试剂是________(填“H2O”或“CS2”)。
(2)FeS2的含量测定
产品先用王水溶解，再经系列处理后，在热盐酸条件下，以甲基橙为指示剂，用SnCl2溶液将Fe3＋还原至Fe2＋，终点为无色；用冰水迅速冷却，再以二苯胺磺酸钠为指示剂，用K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2＋至终点。已知甲基橙的还原反应：氧化态(红色)＋ne－===还原态(无色)。
①SnCl2比FeCl3易水解，且易被氧化。配制和保存SnCl2溶液需加入的试剂是________。
②甲基橙指示终点的过程及作用原理是_______________________。
③若称取的产品为a g，K2Cr2O7标准溶液浓度为c mol/L，用量为V mL，FeS2的摩尔质量为M g/mol，则产品中FeS2的质量分数为________(写最简表达式)。
④下列操作可能导致测定结果偏高的是________。
A．还原Fe3＋时SnCl2溶液滴加过量
B．热的Fe2＋溶液在空气中缓慢冷却
C．滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失
D．滴定前仰视读数，滴定后俯视读数
第10练　铁及其化合物（解析版）
高考真题演练
1．(2024·新课标卷)实验室中利用下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
解析：酒精灯放在铁粉下方加热可以产生高温，且不影响水的蒸发，若移至湿棉花下方则难以产生高温，实验效果不好，B错误。
2．(2024·广东卷)部分含Mg或Al或Fe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
3．(2024·江苏卷)实验室进行铁钉镀锌实验。下列相关原理、装置及操作不正确的是(　　)
A B C D
配制NaOH溶液 铁钉除油污 铁钉除锈 铁钉镀锌
答案：A
解析：配制一定物质的量浓度的溶液时，溶质要放在烧杯中溶解，A不正确。
4．(2023·浙江6月选考)氯化铁是一种重要的盐，下列说法不正确的是(　　)
A．氯化铁属于弱电解质
B．氯化铁溶液可腐蚀覆铜板
C．氯化铁可由铁与氯气反应制得
D．氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体
答案：A
解析：氯化铁在水溶液中能完全电离，属于强电解质，A错误。
5．(2024·贵州卷节选)煤气化渣属于大宗固废，主要成分为Fe2O3、Al2O3、SiO2及少量MgO等。一种利用“酸浸—碱沉—充钠”工艺，制备钠基正极材料NaFePO4和回收Al2O3的流程如下：
已知：
①25 ℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝2.8×10－39，
Ksp[Al(OH)3]＝1.3×10－33，
Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12；
②2Na[Al(OH)4](aq) Al2O3·3H2O(s)＋2NaOH(aq)。
回答下列问题：
(1)“滤渣”的主要成分为________(填化学式)。
(2)25 ℃时，“碱沉”控制溶液pH至3.0，此时溶液中c(Fe3＋)＝________mol·L－1。
(3)“除杂”时需加入的试剂X是________。
(4)“水热合成”中，NH4H2PO4作为磷源，“滤液2”的作用是____________________，水热合成NaFePO4的离子方程式为____________________________________________。
(5)“煅烧”得到的物质也能合成钠基正极材料NaFeO2，其工艺如下：
该工艺经碳热还原得到Fe3O4，“焙烧”生成NaFeO2的化学方程式为__________________。
答案：(1)SiO2　(2)2.8×10－6　
(3)NaOH溶液
(4)提供Na＋和反应所需要的碱性环境　
Fe2＋＋NH＋3OH－＋Na＋＋H2PONaFePO4↓＋NH3↑＋3H2O
(5)4Fe3O4＋6Na2CO3＋O212NaFeO2＋6CO2
6．(2022·天津高考)氯化铁是重要的化工原料。针对氯化铁的实验室制备方法，回答下列问题：
Ⅰ.FeCl3·6H2O的制备
制备流程图如下：
(1)将废铁屑分批加入稀盐酸中，至盐酸反应完全。判断反应完全的现象为________________。含有少量铜的废铁屑比纯铁屑反应快，原因为____________________________________。
(2)操作①所必需的玻璃仪器中，除烧杯外还有________________。
(3)检验FeCl3溶液中是否残留Fe2＋的试剂是________________。
(4)为增大FeCl3溶液的浓度，向稀FeCl3溶液中加入纯Fe粉后通入Cl2。此过程中发生的主要反应的离子方程式为__________________________________________________________。
(5)操作②为________________________________________________________。
Ⅱ.由FeCl3·6H2O制备无水FeCl3
将FeCl3·6H2O与液体SOCl2混合并加热，制得无水FeCl3。已知SOCl2沸点为77 ℃，反应方程式为FeCl3·6H2O＋6SOCl2FeCl3＋6SO2↑＋12HCl↑，装置如下图所示(夹持和加热装置略)。
(6)仪器A的名称为____________，其作用为____________。NaOH溶液的作用是________________________________。
(7)干燥管中无水CaCl2不能换成碱石灰，原因是____________________________________。
(8)由下列结晶水合物制备无水盐，适宜使用上述方法的是________(填序号)。
a．ZnCl2·H2O b．CuSO4·5H2O
c．Na2S2O3·5H2O
答案：(1)不再有气泡产生　Fe和Cu在稀盐酸中形成原电池，加快反应速率
(2)漏斗、玻璃棒　
(3)K3[Fe(CN)6]溶液
(4)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
(5)在HCl气流中蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥
(6)球形冷凝管　冷凝回流SOCl2　吸收SO2和HCl气体，防止污染空气　
(7)碱石灰会与SO2和HCl气体反应，失去干燥作用
(8)a
解析：(5)操作②是由FeCl3溶液得到FeCl3·6H2O，为了抑制FeCl3水解，应在HCl气流中蒸发浓缩、冷却结晶，然后过滤、洗涤、干燥得到FeCl3·6H2O。
(8)题中方法适用于水解生成挥发性物质的结晶水合物。
7．(2025·杭州市高三年级教学质量检测)探究铁单质及其化合物的性质，由操作、现象能得出正确结论的是(　　)
选项 操作 现象 结论
A 向2 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液中加入2 mL 0.01 mol·L－1 KI溶液，再滴入数滴AgNO3溶液 出现黄色浑浊 FeCl3和KI反应存在限度
B 将Fe粉与S粉混合在稀有气体中加热，再将反应后的产物溶于稀硫酸 得到黑色固体，该固体溶于稀硫酸后得浅绿色溶液 Fe与S生成了FeS
C 向2 mL 0.01 mol·L－1Fe(SCN)3溶液中加入少量Fe粉，振荡后静置 溶液的红色变浅 Fe粉与Fe3＋反应，降低Fe3＋浓度，使生成Fe(SCN)3的平衡逆向移动
D 将SO2气体通入Fe(NO3)3和BaCl2的混合溶液 溶液的棕黄色变浅、产生白色沉淀 白色沉淀为BaSO3
答案：C
解析：FeCl3与KI发生反应2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，虽然I－量少，但生成的I2会与水反应生成HI，故加入AgNO3溶液出现黄色浑浊，不能说明FeCl3与KI的反应存在限度，A错误；如果铁过量，铁会与硫酸反应生成硫酸亚铁，也能得到浅绿色溶液，因此不能证明Fe与S反应生成了FeS，B错误；将SO2气体通入Fe(NO3)3和BaCl2的混合溶液，SO2有还原性，Fe3＋被还原成Fe2＋，溶液的棕黄色变浅，SO2被氧化成SO，与Ba2＋结合生成BaSO4沉淀，D错误。
8．铁是人体不可缺少的微量元素，硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组测定该补血剂(每片b g)中铁元素的含量，实验步骤如下：
下列相关说法不正确的是(　　)
A．步骤②中H2O2的作用是使Fe2＋完全被氧化为Fe3＋
B．步骤③所加氨水量不足，会造成铁元素含量偏低
C．步骤④灼烧不充分，会造成铁元素含量偏低
D．若实验无损耗，则每片补血剂含铁元素的质量分数为×100%
答案：C
解析：双氧水具有强氧化性，由流程图可知，加入双氧水的目的是将Fe2＋全部氧化为Fe3＋，A正确；步骤③所加氨水的量不足，铁离子沉淀不完全，生成的氢氧化铁减少，氧化铁质量减少，测定结果偏低，B正确；步骤④灼烧不充分，会混有Fe(OH)3，导致氧化铁固体的质量偏大，铁元素质量分数偏大，C错误；10片补血剂中氧化铁的物质的量为 mol，含有的铁元素质量为2× mol×56 g·mol－1＝0.7a g，每片补血剂含铁元素的质量分数为×100%＝×100%，D正确。
9．(2025·天津市南开中学高三月检)从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如图。下列说法正确的是(　　)
A．试剂a是铁，试剂b是稀硫酸
B．操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同
C．试剂c是氯气，相应的反应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
D．用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2＋
答案：C
解析：由最终要得到氯化铁及流程图知b是盐酸，A错误；操作Ⅰ和操作Ⅱ是过滤，操作Ⅲ为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，所用仪器有差异，B错误；高锰酸钾能氧化氯离子而褪色，因此不能用于检验是否含有亚铁离子，D错误。
10．(2025·天津市南开中学高三月检)现有2.8 g Fe全部溶于一定浓度、200 mL的HNO3溶液中，得到标准状况下的气体1.12 L，测得反应后溶液的pH为1。若反应前后溶液体积变化忽略不计，则下列有关判断正确的是(　　)
A．反应后溶液中铁元素可能以Fe2＋形式存在
B．反应后的溶液最多还能溶解1.4 g Fe
C．反应后溶液中c(NO)＝0.85 mol·L－1
D．1.12 L气体可能是NO、NO2的混合气体
答案：C
解析：Fe和硝酸反应生成硝酸盐和氮氧化物，氮氧化物在标准状况下体积是1.12 L，则n(NOx)＝＝0.05 mol。反应后溶液pH＝1说明溶液呈酸性，硝酸有剩余，则Fe完全反应生成Fe(NO3)3，没有硝酸亚铁生成，故A错误；反应后溶液还能溶解Fe，当Fe完全转化为Fe(NO3)2，消耗的Fe质量最多，反应后剩余n(HNO3)＝0.1 mol·L－1×0.2 L＝0.02 mol，根据3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O知，硝酸溶解的n(Fe)＝×3＝0.0075 mol，根据转移电子相等知，硝酸铁溶解的n(Fe)＝×＝0.025 mol，则最多还能溶解m(Fe)＝(0.0075＋0.025) mol×56 g·mol－1＝1.82 g，故B错误；根据N原子守恒知，反应后溶液中n(NO)＝n(HNO3)＋3n[Fe(NO3)3]＝0.02 mol＋3×＝0.17 mol，则c(NO)＝＝0.85 mol·L－1，故C正确；2.8 g Fe完全转化为Fe(NO3)3时转移电子的物质的量＝×3＝0.15 mol，假设气体完全是NO，转移电子的物质的量＝0.05 mol×(5－2)＝0.15 mol，假设气体完全是NO2，转移电子的物质的量＝0.05 mol×(5－4)＝0.05 mol＜0.15 mol，根据转移电子相等知，气体的成分是NO，故D错误。
11．(2025·湖南省长沙市高三质量检测)用FeCl3、CuCl2的混合溶液可吸收工厂排放的H2S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Fe3＋、Cu2＋浓度减小
B．在转化体系中化合价没有变化的元素只有Cu
C．Fe3＋和Cu2＋是该反应的催化剂
D．反应①的离子方程式为H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋
答案：B
12．将2.24 g铁粉加入50 mL 2 mol·L－1的氯化铁溶液中，充分反应后，有关说法正确的是(　　)
A．铁粉剩余，溶液呈浅绿色，Cl－浓度基本不变
B．向溶液中滴入无色KSCN溶液，仍无色
C．反应后溶液中Fe3＋与Fe2＋物质的量之比为6∶1
D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2
答案：D
解析：根据题目已知条件可知，n(Fe)＝0.04 mol，n(FeCl3)＝0.1 mol。根据反应Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋知，铁粉全部溶解，参加反应的Fe3＋为0.08 mol，Fe3＋剩余0.02 mol，反应生成0.12 mol Fe2＋。铁粉无剩余，溶液含有Fe3＋和Fe2＋，不呈浅绿色，A错误；Fe3＋剩余，滴入KSCN溶液，溶液显红色，B错误；反应后溶液中Fe3＋与Fe2＋物质的量之比为1∶6，C错误；氧化生成的Fe2＋为0.04 mol，还原生成的Fe2＋的物质的量为0.08 mol，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2，D正确。
13．中学化学中几种常见物质的转化关系如图所示(F为红褐色沉淀)：
下列说法错误的是(　　)
A．H2O2分子的结构式为H—O—O—H
B．A、B、H的化学式分别为Fe、FeS、H2SO4
C．鉴定E中阳离子所用试剂为浓NaOH溶液、湿润的蓝色石蕊试纸
D．C的酸性溶液与双氧水反应的离子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
答案：C
解析：F为红褐色沉淀，且由氨水与D反应得到，则F为氢氧化铁，则D为铁盐，C与双氧水反应生成铁盐，则C为亚铁盐，A与稀硫酸反应生成C，则C为硫酸亚铁，A为铁单质，B为硫化亚铁，D为硫酸铁，E为硫酸铵，H为硫酸。鉴定铵根离子所用的试剂为浓NaOH溶液、湿润的红色石蕊试纸，C错误。
14．由硫铁矿烧渣(主要成分：Fe3O4、Fe2O3和FeO)得到绿矾(FeSO4·7H2O)，再通过绿矾制备铁黄[FeO(OH)]的流程如下：
烧渣溶液绿矾铁黄
已知：FeS2和铁黄均难溶于水。
下列说法不正确的是(　　)
A．步骤①中最好用硫酸来溶解烧渣
B．步骤②中涉及的离子方程式为FeS2＋14Fe3＋＋8H2O===15Fe2＋＋2SO＋16H＋
C．步骤③中将溶液加热到有较多固体析出，再用余热将液体蒸干，可得纯净绿矾
D．步骤④中反应条件控制不当会使铁黄中混有Fe(OH)3
答案：C
解析：步骤③中由FeSO4溶液得到绿矾应蒸发浓缩、冷却结晶，C错误。
15．(2025·甘肃省高三诊断考试)用废铁屑(主要成分为Fe，含少量FeO、Fe2O3、油污、沙土)制备超顺磁性纳米Fe3O4(平均直径为25 nm)的流程如图：
下列叙述不正确的是(　　)
A．纳米Fe3O4分散到合适溶剂中制成的分散系能发生丁达尔效应
B．预处理时使用热的Na2CO3溶液效果更好
C．步骤⑤中发生反应的离子方程式为2FeOOH＋Fe2＋＋2OH－===Fe3O4＋2H2O
D．滤液B中加入NaOH溶液时，可直接观察到红褐色沉淀
答案：D
解析：
滤液B中溶质为氯化亚铁，加入NaOH溶液时，发生反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，现象为先产生白色沉淀，然后迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，D错误。
16．(2025·株洲市高三年级教学质量检测)化学是一门以实验为基础的学科，某同学为探究FeCl3溶液的性质进行如下实验，操作如图所示，根据实验现象，下列分析不正确的是(　　)
A．①～④的变化中，有2处涉及氧化还原反应
B．向②后试管加入足量稀盐酸，沉淀部分溶解
C．若将FeCl3溶液滴加到Na2S溶液中，产生的现象与图中①、②现象不相同
D．④中的现象与胶体的聚沉有关
答案：A
二、非选择题
17．(2025·重庆八中模拟)以焙烧黄铁矿(主要成分为FeS2，杂质为SiO2等)制取SO2时产生的红渣为原料，制备铵铁蓝Fe(NH4)[Fe(CN)6]颜料。工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)焙烧黄铁矿发生反应的化学方程式为________________________________，滤渣①的主要成分为________(填化学式)。
(2)红渣研细的目的是__________________________________________。
(3)“还原”时，生成S单质的反应的化学方程式为__________________________________。
(4)工序①得到绿矾(FeSO4·7H2O)和母液，则工序①的操作名称为________________。
(5)用K3[Fe(CN)6]可检验工序①所得母液中的金属阳离子，检验时发生反应的离子方程式为________________________________________，所得母液循环使用。
(6)沉铁工序产生的白色沉淀
Fe(NH4)2[Fe(CN)6]中Fe的化合价为________，氧化工序发生反应的离子方程式为________________________________________。
答案：(1)4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2　SiO2
(2)增大固液接触面积，加快反应速率，提高红渣的浸取率
(3)Fe2(SO4)3＋FeS23FeSO4＋2S
(4)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
(5)K＋＋Fe2＋＋[Fe(CN)6]3－===KFe[Fe(CN)6]↓
(6)＋2价　6Fe(NH4)2[Fe(CN)6]＋ClO＋6H＋6Fe(NH4)[Fe(CN)6]＋Cl－＋6NH＋3H2O
解析：已知黄铁矿的主要成分是FeS2，杂质为SiO2等，高温煅烧生成Fe2O3，反应原理为4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2，故产生的红渣主要成分为Fe2O3和SiO2，将红渣粉碎后加入足量50%的H2SO4溶液，加热充分酸浸，反应原理为Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O，过滤出滤渣①，主要成分为SiO2，向滤液中加入黄铁矿进行还原，将Fe3＋还原为Fe2＋，由(3)可知有S沉淀生成，则反应原理为Fe2(SO4)3＋FeS23FeSO4＋2S，然后进行的工序①为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到FeSO4晶体和母液，加水溶解FeSO4晶体，向所得溶液中加入(NH4)2SO4、Na4[Fe(CN)6]，并用H2SO4调节溶液的pH为3，加热进行沉铁过程，反应原理为Fe2＋＋2NH＋[Fe(CN)6]4－Fe(NH4)2[Fe(CN)6]↓，然后过滤出沉淀，洗涤后加入H2SO4和NaClO3进行氧化，反应原理为6Fe(NH4)2[Fe(CN)6]＋ClO＋6H＋6Fe(NH4)[Fe(CN)6]＋3H2O＋Cl－＋6NH，过滤、洗涤干燥即制得铵铁蓝。
18．乳酸亚铁晶体{[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O}是一种很好的食品铁强化剂，吸收效果比无机铁好，易溶于水，几乎不溶于乙醇，可由乳酸与FeCO3反应制得。
Ⅰ.制备碳酸亚铁(FeCO3)
实验步骤如下：
a．检查装置气密性，添加药品，并将导管末端插入D中水面以下；
b．装置B中制取硫酸亚铁，并将整个装置内的空气排尽；
c．操作开关，将B中溶液导入C中产生FeCO3沉淀；
d．将C中混合物分离提纯，获得纯净的碳酸亚铁产品。
(1)甲同学查阅资料了解到Fe(Ⅱ)易被氧化，以上步骤中，他采用了一些操作避免Fe(Ⅱ)被氧化，请摘抄出相关内容：________________________________________。
(2)仪器C的名称是__________，C中生成FeCO3的离子方程式是_________________。
(3)步骤b中应打开的开关是________(填“K1、K2”或“K1、K3”)，步骤c中应如何操作开关？__________________。
Ⅱ.制备乳酸亚铁晶体
将制得的FeCO3加入乳酸溶液中，加入少量铁粉，在75 ℃下搅拌使之充分反应，然后加入适量乳酸。冷却，加入乙醇，过滤，再洗涤和干燥，得到产品。
(4)配制乳酸亚铁溶液时，加入少量铁粉的目的是__________________。
(5)冷却，加入乙醇的目的是____________________________。
答案：(1)将导管末端插入D中水面以下　将整个装置内的空气排尽
(2)三颈烧瓶　Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋H2O＋CO2↑
(3)K1、K3　关闭K1、K3，一段时间后打开K2
(4)防止Fe(Ⅱ)被氧化
(5)减小乳酸亚铁溶解度，使之析出，提高产量
19．(2024·重庆卷)FeS2可用作锂电池和超级电容器的电极材料。制备FeS2的一种实验装置如图所示(加热及夹持装置略)。
(1)FeS2的制备
N2保护下，将溶有S的热二苯醚溶液注射到FeS热油胺溶液中(S过量)，继续加热回流2 h，冷却至室温，离心分离，经洗涤得产品FeS2。
①仪器a的名称为________；N2保护的目的是__________________。
②生成FeS2的化学方程式为__________________________________。
③为除去产品中残留的S，洗涤选用的试剂是________(填“H2O”或“CS2”)。
(2)FeS2的含量测定
产品先用王水溶解，再经系列处理后，在热盐酸条件下，以甲基橙为指示剂，用SnCl2溶液将Fe3＋还原至Fe2＋，终点为无色；用冰水迅速冷却，再以二苯胺磺酸钠为指示剂，用K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2＋至终点。已知甲基橙的还原反应：氧化态(红色)＋ne－===还原态(无色)。
①SnCl2比FeCl3易水解，且易被氧化。配制和保存SnCl2溶液需加入的试剂是________。
②甲基橙指示终点的过程及作用原理是_______________________。
③若称取的产品为a g，K2Cr2O7标准溶液浓度为c mol/L，用量为V mL，FeS2的摩尔质量为M g/mol，则产品中FeS2的质量分数为________(写最简表达式)。
④下列操作可能导致测定结果偏高的是________。
A．还原Fe3＋时SnCl2溶液滴加过量
B．热的Fe2＋溶液在空气中缓慢冷却
C．滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失
D．滴定前仰视读数，滴定后俯视读数
答案：(1)①三颈烧瓶　防止Fe2＋被氧气氧化
②FeS＋SFeS2　③CS2
(2)①浓盐酸　②当Fe3＋完全被还原为Fe2＋后，再加入还原剂SnCl2，甲基橙得电子，由氧化态变为还原态，颜色由红色变为无色且半分钟内不恢复原来的颜色　③%　④AC
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