2025届高三化学一轮复习夯实练13：铁盐、亚铁盐、铁及其化合物的转化

2025届化学一轮复习夯实练13 铁盐、亚铁盐、铁及其化合
物的转化
1．(2023·大连模拟)青矾矿石(主要成分为FeSO4·7H2O)在《唐本草》中记载：“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃……烧之赤色……”。

下列关于FeSO4·7H2O的说法正确的是()
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
2．铁及其化合物在生产、生活中应用广泛。

下列铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是()
A．Fe有导电性，可用于湿法炼铜
B．FeCl3有氧化性，可用于净水
C．Fe2O3呈红棕色，可用于制作颜料
D．K2FeO4易溶于水，可用于杀菌消毒
3．下列事实不能证明Fe3＋有氧化性的是()
A．电子工业上用FeCl3溶液腐蚀电路板上的铜
B．FeCl3溶液滴在淀粉-KI试纸上，试纸变为蓝色
C．将KSCN溶液加入FeCl3溶液中，溶液变为红色
D．向FeCl3溶液中滴加适量Na2S溶液，出现淡黄色浑浊，溶液变成浅绿色
4．下列离子方程式书写正确的是()
A．铁与稀盐酸反应：Fe＋6H＋===Fe3＋＋3H2↑
B．氯气与氯化亚铁溶液反应：Cl2＋Fe2＋===Fe3＋＋2Cl－
C．氯化铁溶液与铜反应：3Cu＋2Fe3＋===2Fe＋3Cu2＋
D．氯化铁溶液与氨水反应：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH＋4
5．(2023·太原模拟)将Na2S溶液逐滴加入等物质的量浓度的FeCl3溶液中，发生反应：2Fe3＋＋S2－===2Fe2＋＋S↓；将FeCl3溶液逐滴加入等物质的量浓度的Na2S溶液中，发生反应：2Fe3＋＋3S2－===Fe2S3↓。

则下列叙述错误的是()
A．Fe3＋在酸性环境中氧化性较强
B．S2－在碱性环境中还原性较强
C．相同温度下Fe(OH)3的溶解度比Fe2S3的大
D．向FeCl3溶液中通入H2S，有硫析出
6．为了验证Fe3＋的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是()
A．只有④B．只有③
C．③和④均错D．全部错误
7．(2023·安徽六安一模)某同学用含有铁锈(主要成分为Fe2O3)的废铁屑来制取氯化铁晶体，实验装置如图所示(夹持装置略，气密性已检查)，下列推断不合理的是()
A．B中收集到的气体是氢气
B．烧杯中双氧水的作用是将Fe2＋还原为Fe3＋
C．A中的氧化铁与盐酸反应生成氯化铁
D．烧杯中的溶液在氯化氢气氛下，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体
8．下列除杂的操作不正确的是()
A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量镁充分反应后过滤
B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤
C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤
D．CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反应后过滤
9．常温时，pH对一定浓度的FeSO4溶液稳定性的影响如图所示，下列分析不合理的是()
A．pH越小，越有利于Fe2＋存在于溶液中
B．pH在3.0～5.5，pH的变化对FeSO4溶液的稳定性影响不大
C．pH＝6时，通入一定量的氯气，溶液酸性增强，有利于Fe2＋存在于溶液中
D．保持溶液的pH始终为6.5时，可能发生的反应为4Fe2＋＋O2＋10H2O4Fe(OH)3＋8H＋10．硫酸亚铁是一种重要的化工原料，部分转化如图所示。

下列说法正确的是()
A．只用KSCN溶液不可以检验FeSO4是否变质
B．制纳米Fe3O4时通入的O2需过量
C．制FeCO3时应将饱和Na2CO3溶液加入FeSO4溶液中
D．生成(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的反应为氧化还原反应
11．向含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1 mol的混合溶液中加入0.1 mol Fe，充分搅拌后Fe溶解，溶液中不存在Fe3＋，同时析出0.1 mol Ag。

下列结论错误的是() A．氧化性：Zn2＋＞Cu2＋＞Fe3＋＞Ag＋
B．Fe3＋的氧化性大于Cu2＋
C．溶液中Cu2＋与Fe2＋的物质的量之比为1∶2
D．1 mol Fe可还原2 mol Fe3＋
12．无水FeCl3常作为芳烃氯代反应的催化剂。

某研究小组设计了如图流程，以废铁屑(含有少量碳和SiO2杂质)为原料制备无水FeCl3(s)：
已知：氯化亚砜()熔点：－101 ℃，沸点：76 ℃，易水解。

下列有关说法不正确的是()
A．操作①是过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗
B ．反应D →E 的化学方程式为FeCl 3·6H 2O ＋6SOCl 2=====△FeCl 3＋6SO 2↑＋12HCl ↑
C ．该制备流程中试剂B 可选用高锰酸钾溶液或稀硝酸
D ．由D 转化成
E 的过程中可能产生少量亚铁盐，其原因可能是生成的SO 2将Fe 3＋还原成Fe 2＋，为了验证是SO 2将Fe 3＋还原应进行的实验操作和现象是：取样溶解后，先加盐酸酸化，再加入BaCl 2溶液，生成白色沉淀
13．某班同学用如下实验探究Fe 2＋、Fe 3＋的性质。

回答下列问题：
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 mol·L －1的溶液。

在FeCl 2溶液中需加入少量铁屑，其目的是________________________________________________________。

(2)甲组同学取2 mL FeCl 2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN 溶液，溶液变红，说明Cl 2可将Fe 2＋
氧化。

FeCl 2溶液与氯水反应的离子方程式为__________________________。

(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mL FeCl 2溶液中先加入0.5 mL 煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN 溶液，溶液变红，煤油的作用是____________ ____________________________________________________________________________。

(4)丙组同学取10 mL 0.1 mol·L －1KI 溶液，加入6 mL 0.1 mol·L －1 FeCl 3溶液混合。

分别取 2 mL 此溶液于3支试管中进行如下实验：
①第一支试管中加入1 mL CCl 4充分振荡、静置，CCl 4层显紫色；②第二支试管中加入1滴K 3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀；③第三支试管中加入1滴KSCN 溶液，溶液变红。

实验②检验的离子是________(填离子符号，下同)；实验①和③说明：在I －过量的情况下，溶液中仍含有________，由此可以证明该氧化还原反应为____________。

(5)丁组同学向盛有H 2O 2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl 2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为_______________________________________________________________； 一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。

产生气泡的原因是______________________________________________________________，生成沉淀的原因是__________________________________________________(用平衡移动原理解释)。

14．(2022·河北，15)以焙烧黄铁矿FeS 2(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝Fe(NH 4)Fe(CN)6颜料。

工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)红渣的主要成分为______________(填化学式，下同)，滤渣①的主要成分为__________。

(2)黄铁矿研细的目的是________________________________________________________
____________________________________________________________________________。

(3)还原工序中，不生成S单质的反应的化学方程式为______________________________。

(4)工序①的名称为______________________，所得母液循环使用。

(5)沉铁工序产生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe的化合价为__________，氧化工序发生反应的离子方程式为____________________________________________________________
____________________________________________________________________________。

(6)若用还原工序得到的滤液制备Fe2O3·x H2O和(NH4)2SO4，所加试剂为__________和
________(填化学式，不引入杂质)。

参考答案
1．A
2．C[铁可用于湿法炼铜：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，是因为铁的还原性大于铜，与Fe有导电性无关，故不选A；FeCl3可用于净水，是因为Fe3＋水解生成的氢氧化铁胶体能吸附水中的悬浮杂质，与FeCl3的氧化性无关，故不选B；Fe2O3呈红棕色，可用于制作红色颜料，故选C；K2FeO4可用于杀菌消毒，是因为K2FeO4具有强氧化性，与K2FeO4的溶解性无关，故不选D。

]
3．C 4.D
5．B[FeCl3溶液中Fe3＋水解：Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋，且将Na2S溶液逐滴加入等物质的量浓度的FeCl3溶液中，发生反应：2Fe3＋＋S2－===2Fe2＋＋S↓，由此看出Fe3＋在酸性环境中氧化性较强，故A正确；Na2S溶液中S2－水解：S2－＋H2O HS－＋OH－(主要)、HS －＋H2O H2S＋OH－(少量)，将FeCl3溶液逐滴加入等物质的量浓度的Na2S溶液中，发生反应：2Fe3＋＋3S2－===Fe2S3↓，没有生成硫单质，S2－在碱性环境中还原性较弱，故B错误；由于将FeCl3溶液逐滴加入等物质的量浓度的Na2S溶液中，发生反应：2Fe3＋＋3S2－===Fe2S3↓，不生成Fe(OH)3，说明相同温度下Fe(OH)3的溶解度比Fe2S3的大，故C正确；向FeCl3溶液中通入H2S，硫离子被铁离子氧化成硫单质，有硫析出，故D正确。

]
6．C
7．B[铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，所以B中收集到的气体是氢气，A项正确；双氧水具有氧化性，可将Fe2＋氧化为Fe3＋，B项错误；氧化铁为碱性氧化物，可与盐酸反应生成氯化铁和水，C项正确；因铁离子易水解，故FeCl3溶液应在氯化氢气氛下，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体，D项正确。

]
8．C[Mg与FeCl3反应生成FeCl2，过量Mg可与FeCl2反应置换出Fe，过滤可分离，A正确；加入过量铁粉，FeCl3与Fe反应生成FeCl2，过滤可达到除杂的目的，B正确；加入NaOH 溶液，Cu2＋、Fe3＋均能转化成氢氧化物沉淀，不符合除杂要求，C错误；H2O2可将Fe2＋氧化成Fe3＋，加CuO可促进铁离子水解转化成Fe(OH)3沉淀，过滤可分离，D正确。

]
9．C10.C
11．A[由题意知铁离子、银离子均被还原，氧化性：Zn2＋＜Cu2＋＜Fe3＋＜Ag＋，A错误、B 正确；Fe先还原Ag＋，发生的反应为2Ag＋＋Fe===Fe2＋＋2Ag，然后发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，所以n(Fe2＋)∶n(Cu2＋)＝(0.05＋0.15) mol∶0.1 mol＝2∶1，C正确；由Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋可知，1 mol Fe恰好还原2 mol Fe3＋，D正确。

]
12．C[操作①是过滤，过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗，故A正确；该流程中试剂B的作用是将Fe2＋氧化成Fe3＋，酸性高锰酸钾溶液和稀硝酸都可以将Fe2＋氧化成Fe3＋，
但都会引入新杂质，故C 错误；由D→E 的化学方程式可知反应中生成的二氧化硫可将氯化铁还原为氯化亚铁，若是SO 2作还原剂，则氧化产物为硫酸盐，故取样溶解后，先加盐酸酸化，再加BaCl 2溶液，产生白色沉淀，则可证明二氧化硫将Fe 3＋还原，故D 正确。

]
13．(1)防止Fe 2＋被氧化 (2)2Fe 2＋＋Cl 2===2Fe 3＋＋2Cl － (3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响) (4)Fe 2＋ Fe 3＋ 可逆反应 (5)H 2O 2＋2Fe 2＋＋2H ＋===2Fe 3＋＋2H 2O Fe 3＋催化H 2O 2分解产生O 2 H 2O 2分解反应放热，促进Fe 3＋的水解平衡正向移动
14．(1)Fe 2O 3和SiO 2 SiO 2 (2)增大固液接触面积，加快反应速率，提高黄铁矿的利用率
(3)7Fe 2(SO 4)3＋FeS 2＋8H 2O=====△15FeSO 4＋8H 2SO 4 (4)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤 (5)＋2 6Fe(NH 4)2Fe(CN)6＋ClO －3＋6H ＋=====△6Fe(NH 4)Fe(CN)6＋Cl －＋3H 2O ＋6NH ＋4 (6)H 2O 2 NH 3·H 2O
解析 已知黄铁矿高温煅烧生成Fe 2O 3，反应为4FeS 2＋11O 2=====煅烧2Fe 2O 3＋8SO 2，故产生的红渣主要成分为Fe 2O 3和SiO 2；将红渣粉碎后加入足量的50%的H 2SO 4溶液加热，反应为Fe 2O 3＋3H 2SO 4===Fe 2(SO 4)3＋3H 2O ，过滤出滤渣①，主要成分为SiO 2，向滤液中加入黄铁矿进行还原，将Fe 3＋还原为Fe 2＋，由(3)小问可知不生成S 单质，则硫元素被氧化为SO 2－4，反应为14Fe 3＋＋FeS 2＋8H 2O=====△15Fe 2＋＋2SO 2－4＋16H ＋，然后进行工序①为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到FeSO 4晶体和母液，母液中主要含有FeSO 4溶液和H 2SO 4，加水溶解FeSO 4晶体，向所得溶液中加入(NH 4)2SO 4、K 4[Fe(CN)6]并用H 2SO 4调节溶液的pH 为3，进行沉铁，反应原理为Fe 2＋＋2NH ＋4＋[Fe(CN)6]4－===Fe(NH 4)2Fe(CN)6↓，然后过滤出沉淀，洗涤后加入H 2SO 4和NaClO 3进行氧化，反应为6Fe(NH 4)2Fe(CN)6＋ClO －3＋6H ＋=====△6Fe(NH 4)Fe(CN)6＋Cl －＋3H 2O ＋6NH ＋4，过滤、洗涤、干燥即制得Fe(NH 4)Fe(CN)6，据此分析解题。