1选择题
某市新闻报道了一起自来水管道因长期腐蚀导致水质发黄的事件，环保部门取水样检测其中的铁元素存在形式。设 Nₐ 为阿伏加德罗常数的值，下列关于铁及其化合物的说法中正确的是（ ）
- A. 铁锈的主要成分是 Fe₃O₄，呈红棕色
- B. 1 mol Fe 与足量稀盐酸反应，转移的电子数为 3Nₐ
- C. 向某溶液中先滴加 KSCN 溶液不变红，再滴加氯水后变红，说明原溶液中含有 Fe²⁺
- D. 钢是铁和碳的合金，合金的硬度一般比其各成分金属小
答案：C
解析：A 项：铁锈的主要成分是 Fe₂O₃（红棕色粉末），Fe₃O₄ 是黑色的磁性氧化物，混淆了铁的氧化物，错误。B 项：Fe 与稀盐酸反应生成 FeCl₂，铁元素由 0 价升高到 +2 价，1 mol Fe 转移电子数为 2Nₐ；只有 Fe 与 Cl₂ 等强氧化剂反应才生成 +3 价，故 B 错误。C 项：先加 KSCN 溶液不变红，说明不含 Fe³⁺；再加氯水将 Fe²⁺ 氧化为 Fe³⁺，Fe³⁺ 遇 SCN⁻ 变红，从而证明原溶液含 Fe²⁺，且已排除 Fe³⁺ 干扰，方案严密，正确。D 项：合金的硬度一般比其各成分金属大、熔点一般比其成分金属低，此为合金的重要特征，故 D 错误。易错点：把 Fe₂O₃ 与 Fe₃O₄ 的颜色、组成混淆；误认为 Fe 与酸反应生成 +3 价；记错合金性能；检验 Fe²⁺ 时不先排除 Fe³⁺ 干扰。故选 C。
2选择题
某新闻报道称，某地自来水厂在汛期取水口检测出铁元素含量偏高，水体呈浅黄色。为快速判断水样中主要含有的铁离子种类，工作人员分别进行了如下实验并记录现象。下列实验方案、现象与结论的对应关系中，正确的是（ ）
- A. 取水样，滴加KSCN溶液，溶液不变红，说明水样中一定不含铁元素
- B. 取水样，滴加KSCN溶液，溶液不变红，再滴加氯水，溶液变为红色，说明水样中含Fe²⁺
- C. 取水样，滴加NaOH溶液，生成红棕色沉淀，说明水样中含Fe²⁺
- D. 取水样，滴加KSCN溶液，溶液变红色，说明水样中含Fe²⁺
答案：B
解析：本题考查Fe²⁺与Fe³⁺的检验，属于概念辨析。A项错误：KSCN不变红只能说明不含Fe³⁺，不能说明不含铁元素，Fe²⁺遇KSCN无明显现象，属于「无现象≠不存在」的典型易错。B项正确：先加KSCN无明显现象，说明原溶液中无Fe³⁺；再加氯水，Cl₂将Fe²⁺氧化为Fe³⁺（2Fe²⁺ + Cl₂ = 2Fe³⁺ + 2Cl⁻），Fe³⁺与SCN⁻结合使溶液变红，这是检验Fe²⁺的标准操作。C项错误：Fe²⁺与NaOH反应先生成白色Fe(OH)₂沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色Fe(OH)₃；直接生成红棕色沉淀说明原溶液含Fe³⁺。D项错误：KSCN变红是Fe³⁺的特征反应，Fe²⁺遇KSCN不变红。易错点：一是混淆Fe²⁺（浅绿色）与Fe³⁺（黄色/棕黄色）的溶液颜色及检验试剂；二是把「先加KSCN无现象，再加氯水变红」的顺序弄反，若先加氯水则无法判断原溶液中是否本来就有Fe³⁺。故选B。
3选择题
某地环保部门在处理含重金属离子的工业废水时，需先将 Fe²⁺ 氧化为 Fe³⁺，再调节 pH 使其转化为 Fe(OH)₃ 沉淀除去。下列有关说法正确的是（ ）
- A. Fe(OH)₃ 是白色絮状沉淀，久置后转化为红棕色的 Fe₂O₃
- B. 向待测液中先滴加 KSCN 溶液，无明显现象，再滴加氯水后溶液变为红色，可证明原溶液中含有 Fe²⁺
- C. 检验 Fe³⁺ 时，若溶液中先加入过量铁粉，再滴加 KSCN 溶液，溶液仍会变为红色
- D. Fe₂O₃ 俗称磁性氧化铁，常用作红色颜料
答案：B
解析：本题考查 Fe²⁺、Fe³⁺ 的颜色与检验方法等易混概念。
A 项：Fe(OH)₃ 是红褐色沉淀，Fe(OH)₂ 才是白色絮状沉淀（迅速被氧化为灰绿色，最终变为红褐色 Fe(OH)₃）。A 中颜色描述错误。
B 项：先加 KSCN 溶液无现象，说明原溶液不含 Fe³⁺；再加氯水，若溶液变红，说明 Cl₂ 把 Fe²⁺ 氧化为 Fe³⁺，Fe³⁺ 与 SCN⁻ 结合使溶液呈红色，可证明原溶液中含 Fe²⁺，这是 Fe²⁺ 的特征检验方法，正确。
C 项：铁粉会将 Fe³⁺ 还原为 Fe²⁺（2Fe³⁺ + Fe = 3Fe²⁺），Fe²⁺ 遇 KSCN 不变红，故溶液不会变红，C 错误。
D 项：磁性氧化铁是 Fe₃O₄，Fe₂O₃ 是红棕色粉末，俗称铁红，常用作红色颜料，D 中概念张冠李戴。
易错点：①混淆 Fe(OH)₂（白色）与 Fe(OH)₃（红褐色）的颜色；②混淆 Fe₂O₃（铁红）与 Fe₃O₄（磁性氧化铁）的俗称与用途；③检验 Fe²⁺ 时漏掉「先加 KSCN 无现象」这一步，无法排除原溶液中已有 Fe³⁺。
故选B。
4选择题
2023 年我国粗钢产量超过 10 亿吨，钢铁是国民经济的重要基础材料。下列关于铁及其合金的说法错误的是（ ）
- A. 钢是铁与碳的合金，其硬度一般大于成分中的纯铁，熔点低于纯铁
- B. 不锈钢中加入铬、镍等元素，能显著提高合金的抗腐蚀性能，说明合金性能可通过调整成分来改善
- C. 铁在潮湿的空气中生锈，铁锈的主要成分是 Fe₂O₃，属于红棕色固体
- D. 合金的性质就是各成分金属性质的简单加和，因此钢的化学性质与纯铁完全相同
答案：D
解析：本题结合钢铁产量的社会热点，考查合金的概念辨析与铁的氧化物。
A 项：钢是铁碳合金，合金的硬度一般比其各成分金属大，熔点一般比其各成分金属低，说法正确。
B 项：不锈钢通过加入 Cr、Ni 等元素提高抗腐蚀性，体现合金性能可通过改变成分调节，说法正确。
C 项：铁锈主要成分是 Fe₂O₃（红棕色粉末），说法正确。
D 项：合金不是各成分金属性质的简单加和，合金具有许多优良的物理、化学和机械性能，往往优于各成分金属；钢中含碳等成分，其化学性质与纯铁并不完全相同（如更易形成原电池而加速腐蚀等）。D 说法错误。
易错点：①误以为「合金性能优于纯金属」是全方位的、无条件的，其实需注意比较的性能指标；②混淆 Fe₂O₃（铁红、红棕色）与 Fe₃O₄（黑色、磁性）；③误认为合金只是物理混合、性质不变。
故选D。
5填空题
阅读下列新闻片段并作答：
【新闻片段】2024年某地开展"废旧金属回收"宣传周活动。报道称，钢铁厂用一氧化碳在高温下还原赤铁矿（主要成分为Fe₂O₃）炼铁；某中学兴趣小组为探究铁及其化合物的性质，做了如下记录：
①将一枚铁钉放入稀硫酸中，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色；
②向FeCl₃溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为红色；
③向FeCl₂溶液中先滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加氯水，溶液变为红色；
④将铜粉加入FeCl₃溶液中，铜粉溶解，溶液由黄色变为蓝绿色。
请根据以上信息填空：
（1）赤铁矿的主要成分Fe₂O₃中，铁元素的化合价为____价，它属于____（填"酸性氧化物""碱性氧化物"或"两性氧化物"）。
（2）①中反应的化学方程式为____，铁元素化合价由____价升高到____价，铁作____剂（填"氧化"或"还原"）。
（3）②中溶液变红的离子方程式为____（用Fe³⁺与SCN⁻表示），该反应属于____（填"沉淀反应"或"显色反应"）。
（4）③中先加KSCN溶液无现象，说明原溶液中____（填"含有"或"不含"）Fe³⁺；再加氯水变红，说明原溶液中含有____，该离子被氯水氧化为____。
（5）④中反应的离子方程式为____，该反应说明Fe³⁺具有____（填"氧化性"或"还原性"）。
（6）某同学欲检验某溶液中是否含有Fe²⁺，设计如下方案并判断正误（填"正确"或"错误"）：取少量溶液，滴加NaOH溶液，若生成白色沉淀迅速变为灰绿色、最后变为红褐色，则证明含有Fe²⁺。该方案____，理由是____。
答案：（1）+3；碱性氧化物。
（2）Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂↑；0；+2；还原。
（3）Fe³⁺ + 3SCN⁻ → Fe(SCN)₃（或写为生成红色的硫氰化铁）；显色反应。
（4）不含；Fe²⁺；Fe³⁺。
（5）2Fe³⁺ + Cu → 2Fe²⁺ + Cu²⁺；氧化性。
（6）正确；Fe²⁺与OH⁻生成的Fe(OH)₂白色沉淀不稳定，易被空气中的氧气氧化为Fe(OH)₃（红褐色），现象为白色沉淀迅速变为灰绿色、最后变为红褐色，这是Fe²⁺的特征现象。
解析：本题以废旧金属回收新闻为背景，串联铁及其化合物的转化、检验与氧化还原概念，属于基础为主、兼顾中档的填空题。易错点：①Fe₂O₃中铁为+3价，误写为+2价；②混淆Fe²⁺（浅绿色）与Fe³⁺（黄色）溶液颜色；③把Fe³⁺与SCN⁻的显色反应误认为沉淀反应；④检验Fe²⁺时忘记Fe³⁺干扰，或把Fe(OH)₂被氧化的现象记反；⑤氧化还原概念混淆，如把化合价升高说成被还原。
6填空题
阅读下面的新闻报道片段，回答问题。
【报道片段】某钢铁企业为响应绿色制造号召，将高炉炼铁产生的副产物——红棕色粉尘（主要成分为Fe₂O₃）回收利用。技术员取少量该粉尘于试管中，加入稀盐酸使其溶解，得到浅黄色溶液A；再向溶液A中加入足量铁粉，充分反应后溶液变为浅绿色，得到溶液B。为验证溶液B中的金属阳离子，技术员进行了如下操作：取少量溶液B于另一试管中，先滴加KSCN溶液，无明显现象；再滴加新制氯水，溶液立即变为红色。
（1）红棕色粉尘的主要成分Fe₂O₃中，铁元素的化合价为______价；Fe₂O₃属于______（填「合金」「氧化物」或「碱」）。
（2）溶液A呈浅黄色，是因为其中含有______（填离子符号）；向溶液A中加入足量铁粉后，发生反应的离子方程式为____________________________。
（3）溶液B中加入KSCN溶液无明显现象，再加氯水变红，说明溶液B中含有的金属阳离子是______（填离子符号），氯水在该检验中的作用是____________________________。
（4）报道中提到「钢是铁和碳的合金」。请从合金与纯金属性能差异的角度，简要说明钢比纯铁应用更广的一个原因：____________________________。
答案：（1）＋3；氧化物。
（2）Fe³⁺；2Fe³⁺ + Fe = 3Fe²⁺。
（3）Fe²⁺；氯水（或Cl₂）作氧化剂，将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，Fe³⁺与SCN⁻结合使溶液显红色。
（4）钢是铁与碳形成的合金，合金的硬度一般比其成分金属大（或熔点一般比成分金属低、抗腐蚀性能更好），因此钢比纯铁更坚固耐用、用途更广（答出「合金性能优于纯金属」并结合硬度或抗腐蚀性说明即可）。
解析：本题以钢铁企业回收Fe₂O₃粉尘的新闻情境为背景，综合考查铁的化合价、铁的氧化物、Fe²⁺/Fe³⁺的转化与检验、合金概念，属于概念辨析类填空题。
（1）Fe₂O₃中氧为－2价，根据化合物中正负化合价代数和为0，铁为＋3价；Fe₂O₃由Fe、O两种元素组成且其中一种是氧，属于氧化物。易错：误写为＋2价，或把Fe₂O₃当作合金。
（2）Fe³⁺在水溶液中呈黄色（浓度较大时呈棕黄色），故溶液A含Fe³⁺；加入足量铁粉发生归中反应2Fe³⁺ + Fe = 3Fe²⁺，溶液由黄色变为浅绿色。易错：离子方程式写成Fe + 2Fe³⁺ = 3Fe²⁺的系数配平错误，或误写化学方程式而不写离子方程式。
（3）先加KSCN无现象说明无Fe³⁺，加氯水后变红说明Fe²⁺被氧化为Fe³⁺，故溶液B含Fe²⁺；氯水的作用是氧化剂。易错：答成「氯水与SCN⁻反应显色」，忽略了真正的显色反应是Fe³⁺与SCN⁻的络合反应；或把检验顺序记反。
（4）合金的硬度一般大于其成分金属、熔点一般低于成分金属、抗腐蚀性能往往更好，故钢比纯铁应用更广。易错：只答「钢含碳」而不说明性能差异，未扣住「合金性能优于纯金属」这一核心结论。
7解答题
近期某地媒体报道，一段老旧自来水管道内壁出现红棕色疏松附着物，维修人员将其刮下后用于制取铁红（Fe₂O₃）颜料；同时，某工厂排放的酸性废水中含有Fe²⁺，环保人员先加入铁屑处理，再检测其中的铁元素。请回答下列问题：
（1）管道内壁的红棕色疏松附着物的主要成分是____（填化学式），用两个化学事实说明它与FeO的颜色和类别有何不同。
（2）某同学取少量该附着物溶于稀盐酸得到溶液A，设计如下实验方案检验A中是否含有Fe³⁺：取少量A于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液变为红色，则证明含有Fe³⁺。请说明该方案所依据的实验现象与反应原理（用文字表述即可），并指出该检验方法中容易出现的两处操作误区。
（3）另取一份未知溶液B，可能含有Fe²⁺和Fe³⁺中的一种或两种。请设计一个简要的实验方案（写明试剂、操作顺序和预期现象），能同时确认B中是否含有Fe²⁺、是否含有Fe³⁺，并说明理由。
（4）向FeCl₃溶液中加入足量铁屑，充分反应后溶液由黄色变为浅绿色，写出该反应的离子方程式，并指出反应中被氧化的元素及其化合价变化。
（5）管道维修中常用钢制管件替代铸铁管件。请从合金的角度说明钢相对于纯铁的两点性能优势，并说明钢与生铁在组成上的主要区别。
答案：（1）主要成分是Fe₂O₃。Fe₂O₃是红棕色粉末，属于碱性氧化物（可与酸反应生成铁盐和水）；FeO是黑色粉末，其中铁为+2价，而Fe₂O₃中铁为+3价，二者颜色和铁元素化合价均不同。
（2）现象与原理：滴加KSCN溶液后溶液变为红色，说明溶液中存在Fe³⁺，Fe³⁺与SCN⁻结合生成红色的硫氰化铁（可表示为 Fe³⁺ + 3SCN⁻ → Fe(SCN)₃），这是检验Fe³⁺的特征显色反应，不是沉淀反应。易错点：①误把该显色反应当作生成沉淀，观察时应看溶液颜色而非有无沉淀；②若要检验Fe²⁺，直接滴加KSCN溶液不变红并不能证明无Fe²⁺，必须再加氯水（或H₂O₂）氧化后变红才能确认Fe²⁺，否则会漏检或与Fe³⁺干扰混淆。
（3）方案：取少量B于试管中，先滴加KSCN溶液。若溶液立即变红，说明含Fe³⁺；若不变红，说明不含Fe³⁺。再另取少量B于试管中，先滴加KSCN溶液（此时应无明显红色），再滴加少量氯水，若溶液变为红色，说明原溶液中含Fe²⁺（Fe²⁺被氯水氧化为Fe³⁺后遇SCN⁻变红）；若加氯水后仍不变红，则不含Fe²⁺。理由：KSCN是Fe³⁺的特征检验试剂，先检验Fe³⁺可排除其对Fe²⁺检验的干扰，再利用氧化剂将Fe²⁺氧化为Fe³⁺后检验，可实现二者同时确认。
（4）离子方程式：2Fe³⁺ + Fe → 3Fe²⁺。被氧化的元素是Fe（铁单质），化合价由0价升高到+2价；Fe³⁺中的铁元素化合价由+3价降低到+2价，被还原。
（5）性能优势：钢的硬度一般比纯铁大、强度更高，且抗腐蚀性能更好（如不锈钢）。组成区别：钢和生铁都是铁碳合金，但生铁含碳量高（约2%～4.3%），钢含碳量低（约0.03%～2%）。
解析：本题以管道腐蚀与废水处理的新闻情境切入，重点考查Fe²⁺、Fe³⁺的检验与转化、铁的氧化物性质及合金概念。易错点：①混淆FeO（黑色、+2价）与Fe₂O₃（红棕色、+3价）；②误认为Fe³⁺与SCN⁻的反应是沉淀反应，实为显色反应；③检验Fe²⁺时未先排除Fe³⁺干扰，或未加氧化剂就下结论；④混淆合金与纯金属性能、生铁与钢的含碳量高低。
8解答题
某工厂排出的废液中可能含有 Fe²⁺、Fe³⁺ 中的一种或两种，技术人员需要确认废液中铁元素的存在形式，以便选择合适的处理工艺。已知信息：Fe³⁺ 遇 KSCN 溶液变红色；Fe²⁺ 遇 KSCN 溶液无明显现象，但可被氯水（或双氧水）氧化为 Fe³⁺。
请回答下列问题：
（1）取少量废液于试管中，滴加 KSCN 溶液，溶液变为红色，说明废液中含有什么离子？此时能否判断废液中是否含有 Fe²⁺？为什么？
（2）另取少量废液于试管中，设计实验检验废液中是否含有 Fe²⁺，简述实验步骤、现象及结论（要求排除 Fe³⁺ 的干扰）。
（3）若废液中只含有 Fe²⁺，请写出向其中加入氯水时反应的离子方程式，并指出该反应中被氧化的元素。
答案：（1）溶液变红说明废液中含有 Fe³⁺。但此时不能判断废液中是否含有 Fe²⁺，因为 Fe³⁺ 与 SCN⁻ 反应显红色会掩盖 Fe²⁺ 的存在，Fe²⁺ 遇 KSCN 无明显现象，其检验必须先排除 Fe³⁺ 的干扰，故仅凭一次变红实验无法判断 Fe²⁺ 是否存在。
（2）步骤：取少量废液于试管中，先加入足量 KSCN 溶液，观察现象；现象与结论：若溶液变红，说明原溶液中已含有 Fe³⁺，则需另取少量废液，先加入足量铁粉（或酸性 KMnO₄ 溶液检验 Fe²⁺ 的还原性）等方法检验；若溶液不变红，说明原溶液中不含 Fe³⁺。再向试管中滴加少量氯水（或双氧水），振荡；现象：溶液变为红色；结论：说明原溶液中含有 Fe²⁺（被氧化为 Fe³⁺ 后遇 SCN⁻ 变红）。综合可得：若第一步不变红、第二步变红，则废液中只含 Fe²⁺ 不含 Fe³⁺。
（3）离子方程式：2Fe²⁺ + Cl₂ = 2Fe³⁺ + 2Cl⁻。该反应中铁元素的化合价由 +2 价升高到 +3 价，铁元素被氧化（Fe²⁺ 作还原剂）。
解析：本题考查 Fe²⁺ 与 Fe³⁺ 的检验及性质差异，是铁及其化合物探究实验的核心考点。易错点：（1）认为 KSCN 变红就说明含 Fe³⁺、不变红就说明含 Fe²⁺，忽视检验 Fe²⁺ 必须先排除 Fe³⁺ 干扰；（2）步骤描述不完整，只写「加氯水变红」而不写先加 KSCN 的对照步骤，导致结论逻辑不严密；（3）选用的氧化剂与 SCN⁻ 反应（如浓硝酸等强氧化剂会氧化 SCN⁻）造成干扰，应选氯水或双氧水；（4）离子方程式写成 2Fe + 6H⁺ = 2Fe³⁺ + 3H₂↑，误认为 Fe 与酸反应生成 Fe³⁺，或电荷、原子不守恒；（5）把「被氧化的元素」答成氯元素，实际上 Cl₂ 中氯元素化合价降低被还原，被氧化的是 Fe²⁺ 中的铁元素。答题时应做到「步骤—现象—结论」一一对应，结论要建立在排除干扰的基础上。