PAGEPAGE1專題3.3鐵及其重要化合物1．下列有關(guān)鐵及其化合物的說法中正確的是()A．鐵紅的主要成分是Fe3O4B．鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe2O3和H2C．除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質(zhì)可以向溶液中加入鐵粉，然后過濾D．Fe3＋與KSCN產(chǎn)生紅色沉淀【答案】C【解析】鐵紅是Fe2O3，故A錯誤；鐵與水蒸氣反應(yīng)生成的是Fe3O4和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe＋4H2O(g)eq\o(=====,\s\up14(高溫))Fe3O4＋4H2，故B錯誤；除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質(zhì)可以向溶液中加入鐵粉，F(xiàn)eCl3與Fe反應(yīng)生成FeCl2，除去了雜質(zhì)Fe3＋，故C正確；鐵離子與硫氰根離子反應(yīng)生成的硫氰化鐵不是沉淀，是一種紅色的協(xié)作物，故D錯誤。2．下列有關(guān)鐵元素的敘述中正確的是()A．Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，說明穩(wěn)定性：Fe(OH)2<Fe(OH)3B．鐵是較活潑的金屬，它與鹵素(X2)反應(yīng)的生成物均為FeX3C．氫氧化鐵與氫碘酸反應(yīng)：Fe(OH)3＋3HI===FeI3＋3H2OD．將FeCl3飽和溶液滴入NaOH溶液中可制備Fe(OH)3膠體【答案】A【解析】Fe(OH)2具有還原性，易被氧化生成穩(wěn)定的Fe(OH)3，符合化學(xué)反應(yīng)的特點，A項正確；鐵與單質(zhì)碘化合生成的是FeI2，B項不正確；鐵離子能把碘離子氧化成單質(zhì)碘，C項不正確；D項，得到的是Fe(OH)3沉淀，不正確。3．下列敘述正確的是()A．Fe與稀硝酸、稀硫酸反應(yīng)均有氣泡產(chǎn)生，說明Fe與兩種酸均發(fā)生置換反應(yīng)B．將銅粉加入1.0mol·L－1Fe2(SO4)3溶液中，會有溶液變藍(lán)、黑色固體出現(xiàn)的現(xiàn)象，這是因為金屬鐵比銅活潑C．Fe和Fe2O3等物質(zhì)的量混合物溶于稀鹽酸時無氣體放出D．在FeCl3溶液中加入KHCO3溶液，會有CO2產(chǎn)生，但無Fe(OH)3沉淀生成【答案】C【解析】稀HNO3具有強氧化性，與Fe反應(yīng)產(chǎn)生的氣體為NO，不屬于置換反應(yīng)，A項錯誤；銅粉與Fe2(SO4)3溶液發(fā)生反應(yīng)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，溶液變藍(lán)但不會有黑色固體出現(xiàn)，B項錯誤；Fe2O3溶解產(chǎn)生Fe3＋恰好將鐵單質(zhì)氧化，因而不能置換出H2，C項正確；Fe3＋與HCOeq\o\al(－,3)會發(fā)生水解相互促進(jìn)反應(yīng)，有CO2和Fe(OH)3沉淀生成，D項錯誤。4．下列有關(guān)鐵及其化合物的有關(guān)說法中正確的是()A．在溶液中滴加少量KSCN溶液，溶液呈紅色，證明原溶液中有Fe3＋，無Fe2＋B．現(xiàn)榨的蘋果汁在空氣中會由淡綠色變?yōu)樽攸S色，其緣由可能是蘋果汁中的Fe2＋變成Fe3＋C．工業(yè)上可用鐵質(zhì)容器儲存濃硝酸和濃硫酸，緣由是鐵在常溫下與兩種酸不反應(yīng)D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又視察到顏色漸漸變?yōu)榧t褐色，說明該溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋【答案】B【解析】若溶液既含F(xiàn)e3＋又含F(xiàn)e2＋，滴加KSCN溶液，溶液呈紅色，則證明存在Fe3＋但并不能證明無Fe2＋，A項錯誤；現(xiàn)榨的蘋果汁在空氣中會由淡綠色變?yōu)樽攸S色，是蘋果汁中的Fe2＋變?yōu)镕e3＋，B項正確；鐵在常溫下遇濃硫酸或濃硝酸鈍化，形成了致密的氧化膜隔絕鐵與酸的接觸，C項錯誤；D項中氧化后生成的紅褐色沉淀Fe(OH)3也可能掩蓋了白色沉淀Mg(OH)2，不合理，D項錯誤。5．為了除去硫酸銅溶液中含有的Fe2＋雜質(zhì)，先加入合適的氧化劑使Fe2＋氧化為Fe3＋，下列物質(zhì)中最好選用()A．KMnO4溶液 B．H2O2溶液C．氯水 D．HNO3溶液【答案】B【解析】A、C、D三項中的氧化劑雖均能使Fe2＋氧化為Fe3＋，但同時會引入新的雜質(zhì)；雙氧水具有氧化性，能氧化亞鐵離子為鐵離子，還原產(chǎn)物為水，不引入新雜質(zhì)。6．鐵及其化合物是中學(xué)化學(xué)中的一類重要物質(zhì)，下列關(guān)于鐵元素的敘述中正確的是()A．2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋成立，說明氧化性：Fe3＋>Fe2＋B．25℃，pH＝0的溶液中，Al3＋、NHeq\o\al(＋,4)、NOeq\o\al(－,3)、Fe2＋可以大量共存C．5.6g鐵與足量的氯氣反應(yīng)失去0.2mol電子D．硫酸亞鐵溶液中加入過氧化氫溶液：Fe2＋＋2H2O2＋4H＋===Fe3＋＋4H2O【答案】A【解析】A項，2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，反應(yīng)中Fe3＋為氧化劑，F(xiàn)e2＋為氧化產(chǎn)物，故氧化性：Fe3＋＞Fe2＋，正確；pH＝0的溶液呈強酸性，F(xiàn)e2＋、NOeq\o\al(－,3)、H＋不能大量共存，B項錯誤；C項鐵應(yīng)失去0.3mol電子，錯誤；D項電荷不守恒，錯誤。7．下列各組物質(zhì)中，X是主體物質(zhì)，Y是少量雜質(zhì)，Z是為除去雜質(zhì)所要加入的試劑，其中所加試劑正確的一組是()選項ABCDXFeCl2溶液FeCl3溶液FeNa2SO4溶液YFeCl3CuCl2AlNa2CO3ZCl2FeNaOH溶液HCl溶液【答案】C【解析】A項，2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，除去了主體物質(zhì)，錯誤；B項，2FeCl3＋Fe===3FeCl2，CuCl2＋Fe===Cu＋FeCl2，主體物質(zhì)和雜質(zhì)均被消耗，錯誤；C項，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，NaAlO2易溶，過濾即可，正確；D項，Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O，但引入了新的雜質(zhì)NaCl，錯誤。8.關(guān)于Fe3＋、Fe2＋性質(zhì)試驗的說法錯誤的是()A．用圖示裝置可以制備沉淀Fe(OH)2B．配制FeCl3溶液時，先將氯化鐵晶體溶于較濃的鹽酸中，再加水稀釋到所須要的濃度C．因Fe2＋＋2H2OFe(OH)2＋2H＋，向淺綠色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀鹽酸時，溶液淺綠色加深D．向FeCl2溶液中加入少量鐵粉是為了防止Fe2＋被氧化【答案】C【解析】由圖可知，A中發(fā)生Fe與稀硫酸的反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，利用氫氣將裝置中的空氣排出，然后關(guān)閉C，氫氣將硫酸亞鐵壓入B中，硫酸亞鐵與NaOH反應(yīng)生成Fe(OH)2，A項正確；FeCl3易水解，配制FeCl3溶液時應(yīng)防止FeCl3因水解生成氫氧化鐵沉淀，可先將氯化鐵晶體溶于較濃的鹽酸中，再加水稀釋到所須要的濃度，B項正確；Fe(NO3)2溶液中加入鹽酸時發(fā)生反應(yīng)：3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，有棕黃色的Fe3＋生成，C項錯誤；Fe3＋與鐵反應(yīng)可生成Fe2＋，則向FeCl2溶液中加入少量鐵粉是為了防止Fe2＋被氧化，D項正確。9．納米級四氧化三鐵是應(yīng)用最為廣泛的軟磁性材料之一。沉淀法是目前制備納米四氧化三鐵的重要方法，其流程如圖所示：Fe3O4下列說法錯誤的是()A．保存溶液A時，應(yīng)加入少量鐵粉B．其制備反應(yīng)類型不屬于氧化還原反應(yīng)C．取濾液進(jìn)行焰色反應(yīng)，火焰為黃色D．FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O的物質(zhì)的量之比最好應(yīng)為2∶1【答案】D【解析】Fe2＋易被空氣中的氧氣氧化，在保存含F(xiàn)e2＋的溶液時，須要加入鐵粉，A項正確；反應(yīng)中無元素化合價的改變，不是氧化還原反應(yīng)，B項正確；濾液中含有Na＋，所以進(jìn)行焰色反應(yīng)時火焰為黃色，C項正確；Fe3O4可寫成FeO·Fe2O3，所以n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝1∶2，D項錯誤。10．FeCO3與砂糖混用可以作補血劑，試驗室里制備FeCO3的流程如圖所示，下列說法錯誤的是()A．可利用KSCN溶液檢驗FeSO4溶液是否變質(zhì)B．沉淀過程中有CO2氣體放出C．過濾操作中常用玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒D．產(chǎn)品FeCO3在空氣中高溫分解可得到純凈的FeO【答案】D【解析】FeSO4溶液中加碳酸氫銨生成FeCO3，過濾、洗滌，即可得到FeCO3固體。A項，F(xiàn)e2＋變質(zhì)會生成Fe3＋，則只需檢驗溶液中是否含有Fe3＋，可利用KSCN和Fe3＋反應(yīng)溶液顯紅色進(jìn)行檢驗，正確；B項，F(xiàn)eSO4與碳酸氫銨發(fā)生的反應(yīng)為Fe2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)===FeCO3↓＋H2O＋CO2↑，則沉淀過程中有CO2氣體放出，正確；C項，過濾操作中須要用到漏斗，用玻璃棒引流，燒杯盛放溶液，所以過濾操作的常用玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒，正確；D項，二價鐵在空氣中加熱易被氧化為三價鐵，F(xiàn)eCO3在空氣中高溫分解生成Fe2O3，錯誤。11．(2024·菏澤質(zhì)檢)為驗證還原性：SO2>Fe2＋>Cl－，三組同學(xué)分別進(jìn)行了下圖試驗，并對溶液1和溶液2中所含離子進(jìn)行了檢驗，能證明上述還原性依次的試驗組有()溶液1溶液2甲含F(xiàn)e3＋、Fe2＋含SOeq\o\al(2－,4)乙含F(xiàn)e3＋，無Fe2＋含SOeq\o\al(2－,4)丙含F(xiàn)e3＋，無Fe2＋含F(xiàn)e2＋A.只有甲 B．甲、乙C．甲、丙 D．甲、乙、丙【答案】C【解析】本試驗利用“還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物”的原理來驗證還原性的強弱依次。向FeCl2溶液中通入Cl2，得到溶液1，再向溶液1中通入SO2，得到溶液2。甲．溶液1中含有Fe3＋、Fe2＋，說明發(fā)生反應(yīng)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，且Cl2反應(yīng)完全，可證明還原性Fe2＋>Cl－；溶液2中含有SOeq\o\al(2－,4)，則說明發(fā)生反應(yīng)2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋，可證明還原性SO2>Fe2＋，故甲能證明還原性SO2>Fe2＋>Cl－；乙．溶液1中含有Fe3＋，無Fe2＋剩余，則還原性Fe2＋>Cl－，但Cl2可能過量，再通入SO2，可能發(fā)生的反應(yīng)是Cl2＋SO2＋2H2O===2Cl－＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋，不能比較SO2與Fe2＋的還原性強弱，故乙不能驗證；丙．溶液1中含有Fe3＋，沒有Fe2＋，通入SO2后溶液中又含有Fe2＋，說明SO2將Fe3＋還原得到Fe2＋，證明還原性SO2>Fe2＋，故丙試驗結(jié)論能證明還原性SO2>Fe2＋>Cl－。12．(2024·棗莊八中月考)中科院化學(xué)所研制的晶體材料——納米四氧化三鐵，在核磁共振造影及醫(yī)藥上有廣泛用途，其生產(chǎn)過程的部分流程如下所示。FeCl3·6H2Oeq\o(――→,\s\up7(環(huán)丙胺),\s\do5(①))FeO(OH)eq\o(――→,\s\up7(CO),\s\do5(②))納米四氧化三鐵下列有關(guān)敘述不合理的是()A．納米四氧化三鐵具有磁性，可作為藥物載體用于治療疾病B．納米四氧化三鐵可分散在水中，它與FeCl3溶液的分散質(zhì)直徑大小相等C．在反應(yīng)①中環(huán)丙胺的作用可能是促進(jìn)氯化鐵水解D．反應(yīng)②的化學(xué)方程式是6FeOOH＋CO===2Fe3O4＋3H2O＋CO2【答案】B【解析】納米四氧化三鐵為磁性納米晶體材料，可作為藥物載體用于疾病的治療，A項正確；納米四氧化三鐵分散在適當(dāng)?shù)姆稚┲行纬傻姆稚⑾祵儆谀z體，不同于溶液中溶質(zhì)微粒的直徑，B項錯誤；反應(yīng)①中環(huán)丙胺不參與反應(yīng)，但加入環(huán)丙胺后FeCl3發(fā)生水解生成FeOOH，即環(huán)丙胺會促進(jìn)氯化鐵的水解，C項正確；由制備過程可知，反應(yīng)②的反應(yīng)物為FeOOH和CO，生成物為Fe3O4，結(jié)合質(zhì)量守恒定律可知反應(yīng)為6FeOOH＋CO===2Fe3O4＋3H2O＋CO2，D項正確。13．(2024·煙臺五縣聯(lián)考)常溫時，將0.1molFe(NO3)3和2molHCl溶于水得2L混合溶液，然后向該溶液投入mg鐵粉使其充分反應(yīng)后，滴加KSCN溶液不變紅色。下列有關(guān)說法正確的是()A．由于氧化性Fe3＋＞H＋，首先發(fā)生的反應(yīng)是：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋B．當(dāng)加入16.8g鐵粉時，可生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72L氣體C．在鐵粉充分反應(yīng)后的溶液中，鐵元素以Fe2＋和Fe3＋的形式存在D．m≥28，反應(yīng)過程中溶液的質(zhì)量始終在減小【答案】B【解析】酸性條件下，NOeq\o\al(－,3)有氧化性，因此首先發(fā)生的反應(yīng)是Fe＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋===NO↑＋Fe3＋＋2H2O，然后發(fā)生反應(yīng)：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，F(xiàn)e＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，A錯誤；當(dāng)加入16.8g鐵粉時，剛好發(fā)生上述第一個反應(yīng)，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72LNO氣體，此時消耗1.2molH＋，B正確；滴加KSCN溶液不變紅色說明溶液不含F(xiàn)e3＋，C錯誤；當(dāng)恰好其次個反應(yīng)結(jié)束時，依據(jù)方程式計算則至少消耗鐵16.8＋(0.1＋0.3)×0.5×56＝28(g)，但反應(yīng)過程中溶液的質(zhì)量始終在增大，D錯誤。14．從某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工業(yè)廢液中回收銅并制備氯化鐵晶體的流程如下，則下列說法正確的是()A．試劑a是鐵、試劑b是稀硫酸B．操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用儀器相同C．試劑c是氯氣，相應(yīng)的反應(yīng)為：2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋D．用酸性KMnO4溶液可檢驗溶液W中是否還有Fe2＋【答案】C【解析】試劑a是鐵，加入過量的鐵，可把銅全部置換出來，并把FeCl3還原為FeCl2，則通過過濾操作Ⅰ得到的濾液X為FeCl2溶液，濾渣Y為銅和過量的鐵；由于最終得到的產(chǎn)品是FeCl3，故試劑b是稀鹽酸，銅不與鹽酸反應(yīng)，鐵與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2，故通過過濾操作Ⅱ可得到銅單質(zhì)，濾液Z為FeCl2溶液，在兩次過濾得到的FeCl2溶液中通入氯氣，發(fā)生反應(yīng)2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋，把FeCl2轉(zhuǎn)化為FeCl3，然后通過操作Ⅲ(蒸發(fā)結(jié)晶，并過濾)便可得到氯化鐵晶體，蒸發(fā)結(jié)晶與過濾所運用的儀器不行能相同，故A、B錯誤，C正確；溶液W中有Cl－，酸性KMnO4溶液既可氧化Fe2＋，又可氧化Cl－，故用酸性KMnO4溶液不行檢驗溶液W中是否還有Fe2＋，D錯誤。15．向含有1molHNO3和1molH2SO4的混合溶液中漸漸加入鐵粉至過量，溶液中金屬陽離子a、b與所加鐵粉的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖所示(已知稀硝酸的還原產(chǎn)物只有NO)。下列有關(guān)推斷不正確的是()A．a(chǎn)表示n(Fe3＋)的改變曲線B．n1＝0.75C．P點時，n(Fe3＋)＝0.5625molD．向P點溶液中加入銅粉，最多可溶解14.4g【答案】C【解析】該反應(yīng)可以看作兩步：①Fe＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，硝酸根離子過量，氫離子不足；②2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。a表示Fe3＋的物質(zhì)的量改變曲線，A正確；溶液中共有3molH＋參與反應(yīng)，消耗鐵為0.75mol，B正確；P點n(Fe2＋)＝n(Fe3＋)，二者均為0.45mol，C錯誤；剩余0.45molFe3＋，消耗0.225mol(14.4g)銅，D正確。16．以硫鐵礦(主要成分為FeS2)為原料制備氯化鐵晶體(FeCl3·6H2O)的工藝流程如圖所示，下列說法不正確的是()A．酸溶過程運用的酸也可以是硝酸，且過量B．為了防止污染，焙燒過程中產(chǎn)生的SO2要回收利用C．通氯氣的目的是氧化Fe2＋D．由FeCl3·6H2O制取無水FeCl3須要在氯化氫的氣流中加熱【答案】A【解析】若用過量硝酸酸溶，會引入NOeq\o\al(－,3)，A項錯誤；SO2是一種污染氣體，必需回收利用，B項正確；通入Cl2的目的是將Fe2＋全部氧化為Fe3＋，C項正確；為了防止Fe3＋水解，由FeCl3·6H2O制取無水FeCl3時須要在HCl的氣流中加熱，D項正確。17．如圖是一種綜合處理SO2廢氣的工藝流程。下列說法正確的是()A．向B溶液中滴加KSCN溶液，溶液可能變?yōu)榧t色B．溶液B轉(zhuǎn)化為溶液C發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為4H＋＋2Fe2＋＋O2===2Fe3＋＋2H2OC．溶液酸性：A>BD．加氧化亞鐵可以使溶液C轉(zhuǎn)化為溶液A【答案】A【解析】溶液A轉(zhuǎn)化為溶液B發(fā)生反應(yīng)：2Fe3＋＋2H2O＋SO2===2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋，向溶液B中滴加KSCN溶液，未與SO2反應(yīng)的Fe3＋與SCN－反應(yīng)，有紅色出現(xiàn)，A項正確；溶液B轉(zhuǎn)化為溶液C發(fā)生反應(yīng)：4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，B項錯誤；依據(jù)反應(yīng)方程式可知，溶液酸性：B>A，C項錯誤；溶液C中含有Fe3＋和H＋，溶液C轉(zhuǎn)化為溶液A，可加入三價鐵的氧化物，D項錯誤。18．某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，向其中漸漸加入鐵粉，溶液中Fe2＋的濃度與加入鐵粉的物質(zhì)的量之間的關(guān)系如圖所示，則溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物質(zhì)的量濃度之比為()A．1∶1∶1 B．1∶3∶1C．3∶3∶8 D．1∶1∶4【答案】D【解析】依次發(fā)生的反應(yīng)是Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O,2Fe(NO3)3＋Fe===3Fe(NO3)2，Cu(NO3)2＋Fe===Fe(NO3)2＋Cu，稀硝酸消耗1molFe同時生成1molFe(NO3)3，F(xiàn)e(NO3)3消耗1molFe，消耗1molFe須要4molHNO3、2molFe(NO3)3和1molCu(NO3)2，則原溶液中有4molHNO3、1molFe(NO3)3,1molCu(NO3)2，則溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物質(zhì)的量濃度之比為1∶1∶4。19．硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)在醫(yī)藥上作補血劑。某課外小組的同學(xué)欲測定該補血劑中鐵元素的含量。試驗步驟如下：請回答下列問題：(1)證明步驟①濾液中含有Fe2＋的方法是取樣，先滴加KSCN溶液，再滴加________，該過程的現(xiàn)象為________________________________________________。(2)步驟②加入過量H2O2的目的是_________________________。(3)步驟③反應(yīng)的離子方程式為_____________________________。(4)步驟④中一系列處理的操作步驟：過濾、________、灼燒、________、稱量。(5)若試驗中鐵無損耗，則每片補血劑中含鐵元素的質(zhì)量為________g。【解析】(1)證明步驟①濾液中含有Fe2＋的方法是取樣，先滴加KSCN溶液，再滴加氯水或雙氧水、稀硝酸等，若濾液由淺綠色變?yōu)榧t色，則說明濾液中含有Fe2＋。(2)由于H2O2具有氧化性，加入過量H2O2的目的是將Fe2＋全部氧化為Fe3＋。(3)步驟③的目的是將Fe3＋全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，所以步驟③需加入過量的NaOH溶液(或氨水)，反應(yīng)的離子方程式是Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。(4)步驟④的目的是將產(chǎn)生的紅褐色懸濁液分別，最終得到固體Fe2O3，所以步驟④的操作步驟是過濾、洗滌、灼燒、冷卻、稱量。(5)由于試驗中鐵無損耗，依據(jù)鐵元素守恒得，每片補血劑中m(Fe)＝eq\f(2×56×ag,2×56＋3×16)÷10＝0.07ag。【答案】(1)氯水(或雙氧水、稀硝酸等合理氧化劑)溶液由淺綠色變?yōu)榧t色(2)將Fe2＋全部氧化為Fe3＋(3)Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓(4)洗滌冷卻(5)0.0720．鐵及其化合物在日常生活中應(yīng)用廣泛。(1)利用Fe2＋、Fe3＋的催化作用，常溫下可將SO2轉(zhuǎn)化為SOeq\o\al(2－,4)，從而實現(xiàn)對SO2的治理。已知含SO2的廢氣通入含F(xiàn)e2＋、Fe3＋的溶液時，其中一個反應(yīng)的離子方程式為4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，則另一反應(yīng)的離子方程式為___________________________________。(2)氧化鐵是重要的工業(yè)顏料，下面是制備氧化鐵的一種方法，其流程如下：①操作Ⅰ的名稱是________；操作Ⅱ為洗滌，洗滌操作的詳細(xì)方法為________________________________________________。②濾液A中加入稍過量的NH4HCO3溶液，生成沉淀的同時有一種氣體產(chǎn)生，寫出其化學(xué)方程式：___________________________________________________________。(3)假如煅燒不充分，產(chǎn)品中將有FeO存在，稱取3.0g氧化鐵產(chǎn)品，溶解，在250mL容量瓶中定容；量取25.00mL待測溶液于錐形瓶中，用酸化的0.01000mol·L－1KMnO4溶液滴定至終點，重復(fù)滴定2～3次，消耗酸性KMnO4溶液體積的平均值為20.00mL。①該試驗中的KMnO4溶液須要酸化，用于酸化的酸是________(填序號)。a．稀硝酸 B．稀鹽酸c．稀硫酸 D．濃硝酸②上述產(chǎn)品中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________?！窘馕觥?1)依據(jù)離子方程式4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O和信息知，另一個反應(yīng)必為Fe3＋將SO2氧化為SOeq\o\al(2－,4)，同時自身被還原為Fe2＋，從而Fe2＋、Fe3＋實現(xiàn)循環(huán)，達(dá)到催化作用。(2)①依據(jù)流程圖可知，操作Ⅰ是過濾；洗滌的詳細(xì)操作方法：沿玻璃棒往漏斗中加入適量蒸餾水，浸沒沉淀，讓蒸餾水自然流下，重復(fù)2～3次。②依據(jù)題給信息，化學(xué)方程式為FeSO4＋2NH4HCO3===FeCO3↓＋(NH4)2SO4＋CO2↑＋H2O。(3)①由于高錳酸鉀溶液具有強氧化性，鹽酸在常溫下即可被其氧化，又因Fe2＋具有還原性，硝酸不論稀、濃均具有強氧化性，故需選用硫酸酸化。②依據(jù)反應(yīng)5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，可知樣品中FeO的質(zhì)量為0.02L×0.01000mol·L－1×5×72g·mol－1×eq\f(250mL,25mL)＝0.72g，所以產(chǎn)品中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(3.0g－0.72g,3.0g)×100%＝76%?！敬鸢浮?1)2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋(2)①過濾沿玻璃棒往漏斗中加入適量蒸餾水至浸沒沉淀，讓蒸餾水自然流下，重復(fù)2～3次②FeSO4＋2NH4HCO3===FeCO3↓＋(NH4)2SO4＋CO2↑＋H2O(3)①c②76%1.（高考組合題）下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的敘述錯誤的是（）A.（2024年江蘇卷）向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液不顯紅色B．（2024年天津卷）將廢鐵屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工業(yè)廢氣中的Cl2C．（2024年江蘇卷）Fe在稀硝酸中發(fā)生鈍化 D.（2024年江蘇卷）Cu與FeCl3溶液反應(yīng)可生成CuCl2【解析】FeCl2溶液中含F(xiàn)e2+，NH4SCN用于檢驗Fe3+，向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液不會顯紅色，A正確；鐵和亞鐵能將氯氣還原為氯離子，從而除去工業(yè)廢氣中的氯氣，B正確；常溫下，F(xiàn)e在與濃硝酸發(fā)生鈍化反應(yīng)，C錯誤；Cu與FeCl3溶液反應(yīng)生成CuCl2和FeCl2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，D正確。【答案】C2.（高考組合題）下列觀點的敘述正確的是（）A．（2024年江蘇卷，T9A）無色透亮的溶液中：Fe3+、Mg2+、SCN–、Cl–B．（2024年江蘇卷，T7A）FeFeCl2Fe(OH)2C.（2024年江蘇卷，T10A）D.（2024年全國新課標(biāo)II卷，T13A）向2mL0.1的溶液中加足量鐵粉，振蕩，加1滴KSCN溶液，黃色漸漸消逝，加KSCN溶液顏色不變，說明還原性：【解析】Fe3+和SCN?會發(fā)生反應(yīng)生成血紅色的協(xié)作物，A錯誤；鐵與氯氣反應(yīng)只能生成氯化鐵，B錯誤；Al與Fe2O3高溫發(fā)生鋁熱反應(yīng)生成Al2O3和Fe，F(xiàn)e與HCl反應(yīng)生成FeCl2和H2，其次步反應(yīng)不能實現(xiàn)，C錯誤；加入過量的鐵粉，黃色消逝，加入KSCN溶液，溶液不變色，說明Fe3＋完全被消耗，即Fe＋2Fe3+=3Fe2+，依據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律，還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物得還原性，F(xiàn)e元素化合價上升，F(xiàn)e為還原劑，F(xiàn)e2+即使還原產(chǎn)物又是氧化產(chǎn)物，因此還原性Fe>Fe2+，D正確?！敬鸢浮緿3.（2024年全國Ⅰ卷）硫酸鐵銨[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一種重要鐵鹽。為充分利用資源，變廢為寶，在試驗室中探究采納廢鐵屑來制備硫酸鐵銨，詳細(xì)流程如下:回答下列問題:(1)步驟①的目的是去除廢鐵屑表面的油污，方法是。

(2)步驟②須要加熱的目的是，

溫度保持80~95℃，采納的合適加熱方式是。鐵屑中含有少量硫化物，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體須要凈化處理，合適的裝置為(填標(biāo)號)。

ABCD(3)步驟③中選用足量的H2O2，理由是。分批加入H2O2，同時為了，

溶液要保持pH小于0.5。(4)步驟⑤的詳細(xì)試驗操作有，經(jīng)干燥得到硫酸鐵銨晶體樣品。

(5)采納熱重分析法測定硫酸鐵銨晶體樣品所含結(jié)晶水?dāng)?shù)，將樣品加熱到150℃時失掉1.5個結(jié)晶水，失重5.6%。硫酸鐵銨晶體的化學(xué)式為。

【解析】(1)油污在熱的堿性條件下易水解，故去除廢鐵屑表面的油污的方法是堿煮水洗。(2)適當(dāng)加熱可加快反應(yīng)速率。加熱溫度為80~95℃，低于100℃，可用熱水浴加熱。鐵屑中含有少量硫化物，與H2SO4反應(yīng)生成H2S氣體，H2S易與NaOH溶液反應(yīng)，為防倒吸，故選C裝置。(3)足量的H2O2可充分將Fe2+氧化為Fe3+，且不會引入新的雜質(zhì)。Fe3+易水解，故溶液應(yīng)保持肯定的pH，防止Fe3+水解。(4)在過程④后溶液中存在大量的Fe3+、N、S，從溶液中提取晶體的操作有蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等。(5)硫酸鐵銨[NH4Fe(SO4)2·xH2O]晶體失去1.5個結(jié)晶水，失重5.6%，可知×100%=5.6%，解得x=12，硫酸鐵銨晶體的化學(xué)式為NH4Fe(SO4)2·12H2O?！敬鸢浮?1)堿煮水洗(2)加快反應(yīng)熱水浴C(3)將Fe2+全部氧化為Fe3+；不引入雜質(zhì)防止Fe3+水解(4)加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾(洗滌)(5)NH4Fe(SO4)2·12H2O4.（2024年北京卷）試驗小組制備高鐵酸鉀（K2FeO4）并探究其性質(zhì)。資料：K2FeO4為紫色固體，微溶于KOH溶液；具有強氧化性，在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2，在堿性溶液中較穩(wěn)定。（1）制備K2FeO4（夾持裝置略）①A為氯氣發(fā)生裝置。A中反應(yīng)方程式是________________（錳被還原為Mn2+）。②將除雜裝置B補充完整并標(biāo)明所用試劑。_______③C中得到紫色固體和溶液。C中Cl2發(fā)生的反應(yīng)有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O，另外還有________________。（2）探究K2FeO4的性質(zhì)①取C中紫色溶液，加入稀硫酸，產(chǎn)生黃綠色氣體，得溶液a，經(jīng)檢驗氣體中含有Cl2。為證明是否K2FeO4氧化了Cl－而產(chǎn)生Cl2，設(shè)計以下方案：方案Ⅰ取少量a，滴加KSCN溶液至過量，溶液呈紅色。方案Ⅱ用KOH溶液充分洗滌C中所得固體，再用KOH溶液將K2FeO4溶出，得到紫色溶液b。取少量b，滴加鹽酸，有Cl2產(chǎn)生。Ⅰ．由方案Ⅰ中溶液變紅可知a中含有______離子，但該離子的產(chǎn)生不能推斷肯定是K2FeO4將Cl－氧化，還可能由________________產(chǎn)生（用方程式表示）。Ⅱ．方案Ⅱ可證明K2FeO4氧化了Cl－。用KOH溶液洗滌的目的是________________。②依據(jù)K2FeO4的制備試驗得出：氧化性Cl2________（填“＞”或“＜”），而方案Ⅱ試驗表明，Cl2和的氧化性強弱關(guān)系相反，緣由是________________。③資料表明，酸性溶液中的氧化性＞，驗證明驗如下：將溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中，振蕩后溶液呈淺紫色，該現(xiàn)象能否證明氧化性＞。若能，請說明理由；若不能，進(jìn)一步設(shè)計試驗方案。理由或方案：________________?！窘馕觥浚?）①A為氯氣發(fā)生裝置，KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)時，錳被還原為Mn2+，濃鹽酸被氧化成Cl2，KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)生成KCl、MnCl2、Cl2和H2O，依據(jù)得失電子守恒和原子守恒，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO4+16HCl（濃）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，離子方程式2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。②由于鹽酸具有揮發(fā)性，所得Cl2中混有HCl和H2O（g），HCl會消耗Fe（OH）3、KOH，用飽和食鹽水除去HCl，除雜裝置B為。③C中Cl2發(fā)生的反應(yīng)有3Cl2+2Fe（OH）3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O，還有Cl2與KOH的反應(yīng)，Cl2與KOH反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O，反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。（2）①依據(jù)上述制備反應(yīng)，C的紫色溶液中含有K2FeO4、KCl，還可能含有KClO等。I.方案I加入KSCN溶液，溶液變紅說明a中含F(xiàn)e3+。但Fe3+的產(chǎn)生不能推斷K2FeO4與Cl-發(fā)生了反應(yīng)，依據(jù)題意K2FeO4在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2，自身被還原成Fe3+，依據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒，可能的反應(yīng)為4FeO42-+20H+=3O2↑+4Fe3++10H2O。II.產(chǎn)生Cl2還可能是ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O，即KClO的存在干擾推斷；K2FeO4微溶于KOH溶液，用KOH溶液洗滌的目的是除去KClO、解除ClO-的干擾，同時保持K2FeO4穩(wěn)定存在。②制備K2FeO4的原理為3Cl2+2Fe（OH）3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O，在該反應(yīng)中Cl元素的化合價由0價降至-1價，Cl2是氧化劑，F(xiàn)e元素的化合價由+3價升至+6價，F(xiàn)e（OH）3是還原劑，K2FeO4為氧化產(chǎn)物，依據(jù)同一反應(yīng)中，氧化性：氧化劑氧化產(chǎn)物，得出氧化性Cl2FeO42-；方案II的反應(yīng)為2FeO42-+6Cl-+16H+=2Fe3++3Cl2↑+8H2O，試驗表明，Cl2和FeO42-氧化性強弱關(guān)系相反；對比兩個反應(yīng)的條件，制備K2FeO4在堿性條件下，方案II在酸性條件下；說明溶液的酸堿性的不同影響物質(zhì)氧化性的強弱。③該小題為開放性試題。若能，依據(jù)題意K2FeO4在足量H2SO4溶液中會轉(zhuǎn)化為Fe3+和O2，最終溶液中不存在FeO42-，溶液振蕩后呈淺紫色肯定是MnO4-的顏色，說明FeO42-將Mn2+氧化成MnO4-，所以該試驗方案能證明氧化性FeO42-MnO4-。（或不能，因為溶液b呈紫色，溶液b滴入MnSO4和H2SO4的混合溶液中，c（FeO42-）變小，溶液的紫色也會變淺；則設(shè)計一個空白對比的試驗方案，方案為：向紫色溶液b中滴加過量稀H2SO4，視察溶液紫色快速褪去還是顯淺紫色）?！敬鸢浮?1).2KMnO4+16HCl==2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O(2).(3).Cl2+2OH?==Cl?+ClO?+H2O(4).i.Fe3+(5).4FeO42?+20H+==4Fe3++3O2↑+10H2O(6).解除ClO?的干擾(7).>(8).溶液的酸堿性不同(9).若能，理由：FeO42?在過量酸的作用下完全轉(zhuǎn)化為Fe3+和O2，溶液淺紫色肯定是MnO4?的顏色（若不能，方案：向紫色溶液b中滴加過量稀H2SO4，視察溶液紫色快速褪去還是顯淺紫色）5．(2024·北京高考)某小組在驗證反應(yīng)“Fe＋2Ag＋===Fe2＋＋2Ag”的試驗中檢測到Fe3＋，發(fā)覺和探究過程如下。向硝酸酸化的0.05mol·L－1硝酸銀溶液(pH≈2)中加入過量鐵粉，攪拌后靜置，燒杯底部有黑色固體，溶液呈黃色。(1)檢驗產(chǎn)物①取出少量黑色固體，洗滌后，________________________________________(填操作和現(xiàn)象)，證明黑色固體中含有Ag。②取上層清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，說明溶液中含有__________。(2)針對“