第02講鐵及其重要化合物目錄TOC\o"1-2"\h\u01課標達標練題型01鐵單質(zhì)的性質(zhì)題型02鐵與水反應(yīng)實驗探究題型03鐵的氧化物組成分析題型04氫氧化亞鐵制備與條件控制題型05鐵及其化合物相互轉(zhuǎn)化題型06鐵元素的“價-類”二維圖題型07Fe2+、Fe3+的檢驗題型08實驗探究鐵及其化合物的性質(zhì)02核心突破練03真題溯源練01鐵單質(zhì)的性質(zhì)1．一定條件下，等量的鐵分別與足量的鹽酸、水蒸氣充分反應(yīng)，則在相同的條件下產(chǎn)生氫氣的體積比是()A．1∶1B．3∶4C．2∶3D．4∶3【答案】B【解析】根據(jù)Fe+2HCl=FeCl2+H2↑、3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2可知，1molFe與足量鹽酸反應(yīng)生成1molH2，1molFe與足量水蒸氣反應(yīng)生成molH2，故相同條件下產(chǎn)生H2的體積比是3∶4，故選B。2．把鐵片投入下列溶液中，鐵片質(zhì)量減少，且沒有氣體產(chǎn)生，此溶液是()A．FeSO4溶液B．H2SO4溶液C．Fe2(SO4)3溶液D．AgNO3溶液【答案】C【解析】A項，鐵與硫酸亞鐵不反應(yīng)，鐵片質(zhì)量不變，不符合題意；B．根據(jù)化學(xué)方程式Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，鐵片質(zhì)量減少，但有氣體生成，不符合題意；C．鐵與硫酸鐵溶液反應(yīng)，鐵片質(zhì)量減少，沒有氣體生成，符合題意；D．根據(jù)化學(xué)方程式Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag，鐵片表面析出銀，鐵片質(zhì)量增加，不符合題意。3．下列有關(guān)鐵的說法正確的是()A．Fe在稀硝酸中發(fā)生鈍化B．將廢鐵屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工業(yè)廢氣中的Cl2C．向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液顯紅色D．鍍鋅鐵不如鍍錫鐵耐腐蝕【答案】B【解析】常溫下，F(xiàn)e在濃硝酸中發(fā)生鈍化反應(yīng)，A項錯誤；鐵和亞鐵離子能將氯氣還原為氯離子，從而除去工業(yè)廢氣中的氯氣，B項正確；FeCl2溶液中含F(xiàn)e2＋，NH4SCN可用于檢驗Fe3＋，向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液不會顯紅色，C項錯誤；鍍鋅鐵因Zn比Fe活潑，鍍層破損時Zn被腐蝕，鍍錫鐵因Fe比Sn活潑，因而鍍層破損時是鐵被腐蝕，所以鍍鋅鐵比鍍錫鐵更耐腐蝕，D項錯誤。4．坦克、導(dǎo)彈的制造材料主要是金屬合金，鋼鐵便是其中十分重要的一種。下列關(guān)于鐵的說法中正確的是()A．鐵元素屬于過渡元素，其原子序數(shù)為26B．單質(zhì)鐵與濃硫酸在常溫下不反應(yīng)C．鐵單質(zhì)只具有還原性，其陽離子只具有氧化性D．與相同濃度的鹽酸反應(yīng)生成氫氣的速率，純鐵比生鐵的快【答案】A【解析】鐵是26號元素，屬于第Ⅷ族元素，為過渡元素，故A正確；常溫下，鐵和濃硫酸反應(yīng)生成一層致密的氧化物薄膜而阻止進一步反應(yīng)，但并不是鐵和濃硫酸不反應(yīng)，故B錯誤；亞鐵離子既有還原性，又有氧化性，故C錯誤；純鐵和稀鹽酸不能構(gòu)成原電池，生鐵中鐵、碳、鹽酸構(gòu)成原電池，能加快反應(yīng)速率，所以生鐵反應(yīng)速率比純鐵快，故D錯誤。02鐵與水反應(yīng)實驗探究5．(2025·北京東城二模)用如圖所示裝置研究鐵粉與水蒸氣的反應(yīng)。觀察到肥皂液中有氣泡產(chǎn)生，點燃肥皂泡聽到爆鳴聲；實驗結(jié)束后，試管中殘留的黑色固體能被磁體吸引。下列分析不正確的是()A．由“肥皂液中有氣泡產(chǎn)生”，不能推斷鐵與水蒸氣發(fā)生了反應(yīng)B．鐵粉與水蒸氣的反應(yīng)需要持續(xù)加熱，推斷該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C．由“點燃肥皂泡聽到爆鳴聲”，推斷有氫氣生成D．加熱和使用粉末狀的鐵均能加快鐵與水蒸氣的反應(yīng)【答案】B【解析】A項，對試管加熱后，首先排出的是空氣，所以肥皂液中有氣泡產(chǎn)生，不能推斷鐵與水蒸氣發(fā)生了反應(yīng)，A正確；B項，持續(xù)加熱僅說明反應(yīng)需高溫條件維持，不能直接推導(dǎo)熱效應(yīng)，B錯誤；C項，氫氣可以燃燒，當點燃肥皂泡發(fā)出爆鳴聲，才能確認逸出氣體中含有氫氣，C正確；D項，加熱可提供足夠的能量使反應(yīng)進行，粉末狀鐵增大了與水蒸氣的接觸面積，都能加快反應(yīng)速率，D正確；故選B。6．(2025·江西萍鄉(xiāng)高三模擬)還原鐵粉與水蒸氣的反應(yīng)裝置如圖所示。取少量反應(yīng)后的固體加入稀硫酸使其完全溶解得溶液a．下列說法錯誤的是()A．應(yīng)先將導(dǎo)管插入肥皂液中，再從左到右依次點燃酒精燈B．肥皂液中產(chǎn)生氣泡，點燃后會有輕微的爆鳴聲C．向溶液a中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，出現(xiàn)藍色沉淀，說明固體中有鐵粉剩余D．Fe與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2【答案】C【解析】A項，應(yīng)先將導(dǎo)管插入肥皂液中，再從左到右依次點燃酒精燈，A正確；B項，由于反應(yīng)產(chǎn)生H2，肥皂液中產(chǎn)生的氣泡點燃后會有輕微的爆鳴聲，B正確；C項，取少量反應(yīng)后的固體加入稀硫酸使其完全溶解得溶液。固體中若有Fe3O4與稀硫酸反應(yīng)后可以產(chǎn)生Fe2+，C錯誤；D項，F(xiàn)e與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，化學(xué)方程式為3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，D正確；故答案為：C。7．(2025·云南高三模擬預(yù)測)實驗室中利用如圖裝置驗證鐵與水蒸氣反應(yīng)。下列說法正確的是()A．該試驗裝置必須在試管口放置棉花，防止鐵粉阻塞導(dǎo)氣管B．檢驗充分反應(yīng)(鐵粉無剩余)后，生成的固體產(chǎn)物中鐵的化合價，還需用到的藥品有：稀鹽酸、硫氰化鉀溶液、鐵氰化鉀溶液C．用木柴點燃肥皂泡檢驗生成的氫氣，發(fā)現(xiàn)火焰為黃色，說明氫氣燃燒，焰色為黃色D．酒精燈移至濕棉花下方實驗效果更好【答案】B【解析】A項，該試驗裝置不需在試管口放置棉花，鐵粉不易阻塞導(dǎo)氣管，A錯誤；B項，由于該實驗中的反應(yīng)生成Fe3O4，因此要使用稀鹽酸先溶解，然后分別用硫氰化鉀溶液、鐵氰化鉀溶液來檢驗三價鐵，二價鐵，B正確；C項，用木柴點燃肥皂泡檢驗生成的氫氣，發(fā)現(xiàn)火焰為黃色，是因為肥皂里面含有鈉元素，焰色反應(yīng)為黃色，而氫氣燃燒的火焰顏色為淡藍色，C錯誤；D項，酒精燈放在鐵粉下方加熱可以產(chǎn)生高溫，且不影響水的蒸發(fā)，若移至濕棉花下方則難以產(chǎn)生高溫，則實驗效果不好，D錯誤；故選B。8．某同學(xué)探究鐵與水蒸氣的反應(yīng)，進行了如下實驗：下列說法中不正確的是A．點燃酒精燈的順序是先a后bB．濕棉花的作用是提供水蒸氣C．由肥皂液冒氣泡證明鐵與水蒸氣發(fā)生了反應(yīng)D．不能用磁鐵將鐵粉從反應(yīng)后的固體中分離出來【答案】C【解析】A項，為了防止Fe被熱空氣氧化，應(yīng)該先點燃a處的酒精燈，使水蒸氣充滿整個試管，然后再點燃b處酒精燈，使Fe與熱的水蒸氣發(fā)生反應(yīng)，故點燃酒精燈的順序是先a后b，正確；B項，濕棉花上含有大量的水分，當加熱時會產(chǎn)生水蒸氣與鐵發(fā)生反應(yīng)，故濕棉花的作用是提供水蒸氣，正確；C項，水蒸氣進入肥皂液中也會產(chǎn)生氣泡，因此不能根據(jù)肥皂液冒氣泡來證明鐵與水蒸氣發(fā)生了反應(yīng)，錯誤；D項，F(xiàn)e與熱的水蒸氣在高溫下反應(yīng)產(chǎn)生Fe3O4，F(xiàn)e、Fe3O4都會被磁鐵吸引，故不能用磁鐵將鐵粉從反應(yīng)后的固體中分離出來，正確。9．紅熱的鐵與水蒸氣反應(yīng)及其部分產(chǎn)物的驗證實驗裝置如圖所示，夾持裝置已略去，下列有關(guān)該實驗的說法錯誤的是A．濃硫酸的作用是干燥生成的氣體B．實驗過程中，可觀察到盛有氧化銅的硬質(zhì)玻璃管中固體顏色由紅色變?yōu)楹谏獵．實驗過程中，干燥管中無水硫酸銅由白色變?yōu)樗{色，是由于氫氣與氧化銅反應(yīng)生成的水使其變藍D．該實驗中涉及的反應(yīng)不一定均為氧化還原反應(yīng)【答案】B【解析】A項，濃硫酸的作用為吸收氫氣中混有的水蒸氣，防止對后續(xù)實驗造成干擾，正確；B項，盛有氧化銅的硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應(yīng)CuO＋H2Cu＋H2O，黑色的氧化銅被氫氣還原為紅色的銅，錯誤；C項，干燥管中無水硫酸銅由白色變?yōu)樗{色，是由于氫氣與氧化銅反應(yīng)生成的水使其變藍，發(fā)生反應(yīng)CuSO4＋5H2OCuSO4·5H2O，正確；D項，CuSO4＋5H2OCuSO4·5H2O為非氧化還原反應(yīng)，正確。10．用如圖所示裝置進行Fe與水蒸氣反應(yīng)的實驗，下列有關(guān)說法不正確的是A．裝置A的作用是為實驗提供持續(xù)不斷的水蒸氣B．裝置B中反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Fe+3H2OFe2O3+3H2↑C．裝置C中加入的固體干燥劑可能是堿石灰D．點燃D處的氣體前必須檢驗氣體的純度【答案】B【解析】A項，裝置A是液態(tài)水在加熱的條件下加熱產(chǎn)生水蒸氣的裝置，作用是為實驗提供持續(xù)不斷的水蒸氣，A正確；B項，F(xiàn)e與水蒸氣在高溫下發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)物是Fe3O4和H2，B中反應(yīng)的化學(xué)方程式是3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，B錯誤；C項，氫氣屬于中性氣體，可以用堿石灰做干燥劑，C正確；D項，氫氣在點燃之前應(yīng)該先檢驗氣體的純度，防止發(fā)生爆炸，D正確；故選B。11．【科學(xué)探究與創(chuàng)新意識】已知：普通鐵＋水蒸氣鐵的氧化物＋氫氣，鐵的氧化物＋氫氣“引火鐵”＋水蒸氣，“引火鐵”為顆粒很細、反應(yīng)活性很高的鐵粉。某實驗小組使用普通鐵粉、20%的鹽酸及其他試劑制備“引火鐵”，裝置(鐵架臺、鐵夾、鐵網(wǎng)、陶土網(wǎng)、加熱儀器等略去)如圖所示。關(guān)于上述裝置和實驗，下列分析錯誤的是()A．A、I中加入普通鐵粉，G中可加入堿石灰B．A中生成磁性氧化鐵，E中生成“引火鐵”C．需要加熱的儀器只有A、ED．D用于收集氫氣【答案】C【解析】根據(jù)兩套裝置中各儀器的功能，可以判斷出A中放置普通鐵粉，B中放一定體積的水，持續(xù)加熱提供水蒸氣，C是安全瓶，用于防倒吸，D是利用排水集氣法收集氫氣。E中反應(yīng)物為A中生成的四氧化三鐵，I中放置普通鐵粉，通過分液漏斗加入一定體積的鹽酸制備H2，從I中逸出的氣體中含有揮發(fā)出的氯化氫，經(jīng)過G(內(nèi)有堿石灰)除雜干燥后得到純凈的氫氣，氫氣進入E中和Fe3O4在一定溫度下進行反應(yīng)，得到“引火鐵”，剩余的氫氣在F處進行收集或其他處理。03鐵的氧化物組成分析12．下列關(guān)于氧化鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵三種氧化物的說法不正確的是()A．鐵元素的化合價不完全相同B．氧元素的化合價完全相同C．氧化亞鐵俗稱鐵紅，為紅棕色固體D．鐵在氧氣中燃燒的產(chǎn)物為黑色固體【答案】C【解析】鐵的三種氧化物中，氧元素的化合價都為－2價；鐵元素的化合價不同，氧化鐵中鐵為＋3價，氧化亞鐵中鐵為＋2價，四氧化三鐵中鐵為＋2價和＋3價；氧化鐵俗稱鐵紅，是一種紅棕色粉末；鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，是一種黑色固體。13．(2025·江蘇泰州一模)Fe3O4可表示為Fe(ⅡFe(Ⅲ)[Fe(Ⅲ)O4]，下列說法正確的是()A．在常溫下銹蝕或在純氧中燃燒，均生成B．加熱條件下，與濃硝酸反應(yīng)能生成致密的氧化物保護膜C．氧化亞鐵晶體中，是因為其晶體中混有零價D．鐵元素的兩種離子與的結(jié)合能力：【答案】D【解析】A項，F(xiàn)e在純氧中燃燒生成Fe3O4，A錯誤；B項，常溫下，F(xiàn)e與濃硝酸反應(yīng)能生成致密的氧化物保護膜，加熱條件下鐵與濃硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，B錯誤；C項，氧化亞鐵晶體中n(Fe)：n(O)=1：1，若，說明有多余的O存在，O越多Fe的化合價越高，故氧化亞鐵晶體中不可能存在0價，C錯誤；D項，由題意可知，四氧化三鐵中鐵離子與氧離子結(jié)合形成酸根離子，故鐵離子結(jié)合氧離子的能力更強，D正確；故選D。14．下列有關(guān)鐵、鐵礦石與鐵的氧化物的說法正確的是()A．赤鐵礦的主要成分是Fe2O3，磁鐵礦的主要成分是Fe3O4，F(xiàn)e2O3俗稱鐵紅B．在自然界中，不可能有游離態(tài)的鐵存在C．能通過化合反應(yīng)制得Fe(OH)3，但不能通過化合反應(yīng)制得FeCl2D．鐵的氧化物能與酸反應(yīng)生成鹽和水，因此Fe3O4、Fe2O3、FeO都是堿性氧化物【答案】A【解析】A項，赤鐵礦的主要成分是Fe2O3俗稱鐵紅，磁鐵礦的主要成分是Fe3O4，故A正確；B項，在自然界中，鐵隕石有游離態(tài)的鐵存在，故B錯誤；C項，能通過4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3制得Fe(OH)3，也能通過2FeCl3+Fe=3FeCl2得FeCl2，故C錯誤；D項，分析鐵的化合價可知Fe3O4不是堿性氧化物，F(xiàn)e2O3、FeO是堿性氧化物，故D錯誤；故選A。15．【宏觀辨識與微觀探析】某黑色粉末可能是Fe3O4或Fe3O4與FeO的混合物，為進一步確認該黑色粉末的成分，下列實驗方案不可行的是()A．準確稱量一定質(zhì)量的黑色粉末，用H2充分還原，并用干燥劑收集所得水，獲得水的準確質(zhì)量，進行計算B．準確稱量一定質(zhì)量的黑色粉末，溶解于足量鹽酸，加熱蒸干溶液并在空氣中灼燒至質(zhì)量不變，稱量所得粉末質(zhì)量，進行計算C．準確稱量一定質(zhì)量的黑色粉末，用CO充分還原，在CO氣流中冷卻后準確稱量剩余固體的質(zhì)量，計算D．準確稱量一定質(zhì)量的黑色粉末，與一定量鋁粉混合后點燃，充分反應(yīng)后冷卻，準確稱量剩余固體質(zhì)量，進行計算【答案】D【解析】準確稱量一定質(zhì)量的黑色粉末，用H2充分還原，并用干燥劑收集所得水，獲得水的準確質(zhì)量，計算得到氧元素的質(zhì)量和鐵元素的質(zhì)量，依據(jù)鐵元素和氧元素物質(zhì)的量之比確定化學(xué)式，能計算得到物質(zhì)組成，故A不選；準確稱量一定質(zhì)量的黑色粉末，溶解于足量鹽酸，加熱蒸干溶液并在空氣中灼燒至質(zhì)量不變，稱量所得粉末質(zhì)量，即氧化鐵的質(zhì)量，依據(jù)鐵元素和氧元素守恒計算鐵元素和氧元素物質(zhì)的量之比，判斷氧化物的化學(xué)式，能計算得到物質(zhì)組成，故B不選；準確稱量一定質(zhì)量的黑色粉末，用CO充分還原，在CO氣流中冷卻后準確稱量剩余固體的質(zhì)量，依據(jù)鐵元素和氧元素質(zhì)量守恒計算鐵元素和氧元素物質(zhì)的量之比，分析判斷氧化物的存在形式，能計算得到物質(zhì)組成，故C不選；準確稱量一定質(zhì)量的黑色粉末，與一定質(zhì)量鋁粉混合后點燃，充分反應(yīng)后冷卻，準確稱量剩余固體質(zhì)量，反應(yīng)前后都是固體，反應(yīng)前后固體質(zhì)量不變，不能計算確定該黑色粉末的成分，故D選。16．向一定量的Fe、FeO、Fe3O4的混合物中加入100mL2mol/L的鹽酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL(標準狀況)的氣體，所得溶液中加入KSCN溶液無血紅色出現(xiàn)。若用足量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的此混合物，能得到鐵的質(zhì)量是()A．11.2gB．5.6gC．2.8gD．無法計算【答案】B【解析】鹽酸恰好使混合物完全溶解，鹽酸沒有剩余，向反應(yīng)所得溶液加KSCN溶液無血紅色出現(xiàn)，說明溶液為FeCl2溶液，根據(jù)氯元素守恒可知n(FeCl2)=n(HCl)=×0.1L×2mol/L=0.1mol；用足量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的混合物得到鐵，根據(jù)鐵元素守恒可知n(Fe)=n(FeCl2)=0.1mol，質(zhì)量為0.1mol×56g/mol=5.6g，故選B。17．某鐵的氧化物(FexOy)1.52g溶于足量鹽酸，向所得溶液中通入標準狀況下112mLCl2，恰好將Fe2+完全氧化。該鐵的氧化物的化學(xué)式為()A．FeOB．Fe2O3C．Fe3O4D．Fe4O5【答案】D【解析】鐵的氧化物(FexOy)1.52g溶于足量鹽酸，向所得溶液含氯化亞鐵和氯化鐵，通入標準狀況下112mLCl2，發(fā)生2Fe2++Cl2=2Fe2++2Cl-，恰好將Fe2+完全氧化，則Cl2的物質(zhì)的量為，F(xiàn)e2+的物質(zhì)的量為0.01mol，則原氧化物中”FeO”為，原氧化物中”Fe2O3”為1.52g-0.72g=0.80g、，”FeO”與”Fe2O3”物質(zhì)的量之比為2：1，該鐵的氧化物的化學(xué)式為2FeO·Fe2O3，D滿足；故選D。18．下列有關(guān)鐵的氧化物的說法不正確的是___(填序號)。①向稀硝酸中加入FeO：FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O②用CO還原Fe2O3制備生鐵：3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2③3mol單質(zhì)Fe完全轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3O4，失去8NA個電子④氧化鐵可用于制作紅色涂料⑤Fe2O3(s)eq\o(→,\s\up7(Al),\s\do5(高溫))Fe(s)eq\o(→,\s\up7(HClaq))FeCl3(aq)在給定條件下，物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化能實現(xiàn)【答案】①⑤【解析】FeO溶于稀硝酸中發(fā)生氧化還原反應(yīng)：3FeO＋NOeq\o\al(－,3)＋10H＋=3Fe3＋＋5H2O＋NO↑，故①錯誤，符合題意。高爐中用赤鐵礦煉鐵的主要化學(xué)方程式為3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2，故②正確，不符合題意。Fe3O4中3個鐵原子化合價之和為＋8價，所以3mol單質(zhì)Fe完全轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3O4失去8NA個電子，故③正確，不符合題意。氧化鐵又稱鐵紅，為紅棕色粉末狀固體，可用作紅色涂料，故④正確，不符合題意。Fe2O3與Al在高溫條件下會發(fā)生鋁熱反應(yīng)：Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高溫))Al2O3＋2Fe，F(xiàn)e與HCl反應(yīng)只能生成FeCl2，即Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑，故⑤錯誤，符合題意。19．【邏輯思維與創(chuàng)新意識】用鐵泥(主要成分為、FeO和少量Fe)制備超順磁性納米Fe3O4(平均直徑為25nm)的流程圖如下(所加試劑均過量，部分步驟已省略)，下列敘述正確的是A．濾液B的溶質(zhì)主要為氯化鐵B．步驟②中發(fā)生的反應(yīng)均為置換反應(yīng)C．為防止在步驟⑤中繼續(xù)氧化亞鐵離子，步驟④反應(yīng)完成后剩余的H2O2需加熱除去D．將步驟⑤得到的納米Fe3O4均勻分散在水中時，不能產(chǎn)生丁達爾效應(yīng)【答案】C【解析】鐵泥(主要成分為、FeO和少量Fe)與稀鹽酸反應(yīng)得到的濾液A中溶質(zhì)為氯化鐵、氯化亞鐵、過量的鹽酸；加入鐵粉還原鐵離子：2Fe3++Fe=3Fe2+，過量的鹽酸和Fe反應(yīng)：H2↑，過濾過量的鐵，濾液B的溶質(zhì)主要為氯化亞鐵；加入氫氧化鈉溶液，生成Fe(OH)2；向濁液C中加入H2O2溶液，反應(yīng)完成后需除去剩余的H2O2，再與氯化亞鐵混合，經(jīng)一系列操作后得到產(chǎn)品Fe3O4。A項，濾液B的溶質(zhì)主要為氯化亞鐵，A項錯誤；B項，加入鐵粉還原鐵離子的反應(yīng)2Fe3++Fe=3Fe2+不是置換反應(yīng)，鐵單質(zhì)與過量鹽酸的反應(yīng)，屬于置換反應(yīng)，B項錯誤；C項，為防止H2O2在步驟⑤中繼續(xù)氧化亞鐵離子，需除去剩余H2O2，C項正確；D項，超順磁性納米Fe3O4平均直徑為25nm，其均勻分散在水中后得到膠體，能產(chǎn)生丁達爾效應(yīng)，D項錯誤；故選C。04氫氧化亞鐵制備與條件控制20．如圖所示裝置，可用以制取Fe(OH)2且觀察其在空氣中被氧化時顏色的變化。下列說法錯誤的是()A．實驗前，應(yīng)先煮沸溶液除去溶解氧B．裝置Ⅰ可制取FeSO4溶液并排盡裝置內(nèi)空氣C．關(guān)閉止水夾可觀察到裝置Ⅱ中溶液進入裝置Ⅰ中D．取下裝置Ⅱ的橡皮塞可觀察沉淀顏色變化【答案】C【解析】溶液中會溶解少量氧氣，氫氧化亞鐵易被氧氣氧化，所以實驗前，應(yīng)先煮沸溶液除去溶解氧，故A正確；鐵和稀H2SO4反應(yīng)生成FeSO4和H2，H2能排盡裝置內(nèi)的空氣，故B正確；關(guān)閉止水夾可觀察到裝置Ⅰ中溶液進入裝置Ⅱ中，故C錯誤；氫氧化亞鐵具有還原性，能夠被氧氣氧化，所以取下裝置Ⅱ的橡皮塞可觀察沉淀顏色變化，故D正確。21．下列各圖示中能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀的是()A．①②③④⑤ B．①②⑤C．①②③④ D．②④⑤【答案】B【解析】根據(jù)題中信息可知要較長時間保存Fe(OH)2沉淀，必須在制取過程中盡可能減少和空氣接觸，對比5個實驗明顯可以發(fā)現(xiàn)⑤加入有機物隔離空氣，②中Fe和稀硫酸反應(yīng)生成氫氣能排出裝置中的氧氣，所以也能減少與氧氣接觸，①中導(dǎo)管口插入水中，鐵與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣可以排出裝置中氧氣，則能減少與氧氣接觸；③④生成的氫氧化亞鐵能夠與空氣中氧氣發(fā)生反應(yīng)：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，導(dǎo)致不能長時間觀察到氫氧化亞鐵。22．若用如圖所示實驗裝置則可制得白色純凈的氫氧化亞鐵沉淀，兩極材料分別為石墨和鐵。下列關(guān)于該實驗的說法正確的是(

)A．a(chǎn)電極材料為石墨，b電極材料為鐵B．a(chǎn)電極為負極，其反應(yīng)式為：Fe-3e-=Fe3+C．若白色沉淀在電極周圍生成，則d是氯化鈉溶液D．液體c為苯，其作用是隔絕空氣，防止白色沉淀被氧化【答案】D【解析】Fe(OH)2是借助反應(yīng)Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓生成的，制純凈的Fe(OH)2沉淀，F(xiàn)e為陽極，失去電子，a與電源正極相連，則a為陽極，電極材料為Fe，發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe-2e-=Fe2+，b為陰極，電極材料為石墨。苯的密度水的小，不溶于水，可隔絕空氣，防止氫氧化亞鐵被氧化，并在實驗加入苯之前，對d溶液進行加熱處理的目的是排出溶液中的氧氣。A項，a電極材料為鐵，b電極材料為石墨，故A錯誤；B項，a電極為陽極，其反應(yīng)式為：Fe-2e-=Fe2+，故B錯誤；C項，若電解液d是NaCl溶液，陽極生成亞鐵離子，陰極生成氫氧根離子，陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動，則白色沉淀在兩電極之間的溶液中生成，故C錯誤；D項，苯的密度水的小，不溶于水，可隔絕空氣，防止氫氧化亞鐵被氧化，故D正確；故選D。23．【科學(xué)探究與創(chuàng)新意識】Fe(OH)2的制備實驗是實驗研究的熱點，某化學(xué)學(xué)習(xí)小組設(shè)計了下列方法制備氫氧化亞鐵。方法一：用如圖所示裝置(夾持儀器省略)制備氫氧化亞鐵。實驗步驟如下：Ⅰ.檢查裝置氣密性后，關(guān)閉K2、K5，打開K1、K3、K4，使裝置A中產(chǎn)生的氣體進入裝置B中，排盡B中空氣。Ⅱ.待B中空氣排盡后，關(guān)閉K3，打開K2，將A中溶液壓入B中并觀察現(xiàn)象。Ⅲ.關(guān)閉K1、K2，打開K5，使C中氣體通入B中并觀察現(xiàn)象。回答下列問題：(1)儀器a的名稱是________，B中長玻璃管的作用________。(2)H2O2的電子式________。(3)裝置A中金屬離子的檢驗方法______________________________________。(4)步驟Ⅲ裝置B中的現(xiàn)象是______________________________________________________，其發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________________。方法二：用鐵和石墨作電極材料，通過電解法制備氫氧化亞鐵，裝置如圖所示。(1)鐵與電源的__________(填“正”或“負”)極相連。(2)陰極發(fā)生的電極反應(yīng)方程式______________________________________________。(3)在標準狀況下，當陰極產(chǎn)生11.2L氣體時，理論上生成________gFe(OH)2?！敬鸢浮糠椒ㄒ唬?1)恒壓滴液漏斗平衡氣壓或輔助排除裝置B中的空氣(2)(3)取少量裝置A燒瓶中的液體于潔凈試管中，滴加幾滴KSCN溶液，無紅色出現(xiàn)，再滴加H2O2溶液變?yōu)榧t色，則證明存在Fe2＋(4)白色沉淀逐漸變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3方法二：(1)正極(2)2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－(3)45【解析】方法一：(1)根據(jù)儀器a的特點，儀器a為恒壓滴液漏斗；該實驗制備氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵容易被氧氣氧化，因此打開K1、K3、K4，關(guān)閉K2和K5，裝置A中產(chǎn)生H2，排除裝置B中的氧氣，讓空氣沿導(dǎo)管排除，因此長導(dǎo)管作用之一是輔助排除裝置B中的空氣，同時長導(dǎo)管作用之二是平衡壓強，防止裝置中壓強過大，發(fā)生危險；(2)過氧化氫為共價化合物，其結(jié)構(gòu)式為H—O—O—H，因此H2O2的電子式為；(3)裝置A中發(fā)生Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，金屬離子為Fe2＋，檢驗Fe2＋操作方法是取少量裝置A燒瓶中的液體于潔凈試管中，滴加幾滴KSCN溶液，無紅色出現(xiàn)，再滴加H2O2溶液變?yōu)榧t色，則證明存在Fe2＋；或者取少量裝置A燒瓶中的液體于潔凈試管中，加入鐵氰化鉀溶液，溶液出現(xiàn)藍色沉淀，說明Fe2＋存在；(4)裝置C中H2O2在MnO2催化劑下分解成H2O和O2，打開K5，關(guān)閉K1、K2，氧氣進入B裝置，發(fā)生4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，觀察到白色沉淀逐漸變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色。方法二：(1)根據(jù)電解原理，活動性強的金屬作陽極，失電子，即鐵作陽極，與電源的正極相連；(2)陰極上得電子，化合價降低，根據(jù)陽離子放電順序水電離出H＋先放電，即電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－；(3)根據(jù)得失電子守恒，建立關(guān)系式為H2～2e－～Fe2＋～Fe(OH)2，因此m[Fe(OH)2]＝eq\f(11.2L,22.4L/mol)×90g/mol＝45g。05鐵及其化合物相互轉(zhuǎn)化24．(2025·江蘇高三模擬預(yù)測)下列有關(guān)鐵及其化合物的性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是()A．能與鹽酸反應(yīng)，可用于制作紅色顏料B．鐵粉具有還原性，可用于食品袋中的抗氧化劑C．FeCl3具有氧化性，可用于除去水中懸浮雜質(zhì)D．FeS難溶于水，可用于除去廢水中的【答案】B【解析】A項，為紅棕色固體，可用于紅色顏料，與其能與鹽酸反應(yīng)無關(guān)，A錯誤；B項，鐵粉用于食品袋中的抗氧化劑，是因鐵粉是活潑金屬具有強的還原性，B正確；C項，F(xiàn)eCl3可用于除去水中懸浮雜質(zhì)是利用其能水解生成氫氧化鐵膠體，膠體具有吸附性，與其氧化性無關(guān)，C錯誤；D項，F(xiàn)eS可與銅離子反應(yīng)生成更難溶的CuS，因此可除去廢水中的Cu2+，與FeS的溶解性無關(guān)，D錯誤；故選B。25．綠礬具有廣泛的用途，下列說法正確的是A．醫(yī)療上常用于治療缺鐵性貧血B．工業(yè)常用作污水的處理劑，只是利用其還原性C．高溫分解只產(chǎn)生和D．可用溶液檢驗其是否變質(zhì)【答案】A【解析】A項，綠礬是硫酸亞鐵晶體，醫(yī)療上常用于治療缺鐵性貧血，A正確；B項，F(xiàn)e2+具有還原性，因此工業(yè)常用綠礬作污水的處理劑，利用其還原性。同時Fe2+水解生成Fe(OH)2，水解生成的Fe(OH)2易被氧化為Fe(OH)3，得到的Fe(OH)3膠體有較好的吸附作用，所以綠礬液常用作混凝劑，B錯誤；C項，綠礬高溫分解產(chǎn)生Fe2O3、SO2、SO3和H2O，C錯誤；D項，綠礬中Fe2+能與K3[Fe(CN)6]溶液反應(yīng)生成藍色沉淀，不能檢驗其是否變質(zhì)，D錯誤；故選A。26．鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。在指定條件下，下列物質(zhì)間轉(zhuǎn)化能實現(xiàn)的是A．B．C．D．【答案】B【解析】A項，F(xiàn)e2O3溶于稀鹽酸生成FeCl3和水，F(xiàn)eCl3為揮發(fā)性酸的弱堿鹽，蒸發(fā)時會發(fā)生水解，轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，A不正確；B項，I2具有弱氧化性，只能將Fe氧化為FeI2，F(xiàn)eI2電離產(chǎn)生的Fe2+和I-都能被Cl2氧化，從而生成FeCl3和I2，B正確；C項，F(xiàn)eS2在高溫條件下能被O2氧化，生成Fe2O3和SO2，但Fe2O3難溶于水，與水不能發(fā)生反應(yīng)，C不正確；D項，F(xiàn)e溶于鹽酸生成FeCl2和H2，SO2具有弱氧化性，不能將Fe2+氧化為Fe3+，D不正確；故選B。27．FeSO4和在工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。下列離子方程式正確且符合題意的是A．硫酸鐵溶液用于腐蝕銅質(zhì)電路板：Fe3++Cu=Fe2++Cu2+B．將FeSO4溶液與氨水-NH4HCO3混合溶液反應(yīng)，生成FeCO3沉淀：C．在硫酸鐵溶液中滴加溶液，產(chǎn)生紅褐色沉淀：D．在NaClO溶液中滴加少量溶液：ClO-+=Cl-+Fe3+【答案】B【解析】A項，硫酸鐵溶液能和銅單質(zhì)反應(yīng)生成硫酸亞鐵和硫酸銅，可用于制作印刷電路板：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，A錯誤；B項，F(xiàn)eSO4溶液與氨水-NH4HCO3混合溶液反應(yīng)，生成FeCO3沉淀和銨根離子，離子方程式正確，B正確；C項，硫酸鐵溶液中滴加Ba(OH)2溶液，氫氧化鋇完全反應(yīng)產(chǎn)生紅褐色氫氧化鐵沉淀、硫酸鋇白色沉淀：，C錯誤；D項，次氯酸根具有氧化性，在NaClO溶液中滴加少量FeSO4溶液，亞鐵離子被氧化為鐵離子生成氫氧化鐵沉淀：ClO-+2=Cl-+2Fe(OH)3↓，D錯誤；故選B。29．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。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=2Fe3＋＋2Cl－D．用酸性KMnO4溶液可檢驗溶液W中是否含有Fe2＋【答案】C【解析】A項，由最終要得到的氯化鐵及流程圖知b是鹽酸，A錯誤；B項，操作Ⅰ和操作Ⅱ是過濾，操作Ⅲ為蒸發(fā)結(jié)晶，所用儀器有差異，B錯誤；C項，濾液Z和X中均含有氯化亞鐵，因此c為氯氣，C正確；D項，高錳酸鉀能氧化氯離子而褪色，因此不能用于檢驗是否含有亞鐵離子，D錯誤；故選C。30．【融合反應(yīng)流程機理】常溫下，向H2O2溶液中滴加少量Fe2(SO4)3溶液，反應(yīng)原理如下所示。關(guān)于該反應(yīng)過程的說法正確的是()Ⅰ：M′+H2O2→O2+H++MⅡ：M+H++H2O2→H2O+M(以上兩個反應(yīng)均未配平)A．在該反應(yīng)過程中，M是Fe3+，M′是Fe2+B．當反應(yīng)Ⅰ有1molO2生成時，轉(zhuǎn)移2mol電子C．在H2O2分解過程中，F(xiàn)e3+是催化劑，且反應(yīng)后溶液的pH降低D．H2O2的氧化性比Fe3+強，還原性比Fe2+弱【答案】B【解析】反應(yīng)Ⅰ：M′+H2O2→O2+H++M(未配平)中，氧元素從-1價升高到0價、則M′中元素化合價降低；反應(yīng)Ⅱ：M+H++H2O2→H2O+M′(未配平)中，氧元素從-1價降低到-2價、M中元素化合價升高，則M′是Fe3+，M是Fe2+。A項，在該反應(yīng)過程中，M′是Fe3+，M是Fe2+，A錯誤；B項，反應(yīng)Ⅰ為4Fe3++2H2O2=4Fe2++2O2↑+4H+，氧元素從-1價升高到0價，每生成2molO2轉(zhuǎn)移4mol電子，則當有1molO2生成時，轉(zhuǎn)移2mol電子，B正確；C項，合并反應(yīng)ⅠⅡ，即得到2H2O2=2H2O+O2↑，則在H2O2分解過程中，F(xiàn)e3+是催化劑，隨著雙氧水消耗、水不斷增加，溶液酸性下降、反應(yīng)后溶液的pH增大，C錯誤；D項，還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物，4Fe3++2H2O2=4Fe2++2O2↑+4H+中H2O2還原性比Fe2+強；氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物，反應(yīng)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O中H2O2的氧化性比Fe3+強，D錯誤；故選B。06鐵元素的“價-類“二維圖31．部分含鐵物質(zhì)的“價-類”關(guān)系如圖所示。下列敘述錯誤的是()A．c在潮濕空氣中迅速轉(zhuǎn)化成dB．a(chǎn)和e溶液能發(fā)生化合反應(yīng)C．b在空氣加熱迅速生成黑色固體D．在稀硫酸中加入a、b、c都生成e【答案】D【解析】根據(jù)圖像可知，a為Fe，b為FeO，c為Fe(OH)2，d為Fe(OH)3，e為。A項，F(xiàn)e(OH)2在潮濕空氣中迅速被氧化成Fe(OH)3，A項正確；B項，F(xiàn)e和發(fā)生歸中反應(yīng)(化合反應(yīng))生成，B項正確；C項，F(xiàn)eO在空氣中加熱生成黑色的Fe3O4，C項正確；D項，F(xiàn)e、FeO、Fe(OH)2硫酸反應(yīng)都生成，而非，D項錯誤；故選D。32．部分含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價關(guān)系如圖所示。下列描述合理的是A．c可由a在空氣中燃燒得到B．b溶于水可以得到eC．d粒子在納米級別時可以產(chǎn)生丁達爾效應(yīng)D．f與g的相互轉(zhuǎn)化均可通過化合反應(yīng)來實現(xiàn)【答案】D【解析】根據(jù)化合價和物質(zhì)類別分析，A為Fe，b為FeO，C為Fe2O3，e為Fe(OH)2、d為Fe(OH)3、f為亞鐵鹽、g為鐵鹽、h為FeO42-鹽。A項，F(xiàn)e在空氣中不能燃燒，在氧氣中燃燒生成Fe3O4，故A錯誤；B項，F(xiàn)eO難溶于水，故B錯誤；C項，F(xiàn)e(OH)3在納米級別時，分散中水中形成膠體，才可以產(chǎn)生丁達爾效應(yīng)，故C錯誤；D項，亞鐵鹽與鐵鹽的相互轉(zhuǎn)化均可通過化合反應(yīng)來實現(xiàn)，反應(yīng)的化學(xué)方程式，如、，故D正確；故選D。33．部分含F(xiàn)e物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價的關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是A．可存在a→e→b的轉(zhuǎn)化B．e溶液可與KSCN溶液反應(yīng)生成紅色沉淀C．能用a制作的容器運輸濃硫酸D．a(chǎn)可與稀硝酸恰好反應(yīng)，生成只含b的溶液【答案】B【解析】A項，存在的轉(zhuǎn)化，A項正確；B項，F(xiàn)e3+與KSCN溶液反應(yīng)生成紅色溶液，不是沉淀，B項錯誤；C項，常溫下Fe會與濃硫酸發(fā)生鈍化，故可鋼瓶儲運濃硫酸，鋼瓶用的容器運輸濃硫酸C項正確；D項，當Fe過量時，反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)可以只存在Fe(NO3)2，D項正確。34．部分含鐵物質(zhì)的類別與相應(yīng)化合價關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是A．a(chǎn)可與e反應(yīng)生成bB．b既可被氧化，也可被還原C．可將e加入濃堿液中制得d的膠體 D．可存在b→c→d→e→b的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系【答案】C【解析】圖中所示鐵元素不同化合價的物質(zhì)：a為Fe，b為FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(Ⅱ)的鹽類物質(zhì)，c為Fe(OH)2，e為FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(Ⅲ)的鹽類物質(zhì)，d為Fe(OH)3。A項，F(xiàn)e與Fe(Ⅲ)的鹽類物質(zhì)可發(fā)生反應(yīng)生成Fe(Ⅱ)的鹽類物質(zhì)：2Fe3++Fe=3Fe2+，故A正確；B項，F(xiàn)e(Ⅱ)為鐵元素的中間價態(tài)，既有還原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被還原，故B正確；C項，F(xiàn)e(Ⅲ)的鹽類物質(zhì)與濃堿液反應(yīng)生成Fe(OH)3沉淀，制備Fe(OH)3膠體操作為：向沸水中滴加飽和FeCl3溶液，繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色，停止加熱，故C錯誤；D項，b→c→d→e→b的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系如：，故D正確；故選C。35．部分含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)鐵元素的化合價關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是()A．在高溫下，a與水蒸氣可發(fā)生置換反應(yīng)B．b和c可分別與水發(fā)生反應(yīng)生成e和dC．一定條件下，f與g可以相互轉(zhuǎn)化D．h的某種鹽是具備凈水和消毒雙重功能的水處理劑【答案】B【解析】根據(jù)價態(tài)和物質(zhì)類別可知：符號abcdefgh物質(zhì)FeFeOFe2O3Fe(OH)2Fe(OH)3亞鐵鹽鐵鹽高鐵酸鹽A項，F(xiàn)e和水蒸氣可以反應(yīng)：，是置換反應(yīng)，故A正確；B項，氧化亞鐵和氧化鐵不能和水反應(yīng)，故B錯誤；C項，F(xiàn)e+2Fe3+=3Fe2+、2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-鐵鹽和亞鐵鹽能相互轉(zhuǎn)化，故C正確；D項，高鐵酸鹽有強氧化性能殺菌消毒，還原產(chǎn)物Fe3+水解生成的氫氧化鐵膠體能凈水，故D正確；故選B。36．利用如圖所示的“價一類”二維圖，可以從不同角度認識含鐵元素的物質(zhì)的性質(zhì)及其轉(zhuǎn)化關(guān)系，圖中a～g均為含鐵元素的物質(zhì)，下列說法正確的是()A．可存在的直接轉(zhuǎn)化B．為具有磁性的黑色晶體，為紅棕色粉末C．d可發(fā)生化合反應(yīng)生成eD．足量的a在少量Cl2中燃燒可反應(yīng)生成【答案】C【解析】a～g均為含鐵元素的物質(zhì)，a的化合價為0，則a為鐵單質(zhì)，b為+2價鐵的氧化物為FeO，c為+3價鐵的氧化物為三氧化二鐵，d與e都為堿，則d為氫氧化亞鐵，e為氫氧化鐵，f為Fe2+的鹽，g為Fe3+的鹽。A項，由于三氧化二鐵不溶于水，不能直接轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵，A錯誤；B項，b為FeO，黑色粉末，無磁性，B錯誤；C項，氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，在空氣中易發(fā)生氧化反應(yīng)生成氫氧化鐵，方程式為4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3，為化合反應(yīng)，C正確；D項，氯氣有強氧化性，F(xiàn)e與氯氣反應(yīng)生成g即FeCl3，D錯誤；故選C。07Fe2+、Fe3+的檢驗37．證明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的實驗方法是()A．依次滴加氯水和硫氰化鉀溶液后，溶液顯紅色B．先滴加硫氰化鉀溶液，不顯紅色，再滴加氯水后顯紅色C．通入氨氣，產(chǎn)生白色沉淀，無紅褐色沉淀D．加入鋅片，片刻取出，質(zhì)量減輕；加入銅片，片刻取出，質(zhì)量不變【答案】B【解析】A項，先滴加氯水，氯氣將Fe2+氧化成Fe3+，即使原溶液不含F(xiàn)e3+，滴加KSCN溶液后也顯紅色，無法證明原溶液是否含有Fe3+，故A錯誤；B項，KSCN與Fe3+作用使溶液顯紅色，與Fe2+作用無此現(xiàn)象，先滴加KSCN溶液，不顯紅色，說明原溶液不含有Fe3+，再滴加氯水后顯紅色，說明滴加氯水后溶液中有Fe3+，證明原溶液含有Fe2+，故B正確；C項，溶液中若含有Mg2+也有該現(xiàn)象，故C錯誤；D項，溶液中若含有Cu+，也有該現(xiàn)象，故D錯誤；故選B。38．向某溶液中加入含F(xiàn)e2＋的溶液后，無明顯變化，當再滴加幾滴新制的氯水后，混合液變成紅色，則下列結(jié)論中錯誤的是()A．該溶液中一定含有SCN－B．氧化性：Fe3＋＞Cl2C．Fe2＋與SCN－不能形成紅色物質(zhì)D．Fe2＋被氯水氧化成Fe3＋【答案】B【解析】當加入Fe2＋后溶液不變色，再滴加氯水后變成紅色，說明溶液中含有SCN－，同時也說明Fe2＋與SCN－不能形成紅色物質(zhì)，滴入氯水后發(fā)生了反應(yīng)Cl2＋2Fe2＋=2Fe3＋＋2Cl－，F(xiàn)e3＋與SCN－結(jié)合生成紅色物質(zhì)，上述反應(yīng)也說明了氧化性Cl2＞Fe3＋。39．【配合物與鐵離子檢測驗無縫對接】K3[Fe(CN)6](赤血鹽)、K4[Fe(CN)6](黃血鹽)是常用于Fe2+、Fe3+的實驗室檢驗試劑。一定條件下，可發(fā)生如下兩個反應(yīng)：①K3[Fe(CN)6]+2KI=2K4[Fe(CN)6]+I2，固態(tài)混合，釋放I2；②I2+2[Fe(CN)6]4-=2I-+2[Fe(CN)6]3-，溶液混合，消耗I2。下列有關(guān)說法不正確的是A．Fe2+檢驗：K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓(藍色)B．K4[Fe(CN)6]含有離子鍵、極性鍵、配位鍵C．[Fe(CN)6]3-氧化性強于I2D．兩個反應(yīng)方向不一致，原因可能是溶液中CN-與Fe3+的配位能力強于Fe2+【答案】C【解析】A項，F(xiàn)e2+檢驗：K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓(藍色)，故A正確；B項，配合物K4[Fe(CN)6]含有離子鍵、極性鍵、配位鍵，故B正確；C項，根據(jù)反應(yīng)I2+2[Fe(CN)6]4-=2I-+2[Fe(CN)6]3-可知，I2氧化性強于[Fe(CN)6]3-，故C錯誤；D項，兩個反應(yīng)方向不一致，原因可能是溶液中CN-與Fe3+的配位能力強于Fe2+，故D正確；故選C。08實驗探究鐵及其化合物的性質(zhì)40．某同學(xué)用含有鐵銹(Fe2O3)的廢鐵屑來制取氯化鐵晶體，實驗裝置如圖所示(夾持裝置略，氣密性已檢驗)，下列推斷不合理的是()A．B中收集到的氣體是氫氣B．燒杯中雙氧水的作用是將Fe2＋還原為Fe3＋C．A中的氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵D．燒杯中的溶液在氯化氫氣氛下，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾后得到氯化鐵晶體【答案】B【解析】鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，所以B中收集到的氣體是氫氣，A項正確；雙氧水具有氧化性，可將Fe2＋氧化為Fe3＋，B項錯誤；氧化鐵為堿性氧化物，可與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，C項正確；因鐵離子易水解，故FeCl3溶液應(yīng)在氯化氫氣氛下，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾后得到氯化鐵晶體，D項正確。41．實驗室用NaHCO3和溶液制備碳酸亞鐵的裝置如圖所示(夾持裝置已省略)，三頸燒瓶中產(chǎn)生白色沉淀及無色氣體。下列說法不正確的是()A．裝置甲產(chǎn)生CO2可排除裝置中的空氣B．裝置乙中盛裝的試劑為飽和Na2CO3溶液C．裝置丙中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2OD．反應(yīng)結(jié)束后，將丙中反應(yīng)液靜置、過濾、洗滌、干燥，可得到碳酸亞鐵【答案】B【解析】為防止氧化，制備碳酸亞鐵應(yīng)在無氧環(huán)境中進行，裝置制備CO2經(jīng)過乙飽和碳酸氫鈉溶液除去HCl，進入丙中驅(qū)趕裝置內(nèi)的空氣，丙裝置中碳酸氫根與Fe2+反應(yīng)生成FeCO3，丁用于吸收多余的CO2并避免空氣進入丙中氧化目標產(chǎn)物。A項，裝置甲產(chǎn)生CO2可排除裝置中的空氣，開始時應(yīng)先通一段時間CO2排盡裝置的空氣防止FeCO3被氧化，A正確；B項，CO2經(jīng)過乙飽和碳酸氫鈉溶液除去HCl，而不是飽和碳酸鈉，B錯誤；C項，丙中二氧化碳與Fe2+反應(yīng)生成FeCO3同時生成二氧化碳、水，F(xiàn)e2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O，C正確；D項，丙中碳酸亞鐵為沉淀，故反應(yīng)后將丙中反應(yīng)液靜置、過濾、洗滌、干燥，可得到碳酸亞鐵，D正確；故選B。42．【實驗創(chuàng)新與科學(xué)探究】某實驗小組為了探究過量鐵粉與硝酸酸化的AgNO3溶液反應(yīng)過程中溶液顯黃色的原因，設(shè)計實驗如下：實驗編號實驗操作實驗現(xiàn)象1向硝酸酸化的0.05mol·L-1AgNO3溶液中加入過量鐵粉，攪拌后靜置燒杯底部有黑色固體，約3min后溶液明顯變黃2在實驗1中反應(yīng)3min、30min、和120min時，分別取上層清液滴加等量KSCN溶液時產(chǎn)生白色沉淀，溶液呈紅色：30min時白色沉淀減少，溶液顏色加深；120min時白色沉淀更少，溶液顏色較30min更淺3向硝酸酸化的0.05mol·L-1NaNO3溶液中加入過量鐵粉，攪拌后靜置，分別取反應(yīng)3min和30min時的上層清液滴加等量KSCN溶液3min時溶液呈淺紅色；30min時溶液顏色較3min時更淺已知：Ag+與SCN-反應(yīng)生成白色沉淀AgSCN，下列說法錯誤的是A．由上述實驗可知溶液變黃的主要原因是酸性環(huán)境下NO3-的氧化性引起B(yǎng)．由實驗1和實驗2可知，黃色溶液中含有C．由實驗2的現(xiàn)象推斷120min時溶液顏色變淺是因為發(fā)生了反應(yīng)2Fe3++Fe=3Fe2+D．要驗證實驗1中黑色固體是否含有Ag，可向黑色固體中加稀鹽酸【答案】A【解析】A．實驗1中3min后溶液明顯變黃，滴加等量KSCN溶液后呈紅色，而實驗3中溶液呈淺紅色，說明硝酸可將Fe氧化為Fe2+，Ag+可將Fe2+氧化為Fe3+，故溶液變黃的主要是Ag+將Fe2+氧化為Fe3+，A錯誤；B．向含有三價鐵離子的溶液中加入硫氰化鉀溶液，溶液會變?yōu)榧t色，通過實驗2可以證明黃色溶液中含有三價鐵離子，B正確；C．由于鐵粉過量，過量的鐵粉會與三價鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子，C正確；D．鹽酸可以與Fe反應(yīng)但不與Ag反應(yīng)，故向?qū)嶒?所得黑色固體中加過量稀鹽酸，有固體剩余則證明固體中有Ag，D正確；故錯誤的選A。43．Fe2O3具有廣泛的用途。甲同學(xué)閱讀有關(guān)資料得知在高溫下煅燒FeCO3可以得到Fe2O3。為了進一步驗證此結(jié)論，他做了如下實驗。實驗步驟實驗操作Ⅰ取一定質(zhì)量的FeCO3固體置于坩堝中，高溫煅燒至質(zhì)量不再變化，冷卻至室溫Ⅱ取少量實驗步驟Ⅰ所得固體置于一潔凈的試管中，用足量的稀硫酸溶解Ⅲ向?qū)嶒灢襟EⅡ所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液變紅由此甲同學(xué)得出結(jié)論：4FeCO3＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe2O3＋4CO2。(1)寫出實驗步驟Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_______________________。(2)乙同學(xué)提出了不同的看法：煅燒產(chǎn)物可能是Fe3O4，因為Fe3O4也可以溶于硫酸，且所得溶液中也含有Fe3＋。于是乙同學(xué)對甲同學(xué)的實驗步驟Ⅲ進行了補充改進：檢驗實驗步驟Ⅱ所得溶液中是否含有Fe2＋。他需要選擇的試劑是________(填字母)。A．NaOH溶液B．新制氯水和KSCN溶液C．K3[Fe(CN)6]溶液(3)丙同學(xué)認為即使得到了乙同學(xué)預(yù)期的實驗現(xiàn)象，也不能確定煅燒產(chǎn)物的成分，你認為丙同學(xué)持此看法的理由是__________________________________________。(4)丙同學(xué)進一步查閱資料得知煅燒FeCO3的產(chǎn)物中的確含有＋2價鐵元素。于是他設(shè)計了另一種由FeCO3制取Fe2O3的方法：先向FeCO3中依次加入試劑稀硫酸、____________(填試劑名稱)和氨水；再____________(填操作名稱)、洗滌、灼燒，即可得到Fe2O3?！敬鸢浮?1)Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3(2)c(3)產(chǎn)物也可以是FeO和Fe2O3(或Fe3O4和FeO；Fe3O4和Fe2O3；FeO、Fe3O4和Fe2O3)的混合物(4)過氧化氫溶液(或氯水或氯氣)過濾【解析】(1)溶液變紅色說明溶液中生成了Fe(SCN)3。(2)Fe2＋用K3[Fe(CN)6]來檢驗，反應(yīng)現(xiàn)象為生成藍色沉淀，c項正確。(4)FeCO3和Fe2O3中鐵元素的價態(tài)分別是＋2價和＋3價，所以需要加入氧化劑，如加入H2O2溶液或氯水，或通入Cl2等將Fe2＋氧化成Fe3＋，加入氨水后生成Fe(OH)3沉淀，經(jīng)過濾、洗滌、灼燒可得到Fe2O3。1．下列關(guān)于Fe及其化合物反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是A．實驗室配制的亞鐵鹽溶液在空氣中被氧化：B．固體溶于HI溶液：C．用FeCl3飽和溶液制備膠體：FeCl3＋3H2OFe(OH)3(膠體)＋3HClD．過量鐵粉與稀硝酸反應(yīng)：Fe＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=Fe3＋＋2H2O＋NO↑【答案】C【解析】A項，F(xiàn)e3＋與OH-不能大量共存，A項錯誤；B項，與HI發(fā)生氧化還原反應(yīng)，離子方程式為2，B項錯誤；C項，將FeCl3飽和溶液滴入沸水中，加熱至液體呈紅褐色即制得膠體，反應(yīng)的離子方程式為FeCl3＋3H2OFe(OH)3(膠體)＋3HCl，C項正確；D項，過量的鐵粉與稀硝酸反應(yīng)生成的是Fe2＋，離子方程式為3Fe＋2NOeq\o\al(－,3)＋8H＋=3Fe2＋＋4H2O＋2NO↑，D項錯誤；故選C。2．(2025·山西省部分學(xué)校高三模擬預(yù)測)莫爾鹽[(NH4)xFey(SO4)z·nH2O](已知：莫爾鹽中鐵的價態(tài)只有一種)在醫(yī)學(xué)上常用于治療缺鐵性貧血，某實驗小組對該鹽的組成進行了如下探究，下列實驗方案正確的是()選項探究項目實驗方案A確定鐵元素的價態(tài)取少量該鹽配成溶液，先滴加KSCN溶液，再滴加雙氧水，觀察溶液顏色變化B測定結(jié)晶水含量取固體充分加熱，使產(chǎn)生的氣體通過盛有堿石灰的干燥管，測定干燥管的增重C檢驗存在NH4+取少量該鹽于試管中配成溶液，滴加稍過量的溶液，加熱，將濕潤的藍色石蕊試紙靠近試管口，觀察試紙顏色變化D證明含鐵的離子能夠水解取少量該鹽配成溶液，滴加紫色石蕊試液，觀察溶液是否變紅【答案】A【解析】A項，莫爾鹽中若含F(xiàn)e3+，則加入KSCN溶液會變紅，若含F(xiàn)e2+，則加入KSCN溶液不會變紅，滴加雙氧水后溶液會變紅，A項正確；B項，莫爾鹽分解會生成硫的氧化物，硫的氧化物也會被堿石灰吸收，因此無法確定結(jié)晶水的質(zhì)量，B項錯誤；C項，檢驗氨氣應(yīng)使用濕潤的紅色石蕊試紙，C項錯誤；D項，NH4+水解也會使溶液顯酸性，因此通過滴加紫色石蕊試液無法判斷含鐵的離子能否水解，D項錯誤；故選A。3．(2025·江蘇省鎮(zhèn)江市學(xué)情調(diào)研)室溫下，下列實驗方案能達到探究目的的是()選項實驗方案探究目的A向CO還原Fe2O3所得到的產(chǎn)物中加入稀鹽酸，再滴加KSCN溶液，觀察顏色變化探究CO還原Fe2O3實驗中，F(xiàn)e2O3是否全部被還原B測定濃度均為0.1mol·L－1的CH3COONa、NH4Cl溶液的pH探究CH3COOH和NH3·H2O的電離能力強弱C將稀硝酸滴入Na2CO3溶液產(chǎn)生無色氣體，將產(chǎn)生的氣體直接通入Na2SiO3溶液，出現(xiàn)白色沉淀探究N、C和Si三種元素非金屬性強弱DBaSO4用飽和Na2CO3溶液浸泡一段時間后過濾、洗滌，向所得濾渣上滴加鹽酸，產(chǎn)生無色氣體探究Ksp(BaSO4)和Ksp(BaCO3)的大小【答案】B【解析】A項，一氧化碳還原氧化鐵的產(chǎn)物是鐵單質(zhì)，鐵單質(zhì)與Fe3+、H+反應(yīng)均生成Fe2+，故不能確定是否完全被還原，A不符合題意；B項，室溫下，測定濃度均為0.1mol?L?1的CH3COONa溶液、NH4Cl溶液的pH，可對比CH3COO-和NH4+的水解程度，進而判斷CH3COOH和NH3?H2O的電離程度，B符合題意；C項，將稀硝酸滴入Na2CO3溶液產(chǎn)生無色氣體，將產(chǎn)生的氣體直接通入Na2SiO3溶液，出現(xiàn)白色沉淀，可能是稀硝酸與碳酸鈉溶液反應(yīng)生成的二氧化碳與硅酸鈉溶液反應(yīng)生成硅酸沉淀，也有可能是硝酸揮發(fā)與硅酸鈉溶液反應(yīng)生成硅酸沉淀，故不能探究C和Si元素非金屬性強弱，C不符合題意；D項，將BaSO4投入飽和Na2CO3溶液中充分反應(yīng)，只能說明Qc(BaCO3)＞Ksp(BaCO3)引起碳酸鋇沉淀的生成，不能證明Ksp(BaSO4)＞Ksp(BaCO3)，D不符合題意；故選B。4．(2025·福建福州高三模擬)下列有關(guān)鐵及其化合物的實驗方案，已知相關(guān)實驗現(xiàn)象，下列結(jié)論正確的是()選項實驗方案現(xiàn)象結(jié)論A將紅熱的鐵與水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，將磁鐵靠近產(chǎn)物反應(yīng)結(jié)束后有黑色固體生成，且該固體被磁鐵吸引鐵與水蒸氣在高溫下反應(yīng)，生成Fe3O4B為了驗證Fe2+的還原性，取FeCl2溶液于試管中，加入酸性高錳酸鉀溶液酸性高錳酸鉀溶液紫色褪去Fe2+具有還原性C取5mLFeCl3溶液與試管中，逐滴加入Na2SO3溶液至過量。再加入過量稀鹽酸和BaCl2溶液加入稀鹽酸前，溶液由黃色變?yōu)榧t棕色。加入稀鹽酸和BaCl2溶液后產(chǎn)生白色沉淀Fe3+和SO32-既發(fā)生氧化還原反應(yīng)，也發(fā)生雙水解D向少量蒸餾水的試管里滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液，然后再滴加2滴硫氰化鉀溶液溶液未出現(xiàn)血紅色CN-與Fe3+的配位能力小于SCN-【答案】C【解析】A項，紅熱的鐵與水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)后，可能鐵絲剩余，則反應(yīng)結(jié)束后有黑色固體生成，且該固體被磁鐵吸引，不能證明生成四氧化三鐵，A錯誤；B項，亞鐵離子、氯離子均可被酸性高錳酸鉀溶液氧化，紫色褪去，不能證明亞鐵離子具有還原性，B錯誤；C項，加入稀鹽酸前，溶液由黃色變?yōu)榧t棕色，可知相互促進水解，加入稀鹽酸和BaCl2溶液后產(chǎn)生白色沉淀，可知亞硫酸根離子被鐵離子氧化生成硫酸根離子，則Fe3+和SO32-既發(fā)生氧化還原反應(yīng)，也發(fā)生雙水解，C正確；D項，向少量蒸餾水的試管里滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液，然后再滴加2滴硫氰化鉀溶液，觀察到溶液未出現(xiàn)血紅色，即沒有產(chǎn)生Fe(SCN)3，可知CN-與Fe3+的配位能力大于SCN-，D錯誤；故選C。5．通過對實驗現(xiàn)象的觀察、分析推理得出正確的結(jié)論是化學(xué)學(xué)習(xí)的方法之一。對下列實驗事實的解釋正確的是()選項操作與現(xiàn)象解釋A向淀粉－KI溶液中加入FeCl3溶液，溶液變藍Fe3＋能與淀粉發(fā)生顯色反應(yīng)B把生鐵放置于潮濕的空氣中，鐵表面有一層紅棕色的斑點鐵在潮濕的空氣中易生成Fe(OH)3C向稀硝酸中加入少量鐵粉，有氣泡產(chǎn)生Fe置換出硝酸中的氫，生成了氫氣D新制Fe(OH)2露置于空氣中一段時間，白色物質(zhì)變成了紅褐色Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3【答案】D【解析】A項中Fe3＋將I－氧化為I2，淀粉遇碘變藍；B項中紅棕色斑點是Fe2O3；C項中鐵與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體為NO。6．下列實驗操作和現(xiàn)象、結(jié)論或目的均正確的是()選項操作和現(xiàn)象結(jié)論或目的A向紅磚粉末中加入鹽酸，充分反應(yīng)后取上層清液于試管中，滴加KSCN溶液2～3滴，溶液呈紅色紅磚中含有氧化鐵BCO還原Fe2O3得到的黑色固體加入鹽酸溶解后再加入KSCN溶液，溶液不顯紅色黑色固體中沒有Fe3O4C取少量Fe(NO3)2試樣加水溶解，加稀H2SO4酸化，滴加KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色該Fe(NO3)2試樣已經(jīng)變質(zhì)D向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液變紅色原溶液中含有Fe2＋【答案】A【解析】CO還原Fe2O3得到單質(zhì)Fe，即使有Fe3O4，其溶于鹽酸后產(chǎn)生的Fe3＋與Fe發(fā)生反應(yīng)：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，加入KSCN溶液也不顯紅色，B項錯誤；NO3-＋H＋具有強氧化性，而Fe2＋具有還原性，兩者發(fā)生氧化還原反應(yīng)，有Fe3＋生成，遇KSCN溶液呈紅色，不能證明樣品是否變質(zhì)，C項錯誤；若原溶液中不存在Fe2＋，存在Fe3＋，也有此現(xiàn)象，D項錯誤。7．(2025·四川南充二模)冶鋅工業(yè)廢鐵殘渣對環(huán)境造成一定影響，一種廢鐵分離回收工藝流程如下，下列說法錯誤的是()已知：廢鐵殘渣主要含有鐵酸鋅(ZnO?Fe2O3)和砷、銅的化合物等；“酸浸”后濾液中鐵元素以形式存在；溶液Y中主要為鋅鹽溶液。A．“酸浸”中鐵酸鋅表現(xiàn)氧化性B．濾渣X為石膏C．通入水蒸氣的目的是降低溶液濃度促進水解D．赤鐵礦渣可用于生產(chǎn)油漆、顏料【答案】C【解析】廢鐵殘渣主要含有鐵酸鋅(ZnO?Fe2O3)和砷、銅的化合物等，H2SO4酸浸并用SO2還原，將Fe3+還原為Fe2+，過濾出不溶物后，加入CaCO3與過量的H2SO4反應(yīng)，得到CaSO4，即濾渣X，加入Fe粉置換除去Cu和As，最后通入O2和水蒸氣氧化水解，將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe2O3得到赤鐵礦渣。A項，"酸浸"中鐵酸鋅中鐵元素從+3價降低到+2價，表現(xiàn)氧化性，A正確；B項，加入CaCO3與剩余的硫酸反應(yīng)，生成CaSO4和CO2，因此濾渣X為石膏(CaSO4)，B正確；C項，通入水蒸氣的可以稀釋氧氣，使氧氣與Fe2+更加充分反應(yīng)生成Fe3+，且水蒸氣溫度較高，升溫有利于Fe3+的水解平衡正向移動，C錯誤，D項，赤鐵礦渣性質(zhì)穩(wěn)定，是紅棕色固體，可用于生產(chǎn)油漆、顏料，D正確；故選C。8．(2025·陜西寶雞高三模擬)用綠礬(FeSO4·7H2O)制備電池電極材料LiFePO4的流程如下，下列說法正確的是()A．可用酸性KMnO4溶液檢驗反應(yīng)1中Fe2+是否完全反應(yīng)B．溶解過程中H3PO4可抑制Fe2+的水解C．反應(yīng)2中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：2D．洗滌沉淀時可用玻璃棒攪拌【答案】B【解析】“溶解”步驟中綠礬溶解到磷酸中，根據(jù)流程圖可知，“反應(yīng)1”步驟中加NaClO、NaOH，將Fe2+氧化成Fe3+，同時得到磷酸鐵沉淀，“反應(yīng)2”步驟中草酸作還原劑，與FePO4、LiOH反應(yīng)生成LiFePO4。A項，反應(yīng)1中NaClO作氧化劑，將Fe2+氧化成Fe3+，本身被還原成NaCl，酸性高錳酸鉀溶液能氧化Cl-，使之褪色，因此不能用酸性高錳酸鉀溶液檢驗反應(yīng)1中Fe2+是否完全反應(yīng)，故A錯誤；B項，F(xiàn)e2+能發(fā)生水解：Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+，因此加入磷酸溶解過程，可以抑制Fe2+水解，故B正確；C項，草酸為還原劑，碳元素化合價由+3價升高為+4價，草酸整體化合價升高2價，F(xiàn)ePO4為氧化劑，鐵元素化合價由+3價降低為+2價，降低1價，最小公倍數(shù)為2，因此FePO4與草酸物質(zhì)的量之比為2∶1，故C錯誤；D項，洗滌沉淀時，不能用玻璃棒攪拌，防止弄破濾紙，故D錯誤；故選B。9．(2025·河北邯鄲高三模擬)碳酸亞鐵是一種重要的化工試劑，常用于制備獸藥及補血劑。一種利用含鐵廢料[主要含有、、、及二氧化硅]制備碳酸亞鐵的工藝流程如圖所示。下列說法錯誤的是()A．濾渣的主要成分為PbSO4和SiO2B．試劑X為鐵單質(zhì)C．“除銅”過程中發(fā)生的反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比均為1：1D．“沉鐵”時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為【答案】C【解析】A項，SiO2與硫酸不反應(yīng)，Pb2+與硫酸根離子形成硫酸鉛沉淀，則濾渣的主要成分為PbSO4和SiO2，A正確；B項，為了“除銅”、同時不引入新雜質(zhì)，試劑X為鐵單質(zhì)，B正確；C項，“除銅”過程中發(fā)生Fe+Cu2+=Fe2++Cu，2Fe3++Fe=3Fe2+兩個反應(yīng)，第二個反應(yīng)氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2：1，C錯誤；D項，“沉鐵”時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為，D正確；故選C。10．鐵是人體必需的微量元素之一，沒有鐵，血紅蛋白就不能結(jié)合氧分子進行輸氧，所以缺少鐵元素，人體易患的疾病為貧血，醫(yī)學(xué)上經(jīng)常用硫酸亞鐵糖衣片給這類病人補鐵。但攝入過量的鐵將產(chǎn)生慢性或急性鐵中毒，導(dǎo)致肝硬化、胰腺纖維化等，某一化學(xué)興趣小組對某一藥廠生產(chǎn)的硫酸亞鐵糖衣片進行探究：[提出問題]這種糖衣片中是否含有硫酸亞鐵，若有，含量是多少?[查閱資料]①亞鐵離子遇到具有氧化性的物質(zhì)時易被氧化。如氫氧化亞鐵為白色沉淀，在空氣中會迅速被氧化成灰綠色，最后變?yōu)榧t褐色的氫氧化鐵沉淀，這是氫氧化亞鐵的典型特征。②亞鐵鹽溶于水時，會產(chǎn)生少量氫氧根離子而產(chǎn)生沉淀(溶液渾濁)。[實驗探究](1)對硫酸亞鐵來說，藥片的糖衣起到的作用是。(2)檢驗亞鐵鹽可用的試劑是，現(xiàn)象為。(3)上述鑒定硫酸亞鐵的成分時需加水溶解，并加1滴稀鹽酸，能否用稀硫酸代替稀鹽酸?(填“能”或“不能”)。(4)取十粒糖衣片，稱其質(zhì)量為5g，溶于20g水中，向所配溶液中滴加氯化鋇溶液至略過量，過濾、洗滌、干燥、稱量，沉淀質(zhì)量為4.66g，該糖衣片中硫酸亞鐵的質(zhì)量分數(shù)為。【答案】(1)隔絕氧氣，防止硫酸亞鐵被氧化而失效(2)氫氧化鈉溶液產(chǎn)生白色沉淀并迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色沉淀(3)不能(4)60.8%【解析】(1)藥片的糖衣可隔絕氧氣，防止硫酸亞鐵被氧化而失效；(2)驗證Fe2+可用氫氧化鈉溶液，現(xiàn)象為產(chǎn)生白色沉淀并迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色；(3)因為后續(xù)反應(yīng)要通過硫酸鋇檢驗硫酸亞鐵的含量，不能用稀硫酸來代替稀鹽酸；(4)沉淀質(zhì)量是4.66g，可以得到m(FeSO4)=3.04g，因此糖衣片中硫酸亞鐵的質(zhì)量分數(shù)為3.04/5×100%=60.8%。11．某實驗小組在實驗室利用氨氣和新制備的硫酸亞鐵溶液反應(yīng)制備氫氧化亞鐵。(一)制備硫酸亞鐵溶液(1)步驟①，加入稀硫酸的目的是___________________________________________________。(2)步驟②，加入還原鐵粉后觀察到的現(xiàn)象是________________。(二)制備氫氧化亞鐵(3)選擇上圖中的裝置制備氫氧化亞鐵，連接順序為________________(按氣流方向，用裝置字母表示)。反應(yīng)結(jié)束后繼續(xù)通一段時間的N2，目的是________________。(4)裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是____________________________________________。裝置C的作用是______________________________________________________________。(三)探究思考反應(yīng)后將裝置B中固體過濾時白色沉淀會逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色。在查閱不同資料后，有同學(xué)認為灰綠色物質(zhì)是Fe(OH)2被空氣中的氧氣氧化后生成的Fe3(OH)8。(5)Fe3(OH)8中n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝________，用氧化物的形式表示可寫成________________。(6)設(shè)計實驗證明灰綠色物質(zhì)中含F(xiàn)e3(OH)8：______________________________________?！敬鸢浮?1)抑制Fe3＋的水解(2)鐵粉逐漸溶解，有無色氣體生成，溶液由棕黃色逐漸變?yōu)闇\綠色(3)ACBD將裝置中的氨氣全部排入裝置D中被吸收，防止拆除裝置時殘留的氨氣逸出污染空氣(4)Fe2＋＋2NH3＋2H2O=Fe(OH)2↓＋2NH4+作安全瓶，防倒吸(5)1∶2FeO·Fe2O3·4H2O(6)取少量灰綠色物質(zhì)于試管中，加入稀鹽酸(或稀硫酸)溶解，將溶液分成兩份，一份滴入幾滴KSCN溶液，變?yōu)榧t色；另一份加入適量K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍色沉淀，則灰綠色物質(zhì)中含F(xiàn)e3(OH)8【解析】(3)制備氫氧化亞鐵的裝置中，A裝置中將濃氨水滴到生石灰上，使生石灰和水反應(yīng)放出熱量，使氨氣逸出，一開始通入氮氣的作用是將裝置中的空氣全部排出，B裝置的作用是使氨氣和新制硫酸亞鐵溶液反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化亞鐵，C裝置的作用是作為安全瓶，防止倒吸，D裝置的作用是吸收尾氣，故裝置連接順序為A→C→B→D。(6)要設(shè)計實驗證明灰綠色物質(zhì)中含F(xiàn)e3(OH)8，即要證明此物質(zhì)中既有Fe2＋又有Fe3＋，F(xiàn)e2＋用K3[Fe(CN)6]溶液檢驗，F(xiàn)e3＋用KSCN溶液檢驗。12．(2025·天津河西高三模擬)下圖是鐵元素的“價類二維圖”，回答：(1)X的化學(xué)式。(2)新制的Y與空氣接觸易被氧化，反應(yīng)的化學(xué)方程式是。(3)FeCl2溶液在空氣中易變質(zhì)，可用于驗FeCl2溶液已完全變質(zhì)的試劑是_______。A．Cl2B．KSCN溶液C．鹽酸D．K3[Fe(CN)6]溶液(4)Na2是一種新型、高效的水處理劑。濕法制備原理是在強堿環(huán)境下，用次氯酸鈉與氫氧化鐵反應(yīng)制得，氯元素被還原為價，反應(yīng)的離子方程式為。(5)硫酸渣產(chǎn)生的固體廢料(主要含、、SiO2)，含氯廢氣主要含(Cl2和HCl的混合氣)是海綿鈦冶煉過程中產(chǎn)生的，利用兩種廢料來制備聚合氯化鐵。模擬該生產(chǎn)過程如下圖所示：①吸收過程中硫酸渣漿液中的FeO全部轉(zhuǎn)化為Fe3+，分步寫出上述轉(zhuǎn)化的離子方程式、。②過濾、除雜后所得廢渣的主要成分是。③制備聚合氯化鐵時，在攪拌條件下，向高濃度的FeCl3溶液中緩慢滴加NaOH溶液，不能快速滴加NaOH溶液的原因是。④硫酸渣漿液中水與硫酸渣的質(zhì)量比稱為液固比。其他條件相同時，在相同時間內(nèi)，不同液固比對鐵元素利用率的影響如下圖，液固比為3：1和5：1時鐵元素利用率均較高，而實際工業(yè)生產(chǎn)中選擇液固比為3：1，從后續(xù)處理能耗的角度分析，原因是。⑤為測定聚合氯化鐵液體產(chǎn)品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)，取ag樣品加水稀釋，在不斷攪拌下加入NaOH溶液調(diào)至，此時鐵元素全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，過濾、洗滌并灼燒所得沉淀，最終得到bg紅棕色固體。則產(chǎn)品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為。【答案】(1)Fe2O3(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(3)B(4)23ClO-+OH-=2Cl-+5H2OFeCl2+3NaClO+3H2O=3NaCl+2Fe(OH)3↓+4FeCl3(5)FeO+2H+=Fe2++H2O2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-SiO2快速滴加NaOH溶液會導(dǎo)致OH-局部濃度增大，有Fe(OH)3沉淀生成液固比為3︰1時，溶液濃度大，溶劑水含量少，蒸發(fā)濃縮時能耗低【解析】硫酸渣漿液中通入模擬含氯廢氣，F(xiàn)e2O3和稀鹽酸反應(yīng)生成FeCl3和H2O，F(xiàn)eO和稀鹽酸反應(yīng)生成FeCl2和H2O，F(xiàn)eCl2和Cl2反應(yīng)生成FeCl3，SiO2和稀鹽酸不發(fā)生反應(yīng)，經(jīng)過濾除雜后，所得廢渣主要成分為SiO2，所得濾液為FeCl3溶液，蒸發(fā)濃縮后加入NaOH溶液，可得聚合氯化鐵。(1)X是+3價鐵元素的氧化物，化學(xué)式是Fe2O3。(2)Y是Fe(OH)2，與空氣接觸易被氧化為Fe(OH)3，反應(yīng)的化學(xué)方程式是4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。(3)FeCl2溶液在空氣中易變質(zhì)為FeCl3溶液，F(xiàn)e3+遇到KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色，故選B。(4)在強堿環(huán)境下，用次氯酸鈉與氫氧化鐵反應(yīng)制得Na2，氯元素被還原為-1價生成NaCl，根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒配平離子方程式為：23ClO-+OH-=2Cl-+5H2O。(5)①吸收過程中硫酸渣漿液中的FeO全部轉(zhuǎn)化為Fe3+，先是FeO和稀鹽酸反應(yīng)生成FeCl2和H2O，然后FeCl2和Cl2反應(yīng)生成FeCl3，反應(yīng)的離子方程式分別為FeO+2H+=Fe2++H2O、2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；②根據(jù)分析，過濾除雜后所得廢渣的主要成分是SiO2；③上述制備過程中，快速滴加NaOH溶液會導(dǎo)致OH-局部濃度增大，有Fe(OH)3沉淀生成；④液固比為3：1時鐵元素利用率已較高，因后續(xù)流程中需進行蒸發(fā)濃縮，工業(yè)生產(chǎn)中選擇液固比較小的3：1，可以減少需要蒸發(fā)的水量，降低能耗；⑤取ag樣品加水稀釋，在不斷攪拌下加入NaOH溶液調(diào)至pH=3.5，此時鐵元素全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，過濾、洗滌并灼燒所得沉淀，最終得到bg紅棕色固體為氧化鐵，n(Fe)=2×=mol，m(Fe)=mol×56g/mol=0.7bg，則產(chǎn)品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為。13．(2025·天津二模)鐵及其化合物在生產(chǎn)、生活和生命中具有廣泛而重要的應(yīng)用?；瘜W(xué)小組設(shè)計如下實驗對鐵及其化合物進行探究。(1)驗證鐵、銅、銀的金屬活動性順序。由兩支試管的現(xiàn)象，(填“能”或“不能”)得出金屬活動性Fe＞Cu＞Ag的結(jié)論；如果能得出此結(jié)論，請解釋原因，如果不能得出此結(jié)論，請利用圖中所給的四種試劑，再補充一個實驗，寫出需要補充的實驗操作及現(xiàn)象。(2)探究FeCl2的性質(zhì)。①配制0.1mol/LFeCl2溶液100mL：準確稱量gFeCl2·4H2O固體溶于濃鹽酸，再加煮沸后冷卻的蒸餾水稀釋至指定溶液體積。將蒸餾水煮沸的目的是，鹽酸的作用是。②在V1mL0.1mol/LFeCl2溶液中加入V2mL0.1mol/LNaClO溶液，產(chǎn)生紅褐色沉淀，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式；取上述反應(yīng)的上層清液，滴