2023屆新高考化學(xué)一輪課時(shí)跟蹤練第6講鐵及其重要化合物

課時(shí)跟蹤練6一、選擇題1．(2021·河北卷)“灌鋼法”是我國(guó)古代勞動(dòng)人民對(duì)鋼鐵冶煉技術(shù)的重大貢獻(xiàn)，陶弘景在其《本草經(jīng)集注》中提到“鋼鐵是雜煉生作刀鐮者”?！肮噤摲ā敝饕菍⑸F和熟鐵(含碳量約0.1%)混合加熱，生鐵熔化灌入熟鐵，再鍛打成鋼。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．鋼是以鐵為主的含碳合金B(yǎng)．鋼的含碳量越高，硬度和脆性越大C．生鐵由于含碳量高，熔點(diǎn)比熟鐵高D．冶煉鐵的原料之一赤鐵礦的主要成分為Fe2O3解析：鋼是含碳量低的鐵合金，故A項(xiàng)正確；鋼的硬度和脆性與含碳量有關(guān)，隨著含碳量的增大而增大，故B項(xiàng)正確；由題意可知，生鐵熔化灌入熟鐵，再鍛打成鋼，說(shuō)明生鐵的熔點(diǎn)低于熟鐵，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；赤鐵礦的主要成分是Fe2O3，可用于冶煉鐵，故D項(xiàng)正確。答案：C2．(2021·東莞中學(xué)松山湖學(xué)校月考)指南針是中國(guó)古代四大發(fā)明之一，它的發(fā)明推動(dòng)了人類的文明與發(fā)展。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．指南針的主要成分是紅棕色的四氧化三鐵B．“方家以磁石磨針?shù)h，則能指南”中涉及物理變化C．指南針又名司南，司南的青銅底盤(pán)的熔點(diǎn)低于銅D．沾有油污的指南針可以用碳酸鈉溶液洗滌解析：指南針的主要成分是黑色的四氧化三鐵，A項(xiàng)錯(cuò)誤；磁石磨針的過(guò)程中沒(méi)有新物質(zhì)生成，為物理變化，B項(xiàng)正確；青銅是銅錫合金，合金的熔點(diǎn)低于各組分金屬的熔點(diǎn)，硬度高于各組分金屬的硬度，C項(xiàng)正確；指南針的主要成分為四氧化三鐵，四氧化三鐵不溶于水、堿及有機(jī)溶劑，碳酸鈉溶液水解顯堿性，油污在堿性條件下能被水解為易溶于水的鹽和醇，故可用碳酸鈉溶液洗滌沾有油污的指南針，D項(xiàng)正確。答案：A3．(2021·深圳實(shí)驗(yàn)學(xué)校高中部月考)下列有關(guān)鐵及其化合物說(shuō)法不正確的是()A．將飽和氯化鐵溶液滴入沸水中繼續(xù)煮沸，可制得氫氧化鐵膠體B．FeCl2既有氧化性又有還原性C．鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)后滴加KSCN溶液，溶液變紅D．生鐵和鋼都是鐵的合金，其中生鐵的含碳量高于鋼解析：制備Fe(OH)3膠體的操作為加熱燒杯中的水至沸騰，向沸水滴加幾滴飽和氯化鐵溶液，繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色，即停止加熱，得到氫氧化鐵膠體，A項(xiàng)正確；FeCl2中Fe呈＋2價(jià)，為中間價(jià)態(tài)，因此FeCl2既有氧化性又有還原性，B項(xiàng)正確；鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)的方程式為Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu，反應(yīng)后的溶液中無(wú)Fe3＋，滴加KSCN溶液，溶液不會(huì)變紅，C項(xiàng)錯(cuò)誤；生鐵和鋼都是碳鐵合金，生鐵中碳的含量高于鋼中碳的含量，D項(xiàng)正確。答案：C4．(2021·滁州質(zhì)量檢測(cè))鐵是人類較早使用的金屬之一。據(jù)有關(guān)報(bào)道，目前已能冶煉出純度高達(dá)99.9999%的鐵。純鐵的實(shí)際使用范圍有限，人們大量使用的是鐵的合金。鋼鐵是鐵碳合金的總稱，其強(qiáng)度高、價(jià)格便宜、應(yīng)用廣泛。以下關(guān)于不銹鋼和普通鋼的認(rèn)識(shí)中，你認(rèn)為正確的是()A．它們的組成元素是相同的B．耐腐蝕的性能不同C．都屬于鋼，物理性質(zhì)相同D．構(gòu)成普通鋼和不銹鋼的主要元素都是鐵，因此它們的化學(xué)性質(zhì)完全相同解析：普碳鋼主要成分是Fe、C，不銹鋼則是由普碳鋼與Cr、Ni、Mo等熔合而成，因此二者組成元素是不同的，A項(xiàng)錯(cuò)誤；不銹鋼抗腐蝕能力比普通鋼強(qiáng)，B項(xiàng)正確；不銹鋼和普通鋼盡管都屬于鋼，但由于組成成分不同，物理及機(jī)械性能都存在較大的差異，C項(xiàng)錯(cuò)誤；不銹鋼中含有Ni、Cr、Mo等元素，使不銹鋼的化學(xué)性質(zhì)有別于普碳鋼，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B5．(2021·東莞一中月考)某同學(xué)模擬魔術(shù)節(jié)目《魔壺》進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將“魔壺”中盛有的FeCl3溶液依次倒入分別盛有約1mL①KSCN、②AgNO3、③NaOH溶液的3個(gè)燒杯中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象各異。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．燒杯①中，有紅色沉淀生成B．燒杯②中，發(fā)生了氧化還原反應(yīng)C．燒杯③中，反應(yīng)后所得分散系屬于膠體D．若用FeCl2溶液代替FeCl3溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象各異解析：FeCl3溶液和KSCN溶液反應(yīng)生成紅色的硫氰化鐵溶液，不是沉淀，A項(xiàng)錯(cuò)誤；FeCl3溶液和AgNO3溶液發(fā)生反應(yīng)生成AgCl沉淀，該反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)，不是氧化還原反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；FeCl3溶液和NaOH溶液反應(yīng)生成的Fe(OH)3為紅褐色沉淀，所以反應(yīng)后所得分散系為懸濁液，不是膠體，C項(xiàng)錯(cuò)誤；若用FeCl2溶液代替FeCl3溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，F(xiàn)eCl2溶液和KSCN溶液不反應(yīng)，沒(méi)有現(xiàn)象，F(xiàn)eCl2溶液和AgNO3溶液反應(yīng)生成AgCl白色沉淀，F(xiàn)eCl2溶液和NaOH溶液反應(yīng)生成Fe(OH)2白色沉淀，然后迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，因此三個(gè)燒杯中的現(xiàn)象各異，D項(xiàng)正確。答案：D6．(2021·金華方格外國(guó)語(yǔ)學(xué)校月考)下列關(guān)于“摩爾鹽”[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]的說(shuō)法不正確的是()A．具有較強(qiáng)的還原性，可使高錳酸鉀酸性溶液褪色B．可用于治療缺鐵性貧血，還可用于制造紅色顏料鐵紅(Fe2O3)、磁性氧化鐵(Fe3O4)等C．加水溶解，再滴加KSCN溶液，若溶液變紅色，說(shuō)明摩爾鹽已氧化變質(zhì)D．加水溶解，與過(guò)量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓解析：由摩爾鹽的化學(xué)式(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O可知，F(xiàn)e為＋2價(jià)，具有較強(qiáng)的還原性，可使高錳酸鉀酸性溶液褪色，故A項(xiàng)正確；由摩爾鹽的化學(xué)式(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O可知，F(xiàn)e為＋2價(jià)，可用于治療缺鐵性貧血，還可用于制造紅色顏料鐵紅(Fe2O3)、磁性氧化鐵(Fe3O4)，故B項(xiàng)正確；摩爾鹽中Fe為＋2價(jià)，不能使KSCN溶液變紅色，加水溶解，再滴加KSCN溶液，若溶液變紅色說(shuō)明摩爾鹽已氧化變質(zhì)，故C項(xiàng)正確；由摩爾鹽的化學(xué)式(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O可知，F(xiàn)e2＋、NHeq\o\al(＋,4)都能與堿反應(yīng)，且Fe(OH)2不穩(wěn)定，在空氣中容易被氧化，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：D7．(2021·江蘇蘇州中學(xué)月考)元素“價(jià)—類二維圖”是學(xué)習(xí)元素化合物知識(shí)的重要模型，它以元素的化合價(jià)為縱坐標(biāo)，以物質(zhì)類別為橫坐標(biāo)。下圖為鐵元素的“價(jià)—類二維圖”，其中的箭頭表示部分物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。下列說(shuō)法正確的是()A．用鐵絲在氧氣中燃燒可實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化①B．轉(zhuǎn)化⑤中Na2FeO4可用于自來(lái)水消毒殺菌，等物質(zhì)的量的Na2FeO4是HClO消毒效率的1.5倍C．轉(zhuǎn)化⑦的現(xiàn)象是綠色沉淀轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色D．加熱Fe(OH)3發(fā)生轉(zhuǎn)化⑥，加水可一步實(shí)現(xiàn)Fe2O3→Fe(OH)3的轉(zhuǎn)化解析：鐵絲在氧氣中燃燒生成Fe3O4，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)化⑤中Na2FeO4可用于自來(lái)水消毒殺菌，1molNa2FeO4轉(zhuǎn)移3mol電子，1molHClO轉(zhuǎn)移2mol電子，等物質(zhì)的量的Na2FeO4是HClO消毒效率的1.5倍，故B項(xiàng)正確；轉(zhuǎn)化⑦的現(xiàn)象是白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；加熱Fe(OH)3生成Fe2O3，F(xiàn)e2O3和水不反應(yīng)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B8．(2021·平頂山第一中學(xué)月考)對(duì)實(shí)驗(yàn)Ⅰ～Ⅳ的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷正確的是()A．實(shí)驗(yàn)Ⅰ：產(chǎn)生紅褐色沉淀B．實(shí)驗(yàn)Ⅱ：溶液變紅色C．實(shí)驗(yàn)Ⅲ：試管中溶液變淺黃色D．實(shí)驗(yàn)Ⅳ：試管中先出現(xiàn)白色沉淀，迅速變灰綠色，最后變?yōu)榧t褐色解析：飽和氯化鐵溶液滴入沸水中，可得到紅褐色液體分散系，即氫氧化鐵膠體，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；鐵離子與硫氰化鉀溶液反應(yīng)生成紅色絡(luò)合物，而亞鐵離子與硫氰化鉀溶液相遇不變紅色，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；鐵離子具有強(qiáng)氧化性，溶液顯黃色；碘離子能夠被鐵離子氧化為碘單質(zhì)，碘水溶液顯黃色，所以反應(yīng)后溶液的顏色加深，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；氫氧化亞鐵易被氧氣氧化為氫氧化鐵，故氫氧化鈉溶液滴加到氯化亞鐵溶液中，產(chǎn)生的氫氧化亞鐵白色沉淀，迅速變灰綠色，最后變?yōu)榧t褐色，故D項(xiàng)正確。答案：D9．(2021·青島一中月考)高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種常用水處理劑。工業(yè)濕法制備高鐵酸鈉的離子方程式為2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－=2FeOeq\o\al(2－,4)＋3Cl－＋5H2O。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．Na2FeO4中Fe的化合價(jià)為＋6價(jià)B．FeOeq\o\al(2－,4)是還原反應(yīng)的產(chǎn)物C．生成1molCl－轉(zhuǎn)移2mol電子D．Na2FeO4殺菌的同時(shí)形成Fe(OH)3膠體能吸附懸浮雜質(zhì)解析：Na2FeO4中，Na為＋1價(jià)，O為－2價(jià)，依據(jù)化合物中元素的化合價(jià)之和為0的原則，可求出Fe的化合價(jià)為＋6價(jià)，A項(xiàng)正確；FeOeq\o\al(2－,4)是由Fe(OH)3失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成的產(chǎn)物，B項(xiàng)錯(cuò)誤；ClO－中Cl元素顯＋1價(jià)，則由ClO－生成Cl－時(shí)，Cl元素化合價(jià)降低2價(jià)，從而得出生成1molCl－轉(zhuǎn)移2mol電子，C項(xiàng)正確；Na2FeO4具有強(qiáng)氧化性，殺菌后轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3膠體，能吸附懸浮雜質(zhì)，D項(xiàng)正確。答案：B10．(2021·廣東卷)部分含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價(jià)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)系解析：圖中所示鐵元素不同化合價(jià)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。Fe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)，如Fe＋2FeCl3=3FeCl2，故A不選；Fe(Ⅱ)為鐵元素的中間價(jià)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不選；Fe(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選；b→c→d→e→b轉(zhuǎn)化如FeCl2eq\o(→,\s\up17(NaOH))Fe(OH)2eq\o(→,\s\up17(O2、H2O))Fe(OH)3eq\o(→,\s\up17(稀HCl))FeCl3eq\o(→,\s\up17(Fe))FeCl2，故D不選。答案：C11．(2021·浙江金華一中月考)以廢鐵屑和硫酸為原料制備硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)，制備過(guò)程如下。下列說(shuō)法不正確的是()廢鐵屑eq\o(→,\s\up17(檢驗(yàn)Fe＋),\s\do20(③))eq\o(→,\s\up17(碳酸鈉溶液),\s\do20(①))……eq\o(→,\s\up17(硫酸),\s\do20(②))……eq\o(→,\s\up17(濾紙吸水),\s\do20(④))硫酸亞鐵晶體A．碳酸鈉溶液的作用是除去鐵屑上的油污B．步驟②反應(yīng)溫度越高，硫酸的濃度越大，生成硫酸亞鐵的速率就越快C．反應(yīng)后溶液中必須有鐵剩余，否則溶液中可能有Fe3＋存在D．步驟③和步驟④間省略的操作步驟至少有4個(gè)解析：碳酸鈉溶液呈堿性，能使油污水解而除去，A項(xiàng)正確；濃硫酸與鐵發(fā)生鈍化反應(yīng)，硫酸的濃度過(guò)大，不利于反應(yīng)進(jìn)行，B項(xiàng)錯(cuò)誤；過(guò)量鐵粉能將氧化的Fe3＋反應(yīng)為Fe2＋，防止硫酸亞鐵氧化，C項(xiàng)正確；硫酸亞鐵溶液通過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌，干燥得到晶體，步驟③和步驟④間省略的操作步驟至少有4個(gè)，D項(xiàng)正確。答案：B12．(2021·沈陽(yáng)第一次模擬)某硫酸廠產(chǎn)生的燒渣(主要含F(xiàn)e2O3、FeO，還含有一定量的SiO2)可用于制備FeCO3，其流程如下。已知：“還原”時(shí)包括反應(yīng)Ⅰ、反應(yīng)Ⅱ，F(xiàn)eS2與H2SO4不反應(yīng)，F(xiàn)e3＋通過(guò)反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ被FeS2還原，其中反應(yīng)Ⅰ的原理為FeS2＋14Fe3＋＋8H2O=15Fe2＋＋2SOeq\o\al(2－,4)＋16H＋。下列說(shuō)法不正確的是()A．“還原”后可以用KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3＋是否反應(yīng)完全B．“還原”時(shí)反應(yīng)Ⅱ的離子方程式為2Fe3＋＋FeS2=2S＋3Fe2＋C．“沉淀”時(shí)，可以先將溶液調(diào)節(jié)成強(qiáng)堿性，再加入(NH4)2CO3D．所得FeCO3需充分洗滌，可以用稀鹽酸和BaCl2溶液檢驗(yàn)FeCO3是否已洗滌干凈解析：燒渣中有Fe2O3、FeO、SiO2，加硫酸酸溶后，F(xiàn)e2O3轉(zhuǎn)化為Fe3＋，F(xiàn)eO轉(zhuǎn)化為Fe2＋，SiO2不反應(yīng)，過(guò)濾的濾渣是SiO2，加入的FeS2中S是－1價(jià)，升高到0價(jià)，作還原劑，將Fe3＋還原為Fe2＋。據(jù)此分析解答。Fe3＋可與KSCN溶液反應(yīng)生成紅色溶液，所以“還原”后可以用KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3＋是否反應(yīng)完全，A項(xiàng)正確；由題中信息可知，F(xiàn)e3＋通過(guò)反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ被還原，其中反應(yīng)Ⅰ為FeS2＋14Fe3＋＋8H2O=15Fe2＋＋2SOeq\o\al(2－,4)＋16H＋，還原后過(guò)濾所得的濾渣中含有S，所以“還原”時(shí)反應(yīng)Ⅱ的離子方程式為2Fe3＋＋FeS2=2S＋3Fe2＋，B項(xiàng)正確；“沉淀”時(shí)，若先將溶液調(diào)節(jié)成強(qiáng)堿性，則Fe2＋轉(zhuǎn)化為氫氧化亞鐵，再加入(NH4)2CO3，得不到碳酸亞鐵，C項(xiàng)不正確；所得FeCO3需充分洗滌，取最后一次洗滌液，用稀鹽酸和BaCl2溶液檢驗(yàn)洗滌液中是否含有SOeq\o\al(2－,4)，以確定FeCO3是否已洗滌干凈，D項(xiàng)正確。答案：C二、非選擇題13．(2021·湖南衡陽(yáng)八中月考)氯化鐵是常見(jiàn)的水處理劑，利用廢鐵屑可制備無(wú)水三氯化鐵。實(shí)驗(yàn)室制備裝置和工業(yè)制備流程圖如下：已知：①無(wú)水FeCl3熔點(diǎn)為555K、沸點(diǎn)為588K。②廢鐵屑中的雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)。③不同溫度下六水合氯化鐵在水中的溶解度如下：溫度/℃02080100溶解度/g74.491.8525.8535.7實(shí)驗(yàn)室制備操作步驟如下：Ⅰ.打開(kāi)彈簧夾K1，關(guān)閉活塞K2，并打開(kāi)活塞a，緩慢滴加鹽酸。Ⅱ.當(dāng)……時(shí)，關(guān)閉彈簧夾K1，打開(kāi)彈簧夾K2，當(dāng)A中溶液完全進(jìn)入燒杯后關(guān)閉活塞a。Ⅲ.將燒杯中溶液經(jīng)過(guò)一系列操作后得到FeCl3·6H2O晶體。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)燒杯中足量的H2O2溶液的作用是_________________________________________________________________________________________________________________。(2)為了測(cè)定廢鐵屑中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，操作Ⅱ中“……”的內(nèi)容是_______________________________________________________________________________________。(3)從FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶體的操作步驟：加入________后，________、過(guò)濾、洗滌、干燥。(4)試寫(xiě)出吸收塔中反應(yīng)的離子方程式：______________________________________________________________________________________________________________。(5)捕集器溫度超過(guò)673K時(shí)，存在相對(duì)分子質(zhì)量為325的鐵的氯化物，該物質(zhì)的分子式為_(kāi)___________。(6)樣品中FeCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)通常可用碘量法測(cè)定：稱取mg無(wú)水氯化鐵樣品，溶于稀鹽酸，配制成100mL溶液；取出10.00mL，加入稍過(guò)量的KI溶液，充分反應(yīng)后，滴入幾滴淀粉溶液，并用cmol·L－1Na2S2O3溶液滴定，消耗VmL(已知：I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6))。樣品中氯化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______________。解析：(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置和操作步驟可知，實(shí)驗(yàn)室制備無(wú)水FeCl3的原理為利用鐵與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2，然后把FeCl2氧化成FeCl3，先制得FeCl3·6H2O晶體，再脫結(jié)晶水制得無(wú)水FeCl3。燒杯中足量的H2O2溶液是作氧化劑，把Fe2＋全部氧化成Fe3＋。(2)鐵與鹽酸完全反應(yīng)時(shí)，不再產(chǎn)生氫氣，所以裝置A中不產(chǎn)生氣泡或量氣管和水準(zhǔn)管的液面不再變化時(shí)，可根據(jù)產(chǎn)生H2的量計(jì)算廢鐵屑中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(3)從FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶體的操作步驟是加入鹽酸后，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥。(4)從工業(yè)制備流程圖分析可知，反應(yīng)爐中進(jìn)行的反應(yīng)是2Fe＋3Cl2=2FeCl3，因此，進(jìn)入吸收塔中的尾氣是沒(méi)有參加反應(yīng)的氯氣，在吸收塔中氯氣被吸收劑吸收，反應(yīng)后生成FeCl3溶液，所以吸收劑應(yīng)是FeCl2溶液，反應(yīng)為2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。(5)捕集器收集的是氣態(tài)FeCl3，F(xiàn)eCl3的相對(duì)分子質(zhì)量是162.5，由相對(duì)分子質(zhì)量為325的鐵的氯化物可以推出，當(dāng)溫度超過(guò)673K時(shí)，兩分子氣態(tài)FeCl3可以聚合生成雙聚體Fe2Cl6。(6)由反應(yīng)2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I(xiàn)2、I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)，可得關(guān)系式：2Fe3＋～I(xiàn)2～2S2Oeq\o\al(2－,3)22ncV×10－3＝eq\f(cV×10－3mol×10×162.5g·mol－1,mg)×100%＝eq\f(162.5cV,m)%。答案：(1)把Fe2＋全部氧化成Fe3＋(2)裝置A中不產(chǎn)生氣泡或量氣管和水準(zhǔn)管液面不再改變(或其他合理答案)(3)鹽酸蒸發(fā)(加熱)濃縮、冷卻結(jié)晶(4)2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－(5)Fe2Cl6(6)eq\f(162.5cV,m)%14．(2021·天津耀華中學(xué)第一次模擬)某研究性小組結(jié)合文獻(xiàn)資料進(jìn)行了比較Fe2＋和C2Oeq\o\al(2－,4)的還原性強(qiáng)弱的如下實(shí)驗(yàn)。資料：ⅰ.無(wú)水氯化鐵在300℃以上升華，遇潮濕空氣極易潮解。ⅱ.K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合鐵酸鉀)為亮綠色晶體，光照易分解；FeC2O4·2H2O為黃色固體，微溶于水，可溶于強(qiáng)酸。ⅲ.配合物的穩(wěn)定性可以用穩(wěn)定常數(shù)K來(lái)衡量，如Cu2＋＋4NH3[Cu(NH)4]2＋，其穩(wěn)定常數(shù)表達(dá)式為K＝eq\f(c[Cu（NH3）eq\o\al(2－,4)],c（Cu2＋）·c4（NH3）)。已知K[Fe(C2O4)3]3－＝1020，K[Fe(SCN)3]＝2×103。已知：實(shí)驗(yàn)1——用以下裝置制取無(wú)水氯化鐵。(1)儀器X的名稱是________，裝置B的作用是________________________________________________________________________________________________________。(2)欲制得純凈的FeCl3，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中點(diǎn)燃裝置F處酒精燈的時(shí)機(jī)是__________________。(3)按氣流方向?qū)懗鲋迫o(wú)水氯化鐵的發(fā)生和收集裝置的最佳接口順序：________________________________________________________________________(用小寫(xiě)字母表示)。實(shí)驗(yàn)2——通過(guò)Fe3＋和C2Oeq\o\al(2－,4)在溶液中的反應(yīng)比較Fe2＋和C2Oeq\o\al(2－,4)的還原性強(qiáng)弱。操作現(xiàn)象在避光處，向10mL0.5mol·L－1FeCl3溶液中緩慢加入0.5mol·L－1K2C2O4溶液至過(guò)量。攪拌，充分反應(yīng)后，冰水浴冷卻，過(guò)濾得到亮綠色溶液和亮綠色晶體(4)取實(shí)驗(yàn)2中少量晶體洗凈，配成溶液，滴加KSCN溶液，不變紅。其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。繼續(xù)加入硫酸，溶液變紅，說(shuō)明晶體含有＋3價(jià)的鐵元素。加入硫酸后溶液變紅的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)經(jīng)檢驗(yàn)，亮綠色晶體為K3[Fe(C2O4)3]·3H2O。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)實(shí)驗(yàn)2中沒(méi)有生成Fe2＋使用的試劑為_(kāi)_______(寫(xiě)出試劑的化學(xué)式)。(6)取實(shí)驗(yàn)2中的亮綠色溶液光照一段時(shí)間，產(chǎn)生黃色渾濁且有氣泡產(chǎn)生。補(bǔ)全反應(yīng)的離子方程式：[Fe(C2O4)3]2－eq\o(=,\s\up17(光照))____FeC2O4↓＋____↑＋____。解析：(1)儀器X的名稱是圓底燒瓶。干燥的氯氣與鐵粉在裝置F中反應(yīng)，無(wú)水氯化鐵在300℃以上升華，裝置D用來(lái)收集氯化鐵，則裝置B的作用是吸收尾氣氯氣，防止污染空氣；防止空氣中水蒸氣使D中無(wú)水氯化鐵水解。(2)欲制得純凈的FeCl3，防止被裝置中空氣中的氧氣氧化，則應(yīng)待F裝置的玻璃管內(nèi)充滿黃綠色氣體時(shí)再點(diǎn)燃酒精燈。(3)根據(jù)題意，裝置的連接順序?yàn)锳→E→C→F→D→B，制取無(wú)水氯化鐵的發(fā)生是F和收集裝置D的最佳接口順序?yàn)閖kgf。(4)已知K[Fe(C2O4)3]3－＞K[Fe(SCN)3]，說(shuō)明[Fe(C2O4)3]3－比Fe(SCN)3更穩(wěn)定，[Fe(C2O4)3]3－不能電離出Fe3＋，則不能與SCN－反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Fe(SCN)3，也就不能顯示紅色。加入硫酸后，H＋與C2Oeq\o\al(2－,4)結(jié)合可使平衡逆向移動(dòng)，c(Fe3＋)增大，遇KSCN溶液變紅。(5)若Fe3＋和C2Oeq\o\al(2－,4)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，則生成亞鐵離子，亞鐵離子與鐵氰化鉀反應(yīng)顯藍(lán)色，則操作為取少量實(shí)驗(yàn)2中的亮綠色溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，不出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，則未發(fā)生氧化還原反應(yīng)。(6)已知K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合鐵酸鉀)為亮綠色晶體，光照易分解，F(xiàn)e的化合價(jià)降低，則部分C的化合價(jià)升高，離子方程式為2[Fe(C2O4)3]3－eq\o(=,\s\up17(光照))2FeC2O4↓＋2CO2↑＋3C2Oeq\o\al(2－,4)。答案：(1)圓底燒瓶吸收尾氣氯氣，防止污染空氣；防止空氣中水蒸氣使D中無(wú)水氯化鐵水解(2)待F裝置的玻璃管內(nèi)充滿黃綠色氣體時(shí)再點(diǎn)燃F處酒精燈(3)jkgf＋不能與SCN－反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Fe(SCN)3，也就不能顯示紅色加入硫酸后，H＋與C2Oeq\o\al(2－,4)結(jié)合可使平衡逆向移動(dòng)，c(Fe3＋)增大，遇KSCN溶液變紅(5)K3[Fe(CN)6](6)222CO23C2Oeq\o\al(2－,4)15．(2021·寧德第三次模擬)某研究小組探究鐵礦石中鐵元素化合價(jià)并利用碘量法測(cè)定鐵礦石中的鐵含量。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：Ⅰ.探究鐵礦石中鐵元素化合價(jià)。研究小組為探究鐵元素化合價(jià)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如圖。(1)乙同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：鐵礦石中含＋2、＋3價(jià)鐵。實(shí)驗(yàn)ⅰ的現(xiàn)象為_(kāi)_______________________________________________________________________。實(shí)驗(yàn)ⅱ反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________。(2)甲同學(xué)認(rèn)為乙同學(xué)的結(jié)論不合理，不能判斷鐵礦石中有＋3價(jià)鐵，理由是________________________________________________________________________。Ⅱ.測(cè)定鐵礦石中的鐵含量。步驟1：稱取0.3000g試樣于容器中，加入無(wú)水Na2CO3和過(guò)量Na2O2，700℃加熱熔融10min，鐵元素轉(zhuǎn)化成FeOeq\o\al(－,2)。步驟2：將步驟1所得物質(zhì)放置燒杯中，加入熱水、鹽酸，并加熱煮沸數(shù)分鐘。補(bǔ)加鹽酸，稀釋至100mL。步驟3：將稀釋液轉(zhuǎn)至碘量瓶中，加入過(guò)量KI溶液，攪拌后放置1～2min，滴入淀粉溶液，用amol·L－1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL。已知：2S2Oeq\o\al(2－,3)＋I(xiàn)2=S4Oeq\o\al(2－,6)＋2I－，2Cu2＋＋4I－=2CuI↓＋I(xiàn)2。(3)以上步驟1需要用到下列儀器中的______(填字母)。(4)步驟2加熱煮沸數(shù)分鐘的目的是___________________________________________________________________________________________________________________。(5)步驟3中放置時(shí)間不同對(duì)鐵含量測(cè)定結(jié)果的影響如表：放置時(shí)間/min013510測(cè)定結(jié)果/%25.8826.8326.8326.9727.10鐵含量測(cè)定結(jié)果隨放置時(shí)間加長(zhǎng)而變大的可能原因是_________________________。(6)計(jì)算鐵礦石試樣中鐵的含量：______________________________________(列計(jì)算式)。(7)測(cè)定時(shí)，若鐵礦石中的銅元素未除去，則鐵含量測(cè)定結(jié)果________(填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”)。解析：Ⅰ.(1)含有＋3價(jià)鐵在實(shí)驗(yàn)ⅰ中會(huì)與SCN－結(jié)合生成紅色配合物，現(xiàn)象為溶液出現(xiàn)紅色，含有＋2價(jià)鐵在實(shí)驗(yàn)ⅱ中會(huì)與高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)，離子方程式為5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。(2)有可能礦石原本不含有＋3價(jià)鐵，由＋2價(jià)鐵被氧化后產(chǎn)生，即理由：鐵礦石用硫酸溶解在空氣中進(jìn)行，＋2價(jià)鐵可被空氣中的氧氣氧化。Ⅱ.(3)步驟1加熱熔融固體需要坩堝，故選B。(4)步驟2加熱煮沸數(shù)分鐘的目的：除去多余的O2以免對(duì)后續(xù)測(cè)定產(chǎn)生干擾；除去多余的H2O2以免對(duì)后續(xù)測(cè)定產(chǎn)生干擾；增大反應(yīng)速率。(5)鐵含量測(cè)定結(jié)果偏大的原因是放置時(shí)間越長(zhǎng)，F(xiàn)e3＋與I－反應(yīng)更充分；放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)過(guò)量的I－被空氣中的氧氣氧化。(6)FeOeq\o\al(－,2)在鹽酸中得到Fe3＋，與KI反應(yīng)的離子方程式為2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I(xiàn)2，用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的I2的反應(yīng)為2S2Oeq\o\al(2－,3)＋I(xiàn)2=S4Oeq\o\al(2－,6)＋2I－，則有關(guān)系式2Fe3＋～I(xiàn)2～2S2Oeq\o\al(2－,3)，n(Fe3＋)＝n(S2Oeq\o\al(2－,3))＝aV×10－3mol，則鐵礦石試樣中鐵的含量eq\f(m（Fe）,m樣)＝eq\f(56aV×10－3,0.3000)×100%。(7)測(cè)定時(shí)，若鐵礦石中的銅元素未除去，則Cu2＋也會(huì)產(chǎn)生部分I2，故會(huì)消耗更多的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液，則鐵含量測(cè)定結(jié)果偏高。答案：Ⅰ.(1)溶液出現(xiàn)紅色5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O(2)鐵礦石用硫酸溶解在空氣中進(jìn)行，＋2價(jià)鐵可被空氣中的氧氣氧化Ⅱ.(3)B(4)除去多余的O2以免對(duì)后續(xù)測(cè)定產(chǎn)生干擾；除去多余的H2O2以免對(duì)后續(xù)測(cè)定產(chǎn)生干擾；增大反應(yīng)速率(5)放置時(shí)間越長(zhǎng)，F(xiàn)e3＋與I－反應(yīng)更充分；放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)過(guò)量的I－被空氣中的氧氣氧化(6)eq\f(56aV×10－3,0.3000)×100%(7)偏高16．(2020·北京卷)鋰離子電池正極材料需要純度較高的硫酸錳，目前工業(yè)硫酸錳中雜質(zhì)(鈣、鎂、鐵等)含量高，利用下圖流程可制取純度較高的硫酸錳溶液。反應(yīng)①使雜質(zhì)生成氟化物的沉淀，對(duì)反應(yīng)①前后的雜質(zhì)含量檢測(cè)結(jié)果(以350g/LMnSO4計(jì))如下：雜質(zhì)凈化前/g凈化后/g去除率/%Fe2＋、Fe3＋0.0012750.001275—Ca2＋0.4900000.02151095.61Mg2＋0.2520000.02510090.04(1)濾渣x中含有的物質(zhì)是________。(2)試分析鈣、鎂去除結(jié)果不同的原因：______________________________________________________________________________________________________________。(3)在濾液中加入KMnO4可以將Fe2＋氧化為Fe3＋，同時(shí)生成Mn2＋。該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)已知：生成氫氧化物沉淀的pH如下。物質(zhì)Fe(OH)2Fe(OH)3Mn(OH)2開(kāi)始沉淀時(shí)6.31.58.3完全沉淀時(shí)8.32.89.8注：金屬離子的起始濃度為0.1mol·L－1。根據(jù)表中數(shù)據(jù)解釋流程中②的目的：___________________________________________。(5)進(jìn)一步研究表明，如果反應(yīng)①后不過(guò)濾直接加入KMnO4，同時(shí)控制加入的量，反應(yīng)后調(diào)節(jié)