考點(diǎn)14 鐵及其化合物（解析版）

學(xué)而優(yōu)教有方考點(diǎn)14鐵及其化合物鐵及其化合物是日常生活中非常重要的金屬元素，特別是鐵在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有極其重要的地位，本考點(diǎn)是歷年高考的考查重點(diǎn)，常在選擇題中重點(diǎn)考查常見(jiàn)金屬元素的基本反應(yīng)、離子檢驗(yàn)及用途，非選擇題中常借助工藝流程的形式，以除雜或提純等相關(guān)問(wèn)題為主線(xiàn)綜合考查金屬元素化合物的性質(zhì)。高頻考點(diǎn)及可能題型：金屬離子如Fe3+、Fe2+等的檢驗(yàn)、金屬及其化合物的化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)或正誤判斷、金屬化合物性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究、用含多種金屬元素的礦物制備某種金屬化合物、有關(guān)金屬及其化合物的計(jì)算等，涉及本考點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)探究題較好地考查了考生的知識(shí)遷移和應(yīng)用能力，以及“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”學(xué)科素養(yǎng)。預(yù)計(jì)2023年會(huì)繼續(xù)在選擇題中或非選擇題中加強(qiáng)對(duì)鐵元素的考查，由于鐵及其化合物的性質(zhì)很豐富，在高考命題中立足點(diǎn)也多種多樣，如以選擇題形式考查離子共存、離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、簡(jiǎn)單計(jì)算等，也可以出推斷題，還可以出實(shí)驗(yàn)題。復(fù)習(xí)應(yīng)加強(qiáng)“鐵三角”與理論部分的聯(lián)系。一、鐵二、鐵的重要化合物三、Fe2＋、Fe3＋的檢驗(yàn)鐵1．鐵元素的存在鐵元素在自然界主要以化合態(tài)的形式存在，常見(jiàn)的鐵礦有磁鐵礦(主要成分為Fe3O4)、赤鐵礦(主要成分為Fe2O3)。2．鐵的結(jié)構(gòu)鐵位于元素周期表中第4周期Ⅷ族，是一種應(yīng)用最廣泛的過(guò)渡金屬元素；鐵元素是一種典型的變價(jià)金屬元素。3．鐵的物理性質(zhì)銀白色固體，熔點(diǎn)較高，具有良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電、延展性，能被磁鐵吸引。4．鐵的化學(xué)性質(zhì)鐵元素性質(zhì)活潑，有較強(qiáng)的還原性，主要化合價(jià)為＋2價(jià)和＋3價(jià)。5．鐵的冶煉【小試牛刀】請(qǐng)判斷下列說(shuō)法的正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)鐵位于元素周期表中第4周期ⅧB(niǎo)族()(2)鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，所以鐵在自然界中全部以化合態(tài)存在()(3)Fe在足量Cl2中燃燒生成FeCl3，在少量Cl2中燃燒生成FeCl2()(4)Fe分別與氯氣、鹽酸反應(yīng)得到相同的氯化物()(5)鐵在純氧中燃燒或高溫下和水蒸氣反應(yīng)均能得到Fe3O4()(6)工業(yè)上可用鐵制容器儲(chǔ)存、運(yùn)輸濃硝酸、濃硫酸()(7)Fe與Cl2反應(yīng)生成FeCl3，推測(cè)Fe與I2反應(yīng)生成FeI3()(8)煉鐵原料：鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石。(9)工業(yè)上在高溫下用CO還原含F(xiàn)e2O3的鐵礦石煉鐵()(10)Fe與稀HNO3、稀H2SO4反應(yīng)均有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明Fe與兩種酸均發(fā)生置換反應(yīng)()(11)Fe粉具有還原性，可用作抗氧化劑() 答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)√(7)×(8)√(8)√(9)×(11)√【典例】例1鞍鋼集團(tuán)在上海進(jìn)博會(huì)主辦了鋼鐵產(chǎn)業(yè)鏈合作發(fā)展論壇，關(guān)于鋼鐵說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．屬于合金B(yǎng)．硬度比純鐵大C．目前消耗最多的金屬材料D．人類(lèi)最早使用的金屬材料【答案】D【解析】A項(xiàng)，鋼鐵中含有鐵和碳，屬于合金，故A正確；B項(xiàng)，合金硬度一般大于成分金屬，所以鋼鐵的硬度大于純鐵，故B正確；C項(xiàng)，鋼鐵是生活中用的最多的合金，故C正確；D項(xiàng)，人類(lèi)最早使用的金屬材料為銅合金，故D錯(cuò)誤。故選D。例2將金屬銅、鐵置于氯化鐵溶液中充分反應(yīng)，下列對(duì)反應(yīng)情況設(shè)想的評(píng)價(jià)正確的是()選項(xiàng)反應(yīng)情況設(shè)想評(píng)價(jià)A當(dāng)鐵、銅均不剩余時(shí)，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋，一定無(wú)Fe3＋正確，F(xiàn)e3＋和Fe、Cu均可反應(yīng)B當(dāng)鐵、銅均有剩余時(shí)，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋，無(wú)Fe3＋正確，F(xiàn)e和Cu與Fe3＋都反應(yīng)，故有Fe2＋和Cu2＋，無(wú)Fe3＋C當(dāng)銅有剩余，鐵無(wú)剩余時(shí)，溶液中一定只有Fe2＋，無(wú)Cu2＋正確，Cu有剩余，故無(wú)Cu2＋D當(dāng)鐵有剩余，銅無(wú)剩余時(shí)，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋不正確，不可能有Fe剩余而無(wú)Cu剩余，因?yàn)镕e比Cu優(yōu)先與Fe3＋反應(yīng)【答案】D【解析】當(dāng)鐵、銅的量比較少時(shí)溶液中可能有Fe3＋存在，A項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)鐵過(guò)量時(shí)，銅不與Fe3＋反應(yīng)，無(wú)Cu2＋生成，此時(shí)溶液中不存在Cu2＋和Fe3＋，B項(xiàng)錯(cuò)誤；銅有剩余則溶液中一定無(wú)Fe3＋，可能有Cu2＋，C項(xiàng)錯(cuò)誤；鐵比銅活潑，不可能鐵剩余而銅無(wú)剩余，D項(xiàng)正確。故選D。【對(duì)點(diǎn)提升】對(duì)點(diǎn)1下列反應(yīng)中，鐵只能生成高價(jià)化合物的是()A．少量鐵與稀硫酸反應(yīng)B．鐵絲在氧氣中燃燒C．過(guò)量鐵粉在氯氣中燃燒D．Fe投入到CuSO4溶液中【答案】C【解析】選項(xiàng)C雖然鐵粉過(guò)量，但因?yàn)椴皇窃谌芤褐羞M(jìn)行的反應(yīng)，故只能生成FeCl3。對(duì)點(diǎn)2已知鐵粉與水蒸氣在不同溫度下反應(yīng)，所得黑色固體產(chǎn)物的成分不同，某化學(xué)小組的同學(xué)為測(cè)定該固體產(chǎn)物的組成，稱(chēng)取168mg純鐵粉，按下列步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：①如圖所示連接好裝置檢查氣密性裝入藥品②打開(kāi)K，加熱某裝置，一段時(shí)間后，再加熱另一裝置；③反應(yīng)完成后，關(guān)閉K，停止加熱，冷卻后讀取收集到的氣體的體積回答下列問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)中先點(diǎn)燃___________處的酒精燈，該操作在將D中的導(dǎo)管伸入量筒中準(zhǔn)備收集氣體之______(填“前”或“后”)(2)下列實(shí)驗(yàn)操作的目的是：①將鐵粉和石棉絨混合均勻___________；②關(guān)閉K___________。(3)判斷鐵粉與水蒸氣反應(yīng)已經(jīng)完成的現(xiàn)象是___________。(4)有同學(xué)認(rèn)為用D裝置測(cè)量氣體的體積時(shí)，伸入量筒中的導(dǎo)管應(yīng)適當(dāng)加長(zhǎng)，該同學(xué)的理由是___________。(5)用改進(jìn)后的正確裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集到氣體的體積為67.2mL(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則固體產(chǎn)物的組成為_(kāi)__________?！敬鸢浮?1)A后(2)①增大鐵粉與水蒸氣的接觸面積，以便充分反應(yīng)②防止冷卻時(shí)，裝置內(nèi)的壓強(qiáng)下降過(guò)快將空氣吸入裝置，影響H2體積的測(cè)定(3)量筒內(nèi)液面不再發(fā)生變化(4)若導(dǎo)管太短，冷卻時(shí)，氣體不能回流，導(dǎo)致氣體體積偏大；若導(dǎo)管太長(zhǎng)，導(dǎo)管不易插入量筒中，也不易從量筒中取出(5)FeO【解析】(1)裝置中的空氣與Fe會(huì)發(fā)生反應(yīng)，影響實(shí)驗(yàn)測(cè)定，因此要先加熱A處的酒精燈，用水蒸氣排出裝置內(nèi)的空氣，以防鐵粉受熱后與空氣反應(yīng)；因反應(yīng)后裝置內(nèi)會(huì)留有H2，必須將裝置內(nèi)的氣體全部收集到量筒中，否則所測(cè)氣體的體積將偏小，故加熱A前要先把D處收集裝置安裝好，即點(diǎn)燃A處酒精燈在將D中的導(dǎo)管伸入量筒中準(zhǔn)備收集氣體之后進(jìn)行；(2)①Fe是固體物質(zhì)，為增大水蒸氣與Fe粉反應(yīng)的接觸面積，可以使用石棉絨，使Fe粉附著在石棉絨上；②反應(yīng)完成后，關(guān)閉K，停止加熱，冷卻后讀取收集到的氣體的體積，關(guān)閉K目的是防止冷卻時(shí)，裝置內(nèi)的壓強(qiáng)下降過(guò)快將空氣吸入裝置，影響H2體積的測(cè)定；(3)鐵粉與水蒸氣生成黑色產(chǎn)物，與鐵粉的顏色不易區(qū)分，只能根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)生的H2的難溶性，用不再產(chǎn)生氣體，即氣體的體積不發(fā)生變化作為反應(yīng)完成的標(biāo)志；(4)有同學(xué)認(rèn)為用D裝置測(cè)量氣體的體積時(shí)，伸入量筒中的導(dǎo)管應(yīng)適當(dāng)加長(zhǎng)，該原因是反應(yīng)是在加熱時(shí)進(jìn)行的，產(chǎn)生的氫氣在溫度高時(shí)體積大，當(dāng)溫度降低時(shí)體積減小，若導(dǎo)管太短，冷卻時(shí)，氣體不能回流，導(dǎo)致氣體體積偏大；但是若導(dǎo)管太長(zhǎng)，導(dǎo)管就不易插入量筒中，反應(yīng)結(jié)束時(shí)導(dǎo)氣管也不易從量筒中取出；(5)n(Fe)=0.168g÷56g/mol=0.003mol，n(H2)=0.0672L÷22.4L/mol=0.003mol，n(Fe)：n(O)=1：1，所以根據(jù)電子守恒、元素守恒，可得反應(yīng)方程式為Fe+H2O(g)FeO+H2，則所得固體化學(xué)式為FeO?！厩蓪W(xué)妙記】(1)Fe分別與O2(點(diǎn)燃)、H2O(g)(高溫)反應(yīng)的產(chǎn)物都是Fe3O4而不是Fe2O3。(2)Fe在Cl2中燃燒，無(wú)論Cl2過(guò)量還是不足均生成FeCl3；鐵與硫蒸氣反應(yīng)生成的是FeS而不是Fe2S3。鐵的重要化合物1．鐵的氧化物化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4俗名鐵紅磁性氧化鐵顏色狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體(有磁性)溶解性難溶于水難溶于水難溶于水鐵的化合價(jià)＋2＋3＋2，＋3穩(wěn)定性不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定與H＋反應(yīng)的離子方程式FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O2．鐵的氫氧化物(1)Fe(OH)2是白色絮狀物，易被空氣中的氧氣氧化生成Fe(OH)3，顏色由白色變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色，方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。(2)Fe(OH)3是紅褐色、難溶于水的固體，在空氣中久置會(huì)部分失水生成鐵銹(Fe2O3·xH2O)，受熱易分解，方程式為2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O；制取Fe(OH)3用可溶性鐵鹽與堿反應(yīng)，離子方程式：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓。3．亞鐵鹽(1)Fe2＋的氧化性和還原性含有Fe2＋的溶液呈淺綠色，F(xiàn)e2＋處于鐵的中間價(jià)態(tài)，既有氧化性，又有還原性，其中以還原性為主，如：遇Br2、Cl2、H2O2、NOeq\o\al(－,3)(H＋)等均表現(xiàn)為還原性。Fe2＋的酸性溶液與H2O2反應(yīng)的離子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O。(2)可水解Fe(OH)2是弱堿，含F(xiàn)e2＋的鹽(如硫酸亞鐵)溶液呈酸性。配制硫酸亞鐵溶液時(shí)常加少量硫酸抑制Fe2＋的水解，加少量鐵屑防止Fe2＋被氧化。4．鐵鹽的性質(zhì)及應(yīng)用(1)氧化性：含有Fe3＋的溶液呈棕黃色，F(xiàn)e3＋處于鐵的高價(jià)態(tài)，遇Fe、Cu、HI、H2S等均表現(xiàn)為氧化性。①Fe3＋與S2－、I－、HS－、SOeq\o\al(2－,3)等具有較強(qiáng)還原性的離子不能大量共存。②Fe3＋可腐蝕印刷電路板上的銅箔，反應(yīng)的離子方程式為2Fe3＋＋Cu=Cu2＋＋2Fe2＋。(2)易水解：Fe(OH)3是很弱的堿，且溶度積很小，因而Fe3＋極易水解，只能存在于酸性較強(qiáng)的溶液中。①利用Fe3＋易水解的性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室可用FeCl3滴入沸水中制取氫氧化鐵膠體，反應(yīng)的化學(xué)方程式：FeCl3＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(膠體)＋3HCl。②利用Fe3＋易水解的性質(zhì)，工業(yè)上常用調(diào)節(jié)pH方法除去溶液中的鐵離子。③利用Fe3＋易水解的性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室配制氯化鐵溶液，通常將氯化鐵固體先溶于較濃的鹽酸中，然后再稀釋至所需濃度。④Fe3＋與HCOeq\o\al(－,3)、[Al(OH)4]－、COeq\o\al(2－,3)、ClO－等水解呈堿性的離子不能大量共存?！拘≡嚺５丁空?qǐng)判斷下列說(shuō)法的正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)金屬陽(yáng)離子只有氧化性，不可能有還原性()(2)FeCl3可與銅發(fā)生置換反應(yīng)()(3)氯化鐵溶液有較強(qiáng)氧化性，故可用作凈水劑()(4)Fe3O4中Fe的化合價(jià)有＋2價(jià)和＋3價(jià)，因而Fe3O4是FeO與Fe2O3的混合物()(5)FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3都可以通過(guò)化合反應(yīng)制取()(6)氫氧化鐵與HI溶液反應(yīng)僅能發(fā)生中和反應(yīng)()(7)中性溶液中可能大量存在Fe3＋、Cl－、K＋、SOeq\o\al(2－,4)()(8)FeCl3腐蝕Cu刻制印刷電路板，說(shuō)明鐵比銅金屬性強(qiáng)()(9)配制氯化鐵溶液時(shí)，將氯化鐵溶解在較濃的鹽酸中再加水稀釋()(10)Fe和Fe2O3等物質(zhì)的量混合物溶于稀鹽酸時(shí)無(wú)氣體放出(()(11)Fe2O3eq\o(→,\s\up7(HCl(aq)))FeCl3(aq)eq\o(→,\s\up7(△))無(wú)水FeCl3，在給定的條件下能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化(×)(12)給定條件下，能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化：Feeq\o(→,\s\up7(Cl2),\s\do5(點(diǎn)燃))FeCl2eq\o(→,\s\up7(NaOHaq))Fe(OH)2()(13)將NaOH濃溶液滴加到飽和的FeCl3溶液中，制備Fe(OH)3膠體()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×(7)×(8)×(9)√(10)√(11)×(12)×(13)×【典例】19．(2021·江蘇高一期末)在生產(chǎn)、生活中鐵鹽與亞鐵鹽有重要應(yīng)用。下列有關(guān)離子方程式正確的是()A．鐵粉與FeCl3溶液反應(yīng)制備FeCl2：Fe3++Fe2+=2Fe2+B．FeCl3溶液與銅片反應(yīng)制作印刷電路板：2Fe3++3Cu=2Fe2++3Cu2+C．FeCl3溶液與氨水反應(yīng)制備Fe(OH)3：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓D．雙氧水與酸性的FeCl2溶液反應(yīng)：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O【答案】D【解析】A項(xiàng)，電子、電荷不守恒，離子方程式應(yīng)該為：2Fe3++Fe=3Fe2+，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，反應(yīng)原理不符合事實(shí)，F(xiàn)e3+與Cu反應(yīng)產(chǎn)生Fe2+、Cu2+，離子方程式應(yīng)該為：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，氨水中的NH3·H2O是弱電解質(zhì)，應(yīng)該寫(xiě)化學(xué)式，離子方程式應(yīng)該為：Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，反應(yīng)符合事實(shí)，遵循物質(zhì)的拆分原則，D正確；故選D。例1(2021?廣東選擇性考試)部分含鐵物質(zhì)的分類(lèi)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．可與反應(yīng)生成B．既可被氧化，也可被還原C．可將加入濃堿液中制得的膠體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(jià)的物質(zhì)：a為Fe，b為FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(II)的鹽類(lèi)物質(zhì)，c為Fe(OH)2，e為FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(III)的鹽類(lèi)物質(zhì)，d為Fe(OH)3。A項(xiàng)，F(xiàn)e與Fe(III)的鹽類(lèi)物質(zhì)可發(fā)生反應(yīng)生成Fe(II)的鹽類(lèi)物質(zhì)，如Fe+2FeCl3=3FeCl2，故A不選；B項(xiàng)，F(xiàn)e(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；C項(xiàng)，F(xiàn)e(III)的鹽類(lèi)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；D項(xiàng)，b→c→d→e→b轉(zhuǎn)化如FeCl2Fe(OH)2Fe(OH)3FeCl3FeCl2，故D不選；故選C。【對(duì)點(diǎn)提升】對(duì)點(diǎn)1下列關(guān)于FeCl3進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，預(yù)測(cè)正確的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)A蒸發(fā)FeCl3溶液得到FeCl3固體B在FeCl3、CuCl2混合液中，加入少量Fe粉一定有H2產(chǎn)生且有Cu析出C用FeCl3固體溶于水配制飽和溶液會(huì)有Fe(OH)3沉淀產(chǎn)生D在FeCl3溶液中加入KHCO3溶液有CO2產(chǎn)生，但無(wú)Fe(OH)3沉淀生成【答案】C【解析】蒸發(fā)FeCl3溶液可促進(jìn)Fe3＋水解，由于HCl易揮發(fā)，最后得到Fe(OH)3，A錯(cuò)；混合液中加入Fe粉時(shí)，不會(huì)有H2產(chǎn)生且Fe應(yīng)先和Fe3＋反應(yīng)，再與Cu2＋反應(yīng)，B錯(cuò)；FeCl3易水解生成Fe(OH)3沉淀，C對(duì)；Fe3＋與HCOeq\o\al(－,3)發(fā)生水解相互促進(jìn)的反應(yīng)，有CO2和Fe(OH)3沉淀生成，D錯(cuò)。對(duì)點(diǎn)2化合價(jià)和物質(zhì)類(lèi)別是整理元素及化合物知識(shí)的兩個(gè)要素，可表示為“價(jià)類(lèi)”二維圖。下圖是鐵元素的“價(jià)類(lèi)”二維圖，下列說(shuō)法正確的是()A．常溫下Fe與水反應(yīng)生成Fe3O4B．工業(yè)上用CO還原Fe2O3煉鐵，該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)C．維生素C能將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+，過(guò)程中維生素C做還原劑D．Fe(OH)2濁液露置于空氣中，白色迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色【答案】C【解析】A項(xiàng)，F(xiàn)e與水在高溫條件下才反應(yīng)生成Fe3O4，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，CO和Fe2O3均為化合物，不符合置換反應(yīng)的形式，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，F(xiàn)e3+轉(zhuǎn)化為Fe2+，F(xiàn)e元素化合價(jià)降低被還原，說(shuō)明維生素C做還原劑，故C正確；D項(xiàng)，F(xiàn)e(OH)2濁液露置于空氣中，白色迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色，最終變成紅褐色，故D錯(cuò)誤；故選C。【巧學(xué)妙記】1．分析鐵的化合物時(shí)的“兩分清”(1)價(jià)態(tài)要分清要注意單質(zhì)鐵被不同氧化劑氧化時(shí)，產(chǎn)物不同；要注意不同價(jià)態(tài)的化合物所表現(xiàn)的不同的化學(xué)性質(zhì)，如Fe3＋以氧化性為主，F(xiàn)e2＋以還原性為主。(2)顏色要分清鐵的化合物“五顏六色”，一定要記牢：Fe2＋溶液為淺綠色，F(xiàn)e3＋溶液為棕黃色，F(xiàn)e(SCN)3溶液為血紅色，F(xiàn)e(OH)3膠體為紅褐色，F(xiàn)e(OH)2沉淀在空氣中的顏色變化為白色→灰綠色→紅褐色，F(xiàn)e(OH)3沉淀為紅褐色固體，F(xiàn)e2O3為紅棕色，F(xiàn)e3O4、FeO、FeS均為黑色。eq\a\vs4\al()2．確定鐵的氧化物組成的基本方法設(shè)鐵的氧化物中鐵元素與氧元素的質(zhì)量比為m∶n，則氧化物中n(Fe)∶n(O)＝eq\f(m,56)∶eq\f(n,16)＝a∶b，若a∶b＝1∶1，則鐵的氧化物為FeO；若a∶b＝2∶3，則鐵的氧化物為Fe2O3；若a∶b＝3∶4，則鐵的氧化物是Fe3O4或FeO與Fe2O3按物質(zhì)的量之比為1∶1的混合物或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3物質(zhì)的量之比為1∶1，F(xiàn)e3O4為任意值)。3．“鐵三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系4．防止Fe(OH)2氧化的方法(1)將配制溶液的蒸餾水煮沸，驅(qū)除溶液中的氧氣。(2)將盛有NaOH溶液的膠頭滴管尖端插入盛有亞鐵鹽溶液的試管底部，并慢慢擠出NaOH溶液。(3)在亞鐵鹽溶液上面充入保護(hù)氣，如H2、N2、稀有氣體等。(4)在亞鐵鹽溶液上面加保護(hù)層，如苯、植物油等。(5)用Fe做陽(yáng)極，石墨做陰極，電解NaOH溶液，利用新產(chǎn)生的Fe2＋與OH－反應(yīng)制取。Fe2＋、Fe3＋的檢驗(yàn)1．Fe2＋的檢驗(yàn)(1)取出少量被檢驗(yàn)的溶液，滴加KSCN溶液，無(wú)現(xiàn)象，再通入Cl2，若變成血紅色溶液，說(shuō)明有Fe2＋存在(驗(yàn)證時(shí)不能先通氯氣)。反應(yīng)方程式：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，F(xiàn)e3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3(血紅色)。(2)取出少量被檢驗(yàn)的溶液，加入NaOH溶液，產(chǎn)生白色絮狀沉淀，白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色，最終變?yōu)榧t褐色，證明有Fe2＋存在。反應(yīng)方程式：Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓(白色沉淀)，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(紅褐色沉淀)。2．Fe3＋的檢驗(yàn)(1)取出少量被檢驗(yàn)的溶液，加入KSCN溶液，溶液呈血紅色，證明有Fe3＋存在。反應(yīng)方程式：Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3(血紅色)。(2)取出少量被檢驗(yàn)的溶液，加入NaOH溶液，產(chǎn)生紅褐色沉淀，證明有Fe3＋存在。反應(yīng)方程式：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓(紅褐色沉淀)。3．含F(xiàn)e2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的檢驗(yàn)eq\x(混合溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加KSCN溶液))溶液變紅色，說(shuō)明含有Fe3＋。eq\x(混合溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加酸性),\s\do5(KMnO4溶液))KMnO4溶液紫紅色退去，說(shuō)明含有Fe2＋。(4)Fe2＋的特征檢驗(yàn)方法溶液eq\o(→,\s\up7(K3[FeCN6]溶液))產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，說(shuō)明溶液中含有Fe2＋，3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－=Fe3[Fe(CN)6]2↓?！拘≡嚺５丁空?qǐng)判斷下列說(shuō)法的正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液顯紅色()(2)FeCl3溶液與KSCN溶液反應(yīng)的離子方程式為Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3↓()(3)用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)FeCl3溶液中是否含有FeCl2()(4)向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不變色，滴加氯水后溶液顯紅色，該溶液中一定含有Fe2＋()(5)檢驗(yàn)綠礬晶體是否已氧化變質(zhì)，可將綠礬晶體溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液，再觀察溶液是否變紅()(6)向某溶液中加入NaOH溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀，說(shuō)明溶液中含有Fe3＋()(7)將稀硝酸加入過(guò)量鐵粉中，充分反應(yīng)后滴加KSCN溶液，有氣體生成，溶液呈紅色，稀硝酸將Fe氧化為Fe3＋()(8)向某溶液中加入含F(xiàn)e2+的溶液后，無(wú)明顯變化。當(dāng)再滴加幾滴新制氯水后，混合液變成血紅色，則該晶體中一定含有SCN－()答案：(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√(6)√(7)×(8)√【典例】例1證明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的實(shí)驗(yàn)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(wú)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(xiàng)，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(wú)法證明原溶液是否含有Fe3+，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，KSCN與Fe3+作用使溶液顯紅色，與Fe2+作用無(wú)此現(xiàn)象，先滴加KSCN溶液，不顯紅色，說(shuō)明原溶液不含有Fe3+，再滴加氯水后顯紅色，說(shuō)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(xiàng)，溶液中若含有Mg2+也有該現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，溶液中若含有Cu+，也有該現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤；故選B。例2下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象、結(jié)論或目的均正確的是()選項(xiàng)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(méi)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(xiàng)錯(cuò)誤；NOeq\o\al(－,3)＋H＋具有強(qiáng)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(xiàng)錯(cuò)誤；若原溶液中不存在Fe2＋，存在Fe3＋，也有此現(xiàn)象，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！緦?duì)點(diǎn)提升】對(duì)點(diǎn)1將0.2mol·L－1的KI溶液和0.05mol·L－1Fe2(SO4)3溶液等體積混合充分反應(yīng)后，取混合液分別完成下列實(shí)驗(yàn)，能說(shuō)明溶液中存在化學(xué)平衡2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2的是()A．向混合液中滴入KSCN溶液，溶液變紅色B．向混合液中滴入AgNO3溶液，有黃色沉淀生成C．向混合液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液，有藍(lán)色沉淀生成D．向混合液中滴入淀粉溶液，溶液變藍(lán)色【答案】A【解析】0.2mol·L－1的KI溶液和0.05mol·L－1Fe2(SO4)3溶液等體積混合，KI過(guò)量，向混合液＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2，A項(xiàng)正確；KI過(guò)量，溶液中存在I－，B項(xiàng)錯(cuò)誤；該反應(yīng)生成Fe2＋，向混合液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液，有藍(lán)色沉淀生成，只能說(shuō)明溶液中含有Fe2＋，不能說(shuō)明溶液中存在化學(xué)平衡2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2，C項(xiàng)錯(cuò)誤；該反應(yīng)生成I2，向混合液中滴入淀粉溶液，溶液變藍(lán)色，說(shuō)明溶液中含有碘單質(zhì)，不能說(shuō)明溶液中存在化學(xué)平衡2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。對(duì)點(diǎn)2古老而神奇的藍(lán)色染料普魯士藍(lán)的合成方法如下(黃色溶液俗稱(chēng)黃血鹽)，基于普魯士藍(lán)合成原理可以檢測(cè)食品中是否含有CN-，方法是：在食品待測(cè)液中加入硫酸酸化，再用FeSO4堿性試紙檢測(cè)，若試紙變藍(lán)，說(shuō)明食品中含有CN-。以下說(shuō)法不正確的是()A．黃色溶液中鐵元素的價(jià)態(tài)為＋2價(jià)B．黃血鹽溶液可以檢測(cè)Fe3＋C．反應(yīng)ii的離子方程式是3[Fe(CN)6]4-＋4Fe3＋=Fe4[Fe(CN)6]3↓D．試紙變藍(lán)的原因是FeSO4堿性試紙中的Fe2＋與CN-反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀【答案】D【解析】A項(xiàng)，黃色溶液[Fe(CN)6]4-中CN為-1價(jià)，則鐵元素的價(jià)態(tài)為+2價(jià)，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)，由ii可知，黃血鹽溶液與Fe3+反應(yīng)，生成藍(lán)色沉淀，因此黃血鹽溶液可以用于檢驗(yàn)Fe3+，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，有流程圖可知，反應(yīng)ii的離子方程式是3[Fe(CN)6]4-＋4Fe3＋=Fe4[Fe(CN)6]3↓，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，普魯士藍(lán)檢測(cè)食品中是否含有CN-，堿性條件，F(xiàn)e2+與CN-反應(yīng)生成[Fe(CN)6]4-，F(xiàn)e2+被空氣中的氧氣氧化成Fe3+，[Fe(CN)6]4-與Fe3+反應(yīng)使普魯藍(lán)試紙變藍(lán)，D項(xiàng)錯(cuò)誤；故選D?！厩蓪W(xué)妙記】檢驗(yàn)Fe2＋和Fe3＋時(shí)的注意事項(xiàng)(1)檢驗(yàn)Fe2＋時(shí)不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能將加KSCN后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氯水可以氧化SCN－)。(2)當(dāng)溶液濃度較稀時(shí)，利用觀察法或加NaOH溶液的方法都不宜檢驗(yàn)Fe2＋和Fe3＋的存在。(3)Fe3＋、Fe2＋、Cl－同時(shí)存在時(shí)不能用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)Fe2＋(Cl－能還原酸性KMnO4，有干擾)。(4)檢驗(yàn)Fe2＋、Fe3＋的其他方法①檢驗(yàn)Fe2＋最好、最靈敏的試劑是鐵氰化鉀K3[Fe(CN)6]：3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－=Fe3[Fe(CN)6]2↓(藍(lán)色)。②檢驗(yàn)Fe3＋也可用苯酚(C6H5OH)，在FeCl3溶液中滴加苯酚，溶液顯紫色。1．唐代李勣、蘇敬等人集體編撰的《新修夲草》中有關(guān)青礬的記載為“本來(lái)綠色，新出窟未見(jiàn)風(fēng)者，正如琉璃……·燒之赤色”，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．青礬的化學(xué)式為FeSO4·7H2OB．青礬需密封保存C．青礬的水溶液顯酸性D．“燒之赤色”是發(fā)生了非氧化還原反應(yīng)【答案】D【解析】A項(xiàng)，由題意可知，青礬為綠礬，綠礬的化學(xué)式為FeSO4·7H2O，故A正確；B項(xiàng)，青礬中含有的亞鐵離子具有還原性，易被空氣中的氧氣氧化，則青礬需密封保存，防止氧化變質(zhì)，故B正確；C項(xiàng)，青礬中含有的亞鐵離子在溶液中水解，使溶液呈酸性，故C正確；D項(xiàng)，“燒之赤色”說(shuō)明FeSO4·7H2O受熱分解生成了氧化鐵，反應(yīng)中鐵元素化合價(jià)變化，青礬的分解反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，故D錯(cuò)誤；故選D。2．下列有關(guān)鐵及其化合物的說(shuō)法中正確的是()A．Fe2(SO4)3與KSCN反應(yīng)產(chǎn)生血紅色沉淀B．鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)產(chǎn)物為Fe3O4和H2C．向飽和FeCl3溶液中滴加過(guò)量氨水，可制取Fe(OH)3膠體D．Fe3O4是一種紅棕色粉末，俗稱(chēng)鐵紅【答案】B【解析】A項(xiàng)，F(xiàn)e2(SO4)3與KSCN反應(yīng)產(chǎn)生血紅色溶液，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，在高溫下，鐵與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4和H2，B正確；C項(xiàng)，向沸水中逐滴滴加飽和FeCl3溶液，可制取Fe(OH)3膠體，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，F(xiàn)e2O3是一種紅棕色粉末，俗稱(chēng)鐵紅，D錯(cuò)誤；故選B。3．某同學(xué)欲探究鐵及其化合物的性質(zhì)，下列實(shí)驗(yàn)方案可行的是()A．將鐵粉加入熱的濃硫酸中：探究鐵的活潑性B．將熱的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中：制備Fe(OH)3膠體C．在蒸發(fā)皿中加熱蒸干FeSO4溶液：制備FeSO4·6H2O晶體D．將銅粉加入FeCl3溶液中：驗(yàn)證Fe3＋的氧化性強(qiáng)于Cu2＋【答案】D【解析】A項(xiàng)，不活潑金屬Cu等也能與熱的濃硫酸反應(yīng)；B項(xiàng)，得到的是Fe(OH)3沉淀；C項(xiàng)，F(xiàn)e2＋可能被氧化同時(shí)也難保證結(jié)晶水的數(shù)目。4．檢驗(yàn)黑木耳中的鐵離子的步驟為：灼燒黑木耳→加酸溶解→過(guò)濾→取濾液檢驗(yàn)，所選擇的裝置(夾持裝置已略去)及操作正確的是()A．灼燒木耳B．加酸后攪拌溶解C．過(guò)濾得濾液D．檢驗(yàn)濾液鐵離子【答案】B【解析】A項(xiàng)，灼燒應(yīng)在坩堝中進(jìn)行，圖示在蒸發(fā)皿中進(jìn)行，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，在燒杯中加酸、用玻璃棒攪拌溶解，B正確；C項(xiàng)，過(guò)濾應(yīng)用玻璃棒引流，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，膠頭滴管應(yīng)在試管口上方垂直懸空，避免交叉污染，D錯(cuò)誤；故選B。5．某興趣小組進(jìn)行某補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素含量測(cè)定實(shí)驗(yàn)流程如下：下列說(shuō)法不正確的是()A．步驟①研磨時(shí)研杵應(yīng)保持垂直，小心壓碎或研磨試樣B．步驟②加入H2O2的作用是將Fe2＋完全氧化C．步驟③多步操作為過(guò)濾、洗滌、灼燒、冷卻、稱(chēng)重D．每片補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素的質(zhì)量為0.7Wg【答案】D【解析】將補(bǔ)血?jiǎng)┭屑?xì)，向藥片中加入稀硫酸，然后過(guò)濾得到濾液，向?yàn)V液中加入雙氧水，發(fā)生反應(yīng)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O，向溶液中加入過(guò)量氨水生成紅褐色沉淀，將紅褐色沉淀灼燒得到紅棕色固體Fe2O3。步驟①研磨時(shí)研杵應(yīng)保持垂直，小心壓碎或研磨試樣，以防研磨時(shí)固體飛出研缽造成損失，故A項(xiàng)正確；步驟②加入H2O2的作用是將Fe2＋完全氧化成鐵離子，便于沉淀，故B項(xiàng)正確；步驟③中，一系列操作依次是：過(guò)濾、洗滌、灼燒、冷卻、稱(chēng)量至恒重，確保氫氧化鐵完全分解成氧化鐵，故C項(xiàng)正確；Wg固體為氧化鐵，固體中m(Fe)＝eq\f(112,160)×Wg＝0.7Wg，每片補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素的質(zhì)量為0.07Wg，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。6．鐵的常見(jiàn)化合價(jià)有＋2價(jià)和＋3價(jià)。據(jù)研究，鐵在濃HNO3中發(fā)生鈍化時(shí)，可生成一種化學(xué)式為Fe8O11的化合物，它可以看作由FeO和Fe2O3組成的復(fù)雜氧化物。該化合物可以表示為()A．FeO·3Fe2O3B．2FeO·3Fe2O3C．FeO·2Fe2O3 D．2FeO·Fe2O3【答案】B【解析】化合物Fe8O11可以看作由FeO和Fe2O3組成的復(fù)雜氧化物，設(shè)化學(xué)式為nFeO·mFe2O3，則eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(n＋2m＝8,n＋3m＝11))解得n＝2，m＝3，該化合物可以表示為2FeO·3Fe2O3。7．工業(yè)廢棄物的資源化回收再利用，可以更大限度的發(fā)揮原材料的價(jià)值。下圖是工業(yè)生產(chǎn)納米磁性氧化鐵的流程：下列說(shuō)法不正確的是()A．用Na2CO3溶液浸泡是為了除去廢鐵屑表面鐵銹B．若生產(chǎn)中不通入N2，暴露在空氣中生產(chǎn)，將不能得到高純度產(chǎn)品C．加適量的H2O2是為了將部分Fe2+氧化為Fe3+，涉及反應(yīng)：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2OD．溶液A中Fe2+和Fe3+的濃度比為1：2【答案】A【解析】A項(xiàng)，Na2CO3溶液水解顯堿性，浸泡廢鐵屑可以使表面的油脂水解除去，但不能除去表面的鐵銹，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，廢鐵屑被硫酸溶解生成硫酸亞鐵，生成的亞鐵離子被雙氧水部分氧化生成鐵離子，形成亞鐵離子和鐵離子的混合溶液，若生產(chǎn)中不通入N2，暴露在空氣中生產(chǎn)，亞鐵離子會(huì)被空氣中的氧氣氧化生成鐵離子，將不能得到高純度四氧化三鐵產(chǎn)品，其中會(huì)混入氧化鐵雜質(zhì)，故B正確；C項(xiàng)，根據(jù)B的分析，加適量的H2O2是為了將部分Fe2+氧化為Fe3+，涉及反應(yīng)：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O，故C正確；D項(xiàng)，根據(jù)最終產(chǎn)品為四氧化三鐵，其中Fe2+和Fe3+的數(shù)目比為1：2，因此溶液A中Fe2+和Fe3+的濃度比為1：2，故D正確；故選A8．Na2FeO4是一種高效的水處理劑，下列用于解釋事實(shí)的離子方程式中不正確的是()A．Na2FeO4在酸性溶液中不穩(wěn)定，與水反應(yīng)生成Fe3＋和O2，離子方程式為：4FeO42-＋10H2O＋4Fe3＋===20OH－＋3O2↑B．工業(yè)上可用FeCl3、NaOH、NaClO三種物質(zhì)反應(yīng)制得Na2FeO4離子方程式為：2Fe3＋＋10OH－＋3ClO－===2FeO42-＋3Cl－＋5H2OC．Na2FeO4消毒殺菌時(shí)得到的Fe3＋可以?xún)羲?，F(xiàn)e3＋能產(chǎn)生凈水物質(zhì)的原因是：Fe3＋＋3H2O===Fe(OH)3(膠體)＋3H＋D．工業(yè)上可用鐵做陽(yáng)極，電解濃NaOH溶液的方法制Na2FeO4，陽(yáng)極的電極反應(yīng)為：Fe－6e－＋8OH－===FeO42-＋4H2O【答案】A【解析】A項(xiàng)，酸性溶液中不能生成氫氧根離子，所以離子方程式為4FeO42-＋20H+=4Fe3＋＋3O2↑＋10H2O，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，工業(yè)上用FeCl3、NaOH、NaClO三種物質(zhì)反應(yīng)制得Na2FeO4，發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，Cl元素得到電子生成NaCl，由電子、原子守恒可知，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe3＋＋10OH－＋3ClO－=2FeO42-＋3Cl－＋5H2O，故B正確；C項(xiàng)，Na2FeO4的還原產(chǎn)物為Fe3＋，F(xiàn)e3＋水解制得Fe(OH)3膠體，具有凈水作用，F(xiàn)e3＋水解反應(yīng)的離子方程式為：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(膠體)＋3H＋，故C正確；D項(xiàng)，工業(yè)上可用鐵做陽(yáng)極，F(xiàn)e失去電子，則陽(yáng)極的電極反應(yīng)為：Fe－6e－＋8OH－=FeO42-＋4H2O，故D正確；故選A。9．硫酸亞鐵晶體(FeSO4?7H2O)俗稱(chēng)綠礬，加熱至高溫會(huì)分解產(chǎn)生水、金屬氧化物和非金屬氧化

物，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)綠礬分解產(chǎn)物進(jìn)行了探究，下列說(shuō)法不正確的是()A．硫酸亞鐵晶體高溫分解產(chǎn)生的氣體，用足量的BaCl2溶溶液吸收后有白色沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明非金屬氧化物中含有SO3B．硫酸亞鐵晶體高溫分解產(chǎn)生的氣體，通入到紫色石蕊溶液中，若溶液變紅，說(shuō)明非金屬氧化物中含有SO3C．硫酸亞鐵晶體分解產(chǎn)生的固體溶于稀硫酸后，向溶液中滴加KSCN溶液，若變紅說(shuō)明固體中含有三價(jià)鐵D．硫酸亞鐵晶體分解產(chǎn)生的固體溶于稀硫酸后，向溶液中滴加酸性高錳酸鉀，若紫色褪去，則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O【答案】B【解析】A項(xiàng)，三氧化硫與氯化鋇反應(yīng)，則用足量的BaCl2溶液吸收后有白色沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明非金屬氧化物中含有SO3，故A正確；B項(xiàng)，二氧化硫、三氧化硫均為酸性氧化物，則高溫分解產(chǎn)生的氣體，通入到紫色石蕊溶液中，若溶液變紅，不能說(shuō)明非金屬氧化物中含有SO3，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，分解產(chǎn)生的固體溶于稀硫酸后，生成鐵離子，則向溶液中滴加KSCN溶液，溶液變紅，故C正確；D項(xiàng)，分解產(chǎn)生的固體溶于稀硫酸后，向溶液中滴加酸性高錳酸鉀，若紫色褪去，可知固體中含還原性的亞鐵離子，發(fā)生5Fe2++MnO4-+8H+═Mn2++5Fe3++4H2O，故D正確；故選B。10．高鐵酸鈉(Na2O4)具有很強(qiáng)的氧化性，能有效地殺滅水中的細(xì)菌和病毒，同時(shí)被還原成OH)3能高效地除去水中的懸浮物，是一種新型高效水處理劑。其制備方法如下：2OH)3+3NaNa2Na2O4+3Na。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．Na2O4中元素顯+6價(jià)B．堿性條件下氧化性強(qiáng)于Na2O4C．每生成1molNa2O4轉(zhuǎn)移6mol電子D．在水處理中，Na2O4兼具消毒和凈水兩種功能【答案】C【解析】對(duì)于反應(yīng)2OH)3+3NaNa2Na2O4+3Na中，氫氧化鐵是還原劑，次氯酸鈉是氧化劑，Na2O4中元素顯+6價(jià)，A項(xiàng)，Na2O4中元素顯+6價(jià)，A正確；B項(xiàng)，堿性條件下，Na是氧化劑，Na2O4是氧化產(chǎn)物，氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，B正確；C項(xiàng)，OH)3中的鐵元素的化合價(jià)是+3價(jià)，產(chǎn)物Na2O4中的鐵元素的化合價(jià)為+6價(jià)，每生成1molNa2O4轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3mol，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，Na2O4具有很強(qiáng)的氧化性，能有效地殺滅水中的細(xì)菌和病毒，同時(shí)被還原成OH)3能高效地除去水中的懸浮物，是一種新型高效水處理劑，所以Na2O4兼具消毒和凈水兩種功能，D正確；故選C。11．硫酸亞鐵是一種重要的化工原料，可以制備一系列物質(zhì)(如圖所示)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．FeSO4與NH4HCO3反應(yīng)制備FeCO3，適宜在高溫條件下進(jìn)行B．堿式硫酸鐵水解能產(chǎn)生Fe(OH)3膠體，可用作凈水劑C．可用KSCN溶液檢驗(yàn)(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化D．常溫下，F(xiàn)eSO4比(NH4)2Fe(SO4)2易溶于水【答案】A【解析】A項(xiàng)中，NH4HCO3高溫下易分解，且生成的FeCO3可能受熱分解。12．高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種暗紫色固體，低溫堿性條件下比較穩(wěn)定。高鐵酸鉀能溶于水，微溶于濃KOH溶液，且能與水反應(yīng)放出氧氣，并生成Fe(OH)3膠體，常用作水處理劑。高鐵酸鉀有強(qiáng)氧化性，酸性條件下，其氧化性強(qiáng)于Cl2、KMnO4等。工業(yè)上濕法制備K2FeO4的流程如下：下列關(guān)于K2FeO4的工業(yè)濕法制備工藝，說(shuō)法正確的是()A．“反應(yīng)”時(shí)，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為2：3B．“過(guò)濾I”所得濾液中大量存在的離子有：Na+、Fe3+、Cl-、NO3-、FeO42-C．“轉(zhuǎn)化”時(shí)，反應(yīng)能進(jìn)行的原因是該條件下K2FeO4的溶解度比Na2FeO4小D．“過(guò)濾II”所得濾液在酒精燈外焰上灼燒，觀察到火焰呈黃色，說(shuō)明濾液為NaOH溶液【答案】C【解析】向堿性的KClO濃溶液中加入90%的Fe(NO3)3溶液，發(fā)生反應(yīng)2Fe(NO3)3+3NaClO+10NaOH=2Na2FeO4+6NaNO3+3NaCl+5H2O，過(guò)量的飽和的KOH將Na2FeO4轉(zhuǎn)化為溶解度更小的K2FeO4。A項(xiàng)，“反應(yīng)”時(shí)發(fā)生反應(yīng)2Fe(NO3)3+3NaClO+10NaOH=2Na2FeO4+6NaNO3+3NaCl+5H2O，Cl元素化合價(jià)降低，氧化劑是NaClO，F(xiàn)e元素的化合價(jià)升高，還原劑是Fe(NO3)3，質(zhì)的量之比為3：2，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，過(guò)量NaOH，“過(guò)濾I”所得濾液一定不存在Fe3+，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，“轉(zhuǎn)化”時(shí)，Na2FeO4轉(zhuǎn)化為K2FeO4，反應(yīng)能進(jìn)行的原因是該條件下K2FeO4的溶解度比Na2FeO4小，C正確；D項(xiàng)，沒(méi)透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃，K+的火焰顏色也是黃色，濾液可能為KOH溶液，D錯(cuò)誤；故選C。13．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(jìn)一步驗(yàn)證此結(jié)論，他做了如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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?yàn)步驟Ⅱ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(xiě)出實(shí)驗(yàn)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?yàn)镕e3O4也可以溶于硫酸，且所得溶液中也含有Fe3＋。于是乙同學(xué)對(duì)甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟Ⅲ進(jìn)行了補(bǔ)充改進(jìn)：檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)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(rèn)為即使得到了乙同學(xué)預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，也不能確定煅燒產(chǎn)物的成分，你認(rèn)為丙同學(xué)持此看法的理由是______________________。(4)丙同學(xué)進(jìn)一步查閱資料得知煅燒FeCO3的產(chǎn)物中的確含有＋2價(jià)鐵元素。于是他設(shè)計(jì)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(chēng))和氨水；再________(填操作名稱(chēng))、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的混合物(或Fe3O4和FeO；Fe3O4和Fe2O3；FeO、Fe3O4和Fe2O3)(4)過(guò)氧化氫溶液(或氯水)過(guò)濾【解析】(1)溶液變紅色說(shuō)明溶液中生成了Fe(SCN)3。(2)Fe2＋用K3[Fe(CN)6]來(lái)檢驗(yàn)，反應(yīng)現(xiàn)象為生成藍(lán)色沉淀，c項(xiàng)正確。(4)FeCO3和Fe2O3中鐵元素的價(jià)態(tài)分別是＋2價(jià)和＋3價(jià)，所以需要加入氧化劑，如加入H2O2、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(guò)濾、洗滌、灼燒可得到Fe2O3。14．黑木耳是常見(jiàn)食品，可以補(bǔ)充人體所必需的微量元素鐵。某興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)黑木耳中的鐵元素，實(shí)驗(yàn)流程如圖：(1)灼燒黑木耳必須用到下列儀器中的___(填字母)。A．B．C．D．(2)灰燼中含有鐵的氧化物以及鉀、鈣、硅等元素的化合物，酸浸的目的是_________。(3)取少許濾液于試管中，滴入幾滴KSCN溶液，顯紅色，說(shuō)明濾液中含有___________；另取濾液檢驗(yàn)，濾液能使KMnO4溶液紫色褪去，說(shuō)明濾液中存在具有_________(填“氧化性”或“還原性”)的粒子。(4)為進(jìn)一步探究Fe3+和Fe2+的氧化性和還原性，該興趣小組設(shè)計(jì)并進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，記錄現(xiàn)象，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象離子方程式實(shí)驗(yàn)結(jié)論向FeCl2溶液中添加新制氯水溶液由淺綠色變?yōu)樽攸S色2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl－__________向FeCl3溶液加入足量的鐵粉鐵粉逐漸溶解，溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色②____________Fe3+具有氧化性(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束，離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室之前，下列做法正確的是_________(填字母)。A．廢棄藥品直接倒入水池沖走B．藥品儀器歸放C．清潔實(shí)驗(yàn)儀器，打掃實(shí)驗(yàn)室衛(wèi)生D．關(guān)閉水電、門(mén)窗【答案】(1)A(2)將鐵的氧化物溶解(3)Fe3+還原性(4)Fe2+具有還原性2Fe3++Fe=3Fe2+(5)BCD【解析】(1)灼燒黑木耳必須用到酒精燈、三腳架、泥三角、坩堝、坩堝鉗、玻璃棒；故選A。(2)灰燼中含有鐵的氧化物以及鉀、鈣、硅等元素的化合物，酸浸的目的是將鐵的氧化物溶解；(3)取少許濾液于試管中，滴入幾滴KSCN溶液，顯紅色，說(shuō)明濾液中含有Fe3+；另取濾液檢驗(yàn)，濾液能使KMnO4溶液紫色褪去，高錳酸根具有強(qiáng)氧化性，說(shuō)明濾液中存在具有還原性的粒子；(4)①向FeCl2溶液中添加新制氯水，氯水具有強(qiáng)氧化性，說(shuō)明Fe2+具有還原性；②向FeCl3溶液加入足量的鐵粉，兩者反應(yīng)，其離子方程式為2Fe3++Fe=3Fe2+；(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束，離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室之前，廢棄藥品不能直接倒入水池沖走，要進(jìn)行無(wú)污染化處理；將用后的藥品儀器及時(shí)歸放到原位置；清潔實(shí)驗(yàn)儀器，整理桌面，打掃實(shí)驗(yàn)室衛(wèi)生；最后及時(shí)關(guān)閉水電、門(mén)窗；故選BCD。15．鐵是人體必需的微量元素之一，沒(méi)有鐵，血紅蛋白就不能結(jié)合氧分子進(jìn)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種病人補(bǔ)鐵。小陳同學(xué)對(duì)這種糖衣片產(chǎn)生了興趣，進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)如下：(1)提出問(wèn)題這種糖衣片中是否含有硫酸亞鐵，若有，含量是多少？(2)查閱資料①亞鐵離子遇具有氧化性的物質(zhì)時(shí)易被氧化。如氫氧化亞鐵為白色沉淀，在空氣中會(huì)迅速被氧化成紅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(shí)，會(huì)產(chǎn)生少量氫氧根離子而產(chǎn)生沉淀(溶液渾濁)。(3)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證①鑒定硫酸亞鐵的成分時(shí)需加水溶解，加1滴稀鹽酸的作用是______________________，能否用稀硫酸代替(填“能”或“不能”)_______________。②為了不影響后續(xù)檢驗(yàn)亞鐵鹽，檢驗(yàn)硫酸鹽可用的試劑是(選填“A”或“B”)_________。A．用硝酸酸化的硝酸鋇溶液B．用鹽酸酸化的氯化鋇溶液③檢驗(yàn)亞鐵鹽可用的試劑是____________，現(xiàn)象為_(kāi)_______________________________。(4)含量測(cè)定①取十粒糖衣片，稱(chēng)其質(zhì)量為5g，溶于20g水中；溶解藥品時(shí)用到玻璃棒的作用是_____。②向所配溶液中滴加氯化鋇溶液至略過(guò)量；證明溶液過(guò)量的操作為：靜置，向上層清液中滴加__________溶液，若現(xiàn)象為_(kāi)________________________，則溶液已過(guò)量。③過(guò)濾、洗滌、干燥；洗滌沉淀的操作：用玻璃棒(填一操作名)_____________，向過(guò)濾器中加入蒸餾水至淹沒(méi)沉淀，待液體濾出。重復(fù)操作2～3次。證明沉淀已洗凈的方法是_____________。④稱(chēng)量得，沉淀質(zhì)量為4.66g，列式計(jì)算該糖衣片中硫酸亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)__________。(5)總結(jié)反思對(duì)硫酸亞鐵來(lái)說(shuō)，藥片的糖衣起到的作用是____________________________________?！敬鸢浮?3)①加入鹽酸酸化，可有效降低亞鐵鹽還原性，防止氧化不能②B③氫氧化鈉溶液產(chǎn)生白色沉淀并迅速變成紅褐色沉淀(4)①攪拌以促進(jìn)溶解②氯化鋇溶液不再產(chǎn)生白色沉淀引流③取最后一次洗滌所得的濾液，滴入硝酸銀溶液，若無(wú)白色沉淀產(chǎn)生，則已洗凈④60.8%(5)隔絕氧氣，防止硫酸亞鐵被氧化而失效【解析】(3)①亞鐵離子可以水解，加入鹽酸目的是防止因產(chǎn)生少量氫氧根離子而產(chǎn)生沉淀，同時(shí)加入鹽酸酸化，可有效降低亞鐵鹽還原性，防止氧化；不能用硫酸來(lái)替代鹽酸，因?yàn)槲覀円獧z驗(yàn)硫酸亞鐵的含量，不能引入硫酸根離子；②硝酸具有強(qiáng)氧化性，加入硝酸導(dǎo)致亞鐵被氧化為鐵離子而影響后期的檢驗(yàn)，因此在檢驗(yàn)硫酸鹽時(shí)可用氯化鋇溶液，所以選B；③由于氫氧化亞鐵易被氧化為紅褐色氫氧化鐵，所以檢驗(yàn)亞鐵鹽可用的試劑是氫氧化鈉溶液，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為產(chǎn)生白色沉淀并迅速變成紅褐色沉淀；(4)①玻璃棒在配制溶液時(shí)的作用是攪拌以促進(jìn)溶解；②要想檢驗(yàn)是否完全反應(yīng)時(shí)，可繼續(xù)滴加氯化鋇溶液不再產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明溶液已過(guò)量，即靜置，向上層清液中滴加氯化鋇溶液，若現(xiàn)象為不再產(chǎn)生白色沉淀，則溶液已過(guò)量；③在洗滌沉淀時(shí)，玻璃棒的作用為引流。由于沉淀表面含有硫酸根離子，則要證明沉淀已洗凈的方法就是判斷洗滌液中不含有硫酸根離子，即可以取最后一次洗滌所得的濾液，滴入硝酸銀溶液，若無(wú)白色沉淀產(chǎn)生，則已洗凈。④沉淀質(zhì)量為4.66g即硫酸鋇是0.02mol，根據(jù)硫酸根守恒可知硫酸亞鐵的物質(zhì)的量是0.02mol，質(zhì)量是0.02mol×152g/mol＝3.04g，因此質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.04g/5g×100%=60.8%。(5)由于亞鐵離子易被氧化，則對(duì)硫酸亞鐵來(lái)說(shuō)，藥片的糖衣可以起到隔絕氧氣，防止硫酸亞鐵被氧化而失效的作用。16．甘氨酸亞鐵[(H2NCH2COO)2Fe]可有效改善缺鐵性貧血，化學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：裝置1制備碳酸亞鐵晶體；裝置2制備甘氨酸亞鐵。已知：檸檬酸易溶于水，具有較強(qiáng)的酸性和還原性?；卮鹣铝袉?wèn)題：I.碳酸亞鐵晶體(FeCO3·nH2O)的制備(1)實(shí)驗(yàn)操作如下：關(guān)閉f，打開(kāi)e，然后關(guān)閉活塞a，打開(kāi)活塞b、c，加入適量稀硫酸反應(yīng)一段時(shí)間后，關(guān)閉活塞b、c，打開(kāi)活塞a，以上操作的目的為_(kāi)___________________并使A產(chǎn)生的硫酸亞鐵壓入到B裝置中發(fā)生反應(yīng)；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，若裝置B中沒(méi)有出現(xiàn)碳酸亞鐵晶體，可能的原因是_________________________________。(2)反應(yīng)結(jié)束后，對(duì)裝置B中的反應(yīng)液進(jìn)行靜置、過(guò)濾、洗滌、干燥，得到碳酸亞鐵晶體。過(guò)濾操作過(guò)程中用到的玻璃儀器有燒杯____________________；干燥過(guò)程中可能有少量碳酸亞鐵晶體被氧化為FeOOH，檢驗(yàn)該氧化產(chǎn)物中陽(yáng)離子所用的化學(xué)試劑為_(kāi)___________________。II.甘氨酸亞鐵[(H2NCH2COO)2Fe]的制備實(shí)驗(yàn)操作如下：將裝置1制取的碳酸亞鐵晶體與甘氨酸的水溶液混合加入C中，關(guān)閉e，打開(kāi)f，然后利用E中鹽酸和碳酸鈣反應(yīng)生成的氣體排盡裝置中的空氣，接著滴入檸檬酸溶液并加熱。反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾，濾液經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥，得到甘氨酸亞鐵。(3)儀器h的名稱(chēng)為_(kāi)______；試劑g為_(kāi)___________________(4)為了提高(H2NCH2COO)2Fe的產(chǎn)率，需要控制C中反應(yīng)溶液的pH在5.6~6.0之間。若pH過(guò)低，(H2NCH2COO)2Fe的產(chǎn)率將降低，其原因?yàn)開(kāi)__________________________，滴入檸檬酸溶液的作用除了促進(jìn)FeCO3的溶解，調(diào)節(jié)溶液的pH外，還有____________________。(5)(H2NCH2COO)2Fe中Fe2+含量的測(cè)定：使用電子天平準(zhǔn)確稱(chēng)取3.440g產(chǎn)品，用蒸餾水配制成100mL溶液。取出25.00mL溶液于錐形瓶中，向其中加入一定量的稀硫酸酸化，用0.05000mol·L-1KMnO4；標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)(已知滴定過(guò)程中只有Fe2+被氧化)，消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為17.20mL。則產(chǎn)品中Fe2+的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_________________?！敬鸢浮?1)排除裝置內(nèi)的空氣裝置A中稀硫酸量過(guò)多，太早關(guān)閉活塞b、c，打開(kāi)活塞a，導(dǎo)致A中生成的硫酸亞鐵量很少，很多稀硫酸被壓入到B中，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗(2)漏斗、玻璃棒KSCN溶液(3)圓底燒瓶飽和碳酸氫鈉溶液(4)pH過(guò)低，氫離子較大，氫離子和H2NCH2COOH反應(yīng)，不利于(H2NCH2COO)2Fe的生成防止亞鐵離子被氧化(5)28%【解析】稀硫酸和鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，利用氫氣將裝置內(nèi)的空氣排除，再利用裝置A中壓強(qiáng)不斷增大，將硫酸亞鐵壓入到裝置B中從而生成碳酸亞鐵；利用鹽酸和碳酸鈣反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳和水，由于鹽酸易揮發(fā)，因此利用飽和碳酸氫鈉溶液除掉揮發(fā)出的HCl氣體。(1)亞鐵離子易被空氣中的氧氣氧化，所以需要先利用稀硫酸和鐵反應(yīng)生成氫氣，利用氫氣排除裝置內(nèi)的空氣，并將A產(chǎn)生的硫酸亞鐵壓入到B裝置中發(fā)生反應(yīng)；裝置A中稀硫酸量過(guò)多，太早關(guān)閉活塞b、c，打開(kāi)活塞a，導(dǎo)致A中生成的硫酸亞鐵量很少，很多稀硫酸被壓入到B中，稀硫酸和碳酸銨反應(yīng)，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失?。?2)過(guò)濾操作過(guò)程中用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒；FeOOH中陽(yáng)離子為Fe3+，一般利用KSCN溶液進(jìn)行檢驗(yàn)；(3)根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知儀器h的名稱(chēng)為圓底燒瓶；試劑g主要是除掉二氧化碳中HCl，因此g為飽和碳酸氫鈉溶液；(4)pH過(guò)低，氫離子較大，氫離子和H2NCH2COOH反應(yīng)，不利于(H2NCH2COO)2Fe的生成，導(dǎo)致其產(chǎn)率降低；由于檸檬酸具有還原性，所以還可以防止亞鐵離子被氧化；(5)根據(jù)電子守恒可知反應(yīng)過(guò)程中存在數(shù)量關(guān)系n(Fe2+)=5n(KMnO4)，所以25.00mL樣品溶液中n(Fe2+)=5×0.0172L×0.05mol/L=0.0043mol，所以樣品中n(Fe2+)=0.0043mol×=0.0172mol，所以產(chǎn)品中Fe2+的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=28%。1(2022·浙江省高三選考模擬)關(guān)于化合物FeO(OCH3)的性質(zhì)，下列推測(cè)不合理的是()A．與稀鹽酸反應(yīng)生成、CH3OH、H2OB．隔絕空氣加熱分解生成FeO、CO2、H2OC．溶于氫碘酸(HI)，再加萃取，有機(jī)層呈紫紅色D．在空氣中，與SiO2高溫反應(yīng)能生成Fe2(SiO3)3【答案】B【解析】已知化合物FeO(OCH3)中Fe的化合價(jià)為+3價(jià)，CH3O-帶一個(gè)單位負(fù)電荷。A項(xiàng)，化合物FeO(OCH3)中Fe的化合價(jià)為+3價(jià)，故其與稀鹽酸反應(yīng)生成、CH3OH、H2O，反應(yīng)原理為：FeO(OCH3)+3HCl=FeCl3+H2O+CH3OH，A不合題意；B項(xiàng)，化合物FeO(OCH3)中Fe的化合價(jià)為+3價(jià)，C為-2，若隔絕空氣加熱分解生成FeO、CO2、H2O，則得失電子總數(shù)不相等，不符合氧化還原反應(yīng)規(guī)律，即不可能生成FeO、CO2、H2O，B符合題意；C項(xiàng)，化合物FeO(OCH3)中Fe的化合價(jià)為+3價(jià)，故其溶于氫碘酸(HI)生成的Fe3+能將I-氧化為I2，反應(yīng)原理為：2FeO(OCH3)+6HI=2FeI2+I2+2H2O+2CH3OH，再加萃取，有機(jī)層呈紫紅色，C不合題意；D項(xiàng)，化合物FeO(OCH3)在空氣中高溫將生成Fe2O3、CO2和H2O，然后Fe2O3為堿性氧化物，SiO2為酸性氧化物，故化合物FeO(OCH3)與SiO2高溫反應(yīng)能生成Fe2(SiO3)3，D不合題意；故選B。2(2022·江蘇省高三高考考前打靶卷)下列關(guān)于鐵及其化合物的性質(zhì)與用途，不具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是()A．Fe具有還原性，可用作食品抗氧化劑B．Fe2O3屬于堿性氧化物，可用作粉刷墻壁的紅色涂料C．Fe3O4具有磁性，可用作激光打印機(jī)墨粉的添加劑D．Fe(OH)3膠體具有吸附性，可用作自來(lái)水廠的凈水劑【答案】B【解析】A項(xiàng)，F(xiàn)e具有還原性，能消耗氧氣，可用作食品抗氧化劑，A不符合題意；B項(xiàng)，F(xiàn)e2O3固體為紅棕色，可用作粉刷墻的紅色涂料，其為堿性氧化物與作紅色涂料無(wú)關(guān)，B符合題意；C項(xiàng)，F(xiàn)e3O4具有磁性，可用作激光打印機(jī)墨粉的添加劑，使墨粉具有磁性，C不符合題意；D項(xiàng)，F(xiàn)e(OH)3膠體具有吸附性，可吸附水中的懸浮雜質(zhì)，可用作自來(lái)水廠的凈水劑，D不符合題意；故選B。3(2022·山東省青島市二模)草酸亞鐵晶體是生產(chǎn)感光材料的原料[Ksp(FeC2O4·2H2O)=3.0×10－7]，制備流程如下：(NH4)2Fe(SO4)2FeC2O4·2H2O下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．可用溶液檢驗(yàn)(NH4)2Fe(SO4)2是否變質(zhì)B．步驟①酸化的目的是抑制Fe2+的水解C．步驟②反應(yīng)為Fe2++H2C2O4+2H2O=FeC2O4·2H2O↓+2H+D．步驟③為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥【答案】D【解析】A項(xiàng)，(NH4)2Fe(SO4)2中的Fe元素存在形式為Fe2+，F(xiàn)e2+易被氧化成Fe3+，若(NH4)2Fe(SO4)2變質(zhì)會(huì)生成Fe3+，F(xiàn)e3+遇KSCN溶液變紅色，因此可用KSCN溶液檢驗(yàn)(NH4)2Fe(SO4)2是否變質(zhì)，故A正確；B項(xiàng)，F(xiàn)e2+易水解生成Fe(OH)2和氫離子，使溶液顯酸性，進(jìn)行酸化，增大氫離子的濃度可抑制Fe2+的水解，故B正確；C項(xiàng)，步驟②生成FeC2O4·2H2O沉淀，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Fe2++H2C2O4+2H2O=FeC2O4·2H2O↓+2H+，故C正確；D項(xiàng)，根據(jù)Fe2++H2C2O4+2H2O=FeC2O4·2H2O↓+2H+可知，步驟②中加入草酸后直接生成FeC2O4·2H2O沉淀，只需要將FeC2O4·2H2O沉淀過(guò)濾、洗滌、干燥后即可得到FeC2O4·2H2O晶體，故D錯(cuò)誤；故選D。4(2022·江蘇省高三高考考前打靶卷)鐵元素是重要的金屬元素，含有鐵元素的物質(zhì)，在人類(lèi)的生產(chǎn)生活中有著重要的應(yīng)用。Fe2O3(s)＋3CO(g)Fe(s)＋3CO2(g)

ΔH＜0是煉鐵工業(yè)中的主反應(yīng)。在指定條件下，下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化能實(shí)現(xiàn)的是()A．B．(膠體)C．D．【答案】A【解析】A項(xiàng)，KClO具有強(qiáng)氧化性，能將氫氧化鐵氧化為高鐵酸根，A正確；B項(xiàng)，飽和氯化鐵溶液滴入沸水中制備氫氧化鐵膠體，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，銅的還原性比鐵弱，不能將亞鐵離子還原為鐵單質(zhì)，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，氧化鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵，鐵的化合價(jià)為+3價(jià)，D錯(cuò)誤；故選A。5(2022·江蘇省揚(yáng)州中學(xué)三模)下列鐵及其化合物的性質(zhì)與用途不具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是()A．金屬Fe具有導(dǎo)熱性，可用于制造炊具B．納米Fe3O4顆粒呈黑色，可用作磁性材料C．Fe(OH)3膠體具有吸附性，可用作凈水劑D．FeCl3溶液具有氧化性，可用于蝕刻銅制品【答案】B【解析】A項(xiàng)，金屬鐵具有良好的導(dǎo)熱性，可用于制造炊具，存在對(duì)應(yīng)關(guān)系，故A不符合題意；B項(xiàng)，四氧化三鐵顆粒顯黑色，與作磁性材料無(wú)關(guān)，故B符合題意；C項(xiàng)，氫氧化鐵膠體吸附水中懸浮固體小顆粒，膠體聚沉，達(dá)到凈水的目的，氫氧化鐵膠體可做凈水劑，故C不符合題意；D項(xiàng)，氯化鐵具有強(qiáng)氧化性，能與Cu發(fā)生反應(yīng)2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+，可以刻蝕銅制品，故D不符合題意；故選B。6(2022·湖南省市(州)部分學(xué)校高三“一起考”大聯(lián)考三模)K2FeO4是一種高效多功能的飲用水處理劑。已知：①一種干法制備K2FeO4的反應(yīng)為2FeSO4+6K2O2=2K2FeO4+K2O+2K2SO4+O2↑，②K2FeO4處理水時(shí)發(fā)生反應(yīng)FeO4+10H2O4Fe(OH)3+8OH-+3O2。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．干法制備K2FeO4的反應(yīng)中，還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為B．干法制備K2FeO4的反應(yīng)中，每生成1molK2FeO4，有5mol轉(zhuǎn)移C．K2FeO4在強(qiáng)堿性溶液中能穩(wěn)定存在D．K2FeO4處理水時(shí)，既能殺菌消毒，又能起絮凝作用除去水中懸浮雜質(zhì)【答案】A【解析】A項(xiàng)，干法制備K2FeO4的反應(yīng)中，F(xiàn)eSO4中Fe元素化合價(jià)升高，F(xiàn)eSO4作還原劑，K2O2中O元素化合價(jià)既升又降，每6molK2O2參加反應(yīng)，由原子守恒知，有1molK2O2作還原劑，有5molK2O2作氧化劑，所以還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為(2+1)mol：5mol=3：5，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，每5molK2O2作氧化劑，轉(zhuǎn)移10mol，生成2molK2FeO4，所以每生成1molK2FeO4，有5mol轉(zhuǎn)移，B正確；C項(xiàng)，由K2FeO4處理水時(shí)發(fā)生可逆反應(yīng)，結(jié)合平衡移動(dòng)原理知K2FeO4在強(qiáng)堿性溶液中能穩(wěn)定存在，C正確；D項(xiàng)，K2FeO4具有強(qiáng)氧化性，能使細(xì)菌、病毒蛋白質(zhì)變性，具有殺菌消毒作用，K2FeO4與水反應(yīng)可產(chǎn)生Fe(OH)3膠體，能起絮凝作用除去水中懸浮雜質(zhì)，D正確；故選A。7(2022·湖南省長(zhǎng)沙一中一模)將鐵、氧化鐵、氧化銅組成的混合物粉末mg放入盛鹽酸的燒杯中，充分反應(yīng)后產(chǎn)生2.24LH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，殘留固體2.56g。過(guò)濾，濾液中無(wú)Cu2+。將濾液加水稀釋到500mL，測(cè)得其中c(H+)為。下列說(shuō)法正確的是()A．m=15.36B．燒杯中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量共為0.28molC．若將反應(yīng)后的溶液倒入蒸發(fā)皿中直接蒸干可得到0.2molFeCl2D．過(guò)濾時(shí)需要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗、錐形瓶【答案】A【解析】既然還有較多H+離子剩余，且濾液中沒(méi)有Cu2+可知?dú)埩粑餂](méi)有Fe，只有Cu，則反應(yīng)后溶質(zhì)為HCl和FeCl2，根據(jù)Cl元素守恒可知：n(HCl)=2n(FeCl2)+n剩余(H+)，即5.00mol/L×0.1L=2n(FeCl2)+0.200mol/L×0.5L解得：n(FeCl2)=0.2mol；2.56gCu的物質(zhì)的量為0.04mol，則與Cu2+參加反應(yīng)的Fe的物質(zhì)的量為0.04mol；標(biāo)況下2.24LH2的物質(zhì)的量為0.1mol，則H+參加反應(yīng)的Fe的物質(zhì)的量為0.1mol；根據(jù)Fe2+守恒，可有與Fe3+反應(yīng)的Fe的物質(zhì)的量為0.2-0.1-0.04=0.06mol；因此原混合物中n(Fe)=0.04+0.02+0.1=0.16mol，n(Fe2O3)=0.02mol，n(CuO)=0.04mol。A項(xiàng)，混合物的質(zhì)量為：0.16mol×56g/mol+0.02mol×160g/mol+0.04mol×80g/mol=15.36g，A正確；B項(xiàng)，根據(jù)原混合物組成的各組分的物質(zhì)的量可知，燒杯中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量共為(0.1mol+0.04mol+0.02mol)×2=0.32mol，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由于氯化亞鐵易水解易氧化，將反應(yīng)后的溶液蒸干后得到氫氧化鐵，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，過(guò)濾時(shí)需要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗，不需要錐形瓶，D錯(cuò)誤；故選A。8(2022·江蘇省南京、鎮(zhèn)江市部分名校學(xué)情調(diào)研考試)由綠礬(·7H2O)制備三草酸合鐵酸鉀晶體{K3[Fe(C2O4)3]·3H2O}的流程如圖下列說(shuō)法正確的是()A．“溶解”時(shí)加硫酸的目的是抑制水解B．將“沉淀”所得的FeC2O4加入酸性高錳酸鉀溶液，觀察到溶液褪色，說(shuō)明產(chǎn)物中含C2O42-C．“氧化”過(guò)程中H2O2被還原為O2D．隔絕空氣加熱K3[Fe(C2O4)3]·3H2O，分解產(chǎn)物為K2CO3、Fe2O3、CO2、H2O【答案】A【解析】由題給流程可知，綠礬溶于稀硫酸得到酸性硫酸亞鐵溶液，向溶液中加入草酸溶液得到草酸亞鐵沉淀，向沉淀中加入草酸鉀、草酸和過(guò)氧化氫混合溶液將草酸亞鐵氧化得到三草酸合鐵酸鉀晶體。A項(xiàng)，亞鐵離子在溶液中易發(fā)生水解，溶解時(shí)加入稀硫酸的目的是抑制亞鐵離子的水解，故A正確；B項(xiàng)，向草酸亞鐵沉淀中加入酸性高錳酸鉀溶液時(shí)，亞鐵離子和草酸根離子都能與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)，使溶液褪色，則觀察到溶液褪色不能說(shuō)明產(chǎn)物中含草酸根離子，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，氧化過(guò)程中過(guò)氧化氫為反應(yīng)的氧化劑，被草酸亞鐵還原為水，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由氧化還原反應(yīng)規(guī)律可知，隔絕空氣加熱三草酸合鐵酸鉀晶體時(shí)，三草酸合鐵酸鉀晶體受熱分解生成碳酸鉀、氧化鐵、一氧化碳和水，故D錯(cuò)誤；故選A。9(2022·廣東省廣州市廣大附中、廣外、鐵一中學(xué)高三三模聯(lián)考)《開(kāi)寶本草》記載“取鋼煅作葉如笏或團(tuán)，平面磨錯(cuò)令光凈，以鹽水灑之，于醋甕中陰處埋之一百日，鐵上衣生，鐵華成矣”。鐵華粉[主要成分為(CH3COO)2Fe·H2O]可用如下方法檢測(cè)。下列相關(guān)說(shuō)法不正確的是()A．在鐵華粉中加入稀硝酸，再滴加KSCN溶液，一定會(huì)變紅B．制備鐵華粉的主要反應(yīng)為Fe+2CH3COOH=(CH3COO)2Fe+H2↑C．氣體X的產(chǎn)生是因?yàn)榘l(fā)生了復(fù)分解反應(yīng)D．由上述實(shí)驗(yàn)可知，OH-結(jié)合Fe3+的能力大于CN-【答案】A【解析】鐵華粉中加入稀硫酸并加熱，產(chǎn)生的刺激性氣味的氣體X為醋酸蒸氣；鐵華粉中加入稀鹽酸生成氫氣和濾液有氫氣生成說(shuō)明鐵華粉中含有鐵單質(zhì)，濾液中加入鐵氰化鉀溶液生成藍(lán)色沉淀，說(shuō)明有濾液中有亞鐵離子，該沉淀不溶于稀鹽酸，但與NaOH可反應(yīng)生成棕色沉淀。A項(xiàng)，根據(jù)分析可知鐵華粉中含有鐵單質(zhì)，硝酸的量比較少時(shí)，生成的Fe3+能與Fe反應(yīng)生成Fe2+，當(dāng)溶液中不存在Fe3+時(shí)，滴入KSCN溶液不會(huì)變紅，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，根據(jù)題干中信息可知，制備鐵華粉的主要反應(yīng)為Fe+2CH3COOH=(CH3COO)2Fe+H2↑，B正確；C項(xiàng)，氣體X為醋酸蒸氣，反應(yīng)為：(CH3COO)2Fe+H2SO4=2CH3COOH+FeSO4，屬于復(fù)分解反應(yīng)，C正確；D項(xiàng)，由上述實(shí)驗(yàn)可知，氫氧根離子能與藍(lán)色沉淀反應(yīng)，生成棕色沉淀，說(shuō)明有氫氧化鐵沉淀生成，說(shuō)明氫氧根離子結(jié)合鐵離子的能力強(qiáng)于CN-，D正確；故選A。11．(2022·山東省濟(jì)寧市三模)以廢鐵屑為原料制備硫酸亞鐵晶體的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖，下列說(shuō)法正確的是()A．取少量酸浸后的溶液，滴加硫氰化鉀溶液，未變紅色，說(shuō)明廢鐵屑中不含+3價(jià)鐵元素B．人體血紅素是亞鐵離子配合物，硫酸亞鐵可用于治療缺鐵性貧血C．過(guò)濾步驟說(shuō)明硫酸亞鐵晶體難溶于水D．實(shí)驗(yàn)過(guò)程不直接蒸發(fā)結(jié)晶的原因是防止FeSO4水解生成Fe(OH)2【答案】B【解析】廢鐵屑用稀硫酸酸浸后得到FeSO4溶液，F(xiàn)eSO4溶液經(jīng)結(jié)晶、過(guò)濾得到硫酸亞鐵晶體。A項(xiàng)，取少量酸浸后的溶液，滴加硫氰化鉀溶液，未變紅色，說(shuō)明酸浸后的溶液中不存在Fe3+，但不能說(shuō)明廢鐵屑中不含+3價(jià)鐵元素，因?yàn)閺U鐵屑中若含+3價(jià)鐵元素，在酸浸時(shí)會(huì)被Fe還原成Fe2+，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，人體血紅素是亞鐵離子配合物，硫酸亞鐵可提供亞鐵離子，從而可用于治療缺鐵性貧血，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，硫酸亞鐵晶體溶于水，題給實(shí)驗(yàn)過(guò)程中是經(jīng)結(jié)晶析出晶體后過(guò)濾的，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程不直接蒸發(fā)結(jié)晶的原因是：防止硫酸亞鐵被氧化、防止硫酸亞鐵晶體失去結(jié)晶水，D項(xiàng)錯(cuò)誤；故選B。12．(2022·湖南省永州市第一中學(xué)二模)MnCO3可用作脫硫的催化劑以及生產(chǎn)金屬錳的原料，由含Mn2+的廢液(有少量的Fe2+、Fe3+)制備MnCO3的一種工藝流程如下：下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．“沉錳”時(shí)加過(guò)量NH4HCO3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Mn2++HCO3-=MnCO3↓+H+B．“氧化”時(shí)加入酸化的H2O2的目的是將Fe2+氧化為Fe3+C．“純化”過(guò)程中發(fā)生了水解反應(yīng)，生成Fe(OH)3沉淀D．工藝流程中“一系列操作”為過(guò)濾、洗滌、干燥【答案】A【解析】廢液中含有少量的Fe2+、Fe3+，應(yīng)除去，先加酸化的雙氧水把亞鐵離子氧化為三價(jià)鐵離子2Fe2++2H++H2O2=2H2O+2Fe3+，再調(diào)節(jié)溶液的酸堿性使鐵離子水解為沉淀而除去三價(jià)鐵離子，再加入過(guò)量的NH4HCO3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+H2O+CO2↑，再經(jīng)過(guò)過(guò)濾、洗滌、干燥等一系列操作得到固體MnCO3。A項(xiàng)，“沉錳”時(shí)加過(guò)量NH4HCO3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+H2O+CO2↑，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，“氧化”時(shí)加入酸化的H2O2的目的是將Fe2+氧化為Fe3+，故B正確；C項(xiàng)，F(xiàn)e3+在酸性條件下會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)，生成Fe(OH)3沉淀，故C正確；D項(xiàng)，“沉錳”時(shí)得到的沉淀經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥等一系列操作得到固體MnCO3，故D正確；故選A13．(2022·山東省高考考前熱身押題)手持技術(shù)(Hand-heldTechnology)是由計(jì)算機(jī)和微電子技術(shù)相結(jié)合的新型數(shù)字化實(shí)驗(yàn)手段。向溶液中加入Na2SO3溶液，控制不同