學而優教有方考點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，特別是鐵在國民經濟中占有極其重要的地位，本考點是歷年高考的考查重點，常在選擇題中重點考查常見金屬元素的基本反應、離子檢驗及用途，非選擇題中常借助工藝流程的形式，以除雜或提純等相關問題為主線綜合考查金屬元素化合物的性質。高頻考點及可能題型：金屬離子如Fe3+、Fe2+等的檢驗、金屬及其化合物的化學方程式的書寫或正誤判斷、金屬化合物性質的實驗探究、用含多種金屬元素的礦物制備某種金屬化合物、有關金屬及其化合物的計算等，涉及本考點的實驗探究題較好地考查了考生的知識遷移和應用能力，以及“證據推理與模型認知”學科素養。預計2023年會繼續在選擇題中或非選擇題中加強對鐵元素的考查，由于鐵及其化合物的性質很豐富，在高考命題中立足點也多種多樣，如以選擇題形式考查離子共存、離子反應、氧化還原反應、簡單計算等，也可以出推斷題，還可以出實驗題。復習應加強“鐵三角”與理論部分的聯系。一、鐵二、鐵的重要化合物三、Fe2＋、Fe3＋的檢驗鐵1．鐵元素的存在鐵元素在自然界主要以化合態的形式存在，常見的鐵礦有磁鐵礦(主要成分為Fe3O4)、赤鐵礦(主要成分為Fe2O3)。2．鐵的結構鐵位于元素周期表中第4周期Ⅷ族，是一種應用最廣泛的過渡金屬元素；鐵元素是一種典型的變價金屬元素。3．鐵的物理性質銀白色固體，熔點較高，具有良好的導熱、導電、延展性，能被磁鐵吸引。4．鐵的化學性質鐵元素性質活潑，有較強的還原性，主要化合價為＋2價和＋3價。5．鐵的冶煉【小試牛刀】請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)鐵位于元素周期表中第4周期ⅧB族()(2)鐵的化學性質比較活潑，所以鐵在自然界中全部以化合態存在()(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均能得到Fe3O4()(6)工業上可用鐵制容器儲存、運輸濃硝酸、濃硫酸()(7)Fe與Cl2反應生成FeCl3，推測Fe與I2反應生成FeI3()(8)煉鐵原料：鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石。(9)工業上在高溫下用CO還原含Fe2O3的鐵礦石煉鐵()(10)Fe與稀HNO3、稀H2SO4反應均有氣泡產生，說明Fe與兩種酸均發生置換反應()(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鞍鋼集團在上海進博會主辦了鋼鐵產業鏈合作發展論壇，關于鋼鐵說法錯誤的是()A．屬于合金B．硬度比純鐵大C．目前消耗最多的金屬材料D．人類最早使用的金屬材料【答案】D【解析】A項，鋼鐵中含有鐵和碳，屬于合金，故A正確；B項，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，鋼鐵是生活中用的最多的合金，故C正確；D項，人類最早使用的金屬材料為銅合金，故D錯誤。故選D。例2將金屬銅、鐵置于氯化鐵溶液中充分反應，下列對反應情況設想的評價正確的是()選項反應情況設想評價A當鐵、銅均不剩余時，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋，一定無Fe3＋正確，Fe3＋和Fe、Cu均可反應B當鐵、銅均有剩余時，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋，無Fe3＋正確，Fe和Cu與Fe3＋都反應，故有Fe2＋和Cu2＋，無Fe3＋C當銅有剩余，鐵無剩余時，溶液中一定只有Fe2＋，無Cu2＋正確，Cu有剩余，故無Cu2＋D當鐵有剩余，銅無剩余時，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋不正確，不可能有Fe剩余而無Cu剩余，因為Fe比Cu優先與Fe3＋反應【答案】D【解析】當鐵、銅的量比較少時溶液中可能有Fe3＋存在，A項錯誤；當鐵過量時，銅不與Fe3＋反應，無Cu2＋生成，此時溶液中不存在Cu2＋和Fe3＋，B項錯誤；銅有剩余則溶液中一定無Fe3＋，可能有Cu2＋，C項錯誤；鐵比銅活潑，不可能鐵剩余而銅無剩余，D項正確。故選D。【對點提升】對點1下列反應中，鐵只能生成高價化合物的是()A．少量鐵與稀硫酸反應B．鐵絲在氧氣中燃燒C．過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C雖然鐵粉過量，但因為不是在溶液中進行的反應，故只能生成FeCl3。對點2已知鐵粉與水蒸氣在不同溫度下反應，所得黑色固體產物的成分不同，某化學小組的同學為測定該固體產物的組成，稱取168mg純鐵粉，按下列步驟進行實驗：①如圖所示連接好裝置檢查氣密性裝入藥品②打開K，加熱某裝置，一段時間后，再加熱另一裝置；③反應完成后，關閉K，停止加熱，冷卻后讀取收集到的氣體的體積回答下列問題：(1)實驗中先點燃___________處的酒精燈，該操作在將D中的導管伸入量筒中準備收集氣體之______(填“前”或“后”)(2)下列實驗操作的目的是：①將鐵粉和石棉絨混合均勻___________；②關閉K___________。(3)判斷鐵粉與水蒸氣反應已經完成的現象是___________。(4)有同學認為用D裝置測量氣體的體積時，伸入量筒中的導管應適當加長，該同學的理由是___________。(5)用改進后的正確裝置進行實驗，收集到氣體的體積為67.2mL(已換算成標準狀況)，則固體產物的組成為___________。【答案】(1)A后(2)①增大鐵粉與水蒸氣的接觸面積，以便充分反應②防止冷卻時，裝置內的壓強下降過快將空氣吸入裝置，影響H2體積的測定(3)量筒內液面不再發生變化(4)若導管太短，冷卻時，氣體不能回流，導致氣體體積偏大；若導管太長，導管不易插入量筒中，也不易從量筒中取出(5)FeO【解析】(1)裝置中的空氣與Fe會發生反應，影響實驗測定，因此要先加熱A處的酒精燈，用水蒸氣排出裝置內的空氣，以防鐵粉受熱后與空氣反應；因反應后裝置內會留有H2，必須將裝置內的氣體全部收集到量筒中，否則所測氣體的體積將偏小，故加熱A前要先把D處收集裝置安裝好，即點燃A處酒精燈在將D中的導管伸入量筒中準備收集氣體之后進行；(2)①Fe是固體物質，為增大水蒸氣與Fe粉反應的接觸面積，可以使用石棉絨，使Fe粉附著在石棉絨上；②反應完成后，關閉K，停止加熱，冷卻后讀取收集到的氣體的體積，關閉K目的是防止冷卻時，裝置內的壓強下降過快將空氣吸入裝置，影響H2體積的測定；(3)鐵粉與水蒸氣生成黑色產物，與鐵粉的顏色不易區分，只能根據反應產生的H2的難溶性，用不再產生氣體，即氣體的體積不發生變化作為反應完成的標志；(4)有同學認為用D裝置測量氣體的體積時，伸入量筒中的導管應適當加長，該原因是反應是在加熱時進行的，產生的氫氣在溫度高時體積大，當溫度降低時體積減小，若導管太短，冷卻時，氣體不能回流，導致氣體體積偏大；但是若導管太長，導管就不易插入量筒中，反應結束時導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，所以根據電子守恒、元素守恒，可得反應方程式為Fe+H2O(g)FeO+H2，則所得固體化學式為FeO。【巧學妙記】(1)Fe分別與O2(點燃)、H2O(g)(高溫)反應的產物都是Fe3O4而不是Fe2O3。(2)Fe在Cl2中燃燒，無論Cl2過量還是不足均生成FeCl3；鐵與硫蒸氣反應生成的是FeS而不是Fe2S3。鐵的重要化合物1．鐵的氧化物化學式FeOFe2O3Fe3O4俗名鐵紅磁性氧化鐵顏色狀態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＋2＋3＋2，＋3穩定性不穩定穩定穩定與H＋反應的離子方程式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，顏色由白色變為灰綠色，最后變為紅褐色，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，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，Fe2＋處于鐵的中間價態，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＋)等均表現為還原性。Fe2＋的酸性溶液與H2O2反應的離子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O。(2)可水解Fe(OH)2是弱堿，含Fe2＋的鹽(如硫酸亞鐵)溶液呈酸性。配制硫酸亞鐵溶液時常加少量硫酸抑制Fe2＋的水解，加少量鐵屑防止Fe2＋被氧化。4．鐵鹽的性質及應用(1)氧化性：含有Fe3＋的溶液呈棕黃色，Fe3＋處于鐵的高價態，遇Fe、Cu、HI、H2S等均表現為氧化性。①Fe3＋與S2－、I－、HS－、SOeq\o\al(2－,3)等具有較強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的溶液中。①利用Fe3＋易水解的性質，實驗室可用FeCl3滴入沸水中制取氫氧化鐵膠體，反應的化學方程式：FeCl3＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(膠體)＋3HCl。②利用Fe3＋易水解的性質，工業上常用調節pH方法除去溶液中的鐵離子。③利用Fe3＋易水解的性質，實驗室配制氯化鐵溶液，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。【小試牛刀】請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)金屬陽離子只有氧化性，不可能有還原性()(2)FeCl3可與銅發生置換反應()(3)氯化鐵溶液有較強氧化性，故可用作凈水劑()(4)Fe3O4中Fe的化合價有＋2價和＋3價，因而Fe3O4是FeO與Fe2O3的混合物()(5)FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3都可以通過化合反應制取()(6)氫氧化鐵與HI溶液反應僅能發生中和反應()(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，說明鐵比銅金屬性強()(9)配制氯化鐵溶液時，將氯化鐵溶解在較濃的鹽酸中再加水稀釋()(10)Fe和Fe2O3等物質的量混合物溶于稀鹽酸時無氣體放出(()(11)Fe2O3eq\o(→,\s\up7(HCl(aq)))FeCl3(aq)eq\o(→,\s\up7(△))無水FeCl3，在給定的條件下能實現轉化(×)(12)給定條件下，能實現轉化：Feeq\o(→,\s\up7(Cl2),\s\do5(點燃))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、生活中鐵鹽與亞鐵鹽有重要應用。下列有關離子方程式正確的是()A．鐵粉與FeCl3溶液反應制備FeCl2：Fe3++Fe2+=2Fe2+B．FeCl3溶液與銅片反應制作印刷電路板：2Fe3++3Cu=2Fe2++3Cu2+C．FeCl3溶液與氨水反應制備Fe(OH)3：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓D．雙氧水與酸性的FeCl2溶液反應：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O【答案】D【解析】A項，電子、電荷不守恒，離子方程式應該為：2Fe3++Fe=3Fe2+，A錯誤；B項，反應原理不符合事實，Fe3+與Cu反應產生Fe2+、Cu2+，離子方程式應該為：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，B錯誤；C項，氨水中的NH3·H2O是弱電解質，應該寫化學式，離子方程式應該為：Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+，C錯誤；D項，反應符合事實，遵循物質的拆分原則，D正確；故選D。例1(2021?廣東選擇性考試)部分含鐵物質的分類與相應化合價關系如圖所示。下列推斷不合理的是()A．可與反應生成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的循環轉化關系【答案】C【解析】圖中所示鐵元素不同化合價的物質：a為Fe，b為FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(II)的鹽類物質，c為Fe(OH)2，e為FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(III)的鹽類物質，d為Fe(OH)3。A項，Fe與Fe(III)的鹽類物質可發生反應生成Fe(II)的鹽類物質，如Fe+2FeCl3=3FeCl2，故A不選；B項，Fe(II)為鐵元素的中間價態，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，Fe(III)的鹽類物質與濃堿液反應生成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，繼續煮沸至溶液呈紅褐色，停止加熱，故C選；D項，b→c→d→e→b轉化如FeCl2Fe(OH)2Fe(OH)3FeCl3FeCl2，故D不選；故選C。【對點提升】對點1下列關于FeCl3進行的實驗，預測正確的是()選項實驗預測A蒸發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產生且有Cu析出C用FeCl3固體溶于水配制飽和溶液會有Fe(OH)3沉淀產生D在FeCl3溶液中加入KHCO3溶液有CO2產生，但無Fe(OH)3沉淀生成【答案】C【解析】蒸發FeCl3溶液可促進Fe3＋水解，由于HCl易揮發，最后得到Fe(OH)3，A錯；混合液中加入Fe粉時，不會有H2產生且Fe應先和Fe3＋反應，再與Cu2＋反應，B錯；FeCl3易水解生成Fe(OH)3沉淀，C對；Fe3＋與HCOeq\o\al(－,3)發生水解相互促進的反應，有CO2和Fe(OH)3沉淀生成，D錯。對點2化合價和物質類別是整理元素及化合物知識的兩個要素，可表示為“價類”二維圖。下圖是鐵元素的“價類”二維圖，下列說法正確的是()A．常溫下Fe與水反應生成Fe3O4B．工業上用CO還原Fe2O3煉鐵，該反應屬于置換反應C．維生素C能將Fe3+轉化為Fe2+，過程中維生素C做還原劑D．Fe(OH)2濁液露置于空氣中，白色迅速轉變為紅褐色【答案】C【解析】A項，Fe與水在高溫條件下才反應生成Fe3O4，故A錯誤；B項，CO和Fe2O3均為化合物，不符合置換反應的形式，故B錯誤；C項，Fe3+轉化為Fe2+，Fe元素化合價降低被還原，說明維生素C做還原劑，故C正確；D項，Fe(OH)2濁液露置于空氣中，白色迅速轉變為灰綠色，最終變成紅褐色，故D錯誤；故選C。【巧學妙記】1．分析鐵的化合物時的“兩分清”(1)價態要分清要注意單質鐵被不同氧化劑氧化時，產物不同；要注意不同價態的化合物所表現的不同的化學性質，如Fe3＋以氧化性為主，Fe2＋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，Fe3＋溶液為棕黃色，Fe(SCN)3溶液為血紅色，Fe(OH)3膠體為紅褐色，Fe(OH)2沉淀在空氣中的顏色變化為白色→灰綠色→紅褐色，Fe(OH)3沉淀為紅褐色固體，Fe2O3為紅棕色，Fe3O4、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鐵的氧化物中鐵元素與氧元素的質量比為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物質的量之比為1∶1，Fe3O4為任意值)。3．“鐵三角”的轉化關系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氣，如H2、N2、稀有氣體等。(4)在亞鐵鹽溶液上面加保護層，如苯、植物油等。(5)用Fe做陽極，石墨做陰極，電解NaOH溶液，利用新產生的Fe2＋與OH－反應制取。Fe2＋、Fe3＋的檢驗1．Fe2＋的檢驗(1)取出少量被檢驗的溶液，滴加KSCN溶液，無現象，再通入Cl2，若變成血紅色溶液，說明有Fe2＋存在(驗證時不能先通氯氣)。反應方程式：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3(血紅色)。(2)取出少量被檢驗的溶液，加入NaOH溶液，產生白色絮狀沉淀，白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色，最終變為紅褐色，證明有Fe2＋存在。反應方程式：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(1)取出少量被檢驗的溶液，加入KSCN溶液，溶液呈血紅色，證明有Fe3＋存在。反應方程式：Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3(血紅色)。(2)取出少量被檢驗的溶液，加入NaOH溶液，產生紅褐色沉淀，證明有Fe3＋存在。反應方程式：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓(紅褐色沉淀)。3．含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的檢驗eq\x(混合溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加KSCN溶液))溶液變紅色，說明含有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，說明含有Fe2＋。(4)Fe2＋的特征檢驗方法溶液eq\o(→,\s\up7(K3[FeCN6]溶液))產生藍色沉淀，說明溶液中含有Fe2＋，3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－=Fe3[Fe(CN)6]2↓。【小試牛刀】請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液顯紅色()(2)FeCl3溶液與KSCN溶液反應的離子方程式為Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3↓()(3)用酸性KMnO4溶液檢驗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)檢驗綠礬晶體是否已氧化變質，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溶液產生紅褐色沉淀，說明溶液中含有Fe3＋()(7)將稀硝酸加入過量鐵粉中，充分反應后滴加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Fe2+的溶液后，無明顯變化。當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，產生白色沉淀，無紅褐色沉淀D．加入鋅片，片刻取出，質量減輕；加入銅片，片刻取出，質量不變【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Fe3+，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+也有該現象，故C錯誤；D項，溶液中若含有Cu+，也有該現象，故D錯誤；故選B。例2下列實驗操作和現象、結論或目的均正確的是()選項操作和現象結論或目的A向紅磚粉末中加入鹽酸，充分反應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，溶液變為紅色該Fe(NO3)2試樣已經變質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Fe，即使有Fe3O4，其溶于鹽酸后產生的Fe3＋與Fe發生反應：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，加入KSCN溶液也不顯紅色，B項錯誤；NOeq\o\al(－,3)＋H＋具有強氧化性，而Fe2＋具有還原性，兩者發生氧化還原反應，有Fe3＋生成，遇KSCN溶液呈紅色，不能證明樣品是否變質，C項錯誤；若原溶液中不存在Fe2＋，存在Fe3＋，也有此現象，D項錯誤。【對點提升】對點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后，取混合液分別完成下列實驗，能說明溶液中存在化學平衡2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2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，有藍色沉淀生成D．向混合液中滴入淀粉溶液，溶液變藍色【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過量，向混合液＋＋2I－2Fe2＋＋I2，A項正確；KI過量，溶液中存在I－，B項錯誤；該反應生成Fe2＋，向混合液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液，有藍色沉淀生成，只能說明溶液中含有Fe2＋，不能說明溶液中存在化學平衡2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2，C項錯誤；該反應生成I2，向混合液中滴入淀粉溶液，溶液變藍色，說明溶液中含有碘單質，不能說明溶液中存在化學平衡2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2，D項錯誤。對點2古老而神奇的藍色染料普魯士藍的合成方法如下(黃色溶液俗稱黃血鹽)，基于普魯士藍合成原理可以檢測食品中是否含有CN-，方法是：在食品待測液中加入硫酸酸化，再用FeSO4堿性試紙檢測，若試紙變藍，說明食品中含有CN-。以下說法不正確的是()A．黃色溶液中鐵元素的價態為＋2價B．黃血鹽溶液可以檢測Fe3＋C．反應ii的離子方程式是3[Fe(CN)6]4-＋4Fe3＋=Fe4[Fe(CN)6]3↓D．試紙變藍的原因是FeSO4堿性試紙中的Fe2＋與CN-反應生成藍色沉淀【答案】D【解析】A項，黃色溶液[Fe(CN)6]4-中CN為-1價，則鐵元素的價態為+2價，A項正確；B項，由ii可知，黃血鹽溶液與Fe3+反應，生成藍色沉淀，因此黃血鹽溶液可以用于檢驗Fe3+，B項正確；C項，有流程圖可知，反應ii的離子方程式是3[Fe(CN)6]4-＋4Fe3＋=Fe4[Fe(CN)6]3↓，C項正確；D項，普魯士藍檢測食品中是否含有CN-，堿性條件，Fe2+與CN-反應生成[Fe(CN)6]4-，Fe2+被空氣中的氧氣氧化成Fe3+，[Fe(CN)6]4-與Fe3+反應使普魯藍試紙變藍，D項錯誤；故選D。【巧學妙記】檢驗Fe2＋和Fe3＋時的注意事項(1)檢驗Fe2＋時不能先加氯水后加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)當溶液濃度較稀時，利用觀察法或加NaOH溶液的方法都不宜檢驗Fe2＋和Fe3＋的存在。(3)Fe3＋、Fe2＋、Cl－同時存在時不能用酸性KMnO4溶液檢驗Fe2＋(Cl－能還原酸性KMnO4，有干擾)。(4)檢驗Fe2＋、Fe3＋的其他方法①檢驗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↓(藍色)。②檢驗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》中有關青礬的記載為“本來綠色，新出窟未見風者，正如琉璃……·燒之赤色”，下列有關敘述錯誤的是()A．青礬的化學式為FeSO4·7H2OB．青礬需密封保存C．青礬的水溶液顯酸性D．“燒之赤色”是發生了非氧化還原反應【答案】D【解析】A項，由題意可知，青礬為綠礬，綠礬的化學式為FeSO4·7H2O，故A正確；B項，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，故B正確；C項，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，“燒之赤色”說明FeSO4·7H2O受熱分解生成了氧化鐵，反應中鐵元素化合價變化，青礬的分解反應屬于氧化還原反應，故D錯誤；故選D。2．下列有關鐵及其化合物的說法中正確的是()A．Fe2(SO4)3與KSCN反應產生血紅色沉淀B．鐵與水蒸氣在高溫下的反應產物為Fe3O4和H2C．向飽和FeCl3溶液中滴加過量氨水，可制取Fe(OH)3膠體D．Fe3O4是一種紅棕色粉末，俗稱鐵紅【答案】B【解析】A項，Fe2(SO4)3與KSCN反應產生血紅色溶液，A錯誤；B項，在高溫下，鐵與水蒸氣反應生成Fe3O4和H2，B正確；C項，向沸水中逐滴滴加飽和FeCl3溶液，可制取Fe(OH)3膠體，C錯誤；D項，Fe2O3是一種紅棕色粉末，俗稱鐵紅，D錯誤；故選B。3．某同學欲探究鐵及其化合物的性質，下列實驗方案可行的是()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：驗證Fe3＋的氧化性強于Cu2＋【答案】D【解析】A項，不活潑金屬Cu等也能與熱的濃硫酸反應；B項，得到的是Fe(OH)3沉淀；C項，Fe2＋可能被氧化同時也難保證結晶水的數目。4．檢驗黑木耳中的鐵離子的步驟為：灼燒黑木耳→加酸溶解→過濾→取濾液檢驗，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．過濾得濾液D．檢驗濾液鐵離子【答案】B【解析】A項，灼燒應在坩堝中進行，圖示在蒸發皿中進行，A錯誤；B項，在燒杯中加酸、用玻璃棒攪拌溶解，B正確；C項，過濾應用玻璃棒引流，C錯誤；D項，膠頭滴管應在試管口上方垂直懸空，避免交叉污染，D錯誤；故選B。5．某興趣小組進行某補血劑中鐵元素含量測定實驗流程如下：下列說法不正確的是()A．步驟①研磨時研杵應保持垂直，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多步操作為過濾、洗滌、灼燒、冷卻、稱重D．每片補血劑中鐵元素的質量為0.7Wg【答案】D【解析】將補血劑研細，向藥片中加入稀硫酸，然后過濾得到濾液，向濾液中加入雙氧水，發生反應2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O，向溶液中加入過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研磨時研杵應保持垂直，小心壓碎或研磨試樣，以防研磨時固體飛出研缽造成損失，故A項正確；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項正確；步驟③中，一系列操作依次是：過濾、洗滌、灼燒、冷卻、稱量至恒重，確保氫氧化鐵完全分解成氧化鐵，故C項正確；Wg固體為氧化鐵，固體中m(Fe)＝eq\f(112,160)×Wg＝0.7Wg，每片補血劑中鐵元素的質量為0.07Wg，故D項錯誤。6．鐵的常見化合價有＋2價和＋3價。據研究，鐵在濃HNO3中發生鈍化時，可生成一種化學式為Fe8O11的化合物，它可以看作由FeO和Fe2O3組成的復雜氧化物。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組成的復雜氧化物，設化學式為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．工業廢棄物的資源化回收再利用，可以更大限度的發揮原材料的價值。下圖是工業生產納米磁性氧化鐵的流程：下列說法不正確的是()A．用Na2CO3溶液浸泡是為了除去廢鐵屑表面鐵銹B．若生產中不通入N2，暴露在空氣中生產，將不能得到高純度產品C．加適量的H2O2是為了將部分Fe2+氧化為Fe3+，涉及反應：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，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錯誤；B項，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，若生產中不通入N2，暴露在空氣中生產，亞鐵離子會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品，其中會混入氧化鐵雜質，故B正確；C項，根據B的分析，加適量的H2O2是為了將部分Fe2+氧化為Fe3+，涉及反應：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O，故C正確；D項，根據最終產品為四氧化三鐵，其中Fe2+和Fe3+的數目比為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，下列用于解釋事實的離子方程式中不正確的是()A．Na2FeO4在酸性溶液中不穩定，與水反應生成Fe3＋和O2，離子方程式為：4FeO42-＋10H2O＋4Fe3＋===20OH－＋3O2↑B．工業上可用FeCl3、NaOH、NaClO三種物質反應制得Na2FeO4離子方程式為：2Fe3＋＋10OH－＋3ClO－===2FeO42-＋3Cl－＋5H2OC．Na2FeO4消毒殺菌時得到的Fe3＋可以凈水，Fe3＋能產生凈水物質的原因是：Fe3＋＋3H2O===Fe(OH)3(膠體)＋3H＋D．工業上可用鐵做陽極，電解濃NaOH溶液的方法制Na2FeO4，陽極的電極反應為：Fe－6e－＋8OH－===FeO42-＋4H2O【答案】A【解析】A項，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錯誤；B項，工業上用FeCl3、NaOH、NaClO三種物質反應制得Na2FeO4，發生了氧化還原反應，Cl元素得到電子生成NaCl，由電子、原子守恒可知，反應的離子方程式為：2Fe3＋＋10OH－＋3ClO－=2FeO42-＋3Cl－＋5H2O，故B正確；C項，Na2FeO4的還原產物為Fe3＋，Fe3＋水解制得Fe(OH)3膠體，具有凈水作用，Fe3＋水解反應的離子方程式為：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(膠體)＋3H＋，故C正確；D項，工業上可用鐵做陽極，Fe失去電子，則陽極的電極反應為：Fe－6e－＋8OH－=FeO42-＋4H2O，故D正確；故選A。9．硫酸亞鐵晶體(FeSO4?7H2O)俗稱綠礬，加熱至高溫會分解產生水、金屬氧化物和非金屬氧化

物，某化學興趣小組的同學對綠礬分解產物進行了探究，下列說法不正確的是()A．硫酸亞鐵晶體高溫分解產生的氣體，用足量的BaCl2溶溶液吸收后有白色沉淀產生，說明非金屬氧化物中含有SO3B．硫酸亞鐵晶體高溫分解產生的氣體，通入到紫色石蕊溶液中，若溶液變紅，說明非金屬氧化物中含有SO3C．硫酸亞鐵晶體分解產生的固體溶于稀硫酸后，向溶液中滴加KSCN溶液，若變紅說明固體中含有三價鐵D．硫酸亞鐵晶體分解產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，則發生反應的離子方程式為：5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O【答案】B【解析】A項，三氧化硫與氯化鋇反應，則用足量的BaCl2溶液吸收后有白色沉淀產生，說明非金屬氧化物中含有SO3，故A正確；B項，二氧化硫、三氧化硫均為酸性氧化物，則高溫分解產生的氣體，通入到紫色石蕊溶液中，若溶液變紅，不能說明非金屬氧化物中含有SO3，故B錯誤；C項，分解產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，分解產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，發生5Fe2++MnO4-+8H+═Mn2++5Fe3++4H2O，故D正確；故選B。10．高鐵酸鈉(Na2O4)具有很強的氧化性，能有效地殺滅水中的細菌和病毒，同時被還原成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。下列說法錯誤的是()A．Na2O4中元素顯+6價B．堿性條件下氧化性強于Na2O4C．每生成1molNa2O4轉移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】對于反應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，A項，Na2O4中元素顯+6價，A正確；B項，堿性條件下，Na是氧化劑，Na2O4是氧化產物，氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性，B正確；C項，OH)3中的鐵元素的化合價是+3價，產物Na2O4中的鐵元素的化合價為+6價，每生成1molNa2O4轉移的電子數為3mol，C錯誤；D項，Na2O4具有很強的氧化性，能有效地殺滅水中的細菌和病毒，同時被還原成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(如圖所示)，下列說法錯誤的是()A．FeSO4與NH4HCO3反應制備FeCO3，適宜在高溫條件下進行B．堿式硫酸鐵水解能產生Fe(OH)3膠體，可用作凈水劑C．可用KSCN溶液檢驗(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化D．常溫下，FeSO4比(NH4)2Fe(SO4)2易溶于水【答案】A【解析】A項中，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定。高鐵酸鉀能溶于水，微溶于濃KOH溶液，且能與水反應放出氧氣，并生成Fe(OH)3膠體，常用作水處理劑。高鐵酸鉀有強氧化性，酸性條件下，其氧化性強于Cl2、KMnO4等。工業上濕法制備K2FeO4的流程如下：下列關于K2FeO4的工業濕法制備工藝，說法正確的是()A．“反應”時，氧化劑和還原劑的物質的量之比為2：3B．“過濾I”所得濾液中大量存在的離子有：Na+、Fe3+、Cl-、NO3-、FeO42-C．“轉化”時，反應能進行的原因是該條件下K2FeO4的溶解度比Na2FeO4小D．“過濾II”所得濾液在酒精燈外焰上灼燒，觀察到火焰呈黃色，說明濾液為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，發生反應2Fe(NO3)3+3NaClO+10NaOH=2Na2FeO4+6NaNO3+3NaCl+5H2O，過量的飽和的KOH將Na2FeO4轉化為溶解度更小的K2FeO4。A項，“反應”時發生反應2Fe(NO3)3+3NaClO+10NaOH=2Na2FeO4+6NaNO3+3NaCl+5H2O，Cl元素化合價降低，氧化劑是NaClO，Fe元素的化合價升高，還原劑是Fe(NO3)3，質的量之比為3：2，A錯誤；B項，過量NaOH，“過濾I”所得濾液一定不存在Fe3+，B錯誤；C項，“轉化”時，Na2FeO4轉化為K2FeO4，反應能進行的原因是該條件下K2FeO4的溶解度比Na2FeO4小，C正確；D項，沒透過藍色鈷玻璃，K+的火焰顏色也是黃色，濾液可能為KOH溶液，D錯誤；故選C。13．Fe2O3具有廣泛的用途。甲同學閱讀有關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論，他做了如下實驗：實驗步驟實驗操作Ⅰ取一定質量的FeCO3固體置于坩堝中，高溫煅燒至質量不再變化，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向實驗步驟Ⅱ所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液變紅由此甲同學得出結論：4FeCO3＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe2O3＋4CO2(1)寫出實驗步驟Ⅲ中發生反應的離子方程式：_______________________________。(2)乙同學提出了不同的看法：煅燒產物可能是Fe3O4，因為Fe3O4也可以溶于硫酸，且所得溶液中也含有Fe3＋。于是乙同學對甲同學的實驗步驟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)丙同學認為即使得到了乙同學預期的實驗現象，也不能確定煅燒產物的成分，你認為丙同學持此看法的理由是______________________。(4)丙同學進一步查閱資料得知煅燒FeCO3的產物中的確含有＋2價鐵元素。于是他設計了另一種由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。【答案】(1)Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3(2)c(3)產物也可以是FeO和Fe2O3的混合物(或Fe3O4和FeO；Fe3O4和Fe2O3；FeO、Fe3O4和Fe2O3)(4)過氧化氫溶液(或氯水)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，反應現象為生成藍色沉淀，c項正確。(4)FeCO3和Fe2O3中鐵元素的價態分別是＋2價和＋3價，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，經過濾、洗滌、灼燒可得到Fe2O3。14．黑木耳是常見食品，可以補充人體所必需的微量元素鐵。某興趣小組設計實驗，檢驗黑木耳中的鐵元素，實驗流程如圖：(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，說明濾液中含有___________；另取濾液檢驗，濾液能使KMnO4溶液紫色褪去，說明濾液中存在具有_________(填“氧化性”或“還原性”)的粒子。(4)為進一步探究Fe3+和Fe2+的氧化性和還原性，該興趣小組設計并進行如下實驗，記錄現象，完成實驗報告。實驗操作實驗現象離子方程式實驗結論向FeCl2溶液中添加新制氯水溶液由淺綠色變為棕黃色2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl－__________向FeCl3溶液加入足量的鐵粉鐵粉逐漸溶解，溶液由棕黃色變為淺綠色②____________Fe3+具有氧化性(5)實驗結束，離開實驗室之前，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．清潔實驗儀器，打掃實驗室衛生D．關閉水電、門窗【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，說明濾液中含有Fe3+；另取濾液檢驗，濾液能使KMnO4溶液紫色褪去，高錳酸根具有強氧化性，說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，氯水具有強氧化性，說明Fe2+具有還原性；②向FeCl3溶液加入足量的鐵粉，兩者反應，其離子方程式為2Fe3++Fe=3Fe2+；(5)實驗結束，離開實驗室之前，廢棄藥品不能直接倒入水池沖走，要進行無污染化處理；將用后的藥品儀器及時歸放到原位置；清潔實驗儀器，整理桌面，打掃實驗室衛生；最后及時關閉水電、門窗；故選BCD。15．鐵是人體必需的微量元素之一，沒有鐵，血紅蛋白就不能結合氧分子進行輸氧，所以缺少鐵元素，人體易患的疾病為貧血，醫學上經常用硫酸亞鐵糖衣片給這種病人補鐵。小陳同學對這種糖衣片產生了興趣，進行探究實驗如下：(1)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？(2)查閱資料①亞鐵離子遇具有氧化性的物質時易被氧化。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，會產生少量氫氧根離子而產生沉淀(溶液渾濁)。(3)實驗驗證①鑒定硫酸亞鐵的成分時需加水溶解，加1滴稀鹽酸的作用是______________________，能否用稀硫酸代替(填“能”或“不能”)_______________。②為了不影響后續檢驗亞鐵鹽，檢驗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檢驗亞鐵鹽可用的試劑是____________，現象為________________________________。(4)含量測定①取十粒糖衣片，稱其質量為5g，溶于20g水中；溶解藥品時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量；證明溶液過量的操作為：靜置，向上層清液中滴加__________溶液，若現象為_________________________，則溶液已過量。③過濾、洗滌、干燥；洗滌沉淀的操作：用玻璃棒(填一操作名)_____________，向過濾器中加入蒸餾水至淹沒沉淀，待液體濾出。重復操作2～3次。證明沉淀已洗凈的方法是_____________。④稱量得，沉淀質量為4.66g，列式計算該糖衣片中硫酸亞鐵的質量分數__________。(5)總結反思對硫酸亞鐵來說，藥片的糖衣起到的作用是____________________________________。【答案】(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氫氧化鈉溶液產生白色沉淀并迅速變成紅褐色沉淀(4)①攪拌以促進溶解②氯化鋇溶液不再產生白色沉淀引流③取最后一次洗滌所得的濾液，滴入硝酸銀溶液，若無白色沉淀產生，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生少量氫氧根離子而產生沉淀，同時加入鹽酸酸化，可有效降低亞鐵鹽還原性，防止氧化；不能用硫酸來替代鹽酸，因為我們要檢驗硫酸亞鐵的含量，不能引入硫酸根離子；②硝酸具有強氧化性，加入硝酸導致亞鐵被氧化為鐵離子而影響后期的檢驗，因此在檢驗硫酸鹽時可用氯化鋇溶液，所以選B；③由于氫氧化亞鐵易被氧化為紅褐色氫氧化鐵，所以檢驗亞鐵鹽可用的試劑是氫氧化鈉溶液，實驗現象為產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的作用是攪拌以促進溶解；②要想檢驗是否完全反應時，可繼續滴加氯化鋇溶液不再產生白色沉淀，說明溶液已過量，即靜置，向上層清液中滴加氯化鋇溶液，若現象為不再產生白色沉淀，則溶液已過量；③在洗滌沉淀時，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，若無白色沉淀產生，則已洗凈。④沉淀質量為4.66g即硫酸鋇是0.02mol，根據硫酸根守恒可知硫酸亞鐵的物質的量是0.02mol，質量是0.02mol×152g/mol＝3.04g，因此質量分數為3.04g/5g×100%=60.8%。(5)由于亞鐵離子易被氧化，則對硫酸亞鐵來說，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，化學興趣小組的同學設計了如下兩個實驗：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，具有較強的酸性和還原性。回答下列問題：I.碳酸亞鐵晶體(FeCO3·nH2O)的制備(1)實驗操作如下：關閉f，打開e，然后關閉活塞a，打開活塞b、c，加入適量稀硫酸反應一段時間后，關閉活塞b、c，打開活塞a，以上操作的目的為____________________并使A產生的硫酸亞鐵壓入到B裝置中發生反應；實驗結束后，若裝置B中沒有出現碳酸亞鐵晶體，可能的原因是_________________________________。(2)反應結束后，對裝置B中的反應液進行靜置、過濾、洗滌、干燥，得到碳酸亞鐵晶體。過濾操作過程中用到的玻璃儀器有燒杯____________________；干燥過程中可能有少量碳酸亞鐵晶體被氧化為FeOOH，檢驗該氧化產物中陽離子所用的化學試劑為____________________。II.甘氨酸亞鐵[(H2NCH2COO)2Fe]的制備實驗操作如下：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，關閉e，打開f，然后利用E中鹽酸和碳酸鈣反應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。反應結束后過濾，濾液經蒸發結晶、過濾、洗滌、干燥，得到甘氨酸亞鐵。(3)儀器h的名稱為_______；試劑g為____________________(4)為了提高(H2NCH2COO)2Fe的產率，需要控制C中反應溶液的pH在5.6~6.0之間。若pH過低，(H2NCH2COO)2Fe的產率將降低，其原因為___________________________，滴入檸檬酸溶液的作用除了促進FeCO3的溶解，調節溶液的pH外，還有____________________。(5)(H2NCH2COO)2Fe中Fe2+含量的測定：使用電子天平準確稱取3.440g產品，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；標準溶液滴定至終點(已知滴定過程中只有Fe2+被氧化)，消耗KMnO4標準溶液的體積為17.20mL。則產品中Fe2+的質量分數為__________________。【答案】(1)排除裝置內的空氣裝置A中稀硫酸量過多，太早關閉活塞b、c，打開活塞a，導致A中生成的硫酸亞鐵量很少，很多稀硫酸被壓入到B中，從而導致實驗失敗(2)漏斗、玻璃棒KSCN溶液(3)圓底燒瓶飽和碳酸氫鈉溶液(4)pH過低，氫離子較大，氫離子和H2NCH2COOH反應，不利于(H2NCH2COO)2Fe的生成防止亞鐵離子被氧化(5)28%【解析】稀硫酸和鐵反應生成硫酸亞鐵和氫氣，利用氫氣將裝置內的空氣排除，再利用裝置A中壓強不斷增大，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生成氯化鈣、二氧化碳和水，由于鹽酸易揮發，因此利用飽和碳酸氫鈉溶液除掉揮發出的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生成氫氣，利用氫氣排除裝置內的空氣，并將A產生的硫酸亞鐵壓入到B裝置中發生反應；裝置A中稀硫酸量過多，太早關閉活塞b、c，打開活塞a，導致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，從而導致實驗失敗；(2)過濾操作過程中用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒；FeOOH中陽離子為Fe3+，一般利用KSCN溶液進行檢驗；(3)根據結構特點可知儀器h的名稱為圓底燒瓶；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過低，氫離子較大，氫離子和H2NCH2COOH反應，不利于(H2NCH2COO)2Fe的生成，導致其產率降低；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)根據電子守恒可知反應過程中存在數量關系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，所以產品中Fe2+的質量分數為×100%=28%。1(2022·浙江省高三選考模擬)關于化合物FeO(OCH3)的性質，下列推測不合理的是()A．與稀鹽酸反應生成、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，有機層呈紫紅色D．在空氣中，與SiO2高溫反應能生成Fe2(SiO3)3【答案】B【解析】已知化合物FeO(OCH3)中Fe的化合價為+3價，CH3O-帶一個單位負電荷。A項，化合物FeO(OCH3)中Fe的化合價為+3價，故其與稀鹽酸反應生成、CH3OH、H2O，反應原理為：FeO(OCH3)+3HCl=FeCl3+H2O+CH3OH，A不合題意；B項，化合物FeO(OCH3)中Fe的化合價為+3價，C為-2，若隔絕空氣加熱分解生成FeO、CO2、H2O，則得失電子總數不相等，不符合氧化還原反應規律，即不可能生成FeO、CO2、H2O，B符合題意；C項，化合物FeO(OCH3)中Fe的化合價為+3價，故其溶于氫碘酸(HI)生成的Fe3+能將I-氧化為I2，反應原理為：2FeO(OCH3)+6HI=2FeI2+I2+2H2O+2CH3OH，再加萃取，有機層呈紫紅色，C不合題意；D項，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)下列關于鐵及其化合物的性質與用途，不具有對應關系的是()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，可用作激光打印機墨粉的添加劑D．Fe(OH)3膠體具有吸附性，可用作自來水廠的凈水劑【答案】B【解析】A項，Fe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，Fe2O3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關，B符合題意；C項，Fe3O4具有磁性，可用作激光打印機墨粉的添加劑，使墨粉具有磁性，C不符合題意；D項，Fe(OH)3膠體具有吸附性，可吸附水中的懸浮雜質，可用作自來水廠的凈水劑，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下列說法錯誤的是()A．可用溶液檢驗(NH4)2Fe(SO4)2是否變質B．步驟①酸化的目的是抑制Fe2+的水解C．步驟②反應為Fe2++H2C2O4+2H2O=FeC2O4·2H2O↓+2H+D．步驟③為蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥【答案】D【解析】A項，(NH4)2Fe(SO4)2中的Fe元素存在形式為Fe2+，Fe2+易被氧化成Fe3+，若(NH4)2Fe(SO4)2變質會生成Fe3+，Fe3+遇KSCN溶液變紅色，因此可用KSCN溶液檢驗(NH4)2Fe(SO4)2是否變質，故A正確；B項，Fe2+易水解生成Fe(OH)2和氫離子，使溶液顯酸性，進行酸化，增大氫離子的濃度可抑制Fe2+的水解，故B正確；C項，步驟②生成FeC2O4·2H2O沉淀，發生反應的離子方程式為Fe2++H2C2O4+2H2O=FeC2O4·2H2O↓+2H+，故C正確；D項，根據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沉淀過濾、洗滌、干燥后即可得到FeC2O4·2H2O晶體，故D錯誤；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，在人類的生產生活中有著重要的應用。Fe2O3(s)＋3CO(g)Fe(s)＋3CO2(g)

ΔH＜0是煉鐵工業中的主反應。在指定條件下，下列選項所示的物質間轉化能實現的是()A．B．(膠體)C．D．【答案】A【解析】A項，KClO具有強氧化性，能將氫氧化鐵氧化為高鐵酸根，A正確；B項，飽和氯化鐵溶液滴入沸水中制備氫氧化鐵膠體，B錯誤；C項，銅的還原性比鐵弱，不能將亞鐵離子還原為鐵單質，C錯誤；D項，氧化鐵與稀硫酸反應生成硫酸鐵，鐵的化合價為+3價，D錯誤；故選A。5(2022·江蘇省揚州中學三模)下列鐵及其化合物的性質與用途不具有對應關系的是()A．金屬Fe具有導熱性，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，金屬鐵具有良好的導熱性，可用于制造炊具，存在對應關系，故A不符合題意；B項，四氧化三鐵顆粒顯黑色，與作磁性材料無關，故B符合題意；C項，氫氧化鐵膠體吸附水中懸浮固體小顆粒，膠體聚沉，達到凈水的目的，氫氧化鐵膠體可做凈水劑，故C不符合題意；D項，氯化鐵具有強氧化性，能與Cu發生反應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)部分學校高三“一起考”大聯考三模)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的反應為2FeSO4+6K2O2=2K2FeO4+K2O+2K2SO4+O2↑，②K2FeO4處理水時發生反應FeO4+10H2O4Fe(OH)3+8OH-+3O2。下列說法錯誤的是()A．干法制備K2FeO4的反應中，還原劑與氧化劑的物質的量之比為B．干法制備K2FeO4的反應中，每生成1molK2FeO4，有5mol轉移C．K2FeO4在強堿性溶液中能穩定存在D．K2FeO4處理水時，既能殺菌消毒，又能起絮凝作用除去水中懸浮雜質【答案】A【解析】A項，干法制備K2FeO4的反應中，FeSO4中Fe元素化合價升高，FeSO4作還原劑，K2O2中O元素化合價既升又降，每6molK2O2參加反應，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的量之比為(2+1)mol：5mol=3：5，A錯誤；B項，每5molK2O2作氧化劑，轉移10mol，生成2molK2FeO4，所以每生成1molK2FeO4，有5mol轉移，B正確；C項，由K2FeO4處理水時發生可逆反應，結合平衡移動原理知K2FeO4在強堿性溶液中能穩定存在，C正確；D項，K2FeO4具有強氧化性，能使細菌、病毒蛋白質變性，具有殺菌消毒作用，K2FeO4與水反應可產生Fe(OH)3膠體，能起絮凝作用除去水中懸浮雜質，D正確；故選A。7(2022·湖南省長沙一中一模)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，充分反應后產生2.24LH2(標準狀況)，殘留固體2.56g。過濾，濾液中無Cu2+。將濾液加水稀釋到500mL，測得其中c(H+)為。下列說法正確的是()A．m=15.36B．燒杯中轉移電子的物質的量共為0.28molC．若將反應后的溶液倒入蒸發皿中直接蒸干可得到0.2molFeCl2D．過濾時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，且濾液中沒有Cu2+可知殘留物沒有Fe，只有Cu，則反應后溶質為HCl和FeCl2，根據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的物質的量為0.04mol，則與Cu2+參加反應的Fe的物質的量為0.04mol；標況下2.24LH2的物質的量為0.1mol，則H+參加反應的Fe的物質的量為0.1mol；根據Fe2+守恒，可有與Fe3+反應的Fe的物質的量為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，混合物的質量為：0.16mol×56g/mol+0.02mol×160g/mol+0.04mol×80g/mol=15.36g，A正確；B項，根據原混合物組成的各組分的物質的量可知，燒杯中轉移電子的物質的量共為(0.1mol+0.04mol+0.02mol)×2=0.32mol，B錯誤；C項，由于氯化亞鐵易水解易氧化，將反應后的溶液蒸干后得到氫氧化鐵，C錯誤；D項，過濾時需要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗，不需要錐形瓶，D錯誤；故選A。8(2022·江蘇省南京、鎮江市部分名校學情調研考試)由綠礬(·7H2O)制備三草酸合鐵酸鉀晶體{K3[Fe(C2O4)3]·3H2O}的流程如圖下列說法正確的是()A．“溶解”時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，說明產物中含C2O42-C．“氧化”過程中H2O2被還原為O2D．隔絕空氣加熱K3[Fe(C2O4)3]·3H2O，分解產物為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，亞鐵離子在溶液中易發生水解，溶解時加入稀硫酸的目的是抑制亞鐵離子的水解，故A正確；B項，向草酸亞鐵沉淀中加入酸性高錳酸鉀溶液時，亞鐵離子和草酸根離子都能與酸性高錳酸鉀溶液反應，使溶液褪色，則觀察到溶液褪色不能說明產物中含草酸根離子，故B錯誤；C項，氧化過程中過氧化氫為反應的氧化劑，被草酸亞鐵還原為水，故C錯誤；D項，由氧化還原反應規律可知，隔絕空氣加熱三草酸合鐵酸鉀晶體時，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錯誤；故選A。9(2022·廣東省廣州市廣大附中、廣外、鐵一中學高三三模聯考)《開寶本草》記載“取鋼煅作葉如笏或團，平面磨錯令光凈，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。下列相關說法不正確的是()A．在鐵華粉中加入稀硝酸，再滴加KSCN溶液，一定會變紅B．制備鐵華粉的主要反應為Fe+2CH3COOH=(CH3COO)2Fe+H2↑C．氣體X的產生是因為發生了復分解反應D．由上述實驗可知，OH-結合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明鐵華粉中含有鐵單質，濾液中加入鐵氰化鉀溶液生成藍色沉淀，說明有濾液中有亞鐵離子，該沉淀不溶于稀鹽酸，但與NaOH可反應生成棕色沉淀。A項，根據分析可知鐵華粉中含有鐵單質，硝酸的量比較少時，生成的Fe3+能與Fe反應生成Fe2+，當溶液中不存在Fe3+時，滴入KSCN溶液不會變紅，A錯誤；B項，根據題干中信息可知，制備鐵華粉的主要反應為Fe+2CH3COOH=(CH3COO)2Fe+H2↑，B正確；C項，氣體X為醋酸蒸氣，反應為：(CH3COO)2Fe+H2SO4=2CH3COOH+FeSO4，屬于復分解反應，C正確；D項，由上述實驗可知，氫氧根離子能與藍色沉淀反應，生成棕色沉淀，說明有氫氧化鐵沉淀生成，說明氫氧根離子結合鐵離子的能力強于CN-，D正確；故選A。11．(2022·山東省濟寧市三模)以廢鐵屑為原料制備硫酸亞鐵晶體的實驗過程如圖，下列說法正確的是()A．取少量酸浸后的溶液，滴加硫氰化鉀溶液，未變紅色，說明廢鐵屑中不含+3價鐵元素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．過濾步驟說明硫酸亞鐵晶體難溶于水D．實驗過程不直接蒸發結晶的原因是防止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，FeSO4溶液經結晶、過濾得到硫酸亞鐵晶體。A項，取少量酸浸后的溶液，滴加硫氰化鉀溶液，未變紅色，說明酸浸后的溶液中不存在Fe3+，但不能說明廢鐵屑中不含+3價鐵元素，因為廢鐵屑中若含+3價鐵元素，在酸浸時會被Fe還原成Fe2+，A項錯誤；B項，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項正確；C項，硫酸亞鐵晶體溶于水，題給實驗過程中是經結晶析出晶體后過濾的，C項錯誤；D項，實驗過程不直接蒸發結晶的原因是：防止硫酸亞鐵被氧化、防止硫酸亞鐵晶體失去結晶水，D項錯誤；故選B。12．(2022·湖南省永州市第一中學二模)MnCO3可用作脫硫的催化劑以及生產金屬錳的原料，由含Mn2+的廢液(有少量的Fe2+、Fe3+)制備MnCO3的一種工藝流程如下：下列說法錯誤的是()A．“沉錳”時加過量NH4HCO3發生反應的離子方程式為Mn2++HCO3-=MnCO3↓+H+B．“氧化”時加入酸化的H2O2的目的是將Fe2+氧化為Fe3+C．“純化”過程中發生了水解反應，生成Fe(OH)3沉淀D．工藝流程中“一系列操作”為過濾、洗滌、干燥【答案】A【解析】廢液中含有少量的Fe2+、Fe3+，應除去，先加酸化的雙氧水把亞鐵離子氧化為三價鐵離子2Fe2++2H++H2O2=2H2O+2Fe3+，再調節溶液的酸堿性使鐵離子水解為沉淀而除去三價鐵離子，再加入過量的NH4HCO3發生反應的離子方程式為Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+H2O+CO2↑，再經過過濾、洗滌、干燥等一系列操作得到固體MnCO3。A項，“沉錳”時加過量NH4HCO3發生反應的離子方程式為Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+H2O+CO2↑，故A錯誤；B項，“氧化”時加入酸化的H2O2的目的是將Fe2+氧化為Fe3+，故B正確；C項，Fe3+在酸性條件下會發生水解反應，生成Fe(OH)3沉淀，故C正確；D項，“沉錳”時得到的沉淀經過濾、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(Hand-heldTechnology)是由計算機和微電子技術相結合的新型數字化實驗手段。向溶液中加入Na2SO3溶液，控制不同