3.2.2 铁的氢氧化物和铁盐、亚铁盐 讲义 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第3章 铁 金属材料 第一节铁及化合物 3.1.2铁的氢氧化物和铁盐、亚铁盐 ( 01 思维导图 ) ( 0 2 基础知识 ) 一、铁的氢氧化物的性质与制备 1. 铁的氢氧化物性质的比较 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 物质类别 ________ ________ 颜色状态 ________ ________ 溶解性 不溶于水 不溶于水 与非氧化性强酸反应 Fe(OH)2＋2H＋=== Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 稳定性 Fe(OH)2_____＋H2O (隔绝空气) 2Fe(OH)3 _____＋3H2O 2. 铁的氢氧化物的制备 实验室制备氢氧化铁和氢氧化亚铁如下图所示： ①图甲实验中观察到的现象是________，反应的离子方程式是Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。 ②图乙实验中先观察到有________生成，在空气中迅速变成________色，最后变成________，有关反应的方程式是： Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色)； 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。 【氢氧化亚铁制备注意事项】在实验室制备氢氧化亚铁时，一定要用________和先加热驱赶________后的________溶液，且滴管末端插入试管内的液面下，再慢慢挤出________，也可以在反应液面上滴加植物油或苯等物质进行液封，以防止氢氧化亚铁与________接触。 【深度思考】 (1)铁能与水蒸气反应，为什么在日常生活中常用铁壶烧水？ 提示　铁只能在高温下与水蒸气反应，与冷水、热水都不能反应，所以在日常生活中常用铁壶烧水。 (2)如何检验Fe3O4中铁元素的价态？ 提示　取少量固体于试管中，加入稀硫酸(不能用盐酸)溶解，将溶液分成两份，一份加入酸性高锰酸钾溶液，溶液紫红色褪去，说明溶液中含有Fe2＋；另一份加入KSCN溶液，溶液显红色，说明溶液中含Fe3＋。 (3)在空气中，Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3，Fe(OH)2受热能否分解生成FeO? 提示　Fe(OH)2在空气中加热不能得到FeO，因Fe(OH)2在空气中易被氧化。 二、铁盐和亚铁盐 1．铁盐和亚铁盐的组成 亚铁盐 铁盐 组成 含有的盐 含有的盐 常见物质 FeSO4·7H2O、FeCl2等 FeCl3、Fe2(SO4)3等 2.Fe2＋、Fe3＋的检验 Fe2＋ Fe3＋ 溶液的颜色 ________ ________ 滴加KSCN溶液 ________ ________ 反应原理 不反应 Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 结论 利用含有Fe3＋的盐溶液遇到溶液变成红色，检验Fe3＋的存在 3.Fe2＋、Fe3＋相互转化的实验探究 实验操作 实验现象 溶液显色，试管中有固体，再滴加KSCN溶液，溶液无明显变化 向上层溶液中滴加新制氯水，溶液变成红色 离子方程式 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 实验结论 Fe3＋Fe2＋ 4.铁盐和亚铁盐的化学性质 写出下列反应的离子方程式： 【易错点拨】(1)配制硫酸亚铁时，要在溶液中加入铁钉或铁粉。因为Fe2＋易被氧化为Fe3＋，加入铁粉或铁钉，发生反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，可防止硫酸亚铁溶液被氧化，而不发生变质。 (2)除去氯化铁中的Fe2＋，可加入新制的氯水，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。 三、Fe、Fe2＋、Fe3＋的转化（铁三角） 1.铁三角的转化 铁元素有三种价态：0价、＋2价和＋3价，这三种价态的铁在一定条件下可相互转化，我们称之为_________。 Fe只有还原性，可以被氧化成＋2价或＋3价铁 ①Fe能被Fe3＋、Cu2＋、H＋、S等较_________氧化为Fe2＋ ②Fe能被Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4等_________氧化为Fe3＋ Fe2＋既有氧化性又有还原性，主要表现还原性 ①还原性：Fe2＋能被Cl2、O2、HNO3、H2O2、KMnO4(H＋)等氧化为Fe3＋ ②氧化性：Fe2＋能被Zn、Al、CO、H2等还原为Fe，如：Fe2＋＋Zn＝Fe＋Zn2＋ Fe3＋具有较强的氧化性 ①能被Fe、Cu、S2－(H2S)、I－(HI)、SO2还原成Fe2＋ ②能被C、CO、H2、Zn等还原成Fe，如：2Fe3＋＋3Zn＝2Fe＋3Zn2＋ 【易错点拨】Fe与稀HNO3：Fe少量，Fe＋4HNO3(稀)＝Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O；如Fe过量，则生成Fe(NO3)2。 2. “铁三角”转化关系的两个应用 判断离子共存 Fe2＋NO(H＋)、ClO－(次氯酸根)、MnO(H＋) Fe3＋S2－、I－、SO 除杂 溶液 杂质 除杂方法 FeCl2 FeCl3 加过量铁粉后过滤 FeCl3 FeCl2 通Cl2或加氯水或加H2O2 FeCl2 CuCl2 加过量铁粉后过滤 四、铁及其化合物之间的转化 铁及其化合物间的转化知识结构图 写出图中序号所示反应的离子方程式： ①Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O； ②Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓； ③Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O； ④Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑； ⑤2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－； ⑥2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。 (其他合理均可) 【归纳总结】(1)Fe只具有还原性，可被_________ (H＋、Cu2＋、Fe3＋、I2、S等)氧化为Fe2＋；被_________ [O2、Cl2、Br2、HNO3、KMnO4(H＋)等]氧化为Fe3＋。 (2)Fe2＋既有氧化性，又有还原性。可被强氧化剂[Cl2、Br2、O2、ClO－、KMnO4(H＋)、HNO3、H2O2等]氧化为Fe3＋；可被还原剂(Al、Zn、CO、C等)还原为Fe。 (3)Fe3＋只具有氧化性，可被_________ (Fe、Cu等)还原为Fe2＋，被_________ (Al、Zn、CO等)还原为Fe。 ( 0 3 经典例题 ) 【例1】．高铁酸钠是一种多功能绿色水处理剂，杀菌消毒的同时可生成氢氧化铁胶体．某工厂利用废金属屑（主要成分为和，含有少量）制取并回收金属，工艺流程如下： （1）试剂为　 　（填化学式）；在过滤操作中要使用玻璃棒，其作用是　 　． （2）证明滤液Ⅰ中无的实验方法是　 　；用离子方程式解释滤液Ⅰ不含有可能的原因　 　． （3）流程中固体不可暴露在空气中时间过长，原因是　 　（用化学方程式表示）． （4）高铁酸钠中铁的化合价为　 　价．高铁酸钠处理水过程中所发生的化学反应主要为（胶体），该反应中物质的氧化性强弱关系是　 　（填“>”或“<”）．净水时能吸附悬浮物的原因是　 　． 【例2】．某硫酸厂用硫铁矿焙烧后的烧渣（主要成分为、、，不考虑其他杂质）制备绿矾粗产品的流程如下： 已知是酸性氧化物。 回答下列问题： （1）流程中两次“操作”的名称是　 　。 （2）“还原”步骤中溶液由黄色变浅绿色，写出溶液变浅绿色的离子方程式　 　。 （3）“调pH至5-6”步骤中，写出生成的离子方程式　 　。 （4）鉴别滤液a中金属阳离子的实验方案如下，按要求填空： 操作 现象 结论或离子方程式 步骤1：取少量滤液a进行①　 　（填实验名称）。 火焰呈②　 　。 滤液a中含有。 步骤2：另取少量滤液a于试管中，依次滴入③　 　（填化学式）溶液和氯水。 溶液先无红色，后变红色。 滤液a中含有，不含。写出该过程中属于氧化还原反应的离子方程式④　 　。 【例3】．绿矾（）可用作局部收敛剂及补血剂。某工厂产生的烧渣（主要含、FeO，还有一定量的）可用于制绿矾晶体，其工艺流程如下： 查阅资料：不溶于水，也不与稀硫酸反应。 （1）操作X的名称为　 　。 （2）“浸取”步骤中，反应的离子方程式分别为　 　、　 　。 （3）试剂Y的作用是将转化为。 ①若试剂Y是，转化原理用离子方程式表示为，属于　 　（填“氧化产物”或“还原产物”）。 ②若试剂Y是Fe，转化原理用离子方程式表示为　 　，化工生产中②比①好，从物质利用率角度考虑，其原因是　 　。 （4）加入试剂Y充分反应后，如何证明滤液中已不含，写出实验操作和现象：　 　。 ( 0 4 强化提升 ) 一、选择题 1．已知A为常见的金属单质，根据如图所示的关系，下列叙述中正确的是(　　) A．A为Fe，B为FeO B．C→D溶液的颜色变化：浅绿色→棕黄色 C．④的离子方程式： D．⑤的离子方程式： 2．下列反应的离子方程式书写正确的是（　　） A．海水提镁中用石灰乳沉镁：Mg2++2OH-=Mg(OH)2 B．用小苏打可以缓解胃酸过多引起的不适 C．用稀盐酸除去铁制品表面的锈层：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O D．向硫酸亚铁溶液中加入铁粉防止其氧化：Fe3++Fe=2Fe2+ 3．检验芹菜中铁元素的实验操作有：①剪碎芹菜，研磨；②取少量滤液，滴加稀；③加入蒸馏水，搅拌，过滤；④滴加几滴KSCN溶液，振荡，观察。正确操作顺序为（　　） A．③①④② B．①②③④ C．②①④③ D．①③②④ 4．下列反应的离子方程式正确的是（　　） A．红热的木炭与浓硝酸反应： B．过量氯气通入溴化亚铁溶液中 C．硫氰化铁溶液中加NaOH溶液产生沉淀： D．向明矾溶液中加溶液至沉淀质量最大： 5．下图为铁元素的价类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是（　　） A．铁与高温水蒸气的反应可实现上述转化① B．不稳定，在空气中受热，迅速发生转化② C．中加稀(强氧化剂)可实现转化⑦ D．加热发生转化⑥，但加水不能转化为 6．下列关于性质实验的说法错误的是（　　） A．用如图装置可以制备 B．配制溶液，先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度 C．可用溶液检验溶液中是否存在 D．向溶液中加入少量铁粉是为了防止被氧化 7．有一质量为11.76g的Fe、CuO、Fe2O3混合固体，完全溶解在200mL2mol/L稀盐酸中，然后向溶液中加铁粉，剩余固体质量与加入铁粉质量的关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A．0~m1阶段发生反应为Fe+2H+=Fe2++H2↑ B．混合固体中的质量为0.01mol C．5.04~m2阶段发生反应为2Fe3++Fe=3Fe2+ D．图中m2=5.6 8．下列关于铁及其化合物的说法正确的是（　　） A．检验 FeCl2溶液中的Fe2+，可将酸性KMnO4溶液滴加到该溶液中，若酸性KMnO4溶液褪色，证明含有Fe2+ B．Fe3O4中铁的化合价有+2和+3价，是一种混合物 C．为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质，应取少量样品溶于盐酸，滴加KSCN溶液，若溶液未变红，说明铁粉未变质 D．FeCl3溶液腐蚀铜板的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 9．A、B、C、X均为中学常见的物质，它们之间有如下转化关系(其它产物已略去)：。下列说法错误的是（　　） A．若是，则可能是 B．若是，则可能是 C．若是金属单质，则、中的化合价可能是 D．若是，则与可能反应生成 10．化学与人类生产、生活密切相关，按要求回答下列问题。 （1）铁及其化合物中，常用作红色油漆与涂料的是　 　（填化学式）；具有磁性的黑色晶体是　 　（填化学式）。 （2）①“84消毒液”②高铁酸钠③碘酒④酒精⑤是人们日常生活中常用的杀菌消毒剂。上述杀菌消毒剂属于电解质的是　 　（填序号），写出②的电离方程式为　 　，双氧水也是常用消毒剂，其电子式为　 　。 （3）钠的化合物中，可用作潜水艇中供氧剂的是　 　（填名称），其与发生反应的化学方程式为　 　。 （4）印刷电路板用途广泛，电子工业中常用覆铜板为基材，利用溶液将覆铜板上不需要的铜腐蚀，发生反应的离子方程式为　 　；其氧化剂为　 　。 11．某工厂的工业废水中含有大量的和较多的。为减少污染并变废为宝，工厂计划从该废水中回收金属铜，并制备，流程如下： 下列说法正确的是（　　） A．甲为铁粉，乙为溶液 B．操作1和操作2均用到漏斗、烧杯和玻璃棒，且固体2为铜 C．往溶液1与溶液2中加入反应生成NO，欲制备1.5mol，理论上至少需要2mol D．为检验中是否含有，加入盐酸溶解，再加入过量NaOH溶液，观察沉淀颜色变化 12．室温下，下列实验探究方案不能达到探究目的的是（　　） 选项 探究方案 探究目的 A 向盛有溶液的试管中滴加几滴溶液，振荡，再滴加几滴新制氯水，观察溶液颜色变化 证明具有还原性 B 用玻璃棒蘸取某无色溶液后在酒精灯火焰上灼烧，观察火焰颜色 检验溶液中有 C 向盛有淀粉溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，观察溶液颜色变化 比较和的氧化性强弱 D 向包有足量过氧化钠粉末的脱脂棉上滴加几滴水，观察脱脂棉燃烧 证明过氧化钠与水反应放热 A．A B．B C．C D．D 13．部分含铁物质的“价一类”关系如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．的转化均能通过一步反应实现 B．在沸水中滴加e的饱和溶液可制备d的胶体 C．在高温下a与水蒸气反应生成b和 D．工业上，可用e溶液刻蚀铜电路板 14．工业废水中含有的重铬酸根离子有毒，工业废水必须处理达标后才能排放，工业上常用作处理剂，发生反应的离子方程式为，下列说法正确的是（　　） A．溶液不能用来刻蚀电路板中的Cu B．该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为 C．可用过量的锌粉除去中含有的少量 D．该反应中，每消耗，同时转移的电子的物质的量为0.6mol 15．向物质的量浓度均为0.1的、、的混合溶液中加入一定质量的Zn粉，充分反应后过滤，得到固体A和溶液B。下列说法正确的是（　　） A．向溶液B中滴入几滴KSCN溶液，溶液可能变为血红色 B．将固体A投入稀盐酸中，没有气泡生成，则溶液B中可能含有大量和 C．若溶液B呈蓝绿色，则固体A中一定不含铁元素 D．若溶液B无色透明，则固体A中一定含有Zn粉 16．下列有关铁及其化合物的说法中正确的是（　　） A．和都可以通过化合反应制取 B．细铁丝在空气里剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 C．向饱和溶液中滴加过量氨水，可制取胶体 D．若某铁的氧化物可表示为，则该氧化物中 17．检验久置的FeSO4溶液是否变质，最好选择的试剂是（　　） A．铁片 B．NaOH溶液 C．石蕊溶液 D．KSCN溶液 18．将绿矾（）溶于水配制成溶液喷施在叶面上，可解决植物叶面变黄问题，因此绿矾又被誉为“铁肥”。下列有关“铁肥”说法错误的是（　　） A．“铁肥”易被空气氧化变质 B．可用溶液检验“铁肥”是否发生变质 C．为保证“铁肥”的效果，可向配制后的溶液中加入少量铁粉 D．的摩尔质量为 19．甲、乙、丙三种物质间通过一步反应能够实现如图所示的转化，下列选项中符合转化关系的是（　　） 选项 甲 乙 丙 A B C D A．A B．B C．C D．D 20．某学生学习了检验食品中的铁元素后，设想在课外研究测定某补血剂中铁元素（+2价）含量，其设计实验流程如下： 下列说法错误的是（　　） A．步骤②可以用新制氯水替代 B．步骤②加入氨水的作用是将完全沉淀 C．每片补血剂中含铁元素的质量为0.07Wg D．取步骤①操作后的溶液，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变红，证明补血剂已完全被氧化变质 21．以Fe粉、稀硫酸、溶液为原料，用如图所示装置制备能较长时间保存的，下列说法正确的是（　　） A．反应前圆底烧瓶中放入铁粉，分液漏斗中装入溶液 B．生成在装置A中 C．实验开始前，应先关闭止水夹D D．若铁粉中含有少量，不影响本实验 22．以下是某高一同学整理课本上铁及其化合物的有关知识，其中错误的是（　　） A．高炉炼铁过程中，发生了氧化还原反应 B．是一种红棕色粉末，俗称磁性氧化铁 C．不稳定，在空气中加热迅速被氧化成 D．炽热的铁水或钢水倒入模具之前，模具必须进行充分的干燥 23．下列各组物质相互混合反应，最终有白色沉淀生成的是（　　） ①金属钠投入到溶液中 ②投入到溶液中 ③溶液和溶液 ④向饱和溶液中通入过量 A．③④ B．①④ C．②③ D．②③④ 24．下列除去杂质的方法正确的是（　　） A．用铁粉除去溶液中含有的少量 B．用新制氯水除去溶液中含有的少量 C．铁粉中混有少量铝粉：加入烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥 D．溶液中混有少量：加入过量氨水充分反应，过滤、洗涤、干燥 25．用溶液制作印刷电路板（PCB）并将腐蚀后废液回收再生的流程如下。 下列有关说法正确的是（　　）。 A．腐蚀池中Cu被氧化 B．置换池中反应完全后的溶液中有 C．再生池中加入的试剂应为还原剂 D．该流程所得固体M属于纯净物 26．物质间的转化体现了化学核心素养之—“变化观念”。在一定条件下存在如下的转化关系，其中A、B、C均含有同一种元素（部分产物已略去），下列说法不正确的是（　　） A．若A为Fe，D为，则C为 B．若A为，D为Na，则B为 C．若A为C，D为，则反应③的化学方程式为 D．若A为NaOH，D为，则反应①的离子方程式为 27．某研究小组以废铁屑（含有少量C、Cu、杂质）为原料制备绿矾（），下列说法不正确的是（　　） A．可以采用热的纯碱溶液去除废铁屑表面的油污 B．少量的Cu和，对制备结果的纯度有影响 C．溶液A中的溶质为和两种 D．操作2为蒸发浓缩、冷却结晶 28．工业用溶液刻蚀电路板的废液中主要含有、、、，实验室从废液中回收某些物质的流程如下： 下列说法正确的是（　　） A．还原过程中，溶液中可能存在的阳离子只有、、 B．溶解过程中反应的离子方程式： C．滤液1、滤液2合并后通入过量的重新获得溶液 D．滤渣的成分为Fe和Cu 29．物质类别和元素价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。如图所示为部分含铁物质的分类与相应化合价关系。下列有关说法错误的是（　　） A．a的化合价处于铁元素的最低价，具有还原性 B．b既可被氧化，也可被还原 C．可用酸性高锰酸钾溶液检验b溶液是否变质 D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系 30．为了检验某长期放置的FeCl2溶液是否完全变质，可选用的试剂是（　　） A．氨水 B．酸性高锰酸钾溶液 C．KSCN D．淀粉 31．铁、铜混合粉末18g加入到溶液中，充分反应后，剩余固体的质量为2.8g。若反应前后溶液体积不变，下列说法正确的是（　　） A．反应后溶液中 B．原固体混合物中Cu的质量是9.6g C．反应后溶液中 D．反应后溶液中 32．为了验证与能够相互转化，按下表操作进行实验： 操作顺序 对应现象 ①向溶液中加入过量铁粉 ②滴加溶液 ③再滴加几滴氯水 ①溶液由黄色变为浅绿色 ②溶液无明显变化 ③溶液变红 下列分析中不合理的是（　　） A．解释现象①的反应为 B．操作②可说明操作①后的溶液中无 C．溶液变红涉及的反应有 D．比较氧化性： 33．科研小组用氧化—沉淀法从废电池浸出液中去除铁：用氧化废电池没出液中的Fe2+()，再加适量调pH使转化为沉淀。研究发现pH对的氧化率和铁去除率的影响如图1和图2所示。 已知：i．pH越大，越小； ii．酸性条件下被还原为 下列说法不合理的是 A．由图1可知，氧化率随浸出液pH增大而减小 B．若起始浸出液pH=1，与Fe2+反应一段时间后，浸出液pH会减小 C．转变为沉淀的离子方程式为： D．推测若用调溶液pH也可以使转化为沉淀 34．价类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型。下图为铁元素的价类二维图，有关说法错误的是（　　） A．将a加入水中，可反应生成b B．b是一种难溶性碱 C．横坐标方框中对应的物质类别是盐 D．高铁酸钠(Na2FeO4)属于电解质 35．某兴趣小组为测定某含铁氧化物中铁元素的百分含量，其操作流程如下： 下列说法正确的是（　　） A．操作Ⅰ、操作Ⅲ均为过滤 B．操作Ⅱ若未使用，则固体d的质量小于32g C．灼烧需要的仪器有酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳等 D．该含铁氧化物中 36．关于铁的三种氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)的下列叙述正确的是（　　） A．铁的三种氧化物中铁元素的化合价完全相同 B．都是碱性氧化物，都能与盐酸反应生成氯化铁和水 C．氧化亚铁可应用于瓷器制作中使釉呈绿色 D．四氧化三铁中铁元素有＋2价和＋3价，它是一种混合物 37．下列关于的说法错误的是（　　） A．中铁元素有价和价，是混合物 B．配制溶液时，先将晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度 C．溶于一定量稀硝酸中可能生成和Fe2＋ D．向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2＋被氧化 38．根据实验操作及现象，下列结论正确的是（　　） 选项 实验操作及现象 结论 A 向溶液中滴加溶液，生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，过一段时间后变为红褐色 有还原性 B 向某溶液中滴加溶液，产生白色沉淀 原溶液中一定含有Cl－ C 向某溶液中滴加酸性KMnO4溶液，紫色褪去 原溶液中一定含有 D 向某溶液中加入盐酸产生无色气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊 原溶液中一定含有 A．A B．B C．C D．D 39．向溶液中逐渐通入，溶液中某些离子的物质的量随的变化如图所示。 下列说法错误的是（　　） A．、、、的还原性依次增强 B．原溶液的物质的量浓度为 C．当时，溶液中 D．当溶液中时，反应中共转移0.8mol电子 二、解答题 40．卤块的主要成分是（还含有少量等离子）。以它为原料按下图流程可制得单质镁。 已知：①溶液中生成氢氧化物的如下表 物质 开始沉淀 2.7 8.3 9.6 完全沉淀 3.7 9.8 11.1 ②不溶于水请回答下列问题： （1）步骤①中加入的目的是　 　；为了尽量除去杂质，应调至　 　，固体a中的成分有　 　。 （2）溶液b中的主要溶质为　 　，步骤②后检验固体b已洗涤干净的操作为　 　。 （3）步骤④选用的试剂X应是　 　。 （4）步骤⑤操作I包括：先制得，再加热失水得无水，由溶液c制的操作为、　 　、　 　过滤。 （5）步骤⑥反应的化学方程式为　 　。 41．印刷铜制电路板蚀刻液的选取和回收再利用一直是研究的热点。常用的蚀刻液主要有传统的FeCl3型(HCl—FeCl3)、酸性的过氧化氢型(HCl—H2O2)等。 Ⅰ.某兴趣小组模拟FeCl3型蚀刻液的蚀刻过程，并回收Cu和蚀刻液(FeCl3溶液)的流程如图： 回答下列问题： （1）“蚀刻”时发生反应的化学方程式为　 　。 （2）证明“反应Ⅰ”后所得“滤液”中不含Fe3+的实验操作及预期实验现象是　 　 （3）“滤渣A”的成分为　 　 (填写名称，下同)。“试剂C”是　 　。 （4）“滤液B”与氯气“再生”时发生反应的离子方程式为　 　。 （5）Ⅱ.应用酸性的过氧化氢型(HCl—H2O2)蚀刻液，产生的蚀刻废液处理方法如图： 蚀刻铜板主要反应的离子方程式为　 　。 （6）回收Cu2(OH)2CO3的过程中需控制反应的温度，当温度高于80℃时，产品颜色发暗，其原因可能是　 　。 42．以废铁屑(含少量、FeS等杂质)为原料，制备硫酸亚铁晶体()，流程示意图如图。已知：晶体受热易失水。 （1）酸浸时间所得溶液的成分影响如表所示。 酸浸时间 1min 30min 120min 用KSCN溶液 检验 变红 未变红 变红 ①1min时检验，溶液变红，说明所得溶液中含有　 　。 ②30min时检验，用离子方程式表示溶液未变红的原因：　 　。 ③120min时检验，溶液又变红，用离子方程式说明原因：　 　。 ④操作X是　 　。 （2）测定所得硫酸亚铁晶体中的含量，步骤如下： Ⅰ.称取ag硫酸亚铁晶体样品，配制成100mL溶液。 Ⅱ.取出10mL溶液，加入适量稀硫酸，滴入溶液，至反应完全共消耗溶液cmL。 ①步骤Ⅰ中配制溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和　 　。 ②步骤Ⅱ中氧化的离子方程式是　 　。 ③硫酸亚铁晶体样品中的质量分数为　 　。 43．硫铁矿烧渣主要成分、、少量和CaO等。铁黄（FeOOH）主要用于涂料、水泥制件等。以硫铁矿烧渣为原料制备铁黄的工艺流程如下： 回答下列问题： （1）“滤渣”的主要成分是　 　（填化学式）。 （2）操作A为　 　。 （3）晶种制备过程中溶液pH与时间的关系如图： 在反应前期（O～20min）溶液的pH随时间的延长而直线下降，是因为通入后，溶液中生成FeOOH晶种时发生反应　 　（写离子方程式），使溶液pH降低，同时NaOH与反应生成絮状物。 （4）二次氧化的目的是将和进一步转化为铁黄，写出转化为铁黄的离子方程式：　 　，此过程要使溶液的pH控制在3～4比较合适，如果溶液pH大于5，则可能产生的后果是　 　。 （5）铁黄纯度可以通过产品的耗酸量确定。 Wg铁黄溶液b溶液c滴定 资料：，不与稀碱液反应 ①写出铁黄溶解于硫酸溶液的化学方程式：　 　。 ②加入的溶液必须过量，原因是　 　。 44．已知有以下物质相互转化试回答： （1）写出B、C、D三种溶液中溶质的化学式。 B．　 　、C．　 　、D．　 　。 （2）写出由E转变成F的化学方程式　 　。 （3）向G溶液加入A的有关离子反应方程式　 　。 （4）列举一种检验G溶液中金属阳离子的方法：　 　。 45．已知物质A～H之间存在如图所示转化关系： 回答下列问题： （1）D溶液为　 　（填化学式）溶液。 （2）检验G溶液中是否含有B溶液中金属阳离子可以用酸性高锰酸钾溶液，写出溶液B中金属阳离子与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式：　 　（已知：酸性条件下高锰酸钾被还原为）。 （3）G溶液能否用铜制容器盛放，理由是　 　。 （4）白色沉淀E变为红褐色沉淀F时反应的化学方程式为　 　。 （5）下列物质不可以通过化合反应制得的是　 　（填字母）。 a.物质B b.物质C c.物质F d.物质G （6）制备溶液B时一般会加入稍过量的A，其目的是　 　。 46．硫酸厂产生的烧渣（主要含、，还含有一定量的）可用于制备，某兴趣小组在实验室模拟该流程如下，请回答下列问题： 已知：、均不溶于硫酸，也不与硫酸反应 （1）烧渣在加入稀硫酸溶解前需要粉碎，其目的是　 　。 （2）“酸溶”时最适宜采用的加热方法是　 　。 （3）“过滤I”的滤渣主要成分为　 　（填化学式）。 （4）“还原”时需适当过量，其目的是将全部还原成，检验已完全转化的试剂为　 　（填化学式）；“还原”时既无沉淀生成又无气体生成，且“还原”后溶液中阴离子种类不变，写出“还原”过程中反应的离子方程式　 　。 （5）写出“沉淀”时反应的离子方程式　 　，“过滤Ⅲ”所得滤液的主要成分为　 　（填化学式），其主要用途为　 　。 （6）所得需充分洗涤，检验是否洗净所需试剂是　 　（填化学式）。 47．要配制的溶液，配制过程中有如下操作步骤： ①把称量好的绿矾放入小烧杯中，加适量蒸馏水溶解； ②待溶液恢复到室温； ③把①所得溶液小心转入____中； ④用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，每次洗涤液都小心转入容量瓶，并轻轻摇匀； ⑤继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距离刻度1～2cm处，改用____滴加蒸馏水至液面与刻度线相切； ⑥将容量瓶塞紧，反复上下颠倒，摇匀。 请填写下列空白： （1）补全相应实验操作中所缺的仪器名称：③　 　，⑤　 　。 （2）实验室用绿矾来配制该溶液，用托盘天平称量绿矾　 　g。 （3）实验室保存该溶液为了防止被氧化，一般在溶液底部加入少量　 　(填试剂名称)。 （4）若实验测得该溶液的质量分数为，则该溶液的密度为　 　(填表达式)。 （5）由于错误操作，使得实际浓度比所要求的浓度偏小的是____(填写编号)。 A．称量的固体中混有少量无水 B．使用容量瓶配制溶液时，俯视液面定容 C．没有用蒸馏水洗烧杯2～3次，并将洗液移入容量瓶中 D．容量瓶底部残留少量蒸馏水，没有干燥完全 E．定容时，滴加蒸馏水，先使液面略高于刻度线，再吸出少量水使液面凹面与刻度线相切 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第3章 铁 金属材料 第一节铁及化合物 3.1.2铁的氢氧化物和铁盐、亚铁盐 ( 01 思维导图 ) ( 0 2 基础知识 ) 一、铁的氢氧化物的性质与制备 1. 铁的氢氧化物性质的比较 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 物质类别 二元弱碱 三元弱碱 颜色状态 白色固体 红褐色固体 溶解性 不溶于水 不溶于水 与非氧化性强酸反应 Fe(OH)2＋2H＋=== Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 稳定性 Fe(OH)2FeO＋H2O (隔绝空气) 2Fe(OH)3 Fe2O3＋3H2O 2. 铁的氢氧化物的制备 实验室制备氢氧化铁和氢氧化亚铁如下图所示： ①图甲实验中观察到的现象是有红褐色沉淀生成，反应的离子方程式是Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。 ②图乙实验中先观察到有白色沉淀生成，在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，有关反应的方程式是： Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色)； 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。 【氢氧化亚铁制备注意事项】在实验室制备氢氧化亚铁时，一定要用新制的亚铁盐和先加热驱赶氧气后的氢氧化钠溶液，且滴管末端插入试管内的液面下，再慢慢挤出氢氧化钠溶液，也可以在反应液面上滴加植物油或苯等物质进行液封，以防止氢氧化亚铁与氧气接触。 【深度思考】 (1)铁能与水蒸气反应，为什么在日常生活中常用铁壶烧水？ 提示　铁只能在高温下与水蒸气反应，与冷水、热水都不能反应，所以在日常生活中常用铁壶烧水。 (2)如何检验Fe3O4中铁元素的价态？ 提示　取少量固体于试管中，加入稀硫酸(不能用盐酸)溶解，将溶液分成两份，一份加入酸性高锰酸钾溶液，溶液紫红色褪去，说明溶液中含有Fe2＋；另一份加入KSCN溶液，溶液显红色，说明溶液中含Fe3＋。 (3)在空气中，Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3，Fe(OH)2受热能否分解生成FeO? 提示　Fe(OH)2在空气中加热不能得到FeO，因Fe(OH)2在空气中易被氧化。 二、铁盐和亚铁盐 1．铁盐和亚铁盐的组成 亚铁盐 铁盐 组成 含有的盐 含有的盐 常见物质 FeSO4·7H2O、FeCl2等 FeCl3、Fe2(SO4)3等 2.Fe2＋、Fe3＋的检验 Fe2＋ Fe3＋ 溶液的颜色 色 黄色 滴加KSCN溶液 无明显现象 溶液变色 反应原理 不反应 Fe3＋＋3SCN－=== Fe(SCN)3 结论 利用含有Fe3＋的盐溶液遇到溶液变成红色，检验Fe3＋的存在 3.Fe2＋、Fe3＋相互转化的实验探究 实验操作 实验现象 溶液显色，试管中有固体，再滴加KSCN溶液，溶液无明显变化 向上层溶液中滴加新制氯水，溶液变成红色 离子方程式 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 实验结论 Fe3＋Fe2＋ 4.铁盐和亚铁盐的化学性质 写出下列反应的离子方程式： 【易错点拨】(1)配制硫酸亚铁时，要在溶液中加入铁钉或铁粉。因为Fe2＋易被氧化为Fe3＋，加入铁粉或铁钉，发生反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，可防止硫酸亚铁溶液被氧化，而不发生变质。 (2)除去氯化铁中的Fe2＋，可加入新制的氯水，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。 三、Fe、Fe2＋、Fe3＋的转化（铁三角） 1.铁三角的转化 铁元素有三种价态：0价、＋2价和＋3价，这三种价态的铁在一定条件下可相互转化，我们称之为“铁三角”。 Fe只有还原性，可以被氧化成＋2价或＋3价铁 ①Fe能被Fe3＋、Cu2＋、H＋、S等较弱氧化剂氧化为Fe2＋ ②Fe能被Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4等强氧化剂氧化为Fe3＋ Fe2＋既有氧化性又有还原性，主要表现还原性 ①还原性：Fe2＋能被Cl2、O2、HNO3、H2O2、KMnO4(H＋)等氧化为Fe3＋ ②氧化性：Fe2＋能被Zn、Al、CO、H2等还原为Fe，如：Fe2＋＋Zn＝Fe＋Zn2＋ Fe3＋具有较强的氧化性 ①能被Fe、Cu、S2－(H2S)、I－(HI)、SO2还原成Fe2＋ ②能被C、CO、H2、Zn等还原成Fe，如：2Fe3＋＋3Zn＝2Fe＋3Zn2＋ 【易错点拨】Fe与稀HNO3：Fe少量，Fe＋4HNO3(稀)＝Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O；如Fe过量，则生成Fe(NO3)2。 2. “铁三角”转化关系的两个应用 判断离子共存 Fe2＋NO(H＋)、ClO－(次氯酸根)、MnO(H＋) Fe3＋S2－、I－、SO 除杂 溶液 杂质 除杂方法 FeCl2 FeCl3 加过量铁粉后过滤 FeCl3 FeCl2 通Cl2或加氯水或加H2O2 FeCl2 CuCl2 加过量铁粉后过滤 四、铁及其化合物之间的转化 铁及其化合物间的转化知识结构图 写出图中序号所示反应的离子方程式： ①Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O； ②Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓； ③Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O； ④Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑； ⑤2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－； ⑥2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。 (其他合理均可) 【归纳总结】(1)Fe只具有还原性，可被弱氧化剂(H＋、Cu2＋、Fe3＋、I2、S等)氧化为Fe2＋；被强氧化剂[O2、Cl2、Br2、HNO3、KMnO4(H＋)等]氧化为Fe3＋。 (2)Fe2＋既有氧化性，又有还原性。可被强氧化剂[Cl2、Br2、O2、ClO－、KMnO4(H＋)、HNO3、H2O2等]氧化为Fe3＋；可被还原剂(Al、Zn、CO、C等)还原为Fe。 (3)Fe3＋只具有氧化性，可被弱还原剂(Fe、Cu等)还原为Fe2＋，被强还原剂(Al、Zn、CO等)还原为Fe。 ( 0 3 经典例题 ) 【例1】．高铁酸钠是一种多功能绿色水处理剂，杀菌消毒的同时可生成氢氧化铁胶体．某工厂利用废金属屑（主要成分为和，含有少量）制取并回收金属，工艺流程如下： （1）试剂为　 　（填化学式）；在过滤操作中要使用玻璃棒，其作用是　 　． （2）证明滤液Ⅰ中无的实验方法是　 　；用离子方程式解释滤液Ⅰ不含有可能的原因　 　． （3）流程中固体不可暴露在空气中时间过长，原因是　 　（用化学方程式表示）． （4）高铁酸钠中铁的化合价为　 　价．高铁酸钠处理水过程中所发生的化学反应主要为（胶体），该反应中物质的氧化性强弱关系是　 　（填“>”或“<”）．净水时能吸附悬浮物的原因是　 　． 【答案】（1）；引流 （2）取少量滤液Ⅰ于试管中，滴加溶液无明显现象，证明滤液Ⅰ中无；或 （3） （4）；>；被还原后可生成胶体，胶体具有吸附性可吸附水中悬浮物 【解析】【解答】（1）由分析可知，试剂a为稀硫酸，其化学式为H2SO4。过滤操作中玻璃棒的作用是引流。 故答案为：H2SO4；引流 （2）检验Fe3＋可用KSCN溶液检验，因此检验方法为：取少量滤液Ⅰ于试管中，滴加KSCN溶液无明显现象，证明滤液Ⅰ中无Fe3＋。由于Fe3＋能与Fe反应，因此当Fe有剩余时，溶液中不可能含有Fe3＋。Fe3＋与Fe反应的离子方程式为：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋。 故答案为：取少量滤液Ⅰ于试管中，滴加KSCN溶液无明显现象，证明滤液Ⅰ中无Fe3＋；2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋（或Fe＋Fe2O3＋6H＋=3Fe2＋＋3H2O） （3）Na2O2长期暴露在空气中，能与空气中的H2O反应生成NaOH而变质，该反应的化学方程式为：2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑。 故答案为：2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑ （4）Na2FeO4中Na元素为＋1价、O元素为－2价，根据化合价代数和为0可得，Fe元素的化合价为＋6价。该反应中Na2FeO4为氧化剂，O2为氧化产物，因此氧化性：Na2FeO4＞O2。Na2FeO4处理水的过程中反应生成Fe(OH)3胶体，胶体具有吸附性，可吸附水中的悬浮物，起到净水的作用。 故答案为：＋6；＞；Na2FeO4被还原后可生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体具有吸附性可吸附水中悬浮物 【分析】废金属屑中加入少量试剂a，过滤得到Cu、Fe和滤液Ⅰ。Cu、Fe混合物中继续加入足量试剂a，过滤得到Cu和滤液Ⅱ。滤液Ⅰ、Ⅱ经过一系列操作后得到FeSO4固体。因此滤液Ⅰ、Ⅱ均为FeSO4溶液。所加试剂a为稀硫酸。往FeSO4固体中加入Na2O2固体后，铁元素被氧化，得到Na2FeO4固体。据此结合题干设问分析作答。 【例2】．某硫酸厂用硫铁矿焙烧后的烧渣（主要成分为、、，不考虑其他杂质）制备绿矾粗产品的流程如下： 已知是酸性氧化物。 回答下列问题： （1）流程中两次“操作”的名称是　 　。 （2）“还原”步骤中溶液由黄色变浅绿色，写出溶液变浅绿色的离子方程式　 　。 （3）“调pH至5-6”步骤中，写出生成的离子方程式　 　。 （4）鉴别滤液a中金属阳离子的实验方案如下，按要求填空： 操作 现象 结论或离子方程式 步骤1：取少量滤液a进行①　 　（填实验名称）。 火焰呈②　 　。 滤液a中含有。 步骤2：另取少量滤液a于试管中，依次滴入③　 　（填化学式）溶液和氯水。 溶液先无红色，后变红色。 滤液a中含有，不含。写出该过程中属于氧化还原反应的离子方程式④　 　。 【答案】（1）过滤 （2） （3） （4）焰色试验；黄色；KSCN； 【解析】【解答】（1）两次“操作”均分离固体和液体，为过滤操作； 故答案为：过滤； （2）加入铁粉进行还原，将硫酸铁还原为硫酸亚铁，溶液由黄色变浅绿色，反应的离子方程式为 ； 故答案为：； （3）“调pH至5-6”步骤中，NaOH与硫酸铝反应生成氢氧化铝沉淀，反应的离子方程式为 ； 故答案为： ； （4）滤液a中含有硫酸钠，钠元素的焰色为黄色，则步骤1为：取少量滤液a进行焰色试验，火焰呈黄色，说明 滤液a中含有 ；步骤2：另取少量滤液a于试管中，依次滴入KSCN溶液和新制氯水，溶液先无红色，后变红色，说明滤液a中含有，不含；该过程中，亚铁离子被氯气氧化为铁离子，反应的离子方程式为 ； 故答案为：焰色试验；黄色；KSCN；。 【分析】 硫铁矿焙烧后的烧渣（主要成分为、、，不考虑其他杂质） 中加入稀硫酸酸浸，反应生成硫酸铁，反应生成硫酸铝，不与稀硫酸反应，加入铁粉还原，硫酸铁转化为硫酸亚铁，过滤分离出后，加入NaOH溶液调pH至5-6，使硫酸铝转化为氢氧化铝沉淀，经过滤分离出 ，得到的滤液a中主要含有硫酸亚铁和硫酸钠，滤液a经蒸发浓缩、冷却结晶得到绿矾。 【例3】．绿矾（）可用作局部收敛剂及补血剂。某工厂产生的烧渣（主要含、FeO，还有一定量的）可用于制绿矾晶体，其工艺流程如下： 查阅资料：不溶于水，也不与稀硫酸反应。 （1）操作X的名称为　 　。 （2）“浸取”步骤中，反应的离子方程式分别为　 　、　 　。 （3）试剂Y的作用是将转化为。 ①若试剂Y是，转化原理用离子方程式表示为，属于　 　（填“氧化产物”或“还原产物”）。 ②若试剂Y是Fe，转化原理用离子方程式表示为　 　，化工生产中②比①好，从物质利用率角度考虑，其原因是　 　。 （4）加入试剂Y充分反应后，如何证明滤液中已不含，写出实验操作和现象：　 　。 【答案】（1）过滤 （2）； （3）氧化产物；；铁消耗掉过量的稀硫酸，同时生成FeSO4利于提高物质利用率 （4）取少量充分反应后的滤液于试管中，滴加KSCN溶液不变成红色，则滤液中已不含Fe3+ 【解析】【解答】（1）固体和液体分离，利用的是过滤； （2）氧化铁和氧化亚铁与硫酸反应，氧化铁与硫酸反应得到硫酸铁，氧化亚铁与硫酸反应得到硫酸亚铁，即可写出离子方程式为： ， ； （3）①根据二氧化硫变为硫酸根，硫元素化合价升高，被氧化，属氧化产物； ②试剂为Fe，铁与铁离子反应得到亚铁离子，即可写出离子方程式为： ，化工生产中选择铁粉主要是铁可消耗硫酸生成硫酸亚铁提高物质利用率； （4）一般利用KSCN溶液进行检验铁离子，可取少量充分反应后的滤液于试管中，滴加KSCN溶液不变成红色，则滤液中已不含Fe3+； 【分析】（1）固液分离即可判断； （2）根据氧化铁与氧化亚铁与酸反应写出离子方程式即可； （3）①根据元素化合价变化判断产物；考虑加入铁粉可消耗硫酸增加硫酸亚铁的量； ②根据反应物和生成物即可写出方程式； （4）根据铁离子检验利用的是KSCN溶液变为红色。 ( 0 4 强化提升 ) 一、选择题 1．已知A为常见的金属单质，根据如图所示的关系，下列叙述中正确的是(　　) A．A为Fe，B为FeO B．C→D溶液的颜色变化：浅绿色→棕黄色 C．④的离子方程式： D．⑤的离子方程式： 【答案】B 【解析】【解答】A. A为Fe，B为四氧化三铁，A项错误； B.C为亚铁盐，溶液为浅绿色，D为三价铁，溶液为棕黄色，B项正确； C. ④的离子方程式 为二价铁氧化为三价铁，C项错误； D. ⑤的离子方程式 为三价铁还原为二价铁， ，D项错误； 故答案为：B。 【分析】根据分析可知，A为铁，B为四氧化三铁，C为亚铁盐，D为三价铁盐，E为氢氧化亚铁，F为氢氧化铁，据此解答即可。 2．下列反应的离子方程式书写正确的是（　　） A．海水提镁中用石灰乳沉镁：Mg2++2OH-=Mg(OH)2 B．用小苏打可以缓解胃酸过多引起的不适 C．用稀盐酸除去铁制品表面的锈层：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O D．向硫酸亚铁溶液中加入铁粉防止其氧化：Fe3++Fe=2Fe2+ 【答案】C 【解析】【解答】 A. 石灰乳为悬浊液，主要成分为，书写离子方程式时不能拆，故A不符合题意； B. 小苏打为，故B不符合题意； C. 铁锈的主要成分为 Fe2O3， 用稀盐酸除去铁制品表面的锈层：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O ，故C符合题意； D. 离子方程式电荷不守恒，故D不符合题意； 故答案为：C 【分析】离子方程式的书写步骤：写出化学方程式，将可溶性的强电解质拆开，删去方程式两边相同的离子， 检查是否符合电荷守恒和质量守恒，是否是最简比。 3．检验芹菜中铁元素的实验操作有：①剪碎芹菜，研磨；②取少量滤液，滴加稀；③加入蒸馏水，搅拌，过滤；④滴加几滴KSCN溶液，振荡，观察。正确操作顺序为（　　） A．③①④② B．①②③④ C．②①④③ D．①③②④ 【答案】D 【解析】【解答】 检验芹菜中铁元素的实验操作顺序为 ①剪碎芹菜，研磨； ③加入蒸馏水，搅拌，过滤； ②取少量滤液，滴加稀； ④滴加几滴KSCN溶液，振荡，观察。 故答案为：D 【分析】检验芹菜中铁元素的实验操作顺序为 ①剪碎芹菜，研磨； ③加入蒸馏水，搅拌，过滤； ②取少量滤液，滴加稀； ④滴加几滴KSCN溶液，振荡，观察。 4．下列反应的离子方程式正确的是（　　） A．红热的木炭与浓硝酸反应： B．过量氯气通入溴化亚铁溶液中 C．硫氰化铁溶液中加NaOH溶液产生沉淀： D．向明矾溶液中加溶液至沉淀质量最大： 【答案】B 【解析】【解答】A.红热的木炭与浓硝酸反应生成CO2，正确的方程式为：C+4H++4NO3-=CO2+NO2+2H2O，A错误； B.过量氯气通入溴化亚铁溶液中，方程式为：2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-，B正确； C.硫氰化铁不拆，正确的离子方程式为：Fe(SCN)3+3OH-=Fe(OH)3+3SCN-，C错误； D.明矾与Ba(OH)2按物质的量1：2反应时沉淀量最大，Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=2BaSO4+[Al(OH)4]-，D错误； 故答案为：B 【分析】A.红热的木炭与浓硝酸反应生成CO2； B.过量的氯气先跟Fe2+反应，再跟Br-反应； C.硫氰化铁不拆； D.明矾与Ba(OH)2按物质的量1：2反应时沉淀量最大。 5．下图为铁元素的价类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是（　　） A．铁与高温水蒸气的反应可实现上述转化① B．不稳定，在空气中受热，迅速发生转化② C．中加稀(强氧化剂)可实现转化⑦ D．加热发生转化⑥，但加水不能转化为 【答案】D 【解析】【解答】A．高温下铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，不能实现上述转化①，故A不符合题意； B．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，部分被氧化生成Fe3O4，故B不符合题意； C． 具有强氧化性， 中加稀(强氧化剂)生成Fe(NO3)3，故C不符合题意； D．Fe(OH)3加热生成Fe2O3，Fe2O3和水不反应，故D符合题意； 故答案为：D 【分析】A.铁与水蒸气反应得到四氧化三铁； B.氧化亚铁与氧气反应得到四氧化三铁； C.硝酸将氢氧化亚铁氧化为硝酸铁； D.氢氧化铁加热得到氧化铁，氧化铁不与水反应。 6．下列关于性质实验的说法错误的是（　　） A．用如图装置可以制备 B．配制溶液，先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度 C．可用溶液检验溶液中是否存在 D．向溶液中加入少量铁粉是为了防止被氧化 【答案】C 【解析】【解答】A．关闭C，Fe与硫酸反应生成氢气，压强增大将生成的硫酸亚铁溶液挤压入NaOH溶液中生成氢氧化亚铁，故A不符合题意； B．FeCl3易水解，配制溶液时应防止溶液因水解而生成氢氧化铁沉淀，可先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度，故B不符合题意； C．亚铁离子与NaOH反应生成白色沉淀，被氢氧化铁红色沉淀覆盖，故C符合题意； D．向 溶液中加入少量铁粉可防止 被氧化，故D不符合题意； 故答案为：C 【分析】A.左侧得到硫酸亚铁，通过氢气左侧硫酸亚铁亚茹到氢氧化钠中； B.铁离子易水解，先溶于浓盐酸中，再加入水稀释； C.不能用氢氧化钠检验铁离子中的亚铁离子； D.亚铁离子易被氧化，因此需要加入铁粉。 7．有一质量为11.76g的Fe、CuO、Fe2O3混合固体，完全溶解在200mL2mol/L稀盐酸中，然后向溶液中加铁粉，剩余固体质量与加入铁粉质量的关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A．0~m1阶段发生反应为Fe+2H+=Fe2++H2↑ B．混合固体中的质量为0.01mol C．5.04~m2阶段发生反应为2Fe3++Fe=3Fe2+ D．图中m2=5.6 【答案】B 【解析】【解答】A.根据氧化性Fe3+＞Cu2+＞H+可知，0~m1阶段发生反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+，A不符合题意； B.生成的3.84g的固体为Cu，计算出n（Cu）=，故m（CuO）=0.06mol×80g/mol=4.8g，则与Cu2+反应的n（Fe）=0.06mol，对应的m（Fe）=0.06mol×56g/mol=3.36g，则与溶液中Fe3+反应的m（Fe）=5.04g-3.36g=1.68g，对应的n（Fe）=，根据Fe+2Fe3+=3Fe2+可知溶液中的n（Fe3+）=2n（Fe）=0.06mol，Fe和Fe2O3的总质量为11.76g-4.8g=6.96g，列出方程组：56n（Fe）+160n（Fe2O3）=6.96，2n（Fe2O3）-2n（Fe）=0.06，解得n（Fe）=0.01mol，n（Fe2O3）=0.04mol，B符合题意； C. 5.04~m2阶段发生反应为Fe+2H+=Fe2++H2↑，C不符合题意； D.n（HCl）=0.2L×2mol/L=0.4mol，反应完全后，氯元素均在氯化亚铁中，根据氯原子守恒可知，n（FeCl2）=n（HCl）÷2=0.2mol，原固体中的n（Fe）=0.01mol+0.04mol×2=0.09mol，则消耗的n（Fe）=0.2mol-0.09mol=0.11mol，质量m（Fe）=0.11mol×56g/mol=6.16g，D不符合题意； 故选B。 【分析】A.根据溶液中离子的氧化性的强弱关系，分析出铁先于铁离子反应； B.先计算出溶液中铁离子的物质的量及固体中铁和氧化铁的总质量，列出方程组求解； C.0-m1发生的是铁与铁离子的反应，m1-5.04发生的是铁与铜离子的反应，5.04-m2发生的是铁与氢离子的反应； D.先计算出总的氯化亚铁的物质的量，然后减去原固体中铁元素的物质的量，即得消耗的铁的物质的量，进而求出消耗的铁的质量。 8．下列关于铁及其化合物的说法正确的是（　　） A．检验 FeCl2溶液中的Fe2+，可将酸性KMnO4溶液滴加到该溶液中，若酸性KMnO4溶液褪色，证明含有Fe2+ B．Fe3O4中铁的化合价有+2和+3价，是一种混合物 C．为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质，应取少量样品溶于盐酸，滴加KSCN溶液，若溶液未变红，说明铁粉未变质 D．FeCl3溶液腐蚀铜板的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 【答案】D 【解析】【解答】A.氯离子也与酸性高锰酸溶液反应，也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，A不符合题意； B. Fe3O4是一种纯净物，B不符合题意； C.若还原铁粉变质，加入盐酸后，可能生成的三价铁离子与铁单质反应变为亚铁离子，滴加KSCN溶液也不变红，C不符合题意； D. FeCl3溶液腐蚀铜板的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，D符合题意； 故选D。 【分析】A.利用氯离子也与酸性高锰酸钾溶液反应进行分析； B.虽然四氧化三铁中铁元素显+2和+3价，但其是一种纯净物； C.有可能部分变质，加入盐酸生成的三价铁离子与铁单质归中生成亚铁离子； D.利用三价铁离子氧化铜单质的离子方程式分析。 9．A、B、C、X均为中学常见的物质，它们之间有如下转化关系(其它产物已略去)：。下列说法错误的是（　　） A．若是，则可能是 B．若是，则可能是 C．若是金属单质，则、中的化合价可能是 D．若是，则与可能反应生成 【答案】C 【解析】【解答】A. 若A是FeCl3，X为Zn，FeCl3与适量Zn反应生成FeCl2，FeCl2再与Zn反应生成Fe，故C可能为Fe，A不符合题意； B.若A是NaOH，X为CO2，B为Na2CO3，Na2CO3与CO2继续反应生成NaHCO3，B不符合题意； C.若X是金属单质，则在B中X化合价为正化合价，B与X进行归中反应，C中X元素化合价为0价和B中X元素化合价之间，所以B、C中X的化合价为B＞C，C符合题意； D.若X是NaOH，A为CO2，过量CO2与NaOH反应生成B（NaHCO3），NaHCO3再与NaOH反应生成C（Na2CO3），A（CO2）与C（Na2CO3）反应可以生成B（NaHCO3），D不符合题意； 故选C。 【分析】A.利用不同量的Zn和FeCl3反应分析； B.利用氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠，碳酸钠与二氧化碳反应生成碳酸氢钠分析； C.利用归中反应的特征进行分析； ​​​​​​​D.利用氢氧化钠、二氧化碳、碳酸钠、碳酸氢钠之间的转化分析。 10．化学与人类生产、生活密切相关，按要求回答下列问题。 （1）铁及其化合物中，常用作红色油漆与涂料的是　 　（填化学式）；具有磁性的黑色晶体是　 　（填化学式）。 （2）①“84消毒液”②高铁酸钠③碘酒④酒精⑤是人们日常生活中常用的杀菌消毒剂。上述杀菌消毒剂属于电解质的是　 　（填序号），写出②的电离方程式为　 　，双氧水也是常用消毒剂，其电子式为　 　。 （3）钠的化合物中，可用作潜水艇中供氧剂的是　 　（填名称），其与发生反应的化学方程式为　 　。 （4）印刷电路板用途广泛，电子工业中常用覆铜板为基材，利用溶液将覆铜板上不需要的铜腐蚀，发生反应的离子方程式为　 　；其氧化剂为　 　。 【答案】（1）； （2）②；； （3）过氧化钠； （4）； 【解析】【解答】（1）氧化铁为红色物质，常用作红色油漆与涂料；具有磁性的黑色晶体是Fe3O4； 故答案为：Fe2O3；Fe3O4； （2）①84”消毒液为混合物，既不是电解质也不是非电解质； ②高铁酸钠为电解质； ③碘酒是混合物，既不是电解质也不是非电解质； ④酒精是混合物，既不是电解质也不是非电解质； ⑤是非金属氧化物，为非电解质； 属于电解质的是②，②高铁酸钠为电解质，可电离出Na+和，电离方程式为：Na2FeO4=2Na++；双氧水是共价化合物，其电子式为； 故答案为：②；Na2FeO4=2Na++；； （3）的化合物中，与水、反应都会产生，所以潜水艇中的供养剂是，与反应的化学方程式为； 故答案为：过氧化钠；； （4）FeCl3溶液将覆铜板上不需要的铜腐蚀，氯化铁与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，发生反应的化学方程式为：2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2，则该反应的离子方程式为2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+，该反应中，Fe元素的化合价降低，则氧化剂为FeCl3； 故答案为：2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+；FeCl3。 【分析】（1）氧化铁为红色物质；四氧化三铁为黑色固体，具有磁性； （2）电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物； （3）过氧化钠与水、二氧化碳反应均生成氧气； （4）氯化铁与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜。 11．某工厂的工业废水中含有大量的和较多的。为减少污染并变废为宝，工厂计划从该废水中回收金属铜，并制备，流程如下： 下列说法正确的是（　　） A．甲为铁粉，乙为溶液 B．操作1和操作2均用到漏斗、烧杯和玻璃棒，且固体2为铜 C．往溶液1与溶液2中加入反应生成NO，欲制备1.5mol，理论上至少需要2mol D．为检验中是否含有，加入盐酸溶解，再加入过量NaOH溶液，观察沉淀颜色变化 【答案】B 【解析】【解答】A.加入铁粉将铜离子变为铜单质得到亚铁离子，固体1中为铁和铜的混合物，加入硫酸可将铁除去，故A不符合题意； B.操作1和操作2为过滤，需要用到的漏斗，烧杯，玻璃棒，固体2为铜单质，故B符合题意； C. 往溶液1与溶液2中加入反应生成NO得到1个电子，欲制备1.5mol失去1.5mol电子，理论上至少需要1.5mol，故C不符合题意； D. 为检验中是否含有，加入硫酸溶解，再加入铁氰化钾溶液，看是否出现蓝色沉淀，故D 不符合题意； 故答案为：B 【分析】根据图示，加入铁粉将铜离子转化为铜，固体1为铜和铁，加入稀硫酸将铁反应，得到固体2为铜，溶液为硫酸亚铁，加入亚硝酸钠氧化亚铁离子产生 ，要制备1.5mol，需要加入1.5mol，j检验是否存在亚铁离子，先加入硫酸再加入铁氰化钾溶液看是否产生蓝色沉淀，结合选项即可判断。 12．室温下，下列实验探究方案不能达到探究目的的是（　　） 选项 探究方案 探究目的 A 向盛有溶液的试管中滴加几滴溶液，振荡，再滴加几滴新制氯水，观察溶液颜色变化 证明具有还原性 B 用玻璃棒蘸取某无色溶液后在酒精灯火焰上灼烧，观察火焰颜色 检验溶液中有 C 向盛有淀粉溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，观察溶液颜色变化 比较和的氧化性强弱 D 向包有足量过氧化钠粉末的脱脂棉上滴加几滴水，观察脱脂棉燃烧 证明过氧化钠与水反应放热 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】【解答】A. 向盛有溶液的试管中滴加几滴溶液，振荡，无明显变化，再滴加几滴新制氯水，观察溶液颜色变为血红色，因此说明有铁离子生成，说明亚铁离子具有还原性，故A不符合题意； B.玻璃中含有钠元素，一般利用铂丝或者铁丝，故B符合题意； C. 向盛有淀粉溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，观察颜色变化为蓝色，说明有碘单质产生，故C不符合题意； D. 向包有足量过氧化钠粉末的脱脂棉上滴加几滴水，观察脱脂棉燃烧， 说明反应放热，故D不符合题意； 故答案为：B 【分析】A.氯水可将亚铁离子氧化为铁离子，说明亚铁离子具有还原性； B.玻璃棒中含有钠元素； C.溴单质将碘离子氧化为碘单质，说明溴单质氧化性强于碘单质； D，过氧化钠与水反应放热。 13．部分含铁物质的“价一类”关系如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．的转化均能通过一步反应实现 B．在沸水中滴加e的饱和溶液可制备d的胶体 C．在高温下a与水蒸气反应生成b和 D．工业上，可用e溶液刻蚀铜电路板 【答案】C 【解析】【解答】A、氢氧化亚铁被氧气氧化得到氢氧化铁，氢氧化铁和盐酸反应生成氯化铁，的转化均能通过一步反应实现 ，故A不符合题意； B、向沸水中滴加饱和氯化铁溶液可制得氢氧化铁胶体，故B不符合题意； C、高温下，铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，故C符合题意； D、氯化铁溶液和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，因此可用氯化铁溶液刻蚀铜电路板，故D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】由图可知，a为Fe，b为FeO，c为Fe(OH)2，d为Fe(OH)3，e为FeCl3。 14．工业废水中含有的重铬酸根离子有毒，工业废水必须处理达标后才能排放，工业上常用作处理剂，发生反应的离子方程式为，下列说法正确的是（　　） A．溶液不能用来刻蚀电路板中的Cu B．该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为 C．可用过量的锌粉除去中含有的少量 D．该反应中，每消耗，同时转移的电子的物质的量为0.6mol 【答案】D 【解析】【解答】A、氯化铁能氧化铜，则溶液能用来刻蚀电路板中的Cu，故A错误； B、该反应中，Fe3+为氧化产物，Cr3+为还原产物，则该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为，故B错误； C、锌与氯化铁、氯化亚铁均反应，不能用锌粉除杂，故C错误； D、根据反应的方程式可知，每消耗1molFe2+，转移1mol电子，则每消耗 ，同时转移的电子的物质的量为0.6mol，故D正确； 故答案为：D。 【分析】中，Fe元素的化合价升高，则Fe2+为还原剂，Cr元素的化合价降低，则为氧化剂。 15．向物质的量浓度均为0.1的、、的混合溶液中加入一定质量的Zn粉，充分反应后过滤，得到固体A和溶液B。下列说法正确的是（　　） A．向溶液B中滴入几滴KSCN溶液，溶液可能变为血红色 B．将固体A投入稀盐酸中，没有气泡生成，则溶液B中可能含有大量和 C．若溶液B呈蓝绿色，则固体A中一定不含铁元素 D．若溶液B无色透明，则固体A中一定含有Zn粉 【答案】C 【解析】【解答】、、 都能与Zn粉反应，离子方程式：、、，生成的Fe2+也能与Zn粉反应，离子方程式： 氧化性强弱关系：HNO3＞Fe3+＞Cu2+＞Fe2+，锌粉按照此顺序进行反应； A.得到固体A，则反应至少与Cu2+进行了反应，此时溶液中无Fe3+ ，向溶液B中滴入几滴KSCN溶液，溶液不可能变为血红色，故A不符合题意； B.将固体A投入稀盐酸中，没有气泡生成，则Cu被置换出，Zn无剩余，说明 已经反应完全，溶液中不可能含有大量H+，故B不符合题意； C.若溶液B呈蓝绿色， 溶液B一定含有Cu2+，Zn还未能置换出Fe，则固体A中一定没有铁元素，则故C符合题意； D. 若溶液B无色透明，则锌粉可能刚好与Fe2+反应完，固体A中含有铁单质和铜单质，铁粉也可能过量， 则固体A中含有铁单质、铜单质和Zn粉， 故D不符合题意； 故答案为：C 【分析】氧化性强弱关系：HNO3＞Fe3+＞Cu2+＞Fe2+，锌粉按照此顺序进行反应。 16．下列有关铁及其化合物的说法中正确的是（　　） A．和都可以通过化合反应制取 B．细铁丝在空气里剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 C．向饱和溶液中滴加过量氨水，可制取胶体 D．若某铁的氧化物可表示为，则该氧化物中 【答案】A 【解析】【解答】A．Fe在中燃烧生成，与生成，与，生成均是化合反应，故A符合题意； B．铁在空气中不能燃烧，故B不符合题意； C．饱和溶液中滴加过量氨水，生成沉淀，不能制取胶体，故C不符合题意； D．设Fe0.96O的物质的量为，为，为，则有，解得：x=0.88，y=0.08，，故D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】A．依据铁及其化合物的性质分析； 17．检验久置的FeSO4溶液是否变质，最好选择的试剂是（　　） A．铁片 B．NaOH溶液 C．石蕊溶液 D．KSCN溶液 【答案】D 【解析】【解答】检验久置的FeSO4溶液变质会生成硫酸铁，铁离子遇KSCN溶液变为变红色，因此最好选择KSCN溶液，故选D； 故答案为：D。 【分析】久置的FeSO4若变质混有铁离子，铁离子与KSCN结合生成络离子，溶液为血红色 。 18．将绿矾（）溶于水配制成溶液喷施在叶面上，可解决植物叶面变黄问题，因此绿矾又被誉为“铁肥”。下列有关“铁肥”说法错误的是（　　） A．“铁肥”易被空气氧化变质 B．可用溶液检验“铁肥”是否发生变质 C．为保证“铁肥”的效果，可向配制后的溶液中加入少量铁粉 D．的摩尔质量为 【答案】B 【解析】【解答】A、亚铁离子具有还原性，易被空气中氧气氧化，则“铁肥”易被空气氧化变质，故A不符合题意； B、酸性高锰酸钾能氧化亚铁离子，不能用 溶液检验“铁肥”是否发生变质，故B符合题意； C、溶液中铁离子能与铁反应生成亚铁离子，则为防止亚铁离子被氧化，保证“铁肥”的效果，应向配制后的溶液中加入少量铁粉，故C不符合题意； D、摩尔质量在数值上与相对分子质量相等，单位为g/mol，则 的摩尔质量为 ，故D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A、亚铁离子具有还原性； B、酸性高锰酸钾能氧化亚铁离子； C、铁粉能将铁离子还原为亚铁离子； D、摩尔质量在数值上与相对分子质量相等，单位为g/mol。 19．甲、乙、丙三种物质间通过一步反应能够实现如图所示的转化，下列选项中符合转化关系的是（　　） 选项 甲 乙 丙 A B C D A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】【解答】A. 不溶于水，故不能一步转化为 ，A错误； B.、 均为可溶性盐，不能一步转化为，B错误； C. 与少量二氧化碳反应可生成 ， 再与过量的二氧化碳反应可生成 ，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠，C正确； D. 不溶于水，也不溶于酸，故不能一步转化为 ，D错误； 故选C。 【分析】A. 不溶于水； B.不能一步转化为； C. 依据钠盐的性质分析； D. 不能一步转化为。 20．某学生学习了检验食品中的铁元素后，设想在课外研究测定某补血剂中铁元素（+2价）含量，其设计实验流程如下： 下列说法错误的是（　　） A．步骤②可以用新制氯水替代 B．步骤②加入氨水的作用是将完全沉淀 C．每片补血剂中含铁元素的质量为0.07Wg D．取步骤①操作后的溶液，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变红，证明补血剂已完全被氧化变质 【答案】D 【解析】【解答】A.新制氯水也能将亚铁离子氧化成铁离子，A不符合题意； B.加入氨水的作用是将铁离子转化为氢氧化铁沉淀，B不符合题意； C.Wg氧化铁中铁元素的质量=，一片补血剂中含铁元素的质量为，C不符合题意； D. 取步骤①操作后的溶液，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变红， 也可能是部分亚铁离子被氧化成铁离子，D符合题意； 故选D。 【分析】A.在该流程中过氧化氢的目的是将亚铁离子氧化成铁离子，氯水有强氧化性，也可以将亚铁离子氧化成铁离子； B.结合加入氨水后产生红褐色悬浊液分析； C.先求出10片补血剂中铁元素的质量，再求出一片补血剂中铁元素的质量； D.亚铁离子的溶液加KSCN溶液变红，亚铁离子可能被全部氧化也可能部分氧化。 21．以Fe粉、稀硫酸、溶液为原料，用如图所示装置制备能较长时间保存的，下列说法正确的是（　　） A．反应前圆底烧瓶中放入铁粉，分液漏斗中装入溶液 B．生成在装置A中 C．实验开始前，应先关闭止水夹D D．若铁粉中含有少量，不影响本实验 【答案】D 【解析】【解答】A、由分析可知，反应前圆底烧瓶中放入铁粉，分液漏斗中装入稀硫酸溶液，A不符合题意； B、关闭止水夹后将A中液体压入B中，B中硫酸亚铁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁，B不符合题意； C、装入药品后应该打开止水夹D，让铁与稀硫酸反应生成的氢气将装置中空气排净，避免后来生成的 氢氧化亚铁被氧化，C不符合题意； D、过量铁会将铁离子还原为亚铁离子，故铁粉中含有少量Fe2O3，不影响本实验，D符合题意； 故答案为：D 【分析】铁与稀硫酸反应生成的氢气和硫酸亚铁，装入药品后应该打开止水夹，让铁与稀硫酸反应生成的氢气将装置中空气排净，避免后来生成的氢氧化亚铁被氧化，一段时间后，关闭止水夹后将A中液体压入B中，使硫酸亚铁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁，C装置收集排除的气体。 22．以下是某高一同学整理课本上铁及其化合物的有关知识，其中错误的是（　　） A．高炉炼铁过程中，发生了氧化还原反应 B．是一种红棕色粉末，俗称磁性氧化铁 C．不稳定，在空气中加热迅速被氧化成 D．炽热的铁水或钢水倒入模具之前，模具必须进行充分的干燥 【答案】B 【解析】【解答】A．高炉炼铁发生反应，该反应为氧化还原反应，A正确； B．俗称铁红，是一种红棕色粉末，俗称磁性氧化铁，是一种黑色的粉末，B错误； C．不稳定，在空气中加热迅速被氧化成，C正确； D．在钢铁厂的生产中，炽热的铁水注入模具之前，模具必须进行充分干燥，否则炽热的Fe与水反应，D正确； 故答案为： B。 【分析】俗称铁红，是一种红棕色粉末，俗称磁性氧化铁，是一种黑色的粉末。不稳定，在空气中加热迅速被氧化成。 23．下列各组物质相互混合反应，最终有白色沉淀生成的是（　　） ①金属钠投入到溶液中 ②投入到溶液中 ③溶液和溶液 ④向饱和溶液中通入过量 A．③④ B．①④ C．②③ D．②③④ 【答案】A 【解析】【解答】①金属钠投入到溶液中，发生，，氢氧化亚铁最终被氧化为红褐色氢氧化铁沉淀； ②投入到溶液中发生反应，，生成蓝色氢氧化铜沉淀； ③反应生成白色沉淀碳酸钙； ④向饱和溶液中通入过量发生反应：，生成白色沉淀碳酸氢钠； 最终有白色沉淀生成的是③④，故选A。 【分析】金属钠投入到盐溶液中，先发生钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠和盐溶液中的溶质发生反应。 24．下列除去杂质的方法正确的是（　　） A．用铁粉除去溶液中含有的少量 B．用新制氯水除去溶液中含有的少量 C．铁粉中混有少量铝粉：加入烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥 D．溶液中混有少量：加入过量氨水充分反应，过滤、洗涤、干燥 【答案】C 【解析】【解答】A．氯水或可将亚铁离子氧化为铁离子，可用氯水或除去溶液中含有的少量，故A错误； B．铁粉与溶液生成氯化亚铁，可用铁粉除去溶液中含有的少量，故B错误； C．Al与NaOH溶液反应生成易溶于水的四羟基合铝酸钠，Fe与氢氧化钠溶液不反应，充分反应后过滤可分离，洗涤、干燥得到铁，故C正确； D．溶液与溶液均与过量氨水反应生成沉淀，不能达到除杂，故D错误； 故答案为： C。 【分析】氯水或可将亚铁离子氧化为铁离子。铁粉与溶液生成氯化亚铁。Al与NaOH溶液反应生成易溶于水的四羟基合铝酸钠。 25．用溶液制作印刷电路板（PCB）并将腐蚀后废液回收再生的流程如下。 下列有关说法正确的是（　　）。 A．腐蚀池中Cu被氧化 B．置换池中反应完全后的溶液中有 C．再生池中加入的试剂应为还原剂 D．该流程所得固体M属于纯净物 【答案】A 【解析】【解答】A、腐蚀池中发生反应2Fe3＋＋Cu=Cu2＋＋2Fe2＋，过程中铜元素由0价变为+2价，化合价升高，发生氧化反应。因此腐蚀池中Cu被Fe3＋氧化，A符合题意。 B、置换池中加入铁粉后发生反应Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu，Fe3＋具有氧化性，能与Fe发生反应：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋。因此置换池中反应完全后的溶液中不可能含有Fe3＋，B不符合题意。 C、再生池中Fe2＋被氧化成Fe3＋，因此再生池中所加试剂应为氧化剂，C不符合题意。 D、置换池中所加铁粉过量，因此固体M中含有反应后生成的Cu和过量的Fe，为混合物，D不符合题意。 故答案为：A 【分析】腐蚀液中含有FeCl3，能与Cu发生反应2Fe3＋＋Cu=Cu2＋＋2Fe2＋。沉降池中过滤出过量的铜。置换池中加入铁粉后，发生反应Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋，因此得到的固体M为Fe和Cu。再生池中FeCl2与Cl2或H2O2等氧化剂反应，生成FeCl3，进入腐蚀池中继续反应。 26．物质间的转化体现了化学核心素养之—“变化观念”。在一定条件下存在如下的转化关系，其中A、B、C均含有同一种元素（部分产物已略去），下列说法不正确的是（　　） A．若A为Fe，D为，则C为 B．若A为，D为Na，则B为 C．若A为C，D为，则反应③的化学方程式为 D．若A为NaOH，D为，则反应①的离子方程式为 【答案】A 【解析】【解答】 A. 若A为Fe， D为，则B为 ，C为 。因为铁和氯气反应只能生成氯化铁，A错误； B. 若A为 ，D为Na，则B为 ，C为。因为氧气和钠反应生成过氧化钠，过氧化钠和氧气反应生成氧化钠，B正确； C. 若A为C，D为，则反应③的化学方程式为 。因为碳和氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳和碳反应生成一氧化碳，C正确； D. 若A为NaOH，D为 ，则反应①的离子方程式为 。因为氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，碳酸钠和二氧化碳反应生成碳酸氢钠，D正确； 故选A。 【分析】利用代入法，结合物质之间的转化关系判断，其中A项中铁和氯气反应只能生成氯化铁，则B为 ，C为 。 27．某研究小组以废铁屑（含有少量C、Cu、杂质）为原料制备绿矾（），下列说法不正确的是（　　） A．可以采用热的纯碱溶液去除废铁屑表面的油污 B．少量的Cu和，对制备结果的纯度有影响 C．溶液A中的溶质为和两种 D．操作2为蒸发浓缩、冷却结晶 【答案】B 【解析】【解答】 A.依据油脂可在热碱溶液中水解可知，热的纯碱溶液呈碱性，可以去除废铁屑表面的油污，A正确； B.依据，，少量的Cu和 ，可以被稀硫酸溶解，对制备结果的纯度有影响，B正确； C.由B项分析可知，溶液A中的溶质为 和 三种，C错误； D.依据从溶液中析出晶体的操作可知，操作2为蒸发浓缩、冷却结 晶，D正确； 故选C。 【分析】 A.依据油脂可在热碱溶液中水解分析； B.依据，判断； C.由B项分析判断； D.依据从溶液中析出晶体的操作判断。 28．工业用溶液刻蚀电路板的废液中主要含有、、、，实验室从废液中回收某些物质的流程如下： 下列说法正确的是（　　） A．还原过程中，溶液中可能存在的阳离子只有、、 B．溶解过程中反应的离子方程式： C．滤液1、滤液2合并后通入过量的重新获得溶液 D．滤渣的成分为Fe和Cu 【答案】C 【解析】【解答】A．还原过程中铁与铁离子反应生成亚铁离子，铁与铜离子反应生成亚铁离子和铜，溶液中可能存在的阳离子有铁离子、亚铁离子和铜离子，A不符合题意； B．溶解过程中，铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，离子方程式为：，B不符合题意； C．由分析可知，滤液1和滤液2的主要成分为氯化亚铁，两者合并后通入氯气，氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁，可获得氯化铁溶液，C符合题意； D．由分析可知，滤渣为铜，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】解答工业流程题一般技巧：1.认真读题，首先通读题目，了解题目大意；2.仔细分析：理清每一步关系，①原料与产品，②步骤与目的，加入某种试剂目的是，该实验操作目的是，③信息与迁移：所给信息一定有用，充分利用题目关键信息；3大胆猜想与回答：对于不懂得步骤可以大胆猜想并验证。 29．物质类别和元素价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。如图所示为部分含铁物质的分类与相应化合价关系。下列有关说法错误的是（　　） A．a的化合价处于铁元素的最低价，具有还原性 B．b既可被氧化，也可被还原 C．可用酸性高锰酸钾溶液检验b溶液是否变质 D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系 【答案】C 【解析】【解答】A、铁单质的化合价为0价，处于最低价态，可发生氧化反应，具有还原性，A不符合题意。 B、b中铁元素为+2价，可发生氧化反应，生成Fe3＋；也可发生还原反应，生成Fe。因此b既可被氧化，也可被还原，B不符合题意。 C、b溶液变质，则生成Fe3＋，检验Fe3＋应加入KSCN溶液，若溶液变红，则说明b溶液变质。酸性KMnO4与Fe3＋不反应，因此不能用酸性KMnO4溶液检验b溶液是否变质，C符合题意。 D、Fe2＋能与OH－反应生成Fe(OH)2沉淀；Fe(OH)2易被空气中的O2氧化成Fe(OH)3；Fe(OH)3与稀盐酸或稀硫酸反应，可生成Fe3＋；Fe3＋能与Fe反应生成Fe2＋，因此可实现b→c→d→e→b的循环转化，D不符合题意。 故答案为：C 【分析】A、处于最低价，具有还原性。 B、处于中间价态，即可发生还原反应，又可发生氧化反应。 C、b变质则生成Fe3＋，酸性KMnO4溶液无法检验Fe3＋。 D、根据物质的性质和转化分析。 30．为了检验某长期放置的FeCl2溶液是否完全变质，可选用的试剂是（　　） A．氨水 B．酸性高锰酸钾溶液 C．KSCN D．淀粉 【答案】A 【解析】【解答】A、加入氨水，若能产生白色絮状沉淀，后沉淀逐渐变为灰绿色，最后变为红褐色，则说明溶液中含有Fe2＋，该FeCl2溶液未完全变质，A符合题意。 B、由于溶液中一定含有Cl－，Cl－能被酸性KMnO4溶液氧化成Cl2，使得酸性KMnO4溶液褪色，因此不能说明溶液中是否含有Fe2＋，B不符合题意。 C、加入KSCN溶液后，溶液变红色，则溶液中含有Fe3＋，FeCl2溶液已经变质；若不变红色，则FeCl2溶液未变质。无法判断FeCl2溶液是否完全变质，C不符合题意。 D、加入淀粉溶液，无明显现象，不能说明FeCl2溶液是否完全变质，D不符合题意。 故答案为：A 【分析】FeCl2溶液中Fe2＋易被空气中的O2氧化成Fe3＋。要检验FeCl2溶液是否完全变质，则需检验溶液中是否还含有Fe2＋。据此结合选项所给物质进行分析。 31．铁、铜混合粉末18g加入到溶液中，充分反应后，剩余固体的质量为2.8g。若反应前后溶液体积不变，下列说法正确的是（　　） A．反应后溶液中 B．原固体混合物中Cu的质量是9.6g C．反应后溶液中 D．反应后溶液中 【答案】C 【解析】【解答】铁、铜混合粉末18g加入到100mL5.0mol/LFeCl3溶液中，充分反应后，有固体剩余则固体中一定有Cu，肯定发生反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+，可能发生Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+； 设参加反应的Fe为xmol，参加反应的Cu为ymol， 则：56x+64y=15.2 2x+2y=0.5 解得x=0.1mol y=0.15mol； A.充分反应后，剩余固体 ，溶液溶质为FeCl2、CuCl2，溶液中n(Cl-)=0.1L×5mol/L×3=1.5mol，n(Fe2+)+n(Cu2+)=n(Cl-)=0.75mol，A错误； B.参加反应的Cu为0.15mol，还剩余2.8g，原混合物中的Cu一共为12.4g，B错误； C. 由Fe守恒得反应后溶液中c(Fe2+)=5mol/L+1mol/L=6mol/L，C正确； D.反应后溶液 n(Fe2+)=0.6mol，n(Cu2+)=0.15mol，则 n(Fe2+)：n(Cu2+)=4：1，D错误； 故答案为 ：C 【分析】铁比铜活泼，与FeCl3溶液反应时先后发生Fe+2Fe3+=3Fe2+、Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，原氯化铁溶液中含有氯化铁的物质的量为n（FeCl3）=5mol/L×0.1L=0.5mol，结合反应的方程式解答． 32．为了验证与能够相互转化，按下表操作进行实验： 操作顺序 对应现象 ①向溶液中加入过量铁粉 ②滴加溶液 ③再滴加几滴氯水 ①溶液由黄色变为浅绿色 ②溶液无明显变化 ③溶液变红 下列分析中不合理的是（　　） A．解释现象①的反应为 B．操作②可说明操作①后的溶液中无 C．溶液变红涉及的反应有 D．比较氧化性： 【答案】D 【解析】【解答】A.向FeCl3溶液中加入过量铁粉，Fe与Fe3+反应生成Fe2+，离子方程式为：Fe+2Fe3+=3Fe2+，溶液由黄色变为浅绿色 ，A正确； B.滴加KSCN溶液，溶液无明显变化 ，证明溶液中无Fe3+，B正确； C.再滴加几滴氯水 ，Cl2把Fe2+氧化生成Fe3+，离子方程式为：Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-，Fe3+遇KSCN溶液变红，C正确； D.由实验现象和方程式得氧化性：Cl2＞Fe3+＞Fe2+，D错误； 故答案为 ：D 【分析】检验Fe2＋和Fe3＋时的注意事项 (1)检验Fe2＋时不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能将加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水能氧化SCN－)。 (2)Fe3＋、Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋(Cl－能还原酸性KMnO4，有干扰)。 33．科研小组用氧化—沉淀法从废电池浸出液中去除铁：用氧化废电池没出液中的Fe2+()，再加适量调pH使转化为沉淀。研究发现pH对的氧化率和铁去除率的影响如图1和图2所示。 已知：i．pH越大，越小； ii．酸性条件下被还原为 下列说法不合理的是 A．由图1可知，氧化率随浸出液pH增大而减小 B．若起始浸出液pH=1，与Fe2+反应一段时间后，浸出液pH会减小 C．转变为沉淀的离子方程式为： D．推测若用调溶液pH也可以使转化为沉淀 【答案】B 【解析】【解答】解：A、由图1可知，随着浸出液pH值的增大，Fe2＋氧化率逐渐减低，A不符合题意。 B、MnO2与Fe2＋反应的离子方程式为MnO2＋2Fe2＋＋4H＋=2Fe3＋＋Mn2＋＋2H2O，随着反应的进行，溶液中c(H＋)逐渐减小，pH值逐渐增大，B符合题意。 C、Fe3＋与CO32－、H2O反应生成Fe(OH)3和CO2，该反应的离子方程式为2Fe3＋＋2CO32－＋3H2O=2Fe(OH)3↓＋3CO2↑，C不符合题意。 D、Na2CO3溶液与Fe3＋反应体现了Na2CO3的碱性，NaHCO3溶液也具有碱性，因此也能与Fe3＋反应生成Fe(OH)3沉淀，D不符合题意。 故答案为：B 【分析】A、根据图1曲线的变化分析。 B、根据反应的离子方程式确定溶液中c(H＋)的变化，从而判断pH的变化。 C、Fe3＋与CO32－反应生成Fe(OH)3沉淀和CO2气体。 D、HCO3－也能与Fe3＋反应。 34．价类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型。下图为铁元素的价类二维图，有关说法错误的是（　　） A．将a加入水中，可反应生成b B．b是一种难溶性碱 C．横坐标方框中对应的物质类别是盐 D．高铁酸钠(Na2FeO4)属于电解质 【答案】A 【解析】【解答】A.Fe2O3不溶于水，所以其与水无法得到Fe（OH）3，A符合题意； B.Fe（OH）3是难溶碱，B不符合题意； C.横坐标方框中对应的物质类别是盐 ，C不符合题意； D.高铁酸钠(Na2FeO4) 是盐，属于电解质，D不符合题意。 故答案为：A。 【分析】A.Fe2O3不溶于水，所以其与水无法得到Fe（OH）3； B.Fe（OH）3是难溶性物质，且属于碱类； C.FeCl3和FeCl2是是酸根阴离子与金属离子组成的化合物，属于盐； D.溶于水或熔融状态下可以导电的化合物属于电解质。 35．某兴趣小组为测定某含铁氧化物中铁元素的百分含量，其操作流程如下： 下列说法正确的是（　　） A．操作Ⅰ、操作Ⅲ均为过滤 B．操作Ⅱ若未使用，则固体d的质量小于32g C．灼烧需要的仪器有酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳等 D．该含铁氧化物中 【答案】C 【解析】【解答】A．操作Ⅰ是溶解，操作III不是过滤，A错误； B．过氧化氢是把可能存在的亚铁离子氧化成铁离子。如果不用过氧化氢，之后加入足量的氢氧化钠溶液也会使亚铁离子全部沉淀，生成的氢氧化亚铁很快会被氧化，而且在空气中灼烧后，所有的亚铁离子都会被氧化，最终都是得到氧化铁。因此即使不加过氧化氢，最后得到的固体也是32g，B错误； C．固体灼烧需要酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳，C 正确； D.32g固体d是氧化铁，32gFe2O3：32g÷160g/mol=0.2mol，含有Fe：0.2mol×2=0.4mol，质量是0.4mol×56g/mol=22.4g，因此铁氧化物中氧元素的质量是30.4g-22.4g=8g，物质的量是8g÷16g/mol=0.5mol，所以铁和氧的物质的量之比是4：5，D错误； 故答案为：C。 【分析】铁的氧化物和盐酸反应生成氯化铁和氯化亚铁，氯化亚铁被双氧水氧化得到氯化铁，加足量氢氧化钠溶液生成氢氧化铁，灼烧生成氧化铁。 36．关于铁的三种氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)的下列叙述正确的是（　　） A．铁的三种氧化物中铁元素的化合价完全相同 B．都是碱性氧化物，都能与盐酸反应生成氯化铁和水 C．氧化亚铁可应用于瓷器制作中使釉呈绿色 D．四氧化三铁中铁元素有＋2价和＋3价，它是一种混合物 【答案】C 【解析】【解答】A．FeO中铁元素的化合价为＋2价，Fe2O3中铁元素的化合价为＋3价，Fe3O4为复杂的氧化物，其中铁元素的化合价可以看作是由＋2、＋3价组成的，A错误； B．FeO、Fe2O3为碱性氧化物，Fe3O4不属于碱性氧化物，与盐酸反应：Fe3O4＋8HCl=FeCl2＋2FeCl3＋4H2O，B错误； C．氧化亚铁是一种黑色粉末，可以应用于瓷器制作中使釉呈绿色，C正确； D．四氧化三铁是复杂的氧化物，属于纯净物，D错误 故答案为：C。 【分析】A.根据判断可知，化合价不相同，其中 Fe3O4既有+2也有+3价； B.判断是否为碱性氧化物的标准：看与酸反应是否只生成盐和水； C.铁的氧化物一般都有颜色，可以用于做颜料； D.四氧化三铁不是混合物，它是属于复杂氧化物。 37．下列关于的说法错误的是（　　） A．中铁元素有价和价，是混合物 B．配制溶液时，先将晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度 C．溶于一定量稀硝酸中可能生成和Fe2＋ D．向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2＋被氧化 【答案】A 【解析】【解答】A、Fe3O4中铁元素为＋2价和＋3价，但Fe3O4为纯净物，A符合题意。 B、FeCl3在水溶液中可发生水解反应Fe3＋＋3H2O⇌Fe(OH)3＋3H＋，将FeCl3溶解在较浓的盐酸中，可抑制Fe3＋的水解，B不符合题意。 C、稀硝酸具有氧化性，与Fe反应生成Fe(NO3)3；铁粉具有还原性，过量的Fe能将Fe3＋还原为Fe2＋。因此反应后溶液中可能含有Fe3＋和Fe2＋，C不符合题意。 D、Fe2＋具有还原性，易被空气中的O2氧化成Fe3＋。在FeCl2溶液中加入少量铁粉，Fe可将Fe3＋还原为Fe2＋，因此可防止Fe2＋被氧化，D不符合题意。 故答案为：A 【分析】 A、Fe3O4为纯净物。 B、溶液较浓的盐酸中可抑制Fe3＋的水解。 C、HNO3具有氧化性，能将Fe氧化成Fe3＋；过量的Fe能将Fe3＋还原为Fe2＋。 D、铁粉具有还原性，能将Fe3＋还原为Fe2＋。 38．根据实验操作及现象，下列结论正确的是（　　） 选项 实验操作及现象 结论 A 向溶液中滴加溶液，生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，过一段时间后变为红褐色 有还原性 B 向某溶液中滴加溶液，产生白色沉淀 原溶液中一定含有Cl－ C 向某溶液中滴加酸性KMnO4溶液，紫色褪去 原溶液中一定含有 D 向某溶液中加入盐酸产生无色气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊 原溶液中一定含有 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】【解答】A、FeSO4与NaOH反应生成白色絮状沉淀Fe(OH)2，Fe(OH)2易被空气中的O2氧化，白色絮状沉淀逐渐变为灰绿色，最后变为Fe(OH)3红褐色沉淀。说明了Fe(OH)2具有还原性，A符合题意。 B、滴加AgNO3溶液后产生白色沉淀，该沉淀可能为AgCl或Ag2SO4，因此原溶液中可能含有Cl－或SO42－，B不符合题意。 C、滴加酸性KMnO4溶液，紫色褪去，由于KMnO4溶液具有氧化性，溶液褪色，说明原溶液中含有还原性离子，可能含有Cl－、SO32－或Fe2＋，C不符合题意。 D、加入稀盐酸，产生无色气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊，则该气体可能为CO2或SO2，则原溶液中可能含有CO32－、HCO3－或SO32－、HSO3－，D不符合题意。 故答案为：A 【分析】A、Fe(OH)2中铁元素为＋2价，易被空气中的O2氧化。 B、滴加AgNO3溶液后产生的白色沉淀可能为AgCl或Ag2SO4。 C、KMnO4溶液褪色，说明溶液中含有还原性离子，不一定是Fe2＋。 D、使澄清石灰水变浑浊的气体可能为SO2、CO2。 39．向溶液中逐渐通入，溶液中某些离子的物质的量随的变化如图所示。 下列说法错误的是（　　） A．、、、的还原性依次增强 B．原溶液的物质的量浓度为 C．当时，溶液中 D．当溶液中时，反应中共转移0.8mol电子 【答案】C 【解析】【解答】A．从图中可知将氯气通入溶液中，反应的先后顺序为：、、，说明还原性：＞＞；还原性：还原剂>还原产物，根据反应可知，还原性：＜，则、、、的还原性依次增强，A项正确； B．由图可知，溶液中的物质的量为0.2mol，则为0.1mol，原溶液的物质的量浓度为，B项正确； C．由图可知，通入0.1mol 时，溶液中的开始和反应，故当时，和反应消耗的物质的量为0.02mol，根据可知，生成的物质的量为0.04mol，消耗的物质的量为0.04mol，原溶液中物质的量为，此时溶液中剩余物质的量为0.06mol，==，C项错误； D．当溶液中时，=0.1mol，原溶液的物质的量浓度为，溶液中的物质的量为0.2mol，，消耗0.2mol 转移0.2mol电子；物质的量为0.1mol，，消耗0.1mol，转移0.1mol电子；，当有0.1mol 生成时，转移0.5mol电子，共转移0.8mol电子，D项正确； 故答案为：C。 【分析】由图可知，通入氯气，先与氯气发生反应：，完全反应后，与氯气发生反应：，完全反应后，碘单质与氯气反应：。 二、解答题 40．卤块的主要成分是（还含有少量等离子）。以它为原料按下图流程可制得单质镁。 已知：①溶液中生成氢氧化物的如下表 物质 开始沉淀 2.7 8.3 9.6 完全沉淀 3.7 9.8 11.1 ②不溶于水请回答下列问题： （1）步骤①中加入的目的是　 　；为了尽量除去杂质，应调至　 　，固体a中的成分有　 　。 （2）溶液b中的主要溶质为　 　，步骤②后检验固体b已洗涤干净的操作为　 　。 （3）步骤④选用的试剂X应是　 　。 （4）步骤⑤操作I包括：先制得，再加热失水得无水，由溶液c制的操作为、　 　、　 　过滤。 （5）步骤⑥反应的化学方程式为　 　。 【答案】（1）将氧化为，便于除去；9.8； （2）；取少量最后一次洗液于试管，加入硝酸酸化，再加硝酸银溶液，无白色沉淀生成，则固体b己洗净 （3）盐酸 （4）蒸发浓缩；冷却结晶 （5） 【解析】【解答】(1)Fe2+具有还原性，反应 ① NaClO将Fe2+氧化为Fe3+；加入NaOH调pH除去Fe3+、Mn2+，故pH应调至9.8，此时生成的沉淀有Fe(OH)3、Mn(OH)2，以及少量Mg(OH)2； 答案： 将氧化为，便于除去 ； 9.8；Fe(OH)3、Mn(OH)2，以及少量Mg(OH)2； （2）溶质b为NaCl，沉淀上附溶液中的Cl-，可用检验Cl-的方法检验沉淀是否洗涤干净，方法是取少量最后一次洗液于试管，加入硝酸酸化，再加硝酸银溶液，无白色沉淀生成，则固体b已洗净； 答案：NaCl； 取少量最后一次洗液于试管，加入硝酸酸化，再加硝酸银溶液，无白色沉淀生成，则固体b己洗净 ； （3） 步骤④ 是加稀盐酸将Mg(OH)2沉淀溶解并转化成MgCl2溶液； 答案：盐酸； （4） 步骤⑤操作I包括：先制得，再加热失水得无水，由溶液c制的操作I为 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到，； 答案： 蒸发浓缩、冷却结晶； （5） 步骤⑥电解熔融MgCl2得到Mg，化学方程式为： ； 答案： ； 【分析】 卤块溶液中存在Mg2+、Fe3+、Fe2+、Mn2+，NaClO将Fe2+氧化为Fe3+，加入NaOH调pH除去Fe3+、Mn2+得到固体aFe(OH)3、Mn(OH)2和溶液aMgCl2，溶液aMgCl2加入Na2CO3反应生成MgCl2为固体bMgCO3和溶液bNaCl，固体bMgCO3加水煮沸得到Mg(OH)2，加稀盐酸将Mg(OH)2沉淀溶解并转化成MgCl2溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到，并在HCl氛围中脱水得到无水MgCl2，经过电解得到Mg。 41．印刷铜制电路板蚀刻液的选取和回收再利用一直是研究的热点。常用的蚀刻液主要有传统的FeCl3型(HCl—FeCl3)、酸性的过氧化氢型(HCl—H2O2)等。 Ⅰ.某兴趣小组模拟FeCl3型蚀刻液的蚀刻过程，并回收Cu和蚀刻液(FeCl3溶液)的流程如图： 回答下列问题： （1）“蚀刻”时发生反应的化学方程式为　 　。 （2）证明“反应Ⅰ”后所得“滤液”中不含Fe3+的实验操作及预期实验现象是　 　 （3）“滤渣A”的成分为　 　 (填写名称，下同)。“试剂C”是　 　。 （4）“滤液B”与氯气“再生”时发生反应的离子方程式为　 　。 （5）Ⅱ.应用酸性的过氧化氢型(HCl—H2O2)蚀刻液，产生的蚀刻废液处理方法如图： 蚀刻铜板主要反应的离子方程式为　 　。 （6）回收Cu2(OH)2CO3的过程中需控制反应的温度，当温度高于80℃时，产品颜色发暗，其原因可能是　 　。 【答案】（1）Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2 （2）取少量滤液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液不变红 （3）铜、铁；酸 （4）2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- （5）2H++H2O2+Cu=Cu2++2H2O （6）Cu2(OH)2CO3受热分解生成了黑色的CuO 【解析】【解答】（1）氯化铁和铜反应得到氯化亚铁和氯化铜，即可写出方程式为： Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2 ； （2）铁离子利用KSCN溶液进行检验，具体步骤为： 取少量滤液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液不变红 ； （3）根据加入过量的铁粉，即可得到滤渣为：铁和铜，消耗铁的量主要是加入酸； （4）氯气与氯化亚铁反映的得到氯化铁，可继续腐蚀铜即可写出方程式： 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- ； （5）过氧化氢在酸性条件下氧化铜得到水和铜离子，即可写出方程式： 2H++H2O2+Cu=Cu2++2H2O ； （6）考虑碱式碳酸铜易分解得到氧化铜。因此答案为： Cu2(OH)2CO3受热分解生成了黑色的CuO ； 【分析】（1）氯化铁与铜反应德奥氯化亚铁和氯化铜； （2）铁离子利用KSCN溶液检验； （3）根据加入铁粉发生反应即可得到滤渣，除去铁粉主要是利用酸； （4）利用氯气将氯化亚铁反应得到氯化铁； （5）过氧化氢与铜反应得到铜离子和水； （6）碱式碳酸铜易受热分解。 42．以废铁屑(含少量、FeS等杂质)为原料，制备硫酸亚铁晶体()，流程示意图如图。已知：晶体受热易失水。 （1）酸浸时间所得溶液的成分影响如表所示。 酸浸时间 1min 30min 120min 用KSCN溶液 检验 变红 未变红 变红 ①1min时检验，溶液变红，说明所得溶液中含有　 　。 ②30min时检验，用离子方程式表示溶液未变红的原因：　 　。 ③120min时检验，溶液又变红，用离子方程式说明原因：　 　。 ④操作X是　 　。 （2）测定所得硫酸亚铁晶体中的含量，步骤如下： Ⅰ.称取ag硫酸亚铁晶体样品，配制成100mL溶液。 Ⅱ.取出10mL溶液，加入适量稀硫酸，滴入溶液，至反应完全共消耗溶液cmL。 ①步骤Ⅰ中配制溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和　 　。 ②步骤Ⅱ中氧化的离子方程式是　 　。 ③硫酸亚铁晶体样品中的质量分数为　 　。 【答案】（1）Fe3+；2Fe3++Fe=3Fe2+；4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；加热浓缩、冷却结晶 （2）100mL容量瓶；5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O； 【解析】【解答】（1）①1min时用KSCN溶液检验溶液变红，发生反应Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(红色)，说明所得溶液中含有Fe3+；故答案为：Fe3+； ②30min时用KSCN溶液检验，溶液未变红，说明溶液中不含Fe3+，其原因其中少量的Fe3+被Fe还原为Fe2+，其反应为2Fe3++Fe=3Fe2+；故答案为2Fe3++Fe=3Fe2+； ③120min时检验，溶液复又变红，说明在酸性条件下由于长时间暴露在空气中，Fe2+被O2氧化为Fe3+，其反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；故答案为：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O； ④硫酸亚铁溶液经过加热浓缩、冷却结晶，过滤，得到硫酸亚铁晶体；故答案为：加热浓缩、冷却结晶； （2）①取出溶液，配制100mL溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和100mL容量瓶；故答案为：100mL容量瓶； ②从配制好的溶液中取出溶液，加入适量稀硫酸，滴入bmol/L的KMnO4溶液，发生反应5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O；故答案为：5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O； ③结合离子方程式5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O，消耗bmol/L的KMnO4cml溶液，硫酸亚铁溶液Fe2+中的物质的量浓度为c(Fe2+)=，硫酸亚铁晶体样品中的质量分数为；故答案为：。 【分析】向废铁屑(含少量、FeS等杂质)中加入硫酸酸浸，发生的反应有Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、2Fe3++Fe=3Fe2+、FeS+2H+=Fe2++H2S↑；得到硫酸亚铁溶液；经过蒸发浓缩、冷却结晶，得到硫酸亚铁晶体。据此分析。 （1）①时用KSCN溶液检验溶液变红，发生反应Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(红色)，说明所得溶液中含有Fe3+；故答案为：Fe3+； ②时用KSCN溶液检验，溶液未变红，说明溶液中不含Fe3+，其原因为Fe3+被Fe还原为Fe2+，其反应为2Fe3++Fe=3Fe2+；故答案为2Fe3++Fe=3Fe2+； ③120min时检验，溶液复又变红，说明在酸性条件下，Fe2+被氧化为Fe3+，其反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；故答案为：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O； ④酸浸处理后，得到硫酸亚铁溶液；经过加热浓缩、冷却结晶，过滤，得到硫酸亚铁晶体；故答案为：加热浓缩、冷却结晶； （2）①取出溶液，配制溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和100mL容量瓶；故答案为：100mL容量瓶； ②从配制好的溶液中取出溶液，加入适量稀硫酸，滴入bmol/L的KMnO4溶液，发生反应5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O；故答案为：5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O； ③结合离子方程式5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O，消耗bmol/L的KMnO4cml溶液，硫酸亚铁溶液Fe2+中的物质的量浓度为c(Fe2+)=，硫酸亚铁晶体样品中的质量分数为；故答案为：。 43．硫铁矿烧渣主要成分、、少量和CaO等。铁黄（FeOOH）主要用于涂料、水泥制件等。以硫铁矿烧渣为原料制备铁黄的工艺流程如下： 回答下列问题： （1）“滤渣”的主要成分是　 　（填化学式）。 （2）操作A为　 　。 （3）晶种制备过程中溶液pH与时间的关系如图： 在反应前期（O～20min）溶液的pH随时间的延长而直线下降，是因为通入后，溶液中生成FeOOH晶种时发生反应　 　（写离子方程式），使溶液pH降低，同时NaOH与反应生成絮状物。 （4）二次氧化的目的是将和进一步转化为铁黄，写出转化为铁黄的离子方程式：　 　，此过程要使溶液的pH控制在3～4比较合适，如果溶液pH大于5，则可能产生的后果是　 　。 （5）铁黄纯度可以通过产品的耗酸量确定。 Wg铁黄溶液b溶液c滴定 资料：，不与稀碱液反应 ①写出铁黄溶解于硫酸溶液的化学方程式：　 　。 ②加入的溶液必须过量，原因是　 　。 【答案】（1）、 （2）洗涤、烘干或洗涤、干燥 （3） （4）；反应易生成和等杂质（表达合理即可） （5）；将Fe3+完全转化为，防止Fe3+与稀NaOH溶液反应而产生测量误差 【解析】【解答】硫铁矿烧渣加入硫酸后，、 与酸反应以Fe2+、Fe3+形式进入滤液，CaO与硫酸反应生成硫酸钙沉淀进入滤渣， 不与稀硫酸反应也进入滤渣，滤液中加入铁粉将Fe3+还原为Fe2+，加入少量NaOH溶液并通入少量O2，制得 FeOOH ，并有副产物絮状物 ，加入H2O2和氨水二次氧化将氧化为FeOOH ，最后离心分离，洗涤、干燥获得产品； （1）滤渣的主要成分为、 。 （2）离心分离得到固体产物，故操作A为洗涤 、烘干或洗涤、干燥。 （3） 通入后，溶液中生成FeOOH晶种时发生反应，。 （4）转化为铁黄的离子方程式， 此过程要使溶液的pH控制在3～4比较合适，如果溶液pH大于5，则可能产生的后果是反应易生成和等杂质。 （5） 铁黄溶解于硫酸溶液的化学方程式 。 铁黄完全溶解于硫酸标准溶液，加入溶液转化为沉淀，标准氢氧化钠溶液滴定硫酸，计算出产品耗酸量，进而计算FeOOH 的质量和纯度，因此加入的溶液必须过量 ，防止Fe3+与稀NaOH溶液反应而产生测量误差。 【分析】 硫铁矿烧渣主要成分、、少量和CaO 等，加酸后除去少量和CaO，、转化为Fe2+、Fe3+，加足量铁粉， Fe3+还原为Fe2+，加入少量NaOH溶液并通入少量O2，发生反应：制得 FeOOH ，另外NaOH与反应生成絮状物 ，加入H2O2和氨水二次氧化将氧化为FeOOH ，最后离心分离，洗涤、干燥获得产品。 （1）以上分析可得滤渣的主要成分。 （2）离心分离相当于过滤，得到固体产品后洗涤、烘干或洗涤、干燥即可。 （3）根据“通入后，溶液中生成FeOOH ”可知为氧化还原反应，根据得失电子相同配平反应方程式。 （4）依据题意，该步骤进一步转化为铁黄，反应物为、H2O2和氨水，生成物铁黄，根据得失电子相同配平反应方程式。pH升高，Fe3+反应易生成和等杂质（表达合理即可）。 （5）铁黄溶解于硫酸溶液的化学方程式 。 铁黄完全溶解于硫酸标准溶液，加入溶液转化为沉淀，标准氢氧化钠溶液滴定硫酸，计算出产品耗酸量，进而计算FeOOH 的质量和纯度，因此加入的溶液必须过量 ，防止Fe3+与稀NaOH溶液反应而产生测量误差。 44．已知有以下物质相互转化试回答： （1）写出B、C、D三种溶液中溶质的化学式。 B．　 　、C．　 　、D．　 　。 （2）写出由E转变成F的化学方程式　 　。 （3）向G溶液加入A的有关离子反应方程式　 　。 （4）列举一种检验G溶液中金属阳离子的方法：　 　。 【答案】（1）FeCl2；KOH；KCl （2）4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 （3）2Fe3++Fe=3Fe2+ （4）加入KSCN溶液，变为血红色，证明含有Fe3+ 【解析】【解答】（1）由分析可知，B是FeCl2、C是KOH、D是KCl； 故答案为：FeCl2 ；KOH；KCl； （2）Fe(OH)2在空气中被氧化为Fe(OH)3，反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 ； （3）向FeCl3溶液加入Fe粉生成FeCl2，反应的有关离子反应方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+； 故答案为：2Fe3++Fe=3Fe2+ ； （4）G溶液中的阳离子为Fe3+，Fe3+遇KSCN溶液变血红色，检验G溶液中金属阳离子的方法为：加入KSCN溶液，变为血红色，证明含有Fe3+； 故答案为：加入KSCN溶液，变为血红色，证明含有Fe3+ 。 【分析】D与硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀，所得溶液焰色反应呈紫色，则D是KCl溶液；白色的E在空气中变为红褐色沉淀F，则E是Fe(OH)2、F是Fe(OH)3；Fe(OH)3和盐酸反应生成FeCl3溶液，G是FeCl3；FeCl3和A反应生成B，B和C反应生成KCl、Fe(OH)2；则B是FeCl2、C是KOH、A是Fe。 45．已知物质A～H之间存在如图所示转化关系： 回答下列问题： （1）D溶液为　 　（填化学式）溶液。 （2）检验G溶液中是否含有B溶液中金属阳离子可以用酸性高锰酸钾溶液，写出溶液B中金属阳离子与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式：　 　（已知：酸性条件下高锰酸钾被还原为）。 （3）G溶液能否用铜制容器盛放，理由是　 　。 （4）白色沉淀E变为红褐色沉淀F时反应的化学方程式为　 　。 （5）下列物质不可以通过化合反应制得的是　 　（填字母）。 a.物质B b.物质C c.物质F d.物质G （6）制备溶液B时一般会加入稍过量的A，其目的是　 　。 【答案】（1） （2） （3）不能，G溶液［溶液］可以与铜反应（合理即可） （4） （5）d （6）防止被氧化 【解析】【解答】（1）由分析可知，D溶液为 溶液； 故答案为： ； （2）溶液B中金属阳离子为亚铁离子，亚铁离子具有还原性，能被酸性高锰酸钾氧化为铁离子，反应的离子方程式为： ； 故答案为： ； （3）G为硫酸铁溶液，能与铜发生氧化还原反应，因此G溶液不能用铜制容器盛放； 故答案为： 不能，G溶液［溶液］可以与铜反应（合理即可） ； （4）白色沉淀E为氢氧化亚铁，易被氧化为氢氧化铁，反应的化学方程式为 ； 故答案为： ； （5） a、物质B为硫酸亚铁，可由Fe与硫酸铁发生化合反应生成，故a错误； b、物质C为KOH，可由氧化钾与水发生化合反应生成，故b错误； c、物质F为氢氧化铁，可由氢氧化亚铁、氧气、水发生化合反应生成，故c错误； d、物质G为硫酸铁，不能由化合反应生成，故d正确； 故答案为：d； （5）铁具有还原性，制备硫酸亚铁时加入过量的铁，能防止亚铁离子被氧化； 故答案为：止被氧化 。 【分析】 D溶液与盐酸、氯化钡反应生成白色沉淀H，可知H为BaSO4，所得溶液透过蓝色钴玻璃焰色反应呈紫色，说明含有钾元素，则D为K2SO4；白色沉淀E在空气中转化为红褐色沉淀F，可知E为Fe（OH）2，F为Fe（OH）3，G为Fe2（SO4）3，A与硫酸反应生成B与气体，且A与Fe2（SO4）3反应也生成B，可知A为Fe，B为FeSO4，B与C反应生成D和E，故C为KOH 。 46．硫酸厂产生的烧渣（主要含、，还含有一定量的）可用于制备，某兴趣小组在实验室模拟该流程如下，请回答下列问题： 已知：、均不溶于硫酸，也不与硫酸反应 （1）烧渣在加入稀硫酸溶解前需要粉碎，其目的是　 　。 （2）“酸溶”时最适宜采用的加热方法是　 　。 （3）“过滤I”的滤渣主要成分为　 　（填化学式）。 （4）“还原”时需适当过量，其目的是将全部还原成，检验已完全转化的试剂为　 　（填化学式）；“还原”时既无沉淀生成又无气体生成，且“还原”后溶液中阴离子种类不变，写出“还原”过程中反应的离子方程式　 　。 （5）写出“沉淀”时反应的离子方程式　 　，“过滤Ⅲ”所得滤液的主要成分为　 　（填化学式），其主要用途为　 　。 （6）所得需充分洗涤，检验是否洗净所需试剂是　 　（填化学式）。 【答案】（1）增大反应物的接触面积，提高浸取率和浸取速率 （2）水浴加热 （3） （4）； （5）；；作化肥 （6） 【解析】【解答】（1）烧渣在加入稀硫酸溶解前粉碎的目的是增大反应物的接触面积，提高浸取率和浸取速率，故答案为：增大反应物的接触面积，提高浸取率和浸取速率； （2）酸溶的温度为80-95℃，“酸溶”时最适宜采用的加热方法是水浴加热，故答案为：水浴加热； （3）SiO2不溶于硫酸，不与硫酸反应，“过滤I”的滤渣主要成分为SiO2，故答案为：SiO2； （4）常用KSCN溶液检验Fe3+；“还原”时FeS2将Fe3+全部还原为Fe2+，且“还原”后溶液中阴离子种类不变，则FeS2被氧化为，所以“还原”过程中的反应为：，故答案为：KSCN；； （5）“沉淀”时，Fe2+和发生反应：；“过滤Ⅲ”所得滤液的主要成分为(NH4)2SO4，(NH4)2SO4是一种氮肥，常作化肥，故答案为：；(NH4)2SO4；作化肥； （6）沉淀FeCO3表面吸附硫酸根，若检验FeCO3是否洗净可检验最后一次洗涤液中是否含有硫酸根即可。检验用盐酸和BaCl2溶液，则所需试剂是HCl、BaCl2，故答案为：HCl、BaCl2； 【分析】烧渣经H2SO4溶液酸溶生成FeSO4、Fe2(SO4)3，SiO2不溶也不参加反应，过滤I得到主要成分为SiO2的滤渣和主要含FeSO4、Fe2(SO4)3的滤液，“还原”时FeS2将Fe3+全部还原为Fe2+，“过滤Ⅱ”过滤剩余的FeS2，同时得到主要含FeSO4的滤液，再向该滤液中加入NH4HCO3溶液生成FeCO3沉淀和CO2，经“过滤Ⅲ”得到FeCO3沉淀和主要含(NH4)2SO4的滤液，据此解答。 47．要配制的溶液，配制过程中有如下操作步骤： ①把称量好的绿矾放入小烧杯中，加适量蒸馏水溶解； ②待溶液恢复到室温； ③把①所得溶液小心转入____中； ④用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，每次洗涤液都小心转入容量瓶，并轻轻摇匀； ⑤继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距离刻度1～2cm处，改用____滴加蒸馏水至液面与刻度线相切； ⑥将容量瓶塞紧，反复上下颠倒，摇匀。 请填写下列空白： （1）补全相应实验操作中所缺的仪器名称：③　 　，⑤　 　。 （2）实验室用绿矾来配制该溶液，用托盘天平称量绿矾　 　g。 （3）实验室保存该溶液为了防止被氧化，一般在溶液底部加入少量　 　(填试剂名称)。 （4）若实验测得该溶液的质量分数为，则该溶液的密度为　 　(填表达式)。 （5）由于错误操作，使得实际浓度比所要求的浓度偏小的是____(填写编号)。 A．称量的固体中混有少量无水 B．使用容量瓶配制溶液时，俯视液面定容 C．没有用蒸馏水洗烧杯2～3次，并将洗液移入容量瓶中 D．容量瓶底部残留少量蒸馏水，没有干燥完全 E．定容时，滴加蒸馏水，先使液面略高于刻度线，再吸出少量水使液面凹面与刻度线相切 【答案】（1）500mL容量瓶；胶头滴管 （2）27.8 （3）铁粉 （4） （5）C；E 【解析】【解答】（1）②容量瓶没有480mL容量瓶，因此应使用500mL容量瓶进行配制，即把①所得溶液小心转入500mL容量瓶中，③继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距离刻度I~2cm处，改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切，故答案为：500mL容量瓶；胶头滴管； （2）配制500 mL 0.2 mol•L的FeSO4溶液，根据n=cV=0.5×0.2mol=0.1mol，所需的FeSO4：7H2O的质量为：m=n·M=0.1×278g=27.8g，故答案为：27.8； （3）二价铁离子具有强的还原性，易被氧化生成三价铁离子，所以为了防止Fe2+被氧化，可在盛FeSO4溶液的试剂瓶中加少量铁粉，故答案为：铁粉； (4)根据公式cM=1000pw，则p=cM/1000w故答案为： ； (5)A.称量的固体中混有少量无水FeSO4，则FeSO4溶液中溶质的物质的量增大，根据c=n/V可推出实际浓度比所要求的浓度偏大； B.使用容量瓶配制溶液时，俯视液面定容，溶液体积偏小，浓度偏大； C.没有用蒸馏水洗烧杯2~3次，并将洗液移入容量瓶中，溶质质量减少，物质的量减小，浓度偏小； D.容量瓶刚用蒸馏水洗净，没有干燥，对结果无影响； E.定容时，滴加蒸馏水，先使液面略高于刻度线，再吸出少量水使液面凹面与刻度线相切，吸出了溶质，物质的量减小，浓度偏小； 故答案为：CE 【分析】（1）完成此配制实验，除了量筒、烧杯、玻璃棒外还需要的常见的玻璃仪器有500mL容量瓶、胶头滴管； （2）配制480mL0.2mol•L的FeSO4溶液，应选500mL容量瓶，依据m=cVM计算需要溶质的质量； （3）三价铁离子能够与铁反应生成二价铁离子； (4)根据公式cM=1000pw进行计算； （5）分析操作对溶质的物质的量和溶液体积的影响，依据c=n/V进行误差分析。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$