专题05 铁（上海专用）-【好题汇编】备战2024-2025学年高一化学下学期期中真题分类汇编

专题05 铁 内容概览 考向1铁 考向2四氧化三铁 考向3铁及其化合物 考向4有关铁及化合物化学实验 考向5硫酸亚铁铵的组成 考向6联合制备铁的化合物 考向7铁及其重要化合物 考向1铁 (上海市华东师范大学附属周浦中学2023-2024学年高一下学期期中)铁是一种常见的金属，它的单质及化合物在生活生产中处处可见。 1．下列关于金属冶炼的说法中正确的是___________。 A．通过电解饱和食盐水制备金属钠 B．热还原法常用的还原剂有CO、H2、C等 C．金属Mg、Al均能通过电解熔融氯化物的方法获得 D．人类历史上金属被发现的顺序与金属的活泼性无关 【答案】B 【解析】A项，通过电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，电解熔融氯化钠制备金属钠，A错误；B项，CO、H2、C具有还原性，故在热还原法常用的还原剂有CO、H2、C等，B正确；C项，金属Mg通过电解熔融氯化物的方法获得，氯化铝为共价化合物，熔融态不导电，用电解熔融氧化铝制取铝，C错误；D项，人类历史上金属被发现的顺序与金属的活泼性有关，越活泼的金属越难被冶炼，发现和利用越晚，D错误；故选B。 2．在烧制砖瓦时，用黏土做成的坯经过烘烧后，铁的化合物转化成___________而制得红色砖瓦。 A．Fe2O3 B．Fe3O4 C．FeO D．Fe(OH)3 【答案】A 【解析】在烧制砖瓦时，用黏土作成的坯经过烘烧后，铁的化合物转化成Fe2O3而制得红色砖瓦。A项，Fe2O3为红棕色，常用作涂料，故A正确；B项，Fe3O4为黑色固体，故B错误；C项，FeO为黑色固体，故C错误；D项，Fe(OH)3为红褐色固体，受热易分解，故D错误；故选A。 3．下列各组离子在溶液中能大量共存的是___________。 A．K+、Fe2+、Cl-、OH- B．Fe3+、H2+、SCN-、SO32- C．Fe3+、Cu2+、Cl-、SO42- D．Fe2+、H+、Cl-、NO3- 【答案】C 【解析】A项，Fe2+与OH-生成氢氧化亚铁沉淀，不能大量共存，故A错误；B项，Fe3+与SO32-发生氧化还原反应、与SCN-发生络合反应不能大量共存，H+与SO32-结合弱电解质不能大量共存，故B错误；C项，所给四种离子不能发生离子反应可以大量共存，故C正确；D项，Fe2+、H+、NO3-发生氧化还原反应不能大量共存，故D错误；故选C。 4．有失去标签的NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2四种溶液，只需要一种试剂就可以把它们鉴别开来，这种试剂是___________。 A．氨水 B．盐酸 C．Na2SO4溶液 D．KSCN溶液 【答案】A 【解析】阴离子相同，金属阳离子不同，利用与碱反应可鉴别，NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2四种溶液分别与氨水溶液混合的现象为：无现象、白色沉淀迅速变为灰绿色最后为红褐色、红褐色沉淀、白色沉淀。A项，NaCl与氨水混合，不反应，无现象；FeCl2与氨水混合，产生白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色最后为红褐色；FeCl3与氨水混合产生红褐色沉淀；MgCl2氨水混合产生白色沉淀，四种溶液现象都不同，故A选；B项，均与盐酸不反应，不能鉴别，故B不选；C项，均与Na2SO4溶液不反应，不能鉴别，故C不选；D项，KSCN只能鉴别出FeCl3，溶液变为血红色，故D不选；故选A。 5．铁表面的Fe3O4可以起到保护的作用，要实现Fe转化为Fe3O4，除了将Fe与氧气点燃外，另外的方法是___________。(写出化学方程式并标出电子转移的方向和数目) 【答案】 【解析】铁和水蒸气高温反应生成四氧化三铁和氢气，。 6．实验室测定氧化物X(FexOy)的组成实验如下： 下列有关说法正确的是 A．样品X中含有+2价铁元素0.01mol B．溶液Y中c(Fe2+)：c(Fe3+)=2：1 C．溶液Z中的离子只有Fe3+和Cl- D．根据步骤I、II可判断X为Fe4O5 【答案】D 【解析】A项，溶液Y中通入0.01molCl2恰好完全反应，反应为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2C1-，则Y中含有0.02molFe2+，故A错误；B项，X中含“FeO”的质量为0.02mol×72g·mol-1=1.44g，含“Fe2O3”的质量为3.04g-1.44g=1.6g，则有n(Fe2O3)=0.01mol，所以c(Fe2+)：c(Fe3+)=1：1，故B错误；C项，步骤I中加入足量盐酸，溶液Z中含有Fe3+和Cl-外，还含有H+，故C错误；D项，通过计算可知X由0.02mol FeO 和0.01mol Fe2O3组成，所以可判断X为Fe4O5，故D正确；故选D。 7．某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题： (1)甲组同学通过研究pH对FeSO4稳定性的影响，得到如图所示结果，增强Fe2+稳定性的措施为___________。 乙组同学为探究Fe2(SO4)3与的反应，进行如图所示实验： (2) Fe3+与反应的离子方程式为___________。 为了探究白色沉淀产生的原因，同学们查阅资料得知： i．CuSCN是难溶于水的白色固体； ii．的化学性质与I-相似； iii．2Cu2++4I-=2CuI↓+I2 实验方案如下： 实验方案 实验现象 步骤1：取FeSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mol·L-1KSCN溶液 无明显现象 步骤2：取CuSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mol·L-1KSCN溶液 产生白色沉淀 (3) Cu2+与SCN-反应的离子方程式为___________。 (4) FeSO4可用作补铁剂，使用时建议与维生素C同服。同学甲猜测维生素C可将Fe3+转化为Fe2+，以利于人体吸收。为了验证这一猜想，设计了如下实验： 实验方案 实验现象 取适量Fe2(SO4)3溶液于试管中，加入维生素C片，振荡溶解后，滴加酸性高锰酸钾溶液。 紫色褪去 由上述实验能否得出“维生素C可将Fe3+转化为Fe2+”的结论？___________(填“能”或“否”)请说明理由___________。 【答案】(1)增强溶液的酸性 (2)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ (3)2Cu2++4SCN-=2CuSCN↓+(SCN)2 (4) ①. 否 ②. 因为维生素C也具有还原性，若维生素C过量，也可使酸性高锰酸钾溶液褪色，则无法说明一定有Fe2+生成 (1)根据题图1可知，pH越小，亚铁离子越不容易被氧化，所以增强Fe2+稳定性的措施为增强溶液的酸性，故选增强溶液的酸性； (2)硫酸铁与Cu粉反应生成硫酸亚铁和硫酸铜，其离子方程式为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+； (3)结合信息可知，CuSO4与KSCN发生氧化还原反应的离子方程式为2Cu2++4SCN-=2CuSCN↓+(SCN)2； (4)由上述实验不能得出“维生素C可将Fe3+转化为Fe2+”的结论，因为维生素C也具有还原性，若维生素C过量，也可使酸性高锰酸钾溶液褪色，则无法说明一定有Fe2+生成，故选否；因为维生素C也具有还原性，若维生素C过量，也可使酸性高锰酸钾溶液褪色，则无法说明一定有Fe2+生成。 考向2四氧化三铁 (上海市奉贤区曙光中学2023-2024学年高一下学期期中)打印机墨粉中Fe3O4的含量是衡量墨粉质量优劣的重要指标之一。 打印机墨粉中Fe3O4的含量是衡量墨粉质量优劣的重要指标之一，为测定某墨粉Fe3O4的含量，同学们在化学实验室中进行了如下实验。 已知：①墨粉中除Fe3O4外，其余成分既不含铁元素，也不溶于水、不与酸反应 ②酸性高锰酸钾溶液呈紫红色，Mn2＋溶液无色 (1)列举两个生成磁性氧化铁反应的化学方程式：___________、___________。 (2)检验Fe2＋： i．[实验原理]____Fe2＋＋___ MnO4 -＋____H＋=____Fe3＋＋____Mn2＋＋____H2O____________，配平离子方程式。 ii．[实验操作]取第一份溶液少许，向其中滴加酸性KMnO4溶液，振荡，观察到溶液紫色_______ iii．【实验结论】溶液中含Fe2＋，同时证明Fe2＋具有___________性。 (3)测定Fe3O4的含量： i．加入足量氯水的目的是___________，有关反应的离子方程式是___________。 ii．加入足量NaOH溶液后观察到的现象是___________。 iii．沉淀加热时发生反应的化学方程式是___________。 【答案】(1)①3Fe+2O2Fe3O4 ②3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2 (2)①5Fe2+＋MnO4-＋8H+=5Fe3+＋Mn2+＋4H2O ②褪去 ③还原 (3)①将Fe2+全部氧化Fe3+ ②2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- ③有红褐色沉淀生成，溶液由黄色变为无色 ④2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O 【解析】Fe3O4可以看作是的Fe2+和的Fe3+，根据信息①可知，墨粉中除Fe3O4外，其余成分既不含铁元素，也不溶于水，不与酸反应，因此墨粉样品中加入足量稀硫酸，发生Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O，过滤后，将滤液分成两份，一份中加入酸性高锰酸钾溶液，利用酸性高锰酸钾溶液的强氧化性，将Fe2+氧化成Fe3+，另一份测量四氧化三铁的含量，据此分析； (1) 生成磁性四氧化三铁的反应方程式为3Fe+2O2Fe3O4、3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2； (2) i.Fe2+→Fe3+，化合价升高1价，MnO4-→Mn2+，化合价降低5价，最小公倍数为5，Fe2+、Fe3+的系数为5，MnO4-、Mn2+的系数为1，然后根据原子守恒和电荷守恒配平其他，即离子方程式为5Fe2+＋MnO4-＋8H+=5Fe3+＋Mn2+＋4H2O； ii.取一份溶液少量，向其中滴加酸性高锰酸钾溶液，发生5Fe2+＋MnO4-＋8H+=5Fe3+＋Mn2+＋4H2O，因为高锰酸钾溶液呈紫红色，Mn2+溶液无色，因此观察到溶液紫色褪去； iii.Fe2+→Fe3+，化合价升高1价，证明Fe2+具有还原性； (3)i.溶液中含有Fe2+、Fe3+，加入足量氯水，将Fe2+全部氧化Fe3+，其离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-； ii.加入NaOH溶液后，发生Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓，有红褐色沉淀产生，溶液由黄色变为无色 iii.氢氧化铁不稳定，受热易分解，其分解方程式为2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O。 考向3铁及其化合物 (上海市卢湾高级中学2023-2024学年高一下学期期中)铁是人类较早使用的金属之一，根据铁及其化合物之间的相互转化，回答下列问题： 1．合金是被广泛应用的金属材料。下列有关合金性质的说法不正确的是___________。 A．生铁和钢都属于铁碳合金，生铁的含碳量更高 B．不锈钢是在碳素钢中加入其他合金元素，改变钢的结构使其具有耐腐蚀性 C．硬铝的强度比纯铝小但耐腐蚀，可用于制造宇宙飞船等 D．铁在地壳中的含量比铜丰富，所以人类发展经历了从石器时代到铁器时代，再到青铜器时代 【答案】CD 【解析】A项，生铁和钢都属于铁碳合金，生铁含碳量为2%～4.3%，钢含碳量为0.03%～2%，生铁的含碳量更高，故A项正确；B项，不锈钢是在碳素钢中加入其他合金元素，改变钢的结构使其具有耐腐蚀性，故B项正确；C项，硬铝属于合金，其强度比纯铝大，且耐腐蚀，可用于制造宇宙飞船等，故C项错误；D项，铁在地壳中的含量虽然比铜丰富，然而，由于铁的熔点要比铜高，冶铁技术的难度更大，因此，在人类发展史上，铁器时代要晚于青铜器时代，故D项错误；故选CD。 2．纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Hg2+等重金属离子，其本质是___________(用离子方程式表示)。纳米铁粉还可用于处理含氧酸性废水中的NO3-，反应原理如图所示。 该过程中体现了纳米铁粉的___________性(填“氧化”或“还原”)；在铁粉总量一定的条件下，废水中的溶解氧过多不利于NO3-的去除，原因是___________。 【答案】①Fe+Hg2+=Hg+Fe2+ ②还原 ③.若氧气过多，会将Fe2+氧化为Fe3+，Fe2+过少，不利于还原NO3- 【解析】①纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Hg2+等重金属离子，其本质是：Fe+Hg2+=Hg+Fe2+ 故选Fe+Hg2+=Hg+Fe2+； ②由图可知，反应中铁元素的化合价升高被氧化，纳米钛铁粉为反应的还原剂，表现还原性，故选还原；③在铁粉总量一定的条件下，若废水中的溶解氧过多，氧气会将亚铁离子氧化为铁离子，由得失电子数目守恒可知，亚铁离子的物质的量减少，消耗溶液中硝酸根离子的物质的量减少，所以废水中的溶解氧过多不利于硝酸根离子去除， 故选若氧气过多，会将Fe2+氧化为Fe3+，Fe2+过少，不利于还原NO3-。 3．下列各图示中能较长时间观察到Fe(OH)2的是___________。 【答案】①②④ 【解析】根据题中信息可知要较长时间保存Fe(OH)2沉淀，必须在制取过程中尽可能减少和空气接触；对比4个实验明显可以发现④加入有机物作隔离层和空气接触少，②中Fe和稀硫酸生成氢气能排出装置中的氧气，所以也能减少与氧气接触，①中盛有氢氧化钠溶液的滴管伸入放有还原性铁粉的硫酸亚铁溶液中，可以避免试管中部分氧气对氢氧化亚铁的氧化，则能减少与氧气接触；只有③生成的氢氧化亚铁能够与空气中氧气发生反应：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，导致不能长时间观察到氢氧化亚铁。故①②④都能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀，故选①②④。 4．在空气中Fe(OH)2→Fe(OH)3的现象是___________；涉及到的化学反应方程式：___________。 【答案】①白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀 ②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=== 4Fe(OH)3 【解析】4Fe(OH)2为白色沉淀，被空气中的O2氧化，现象为：白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀，涉及到的反应为：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=== 4Fe(OH)3。 5．绿矾(FeSO4·7H2O)是补血剂的原料，易变质。将硫酸亚铁溶液加热浓缩，冷却结晶，之后___________可获得绿矾晶体，如何检验绿矾是否完全变质___________。 【答案】①过滤、洗涤、干燥 ②将绿矾溶于水后，向其中加入酸性高锰酸钾溶液，若高锰酸钾溶液不褪色，则可说明绿矾完全变质，若高锰酸钾溶液褪色，则可说明绿矾未完全变质 【解析】①将硫酸亚铁溶液加热浓缩，冷却结晶，、过滤、洗涤、干燥，可获得绿矾晶体，故选过滤、洗涤、干燥；②将绿矾溶于水后，向其中加入酸性高锰酸钾溶液，若高锰酸钾溶液不褪色，则可说明绿矾完全变质，若高锰酸钾溶液褪色，则可说明绿矾未完全变质，故选将绿矾溶于水后，向其中加入酸性高锰酸钾溶液，若高锰酸钾溶液不褪色，则可说明绿矾完全变质，若高锰酸钾溶液褪色，则可说明绿矾未完全变质； 6．将8.34g FeSO4·7H2O晶体隔绝空气加热，晶体受热脱水过程的热重曲线(固体质量随温度变化的曲线)如图所示。 在隔绝空气条件下，N得到P的化学方程式为___________。 【答案】FeSO4·H2OFeSO4＋H2O 【解析】8.34g FeSO4·7H2O样品的物质的量为8.34g÷278 g/mol＝0.03mol，其中m(H2O)＝0.03mol×7×18g/mol＝3.78g，如晶体失去全部结晶水，固体的质量应为8.34g－3.78g＝4.56g，固体N的质量为5.10g，其中m(FeSO4)＝0.03mol×152g/mol＝4.56g，m(H2O)＝5.10g－4.56g＝0.54g，n(H2O)＝0.54g÷18g/mol＝0.03mol，n(H2O)∶n(FeSO4)＝0.03mol∶0.03mol＝1∶1，所以N的化学式为FeSO4·H2O，而P的化学式为FeSO4，则由N得到P的化学方程式为FeSO4·H2OFeSO4＋H2O。 7．取一定量铝热剂，在高温下进行铝热反应：2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 (1)若反应中有1.5mol电子转移，可得到铁___________g。 (2)将铝热剂直接加到足量氢氧化钠溶液中，有气体生成。请写出该现象对应的离子方程式，并用单线桥法标出电子转移的方向和数目。___________ (3)若将铝热反应后所得固体用足量盐酸溶解，并加入硫氰化钾溶液，溶液不变血红色。据此能否确认固体中已不含氧化铁？说明理由。___________ 【答案】(1)28 (2) (3)不能确认，因为所得固体中有铁，会将 Fe3+还原为 Fe2+ 【解析】(1)该铝热反应2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3中，生成2molFe，转移电子6mol，则转移电子1.5mol时，生成0.5molFe，可得到铁的质量为：0.5mol×56g/mol=28g，故选28； (2)将铝热剂直接加到足量氢氧化钠溶液中，有气体生成，即铝和氢氧化钠反应生成氢气，离子方程式为： (3)将铝热反应后所得固体用足量盐酸溶解，并加入硫氰化钾溶液，溶液不变血红色。据此不能确认固体中已不含氧化铁，因为所得固体中有铁，会将 Fe3+还原为 Fe2+，故选不能确认；因为所得固体中有铁，会将 Fe3+还原为 Fe2+。 考向4有关铁及化合物化学实验 (上海市南洋模范中学2023-20245学年高一下学期期中)铁与水蒸气的反应实验装置如图，加热时试管内生成黑色物质，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。 1．下列说法正确的是___________。 A．反应的化学方程式：2Fe+3H2OFe2O3+3H2 B．试管中发生化合反应 C．湿棉花的作用是提供水蒸气 D．试验结束后，应该先熄灭酒精灯，再将导管移出肥皂水 【答案】C 【解析】A项，铁和水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和H2，反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2，A错误；B项，该反应3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2属于置换反应，不是化合反应，B错误；C项，湿棉花的作用是提供反应物水蒸气，C正确；D项，为防止发生倒吸，实验结束时应先将导管末端移出水面，再移去酒精灯后盖灭，D错误；故选C。 2．高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂，与水反应可生成透明的红褐色胶体，反应原理：4FeO42-+10H2O=Fe(OH)3(胶体)+10OH-+3O2。 (1)胶体分散质粒子的直径范围是_________。该反应中FeO42-是_________。 A.还原剂 B.氧化剂 C.被还原 D.被氧化 (2) K2FeO4能杀灭水中细菌原因是___________。 (3)配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式_________。 ___________Fe(OH)3+___________ClO-+_____________________ FeO42-+___________Cl-+ ___________。 【答案】(1)①1~100nm ② B (2) K2FeO4具有强化氧化性 (3)3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O 【解析】(1)胶体是一种分散质粒子直径介于粗分散体系和溶液之间的一类分散体系，其分散质粒子直径在1~100nm之间；该反应中FeO42-化合价从+6价降到+3价，是氧化剂； (2) K2FeO4中的Fe是+6价具有强氧化性，可以杀菌消毒； (3)根据得失电子守恒、质量守恒可以配平该氧化还原反应：3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O。 3． 电子工业常用左右的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。为了从腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，某同学设计如图方案： (1)实验室用无水氯化铁固体粗略配制的FeCl3溶液，需要的主要玻璃仪器除了量筒外还有___________。 (2) FeCl3溶液与铜箔发生反应的离子方程式为___________。 (3)试剂A、D、F的化学式分别是___________、___________、___________。用FeCl3溶液制取FeCl3晶体的方法是___________。 A.蒸发结晶 B.降温结晶 【答案】(1)胶头滴管、烧杯、玻璃棒 (2)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ (3) ①. Fe ②. HCl ③. Cl2 ④. B 【解析】 【解析】废液中加入铁置换出铜，同时把铁离子还原为亚铁离子，过滤得到铁和铜的混合物，加入盐酸溶解铁，过滤得到铜，滤液B和E合并后通入氯气把氯化亚铁氧化为氯化铁。 (1)配制溶液步骤有计算、称量、溶解、装瓶存放，需要的玻璃仪器有量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒； (2)氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，其离子方程式为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+； (3)根据以上分析可知试剂A是Fe，D是HCl，F是Cl2，由于氯化铁水解，且水解吸热，因此用FeCl3溶液制取FeCl3晶体的方法是蒸发浓缩，降温结晶，故选B。 4．某研究性学习小组设计实验探究铝等金属的性质：将一置于空气中的铝片投入浓CuCl2溶液中，铝片表面出现一层海绵状暗红色物质，接下来铝片上产生大量气泡，溶液温度迅速上升。若用同样的铝片投入相同浓度的CuSO4溶液中，在短时间内铝片无明显变化。造成不同现象的原因可能是___________。 A．Al与CuCl2溶液反应，与CuSO4溶液不反应 B．CuCl2溶液酸性比同浓度的CuSO4溶液酸性强 C．生成物AlCl3溶于水，而Al2(SO4)3不溶于水 D．Cl-能破坏氧化铝薄膜，而SO42-不能 【答案】D 【解析】A项，铝活动性强于铜，铝与氯化铜溶液反应，与硫酸铜溶液都能发生置换反应，故A错误；B项，氯化铜溶液酸性与同浓度的硫酸铜溶液酸性相同，故B错误；C项，生成物AlCl3、Al2(SO4)3都能溶于水，故C错误；D项，反应中变量为阴离子种类不同，金属铝的表面有一层致密的氧化物薄膜，氯化铝和硫酸铝阴离子的不同，氯离子能破坏氧化铝表面薄膜，而硫酸根离子不能，因此会产生不同现象，故D正确；故选D。 考向5硫酸亚铁铵的组成 (上海市松江二中2023-2024学年高一下学期期中)硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]是分析化学中的重要试剂。隔绝空气加热至时硫酸亚铁铵能完全分解，分解产物中含有铁的氧化物、硫的氧化物、氨气和水蒸气等。 [实验探究]某化学小组选用如图所示部分装置进行实验(夹持装置略) (1)关于硫酸亚铁铵，下列说法正确的是___________。 A．溶于水部分电离 B．固体中只有离子键 C．固体中既含离子键又含共价键 D．能发生复分解反应或氧化还原反应 (2)有关硫酸亚铁铵所含的元素，下列说法正确的是___________。 A．都位于短周期 B．只有一个副族元素 C．同主族元素非金属性： D．同周期元素原子半径： 实验I：探究分解产物中硫的氧化物，连接装置A-E-F-B进行实验。 (3)实验现象：E中没有明显现象，F中溶液褪色，据此得出的结论是___________。 实验Ⅱ：验证分解产物中含有氨气和水蒸气、探究残留固体成分。连接A-C-B-D进行实验。 (4)关于氨气和水，下列说法错误的是___________。 A．都是弱电解质 B．都是共价化合物 C．都是以分子构成物质 D．氨水中只有两种离子 (5)装置B在实验Ⅱ中的作用是___________。 (6)A中固体完全分解后变为红棕色粉末，设计实验证明A中残留固体仅为Fe2O3，而不含FeO或Fe3O4：___________。 (7)实验证明(NH4)2Fe(SO4)2受热分解除生成上述两个实验中的产物外，还有N2产生，写出A中反应的化学方程式___________。 实验Ⅲ：为测定硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体纯度，某同学取m克硫酸亚铁铵晶体样品配成溶液，取硫酸亚铁铵溶液进行如下实验： (8)该方案测得样品纯度为___________(用含w、m的式子表示)。 (9)若缺少“洗涤”步骤，最终结果会___________(填偏大、偏小或不变)。 【答案】(1)CD (2)B (3)分解产物中有SO2，没有SO3 (4)AD (5)吸收SO2，防止污染 (6)取少量A中残留固体，加入适量稀硫酸使其完全溶解，向溶液中滴加少量酸性高锰酸钾溶液，若高锰酸钾溶液不褪色，则残留固体是Fe2O3，而不含FeO或Fe3O4 (7) (8) (9)偏大 【解析】 【解析】验证产物中的水蒸气和氨气，水蒸气用无水硫酸铜检验，无水硫酸铜遇水变蓝色，检验氨气将气体通入含酚酞的水溶液中，氨气能使酚酞溶液变红色；证明二价铁离子用酸性高锰酸钾溶液，能使高锰酸钾溶液褪色的含二价铁离子；证明三氧化硫气体用氯化钡溶液有白色沉淀，二氧化硫用品红溶液，使品红溶液褪色的有二氧化硫； (1)A项，硫酸亚铁铵可溶性盐，在水中完全电离，A错误；B项，(NH4)2Fe(SO4)2固体中，既有离子键又有共价键，B错误；C项，(NH4)2Fe(SO4)2固体中，既有离子键又有共价键，C正确；D项，(NH4)2Fe(SO4)2能发生复分解反应，含有Fe2+既有氧化性又有还原性，又能发生氧化还原反应，D正确；故选CD； (2)硫酸亚铁铵所含的元素为N、H、Fe、S、O；A项，Fe位于第四周期，是长周期元素，A错误；B项，只有Fe元素是副族元素，B正确；C项，非金属性，同主族从上到下减弱，非金属性：O＞S，C错误；D项，同周期，从左到右，半径减小，故半径N＞O，D错误；故选B； (3)SO3遇盐酸酸化的氯化钡会产生白色沉淀，而E中没有明显现象，说明产物中没有SO3，二氧化硫能使品红褪色，F中溶液褪色，故含有二氧化硫； (4)A项，氨气是非电解质，水是弱电解质，A错误；B项，氨气和水都是共价化合物，B正确；C项，氨气和水都是由分子构成的物质，C正确；D项，氨水中有NH4+、OH-、H+三种离子，D错误；故选AD； (5)产物中有二氧化硫会污染空气，故要用碱石灰吸收二氧化硫； (6)FeO或Fe3O4有二价铁离子，Fe2O3中无二价铁离子，将氧化物先用酸溶解，再加入少量的酸性高锰酸钾溶液，若高锰酸钾溶液不褪色，说明残留固体仅为Fe2O3，而不含FeO或Fe3O4； (7)据以上分析产物中含有，Fe2O3、4SO2、2NH3、N2和5H2O，故方程式为：； (8)得到的沉淀是BaSO4，n(BaSO4)= mol，根据硫酸根离子守恒得(NH4)2Fe(SO4)2・6H2O～2BaSO4，则n[(NH4)2Fe(SO4)26H2O]=n(BaSO4)= mol，m[(NH4)2Fe(SO4)26H2O]= mol×392g/mol×= g，摩尔盐纯度=×100%=； (9)缺少“洗涤”步骤，会使得到的硫酸钡固体质量偏大，根据守恒关系使硫酸亚铁铵晶体质量偏大，质量分数偏大。 考向6联合制备铁的化合物 (上海市华东师大二附中2023-2024学年高一下学期期中)15. 某化学兴趣小组利用工厂的废铁屑(主要成分为Fe，此外还含有少量Cu、Al，Al2O3和Fe2O3)制备磁性Fe3O4胶体粒子、绿矾和净水剂Na2FeO4的实验流程如图： 已知Al、Al2O3，既可溶于强酸又可溶于强碱。 请回答下列问题： (1)绿矾具有广泛的用途，下列说法正确的是___________ A．医疗上常用于治疗缺铁性贫血 B．工业常用作污水的处理剂，只是利用其还原性 C．高温分解只产生Fe2O3和SO3 D．可用酸性高锰酸钾溶液检验其是否变质 (2)试剂X为___________ A．NaOH溶液 B．HCl溶液 C．氨水 D．醋酸溶液 (3)检验D中铁元素的存在形式： ①检验铁离子，溶液D中加入KSCN溶液无红色产生，原因是___________(用离子方程式表示)。 ②检验亚铁离子的存在，可以选择的试剂___________。 A．酸性KMnO4溶液 B．先加KSCN，再加过量氯水 C．先加KSCN，先加适量氯水 (4)操作IV的方法是___________，___________，过滤，洗涤，干燥。 (5)D中加入适量H2O2的目的是___________。若D中含3amol Fe2+，则理论上加入___________mol H2O2可使溶液E中铁元素恰好转化为Fe3O4胶体。 (6)由固体G生成Na2FeO4的离子方程式为___________。 (7)在制备绿矾过程中部分绿矾被氧化，测定绿矾中Fe2+的氧化率实验方案如下： 步骤一：称取一定质量的绿矾样品，将其溶于适量的无氧蒸馏水并配成250mL溶液； 步骤二：取步骤一中配得的溶液25.00mL于锥形瓶，并加入适量稀硫酸酸化，逐滴滴加0.0400mol/L KMnO4溶液至恰好完全反应，反应原理为：为MnO4 -+Fe2++H+→Mn2++Fe3++H2O(未配平)，消耗KMnO4溶液20.00mL； 步骤三：另取步骤一中配得的溶液25.00mL于烧杯，加入足量氨水，将沉淀过滤、洗涤、干燥，在空气中灼烧至固体质量不再变化，称得残留红棕色固体的质量为0.4g。(已知：Fe2+的氧化率) 根据以上数据，计算该绿矾样品中Fe2+的氧化率，需要写出计算过程______。 【答案】(1)A (2)A (3)①Fe+2Fe3+=3Fe2+ ②AC (4)①蒸发浓缩 ②. 冷却结晶 (5)①将Fe2+部分转化成Fe3+，并适当调节溶液酸碱性 ②. amol (6)2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O (7)20% 【解析】观察流程图知，加入试剂X的目的为除去废铁屑中的铝及氧化铝，则试剂X为NaOH溶液，固体为Fe、Fe2O3和Cu，加入稀硫酸Cu不反应，Fe、Fe2O3溶解，则固体C为Cu，溶液D中含有Fe2+和Fe3+，溶液D中加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，向溶液E加入NaOH溶液生成Fe3O4胶体，向溶液E加入Na2O2，生成Na2FeO4。 (1)A项，绿矾是硫酸亚铁晶体，医疗上常用于治疗缺铁性贫血，A正确；B项，Fe2+具有还原性，因此工业常用绿矾作污水的处理剂，利用其还原性。同时Fe2+水解生成Fe(OH)2，水解生成的Fe(OH)2易被氧化为Fe(OH)3，得到的Fe(OH)3胶体有较好的吸附作用，所以绿矾液常用作混凝剂，B错误；C项，绿矾高温分解产生Fe2O3、SO2、SO3和H2O，C错误；D项，绿矾中Fe2+能与酸性高锰酸钾溶液反应褪色，不能检验其是否变质，D错误；故选A。 (2)观察流程图知，加入试剂X的目的为除去废铁屑中的铝及氧化铝，则试剂X为NaOH溶液，选A； (3)①铜不溶于稀硫酸，则固体C为Cu，溶液D加入KSCN溶液，无血红色产生的原因是废铁屑中过量的铁单质将Fe2O3溶解产生的全部Fe3+还原为Fe2+，离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+；②A项，绿矾中Fe2+能与酸性高锰酸钾溶液反应褪色，A正确；B项，先加KSCN溶液无现象再加适量氯水会出现血红色，氯水过量有可能氧化KSCN，B错误；C项，先加KSCN溶液无现象再加适量氯水会出现血红色，C正确；故选AC； (4)操作IV的方法是蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥。 (5)D中加入适量H2O2的目的是：将Fe2+部分转化成Fe3+，并适当调节溶液酸碱性；要使溶液E中铁元素恰好转化为Fe3O4胶体，则应满足，假设加入，据得失电子守恒知可生成，则有，得； (6)根据氧化还原反应的原理得生成Na2FeO4的离子方程式为：2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO2-+3Cl-+5H2O； (7)步骤二中反应的离子方程式为MnO4 -+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，消耗KMnO4的物质的量为0.02L×0.04mol/L=8×10-4mol，则参与反应的Fe2+有0.004mol。步骤三中最终得到的红棕色固体为氧化铁，0.4g氧化铁物质的量为0.0025mol，根据Fe守恒，25mL溶液中共有Fe2+、Fe3+共计0.005mol，则该绿矾样品中Fe2+的氧化率为0.001mol÷0.005mol=20%。 考向7铁及其重要化合物 (上海市华东师大二附中2023-2024学年高一下学期期中)1．A、B、C为中学化学常见的单质，A为是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质，室温下B是黄绿色气体，C为无色气体。在一定条件下相互转化的关系如图所示。 请回答以下问题： (1)A、F分别是什么物质：A是___________，F是___________(填化学式)。 (2)写出A在周期表中的位置___________。 【答案】(1) ①. Fe ②. FeCl2 (2)第四周期第Ⅷ族 【解析】A为是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质，则A是铁。室温下B是黄绿色气体，则B是氯气。氯气和铁反应生成氯化铁，则D是氯化铁，氯化铁和铁反应生成氯化亚铁，所以F是氯化亚铁。氯化亚铁和氯气反应又生成氯化铁。E和铁反应生成氯化亚铁和C，又因为C是一种无色气体，所以C是氢气，E是氯化氢。 (1)A、F分别是什么物质：A是Fe，F是FeCl2； (2)Fe是26号元素，在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族； 2．一定量的铁与一定量的浓HNO3反应，得到硝酸铁溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与3.36LO2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铁溶液中加入的NaOH溶液至Fe3+恰好沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是___________mL。 【答案】300 【解析】根据氧气的体积计算物质的量，根据氧气的物质的量计算其转移电子数，反应中铁元素失去电子数=硝酸中氮元素得到电子数=氧气得到的电子数=铁离子结合的氢氧根离子数。3.36 LO2(标准状况)的物质的量为3.36/22.4=0.15mol，则转移电子物质的量为0.15×4=0.6mol，根据守恒分析，电子物质的量等于铁离子结合的氢氧根离子物质的量，即氢氧化钠的物质的量为0.6mol，溶液的体积为0.6/2=0.3L，即300mL。 3．完成下列问题 (1)新配制的FeCl2溶液为防止其转化为FeCl3，应加入___________。 A．盐酸 B．铁粉 C．氯气 D．双氧水 (2)要除去FeCl3溶液中少量的FeCl2杂质，可向其中通入___________。 A．盐酸 B．铁粉 C．氯气 D．双氧水 【答案】(1)B (2)C 【解析】(1)溶液中的Fe2+易被空气中的氧气氧化为Fe3+，则加入少量铁粉防止Fe2+被氧化为Fe3+，选B； (2)要除去FeCl3溶液中少量的FeCl2杂质，可向其中通入适量的氯气，选C。 4．向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是___________。 A．烧杯中有铜无铁 B．烧杯中有铁无铜 C．烧杯中铁、铜都有 D．烧杯中铁、铜都无 【答案】B 【解析】铁和铜同时加进去，铁先和三价铁反应，如果价铁离子还有多余的，再和铜反应。A项，铁离子的量较大，能和铁反应完毕，或剩余部分三价铁和部分铜反应，或者是铁和三价铁恰好反应，故A结果可能出现，故A不选；B项，有金属铁时，一定将铜置换出来了，故B结果不可能出现，故B选；C项，三价铁离子量不足，只能和部分铁反应，烧杯中铁、铜都有剩余，可能出现C的结果，故C不选；D项，铁离子量特别大足够溶解所有铁和铜，则烧杯中铁、铜都没有，可能出现D的结果，故D不选；故选B。 5．如下实验装置(夹持装置省略)，可制得难溶于水的草酸亚铁晶体，回答下列问题 (1)将铁粉放入a中，加入少量蒸馏水，按图连接好装置，进行的操作为：①打开K1、K3和K4，关闭K2；②……；③……；④关闭K1、K2。操作②是___________。经操作③，B装置中生成FeC2O4，此时活塞K2、K3的状态是___________。 (2)称取5.40g草酸亚铁晶体FeC2O4·2H2O，用热重法对其进行热分解，得到剩余固体质量随温度变化的曲线如下图所示，已知400℃时，剩余固体是铁的一种氧化物。 ①M点对应物质的化学式为___________。 ②M→N发生反应的化学方程式为___________。 【答案】(1)①氢气进行验纯 ②关闭K3，打开K2 (2)① FeC2O4 ②3FeC2O4Fe3O4 FeC2O4+4CO↑+2CO2↑ 【解析】(1)步骤①打开K1、K3和K4，关闭K2，可生成硫酸亚铁，步骤②需要利用生成的氢气将装置中的氧气赶走，可对生成的氢气进行验纯，步骤③是将生成的硫酸亚铁导出至装置B中，故操作②是验纯H2，目的是证明装置内空气已排尽(防止产品被氧化)。经操作③，B装置中生成FeC2O4，此时活塞K2、K3的状态是关闭K3，打开K2； (2)草酸亚铁晶体的物质的量为，M点剩余固体的质量为4.32g，则M点对应物质的摩尔质量为，从开始到M点发生的反应是草酸亚铁晶体受热失去结晶水，则 M点对应物质为FeC2O4；草酸亚铁晶体中的铁元素质量为，400℃时，草酸亚铁晶体中的铁元素完全转化到铁的氧化物中，铁的氧化物中氧元素的质量为，设铁的氧化物的化学式为FexOy，则有，解得，则铁的氧化物的化学式为Fe3O4；因此M→N发生反应的化学方程式为3FeC2O4Fe3O4 FeC2O4+4CO↑+2CO2↑。 11 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题05 铁 内容概览 考向1铁 考向2四氧化三铁 考向3铁及其化合物 考向4有关铁及化合物化学实验 考向5硫酸亚铁铵的组成 考向6联合制备铁的化合物 考向7铁及其重要化合物 考向1铁 (上海市华东师范大学附属周浦中学2023-2024学年高一下学期期中)铁是一种常见的金属，它的单质及化合物在生活生产中处处可见。 1．下列关于金属冶炼的说法中正确的是___________。 A．通过电解饱和食盐水制备金属钠 B．热还原法常用的还原剂有CO、H2、C等 C．金属Mg、Al均能通过电解熔融氯化物的方法获得 D．人类历史上金属被发现的顺序与金属的活泼性无关 2．在烧制砖瓦时，用黏土做成的坯经过烘烧后，铁的化合物转化成___________而制得红色砖瓦。 A．Fe2O3 B．Fe3O4 C．FeO D．Fe(OH)3 3．下列各组离子在溶液中能大量共存的是___________。 A．K+、Fe2+、Cl-、OH- B．Fe3+、H2+、SCN-、SO32- C．Fe3+、Cu2+、Cl-、SO42- D．Fe2+、H+、Cl-、NO3- 4．有失去标签的NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2四种溶液，只需要一种试剂就可以把它们鉴别开来，这种试剂是___________。 A．氨水 B．盐酸 C．Na2SO4溶液 D．KSCN溶液 5．铁表面的Fe3O4可以起到保护的作用，要实现Fe转化为Fe3O4，除了将Fe与氧气点燃外，另外的方法是___________。(写出化学方程式并标出电子转移的方向和数目) 6．实验室测定氧化物X(FexOy)的组成实验如下： 下列有关说法正确的是 A．样品X中含有+2价铁元素0.01mol B．溶液Y中c(Fe2+)：c(Fe3+)=2：1 C．溶液Z中的离子只有Fe3+和Cl- D．根据步骤I、II可判断X为Fe4O5 7．某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题： (1)甲组同学通过研究pH对FeSO4稳定性的影响，得到如图所示结果，增强Fe2+稳定性的措施为___________。 乙组同学为探究Fe2(SO4)3与的反应，进行如图所示实验： (2) Fe3+与反应的离子方程式为___________。 为了探究白色沉淀产生的原因，同学们查阅资料得知： i．CuSCN是难溶于水的白色固体； ii．的化学性质与I-相似； iii．2Cu2++4I-=2CuI↓+I2 实验方案如下： 实验方案 实验现象 步骤1：取FeSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mol·L-1KSCN溶液 无明显现象 步骤2：取CuSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mol·L-1KSCN溶液 产生白色沉淀 (3) Cu2+与SCN-反应的离子方程式为___________。 (4) FeSO4可用作补铁剂，使用时建议与维生素C同服。同学甲猜测维生素C可将Fe3+转化为Fe2+，以利于人体吸收。为了验证这一猜想，设计了如下实验： 实验方案 实验现象 取适量Fe2(SO4)3溶液于试管中，加入维生素C片，振荡溶解后，滴加酸性高锰酸钾溶液。 紫色褪去 由上述实验能否得出“维生素C可将Fe3+转化为Fe2+”的结论？___________(填“能”或“否”)请说明理由___________。 考向2四氧化三铁 (上海市奉贤区曙光中学2023-2024学年高一下学期期中)打印机墨粉中Fe3O4的含量是衡量墨粉质量优劣的重要指标之一。 打印机墨粉中Fe3O4的含量是衡量墨粉质量优劣的重要指标之一，为测定某墨粉Fe3O4的含量，同学们在化学实验室中进行了如下实验。 已知：①墨粉中除Fe3O4外，其余成分既不含铁元素，也不溶于水、不与酸反应 ②酸性高锰酸钾溶液呈紫红色，Mn2＋溶液无色 (1)列举两个生成磁性氧化铁反应的化学方程式：___________、___________。 (2)检验Fe2＋： i．[实验原理]____Fe2＋＋___ MnO4 -＋____H＋=____Fe3＋＋____Mn2＋＋____H2O____________，配平离子方程式。 ii．[实验操作]取第一份溶液少许，向其中滴加酸性KMnO4溶液，振荡，观察到溶液紫色_______ iii．【实验结论】溶液中含Fe2＋，同时证明Fe2＋具有___________性。 (3)测定Fe3O4的含量： i．加入足量氯水的目的是___________，有关反应的离子方程式是___________。 ii．加入足量NaOH溶液后观察到的现象是___________。 iii．沉淀加热时发生反应的化学方程式是___________。 考向3铁及其化合物 (上海市卢湾高级中学2023-2024学年高一下学期期中)铁是人类较早使用的金属之一，根据铁及其化合物之间的相互转化，回答下列问题： 1．合金是被广泛应用的金属材料。下列有关合金性质的说法不正确的是___________。 A．生铁和钢都属于铁碳合金，生铁的含碳量更高 B．不锈钢是在碳素钢中加入其他合金元素，改变钢的结构使其具有耐腐蚀性 C．硬铝的强度比纯铝小但耐腐蚀，可用于制造宇宙飞船等 D．铁在地壳中的含量比铜丰富，所以人类发展经历了从石器时代到铁器时代，再到青铜器时代 2．纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Hg2+等重金属离子，其本质是___________(用离子方程式表示)。纳米铁粉还可用于处理含氧酸性废水中的NO3-，反应原理如图所示。 该过程中体现了纳米铁粉的___________性(填“氧化”或“还原”)；在铁粉总量一定的条件下，废水中的溶解氧过多不利于NO3-的去除，原因是___________。 3．下列各图示中能较长时间观察到Fe(OH)2的是___________。 4．在空气中Fe(OH)2→Fe(OH)3的现象是___________；涉及到的化学反应方程式：___________。 5．绿矾(FeSO4·7H2O)是补血剂的原料，易变质。将硫酸亚铁溶液加热浓缩，冷却结晶，之后___________可获得绿矾晶体，如何检验绿矾是否完全变质___________。 6．将8.34g FeSO4·7H2O晶体隔绝空气加热，晶体受热脱水过程的热重曲线(固体质量随温度变化的曲线)如图所示。 在隔绝空气条件下，N得到P的化学方程式为___________。 7．取一定量铝热剂，在高温下进行铝热反应：2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 (1)若反应中有1.5mol电子转移，可得到铁___________g。 (2)将铝热剂直接加到足量氢氧化钠溶液中，有气体生成。请写出该现象对应的离子方程式，并用单线桥法标出电子转移的方向和数目。___________ (3)若将铝热反应后所得固体用足量盐酸溶解，并加入硫氰化钾溶液，溶液不变血红色。据此能否确认固体中已不含氧化铁？说明理由。___________ 考向4有关铁及化合物化学实验 (上海市南洋模范中学2023-20245学年高一下学期期中)铁与水蒸气的反应实验装置如图，加热时试管内生成黑色物质，点燃肥皂泡可听到爆鸣声。 1．下列说法正确的是___________。 A．反应的化学方程式：2Fe+3H2OFe2O3+3H2 B．试管中发生化合反应 C．湿棉花的作用是提供水蒸气 D．试验结束后，应该先熄灭酒精灯，再将导管移出肥皂水 2．高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂，与水反应可生成透明的红褐色胶体，反应原理：4FeO42-+10H2O=Fe(OH)3(胶体)+10OH-+3O2。 (1)胶体分散质粒子的直径范围是_________。该反应中FeO42-是_________。 A.还原剂 B.氧化剂 C.被还原 D.被氧化 (2) K2FeO4能杀灭水中细菌原因是___________。 (3)配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式_________。 ___________Fe(OH)3+___________ClO-+_____________________ FeO42-+___________Cl-+ ___________。 3．电子工业常用左右的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。为了从腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，某同学设计如图方案： (1)实验室用无水氯化铁固体粗略配制的FeCl3溶液，需要的主要玻璃仪器除了量筒外还有___________。 (2) FeCl3溶液与铜箔发生反应的离子方程式为___________。 (3)试剂A、D、F的化学式分别是___________、___________、___________。用FeCl3溶液制取FeCl3晶体的方法是___________。 A.蒸发结晶 B.降温结晶 4．某研究性学习小组设计实验探究铝等金属的性质：将一置于空气中的铝片投入浓CuCl2溶液中，铝片表面出现一层海绵状暗红色物质，接下来铝片上产生大量气泡，溶液温度迅速上升。若用同样的铝片投入相同浓度的CuSO4溶液中，在短时间内铝片无明显变化。造成不同现象的原因可能是___________。 A．Al与CuCl2溶液反应，与CuSO4溶液不反应 B．CuCl2溶液酸性比同浓度的CuSO4溶液酸性强 C．生成物AlCl3溶于水，而Al2(SO4)3不溶于水 D．Cl-能破坏氧化铝薄膜，而SO42-不能 考向5硫酸亚铁铵的组成 (上海市松江二中2023-2024学年高一下学期期中)硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]是分析化学中的重要试剂。隔绝空气加热至时硫酸亚铁铵能完全分解，分解产物中含有铁的氧化物、硫的氧化物、氨气和水蒸气等。 [实验探究]某化学小组选用如图所示部分装置进行实验(夹持装置略) (1)关于硫酸亚铁铵，下列说法正确的是___________。 A．溶于水部分电离 B．固体中只有离子键 C．固体中既含离子键又含共价键 D．能发生复分解反应或氧化还原反应 (2)有关硫酸亚铁铵所含的元素，下列说法正确的是___________。 A．都位于短周期 B．只有一个副族元素 C．同主族元素非金属性： D．同周期元素原子半径： 实验I：探究分解产物中硫的氧化物，连接装置A-E-F-B进行实验。 (3)实验现象：E中没有明显现象，F中溶液褪色，据此得出的结论是___________。 实验Ⅱ：验证分解产物中含有氨气和水蒸气、探究残留固体成分。连接A-C-B-D进行实验。 (4)关于氨气和水，下列说法错误的是___________。 A．都是弱电解质 B．都是共价化合物 C．都是以分子构成物质 D．氨水中只有两种离子 (5)装置B在实验Ⅱ中的作用是___________。 (6)A中固体完全分解后变为红棕色粉末，设计实验证明A中残留固体仅为Fe2O3，而不含FeO或Fe3O4：___________。 (7)实验证明(NH4)2Fe(SO4)2受热分解除生成上述两个实验中的产物外，还有N2产生，写出A中反应的化学方程式___________。 实验Ⅲ：为测定硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体纯度，某同学取m克硫酸亚铁铵晶体样品配成溶液，取硫酸亚铁铵溶液进行如下实验： (8)该方案测得样品纯度为___________(用含w、m的式子表示)。 (9)若缺少“洗涤”步骤，最终结果会___________(填偏大、偏小或不变)。 考向6联合制备铁的化合物 (上海市华东师大二附中2023-2024学年高一下学期期中)15. 某化学兴趣小组利用工厂的废铁屑(主要成分为Fe，此外还含有少量Cu、Al，Al2O3和Fe2O3)制备磁性Fe3O4胶体粒子、绿矾和净水剂Na2FeO4的实验流程如图： 已知Al、Al2O3，既可溶于强酸又可溶于强碱。 请回答下列问题： (1)绿矾具有广泛的用途，下列说法正确的是___________ A．医疗上常用于治疗缺铁性贫血 B．工业常用作污水的处理剂，只是利用其还原性 C．高温分解只产生Fe2O3和SO3 D．可用酸性高锰酸钾溶液检验其是否变质 (2)试剂X为___________ A．NaOH溶液 B．HCl溶液 C．氨水 D．醋酸溶液 (3)检验D中铁元素的存在形式： ①检验铁离子，溶液D中加入KSCN溶液无红色产生，原因是___________(用离子方程式表示)。 ②检验亚铁离子的存在，可以选择的试剂___________。 A．酸性KMnO4溶液 B．先加KSCN，再加过量氯水 C．先加KSCN，先加适量氯水 (4)操作IV的方法是___________，___________，过滤，洗涤，干燥。 (5)D中加入适量H2O2的目的是___________。若D中含3amol Fe2+，则理论上加入___________mol H2O2可使溶液E中铁元素恰好转化为Fe3O4胶体。 (6)由固体G生成Na2FeO4的离子方程式为___________。 (7)在制备绿矾过程中部分绿矾被氧化，测定绿矾中Fe2+的氧化率实验方案如下： 步骤一：称取一定质量的绿矾样品，将其溶于适量的无氧蒸馏水并配成250mL溶液； 步骤二：取步骤一中配得的溶液25.00mL于锥形瓶，并加入适量稀硫酸酸化，逐滴滴加0.0400mol/L KMnO4溶液至恰好完全反应，反应原理为：为MnO4 -+Fe2++H+→Mn2++Fe3++H2O(未配平)，消耗KMnO4溶液20.00mL； 步骤三：另取步骤一中配得的溶液25.00mL于烧杯，加入足量氨水，将沉淀过滤、洗涤、干燥，在空气中灼烧至固体质量不再变化，称得残留红棕色固体的质量为0.4g。(已知：Fe2+的氧化率) 根据以上数据，计算该绿矾样品中Fe2+的氧化率，需要写出计算过程______。 考向7铁及其重要化合物 (上海市华东师大二附中2023-2024学年高一下学期期中)1．A、B、C为中学化学常见的单质，A为是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质，室温下B是黄绿色气体，C为无色气体。在一定条件下相互转化的关系如图所示。 请回答以下问题： (1)A、F分别是什么物质：A是___________，F是___________(填化学式)。 (2)写出A在周期表中的位置___________。 2．一定量的铁与一定量的浓HNO3反应，得到硝酸铁溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与3.36LO2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铁溶液中加入的NaOH溶液至Fe3+恰好沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是___________mL。 3．完成下列问题 (1)新配制的FeCl2溶液为防止其转化为FeCl3，应加入___________。 A．盐酸 B．铁粉 C．氯气 D．双氧水 (2)要除去FeCl3溶液中少量的FeCl2杂质，可向其中通入___________。 A．盐酸 B．铁粉 C．氯气 D．双氧水 4．向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是___________。 A．烧杯中有铜无铁 B．烧杯中有铁无铜 C．烧杯中铁、铜都有 D．烧杯中铁、铜都无 5．如下实验装置(夹持装置省略)，可制得难溶于水的草酸亚铁晶体，回答下列问题 (1)将铁粉放入a中，加入少量蒸馏水，按图连接好装置，进行的操作为：①打开K1、K3和K4，关闭K2；②……；③……；④关闭K1、K2。操作②是___________。经操作③，B装置中生成FeC2O4，此时活塞K2、K3的状态是___________。 (2)称取5.40g草酸亚铁晶体FeC2O4·2H2O，用热重法对其进行热分解，得到剩余固体质量随温度变化的曲线如下图所示，已知400℃时，剩余固体是铁的一种氧化物。 ①M点对应物质的化学式为___________。 ②M→N发生反应的化学方程式为___________。 10 / 11 学科网（北京）股份有限公司 $$