专题16 铁及其化合物-【一飞冲天·高考专项】2025年高考专题分类化学

专题分类化学 专题十六 铁及其化合物 基础题 1.(2020·新华中学第十二次统练)下列颜色变化与氧化还原反应无 关的是 A.湿润的红色布条遇氯气褪色 B.棕黄色FCl,饱和溶液滴入沸水中变红褐色 C.紫色酸性KMnO,溶液通入乙烯气体后褪色 D.浅黄色Na,O,固体露置于空气中逐渐变为白色 2.(2023·耀华中学第三次月考)以废铁屑为原料制备硫酸亚铁晶体 的实验过程如图，下列说法正确的是 稀硫酸 废铁屑→酸浸 结晶 过滤→硫酸亚铁晶体 A.取少量酸浸后的溶液，滴加硫氰化钾溶液，未变红色，说明废铁 屑中不含+3价铁元素 B.人体血红素是亚铁离子配合物，硫酸亚铁可用于治疗缺铁性贫血 C.过滤步骤说明硫酸亚铁晶体难溶于水 D.实验过程不直接蒸发结晶的原因是防止FeSO4水解生 成Fe(OH)2 3.(2023·天津一中第四次月考)实验室制取FeSO4溶液和NaHCO 溶液，并利用两者反应制取FCO,下列有关实验装置和操作不能 达到实验目的的是 稀HSO溶液 过量铁屑 CO Na,CO溶液 关闭止水夹 水浴 加热 电磁搅拌器 A.用装置甲制取FeSO,溶液 B.用装置乙制取NaHCO,溶液 C.用装置丙制取FeCO, D.用装置丁过滤所得的浊液 4.(2024·南开中学第一次月考)从某含有FeCL2、FeCl3、CuCl2的工 业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下。下列说法正确的 是 试剂b 过量试剂a →金属铜 →滤渣Y 操作Ⅱ 试剂c 工业操作I 废液 滤液Z 上→溶液W操作Ⅲ氯化铁 →滤液X 品体 A.试剂a是铁、试剂b是稀硫酸 B.操作I、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同 C.试剂c是氯气，相应的反应为2Fe2++CL,=-2Fe3++2CI D.用酸性KMnO,溶液可检验溶液W中是否含有Fe2+ 5.(2023·河西区期未)分析如下实验操作，对Fe牛3SC Fe(SCN),平衡产生的影响，说法正确的是 5mL0.05mol·L FeCl3溶液 5mL0.15mol·LKSCN溶液 2滴 Fe粉 1mol·L1 KSCN溶液 a 一冲天 A.试管b中的反应为Fe十Fe3+一Fe+ B.该反应的平衡常数随c(SCN)的增大而增大 C.试管b溶液颜色较a中的浅，说明增大c(Fe+),平衡向逆向移动 D.试管c溶液颜色较a中的深，说明增大c(SCN),平衡向正向移动 6.(2023·天津一中第四次月考)Fé3+的配位化合物较稳定且应用广 泛。Fe3+可与H,O、SCN、F-、CI等配体形成使溶液呈浅紫色的 [Fe(H,O)a]3+、红色的[Fe(SCN)]3-、无色的[FeF、黄色的 [FCl]配离子。某同学按如下步骤完成实验： H2O Fe(NO:):9H2O(s)- ,溶液了KsC溶液nNaF溶液Ⅲ (黄色) (红色) (无色) 已知：向Co+的溶液中加入KSCN溶液生成蓝色的 [C0(SCN)4]2-配离子；Co2+不能与F形成配离子。下列说法不 正确的是 () A.I中溶液呈黄色可能是由Fe3+水解产物的颜色造成 B.向溶液Ⅲ中加入足量的KSCN固体，溶液可能再次变为红色 C.可用NaF和KSCN溶液检验FeCl,溶液中是否含有Co2 D.为了能观察到溶液I中[Fe(H2O)。]3+的颜色，可向该溶液中加 入稀盐酸 提升题 7.(2023·河西区期中)铁在生产生活中有重要应用。请按要求回答 下列问题 (1)铁元素的化合价多变与其原子结构密切相关。 ①写出铁元素在周期表中的位置： ②基态铁原子的价电子排布式为 ③由此从氧化性与还原性角度预测铁单质和十2价铁的化合物 均具有的化学性质是 (2)硫酸亚铁补铁剂糖衣药片的成分鉴定。 ①该药片表面糖衣起到的主要作用是 一冲天 ②取几粒糖衣药片于试管中进行如下实验： 实验过程 所加试剂 现象或解释 同时加少量盐酸，分装 用离子方程式表示加盐酸 1.加水溶解 于a、b、c三支试管中， 的目的： 做如下实验 试管a中滴加 i.检验SO 有白色沉淀产生 溶液 试管b中滴加黄色的 ii.检验Fe+ 现象是 溶液 溶液变红，故药片变质。离 iV.检验药剂 试管c中滴加 子方程式为 是否变质 溶液 (3)氯化铁溶液在工业上用于蚀刻铜箔电路板。从蚀刻后的废液 中可回收铜并使蚀刻液再生，流程如图所示（省略部分物质）： 蚀刻液 过量A 滤液，再生、一适量气体7 滤液 铜箔电路板 蚀刻铜箔 过滤 ↑滤液 固体 分离→Cu 过量B ①写出蚀刻铜箔的离子方程式： ②写出蚀刻液再生的离子方程式： ③A为 ;B为 8.(2023·天津一中第二次月考)某废旧金属材料中主要含Fe、Cu、 Al、Fe,O,、FeO、A12O,、CuO和可燃性有机物，为节约和充分利用 资源，通过如下工艺流程回收A1、Cu、绿矾等。回答下列问题： 硫酸 NaOH溶液 过量试剂a 废旧 →滤渣1→酸浸 碱浸操作1 操作Ⅱ 金属 焙烧 材料 →滤液1→A1 硫酸 Cu←一酸浸一滤渣Ⅱ 绿矾（FeSO.7H,0) 操作Ⅲ滤液Ⅱ (1)“焙烧”的目的主要是将金属单质转化为氧化物，并除去 (2)“碱浸”时发生反应的化学方程式为 (3)操作I、Ⅱ中使用的仪器除烧杯、玻璃棒外还需要的玻璃仪器 是 (4)试剂a为 (填化学式)，加入试剂a后发生的化 学反应中有一个属于化合反应，其离子方程式为 (5)滤液Ⅱ制取绿矾晶体需先加入少量稀硫酸再经过 、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿矾晶体。 (6)绿矾在空气中容易被部分氧化为硫酸铁，现取部分被氧化为硫 酸铁的晶体8.22g溶于稀盐酸后，加入足量的BaCl2溶液，过 滤得沉淀9.32g;再通入112mL(标准状况)氯气恰好将其中 的Fe2+完全氧化。 ①为确定绿矾未被全部氧化，可选择的最佳试剂是 (填序号)。 A.H2O B.KSCN溶液 C.NaOH溶液 D.K,[Fe(CN)。]溶液 ②推测晶体中n(Fe):n(Fe3+)= 9.【难题】(2021·南开中学第四次月考)K[Fe(C,O)3]·3HO(三 草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图。回答下列问题： (1)晒制蓝图时，用K[Fe(CO)3]·3HO作感光剂，以 K,[Fe(CN)。]溶液为显色剂。其光解反应的化学方程式为 2K,[Fe(C.0,),]光照2FeC,0,.+3K,C,0,+2C0,+:显色反应 的化学方程式为 (2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物，按下图所示装置 进行实验。 样品 CuO 澄清石灰水NaOH溶液浓H2SO。 澄清石灰水 专题十六铁及其化合物 ①通入氮气的目的是 ②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊，装置E中固 体变为红色，由此判断热分解产物中一定含有 ③为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是 ④样品完全分解后，装置A中的残留物含有FeO和FeO3,检 验Fe,O,存在的方法是 (3)测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。 ①称量16.80g样品于锥形瓶中，溶解后加稀H,SO4酸化，用 一定浓度KMnO,溶液滴定至终点。滴定终点的现象是 ②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后，过滤、洗涤，将滤 液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀H,SO,酸化，用 0.3000mol·L1KMnO溶液滴定至终点，消耗KMnO,溶液 20.00mL。该晶体中铁的质量分数为 10.(2021·河北区一模)草酸亚铁(FeC2O,·nHO)常用作分析试剂 及显影剂，其溶解度冷水中为0.22g,热水中为0.026g,具有强还 原性。某化学小组利用工业废铁屑设计如下装置制备草酸亚铁 晶体。回答下列问题： 稀硫酸 水 足量 铁屑 H2C204溶液 6 (1)实验前需将废铁屑在5%的NaCO,溶液中加热并用蒸馏水洗 涤干净，则Na,CO,溶液的作用是 (2)组装好装置添加试剂前，首先需要 ,实验过 程中装置c的作用是 (3)实验过程：在相应装置添加试剂后，需要让a瓶中反应先进行 一段时间以排出空气，进行的操作是打开K,,将一定量稀硫酸 专题分类化学 加入a瓶后关闭K,,同时还要进行的操作是 段时间后，需要将a装置中的硫酸亚铁溶液导入装置b中，其 操作是 (4)b中生成的沉淀需过滤、洗涤、干燥，洗涤时最好选用下列试剂 中的 (填序号)。 a.硫酸 b.冷水 c.热水 检验洗涤干净的方法是（用文字描述） (5)准确称取9g草酸亚铁晶体(FeC,O,·nHO)于锥形瓶中，加 入一定量硫酸溶解并加热至50℃，然后用1.0mol·L1的 KMnO,标准溶液滴定，达到滴定终点时用去30mL标准溶 液。滴定反应为： 10FeC2O.nH2O+6KMnO+24H2 SO =5Fe2 (SO)3+ 20CO2A+6MnSO,+3K2SO4+(24+10n)H2O。 ①判断滴定终点的依据为 。②n= 11.(2021·红桥区一模)高铁酸盐是优良的多功能水处理剂。 K,FO,为紫色固体，可溶于水，微溶于浓KOH溶液，难溶于有机 物；在0~5℃、强碱性溶液中比较稳定，在酸性、中性溶液中易分 解放出O2。某实验小组制备高铁酸钾(K,FO,)并测定产品纯 度。回答下列问题 I.制备K,FeO 装置如下图所示，夹持、加热等装置略。 登浓盐酸 、搅拌 过是KOH NaOH FeCl,溶液目写溶液 A 0 (1)仪器a的名称是 ,装置B中除杂质所用试剂是 ,装置D的作用是 (2)A中发生反应的离子方程式为 (3)C中反应为放热反应，而反应温度须控制在0~5℃，采用的控 温方法为 ,反应中KOH必须过量的原因是 (4)写出C中总反应的离子方程式 。 C中混合物经重结晶、有机物洗涤纯化、真 空干燥，得到高铁酸钾晶体。 Ⅱ.K,FeO,产品纯度的测定 准确称取1.00g制得的晶体，配成250mL溶液，准确量取25.00mL K,FeO,溶液放入锥形瓶，加入足量CrCl,和NaOH溶液，振荡， 再加入稀硫酸酸化后得Fe3+和CrO,滴入几滴二苯胺磺酸钠 作指示剂，用0.0500mol/L(NH,),Fe(SO)2标准溶液滴定至终 点（溶液显浅紫红色），平行测定三次，平均消耗(NH)2Fe(SO)2标准 溶液28.00mL。 (5)根据以上数据，样品中K,FeO4的质量分数为 若 (NH),Fe(SO)2标准溶液部分变质，会使测定结果 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 2.(2022·河北区二模)实验室以次氯酸盐和铁盐为原料制备少量 K,FeO1的操作步骤如下： I.制备NaCIO强碱性饱和溶液： ①将20 mL NaOH溶液加入仪器b中，冷水浴冷却，通入CL2,搅拌 直至溶液变为黄绿色且有少量白色晶体析出为止（装置如图所示） )搅拌 浓盐酸 NaOH溶液 石灰乳 高锰酸钾 甲 丙 ②将所得饱和NaClO倒入烧杯并置于冷水浴中，分几次加入20g NaOH固体并不断搅拌，过滤，得NaClO强碱性饱和溶液。 (1)甲装置中a管的作用是 一冲天 (2)写出甲装置中反应的化学方程式 (3)石灰乳的作用是 (4)反应过程中用冷水浴冷却的原因是 Ⅱ.合成K2FeO,: ①称取5.05gFe(NO3)3·9H2O(相对分子质量为404)固体，在 冷水浴中分批加入I中所得滤液，并不断搅拌，反应1小时后溶液 呈深紫红色（即Na2 FeO,)。 ②离心分离除去Na2FeO水解得到的Fe(OH)3胶体，留上层清液 (深紫红色)。 ③向②的上层清液中缓慢加入KOH饱和溶液50.00mL,冰水浴保 持5min,过滤，得K,FeO,(相对分子质量为198)粗产品。 ④将粗产品重结晶，并用异丙醇洗涤，低温烘干，得纯产品2.13g。 (5)合成Na,FeO,的离子方程式为 (6)用异丙醇洗涤的目的是 (7)K,FeO,的产率为 (保留至0.1%)。 13.(2023·宝坻一中线上期末)实验室利用FC1,·4H,O和亚硫酰 氯(SOCl2)制备无水FeCl,的装置如图所示（加热及夹持装置略）。 已知：SOC1,沸点为76℃，遇水极易反应生成两种酸性气体。回 答下列问题： (1)实验开始先通N2。一段时间后，先加热装置 （填“a” 或“b”)。装置b内发生反应的化学方程式为 。装置c的名称是 ,装置c、d共 同起到的作用是 一冲天 (2)现有含少量杂质的FeCl,·nH2O,为测定值进行如下实验： 实验I:称取m1g样品，用足量稀硫酸溶解后，用cmol/L K,Cr,O,标准溶液滴定Fe+达终点时消耗VmL(滴定过程中 Cr,O号转化为Cr3+,C1不反应)。 实验Ⅱ：另取m1g样品，利用上述装置与足量SOCl2反应后 固体质量为m2g。 则n= ;滴定时发生反应的离子方程式为 。下列情况会导致n测量值偏小的是 (填字母)。 A.样品中含少量FeO杂质 B.样品与SOCL2反应时失水不充分 C.实验I中，称重后样品发生了潮解 D.滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成 (3)用上述装置、根据反应TiO,十CC1△TiC,十C0,制备 TiCL4。已知TiCl与CC1,分子结构相似，与CCl4互溶，但极易 水解。选择合适仪器并组装蒸馏装置对TCl,、CCl,混合物进 行蒸馏提纯（加热及夹持装置略），安装顺序为①⑨⑧ (填序号)，先馏出的物质为 3 ⑤ 6 (⑦ ⑧ ⑨ 10 14.(2023·南开中学第六次月考)科学界目前流行的关于生命起源 理论认为生命起源于约40亿年前古洋底的热液环境，那里普遍存 在铁硫簇化合物（用Fe,S,表示），为探究其组成，某小组设计了如 下实验： 意试剂a 1.0g样品 30 mL 0.1 mol/L 式剂b 酸性高锰 品红 酸钾溶液 溶液 酸 B D E 已知：ⅰ.样品中杂质不溶于水、盐酸，且不参与装置C中反应； iⅱ.Mn2在稀溶液中近乎无色 实验步骤： ①按图连接装置，进行气密性检查，然后装人相应的药品； ②通入氧气并加热，装置C中固体逐渐转变为红棕色； ③待固体完全转化后，取装置D中的溶液6.00mL于锥形瓶中， 用0.1000mol·L1的草酸溶液滴定未反应完的高锰酸钾，平均消 耗草酸溶液5.00mL(装置D中溶液体积反应前后不变)； ④取装置C中的残留固体于烧杯中，加入稀盐酸，充分搅拌后 过滤； ⑤向滤液中加入足量氢氧化钠溶液，出现沉淀。过滤后取滤渣灼 烧，得到0.320g固体。 (1)A为O2发生装置，则试剂a、b可以分别是 该铁硫簇化合物与O,反应的产物的化学式 为 (2)装置E中品红溶液的作用是 (3)实验步骤③中取装置D中的溶液6.00mL于锥形瓶所用的量 取仪器是 ,请写出草酸溶液滴定酸性高锰酸钾溶液 时反应的离子方程式： (4)为防止污染，F中试剂应为 步骤⑤中灼烧滤渣应 在 进行（填仪器名称）。 (5)若配制草酸标准液时，定容操作俯视刻度线，则导致x：y的 值 (填“偏大”或“偏小”)。 (6)若实验完成时装置E中品红溶液无变化，根据上述实验所得 数据，可确定该铁硫簇化合物的化学式为 专题十六铁及其化合物 15.（2023·新华中学统练)以硫酸厂矿渣（含Fe,O3、a-Al2O3、SiO2 等)为原料制备铁黄(FeOOH)的一种工艺流程如图所示： 空气 稀硫酸过量铁粉 NHHCO 滤液 氧化 过滤儿铁黄 硫酸厂 沉铁 矿渣 →酸浸 还原 过滤I →滤渣 资料：ⅰ·a-AlO,化学性质极不活泼，不溶于水也不溶于酸或碱 i.Kp(CaCO3)=2.8×109;Km(FeC03)=2×10 请回答下列问题： (1)为了提高“酸浸”的效率可以采用的措施有（写出两种） (2)“还原”过程中的离子方程式为 (3)“滤渣”中的主要成分为 (填化学式)。 (4)①“沉铁”过程中有CO2气体产生，反应的离子方程式为 ②“沉铁”过程中往往有副产物Fe(OH)2生成，分析原因是 0 ③若用CaCO3“沉铁”，则无副产物Fe(OH)2产生，当反应完 成时，溶液中c(Ca+) c(Fe2) (⑤)请写出氧化过程生成铁黄的化学方程式 (6)利用制备的铁黄进行如下实验： 固体 稀盐酸 淡黄色 KSCN溶液 淡红色 新制氯水 深红色 物质 溶液 溶液 溶液 ①加入氯水后颜色加深的原因可能是 ②某同学发现实验中加入过量新制氯水，放置一段时间后，深 红色会逐渐褪去，褪色后的溶液中继续滴加KSCN溶液，又出 现红色，则褪色的原因可能是专题十六铁及其化合物 基础题 1.BA.氯气与水反应生成的HCO,次氯酸具有强氧化性，漂白了 湿润的有色布条，与氧化还原反应有关：B.铁离子水解生成氢氧化 铁胶体，该过程中没有化合价变化，与氧化还原反应无关；C.酸性 高锰酸钾溶液具有强氧化性，能够氧化乙烯，紫色酸性KMO,溶液 通入乙烯气体后褪色，二者发生了氧化还原反应；D.浅黄色NO2 固体与空气中二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，则过氧化钠露置 于空气中逐渐变为白色，属于氧化还原反应。 2.BA.酸浸后的溶液滴入KSCN溶液未变红色，这说明溶液中不 含有Fc3+。但这不代表废铁屑中不含有+3价的铁元素。如果 十3价的铁元素较少，在酸浸过程中会被Fe还原为Fe2;C.硫酸亚 铁晶体可溶于水；D.不直接蒸发结晶的原因是：防止FSO,被氧 化、防止硫酸亚铁品体失去结品水。 3.CA.利用稀硫酸与Fe反应生成FeSO,,过量的铁屑可防止Fe2+ 被氧化成Fe3+:C.FeSO,和NaHCO3反应的离子方程式Fe+十 2HCO3一H2O+CO2↑+FCO3￥。反应过程中生成CO2,止水 夹不能关闭：D.利用过滤操作，从得到的浊液分离出FCO3。 4.CA.根据反应流程以及最终的实验目的分析，可知b试剂为稀盐 酸：B.操作I、操作Ⅱ为过滤操作，操作Ⅲ为蒸发结晶。三者使用 的实验仪器并不相同：D.Fc2+、C都可以被高锰酸钾溶液氧化，用 酸性KMnO,溶液不能检验溶液W中是否还有Fe2。 5.DA.试管b中的反应为Fe+2Fe3+一3Fe2+;B.平衡常数只与温 度有关：C.试管b溶液颜色较a中的浅，是由于Fe与Fe3+反应， c(Fe3+)减小，平衡逆向移动。 6.DA.[Fe(H2O)s]3+使溶液呈浅紫色，Fe3+易水解，Fe(NO3)3溶 液呈黄色可能是由Fe3+水解生成Fe(OH)3使溶液呈黄色；B.向溶 液Ⅲ中加入足量的KSCN固体，c(SCN-)增大，使[Fe(SCN)。]3- (aq)+6F(aq)=[FcF6]3-(aq)+6SCN(aq)平衡逆向移动，溶 液可能再次变为红色；C.先向溶液中加足量NaF溶液，再加KSCN 溶液，若溶液呈蓝色，则说明含有Co2+,反之溶液中不存在Co2+; D.Fe(NO3)3溶液中加稀盐酸形成黄色的[FcCl,],观察不到 [Fe(H2O)6]3+的颜色。 提升题 7.(1)①第四周期第Ⅲ族②3d°4s2③还原性(2)①隔绝氧气，防 止FeSO被氧化而变质②i.Fe2++2H)=Fc(OH)2+2H i.氣化钡m.K,[Fe(CN)s]有特征蓝色沉淀产生 i.硫氰化钾>Fe3++3SCN=Fe(SCN) (3)DCu+2Fe-Cu++2Fe+Cl+2Fe+-2Fe++2CI- ③铁盐酸P 解析：（①）③铁单质和十2价铁的化合物均不是铁的最高价态，化合 价都能升高，发生氧化反应，作为还原剂。(3)②蚀刻液再生反应 为FcCl2溶液与通入的氣气反应生成FcCl。 8.(1)可燃性有机物 (2)2NaOH+AlO=2NaAlO,+H2O (3)漏斗 (4)Fe Fe+2Fe+=3Fe2+ (5)蒸发浓缩 (6)D1:2 解析：(6)①确定绿矾未全部被氧化，即检验现有物质中是否含有 F+。此时可滴入铁氰化钾溶液，观察是否有特征性蓝色沉淀生 成。②加入BaCl2溶液后有沉淀生成，该沉淀为BaSO,。则 9.32g nBaS0,)=n(S0)=233g/a=0.04mol。通人CL.时.发生 反应：Cl2+2Fe2+一2Fe3++2C1,将数值代入后，得n(Fe2+)= 102mol。最后依据溶液电荷守恒2n(Fe2+)+3n(Fe3+)= 2n(S0f),求出nFe+)=2X102mol,(Fe)=1 'n(Fe )2. 9.(1)3FeC2O+2K[Fe(CN)]-Fes[Fe(CN)2+3K2 C2O (2)①排空装置内空气、使反应产生的气体全部进人后续装置② C)2C)③先熄灭装置A、E的酒精灯，冷却后停止通入氮气 @①取少许固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入1~一2滴KSCN 溶液，溶液变红色，证明含有Fe2O (3)①粉红色出现，且30s内不褪色②10% 解析：1)光解反应的化学方程式为2K,[Fe(C,O,),光照2FcC,0, 十3K2C2O,十2CO2◆，反应后有草酸亚铁产生，所以显色反应的化 学方程式为3FeC2O4+2Kg[Fe(CN)6]=Fea[Fe(CN)6]2Y +3K2C2O4; (2)①装置中的空气在高温下能氧化金属铜，能影响E中的反应， 所以反应前通入氮气的目的是隔绝空气排尽装置中的空气、使反 应产生的气体全部进入后续装置： ②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊，说明反应中一 定产生二氧化碳。装置E中固体变为红色，说明氧化铜被还原为 铜，即有还原性气体CO生成，由此判断热分解产物中一定含有 CO2、CO: ③为防止倒吸，必须保证装置中保持一定的压力，所以停止实验时 应进行的操作是先熄灭装置A、E的酒精灯，冷却后停止通入氮气 即可： ④要检验F©2Os存在首先要转化为可溶性铁盐，因此方法是取少许 固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入1~2滴KSCN溶液，溶液 变红色，证明含有Fe2O3； (3)①高锰酸钾与草酸根离子发生氧化还原反应，而滴定终点的现 象是粉红色出现，且30s内不褪色； ②锌把Fe3+还原为Fe2+,酸性高锰酸钾溶液又把Fe2+氧化为 Fc3+。反应中消耗高锰酸钾0.3mol/L×0.02L=0.006mol,Mn 元素化合价从十7价降低到十2价，所以根据电子得失守恒可知 Fe3+的物质的量是0.006mol×5=0.03mol,则该晶体中铁的质量 分数为0.03molX56g/mo×100%=106。 16.80g 10.(1)除去废铁屑表面的油污 (2)检验装置的气密性液封（或防止空气进入b中氧化产物） (3)关闭K2,打开K3打开K2,关闭K (4)c取最后一次洗涤液于试管，（先加人足量稀盐酸）加入 BCl2溶液，振荡，如果溶液中没有白色沉淀说明洗涤干净 (5)①滴人最后半滴KM():溶液，溶液变为浅紫色（或紫红色）， 且半分钟内不变色②2 解析：关闭K2,打开K3、K1,向锥形瓶内滴人稀硫酸，铁与稀硫酸 反应生成硫酸亚铁和氢气，用氢气排出b中的空气，关闭K,打开 K2,a中压强增大，硫酸亚铁被压入b中与草酸反应生成草酸亚铁 沉淀。 (1)N2CO3溶液呈碱性，热的碳酸钠溶液可以洗涤油污，将废铁 屑在5%的Na2CO3溶液中加热并用蒸馏水洗涤干净，Na2CO3溶 液的作用是除去废铁屑表面的油污。 (2)为防止装置漏气，组装好装置添加试剂前，首先需要检验装置 的气密性：草酸亚铁具有强还原性，实验过程中装置c的作用是液 封（或防止空气进入b中氧化产物）。 (3)在相应装置添加试剂后，需要让a瓶中反应先进行一段时间以 排出空气，进行的操作是打开K1,将一定量稀硫酸加入a瓶后关 闭K,同时还要进行的操作是关闭K2,打开K,一段时间后，关 闭K3,打开K2,将a装置中的硫酸亚铁溶液导人装置b中。 (4)b中生成的沉淀是草酸亚铁，草酸亚铁在热水中的溶解度较 小，为减小草酸亚铁损失，洗涤时最好用热水，故选℃；若洗涤液中 不含硫酸根离子，说明沉淀，洗涤干净，具体操作是：取最后一次 洗涤液于试管，（先加入足量稀盐酸）加入BaCl2溶液振荡，如果溶 液中没有白色沉淀，说明洗涤干净。 (5)①达到滴定终点时，滴入的最后半滴高锰酸钾有剩余，滴定终 点的依据为滴人最后半滴KMO:溶液，溶液变为浅紫色（或紫红 色)，且半分钟内不变色。 ②达到滴定终点消耗高锰酸钾的物质的量是0.03L× 1.0mol·L1=0.03mol,根据滴定反应10FeC2O,·nH2O+ 6KMnO +24H2 SO=5Fez (SO)3 20COz+6MnSO.+ 3K2SO4+(24+10n)H2O可知，FcC2O4·nH2O的物质的量为 9 0.05mol,即144+18m=0.05,解得n=2。 11.(1)圆底烧瓶饱和食盐水吸收尾气C2并能防倒吸 (2)Mn0,+4H+2CIr△Mm*+CL.↑+2H,0 (3)冰水浴KFO,在强碱性溶液中比较稳定 (4)3CL2+2Fe3++16OH-2Fe(O-+6C1+8H2O (5)92.4%偏高 解析：(1)仪器a的名称是圆底烧瓶；HCl极易溶于水，饱和食盐水 抑制氯气的溶解，又可除去氯气中的HCI,故装置B中除杂质所 用试剂是饱和食盐水：装置D用于吸收尾气C12,反应原理：C2+ 2NaOH一NaCl+NaC1O十H2O,竖放干燥管能防倒吸，故装置D 的作用是吸收尾气，并能防倒吸。 )(2)A中发生反应的化学方程式：MnO2+4HC1(浓)△MnC,+ C,++2H0。离子方程式：MnO,+4H+2CI△Mn++ Cl2◆+2H2O (3)C中反应为放热反应，而反应温度须控制在0~5℃，采用的控 温方法为冰水浴降温；反应中KOH必须过量，由于题干所给信 息：K2FO4在强碱性溶液中比较稳定。 (4)根据氧化还原反应原理分析产物是FO和CI,C中总反应 的离子方程式：3C2十2Fe3++16OH一2FeO十6CI+8H2O。 (5)足量CrCL3和NaOH溶液形成CrO2,CrO2+FeO+2H2O -Fe(OH)3↓+CrO+OH-,6Fe2++Cr2O号+14H-6Fe3+ +2Cr3++7H2O,得到定量关系为： 2Fe~2CrO~Cr2O~6Fe2+ 2 6 n 0.02800L×0.0500mol/L n0.0014mol.250mL溶液中含有2mol×m三 3 3 0.014mol,测定该样品中K,FeO,的质量分数= 3 0.014 molx1 g/mol 3 ×100%=92.4%：若(NH)2Fe(S))2标准溶 1.0g 液部分变质，所耗(NH)2Fe(SO)2的体积偏大，代入关系式的数据偏 大，解得的KFcO的质量也就偏大，会使测定结果偏高。 12.(1)平衡压强，使漏斗内的液体顺利流下 (2)2 KMnO,+16HCI()=2KCI+2 MnCl2++5 Cl2+8H2 O (3)除去未反应的Cl,防止CL污染空气 (4)有利于Cl2与NaOH反应生成NaCIO (5)2Fe3++3C10+100H--2FeO-+3C1-+5H2O (6)异丙醇代替水洗涤产品，可以减少K:FcO,的溶解损耗 (7)86.1% 解析：(6)利用有机溶剂（酒精、丙酮、异丙醇等）清洗产物，一是为 了降低晶体的溶解损耗，二是除去产品或沉淀表面的可溶性杂质 和水分，三是易于干燥。 (7)根据铁元素守恒可知，n(K2FcO,)=n(Fe)=n[Fe(NO3)3· ,5.05g=0.0125mol,所以，K,Fc0,的产率为= 9H20]=404g/mol 2.13g 0.0125mo1×198g/maX100%≈86.1%. 13.(1)a FeCl·4H,0+4SOCL△FeCL+4S0,+8HC球形 冷凝管导气、冷凝回流SOC12 (2)10006m-m）C,0g+6Fe++14H-2Cr++6fe++ 108cV 7H2O AB (3)⑥0③⑤CCL 解析：实验开始先通N2。一段时间后，先加热装置a使SOCl2挥 发，b中SOCL2和FcCl2·4H2O反应生成FcCl2、SO2、HCI,未反 应的SOCl2在冷凝管c中冷凝、回流到a中，SO2、HCI通过浓硫 酸，最后用氢氧化钠溶液吸收。 (2)m1g样品用足量稀硫酸溶解后，用cmol·L1K2Cr2O,标准 溶液滴定Fe2+达终点时消耗VmL,发生反应Cr,O+6Fe2++ 14H+-2Cr++6Fe3++7H,O,可知n(Fe2+)=n(FeC2)= 6cmol·L-1×V×10-3L=6cV×10-3mol,mg样品，利用上述 装置与足量SOC2反应后，固体质量为2g,则水的物质的量为 (一m22mol mmol,n-6 cVx10mol 18 _1000(m一m2） 18 108cV A.样品中含少量FO杂质，溶于稀硫酸后生成Fe+,导致消耗的 K2Cr2O,溶液的体积V偏大，使n的测量值偏小；B.样品与 SOCl2反应时失水不充分，FeCl2的质量偏大，n值偏小；C.实验I 称重后，样品发生了潮解，样品的质量不变，消耗的K2C2O,溶液 的体积V不变，使n的测量值不变；D.滴定达终点时发现滴定管 尖嘴内有气泡生成，消耗KzCr2O,标准溶液偏少，则FCl2的质 量偏小，n值偏大。 (3)蒸馏装置用直形冷凝管，TCl4极易水解，所以装置最后连接 干燥管，对TiCL,CC1混合物进行蒸馏提纯，安装顺序为①⑨⑧ ⑥①③⑤：TiC14、CCl4分子结构相似，TiCl,的相对分子质量大于 CCl,,TiCl分子间的范德华力较大，TiCl,的沸点高于CCl,,故先 蒸出的物质为CCL4。 14.(1)H2O)2MnO2(或H2ONa2O2)SO2、FczO (2)检验S()2是否完全被酸性高锰酸御溶液吸收 (3)酸式滴定管6H++5HCO+2MnO一8HO+10CO2↑ +2Mn2+ (4)NaOH溶液坩埚 (5)偏小 (6)FeS 解析：(2)SO2与D装置中的酸性KMnO,溶液反应，利用E装置 中的品红来检验SO2是否与D中的溶液完全反应。 (4)对固体的灼烧，应在坩埚中进行。 (5)配制草酸标准液时，定容操作俯视刻度线，则所配草酸标准溶 液浓度偏大。滴定时草酸体积偏小，则所测(SO2)偏大，x：y的 比值偏小。 (6)最终灼烧得到的产物为Fc2O3,则n(Fe)=2n(Fe2O3) 0.320g×2=4×103mol。与草酸反应的KMn0,的物质的 160 g/mol 量=号×0.1000mol/L×5.00×103L=2×10mol.则与S0. 反应的KMnO的物质的量=4×10-4mol。那么样品灼烧后产 生的SO2的物质的量= 5X4X104molX6.00mL=5× 10ml.则三-炎8ml-专，铁疏簇化合物的化学式 4 为FeS。 15.(1)矿石粉碎、适当提高反应温度（合理即可） (2)Fe+2Fe-3Fe2 (3)Fe.SiO2、rAl,O (4)①Fe++2HCO-HO+CO2↑+FeCO￥②加人 NH HCO,HCO促进Fe2+的水解，生成Fe(OH)2③140 (5)O2+2H2O++4FeCO=4CO.+4FeOOH (6)①铁黄不纯，存在Fe2+(答案合理即可) ②过量的氯水将SCN氧化 解析：(3)SiO2不溶于稀硫酸，aAl2O3既不溶于水，也不与酸、碱 反应，加入的铁粉过量，因此滤渣中应含有这三种物质。 a@-):8号}-长8}-1w. (6)②再次加入KSCN溶液后显红色，说明溶液中依然含有Fe3+, 那么可能的原因为SCN一被溶液中的氣水氧化。