2026届高考化学一轮复习课时练(第二章 第12讲　亚铁盐、铁盐及相互转化)

十二　亚铁盐、铁盐及相互转化 题组一:亚铁盐和铁盐(20分钟　25分) 1.(3分)(2025·合肥模拟)中国中医药文化中积累了不少对于物质的变化的认识。《本草图经》中有绿矾形似朴消(Na2SO4·10H2O)而绿色,取此物置于铁板上,聚炭,封之囊袋,吹令火炽,其矾即沸,流出,色赤如融金汁者是真也。下列“绿矾”的主要成分及上述表述中涉及的主要化学性质是(　　) 选项 主要成分 涉及主要化学性质 A KAl(SO4)2·12H2O 加热脱水生成 Al2(SO4)3 B CuSO4·5H2O 加热分解生成Cu2O C Fe2(SO4)3·9H2O 加热分解生成Fe2O3 D FeSO4·7H2O 加热分解生成Fe2O3 2.(3分)(2025·昆明模拟)某实验小组研究刻蚀电路板以及刻蚀废液的性质,下列实验对应的离子方程式书写正确的是(　　) A.用盐酸和双氧水刻蚀铜板:Cu+H2O2+2H+===Cu2++2H2O+O2↑ B.将氧化铁加入HI溶液中发生反应:Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O C.检验废液中含有Fe3+:Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3↓ D.FeCl2溶液中滴加氨水:Fe2++2NH3·H2O===Fe(OH)2↓+2N 【加固训练】(2025·武汉模拟)向某晶体的水溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化,当滴加几滴氯水后,混合液出现红色,那么由此得出的下列结论中,错误的是(　　) A.该晶体中一定含有SCN- B.Fe3+的氧化性比Cl2的氧化性强 C.Fe2+被Cl2氧化为Fe3+ D.Fe2+与SCN-不能形成红色的化合物 3.(3分)(2025·苏州模拟)含硫煤燃烧会产生大气污染物,为防治该污染,某工厂设计了新的治污方法,同时可得到化工产品,该工艺流程如图所示。下列说法正确的是(　　) A.该过程中化合价发生改变的元素仅有Fe和O B.步骤①的反应为2Fe2++O2+4H+===2Fe3++2H2O C.Fe2(SO4)3可看作该过程的催化剂 D.若32 g SO2参与反应,需消耗标准状况下22.4 L O2 4.(3分)(2025·天津模拟)取某含铁元素的固体A进行如下实验: 根据以上转化关系,下列叙述不正确的是(　　) A.试剂1是KSCN溶液 B.试剂2可以是新制氯水 C.溶液B中只有Fe3+无Fe2+ D.溶液C到溶液F红色加深的原因是溶液中的Fe2+被氧化剂氧化成Fe3+,使Fe3+浓度增大 5.(13分)黑木耳是常见食品,可以补充人体所必需的微量元素铁,某兴趣小组设计实验,检验黑木耳中的铁元素,实验流程如图。 (1)灼烧黑木耳必须用到下列仪器中的________(填字母)。(1分)  (2)灰烬中含有铁的氧化物以及钾、钙、硅等元素的化合物,酸浸的目的是________ __________________________________________________。(2分)  (3)取少许滤液于试管中,滴入几滴KSCN溶液,显红色,说明滤液中含有______________;另取滤液检验,滤液能使KMnO4溶液紫色褪去,说明滤液中存在具有____________(填“氧化性”或“还原性”)的粒子。(4分)  (4)为进一步探究 Fe3+和 Fe2+的氧化性和还原性,该兴趣小组设计并进行如下实验,记录现象,完成实验报告。(6分) 实验操作 实验现象 离子方程式 实验结论 向FeCl2溶液中添加新制氯水 溶液由浅绿色变为棕黄色 ①____________ __________ Fe2+具有还原性 向FeCl3溶液中加入足量的铁粉 铁粉逐渐溶解,溶液由棕黄色变为浅绿色 Fe+2Fe3+===3Fe 2+ ②_______ 题组二:铁及其化合物的相互转化(20分钟　30分) 1.(3分)如图所示为铁元素的价类二维图,图中字母代表含铁元素的物质。下列判断正确的是(　　) A.在常温下N能与氧气、水发生化合反应生成M B.X在高温下与水蒸气反应可生成Z C.Y是一种红棕色粉末,常用作红色油漆和涂料 D.Q可以是一种新型净水剂碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4] 【加固训练】(2025·深圳模拟)部分含铁微粒所带的电荷数与其中铁元素化合价的关系如图所示,由该图可预测含铁微粒间相互转化时所需试剂。下列推断不合理的是(　　) A.M一定为FeO B.若R为单质,则常温下浓硫酸可使R钝化 C.若Q为金属阳离子,则可用K3[Fe(CN)6]溶液检验 D.Fe3+与氧化剂在碱性条件下反应可生成Fe 2.(3分)(2025·汕头模拟)铁及其化合物在生活中应用广泛。下列有关离子方程式书写正确的是(　　) A.将铁片投入稀硝酸中:Fe+2H+===Fe2++H2↑ B.向FeCl3溶液中通入少量H2S:2Fe3++H2S===2Fe2++2H++S↓ C.用铁氰化钾溶液检验Fe2+:Fe2++K3[Fe(CN)6]===KFe[Fe(CN)6]↓+2K+ D.向Fe2(SO4)3溶液中加入过量Zn粉:2Fe3++Zn===2Fe2++Zn2+ 3.(3分)在指定条件下,下列铁及其化合物之间的转化不能实现的是(　　) A.Fe3O4(s)Fe(s) B.FeCl2(aq)FeCl3(aq) C.Fe3O4(s)Fe(NO3)3(aq) D.Fe(s)Fe2O3(s) 4.(3分)实验室制备Fe/Fe3O4复合物的部分装置如图所示。下列有关说法不正确的是(　　) A.恒压滴液漏斗可用于平衡气压,使液体顺利流下 B.三颈烧瓶中生成黑色沉淀反应的离子方程式为4Fe2++8OH-Fe↓+ Fe3O4↓+4H2O C.制备时冷凝管中冷水流向为a进b出 D.用乙醇洗涤可除去晶体表面水分,且便于快速干燥 【加固训练】1.下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是(　　) 选项 操作和现象 结论或目的 A 向红砖粉末中加入盐酸,充分反应后取上层清液置于试管中,滴加2~3滴KSCN溶液,溶液呈红色 红砖中含有氧化铁 B 向CO还原Fe2O3得到的黑色固体加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液,溶液不显红色 黑色固体中没有Fe3O4 C 取少量Fe(NO3)2试样加水溶解,加稀硫酸酸化,再滴加KSCN溶液,溶液变为红色 该Fe(NO3)2试样已经变质 D 向某溶液中通入Cl2,然后加入KSCN溶液,变红色 原溶液中含有Fe2+ 2.硫酸渣(主要成分为Fe2O3、SiO2)制备铁基颜料铁黄(FeOOH)的一种工艺流程如图。 已知:“还原”时,发生反应FeS2+14Fe3++8H2O===2S+15Fe2++16H+;FeS2与H2SO4不反应。下列有关说法不正确的是(　　) A.“酸溶”时适当提高硫酸浓度可加快反应速率 B.“还原”时氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶7 C.“过滤Ⅰ”所得滤液中存在的阳离子主要有Fe2+、Fe3+和H+ D.“沉降、氧化”时发生反应的离子方程式:4Fe2++8NH3·H2O+O2===8N+ 4FeOOH↓+2H2O 5.(18分)(2025·韶关模拟)氯化铁和氯化亚铁是重要的化工试剂。某化学小组用如图所示的装置(夹持装置略)模拟工业生产制备无水氯化铁(FeCl3)。 查阅资料: 物质 性质 工业制法 氯化 铁 熔点为306 ℃,沸点为315 ℃;易升华;易吸收空气中的水分而潮解 向500~600 ℃的铁粉中通入氯气 氯化 亚铁 熔点为670 ℃;易升华 向炽热铁粉中通入氯化氢 请回答下列问题: (1)打开装置A中分液漏斗活塞,向盛有KMnO4的______________(填仪器名称)中滴加浓盐酸制取氯气,写出反应的离子方程式并用单线桥法表示出电子的转移:__________________________________________。(4分)  (2)装置C广口瓶需要浸入冰盐水中,目的是_____________________;  广口瓶连接硬质玻璃管处选用的导管较粗,原因是__________________。(5分)  (3)实验前需要先通入一段时间Cl2,再加热盛有铁粉的硬质玻璃管,目的是______________________________________。(3分)  (4)①实验结束后,取少量C中产物,经检测混有FeCl2,原因是________(填序号)。(2分)  a.反应温度较低,氯气未能将铁粉充分氧化 b.过量铁粉将生成的FeCl3还原为FeCl2 c.A中HCl挥发进入硬质玻璃管 ②若要得到较纯净的无水氯化铁,可在A、B装置间增加一个盛有________(填试剂名称)的洗气装置。(2分)  (5)产品中铁元素含量的测定:①称取28.0 g装置C中固体,溶于足量稀盐酸;②加入足量H2O2溶液;③再加入足量NaOH溶液;④过滤、洗涤后灼烧沉淀;⑤得到红棕色固体16.0 g。则该样品中铁元素的质量分数为__________%。(2分)  十二　亚铁盐、铁盐及相互转化参考答案 题组一:亚铁盐和铁盐(20分钟　25分) 1.(3分)(2025·合肥模拟)中国中医药文化中积累了不少对于物质的变化的认识。《本草图经》中有绿矾形似朴消(Na2SO4·10H2O)而绿色,取此物置于铁板上,聚炭,封之囊袋,吹令火炽,其矾即沸,流出,色赤如融金汁者是真也。下列“绿矾”的主要成分及上述表述中涉及的主要化学性质是(　　) 选项 主要成分 涉及主要化学性质 A KAl(SO4)2·12H2O 加热脱水生成 Al2(SO4)3 B CuSO4·5H2O 加热分解生成Cu2O C Fe2(SO4)3·9H2O 加热分解生成Fe2O3 D FeSO4·7H2O 加热分解生成Fe2O3 【解析】选D。KAl(SO4)2·12H2O是白色固体,俗名明矾,A错误;CuSO4·5H2O是蓝色固体,俗名蓝矾或胆矾,B错误;Fe2(SO4)3·9H2O是棕黄色晶体,C错误;“绿矾”的主要成分为FeSO4·7H2O,加热会发生氧化还原反应,“色赤如融金汁”说明生成红棕色的氧化铁,D正确。 2.(3分)(2025·昆明模拟)某实验小组研究刻蚀电路板以及刻蚀废液的性质,下列实验对应的离子方程式书写正确的是(　　) A.用盐酸和双氧水刻蚀铜板:Cu+H2O2+2H+===Cu2++2H2O+O2↑ B.将氧化铁加入HI溶液中发生反应:Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O C.检验废液中含有Fe3+:Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3↓ D.FeCl2溶液中滴加氨水:Fe2++2NH3·H2O===Fe(OH)2↓+2N 【解析】选D。用盐酸和双氧水刻蚀铜板反应生成氯化铜、水,反应的离子方程式为Cu+H2O2+2H+===Cu2++2H2O,A错误;将氧化铁加入HI溶液中发生反应,HI被氧化为碘单质,反应的离子方程式为Fe2O3+6H++2I-===2Fe2++3H2O+I2,B错误;Fe3+遇KSCN溶液变红,没有沉淀生成,检验废液中含有Fe3+的离子方程式为Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3,C错误;FeCl2溶液中滴加氨水生成氢氧化亚铁和氯化铵,反应的离子方程式为Fe2++2NH3·H2O===Fe(OH)2↓+2N,D正确。 【加固训练】(2025·武汉模拟)向某晶体的水溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化,当滴加几滴氯水后,混合液出现红色,那么由此得出的下列结论中,错误的是(　　) A.该晶体中一定含有SCN- B.Fe3+的氧化性比Cl2的氧化性强 C.Fe2+被Cl2氧化为Fe3+ D.Fe2+与SCN-不能形成红色的化合物 【解析】选B。混合物中出现红色,说明Fe3+与SCN-发生了反应,则该晶体中一定含有SCN-,A正确;加入Fe2+无明显变化,加入氯水后出现红色,说明Cl2能将Fe2+氧化成Fe3+,即Cl2是氧化剂,Fe3+是氧化产物,则氧化性:Fe3+<Cl2,B错误;加入Fe2+无明显变化,加入氯水后出现红色,说明Fe2+被Cl2氧化为Fe3+,C正确;原晶体中含有SCN-,开始加入Fe2+时,溶液颜色无明显变化,说明Fe2+与SCN-不能形成红色的化合物,D正确。 3.(3分)(2025·苏州模拟)含硫煤燃烧会产生大气污染物,为防治该污染,某工厂设计了新的治污方法,同时可得到化工产品,该工艺流程如图所示。下列说法正确的是(　　) A.该过程中化合价发生改变的元素仅有Fe和O B.步骤①的反应为2Fe2++O2+4H+===2Fe3++2H2O C.Fe2(SO4)3可看作该过程的催化剂 D.若32 g SO2参与反应,需消耗标准状况下22.4 L O2 【解析】选C。A项,该流程中化合价发生改变的元素有Fe、S和O,错误;B项,步骤①的反应为4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O,错误;C项,Fe2(SO4)3既为产物也为反应物,可看作该过程的催化剂,正确;D项,由流程图可推知步骤①的反应为4FeSO4+O2+2H2SO4===2Fe2(SO4)3+2H2O,步骤②的反应为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O ===2FeSO4+2H2SO4,SO2与O2的物质的量之比为2∶1,32 g SO2(0.5 mol)参与反应,需消耗标准状况下5.6 L O2,错误。 4.(3分)(2025·天津模拟)取某含铁元素的固体A进行如下实验: 根据以上转化关系,下列叙述不正确的是(　　) A.试剂1是KSCN溶液 B.试剂2可以是新制氯水 C.溶液B中只有Fe3+无Fe2+ D.溶液C到溶液F红色加深的原因是溶液中的Fe2+被氧化剂氧化成Fe3+,使Fe3+浓度增大 【解析】选C。试剂1是KSCN溶液,A正确;试剂2将Fe2+氧化为Fe3+,可以为新制氯水,B正确;溶液B中有Fe2+,C错误;溶液B中含有Fe2+,加入试剂2(氧化剂),Fe2+被氧化为Fe3+,并进一步转化为Fe(SCN)3,所以溶液红色加深,D正确。 5.(13分)黑木耳是常见食品,可以补充人体所必需的微量元素铁,某兴趣小组设计实验,检验黑木耳中的铁元素,实验流程如图。 (1)灼烧黑木耳必须用到下列仪器中的________(填字母)。(1分)  (2)灰烬中含有铁的氧化物以及钾、钙、硅等元素的化合物,酸浸的目的是________ __________________________________________________。(2分)  (3)取少许滤液于试管中,滴入几滴KSCN溶液,显红色,说明滤液中含有______________;另取滤液检验,滤液能使KMnO4溶液紫色褪去,说明滤液中存在具有____________(填“氧化性”或“还原性”)的粒子。(4分)  (4)为进一步探究 Fe3+和 Fe2+的氧化性和还原性,该兴趣小组设计并进行如下实验,记录现象,完成实验报告。(6分) 实验操作 实验现象 离子方程式 实验结论 向FeCl2溶液中添加新制氯水 溶液由浅绿色变为棕黄色 ①____________ __________ Fe2+具有还原性 向FeCl3溶液中加入足量的铁粉 铁粉逐渐溶解,溶液由棕黄色变为浅绿色 Fe+2Fe3+===3Fe 2+ ②_______ 【解析】黑木耳在坩埚中进行灼烧,烧成灰烬后用硫酸酸浸,再过滤得到滤渣和滤液,据此分析解题。(1)灼烧黑木耳必须用到酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳、玻璃棒。(2)灰烬中含有铁的氧化物以及钾、钙、硅等元素的化合物,铁的氧化物不溶于水,酸浸的目的是将铁的氧化物溶解。(3)取少许滤液于试管中,滴入几滴KSCN溶液,显红色,说明滤液中含有Fe3+;另取滤液检验,滤液能使KMnO4溶液紫色褪去,高锰酸根具有强氧化性,说明滤液中存在具有还原性的粒子。(4)①向FeCl2溶液中添加新制氯水,氯水具有强氧化性,说明Fe2+具有还原性,发生的离子方程式为2Fe2++ Cl2===2Fe3++2Cl-。②向FeCl3溶液中加入足量的铁粉,两者反应,其离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+,说明Fe3+具有氧化性。 答案:(1)A　(2)将铁的氧化物溶解 (3)Fe3+ 　还原性 (4)①2Fe2++ Cl2===2Fe3++2Cl-　②Fe3+具有氧化性 题组二:铁及其化合物的相互转化(20分钟　30分) 1.(3分)如图所示为铁元素的价类二维图,图中字母代表含铁元素的物质。下列判断正确的是(　　) A.在常温下N能与氧气、水发生化合反应生成M B.X在高温下与水蒸气反应可生成Z C.Y是一种红棕色粉末,常用作红色油漆和涂料 D.Q可以是一种新型净水剂碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4] 【解析】选A。根据价类二维图分析,X为铁单质,Y为FeO,Z为Fe2O3,M为Fe(OH)3,N为Fe(OH)2,P为三价铁盐,Q为二价铁盐。A.在常温下Fe(OH)2能与氧气、水发生化合反应生成Fe(OH)3,A正确;B.Fe在高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,B错误;C.FeO是一种黑色粉末,C错误;D.Q为二价铁盐,而碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是三价铁盐,D错误。 【加固训练】(2025·深圳模拟)部分含铁微粒所带的电荷数与其中铁元素化合价的关系如图所示,由该图可预测含铁微粒间相互转化时所需试剂。下列推断不合理的是(　　) A.M一定为FeO B.若R为单质,则常温下浓硫酸可使R钝化 C.若Q为金属阳离子,则可用K3[Fe(CN)6]溶液检验 D.Fe3+与氧化剂在碱性条件下反应可生成Fe 【解析】选A。M中含有+2价铁,且所含电荷数为0,可能是FeO或Fe(OH)2,故A说法不正确,符合题意;R为0价铁元素,且为单质,则为Fe单质,常温下浓硫酸可以使Fe钝化,故B说法正确;若Q为金属阳离子,化合价为+2价,则为Fe2+,与K3[Fe(CN)6]反应会生成蓝色沉淀,可用K3[Fe(CN)6]溶液检验,故C说法正确;Fe中Fe元素为+6价,据图可知Fe在碱性环境中稳定存在,所以Fe3+与氧化剂在碱性条件下反应可生成Fe,故D说法正确。 2.(3分)(2025·汕头模拟)铁及其化合物在生活中应用广泛。下列有关离子方程式书写正确的是(　　) A.将铁片投入稀硝酸中:Fe+2H+===Fe2++H2↑ B.向FeCl3溶液中通入少量H2S:2Fe3++H2S===2Fe2++2H++S↓ C.用铁氰化钾溶液检验Fe2+:Fe2++K3[Fe(CN)6]===KFe[Fe(CN)6]↓+2K+ D.向Fe2(SO4)3溶液中加入过量Zn粉:2Fe3++Zn===2Fe2++Zn2+ 【解析】选B。铁片与稀硝酸反应生成一氧化氮,不生成氢气,A错误;铁氰化钾溶于水可拆成离子的形式,离子方程式为Fe2++[Fe(CN)6+K+===KFe[Fe(CN)6]↓,C错误;过量Zn粉会将Fe3+还原为铁单质,离子方程式为2Fe3++3Zn===2Fe+3Zn2+,D错误。 　　　Fe/Fe3O4复合物可用于高密度磁记录领域。在氩气气氛下,向KOH溶液中逐滴加入一定量的FeCl2溶液并持续搅拌,100 ℃下回流3 h,得到成分为Fe和Fe3O4的黑色沉淀。将其过滤分离后,依次用沸水和乙醇洗涤,干燥后焙烧3 h可得Fe/Fe3O4复合物产品。回答3、4题: 3.(3分)在指定条件下,下列铁及其化合物之间的转化不能实现的是(　　) A.Fe3O4(s)Fe(s) B.FeCl2(aq)FeCl3(aq) C.Fe3O4(s)Fe(NO3)3(aq) D.Fe(s)Fe2O3(s) 【解析】选D。Fe3O4被CO还原生成单质铁,A正确;FeCl2(aq)具有还原性,通入氯气,与氯气反应生成氯化铁,B正确;Fe3O4中Fe有+2价、+3价,稀硝酸具有强氧化性,反应后都生成Fe(NO3)3,C正确;Fe与水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气,不生成氧化铁,D错误。 4.(3分)实验室制备Fe/Fe3O4复合物的部分装置如图所示。下列有关说法不正确的是(　　) A.恒压滴液漏斗可用于平衡气压,使液体顺利流下 B.三颈烧瓶中生成黑色沉淀反应的离子方程式为4Fe2++8OH-Fe↓+ Fe3O4↓+4H2O C.制备时冷凝管中冷水流向为a进b出 D.用乙醇洗涤可除去晶体表面水分,且便于快速干燥 【解析】选C。由题中图示可知,使用恒压滴液漏斗,使三颈烧瓶和恒压滴液漏斗相通,压强一致,使液体顺利流下,A正确;由题中信息可知,在氩气气氛下,向KOH溶液中逐滴加入一定量的FeCl2溶液,发生反应,产生Fe和Fe3O4的黑色沉淀,其离子方程式为4Fe2++8OH-Fe↓+Fe3O4↓+4H2O,B正确;制备时,为使充分冷却,冷凝管中冷水流向为b进a出,C错误;由于乙醇易溶于水,易挥发,所以使用乙醇洗涤的目的是除去晶体表面水分,便于快速干燥,D正确。 【加固训练】1.下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是(　　) 选项 操作和现象 结论或目的 A 向红砖粉末中加入盐酸,充分反应后取上层清液置于试管中,滴加2~3滴KSCN溶液,溶液呈红色 红砖中含有氧化铁 B 向CO还原Fe2O3得到的黑色固体加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液,溶液不显红色 黑色固体中没有Fe3O4 C 取少量Fe(NO3)2试样加水溶解,加稀硫酸酸化,再滴加KSCN溶液,溶液变为红色 该Fe(NO3)2试样已经变质 D 向某溶液中通入Cl2,然后加入KSCN溶液,变红色 原溶液中含有Fe2+ 【解析】选A。A.氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,三价铁离子遇KSCN溶液会变红色,说明红砖中含有氧化铁,故A正确;B.CO还原Fe2O3得到单质Fe,即使有Fe3O4,其溶于盐酸后产生的Fe3+与Fe发生反应:Fe+2Fe3+===3Fe2+,加入KSCN溶液也不显红色,故B错误;C.N+H+具有强氧化性,而Fe2+具有还原性,二者发生氧化还原反应,有Fe3+生成,遇KSCN溶液呈红色,不能证明样品已经变质,故C错误;D.若原溶液中不存在Fe2+而存在Fe3+,也有此现象,故D错误。 2.硫酸渣(主要成分为Fe2O3、SiO2)制备铁基颜料铁黄(FeOOH)的一种工艺流程如图。 已知:“还原”时,发生反应FeS2+14Fe3++8H2O===2S+15Fe2++16H+;FeS2与H2SO4不反应。下列有关说法不正确的是(　　) A.“酸溶”时适当提高硫酸浓度可加快反应速率 B.“还原”时氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶7 C.“过滤Ⅰ”所得滤液中存在的阳离子主要有Fe2+、Fe3+和H+ D.“沉降、氧化”时发生反应的离子方程式:4Fe2++8NH3·H2O+O2===8N+ 4FeOOH↓+2H2O 【解析】选C。适当提高硫酸浓度,增大氢离子浓度,可增大反应速率,A正确;有关的离子方程式为FeS2+14Fe3++8H2O===2S+15Fe2++16H+,反应中FeS2的Fe元素化合价不变,S元素化合价升高,则S为氧化产物,Fe3+转化为Fe2+,化合价降低,Fe2+为还原产物,则“还原”时氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶14=1∶7,B正确;滤液中含有硫酸亚铁和过量的硫酸,且生成氢离子,则“过滤Ⅰ”所得滤液中存在的阳离子主要有Fe2+和H+,C错误;滤液中通入空气氧化,同时加入氨水调节pH生成FeOOH沉淀,发生的离子方程式为4Fe2++8NH3·H2O+O2=== 8N+4FeOOH↓+2H2O,D正确。 5.(18分)(2025·韶关模拟)氯化铁和氯化亚铁是重要的化工试剂。某化学小组用如图所示的装置(夹持装置略)模拟工业生产制备无水氯化铁(FeCl3)。 查阅资料: 物质 性质 工业制法 氯化 铁 熔点为306 ℃,沸点为315 ℃;易升华;易吸收空气中的水分而潮解 向500~600 ℃的铁粉中通入氯气 氯化 亚铁 熔点为670 ℃;易升华 向炽热铁粉中通入氯化氢 请回答下列问题: (1)打开装置A中分液漏斗活塞,向盛有KMnO4的______________(填仪器名称)中滴加浓盐酸制取氯气,写出反应的离子方程式并用单线桥法表示出电子的转移:__________________________________________。(4分)  (2)装置C广口瓶需要浸入冰盐水中,目的是_____________________;  广口瓶连接硬质玻璃管处选用的导管较粗,原因是__________________。(5分)  (3)实验前需要先通入一段时间Cl2,再加热盛有铁粉的硬质玻璃管,目的是______________________________________。(3分)  (4)①实验结束后,取少量C中产物,经检测混有FeCl2,原因是________(填序号)。(2分)  a.反应温度较低,氯气未能将铁粉充分氧化 b.过量铁粉将生成的FeCl3还原为FeCl2 c.A中HCl挥发进入硬质玻璃管 ②若要得到较纯净的无水氯化铁,可在A、B装置间增加一个盛有________(填试剂名称)的洗气装置。(2分)  (5)产品中铁元素含量的测定:①称取28.0 g装置C中固体,溶于足量稀盐酸;②加入足量H2O2溶液;③再加入足量NaOH溶液;④过滤、洗涤后灼烧沉淀;⑤得到红棕色固体16.0 g。则该样品中铁元素的质量分数为__________%。(2分)  【解析】由实验装置可知,装置A中KMnO4与浓盐酸反应产生Cl2,浓盐酸具有挥发性,使制取的Cl2中含有杂质HCl、H2O,气体经装置B中浓硫酸干燥,在硬质玻璃管中发生2Fe+3Cl22FeCl3,水槽中冰盐水冷却,在装置C中收集到FeCl3,D为装有碱石灰的干燥管,可吸收未反应的氯气,同时防止空气中水蒸气进入装置C中导致氯化铁潮解,以此来解答。(1)盛放KMnO4的仪器为圆底烧瓶;KMnO4和浓盐酸反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水,用单线桥法表示其电子的转移为。 (2)装置C广口瓶需要浸入冰盐水中,目的是降温,便于收集FeCl3;FeCl3易升华,遇冷也易凝华,选用较粗的导管连接硬质玻璃管和广口瓶,可以防止氯化铁凝结为固体后堵塞导管。(3)先通入一段时间Cl2,目的是排尽装置中的空气,防止铁被氧气氧化,同时可以避免反应产生的FeCl3吸收空气中的水蒸气而发生潮解。(4)①a.氯气的氧化性较强,铁和氯气反应生成氯化铁而不是氯化亚铁,a错误;b.过量的铁粉无法将FeCl3固体还原为FeCl2,b错误;c.A中HCl挥发进入硬质玻璃管,炽热铁粉和氯化氢反应生成FeCl2,c正确。②若要得到较纯净的无水氯化铁,需要除去氯气中HCl气体,可在A、B装置间增加一个盛有饱和食盐水的洗气装置。(5)红棕色固体为氧化铁,根据铁元素守恒可得该样品中铁元素的质量分数为×100%=40%。 答案:(1)圆底烧瓶 (2)降温,便于收集FeCl3　防止氯化铁凝结为固体后堵塞导管 (3)排尽装置中的空气,防止铁被氧气氧化,同时可以避免反应产生的FeCl3吸收空气中的水蒸气而发生潮解 (4)①c　②饱和食盐水 (5)40 - 5 - 学科网（北京）股份有限公司 $