专题07 铁及其化合物（期末真题汇编，山东专用）高一化学上学期

专题07 铁及其化合物 4大高频考点概览 考点01 铁及其氧化物的性质 考点02 Fe3+的检验和氧化性 考点03 Fe2+鉴别、还原性及其应用 考点04 铁及其化合物的转化流程题 地 城 考点01 铁及其氧化物的性质 1．(24-25高一上·山东德州·)化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是 A．碳酸钠俗称苏打，可以用于去除油污也可用于治疗胃酸过多 B．二氧化硫是一种食品添加剂，其作用主要为漂白、防腐、抗氧化等 C．四氧化三铁俗称铁红，常用作红色颜料 D．工业炼钛的原理是将钛元素从金红石(主要成分为TiO2)中氧化出来 2．(24-25高一上·山东菏泽·期末)类推时要注意物质的相似性和特殊性，下列类推符合客观事实的是 选项 化学事实 类推结论 A 钠与水反应生成NaOH和H2 高温下铁与水蒸气反应生成Fe(OH)3和H2 B Fe与CuSO4溶液反应置换出Cu Na与CuSO4溶液反应置换出Cu C NaOH能将NaHCO3转化为Na2CO3 NaOH能将NaHSO3转化为Na2SO3 D Fe与S直接化合生成FeS Cu与S直接化合生成CuS 3．(24-25高一上·山东淄博·期末)实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气的反应。下列说法错误的是 A．酒精灯点燃的顺序：先①后② B．用火柴点燃肥皂泡检验生成的 C．反应为 D．由此可知炽热的铁水注入模具之前，模具须干燥 4．(23-24高一上·山东临沂·期末)物质的性质决定用途，下列两者对应关系正确的是 A．金属Na密度小，可用作导热介质 B．石墨能导电，可用作润滑剂 C．Fe粉具有还原性，可用作食品脱氧剂 D．Al2O3是两性氧化物，可用作耐高温材料 5．(23-24高一上·山东青岛·期末)铁粉与硫粉混合点燃后的黑色固体残留物进行了以下探究实验。下列说法正确的是 A．“过滤”得淡黄色固体，可证明固体残留物中有硫 B．“溶液1”加入稀硫酸的离子反应为： C．取“溶液1”滴入KSCN溶液呈现血红色，说明“固体残留物”中含有正三价铁 D．取“溶液2”滴入KSCN溶液呈现血红色，说明Fe2+全部被氧化为Fe3+ 6．(24-25高一上·山东淄博·期末)乳酸亚铁是一种补铁剂，易溶于水，难溶于乙醇，可由乳酸与反应制得。工业上以废料铁泥(主要成分是，含少量)为原料制备乳酸亚铁的工艺流程如下： 已知：与硫酸不反应，难溶于水。 回答下列问题： （1）滤渣1的主要成分为 (填化学式)；“酸浸”时发生反应的离子方程式为 。 （2）“还原”时，Fe3+发生反应的离子方程式为 ，可用 (填试剂的化学式)检验已经完全反应。 （3）滤渣3的主要成分为 (填化学式)。“沉铁”过程中发生反应的离子方程式为 。 （4）“合成”过程中加入足量乳酸充分反应，同时加入少量铁粉，加入铁粉的作用是 。获得乳酸亚铁晶体的系列操作是：溶液隔绝空气低温蒸发，冷却结晶，过滤，用 (填“水”或“乙醇”)洗涤晶体次，干燥，制得乳酸亚铁晶体。 7．(23-24高一上·山东临沂·期末)氯化铁是一种重要的化工原料，实验室用如下装置(加热、夹持装置略)制备无水氯化铁。 已知：无水氯化铁遇潮湿空气易吸水生成FeCl3·nH2O。 回答下列问题： （1）装置连接顺序为 。A→______→______→______→______；装置D的作用是 。 （2）装置A中a的作用是 ；圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为 。 （3）测定FeCl3的质量分数：称取mgFeCl3样品，配成溶液，加入稍过量的KI溶液充分反应，再滴加cmol/L的Na2S2O3溶液，最终消耗VmLNa2S2O3溶液(已知：I2+2=2I-+)。 ①加入稍过量的KI溶液后，检验溶液中是否存在Fe3+的试剂为 。 ②样品中FeCl3的质量分数为 (用含m、c、V的代数式表示)。 地 城 考点02 Fe3+的检验和氧化性 1．(24-25高一上·山东菏泽·期末)下列操作中，不会影响溶液中等离子大量共存的是 A．通入 B．加入 粉 C．通入 D．加入 2．(24-25高一上·山东菏泽·期末)下列离子方程式书写正确的是 A．工业上制取漂白粉：2OH-＋Cl2=ClO-＋Cl-＋H2O B．NH4HCO3溶液中加过量NaOH溶液：＋＋2OH-=NH3·H2O＋＋H2O C．硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应：Ba2+＋= BaSO4↓ D．用三氯化铁溶液刻蚀覆铜电路板：2Fe3+＋3Cu=3Cu2+＋2Fe 3．(24-25高一上·山东枣庄第八中学·期末)在实验室里，下列试剂的储存正确的是 A．金属钠可存在四氯化碳中 B．过氧化钠固体可存在敞口的试剂瓶中 C．浓硝酸须密封储存在棕色瓶中 D．氯化铁溶液的试剂瓶中须放少量铁屑 4．(23-24高一上·山东临沂·期末)由下列实验操作和现象不能得出相应结论的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液，溶液呈蓝色 溶液中一定含有Br2 B 用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色试验 透过蓝色钴玻璃观察到紫色 溶液中含有钾元素 C 把水滴入盛有少量Na2O2的试管中 立即把带火星的木条伸入试管中，木条复燃 反应生成了O2 D 在稀硫酸中加入少量Cu2O(s) 溶液由无色变为蓝色并有红色固体生成 反应中Cu2O既作氧化剂又作还原剂 5．(23-24高一上·山东青岛·期末)能正确表示下列反应的离子方程式为 A．用稀硝酸清洗试管内壁的银： B．铜箔制作印刷电路板： C．向溶液中加足量溶液： D．溶液中通入足量氯气： 6．(24-25高一上·山东济宁·期末)下列化学用语书写不正确的是 A．HCl溶于水发生电离：HCl=H＋＋Cl- B．铁和稀硫酸反应：Fe＋2H＋=Fe3＋＋H2↑ C．氯化铁溶液与铁粉反应：2Fe3++Fe=3Fe2+ D．碳酸钙与稀盐酸：CaCO3＋2H+ =Ca2+＋CO2↑＋H2O 7．(24-25高一上·山东枣庄第八中学·期末)将H2S和空气的混合气体通入的混合溶液中反应回收S，其物质转化如图所示。下列说法错误的是 A．该转化中，混合溶液中溶质的物质的量减小 B．反应①的离子方程式为： C．反应③的离子方程式为： D．该反应过程中，化合价不变的元素是铜、氢、氯 8．(24-25高一上·山东德州·)以硫铁矿(主要成分为)为原料制备氯化铁晶体()的工艺流程如图。 （1）中铁元素的化合价是 。 （2）焙烧前将矿石粉碎的目的是 ，焙烧的产物与温度、空气含量有关，若焙烧得到的固体全是，焙烧时发生反应的化学方程式为 。 （3）经检验，过滤所得滤液中含有，检验最好选用的试剂为 。 （4）通氯气氧化时，发生的主要反应的离子方程式为 。 （5）尾气主要含、、和少量的、，尾气可用碱液吸收，的NaOH溶液最多可吸收 (标准状况)。 （6）已知碘单质的氧化性比三价铁离子弱，写出一个离子方程式证明： 。 地 城 考点03 Fe2+的鉴别、还原性及其应用 1．(24-25高一上·山东淄博·期末)下列图示实验中，操作正确且能达到实验目的的是 A．收集 B．加热试管中的液体 C．制取胶体 D．制取 2．(24-25高一上·山东淄博·期末)根据实验操作和现象所得结论错误的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向待测液中滴加AgNO3溶液和稀HNO3，产生白色沉淀 待测液中含有Cl- B 向FeCl2溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液，紫红色消失 Fe2+具有还原性 C 向NaBr溶液中滴加几滴新制氯水，溶液变为橙黄色 非金属性：Cl＞Br D Mg(OH)2和Al(OH)3中均分别加入NaOH溶液和盐酸，Mg(OH)2只溶于盐酸，Al(OH)3都能溶 碱性：Mg(OH)2＞Al(OH)3 3．(23-24高一上·山东济南·期末)在硫酸铁溶液中同时加入铁粉和铜粉，充分反应后不会出现的结果是 A．铁铜均有 B．铁铜均无 C．有铜无铁 D．有铁无铜 4．(23-24高一上·山东济宁·期末)学生在实验室做创新实验时设计了下列装置图，其中能达到实验目的的是 A．a处变黄色，说明具有氧化性，b处红色逐渐变浅，说明具有漂白性 B．制备可达到随开随用﹐随关随停的目的 C．验证酸性 D．能较长时间内看到白色沉淀 5．(23-24高一上·山东济南·期末)某溶液中可能含有K+、、Fe2+、Cl-、、中的若干种，且各离子浓度均为0.2 mol/L，为确定其组成，某同学进行了如下实验： 下列说法正确的是 A．“气体M”与“气体N”中含有同种元素 B．“沉淀A”和“沉淀B”都不溶于强酸 C．原溶液中含有的离子为、Fe2+、Cl-、 D．“滤液X”中大量存在的阳离子有、Fe2+、Ba2+ 6．(23-24高一上·山东青岛·期末)草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是实验室常用的分析试剂，可通过硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，易氧化]与草酸反应制得。制备并测定其组成设计实验如下。 Ⅰ．硫酸铵和硫酸亚铁混合结晶制备硫酸亚铁铵。 实验步骤：(ⅰ)……；(ⅱ)加入试剂；（ⅲ）打开d、c，加热，通入氨气制得硫酸铵；（ⅳ）……(a、b止水夹“操作1”)，加入稀硫酸，产生H2，赶出装置内的空气，……（a、b止水夹“操作2”），将A中的硫酸亚铁压入到B中；(ⅴ)将B中溶液倒入蒸发皿中，经系列操作得到硫酸亚铁铵。 （1）操作(ⅰ)为 。 （2）操作(ⅳ)产生H2，赶出装置内的空气的目的为 a、b止水夹“操作2”为 （3）仪器甲的名称为 。该装置中存在一处缺陷为 （4）写出装置C中发生反应的化学方程式 。 Ⅱ．制备草酸亚铁晶体并测定其组成。 将制得的硫酸亚铁铵与草酸一定条件下混合加热，经沉淀，抽滤、洗涤获得草酸亚铁晶体 粗品。该草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)粗品中可能含有的杂质为Fe2(C2O4)3、H2C2O4·2H2O，采用KMnO4溶液滴定法测定该粗品的组成，实验过程如图。已知草酸为弱酸，可被KMnO4溶液氧化为CO2，回答下列问题。 （5）“滴定①”中发生反应的离子方程式为 。 （6）样品中所含H2C2O4·2H2O(摩尔质量为M g/mol)的质量分数表达式为 。 7．(23-24高一上·山东青岛·期末)黄铜矿(主要成分为CuFeS2)产生的炉渣可用于制备绿矾(FeSO4·7H2O)。工艺流程如图。 已知：焙烧时的主要反应为：①； ②；③。 回答下列问题： （1）若CuFeS2中Fe的化合价为+2，则反应①中的氧化剂为 ：若生成76.8 g Cu则反应③转移电子数为 (NA表示阿伏加德罗常数的值)。 （2）“炉渣”的主要成分为Fe2O3、FeO和少量Cu。 ①Fe2O3高温下与铝粉混合发生的反应为 。 ②“酸溶”后溶液中一定存在的金属阳离子为 ③“试剂X”为 。 a．铁粉    b．铜粉    c．锌粉    d．30%的H2O2 ④“操作”用到的玻璃仪器为 。 （3）“系列操作”为 、 、过滤、洗涤、干燥。 8．(24-25高一上·山东菏泽·期末)硫酸铁是水处理行业净水的混凝剂和污泥的处理剂。一种以黄铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4、SiO2等)为原料制备硫酸铁晶体的工艺流程如下。 回答下列问题： （1）已知25.0%硫酸的密度ρ=1.176 g·cm−3，计算25.0%硫酸的物质的量浓度为 mol·L−1，若实验室用18 mol·L−1的浓硫酸配制500 mL 上述物质的量浓度的硫酸，需用量筒量取浓硫酸 mL。 （2）废渣Ⅰ的主要成分为 (填化学式)。 （3）“氧化”时氧化剂H2O2可用稀硝酸代替。用稀硝酸时发生反应的离子方程式为 ，它的优点是原料成本低，缺点是 。 （4）若检验氧化后的溶液中是否含有Fe2+，可选用的试剂为___________(填标号)。 A．KSCN溶液，新制氯水 B．K3[Fe(CN)6]溶液 C．NaOH溶液 D．淀粉KI试液 （5）硫酸铁酸性溶液常用于处理含SO2的尾气，工艺流程如下： 步骤Ⅰ、Ⅱ发生反应的离子方程式分别为 、 。 地 城 考点04 铁及其化合物转化流程题 1．(24-25高一上·山东枣庄第八中学·期末)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 A．a制容器可以用于盛放液氯，也可用于盛放浓硫酸 B．可存在c→d，e→b的转化，均可用化合反应实现 C．向e的溶液中加入溶液可制得胶体 D．物质b中铁元素价态可以用溶液来判定 2．(24-25高一上·山东枣庄第八中学·期末)工业上印刷电路板、废液处理及循环使用的工艺流程如图所示。下列说法错误的是 A．物质Y可以是氯气，也可以是过氧化氢 B．“步骤③”的稀盐酸，可以用稀硫酸替代 C．滤渣的主要成分是单质铁和铜 D．可以用NH4SCN溶液来判断“废液1”溶液中是否含有 3．(24-25高一上·山东德州·)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： 则下列说法正确的是 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可以是H2O2溶液或氯气 D．用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否还有Fe2+ 4．(24-25高一上·山东济宁·期末)Fe元素是应用最广泛的金属元素。下列说法错误的是 A．Na2FeO4可消毒、净化自来水 B．Fe在周期表中位置是第四周期VIIIB族 C．KSCN可与Fe2+反应生成红色物质 D．Fe3O4有磁性 5．(23-24高一上·山东济宁·期末)下图是某小组探究铁的氧化物成分的实验装置图(部分夹持仪器已省略)，取m g固体利用该装置测定固体的成分。当装置a中m g固体完全反应后，测得装置b的质量净增加n g，下列判断错误的是 A．当时，固体成分的化学式为 B．当时，取少量原固体溶于稀盐酸，发生的离子方程式为 C．若无装置c，会导致测定的固体氧化物中氧元素含量偏低 D．该装置的不足之处是没有CO的尾气处理装置 6．(23-24高一上·山东济宁·期末)可用于制备补血剂，某实验小组设计了制备两套实验装置，下列说法错误的是 A．装置①中足量的铁屑和产生的都可防止被氧化成 B．装置①易产生杂质 C．装置②中温度越高，越有利于生成 D．装置①中导管a的作用是平衡气压使稀顺利流下 7．(23-24高一上·山东青岛·期末)下图为探究氯气与铁反应并验证产物的微型封闭实验装置。下列说法错误的是 A．滴入浓盐酸，发生的离子反应为 B．若铁丝用量过大，可能会导致有FeCl2生成 C．当H管中充满红棕色烟时，拉注射器3，KSCN溶液变红，则说明生成了FeCl3 D．气球有调节反应装置气压和收集过量Cl2的作用 8．(23-24高一上·山东临沂·期末)纳米Fe3O4是一种用途广泛的磁性材料。以FeCl3为原料制备纳米Fe3O4的流程如下。 下列说法错误的是 A．纳米Fe3O4属于胶体 B．滤液的主要成分是CaCl2 C．①中的反应需在隔绝空气条件下进行 D．②中的反应为4CaO+6H2O+4Fe2++O2=4Fe(OH)3+4Ca2+ 9．(24-25高一上·山东菏泽·期末)下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化，且甲和水可以直接生成乙的是 选项 甲 乙 丙 A B C D 10．(24-25高一上·山东淄博实验中学·期末)电子工业中，常用FeCl3溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜箔制造印刷电路板。化学实验小组从腐蚀废液(含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中回收铜并重新获得FeCl3晶体的流程如图： 回答下列问题： （1）检验腐蚀废液中含有Fe3+常用试剂是 。 （2）滤渣的成分是 (填化学式)。从滤渣中获得铜单质，可选用的试剂是 (填标号)。 A．稀盐酸     B．浓硫酸     C．稀硝酸     D．氯化铜溶液 （3）向溶液a中通入Cl2发生反应的离子方程式为 。有同学建议，使用H2O2代替Cl2以减少污染，则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 （4）甲同学用酸性KMnO4溶液检测溶液b中是否含有Fe2+。乙同学认为甲的方案不正确，理由是 (用离子方程式表示)。 11．(23-24高一上·山东济宁·期末)下图表示中学化学常见物质的转化关系(部分产物已省略)，其中A为金属单质，化合物B常温下呈液态，D为非金属单质，其余物质为化合物，请回答下列问题。 （1）写出反应1的化学方程式 。 （2）写出反应3中氧化剂的结构式 ；反应4生成的红褐色胶体粒子直径大小范围是 。 （3）把覆铜板放到F的溶液中可以制作印刷电路板，写出反应原理 (用离子方程式表示)。 （4）写出G转化成红褐色沉淀的化学方程式 。 （5）固体F和D在一定温度下发生反应5生成E和，当生成标况下时，转移电子的物质的量是 。 试卷第1页，共3页 28 / 28 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题07 铁及其化合物 4大高频考点概览 考点01 铁及其氧化物的性质 考点02 Fe3+的检验和氧化性 考点03 Fe2+鉴别、还原性及其应用 考点04 铁及其化合物的转化流程题 地 城 考点01 铁及其氧化物的性质 1．(24-25高一上·山东德州·)化学与生产、生活密切相关。下列说法正确的是 A．碳酸钠俗称苏打，可以用于去除油污也可用于治疗胃酸过多 B．二氧化硫是一种食品添加剂，其作用主要为漂白、防腐、抗氧化等 C．四氧化三铁俗称铁红，常用作红色颜料 D．工业炼钛的原理是将钛元素从金红石(主要成分为TiO2)中氧化出来 【答案】B 【解析】A．碳酸钠俗称苏打，水溶液显强碱性，因此可以用于去除油污，但由于溶液的碱性太强，会对人造成刺激，因此不能用于治疗胃酸过多，A错误； B．二氧化硫具有还原性和一定毒性，能够与食品中的氧气发生反应，可作食品的抗氧化剂；可以防止霉菌生长，具有防腐作用，由于其能够与有些有色物质反应产生无色物质，因此具有漂白性，故是一种食品添加剂，其作用主要为漂白、防腐、抗氧化等，B正确； C．氧化铁俗称铁红，常用作红色颜料，而四氧化三铁俗称磁性氧化铁，C错误； D．TiO2中Ti元素为+4价，在冶炼时变为Ti单质的0价，化合价降低，得到电子被还原，因此工业炼钛的原理是将钛元素从金红石(主要成分为TiO2)中还原出来，D错误； 故合理选项是B。 2．(24-25高一上·山东菏泽·期末)类推时要注意物质的相似性和特殊性，下列类推符合客观事实的是 选项 化学事实 类推结论 A 钠与水反应生成NaOH和H2 高温下铁与水蒸气反应生成Fe(OH)3和H2 B Fe与CuSO4溶液反应置换出Cu Na与CuSO4溶液反应置换出Cu C NaOH能将NaHCO3转化为Na2CO3 NaOH能将NaHSO3转化为Na2SO3 D Fe与S直接化合生成FeS Cu与S直接化合生成CuS 【答案】C 【解析】A．钠与水反应生成和，但高温下铁与水蒸气反应生成和，而非，A错误； B．与溶液置换出Cu，但Na与溶液反应时，Na先与水反应生成NaOH和，NaOH再与生成沉淀，而非置换出Cu，B错误； C．与反应生成，同理与可生成，C正确； D．Fe与S直接化合生成，但Cu与S直接化合生成而非，D错误； 故答案为：C。 3．(24-25高一上·山东淄博·期末)实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气的反应。下列说法错误的是 A．酒精灯点燃的顺序：先①后② B．用火柴点燃肥皂泡检验生成的 C．反应为 D．由此可知炽热的铁水注入模具之前，模具须干燥 【答案】C 【解析】A．选点燃①处酒精灯产生水主蒸汽，赶走空气，点燃②处酒精灯发生反应，A正确； B．用木柴点燃肥皂泡，若产生尖锐的爆鸣声，则可检验生成的气体为氢气，B正确； C．反应为，C错误； D．炽热的铁水注入模具之前，模具必须充分干燥，否则铁与水蒸气反应生成氢气会有爆炸危险，D正确； 故选C。 4．(23-24高一上·山东临沂·期末)物质的性质决定用途，下列两者对应关系正确的是 A．金属Na密度小，可用作导热介质 B．石墨能导电，可用作润滑剂 C．Fe粉具有还原性，可用作食品脱氧剂 D．Al2O3是两性氧化物，可用作耐高温材料 【答案】C 【解析】A．因为金属钠导热性良好，故可用作传热介质，与密度无关，故A错误； B．石墨具有优良的润滑性，可用作润滑剂，与导电性无关，故B错误； C．Fe粉具有还原性，能与氧气反应，可用作食品袋中的抗氧化剂，故C正确； D．Al2O3可用作耐高温材料，是利用其熔点高的性质，与Al2O3是两性氧化物无关，故D错误； 故选C。 5．(23-24高一上·山东青岛·期末)铁粉与硫粉混合点燃后的黑色固体残留物进行了以下探究实验。下列说法正确的是 A．“过滤”得淡黄色固体，可证明固体残留物中有硫 B．“溶液1”加入稀硫酸的离子反应为： C．取“溶液1”滴入KSCN溶液呈现血红色，说明“固体残留物”中含有正三价铁 D．取“溶液2”滴入KSCN溶液呈现血红色，说明Fe2+全部被氧化为Fe3+ 【答案】B 【解析】A．硝酸具有强氧化性，固体残留物与硝酸反应后进行“过滤”得淡黄色固体，可证明Fe与S在加热后反应的固体残留物与硝酸反应后的固体中有硫单质，而不能认为固体中含有硫单质，A错误； B．“溶液1”加入稀硫酸的离子反应为：3Fe2+++4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，B正确； C．取“溶液1”滴入KSCN溶液呈现血红色，说明“固体残留物”与HNO3反应后的溶液中含有+3价的Fe，而不能认为是原固体残留物中含有+3价的Fe，C错误； D．取“溶液2”滴入KSCN溶液呈现血红色，说明Fe2+被氧化为Fe3+，但不能认为Fe2+全部被氧化为Fe3+，D错误； 故选B。 6．(24-25高一上·山东淄博·期末)乳酸亚铁是一种补铁剂，易溶于水，难溶于乙醇，可由乳酸与反应制得。工业上以废料铁泥(主要成分是，含少量)为原料制备乳酸亚铁的工艺流程如下： 已知：与硫酸不反应，难溶于水。 回答下列问题： （1）滤渣1的主要成分为 (填化学式)；“酸浸”时发生反应的离子方程式为 。 （2）“还原”时，Fe3+发生反应的离子方程式为 ，可用 (填试剂的化学式)检验已经完全反应。 （3）滤渣3的主要成分为 (填化学式)。“沉铁”过程中发生反应的离子方程式为 。 （4）“合成”过程中加入足量乳酸充分反应，同时加入少量铁粉，加入铁粉的作用是 。获得乳酸亚铁晶体的系列操作是：溶液隔绝空气低温蒸发，冷却结晶，过滤，用 (填“水”或“乙醇”)洗涤晶体次，干燥，制得乳酸亚铁晶体。 【答案】（1）SiO2 Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O （2）2Fe3++Fe=3Fe2+ KSCN （3）Al(OH)3 Fe2++2=FeCO3↓+CO2↑+H2O （4）防止Fe2+被氧化 乙醇 【分析】铁泥(主要成分是，含少量)加硫酸酸浸，不溶，铁及其它氧化物溶解，滤渣1的主要成分为；向溶液中加铁粉，将Fe3+还原为Fe2+，过滤后向滤液中加氨水，将铝离子转化为氢氧化铝沉淀除去，滤渣3的主要成分为Al(OH)3，向滤液中加碳酸氢铵生成沉淀，过滤、洗涤得到，与乳酸反应制得乳酸亚铁； 【解析】（1）滤渣1的主要成分为；“酸浸”时发生反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O； （2）加铁粉，将Fe3+还原为Fe2+，离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+；Fe3+和硫氰化钾溶液反应呈红色，可用KSCN检验已经完全反应 （3）滤渣3的主要成分为Al(OH)3；加碳酸氢铵生成沉淀，“沉铁”过程中发生反应的离子方程式为Fe2++2=FeCO3↓+CO2↑+H2O； （4）铁粉具有还原性，加入铁粉的作用是防止Fe2+被氧化；乙醇易挥发，为减少溶解损失，使晶体干燥更快，获得乳酸亚铁晶体的系列操作是：溶液隔绝空气低温蒸发，冷却结晶，过滤，用乙醇洗涤晶体次，干燥，制得乳酸亚铁晶体。 7．(23-24高一上·山东临沂·期末)氯化铁是一种重要的化工原料，实验室用如下装置(加热、夹持装置略)制备无水氯化铁。 已知：无水氯化铁遇潮湿空气易吸水生成FeCl3·nH2O。 回答下列问题： （1）装置连接顺序为 。A→______→______→______→______；装置D的作用是 。 （2）装置A中a的作用是 ；圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为 。 （3）测定FeCl3的质量分数：称取mgFeCl3样品，配成溶液，加入稍过量的KI溶液充分反应，再滴加cmol/L的Na2S2O3溶液，最终消耗VmLNa2S2O3溶液(已知：I2+2=2I-+)。 ①加入稍过量的KI溶液后，检验溶液中是否存在Fe3+的试剂为 。 ②样品中FeCl3的质量分数为 (用含m、c、V的代数式表示)。 【答案】（1）E→C→B→D 尾气处理，防止空气中水蒸气进入装置B （2）平衡压强，使浓盐酸顺利流下 （3）KSCN溶液 【分析】装置A加热二氧化锰和浓盐酸制取氯气，装置B用干燥的氯气和铁粉反应制备氯化铁，装置C用于干燥氯气，装置D用于尾气处理，装置E用于除去氯气中HCl杂质气体； 【解析】（1）为制备无水氯化铁，先用装置A制取氯气，经过装置E除去挥发出的HCl杂质气体，装置C干燥氯气，再通入装置B中进行反应生成氯化铁，最后用装置D防止空气中水蒸气进入装置B，装置连接顺序为：A→E→C→B→D；氯气是有毒气体，需要用碱性物质吸收，装置D的作用是尾气处理，防止空气中水蒸气进入装置B； （2）恒压滴液漏斗比普通漏斗的优势在于能使液体顺利流下，装置A中a的作用是平衡压强，使浓盐酸顺利流下，圆底烧瓶中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水，发生反应的离子方程式为； （3）①检验Fe3+的试剂为KSCN溶液，若溶液变红色，证明存在Fe3+，反之则无； ②根据反应原理，2Fe3++2I-=2Fe2++I2、I2+2=2I-+，可得关系式：2Fe3+~ I2~2，反应消耗VmLcmol/L的Na2S2O3溶液，则n(FeCl3)= n(Na2S2O3)=cV×10-3mol，质量为m=n∙M= cV×10-3mol×162.5g/mol= 162.5×cV×10-3g，mg样品中FeCl3的质量分数为。 地 城 考点02 Fe3+的检验和氧化性 1．(24-25高一上·山东菏泽·期末)下列操作中，不会影响溶液中等离子大量共存的是 A．通入 B．加入 粉 C．通入 D．加入 【答案】A 【解析】A．通入会生成，但酸性条件下稳定，且浓度低，不足以与生成沉淀，不影响共存，故A项正确。 B．加入粉会与发生氧化还原反应，生成，导致减少，故B项不符合题意。 C．通入会与生成沉淀，破坏的共存，故C项不符合题意。 D．加入会引入，与生成沉淀，破坏的共存，故D项不符合题意。 故答案为：A。 2．(24-25高一上·山东菏泽·期末)下列离子方程式书写正确的是 A．工业上制取漂白粉：2OH-＋Cl2=ClO-＋Cl-＋H2O B．NH4HCO3溶液中加过量NaOH溶液：＋＋2OH-=NH3·H2O＋＋H2O C．硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应：Ba2+＋= BaSO4↓ D．用三氯化铁溶液刻蚀覆铜电路板：2Fe3+＋3Cu=3Cu2+＋2Fe 【答案】B 【解析】A．工业制漂白粉应使用石灰乳，该离子方程式中不能拆写，正确的离子方程式为：，A错误； B．NH4HCO3溶液中加过量NaOH溶液，反应生成一水合氨、碳酸钠和水，该选项中的离子方程式正确，B正确； C．硫酸铜与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀，正确的离子方程式为：，C错误； D．三氯化铁溶液刻蚀覆铜电路板，该反应中生成氯化亚铁和氯化铜，正确的离子方程式为：2Fe3+＋Cu=Cu2+＋2Fe2+，D错误； 故选B。 3．(24-25高一上·山东枣庄第八中学·期末)在实验室里，下列试剂的储存正确的是 A．金属钠可存在四氯化碳中 B．过氧化钠固体可存在敞口的试剂瓶中 C．浓硝酸须密封储存在棕色瓶中 D．氯化铁溶液的试剂瓶中须放少量铁屑 【答案】C 【解析】A．金属钠易与空气中的氧气、水蒸气反应，金属钠的密度小于四氯化碳，四氯化碳不能隔绝金属钠与空气的接触，所以金属钠不能存在四氯化碳中，否则金属钠会变质，故A错误； B．过氧化钠能与空气中的二氧化碳、水蒸气反应，所以过氧化钠固体不能存在敞口的试剂瓶中，否则过氧化钠会变质，故B错误； C．浓硝酸遇光易分解生成二氧化氮、氧气和水，所以浓硝酸须密封储存在棕色瓶中，避光保存，故C正确； D．氯化铁溶液能与铁反应生成氯化亚铁，所以氯化铁溶液的试剂瓶不能放少量铁屑，否则氯化铁溶液会变质，故D错误； 故选C。 4．(23-24高一上·山东临沂·期末)由下列实验操作和现象不能得出相应结论的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液，溶液呈蓝色 溶液中一定含有Br2 B 用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色试验 透过蓝色钴玻璃观察到紫色 溶液中含有钾元素 C 把水滴入盛有少量Na2O2的试管中 立即把带火星的木条伸入试管中，木条复燃 反应生成了O2 D 在稀硫酸中加入少量Cu2O(s) 溶液由无色变为蓝色并有红色固体生成 反应中Cu2O既作氧化剂又作还原剂 【答案】A 【解析】A．向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液，溶液呈蓝色，表明反应生成I2，则溶液中可能含有Br2，可能含有Fe3+等，A符合题意； B．用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色试验，透过蓝色钴玻璃观察到紫色，这是钾元素的焰色，则溶液中含有钾元素，B不符合题意； C．把水滴入盛有少量Na2O2的试管中，立即把带火星的木条伸入试管中，木条复燃，表明反应生成了助燃气体，该气体为O2，C不符合题意； D．在稀硫酸中加入少量Cu2O(s)，溶液由无色变为蓝色(Cu2+)并有红色固体(Cu)生成，表明发生反应Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O，则反应中Cu2O既作氧化剂又作还原剂，D不符合题意； 故选A。 5．(23-24高一上·山东青岛·期末)能正确表示下列反应的离子方程式为 A．用稀硝酸清洗试管内壁的银： B．铜箔制作印刷电路板： C．向溶液中加足量溶液： D．溶液中通入足量氯气： 【答案】C 【解析】A．稀硝酸与铜反应时，生成硝酸银、一氧化氮等，则用稀硝酸清洗试管内壁的银：，A不正确； B．Cu的金属活动性比Fe弱，Cu不能还原Fe2+，则用铜箔制作印刷电路板：，B不正确； C．向溶液中加足量溶液，完全转化为：，C正确； D．Cl2具有强氧化性，能将Fe2+、I-氧化，则溶液中通入足量氯气：，D不正确； 故选C。 6．(24-25高一上·山东济宁·期末)下列化学用语书写不正确的是 A．HCl溶于水发生电离：HCl=H＋＋Cl- B．铁和稀硫酸反应：Fe＋2H＋=Fe3＋＋H2↑ C．氯化铁溶液与铁粉反应：2Fe3++Fe=3Fe2+ D．碳酸钙与稀盐酸：CaCO3＋2H+ =Ca2+＋CO2↑＋H2O 【答案】B 【解析】A．HCl溶于水完全电离产生氢离子和氯离子：HCl=H+＋Cl-，故A项正确； B．铁和稀硫酸反应得到硫酸亚铁和氢气：Fe＋2H+=Fe2+＋H2↑，故B项错误； C．氯化铁溶液与铁粉反应得到氯化亚铁：2Fe3++Fe=3Fe2+，故C项正确； D．碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水：CaCO3＋2H+ =Ca2+＋CO2↑＋H2O，故D项正确； 答案选B。 7．(24-25高一上·山东枣庄第八中学·期末)将H2S和空气的混合气体通入的混合溶液中反应回收S，其物质转化如图所示。下列说法错误的是 A．该转化中，混合溶液中溶质的物质的量减小 B．反应①的离子方程式为： C．反应③的离子方程式为： D．该反应过程中，化合价不变的元素是铜、氢、氯 【答案】A 【解析】A．由图示可知，混合溶液中Cu2+、Fe2+、Fe3+的量不改变，故混合溶液中溶质的物质的量不变，故A错误； B．反应①为Cu2+和H2S反应生成CuS和H+，离子方程式为：，故B正确； C．反应③是氧气将Fe2+氧化为Fe3+，离子方程式为：，故C正确； D．由示意图可知，该反应过程中，化合价不变的元素是铜、氢、氯，故D正确； 答案选A。 8．(24-25高一上·山东德州·)以硫铁矿(主要成分为)为原料制备氯化铁晶体()的工艺流程如图。 （1）中铁元素的化合价是 。 （2）焙烧前将矿石粉碎的目的是 ，焙烧的产物与温度、空气含量有关，若焙烧得到的固体全是，焙烧时发生反应的化学方程式为 。 （3）经检验，过滤所得滤液中含有，检验最好选用的试剂为 。 （4）通氯气氧化时，发生的主要反应的离子方程式为 。 （5）尾气主要含、、和少量的、，尾气可用碱液吸收，的NaOH溶液最多可吸收 (标准状况)。 （6）已知碘单质的氧化性比三价铁离子弱，写出一个离子方程式证明： 。 【答案】（1）+2 （2）增大接触面积，加快化学反应速率 （3）溶液 （4） （5）11.2 （6） 【分析】硫铁矿(主要成分为)在空气中焙烧生成SO2和铁的氧化物，向铁的氧化物中加入30%盐酸进行酸溶得到含铁元素的盐溶液，过滤以除去不溶物，再向滤液中通入氯气将铁元素氧化为+3价得到FeCl3溶液，再经一系列操作得到，据此解答。 【解析】（1）中硫元素的化合价是-1价，根据化合物的化合价代数和为零可知，铁元素的化合价是+2； （2）粉碎矿石减小其颗粒度，增大反应物间的接触面积，增大反应速率，则焙烧前将矿石粉碎的目的是：增大接触面积，加快化学反应速率。若焙烧得到的固体全是，同时生成SO2，则焙烧时发生反应的化学方程式为：； （3）检验最好选用的试剂为溶液，与Fe2+结合生成蓝色沉淀； （4）氯气能将Fe2+氧化成Fe3+，则通氯气氧化时，发生的主要反应的离子方程式为：； （5）与NaOH溶液的反应产物可以是亚硫酸钠或亚硫酸氢钠，有关反应为：或，当产物为亚硫酸氢钠时吸收的最多，此时=0.5 mol，则的NaOH溶液最多可吸收11.2 L(标准状况)； （6）已知碘单质的氧化性比三价铁离子弱，则Fe3+能将碘离子氧化成碘单质，所以证明碘单质的氧化性比三价铁离子弱的一个离子方程式为：。 地 城 考点03 Fe2+的鉴别、还原性及其应用 1．(24-25高一上·山东淄博·期末)下列图示实验中，操作正确且能达到实验目的的是 A．收集 B．加热试管中的液体 C．制取胶体 D．制取 【答案】D 【解析】A．氯气密度比空气大，应使用向上排空气法收集，导管应该长进短出，A错误； B．给试管中的液体加热时，液体体积不能超过试管体积的三分之一，图乙中液体过多，B错误； C．制备胶体，是向沸水中逐滴加入滴饱和溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热，C错误； D．油层能隔绝空气，防止生成的Fe(OH)2被空气氧化，能实现实验目的，D正确； 故选D。 2．(24-25高一上·山东淄博·期末)根据实验操作和现象所得结论错误的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向待测液中滴加AgNO3溶液和稀HNO3，产生白色沉淀 待测液中含有Cl- B 向FeCl2溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液，紫红色消失 Fe2+具有还原性 C 向NaBr溶液中滴加几滴新制氯水，溶液变为橙黄色 非金属性：Cl＞Br D Mg(OH)2和Al(OH)3中均分别加入NaOH溶液和盐酸，Mg(OH)2只溶于盐酸，Al(OH)3都能溶 碱性：Mg(OH)2＞Al(OH)3 【答案】B 【解析】A．向待测液中同时加入AgNO3和稀HNO3，生成不溶于稀HNO3的白色沉淀，该沉淀为AgCl，可说明待测液中存在Cl-，A项正确； B．Cl-能被酸性KMnO4氧化，使酸性KMnO4溶液褪色，干扰Fe2+还原性的检验，B项错误； C．Cl2能置换出Br2说明Cl2的氧化性比Br2强，可推断Cl的非金属性强于Br，C项正确； D．Mg(OH)2仅溶于盐酸，Al(OH)3溶于盐酸和NaOH，说明Mg(OH)2只有碱性，Al(OH)3具有两性，故Mg(OH)2碱性更强，D项正确； 答案选B。 3．(23-24高一上·山东济南·期末)在硫酸铁溶液中同时加入铁粉和铜粉，充分反应后不会出现的结果是 A．铁铜均有 B．铁铜均无 C．有铜无铁 D．有铁无铜 【答案】D 【解析】由氧化还原反应规律可知，还原性强于铜的铁会优先与硫酸铁溶液反应，所以在硫酸铁溶液中同时加入铁粉和铜粉，若硫酸铁溶液过量，加入的铁粉和铜粉全部参加反应，不会有剩余；若硫酸铁溶液不足量，加入的铁粉和铜粉可能都剩余，也可能是铁粉全部反应而铜粉有剩余，但不可能是铜粉全部反应而铁粉有剩余，故选D。 4．(23-24高一上·山东济宁·期末)学生在实验室做创新实验时设计了下列装置图，其中能达到实验目的的是 A．a处变黄色，说明具有氧化性，b处红色逐渐变浅，说明具有漂白性 B．制备可达到随开随用﹐随关随停的目的 C．验证酸性 D．能较长时间内看到白色沉淀 【答案】D 【解析】A．a处氯气氧化氯化亚铁生成氯化铁，b处氯气与NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，则b处红色逐渐变浅，不能说明Cl2具有漂白性，故A错误； B．氯酸钾与浓盐酸接触后，关闭活塞，不能使固液分离，不能随关随停，故B错误； C．挥发的盐酸与四羟基铝酸钠反应生成氢氧化铝，不能比较碳酸、氢氧化铝的酸性强弱，故C错误； D．Fe与稀硫酸反应生成的氢气可排出装置内的空气，然后NaOH与硫酸亚铁反应生成氢氧化亚铁，可较长时间内看到白色沉淀，故D正确； 故选D。 5．(23-24高一上·山东济南·期末)某溶液中可能含有K+、、Fe2+、Cl-、、中的若干种，且各离子浓度均为0.2 mol/L，为确定其组成，某同学进行了如下实验： 下列说法正确的是 A．“气体M”与“气体N”中含有同种元素 B．“沉淀A”和“沉淀B”都不溶于强酸 C．原溶液中含有的离子为、Fe2+、Cl-、 D．“滤液X”中大量存在的阳离子有、Fe2+、Ba2+ 【答案】AC 【分析】加入过量稀硫酸，无明显现象，说明溶液中无；然后再加入过量Ba(NO3)2溶液，产生气体，说明在溶液中含有Fe2+，在酸性条件下，Fe2+被氧化为Fe3+，被还原产生气体M是NO，产生的沉淀A是BaSO4；向滤液X中加入过量NaOH溶液，并加热，反应产生气体N是NH3，说明原溶液中含有，沉淀B是Fe(OH)3，根据上述分析可知原溶液中含有Fe2+、，这两种离子都是阳离子，由于存在的离子浓度都是0.2 mol/L，结合电荷守恒，可知溶液中一定含有阴离子Cl-、，一定不含有K+，据此分析解答。 【解析】A．根据上述分析可知：“气体M”是NO，“气体N”是NH3，二者都含有N元素，A正确； B．根据上述分析可知“沉淀A”是BaSO4，“沉淀B”是Fe(OH)3，BaSO4是白色沉淀，既不溶于水，也不溶于强酸，但Fe(OH)3不溶于水，却能够溶于强酸中，B错误； C．根据上述分析可知原溶液中含有的离子为、Fe2+、Cl-、，不含有K+、，C正确； D．Fe2+与H+、反应产生的Fe3+与足量NaOH完全反应转化为Fe(OH)3沉淀，因此“滤液X”中不存在阳离子Fe2+，D错误； 故合理选项是AC。 6．(23-24高一上·山东青岛·期末)草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是实验室常用的分析试剂，可通过硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，易氧化]与草酸反应制得。制备并测定其组成设计实验如下。 Ⅰ．硫酸铵和硫酸亚铁混合结晶制备硫酸亚铁铵。 实验步骤：(ⅰ)……；(ⅱ)加入试剂；（ⅲ）打开d、c，加热，通入氨气制得硫酸铵；（ⅳ）……(a、b止水夹“操作1”)，加入稀硫酸，产生H2，赶出装置内的空气，……（a、b止水夹“操作2”），将A中的硫酸亚铁压入到B中；(ⅴ)将B中溶液倒入蒸发皿中，经系列操作得到硫酸亚铁铵。 （1）操作(ⅰ)为 。 （2）操作(ⅳ)产生H2，赶出装置内的空气的目的为 a、b止水夹“操作2”为 （3）仪器甲的名称为 。该装置中存在一处缺陷为 （4）写出装置C中发生反应的化学方程式 。 Ⅱ．制备草酸亚铁晶体并测定其组成。 将制得的硫酸亚铁铵与草酸一定条件下混合加热，经沉淀，抽滤、洗涤获得草酸亚铁晶体 粗品。该草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)粗品中可能含有的杂质为Fe2(C2O4)3、H2C2O4·2H2O，采用KMnO4溶液滴定法测定该粗品的组成，实验过程如图。已知草酸为弱酸，可被KMnO4溶液氧化为CO2，回答下列问题。 （5）“滴定①”中发生反应的离子方程式为 。 （6）样品中所含H2C2O4·2H2O(摩尔质量为M g/mol)的质量分数表达式为 。 【答案】（1）检验装置气密性 （2）防止Fe2+被氧化 关闭b，打开a （3）三颈烧瓶 B装置通入氨气未采取防倒吸措施 （4）2NH4Cl+Ca(OH) 22NH3↑+CaCl2+2H2O （5）5H2C2O4+2+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O、、5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O （6） 【分析】Ⅰ.制取气体的反应在组装好仪器后，先要检查装置的气密性，然后在加入药品进行实验。Fe与稀硫酸反应产生FeSO4、H2，FeSO4与NH3反应产生硫酸亚铁铵[Fe(NH4)2(SO4)2]，为防止Fe2+氧化变质，要先利用反应产生的H2排出装置中的空气，然后利用H2造成的气体压强，将A中反应产生的FeSO4压入B中，将装置C中NH4Cl与Ca(OH) 2混合加热制取的NH3也通入B中，H2SO4及FeSO4、NH3反应制取硫酸亚铁铵[Fe(NH4)2(SO4)2]； Ⅱ. 将制得的硫酸亚铁铵与草酸一定条件下混合加热，经沉淀，抽滤、洗涤获得草酸亚铁晶体粗品。该草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)粗品中可能含有的杂质为Fe2(C2O4)3、H2C2O4·2H2O，采用KMnO4溶液滴定法测定该粗品的组成，先用水溶解样品，然后加入稀硫酸，使转化为H2C2O4，再利用酸性KMnO4溶液滴定Fe2+、H2C2O4，发生反应5H2C2O4+2+8H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O、5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O，再向反应后溶液中加入还原剂，将Fe3+还原为Fe2+，再酸性KMnO4溶液滴定Fe2+，根据两次消耗酸性KMnO4溶液的体积差，结合物质反应转化关系，计算转化为H2C2O4的物质的量，进而可得样品中H2C2O4·2H2O的质量分数。 【解析】（1）有气体参加的反应或制取气体的反应，在组装好仪器后首先要检查装置的气密性，故操作(i )为：检验装置气密性； （2）Fe2+具有强的还原性，容易被空气中的氧气氧化变为Fe3+，因此操作( iv)产生了H2，赶出装置内的空气的目的为防止Fe2+被氧化；a、b止水夹“操作2”为：关闭b，打开a，利用反应产生的H2使装置A中H2SO4和反应产生的FeSO4溶液进入装置B，与通入的NH3反应产生硫酸亚铁铵[Fe(NH4)2(SO4)2]； （3）根据装置图中仪器结构，可知仪器甲的名称为：三颈烧瓶；NH3极易溶于水，直接将导气管通入液面以下，会产生倒吸现象，故该装置中存在一处缺陷为：B装置通入氨气未采取防倒吸措施； （4）在装置C中，利用固体氯化铵和氢氧化钙加热反应制取氨气，该反应的化学方程式为：2NH4Cl+Ca(OH) 22NH3↑+CaCl2+2H2O； （5）该草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)粗品中可能含有的杂质为Fe2(C2O4)3、H2C2O4·2H2O，用KMnO4溶液滴定发生的氧化还原反应为：草酸和草酸根离子在酸性溶液中被氧化生成二氧化碳，亚铁离子被氧化生成铁离子，高锰酸钾被还以为锰离子，故根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒及物质的拆分原则，可知在“滴定①”中发生反应的离子方程式为：5H2C2O4+2+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O、、5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O； （6）由滴定①可知样品中Fe2+、、H2C2O4消耗的KMnO4溶液的体积为V1 mL，其中的KMnO4的物质的量为n(KMnO4)=V1×10-3 L×c mol/L=cV1×10-3 mol。由滴定②可知Fe2+消耗的KMnO4溶液的体积为V2 mL，KMnO4的物质的量为n(KMnO4)=V2×10-3 L×c mol/L=cV2×10-3 mol，由电子守恒可知存在5Fe2+ ~，5 2，可知H2C2O4消耗的高锰酸钾的物质的量为n(KMnO4)=(cV1×10-3-3cV2×10-3)mol，H2C2O4的物质的量为n(H2C2O4)=2.5(cV1×10-3-3cV2×10-3) mol，计算得到样品中所含H2C2O4·2H2O(摩尔质量为M g/mol)的质量分数=。 7．(23-24高一上·山东青岛·期末)黄铜矿(主要成分为CuFeS2)产生的炉渣可用于制备绿矾(FeSO4·7H2O)。工艺流程如图。 已知：焙烧时的主要反应为：①； ②；③。 回答下列问题： （1）若CuFeS2中Fe的化合价为+2，则反应①中的氧化剂为 ：若生成76.8 g Cu则反应③转移电子数为 (NA表示阿伏加德罗常数的值)。 （2）“炉渣”的主要成分为Fe2O3、FeO和少量Cu。 ①Fe2O3高温下与铝粉混合发生的反应为 。 ②“酸溶”后溶液中一定存在的金属阳离子为 ③“试剂X”为 。 a．铁粉    b．铜粉    c．锌粉    d．30%的H2O2 ④“操作”用到的玻璃仪器为 。 （3）“系列操作”为 、 、过滤、洗涤、干燥。 【答案】（1）CuFeS2、O2 1.2NA （2）Fe2O3+2A1Al2O3+2Fe Fe2+、Cu2+ a 漏斗、烧杯、玻璃棒 （3）蒸发浓缩 冷却结晶 【分析】黄铜矿的主要成分为CuFeS2，通入氧气焙烧，得到“炉渣”的主要成分为Fe2O3、FeO和少量Cu，加入20%的硫酸溶解，Fe2O3、FeO与酸反应分别生成Fe2(SO4)3、FeSO4，然后是少量Cu与Fe2(SO4)3反应，生成FeSO4和CuSO4，故反应后溶液中移动含有FeSO4、CuSO4，然后加入足量的铁粉，还原未反应的Fe3+，同时置换出Cu，过滤，得到滤渣为铁粉和少量的铜，滤液为FeSO4溶液，然后经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到FeSO4·7H2O晶体，据此分析作答。 【解析】（1）若CuFeS2中Fe的化合价为+2，则Cu为+2价，S为-2，则反应①中化合价降低元素为Cu和O元素，故该反应中氧化剂为CuFeS2、O2， 在反应③Cu由+1价降低为0价，-2价的S元素升高为+4价，故有关系式：6Cu~6e-， 76.8 gCu的物质的量为n(Cu)==1.2 mol，则生成76.8 g Cu时，反应③转移电子数为1.2 mol×NA/mo1=1.2NA； （2）①Fe2O3高温下与铝粉混合发生的反应为：Fe2O3+2A1Al2O3+2Fe； ②根据分析可知，“酸溶”后溶液中一定存在的金属阳离子为Fe2+、Cu2+； ③根据分析可知，“试剂X"为铁粉，故合理选项是a； ④“操作”为过滤，用到的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒； （3）“系列操作”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 8．(24-25高一上·山东菏泽·期末)硫酸铁是水处理行业净水的混凝剂和污泥的处理剂。一种以黄铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4、SiO2等)为原料制备硫酸铁晶体的工艺流程如下。 回答下列问题： （1）已知25.0%硫酸的密度ρ=1.176 g·cm−3，计算25.0%硫酸的物质的量浓度为 mol·L−1，若实验室用18 mol·L−1的浓硫酸配制500 mL 上述物质的量浓度的硫酸，需用量筒量取浓硫酸 mL。 （2）废渣Ⅰ的主要成分为 (填化学式)。 （3）“氧化”时氧化剂H2O2可用稀硝酸代替。用稀硝酸时发生反应的离子方程式为 ，它的优点是原料成本低，缺点是 。 （4）若检验氧化后的溶液中是否含有Fe2+，可选用的试剂为___________(填标号)。 A．KSCN溶液，新制氯水 B．K3[Fe(CN)6]溶液 C．NaOH溶液 D．淀粉KI试液 （5）硫酸铁酸性溶液常用于处理含SO2的尾气，工艺流程如下： 步骤Ⅰ、Ⅱ发生反应的离子方程式分别为 、 。 【答案】（1）3 83.3 （2）SiO2 （3）3Fe2++ +4H+=3Fe3++ NO↑+ 2H2O 产生有毒气体，污染环境 （4）B （5）SO2+ 2H2O +2Fe3+= 4H++ +2Fe2+ 4Fe2++ O2+4H+=4Fe3++ 2H2O 【分析】黄铁矿烧渣主要成分为Fe2O3、Fe3O4、SiO2等，加硫酸酸浸后过滤，滤去不反应的SiO2，再用H2O2将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥得到产品硫酸铁晶体。 【解析】（1）已知25.0%硫酸的密度ρ=1.176 g·cm−3，则硫酸的物质的量浓度为；根据稀释定律，若实验室用18 mol·L−1的浓硫酸配制500 mL 上述物质的量浓度的硫酸，则需浓硫酸的体积为，因此需用量筒量取浓硫酸83.3 mL。 （2）根据分析，废渣Ⅰ的主要成分为SiO2。 （3）氧化时氧化剂H2O2可用稀硝酸代替，则用稀硝酸可以将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+，自身被还原为NO气体，反应的离子方程式为3Fe2++ +4H+=3Fe3++ NO↑+ 2H2O；稀硝酸的优点是原料成本低，缺点是NO为有毒气体，污染环境。 （4）氧化后的溶液中含有Fe3+，若检验是否含有Fe2+，KSCN溶液、NaOH溶液、淀粉KI试液均与Fe3+反应，干扰Fe2+检验，因此检验是否含有Fe2+可以选用K3[Fe(CN)6]溶液反应，若产生蓝色沉淀，则证明Fe2+存在，答案选B。 （5）硫酸铁溶液中Fe3+具有氧化性，可以氧化SO2生成，因此步骤Ⅰ的离子方程式为SO2+ 2H2O +2Fe3+= 4H++ +2Fe2+；溶液b为硫酸亚铁溶液；Fe2+被空气中的氧气氧化生成Fe3+，因此步骤Ⅱ的离子方程式为4Fe2++ O2+4H+=4Fe3++ 2H2O，溶液c为硫酸铁溶液。 地 城 考点04 铁及其化合物转化流程题 1．(24-25高一上·山东枣庄第八中学·期末)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 A．a制容器可以用于盛放液氯，也可用于盛放浓硫酸 B．可存在c→d，e→b的转化，均可用化合反应实现 C．向e的溶液中加入溶液可制得胶体 D．物质b中铁元素价态可以用溶液来判定 【答案】C 【分析】根据含铁物质的分类与相应化合价关系可知：a是Fe，b是亚铁盐，c是Fe(OH)2，d是Fe(OH)3，e是铁盐，然后利用物质的性质及转化分析。 【解析】A．Fe在常温下不和液氯反应，铁制容器可以用于盛放液氯，Fe在常温下会和浓硫酸发生钝化，铁制容器可以用于盛放浓硫酸，A正确； B．c→d过程中Fe(OH)2与O2、H2O直接化合生成Fe(OH)3，属化合反应；e→b过程中Fe3+转化为Fe2+，FeCl3和Fe发生化合反应可以生成FeCl2，B正确； C．向Fe3+的溶液中加入溶液只能得到Fe(OH)3沉淀，不能得到Fe(OH)3胶体，C错误； D．Fe2+与溶液可发生显色反应，生成蓝色沉淀，可用来检验Fe2+，D正确； 故选C。 2．(24-25高一上·山东枣庄第八中学·期末)工业上印刷电路板、废液处理及循环使用的工艺流程如图所示。下列说法错误的是 A．物质Y可以是氯气，也可以是过氧化氢 B．“步骤③”的稀盐酸，可以用稀硫酸替代 C．滤渣的主要成分是单质铁和铜 D．可以用NH4SCN溶液来判断“废液1”溶液中是否含有 【答案】B 【分析】步骤①中Cu和FeCl3溶液反应生成的两种产物是FeCl2、CuCl2，滤液1中含有FeCl2、CuCl2和过量的FeCl3，步骤②中铁与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，铁与氯化铁反应生成氯化亚铁，步骤③加入稀盐酸，过量的铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，充分搅拌，由气泡产生，当观察到现象为没有气泡产生时，说明已完全反应。 【解析】A．物质 Y用于将Fe2+氧化为Fe3+，常用氧化剂既可以是Cl2也可以是H2O2，A正确； B．“步骤③”用稀酸的目的是溶解多余的铁，从而得到只含铜的滤渣和FeCl2溶液，稀盐酸不可以用稀硫酸替代，B错误； C．由分析可知，滤渣的主要成分是过量的单质铁和铜，C正确； D．NH4SCN遇会出现血红色配合物，可检验存在，D正确； 故选B。 3．(24-25高一上·山东德州·)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： 则下列说法正确的是 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可以是H2O2溶液或氯气 D．用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否还有Fe2+ 【答案】C 【分析】从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜，工业废水中加入试剂a为过量的铁，操作Ⅰ为过滤，得到滤渣Y为Fe、Cu，滤液为氯化亚铁溶液。滤渣Y中加入试剂b为盐酸，溶解过量的铁生成氯化亚铁溶液，铜不溶，操作Ⅱ过滤得到铜和滤液Z为氯化亚铁溶液，滤液Z和X合并加入氧化剂，氧化Fe2+为Fe3+，蒸发结晶，过滤洗涤干燥得到氯化铁晶体。 【解析】A．由最终得到FeCl3及其流程图可知，b为盐酸，若为硫酸会引入硫酸根杂质离子，A错误； B．由上述分析可知，操作Ⅰ、Ⅱ是过滤，操作Ⅲ是蒸发结晶，过滤，所用仪器不同，B错误； C．滤液X、滤液Z中均含有FeCl2，c为H2O2溶液或氯气氧化亚铁离子为铁离子，C正确； D．亚铁离子、氯离子都可以被高锰酸钾溶液氧化，用酸性KMnO4溶液不能检验溶液W中是否还有Fe2+，D错误； 故选C。 4．(24-25高一上·山东济宁·期末)Fe元素是应用最广泛的金属元素。下列说法错误的是 A．Na2FeO4可消毒、净化自来水 B．Fe在周期表中位置是第四周期VIIIB族 C．KSCN可与Fe2+反应生成红色物质 D．Fe3O4有磁性 【答案】BC 【解析】A．Na2FeO4中Fe是+6价，因此Na2FeO4有强氧化性，能杀菌消毒同时生成Fe3+，Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体可净水，故A正确； B．Fe元素在周期表中的位置是第四周期Ⅷ族，故B错误； C．KSCN可与Fe3+反应生成红色物质Fe(SCN)3，故C错误； D．Fe3O4是磁性氧化物，有磁性，故D错误； 故答案为BC。 5．(23-24高一上·山东济宁·期末)下图是某小组探究铁的氧化物成分的实验装置图(部分夹持仪器已省略)，取m g固体利用该装置测定固体的成分。当装置a中m g固体完全反应后，测得装置b的质量净增加n g，下列判断错误的是 A．当时，固体成分的化学式为 B．当时，取少量原固体溶于稀盐酸，发生的离子方程式为 C．若无装置c，会导致测定的固体氧化物中氧元素含量偏低 D．该装置的不足之处是没有CO的尾气处理装置 【答案】C 【分析】利用一氧化碳将铁的氧化物还原为单质铁，同时生成二氧化碳，在装置b中吸收二氧化碳，通过其增重来确定铁的氧化物中氧的量，以此解题。 【解析】A．当m:n= 40 : 33时，yCO+ FexOyxFe + yCO2，计算得到x:y=2:3，固体成分的化学式为Fe2O3，故A正确； B．当m:n= 29: 22时，结合反应化学方程式的定量关系，yCO+ FexOyxFe + yCO2，计算得到x:y=3:4，固体成分的化学式为Fe3O4，发生的离子方程式为Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O，故B正确； C．装置c的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳气体进入装置b中，若无装置c，会导致测定的固体氧化物中氧元素含量偏高，故C错误； D．CO有毒，不能直接排放，需要尾气处理，该装置的不足之处是没有CO的尾气处理装置，故D正确； 故选C。 6．(23-24高一上·山东济宁·期末)可用于制备补血剂，某实验小组设计了制备两套实验装置，下列说法错误的是 A．装置①中足量的铁屑和产生的都可防止被氧化成 B．装置①易产生杂质 C．装置②中温度越高，越有利于生成 D．装置①中导管a的作用是平衡气压使稀顺利流下 【答案】C 【分析】第一个装置利用硫酸和铁反应生成氢气，排除装置中的空气，随后利用压力将硫酸亚铁赶如三颈烧瓶中反应生成产物，第二个装置直接利用碳酸氢铵和硫酸亚铁反应生成产品，以此解题。 【解析】A．装置①中足量的铁屑和产生的H2，排除装置内的空气，可防止Fe2+被氧化成Fe3+，故A正确； B．装置①中硫酸亚铁和碳酸钠反应易产生Fe(OH)2杂质，故B正确； C．装置②中温度越高，碳酸氢铵分解，不利于FeCO3生成，故C错误； D．装置①中导管a的作用是平衡气压，使分液漏斗的液体上下气体压强相同，则分液漏斗中的稀H2SO4顺利流下，故D正确； 故选C。 7．(23-24高一上·山东青岛·期末)下图为探究氯气与铁反应并验证产物的微型封闭实验装置。下列说法错误的是 A．滴入浓盐酸，发生的离子反应为 B．若铁丝用量过大，可能会导致有FeCl2生成 C．当H管中充满红棕色烟时，拉注射器3，KSCN溶液变红，则说明生成了FeCl3 D．气球有调节反应装置气压和收集过量Cl2的作用 【答案】B 【解析】A．次氯酸钠与浓盐酸反应生成氯气，反应方程式为：ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O，A正确； B．氯气与铁在加热时反应生成氯化铁，与二者相对量多少无关，B错误； C．Fe3+离子遇到KSCN溶液变红色，当H管中充满红棕色烟时，拉注射器3，KSCN溶液变红，则说明生成了FeCl3，C正确； D．氯气有毒，故连接气球可以起收集过量Cl2的作用，并可调节反应装置气压，D正确； 故合理选项是B。 8．(23-24高一上·山东临沂·期末)纳米Fe3O4是一种用途广泛的磁性材料。以FeCl3为原料制备纳米Fe3O4的流程如下。 下列说法错误的是 A．纳米Fe3O4属于胶体 B．滤液的主要成分是CaCl2 C．①中的反应需在隔绝空气条件下进行 D．②中的反应为4CaO+6H2O+4Fe2++O2=4Fe(OH)3+4Ca2+ 【答案】A 【分析】FeCl2溶液分别进入反应釜①和反应釜②在隔绝空气和通入空气的条件下加入氧化钙反应生成氢氧化亚铁和氢氧化铁，产物在反应釜③中调节pH使铁进一步沉淀，加压过滤后，氢氧化铁、氢氧化亚铁经过后处理得Fe3O4。 【解析】A．胶体是分散系中的一种，属于混合物，纳米Fe3O4是纯净物，则纳米Fe3O4不属于胶体，A项错误； B．反应釜①的化学方程式为FeCl2+CaO+H2O=Fe(OH)2↓+CaCl2，过滤，滤液的主要成分是CaCl2，B项正确； C．反应釜①中反应生成Fe(OH)2，Fe(OH)2具有还原性，易被氧气氧化为氢氧化铁，则需在隔绝空气条件下进行，C项正确； D．反应釜②中通入CaO和水反应生成Fe(OH)2，通入空气，氧气能将Fe(OH)2氧化为氢氧化铁，离子反应为4CaO+6H2O+4Fe2++O2=4Fe(OH)3+4Ca2+，D项正确； 本题选A。 9．(24-25高一上·山东菏泽·期末)下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化，且甲和水可以直接生成乙的是 选项 甲 乙 丙 A B C D 【答案】D 【解析】A．Cl2与水反应生成HClO和HCl，无法直接生成NaClO，A错误； B．SO2与水反应生成亚硫酸而不是硫酸，B错误； C．氧化铁与水不反应，不能生成氢氧化铁沉淀，C错误； D．CO2与水反应生成碳酸，碳酸与碳酸钙反应生成碳酸氢钙，碳酸氢钙受热分解生成二氧化碳气体，D正确； 故答案选D。 10．(24-25高一上·山东淄博实验中学·期末)电子工业中，常用FeCl3溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜箔制造印刷电路板。化学实验小组从腐蚀废液(含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中回收铜并重新获得FeCl3晶体的流程如图： 回答下列问题： （1）检验腐蚀废液中含有Fe3+常用试剂是 。 （2）滤渣的成分是 (填化学式)。从滤渣中获得铜单质，可选用的试剂是 (填标号)。 A．稀盐酸     B．浓硫酸     C．稀硝酸     D．氯化铜溶液 （3）向溶液a中通入Cl2发生反应的离子方程式为 。有同学建议，使用H2O2代替Cl2以减少污染，则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 （4）甲同学用酸性KMnO4溶液检测溶液b中是否含有Fe2+。乙同学认为甲的方案不正确，理由是 (用离子方程式表示)。 【答案】 KSCN Fe和Cu AD 2Fe2+ + Cl2=2Fe3+ + 2Cl- 1∶2 10Cl- +2+16H+=5Cl2↑+2Mn2++8H2O 【分析】从腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl3晶体。由流程可知，腐蚀废液(含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中加入过量的Fe，铁与氯化铁、氯化铜反应生成氯化亚铁、铜，过滤，滤渣中含有铜和未反应的铁；溶液a为FeCl2，通入足量氯气将FeCl2氧化为FeCl3，再经过蒸发浓缩，冷却结晶得到FeCl3晶体，据此分析解答。 【解析】（1）检验腐蚀废液中含有Fe3+，常用的试剂是KSCN，若溶液变红色，说明含有Fe3+，故答案为：KSCN； （2）根据上述分析，滤渣的成份是Fe和Cu。从滤渣中获得铜单质，为不引入杂质，可选用稀盐酸将铁溶解除去，也可以选用氯化铜溶液，浓硫酸和浓硝酸都会引入杂质，故答案为：Fe和Cu；AD； （3）溶液a中含有FeCl2，通入Cl2发生反应的离子方程式为2Fe2+ + Cl2=2Fe3+ + 2Cl-；用H2O2代替Cl2以减少污染，反应中氧化剂为H2O2，其中O由-1价变成-2价，还原剂为Fe2+，Fe由+2价变成+3价，根据化合价升降守恒，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2，故答案为：2Fe2+ + Cl2=2Fe3+ + 2Cl-；1∶2； （4）酸性KMnO4溶液也能氧化Cl-，使高锰酸钾溶液褪色，10Cl- +2+16H+=5Cl2↑+2Mn2++8H2O，因此不能用酸性KMnO4溶液检测溶液b中是否含有Fe2+，故答案为：10Cl- +2+16H+=5Cl2↑+2Mn2++8H2O。 11．(23-24高一上·山东济宁·期末)下图表示中学化学常见物质的转化关系(部分产物已省略)，其中A为金属单质，化合物B常温下呈液态，D为非金属单质，其余物质为化合物，请回答下列问题。 （1）写出反应1的化学方程式 。 （2）写出反应3中氧化剂的结构式 ；反应4生成的红褐色胶体粒子直径大小范围是 。 （3）把覆铜板放到F的溶液中可以制作印刷电路板，写出反应原理 (用离子方程式表示)。 （4）写出G转化成红褐色沉淀的化学方程式 。 （5）固体F和D在一定温度下发生反应5生成E和，当生成标况下时，转移电子的物质的量是 。 【答案】（1） （2）Cl—Cl 1～100nm （3） （4） （5） 【分析】A为金属单质，化合物B常温下呈液态，D为非金属单质，其余物质为化合物，E化合物和氢氧化钠溶液反应生成白色沉淀G，G遇到氧气生成红褐色沉淀，推断G为Fe(OH)2，E为FeCl2，通入氯水发生反应2FeCl2 + Cl2= 2FeCl3，F是FeCl3溶液，滴入沸水加热到红褐色得到氢氧化铁胶体，固体FeCl3和D加热反应生成FeCl2和HCl，则D为H2，C溶于盐酸得到FeCl2和FeCl3的混合溶液，证明C为Fe3O4，A为Fe，B为H2O(g)，以此解题。 【解析】（1）高温时铁和水反应生成四氧化三铁和氢气，方程式为：； （2）反应3中氧化剂为Cl2，Cl2的结构式为：Cl—Cl，反应4生成的红褐色胶体为氢氧化铁胶体，粒子直径大小范围是：1～100nm； （3）把覆铜板放到F的溶液中可以制作印刷电路板，反应原理为三价铁和铜的反应，离子方程式为：； （4）G为氢氧化亚铁，很容易被氧化为氢氧化铁，方程式为：； （5）根据题意固体F和D在一定温度下发生反应5生成E和HCl，反应的化学方程式为：，反应生成2molHCl，电子转移2mol，当生成标况下1.12LHCl时，物质的量，转移电子的物质的量是0.05mol。 试卷第1页，共3页 28 / 28 学科网（北京）股份有限公司 $