高中化学人教版（2019）必修第一册第三章第一节 铁及其化合物
一、单选题
1．（2021高一上·吐鲁番期末）把铁片放入下列溶液中，铁片溶解，溶液质量增加，但没有气体放出的是（ ）
A．稀硫酸 B．Fe2(SO4)3溶液
C．CuSO4溶液 D．AgNO3溶液
【答案】B
【知识点】铁的化学性质；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】A.Fe与稀硫酸发生的反应为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，铁片溶解，溶液的质量增加，有气体放出，不符合题意；
B.Fe与Fe2（SO4）3溶液发生的反应为Fe+Fe2（SO4）3=3FeSO4，铁片溶解，溶液的质量增加，没有气体放出，符合题意；
C.Fe与CuSO4溶液发生的反应为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，溶解56gFe的同时析出64gCu，溶液的质量减小，不符合题意；
D.Fe与AgNO3溶液发生的反应为Fe+2AgNO3=Fe（NO3）2+2Ag，溶解56gFe的同时析出216gAg，溶液的质量减小，不符合题意；
故答案为：B。
【分析】Fe+Fe2（SO4）3=3FeSO4，铁片溶解，溶液的质量增加，没有气体放出。
2．（2021高一上·嘉兴期末）下列关于铁及其化合物的说法正确的是（ ）
A．红热的铁能与水蒸气反应，生成和
B．在空气中充分灼烧得到FeO
C．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速转化成红棕色粉末
D．过量铁与氯气或者稀盐酸反应均可制得
【答案】A
【知识点】铁的化学性质；铁的氧化物和氢氧化物；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】A．铁与水蒸气在高温下生成Fe3O4和H2，故A符合题意；
B．氢氧化亚铁具有还原性，在空气中灼烧氧气将+2价Fe氧化+3价Fe，最终不能得到FeO，故B不符合题意；
C．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气里加热，最终被氧化成黑色的Fe3O4，故C不符合题意；
D．铁无论过量还是不足，与氯气在加热条件下反应，均生成FeCl3，故D不符合题意；
故答案为A。
【分析】A.铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气；
B.将Fe(OH)2露置在空气中加热灼烧，可生成氧化铁；
C. FeO在空气中被氧化为Fe3O4；
D.铁在氯气中燃烧生成氯化铁。
3．（2021高一上·上饶期末）下列有关物质性质和用途说法正确的是（ ）
A．将钠粒投入到硫酸铜溶液中，可析出单质铜
B．将碳酸钠固体加入到氯水中，不能产生二氧化碳气体
C．常温下，铁与氯气不反应，故可以用钢瓶储运氯气
D．有单质参加的反应一定是氧化还原反应
【答案】C
【知识点】钠的重要化合物；铁的化学性质；铜及其化合物
【解析】【解答】A．将钠粒投入到硫酸铜溶液中，钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜，所以不会析出单质铜，A不符合题意；
B．碳酸钠与氯水中的盐酸发生反应，生成二氧化碳，B不符合题意；
C．铁与氯气在点燃情况下发生反应，常温不反应，所以常温下可以用钢瓶储运氯气，C符合题意；
D．石墨转换成金刚石过程中化合价不变，不是氧化还原反应，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜；
B．注意氯水的成分中有盐酸，会与碳酸钠发生反应；
C．铁与氯气常温不反应；
D．注意氧化还原反应中一定有元素化合价的变化。
4．（2021高一上·辽阳期末）向含有一定物质的量的和的混合溶液中逐渐加入粉至过量，该溶液的质量随加入铁粉的质量的变化关系图为（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】铁的化学性质；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】Fe先与FeCl3溶液反应，溶液的质量增加，FeCl3反应完全后再与CuCl2溶液反应，由于Fe的相对原子质量小于Cu的相对原子质量，导致溶液质量减小，当和全部反应完全，溶液质量保持不变，故A图像符合题意；
故答案为：A。
【分析】由氧化性的强弱可知，先发生，再发生，据此分析解答。
5．（2021高一上·齐齐哈尔期末）下列有关铁及其化合物的说法中，错误的是（ ）
A．如图所示操作可制取
B．红热的铁与水蒸气发生反应，生成红棕色的固体
C．均可以由化合反应制得
D．胶体可用饱和氯化铁溶液和沸水制备
【答案】B
【知识点】铁的化学性质；铁的氧化物和氢氧化物
【解析】【解答】A．煤油可隔绝氧气，硫酸亚铁和氢氧化钠可反应生成，故A不符合题意；
B．铁与水蒸气发生反应生成四氧化三铁，是黑色固体，故B符合题意；
C．铁和氧气在点燃下直接化合反应生成，由4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 ，可以由化合反应制得，故C不符合题意；
D．将饱和氯化铁溶液滴入沸水中，煮沸至红褐色，可以制得氢氧化铁胶体，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.煤油可隔绝空气，NaOH与硫酸亚铁反应生成氢氧化亚铁；
B.红热的铁与水蒸气发生反应生成四氧化三铁和氢气；
C.Fe与氧气反应生成四氧化三铁，氢氧化亚铁、氧气、水反应生成氢氧化铁；
D.向沸水中滴加饱和氯化铁溶液可制备胶体。
6．（2021高一上·海珠期末）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可与e反应生成b
B．a与盐酸反应可生成e
C．b既可被氧化，也可被还原
D．c是白色沉淀，可转化为红褐色沉淀d
【答案】B
【知识点】铁的化学性质；铁的氧化物和氢氧化物；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】A．铁可以与铁盐反应生成亚铁盐，A不符合题意；
B．铁与盐酸反应生成亚铁盐，不能生成铁盐，B符合题意；
C．亚铁盐中的铁的化合价为+2价，既可以升高又可以降低，既可以被氧化又可以被还原，C不符合题意；
D．氢氧化亚铁为白色沉淀，可以被氧化为红褐色的氢氧化铁沉淀，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.2Fe3++Fe=3Fe2+；
B.铁与盐酸、稀硫酸非氧化性酸反应生成亚铁盐；
C.b中铁的化合价是+2价，既可以被氧化也可以被还原；
D.c是氢氧化亚铁，是不溶于水的白色沉淀；
7．（2021高一上·辽宁期末）元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。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．铁与氧气的燃烧反应可实现上述①转化
B．加热Fe(OH)3发生转化⑥，Fe2O3 加水溶解可转化为Fe(OH)3
C．由图可预测：高铁酸盐(FeO)具有强氧化性，可用于饮用水的消毒
D．FeO是种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速被氧化成Fe2O3
【答案】C
【知识点】氧化还原反应；铁的化学性质；铁的氧化物和氢氧化物；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】A．铁与高温水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，不能实现上述①转化，故A不符合题意；
B．加热Fe(OH)3发生转化⑥分解生成氧化铁，Fe2O3不溶于水，加水不溶解不可实现转化③，故B不符合题意；
C．高铁酸盐具有强氧化性，与水反应生成Fe(OH)3胶体，其中Fe元素化合价由+3价变为+6价，则O元素化合价由 2价变为0价，即有氧气生成，可用于消毒，则反应的离子方程式为：4
+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH ，生成的氢氧化铁胶体具有较大表面积，吸附悬浮杂质可以做净水剂，故C符合题意；
D．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，部分被氧化，氧化生成Fe3O4，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.铁与氧气燃烧产生Fe3O4，铁与氧气在常温下能产生Fe2O3。
B. Fe2O3不溶于水。
C.高铁酸盐中铁元素的化合价为+6，具有强氧化性，所以可用于杀菌、消毒，与水反应能生成的Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质。
D.主要看FeO与O2的比值，根据6FeO+O2=Fe3O4，4FeO+O2=Fe2O3。若比值小于4，那就生成Fe2O3；若比值大于4，那就还有Fe3O4。
8．（2021高一上·绍兴期末）下图所示装置可用来制取Fe(OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实验提供的试剂：铁屑、6 mol/L硫酸溶液、NaOH溶液。下列说法不正确的是（ ）
A．B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是铁屑
B．实验开始时应先将活塞E关闭
C．生成Fe(OH)2的操作为：关闭E，使A中溶液压入B瓶中
D．取下装置B中的橡皮塞，使空气进入，有关反应的化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3
【答案】B
【知识点】铁的氧化物和氢氧化物；制取氢氧化铁、氢氧化亚铁
【解析】【解答】氢氧化亚铁容易被氧气氧化成Fe(OH)3，不易观察到Fe(OH)2的颜色，制备Fe(OH)2时应排除装置中的空气，以及避免空气的进入，根据装置此装置操作步骤是：烧瓶中放入铁屑，打开止水夹E，向烧瓶中滴加硫酸，当装置C中收集氢气后（此目的是排除装置中空气，让装置处于还原性氛围），关闭止水夹E，烧瓶中气体压强增大，把烧瓶中的溶液压入到装置B中，发生Fe2＋＋2OH-=Fe(OH)2↓，能够长时间观察到氢氧化亚铁的颜色，当B中进入空气后，发生4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，B符合题意。
【分析】A、制取硫酸亚铁需要铁屑，所以在烧瓶中应该先加入铁屑；
B、铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，该反应中有气体生成，应先将活塞E打开；
C、关闭活塞E，利用气体压强使FeSO4溶液被压入B瓶中进行反应；
D、氢氧化亚铁不稳定，容易被空气中的氧气氧化生成氢氧化铁。
9．（2021高一上·成都期末）下列实验操作能达到相应目的的是（ ）
选项 A B C D
实验操作
目的 证明该装置气密性良好 观察Fe(OH)2的生成 干燥Cl2 除去Cl2中的少量HCl
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【知识点】氯气的实验室制法；铁的氧化物和氢氧化物；铁盐和亚铁盐的相互转变；气体发生装置的气密性检查
【解析】【解答】A． 橡胶管能平衡分液漏斗和烧瓶内的压强，分液漏斗与烧瓶内的气压不受气密性好坏的影响，打开活塞，液体总能流下，不能证明该装置气密性良好，故A不选；
B． 植物油形成液封，隔绝空气，防止Fe(OH)2氧化，能观察Fe(OH)2的生成，故B选；
C． 气体流经的导管应长进短出，故C不选；
D． 除去Cl2中的少量HCl应通入饱和食盐水，故D不选；
故答案为：B。
【分析】A．橡皮管可以平衡气压；
B．植物油可以隔绝空气；
C．干燥气体应长近短出；
D．吸收气体需长近短出。
10．（2021高一上·惠阳期末）将某难溶于水的含铁化合物溶于盐酸，滴加KSCN溶液不发生颜色变化，再加入适量的氯水，溶液立即呈红色，该化合物是（ ）
A．Fe2O3 B．FeCl3 C．FeSO4 D．FeO
【答案】D
【知识点】铁的化学性质；铁的氧化物和氢氧化物；二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A.Fe2O3难溶于水，溶于稀盐酸后发生反应：Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O，加入KSCN溶液，立即变为红色，A不符合题意；
B.FeCl3可溶于水，B不符合题；
C.FeSO4可溶于水，C不符合题意；
D.FeO难溶于水，加入稀盐酸后发生反应：FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O，加入KSCN溶液，无颜色变化，再加氯水，溶液立即变红色，D符合题意；
故答案为：D
【分析】溶于稀盐酸后滴加KSCN溶液，不发生颜色变化，则溶液中不含有Fe3＋；再加氯水，溶液立即变红色，说明溶液中含有Fe2＋。据此结合选项所给物质进行分析。
11．（2021高一上·黄石月考）三种物质间只通过一步反应就能实现如箭头所指方向的转化，下列符合要求的组合是（ ）
A．①② B．①③ C．②③ D．①②③
【答案】D
【知识点】钠的重要化合物；铁的氧化物和氢氧化物；铁盐和亚铁盐的相互转变；铜及其化合物
【解析】【解答】①硫酸钠与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠，氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，碳酸钠与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，只通过一步就能实现如箭头所指方向的转化；
②氢气与氧化铜反应生成铜和水，水通电分解生成氢气和氧气，氢气燃烧生成水，铜与氧气在加热条件下生成氧化铜，只通过一步就能实现如箭头所指方向的转化；
③锌与氯化亚铁溶液反应生成氯化锌和铁；铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜；锌与硫酸亚铁溶液反应生成铁和硫酸锌，硫酸亚铁与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化亚铁溶液；只通过一步就能实现如箭头所指方向的转化；
故①②③均只通过一步反应就能实现如箭头所指方向的转化，
故答案为：D。
【分析】依据常见金属元素钠、铜、铁单质及其化合之间的转化关系分析解答即可。
12．（2020高一上·黑龙江期末）下列有关铁的氧化物的说法中，错误的是（ ）
A．赤铁矿主要成分是Fe2O3，Fe2O3是红棕色的，常用作红色油漆和涂料
B．Fe3O4是黑色晶体，其中 的铁显+2价， 的铁显+3价
C．FeO、Fe2O3、Fe3O4都不溶于水，但都能和盐酸反应生成相应的盐
D．FeO不稳定，在空气中加热迅速被氧化成Fe2O3
【答案】D
【知识点】铁的氧化物和氢氧化物
【解析】【解答】A．赤铁矿主要成分是Fe2O3，Fe2O3是红棕色的，常用作红色油漆和涂料，故A不符合题意；
B．Fe3O4是黑色晶体，俗名磁铁矿，其中 的铁显+2价， 的铁显+3价，故B不符合题意；
C．FeO、Fe2O3、Fe3O4都不溶于水，但都能和盐酸反应生成盐，FeO与盐酸反应生成FeCl2，Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3，Fe3O4与盐酸反应生成FeCl2、FeCl3，故C不符合题意；
D．FeO不稳定，在空气中加热迅速被氧化成Fe3O4，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A．赤铁矿主要成分是 Fe2O3，氧化铁是红色固体；
B．Fe3O4可看成 Fe2O3 FeO，据此分析元素化合价；
C．FeO、 Fe2O3都不溶于水，能和酸反应生成盐和水，属于碱性氧化物；
D．FeO易被空气氧化成Fe3O4。
13．（2021高一上·德州期末）“磁性胶体粒子”是磁盘、录影带常用的材料，利用表面有少量红锈斑的废铁屑制备磁性四氧化三铁胶体的简单流程如下，下列说法正确的是（ ）
A．废铁屑与硫酸反应过程中涉及的氧化还原反应只有一个
B．加适量的目的是将部分氧化为
C．溶液A中和的浓度最佳比为
D．提纯胶体的方法是过滤
【答案】B
【知识点】氧化还原反应；铁盐和亚铁盐的相互转变；制备实验方案的设计
【解析】【解答】A．表面有少量红锈斑的废铁屑加入稀硫酸，硫酸和铁反应生成硫酸亚铁、和氧化铁生成硫酸铁，硫酸铁与铁生成硫酸亚铁，涉及的氧化还原反应有2个，A不符合题意；
B．过氧化氢具有强氧化性，加适量
的目的是将部分
氧化为
，B符合题意；
C．四氧化三铁中二价铁、三价铁之比为1：2，则溶液A中 和 的浓度最佳比为1：2，C不符合题意；
D．胶体能透过滤纸，不是提纯
胶体的方法，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.废铁屑中主要含有铁，少量是Fe2O3，所以Fe2O3与硫酸反应生成的硫酸铁还能与多余的铁反应，涉及氧化反应的是Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑、Fe+ Fe2(SO4)3＝3FeSO4。
B.H2O2具有氧化性，由于Fe3O4中铁元素的化合价既有二价又有三价，所以H2O2是将部分二价铁氧化为三价铁。
C. Fe3O4可写为FeO·Fe2O3，其中二价铁与三价铁的个数比为1：2，说明溶液A中＝1：2，即它们的浓度比也为1：2。
D.胶体能透过滤纸，可采用渗析法提取胶体。
14．（2021高一上·农安期末）下列反应，其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是（ ）
①金属钠在纯氧中燃烧
②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间
③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液
④无水硫酸铜放入医用酒精中
A．②③①④ B．③②①④ C．③①②④ D．①②③④
【答案】B
【知识点】钠的化学性质；铁盐和亚铁盐的相互转变；铜及其化合物
【解析】【解答】①金属钠在纯氧中燃烧生成淡黄色Na2O2；
②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间，最终生成红褐色Fe(OH)3沉淀；
③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液，溶液变为血红色；
④无水硫酸铜放入医用酒精中，无水硫酸铜结合水生成蓝色；
红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是③②①④，选B。
【分析】识记化学反应中的现象是解题的关键。
15．（2021高一上·怀仁期末）纳米级四氧化三铁是应用最为广泛的软磁性材料之一、共沉淀法是目前制备纳米四氧化三铁的重要方法，其流程如图所示：
下列说法不正确的是（ ）
A．保存溶液A时，应加入少量铁粉
B．FeSO4 7H2O和FeCl3 6H2O的物质的量之比最好应为2∶1
C．取滤液进行焰色反应，火焰为黄色
D．其制备反应类型不属于氧化还原反应
【答案】B
【知识点】氧化还原反应；焰色反应；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】A．溶液A中含Fe2+，为防止亚铁离子被氧化，保存溶液A时应加入少量铁粉，故A不符合题意；
B．Fe3O4可看成FeO Fe2O3，N(Fe2+)：N(Fe3+)=1：2，则FeSO4 7H2O和FeCl3 6H2O的物质的量之比为1：2，故B符合题意；
C．钠的焰色反应为黄色，滤液含钠离子，则取滤液进行焰色反应，火焰为黄色，故C不符合题意；
D．溶解后加NaOH发生Fe2++2Fe3++8OH-=Fe3O4+4H2O，无元素的化合价变化，制备反应类型不属于氧化还原反应，故D不符合题意；
故答案为B。
【分析】A.亚铁离子易被氧化，应加入还原剂；
B.依据Fe3O4中Fe2+和Fe3+ 的物质的量之比分析；
C.依据钠的焰色反应为黄色分析；
D.依据是否有化合价的变化分析。
16．（2021高一上·广东期中）将1.12 g铁粉加入25mL2mol L-1氯化铁溶液中充分反应(忽略溶液体积变化)，下列分析正确的是（ ）
A．铁粉有剩余
B．Cl-浓度减小
C．向溶液中滴入无色KSCN溶液，溶液不变红
D．反应液质量增加1.12 g
【答案】D
【知识点】铁盐和亚铁盐的相互转变；二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A．铁和氯化铁的物质的量分别是0.02 mol、0.05 mol，根据化学方程式Fe+2Fe3+=3Fe2+可知铁离子是过量的，剩余0.01 mol铁离子，A不符合题意；
B．氯离子不参加反应，浓度不变，B不符合题意；
C．铁离子是过量的，滴入无色KSCN溶液，溶液变红，C不符合题意；
D．根据A选项分析可知反应液增加的质量即为0.02 mol铁粉的质量，为0.02mol×56g/mol=1.12g，D符合题意；
故答案为D。
【分析】1.12g铁粉的物质的量，FeCl3溶液中n(FeCl3)=2mol/L×0.025mL=0.05mol。铁粉与FeCl3溶液反应的化学方程式为：2FeCl3＋Fe=3FeCl2，因此1.12g铁粉完全反应。
17．（2020高一上·牡丹江期末）工业上可利用FeCl3溶液腐蚀铜箔的原理制造印刷线路板。将一块铜箔放入500mL1.0mol/L的FeCl3溶液中，经过一段时间后制成了印刷线路板。下列与此有关的叙述正确的是（ ）
A．Cu是还原剂，FeCl3是氧化剂 B．腐蚀液中Cl-的浓度明显减小
C．腐蚀液的氧化性增强 D．转移的电子一定是0.50mol
【答案】A
【知识点】氧化还原反应；铁盐和亚铁盐的相互转变；氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A．将一块铜箔放入FeCl3溶液中发生反应 ，铜元素化合价升高，Cu是还原剂，铁元素化合价降低，FeCl3是氧化剂，故A符合题意；
B．根据反应的离子方程式 ，腐蚀液中Cl-的浓度不变，故B不符合题意；
C．氧化剂的氧化性大于氧化产物，根据 ，FeCl3浓度降低，腐蚀液的氧化性减弱，故C不符合题意；
D．参加反应的FeCl3物质的量可能小于0.5mol，转移的电子不一定是0.50mol，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．根据“升失氧还原剂，降得还氧化剂”判断；
B．根据反应原理氯离子不参与反应，浓度不变；
C．氧化剂的氧化性大于氧化产物；
D．无法确定FeCl3是否反应完全。
18．（2020高一上·昭阳期末）把一定量的铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，所得溶液中浓度是浓度的倍，则已反应的和未反应的的物质的量之比为（ ）
A．：1 B．：2 C．：3 D．：4
【答案】C
【知识点】铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】设已反应的Fe3+的物质的量为2mol，根据Fe+2Fe3+=3Fe2+可知生成3molFe2+，所得溶液中Fe2+浓度是Fe3+浓度的2倍，则未反应的Fe3+的物质的量为1.5mol，故已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比为2mol：1.5mol=4：3，
故答案为C。
【分析】由Fe+2Fe3+=3Fe2+可知，设已经反应的Fe3+为x，生成的Fe2+为1.5x，未反应的Fe3+为0.75x，所以已经反应的Fe3+和 未反应的的物质的量 之比为x：0.75x=4：3
19．（2021高一上·辉南月考）为检验溶液里的某种离子，进行下列实验，其中结论正确的是（ ）
A．溶液中加 AgNO3 溶液有白色沉淀生成，再加入稀盐酸沉淀不溶解，溶液一定含 Cl-
B．先滴加 KSCN 溶液不显红色，再滴加氯水后显红色证明某溶液中含有 Fe2-
C．某溶液进行焰色反应为黄色，则该溶液一定含有 Na+ ，一定没有K+
D．溶液中加入稀 HCl，产生使澄清石灰水变浑浊的无色气体，则溶液中一定含 CO32-
【答案】B
【知识点】常见离子的检验；氯离子的检验；焰色反应；二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A.加入稀盐酸后，引入Cl－，因此产生AgCl沉淀，无法证明原溶液中是否含有Cl－，A不符合题意；
B.检验Fe2＋时，应先加KSCN溶液，无明显现象，再加氯水，溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2＋，B符合题意；
C.焰色反应显黄色，则一定含有Na＋，但无法确定是否含有H＋，钾的焰色反应，需透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色，C不符合题意；
D.能使澄清石灰水变浑浊的气体无色气体有CO2和SO2，因此原溶液中可能含有CO32－/HCO3－或SO32－/HSO3－，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A、加入稀盐酸后，引入Cl－，造成干扰；
B、检验Fe2＋时，应先加KSCN溶液，再加氯水；
C、焰色反应显黄色，则一定含有Na＋，检验K＋时需透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色；
D、能使澄清石灰水变浑浊的气体有CO2和SO2；
20．（2020高一上·滁州期末）下列能证明某溶液中只含Fe2+而不含Fe3+的实验方法是（ ）
A．只滴加KSCN溶液
B．滴加NaOH溶液，产生白色沉淀
C．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色
D．先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色
【答案】D
【知识点】二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A．只滴加KSCN溶液，可证明溶液中不含Fe3+，A与题意不符；
B．滴加NaOH溶液，产生白色沉淀，不能证明沉淀为氢氧化亚铁，则不能证明含Fe2+，B与题意不符；
C．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色，不能证明溶液中不含Fe3+，C与题意不符；
D．先滴加KSCN溶液，不显红色，证明溶液中不含Fe3+，再滴加氯水后显红色，溶液中的Fe3+由Fe2+变成，D符合题意；
答案为D。
【分析】 证明某溶液中只含Fe2+而不含Fe3+ ，先检验Fe3+不存在，再检验Fe2+存在，所以先滴加KSCN溶液，不显红色，证明溶液中不含Fe3+，再滴加氯水后显红色。
二、推断题
21．（2021高一上·“七彩阳光”期中）A~H分别表示中学化学中常见的某种物质，它们之间的相互转化关系如图所示(部分反应物、生成物未列出)。已知：C、D、E、F、G五种物质中均含有同一种元素；A为淡黄色固体化合物；G为红褐色固体。
（1）请写出C的化学式 。
（2）在D溶液中滴加H溶液，描述发生的现象： 。
（3）写出①的化学方程式 。写出⑥的化学方程式 。
【答案】（1）Fe3O4
（2）先产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变为红褐色
（3）2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
【知识点】铁的氧化物和氢氧化物；铁盐和亚铁盐的相互转变；无机物的推断
【解析】【解答】（1）根据分析可知C是Fe3O4；
（2）D是FeCl2，H是NaOH，向FeCl2溶液中加入NaOH溶液，二者发生复分解反应产生Fe(OH)2白色沉淀，该物质不稳定，容易被溶解在溶液中的氧气氧化为红褐色的Fe(OH)3，因此看到的实验现象是先产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变为红褐色；
（3）反应①是Na2O2与水反应产生NaOH和O2，反应方程式为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；
反应⑥是Fe(OH)2被溶解在溶液中的氧气氧化为红褐色的Fe(OH)3，该反应的化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
【分析】A为淡黄色固体化合物，则A为Na2O2；Na2O2与水反应产生NaOH和O2，根据物质反应转化关系可知：B是O2，H是NaOH；O2与Fe反应产生C是Fe3O4；Fe3O4与HCl反应产生FeCl2、FeCl3，C、D、E、F、G中均含有同一种元素，G为红褐色固体，且D和OH-反应生成F，F在空气中放置生成的G，可判断G为Fe(OH)3，F为Fe(OH)2，D是含有Fe2+的可溶性盐FeCl2，FeCl2和Cl2反应生成FeCl3，则E为FeCl3，然后根据问题依此解答。
22．（2020高一上·昭阳期末）已知、、、均为中学化学中常见的单质或化合物，它们之间的关系如图所示（部分产物略去）。请回答下列问题：
（1）若为常见的非金属单质，常温下为固体，、、均为气体。与的反应需要在高温下进行，则二者反应的化学方程式为 。
（2）若、、的溶液均显碱性，常用于培制糕点的发酵粉的主要成分之一，也可以作为抗酸药剂，则的俗名为 ，与反应生成的离子方程式为 。
（3）若为用量最大、用途最广泛的金属单质。它的一种氧化物为红棕色固体，可用作颜料。是一种黄绿色气体，则的化学式为 ，与Cu反应的离子方程式为 ，与反应生成B的化学反应方程式为 。
【答案】（1）
（2）纯碱或苏打；
（3）；；
【知识点】钠的重要化合物；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】（1）若为常见的非金属单质，常温下为固体，、、均为气体，与的反应需要在高温下进行，则A、B、C、D分别是C、CO、CO2、O2，则C、CO2反应的化学方程式为。
（2）若、、的溶液均显碱性，常用于培制糕点的发酵粉的主要成分之一，也可以作为抗酸药剂，C是碳酸氢钠，则A、B、D分别是NaOH、Na2CO3、CO2，的俗名为纯碱或苏打，NaOH与NaHCO3反应生成Na2CO3的离子方程式为；
（3）若为用量最大、用途最广泛的金属单质，它的一种氧化物为红棕色固体，可用作颜料，则D是Fe；是一种黄绿色气体，A是Cl2；铁和氯气反应生成氯化铁，的化学式为，和铁反应生成氯化亚铁，则C是；与Cu反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式为，Cl2与反应生成的化学反应方程式为。
【分析】充分利用好题目中的关键信息以及转化关系进行解答；满足这样转化的有：C-CO-CO2；Na-Na2O-Na2O2；N-NO-NO2；Fe-Fe2+-Fe3+，结合先关信息进行解答即可
三、实验探究题
23．（2021高一上·丽水期末）高温下普通铁粉和水蒸气反应生成四氧化三铁，四氧化三铁被氢气还原生成颗粒很细、活性很高的铁粉，俗称“引火铁”。现用普通铁粉、稀盐酸、金属锌和水等试剂制备“引火铁”，装置如下：
请填写下列空白：
（1）由四氧化三铁制取“引火铁”选用装置 。(填“图1”或“图2”)
（2）为了安全，在试管E中的反应发生前，导管F出口处的气体必须 。
（3）试管A中发生反应的化学方程式 。
（4）实验中需要加热的仪器有 (填该仪器对应的字母)
（5）烧瓶C的作用 ；实验时，U形管G中应加入的试剂 。
【答案】（1）图2
（2）检验氢气的纯度
（3）3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
（4）ABE
（5）防止倒吸(或用作安全瓶)；体NaOH或碱石灰、CaO等碱性固体干燥剂
【知识点】铁的化学性质；铁的氧化物和氢氧化物
【解析】【解答】(1)据分析，由四氧化三铁制取“引火铁”选用装置图2。
(2)氢氧混合气体点燃会爆炸，为了安全，在试管E中的反应发生前，导管F出口处的气体必须检验氢气的纯度。
(3)据分析，试管A中发生反应的化学方程式3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。
(4)A中铁和水蒸气反应需要加热、B中提供水蒸汽需要加热，E中氢气还原四氧化三铁制取“引火铁”需要加热，实验中需要加热的仪器有ABE 。
(5)烧瓶C可防止D中的水倒流进入A试管，故其作用： 防止倒吸(或用作安全瓶)；实验时，从Ⅰ中逸出的氢气中含有挥发出的氯化氢、水分，经过G除杂干燥后得到纯净的氢气，则U形管G中应加入的试剂为：固体NaOH或碱石灰、CaO等碱性固体干燥剂。
【分析】 用普通铁粉、稀盐酸、金属锌和水等试剂制备“引火铁” ，先用普通铁粉和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，再用稀盐酸和锌制备氢气，氢气还原四氧化三铁制得“引火铁”，经分析，图1B中制备水蒸气，A中制备四氧化三铁，C作安全瓶为了防止倒吸，D试管收集氢气；图2I制备氢气，G干燥氢气，E中制备“引火铁”。
24．（2021高一上·丰台期末）铁是人体必需的微量元素，严重缺铁时需要服用补铁剂。实验小组为研究某补铁剂中铁元素的价态及其含量，设计并进行了如下实验：
【查阅资料】Ⅰ．该补铁剂不溶于水，但能溶于人体中的胃液(含盐酸)。
Ⅱ． KSCN中的硫元素为-2价。
Ⅲ．Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3。
实验Ⅰ．检验该补铁剂中铁元素的价态。
（1）将补铁剂碾碎的目的是 。
（2）试剂1是 ，试剂2是 。
（3）加入试剂2后溶液变为浅红色，说明溶液①中含有 。
（4）能证明溶液①中含有Fe2+的实验现象是 。
（5）补全在上述条件下Fe2+与H2O2发生反应的离子方程式：
H+ + Fe2+ + H2O2 = _+ _
（6）甲同学猜测深红色溶液③迅速变为无色溶液④的原因，可能是溶液中的SCN-与H2O2发生了化学反应。
a．甲同学猜测的依据是 。
b．乙同学通过实验证实了甲同学的猜测，其实验方案及现象是 。
（7）计算每片该补铁剂含铁元素的质量为 g。
（8）人体只能吸收Fe2+，医生建议在服用该补铁剂时，同时服用有较强还原性的维生素C，理由是 。
【答案】（1）增大接触面积，使其充分溶解
（2）盐酸；KSCN溶液
（3）Fe3+
（4）加入H2O2溶液后，溶液②由浅红色变成深红色
（5）2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O
（6）SCN-中硫元素为-2价，具有还原性；H2O2中氧元素为-1价，具有氧化性；取少量无色溶液④于试管中，滴入KSCN溶液，溶液变红；或取少量无色溶液④于试管中，滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀(合理答案给分)实验Ⅱ．测定该补铁剂中铁元素的含量。
（7）
（8）维生素C具有较强还原性，防止Fe2+被氧化
【知识点】氧化还原反应；二价铁离子和三价铁离子的检验；探究物质的组成或测量物质的含量；离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)将补铁剂碾碎的目的是增大接触面积，使其在用盐酸溶解时能够充分反应；
(2)根据上述分析可知试剂1是盐酸，试剂2是KSCN溶液
(3)由于Fe3+与SCN-反应产生血红色物质Fe(SCN)3，所以加入试剂2后溶液变为浅红色，说明溶液①中含有Fe3+；
(4)能证明溶液①中含有Fe2+的实验现象是：加入H2O2溶液后，溶液②由浅红色变成深红色，说明溶液中有更多的Fe3+生成，是Fe2+被H2O2氧化产生的；
(5)在该反应中Fe元素化合价由反应前Fe2+中的+2价变为反应后Fe3+的+3价，升高1价；O元素化合价由反应前H2O2中的-1价变为反应后H2O中的-2价，化合价降低1×2=2价，化合价升降最小公倍数是2，所以Fe2+、Fe3+的系数是2，H2O2的系数是1，然后根据电荷守恒可知H+的系数是2，最后根据原子守恒可知H2O的系数是2，则配平后的离子方程式为：2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O；
(6)甲同学猜测深红色溶液③迅速变为无色溶液④的原因，可能是溶液中的SCN-与H2O2发生了化学反应。
a．甲同学猜测的依据是SCN-中硫元素为-2价，具有还原性；H2O2中氧元素为-1价，具有氧化性，二者发生氧化还原反应消耗SCN-，导致溶液红色褪去；
b．乙同学通过实验证实了甲同学的猜测，可通过再加入SCN-，根据溶液是否变为红色判断；也可以根据反应后溶液中是否含有
进行判断。其实验方案及现象是：取少量无色溶液④于试管中，滴入KSCN溶液，溶液变红；或取少量无色溶液④于试管中，滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀；
(7)m 片补铁剂经上述处理后反应产生Fe2O3质量是a g，则其中Fe元素的质量为m(Fe)=
，故每一片补铁剂中含有铁元素的质量为
；
(8)人体只能吸收Fe2+，医生建议在服用该补铁剂时，同时服用有较强还原性的维生素C，这是由于维生素C具有较强还原性，能够与Fe3+反应产生Fe2+，从而可防止Fe2+被氧化而导致失效变质。
【分析】将补铁剂碾碎，然后向其中加入足量盐酸，使二者充分接触发生反应，看到溶液几乎无色，向与盐酸反应后的溶液中加入KSCN溶液，看到溶液显浅红色，说明其中含有少量Fe3＋，然后再加入绿色氧化剂H2O2，看到溶液变为深红色，说明该溶液中同时含有Fe2＋，H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋，要验证补铁剂中铁元素的含量，可以将补铁剂碾碎，然后向其中加入足量盐酸，使二者充分接触发生反应，然后过滤除去不溶性杂质，再向滤液中加入足量H2O2，将Fe2＋氧化为Fe3＋，然后加入足量NaOH溶液，使溶液中的Fe3＋转化为Fe(OH)3红褐色沉淀，将沉淀洗涤、灼烧，分解产生Fe2O3，根据Fe2O3的质量，利用Fe元素可计算出补铁剂中铁元素的含量。
25．（2021高一上·辽宁期末）铁常见的化合价有0、+2、+3，某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水反应”的实验，并检验产物，请回答下列问题：
（1）A中碎瓷片的作用是 。
（2）E中黑色固体变成红色，则B中生成的气体是 。
（3）A、B两个装置中应先点燃 处的酒精(喷)灯，点燃E处酒精灯之前应进行的操作是 。
（4）实验小组同学对反应后B装置玻璃管内的剩余固体进行探究
①甲同学发现固体仍为黑色，由此判断：固体中肯定不存在Fe2O3，理由是 。
②乙同学发现固体能全部被磁铁吸引，即做出了猜想：
猜想I：全是Fe；
猜想II：全是Fe3O4；
猜想III： ；
实验小组同学准确称取10g固体于试管中进行实验，加入过量 溶液，出现红色固体，且有黑色固体残留，猜想 成立。将上述实验后试管内的剩余物过滤、洗涤、干燥，称得固体质量为10.4g，则铁与水蒸气反应后玻璃管内固体中Fe3O4的质量分数为 。
【答案】（1）防止加热过程中液体暴沸
（2）H2
（3）A；检验氢气纯度
（4）氧化铁为红色固体；Fe和Fe3O4混合物；硫酸铜(合理即可)；III；72%
【知识点】铁的化学性质；铁的氧化物和氢氧化物；探究物质的组成或测量物质的含量
【解析】【解答】(1)A中碎瓷片的作用是防止加热过程中液体暴沸；
(2)E中黑色固体变成红色，说明还原性气体和氧化铜生成铜单质，根据元素守恒，则B中生成的气体是氢气，氢气和氧化铜反应生成铜；
(3)B中生成氢气，氢气有可燃性与空气混合加热容易爆炸，故A、B两个装置中应先点燃A处的酒精(喷)灯，排净装置中空气；点燃E处酒精灯之前应进行的操作是检验氢气纯度，防止氢气不纯导致爆炸；
(4)①甲同学发现固体仍为黑色，氧化铁为红色固体，故固体中肯定不存在Fe2O3；
②结合猜想I、猜想II可知，猜想III：Fe和Fe3O4混合物；
铁和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，四氧化三铁不和硫酸铜反应；取固体，加入过量硫酸铜溶液，出现红色固体，且有黑色固体残留，说明为铁和四氧化三铁的混合物，猜想III成立；
准确称取10g固体，反应后试管内的固体质量为10.4g
由化学方程式体现的质量关系可知，10g固体中四氧化三铁的质量为10g-2.8g=7.2g，故铁与水蒸气反应后玻璃管内固体中Fe3O4的质量分数
。
【分析】（1）碎瓷片可防止液体爆沸。
（2）氧化铜被还原，说明B中产生还原性气体，根据铁与水反应中元素种类不变，可推出产生的是氢气。
（4）①Fe2O3为红棕色固体。
②出现红色固体，可能是加入的溶液与黑色固体发生了反应，根据所学常识，铁与硫酸铜反应生成红色的铜，而硫酸铜与Fe3O4不反应，说明加入的是硫酸铜溶液，原黑色固体是Fe和Fe3O4的混合物。加入硫酸铜溶液反应后，增多的0.4g是生成的铜与原固体中铁的差值，结合铁与硫酸铜反应的方程式可算出铁的质量为2.8g，进而可解答。
1 / 1高中化学人教版（2019）必修第一册第三章第一节 铁及其化合物
一、单选题
1．（2021高一上·吐鲁番期末）把铁片放入下列溶液中，铁片溶解，溶液质量增加，但没有气体放出的是（ ）
A．稀硫酸 B．Fe2(SO4)3溶液
C．CuSO4溶液 D．AgNO3溶液
2．（2021高一上·嘉兴期末）下列关于铁及其化合物的说法正确的是（ ）
A．红热的铁能与水蒸气反应，生成和
B．在空气中充分灼烧得到FeO
C．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速转化成红棕色粉末
D．过量铁与氯气或者稀盐酸反应均可制得
3．（2021高一上·上饶期末）下列有关物质性质和用途说法正确的是（ ）
A．将钠粒投入到硫酸铜溶液中，可析出单质铜
B．将碳酸钠固体加入到氯水中，不能产生二氧化碳气体
C．常温下，铁与氯气不反应，故可以用钢瓶储运氯气
D．有单质参加的反应一定是氧化还原反应
4．（2021高一上·辽阳期末）向含有一定物质的量的和的混合溶液中逐渐加入粉至过量，该溶液的质量随加入铁粉的质量的变化关系图为（ ）
A． B．
C． D．
5．（2021高一上·齐齐哈尔期末）下列有关铁及其化合物的说法中，错误的是（ ）
A．如图所示操作可制取
B．红热的铁与水蒸气发生反应，生成红棕色的固体
C．均可以由化合反应制得
D．胶体可用饱和氯化铁溶液和沸水制备
6．（2021高一上·海珠期末）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可与e反应生成b
B．a与盐酸反应可生成e
C．b既可被氧化，也可被还原
D．c是白色沉淀，可转化为红褐色沉淀d
7．（2021高一上·辽宁期末）元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。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．铁与氧气的燃烧反应可实现上述①转化
B．加热Fe(OH)3发生转化⑥，Fe2O3 加水溶解可转化为Fe(OH)3
C．由图可预测：高铁酸盐(FeO)具有强氧化性，可用于饮用水的消毒
D．FeO是种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速被氧化成Fe2O3
8．（2021高一上·绍兴期末）下图所示装置可用来制取Fe(OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实验提供的试剂：铁屑、6 mol/L硫酸溶液、NaOH溶液。下列说法不正确的是（ ）
A．B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是铁屑
B．实验开始时应先将活塞E关闭
C．生成Fe(OH)2的操作为：关闭E，使A中溶液压入B瓶中
D．取下装置B中的橡皮塞，使空气进入，有关反应的化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3
9．（2021高一上·成都期末）下列实验操作能达到相应目的的是（ ）
选项 A B C D
实验操作
目的 证明该装置气密性良好 观察Fe(OH)2的生成 干燥Cl2 除去Cl2中的少量HCl
A．A B．B C．C D．D
10．（2021高一上·惠阳期末）将某难溶于水的含铁化合物溶于盐酸，滴加KSCN溶液不发生颜色变化，再加入适量的氯水，溶液立即呈红色，该化合物是（ ）
A．Fe2O3 B．FeCl3 C．FeSO4 D．FeO
11．（2021高一上·黄石月考）三种物质间只通过一步反应就能实现如箭头所指方向的转化，下列符合要求的组合是（ ）
A．①② B．①③ C．②③ D．①②③
12．（2020高一上·黑龙江期末）下列有关铁的氧化物的说法中，错误的是（ ）
A．赤铁矿主要成分是Fe2O3，Fe2O3是红棕色的，常用作红色油漆和涂料
B．Fe3O4是黑色晶体，其中 的铁显+2价， 的铁显+3价
C．FeO、Fe2O3、Fe3O4都不溶于水，但都能和盐酸反应生成相应的盐
D．FeO不稳定，在空气中加热迅速被氧化成Fe2O3
13．（2021高一上·德州期末）“磁性胶体粒子”是磁盘、录影带常用的材料，利用表面有少量红锈斑的废铁屑制备磁性四氧化三铁胶体的简单流程如下，下列说法正确的是（ ）
A．废铁屑与硫酸反应过程中涉及的氧化还原反应只有一个
B．加适量的目的是将部分氧化为
C．溶液A中和的浓度最佳比为
D．提纯胶体的方法是过滤
14．（2021高一上·农安期末）下列反应，其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是（ ）
①金属钠在纯氧中燃烧
②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间
③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液
④无水硫酸铜放入医用酒精中
A．②③①④ B．③②①④ C．③①②④ D．①②③④
15．（2021高一上·怀仁期末）纳米级四氧化三铁是应用最为广泛的软磁性材料之一、共沉淀法是目前制备纳米四氧化三铁的重要方法，其流程如图所示：
下列说法不正确的是（ ）
A．保存溶液A时，应加入少量铁粉
B．FeSO4 7H2O和FeCl3 6H2O的物质的量之比最好应为2∶1
C．取滤液进行焰色反应，火焰为黄色
D．其制备反应类型不属于氧化还原反应
16．（2021高一上·广东期中）将1.12 g铁粉加入25mL2mol L-1氯化铁溶液中充分反应(忽略溶液体积变化)，下列分析正确的是（ ）
A．铁粉有剩余
B．Cl-浓度减小
C．向溶液中滴入无色KSCN溶液，溶液不变红
D．反应液质量增加1.12 g
17．（2020高一上·牡丹江期末）工业上可利用FeCl3溶液腐蚀铜箔的原理制造印刷线路板。将一块铜箔放入500mL1.0mol/L的FeCl3溶液中，经过一段时间后制成了印刷线路板。下列与此有关的叙述正确的是（ ）
A．Cu是还原剂，FeCl3是氧化剂 B．腐蚀液中Cl-的浓度明显减小
C．腐蚀液的氧化性增强 D．转移的电子一定是0.50mol
18．（2020高一上·昭阳期末）把一定量的铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，所得溶液中浓度是浓度的倍，则已反应的和未反应的的物质的量之比为（ ）
A．：1 B．：2 C．：3 D．：4
19．（2021高一上·辉南月考）为检验溶液里的某种离子，进行下列实验，其中结论正确的是（ ）
A．溶液中加 AgNO3 溶液有白色沉淀生成，再加入稀盐酸沉淀不溶解，溶液一定含 Cl-
B．先滴加 KSCN 溶液不显红色，再滴加氯水后显红色证明某溶液中含有 Fe2-
C．某溶液进行焰色反应为黄色，则该溶液一定含有 Na+ ，一定没有K+
D．溶液中加入稀 HCl，产生使澄清石灰水变浑浊的无色气体，则溶液中一定含 CO32-
20．（2020高一上·滁州期末）下列能证明某溶液中只含Fe2+而不含Fe3+的实验方法是（ ）
A．只滴加KSCN溶液
B．滴加NaOH溶液，产生白色沉淀
C．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色
D．先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色
二、推断题
21．（2021高一上·“七彩阳光”期中）A~H分别表示中学化学中常见的某种物质，它们之间的相互转化关系如图所示(部分反应物、生成物未列出)。已知：C、D、E、F、G五种物质中均含有同一种元素；A为淡黄色固体化合物；G为红褐色固体。
（1）请写出C的化学式 。
（2）在D溶液中滴加H溶液，描述发生的现象： 。
（3）写出①的化学方程式 。写出⑥的化学方程式 。
22．（2020高一上·昭阳期末）已知、、、均为中学化学中常见的单质或化合物，它们之间的关系如图所示（部分产物略去）。请回答下列问题：
（1）若为常见的非金属单质，常温下为固体，、、均为气体。与的反应需要在高温下进行，则二者反应的化学方程式为 。
（2）若、、的溶液均显碱性，常用于培制糕点的发酵粉的主要成分之一，也可以作为抗酸药剂，则的俗名为 ，与反应生成的离子方程式为 。
（3）若为用量最大、用途最广泛的金属单质。它的一种氧化物为红棕色固体，可用作颜料。是一种黄绿色气体，则的化学式为 ，与Cu反应的离子方程式为 ，与反应生成B的化学反应方程式为 。
三、实验探究题
23．（2021高一上·丽水期末）高温下普通铁粉和水蒸气反应生成四氧化三铁，四氧化三铁被氢气还原生成颗粒很细、活性很高的铁粉，俗称“引火铁”。现用普通铁粉、稀盐酸、金属锌和水等试剂制备“引火铁”，装置如下：
请填写下列空白：
（1）由四氧化三铁制取“引火铁”选用装置 。(填“图1”或“图2”)
（2）为了安全，在试管E中的反应发生前，导管F出口处的气体必须 。
（3）试管A中发生反应的化学方程式 。
（4）实验中需要加热的仪器有 (填该仪器对应的字母)
（5）烧瓶C的作用 ；实验时，U形管G中应加入的试剂 。
24．（2021高一上·丰台期末）铁是人体必需的微量元素，严重缺铁时需要服用补铁剂。实验小组为研究某补铁剂中铁元素的价态及其含量，设计并进行了如下实验：
【查阅资料】Ⅰ．该补铁剂不溶于水，但能溶于人体中的胃液(含盐酸)。
Ⅱ． KSCN中的硫元素为-2价。
Ⅲ．Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3。
实验Ⅰ．检验该补铁剂中铁元素的价态。
（1）将补铁剂碾碎的目的是 。
（2）试剂1是 ，试剂2是 。
（3）加入试剂2后溶液变为浅红色，说明溶液①中含有 。
（4）能证明溶液①中含有Fe2+的实验现象是 。
（5）补全在上述条件下Fe2+与H2O2发生反应的离子方程式：
H+ + Fe2+ + H2O2 = _+ _
（6）甲同学猜测深红色溶液③迅速变为无色溶液④的原因，可能是溶液中的SCN-与H2O2发生了化学反应。
a．甲同学猜测的依据是 。
b．乙同学通过实验证实了甲同学的猜测，其实验方案及现象是 。
（7）计算每片该补铁剂含铁元素的质量为 g。
（8）人体只能吸收Fe2+，医生建议在服用该补铁剂时，同时服用有较强还原性的维生素C，理由是 。
25．（2021高一上·辽宁期末）铁常见的化合价有0、+2、+3，某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水反应”的实验，并检验产物，请回答下列问题：
（1）A中碎瓷片的作用是 。
（2）E中黑色固体变成红色，则B中生成的气体是 。
（3）A、B两个装置中应先点燃 处的酒精(喷)灯，点燃E处酒精灯之前应进行的操作是 。
（4）实验小组同学对反应后B装置玻璃管内的剩余固体进行探究
①甲同学发现固体仍为黑色，由此判断：固体中肯定不存在Fe2O3，理由是 。
②乙同学发现固体能全部被磁铁吸引，即做出了猜想：
猜想I：全是Fe；
猜想II：全是Fe3O4；
猜想III： ；
实验小组同学准确称取10g固体于试管中进行实验，加入过量 溶液，出现红色固体，且有黑色固体残留，猜想 成立。将上述实验后试管内的剩余物过滤、洗涤、干燥，称得固体质量为10.4g，则铁与水蒸气反应后玻璃管内固体中Fe3O4的质量分数为 。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】铁的化学性质；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】A.Fe与稀硫酸发生的反应为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，铁片溶解，溶液的质量增加，有气体放出，不符合题意；
B.Fe与Fe2（SO4）3溶液发生的反应为Fe+Fe2（SO4）3=3FeSO4，铁片溶解，溶液的质量增加，没有气体放出，符合题意；
C.Fe与CuSO4溶液发生的反应为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，溶解56gFe的同时析出64gCu，溶液的质量减小，不符合题意；
D.Fe与AgNO3溶液发生的反应为Fe+2AgNO3=Fe（NO3）2+2Ag，溶解56gFe的同时析出216gAg，溶液的质量减小，不符合题意；
故答案为：B。
【分析】Fe+Fe2（SO4）3=3FeSO4，铁片溶解，溶液的质量增加，没有气体放出。
2．【答案】A
【知识点】铁的化学性质；铁的氧化物和氢氧化物；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】A．铁与水蒸气在高温下生成Fe3O4和H2，故A符合题意；
B．氢氧化亚铁具有还原性，在空气中灼烧氧气将+2价Fe氧化+3价Fe，最终不能得到FeO，故B不符合题意；
C．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气里加热，最终被氧化成黑色的Fe3O4，故C不符合题意；
D．铁无论过量还是不足，与氯气在加热条件下反应，均生成FeCl3，故D不符合题意；
故答案为A。
【分析】A.铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气；
B.将Fe(OH)2露置在空气中加热灼烧，可生成氧化铁；
C. FeO在空气中被氧化为Fe3O4；
D.铁在氯气中燃烧生成氯化铁。
3．【答案】C
【知识点】钠的重要化合物；铁的化学性质；铜及其化合物
【解析】【解答】A．将钠粒投入到硫酸铜溶液中，钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜，所以不会析出单质铜，A不符合题意；
B．碳酸钠与氯水中的盐酸发生反应，生成二氧化碳，B不符合题意；
C．铁与氯气在点燃情况下发生反应，常温不反应，所以常温下可以用钢瓶储运氯气，C符合题意；
D．石墨转换成金刚石过程中化合价不变，不是氧化还原反应，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜；
B．注意氯水的成分中有盐酸，会与碳酸钠发生反应；
C．铁与氯气常温不反应；
D．注意氧化还原反应中一定有元素化合价的变化。
4．【答案】A
【知识点】铁的化学性质；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】Fe先与FeCl3溶液反应，溶液的质量增加，FeCl3反应完全后再与CuCl2溶液反应，由于Fe的相对原子质量小于Cu的相对原子质量，导致溶液质量减小，当和全部反应完全，溶液质量保持不变，故A图像符合题意；
故答案为：A。
【分析】由氧化性的强弱可知，先发生，再发生，据此分析解答。
5．【答案】B
【知识点】铁的化学性质；铁的氧化物和氢氧化物
【解析】【解答】A．煤油可隔绝氧气，硫酸亚铁和氢氧化钠可反应生成，故A不符合题意；
B．铁与水蒸气发生反应生成四氧化三铁，是黑色固体，故B符合题意；
C．铁和氧气在点燃下直接化合反应生成，由4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 ，可以由化合反应制得，故C不符合题意；
D．将饱和氯化铁溶液滴入沸水中，煮沸至红褐色，可以制得氢氧化铁胶体，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.煤油可隔绝空气，NaOH与硫酸亚铁反应生成氢氧化亚铁；
B.红热的铁与水蒸气发生反应生成四氧化三铁和氢气；
C.Fe与氧气反应生成四氧化三铁，氢氧化亚铁、氧气、水反应生成氢氧化铁；
D.向沸水中滴加饱和氯化铁溶液可制备胶体。
6．【答案】B
【知识点】铁的化学性质；铁的氧化物和氢氧化物；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】A．铁可以与铁盐反应生成亚铁盐，A不符合题意；
B．铁与盐酸反应生成亚铁盐，不能生成铁盐，B符合题意；
C．亚铁盐中的铁的化合价为+2价，既可以升高又可以降低，既可以被氧化又可以被还原，C不符合题意；
D．氢氧化亚铁为白色沉淀，可以被氧化为红褐色的氢氧化铁沉淀，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.2Fe3++Fe=3Fe2+；
B.铁与盐酸、稀硫酸非氧化性酸反应生成亚铁盐；
C.b中铁的化合价是+2价，既可以被氧化也可以被还原；
D.c是氢氧化亚铁，是不溶于水的白色沉淀；
7．【答案】C
【知识点】氧化还原反应；铁的化学性质；铁的氧化物和氢氧化物；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】A．铁与高温水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，不能实现上述①转化，故A不符合题意；
B．加热Fe(OH)3发生转化⑥分解生成氧化铁，Fe2O3不溶于水，加水不溶解不可实现转化③，故B不符合题意；
C．高铁酸盐具有强氧化性，与水反应生成Fe(OH)3胶体，其中Fe元素化合价由+3价变为+6价，则O元素化合价由 2价变为0价，即有氧气生成，可用于消毒，则反应的离子方程式为：4
+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH ，生成的氢氧化铁胶体具有较大表面积，吸附悬浮杂质可以做净水剂，故C符合题意；
D．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，部分被氧化，氧化生成Fe3O4，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.铁与氧气燃烧产生Fe3O4，铁与氧气在常温下能产生Fe2O3。
B. Fe2O3不溶于水。
C.高铁酸盐中铁元素的化合价为+6，具有强氧化性，所以可用于杀菌、消毒，与水反应能生成的Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质。
D.主要看FeO与O2的比值，根据6FeO+O2=Fe3O4，4FeO+O2=Fe2O3。若比值小于4，那就生成Fe2O3；若比值大于4，那就还有Fe3O4。
8．【答案】B
【知识点】铁的氧化物和氢氧化物；制取氢氧化铁、氢氧化亚铁
【解析】【解答】氢氧化亚铁容易被氧气氧化成Fe(OH)3，不易观察到Fe(OH)2的颜色，制备Fe(OH)2时应排除装置中的空气，以及避免空气的进入，根据装置此装置操作步骤是：烧瓶中放入铁屑，打开止水夹E，向烧瓶中滴加硫酸，当装置C中收集氢气后（此目的是排除装置中空气，让装置处于还原性氛围），关闭止水夹E，烧瓶中气体压强增大，把烧瓶中的溶液压入到装置B中，发生Fe2＋＋2OH-=Fe(OH)2↓，能够长时间观察到氢氧化亚铁的颜色，当B中进入空气后，发生4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，B符合题意。
【分析】A、制取硫酸亚铁需要铁屑，所以在烧瓶中应该先加入铁屑；
B、铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，该反应中有气体生成，应先将活塞E打开；
C、关闭活塞E，利用气体压强使FeSO4溶液被压入B瓶中进行反应；
D、氢氧化亚铁不稳定，容易被空气中的氧气氧化生成氢氧化铁。
9．【答案】B
【知识点】氯气的实验室制法；铁的氧化物和氢氧化物；铁盐和亚铁盐的相互转变；气体发生装置的气密性检查
【解析】【解答】A． 橡胶管能平衡分液漏斗和烧瓶内的压强，分液漏斗与烧瓶内的气压不受气密性好坏的影响，打开活塞，液体总能流下，不能证明该装置气密性良好，故A不选；
B． 植物油形成液封，隔绝空气，防止Fe(OH)2氧化，能观察Fe(OH)2的生成，故B选；
C． 气体流经的导管应长进短出，故C不选；
D． 除去Cl2中的少量HCl应通入饱和食盐水，故D不选；
故答案为：B。
【分析】A．橡皮管可以平衡气压；
B．植物油可以隔绝空气；
C．干燥气体应长近短出；
D．吸收气体需长近短出。
10．【答案】D
【知识点】铁的化学性质；铁的氧化物和氢氧化物；二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A.Fe2O3难溶于水，溶于稀盐酸后发生反应：Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O，加入KSCN溶液，立即变为红色，A不符合题意；
B.FeCl3可溶于水，B不符合题；
C.FeSO4可溶于水，C不符合题意；
D.FeO难溶于水，加入稀盐酸后发生反应：FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O，加入KSCN溶液，无颜色变化，再加氯水，溶液立即变红色，D符合题意；
故答案为：D
【分析】溶于稀盐酸后滴加KSCN溶液，不发生颜色变化，则溶液中不含有Fe3＋；再加氯水，溶液立即变红色，说明溶液中含有Fe2＋。据此结合选项所给物质进行分析。
11．【答案】D
【知识点】钠的重要化合物；铁的氧化物和氢氧化物；铁盐和亚铁盐的相互转变；铜及其化合物
【解析】【解答】①硫酸钠与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠，氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，碳酸钠与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，只通过一步就能实现如箭头所指方向的转化；
②氢气与氧化铜反应生成铜和水，水通电分解生成氢气和氧气，氢气燃烧生成水，铜与氧气在加热条件下生成氧化铜，只通过一步就能实现如箭头所指方向的转化；
③锌与氯化亚铁溶液反应生成氯化锌和铁；铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜；锌与硫酸亚铁溶液反应生成铁和硫酸锌，硫酸亚铁与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化亚铁溶液；只通过一步就能实现如箭头所指方向的转化；
故①②③均只通过一步反应就能实现如箭头所指方向的转化，
故答案为：D。
【分析】依据常见金属元素钠、铜、铁单质及其化合之间的转化关系分析解答即可。
12．【答案】D
【知识点】铁的氧化物和氢氧化物
【解析】【解答】A．赤铁矿主要成分是Fe2O3，Fe2O3是红棕色的，常用作红色油漆和涂料，故A不符合题意；
B．Fe3O4是黑色晶体，俗名磁铁矿，其中 的铁显+2价， 的铁显+3价，故B不符合题意；
C．FeO、Fe2O3、Fe3O4都不溶于水，但都能和盐酸反应生成盐，FeO与盐酸反应生成FeCl2，Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3，Fe3O4与盐酸反应生成FeCl2、FeCl3，故C不符合题意；
D．FeO不稳定，在空气中加热迅速被氧化成Fe3O4，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A．赤铁矿主要成分是 Fe2O3，氧化铁是红色固体；
B．Fe3O4可看成 Fe2O3 FeO，据此分析元素化合价；
C．FeO、 Fe2O3都不溶于水，能和酸反应生成盐和水，属于碱性氧化物；
D．FeO易被空气氧化成Fe3O4。
13．【答案】B
【知识点】氧化还原反应；铁盐和亚铁盐的相互转变；制备实验方案的设计
【解析】【解答】A．表面有少量红锈斑的废铁屑加入稀硫酸，硫酸和铁反应生成硫酸亚铁、和氧化铁生成硫酸铁，硫酸铁与铁生成硫酸亚铁，涉及的氧化还原反应有2个，A不符合题意；
B．过氧化氢具有强氧化性，加适量
的目的是将部分
氧化为
，B符合题意；
C．四氧化三铁中二价铁、三价铁之比为1：2，则溶液A中 和 的浓度最佳比为1：2，C不符合题意；
D．胶体能透过滤纸，不是提纯
胶体的方法，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.废铁屑中主要含有铁，少量是Fe2O3，所以Fe2O3与硫酸反应生成的硫酸铁还能与多余的铁反应，涉及氧化反应的是Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑、Fe+ Fe2(SO4)3＝3FeSO4。
B.H2O2具有氧化性，由于Fe3O4中铁元素的化合价既有二价又有三价，所以H2O2是将部分二价铁氧化为三价铁。
C. Fe3O4可写为FeO·Fe2O3，其中二价铁与三价铁的个数比为1：2，说明溶液A中＝1：2，即它们的浓度比也为1：2。
D.胶体能透过滤纸，可采用渗析法提取胶体。
14．【答案】B
【知识点】钠的化学性质；铁盐和亚铁盐的相互转变；铜及其化合物
【解析】【解答】①金属钠在纯氧中燃烧生成淡黄色Na2O2；
②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间，最终生成红褐色Fe(OH)3沉淀；
③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液，溶液变为血红色；
④无水硫酸铜放入医用酒精中，无水硫酸铜结合水生成蓝色；
红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是③②①④，选B。
【分析】识记化学反应中的现象是解题的关键。
15．【答案】B
【知识点】氧化还原反应；焰色反应；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】A．溶液A中含Fe2+，为防止亚铁离子被氧化，保存溶液A时应加入少量铁粉，故A不符合题意；
B．Fe3O4可看成FeO Fe2O3，N(Fe2+)：N(Fe3+)=1：2，则FeSO4 7H2O和FeCl3 6H2O的物质的量之比为1：2，故B符合题意；
C．钠的焰色反应为黄色，滤液含钠离子，则取滤液进行焰色反应，火焰为黄色，故C不符合题意；
D．溶解后加NaOH发生Fe2++2Fe3++8OH-=Fe3O4+4H2O，无元素的化合价变化，制备反应类型不属于氧化还原反应，故D不符合题意；
故答案为B。
【分析】A.亚铁离子易被氧化，应加入还原剂；
B.依据Fe3O4中Fe2+和Fe3+ 的物质的量之比分析；
C.依据钠的焰色反应为黄色分析；
D.依据是否有化合价的变化分析。
16．【答案】D
【知识点】铁盐和亚铁盐的相互转变；二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A．铁和氯化铁的物质的量分别是0.02 mol、0.05 mol，根据化学方程式Fe+2Fe3+=3Fe2+可知铁离子是过量的，剩余0.01 mol铁离子，A不符合题意；
B．氯离子不参加反应，浓度不变，B不符合题意；
C．铁离子是过量的，滴入无色KSCN溶液，溶液变红，C不符合题意；
D．根据A选项分析可知反应液增加的质量即为0.02 mol铁粉的质量，为0.02mol×56g/mol=1.12g，D符合题意；
故答案为D。
【分析】1.12g铁粉的物质的量，FeCl3溶液中n(FeCl3)=2mol/L×0.025mL=0.05mol。铁粉与FeCl3溶液反应的化学方程式为：2FeCl3＋Fe=3FeCl2，因此1.12g铁粉完全反应。
17．【答案】A
【知识点】氧化还原反应；铁盐和亚铁盐的相互转变；氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A．将一块铜箔放入FeCl3溶液中发生反应 ，铜元素化合价升高，Cu是还原剂，铁元素化合价降低，FeCl3是氧化剂，故A符合题意；
B．根据反应的离子方程式 ，腐蚀液中Cl-的浓度不变，故B不符合题意；
C．氧化剂的氧化性大于氧化产物，根据 ，FeCl3浓度降低，腐蚀液的氧化性减弱，故C不符合题意；
D．参加反应的FeCl3物质的量可能小于0.5mol，转移的电子不一定是0.50mol，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．根据“升失氧还原剂，降得还氧化剂”判断；
B．根据反应原理氯离子不参与反应，浓度不变；
C．氧化剂的氧化性大于氧化产物；
D．无法确定FeCl3是否反应完全。
18．【答案】C
【知识点】铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】设已反应的Fe3+的物质的量为2mol，根据Fe+2Fe3+=3Fe2+可知生成3molFe2+，所得溶液中Fe2+浓度是Fe3+浓度的2倍，则未反应的Fe3+的物质的量为1.5mol，故已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比为2mol：1.5mol=4：3，
故答案为C。
【分析】由Fe+2Fe3+=3Fe2+可知，设已经反应的Fe3+为x，生成的Fe2+为1.5x，未反应的Fe3+为0.75x，所以已经反应的Fe3+和 未反应的的物质的量 之比为x：0.75x=4：3
19．【答案】B
【知识点】常见离子的检验；氯离子的检验；焰色反应；二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A.加入稀盐酸后，引入Cl－，因此产生AgCl沉淀，无法证明原溶液中是否含有Cl－，A不符合题意；
B.检验Fe2＋时，应先加KSCN溶液，无明显现象，再加氯水，溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2＋，B符合题意；
C.焰色反应显黄色，则一定含有Na＋，但无法确定是否含有H＋，钾的焰色反应，需透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色，C不符合题意；
D.能使澄清石灰水变浑浊的气体无色气体有CO2和SO2，因此原溶液中可能含有CO32－/HCO3－或SO32－/HSO3－，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】A、加入稀盐酸后，引入Cl－，造成干扰；
B、检验Fe2＋时，应先加KSCN溶液，再加氯水；
C、焰色反应显黄色，则一定含有Na＋，检验K＋时需透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色；
D、能使澄清石灰水变浑浊的气体有CO2和SO2；
20．【答案】D
【知识点】二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】A．只滴加KSCN溶液，可证明溶液中不含Fe3+，A与题意不符；
B．滴加NaOH溶液，产生白色沉淀，不能证明沉淀为氢氧化亚铁，则不能证明含Fe2+，B与题意不符；
C．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色，不能证明溶液中不含Fe3+，C与题意不符；
D．先滴加KSCN溶液，不显红色，证明溶液中不含Fe3+，再滴加氯水后显红色，溶液中的Fe3+由Fe2+变成，D符合题意；
答案为D。
【分析】 证明某溶液中只含Fe2+而不含Fe3+ ，先检验Fe3+不存在，再检验Fe2+存在，所以先滴加KSCN溶液，不显红色，证明溶液中不含Fe3+，再滴加氯水后显红色。
21．【答案】（1）Fe3O4
（2）先产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变为红褐色
（3）2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
【知识点】铁的氧化物和氢氧化物；铁盐和亚铁盐的相互转变；无机物的推断
【解析】【解答】（1）根据分析可知C是Fe3O4；
（2）D是FeCl2，H是NaOH，向FeCl2溶液中加入NaOH溶液，二者发生复分解反应产生Fe(OH)2白色沉淀，该物质不稳定，容易被溶解在溶液中的氧气氧化为红褐色的Fe(OH)3，因此看到的实验现象是先产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变为红褐色；
（3）反应①是Na2O2与水反应产生NaOH和O2，反应方程式为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；
反应⑥是Fe(OH)2被溶解在溶液中的氧气氧化为红褐色的Fe(OH)3，该反应的化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
【分析】A为淡黄色固体化合物，则A为Na2O2；Na2O2与水反应产生NaOH和O2，根据物质反应转化关系可知：B是O2，H是NaOH；O2与Fe反应产生C是Fe3O4；Fe3O4与HCl反应产生FeCl2、FeCl3，C、D、E、F、G中均含有同一种元素，G为红褐色固体，且D和OH-反应生成F，F在空气中放置生成的G，可判断G为Fe(OH)3，F为Fe(OH)2，D是含有Fe2+的可溶性盐FeCl2，FeCl2和Cl2反应生成FeCl3，则E为FeCl3，然后根据问题依此解答。
22．【答案】（1）
（2）纯碱或苏打；
（3）；；
【知识点】钠的重要化合物；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】（1）若为常见的非金属单质，常温下为固体，、、均为气体，与的反应需要在高温下进行，则A、B、C、D分别是C、CO、CO2、O2，则C、CO2反应的化学方程式为。
（2）若、、的溶液均显碱性，常用于培制糕点的发酵粉的主要成分之一，也可以作为抗酸药剂，C是碳酸氢钠，则A、B、D分别是NaOH、Na2CO3、CO2，的俗名为纯碱或苏打，NaOH与NaHCO3反应生成Na2CO3的离子方程式为；
（3）若为用量最大、用途最广泛的金属单质，它的一种氧化物为红棕色固体，可用作颜料，则D是Fe；是一种黄绿色气体，A是Cl2；铁和氯气反应生成氯化铁，的化学式为，和铁反应生成氯化亚铁，则C是；与Cu反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式为，Cl2与反应生成的化学反应方程式为。
【分析】充分利用好题目中的关键信息以及转化关系进行解答；满足这样转化的有：C-CO-CO2；Na-Na2O-Na2O2；N-NO-NO2；Fe-Fe2+-Fe3+，结合先关信息进行解答即可
23．【答案】（1）图2
（2）检验氢气的纯度
（3）3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
（4）ABE
（5）防止倒吸(或用作安全瓶)；体NaOH或碱石灰、CaO等碱性固体干燥剂
【知识点】铁的化学性质；铁的氧化物和氢氧化物
【解析】【解答】(1)据分析，由四氧化三铁制取“引火铁”选用装置图2。
(2)氢氧混合气体点燃会爆炸，为了安全，在试管E中的反应发生前，导管F出口处的气体必须检验氢气的纯度。
(3)据分析，试管A中发生反应的化学方程式3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。
(4)A中铁和水蒸气反应需要加热、B中提供水蒸汽需要加热，E中氢气还原四氧化三铁制取“引火铁”需要加热，实验中需要加热的仪器有ABE 。
(5)烧瓶C可防止D中的水倒流进入A试管，故其作用： 防止倒吸(或用作安全瓶)；实验时，从Ⅰ中逸出的氢气中含有挥发出的氯化氢、水分，经过G除杂干燥后得到纯净的氢气，则U形管G中应加入的试剂为：固体NaOH或碱石灰、CaO等碱性固体干燥剂。
【分析】 用普通铁粉、稀盐酸、金属锌和水等试剂制备“引火铁” ，先用普通铁粉和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，再用稀盐酸和锌制备氢气，氢气还原四氧化三铁制得“引火铁”，经分析，图1B中制备水蒸气，A中制备四氧化三铁，C作安全瓶为了防止倒吸，D试管收集氢气；图2I制备氢气，G干燥氢气，E中制备“引火铁”。
24．【答案】（1）增大接触面积，使其充分溶解
（2）盐酸；KSCN溶液
（3）Fe3+
（4）加入H2O2溶液后，溶液②由浅红色变成深红色
（5）2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O
（6）SCN-中硫元素为-2价，具有还原性；H2O2中氧元素为-1价，具有氧化性；取少量无色溶液④于试管中，滴入KSCN溶液，溶液变红；或取少量无色溶液④于试管中，滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀(合理答案给分)实验Ⅱ．测定该补铁剂中铁元素的含量。
（7）
（8）维生素C具有较强还原性，防止Fe2+被氧化
【知识点】氧化还原反应；二价铁离子和三价铁离子的检验；探究物质的组成或测量物质的含量；离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)将补铁剂碾碎的目的是增大接触面积，使其在用盐酸溶解时能够充分反应；
(2)根据上述分析可知试剂1是盐酸，试剂2是KSCN溶液
(3)由于Fe3+与SCN-反应产生血红色物质Fe(SCN)3，所以加入试剂2后溶液变为浅红色，说明溶液①中含有Fe3+；
(4)能证明溶液①中含有Fe2+的实验现象是：加入H2O2溶液后，溶液②由浅红色变成深红色，说明溶液中有更多的Fe3+生成，是Fe2+被H2O2氧化产生的；
(5)在该反应中Fe元素化合价由反应前Fe2+中的+2价变为反应后Fe3+的+3价，升高1价；O元素化合价由反应前H2O2中的-1价变为反应后H2O中的-2价，化合价降低1×2=2价，化合价升降最小公倍数是2，所以Fe2+、Fe3+的系数是2，H2O2的系数是1，然后根据电荷守恒可知H+的系数是2，最后根据原子守恒可知H2O的系数是2，则配平后的离子方程式为：2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O；
(6)甲同学猜测深红色溶液③迅速变为无色溶液④的原因，可能是溶液中的SCN-与H2O2发生了化学反应。
a．甲同学猜测的依据是SCN-中硫元素为-2价，具有还原性；H2O2中氧元素为-1价，具有氧化性，二者发生氧化还原反应消耗SCN-，导致溶液红色褪去；
b．乙同学通过实验证实了甲同学的猜测，可通过再加入SCN-，根据溶液是否变为红色判断；也可以根据反应后溶液中是否含有
进行判断。其实验方案及现象是：取少量无色溶液④于试管中，滴入KSCN溶液，溶液变红；或取少量无色溶液④于试管中，滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀；
(7)m 片补铁剂经上述处理后反应产生Fe2O3质量是a g，则其中Fe元素的质量为m(Fe)=
，故每一片补铁剂中含有铁元素的质量为
；
(8)人体只能吸收Fe2+，医生建议在服用该补铁剂时，同时服用有较强还原性的维生素C，这是由于维生素C具有较强还原性，能够与Fe3+反应产生Fe2+，从而可防止Fe2+被氧化而导致失效变质。
【分析】将补铁剂碾碎，然后向其中加入足量盐酸，使二者充分接触发生反应，看到溶液几乎无色，向与盐酸反应后的溶液中加入KSCN溶液，看到溶液显浅红色，说明其中含有少量Fe3＋，然后再加入绿色氧化剂H2O2，看到溶液变为深红色，说明该溶液中同时含有Fe2＋，H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋，要验证补铁剂中铁元素的含量，可以将补铁剂碾碎，然后向其中加入足量盐酸，使二者充分接触发生反应，然后过滤除去不溶性杂质，再向滤液中加入足量H2O2，将Fe2＋氧化为Fe3＋，然后加入足量NaOH溶液，使溶液中的Fe3＋转化为Fe(OH)3红褐色沉淀，将沉淀洗涤、灼烧，分解产生Fe2O3，根据Fe2O3的质量，利用Fe元素可计算出补铁剂中铁元素的含量。
25．【答案】（1）防止加热过程中液体暴沸
（2）H2
（3）A；检验氢气纯度
（4）氧化铁为红色固体；Fe和Fe3O4混合物；硫酸铜(合理即可)；III；72%
【知识点】铁的化学性质；铁的氧化物和氢氧化物；探究物质的组成或测量物质的含量
【解析】【解答】(1)A中碎瓷片的作用是防止加热过程中液体暴沸；
(2)E中黑色固体变成红色，说明还原性气体和氧化铜生成铜单质，根据元素守恒，则B中生成的气体是氢气，氢气和氧化铜反应生成铜；
(3)B中生成氢气，氢气有可燃性与空气混合加热容易爆炸，故A、B两个装置中应先点燃A处的酒精(喷)灯，排净装置中空气；点燃E处酒精灯之前应进行的操作是检验氢气纯度，防止氢气不纯导致爆炸；
(4)①甲同学发现固体仍为黑色，氧化铁为红色固体，故固体中肯定不存在Fe2O3；
②结合猜想I、猜想II可知，猜想III：Fe和Fe3O4混合物；
铁和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，四氧化三铁不和硫酸铜反应；取固体，加入过量硫酸铜溶液，出现红色固体，且有黑色固体残留，说明为铁和四氧化三铁的混合物，猜想III成立；
准确称取10g固体，反应后试管内的固体质量为10.4g
由化学方程式体现的质量关系可知，10g固体中四氧化三铁的质量为10g-2.8g=7.2g，故铁与水蒸气反应后玻璃管内固体中Fe3O4的质量分数
。
【分析】（1）碎瓷片可防止液体爆沸。
（2）氧化铜被还原，说明B中产生还原性气体，根据铁与水反应中元素种类不变，可推出产生的是氢气。
（4）①Fe2O3为红棕色固体。
②出现红色固体，可能是加入的溶液与黑色固体发生了反应，根据所学常识，铁与硫酸铜反应生成红色的铜，而硫酸铜与Fe3O4不反应，说明加入的是硫酸铜溶液，原黑色固体是Fe和Fe3O4的混合物。加入硫酸铜溶液反应后，增多的0.4g是生成的铜与原固体中铁的差值，结合铁与硫酸铜反应的方程式可算出铁的质量为2.8g，进而可解答。
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