考点11 铁、铜及其化合物
【学业要求】
1.了解铁、铜及其重要化合物的主要用途。2.了解铁、铜及其重要化合物的主要物理性质。3.了解铁、铜分别与氧气、水、酸等物质的反应。4.了解氧化铁、氧化铜分别与酸等物质的反应。5.了解Fe3＋的氧化性，认识Fe3＋和Fe2＋之间的相互转化关系。
【考点梳理】
一、金属铁的性质
1．铁元素的存在
铁在自然界中可以以单质形态(主要存在于陨石中)存在，但主要以＋2价和＋3价化合物的形态存在，地壳中含量居第四位，仅次于氧、硅和铝。
(1)铁与氯气、硝酸、浓硫酸等强氧化剂反应可显＋3价：
2Fe＋3Cl22FeCl3；
Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O；
2Fe＋6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O。
(2)铁与H＋、Cu2＋、Fe3＋等弱氧化剂反应可显＋2价：
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋；Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。
(3)钝化不是不反应而是生成一种致密的氧化物薄膜。
2．Fe2＋、Fe3＋的检验
Fe2＋ Fe3＋
溶液的颜色 浅绿色 棕黄色
滴加KSCN溶液 无明显现象 溶液变血红色
反应原理 不反应 Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
结论 利用含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN溶液变成血红色，检验Fe3＋的存在
3．Fe2＋、Fe3＋相互转化的实验探究
实验操作
实验现象 先滴加KSCN溶液，溶液变血红色再加适量铁粉后，血红色褪去 先滴加KSCN溶液后没有变化，再滴加新制氯水，溶液变成血红色
离子方程式 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
实验结论 Fe3＋Fe2＋
二、铁的重要化合物及其转化
1．铁的重要氧化物——Fe2O3
(1)俗名：铁红。
(2)用途：可作油漆的颜料。
2．Fe(OH)2和Fe(OH)3性质的比较
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
物质类别 二元弱碱 三元弱碱
颜色状态 白色固体 红褐色固体
溶解性 不溶于水 不溶于水
与非氧化性强酸反应 Fe(OH)2＋2H＋=== Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
稳定性 Fe(OH)2FeO＋H2O(隔绝空气) 2Fe(OH)3 Fe2O3＋3H2O
三、金属铜及其化合物的性质
1.铜的性质
铜是红色金属，有良好的导电性和导热性，在电气和电子工业中应用广泛。
(1)与非金属单质(如Cl2)反应：Cu＋Cl2CuCl2
(2)与浓硫酸反应： Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
(3)与稀硝酸反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(4)与浓硝酸反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
(5)与FeCl3溶液反应：Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋
(6)与AgNO3溶液反应：Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋
2.氧化铜
(1)物理性质：黑色固体，难溶于水。
(2)化学性质：
①与酸反应的离子方程式：CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O
②与H2反应：CuO＋H2Cu＋H2O
3.氢氧化铜
(1)物理性质：蓝色固体，不溶于水。
(2)化学性质
①与硫酸反应：Cu(OH)2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O。
②不稳定易分解：Cu(OH)2CuO＋H2O。
【真题演练】
例1．(2023·江苏合格考真题)实验室用如图所示装置(夹持仪器已省略)制备半导体材料纳米二硫化亚铁(FeS2)：将一定比例的Fe2O3、硫粉加入三颈烧瓶中，再加入一定量的有机物X(沸点为350℃)和有机酸Y；290℃条件下搅拌，一段时间后得到黑色悬浊液；冷却、分离、干燥得到产品。下列对实验事实的解释不合理的是
实验事实 解释
A 反应的溶剂用有机物X而不用水 有机物X易溶解硫且沸点较高
B 有机酸Y有利于Fe2O3的转化 有机酸Y能与Fe2O3反应，有利于Fe3＋参与后续反应
C 冷凝管内出现黄色气体 加热条件下有硫蒸气产生
D 产品中n(Fe)：n(S)=1：1.87 产品中与结合的Fe2＋部分转化为Fe3＋
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．由题给信息可知，反应温度为290℃，水的沸点为100℃，且硫无法溶于水，因此使用沸点为350℃的有机物X做溶剂，A正确；
B．氧化铁为固体，不易参与反应，有机酸可与氧化铁反应生成铁离子，有利于铁离子参与后续反应，B正确；
C．硫单质为淡黄色，冷凝管中出现淡黄色气体，说明加热条件下有硫蒸气产生，C正确；
D．二硫化亚铁中铁与硫的物质的量之比为1:2，若有铁离子存在根据电荷守恒需要更多的，二者比例会小于，D错误；
故选D。
例2．(2022·江苏合格考真题)铁粉活化可用于污水处理。活化方法如下：向一定量表面被部分氧化的铁粉中加入少量稀盐酸和(少量有利于铁粉活化)，搅拌。一段时间后，铁粉吸附形成胶体。活化过程中，溶液中、随时间变化如图所示。下列说法不合理的是
A. 盐酸能与铁粉表面的反应
B. ，溶液的pH不断升高
C. ，减小，增加，可能发生反应：
D. 后，减小，可能是将还原为
【答案】D
【解析】
【详解】A．氧化铁是碱性氧化物，盐酸能与铁粉表面的反应，A正确；
B．，铁离子和亚铁离子的浓度逐渐增大，说明盐酸逐渐被消耗，氢离子浓度减小，因此溶液的pH不断升高，B正确；
C．，减小，增加，说明铁离子与铁反应生成亚铁离子，即可能发生反应为，C正确；
D．后，减小，可能是铁粉吸附形成胶体，具有氧化性，能氧化为铁离子，D错误；
答案选D。
例3．(2021·江苏合格考真题)对印刷电路板制作过程中(2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2)产生废液X进行回收处理，流程如图所示。下列说法不正确的是
A. 1molFeCl3与Cu完全反应，转移电子数约为6.02×1023
B. 若废液X中滴加KSCN溶液变红，则X中=
C. 若向溶液A中、溶液B中分别加入少量铁粉，铁粉均有减少
D. 实验室中进行操作①②时，需用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
【答案】B
【解析】A．FeCl3与Cu完全反应，Fe元素由+3个降为+2价，得到1个电子，所以1molFeCl3与Cu完全反应，转移电子数约为6.02×1023；
B．根据反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+可知废液X中n(Cu2+)：n(Fe2+)=1：2，滴加KSCN溶液变红，说明还有一部分Fe3+，所以n(Cu2+)：[n(Fe2+)+n(Fe3+)]<1：2；
C．向溶液A中加入少量铁粉，铁粉因与Fe3+反应而减少，溶液B中加入少量铁粉，铁粉因与过量的稀盐酸反应而减少；
D．操作①②都是过滤，需用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒；故选B。
例4．(2018·江苏合格考真题)某混合物由Fe、Fe2O3和FeCO3组成。现称取一定质量的该混合物，将其溶于100 mL 1.25 mol·L－1硫酸中，生成0.56 L(标准状况)气体，并得到溶液X，测得溶液X中c(H＋)为0.5 mol·L－1(溶液体积变化忽略不计)。下列说法正确的是( )
A. 混合物中Fe2O3的物质的量为0.025 mol
B. 混合物中FeCO3的物质的量为0.03 mol
C. 若溶液X遇KSCN溶液显红色，则溶液X中n(Fe2＋)＋n(Fe3＋)＝0.1 mol
D. 若溶液X中n(Fe2＋)＝n(Fe3＋)，则混合物中n(Fe)＋n(Fe2O3)＋n(FeCO3)＝0.08 mol
【答案】A
【解析】
A、设混合物中Fe、Fe2O3和FeCO3的物质的量分别是xmol、ymol、zmol。硫酸的物质的量是0.125mol，反应后氢离子的物质的量是0.05mol，则剩余硫酸是0.025mol，消耗硫酸是0.1mol。生成气体的物质的量是＝0.025mol，发生的反应有FeCO3+H2SO4＝FeSO4+H2O+CO2↑、Fe2O3+3H2SO4＝Fe2(SO4)3+3H2O、Fe2(SO4)3+Fe＝3FeSO4、Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑，因此z+3y+x－y＝0.1、z+x－y＝0.025，解得y＝0.025，A正确；
B、根据以上分析可知不能确定混合物中FeCO3的物质的量，B错误；
C. 若溶液X遇KSCN溶液显红色，说明铁离子过量，因此根据电荷守恒可知溶液X中n(Fe2＋)＋n(Fe3＋)＜0.1 mol，C错误；
D. 若溶液X中n(Fe2＋)＝n(Fe3＋)，说明生成的气体全部是二氧化碳，因此根据碳原子守恒可知n(FeCO3)＝0.025mol。设X中硫酸亚铁和硫酸铁的物质的量分别是amol、bmol，则a＝2b、a+3b＝0.1，解得a＝0.04、b＝0.02，所以根据铁原子守恒可知单质铁的物质的量是0.04mol+0.04mol－0.025mol×2－0.025mol＝0.005mol，则混合物中n(Fe)＋n(Fe2O3)＋n(FeCO3)＝0.055 mol，D错误；答案选A。
例5．(2017·江苏学测)铁黑(Fe3O4)是常见的铁系颜料。一种制取铁黑的实验流程如下图所示：
制取铁黑的反应原理可表示为Fe(OH)2＋2Fe(OH)3Fe(OH)2·2Fe(OH)3Fe3O4
(1)加入氨水调pH至7～9时，发生反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
(2)为了保证铁黑样品的质量，“合成”中需要控制的因素有________________________
_________________________________________________________________(填三个)。
(3)铁黑产品中Fe3O4的含量是判断产品等级的依据之一。某铁黑样品中混有的杂质为FeO、Fe2O3中的一种。根据国标方法，进行的测定实验如下：
步骤1：称取1.908 g样品置于锥形瓶中，加入足量盐酸，加热使之完全溶解。
步骤2：向锥形瓶中先加入足量的SnCl2溶液，将Fe3＋全部转化为Fe2＋，除去过量的Sn2＋，再加入一定量的硫酸和磷酸，并滴加指示剂。
步骤3：再向锥形瓶中滴加0.082 00 mol·L－1K2Cr2O7溶液，发生反应：Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。恰好完全反应时，共消耗50.00 mL K2Cr2O7溶液。请计算样品中Fe3O4的质量分数(写出计算过程)。
【答案】(1)Fe2＋＋2NH3·H2O===Fe(OH)2↓＋ 2NH
(2)氨水的用量、通入空气的量(或氢氧化亚铁与空气的比例)、反应温度等
(3)n(Fe2＋)＝6n(Cr2O)＝6×0.082 00 mol·L－1×50.00×10－3 L＝0.024 6 mol
1.908 g样品中铁元素总质量为m(Fe)＝0.024 6 mol×56 g·mol －1＝1.377 6 g
1.908 g样品中氧元素总质量为m(O)＝1.908 g－1.377 6 g＝0.530 4 g
n(O)＝ ＝0.033 15 mol
≈1.348＞，所以铁黑样品中混有的杂质为Fe2O3
设Fe3O4的物质的量为x mol，Fe2O3的物质的量为y mol
x＝0.007 5，y＝0.001 05
样品中Fe3O4的质量分数＝×100%≈91.2%。
【解析】
(1)在FeSO4溶液中滴加氨水调pH至7～9时，会生成Fe(OH)2，发生反应的离子方程式为Fe2＋＋2NH3·H2O===Fe(OH)2↓＋ 2NH。
(2)Fe(OH)2在空气中易氧化而生成Fe(OH)3，为保证铁黑样品的质量，“合成”中需要控制的因素有氨水的用量、通入空气的量(或氢氧化亚铁与空气的比例)、反应温度等。
【核心归纳】1．铁及其化合物转化关系图
2．铁单质、Fe2＋和Fe3＋的性质
(1)Fe有变价，所以反应后的产物与氧化剂的强弱及反应条件有关。
(2)Fe2＋Fe3＋ (3)Fe3＋Fe2＋。
3．制备Fe(OH)2的关键是隔绝空气(O2)，可采取的措施有：
(1)Fe2＋极易被氧化，所以FeSO4溶液要现用现配。
(2)为了防止Fe2＋被氧化，配制FeSO4溶液的蒸馏水和NaOH溶液要煮沸，尽可能除去O2。
(3)为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再挤出NaOH溶液。
(4)为防止Fe2＋被氧化，还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油或其他密度小于水而不溶于水的有机物，以隔绝空气。
【过关检测】
1．（2023秋·江苏泰州·高二泰州中学学业考试）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．硝酸银溶液 B．硫酸铜溶液 C．稀硫酸 D．硫酸铁溶液
【答案】D
【解析】A．铁和硝酸银发生置换反应，析出银的质量大于铁的质量，导致溶液质量减小，故A错误；
B．铁和硫酸铜发生置换反应，析出铜的质量大于铁的质量，导致溶液质量减小，故B错误；
C．铁和稀硫酸反应有氢气生成，故C错误；
D．铁和硫酸铁反应生成硫酸亚铁，没有气体生成且溶液质量增加，所以符合题意，故D正确；
故选：D。
2．（2023秋·江苏·高二学业考试）下列实验中，有颜色变化的是
A．向稀硫酸中滴入无色酚酞 B．向乙醇溶液中加入适量的水
C．向淀粉溶液中加入碘酒 D．向氯化亚铁溶液滴加硫氰化钾溶液
【答案】C
【解析】A．酚酞遇酸不变色，故A错误；
B．乙醇为无色液体，水为无色溶剂，两者互溶，所得溶液无色，故B错误；
C．碘酒中含有碘单质，淀粉遇碘单质变蓝色，故C正确；
D．氯化亚铁加硫氰化钾无颜色变化，故D错误；
故选：C。
3．（2023秋·江苏南京·高二南京市第二十九中学校考学业考试）下列常见物质的俗名与化学式对应正确的是
A．磁性氧化铁——Fe3O4 B．苏打——Na2SO4
C．酒精——CH3OH D．胆矾——CuSO4
【答案】A
【解析】A.磁性氧化铁是Fe3O4的俗名，故A正确；
B.苏打是Na2CO3的俗名，故B错误；
C.酒精是CH3CH2OH的俗名，故C错误；
D.胆矾是CuSO4·5H2O的俗名，故D错误；
故选A。
4．（2023秋·江苏扬州·高二统考学业考试）金属铁广泛应用于生产生活中，铁元素的常见化合价有和价，常见的核素有、、等。是重要的化工原料，硫铁矿烧渣中含有大量的，工业上常将其用于制取绿矾。可用作反应的催化剂。下列物质中铁元素为价的是
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】A．Fe单质化合价为0，A错误；
B．FeO中Fe的化合价为+2价，B错误；
C．中Fe的化合价为+2价，C错误；
D．中Fe的化合价为+3价，D正确；
故选D。
5．（2023秋·江苏·高二学业考试）铁放置时间长了就会生锈。铁容易生锈，除了由于它的化学性质活泼以外，同时与外界条件也有很大关系。水分是使铁容易生锈的物质之一。然而，光有水也不会使铁生锈，只有当空气中的氧气溶解在水里时，氧在有水的环境中与铁反应，才会生成一种叫氧化铁的东西，这就是铁锈，铁生锈总的反应为。铁锈是一种棕红色的物质，它不像铁那么坚硬，很容易脱落，一块铁完全生锈后，体积可胀大8倍。如果铁锈不除去，这海绵状的铁锈特别容易吸收水分，铁也就锈蚀的更快了。下列关于铁及其化合物的说法，不正确的是
A．金属铁可以被磁铁吸引 B．铁丝在氯气中燃烧生成
C．铁有良好的导电、导热性 D．铁丝可以在氧气中剧烈燃烧
【答案】B
【解析】A．铁单质可以被磁铁吸引，A正确；
B．氯气具有强氧化性，铁丝在氯气中燃烧生成，B错误；
C．金属单质都具有良好的导电导热性，C正确；
D．铁丝在纯氧气中剧烈燃烧，生成，D正确；
故选B。
6．（2023秋·江苏·高二校联考学业考试）某溶液滴加硫氰化钾(KSCN)溶液时无明显现象，再向其中滴加适量双氧水后溶液变成红色，则原溶液中一定有
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】向某溶液中滴加硫氰化钾(KSCN)溶液时无明显现象，说明不含Fe3+，再滴入几滴氯水后溶液变成红色，说明原溶液中含有Fe2+，被氯水氧化为Fe3+；
故答案为B。
7．（2023秋·江苏扬州·高二统考学业考试）物质的俗名往往反映了物质的组成、性质与用途等，下列对物质俗名的解释不正确的是
A．烧碱一一具有可燃性 B．蓝矾——为蓝色
C．磁铁矿——具有磁性 D．双氧水——分子比水分子多一个氧原子
【答案】A
【解析】A．氢氧化钠是不能燃烧的固体，俗称烧碱，故A错误；
B．五水硫酸铜是蓝色晶体，俗称胆矾，故B正确；
C．四氧化三铁具有磁性，俗称磁铁矿，故C正确；
D．过氧化氢是比比水分子多一个氧原子的过氧化物，俗称双氧水，故D正确；
故选A。
8．（2019·江苏无锡·高二统考学业考试）下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是（ ）
A．Fe→FeCl2 B．Fe→FeCl3
C．Fe→Fe(OH)3 D．Fe→Fe3O4
【答案】C
【解析】A．Fe与盐酸反应会生成FeCl2，能够一步完成，故A不符合题意；
B．Fe与Cl2反应会生成FeCl3，能够一步完成，故B不符合题意；
C．Fe需先转换成相关离子，然后利用复分解反应生成Fe(OH)3，至少需要2步完成转化，故C符合题意；
D．Fe与水蒸气在加热条件下能够生成Fe3O4，能够一步完成，故D不符合题意；
故答案为C。
9．（2019秋·江苏盐城·高二校联考学业考试）根据下列实验操作和现象，所得结论正确的是( )
选项 操作 现象 结论
A 将两根打磨光亮的镁条分别插入硫酸铜溶液和硝酸银溶液 两根镁条上均有固体附着 金属的活动性顺序为Mg>Cu>Ag
B 将铝片插入盛有浓硫酸的试管中 无明显现象 铝与浓硫酸不反应
C 将KSCN溶液滴入盛有无色溶液的试管中 溶液变为血红色 溶液中含有Fe3＋
D 加热盛有淀粉和稀硫酸的试管一段时间，冷却后滴入碘水 溶液变为蓝色 淀粉未水解
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【解析】A. 将两根打磨光亮的镁条分别插入硫酸铜溶液和硝酸银溶液，两根镁条上均有固体附着，只能推出Mg>Cu，和Mg>Ag，故A错误；
B. 将铝片插入盛有浓硫酸的试管中，无现象，是发生了钝化，故B错误；
C. 将KSCN溶液滴入盛有无色溶液的试管中，溶液变为血红色，溶液中含有Fe3＋，故C正确；
D. 加热盛有淀粉和稀硫酸的试管一段时间，冷却后滴入碘水，溶液变为蓝色，只能证明还有淀粉，但不能证明淀粉未水解，故D错误。
综上所述，答案为C。
10．（2023·江苏扬州·高二统考学业考试）常温下，下列物质可以用铁制容器盛装的是
A．浓盐酸 B．浓硫酸 C．稀盐酸 D．稀硫酸
【答案】B
【解析】A．常温下Fe与浓盐酸反应生成FeCl2和氢气，故常温下浓盐酸不能用铁制容器盛装，A不选；
B．常温下Fe遇浓硫酸发生钝化，生成致密的氧化膜对内部Fe起保护作用，故常温下浓硫酸可用铁制容器盛装，B选；
C．常温下Fe与稀盐酸反应生成FeCl2和氢气，故常温下稀盐酸不能用铁制容器盛装，C不选；
D．常温下Fe与稀硫酸反应生成FeSO4和氢气，故常温下稀硫酸不能用铁制容器盛装，D不选；
答案选B。
11．（2023·江苏扬州·高二统考学业考试）下列实验方法能达到实验目的的是
A．用乙醇萃取溴水中的溴单质
B．用NaOH溶液除去Cl2中含有的少量HCl
C．用KSCN溶液鉴别FeCl2和FeCl3溶液
D．用BaCl2溶液鉴别Na2CO3和Na2SO4溶液
【答案】C
【解析】A．乙醇与水互溶，不能用乙醇作萃取剂从溴水中萃取溴单质，可用苯或四氯化碳等作萃取剂从溴水中萃取溴单质，A不能达到实验目的；
B．NaOH溶液不仅吸收HCl，而且吸收氯气，不能用NaOH溶液除去Cl2中含有的少量HCl，应选用饱和NaCl溶液除去Cl2中含有的少量HCl，B不能达到实验目的；
C．加入KSCN溶液，溶液呈血红色的为FeCl3溶液，不呈血红色的为FeCl2溶液，现象不同，可以鉴别，C能达到实验目的；
D．加入BaCl2溶液，两者都产生白色沉淀，现象相同，不能鉴别，D不能达到实验目的；
答案选C。
12．（2023秋·江苏徐州·高二统考学业考试）利用废旧镀锌铁皮制备Fe3O4胶体粒子的流程图如下，已知：Zn溶于强碱时生成可溶于水的[Zn(OH)4]2-。下列有关说法正确的是
A．“氧化”后溶液中所存在的离子有H＋、Fe2＋、Fe3＋、SO
B．“酸溶”的离子方程式为Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O
C．用氢氧化钠溶液处理废旧镀锌铁皮，主要目的是为了处理上面的油污
D．Fe3O4俗称铁红
【答案】A
【分析】废旧镀锌铁皮中含有Zn、Fe，经过氢氧化钠溶液碱洗后，Zn溶于强碱时生成[Zn(OH)4]2-，Fe不溶解，过滤后向滤渣中加入过量稀硫酸生成FeSO4，加入适量H2O2溶液，部分Fe2+被氧化为Fe3+，然后向溶液中通入N2，并加入NaOH溶液，经过反应得到Fe3O4胶体粒子。
【解析】A．“氧化”过程中部分Fe2+被氧化为Fe3+，“酸溶”过程中所加硫酸过量，因此“氧化”后溶液中所存在的离子有：H＋、Fe2＋、Fe3＋、SO，故A正确；
B．“酸溶”时，Fe与稀硫酸生成FeSO4，反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，故B错误；
C．经过氢氧化钠溶液碱洗后，Zn溶于强碱时生成[Zn(OH)4]2-，Fe不溶解，故用氢氧化钠溶液处理废旧镀锌铁皮，主要目的是便于分离提纯铁，故C错误；
D．Fe2O3俗称铁红，故D错误；
故答案为A。
13．（2023秋·江苏镇江·高二校考学业考试）为防止Fe2＋被空气中O2氧化，需要加入( )
A．碳粉 B．硫粉 C．银粉 D．铁粉
【答案】D
【分析】Fe2＋被空气中O2氧化为Fe3＋，要防止Fe2＋被空气中O2氧化，需要加入能和铁离子反应生成Fe2＋且不会引入杂质的物质。
【解析】A. 碳粉不能和铁离子反应，A错误；
B. 硫粉不能和铁离子反应，B错误；
C. 银粉不能和铁离子反应，C错误；
D. 铁粉能和铁离子反应生成Fe2＋，故能防止Fe2＋被空气中O2氧化，D正确；
答案选D。
14．（2011·江苏扬州·高二学业考试）向某溶液中加入含Fe2+的溶液后，无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后，混合溶液变成红色，则下列结论错误的是
A．该溶液中一定含有SCN- B．氧化性：Fe3+>Cl2
C．Fe2+与SCN-不能形成红色物质 D．Fe2+被氧化为Fe3+
【答案】B
【解析】A.能使含Fe3＋的溶液变为红色，说明原溶液中一定含有SCN－原，故A正确，但不符合题意；
B.溶液中的Fe2＋与加入的新制氯水发生反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，故Fe2＋被氧化为Fe3＋，氧化性：Fe3＋C.因原溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化，说明Fe2＋与SCN－不能形成红色物质，故C正确，但不符合题意；
D. 溶液中的Fe2＋与加入的新制氯水发生反应：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，故Fe2＋被氧化为Fe3＋，故D正确，但不符合题意；
故选：B。
15．（2023秋·江苏常州·高二江苏省前黄高级中学校考学业考试）对印刷电路板制作过程中(2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2)产生废液X进行回收处理，流程如图所示。下列说法不正确的是
A．1molFeCl3与Cu完全反应，转移电子数约为6.02×1023
B．若废液X中滴加KSCN溶液变红，则X中=
C．若向溶液A中、溶液B中分别加入少量铁粉，铁粉均有减少
D．实验室中进行操作①②时，需用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
【答案】B
【解析】A．FeCl3与Cu完全反应，Fe元素由+3个降为+2价，得到1个电子，所以1molFeCl3与Cu完全反应，转移电子数约为6.02×1023；
B．根据反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+可知废液X中n(Cu2+)：n(Fe2+)=1：2，滴加KSCN溶液变红，说明还有一部分Fe3+，所以n(Cu2+)：[n(Fe2+)+n(Fe3+)]<1：2；
C．向溶液A中加入少量铁粉，铁粉因与Fe3+反应而减少，溶液B中加入少量铁粉，铁粉因与过量的稀盐酸反应而减少；
D．操作①②都是过滤，需用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒；
故选B。
16．（2023秋·江苏·高二统考学业考试）小明同学将收集到的雾霾颗粒用蒸馏水浸取，取浸取液进行实验。下列说法正确的是
A．向浸取液中滴入石蕊试液，溶液变蓝，说明浸取液中一定含有H+
B．向浸取液中滴入KSCN溶液，溶液变红，说明浸取液中一定含有Fe3+
C．向浸取液中滴入BaCl2溶液，有白色沉淀产生，说明浸取液中一定含有
D．向浸取液中滴入AgNO3溶液，有白色沉淀产生，说明浸取液中一定含有Cl-
【答案】B
【解析】A．向浸取液中滴入石蕊试液，溶液变蓝，说明浸取液显碱性，浸取液中含有大量OH-，A错误；
B．向浸取液中滴入KSCN溶液，溶液变红，说明反应产生了Fe(SCN)3，因此浸取液中一定含有Fe3+，B正确；
C．向浸取液中滴入BaCl2溶液，有白色沉淀产生，说明浸取液中可能含有Ag+，也可能含有等，因此不能确定浸取液中是否一定含有，C错误；
D．向浸取液中滴入AgNO3溶液，有白色沉淀产生，该白色沉淀可能是AgCl，也可能是Ag2CO3或Ag2SO4等，因此不能说明浸取液中是否一定含有Cl-，D错误；
故合理选项是B。
17．（2023·江苏扬州·高二统考学业考试）以硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO及少量SiO2)为原料制备铁红(Fe2O3)的一种流程如下。
(1)烧渣粉碎的主要目的是 。
(2)“酸浸”时，Fe2O3与H2SO4反应的离子方程式是 。
(3)“沉淀”时，温度需控制在35℃以下的主要原因是 。
(4)“焙烧”时，温度过高产品中Fe2O3的质量分数会降低，但铁元素的质量分数会升高，且产品发黑，其可能的原因是 。
【答案】 加快反应速率，使烧渣反应更完全 Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O 减少氨水挥发和防止NH4HCO3受热分解 Fe2O3在较高温度下分解生成Fe3O4(或FeO)
【解析】(1)接触面积越大反应速率越快、反应越完全，则烧渣粉碎的主要目的是加快反应速率，使烧渣反应更完全；
(2)“酸浸”时，Fe2O3与H2SO4发生反应，生成硫酸铁和水，离子方程式是Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；
(3)沉淀剂为氨水、碳酸氢铵，氨水易挥发、碳酸氢铵易分解，故“沉淀”时，温度需控制在35℃以下的主要原因是减少氨水挥发和防止NH4HCO3受热分解；
(4)焙烧时，产品发黑，氧化铁转变为黑色的铁的氧化物，则其可能的原因是Fe2O3在较高温度下分解生成Fe3O4(或FeO)。
18．（2023秋·江苏镇江·高二校考学业考试）活性氧化锌在橡胶工业、陶瓷工业中有着重要的应用。一种以废氧化铜锌矿(主要成分为ZnO和CuO，其余成分不溶于硫酸)为原料制备活性氧化锌的流程如图：
(1)反应I中氧化铜所发生反应的离子方程式为
(2)反应I中适当升高温度并不断搅拌的目的是
(3)反应III中加入双氧水的目的是
【答案】(1)CuO＋2H＋=Cu2＋＋H2O
(2)加快反应的速率
(3)将Fe2＋氧化为Fe3＋
【分析】废氧化铜锌矿（主要成分为ZnO和CuO，其余成分不溶于硫酸）溶于过量的稀硫酸中ZnO转化为ZnSO4，CuO转化为CuSO4，过滤得到的滤渣Ⅰ为不溶于硫酸的物质，向滤液中加入过量铁粉置换出铜，过滤得到滤渣Ⅱ为铜和剩余的铁；然后向滤液中加入双氧水氧化Fe2＋为Fe3＋，利用氨水调节pH使其转化为Fe(OH)3沉淀，最后经过一系列操作得到活性氧化性，据此解答。
【解析】（1）根据以上分析可知反应Ⅰ中氧化铜所发生反应的离子方程式为CuO＋2H＋=Cu2＋＋H2O。
（2）根据以上分析可知反应Ⅰ中适当升高温度并不断搅拌的目的是加快反应的速率。
（3）根据以上分析可知反应Ⅲ中加入双氧水的目的是将Fe2+氧化为Fe3+。
19．（2023·江苏南通·高二统考学业考试）K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)是一种光敏材料，可溶于水，110℃时会失去结晶水生成K3[Fe(C2O4)3]，230℃时K3[Fe(C2O4)3]继续分解。为探究K3[Fe(C2O4)3]的分解产物，实验小组用如下图所示装置进行实验：
(1)实验时观察到装置B、E中澄清石灰水变浑浊，装置D中固体由黑色变为红色。说明K3[Fe(C2O4)3]的分解产物中存在 。
(2)将反应后装置A内的残余固体取出。经检验，固体中除含有K2CO3外，还含有Fe、FeO或Fe3O4中的一种。为确定另一种固体的成分，进行如下实验：
实验1：取少量残余固体，向其中加入足量蒸馏水，充分搅拌，待固体不再减少后，过滤，充分洗涤滤渣。
实验2：取出滤渣，向滤渣中加入盐酸，固体完全溶解，无气泡产生。
①实验1中洗涤滤渣时，检验滤渣是否洗净的方法是 。
②由实验2现象可知Fe、FeO或Fe3O4中不含 。
③由实验2所得溶液进一步确定固体成分的方法是 。
④若另一固体的成分为FeO，则由K3[Fe(C2O4)3]分解所得K2CO3和FeO的质量比为多少？(写出计算过程)
【答案】(1)CO、CO2
(2) 取最后一次洗涤滤液少许，向其中滴加CaCl2溶液，若无沉淀生成，则滤渣已洗净 Fe 向溶液中滴加KSCN溶液，若溶液不变红，则固体为FeO 23:8
【分析】K3[Fe(C2O4)3]在A中受热发生分解，通过后续装置检验产物，并一一验证。
【解析】（1）装置D中固体由黑色变为红色且E中澄清石灰水变浑浊，说明产物中有CO；B中澄清石灰水变浑浊，说明产物中有CO2。
（2）①实验1中洗涤滤渣上残留的K2CO3，故检验滤渣是否洗净的方法是取最后一次洗涤滤液少许，向其中滴加CaCl2溶液，若无沉淀生成，则滤渣已洗净。
②实验2：取出滤渣，向滤渣中加入盐酸，固体完全溶解，无气泡产生。说明不含Fe。
③进一步确定是否含有FeO或Fe3O4，应向实验2的溶液中滴加KSCN溶液，若溶液不变红，则固体为FeO。
④由K3[Fe(C2O4)3]可知分解所得K2CO3和FeO的物质的量之比为3：2，设K2CO3为3mol，FeO为2mol，则K2CO3的质量为3mol×138g/mol=414g，FeO的质量为2mol×72g/mol=144g，故K2CO3和FeO的质量比23:8。
20．（2023秋·江苏常州·高二江苏省前黄高级中学校考学业考试）绿矾(FeSO4·7H2O)是自然界存在的一种矿石，翠绿如宝石，很早就引起人们的重视。
材料一 《唐本草》和《天工开物》等古籍都记载中国很早就能焙烧绿矾制备铁红(主要成分是Fe2O3)。铁红颜色鲜艳，稳定无毒，是中国传统红色颜料的重要着色剂。
材料二 公元8世纪，阿拉伯炼金家查比尔曾提出，把绿矾焙烧可以蒸馏出“矾精”，它具有比较大的溶解力。绿矾焙烧是一种生产硫酸的古老方法。
（1）某研究性学习小组用如图所示试验装置对绿矾的焙烧反应进行探究。
①实验过程中，装置A玻管中可观察到的实验现象是 。
②装置C的作用是 。
③该小组学生设计如下实验方案验证“矾精”是硫酸溶液：取U形管中的溶液少许于试管中，滴入 (填试剂名称)，溶液呈红色，说明“矾精”中含有H＋；检验“矾精”中含有SO42-的方法是 。
（2）某工厂计划用绿矾焙烧工艺生产高纯度铁红(Fe2O3)160kg，计算理论上所需绿矾的质量，写出计算过程。 。
【答案】 绿色晶体变红棕色粉末 吸收尾气SO2，防止污染环境 紫色石蕊试液 取冷却液少许于试管中，滴加稀盐酸，没有现象，再加入氯化钡溶液，如果有白色沉淀生成，说明含有SO42- 556 kg
【分析】（1）①依据反应物和生成物判断现象；
②二氧化硫污染空气，不能任意排放，分析氢氧化钠溶液的作用；
③依据常见阳离子和阴离子检验方法分析；
（2）依据原子守恒进行计算。
【解析】（1）①焙烧绿矾制备铁红(主要成分是Fe2O3)，实验过程中，装置A玻管中可观察到的实验现象是绿色晶体变红棕色粉末，
故答案为：绿色晶体变红棕色粉末；
②在空气中加热绿矾，会生成二氧化硫，二氧化硫会污染空气，不能任意排放，所以作用是吸收二氧化硫，防止污染空气，
故答案为：吸收尾气SO2，防止污染环境；
③检验氢离子用紫色石蕊试液，溶液变红色，检验“矾精”中含有SO42-的方法是取冷却液少许于试管中，滴加稀盐酸，没有现象，再加入氯化钡溶液，如果有白色沉淀生成，说明含有SO42-，
故答案为：紫色石蕊试液；取冷却液少许于试管中，滴加稀盐酸，没有现象，再加入氯化钡溶液，如果有白色沉淀生成，说明含有SO42-；
（2）利用铁原子守恒得：m（绿矾）=×2×M(绿矾)=×2×278g/mol=556 kg，故答案为：556 kg。
【点睛】在化学计算中要学会运用原子守恒，电荷守恒，电子守恒，往往会达到事半功倍的效果。
1考点11 铁、铜及其化合物
【学业要求】
1.了解铁、铜及其重要化合物的主要用途。2.了解铁、铜及其重要化合物的主要物理性质。3.了解铁、铜分别与氧气、水、酸等物质的反应。4.了解氧化铁、氧化铜分别与酸等物质的反应。5.了解Fe3＋的氧化性，认识Fe3＋和Fe2＋之间的相互转化关系。
【考点梳理】
一、金属铁的性质
1．铁元素的存在
铁在自然界中可以以单质形态(主要存在于陨石中)存在，但主要以＋2价和＋3价化合物的形态存在，地壳中含量居第四位，仅次于氧、硅和铝。
(1)铁与氯气、硝酸、浓硫酸等强氧化剂反应可显＋3价：
2Fe＋3Cl22FeCl3；
Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O；
2Fe＋6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O。
(2)铁与H＋、Cu2＋、Fe3＋等弱氧化剂反应可显＋2价：
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋；Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。
(3)钝化不是不反应而是生成一种致密的氧化物薄膜。
2．Fe2＋、Fe3＋的检验
Fe2＋ Fe3＋
溶液的颜色 浅绿色 棕黄色
滴加KSCN溶液 无明显现象 溶液变血红色
反应原理 不反应 Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
结论 利用含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN溶液变成血红色，检验Fe3＋的存在
3．Fe2＋、Fe3＋相互转化的实验探究
实验操作
实验现象 先滴加KSCN溶液，溶液变血红色再加适量铁粉后，血红色褪去 先滴加KSCN溶液后没有变化，再滴加新制氯水，溶液变成血红色
离子方程式 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
实验结论 Fe3＋Fe2＋
二、铁的重要化合物及其转化
1．铁的重要氧化物——Fe2O3
(1)俗名：铁红。
(2)用途：可作油漆的颜料。
2．Fe(OH)2和Fe(OH)3性质的比较
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
物质类别 二元弱碱 三元弱碱
颜色状态 白色固体 红褐色固体
溶解性 不溶于水 不溶于水
与非氧化性强酸反应 Fe(OH)2＋2H＋=== Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
稳定性 Fe(OH)2FeO＋H2O(隔绝空气) 2Fe(OH)3 Fe2O3＋3H2O
三、金属铜及其化合物的性质
1.铜的性质
铜是红色金属，有良好的导电性和导热性，在电气和电子工业中应用广泛。
(1)与非金属单质(如Cl2)反应：Cu＋Cl2CuCl2
(2)与浓硫酸反应： Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
(3)与稀硝酸反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(4)与浓硝酸反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
(5)与FeCl3溶液反应：Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋
(6)与AgNO3溶液反应：Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋
2.氧化铜
(1)物理性质：黑色固体，难溶于水。
(2)化学性质：
①与酸反应的离子方程式：CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O
②与H2反应：CuO＋H2Cu＋H2O
3.氢氧化铜
(1)物理性质：蓝色固体，不溶于水。
(2)化学性质
①与硫酸反应：Cu(OH)2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O。
②不稳定易分解：Cu(OH)2CuO＋H2O。
【真题演练】
例1．(2023·江苏合格考真题)实验室用如图所示装置(夹持仪器已省略)制备半导体材料纳米二硫化亚铁(FeS2)：将一定比例的Fe2O3、硫粉加入三颈烧瓶中，再加入一定量的有机物X(沸点为350℃)和有机酸Y；290℃条件下搅拌，一段时间后得到黑色悬浊液；冷却、分离、干燥得到产品。下列对实验事实的解释不合理的是
实验事实 解释
A 反应的溶剂用有机物X而不用水 有机物X易溶解硫且沸点较高
B 有机酸Y有利于Fe2O3的转化 有机酸Y能与Fe2O3反应，有利于Fe3＋参与后续反应
C 冷凝管内出现黄色气体 加热条件下有硫蒸气产生
D 产品中n(Fe)：n(S)=1：1.87 产品中与结合的Fe2＋部分转化为Fe3＋
例2．(2022·江苏合格考真题)铁粉活化可用于污水处理。活化方法如下：向一定量表面被部分氧化的铁粉中加入少量稀盐酸和(少量有利于铁粉活化)，搅拌。一段时间后，铁粉吸附形成胶体。活化过程中，溶液中、随时间变化如图所示。下列说法不合理的是
A. 盐酸能与铁粉表面的反应
B. ，溶液的pH不断升高
C. ，减小，增加，可能发生反应：
D. 后，减小，可能是将还原为
例3．(2021·江苏合格考真题)对印刷电路板制作过程中(2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2)产生废液X进行回收处理，流程如图所示。下列说法不正确的是
A. 1molFeCl3与Cu完全反应，转移电子数约为6.02×1023
B. 若废液X中滴加KSCN溶液变红，则X中=
C. 若向溶液A中、溶液B中分别加入少量铁粉，铁粉均有减少
D. 实验室中进行操作①②时，需用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
例4．(2018·江苏合格考真题)某混合物由Fe、Fe2O3和FeCO3组成。现称取一定质量的该混合物，将其溶于100 mL 1.25 mol·L－1硫酸中，生成0.56 L(标准状况)气体，并得到溶液X，测得溶液X中c(H＋)为0.5 mol·L－1(溶液体积变化忽略不计)。下列说法正确的是( )
A. 混合物中Fe2O3的物质的量为0.025 mol
B. 混合物中FeCO3的物质的量为0.03 mol
C. 若溶液X遇KSCN溶液显红色，则溶液X中n(Fe2＋)＋n(Fe3＋)＝0.1 mol
D. 若溶液X中n(Fe2＋)＝n(Fe3＋)，则混合物中n(Fe)＋n(Fe2O3)＋n(FeCO3)＝0.08 mol
例5．(2017·江苏学测)铁黑(Fe3O4)是常见的铁系颜料。一种制取铁黑的实验流程如下图所示：
制取铁黑的反应原理可表示为Fe(OH)2＋2Fe(OH)3Fe(OH)2·2Fe(OH)3Fe3O4
(1)加入氨水调pH至7～9时，发生反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
(2)为了保证铁黑样品的质量，“合成”中需要控制的因素有________________________
_________________________________________________________________(填三个)。
(3)铁黑产品中Fe3O4的含量是判断产品等级的依据之一。某铁黑样品中混有的杂质为FeO、Fe2O3中的一种。根据国标方法，进行的测定实验如下：
步骤1：称取1.908 g样品置于锥形瓶中，加入足量盐酸，加热使之完全溶解。
步骤2：向锥形瓶中先加入足量的SnCl2溶液，将Fe3＋全部转化为Fe2＋，除去过量的Sn2＋，再加入一定量的硫酸和磷酸，并滴加指示剂。
步骤3：再向锥形瓶中滴加0.082 00 mol·L－1K2Cr2O7溶液，发生反应：Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。恰好完全反应时，共消耗50.00 mL K2Cr2O7溶液。请计算样品中Fe3O4的质量分数(写出计算过程)。
【核心归纳】1．铁及其化合物转化关系图
2．铁单质、Fe2＋和Fe3＋的性质
(1)Fe有变价，所以反应后的产物与氧化剂的强弱及反应条件有关。
(2)Fe2＋Fe3＋ (3)Fe3＋Fe2＋。
3．制备Fe(OH)2的关键是隔绝空气(O2)，可采取的措施有：
(1)Fe2＋极易被氧化，所以FeSO4溶液要现用现配。
(2)为了防止Fe2＋被氧化，配制FeSO4溶液的蒸馏水和NaOH溶液要煮沸，尽可能除去O2。
(3)为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再挤出NaOH溶液。
(4)为防止Fe2＋被氧化，还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油或其他密度小于水而不溶于水的有机物，以隔绝空气。
【过关检测】
1．（2023秋·江苏泰州·高二泰州中学学业考试）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．硝酸银溶液 B．硫酸铜溶液 C．稀硫酸 D．硫酸铁溶液
2．（2023秋·江苏·高二学业考试）下列实验中，有颜色变化的是
A．向稀硫酸中滴入无色酚酞 B．向乙醇溶液中加入适量的水
C．向淀粉溶液中加入碘酒 D．向氯化亚铁溶液滴加硫氰化钾溶液
3．（2023秋·江苏南京·高二南京市第二十九中学校考学业考试）下列常见物质的俗名与化学式对应正确的是
A．磁性氧化铁——Fe3O4 B．苏打——Na2SO4
C．酒精——CH3OH D．胆矾——CuSO4
4．（2023秋·江苏扬州·高二统考学业考试）金属铁广泛应用于生产生活中，铁元素的常见化合价有和价，常见的核素有、、等。是重要的化工原料，硫铁矿烧渣中含有大量的，工业上常将其用于制取绿矾。可用作反应的催化剂。下列物质中铁元素为价的是
A． B． C． D．
5．（2023秋·江苏·高二学业考试）铁放置时间长了就会生锈。铁容易生锈，除了由于它的化学性质活泼以外，同时与外界条件也有很大关系。水分是使铁容易生锈的物质之一。然而，光有水也不会使铁生锈，只有当空气中的氧气溶解在水里时，氧在有水的环境中与铁反应，才会生成一种叫氧化铁的东西，这就是铁锈，铁生锈总的反应为。铁锈是一种棕红色的物质，它不像铁那么坚硬，很容易脱落，一块铁完全生锈后，体积可胀大8倍。如果铁锈不除去，这海绵状的铁锈特别容易吸收水分，铁也就锈蚀的更快了。下列关于铁及其化合物的说法，不正确的是
A．金属铁可以被磁铁吸引 B．铁丝在氯气中燃烧生成
C．铁有良好的导电、导热性 D．铁丝可以在氧气中剧烈燃烧
6．（2023秋·江苏·高二校联考学业考试）某溶液滴加硫氰化钾(KSCN)溶液时无明显现象，再向其中滴加适量双氧水后溶液变成红色，则原溶液中一定有
A． B． C． D．
7．（2023秋·江苏扬州·高二统考学业考试）物质的俗名往往反映了物质的组成、性质与用途等，下列对物质俗名的解释不正确的是
A．烧碱一一具有可燃性 B．蓝矾——为蓝色
C．磁铁矿——具有磁性 D．双氧水——分子比水分子多一个氧原子
8．（2019·江苏无锡·高二统考学业考试）下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是（ ）
A．Fe→FeCl2 B．Fe→FeCl3
C．Fe→Fe(OH)3 D．Fe→Fe3O4
9．（2019秋·江苏盐城·高二校联考学业考试）根据下列实验操作和现象，所得结论正确的是( )
选项 操作 现象 结论
A 将两根打磨光亮的镁条分别插入硫酸铜溶液和硝酸银溶液 两根镁条上均有固体附着 金属的活动性顺序为Mg>Cu>Ag
B 将铝片插入盛有浓硫酸的试管中 无明显现象 铝与浓硫酸不反应
C 将KSCN溶液滴入盛有无色溶液的试管中 溶液变为血红色 溶液中含有Fe3＋
D 加热盛有淀粉和稀硫酸的试管一段时间，冷却后滴入碘水 溶液变为蓝色 淀粉未水解
10．（2023·江苏扬州·高二统考学业考试）常温下，下列物质可以用铁制容器盛装的是
A．浓盐酸 B．浓硫酸 C．稀盐酸 D．稀硫酸
11．（2023·江苏扬州·高二统考学业考试）下列实验方法能达到实验目的的是
A．用乙醇萃取溴水中的溴单质
B．用NaOH溶液除去Cl2中含有的少量HCl
C．用KSCN溶液鉴别FeCl2和FeCl3溶液
D．用BaCl2溶液鉴别Na2CO3和Na2SO4溶液
12．（2023秋·江苏徐州·高二统考学业考试）利用废旧镀锌铁皮制备Fe3O4胶体粒子的流程图如下，已知：Zn溶于强碱时生成可溶于水的[Zn(OH)4]2-。下列有关说法正确的是
A．“氧化”后溶液中所存在的离子有H＋、Fe2＋、Fe3＋、SO
B．“酸溶”的离子方程式为Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O
C．用氢氧化钠溶液处理废旧镀锌铁皮，主要目的是为了处理上面的油污
D．Fe3O4俗称铁红
13．（2023秋·江苏镇江·高二校考学业考试）为防止Fe2＋被空气中O2氧化，需要加入( )
A．碳粉 B．硫粉 C．银粉 D．铁粉
14．（2011·江苏扬州·高二学业考试）向某溶液中加入含Fe2+的溶液后，无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后，混合溶液变成红色，则下列结论错误的是
A．该溶液中一定含有SCN- B．氧化性：Fe3+>Cl2
C．Fe2+与SCN-不能形成红色物质 D．Fe2+被氧化为Fe3+
15．（2023秋·江苏常州·高二江苏省前黄高级中学校考学业考试）对印刷电路板制作过程中(2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2)产生废液X进行回收处理，流程如图所示。下列说法不正确的是
A．1molFeCl3与Cu完全反应，转移电子数约为6.02×1023
B．若废液X中滴加KSCN溶液变红，则X中=
C．若向溶液A中、溶液B中分别加入少量铁粉，铁粉均有减少
D．实验室中进行操作①②时，需用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
16．（2023秋·江苏·高二统考学业考试）小明同学将收集到的雾霾颗粒用蒸馏水浸取，取浸取液进行实验。下列说法正确的是
A．向浸取液中滴入石蕊试液，溶液变蓝，说明浸取液中一定含有H+
B．向浸取液中滴入KSCN溶液，溶液变红，说明浸取液中一定含有Fe3+
C．向浸取液中滴入BaCl2溶液，有白色沉淀产生，说明浸取液中一定含有
D．向浸取液中滴入AgNO3溶液，有白色沉淀产生，说明浸取液中一定含有Cl-
17．（2023·江苏扬州·高二统考学业考试）以硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO及少量SiO2)为原料制备铁红(Fe2O3)的一种流程如下。
(1)烧渣粉碎的主要目的是 。
(2)“酸浸”时，Fe2O3与H2SO4反应的离子方程式是 。
(3)“沉淀”时，温度需控制在35℃以下的主要原因是 。
(4)“焙烧”时，温度过高产品中Fe2O3的质量分数会降低，但铁元素的质量分数会升高，且产品发黑，其可能的原因是 。
18．（2023秋·江苏镇江·高二校考学业考试）活性氧化锌在橡胶工业、陶瓷工业中有着重要的应用。一种以废氧化铜锌矿(主要成分为ZnO和CuO，其余成分不溶于硫酸)为原料制备活性氧化锌的流程如图：
(1)反应I中氧化铜所发生反应的离子方程式为
(2)反应I中适当升高温度并不断搅拌的目的是
(3)反应III中加入双氧水的目的是
19．（2023·江苏南通·高二统考学业考试）K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)是一种光敏材料，可溶于水，110℃时会失去结晶水生成K3[Fe(C2O4)3]，230℃时K3[Fe(C2O4)3]继续分解。为探究K3[Fe(C2O4)3]的分解产物，实验小组用如下图所示装置进行实验：
(1)实验时观察到装置B、E中澄清石灰水变浑浊，装置D中固体由黑色变为红色。说明K3[Fe(C2O4)3]的分解产物中存在 。
(2)将反应后装置A内的残余固体取出。经检验，固体中除含有K2CO3外，还含有Fe、FeO或Fe3O4中的一种。为确定另一种固体的成分，进行如下实验：
实验1：取少量残余固体，向其中加入足量蒸馏水，充分搅拌，待固体不再减少后，过滤，充分洗涤滤渣。
实验2：取出滤渣，向滤渣中加入盐酸，固体完全溶解，无气泡产生。
①实验1中洗涤滤渣时，检验滤渣是否洗净的方法是 。
②由实验2现象可知Fe、FeO或Fe3O4中不含 。
③由实验2所得溶液进一步确定固体成分的方法是 。
④若另一固体的成分为FeO，则由K3[Fe(C2O4)3]分解所得K2CO3和FeO的质量比为多少？(写出计算过程)
20．（2023秋·江苏常州·高二江苏省前黄高级中学校考学业考试）绿矾(FeSO4·7H2O)是自然界存在的一种矿石，翠绿如宝石，很早就引起人们的重视。
材料一 《唐本草》和《天工开物》等古籍都记载中国很早就能焙烧绿矾制备铁红(主要成分是Fe2O3)。铁红颜色鲜艳，稳定无毒，是中国传统红色颜料的重要着色剂。
材料二 公元8世纪，阿拉伯炼金家查比尔曾提出，把绿矾焙烧可以蒸馏出“矾精”，它具有比较大的溶解力。绿矾焙烧是一种生产硫酸的古老方法。
（1）某研究性学习小组用如图所示试验装置对绿矾的焙烧反应进行探究。
①实验过程中，装置A玻管中可观察到的实验现象是 。
②装置C的作用是 。
③该小组学生设计如下实验方案验证“矾精”是硫酸溶液：取U形管中的溶液少许于试管中，滴入 (填试剂名称)，溶液呈红色，说明“矾精”中含有H＋；检验“矾精”中含有SO42-的方法是 。
（2）某工厂计划用绿矾焙烧工艺生产高纯度铁红(Fe2O3)160kg，计算理论上所需绿矾的质量，写出计算过程。 。
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