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专题07 铁及其化合物
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考点清单
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考点一 铁的单质
内容 铁（Fe）
原子结构 周期表中位置 第4周期第Ⅷ族
小结 过渡金属，表现还原性
物理性质 颜色 银白色有金属光泽
状态 固体
熔沸点 较高
硬度 较硬
密度 较大，是重金属
导电性 较好；铁具有铁磁性
化 学 性 质 与 单 质 价态 +2；+3
O2 3Fe+2O2Fe3O4
小结 ①在潮湿空气中，不纯的铁发生吸氧腐蚀（电化学腐蚀）。 ②铁锈的形成： Fe2++2OH﹣＝Fe（OH）2↓，4Fe（OH）2+2H2O+O2═4Fe（OH）3↓， 红褐色的Fe（OH）3失去部分水便得到铁锈 （Fe2O3 nH2O）。也： 4Fe+3O2+nH2O＝2Fe2O3 nH2O．
Cl2 2Fe+3Cl22FeCl3
S、I2 Fe+SFeS Fe+I2FeI2
小结 ①变价金属Cu和Fe与氧化性较弱的S、I2反应只能生成价态较低的金属化合物。
与H2O 3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2↑
与非氧化性酸 HCl Fe+2H+＝Fe2++H2↑
H2SO4
与 氧 化 性 酸 HNO3 Fe+4HNO3（稀）＝Fe（NO3）3+NO↑+2H2O Fe+6HNO3（浓）═Fe（NO3）3+3NO2↑+3H2O
浓 H2SO4 2Fe+6H2SO4（浓）═Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O
小结 ①浓硫酸或浓硝酸与铁在常温下发生钝化现象； ②铁与氧化性酸反应，主要不产生H2； ③铁和硝酸、浓硫酸反应，当铁过量时生成Fe2+．
与盐溶液 能置换出活动性顺序表排在其后面的金属单质： Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；Fe+2Fe3+＝3Fe2+
1．实验：把0.5g硫粉与1.0g铁粉混合均匀，放在陶土网上堆成条状。用灼熟的玻璃棒触及混合粉末的一端，当混合物呈红热状态时，移开玻璃棒，红热继续曼延至条状混合物的另一端至反应结束，冷却后得到黑色固体。实验过程中能闻到刺激性气味。下列分析不正确的是（ ）
A．由“红热继续曼延”，推断实验过程中发生了放热反应
B．“实验过程中能闻到刺激性气味”，推断S与O2反应生成了SO2
C．“黑色固体”溶于盐酸时产生臭鸡蛋气味气体，推断Fe与S发生了反应
D．“黑色固体”溶于盐酸后溶液呈浅绿色，推断Fe与S生成了+2铁的化合物
2．把铁片放入下列溶液中，铁片溶解且溶液的质量增大的是（ ）
A．FeCl3溶液 B．AgNO3溶液 C．AlCl3溶液 D．CuSO4溶液
3．下列有关金属及其化合物的说法正确的是（ ）
A．K与TiCl4溶液反应可制备金属钛
B．Li在空气中燃烧的主要产物为过氧化锂
C．储氢合金储存H2和释放H2均为化学变化
D．Al、Fe在潮湿的空气中均易生锈
4．某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列三个实验。下列分析正确的是（ ）
A．实验所涉及的铁和三氯化铁属于电解质
B．实验①发生氧化还原反应，氧化剂为铁
C．实验②的现象：固体溶解，所得溶液呈浅绿色
D．实验②、③所得的分散系可用丁达尔效应区分
考点二 铁的氧化物
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
名称（俗名） 氧化亚铁 三氧化二铁 （氧化铁，铁红） 四氧化三铁 （磁性氧化铁）
色、态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体
溶解性 都难溶于水
金属价态 +2 +3 +2；+3
磁性 无 无 有
与HCl反应 FeO+2H+ ＝Fe2++H2O Fe2O3+6H+ ＝2Fe3++3H2O Fe3O4+8H+ ＝Fe2++2Fe3++4H2O
与HNO3反应 3FeO+10H++NO3﹣ ＝3Fe3++NO↑+5H2O Fe2+ 被氧化为Fe3+
与HI反应 FeO+2H+＝Fe2++H2O Fe2O3+6H++2I﹣ ＝2Fe2++I2+3H2O Fe3+ 被还原为Fe2+
与 还 原 剂 （高温） H2+FeOFe+H2O 3H2+Fe2O32Fe+3H2O 4H2+Fe3O43Fe+4H2O
CO+FeOFe+CO2 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 4CO+Fe3O43Fe+4CO2
2Al+3FeO3Fe+Al2O3 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O3
稳定性 不稳定，可被氧化，在空气中加热被氧化成Fe3O4 较稳定
用途 颜料 磁性材料
5．如图是部分含铁粒子的“价﹣荷”二维图。下列推断不合理的是（ ）
A．在酸性环境中，Fe（OH）3可以变成b
B．通过化合反应和置换反应均可使Fe变成a
C．氯水可以实现a向b的转化
D．若将高铁酸根离子（）填入图中，应该填在c的位置
6．下列物质性质与应用对应关系正确的是（ ）
A．氯气具有漂白性，可作漂白剂
B．Fe2O3是一种红棕色粉末，常用作红色油漆
C．Na2O2具有强氧化性，常用作供氧剂
D．FeCl3能水解，可用于腐蚀印刷铜制电路板
7．对学科核心概念的理解是学科素养要求之一、下列有关说法正确的是（ ）
A．FeCl2、Fe（OH）3均可通过化合反应生成
B．CaO2和CaH2所含的化学键类型完全相同
C．不可用紫色石蕊试液鉴别新制氯水和稀盐酸
D．CaO2和CaO分别与稀盐酸的反应均属于氧化还原反应
8．已知月球土壤中富含铁元素，其主要以铁单质和亚铁离子的形式存在。但嫦娥五号取回的微陨石撞击处的月壤样品中存在大量的三价铁，可能的原因是（ ）
A．FeO→Fe+Fe3O4 B．Fe3O4→Fe2O3+FeO
C．FeO+O2→Fe2O3 D．Fe2O3+FeO→Fe3O4
考点三 铁的氢氧化物
物质 氢氧化亚铁 氢氧化铁
化学式 Fe（OH）2 Fe（OH）3
物理 性质 色、态 白色絮状固体 红褐色固体
水溶性 都难溶于水
酸碱性 都是弱碱
与酸 反应 盐酸 Fe（OH）2+2H+＝Fe2++2H2O Fe（OH）3+3H+＝Fe3++3H2O
硝酸 3Fe（OH）2+10HNO3＝3Fe（NO3）3+NO↑+8H2O
稳定性 不稳定易被空气中氧气氧化，白色迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 不稳定，受热易分解
4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3 2Fe（OH）3 Fe2O3+3H2O
实验 室制 取 原理 Fe2++2OH﹣＝Fe（OH）2↓ Fe3++3OH﹣＝Fe（OH）3↓
注意 如何避免被氧化变质？ ①FeSO4晶体中不能含有 Fe3+； ②配制FeSO4溶液加入少量铁粉； ③配制溶液的蒸馏水及NaOH溶液均须用“煮沸”等方法以除去其中溶解的氧气； ④反应过程避免和空气接触。 如何制备氢氧化铁胶体？ 向沸水中滴加几滴FeCl3溶液而得，FeCl3不宜过多，浓度不宜过大，加热时间不宜过长，否则容易产生沉淀。
9．下列物质间的转化，不能一步实现的是（ ）
A．Fe2O3→Fe（OH）3 B．Na→NaOH
C．Na2O2→Na2CO3 D．Al2O3→AlCl3
10．有关铁的氢氧化物的说法中，错误的是（ ）
A．Fe（OH）2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色固体
B．Fe（OH）2具有还原性，在空气中易被氧化为Fe（OH）3
C．Fe（OH）2、Fe（OH）3都具有不稳定性，受热能分解
D．Fe（OH）3胶体呈红褐色、透明，能产生丁达尔现象
11．下列有关铁的化合物的说法不正确的是（ ）
A．Fe（OH）2不稳定，具有较强的氧化性
B．FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，均可与盐酸反应
C．Fe（OH）3可通过化合反应得到，Fe（OH）2则不能
D．Fe3O4为磁性氧化铁，其中铁的化合价为+2价和+3价
考点四 铁盐和亚铁盐
（1）定义
①铁盐：含有铁离子（Fe3+）的盐；
②亚铁盐：含有铁离子（Fe2+）的盐。
（2）溶液中Fe3+、Fe2+的颜色
①铁离子：黄色；
②亚铁离子：浅绿色。
（3）铁盐和亚铁盐的相互转化
①亚铁离子转化为铁离子（Fe2+→Fe3+）：加入氧化剂，如氯水、酸性高锰酸钾溶液、过氧化氢、稀硝酸、氧气等；
②铁离子转化为亚铁离子（Fe3+→Fe2+）：加入还原剂，如Fe粉、KI溶液、维生素C、Cu粉等。
（4）铁离子与亚铁离子的检验
铁离子的检验：
①加入硫氰化钾溶液，若溶液变红，则证明含有Fe3+；
②加入氢氧化钠溶液，若产生红褐色沉淀，则证明含有Fe3+；
③加入淀粉碘化钾溶液，若溶液变蓝，则证明含有Fe3+；
亚铁离子的检验：
①先加入硫氰化钾溶液，溶液不变红，再滴加氯水，溶液变红，则证明含有Fe2+；
②加入氢氧化钠溶液，若产生白色沉淀，则证明含有Fe2+；
③加入铁氰化钾溶液，若产生蓝色沉淀，则证明含有Fe2+；
④加入酸性高锰酸钾溶液，若溶液褪色，则证明含有Fe2+。
12．制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为：2FeCl3+Cu＝2FeCl2+CuCl2。该反应利用了铜的（ ）
A．氧化性 B．还原性 C．稳定性 D．导电性
13．为了验证Fe3+的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是（ ）
A．只有④ B．只有③ C．③和④均错 D．全部错误
14．下列说法正确的是（ ）
A．Fe与过量稀H2SO4反应可以生成Fe2（SO4）3
B．Cu与FeCl3溶液反应可以说明Cu比Fe活泼
C．FeCl2不能通过化合反应得到
D．证明FeCl2溶液中含有FeCl3可以用KSCN溶液证明
15．下列试剂不能使Fe2+转化为Fe3+的是（ ）
①氯水
②NaCl溶液
③酸性KMnO4
④H2O2溶液
⑤盐酸
⑥Na2SO4溶液
A．②⑤⑥ B．①③④ C．②④⑤ D．①②③
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习题精选
)
16．下列关于金属的叙述中正确的是（ ）
A．所有的金属都是固态的
B．活泼的金属、或较活泼的金属能与酸反应，但不能与碱反应
C．金属元素在自然界中都是以化合态存在的
D．金属具有导电性、导热性和延展性
17．利用新技术能将不锈钢加工成为柔软的金属丝，它和棉纤维一起编织成为防辐射的劳防服装，这是利用了金属的（ ）
A．耐腐蚀性 B．还原性 C．热传导性 D．延展性
18．下列图或表中，表示正确的是（ ）
A.地壳中元素含量顺序 B.金属的性质 C.物质的分类 D.氧的价﹣类二维图
A．A B．B C．C D．D
19．下列有关金属及其化合物的说法中正确的是（ ）
A．将包有少量Na2O2固体的棉花放入坩埚，向棉花上滴几滴水，棉花立即燃烧
B．将少量钠加入硫酸铜溶液中，可置换出铜单质
C．向某溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，溶液紫色褪去，则该溶液中一定含Fe2+
D．将未打磨的铝片放入氢氧化钠溶液中，立即产生气泡
20．金属及其化合物的转化关系是化学学习的重要内容之一。下列各组物质的转化不能通过一步反应直接完成的是（ ）
A．Fe→FeCl2 B．NaOH→Na2CO3
C．MgCl2→Mg（OH）2 D．Al2O3→Al（OH）3
21．在给定条件下，下列物质转化均可实现的是（ ）
A．
B．
C．
D．溶液Mg
22．下列各组物质中，满足图示关系并在一定条件下能一步转化的组合是（ ）
序号 X Y Z W
① Na2O Na2O2 NaCl Na
② FeCl2 FeCl3 Fe（OH）3 Fe2O3
③ HCl Cl2 Ca（ClO）2 HClO
④ Al（OH）3 Al2O3 Na[Al（OH）4] Al
A．①② B．①③ C．②③ D．③④
23．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．通过化合反应和复分解反应均能直接得到d
B．a→f→g→d的每步转化均可一步实现
C．h具有强氧化性，在日常生活中可用于生活用水的消毒与净化
D．可将g加入浓碱液中制得d的胶体
24．某小组同学检验补铁剂中铁元素的价态，实验如图。
已知：ⅰ.SCN中硫元素的化合价为﹣2价；
ⅱ.邻二氮菲的结构简式为，邻二氮菲可以和Fe2+生成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子，可用于Fe2+的检测。
下列说法正确的是（ ）
A．为使③中现象明显，试剂a可以选用过量氯水
B．KMnO4褪色的原因一定是
C．用邻二氮菲检测Fe2+时，需先调节滤液pH，pH过大或过小均会影响测定
D．该实验可证实补铁剂中的铁元素以Fe2+和Fe3+形式存在
25．下列有关Fe3+、Fe2+的性质及应用的说法正确的是（ ）
①向盛有FeCl3溶液的试管中加过量铁粉，充分振荡后加1滴KSCN溶液，黄色逐渐消失，加KSCN后溶液颜色不变
②将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2
③向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液显红色
④将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中制备Fe（OH）3胶体
⑤向Fe2（SO4）3溶液中加入过量铁粉的离子方程式：Fe3++Fe＝2Fe2+
⑥Fe2+与H2O2在酸性溶液中的反应：2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O
A．①②⑥ B．①②③ C．①④⑤ D．②④⑥
26．下列说法不正确的是（ ）
A．取少量溶液，滴加2﹣3滴KSCN溶液，再滴加几滴H2O2，可检验溶液中的Fe2+
B．通过化合反应可以由碳酸钠制得碳酸氢钠
C．受热时碳酸钠比碳酸氢钠更稳定
D．向碳酸氢钠粉末中加少量水，插入温度计，显示温度下降
27．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象。如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．铁与高温水蒸气的反应可实现上述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．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速被氧化成Fe2O3
D．Cu能将Fe3+转化为Fe2+，且该过程中Cu作还原剂
28．部分含铁微粒所带的电荷与其中铁元素化合价的关系如图所示。下列推断正确的是（ ）
A．M一定为FeO
B．红热的R能与水蒸气反应生成红棕色氧化物
C．高铁酸钠能对饮用水进行消毒、净化
D．Q被氧气氧化的离子方程式为4Fe2++O2+2H2O═4Fe3++4OH﹣
29．某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣（主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质）制备七水合硫酸亚铁（FeSO4 7H2O），设计了如图流程：
已知：①SiO2与酸不反应；
②氢氧化铝能与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠溶液。
下列说法不正确的是（ ）
A．溶解烧渣选用足量硫酸，试剂 X选用铁粉
B．固体1中一定有SiO2，加NaOH溶液控制pH是为了使A13+转化为Al（OH）3进入固体2
C．从溶液2得到FeSO4 7H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解
D．若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO4 7H2O
30．某同学欲利用如图装置制取能较长时间存在的Fe（OH）2，其中实验所用溶液现配现用且蒸馏水先加热煮沸。下列分析正确的是（ ）
A．Fe（OH）2易被氧化，反应方程式为：2Fe（OH）2+O2+H2O═2Fe（OH）3
B．实验开始时应先关闭止水夹a、打开b，再向烧瓶中加入X
C．反应一段时间后可在烧瓶中观察到白色沉淀
D．反应结束后若关闭b及分液漏斗活塞，则Fe（OH）2可较长时间存在
31．某同学欲利用如图所示装置制取能较长时间存在的Fe（OH）2。下列分析错误的是（ ）
A．反应结束后若关闭止水夹b和分液漏斗的活塞，则Fe（OH）2可较长时间存在
B．实验开始时应先打开止水夹a、b，再向烧瓶中加入X
C．实验所用溶液应现配现用且配制溶液所用的蒸馏水需要先加热煮沸后迅速冷却
D．X可以是稀硫酸、稀硝酸或稀盐酸
32．某同学利用如图所示的实验装置进行铁跟水蒸气反应的实验，并研究反应后硬质试管中黑色固体物质的成分。下列说法正确的是（ ）
A．观察到肥皂水中产生气泡说明该反应中已经有氢气生成
B．向反应后的固体加入稀硫酸使其完全溶解，若滴加KSCN溶液后不变红色，说明没有生成Fe3O4
C．向反应后的固体加入稀硫酸使其完全溶解，若滴加铁氰化钾溶液后出现蓝色沉淀，说明铁粉未完全反应
D．排除氧气干扰的条件下，将反应后的固体用稀硫酸溶解，若滴加KSCN溶液后变红色，说明黑色固体中可能有Fe3O4
33．铁粉与水蒸气反应的实验装置图（夹持装置已略去）如图，下列说法错误的是（ ）
A．实验进行前，应检查装置的气密性
B．该实验表明：高温下，铁可与水蒸气反应
C．生成的气体在点燃之前，不用验纯
D．该反应的基本反应类型为置换反应
34．铁粉具有平肝镇心，消痈解毒之功效，主治惊痫、癫狂、脚气冲心、贫血等。某兴趣小组探究用氢气和碳酸亚铁制取铁粉并检验反应产物，实验装置如图。下列说法不正确的是（ ）
A．通过调节分液漏斗的活塞以控制产生H2的快慢
B．装置①的作用是干燥氢气
C．装置②、③中的药品可分别是无水硫酸铜、无水氯化钙
D．无需加装置③
35．下列推断合理的是（ ）
A．明矾[KAl（SO4）2 12H2O]在水中能形成Al（OH）3胶体，可用作净水剂
B．向50mL 18mol/L 硫酸中加入足量铜片并加热，被还原硫酸的物质的量是0.45mol
C．浓硫酸溅到皮肤上，立即用碳酸钠稀溶液冲洗
D．将SO2通入品红溶液，溶液褪色后加热恢复原色；将SO2通入溴水，溴水色后加热也能恢复原色
36．120mL含有0.20mol碳酸钠的溶液和200mL盐酸，不管将前者滴入后者，还是将后者滴入前者，都有气体产生，但最终生成的气体体积不同，且比值为5：2，则盐酸的浓度是（ ）
A．2.0mol/L B．1.0mol/L C．0.18mol/L D．1.25mol/L
37．今有浓度均为3mol L﹣1的盐酸和硫酸各100mL，分别加入等质量的Fe粉，反应完毕后生成气体的质量之比为3：4，则加入盐酸中的铁粉的质量为（ ）
A．5.6g B．8.4g C．11.2g D．16.8g
38．现有2mol/L盐酸和稀硫酸溶液各100mL，分别加入等量的铁粉，反应结束后所生成的氢气体积比为2：3，则加入的铁粉的质量为（ ）
A．5.6g B．8.4g C．2.8g D．16.8g
39．向10.8gFe2O3、Fe3O4和Cu的混合物中加入150mL1mol/LH2SO4时，固体恰好完全溶解，所得溶液中不含Fe3+。若用过量的H2在高温下还原相同质量的原混合物，所得固体质量是（ ）
A．2.4g B．8.4g C．1.12g D．9.68g
40．向5.2gFe3O4、Fe2O3、Cu的混合物中加入0.5mol/L的硫酸溶液140mL时，固体恰好完全溶解，所得溶液中不含Fe3+。若用过量的H2在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为（ ）
A．1.12g B．2.24g C．3.24g D．4.42g
41．向200mLFe2（SO4）3和CuSO4的混合溶液中逐渐加入铁粉，充分反应后溶液中固体剩余物的质量与加入铁粉的质量如图所示，忽略溶液体积的变化。下列说法错误的是（ ）
A．a点时溶液中发生的反应为：Fe+2Fe3+＝3Fe2+
B．b点时溶液中的阳离子有：Cu2+、Fe2+
C．c点时溶液中溶质的物质的量浓度为0.25mol/L
D．原溶液中Fe2（SO4）3和CuSO4的物质的量浓度之比为1：1
42．聚合硫酸铁[Fex（OH）y（SO4）z]（铁元素化合价为+3）是一种高效的混凝剂，常用于净水，它的组成可以通过以下实验测定：
①称取一定质量的聚合硫酸铁，配成100.00mL的溶液。
②准确量取25.00mL溶液，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体4.66g。
③准确量取25.00mL溶液，加入足量的NaOH溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、灼烧至恒重，得到红棕色固体1.2g。
该聚合硫酸铁组成中x：y：z的值为（ ）
A．1：1：1 B．4：6：3 C．3：1：4 D．4：2：5
43．聚合硫酸铁[Fex（OH）y（SO4）z]m（铁元素化合价为+3）是一种高效的混凝剂，常用于净水，它的组成可以通过以下实验测定：
①称取一定质量的聚合硫酸铁，配成100.00mL的溶液。
②准确量取25.00mL溶液，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体4.66g。
③准确量取25.00mL溶液，加入足量的NaOH溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥、灼烧，得到红棕色固体1.28g。
该聚合硫酸铁组成中x：y：z的值为（ ）
A．6：3：5 B．3：1：2 C．3：2：1 D．4：2：5
44．某白色固体可能含有NaClO、BaSO4、AlCl3、NaOH。取少量固体进行如下实验：①溶于水，得到无色透明溶液；②向所得溶液中加一定量盐酸，产生白色沉淀和黄绿色气体。根据上述实验现象可判断其组成为（ ）
A．NaClO、NaOH B．NaClO、AlCl3、NaOH
C．NaClO、BaSO4 D．AlCl3、NaOH、BaSO4
45．某固体物质X中可能含有Fe、CuO、NaCl、Na2CO3和KNO3中的若干种，为确定其组成，取物质X做如下实验，过程中所加试剂均过量。下列说法正确的是（ ）
A．固体2可能是Fe、Cu的混合物
B．用焰色试验确定物质X是否含有KNO3，直接观察颜色为紫色
C．物质X中一定含有NaCl和Na2CO3
D．气体2一定是混合物
46．固体粉末X中可能含有FeO、CuO、MnO2、KCl和K2CO3中的若干种。为确定该固体粉末的成分，某同学将X加入足量稀盐酸中，只观察到有黑色固体Y剩余并得到黄色溶液Z。通过以上实验现象，下列结论正确的是（ ）
A．X中一定不含CuO、FeO和K2CO3
B．Y中一定只含有MnO2
C．Z中阳离子一定只有Fe3+、H+
D．用铂丝蘸取少量溶液Z放在酒精灯上灼烧，未观察到紫色则X中不含KCl
47．某白色粉末可能含有Ba（NO3）2、CaCl2、K2CO3，进行如下实验：
①将少量粉末加入水中，振荡，有白色沉淀生成
②向①的悬浊液中加入过量稀硝酸，白色沉淀消失，并有气泡产生
③取少量②的溶液，滴入AgNO3溶液，有白色沉淀生成
依据实验现象，下列关于白色粉末的判断正确的是（ ）
A．只含有K2CO3
B．一定含有K2CO3、CaCl2和Ba（NO3）2
C．一定含有K2CO3和CaCl2，可能含有Ba（NO3）2
D．一定含有K2CO3，还含有CaCl2和Ba（NO3）2中的一种
48．澄清石灰水中依次加入含有甲、乙、丙溶质的三种溶液，进行如图实验：
则甲、乙、丙可能是（ ）
A．Na2CO3、HCl、Fe（NO3）3
B．NaHCO3、HCl、AgNO3
C．K2CO3、HNO3、BaCl2
D．Ca（HCO3）2、H2SO4、MgCl2
49．实验室有一包白色固体，可能含有Na2CO3、NaHCO3和NaCl中的一种或多种。下列根据实验事实得出的结论中，正确的是（ ）
A．NaHCO3属于酸式盐，可以发生以下电离：
B．取一定量固体，溶解，向溶液中滴加适量AgNO3溶液，观察到有白色沉淀生成，说明原固体中一定含有NaCl
C．取一定量的固体，溶解，向溶液中加入适量CaO粉末，充分反应后观察到有白色沉淀生成，说明原固体中一定含有Na2CO3
D．称取5.92g固体，加热至恒重，若固体质量减少0.93g，则原样中含有2.52g NaHCO3
50．某白色粉末中可能含有AgNO3、BaCl2、K2SO4、CaCO3、NaOH、CuSO4中的一种或几种，为了探究它的成分，进行以下实验：
①向白色粉末中加入适量的水，充分振荡后过滤，得到白色滤渣A和无色滤液B；
②向白色滤渣A中加入足量稀盐酸，滤渣全部溶解，得到无色气体C；
③将无色气体C通入①中所得无色滤液B中，生成白色沉淀D。
下列对该溶液的说法正确的是（ ）
A．白色粉末一定不含有AgNO3、NaOH、CuSO4
B．白色粉末可能含有BaCl2、K2SO4、NaOH
C．白色粉末一定含有BaCl2、CaCO3可能含有NaOH
D．白色粉末一定含有BaCl2、CaCO3、NaOH
51．工业上常采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣 （主要成分为 Fe2O3、SiO2、Al2O3）制取七水合硫酸亚铁（FeSO4 7H2O），设计流程如图：
（1）溶解烧渣选用的足量的酸的名称是 。
（2）固体1的主要成分是 。
（3）加入药品 X 后，溶液 1 中主要反应的离子方程式为 。
（4）从溶液 2 得到 FeSO4 7H2O 产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解，经过 、 、过滤等步骤得到晶体。
（5）有同学认为在溶液 1 中直接加 NaOH 至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO4 7H2O，你认为这一方案 （填写“可行”或“不可行”）。
52．将标准状况下一定体积的CO2缓缓通入体积为V L NaOH溶液中，充分反应后，在减压低温的条件下蒸发溶液，得到白色固体．
（1）由于CO2通入量不同，所得到的白色固体的组成不同，推断并写出各种可能组成的化学式：（可以不填满，也可以添加序号）
① ；② ；③ ；
④ ；⑤ ；⑥ ．
（2）按反应的先后顺序，写出各步反应的离子方程式： ．
（3）若反应中CO2和NaOH均无剩余，反应后向溶液中加入过量的澄清石灰水生成m1g白色沉淀．
①根据以上数据，能否推理计算出标准状况下CO2的体积？若能，用代数式表示CO2的体积V（CO2）＝ ．若不能，理由是 ．
②根据以上数据，能否推理计算出NaOH溶液的浓度？若能，用代数式表示NaOH溶液的浓度c（NaOH）＝ ．若不能，理由是 ．
53．铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
（1）要确定铁的某氯化物FeClx的化学式。实验中称取0.54g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH﹣的阴离子交换柱，使Cl﹣和OH﹣完全发生交换。交换完成后，流出溶液的OH﹣恰好被用0.40mol L﹣1的盐酸25.00mL完全中和。计算FeClx中x值为 ；（保留整数）
（2）现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品，采用上述方法测得n（Fe）：n（Cl）＝1：2.1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为 。在实验室中，FeCl2可用铁粉和 反应制备，FeCl3可用铁粉和 反应制备；
（3）FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为 ；
（4）高铁酸钾（K2FeO4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为 。
54．为探究一种矿石（FeOx）的组成，已知矿石不含其他杂质，铁元素呈+2、+3价，氧元素为﹣2价。称取1.504g样品用足量的稀硫酸溶解，所得溶液用20mL0.100mol L﹣1的K2Cr2O7溶液恰好使+2价铁元素氧化为+3价，同时Cr元素被还原为+3价。另取1.504g样品用足量的H2还原，得固体1.120g。请回答：
（1）实验用稀硫酸溶解矿石而不用盐酸，原因是 （用文字或用方程式表述均可）。
（2）矿石的化学组成为 。
（3）若无“另取1.504g样品用足量的H2还原，得固体1.120g”的数据，能否求得该矿石的组成： （填“能”或“否”）。
55．实验室现有一包不纯的K2SO4样品，可能含有Cu（NO3）2、CaCO3、NaCl、MgCl2、Ba（OH）2中的一种或几种杂质，现做如下几组实验：
实验序号 实验内容 实验现象
Ⅰ 取少量固体溶于足量水，过滤 得到白色固体A和无色滤液B
Ⅱ 取固体A，加入足量稀盐酸 固体完全溶解且有气泡产生
Ⅲ 取少量滤液B，滴加NaOH溶液 无明显现象
Ⅳ 另取少量滤液B，先滴加过量稀硝酸溶液，静置，再滴加AgNO3溶液 出现白色沉淀
回答下列问题：
（1）由实验Ⅰ可知样品中一定不含 （填化学式，下同）；实验Ⅱ反应的离子方程式为 。
（2）实验Ⅲ的目的是 。
（3）滤液B中的阴离子有 （忽略水的电离）。
（4）写出实验Ⅳ中产生白色沉淀的离子方程式： 。
（5）该K2SO4样品中含有的杂质为 。
56．某同学设计了如图所示装置（气密性良好，夹持装置已省略）来制备Fe（OH）2白色沉淀.可选择的试剂有：浓硫酸、稀硫酸、铝粉、铁粉、氢氧化钠溶液。
（1）试管I中加入的试剂是 ，试管Ⅱ中加入的试剂是 。
（2）配制溶液的蒸馏水常加热煮沸的原因是 。
（3）按照图示装置，用两种不同的操作分别进行实验，并观察现象（试管Ⅱ中试剂过量）。
①操作1：夹紧止水夹，等试管Ⅰ中的反应进行一段时间后，写出试管Ⅱ可能发生的两个化学反应方程式是 、 。
②操作2：打开止水夹，等试管Ⅰ中的反应进行一段时间后再夹紧止水夹，继续反应一段时间后，试管Ⅱ中观察到的现象为 。
（4）有如图4个装置，其中能较长时间看到Fe（OH）2白色絮状沉淀的有 。
A．①②
B．③④
C．①③
D．②④
57．从“铁器时代”开始，铁单质及其化合物一直备受青睐。
Ⅰ.（1）甲实验小组中利用如图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法正确的是 。
A.增加一酒精灯至湿棉花下方加热，实验效果更好
B.盛装肥皂液的仪器名称为坩埚
C.用火柴点燃肥皂泡检验生成的氢气
（2）乙实验小组探究上述实验中所得黑色固体的成分。待所得固体冷却后，取少许进行如下实验，①解释现象1 （用离子方程式），②现象2为 （文字描述）。
Ⅱ.丙实验小组用如图所示装置来制取和观察Fe（OH）2在空气中被氧化的颜色变化。实验时使用铁屑和6mol/L的硫酸，回答下列问题：
（3）B中盛有一定量的NaOH溶液，烧瓶中应预先加入的试剂是 （填化学式），实验开始时应先将活塞a （填“打开”或“关闭”）。
（4）实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，此时B中发生反应的化学方程式为 。
Ⅲ.高铁酸盐（如K2FeO4）可用于净水。丁化学小组同学进行以下两组实验，在制得氢氧化铁的基础上制备高铁酸盐。已知，①Fe3+对双氧水的分解有一定的催化作用；②制备高铁酸钾的反应原理为3Cl2+2Fe（OH）3+10KOH＝2K2FeO4+6KCl+8H2O。回答下列问题：
实验a：取100mL饱和FeSO4溶液，滴加12%硫酸酸化的双氧水，再慢慢加入5mol/L的NaOH溶液；
（5）实验a滴加双氧水的过程中，观察到溶液颜色变成黄色，在溶液变成黄色的同时，看到不断有气泡产生，观察到以上实验现象的原因是 。
实验b：在实验a的基础上用制得的Fe（OH）3合成K2FeO4，其装置如下（夹持仪器已略去）：
（6）该实验所需氯气由二氧化锰与浓盐酸反应制取，若要制得19.8gK2FeO4，理论上需要浓盐酸的物质的量为 mol，但实验发现，浓盐酸的实际加入量远超过理论用量，分析出现该情况的原因： 。
（7）研究发现，酸性条件下，几种氧化剂的氧化性强弱关系为K2FeO4＞KMnO4＞Cl2，结合实验b中信息，判断K2FeO4的氧化性强弱与 有关。
58．某化学兴趣小组用如图装置进行铁与水蒸气反应的实验并对产物进行探究，实验过程中氮气不参与化学反应。请回答下列问题：
（1）实验前应进行的操作是 ；实验时先通入一段时间氮气，目的是 。
（2）装置乙中反应的化学方程式为 ；证明产物中有H2的现象是 ；装置己中碱石灰的作用是 。
（3）反应结束后，将装置乙硬质玻璃管中的黑色固体溶解在稀硫酸中。
①检验酸溶后的溶液中是否有Fe3+的操作及现象为 。
②经检验，发现酸溶后的溶液中不含Fe3+，可能的原因是 （写离子方程式）。
59．铁及其化合物在工业生产中有着重要的用途，其“价—类”二维图如图。
（1）下列推断不合理的是 。
A．FeCl2和FeCl3可通过化合反应相互转化
B．Fe2+既可被氧化，也可被还原
C．FeO在空气中受热，能迅速生成Fe2O3
D．存在Fe3+→Fe2+→Fe（OH）2→Fe（OH）3→Fe3+的循环转化关系
（2）用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，向所得溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是 。
A．若无固体存在，则溶液中一定有Fe3+
B．若有固体存在，则溶液中一定有Fe2+
C．若溶液中有Cu2+，则可能有固体存在
D．若溶液中有Fe3+，则可能有Cu析出
（3）某同学设计如下实验来制备Fe（OH）2并观察其颜色。
①实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却，目的是 ；试剂a为 。
A．稀硫酸
B．铁粉
C．NaOH溶液
②按图连接好装置，检验装置气密性后加入药品，打开K1、K2，关闭K3，B中有气体产生，该气体的作用是 ；当 后，打开K3，关闭K1、K2，B中溶液进入C，C中产生了灰绿色沉淀而没有观察到白色沉淀的原因是 。
60．Fe3O4是一种非常重要的磁性材料，同时也可用作催化剂载体和微波吸收材料。Fe3O4有下列两种制法，请回答问题。
Ⅰ．方法一：甲同学查阅资料发现，温度高于：570℃时铁与水蒸气反应氧化产物只有Fe3O4；该同学利用如图装置进行“铁与水蒸气反应”的实验，并检验产物。
（1）仪器D的名称是 ，装置E的作用是 ，其中的现象为 。
（2）装置B中的石棉绒的作用是 ，B中反应的化学方程式为 。
Ⅱ．方法二：乙同学查阅资料发现FeOOH为红棕色沉淀，可以在碱性溶液中和FeCl2溶液共沉淀最终得到纳米Fe3O4；该同学利用如下实验流程制备纳米Fe3O4。
FeCl3 6H2OFeOOHFe3O4悬浊液Fe3O4
（3）写出第②步反应的离子方程式： 。
（4）第③步中洗涤Fe3O4固体，检验固体已洗净的具体操作是 。
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专题07 铁及其化合物
(
考点清单
)
考点一 铁的单质
内容 铁（Fe）
原子结构 周期表中位置 第4周期第Ⅷ族
小结 过渡金属，表现还原性
物理性质 颜色 银白色有金属光泽
状态 固体
熔沸点 较高
硬度 较硬
密度 较大，是重金属
导电性 较好；铁具有铁磁性
化 学 性 质 与 单 质 价态 +2；+3
O2 3Fe+2O2Fe3O4
小结 ①在潮湿空气中，不纯的铁发生吸氧腐蚀（电化学腐蚀）。 ②铁锈的形成： Fe2++2OH﹣＝Fe（OH）2↓，4Fe（OH）2+2H2O+O2═4Fe（OH）3↓， 红褐色的Fe（OH）3失去部分水便得到铁锈 （Fe2O3 nH2O）。也： 4Fe+3O2+nH2O＝2Fe2O3 nH2O．
Cl2 2Fe+3Cl22FeCl3
S、I2 Fe+SFeS Fe+I2FeI2
小结 ①变价金属Cu和Fe与氧化性较弱的S、I2反应只能生成价态较低的金属化合物。
与H2O 3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2↑
与非氧化性酸 HCl Fe+2H+＝Fe2++H2↑
H2SO4
与 氧 化 性 酸 HNO3 Fe+4HNO3（稀）＝Fe（NO3）3+NO↑+2H2O Fe+6HNO3（浓）═Fe（NO3）3+3NO2↑+3H2O
浓 H2SO4 2Fe+6H2SO4（浓）═Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O
小结 ①浓硫酸或浓硝酸与铁在常温下发生钝化现象； ②铁与氧化性酸反应，主要不产生H2； ③铁和硝酸、浓硫酸反应，当铁过量时生成Fe2+．
与盐溶液 能置换出活动性顺序表排在其后面的金属单质： Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；Fe+2Fe3+＝3Fe2+
1．实验：把0.5g硫粉与1.0g铁粉混合均匀，放在陶土网上堆成条状。用灼熟的玻璃棒触及混合粉末的一端，当混合物呈红热状态时，移开玻璃棒，红热继续曼延至条状混合物的另一端至反应结束，冷却后得到黑色固体。实验过程中能闻到刺激性气味。下列分析不正确的是（ ）
A．由“红热继续曼延”，推断实验过程中发生了放热反应
B．“实验过程中能闻到刺激性气味”，推断S与O2反应生成了SO2
C．“黑色固体”溶于盐酸时产生臭鸡蛋气味气体，推断Fe与S发生了反应
D．“黑色固体”溶于盐酸后溶液呈浅绿色，推断Fe与S生成了+2铁的化合物
【答案】D
【解答】解：A．由“红热继续曼延”，反应持续进行，推断实验过程中发生了放热反应，故A正确；
B．“实验过程中能闻到刺激性气味”，推断S与O2反应生成了刺激性气味的SO2，故B正确；
C．“黑色固体”溶于盐酸时产生臭鸡蛋气味气体为H2S，推断Fe与S发生了反应生成了FeS，故C正确；
D．“黑色固体”溶于盐酸后溶液呈浅绿色，可能是铁和氧气反应生成的四氧化三铁和盐酸反应得到，不能推断Fe与S生成了+2铁的化合物，故D错误；
故选：D。
2．把铁片放入下列溶液中，铁片溶解且溶液的质量增大的是（ ）
A．FeCl3溶液 B．AgNO3溶液 C．AlCl3溶液 D．CuSO4溶液
【答案】A
【解答】解：A．铁片放入FeCl3溶液，发生反应：2Fe3++Fe＝3Fe2+，铁片溶解且溶液的质量增大，故A正确；
B．铁片放入硝酸银溶液，发生反应：2Ag++Fe＝Fe2++2Ag，铁片溶解但溶液的质量减小，故B错误；
C．铁片放入氯化铝溶液，不发生反应，故C错误；
D．铁片放入硫酸铜溶液，发生反应：Cu2++Fe＝Fe2++Cu，铁片溶解但溶液的质量减小，故D错误；
故选：A。
3．下列有关金属及其化合物的说法正确的是（ ）
A．K与TiCl4溶液反应可制备金属钛
B．Li在空气中燃烧的主要产物为过氧化锂
C．储氢合金储存H2和释放H2均为化学变化
D．Al、Fe在潮湿的空气中均易生锈
【答案】C
【解答】解：A．K性质活泼，与TiCl4溶液反应时，先和溶液中的水反应生成氢氧化钾和氢气，故K与TiCl4溶液反应不可以制备金属钛，故A错误；
B．Li在空气中燃烧的主要产物是氧化锂，无过氧化物生成，故B错误：
C．储氢合金能大量吸收H2，并与H2结合成金属氢化物，稍稍加热金属氢化物又会分解，均为化学变化，故C正确；
D．Al与氧气反应生成致密的氧化膜，保护内部金属不受腐蚀，所以铝在潮湿的空气中不易生锈，故D错误；
故选：C。
4．某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列三个实验。下列分析正确的是（ ）
A．实验所涉及的铁和三氯化铁属于电解质
B．实验①发生氧化还原反应，氧化剂为铁
C．实验②的现象：固体溶解，所得溶液呈浅绿色
D．实验②、③所得的分散系可用丁达尔效应区分
【答案】D
【解答】解：A．电解质是指在水溶液或熔融状态下能导电的化合物，铁是单质，不是化合物，不属于电解质，故A错误；
B．实验①中铁和氯气反应生成氯化铁，铁和氯元素化合价发生变化，发生氧化还原反应，氯元素化合价降低，氧化剂是氯气，故B错误；
C．含铁离子的溶液显黄色，铁和氯气反应生成氯化铁，所得溶液呈黄色，故C错误；
D．实验③可制备Fe（OH）3胶体，溶液和胶体可用丁达尔效应区分，故D正确；
故选：D。
考点二 铁的氧化物
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
名称（俗名） 氧化亚铁 三氧化二铁 （氧化铁，铁红） 四氧化三铁 （磁性氧化铁）
色、态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体
溶解性 都难溶于水
金属价态 +2 +3 +2；+3
磁性 无 无 有
与HCl反应 FeO+2H+ ＝Fe2++H2O Fe2O3+6H+ ＝2Fe3++3H2O Fe3O4+8H+ ＝Fe2++2Fe3++4H2O
与HNO3反应 3FeO+10H++NO3﹣ ＝3Fe3++NO↑+5H2O Fe2+ 被氧化为Fe3+
与HI反应 FeO+2H+＝Fe2++H2O Fe2O3+6H++2I﹣ ＝2Fe2++I2+3H2O Fe3+ 被还原为Fe2+
与 还 原 剂 （高温） H2+FeOFe+H2O 3H2+Fe2O32Fe+3H2O 4H2+Fe3O43Fe+4H2O
CO+FeOFe+CO2 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 4CO+Fe3O43Fe+4CO2
2Al+3FeO3Fe+Al2O3 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O3
稳定性 不稳定，可被氧化，在空气中加热被氧化成Fe3O4 较稳定
用途 颜料 磁性材料
5．如图是部分含铁粒子的“价﹣荷”二维图。下列推断不合理的是（ ）
A．在酸性环境中，Fe（OH）3可以变成b
B．通过化合反应和置换反应均可使Fe变成a
C．氯水可以实现a向b的转化
D．若将高铁酸根离子（）填入图中，应该填在c的位置
【答案】D
【解答】解：A．酸性环境下，氢氧化铁能够与氢离子反应生成铁离子和水，故A正确；
B．铁与铁离子化合得到亚铁离子，所以通过化合反应和置换反应均可使Fe变成a，故A正确；
C．氯水中含有氯气，能够将亚铁离子氧化生成铁离子，故C正确；
D．高铁酸根离子中铁元素为+6价，与c位置不符，故D错误；
故选：D。
6．下列物质性质与应用对应关系正确的是（ ）
A．氯气具有漂白性，可作漂白剂
B．Fe2O3是一种红棕色粉末，常用作红色油漆
C．Na2O2具有强氧化性，常用作供氧剂
D．FeCl3能水解，可用于腐蚀印刷铜制电路板
【答案】B
【解答】解：A、氯气与水反应生成具有强氧化性的HClO，而氯气本身不做漂白剂，故A错误；
B、Fe2O3为红色物质，则常用作红色油漆和涂料，故B正确；
C、过氧化钠与水和二氧化碳反应生成氧气，而不是本身的强氧化性，故C错误；
D、氯化铁与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，是铜发生氧化还原反应，而不是水解反应，故D错误；
故选：B。
7．对学科核心概念的理解是学科素养要求之一、下列有关说法正确的是（ ）
A．FeCl2、Fe（OH）3均可通过化合反应生成
B．CaO2和CaH2所含的化学键类型完全相同
C．不可用紫色石蕊试液鉴别新制氯水和稀盐酸
D．CaO2和CaO分别与稀盐酸的反应均属于氧化还原反应
【答案】A
【解答】解：A．铁和氯气在点燃条件下反应生成氯化铁，氢氧化亚铁、水和氧气通过化合反应生成Fe（OH）3，故A正确；
B．CaO2和CaH2均属于离子化合物，CaO2中含有离子键和非极性共价键，CaH2中只含有离子键，则所含的化学键类型不完全相同，故B错误；
C．将氯水和稀盐酸分别加入紫色石蕊溶液中，先变红后褪色的为新制氯水，只变红色的为稀盐酸，则可用紫色石蕊试液鉴别新制氯水和稀盐酸，故C错误；
D．CaO与稀盐酸的反应为金属化合物和稀酸的反应，没有化合价的改变，属于复分解反应，故D错误；
故选：A。
8．已知月球土壤中富含铁元素，其主要以铁单质和亚铁离子的形式存在。但嫦娥五号取回的微陨石撞击处的月壤样品中存在大量的三价铁，可能的原因是（ ）
A．FeO→Fe+Fe3O4 B．Fe3O4→Fe2O3+FeO
C．FeO+O2→Fe2O3 D．Fe2O3+FeO→Fe3O4
【答案】A
【解答】解：A．月球表面的铁元素以铁单质和亚铁离子形式存在，FeO中Fe为+2价，FeO可能反应生成Fe和Fe3O4，Fe3O4中含有三价铁，故A正确；
B．Fe3O4分解生成Fe2O3和FeO，虽然Fe2O3中含有三价铁，但是Fe3O4中含有较多三价铁，无法体现月球表面的铁元素主要以铁单质和亚铁离子的形式存在，故B错误；
C．月球表面没有氧气，FeO无法被氧化生成Fe2O3，故C错误；
D．月球表面铁元素主要以铁单质和亚铁离子的形式存在，Fe2O3中Fe为+3价，故D错误；
故选：A。
考点三 铁的氢氧化物
物质 氢氧化亚铁 氢氧化铁
化学式 Fe（OH）2 Fe（OH）3
物理 性质 色、态 白色絮状固体 红褐色固体
水溶性 都难溶于水
酸碱性 都是弱碱
与酸 反应 盐酸 Fe（OH）2+2H+＝Fe2++2H2O Fe（OH）3+3H+＝Fe3++3H2O
硝酸 3Fe（OH）2+10HNO3＝3Fe（NO3）3+NO↑+8H2O
稳定性 不稳定易被空气中氧气氧化，白色迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 不稳定，受热易分解
4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3 2Fe（OH）3 Fe2O3+3H2O
实验 室制 取 原理 Fe2++2OH﹣＝Fe（OH）2↓ Fe3++3OH﹣＝Fe（OH）3↓
注意 如何避免被氧化变质？ ①FeSO4晶体中不能含有 Fe3+； ②配制FeSO4溶液加入少量铁粉； ③配制溶液的蒸馏水及NaOH溶液均须用“煮沸”等方法以除去其中溶解的氧气； ④反应过程避免和空气接触。 如何制备氢氧化铁胶体？ 向沸水中滴加几滴FeCl3溶液而得，FeCl3不宜过多，浓度不宜过大，加热时间不宜过长，否则容易产生沉淀。
9．下列物质间的转化，不能一步实现的是（ ）
A．Fe2O3→Fe（OH）3 B．Na→NaOH
C．Na2O2→Na2CO3 D．Al2O3→AlCl3
【答案】A
【解答】解：A．氧化铁不与水反应，无法一步得到Fe（OH）3，不能一步实现转化，故A选；
B．金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，能一步实现转化，故B不选；
C．过氧化钠直接与CO2反应即可得到碳酸钠，能一步实现转化，故C不选；
D．氧化铝与稀盐酸反应生成氯化铝，能一步实现转化，故D不选；
故选：A。
10．有关铁的氢氧化物的说法中，错误的是（ ）
A．Fe（OH）2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色固体
B．Fe（OH）2具有还原性，在空气中易被氧化为Fe（OH）3
C．Fe（OH）2、Fe（OH）3都具有不稳定性，受热能分解
D．Fe（OH）3胶体呈红褐色、透明，能产生丁达尔现象
【答案】A
【解答】解：A．氢氧化亚铁是一种白色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色固体Fe（OH）3：4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3，故A错误；
B．氢氧化亚铁具有还原性，在空气中易被氧化为Fe（OH）3，故B正确；
C．氢氧化亚铁、氢氧化铁都具有不稳定性，受热能分解为相应的氧化物和水，故C正确；
D．氢氧化铁胶体呈红褐色、透明，能产生丁达尔现象，故D正确；
故选：A。
11．下列有关铁的化合物的说法不正确的是（ ）
A．Fe（OH）2不稳定，具有较强的氧化性
B．FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，均可与盐酸反应
C．Fe（OH）3可通过化合反应得到，Fe（OH）2则不能
D．Fe3O4为磁性氧化铁，其中铁的化合价为+2价和+3价
【答案】A
【解答】解：A.Fe（OH）2不稳定，具有较强的还原性，在空气中易被氧化为Fe（OH）3，故A错误；
B.FeO可与盐酸反应生成氯化亚铁和水，Fe2O3可与盐酸反应生成三氯化铁和水，FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，故B正确；
C.Fe（OH）2在空气中易被氧化为Fe（OH）3，反应为4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3，属于化合反应，Fe（OH）2不能通过化合反应得到，故C正确；
D.Fe3O4俗称磁性氧化铁，能被磁铁吸引，Fe3O4结构可表示为FeO Fe2O3，铁的化合价为+2价和+3价，故D正确；
故选：A。
考点四 铁盐和亚铁盐
（1）定义
①铁盐：含有铁离子（Fe3+）的盐；
②亚铁盐：含有铁离子（Fe2+）的盐。
（2）溶液中Fe3+、Fe2+的颜色
①铁离子：黄色；
②亚铁离子：浅绿色。
（3）铁盐和亚铁盐的相互转化
①亚铁离子转化为铁离子（Fe2+→Fe3+）：加入氧化剂，如氯水、酸性高锰酸钾溶液、过氧化氢、稀硝酸、氧气等；
②铁离子转化为亚铁离子（Fe3+→Fe2+）：加入还原剂，如Fe粉、KI溶液、维生素C、Cu粉等。
（4）铁离子与亚铁离子的检验
铁离子的检验：
①加入硫氰化钾溶液，若溶液变红，则证明含有Fe3+；
②加入氢氧化钠溶液，若产生红褐色沉淀，则证明含有Fe3+；
③加入淀粉碘化钾溶液，若溶液变蓝，则证明含有Fe3+；
亚铁离子的检验：
①先加入硫氰化钾溶液，溶液不变红，再滴加氯水，溶液变红，则证明含有Fe2+；
②加入氢氧化钠溶液，若产生白色沉淀，则证明含有Fe2+；
③加入铁氰化钾溶液，若产生蓝色沉淀，则证明含有Fe2+；
④加入酸性高锰酸钾溶液，若溶液褪色，则证明含有Fe2+。
12．制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为：2FeCl3+Cu＝2FeCl2+CuCl2。该反应利用了铜的（ ）
A．氧化性 B．还原性 C．稳定性 D．导电性
【答案】B
【解答】解：根据过程发生的反应2FeCl3+Cu＝2FeCl2+CuCl2可以看出，化合价升高的Cu元素所在的反应物Cu是还原剂，具有还原性，所以该反应利用了铜性质中的还原性，故B正确，
故选：B。
13．为了验证Fe3+的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是（ ）
A．只有④ B．只有③ C．③和④均错 D．全部错误
【答案】C
【解答】解：①铁离子与铁反应生成浅绿色的亚铁离子，故①正确；
②铁离子与硫氰化钾溶液反应显示红色，据此能够检验铁离子，故②正确；
③硫酸铜与氯化铁不发生反应，混合后溶液不会变成无色，故③错误；
④氯化铁与硝酸银反应生成白色氯化银沉淀，该性质不是铁离子的性质，故④错误；
⑤铁离子与氢氧化钠溶液反应生成红褐色氢氧化铁沉淀，据此可以检验是否存在铁离子，故⑤正确；
故选：C。
14．下列说法正确的是（ ）
A．Fe与过量稀H2SO4反应可以生成Fe2（SO4）3
B．Cu与FeCl3溶液反应可以说明Cu比Fe活泼
C．FeCl2不能通过化合反应得到
D．证明FeCl2溶液中含有FeCl3可以用KSCN溶液证明
【答案】D
【解答】解：A．Fe与过量稀H2SO4反应可以生成硫酸亚铁和氢气，故A错误；
B．u与FeCl3溶液反应生成氯化亚铁和氯化铜，只能说明铜的还原性强于二价铁离子，不能说明铜的还原性强于铁，不能说明Cu比Fe活泼，故B错误；
C．铁与氯化铁应生成氯化亚铁，故C错误；
D．二价铁离子遇KSCN溶液无明显的现象，三价铁离子遇KSCN溶液显红色，故D正确；
故选：D。
15．下列试剂不能使Fe2+转化为Fe3+的是（ ）
①氯水
②NaCl溶液
③酸性KMnO4
④H2O2溶液
⑤盐酸
⑥Na2SO4溶液
A．②⑤⑥ B．①③④ C．②④⑤ D．①②③
【答案】A
【解答】解：氧化剂可使Fe2+转化为Fe3+，则能将Fe2+转化为Fe3+有氯水、酸性高锰酸钾、H2O2溶液，则不能使Fe2+转化为Fe3+的是NaCl溶液、盐酸、Na2SO4溶液，
故选：A。
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习题精选
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16．下列关于金属的叙述中正确的是（ ）
A．所有的金属都是固态的
B．活泼的金属、或较活泼的金属能与酸反应，但不能与碱反应
C．金属元素在自然界中都是以化合态存在的
D．金属具有导电性、导热性和延展性
【答案】D
【解答】解：A．常温下金属单质大多数是固体，但是汞常温下为液态，故A错误；
B．活泼的金属、或较活泼的金属能与酸反应，有的金属能够与强碱溶液反应，如铝，故B错误；
C．并不是所有金属在自然界都是以化合态存在的，如金、银等，故C错误；
D．根据金属的通性可知，金属具有导电性、导热性和延展性，故D正确；
故选：D。
17．利用新技术能将不锈钢加工成为柔软的金属丝，它和棉纤维一起编织成为防辐射的劳防服装，这是利用了金属的（ ）
A．耐腐蚀性 B．还原性 C．热传导性 D．延展性
【答案】D
【解答】解：可以将不锈钢加工成柔软的金属丝，说明不锈钢具有良好的延展性。
故选：D。
18．下列图或表中，表示正确的是（ ）
A.地壳中元素含量顺序 B.金属的性质 C.物质的分类 D.氧的价﹣类二维图
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【解答】解：A．地壳中元素含量顺序为：氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾等，故A错误；
B．不活泼的金属与稀盐酸、稀硫酸不反应，故B错误；
C．分散系属于混合物，混合物与纯净物都是物质中的一种，故C正确；
D．过氧化钠与盐酸反应生成氯化钠、水和氧气，不属于碱性氧化物，故D错误；
故选：C。
19．下列有关金属及其化合物的说法中正确的是（ ）
A．将包有少量Na2O2固体的棉花放入坩埚，向棉花上滴几滴水，棉花立即燃烧
B．将少量钠加入硫酸铜溶液中，可置换出铜单质
C．向某溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，溶液紫色褪去，则该溶液中一定含Fe2+
D．将未打磨的铝片放入氢氧化钠溶液中，立即产生气泡
【答案】A
【解答】解：A．将包有少量Na2O2固体的棉花放入坩埚，向棉花上滴几滴水，过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，棉花立即燃烧，故A正确；
B．将少量钠加入硫酸铜溶液中，先和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀，不可置换出铜单质，故B错误；
C．向某溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，溶液紫色褪去，则该溶液中不一定含Fe2+，可能是还原性的硫离子等，故C错误；
D．将未打磨的铝片放入NaOH溶液中，氧化铝溶解，开始无气体，不能立即产生大量气泡，故D错误；
故选：A。
20．金属及其化合物的转化关系是化学学习的重要内容之一。下列各组物质的转化不能通过一步反应直接完成的是（ ）
A．Fe→FeCl2 B．NaOH→Na2CO3
C．MgCl2→Mg（OH）2 D．Al2O3→Al（OH）3
【答案】D
【解答】解：A．Fe→FeCl2的转化，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，能通过一步反应直接完成，故A正确；
B．NaOH→Na2CO3的转化中，二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，能通过一步反应直接完成，故B正确；
C．MgCl2→Mg（OH）2的转化中，氯化镁和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，能通过一步反应直接完成，故C正确；
D．氧化铝难溶于水，Al2O3→Al（OH）3的转化不能，通过一步反应直接完成，故D错误；
故选：D。
21．在给定条件下，下列物质转化均可实现的是（ ）
A．
B．
C．
D．溶液Mg
【答案】A
【解答】解：A．Fe2O3和CO在高温下反应生成Fe，Fe在氯气中燃烧生成FeCl3，能实现一步转化，故A正确；
B．碳酸的酸性小于盐酸，所以CaCl2溶液和CO2不反应，不能实现一步转化，故B错误；
C．Na在空气中燃烧生成Na2O2而不是Na2O，不能实现一步转化，故C错误；
D．电解MgCl2溶液反应方程式为MgCl2+2H2OCl2↑+H2↑+Mg（OH）2↓，应该用电解熔融MgCl2的方法冶炼Mg，不能实现一步转化，故D错误；
故选：A。
22．下列各组物质中，满足图示关系并在一定条件下能一步转化的组合是（ ）
序号 X Y Z W
① Na2O Na2O2 NaCl Na
② FeCl2 FeCl3 Fe（OH）3 Fe2O3
③ HCl Cl2 Ca（ClO）2 HClO
④ Al（OH）3 Al2O3 Na[Al（OH）4] Al
A．①② B．①③ C．②③ D．③④
【答案】B
【解答】解：①Na2O与O2在加热条件下反应生成Na2O2，Na2O2和HCl反应生成NaCl，电解熔融NaCl生成Na，Na在空气中反应生成Na2O；
②FeCl2被氯水氧化生成FeCl3，FeCl3和碱溶液反应生成Fe（OH）3，Fe（OH）3受热分解生成Fe2O3，Fe2O3不能一步转化为FeCl2；
③浓盐酸和MnO2共热得到Cl2，Cl2和石灰乳反应生成Ca（ClO）2，Ca（ClO）2溶液中通入CO2得到HClO，HClO溶液和SO2反应生成HCl；
④Al（OH）3受热分解生成Al2O3，Al2O3和氢氧化钠溶液生成Na[Al（OH）4]，Na[Al（OH）4]不能一步转化为Al，Al不能一步转化为Al（OH）3；
通过以上分析知，能一步转化的组合是①③，
故选：B。
23．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．通过化合反应和复分解反应均能直接得到d
B．a→f→g→d的每步转化均可一步实现
C．h具有强氧化性，在日常生活中可用于生活用水的消毒与净化
D．可将g加入浓碱液中制得d的胶体
【答案】D
【解答】解：A．氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁，4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3，铁盐和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁，Fe3++3OH﹣＝Fe（OH）3↓，通过化合反应和复分解反应均能直接得到，故A正确；
B．a→f→g→d转化关系中，铁和盐酸反应生成氯化亚铁，氯化亚铁和氯气反应生成氯化铁，氯化铁和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁，每步转化均可一步实现，故B正确；
C．盐具有强氧化性，能使蛋白质发生变性，被还原得到的铁离子水解生成氢氧化铁胶体，具有吸附性，能净水，在日常生活中可用于生活用水的消毒与净化，故C正确；
D．将g加入浓碱液中制得d的沉淀，向沸水中加入饱和氯化铜溶液加热到红褐色得到氢氧化铁胶体，故D错误；
故选：D。
24．某小组同学检验补铁剂中铁元素的价态，实验如图。
已知：ⅰ.SCN中硫元素的化合价为﹣2价；
ⅱ.邻二氮菲的结构简式为，邻二氮菲可以和Fe2+生成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子，可用于Fe2+的检测。
下列说法正确的是（ ）
A．为使③中现象明显，试剂a可以选用过量氯水
B．KMnO4褪色的原因一定是
C．用邻二氮菲检测Fe2+时，需先调节滤液pH，pH过大或过小均会影响测定
D．该实验可证实补铁剂中的铁元素以Fe2+和Fe3+形式存在
【答案】C
【解答】解：A．试剂a选用过量氯水，可能会导致SCN﹣离子被氧化，故A错误；
B．KMnO4褪色的原因不一定是亚铁离子被氧化、加入的氯离子也可以被氧化，故A错误；
C．用邻二氮菲测定Fe2+的浓度时，酸性较强时，H+能与N原子配位，碱性较强时，Fe2+能与OH﹣反应，所以应控制pH为5～6，原因是：当H+浓度高时，邻二氮菲中的N优先与H+形成配位键，导致与Fe2+配位能力减弱；当OH﹣浓度高时，OH﹣与Fe2+反应，影响Fe2+与邻二氮菲配位，pH过大或过小均会影响测定，故C正确；
D．补铁剂中亚铁离子能被空气中氧气氧化生成Fe3+，该实验不可证实补铁剂中的铁元素以Fe2+和Fe3+形式存在，故D错误；
故选：C。
25．下列有关Fe3+、Fe2+的性质及应用的说法正确的是（ ）
①向盛有FeCl3溶液的试管中加过量铁粉，充分振荡后加1滴KSCN溶液，黄色逐渐消失，加KSCN后溶液颜色不变
②将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2
③向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液显红色
④将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中制备Fe（OH）3胶体
⑤向Fe2（SO4）3溶液中加入过量铁粉的离子方程式：Fe3++Fe＝2Fe2+
⑥Fe2+与H2O2在酸性溶液中的反应：2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O
A．①②⑥ B．①②③ C．①④⑤ D．②④⑥
【答案】A
【解答】解：①向盛有FeCl3溶液的试管中加过量铁粉，充分振荡后，发生反应2FeCl3+Fe＝3FeCl2，黄色逐渐消失，再加1滴KSCN溶液后溶液颜色不变，故①正确；
②亚铁离子被氯气氧化生成铁离子，铁离子与铁又反应生成亚铁离子，可以除去工业废气中的Cl2，故②正确；
③Fe3+能与SCN﹣形成血红色Fe（SCN）3溶液，但FeCl2和NH4SCN不反应，溶液仍然呈浅绿色，故③错误；
④将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中反应生成氢氧化铁沉淀，制备Fe（OH）3胶体是向沸水中加入饱和氯化铁溶液，加热到红褐色得到氢氧化铁胶体，故④错误；
⑤向Fe2（SO4）3溶液中加入过量铁粉，Fe3+和Fe发生归中反应生成Fe2+，能得到硫酸亚铁溶液，反应的离子方程式为：2Fe3++Fe＝3Fe2+，故⑤错误；
⑥Fe2+在酸性溶液中能被H2O2氧化为铁离子，离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O，故⑥正确；
故选：A。
26．下列说法不正确的是（ ）
A．取少量溶液，滴加2﹣3滴KSCN溶液，再滴加几滴H2O2，可检验溶液中的Fe2+
B．通过化合反应可以由碳酸钠制得碳酸氢钠
C．受热时碳酸钠比碳酸氢钠更稳定
D．向碳酸氢钠粉末中加少量水，插入温度计，显示温度下降
【答案】A
【解答】解：A．取少量溶液，滴加2﹣3滴KSCN溶液时无明显现象，排除Fe3+的干扰，再滴加几滴H2O2，若溶液变红色，则可检验溶液中含有Fe2+，但该实验操作不严密，没有排除溶液中是否存在Fe3+，故A错误；
B．碳酸钠和二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠，化学方程式为CO2+H2O+Na2CO3＝2NaHCO3，属于化合反应，故B正确；
C．加热时碳酸钠不分解，碳酸氢钠分解生成碳酸钠、二氧化碳、水，说明受热时碳酸钠比碳酸氢钠更稳定，故C正确；
D．碳酸氢钠粉末溶于水的过程吸热，溶液的温度会降低，插入温度计时显示温度下降，故D正确；
故选：A。
27．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象。如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．铁与高温水蒸气的反应可实现上述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．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速被氧化成Fe2O3
D．Cu能将Fe3+转化为Fe2+，且该过程中Cu作还原剂
【答案】D
【解答】解：A．铁高温下和水蒸气反应生成四氧化三铁，不能实现上述转化①，故A错误；
B．加热氢氧化铁发生转化⑥分解生成氧化铁，但氧化铁不能溶于水转化为氢氧化铁，故B错误；
C．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C错误；
D．Cu具有还原性，能将Fe3+转化为Fe2+，该过程中Cu作还原剂，故D正确；
故选：D。
28．部分含铁微粒所带的电荷与其中铁元素化合价的关系如图所示。下列推断正确的是（ ）
A．M一定为FeO
B．红热的R能与水蒸气反应生成红棕色氧化物
C．高铁酸钠能对饮用水进行消毒、净化
D．Q被氧气氧化的离子方程式为4Fe2++O2+2H2O═4Fe3++4OH﹣
【答案】C
【解答】解：A．由图可知，M含+2价Fe元素，则M为FeO或FeCl2等，故A错误；
B．高温下Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，不生成红棕色氧化物，故B错误；
C．高铁酸钠中Fe为+6价，具有强氧化性，且还原产物铁离子水解生成胶体，可吸附水中悬浮杂质，则高铁酸钠能对饮用水进行消毒、净化，故C正确；
D．Q被氧气氧化时在酸性条件下发生，离子反应为4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O，故D错误；
故选：C。
29．某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣（主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质）制备七水合硫酸亚铁（FeSO4 7H2O），设计了如图流程：
已知：①SiO2与酸不反应；
②氢氧化铝能与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠溶液。
下列说法不正确的是（ ）
A．溶解烧渣选用足量硫酸，试剂 X选用铁粉
B．固体1中一定有SiO2，加NaOH溶液控制pH是为了使A13+转化为Al（OH）3进入固体2
C．从溶液2得到FeSO4 7H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解
D．若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO4 7H2O
【答案】D
【解答】解：A．最终生成的是硫酸亚铁，因此前面的酸应选择硫酸，试剂X选用铁粉，故A正确；
B．烧渣中只有二氧化硅不溶于酸，因此固体1中一定含有二氧化硅，溶液1加入铁粉后，溶液中存在亚铁离子和铝离子，控制pH可以使溶液中的铝离子沉淀，亚铁离子留在溶液中，故B正确；
C．FeSO4 7H2O不稳定，易被氧化，所以实验中须控制条件防止其被氧化，故C正确；
D．溶液1中含有铁离子，因此加入足量氢氧化钠后生成氢氧化铁沉淀，再加硫酸，得到的是硫酸铁而不是硫酸亚铁，故D错误；
故选：D。
30．某同学欲利用如图装置制取能较长时间存在的Fe（OH）2，其中实验所用溶液现配现用且蒸馏水先加热煮沸。下列分析正确的是（ ）
A．Fe（OH）2易被氧化，反应方程式为：2Fe（OH）2+O2+H2O═2Fe（OH）3
B．实验开始时应先关闭止水夹a、打开b，再向烧瓶中加入X
C．反应一段时间后可在烧瓶中观察到白色沉淀
D．反应结束后若关闭b及分液漏斗活塞，则Fe（OH）2可较长时间存在
【答案】D
【解答】解：A．Fe（OH）2具有还原性，易被氧气氧化为氢氧化铁，反应的方程式为：4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3，故A错误；
B．为防止Fe（OH）2被氧化，实验开始时应先打开止水夹a、b，再向烧瓶中加入稀硫酸，用铁和稀硫酸反应生成的氢气排出锥形瓶内的空气，故B错误；
C．反应一段时间后，关闭止水夹a，烧瓶内的硫酸亚铁被氢气压入锥形瓶，在锥形瓶内生成白色沉淀氢氧化亚铁，故C错误；
D．反应结束后若关闭b及分液漏斗活塞，氢氧化亚铁与空气隔绝，则Fe（OH）2可较长时间存在，故D正确；
故选：D。
31．某同学欲利用如图所示装置制取能较长时间存在的Fe（OH）2。下列分析错误的是（ ）
A．反应结束后若关闭止水夹b和分液漏斗的活塞，则Fe（OH）2可较长时间存在
B．实验开始时应先打开止水夹a、b，再向烧瓶中加入X
C．实验所用溶液应现配现用且配制溶液所用的蒸馏水需要先加热煮沸后迅速冷却
D．X可以是稀硫酸、稀硝酸或稀盐酸
【答案】D
【解答】解：A．由于装置中的空气及溶液中的氧气已经被除去，故Fe（OH）2可较长时间存在，故A正确；
B．实验开始时，应先打开a、b，再向烧瓶中加入稀硫酸，利用生成的氢气将装置中的空气排出，然后关闭a，利用压强差将烧瓶中生成的亚铁离子排入锥形瓶中反应生成Fe（OH）2，故B正确；
C．为排出溶液中的氧气，实验所用溶液应现配现用且配制溶液所用的蒸馏水需要先加热煮沸后迅速冷却，故C正确；
D．X可以是稀硫酸或稀盐酸，但稀硝酸会将亚铁离子氧化为+3价的铁离子，故D错误；
故选：D。
32．某同学利用如图所示的实验装置进行铁跟水蒸气反应的实验，并研究反应后硬质试管中黑色固体物质的成分。下列说法正确的是（ ）
A．观察到肥皂水中产生气泡说明该反应中已经有氢气生成
B．向反应后的固体加入稀硫酸使其完全溶解，若滴加KSCN溶液后不变红色，说明没有生成Fe3O4
C．向反应后的固体加入稀硫酸使其完全溶解，若滴加铁氰化钾溶液后出现蓝色沉淀，说明铁粉未完全反应
D．排除氧气干扰的条件下，将反应后的固体用稀硫酸溶解，若滴加KSCN溶液后变红色，说明黑色固体中可能有Fe3O4
【答案】D
【解答】解：A．在导管末端会产生大量的肥皂泡，用燃着的火柴靠近肥皂泡，有爆鸣声才能说明是氢气，故A错误；
B．若滴加KSCN溶液后不变红色，说明不含三价铁离子，但由于铁粉能把三价铁离子还原成二价铁离子，不能确定黑色粉末是否含有Fe3O4，故B错误；
C．若滴加铁氰化钾溶液后出现蓝色沉淀，说明含有二价铁离子，不能确定二价铁离子来自铁粉还是Fe3O4，故C错误；
D．若滴加KSCN溶液后变红色，说明含三价铁离子，说明黑色固体中可能有Fe3O4，故D正确；
故选：D。
33．铁粉与水蒸气反应的实验装置图（夹持装置已略去）如图，下列说法错误的是（ ）
A．实验进行前，应检查装置的气密性
B．该实验表明：高温下，铁可与水蒸气反应
C．生成的气体在点燃之前，不用验纯
D．该反应的基本反应类型为置换反应
【答案】C
【解答】解：A．连接装置后，在进行实验之前，需要检查装置的气密性，故A正确；
B．该实验可以表明高温下，铁可与水蒸气反应，故B正确；
C．铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，氢气为可燃性气体，与空气混合会引发爆炸，所以在点燃生成的气体之前，需要验纯，故C错误；
D．置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，该反应属于置换反应，故D正确；
故选：C。
34．铁粉具有平肝镇心，消痈解毒之功效，主治惊痫、癫狂、脚气冲心、贫血等。某兴趣小组探究用氢气和碳酸亚铁制取铁粉并检验反应产物，实验装置如图。下列说法不正确的是（ ）
A．通过调节分液漏斗的活塞以控制产生H2的快慢
B．装置①的作用是干燥氢气
C．装置②、③中的药品可分别是无水硫酸铜、无水氯化钙
D．无需加装置③
【答案】D
【解答】解：A．由上述分析可知，X装置为Zn和稀硫酸发生置换反应制备H2的装置，分液漏斗可调节稀硫酸的滴入速率从而控制H2产生的快慢，故A正确；
B．①装置盛有浓硫酸干燥H2，防止对后面产物的检验产生干扰，故B正确；
C．由上述分析可知，②为检验产物H2O的装置，可盛装白色的无水硫酸铜固体，③装置的主要目的是吸收H2O并防止④中的H2O进入②装置中造成干扰，可以是无水CaCl2或无水硫酸铜，但碱石灰会吸收CO2，不能选碱石灰，故C正确；
D．由上述分析可知，③装置的主要目的是吸收H2O并防止④中的H2O进入②装置中造成干扰，不能去掉，故D错误；
故选：D。
35．下列推断合理的是（ ）
A．明矾[KAl（SO4）2 12H2O]在水中能形成Al（OH）3胶体，可用作净水剂
B．向50mL 18mol/L 硫酸中加入足量铜片并加热，被还原硫酸的物质的量是0.45mol
C．浓硫酸溅到皮肤上，立即用碳酸钠稀溶液冲洗
D．将SO2通入品红溶液，溶液褪色后加热恢复原色；将SO2通入溴水，溴水色后加热也能恢复原色
【答案】A
【解答】解：A、明矾溶液中铝离子水解生成氢氧化铝胶体具有吸附悬浮杂质的作用，可用作净水剂，故A正确；
B、50ml 18mol/L的硫酸中n（H2SO4）＝18mol/L×0.05L＝0.9mol，假设50ml 18mol/L的硫酸中的硫酸分子全部与铜反应时，据Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O可知作氧化剂的硫酸为0.45mol，起酸作用的硫酸0.45mol，随着反应的进行，浓硫酸溶液的浓度逐渐减小，当成为稀硫酸是此反应停止，所以作氧化剂的硫酸的物质的量小于0.45mol，即被还原的硫酸的物质的量小于0.45mol，故B错误；
C、浓硫酸溶于水放出大量的热，并有强烈的腐蚀性，浓硫酸沾到皮肤或衣服上，应先用布擦拭去，再用大量水冲洗，然后涂上3%﹣5%的NaHCO3溶液，故C错误；
D、SO2通入溴水后发生氧化还原反应，SO2+Br2+2H2O＝H2SO4+2HBr，则将SO2通入溴水，溴水褪色后加热不能恢复原色，故D错误。
故选：A。
36．120mL含有0.20mol碳酸钠的溶液和200mL盐酸，不管将前者滴入后者，还是将后者滴入前者，都有气体产生，但最终生成的气体体积不同，且比值为5：2，则盐酸的浓度是（ ）
A．2.0mol/L B．1.0mol/L C．0.18mol/L D．1.25mol/L
【答案】D
【解答】解：设HCl为nmol，当碳酸钠滴入盐酸中时发生CO32﹣+2H+═H2O+CO2↑反应，生成CO2的物质的量为mol；当盐酸滴入碳酸钠溶液时，反应顺序为CO32﹣+H+═HCO3﹣、HCO3﹣+H+═H2O+CO2↑，发生CO32﹣+2H+═H2O+CO2↑反应消耗盐酸0.2mol，发生HCO3﹣+H+═H2O+CO2↑反应，消耗盐酸（n﹣0.2）mol，所以生成CO2的物质的量为（n﹣0.2）mol，则：（n﹣0.2）＝5：2，n＝0.25，盐酸的浓度是＝1.25mol/L，
故选：D。
37．今有浓度均为3mol L﹣1的盐酸和硫酸各100mL，分别加入等质量的Fe粉，反应完毕后生成气体的质量之比为3：4，则加入盐酸中的铁粉的质量为（ ）
A．5.6g B．8.4g C．11.2g D．16.8g
【答案】C
【解答】解：由于最后生成的气体质量不等，所以证明盐酸反应不足，而硫酸过量，否则生成气体的质量之比应该是1：2，
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑①
生成气体的物质的量为＝0.15mol，氢气的质量为0.15moL×2g/mol＝0.3g，
反应完毕后生成气体的质量之比为3：4，所以由硫酸生成的气体质量为0.4g，
设铁的质量为x，则
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑②
56 2
x 0.4g
，解得x＝11.2g，
故选：C。
38．现有2mol/L盐酸和稀硫酸溶液各100mL，分别加入等量的铁粉，反应结束后所生成的氢气体积比为2：3，则加入的铁粉的质量为（ ）
A．5.6g B．8.4g C．2.8g D．16.8g
【答案】B
【解答】解：由于最后生成的气体质量不等，证明盐酸反应不足、硫酸过量，否则若铁过量，则生成气体的质量之比应该是1：2，若铁不足，生成的氢气体积相等，
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑①
1 2 1
生成气体的物质的量为：＝0.1mol，氢气的质量为0.1mol×2g/mol＝0.2g；
反应完毕后生成气体的质量之比为2：3，所以由硫酸生成的气体质量为：0.2g×＝0.3g，
设铁的质量为x，则
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑②
56 2
x 0.3g
x＝8.4g
故选：B。
39．向10.8gFe2O3、Fe3O4和Cu的混合物中加入150mL1mol/LH2SO4时，固体恰好完全溶解，所得溶液中不含Fe3+。若用过量的H2在高温下还原相同质量的原混合物，所得固体质量是（ ）
A．2.4g B．8.4g C．1.12g D．9.68g
【答案】B
【解答】解：Fe2O3、Fe3O4、Cu的混合物中加入硫酸溶液中，固体恰好完全溶解，所得溶液中不含Fe3+，溶液中溶质为CuSO4、FeSO4，硫酸中H元素与混合物中O元素结合生成水，由水的分子式H2O可知，故n（O）＝n（H2SO4）＝0.15L×1mol/L＝0.15mol，用过量的H2在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为氧化物中氧元素的质量，所以固体减少的质量为0.15mol×16g/mol＝2.4g，故所得固体质量为10.8g﹣2.4g＝8.4g，
故选：B。
40．向5.2gFe3O4、Fe2O3、Cu的混合物中加入0.5mol/L的硫酸溶液140mL时，固体恰好完全溶解，所得溶液中不含Fe3+。若用过量的H2在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为（ ）
A．1.12g B．2.24g C．3.24g D．4.42g
【答案】A
【解答】解：n（Cu）＝n[Fe2（SO4）3]＝n（Fe3O4）+n（Fe2O3）向5.2g Fe3O4、Fe2O3、Cu的混合物中加入0.5mol/L的硫酸溶液140mL时，固体恰好完全溶解，所得溶液中不含Fe3+说明溶液为Fe（SO4）2和CuSO4，用过量的H2在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为其中所含有的氧元素的质量；假设混合物中Fe3O4、Fe2O3的物质的量分别为X、Y，则Cu的物质的量为（X+Y）；则3X+2Y+X+Y＝0.14L×0.5 mol/L＝0.07；232X+160Y+64（X+Y）＝5.2．则X＝0.01mol；Y＝0.01mol，n（O）＝4×0.01mol+3×0.01mol＝0.07mol．若用过量的H2在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为m＝n M＝0.07mol×16g/mol＝1.12g，
故选：A。
41．向200mLFe2（SO4）3和CuSO4的混合溶液中逐渐加入铁粉，充分反应后溶液中固体剩余物的质量与加入铁粉的质量如图所示，忽略溶液体积的变化。下列说法错误的是（ ）
A．a点时溶液中发生的反应为：Fe+2Fe3+＝3Fe2+
B．b点时溶液中的阳离子有：Cu2+、Fe2+
C．c点时溶液中溶质的物质的量浓度为0.25mol/L
D．原溶液中Fe2（SO4）3和CuSO4的物质的量浓度之比为1：1
【答案】D
【解答】解：A．0 0.56gFe发生Fe+2Fe3+＝3Fe2+a点位于这之间，故A正确；
B．0.56g 1.68gFe时，剩余物为1.28g，而1.28gCu的物质的量为0.02mol，此时发生Fe+Cu2+＝Fe2++Cu，b点位于加入铁0.56g 1.68g之间，b点溶液中的阳离子有：Cu2+、Fe2+，故B正确；
C．加入铁粉为从1.68g 2.24g时，加入铁粉的质量为0.56g，固体物增重量为1.84g﹣1.28g＝0.56g，说明此过程中铁粉未参加反应生成铜单质，即c点的溶质为FeSO4，加入铁粉0 0.56gFe发生Fe+2Fe3+＝3Fe2+，生成FeSO4的物质的量为0.03mol，加入铁粉0.56g 1.68g发生Fe+Cu2+＝Fe2++Cu，生成FeSO4的物质的量为0.02mol，所以c点时溶液中溶质的物质的量浓度为，故C正确；
D．由上述分析可知原溶液中Fe3+为0.02mol，则Fe2（SO4）3为0.01mol，Cu2+为0.02mol，则CuSO4为0.02mol，所以原溶液中Fe2（SO4）3和CuSO4的物质的量浓度之比＝物质的量之比为1：2，故D错误；
故选：D。
42．聚合硫酸铁[Fex（OH）y（SO4）z]（铁元素化合价为+3）是一种高效的混凝剂，常用于净水，它的组成可以通过以下实验测定：
①称取一定质量的聚合硫酸铁，配成100.00mL的溶液。
②准确量取25.00mL溶液，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体4.66g。
③准确量取25.00mL溶液，加入足量的NaOH溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、灼烧至恒重，得到红棕色固体1.2g。
该聚合硫酸铁组成中x：y：z的值为（ ）
A．1：1：1 B．4：6：3 C．3：1：4 D．4：2：5
【答案】C
【解答】解：白色沉淀为BaSO4，n（BaSO4）＝＝0.02mol，根据相等得n（）＝n（BaSO4）＝0.02mol，红棕色固体是Fe2O3，n（Fe2O3）＝＝0.0075mol，根据碳原子守恒得n（Fe）＝2n（Fe2O3）＝2×0.0075mol＝0.015mol，则x：z＝0.015mol：0.02mol＝3：4，化合物中各元素化合价的代数和为0，设x＝3、z＝4，3x+（﹣1）y+（﹣2）×4＝0，y＝1，所以该聚合硫酸铁组成中x：y：z的值3：1：4，
故选：C。
43．聚合硫酸铁[Fex（OH）y（SO4）z]m（铁元素化合价为+3）是一种高效的混凝剂，常用于净水，它的组成可以通过以下实验测定：
①称取一定质量的聚合硫酸铁，配成100.00mL的溶液。
②准确量取25.00mL溶液，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体4.66g。
③准确量取25.00mL溶液，加入足量的NaOH溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥、灼烧，得到红棕色固体1.28g。
该聚合硫酸铁组成中x：y：z的值为（ ）
A．6：3：5 B．3：1：2 C．3：2：1 D．4：2：5
【答案】D
【解答】解：化合物中所有元素化合价代数和为0，[Fex（OH）y（SO4）z]m中铁元素化合价为+3，故3x﹣y﹣2z＝0；步骤②中BaCl2溶液中Ba2+与结合生成BaSO4沉淀，故n（BaSO4）＝；由实验③可知，加入的NaOH溶液与Fe3+反应生成Fe（OH）3沉淀，固体灼烧后得到Fe2O3，故n（Fe2O3）＝，则混凝剂中含n（Fe）＝0.016mol，则由聚合硫酸铁[Fex（OH）y（SO4）z]m可知，，与3x﹣y﹣2z＝0联立，x：y：z＝4：2：5，
故选：D。
44．某白色固体可能含有NaClO、BaSO4、AlCl3、NaOH。取少量固体进行如下实验：①溶于水，得到无色透明溶液；②向所得溶液中加一定量盐酸，产生白色沉淀和黄绿色气体。根据上述实验现象可判断其组成为（ ）
A．NaClO、NaOH B．NaClO、AlCl3、NaOH
C．NaClO、BaSO4 D．AlCl3、NaOH、BaSO4
【答案】B
【解答】解：①溶于水，得到无色透明溶液，由于BaSO4难溶于水，说明不存在BaSO4；②向所得溶液中加一定量盐酸，产生白色沉淀和黄绿色气体，该沉淀为Al（OH）3，气体为Cl2，说明存在AlCl3、NaClO，少量H+与[Al（OH）4]﹣反应产生氢氧化铝沉淀，则也存在NaOH；其组成为NaClO、AlCl3、NaOH，
故选：B。
45．某固体物质X中可能含有Fe、CuO、NaCl、Na2CO3和KNO3中的若干种，为确定其组成，取物质X做如下实验，过程中所加试剂均过量。下列说法正确的是（ ）
A．固体2可能是Fe、Cu的混合物
B．用焰色试验确定物质X是否含有KNO3，直接观察颜色为紫色
C．物质X中一定含有NaCl和Na2CO3
D．气体2一定是混合物
【答案】D
【解答】解：固体物质X加H2O，得到固体1和溶液1，可知X中含有不溶于水的固体，加过量盐酸后还有不溶于盐酸的固体2，可知X中同时含有Fe、CuO，则固体2的成分是生成的Cu，溶液1加入盐酸，生成气体1，可知X中含有Na2CO3。物质X加入盐酸得到气体2和溶液3，没有剩余固体，结合上述分析，可知X中一定含有KNO3，则气体2是H2、CO2、NO等混合气体，溶液3加硝酸银溶液产生白色沉淀，不能说明物质中一定含有NaCl；
A．经分析，固体1是Fe、CuO的混合物，加入过量盐酸后，固体2中不可能有Fe剩余，固体2的成分是反应生成的Cu，故A错误；
B．经分析，物质X中一定含有KNO3，通过焰色试验检验钾离子需要透过蓝色钴玻璃，故B错误；
C．经分析物质X中一定含有Na2CO3，不一定含有NaCl，故C错误；
D．经分析气体2是H2、CO2、NO等混合气体，故D正确；
故选：D。
46．固体粉末X中可能含有FeO、CuO、MnO2、KCl和K2CO3中的若干种。为确定该固体粉末的成分，某同学将X加入足量稀盐酸中，只观察到有黑色固体Y剩余并得到黄色溶液Z。通过以上实验现象，下列结论正确的是（ ）
A．X中一定不含CuO、FeO和K2CO3
B．Y中一定只含有MnO2
C．Z中阳离子一定只有Fe3+、H+
D．用铂丝蘸取少量溶液Z放在酒精灯上灼烧，未观察到紫色则X中不含KCl
【答案】B
【解答】解：A．由上述分析可知，X中含有FeO、CuO、MnO2，无K2CO3，可能含有KCl，故A错误；
B．FeO、CuO都能与盐酸反应，MnO2是不溶于盐酸的黑色固体，则Y中一定只含有MnO2，故B正确；
C．Z溶液呈黄色，则一定含有的阳离子为Fe2+、Cu2+、H+，一定不含有Fe3+，故C错误；
D．检验K+需要透过蓝色钴玻璃，所以用铂丝蘸取少量溶液Z放在酒精灯上灼烧，未观察到紫色，则不能确定X中是否KCl，故D错误；
故选：B。
47．某白色粉末可能含有Ba（NO3）2、CaCl2、K2CO3，进行如下实验：
①将少量粉末加入水中，振荡，有白色沉淀生成
②向①的悬浊液中加入过量稀硝酸，白色沉淀消失，并有气泡产生
③取少量②的溶液，滴入AgNO3溶液，有白色沉淀生成
依据实验现象，下列关于白色粉末的判断正确的是（ ）
A．只含有K2CO3
B．一定含有K2CO3、CaCl2和Ba（NO3）2
C．一定含有K2CO3和CaCl2，可能含有Ba（NO3）2
D．一定含有K2CO3，还含有CaCl2和Ba（NO3）2中的一种
【答案】C
【解答】解：A．由上述分析可知，原白色粉末中一定含有CaCl2，K2CO3，故A错误；
B．由上述分析可知，原白色粉末中可能含有Ba（NO3）2，故B错误；
C．由上述分析可知，原白色粉末中一定含有CaCl2，K2CO3，可能含有Ba（NO3）2，故C正确；
D．由上述分析可知，原白色粉末中一定含有CaCl2，K2CO3，可能含有Ba（NO3）2，故D错误；
故选：C。
48．澄清石灰水中依次加入含有甲、乙、丙溶质的三种溶液，进行如图实验：
则甲、乙、丙可能是（ ）
A．Na2CO3、HCl、Fe（NO3）3
B．NaHCO3、HCl、AgNO3
C．K2CO3、HNO3、BaCl2
D．Ca（HCO3）2、H2SO4、MgCl2
【答案】B
【解答】解：A．Na2CO3和石灰水反应生成CaCO3沉淀和NaOH，CaCO3和过量HCl反应生成CaCl2、CO2气体和水，HCl、NaCl、CaCl2和Fe（NO3）3均不反应，实验现象不符合，故A错误；
B．NaHCO3和石灰水反应生成CaCO3沉淀、Na2CO3和水，CaCO3和过量HCl反应生成CaCl2、CO2气体和水，HCl、NaCl、CaCl2和AgNO3均反应生成AgCl沉淀，实验现象符合，故B正确；
C．K2CO3和石灰水反应生成CaCO3沉淀和KOH，CaCO3和HNO3反应生成Ca（NO3）2、CO2气体和水，HNO3、KNO3、Ca（NO3）2和BaCl2均不反应，实验现象不符合，故C错误；
D．Ca（HCO3）2和石灰水反应生成CaCO3沉淀，CaCO3和H2SO4反应生成微溶性CaSO4、CO2气体和水，沉淀不消失，过量的H2SO4与MgCl2不反应，实验现象不符合，故D错误；
故选：B。
49．实验室有一包白色固体，可能含有Na2CO3、NaHCO3和NaCl中的一种或多种。下列根据实验事实得出的结论中，正确的是（ ）
A．NaHCO3属于酸式盐，可以发生以下电离：
B．取一定量固体，溶解，向溶液中滴加适量AgNO3溶液，观察到有白色沉淀生成，说明原固体中一定含有NaCl
C．取一定量的固体，溶解，向溶液中加入适量CaO粉末，充分反应后观察到有白色沉淀生成，说明原固体中一定含有Na2CO3
D．称取5.92g固体，加热至恒重，若固体质量减少0.93g，则原样中含有2.52g NaHCO3
【答案】D
【解答】解：A．碳酸氢钠属于酸式盐，可以发生以下电离：，故A错误；
B．取一定量固体，溶解，向溶液中滴加适量硝酸银溶液，碳酸根离子、氯离子都能和银离子反应生成沉淀，故B错误；
C．取一定量固体，溶解，向溶液中加入适量氧化钙粉末，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙和Na2CO3、NaHCO3都能生成沉淀，故C错误；
D．根据反应2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，2mol即168g碳酸氢钠加热分解减少62g，固体质量减少0.93g，则原样中含有碳酸氢钠，故D正确；
故选：D。
50．某白色粉末中可能含有AgNO3、BaCl2、K2SO4、CaCO3、NaOH、CuSO4中的一种或几种，为了探究它的成分，进行以下实验：
①向白色粉末中加入适量的水，充分振荡后过滤，得到白色滤渣A和无色滤液B；
②向白色滤渣A中加入足量稀盐酸，滤渣全部溶解，得到无色气体C；
③将无色气体C通入①中所得无色滤液B中，生成白色沉淀D。
下列对该溶液的说法正确的是（ ）
A．白色粉末一定不含有AgNO3、NaOH、CuSO4
B．白色粉末可能含有BaCl2、K2SO4、NaOH
C．白色粉末一定含有BaCl2、CaCO3可能含有NaOH
D．白色粉末一定含有BaCl2、CaCO3、NaOH
【答案】D
【解答】解：A．由上述分析可知，原白色粉末中含有BaCl2、NaOH、CaCO3，不含有AgNO3、K2SO4、CuSO4，故A错误；
B．原白色粉末中含有BaCl2，实验②向白色滤渣A中加入足量稀盐酸，滤渣全部溶解，则不含有K2SO4，故B错误；
C．实验③中生成的白色沉淀D为BaCO3，则原白色粉末中一定含有NaOH，故C错误；
D．由上述分析可知，原白色粉末中含有BaCl2、NaOH、CaCO3，不含有AgNO3、K2SO4、CuSO4，故D正确；
故选：D。
51．工业上常采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣 （主要成分为 Fe2O3、SiO2、Al2O3）制取七水合硫酸亚铁（FeSO4 7H2O），设计流程如图：
（1）溶解烧渣选用的足量的酸的名称是 硫酸 。
（2）固体1的主要成分是 SiO2 。
（3）加入药品 X 后，溶液 1 中主要反应的离子方程式为 2Fe3++Fe＝3Fe2+、Fe+2H+＝Fe2++H2↑ 。
（4）从溶液 2 得到 FeSO4 7H2O 产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解，经过 蒸发浓缩 、 冷却结晶 、过滤等步骤得到晶体。
（5）有同学认为在溶液 1 中直接加 NaOH 至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO4 7H2O，你认为这一方案 不可行 （填写“可行”或“不可行”）。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）由流程分析可知，产品为FeSO4 7H2O晶体，所以溶解烧渣选用足量的硫酸，
故答案为：硫酸；
（2）通过以上分析知，固体1为不溶于稀硫酸的SiO2，
故答案为：SiO2；
（3）通过以上分析知，X为Fe，溶液1含有Fe2（SO4）3和硫酸，试剂X与溶液1发生的离子反应为2Fe3++Fe＝3Fe2+、Fe+2H+＝Fe2++H2↑，
故答案为：2Fe3++Fe＝3Fe2+、Fe+2H+＝Fe2++H2↑；
（4）从溶液中获取晶体的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，
故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶；
（5）在溶液1中含有铁离子和铝离子，加过量的氢氧化钠，铝离子转化为偏铝酸根离子，铁离子与氢氧根离子结合生成氢氧化铁沉淀，所以最终得到的是硫酸铁而不是硫酸亚铁，所以这一方案不可行，
故答案为：不可行。
52．将标准状况下一定体积的CO2缓缓通入体积为V L NaOH溶液中，充分反应后，在减压低温的条件下蒸发溶液，得到白色固体．
（1）由于CO2通入量不同，所得到的白色固体的组成不同，推断并写出各种可能组成的化学式：（可以不填满，也可以添加序号）
① NaOH和Na2CO3 ；② Na2CO3 ；③ Na2CO3和NaHCO3 ；
④ NaHCO3 ；⑤ 不填 ；⑥ 不填 ．
（2）按反应的先后顺序，写出各步反应的离子方程式： CO2+2OH﹣＝+H2O、+H2O+CO2＝2 ．
（3）若反应中CO2和NaOH均无剩余，反应后向溶液中加入过量的澄清石灰水生成m1g白色沉淀．
①根据以上数据，能否推理计算出标准状况下CO2的体积？若能，用代数式表示CO2的体积V（CO2）＝ 0.224m1L ．若不能，理由是 不填 ．
②根据以上数据，能否推理计算出NaOH溶液的浓度？若能，用代数式表示NaOH溶液的浓度c（NaOH）＝ 不能 ．若不能，理由是 若为Na2CO3和NaHCO3，利用已知的信息无法计算钠离子的物质的量，则不能计算出NaOH溶液的浓度 ．
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）①当CO2与NaOH的物质的量比小于1：2时，由反应CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O可知反应生成碳酸钠，还有剩余的
NaOH，减压低温的条件下蒸发溶液，得到白色固体为NaOH和Na2CO3；
②当二氧化碳与NaOH的物质的量为1：2时，反应CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O恰好完全进行，则溶液中的溶质为Na2CO3，减压低温的条件下蒸发溶液，得到白色固体为Na2CO3；
③当二氧化碳与NaOH的物质的量比大于1：2，而小于1：1时，发生CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O、CO2+NaOH═NaHCO3，减压低温的条件下蒸发溶液，得到白色固体为Na2CO3和NaHCO3；
④当二氧化碳与NaOH的物质的量比≥1：1时，发生CO2+NaOH═NaHCO3，减压低温的条件下蒸发溶液，得到白色固体为
NaHCO3；
故答案为：NaOH和Na2CO3；Na2CO3；Na2CO3和NaHCO3；NaHCO3；
（2）因CO2缓缓通入NaOH溶液中，先发生CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O，后发生Na2CO3+H2O+CO2═NaHCO3，
离子反应分别为CO2+2OH﹣＝+H2O、+H2O+CO2＝2，
故答案为：CO2+2OH﹣＝+H2O；+H2O+CO2＝2；
（3）①因白色沉淀为碳酸钙，由碳原子守恒可知，标准状况下二氧化碳的体积为×22.4L/mol＝0.224m1L，
故答案为：0.224m1L；
②反应中CO2和NaOH均无剩余，溶液中的溶质可能为Na2CO3，也可能为NaHCO3，还可能为Na2CO3和NaHCO3，加入过量的澄清石灰水生成m1g白色沉淀，只能有碳原子守恒计算出碳的物质的量，但若为Na2CO3和NaHCO3，利用已知的信息无法计算钠离子的物质的量，则不能计算出NaOH溶液的浓度，
故答案为：不能；若为Na2CO3和NaHCO3，利用已知的信息无法计算钠离子的物质的量，则不能计算出NaOH溶液的浓度．
53．铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
（1）要确定铁的某氯化物FeClx的化学式。实验中称取0.54g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH﹣的阴离子交换柱，使Cl﹣和OH﹣完全发生交换。交换完成后，流出溶液的OH﹣恰好被用0.40mol L﹣1的盐酸25.00mL完全中和。计算FeClx中x值为 3 ；（保留整数）
（2）现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品，采用上述方法测得n（Fe）：n（Cl）＝1：2.1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为 10% 。在实验室中，FeCl2可用铁粉和 盐酸 反应制备，FeCl3可用铁粉和 氯气 反应制备；
（3）FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为 2Fe3++2I﹣＝2Fe2++I2 ；
（4）高铁酸钾（K2FeO4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为 2Fe3++10OH﹣+3ClO﹣═2+3Cl﹣+5H2O或2Fe（OH）3+4OH﹣+3ClO﹣═2+3Cl﹣+5H2O 。
【答案】（1）3；
（2）10%；盐酸；氯气；
（3）2Fe3++2I﹣＝2Fe2++I2；
（4）2Fe3++10OH﹣+3ClO﹣═2+3Cl﹣+5H2O或2Fe（OH）3+4OH﹣+3ClO﹣═2+3Cl﹣+5H2O。
【解答】解：（1）n（Cl﹣）＝n（H+）＝n（OH﹣）＝0.0250L×0.40 mol L﹣1＝0.010 mol，则×x＝0.010 mol，解得x＝3，
故答案为：3；
（2）设混合物中FeCl2物质的量为x，FeCl3的物质的量为y，则（x+y）：（2x+3y）＝1：2.1，得到x：y＝9：1，氯化铁物质的量分数＝×100%＝10%；在实验室中，FeCl2可用铁粉和盐酸反应得到，FeCl3可用铁粉和氯气反应生成，
故答案为：10%；盐酸；氯气；
（3）氯化铁具有氧化性、碘化氢具有还原性，二者发生氧化还原反应生成氯化亚铁和碘单质，反应离子方程式为：2Fe3++2I﹣＝2Fe2++I2，
故答案为：2Fe3++2I﹣＝2Fe2++I2；
（4）FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，结合电子守恒、原子守恒和电荷守恒配平书写离子方程式：2Fe3++10OH﹣+3ClO﹣═2+3Cl﹣+5H2O或2Fe（OH）3+4OH﹣+3ClO﹣═2+3Cl﹣+5H2O，
故答案为：2Fe3++10OH﹣+3ClO﹣═2+3Cl﹣+5H2O或2Fe（OH）3+4OH﹣+3ClO﹣═2+3Cl﹣+5H2O。
54．为探究一种矿石（FeOx）的组成，已知矿石不含其他杂质，铁元素呈+2、+3价，氧元素为﹣2价。称取1.504g样品用足量的稀硫酸溶解，所得溶液用20mL0.100mol L﹣1的K2Cr2O7溶液恰好使+2价铁元素氧化为+3价，同时Cr元素被还原为+3价。另取1.504g样品用足量的H2还原，得固体1.120g。请回答：
（1）实验用稀硫酸溶解矿石而不用盐酸，原因是 K2Cr2O7会氧化溶液中的Cl﹣，影响测定（或化学方程式K2Cr2O7+6HCl+4H2SO4＝Cr2（SO4）3+3Cl2↑+K2SO4+7H2O） （用文字或用方程式表述均可）。
（2）矿石的化学组成为 FeO1.2 。
（3）若无“另取1.504g样品用足量的H2还原，得固体1.120g”的数据，能否求得该矿石的组成： 能 （填“能”或“否”）。
【答案】（1）K2Cr2O7会氧化溶液中的Cl﹣，影响测定（或化学方程式K2Cr2O7+6HCl+4H2SO4＝Cr2（SO4）3+3Cl2↑+K2SO4+7H2O）；
（2）FeO1.2；
（3）能。
【解答】解：（1）盐酸具有还原性，能被强氧化性的物质K2Cr2O7氧化，所以用K2Cr2O7氧化二价铁时，氯离子被氧化，导致二价铁的测定值偏大，x值偏小，发生的反应方程式为K2Cr2O7+6HCl+4H2SO4＝Cr2（SO4）3+3Cl2↑+K2SO4+7H2O，
故答案为：K2Cr2O7会氧化溶液中的Cl﹣，影响测定（或化学方程式K2Cr2O7+6HCl+4H2SO4＝Cr2（SO4）3+3Cl2↑+K2SO4+7H2O）；
（2）取1.504g样品用足量的H2还原，得固体1.120g，得到的固体是Fe，n（Fe）＝＝0.02mol，FeOx中n（O）＝＝0.024mol，则Fe、O的物质的量之比等于其个数之比，为0.02mol：0.024mol＝5：6，所以其化学式为FeO1.2，
故答案为：FeO1.2；
（3）样品中+2价的Fe元素被氧化为+3价，根据转移电子守恒得n（Fe2+）＝＝0.012mol，设1molFeOx中n（Fe2+）＝amol，n（Fe3+）＝（1﹣a）mol，根据化合物中各元素化合价的代数和为0知得①2a+3（1﹣a）＝2x；②n（Fe2+）＝×amol＝0.012mol，根据①②得a＝0.6，x＝1.2，化学式为FeO1.2，所以能求得该矿石的组成，
故答案为：能。
55．实验室现有一包不纯的K2SO4样品，可能含有Cu（NO3）2、CaCO3、NaCl、MgCl2、Ba（OH）2中的一种或几种杂质，现做如下几组实验：
实验序号 实验内容 实验现象
Ⅰ 取少量固体溶于足量水，过滤 得到白色固体A和无色滤液B
Ⅱ 取固体A，加入足量稀盐酸 固体完全溶解且有气泡产生
Ⅲ 取少量滤液B，滴加NaOH溶液 无明显现象
Ⅳ 另取少量滤液B，先滴加过量稀硝酸溶液，静置，再滴加AgNO3溶液 出现白色沉淀
回答下列问题：
（1）由实验Ⅰ可知样品中一定不含 Cu（NO3）2 （填化学式，下同）；实验Ⅱ反应的离子方程式为 CaCO3+2H+＝Ca2++H2O+CO2↑ 。
（2）实验Ⅲ的目的是 确定样品中是否含有MgCl2 。
（3）滤液B中的阴离子有 、Cl﹣ （忽略水的电离）。
（4）写出实验Ⅳ中产生白色沉淀的离子方程式： Cl﹣+Ag+＝AgCl↓ 。
（5）该K2SO4样品中含有的杂质为 CaCO3和NaCl 。
【答案】（1）Cu（NO3）2；CaCO3+2H+＝Ca2++H2O+CO2↑；
（2）确定样品中是否含有MgCl2；
（3）、Cl﹣；
（4）Cl﹣+Ag+＝AgCl↓；
（5）CaCO3和NaCl。
【解答】解：（1）Cu（NO3）2溶液呈蓝色，而实验Ⅰ中得到白色固体A和无色滤液B，则样品中不含有Cu（NO3）2；由上述分析可知，K2SO4样品中含有CaCO3和NaCl，固体A的主要成分是CaCO3，与盐酸反应生成CaCl2、CO2和H2O，离子方程式为CaCO3+2H+＝Ca2++H2O+CO2↑，
故答案为：Cu（NO3）2；CaCO3+2H+＝Ca2++H2O+CO2↑；
（2）实验Ⅲ：取少量滤液B，滴加NaOH溶液，无明显现象，则样品中无MgCl2，即实验Ⅲ的目的是确定样品中是否含有MgCl2，
故答案为：确定样品中是否含有MgCl2；
（3）由上述分析可知，K2SO4样品中含有CaCO3和NaCl，则滤液B中K2SO4和NaCl，即滤液B中含有的阴离子有、Cl﹣，
故答案为：、Cl﹣；
（4）实验Ⅳ中产生的白色沉淀为AgCl，反应的离子方程式为Cl﹣+Ag+＝AgCl↓，
故答案为：Cl﹣+Ag+＝AgCl↓；
（5）由上述分析可知，K2SO4样品中含有CaCO3和NaCl，不含有Cu（NO3）2、MgCl2、Ba（OH）2，
故答案为：CaCO3和NaCl。
56．某同学设计了如图所示装置（气密性良好，夹持装置已省略）来制备Fe（OH）2白色沉淀.可选择的试剂有：浓硫酸、稀硫酸、铝粉、铁粉、氢氧化钠溶液。
（1）试管I中加入的试剂是 铁粉、稀硫酸 ，试管Ⅱ中加入的试剂是 氢氧化钠溶液 。
（2）配制溶液的蒸馏水常加热煮沸的原因是 除去蒸馏水中溶解的氧气 。
（3）按照图示装置，用两种不同的操作分别进行实验，并观察现象（试管Ⅱ中试剂过量）。
①操作1：夹紧止水夹，等试管Ⅰ中的反应进行一段时间后，写出试管Ⅱ可能发生的两个化学反应方程式是 H2SO4+2NaOH＝Na2SO4+2H2O 、 FeSO4+2NaOH＝Fe（OH）2↓+Na2SO4或4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3 。
②操作2：打开止水夹，等试管Ⅰ中的反应进行一段时间后再夹紧止水夹，继续反应一段时间后，试管Ⅱ中观察到的现象为 有白色絮状沉淀生成，且一段时间内沉淀颜色保持不变 。
（4）有如图4个装置，其中能较长时间看到Fe（OH）2白色絮状沉淀的有 B 。
A．①②
B．③④
C．①③
D．②④
【答案】（1）铁粉、稀硫酸；氢氧化钠溶液；
（2）除去蒸馏水中溶解的氧气；
（3）①H2SO4+2NaOH＝Na2SO4+2H2O；FeSO4+2NaOH＝Fe（OH）2↓+Na2SO4或4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3；
②有白色絮状沉淀生成，且一段时间内沉淀颜色保持不变；
（4）B。
【解答】解：（1）据分析，试管Ⅰ中加入的试剂是铁粉、稀硫酸；试管Ⅱ中加入的试剂是氢氧化钠溶液，
故答案为：铁粉、稀硫酸；氢氧化钠溶液；
（2）除去蒸馏水中溶解的O2常采用煮沸的方法，故配制溶液的蒸馏水常加热煮沸的原因是除去蒸馏水中溶解的氧气，
故答案为：除去蒸馏水中溶解的氧气；
（3）①操作1：先夹紧止水夹，使装置中的反应开始进行，则生成的氢气把Ⅰ中液体压入试管Ⅱ中，试管Ⅱ中硫酸、硫酸亚铁分别和氢氧化钠溶液反应，有氢氧化亚铁沉淀，但由于没有排除空气，故氢氧化亚铁被氧化，因此观察到的现象为有白色沉淀生成，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色；试管Ⅱ可能发生的两个化学反应方程式是H2SO4+2NaOH＝Na2SO4+2H2O、FeSO4+2NaOH＝Fe（OH）2↓+Na2SO4或4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3，
故答案为：H2SO4+2NaOH＝Na2SO4+2H2O；FeSO4+2NaOH＝Fe（OH）2↓+Na2SO4或4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3；
②操作2：打开止水夹，使装置中的反应进行一段时间后再夹紧止水夹，则由于氢气把装置内空气排净，故试管Ⅱ中发观察到的现象为有白色絮状沉淀生成，且一段时间内沉淀颜色保持不变，
故答案为：有白色絮状沉淀生成，且一段时间内沉淀颜色保持不变；
（4）①铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，但无法通过关闭止水夹将氢氧化钠溶液压入右边试管，也无法将硫酸亚铁压入左边试管，无法得到氢氧化亚铁，故①不满足；
②没有隔离空气，故反应生成的氢氧化亚铁被氧化，故②不满足；
③煤油隔离空气，故反应生成的氢氧化亚铁不被氧化，故③满足；
④铁与硫酸反应生成的氢气排净了空气，故反应生成的氢氧化亚铁不被氧化，故④满足；
故答案为：B。
57．从“铁器时代”开始，铁单质及其化合物一直备受青睐。
Ⅰ.（1）甲实验小组中利用如图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法正确的是 C 。
A.增加一酒精灯至湿棉花下方加热，实验效果更好
B.盛装肥皂液的仪器名称为坩埚
C.用火柴点燃肥皂泡检验生成的氢气
（2）乙实验小组探究上述实验中所得黑色固体的成分。待所得固体冷却后，取少许进行如下实验，①解释现象1 5Fe2+++8H+＝ 5Fe3++Mn2++4H2O （用离子方程式），②现象2为 溶液变为红色，证明存在Fe3+ （文字描述）。
Ⅱ.丙实验小组用如图所示装置来制取和观察Fe（OH）2在空气中被氧化的颜色变化。实验时使用铁屑和6mol/L的硫酸，回答下列问题：
（3）B中盛有一定量的NaOH溶液，烧瓶中应预先加入的试剂是 Fe （填化学式），实验开始时应先将活塞a 打开 （填“打开”或“关闭”）。
（4）实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，此时B中发生反应的化学方程式为 4Fe（OH）2+O2+2H2O ＝ 4Fe（OH）3 。
Ⅲ.高铁酸盐（如K2FeO4）可用于净水。丁化学小组同学进行以下两组实验，在制得氢氧化铁的基础上制备高铁酸盐。已知，①Fe3+对双氧水的分解有一定的催化作用；②制备高铁酸钾的反应原理为3Cl2+2Fe（OH）3+10KOH＝2K2FeO4+6KCl+8H2O。回答下列问题：
实验a：取100mL饱和FeSO4溶液，滴加12%硫酸酸化的双氧水，再慢慢加入5mol/L的NaOH溶液；
（5）实验a滴加双氧水的过程中，观察到溶液颜色变成黄色，在溶液变成黄色的同时，看到不断有气泡产生，观察到以上实验现象的原因是 溶液颜色变成黄色是因为Fe2+被H2O2氧化成Fe3+，产生气泡是因为Fe3+催化H2O2分解产生氧气 。
实验b：在实验a的基础上用制得的Fe（OH）3合成K2FeO4，其装置如下（夹持仪器已略去）：
（6）该实验所需氯气由二氧化锰与浓盐酸反应制取，若要制得19.8gK2FeO4，理论上需要浓盐酸的物质的量为 0.6 mol，但实验发现，浓盐酸的实际加入量远超过理论用量，分析出现该情况的原因： 浓盐酸易挥发，反应中有部分挥发损失，且随着反应进行浓盐酸的浓度逐渐降低，将反应不完 。
（7）研究发现，酸性条件下，几种氧化剂的氧化性强弱关系为K2FeO4＞KMnO4＞Cl2，结合实验b中信息，判断K2FeO4的氧化性强弱与 溶液的酸碱性 有关。
【答案】Ⅰ.（1）C；
（2）5Fe2+++8H+＝ 5Fe3++Mn2++4H2O；溶液变为血红色，证明存在Fe3+；
Ⅱ.（3）Fe；打开；
（4）4Fe（OH）2+O2+2H2O ＝ 4Fe（OH）3；
Ⅲ.（5）溶液颜色变成黄色是因为Fe2+被H2O2氧化成Fe3+，产生气泡是因为Fe3+催化H2O2分解产生氧气；
（6）0.6；浓盐酸易挥发，反应中有部分挥发损失，且随着反应进行浓盐酸的浓度逐渐降低，将反应不完；
（7）溶液的酸碱性。
【解答】解：Ⅰ.（1）A.湿棉花的作用是提供水蒸气，若在湿棉花下方加热，会使棉花中的水分快速蒸发，不利于与铁反应产生持续的水蒸气，因此不需要在湿棉花下方加热，故A错误；
B.盛装肥皂液的仪器是蒸发皿，不是坩埚，故B错误；
C.氢气是可燃性气体，可以用火柴点燃肥皂泡来检验生成的氢气，故C正确；
故选：C；
（2）现象1中，酸性高锰酸钾溶液显紫色，且具有强氧化性，能够将Fe2+氧化为 Fe3+，自身被还原为Mn2+，导致溶液褪色，发生反应的离子方程式为：5Fe2+++8H+＝ 5Fe3++Mn2++4H2O；现象2中，KSCN溶液可以检验Fe3+，Fe3+会与KSCN溶液 形成血红色络合物，若有Fe3+则溶液变为血红色，
故答案为：5Fe2+++8H+＝ 5Fe3++Mn2++4H2O；溶液变为红色，证明存在Fe3+；
Ⅱ.（3）首先，烧瓶中应加入铁屑（Fe），分液漏斗中加入6mol/L的硫酸，当活塞a打开时，硫酸与铁屑反应生成硫酸亚铁和氢气，反应方程式为：Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑，实验开始时应先将活塞a打开，使生成的H2将管路中的空气赶走，防止Fe2+被空气氧化，生成的硫酸亚铁溶液通过导管进入容器B，与其中的NaOH溶液反应生成Fe（OH）2，
故答案为：Fe；打开；
（4）当实验完毕，打开b处活塞，空气会进入容器B，空气中的氧气将Fe（OH）2氧化为Fe（OH）3，可以观察到白色的Fe（OH）2沉淀逐渐变为灰绿色，最终变为红褐色的Fe（OH）3，发生反应：4Fe（OH）2+O2+2H2O ＝ 4Fe（OH）3，
故答案为：4Fe（OH）2+O2+2H2O ＝ 4Fe（OH）3；
Ⅲ.（5）Fe2+具有还原性，H2O2具有氧化性，因此Fe2+会被H2O2氧化成Fe3+，生成的Fe3+使溶液变黄，产生气泡是因为Fe3+对H2O2的分解有催化作用，使H2O2加快分解生成氧气，产生气泡，
故答案为：溶液颜色变成黄色是因为Fe2+被H2O2氧化成Fe3+，产生气泡是因为Fe3+催化H2O2分解产生氧气；
（6）根据制备高铁酸钾的反应原理：3Cl2+2Fe（OH）3+10KOH ＝ 2K2FeO4+6KCl+8H2O，19.8gK2FeO4的物质的量n＝＝＝0.1mol，根据化学计量比可知，当生成0.1mol K2FeO4时，需要Cl2 的物质的量0.15mol，根据化学方程式MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O可知，生成0.15mol Cl2需要HCl的物质的量为0.6mol，但浓盐酸具有挥发性，在反应过程中有部分HCl挥发损失，且随着反应进行浓盐酸的浓度逐渐降低，将反应不完，因此，浓盐酸的实际加入量远超过理论用量，
故答案为：0.6；浓盐酸易挥发，反应中有部分挥发损失，且随着反应进行浓盐酸的浓度逐渐降低，将反应不完；
（7）题目中明确提到“酸性条件下”的氧化性强弱关系，暗示了K2FeO4的氧化性受溶液酸碱性的影响，
故答案为：溶液的酸碱性。
58．某化学兴趣小组用如图装置进行铁与水蒸气反应的实验并对产物进行探究，实验过程中氮气不参与化学反应。请回答下列问题：
（1）实验前应进行的操作是 检查装置的气密性 ；实验时先通入一段时间氮气，目的是 排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸 。
（2）装置乙中反应的化学方程式为 3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2 ；证明产物中有H2的现象是 装置丁中黑色固体变红，装置戊中白色固体变蓝 ；装置己中碱石灰的作用是 防止空气中的水蒸气进入装置戊中干扰实验 。
（3）反应结束后，将装置乙硬质玻璃管中的黑色固体溶解在稀硫酸中。
①检验酸溶后的溶液中是否有Fe3+的操作及现象为 取适量反应后的上层清液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变红，则表明含有Fe3+，反之则没有 。
②经检验，发现酸溶后的溶液中不含Fe3+，可能的原因是 Fe+2Fe3+═3Fe2+ （写离子方程式）。
【答案】（1）检查装置的气密性；排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；
（2）3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2；装置丁中黑色固体变红，装置戊中白色固体变蓝；防止空气中的水蒸气进入装置戊中干扰实验；
（3）①取适量反应后的上层清液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变红，则表明含有Fe3+，反之则没有；
②Fe+2Fe3+═3Fe2+。
【解答】解：（1）实验前应进行的操作是检查装置的气密性；实验时先通入一段时间氮气，目的是排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸，
故答案为：检查装置的气密性；排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；
（2）装置乙中反应的化学方程式为3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2；证明产物中有H2的现象是装置丁中黑色固体变红，装置戊中白色固体变蓝；装置己中碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气进入装置戊中干扰实验，
故答案为：3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2；装置丁中黑色固体变红，装置戊中白色固体变蓝；防止空气中的水蒸气进入装置戊中干扰实验；
（3）①检验酸溶后的溶液中是否有Fe3+的操作及现象为取适量反应后的上层清液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变红，则表明含有Fe3+，
故答案为：取适量反应后的上层清液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变红，则表明含有Fe3+，反之则没有；
②经检验，发现酸溶后的溶液中不含Fe3+，可能的原因是铁粉过量，与铁离子反应生成亚铁离子，离子反应为：Fe+2Fe3+═3Fe2+，
故答案为：Fe+2Fe3+═3Fe2+。
59．铁及其化合物在工业生产中有着重要的用途，其“价—类”二维图如图。
（1）下列推断不合理的是 C 。
A．FeCl2和FeCl3可通过化合反应相互转化
B．Fe2+既可被氧化，也可被还原
C．FeO在空气中受热，能迅速生成Fe2O3
D．存在Fe3+→Fe2+→Fe（OH）2→Fe（OH）3→Fe3+的循环转化关系
（2）用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，向所得溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是 BC 。
A．若无固体存在，则溶液中一定有Fe3+
B．若有固体存在，则溶液中一定有Fe2+
C．若溶液中有Cu2+，则可能有固体存在
D．若溶液中有Fe3+，则可能有Cu析出
（3）某同学设计如下实验来制备Fe（OH）2并观察其颜色。
①实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却，目的是 去除水中溶解氧 ；试剂a为 C 。
A．稀硫酸
B．铁粉
C．NaOH溶液
②按图连接好装置，检验装置气密性后加入药品，打开K1、K2，关闭K3，B中有气体产生，该气体的作用是 排除B中空气 ；当 检验H2纯度 后，打开K3，关闭K1、K2，B中溶液进入C，C中产生了灰绿色沉淀而没有观察到白色沉淀的原因是 C内的空气没有排尽 。
【答案】（1）C；
（2）BC；
（3）①去除水中溶解氧；C；
②排除B中空气；检验H2纯度；C内的空气没有排尽。
【解答】解：（1）A.氯化亚铁和氯气化合生成氯化铁，氯化铁和铁化合生成氯化亚铁，即FeCl2和FeCl3可通过化合反应相互转化，故A正确；
B.Fe2+中元素化合价处于中间价态，既可被氧化，也可被还原，故B正确；
C.FeO在空气中受热，被氧化生成Fe3O4，故C错误；
D.铁离子和铁反应生成亚铁离子，亚铁离子和碱反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁在空气中被氧化生成氢氧化铁，氢氧化铁和酸反应生成铁离子，因此存在Fe3+→Fe2+→Fe（OH）2→Fe（OH）3→Fe3+的循环转化关系，故D正确；
故答案为：C；
（2）加入铁粉时先发生Fe+2Fe3+＝3Fe2+，若铁还有剩余，则再发生Fe+Cu2+＝Cu+Fe2+；
A．无固体剩余，说明铜全部以铜离子形式存在，但溶液中不一定含有铁离子，故A错误；
B．因为Fe和Cu都可以与Fe3+反应，所以若有固体剩余，则溶液中一定没有Fe3+，一定有Fe2+，故B正确；
C．若溶液中有Cu2+，说明加入的铁量不足，可能只与Fe3+反应，也可能与Fe3+反应，剩余部分与部分Cu2+反应生成铜，所以可能有固体析出，故C正确；
D．因为Fe和Cu都可以与Fe3+反应，若溶液中有Fe3+，则一定没有Cu析出，故D错误；
故答案为：BC；
（3）①由于亚铁离子以及氢氧化亚铁易被氧气氧化，实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却，目的是去除水中溶解氧；装置B中产生硫酸亚铁，要制备氢氧化亚铁，则试剂a为NaOH溶液，
故答案为：去除水中溶解氧；C；
②按图连接好装置，检验装置气密性后加入药品，打开K1、K2，关闭K3，B中有气体氢气产生，该气体的作用是排除B中空气，防止氧化生成的氢氧化亚铁；当检验H2纯度后，说明空气已经排尽，此时打开K3，关闭K1、K2，在氢气压力的作用下B中溶液进入C，C中产生了灰绿色沉淀而没有观察到白色沉淀的原因是C内的空气没有排尽，导致氢氧化亚铁被氧化，
故答案为：排除B中空气；检验H2纯度；C内的空气没有排尽。
60．Fe3O4是一种非常重要的磁性材料，同时也可用作催化剂载体和微波吸收材料。Fe3O4有下列两种制法，请回答问题。
Ⅰ．方法一：甲同学查阅资料发现，温度高于：570℃时铁与水蒸气反应氧化产物只有Fe3O4；该同学利用如图装置进行“铁与水蒸气反应”的实验，并检验产物。
（1）仪器D的名称是 干燥管 ，装置E的作用是 检验H2 ，其中的现象为 黑色固体变为红色 。
（2）装置B中的石棉绒的作用是 增大铁粉与水蒸气的接触面积，加快反应速率 ，B中反应的化学方程式为 3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2 。
Ⅱ．方法二：乙同学查阅资料发现FeOOH为红棕色沉淀，可以在碱性溶液中和FeCl2溶液共沉淀最终得到纳米Fe3O4；该同学利用如下实验流程制备纳米Fe3O4。
FeCl3 6H2OFeOOHFe3O4悬浊液Fe3O4
（3）写出第②步反应的离子方程式： 2FeOOH+Fe2++2OH﹣＝Fe3O4+2H2O 。
（4）第③步中洗涤Fe3O4固体，检验固体已洗净的具体操作是 取最后一次洗涤液，加入AgNO3溶液，如无白色沉淀，则洗净 。
【答案】Ⅰ．（1）干燥管；检验H2；黑色固体变为红色；
（2）增大铁粉与水蒸气的接触面积，加快反应速率；；
Ⅱ．（3）2FeOOH+Fe2++2OH﹣═Fe3O4+2H2O；
（4）取最后一次洗涤液，加入AgNO3溶液，如无白色沉淀，则洗净。
【解答】解：Ⅰ．（1）根据仪器构造可知，仪器D的名称是球形干燥管，E装置中的氧化铜可以和氢气反应生成铜，颜色由黑变红，可以检验生成的氢气，
故答案为：干燥管；检验H2；黑色固体变为红色；
（2）装置B中的石棉绒的作用是增大铁粉与水蒸气的接触面积，加快反应速率，装置B中水蒸气和铁反应生成Fe3O4和氢气，反应的化学方程式为：3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2，
故答案为：增大铁粉与水蒸气的接触面积，加快反应速率；3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2；
Ⅱ．（3）第②步是FeOOH在碱性溶液中和FeCl2溶液反应生成Fe3O4，离子方程式为：2FeOOH+Fe2++2OH﹣＝Fe3O4+2H2O，
故答案为：2FeOOH+Fe2++2OH﹣＝Fe3O4+2H2O；
（4）固体表面附着的物质有NaCl，所以检验固体已洗净的具体操作是取最后一次洗涤液，加入AgNO3溶液，如无白色沉淀，则洗净，
故答案为：取最后一次洗涤液，加入AgNO3溶液，如无白色沉淀，则洗净。
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