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·广东）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． 可与 反应生成
B． 既可被氧化，也可被还原
C．可将 加入浓碱液中制得 的胶体
D．可存在 的循环转化关系
【答案】C
【知识点】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.由分析可知，a为Fe，e为FeCl3(或Fe2(SO4)3)，b为FeCl2(或FeCl3)，FeCl3能与Fe反应生成FeCl2，Fe2(SO4)3能与Fe反应生成FeSO4，A不符合题意；
B.b中铁元素为+2价，可发生氧化反应生成Fe3＋，也可发生还原反应，生成Fe，B不符合题意；
C.欲制得Fe(OH)3胶体，应往沸水中滴加饱和FeCl3溶液，继续煮沸至红褐色，停止加热，即可得到Fe(OH)3胶体，若直接将FeCl3溶液加入浓碱溶液中，则得到的是Fe(OH)3沉淀，C符合题意；
D.Fe2＋能与OH－反应生成Fe(OH)2，Fe(OH)2能被空气中的O2氧化成Fe(OH)3，Fe(OH)3能与H＋反应生成Fe3＋，Fe3＋能与Fe反应生成Fe2＋，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】a、b、c、d、e为含铁元素的物质，由物质类别和铁元素的价态可知， a为Fe，b为FeCl2(或FeSO4)，c为Fe(OH)2，d为Fe(OH)3，E为FeCl3(或Fe2(SO4)3)。据此结合选项进行分析。
2．（2021高一下·金华月考）下列关于“摩尔盐”[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]的说法不．正．确．的是（ ）
A．具有较强的还原性，可使高锰酸钾酸性溶液褪色
B．可用于治疗缺铁性贫血，还可用于制造红色颜料铁红(Fe2O3)、磁性氧化铁(Fe3O4)等
C．加水溶解，再滴加 KSCN 溶液，若溶液变红色，说明摩尔盐已氧化变质
D．加水溶解，与过量 NaOH 溶液反应的离子方程式：Fe2+＋2OH =Fe(OH)2↓
【答案】D
【知识点】二价铁离子和三价铁离子的检验；离子方程式的书写
【解析】【解答】A.摩尔盐中铁元素为+2价，具有还原性，酸性KMnO4溶液具有氧化性，因此摩尔盐溶液能使酸性KMnO4溶液褪色，A不符合题意；
B.摩尔盐中含有铁元素，因此可用于治疗缺铁性贫血，同时也可用于制备Fe2O3、Fe3O4，B不符合题意；
C.加水溶解，再加KSCN溶液，若溶液变红色，说明摩尔盐溶液中含有Fe3＋，而摩尔盐中所含铁元素为Fe2＋，Fe3＋的存在说明摩尔盐已氧化变质，C不符合题意；
D.加水溶解，加入过量NaOH溶液后，摩尔盐溶液中的NH4＋、Fe2＋都能与OH－反应，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.结合摩尔盐中铁元素的价态分析；
B.摩尔盐中含有铁元素，可制备Fe2O3、Fe3O4；
C.加入KSCN溶液后，若溶液变红色，则说明溶液中含有Fe3+；
D.加入过量NaOH溶液，则摩尔盐中的NH4＋、Fe2＋都能与OH－反应；
3．（2021·长宁模拟）金属铁在一定条件下与下列物质作用时只能变为+2 价铁的是（ ）
A．FeCl3 B．HNO3 C．Cl2 D．O2
【答案】A
【知识点】铁的化学性质
【解析】【解答】A．铁与FeCl3反应生成氯化亚铁，为+2 价铁，故A符合题意；
B．铁与过量的硝酸反应生成三价铁离子，与少量的硝酸反应生成二价铁离子，所以不一定变为+2 价铁，故B不符合题意；
C．铁与氯气反应只生成FeCl3，为+3价铁，故C不符合题意；
D．铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，为+2和+3价铁，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】铁与稀盐酸或者稀硫酸反应时可以得到的是二价的亚铁离子，铁与硝酸可以得到二价亚铁离子和三价铁离子。与氯气只能得到三价铁离子，与氧气可得到二价和三价，有氯化铁反应时发生归中反应只能得到二价亚铁离子
4．（2021·浦东模拟）在铁粉与水蒸气反应后的残留固体X中，加入足量的稀硫酸，充分反应后得到溶液Y。下列说法正确的是（ ）
A．若X中含有铁，则反应时一定有气泡
B．若向Y中滴入KSCN溶液显红色，则X中无铁
C．Y一定能使高锰酸钾溶液褪色
D．Y中滴入NaOH溶液，一定有沉淀产生
【答案】C
【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．若X中含有铁，但铁全部和Fe2(SO4)3反应，则没有气泡，故A不符合题意；
B．若向Y中滴入KSCN溶液显红色，说明Y中含Fe3+，可能X中无铁，也可能X中铁不足以将Fe2(SO4)3全部转化为FeSO4，故B不符合题意；
C．不论X是Fe3O4，还是Fe3O4和Fe的混合物，和硫酸反应后都有Fe2+，所以一定能使高锰酸钾溶液褪色，故C符合题意；
D．若硫酸过量，则向Y中滴入NaOH溶液，硫酸消耗了NaOH，则没有沉淀产生，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】铁和水蒸气反应生成Fe3O4和氢气，残留固体为Fe3O4或Fe3O4和Fe的混合物。加入足量的稀硫酸，Fe3O4和硫酸反应：Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O，若有铁剩余，由于氧化性：Fe3+＞H+，所以还会依次发生反应：Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4，Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。
5．（2021高一下·浙江期中）某化学兴趣小组在学习铁及其化合物知识时，做了如下探究实验：
下列说法错误的是（ ）
A．若现象1有淡红色，说明有少量的Fe2+被氧化了
B．现象2有血红色沉淀
C．现象3为血红色褪去，说明发生了反应：2Fe3++Fe =3Fe2+
D．由现象4可推测加入过量的双氧水后硫氰根离子可能被氧化生成了气体
【答案】B
【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．若现象1为淡红色，则 可能部分被氧化成 ，故A不符合题意；
B． ， 是络合物，不是沉淀，故B符合题意；
C．向加入双氧水后的溶液加入铁粉，发生反应 ，溶液中 被还原，溶液红色褪去，故C不符合题意；
D．向溶液中加入过量双氧水后，溶液由红色变为黄色，则溶液中 浓度降低， 被氧化，有N2、CO2生成，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】氯化亚铁与KSCN无明显现象，加入双氧水，亚铁离子被氧化成铁离子， (血红色)，溶液呈血红色；加入过量Fe粉，铁离子被还原，红色褪去；加入过量双氧水，硫氰根离子被氧化。
6．（2021高一下·黑龙江月考）类推的思维方法在化学学习与研究中有时会产生不符合题意结论，因此类推的结论最终要经过实践的检验，才能决定其符合题意与否。下列几种类推结论中，错误的是（ ）
①钠与水反应生成NaOH和H2；所有金属与水反应都生成碱和H2
②铁露置在空气中一段时间后就会生锈；性质更活泼的铝不能稳定存在于空气中
③化合物KCl的焰色为紫色；K2CO3的焰色也为紫色
④CO2与Na2O2反应放出氧气，所以SO2与Na2O2反应也可以放出氧气
A．①② B．①④ C．①②③④ D．①②④
【答案】D
【知识点】钠的化学性质；焰色反应；铁的化学性质；钠的氧化物
【解析】【解答】①钠与水反应生成NaOH和H2；钠属于碱金属，则所有碱金属与水反应都生成碱和H2，并不是所有金属与水反应都生成碱和氢气，如Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，故①错；
②铝能够与氧气反应生成致密氧化膜，阻止反应继续进行，所以比铁耐腐蚀，故②错；
③焰色试验为金属元素特有的性质，钾元素的焰色为紫色，所以无论是KCl还是K2CO3的焰色均为紫色，故③符合题意；
④Na2O2具有强氧化性，虽然CO2与Na2O2反应放出氧气，但SO2与Na2O2反应不能放出氧气，而是被氧化成硫酸钠，故④错；
综上所述①②④不符合题意，
故答案为：D。
【分析】①不是所有的金属都可与水反应放出气体 ②铝可以存在空气中，是因为形成致密的氧化铝薄膜 ③钾元素的焰色反应是紫色 ④二氧化硫具有还原性，过氧化钠具有氧化性，因此反应得到硫酸钠
7．（2021高一下·哈尔滨月考）某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，向其中逐渐加入铁粉，溶液中的Fe2+的浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示。则原溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为（ ）
A．1∶1∶4 B．1∶4∶1 C．4∶1∶1 D．1∶1∶1
【答案】A
【知识点】氧化还原反应；铁的化学性质
【解析】【解答】根据氧化性：HNO3＞Fe3+＞Cu2+，加入铁后会依次发生氧化还原反应：
①Fe+4HNO3＝Fe(NO3)3+NO↑+2H2O；
②Fe+2Fe3+＝3Fe2+；
③Fe+Cu2+＝Cu+Fe2+；
从图象中可知铁为1mol时，无Fe2+生成，发生的反应是①消耗硝酸为4mol，生成Fe3+1mol，再加入1mol铁发生反应②生成Fe2+物质的量为3mol，反应的Fe3+物质的量为2mol，其中原溶液中的Fe3+物质的量1mol，故加入1molFe时溶液中共有Fe3+物质的量为2mol，若在加入1molFe的基础上再加入1molFe时生成的Fe2+物质的量为3mol，反应的Fe3+物质的量为2mol；在加入2molFe的基础上再加入1mol铁发生反应③，此时又生成Fe2+物质的量为1mol，说明原溶液中Cu2+物质的量为1mol，则原溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为1：1：4；
故答案为：A。
【分析】根据氧化性的强弱，加入的铁粉先和硝酸反应，再和硝酸铁反应，最后和硝酸铜反应，根据图示的坐标进行计算即可。
8．（2021高一下·仁寿开学考）化学社的同学查阅资料发现，工业上曾经通过反应“3Fe+4NaOH Fe3O4↑+2H2↑+4Na”生产金属钠。下列说法正确的是（ ）
A．还原产物是钠Na和
B．用磁铁可以将Fe与 分离
C．将生成的气体在空气中冷却可获得钠
D．每生成1molH2，该反应转移的电子数约为
【答案】D
【知识点】铁的化学性质；铁的氧化物和氢氧化物
【解析】【解答】A．反应中钠元素和氢元素均由+1价降至0价，生成单质，所以单质钠和氢气是还原产物；铁元素由0价升高，所以Fe3O4是氧化产物，A不符合题意；
B．铁单质有顺磁性，可被磁铁吸引，Fe3O4本身就是磁铁主要成分，也可被磁铁吸引，所以无法分离，B不符合题意；
C．单质钠相当活泼，能与空气中的氧气反应，所以冷却应隔绝空气，C不符合题意；
D．H由+1价还原至0价，每生成1mol H2得电子2mol，按照方程式可知同时还有2molNa被还原，也得电子2mol，所以生成1molH2时，反应中整体转移4mol电子。按照阿伏加德罗常数近似等于6.02×1023mol-1，代入N=n NA，得N=4×6.02×1023=2.408×1024，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、氧化剂生成物质为还原产物；
B、Fe与Fe3O4都可以被磁铁吸引，四氧化三铁为制造司南的原料；
C、钠性质活泼，可以和空气中多种成分反应；
D、根据物质的量结合电子守恒计算。
9．（2020高一上·哈尔滨月考）某同学用KSCN溶液和FeCl2溶液探究Fe2+的还原性时出现异常现象,实验如下：
① ② ③
溶液变红，大约10秒左右红色褪去，有气体生成（经检验为O2）。取褪色后溶液，滴加盐酸和BaCl2溶液，产生白色沉淀 溶液变红且不褪色，有气体生成（经检验为O2）,经检验有丁达尔效应。 溶液变红且不褪色，滴加盐酸和BaCl2溶液，无白色沉淀,经检验无丁达尔效应。
下列说法错误的是（ ）
A．②中红色溶液中含有Fe(OH)3胶体
B．实验②中发生的氧化还原反应只有两种
C．对比①②③，可以判定酸性条件下H2O2可以氧化SCN-
D．③中发生的氧化还原反应为：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
【答案】B
【知识点】氧化还原反应；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. 由实验②的实验现象可知，产物经检验有丁达尔效应，说明酸性条件下H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体，故A不符合题意；
B. 由实验②的实验现象可知，实验中存在的反应有酸性条件下H2O2将Fe2+氧化为Fe3+、在Fe3+作催化剂的条件下，双氧水分解生成水和氧气，由实验①的实验现象可知，实验中还存在的反应是酸性条件下H2O2可以氧化部分SCN-，三个反应均属于氧化还原反应，故B符合题意；
C. 对比实验①②③的实验现象可知，酸性条件下H2O2可以氧化SCN-，生成的硫酸根与氯化钡溶液反应生成白色沉淀，故C不符合题意；
D. 由实验③的实验现象可知，酸性条件下，O2将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.有丁达尔效应，且为红色，说明含有氢氧化铁胶体B.通过题目中现象，过氧化氢将亚铁氧化为三铁离子，铁离子催化过氧化氢产生氧气，过氧化氢将KSCN氧化为硫酸根，应该是三个氧化还原反应C,通过现象可以发现条件为酸性时可以进行D,氧气具有氧化性，且实验现象说明有铁离子生成
10．（2018高一上·双峰月考）A为常见的金属单质，根据下图所示的关系：
下列叙述中错误的是（ ）
A．A为Fe，B为Fe3O4
B．C→D溶液的颜色变化：由浅绿色到黄色
C．④的离子方程式：Fe＋Fe3+=2Fe2+
D．⑧的化学方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3
【答案】C
【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为常见的金属单质，由转化关系图可知，红褐色固体F为Fe(OH)3，则E为Fe(OH)2，C为FeCl2，D为FeCl3，A为Fe，B为Fe3O4，则
A. 根据以上分析可知A为Fe，B为Fe3O4，A不符合题意；
B. C→D发生氯气氧化氯化亚铁生成氯化铁，则溶液的颜色变化：由浅绿色到黄色，B不符合题意；
C. ④发生铁还原铁离子生成亚铁离子，反应的离子方程式为Fe＋2Fe3+＝3Fe2+，C符合题意；
D. ⑧发生氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁，反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】无机化合物推断题目的核心在于找突破口，根据题意，F为氢氧化铁，E为氢氧化亚铁，然后进行推断即可。
11．（2018高二上·盐城期末）某黑色粉末可能含有FeO、CuO、Fe、C中的三种或三种以上，根据下列实验事实得出的结论正确的是（ ）
A．取少量固体加入浓硫酸并加热，固体完全溶解，说明原固体中一定没有C
B．取5.0g固体在氧气流中充分灼烧，灼烧后固体仍为5.0g，说明原固体中一定含有C
C．取少量固体加入足量稀硝酸后，滴入KSCN，溶液变红，说明原固体中一定含有FeO
D．称取一定量固体加入足量稀硫酸，充分反应，收集到224mL（标准状况）气体，过滤，所得滤渣经干燥后称得质量为0.64g，原固体中一定含有Fe和CuO且n(Fe) ∶n(CuO) =2∶1
【答案】B
【知识点】铁的氧化物和氢氧化物
【解析】【解答】A. 在加热的条件下浓硫酸也与碳反应，所以固体完全溶解，不能说明原固体中一定没有C，A不符合题意；
B. 由于氧化亚铁和铁至少含有一种，在氧气流中充分灼烧时二者均与氧气反应使固体质量增加，但灼烧后固体仍为5.0g，这说明原固体中一定含有C，与氧气反应生成二氧化碳，才有可能使固体质量不变，B正确；
C. 取少量固体加入足量稀硝酸后，滴入KSCN，溶液变红，说明原固体中氧化亚铁和铁至少含有一种，但不一定含有FeO，C不符合题意；
D. 称取一定量固体加入足量稀硫酸，充分反应，收集到224mL（标准状况）气体，气体是氢气，物质的量是0.01mol，因此一定含有铁。过滤，所得滤渣经干燥后称得质量为0.64g，所得固体不一定是铜，也可能是碳或铜与碳的混合物，因此原混合物中不一定含有氧化铜，D不符合题意，
故答案为：B。
【分析】
A. 在加热的条件下浓硫酸与碳反应生成CO2、SO2和H2O，CO2、SO2是气体跑了；
B. 在氧气流中灼烧时 FeO、Fe 会与氧气反应，使固体质量增加，而此时反应前后质量不变，则一定有碳与氧气反应产生二氧化碳气体跑掉，质量减轻，使固体质量增加，增加与减轻的质量相等时，才有可能使固体质量不变；
C. 滴入KSCN，溶液变红，说明反应后有Fe3+，原固体中氧化亚铁和铁至少含有一种，硝酸有强氧化性均将铁氧化成＋3的铁；
D. 加入足量稀硫酸，不反应的只有碳，也可能存在单质铁置换出的铜。充分反应产生是氢气0.01mol，因此一定含有铁。0.64g的固体可能只有碳，也可能是碳和铜的混合物。所以原固体不一定有氧化铜。
二、多选题
12．（2020高一上·潍坊期末）工业上用亚铬酸亚铁[Fe(CrO2)2 ]制备K2Cr2O7晶体的部分工艺流程如下所示：
已知：4Fe(CrO2)2+10Na2CO3 +7O2 8Na2CrO4+4NaFeO2+10CO2
2H++2 = +H2O
下列说法正确的是（ ）
A．“高温氧化”过程中只有Cr元素被氧化
B．“酸化”的主要目的是使Na2CrO4转变为Na2Cr2O7
C．“滤渣”的主要成分是Na2SO4和Na2CO3
D．生成K2Cr2O7的化学方程式是：Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl
【答案】B,D
【知识点】氧化还原反应；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】A.高温条件下， Fe(CrO2)2 铁元素为+2价，铬元素为+3价，而生成物中铁元素为+3价，铬元素为+6价，所以铁元素和铬元素都被氧化，氧气做的氧化剂，故A不符合题意
B. 2H++2 = +H2O ，酸化的目的是让这个反应发生，故B符合题意
C.滤渣中无碳酸钠，是硫酸钠，故C 不符合题意
D.根据最后的产物情况得知Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7+2NaCl，故D符合题意
故答案为：BD
【分析】A.先标化合价，然后再根据化合价升降确定究竟那种元素被氧化
B.根据题目给出的提示，得出酸化的目的是让向转化
C.碳酸钠会被加入的硫酸反应掉
D.利用K2Cr2O7和 Na2Cr2O7的溶解度差异将K2Cr2O7换出来
13．（2017高一上·淮北期末）往CuO和铁粉的混合物中，加入一定量的稀H2SO4，并微热，当反应停止后，滤出不溶物，并向滤液中插入一枚铁钉，片刻后，取出铁钉，发现铁钉并无任何变化．根据上述现象，确定下面说法中正确的是（ ）
A．不溶物一定是铜
B．不溶物一定是铁
C．不溶物中一定含铜，但不一定含铁
D．滤液中一定含有FeSO4，一定没有CuSO4
【答案】C,D
【知识点】铁的化学性质
【解析】【解答】解：铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁，氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜，铁与硫酸铜反应生成铜，所以不溶物中一定有铜；根据“滤出不溶物，并向滤液中插入一枚铁钉，发现铁钉并无任何变化”，稀硫酸和铜离子都完全反应，铁的反应情况有两种：一种是恰好反应，所以不溶物是铜；一种是铁过量，所以不溶物是铁和铜，
故选CD．
【分析】CuO和铁都可与稀硫酸反应，铁可置换出铜，向滤液中插入一枚铁钉，片刻后，取出铁钉，发现铁钉并无任何变化，说明溶液中无铜离子，以此解答该题．
三、填空题
14．（2018高二下·武冈模拟）FeSO4·7H2O晶体在空气中易被氧化，为检验其是否已被氧化，可取少量样品溶于适量水后加入 （填化学式)溶液检验；如已氧化，可向其中加入过量 以除去其中的Fe3+ 。
【答案】KSCN；铁粉
【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】FeSO4 7H2O晶体在空气中若被氧化，则生成物中一定含有铁离子，可以通过检验是否含有铁离子进行判断是否变质；除去铁离子，根据铁离子具有氧化性，同时结合除杂原则分析判断。FeSO4 7H2O晶体在空气中易被氧化生成硫酸铁，为检验其是否已被氧化，可取少量样品溶于适量水后加入KSCN溶液，若溶液变成血红色，证明已经变质，若没有变成血红色，说明没有变质；若已经变质，可以加入铁粉，发生反应的离子方程式为：Fe+2Fe3+=3Fe2+，除去杂质铁离子，故答案为：KSCN溶液；铁粉。
【分析】根据铁离子的检验方法判断加入的试剂，结合铁离子和亚铁离子的转化关系判断除去铁离子需要加入的试剂即可。
四、实验探究题
15．（2021高一下·江西开学考）某化学兴趣小组利用下列试剂：铁粉、锌粉、0.1
mol·L-1 FeCl3溶液，0.1
mol·L-1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水，探究Fe2＋、Fe3＋的氧化性、还原性，并利用实验结论解决一些问题。
（1）用所给试剂写出体现Fe2＋具有还原性的反应的化学方程式 。
（2）设计实验方案，完成下列表格。
探究内容 实验方案 实验现象
探究Fe3＋具有氧化性 取少量0.1 mol·L-1 FeCl3溶液，往溶液中加入足量铁粉，再加入少量KSCN溶液 加入铁粉后，溶液颜色变为浅绿色。加入KSCN溶液后，溶液
（3）该兴趣小组为说明“Fe2＋具有氧化性”，提出了向FeCl2溶液中加入锌粉，观察实验现象的方案，该反应的离子方程式为 。
（4）某反应中反应物与生成物有Fe3＋、Mn2＋、H＋、MnO 、H2O和一种未知离子X，已知MnO 在反应中得到电子，则X离子是 。
【答案】（1）2FeCl2＋Cl2=2FeCl3
（2）不变色
（3）Fe2＋＋Zn=Zn2＋＋Fe
（4）Fe2＋
【知识点】氧化还原反应；氧化性、还原性强弱的比较；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】(1)FeCl2能被氯水氧化：2FeCl2+Cl2=2FeCl3，体现了Fe2＋的还原性，故答案为：2FeCl2+Cl2=2FeCl3；
(2)足量铁粉能将Fe3＋完全还原：Fe+ 2Fe3＋=3Fe2＋，使溶液由黄色变成浅绿色，由于反应后溶液中不存在Fe3＋，所以加入KSCN溶液后，溶液无明显变化，故答案为：不变色；
(3)锌比铁还原性强，能与FeCl2发生置换反应生成铁，反应的离子方程式为：Fe2++Zn═Zn2++Fe，答案为：Fe2++Zn═Zn2++Fe；
(4)根据已知，MnO 在反应中得到电子，化合价降低，发生还原反应，生成Mn2+，根据氧化还原反应电子守恒，元素化合价有升高和降低，所以判断X为Fe2+，Fe2+失电子，化合价升高，发生氧化反应，生成Fe3+，答案为：Fe2+。
【分析】(1)反应中，表现还原性的物质被氧化，应选择与氧化剂反应；
(2)可根据Fe3＋与Fe2＋的不同性质判断Fe3＋是否被还原：溶液颜色不同、加KSCN溶液现象不同；
(3)依据强还原剂制弱还原剂的规律可判断FeCl2溶液与锌粉的反应情况；
(4)根据氧化还原反应的规律，反应中有化合价的降低，必有化合价的升高，结合题给条件可判断反应物和生成物。
16．（2021高一下·安徽开学考）铁及其化合物用途非常广泛。回答下列问题：
（1）I.绿矾(FeSO4·7H2O)用于治疗缺铁性贫血。课外小组的同学欲测定某补血剂中铁元素的含量。实验步骤如下：
证明步骤①滤液中含有Fe2+的方法是 。
（2）步骤②加入过量H2O2的目的是 ，该步骤中H2O2还可替换为 (填字母)。
A．N2 B．O2 C．Cu D．H2
（3）若实验中铁无损耗，则每片补血剂中含铁元素的质量为 g。
（4）II.高铁酸钠(Na2FeO4)用作新型净水剂等。
Na2FeO4主要通过如下反应制取：2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5X，则X的化学式为 ，该反应中氧化剂为 。
（5）Na2FeO4在水中可以发生如下反应：4FeO +10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+8OH-+3O2↑。鉴别有胶体产生的方法为 。
【答案】（1）取样先滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加氯水或双氧水、稀硝酸等合理氧化剂，溶液由浅绿色变为红色，则样品中含有Fe2+
（2）将Fe2+全部氧化为Fe3+；B
（3）0.07a
（4）H2O；NaClO
（5）丁达尔效应
【知识点】氧化还原反应；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】(1)证明步骤①滤液中含有Fe2+的方法是取样先滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加氯水或双氧水、稀硝酸等合理氧化剂，溶液由浅绿色变为红色，则样品中含有Fe2+。故答案为：取样先滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加氯水或双氧水、稀硝酸等合理氧化剂，溶液由浅绿色变为红色，则样品中含有Fe2+；
(2)步骤②加入过量H2O2发生的反应是亚铁离子被过氧化氢氧化生成铁离子，反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故目的是将Fe2+全部氧化为Fe3+，O2具有氧化性能将亚铁离子氧化，该步骤中H2O2还可替换为O2。N2性质稳定、Cu、H2具有还原性；故答案为：将Fe2+全部氧化为Fe3+；B；
(3)若实验中铁无损耗，最后氧化铁为ag，氧化铁含有铁元素的质量为 ×ag=0.7ag，则每片补血剂中含铁元素的质量为 =0.07ag。故答案为：0.07a；
(4)Na2FeO4主要通过如下反应制取：2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5X，根据质量守恒，则X的化学式为H2O，该反应中氧化剂为NaClO，氯由+1价降为-1价。故答案为：H2O；NaClO；
(5)Na2FeO4在水中可以发生如下反应：4FeO +10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+8OH-+3O2↑。反应中有胶体产生，利用胶体的性质鉴别，鉴别有胶体产生的方法为丁达尔效应。故答案为：丁达尔效应。
【分析】Fe3+遇KSCN溶液显红色，该现象用于检验Fe3+存在，证明操作Ⅰ滤液中含有Fe2+的方法之一是取样先滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加氯水或双氧水、稀硝酸等合理氧化剂，溶液由浅绿色变为红色；步骤②加入过量H2O2的目的是，过氧化氢氧化亚铁离子；根据氧化铁的质量计算铁元素的质量。注意ag氧化铁含有的铁元素质量为10片含有的铁元素质量；利用胶体的性质鉴别胶体的产生。
五、综合题
17．（2020高一上·潍坊期末）电子工业中，常用FeCl3溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜箔制造印刷电路板。化学实验小组从腐蚀废液(含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中回收铜并重新获得FeCl3晶体的流程如下：
回答下列问题：
（1）检验腐蚀废液中含有Fe3+常用的试剂是 。
（2）滤渣的成分是 (填化学式)。从滤渣中获得铜单质，可选用的试剂是 (填标号)。
A．稀盐酸
B．浓硫酸
C．稀硝酸
D．氯化铜溶液
（3）向溶液a中通入Cl2发生反应的离子方程式为 。
有同学建议，使用H2O2代替Cl2以减少污染，则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
（4）甲同学用酸性KMnO4溶液检验溶液b中是否含有Fe2+。乙同学认为甲的方案不正确，理由是 (用离子方程式表示)。
【答案】（1）硫氰酸钾(KSCN) 溶液
（2）Fe、Cu；AD
（3）2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；1：2
（4）2 +10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O
【知识点】铁的化学性质；二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】（1）对于三价铁离子检验有很多方法，一般情况下选择，硫氰化钾溶液变为红色则说明有铁离子（2）加入过量的铁粉，和铁离子和铜离子反应会置换出铜单质，所以滤渣是铜和过量的铁粉，从滤渣中过去铜单质，需要把铁粉除掉，选择和铁反应但不和铜反应的物质，盐酸和氯化铜（3）向a中通入氯气主要是将亚铁离子转换为三价铁离子， 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- ，过氧化氢也有氧化性，还原产物给为水，不会污染环境，H2O2+2Fe2++2H+=2H2O+2Fe3+氧化剂与还原剂物质的量比为1：2（4）里面含有大量的氯离子，和高锰酸钾反应。 2 +10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O
【分析】(1)利用铁离子的化学性质进行检验
(2)主要是利用Cu和Fe性质的不同进行选择试剂，可以用物理的方法用吸铁石，也可用化学方法可以选择酸或者铜的可溶性盐
(3)通入氯气利用氯气的氧化性和亚铁离子的还原性发生氧化还原反应，过氧化氢的还原产物为水，写出化学方程式即可求出
(4)氯离子具有还原性，高锰酸钾具有氧化性，发生氧化还原反应，颜色褪去
18．（2020高一上·秦皇岛期末）铁是一种重要的金属材料，它的单质及化合物在生产生活中应用广泛。
（1）铁元素有三种常见的氧化物，分别是 FeO、Fe2O3、Fe3O4.其中具有磁性的是 ，可作为红色颜料的是 。
（2）某补铁口服液中含有 Fe2＋，为检验其是否被氧化变质，可取少量该口服液，向其中滴加 KSCN 溶液，若溶液变为 色，则说明其已变质。向该口服液中加入维生素 C 可防止其被氧化变质，此过程中利用了维生素 C 的 性。
（3）FeCl3可作为铜电路板的腐蚀液，其反应原理为Cu与FeCl3溶液反应生成FeCl2和CuCl2，该反应的化学方程式为 。
【答案】（1）Fe3O4；Fe2O3
（2）红；还原性
（3）Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2
【知识点】氧化还原反应方程式的配平；铁的氧化物和氢氧化物
【解析】【解答】（1） Fe3O4 磁铁矿的主要成分具有磁性， Fe2O3 红棕色作为红色颜料
（2） Fe3＋ 和 SCN-反应生成 Fe（SCN ）3为血红色，加维生素C能防止补铁口服液被氧化说明维生素C具有还原性
（3） 根据反应物和生成物直接书写，再配平，Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2 ，
【分析】（1）Fe3O4 磁铁矿的主要成分具有磁性， Fe2O3 红棕色
（2）防止补铁口服液被氧化说明维生素C具有还原性
（3）反应物和生成物题目都有给出，只要根据质量守恒配平
19．（2020高一上·黄山期中）
（1）向Fe(OH)3胶体中逐滴加入氢碘酸。
现象：
离子方程式：
（2）将Cl2通入NaOH溶液，充分反应后测得溶液中ClO-与ClO 个数比为3:1，则被氧化与被还原的氯元素质量比为 ；离子方程式为 。
（3）H2与Cl2混合点燃，充分反应后，将气体通入含有40gNaOH的溶液中恰好完全反应，则混合气体中Cl2质量为 。
（4）向FeBr2溶液中通入一定量的Cl2，充分反应后，测得游离态的溴元素和化合态的溴元素质量比为1:1，写出反应的离子方程式 。
【答案】（1）先产生红褐色沉淀，后沉淀溶解，溶液变为棕褐色；2Fe(OH)3+2I-+6H+=2Fe2++I2+6H2O
（2）1:2；6Cl2+12OH-=3ClO-+ClO +8Cl-+6H2O
（3）35.5g
（4）2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-
【知识点】氯气的化学性质；铁盐和亚铁盐的相互转变；离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)向Fe(OH)3胶体中逐滴加入氢碘酸，胶体遇电解质发生聚沉，得到红褐色氢氧化铁沉淀，然后沉淀溶于酸，铁离子将碘离子氧化生成碘，碘溶于水得到棕褐色溶液，发生反应的离子方程式为2Fe(OH)3+2I-+6H+=2Fe2++I2+6H2O，故答案为：先产生红褐色沉淀，后沉淀溶解，溶液变为棕褐色；2Fe(OH)3+2I-+6H+=2Fe2++I2+6H2O；(2)将Cl2通入NaOH溶液，Cl2中氯元素化合价为0，ClO-中氯元素化合价为+1，化合价升高、被氧化；ClO 中氯元素化合价为+5，化合价升高、被氧化；Cl-中氯元素化合价为-1，化合价降低、被还原。充分反应后测得溶液中ClO-与ClO 个数比为3:1，根据得失电子守恒，则转移总的电子数为1 3+1 5=1 8，则被氧化与被还原的氯元素质量比为(3+1):8=1:2，反应的离子方程式6Cl2+12OH-=3ClO-+ClO +8Cl-+6H2O，故答案为：1:2；6Cl2+12OH-=3ClO-+ClO +8Cl-+6H2O；(3)H2与Cl2混合点燃，充分反应后，将气体通入含有40gNaOH的溶液中恰好完全反应，产物为NaCl或NaCl与NaClO的混合物，根据质量守恒定律可得关系式Cl2~2NaOH，可知混合气体中Cl2质量40g 40g/mol 71g/mol=35.5g，故答案为：35.5g；(4) 向FeBr2溶液中通入一定量的Cl2，充分反应后，测得游离态的溴元素(Br2)和化合态的溴元素(Br-)质量比为1:1，根据电荷守恒、电子得失守恒、原子守恒，可知其中溴元素恰好被氧化了一半，故其离子方程式可表示为：2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-，故答案为：2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-。
【分析】（1）根据氢氧化铁胶体遇盐酸电解质发生聚沉，盐酸过量时，氢氧化铁沉淀与盐酸中和解答；
（2）根据氧化还原反应中得失电子守恒， Cl2转化为 ClO-与ClO 失电子，转化为Cl-得电子， 分别计算失电子总数以及对应的得电子总数；利用得失电子守恒配平方程式 ；
（3）根据氯化氢气体于1mol氢氧化钠恰好完全反应解答；
（4）考察Fe2+的还原性强于Br-，Fe2+先被氯气氧化，过量的氯气再氧化Br-生成Br2，游离态的溴元素(Br2)和化合态的溴元素(Br-)质量比为1:1，则亚铁离子被完全氧化，一半的溴离子被氧化为溴单质；
六、推断题
20．（2021高一下·崇左开学考）图中所涉及的物质均为中学化学中的常见物质，其中D为黄绿色气体，E为Fe，除D、E、C外其余为化合物。它们存在如图转化关系，反应中生成的水及次要产物均已略去。
（1）写出有关物质的化学式：B ，F ，H 。
（2）指出MnO2在相关反应中的作用：反应①中是 剂，反应②中是 剂。
（3）若反应①是在加热条件下进行，则A的化学式是 ；若反应①是在常温条件下进行，则A的化学式是 。
（4）写出B与MnO2共热获得D的化学方程式 。
（5）写出F与B反应的化学方程式 。
（6）检验H溶液中阳离子的试剂为 。
【答案】（1）HCl；Fe3O4；FeCl3
（2）催化；氧化
（3）KClO3；H2O2
（4）MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
（5）Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
（6）KSCN
【知识点】氯气的化学性质；二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】(1)由分析可知B为HCl；F为Fe3O4；H为FeCl3；
(2)反应①中二氧化锰起催化剂的作用，反应②中浓盐酸被氧化，二氧化锰起氧化剂的作用；
(3)若反应①是在加热条件下进行，则A是氯酸钾，化学式是KClO3；若反应①是在常温条件下进行，则A的化学式是H2O2；
(4)浓盐酸与MnO2共热获得氯气的化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O；
(5)四氧化三铁与盐酸反应的化学方程式为Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O；
(6) H为FeCl3，检验Fe3+一般用KSCN溶液，现象为变为血红色。
【分析】D为黄绿色气体，D是氯气，则B是HCl，E为Fe，因此H是氯化铁；铁能在C中燃烧，除D、E、C外其余皆是化合物，所以C是氧气，因此A是双氧水或氯酸钾，F是四氧化三铁，四氧化三铁与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水，所以G是氯化亚铁，据此解答。
21．（2020高一上·双辽期末）已知A，B，C，D，E是化学中常见的物质。常温下，E是一种无色无味的液体，它们之间有如下反应关系。
（1）若A是一种具有磁性的黑色金属氧化物，B是一种常见的非氧化性酸，A和B反应的离子方程式为 ；若在生成物C中继续滴加氢氧化钠溶液，会观察到生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，写出白色沉淀发生化学反应的方程式 。A与CO高温下反应可得到金属单质，写出该金属单质与水蒸气反应的化学方程式 。
（2）若实验室中利用固体A和B的反应制备气体C，C是一种无色、刺激性气味、密度比空气小、碱性的气体，试写出此反应的化学方程式 。
【答案】（1）Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2↑
（2）2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O
【知识点】氧化还原反应；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】（1）常温下，E是一种无色无味的液体，E是水；若 A 是一种具有磁性的黑色金属氧化物，A是Fe3O4；B是一种常见的非氧化性酸，B是盐酸或稀硫酸；Fe3O4与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁、水，反应的离子方程式是Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O。C中继续滴加氢氧化钠溶液，会观察到生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，则C是氯化亚铁，滴加氢氧化钠溶液生成白色氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁易被氧气氧化为红褐色氢氧化铁，反应的化学方程式是4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。Fe3O4与CO高温下反应可得到单质铁，铁与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气，反应方程式是3Fe +4H2O(g) Fe3O4+4H2↑；（2）若C是一种无色、刺激性气味、密度比空气小、碱性的气体，则C是NH3，实验室用氯化铵和氢氧化钙加热制取氨气，反应方程式是2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O。
【分析】（1）磁铁矿在盐酸中溶解，会得到氯化铁和氯化亚铁以及水；氢氧化亚铁是一种白色的沉淀，其在空气中会迅速被氧气氧化，先由白色变为灰绿色，最终得到红褐色沉淀；
（2）实验室用氯化铵和氢氧化钙加热制取氨气，得到氨气、氯化钙和水。
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·广东）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． 可与 反应生成
B． 既可被氧化，也可被还原
C．可将 加入浓碱液中制得 的胶体
D．可存在 的循环转化关系
2．（2021高一下·金华月考）下列关于“摩尔盐”[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]的说法不．正．确．的是（ ）
A．具有较强的还原性，可使高锰酸钾酸性溶液褪色
B．可用于治疗缺铁性贫血，还可用于制造红色颜料铁红(Fe2O3)、磁性氧化铁(Fe3O4)等
C．加水溶解，再滴加 KSCN 溶液，若溶液变红色，说明摩尔盐已氧化变质
D．加水溶解，与过量 NaOH 溶液反应的离子方程式：Fe2+＋2OH =Fe(OH)2↓
3．（2021·长宁模拟）金属铁在一定条件下与下列物质作用时只能变为+2 价铁的是（ ）
A．FeCl3 B．HNO3 C．Cl2 D．O2
4．（2021·浦东模拟）在铁粉与水蒸气反应后的残留固体X中，加入足量的稀硫酸，充分反应后得到溶液Y。下列说法正确的是（ ）
A．若X中含有铁，则反应时一定有气泡
B．若向Y中滴入KSCN溶液显红色，则X中无铁
C．Y一定能使高锰酸钾溶液褪色
D．Y中滴入NaOH溶液，一定有沉淀产生
5．（2021高一下·浙江期中）某化学兴趣小组在学习铁及其化合物知识时，做了如下探究实验：
下列说法错误的是（ ）
A．若现象1有淡红色，说明有少量的Fe2+被氧化了
B．现象2有血红色沉淀
C．现象3为血红色褪去，说明发生了反应：2Fe3++Fe =3Fe2+
D．由现象4可推测加入过量的双氧水后硫氰根离子可能被氧化生成了气体
6．（2021高一下·黑龙江月考）类推的思维方法在化学学习与研究中有时会产生不符合题意结论，因此类推的结论最终要经过实践的检验，才能决定其符合题意与否。下列几种类推结论中，错误的是（ ）
①钠与水反应生成NaOH和H2；所有金属与水反应都生成碱和H2
②铁露置在空气中一段时间后就会生锈；性质更活泼的铝不能稳定存在于空气中
③化合物KCl的焰色为紫色；K2CO3的焰色也为紫色
④CO2与Na2O2反应放出氧气，所以SO2与Na2O2反应也可以放出氧气
A．①② B．①④ C．①②③④ D．①②④
7．（2021高一下·哈尔滨月考）某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，向其中逐渐加入铁粉，溶液中的Fe2+的浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示。则原溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为（ ）
A．1∶1∶4 B．1∶4∶1 C．4∶1∶1 D．1∶1∶1
8．（2021高一下·仁寿开学考）化学社的同学查阅资料发现，工业上曾经通过反应“3Fe+4NaOH Fe3O4↑+2H2↑+4Na”生产金属钠。下列说法正确的是（ ）
A．还原产物是钠Na和
B．用磁铁可以将Fe与 分离
C．将生成的气体在空气中冷却可获得钠
D．每生成1molH2，该反应转移的电子数约为
9．（2020高一上·哈尔滨月考）某同学用KSCN溶液和FeCl2溶液探究Fe2+的还原性时出现异常现象,实验如下：
① ② ③
溶液变红，大约10秒左右红色褪去，有气体生成（经检验为O2）。取褪色后溶液，滴加盐酸和BaCl2溶液，产生白色沉淀 溶液变红且不褪色，有气体生成（经检验为O2）,经检验有丁达尔效应。 溶液变红且不褪色，滴加盐酸和BaCl2溶液，无白色沉淀,经检验无丁达尔效应。
下列说法错误的是（ ）
A．②中红色溶液中含有Fe(OH)3胶体
B．实验②中发生的氧化还原反应只有两种
C．对比①②③，可以判定酸性条件下H2O2可以氧化SCN-
D．③中发生的氧化还原反应为：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
10．（2018高一上·双峰月考）A为常见的金属单质，根据下图所示的关系：
下列叙述中错误的是（ ）
A．A为Fe，B为Fe3O4
B．C→D溶液的颜色变化：由浅绿色到黄色
C．④的离子方程式：Fe＋Fe3+=2Fe2+
D．⑧的化学方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3
11．（2018高二上·盐城期末）某黑色粉末可能含有FeO、CuO、Fe、C中的三种或三种以上，根据下列实验事实得出的结论正确的是（ ）
A．取少量固体加入浓硫酸并加热，固体完全溶解，说明原固体中一定没有C
B．取5.0g固体在氧气流中充分灼烧，灼烧后固体仍为5.0g，说明原固体中一定含有C
C．取少量固体加入足量稀硝酸后，滴入KSCN，溶液变红，说明原固体中一定含有FeO
D．称取一定量固体加入足量稀硫酸，充分反应，收集到224mL（标准状况）气体，过滤，所得滤渣经干燥后称得质量为0.64g，原固体中一定含有Fe和CuO且n(Fe) ∶n(CuO) =2∶1
二、多选题
12．（2020高一上·潍坊期末）工业上用亚铬酸亚铁[Fe(CrO2)2 ]制备K2Cr2O7晶体的部分工艺流程如下所示：
已知：4Fe(CrO2)2+10Na2CO3 +7O2 8Na2CrO4+4NaFeO2+10CO2
2H++2 = +H2O
下列说法正确的是（ ）
A．“高温氧化”过程中只有Cr元素被氧化
B．“酸化”的主要目的是使Na2CrO4转变为Na2Cr2O7
C．“滤渣”的主要成分是Na2SO4和Na2CO3
D．生成K2Cr2O7的化学方程式是：Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl
13．（2017高一上·淮北期末）往CuO和铁粉的混合物中，加入一定量的稀H2SO4，并微热，当反应停止后，滤出不溶物，并向滤液中插入一枚铁钉，片刻后，取出铁钉，发现铁钉并无任何变化．根据上述现象，确定下面说法中正确的是（ ）
A．不溶物一定是铜
B．不溶物一定是铁
C．不溶物中一定含铜，但不一定含铁
D．滤液中一定含有FeSO4，一定没有CuSO4
三、填空题
14．（2018高二下·武冈模拟）FeSO4·7H2O晶体在空气中易被氧化，为检验其是否已被氧化，可取少量样品溶于适量水后加入 （填化学式)溶液检验；如已氧化，可向其中加入过量 以除去其中的Fe3+ 。
四、实验探究题
15．（2021高一下·江西开学考）某化学兴趣小组利用下列试剂：铁粉、锌粉、0.1
mol·L-1 FeCl3溶液，0.1
mol·L-1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水，探究Fe2＋、Fe3＋的氧化性、还原性，并利用实验结论解决一些问题。
（1）用所给试剂写出体现Fe2＋具有还原性的反应的化学方程式 。
（2）设计实验方案，完成下列表格。
探究内容 实验方案 实验现象
探究Fe3＋具有氧化性 取少量0.1 mol·L-1 FeCl3溶液，往溶液中加入足量铁粉，再加入少量KSCN溶液 加入铁粉后，溶液颜色变为浅绿色。加入KSCN溶液后，溶液
（3）该兴趣小组为说明“Fe2＋具有氧化性”，提出了向FeCl2溶液中加入锌粉，观察实验现象的方案，该反应的离子方程式为 。
（4）某反应中反应物与生成物有Fe3＋、Mn2＋、H＋、MnO 、H2O和一种未知离子X，已知MnO 在反应中得到电子，则X离子是 。
16．（2021高一下·安徽开学考）铁及其化合物用途非常广泛。回答下列问题：
（1）I.绿矾(FeSO4·7H2O)用于治疗缺铁性贫血。课外小组的同学欲测定某补血剂中铁元素的含量。实验步骤如下：
证明步骤①滤液中含有Fe2+的方法是 。
（2）步骤②加入过量H2O2的目的是 ，该步骤中H2O2还可替换为 (填字母)。
A．N2 B．O2 C．Cu D．H2
（3）若实验中铁无损耗，则每片补血剂中含铁元素的质量为 g。
（4）II.高铁酸钠(Na2FeO4)用作新型净水剂等。
Na2FeO4主要通过如下反应制取：2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5X，则X的化学式为 ，该反应中氧化剂为 。
（5）Na2FeO4在水中可以发生如下反应：4FeO +10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+8OH-+3O2↑。鉴别有胶体产生的方法为 。
五、综合题
17．（2020高一上·潍坊期末）电子工业中，常用FeCl3溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜箔制造印刷电路板。化学实验小组从腐蚀废液(含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中回收铜并重新获得FeCl3晶体的流程如下：
回答下列问题：
（1）检验腐蚀废液中含有Fe3+常用的试剂是 。
（2）滤渣的成分是 (填化学式)。从滤渣中获得铜单质，可选用的试剂是 (填标号)。
A．稀盐酸
B．浓硫酸
C．稀硝酸
D．氯化铜溶液
（3）向溶液a中通入Cl2发生反应的离子方程式为 。
有同学建议，使用H2O2代替Cl2以减少污染，则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
（4）甲同学用酸性KMnO4溶液检验溶液b中是否含有Fe2+。乙同学认为甲的方案不正确，理由是 (用离子方程式表示)。
18．（2020高一上·秦皇岛期末）铁是一种重要的金属材料，它的单质及化合物在生产生活中应用广泛。
（1）铁元素有三种常见的氧化物，分别是 FeO、Fe2O3、Fe3O4.其中具有磁性的是 ，可作为红色颜料的是 。
（2）某补铁口服液中含有 Fe2＋，为检验其是否被氧化变质，可取少量该口服液，向其中滴加 KSCN 溶液，若溶液变为 色，则说明其已变质。向该口服液中加入维生素 C 可防止其被氧化变质，此过程中利用了维生素 C 的 性。
（3）FeCl3可作为铜电路板的腐蚀液，其反应原理为Cu与FeCl3溶液反应生成FeCl2和CuCl2，该反应的化学方程式为 。
19．（2020高一上·黄山期中）
（1）向Fe(OH)3胶体中逐滴加入氢碘酸。
现象：
离子方程式：
（2）将Cl2通入NaOH溶液，充分反应后测得溶液中ClO-与ClO 个数比为3:1，则被氧化与被还原的氯元素质量比为 ；离子方程式为 。
（3）H2与Cl2混合点燃，充分反应后，将气体通入含有40gNaOH的溶液中恰好完全反应，则混合气体中Cl2质量为 。
（4）向FeBr2溶液中通入一定量的Cl2，充分反应后，测得游离态的溴元素和化合态的溴元素质量比为1:1，写出反应的离子方程式 。
六、推断题
20．（2021高一下·崇左开学考）图中所涉及的物质均为中学化学中的常见物质，其中D为黄绿色气体，E为Fe，除D、E、C外其余为化合物。它们存在如图转化关系，反应中生成的水及次要产物均已略去。
（1）写出有关物质的化学式：B ，F ，H 。
（2）指出MnO2在相关反应中的作用：反应①中是 剂，反应②中是 剂。
（3）若反应①是在加热条件下进行，则A的化学式是 ；若反应①是在常温条件下进行，则A的化学式是 。
（4）写出B与MnO2共热获得D的化学方程式 。
（5）写出F与B反应的化学方程式 。
（6）检验H溶液中阳离子的试剂为 。
21．（2020高一上·双辽期末）已知A，B，C，D，E是化学中常见的物质。常温下，E是一种无色无味的液体，它们之间有如下反应关系。
（1）若A是一种具有磁性的黑色金属氧化物，B是一种常见的非氧化性酸，A和B反应的离子方程式为 ；若在生成物C中继续滴加氢氧化钠溶液，会观察到生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，写出白色沉淀发生化学反应的方程式 。A与CO高温下反应可得到金属单质，写出该金属单质与水蒸气反应的化学方程式 。
（2）若实验室中利用固体A和B的反应制备气体C，C是一种无色、刺激性气味、密度比空气小、碱性的气体，试写出此反应的化学方程式 。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】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.由分析可知，a为Fe，e为FeCl3(或Fe2(SO4)3)，b为FeCl2(或FeCl3)，FeCl3能与Fe反应生成FeCl2，Fe2(SO4)3能与Fe反应生成FeSO4，A不符合题意；
B.b中铁元素为+2价，可发生氧化反应生成Fe3＋，也可发生还原反应，生成Fe，B不符合题意；
C.欲制得Fe(OH)3胶体，应往沸水中滴加饱和FeCl3溶液，继续煮沸至红褐色，停止加热，即可得到Fe(OH)3胶体，若直接将FeCl3溶液加入浓碱溶液中，则得到的是Fe(OH)3沉淀，C符合题意；
D.Fe2＋能与OH－反应生成Fe(OH)2，Fe(OH)2能被空气中的O2氧化成Fe(OH)3，Fe(OH)3能与H＋反应生成Fe3＋，Fe3＋能与Fe反应生成Fe2＋，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】a、b、c、d、e为含铁元素的物质，由物质类别和铁元素的价态可知， a为Fe，b为FeCl2(或FeSO4)，c为Fe(OH)2，d为Fe(OH)3，E为FeCl3(或Fe2(SO4)3)。据此结合选项进行分析。
2．【答案】D
【知识点】二价铁离子和三价铁离子的检验；离子方程式的书写
【解析】【解答】A.摩尔盐中铁元素为+2价，具有还原性，酸性KMnO4溶液具有氧化性，因此摩尔盐溶液能使酸性KMnO4溶液褪色，A不符合题意；
B.摩尔盐中含有铁元素，因此可用于治疗缺铁性贫血，同时也可用于制备Fe2O3、Fe3O4，B不符合题意；
C.加水溶解，再加KSCN溶液，若溶液变红色，说明摩尔盐溶液中含有Fe3＋，而摩尔盐中所含铁元素为Fe2＋，Fe3＋的存在说明摩尔盐已氧化变质，C不符合题意；
D.加水溶解，加入过量NaOH溶液后，摩尔盐溶液中的NH4＋、Fe2＋都能与OH－反应，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.结合摩尔盐中铁元素的价态分析；
B.摩尔盐中含有铁元素，可制备Fe2O3、Fe3O4；
C.加入KSCN溶液后，若溶液变红色，则说明溶液中含有Fe3+；
D.加入过量NaOH溶液，则摩尔盐中的NH4＋、Fe2＋都能与OH－反应；
3．【答案】A
【知识点】铁的化学性质
【解析】【解答】A．铁与FeCl3反应生成氯化亚铁，为+2 价铁，故A符合题意；
B．铁与过量的硝酸反应生成三价铁离子，与少量的硝酸反应生成二价铁离子，所以不一定变为+2 价铁，故B不符合题意；
C．铁与氯气反应只生成FeCl3，为+3价铁，故C不符合题意；
D．铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，为+2和+3价铁，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】铁与稀盐酸或者稀硫酸反应时可以得到的是二价的亚铁离子，铁与硝酸可以得到二价亚铁离子和三价铁离子。与氯气只能得到三价铁离子，与氧气可得到二价和三价，有氯化铁反应时发生归中反应只能得到二价亚铁离子
4．【答案】C
【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．若X中含有铁，但铁全部和Fe2(SO4)3反应，则没有气泡，故A不符合题意；
B．若向Y中滴入KSCN溶液显红色，说明Y中含Fe3+，可能X中无铁，也可能X中铁不足以将Fe2(SO4)3全部转化为FeSO4，故B不符合题意；
C．不论X是Fe3O4，还是Fe3O4和Fe的混合物，和硫酸反应后都有Fe2+，所以一定能使高锰酸钾溶液褪色，故C符合题意；
D．若硫酸过量，则向Y中滴入NaOH溶液，硫酸消耗了NaOH，则没有沉淀产生，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】铁和水蒸气反应生成Fe3O4和氢气，残留固体为Fe3O4或Fe3O4和Fe的混合物。加入足量的稀硫酸，Fe3O4和硫酸反应：Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O，若有铁剩余，由于氧化性：Fe3+＞H+，所以还会依次发生反应：Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4，Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。
5．【答案】B
【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．若现象1为淡红色，则 可能部分被氧化成 ，故A不符合题意；
B． ， 是络合物，不是沉淀，故B符合题意；
C．向加入双氧水后的溶液加入铁粉，发生反应 ，溶液中 被还原，溶液红色褪去，故C不符合题意；
D．向溶液中加入过量双氧水后，溶液由红色变为黄色，则溶液中 浓度降低， 被氧化，有N2、CO2生成，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】氯化亚铁与KSCN无明显现象，加入双氧水，亚铁离子被氧化成铁离子， (血红色)，溶液呈血红色；加入过量Fe粉，铁离子被还原，红色褪去；加入过量双氧水，硫氰根离子被氧化。
6．【答案】D
【知识点】钠的化学性质；焰色反应；铁的化学性质；钠的氧化物
【解析】【解答】①钠与水反应生成NaOH和H2；钠属于碱金属，则所有碱金属与水反应都生成碱和H2，并不是所有金属与水反应都生成碱和氢气，如Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，故①错；
②铝能够与氧气反应生成致密氧化膜，阻止反应继续进行，所以比铁耐腐蚀，故②错；
③焰色试验为金属元素特有的性质，钾元素的焰色为紫色，所以无论是KCl还是K2CO3的焰色均为紫色，故③符合题意；
④Na2O2具有强氧化性，虽然CO2与Na2O2反应放出氧气，但SO2与Na2O2反应不能放出氧气，而是被氧化成硫酸钠，故④错；
综上所述①②④不符合题意，
故答案为：D。
【分析】①不是所有的金属都可与水反应放出气体 ②铝可以存在空气中，是因为形成致密的氧化铝薄膜 ③钾元素的焰色反应是紫色 ④二氧化硫具有还原性，过氧化钠具有氧化性，因此反应得到硫酸钠
7．【答案】A
【知识点】氧化还原反应；铁的化学性质
【解析】【解答】根据氧化性：HNO3＞Fe3+＞Cu2+，加入铁后会依次发生氧化还原反应：
①Fe+4HNO3＝Fe(NO3)3+NO↑+2H2O；
②Fe+2Fe3+＝3Fe2+；
③Fe+Cu2+＝Cu+Fe2+；
从图象中可知铁为1mol时，无Fe2+生成，发生的反应是①消耗硝酸为4mol，生成Fe3+1mol，再加入1mol铁发生反应②生成Fe2+物质的量为3mol，反应的Fe3+物质的量为2mol，其中原溶液中的Fe3+物质的量1mol，故加入1molFe时溶液中共有Fe3+物质的量为2mol，若在加入1molFe的基础上再加入1molFe时生成的Fe2+物质的量为3mol，反应的Fe3+物质的量为2mol；在加入2molFe的基础上再加入1mol铁发生反应③，此时又生成Fe2+物质的量为1mol，说明原溶液中Cu2+物质的量为1mol，则原溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为1：1：4；
故答案为：A。
【分析】根据氧化性的强弱，加入的铁粉先和硝酸反应，再和硝酸铁反应，最后和硝酸铜反应，根据图示的坐标进行计算即可。
8．【答案】D
【知识点】铁的化学性质；铁的氧化物和氢氧化物
【解析】【解答】A．反应中钠元素和氢元素均由+1价降至0价，生成单质，所以单质钠和氢气是还原产物；铁元素由0价升高，所以Fe3O4是氧化产物，A不符合题意；
B．铁单质有顺磁性，可被磁铁吸引，Fe3O4本身就是磁铁主要成分，也可被磁铁吸引，所以无法分离，B不符合题意；
C．单质钠相当活泼，能与空气中的氧气反应，所以冷却应隔绝空气，C不符合题意；
D．H由+1价还原至0价，每生成1mol H2得电子2mol，按照方程式可知同时还有2molNa被还原，也得电子2mol，所以生成1molH2时，反应中整体转移4mol电子。按照阿伏加德罗常数近似等于6.02×1023mol-1，代入N=n NA，得N=4×6.02×1023=2.408×1024，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、氧化剂生成物质为还原产物；
B、Fe与Fe3O4都可以被磁铁吸引，四氧化三铁为制造司南的原料；
C、钠性质活泼，可以和空气中多种成分反应；
D、根据物质的量结合电子守恒计算。
9．【答案】B
【知识点】氧化还原反应；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. 由实验②的实验现象可知，产物经检验有丁达尔效应，说明酸性条件下H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体，故A不符合题意；
B. 由实验②的实验现象可知，实验中存在的反应有酸性条件下H2O2将Fe2+氧化为Fe3+、在Fe3+作催化剂的条件下，双氧水分解生成水和氧气，由实验①的实验现象可知，实验中还存在的反应是酸性条件下H2O2可以氧化部分SCN-，三个反应均属于氧化还原反应，故B符合题意；
C. 对比实验①②③的实验现象可知，酸性条件下H2O2可以氧化SCN-，生成的硫酸根与氯化钡溶液反应生成白色沉淀，故C不符合题意；
D. 由实验③的实验现象可知，酸性条件下，O2将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.有丁达尔效应，且为红色，说明含有氢氧化铁胶体B.通过题目中现象，过氧化氢将亚铁氧化为三铁离子，铁离子催化过氧化氢产生氧气，过氧化氢将KSCN氧化为硫酸根，应该是三个氧化还原反应C,通过现象可以发现条件为酸性时可以进行D,氧气具有氧化性，且实验现象说明有铁离子生成
10．【答案】C
【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为常见的金属单质，由转化关系图可知，红褐色固体F为Fe(OH)3，则E为Fe(OH)2，C为FeCl2，D为FeCl3，A为Fe，B为Fe3O4，则
A. 根据以上分析可知A为Fe，B为Fe3O4，A不符合题意；
B. C→D发生氯气氧化氯化亚铁生成氯化铁，则溶液的颜色变化：由浅绿色到黄色，B不符合题意；
C. ④发生铁还原铁离子生成亚铁离子，反应的离子方程式为Fe＋2Fe3+＝3Fe2+，C符合题意；
D. ⑧发生氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁，反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】无机化合物推断题目的核心在于找突破口，根据题意，F为氢氧化铁，E为氢氧化亚铁，然后进行推断即可。
11．【答案】B
【知识点】铁的氧化物和氢氧化物
【解析】【解答】A. 在加热的条件下浓硫酸也与碳反应，所以固体完全溶解，不能说明原固体中一定没有C，A不符合题意；
B. 由于氧化亚铁和铁至少含有一种，在氧气流中充分灼烧时二者均与氧气反应使固体质量增加，但灼烧后固体仍为5.0g，这说明原固体中一定含有C，与氧气反应生成二氧化碳，才有可能使固体质量不变，B正确；
C. 取少量固体加入足量稀硝酸后，滴入KSCN，溶液变红，说明原固体中氧化亚铁和铁至少含有一种，但不一定含有FeO，C不符合题意；
D. 称取一定量固体加入足量稀硫酸，充分反应，收集到224mL（标准状况）气体，气体是氢气，物质的量是0.01mol，因此一定含有铁。过滤，所得滤渣经干燥后称得质量为0.64g，所得固体不一定是铜，也可能是碳或铜与碳的混合物，因此原混合物中不一定含有氧化铜，D不符合题意，
故答案为：B。
【分析】
A. 在加热的条件下浓硫酸与碳反应生成CO2、SO2和H2O，CO2、SO2是气体跑了；
B. 在氧气流中灼烧时 FeO、Fe 会与氧气反应，使固体质量增加，而此时反应前后质量不变，则一定有碳与氧气反应产生二氧化碳气体跑掉，质量减轻，使固体质量增加，增加与减轻的质量相等时，才有可能使固体质量不变；
C. 滴入KSCN，溶液变红，说明反应后有Fe3+，原固体中氧化亚铁和铁至少含有一种，硝酸有强氧化性均将铁氧化成＋3的铁；
D. 加入足量稀硫酸，不反应的只有碳，也可能存在单质铁置换出的铜。充分反应产生是氢气0.01mol，因此一定含有铁。0.64g的固体可能只有碳，也可能是碳和铜的混合物。所以原固体不一定有氧化铜。
12．【答案】B,D
【知识点】氧化还原反应；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】A.高温条件下， Fe(CrO2)2 铁元素为+2价，铬元素为+3价，而生成物中铁元素为+3价，铬元素为+6价，所以铁元素和铬元素都被氧化，氧气做的氧化剂，故A不符合题意
B. 2H++2 = +H2O ，酸化的目的是让这个反应发生，故B符合题意
C.滤渣中无碳酸钠，是硫酸钠，故C 不符合题意
D.根据最后的产物情况得知Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7+2NaCl，故D符合题意
故答案为：BD
【分析】A.先标化合价，然后再根据化合价升降确定究竟那种元素被氧化
B.根据题目给出的提示，得出酸化的目的是让向转化
C.碳酸钠会被加入的硫酸反应掉
D.利用K2Cr2O7和 Na2Cr2O7的溶解度差异将K2Cr2O7换出来
13．【答案】C,D
【知识点】铁的化学性质
【解析】【解答】解：铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁，氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜，铁与硫酸铜反应生成铜，所以不溶物中一定有铜；根据“滤出不溶物，并向滤液中插入一枚铁钉，发现铁钉并无任何变化”，稀硫酸和铜离子都完全反应，铁的反应情况有两种：一种是恰好反应，所以不溶物是铜；一种是铁过量，所以不溶物是铁和铜，
故选CD．
【分析】CuO和铁都可与稀硫酸反应，铁可置换出铜，向滤液中插入一枚铁钉，片刻后，取出铁钉，发现铁钉并无任何变化，说明溶液中无铜离子，以此解答该题．
14．【答案】KSCN；铁粉
【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】FeSO4 7H2O晶体在空气中若被氧化，则生成物中一定含有铁离子，可以通过检验是否含有铁离子进行判断是否变质；除去铁离子，根据铁离子具有氧化性，同时结合除杂原则分析判断。FeSO4 7H2O晶体在空气中易被氧化生成硫酸铁，为检验其是否已被氧化，可取少量样品溶于适量水后加入KSCN溶液，若溶液变成血红色，证明已经变质，若没有变成血红色，说明没有变质；若已经变质，可以加入铁粉，发生反应的离子方程式为：Fe+2Fe3+=3Fe2+，除去杂质铁离子，故答案为：KSCN溶液；铁粉。
【分析】根据铁离子的检验方法判断加入的试剂，结合铁离子和亚铁离子的转化关系判断除去铁离子需要加入的试剂即可。
15．【答案】（1）2FeCl2＋Cl2=2FeCl3
（2）不变色
（3）Fe2＋＋Zn=Zn2＋＋Fe
（4）Fe2＋
【知识点】氧化还原反应；氧化性、还原性强弱的比较；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】(1)FeCl2能被氯水氧化：2FeCl2+Cl2=2FeCl3，体现了Fe2＋的还原性，故答案为：2FeCl2+Cl2=2FeCl3；
(2)足量铁粉能将Fe3＋完全还原：Fe+ 2Fe3＋=3Fe2＋，使溶液由黄色变成浅绿色，由于反应后溶液中不存在Fe3＋，所以加入KSCN溶液后，溶液无明显变化，故答案为：不变色；
(3)锌比铁还原性强，能与FeCl2发生置换反应生成铁，反应的离子方程式为：Fe2++Zn═Zn2++Fe，答案为：Fe2++Zn═Zn2++Fe；
(4)根据已知，MnO 在反应中得到电子，化合价降低，发生还原反应，生成Mn2+，根据氧化还原反应电子守恒，元素化合价有升高和降低，所以判断X为Fe2+，Fe2+失电子，化合价升高，发生氧化反应，生成Fe3+，答案为：Fe2+。
【分析】(1)反应中，表现还原性的物质被氧化，应选择与氧化剂反应；
(2)可根据Fe3＋与Fe2＋的不同性质判断Fe3＋是否被还原：溶液颜色不同、加KSCN溶液现象不同；
(3)依据强还原剂制弱还原剂的规律可判断FeCl2溶液与锌粉的反应情况；
(4)根据氧化还原反应的规律，反应中有化合价的降低，必有化合价的升高，结合题给条件可判断反应物和生成物。
16．【答案】（1）取样先滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加氯水或双氧水、稀硝酸等合理氧化剂，溶液由浅绿色变为红色，则样品中含有Fe2+
（2）将Fe2+全部氧化为Fe3+；B
（3）0.07a
（4）H2O；NaClO
（5）丁达尔效应
【知识点】氧化还原反应；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】(1)证明步骤①滤液中含有Fe2+的方法是取样先滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加氯水或双氧水、稀硝酸等合理氧化剂，溶液由浅绿色变为红色，则样品中含有Fe2+。故答案为：取样先滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加氯水或双氧水、稀硝酸等合理氧化剂，溶液由浅绿色变为红色，则样品中含有Fe2+；
(2)步骤②加入过量H2O2发生的反应是亚铁离子被过氧化氢氧化生成铁离子，反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故目的是将Fe2+全部氧化为Fe3+，O2具有氧化性能将亚铁离子氧化，该步骤中H2O2还可替换为O2。N2性质稳定、Cu、H2具有还原性；故答案为：将Fe2+全部氧化为Fe3+；B；
(3)若实验中铁无损耗，最后氧化铁为ag，氧化铁含有铁元素的质量为 ×ag=0.7ag，则每片补血剂中含铁元素的质量为 =0.07ag。故答案为：0.07a；
(4)Na2FeO4主要通过如下反应制取：2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5X，根据质量守恒，则X的化学式为H2O，该反应中氧化剂为NaClO，氯由+1价降为-1价。故答案为：H2O；NaClO；
(5)Na2FeO4在水中可以发生如下反应：4FeO +10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+8OH-+3O2↑。反应中有胶体产生，利用胶体的性质鉴别，鉴别有胶体产生的方法为丁达尔效应。故答案为：丁达尔效应。
【分析】Fe3+遇KSCN溶液显红色，该现象用于检验Fe3+存在，证明操作Ⅰ滤液中含有Fe2+的方法之一是取样先滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加氯水或双氧水、稀硝酸等合理氧化剂，溶液由浅绿色变为红色；步骤②加入过量H2O2的目的是，过氧化氢氧化亚铁离子；根据氧化铁的质量计算铁元素的质量。注意ag氧化铁含有的铁元素质量为10片含有的铁元素质量；利用胶体的性质鉴别胶体的产生。
17．【答案】（1）硫氰酸钾(KSCN) 溶液
（2）Fe、Cu；AD
（3）2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；1：2
（4）2 +10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O
【知识点】铁的化学性质；二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】（1）对于三价铁离子检验有很多方法，一般情况下选择，硫氰化钾溶液变为红色则说明有铁离子（2）加入过量的铁粉，和铁离子和铜离子反应会置换出铜单质，所以滤渣是铜和过量的铁粉，从滤渣中过去铜单质，需要把铁粉除掉，选择和铁反应但不和铜反应的物质，盐酸和氯化铜（3）向a中通入氯气主要是将亚铁离子转换为三价铁离子， 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- ，过氧化氢也有氧化性，还原产物给为水，不会污染环境，H2O2+2Fe2++2H+=2H2O+2Fe3+氧化剂与还原剂物质的量比为1：2（4）里面含有大量的氯离子，和高锰酸钾反应。 2 +10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O
【分析】(1)利用铁离子的化学性质进行检验
(2)主要是利用Cu和Fe性质的不同进行选择试剂，可以用物理的方法用吸铁石，也可用化学方法可以选择酸或者铜的可溶性盐
(3)通入氯气利用氯气的氧化性和亚铁离子的还原性发生氧化还原反应，过氧化氢的还原产物为水，写出化学方程式即可求出
(4)氯离子具有还原性，高锰酸钾具有氧化性，发生氧化还原反应，颜色褪去
18．【答案】（1）Fe3O4；Fe2O3
（2）红；还原性
（3）Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2
【知识点】氧化还原反应方程式的配平；铁的氧化物和氢氧化物
【解析】【解答】（1） Fe3O4 磁铁矿的主要成分具有磁性， Fe2O3 红棕色作为红色颜料
（2） Fe3＋ 和 SCN-反应生成 Fe（SCN ）3为血红色，加维生素C能防止补铁口服液被氧化说明维生素C具有还原性
（3） 根据反应物和生成物直接书写，再配平，Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2 ，
【分析】（1）Fe3O4 磁铁矿的主要成分具有磁性， Fe2O3 红棕色
（2）防止补铁口服液被氧化说明维生素C具有还原性
（3）反应物和生成物题目都有给出，只要根据质量守恒配平
19．【答案】（1）先产生红褐色沉淀，后沉淀溶解，溶液变为棕褐色；2Fe(OH)3+2I-+6H+=2Fe2++I2+6H2O
（2）1:2；6Cl2+12OH-=3ClO-+ClO +8Cl-+6H2O
（3）35.5g
（4）2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-
【知识点】氯气的化学性质；铁盐和亚铁盐的相互转变；离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)向Fe(OH)3胶体中逐滴加入氢碘酸，胶体遇电解质发生聚沉，得到红褐色氢氧化铁沉淀，然后沉淀溶于酸，铁离子将碘离子氧化生成碘，碘溶于水得到棕褐色溶液，发生反应的离子方程式为2Fe(OH)3+2I-+6H+=2Fe2++I2+6H2O，故答案为：先产生红褐色沉淀，后沉淀溶解，溶液变为棕褐色；2Fe(OH)3+2I-+6H+=2Fe2++I2+6H2O；(2)将Cl2通入NaOH溶液，Cl2中氯元素化合价为0，ClO-中氯元素化合价为+1，化合价升高、被氧化；ClO 中氯元素化合价为+5，化合价升高、被氧化；Cl-中氯元素化合价为-1，化合价降低、被还原。充分反应后测得溶液中ClO-与ClO 个数比为3:1，根据得失电子守恒，则转移总的电子数为1 3+1 5=1 8，则被氧化与被还原的氯元素质量比为(3+1):8=1:2，反应的离子方程式6Cl2+12OH-=3ClO-+ClO +8Cl-+6H2O，故答案为：1:2；6Cl2+12OH-=3ClO-+ClO +8Cl-+6H2O；(3)H2与Cl2混合点燃，充分反应后，将气体通入含有40gNaOH的溶液中恰好完全反应，产物为NaCl或NaCl与NaClO的混合物，根据质量守恒定律可得关系式Cl2~2NaOH，可知混合气体中Cl2质量40g 40g/mol 71g/mol=35.5g，故答案为：35.5g；(4) 向FeBr2溶液中通入一定量的Cl2，充分反应后，测得游离态的溴元素(Br2)和化合态的溴元素(Br-)质量比为1:1，根据电荷守恒、电子得失守恒、原子守恒，可知其中溴元素恰好被氧化了一半，故其离子方程式可表示为：2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-，故答案为：2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-。
【分析】（1）根据氢氧化铁胶体遇盐酸电解质发生聚沉，盐酸过量时，氢氧化铁沉淀与盐酸中和解答；
（2）根据氧化还原反应中得失电子守恒， Cl2转化为 ClO-与ClO 失电子，转化为Cl-得电子， 分别计算失电子总数以及对应的得电子总数；利用得失电子守恒配平方程式 ；
（3）根据氯化氢气体于1mol氢氧化钠恰好完全反应解答；
（4）考察Fe2+的还原性强于Br-，Fe2+先被氯气氧化，过量的氯气再氧化Br-生成Br2，游离态的溴元素(Br2)和化合态的溴元素(Br-)质量比为1:1，则亚铁离子被完全氧化，一半的溴离子被氧化为溴单质；
20．【答案】（1）HCl；Fe3O4；FeCl3
（2）催化；氧化
（3）KClO3；H2O2
（4）MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
（5）Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
（6）KSCN
【知识点】氯气的化学性质；二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】(1)由分析可知B为HCl；F为Fe3O4；H为FeCl3；
(2)反应①中二氧化锰起催化剂的作用，反应②中浓盐酸被氧化，二氧化锰起氧化剂的作用；
(3)若反应①是在加热条件下进行，则A是氯酸钾，化学式是KClO3；若反应①是在常温条件下进行，则A的化学式是H2O2；
(4)浓盐酸与MnO2共热获得氯气的化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O；
(5)四氧化三铁与盐酸反应的化学方程式为Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O；
(6) H为FeCl3，检验Fe3+一般用KSCN溶液，现象为变为血红色。
【分析】D为黄绿色气体，D是氯气，则B是HCl，E为Fe，因此H是氯化铁；铁能在C中燃烧，除D、E、C外其余皆是化合物，所以C是氧气，因此A是双氧水或氯酸钾，F是四氧化三铁，四氧化三铁与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水，所以G是氯化亚铁，据此解答。
21．【答案】（1）Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2↑
（2）2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O
【知识点】氧化还原反应；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】（1）常温下，E是一种无色无味的液体，E是水；若 A 是一种具有磁性的黑色金属氧化物，A是Fe3O4；B是一种常见的非氧化性酸，B是盐酸或稀硫酸；Fe3O4与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁、水，反应的离子方程式是Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O。C中继续滴加氢氧化钠溶液，会观察到生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，则C是氯化亚铁，滴加氢氧化钠溶液生成白色氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁易被氧气氧化为红褐色氢氧化铁，反应的化学方程式是4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。Fe3O4与CO高温下反应可得到单质铁，铁与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气，反应方程式是3Fe +4H2O(g) Fe3O4+4H2↑；（2）若C是一种无色、刺激性气味、密度比空气小、碱性的气体，则C是NH3，实验室用氯化铵和氢氧化钙加热制取氨气，反应方程式是2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O。
【分析】（1）磁铁矿在盐酸中溶解，会得到氯化铁和氯化亚铁以及水；氢氧化亚铁是一种白色的沉淀，其在空气中会迅速被氧气氧化，先由白色变为灰绿色，最终得到红褐色沉淀；
（2）实验室用氯化铵和氢氧化钙加热制取氨气，得到氨气、氯化钙和水。
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