2023-2024学年高中化学必修第一册3.1铁及其化合物 （人教版）
一、选择题
1．（2023高一上·湖北期末）部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A．通过化合反应和复分解反应均能直接得到e
B．固体g溶于氢碘酸的离子方程式为
C．a能与水蒸气发生置换反应
D．可存在的转化关系
【答案】B
【知识点】铁的化学性质；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】解：A、e为Fe(OH)3，可由复分解反应FeCl3＋3NaOH=Fe(OH)3↓＋3NaCl得到，也可由化合反应4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3得到，A不符合题意。
B、固体g为Fe2O3，与HI发生反应Fe2O3＋6H＋＋2I－=2Fe2＋＋I2＋3H2O，B符合题意。
C、a为Fe，高温下能水蒸气发生反应3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2(g)，C不符合题意。
D、c、d、e、f分别为Fe2＋、Fe(OH)2、Fe(OH)3、Fe3＋，其转化为Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3、Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O、2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】A、e中Fe为＋3价，且为碱，因此e为Fe(OH)3。
B、固体g为铁的氧化物，且铁元素为＋3价，因此g为Fe2O3。
C、a为Fe，高温下能与水蒸气发生反应。
D、根据相关性质和转化分析。
2．（2023高一下·江门）下列叙述I和II均正确并且有因果关系的是（ ）
选项 叙述I 叙述II
A 具有氧化性 用溶液可以鉴别
B 性质不稳定 可加热制备
C 具有氧化性 可用制作印刷电路板
D 是一种红棕色粉末 常用作油漆
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【知识点】铁的氧化物和氢氧化物；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．Fe3+具有氧化性，铁离子和硫氰根离子反应生成血红色硫氰化铁溶液，不是氧化还原反应，没有因果关系，A不符合题意；
B． 有不稳定性和还原性，加热生成Fe2O3，B不符合题意；
C．Fe3+有氧化性，可用Fe3+和铜反应制作印刷电路板，C不符合题意；
D． 为红棕色粉末， 用作油漆，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A．Fe3+具有氧化性，铁离子和硫氰根离子反应生成血红色硫氰化铁溶液，不是氧化还原反应；
B． 有不稳定性和还原性，加热生成Fe2O3；
C．Fe3+有氧化性，可用Fe3+和铜反应制作印刷电路板；
D． 为红棕色粉末， 用作油漆。
3．下列各组物质中，物质之间能通过一步反应实现如图所示转化的是
A B C D
X
Y
Z
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【知识点】铁的化学性质；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】解：
【分析】
4．要想证明某溶液中是否含Fe3+，下列操作中正确的是
A．加入铁粉 B．滴加KSCN溶液
C．通入Cl2 D．加入铜片
【答案】B
【知识点】二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】检验Fe3+，可以加入硫氰化钾溶液，若溶液变成红色，证明溶液中含有铁离子；
故答案为：B 。
【分析】A. 加入铁粉无法检验Fe3+
B. 滴加KSCN溶液检验Fe3+
C. 通入Cl2无法检验Fe3+
D. 加入铜片无法检验Fe3+。
5．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：常温下，铁的化学性质不活泼
C．生成的气体在点燃之前，必须验纯
D．该反应的基本反应类型为置换反应
【答案】B
【知识点】铁的化学性质
【解析】【解答】解：
【分析】
6．下列化学方程式书写正确的是
A．往碳酸钠溶液中加入少量稀盐酸：
B．往硫酸亚铁溶液中加入少量铜粉：
C．往氯化铁溶液中加入少量金属钠：
D．往氯化钙溶液中通入少量二氧化碳：
【答案】C
【知识点】钠的重要化合物；铁的化学性质
【解析】【解答】解：
【分析】
7．（2023高一上·定州期末）用硫酸渣(主要成分为、)制备铁基颜料铁黄()的一种工艺流程如图。已知：“还原”时，发生反应；、均与不反应。下列有关说法不正确的是
A．“酸溶”时加速搅拌可加快反应速率
B．“过滤Ⅰ”所得滤液中存在的阳离子主要有和
C．“还原”时还原产物与氧化产物的物质的量之比为
D．“氧化”时离子方程式：
【答案】C
【知识点】氧化还原反应；铁的化学性质；铁的氧化物和氢氧化物
【解析】【解答】A． “酸溶”时加速搅拌可加快反应速率，A不符合题意 ；
B．滤液中含有硫酸亚铁和过量的硫酸，且生成氢离子，B不符合题意 ；
C．S元素化合价升高，为氧化产物，Fe3+转化为Fe2+，Fe2+为还原产物，“还原”时氧化产物与还原产物的物质的量之比为：2：14=1：7，C符合题意 ；
D． 氧化时离子方程式： ，D不符合题意 ；
故答案为：C 。
【分析】A．硫酸渣(主要成分为Fe2O3、SiO2)加硫酸溶解，再加FeS2把铁离子还原为亚铁离子，同时生成 ，过滤，滤渣含有SiO2和FeS2，滤液中含有Fe2+和H+，通入空气氧化，同时加入氨水调节pH生成FeOOH，加速搅拌可加快反应速率；
B．FeS2把铁离子还原为亚铁离子 ；
C．氧化产物与还原产物的物质的量之比的相关计算 ；
D． 。
二、多选题
8．（2021高一上·山东月考）下列叙述正确的是（ ）
A．Fe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同
B．根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO
C．新制氯水可用于自来水的杀菌消毒
D．常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运，所以Cl2不与铁反应
【答案】B,C
【知识点】氯气的化学性质；铁的化学性质
【解析】【解答】A．铁与强氧化剂反应生成+3价化合物，氯气具有强氧化性，与铁反应生成氯化铁，铁与盐酸反应生成氯化亚铁，A不符合题意；
B．CO2通入NaClO中能生成HClO符合复分解反应的条件，为强酸可以制取较弱酸的规律， B符合题意；
C．氯气与水反应生成具有漂白性的HClO用于杀菌消毒，C符合题意；
D．氯气与铁在点燃条件下反应，但常温下干燥的氯气与铁不反应， D不符合题意；
故答案为：BC。
【分析】A．铁与氯气反应生成氯化铁，铁与盐酸反应生成氯化亚铁；
B．碳酸酸性强于HClO；
C．HClO用于杀菌消毒；
D．氯气与铁在点燃条件下反应。
9．（2022高一上·潍坊期中）纳米级可用于以太阳能为热源分解水制，过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．过程Ⅰ发生的是分解反应
B．过程Ⅱ发生的是置换反应
C．反应中铁元素化合价不变
D．整个过程总反应：
【答案】A,D
【知识点】氧化还原反应；铁的氧化物和氢氧化物
【解析】【解答】A．过程I方程式为，为分解反应，A符合题意；
B．过程II反应方程式为，不是置换反应，B不符合题意；
C．过程I和过程II铁元素化合价均有变化，C不符合题意；
D．根据分析，为整个过程的催化剂，整个过程总反应为，D符合题意；
故答案为：AD。
【分析】A、四氧化三铁分解为氧化亚铁和氧气；
B、置换反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物；
C、铁元素化合价变化；
D、结合箭头起始和终点，判断反应物为水，生成物为氢气和氧气。
10．（2022高一上·安徽月考）氯化铁是一种无机化合物，化学式为，为黑棕色结晶。下列关于氯化铁的说法正确的是（ ）
A．氯化铁是电解质，其电离方程式为
B．含有氯化铁的溶液中可能大量存在：、、
C．将饱和氯化铁溶液滴入沸水中制胶体发生反应：
D．若氯化铁溶液能与铁粉反应生成，则离子方程式为
【答案】B,D
【知识点】铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】A.氯化铁是电解质，其电离方程式为，A项不符合题意；
B.、、、、能大量共存，B项符合题意；
C.将饱和氯化铁溶液滴入沸水中产生氢氧化铁胶体，而不是氢氧化铁沉淀，C项不符合题意；
D.根据信息可以写出化学方程式：，然后改成离子方程式，D项符合题意。
【分析】A、氯离子的化学计量数为3；
B、铁离子、氯离子、铜离子、硝酸根离子、硫酸根离子可以共存；
C、胶体不是沉淀；
D、铁离子和铁反应生成亚铁离子。
11．（2021高三上·济宁期末）甲、乙、丙、丁、戊五种物质是中学化学常见的物质，其中甲、乙均为单质，它们的转化关系如图所示(某些条件和部分产物已略去)。下列说法正确的是（ ）
A．若甲可以与NaOH溶液反应放出H2，则丙物质可能是一种盐
B．若丙、丁混合产生大量白烟，则乙可能会使品红溶液褪色
C．若甲为短周期中最活泼的金属，且戊为碱，则丙生成戊一定是氧化还原反应
D．若甲、丙、戊均含同种元素，则三种物质中，该元素的化合价由低到高的顺序不可能为甲＜戊＜丙
【答案】A,B
【知识点】氧化还原反应；氯气的化学性质；钠的重要化合物；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】A．甲为单质，若甲可以与NaOH溶液反应放出H2，则甲为Al或Si，所以丙可能是一种盐，例如氯化铝等，故A符合题意；
B．丙、丁混合产生白烟，则丙、丁可为HCl和NH3或HNO3和NH3等，甲、乙均为单质，则乙可能是氯气、氢气或氮气，如果是氯气，则会使品红溶液褪色，故B符合题意；
C．若甲为短周期中最活泼的金属，且戊为碱，则甲为Na，乙为氧气，所以丙可以为氧化钠或过氧化钠，当丙为氧化钠时，丙生成戊不是氧化还原反应，故C不符合题意；
D．若甲、丙、戊含有同一种元素，例如当甲为铁、乙为氯气、丙为氯化铁、丁为硫化氢等具有还原性的物质、戊为氯化亚铁时，则含Fe元素的物质中Fe的化合价由低到高的顺序为甲＜戊＜丙，故D不符合题意。
故答案为：AB。
【分析】根据甲和乙反应生成丙，丙与丁反应生成戊，结合甲、乙均为单质分析。
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．（2020高三上·辽宁期中）碱式氯化铜[CuaClb(OH)c·xH2O]是一种重要的无机杀虫剂，它可以通过以下步骤制备。步骤1：将铜粉加入稀盐酸中，并持续通空气反应生成CuCl2。已知Fe3+对该反应有催化作用，其催化原理如图所示。
步骤2：在制得的CuCl2溶液中，加入石灰乳充分反应后即可制备碱式氯化铜。下列有关说法错误的是（ ）
A．a、b、c之间的关系式为：a=b+c
B．图中M、M 分别为Fe3+、Fe2+
C．步骤1充分反应后，加入少量CuO是为了除去Fe3+
D．若制备1 mol 的 CuCl2，理论上消耗 11.2 LO2
【答案】A,D
【知识点】铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】A．化合物中正负化合价的代数和等于0，2a-b-c=0，得到2a=b+c，选项A符合题意；
B．由催化原理示意图可知N先与氧气和氢离子反应生成M和水，然后M和铜反应生成铜离子和N，M、N分别是Fe3+、Fe2+，选项B不符合题意；
C．Fe3+水解使溶液显酸性，CuO与H+反应产生Cu2+和水，当溶液的pH增大到一定程度，Fe3+形成Fe(OH)3沉淀而除去，从而达到除去Fe3+的目的，选项C不符合题意；
D．制备1mol的CuCl2，转移2mol电子，根据电子守恒，需要消耗0.5molO2，由于不清楚氧气所处的条件，所以不能确定气体的体积，选项D符合题意；
故答案为：AD。
【分析】A、根据化合物中正负化合价代数和为0进行计算；
B、根据反应过程分析；
C、加入少量CuO，可促使Fe3+的水解平衡正向移动；
D、未给出气体所处的状态，无法应用气体摩尔体积进行计算；
14．（2018高一上·和平期末）下列有关元素及其化台物的说法正确的是（ ）
A．水蒸气通过灼热的铁粉生成四氧化三铁和氢气
B．FeCl3既能通过化台反应制得，也能通过金属与酸的置换反应制得
C．Na在空气中长期放置最终变为Na2CO3粉末
D．向KClO3溶液中滴加AgNO3溶液得到白色AgCl沉淀
【答案】A,C
【知识点】钠的化学性质；铁的化学性质
【解析】【解答】A. 水蒸气通过灼热的铁粉生成四氧化三铁和氢气，A符合题意；
B. FeCl3能通过化台反应制得，即铁在氯气中燃烧得到氯化铁。但铁与盐酸反应生成的是氯化亚铁和氢气，得不到氯化铁，B不符合题意；
C. Na在空气中长时间放置最终变为Na2CO3粉末，C符合题意；
D. 向KClO3溶液中滴加AgNO3溶液得不到白色AgCl沉淀，因为氯酸钾电离出的是钾离子和氯酸根离子，D不符合题意；
故答案为：AC
【分析】A.铁能与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气；
B.铁与稀盐酸反应生成FeCl2和H2；
C.Na能与空气中的H2O和CO2反应；
D.KClO3溶液中没有Cl-；
15．（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．
16．（2017高一上·黑龙江期末）将1.12g铁粉加入2mol/L氯化铁溶液25mL中，充分反应后结果是（ ）
A．铁有剩余
B．往溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色
C．Fe2+和Fe3+物质的量之比为6：1
D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2：5
【答案】B,C
【知识点】氧化还原反应；铁的化学性质
【解析】【解答】解：1.12g铁物质的量n（Fe）= {#mathmL#}{#/mathmL#} =0.02mol，25mL 2mol/L氯化铁溶液中n（Fe3+）=0.025L×2mol/L=0.05mol；
发生的反应为：
Fe+ 2Fe3+═ 3Fe2+
0.02mol 0.04mol 0.06mol
由上述反应可知：三价铁离子剩余0.01mol，溶液中含有Fe3+物质的量为0.01mol，Fe2+物质的量为0.06mol，无金属铁剩余；
A、铁无剩余，故A错误；
B、溶液中有剩余的三价铁离子，往溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色，故B正确；
C、Fe2+和Fe3+的物质的量之比为6：1，故C正确；
D、氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：2，故D错误；
故选BC．
【分析】1.12g铁物质的量n（Fe）= {#mathmL#}{#/mathmL#} =0.02mol，25mL 2mol/L氯化铁溶液中n（Fe3+）=0.025L×2mol/L=0.05mol，发生的离子反应为Fe+2Fe3+═3Fe2+，结合反应及离子的检验来解答．
17．（2017高一上·苏州期末）将铁屑溶于过量的稀盐酸后，再加入下列物质，会有Fe3+生成的是（ ）
A．硫酸锌 B．氯水 C．氯化铜 D．硝酸钠
【答案】B,D
【知识点】铁的化学性质
【解析】【解答】解：铁屑溶于过量盐酸后，生成亚铁离子，
A．再加硫酸锌，不发生反应，不会有三价铁生成，故A不选；
B．再加氯水，将亚铁离子氧化为铁离子，故B选；
C．再加氯化铜，不发生反应，故C不选；
D．再加硝酸钠，与盐酸中的氢离子结合成硝酸具有强氧化性，将亚铁离子氧化为铁离子，故D选；
故选BD．
【分析】铁屑溶于过量盐酸后，生成亚铁离子，加入氧化性的物质可将亚铁离子氧化为铁离子，以此来解答．
三、非选择题
18．（2021高一上·石景山期末）补齐物质与其用途之间的连线，如A-c。
物质| 用途 A．氯化铁 a．游泳池消毒 B．漂白粉 b．红色颜料 C．过氧化钠 c．蚀刻铜板 D．氧化铁 d．供氧剂
【答案】B—a，C—d；D—b
【知识点】铁的氧化物和氢氧化物；铁盐和亚铁盐的相互转变；钠的氧化物
【解析】【解答】B．漂白粉中次氯酸钙和二氧化碳反应生成次氯酸，具有杀菌消毒的作用，所以漂白粉可用于游泳池消毒；
C．过氧化钠能和二氧化碳、水反应放出氧气，所以过氧化钠常用做供氧剂；
D．氧化铁是红色粉末，用作红色颜料。
【分析】 依据物质的性质判断其用途。
19．（2016高一下·腾冲期中）在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应． 应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”．请回答该实验中的问题．
写出该反应的反应方程式 ；并指明该氧化还原反应的还原产物是 ，氧化产物是 ．
【答案】3Fe+4H2O（g） Fe3O4+4H2；H2；Fe3O4
【知识点】铁的化学性质
【解析】【解答】解：铁与水蒸气发生氧化还原反应：3Fe+4H2O（g） Fe 3O4+4H2，根据化合价升降来判断氧化剂和还原剂．因铁的化合价升高，所以铁作还原剂被氧化得到氧化产物Fe 3O4，水中氢的化合价降低，水作氧化剂被还原得到氢气，
故答案为：3Fe+4H2O（g） Fe 3O4+4H2；H2；Fe 3O4．
【分析】对于铁与水蒸气反应的化学方程式，很容易写出化学方程式，还原剂的判定方法根据化合价升高的物质被氧化剂氧化得到氧化产物，氧化剂是化合价降低的物质，得到还原产物．
20．（2022高一上·昌图月考）回答下列问题。
（1）实验室常用如图所示装置来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时颜色的变化。
实验时在A中加入铁屑和稀硫酸，B中加入一定量的NaOH溶液，则A中发生的反应的离子方程式是 。实验开始时先将活塞E (填“打开”或“关闭”)，C中收集到气体的主要成分是 。实验结束后拔去装置B中橡皮塞，使空气进入，装置B中发生的现象为 。
（2）从制造印刷电路板的腐蚀废液(主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，处理流程如图所示：
已知试剂①为铁，试剂②为稀盐酸，则滤渣的成分为 ，检验废液中Fe3+存在的最佳试剂是 (填标号)，检验时实验现象为 。
A．氢氧化钠溶液 B．酸性KMnO4溶液
C．氯水 D．KSCN溶液
检验Fe2+可用酸性KMnO4溶液，请写出离子方程式
【答案】（1）Fe+2H+=Fe2++H2↑；打开；H2；白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
（2）Cu、Fe；D；溶液出现血红色；MnO+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
【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；二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】（1）根据分析，A中发生的反应的离子方程式是：Fe+2H+=Fe2++H2↑；实验开始时先将活塞E打开，将装置中的空气排干净，C中收集到气体的主要成分是H2。实验结束后拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，生成的氢氧化亚铁迅速被氧化为氢氧化铁，装置B中发生的现象为白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色。
（2）根据分析，滤渣B的成分为Cu、Fe；
铁离子与KSCN溶液反应生成血红色物质，
故答案为：D；检验时的现象为：溶液出现血红色；
Fe2+可以被酸性KMnO4氧化为Fe3+，而KMnO4被还原为Mn2+，根据电子守恒可知Fe2+和MnO的系数比为5∶1，再结合元素守恒可得离子方程式为MnO+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O。
【分析】思路分析：（1）装置A为制备氢气，长导管伸入页面一下，开始打开开关E，产生的氢气排除装置内的空气，防止生成的 Fe(OH)2在空气中被氧化 ，过段时间后关闭E，A中的硫酸亚铁被压入B中，与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁， 实验结束后拔去装置B中橡皮塞，使空气进入 ，氢氧化亚铁被氧化观察现象即可。
（2） 为了重新获得FeCl3溶液 ，必须除去铜离子和亚铁离子，加入过量铁粉，置换出铜，滤液为氯化亚铁，滤渣为铜和铁混合，加入盐酸分离出铜，试剂③为氯气，将二价铁氧化为三价铁即可。
21．（2023高一下·河南期末）某工厂的酸性废水中主要含有、等离子，为了减少污染并变废为宝，工程师设计了如下流程，回收铜和绿矾(FeSO4·7H2O)。
（1）酸性废水中加入铁粉后，发生反应的离子方程式是：、 、 。
（2）操作1是 。
（3）试剂甲是 。
（4）检验溶液B中是否除尽的实验方法是 。
（5）获得的需密闭保存，原因是 。
（6）绿矾可消除某种酸性工业废水中价铬()的污染，使之转化为毒性较小的，该反应的离子方程式是 。
【答案】（1）Fe＋2Fe3＋= 3Fe2＋；Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑
（2）过滤
（3）稀硫酸
（4）取溶液B少量于试管中，向试管中滴加几滴硫氰化钾溶液，若溶液变红色，证明溶液中三价铁离子没有除净，若不出现红色，证明不含三价铁离子
（5）亚铁离子具有很强的还原性，在空气中易被氧化为三价铁离子
（6）6Fe2＋++ 14H＋=2+6+7H2O，
【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；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】(1)酸性废水中加入铁粉后，和铜离子，三价铁离子，氢离子反应；
故答案为：
第1空、Fe＋2Fe3＋= 3Fe2＋
第2空、Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑
(2) 操作1是固液可以采用过滤法分离；
故答案为： 第1空、过滤
(3) 固体A为铜和过量的铁粉，加入稀硫酸，生成硫酸亚铁；
故答案为： 第1空、稀硫酸
(4)检验溶液B中Fe3+是否除尽的实验方法是取溶液B少量于试管中，向试管中滴加几滴硫氰化钾溶液，若溶液变红色，证明溶液中三价铁离子没有除净，若不出现红色，证明不含三价铁离子。
故答案为： 第1空、取溶液B少量于试管中，向试管中滴加几滴硫氰化钾溶液，若溶液变红色，证明溶液中三价铁离子没有除净，若不出现红色，证明不含三价铁离子
(5)获得的 需密闭保存，亚铁离子具有很强的还原性，在空气中易被氧化为三价铁离子；
故答案为： 第1空、亚铁离子具有很强的还原性，在空气中易被氧化为三价铁离子
(6)绿矾可消除某种酸性工业废水中价铬 () 的污染，使之转化为毒性较小的 ，同时生成三价铁离子和水；
故答案为： 第1空、6Fe2＋++ 14H＋=2+6+7H2O，
【分析】(1)向废水中加入铁粉，铁把三价铁离子还原为二价铁离子，铜置换出来，氢气放出，固体A为铜和过量的铁粉，加入稀硫酸，生成硫酸亚铁，滤液B为硫酸亚铁溶液，蒸发结晶得到产物；
(2) 固液可以采用过滤法分离；
(3) 铜和过量的铁粉，加入稀硫酸，生成硫酸亚铁；
(4)检验Fe3+实验方法是滴加几滴硫氰化钾溶液，若溶液变红色，证明有三价铁离子；
(5)亚铁离子具有很强的还原性，在空气中易被氧化为三价铁离子；
(6)绿矾可消除某种酸性工业废水中价铬 () 的污染，使之转化为毒性较小的 ，同时生成三价铁离子和水。
22．（2023高一下·浙江期中）某兴趣小组对化合物M(由2种元素组成)开展探究实验如图：
其中气体C在标况下的密度为1.518g/L，溶液E中滴加KSCN未出现明显现象。
请回答：
（1）固体M的组成元素是 (填元素符号)；气体C的结构式是 。
（2）固体M与稀硫酸反应的化学方程式为 。
（3）检验溶液E中的金属阳离子的方法是 。
【答案】（1）Fe、S；H-S-H
（2）FeS2+H2SO4=FeSO4+S↓+H2S↑
（3）取少量E溶液于试管中，加入硫氰化钾，不显红色，再加入氯水，溶液变红，说明其溶液含有亚铁离子
【知识点】铁的化学性质；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) A能使品红褪色，为二氧化硫，红棕色固体为8g质量氧化铁，物质的量为0.05mol，M 中有铁元素和硫元素，铁原子的物质的量为0.1mol，质量是5.6克，硫原子的质量为12-5.6=6.4克，硫物质的量为0.2mol，物质的量比为1：2，M的化学式为FeS2。气体C在标况下的密度为1.518g/L，摩尔质量为1.518 g/L×22.4L/mol=34g/mol，是硫化氢气体，故答案为：
第1空、Fe、S；第2空、H-S-H
(2) 固体M和硫酸反应生成硫和硫化氢，滴加 KSCN未出现明显现象 ，生成硫酸亚铁。故答案为： 第1空、FeS2+H2SO4=FeSO4+S↓+H2S↑
(3) 检验亚铁离子的方法， 取少量E溶液于试管中，加入硫氰化钾，不显红色，再加入氯水，溶液变红，说明其溶液含有亚铁离子 。故答案为： 第1空、取少量E溶液于试管中，加入硫氰化钾，不显红色，再加入氯水，溶液变红，说明其溶液含有亚铁离子。
【分析】(1) 物质的量相关计算；
(2)FeS2和硫酸反应生成硫和硫化氢；
(3)检验亚铁离子的方法是加入硫氰化钾，不显红色，再加入氯水，溶液变红。
23．（2022高一上·沈阳期中）为探究铁和铁的化合物的一些化学性质，某学生实验小组设计了以下实验。
（1）往A、B溶液中分别滴入几滴KSCN溶液，溶液的颜色：A ，B 。
（2）写出上述过程中有关反应的化学方程式：Fe2O3→A ，A→B 。
（3）向B溶液中逐滴加入NaOH得到C，此过程中可观察到的现象是 。
（4）将A的饱和溶液滴入沸水中并不断加热，可制得 胶体；当光束通过该胶体时，可看到一条光亮的“通路”，这种现象称为 。
【答案】（1）红色；浅绿色
（2）Fe2O3 + 6HCl= 2FeCl3+ 3H2O；2FeClЗ+ Fe =3FeCl2
（3）白色沉淀变为灰绿色最后变为红褐色
（4）氢氧化铁；丁达尔效应
【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】（1）氧化铁和酸反应三价铁盐和水，三价铁离子遇到硫氰酸钾显示红色；金属铁可以和三价铁化和生成亚铁离子，亚铁离子遇到硫氰酸钾不变色，故答案为：红色；浅绿色；
（2）氧化铁和盐酸反应生成对应的盐氯化铁和水，即 Fe2O3 + 6HCl= 2FeCl3+ 3H2O，金属铁可以还原三价铁生成亚铁离子，即2FeClЗ+ Fe =3FeCl2，故答案为：
Fe2O3 + 6HCl= 2FeCl3+ 3H2O；
2FeClЗ+ Fe =3FeCl2；
（3）亚铁离子和氢氧根离子反应先产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变为红褐色，所以 B 到C 可看到的现象是：白色沉淀变为灰绿色最后变为红褐色。
（4）将氯化铁滴入沸水中，可以获得氢氧化铁胶体，所有的胶体均具有丁达尔效应，故答案为：氢氧化铁；丁达尔效应。
【分析】（1）铁离子遇硫氰化钾变为红色，亚铁离子遇硫氰化钾不变色；
（2）氧化铁和焰色反应生成氯化铁和水；氯化铁和铁反应生成氯化亚铁；
（3）亚铁离子遇氢氧根生成白色氢氧化亚铁，然后迅速变为灰绿色，最后变为红褐色的氢氧化铁；
（4）胶体具有丁达尔效应。
24．某班同学用如下实验探究、性质。回答下列问题：
（1）分别取一定量硫酸铁、硫酸亚铁固体，均配制成100mL0.1mol/L的溶液。在配制溶液时需加入少量铁屑，其目的是 。
（2）甲组同学取2mL溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明可将氧化。溶液与氯水反应的离子方程式为 。
（3）乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mL溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是 。
（4）丁组同学为了探究与Cu的反应，做了如图所示实验：
①与Cu反应的离子方程式为 。
②为了探究白色沉淀产生的原因，同学们查阅资料得知：
ⅰ.CuSCN是难溶于水的白色固体；ⅱ.SCN的化学性质与相似；ⅲ.
填写实验方案：
实验方案 现象
步骤1：取4mL0.2mol/L的溶液，向其中滴加3滴0.1mol/L的KSCN溶液。 无明显现象
步骤2：取4mL_▲_mol/L的溶液，向其中滴加3滴0.1mol/L的KSCN溶液。 产生白色沉淀
步骤2中的溶液的浓度是 mol/L，与反应的离子方程式为 。
【答案】（1）防止 被氧化
（2）
（3）隔绝空气(防止 将 氧化)
（4）；0.1；
【知识点】铁的氧化物和氢氧化物；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) 铁有还原性，防止 被氧化，
故答案为： 第1空、防止 被氧化 。
(2) 可将 氧化成Fe3+：
故答案为： 第1空、 。
(3) 煤油与水不反应，且煤油的密度比水小，煤油在上层，可以隔离空气；
故答案为： 第1空、隔绝空气(防止 将 氧化) 。
(4) 将Cu氧化成CU2+，被还原为 ；
生成的Cu2+的物质的量为Fe2+的一半，步骤2中的溶液的浓度是0.1mol/L；
与反应生成CuSCN 和(SCN)2；
故答案为：
第1空、
第2空、0.1
第3空、
【分析】(1) 铁有还原性，可防止 被氧化，
(2) 可将 氧化成Fe3+：
(3) 煤油与水不反应，且煤油的密度比水小，煤油在上层，可以隔离空气；
(4) 将Cu氧化成CU2+，被还原为 ；
与反应生成CuSCN 和(SCN)2。
25．（2022高一上·通州期末）将物质与其用途之间连线 。
物质 用途
A．漂粉精 a．焙制糕点
B．碳酸氢钠 b．游泳池消毒
C．氧化铁 c．红色颜料
【答案】漂粉精→游泳池消毒；碳酸氢钠→焙制糕点；氧化铁→红色颜料
【知识点】钠的重要化合物；铁的氧化物和氢氧化物；氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】漂粉精具有强氧化性，可用于游泳池消毒；碳酸氢钠受热易分解生成二氧化碳，所以可用于焙制糕点；氧化铁是红褐色固体，可用于红色颜料。
【分析】漂粉精具有强氧化性；碳酸氢钠受热易分解生成二氧化碳；氧化铁是红褐色固体分析。
26．（2023高一上·定州期末）经检测某工厂的酸性废水中所含离子及其浓度如表所示：
离子 Fe3+ Cu2+ Na+ H+
浓度/(mol/L)
（1） 。
（2）为了减少污染并变废为宝，工程师们设计了如图流程，回收铜和绿矾。
①工业废水中加入铁粉生成固体C的离子方程为： 。
②试剂B的化学式是 。
③通过检验溶液D，来判断废水中是否除尽，实验方法是 。
④上述废水经处理，可获得的物质的量是 。
⑤在含有的溶液中加入现象是 ；已知反应物恰好完全反应且反应转移电子，生成的气体标况下的体积为 L。
【答案】（1）0.1或1×10－1
（2）Fe+Cu2+=Fe2++Cu；H2SO4；取少量溶液于试管中，加入几滴KSCN溶液，若溶液不变红色，则Fe3+已经除干净；若溶液变红色，则没有Fe3+未除尽。；12；有红褐色沉淀生成，有无色气体放出；22.4
【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；二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】(1) 溶液呈电中性，可以根据电荷守恒求算c(H＋)，3c(Fe3＋)＋2c(Cu2＋)＋c(H＋)＋c(Na＋)=2c(SO42-)，代入得c(H＋)=0.1mol/L；
故答案为： 第1空、0.1或1×10－1 。
(2)①从工业废水中得到铜，利用的是铁与Cu2+的置换反应；
②固体C有Cu和剩余的Fe粉，加入试剂B后得到溶液E，要和溶液D混合制备FeSO4·7H2O，
③加入的Fe粉会与Fe3＋反应，检验Fe3＋是否除尽可用KSCN溶液；
④Fe2+来自于废水中的Fe3＋和加入的铁粉，根据元素守恒，得n(FeSO4·7H2O)=100×2×10－2mol+mol=12mol；
⑤Na2O2具有强氧化性，能够将Fe2＋氧化成Fe3＋，生成Fe3＋和NaOH反应生成Fe(OH)3，Fe从＋2价到＋3价；O从－1价降到－2价，根据得失电子守恒，则氧化4molFeSO4，需要2molNa2O2。有2molNa2O2剩余，与水生成O2和NaOH，还会生成1molO2；
故答案为：
第1空、Fe+Cu2+=Fe2++Cu
第2空、H2SO4
第3空、取少量溶液于试管中，加入几滴KSCN溶液，若溶液不变红色，则Fe3+已经除干净；若溶液变红色，则没有Fe3+未除尽。
第4空、12
第5空、有红褐色沉淀生成，有无色气体放出
第6空、22.4
【分析】
(1) Fe会与废水中的Fe3＋、Cu2＋和H＋反应，铜与稀硫酸不反应，经过滤后可得到；溶液呈电中性，可以根据电荷守恒求溶液中离子；
(2)①铁与Cu2+的置换反应；
②铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁；
③检验Fe3＋是否除尽可用KSCN溶液；
④F根据元素守恒，计算物质的量；根据得失电子守恒，得出化合价升降与转移电子数之间的关系。
27．（2021高一上·安庆期末）铁元素的“价—类”二维图如图所示：
（1）C的化学式是 ，反应的化学方程式是 ，反应过程的现象为 。
（2）维生素C可将H转化为G，维生素C具有 (填“酸性”、“氧化性”或“还原性”)。
（3）在指定条件下，下列铁及其化合物之间的转化不能实现的是____。
A． B． C．
（4）某小组同学设计如下实验，研究亚铁盐与溶液的反应。
试剂：酸化的溶液，溶液
操作 现象
取酸化的G溶液于试管中，加入5滴溶液 溶液立即变为棕黄色，稍后，产生气泡。
向反应后的溶液中加入溶液 溶液变红
①上述实验中溶液与G溶液反应的离子方程式是 。
②产生气泡的原因是 。
【答案】（1）Fe3O4；4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3；白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色
（2）还原性
（3）A
（4）2Fe2++2H++H2O2 = 2Fe3++2H2O；Fe3+催化下H2O2分解生成O2
【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】由图可知，A为铁、B为氧化铁、C为四氧化三铁、D为氧化铁、E为氢氧化亚铁、F为氢氧化铁、G为亚铁盐、H为铁盐。
（1）由分析可知，C为四氧化三铁；E→F的反应为白色的氢氧化亚铁与氧气和水反应生成红褐色的氢氧化铁，反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3，实验现象为白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，故答案为：4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3；白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色；
（2）由题意可知，生素C可将铁盐转化为亚铁盐时，铁元素的化合价降低被还原，铁盐是反应的氧化剂，维生素C是还原剂，反应中表现还原性，故答案为：还原性；
（3）A．铁高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，不能生成氧化铁，故不正确；
B．溶液中的亚铁离子与氯气发生氧化还原反应反应生成铁离子和氯离子，故正确；
C．氢氧化亚铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和水，故正确；
故答案为：A；
（4）①由题意可知，酸性条件下，溶液中的亚铁离子与过氧化氢溶液反应生成铁离子和水，反应的离子方程式为2Fe2++2H++H2O2 = 2Fe3++2H2O，故答案为：2Fe2++2H++H2O2 = 2Fe3++2H2O；
②反应时有气泡生成是因为亚铁离子氧化生成的铁离子可以做过氧化氢分解的催化剂，过氧化氢分解生成氧气和水的缘故，故答案为：Fe3+催化下H2O2分解生成O2。
【分析】（1）C的价态处于+2和+3之间，为四氧化三铁；
（2）维生素G可以将铁离子转化为亚铁离子，具有还原性；
（3）A、铁和水反应生成四氧化三铁；
B、氯化亚铁和氯气反应生成氯化铁；
C、氢氧化亚铁和盐酸反应生成氯化亚铁和水；
（4） ① 过氧化氢和亚铁离子、氢离子反应生成铁离子和水；
② 铁离子可以作为催化剂，使过氧化氢反应生成氧气。
28．（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。
29．（2021高一上·西城期末）为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学进行如下实验。补全下表。
序号 实验操作 实验现象 离子方程式 实验结论
Ⅰ 将一段打磨过的铁丝放入CuSO4溶液中，充分反应 溶液蓝色变浅，铁丝表面析出红色固体 Fe具有还原性
Ⅱ 向FeCl3溶液中加入过量铁粉 Fe3+具有氧化性
向盛有FeCl3溶液的试管中滴加3滴KI溶液，然后滴加2滴淀粉溶液 溶液棕黄色加深，滴加淀粉溶液后变蓝色
Ⅲ 向FeCl2溶液中加入过量光亮的锌片，充分反应 浅绿色溶液变无色，锌片表面变暗 Fe2+ + Zn= Fe + Zn2+
Ⅳ 向FeCl2溶液中滴加新制的氯水 浅绿色溶液变棕黄色 Fe2+具有还原性
【答案】Cu2++ Fe = Fe2++ Cu；棕黄色溶液变浅绿色；2Fe3++ Fe= 3Fe2+；2Fe3++ 2I = 2Fe2++ I2；Fe2＋具有氧化性；2Fe2++ Cl2= 2Fe3++ 2Cl
【知识点】二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】Ⅰ 铁与硫酸铜反应，生成硫酸亚铁和铜，离子方程式为Cu2++ Fe = Fe2++ Cu；
Ⅱ Fe与FeCl3反应生成FeCl2，现象是棕黄色溶液变浅绿色；离子方程式为2Fe3++ Fe= 3Fe2+；滴加淀粉溶液后变蓝色，说明生成碘单质，离子方程式为2Fe3++ 2I = 2Fe2++ I2；
Ⅲ 由离子方程式可知，铁元素由+2价变成0价，是氧化剂具有氧化性；
Ⅳ 氯水具有氧化性，将Fe2+氧化成Fe3+，离子方程式为2Fe2++ Cl2= 2Fe3++ 2Cl 。
【分析】I、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜；
II、铁和氯化铁反应生成氯化亚铁；
III、锌和亚铁离子反应生成锌离子和铁；
IV、氯气和亚铁离子反应生成铁离子和氯离子。
30．（2023高一上·丰台期末）某小组同学探究久置FeSO4固体变质的情况，并测定其中铁元素的质量分数。将0.6gFeSO4固体用蒸馏水溶解，配成20mL待测液，进行实验。
资料：KSCN中S元素的化合价为﹣2价；酸性条件下，MnO的还原产物为Mn2+。
（1）实验一：
①i中溶液略微变红，说明待测液中存在 。
②ii中溶液颜色逐渐加深的原因是 (用离子方程式表示)。
③由实验一推测FeSO4固体变质的情况是 (填字母序号)。
a.未变质 b.部分变质 c.完全变质
（2）实验二：探究ii中“红色褪去”的原因。
针对“红色褪去”的现象，小组同学猜想可能的原因是 ，并通过如下实验证实了猜想。将褪色后的溶液分两份分别进行实验：
序号 操作 现象
① 滴加NaOH溶液 产生红褐色沉淀
② 滴加FeCl3溶液 __▲_
请补全②中的现象： 。
（3）实验三：测定久置FeSO4固体中铁元素的含量，设计实验方案如图：
①可选作A的物质是 (填字母序号)。
a.Zn b.Cu c.Fe d.KI
②若消耗0.1mol/LKMnO4溶液3.6mL，则久置FeSO4固体中铁元素的质量分数是 。
【答案】（1）Fe3+；Cl2＋2Fe2＋=2Fe3＋＋2Cl－；b
（2）SCN﹣具有还原性，与氯气发生氧化还原反应；无明显现象
（3）b；33.6%
【知识点】氧化还原反应；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】解：（1）①加入KSCN溶液后，ⅰ中溶液略微变红色，说明待测溶液中含有Fe3＋。
②往ⅰ中溶液加入饱和氯水后，溶液的红色逐渐加深，说明溶液中c(Fe3＋)逐渐增大，则待测液中还含有Fe2＋，氯水中的Cl2将Fe2＋氧化成Fe3＋，该反应的离子方程式为：Cl2＋2Fe2＋=2Fe3＋＋2Cl－。
③由实验可知，待测液中含有Fe2＋和Fe3＋，因此说明FeSO4固体的变质情况为部分变质，b符合题意。
（2）溶液“红色褪去”则可能是溶液中的Fe3＋被反应，或SCN－被氧化。实验①中加入NaOH溶液，产生红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋，因此溶液“红色褪去”不是由于Fe3＋被氧化引起。实验②应证明溶液“红色褪去”是由于SCN－被氧化引起，因此加入FeCl3溶液后，溶液不变红色。因此小组同学猜想的可能原因是SCN－具有还原性，与Cl2发生氧化还原反应，使得溶液“红色褪去”。
（3）①加入足量A，是为了将溶液中的Fe3＋还原为Fe2＋，使其与KMnO4溶液反应，因此A为Cu，b符合题意。
②Fe2＋与KMnO4反应的离子方程式为5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，参与反应的n(MnO4－)=0.1mol·L－1×3.6×10－3L=3.6×10－4mol，因此滤液中所含n(Fe2＋)=5×3.6×10－4mol=1.8×10－3mol。所以固体中所含铁元素的质量为1.8×10－3mol×56g·mol－1=0.1008g，所以久置FeSO4固体中铁元素的质量分数为。
【分析】（1）往待测液中加入KSCN溶液，溶液变红色，说明溶液中含有Fe3＋。逐滴加入饱和氯水后，溶液的红色逐渐加深，说明加入氯水后，溶液中c(Fe3＋)逐渐增大， 因此说明原溶液中含有Fe2＋。
（2）KSCN中硫元素为－2价，具有还原性，易被氧化，使得溶液的红色褪去。
（3）久置的FeSO4固体中含有Fe2(SO4)3，需将Fe3＋转化为Fe2＋，再与酸性KMnO4溶液反应，通过计算消耗KMnO4的量，计算溶液中n(Fe2＋)，从而计算FeSO4固体中铁元素的质量分数。
31．工业上氯化铁的用途很多，生产氯化铁也有多种方法、如氯化法、熔融法、复分解法等。其中氯化法以废铁屑和氯气为原料，在一立式反应炉里反应，得到的氯化铁蒸气和尾气[用氯化亚铁溶液吸收可制得副产品(氧化铁溶液)]由炉顶排出，氯化铁蒸汽进入捕集器中冷凝为固体结晶，即是成品。某同学设计的氧化法制备氯化铁的装置如图。
查阅资料：
①易溶于水并且有强吸水性，吸收空气里的水分，易潮解；
②直接将溶液加热蒸干，得到的固体是而不是晶体；
③中的硫元素为-2价。请回答下列问题：
（1）实验前，需进行的操作是 。
（2）装置III中盛放的试剂是 (填名称)，装置IV的作用是 。
（3）盛放溶液的装置的作用是 。
（4）实验结束后取装置V中的少量固体加水溶解，向其中滴加溶液，观察到 ，即可证明产物为。用溶液和氯水可以检验，滴加过量氯水出现溶液先变红色后又迅速褪色的现象，甲同学猜测其原因，可能是溶液中的与过量氯水发生了化学反应。
a.甲同学猜测的依据是 。
b.乙同学通过实验证实了甲同学的猜测，其实验方案及现象是 。
（5）氯化法制氯化铁时，得到副产品。若向某溶液中通入足量，充分反应后将所得溶液直接蒸干，并将所得固体灼烧至质量不再变化，则灼烧后残留固体的质量为 g。
【答案】（1）检查装置的气密性
（2）浓硫酸；防止水蒸气进入装置V中
（3）吸收未反应的氯气，防止污染空气
（4）溶液变成血红色； 中硫元素为-2价，具有还原性：氯水具有氧化性；取少量褪色后的溶液于试管中，滴入 溶液，溶液变红：或取少量褪色后的溶液于试管中，滴入 溶液，产生白色沉淀
（5）16
【知识点】氯气的化学性质；氯气的实验室制法；二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】解：（1）为防止实验过程中气体逸出，实验前，应先检查装置的气密性。
（2）装置Ⅲ用于干燥Cl2，防止水蒸气与反应生成的FeCl3反应，因此装置Ⅲ中的试剂为浓硫酸。装置Ⅴ用于收集反应生成的FeCl3，由于FeCl3能与H2O反应，因此装置Ⅳ中试剂为浓硫酸，其作用是防止水蒸气进入装置Ⅴ中。
（3）尾气中含有Cl2，是一种有毒气体，会造成空气污染，可用NaOH溶液吸收，因此盛放NaOH溶液的装置的作用是吸收未反应的Cl2，防止污染空气。
（4）证明该产物为FeCl3，则加入KSCN溶液后，溶液变红色。
a、氯水具有氧化性，而KSCN中硫元素为－2价，具有还原性，可与氯水发生氧化还原反应，因此溶液褪色可能是由于溶液中的SCN－与过量氯水发生反应。
b、若是SCN－与过量的氯水发生反应，则可继续向褪色后的溶液中滴加KSCN溶液，若观察到溶液变红色，则说明甲同学的猜测成立。
（5）200mL1mol·L－1的FeCl2溶液中n(FeCl2)=1mol·L－1×0.2L=0.2mol。通入足量Cl2后，FeCl2转化为FeCl3，将FeCl3溶液直接蒸干，得到Fe(OH)3沉淀，对Fe(OH)3固体灼烧至质量不再变化，所得为Fe2O3，根据铁元素守恒可得n(Fe2O3)=0.1mol，其质量m=n×M=0.1mol×160g·mol－1=16g。
【分析】装置Ⅰ中MnO2与浓盐酸在加热条件下反应生成Cl2，由于浓盐酸具有挥发性，会使得生成的Cl2中混有的HCl，可用饱和NaCl溶液除去，因此装置Ⅱ用于除去Cl2中混有的HCl。装置Ⅲ用于干燥Cl2，防止水蒸气与装置Ⅲ中反应生成的FeCl3反应。装置Ⅴ用于收集反应生成的FeCl3，装置Ⅳ中试剂为浓硫酸，防止水蒸气进入装置Ⅴ中。最后一个装置为尾气吸收装置，利用NaOH溶液吸收未完全反应的Cl2，防止Cl2逸出造成空气污染。
2023-2024学年高中化学必修第一册3.1铁及其化合物 （人教版）
一、选择题
1．（2023高一上·湖北期末）部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A．通过化合反应和复分解反应均能直接得到e
B．固体g溶于氢碘酸的离子方程式为
C．a能与水蒸气发生置换反应
D．可存在的转化关系
2．（2023高一下·江门）下列叙述I和II均正确并且有因果关系的是（ ）
选项 叙述I 叙述II
A 具有氧化性 用溶液可以鉴别
B 性质不稳定 可加热制备
C 具有氧化性 可用制作印刷电路板
D 是一种红棕色粉末 常用作油漆
A．A B．B C．C D．D
3．下列各组物质中，物质之间能通过一步反应实现如图所示转化的是
A B C D
X
Y
Z
A．A B．B C．C D．D
4．要想证明某溶液中是否含Fe3+，下列操作中正确的是
A．加入铁粉 B．滴加KSCN溶液
C．通入Cl2 D．加入铜片
5．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：常温下，铁的化学性质不活泼
C．生成的气体在点燃之前，必须验纯
D．该反应的基本反应类型为置换反应
6．下列化学方程式书写正确的是
A．往碳酸钠溶液中加入少量稀盐酸：
B．往硫酸亚铁溶液中加入少量铜粉：
C．往氯化铁溶液中加入少量金属钠：
D．往氯化钙溶液中通入少量二氧化碳：
7．（2023高一上·定州期末）用硫酸渣(主要成分为、)制备铁基颜料铁黄()的一种工艺流程如图。已知：“还原”时，发生反应；、均与不反应。下列有关说法不正确的是
A．“酸溶”时加速搅拌可加快反应速率
B．“过滤Ⅰ”所得滤液中存在的阳离子主要有和
C．“还原”时还原产物与氧化产物的物质的量之比为
D．“氧化”时离子方程式：
二、多选题
8．（2021高一上·山东月考）下列叙述正确的是（ ）
A．Fe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同
B．根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO
C．新制氯水可用于自来水的杀菌消毒
D．常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运，所以Cl2不与铁反应
9．（2022高一上·潍坊期中）纳米级可用于以太阳能为热源分解水制，过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．过程Ⅰ发生的是分解反应
B．过程Ⅱ发生的是置换反应
C．反应中铁元素化合价不变
D．整个过程总反应：
10．（2022高一上·安徽月考）氯化铁是一种无机化合物，化学式为，为黑棕色结晶。下列关于氯化铁的说法正确的是（ ）
A．氯化铁是电解质，其电离方程式为
B．含有氯化铁的溶液中可能大量存在：、、
C．将饱和氯化铁溶液滴入沸水中制胶体发生反应：
D．若氯化铁溶液能与铁粉反应生成，则离子方程式为
11．（2021高三上·济宁期末）甲、乙、丙、丁、戊五种物质是中学化学常见的物质，其中甲、乙均为单质，它们的转化关系如图所示(某些条件和部分产物已略去)。下列说法正确的是（ ）
A．若甲可以与NaOH溶液反应放出H2，则丙物质可能是一种盐
B．若丙、丁混合产生大量白烟，则乙可能会使品红溶液褪色
C．若甲为短周期中最活泼的金属，且戊为碱，则丙生成戊一定是氧化还原反应
D．若甲、丙、戊均含同种元素，则三种物质中，该元素的化合价由低到高的顺序不可能为甲＜戊＜丙
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．（2020高三上·辽宁期中）碱式氯化铜[CuaClb(OH)c·xH2O]是一种重要的无机杀虫剂，它可以通过以下步骤制备。步骤1：将铜粉加入稀盐酸中，并持续通空气反应生成CuCl2。已知Fe3+对该反应有催化作用，其催化原理如图所示。
步骤2：在制得的CuCl2溶液中，加入石灰乳充分反应后即可制备碱式氯化铜。下列有关说法错误的是（ ）
A．a、b、c之间的关系式为：a=b+c
B．图中M、M 分别为Fe3+、Fe2+
C．步骤1充分反应后，加入少量CuO是为了除去Fe3+
D．若制备1 mol 的 CuCl2，理论上消耗 11.2 LO2
14．（2018高一上·和平期末）下列有关元素及其化台物的说法正确的是（ ）
A．水蒸气通过灼热的铁粉生成四氧化三铁和氢气
B．FeCl3既能通过化台反应制得，也能通过金属与酸的置换反应制得
C．Na在空气中长期放置最终变为Na2CO3粉末
D．向KClO3溶液中滴加AgNO3溶液得到白色AgCl沉淀
15．（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
16．（2017高一上·黑龙江期末）将1.12g铁粉加入2mol/L氯化铁溶液25mL中，充分反应后结果是（ ）
A．铁有剩余
B．往溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色
C．Fe2+和Fe3+物质的量之比为6：1
D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2：5
17．（2017高一上·苏州期末）将铁屑溶于过量的稀盐酸后，再加入下列物质，会有Fe3+生成的是（ ）
A．硫酸锌 B．氯水 C．氯化铜 D．硝酸钠
三、非选择题
18．（2021高一上·石景山期末）补齐物质与其用途之间的连线，如A-c。
物质| 用途 A．氯化铁 a．游泳池消毒 B．漂白粉 b．红色颜料 C．过氧化钠 c．蚀刻铜板 D．氧化铁 d．供氧剂
19．（2016高一下·腾冲期中）在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应． 应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”．请回答该实验中的问题．
写出该反应的反应方程式 ；并指明该氧化还原反应的还原产物是 ，氧化产物是 ．
20．（2022高一上·昌图月考）回答下列问题。
（1）实验室常用如图所示装置来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时颜色的变化。
实验时在A中加入铁屑和稀硫酸，B中加入一定量的NaOH溶液，则A中发生的反应的离子方程式是 。实验开始时先将活塞E (填“打开”或“关闭”)，C中收集到气体的主要成分是 。实验结束后拔去装置B中橡皮塞，使空气进入，装置B中发生的现象为 。
（2）从制造印刷电路板的腐蚀废液(主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，处理流程如图所示：
已知试剂①为铁，试剂②为稀盐酸，则滤渣的成分为 ，检验废液中Fe3+存在的最佳试剂是 (填标号)，检验时实验现象为 。
A．氢氧化钠溶液 B．酸性KMnO4溶液
C．氯水 D．KSCN溶液
检验Fe2+可用酸性KMnO4溶液，请写出离子方程式
21．（2023高一下·河南期末）某工厂的酸性废水中主要含有、等离子，为了减少污染并变废为宝，工程师设计了如下流程，回收铜和绿矾(FeSO4·7H2O)。
（1）酸性废水中加入铁粉后，发生反应的离子方程式是：、 、 。
（2）操作1是 。
（3）试剂甲是 。
（4）检验溶液B中是否除尽的实验方法是 。
（5）获得的需密闭保存，原因是 。
（6）绿矾可消除某种酸性工业废水中价铬()的污染，使之转化为毒性较小的，该反应的离子方程式是 。
22．（2023高一下·浙江期中）某兴趣小组对化合物M(由2种元素组成)开展探究实验如图：
其中气体C在标况下的密度为1.518g/L，溶液E中滴加KSCN未出现明显现象。
请回答：
（1）固体M的组成元素是 (填元素符号)；气体C的结构式是 。
（2）固体M与稀硫酸反应的化学方程式为 。
（3）检验溶液E中的金属阳离子的方法是 。
23．（2022高一上·沈阳期中）为探究铁和铁的化合物的一些化学性质，某学生实验小组设计了以下实验。
（1）往A、B溶液中分别滴入几滴KSCN溶液，溶液的颜色：A ，B 。
（2）写出上述过程中有关反应的化学方程式：Fe2O3→A ，A→B 。
（3）向B溶液中逐滴加入NaOH得到C，此过程中可观察到的现象是 。
（4）将A的饱和溶液滴入沸水中并不断加热，可制得 胶体；当光束通过该胶体时，可看到一条光亮的“通路”，这种现象称为 。
24．某班同学用如下实验探究、性质。回答下列问题：
（1）分别取一定量硫酸铁、硫酸亚铁固体，均配制成100mL0.1mol/L的溶液。在配制溶液时需加入少量铁屑，其目的是 。
（2）甲组同学取2mL溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明可将氧化。溶液与氯水反应的离子方程式为 。
（3）乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mL溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是 。
（4）丁组同学为了探究与Cu的反应，做了如图所示实验：
①与Cu反应的离子方程式为 。
②为了探究白色沉淀产生的原因，同学们查阅资料得知：
ⅰ.CuSCN是难溶于水的白色固体；ⅱ.SCN的化学性质与相似；ⅲ.
填写实验方案：
实验方案 现象
步骤1：取4mL0.2mol/L的溶液，向其中滴加3滴0.1mol/L的KSCN溶液。 无明显现象
步骤2：取4mL_▲_mol/L的溶液，向其中滴加3滴0.1mol/L的KSCN溶液。 产生白色沉淀
步骤2中的溶液的浓度是 mol/L，与反应的离子方程式为 。
25．（2022高一上·通州期末）将物质与其用途之间连线 。
物质 用途
A．漂粉精 a．焙制糕点
B．碳酸氢钠 b．游泳池消毒
C．氧化铁 c．红色颜料
26．（2023高一上·定州期末）经检测某工厂的酸性废水中所含离子及其浓度如表所示：
离子 Fe3+ Cu2+ Na+ H+
浓度/(mol/L)
（1） 。
（2）为了减少污染并变废为宝，工程师们设计了如图流程，回收铜和绿矾。
①工业废水中加入铁粉生成固体C的离子方程为： 。
②试剂B的化学式是 。
③通过检验溶液D，来判断废水中是否除尽，实验方法是 。
④上述废水经处理，可获得的物质的量是 。
⑤在含有的溶液中加入现象是 ；已知反应物恰好完全反应且反应转移电子，生成的气体标况下的体积为 L。
27．（2021高一上·安庆期末）铁元素的“价—类”二维图如图所示：
（1）C的化学式是 ，反应的化学方程式是 ，反应过程的现象为 。
（2）维生素C可将H转化为G，维生素C具有 (填“酸性”、“氧化性”或“还原性”)。
（3）在指定条件下，下列铁及其化合物之间的转化不能实现的是____。
A． B． C．
（4）某小组同学设计如下实验，研究亚铁盐与溶液的反应。
试剂：酸化的溶液，溶液
操作 现象
取酸化的G溶液于试管中，加入5滴溶液 溶液立即变为棕黄色，稍后，产生气泡。
向反应后的溶液中加入溶液 溶液变红
①上述实验中溶液与G溶液反应的离子方程式是 。
②产生气泡的原因是 。
28．（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 。
29．（2021高一上·西城期末）为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学进行如下实验。补全下表。
序号 实验操作 实验现象 离子方程式 实验结论
Ⅰ 将一段打磨过的铁丝放入CuSO4溶液中，充分反应 溶液蓝色变浅，铁丝表面析出红色固体 Fe具有还原性
Ⅱ 向FeCl3溶液中加入过量铁粉 Fe3+具有氧化性
向盛有FeCl3溶液的试管中滴加3滴KI溶液，然后滴加2滴淀粉溶液 溶液棕黄色加深，滴加淀粉溶液后变蓝色
Ⅲ 向FeCl2溶液中加入过量光亮的锌片，充分反应 浅绿色溶液变无色，锌片表面变暗 Fe2+ + Zn= Fe + Zn2+
Ⅳ 向FeCl2溶液中滴加新制的氯水 浅绿色溶液变棕黄色 Fe2+具有还原性
30．（2023高一上·丰台期末）某小组同学探究久置FeSO4固体变质的情况，并测定其中铁元素的质量分数。将0.6gFeSO4固体用蒸馏水溶解，配成20mL待测液，进行实验。
资料：KSCN中S元素的化合价为﹣2价；酸性条件下，MnO的还原产物为Mn2+。
（1）实验一：
①i中溶液略微变红，说明待测液中存在 。
②ii中溶液颜色逐渐加深的原因是 (用离子方程式表示)。
③由实验一推测FeSO4固体变质的情况是 (填字母序号)。
a.未变质 b.部分变质 c.完全变质
（2）实验二：探究ii中“红色褪去”的原因。
针对“红色褪去”的现象，小组同学猜想可能的原因是 ，并通过如下实验证实了猜想。将褪色后的溶液分两份分别进行实验：
序号 操作 现象
① 滴加NaOH溶液 产生红褐色沉淀
② 滴加FeCl3溶液 __▲_
请补全②中的现象： 。
（3）实验三：测定久置FeSO4固体中铁元素的含量，设计实验方案如图：
①可选作A的物质是 (填字母序号)。
a.Zn b.Cu c.Fe d.KI
②若消耗0.1mol/LKMnO4溶液3.6mL，则久置FeSO4固体中铁元素的质量分数是 。
31．工业上氯化铁的用途很多，生产氯化铁也有多种方法、如氯化法、熔融法、复分解法等。其中氯化法以废铁屑和氯气为原料，在一立式反应炉里反应，得到的氯化铁蒸气和尾气[用氯化亚铁溶液吸收可制得副产品(氧化铁溶液)]由炉顶排出，氯化铁蒸汽进入捕集器中冷凝为固体结晶，即是成品。某同学设计的氧化法制备氯化铁的装置如图。
查阅资料：
①易溶于水并且有强吸水性，吸收空气里的水分，易潮解；
②直接将溶液加热蒸干，得到的固体是而不是晶体；
③中的硫元素为-2价。请回答下列问题：
（1）实验前，需进行的操作是 。
（2）装置III中盛放的试剂是 (填名称)，装置IV的作用是 。
（3）盛放溶液的装置的作用是 。
（4）实验结束后取装置V中的少量固体加水溶解，向其中滴加溶液，观察到 ，即可证明产物为。用溶液和氯水可以检验，滴加过量氯水出现溶液先变红色后又迅速褪色的现象，甲同学猜测其原因，可能是溶液中的与过量氯水发生了化学反应。
a.甲同学猜测的依据是 。
b.乙同学通过实验证实了甲同学的猜测，其实验方案及现象是 。
（5）氯化法制氯化铁时，得到副产品。若向某溶液中通入足量，充分反应后将所得溶液直接蒸干，并将所得固体灼烧至质量不再变化，则灼烧后残留固体的质量为 g。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】铁的化学性质；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】解：A、e为Fe(OH)3，可由复分解反应FeCl3＋3NaOH=Fe(OH)3↓＋3NaCl得到，也可由化合反应4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3得到，A不符合题意。
B、固体g为Fe2O3，与HI发生反应Fe2O3＋6H＋＋2I－=2Fe2＋＋I2＋3H2O，B符合题意。
C、a为Fe，高温下能水蒸气发生反应3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2(g)，C不符合题意。
D、c、d、e、f分别为Fe2＋、Fe(OH)2、Fe(OH)3、Fe3＋，其转化为Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3、Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O、2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】A、e中Fe为＋3价，且为碱，因此e为Fe(OH)3。
B、固体g为铁的氧化物，且铁元素为＋3价，因此g为Fe2O3。
C、a为Fe，高温下能与水蒸气发生反应。
D、根据相关性质和转化分析。
2．【答案】D
【知识点】铁的氧化物和氢氧化物；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．Fe3+具有氧化性，铁离子和硫氰根离子反应生成血红色硫氰化铁溶液，不是氧化还原反应，没有因果关系，A不符合题意；
B． 有不稳定性和还原性，加热生成Fe2O3，B不符合题意；
C．Fe3+有氧化性，可用Fe3+和铜反应制作印刷电路板，C不符合题意；
D． 为红棕色粉末， 用作油漆，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A．Fe3+具有氧化性，铁离子和硫氰根离子反应生成血红色硫氰化铁溶液，不是氧化还原反应；
B． 有不稳定性和还原性，加热生成Fe2O3；
C．Fe3+有氧化性，可用Fe3+和铜反应制作印刷电路板；
D． 为红棕色粉末， 用作油漆。
3．【答案】C
【知识点】铁的化学性质；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】解：
【分析】
4．【答案】B
【知识点】二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】检验Fe3+，可以加入硫氰化钾溶液，若溶液变成红色，证明溶液中含有铁离子；
故答案为：B 。
【分析】A. 加入铁粉无法检验Fe3+
B. 滴加KSCN溶液检验Fe3+
C. 通入Cl2无法检验Fe3+
D. 加入铜片无法检验Fe3+。
5．【答案】B
【知识点】铁的化学性质
【解析】【解答】解：
【分析】
6．【答案】C
【知识点】钠的重要化合物；铁的化学性质
【解析】【解答】解：
【分析】
7．【答案】C
【知识点】氧化还原反应；铁的化学性质；铁的氧化物和氢氧化物
【解析】【解答】A． “酸溶”时加速搅拌可加快反应速率，A不符合题意 ；
B．滤液中含有硫酸亚铁和过量的硫酸，且生成氢离子，B不符合题意 ；
C．S元素化合价升高，为氧化产物，Fe3+转化为Fe2+，Fe2+为还原产物，“还原”时氧化产物与还原产物的物质的量之比为：2：14=1：7，C符合题意 ；
D． 氧化时离子方程式： ，D不符合题意 ；
故答案为：C 。
【分析】A．硫酸渣(主要成分为Fe2O3、SiO2)加硫酸溶解，再加FeS2把铁离子还原为亚铁离子，同时生成 ，过滤，滤渣含有SiO2和FeS2，滤液中含有Fe2+和H+，通入空气氧化，同时加入氨水调节pH生成FeOOH，加速搅拌可加快反应速率；
B．FeS2把铁离子还原为亚铁离子 ；
C．氧化产物与还原产物的物质的量之比的相关计算 ；
D． 。
8．【答案】B,C
【知识点】氯气的化学性质；铁的化学性质
【解析】【解答】A．铁与强氧化剂反应生成+3价化合物，氯气具有强氧化性，与铁反应生成氯化铁，铁与盐酸反应生成氯化亚铁，A不符合题意；
B．CO2通入NaClO中能生成HClO符合复分解反应的条件，为强酸可以制取较弱酸的规律， B符合题意；
C．氯气与水反应生成具有漂白性的HClO用于杀菌消毒，C符合题意；
D．氯气与铁在点燃条件下反应，但常温下干燥的氯气与铁不反应， D不符合题意；
故答案为：BC。
【分析】A．铁与氯气反应生成氯化铁，铁与盐酸反应生成氯化亚铁；
B．碳酸酸性强于HClO；
C．HClO用于杀菌消毒；
D．氯气与铁在点燃条件下反应。
9．【答案】A,D
【知识点】氧化还原反应；铁的氧化物和氢氧化物
【解析】【解答】A．过程I方程式为，为分解反应，A符合题意；
B．过程II反应方程式为，不是置换反应，B不符合题意；
C．过程I和过程II铁元素化合价均有变化，C不符合题意；
D．根据分析，为整个过程的催化剂，整个过程总反应为，D符合题意；
故答案为：AD。
【分析】A、四氧化三铁分解为氧化亚铁和氧气；
B、置换反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物；
C、铁元素化合价变化；
D、结合箭头起始和终点，判断反应物为水，生成物为氢气和氧气。
10．【答案】B,D
【知识点】铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】A.氯化铁是电解质，其电离方程式为，A项不符合题意；
B.、、、、能大量共存，B项符合题意；
C.将饱和氯化铁溶液滴入沸水中产生氢氧化铁胶体，而不是氢氧化铁沉淀，C项不符合题意；
D.根据信息可以写出化学方程式：，然后改成离子方程式，D项符合题意。
【分析】A、氯离子的化学计量数为3；
B、铁离子、氯离子、铜离子、硝酸根离子、硫酸根离子可以共存；
C、胶体不是沉淀；
D、铁离子和铁反应生成亚铁离子。
11．【答案】A,B
【知识点】氧化还原反应；氯气的化学性质；钠的重要化合物；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】A．甲为单质，若甲可以与NaOH溶液反应放出H2，则甲为Al或Si，所以丙可能是一种盐，例如氯化铝等，故A符合题意；
B．丙、丁混合产生白烟，则丙、丁可为HCl和NH3或HNO3和NH3等，甲、乙均为单质，则乙可能是氯气、氢气或氮气，如果是氯气，则会使品红溶液褪色，故B符合题意；
C．若甲为短周期中最活泼的金属，且戊为碱，则甲为Na，乙为氧气，所以丙可以为氧化钠或过氧化钠，当丙为氧化钠时，丙生成戊不是氧化还原反应，故C不符合题意；
D．若甲、丙、戊含有同一种元素，例如当甲为铁、乙为氯气、丙为氯化铁、丁为硫化氢等具有还原性的物质、戊为氯化亚铁时，则含Fe元素的物质中Fe的化合价由低到高的顺序为甲＜戊＜丙，故D不符合题意。
故答案为：AB。
【分析】根据甲和乙反应生成丙，丙与丁反应生成戊，结合甲、乙均为单质分析。
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】A,D
【知识点】铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】A．化合物中正负化合价的代数和等于0，2a-b-c=0，得到2a=b+c，选项A符合题意；
B．由催化原理示意图可知N先与氧气和氢离子反应生成M和水，然后M和铜反应生成铜离子和N，M、N分别是Fe3+、Fe2+，选项B不符合题意；
C．Fe3+水解使溶液显酸性，CuO与H+反应产生Cu2+和水，当溶液的pH增大到一定程度，Fe3+形成Fe(OH)3沉淀而除去，从而达到除去Fe3+的目的，选项C不符合题意；
D．制备1mol的CuCl2，转移2mol电子，根据电子守恒，需要消耗0.5molO2，由于不清楚氧气所处的条件，所以不能确定气体的体积，选项D符合题意；
故答案为：AD。
【分析】A、根据化合物中正负化合价代数和为0进行计算；
B、根据反应过程分析；
C、加入少量CuO，可促使Fe3+的水解平衡正向移动；
D、未给出气体所处的状态，无法应用气体摩尔体积进行计算；
14．【答案】A,C
【知识点】钠的化学性质；铁的化学性质
【解析】【解答】A. 水蒸气通过灼热的铁粉生成四氧化三铁和氢气，A符合题意；
B. FeCl3能通过化台反应制得，即铁在氯气中燃烧得到氯化铁。但铁与盐酸反应生成的是氯化亚铁和氢气，得不到氯化铁，B不符合题意；
C. Na在空气中长时间放置最终变为Na2CO3粉末，C符合题意；
D. 向KClO3溶液中滴加AgNO3溶液得不到白色AgCl沉淀，因为氯酸钾电离出的是钾离子和氯酸根离子，D不符合题意；
故答案为：AC
【分析】A.铁能与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气；
B.铁与稀盐酸反应生成FeCl2和H2；
C.Na能与空气中的H2O和CO2反应；
D.KClO3溶液中没有Cl-；
15．【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．
16．【答案】B,C
【知识点】氧化还原反应；铁的化学性质
【解析】【解答】解：1.12g铁物质的量n（Fe）= {#mathmL#}{#/mathmL#} =0.02mol，25mL 2mol/L氯化铁溶液中n（Fe3+）=0.025L×2mol/L=0.05mol；
发生的反应为：
Fe+ 2Fe3+═ 3Fe2+
0.02mol 0.04mol 0.06mol
由上述反应可知：三价铁离子剩余0.01mol，溶液中含有Fe3+物质的量为0.01mol，Fe2+物质的量为0.06mol，无金属铁剩余；
A、铁无剩余，故A错误；
B、溶液中有剩余的三价铁离子，往溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色，故B正确；
C、Fe2+和Fe3+的物质的量之比为6：1，故C正确；
D、氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：2，故D错误；
故选BC．
【分析】1.12g铁物质的量n（Fe）= {#mathmL#}{#/mathmL#} =0.02mol，25mL 2mol/L氯化铁溶液中n（Fe3+）=0.025L×2mol/L=0.05mol，发生的离子反应为Fe+2Fe3+═3Fe2+，结合反应及离子的检验来解答．
17．【答案】B,D
【知识点】铁的化学性质
【解析】【解答】解：铁屑溶于过量盐酸后，生成亚铁离子，
A．再加硫酸锌，不发生反应，不会有三价铁生成，故A不选；
B．再加氯水，将亚铁离子氧化为铁离子，故B选；
C．再加氯化铜，不发生反应，故C不选；
D．再加硝酸钠，与盐酸中的氢离子结合成硝酸具有强氧化性，将亚铁离子氧化为铁离子，故D选；
故选BD．
【分析】铁屑溶于过量盐酸后，生成亚铁离子，加入氧化性的物质可将亚铁离子氧化为铁离子，以此来解答．
18．【答案】B—a，C—d；D—b
【知识点】铁的氧化物和氢氧化物；铁盐和亚铁盐的相互转变；钠的氧化物
【解析】【解答】B．漂白粉中次氯酸钙和二氧化碳反应生成次氯酸，具有杀菌消毒的作用，所以漂白粉可用于游泳池消毒；
C．过氧化钠能和二氧化碳、水反应放出氧气，所以过氧化钠常用做供氧剂；
D．氧化铁是红色粉末，用作红色颜料。
【分析】 依据物质的性质判断其用途。
19．【答案】3Fe+4H2O（g） Fe3O4+4H2；H2；Fe3O4
【知识点】铁的化学性质
【解析】【解答】解：铁与水蒸气发生氧化还原反应：3Fe+4H2O（g） Fe 3O4+4H2，根据化合价升降来判断氧化剂和还原剂．因铁的化合价升高，所以铁作还原剂被氧化得到氧化产物Fe 3O4，水中氢的化合价降低，水作氧化剂被还原得到氢气，
故答案为：3Fe+4H2O（g） Fe 3O4+4H2；H2；Fe 3O4．
【分析】对于铁与水蒸气反应的化学方程式，很容易写出化学方程式，还原剂的判定方法根据化合价升高的物质被氧化剂氧化得到氧化产物，氧化剂是化合价降低的物质，得到还原产物．
20．【答案】（1）Fe+2H+=Fe2++H2↑；打开；H2；白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
（2）Cu、Fe；D；溶液出现血红色；MnO+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
【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；二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】（1）根据分析，A中发生的反应的离子方程式是：Fe+2H+=Fe2++H2↑；实验开始时先将活塞E打开，将装置中的空气排干净，C中收集到气体的主要成分是H2。实验结束后拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，生成的氢氧化亚铁迅速被氧化为氢氧化铁，装置B中发生的现象为白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色。
（2）根据分析，滤渣B的成分为Cu、Fe；
铁离子与KSCN溶液反应生成血红色物质，
故答案为：D；检验时的现象为：溶液出现血红色；
Fe2+可以被酸性KMnO4氧化为Fe3+，而KMnO4被还原为Mn2+，根据电子守恒可知Fe2+和MnO的系数比为5∶1，再结合元素守恒可得离子方程式为MnO+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O。
【分析】思路分析：（1）装置A为制备氢气，长导管伸入页面一下，开始打开开关E，产生的氢气排除装置内的空气，防止生成的 Fe(OH)2在空气中被氧化 ，过段时间后关闭E，A中的硫酸亚铁被压入B中，与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁， 实验结束后拔去装置B中橡皮塞，使空气进入 ，氢氧化亚铁被氧化观察现象即可。
（2） 为了重新获得FeCl3溶液 ，必须除去铜离子和亚铁离子，加入过量铁粉，置换出铜，滤液为氯化亚铁，滤渣为铜和铁混合，加入盐酸分离出铜，试剂③为氯气，将二价铁氧化为三价铁即可。
21．【答案】（1）Fe＋2Fe3＋= 3Fe2＋；Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑
（2）过滤
（3）稀硫酸
（4）取溶液B少量于试管中，向试管中滴加几滴硫氰化钾溶液，若溶液变红色，证明溶液中三价铁离子没有除净，若不出现红色，证明不含三价铁离子
（5）亚铁离子具有很强的还原性，在空气中易被氧化为三价铁离子
（6）6Fe2＋++ 14H＋=2+6+7H2O，
【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；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】(1)酸性废水中加入铁粉后，和铜离子，三价铁离子，氢离子反应；
故答案为：
第1空、Fe＋2Fe3＋= 3Fe2＋
第2空、Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑
(2) 操作1是固液可以采用过滤法分离；
故答案为： 第1空、过滤
(3) 固体A为铜和过量的铁粉，加入稀硫酸，生成硫酸亚铁；
故答案为： 第1空、稀硫酸
(4)检验溶液B中Fe3+是否除尽的实验方法是取溶液B少量于试管中，向试管中滴加几滴硫氰化钾溶液，若溶液变红色，证明溶液中三价铁离子没有除净，若不出现红色，证明不含三价铁离子。
故答案为： 第1空、取溶液B少量于试管中，向试管中滴加几滴硫氰化钾溶液，若溶液变红色，证明溶液中三价铁离子没有除净，若不出现红色，证明不含三价铁离子
(5)获得的 需密闭保存，亚铁离子具有很强的还原性，在空气中易被氧化为三价铁离子；
故答案为： 第1空、亚铁离子具有很强的还原性，在空气中易被氧化为三价铁离子
(6)绿矾可消除某种酸性工业废水中价铬 () 的污染，使之转化为毒性较小的 ，同时生成三价铁离子和水；
故答案为： 第1空、6Fe2＋++ 14H＋=2+6+7H2O，
【分析】(1)向废水中加入铁粉，铁把三价铁离子还原为二价铁离子，铜置换出来，氢气放出，固体A为铜和过量的铁粉，加入稀硫酸，生成硫酸亚铁，滤液B为硫酸亚铁溶液，蒸发结晶得到产物；
(2) 固液可以采用过滤法分离；
(3) 铜和过量的铁粉，加入稀硫酸，生成硫酸亚铁；
(4)检验Fe3+实验方法是滴加几滴硫氰化钾溶液，若溶液变红色，证明有三价铁离子；
(5)亚铁离子具有很强的还原性，在空气中易被氧化为三价铁离子；
(6)绿矾可消除某种酸性工业废水中价铬 () 的污染，使之转化为毒性较小的 ，同时生成三价铁离子和水。
22．【答案】（1）Fe、S；H-S-H
（2）FeS2+H2SO4=FeSO4+S↓+H2S↑
（3）取少量E溶液于试管中，加入硫氰化钾，不显红色，再加入氯水，溶液变红，说明其溶液含有亚铁离子
【知识点】铁的化学性质；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) A能使品红褪色，为二氧化硫，红棕色固体为8g质量氧化铁，物质的量为0.05mol，M 中有铁元素和硫元素，铁原子的物质的量为0.1mol，质量是5.6克，硫原子的质量为12-5.6=6.4克，硫物质的量为0.2mol，物质的量比为1：2，M的化学式为FeS2。气体C在标况下的密度为1.518g/L，摩尔质量为1.518 g/L×22.4L/mol=34g/mol，是硫化氢气体，故答案为：
第1空、Fe、S；第2空、H-S-H
(2) 固体M和硫酸反应生成硫和硫化氢，滴加 KSCN未出现明显现象 ，生成硫酸亚铁。故答案为： 第1空、FeS2+H2SO4=FeSO4+S↓+H2S↑
(3) 检验亚铁离子的方法， 取少量E溶液于试管中，加入硫氰化钾，不显红色，再加入氯水，溶液变红，说明其溶液含有亚铁离子 。故答案为： 第1空、取少量E溶液于试管中，加入硫氰化钾，不显红色，再加入氯水，溶液变红，说明其溶液含有亚铁离子。
【分析】(1) 物质的量相关计算；
(2)FeS2和硫酸反应生成硫和硫化氢；
(3)检验亚铁离子的方法是加入硫氰化钾，不显红色，再加入氯水，溶液变红。
23．【答案】（1）红色；浅绿色
（2）Fe2O3 + 6HCl= 2FeCl3+ 3H2O；2FeClЗ+ Fe =3FeCl2
（3）白色沉淀变为灰绿色最后变为红褐色
（4）氢氧化铁；丁达尔效应
【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】（1）氧化铁和酸反应三价铁盐和水，三价铁离子遇到硫氰酸钾显示红色；金属铁可以和三价铁化和生成亚铁离子，亚铁离子遇到硫氰酸钾不变色，故答案为：红色；浅绿色；
（2）氧化铁和盐酸反应生成对应的盐氯化铁和水，即 Fe2O3 + 6HCl= 2FeCl3+ 3H2O，金属铁可以还原三价铁生成亚铁离子，即2FeClЗ+ Fe =3FeCl2，故答案为：
Fe2O3 + 6HCl= 2FeCl3+ 3H2O；
2FeClЗ+ Fe =3FeCl2；
（3）亚铁离子和氢氧根离子反应先产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变为红褐色，所以 B 到C 可看到的现象是：白色沉淀变为灰绿色最后变为红褐色。
（4）将氯化铁滴入沸水中，可以获得氢氧化铁胶体，所有的胶体均具有丁达尔效应，故答案为：氢氧化铁；丁达尔效应。
【分析】（1）铁离子遇硫氰化钾变为红色，亚铁离子遇硫氰化钾不变色；
（2）氧化铁和焰色反应生成氯化铁和水；氯化铁和铁反应生成氯化亚铁；
（3）亚铁离子遇氢氧根生成白色氢氧化亚铁，然后迅速变为灰绿色，最后变为红褐色的氢氧化铁；
（4）胶体具有丁达尔效应。
24．【答案】（1）防止 被氧化
（2）
（3）隔绝空气(防止 将 氧化)
（4）；0.1；
【知识点】铁的氧化物和氢氧化物；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) 铁有还原性，防止 被氧化，
故答案为： 第1空、防止 被氧化 。
(2) 可将 氧化成Fe3+：
故答案为： 第1空、 。
(3) 煤油与水不反应，且煤油的密度比水小，煤油在上层，可以隔离空气；
故答案为： 第1空、隔绝空气(防止 将 氧化) 。
(4) 将Cu氧化成CU2+，被还原为 ；
生成的Cu2+的物质的量为Fe2+的一半，步骤2中的溶液的浓度是0.1mol/L；
与反应生成CuSCN 和(SCN)2；
故答案为：
第1空、
第2空、0.1
第3空、
【分析】(1) 铁有还原性，可防止 被氧化，
(2) 可将 氧化成Fe3+：
(3) 煤油与水不反应，且煤油的密度比水小，煤油在上层，可以隔离空气；
(4) 将Cu氧化成CU2+，被还原为 ；
与反应生成CuSCN 和(SCN)2。
25．【答案】漂粉精→游泳池消毒；碳酸氢钠→焙制糕点；氧化铁→红色颜料
【知识点】钠的重要化合物；铁的氧化物和氢氧化物；氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】漂粉精具有强氧化性，可用于游泳池消毒；碳酸氢钠受热易分解生成二氧化碳，所以可用于焙制糕点；氧化铁是红褐色固体，可用于红色颜料。
【分析】漂粉精具有强氧化性；碳酸氢钠受热易分解生成二氧化碳；氧化铁是红褐色固体分析。
26．【答案】（1）0.1或1×10－1
（2）Fe+Cu2+=Fe2++Cu；H2SO4；取少量溶液于试管中，加入几滴KSCN溶液，若溶液不变红色，则Fe3+已经除干净；若溶液变红色，则没有Fe3+未除尽。；12；有红褐色沉淀生成，有无色气体放出；22.4
【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；二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】(1) 溶液呈电中性，可以根据电荷守恒求算c(H＋)，3c(Fe3＋)＋2c(Cu2＋)＋c(H＋)＋c(Na＋)=2c(SO42-)，代入得c(H＋)=0.1mol/L；
故答案为： 第1空、0.1或1×10－1 。
(2)①从工业废水中得到铜，利用的是铁与Cu2+的置换反应；
②固体C有Cu和剩余的Fe粉，加入试剂B后得到溶液E，要和溶液D混合制备FeSO4·7H2O，
③加入的Fe粉会与Fe3＋反应，检验Fe3＋是否除尽可用KSCN溶液；
④Fe2+来自于废水中的Fe3＋和加入的铁粉，根据元素守恒，得n(FeSO4·7H2O)=100×2×10－2mol+mol=12mol；
⑤Na2O2具有强氧化性，能够将Fe2＋氧化成Fe3＋，生成Fe3＋和NaOH反应生成Fe(OH)3，Fe从＋2价到＋3价；O从－1价降到－2价，根据得失电子守恒，则氧化4molFeSO4，需要2molNa2O2。有2molNa2O2剩余，与水生成O2和NaOH，还会生成1molO2；
故答案为：
第1空、Fe+Cu2+=Fe2++Cu
第2空、H2SO4
第3空、取少量溶液于试管中，加入几滴KSCN溶液，若溶液不变红色，则Fe3+已经除干净；若溶液变红色，则没有Fe3+未除尽。
第4空、12
第5空、有红褐色沉淀生成，有无色气体放出
第6空、22.4
【分析】
(1) Fe会与废水中的Fe3＋、Cu2＋和H＋反应，铜与稀硫酸不反应，经过滤后可得到；溶液呈电中性，可以根据电荷守恒求溶液中离子；
(2)①铁与Cu2+的置换反应；
②铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁；
③检验Fe3＋是否除尽可用KSCN溶液；
④F根据元素守恒，计算物质的量；根据得失电子守恒，得出化合价升降与转移电子数之间的关系。
27．【答案】（1）Fe3O4；4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3；白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色
（2）还原性
（3）A
（4）2Fe2++2H++H2O2 = 2Fe3++2H2O；Fe3+催化下H2O2分解生成O2
【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】由图可知，A为铁、B为氧化铁、C为四氧化三铁、D为氧化铁、E为氢氧化亚铁、F为氢氧化铁、G为亚铁盐、H为铁盐。
（1）由分析可知，C为四氧化三铁；E→F的反应为白色的氢氧化亚铁与氧气和水反应生成红褐色的氢氧化铁，反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3，实验现象为白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，故答案为：4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3；白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色；
（2）由题意可知，生素C可将铁盐转化为亚铁盐时，铁元素的化合价降低被还原，铁盐是反应的氧化剂，维生素C是还原剂，反应中表现还原性，故答案为：还原性；
（3）A．铁高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，不能生成氧化铁，故不正确；
B．溶液中的亚铁离子与氯气发生氧化还原反应反应生成铁离子和氯离子，故正确；
C．氢氧化亚铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和水，故正确；
故答案为：A；
（4）①由题意可知，酸性条件下，溶液中的亚铁离子与过氧化氢溶液反应生成铁离子和水，反应的离子方程式为2Fe2++2H++H2O2 = 2Fe3++2H2O，故答案为：2Fe2++2H++H2O2 = 2Fe3++2H2O；
②反应时有气泡生成是因为亚铁离子氧化生成的铁离子可以做过氧化氢分解的催化剂，过氧化氢分解生成氧气和水的缘故，故答案为：Fe3+催化下H2O2分解生成O2。
【分析】（1）C的价态处于+2和+3之间，为四氧化三铁；
（2）维生素G可以将铁离子转化为亚铁离子，具有还原性；
（3）A、铁和水反应生成四氧化三铁；
B、氯化亚铁和氯气反应生成氯化铁；
C、氢氧化亚铁和盐酸反应生成氯化亚铁和水；
（4） ① 过氧化氢和亚铁离子、氢离子反应生成铁离子和水；
② 铁离子可以作为催化剂，使过氧化氢反应生成氧气。
28．【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。
29．【答案】Cu2++ Fe = Fe2++ Cu；棕黄色溶液变浅绿色；2Fe3++ Fe= 3Fe2+；2Fe3++ 2I = 2Fe2++ I2；Fe2＋具有氧化性；2Fe2++ Cl2= 2Fe3++ 2Cl
【知识点】二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】Ⅰ 铁与硫酸铜反应，生成硫酸亚铁和铜，离子方程式为Cu2++ Fe = Fe2++ Cu；
Ⅱ Fe与FeCl3反应生成FeCl2，现象是棕黄色溶液变浅绿色；离子方程式为2Fe3++ Fe= 3Fe2+；滴加淀粉溶液后变蓝色，说明生成碘单质，离子方程式为2Fe3++ 2I = 2Fe2++ I2；
Ⅲ 由离子方程式可知，铁元素由+2价变成0价，是氧化剂具有氧化性；
Ⅳ 氯水具有氧化性，将Fe2+氧化成Fe3+，离子方程式为2Fe2++ Cl2= 2Fe3++ 2Cl 。
【分析】I、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜；
II、铁和氯化铁反应生成氯化亚铁；
III、锌和亚铁离子反应生成锌离子和铁；
IV、氯气和亚铁离子反应生成铁离子和氯离子。
30．【答案】（1）Fe3+；Cl2＋2Fe2＋=2Fe3＋＋2Cl－；b
（2）SCN﹣具有还原性，与氯气发生氧化还原反应；无明显现象
（3）b；33.6%
【知识点】氧化还原反应；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】解：（1）①加入KSCN溶液后，ⅰ中溶液略微变红色，说明待测溶液中含有Fe3＋。
②往ⅰ中溶液加入饱和氯水后，溶液的红色逐渐加深，说明溶液中c(Fe3＋)逐渐增大，则待测液中还含有Fe2＋，氯水中的Cl2将Fe2＋氧化成Fe3＋，该反应的离子方程式为：Cl2＋2Fe2＋=2Fe3＋＋2Cl－。
③由实验可知，待测液中含有Fe2＋和Fe3＋，因此说明FeSO4固体的变质情况为部分变质，b符合题意。
（2）溶液“红色褪去”则可能是溶液中的Fe3＋被反应，或SCN－被氧化。实验①中加入NaOH溶液，产生红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋，因此溶液“红色褪去”不是由于Fe3＋被氧化引起。实验②应证明溶液“红色褪去”是由于SCN－被氧化引起，因此加入FeCl3溶液后，溶液不变红色。因此小组同学猜想的可能原因是SCN－具有还原性，与Cl2发生氧化还原反应，使得溶液“红色褪去”。
（3）①加入足量A，是为了将溶液中的Fe3＋还原为Fe2＋，使其与KMnO4溶液反应，因此A为Cu，b符合题意。
②Fe2＋与KMnO4反应的离子方程式为5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，参与反应的n(MnO4－)=0.1mol·L－1×3.6×10－3L=3.6×10－4mol，因此滤液中所含n(Fe2＋)=5×3.6×10－4mol=1.8×10－3mol。所以固体中所含铁元素的质量为1.8×10－3mol×56g·mol－1=0.1008g，所以久置FeSO4固体中铁元素的质量分数为。
【分析】（1）往待测液中加入KSCN溶液，溶液变红色，说明溶液中含有Fe3＋。逐滴加入饱和氯水后，溶液的红色逐渐加深，说明加入氯水后，溶液中c(Fe3＋)逐渐增大， 因此说明原溶液中含有Fe2＋。
（2）KSCN中硫元素为－2价，具有还原性，易被氧化，使得溶液的红色褪去。
（3）久置的FeSO4固体中含有Fe2(SO4)3，需将Fe3＋转化为Fe2＋，再与酸性KMnO4溶液反应，通过计算消耗KMnO4的量，计算溶液中n(Fe2＋)，从而计算FeSO4固体中铁元素的质量分数。
31．【答案】（1）检查装置的气密性
（2）浓硫酸；防止水蒸气进入装置V中
（3）吸收未反应的氯气，防止污染空气
（4）溶液变成血红色； 中硫元素为-2价，具有还原性：氯水具有氧化性；取少量褪色后的溶液于试管中，滴入 溶液，溶液变红：或取少量褪色后的溶液于试管中，滴入 溶液，产生白色沉淀
（5）16
【知识点】氯气的化学性质；氯气的实验室制法；二价铁离子和三价铁离子的检验
【解析】【解答】解：（1）为防止实验过程中气体逸出，实验前，应先检查装置的气密性。
（2）装置Ⅲ用于干燥Cl2，防止水蒸气与反应生成的FeCl3反应，因此装置Ⅲ中的试剂为浓硫酸。装置Ⅴ用于收集反应生成的FeCl3，由于FeCl3能与H2O反应，因此装置Ⅳ中试剂为浓硫酸，其作用是防止水蒸气进入装置Ⅴ中。
（3）尾气中含有Cl2，是一种有毒气体，会造成空气污染，可用NaOH溶液吸收，因此盛放NaOH溶液的装置的作用是吸收未反应的Cl2，防止污染空气。
（4）证明该产物为FeCl3，则加入KSCN溶液后，溶液变红色。
a、氯水具有氧化性，而KSCN中硫元素为－2价，具有还原性，可与氯水发生氧化还原反应，因此溶液褪色可能是由于溶液中的SCN－与过量氯水发生反应。
b、若是SCN－与过量的氯水发生反应，则可继续向褪色后的溶液中滴加KSCN溶液，若观察到溶液变红色，则说明甲同学的猜测成立。
（5）200mL1mol·L－1的FeCl2溶液中n(FeCl2)=1mol·L－1×0.2L=0.2mol。通入足量Cl2后，FeCl2转化为FeCl3，将FeCl3溶液直接蒸干，得到Fe(OH)3沉淀，对Fe(OH)3固体灼烧至质量不再变化，所得为Fe2O3，根据铁元素守恒可得n(Fe2O3)=0.1mol，其质量m=n×M=0.1mol×160g·mol－1=16g。
【分析】装置Ⅰ中MnO2与浓盐酸在加热条件下反应生成Cl2，由于浓盐酸具有挥发性，会使得生成的Cl2中混有的HCl，可用饱和NaCl溶液除去，因此装置Ⅱ用于除去Cl2中混有的HCl。装置Ⅲ用于干燥Cl2，防止水蒸气与装置Ⅲ中反应生成的FeCl3反应。装置Ⅴ用于收集反应生成的FeCl3，装置Ⅳ中试剂为浓硫酸，防止水蒸气进入装置Ⅴ中。最后一个装置为尾气吸收装置，利用NaOH溶液吸收未完全反应的Cl2，防止Cl2逸出造成空气污染。
