第07講鐵及其化合物（練）-2023年高考化學一輪復習（新教材新高考）

第07講鐵及其化合物1．我國清代《本草綱目拾遺》中敘述了“鐵線粉”：“粵中洋行有舶上鐵絲，……日久起銷，用刀刮其銷，……，所刮下之銷末，名鐵線粉”。這里的“鐵線粉”是指()A．Fe B．FeCl3C．FeO D．Fe2O3【答案】D【解析】鐵在空氣中容易發(fā)生吸氧腐蝕，根據題意“舶上鐵絲，……日久起銷”，說明銷是鐵銹，鐵銹的主要成分為Fe2O3，D項正確。2．下列有關鐵及其化合物的說法中不正確的是()A．工業(yè)上在高溫下用CO還原含Fe2O3的鐵礦石煉鐵B．鐵在純氧中燃燒或高溫下和水蒸氣反應均能得到Fe3O4C．工業(yè)上可用鐵制容器儲存、運輸濃硝酸和濃硫酸D．氯化鐵溶液有較強氧化性，故可用作凈水劑【答案】D【解析】FeCl3溶液用作凈水劑的原因是Fe3＋能水解產生Fe(OH)3膠體，可吸附水中懸浮物和雜質等并形成沉淀沉降下來，從而起到凈水作用，與氧化性無關。3．下列鐵及其化合物性質與用途具有對應關系的是A．Fe粉具有還原性，可用作抗氧化劑 B．Fe2O3粉末呈紅棕色，可用于制取鐵鹽C．Fe2(SO4)3易溶于水，可用作凈水劑 D．FeCl3溶液呈酸性，用于蝕刻銅電路板【答案】A【解析】Fe粉具有還原性，可用作抗氧化劑，A正確；Fe2O3粉末呈紅棕色，可用于染料，B錯誤；Fe3+水解，生成氫氧化鐵膠體，可用作凈水劑，C錯誤；FeCl3溶液具有氧化性，用于蝕刻銅電路板，D錯誤；故選A。4．要證明某溶液中不含Fe3＋，而可能含有Fe2＋，進行如下實驗操作的最佳順序為()①加入足量氯水②加入足量KMnO4(H＋)溶液③加入少量KSCN溶液A．①③ B．③②C．③① D．①②③【答案】C【解析】先加入少量KSCN溶液，若不出現紅色，證明無Fe3＋，然后加足量的氯水，若出現紅色，說明有Fe2＋存在。不選擇加入足量KMnO4(H＋)溶液的原因是KMnO4(H＋)溶液是紫紅色的溶液，Fe2＋與MnOeq\o\al(－,4)反應時溶液顏色變化不明顯。5．坦克、導彈的制造材料主要是金屬合金，鋼鐵便是其中十分重要的一種。下列關于鐵的說法中正確的是()A．鐵元素屬于過渡元素，其原子序數為26B．單質鐵與濃硫酸在常溫下不反應C．鐵單質只具有還原性，其陽離子只具有氧化性D．與相同濃度的鹽酸反應生成氫氣的速率，純鐵比生鐵的快【答案】A【解析】鐵是26號元素，屬于第Ⅷ族元素，為過渡元素，故A正確；常溫下，鐵和濃硫酸反應生成一層致密的氧化物薄膜而阻止進一步反應，但并不是鐵和濃硫酸不反應，故B錯誤；亞鐵離子既有還原性，又有氧化性，故C錯誤；純鐵和稀鹽酸不能構成原電池，生鐵中鐵、碳、鹽酸構成原電池，能加快反應速率，所以生鐵反應速率比純鐵快，故D錯誤。6．下列各組物質中，X是主體物質，Y是少量雜質，Z是為除去雜質所要加入的試劑，其中所加試劑正確的一組是()ABCDXFeCl2溶液FeCl3溶液FeFeSO4溶液YFeCl3CuCl2AlFe2(SO4)3ZCl2FeNaOH溶液Cu【答案】C【解析】Cl2與FeCl2反應，A錯誤；Fe與FeCl3、CuCl2均反應，B錯誤；有新的雜質CuSO4生成，D錯誤。7．有一塊鐵的“氧化物”樣品，用140mL5.0mol·L－1鹽酸恰好將之完全溶解，所得溶液還能吸收0.025molCl2，恰好使其中的Fe2＋全部轉變?yōu)镕e3＋，則該樣品可能的化學式為()A．Fe2O3 B．Fe3O4C．Fe4O5 D．Fe5O7【答案】D【解析】根據2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，可知鐵的“氧化物”樣品用鹽酸溶解后所得溶液中n(Fe2＋)＝0.025mol×2＝0.05mol，根據電荷守恒得2n(Fe2＋)＋3n(Fe3＋)＝n(Cl－)，則n(Fe3＋)＝0.2mol，故n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝0.05∶0.2＝1∶4，故該氧化物可表示為FeO·2Fe2O3，即Fe5O7。8．A、B、C三種物質中均含有同一種元素M，它們之間有如圖所示的轉化關系。A為一種金屬單質，其產量直接關系國民經濟命脈。反應①②③均為化合反應，反應④為置換反應。下列有關說法不正確的是()A．①中所加試劑可能是氯氣B．③中需要加具有氧化性的試劑C．A與稀硝酸反應一定能實現元素M在①中發(fā)生的價態(tài)變化D．元素M在②中發(fā)生的價態(tài)變化也能通過加碘化鉀溶液實現【答案】C【解析】根據轉化關系可確定A為變價金屬，應為Fe，反應①加入氯氣能實現，B為FeCl3，C為FeCl2，A項正確；反應③中鐵元素的化合價由＋2價升高到＋3價，需要加具有氧化性的試劑，B項正確；過量的鐵與稀硝酸反應時，生成硝酸亞鐵，C項不正確；Fe3＋能將I－氧化成I2，自身被還原成Fe2＋，D項正確。9．下列指定反應的離子方程式正確的是A．Na2O2與H218O反應：2Na2O2+2H218O=4Na++4OH+18O2↑B．向次氯酸鈉溶液中通入少量的CO2：ClO—+CO2+H2O=HClO+HCOC．FeCl3溶液中加過量Na2S溶液：S2+2Fe3+=S↓+2Fe2+D．向Fe(OH)3膠體中加入HI溶液：Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O【答案】B【解析】Na2O2與H218O反應中過氧化鈉既是氧化劑也是還原劑：2Na2O2+2H218O=4Na++2OH+218OH+O2↑，A錯誤；由于碳酸的酸性強于次氯酸，但次氯酸強于碳酸氫根，則向次氯酸鈉溶液中通入少量的CO2：ClO—+CO2+H2O=HClO+HCO3，B正確；FeCl3溶液中加過量Na2S溶液：3S2+2Fe3+=S↓+2FeS↓，C錯誤；向Fe(OH)3膠體中加入HI溶液生成氧化還原反應：2Fe(OH)3+2I－+6H+=I2+2Fe2++6H2O，D錯誤；答案選B。10．如圖所示，此裝置可用來制取和觀察Fe(OH)2在空氣中被氧化的顏色變化。實驗時必須使用鐵屑和6mol·L－1的硫酸，其他試劑任選。填寫下列空白：(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中應預先加入的藥品是________。A中反應的離子方程式是____________________________________________________________。(2)實驗開始時先將止水夾a________(填“打開”或“關閉”)。(3)簡述生成Fe(OH)2的操作過程_______________________________________。(4)實驗完畢，打開b處止水夾，放入一部分空氣，此時B瓶中發(fā)生的反應為________________________________?！窘馕觥縁e＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，產生的H2將Fe2＋壓入B中，Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓；因為Fe(OH)2在空氣中很容易被氧化為紅褐色的Fe(OH)3，即發(fā)生4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。因此，要較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除裝置中的空氣。【答案】(1)鐵屑Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑(2)打開(3)待A裝置反應一段時間后關閉止水夾a，將FeSO4溶液壓入B中進行反應(4)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)31．將1.12g鐵粉加入25mL2mol·L－1的氯化鐵溶液中，充分反應后，其結果是()A．鐵粉有剩余，溶液呈淺綠色，Cl－基本保持不變B．往溶液中滴入無色KSCN溶液，顯紅色C．Fe2＋和Fe3＋的物質的量之比為5∶1D．氧化產物和還原產物的物質的量之比為2∶5【答案】B【解析】1.12g鐵物質的量為eq\f(1.12g,56g·mol－1)＝0.02mol，25mL2mol·L－1氯化鐵溶液中Fe3＋的物質的量為0.025L×2mol·L－1＝0.05mol，發(fā)生的反應為Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，根據比例關系可得，0.02mol鐵完全反應，消耗0.04molFe3＋，生成0.06molFe2＋，所以Fe3＋剩余0.01mol，溶液中含有Fe3＋的物質的量為0.01mol，Fe2＋的物質的量為0.06mol，沒有金屬鐵剩余。鐵沒有剩余，溶液呈黃綠色，Cl－基本保持不變，故A錯誤；溶液中有剩余的Fe3＋，往溶液中滴入無色KSCN溶液，顯紅色，故B正確；Fe2＋和Fe3＋的物質的量之比為0.06mol∶0.01mol＝6∶1，故C錯誤；由反應離子方程式可得，氧化產物和還原產物的物質的量之比為1∶2，故D錯誤。2．下列除雜的操作不正確的是()A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量MgO充分反應后過濾B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入過量鐵粉充分反應后過濾C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反應后過濾D．CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2將Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反應后過濾【答案】C【解析】FeCl3溶液中存在水解平衡：FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3HCl，加入MgO與H＋反應，上述平衡右移，使Fe3＋轉化成Fe(OH)3而除去，A正確；加入過量鐵粉，FeCl3與Fe反應生成FeCl2而達到除雜的目的，B正確；加入NaOH溶液，Cu2＋、Fe3＋均轉化成氫氧化物沉淀，不符合除雜要求，C錯誤；先用H2O2將Fe2＋氧化成Fe3＋，再利用FeCl3的水解，加入CuO與H＋反應將Fe3＋轉化成Fe(OH)3而除去，D正確。3．下列離子方程式正確的是A．金屬銅與稀硝酸反應：3Cu＋8H＋＋2NO=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2OB．氯化鐵和銅反應：Fe3＋＋Cu=Fe2＋＋Cu2＋C．硫酸亞鐵溶液與稀硫酸、雙氧水混合：2Fe2＋＋2H2O2＋4H＋=2Fe3＋＋4H2OD．過量SO2通入NaClO溶液中：SO2＋H2O＋ClO=HClO＋HSO【答案】A【解析】金屬銅與稀硝酸反應生成NO、H2O和Cu2+，離子方程式為3Cu＋8H＋＋2NO3=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，故A正確；氯化鐵和銅反應生成Fe2+和Cu2+，正確的離子方程式為2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，故B錯誤；硫酸亞鐵溶液與稀硫酸、雙氧水混合生成Fe3+和H2O，正確的離子方程式為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O，故C錯誤；過量SO2通入NaClO溶液中，發(fā)生氧化還原反應：SO2＋H2O＋ClO－=Cl－＋SO42＋2H＋，故D錯誤；故選A。4．Fe2＋、Fe3＋、Zn2＋較完全地形成氫氧化物沉淀的pH分別為6.7、3.7、4.6。某硫酸鋅酸性溶液中含有少量Fe2＋、Fe3＋雜質離子，為除去這些離子制得純凈的ZnSO4，應加入的試劑是()A．NaOH溶液 B．氨水C．KMnO4、ZnCO3 D．H2O2、ZnO【答案】D【解析】由于Fe2＋沉淀所需pH比Zn2＋大，應首先將Fe2＋氧化為Fe3＋，然后調節(jié)溶液的pH使Zn2＋還未沉淀時Fe3＋已沉淀完全。氧化劑H2O2將Fe2＋氧化為Fe3＋，ZnO能消耗溶液中的H＋且不引入新的雜質離子，故D項符合要求。5．由硫鐵礦燒渣(主要成分：Fe3O4、Fe2O3和FeO)得到綠礬(FeSO4·7H2O)，再通過綠礬制備鐵黃[FeO(OH)]的流程如下：燒渣溶液綠礬鐵黃已知：FeS2和鐵黃均難溶于水，下列說法不正確的是A．步驟①，最好用硫酸來溶解燒渣B．步驟②，涉及的離子反應為FeS2＋14Fe3+＋8H2O=15Fe2+＋2SO42＋16H+C．步驟③，將溶液加熱到有較多固體析出，再用余熱將液體蒸干，可得純凈綠礬D．步驟④，反應條件控制不當會使鐵黃中混有Fe(OH)3【答案】C【解析】因綠礬的酸根離子為硫酸根離子，則步驟①最好用硫酸來溶解燒渣，A說法正確；步驟②發(fā)生的反應FeS2與溶液中的Fe2(SO4)3溶液反應生成FeSO4和H2SO4，反應的離子方程式為FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42+16H+，B說法正確；步驟③為蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶析出綠礬，若用余熱將液體蒸干，綠礬受熱會失去結晶水，C說法錯誤；若步驟④反應條件控制不當，綠礬會與氨水、空氣可發(fā)生氧化還原反應生成Fe(OH)3，D說法正確；答案為C。6．重質二氧化錳具有優(yōu)良的電化學性能，廣泛應用于各類化學電源中。以硫酸錳為原料制備重質二氧化錳的工藝流程如下：下列說法錯誤的是()A．“沉錳”的主要反應為Mn2＋＋HCOeq\o\al(－,3)=MnCO3↓＋H＋B．“焙燒”過程在敞開、低壓容器中進行效率更高C．用少量氨水吸收“焙燒”產生的氣體，所得溶液可用于“沉錳”D．工藝中的硫酸表現酸性，高錳酸鉀作氧化劑【答案】A【解析】如果是Mn2＋＋HCOeq\o\al(－,3)=MnCO3↓＋H＋，氫離子還會與HCOeq\o\al(－,3)反應，H＋＋HCOeq\o\al(－,3)=H2O＋CO2↑，正確的離子方程式為Mn2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)=MnCO3↓＋H2O＋CO2↑，故A錯誤；敞開、低壓容器中有利于二氧化碳的釋放，有利于反應正向進行，效率更高，故B正確；“焙燒”產生的氣體為二氧化碳，用少量氨水吸收二氧化碳生成碳酸氫銨，可用于“沉錳”，故C正確；酸性高錳酸鉀具有強氧化性，作氧化劑，硫酸提供酸性環(huán)境，有利于物質穩(wěn)定存在，故D正確。7．某課題組以鉻鐵礦粉[主要成分為Fe(CrO2)2，還含有Al2O3、SiO2等雜質]為主要原料制備Cr2O3，有關實驗流程如圖所示。下列說法錯誤的是()A．過濾時需要的玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒B．“反應Ⅲ”每消耗32g硫黃，能產生2molCr(OH)3C．圖中“濾渣”的成分是Al(OH)3和H2SiO3D．“焙燒”時Fe(CrO2)2發(fā)生反應：4Fe(CrO2)2＋8Na2CO3＋7O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe2O3＋8Na2CrO4＋8CO2【答案】B【解析】鉻鐵礦為原料制備重鉻酸鈉，鉻鐵礦[主要成分為Fe(CrO2)2，還含有Al2O3、SiO2等雜質]，鉻鐵礦經加入純堿、空氣和輔料氧化煅燒，主反應：4Fe(CrO2)2＋8Na2CO3＋7O2eq\o(=,\s\up7(高溫))8Na2CrO4＋2Fe2O3＋8CO2，副反應：SiO2＋Na2CO3eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑、Al2O3＋Na2CO3eq\o(=,\s\up7(高溫))2NaAlO2＋CO2↑，水浸之后除去生成的氧化鐵，加入稀硫酸調節(jié)pH，除去溶液中的AlOeq\o\al(－,2)、SiOeq\o\al(2－,3)，經酸化、蒸發(fā)結晶后可生成重鉻酸鈉，加入硫黃，發(fā)生氧化還原反應生成Cr(OH)3，Cr(OH)3分解生成Cr2O3。過濾時需要的儀器有帶鐵圈的鐵架臺、漏斗、濾紙、燒杯、玻璃棒，其中玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒，A正確；“反應Ⅲ”每消耗32g(1mol)硫黃，轉移2mol電子，能產生eq\f(2,3)molCr(OH)3，B錯誤；加入稀硫酸調節(jié)pH，除去溶液中的AlOeq\o\al(－,2)、SiOeq\o\al(2－,3)，所以“濾渣”的成分應該有Al(OH)3和H2SiO3，C正確；分析可知，“焙燒”時Fe(CrO2)2發(fā)生反應：4Fe(CrO2)2＋8Na2CO3＋7O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe2O3＋8Na2CrO4＋8CO2，D正確。8．常溫時，將0.1molFe(NO3)3和2molHCl溶于水得2L混合溶液，然后向該溶液投入mg鐵粉使其充分反應后，滴加KSCN溶液不變紅色。下列有關說法正確的是()A．由于氧化性Fe3＋＞H＋，首先發(fā)生的反應是：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋B．當加入16.8g鐵粉時，可生成標準狀況下6.72L氣體C．在鐵粉充分反應后的溶液中，鐵元素以Fe2＋和Fe3＋的形式存在D．m≥28，反應過程中溶液的質量一直在減小【答案】B【解析】酸性條件下，NOeq\o\al(－,3)有氧化性，因此首先發(fā)生的反應是Fe＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=NO↑＋Fe3＋＋2H2O，然后發(fā)生反應：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，A錯誤；當加入16.8g鐵粉時，剛好發(fā)生上述第一個反應，生成標準狀況下6.72LNO氣體，此時消耗1.2molH＋，B正確；滴加KSCN溶液不變紅色說明溶液中不含Fe3＋，C錯誤；當恰好第二個反應結束時，根據方程式計算則至少消耗鐵16.8g＋(0.1mol＋0.3mol)×eq\f(1,2)×56g·mol－1＝28g，但反應過程中溶液的質量一直在增大，D錯誤。9.FeSO4溶液和飽和(NH4)2SO4溶液混合可制得溶解度較小的FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O(硫酸亞鐵銨)。制備硫酸亞鐵銨的反應裝置如下圖所示(裝置氣密性良好)，關于實驗操作或敘述錯誤的是A．鐵屑用熱碳酸鈉溶液進行預處理B．NaOH溶液的作用是吸收H2S氣體C．排凈裝置內空氣時，關閉K1、打開K2、K3，用少量稀硫酸與鐵屑反應D．待鐵屑反應完全后，關閉K2、K3，打開K1，即制得最終產物【答案】D【解析】根據反應原理及圖示分析，實驗開始時，關閉活塞K1，打開K2、K3，打開分液漏斗向錐形瓶內加入少量稀硫酸，利用鐵和稀硫酸反應生成的氫氣將裝置內的空氣排盡，雜質FeS與硫酸反應生成的H2S氣體通過NaOH溶液時被吸收；排盡空氣后，關閉K2、K3，打開K1，生成的氣體將錐形瓶內硫化亞鐵溶液壓至飽和硫酸銨溶液中，反應結束后，關閉K1，打開K2，剩余氣體中的H2S可以通過氫氧化鈉溶液吸收。碳酸鈉溶液因為水解作用呈堿性，鐵屑表面的油污在熱的碳酸鈉溶液浸泡下容易除去，故A正確；由裝置特點分析，FeS與稀硫酸反應生成H2S，關閉K1，打開K2、K3時，用NaOH溶液吸收H2S氣體，故B正確；裝置中的氧氣可以氧化硫化亞鐵溶液，可以關閉K1、打開K2、K3，先加入少量稀硫酸與鐵屑反應，利用產生的H2排盡裝置內空氣，故C正確；根據上述分析，若錐形瓶中的鐵屑完全耗盡再關閉K2、K3，打開K1，無法將生成的硫酸亞鐵溶液轉移至飽和硫酸銨溶液中，故D錯誤；故選D。10．Fe2O3具有廣泛的用途。甲同學閱讀有關資料得知在高溫下煅燒FeCO3可以得到Fe2O3。為了進一步驗證此結論，他做了如下實驗。實驗步驟實驗操作Ⅰ取一定質量的FeCO3固體置于坩堝中，高溫煅燒至質量不再變化，冷卻至室溫Ⅱ取少量實驗步驟Ⅰ所得固體置于一潔凈的試管中，用足量的稀硫酸溶解Ⅲ向實驗步驟Ⅱ所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液變紅由此甲同學得出結論：4FeCO3＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe2O3＋4CO2。(1)寫出實驗步驟Ⅲ中發(fā)生反應的離子方程式：______________________________。(2)乙同學提出了不同的看法：煅燒產物可能是Fe3O4，因為Fe3O4也可以溶于硫酸，且所得溶液中也含有Fe3＋。于是乙同學對甲同學的實驗步驟Ⅲ進行了補充改進：檢驗實驗步驟Ⅱ所得溶液中是否含有Fe2＋。他需要選擇的試劑是________(填字母)。a．NaOH溶液b．新制氯水和KSCN溶液c．K3[Fe(CN)6]溶液(3)丙同學認為即使得到了乙同學預期的實驗現象，也不能確定煅燒產物的成分，你認為丙同學持此看法的理由是______________________________________________。(4)丙同學進一步查閱資料得知煅燒FeCO3的產物中的確含有＋2價鐵元素。于是他設計了另一種由FeCO3制取Fe2O3的方法：先向FeCO3中依次加入試劑稀硫酸、____________(填試劑名稱)和氨水，再__________(填操作名稱)、洗滌、灼燒，即可得到Fe2O3?！窘馕觥?1)溶液變紅色說明溶液中生成了Fe(SCN)3。(2)Fe2＋用K3[Fe(CN)6]來檢驗，反應現象為生成藍色沉淀，c項正確。(4)FeCO3和Fe2O3中鐵元素的價態(tài)分別是＋2價和＋3價，所以需要加入氧化劑，如加入H2O2溶液或氯水，或通入Cl2等將Fe2＋氧化成Fe3＋，加入氨水后生成Fe(OH)3沉淀，經過濾、洗滌、灼燒可得到Fe2O3?！敬鸢浮?1)Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3(2)c(3)產物也可能是FeO和Fe2O3(或Fe3O4和FeO；Fe3O4和Fe2O3；FeO、Fe3O4和Fe2O3)的混合物(4)過氧化氫溶液(或氯水或氯氣)過濾1．(2021·廣東卷)部分含鐵物質的分類與相應化合價關系如圖所示。下列推斷不合理的是()A．a可與e反應生成bB．b既可被氧化，也可被還原C．可將e加入濃堿液中制得d的膠體D．可存在b→c→d→e→b的循環(huán)轉化關系【答案】C【解析】由題圖可知，a為Fe，b中含有Fe2＋，c為Fe(OH)2，d為Fe(OH)3，e中含有Fe3＋。Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，a可與e反應生成b，A推斷合理；Fe2＋既可以被氧化為Fe3＋，也可以被還原為Fe，B推斷合理；可將飽和的Fe3＋溶液加入沸水中制得Fe(OH)3膠體，而不是濃堿液中，C推斷不合理；可存在Fe2＋eq\o(→,\s\up7(OH－))Fe(OH)2eq\o(→,\s\up7(O2))Fe(OH)3eq\o(→,\s\up7(H＋))Fe3＋eq\o(→,\s\up7(Fe))Fe2＋的循環(huán)轉化關系，D推斷合理。2．下列有關物質性質的敘述錯誤的是()A．(2021·湖南高考)FeO粉末在空氣中受熱，迅速被氧化成Fe3O4B．(2019·天津高考)將廢鐵屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工業(yè)廢氣中的Cl2C．(2020·江蘇高考)室溫下，Fe與濃H2SO4不能生成FeSO4D．(2021·浙江高考)鐵粉與氧化鋁發(fā)生的鋁熱反應可用于焊接鐵軌【答案】D【解析】氧化亞鐵具有較強的還原性，在空氣中受熱容易被氧氣氧化為穩(wěn)定的四氧化三鐵，A正確；鐵和亞鐵能將氯氣還原為氯離子，鐵屑可以補充FeCl2，從而除去工業(yè)廢氣中的氯氣，B正確；室溫下，鐵在濃硫酸中發(fā)生鈍化，C正確；鋁粉與氧化鐵發(fā)生鋁熱反應時放出大量的熱，因此，生成的鐵是液態(tài)的，可以將兩段鐵軌焊接在一起，故其可用于焊接鐵軌，但是，鐵粉與氧化鋁不能發(fā)生鋁熱反應，D錯誤。3.（2018·北京卷）實驗小組制備高鐵酸鉀（K2FeO4）并探究其性質。資料：K2FeO4為紫色固體，微溶于KOH溶液；具有強氧化性，在酸性或中性溶液中快速產生O2，在堿性溶液中較穩(wěn)定。（1）制備K2FeO4（夾持裝置略）①A為氯氣發(fā)生裝置。A中反應方程式是________________（錳被還原為Mn2+）。②將除雜裝置B補充完整并標明所用試劑。③C中得到紫色固體和溶液。C中Cl2發(fā)生的反應有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH===2K2FeO4+6KCl+8H2O，另外還有________________。（2）探究K2FeO4的性質①取C中紫色溶液，加入稀硫酸，產生黃綠色氣體，得溶液a，經檢驗氣體中含有Cl2。為證明是否K2FeO4氧化了Cl－而產生Cl2，設計以下方案：方案Ⅰ取少量a，滴加KSCN溶液至過量，溶液呈紅色。方案Ⅱ用KOH溶液充分洗滌C中所得固體，再用KOH溶液將K2FeO4溶出，得到紫色溶液b。取少量b，滴加鹽酸，有Cl2產生。Ⅰ．由方案Ⅰ中溶液變紅可知a中含有______離子，但該離子的產生不能判斷一定是K2FeO4將Cl－氧化，還可能由________________產生（用方程式表示）。Ⅱ．方案Ⅱ可證明K2FeO4氧化了Cl－。用KOH溶液洗滌的目的是________________。②根據K2FeO4的制備實驗得出：氧化性Cl2________FeO42?（填“＞”或“＜”），而方案Ⅱ實驗表明，Cl2和③資料表明，酸性溶液中的氧化性FeO42?＞MnO4?，驗證實驗如下：將溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中，振蕩后溶液呈淺紫色，該現象能否證明氧化性【解析】（1）①A為氯氣發(fā)生裝置，KMnO4與濃鹽酸反應時，錳被還原為Mn2+，濃鹽酸被氧化成Cl2，KMnO4與濃鹽酸反應生成KCl、MnCl2、Cl2和H2O，根據得失電子守恒和原子守恒，反應的化學方程式為2KMnO4+16HCl（濃）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，離子方程式2MnO4+10Cl+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。②由于鹽酸具有揮發(fā)性，所得Cl2中混有HCl和H2O（g），HCl會消耗Fe（OH）3、KOH，用飽和食鹽水除去HCl，除雜裝置B為。③C中Cl2發(fā)生的反應有3Cl2+2Fe（OH）3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O，還有Cl2與KOH的反應，Cl2與KOH反應的化學方程式為Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O，反應的離子方程式為Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O。（2）①根據上述制備反應，C的紫色溶液中含有K2FeO4、KCl，還可能含有KClO等。I.方案I加入KSCN溶液，溶液變紅說明a中含Fe3+。但Fe3+的產生不能判斷K2FeO4與Cl發(fā)生了反應，根據題意K2FeO4在酸性或中性溶液中快速產生O2，自身被還原成Fe3+，根據得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒，可能的反應為4FeO42+20H+=3O2↑+4Fe3++10H2O。II.產生Cl2還可能是ClO+Cl+2H+=Cl2↑+H2O，即KClO的存在干擾判斷；K2FeO4微溶于KOH溶液，用KOH溶液洗滌的目的是除去KClO、排除ClO的干擾，同時保持K2FeO4穩(wěn)定存在。②制備K2FeO4的原理為3Cl2+2Fe（OH）3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O，在該反應中Cl元素的化合價由0價降至1價，Cl2是氧化劑，Fe元素的化合價由+3價升至+6價，Fe（OH）3是還原劑，K2FeO4為氧化產物，根據同一反應中，氧化性：氧化劑>氧化產物，得出氧化性Cl2>FeO42；方案II的反應為2FeO42+6Cl+16H+=2Fe3++3Cl2↑+8H2O，實驗表明，Cl2和FeO42氧化性強弱關系相反；對比兩個反應的條件，制備K2FeO4在堿性條件下，方案II在酸性條件下；說明溶液的酸堿性的不同影響物質氧化性的強弱。③該小題為開放性試題。若能，根據題意K2FeO4在足量H2SO4溶液中會轉化為Fe3+和O2，最后溶液中不存在FeO42，溶液振蕩后呈淺紫色一定是MnO4的顏色，說明FeO42將Mn2+氧化成MnO4，所以該實驗方案能證明氧化性FeO42>MnO4。（或不能，因為溶液b呈紫色，溶液b滴入MnSO4和H2SO4的混合溶液中，c（FeO42）變小，溶液的紫色也會變淺；則設計一個空白對比的實驗方案，方案為：向紫色溶液b中滴加過量稀H2SO4，觀察溶液紫色快速褪去還是顯淺紫色）?！敬鸢?1)2KMnO4+16HCl==2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2OCl2+2OH?==Cl?+ClO?+H2O（2）Ⅰ.Fe3+4FeO42?+20H+==4Fe3++3O2↑+10H2OⅡ．排除ClO?的干擾>溶液的酸堿性不同若能，理由：FeO42?在過量酸的作用下完全轉化為Fe3+和O2，溶液淺紫色一定是MnO4?的顏色（若不能，方案：向紫色溶液b中滴加過量稀H2SO4，觀察溶液紫色快速褪去還是顯淺紫色）4．(2021·河北卷·節(jié)選)綠色化學在推動社會可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。某科研團隊設計了一種熔鹽液相氧化法制備高價鉻鹽的新工