《考點14 鐵及其化合物》核心考點精講

學(xué)而優(yōu)·教有方PAGEPAGE1考點14鐵及其化合物(核心考點精講)一、3年真題考點分布考點內(nèi)容考題統(tǒng)計鐵及其化合物的性質(zhì)2023浙江6月3題，3分；2023浙江1月4題，3分；2023全國新課標(biāo)7題，6分；2022廣東卷6題，3分；2022浙江6月22題，2分；2022遼寧卷6題，3分；2021河北卷1題，3分；2022山東卷18題，12分；2021遼寧卷18題，14分2023湖南卷7題，3分；2023浙江1月16題，3分；2022廣東卷11題，3分；2022湖南卷13題，4分；2021湖南卷3題，3分鐵三角2023浙江1月16題，3分；2022河北卷15題，14分；2021廣東卷10題，2分；2021北京卷16題，14分；2021海南卷15題，10分二、命題規(guī)律及備考策略【命題規(guī)律】從近三年高考試題來看，鐵及其化合物是日常生活中非常重要的金屬元素，特別是鐵在國民經(jīng)濟(jì)中占有極其重要的地位，本考點是歷年高考的考查重點，常在選擇題中重點考查常見金屬元素的基本反應(yīng)、離子檢驗及用途，非選擇題中常借助工藝流程的形式，以除雜或提純等相關(guān)問題為主線綜合考查金屬元素化合物的性質(zhì)。涉及本考點的實驗探究題較好地考查了考生的知識遷移和應(yīng)用能力，以及“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”學(xué)科素養(yǎng)?！緜淇疾呗浴?.復(fù)習(xí)應(yīng)加強(qiáng)“鐵三角”與氧化還原反應(yīng)的聯(lián)系，如鐵與強(qiáng)氧化性酸反應(yīng)、鐵的氫氧化物之間的轉(zhuǎn)化等。2.備考應(yīng)關(guān)注“鐵三角”與實際生活生產(chǎn)的聯(lián)系，如物質(zhì)的除雜、高鐵鹽及其它鐵的化合物的制備工藝流程等。【命題預(yù)測】預(yù)計2024年會繼續(xù)在選擇題中或非選擇題中加強(qiáng)對鐵元素的考查，由于鐵及其化合物的性質(zhì)很豐富，在高考命題中立足點也多種多樣，如以選擇題形式考查離子共存、離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、簡單計算等，也可以出推斷題，還可以出實驗題。高頻考點及可能題型：金屬離子如Fe3+、Fe2+等的檢驗、金屬及其化合物的化學(xué)方程式的書寫或正誤判斷、金屬化合物性質(zhì)的實驗探究、用含多種金屬元素的礦物制備某種金屬化合物、有關(guān)金屬及其化合物的計算等，考法1鐵1．鐵元素的存在鐵元素在自然界主要以化合態(tài)的形式存在，常見的鐵礦有磁鐵礦(主要成分為Fe3O4)、赤鐵礦(主要成分為Fe2O3)。2．鐵的結(jié)構(gòu)鐵位于元素周期表中第4周期Ⅷ族，是一種應(yīng)用最廣泛的過渡金屬元素；鐵元素是一種典型的變價金屬元素。3．鐵的物理性質(zhì)銀白色固體，熔點較高，具有良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電、延展性，能被磁鐵吸引。4．鐵的化學(xué)性質(zhì)鐵元素性質(zhì)活潑，有較強(qiáng)的還原性，主要化合價為＋2價和＋3價。5．鐵的冶煉(1)Fe分別與O2(點燃)、H2O(g)(高溫)反應(yīng)的產(chǎn)物都是Fe3O4而不是Fe2O3。(2)Fe在Cl2中燃燒，無論Cl2過量還是不足均生成FeCl3；鐵與硫蒸氣反應(yīng)生成的是FeS而不是Fe2S3。請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)鐵位于元素周期表中第4周期ⅧB族()(2)鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，所以鐵在自然界中全部以化合態(tài)存在()(3)Fe在足量Cl2中燃燒生成FeCl3，在少量Cl2中燃燒生成FeCl2()(4)Fe分別與氯氣、鹽酸反應(yīng)得到相同的氯化物()(5)鐵在純氧中燃燒或高溫下和水蒸氣反應(yīng)均能得到Fe3O4()(6)工業(yè)上可用鐵制容器儲存、運輸濃硝酸、濃硫酸()(7)Fe與Cl2反應(yīng)生成FeCl3，推測Fe與I2反應(yīng)生成FeI3()(8)煉鐵原料：鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石。(9)工業(yè)上在高溫下用CO還原含F(xiàn)e2O3的鐵礦石煉鐵()(10)Fe與稀HNO3、稀H2SO4反應(yīng)均有氣泡產(chǎn)生，說明Fe與兩種酸均發(fā)生置換反應(yīng)()(11)Fe粉具有還原性，可用作抗氧化劑() 答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)√(7)×(8)√(8)√(9)×(11)√例1鞍鋼集團(tuán)在上海進(jìn)博會主辦了鋼鐵產(chǎn)業(yè)鏈合作發(fā)展論壇，關(guān)于鋼鐵說法錯誤的是()A．屬于合金B(yǎng)．硬度比純鐵大C．目前消耗最多的金屬材料D．人類最早使用的金屬材料【答案】D【解析】A項，鋼鐵中含有鐵和碳，屬于合金，故A正確；B項，合金硬度一般大于成分金屬，所以鋼鐵的硬度大于純鐵，故B正確；C項，鋼鐵是生活中用的最多的合金，故C正確；D項，人類最早使用的金屬材料為銅合金，故D錯誤。故選D。例2將金屬銅、鐵置于氯化鐵溶液中充分反應(yīng)，下列對反應(yīng)情況設(shè)想的評價正確的是()選項反應(yīng)情況設(shè)想評價A當(dāng)鐵、銅均不剩余時，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋，一定無Fe3＋正確，F(xiàn)e3＋和Fe、Cu均可反應(yīng)B當(dāng)鐵、銅均有剩余時，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋，無Fe3＋正確，F(xiàn)e和Cu與Fe3＋都反應(yīng)，故有Fe2＋和Cu2＋，無Fe3＋C當(dāng)銅有剩余，鐵無剩余時，溶液中一定只有Fe2＋，無Cu2＋正確，Cu有剩余，故無Cu2＋D當(dāng)鐵有剩余，銅無剩余時，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋不正確，不可能有Fe剩余而無Cu剩余，因為Fe比Cu優(yōu)先與Fe3＋反應(yīng)【答案】D【解析】當(dāng)鐵、銅的量比較少時溶液中可能有Fe3＋存在，A項錯誤；當(dāng)鐵過量時，銅不與Fe3＋反應(yīng)，無Cu2＋生成，此時溶液中不存在Cu2＋和Fe3＋，B項錯誤；銅有剩余則溶液中一定無Fe3＋，可能有Cu2＋，C項錯誤；鐵比銅活潑，不可能鐵剩余而銅無剩余，D項正確。故選D。對點1下列反應(yīng)中，鐵只能生成高價化合物的是()A．少量鐵與稀硫酸反應(yīng)B．鐵絲在氧氣中燃燒C．過量鐵粉在氯氣中燃燒D．Fe投入到CuSO4溶液中【答案】C【解析】選項C雖然鐵粉過量，但因為不是在溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，故只能生成FeCl3。對點2已知鐵粉與水蒸氣在不同溫度下反應(yīng)，所得黑色固體產(chǎn)物的成分不同，某化學(xué)小組的同學(xué)為測定該固體產(chǎn)物的組成，稱取168mg純鐵粉，按下列步驟進(jìn)行實驗：①如圖所示連接好裝置檢查氣密性裝入藥品②打開K，加熱某裝置，一段時間后，再加熱另一裝置；③反應(yīng)完成后，關(guān)閉K，停止加熱，冷卻后讀取收集到的氣體的體積回答下列問題：(1)實驗中先點燃___________處的酒精燈，該操作在將D中的導(dǎo)管伸入量筒中準(zhǔn)備收集氣體之______(填“前”或“后”)(2)下列實驗操作的目的是：①將鐵粉和石棉絨混合均勻___________；②關(guān)閉K___________。(3)判斷鐵粉與水蒸氣反應(yīng)已經(jīng)完成的現(xiàn)象是___________。(4)有同學(xué)認(rèn)為用D裝置測量氣體的體積時，伸入量筒中的導(dǎo)管應(yīng)適當(dāng)加長，該同學(xué)的理由是___________。(5)用改進(jìn)后的正確裝置進(jìn)行實驗，收集到氣體的體積為67.2mL(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則固體產(chǎn)物的組成為___________?！敬鸢浮?1)A后(2)①增大鐵粉與水蒸氣的接觸面積，以便充分反應(yīng)②防止冷卻時，裝置內(nèi)的壓強(qiáng)下降過快將空氣吸入裝置，影響H2體積的測定(3)量筒內(nèi)液面不再發(fā)生變化(4)若導(dǎo)管太短，冷卻時，氣體不能回流，導(dǎo)致氣體體積偏大；若導(dǎo)管太長，導(dǎo)管不易插入量筒中，也不易從量筒中取出(5)FeO【解析】(1)裝置中的空氣與Fe會發(fā)生反應(yīng)，影響實驗測定，因此要先加熱A處的酒精燈，用水蒸氣排出裝置內(nèi)的空氣，以防鐵粉受熱后與空氣反應(yīng)；因反應(yīng)后裝置內(nèi)會留有H2，必須將裝置內(nèi)的氣體全部收集到量筒中，否則所測氣體的體積將偏小，故加熱A前要先把D處收集裝置安裝好，即點燃A處酒精燈在將D中的導(dǎo)管伸入量筒中準(zhǔn)備收集氣體之后進(jìn)行；(2)①Fe是固體物質(zhì)，為增大水蒸氣與Fe粉反應(yīng)的接觸面積，可以使用石棉絨，使Fe粉附著在石棉絨上；②反應(yīng)完成后，關(guān)閉K，停止加熱，冷卻后讀取收集到的氣體的體積，關(guān)閉K目的是防止冷卻時，裝置內(nèi)的壓強(qiáng)下降過快將空氣吸入裝置，影響H2體積的測定；(3)鐵粉與水蒸氣生成黑色產(chǎn)物，與鐵粉的顏色不易區(qū)分，只能根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)生的H2的難溶性，用不再產(chǎn)生氣體，即氣體的體積不發(fā)生變化作為反應(yīng)完成的標(biāo)志；(4)有同學(xué)認(rèn)為用D裝置測量氣體的體積時，伸入量筒中的導(dǎo)管應(yīng)適當(dāng)加長，該原因是反應(yīng)是在加熱時進(jìn)行的，產(chǎn)生的氫氣在溫度高時體積大，當(dāng)溫度降低時體積減小，若導(dǎo)管太短，冷卻時，氣體不能回流，導(dǎo)致氣體體積偏大；但是若導(dǎo)管太長，導(dǎo)管就不易插入量筒中，反應(yīng)結(jié)束時導(dǎo)氣管也不易從量筒中取出；(5)n(Fe)=0.168g÷56g/mol=0.003mol，n(H2)=0.0672L÷22.4L/mol=0.003mol，n(Fe)：n(O)=1：1，所以根據(jù)電子守恒、元素守恒，可得反應(yīng)方程式為Fe+H2O(g)FeO+H2，則所得固體化學(xué)式為FeO。考法2鐵的重要化合物1．鐵的氧化物化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4俗名鐵紅磁性氧化鐵顏色狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體(有磁性)溶解性難溶于水難溶于水難溶于水鐵的化合價＋2＋3＋2，＋3穩(wěn)定性不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定與H＋反應(yīng)的離子方程式FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O2．鐵的氫氧化物(1)Fe(OH)2是白色絮狀物，易被空氣中的氧氣氧化生成Fe(OH)3，顏色由白色變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色，方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。(2)Fe(OH)3是紅褐色、難溶于水的固體，在空氣中久置會部分失水生成鐵銹(Fe2O3·xH2O)，受熱易分解，方程式為2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O；制取Fe(OH)3用可溶性鐵鹽與堿反應(yīng)，離子方程式：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓。3．亞鐵鹽(1)Fe2＋的氧化性和還原性含有Fe2＋的溶液呈淺綠色，F(xiàn)e2＋處于鐵的中間價態(tài)，既有氧化性，又有還原性，其中以還原性為主，如：遇Br2、Cl2、H2O2、NOeq\o\al(－,3)(H＋)等均表現(xiàn)為還原性。Fe2＋的酸性溶液與H2O2反應(yīng)的離子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O。(2)可水解Fe(OH)2是弱堿，含F(xiàn)e2＋的鹽(如硫酸亞鐵)溶液呈酸性。配制硫酸亞鐵溶液時常加少量硫酸抑制Fe2＋的水解，加少量鐵屑防止Fe2＋被氧化。4．鐵鹽的性質(zhì)及應(yīng)用(1)氧化性：含有Fe3＋的溶液呈棕黃色，F(xiàn)e3＋處于鐵的高價態(tài)，遇Fe、Cu、HI、H2S等均表現(xiàn)為氧化性。①Fe3＋與S2－、I－、HS－、SOeq\o\al(2－,3)等具有較強(qiáng)還原性的離子不能大量共存。②Fe3＋可腐蝕印刷電路板上的銅箔，反應(yīng)的離子方程式為2Fe3＋＋Cu=Cu2＋＋2Fe2＋。(2)易水解：Fe(OH)3是很弱的堿，且溶度積很小，因而Fe3＋極易水解，只能存在于酸性較強(qiáng)的溶液中。①利用Fe3＋易水解的性質(zhì)，實驗室可用FeCl3滴入沸水中制取氫氧化鐵膠體，反應(yīng)的化學(xué)方程式：FeCl3＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(膠體)＋3HCl。②利用Fe3＋易水解的性質(zhì)，工業(yè)上常用調(diào)節(jié)pH方法除去溶液中的鐵離子。③利用Fe3＋易水解的性質(zhì)，實驗室配制氯化鐵溶液，通常將氯化鐵固體先溶于較濃的鹽酸中，然后再稀釋至所需濃度。④Fe3＋與HCOeq\o\al(－,3)、[Al(OH)4]－、COeq\o\al(2－,3)、ClO－等水解呈堿性的離子不能大量共存。1．分析鐵的化合物時的“兩分清”(1)價態(tài)要分清要注意單質(zhì)鐵被不同氧化劑氧化時，產(chǎn)物不同；要注意不同價態(tài)的化合物所表現(xiàn)的不同的化學(xué)性質(zhì)，如Fe3＋以氧化性為主，F(xiàn)e2＋以還原性為主。(2)顏色要分清鐵的化合物“五顏六色”，一定要記牢：Fe2＋溶液為淺綠色，F(xiàn)e3＋溶液為棕黃色，F(xiàn)e(SCN)3溶液為血紅色，F(xiàn)e(OH)3膠體為紅褐色，F(xiàn)e(OH)2沉淀在空氣中的顏色變化為白色→灰綠色→紅褐色，F(xiàn)e(OH)3沉淀為紅褐色固體，F(xiàn)e2O3為紅棕色，F(xiàn)e3O4、FeO、FeS均為黑色。eq\a\vs4\al()2．確定鐵的氧化物組成的基本方法設(shè)鐵的氧化物中鐵元素與氧元素的質(zhì)量比為m∶n，則氧化物中n(Fe)∶n(O)＝eq\f(m,56)∶eq\f(n,16)＝a∶b，若a∶b＝1∶1，則鐵的氧化物為FeO；若a∶b＝2∶3，則鐵的氧化物為Fe2O3；若a∶b＝3∶4，則鐵的氧化物是Fe3O4或FeO與Fe2O3按物質(zhì)的量之比為1∶1的混合物或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3物質(zhì)的量之比為1∶1，F(xiàn)e3O4為任意值)。3．“鐵三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系4．防止Fe(OH)2氧化的方法(1)將配制溶液的蒸餾水煮沸，驅(qū)除溶液中的氧氣。(2)將盛有NaOH溶液的膠頭滴管尖端插入盛有亞鐵鹽溶液的試管底部，并慢慢擠出NaOH溶液。(3)在亞鐵鹽溶液上面充入保護(hù)氣，如H2、N2、稀有氣體等。(4)在亞鐵鹽溶液上面加保護(hù)層，如苯、植物油等。(5)用Fe做陽極，石墨做陰極，電解NaOH溶液，利用新產(chǎn)生的Fe2＋與OH－反應(yīng)制取。請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)金屬陽離子只有氧化性，不可能有還原性()(2)FeCl3可與銅發(fā)生置換反應(yīng)()(3)氯化鐵溶液有較強(qiáng)氧化性，故可用作凈水劑()(4)Fe3O4中Fe的化合價有＋2價和＋3價，因而Fe3O4是FeO與Fe2O3的混合物()(5)FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3都可以通過化合反應(yīng)制取()(6)氫氧化鐵與HI溶液反應(yīng)僅能發(fā)生中和反應(yīng)()(7)中性溶液中可能大量存在Fe3＋、Cl－、K＋、SOeq\o\al(2－,4)()(8)FeCl3腐蝕Cu刻制印刷電路板，說明鐵比銅金屬性強(qiáng)()(9)配制氯化鐵溶液時，將氯化鐵溶解在較濃的鹽酸中再加水稀釋()(10)Fe和Fe2O3等物質(zhì)的量混合物溶于稀鹽酸時無氣體放出(()(11)Fe2O3eq\o(→,\s\up7(HCl(aq)))FeCl3(aq)eq\o(→,\s\up7(△))無水FeCl3，在給定的條件下能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化(×)(12)給定條件下，能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化：Feeq\o(→,\s\up7(Cl2),\s\do5(點燃))FeCl2eq\o(→,\s\up7(NaOHaq))Fe(OH)2()(13)將NaOH濃溶液滴加到飽和的FeCl3溶液中，制備Fe(OH)3膠體()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×(7)×(8)×(9)√(10)√(11)×(12)×(13)×例1在生產(chǎn)、生活中鐵鹽與亞鐵鹽有重要應(yīng)用。下列有關(guān)離子方程式正確的是()A．鐵粉與FeCl3溶液反應(yīng)制備FeCl2：Fe3++Fe2+=2Fe2+B．FeCl3溶液與銅片反應(yīng)制作印刷電路板：2Fe3++3Cu=2Fe2++3Cu2+C．FeCl3溶液與氨水反應(yīng)制備Fe(OH)3：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓D．雙氧水與酸性的FeCl2溶液反應(yīng)：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O【答案】D【解析】A項，電子、電荷不守恒，離子方程式應(yīng)該為：2Fe3++Fe=3Fe2+，A錯誤；B項，反應(yīng)原理不符合事實，F(xiàn)e3+與Cu反應(yīng)產(chǎn)生Fe2+、Cu2+，離子方程式應(yīng)該為：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，B錯誤；C項，氨水中的NH3·H2O是弱電解質(zhì)，應(yīng)該寫化學(xué)式，離子方程式應(yīng)該為：Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+，C錯誤；D項，反應(yīng)符合事實，遵循物質(zhì)的拆分原則，D正確；故選D。例2(2023·河北省保定市高三聯(lián)考)鐵元素的價類二維圖如圖所示。下列說法錯誤的是()A．④可用作紅色涂料B．⑦的溶液可用于清洗青銅文物表面的銹跡C．⑤被溶液中的氧氣氧化為⑥的化學(xué)方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3D．③溶于過量稀硝酸的離子方程式為3Fe3O4+NO3-+28H+═9Fe3++NO↑+14H2O【答案】B【解析】鐵元素的價類二維圖分析可知，①為Fe，②為FeO，③為Fe3O4，④為Fe2O3，⑤為Fe(OH)2，⑥為Fe(OH)3，⑦為Fe3+的鹽，⑧為Fe2+的鹽。A項，氧化鐵為紅色固體，可用作紅色涂料，故A正確；B項，F(xiàn)e3+的溶液和銅反應(yīng)，2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，不可用于清洗青銅文物表面的銹跡，故B錯誤；C項，氫氧化亞鐵被溶液中的氧氣氧化，白色沉淀迅速轉(zhuǎn)化為灰綠色，最后變?yōu)榧t褐色，生成氫氧化鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3，故C正確；D項，F(xiàn)e3O4溶于過量稀硝酸反應(yīng)生成硝酸鐵、一氧化氮和水，電子守恒、電荷守恒和原子守恒配平寫出，反應(yīng)的離子方程式為：3Fe3O4+NO3-+28H+═9Fe3++NO↑+14H2O，故D正確；故選B。對點1下列關(guān)于FeCl3進(jìn)行的實驗，預(yù)測正確的是()選項實驗預(yù)測A蒸發(fā)FeCl3溶液得到FeCl3固體B在FeCl3、CuCl2混合液中，加入少量Fe粉一定有H2產(chǎn)生且有Cu析出C用FeCl3固體溶于水配制飽和溶液會有Fe(OH)3沉淀產(chǎn)生D在FeCl3溶液中加入KHCO3溶液有CO2產(chǎn)生，但無Fe(OH)3沉淀生成【答案】C【解析】蒸發(fā)FeCl3溶液可促進(jìn)Fe3＋水解，由于HCl易揮發(fā)，最后得到Fe(OH)3，A錯；混合液中加入Fe粉時，不會有H2產(chǎn)生且Fe應(yīng)先和Fe3＋反應(yīng)，再與Cu2＋反應(yīng)，B錯；FeCl3易水解生成Fe(OH)3沉淀，C對；Fe3＋與HCOeq\o\al(－,3)發(fā)生水解相互促進(jìn)的反應(yīng)，有CO2和Fe(OH)3沉淀生成，D錯。對點2化合價和物質(zhì)類別是整理元素及化合物知識的兩個要素，可表示為“價類”二維圖。下圖是鐵元素的“價類”二維圖，下列說法正確的是()A．常溫下Fe與水反應(yīng)生成Fe3O4B．工業(yè)上用CO還原Fe2O3煉鐵，該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)C．維生素C能將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+，過程中維生素C做還原劑D．Fe(OH)2濁液露置于空氣中，白色迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色【答案】C【解析】A項，F(xiàn)e與水在高溫條件下才反應(yīng)生成Fe3O4，故A錯誤；B項，CO和Fe2O3均為化合物，不符合置換反應(yīng)的形式，故B錯誤；C項，F(xiàn)e3+轉(zhuǎn)化為Fe2+，F(xiàn)e元素化合價降低被還原，說明維生素C做還原劑，故C正確；D項，F(xiàn)e(OH)2濁液露置于空氣中，白色迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色，最終變成紅褐色，故D錯誤；故選C。考法3Fe2＋、Fe3＋的檢驗1．Fe2＋的檢驗(1)取出少量被檢驗的溶液，滴加KSCN溶液，無現(xiàn)象，再通入Cl2，若變成血紅色溶液，說明有Fe2＋存在(驗證時不能先通氯氣)。反應(yīng)方程式：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，F(xiàn)e3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3(血紅色)。(2)取出少量被檢驗的溶液，加入NaOH溶液，產(chǎn)生白色絮狀沉淀，白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色，最終變?yōu)榧t褐色，證明有Fe2＋存在。反應(yīng)方程式：Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓(白色沉淀)，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(紅褐色沉淀)。2．Fe3＋的檢驗(1)取出少量被檢驗的溶液，加入KSCN溶液，溶液呈血紅色，證明有Fe3＋存在。反應(yīng)方程式：Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3(血紅色)。(2)取出少量被檢驗的溶液，加入NaOH溶液，產(chǎn)生紅褐色沉淀，證明有Fe3＋存在。反應(yīng)方程式：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓(紅褐色沉淀)。3．含F(xiàn)e2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的檢驗eq\x(混合溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加KSCN溶液))溶液變紅色，說明含有Fe3＋。eq\x(混合溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加酸性),\s\do5(KMnO4溶液))KMnO4溶液紫紅色退去，說明含有Fe2＋。(4)Fe2＋的特征檢驗方法溶液eq\o(→,\s\up7(K3[FeCN6]溶液))產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，說明溶液中含有Fe2＋，3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－=Fe3[Fe(CN)6]2↓。檢驗Fe2＋和Fe3＋時的注意事項(1)檢驗Fe2＋時不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能將加KSCN后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氯水可以氧化SCN－)。(2)當(dāng)溶液濃度較稀時，利用觀察法或加NaOH溶液的方法都不宜檢驗Fe2＋和Fe3＋的存在。(3)Fe3＋、Fe2＋、Cl－同時存在時不能用酸性KMnO4溶液檢驗Fe2＋(Cl－能還原酸性KMnO4，有干擾)。(4)檢驗Fe2＋、Fe3＋的其他方法①檢驗Fe2＋最好、最靈敏的試劑是鐵氰化鉀K3[Fe(CN)6]：3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－=Fe3[Fe(CN)6]2↓(藍(lán)色)。②檢驗Fe3＋也可用苯酚(C6H5OH)，在FeCl3溶液中滴加苯酚，溶液顯紫色。請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液顯紅色()(2)FeCl3溶液與KSCN溶液反應(yīng)的離子方程式為Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3↓()(3)用酸性KMnO4溶液檢驗FeCl3溶液中是否含有FeCl2()(4)向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不變色，滴加氯水后溶液顯紅色，該溶液中一定含有Fe2＋()(5)檢驗綠礬晶體是否已氧化變質(zhì)，可將綠礬晶體溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液，再觀察溶液是否變紅()(6)向某溶液中加入NaOH溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀，說明溶液中含有Fe3＋()(7)將稀硝酸加入過量鐵粉中，充分反應(yīng)后滴加KSCN溶液，有氣體生成，溶液呈紅色，稀硝酸將Fe氧化為Fe3＋()(8)向某溶液中加入含F(xiàn)e2+的溶液后，無明顯變化。當(dāng)再滴加幾滴新制氯水后，混合液變成血紅色，則該晶體中一定含有SCN－()答案：(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√(6)√(7)×(8)√例1證明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的實驗方法是()A．依次滴加氯水和硫氰化鉀溶液后，溶液顯紅色B．先滴加硫氰化鉀溶液，不顯紅色，再滴加氯水后顯紅色C．通入氨氣，產(chǎn)生白色沉淀，無紅褐色沉淀D．加入鋅片，片刻取出，質(zhì)量減輕；加入銅片，片刻取出，質(zhì)量不變【答案】B【解析】A項，先滴加氯水，氯氣將Fe2+氧化成Fe3+，即使原溶液不含F(xiàn)e3+，滴加KSCN溶液后也顯紅色，無法證明原溶液是否含有Fe3+，故A錯誤；B項，KSCN與Fe3+作用使溶液顯紅色，與Fe2+作用無此現(xiàn)象，先滴加KSCN溶液，不顯紅色，說明原溶液不含有Fe3+，再滴加氯水后顯紅色，說明滴加氯水后溶液中有Fe3+，證明原溶液含有Fe2+，故B正確；C項，溶液中若含有Mg2+也有該現(xiàn)象，故C錯誤；D項，溶液中若含有Cu+，也有該現(xiàn)象，故D錯誤；故選B。例2(2023·浙江省Z20名校聯(lián)盟高三三模)Fe3+可與H2O、SCN-、F-等配體形成使溶液呈淺紫色的[Fe(H2O)6]3+、紅色的[Fe(SCN)6]3-、無色的[FeF6]3-配離子。某同學(xué)按如下步驟完成實驗：已知：向Co2+的溶液中加入KSCN溶液生成藍(lán)色的[Co(SCN)4]2-配離子：Co2+不能與形成配離子。下列說法不正確的是()A．溶液I中溶液呈黃色可能是由Fe3+水解產(chǎn)物的顏色造成B．溶液Ⅱ、Ⅲ的顏色分別為紅色和無色，說明其中不存在[Fe(H2O)6]3+C．可用和溶液檢驗FeCl3溶液中是否含有Co2+D．[Fe(H2O)6]3+中H-O-H的鍵角大于H2O分子中H-O-H的鍵角【答案】B【解析】A項，I中Fe(NO3)3溶于水后，F(xiàn)e3+發(fā)生部分水解生成Fe(OH)3等，使溶液呈黃色，A項正確；B項，F(xiàn)e3+與H2O的反應(yīng)存在平衡：Fe3++6H2O[Fe(H2O)6]3+,溶液Ⅱ，Ⅲ分別存在平衡：Fe3++6SCN-[Fe(SCN)6]3-、Fe3++6F-[FeF6]3-，因此溶液Ⅱ，Ⅲ的顏色分別為紅色和無色，不能說明其中不存在[Fe(H2O)6]3+，只能說明[Fe(H2O)6]3+的量少，B項錯誤；C項，先往溶液中加入足量的NaF溶液，再加入KSCN溶液，若溶液呈藍(lán)色，則表明含有Co2+，否則不含Co2+，C項正確；D項，[Fe(H2O)6]3+中H2O分子內(nèi)O原子最外層只存在一對孤對電子，對H-O-H中O-H的排斥作用減小，所以鍵角比H2O分子中H-O-H的鍵角大，D項正確；故選B。對點1將0.2mol·L－1的KI溶液和0.05mol·L－1Fe2(SO4)3溶液等體積混合充分反應(yīng)后，取混合液分別完成下列實驗，能說明溶液中存在化學(xué)平衡2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2的是()A．向混合液中滴入KSCN溶液，溶液變紅色B．向混合液中滴入AgNO3溶液，有黃色沉淀生成C．向混合液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液，有藍(lán)色沉淀生成D．向混合液中滴入淀粉溶液，溶液變藍(lán)色【答案】A【解析】0.2mol·L－1的KI溶液和0.05mol·L－1Fe2(SO4)3溶液等體積混合，KI過量，向混合液＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2，A項正確；KI過量，溶液中存在I－，B項錯誤；該反應(yīng)生成Fe2＋，向混合液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液，有藍(lán)色沉淀生成，只能說明溶液中含有Fe2＋，不能說明溶液中存在化學(xué)平衡2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2，C項錯誤；該反應(yīng)生成I2，向混合液中滴入淀粉溶液，溶液變藍(lán)色，說明溶液中含有碘單質(zhì)，不能說明溶液中存在化學(xué)平衡2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2，D項錯誤。對點2古老而神奇的藍(lán)色染料普魯士藍(lán)的合成方法如下(黃色溶液俗稱黃血鹽)，基于普魯士藍(lán)合成原理可以檢測食品中是否含有CN-，方法是：在食品待測液中加入硫酸酸化，再用FeSO4堿性試紙檢測，若試紙變藍(lán)，說明食品中含有CN-。以下說法不正確的是()A．黃色溶液中鐵元素的價態(tài)為＋2價B．黃血鹽溶液可以檢測Fe3＋C．反應(yīng)ii的離子方程式是3[Fe(CN)6]4-＋4Fe3＋=Fe4[Fe(CN)6]3↓D．試紙變藍(lán)的原因是FeSO4堿性試紙中的Fe2＋與CN-反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀【答案】D【解析】A項，黃色溶液[Fe(CN)6]4-中CN為-1價，則鐵元素的價態(tài)為+2價，A項正確；B項，由ii可知，黃血鹽溶液與Fe3+反應(yīng)，生成藍(lán)色沉淀，因此黃血鹽溶液可以用于檢驗Fe3+，B項正確；C項，有流程圖可知，反應(yīng)ii的離子方程式是3[Fe(CN)6]4-＋4Fe3＋=Fe4[Fe(CN)6]3↓，C項正確；D項，普魯士藍(lán)檢測食品中是否含有CN-，堿性條件，F(xiàn)e2+與CN-反應(yīng)生成[Fe(CN)6]4-，F(xiàn)e2+被空氣中的氧氣氧化成Fe3+，[Fe(CN)6]4-與Fe3+反應(yīng)使普魯藍(lán)試紙變藍(lán)，D項錯誤；故選D。1.(2023?浙江省6月選考，3)氯化鐵是一種重要的鹽，下列說法不正確的是()A．氯化鐵屬于弱電解質(zhì) B．氯化鐵溶液可腐蝕覆銅板C．氯化鐵可由鐵與氯氣反應(yīng)制得 D．氯化鐵溶液可制備氫氧化鐵膠體【答案】A【解析】A項，氯化鐵能完全電離出鐵離子和氯離子，屬于強(qiáng)電解質(zhì)，A錯誤；B項，氯化鐵溶液與銅反應(yīng)生成氯化銅和氯化亞鐵，可用來蝕刻銅板，B正確；C項，氯氣具有強(qiáng)氧化性，氯氣與鐵單質(zhì)加熱生成氯化鐵，C正確；D項，向沸水中滴加飽和氯化鐵溶液，繼續(xù)加熱呈紅褐色，鐵離子發(fā)生水解反應(yīng)可得到氫氧化鐵膠體，D正確；故選A。2．(2023?浙江省1月選考，4)物質(zhì)的性質(zhì)決定用途，下列兩者對應(yīng)關(guān)系不正確的是()A．能使某些色素褪色，可用作漂白劑 B．金屬鈉導(dǎo)熱性好，可用作傳熱介質(zhì)C．溶液呈堿性，可用作消毒劑 D．Fe2O3呈紅色，可用作顏料【答案】C【解析】A項，SO2具有漂白性，能使某些色素褪色，A正確；B項，鈉導(dǎo)熱性好，液態(tài)鈉可用作核反應(yīng)堆的傳熱介質(zhì)，B正確；C項，NaClO溶液可用于殺菌消毒，并不是由于其具有堿性，而是因為其具有強(qiáng)氧化性，C不正確；D項，F(xiàn)e2O3的顏色是紅色,可用作紅色顏料，D正確；故選C。 3．(2023?全國新課標(biāo)卷，7)化學(xué)在文物的研究和修復(fù)中有重要作用。下列說法錯誤的是()A．竹簡的成分之一纖維素屬于天然高分子 B．龜甲的成分之一羥基磷灰石屬于無機(jī)物C．古陶瓷修復(fù)所用的熟石膏，其成分為Ca(OH)2 D．古壁畫顏料中所用的鐵紅，其成分為Fe2O3【答案】C【解析】A項，纖維素是一種天然化合物，其分子式為(C6H10O5)n，其相對分子質(zhì)量較高，是一種天然高分子，A正確；B項，羥基磷灰石又稱又稱羥磷灰石、堿式磷酸鈣，其化學(xué)式為[Ca10(PO4)6(OH)2]，屬于無機(jī)物，B正確；C項，熟石膏是主要成分為2CaSO4·H2O，Ca(OH)2為熟石灰的主要成分，C錯誤；D項，F(xiàn)e2O3為紅色，常被用于油漆、涂料、油墨和橡膠的紅色顏料，俗稱鐵紅，D正確；故選C。4．(2023?浙江省1月選考，16)探究鐵及其化合物的性質(zhì)，下列方案設(shè)計、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是()實驗方案現(xiàn)象結(jié)論A往FeCl2溶液中加入Zn片短時間內(nèi)無明顯現(xiàn)象Fe2+的氧化能力比Zn2+弱B往Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液，再加入少量K2SO4固體溶液先變成血紅色后無明顯變化Fe3+與SCN-的反應(yīng)不可逆C將食品脫氧劑樣品中的還原鐵粉溶于鹽酸，滴加KSCN溶液溶液呈淺綠色食品脫氧劑樣品中沒有+3價鐵D向沸水中逐滴加5-6滴飽和FeCl3溶液，持續(xù)煮沸溶液先變成紅褐色再析出沉淀Fe3+先水解得Fe(OH)3再聚集成Fe(OH)3沉淀【答案】D【解析】A項，F(xiàn)eCl2溶液中加入Zn片，F(xiàn)e2++Zn=Fe+Zn2+，溶液由淺綠色變?yōu)闊o色，F(xiàn)e2+的氧化能力比Zn2+強(qiáng)，A錯誤；B項，溶液變成血紅色的原因，F(xiàn)e3++3SCN-Fe(SCN)3，與SO42-和K+無關(guān)，B錯誤；C項，鐵離子可能先與單質(zhì)鐵生成亞鐵離子，則溶液呈綠色，C錯誤；D項，向廢水中滴加飽和氯化鐵溶液，制取Fe(OH)3膠體，繼續(xù)加熱則膠體因聚沉變?yōu)槌恋恚珼正確；故選D。5．(2022·浙江省6月選考，22)關(guān)于化合物：FeO(OCH3)的性質(zhì)，下列推測不合理的是()A．與稀鹽酸反應(yīng)生成FeCl3、CH3OH、H2OB．隔絕空氣加熱分解生成FeO、CO2、H2OC．溶于氫碘酸(HI)，再加CCl4萃取，有機(jī)層呈紫紅色D．在空氣中，與SiO2高溫反應(yīng)能生成Fe2(SiO3)3【答案】B【解析】已知化合物：FeO(OCH3)中Fe的化合價為+3價，CH3O-帶一個單位負(fù)電荷。A項，化合物：FeO(OCH3)中Fe的化合價為+3價，故其與稀鹽酸反應(yīng)生成FeCl3、CH3OH、H2O，反應(yīng)原理為：FeO(OCH3)+3HCl=FeCl3+H2O+CH3OH，A不合題意；B項，化合物：FeO(OCH3)中Fe的化合價為+3價，C為-2，若隔絕空氣加熱分解生成FeO、CO2、H2O則得失電子總數(shù)不相等，不符合氧化還原反應(yīng)規(guī)律，即不可能生成FFeO、CO2、H2O，B符合題意；C項，化合物：FeO(OCH3)中Fe的化合價為+3價，故其溶于氫碘酸(HI)生成的Fe3+能將I-氧化為I2，反應(yīng)原理為：2FeO(OCH3)+6HI=2FeI2+I2+2H2O+2CH3OH，再加CCl4萃取，有機(jī)層呈紫紅色，C不合題意；D項，化合物：FeO(OCH3)在空氣中高溫將生成Fe2O3、CO2和H2O，然后Fe2O3為堿性氧化物，SiO2為酸性氧化物，故化合物：FeO(OCH3)與SiO2高溫反應(yīng)能生成Fe2(SiO3)3，D不合題意；故選B。6．(2022?遼寧省選擇性考試，6)鍍鋅鐵釘放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出鐵釘后加入少量漂白粉，溶液恢復(fù)棕色；加入CCl4，振蕩，靜置，液體分層。下列說法正確的是()A．褪色原因為I2被Fe還原 B．液體分層后，上層呈紫紅色C．鍍鋅鐵釘比鍍錫鐵釘更易生銹 D．溶液恢復(fù)棕色的原因為被氧化【答案】D【解析】A項，Zn比Fe活潑，更容易失去電子，還原性更強(qiáng)，先與I2發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故溶液褪色原因為I2被＞還原，A項錯誤；B項，液體分層后，I2在CCl4層，CCl4的密度比水大，則下層呈紫紅色，B項錯誤；C項，若鍍層金屬活潑性大于Fe，則Fe不易生銹，反之，若Fe活潑性大于鍍層金屬，則Fe更易生銹，由于活潑性：Zn＞Fe＞Sn，則鍍錫鐵釘更易生銹，C項錯誤；D項，漂白粉的有效成分為Ca(ClO)2，其具有強(qiáng)氧化性，可將I-氧化，D項正確；答案選D。7．(2022?湖南選擇性考試，13)為探究FeCl3的性質(zhì)，進(jìn)行了如下實驗(FeCl3和Na2SO3溶液濃度均為)。實驗操作與現(xiàn)象①在水中滴加2滴FeCl3溶液，呈棕黃色；煮沸，溶液變紅褐色。②在5mLFeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液，變紅褐色；再滴加K3[Fe(CN)6]溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。③在5mLNa2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液，變紅褐色；將上述混合液分成兩份，一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液，無藍(lán)色沉淀生成；另一份煮沸，產(chǎn)生紅褐色沉淀。依據(jù)上述實驗現(xiàn)象，結(jié)論不合理的是()A．實驗①說明加熱促進(jìn)Fe3+水解反應(yīng)B．實驗②說明Fe3+既發(fā)生了水解反應(yīng)，又發(fā)生了還原反應(yīng)C．實驗③說明Fe3+發(fā)生了水解反應(yīng)，但沒有發(fā)生還原反應(yīng)D．整個實驗說明SO32-對Fe3+的水解反應(yīng)無影響，但對還原反應(yīng)有影響【答案】D【解析】鐵離子水解顯酸性，亞硫酸根離子水解顯堿性，兩者之間存在相互促進(jìn)的水解反應(yīng)，同時鐵離子具有氧化性，亞硫酸根離子具有還原性，兩者還會發(fā)生氧化還原反應(yīng)，在同一反應(yīng)體系中，鐵離子的水解反應(yīng)與還原反應(yīng)共存并相互競爭，結(jié)合實驗分析如下：實驗①為對照實驗，說明鐵離子在水溶液中顯棕黃色，存在水解反應(yīng)Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，煮沸，促進(jìn)水解平衡正向移動，得到紅褐色的氫氧化鐵膠體；實驗②說明少量亞硫酸根離子加入鐵離子后，兩者發(fā)生水解反應(yīng)得到紅褐色的氫氧化鐵膠體；根據(jù)鐵氰化鉀檢測結(jié)果可知，同時發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使鐵離子被還原為亞鐵離子，而出現(xiàn)特征藍(lán)色沉淀；實驗③通過反滴操作，根據(jù)現(xiàn)象描述可知，溶液仍存在鐵離子的水解反應(yīng)，但由于鐵離子少量，沒檢測出亞鐵離子的存在，說明鐵離子的水解反應(yīng)速率快，鐵離子的還原反應(yīng)未來得及發(fā)生。A項，鐵離子的水解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，加熱煮沸可促進(jìn)水解平衡正向移動，使水解程度加深，生成較多的氫氧化鐵，從而使溶液顯紅褐色，故A正確；B項，在5mLFeCl3溶液中滴加2滴同濃度的Na2SO3溶液，根據(jù)現(xiàn)象和分析可知，F(xiàn)e3+既發(fā)生了水解反應(yīng)，生成紅褐色的氫氧化鐵，又被亞硫酸根離子還原，得到亞鐵離子，加入鐵氰化鉀溶液后，出現(xiàn)特征藍(lán)色沉淀，故B正確；C項，實驗③中在5mLNa2SO3溶液中滴加2滴同濃度少量FeCl3溶液，根據(jù)現(xiàn)象和分析可知，仍發(fā)生鐵離子的水解反應(yīng)，但未來得及發(fā)生鐵離子的還原反應(yīng)，即水解反應(yīng)比氧化還原反應(yīng)速率快，故C正確；D項，結(jié)合三組實驗，說明鐵離子與亞硫酸根離子混合時，鐵離子的水解反應(yīng)占主導(dǎo)作用，比氧化還原反應(yīng)的速率快，因證據(jù)不足，不能說明亞硫酸離子對鐵離子的水解作用無影響，事實上，亞硫酸根離子水解顯堿性，可促進(jìn)鐵離子的水解反應(yīng)，故D錯誤。故選D。8．(2021?河北選擇性考試，1)“灌鋼法”是我國古代勞動人民對鋼鐵冶煉技術(shù)的重大貢獻(xiàn)，陶弘景在其《本草經(jīng)集注》中提到“鋼鐵是雜煉生鍒作刀鐮者”?！肮噤摲ā敝饕菍⑸F和熟鐵(含碳量約0.1%)混合加熱，生鐵熔化灌入熟鐵，再鍛打成鋼。下列說法錯誤的是()A．鋼是以鐵為主的含碳合金B(yǎng)．鋼的含碳量越高，硬度和脆性越大C．生鐵由于含碳量高，熔點比熟鐵高D．冶煉鐵的原料之一赤鐵礦的主要成分為Fe2O3【答案】C【解析】A項，鋼是含碳量低的鐵合金，故A正確；B項，鋼的硬度和脆性與含碳量有關(guān)，隨著含碳量的增大而增大，故正確；C項，由題意可知，生鐵熔化灌入熟鐵，再鍛打成鋼，說明生鐵的熔點低于熟鐵，故C錯誤；D項，赤鐵礦的主要成分是Fe2O3，可用于冶煉鐵，故D正確；故選C。9．(2021?廣東選擇性考試，10)部分含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是()A．可與反應(yīng)生成B．既可被氧化，也可被還原C．可將加入濃堿液中制得的膠體D．可存在b→c→d→e→b的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系【答案】C【解析】圖中所示鐵元素不同化合價的物質(zhì)：a為Fe，b為FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(II)的鹽類物質(zhì)，c為Fe(OH)2，e為FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(III)的鹽類物質(zhì)，d為Fe(OH)3。A項，F(xiàn)e與Fe(III)的鹽類物質(zhì)可發(fā)生反應(yīng)生成Fe(II)的鹽類物質(zhì)，如Fe+2FeCl3=3FeCl2，故A不選；B項，F(xiàn)e(II)為鐵元素的中間價態(tài)，既有還原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被還原，故B不選；C項，F(xiàn)e(III)的鹽類物質(zhì)與濃堿液反應(yīng)生成Fe(OH)3沉淀，制備Fe(OH)3膠體操作為：向沸水中滴加飽和FeCl3溶液，繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色，停止加熱，故C選；D項，b→c→d→e→b轉(zhuǎn)化如FeCl2Fe(OH)2Fe(OH)3FeCl3FeCl2，故D不選；故選C。10．(2022?河北省選擇性考試，15)以焙燒黃鐵礦FeS2(雜質(zhì)為石英等)產(chǎn)生的紅渣為原料制備銨鐵藍(lán)Fe(NH4)Fe(CN)6顏料。工藝流程如下：回答下列問題：(1)紅渣的主要成分為_______(填化學(xué)式)，濾渣①的主要成分為_______(填化學(xué)式)。(2)黃鐵礦研細(xì)的目的是_______。(3)還原工序中，不生成S單質(zhì)的反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。(4)工序①的名稱為_______，所得母液循環(huán)使用。(5)沉鐵工序產(chǎn)生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中的化合價為_______，氧化工序發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______。(6)若用還原工序得到的濾液制備Fe2O3·xH2O和(NH4)2SO4，所加試劑為_______和_______(填化學(xué)式，不引入雜質(zhì))?！敬鸢浮?1)

Fe2O3

SiO2(2)增大固液接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高黃鐵礦的利用率(3)7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O=15FeSO4+8H2SO4(4)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌(5)+2；

Fe(NH4)2Fe(CN)6+ClO-+2H+=Fe(NH4)Fe(CN)6+H2O+Cl-+NH4+(6)

H2O2

NH3·H2O【解析】已知黃鐵礦高溫煅燒生成Fe2O3，反應(yīng)原理為：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，故產(chǎn)生的紅渣主要成分為Fe2O3和SiO2，將紅渣粉碎后加入足量的50%的H2SO4溶液加熱充酸浸，反應(yīng)原理為：Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O，過濾出濾渣①，主要成分為SiO2，向濾液中加入黃鐵礦進(jìn)行還原，將Fe3+還原為Fe2+，由(3)小問可知不生成S沉淀，則硫元素被氧化為SO42-，反應(yīng)原理為：14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+，然后進(jìn)行工序①為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，得到FeSO4晶體和母液主要含有FeSO4溶液和H2SO4，加水溶解FeSO4晶體，向所得溶液中加入(NH4)2SO4、K4[Fe(CN)6]并用H2SO4調(diào)節(jié)溶液的pH為3，進(jìn)行沉鐵過程，反應(yīng)原理為：Fe2++2NH4++[Fe(CN)6]3-=Fe(NH4)2Fe(CN)6↓，然后過濾出沉淀，洗滌后加入H2SO4和NaClO3進(jìn)行氧化步驟，反應(yīng)原理為：6Fe(NH4)2Fe(CN)6+ClO3-+6H+=6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+6NH4+，過濾、洗滌干燥即制得Fe(NH4)Fe(CN)6。(1)由分析可知，紅渣的主要成分為：Fe2O3，濾渣①的主要成分為：SiO2；(2)黃鐵礦研細(xì)的主要目的是增大固液接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高黃鐵礦的利用率；(3)由分析可知，還原工序中，不產(chǎn)生S單質(zhì)沉淀，則硫元素被氧化為SO42-，反應(yīng)原理為：14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+，故化學(xué)方程式為：7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O=15FeSO4+8H2SO4；(4)由分析可知，工序①的名稱為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌，所得母液主要含有FeSO4溶液和H2SO4可以循環(huán)利用；(5)沉鐵工序中產(chǎn)生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe的化合價為+2價和[Fe(CN)6]4-中的+3價，由分析可知，氧化工序所發(fā)生的離子方程式為：6Fe(NH4)2Fe(CN)6+ClO3-+6H+=6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+6NH4+；(6)由分析可知，還原工序所得的濾液中主要含有FeSO4溶液和H2SO4，向濾液中先加入一定量的H2O2溶液將Fe2+完全氧化為Fe3+，在向氧化后的溶液中加入氨水至不再產(chǎn)生沉淀為止，過濾洗滌，對沉淀進(jìn)行灼燒，即可制得Fe2O3·xH2O和(NH4)2SO4，故所需要加入的試劑為H2O2和NH3·H2O。11．(2022?山東卷，18)實驗室利用FeCl2?4H2O和亞硫酰氯(SOCl2)制備無水FeCl2的裝置如圖所示(加熱及夾持裝置略)。已知SOCl2沸點為76℃，遇水極易反應(yīng)生成兩種酸性氣體?；卮鹣铝袉栴}：(1)實驗開始先通N2。一段時間后，先加熱裝置_______(填“a”或“b”)。裝置b內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。裝置c、d共同起到的作用是_______。(2)現(xiàn)有含少量雜質(zhì)的FeCl2?H2O，為測定n值進(jìn)行如下實驗：實驗Ⅰ：稱取m1g樣品，用足量稀硫酸溶解后，用cmol·L-1K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定達(dá)終點時消耗(滴定過程中Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3+，不反應(yīng))。實驗Ⅱ：另取m1g樣品，利用上述裝置與足量SOCl2反應(yīng)后，固體質(zhì)量為m2g。則_______；下列情況會導(dǎo)致n測量值偏小的是_______(填標(biāo)號)。A．樣品中含少量雜質(zhì)B．樣品與SOCl2反應(yīng)時失水不充分C．實驗Ⅰ中，稱重后樣品發(fā)生了潮解D．滴定達(dá)終點時發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴內(nèi)有氣泡生成(3)用上述裝置、根據(jù)反應(yīng)TiO2+CCl4=TiCl4+CO2制備TiCl4。已知TiCl4與CCl4分子結(jié)構(gòu)相似，與CCl4互溶，但極易水解。選擇合適儀器并組裝蒸餾裝置對TiCl4、CCl4混合物進(jìn)行蒸榴提純(加熱及夾持裝置略)，安裝順序為①⑨⑧_______(填序號)，先餾出的物質(zhì)為_______。【答案】(1)

a

FeCl2?4H2O+4SOCl2FeCl2+4SO2↑+8HCl↑

冷凝回流SOCl2(2)

AB(3)

⑥⑩③⑤

CCl4【解析】SOCl2與H2O反應(yīng)生成兩種酸性氣體，F(xiàn)eCl2?4H2O與SOCl2制備無水FeCl2的反應(yīng)原理為：SOCl2吸收FeCl2?4H2O受熱失去的結(jié)晶水生成SO2和HCl，HCl可抑制FeCl2的水解，從而制得無水FeCl2。(1)實驗開始時先通N2，排盡裝置中的空氣，一段時間后，先加熱裝置a，產(chǎn)生SOCl2氣體充滿b裝置后再加熱b裝置，裝置b中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeCl2?4H2O+4SOCl2FeCl2+4SO2↑+8HCl↑；裝置c、d的共同作用是冷凝回流SOCl2；(2)滴定過程中Cr2O72-將Fe2+氧化成Fe3+，自身被還原成Cr3+，反應(yīng)的離子方程式為6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，則m1g樣品中n(FeCl2)=6n(Cr2O72-)=6cV×10-3mol；m1g樣品中結(jié)晶水的質(zhì)量為(m1-m2)g，結(jié)晶水物質(zhì)的量為mol，n(FeCl2)：n(H2O)=1：n=(6cV×10-3mol)：mol，解得n=；A項，樣品中含少量FeO雜質(zhì)，溶于稀硫酸后生成Fe2+，導(dǎo)致消耗的K2Cr2O7溶液的體積V偏大，使n的測量值偏小，A項選；B項，樣品與SOCl2反應(yīng)時失水不充分，則m2偏大，使n的測量值偏小，B項選；C項，實驗I稱重后，樣品發(fā)生了潮解，樣品的質(zhì)量不變，消耗的K2Cr2O7溶液的體積V不變，使n的測量值不變，C項不選；D項，滴定達(dá)到終點時發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴內(nèi)有氣泡生成，導(dǎo)致消耗的K2Cr2O7溶液的體積V偏小，使n的測量值偏大，D項不選；故選AB。(3)組裝蒸餾裝置對TiCl4、CCl4混合物進(jìn)行蒸餾提純，按由下而上、從左到右的順序組裝，安裝順序為①⑨⑧，然后連接冷凝管，蒸餾裝置中應(yīng)選擇直形冷凝管⑥、不選用球形冷凝管⑦，接著連接尾接管⑩，TiCl4極易水解，為防止外界水蒸氣進(jìn)入，最后連接③⑤，安裝順序為①⑨⑧⑥⑩③⑤；由于TiCl4、CCl4分子結(jié)構(gòu)相似，TiCl4的相對分子質(zhì)量大于CCl4，TiCl4分子間的范德華力較大，TiCl4的沸點高于CCl4，故先蒸出的物質(zhì)為CCl4。12．(2021?遼寧選擇性考試，18)/O4磁性材料在很多領(lǐng)域具有應(yīng)用前景，其制備過程如下(各步均在N2氛圍中進(jìn)行)：①稱取9.95·4H2O()，配成溶液，轉(zhuǎn)移至恒壓滴液漏斗中。②向三頸燒瓶中加入100mL14mol·L-1KOH溶液。③持續(xù)磁力攪拌，將溶液以2mL·min-1的速度全部滴入三頸燒瓶中，100℃下回流3h。④冷卻后過濾，依次用熱水和乙醇洗滌所得黑色沉淀，在干燥。⑤管式爐內(nèi)焙燒2h，得產(chǎn)品3.24g。部分裝置如圖：回答下列問題：(1)儀器a的名稱是_______；使用恒壓滴液漏斗的原因是_______。(2)實驗室制取N2有多種方法，請根據(jù)元素化合物知識和氧化還原反應(yīng)相關(guān)理論，結(jié)合下列供選試劑和裝置，選出一種可行的方法，化學(xué)方程式為_______，對應(yīng)的裝置為_______(填標(biāo)號)?？晒┻x擇的試劑：O(s)、NH3(g)、(g)、(g)、飽和NaNO2(aq)、飽和NH4Cl(aq)可供選擇的發(fā)生裝置(凈化裝置略去)：(3)三頸燒瓶中反應(yīng)生成了Fe和O4，離子方程式為_______。(4)為保證產(chǎn)品性能，需使其粒徑適中、結(jié)晶度良好，可采取的措施有_______。A．采用適宜的滴液速度 B．用鹽酸代替KOH溶液，抑制水解C．在空氣氛圍中制備 D．選擇適宜的焙燒溫度(5)步驟④中判斷沉淀是否已經(jīng)用水洗滌干凈，應(yīng)選擇的試劑為_______；使用乙醇洗滌的目的是_______。(6)該實驗所得磁性材料的產(chǎn)率為_______(保留3位有效數(shù)字)?！敬鸢浮?1)(球形)冷凝管平衡氣壓，便于液體順利流下(2)2NH3+3O3+N2+3H2O(或NH4Cl+NaNO2NaCl+N2+2H2O)A(或B)(3)4Fe2++8OH-=↓+O4↓+4H2O(4)AD(5)稀硝酸和硝酸銀溶液除去晶體表面水分，便于快速干燥(6)90.0%【解析】(1)根據(jù)儀器的構(gòu)造與用途可知，儀器a的名稱是(球形)冷凝管；恒壓滴液漏斗在使用過程中可保持氣壓平衡，使液體順利流下。(2)實驗室中制備少量氮氣的基本原理是用適當(dāng)?shù)难趸瘎被蜾@鹽氧化，常見的可以是將氨氣通入灼熱的氧化銅中反應(yīng)，其化學(xué)方程式為：2NH3+3O3+N2+3H2O；可選擇氣體通入硬質(zhì)玻璃管與固體在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)，即選擇A裝置。還可利用飽和NaNO2(aq)和飽和NH4Cl(aq)在加熱下發(fā)生氧化還原反應(yīng)制備氮氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NH4Cl+NaNO2NaCl+N2+2H2O，可選擇液體與液體加熱制備氣體型，所以選擇B裝置；(3)三頸燒瓶中溶液與100mL14mol·L-1KOH溶液發(fā)生反應(yīng)生成了Fe和O4，根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律可知，該反應(yīng)的離子方程式為4Fe2++8OH-=↓+O4↓+4H2O；(4)結(jié)晶度受反應(yīng)速率與溫度的影響，所以為保證產(chǎn)品性能，需使其粒徑適中、結(jié)晶度良好，可采取的措施有采用適宜的滴液速度、選擇適宜的焙燒溫度，AD項符合題意，若用鹽酸代替KOH溶液，生成的晶體為Fe和O4，均會溶解在鹽酸中，因此得不到該晶粒，故B不選；若在空氣氛圍中制備，則亞鐵離子容易被空氣氧化，故D不選；故選AD；(5)因為反應(yīng)后溶液中有氯離子，所以在步驟④中判斷沉淀是否已經(jīng)用水洗滌干凈，需取最后一次洗滌液，加入稀硝酸酸化后，再加入硝酸銀溶液，若無白色沉淀生成，則證明已洗滌干凈；乙醇易溶于水，易揮發(fā)，所以最后使用乙醇洗滌的目的是除去晶體表面水分，便于快速干燥；(6)9.95·4H2O()的物質(zhì)的量為，根據(jù)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：4Fe2++8OH-=↓+O4↓+4H2O，可知理論上所得的Fe和O4的物質(zhì)的量各自為0.0125mol，所以得到的黑色產(chǎn)品質(zhì)量應(yīng)為，實際得到的產(chǎn)品3.24g，所以其產(chǎn)率為。13．(2021?北京卷，16)由鈦白粉廢渣制備鐵黃，流程如下：已知：i.鈦白粉廢渣成分：FeSO4·H2O、TiOSO4及其它難溶物ii.TiOSO4+2H2OTiO2·H2O↓+H2SO4iii.0.1mol/LFe2+沉淀為Fe(OH)2，起始的pH為6.3，完全沉淀的pH為8.3；0.1mol/LFe3+沉淀為FeOOH，起始的pH：1.5，完全沉淀的pH為2.8(1)純化①加入過量鐵粉的作用是_______。②充分反應(yīng)后分離混合物的方法是_______。(2)制晶種。向FeSO4溶液中滴加氨水，先出現(xiàn)白色沉淀，后變?yōu)榛揖G色。加氨水至pH=6時，開始通入空氣，溶液pH隨時間的變化曲線如圖①產(chǎn)生白色沉淀的離子方程式：_______。②充分生成白色沉淀后，溶液的pH小于6.3，原因是沉淀生成時溶液中c(Fe2+)_______0.1mol/