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1、高考化学 考点17 铁及其化合物必刷题考点十七 铁及其化合物1在火星上工作的美国“勇气号”“机遇号”探测车的一个重要任务就是收集有关Fe2O3及其硫酸盐的信息，用以证明火星上存在或曾经存在过水。以下叙述正确的是()A Fe2O3与Fe3O4互为同素异形体B 制备Al用电解法，制备Fe、Cu可用还原法C 将SO2通入BaCl2溶液中至饱和，有沉淀产生D 检验从火星上带回来的红色物质是否是Fe2O3的操作步骤为：样品粉碎加水溶解过滤向滤液中滴加KSCN溶液【答案】B2将Fe、Cu、FeCl2、FeCl3、CuCl2盛于同一容器中充分反应，如Fe有剩余，则容器中只能有的金属或金属离子是 （ ）A C

2、u、Fe3+ B Fe2+、Fe3+ C Cu、Cu2+、Fe D Cu、Fe2+、Fe【答案】D【解析】将Fe、Cu、FeCl2、FeCl3、CuCl2盛于同一容器中充分反应，因氧化性：FeCl3CuCl2FeCl2，还原性FeCu，如Fe有剩余，则剩余的金属一定有Cu，溶液中不存在Fe3+、Cu2+，含有Fe2+，故答案选D。3下列装置能达到相应实验目的的是（ ）【答案】A【解析】A. 煤油隔绝空气，防止生成的氢氧化亚铁被氧化，则图中装置可制取Fe(OH)2并观察其颜色，所以A选项是正确的；B. NH4Cl受热分解生成氨气和氯化氢，氨气和氯化氢遇冷又生成NH4Cl，因此得不到氨气，故B错误

3、；C. 碘易溶于酒精，不分层，不能利用分液漏斗来分离，故C错误；D.二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮气体，不能用排水法收集二氧化氮，故D错误。4下列实验操作、现象及得出的结论均正确的是选项实验操作现象结论A向Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸，滴入KSCN溶液溶液变红稀硫酸能氧化Fe2BCu与浓硫酸反应，将反应混合物冷却后，再向反应器中加入冷水溶液变蓝验证生成Cu2C向盛有Na2SO3溶液的试管中向加入BaCl2溶液，再滴入稀硝酸生成不溶于稀硝酸的白色沉淀原Na2SO4溶液已被空气中O2氧化D电解FeCl2和盐酸的混合溶液，电解一段时间后，在阳极附近滴加 KSCN溶液阳极附近溶液变红，并无气泡产

4、生Fe2的还原性强于Cl【答案】D5下列关于Fe3、Fe2的说法错误的是()A 用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2B 配制FeCl3溶液时，先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度C 用如图装置可以制备Fe(OH)2沉淀D 向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2被氧化【答案】A6下列实验操作、实验现象和实验结论不正确的是选项实验操作实验现象实验结论A将大小相同的金属钠分别投入水和乙醇中钠与水反应比钠与乙醇反应剧烈碱性：乙醇钠氢氧化钠B向KNO3和KOH混合溶液中加入铝粉并加热，管口放置湿润的红色石蕊试纸试纸变为蓝色NO3-被还原为NH3C向KI溶

5、液中加少量苯，然后加FeCl3溶液有机层呈橙红色还原性：Fe2+I-D向1mL 0.1mo/L Na2S溶液中滴入1mL0.1mol/L ZnSO4溶液再加入0.1mol/L CuSO4溶液开始有白色沉淀生成，后有黑色沉淀生成Ksp(CuS)Ksp(ZnS)【答案】C【解析】A.钠与水和乙醇反应都能置换出氢气，大小相同的钠与水反应比与乙醇反应剧烈，说明水中的氢原子比乙醇羟基上的氢原子活泼，则有碱性：乙醇钠氢氧化钠，故A说法正确；B. 氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则NO3-被还原为NH3，故B说法正确；C. 向KI溶液中加少量苯，然后加FeCl3溶液，发生反应2Fe3+2I-=2Fe2+I

6、2，碘被苯从水层萃取出来，有机层呈紫红色，说明还原性：Fe2+I-，故C说法错误；D.向1mL 0.1mo/L Na2S溶液中滴入1mL0.1mol/L ZnSO4溶液，再加入0.1mol/L CuSO4溶液，由于Na2S在与ZnSO4反应时，开始有白色沉淀生成，说明生成了ZnS沉淀，后有黑色沉淀生成，说明ZnS转化成了CuS，从而说明Ksp(CuS)Fe3+。下列说法不正确的是( )A 铈(Ce)元素在自然界中主要以化合态形式存在B 铈溶于氢碘酸的化学方程式可表示为：Ce + 4HI = CeI4 + 2H2C 用Ce(SO4)2溶液滴定硫酸亚铁溶液，其离子方程式为：Ce4+Fe2+ = C

7、e3+Fe3+D 四种稳定的核素13658Ce、13858Ce、14058Ce、14258Ce，它们互称为同位素【答案】B11下列有关铁元素的叙述中正确的是()A Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH)2Fe(OH)3B 铁是较活泼的金属，它与卤素(X2)反应的生成物均为FeX3C 氢氧化铁与氢碘酸反应：Fe(OH)33HI=FeI33H2OD 将FeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中可制备Fe(OH)3胶体【答案】A【解析】A、Fe(OH)2容易被氧化成Fe(OH)3，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，说明Fe(OH)3比Fe(OH)2稳定，故A正确；B

8、、X为Cl、Br，则与Fe发生反应生成FeX3，X为I，则与Fe反应生成FeI2，故B错误；C、Fe3具有强氧化性，能把I氧化成I2，故C错误；D、制备氢氧化铁胶体：将几滴饱和FeCl3溶液滴加到沸水中，继续加热直到出现红褐色液体，停止加热，即为氢氧化铁胶体，故D错误。12下列中学常见实验的现象或表述正确的是()A 过量的铁投入到一定量的稀硝酸中，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液显血红色B 制备氢氧化亚铁时，向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁C 检验红砖中的氧化铁成分，向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液2

9、3滴即可D 向CuSO4溶液中滴入过量NaOH溶液充分反应后，将混合液体倒入蒸发皿中加热煮沸一会，然后冷却、过滤，滤纸上的物体为“蓝色固体”【答案】C13某溶液中含有等物质的量的K、Na+、Fe3+、Fe2+、SO42、SO32、I、NO3中的几种离子，为确定其组成，取三份该溶液进行了如下实验（不考虑盐类的水解及水的电离，I能被酸性高锰酸钾溶液氧化为IO3）（1）第一份：滴入酸性高锰酸钾溶液，溶液紫红色褪去（2）第二份：加入过量稀盐酸，始终没有气泡逸出（3）第三份：加入氯化钡溶液，产生白色沉淀下列说法不正确的是A 溶液中不可能含有NO3 B 溶液中不可能含有Fe2C 溶液中不可能含有Fe3+

10、D 溶液中不可能含有SO32【答案】B【解析】（1）第一份：滴人酸性高锰酸钾溶液，溶液紫红色褪去说明可能含有还原性离子：Fe2+、SO32、I；（2）第二份：加入过量稀盐酸，始终没有气泡逸出说明不含SO32、NO3；（3）第三份：加人氯化钡溶液，产生白色沉淀说明一定含有SO42；根据溶液中含有等物质的量的离子，所以溶液中一定不含有NO3故A正确；B. 溶液中可能含有Fe2，故B错误；C. 因为含有I，所以溶液中不可能含有Fe3+，故C正确；D. 溶液中一定没有SO32，故D正确；答案：B。14草酸亚铁，在形成晶体时会结晶一定量的水；在工农业生产中具有重要用途，如照相的显影剂，生产磷酸铁锂电池的

11、原料等。已知：草酸亚铁不溶于水，可溶于酸 Fe(SCN)63-+3C2O42-=Fe(C2O4)33-+6SCN-回答下列问题：I. 甲同学检查药品发现该晶体显浅黄色，认为晶体不纯，可能是因为部分的铁被氧化。为验证自己的猜想，进行实验验证。取少量的晶体样品溶于稀硫酸，滴加KSCN溶液，溶液无明显变化。由此认为晶体中不存在+3价的铁。你认为_（填“正确”或“不正确”），理由是_。II. 乙同学为测定草酸亚铁晶体FeC2O4xH2O中的结晶水含量，利用如下装置做实验前首先要_ 称取一定质量的晶体，装好药品，开始实验接下来的实验步骤依次为_。重复实验直至B中恒重。a.点燃酒精灯，加热 b.熄灭酒精灯

12、 c.关闭K d.打开K，缓缓通入空气e.冷却至室温 f.称量III. 丙同学用滴定的方法也可以测定草酸亚铁晶体中结晶水的含量。取a克草酸亚铁晶体溶入稀硫酸，再把所得溶液稀释成500mL，取出50mL放入锥形瓶，向其中逐滴滴入未知浓度的酸性KMnO4溶液，振荡，发现溶液颜色逐渐变为棕黄色，且有气泡冒出，当溶液颜色突变成浅紫色，停止滴加。接着向溶液中加入稍过量的KI溶液和几滴淀粉溶液，然后再用c mol/L的Na2S2O3溶液滴至终点。几次实验平均耗用Na2S2O3溶液VmL .（2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI）（1）写出向溶液中滴加酸性KMnO4溶液发生反应的离子方程式_（2

13、）上述试验中稀释草酸亚铁溶液时除烧杯和玻璃棒外，还必需的玻璃仪器有_（3）x=_（4）若实验中滴入KMnO4溶液过多,则所得x值_(填偏大、偏小或无影响)【答案】不正确根据已知C2O42-比SCN-更易与Fe3+结合检查装置气密性dabecf3MnO4- + 5Fe2+5C2O42 + 24H+ = 3Mn2+ + 5Fe3+ + 12H2O+10CO2或 3MnO4- + 5Fe2+5H2C2O4 + 14H+ = 3Mn2+ + 5Fe3+ + 12H2O+10CO2500mL容量瓶、胶头滴管（50a-72cV）/(9cV)偏小【解析】I. 根据题给信息可知，C2O42-比SCN-更易与F

14、e3+结合，所以取少量的晶体样品溶于稀硫酸，滴加KSCN溶液，溶液无明显变化，不能判定晶体中不存在+3价的铁，不正确；正确答案：不正确；根据已知C2O42-比SCN-更易与Fe3+结合。II. 做实验前首先要检查装置是否漏气；正确答案：检查装置气密性。 称取一定质量的晶体，装好药品，开始实验接下来的实验步骤：由于草酸亚铁晶体中亚铁离子易被氧气氧化，所以要排净装置内的空气，打开K，缓缓通入空气（d），然后点燃酒精灯，加热（a），反应发生，结束后，熄灭酒精灯（b），冷却至室温（e），关闭K （c），进行称量（f），重复实验直至B中恒重；正确的操作步骤为：dabecf。III. （1）草酸亚铁晶体中

15、含有Fe2+和C2O42，在酸性条件下，均能被KMnO4溶液氧化为Fe3+和CO2，而MnO4-被还原为Mn2+，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒写出离子方程式：3MnO4- + 5Fe2+5C2O42 + 24H+ = 3Mn2+ + 5Fe3+ + 12H2O+10CO2或 3MnO4- + 5Fe2+5H2C2O4 + 14H+ = 3Mn2+ + 5Fe3+ + 12H2O+10CO2 ；正确答案：3MnO4- + 5Fe2+5C2O42 + 24H+ = 3Mn2+ + 5Fe3+ + 12H2O+10CO2或 3MnO4- + 5Fe2+5H2C2O4 + 14H+ = 3Mn2+

16、 + 5Fe3+ + 12H2O+10CO2 。（2）把草酸亚铁溶液稀释成500mL溶液时，除烧杯和玻璃棒外，还必需的玻璃仪器有500mL容量瓶、胶头滴管；正确答案：500mL容量瓶、胶头滴管。 （3）根据反应：3MnO4- + 5Fe2+5C2O42 + 24H+ = 3Mn2+ + 5Fe3+ + 12H2O+10CO2可知，反应产生的Fe3+把碘离子氧化为碘单质，反应为2Fe3+ 2I-= 2Fe2+ I2；生成的碘又被Na2S2O3还原为I-，反应为2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI；根据上述反应关系可知：n(FeC2O4xH2O)= n(FeC2O4)= n(Fe2+)

17、= n(Fe3+)=1/2n(I2)=n（Na2S2O3），n（Na2S2O3）= V10-3cmol，所以50mL溶液中n(FeC2O4xH2O)=( V10-3c)mol，又原溶液为500mL，所以n(FeC2O4xH2O)=( V10-3c)(500/50)mol=10(V10-3c) mol；草酸亚铁晶体ag，所以a/(144+18x)= 10( V10-3c)，x=（50a-72cV）/(9cV) ；正确答案：（50a-72cV）/(9cV) 。（4）若实验中滴入KMnO4溶液过多，碘离子被氧化的量增多，消耗的n（Na2S2O3）= cV增多，根据x=（50a-72cV）/(9cV)

18、关系可知，则所得x值偏小；正确答案：偏小。15实验室用图 1 所示装置制备 KClO 溶液，并通过 KClO 溶液与 FeCl3 溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4。已知 K2FeO4 具有下列性质: 可溶于水，微溶于饱和 KOH 溶液；在 05 的强碱性溶液中比较稳定；在 Fe3+和 Fe(OH)3 催化作用下发生分解；在酸性至弱碱性条件下，能与水反应生成 Fe(OH)3 和 O2。回答下列问题：(1)装置A 用于产生氯气，若选用图 2 中的甲装置，反应的离子方程式是_，若选用装置乙，其中的导管 a 的作用是_。(2)Cl2 与 KOH 在较高温度下反应生成 KClO3。在不改变 KOH

19、 溶液的浓度和体积的条件下，控制反应在0-5进行。实验中可采取的措施是_；在通入氯气的过程中，不断搅拌的目的是_。(3)制备 K2FeO4 时，KClO 饱和溶液与 FeCl3 饱和溶液的混合方式为_，反应的离子方程式是_。(4)提纯 K2FeO4 粗产品 含有 Fe(OH)3、KCl 等杂质的实验方案为：将 K2FeO4 粗产品溶于冷的3 mol/LKOH 溶液中_(填操作名称)，将滤液置于冰水浴中，再加入_，搅拌、静置、再过滤，晶体用适量乙醇洗涤 2-3 次后，在真空干燥箱中干燥。【答案】MnO2+ 4H+2Cl-Cl2+Mn2+2H2O平衡气压，使分液漏斗中的液体能顺利滴下将装置 C 中

20、的三颈烧瓶放在冰水浴中使氯气与碱液充分混合反应，同时及时散热，防止生成杂质将 FeCl3 饱和溶液慢慢滴入 KClO 溶液中3ClO-+2Fe2+10OH-=2FeO42-+3Cl-+ 5H2O过滤饱和 KOH 溶液（4）含有Fe（OH）3、KCl等杂质，氢氧化铁过滤可除去，且K2FeO4可溶于水、微溶于浓KOH溶液，所以将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和的KOH溶液，析出K2FeO4晶体从而除去KCl，再进行过滤，用乙醇洗涤，减少因溶解导致晶体损失，最后在真空干燥箱中干燥，故答案为：过滤；饱和KOH溶液。16硫酸铁铵aFe2(SO4) 3b(NH4) 2SO4cH2O广泛用于城镇生活饮用水

21、、工业循环水的净化处理等。某化工厂以硫酸亚铁（含少量硝酸钙）和硫酸铵为原料，设计了如下工艺流程制取硫酸铁铵。请回答下列问题：（1）滤渣A的主要成分是_。（2）下列物质中最适合的氧化剂B是_；反应的离子方程式_。aNaClO bH2O2 cKMnO4 dK2Cr2O7（3）操作甲、乙的名称分别是：甲_，乙_。（4）上述流程中，氧化之后和加热蒸发之前，需取少量溶液检验Fe2+是否已全部被氧化，所加试剂能否用酸性的KMnO4溶液？_(填“能”或“不能”)理由是： _。（可用语言或方程式说明）（5）检验硫酸铁铵中NH4+的方法是_。（6）称取14.00 g样品，将其溶于水配制成100 mL溶液，分成两

22、等份，向其中一份中加入足量NaOH溶液，过滤洗涤得到2.14 g沉淀；向另一份溶液中加入0.05 mol Ba (NO3) 2溶液，恰好完全反应。则该硫酸铁铵的化学式为_。【答案】CaSO4bH2O2+2Fe2+2H+=2Fe3+2H2O冷却结晶常温晾干不能因为H2O2和Fe2+均能使酸性的KMnO4溶液褪色在试管中加入少量样品和NaOH固体加热，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，看到试纸变成蓝色Fe2(SO4) 32(NH4) 2SO42H2O【解析】 (1)加入硫酸，可增大溶液中SO42-浓度，将Ca2+转化为沉淀，生成CaSO4，同时抑制Fe2+水解，故答案为：CaSO4；17某班同学用

23、如下实验探究 Fe2、Fe3的性质。回答下列问题：（1）分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成 100mL 0.1mol/L 的溶液配制过 程中所需要的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯、_、_ ，配制氯化亚 铁溶液时所用溶剂需除去溶解其中的氧，除去水中氧的简单操作为_，用饱和氯 化铁溶液制备 Fe(OH)3 胶体的离子方程式为_。（2）甲组同学取 2mL FeCl2 溶液，先加入 1 滴 KSCN 溶液，无现象，再加入几滴氯水， 溶液变 红，说明 Cl2 可将 Fe2氧化。FeCl2 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 2mLFeCl2 溶液中先加

24、入 0.5mL 煤 油，再于液面下依次加入 l 滴 KSCN 溶液和几滴氯水，溶液变红，煤油的作用是_。（4）丙组同学取 10 mL 0.1mol/LKI 溶液，加入 6mL 0.1mol/LFeCl3 溶液混合。分别取2mL 此溶 液于 3 支试管中进行如下实验： 第一支试管中加入 1mLCCl4 充分振荡、静置，CCl4 层呈紫色 ；在水层中加入硝酸酸化 的硝酸银溶液，有黄色沉淀生成； 第二只试管中加入 1 滴铁氰化钾溶液，生成蓝色沉淀； 第三支试管中加入 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红。 实验的离子方程式为_; 实验和说明：在I过量的情况下，溶液中仍含有_（填离子符号），由此可以证 明

25、该氧化还原反应为_。（5）丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发 生反应的离子方程式为_；一段时间后溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是_；生成沉淀的原因是_（用平衡移动原理解释）。【答案】100mL 容量瓶胶头滴管将水煮沸后冷却Fe3 + 3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3H2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl隔绝空气（排除氧气对实验的影响）3Fe2+ 2Fe(CN)63- = Fe3Fe(CN)62Fe3可逆反应H2O2+2Fe2+2H=2Fe3+2H2OFe3催化 H2O2 分解产生 O2H2O2 分解反应放热，促进 Fe3的水解平衡正向移动。产生 O2； H2O2 分解反应放热，促进 Fe3的水解平衡正向移动。18某研究小组用下图装置进行SO2 与FeCl3溶液反应的相关实验（夹持装置已略去）。