高考化学第一轮复习：铁及铁盐
一、选择题
1．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
2．一定条件下，下列金属中能与水发生置换反应并产生金属氧化物的是
A．钾 B．镁 C．铁 D．铜
3．将铜和氧化铁的混合物溶于足量烯盐酸中，所得溶液能使溶液变红色。下列说法错误的是
A．容器中可能有固体残渣
B．所得溶液中存在、、
C．原固体中
D．红色溶液中加入足量铁粉，红色褪去
4．为探究 的性质，进行了如下实验（ 和 溶液浓度均为 ）。
实验 操作与现象
① 在 水中滴加2滴 溶液，呈棕黄色；煮沸，溶液变红褐色。
② 在 溶液中滴加2滴 溶液，变红褐色； 再滴加 溶液，产生蓝色沉淀。
③ 在 溶液中滴加2滴 溶液，变红褐色； 将上述混合液分成两份，一份滴加 溶液，无蓝色沉淀生成； 另一份煮沸，产生红褐色沉淀。
依据上述实验现象，结论不合理的是（ ）
A．实验①说明加热促进 水解反应
B．实验②说明 既发生了水解反应，又发生了还原反应
C．实验③说明 发生了水解反应，但没有发生还原反应
D．整个实验说明 对 的水解反应无影响，但对还原反应有影响
5．含铁物质或微粒所带电荷数与化合价的关系如图所示，下列说法错误的是
A．M可能是
B．R为铁单质，常温下遇浓硫酸发生钝化
C．N可用溶液检验
D．与强氧化剂在碱性条件下反应可以生成
6．下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项 劳动项目 化学知识
A 用铁盐净水 水解得到胶体
B 面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包 可与酸反应
C 工人将模具干燥后再注入熔融钢水 铁与高温下会反应
D 在钢铁设施上安装镁合金 镁比铁活泼，可防止铁被腐蚀
A．A B．B C．C D．D
7．“胜哥”往硫酸铁溶液中加入少量Fe粉，结果发现溶液颜色变浅了，要证明该过程发生了氧化还原反应，加入下列试剂一定可行的是（ ）
A．KSCN溶液 B．酸性高锰酸钾溶液
C．NaOH溶液 D．铜粉
8．下列关于氯化铁说法错误的是
A．铁元素位于周期表d区
B．氯化铁属于强电解质
C．氯化铁溶液与金属铜发生置换反应
D．氯化铁能与硫氰化钾溶液反应显红色
9．中药材铁华粉的主要成分是(CH3COO)2Fe，其检测流程如图所示。下列说法正确的是( )
A．刺激性气体X为SO2
B．铁华粉中可能含有铁单质
C．向滤液中滴加酸性KMnO4溶液，一定能证明Fe2+具有还原性
D．滤液中加入K3[Fe(CN)6]试液，产生蓝色沉淀说明溶液中含有Fe3+
10．如图为部分含铁物质之间的转化关系，下列说法正确的是（ ）
A．FeCl2溶液与H2O2溶液反应，可实现转化⑥
B．将Fe(OH)3溶于氢碘酸可实现转化③
C．将Fe(OH)2溶于稀硝酸可转化为Fe2+
D．铁与水蒸气在高温下反应可实现转化①
11．明代宋应星所著《天工开物》中有记载：“黄矾，乃即炼皂矾(FeSO4·7H2O)炉侧土墙……刮取下来，名日黄矾，染家用之。金色浅者涂炙，立成紫赤色也。”下列有关黄矾说法错误的是（ ）
A．黄矾的主要成分中含有Fe3+ B．黄矾在医药上可以作补铁剂
C．黄矾可以应用于印染工业 D．黄矾经火烤，立刻生成Fe2O3
12． FeCl3是棕红色固体，易潮解，在300℃以上可升华成含二聚三氯化铁()分子的气体。可用于金属刻蚀，污水处理等。主要有以下制备方法：
方法①：氯化法。以废铁屑和氯气为原料，在立式反应炉里反应，生成的氯化铁蒸气和尾气由炉的顶部排出，进入捕集器冷凝为固体结晶。
方法②：熔融法。将铁屑和干燥氯气在低共熔混合物(如30%KCl与70%FeCl3混合)内进行反应生成氯化铁，升华后收集在冷凝室中，该法制得的氯化铁纯度高。
方法③：复分解法。用氧化铁与盐酸反应后得到氯化铁溶液。
方法④：氯化亚铁合成法。将铁屑溶于盐酸中，然后向其中通入氯气得到氯化铁。
下列说法正确的是（ ）
A．二聚三氯化铁分子中含有配位键
B．将FeCl3饱和溶液缓慢滴入氢氧化钠溶液中，可制取Fe(OH)3胶体
C．直接加热蒸干方法③所得的氯化铁溶液制备无水氯化铁
D．向方法④所得的溶液中加入KSCN溶液与氯气，检验该溶液中是否含有Fe2+
二、非选择题
13．实验室由炼钢污泥(简称铁泥，主要成分为铁的氧化物)制备软磁性材料α-Fe2O3。
其主要实验流程如下：
（1）酸浸：用一定浓度的H2SO4溶液浸取铁泥中的铁元素。若其他条件不变，实验中采取下列措施能提高铁元素浸出率的有___________(填序号)。
A．适当升高酸浸温度 B．适当加快搅拌速度 C．适当缩短酸浸时间
（2）还原：向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉，使Fe3+完全转化为Fe2+。“还原”过程中除生成Fe2+外，还会生成 (填化学式)；检验Fe3+是否还原完全的实验操作是 。
（3）除杂：向“还原”后的滤液中加入NH4F溶液，使Ca2+转化为CaF2沉淀除去。若溶液的pH偏低、将会导致CaF2沉淀不完全，其原因是 [ ， ]。
（4）沉铁：将提纯后的FeSO4溶液与氨水-NH4HCO3混合溶液反应，生成FeCO3沉淀。
①生成FeCO3沉淀的离子方程式为 。
②设计以FeSO4溶液、氨水- NH4HCO3混合溶液为原料，制备FeCO3的实验方案： 。（FeCO3沉淀需“洗涤完全”，Fe(OH)2开始沉淀的pH=6.5）。
14．为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。
回答下列问题：
（1）由FeSO4·7H2O固体配制0.10 mol·L 1 FeSO4溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、 (从下列图中选择，写出名称)。
（2）电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率(u∞)应尽可能地相近。根据下表数据，盐桥中应选择 作为电解质。
阳离子 u∞×108/(m2·s 1·V 1) 阴离子 u∞×108/(m2·s 1·V 1)
Li+ 4.07 4.61
Na+ 5.19 7.40
Ca2+ 6.59 Cl 7.91
K+ 7.62 8.27
（3）电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入 电极溶液中。
（4）电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02 mol·L 1。石墨电极上未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c(Fe2+)= 。
（5）根据(3)、(4)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为 ，铁电极的电极反应式为 。因此，验证了Fe2+氧化性小于 ，还原性小于 。
（6）实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是 。
15．以焙烧黄铁矿(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝颜料。工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）红渣的主要成分为 (填化学式)，滤渣①的主要成分为 (填化学式)。
（2）黄铁矿研细的目的是 。
（3）还原工序中，不生成S单质的反应的化学方程式为 。
（4）工序①的名称为 ，所得母液循环使用。
（5）沉铁工序产生的白色沉淀中的化合价为 ，氧化工序发生反应的离子方程式为 。
（6）若用还原工序得到的滤液制备和，所加试剂为 和 (填化学式，不引入杂质)。
16．为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。
回答下列问题：
（1）由FeSO4·7H2O固体配制0.10 mol·L 1 FeSO4溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、 (从下列图中选择，写出名称)。
（2）电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率(u∞)应尽可能地相近。根据下表数据，盐桥中应选择 作为电解质。
阳离子 u∞×108/(m2·s 1·V 1) 阴离子 u∞×108/(m2·s 1·V 1)
Li+ 4.07 4.61
Na+ 5.19 7.40
Ca2+ 6.59 Cl 7.91
K+ 7.62 8.27
（3）电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入 电极溶液中。
（4）电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02 mol·L 1。石墨电极上未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c(Fe2+)= 。
（5）根据(3)、(4)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为 ，铁电极的电极反应式为 。因此，验证了Fe2+氧化性小于 ，还原性小于 。
（6）实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是 。
17．铁及其化合物在人类生活中有着极其重要的作用。完成下列填空：
（1）铁的原子结构示意图为。由此可知，铁是第 周期元素，铁原子核外3d轨道上共填充了 个电子。
（2）古代中国四大发明之一的司南是由天然的磁石制成的，其主要成分是 (选填编号)。
a.Fe b.FeO c.Fe2O3 d.Fe3O4
（3）FeSO4可以用来净水、治疗缺铁性贫血等，实验室在配制FeSO4溶液时，为了防止FeSO4变质，经常向溶液中加入铁粉，其原因是 (用离子方程式表示)。
（4）向新配制的FeSO4溶液中，加入一定量的稀硝酸，发生如下反应：
Fe2++H++NO=Fe3++NO↑+H2O
①配平上述反应 。
②每生成0.5molNO气体，转移的电子数为 。
③要检验该反应后的溶液中是否还含有Fe2+，实验方案是 。
现在可以利用铁氧化物循环裂解水制备氢气，其过程如图所示：
（5）写出反应Ⅲ的平衡常数表达式 。
（6）写出铁氧化物循环裂解水制氢的总反应的化学方程式： 。
（7）Fe3O4和CO的反应过程与温度密切相关。向某容器中加入Fe3O4与CO，当其它条件一定时，达到平衡时CO的体积百分含量随温度的变化关系如图所示。
已知：①Fe3O4+CO 3FeO+CO2-Q1(Q1>0)
②Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2+Q2(Q2>0)
推测当温度达到570℃，平衡时CO体积百分含量最高的原因： 。
18．利用电极反应可探究物质氧化性、还原性的变化规律。
已知：酸性介质中，1mol/L不同电对的电极电势见下表。电极电势越高，其氧化型物质的氧化性越强；电极电势越低，其还原型物质的还原性越强。
电对(氧化型/还原型)
电极电势/V 0.771 1.776 0.695 1.224 0.536
回答下列问题：
（1）I．探究的分解反应
催化分解反应过程包括i、ii两步：
反应i： (未配平)
反应ii：
反应i的离子方程式为 。
（2）验证生成：反应过程中，加入 溶液，产生蓝色沉淀，证明有生成。
（3）酸性条件下也可催化分解。结合表中数据判断，上述条件下、、的氧化性由强到弱的顺序为 。
（4）Ⅱ．探究物质氧化性变化对电化学反应方向的影响
用可逆反应设计电池，按图a装置进行实验，测得电压E()随时间t的变化如图b所示：
电池初始工作时，正极的电极反应式为 。
（5）某小组从还原型物质浓度、氧化性变化的角度分析图b，提出以下猜想：
猜想1：增大，的氧化性减弱，正极的电极电势降低。
猜想2：减小，的氧化性增强，负极的电极电势升高。
①时间后，按图a装置探究，验证上述猜想的合理性，完成表中填空。
实验 实验操作 电压E/V 结论
i 往烧杯A中加入适量Fe E 0 猜想1成立
ii 往烧杯B中加入适量 E<0 猜想2成立
②有同学认为，上述实验不足以证明猜想1成立。利用上述反应，从化学平衡移动的角度解释猜想1不足以成立的理由 。
③为进一步验证猜想1，进行实验Ⅱi，完成表中填空。
实验 实验操作 电压E/V 结论
iii 往烧杯A中加入适量 E<0 猜想1成立
结论：可逆氧化还原反应中，浓度的变化引起电对氧化性变化，从而改变电池反应方向。
答案与解析
1．答案：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。
解析：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
2．答案：C
分析：钾、镁和水反应都生成碱，铁和水反应生成四氧化三铁，铜和水不反应。
解析：A. 钾和水反应生成KOH和氢气，故A不选；
B. 加热条件下，镁和水反应生成氢氧化镁和氢气，故B不选；
C. 加热条件下，铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，故C选；
D. 铜和水不反应，故D不选。
故答案为：C。
3．答案：A
分析： 将铜和氧化铁的混合物溶于足量稀盐酸中，发生反应Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，所得溶液能使KSCN溶液变红色，说明溶液中含有Fe3+，则铜一定全部溶解，总反应方程式表示为Fe2O3+Cu+6HCl=2FeCl2+CuCl2+3H2O，可知。
解析：A． 氧化铁溶于过量的稀盐酸，生成的氯化铁过量铜全部溶解，容器中不可能有固体残渣，故A符合题意；
B． 向所得溶液中滴入2滴KSCN溶液后出现红色，说明铁离子过量，铜在溶液中一定全部溶解，生成氯化铜，部分铁元素变化为亚铁盐，所得溶液中存在、、，故B不符合题意；
C． 发生反应Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，向所得溶液中滴入2滴KSCN溶液后出现红色，说明铁离子过量，原固体中，故C不符合题意；
D． 溶液中存在铁离子，加入足量铁粉发生反应2FeCl3+Fe=3FeCl2，铁离子被完全消耗，溶液红色褪去，故D不符合题意；
故答案为：A。
4．答案：D
分析：A.水解为吸热反应；
B.铁离子水解生成氢氧化铁，产生蓝色沉淀说明生成了铁离子；
C.有红褐色沉淀，说明铁离子发生水解，无蓝色沉淀，说明没有发生还原反应。
解析：A．铁离子的水解反应为吸热反应，加热煮沸可促进水解平衡正向移动，使水解程度加深，生成较多的氢氧化铁，从而使溶液显红褐色，故A不符合题意；
B．生成红褐色的氢氧化铁，说明Fe3+发生了水解反应；Na2SO3具有还原性，再滴加 溶液 ，产生蓝色沉淀，说明Fe3+被还原为Fe2+，故B不符合题意；
C．实验③中在5mL Na2SO3溶液中滴加2滴同浓度少量FeCl3溶液，根据现象和分析可知，仍发生铁离子的水解反应，无蓝色沉淀生成，说明没有生成亚铁离子，即没有发生还原反应，故C不符合题意；
D．结合三组实验，说明铁离子与亚硫酸根离子混合时，铁离子的水解反应占主导作用，比氧化还原反应的速率快，但不能说明亚硫酸离子对铁离子的水解作用无影响，事实上，亚硫酸根离子水解显碱性，可促进铁离子的水解反应，故D符合题意。
故答案为：D。
5．答案：C
分析：A.不带电荷数，且铁元素化合价为+2。
B.单质中元素化合价为0，常温下铁遇浓硫酸发生钝化。
C.注意溶液用于检验Fe3+。
D. ，铁元素化合价升高，作还原剂。
解析：A．M中Fe元素为+2价，且电荷数为0，可能是，故A不符合题意；
B．R中Fe元素为0价，且电荷数为0，为Fe单质，铁单质在常温下遇浓硫酸发生钝化，故B不符合题意；
C．N中Fe元素为+2价，且电荷数为+2，为Fe2+，Fe2+不能用溶液检验，故C符合题意；
D．中Fe元素为+6价，据图可知在碱性环境中稳定存在，所以Fe3+与氧化剂在碱性条件下反应可生成，故D不符合题意；
故答案为：C。
6．答案：B
分析：A．铁离子水解得到氢氧化铁胶体可以加速水中悬浮颗粒沉降；
B．小苏打成分为；
C．与水蒸气在高温条件下反应，生成和；
D．依据牺牲阳极的阴极保护法。
解析：A．铁离子水解得到氢氧化铁胶体可以加速水中悬浮颗粒沉降，与所述的化学知识有关联，故A不符合符题意；
B．制作面包用的小苏打应该为，而不是碳酸钠，故B符合符题意。
C．与水蒸气在高温条件下反应，生成和，与所述的化学知识有关联，故C不符合符题意
D．镁比铁活泼，可做原电池的负极从而保护铁，防止铁被腐蚀，与所述的化学知识有关联，故D不符合符题意；
故答案为：B。
7．答案：B
分析：若发生氧化还原反应，则是Fe＋Fe3+＝Fe2+，证明该反应发生也就是证明有Fe2+生成。
A. KSCN溶液用于检验Fe3+。
B. Fe2+能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
C. NaOH溶液与Fe2+、Fe3+均反应，但所得产物Fe(OH)2、Fe(OH)3的混合物与Fe(OH)3的颜色差异不明显。
D. 铜粉与Fe2+不反应。
解析：A．KSCN溶液用于检验Fe3+的存在，不能用于检验Fe2+，A不可行；
B．酸性高锰酸钾溶液能将Fe2+氧化为Fe3+，从而发生颜色变化，B可行；
C．NaOH溶液既能与Fe2+反应，也能与Fe3+反应，由于Fe(OH)2、Fe(OH)3的混合物与Fe(OH)3的颜色差异不明显，所以难以确定Fe(OH)2的存在，C不可行；
D．铜粉与Fe2+不反应，不能证明Fe2+的存在，D不可行；
故答案为：B。
8．答案：C
分析：依据物质的性质判断，置换反应：一种单质和一种化合物相互交换成分，生成另一种单质和另一种化合物的反应。
解析：A．铁元素原子序数为26，位于元素周期表的d区，A不符合题意；
B．氯化铁溶于水完全电离，属于强电解质，B不符合题意；
C．氯化铁溶液与金属铜发生反应2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，该反应不属于置换反应，C符合题意；
D．氯化铁能与硫氰化钾溶液反应生成红色络合物Fe(SCN)3，D不符合题意；
故答案为：C。
9．答案：B
分析：(CH3COO)2Fe与稀硫酸加热生成硫酸亚铁和醋酸，醋酸具有刺激性气味；若含Fe单质，与稀盐酸反应生成氢气，滤液含亚铁离子，加入K3[Fe(CN)6]试液生成蓝色沉淀。
解析：A．铁华粉中的醋酸亚铁可以和稀硫酸之间发生复分解反应，得到醋酸，醋酸易挥发，产生有刺激性气味的醋酸气体，故A不符合题意；
B．铁华粉可以和盐酸之间反应产生氢气，则其中可能含有金属铁，故B符合题意；
C．酸性滤液中含氯离子、亚铁离子均具有还原性，都能被酸性高锰酸钾氧化，向滤液中滴入酸性KMnO4溶液，不能证明是Fe2+具有还原性，故C不符合题意；
D．发生K++Fe2++[Fe(CN)6]3-═KFe[Fe(CN)6]↓，生成蓝色沉淀，可以用来检验Fe2+，故D不符合题意；
故答案为：B。
10．答案：A
分析：A．依据2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O分析；
B．依据2Fe(OH)3+2I-+6H+=2Fe2++I2+6H2O判断；
C．依据3Fe(OH)2++10H+=3Fe3++NO↑+8H2O判断；
D．依据3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2判断。
解析：A．转化⑥Fe2+转化为Fe3+，发生氧化反应，H2O2为氧化剂，与FeCl2溶液反应可以实现转化⑥，反应为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，A项符合题意；
B．氢碘酸中I-有强还原性，Fe(OH)3溶于氢碘酸反应为：2Fe(OH)3+2I-+6H+=2Fe2++I2+6H2O，不能实现转化③，B项不符合题意；
C．硝酸有强氧化性，Fe(OH)2溶于稀硝酸反应为：3Fe(OH)2++10H+=3Fe3++NO↑+8H2O，Fe(OH)2转化为Fe3+，C项不符合题意；
D．铁与水蒸气在高温下反应为：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，不可实现转化①，D项不符合题意；
故答案为：A。
11．答案：B
分析：A.Fe3+呈黄色；
B.补铁剂含Fe2+；
C.黄矾可应用于印染工业；
D.Fe2O3为红棕色。
解析：A．根据黄矾的名称及Fe3+呈黄色，且黄矾是炼皂矾时得到，皂矾的主要成分FeSO4·7H2O有较强的还原性，所以易被氧化，得到黄矾，因此黄矾的主要成分中有Fe3+，A不符合题意；
B．人体缺亚铁离子，会造成贫血，而黄矾中的Fe元素是+3价，B符合题意；
C．“染家用之”意思染坊经常用它，所以黄矾可以应用于印染工业，C不符合题意；
D．依题意，“金色浅者涂炙，立成紫赤色也”，紫赤色是红棕色的Fe2O3，D不符合题意；
故答案为：B。
12．答案：A
分析：加热蒸干一般得不到原溶质的溶液： ① 挥发性强酸弱碱盐的溶液； ② 加热易分解的溶液； ③ 易被氧化的盐溶液，如亚硫酸钠； ④ 阴、阳离子均易水解，且水解产物易挥发的盐，如硫化铵。
解析：A．二聚三氯化铁分子中Fe3+与Cl-形成配位键如图，故A符合题意；
B．制备Fe(OH)3胶体的方法为：向沸腾的蒸馏水中滴加饱和的三氯化铁溶液溶液变为红褐色时停止加热，即得到Fe(OH)3胶体；向FeCl3饱和溶液缓慢滴入氢氧化钠溶液加热，得到Fe(OH)3沉淀，故B不符合题意；
C．FeCl3在溶液中水解生成氢氧化铁和HCl，加热HCl挥发，水解反应不断正向进行最终固体变为Fe(OH)3，所以直接加热蒸干FeCl3溶液得不到无水氯化铁，故C不符合题意；
D．方法④所得的溶液原本含有Fe3+，加入KSCN溶液变红，通入氯气溶液依然是红色，无法证明是否含有Fe2+，可直接滴入K3[Fe(CN)6]试剂来检验Fe2+，故D不符合题意；
故答案为：A。
二、非选择题
13．答案：（1）A；B
（2）H2；取少量清液，向其中滴加几滴KSCN溶液，观察溶液颜色是否呈血红色
（3）pH偏低形成HF，导致溶液中F-浓度减小，CaF2沉淀不完全
（4） 或 ；在搅拌下向FeSO4溶液中缓慢加入氨水-NH4HCO3混合溶液，控制溶液pH不大于6.5；静置后过滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤2~3次；取最后一次洗涤后的滤液，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，不出现白色沉淀
分析：铁泥的主要成分为铁的氧化物，铁泥用H2SO4溶液“酸浸”得到相应硫酸盐溶液，向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉将Fe3+还原为Fe2+；向“还原”后的滤液中加入NH4F使Ca2+转化为CaF2沉淀而除去；然后进行“沉铁”生成FeCO3，将FeCO3沉淀经过系列操作制得α—Fe2O3；据此分析作答。
解析：(1)A．适当升高酸浸温度，加快酸浸速率，能提高铁元素的浸出率，A选；
B．适当加快搅拌速率，增大铁泥与硫酸溶液的接触，加快酸浸速率，能提高铁元素的浸出率，B选；
C．适当缩短酸浸时间，铁元素的浸出率会降低，C不选；
故答案为：AB。(2)为了提高铁元素的浸出率，“酸浸”过程中硫酸溶液要适当过量，故向“酸浸”后的滤液中加入过量的铁粉发生的反应有：Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑，“还原”过程中除生成Fe2+外，还有H2生成；通常用KSCN溶液检验Fe3+，故检验Fe3+是否还原完全的实验操作是：取少量清液，向其中滴加几滴KSCN溶液，观察溶液颜色是否呈血红色，若不呈血红色，则Fe3+还原完全，若溶液呈血红色，则Fe3+没有还原完全，故答案为：H2，取少量清液，向其中滴加几滴KSCN溶液，观察溶液颜色是否呈血红色。(3)向“还原”后的滤液中加入NH4F溶液，使Ca2+转化为CaF2沉淀，Ksp(CaF2)=c(Ca2+)·c2(F-)，当Ca2+完全沉淀（某离子浓度小于1×10-5mol/L表明该离子沉淀完全）时，溶液中c(F-)至少为 mol/L= ×10-2mol/L；若溶液的pH偏低，即溶液中H+浓度较大，H+与F-形成弱酸HF，导致溶液中c(F-)减小，CaF2沉淀不完全，故答案为：pH偏低形成HF，导致溶液中F-浓度减小，CaF2沉淀不完全。(4)①将提纯后的FeSO4溶液与氨水—NH4HCO3混合溶液反应生成FeCO3沉淀，生成FeCO3的化学方程式为FeSO4+NH3·H2O+NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4+H2O[或FeSO4+NH3+NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4]，离子方程式为Fe2++ +NH3·H2O=FeCO3↓+ +H2O（或Fe2++ +NH3=FeCO3↓+ ），答案为：Fe2++ +NH3·H2O=FeCO3↓+ +H2O（或Fe2++ +NH3=FeCO3↓+ ）。②根据题意Fe(OH)2开始沉淀的pH=6.5，为防止产生Fe(OH)2沉淀，所以将FeSO4溶液与氨水—NH4HCO3混合溶液反应制备FeCO3沉淀的过程中要控制溶液的pH不大于6.5；FeCO3沉淀需“洗涤完全”，所以设计的实验方案中要用盐酸酸化的BaCl2溶液检验最后的洗涤液中不含 ；则设计的实验方案为：在搅拌下向FeSO4溶液中缓慢加入氨水—NH4HCO3混合溶液，控制溶液pH不大于6.5；静置后过滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤2~3次；取最后一次洗涤后的滤液，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，不出现白色沉淀，故答案为：在搅拌下向FeSO4溶液中缓慢加入氨水—NH4HCO3混合溶液，控制溶液pH不大于6.5；静置后过滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤2~3次；取最后一次洗涤后的滤液，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，不出现白色沉淀。
14．答案：（1）烧杯、量筒、托盘天平
（2）KCl
（3）石墨
（4）0.09mol/L
（5）Fe3++e-=Fe2+；Fe-2e-=Fe2+；Fe3+；Fe
（6）取活化后溶液少许于试管中，加入KSCN溶液，若溶液不出现血红色，说明活化反应完成
分析：(1)根据物质的量浓度溶液的配制步骤选择所用仪器；(2)~(5)根据题给信息选择合适的物质，根据原电池工作的原理书写电极反应式，并进行计算，由此判断氧化性、还原性的强弱；(6)根据刻蚀活化的原理分析作答。
解析：(1)由FeSO4·7H2O固体配制0.10mol·L-1FeSO4溶液的步骤为计算、称量、溶解并冷却至室温、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶、贴标签，由FeSO4·7H2O固体配制0.10mol·L-1FeSO4溶液需要的仪器有药匙、托盘天平、合适的量筒、烧杯、玻璃棒、合适的容量瓶、胶头滴管，故答案为：烧杯、量筒、托盘天平。(2)Fe2+、Fe3+能与 反应，Ca2+能与 反应，FeSO4、Fe2(SO4)3都属于强酸弱碱盐，水溶液呈酸性，酸性条件下 能与Fe2+反应，根据题意“盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应”，盐桥中阴离子不可以选择 、 ，阳离子不可以选择Ca2+，另盐桥中阴、阳离子的迁移率（u∞）应尽可能地相近，根据表中数据，盐桥中应选择KCl作为电解质，故答案为：KCl。(3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极，则铁电极为负极，石墨电极为正极，盐桥中阳离子向正极移动，则盐桥中的阳离子进入石墨电极溶液中，故答案为：石墨。(4)根据(3)的分析，铁电极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，石墨电极上未见Fe析出，石墨电极的电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c（Fe2+）增加了0.02mol/L，根据得失电子守恒，石墨电极溶液中c（Fe2+）增加0.04mol/L，石墨电极溶液中c（Fe2+）=0.05mol/L+0.04mol/L=0.09mol/L，故答案为：0.09mol/L。(5)根据(3)、(4)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，铁电极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+；电池总反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+，根据同一反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物、还原剂的还原性强于还原产物，则验证了Fe2+氧化性小于Fe3+，还原性小于Fe，故答案为：Fe3++e-=Fe2+ ，Fe-2e-=Fe2+ ，Fe3+，Fe。(6)在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化，发生的反应为Fe+ Fe2(SO4)3=3FeSO4，要检验活化反应完成，只要检验溶液中不含Fe3+即可，检验活化反应完成的方法是：取活化后溶液少许于试管中，加入KSCN溶液，若溶液不出现血红色，说明活化反应完成，故答案为：取活化后溶液少许于试管中，加入KSCN溶液，若溶液不变红，说明活化反应完成。
15．答案：（1）Fe2O3；SiO2
（2）增大固液接触面积，加快反应速率，提高黄铁矿的利用率
（3）7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O=15FeSO4+8H2SO4
（4）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤
（5）+2；；6Fe(NH4)2Fe(CN)6++6H+=6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+
（6）H2O2；NH3·H2O
分析：（1）依据流程图，利用反应物和产物的性质判断；
（2）依据影响反应速率和化学平衡的因素分析；
（3）根据反应物和产物的化学式，利用电子得失守恒、电荷守恒、原子守恒书写；
（4）从溶液中获得晶体的一系列操作包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；
（5）根据反应物和产物的化学式，利用电子得失守恒、电荷守恒、原子守恒书写；
（6）依据离子沉淀的难易判断加入试剂的顺序。
解析：（1）由分析可知，红渣的主要成分为：Fe2O3，滤渣①的主要成分为：SiO2，故答案为：Fe2O3；SiO2；
（2）黄铁矿研细的主要目的是增大固液接触面积，加快反应速率，提高黄铁矿的利用率，故答案为：增大固液接触面积，加快反应速率，提高黄铁矿的利用率；
（3）由分析可知，还原工序中，不产生S单质沉淀，则硫元素被氧化为，反应原理为：14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2+16H+，故化学方程式为：7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，故答案为：7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O=15FeSO4+8H2SO4；
（4）由分析可知，工序①的名称为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤，所得母液主要含有FeSO4溶液和H2SO4可以循环利用，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤；
（5）沉铁工序中产生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe的化合价为+2价和[Fe(CN)6]4-中的+3价，由分析可知，氧化工序所发生的离子方程式为：6Fe(NH4)2Fe(CN)6+ +6H+=6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+6，故答案为：+2；6Fe(NH4)2Fe(CN)6+ +6H+=6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+6；
（6）由分析可知，还原工序所得的滤液中主要含有FeSO4溶液和H2SO4，向滤液中先加入一定量的H2O2溶液将Fe2+完全氧化为Fe3+，在向氧化后的溶液中加入氨水至不再产生沉淀为止，过滤洗涤，对沉淀进行灼烧，即可制得Fe2O3·x H2O和(NH4)2SO4，故所需要加入的试剂为H2O2和NH3·H2O，故答案为：H2O2；NH3·H2O。
16．答案：（1）烧杯、量筒、托盘天平
（2）KCl
（3）石墨
（4）0.09mol/L
（5）Fe3++e-=Fe2+；Fe-2e-=Fe2+；Fe3+；Fe
（6）取活化后溶液少许于试管中，加入KSCN溶液，若溶液不出现血红色，说明活化反应完成
分析：(1)根据物质的量浓度溶液的配制步骤选择所用仪器；(2)~(5)根据题给信息选择合适的物质，根据原电池工作的原理书写电极反应式，并进行计算，由此判断氧化性、还原性的强弱；(6)根据刻蚀活化的原理分析作答。
解析：(1)由FeSO4·7H2O固体配制0.10mol·L-1FeSO4溶液的步骤为计算、称量、溶解并冷却至室温、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶、贴标签，由FeSO4·7H2O固体配制0.10mol·L-1FeSO4溶液需要的仪器有药匙、托盘天平、合适的量筒、烧杯、玻璃棒、合适的容量瓶、胶头滴管，故答案为：烧杯、量筒、托盘天平。(2)Fe2+、Fe3+能与 反应，Ca2+能与 反应，FeSO4、Fe2(SO4)3都属于强酸弱碱盐，水溶液呈酸性，酸性条件下 能与Fe2+反应，根据题意“盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应”，盐桥中阴离子不可以选择 、 ，阳离子不可以选择Ca2+，另盐桥中阴、阳离子的迁移率（u∞）应尽可能地相近，根据表中数据，盐桥中应选择KCl作为电解质，故答案为：KCl。(3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极，则铁电极为负极，石墨电极为正极，盐桥中阳离子向正极移动，则盐桥中的阳离子进入石墨电极溶液中，故答案为：石墨。(4)根据(3)的分析，铁电极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，石墨电极上未见Fe析出，石墨电极的电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c（Fe2+）增加了0.02mol/L，根据得失电子守恒，石墨电极溶液中c（Fe2+）增加0.04mol/L，石墨电极溶液中c（Fe2+）=0.05mol/L+0.04mol/L=0.09mol/L，故答案为：0.09mol/L。(5)根据(3)、(4)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，铁电极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+；电池总反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+，根据同一反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物、还原剂的还原性强于还原产物，则验证了Fe2+氧化性小于Fe3+，还原性小于Fe，故答案为：Fe3++e-=Fe2+ ，Fe-2e-=Fe2+ ，Fe3+，Fe。(6)在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化，发生的反应为Fe+ Fe2(SO4)3=3FeSO4，要检验活化反应完成，只要检验溶液中不含Fe3+即可，检验活化反应完成的方法是：取活化后溶液少许于试管中，加入KSCN溶液，若溶液不出现血红色，说明活化反应完成，故答案为：取活化后溶液少许于试管中，加入KSCN溶液，若溶液不变红，说明活化反应完成。
17．答案：（1）四；6
（2）d
（3）Fe + 2Fe3+ =3Fe2+
（4）3Fe2++4H++1NO=3Fe3++1NO↑+2H2O；1.5NA；取样，加入少量酸性KMnO4溶液，如果不显紫色，说明还含有Fe2+，如果显紫红色，说明不含有
（5）K=
（6）C+H2OCO+H2
（7）温度低于570℃时，发生的是反应②，因为②是放热反应，所以温度升高，平衡逆向移动，CO百分含量在不断增大；温度高于570℃，发生的反应是反应①，因为①是吸热反应，随着温度的升高，反应正向移动，CO百分含量在不断降低，所以570℃时，CO百分含量最高
分析：（1）根据原子序数和电子层数，可以判断元素在周期表的位置；
（2）四氧化三铁俗称磁性氧化铁；
（3）铁和铁离子反应生成亚铁离子；
（4） ① 结合化合价升降守恒判断化学计量数；
② 电子数的计算要结合化合价变化数目判断；
③ 亚提离子的检验可以采用酸性高锰酸钾溶液判断；
（5）化学平衡常数为生成物浓度幂之积和反应物浓度幂之积的比值；
（6）碳和水高温生成一氧化碳和氢气；
（7）反应②为放热反应，升高温度，平衡朝逆向移动；反应①为吸热反应，升高温度，平衡朝正向移动。
解析：（1）Fe为26号元素，核外电子排布为：，铁位于第四周期VIII族，铁原子核外3d轨道上共填充了6个电子，故答案为：四；6；
（2）磁铁的主要成分为四氧化三铁，故答案为：d；
（3）FeSO4具有较强还原性，配制其溶液时需加入适量铁粉，可将氧化后三价铁还原为二价铁，从而防止FeSO4氧化，发生的离子反应为：Fe + 2Fe3+ =3Fe2+，故答案为：Fe + 2Fe3+ =3Fe2+；
（4）1mol Fe2+被氧化为Fe3+失去1mol电子，1mol NO被还原为NO得3mol电子，根据得失电子守恒得到反应方程式：3Fe2++4H++1NO=3Fe3++1NO↑+2H2O；由反应可知每生成1molNO转移3mol电子，则生成0.5molNO气体，转移的电子数为1.5NA；检验反应后溶液中是否存在亚铁离子，可利用其还原性，用高锰酸钾溶液检验，具体的操作为：取样，加入少量酸性KMnO4溶液，如果不显紫色，说明还含有Fe2+，如果显紫红色，说明不含有；故答案为：3Fe2++4H++1NO=3Fe3++1NO↑+2H2O；1.5NA；取样，加入少量酸性KMnO4溶液，如果不显紫色，说明还含有Fe2+，如果显紫红色，说明不含有；
（5）由图可知反应III为C与二氧化碳反应生成CO，反应方程式为：C(s)+CO2(g)2CO(g)，平衡常数表达式K=，故答案为：K=；
（6）由图可知总反应为C与水高温生成CO和氢气，反应为：C+H2OCO+H2，故答案为：C+H2OCO+H2；
（7）温度较低时发生反应②，由题意可知反应②为放热反应，随温度的升高，平衡逆向移动，CO的百分含量不断增大；当温度较高时发生反应①，反应①为吸热反应，随温度升高，反应正向移动，CO的百分含量又降低，故答案为：温度低于570℃时，发生的是反应②，因为②是放热反应，所以温度升高，平衡逆向移动，CO百分含量在不断增大；温度高于570℃，发生的反应是反应①，因为①是吸热反应，随着温度的升高，反应正向移动，CO百分含量在不断降低，所以570℃时，CO百分含量最高。
18．答案：（1）
（2）
（3）＞＞
（4）
（5）＜；AgNO3固体；加入铁粉后，同时造成增大，减小，都能使平衡逆移，使E＜0；FeCl2固体
分析：要通过反应探究对电化学反应方向的影响，从某还原型物质浓度、氧化性变化的角度分析图b，对于2个猜想，只能通过改变一个变量观察是否使E＜0来探究——猜想1：二价铁浓度增大，三价铁的氧化性减弱，正极的电极电势降低，故只能通过A烧杯加适量氯化亚铁固体，增加亚铁离子浓度，猜想2：碘离子浓度减小，碘的氧化性增强，负极的电极电势升高，只能通过B烧杯加适量硝酸银固体减少碘离子浓度来实现。
解析：（1）结合分析可知，反应i中铁离子把双氧水氧化了，生成亚铁离子、氧气和水，离子方程式为；
（2）遇二价铁发生反应：，生成深蓝色沉淀，则反应过程中，加入溶液，产生蓝色沉淀，证明有二价铁生成；
（3）据分析，上述条件下过氧化氢、二氧化锰、氧的氧化性由强到弱的顺序：过氧化氢＞二氧化锰＞氧气。
（4）电池初始工作时，由可知，铁离子得电子发生还原反应转变为亚铁离子，为正极，则正极的电极反应式为。
20 / 20
