练习二 铁及其化合物（原卷版）
一、选择题
1．下列有关铁的性质的说法正确的是( )
A．铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在
B．Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2
C．在加热条件下，过量铁粉与浓硝酸反应生成Fe(NO3)2、NO2和H2O
D．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2
2．下列物质的性质描述正确的是( )
A．Fe在空气中燃烧生成FeO
B．Fe高温下与水蒸气反应，生成Fe(OH)3和H2
C．除去FeCl2溶液中少量的FeCl3杂质，可以在溶液中加过量的铁粉、再过滤
D．硫酸铜溶液中加少量的铁粉反应的离子方程式：3Cu2＋＋2Fe===2Fe3＋＋3Cu
3．关于铁的氧化物FeO、Fe2O3、Fe3O4的说法中正确的是( )
A．都是黑色固体
B．都能与水反应生成对应的氢氧化物
C．都能与盐酸反应生成盐酸盐
D．都可用作炼铁的原料和涂料
4．下列关于Fe(OH)3和Fe(OH)2的说法中正确的是( )
A．将少量Na2O2粉末放入新制FeSO4溶液中，可以看到生成白色絮状沉淀，并迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
B．分别将Fe(OH)3、Fe(OH)2在空气中加热，可以得到Fe2O3、FeO
C．可用氨水代替NaOH溶液与FeCl3溶液反应制取Fe(OH)3
D．实验室制取Fe(OH)2时将NaOH溶液煮沸是为了增大NaOH的溶解度
5．下列有关FeCl3溶液的叙述中正确的是( )
A．蒸干该溶液可以得到无水FeCl3固体
B．往该溶液中加入少量锌粉，可置换出铁单质
C．该溶液中，H＋、Cu2＋、NO、SO可以大量共存
D．向该溶液中加入KI溶液，反应的离子方程式为Fe3＋＋2I－===I2＋Fe2＋
6．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A．透明的溶液中：Fe3＋、Mg2＋、SCN－、Cl－
B．pH＝0的溶液中：Fe2＋、K＋、NO、SO
C．0.1 mol·L－1 FeCl3溶液中：K＋、NH、I－、HCO
D．1.0 mol·L－1 KNO3溶液中：H＋、Fe3＋、Cl－、SO
7．下列离子的检验方法合理的是( )
A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2＋
B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2＋
C．向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋
D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋
8．某实验小组同学为了检验某FeCl3溶液中是否含有FeCl2，设计了如下实验方案，其中最合理的是( )
A．加入适量铜粉，观察溶液是否变蓝
B．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红
C．滴加酸性KMnO4溶液，观察溶液是否褪色
D．滴加K3[Fe(CN)6]溶液，观察是否生成蓝色沉淀
9．(2023·辽宁实验中学高三期中)元素的价—类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。下图为铁元素的价—类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是( )
A．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速被氧化成Fe2O3
B．加热Fe(OH)3可发生转化⑥，Fe2O3加水溶解可转化为Fe(OH)3
C．已知高铁酸盐(FeO)可用于饮用水的消毒，由此可预测，高铁酸盐(FeO)具有强氧化性
D．铁在氧气中燃烧可实现上述①的转化
10．(2023·陕西安康高三第一次联考)中学化学中几种常见物质的转化关系如图所示(F为红褐色沉淀)：
下列说法错误的是( )
A．H2O2分子的结构式为H—O—O—H
B．A、B、H的化学式分别为Fe、FeS、H2SO4
C．鉴定E中阳离子所用试剂为NaOH溶液、湿润的蓝色石蕊试纸
D．C的酸性溶液与双氧水反应的离子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
11．(2023·浙江6月选考)氯化铁是一种重要的盐，下列说法不正确的是( )
A．氯化铁属于弱电解质
B．氯化铁溶液可腐蚀覆铜板
C．氯化铁可由铁与氯气反应制得
D．氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体
12．(2023·浙江1月选考)探究铁及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
实验方案 现象 结论
A 往FeCl2溶液中加入Zn片 短时间内无明显现象 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固体 溶液先变成血红色后无明显变化 Fe3＋与SCN－的反应不可逆
C 将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸，滴加KSCN溶液 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有＋3价铁
D 向沸水中逐滴加5～6滴饱和FeCl3溶液，持续煮沸 溶液先变成红褐色再析出沉淀 Fe3＋先水解得Fe(OH)3再聚集成Fe(OH)3沉淀
13．(2022·湖南高考)为探究FeCl3的性质，进行了如下实验(FeCl3和Na2SO3溶液浓度均为0.1 mol·L－1)。
实验 操作与现象
① 在5 mL 水中滴加2滴FeCl3溶液，呈棕黄色；煮沸，溶液变红褐色。
② 在5 mL FeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液，变红褐色；再滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀。
③ 在5 mL Na2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液，变红褐色；将上述混合液分成两份，一份滴加K3[Fe(CN)6]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Fe3＋水解反应
B．实验②说明Fe3＋既发生了水解反应，又发生了还原反应
C．实验③说明Fe3＋发生了水解反应，但没有发生还原反应
D．整个实验说明SO对Fe3＋的水解反应无影响，但对还原反应有影响
14．(2021·广东高考)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．a可与e反应生成b
B．b既可被氧化，也可被还原
C．可将e加入浓碱液中制得d的胶体
D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
15．下列有关铁及其化合物的说法正确的是( )
A．(2021·广东高考)H2O(g)通过灼热铁粉：3H2O＋2Fe===Fe2O3＋3H2
B．(2021·湖南高考)FeO粉末在空气中受热，迅速被氧化成Fe3O4
C．(2021·湖南高考)镀锌铁皮的镀层破损后，铁皮会加速腐蚀
D．(2020·江苏高考)室温下，Fe与浓硫酸反应生成FeSO4
16．能正确表示下列反应的离子方程式的是( )
A．将铜屑加入FeCl3溶液中：Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋
B．将磁性氧化铁溶于盐酸：Fe3O4＋8H＋===3Fe3＋＋4H2O
C．将氯化亚铁溶液与稀硝酸混合：3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
D．向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸：Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
17．某同学欲探究铁及其化合物的性质，下列实验方案可行的是( )
A．将铁粉加入热的浓硫酸中：探究铁的活泼性
B．将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中：制备Fe(OH)3胶体
C．将铜粉加入FeCl3溶液中：验证Fe3＋的氧化性强于Cu2＋
D．在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液：制备FeSO4·6H2O晶体
18．下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是( )
选项 A B C D
X FeCl2溶液 FeCl3溶液 Fe FeSO4溶液
Y FeCl3 CuCl2 Al Fe2(SO4)3
Z Cl2 Fe NaOH溶液 Cu
19．(2023·山东济宁高三期末检测)为了检验补铁药片(葡萄糖酸亚铁)在保存的过程中铁元素是否被氧化为三价铁，进行如下实验：取药片，研磨成粉末，分成两份。一份用蒸馏水溶解，加入KSCN溶液，未观察到溶液变红；另一份用稀盐酸溶解，加入KSCN溶液，观察到溶液变红。下列说法正确的是( )
A．补铁药片中的铁元素没有被氧化
B．葡萄糖酸有强氧化性
C．SCN－比OH－更容易和Fe3＋结合
D．用KSCN溶液检验Fe3＋应在酸性条件下进行
20．某同学欲利用如图装置制取能较长时间存在的Fe(OH)2，其中实验所用溶液现配现用且蒸馏水先加热煮沸。下列分析正确的是( )
A．X可以是稀硫酸或稀硝酸或稀盐酸
B．实验开始时应先关闭止水夹a、打开止水夹b，再向烧瓶中加入X
C．反应一段时间后可在烧瓶中观察到白色沉淀
D．反应结束后若关闭b及分液漏斗活塞，则Fe(OH)2可较长时间存在
21．为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计了如下实验方案，其中符合实验要求且完全正确的是( )
选项 实验操作 实验现象 离子方程式 实验结论
A 在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水 浅绿色溶液变成黄色溶液 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ Fe2＋具有还原性
B 在氯化亚铁溶液中加入锌片 浅绿色溶液变成无色溶液 Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋ Fe2＋具有还原性
C 在氯化铁溶液中加入铁粉 黄色溶液变成浅绿色溶液 Fe3＋＋Fe===2Fe2＋ 铁单质具有还原性
D 在氯化铁溶液中加入铜粉 蓝色溶液变成黄色溶液 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ Fe3＋具有氧化性
22．(2023·陕西安康高三第一次联考)以废铁屑为原料制备FeCO3的工艺流程如图所示。下列说法错误的是( )
A．废铁屑表面的油污可用热的纯碱溶液洗去
B．可用KSCN溶液检验“酸溶”后溶液中是否含有Fe3＋
C．“沉淀”时，用Na2CO3代替NH4HCO3更好
D．可用BaCl2溶液和稀盐酸检验“沉淀”是否洗涤干净
23．关于下列转化过程分析不正确的是( )
A．Fe3O4中Fe元素的化合价为＋2、＋3
B．过程Ⅰ中Fe3O4分解时，每消耗1 mol Fe3O4转移1 mol电子
C．过程Ⅱ的化学方程式为3FeO＋H2OFe3O4＋H2↑
D．该过程的总反应为2H2O===O2↑＋2H2↑
二、非选择题
24．有一块铁的“氧化物”样品，用140 mL 5.0 mol·L－1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2＋全部转变为Fe3＋，则该样品的化学式可能为________。
25.利用电解实验可以制得纯净的
Fe(OH)2白色沉淀，如图所示，已知两个电极的材料分别为石墨和铁。
(1)a电极的材料应为________，电极反应式为______________________。
(2)电解液c可以是________。
A．纯水 B．NaCl溶液
C．NaOH溶液 D．CuCl2溶液
(3)d为苯，其作用是____________________________________________，在加入苯之前应对电解液c进行怎样的简单处理？______________________________。
(4)为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是________。
A．改用稀H2SO4作电解液
B．适当增大电源的电压
C．适当减小两个电极之间的距离
D．适当降低电解液的温度
(5)若c用Na2SO4溶液，当电解一段时间后看到Fe(OH)2白色沉淀，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，另一个明显现象为____________________________________________。
26．某油脂厂废弃的镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如图工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)：
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：
金属离子 Ni2＋ Al3＋ Fe3＋ Fe2＋
开始沉淀时(c＝0.01 mol·L－1)的pH 7.2 3.7 2.2 7.5
沉淀完全时(c＝1.0×10－5 mol·L－1)的pH 8.7 4.7 3.2 9.0
(1)“碱浸”中NaOH的两个作用是溶解铝及其氧化物和________。为回收滤液①中的金属，可用稀硫酸将其调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式_________________________
_______________________________。
(2)“滤液②”中含有的主要金属离子有________和Fe3＋。
(3)“转化”中H2O2的作用是______________。
(4)根据表中数据，如果“转化”后的溶液中Ni2＋浓度为1.0 mol·L－1，则“调pH”应控制的pH范围是________________。
27．用软锰矿(主要成分为MnO2，含有SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgCO3等杂质)制备MnSO4·H2O的流程如图：
已知：
氢氧化物 开始沉淀时的pH 沉淀完全时的pH
Fe(OH)3 2.3 4.1
Al(OH)3 4.0 5.2
Fe(OH)2 7.5 9.7
Mn(OH)2 8.8 10.4
Mg(OH)2 10.4 12.4
回答下列问题：
(1)焙烧时，MnO2和Fe2O3在纤维素作用下分别转化为MnO、Fe3O4，则纤维素的作用是__________。
(2)酸浸时，浸出液的pH与锰的浸出率关系如图所示：
实际生产中，酸浸时控制硫酸的量不宜过多，使pH在2左右。请结合图示和制备硫酸锰晶体的流程，说明硫酸的量不宜过多的原因：__________________________________________
________________________________________。
(3)净化时，加入30% H2O2的目的是(用离子方程式表示)______________________________；加氨水，调pH为5.5的目的是__________________________________________。
28．(2023·北京卷节选)以银锰精矿(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化锰矿(主要含MnO2)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。
已知：酸性条件下，MnO2的氧化性强于Fe3＋。
(1)“浸锰”过程是在H2SO4溶液中使矿石中的锰元素浸出，同时去除FeS2，有利于后续银的浸出：矿石中的银以Ag2S的形式残留于浸锰渣中。
在H2SO4溶液中，银锰精矿中的FeS2和氧化锰矿中的MnO2发生反应，则浸锰液中主要的金属阳离子有________。
(2)“浸银”时，使用过量FeCl3、HCl和CaCl2的混合液作为浸出剂，将Ag2S中的银以[AgCl2]－形式浸出。
①将“浸银”反应的离子方程式补充完整：
Fe3＋＋Ag2S＋________??________＋2[AgCl2]－＋S
②结合平衡移动原理，解释浸出剂中Cl－、H＋的作用：_________________________________
_____________________。
(3)“沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂。
①该步反应的离子方程式有____________________________________。
②一定温度下，Ag的沉淀率随反应时间的变化如图所示。解释t分钟后Ag的沉淀率逐渐减小的原因：________________________________________________________________。
29．某研究性学习小组探究FeSO4的化学性质和用途。回答下列问题：
(1)探究FeSO4溶液的酸碱性：取少量FeSO4固体，利用紫色石蕊溶液测定FeSO4溶液的酸碱性，必须选用的仪器有胶头滴管、药匙和________(填字母)。
A．玻璃棒 B．试管
C．天平 D．量筒
(2)利用如图装置探究FeSO4的稳定性。
①Ⅱ中有白色沉淀生成，小组成员结合理论分析，认为下列分解产物不可能的是________(填字母)。
A．Fe2O3、SO3、H2O
B．Fe2O3、SO2、SO3、H2O
C．FeO、Fe2O3、SO2、SO3、H2O
②Ⅲ中溴水是用来检验是否有SO2气体生成，若有SO2生成，溴水将褪色。实验中，观察到溴水褪色，据此推测FeSO4分解最有可能被氧化的元素是________。
③NaOH的作用是吸收SO2气体，请写出用过量NaOH溶液吸收SO2气体的化学方程式：____________________________________。
(3)证明FeSO4有较强的还原性，完成下表。
实验步骤 实验预期现象及结论
步骤一：取少量的FeSO4固体于试管中，加入一定量的水溶解 —
步骤二：滴加________溶液后，再滴入氯水 当溶液中出现________现象，则说明FeSO4有较强的还原性
(4)硫酸亚铁用途探究：缺铁性贫血往往口服硫酸亚铁，当用硫酸亚铁制成药片时，外层包有一层特殊的糖衣，其作用是__________________________。
30. 比亚迪采用磷酸亚铁锂技术的刀片电池，大幅度提高了电动汽车的续航里程。以硫铁矿(主要成分是FeS2，含少量Al2O3、SiO2和Fe3O4)为原料制备LiFePO4的流程如下：
已知几种金属离子沉淀的pH如表所示：
金属氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3
开始沉淀的pH 2.3 7.5 4.0
完全沉淀的pH 4.1 9.7 5.2
请回答下列问题：
(1)SO2分子的空间结构为________形。基态Fe原子的电子排布式为_________________。
(2)“还原”反应的离子方程式为__________________________。
(3)从平衡的角度解析加入FeO“除铝”的原因(结合离子方程式说明)___________________
_______________________________________________________________。
(4)流程中在“高温煅烧”条件下，由FePO4制备LiFePO4的化学方程式为_____________。
31．镀锌钢构件的酸洗废液中含有2.5 mol·L－1盐酸、50%FeCl2·4H2O和2%ZnCl2。实验室从酸洗废液中回收盐酸和FeCl2·4H2O的实验流程如下：
已知化合物的溶解度(g/100 g水)数据如下表：
物质 0 ℃ 10 ℃ 20 ℃ 30 ℃
FeCl2 49.7 59.0 62.5 66.7
ZnCl2 342 363 395 437
物质 40 ℃ 60 ℃ 80 ℃ 100 ℃
FeCl2 70.0 78.3 88.7 94.9
ZnCl2 452 488 541 614
回答下列问题：
Ⅰ.回收盐酸和FeCl2·4H2O粗产品
(1)操作1应选择________(填字母序号)。
A．水浴加热 B．油浴加热
C．投入沸石
(2)为了获得FeCl2·4H2O粗产品，应适时停止加热且留有少量残余液，这样做除了防止Fe2＋被氧化外，另一目的是____________________________；若留有残余液过多，会造成的不良后果是______________________________________________________________(答一条)。
Ⅱ.FeCl2·4H2O粗产品的重结晶
(3)检验FeCl2·4H2O粗产品中含有Fe3＋的操作方法是________________________________
______________________。
(4)重结晶前加入的物质X为________；操作2的名称是________。
Ⅲ.滴定亚铁离子，测定FeCl2·4H2O晶体纯度
准确称取a g重结晶后的FeCl2·4H2O晶体，溶于混酸中并定容至100 mL。移取三份25.00 mL溶液，加入指示剂，用K2Cr2O7标准溶液(c mol/L)滴定至终点，半分钟内不恢复原色，平均消耗标准溶液体积为V mL(此时Cl－不被氧化)。
(5)计算FeCl2·4H2O晶体的纯度为____________%(含a、c的代数式，化到最简)。
练习二 铁及其化合物（解析版）
一、选择题
1．下列有关铁的性质的说法正确的是( )
A．铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在
B．Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2
C．在加热条件下，过量铁粉与浓硝酸反应生成Fe(NO3)2、NO2和H2O
D．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2
答案 D
2．下列物质的性质描述正确的是( )
A．Fe在空气中燃烧生成FeO
B．Fe高温下与水蒸气反应，生成Fe(OH)3和H2
C．除去FeCl2溶液中少量的FeCl3杂质，可以在溶液中加过量的铁粉、再过滤
D．硫酸铜溶液中加少量的铁粉反应的离子方程式：3Cu2＋＋2Fe===2Fe3＋＋3Cu
答案 C
3．关于铁的氧化物FeO、Fe2O3、Fe3O4的说法中正确的是( )
A．都是黑色固体
B．都能与水反应生成对应的氢氧化物
C．都能与盐酸反应生成盐酸盐
D．都可用作炼铁的原料和涂料
答案 C
4．下列关于Fe(OH)3和Fe(OH)2的说法中正确的是( )
A．将少量Na2O2粉末放入新制FeSO4溶液中，可以看到生成白色絮状沉淀，并迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
B．分别将Fe(OH)3、Fe(OH)2在空气中加热，可以得到Fe2O3、FeO
C．可用氨水代替NaOH溶液与FeCl3溶液反应制取Fe(OH)3
D．实验室制取Fe(OH)2时将NaOH溶液煮沸是为了增大NaOH的溶解度
答案 C
解析 Na2O2具有强氧化性，将少量Na2O2粉末放入新制FeSO4溶液中，会立即看到生成红褐色沉淀，A错误；将Fe(OH)3在空气中加热，可以得到Fe2O3，但若将Fe(OH)2在空气中加热，Fe(OH)2很快被氧化成Fe(OH)3，最后也得到Fe2O3而不是FeO，B错误；实验室制取Fe(OH)2时将NaOH溶液煮沸是为了除去其中溶解的O2，D错误。
5．下列有关FeCl3溶液的叙述中正确的是( )
A．蒸干该溶液可以得到无水FeCl3固体
B．往该溶液中加入少量锌粉，可置换出铁单质
C．该溶液中，H＋、Cu2＋、NO、SO可以大量共存
D．向该溶液中加入KI溶液，反应的离子方程式为Fe3＋＋2I－===I2＋Fe2＋
答案 C
6．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A．透明的溶液中：Fe3＋、Mg2＋、SCN－、Cl－
B．pH＝0的溶液中：Fe2＋、K＋、NO、SO
C．0.1 mol·L－1 FeCl3溶液中：K＋、NH、I－、HCO
D．1.0 mol·L－1 KNO3溶液中：H＋、Fe3＋、Cl－、SO
答案 D
7．下列离子的检验方法合理的是( )
A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2＋
B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2＋
C．向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋
D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋
答案 C
解析 A项中只能说明原溶液中含有Fe3＋；B项原溶液中可能只有Fe3＋而没有Fe2＋；D项中Fe(OH)2被氧化后生成的红褐色沉淀Fe(OH)3也可能掩盖了白色沉淀Mg(OH)2。
8．某实验小组同学为了检验某FeCl3溶液中是否含有FeCl2，设计了如下实验方案，其中最合理的是( )
A．加入适量铜粉，观察溶液是否变蓝
B．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红
C．滴加酸性KMnO4溶液，观察溶液是否褪色
D．滴加K3[Fe(CN)6]溶液，观察是否生成蓝色沉淀
答案 D
9．(2023·辽宁实验中学高三期中)元素的价—类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。下图为铁元素的价—类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是( )
A．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速被氧化成Fe2O3
B．加热Fe(OH)3可发生转化⑥，Fe2O3加水溶解可转化为Fe(OH)3
C．已知高铁酸盐(FeO)可用于饮用水的消毒，由此可预测，高铁酸盐(FeO)具有强氧化性
D．铁在氧气中燃烧可实现上述①的转化
答案 C
解析 FeO在空气中受热，被氧化成Fe3O4，故A错误；Fe2O3不溶于水，故B错误；铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，不能实现题述①转化，故D错误。
10．(2023·陕西安康高三第一次联考)中学化学中几种常见物质的转化关系如图所示(F为红褐色沉淀)：
下列说法错误的是( )
A．H2O2分子的结构式为H—O—O—H
B．A、B、H的化学式分别为Fe、FeS、H2SO4
C．鉴定E中阳离子所用试剂为NaOH溶液、湿润的蓝色石蕊试纸
D．C的酸性溶液与双氧水反应的离子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
答案 C
解析 F为红褐色沉淀，且由氨水与D反应得到，则F为氢氧化铁，则D为铁盐，C与双氧水反应生成铁盐，则C为亚铁盐，A与稀硫酸反应生成C，则C为硫酸亚铁，A为铁单质，B为硫化亚铁，D为硫酸铁，E为硫酸铵，H为硫酸。鉴定铵根离子所用的试剂为浓NaOH溶液、湿润的红色石蕊试纸，C错误。
11．(2023·浙江6月选考)氯化铁是一种重要的盐，下列说法不正确的是( )
A．氯化铁属于弱电解质
B．氯化铁溶液可腐蚀覆铜板
C．氯化铁可由铁与氯气反应制得
D．氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体
答案 A
解析 氯化铁在水溶液中能完全电离，属于强电解质，A错误。
12．(2023·浙江1月选考)探究铁及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
实验方案 现象 结论
A 往FeCl2溶液中加入Zn片 短时间内无明显现象 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固体 溶液先变成血红色后无明显变化 Fe3＋与SCN－的反应不可逆
C 将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸，滴加KSCN溶液 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有＋3价铁
D 向沸水中逐滴加5～6滴饱和FeCl3溶液，持续煮沸 溶液先变成红褐色再析出沉淀 Fe3＋先水解得Fe(OH)3再聚集成Fe(OH)3沉淀
答案 D
解析 往FeCl2溶液中加入Zn片，发生反应：Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋，Fe2＋的氧化能力比Zn2＋的强，A错误；往Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液，发生反应：Fe3＋＋3SCN－??Fe(SCN)3，溶液变血红色，再加入少量K2SO4固体，对平衡无影响，故不能说明Fe3＋与SCN－的反应不可逆，B错误；若食品脱氧剂样品中有＋3价铁，铁粉与＋3价铁发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，滴加KSCN溶液，溶液呈浅绿色，C错误；向沸水中逐滴加5～6滴饱和FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，得到Fe(OH)3胶体，持续煮沸，Fe(OH)3胶体发生聚沉，析出红褐色沉淀，D正确。
13．(2022·湖南高考)为探究FeCl3的性质，进行了如下实验(FeCl3和Na2SO3溶液浓度均为0.1 mol·L－1)。
实验 操作与现象
① 在5 mL 水中滴加2滴FeCl3溶液，呈棕黄色；煮沸，溶液变红褐色。
② 在5 mL FeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液，变红褐色；再滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀。
③ 在5 mL Na2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液，变红褐色；将上述混合液分成两份，一份滴加K3[Fe(CN)6]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Fe3＋水解反应
B．实验②说明Fe3＋既发生了水解反应，又发生了还原反应
C．实验③说明Fe3＋发生了水解反应，但没有发生还原反应
D．整个实验说明SO对Fe3＋的水解反应无影响，但对还原反应有影响
答案 D
解析 铁离子水解显酸性，亚硫酸根离子水解显碱性，两者之间存在相互促进的水解反应，同时铁离子具有氧化性，亚硫酸根离子具有还原性，两者还会发生氧化还原反应，在同一反应体系中，铁离子的水解反应与还原反应共存并相互竞争，结合实验分析如下：实验①为对照实验，说明铁离子在水溶液中显棕黄色，存在水解反应：Fe3＋＋3H2O??Fe(OH)3＋3H＋，加热，促进水解平衡正向移动，得到红褐色的氢氧化铁胶体；实验②说明少量亚硫酸根离子加入后，Fe3＋发生水解反应得到红褐色的氢氧化铁胶体；根据铁氰化钾检测结果可知，同时发生氧化还原反应，使铁离子被还原为亚铁离子，而出现特征蓝色沉淀；实验③通过反滴操作，根据现象描述可知，溶液仍存在铁离子的水解反应，但由于铁离子少量，没检测出亚铁离子的存在，说明铁离子的水解反应速率快，铁离子的还原反应未来得及发生。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，因证据不足，不能说明亚硫酸根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不合理。
14．(2021·广东高考)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．a可与e反应生成b
B．b既可被氧化，也可被还原
C．可将e加入浓碱液中制得d的胶体
D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
答案 C
15．下列有关铁及其化合物的说法正确的是( )
A．(2021·广东高考)H2O(g)通过灼热铁粉：3H2O＋2Fe===Fe2O3＋3H2
B．(2021·湖南高考)FeO粉末在空气中受热，迅速被氧化成Fe3O4
C．(2021·湖南高考)镀锌铁皮的镀层破损后，铁皮会加速腐蚀
D．(2020·江苏高考)室温下，Fe与浓硫酸反应生成FeSO4
答案 B
解析 H2O(g)通过灼热铁粉在高温条件下生成四氧化三铁和氢气，A错误；镀锌铁皮的镀层破损后构成原电池，锌作负极，铁作正极被保护，铁皮不易被腐蚀，C错误；室温下，铁在浓硫酸中发生钝化生成致密的氧化膜，D错误。
16．能正确表示下列反应的离子方程式的是( )
A．将铜屑加入FeCl3溶液中：Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋
B．将磁性氧化铁溶于盐酸：Fe3O4＋8H＋===3Fe3＋＋4H2O
C．将氯化亚铁溶液与稀硝酸混合：3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
D．向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸：Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
答案 C
17．某同学欲探究铁及其化合物的性质，下列实验方案可行的是( )
A．将铁粉加入热的浓硫酸中：探究铁的活泼性
B．将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中：制备Fe(OH)3胶体
C．将铜粉加入FeCl3溶液中：验证Fe3＋的氧化性强于Cu2＋
D．在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液：制备FeSO4·6H2O晶体
答案 C
解析 由于浓硫酸具有强氧化性，加热条件下铁与其反应生成Fe2(SO4)3和SO2，无法说明铁的活泼性，A不可行；将NaOH加入FeCl3溶液中，得到Fe(OH)3沉淀，B不可行；将铜粉加入FeCl3溶液中，发生反应Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，该反应说明Fe3＋的氧化性强于Cu2＋，C可行；在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液，氧气可将FeSO4氧化，也得不到含结晶水的化合物，D不可行。
18．下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是( )
选项 A B C D
X FeCl2溶液 FeCl3溶液 Fe FeSO4溶液
Y FeCl3 CuCl2 Al Fe2(SO4)3
Z Cl2 Fe NaOH溶液 Cu
答案 C
解析 Cl2能与FeCl2反应，A错误；Fe与FeCl3、CuCl2均能反应，B错误；有新的杂质CuSO4生成，D错误。
19．(2023·山东济宁高三期末检测)为了检验补铁药片(葡萄糖酸亚铁)在保存的过程中铁元素是否被氧化为三价铁，进行如下实验：取药片，研磨成粉末，分成两份。一份用蒸馏水溶解，加入KSCN溶液，未观察到溶液变红；另一份用稀盐酸溶解，加入KSCN溶液，观察到溶液变红。下列说法正确的是( )
A．补铁药片中的铁元素没有被氧化
B．葡萄糖酸有强氧化性
C．SCN－比OH－更容易和Fe3＋结合
D．用KSCN溶液检验Fe3＋应在酸性条件下进行
答案 D
解析 在酸性条件下加入KSCN溶液，观察到溶液变红，说明铁元素被氧化，A错误；葡萄糖酸有氧化性，但没有强氧化性，B错误；SCN－与OH－在溶液中会竞争结合Fe3＋，加入蒸馏水溶液不变红，说明中性环境下OH－比SCN－更容易和Fe3＋结合，加入稀盐酸溶液变红，说明酸性条件下SCN－比OH－更容易和Fe3＋结合，C错误。
20．某同学欲利用如图装置制取能较长时间存在的Fe(OH)2，其中实验所用溶液现配现用且蒸馏水先加热煮沸。下列分析正确的是( )
A．X可以是稀硫酸或稀硝酸或稀盐酸
B．实验开始时应先关闭止水夹a、打开止水夹b，再向烧瓶中加入X
C．反应一段时间后可在烧瓶中观察到白色沉淀
D．反应结束后若关闭b及分液漏斗活塞，则Fe(OH)2可较长时间存在
答案 D
解析 HNO3可氧化Fe生成Fe(NO3)3，A错误；实验开始时应先打开止水夹a、b，利用生成的氢气将装置内的空气排出，然后关闭a，B错误；利用氢气的压强将含Fe2＋的溶液压入锥形瓶中，NaOH与Fe2＋反应生成Fe(OH)2，在锥形瓶中观察到白色沉淀，C错误。
21．为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计了如下实验方案，其中符合实验要求且完全正确的是( )
选项 实验操作 实验现象 离子方程式 实验结论
A 在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水 浅绿色溶液变成黄色溶液 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ Fe2＋具有还原性
B 在氯化亚铁溶液中加入锌片 浅绿色溶液变成无色溶液 Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋ Fe2＋具有还原性
C 在氯化铁溶液中加入铁粉 黄色溶液变成浅绿色溶液 Fe3＋＋Fe===2Fe2＋ 铁单质具有还原性
D 在氯化铁溶液中加入铜粉 蓝色溶液变成黄色溶液 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ Fe3＋具有氧化性
答案 A
22．(2023·陕西安康高三第一次联考)以废铁屑为原料制备FeCO3的工艺流程如图所示。下列说法错误的是( )
A．废铁屑表面的油污可用热的纯碱溶液洗去
B．可用KSCN溶液检验“酸溶”后溶液中是否含有Fe3＋
C．“沉淀”时，用Na2CO3代替NH4HCO3更好
D．可用BaCl2溶液和稀盐酸检验“沉淀”是否洗涤干净
答案 C
解析 用Na2CO3代替NH4HCO3溶液碱性增强，则可能有Fe(OH)2沉淀产生，故C错误。
23．关于下列转化过程分析不正确的是( )
A．Fe3O4中Fe元素的化合价为＋2、＋3
B．过程Ⅰ中Fe3O4分解时，每消耗1 mol Fe3O4转移1 mol电子
C．过程Ⅱ的化学方程式为3FeO＋H2OFe3O4＋H2↑
D．该过程的总反应为2H2O===O2↑＋2H2↑
答案 B
解析 过程Ⅰ的化学方程式为2Fe3O46FeO＋O2↑，当有2 mol Fe3O4分解时，生成1 mol O2，转移4 mol电子，故每消耗1 mol Fe3O4转移2 mol电子，B错误。
二、非选择题
24．有一块铁的“氧化物”样品，用140 mL 5.0 mol·L－1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2＋全部转变为Fe3＋，则该样品的化学式可能为________。
答案 Fe5O7
解析 根据2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，可知铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中n(Fe2＋)＝0.025 mol×2＝0.05 mol，根据电荷守恒得2n(Fe2＋)＋3n(Fe3＋)＝n(Cl－)，则n(Fe3＋)＝0.2 mol，故n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝0.05∶0.2＝1∶4，故该氧化物可表示为FeO·2Fe2O3，即Fe5O7。
25.利用电解实验可以制得纯净的
Fe(OH)2白色沉淀，如图所示，已知两个电极的材料分别为石墨和铁。
(1)a电极的材料应为________，电极反应式为______________________。
(2)电解液c可以是________。
A．纯水 B．NaCl溶液
C．NaOH溶液 D．CuCl2溶液
(3)d为苯，其作用是____________________________________________，在加入苯之前应对电解液c进行怎样的简单处理？______________________________。
(4)为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是________。
A．改用稀H2SO4作电解液
B．适当增大电源的电压
C．适当减小两个电极之间的距离
D．适当降低电解液的温度
(5)若c用Na2SO4溶液，当电解一段时间后看到Fe(OH)2白色沉淀，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，另一个明显现象为____________________________________________。
答案 (1)Fe Fe－2e－===Fe2＋ (2)BC
(3)隔绝空气，防止Fe(OH)2被空气中的O2氧化 加热一段时间
(4)BC (5)白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色
26．某油脂厂废弃的镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如图工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)：
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：
金属离子 Ni2＋ Al3＋ Fe3＋ Fe2＋
开始沉淀时(c＝0.01 mol·L－1)的pH 7.2 3.7 2.2 7.5
沉淀完全时(c＝1.0×10－5 mol·L－1)的pH 8.7 4.7 3.2 9.0
(1)“碱浸”中NaOH的两个作用是溶解铝及其氧化物和________。为回收滤液①中的金属，可用稀硫酸将其调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式_________________________
_______________________________。
(2)“滤液②”中含有的主要金属离子有________和Fe3＋。
(3)“转化”中H2O2的作用是______________。
(4)根据表中数据，如果“转化”后的溶液中Ni2＋浓度为1.0 mol·L－1，则“调pH”应控制的pH范围是________________。
答案 (1)除去油脂 AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓ (2)Ni2＋、Fe2＋ (3)将Fe2＋氧化为Fe3＋ (4)3.2≤pH<6.2
解析 (4)Ni2＋完全沉淀时pH＝8.7，此时c(Ni2＋)＝1.0×10－5 mol·L－1，c(H＋)＝1.0×10－8.7 mol·L－1，则c(OH－)＝10－5.3 mol·L－1，Ksp[Ni(OH)2]＝c(Ni2＋)·c2(OH－)＝10－5×(10－5.3)2＝1.0×10－15.6，调pH的目的是使Fe3＋完全沉淀，而Ni2＋不沉淀，当Ni2＋开始沉淀时，c(OH－)＝＝ mol·L－1＝10－7.8 mol·L－1，c(H＋)＝10－6.2 mol·L－1，即pH＝6.2，由表可知，Fe3＋完全沉淀时的pH为3.2，因此“调pH”应控制的pH范围是3.2≤pH<6.2。
27．用软锰矿(主要成分为MnO2，含有SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgCO3等杂质)制备MnSO4·H2O的流程如图：
已知：
氢氧化物 开始沉淀时的pH 沉淀完全时的pH
Fe(OH)3 2.3 4.1
Al(OH)3 4.0 5.2
Fe(OH)2 7.5 9.7
Mn(OH)2 8.8 10.4
Mg(OH)2 10.4 12.4
回答下列问题：
(1)焙烧时，MnO2和Fe2O3在纤维素作用下分别转化为MnO、Fe3O4，则纤维素的作用是__________。
(2)酸浸时，浸出液的pH与锰的浸出率关系如图所示：
实际生产中，酸浸时控制硫酸的量不宜过多，使pH在2左右。请结合图示和制备硫酸锰晶体的流程，说明硫酸的量不宜过多的原因：__________________________________________
________________________________________。
(3)净化时，加入30% H2O2的目的是(用离子方程式表示)______________________________；加氨水，调pH为5.5的目的是__________________________________________。
答案 (1)作还原剂
(2)硫酸过多，锰的浸出率提高不大，而且在净化时会消耗更多的氨水，造成药品浪费
(3)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
使Al3＋和Fe3＋完全沉淀，防止Mn2＋沉淀
解析 由(1)中信息知，软锰矿(主要成分为MnO2，含有SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgCO3等杂质)中加入纤维素焙烧，MnO2和Fe2O3转化为MnO、Fe3O4，将所得烧渣“酸浸”，浸出液中含铁离子、亚铁离子、锰离子、铝离子、镁离子，加入30% H2O2将亚铁离子氧化为铁离子，并通过氨水调pH使Al3＋、Fe3＋完全沉淀。将净化液结晶分离获得MnSO4·H2O。
28．(2023·北京卷节选)以银锰精矿(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化锰矿(主要含MnO2)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。
已知：酸性条件下，MnO2的氧化性强于Fe3＋。
(1)“浸锰”过程是在H2SO4溶液中使矿石中的锰元素浸出，同时去除FeS2，有利于后续银的浸出：矿石中的银以Ag2S的形式残留于浸锰渣中。
在H2SO4溶液中，银锰精矿中的FeS2和氧化锰矿中的MnO2发生反应，则浸锰液中主要的金属阳离子有________。
(2)“浸银”时，使用过量FeCl3、HCl和CaCl2的混合液作为浸出剂，将Ag2S中的银以[AgCl2]－形式浸出。
①将“浸银”反应的离子方程式补充完整：
Fe3＋＋Ag2S＋________??________＋2[AgCl2]－＋S
②结合平衡移动原理，解释浸出剂中Cl－、H＋的作用：_________________________________
_____________________。
(3)“沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂。
①该步反应的离子方程式有____________________________________。
②一定温度下，Ag的沉淀率随反应时间的变化如图所示。解释t分钟后Ag的沉淀率逐渐减小的原因：________________________________________________________________。
答案 (1)Fe3＋、Mn2＋
(2)①2 4 Cl－ 2 Fe2＋ ②Cl－是为了与Ag2S电离出的Ag＋结合生成[AgCl2]－，使平衡正向移动，提高Ag2S的浸出率；H＋是为了抑制Fe3＋水解，防止生成Fe(OH)3沉淀
(3)①2[AgCl2]－＋Fe===Fe2＋＋2Ag＋4Cl－、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ ②Fe2＋被氧气氧化为Fe3＋，Fe3＋把Ag氧化为Ag＋
解析 (1)根据信息，在H2SO4溶液中二氧化锰可将Fe2＋氧化为Fe3＋，自身被还原为Mn2＋。
(3)①铁粉可将[AgCl2]－还原为单质银，过量的铁粉还可以与铁离子发生反应，因此离子方程式为2[AgCl2]－＋Fe===Fe2＋＋2Ag＋4Cl－和2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。②溶液中生成的Fe2＋会被空气中的氧气缓慢氧化为Fe3＋，Fe3＋把部分Ag氧化为Ag＋，因此t min后银的沉淀率逐渐降低。
29．某研究性学习小组探究FeSO4的化学性质和用途。回答下列问题：
(1)探究FeSO4溶液的酸碱性：取少量FeSO4固体，利用紫色石蕊溶液测定FeSO4溶液的酸碱性，必须选用的仪器有胶头滴管、药匙和________(填字母)。
A．玻璃棒 B．试管
C．天平 D．量筒
(2)利用如图装置探究FeSO4的稳定性。
①Ⅱ中有白色沉淀生成，小组成员结合理论分析，认为下列分解产物不可能的是________(填字母)。
A．Fe2O3、SO3、H2O
B．Fe2O3、SO2、SO3、H2O
C．FeO、Fe2O3、SO2、SO3、H2O
②Ⅲ中溴水是用来检验是否有SO2气体生成，若有SO2生成，溴水将褪色。实验中，观察到溴水褪色，据此推测FeSO4分解最有可能被氧化的元素是________。
③NaOH的作用是吸收SO2气体，请写出用过量NaOH溶液吸收SO2气体的化学方程式：____________________________________。
(3)证明FeSO4有较强的还原性，完成下表。
实验步骤 实验预期现象及结论
步骤一：取少量的FeSO4固体于试管中，加入一定量的水溶解 —
步骤二：滴加________溶液后，再滴入氯水 当溶液中出现________现象，则说明FeSO4有较强的还原性
(4)硫酸亚铁用途探究：缺铁性贫血往往口服硫酸亚铁，当用硫酸亚铁制成药片时，外层包有一层特殊的糖衣，其作用是__________________________。
答案 (1)B
(2)①A ②Fe ③2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O
(3)硫氰化钾 红色
(4)防止硫酸亚铁被氧化
30. 比亚迪采用磷酸亚铁锂技术的刀片电池，大幅度提高了电动汽车的续航里程。以硫铁矿(主要成分是FeS2，含少量Al2O3、SiO2和Fe3O4)为原料制备LiFePO4的流程如下：
已知几种金属离子沉淀的pH如表所示：
金属氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3
开始沉淀的pH 2.3 7.5 4.0
完全沉淀的pH 4.1 9.7 5.2
请回答下列问题：
(1)SO2分子的空间结构为________形。基态Fe原子的电子排布式为_________________。
(2)“还原”反应的离子方程式为__________________________。
(3)从平衡的角度解析加入FeO“除铝”的原因(结合离子方程式说明)___________________
_______________________________________________________________。
(4)流程中在“高温煅烧”条件下，由FePO4制备LiFePO4的化学方程式为__________________________________________________。
答案 (1)V 1s22s22p63s23p63d64s2或
[Ar]3d64s2
(2)FeS＋2Fe3＋===3Fe2＋＋S
(3)Al3＋在溶液中发生水解：Al3＋＋3H2O??Al(OH)3＋3H＋，加FeO发生反应FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O，氢离子浓度减小，平衡正向移动，Al3＋完全转化为Al(OH)3
(4)2FePO4＋Li2CO3＋H2C2O42LiFePO4＋H2O↑＋3CO2↑
解析 硫铁矿(主要成分是FeS2，含少量Al2O3、SiO2和Fe3O4)焙烧时FeS2转化为Fe2O3，SiO2不与稀硫酸反应，酸浸时滤渣1是SiO2，滤液中阳离子是Fe3＋、Al3＋、Fe2＋、H＋等，加入FeS将Fe3＋还原成Fe2＋，加入FeO调节pH使Al3＋转化成氢氧化铝沉淀从而除去铝离子，然后加入氧化剂，将Fe2＋氧化为Fe3＋，加入(NH4)2HPO4沉铁得到FePO4，加入Li2CO3和H2C2O4在高温下制得LiFePO4。
31．镀锌钢构件的酸洗废液中含有2.5 mol·L－1盐酸、50%FeCl2·4H2O和2%ZnCl2。实验室从酸洗废液中回收盐酸和FeCl2·4H2O的实验流程如下：
已知化合物的溶解度(g/100 g水)数据如下表：
物质 0 ℃ 10 ℃ 20 ℃ 30 ℃
FeCl2 49.7 59.0 62.5 66.7
ZnCl2 342 363 395 437
物质 40 ℃ 60 ℃ 80 ℃ 100 ℃
FeCl2 70.0 78.3 88.7 94.9
ZnCl2 452 488 541 614
回答下列问题：
Ⅰ.回收盐酸和FeCl2·4H2O粗产品
(1)操作1应选择________(填字母序号)。
A．水浴加热 B．油浴加热
C．投入沸石
(2)为了获得FeCl2·4H2O粗产品，应适时停止加热且留有少量残余液，这样做除了防止Fe2＋被氧化外，另一目的是____________________________；若留有残余液过多，会造成的不良后果是______________________________________________________________(答一条)。
Ⅱ.FeCl2·4H2O粗产品的重结晶
(3)检验FeCl2·4H2O粗产品中含有Fe3＋的操作方法是________________________________
______________________。
(4)重结晶前加入的物质X为________；操作2的名称是________。
Ⅲ.滴定亚铁离子，测定FeCl2·4H2O晶体纯度
准确称取a g重结晶后的FeCl2·4H2O晶体，溶于混酸中并定容至100 mL。移取三份25.00 mL溶液，加入指示剂，用K2Cr2O7标准溶液(c mol/L)滴定至终点，半分钟内不恢复原色，平均消耗标准溶液体积为V mL(此时Cl－不被氧化)。
(5)计算FeCl2·4H2O晶体的纯度为____________%(含a、c的代数式，化到最简)。
答案 (1)BC
(2)防止FeCl2·4H2O结晶水含量偏低 造成析出的FeCl2·4H2O晶体过少，甚至无晶体析出或盐酸回收不充分
(3)取少量粗产品样品，加入少量无氧水溶解，滴加KSCN溶液显红色
(4)铁粉 过滤、洗涤
(5)
解析 酸洗废液中含有盐酸、氯化亚铁和氯化锌，操作1为蒸馏，馏出液为HCl溶液，残余液中有氯化锌和氯化亚铁，冰水浴冷却抽滤得到氯化亚铁的粗产品，加入盐酸和Fe，加入盐酸防止FeCl2在重结晶过程中水解，加入Fe防止Fe2＋被氧化，操作2为过滤、洗涤，干燥最终得到氯化亚铁晶体。
(5)K2Cr2O7与亚铁离子反应离子方程式为6Fe2＋＋Cr2O＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O，消耗Cr2O的物质的量为cV×10－3 mol，则消耗Fe2＋的物质的量为6cV×10－3 mol，则a g样品中含有Fe2＋2.4cV×10－2 mol，则FeCl2·4H2O晶体的纯度为×100%＝
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