课练7 铁及其重要化合物
练
1．我国清代《本草纲目拾遗》中叙述了“铁线粉”：“粤中洋行有舶上铁丝，……日久起销，用刀刮其销，……，所刮下之销末，名铁线粉”。这里的“铁线粉”是指（ ）
A．Fe B．FeCl3
C．FeO D．Fe2O3
2．[2024·浙江诸暨开学校际联考]在岩层深处和海底中存在黄铁矿（FeS2），下列说法不正确的是（ ）
A．Fe元素位于周期表d区
B．Fe和S在加热条件下可制备FeS2
C．FeS2受氧气和水的长期作用，可转化为硫酸盐
D．工业上可用黄铁矿为原料来制备硫酸
3．铁及其化合物在生产、生活中应用广泛。下列铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是（ ）
A．Fe有导电性，可用于湿法炼铜
B．FeCl3有氧化性，可用于净水
C．Fe2O3呈红棕色，可用于制作颜料
D．K2FeO4易溶于水，可用于杀菌消毒
4．实验过程中不可能产生 Fe（OH）3 的是（ ）
A．蒸发 FeCl3 溶液
B．FeCl3 溶液中滴入氨水
C．将水蒸气通过灼热的铁
D．FeCl2 溶液中滴入 NaOH 溶液
5．下列离子方程式书写正确的是（ ）
A．铁与稀盐酸反应：Fe＋6H＋===Fe3＋＋3H2↑
B．氯气与氯化亚铁溶液反应：
Cl2＋Fe2＋===Fe3＋＋2Cl－
C．氯化铁溶液与铜反应：3Cu＋2Fe3＋===2Fe＋3Cu2＋
D.氯化铁溶液与硫化氢反应：
2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋
6．[人教必修第一册P66思考与讨论改编]用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验（部分夹持装置已略去），下列有关说法不正确的是（ ）
A．装置A的作用是为实验提供持续不断的水蒸气
B．装置B中反应的化学方程式是
2Fe＋3H2O（g）Fe2O3＋3H2
C．装置C中加入的固体干燥剂可能是碱石灰
D．点燃装置D处的气体前必须检验气体的纯度
7．下列说法正确的是（ ）
A．在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3＋，无Fe2＋
B．向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液，再滴加H2O2溶液，加入H2O2后溶液变成红色，说明Fe2＋既有氧化性又有还原性
C．某溶液中滴加K3[Fe（CN）6]溶液产生蓝色沉淀，原溶液中有Fe2＋，无Fe3＋
D．向FeCl3溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液显红色
练
8．[2023·浙江6月]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
9. 下列说法不正确的是（ ）
A．古壁画颜料中所用的铁红，其成分为Fe2O3[2023·新课标卷，7D]
B．硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀的原因：6FeSO4＋O2＋2H2O===2Fe2（SO4）3＋2Fe（OH）2↓[2023·全国乙卷，11A]
C．K3[Fe（CN）6]溶液滴入FeCl2溶液中发生反应：K＋＋Fe2＋＋[Fe（CN）6]3－===KFe[Fe（CN）6]↓[2023·湖南卷，5C]
D．取一定体积的两种试剂：①KSCN溶液、②FeCl3溶液进行反应，改变两种试剂的滴加顺序（试剂浓度均为0.1 mol·L－1），反应现象没有明显差别[2023·湖南卷，7D]
10．[2022·广东卷]为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3% NaCl溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是（ ）
A．加入AgNO3溶液产生沉淀
B．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C．加入KSCN溶液无红色出现
D．加入K3[Fe（CN）6]溶液无蓝色沉淀生成
11．[2022·湖南卷]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
12．[2021·广东卷]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
练
13．[2024·福州月考]如图所示装置可用来制取Fe（OH）2和观察Fe（OH）2在空气中被氧化时的颜色变化。提供的试剂为铁屑、6 mol/L H2SO4溶液、NaOH溶液。下列说法错误的是（ ）
A．装置B中盛有一定量的NaOH溶液，装置A中烧瓶内应预先加入的试剂是铁屑
B．实验开始时应先将活塞a关闭
C．生成Fe（OH）2的操作为关闭活塞a，将装置A中的溶液压入装置B中
D．取下装置B中的橡皮塞，使空气进入，沉淀颜色由白色变成灰绿色，最终变成红褐色
14．[2024·安徽淮北一模]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Fe（OH）2
B．R为铁单质，常温下遇浓硫酸发生钝化
C．N可用KSCN溶液检验
D．Fe3＋与强氧化剂在碱性条件下反应可以生成FeO
15．[2024·陕西咸阳泾阳期中]下列有关实验操作、现象和结论都正确的是（ ）
选项 实验操作 现象 结论
A 过量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反应后，滴入KSCN溶液 溶液 呈红色 稀HNO3将Fe氧化为Fe3＋
B 向A项所得溶液中加入少量酸性高锰酸钾溶液 紫色 褪去 可证明溶液中不含Fe3＋，可能含有Fe2＋
C Fe放入冷的浓硫酸中 无现象 铁不与浓硫酸反应
D 向硫酸亚铁溶液中加入氯水，再加入KSCN溶液 溶液变 为红色 不能说明硫酸亚铁溶液中存在Fe3＋
16.[2024·九省联考江西卷]配合物
[Fe3O（CH3COO）6（H2O）3]NO3的制备步骤如下：
Ⅰ.称取5.40 g CH3COONa，溶解于4.0 mL水中。
Ⅱ.称取6.00 g Fe（NO3）3，溶解于3.0 mL水中，80 ℃加热，得到砖红色溶液。
Ⅲ.将步骤Ⅱ配置的溶液加入到CH3COONa溶液中，加热搅拌约10 min。
Ⅳ.当溶液析出少量固体时，冷却，过滤，洗涤，烘干，称重。
下列说法错误的是（ ）
A．步骤Ⅱ中可使用水浴加热
B．步骤Ⅲ中为控制反应速率，应逐滴加入
C．步骤Ⅱ中Fe3＋发生了水解
D．步骤Ⅳ中为提高纯度，可用热水洗涤
一、选择题：本题共10小题，每小题只有一个选项符合题意。
1．沈括在《梦溪笔谈》中写道：“古人以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折。剑之钢者，刃多毁缺”，其中“剂钢”即合金钢，“柔铁”即熟铁，下列说法正确的是（ ）
A.“剂钢”是混合物，“柔铁”是纯净物
B．合金都由两种或两种以上的金属熔合而成
C.改变合金中某种元素的含量可制得不同性能的合金
D．“剂钢”和“柔铁”的强度、硬度和熔点均比纯铁的高
2．下列叙述正确的是（ ）
A．用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈
B．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClO
C．向饱和FeCl3溶液中滴加过量氨水，可制取Fe（OH）3胶体
D．将钝化后的铝条放入CuSO4溶液中无现象，说明铝的金属性弱于铜
3．下列有关铁及其化合物的说法正确的是（ ）
A．Fe（OH）2易被氧化成Fe（OH）3，说明稳定性：Fe（OH）2＜Fe（OH）3
B．铁是较活泼的金属，它与卤素单质（X2）反应的生成物均为FeX3
C．氢氧化铁与氢碘酸反应：
Fe（OH）3＋3HI===FeI3＋3H2O
D．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2
4．[2024·东莞调研]氯化铁是实验室中经常使用的物质，根据下列实验目的设计的实验方案正确的是（ ）
实验目的 实验方案
A 实验室配制FeCl3溶液 称量一定质量的氯化铁固体先溶于较浓的盐酸中，再加入蒸馏水稀释至所需浓度
B 检验配制的FeCl3溶液中是否含有Fe2＋ 向酸性高锰酸钾溶液中滴入少量氯化铁溶液，观察溶液颜色的变化
C 制备氢氧化铁胶体并鉴别氯化铁溶液与氢氧化铁胶体 煮沸少许饱和氯化铁溶液一段时间后，采用丁达尔现象鉴别所得物质和氯化铁溶液
D 验证铁离子的氧化性 向FeCl3溶液中先滴加一定量的NaF溶液，再滴加几滴KSCN溶液，未出现红色
5.已知：普通铁＋水蒸气铁的氧化物＋氢气，铁的氧化物＋氢气“引火铁”＋水蒸气，“引火铁”为颗粒很细、反应活性很高的铁粉。某实验小组使用普通铁粉、20%的盐酸及其他试剂制备“引火铁”，装置（铁架台、铁夹、铁网、陶土网、加热仪器等略去）如图所示。
关于上述装置和实验，下列分析错误的是（ ）
A．A、I中加入普通铁粉，G中可加入碱石灰
B．A中生成磁性氧化铁，E中生成“引火铁”
C．需要加热的仪器只有A、E
D．D用于收集氢气
6．太阳能是理想的能源，通过Fe3O4和FeO的热化学循环可以利用太阳能，其转化关系如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．过程Ⅰ的化学方程式为
2Fe3O46FeO＋O2↑
B．过程Ⅱ中每生成23.2 g Fe3O4转移0.3 mol电子
C．利用该过程可以降低环境中CO2的含量
D．该过程的总反应为CO2C＋O2
7．FeCO3与砂糖混用可以作补血剂，实验室里制备FeCO3的流程如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A.产品FeCO3在空气中高温分解可得到纯净的FeO
B．沉淀过程中有CO2气体放出
C．过滤操作的常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
D．可利用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质
8．[2024·合肥模拟]某研究小组利用如图装置探究SO2和Fe（NO3）3溶液的反应原理。下列说法错误的是（ ）
A．装置B中若产生白色沉淀，不能说明Fe3＋能将SO2氧化成SO
B．实验室中配制70%硫酸需要的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒
C．三颈烧瓶中通入N2的操作应在滴加浓硫酸之前，目的是排尽装置内的空气
D．装置C可能发生倒吸，但是能完全吸收反应产生的尾气
9．[2024·广东连州校际联考]资料显示：FeCl（亮黄色）只有在Cl－浓度较大的溶液中才能稳定存在，为了验证该事实，某实验小组取三份2 mL黄色的工业盐酸分别做了一系列实验，记录如下：
操作 现象
实验Ⅰ：直接滴加2滴KSCN溶液 无明显变化
实验Ⅱ：加10 mL蒸馏水稀释，后滴入2滴浓KSCN溶液 稀释后溶液几乎变为无色，加KSCN溶液显红色
实验Ⅲ：滴加2滴AgNO3饱和溶液 产生白色沉淀，溶液亮黄色消失
下列说法不正确的是（ ）
A．工业盐酸显黄色是因为其中混有FeCl
B．实验Ⅰ中，未检测到Fe3＋
C．实验Ⅲ中，AgNO3溶液稀释了样品是溶液亮黄色消失的主要原因
D．通过上述实验，可以证明FeCl只有在Cl－浓度较大的溶液中才能稳定存在
10．[2024·湖南六校联考]从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下：
下列说法正确的是 （ ）
A．试剂a是铁、试剂b是稀硫酸
B．操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同
C．试剂c是氯气，相应的反应为
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
D．用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2＋
二、非选择题：本题共3小题。
11．从化合价和物质类别两个视角认识元素及其化合物性质是重要的化学学习方式。图1是Fe及其化合物的化合价—物质类别二维图。
回答下列问题：
（1）工业上冶炼Fe常用的方法是 （填字母）。
a．电解法 b．还原法
c．热分解法 d．物理方法
（2）若图1中的F为硫酸盐，请写出由D生成F的离子方程式________________
________________________________________________________________________。
（3）图1中的B在潮湿的空气中很容易发生化合反应变成E，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）图1中的F与C在水溶液中的转化离子反应有：2Fe3＋＋2I－ 2Fe2＋＋I2，为了探究该反应存在一定的限度，某化学兴趣小组在试管中取10 mL 0.5 mol·L－1的KI溶液，再加入10 mL 0.2 mol·L－1的FeCl3溶液，振荡，使试管中的物质充分反应一段时间。为了达到实验目的，还需要再向试管中加入下列试剂中的 （填字母）。
A．淀粉溶液
B．KSCN溶液
C．CCl4
D．酸性高锰酸钾溶液
（5）用Fe可以去除水体中的NO（原理如图2）。若有1 mol NO转化为NH，则参加反应的Fe失去的电子的物质的量为 mol。
12．Ⅰ.铁是生产、生活及生命中的重要元素。
（1）血红蛋白（Hb）中的铁元素呈正二价，能与O2分子结合成氧合血红蛋白（HbO）从而有输送氧的能力。NaNO2因具有氧化性能使血红蛋白丧失与O2结合的能力。药品美蓝是其有效的解毒剂，解毒时美蓝发生 反应（填“氧化”或“还原”）。
（2）现有一瓶放置了一段时间的某浓度的FeCl2溶液，请设计实验检验其中是否含有Fe3＋________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）普通铁粉与水蒸气在高温下反应生成铁的某种氧化物和氢气，该氧化物和氢气在高温下发生逆反应得到“引火铁”。若一定量的普通铁粉和水蒸气在高温下反应生成44.8 L H2 （已换算到标准状况下），则转移电子数目为 （设NA为阿伏加德罗常数的值）；“引火铁” 是一种极细的铁粉，它在空气中可以自燃，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.化合物M是某种具有磁学性质的新型电子材料的主要成分，由两种元素组成。为了研究其组成，设计如下实验：
气体甲可使湿润红色石蕊试纸变蓝。请回答：
（1）M的化学式 ，气体甲的电子式 。
（2）白色沉淀乙在空气中变成红褐色沉淀丙的原因是（用化学方程式表示）________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）高温条件下，丁与甲反应生成两种单质和水，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
13．硫酸亚铁铵晶体[（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O]是分析化学中的重要试剂，是一种复盐，一般亚铁盐在空气中易被氧化，形成复盐后就比较稳定。与其他复盐一样，硫酸亚铁铵在水中的溶解度比组成它的每一种盐的溶解度都小，利用这一性质可以用等物质的量的（NH4）2SO4和FeSO4混合制备。请回答下列问题：
Ⅰ.硫酸亚铁铵晶体的制备
步骤一：称取3.0 g铁屑，加入15 mL 10%Na2CO3溶液，小火加热30分钟，过滤、洗涤、干燥、称量得固体m1 g。
步骤二：将步骤一中的m1 g固体转移至锥形瓶，加入15 mL 3 mol·L－1H2SO4，加热至不再有气体生成，趁热过滤，洗涤固体，将滤液和洗涤液合并后转移至蒸发皿中备用，准确称量剩余固体质量得m2 g。
步骤三：计算所得FeSO4的物质的量，计算等物质的量的（NH4）2SO4固体的质量，准确称取（NH4）2SO4。
步骤四：将（NH4）2SO4固体加入蒸发皿中，缓慢加热浓缩至表面出现结晶薄膜为止，放置冷却。
步骤五：经过一系列操作，最终得到较纯净的（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O。
（1）碱煮30分钟的目的是 。
（2）步骤二中的加热，最佳加热方式为 ，理由是 。
（3）关于步骤五中的一系列操作的相关表述，错误的是 （填字母）。
A．过滤时可使用玻璃棒搅拌的方式来缩短时间
B．过滤和洗涤的速度都要尽可能的快，可以减少产品的氧化
C．洗涤时使用无水乙醇既可以洗去晶体表面的杂质离子，又可以起到干燥的作用
D．所得的产品可以采取电热炉烘干的方式彻底干燥
Ⅱ.硫酸亚铁铵的分解
已知硫酸亚铁铵在不同温度下加热分解的产物不同。设计如图实验装置（夹持装置略去），在500℃时隔绝空气加热A中的硫酸亚铁铵至分解完全，确定分解产物的成分。
（4）B装置的作用是 。
（5）实验中，观察到C中无明显现象，D中有白色沉淀生成，可确定分解产物中的某种气体，写出D中发生反应的离子方程式： 。若去掉C，是否能得出同样结论，并解释其原因：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（6）A中固体完全分解后变为红棕色粉末，某同学设计实验验证固体残留物仅为Fe2O3而不含FeO。请填写表中的实验现象。
实验步骤 实验现象 结论
①取少量A中残留物于试管中，加入适量稀硫酸，充分振荡使其完全溶解；②将溶液分成两份，分别滴加高锰酸钾溶液、KSCN溶液 固体残留物 仅为Fe2O3
课练7 铁及其重要化合物
狂刷小题 夯基础
1．答案：D
解析：铁在空气中容易发生吸氧腐蚀，根据题意“舶上铁丝，……日久起销”，说明销是铁锈，铁锈的主要成分为Fe2O3，D项正确。
2．答案：B
解析：已知Fe是26号元素，位于元素周期表第4周期Ⅷ族，故Fe元素位于周期表d区，A正确；Fe和S在加热条件下生成FeS，而不是FeS2，B错误；FeS2受氧气和水的长期作用，可被氧气氧化，转化为硫酸盐，C正确；由反应方程式可知，4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2，2SO2＋O22SO3，SO3＋H2O===H2SO4，故工业上可用黄铁矿为原料来制备硫酸，D正确。
3．答案：C
解析：铁可用于湿法炼铜：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，是因为铁的还原性大于铜，与Fe有导电性无关，故不选A；FeCl3可用于净水，是因为Fe3＋水解生成的氢氧化铁胶体能吸附水中的悬浮杂质，与FeCl3的氧化性无关，故不选B；Fe2O3呈红棕色，可用于制作红色颜料，故选C；K2FeO4可用于杀菌消毒，是因为K2FeO4具有强氧化性，与K2FeO4的溶解性无关，故不选D。
4．答案：C
解析：蒸发 FeCl3 溶液，铁离子水解生成氢氧化铁，故A不符合题意；FeCl3 溶液中滴入氨水生成氢氧化铁和氯化铵，故B不符合题意；将水蒸气通过灼热的铁生成四氧化三铁和氢气，故C符合题意；FeCl2 溶液中滴入 NaOH 溶液生成氢氧化亚铁和氯化钠，氢氧化亚铁遇到氧气被氧化成氢氧化铁，故D不符合题意。
5．答案：D
解析：铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，故A错误；氯气与氯化亚铁溶液反应生成氯化铁，离子方程式为Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－，故B错误；氯化铁溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁，离子方程式为Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋，故C错误。
6．答案：B
解析：装置A将液态H2O转化为气态，与装置B中的铁粉在高温下发生反应，A项正确；铁与H2O（g）在高温下发生反应生成Fe3O4和H2，反应的化学方程式为3Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H2，B项错误；因生成的H2中含有较多的水蒸气，故需要用碱石灰等不与H2反应的干燥剂进行干燥，C项正确；不纯的H2在点燃时可能会发生爆炸，故在点燃H2前必须检验其纯度，D项正确。
7．答案：D
解析：在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中一定有Fe3＋，但不能确定是否含有Fe2＋，A项错误。Fe2＋遇KSCN溶液不会出现红色，但加入H2O2后，Fe2＋被氧化为Fe3＋，出现红色，实验只能证明Fe2＋具有还原性，B项错误。Fe2＋遇K3[Fe（CN）6]溶液能够产生蓝色沉淀，因此原溶液中一定含有Fe2＋，但是否含有Fe3＋无法确定，若要确定Fe3＋的存在，则需要向溶液中加入KSCN溶液，观察溶液是否变为红色，C项错误。
8．答案：A
解析：氯化铁能完全电离出铁离子和氯离子，属于强电解质，A错误；氯化铁溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁，可用来蚀刻铜板，B正确；氯气具有强氧化性，氯气与铁单质加热生成氯化铁，C正确；向沸水中滴加饱和氯化铁溶液，继续加热呈红褐色，铁离子发生水解反应可得到氢氧化铁胶体，D正确。
9．答案：B
解析：Fe2O3为红色，常被用作红色颜料，俗称铁红，A正确；溶液呈棕黄色是因为有Fe3＋，有浑浊是产生了Fe（OH）3，因为硫酸亚铁久置后易被氧气氧化，化学方程式为： 12FeSO4＋3O2＋6H2O===4Fe2（SO4）3＋4Fe（OH）3↓，B错误；K3[Fe（CN）6]用来鉴别Fe2＋生成滕氏蓝沉淀，反应的离子方程式为K＋＋Fe2＋＋[Fe（CN）6]3－===KFe[Fe（CN）6]↓，C正确；向KSCN溶液中滴加FeCl3溶液，溶液立即变为血红色；向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液同样立即变为血红色，因此，改变两种试剂的滴加顺序后反应现象没有明显差别，D正确。
10．答案：D
解析：若铁片被腐蚀，则溶液中含有Fe2＋，在溶液中加入K3[Fe（CN）6]溶液，反应生成蓝色的KFe[Fe（CN）6]沉淀，D项正确；A项只能检验溶液中含有Cl－，B项只能检验溶液中无强氧化性物质，C项只能检验溶液中无Fe3＋，三者均不能说明铁片没有被腐蚀。
11．答案：D
解析：实验①中煮沸后溶液变红褐色[Fe（OH）3胶体]，说明加热促进Fe3＋水解反应，A项正确；实验②中溶液变红褐色，说明生成了Fe（OH）3胶体，Fe3＋发生了水解反应，滴加K3[Fe（CN）6]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中存在Fe2＋，Fe3＋发生了还原反应，B项正确；实验③中溶液变红褐色，说明Fe3＋发生了水解反应，滴加K3[Fe（CN）6]溶液，无蓝色沉淀生成，说明Fe3＋没有发生还原反应，C项正确；实验①中煮沸后溶液变红褐色，实验③中溶液直接变红褐色，说明SO对Fe3＋的水解反应有影响，D项错误。
12．答案：C
解析：由题图可知，a为Fe，b中含有Fe2＋，c为Fe（OH）2，d为Fe（OH）3，e中含有Fe3＋。Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，a可与e反应生成b，A推断合理；Fe2＋既可以被氧化为Fe3＋，也可以被还原为Fe，B推断合理；可将饱和的Fe3＋溶液加入沸水中制得Fe（OH）3胶体，而不是浓碱液中，C推断不合理；可存在Fe2＋Fe（OH）2Fe（OH）3Fe3＋Fe2＋的循环转化关系，D推断合理。
13．答案：B
解析：制取FeSO4需要铁屑和稀硫酸，所以装置A中烧瓶内应预先加入铁屑，装置B中应盛放NaOH溶液，A项正确；实验开始时要先排尽装置内的空气，应先打开活塞a，B项错误；装置内的空气排尽后，关闭活塞a，装置A中压强逐渐增大，将FeSO4溶液压入装置B中，与NaOH溶液反应生成Fe（OH）2，C项正确；白色的Fe（OH）2不稳定，容易被溶解在溶液中的O2氧化，变为灰绿色，最终变成红褐色的Fe（OH）3，D项正确。
14．答案：C
解析：M中Fe元素为＋2价，且电荷数为0，可能是Fe（OH）2，故A正确；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正确；N中Fe元素为＋2价，且电荷数为＋2，为Fe2＋，Fe2＋不能用KSCN溶液检验，故C错误；FeO中Fe元素为＋6价，FeO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FeO，故D正确。
15．答案：D
解析：铁粉过量时，生成的Fe3＋会被还原为Fe2＋，滴入KSCN溶液后，不会变红，A项错误；向溶液中加入少量酸性高锰酸钾溶液，紫色褪色只能说明可能含有Fe2＋，并不能确定是否含有Fe3＋，B项错误；Fe在冷的浓硫酸中会发生钝化，表面生成致密的氧化膜，阻止反应继续进行，钝化过程也属于化学反应，C项错误；氯水具有强氧化性，会将Fe2＋氧化为Fe3＋，该现象无法说明FeSO4溶液中存在Fe3＋，D项正确。
16．答案：D
解析：步骤Ⅱ需加热到80 ℃，水的最高温度是100 ℃，可以使用水浴加热，故A正确；步骤Ⅲ中逐滴加入溶液可以控制反应速率，故B正确；步骤Ⅱ中溶液呈砖红色，说明少量铁离子发生水解生成氢氧化铁，故C正确；步骤Ⅳ中用热水洗涤会使产物溶于水，无法得到固体配合物，故D错误。
综合测评 提能力
1．答案：C
解析：“剂钢”“柔铁”均是铁的合金，均为混合物，A错误；合金是指在一种金属中加热熔合其他金属或非金属而形成的具有金属特性的物质，因此合金中可能含有非金属，B错误；合金的性质与合金的原料配比以及制造工艺有关，所以改变原料的配比、变更制造合金的工艺，都可以制得具有不同性能的合金，C正确；“剂钢”和“柔铁”均是铁的合金，其硬度比纯铁的大，熔点比纯铁的低，D错误。
2．答案：A
解析：锡、铁和电解质溶液构成原电池，铁作负极而易被腐蚀，所以用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈，故A正确。向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有氯气，氧化了亚铁离子，故B错误。Fe（OH）3胶体的制备：将饱和氯化铁溶液逐滴滴加到沸水中至得到红褐色液体，即为Fe（OH）3胶体，故C错误。将钝化后的铝条放入CuSO4溶液中无现象，是因为铝条表面的氧化铝不与硫酸铜反应，不是说明铝的金属性弱于铜，故D错误。
3．答案：A
解析：Fe（OH）2具有还原性，易被氧化生成稳定的Fe（OH）3，说明稳定性：Fe（OH）2＜Fe（OH）3，故A正确；碘的氧化性较弱，铁与碘反应生成FeI2，故B错误；Fe3＋具有较强的氧化性，可与I－发生氧化还原反应，生成亚铁离子和碘，故C错误；铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2，故D错误。
4．答案：A
解析：配制FeCl3溶液时加入HCl抑制水解，A正确；酸性高锰酸钾溶液也可以氧化Cl－，B错误；制备氢氧化铁胶体，向沸腾的蒸馏水中逐滴加入1～2 mL饱和氯化铁溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热，C错误；F－与Fe3＋反应生成更为稳定的无色FeF，滴入SCN－后，Fe3＋无法与SCN－结合，与氧化性无关，D错误。
5．答案：C
解析：根据两套装置中各仪器的功能，可以判断出A中放置普通铁粉，B中放一定体积的水，持续加热提供水蒸气，C是安全瓶，用于防倒吸，D是利用排水集气法收集氢气。E中反应物为A中生成的四氧化三铁，I中放置普通铁粉，通过分液漏斗加入一定体积的盐酸制备H2，从I中逸出的气体中含有挥发出的氯化氢，经过G（内有碱石灰）除杂干燥后得到纯净的氢气，氢气进入E中和Fe3O4在一定温度下进行反应，得到“引火铁”，剩余的氢气在F处进行收集或其他处理。
6．答案：B
解析：过程Ⅰ为在太阳能、>2 300 K条件下，Fe3O4分解为O2和FeO，化学方程式为2Fe3O46FeO＋O2↑，A正确； 过程Ⅱ为6FeO＋CO22Fe3O4＋C，每生成23.2 g（即0.1 mol）Fe3O4，转移0.2 mol电子，B错误；由图知，该过程中Fe3O4和FeO相互转化，而二氧化碳被消耗，生成了碳和氧气，故利用该过程可以降低环境中CO2的含量，C正确；由过程Ⅰ、过程Ⅱ的反应知，该过程的总反应为CO2C＋O2，D正确。
7．答案：A
解析：FeCO3中的＋2价的铁在高温时会被空气中的氧气氧化。
8．答案：D
解析：Fe3＋具有氧化性，可将二氧化硫氧化成硫酸根，本身被还原成二价铁，反应的离子方程式是SO2＋2Fe3＋＋Ba2＋＋2H2O===BaSO4↓＋2Fe2＋＋4H＋，在酸性条件下SO2与NO反应也能生成SO，出现白色沉淀，装置B中若产生白色沉淀，不能说明Fe3＋能将SO2氧化成SO，故A正确；配制70%硫酸溶液的操作是浓硫酸加入水中稀释，需要的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒，故B正确；为排除空气对实验的干扰，滴加浓硫酸之前应先通入氮气，目的是排尽装置内的空气，故C正确；导气管直接插入溶液可能会引起装置中的压强变化较大，发生倒吸，反应生成的气体可能会有NO，不能被氢氧化钠溶液吸收，故D错误。
9．答案：C
解析：FeCl（亮黄色）只有在Cl－浓度较大的溶液中才能稳定存在，则工业盐酸显黄色是因为其中混有FeCl，故A正确；KSCN溶液为检验铁离子的特征试剂，由操作和现象可知，实验Ⅰ中，未检测到Fe3＋，故B正确；AgNO3溶液与氯离子反应，使FeCl转化为铁离子，稀释不是主要原因，故C错误；稀释或滴AgNO3饱和溶液均使Cl－浓度降低，可证明FeCl只有在Cl－浓度较大的溶液中才能稳定存在，故D正确。
10．答案：C
解析：根据工业废液的成分和制得氯化铁晶体对流程进行如下梳理：
试剂b若为硫酸，则会引入SO杂质离子，A项错误；操作I和操作Ⅱ是过滤，操作Ⅲ为在HCl氛围中蒸发浓缩、冷却结晶，所用仪器不同，B项错误；滤液Z和X中均含有氯化亚铁，因此试剂c为氯气，氯气可将溶液中的Fe2＋氧化为Fe3＋，C项正确；亚铁离子、氯离子都可以被酸性高锰酸钾溶液氧化而使溶液褪色，因此不能用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有亚铁离子，D项错误。
11．答案：（1）b
（2）Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
（3）4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3
（4）B （5）8
12．答案：Ⅰ.（1）氧化 （2）取少量待测液，滴加KSCN溶液，若溶液呈血红色，说明原溶液中有Fe3＋，反之则没有 （3）4NA “引火铁”表面积大，加快了与氧气反应的速率
解析：Ⅰ.（1）NaNO2因具有氧化性能使血红蛋白丧失与O2结合的能力，原因是氧化了血红蛋白中的二价铁，药品美蓝是其有效的解毒剂，这说明该物质具有还原性，解毒时发生氧化反应。（2）一般用硫氰化钾溶液检验铁离子，操作过程：取少量待测液，滴加KSCN溶液，若溶液呈血红色，说明原溶液中有Fe3＋，反之则没有。（3）标准状况下44.8 L H2的物质的量为2 mol，反应转移的电子数目为2×2×NA＝4NA；“引火铁”表面积大，加快了与氧气反应的速率，因此在空气中可以自燃。Ⅱ.气体甲可使湿润红色石蕊试纸变蓝，为氨气，说明化合物M中含有氮元素；白色沉淀乙→红褐色沉淀丙，说明化合物M中含有铁元素；红褐色沉淀丙→固体丁（14.40 g），固体丁为氧化铁，根据原子守恒计算化学式。
（1）根据以上分析可知，M由铁、氮两种元素组成，氧化铁质量为14.40 g，则铁元素的质量为14.40×＝10.08 g，氮元素质量为10.71－10.08＝0.63 g，铁、氮两种原子的个数之比为∶＝4∶1，所以M的化学式为Fe4N；甲为NH3，属于共价化合物，其电子式为。（2）白色沉淀乙是氢氧化亚铁，在空气中被氧气氧化为红褐色氢氧化铁，反应的化学方程式：4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3。（3）高温条件下，氧化铁与氨气反应生成铁、氮气和水，反应的化学方程式为Fe2O3＋2NH32Fe＋N2＋3H2O。
13．答案：（1）除去铁屑表面的油污
（2）水浴加热 反应有氢气生成，不能用明火直接加热
（3）AD （4）检验产物中是否有水生成
（5）SO2＋H2O2＋Ba2＋===BaSO4↓＋2H＋ 否，若产物中有SO3，也有白色沉淀生成
（6）加入高锰酸钾溶液的一份中，溶液不褪色；加入KSCN溶液的一份中，溶液变红色
解析：（1）碳酸钠是强碱弱酸盐，碳酸根离子在溶液中水解使溶液呈碱性，水解反应为吸热反应，加热时，水解平衡向正反应方向移动，溶液中氢氧根离子浓度增大，除去铁屑表面油污的能力增强。（2）步骤二发生的反应为铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，若用明火直接加热，反应生成的氢气与空气中的氧气遇明火可能发生爆炸，应选用水浴加热。（3）过滤时不能使用玻璃棒搅拌，否则玻璃棒将滤纸损坏会影响过滤效果，故A错误；亚铁离子具有还原性，易被空气中的氧气氧化，所以过滤和洗涤的速度都要尽可能的快，减少产品的氧化，故B正确；洗涤时使用无水乙醇既可以洗去晶体表面的杂质离子，又可以在其挥发时带走晶体表面的水，起到干燥的作用，故C正确；若所得的产品采取电热炉烘干的方式彻底干燥会使晶体脱去结晶水，也会使晶体发生分解导致产品变质，故D错误。（5）实验中，观察到C中无明显现象，D中有白色沉淀生成，说明硫酸亚铁铵受热分解生成二氧化硫，没有生成三氧化硫，D中生成白色沉淀的反应为二氧化硫与过氧化氢和氯化钡混合溶液反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，反应的离子方程式为SO2＋H2O2＋Ba2＋===BaSO4↓＋2H＋；若去掉C，不能确定生成的气体中存在二氧化硫，因为三氧化硫与混合溶液中的氯化钡反应也能生成硫酸钡白色沉淀。（6）若固体残留物中只有氧化铁，氧化铁溶于稀硫酸生成硫酸铁，分别滴加高锰酸钾溶液、硫氰化钾溶液可观察到的实验现象为加入高锰酸钾溶液的一份中，溶液不褪色，加入硫氰化钾溶液的一份中，溶液变红色。
