【解析】2023年高考真题变式分类汇编：铁及其化合物的性质实验

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2023年高考真题变式分类汇编：铁及其化合物的性质实验

一、选择题

1．（2023·保定模拟）某实验小组要定量探究铁锈蚀的因素，设计如图所示实验装置，检查气密性，将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶，时刻，加入2mL饱和氯化钠溶液后，再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据。下列说法错误的是

A．铁发生锈蚀的反应是放热反应

B．温度降低是因为反应速率减慢了

C．BC段压强减小是因为铁和氧气直接反应生成了氧化铁

D．压强变大是因为发生了铁的析氢腐蚀

2．（2022·潍坊模拟）下列做法或实验(图中部分夹持略)，不能达到目的的是（）

防止铁管道被腐蚀检验产生的SO2模拟侯氏制碱法：a先通入NH3，b中再通入CO2，c放蘸有稀硫酸的脱脂棉测量气体体积时，减少误差

ABCD

A．AB．BC．CD．D

3．（2022·西城模拟）某小组对FeCl3溶液与Cu粉混合后再加KSCN溶液的实验进行如下研究。

①向2mL0.1mol/LFeCl3溶液中加入过量Cu粉，充分反应后，溶液变蓝。2天后，溶液变为浅蓝色，有白色不溶物生成。

②取①中浅蓝色的上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，出现白色浑浊。振荡后白色浑浊物增多，红色褪去。经检验，白色不溶物是CuSCN。

③向2mL0.1mol/LCuSO4溶液中滴加KSCN溶液，未观察到白色浑浊。放置24小时后，出现白色不溶物。

已知：CuCl和CuSCN均为白色不溶固体

下列说法不正确的是（）

A．①中产生白色不溶物的可能原因是Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl↓

B．由③可知②中白色浑浊不是Cu2+与SCN-直接反应生成的

C．②中红色褪去的原因是Fe3+被完全消耗了

D．实验表明：Ksp(CuSCN)＜Ksp(CuCl)

4．（2023·南京模拟）室温下，通过下列实验探究FeCl3水解反应［FeCl3(黄色)＋3H2OFe(OH)3(红褐色)＋3HCl]的条件。

实验序号实验操作实验现象

1将FeCl3溶液加热片刻溶液颜色变深

2向FeCl3溶液中通入少量HCl气体溶液颜色变浅

3向FeCl3溶液中加入少量(NH4)2SO4固体溶液颜色变浅

4向FeCl3溶液中加入少量NaHCO3固体产生红褐色沉淀，溶液中出现大量气泡

下列有关说法正确的是()

A．实验1得到的溶液中有c(Cl-)>c(Fe3+)>c(OH-)>c(H+)

B．实验2中FeCl3水解反应的化学平衡常数变小

C．实验3得到的溶液中有3c(Fe3+)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(Cl-)+c(OH-)

D．实验4中反应的离子方程式为Fe3+++H2O=Fe(OH)3↓+CO2↑

5．（2023·珠海模拟）下列关于物质的性质和应用的说法正确的是（）

A．绿矾的化学式为FeSO4·7H2O，可用作补血剂

B．从铝土矿中获得氧化铝再制得氯化铝固体，电解熔融的氯化铝得到铝

C．泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸钠和硫酸铝

D．用Na2S作还原剂，除去水中的Cu2+和Hg2+

6．（2023·梅州模拟）硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)，下列说法错误的是（）

A．碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体，可用作净水剂

B．为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行

C．可用铁氰化钾溶液检验是否被氧化

D．溶解度受温度的影响较大

7．（2023·梅州模拟）高铁酸钾()是一种优良的水处理剂。25℃，其水溶液中加酸或碱改变溶液的pH时，含铁粒子的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示[已知]。下列说法正确的是（）

A．K2FeO4、H2FeO4都属于强电解质

B．25℃，的平衡常数K＞100

C．A、C两点对应溶液中水的电离程度：C＜A

D．由B点数据可知，H2FeO4的第一步电离常数

8．（2023·揭阳模拟）下列有关溶液的叙述中，正确的是()

A．蒸干该溶液可以得到无水固体

B．往该溶液中加入少量锌粉，可置换出铁单质

C．该溶液中，、、、可以大量共存

D．向该溶液中加入溶液，反应的离子方程式为

9．（2023·奉贤模拟）研究表明N2O与CO在Fe+作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，下列说法错误的是（）

A．反应总过程是放热的

B．Fe+作为催化剂改变了反应途径，提高了反应速率

C．Fe++N2O→FeO++N2、FeO++CO→Fe++CO2两步反应均为放热反应

D．若反应在恒容密闭容器中进行，温度越高，反应速率一定越快

10．（2023·崇明模拟）如图所示，硫酸铁与M、N、P、Q反应产生不同的现象。则各符号对应的试剂错误的是（）

A．M：硫氰化钾溶液B．N：铁粉

C．P：氢氧化钡溶液D．Q：氨水

11．（2023·崇明模拟）亚硝酸亚铁Fe(NO2)2易分解，若分解产物之一是红色粉末Fe2O3，则另一分解产物可能是（）

A．NOB．N2O3C．NO2D．N2O5

12．（2023·榆林模拟）下列实验中，依据实验操作及现象得出的结论正确的是（）

选项操作现象结论

A向3mL0.1mol/L的AgNO3溶液中先加入4—5滴0.1mol/L的NaCl溶液，再滴加4—5滴0.1mol/L的NaI溶液先出现白色沉淀后出现黄色沉淀Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)

B将某气体通入品红溶液品红溶液褪色该气体是SO2

C用pH计测定等浓度的Na2CO3和NaClO溶液的pH后者pH比前者的小非金属性：Cl＞C

D将铜粉加入1.0mol/LFe2(SO4)3溶液中溶液变蓝氧化性Fe3＋>Cu2＋

A．AB．BC．CD．D

13．（2023·浦东模拟）铁及其化合物与生产生活密切相关。下列说法错误的是（）

A．可用铁制槽车装运浓H2SO4B．不锈钢就是铁碳合金

C．FeCl3可以用作净水剂D．铁可用于制作磁性材料

14．（2023高一下·河南期末）下图所示的实验或操作中，能达到实验目的的是（）

制备氢氧化亚铁测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数(杂质不与酸作用)排水法收集H2钾的焰色试验

ABCD

A．AB．BC．CD．D

15．（2023高三上·汕尾期末）科学探究与创新意识是重要的化学学科核心素养。下列实验操作与类比均合理的一项是（）

选项实验操作类比

A电解CuSO4溶液可以得到Cu单质电解Al2(SO4)3溶液可以制备Al单质

BFe在常温下遇到浓硫酸钝化Mg在常温下遇到浓硫酸也会纯化

CCCl4可以萃取碘水中的I2CCl4可以萃取溴水中的Br2

D往NaHCO3溶液中滴入酚酞溶液，溶液变红NaHSO4溶液也能使酚酞溶液变红

A．AB．BC．CD．D

16．（2023高二下·徐州期末）下列有关实验装置的说法正确的是（）

A．用图甲装置可测定溶液的浓度

B．用图乙装置可探究温度对平衡体系的影响

C．用图丙装置可制得消毒剂同时减少的逸出

D．用图丁装置可验证铁钉发生了析氢腐蚀

二、多选题

17．（2023高二下·乐安期末）Fe为过渡金属元素，在工业生产中具有重要的用途。已知NO能被溶液吸收生成配合物，该配合物的中心离子的最外层电子数与配体提供的电子总数之和为26。下列有关说法正确的是

A．该配合物的化学式为

B．1mol该配合物与足量溶液反应可生成1mol沉淀

C．该配合物中所含非金属元素均位于元素周期表p区

D．该配合物中阳离子呈正八面体结构，阴离子呈正四面体结构

三、非选择题

18．（2023·新课标Ⅱ卷）某班同学用如下实验探究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0.1mol/L的溶液．在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是．

（2）甲组同学取2mLFeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，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溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是．

（4）丙组同学取10mL0.1molL﹣1KI溶液，加入6mL0.1molL﹣1FeCl3溶液混合．分别取2mL此溶液于3支试管中进行如下实验：

①第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；

②第二支试管中加入1滴K3[Fe（CN）6]溶液，生成蓝色沉淀；

③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红．

实验②检验的离子是（填离子符号）；实验①和③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）．

19．（2023·北京）用零价铁（Fe）去除水体中的硝酸盐（NO3﹣）已成为环境修复研究的热点之一．

（1）Fe还原水体中NO3﹣的反应原理如图1所示．

①作负极的物质是．

②正极的电极反应式是．

（2）将足量铁粉投入水体中，经24小时测定NO3﹣的去除率和pH，结果如下：

初始pHpH=2.5pH=4.5

NO3﹣的去除率接近100%＜50%

24小时pH接近中性接近中性

铁的最终物质形态

pH=4.5时，NO3﹣的去除率低．其原因是．

（3）实验发现：在初始pH=4.5的水体中投入足量铁粉的同时，补充一定量的Fe2+可以明显提高NO3﹣的去除率．对Fe2+的作用提出两种假设：

Ⅰ．Fe2+直接还原NO3﹣；

Ⅱ．Fe2+破坏FeO（OH）氧化层．

①做对比实验，结果如图2所示，可得到的结论是．

②同位素示踪法证实Fe2+能与FeO（OH）反应生成Fe3O4．结合该反应的离子方程式，解释加入Fe2+提高NO3﹣去除率的原因：．

（4）其他条件与（2）相同，经1小时测定NO3﹣的去除率和pH，结果如表：

初始pHpH=2.5pH=4.5

NO3﹣的去除率约10%约3%

1小时pH接近中性接近中性

与（2）中数据对比，解释（2）中初始pH不同时，NO3﹣去除率和铁的最终物质形态不同的原因：．

20．（2022·宝山模拟）绿矾(FeSO4·7H2O)是一种重要的食品和饲料添加剂。某化学兴趣小组用废铁屑为原科与稀硫酸反应制备绿矾。

（1）将5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中，加热数分钟，除去废铁屑上的油污，过滤，然后将废铁屑用水洗涤2~3遍，其中加热的作用是。

（2）向洗涤过的废铁屑中加入适量稀硫酸，控制温度在50~80℃之间至反应完全(铁屑有剩余)，发生反应的离子方程式为。如果加入过量的稀硫酸是否可以，说出你的理由。

（3）趁热过滤，将滤液转入到密闭容器中，静置、冷却结晶，待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水洗涤2~3次，干燥，得到绿矾。请分析用少量冰水洗涤晶体的目的。

（4）为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重，质量为m1。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，质量为m2.按下图连接好装置进行实验。

操作步骤如下：

a.打开K1和K2，缓缓通入N2；

b.点燃酒精灯，加热：

c.熄灭酒精灯；

d.冷却到室温；

e.关闭K1和K2；

f.称量A。

重复上述操作步骤，直至A恒重(固体为FeSO4)，质量为m3。

①仪器B的名称是。整个过程中持续通入N2的目的是。

②根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x=(列式表示)。若实验时按b、a次序操作，则x(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

21．（2022·长宁模拟）硫酸亚铁晶体在医药上作补血剂。工业上用废铁生产的一种流程如下图所示：

（1）步骤I中除铁和硫酸、铁锈和硫酸反应外，还有一个反应的化学方程式为：步骤I加入稀硫酸的量不能过量的原因是；步骤II加入稀硫酸的目的是。

（2）证明步骤(1)滤液中只含有的方法：取样，先滴加溶液，无明显现象，再滴加；该过程的现象为：。

（3）步骤III从硫酸亚铁溶液中获得硫酸亚铁晶体的实验操作为、、过滤、冰水洗涤、烘干。烘干操作需在低温条件下进行，原因是。

（4）取隔绝空气加热至不同温度，剩余固体的质量变化如下图所示。

分析数据，写出残留物的化学式；时固体物质发生反应的化学方程式是，做出这一判断的依据是。

22．（2023·宁波模拟）某实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)，并探究其性质。

已知：K2FeO4为紫色固体，微溶于KOH溶液中呈紫色溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生O2，在碱性溶液中较稳定。

（1）Ⅰ.制备K2FeO4(夹持装置略)

装置A为氯气发生装置，装置C中得到紫色固体和溶液。请写出C中由Cl2参加反应生成高铁酸钾的化学方程式。

（2）将装置C中所得混合物进行抽滤，请选择合适的操作并排序。

a.倾析法转移溶液

b.转移固体至漏斗

c.使用玻璃砂漏斗

d.开大抽气装置水龙头

e.关闭抽气装置水龙头

f.断开抽气泵和吸滤瓶之间的橡皮管

g.选择比布氏漏斗内径略小又能将全部小孔盖住的滤纸

h.用蒸馏水润湿滤纸，微开水龙头，使滤纸与漏斗瓷板紧贴

（3）Ⅱ.探究K2FeO4的性质

取装置C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，经检验气体中含有Cl2。为证明是否K2FeO4氧化了Cl-而产生Cl2，设计以下方案：

①用KOH溶液充分洗涤装置C中所得固体

②再用KOH溶液将固体K2FeO4溶出，得到紫色溶液a取少量a，滴加盐酸，有Cl2产生。该方案可证明K2FeO4氧化了Cl-，①中用KOH溶液洗涤的目的是。

（4）资料表明，酸性溶液中的氧化性FeO>MnO。验证实验如下：将溶液a滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中，振荡后溶液呈浅紫色，该现象可证明氧化性FeO>MnO。请说明理由。

（5）Ⅲ.K2FeO4产品纯度的测定

准确称取3.00gK2FeO4样品于锥形瓶中，加入足量KOH溶液和50.00mL0.4200molL-1Na3AsO3溶液，充分反应后加入稀硫酸酸化，用0.1000molL-1KBrO3标准溶液滴定剩余的Na3AsO3溶液，恰好完全反应时消耗KBrO3标准溶液的体积为20.00mL。(K2FeO4摩尔质量为198gmolL-1)

已知测定过程中发生的反应有：

FeO+AsO+H2O→Fe(OH)3+AsO+OH-(未配平)

AsO+BrO→AsO+Br-(未配平)

样品中K2FeO4的质量分数为(保留三位有效数字，杂质不参与化学反应)。

23．（2023·南京模拟）工业上可用红土镍矿(主要成分为NiO、FeO、Fe2O3)制备镍并回收副产物黄铵铁矾［(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12]的工艺流程如下。

（1）“初步沉铁”中，向酸浸后的溶液中通入NH3调节溶液的pH至1.5左右，溶液温度保持80℃左右，鼓入空气，一段时间后沉淀出黄铵铁矾。鼓入的“空气”的作用是。

（2）“深度沉铁”中，通入NH3调节溶液pH，溶液温度保持65℃左右，加入H2O2溶液，反应1h后黄铵铁矾沉淀趋于完全。

①溶液中Fe3+转化为黄铵铁矾的离子方程式为。

②溶液中c(H2O2)随时间t的变化关系如图所示，反应开始10~20min内c(H2O2)迅速减小，其原因是。

（3）“深度沉铁”时溶液保持的温度比“初步沉铁”时溶液保持的温度低，其原因是。

（4）已知几种金属离子的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示(金属离子的起始浓度0.1mol·L-1)。

金属离子的氢氧化物Ni(OH)2Fe(OH)3黄铵铁矾

开始沉淀pH7.12.71.3

沉淀完全pH9.23.72.3

“深度沉铁”中通入NH3调节溶液pH的范围是。

24．（2023·惠州模拟）草酸()及其化合物广泛分布于动植物体中。

Ⅰ.某实验小组分别用水煮检验法和灼烧检验法对菠菜中的铁元素(主要以难溶的形式存在)进行检测。实验如下：

a．水煮检验法：

b．灼烧检验法：

（1）灼烧菠菜时应将其放在(填仪器名称)中加热。

（2）溶液A中未能检测出的可能原因是；

（3）取溶液B，先滴加溶液、再滴加溶液。溶液呈红色；用离子方程式表示的作用：。

（4）甲同学取少量溶液B，滴加酸性溶液，振荡后，溶液紫色消失，因此得出结论，溶液B含有。乙同学认为甲同学的实验方法不严谨，理由是。

（5）Ⅱ.利用草酸制备草酸亚铁晶体()的流程及组分测定方法如下：

已知：几种物质的溶解度()如下：

20℃487537

60℃1018838

趁热过滤的原因是：。

（6）氧化还原滴定法常用于测定草酸亚铁晶体的摩尔质量(M)，称取ag草酸亚铁晶体置于锥形瓶中，用稀硫酸将其溶解，再用的高锰酸钾标准液滴定，滴定时，眼睛应注视。到达滴定终点时，消耗高锰酸钾，则。(已知：)

25．（2023·咸阳模拟）草酸亚铁晶体（）常用于晒制蓝图。某研究性学习小组对其进行了系列探究。

（1）I.纯净的草酸亚铁晶体热分解产物的探究

气体产物成分的探究，小组成员采用如下装置（可重复选用）进行实验：

①E中盛装碱石灰的仪器名称为。

②按照气流从左到右的方向，上述装置的接口顺序为尾气处理装置。

③实验前先通入一段时间，其目的是。

④实验证明气体产物中含有，依据的实验现象为。

（2）受热分解时，固体质量随温度变化的曲线如下图所示，写出加热到400℃时，晶体受热分解的化学方程式。

（3）晒制蓝图时，以溶液为显色剂，写出与溶液反应的化学方程式。

（4）Ⅱ.草酸亚铁晶体样品纯度的测定

工业制得的草酸亚铁晶体中常含有杂质测定其纯度的步骤如下：

步骤1：称取草酸亚铁晶体样品溶于稀中，配成溶液；

步骤2：取上述溶液，用，标准液滴定至终点消耗标准液；

步骤3：向反应后溶液中加入适量锌粉充分反应后加入适量稀，再用标准液滴定至终点，消耗标准液

①步骤2中滴定终点的现象为，步骤3中加入锌粉的目的是。

②草酸亚铁晶体样品的纯度为（写出计算表达式）。

26．（2023·宝鸡模拟）硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]是一种稳定的还原剂，常用作分析化学中的滴定剂。某课题组采用下列方案制备该晶体，并对其热稳定性进行了如下实验。

（1）Ⅰ.硫酸亚铁铵晶体的制备:

铁粉FeSO4溶液结晶硫酸亚铁铵晶体

硫酸浓度过大，反应过快同时会使FeSO4溶液中混有(填离子符号)。

（2）利用FeSO4溶液与(NH4)2SO4晶体制备该晶体的化学方程式。

（3）Ⅱ.硫酸亚铁铵晶体的热分解产物探究:该小组同学选用如图所示部分装置进行实验(夹持装备略)。查阅资料:隔绝空气加热至500℃硫酸亚铁铵能完全分解，产物中含有铁氧化物、硫氧化物、氨气和水蒸气等。

点燃A处的酒精灯之前，先打开弹簧夹，通一段时间N2，其目的是。

（4）选用上述部分必要的装置完成下列相应实验，填写横线上的内容。

检验可能产物装置连接顺序装置作用实验现象实验结论

H2O、NH3ACBGD①B的作用②C中；D中。有H2O、NH3

SO2、SO3③④E中HCl的作用E中没有明显现象，F中溶液褪色⑤

（5）为证明热分解完全后残留的固体仅为Fe2O3，而不含FeO或Fe3O4，需要选用的试剂有(选下列字母)；简述利用所选试剂进行实验证明的方案。

A．稀硫酸B．稀硝酸C．KSCN溶液D．H2O2溶液E.K3[Fe(CN)6]溶液

27．（2023·盐城模拟）一种利用H2C2O4(草酸)作助溶剂，酸浸提取硫酸烧渣(主要含Fe2O3、FeO、SiO2等)制备铁红并回收副产物硫酸铵的工艺流程如图：

已知：H2C2O4可沉淀Ca2+、Fe2+等金属离子，可与Fe3+生成[Fe(C2O4)3]3-，在硫酸作用下可热分解生成CO和CO2。

（1）用50%的硫酸“酸浸”时，反应液的温度、H2C2O4的加入量对铁浸取率的影响分别如图1、图2所示：

①“硫酸烧渣”中Fe2O3与H2SO4反应的化学方程式为。

②图1中，反应液的温度高于95℃时，铁浸取率开始降低，其原因是。

③图2中，H2C2O4加入量在5～20%时，铁浸取率随加入量的增大而增大，其原因是；H2C2O4加入量超过20%时，铁浸取率反而开始降低，其原因是。

（2）“沉铁”时发生的主要反应的离子方程式为。

（3）由“过滤1”的滤渣制备铁红的“操作X”为。

28．（2023·榆林模拟）氧化铝陶瓷常用于厚膜集成电路，制备氧化铝陶瓷的工艺流程如图所示，回答下列问题。

（1）“氧化”步骤发生的离子方程式为：，

使用双氧水作氧化剂优点为：。

（2）“热分解”得到的产物除了氧化铝外，还有NH3、N2、SO2、SO3、H2O

生成，则氧化产物和还原产物的物质的量之比为。

（3）铵明矾晶体的化学式为NH4Al(SO4)2·12H2O，“热分解”步骤中，其各温度段内受热“失重计算值（失重计算值（%）=）如表所示：

温度区间（℃）18→190190→430430→505505→900

失重计算值（%）39.207.8013.0026.00

通过上述数据经粗略计算可判断，在温度区间铵明矾基本上失去了全部结晶水。

（4）“结晶”步骤中常采用的操作是

（5）该流程中常使用过量的工业硫酸铵，利用硫酸铵水解使溶液显酸性抑制硫酸铝水解，这样做的目的是：。

（6）通常认为金属离子浓度等于

1×10－5mol/L即可认为沉淀完全，试计算常温下“中和”步骤中需要调节溶液pH＝（保留一位小数，已知：Ksp[Fe(OH)3

]=8.0×10－38，lg5=0.7）。

29．（2023·宜丰模拟）如图所示装置工作时均与H2有关．

（1）图1所示装置中阳极的电极反应式为．

（2）图2所示装置中，通入H2一极的电极反应式为．

（3）某同学按图3所示装置进行实验，实验结束后，将玻璃管内固体物质冷却后，溶于稀硫酸，充分反应后，滴加KSCN溶液，溶液不变红，再滴入新制氯水，溶液变为红色．该同学据此得出结论：铁与水蒸气反应生成FeO和H2．该结论（填“严密”或“不严密”），你的理由是（用离子方程式表示）．

30．（2023·北京模拟）某小组同学在实验室中研究+2和+3价铁的硝酸盐的化学性质．

（1）他们测硝酸亚铁溶液的pH常温下小于7，用离子方程式解释其原因是

（2）甲同学欲配制硝酸亚铁溶液，为防止水解，称量一定量硝酸亚铁晶体溶于pH=1的稀硝酸中，溶液呈深棕色，液面上方有红棕色气体，放置一段时间，溶液最终呈黄色．

（已知：Fe2+能与NO结合形成深棕色的[Fe（NO）]2+：Fe2++NO〔Fe（NO）]2+）

①液面上方红棕色气体是

②经检验黄色溶液中有Fe3+．检验Fe3+的操作是

③最初溶液中生成[Fe（NO）]2+使溶液呈深棕色，最终溶液变黄色的原因是

（3）操作

步骤及现象

i：往溶液中缓慢通入SO2，液面上方有红棕色气体，溶液黄色无明显变化

ii：继续通入足量的SO2，溶液变为深棕色，一段时间后，溶液变为浅绿色

31．（2023高一上·天津市期末）在常温下，与水并不起反应，但在高温下，与水蒸气可发生反应。应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原性铁粉和棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“与水蒸气的反应实验”。请回答下列问题：

（1）仪器A的作用是。

（2）硬质玻璃管B中发生反应的化学方程式为。

（3）实验中先点燃酒精灯a再点燃酒精喷灯，可能的原因是。

（4）无水硫酸铜粉末变蓝色，黑色氧化铜变红说明铁跟水蒸气反应生成的气体为(填化学式)。

（5）某同学利用反应后的固体物质进行如下实验：

①某同学发现实验中加入过量新制氯水，放置一段时间后，深红色会逐渐褪去，褪色后的溶液中继续滴加溶液，又出现红色，则褪色的原因可能是。

②该同学想用高锰酸钾酸性溶液检验淡黄色溶液中是否含有离子，写出检验反应的离子方程式。

③该同学想用淡黄色溶液制溶液，可加入过量的，写出该反应离子反应方程式。

（6）以物质的类别为横坐标，化合价为纵坐标绘制的图象叫价类图。如下图是铁的价类图，Y物质为，写出Y在潮湿的空气中转化为图中同类别物质的化学方程式。

32．（2023高一上·河北期末）甲、乙同学对及其化合物的相关性质与用途进行探究。

（1）实验I：甲、乙两同学分别用下图装置进行粉与水蒸气反应的实验。

①证明生成的气体是氢气，依据的现象是。

②该反应的化学方程式是。

（2）实验Ⅱ：甲、乙同学分别对各自实验Ⅰ反应后的黑色固体进行研究。冷却后取试管A中的固体加入过量稀，充分反应后将溶液分成两份，进行如下操作。已知：

操作过程现象及结论

甲同学乙同学

试管B中固体全部溶解，得到溶液M试管B固体全部溶解，同时有大量气泡产生，得到溶液N

试管C溶液变红试管C溶液没有变红，用离子方程式解释原因：。

若试管D开始有红褐色和灰绿色沉淀生成，最终全部变为红褐色。则溶液M中存在的阳离子有：。试管D实验现象是；产生该现象发生的氧化还原反应的化学方程式：。

（3）查阅资料：认识的重要用途。资料：纳米级可用于以太阳光为热源分解水制，过程如下图所示。下列说法中正确的是____。

A．过程I的反应：

B．过程Ⅱ的反应：

C．过程I和过程Ⅱ都发生了氧化还原反应

D．纳米级在光解水制过程中起催化作用

33．（2023高一上·昌平期末）某小组同学分别探究FeCl2溶液、FeCl3溶液的性质。

（1）I．探究FeCl2溶液的性质。

从物质类别角度判断FeCl2属于，因此可以与某些碱反应。

（2）预测FeCl2具有氧化性，因此可以与Zn反应，此时Zn体现性。

（3）预测FeCl2具有还原性，预测依据是，因此可以与酸性KMnO4溶液反应。

（4）进行如下实验操作：

序号操作

i滴加NaOH溶液

ii加入少量锌粉

iii滴加酸性KMnO4溶液

①i中的现象是，用化学方程式表示产生该现象的原因：、。

②ii中反应的离子方程式是。

③iii中的现象是。

（5）某同学认为iii中现象并不能证明Fe2+具有还原性，他的理由有二：①将酸性高锰酸钾稀释也可能产生该现象、②，为证实该反应中Fe2+确实被氧化，需要在反应后的溶液中加入试剂，观察到现象。

（6）II．探究FeCl3溶液的性质。

小组同学进行如下实验操作并观察到对应现象：

操作

现象溶液由棕黄色变为浅绿色无明显现象溶液变为红色，而后红色褪去

iv中反应的离子方程式是。

（7）vi中滴加氯水过程中，氯水反应的离子方程式是。

（8）III．小组同学探究vi中褪色原因，提出两种假设：a．铁离子被转化，b．SCN被转化。

分别向褪色后的溶液中滴加0.1mol/LFeCl3溶液和KSCN溶液各1滴，观察到现象，得出结论：假设b成立。

（9）进一步预测SCN-可能被转化为SO，通过实验验证了该预测，写出实验操作及现象。

34．（2023高一上·桂林期末）某兴趣小组用如下实验探究、的性质。回答下列问题：

（1）分别取一定量、固体，均配制成的溶液。

①除图中已有的仪器外，配制过程中还缺少的一种玻璃仪器是。

②若在定容时俯视，所得溶液的浓度将(填“偏大”或“偏小”或“不变”)。

③得到的溶液中要加入还原铁粉，其目的是。(用离子方程式表示)

（2）甲同学取溶液，滴入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红。说明可将氧化，写出与反应的化学方程式。

（3）乙同学认为甲的实验不够严谨，应在溶液中先加入0.5mL煤油，再于煤油液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液。则该实验中煤油的作用是。

（4）丙同学取2mL配制的溶液，向其中加入溶液，充分振荡后将所得溶液分为两等份进行如下实验：

①向第一份溶液中加几滴淀粉溶液，观察到溶液变蓝，说明有(填化学式)生成；

②向第二份溶液中加几滴铁氰化钾溶液，生成蓝色沉淀，说明有生成。

结合①②可知该反应的离子方程式为。

（5）丁同学向盛有溶液的试管中加入几滴酸化的溶液，溶液变黄，将反应的离子方程式补充完整

_=__。

发现一段时间后有能使带火星木条复燃的无色气体产生，则在该反应过程起的作用是。

35．（2023高一上·临渭期末）铁和铝是两种重要的金属，它们的单质及其化合物有着各自的性质。

（1）工业上用溶液腐蚀铜来制作印刷电路板，写出该化学反应的离子方程式。

（2）现配制溶液，配制过程中除量筒、胶头滴管、烧杯外，还需要的玻璃仪器是。

（3）将已配制好的溶液滴入沸水中并煮沸一段时间，可得到红褐色液体，则此液体具有的性质是(填字母)。

a.光通过该液体时形成光亮的“通路”

b.向该液体中加入溶液，无沉淀产生

c.将该液体进行过滤，可得到红褐色固体

d.该液体中分散质粒子直径在1～100nm之间

（4）以铝土矿、硫铁矿烧渣为配料(主要成分为、，含少量、等)制备无机高分子絮凝剂聚合碱式氯化铝铁的流程如图。

①“滤渣1”的主要成分为(填化学式)，为检验“过滤1”后的溶液中是否含有，可选用的化学试剂是。

②步骤Ⅳ加入双氧水的目的是，发生反应的离子方程式为。

③测定聚合碱式氯化铝铁|可表示为中的比值的步骤如下：

步骤1：准确称取产品5.710g溶于水，加入足量的稀氨水，过滤，将滤渣灼烧至质量不再变化，得到3.350g固体。

步骤2：另准确称取相同质量样品，溶于足量溶液讨滤，充分洗涤，将滤渣灼烧全质量不再变化，得到固体0.800g。则产品中(填最简整数比)。

答案解析部分

1．【答案】C

【知识点】铁及其化合物的性质实验；性质实验方案的设计

【解析】【解答】A．由温度曲线可知，铁发生锈蚀的反应是放热反应，温度升高，A不符合题意；

B．温度降低是因为装置中氧气被消耗，导致铁被锈蚀反应速率减慢了，B不符合题意；

C．BC段压强减小是因为铁在氧气、水共同作用下反应生成了铁锈，铁锈主要成分为氧化铁，C符合题意；

D．压强变大是因为注射器中盐酸被压入三颈烧瓶中，盐酸和铁生成氢气，发生了铁的析氢腐蚀，D不符合题意；

故答案为：C。

【分析】A.铁的锈蚀是放热反应；

B.时，氧气被消耗；

D.稀盐酸和铁反应生成氢气，压强增大。

2．【答案】A

【知识点】二氧化硫的性质；铁及其化合物的性质实验；化学实验方案的评价

【解析】【解答】A．废铁、铁管道和电源形成电解池，为外加电流阴极保护法，应当将铁管道连接电源的负极，作阴极才能防止铁管道被腐蚀，图中铁管道连接电源正极作阳极，不能达到保护铁管道被腐蚀的目的，A项符合题意；

B．Fe3+能与硫氰化钾溶液发生络合反应溶液变为红色，二氧化硫具有还原性，可以将Fe3+还原为Fe2+使溶液的红色褪去，可检验产生的SO2气体，B项不符合题意；

C．装置是模拟侯氏制碱法制取碳酸氢钠的部分装置，由于CO2的溶解度较小，而NH3的溶解度较大，为防止倒吸，b通入CO2，a通入NH3，所以要在食盐水先通CO2然后再通NH3，目的是增大产率，c中可以放蘸有稀硫酸的脱脂棉，该装置能达到实验目的，C项不符合题意；

D．橡皮管可平衡气压，便于液体顺利流下，则对生成的气体体积进行测量可以减少误差，D项不符合题意；

故答案为：A。

【分析】A、铁管道应该连接电源负极作阴极；

B、二氧化硫具有还原性，可以将Fe3+还原为Fe2+使溶液的红色褪去；

C、NH3的溶解度较大，为防止倒吸应该从b通入，则二氧化碳从a通入；

D、橡皮管可平衡上下两端的气压，从而减小误差。

3．【答案】C

【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；铁及其化合物的性质实验

【解析】【解答】A．①中，FeCl3溶液中加入过量Cu粉，充分反应后，溶液变蓝，表明有Cu2+生成；2天后，溶液变为浅蓝色，则表明Cu2+浓度减少，Cu2+被Cu还原为Cu+，Cu+与Cl-结合为CuCl沉淀，从而得出可能原因是Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl↓，A不符合题意；

B．由③可知，CuSO4溶液中滴加KSCN溶液，未观察到白色浑浊，则表明②中白色浑浊不是Cu2+与SCN-直接反应生成的，B不符合题意；

C．②中红色褪去的原因可能是生成的Cu+与溶液中的SCN-结合为CuSCN，从而促进Fe(SCN)3的不断电离，不一定是Fe3+被完全消耗了，C符合题意；

D．从②中可以看出，当溶液中既有Cl-又有SCN-时，优先生成CuSCN，则表明：Ksp(CuSCN)＜Ksp(CuCl)，D不符合题意；

故答案为：C。

【分析】利用题目中的已知信息，结合实验现象进行分析。

4．【答案】C

【知识点】盐类水解的应用；铁及其化合物的性质实验

【解析】【解答】A．实验1将FeCl3溶液加热促进FeCl3水解，产物氢氧化铁的浓度增大，使溶液颜色加深，由水解反应可知，水解后溶液显酸性，c(H+)>c(OH-)，故A不符合题意；

B．平衡常数只受温度影响，温度不变K不变，因此通入HCl气体K不变，故B不符合题意；

C．实验3得到的溶液中存在电荷守恒：3c(Fe3+)+c(H+)+c(NH)=c(NH3·H2O)+c(Cl-)+c(OH-)+2c(SO)，存在物料守恒：c(NH3·H2O)+c(NH)=2c(SO)，联立可得：3c(Fe3+)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(Cl-)+c(OH-)，故C符合题意；

D．实验4中反应的离子方程式为Fe3++3=Fe(OH)3↓+3CO2↑，故D不符合题意；

故答案为：C。

【分析】A.水解吸热，氢离子浓度增大

B.加入氯化氢气体导致平衡左移

C.加入硫酸铵促进水解结合电荷守恒和物料守恒即可判断

D.不符合电荷守恒

5．【答案】A

【知识点】工业制金属铝；物质的分离与提纯；铁及其化合物的性质实验

【解析】【解答】A．绿矾的化学式为FeSO4·7H2O，FeSO4常用作补血剂，故A符合题意；

B．从铝土矿中获得氧化铝，电解熔融的氧化铝得到铝，故B不符合题意；

C．泡沫灭火器中常使用的原料是碳酸氢钠和硫酸铝，两者发生双水解反应生成氢氧化铝和二氧化碳，故C不符合题意；

D．除去水中的Cu2+和Hg2+常用Na2S，将Cu2+和Hg2+转化为CuS和HgS沉淀，Na2S不是作还原剂，故D不符合题意。

故答案为A。

【分析】A.血液中含有铁元素

B.氯化铝是分子晶体不能电解得到金属铝

C.碳酸氢钠和硫酸铝反应速率更快更适合做泡沫灭火器的原料

D.利用的发生复分解反应的原理除掉杂质

6．【答案】C

【知识点】铁及其化合物的性质实验

【解析】【解答】A．铁离子能水解生成氢氧化铁胶体，胶体具有很大的表面积，能吸附水中的悬浮物达到净水的目的，A不符合题意；

B．NH4HCO3受热易分解产生氨气、水和二氧化碳，为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行，B不符合题意；

C．铁氰化钾溶液可以和Fe2+反应生成蓝色沉淀，不和Fe3+反应，而检验硫酸亚铁铵是否被氧化需要检验是否含有Fe3+，铁氰化钾溶液无法检验Fe3+，C符合题意；

D．FeSO4与(NH4)2SO4的混合溶液冷却结晶可以得到硫酸亚铁铵，说明其溶解度随温度降低会大幅度减小，即溶解度受温度的影响较大，D不符合题意；

故答案为：C。

【分析】A.考查的是胶体的用途

B.温度对物质的影响

C.主要是检查铁离子的存在

D.冷却结晶一般是溶解度受温度影响大的物质采用

7．【答案】D

【知识点】铁及其化合物的性质实验；电离平衡常数

【解析】【解答】A．据图可知H2FeO4和HFeO共存，说明H2FeO4在水溶液中不完全电离，为弱电解质，A不符合题意；

B．该反应的平衡常数表达式为K=，据图可知当c(H3FeO)=c(HFeO)时，pH＜2，则c(H+)＞10-2mol/L，所以K＜100，B不符合题意；

C．H2FeO4的电离抑制水的电离，FeO的水解促进水的电离，所以溶液中c(FeO)越大水的电离程度越大，所以C点水的电离程度大于A，C不符合题意；

D．H2FeO4的第一步电离平衡常数Ka1=，据图可知当pH=4时，HFeO的物质的量分数为0.8，且此时溶液中主要存在HFeO和H2FeO4，所以此时H2FeO4的物质的量分数为0.2，所以Ka1==4.0×10-4，D符合题意；

故答案为：D。

【分析】A.高铁酸钾是完全电离是强电解质，而高铁酸是分步电离是弱电解质

B.根据公式K=计算即可

C.考查的是水的电离影响因素

D.根据公式Ka1=结合数据计算即可

8．【答案】C

【知识点】铁及其化合物的性质实验

【解析】【解答】A．在溶液中会发生水解，且产生的HCl易挥发，直接蒸干溶液不能得到无水FeCl3固体，故A不符合题意；

B．加少量锌粉只能将部分氯化铁还原成氯化亚铁，得不到铁单质，故B不符合题意；

C．该组离子彼此不发生反应，且均与氯化铁不反应可以大量共存，故C符合题意；

D．正确的离子方程式为：，故D不符合题意；

故答案为：C。

【分析】A.得到氯化铁固体可在氯化氢气体中进行加热

B.应加入过量的锌粉

C.不会产生新的物质可以共存

D.不符合电荷守恒

9．【答案】D

【知识点】吸热反应和放热反应；铁及其化合物的性质实验

【解析】【解答】A．由图可知，N2O与CO反应前后总能量降低，是放热反应，A不符合题意；

B．由Fe++N2O→FeO++N2、FeO++CO→Fe++CO2可知，Fe+先消耗后生成，总量保持不变，起催化剂作用，B不符合题意；

C．由图可知，Fe++N2O→FeO++N2、FeO++CO→Fe++CO2反应，都是总能量降低，都是放热反应，C不符合题意；

D．该反应使用了Fe+做催化剂，催化剂的活性与温度有关，只有在适当的温度范围内才能发挥催化剂的催化活性，所以温度越高，反应速率不一定越快，D符合题意；

故答案为：D。

【分析】由图可知，N2O与CO的反应是放热反应，它们在Fe+做催化剂作用下发生Fe++N2O→FeO++N2、FeO++CO→Fe++CO2反应，都是总能量降低，都是放热反应。

10．【答案】C

【知识点】铁及其化合物的性质实验

【解析】【解答】A．硫酸铁溶液中加入硫氰化钾溶液，溶液变成血红色，试剂和现象符合题意，故A不选；

B．硫酸铁溶液中加入铁粉，2Fe3++Fe=3Fe2+，溶液由黄色变成浅绿色，试剂和现象符合题意，故B不选；

C．硫酸铁溶液中加入氢氧化钡溶液，反应生成硫酸钡白色沉淀和氢氧化铁红褐色沉淀，沉淀的颜色不符合题意，故C选；

D．硫酸铁溶液中加入氨水生成氢氧化铁红褐色沉淀，试剂和现象符合题意，故D不选；

故答案为：C。

【分析】氢氧化铁为红褐色，硫氰化铁为血红色溶液，氢氧化亚铁、硫酸钡均为白色沉淀，二价铁溶液为浅绿色。

11．【答案】A

【知识点】铁及其化合物的性质实验

【解析】【解答】亚硝酸亚铁Fe(NO2)2中Fe的化合价为+2价，分解产物之一是红色粉末Fe2O3，其中Fe的化合价为+3价，化合价升高，O元素的化合价为-2价，为最低价态，因此N元素的化合价降低。在亚硝酸亚铁Fe(NO2)2中N的化合价为+3价，生成NO时N元素的化合价降低，生成N2O3时N的化合价不变，生成NO2或N2O5时N的化合价升高，

故答案为：A。

【分析】根据氧化还原反应的本质判断亚硝酸亚铁的分解产物。

12．【答案】D

【知识点】铁及其化合物的性质实验；氯、溴、碘的性质实验；探究铁离子和亚铁离子的转化；探究卤素单质间的置换反应

【解析】【解答】A.AgNO3过量，生成氯化银沉淀后有剩余，滴加NaI溶液产生黄色碘化银沉淀，不能说明Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)，故A不符合题意；

B.能使品红溶液褪色的气体不仅有二氧化硫，氯气、臭氧等氧化性气体也可以，故B不符合题意；

C.比较元素非金属性，应该比较其最高价氧化物的水化物的酸性强弱，NaClO不是最高价氧化物的水化物，不能比较，故C不符合题意；

D.反应的离子方程式为2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，所以氧化性Fe3＋>Cu2＋，故D符合题意；

故答案为：D。

【分析】A、银离子的量过多，不能比较溶解平衡常数的大小；

B、能使品红褪色的气体还可能是氯气，臭氧；

C、非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸，酸性越强；

D、氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性。

13．【答案】B

【知识点】铁及其化合物的性质实验

【解析】【解答】A、浓硫酸具有强的氧化性，常温下使铁、铝钝化，在工业上可用铁制槽车或铝制槽车运输浓硫酸，选项A不符合题意；

B、不锈钢中除铁、碳以外，还含有抗腐蚀性很强的铬和镍，故“不锈钢就是铁碳合金”不符合题意，选项B符合题意；

C、因为氯化铁溶于水，铁离子会发生水解：Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+，氢氧化铁具有吸附性，能吸附水中悬浮粒子，可作净水剂，选项C不符合题意；

D、能对磁场作出某种方式反应的材料称为磁性材料，铁可用于制作磁性材料，选项D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】铁、铝遇浓硝酸、浓硫酸发生钝化，可以用铁制、铝制容器储存和运输浓硫酸、浓硝酸。

14．【答案】A

【知识点】铁及其化合物的性质实验；化学实验方案的评价

【解析】【解答】A．铁粉先与硫酸反应产生氢气，排出装置中空气，再加入氢氧化钠，制备氢氧化亚铁，A符合题意；

B．CO32-会与饱和碳酸钠溶液继续反应，测得CO2体积不准，B不符合题意；

C．排水法收集氢气应短管进长管出，C不符合题意；

D．钾的焰色试验，透过蓝色钴玻璃观察，D不符合题意；

故答案为：A

【分析】A．铁粉先与硫酸反应产生氢气，排出装置中空气，再加入氢氧化钠，制备氢氧化亚铁；

B．CO32-会与饱和碳酸钠溶液继续反应；

C．排水法收集氢气应短管进长管出；

D．钾的焰色试验，透过蓝色钴玻璃观察。

15．【答案】C

【知识点】铁及其化合物的性质实验；氯、溴、碘的性质实验；性质实验方案的设计

【解析】【解答】A．电解硫酸铝溶液时，阴极为氢离子得电子，故无法制得铝单质，A不符合题意；

B．Mg在常温下遇浓硫酸不发生钝化，而是发生氧化还原反应生成硫酸镁、二氧化硫和水，B不符合题意；

C．碘单质、溴单质在有机溶剂中的溶解度大于在水中的溶解度，故四氯化碳可以萃取水溶液中的溴单质和碘单质，C符合题意；

D．硫酸氢钠在水溶液中电离出氢离子，溶液显酸性，不能使酚酞变红，D不符合题意；

故答案为：C。

【分析】

A.电解硫酸铝只能制得氢气，无法制铝单质。

B.镁的金属性比铁强，不会遇浓硫酸发生钝化，而是会发生反应。

C.溴单质和碘单质在水中和有机溶剂中的溶解不同，用四氯化碳将其从水溶液中萃取出来。

D.硫酸氢钠溶液显酸性，不能让酚酞溶液变红。

16．【答案】B

【知识点】化学平衡的影响因素；铁及其化合物的性质实验；性质实验方案的设计；制备实验方案的设计

【解析】【解答】A．用图甲装置HCl应使用酸式滴定管，故A不符合题意；

B．用图乙装置可探究温度对平衡体系的影响，根据左侧颜色加深，由于该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，故B符合题意；

C．用图丙装置可制得消毒剂同时减少的逸出，则下端应该生成氯气，上端应该生成NaOH溶液，则下端为阳极，上端为阴极，故C不符合题意；

D．用图丁装置，铁钉浸有食盐水的绵团，该溶液为中性溶液，只能验证铁钉发生了吸氧腐蚀，故D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】A.HCl应盛放在酸式滴定管中；

B.该实验中只有温度一个变量；

C.电解饱和食盐水时，阳极上氢气、氯气，生成的氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠；

D.铁钉在食盐水中发生吸氧腐蚀。

17．【答案】A,B

【知识点】铁及其化合物的性质实验

【解析】【解答】A．n=5，该配合物的化学式为，A符合题意；

B．外界中的硫酸根离子可以与Ba(OH)2反应，1mol配合物与足量Ba(OH)2溶液反应生成1mol硫酸钡沉淀，B符合题意；

C．该配合物所含的非金属元素中，H位于位于元素周期表s区，C不符合题意；

D．该配合物中心原子Fe的配位数为6，有两种不同的配体，空间构型不可能是正八面体结构，D不符合题意；

故答案为：AB

【分析】A．配合物的中心离子的最外层电子数与配体提供的电子总数之和为26，中心离子Fe2+的最外层有14个电子，配体为NO和H2O，每个配体只提供一对电子，14+2+2n=26，n=5；

B．硫酸根离子可以与Ba(OH)2反应；

C．H位于位于元素周期表s区；

D．中心原子Fe的配位数为6，有两种不同的配体。

18．【答案】（1）防止氯化亚铁被氧化

（2）Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl﹣

（3）隔离空气，防止空气中氧气氧化氯化亚铁

（4）Fe2+；Fe3+；2Fe3++2I﹣=I2+2Fe2+

（5）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；铁离子做过氧化氢分解催化剂，过氧化氢分解生成氧气；氯化铁溶液中存在水解平衡，Fe3++3H2OFe（OH）3+3H+，反应中消耗氢离子促进氯化铁水解正向进行生成氢氧化铁红褐色沉淀

【知识点】铁及其化合物的性质实验；性质实验方案的设计

【解析】【解答】（1）铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是防止氯化亚铁被氧化，故答案为：防止氯化亚铁被氧化；

（2）氯气具有氧化性能氧化氯化亚铁为氯化铁，反应的离子方程式为：Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl﹣，故答案为：Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl﹣；

（3）煤油不溶于水，密度比水小，分层后可以隔离溶液与空气接触，防止空气中的氧气氧化氯化亚铁，煤油的作用是隔离空气，防止空气中氧气氧化氯化亚铁，故答案为：隔离空气，防止空气中氧气氧化氯化亚铁；

（4）加入1滴K3[Fe（CN）6]溶液，生成蓝色沉淀是亚铁离子的检验特征反应现象，实验②检验的离子是Fe2+，①第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色说明生成I2，碘离子被铁离子氧化为碘单质，反应的离子方程式为：Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl﹣，③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明随浓度变小，碘离子在稀的氯化铁溶液中不发生氧化还原反应，仍含有铁离子，在I﹣过量的情况下，溶液中仍含有Fe3+，故答案为：Fe2+；Fe3+；Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl﹣；

（5）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，说明过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，铁离子对过氧化氢分解起到催化剂作用，产生气泡的原因是铁离子做过氧化氢分解催化剂分解生成氧气，氯化铁溶液中存在水解平衡，Fe3++3H2OFe（OH）3+3H+，反应中消耗氢离子促进氯化铁水解正向进行生成氢氧化铁红褐色沉淀，故答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；铁离子做过氧化氢分解催化剂分解生成氧气；氯化铁溶液中存在水解平衡，Fe3++3H2OFe（OH）3+3H+，反应中消耗氢离子促进氯化铁水解正向进行生成氢氧化铁红褐色沉淀．

【分析】本题考查了的知识点有铁架化合物性质、主要是溶液配制、离子方程式书写、离子检验、盐类水解等，注意题干信息的分析判断，题目难度中等．

19．【答案】（1）铁；NO3﹣+8e﹣+7H2O=NH4++10OH﹣

（2）pH越高，Fe3+越易水解生成FeO（OH），FeO（OH）不导电，所以NO3﹣的去除率低

（3）Ⅱ；Fe2++2FeO（OH）=Fe3O4+2H+，加入Fe2+之所以可以提高硝酸根离子的转化率主要因为减少了FeO（OH）的生成，增强了导电性，另外生成了H+，H+浓度增大，pH减小，使NO3﹣的转化率增大

（4）由于Fe3+的水解，所以pH越高，Fe3+越容易生成FeO（OH），FeO（OH）又不导电，所以NO3﹣的去除率越低

【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；铁及其化合物的性质实验

【解析】【解答】解：（1）①Fe还原水体中NO3﹣，则Fe作还原剂，失去电子，作负极，

故答案为：铁；

②NO3﹣在正极得电子发生还原反应产生NH4+，根据电荷守恒写出离子方程式：NO3﹣+8e﹣+7H2O=NH4++10OH﹣，

故答案为：NO3﹣+8e﹣+7H2O=NH4++10OH﹣；

（2）pH越高，Fe3+越易水解生成FeO（OH），FeO（OH）不导电，所以NO3﹣的去除率低，

故答案为：pH越高，Fe3+越易水解生成FeO（OH），FeO（OH）不导电，所以NO3﹣的去除率低；

（3）①从右图可以看出只加入铁粉和只加入Fe2+，NO3﹣的去除率都不及同时加入铁和亚铁离子时NO3﹣的去除率高，说明不是应用了亚铁离子的还原性提高硝酸根的去除率，而是由于Fe2+破坏FeO（OH）氧化层，

故答案为：Ⅱ；

②同位素示踪法证实了Fe2+能与FeO（OH）反应生成Fe3O4，离子方程式为：Fe2++2FeO（OH）=Fe3O4+2H+，加入Fe2+之所以可以提高硝酸根离子的转化率主要因为减少了FeO（OH）的生成，增强了导电性，另外生成了H+，H+浓度增大，pH减小，使NO3﹣的转化率增大，

故答案为：Fe2++2FeO（OH）=Fe3O4+2H+，加入Fe2+之所以可以提高硝酸根离子的转化率主要因为减少了FeO（OH）的生成，增强了导电性，另外生成了H+，H+浓度增大，pH减小，使NO3﹣的转化率增大；

（4）由于Fe3+的水解，所以pH越高，Fe3+越容易生成FeO（OH），FeO（OH）又不导电，所以NO3﹣的去除率越低，

故答案为：由于Fe3+的水解，所以pH越高，Fe3+越容易生成FeO（OH），FeO（OH）又不导电，所以NO3﹣的去除率越低．

【分析】（1）①Fe还原水体中NO3﹣，则Fe作还原剂，失去电子，作负极；②NO3﹣在正极得电子发生还原反应产生NH4+；

（2）pH越高，Fe3+越易水解生成FeO（OH），FeO（OH）不导电，所以NO3﹣的去除率低；

（3）①从右图可以看出只加入铁粉和只加入Fe2+，NO3﹣的去除率都不及同时加入铁和亚铁离子时NO3﹣的去除率高，说明不是应用了亚铁离子的还原性提高硝酸根的去除率；②同位素示踪法证实了Fe2+能与FeO（OH）反应生成Fe3O4，离子方程式为：Fe2++2FeO（OH）=Fe3O4+2H+，既减少了FeO（OH）的生成，增强了导电性，又生成了H+，H+浓度增大，pH减小，使NO3﹣的转化率增大；

（4）由于Fe3+的水解，所以pH越高，Fe3+越容易生成FeO（OH），FeO（OH）又不导电，所以NO3﹣的去除率越低．考查化学反应原理，涉及到的知识有电化学、氧化还原反应等，题中的Fe与NO3﹣的反应跟溶液酸碱性有关，抓住这一点是解题的关键，第Ⅱ问的解答有一定的难度，特别是阐述上的准确性．

20．【答案】（1）促进碳酸钠水解

（2）Fe+2H+=Fe2++H2↑；不可以，应该铁屑过量，否则溶液中可能有铁离子存在

（3）绿矾易溶于水，降温可以降低其溶解度，减少损失

（4）干燥管；排尽装置中的空气，防止FeSO4被氧化；；偏小

【知识点】铁及其化合物的性质实验

【解析】【解答】(1)Na2CO3溶液由于其水解使得溶液呈碱性，能够促进废铁屑上的油污水解而除去，加热能够促进碳酸钠水解使溶液碱性更强，是油污水解更彻底，除杂更完全，故答案为：促进碳酸钠溶液水解，增强溶液的碱性；

(2)铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，该反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2+H2↑，由于Fe2+具有较强的还原性，易被空气中的O2氧化成Fe3+，故不能加入过量的稀硫酸，应该保证铁屑过量，故答案为：Fe+2H+=Fe2+H2↑；不可以，应该铁屑过量，否则溶液中可能有铁离子存在；

(3)由于所得的绿矾晶体表面还有部分可溶性杂质，需进行洗涤，又因为绿矾易溶于水，降温可以降低其溶解度，减少损失，故需用少量冰水洗涤晶体，故答案为：绿矾易溶于水，降温可以降低其溶解度，减少损失；

(4)①由题干实验装置图可知，仪器B的名称是(球形)干燥管，由于空气中O2能够氧化FeSO4引起实验误差，故整个过程中持续通入N2的目的是排尽装置中的空气，防止FeSO4被氧化，故答案为：(球形)干燥管；排尽装置中的空气，防止FeSO4被氧化；

②根据实验记录数据可知，绿矾的质量为：(m2-m1)g，FeSO4的质量为：(m3-m1)g，结晶水的质量为：(m2-m3)g，根据方程式计算可得：，则有：，解得x=，若实验时按b、a次序操作，即先加热后再通入N2，这样装置中的O2就有可能氧化硫酸亚铁生成硫酸铁，从而导致m3增大，根据上述分析x的计算公式可知，则x偏小，故答案为：；偏小。

【分析】（1）利用碳酸钠水解显碱性，加热有利于水解，可以提高去油污效果

（3）绿矾为硫酸盐，易溶于水

（4）测量原理：利用FeSO4·7H2O受热失去结晶水，称量样品重量的变化，从而测定结晶水含量

21．【答案】（1）；确保生成物全部都是硫酸亚铁；防止亚铁离子水解

（2）氯水；溶液变成血红色

（3）蒸发浓缩；冷却结晶；防止分解失去部分结晶水

（4）；；为0.1mol，加热分解到C点后质量不再变化，C为铁的氧化物。剩余固体是8g，铁元素的质量为5.6g，则氧元素的质量为2.4g，可得出氧化物中铁和氧原子个数比为2：3，故为。根据氧化