考点14铁及其化合物(好题冲关)(原卷版+解析)

考点14铁及其化合物(好题冲关)【基础过关】1．(2023·河北省沧州市大数据应用调研联合测试评)磁石有纳气平喘的功能，《本草经集注》中有磁石炮制用药的记载：能吸针者为上品，称净磁石，采集日久，为呆磁石；取上品武火煅至红透，醋淬，此法后代一直沿用，下列有关磁石说法正确的是()A．上品净磁石为纯净物B．净磁石采集日久变为呆磁石，是发生了分解反应的缘故C．磁石的主要成分是Fe3O4D．醋淬磁石涉及氧化还原反应2．(2023·广东省茂名市高三联考)人体血液中如果缺乏亚铁离子，就会造成缺铁性贫血。市场出售的某种麦片中含有微量、颗粒细小的铁粉，这些铁粉在人体胃酸(胃酸的主要成分是HCl)作用下转化成亚铁盐。下列叙述错误的是()A．铁粉具有还原性 B．铁是人体必需的微量元素C．常温下，铁能与水发生置换反应 D．Fe2+用K3[Fe(CN)6]溶液检验生成蓝色沉淀3．(2023·江苏省徐州市三模)下列有关铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是()A．Fe2O3能与盐酸反应，可用于制作红色颜料B．具有氧化性，可用于除去水中悬浮杂质C．铁粉具有还原性，可用于食品袋中的抗氧化剂D．FeS难溶于水，可用于除去废水中的Cu2+4．草酸亚铁晶体是生产感光材料的原料[Ksp(FeC2O4·2H2O)=3.0×10－7]，制备流程如下：(NH4)2Fe(SO4)2FeC2O4·2H2O下列说法错误的是()A．可用溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否变质B．步骤①酸化的目的是抑制Fe2+的水解C．步骤②反应为Fe2++H2C2O4+2H2O=FeC2O4·2H2O↓+2H+D．步骤③为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥5．铁元素是重要的金属元素，含有铁元素的物质，在人类的生产生活中有着重要的应用。Fe2O3(s)＋3CO(g)Fe(s)＋3CO2(g)

ΔH＜0是炼铁工业中的主反应。在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是()A．B．(胶体)C．D．6．检验黑木耳中的铁离子的步骤为：灼烧黑木耳→加酸溶解→过滤→取滤液检验，所选择的装置(夹持装置已略去)及操作正确的是()A．灼烧木耳B．加酸后搅拌溶解C．过滤得滤液D．检验滤液铁离子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，下列说法错误的是()A．可利用K3Fe(CN)6溶液检验FeSO4溶液是否变质B．沉淀过程中有CO2气体放出C．“过滤”操作使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒D．产品FeCO3在空气中高温分解可得到纯净的FeO8．以废铁屑为原料制备硫酸亚铁晶体的实验过程如图，下列说法正确的是()A．取少量酸浸后的溶液，滴加硫氰化钾溶液，未变红色，说明废铁屑中不含+3价铁元素B．人体血红素是亚铁离子配合物，硫酸亚铁可用于治疗缺铁性贫血C．过滤步骤说明硫酸亚铁晶体难溶于水D．实验过程不直接蒸发结晶的原因是防止FeSO4水解生成Fe(OH)296．铁的常见化合价有＋2价和＋3价。据研究，铁在浓HNO3中发生钝化时，可生成一种化学式为Fe8O11的化合物，它可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为()A．FeO·3Fe2O3B．2FeO·3Fe2O3C．FeO·2Fe2O3 D．2FeO·Fe2O310．工业废弃物的资源化回收再利用，可以更大限度的发挥原材料的价值。下图是工业生产纳米磁性氧化铁的流程：下列说法不正确的是()A．用Na2CO3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面铁锈B．若生产中不通入N2，暴露在空气中生产，将不能得到高纯度产品C．加适量的H2O2是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+，涉及反应：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2OD．溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为1：211．MnCO3可用作脱硫的催化剂以及生产金属锰的原料，由含Mn2+的废液(有少量的Fe2+、Fe3+)制备MnCO3的一种工艺流程如下：下列说法错误的是()A．“沉锰”时加过量NH4HCO3发生反应的离子方程式为Mn2++HCO3-=MnCO3↓+H+B．“氧化”时加入酸化的H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+C．“纯化”过程中发生了水解反应，生成Fe(OH)3沉淀D．工艺流程中“一系列操作”为过滤、洗涤、干燥12．下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是()选项操作和现象结论或目的A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2～3滴，溶液呈红色红砖中含有氧化铁BCO还原Fe2O3得到的黑色固体加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液，溶液不显红色黑色固体中没有Fe3O4C取少量Fe(NO3)2试样加水溶解，加稀H2SO4酸化，滴加KSCN溶液，溶液变为红色该Fe(NO3)2试样已经变质D向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色原溶液中含有Fe2＋13．Fe2O3具有广泛的用途。甲同学阅读有关资料得知在高温下煅烧FeCO3可以得到Fe2O3。为了进一步验证此结论，他做了如下实验：实验步骤实验操作Ⅰ取一定质量的FeCO3固体置于坩埚中，高温煅烧至质量不再变化，冷却至室温Ⅱ取少量实验步骤Ⅰ所得固体置于一洁净的试管中，用足量的稀硫酸溶解Ⅲ向实验步骤Ⅱ所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红由此甲同学得出结论：4FeCO3＋O2eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe2O3＋4CO2(1)写出实验步骤Ⅲ中发生反应的离子方程式：_______________________________。(2)乙同学提出了不同的看法：煅烧产物可能是Fe3O4，因为Fe3O4也可以溶于硫酸，且所得溶液中也含有Fe3＋。于是乙同学对甲同学的实验步骤Ⅲ进行了补充改进：检验实验步骤Ⅱ所得溶液中是否含有Fe2＋。他需要选择的试剂是________(填字母)。a．NaOH溶液b．新制氯水和KSCN溶液c．K3[Fe(CN)6]溶液(3)丙同学认为即使得到了乙同学预期的实验现象，也不能确定煅烧产物的成分，你认为丙同学持此看法的理由是______________________。(4)丙同学进一步查阅资料得知煅烧FeCO3的产物中的确含有＋2价铁元素。于是他设计了另一种由FeCO3制取Fe2O3的方法：先向FeCO3中依次加入试剂稀硫酸、________(填试剂名称)和氨水；再________(填操作名称)、洗涤、灼烧，即可得到Fe2O3。14．黑木耳是常见食品，可以补充人体所必需的微量元素铁。某兴趣小组设计实验，检验黑木耳中的铁元素，实验流程如图：(1)灼烧黑木耳必须用到下列仪器中的___(填字母)。A．B．C．D．(2)灰烬中含有铁的氧化物以及钾、钙、硅等元素的化合物，酸浸的目的是_________。(3)取少许滤液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，显红色，说明滤液中含有___________；另取滤液检验，滤液能使KMnO4溶液紫色褪去，说明滤液中存在具有_________(填“氧化性”或“还原性”)的粒子。(4)为进一步探究Fe3+和Fe2+的氧化性和还原性，该兴趣小组设计并进行如下实验，记录现象，完成实验报告。实验操作实验现象离子方程式实验结论向FeCl2溶液中添加新制氯水溶液由浅绿色变为棕黄色2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl－__________向FeCl3溶液加入足量的铁粉铁粉逐渐溶解，溶液由棕黄色变为浅绿色②____________Fe3+具有氧化性(5)实验结束，离开实验室之前，下列做法正确的是_________(填字母)。A．废弃药品直接倒入水池冲走B．药品仪器归放C．清洁实验仪器，打扫实验室卫生D．关闭水电、门窗15．(2023·山东省高三联考)工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2)为原料制备高档颜料——铁红(Fe2O3)，具体生产流程如下：

回答下列问题：(1)为提高酸浸的效率，可采取的措施有___________(任写一种)。(2)实验室实现“步骤Ⅱ”中分离操作所用的玻璃仪器有___________、玻璃棒和烧杯等，该步骤是为了除去___________(填相关物质的化学式)。(3)检验步骤Ⅲ已经进行完全，可用的试剂是___________。(4)步骤V的反应温度一般需控制在以下，其目的是___________；该步骤中反应生成FeCO3的同时有气泡产生，该反应的离子方程式为___________。【能力提升】16．(2023·河南省安阳市三模)某化学实验小组设计如下实验探究Zn与溶液中Fe3+发生反应的原理。实验试剂现象I2mL0.1mol·L-1FeCl3溶液、过量锌粉黄色溶液很快变浅，接着有无色气泡产生，固体中未检出铁单质Ⅱ2mL1mol·L-1FeCl3溶液(pH≈0.70)、过量锌粉很快有大量气体产生，出现红褐色浑浊，30min左右产生红褐色沉淀，溶液颜色变浅，产生少量铁单质下列说法错误的是()A．实验I说明Fe3+被还原为Fe2+B．可用酸性高锰酸钾溶液检验实验I得到的溶液中含有Fe2+C．实验Ⅱ发生了置换反应和复分解反应D．实验说明Fe3+、H+与Zn的反应与离子浓度有关17．Na2FeO4是一种高效的水处理剂，下列用于解释事实的离子方程式中不正确的是()A．Na2FeO4在酸性溶液中不稳定，与水反应生成Fe3＋和O2，离子方程式为：4FeO42-＋10H2O＋4Fe3＋===20OH－＋3O2↑B．工业上可用FeCl3、NaOH、NaClO三种物质反应制得Na2FeO4离子方程式为：2Fe3＋＋10OH－＋3ClO－===2FeO42-＋3Cl－＋5H2OC．Na2FeO4消毒杀菌时得到的Fe3＋可以净水，Fe3＋能产生净水物质的原因是：Fe3＋＋3H2O===Fe(OH)3(胶体)＋3H＋D．工业上可用铁做阳极，电解浓NaOH溶液的方法制Na2FeO4，阳极的电极反应为：Fe－6e－＋8OH－===FeO42-＋4H2O18．硫酸亚铁晶体(FeSO4•7H2O)俗称绿矾，加热至高温会分解产生水、金属氧化物和非金属氧化

物，某化学兴趣小组的同学对绿矾分解产物进行了探究，下列说法不正确的是()A．硫酸亚铁晶体高温分解产生的气体，用足量的BaCl2溶溶液吸收后有白色沉淀产生，说明非金属氧化物中含有SO3B．硫酸亚铁晶体高温分解产生的气体，通入到紫色石蕊溶液中，若溶液变红，说明非金属氧化物中含有SO3C．硫酸亚铁晶体分解产生的固体溶于稀硫酸后，向溶液中滴加KSCN溶液，若变红说明固体中含有三价铁D．硫酸亚铁晶体分解产生的固体溶于稀硫酸后，向溶液中滴加酸性高锰酸钾，若紫色褪去，则发生反应的离子方程式为：5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O19．高铁酸钾(K2FeO4)是一种暗紫色固体，低温碱性条件下比较稳定。高铁酸钾能溶于水，微溶于浓KOH溶液，且能与水反应放出氧气，并生成Fe(OH)3胶体，常用作水处理剂。高铁酸钾有强氧化性，酸性条件下，其氧化性强于Cl2、KMnO4等。工业上湿法制备K2FeO4的流程如下：下列关于K2FeO4的工业湿法制备工艺，说法正确的是()A．“反应”时，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：3B．“过滤I”所得滤液中大量存在的离子有：Na+、Fe3+、Cl-、NO3-、FeO42-C．“转化”时，反应能进行的原因是该条件下K2FeO4的溶解度比Na2FeO4小D．“过滤II”所得滤液在酒精灯外焰上灼烧，观察到火焰呈黄色，说明滤液为NaOH溶液20．K2FeO4是一种高效多功能的饮用水处理剂。已知：①一种干法制备K2FeO4的反应为2FeSO4+6K2O2=2K2FeO4+K2O+2K2SO4+O2↑，②K2FeO4处理水时发生反应FeO4+10H2O4Fe(OH)3+8OH-+3O2。下列说法错误的是()A．干法制备K2FeO4的反应中，还原剂与氧化剂的物质的量之比为B．干法制备K2FeO4的反应中，每生成1molK2FeO4，有5mol转移C．K2FeO4在强碱性溶液中能稳定存在D．K2FeO4处理水时，既能杀菌消毒，又能起絮凝作用除去水中悬浮杂质21．将铁、氧化铁、氧化铜组成的混合物粉末mg放入盛盐酸的烧杯中，充分反应后产生2.24LH2(标准状况)，残留固体2.56g。过滤，滤液中无Cu2+。将滤液加水稀释到500mL，测得其中c(H+)为。下列说法正确的是()A．m=15.36B．烧杯中转移电子的物质的量共为0.28molC．若将反应后的溶液倒入蒸发皿中直接蒸干可得到0.2molFeCl2D．过滤时需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗、锥形瓶22．由绿矾(·7H2O)制备三草酸合铁酸钾晶体{K3[Fe(C2O4)3]·3H2O}的流程如图下列说法正确的是()A．“溶解”时加硫酸的目的是抑制水解B．将“沉淀”所得的FeC2O4加入酸性高锰酸钾溶液，观察到溶液褪色，说明产物中含C2O42-C．“氧化”过程中H2O2被还原为O2D．隔绝空气加热K3[Fe(C2O4)3]·3H2O，分解产物为K2CO3、Fe2O3、CO2、H2O23．《开宝本草》记载“取钢煅作叶如笏或团，平面磨错令光净，以盐水洒之，于醋瓮中阴处埋之一百日，铁上衣生，铁华成矣”。铁华粉[主要成分为(CH3COO)2Fe·H2O]可用如下方法检测。下列相关说法不正确的是()A．在铁华粉中加入稀硝酸，再滴加KSCN溶液，一定会变红B．制备铁华粉的主要反应为Fe+2CH3COOH=(CH3COO)2Fe+H2↑C．气体X的产生是因为发生了复分解反应D．由上述实验可知，OH-结合Fe3+的能力大于CN-24．某新型纳米材料氧缺位铁酸盐ZnFe2Ox(3<x<4)，能在常温下将工业废气中的SO2、NO2等转化为单质而除去，由锌灰(含ZnO和少量PbO、CuO、Fe2O3等)为主要原料制备氧缺位铁酸盐及其转化废气的流程如图所示，下列说法不正确的是()A．浸取时为了提高酸浸效率，可以搅拌或延长浸取时间B．“除杂”过程中需要加入足量锌粉等操作，与锌粉反应的金属离子有Fe3+、Cu2+C．除去SO2时，ZnFe2Ox在反应中表现出氧化性D．ZnFe2O4与H2反应制得1molZnFe2Ox时，转移的电子物质的量为(8-2x)mol25．(2023·广西二模)优化的NaFePO4复合材料作钠离子电池的正极材料时表现出优异的循环稳定性。以黄铁矿(主要成分是FeS2，含少量SiO2等杂质)为原料制备NaFePO4的流程如图所示。

已知：①“滤渣2”中不含硫单质；②柠檬酸是一种重要的有机酸，易溶于水，具有一定的还原性；③涉及离子的氢氧化物常温下的溶度积常数如表。离子Fe2+Fe3+Ksp8×10-164×10-38回答下列问题：(1)NaFePO4中Fe元素化合价为______价；“研磨”的目的是______。(2)“灼烧”时的大量尾气直接排放，会引起的主要环境问题为______(填一种)。(3)常温下，“酸浸”时，加入过量50%的硫酸的目的为______(答一条即可)。(4)“浸渣1”的主要成分是______(填化学式)，列举出一种该物质的用途：______。(5)“还原”中FeS2与Fe3+反应的离子方程式为______；通入空气的条件下，“溶液1”可在“还原”步骤中循环利用，则通入空气的目的是______。(6)流程中加入柠檬酸的目的是______。26．(2023·天津市河西区二模)以硫酸厂矿渣(含Fe2O3、α-Al2O3、SiO2等)为原料制备铁黄()的一种工艺流程如图所示：

资料：i．α-Al2O3化学性质极不活泼，不溶于水也不溶于酸或碱。ii．Ksp(a)=2.8×10－9；Ksp(FeCO3)=2.0×10－11。回答下列问题：(1)为了提高“酸浸”的效率可以采用的措施有(写出其中两种)___________。(2)“还原”过程中的离子方程式为___________。(3)“滤渣”中主要成分为(填化学式)___________。(4)①“沉铁”过程中有CO2气体产生，反应的离子方程式为___________。②“沉铁”过程中往往有副产物Fe(OH)2生成，分析原因是___________。③若用a“沉铁”，则无副产物Fe(OH)2产生，当反应完成时，溶液中___________。(5)写出氧化过程生成铁黄的化学方程式为___________。(6)利用制备的铁黄进行如图实验：

①加入氯水后颜色加深的原因可能是：___________。②某同学发现实验中加入过量新制氯水，放置一段时间后，深红色会逐浙褪去，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___________。27．实验小组同学为探究Fe2+性质，进行如下实验。【实验Ⅰ】向2mL0.1mol·L-1FeSO4溶液滴中几滴0.1mol·L-1KSCN溶液，无明显现象，再滴加几滴3%H2O2溶液(用H2SO4酸化至)，溶液颜色变红。(1)甲同学通过上述实验分析Fe2+具有_______(填“氧化”或“还原”)性。乙同学查阅资料发现Fe2+与可发生反应，生成无色的配合物。为证实该性质，利用进行如下实验。(2)FeCO3的制备：用过量NH4HCO3溶液与FeSO4溶液反应得到FeCO3，离子方程式为_______。【实验Ⅱ】验证Fe2+与SCN-发生反应(3)实验b的目的是_______。(4)从沉淀溶解平衡角度解释实验a和b最终溶液颜色不同的原因是_______。丙同学设计实验进一步证明Fe2+可与SCN-反应。【实验Ⅲ】(5)上述实验中，d为c的对照实验。①X为_______。②实验能够证实Fe2+可与SCN-反应，则应观察到的现象是_______。(6)实验Ⅲ中若未加适量水稀释，则无法通过现象得出结论。推测加水稀释的目的可能有：使后续实验颜色变化易于观察；降低cFe3+)，_______。28．磷酸铁被广泛用于作电极材料，以下为制备磷酸铁的工艺流程图，回答问题：(1)氧化槽中发生反应的离子方程式为_______。(2)过滤器采用真空状态的优点为：_______。(3)洗涤槽中热水主要是洗涤磷酸铁表面残留的_______(填写离子符号)，检验磷酸铁是否洗涤干净的实验操作：_______。(4)为研究溶液与金属反应，某同学设计如下实验流程图，并记录相关现象实验1中生成红褐色沉淀和气体的化学方程式是_______。实验2的现象红色褪去，该同学提出猜想：①氯水与反应，使生成硫氰合铁的络合反应逆向进行。②你还可能提出的猜想是(结合化学平衡原理答题)：_______。该同学预设计如下实验流程图来验证猜想，其中A是_______；B是_______(填写化学式)。29．(2023·浙江省七彩阳光联盟、金华十二校高三联考)关于磁性材料Fe3O4的制备方法较多，例如：一是单质铁与有关气体氧化剂[如O2、H2O(g)、NxOy等]反应；二是利用溶液之间的反应，如铁酸盐与亚铁酸盐的作用或铁盐与亚铁盐在强碱性条件下的作用；三是水热法制备Fe3O4(纳米颗粒)，反应为Fe2++S2O32-+O2+X→Fe3O4+S4O62-+H2O；四是某一种工业上制取Fe3O4(见如下流程)：纳米四氧化三铁试分析并回答：(1)单质铁与NxOy在一定条件下反应，生成Fe3O4与_______(写分子式)。(2)铁酸盐与亚铁酸盐反应后，其溶液酸碱性测定的简便方法：用洁净玻璃棒_______。(3)水热法制备Fe3O4的反应中，常采用_______性介质；这样制得的Fe3O4(纳米颗粒)，不能用减压过滤实现固液分离，其理由是_______。(4)上述工业制法中①氯化铁转化为铁黄(FeOOH)后①环丙胺的作用，可用离子方程式表示为_______，即促使了_______，②的化学方程式是_______。(5)①人教版教材(化学必修)中，有关铁与水蒸气反应实验的主要步骤如下，按规范组装完仪器后其正确操作的顺序是_______。A．将酒精灯固定在铁粉部位加热B．在湿棉花部位加热(使水汽化)C．导管插入肥皂液中，用火柴点燃肥皂泡(气体先试纯)D．先从肥皂液中撤出导管，再移去酒精灯后盖灭②该实验关键点主要是温度控制，铁粉纯度(不被氧化)安全点燃，肥皂液不宜太稀，._______放入时间等。30．(2023·山东省青岛市三模)工业利用闪锌矿(主要成分ZS，还含有FS、CFS2、石英及F-、C-等杂质)富氧酸浸提取锌，同时实现环保除铁的工艺流程如下：

已知：①酸性条件下，亚铜离子易发生歧化反应；

②C易形成胶体。回答下列问题：(1)“浸出”过程原理如图1a所示，ZS“浸出”的总反应的化学方程式为___________。对比人造闪锌矿浸出原理(如图1b所示)，可知“浸出”过程中F的作用为___________。

(2)“滤渣1”主要成分为___________。(3)“加热加压氧化”发生反应的离子方程式为___________。(4)“电积”时，F-、C-会腐蚀电极板，需提前除净。①“脱氯”时，脱氯率随时间变化如图2，约后脱氯率减小的原因可能为___________。②“脱氟时，先按物质的量之比加入C脱氟，充分反应后，c(C)__________0.1mol·L-1[已知Ksp(C2)=1.08×10－10，且不考虑C沉淀]；后加入石灰石，目的为___________。(5)写出“电积”生成锌的电极反应式___________。

考点14铁及其化合物(好题冲关)【基础过关】1．(2023·河北省沧州市大数据应用调研联合测试评)磁石有纳气平喘的功能，《本草经集注》中有磁石炮制用药的记载：能吸针者为上品，称净磁石，采集日久，为呆磁石；取上品武火煅至红透，醋淬，此法后代一直沿用，下列有关磁石说法正确的是()A．上品净磁石为纯净物B．净磁石采集日久变为呆磁石，是发生了分解反应的缘故C．磁石的主要成分是Fe3O4D．醋淬磁石涉及氧化还原反应【答案】C【解析】A项，由题意可知，上品净磁石为含有四氧化三铁的混合物，故A错误；B项，由题意可知，净磁石采集后放置日久表面的四氧化三铁被空气中氧气氧化为氧化铁，净磁石的磁性便会减退变为呆磁石，则净磁石采集日久变为呆磁石是因为发生了氧化还原反应，与分解反应无关，故B错误；C项，由题意可知，上品净磁石的主要成分为四氧化三铁，故C正确；D项，由题意可知，醋淬磁石涉及的反应为磁石表面的氧化铁与醋酸反应生成醋酸铁和水，反应中没有元素发生化合价变化，该反应不是氧化还原反应，故D错误；故选C。2．(2023·广东省茂名市高三联考)人体血液中如果缺乏亚铁离子，就会造成缺铁性贫血。市场出售的某种麦片中含有微量、颗粒细小的铁粉，这些铁粉在人体胃酸(胃酸的主要成分是HCl)作用下转化成亚铁盐。下列叙述错误的是()A．铁粉具有还原性 B．铁是人体必需的微量元素C．常温下，铁能与水发生置换反应 D．Fe2+用K3[Fe(CN)6]溶液检验生成蓝色沉淀【答案】C【解析】A项，Fe粉可以失电子，具有还原性，故A正确；B项，铁是合成血红蛋白的，所以铁是人体必需的微量元素，故B正确；C项，高温条件下，铁和水蒸气发生置换反应，故C错误；D项，Fe2+可用K3[Fe(CN)6]溶液有蓝色沉淀，故D正确；故选C。3．(2023·江苏省徐州市三模)下列有关铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是()A．Fe2O3能与盐酸反应，可用于制作红色颜料B．具有氧化性，可用于除去水中悬浮杂质C．铁粉具有还原性，可用于食品袋中的抗氧化剂D．FeS难溶于水，可用于除去废水中的Cu2+【答案】C【解析】A项，Fe2O3为红棕色固体，可用于红色颜料，与其能与盐酸反应无关，故A错误；B项，可用于除去水中悬浮杂质是利用其能水解生成氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性，与其氧化性无关，故B错误；C项，铁粉用于食品袋中的抗氧化剂，是因铁粉是活泼金属具有强的还原性，故C正确；D项，FeS可与铜离子反应生成更难溶的CuS，因此可除去废水中的Cu2+，与FeS的溶解性无关，故D错误；故选C。4．草酸亚铁晶体是生产感光材料的原料[Ksp(FeC2O4·2H2O)=3.0×10－7]，制备流程如下：(NH4)2Fe(SO4)2FeC2O4·2H2O下列说法错误的是()A．可用溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否变质B．步骤①酸化的目的是抑制Fe2+的水解C．步骤②反应为Fe2++H2C2O4+2H2O=FeC2O4·2H2O↓+2H+D．步骤③为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥【答案】D【解析】A项，(NH4)2Fe(SO4)2中的Fe元素存在形式为Fe2+，Fe2+易被氧化成Fe3+，若(NH4)2Fe(SO4)2变质会生成Fe3+，Fe3+遇KSCN溶液变红色，因此可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否变质，故A正确；B项，Fe2+易水解生成Fe(OH)2和氢离子，使溶液显酸性，进行酸化，增大氢离子的浓度可抑制Fe2+的水解，故B正确；C项，步骤②生成FeC2O4·2H2O沉淀，发生反应的离子方程式为Fe2++H2C2O4+2H2O=FeC2O4·2H2O↓+2H+，故C正确；D项，根据Fe2++H2C2O4+2H2O=FeC2O4·2H2O↓+2H+可知，步骤②中加入草酸后直接生成FeC2O4·2H2O沉淀，只需要将FeC2O4·2H2O沉淀过滤、洗涤、干燥后即可得到FeC2O4·2H2O晶体，故D错误；故选D。5．铁元素是重要的金属元素，含有铁元素的物质，在人类的生产生活中有着重要的应用。Fe2O3(s)＋3CO(g)Fe(s)＋3CO2(g)

ΔH＜0是炼铁工业中的主反应。在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是()A．B．(胶体)C．D．【答案】A【解析】A项，KClO具有强氧化性，能将氢氧化铁氧化为高铁酸根，A正确；B项，饱和氯化铁溶液滴入沸水中制备氢氧化铁胶体，B错误；C项，铜的还原性比铁弱，不能将亚铁离子还原为铁单质，C错误；D项，氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁，铁的化合价为+3价，D错误；故选A。6．检验黑木耳中的铁离子的步骤为：灼烧黑木耳→加酸溶解→过滤→取滤液检验，所选择的装置(夹持装置已略去)及操作正确的是()A．灼烧木耳B．加酸后搅拌溶解C．过滤得滤液D．检验滤液铁离子【答案】B【解析】A项，灼烧应在坩埚中进行，图示在蒸发皿中进行，A错误；B项，在烧杯中加酸、用玻璃棒搅拌溶解，B正确；C项，过滤应用玻璃棒引流，C错误；D项，胶头滴管应在试管口上方垂直悬空，避免交叉污染，D错误；故选B。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，下列说法错误的是()A．可利用K3Fe(CN)6溶液检验FeSO4溶液是否变质B．沉淀过程中有CO2气体放出C．“过滤”操作使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒D．产品FeCO3在空气中高温分解可得到纯净的FeO【答案】D【解析】A项，FeSO4溶液中加碳酸氢铵生成FeCO3，过滤、洗涤，即可得到FeCO3固体，Fe2+变质会生成Fe3+，则只需检验溶液中是否含有Fe3+，可利用KSCN和Fe3+反应溶液显红色进行检验，也可以用K4Fe(CN)6溶液和Fe3+反应溶液生成蓝色沉淀进行检验，故A错误；B项，FeSO4与碳酸氢铵发生的反应为Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O，则沉淀过程中有CO2气体放出，故B正确；C项，过滤操作中需要用到漏斗，用玻璃棒引流，烧杯盛放溶液，所以过滤操作的常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，故C正确；D项，二价铁在空气中加热易被氧化，故FeCO3在空气中分解一般不会生成FeO，故D错误；故选D。8．以废铁屑为原料制备硫酸亚铁晶体的实验过程如图，下列说法正确的是()A．取少量酸浸后的溶液，滴加硫氰化钾溶液，未变红色，说明废铁屑中不含+3价铁元素B．人体血红素是亚铁离子配合物，硫酸亚铁可用于治疗缺铁性贫血C．过滤步骤说明硫酸亚铁晶体难溶于水D．实验过程不直接蒸发结晶的原因是防止FeSO4水解生成Fe(OH)2【答案】B【解析】废铁屑用稀硫酸酸浸后得到FeSO4溶液，FeSO4溶液经结晶、过滤得到硫酸亚铁晶体。A项，取少量酸浸后的溶液，滴加硫氰化钾溶液，未变红色，说明酸浸后的溶液中不存在Fe3+，但不能说明废铁屑中不含+3价铁元素，因为废铁屑中若含+3价铁元素，在酸浸时会被Fe还原成Fe2+，A项错误；B项，人体血红素是亚铁离子配合物，硫酸亚铁可提供亚铁离子，从而可用于治疗缺铁性贫血，B项正确；C项，硫酸亚铁晶体溶于水，题给实验过程中是经结晶析出晶体后过滤的，C项错误；D项，实验过程不直接蒸发结晶的原因是：防止硫酸亚铁被氧化、防止硫酸亚铁晶体失去结晶水，D项错误；故选B。96．铁的常见化合价有＋2价和＋3价。据研究，铁在浓HNO3中发生钝化时，可生成一种化学式为Fe8O11的化合物，它可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为()A．FeO·3Fe2O3B．2FeO·3Fe2O3C．FeO·2Fe2O3 D．2FeO·Fe2O3【答案】B【解析】化合物Fe8O11可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物，设化学式为nFeO·mFe2O3，则eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(n＋2m＝8,n＋3m＝11))，解得n＝2，m＝3，该化合物可以表示为2FeO·3Fe2O3。10．工业废弃物的资源化回收再利用，可以更大限度的发挥原材料的价值。下图是工业生产纳米磁性氧化铁的流程：下列说法不正确的是()A．用Na2CO3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面铁锈B．若生产中不通入N2，暴露在空气中生产，将不能得到高纯度产品C．加适量的H2O2是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+，涉及反应：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2OD．溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为1：2【答案】A【解析】A项，Na2CO3溶液水解显碱性，浸泡废铁屑可以使表面的油脂水解除去，但不能除去表面的铁锈，故A错误；B项，废铁屑被硫酸溶解生成硫酸亚铁，生成的亚铁离子被双氧水部分氧化生成铁离子，形成亚铁离子和铁离子的混合溶液，若生产中不通入N2，暴露在空气中生产，亚铁离子会被空气中的氧气氧化生成铁离子，将不能得到高纯度四氧化三铁产品，其中会混入氧化铁杂质，故B正确；C项，根据B的分析，加适量的H2O2是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+，涉及反应：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O，故C正确；D项，根据最终产品为四氧化三铁，其中Fe2+和Fe3+的数目比为1：2，因此溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为1：2，故D正确；故选A11．MnCO3可用作脱硫的催化剂以及生产金属锰的原料，由含Mn2+的废液(有少量的Fe2+、Fe3+)制备MnCO3的一种工艺流程如下：下列说法错误的是()A．“沉锰”时加过量NH4HCO3发生反应的离子方程式为Mn2++HCO3-=MnCO3↓+H+B．“氧化”时加入酸化的H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+C．“纯化”过程中发生了水解反应，生成Fe(OH)3沉淀D．工艺流程中“一系列操作”为过滤、洗涤、干燥【答案】A【解析】废液中含有少量的Fe2+、Fe3+，应除去，先加酸化的双氧水把亚铁离子氧化为三价铁离子2Fe2++2H++H2O2=2H2O+2Fe3+，再调节溶液的酸碱性使铁离子水解为沉淀而除去三价铁离子，再加入过量的NH4HCO3发生反应的离子方程式为Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+H2O+CO2↑，再经过过滤、洗涤、干燥等一系列操作得到固体MnCO3。A项，“沉锰”时加过量NH4HCO3发生反应的离子方程式为Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+H2O+CO2↑，故A错误；B项，“氧化”时加入酸化的H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，故B正确；C项，Fe3+在酸性条件下会发生水解反应，生成Fe(OH)3沉淀，故C正确；D项，“沉锰”时得到的沉淀经过滤、洗涤、干燥等一系列操作得到固体MnCO3，故D正确；故选A。12．下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是()选项操作和现象结论或目的A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2～3滴，溶液呈红色红砖中含有氧化铁BCO还原Fe2O3得到的黑色固体加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液，溶液不显红色黑色固体中没有Fe3O4C取少量Fe(NO3)2试样加水溶解，加稀H2SO4酸化，滴加KSCN溶液，溶液变为红色该Fe(NO3)2试样已经变质D向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色原溶液中含有Fe2＋【答案】A【解析】CO还原Fe2O3得到单质Fe，即使有Fe3O4，其溶于盐酸后产生的Fe3＋与Fe发生反应：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，加入KSCN溶液也不显红色，B项错误；NOeq\o\al(－,3)＋H＋具有强氧化性，而Fe2＋具有还原性，两者发生氧化还原反应，有Fe3＋生成，遇KSCN溶液呈红色，不能证明样品是否变质，C项错误；若原溶液中不存在Fe2＋，存在Fe3＋，也有此现象，D项错误。13．Fe2O3具有广泛的用途。甲同学阅读有关资料得知在高温下煅烧FeCO3可以得到Fe2O3。为了进一步验证此结论，他做了如下实验：实验步骤实验操作Ⅰ取一定质量的FeCO3固体置于坩埚中，高温煅烧至质量不再变化，冷却至室温Ⅱ取少量实验步骤Ⅰ所得固体置于一洁净的试管中，用足量的稀硫酸溶解Ⅲ向实验步骤Ⅱ所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红由此甲同学得出结论：4FeCO3＋O2eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe2O3＋4CO2(1)写出实验步骤Ⅲ中发生反应的离子方程式：_______________________________。(2)乙同学提出了不同的看法：煅烧产物可能是Fe3O4，因为Fe3O4也可以溶于硫酸，且所得溶液中也含有Fe3＋。于是乙同学对甲同学的实验步骤Ⅲ进行了补充改进：检验实验步骤Ⅱ所得溶液中是否含有Fe2＋。他需要选择的试剂是________(填字母)。a．NaOH溶液b．新制氯水和KSCN溶液c．K3[Fe(CN)6]溶液(3)丙同学认为即使得到了乙同学预期的实验现象，也不能确定煅烧产物的成分，你认为丙同学持此看法的理由是______________________。(4)丙同学进一步查阅资料得知煅烧FeCO3的产物中的确含有＋2价铁元素。于是他设计了另一种由FeCO3制取Fe2O3的方法：先向FeCO3中依次加入试剂稀硫酸、________(填试剂名称)和氨水；再________(填操作名称)、洗涤、灼烧，即可得到Fe2O3。【答案】(1)Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3(2)c(3)产物也可以是FeO和Fe2O3的混合物(或Fe3O4和FeO；Fe3O4和Fe2O3；FeO、Fe3O4和Fe2O3)(4)过氧化氢溶液(或氯水)过滤【解析】(1)溶液变红色说明溶液中生成了Fe(SCN)3。(2)Fe2＋用K3[Fe(CN)6]来检验，反应现象为生成蓝色沉淀，c项正确。(4)FeCO3和Fe2O3中铁元素的价态分别是＋2价和＋3价，所以需要加入氧化剂，如加入H2O2、氯水，或通入Cl2等将Fe2＋氧化成Fe3＋，加入氨水后生成Fe(OH)3沉淀，经过滤、洗涤、灼烧可得到Fe2O3。14．黑木耳是常见食品，可以补充人体所必需的微量元素铁。某兴趣小组设计实验，检验黑木耳中的铁元素，实验流程如图：(1)灼烧黑木耳必须用到下列仪器中的___(填字母)。A．B．C．D．(2)灰烬中含有铁的氧化物以及钾、钙、硅等元素的化合物，酸浸的目的是_________。(3)取少许滤液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，显红色，说明滤液中含有___________；另取滤液检验，滤液能使KMnO4溶液紫色褪去，说明滤液中存在具有_________(填“氧化性”或“还原性”)的粒子。(4)为进一步探究Fe3+和Fe2+的氧化性和还原性，该兴趣小组设计并进行如下实验，记录现象，完成实验报告。实验操作实验现象离子方程式实验结论向FeCl2溶液中添加新制氯水溶液由浅绿色变为棕黄色2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl－__________向FeCl3溶液加入足量的铁粉铁粉逐渐溶解，溶液由棕黄色变为浅绿色②____________Fe3+具有氧化性(5)实验结束，离开实验室之前，下列做法正确的是_________(填字母)。A．废弃药品直接倒入水池冲走B．药品仪器归放C．清洁实验仪器，打扫实验室卫生D．关闭水电、门窗【答案】(1)A(2)将铁的氧化物溶解(3)Fe3+还原性(4)Fe2+具有还原性2Fe3++Fe=3Fe2+(5)BCD【解析】(1)灼烧黑木耳必须用到酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳、玻璃棒；故选A。(2)灰烬中含有铁的氧化物以及钾、钙、硅等元素的化合物，酸浸的目的是将铁的氧化物溶解；(3)取少许滤液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，显红色，说明滤液中含有Fe3+；另取滤液检验，滤液能使KMnO4溶液紫色褪去，高锰酸根具有强氧化性，说明滤液中存在具有还原性的粒子；(4)①向FeCl2溶液中添加新制氯水，氯水具有强氧化性，说明Fe2+具有还原性；②向FeCl3溶液加入足量的铁粉，两者反应，其离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+；(5)实验结束，离开实验室之前，废弃药品不能直接倒入水池冲走，要进行无污染化处理；将用后的药品仪器及时归放到原位置；清洁实验仪器，整理桌面，打扫实验室卫生；最后及时关闭水电、门窗；故选BCD。15．(2023·山东省高三联考)工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2)为原料制备高档颜料——铁红(Fe2O3)，具体生产流程如下：

回答下列问题：(1)为提高酸浸的效率，可采取的措施有___________(任写一种)。(2)实验室实现“步骤Ⅱ”中分离操作所用的玻璃仪器有___________、玻璃棒和烧杯等，该步骤是为了除去___________(填相关物质的化学式)。(3)检验步骤Ⅲ已经进行完全，可用的试剂是___________。(4)步骤V的反应温度一般需控制在以下，其目的是___________；该步骤中反应生成FeCO3的同时有气泡产生，该反应的离子方程式为___________。【答案】(1)升高温度(或搅拌、粉碎烧渣、适当增大硫酸的浓度)(2)(普通)漏斗SiO2(3)KSCN溶液[或K4[Fe(CN)6]溶液](4)防止NH4HCO3分解Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O【解析】(1)为提高酸浸的效率，可采取的措施有升高温度(或搅拌、粉碎烧渣、适当增大硫酸的浓度)；(2)根据分析可知，步骤Ⅱ为过滤，过滤操作所用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和烧杯等，硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2)，酸溶过程中Fe3O4、Fe2O3、FeO都可以溶解，二氧化硅是酸性氧化物，不和硫酸反应，所以不溶物为SiO2，故步骤Ⅱ为过滤，是为了除去不溶的SiO2；(3)步骤Ⅲ是将铁离子还原成亚铁离子，检验步骤Ⅲ已经进行完全，即溶液中没有铁离子，可以用KSCN溶液[或K4[Fe(CN)6溶液]；(4)步骤Ⅴ是加入碳酸氢铵产生碳酸亚铁溶液，温度过高碳酸氢铵容易分解，所以温度一般需控制在35℃以下，步骤中反应生成FeCO3的同时有气泡产生，该反应的离子方程式为Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O。【能力提升】16．(2023·河南省安阳市三模)某化学实验小组设计如下实验探究Zn与溶液中Fe3+发生反应的原理。实验试剂现象I2mL0.1mol·L-1FeCl3溶液、过量锌粉黄色溶液很快变浅，接着有无色气泡产生，固体中未检出铁单质Ⅱ2mL1mol·L-1FeCl3溶液(pH≈0.70)、过量锌粉很快有大量气体产生，出现红褐色浑浊，30min左右产生红褐色沉淀，溶液颜色变浅，产生少量铁单质下列说法错误的是()A．实验I说明Fe3+被还原为Fe2+B．可用酸性高锰酸钾溶液检验实验I得到的溶液中含有Fe2+C．实验Ⅱ发生了置换反应和复分解反应D．实验说明Fe3+、H+与Zn的反应与离子浓度有关【答案】B【解析】A项，实验I黄色溶液很快变浅，固体中未检出铁单质，说明Fe3+被还原为Fe2+，黄色溶液很快变浅，A正确；B项，FeCl3溶液中的Cl-也能被酸性高锰酸钾溶液氧化，干扰Fe2+的检验，故不能用酸性高锰酸钾溶液检验实验I得到的溶液中含有Fe2+，B错误；C项，FeCl3溶液中加入过量锌粉，很快有大量气体产生，是氯化铁溶液水解产生的盐酸与锌粉反应产生氯化锌和氢气，反应为置换反应；出现红褐色浑浊，是氯化铁水解生成氢氧化铁，属于复分解反应；产生少量铁单质，是锌置换出铁，属于置换反应，C正确；D项，根据上述实验可知，实验开始时Fe3+浓度较大，先与锌发生氧化还原反应生成氯化锌和氯化亚铁，当Fe3+浓度较低，H+浓度较大时，H+与锌反应生成锌盐和氢气，故实验说明Fe3+、H+与Zn的反应与离子浓度有关，D正确；故选B。17．Na2FeO4是一种高效的水处理剂，下列用于解释事实的离子方程式中不正确的是()A．Na2FeO4在酸性溶液中不稳定，与水反应生成Fe3＋和O2，离子方程式为：4FeO42-＋10H2O＋4Fe3＋===20OH－＋3O2↑B．工业上可用FeCl3、NaOH、NaClO三种物质反应制得Na2FeO4离子方程式为：2Fe3＋＋10OH－＋3ClO－===2FeO42-＋3Cl－＋5H2OC．Na2FeO4消毒杀菌时得到的Fe3＋可以净水，Fe3＋能产生净水物质的原因是：Fe3＋＋3H2O===Fe(OH)3(胶体)＋3H＋D．工业上可用铁做阳极，电解浓NaOH溶液的方法制Na2FeO4，阳极的电极反应为：Fe－6e－＋8OH－===FeO42-＋4H2O【答案】A【解析】A项，酸性溶液中不能生成氢氧根离子，所以离子方程式为4FeO42-＋20H+=4Fe3＋＋3O2↑＋10H2O，故A错误；B项，工业上用FeCl3、NaOH、NaClO三种物质反应制得Na2FeO4，发生了氧化还原反应，Cl元素得到电子生成NaCl，由电子、原子守恒可知，反应的离子方程式为：2Fe3＋＋10OH－＋3ClO－=2FeO42-＋3Cl－＋5H2O，故B正确；C项，Na2FeO4的还原产物为Fe3＋，Fe3＋水解制得Fe(OH)3胶体，具有净水作用，Fe3＋水解反应的离子方程式为：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3H＋，故C正确；D项，工业上可用铁做阳极，Fe失去电子，则阳极的电极反应为：Fe－6e－＋8OH－=FeO42-＋4H2O，故D正确；故选A。18．硫酸亚铁晶体(FeSO4•7H2O)俗称绿矾，加热至高温会分解产生水、金属氧化物和非金属氧化

物，某化学兴趣小组的同学对绿矾分解产物进行了探究，下列说法不正确的是()A．硫酸亚铁晶体高温分解产生的气体，用足量的BaCl2溶溶液吸收后有白色沉淀产生，说明非金属氧化物中含有SO3B．硫酸亚铁晶体高温分解产生的气体，通入到紫色石蕊溶液中，若溶液变红，说明非金属氧化物中含有SO3C．硫酸亚铁晶体分解产生的固体溶于稀硫酸后，向溶液中滴加KSCN溶液，若变红说明固体中含有三价铁D．硫酸亚铁晶体分解产生的固体溶于稀硫酸后，向溶液中滴加酸性高锰酸钾，若紫色褪去，则发生反应的离子方程式为：5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O【答案】B【解析】A项，三氧化硫与氯化钡反应，则用足量的BaCl2溶液吸收后有白色沉淀产生，说明非金属氧化物中含有SO3，故A正确；B项，二氧化硫、三氧化硫均为酸性氧化物，则高温分解产生的气体，通入到紫色石蕊溶液中，若溶液变红，不能说明非金属氧化物中含有SO3，故B错误；C项，分解产生的固体溶于稀硫酸后，生成铁离子，则向溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红，故C正确；D项，分解产生的固体溶于稀硫酸后，向溶液中滴加酸性高锰酸钾，若紫色褪去，可知固体中含还原性的亚铁离子，发生5Fe2++MnO4-+8H+═Mn2++5Fe3++4H2O，故D正确；故选B。19．高铁酸钾(K2FeO4)是一种暗紫色固体，低温碱性条件下比较稳定。高铁酸钾能溶于水，微溶于浓KOH溶液，且能与水反应放出氧气，并生成Fe(OH)3胶体，常用作水处理剂。高铁酸钾有强氧化性，酸性条件下，其氧化性强于Cl2、KMnO4等。工业上湿法制备K2FeO4的流程如下：下列关于K2FeO4的工业湿法制备工艺，说法正确的是()A．“反应”时，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：3B．“过滤I”所得滤液中大量存在的离子有：Na+、Fe3+、Cl-、NO3-、FeO42-C．“转化”时，反应能进行的原因是该条件下K2FeO4的溶解度比Na2FeO4小D．“过滤II”所得滤液在酒精灯外焰上灼烧，观察到火焰呈黄色，说明滤液为NaOH溶液【答案】C【解析】向碱性的KClO浓溶液中加入90%的Fe(NO3)3溶液，发生反应2Fe(NO3)3+3NaClO+10NaOH=2Na2FeO4+6NaNO3+3NaCl+5H2O，过量的饱和的KOH将Na2FeO4转化为溶解度更小的K2FeO4。A项，“反应”时发生反应2Fe(NO3)3+3NaClO+10NaOH=2Na2FeO4+6NaNO3+3NaCl+5H2O，Cl元素化合价降低，氧化剂是NaClO，Fe元素的化合价升高，还原剂是Fe(NO3)3，质的量之比为3：2，A错误；B项，过量NaOH，“过滤I”所得滤液一定不存在Fe3+，B错误；C项，“转化”时，Na2FeO4转化为K2FeO4，反应能进行的原因是该条件下K2FeO4的溶解度比Na2FeO4小，C正确；D项，没透过蓝色钴玻璃，K+的火焰颜色也是黄色，滤液可能为KOH溶液，D错误；故选C。20．K2FeO4是一种高效多功能的饮用水处理剂。已知：①一种干法制备K2FeO4的反应为2FeSO4+6K2O2=2K2FeO4+K2O+2K2SO4+O2↑，②K2FeO4处理水时发生反应FeO4+10H2O4Fe(OH)3+8OH-+3O2。下列说法错误的是()A．干法制备K2FeO4的反应中，还原剂与氧化剂的物质的量之比为B．干法制备K2FeO4的反应中，每生成1molK2FeO4，有5mol转移C．K2FeO4在强碱性溶液中能稳定存在D．K2FeO4处理水时，既能杀菌消毒，又能起絮凝作用除去水中悬浮杂质【答案】A【解析】A项，干法制备K2FeO4的反应中，FeSO4中Fe元素化合价升高，FeSO4作还原剂，K2O2中O元素化合价既升又降，每6molK2O2参加反应，由原子守恒知，有1molK2O2作还原剂，有5molK2O2作氧化剂，所以还原剂与氧化剂的物质的量之比为(2+1)mol：5mol=3：5，A错误；B项，每5molK2O2作氧化剂，转移10mol，生成2molK2FeO4，所以每生成1molK2FeO4，有5mol转移，B正确；C项，由K2FeO4处理水时发生可逆反应，结合平衡移动原理知K2FeO4在强碱性溶液中能稳定存在，C正确；D项，K2FeO4具有强氧化性，能使细菌、病毒蛋白质变性，具有杀菌消毒作用，K2FeO4与水反应可产生Fe(OH)3胶体，能起絮凝作用除去水中悬浮杂质，D正确；故选A。21．将铁、氧化铁、氧化铜组成的混合物粉末mg放入盛盐酸的烧杯中，充分反应后产生2.24LH2(标准状况)，残留固体2.56g。过滤，滤液中无Cu2+。将滤液加水稀释到500mL，测得其中c(H+)为。下列说法正确的是()A．m=15.36B．烧杯中转移电子的物质的量共为0.28molC．若将反应后的溶液倒入蒸发皿中直接蒸干可得到0.2molFeCl2D．过滤时需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗、锥形瓶【答案】A【解析】既然还有较多H+离子剩余，且滤液中没有Cu2+可知残留物没有Fe，只有Cu，则反应后溶质为HCl和FeCl2，根据Cl元素守恒可知：n(HCl)=2n(FeCl2)+n剩余(H+)，即5.00mol/L×0.1L=2n(FeCl2)+0.200mol/L×0.5L解得：n(FeCl2)=0.2mol；2.56gCu的物质的量为0.04mol，则与Cu2+参加反应的Fe的物质的量为0.04mol；标况下2.24LH2的物质的量为0.1mol，则H+参加反应的Fe的物质的量为0.1mol；根据Fe2+守恒，可有与Fe3+反应的Fe的物质的量为0.2-0.1-0.04=0.06mol；因此原混合物中n(Fe)=0.04+0.02+0.1=0.16mol，n(Fe2O3)=0.02mol，n(CuO)=0.04mol。A项，混合物的质量为：0.16mol×56g/mol+0.02mol×160g/mol+0.04mol×80g/mol=15.36g，A正确；B项，根据原混合物组成的各组分的物质的量可知，烧杯中转移电子的物质的量共为(0.1mol+0.04mol+0.02mol)×2=0.32mol，B错误；C项，由于氯化亚铁易水解易氧化，将反应后的溶液蒸干后得到氢氧化铁，C错误；D项，过滤时需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗，不需要锥形瓶，D错误；故选A。22．由绿矾(·7H2O)制备三草酸合铁酸钾晶体{K3[Fe(C2O4)3]·3H2O}的流程如图下列说法正确的是()A．“溶解”时加硫酸的目的是抑制水解B．将“沉淀”所得的FeC2O4加入酸性高锰酸钾溶液，观察到溶液褪色，说明产物中含C2O42-C．“氧化”过程中H2O2被还原为O2D．隔绝空气加热K3[Fe(C2O4)3]·3H2O，分解产物为K2CO3、Fe2O3、CO2、H2O【答案】A【解析】由题给流程可知，绿矾溶于稀硫酸得到酸性硫酸亚铁溶液，向溶液中加入草酸溶液得到草酸亚铁沉淀，向沉淀中加入草酸钾、草酸和过氧化氢混合溶液将草酸亚铁氧化得到三草酸合铁酸钾晶体。A项，亚铁离子在溶液中易发生水解，溶解时加入稀硫酸的目的是抑制亚铁离子的水解，故A正确；B项，向草酸亚铁沉淀中加入酸性高锰酸钾溶液时，亚铁离子和草酸根离子都能与酸性高锰酸钾溶液反应，使溶液褪色，则观察到溶液褪色不能说明产物中含草酸根离子，故B错误；C项，氧化过程中过氧化氢为反应的氧化剂，被草酸亚铁还原为水，故C错误；D项，由氧化还原反应规律可知，隔绝空气加热三草酸合铁酸钾晶体时，三草酸合铁酸钾晶体受热分解生成碳酸钾、氧化铁、一氧化碳和水，故D错误；故选A。23．《开宝本草》记载“取钢煅作叶如笏或团，平面磨错令光净，以盐水洒之，于醋瓮中阴处埋之一百日，铁上衣生，铁华成矣”。铁华粉[主要成分为(CH3COO)2Fe·H2O]可用如下方法检测。下列相关说法不正确的是()A．在铁华粉中加入稀硝酸，再滴加KSCN溶液，一定会变红B．制备铁华粉的主要反应为Fe+2CH3COOH=(CH3COO)2Fe+H2↑C．气体X的产生是因为发生了复分解反应D．由上述实验可知，OH-结合Fe3+的能力大于CN-【答案】A【解析】铁华粉中加入稀硫酸并加热，产生的刺激性气味的气体X为醋酸蒸气；铁华粉中加入稀盐酸生成氢气和滤液有氢气生成说明铁华粉中含有铁单质，滤液中加入铁氰化钾溶液生成蓝色沉淀，说明有滤液中有亚铁离子，该沉淀不溶于稀盐酸，但与NaOH可反应生成棕色沉淀。A项，根据分析可知铁华粉中含有铁单质，硝酸的量比较少时，生成的Fe3+能与Fe反应生成Fe2+，当溶液中不存在Fe3+时，滴入KSCN溶液不会变红，A错误；B项，根据题干中信息可知，制备铁华粉的主要反应为Fe+2CH3COOH=(CH3COO)2Fe+H2↑，B正确；C项，气体X为醋酸蒸气，反应为：(CH3COO)2Fe+H2SO4=2CH3COOH+FeSO4，属于复分解反应，C正确；D项，由上述实验可知，氢氧根离子能与蓝色沉淀反应，生成棕色沉淀，说明有氢氧化铁沉淀生成，说明氢氧根离子结合铁离子的能力强于CN-，D正确；故选A。24．某新型纳米材料氧缺位铁酸盐ZnFe2Ox(3<x<4)，能在常温下将工业废气中的SO2、NO2等转化为单质而除去，由锌灰(含ZnO和少量PbO、CuO、Fe2O3等)为主要原料制备氧缺位铁酸盐及其转化废气的流程如图所示，下列说法不正确的是()A．浸取时为了提高酸浸效率，可以搅拌或延长浸取时间B．“除杂”过程中需要加入足量锌粉等操作，与锌粉反应的金属离子有Fe3+、Cu2+C．除去SO2时，ZnFe2Ox在反应中表现出氧化性D．ZnFe2O4与H2反应制得1molZnFe2Ox时，转移的电子物质的量为(8-2x)mol【答案】C【解析】锌灰(含ZnO和少量PbO、CuO、Fe2O3等)加稀硫酸浸取，反应得到ZnSO4、CuSO4、PbSO4、Fe2(SO4)3，过滤除去PbSO4得到含ZnSO4、CuSO4、Fe2(SO4)3的溶液，除杂除去Cu2+，再通过系列处理得到ZnFe2O4，ZnFe2O4和氢气反应得到ZnFe2Ox。A项，浸取时，搅拌或延长时间可以让原料充分反应，从而提高浸取效率，A正确；B项，除杂的目的是除去Cu2+又不引入新的杂质，故选用锌粉，Fe3+氧化性强于Cu2+，Fe3+先与Zn反应，则与锌粉反应的金属离子有Fe3+、Cu2+，B正确；C项，ZnFe2Ox(3<x<4)，则ZnFe2Ox中铁有+2价、+3价，除去SO2时，ZnFe2Ox→ZnFe2O4，Fe的价态升高，ZnFe2Ox作还原剂，C错误；D项，ZnFe2O4与H2反应制得1molZnFe2Ox时，Fe的价态由+3价降低为平均价态(x-1)价，则制得1molZnFe2Ox时，转移电子物质的量为1mol×2×[3-(x-1)]=(8-2x)mol，D正确；故选C。25．(2023·广西二模)优化的NaFePO4复合材料作钠离子电池的正极材料时表现出优异的循环稳定性。以黄铁矿(主要成分是FeS2，含少量SiO2等杂质)为原料制备NaFePO4的流程如图所示。

已知：①“滤渣2”中不含硫单质；②柠檬酸是一种重要的有机酸，易溶于水，具有一定的还原性；③涉及离子的氢氧化物常温下的溶度积常数如表。离子Fe2+Fe3+Ksp8×10-164×10-38回答下列问题：(1)NaFePO4中Fe元素化合价为______价；“研磨”的目的是______。(2)“灼烧”时的大量尾气直接排放，会引起的主要环境问题为______(填一种)。(3)常温下，“酸浸”时，加入过量50%的硫酸的目的为______(答一条即可)。(4)“浸渣1”的主要成分是______(填化学式)，列举出一种该物质的用途：______。(5)“还原”中FeS2与Fe3+反应的离子方程式为______；通入空气的条件下，“溶液1”可在“还原”步骤中循环利用，则通入空气的目的是______。(6)流程中加入柠檬酸的目的是______。【答案】(1)+2增大固体接触面积，增大反应速率(或提高原料利用率等合理答案)(2)形成酸雨等(3)抑制溶液中Fe3+的水解，防止生成Fe(OH)3沉淀(或将固体完全溶解等其他合理答案)(4)SiO2制作光导纤维(或其他合理答案)(5)FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+将“溶液1”中的Fe2+转化为Fe3+(6)防止Fe2+被氧化为Fe3+【解析】(1)NaFePO4中Fe元素化合价为+2价；“研磨”的目的是增大固体接触面积(或提高反应速率，提高原料转化率等合理答案)。(2)“灼烧”时的大量SO2尾气直接排放，会引起的主要环境问题为形成酸雨。(3)常温下，“酸浸”时，加入过量50%的硫酸的目的为抑制溶液中Fe3+的水解，防止生成Fe(OH)3沉淀(或将固体完全溶解等其他合理答案)。(4)“浸渣1”的主要成分是SiO2，该物质的用途：制作光导纤维(或其他合理答案)。(5)由氧化还原反应的规律可知，“还原”中FeS2与Fe3+反应生成硫酸亚铁，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+；“溶液1”可在“还原”步骤中循环利用，则通入空气的目的是将“溶液1”中的Fe2+转化为Fe3+。(6)已知②柠檬酸具有一定的还原性，流程中加入柠檬酸的目的是：防止Fe2+被氧化为Fe3+。26．(2023·天津市河西区二模)以硫酸厂矿渣(含Fe2O3、α-Al2O3、SiO2等)为原料制备铁黄()的一种工艺流程如图所示：

资料：i．α-Al2O3化学性质极不活泼，不溶于水也不溶于酸或碱。ii．Ksp(a)=2.8×10－9；Ksp(FeCO3)=2.0×10－11。回答下列问题：(1)为了提高“酸浸”的效率可以采用的措施有(写出其中两种)___________。(2)“还原”过程中的离子方程式为___________。(3)“滤渣”中主要成分为(填化学式)___________。(4)①“沉铁”过程中有CO2气体产生，反应的离子方程式为___________。②“沉铁”过程中往往有副产物Fe(OH)2生成，分析原因是___________。③若用a“沉铁”，则无副产物Fe(OH)2产生，当反应完成时，溶液中___________。(5)写出氧化过程生成铁黄的化学方程式为___________。(6)利用制备的铁黄进行如图实验：

①加入氯水后颜色加深的原因可能是：___________。②某同学发现实验中加入过量新制氯水，放置一段时间后，深红色会逐浙褪去，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___________。【答案】(1)粉碎矿渣、适当升高温度或适当提高稀硫酸浓度或搅拌等(2)Fe+2Fe3+=3Fe2+(3)α-Al2O3、SiO2、Fe(4)Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O加入NH4HCO3，HCO3-促进Fe2+水解，生成Fe(OH)2140(5)4FeCO3+O2+2H2O=4FeOOH+4CO2(6)Fe2+被氯水中Cl2氧化为Fe3+SCN—被过量的氯水氧化【解析】(1)粉碎矿渣、适当升高温度、适当提高稀硫酸浓度、搅拌等措施能提高酸浸的效率；(2)加入过量铁粉的目的是铁粉与硫酸铁溶液反应生成硫酸亚铁，反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+；(3)滤渣的主要成分是铁、二氧化硅、α-Al2O3；(4)①沉铁过程中加入碳酸氢铵溶液发生的反应为碳酸氢铵溶液与硫酸亚铁溶液反应生成硫酸铵、碳酸亚铁沉淀、二氧化碳和水，反应的离子方程式为Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O；②加入碳酸氢铵溶液沉铁时，溶液中的碳酸氢根离子与亚铁离子可能发生双水解反应生成氢氧化亚铁、二氧化碳和水导致有副产物氢氧化亚铁生成；③用碳酸钙沉淀时，溶液中=140；(5)氧化过程中通入空气，空气中的氧气碳酸亚铁氧化为铁黄，反应的化学方程式为4FeCO3+O2+2H2O=4FeOOH+4CO2；(6)①加入氯水后颜色加深说明氯水中的氯气将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，导致溶液中铁离子浓度增大使溶液中硫氰化铁溶液浓度增大；②某同学发现实验中加入过量新制氯水，放置一段时间后，深红色会逐浙褪去，褪色后的溶液中继续滴加硫氰化钾溶液，又出现红色说明溶液中硫氰酸根离子被过量的氯气氧化使得硫氰化铁溶液浓度先减小后增大。27．实验小组同学为探究Fe2+性质，进行如下实验。【实验Ⅰ】向2mL0.1mol·L-1FeSO4溶液滴中几滴0.1mol·L-1KSCN溶液，无明显现象，再滴加几滴3%H2O2溶液(用H2SO4酸化至)，溶液颜色变红。(1)甲同学通过上述实验分析Fe2+具有_______(填“氧化”或“还原”)性。乙同学查阅资料发现Fe2+与可发生反应，生成无色的配合物。为证实该性质，利用进行如下实验。(2)FeCO3的制备：用过量NH4HCO3溶液与FeSO4溶液反应得到FeCO3，离子方程式为_______。【实验Ⅱ】验证Fe2+与SCN-发生反应(3)实验b的目的是_______。(4)从沉淀溶解平衡角度解释实验a和b最终溶液颜色不同的原因是_______。丙同学设计实验进一步证明Fe2+可与SCN-反应。【实验Ⅲ】(5)上述实验中，d为c的对照实验。①X为_______。②实验能够证实Fe2+可与SCN-反应，则应观察到的现象是_______。(6)实验Ⅲ中若未加适量水稀释，则无法通过现象得出结论。推测加水稀释的目的可能有：使后续实验颜色变化易于观察；降低cFe3+)，_______。【答案】(1)还原(2)Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O(3)通过实验b排除了FeCO3溶解产生的Fe2+对实验的影响(4)SCN-与FeCO3溶解电离产生的Fe2+结合，沉淀溶液平衡正向移动，溶液中的Fe2+(包括Fe2+与SCN-生成物)浓度增大，与酸性H2O2反应产生的Fe3+增大，Fe3+与SCN-生成物浓度增大，溶液红色加深(5)H2SO4

溶液红色更浅(6)使Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3平衡逆向移动【解析】(1)向2mL0.1mol•L-1FeSO4溶液中滴加几滴0.1mol•L-1KSCN溶液，无明显现象，再滴加几滴3%H2O2溶液(用H2SO4酸化至pH=1)，溶液颜色变红，说明Fe2+能够被酸性H2O2溶液氧化为Fe3+，Fe3+遇SCN-溶液变为血红色，这证明Fe2+具有还原性；(2)用过量NH4HCO3溶液与FeSO4溶液反应得到FeCO3，同时反应产生(NH4)2SO4、H2O、CO2，该反应的离子方程式为：Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O；(3)通过对实验进行对比可知：实验b排除了加水稀释对沉淀溶解平衡移动的影响；(4)FeCO3是难溶性物质，在溶液中存在沉淀溶解平衡：FeCO3(s)⇌Fe2+(aq)+CO32-(aq)，溶液中含有Fe2+浓度较小，向其中滴加酸性H2O2，发生反应2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O，反应产生的Fe3+浓度较小，因此加入KSCN溶液时，发生反应Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3，溶液变为浅红色，而向FeCO3沉淀中加入等体积4mol/LKSCN溶液，FeCO3溶解电离产生的Fe2+与SCN-结合，使FeCO3溶解电离程度增大，溶液中Fe2+及Fe2+与SCN-结合物与酸性H2O2反应产生的Fe3+浓度较大，溶液中Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3平衡正向移动，c[Fe(SCN)3]增大，因而溶液红色比实验b加深；(5)①因为要探究Fe2+与SCN-的反应，对照实验也应该加入相同阴离子(SO42-)的溶液，因此X为H2SO4；②Fe2+与SCN-反应，降低了溶液中c(SCN-)，使Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3平衡逆向移动，溶液中c[Fe(SCN)3]减小，因而应该观察到的实验现象是溶液红色变浅；(6)加水稀释的目的可能有：使后续实验颜色变化易于观察；降低c(Fe3+)，使Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3平衡逆向移动，溶液中c[Fe(SCN)3]减小，因而溶液红色变浅。28．磷酸铁被广泛用于作电极材料，以下为制备磷酸铁的工艺流程图，回答问题：(1)氧化槽中发生反应的离子方程式为_______。(2)过滤器采用真空状态的优点为：_______。(3)洗涤槽中热水主要是洗涤磷酸铁表面残留的_______(填写离子符号)，检验磷酸铁是否洗涤干净的实验操作：_______。(4)为研究溶液与金属反应，某同学设计如下实验流程图，并记录相关现象实验1中生成红褐色沉淀和气体的化学方程式是_______。实验2的现象红色褪去，该同学提出猜想：①氯水与反应，使生成硫氰合铁的络合反应逆向进行。②你还可能提出的猜想是(结合化学平衡原理答题)：_______。该同学预设计如