2023届新高考化学一轮课时跟踪练第6讲铁及其重要化合物

课时跟踪练6一、选择题1．(2021·河北卷)“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是()A．钢是以铁为主的含碳合金B．钢的含碳量越高，硬度和脆性越大C．生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高D．冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3解析：钢是含碳量低的铁合金，故A项正确；钢的硬度和脆性与含碳量有关，随着含碳量的增大而增大，故B项正确；由题意可知，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢，说明生铁的熔点低于熟铁，故C项错误；赤铁矿的主要成分是Fe2O3，可用于冶炼铁，故D项正确。答案：C2．(2021·东莞中学松山湖学校月考)指南针是中国古代四大发明之一，它的发明推动了人类的文明与发展。下列说法错误的是()A．指南针的主要成分是红棕色的四氧化三铁B．“方家以磁石磨针锋，则能指南”中涉及物理变化C．指南针又名司南，司南的青铜底盘的熔点低于铜D．沾有油污的指南针可以用碳酸钠溶液洗涤解析：指南针的主要成分是黑色的四氧化三铁，A项错误；磁石磨针的过程中没有新物质生成，为物理变化，B项正确；青铜是铜锡合金，合金的熔点低于各组分金属的熔点，硬度高于各组分金属的硬度，C项正确；指南针的主要成分为四氧化三铁，四氧化三铁不溶于水、碱及有机溶剂，碳酸钠溶液水解显碱性，油污在碱性条件下能被水解为易溶于水的盐和醇，故可用碳酸钠溶液洗涤沾有油污的指南针，D项正确。答案：A3．(2021·深圳实验学校高中部月考)下列有关铁及其化合物说法不正确的是()A．将饱和氯化铁溶液滴入沸水中继续煮沸，可制得氢氧化铁胶体B．FeCl2既有氧化性又有还原性C．铁与硫酸铜溶液反应后滴加KSCN溶液，溶液变红D．生铁和钢都是铁的合金，其中生铁的含碳量高于钢解析：制备Fe(OH)3胶体的操作为加热烧杯中的水至沸腾，向沸水滴加几滴饱和氯化铁溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，即停止加热，得到氢氧化铁胶体，A项正确；FeCl2中Fe呈＋2价，为中间价态，因此FeCl2既有氧化性又有还原性，B项正确；铁与硫酸铜溶液反应的方程式为Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu，反应后的溶液中无Fe3＋，滴加KSCN溶液，溶液不会变红，C项错误；生铁和钢都是碳铁合金，生铁中碳的含量高于钢中碳的含量，D项正确。答案：C4．(2021·滁州质量检测)铁是人类较早使用的金属之一。据有关报道，目前已能冶炼出纯度高达99.9999%的铁。纯铁的实际使用范围有限，人们大量使用的是铁的合金。钢铁是铁碳合金的总称，其强度高、价格便宜、应用广泛。以下关于不锈钢和普通钢的认识中，你认为正确的是()A．它们的组成元素是相同的B．耐腐蚀的性能不同C．都属于钢，物理性质相同D．构成普通钢和不锈钢的主要元素都是铁，因此它们的化学性质完全相同解析：普碳钢主要成分是Fe、C，不锈钢则是由普碳钢与Cr、Ni、Mo等熔合而成，因此二者组成元素是不同的，A项错误；不锈钢抗腐蚀能力比普通钢强，B项正确；不锈钢和普通钢尽管都属于钢，但由于组成成分不同，物理及机械性能都存在较大的差异，C项错误；不锈钢中含有Ni、Cr、Mo等元素，使不锈钢的化学性质有别于普碳钢，D项错误。答案：B5．(2021·东莞一中月考)某同学模拟魔术节目《魔壶》进行实验。将“魔壶”中盛有的FeCl3溶液依次倒入分别盛有约1mL①KSCN、②AgNO3、③NaOH溶液的3个烧杯中，实验现象各异。下列有关说法正确的是()A．烧杯①中，有红色沉淀生成B．烧杯②中，发生了氧化还原反应C．烧杯③中，反应后所得分散系属于胶体D．若用FeCl2溶液代替FeCl3溶液进行上述实验，实验现象各异解析：FeCl3溶液和KSCN溶液反应生成红色的硫氰化铁溶液，不是沉淀，A项错误；FeCl3溶液和AgNO3溶液发生反应生成AgCl沉淀，该反应为复分解反应，不是氧化还原反应，B项错误；FeCl3溶液和NaOH溶液反应生成的Fe(OH)3为红褐色沉淀，所以反应后所得分散系为悬浊液，不是胶体，C项错误；若用FeCl2溶液代替FeCl3溶液进行上述实验，FeCl2溶液和KSCN溶液不反应，没有现象，FeCl2溶液和AgNO3溶液反应生成AgCl白色沉淀，FeCl2溶液和NaOH溶液反应生成Fe(OH)2白色沉淀，然后迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，因此三个烧杯中的现象各异，D项正确。答案：D6．(2021·金华方格外国语学校月考)下列关于“摩尔盐”[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]的说法不正确的是()A．具有较强的还原性，可使高锰酸钾酸性溶液褪色B．可用于治疗缺铁性贫血，还可用于制造红色颜料铁红(Fe2O3)、磁性氧化铁(Fe3O4)等C．加水溶解，再滴加KSCN溶液，若溶液变红色，说明摩尔盐已氧化变质D．加水溶解，与过量NaOH溶液反应的离子方程式为Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓解析：由摩尔盐的化学式(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O可知，Fe为＋2价，具有较强的还原性，可使高锰酸钾酸性溶液褪色，故A项正确；由摩尔盐的化学式(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O可知，Fe为＋2价，可用于治疗缺铁性贫血，还可用于制造红色颜料铁红(Fe2O3)、磁性氧化铁(Fe3O4)，故B项正确；摩尔盐中Fe为＋2价，不能使KSCN溶液变红色，加水溶解，再滴加KSCN溶液，若溶液变红色说明摩尔盐已氧化变质，故C项正确；由摩尔盐的化学式(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O可知，Fe2＋、NHeq\o\al(＋,4)都能与碱反应，且Fe(OH)2不稳定，在空气中容易被氧化，故D项错误。答案：D7．(2021·江苏苏州中学月考)元素“价—类二维图”是学习元素化合物知识的重要模型，它以元素的化合价为纵坐标，以物质类别为横坐标。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．用铁丝在氧气中燃烧可实现上述转化①B．转化⑤中Na2FeO4可用于自来水消毒杀菌，等物质的量的Na2FeO4是HClO消毒效率的1.5倍C．转化⑦的现象是绿色沉淀转变为红褐色D．加热Fe(OH)3发生转化⑥，加水可一步实现Fe2O3→Fe(OH)3的转化解析：铁丝在氧气中燃烧生成Fe3O4，故A项错误；转化⑤中Na2FeO4可用于自来水消毒杀菌，1molNa2FeO4转移3mol电子，1molHClO转移2mol电子，等物质的量的Na2FeO4是HClO消毒效率的1.5倍，故B项正确；转化⑦的现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，故C项错误；加热Fe(OH)3生成Fe2O3，Fe2O3和水不反应，故D项错误。答案：B8．(2021·平顶山第一中学月考)对实验Ⅰ～Ⅳ的实验现象判断正确的是()A．实验Ⅰ：产生红褐色沉淀B．实验Ⅱ：溶液变红色C．实验Ⅲ：试管中溶液变浅黄色D．实验Ⅳ：试管中先出现白色沉淀，迅速变灰绿色，最后变为红褐色解析：饱和氯化铁溶液滴入沸水中，可得到红褐色液体分散系，即氢氧化铁胶体，故A项错误；铁离子与硫氰化钾溶液反应生成红色络合物，而亚铁离子与硫氰化钾溶液相遇不变红色，故B项错误；铁离子具有强氧化性，溶液显黄色；碘离子能够被铁离子氧化为碘单质，碘水溶液显黄色，所以反应后溶液的颜色加深，故C项错误；氢氧化亚铁易被氧气氧化为氢氧化铁，故氢氧化钠溶液滴加到氯化亚铁溶液中，产生的氢氧化亚铁白色沉淀，迅速变灰绿色，最后变为红褐色，故D项正确。答案：D9．(2021·青岛一中月考)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种常用水处理剂。工业湿法制备高铁酸钠的离子方程式为2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－=2FeOeq\o\al(2－,4)＋3Cl－＋5H2O。下列说法错误的是()A．Na2FeO4中Fe的化合价为＋6价B．FeOeq\o\al(2－,4)是还原反应的产物C．生成1molCl－转移2mol电子D．Na2FeO4杀菌的同时形成Fe(OH)3胶体能吸附悬浮杂质解析：Na2FeO4中，Na为＋1价，O为－2价，依据化合物中元素的化合价之和为0的原则，可求出Fe的化合价为＋6价，A项正确；FeOeq\o\al(2－,4)是由Fe(OH)3失电子发生氧化反应生成的产物，B项错误；ClO－中Cl元素显＋1价，则由ClO－生成Cl－时，Cl元素化合价降低2价，从而得出生成1molCl－转移2mol电子，C项正确；Na2FeO4具有强氧化性，杀菌后转化为Fe(OH)3胶体，能吸附悬浮杂质，D项正确。答案：B10．(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bB．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的循环转化关系解析：图中所示铁元素不同化合价的物质：a为Fe，b为FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(Ⅱ)的盐类物质，c为Fe(OH)2，e为FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(Ⅲ)的盐类物质，d为Fe(OH)3。Fe与Fe(Ⅲ)的盐类物质可发生反应生成Fe(Ⅱ)的盐类物质，如Fe＋2FeCl3=3FeCl2，故A不选；Fe(Ⅱ)为铁元素的中间价态，既有还原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被还原，故B不选；Fe(Ⅲ)的盐类物质与浓碱液反应生成Fe(OH)3沉淀，制备Fe(OH)3胶体操作为向沸水中滴加饱和FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，故C选；b→c→d→e→b转化如FeCl2eq\o(→,\s\up17(NaOH))Fe(OH)2eq\o(→,\s\up17(O2、H2O))Fe(OH)3eq\o(→,\s\up17(稀HCl))FeCl3eq\o(→,\s\up17(Fe))FeCl2，故D不选。答案：C11．(2021·浙江金华一中月考)以废铁屑和硫酸为原料制备硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)，制备过程如下。下列说法不正确的是()废铁屑eq\o(→,\s\up17(检验Fe＋),\s\do20(③))eq\o(→,\s\up17(碳酸钠溶液),\s\do20(①))……eq\o(→,\s\up17(硫酸),\s\do20(②))……eq\o(→,\s\up17(滤纸吸水),\s\do20(④))硫酸亚铁晶体A．碳酸钠溶液的作用是除去铁屑上的油污B．步骤②反应温度越高，硫酸的浓度越大，生成硫酸亚铁的速率就越快C．反应后溶液中必须有铁剩余，否则溶液中可能有Fe3＋存在D．步骤③和步骤④间省略的操作步骤至少有4个解析：碳酸钠溶液呈碱性，能使油污水解而除去，A项正确；浓硫酸与铁发生钝化反应，硫酸的浓度过大，不利于反应进行，B项错误；过量铁粉能将氧化的Fe3＋反应为Fe2＋，防止硫酸亚铁氧化，C项正确；硫酸亚铁溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤，干燥得到晶体，步骤③和步骤④间省略的操作步骤至少有4个，D项正确。答案：B12．(2021·沈阳第一次模拟)某硫酸厂产生的烧渣(主要含Fe2O3、FeO，还含有一定量的SiO2)可用于制备FeCO3，其流程如下。已知：“还原”时包括反应Ⅰ、反应Ⅱ，FeS2与H2SO4不反应，Fe3＋通过反应Ⅰ、Ⅱ被FeS2还原，其中反应Ⅰ的原理为FeS2＋14Fe3＋＋8H2O=15Fe2＋＋2SOeq\o\al(2－,4)＋16H＋。下列说法不正确的是()A．“还原”后可以用KSCN溶液检验Fe3＋是否反应完全B．“还原”时反应Ⅱ的离子方程式为2Fe3＋＋FeS2=2S＋3Fe2＋C．“沉淀”时，可以先将溶液调节成强碱性，再加入(NH4)2CO3D．所得FeCO3需充分洗涤，可以用稀盐酸和BaCl2溶液检验FeCO3是否已洗涤干净解析：烧渣中有Fe2O3、FeO、SiO2，加硫酸酸溶后，Fe2O3转化为Fe3＋，FeO转化为Fe2＋，SiO2不反应，过滤的滤渣是SiO2，加入的FeS2中S是－1价，升高到0价，作还原剂，将Fe3＋还原为Fe2＋。据此分析解答。Fe3＋可与KSCN溶液反应生成红色溶液，所以“还原”后可以用KSCN溶液检验Fe3＋是否反应完全，A项正确；由题中信息可知，Fe3＋通过反应Ⅰ、Ⅱ被还原，其中反应Ⅰ为FeS2＋14Fe3＋＋8H2O=15Fe2＋＋2SOeq\o\al(2－,4)＋16H＋，还原后过滤所得的滤渣中含有S，所以“还原”时反应Ⅱ的离子方程式为2Fe3＋＋FeS2=2S＋3Fe2＋，B项正确；“沉淀”时，若先将溶液调节成强碱性，则Fe2＋转化为氢氧化亚铁，再加入(NH4)2CO3，得不到碳酸亚铁，C项不正确；所得FeCO3需充分洗涤，取最后一次洗涤液，用稀盐酸和BaCl2溶液检验洗涤液中是否含有SOeq\o\al(2－,4)，以确定FeCO3是否已洗涤干净，D项正确。答案：C二、非选择题13．(2021·湖南衡阳八中月考)氯化铁是常见的水处理剂，利用废铁屑可制备无水三氯化铁。实验室制备装置和工业制备流程图如下：已知：①无水FeCl3熔点为555K、沸点为588K。②废铁屑中的杂质不与盐酸反应。③不同温度下六水合氯化铁在水中的溶解度如下：温度/℃02080100溶解度/g74.491.8525.8535.7实验室制备操作步骤如下：Ⅰ.打开弹簧夹K1，关闭活塞K2，并打开活塞a，缓慢滴加盐酸。Ⅱ.当……时，关闭弹簧夹K1，打开弹簧夹K2，当A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a。Ⅲ.将烧杯中溶液经过一系列操作后得到FeCl3·6H2O晶体。请回答下列问题。(1)烧杯中足量的H2O2溶液的作用是_________________________________________________________________________________________________________________。(2)为了测定废铁屑中铁的质量分数，操作Ⅱ中“……”的内容是_______________________________________________________________________________________。(3)从FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶体的操作步骤：加入________后，________、过滤、洗涤、干燥。(4)试写出吸收塔中反应的离子方程式：______________________________________________________________________________________________________________。(5)捕集器温度超过673K时，存在相对分子质量为325的铁的氯化物，该物质的分子式为____________。(6)样品中FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定：称取mg无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，配制成100mL溶液；取出10.00mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，滴入几滴淀粉溶液，并用cmol·L－1Na2S2O3溶液滴定，消耗VmL(已知：I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6))。样品中氯化铁的质量分数为________________。解析：(1)根据实验装置和操作步骤可知，实验室制备无水FeCl3的原理为利用铁与盐酸反应生成FeCl2，然后把FeCl2氧化成FeCl3，先制得FeCl3·6H2O晶体，再脱结晶水制得无水FeCl3。烧杯中足量的H2O2溶液是作氧化剂，把Fe2＋全部氧化成Fe3＋。(2)铁与盐酸完全反应时，不再产生氢气，所以装置A中不产生气泡或量气管和水准管的液面不再变化时，可根据产生H2的量计算废铁屑中铁的质量分数。(3)从FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶体的操作步骤是加入盐酸后，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(4)从工业制备流程图分析可知，反应炉中进行的反应是2Fe＋3Cl2=2FeCl3，因此，进入吸收塔中的尾气是没有参加反应的氯气，在吸收塔中氯气被吸收剂吸收，反应后生成FeCl3溶液，所以吸收剂应是FeCl2溶液，反应为2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。(5)捕集器收集的是气态FeCl3，FeCl3的相对分子质量是162.5，由相对分子质量为325的铁的氯化物可以推出，当温度超过673K时，两分子气态FeCl3可以聚合生成双聚体Fe2Cl6。(6)由反应2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2、I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)，可得关系式：2Fe3＋～I2～2S2Oeq\o\al(2－,3)22ncV×10－3＝eq\f(cV×10－3mol×10×162.5g·mol－1,mg)×100%＝eq\f(162.5cV,m)%。答案：(1)把Fe2＋全部氧化成Fe3＋(2)装置A中不产生气泡或量气管和水准管液面不再改变(或其他合理答案)(3)盐酸蒸发(加热)浓缩、冷却结晶(4)2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－(5)Fe2Cl6(6)eq\f(162.5cV,m)%14．(2021·天津耀华中学第一次模拟)某研究性小组结合文献资料进行了比较Fe2＋和C2Oeq\o\al(2－,4)的还原性强弱的如下实验。资料：ⅰ.无水氯化铁在300℃以上升华，遇潮湿空气极易潮解。ⅱ.K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体，光照易分解；FeC2O4·2H2O为黄色固体，微溶于水，可溶于强酸。ⅲ.配合物的稳定性可以用稳定常数K来衡量，如Cu2＋＋4NH3[Cu(NH)4]2＋，其稳定常数表达式为K＝eq\f(c[Cu（NH3）eq\o\al(2－,4)],c（Cu2＋）·c4（NH3）)。已知K[Fe(C2O4)3]3－＝1020，K[Fe(SCN)3]＝2×103。已知：实验1——用以下装置制取无水氯化铁。(1)仪器X的名称是________，装置B的作用是________________________________________________________________________________________________________。(2)欲制得纯净的FeCl3，实验过程中点燃装置F处酒精灯的时机是__________________。(3)按气流方向写出制取无水氯化铁的发生和收集装置的最佳接口顺序：________________________________________________________________________(用小写字母表示)。实验2——通过Fe3＋和C2Oeq\o\al(2－,4)在溶液中的反应比较Fe2＋和C2Oeq\o\al(2－,4)的还原性强弱。操作现象在避光处，向10mL0.5mol·L－1FeCl3溶液中缓慢加入0.5mol·L－1K2C2O4溶液至过量。搅拌，充分反应后，冰水浴冷却，过滤得到亮绿色溶液和亮绿色晶体(4)取实验2中少量晶体洗净，配成溶液，滴加KSCN溶液，不变红。其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。继续加入硫酸，溶液变红，说明晶体含有＋3价的铁元素。加入硫酸后溶液变红的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)经检验，亮绿色晶体为K3[Fe(C2O4)3]·3H2O。设计实验，确认实验2中没有生成Fe2＋使用的试剂为________(写出试剂的化学式)。(6)取实验2中的亮绿色溶液光照一段时间，产生黄色浑浊且有气泡产生。补全反应的离子方程式：[Fe(C2O4)3]2－eq\o(=,\s\up17(光照))____FeC2O4↓＋____↑＋____。解析：(1)仪器X的名称是圆底烧瓶。干燥的氯气与铁粉在装置F中反应，无水氯化铁在300℃以上升华，装置D用来收集氯化铁，则装置B的作用是吸收尾气氯气，防止污染空气；防止空气中水蒸气使D中无水氯化铁水解。(2)欲制得纯净的FeCl3，防止被装置中空气中的氧气氧化，则应待F装置的玻璃管内充满黄绿色气体时再点燃酒精灯。(3)根据题意，装置的连接顺序为A→E→C→F→D→B，制取无水氯化铁的发生是F和收集装置D的最佳接口顺序为jkgf。(4)已知K[Fe(C2O4)3]3－＞K[Fe(SCN)3]，说明[Fe(C2O4)3]3－比Fe(SCN)3更稳定，[Fe(C2O4)3]3－不能电离出Fe3＋，则不能与SCN－反应转化为Fe(SCN)3，也就不能显示红色。加入硫酸后，H＋与C2Oeq\o\al(2－,4)结合可使平衡逆向移动，c(Fe3＋)增大，遇KSCN溶液变红。(5)若Fe3＋和C2Oeq\o\al(2－,4)发生氧化还原反应，则生成亚铁离子，亚铁离子与铁氰化钾反应显蓝色，则操作为取少量实验2中的亮绿色溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，不出现蓝色沉淀，则未发生氧化还原反应。(6)已知K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体，光照易分解，Fe的化合价降低，则部分C的化合价升高，离子方程式为2[Fe(C2O4)3]3－eq\o(=,\s\up17(光照))2FeC2O4↓＋2CO2↑＋3C2Oeq\o\al(2－,4)。答案：(1)圆底烧瓶吸收尾气氯气，防止污染空气；防止空气中水蒸气使D中无水氯化铁水解(2)待F装置的玻璃管内充满黄绿色气体时再点燃F处酒精灯(3)jkgf＋不能与SCN－反应转化为Fe(SCN)3，也就不能显示红色加入硫酸后，H＋与C2Oeq\o\al(2－,4)结合可使平衡逆向移动，c(Fe3＋)增大，遇KSCN溶液变红(5)K3[Fe(CN)6](6)222CO23C2Oeq\o\al(2－,4)15．(2021·宁德第三次模拟)某研究小组探究铁矿石中铁元素化合价并利用碘量法测定铁矿石中的铁含量。实验过程如下：Ⅰ.探究铁矿石中铁元素化合价。研究小组为探究铁元素化合价，设计实验如图。(1)乙同学通过实验得出结论：铁矿石中含＋2、＋3价铁。实验ⅰ的现象为________________________________________________________________________。实验ⅱ反应的离子方程式为________________________________________________。(2)甲同学认为乙同学的结论不合理，不能判断铁矿石中有＋3价铁，理由是________________________________________________________________________。Ⅱ.测定铁矿石中的铁含量。步骤1：称取0.3000g试样于容器中，加入无水Na2CO3和过量Na2O2，700℃加热熔融10min，铁元素转化成FeOeq\o\al(－,2)。步骤2：将步骤1所得物质放置烧杯中，加入热水、盐酸，并加热煮沸数分钟。补加盐酸，稀释至100mL。步骤3：将稀释液转至碘量瓶中，加入过量KI溶液，搅拌后放置1～2min，滴入淀粉溶液，用amol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3标准溶液VmL。已知：2S2Oeq\o\al(2－,3)＋I2=S4Oeq\o\al(2－,6)＋2I－，2Cu2＋＋4I－=2CuI↓＋I2。(3)以上步骤1需要用到下列仪器中的______(填字母)。(4)步骤2加热煮沸数分钟的目的是___________________________________________________________________________________________________________________。(5)步骤3中放置时间不同对铁含量测定结果的影响如表：放置时间/min013510测定结果/%25.8826.8326.8326.9727.10铁含量测定结果随放置时间加长而变大的可能原因是_________________________。(6)计算铁矿石试样中铁的含量：______________________________________(列计算式)。(7)测定时，若铁矿石中的铜元素未除去，则铁含量测定结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。解析：Ⅰ.(1)含有＋3价铁在实验ⅰ中会与SCN－结合生成红色配合物，现象为溶液出现红色，含有＋2价铁在实验ⅱ中会与高锰酸钾发生氧化还原反应，离子方程式为5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。(2)有可能矿石原本不含有＋3价铁，由＋2价铁被氧化后产生，即理由：铁矿石用硫酸溶解在空气中进行，＋2价铁可被空气中的氧气氧化。Ⅱ.(3)步骤1加热熔融固体需要坩埚，故选B。(4)步骤2加热煮沸数分钟的目的：除去多余的O2以免对后续测定产生干扰；除去多余的H2O2以免对后续测定产生干扰；增大反应速率。(5)铁含量测定结果偏大的原因是放置时间越长，Fe3＋与I－反应更充分；放置时间过长过量的I－被空气中的氧气氧化。(6)FeOeq\o\al(－,2)在盐酸中得到Fe3＋，与KI反应的离子方程式为2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2，用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2的反应为2S2Oeq\o\al(2－,3)＋I2=S4Oeq\o\al(2－,6)＋2I－，则有关系式2Fe3＋～I2～2S2Oeq\o\al(2－,3)，n(Fe3＋)＝n(S2Oeq\o\al(2－,3))＝aV×10－3mol，则铁矿石试样中铁的含量eq\f(m（Fe）,m样)＝eq\f(56aV×10－3,0.3000)×100%。(7)测定时，若铁矿石中的铜元素未除去，则Cu2＋也会产生部分I2，故会消耗更多的Na2S2O3标准溶液，则铁含量测定结果偏高。答案：Ⅰ.(1)溶液出现红色5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O(2)铁矿石用硫酸溶解在空气中进行，＋2价铁可被空气中的氧气氧化Ⅱ.(3)B(4)除去多余的O2以免对后续测定产生干扰；除去多余的H2O2以免对后续测定产生干扰；增大反应速率(5)放置时间越长，Fe3＋与I－反应更充分；放置时间过长过量的I－被空气中的氧气氧化(6)eq\f(56aV×10－3,0.3000)×100%(7)偏高16．(2020·北京卷)锂离子电池正极材料需要纯度较高的硫酸锰，目前工业硫酸锰中杂质(钙、镁、铁等)含量高，利用下图流程可制取纯度较高的硫酸锰溶液。反应①使杂质生成氟化物的沉淀，对反应①前后的杂质含量检测结果(以350g/LMnSO4计)如下：杂质净化前/g净化后/g去除率/%Fe2＋、Fe3＋0.0012750.001275—Ca2＋0.4900000.02151095.61Mg2＋0.2520000.02510090.04(1)滤渣x中含有的物质是________。(2)试分析钙、镁去除结果不同的原因：______________________________________________________________________________________________________________。(3)在滤液中加入KMnO4可以将Fe2＋氧化为Fe3＋，同时生成Mn2＋。该反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)已知：生成氢氧化物沉淀的pH如下。物质Fe(OH)2Fe(OH)3Mn(OH)2开始沉淀时6.31.58.3完全沉淀时8.32.89.8注：金属离子的起始浓度为0.1mol·L－1。根据表中数据解释流程中②的目的：___________________________________________。(5)进一步研究表明，如果反应①后不过滤直接加入KMnO4，同时控制加入的量，反应后调节