铁及其重要化合物（检测）（解析版）

第08讲铁及其重要化合物（精准检测卷）

时间：50分钟

一、选择题（12个小题，每小题只有一个正确选项，每题5分，共60分）

1.指定条件下，以铁为原料，不能一步制得的是

A.Fe少墨2>FeCbB.Fe^^Fe2O3

C.Fe足量稀硝量>Fe（NO3）3D.Fe>FeSO4

【答案】B

【解析】A.铁单质在氯气中燃烧，产生棕褐色的烟，生成FeCb,A正确；

B.铁和水蒸气在高温条件下反应生成Fe3O4,无法直接生成氧化铁，B错误；

C.硝酸具有强氧化性和酸性，可与铁反应生成硝酸铁，C正确；

D.铁的金属活动性强于Cu,可以将硫酸铜溶液中的Cu置换出来，生成硫酸亚铁，D正确；

故答案选B。

2.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.铁粉具有还原性，可用作食品保存的抗氧化剂

B.纳米Fe3O4能与酸反应，可用作铁磁性材料

C.FeCb溶液呈酸性，可用于腐蚀印刷电路板上的Cu

D.聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于自来水的消毒

【答案】A

【解析】A.铁粉具有还原性，能消耗食品包装袋内的氧气，可用作食品保存的抗氧化剂，

故选A；

B.Fe3O4具有磁性，所以纳米Fe3C）4可用作铁磁性材料，与FesCU能与酸反应无关，故不选

B；

C.FeCb溶液可用于腐蚀印刷电路板上的Cu,是因为Fe3+能把Cu氧化为C/+,故不选C；

D.聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于净水，不能消毒，故不选D；

选A。

3.下列关于铁及其化合物的性质与用途，不具有对应关系的是

A.Fe具有还原性，可用作食品抗氧化剂

B.FqO,属于碱性氧化物，可用作粉刷墙壁的红色涂料

C.Fes。,具有磁性，可用作激光打印机墨粉的添加剂

D.Fe(OH)3胶体具有吸附性，可用作自来水厂的净水剂

【答案】B

【解析】A.Fe具有还原性，能消耗氧气，可用作食品抗氧化剂，A不符合题意；

B.Fe2O3固体为红棕色，可用作粉刷墙的红色涂料，其为碱性氧化物与作红色涂料无关，

B符合题意；

C.Fe3C>4具有磁性，可用作激光打印机墨粉的添加剂，使墨粉具有磁性，C不符合题意；

D.Fe(OH)3胶体具有吸附性，可吸附水中的悬浮杂质，可用作自来水厂的净水剂，D不

符合题意；

故选B。

4.将铁、氧化铁、氧化铜组成的混合物粉末mg放入盛100mL5.00mol•「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OZOOmolI-。下列说法正确的是

A.m=15.36

B.烧杯中转移电子的物质的量共为0.28mol

C.若将反应后的溶液倒入蒸发皿中直接蒸干可得到0.2molFeCh

D.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HC1和FeCh,根据C1元素守恒可知:n(HCl)=2n(FeC12)+n剩余(H+),即

5.OOmol/LxO.1L=2n(FeCh)+0.200mol/Lx0.5L解得:n(FeCb)=0.2mol；2.56gCu的物质的量为

0.04mol,贝!］与Ci?+参加反应的Fe的物质的量为0.04mol；标况下2.24LH?的物质的量为

O.lmol,则H+参加反应的Fe的物质的量为O.lmol；根据Fe?+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(Fe203)=0.02mol,n(CuO)=0.04mol；据此分析解题。

A.据分析可知混合物的质量为：

0.16molx56g/mol+0.02molx160g/mol+0.04molx80g/mol=15.36g,A正确；

B.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)x2=0.32mol,B错误；

C.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.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；

答案选A。

5.下列指定反应的离子方程式正确的是

A.NazCh与H2I8O反应：2Na2C)2+2H2i8O=4Na++4OH-+18。27

B.向次氯酸钠溶液中通入少量的C02：CIO+CO2+H2O=HC1O+HCO;

C.FeCb溶液中加过量Na2s溶液：S2-+2Fe3+=S；+2Fe2+

+3+

D.向Fe(OH)3胶体中加入HI溶液：Fe(OH)3+3H=Fe+3H2O

【答案】B

【解析】A.NazCh与H2I8O反应中过氧化钠既是氧化剂也是还原剂：

18+18

2Na2O2+2H2O=4Na+2OH-+2OH-+O2T，A错误；

B.由于碳酸的酸性强于次氯酸，但次氯酸强于碳酸氢根，则向次氯酸钠溶液中通入少量的

CO2：CIO+CO2+H2O=HC1O+HCO；,B正确；

C.FeCb溶液中加过量Na2s溶液：3S2-+2Fe3+=S；+2FeS；,C错误;

+2+

D.向Fe(OH)3胶体中加入HI溶液生成氧化还原反应：2Fe(OH)3+2I+6H=I2+2Fe+6H2O,

D错误；

答案选B。

6.某兴趣小组进行某补血剂中铁元素含量测定实验流程如下：

下列说法不正确的是

A.步骤①研磨时研杵应保持垂直，小心压碎或研磨试样

2+

B.步骤②加入H2O2的作用是将Fe完全氧化

C.步骤③多步操作为过滤、洗涤、灼烧、冷却、称重

D.每片补血剂中铁元素的质量为0.7wg

【答案】D

【解析】将补血剂研细，向药片中加入稀硫酸，然后过滤得到沉淀，向滤液中加入双氧水,

发生反应2Fe2++H2Ch+2H+=2Fe3++2H2O,向溶液中加入过量氨水生成红褐色沉淀，将红褐

色沉淀灼烧得到红棕色固体Fe2O3

A.步骤①研磨时研杵应保持垂直，小心压碎或研磨试样，以防研磨时固体飞出研钵损失，

故A正确；

B.步骤②加入H2O2的作用是将Fe2+完全氧化成铁离子，便于沉淀，故B正确；

C.步骤③多步操作，中一系列操作依次是：①过滤、②洗涤、③灼烧、④冷却、⑤称量、

⑥恒重操作确保氢氧化铁完全分解成了氧化铁，故C正确；

D.wg固体为氧化铁，固体中机(Fe)=112g/160g・mol-ixwg=0.7wg,每片补血剂中铁元素的

质量为0.07wg,故D错误；

故选D。

7.下列实验装置正确且能达到相应实验目的的是

A.图A是利用FeCL-6凡0制备FeCLB.图B是利用甲酸脱水法制取CO

C.图C是分离澳和cc」D.图D是制备Fe(OH)2沉淀

【答案】B

【解析】A.直接加热FeCh^H?。会发生水解反应而得不到FeC［要在干燥的HC1气流中

加热FeCh・6HQ制备FeC1故A错误;

B.甲酸脱水法制取CO,浓硫酸起催化剂和吸水剂作用，将甲酸逐滴加到热的浓硫酸中,

且用毛细管加入，这样可避免剧烈反应，增强安全性，故B正确；

C.澳与四氯化碳互溶，可以利用沸点不同用蒸懦的方法分离，但尾接管和锥形瓶之间不应

有塞子，故c错误；

D.用图D装置制备Fe(OH%沉淀，试管A中铁和稀硫酸反应制取硫酸亚铁，打开止水夹a

反应时产生的氢气应从试管A中短管处排出试管A内空气，经过止水夹通入试管B中，再

排尽试管B内空气，然后关闭止水夹a,试管A内产生的氢气将试管A中的硫酸亚铁通过

长导管压入试管B内，由于装置中导管没有插入溶液中，故不能达到实验目的，故D错误；

答案选B。

8.以化合价为纵坐标，物质类别为横坐标的图像称为价类二维图，在地壳中的含量仅次于

铝，居第四位的元素价类二维图如图所示，下列说法错误的是

A.a与水常温下几乎不发生反应，但在高温下可发生置换反应

B.b和c可分别与水发生反应生成e和d

C.e在潮湿的空气中容易转变为d

D.h的某种盐是具备净水和消毒双重功能的水处理剂

【答案】B

【解析】A.Fe与水常温下几乎不发生反应，但在高温下铁与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气，

即3Fe+4H2。曾Fe3CU+4H2,属于置换反应，故A正确；

B.b为FeO,c为Fe2O3,FeO和Fe2O3均不溶于水,均不能直接与水反应生成相应的碱Fe(OH)2

和Fe(OH)3,故B错误；

C.e为Fe(OH)2,d为Fe(OH)3,Fe(OH)2在潮湿的空气中容易转变为Fe(OH)3,即4

Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故C正确；

D.h为高铁酸盐即含FeOj,FeO;具有强氧化性，能够杀菌消毒，+6价的铁被还原成+3

价，又Fe3+形成氢氧化铁胶体具有较大表面积，吸附悬浮杂质可以做净水剂，故D正确;

答案为B。

9.硫酸铁溶液中加入少量Fe粉，溶液颜色变浅，要证明该过程发生了氧化还原反应，加入

下列试剂一定可行的是

A.KSCN溶液B.酸性高镒酸钾溶液

C.NaOH溶液D.铜粉

【答案】B

【解析】硫酸铁溶液中加入少量Fe粉，发生反应：Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4,要证明该过程发

生了氧化还原反应，则要证明Fe?+的存在。

A.KSCN溶液用于检验Fe3+的存在，不能用于检验Fe?+,A不可行；

B.酸性高镒酸钾溶液能将Fe2+氧化为Fe3+,从而发生颜色变化，B可行；

C.NaOH溶液既能与Fe2+反应,也能与Fe3+反应，由于Fe(OH)2>Fe(OH)3的混合物与Fe(OH)3

的颜色差异不明显，所以难以确定Fe(OH)2的存在，C不可行；

D.铜粉与Fe2+不反应，不能证明Fe2+的存在，D不可行；

故选B。

10.微生物法浸出黄铜矿(CuFeS2,其中Cu为+2价)中铜元素的过程如图。下列说法错误的

A.该方法的原料只有黄铜矿和氧气

B.Fe2(SO4)3和H2so4可以循环利用

C.微生物在整个转化过程中起催化作用

D.当黄铜矿中的铁元素全部转化为Fe3+时，生成2moiSO；同时消耗4.25molO2

【答案】A

【解析】由微生物法浸出黄铜矿中铜元素的过程示意图可知，黄铜矿与氢离子、铁离子反应

生成铜离子、亚铁离子和H2Sn,亚铁离子在微生物作用下与氧气反应生成铁离子；铁离子

与H2Sn反应生成亚铁离子、氢离子和S8,亚铁离子在微生物作用下与氧气反应生成铁离子;

S8与氧气和水反应生成硫酸根离子和氢离子，则微生物是浸出过程的催化剂，总反应的方

程式为4CuFeS2+17O2+2H2SO4微生物4CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O,浸出过程中硫酸和硫酸铁

可循环使用。

A.由分析可知，该方法的原料为黄铜矿、硫酸和氧气，故A错误；

B.由分析可知，出过程中硫酸和硫酸铁可循环使用，故B正确；

C.由分析可知，微生物是浸出过程的催化剂，故C正确；

D.由分析可知，当黄铜矿中的铁元素全部转化为铁离子时，生成2moi硫酸根时，反应消

耗氧气的物质的量为17moix1=4.25,故D正确；

故选Ao

11.依据下列实验操作与现象，得出结论正确的是

选项实验操作与现象实验结论

A将花生油与NaOH溶液混合，充分加热后分层消失花生油在水中的溶解度随温度升高而增大

向5mL0.1molL-'的KI溶液中滴加ImLO.lmol-L4FeCh

BFeCl3与KI溶液的反应是有一定限度的

溶液，再滴加KSCN溶液，溶液变红

C向漂白粉溶液中通入足量SO2,产生白色沉淀酸性：H2SO3>HC1O

常温下，用pH计测得CH3coONa溶液的pH小于同浓

D酸性：CH3coOH>H2cCh

度Na2co3溶液的pH值

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

【解析】A.花生油与NaOH溶液混合，发生水解反应，花生油不溶于水，则结论不合理,

A错误；

B.氯化铁溶液不足，滴加KSCN溶液，溶液变红，可知铁离子不能完全转化，则FeCb与

KI溶液的反应是有一定限度的，B正确；

C.漂白粉溶液中通入足量S02,发生氧化还原反应生成硫酸钙，不能比较H2so3、HC10

的酸性强弱，c错误；

D.CH3coONa溶液、Na2cCh溶液均水解显碱性，等浓度时pH越大，对应酸的酸性越弱，

CH3coONa溶液的pH小于同浓度Na2CO3溶液的pH值，则酸性：CH3coOH>HCO3,

D错误；

故选B。

12.KFeO,是一种高效多功能的饮用水处理剂。已知：①一种干法制备KzFeO4的反应为

2FeSO4+6K2O2=2K2FeO4+2K2O+2K2SO4+O21,②K2FeO4处理水时发生反应

4FeOj+10H2OQ4Fe（OH）3+8OH+3O2。下列说法错误的是

A.干法制备KzFeO"的反应中，还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:3

B.干法制备KzFeO"的反应中，每生成ImolKzFeC^,有5moi转移

C.K2FeO4在强碱性溶液中能稳定存在

D.LFeO”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.干法制备KzFeO,的反应中，FeSO,中Fe元素化合价升高，FeSO,作还原剂，K2O2

中。元素化合价既升又降，每6moiKQ?参加反应，由原子守恒知，有ImolKQ?作还原剂，

有5molKQ?作氧化剂，所以还原剂与氧化剂的物质的量之比为（2+l）mol:5moi=3:5,选

项A错误；

B.由上述分析知，每5moiK?。?作氧化剂，转移10mole1生成2moiK^FeOd,所以每生成

lmolK2FeO4,有5moie一转移，选项B正确；

C.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，选项C正确；

D.^FeO,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，KFeO’与水

反应可产生Fe（OHh胶体，能起絮凝作用除去水中悬浮杂质，选项D正确；

答案选A。

二、非选择题（共4小题，共40分）

13.向FeCb溶液中加入铁粉和铜粉混合粉末，充分反应后，分析溶液中的溶质和可能残留

固体不溶物的成分。请完成下列表格

序号溶液中的盐固体不溶物的成分

©FeCb、CuCb、FeCh—

②—无

③

FeCb、CuCl2—

④—Cu

⑤—Fe、Cu

【答案】①无；②FeCb、CuCl2；③Cu；©FeCh；⑤FeCE

【解析】根据金属活动性顺序，铁比铜活泼，铁能与铜盐溶液发生置换反应，向装有氯化铁

溶液的烧杯中，加入一定量的Cu和Fe的混合粉末，则铁优先与氯化铁发生反应生成氯化

亚铁，然后铜与氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁进行解答。

在金属活动性顺序中，铁在铜的前面，铁能与铜盐溶液发生置换反应，向装有氯化铁溶液的

烧杯中，加入一定量的Cu和Fe的混合粉末，则铁优先与氯化铁发生反应①

2FeCL+Fe=3FeCb，生成氯化亚铁，若反应①恰好完全，滤液中不含有氯化铜，若铁量多，

反应①中铁有多余，则含有铁、铜存在，则滤液中只有氯化亚铁，一定不含有氯化铁、氯化

铜；若反应①氯化铁有多余，铜与氯化铁发生反应②ZFeCh+CwZFeCL+CuCj生成氯化

铜和氯化亚铁，若反应②适量，则固体消失，滤液中一定含有氯化亚铁、氯化铜，若反应②

中氯化铁过量，则固体消失，滤液中含有氯化亚铁、氯化铜和多余的氯化铁，若反应②铜多，

固体为铜，溶液中不含氯化铁；据此填空为：

序号溶液中的盐固体不溶物的成分

无

②

FeCb、CuCl2

③Cu

④FeCl2

⑤FeCl2

可依次书写；

答案为：①无；②FeCb、CuCl2；③Cu；④FeCb;⑤FeCb。

14.铁是人类较早使用的金属之一。运用铁及其化合物的有关知识，回答下列问题：

(1)铁和铁合金是生活中的常用材料，下列叙述中，正确的是0

A.纯铁硬度比生铁高

B.纯铁耐腐蚀性强，不易生锈

C.不锈钢是铁合金，只含金属元素

D.铁在一定条件下可与水蒸气反应

E.铁在冷的浓硫酸中钝化

(2)向沸水中逐滴加Imol/LFeCb溶液，至液体呈透明的红褐色，该反应的离子方程式为

，形成该分散系的微粒直径范围是o

(3)电子工业需用30%FeCb溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板。请写出FeCb

溶液与铜反应的离子方程式。欲从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeCb溶液，

现有下列试剂：①氯气、②铁粉、③浓硝酸、④浓盐酸、⑤烧碱、⑥浓氨水，需用用到的一

组试剂是。

A.①②④B.①③④⑥C.②④⑤D.①④⑥

(4)高铁酸钠NazFeCh是一种新型净水剂。

①高铁酸钠主要通过如下反应制取：2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3X+5H2。,则X的

化学式为o

2

②高铁酸钠在水中可以发生如下反应：FeO4'+10H2O=4Fe(OH)3+8OH-+3O20由此看来，高

铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有性，而能够除去水中悬浮物是因为。

③下列物质能作净水剂的有=

a.KAl(SO4)2-12H2Ob.聚合硫酸铁[Fe(0H)(S04)]nC.C102d.“84消毒液”

【答案】⑴BDE

3+

(2)Fe+3H2O^^Fe(OH)3(胶体)+3H+1〜lOOrnn

(3)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+A(4)NaCl氧化生成的Fe(OH)3在水中形成胶体

能吸附水中的悬浮杂质ab

【解析】(1)A、合金的硬度比各成分金属的硬度都大，所以纯铁硬度比生铁低，错误；B、

生铁易发生吸氧腐蚀，所以纯铁耐腐蚀性强，不易生锈，正确；C、不锈钢是铁合金，含有

碳元素的，不只含金属元素，错误；D、铁在一定条件下，可与水蒸气反应生成四氧化三铁

和氢气，正确；E、铁在冷的浓硫酸中钝化,正确，故选BDE；

(2)向沸水中逐滴滴加Imol-L-iFeCb溶液，至液体呈透明的红褐色，即制的氢氧化铁胶体，

该反应的离子方程式为Fe3++3H2O==Fe(OH)3(胶体)+3H+,因透明的红褐色是胶体，胶体的

粒子直径lnm<d<100nm,故答案为Fe3++3H2O==Fe(OH)3(胶体)+3H+；l~100nm；

(3)Fe3+能与铜反应得到Fe2+与Cu2+,离子方程式为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；腐蚀废液中

含有氯化铜、氯化亚铁以及氯化铁，加入过量的铁可以和氯化铁反应生成氯化亚铁，和氯化

铜反应生成金属铜和氯化亚铁，即Fe+Cu2+=Fe2++Cu、Fe+2Fe3+=3Fe2+,过滤，所得的滤液

是氯化亚铁，滤渣是金属铜和过量的铁，铜不能盐酸反应，而金属铁可以，Fe+2H+=Fe2++H2f,

向滤渣中加入足量的盐酸可以将铜分离,再过滤，得到的滤液是氯化亚铁，氯气具有氧化性，

能将亚铁离子氧化为三价铁，2Fe2++C12=2Fe3++2Cl,再向滤液中通入氯气即可，故选A。故

答案为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；A；

(4)①根据2Fe(OH)3+3X+4NaOH=2Na2FeC)4+3NaCl+5H2O和质量守恒定律可知：反应

前铁、氧、氢、钠、氯的原子个数分别是：2、10、10、4、0,反应后铁、氧、氢、钠、氯

的原子个数分别是：2、13、10、7、3,所以每个X中含有1个钠\1个氯和1个氧，是次氯

酸钠，故答案为NaClO；

②高铁酸钠在水中可以发生如下反应：4FeO4+10H2O=4Fe(OH)3+8OH-+3O2o高铁酸钠

能够杀菌消毒是因为它具有强氧化性，而能够除去水中悬浮物是因为水解生成的氢氧化铁胶

体能吸附水中的悬浮物；故答案为氧化性；生成的Fe(OH)3在水中形成胶体能吸附水中的悬

浮杂质；

③a、KA1(SO4)2-12H2O水解生成氢氧化铝胶体，可以用作净水剂；b、聚合硫酸铁

[尸e(O»)(SQ)]“水解生成氢氧化铁胶体，可以用作净水剂；c、C1O2具有氧化性，可以杀

菌消毒，不能用作净水剂；d、“84”消毒液具有氧化性，可以杀菌消毒，不能用作净水剂。

故选abo

15.回答下列问题

(1)金属与硝酸反应通常不能生成H2,用3mol/LHNO3与过量铁粉反应，HNO3的还原产物

主要是NO,请写出反应的离子方程式：o

有同学在查阅文献时发现文献有记载：HNO3与铁反应能产生H2。于是其小组进行了金属铁

与硝酸反应能否产生H2及其有利条件的探究。

实验I：20℃,将过量铁粉溶于0.5moLL-iHNO3中，立即有无色气体生成，充分反应后，溶

液几乎无色。

(2)检验气体：方法如图所示。

声气

无色气体f$3/

肥皂液

确认气体是H2,不含NO。实验证据是o

(3)检验溶液：取上层清液，等分两份

①向一份滴加K3［Fe(CN)6］溶液，(填现象)，说明含有Fe2+。

②向另一份加入NaOH溶液，产生灰绿色沉淀；加热至沸，有刺激性气味气体逸出，用湿

润红色石蕊试纸检验，试纸变蓝。综合①、②，说明实验I中发生的反应有Fe+2H+=Fe2+

+H2T，另外还有(写出离子方程式)。

对压产生的原因提出假设:在稀的酸性溶液中,HNO3中H+的氧化性大于NOJ,验证如下：

(4)实验II：将铜粉溶于0.5mol/LHNO3中。经检测，发现没有__________生成，初步证实

假设不成立。

(5)再次查阅文献发现:在酸性介质中，尽管电极电势数据显示NO］离子是个颇强的氧化剂，

然而动力学原因导致它在稀酸中的反应一般都很慢。于是小组改变条件重复实验I,向2mL

0.5mol-L->HNO3中加入过量铁粉，结果如下：

实验序号IIIIVV

温度20℃40℃60℃

生成H2体积6.0mL3.4mL2.6mL

经检验，实验HI、IV、V中，NO1的还原产物与实验I相同。

从反应速率的角度解释温度升高压体积减少的原因___________o

(6)综上所述，有利于金属与硝酸反应生成氢气的条件是

2+

［答案】（l）3Fe+8H++2NOj=3Fe+2NOt+4H2O

(2)气体遇空气未见红棕色，点燃肥皂泡，发出爆鸣声

+2+

(3)产生蓝色沉淀4Fe+NOj+10H=4Fe+NH：+3H2O

(4)H2

(5)温度升高，H+、NO]被还原的速率均增大，NO1被还原的速率增大的更多；H+同时被消

耗，H+得电子机会减少，导致产生的H2体积减少

(6)较低温度、低浓度硝酸

【解析】已知铁粉与稀硝酸反应会生成H2,根据图示所做实验，产生的气体为无色，点燃

时，有尖锐的爆鸣声，容器壁出现无色液滴，其气体为氢气，铁粉过量，则铁变为亚铁离子；

反应后溶液，加入足量NaOH溶液并加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，铁粉

与硝酸还能反应生成钱根离子。

(1)稀HNO3与过量铁粉反应生成亚铁离子，还原产物主要是NO,离子方程式：3Fe+8H++2

2+

NO'=3Fe+2NOt+4H2Oo

(2)NO遇氧气生成二氧化氮变红棕色，而氢肥皂泡中氢气可燃烧，不纯的话有爆鸣声，所以

确认气体是H2,不含NO的实验证据是气体遇空气未见红棕色，点燃肥皂泡，发出爆鸣声。

(3)①如产物有亚铁离子，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，会产生蓝色沉淀，离子方程式为：

3Fe2++2[Fe(CN)6p=Fe3[Fe(CN)63；②加入NaOH溶液,加热至沸，有刺激性气味气体逸出，

用湿润红色石蕊试纸检验，试纸变蓝，说明产物有NH：,则另外发生的反应为：4Fe+NO；

+2+

+10H=4Fe+NH：+3H2Oo

(4)同样是0.5mol/LHNO3,Fe反应能产生七,铜粉能反应但不产生氢气，则无法证明0.5mol/L

HNO3中H+的氧化性大于NO-。

(5)H+、NO；都有氧化性，可被还原，温度升高，H+、NOg被还原的速率均增大，NO?被还

原的速率增大的更多，导致H2体积减少。

(6)较低温度和低浓度的硝酸有利于金属与硝酸反应生成氢气。

16.实验小组同学为探究Fe2+性质，进行如下实验。

【实验I】向2mLO.lmobLTFeSO,溶液滴中几滴O.lmoLLTKSCN溶液，无明显现象，再滴

加几滴3%凡0?溶液(用H2SO4酸化至pH=l),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SCN-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)FeCC>3的制备：用过量NH4HCO3溶液与FeSO,溶液反应得到Fee。?，离子方程式为

【实验II]验证Fe2+与SCN-发生反应

2mL4moiL"5滴3%出。2溶液

KSCN溶液(pH=l)2mLHO

1iI2

a充分振荡，静置一___________,

FeCO3^U取1mL上层清液>[f

溶液为深红色溶液由红色

5滴3%电。2溶液2mL4moi1-1

2mLH0(pH=l)KSCN溶液

I2I1

b充分振荡，静置一“___________

FeCO3-JJ取1mL上层清液|""J

溶液基本无色溶液为浅红色

(3)实验b的目的是o

⑷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Fe?+可与SCN-反应。

【实验m】

1mL0.5molL-1FeSC>4溶液

1滴4moin

KSCN溶液适量水厂^一

,,I1取等体积的行台%建

1mL0.05molL口两份溶液红色变浅

Fe2(SCU)3溶液----------"号-----------*

深红色溶液红色溶液i

d

(5)上述实验中，d为c的对照实验。

Ox为o

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c(Fe3+),。

【答案】⑴还原

(2)Fe2++2HCO]=FeCO3l+H2O+CO2T

⑶通过实验b排除了FeCO3溶解产生的Fe2+对实验的影响

2+