山东省2024年高考化学一轮复习专题3.2铁及其化合物考点扫描含解析

PAGEPAGE1专题2铁及其化合物【名师预料】本专题内容为高考的高频考点，从分值来看，铁所占的比重最大，除铁是重要的金属元素外，还取决于铁元素与生产生活的紧密联系，Fe、Fe2＋、Fe3＋之间的转化，以及所承载的氧化还原反应等重要学问点。考查内容主要集中在“铁三角”，Fe与酸的反应，铁的变价、Fe(OH)2和Fe(OH)3的性质等。考查内容能在多种题型中出现，选择、简答、试验、推断、计算都有。1.以铁及其重要化合物之间的相互转化设计无机推断题和混合物所含成分分析题。2.以铁及其化合物与相关物质反应之间量的关系设计计算题。3.以铁及其化合物的相关学问设计试验题和工业流程题。【学问精讲】一、铁及其化合物的转化二、铁及其重要化合物的性质1.铁铁位于元素周期表中第四周期Ⅷ族，是一种应用最广泛的过渡金属元素；铁元素是一种典型的变价金属元素。(1)结构(2)铁的物理性质银白色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被磁铁吸引。(3)铁的化学性质铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。按要求书写下列反应的方程式：①Fe与Cl2、S反应的化学方程式：2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2FeCl3；Fe＋Seq\o(=,\s\up7(△))FeS。②Fe与水蒸气的反应：3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2。③与氧化性酸(如HNO3)的反应(写离子方程式)。Fe与过量稀HNO3的反应：Fe＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=Fe3＋＋NO↑＋2H2O。Fe与少量稀HNO3的反应：3Fe＋2NOeq\o\al(－,3)＋8H＋=3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O。④Fe与FeCl3溶液的反应(写离子方程式)：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋。2.铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名铁红磁性氧化铁颜色状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体(有磁性)溶解性难溶于水难溶于水难溶于水铁的化合价＋2＋3＋2，＋3稳定性不稳定稳定稳定与H＋反应的离子方程式FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O3.铁的氢氧化物(1)Fe(OH)2是白色絮状物，易被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3，颜色由白色变为灰绿色，最终变为红褐色，方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。(2)Fe(OH)3是红褐色、难溶于水的固体，在空气中久置会部分失水生成铁锈(Fe2O3·xH2O)，受热易分解，方程式为2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O；制取Fe(OH)3用可溶性铁盐与碱反应，离子方程式：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓。（3）二者的关系：在空气中，Fe(OH)2能够特别快速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀快速变成灰绿色，最终变成红褐色，反应方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。4.亚铁盐(1)Fe2＋的氧化性和还原性含有Fe2＋的溶液呈浅绿色，Fe2＋处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以还原性为主，如：遇Br2、Cl2、H2O2、NOeq\o\al(－,3)(H＋)等均表现为还原性。Fe2＋的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O。(2)可水解Fe(OH)2是弱碱，含Fe2＋的盐(如硫酸亚铁)溶液呈酸性。配制硫酸亚铁溶液时常加少量硫酸抑制Fe2＋的水解，加少量铁屑防止Fe2＋被氧化。5.铁盐的性质及应用(1)氧化性：含有Fe3＋的溶液呈棕黄色，Fe3＋处于铁的高价态，遇Fe、Cu、HI、H2S等均表现为氧化性。①Fe3＋与S2－、I－、HS－、SOeq\o\al(2－,3)等具有较强还原性的离子不能大量共存。②Fe3＋可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu=Cu2＋＋2Fe2＋。(2)易水解：Fe(OH)3是很弱的碱，且溶度积很小，因而Fe3＋极易水解，只能存在于酸性较强的溶液中。①利用Fe3＋易水解的性质，试验室可用FeCl3滴入沸水中制取氢氧化铁胶体，反应的化学方程式：FeCl3＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(胶体)＋3HCl。②利用Fe3＋易水解的性质，工业上常用调整pH方法除去溶液中的铁离子。③利用Fe3＋易水解的性质，试验室配制氯化铁溶液，通常将氯化铁固体先溶于较浓的盐酸中，然后再稀释至所需浓度。④Fe3＋与HCOeq\o\al(－,3)、AlOeq\o\al(－,2)、COeq\o\al(2－,3)、ClO－等水解呈碱性的离子不能大量共存。特殊提示：1．Fe3O4可以用FeO·Fe2O3表示，所以可以与强酸反应生成盐。反应规律为：与非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)反应时生成Fe2＋和Fe3＋；与氧化性酸(如HNO3)反应时生成Fe3＋；与还原性酸(如HI)反应时生成Fe2＋。2．铁分别与氯气和盐酸反应所得的产物中铁元素的价态不同，Fe与Cl2反应生成FeCl3，而Fe与盐酸反应生成FeCl2。3．铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。4．铁与硫蒸气反应生成的是FeS而不是Fe2S3；铁与碘蒸气反应生成的是FeI2而不是FeI3。三、“铁三角”、Fe2＋和Fe3＋的检验1.“铁三角”的转化关系完成下列变更的离子方程式，体会Fe2＋与Fe3＋转化条件。(1)将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀：H2S＋2Fe3＋=S↓＋2Fe2＋＋2H＋。(2)将FeCl3溶液滴入KI­淀粉溶液，溶液变蓝：2I－＋2Fe3＋=I2＋2Fe2＋。(3)FeCl3可溶解铁片：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋。(4)FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色：5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。(5)将FeCl2溶液滴入HNO3溶液中，有无色气体放出：3Fe2＋＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。2.Fe2＋、Fe3＋的检验方法(1)用KSCN溶液和氯水(2)用NaOH溶液(3)含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验eq\x(混合溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加KSCN溶液))溶液变红色，说明含有Fe3＋。eq\x(混合溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加酸性),\s\do5(KMnO4溶液))KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有Fe2＋。(4)Fe2＋的特征检验方法溶液eq\o(→,\s\up7(K3[FeCN6]溶液))产生蓝色沉淀，说明溶液中含有Fe2＋，3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－=Fe3[Fe(CN)6]2↓。3.含铁物质的除杂溶液杂质除杂方法FeCl2FeCl3加过量铁粉后过滤FeCl3FeCl2加氯水或H2O2FeCl2CuCl2加过量铁粉后过滤【典题精练】考点1、考查铁及其化合物的性质例1、有关铁及其化合物的说法正确的是()A.将NaOH浓溶液滴加到饱和的FeCl3溶液中，制备Fe(OH)3胶体B.FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板，说明铁比铜金属性强C.配制氯化铁溶液时，将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释D.Fe与Cl2反应生成FeCl3，推想Fe与I2反应生成FeI3解析：A项，制备Fe(OH)3胶体，应将饱和氯化铁溶液滴入沸水中，错误；B项，铁离子与铜反应生成铜离子和亚铁离子说明铜的还原性比亚铁离子的还原性强，无法证明金属性的强弱，错误；C项，在溶液中铁离子极易发生水解反应，产生难溶性的氢氧化铁，为了抑制铁离子的水解，应当先将氯化铁溶解在较浓的盐酸中，然后再加水稀释到相应的浓度，正确；D项，因I2的氧化性较弱，故与铁反应生成FeI2，错误。答案：C【名师点睛】本题考查氧化还原反应以及铁的单质化合物的性质，题目难度不大，本题关键是把握物质的氧化性、还原性强弱推断反应的先后依次。考点2、考查氢氧化亚铁的制备例2、下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是________(填序号)。解析：因为Fe(OH)2在空气中很简单被氧化为红褐色的Fe(OH)3，即发生反应：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要解除装置中的氧气或空气。①②原理一样，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的爱护中；③的原理为铁作阳极产生Fe2＋，与电解NaCl溶液产生的OH－结合生成Fe(OH)2，且液面用汽油爱护，能防止空气进入；⑤中液面加苯阻挡了空气进入；④由于带入空气中的氧气，能快速将Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。答案：①②③⑤规律总结：防止Fe(OH)2氧化的方法(1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶液中的氧气。(2)将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入试管的亚铁盐溶液底部，并渐渐挤出NaOH溶液。(3)在亚铁盐溶液上面充入爱护气，如H2、N2、稀有气体等。(4)在亚铁盐溶液上面加爱护层，如苯、植物油等。(5)用Fe作阳极，石墨作阴极，电解NaOH溶液，利用新产生的Fe2＋与OH－反应制取。考点3、考查Fe2＋、Fe3＋的转化例3．下列试剂中，不能使Fe2＋转化为Fe3＋的是()①氯气②NaCl溶液③酸性KMnO4溶液④稀硝酸⑤盐酸⑥NaNO3溶液A．①②③B．①③④C．②④⑤ D．②⑤⑥解析：要实现Fe2＋转化为Fe3＋，必需加强氧化性物质，②NaCl、⑤HCl均没有强氧化性，⑥NOeq\o\al(－,3)在酸性条件下才表现强氧化性。答案：D反思归纳：“铁三角”的转化考点4、考查Fe2＋、Fe3＋的检验例4．检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁，可运用的试剂是()A．NaOHB．KMnO4C．KSCN D．BaCl2解析：A．若加入NaOH，硫酸亚铁发生复分解反应产生的白色Fe(OH)2会被硫酸铁发生反应产生的红褐色的Fe(OH)3遮挡，不简单视察到，因此不能鉴定；B.KMnO4有氧化性，硫酸亚铁有还原性，会发生氧化还原反应，使KMnO4的紫色褪去，而硫酸铁不能与KMnO4发生反应，因此可以作为鉴定试剂；C.KSCN与硫酸铁会发生反应，使溶液变红色，而硫酸亚铁不能反应，因此无论硫酸亚铁是否存在，溶液都变红色，因此无法鉴定；D.用BaCl2溶液不能检验Fe2＋，D错误。答案：B易错警示：检验Fe2＋和Fe3＋时的留意事项(1)检验Fe2＋时不能先加氯水后加KSCN溶液；也不能将加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水可能氧化SCN－)。(2)Fe3＋、Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋(Cl－能还原酸性KMnO4，有干扰)。考点5、考查铁及其化合物的除杂问题例5．下列除杂的操作不正确的是()A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量镁充分反应后过滤B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤D．CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反应后过滤解析：FeCl3溶液中存在水解平衡：FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3HCl，加入Mg与H＋反应，上述平衡右移，使Fe3＋转化成Fe(OH)3而除去，A正确；加入过量铁粉，FeCl3与Fe反应生成FeCl2而达到除杂的目的，B正确；先用H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再利用FeCl3的水解，加入的CuO与H＋反应将Fe3＋转化成Fe(OH)3而除去，D正确；C项中加入NaOH溶液，Cu2＋、Fe3＋均转化成氢氧化物沉淀，不符合除杂要求。答案：C规律总结：混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的除去方法(1)除去Mg2＋中混有的Fe3＋的方法：向混合溶液中加入Mg、MgO、MgCO3、Mg(OH)2中之一，与Fe3＋水解产生的H＋反应，促进Fe3＋的水解，将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去。(2)除去Cu2＋中混有的Fe3＋的方法：向混合溶液中加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3中之一，与Fe3＋水解产生的H＋反应，促进Fe3＋的水解，将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去。(3)除去Mg2＋中混有的Fe2＋的方法：先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，然后再按(1)的方法除去溶液中的Fe3＋。(4)除去Cu2＋中混有的Fe2＋的方法：先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，然后再按(2)的方法除去溶液中的Fe3＋。考点6、考查铁及其化合物的计算例6．把22.4g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，如反应只收集到0.3molNO2和0.2molNO，下列说法正确的是()A．反应后生成的盐只为Fe(NO3)3B．反应后生成的盐只为Fe(NO3)2C．反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为1：3D．反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为3：1解析：由于铁的物质的量为eq\f(22.4g,56g·mol－1)＝0.4mol，所以在反应的过程中它失去的电子数应介于0.8mol(此时只产生Fe2＋)和1.2mol(此时只产生Fe3＋)之间，又产生0.3molNO2和0.2molNO，即反应过程中硝酸得到的电子物质的量为0.3mol×(5－4)＋0.2mol×(5－2)＝0.9mol，所以对应的产物既有Fe(NO3)3又有Fe(NO3)2。设前者的物质的量为x，后者的物质的量为y，则由铁原子守恒可得x＋y＝0.4mol，由得失电子守恒得3x＋2y＝0.9mol，解得x＝0.1mol，y＝0.3mol。答案：C反思归纳：“守恒法”是中学化学中一种常用的解题方法，它利用物质变更过程中某一特定的量固定不变来列式求解，即找到起始和终止反应时某一特定量的对应关系，建立方程。如本题就用了元素守恒和电子得失守恒。【名校新题】1．（2024·山东济宁一中高考模拟）《淮南万毕术》中有“曾青得铁,则化为铜,外化而内不化”，下列说法中正确的是()A．“化为铜”表明发生了氧化还原反应B．“外化”时化学能转化为电能C．“内不化”是因为内部的铁活泼性较差D．反应中溶液由蓝色转化为黄色【答案】A【解析】曾青得铁,则化为铜，反应方程式是，属于氧化还原反应，故A正确；，反应过程中没有形成可以工作的原电池，所以没有转化为电能，故B错误；“内不化”是因为内部的铁与硫酸铜不接触而不反应，故C错误；反应中生成硫酸亚铁，溶液由蓝色转化为浅绿色，故D错误。2．（2024·山东济南一中高三月考）下列有关金属的说法正确的是①纯铁不简单生锈②镁着火可用干冰灭火③铝在空气中耐腐蚀，所以铝是不活泼金属④缺钙会引起骨质疏松，缺铁会引起贫血⑤青铜、不锈钢、硬铝都是合金⑥KSCN溶液可以检验Fe3＋A．①④⑤⑥B．②④⑤⑥C．①③④⑤D．①②⑤⑥【答案】A【解析】①纯铁中没有杂质，不简单形成原电池而进行电化学腐蚀，所以不易生锈，故①正确；②从镁是活泼金属易与干冰发生反应，所以镁着火不能用干冰扑灭，故②错误；③铝是活泼金属，在空气中耐腐蚀是因为表面形成了一层氧化铝爱护膜，阻挡反应进行，故③错误；④骨中缺钙引起骨质疏松，血液中缺铁会引起贫血，故④正确；⑤青铜是铜锡合金、不锈钢是铁铬、镍合金、硬铝是铝硅、镁等形成的合金，故⑤正确；⑥KSCN溶液可以检验Fe3＋，三价铁离子与硫氰根离子反应生成血红色溶液，故⑥正确；综上所述①④⑤⑥正确；故选：A。3．（2024·山东济宁一中高三开学考试）试验室在500℃时，隔绝空气加热硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]至分解完全并确定分解产物成分的装置如图所示(已知分解的固体产物可能有FeO、Fe2O3和Fe3O4，气体产物可能有NH3、N2、H2O、SO3和SO2)。下列说法正确的是()A．取①中固体残留物与稀硫酸反应并滴加KSCN，溶液变红，则残留物肯定为Fe2O3B．装置②用于检验分解产物中是否有水蒸气生成，试剂X最好选用碱石灰C．装置③用于检验分解产物中是否有SO3气体生成并除去SO3和NH3D．装置④用于检验分解产物中是否有SO2气体生成，装置⑤用于收集生成的NH3和N2【答案】C【解析】A、Fe3O4中含有两个三价铁离子和一个二价铁离子，取①中固体残留物与稀硫酸反应并滴加KSCN，溶液变红，则残留物可能为Fe2O3或Fe3O4，或两者均有，故A错误；B、装置②用于检验分解产物中是否有水蒸气生成，试剂X最好选用无水硫酸铜，故B错误；C、装置③中假如产生白色沉淀，则白色沉淀为硫酸钡，则证明存在SO3气体，并可以除去SO3，装置③中有盐酸，因此可以除去NH3，故C正确；D、NH3极易溶于水，不能用排水法收集，在氨气经过③装置时已经被除去，因此⑤用于收集生成的N2，故D错误；综上所述，本题正确答案为C。4．（2024·山东省临沂市第十九中学高考模拟）已知l00mL硫酸铁、硫酸铜、硫酸的混合溶液，各阳离子的物质的量浓度相同，测得c(SO42-)=9mol/L，则此溶液中还可以溶解铁粉的质量为A．11.2gB．16.8gC．33.6gD．5.6g【答案】C【解析】硫酸根离子的物质的量为0.1L×9mol/L=0.9mol；各阳离子的物质的量浓度相等，设各阳离子的物质的量为x，则依据电荷守恒可得x+2x+3x=2×0.9，解得x=0.3mol；依据化学方程式2H++Fe=Fe2++H2↑，可知与酸反应的Fe的物质的量为0.15mol，依据化学方程式Fe+2Fe3+=3Fe2+，可知与Fe3+反应的Fe的物质的量为0.15mol，依据化学方程式Fe+Cu2+=Fe2++Cu，可知与Cu2+反应的Fe的物质的量为0.3mol因此可溶解的Fe的物质的量之和为0.15mol+0.15mol+0.3mol=0.6mol，质量为0.6mol×56g/mol=33.6g，故C正确；综上所述，本题应选C。5．（2024·山东淄川中学高三开学考试）铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变更为止，得到红棕色残渣，上述沉淀和残渣分别是()A．Fe(OH)3Fe2O3B．Fe(OH)2Fe2O3C．Fe(OH)2Fe(OH)3D．Fe(OH)2FeO【答案】B【解析】铁属于活泼金属，能与稀硫酸发生Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑，然后加入过量的氨水，氨水与硫酸反应生成硫酸铵，Fe2＋＋2NH3·H2O=Fe(OH)2↓＋2NH4＋，因为Fe(OH)2简单被空气氧气氧化成Fe(OH)3，因此加热时氢氧化铁分解成Fe2O3和H2O，故选项B正确。6．（2024·公安县车胤中学高三月考）某小组为探究草酸亚铁(FeC2O4)的热分解产物，按下面所示装置进行试验。以下说法错误的是A．试验中视察到装置B、F中石灰水变浑浊，E中固体变为红色，则证明分解产物中有CO2和CO气体B．反应结束后，取A中固体溶于稀硫酸，向其中滴加1～2滴KSCN溶液，溶液无颜色变更，证明分解产物中不含Fe2O3C．装置C的作用是除去混合气中的CO2D．反应结束后，应熄灭A、E处酒精灯后，持续通入N2直至温度复原至室温【答案】B【解析】A.B中澄清石灰水变浑浊证明分解产物中肯定含有CO2，E中固体变红、F中澄清石灰水变浑浊证明分解产物中有还原性气体CO，故A正确；B.由于反应中生成了一氧化碳，可能将部分铁的氧化物还原成了铁，反应结束后，用稀硫酸溶解A中固体，铁将Fe2O3溶解生成的铁离子还原，故再向其中滴加KSCN溶液，溶液无颜色变更，因此不能证明分解产物中不含Fe2O3，故B错误；C.E和F是检验生成物是否含有一氧化碳，二氧化碳会干扰检验，因此须要装置C除去混合气中的CO2，故C正确；D.反应结束后，为了防止倒吸，应熄灭A、E处酒精灯后，持续通入N2直至温度复原至室温，故D正确；故选B。7．（2024·山东济南外国语学校高三开学考试）依据框图分析，下列说法不正确的是（）A．我国是世界上最早运用反应②冶炼金属M的国家B．M2+的氧化性比E2+的氧化性强C．在反应③中若不加稀硫酸，可能视察到红褐色沉淀D．在反应①中稀硫酸既表现出氧化性又表现出酸性【答案】D【解析】红色金属为Cu，反应①发生Cu＋H2O2＋H2SO4=CuSO4＋2H2O，蓝色溶液为CuSO4溶液，Z为红褐色固体，即Z为Fe(OH)3，说明E为Fe，反应②发生Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu，反应③发生2Fe2＋＋2H＋＋H2O2=2Fe3＋＋2H2O，A、反应②是湿法炼铜，我国是世界上最早运用湿法炼铜的国家，故A说法正确；B、反应②发生发生Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu，利用氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，即Cu2＋的氧化性强于Fe2＋，故B说法正确；C、生成Fe3＋发生水解，生成氢氧化铁，因此可能视察到红褐色沉淀，故C说法正确；D、发生的反应方程式为Cu＋H2O2＋H2SO4=CuSO4＋2H2O，H2SO4中元素的化合价没有发生变更，H2SO4表现酸性，H2O2表现氧化性，故D说法错误。8．（2024·山东高考模拟）由硫铁矿(主要成分：FeS2

和SiO2)为主要原料得到绿矾(FeSO4·7H2O)的流程如下：下列说法不正确的是A．过程1废气中含SO2B．过程2试剂a

为稀硫酸C．过程3离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42－+4H+D．过程4将溶液加热到有较多固体析出，再用余热将液体蒸干，可得纯净绿矾【答案】D【解析】由制备绿矾流程可知，硫铁矿(主要成分：FeS2

和SiO2)高温煅烧后的烧渣(主要成分：Fe2O3和SiO2)溶于硫酸，溶液中含Fe3+，过程2过滤除去二氧化硅，滤液中通入二氧化硫，将铁离子还原生成亚铁离子，过程4为蒸发浓缩、冷却结晶析出绿矾。A．依据上述分析，过程1，废气中含SO2，故A正确；B．因绿矾的酸根离子为硫酸根离子，则过程2最好用硫酸来溶解烧渣，故B正确；C.过程3中二氧化硫将铁离子还原生成硫酸亚铁，离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+，故C正确；D.过程4，将溶液加热到有较多固体析出，再用余热将液体蒸干，蒸干时绿矾受热失去结晶水，得不到纯净绿矾，故D错误；故选D。9．（2024·福建莆田一中高三月考）近年来高铁酸钾(K2FeO4)已经被广泛应用在水处理方面，高铁酸钾的氧化性超过高锰酸钾，是一种集氧化、吸附、凝合、杀菌于一体的新型高效多功能水处理剂，干燥的高铁酸钾在198℃以下是稳定的，受热易分解。高铁酸钾在水处理过程中涉及的变更过程有①蛋白质的变性②蛋白质的盐析③胶体聚沉④盐类水解⑤焰色反应⑥氧化还原反应A．①②③④B．①③④⑥C．②③④⑤D．②③⑤⑥【答案】B【解析】高铁酸钾具有强氧化性，能够使蛋白质变性杀死细菌，①、⑥正确；高铁酸根还原得到的Fe3＋能够水解，产生胶状的Fe(OH)3具有吸附性，能够吸附水中的悬浮颗粒发生聚沉形成沉淀，③、④正确。答案选B。10．（2024·山东高三月考）下列反应，其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色依次排列的是（）①金属钠在纯氧中燃烧；②FeSO4溶液滴入NaOH溶液并在空气中放置一段时间；③FeCl3溶液滴入KSCN溶液；④无水硫酸铜放入医用酒精中。A．②③①④ B．③②①④ C．③①②④ D．①②③④【答案】B【解析】①金属钠在纯氧中燃烧生成淡黄色的过氧化钠；②FeSO4溶液和NaOH溶液反应生成氢氧化亚铁沉淀，然后快速变为灰绿色，最终被氧化为氢氧化铁红褐色物质；③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液，发生络合反应，溶液呈红色；④医用酒精中含有水，无水硫酸铜放入医用酒精中，变蓝色；故其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色依次排列依次是③②①④，答案选B。11．（2024·山东高考模拟）如图所示，向肯定量的铁粉中加入肯定体积12mol·L－1的硝酸并加热，待反应结束时，下列微粒在体系中肯定大量存在的是()①NO3-②Fe3＋③H＋④NO⑤NO2A．①B．①⑤C．②④⑤D．①②③⑤【答案】B【解析】起先反应生成NO2，随反应的进行，硝酸浓度会变低，铁与稀硝酸反应生成NO，硝酸过量时生成三价铁，铁过量时，生成亚铁离子，若铁粉过量，体系中大量存在NO3-、Fe2+、NO2、NO；若HNO3过量，体系中大量存在NO3-、Fe3+、H+、NO2，肯定大量存在为：NO3-、NO2，故选B。12．（2024·山东高三期末）某同学采纳硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)，设计了如下流程：下列说法不正确的是（）A．溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉B．固体1中肯定含有SiO2，限制pH是为了使Al3+转化为Al(OH)3，进入固体2C．从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中，须限制条件防止其氧化和分解D．若变更方案，在溶液1中干脆加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分别也可得到FeSO4·7H2O【答案】D【解析】A、流程设计意图是用硫酸把Fe2O3、Al2O3，转化为硫酸盐，除去SiO2，然后用铁粉还原Fe3+得到硫酸亚铁，A正确；B、固体1为SiO2，分别FeSO4和Al2(SO4)3采纳的是调控pH的方法，使Al3+转化为Al(OH)3沉淀从而与FeSO4分别，B不正确；C、Fe2+简单被氧化，所以在得到FeSO4·7H2O产品的过程中，要防止其被氧化和分解，C正确；D、在溶液1中干脆加过量的NaOH得到的是Fe(OH)3沉淀，Fe(OH)3溶于硫酸后生成Fe2(SO4)3，D不正确。答案选D。13．（2024·山东高考模拟）硫酸亚铁铵[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]俗称摩尔盐.硫酸亚铁在空气中易被氧化，但与硫酸铵反应生成摩尔盐后较稳定.模拟工业制备硫酸亚铁铵晶体的试验装置如图所示.回答下列问题：(1)先用饱和碳酸钠溶液煮沸铁屑(含少量油污、铁锈等)，再用清水洗净.用饱和碳酸钠溶液煮沸的目的是________________.仪器a的名称是______________.(2)按如图连接好装置，经检验气密性良好后加入相应的药品，打开K1、K2，关闭K3，装置B中发生反应的离子方程式可能_______________(填字母序号).A.Fe+2H+=Fe2++H2↑B.2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑C．Fe203+6H+=2Fe3++3H2OD．2Fe3++Fe=3Fe2+铁屑快反应完时，打开____________,关闭____________,装置B中的溶液会流入装置A，其缘由是_____________________.(3)常温下，将反应后的溶液放置一段时间，瓶底将结晶析出硫酸亚铁铵.为了测定晶体中Fe2+的含量，称取一份质量为4.0g的硫酸亚铁铵晶体样品，配成溶液.用0.1mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积为20.00mL.反应到达滴定终点的现象为_________________，计算晶体中Fe2+的质量分数为_________________.【答案】(1)使油污发生水解而除去锥形瓶(2)ACDK3K1、K2装置B中产生H2，是压强大于大气压(3)溶液恰好变浅红色，且半分钟不褪色14%【解析】（1）饱和碳酸钠溶液显碱性，油污在热碱性条件下水解，则用饱和碳酸钠溶液煮沸的目的是使油污发生水解而除去；仪器a的名称为锥形瓶。本小题答案为：使油污发生水解而除去；锥形瓶。（2）铁屑中含有铁锈（Fe2O3）等，都与硫酸反应，反应后的产物Fe3+与Fe也可以发生氧化还原反应，故ACD正确，B错误；铁屑快反应完时，打开K3关闭K1、K2，装置B中的溶液会流入装置A，是因为装置B中产生H2，是压强大于大气压。本小题答案为：ACD；K3；K1、K2；装置B中产生H2，是压强大于大气压。（3）用KMnO4溶液滴定硫酸亚铁铵，二者发生氧化还原反应，硫酸亚铁铵中的Fe2+的化合价由+2价上升到+3价生成Fe3+，则1mol硫酸亚铁铵失1mole-发生氧化反应，高锰酸钾中的锰元素化合价由+7价降低到+2价生成Mn2+，则1mol高锰酸钾得5mole-发生还原反应，依据得失电子守恒，高锰酸钾和硫酸亚铁的物质的量比为1:5，由题意n(KMnO4)=0.1mol·L-1×0.02L=0.002mol，则n(Fe2+)=0.01mo