2023届高三化学高考备考一轮复习第九专题 铁及其化合物 测试题

这是一份2023届高三化学高考备考一轮复习第九专题 铁及其化合物 测试题，共28页。试卷主要包含了选择题，填空题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（每小题只有一个正确选项，每小题3分，共48分）
1． 坦克、导弹的制造材料主要是金属合金，钢铁便是其中十分重要的一种。下列关于铁的说法中正确的是( )
A．铁元素属于过渡元素，其原子序数为26
B．单质铁与浓硫酸在常温下不反应
C．铁单质只具有还原性，其阳离子只具有氧化性
D．与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率，纯铁比生铁的快
2． 铁是人类应用较早，当前应用量最大的金属元素。下列有关铁及其化合物的说法中正确的是( )
A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2
C．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入过量铁粉，然后过滤
D．Fe3＋与KSCN产生红色沉淀
3． A、B、C三种物质中均含有同一种元素M，它们之间有如图所示的转化关系。A为一种金属单质，其产量直接关系国民经济命脉。反应①②③均为化合反应，反应④为置换反应。下列有关说法不正确的是( )
A．①中所加试剂可能是氯气
B．③中需要加具有氧化性的试剂
C．A与稀硝酸反应一定能实现元素M在①中发生的价态变化
D．元素M在②中发生的价态变化也能通过加碘化钾溶液实现
4． 部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断错误的是( )
A．可以通过化合反应制备b
B．将NaOH溶液缓慢滴入e溶液中可制得d的胶体
C．可实现a→b→c→d→e→b→a的循环转化
D．实验室检验Fe3+，可以用NaOH溶液，也可以用KSCN溶液
5． 下列观点的叙述正确的是( )
A．Fe在稀硝酸中发生钝化
B．Feeq \(――→,\s\up7(Cl2),\s\d5(点燃))FeCl2eq \(―――→,\s\up7(NaOHaq))Fe(OH)2
C．Fe2O3(s)eq \(――→,\s\up7(Al),\s\d5(高温))Fe(s)eq \(―――→,\s\up7(HClaq))FeCl3(aq)
D．向2 mL 0.1 ml·L－1的FeCl3溶液中加足量铁粉，振荡，加1滴KSCN溶液，黄色逐渐消失，加KSCN溶液颜色不变，说明还原性：Fe>Fe2＋
6． 下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是( )
7． 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·3Fe2O3 B．2FeO·3Fe2O3
C．FeO·2Fe2O3 D．2FeO·Fe2O3
8． 向铜屑、稀盐酸和铁盐的混合溶液中持续通入空气可制备氯化铜。其反应过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A．Fe3＋对该反应有催化作用
B．该过程中的Fe3＋可由Fe(NO3)3提供
C．可用K3[Fe(CN)6] 溶液区分Fe3＋与Fe2＋
D．制备CuCl2的总反应为2Cu＋O2＋4HCl===2CuCl2＋2H2O
9． 下列关于Fe3＋、Fe2＋性质实验的说法错误的是( )
A．用如图装置可以制备沉淀Fe(OH)2
B．配制FeCl3溶液时，先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度
C．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，此现象不能确定溶液中含有Fe2＋
D．向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2＋被氧化
10．常温时，将0.1 ml Fe(NO3)3和2 ml HCl溶于水得2 L混合溶液，然后向该溶液投入m g铁粉使其充分反应后，滴加KSCN溶液不变红色。下列有关说法正确的是( )
A．由于氧化性Fe3＋＞H＋，首先发生的反应是Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
B．当加入16.8 g铁粉时，可生成标准状况下6.72 L气体
C．在铁粉充分反应后的溶液中，铁元素以Fe2＋和Fe3＋的形式存在
D．m至少等于28，反应过程中溶液的质量一直在减小
11．铁与水蒸气反应实验改进前后的装置如图所示：
下列说法错误的是( )
A．将湿棉花改为浸水的尿不湿，酒精灯由单头改为双头，可提供足量的水蒸气
B．用具支试管可将试管口附近冷凝的水导出，避免冷凝水与灼热铁粉接触
C．肥皂水改为吹泡泡水，收集H2效果更好，点燃效果更明显
D．悬挂的磁铁仅能吸引反应铁粉，不能吸引反应产物
12．某同学用含有铁锈(Fe2O3)的废铁屑来制取氯化铁晶体，实验装置如图所示(夹持装置略，气密性已检验)，下列推断不合理的是( )
A．B中收集到的气体是氢气
B．烧杯中双氧水的作用是将Fe2＋还原为Fe3＋
C．A中的氧化铁与盐酸反应生成氯化铁
D．烧杯中的溶液在氯化氢气氛下，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体
13．8.34 g FeSO4·7H2O(M＝278 g·ml－1)样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示，下列说法正确的是( )
A．温度为78 ℃时，固体M的化学式为FeSO4·5H2O
B．温度为159 ℃时，固体N的化学式为FeSO4·2H2O
C．在隔绝空气条件下，由N得到P的化学方程式为FeSO4·H2Oeq \(=====,\s\up7(高温))FeSO4＋H2O
D．取适量380 ℃时所得的样品P，隔绝空气加热至650 ℃，得到一种固体Q，同时有两种无色气体生成，Q的化学式为Fe3O4
14．用废铁屑制备磁性氧化铁(Fe3O4)，制取过程如图：
下列说法不正确的是( )
A．浸泡过程中适当加热并搅拌效果更好
B．检验A中的Fe3＋可以用KSCN溶液
C．加H2O2时发生反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋ ＋2H2O
D．制备Fe3O4的反应Fe2＋＋2Fe3＋＋8OH－eq \(=====,\s\up7(△))Fe3O4＋4H2O是氧化还原反应
15．高磷鲕状赤铁矿(主要含有Fe2O3，含少量Al2O3、CaO、SiO2等)是我国一种重要的沉积型铁矿资源，以高磷鲕状赤铁矿为原料制备纯度较高的铁红，其流程如图所示。下列说法错误的是( )
A．铁红可用作油漆、油墨、建筑物的着色剂
B．酸浸液遇K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀
C．洗涤滤渣时要用玻璃棒不断搅拌
D．氧化时选用的试剂可以是H2O2、NaClO溶液
16．从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下，则下列说法正确的是( )
A．试剂a是铁、试剂b是稀盐酸
B．操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同
C．试剂c是氯气，相应的反应为Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋Fe3＋
D．用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否还有Fe2＋
二、填空题（本题包括4个小题，共52分）
17．（12分）(1)下列各图示中，能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀的是________。
(2)用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀：用不含Fe3＋的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
①用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入______。
②除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。
③生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是________________________________。
18．（12分）利用金属矿渣(含有FeS2、SiO2及Cu2O)制备(NH4)2Fe(SO4)2晶体的实验流程如下。
(1)煅烧过程中FeS2和Cu2O转化为Fe2O3和CuO。FeS2与O2反应生成Fe2O3和SO2的化学方程式为_______________________________________________。
(2)为提高酸浸过程中铁的浸出率，实验中可采取的措施有____________(填字母)。
A．增加矿渣的投料量 B．将矿渣粉碎并搅拌
C．缩短酸浸的时间 D．适当提高酸浸温度
(3)向酸浸后的溶液中加入过量铁屑，除能将Fe3＋转化为Fe2＋外，还能__________________；
检验Fe3＋是否完全被还原的实验操作是____________________________________________。
(4)煅烧生成的SO2用石灰乳吸收得到CaSO3浆料，以CaSO3浆料制备NaHSO3溶液的实验方案为_________________________________________________________________________。
(已知：2CaSO3＋Na2SO4＋H2SO4＋4H2O===2CaSO4·2H2O＋2NaHSO3；CaSO4·2H2O难溶于水；pH＝4～6的溶液中HSOeq \\al(－,3)能大量存在。实验中可选用的试剂：3 ml·L－1 Na2SO4，3 ml·
L－1H2SO4，1 ml·L－1 NaOH)
19．（14分）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0.1 ml·L－1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2 mL FeCl2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2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL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10 mL 0.1 ml·L－1 KI溶液，加入6 mL 0.1 ml·L－1 FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验：
①第一支试管中加入1 mL CCl4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)。
20．（14分）磷酸铁(FePO4)常用作电极材料。以硫铁矿(主要成分是FeS2，含少量Al2O3、SiO2和Fe3O4)为原料制备磷酸铁的流程如下：
已知几种金属离子沉淀的pH如下表所示：
请回答下列问题：
(1)滤渣3的主要成分是________(写出化学式)。
(2)用FeS还原Fe3＋的目的是__________________________________________________，
加入FeO的作用是________________________________________(用离子方程式表示)。
(3)试剂R宜选择________(填字母)。
A．高锰酸钾 B．稀硝酸 C．双氧水 D．次氯酸钠
(4)检验“氧化”之后溶液是否含Fe2＋的操作是_________________________________。
1．【答案】A
【解析】铁是26号元素，属于第Ⅷ族元素，为过渡元素，故A正确；常温下，铁和浓硫酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步反应，但并不是铁和浓硫酸不反应，故B错误；亚铁离子既有还原性，又有氧化性，故C错误；纯铁和稀盐酸不能构成原电池，生铁中铁、碳、盐酸构成原电池，能加快反应速率，所以生铁反应速率比纯铁快，故D错误。
2．【答案】C
【解析】赤铁矿的主要成分是Fe2O3；铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2；Fe3＋遇KSCN溶液变为红色，但没有沉淀产生，一般可以用此方法检验Fe3＋的存在。
3．【答案】C
【解析】根据转化关系可确定A为变价金属，应为Fe，反应①加入氯气能实现，B为FeCl3，C为FeCl2，A项正确；反应③中铁元素的化合价由＋2价升高到＋3价，需要加具有氧化性的试剂，B项正确；过量的铁与稀硝酸反应时，生成硝酸亚铁，C项不正确；Fe3＋能将I－氧化成I2，自身被还原成Fe2＋，D项正确。
4．【答案】B
【解析】根据图示，a是Fe、b可能是FeCl2、c是Fe(OH)2、d是Fe(OH)3、e可能是FeCl3。
A．FeCl3和Fe发生化合反应生成FeCl2，故A正确；B．将NaOH溶液缓慢滴入FeCl3溶液中生成红褐色Fe(OH)3沉淀，故B错误；C．Fe和盐酸反应生成FeCl2，FeCl2和NaOH溶液反应生成Fe(OH)2，Fe(OH)2和氧气反应生成Fe(OH)3，Fe(OH)3和盐酸反应生成FeCl3，FeCl3和铁反应生成FeCl2，FeCl2和锌反应生成铁，故C正确；D．Fe3+和NaOH溶液反应生成红褐色Fe(OH)3沉淀，Fe3+和KSCN反应溶液变为血红色，故D正确；选B。
5．【答案】D
【解析】常温下，Fe遇浓硝酸发生钝化，A错误；铁与氯气反应只能生成氯化铁，B错误；Al与Fe2O3高温发生铝热反应生成Al2O3和Fe，Fe与HCl反应生成FeCl2和H2，C错误；加入足量的铁粉，黄色消失，加入KSCN溶液，溶液不变色，说明Fe3＋完全被消耗，即Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，根据氧化还原反应规律，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，Fe元素化合价升高，Fe为还原剂，Fe2＋既是还原产物又是氧化产物，因此还原性：Fe>Fe2＋，D正确。
6．【答案】C
【解析】Cl2与FeCl2反应，A错误；Fe与FeCl3、CuCl2均反应，B错误；有新的杂质CuSO4生成，D错误。
7．【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\c1(n＋2m＝8，,n＋3m＝11，))解得n＝2，m＝3，该化合物可以表示为2FeO·3Fe2O3。
8．【答案】B
【解析】依据题图可知，Cu与Fe3＋反应生成Fe2＋和Cu2＋，Fe2＋与O2、HCl反应生成Fe3＋和H2O，将两步反应联立得2Cu＋O2＋4HCl===2CuCl2＋2H2O，所以Fe3＋作催化剂，故A、D正确；Fe(NO3)3溶液为强酸弱碱盐，NOeq \\al(－,3)酸性环境下能够氧化Cu，本身被还原为NO，NO会引起空气污染，故B错误；K3[Fe(CN)6]溶液遇到Fe2＋反应生成蓝色沉淀，所以可以用K3[Fe(CN)6]溶液区分Fe3＋与Fe2＋，故C正确。
9．【答案】C
【解析】反应开始时生成的H2进入b中，可排出其中的空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化，一段时间后关闭止水夹c，a中硫酸亚铁溶液进入b中可生成Fe(OH)2，A正确；FeCl3易水解，为防止水解配制溶液时先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度，B正确；Fe3＋与铁反应可生成Fe2＋，则向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2＋被氧化，D正确。
10．【答案】B
【解析】酸性条件下，NOeq \\al(－,3)有氧化性，因此首先发生的反应是①Fe＋NOeq \\al(－,3)＋4H＋===NO↑＋Fe3＋＋2H2O，然后发生反应②：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，再发生③Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，A错误；当加入16.8 g铁粉时，发生①反应，生成标准状况下的6.72 L NO气体，生成0.3 ml Fe3＋，消耗1.2 ml H＋，B正确；根据滴加KSCN溶液不变红色说明溶液中不含Fe3＋，C错误；根据方程式计算则至少消耗铁16.8 g＋(0.1＋0.3)×0.5×56 g＝28 g，但反应过程中溶液的质量一直在增大，D错误。
11．【答案】D
【解析】铁、四氧化三铁均可被磁铁吸引，则悬挂的磁体不仅能吸引铁粉，也能吸引反应产物四氧化三铁，故D错误。
12．【答案】B
【解析】铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，所以B中收集到的气体是氢气，A项正确；双氧水具有氧化性，可将Fe2＋氧化为Fe3＋，B项错误；氧化铁为碱性氧化物，可与盐酸反应生成氯化铁和水，C项正确；因铁离子易水解，故FeCl3溶液应在氯化氢气氛下，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体，D项正确。
13．【答案】C
【解析】8.34 g FeSO4·7H2O样品的物质的量为0.03 ml，其中m(H2O)＝0.03 ml×7×18 g·ml－1＝3.78 g，如晶体全部失去结晶水，固体的质量应为8.34 g－3.78 g＝4.56 g，可知在加热到373 ℃之前，晶体失去部分结晶水，加热至635 ℃时，固体的质量为2.40 g，应为铁的氧化物，其中n(Fe)＝n(FeSO4·7H2O)＝0.03 ml，m(Fe)＝0.03 ml×56 g·ml－1＝1.68 g，则固体中m(O)＝2.40 g－1.68 g＝0.72 g，n(O)＝0.045 ml ，则n(Fe)∶n(O)＝0.03 ml∶0.045 ml ＝2∶3，则固体Q的化学式为Fe2O3。温度为78 ℃时，固体质量为6.72 g，其中m(FeSO4)＝0.03 ml ×152 g·ml－1＝4.56 g，m(H2O)＝6.72 g－4.56 g＝2.16 g，n(H2O)＝0.12 ml，则n(H2O)∶n(FeSO4)＝0.12 ml ∶0.03 ml ＝4∶1，则化学式为FeSO4·4H2O，故A错误；温度为159 ℃时，固体质量为5.10 g，其中m(H2O)＝5.10 g－4.56 g＝0.54 g，n(H2O)＝0.03 ml，则n(H2O)∶n(FeSO4)＝0.03 ml∶0.03 ml＝1∶1，则化学式为FeSO4·H2O，故B正确；N的化学式为FeSO4·H2O，P的化学式为FeSO4，在隔绝空气条件下由N得到P的化学方程式为FeSO4·H2Oeq \(=====,\s\up7(高温))FeSO4＋H2O，故C正确；P的化学式为FeSO4，Q的化学式为Fe2O3，铁的化合价升高，必有硫的化合价降低，即有二氧化硫生成，根据原子守恒，必有SO3生成，故D错误。
14．【答案】D
【解析】浸泡过程中适当加热并搅拌可以提高反应速率，效果更好，A正确；检验铁离子可以用硫氰化钾溶液，溶液显红色，B正确；过氧化氢能氧化亚铁离子，离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋
===2Fe3＋＋2H2O，C正确；制备Fe3O4的反应为Fe2＋＋2Fe3＋＋8OH－eq \(=====,\s\up7(△))Fe3O4＋4H2O，没有元素化合价变化，不是氧化还原反应，D错误。
15．【答案】C
【解析】铁红的主要成分是氧化铁，为红棕色，可用作油漆、油墨、建筑物的着色剂，A项正确；酸浸液中含有Fe2＋，遇K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀，B项正确；氧化时可选用H2O2、NaClO溶液作为氧化剂，将Fe2＋氧化为Fe3＋，反应原理分别为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O、2Fe2＋＋ClO－＋2H＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2O，D项正确。
16．【答案】A
【解析】试剂a是铁，加入过量的铁，可把铜全部置换出来，并把FeCl3还原为FeCl2，则通过过滤操作Ⅰ得到的滤液X为FeCl2溶液，滤渣Y为铜和过量的铁；由于最终得到的产品是FeCl3，故试剂b是稀盐酸，铜不与盐酸反应，铁与盐酸反应生成FeCl2，故通过过滤操作Ⅱ可得到铜单质，滤液Z为FeCl2溶液，在两次过滤得到的FeCl2溶液中通入氯气，发生反应：2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋，把FeCl2转化为FeCl3，然后通过操作Ⅲ(蒸发结晶并过滤)便可得到氯化铁晶体，蒸发结晶与过滤所使用的仪器不相同，故B错误，A正确、C方程式错误；溶液W中有Cl－，酸性KMnO4溶液既可氧化Fe2＋，又可氧化Cl－，故用酸性KMnO4溶液不可检验溶液W中是否还有Fe2＋，D错误。
17．答案：(1)①②③⑤ (2)①稀硫酸、铁屑 ②煮沸 ③避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2
解析：(1)因为Fe(OH)2在空气中容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。①、②原理相同，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中；③的原理为铁作阳极产生Fe2＋，与电解水产生的OH－结合生成Fe(OH)2，且液面用汽油保护，能防止空气进入；⑤中液面加苯阻止了空气进入；④由于带入空气中的氧气，能迅速将Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。
(2)①Fe2＋易水解，要加入稀硫酸防止其水解；Fe2＋易被空气中的O2氧化，要加Fe粉防止Fe2＋被氧化。②气体的溶解度随温度升高而降低，所以用煮沸的方法除去水中溶解的O2。
18．答案 (1)4FeS2＋11O2eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe2O3＋8SO2 (2)BD
(3)将Cu2＋转化为Cu 取少量还原后的上层清液于试管中，向其中滴加KSCN溶液，若溶液不变红，则Fe3＋已完全被还原
(4)向CaSO3浆料中加入一定量3 ml·L－1 Na2SO4，边搅拌边缓慢滴加总量与Na2SO4溶液相同量的3 ml·L－1 H2SO4，测定反应液的pH，再用3 ml·L－1 H2SO4或1 ml·L－1 NaOH调节pH在4～6之间，过滤(或向CaSO3浆料中边搅拌边缓慢滴加3 ml·L－1 H2SO4 ，产生的气体通入1 ml·L－1 NaOH溶液中，测定溶液pH，当测定pH在4～6之间，停止滴加H2SO4 )
19. 答案：(1)防止Fe2＋被氧化 (2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响) (4)Fe2＋ Fe3＋ 可逆反应
(5)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
Fe3＋催化H2O2分解产生O2 H2O2分解反应放热，促进Fe3＋的水解平衡正向移动
解析：(1)Fe2＋具有还原性，易被空气中的O2氧化为Fe3＋，在FeCl2溶液中加入少量铁屑，可防止Fe2＋被氧化。(2)Fe2＋被氧化为Fe3＋，Cl2被还原为Cl－，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。(3)O2难溶于煤油，加入煤油能隔绝空气，排除O2对实验的影响。(4)KI溶液与FeCl3溶液反应的离子方程式为2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋。K3[Fe(CN)6]是检验Fe2＋的试剂。实验③溶液变红，说明溶液中仍存在Fe3＋，由此可说明该氧化还原反应为可逆反应。(5)酸化的FeCl2溶液与H2O2反应，Fe2＋被氧化为Fe3＋，H2O2被还原为H2O，反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。Fe3＋对H2O2的分解起催化作用，当反应一段时间后，会发生反应：2H2O2eq \(=====,\s\up7(Fe3＋))2H2O＋O2↑，故溶液中产生气泡。由于H2O2分解反应放热，促使Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋平衡右移，最终出现Fe(OH)3红褐色沉淀。
20．答案：(1)Al(OH)3
(2)避免在除去Al3＋时Fe3＋被一并沉淀 Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋、
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O(或2Al3＋＋3FeO＋3H2O===2Al(OH)3＋3Fe2＋)
(3) C
(4)取少量待测液于试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液(或酸性高锰酸钾溶液)，若产生蓝色沉淀(或酸性高锰酸钾溶液褪色)，则该溶液中含有Fe2＋
解析：硫铁矿中含有的物质是FeS2、Al2O3、SiO2、Fe3O4，焙烧时FeS2转化成Fe2O3，Fe2O3为碱性氧化物，Al2O3为两性氧化物，SiO2为酸性氧化物，能与稀硫酸反应的是Fe2O3、Al2O3、Fe3O4，SiO2不与硫酸反应，滤渣1为SiO2，滤液中阳离子是Fe3＋、Al3＋、Fe2＋、H＋等，加入FeS将Fe3＋还原成Fe2＋，加入FeO调节pH，使Al3＋转化成Al(OH)3沉淀，除去Al3＋，然后加入氧化剂，将Fe2＋氧化成Fe3＋，据此分析。(3)KMnO4作氧化剂，引入新杂质Mn2＋、K＋，故A不适宜；稀硝酸作氧化剂，得到NO，NO有毒，污染环境，且容易引入硝酸根离子成为新杂质，故B不适宜；双氧水作氧化剂，还原产物是H2O，不引入杂质，对环境无影响，故C适宜；次氯酸钠作氧化剂，引入新杂质Cl－、Na＋，故D不适宜。
A
B
C
D
X
FeCl2溶液
FeCl3溶液
Fe
FeSO4溶液
Y
FeCl3
CuCl2
Al
Fe2(SO4)3
Z
Cl2
Fe
NaOH溶液
Cu
金属氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀的pH
2.3
7.5
4.0
完全沉淀的pH
4.1
9.7
5.2