新高考化学一轮复习考点过关练考向07 铁及其化合物（含解析）

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【2022湖南卷】为探究的性质，进行了如下实验(和溶液浓度均为)。
依据上述实验现象，结论不合理的是A．实验①说明加热促进水解反应
B．实验②说明既发生了水解反应，又发生了还原反应
C．实验③说明发生了水解反应，但没有发生还原反应
D．整个实验说明对的水解反应无影响，但对还原反应有影响
【答案】D
【解析】铁离子水解显酸性，亚硫酸根离子水解显碱性，两者之间存在相互促进的水解反应，同时铁离子具有氧化性，亚硫酸根离子具有还原性，两者还会发生氧化还原反应，在同一反应体系中，铁离子的水解反应与还原反应共存并相互竞争，结合实验分析如下：实验①为对照实验，说明铁离子在水溶液中显棕黄色，存在水解反应Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+，煮沸，促进水解平衡正向移动，得到红褐色的氢氧化铁胶体；实验②说明少量亚硫酸根离子加入铁离子后，两者发生水解反应得到红褐色的氢氧化铁胶体；根据铁氰化钾检测结果可知，同时发生氧化还原反应，使铁离子被还原为亚铁离子，而出现特征蓝色沉淀；实验③通过反滴操作，根据现象描述可知，溶液仍存在铁离子的水解反应，但由于铁离子少量，没检测出亚铁离子的存在，说明铁离子的水解反应速率快，铁离子的还原反应未来得及发生。
A．铁离子的水解反应为吸热反应，加热煮沸可促进水解平衡正向移动，使水解程度加深，生成较多的氢氧化铁，从而使溶液显红褐色，故A正确；
B．在5mLFeCl3溶液中滴加2滴同浓度的Na2SO3溶液，根据现象和分析可知，Fe3+既发生了水解反应，生成红褐色的氢氧化铁，又被亚硫酸根离子还原，得到亚铁离子，加入铁氰化钾溶液后，出现特征蓝色沉淀，故B正确；
C．实验③中在5mL Na2SO3溶液中滴加2滴同浓度少量FeCl3溶液，根据现象和分析可知，仍发生铁离子的水解反应，但未来得及发生铁离子的还原反应，即水解反应比氧化还原反应速率快，故C正确；
D．结合三组实验，说明铁离子与亚硫酸根离子混合时，铁离子的水解反应占主导作用，比氧化还原反应的速率快，因证据不足，不能说明亚硫酸离子对铁离子的水解作用无影响，事实上，亚硫酸根离子水解显碱性，可促进铁离子的水解反应，故D错误。
综上所述，答案为D。
知识点一 铁的主要性质及应用
1．原子结构
铁位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，原子结构示意图为，在化学反应中易失去2个或3个电子而表现为＋2价或＋3价。铁在地壳中的含量在所有元素中居第4位。
2．物理性质
纯铁具有银白色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被磁铁吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力。
3．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。
(1)Fe与Cl2、S反应的化学方程式：
2Fe＋3Cl2 eq \(=====,\s\up7(点燃)) 2FeCl3；Fe＋S eq \(=====,\s\up7(△)) FeS。
(2)Fe与水蒸气反应的化学方程式：3Fe＋4H2O(g) eq \(=====,\s\up7(高温)) Fe3O4＋4H2。
(3)与氧化性酸(如HNO3)的反应(写离子方程式，下同)Fe与过量稀HNO3的反应：Fe＋NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
Fe与少量稀HNO3的反应：3Fe＋2NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋8H＋===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O。
(4)Fe与FeCl3溶液的反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。
[名师点拨] (1)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反应无论用量多少都生成FeCl3，而Fe与盐酸反应生成FeCl2。
(2)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。
(3)铁遇冷的浓硝酸、浓硫酸时，表面会生成一层致密的氧化膜，阻止了内层铁的继续反应，化学上称之为钝化，属于化学变化。
知识点二 铁的氧化物和氢氧化物
1．铁的氧化物
(1)物理性质
(2)化学性质
①FeO、Fe2O3分别与盐酸反应的离子方程式：
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O、Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。
②FeO与稀硝酸反应的化学方程式：
3FeO＋10HNO3===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O。
③FeO、Fe2O3分别与HI溶液反应的化学方程式：
FeO＋2HI===FeI2＋H2O、Fe2O3＋6HI===2FeI2＋I2＋3H2O。
2．铁的氢氧化物(是离子反应的写离子方程式)
[名师点拨] (1)FeO、Fe3O4、Fe(OH)2与足量HNO3反应时，发生氧化还原反应，Fe2＋被HNO3氧化生成Fe3＋。
(2)Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3与足量HI反应时，发生氧化还原反应，Fe3＋被I－还原生成Fe2＋。
3．Fe(OH)2的制备方法
(1)制备原理
①制备原理：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓。
②成功关键：溶液中不含O2等氧化性物质；制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的、隔绝空气的体系中。
(2)常用方法
①有机层隔离法
a．反应在试管底部进行(这是唯一一种把胶头滴管插入反应溶液的实验)。
b．加隔氧剂，如加入汽油、苯等比水轻的有机溶剂[如图，由于苯的液封作用，可防止生成的Fe(OH)2被氧化，因而可较长时间观察到白色的Fe(OH)2沉淀]。
②还原性气体保护法
该方法是先在装置Ⅰ中产生FeSO4溶液，并利用产生的H2排尽整个装置中的空气，待检验H2的纯度后，再关闭止水夹K，利用产生的H2把FeSO4溶液压入装置Ⅱ中与NaOH溶液进行反应。
③电解法
该方法中铁作电解池的阳极，电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，阴极反应为2H＋＋2e－===H2↑，生成的氢气可以赶走溶液中的氧气，溶液中c(OH－)增大，与Fe2＋结合生成Fe(OH)2沉淀，汽油起液封作用。
电解时，在两极间最先观察到白色沉淀。
知识点三 铁盐、亚铁盐的性质
1．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、NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(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。
FeCl2溶液与HNO3溶液反应的离子方程式：
3Fe2＋＋NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
(2)Fe2＋可发生水解反应
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。
2．铁盐
(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。
Fe3＋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＋。
FeCl3溶液滴入淀粉­KI溶液，溶液变蓝，离子方程式为2I－＋2Fe3＋===I2＋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，实验室可将饱和FeCl3溶液滴入沸水中制取氢氧化铁胶体，反应的化学方程式为FeCl3＋3H2O eq \(=====,\s\up7(△)) Fe(OH)3(胶体)＋3HCl。
②利用Fe3＋易水解的性质，工业上常用调节pH的方法除去溶液中的铁离子。
③利用Fe3＋易水解的性质，实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HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) 、CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 等水解呈碱性的离子不能大量共存。
知识点四 铁的转化和检验
1．铁及其化合物的相互转化
完成下列变化的离子方程式，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溶液滴入淀粉­KI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＋＋MnO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。
(5)将FeCl2溶液滴入HNO3溶液中，有无色气体放出：3Fe2＋＋NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
2．Fe2＋、Fe3＋的检验
(1)Fe2＋的检验
① eq \x(样品溶液) eq \(――――――――――――→,\s\up7(滴加KSCN溶液),\s\d5( )) eq \a\vs4\al(无) 现象 eq \(――→,\s\up7(滴加氯水),\s\d5(或双氧水)) 溶液变 eq \a\vs4\al(红) 色，证明含有Fe2＋。
② eq \x(样品溶液) eq \(―――――――――→,\s\up7(加入氢氧化钠溶液),\s\d5( )) 产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明含有Fe2＋。
③ eq \x(样品溶液) eq \(―――――――――→,\s\up7(加入K3[Fe（CN）6]溶液),\s\d5( )) 生成 eq \a\vs4\al(蓝) 色沉淀，证明含有Fe2＋。
(2)Fe3＋的检验
① eq \x(样品溶液) eq \(―――――――――→,\s\up7(滴加KSCN溶液),\s\d5( )) 溶液变红色，证明含有Fe3＋。
② eq \x(样品溶液) eq \(―――――――――→,\s\up7(加入氢氧化钠溶液),\s\d5( )) 产生红褐色沉淀，证明有Fe3＋存在。
(3)含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验
①Fe3＋的检验
ⅰ. eq \x(混合溶液) eq \(―――――――――→,\s\up7(滴加KSCN溶液),\s\d5( )) 溶液变红色，说明含有Fe3＋。
ⅱ. eq \x(混合溶液) eq \(―――――――――→,\s\up7(淀粉­KI试纸),\s\d5( )) 试纸变 eq \a\vs4\al(蓝) 色，说明含有Fe3＋。
②Fe2＋的检验
ⅰ. eq \x(混合溶液) eq \(―――――――――→,\s\up7(滴加酸性),\s\d5(KMnO4溶液)) 酸性KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有Fe2＋。
ⅱ. eq \x(混合溶液) eq \(―――――――――→,\s\up7(滴加溴水),\s\d5( )) 溴水褪色，说明含有Fe2＋。
[名师点拨] 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)。
3．含Fe2＋、Fe3＋的除杂问题
[名师点拨] 除去混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的常用方法
(1)除去Mg2＋中混有的Fe3＋的方法
向混合溶液中加入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＋。

1.春秋初年，我国已掌握了冶铁技术。下列有关铁的化学反应的叙述正确的是( )
A. 室温下，过量Fe与浓硫酸反应生成FeSO4
B. 加热时，过量Fe与氯气反应生成FeCl2
C. 高温下，铁与水蒸气反应有磁性四氧化三铁生成
D. 高温下，铁粉与氧化铝粉末反应生成单质铝
2.用废铁屑制备磁性胶体粒子，制取过程如下。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的油污
B. 通入N2是防止空气中的O2氧化二价铁元素
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＋＋2H2O
D. 溶液A中Fe2＋和Fe3＋的浓度比为2∶1
3. 某同学欲利用图示装置制取能较长时间存在的Fe(OH)2，其中实验所用溶液现配现用且蒸馏水先加热煮沸。下列分析正确的是( )
A. X可以是稀硫酸或稀硝酸或稀盐酸
B. 实验开始时应先关闭止水夹a、打开b，再向烧瓶中加入X
C. 反应一段时间后可在烧瓶中观察到白色沉淀
D. 反应结束后若关闭b及分液漏斗活塞，则Fe(OH)2可较长时间存在
4. 已知：2FeSO4·7H2Oeq \(=====,\s\up7(高温))Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O↑，用如图所示装置检验FeSO4·7H2O的所有分解产物，下列说法不正确的是( )
A. 乙、丙、丁中可依次盛装无水CuSO4、Ba(NO3)2溶液、品红溶液
B. 实验时应先打开K，缓缓通入N2，再点燃酒精喷灯
C. 甲中残留固体加稀硫酸溶解，再滴加KSCN溶液变红
D. 还应在丁装置后面连接盛有NaOH溶液的洗气瓶
5.硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法错误的是( )
A. 碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体，可用作净水剂
B. 为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行
C. 可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化
D. 常温下，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大
1．我国清代《本草纲目拾遗》中叙述了“铁线粉”：“粤中洋行有舶上铁丝，……日久起销，用刀刮其销，……，所刮下之销末，名铁线粉”。这里的“铁线粉”是指( )
A．Fe B．FeCl3
C．FeO D．Fe2O3
2．(2021·南京模拟)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是( )
A．FeCl3易发生水解，可用于蚀刻铜制的印制线路板
B．漂白粉具有氧化性，可用于脱除烟气中SO2和NO
C．CaCO3高温下能分解，可用于修复被酸雨侵蚀的土壤
D．活性炭具有还原性，可用于除去水体中Pb2＋等重金属
3．将铁屑溶于过量的稀盐酸后，再加入下列物质，会有Fe3＋生成的是( )
A．硫酸 B．氯水
C．硫酸锌 D．氯化铜
4．(2021·银川模拟)下列关于物质或离子检验的叙述正确的是( )
A．在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3＋，无Fe2＋
B．气体通过无水硫酸铜，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气
C．灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na＋，无K＋
D．将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是CO2
5．(2021·赣州模拟)下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是( )
A．①② B．①③
C．②③ D．①②③
1．（2022·浙江卷）关于化合物的性质，下列推测不合理的是
A．与稀盐酸反应生成、、
B．隔绝空气加热分解生成FeO、、
C．溶于氢碘酸(HI)，再加萃取，有机层呈紫红色
D．在空气中，与高温反应能生成
2.（2018新课标Ⅰ卷）磷酸亚铁锂（LiFePO4）电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧硫酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：
下列叙述错误的是
A．合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用
B．从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li
C．“沉淀”反应的金属离子为Fe3+
D．上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠
3.（2020山东新高考）以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量SiO2，Fe2O3和A12O3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下：
已知浸出时产生的废渣中有SiO2，Fe(OH)3和Al(OH)3。下列说法错误的是
A．浸出镁的反应为
B．浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行
C．流程中可循环使用的物质有NH3、NH4Cl
D．分离Mg2+与Al3+、Fe3+是利用了它们氢氧化物Ksp的不同
4.（2019天津）下列有关金属及其化合物的应用不合理的是
A．将废铁屑加入溶液中，可用于除去工业废气中的
B．铝中添加适量锂，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业
C．盐碱地（含较多等）不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良
D．无水呈蓝色，吸水会变为粉红色，可用于判断变色硅胶是否吸水
5.（2018江苏卷）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A．
B．
C．
D．
1. 【答案】C
【解析】
室温下，Fe在浓硫酸中钝化，A错误；Fe在Cl2中燃烧得到FeCl3，B错误；Fe在高温下与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，C正确；铝的活泼性强于铁，故铁粉不能与氧化铝反应，D错误。
2. 【答案】D
【解析】
碳酸钠溶液浸泡可以除去废铁屑表面的油污，A正确；Fe2＋容易被氧气氧化，因此通入N2的目的是防止空气中的氧气氧化Fe2＋，B正确；利用H2O2的氧化性，把Fe2＋氧化成Fe3＋，涉及反应：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，C正确；Fe3O4中Fe2＋和Fe3＋物质的量之比为1∶2，D错误。
3. 【答案】 D
【解析】
硝酸可氧化Fe生成硝酸铁，A错误；实验开始时应先打开止水夹a、b，利用生成的氢气将装置内的空气排出，然后关闭a，B错误；利用氢气的压强将亚铁盐排入锥形瓶中，NaOH与亚铁盐反应生成Fe(OH)2，可在锥形瓶中观察到白色沉淀，C错误；反应后装置内空气及溶液中氧气已除去，则Fe(OH)2可较长时间存在，D正确。
4. 【答案】A
【解析】
丙装置验证的是SO3，因为NOeq \\al(－,3)在酸性条件下具有强氧化性，能把SO2氧化成SOeq \\al(2－,4)，对SO3的检验产生干扰，丙装置应换成BaCl2溶液，A错误；先通N2，排除装置中空气，防止Fe2＋被氧化，B正确；残留固体加稀硫酸溶解，再滴加KSCN溶液，溶液变红说明溶液中含有Fe3＋，反之不含有，C正确；SO2有毒，为防止污染空气，因此在丁装置后面再加一尾气处理装置，即添加盛有NaOH溶液的洗气瓶，D正确。
5. 【答案】D
【解析】
碱式硫酸铁电离产生Fe3＋，Fe3＋能发生水解生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体具有吸附性，可用作净水剂，A正确；NH4HCO3不稳定，受热易分解，B正确；(NH4)2Fe(SO4)2若被氧化则生成Fe3＋，KSCN溶液遇Fe3＋变红，C正确；(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小，所以FeSO4才能与(NH4)2SO4反应生成(NH4)2Fe(SO4)2，D错误。
1．【答案】D
【解析】
铁在空气中容易发生吸氧腐蚀，根据题意“舶上铁丝，……日久起销”，说明销是铁锈，铁锈的主要成分为Fe2O3，D项正确。
2．【答案】B
【解析】
FeCl3具有强氧化性，能与Cu等金属反应，可用于蚀刻铜制的印制线路板，与FeCl3易发生水解无关，A错误； 漂白粉的主要成分是次氯酸钙，次氯酸钙具有强氧化性，能氧化SO2和NO生成硫酸盐和硝酸盐，所以漂白粉可用于脱除烟气中的SO2和NO，B正确；CaCO3能与酸反应，能改良、修复被酸雨侵蚀的土壤，与CaCO3高温下能分解无关，C错误；活性炭与Pb2＋等金属离子不反应，不能用于除去水体中的Pb2＋等重金属，D错误。
3．【答案】B
【解析】
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，选项中，H2SO4、ZnSO4、CuCl2均不能与FeCl2反应，但氯水中的Cl2能氧化Fe2＋生成Fe3＋，离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
4．【答案】B
【解析】
Fe3＋遇KSCN会使溶液呈红色，Fe2＋遇KSCN不反应，无现象，滴加KSCN溶液，溶液呈红色，则证明存在Fe3＋，并不能证明无Fe2＋，故A错误；气体通过无水硫酸铜，粉末变蓝，则发生反应：CuSO4＋5H2O===CuSO4·5H2O，可证明原气体中含有水蒸气，故B正确；灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na＋，并不能证明无K＋，Na＋的焰色反应为黄色，可遮住紫光，K＋的焰色反应需透过蓝色的钴玻璃滤去黄光后观察，故C错误；能使澄清石灰水变浑浊的气体有CO2、SO2等，故将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，则原气体不一定是CO2，故D错误。
5．【答案】B
【解析】
因为Fe(OH)2在空气中易被氧化成Fe(OH)3，故要长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的空气或氧气。装置①是先用Fe粉与稀硫酸反应产生的H2将装置中的空气排尽，然后滴入NaOH溶液，与FeSO4发生复分解反应生成Fe(OH)2，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中，可以达到目的，①正确；②滴入的NaOH溶液会吸收空气中的氧气，与试管中的FeSO4发生复分解反应生成Fe(OH)2和Na2SO4，溶液中有氧气，会氧化Fe(OH)2变为Fe(OH)3，因此会看到沉淀由白色迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，不能达到实验目的，②错误；③中液面上加苯阻止了空气进入，在隔绝空气的环境中NaOH、FeSO4发生复分解反应生成Fe(OH)2和Na2SO4，由于没有空气，Fe(OH)2不能被氧化，能较长时间观察到白色沉淀，③正确；故合理选项是B。
1.【答案】B
【解析】
已知化合物中Fe的化合价为+3价，CH3O-带一个单位负电荷，据此分析解题。
A．由分析可知，化合物中Fe的化合价为+3价，故其与稀盐酸反应生成、、，反应原理为：FeO(OCH3)+3HCl=FeCl3+H2O+CH3OH，A不合题意；
B．由分析可知，化合物中Fe的化合价为+3价，C为-1，若隔绝空气加热分解生成FeO、、则得失电子总数不相等，不符合氧化还原反应规律，即不可能生成FeO、、，B符合题意；
C．由分析可知，化合物中Fe的化合价为+3价，故其溶于氢碘酸(HI)生成的Fe3+能将I-氧化为I2，反应原理为：2FeO(OCH3)+6HI=2FeI2+I2+2H2O+2CH3OH，再加萃取，有机层呈紫红色，C不合题意；
D．化合物在空气中高温将生成Fe2O3、CO2和H2O，然后Fe2O3为碱性氧化物，SiO2为酸性氧化物，故化合物与高温反应能生成，D不合题意；
故答案为：B。
2.【答案】D
【解析】
分析：正极片碱溶时铝转化为偏铝酸钠，滤渣中含有磷酸亚铁锂，加入硫酸和硝酸酸溶，过滤后滤渣是炭黑，得到含Li、P、Fe的滤液，加入碱液生成氢氧化铁沉淀，滤液中加入碳酸钠生成含锂的沉淀，据此解答。
详解：A、废旧电池中含有重金属，随意排放容易污染环境，因此合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用，A正确；
B、根据流程的转化可知从正极片中可回收的金属元素有Al、Fe、Li，B正确；
C、得到含Li、P、Fe的滤液，加入碱液生成氢氧化铁沉淀，因此“沉淀”反应的金属离子是Fe3＋，C正确；
D、硫酸锂能溶于水，因此上述流程中不能用硫酸钠代替碳酸钠，D错误。答案选D。
点睛：本题以废旧电池的回收为载体考查金属元素的回收，明确流程中元素的转化关系是解答的关键，题目难度不大。
3.【答案】B
【分析】
菱镁矿煅烧后得到轻烧粉，MgCO3转化为MgO，加入氯化铵溶液浸取，浸出的废渣有SiO2、Fe(OH)3、Al(OH)3，同时产生氨气，则此时浸出液中主要含有Mg2+，加入氨水得到Mg(OH)2沉淀，煅烧得到高纯镁砂。
【详解】
A．高温煅烧后Mg元素主要以MgO的形式存在，MgO可以与铵根水解产生的氢离子反应，促进铵根的水解，所以得到氯化镁、氨气和水，化学方程式为MgO+2NH4Cl=MgCl2+2NH3↑+H2O，故A正确；
B．一水合氨受热易分解，沉镁时在较高温度下进行会造成一水合氨大量分解，挥发出氨气，降低利用率，故B错误；
C．浸出过程产生的氨气可以回收制备氨水，沉镁时氯化镁与氨水反应生成的氯化铵又可以利用到浸出过程中，故C正确；
D．Fe(OH)3、Al(OH)3的Ksp远小于Mg(OH)2的Ksp，所以当pH达到一定值时Fe3+、Al3+产生沉淀，而Mg2+不沉淀，从而将其分离，故D正确；
故答案为B。
4.【答案】C
【解析】
【分析】A、氯气能将铁和亚铁氧化；
B、根据合金的性质判断；
C、Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH，产物仍然呈碱性；
D、利用无水氯化钴和氯化钴晶体的颜色不同。
【详解】A、铁和亚铁能将氯气还原为氯离子，从而除去工业废气中的氯气，故A不选；
B、根据铝合金的性质，铝合金具有密度低、强度高，故可应用于航空航天等工业，故B不选；
C、Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH，产物仍然呈碱性，不能改变土壤的碱性，反而使土壤更板结，故C选；
D、利用无水氯化钴和氯化钴晶体的颜色不同，故可根据颜色判断硅胶中是否能吸水，故D不选。
故选C。
5.【答案】A
【解析】
A项，NaHCO3受热分解成Na2CO3、CO2和H2O，Na2CO3与饱和石灰水反应生成CaCO3和NaOH，两步反应均能实现；B项，Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2，NaAlO2与过量盐酸反应生成NaCl、AlCl3和H2O，第二步反应不能实现；C项，AgNO3中加入氨水可获得银氨溶液，蔗糖中不含醛基，蔗糖不能发生银镜反应，第二步反应不能实现；D项，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，第二步反应不能实现；物质间转化均能实现的是A项，答案选A。
点睛：本题考查元素及其化合物之间的相互转化和反应条件，解题的关键是熟悉常见物质的化学性质和转化的条件。注意量的多少对生成物的影响，如NaAlO2与少量HCl反应生成NaCl和Al（OH）3，NaAlO2与过量HCl反应生成NaCl、AlCl3和H2O。
实验
操作与现象
①
在水中滴加2滴溶液，呈棕黄色；煮沸，溶液变红褐色。
②
在溶液中滴加2滴溶液，变红褐色；
再滴加溶液，产生蓝色沉淀。
③
在溶液中滴加2滴溶液，变红褐色；
将上述混合液分成两份，一份滴加溶液，无蓝色沉淀生；
另一份煮沸，产生红褐色沉淀。
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗称
—
铁红
磁性氧化铁
颜色状态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
铁的价态
＋2价
＋3价
＋2价、＋3价
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
颜色状态
白色固体
红褐色固体
与盐酸反应
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
受热分解
—
2Fe(OH)3 eq \(=====,\s\up7(△)) Fe2O3＋3H2O
制法
可溶性亚铁盐与碱溶液反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
可溶性铁盐与碱溶液反应：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
二者的关系
在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是 eq \a\vs4\al(白) 色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
主要成分
杂质
除杂方法
FeCl3(aq)
FeCl2(aq)
加入氯水或H2O2
FeCl2(aq)
FeCl3(aq)
加过量铁粉后过滤
FeCl2(aq)
CuCl2(aq)
加过量铁粉后过滤