2019版高考化学一轮精选教师用书人教通用：第三章金属及其重要化合物第3节　铁及其重要化合物

第3节　铁及其重要化合物
【考纲要求】
了解铁的制备方法，掌握其主要性质及其应用。　 了解铁的重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。
考点一　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，化学反应中易失去2个或3个电子而表现为＋2价或＋3价。铁在地壳中的含量占第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＋3Cl22FeCl3；Fe＋SFeS。
(2)Fe与水蒸气反应的化学方程式：3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2。
(3)与氧化性酸(如HNO3)的反应(写离子方程式，下同)
①Fe与过量稀HNO3的反应：Fe＋NO＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
②Fe与少量稀HNO3的反应：3Fe＋2NO＋8H＋===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O。
(4)Fe与FeCl3溶液的反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。
4．应用
(1)用途：用量最大、用途最广泛的合金是铁合金——钢，可用于制造不锈钢、特种钢、钢板、钢管等。
(2)制备：工业上冶炼铁的反应方程式为3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。

1．铁位于元素周期表中第四周期第ⅧB族(　　)
2．Fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同(　　)
3．Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应(　　)
4．Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2(　　)
5．铁与硫混合共热生成Fe2S3(　　)
答案：1.×　2.×　3.×　4.×　5.×

1．下列有关铁及其化合物的说法中不正确的是(　　)
A．工业上在高温下用CO还原含Fe2O3的铁矿石炼铁
B．铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4
C．工业上可用铁制容器储存、运输浓硝酸和浓硫酸
D．氯化铁溶液有较强氧化性，故可用作净水剂
解析：选D。FeCl3溶液用作净水剂的原因是Fe3＋水解产生Fe(OH)3胶体，其可吸附水中悬浮物和杂质等并形成沉淀沉降下来，从而起到净水作用，与氧化性无关。
2．下列关于铁的叙述正确的是(　　)
①铁能被磁铁吸引，纯铁易被锈蚀　②在人体的血红蛋白中含有铁元素　③不能通过化合反应生成FeCl2和Fe(OH)3　④铁能在氧气中剧烈燃烧，但不能在水蒸气中燃烧　⑤铁与硝酸反应的产物仅是Fe(NO3)3
A．①③　　　　 B．②④
C．②⑤ D．④⑤
解析：选B。①中纯铁不易被锈蚀。③中可以通过化合反应生成FeCl2和Fe(OH)3：2FeCl3＋Fe===3FeCl2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。⑤中当铁过量时可生成Fe(NO3)2。
考点二　铁的氧化物和氢氧化物

1．铁的氧化物
(1)物理性质
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗称
—
铁红
磁性氧化铁
色态
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
(2)化学性质
①FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应的离子方程式：
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O、Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。
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)
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)3Fe2O3＋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

1．Fe2O3是红棕色粉末，俗称铁红，常用作红色油漆和涂料(　　)
2．Fe3O4可用FeO·Fe2O3表示，故Fe3O4为混合物(　　)
3．氢氧化铁与HI溶液反应的离子方程式为Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O(　　)
4．Fe2O3与NaOH溶液反应可制取Fe(OH)3(　　)
5．Fe2O3不可与水反应得到Fe(OH)3，所以不能通过化合反应制取Fe(OH)3(　　)
6．磁性氧化铁溶于稀硝酸的离子方程式为3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋3H2O(　　)
答案：1.√　2.×　3.×　4.×　5.×　6.×　

题组一　考查铁的氧化物、氢氧化物的性质
1．等质量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出NO物质的量最多的是(　　)
A．FeO　　　 B．Fe2O3
C．FeSO4 D．Fe3O4
解析：选A。Fe2O3不具有还原性，与稀HNO3反应不生成NO。另外三种等质量的物质中，含Fe2＋物质的量越多，与稀HNO3反应失去的电子越多，根据得失电子守恒，则生成NO的物质的量越多。经计算比较等质量的FeO、FeSO4、Fe3O4中FeO含有Fe2＋物质的量最多，故选A。
2．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化为止，得到红棕色残渣，上述沉淀和残渣分别是(　　)
A．Fe(OH)3　Fe2O3
B．Fe(OH)2　Fe2O3
C．Fe(OH)2　Fe(OH)3
D．Fe(OH)2　Fe3O4
解析：选B。铁与稀硫酸反应生成FeSO4，再与过量氨水反应生成白色沉淀Fe(OH)2，在空气中加热Fe(OH)2，铁元素被氧化为＋3价，最后所得红棕色残渣为Fe2O3。
题组二　考查氢氧化亚铁的制备
3．用不含Fe3＋的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备Fe(OH)2。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入__________________。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。
(3)生成Fe(OH)2白色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_____________________________。
解析：(1)Fe2＋易水解，要加入稀H2SO4防止其水解；Fe2＋易被空气中的O2氧化，要加铁粉或铁屑，将被氧化生成的Fe3＋还原成Fe2＋。(2)气体的溶解度是随温度升高而降低的，所以煮沸后的蒸馏水中溶解的O2减少。
答案：(1)稀H2SO4、铁屑　(2)煮沸
(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化
4．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在空气中很容易被氧化为红褐色的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，就要排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处在氢气的保护中；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。
答案：①②③⑤

防止Fe(OH)2被氧化的方法
(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，并慢慢挤出NaOH溶液。
(3)在亚铁盐溶液上面充入保护气，如H2、N2、稀有气体等。
(4)在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。
(5)用Fe作阳极，石墨作阴极，电解NaOH溶液，在溶液上面加苯、汽油等保护层，利用新产生的Fe2＋与OH－反应制取Fe(OH)2。　
考点三　Fe2＋、Fe3＋的性质和检验

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(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)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。
①Fe3＋与S2－、I－、HS－、SO__等具有较强还原性离子不能大量共存。
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，实验室可用饱和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＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl。
②利用Fe3＋易水解的性质，工业上常用调节pH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、AlO、CO、ClO－等水解呈碱性的离子不能大量共存。
3．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Fe2＋、Fe3＋的检验
混合溶液溶液变红色，说明含有Fe3＋；
混合溶液酸性KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有Fe2＋。
(4)Fe2＋的特征检验方法
待检溶液产生蓝色沉淀，说明溶液中含有Fe2＋，反应的离子方程式为3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓。
4．含Fe2＋、Fe3＋的除杂问题
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

1．在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3＋，无Fe2＋(　　)
2．(NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH溶液反应制Fe(OH)2 的离子方程式：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(　　)
3．Fe2(SO4)3和KI溶液反应的离子方程式：Fe3＋＋2I－===Fe2＋＋I2(　　)
4．检验Fe(NO3)2晶体是否氧化变质的方法是将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4后，滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红(　　)
5．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，该溶液中一定含有Fe2＋(　　)
答案：1.×　2.×　3.×　4.×　5.√

题组一　考查Fe2＋ 和Fe3＋的检验
1．下列离子的检验方法合理的是(　　)
A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2＋
B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2＋
C．向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋
D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋
解析：选C。A项中只能说明原溶液中含有Fe3＋；B项原溶液中可能只有Fe3＋而没有Fe2＋；D项中Fe(OH)2被氧化后生成的红褐色沉淀Fe(OH)3也可能掩盖了白色沉淀Mg(OH)2。
2．要证明某溶液中不含Fe3＋，而可能含有Fe2＋，进行如下实验操作的最佳顺序为(　　)
①加入足量氯水　②加入足量KMnO4(H＋)溶液
③加入少量KSCN溶液
A．①③　　 B．③②
C．③① D．①②③
解析：选C。先加入少量KSCN溶液，若无红色，证明无Fe3＋，然后加足量的氯水，若出现红色，说明有Fe2＋存在。不选择B项加入足量KMnO4(H＋)溶液的原因是KMnO4(H＋)溶液是紫红色的溶液，Fe2＋与MnO反应时溶液颜色变化不明显。
题组二　考查含铁物质的除杂问题
3．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MgO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：选C。FeCl3溶液中存在水解平衡：FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3HCl，加入MgO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；加入NaOH溶液，Cu2＋、Fe3＋均转化成氢氧化物沉淀，不符合除杂要求，C错误；先用H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再利用FeCl3的水解，加入CuO与H＋反应将Fe3＋转化成Fe(OH)3而除去，D正确。
4．Fe2＋、Fe3＋、Zn2＋较完全地形成氢氧化物沉淀的pH分别为6.7、3.7、4.6。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2＋、Fe3＋杂质离子，为除去这些离子制得纯净的ZnSO4，应加入的试剂是(　　)
A．NaOH溶液 B．氨水
C．KMnO4、ZnCO3 D．H2O2、ZnO
解析：选D。由于Fe2＋沉淀所需pH比Zn2＋大，应首先将Fe2＋氧化为Fe3＋，然后调节溶液的pH使Zn2＋还未沉淀时Fe3＋已沉淀完全。氧化剂H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋，ZnO能消耗溶液中的H＋且不引入新的杂质离子，故D项符合要求。

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＋。　
考点四　铁及其化合物的转化关系及应用

“铁三角”的转化关系

完成下列变化的离子方程式。
(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＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。
(5)将FeCl2溶液滴入到HNO3溶液中，有无色气体放出：
3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。

题组一　考查铁与硝酸反应中铁元素存在形式的判断
1．在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉，得到的Fe2＋的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。

①Fe3＋　②Fe2＋　③Fe、Fe2＋　④Fe2＋、Fe3＋
(1)AB段铁元素以__________形式存在。
(2)BC段铁元素以__________形式存在。
(3)CD段铁元素以__________形式存在。
解析：向稀HNO3中加入铁粉，开始时稀HNO3过量应生成Fe3＋，随加入铁粉量的增加，HNO3反应完全后，发生反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，最后全部转化为Fe2＋。
答案：(1)①　(2)④　(3)③
2．向含有1 mol HNO3和1 mol H2SO4的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，溶液中金属阳离子a、b与所加铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有NO)。下列有关判断不正确的是(　　)

A．a表示Fe3＋的关系曲线
B．n1＝0.75
C．P点时，n(Fe2＋)＝0.562 5 mol
D．向P点溶液中加入铜粉，最多可溶解14.4 g
解析：选C。该反应可以看作两步：①Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，硝酸根过量，氢离子不足；②2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。a表示Fe3＋的关系曲线，故A正确；溶液中共有3 mol H＋参加反应，消耗铁为0.75 mol，B正确；P点n(Fe2＋)＝n(Fe3＋)，二者均为0.45 mol，C错误；剩余0.45 mol Fe3＋，消耗0.225 mol铜，质量为14.4 g，D正确。

1．铁与稀硝酸反应产物中铁元素价态的判断方法
(1)当HNO3过量时：反应原理为Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，铁元素的存在形式为Fe3＋，铁元素的价态为＋3价。
(2)当Fe过量时：铁被硝酸氧化为Fe3＋，然后Fe3＋被剩余的铁还原为Fe2＋，也就是说最终得到亚铁盐，总方程式：3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，铁元素的价态为＋2价。　
(3)当＜＜时：铁元素的存在形式为Fe2＋和Fe3＋，铁元素的价态为＋2、＋3价。
(4)用数轴法表示铁与硝酸的用量比与反应产物的关系：

2．铁与硫酸、硝酸的混合酸反应顺序总结
足量铁与稀硫酸、稀硝酸的混合溶液反应，则可利用离子反应分析，依次发生反应：Fe＋NO＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑(若H＋量不足，该反应不再发生)。
题组二　考查“铁三角”在物质转化推断题中的应用
3.(2018·临沂模拟)A、B、C是中学所学过的三种单质，A、B、C及其他物质之间的反应关系如图所示，其中B、D、E、F的水溶液呈酸性。若D＋C―→E＋F且常温下只有B为气态，则A、B、C分别为(　　)

A．Fe、Cl2、Cu 　　　　　　 B．Fe、Cl2、H2
C．Cu、Cl2、Fe D．Fe、Cl2、Mg
解析：选A。B单质水溶液呈酸性，且常温下为气态，则B为Cl2，结合转化关系可推出，A、B、C、D、E、F分别为Fe、Cl2、Cu、FeCl3、CuCl2、FeCl2。
4．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
解析：选C。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是铁元素由＋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。

1．有关铁及其化合物的说法正确的是(　　)
A．(2016·高考全国卷Ⅰ，10C)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
B．(2016·高考全国卷Ⅱ，13A)将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中，制备Fe(OH)3胶体
C．(2016·高考全国卷Ⅲ，7B)利用铁比铜金属性强的性质，可用FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板
D．(2016·高考上海卷)Fe与Cl2反应生成FeCl3，推测Fe与I2反应生成FeI3
解析：选A。A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，应该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；B项，制备Fe(OH)3胶体，应将饱和氯化铁溶液滴入沸水中，错误；C项，铁离子与铜反应生成铜离子和亚铁离子，利用的是铜的还原性比亚铁离子的还原性强的性质，错误；D项，因I2的氧化性较弱，故与铁反应生成FeI2，错误。
2．(2016·高考上海卷)下列各组混合物，使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂不能分离的是(　　)
A．氧化镁中混有氧化铝
B．氯化铝溶液中混有氯化铁
C．氧化铁中混有二氧化硅
D．氯化亚铁溶液中混有氯化铜
解析：选D。A项，MgO是碱性氧化物，与NaOH溶液不能反应，而Al2O3是两性氧化物，可以与NaOH溶液发生反应产生NaAlO2，过滤后洗涤，就得到纯净的MgO，向滤液中加入盐酸至沉淀达到最大量，过滤洗涤，不溶物加热得Al2O3。B项，向溶液中加入过量的NaOH溶液，FeCl3变为Fe(OH)3沉淀，AlCl3变为NaAlO2，过滤，然后向滤液中加入适量的盐酸，当沉淀达到最大值，过滤，得到Al(OH)3，再分别向两种物质的沉淀中加入适量的盐酸溶解，就分别得到AlCl3溶液和FeCl3溶液。C项，SiO2是酸性氧化物，能与NaOH溶液发生反应，而Fe2O3与NaOH溶液不反应。加入过量的NaOH溶液，然后过滤洗涤，就得到纯净的Fe2O3，向滤液中加入过量盐酸，得到H2SiO3沉淀，过滤、洗涤、灼烧得到SiO2。D项，二者都能与NaOH溶液反应，当再向得到的沉淀中加入盐酸时，二者都溶解，而且得到FeCl3溶液，不能分离、提纯二者。
3．下列叙述正确的是(　　)
A． (2015·高考全国卷Ⅰ，10A)将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液，现象是有气体生成，溶液呈红色，结论是稀硝酸将Fe氧化为Fe3＋
B．(2015·高考天津卷改编)在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3＋
C．(2015·高考广东卷)向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液，再滴加H2O2溶液，现象是加入H2O2后溶液变成红色， 结论是Fe2＋既有氧化性又有还原性
D．(2015·高考江苏卷)Fe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3
解析：选B。A项，忽视了Fe3＋的氧化性，过量的Fe与稀硝酸反应只能生成硝酸亚铁和NO气体，错误；C项，FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液再滴加H2O2溶液，溶液变成红色，说明H2O2把Fe2＋氧化为Fe3＋，Fe2＋体现了还原性，没有体现氧化性，错误；D项，FeCl3是强酸弱碱盐，直接加热蒸发其溶液最终得不到氯化铁，错误。
4．(2016·高考全国卷Ⅱ，28，15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 mol/L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 mol/L KI溶液，加入6 mL 0.1 mol/L 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)。
解析：(1)Fe2＋具有还原性，FeCl2溶液易被氧化而变质，配制FeCl2溶液时加入少量铁屑，目的是防止Fe2＋被氧化。(2)溶液变红，说明有Fe3＋生成，则FeCl2溶液与氯水反应生成FeCl3，离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。(3)甲组实验中，FeCl2易被空气中的O2氧化，会生成FeCl3，因此实验不够严谨。加入煤油，煤油的密度比水小，可以起到隔绝空气的作用，从而排除氧气对实验的影响。(4)实验②中K3[Fe(CN)6]溶液的作用是检验Fe2＋。根据实验①，CCl4层显紫色，说明有I2生成，根据实验②，生成蓝色沉淀，说明有Fe2＋生成，根据实验③，溶液变红，说明有Fe3＋剩余，I－过量的情况下，溶液中仍含有Fe3＋，由此说明该反应为可逆反应。(5)溶液变为棕黄色，说明生成了Fe3＋，离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。溶液中有气泡出现，说明H2O2在Fe3＋的催化作用下发生了分解反应，生成了O2。随后生成红褐色沉淀，则沉淀为 Fe(OH)3，H2O2分解放出热量，Fe3＋的水解平衡Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋向正反应方向不断移动，因此得到Fe(OH)3 沉淀。
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

一、选择题
1．唐代中药学著作《新修本草》中，有关于“青矾”的记录为“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃……烧之赤色”。据此推测，“青矾”的主要成分为(　　)
A．CuSO4·5H2O B．FeSO4·7H2O
C．KAl(SO4)2·12H2O D．Fe2(SO4)3·9H2O
解析：选B。 “青矾”的描述为“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃…烧之赤色”，青矾是绿色，经煅烧后，分解成粒度非常细而活性又很强的Fe2O3超细粉末，为红色。A中CuSO4·5H2O为蓝色晶体；B中FeSO4·7H2O是绿色晶体；C中KAl(SO4)2·12H2O是无色晶体；D中Fe2(SO4)3·9H2O为黄色晶体，所以判断“青矾”的主要成分为FeSO4·7H2O。
2．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
解析：选A。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。
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
解析：选B。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．铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质，下列关于铁元素的叙述中正确的是(　　)
A．保存FeCl2溶液常常加一些铁粉，其目的是抑制Fe2＋水解
B．在25 ℃时，pH＝0的溶液中，Al3＋、NH、NO、Fe2＋可以大量共存
C．制备AlCl3、FeCl3均可采用将溶液直接蒸干的方法
D．硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
解析：选D。保存FeCl2溶液常常加一些铁粉，其目的是防止Fe2＋被氧化，A项不正确；pH＝0的溶液呈强酸性，Fe2＋、NO、H＋不能大量共存，B项不正确；制备AlCl3、FeCl3若将其溶液直接蒸干，会得到Al(OH)3、Fe(OH)3，C项不正确。
5．在FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是(　　)
A．加入KSCN溶液一定不变红色
B．溶液中一定含Fe2＋
C．溶液中一定含Cu2＋
D．剩余固体中一定含铜
解析：选C。氧化性Fe3＋＞Cu2＋，加入Fe先还原Fe3＋，然后再还原Cu2＋。
6．下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是(　　)
选项
操作和现象
结论或目的
A
向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液2～3滴，溶液呈红色
红砖中含有氧化铁
B
向CO还原Fe2O3得到的黑色固体中加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液，溶液不显红色
黑色固体中没有Fe3O4
C
取少量Fe(NO3)2试样加水溶解，加稀H2SO4酸化，滴加KSCN溶液，溶液变为红色
该Fe(NO3)2试样已经变质
D
向某溶液中加入H2O2，然后再加入KSCN溶液变红色
原溶液中含有Fe2＋
解析：选A。B项中CO还原Fe2O3得到单质Fe，即使黑色固体中有Fe3O4，其溶于盐酸后产生的Fe3＋与Fe发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，加入KSCN溶液也不显红色，错误；C项中NO(H＋)具有强氧化性，而Fe2＋具有还原性，两者发生氧化还原反应，有Fe3＋生成，遇KSCN溶液呈红色，无法证明样品是否变质，错误；D项中若原溶液中无Fe2＋而存在Fe3＋，也有此现象，错误。
7．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(　　)

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
解析：选C。Cl2与FeCl2反应，A错误；Fe与FeCl3、CuCl2均反应，B错误；D有新的杂质CuSO4生成，D错误。
8．如图是物质间发生化学反应时颜色的变化情况，下列选项中正确的是(　　)

选项
M
N
P
Q
A
NH3·H2O
Ba(OH)2
铜
石蕊溶液
B
Na
BaCl2
FeO
KSCN溶液
C
NaOH
Ba(NO3)2
锌粉
KSCN溶液
D
NaHCO3
MgCl2
铁
石蕊溶液
解析：选C。硫酸铁溶液与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO4白色沉淀和Fe(OH)3红褐色沉淀，A项错误；硫酸铁溶液与FeO不反应，且FeO难溶于水，B项错误；C项物质间发生化学反应时颜色的变化情况符合图示，C项正确；硫酸铁溶液与MgCl2溶液不反应，D项错误。
9．将一定量的铁粉加入一定浓度的稀硝酸中，金属恰好完全溶解，反应后溶液中存在c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)＝3∶2，则参加反应的Fe和HNO3的物质的量之比为(　　)
A．1∶1 B．5∶16
C．2∶3 D．3∶2
解析：选B。由c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)＝3∶2可知，该溶液中n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝3∶2，设亚铁离子的物质的量为3x mol，则铁离子的物质的量为2x mol，起酸性作用的硝酸的物质的量＝3x mol×2＋2x mol×3＝12x mol；设作氧化剂的硝酸的物质的量为y mol，根据得失电子守恒有3x mol×2＋2x mol×3＝3y mol，y＝4x，所以参加反应的硝酸的物质的量＝12x mol＋4x mol＝16x mol，则参加反应的Fe和HNO3的物质的量之比为(5x mol)∶(16x mol)＝5∶16。
10．有一块铁的“氧化物”样品，用140 mL 5.0 mol·L－1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2＋全部转变为Fe3＋，则该样品可能的化学式为(　　)
A．Fe2O3 B．Fe3O4
C．Fe4O5 D．Fe5O7
解析：选D。根据2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，可知铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中n(Fe2＋)＝0.025 mol×2＝0.05 mol，根据电荷守恒得2n(Fe2＋)＋3n(Fe3＋)＝n(Cl－)，则n(Fe3＋)＝0.2 mol，故n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝0.05∶0.2＝1∶4，故该氧化物可表示为FeO·2Fe2O3，即Fe5O7。
二、非选择题
11．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________。
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)向沸水中逐滴滴加1 mol·L－1 FeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色，该反应的离子方程式为____________________________________，形成该分散系的分散质微粒直径范围是________。
(3)电子工业需用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板。请写出 FeCl3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FeCl3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，需要用到的一组试剂是________。
A．①②④ B．①③④⑥
C．②④⑤ D．①④⑥
(4)高铁酸钠Na2FeO4 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＋5H2O。
则X的化学式为________。
②高铁酸钠在水中可以发生如下反应： 4FeO＋10H2O4Fe(OH)3＋8OH－＋3O2。
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)2·12H2O
B．[Fe(OH)(SO4)]n
C．ClO2
D．“84”消毒液
解析：(1)A．纯铁硬度比生铁低，错误；B．纯铁耐腐蚀性强，不易生锈，正确；C．不锈钢是铁合金，含Fe、Mn等金属元素，也含有C、Si等非金属元素，错误；D．铁在一定条件下，可与水蒸气反应产生四氧化三铁和氢气，正确；E.铁在室温下遇浓硝酸、浓硫酸，在金属表面会被氧化产生一薄层致密的氧化物保护膜，而阻止了金属的进一步反应，因此Fe在冷的浓硫酸中钝化，正确。(2)向沸水中逐滴滴加1 mol·L－1 FeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色，这时发生Fe3＋的水解反应，产生氢氧化铁胶体和盐酸，该反应的离子方程式为Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3H＋；形成的该分散系属于胶体，分散质的微粒直径范围是1～100 nm。(3)FeCl3溶液与铜反应的离子方程式是2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋；从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeCl3溶液，应该首先向溶液中加入过量的Fe粉，发生反应得到FeCl2溶液，把过量的Fe和置换出的Cu过滤出去，向滤渣中加入盐酸使Fe发生反应得到FeCl2溶液，再过滤回收Cu，把两次的滤液合并，再向其中通入过量的氯气就得到了FeCl3溶液，所以选项A符合题意，而其余选项都会引入杂质离子，不符合题意，错误。(4)①根据原子守恒可得X的化学式是NaCl；②根据方程式可知高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它可以得到电子，具有强的氧化性，而能够除去水中悬浮物是因为反应后产生的还原产物Fe(OH)3 在水中形成胶体，有强的吸附能力，吸附水中悬浮的杂质使之形成沉淀而除去；③A．KAl(SO4)2·12H2O电离产生的Al3＋会发生水解反应产生Al(OH)3胶体，因此有净水作用，正确；B．[Fe(OH)(SO4)]n会形成Fe(OH)3胶体，因此有净水作用，正确；C．ClO2 有强氧化性，可以杀菌消毒，危害也小，因此可作净水剂，正确；D．“84”消毒液有杀菌消毒作用，但是碱性太强，气味太浓，不适宜水的净化，错误。
答案：(1)BDE
(2)Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3H＋
1～100 nm
(3)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋　A
(4)①NaCl　②氧化　生成的Fe(OH)3在水中形成胶体能够吸附水中的悬浮杂质　③ABC
12．铁及其化合物在日常生活中有广泛应用。
(1)写出Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的化学方程式：______________________________。
(2)绿矾(FeSO4·7H2O)是补血剂的原料，易变质。检验绿矾是否变质的试剂是________。设计实验检验绿矾是否完全变质：_____________________________________________。
(3)利用绿矾制备还原铁粉的工业流程如下：

①干燥过程主要是为了脱去游离水和结晶水，过程中会有少量FeCO3·nH2O在空气中被氧化为FeOOH，该反应的化学方程式为_____________________________________。
②取干燥后的FeCO3样品12.49 g，焙烧，最终得到还原铁粉6.16 g，计算样品中杂质FeOOH的质量为______g。(FeOOH也能被C还原得到Fe)
解析：(1)Fe(OH)2与氧气和水反应生成Fe(OH)3，化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
(2)绿矾(FeSO4·7H2O)易变质，Fe2＋被氧化为Fe3＋，检验绿矾是否变质的试剂是KSCN溶液。检验绿矾是否完全变质即检验样品是否存在Fe2＋，可利用Fe2＋的还原性进行检验或用铁氰化钾溶液检验。
(3)①依据得失电子守恒和原子守恒写出化学方程式。
②设样品中FeCO3的物质的量为x mol，FeOOH的物质的量为y mol，则

解得x＝0.1，y＝0.01，样品中杂质FeOOH的质量为0.01 mol×89 g·mol－1＝0.89 g。
答案：(1)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(2)KSCN溶液　取少量样品溶于水，滴加酸性高锰酸钾溶液，如溶液褪色，则表示样品没有完全变质(或滴加铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，则样品没有完全变质)
(3)①4FeCO3·nH2O＋O2===4FeOOH＋4CO2＋(4n－2)H2O　②0.89
13．(2018·青岛模拟)工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制备高档颜料铁红(Fe2O3)，具体生产流程如下：

试回答下列问题：
(1)滤液X中含有的金属阳离子是__________(填离子符号)。
(2)步骤Ⅲ中可选用________调节溶液的pH。
A．稀硝酸 B．氨水
C．氢氧化钠溶液 D．高锰酸钾溶液
(3)步骤Ⅳ中，FeCO3沉淀完全后，溶液中含有少量Fe2＋，检验Fe2＋的方法是
________________________________________________________________________。
(4)步骤Ⅳ的反应温度一般需控制在35 ℃以下，其目的是________________________。
(5)在空气中煅烧FeCO3生成产品氧化铁的化学方程式为_________________________。
解析：(1)硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)酸浸后过滤，SiO2为滤渣，滤液中含有的金属阳离子是Fe2＋、Fe3＋。
(2)步骤Ⅲ要把pH调高，步骤Ⅳ还要加NH4HCO3，若使用氢氧化钠溶液，产品中容易混入Na＋，所以选B。(4)NH4HCO3受热易分解，且高温会促进Fe2＋水解。
答案：(1)Fe2＋、Fe3＋　(2)B
(3)取少量溶液，加入硫氰化钾溶液，不显红色，然后滴加氯水，溶液变为红色
(4)防止NH4HCO3分解，减少Fe2＋水解
(5)4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2
14．铁是一种过渡元素，金属铁是最常用的金属。请回答下列问题：
(1)生铁中含有一种铁碳化合物(Fe3C)，在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体和能使澄清石灰水变浑浊的气体，该反应的化学方程式为___________________。上述反应生成的磁性固体能溶于过量稀硝酸，该反应的离子方程式为___________________________。
(2)在Fe2＋或Fe3＋的催化作用下，可实现2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4的转化。已知含SO2的废气通入含Fe3＋的溶液时，其中一个反应的离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋，则另一反应的离子方程式为_____________________________________。
(3)硫酸厂用煅烧黄铁矿(FeS2)来制取硫酸，实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分是Fe2O3及少量FeS、SiO2)制绿矾。利用烧渣制绿矾的过程如下：

①烧渣溶于稀H2SO4过程中，先是固体大部分被溶解，接着有单质硫生成，写出该反应的离子方程式：________________________(只写生成S的离子方程式，其他反应无需写出)。
②向溶液X中加入足量铁屑的目的是___________________________________。
③取1.6 g所得晶体样品配成溶液，滴入__________mL 0.100 0 mol/L 的酸性高锰酸钾液恰好完全反应，经计算可得样品中含47.5%的硫酸亚铁。
解析：(1)Fe3C在足量的空气中高温煅烧生成四氧化三铁和二氧化碳，反应为Fe3C＋3O2Fe3O4＋CO2；磁性固体能溶于过量稀硝酸发生氧化还原反应生成硝酸铁、NO和水，离子方程式为3Fe3O4＋28H＋＋NO===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O。
(2)由总反应(2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4)减去2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋的2倍可得到另一个离子反应为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O。
(3)①Fe2O3可以和稀硫酸反应生成硫酸铁，FeS可以和稀硫酸反应生成硫化氢，铁离子具有氧化性，硫化氢具有还原性，二者之间会发生化学反应：2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋，产生硫单质。
②向硫酸铁溶液中加入足量铁屑，金属铁可以和铁离子之间反应生成亚铁离子，以制备纯净的绿矾晶体。
③设酸性高锰酸钾溶液体积为x，高锰酸根将亚铁离子氧化为铁离子的离子方程式为5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，根据离子方程式有＝，解得x＝0.010 0 L＝10.00 mL。
答案：(1)Fe3C＋3O2Fe3O4＋CO2　3Fe3O4＋28H＋＋NO===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O
(2)4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O
(3)①2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋
②使Fe3＋完全转化为Fe2＋，以制备纯净的绿矾晶体　③10.00