2024届高考化学一轮复习 课时跟踪检测（十一） 铁及其化合物（含答案）

这是一份2024届高考化学一轮复习 课时跟踪检测（十一） 铁及其化合物（含答案），共16页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
课时跟踪检测（十一） 铁及其化合物
一、选择题
1．《唐本草》记载“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃。陶及今人谓之石胆，烧之赤色，故名绛矾矣”。文中“绛矾”为(　 )
A．FeSO4·7H2O B．CuSO4·5H2O
C．Na2SO4·10H2O D．KAl(SO4)2·12H2O
2．(2023·南通模拟)下列铁及其化合物的性质与用途不具有对应关系的是(　 )
A．FeCl3溶液呈酸性，可用于制作印刷电路板
B．K2FeO4具有强氧化性，可用于水的消毒
C．常温下，铁遇浓硝酸发生钝化，可用铁制容器贮运浓硝酸
D.Fe2O3能与铝粉发生置换反应放出大量热，可用于焊接钢轨
3．(2023·盐城检测)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是(　 )
A．FeSO4易溶于水，可用于制造红色颜料
B．FeS是黑色粉末，可用于去除水体中Cu2＋等重金属
C．Fe2(SO4)3水溶液显酸性，可用于去除天然气中的H2S
D．Fe在冷的浓硫酸中钝化，可用于制造贮存浓硫酸的贮罐
4．在Fe2(SO4)3溶液中，加入a g铜，完全溶解后，再加b g铁，充分反应后得到c g残余固体，且a>c，则下列说法正确的是(　 )
A．残余固体是铜和铁
B．最后得到的溶液中一定含有Cu2＋
C．将残余固体加入稀硫酸中，有气泡产生
D．最后得到的溶液中可能含有Fe3＋
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)2·6H2O是否被氧化
D．常温下，(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O在水中的溶解度比FeSO4的大
6.(2023·青岛模拟)如图所示装置，可用以制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时颜色的变化。下列说法错误的是(　 )
A．实验前，应事先煮沸溶液除去溶解氧
B．装置Ⅰ可制取FeSO4溶液并排尽装置内空气
C．关闭止水夹可观察到装置Ⅱ中溶液进入装置Ⅰ中
D．取下装置Ⅱ的橡皮塞可观察沉淀颜色变化
7．(2022·湖南等级考)为探究FeCl3的性质，进行了如下实验(FeCl3和Na2SO3溶液浓度均为0.1 mol·L－1)。
实验
操作与现象
①
在5 mL水中滴加2滴FeCl3溶液，呈棕黄色；煮沸，溶液变红褐色
②
在5 mL FeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液，变红褐色；再滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀
③
在5 mL Na2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液，变红褐色；将上述混合液分成两份，一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液，无蓝色沉淀生成；另一份煮沸，产生红褐色沉淀

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Fe3＋水解反应
B．实验②说明Fe3＋既发生了水解反应，又发生了还原反应
C．实验③说明Fe3＋发生了水解反应，但没有发生还原反应
D．整个实验说明SO对Fe3＋的水解反应无影响，但对还原反应有影响
8．黄色固体X，可能含有漂白粉、FeSO4、Fe2(SO4)3、CuCl2、KI之中的几种或全部。将X与足量的水作用，得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z。下列结论合理的是(　 )
A．X中含KI，可能含有CuCl2
B．X中含有漂白粉和FeSO4
C．X中含有CuCl2，Y中含有Fe(OH)3
D．用H2SO4酸化溶液Z，若有黄绿色气体放出，说明X中含有CuCl2
9．将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol·L－1氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是(　 )
A．铁粉有剩余，溶液呈浅绿色，Cl－基本保持不变
B．往溶液中滴入无色KSCN溶液，溶液显红色
C．Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为5∶1
D．氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶1
10．某实验小组用KSCN溶液和FeCl2溶液探究Fe2＋的还原性时出现异常现象，实验如下：
①

溶液变红，大约10 s红色褪去，有气体生成(经检验为O2)。取褪色后溶液少许，滴加盐酸和BaCl2溶液，产生白色沉淀
②

溶液变红且不褪色，有气体生成(经检验为O2)，经检验有丁达尔效应产生
③

溶液变红且不褪色，滴加盐酸和BaCl2溶液，无白色沉淀生成，经检验无丁达尔效应产生

下列说法错误的是(　 )
A．①说明加H2O2溶液时发生了2个氧化还原反应
B．②中红色溶液中含有Fe(OH)3胶体
C．①②可以判定酸性条件下H2O2可以氧化Fe2＋和SCN－，且酸可抑制Fe3＋水解
D．③中发生的氧化还原反应为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O
11．绿矾是硫酸亚铁晶体，其化学式为FeSO4·7H2O，绿矾可溶于水，难溶于酒精，在空气中易氧化变质，医疗上用于治疗缺铁性贫血。由烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，无其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)的流程如下：

下列说法不正确的是(　 )
A．粉碎的目的是提高溶解速率并提高原料利用率
B．足量的酸为硫酸，试剂X选用铁粉，固体1是SiO2，固体2是Al(OH)3
C．操作1是过滤，操作2是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、酒精洗涤、干燥
D．可向溶液2中加入适量铜粉防止Fe2＋被氧化，反应的离子方程式为Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋
二、非选择题
12．FeBr2是一种黄绿色固体，某学习小组制备并探究它的还原性。
Ⅰ.实验室制备FeBr2
实验室用如图所示装置制取溴化亚铁。其中A为CO2发生装置，D和d中均盛有液溴，E为外套电炉丝的不锈钢管，e是两个耐高温的瓷皿，其中盛有细铁粉。实验开始时，先将铁粉加热至600～700 ℃，然后将干燥、纯净的CO2气流通入D中，E管中反应开始，不断将d中液溴滴入温度为100～120 ℃的D中，经过几小时的连续反应，在铁管的一端沉积有黄绿色鳞片状溴化亚铁。

(1)若在A中盛固体CaCO3，a中盛6 mol·L－1盐酸，为使导入D中的CO2为干燥纯净的气体，则图中B、C处装置中的试剂：B为__________，C为__________________。为防止污染空气，实验时应在F处连接盛__________的尾气吸收装置。
(2)反应过程中要不断通入CO2，其主要作用是
①________________________________________________________________________，
②________________________________________________________________________。
Ⅱ.探究FeBr2的还原性
(3)实验需要90 mL 0.1 mol·L－1 FeBr2溶液，配制FeBr2溶液除烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒外，还需要的玻璃仪器是__________。
(4)取10 mL上述FeBr2溶液，向其中滴加少量新制的氯水，振荡后溶液呈黄色。某同学对产生黄色的原因提出了假设：
假设1：Br－被Cl2氧化成Br2溶解在溶液中；
假设2：Fe2＋被Cl2氧化成Fe3＋。
设计实验证明假设2是正确的：____________________________________
________________________________________________________________________。
(5)请用一个离子方程式来证明还原性。
Fe2＋＞Br－：_________________________________________________________。

13．某化学小组探究Cu与Fe2(SO4)3溶液的反应，实验如表所示：
序号
实验方案
实验现象
实验ⅰ

振荡试管，观察到溶液变为蓝色，待反应充分后，试管底部有Cu粉剩余
实验ⅱ
取实验ⅰ中的上层清液，向其中滴加0.1 mol·L－1KSCN溶液
溶液局部变红，同时产生白色沉淀，振荡试管，红色消失

已知：经检验白色沉淀为CuSCN。
(1)实验ⅰ中发生反应的离子方程式为_______________________________________。
(2)实验ⅱ中检测到Fe3＋，依据的实验现象是
________________________________________________________________________。
(3)对实验ⅱ中Fe3＋产生的原因做如下假设：
假设1：Cu与Fe2(SO4)3的反应是一个可逆反应。
假设2：溶液中的Fe2＋被________氧化。
假设3：在实验ⅱ的条件下，Fe2＋被Cu2＋氧化。
①将假设2补充完整；
②通过查找________________________数据，可定量判断Cu与Fe2(SO4)3的反应是否为可逆反应。
(4)设计实验验证假设。
序号
实验ⅲ
实验ⅳ
方案


现象
放置较长时间，溶液颜色不变红
闭合开关K，电流计指针不动，向右侧CuSO4溶液中滴加0.1 mol·L－1KSCN，指针向右大幅度偏转，溶液中有白色浑浊物产生。取出左侧溶液，滴加0.1 mol·L－1KSCN，溶液变红
①假设1不成立的实验证据是_____________________________________________
________________________________________________________________________；
②实验ⅲ的目的是__________________________________________________；
③溶液a是__________。电极材料b、c分别是__________、__________；
④结合电极反应，从化学平衡的角度解释实验ⅱ中Fe3＋产生的原因：___________________________________________________________________________。
14．高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效多功能的消毒剂，主要用于饮用水消毒处理。如图是某实验小组模拟工业上以硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2，还含少量Fe3O4、Al2O3、MgO等)和Cl2、NaOH溶液等为原料制备高铁酸钾的流程。已知：FeO在强碱性溶液中稳定存在。

回答下列有关问题：
(1)向“反应器Ⅰ”内的硫铁矿烧渣中加入稀硝酸的目的是________________________。稀硝酸可以用______(填标号)代替。
a．稀硫酸
b．稀盐酸
c．稀硫酸和过氧化氢的混合液
d．NaOH溶液
(2)“操作1”与“操作2”相同，用到的玻璃仪器有烧杯、________________________，“滤渣”主要成分的化学式是________。
(3)“反应器Ⅱ”中加入NaOH溶液，通入Cl2的目的是________________________。
(4)“反应器Ⅲ”中生成FeO的离子方程式是
____________________________________________________。
(5)在“反应器Ⅳ”中加入饱和KOH溶液析出K2FeO4，则如图中属于K2FeO4溶解度曲线的是______(填“X”或“Y”)。


课时跟踪检测（十一） 铁及其化合物
一、选择题
1．《唐本草》记载“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃。陶及今人谓之石胆，烧之赤色，故名绛矾矣”。文中“绛矾”为(　 )
A．FeSO4·7H2O B．CuSO4·5H2O
C．Na2SO4·10H2O D．KAl(SO4)2·12H2O
答案：A
2．(2023·南通模拟)下列铁及其化合物的性质与用途不具有对应关系的是(　 )
A．FeCl3溶液呈酸性，可用于制作印刷电路板
B．K2FeO4具有强氧化性，可用于水的消毒
C．常温下，铁遇浓硝酸发生钝化，可用铁制容器贮运浓硝酸
D.Fe2O3能与铝粉发生置换反应放出大量热，可用于焊接钢轨
答案：A
3．(2023·盐城检测)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是(　 )
A．FeSO4易溶于水，可用于制造红色颜料
B．FeS是黑色粉末，可用于去除水体中Cu2＋等重金属
C．Fe2(SO4)3水溶液显酸性，可用于去除天然气中的H2S
D．Fe在冷的浓硫酸中钝化，可用于制造贮存浓硫酸的贮罐
解析：选D　可用于制造红色颜料的是Fe2O3，故A错误；FeS可用于去除水体中Cu2＋等重金属，是因为转化为更难溶的硫化物，与颜色无关，故B错误；Fe2(SO4)3可用于去除天然气中的H2S，是因为三价铁离子具有氧化性，能氧化硫化氢中的硫元素，与其水溶液显酸性无关，故C错误；Fe在冷的浓硫酸中钝化，生成致密的氧化物薄膜，所以可用于制造贮存浓硫酸的贮罐，故D正确。

4．在Fe2(SO4)3溶液中，加入a g铜，完全溶解后，再加b g铁，充分反应后得到c g残余固体，且a>c，则下列说法正确的是(　 )
A．残余固体是铜和铁
B．最后得到的溶液中一定含有Cu2＋
C．将残余固体加入稀硫酸中，有气泡产生
D．最后得到的溶液中可能含有Fe3＋
解析：选B　因为a>c，说明b g铁完全反应，溶液中含Cu2＋、Fe2＋，不含Fe3＋，B正确。
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)2·6H2O是否被氧化
D．常温下，(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O在水中的溶解度比FeSO4的大
解析：选D　碱式硫酸铁能发生水解生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体具有较强的吸附性，可用作净水剂，A项正确；NH4HCO3不稳定，受热易分解，B项正确；KSCN溶液遇Fe2＋无明显现象，(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O若被氧化，其中的Fe2＋变成Fe3＋，KSCN溶液遇Fe3＋变红，C项正确；FeSO4与(NH4)2SO4溶液反应冷却时有(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O析出，说明(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O在水中的溶解度比FeSO4的小，D项错误。
6.(2023·青岛模拟)如图所示装置，可用以制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时颜色的变化。下列说法错误的是(　 )
A．实验前，应事先煮沸溶液除去溶解氧
B．装置Ⅰ可制取FeSO4溶液并排尽装置内空气
C．关闭止水夹可观察到装置Ⅱ中溶液进入装置Ⅰ中
D．取下装置Ⅱ的橡皮塞可观察沉淀颜色变化
答案：C
7．(2022·湖南等级考)为探究FeCl3的性质，进行了如下实验(FeCl3和Na2SO3溶液浓度均为0.1 mol·L－1)。
实验
操作与现象
①
在5 mL水中滴加2滴FeCl3溶液，呈棕黄色；煮沸，溶液变红褐色
②
在5 mL FeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液，变红褐色；再滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀
③
在5 mL Na2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液，变红褐色；将上述混合液分成两份，一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液，无蓝色沉淀生成；另一份煮沸，产生红褐色沉淀

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Fe3＋水解反应
B．实验②说明Fe3＋既发生了水解反应，又发生了还原反应
C．实验③说明Fe3＋发生了水解反应，但没有发生还原反应
D．整个实验说明SO对Fe3＋的水解反应无影响，但对还原反应有影响
解析：选D　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；在5 mL FeCl3溶液中滴加2滴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；实验③中在5 mL Na2SO3溶液中滴加2滴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；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，不能说明亚硫酸根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。
8．黄色固体X，可能含有漂白粉、FeSO4、Fe2(SO4)3、CuCl2、KI之中的几种或全部。将X与足量的水作用，得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z。下列结论合理的是(　 )
A．X中含KI，可能含有CuCl2
B．X中含有漂白粉和FeSO4
C．X中含有CuCl2，Y中含有Fe(OH)3
D．用H2SO4酸化溶液Z，若有黄绿色气体放出，说明X中含有CuCl2
解析：选C　根据深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z可知，Y中可能含Fe(OH)3和Cu(OH)2混合物，同时确定X中含CuCl2、漂白粉，可能含FeSO4，不可能含KI，若含KI则被氧化为I2，溶液Z不可能无色，C正确。
9．将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol·L－1氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是(　 )
A．铁粉有剩余，溶液呈浅绿色，Cl－基本保持不变
B．往溶液中滴入无色KSCN溶液，溶液显红色
C．Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为5∶1
D．氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶1
解析：选B　1.12 g铁粉的物质的量为＝0.02 mol,25 mL 2 mol·L－1氯化铁溶液中Fe3＋的物质的量为0.025 L×2 mol·L－1＝0.05 mol；Fe和Fe3＋发生反应的离子方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，根据比例关系可得，0.02 mol铁完全反应，消耗0.04 mol Fe3＋，生成0.06 mol Fe2＋，所以剩余的Fe3＋0.01 mol，即溶液中含有Fe3＋的物质的量为0.01 mol，含有Fe2＋的物质的量为0.06 mol，没有铁粉剩余。溶液呈浅绿色，Cl－基本保持不变，A项错误；溶液中有剩余的Fe3＋，往溶液中滴入无色KSCN溶液，溶液显红色，B项正确；Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为0.06 mol∶0.01 mol＝6∶1，C项错误；由反应的离子方程式可得，氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2，D项错误。
10．某实验小组用KSCN溶液和FeCl2溶液探究Fe2＋的还原性时出现异常现象，实验如下：
①

溶液变红，大约10 s红色褪去，有气体生成(经检验为O2)。取褪色后溶液少许，滴加盐酸和BaCl2溶液，产生白色沉淀
②

溶液变红且不褪色，有气体生成(经检验为O2)，经检验有丁达尔效应产生
③

溶液变红且不褪色，滴加盐酸和BaCl2溶液，无白色沉淀生成，经检验无丁达尔效应产生

下列说法错误的是(　 )
A．①说明加H2O2溶液时发生了2个氧化还原反应
B．②中红色溶液中含有Fe(OH)3胶体
C．①②可以判定酸性条件下H2O2可以氧化Fe2＋和SCN－，且酸可抑制Fe3＋水解
D．③中发生的氧化还原反应为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O
解析：选A　由实验①的实验现象可知，实验中存在的氧化还原反应有2H＋＋H2O2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2H2O、2H2O22H2O＋O2↑，还存在酸性条件下H2O2氧化SCN－生成SO的反应，A项错误；由实验②中产物经检验有丁达尔效应产生，说明弱酸性条件下H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋，Fe3＋水解生成了Fe(OH)3胶体，B项正确；实验①即可证明H2O2可氧化Fe2＋和SCN－，对比①②的实验条件及现象可知，①中没产生胶体，说明酸可抑制Fe3＋水解，C项正确；由实验③的实验现象可知，酸性条件下，O2将Fe2＋氧化为Fe3＋，D项正确。

11．绿矾是硫酸亚铁晶体，其化学式为FeSO4·7H2O，绿矾可溶于水，难溶于酒精，在空气中易氧化变质，医疗上用于治疗缺铁性贫血。由烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，无其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)的流程如下：

下列说法不正确的是(　 )
A．粉碎的目的是提高溶解速率并提高原料利用率
B．足量的酸为硫酸，试剂X选用铁粉，固体1是SiO2，固体2是Al(OH)3
C．操作1是过滤，操作2是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、酒精洗涤、干燥
D．可向溶液2中加入适量铜粉防止Fe2＋被氧化，反应的离子方程式为Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋
解析：选D　溶液2中加入Cu，引入Cu2＋杂质，D不正确。
二、非选择题
12．FeBr2是一种黄绿色固体，某学习小组制备并探究它的还原性。
Ⅰ.实验室制备FeBr2
实验室用如图所示装置制取溴化亚铁。其中A为CO2发生装置，D和d中均盛有液溴，E为外套电炉丝的不锈钢管，e是两个耐高温的瓷皿，其中盛有细铁粉。实验开始时，先将铁粉加热至600～700 ℃，然后将干燥、纯净的CO2气流通入D中，E管中反应开始，不断将d中液溴滴入温度为100～120 ℃的D中，经过几小时的连续反应，在铁管的一端沉积有黄绿色鳞片状溴化亚铁。

(1)若在A中盛固体CaCO3，a中盛6 mol·L－1盐酸，为使导入D中的CO2为干燥纯净的气体，则图中B、C处装置中的试剂：B为__________，C为__________________。为防止污染空气，实验时应在F处连接盛__________的尾气吸收装置。
(2)反应过程中要不断通入CO2，其主要作用是
①________________________________________________________________________，
②________________________________________________________________________。
Ⅱ.探究FeBr2的还原性
(3)实验需要90 mL 0.1 mol·L－1 FeBr2溶液，配制FeBr2溶液除烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒外，还需要的玻璃仪器是__________。
(4)取10 mL上述FeBr2溶液，向其中滴加少量新制的氯水，振荡后溶液呈黄色。某同学对产生黄色的原因提出了假设：
假设1：Br－被Cl2氧化成Br2溶解在溶液中；
假设2：Fe2＋被Cl2氧化成Fe3＋。
设计实验证明假设2是正确的：____________________________________
________________________________________________________________________。
(5)请用一个离子方程式来证明还原性。
Fe2＋＞Br－：_________________________________________________________。
解析：(1)实验室用碳酸钙和稀盐酸制取二氧化碳，氯化氢易挥发，装置B用于除去二氧化碳中的氯化氢气体，可以用盛有NaHCO3饱和溶液的洗气瓶洗气，装置C作用是干燥二氧化碳，可以用盛有浓H2SO4的洗气瓶干燥，溴蒸气有毒，不能排到空气中，可被碱液吸收，如氢氧化钠溶液能够与溴单质反应，为防止污染空气，实验时应在F处连接盛有碱液如氢氧化钠溶液的尾气吸收装置；(2)反应过程中要不断地通入CO2，其主要作用：反应前先通入一段时间CO2，将容器中的空气赶净，避免空气中的氧气干扰实验；反应过程中要不断通入CO2，还可以将Br2蒸气带入反应器D中，使溴能够与铁粉充分反应；(3)实验需要90 mL 0.1 mol·L－1 FeBr2溶液，配制FeBr2溶液除烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒外还需要的玻璃仪器是100 mL容量瓶；(4)向黄色溶液中加入少量KSCN溶液，若溶液变红色，则证明假设2正确，Fe2＋被Cl2氧化成Fe3＋；(5)还原性：Fe2＋＞Br－，可用一个离子方程式来证明为2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－。
答案：(1)饱和NaHCO3溶液　浓H2SO4　NaOH溶液　(2)用CO2把反应器中空气赶尽　将Br2蒸气带入反应器中　(3)100 mL容量瓶　(4)向黄色溶液中加入少量KSCN溶液，若溶液变红色，则证明假设2正确
(5)2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－
13．某化学小组探究Cu与Fe2(SO4)3溶液的反应，实验如表所示：
序号
实验方案
实验现象
实验ⅰ

振荡试管，观察到溶液变为蓝色，待反应充分后，试管底部有Cu粉剩余
实验ⅱ
取实验ⅰ中的上层清液，向其中滴加0.1 mol·L－1KSCN溶液
溶液局部变红，同时产生白色沉淀，振荡试管，红色消失

已知：经检验白色沉淀为CuSCN。
(1)实验ⅰ中发生反应的离子方程式为________________________________________
________________________________________________________________________。

(2)实验ⅱ中检测到Fe3＋，依据的实验现象是
________________________________________________________________________。
(3)对实验ⅱ中Fe3＋产生的原因做如下假设：
假设1：Cu与Fe2(SO4)3的反应是一个可逆反应。
假设2：溶液中的Fe2＋被________氧化。
假设3：在实验ⅱ的条件下，Fe2＋被Cu2＋氧化。
①将假设2补充完整；
②通过查找________________________数据，可定量判断Cu与Fe2(SO4)3的反应是否为可逆反应。
(4)设计实验验证假设。
序号
实验ⅲ
实验ⅳ
方案


现象
放置较长时间，溶液颜色不变红
闭合开关K，电流计指针不动，向右侧CuSO4溶液中滴加0.1 mol·L－1KSCN，指针向右大幅度偏转，溶液中有白色浑浊物产生。取出左侧溶液，滴加0.1 mol·L－1KSCN，溶液变红

①假设1不成立的实验证据是_____________________________________________
________________________________________________________________________；
②实验ⅲ的目的是__________________________________________________；
③溶液a是__________。电极材料b、c分别是__________、__________；
④结合电极反应，从化学平衡的角度解释实验ⅱ中Fe3＋产生的原因：_________________
________________________________________________________________________。
解析：该实验的目的是探究铜与硫酸铁溶液的反应，由探究实验所得实验现象可知，铜与硫酸铁溶液的反应不是可逆反应。(1)由实验现象可知，实验ⅰ中发生的反应为铜与硫酸铁反应生成硫酸亚铁和硫酸铜，反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。(2)由实验ⅱ的上层清液滴加硫氰化钾溶液后，溶液局部变红可知，溶液中存在铁离子。(3)①亚铁离子具有还原性，可能被空气中氧气氧化生成铁离子使硫氰化钾溶液变红色，则假设2为Fe2＋被空气中氧气氧化；②若铜与硫酸铁的反应为可逆反应，可以通过资料查找该反应的化学平衡常数是否大于105定量判断确定。(4)①由实验ⅳ中闭合开关K，电流计指针不动可知，铜与硫酸铁的反应不是可逆反应，证明假设1不成立；②由实验ⅲ中放置较长时间，溶液颜色不变红，说明铁离子的存在与空气中氧气无关，证明假设2不成立，则实验ⅲ的目的是验证假设2是否成立；③铜与2 mL 0.05 mol·L－1硫酸铁溶液反应生成0.1 mol·L－1硫酸亚铁和0.05 mol·L－1硫酸铜，由探究实验变量唯一化原则可知，溶液a应选择0.1 mol·L－1硫酸亚铁溶液；若验证在实验ⅱ的条件下，铜离子将亚铁离子氧化，实验ⅳ设计原电池时，应选择不参与铜离子和亚铁离子反应的惰性材料作电极，则b、c电极可以选择石墨电极；④由验证在实验ⅱ的条件下，铜离子将亚铁离子氧化可知，铜离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铜离子，在溶液中存在平衡：Cu2＋＋e－Cu＋，向硫酸铜溶液中滴加硫氰化钾溶液，硫氰酸根离子与亚铜离子结合生成硫氰化亚铜沉淀，导致亚铜离子浓度降低，有利于电极反应正向移动，促使亚铁离子在负极被氧化。
答案：(1)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
(2)溶液局部变红
(3)①O2　②化学平衡常数
(4)①电流计指针不动　②验证假设2是否成立　③0.1 mol·L－1 FeSO4　石墨　石墨　④Cu2＋＋e－Cu＋，SCN－与Cu＋结合生成CuSCN沉淀，导致c(Cu＋)降低，有利于电极反应正向移动，Cu2＋得电子能力增强(大于Fe3＋)，使得Fe2＋被氧化
14．高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效多功能的消毒剂，主要用于饮用水消毒处理。如图是某实验小组模拟工业上以硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2，还含少量Fe3O4、Al2O3、MgO等)和Cl2、NaOH溶液等为原料制备高铁酸钾的流程。已知：FeO在强碱性溶液中稳定存在。

回答下列有关问题：
(1)向“反应器Ⅰ”内的硫铁矿烧渣中加入稀硝酸的目的是________________________。稀硝酸可以用______(填标号)代替。
a．稀硫酸
b．稀盐酸
c．稀硫酸和过氧化氢的混合液
d．NaOH溶液
(2)“操作1”与“操作2”相同，用到的玻璃仪器有烧杯、________________________，“滤渣”主要成分的化学式是________。
(3)“反应器Ⅱ”中加入NaOH溶液，通入Cl2的目的是________________________。
(4)“反应器Ⅲ”中生成FeO的离子方程式是
____________________________________________________。
(5)在“反应器Ⅳ”中加入饱和KOH溶液析出K2FeO4，则如图中属于K2FeO4溶解度曲线的是______(填“X”或“Y”)。
解析：(1)稀硝酸除溶解硫铁矿中的金属氧化物外，还有氧化剂的作用，可将＋2价Fe转化为＋3价Fe。c项中稀硫酸起到酸的作用，H2O2起到
氧化剂的作用，正确。(2)“操作1”和“操作2”均为过滤，需烧杯、漏斗、玻璃棒等玻璃仪器。经“操作1”后的滤液中含Mg2＋、Fe3＋、Al3＋，在“反应器Ⅲ”中＋3价Fe转化为FeO，Al3＋转化为AlO，则经“操作2”过滤后的“滤渣”的主要成分是Mg(OH)2。(3)“反应器Ⅱ”中通入Cl2，与NaOH溶液反应生成NaClO，作为氧化剂，可将＋3价Fe转化为＋6价Fe以制备FeO。(4)碱性条件下，NaClO将Fe3＋氧化为FeO，反应的离子方程式是2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O。(5)Na2FeO4能转化为K2FeO4，说明前者溶解度大，则题图中K2FeO4的溶解度曲线是Y。
答案：(1)使金属氧化物转化为金属阳离子，将＋2价Fe转化为＋3价Fe　c　(2)漏斗、玻璃棒　Mg(OH)2　(3)制备氧化剂NaClO
(4)2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O　(5)Y