鲁科版 (2019)必修 第一册第1节 铁的多样性教课课件ppt

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3.铁的氢氧化物的性质
例1　下列关于铁及其化合物的说法正确的是 (　    )A.过量铁粉与氯气或稀盐酸反应均可制得FeCl2B.FeCl3溶液常用于制作印刷电路板,将Cu氧化成Cu2+,Fe3+被还原为FeC.某溶液中加KSCN溶液显红色,证明原溶液中有Fe3+,无Fe2+D.Fe(OH)2浊液露置于空气中,由白色逐步转变为灰绿色,最后变成红褐色
二　Fe2+、Fe3+的检验方法1.Fe2+的检验 
(2)Fe2+的检验 (3)检验Fe3+中是否混有Fe2+,用酸性KMnO4溶液或K3[Fe(CN)6]溶液;检验既含Fe3+又含Fe2+,分两次检验,用KSCN溶液检验Fe3+,用K3[Fe(CN)6]溶液或酸性KMnO4溶液检验Fe2+(假设无其他还原性粒子干扰)。
例2　证明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的最佳实验方法是 (　    )A.先滴加氯水,再滴加KSCN溶液后显红色B.先滴加KSCN溶液,不显红色,再滴加氯水后显红色C.先加入铁粉,再滴加KSCN溶液不显红色D.加入几滴酸性高锰酸钾溶液,酸性高锰酸钾溶液褪色
一　铁及其化合物易错易混点1.铁元素在自然界中的存在:既有游离态,又有化合态。2.Fe与Cl2反应只能生成FeCl3,与I2反应只能生成FeI2,与反应物的用量无关。3.铁只能在高温下与水蒸气反应,与冷水、热水都不能反应,所以在日常生活中 常用铁壶烧水。4.Fe3O4虽然可用FeO·Fe2O3表示,但不代表Fe3O4是由FeO和Fe2O3组成的混合物, Fe3O4有固定的组成,是一种纯净物。5.在Fe和Fe2O3的混合物中加入盐酸,要注意产生的Fe3+还可以氧化Fe单质:Fe+
例3　下列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FeCl3溶液中,制备Fe(OH)3胶体B.向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液显红色C.Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2D.Fe与Cl2反应生成FeCl3,推测Fe与I2反应生成FeI3
二　制备铁的氢氧化物的易错易混点1.制备氢氧化铁和氢氧化亚铁 (1)图甲实验中观察到的现象是有红褐色沉淀生成,反应的离子方程式是Fe3++3OH-  Fe(OH)3↓。
(2)图乙实验中先观察到有白色沉淀生成,在空气中迅速变成灰绿色,最后变成红 褐色,发生的反应为Fe2++2OH-  Fe(OH)2↓(白色)、4Fe(OH)2+O2+2H2O   4Fe(OH)3。2.制备氢氧化亚铁的注意事项在制备氢氧化亚铁时,一定要用新制的亚铁盐溶液和加热除去氧气后的氢氧化 钠溶液,且滴管末端插入液面以下,再慢慢挤出氢氧化钠溶液,也可以在反应液 液面上滴加植物油等物质进行液封,以防止氢氧化亚铁与氧气接触。
C.FeO不稳定,在空气中加热迅速变为Fe3O4D.纯铁的抗腐蚀能力很弱
第3章　物质的性质与转化第1单元　铁的多样性　A卷　基础达标卷可能用到的相对原子质量:O 16　Fe 56一、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。每小题只有一个选项符合题意)1.下列有关铁和铁的化合物的叙述中正确的是 (　    )A.铁的化学性质比较活泼,它能与许多物质发生化学反应,因此铁在自然界中只 能以化合态存在B.Fe3O4是一种红棕色粉末,俗称铁红,常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料
解题思路　自然界中存在铁单质,A错误;Fe2O3是一种红棕色粉末,俗称铁红,常 用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料,B错误;FeO不稳定,在空气中受热,被 氧化为Fe3O4,C正确;纯铁的抗腐蚀能力很强,D错误。
2.(2024山东新泰月考)下列含铁化合物不能直接由化合反应制得的是 (　    )A.FeCl2　　　　D.Fe(OH)2
解题思路　FeCl2可由FeCl3与Fe化合得到;FeCl3可由Fe与Cl2化合得到;铁与氧气 发生化合反应生成Fe3O4;Fe(OH)2只能由可溶性的亚铁盐与碱发生复分解反应 得到;故选D。
3.(2024河北师大附中月考)为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉 是否变质,分别取少量样品溶于盐酸,再进行下列实验,其中结论正确的是 (       )A.若滴加KSCN溶液,溶液变红,说明铁粉变质B.若滴加KSCN溶液,溶液未变红,说明铁粉未变质C.若依次滴加氯水、KSCN溶液,溶液变红,说明铁粉全部变质D.若滴加KSCN溶液,溶液未变红;再滴加氯水,溶液变红,说明铁粉部分变质
解题思路　若滴加KSCN溶液,溶液变红,说明溶液中有Fe3+,证明铁粉变质,A正 确;若滴加KSCN溶液,溶液未变红,只能确定溶液中无Fe3+,无法确定铁粉是否变 质,B错误;滴加氯水,可将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,对离子的检验产生干扰,C错 误;铁粉与盐酸反应生成Fe2+,滴加氯水,Fe2+被氧化为Fe3+,溶液变红,不能说明铁 粉部分变质,D错误。
4.下列各组物质中,所加除杂试剂正确的是 (　    )
解题思路　Cl2将FeCl2氧化为FeCl3,不能用于除杂,A错误;Fe先与FeCl3反应,不能 用于除杂,B错误;溶液中通入CO2发生反应Na2CO3+CO2+H2O 2NaHCO3,可除去杂质Na2CO3,C正确;Cu与Fe2(SO4)3反应会引入杂质CuSO4,D错误。
归纳总结　物质除杂的原则:①不增,即在除去杂质的同时,不引入新的杂质;② 不减,即不能减少被提纯的物质;③易分离,即分离操作简便易行。
解题思路　a是Fe,e是Fe2O3,Fe在纯氧中燃烧生成Fe3O4,A错误;g是铁盐,f是Fe(OH)3,铁盐与NaOH反应生成Fe(OH)3沉淀,饱和氯化铁溶液滴到沸水中可以制 得Fe(OH)3胶体,B正确;c是Fe(OH)2,在空气中直接加热,得到Fe2O3(e),不能得到 FeO(b),C错误;d是亚铁盐,Fe(OH)SO4中Fe元素的化合价为+3,D错误。
6.(2024广西钦州月考)为了从含有FeSO4、CuSO4的工业废水中回收硫酸亚铁和 金属铜,小组同学设计流程图如下: 下列说法不正确的是 (　    )A.试剂A是过量铁粉　　 B.试剂B是盐酸C.固体X中含有Cu和Fe　　D.溶液Y中的溶质主要为FeSO4
审题指导　从含有FeSO4、CuSO4的工业废水中回收Cu和硫酸亚铁,由题给流程 图可知,CuSO4和Fe反应生成Cu和FeSO4,试剂A为过量铁粉,固体X含Cu及过量 的铁粉,溶液Y中的溶质主要为FeSO4;试剂B为稀硫酸,Fe和稀硫酸反应生成FeSO4和H2,过滤得到Cu和FeSO4溶液;最后硫酸亚铁溶液经一系列操作得到硫酸亚铁晶体。
解题思路　由审题指导可知,A、C、D正确;如果使用盐酸,则会导致产品混有 FeCl2杂质,B错误。
A.实验Ⅰ中加入KSCN溶液无明显现象,与KSCN溶液的用量无关B.实验Ⅰ中加入H2O2溶液后溶液不变红,可能是H2O2被维生素C还原了C.实验Ⅲ中溶液红色褪去,可能是H2O2将SCN-氧化了D.实验说明,该补铁剂中+2价铁只有在酸性条件下才能被H2O2氧化
7.(2024山西运城开学考)探究补铁剂[主要成分:氯化血红素(含+2价铁)、富锌 蛋白粉、维生素C、乳酸、葡萄糖浆]中铁元素是否变质。先取少量补铁剂,用 酸性丙酮溶解后制成溶液。下列说法不正确的是 (　    )
解题思路　实验Ⅰ中加入少量KSCN溶液,无明显现象,再加入少量H2O2溶液,溶 液不变红,实验Ⅱ中取实验Ⅰ所得溶液再加入KSCN溶液,溶液仍无明显现象,说 明与KSCN溶液的用量无关,A正确;维生素C具有还原性,实验Ⅰ中加入少量H2O2溶液后溶液不变红,可能是H2O2被维生素C还原了,B正确;H2O2具有氧化性,SCN- 具有还原性,实验Ⅲ中继续加入H2O2溶液至过量,溶液先变红后褪色,溶液红色褪 去,可能是H2O2将SCN-氧化了,C正确;没有对照实验,无法说明中性、碱性条件 下,该补铁剂中+2价铁不能被H2O2氧化,D错误。
8.某兴趣小组进行某补血剂中铁元素含量测定实验的流程如图所示。下列说 法不正确的是 (　    )补血剂10片   滤液  红褐色悬浊液 氧化铁固体w gA.步骤①研磨时需要在研钵中进行
B.加入氨水的作用是将Fe2+完全沉淀C.步骤③多步操作为过滤、洗涤、灼烧至恒重、冷却、称量D.每片补血剂中铁元素的质量为0.07w g
解题思路　步骤①是将补血剂磨成细粉,研磨时需要在研钵中进行,A正确;步骤 ②中加入过氧化氢是将Fe2+氧化为Fe3+,然后用过量氨水将Fe3+完全沉淀为红褐 色沉淀氢氧化铁,B错误;步骤③是将氢氧化铁沉淀转化为氧化铁,通过测定氧化 铁的质量计算补血剂中铁元素的含量,多步操作为过滤、洗涤、灼烧至恒重、 冷却、称量,C正确;w g氧化铁中铁元素的质量即10片补血剂中铁元素的质量, 所以每片补血剂中含铁元素的质量为 =0.07w g,D正确。
二、选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
审题指导　反应开始时,打开止水夹B、C,关闭止水夹A,将分液漏斗中的稀硫 酸滴入仪器2中,稀硫酸与铁粉反应生成FeSO4和H2,产生的H2通过导气管经止水 夹B进入仪器3中,当整个仪器中的空气排尽后,关闭止水夹B,打开止水夹A,利用 生成的氢气将仪器2中的硫酸亚铁溶液压入盛有NaOH溶液的仪器3中,反应生 成Fe(OH)2白色沉淀。
解题思路　由审题指导可知,仪器1中盛放稀硫酸,A正确;反应一段时间后,可在 仪器3中观察到白色沉淀,B错误;利用反应生成的氢气排尽装置中的空气,制备 的氢氧化亚铁可以相对较长时间地保持白色状态,C正确;本实验通过控制A、B、C三个止水夹,将仪器中的空气排尽后,关闭止水夹B,打开止水夹A,就可观察到Fe(OH)2的颜色,D正确。
解题思路　步骤①中用硫酸酸溶时,Fe3O4、Fe2O3和FeO均溶于硫酸,得到含Fe2+、Fe3+的溶液,A正确;Fe3+具有氧化性,步骤②中发生反应FeS2+14Fe3++8H2O 15Fe2++2S +16H+,反应时Fe3+中铁元素由+3价降低为+2价,FeS2中S元素由-1价升高到+6价,消耗1 ml FeS2转移14 ml电子,B错误;Fe2+有还原性,绿矾晶体久置 于空气中会被氧气氧化而变质,C正确;步骤④,反应条件控制不当,如氨水过量, 绿矾可与氨水、氧气反应生成Fe(OH)3,D正确。
11.在FeCl3、CuCl2的混合溶液中,加入一定量的铁屑,反应完全后将固体滤出,下 列说法正确的是 (　    )A.若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,一定不含Cu2+B.若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,可能含Cu2+C.若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+和Fe3+,一定不含Cu2+D.若滤出的固体中含有铁和铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,一定不含Cu2+和Fe3+
审题指导　在FeCl3、CuCl2的混合溶液中,加入一定量的铁屑,则铁先发 生反应2FeCl3+Fe  3FeCl2,后发生反应CuCl2+Fe  FeCl2+Cu,据此分析解题。
解题思路　若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,可能含 有Cu2+,一定不含Fe3+,A、C错误,B正确;若滤出的固体中含有铁和铜,则溶液中一 定含有的阳离子是Fe2+,一定不含Cu2+和Fe3+,D正确。
12.(2024长沙名校联合体联考)高铁酸钾(K2FeO4)具有强氧化性,是一种新型、 绿色、高效的多功能饮用水处理剂,可以用如下流程进行制备。下列说法正确 的是 (　    )A.“酸溶”中不能用生锈的铁屑B.“氧化”中反应的离子方程式为2Fe2++O2+4H+  2Fe3++2H2O
C.“制备Na2FeO4”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3D.“转化”中使用饱和KOH溶液的目的是利于K2FeO4晶体析出
解题思路　铁锈的主要成分为氧化铁,“酸溶”时会反应生成铁离子,而题给流 程中铁屑“酸溶”后也要转化成铁离子,故可以用生锈的铁屑,A错误;“氧化” 过程中反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+  4Fe3++2H2O,B错误;“制备Na2FeO4”中发生的反应为2Fe3++3ClO-+10OH-   2Fe  +3Cl-+5H2O,氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2,C错误;加入饱和氢氧化钾溶液发生复分解反应,将高铁酸钠转化为溶解度小的高铁酸钾,饱和KOH溶液中钾离子浓度较大,利于K2FeO4晶体析出,D正确。
三、非选择题(本题共2小题,共28分)13.(14分)(2024北京师大附中月考创新改编)甲同学用下图所示装置进行Fe粉与 水蒸气的反应。虚线框处用来检验生成的气体。 (1)A 的作用是　　　　　　　    ,B中发生反应的化学方程式为　　　　　    
　　　　　　　    。虚线框 C处应该选择装置　　　    (填“甲”或“乙”), 实验现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　    。(2)乙同学为探究实验结束后玻璃管内的固体物质成分,进行了下列实验:
①乙同学认为该条件下反应的固体产物不含+3价铁元素,丙同学认为该结论不 正确,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　    。②继续向实验Ⅱ所得溶液中滴加氯水,立即出现红色,写出该过程中Fe2+发生变 化的离子方程式:　　　　　　　　　　　    。③取实验Ⅰ所得溶液,加入过量NaOH溶液观察到的实验现象是　　　　　     　　　　　　　　　　　　　　　　　　    ,其中发生的氧化还原反应的化学 方程式为    　　　　　　　　　    。
答案    (除标注外,每空2分)(1)提供水蒸气(1分)　3Fe+4H2O(g)  Fe3O4 +4H2　乙(1分)　铜丝表面的黑色固体变红,试管壁有水珠产生(2)①剩余的铁将铁离子还原为亚铁离子　②2Fe2++Cl2  2Fe3++2Cl-　③先生成白色沉淀,后迅速变为灰绿色,最终变为红褐色　4Fe(OH)2+O2+2H2O  4Fe(OH)3
解题思路    (1)通过加热圆底烧瓶使水沸腾,提供水蒸气;B中铁和水蒸气反应生 成Fe3O4和氢气。氢气和灼热的氧化铜反应生成铜和水,氢气密度比空气小,所 以虚线框C处应该选择装置乙。 (2)①黑色粉末溶于盐酸有气泡产生,说明黑色粉末中铁有剩余,剩余的铁可以将 铁离子还原为亚铁离子,向实验Ⅰ得到的溶液中滴加KSCN溶液,溶液没有变红, 不能说明固体产物中不含+3价铁元素。②继续向实验Ⅱ所得溶液中滴加氯水, 立即出现红色,说明生成了铁离子,该过程中Fe2+发生变化的离子方程式为2Fe2++ Cl2  2Fe3++2Cl-。③取实验Ⅰ所得溶液,加入过量NaOH溶液,先生成氢氧化亚
铁,然后氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁,现象为先生成白色沉淀,后迅速变为灰 绿色,最终变为红褐色,其中氢氧化亚铁转化为氢氧化铁为氧化还原反应,化学 方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O  4Fe(OH)3。
14.(14分)(2024河北师大附中月考)以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备硫酸 亚铁晶体(FeSO4·7H2O)的工艺流程如下:回答下列问题:(1)焙烧后得到的固体主要成分为Fe2O3,写出焙烧过程主要反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　     。(2)试剂X是　　　    (写化学式)。
(3)设计实验检验还原得到的溶液是否达标:     　　　　　　    。(4)从还原得到的溶液中获得硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)的操作是　　　　     　　　　　　    。(5)可以用标准浓度的酸性KMnO4溶液来测定产品中FeSO4的纯度,反应中KMnO4被还原成Mn2+,反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　    。
(6)某种工业品中含有FeSO4和Fe2(SO4)3,通过元素分析得知其中铁元素和硫元素 的物质的量之比n(Fe)∶n(S)=1∶1.2,此工业品中FeSO4的物质的量分数为　     　    。
答案    (1)4FeS2+11O2  2Fe2O3+8SO2(2分)    (2)Fe(1分)    (3)取少量溶液于试管中,滴加KSCN溶液,如果溶液不显红色,证明溶液达标(3分)    (4)蒸发浓缩、 冷却结晶、过滤(3分)    (5)5Fe2++Mn +8H+  5Fe3++Mn2++4H2O(2分)    (6)75%(3分)
解题思路    (1)焙烧后得到的固体主要成分为Fe2O3,焙烧过程主要反应的化学方 程式为4FeS2+11O2  2Fe2O3+8SO2。(2)试剂X是还原剂,其作用是将Fe3+还原为Fe2+,为避免引入杂质,加入的试剂X是铁,铁与硫酸铁反应生成硫酸亚铁。(5)高锰酸钾在酸性溶液中具有强氧化性,能将亚铁离子氧化为铁离子,自身被还原为锰离子,铁元素的化合价由+2价升高为+3价,锰元素的化合价由+7价降低为+2价,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,得反应的离子方程式为5Fe2++ Mn +8H+  5Fe3++Mn2++4H2O。(6)设该工业品中含有FeSO4的物质的量为x ml,Fe2(SO4)3的物质的量为y ml,根据铁元素和硫元素的物质的量之比n(Fe)∶
n(S) =1∶1.2可知,(x+2y)∶(x+3y)=1∶1.2,解得x∶y=3∶1,所以FeSO4的物质的量 分数为  ×100%=75%。
C.“铁肥”易因保存不当被空气中的氧气氧化变质D.为保证“铁肥”的效果,可向配制后的溶液中加入少量铁粉
第3章　物质的性质与转化第1单元　铁的多样性　B卷　提优检测卷可能用到的相对原子质量:O 16　Na 23　Fe 56　Cu 64一、选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。每小题只有一个选项符合题意)1.(2024云南昭通月考)“铁肥”(主要含FeSO4·7H2O)常用于解决植物叶面变黄 问题,通过溶于水配制成溶液喷施在叶面上。下列有关“铁肥”的说法错误的 是 (　    )A.可用KSCN溶液检验“铁肥”是否完全失效B.FeSO4·7H2O属于纯净物
解题思路　KSCN溶液可检验Fe3+的存在,还需要检验Fe2+不存在才能证明“铁 肥”完全失效,A错误;FeSO4·7H2O属于纯净物,B正确;FeSO4·7H2O中Fe2+具有还 原性,易被空气中氧气氧化而变质,C正确;铁粉可与Fe3+反应生成Fe2+,配制后的 溶液中加入少量铁粉可防止亚铁离子被氧化,D正确。
解题思路　a为铁单质,c为氧化铁,铁在高温条件下与水蒸气反应生成四氧化三 铁和氢气,A错误;氢氧化亚铁(d)与非氧化性酸反应生成亚铁盐(f),加氧化剂生成 铁盐(h),铁盐与碱反应生成氢氧化铁(e),氢氧化铁受热分解生成氧化铁(c),B正 确;氧化亚铁不溶于水,也不与水反应,C错误;将铁盐加入浓碱液中生成氢氧化 铁沉淀,D错误。
3.(2024辽宁省实验中学月考)化学实验活动中记录的下列实验操作和现象、结 论或目的均正确的是 (　    )
解题思路　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,B错误;将铁片插入盛有CuSO4溶液的试管中,铁片表面有红色固体析出,发生反应Fe+CuSO4  FeSO4+Cu,氧化性:Cu2+>Fe2+,C错误;若原溶液中不存在Fe2+而存在Fe3+,也有此现象,D错误。
4.FeCl3易潮解、易升华,实验室制备FeCl3的装置如图所示(加热和夹持装置已 略去)。下列说法不正确的是 (　    )A.导管g的作用是平衡气压,便于液体滴下
B.实验时若Cl2不足量,则可能生成FeCl2C.直接用装置E接收产物比用导管连接装置D、E的优点是可防止堵塞D.装置F中浓硫酸的作用是防止水蒸气进入装置E
解题思路　导管g的作用是平衡气压,便于液体滴下,A正确;无论氯气是否足量, Fe与Cl2反应都只生成FeCl3,B错误;FeCl3易升华,也易凝华,会堵塞导管,直接用装 置E可防止堵塞,C正确;氯化铁易潮解,浓硫酸的作用是防止NaOH溶液中水蒸气 进入装置E,D正确。
解题思路　盐酸和铁泥中的氧化铁反应生成氯化铁、和氧化亚铁反应生成氯 化亚铁的过程中均没有元素化合价改变,不是氧化还原反应,A错误;步骤②中铁 和过量盐酸反应生成氯化亚铁、和铁离子反应生成氯化亚铁,发生的反应为Fe +2H+  Fe2++H2↑、2Fe3++Fe  3Fe2+,B正确;过量的H2O2溶液会将滤液B中Fe2+氧化为Fe3+,不利于提高纳米Fe3O4的产率,C错误;胶体是分散质的微粒直径 介于1~100 nm 的分散系,纳米Fe3O4不是分散系,不能产生丁达尔现象,D错误。
6.将m g铁和氧化铁的混合物加入100 mL浓度为1 ml·L-1的盐酸中,恰好完全反 应,放出0.448 L(标准状况下)气体。滴加KSCN溶液,溶液不变色。则下列判断 正确的是(　    )A.原混合物中n(Fe2O3)∶n(Fe)=3∶1B.无法计算原混合物的质量C.收集产生的气体刚好能与0.448 L Cl2完全反应D.向溶液中通入0.025 ml Cl2,可以将Fe2+完全转化为Fe3+
审题指导　滴加KSCN溶液,溶液不变色,表明反应生成的Fe3+全部被Fe还原,反 应的化学方程式可表示为①Fe2O3+Fe+6HCl 3FeCl2+3H2O,②Fe+2HCl FeCl2+H2↑。n(H2)= =0.02 ml,则反应②中,n2(Fe)=n2(FeCl2)=n(H2)=0.02 ml,n2(HCl)=2n(H2)=0.04 ml,反应①中,n1(HCl)=1 ml·L-1×0.1 L-0.04 ml= 0.06 ml,n1(Fe)=n(Fe2O3)=0.01 ml,n1(FeCl2)=0.03 ml。所以反应前,n(Fe)=0.02 ml+0.01 ml=0.03 ml,n(Fe2O3)=0.01 ml,反应后的溶液中,n(FeCl2)=0.05 ml。
解题思路　由审题指导可知,原混合物中n(Fe)=0.03 ml,n(Fe2O3)=0.01 ml,所以 n(Fe2O3)∶n(Fe)=1∶3,可以计算原混合物的质量,A、B错误;n(H2)=0.02 ml,刚 好能与0.02 ml氯气反应,但该选项未指明气体所处环境,无法计算氯气的体积, C错误;反应后的溶液中,n(FeCl2)=0.05 ml,由反应2FeCl2+Cl2 2FeCl3可知,向溶液中通入0.025 ml Cl2,可以将Fe2+完全转化为Fe3+,D正确。
7.用FeCl3溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜箔制造印刷电路板,并将腐蚀后的废液回 收再生,其流程如图,下列说法正确的是 (　    )
A.腐蚀池中发生的化学反应能证明Fe比Cu活泼B.沉降池中加入酸化的KMnO4溶液可以验证Fe2+
C.流程中得到的“固体”为Cu单质D.向再生池中加入酸化的H2O2溶液,反应后所得溶液可在腐蚀池中循环利用
审题指导　覆铜板中的Cu在腐蚀池中和氯化铁溶液反应制成印刷电路板,腐蚀 液在沉降池中除去不溶物,然后加入过量铁粉,置换出铜,过滤除去铁和生成的 铜,滤液在再生池中被氧化得到氯化铁溶液,可循环利用。
解题思路　腐蚀池中发生的反应为2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+,能证明Fe3+的氧化性强于Cu2+,A错误;沉降池溶液中含有Cl-,也能使酸化的KMnO4溶液褪色,干扰Fe2+的检验,B错误;题给流程中得到的“固体”为铜单质以及过量的铁粉,C错误; 向再生池中加入酸化的H2O2溶液,发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+  2Fe3++2H2O,所得FeCl3溶液可在腐蚀池中循环利用,D正确。
8.(2024太原月考)某实验小组测定铁的氧化物FexOy的化学式,已知该氧化物中 铁元素只有+2和+3两种价态,2Fe2++Cl2  2Fe3++2Cl-,实验步骤如图。下列说法正确的是 (　    ) A.步骤①和步骤②都发生了氧化还原反应　　B.溶液a中阳离子只有Fe3+和Fe2+C.溶液b中n(Fe3+)∶n(Cl-)=1∶3　　D.计算可得该氧化物的化学式为Fe4O5
审题指导　向溶液a中通入氯气发生反应2Fe2++Cl2  2Fe3++2Cl-,Cl2的物质的量为0.1 ml,则Fe2+的物质的量为0.2 ml,设30.4 g FexOy中含有a ml O2-,b ml Fe3+,则有0.2×56+56b+16a=30.4,根据电荷守恒有0.2×2+3b=2a,联立二式解得a=0.5, b=0.2。
解题思路　步骤①中铁的氧化物和盐酸反应生成Fe2+和Fe3+,无元素化合价变化, 没有发生氧化还原反应,A错误;盐酸是过量的,溶液a中阳离子有Fe3+、Fe2+和H+, B错误;步骤①中盐酸是过量的,且加入量未知,溶液b中n(Fe3+)∶n(Cl-)的值无法 确定,C错误;由审题指导可知,n(Fe3+)=0.2 ml,n(Fe2+)=0.2 ml,n(O2-)=0.5 ml,则 氧化物FexOy中n(Fe)∶n(O)=(0.2 ml+0.2 ml)∶0.5 ml=4∶5,化学式为Fe4O5,D 正确。
A.操作Ⅰ的名称是过滤,试剂1是KSCN溶液B.上述操作中的现象不能证明药片中含有Fe2+C.淡红色溶液中加入氯水,发生反应的离子方程式为Fe2++Cl2   Fe3++2Cl-D.“速力菲”药片中铁元素的含量为 ×100%
解题思路　根据审题指导知,A正确,B错误;淡红色溶液中加入氯水,发生反应的 离子方程式为2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-,C错误;Fe2O3的质量为b g,nFe=2× =  ml,铁元素的质量mFe=  g=  g,则“速力菲”药片中铁元素的含量为 ×100%,D正确。
审题指导　过程①加入0~0.56 g Fe时发生反应Fe+2Fe3+ 3Fe2+;过程②加入0.56~1.68 g Fe时,发生反应Fe+Cu2+ Cu+Fe2+,加入1.68 g Fe时,剩余固体质量为1.28 g,1.28 g Cu的物质的量为0.02 ml;过程③加入1.68~2.24 g(即0.56 g)Fe时, 剩余固体质量增加1.84 g-1.28 g=0.56 g,所以此时溶液中不含Cu2+,Cu2+已反应完 全。
解题思路    a点时Fe3+未反应完全,溶液中的金属阳离子为Cu2+、Fe3+和Fe2+,A正 确;c点不发生化学反应,B错误;过程①中生成Fe2+的物质的量为0.03 ml,过程② 中生成Fe2+的物质的量为0.02 ml,过程③没有发生化学反应,所以c点时溶液中 溶质为FeSO4,物质的量浓度为 =0.5 ml/L,C正确;原溶液中n(Fe3+)=0.02 ml,n(Cu2+)=0.02 ml,n(Fe3+)∶n(Cu2+)=1∶1,D正确。
11.(2024哈尔滨月考)Na2FeO4是一种高效多功能水处理剂,具有强氧化性,自身 被还原为Fe(OH)3,其制备方法如下:2FeSO4+6Na2O2  2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑。下列有关该反应的说法中正确的是 (　    )A.Na2FeO4作为水处理剂,仅因为其具有杀菌的功能B.氧化产物只有Na2FeO4C.该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶3D.当有15.6 g Na2O2作氧化剂参与反应时,产生896 mL O2(标准状况)
审题指导　Fe、Fe2O3和CuO的混合物放入H2SO4溶液中充分反应,生成气体,过 滤后滤液中的金属离子只有Fe2+,发生的反应有①Fe+H2SO4  FeSO4+H2↑、②Fe2O3+3H2SO4  Fe2(SO4)3+3H2O、③CuO+H2SO4  CuSO4+H2O、④Fe+Fe2(SO4)3  3FeSO4、⑤Fe+CuSO4  FeSO4+Cu;滤液中加入2 ml/L NaOH溶液至40 mL时开始出现沉淀,说明与混合物反应时硫酸过量,所得滤液中含H2SO4和FeSO4,过量的硫酸的物质的量为 ×2 ml/L×0.04 L=0.04 ml,则n(FeSO4)=2.2 ml/L×0.1 L-0.04 ml=0.18 ml。
解题思路　滤液中加入2 ml/L NaOH溶液至40 mL时开始出现沉淀,说明与混 合物反应时硫酸过量,则剩余1.28 g固体中不存在Fe,A错误;由审题指导可知,未 滴加NaOH溶液前滤液中FeSO4的物质的量浓度为0.18 ml÷0.1 L=1.8 ml/L,B 正确;由审题指导可知,与混合物反应消耗的硫酸的物质的量为0.18 ml,反应① 生成H2的物质的量为0.04 ml,则消耗Fe的物质的量为0.04 ml,消耗H2SO4的物 质的量为0.04 ml,最终剩余的1.28 g固体为Cu,根据Cu原子守恒,n(CuO)=0.02 ml,反应③消耗0.02 ml H2SO4,反应⑤消耗0.02 ml Fe,可得反应②消耗的H2SO4的物质的量为0.18 ml-0.02 ml-0.04 ml=0.12 ml,n(Fe2O3)=0.04 ml,反应④
消耗Fe的物质的量为0.04 ml,整个反应过程中消耗Fe的物质的量为0.04 ml+0.02 ml+0.04 ml=0.1 ml,原混合物中Fe与Fe2O3物质的量之比为0.1 ml∶0.04 ml=5∶2,C、D错误。
三、非选择题(本题共2小题,共28分)13.(14分)(2024长沙南雅中学月考)某化学兴趣小组在研究“铁及其化合物性 质”时,发现向2 mL 0.1 ml·L-1FeCl2溶液中滴加2滴0.1 ml·L-1KSCN溶液,无明 显现象,再滴加2 mL 1.0 ml·L-1 H2O2溶液(pH约为5),溶液先变红,后褪色,并有气 泡产生。为了弄清楚产生这种异常现象的原因,他们进行了如下探究:(1)溶液先变红的原因是　　　　　　　　　　　　　    、　　　　　　　     　　　　　    (用两个离子方程式表示)。(2)同学们对溶液褪色的原因提出了不同的看法并进行实验:Ⅰ.甲同学认为是Fe3+被H2O2还原。
取褪色后溶液,滴加　　　　　    ,无明显现象,证明甲同学观点不正确。Ⅱ.乙同学认为是SCN-被氧化。取褪色后溶液,滴加KSCN溶液,出现红色。根据上述实验现象,同学们认为溶液褪色的原因可能有两种:乙同学认为SCN-被O2氧化。丙同学认为　　　　　　　　　    。为了探究溶液褪色的原因究竟是上述的哪一种,该兴趣小组进行了如下实验。向2 mL 0.1 ml·L-1 FeCl3溶液中滴加2滴0.1 ml·L-1 KSCN溶液,然后通入O2。发
现溶液　　　    ,证明溶液褪色的原因不是乙同学认为的原因,而是丙同学认为 的原因。(3)该兴趣小组通过查阅资料,发现SCN-可以被氧化成S 和两种可直接排放到空气中的气体。设计实验方案验证褪色后的溶液中存在S :　　　　　　    　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　    。(4)写出上述实验中SCN-被氧化的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　    。
(5)根据题目所给信息及实验现象推断物质还原性强弱:Fe2+　　　    SCN-(填 “>”或“<”),理由:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　    。
答案    (除标注外,每空2分)(1)H2O2+2Fe2++2H+  2Fe3++2H2O　Fe3++3SCN-  Fe(SCN)3(2)FeCl3溶液(1分)　SCN-被H2O2氧化(1分)　未褪色(1分)(3)取少量褪色后的溶液于试管中,先加盐酸,再加氯化钡溶液,若产生白色沉淀, 则证明褪色后的溶液中存在硫酸根离子(4)2SCN-+11H2O2  2S +2CO2↑+N2↑+10H2O+2H+(5)>(1分)　FeCl2和KSCN混合液中滴加少量H2O2溶液,溶液先变红,说明H2O2优 先氧化Fe2+
解题思路    (1)FeCl2溶液并不与KSCN溶液发生显色反应,滴加H2O2溶液,H2O2溶 液氧化Fe2+:2Fe2++H2O2+2H+  2Fe3++2H2O,Fe3+与KSCN溶液发生反应:Fe3++3SCN-  Fe(SCN)3(红色)。(2)甲同学认为是Fe3+被H2O2还原,溶液中无Fe3+,向褪色后的溶液中滴加FeCl3溶液,若溶液不变红说明是KSCN被氧化,证明甲同学观 点不正确。取褪色后溶液,滴加KSCN溶液,出现红色,说明KSCN被氧化,可能是 SCN-被O2氧化,也可能是SCN-被H2O2氧化。向2 mL 0.1 ml·L-1 FeCl3溶液中滴加 2滴0.1 ml·L-1 KSCN溶液,然后通入O2,若溶液不褪色,证明溶液褪色的原因不是 SCN-被O2氧化,而是SCN-被H2O2氧化。(4)实验中SCN-被氧化生成S 和两种可
直接排放到空气中的气体,反应的离子方程式为2SCN-+11H2O2  2S +2CO2↑+N2↑+10H2O+2H+。
14.(14分)实验小组发现新配制的1 ml·L-1FeSO4溶液放置一段时间,由浅绿色溶 液变为黄色浊液A,进行如下探究。已知:Fe2+与K3Fe(CN)6溶液反应,生成蓝色沉淀。(1)探究A中的成分,进行如下实验。①取少量A,过滤得到红褐色沉淀和黄色透明液体B。②取少量B于试管中,加入K3Fe(CN)6溶液,　　　　　　　    (填现象)。③取少量B于试管中,加入　　　　　    (填试剂),液体变为红色。④用激光笔照射B,看到一条光亮的“通路”。
综合上述实验,说明A中铁元素的存在形态有Fe2+、Fe3+、　　　　　    和　     　　　    。
①实验一中,加入铁粉的作用是　　　　　　　　　    (用离子方程式表示)。②由上述实验得出:B显黄色的主要原因不是含有Fe3+,而是含有　　　　　         。理由是         。
(2)进一步探究B显黄色的原因。     
(3)测定A的变质程度并分析对后续实验的影响。①取25.00 mL A,加入足量稀硫酸,可与24.00 mL 0.2 ml·L-1KMnO4溶液恰好完 全反应。已知Mn 在酸性环境下被还原为Mn2+,A中Fe2+的浓度为　　　    ml·L-1,说明其主要成分仍然是FeSO4。②下列实验可以使用A进行的是　　　　    (填字母)。a.向A中滴入NaOH溶液,制备纯净的Fe(OH)2沉淀b.用A处理含有+6价Cr的酸性废水,将剧毒的+6价Cr还原至低毒的+3价经过上述探究,实验小组对FeSO4溶液的配制与使用有了更深入的理解。
答案    (除标注外,每空2分)(1)生成蓝色沉淀(1分)　KSCN溶液(1分)　Fe(OH)3沉淀(1分)　Fe(OH)3胶体(1 分)    (2)①2Fe3++Fe 3Fe2+　②Fe(OH)3胶体　从B中去除Fe3+后得到的C仍然显黄色,E中含有Fe3+,而E不显黄色    (3)①0.96　②b