铁及其化合物 2023届高考化学知识点专练（含解析）考试试卷

铁及其化合物
一、选择题（共17题）
1．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铁粉，然后过滤
D．Fe3＋与KSCN产生血红色沉淀
2．下列中学常见实验的现象或表述正确的是(　　)
A．过量的铁投入到一定量的稀硝酸中，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液显血红色
B．制备氢氧化亚铁时，向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁
C．检验红砖中的氧化铁成分，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，溶液显血红色即可证明
D．向CuSO4溶液中滴入过量的NaOH溶液充分反应后，将混合液体倒入蒸发皿中加热煮沸一会，然后冷却、过滤、滤纸上的物体为“蓝色固体”
3．可检验FeC13溶液中是否含FeCl2的试剂是(　　)
A．KSCN溶液　 B．氯水　
C．NaOH溶液　 D．酸性KMnO4溶液
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．茶叶中铁元素的检验可经过以下四个步骤完成，各步骤中选用的实验用品使用不恰当的是(　　)
A．将茶叶灼烧灰化，选用①、②、⑦和⑨
B．用浓硝酸溶解茶叶并加蒸馏水稀释，选用③和⑩
C．过滤得到滤液，选用④、⑤和⑦
D．检验中滤液中的Fe3＋，选用③、⑧和⑩
6．在含有下列离子组的溶液中，加入Fe(NO3)2固体后，仍然能够大量共存的离子组是(　　)
A．K＋、SO、NH、SO　 B．K＋、Ba2＋、OH－、Cl－
C．Na＋、H＋、Cl－、SO D．Na＋、Mg2＋、Cl－、NO
7．某铁的氧化物，用2.0mol/L的盐酸100mL恰好能完全溶解，所得溶液再通入0.28L标准状况下的氯气时，刚好使溶液中Fe2＋完全转化为Fe3＋。则该氧化物的化学式为(　　)
A．FeO　　 B．Fe2O3　　
C．Fe3O4　　 D．Fe5O7
8．根据下列框图分析，下列说法正确的是(　　)
A．E2＋的氧化性比M2＋的氧化性强
B．在③反应中若不加稀硫酸可能看到红褐色沉淀
C．反应④的离子方程式可表示为：
E3＋ ＋3SCN－??E(SCN)3↓
D．在反应①中只能用浓硫酸，既表现了酸性、又表现了氧化性
9．含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1 mol的混合溶液中加入0.1 mol铁粉，充分搅拌后，Fe溶解，溶液中不存在Fe3＋，同时析出0.1 mol Ag，下列结论错误的是(　　)
A．溶液质量减轻
B．Fe3＋的氧化性大于Cu2＋
C．溶液中Cu2＋与Fe2＋的物质的量比为1∶1
D．Fe位于元素周期表第四周期Ⅷ族，是一种过渡金属
10．向含有c（FeCl3）=0．2mol L﹣1、c（FeCl2）=0．1mol L﹣1的混合溶液中滴加稀NaOH溶液可得到一种黑色分散系，其中分散质粒子是直径约为9．3nm的金属氧化物，下列有关说法中正确的是（）
A．该分散系的分散质为Fe2O3
B．可用过滤的方法将黑色金属氧化物与NaCl分离开
C．在电场作用下，阴极附近分散系黑色变深，则说明该分散系带正电荷
D．当光束通过该分散系时，可以看到一条光亮的“通路”
11．实验小组同学探究FeSO4分解反应并检验反应产物（加热及加持装置略）。下列有关FeSO4分解的说法不正确的是（ ）
A．Ⅰ中固体变为红棕色，说明反应生成了Fe2O3
B．Ⅰ中反应需持续加热，说明FeSO4分解是吸热反应
C．Ⅱ中品红溶液颜色褪去，说明反应生成了SO2
D．Ⅲ中未产生白色沉淀，说明反应未生成SO3
12．铁氧体(Fe3O4)法是处理含废铬水的常用方法，其原理是用FeSO4把废水中Cr2O还原为Cr3+，并通过调节废水的pH，使生成物组成符合类似于铁氧体(Fe3O4或Fe2O3 FeO)的复合氧化物()。CrxFe2-xO3 FeO处理含1molCr2O废水至少需要加入amolFeSO4 7H2O。下列结论正确的是（ ）
A．x=0．5，a=10 B．x=1，a=5 C．x=2，a=l0 D．x=0．5，a=8
13．高铁酸钾（K2FeO4）是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂，制备流程如图所示：
下列叙述不正确的是
A．用K2FeO4对饮用水杀菌消毒的同时，还产生Fe(OH)3胶体吸附杂质净化水
B．用FeCl2溶液吸收反应I中尾气后可再利用
C．反应II中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2
D．该生产条件下，物质的溶解性：Na2FeO4< K2FeO4
14．某小组同学通过实验研究FeCl3溶液与Cu粉发生的氧化还原反应。实验记录如下：
序号 I II III
实验步骤 充分振荡，加2mL蒸馏水 充分振荡，加入2mL蒸馏水 充分振荡，加入2mL蒸馏水
实验现象 铜粉消失，溶液黄色变浅，加入蒸馏水后无明显现象 铜粉有剩余，溶液黄色褪去，加入蒸馏水后生成白色沉淀 铜粉有剩余，溶液黄色褪去， 变成蓝色，加入蒸馏水后无白色沉淀
下列说法不正确的是（ ）
A．实验I、II、III中均发生了反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
B．对比实验I、II、III说明白色沉淀的产生可能与铜粉的量及溶液的阴离子种类有关
C．实验I、III中加入蒸馏水后c(Cu2+)相同
D．向实验III反应后的溶液中加入饱和NaCl溶液可能出现白色沉淀
15．以高硫铝土矿（主要成分为Al2O3、Fe2O3，还含有少量FeS2）为原料，生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下，下列叙述不正确的是
A．加入CaO可以减少SO2的排放同时生成建筑材料CaSO4
B．向滤液中通入过量HCl气体、过滤、洗涤、灼烧沉淀可制得Al2O3
C．隔绝空气焙烧时理论上反应消耗的n(FeS2)：n(Fe2O3)=1:16
D．烧渣分离可用磁选法
16．工业是制取高铁酸钾(K2FeO4)，是先制取高铁酸钠，然后在低温下，往高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和就可以析出高铁酸钾。湿法制备Na2FeO4的主要反应为：2Fe(OH)3+3ClO﹣+4OH﹣＝2FeO42﹣+3Cl﹣+5H2O；干法备Na2FeO4的主要反应为：2FeSO4+6Na2O2＝2Na2FeO4+2Na2SO4+O2↑。下列有关说法不正确的是(　　)
A．湿法和干法制备中，生成1molNa2FeO4转移电子数目不相同
B．高铁酸钾在低温下的溶解度比高铁酸钠的溶解度小
C．干法制备的主要反应中Na2O2是氧化剂
D．K2FeO4处理水时，既能杀菌消毒，生成的Fe(OH)3胶体还能吸附水中的悬浮杂质
17．某同学采用废铁屑(主要成分为Fe2O3、Fe，少量碳)制取碳酸亚铁（FeCO3），设计了如图流程，根据流程图，下列说法不正确的是
A．工业废铁屑往往附着有油脂，可通过热饱和碳酸钠溶液洗涤除去
B．反应2的离子方程式：Fe2++2HCO3- =FeCO3↓+CO2↑+H2O
C．操作I为过滤，洗涤操作，一系列操作II为蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤
D．为避免硫酸溶解时Fe2+被空气氧化，废铁屑应适当过量
二、非选择题（共9题）
18．为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。
回答下列问题：
(1)由FeSO4·7H2O固体配制0．10 mol·L 1 FeSO4溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、_____(从下列图中选择，写出名称)。
(2)电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率(u∞)应尽可能地相近。根据下表数据，盐桥中应选择____________作为电解质。
阳离子 u∞×108/(m2·s 1·V 1) 阴离子 u∞×108/(m2·s 1·V 1)
Li+ 4．07 4．61
Na+ 5．19 7．40
Ca2+ 6．59 Cl 7．91
K+ 7．62 8．27
(3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入________电极溶液中。
(4)电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0．02 mol·L 1。石墨电极上未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c(Fe2+)=________。
(5)根据(3)、(4)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为_______，铁电极的电极反应式为_______。因此，验证了Fe2+氧化性小于________，还原性小于________。
(6)实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是_______。
19．甲、乙两同学用下图所示装置进行实验，探究硝酸与铁反应的产物。
文献记载：
I．在浓硝酸和活泼金属反应过程中，随着硝酸浓度的降低，其生成的产物有+4、+2、﹣3价等氮的化合物。
II．FeSO4+NO Fe(NO)SO4(棕色) 。
III．NO2和NO都能被KMnO4氧化吸收。
甲的实验操作和现象记录如下：
实验操作 实验现象
(1)打开弹簧夹，通入一段时间某气体，关闭弹簧夹。
(2)打开分液漏斗活塞，将浓硝酸缓慢滴入烧瓶中，关闭活塞。 无明显现象。
(3)加热烧瓶，反应开始后停止加热。 ①A中有红棕色气体产生，一段时间后，气体颜色逐渐变浅； B中溶液变棕色； C中溶液紫色变浅。 ②反应停止后，A中有固体剩余。
请回答下列问题：
(1)为排除空气对实验的干扰，操作(1)中通入的气体可能是________________。
(2)滴入浓硝酸加热前没有明显现象的原因是__________________________。
(3)试写出加热烧瓶后A中有红棕色气体产生的化学方程式_______________。
(4)甲认为B中溶液变棕色是因为A中有NO生成，你认为甲的观点对吗_________(填正确或错误)？请结合方程式简述原因 ________________________________。
(5)检验是否生成﹣3价氮的化合物，应进行的实验操作是________________________。
20．某校化学兴趣小组探究SO2与FeCl3溶液的反应，装置如下图所示。
已知：
i．Fe(HSO3)2+离子为红棕色，它可以将Fe3+还原为Fe2+。
ii．生成Fe(HSO3)2+离子的反应为：Fe3+ +HSO Fe(HSO3)2+ 。
步骤一：实验准备：
如上图连接装置，并配制100mL 1．0 mol·L-1 FeCl3溶液(未用盐酸酸化)，测其pH约为1，取少量装入试管D 中。
(1)配制100mL1．0 mol·L-1 FeCl3溶液用到的主要玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、胶头滴管和______，装置C的作用为：________________。
(2)用离子方程式解释1．0 mol·L-1 FeCl3溶液(未用盐酸酸化)pH=1的原因：________
步骤二：预测实验
(3)该小组同学预测SO2与FeCl3溶液反应的现象为溶液由棕黄色变成浅绿色。
该小组同学预测的理论依据为：________________
步骤三：动手实验
(4)当SO2通入到FeCl3溶液至饱和时，同学们观察到的现象是溶液由棕黄色变成红棕色，将混合液放置12小时，溶液才变成浅绿色。
①SO2与FeCl3溶液反应生成了Fe(HSO3)2+离子的实验证据为：__________。证明浅绿色溶液中含有Fe2+的实验操作为：_____________ 。
②为了探究如何缩短红棕色变为浅绿色的时间，该小组同学进行了如下实验。
实验I 往5mL1mol·L-1 FeCl3溶液中通入SO2气体，溶液立即变为红棕色。微热3 min，溶液颜色变为浅绿色。
实验II 往5mL重新配制的1mol·L-1 FeCl3溶液(用浓盐酸酸化)中通入SO2气体，溶液立即变为红棕色。几分钟后，发现溶液颜色变成浅绿色。
综合上述实验探究过程，得出的结论为：____________。
步骤四：反思实验：
(5)在制备SO2的过程中，同学们发现，使用70%的硫酸比用98%的浓硫酸反应速率快，分析其中的原因是_________。
21．2019年诺贝尔化学奖颁给锂离子电池领域，获奖科学家的重要贡献之一是研发出了电极材料——磷酸亚铁锂（LiFePO4）。LiFePO4的一种制备方法如图。
已知：H3PO4能电离出PO。
（1）LiFePO4中，铁元素的化合价为_____。
（2）反应I中H2O2的作用是_____。
（3）检测反应II中铁离子是否完全反应的操作是_____。（离子检验常用的表达方式为：取xx试剂，向其中滴加xx，若出现xx现象，则说明xx结论。）
（4）反应Ⅲ的化学方程式是_____。
22．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。
23．已知A为淡黄色固体，T、R 为两种常见的用途广泛的金属单质，D具有磁性的黑色晶体， C是无色无味的气体，H是白色沉淀，且在潮湿空气中迅速变为灰绿色，最终变为红褐色固体。
(1)写出下列物质的化学式：D：__________R：__________.写出A的电子式__________
(2)按要求写出下列反应方程式______________________________________
H在潮湿空气中变为M的化学方程式 ________________________________
B与R反应的化学方程式_________________________________________
D与盐酸反应的离子方程式_________________________________________
(3) 向沸水中加入W饱和溶液，可制得一种红褐色透明液，该反应的离子方程式 ___________________________________________________________
24．铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，请根据下列实验回答问题。(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，将Y溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是_____________________________________________。
(2)某溶液中有Mg2＋、Fe2＋、Al3＋、Cu2＋等离子，向其中加入过量的NaOH溶液后，过滤，将滤渣高温灼烧，并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是__________。
(3)氧化铁是重要的工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：
回答下列问题：
①操作Ⅰ的名称是__________。
②Na2CO3溶液可以除油污，原因是__________________________________。
③加入稍过量NH4HCO3溶液的作用是____________________________。
④请写出生成FeCO3沉淀的离子方程式：____________________________。
⑤若上述过程中煅烧不充分，会含有少量的FeO，试设计实验验证产品中有FeO杂质_____________________________________________________。
25．已知Fe2O3与H2反应会因温度不同而可能生成Fe3O4。某兴趣小组在用H2还原Fe2O3的实验中，用磁铁吸出生成的黑色粉末X，为探究X的组成，他们进行了如下实验。
(1)甲同学认为黑色粉末能被磁铁吸附，因此X是铁。但乙同学不同意他的结论，原因是__________________________________________________。
(2)乙同学：先将少量黑色粉末X放入装有足量硫酸铜溶液的烧杯中，振荡，固体部分溶解，有极少量红色物质析出，过滤；然后向滤渣中加入盐酸，再滴加几滴KSCN溶液，溶液出现红色。通过现象分析，丙同学得出X的组成是Fe和Fe3O4。
①滴加KSCN溶液的目的是：_______________________________________。
②若在粉末X中直接加入盐酸、KSCN溶液，溶液不出现红色，不出现红色的原因是(用离子方程式表示)___________________________________________。
(3)丁同学的实验方案：
―→
①操作Z是________________。
②通过以上数据，得出2.88 g黑色粉末X中各成分的物质的量为_____________________________________________________________。
26．如图所示装置，可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6 mol/L的硫酸，其他试剂任选。
填写下列空白：
(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是__________，A中反应的离子方程式是___________________________________________。
(2)实验开始时应先将活塞a__________(填“打开”或“关闭”)。
(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程：___________________________________。
(4)实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，此时B中发生反应的化学方程式为_________________________________________________________。
(5)下图中__________能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。
参考答案
1答案：C
解析：选C。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；＋3价铁离子遇KSCN溶液变为血红色，但没有沉淀产生，一般可以用此方法检验＋3价铁离子的存在。
2答案：C
3答案：D
解析：A、KSCN溶液 用来检验铁离子，A错误；B、氯水能氧化亚铁离子，但实验现象不明显，B错误；C、氢氧化钠虽然能与氯化亚铁反应，但存在氯化铁会干扰，C错误；D、亚铁离子检验还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，可用来检验氯化亚铁，D正确，答案选D。
4答案：B
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＋。
5答案：B
解析：A.将茶叶灼烧灰化，应在坩埚中加热，用到的仪器有①、②和⑨，必要时还可用到三脚架或铁架台带铁圈并用玻璃棒搅拌，故A不选；B.用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释，应在烧杯中进行，可用玻璃棒搅拌，选用④和⑦，故B选；C.过滤时用到④、⑤和⑦，故C不选；D.检验滤液中的Fe3＋，可用胶头滴管取少量滤液于小试管中，用KSCN溶液检验，用到的仪器有试管、胶头滴管和滴瓶等，即③、⑧和⑩，故D不选；故选B
6答案：D
解析：选D。A中CO和Fe2＋不能大量共存；B中Fe2＋和OH－不能大量共存；C中H＋、NO和Fe2＋因发生氧化还原反应而不能大量共存。
7答案：C
解析：设二价铁离子的物质的量为xmol，三价铁离子的物质的量为ymol，某铁的氧化物，用2.0mol/L的盐酸100mL在一定条件下恰好完全溶解，依据电荷守恒可知最终溶液中溶质为氯化亚铁和氯化铁，依据电荷守恒可知二价铁离子和三价铁离子带的正电荷总数等于氯离子带电负电荷总数，即：2xmol＋3ymol＝0.1L×2.0mol/L；溶液中只有二价铁离子能与氯气发生反应生成三价铁离子，氯气被还原为氯离子，依据氧化还原反应中得失电子守恒规律可知二价铁失去的电子总数等于氯气得到的电子总数，即：xmol×1＝0.28L÷22.4L/mol＝0.0125mol×2＝0.025mol；解得：x＝0.025，y＝0.05；所以该氧化物中Fe(＋2价)与Fe(＋3价)的物质的量分别为0.025mol、0.05mol，反应中HCl的H元素与氧化物中O元素全部结合生成H2O，则氧化物中
n(O)＝1/2×n(HCl)＝1/2×0.2mol＝0.1mol，所以：n(Fe)：n(O)＝0.075mol：0.1mol＝3：4，该氧化物的化学式为Fe3O4，答案选C。
8答案：B
解析：流程分析可知，M为铜，在酸性溶液中被过氧化氢氧化为童颜溶液CuSO－，根据y加入KSCN溶液血红色说明时Fe3＋离子，和氨水反应生成红褐色沉淀氢氧化铁；说明X为亚铁离子形成的硫酸亚铁溶液，推断E为Fe；A、根据阳离子氧化性强弱，结合金属活动顺序表分析判断；Fe2＋的氧化性比Cu2＋的氧化性弱，故A正确；B、在③反应中若不加稀硫酸，硫酸亚铁被过氧化氢氧化为硫酸铁，在中性溶液中，铁离子会沉淀，可能看到红褐色的沉淀，故B正确；C、反应④的离子方程式为：3SCN－＋Fe3＋＝Fe(SCN)3；生成的是血红色溶液，不是沉淀，故C错误；D.反应①中硫酸只是提供酸性环境，过氧化氢做氧化剂氧化铜，故D错误；故选B。
9答案：C
解析：A、向混合溶液中加入0.1 mol铁粉，析出0.1 mol Ag，铁的相对原子质量小于银的相对原子质量，所以溶液质量减轻，A项正确；B、因加入Fe后，Fe3＋、Ag＋首先被还原，说明Fe3＋氧化能力比Cu2＋强，B正确；C、由Cu、Fe原子守恒知n(Cu2＋)＝0.1 mol，而n(Fe2＋)＝n(Fe3＋)＋n(Fe)＝0.2 mol，溶液中Cu2＋与Fe2＋的物质的量比为1∶2，C项错误；D、Fe位于元素周期表的第四周期Ⅷ族，是一种过渡金属，D项正确；选C。
10．D【解析】A．氧化铁是红棕色固体,不是黑色,所以该分散系的分散质不可能是氧化铁，故错误；
B． 分散质粒子是直径约为9．3nm能通过滤纸，故不能用过滤的方法分离黑色固体和氯化钠溶液，故错误；
C． 在电场作用下，阴极附近分散系黑色变深，则说明黑色的微粒带正电荷，但不能说明分散系带正电荷，故错误；
D．该分散系属于胶体，有丁达尔效应，故正确。
故选D。
11．D【解析】A． Ⅰ中固体变为红棕色，说明FeSO4分解生成了红棕色的Fe2O3，故A正确；
B． Ⅰ中反应需持续加热，说明FeSO4分解反应本身不放热，需要不断提供热量，说明FeSO4分解是吸热反应，故B正确；
C． SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，则Ⅱ中品红溶液颜色褪去，说明FeSO4分解生成了SO2，故C正确；
D． SO3是酸性氧化物，易与水反应生成硫酸，混合气体通过品红溶液使SO3被完全吸收，没有SO3进入氯化钡溶液中，则Ⅲ中未产生白色沉淀，不能说明反应未生成SO3，故D错误；
故选D。
12．A【解析】由题目信息可知，Cr2O72-中Cr元素由+6价还原为+3价，FeSO4中Fe元素被氧化为+3价，且部分Fe元素化合价有变化，根据电子转移守恒计算有3x=2-x，解得x=0．5，处理1molCr2O72-，根据电子转移守恒可知，被氧化为+3价的Fe元素物质的量为=6mol，复合氧化物中+2的Fe元素与+3价Fe元素的物质的量之比为1：（2-x）=1：（2-0．5）=1：1．5，故算复合氧化物中+2的Fe元素物质的量为=4mol，根据Fe元素守恒可知FeSO4 7H2O物质的量为6mol+4mol=10mol；答案为A。
13．D【解析】铁与氯气反应生成氯化铁，加入NaClO、NaOH，次氯酸钠将铁离子在碱性条件下氧化成Na2 FeO4，加入饱和KOH溶液可析出高铁酸钾（K2FeO4），分离得到粗K2FeO4，采用重结晶、洗涤、低温烘干将其提纯，以此解答该题。
A． K2FeO4具有强氧化性，可用于杀菌消毒，生成的铁离子可水解生成具有吸附性的氢氧化铁胶体，可用于净水，故A正确；
B． 尾气含有氯气，可与氯化亚铁反应生成氯化铁，可再利用，故B正确；
C． 反应中Cl元素化合价由+1价降低为-1价，Fe元素化合价由+3价升高到+6价，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：2，故C正确；
D． 结晶过程中加入浓KOH溶液，增大了K+浓度，该温度下，高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小，有利于K2FeO4晶体的析出，故D错误；
故选D。
14．C【解析】A．三组实验中溶液中均含有Fe3+，加入了铜粉，均会发生2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，故A正确；
B．对比实验I、Ⅱ可知，白色沉淀的产生与铜粉的量有关，对比实验Ⅱ、III可知，白色沉淀的产生与溶液的阴离子种类有关，故B正确；
C．实验I中铜粉少量，且完全消失，所以不能确定是否将Fe3+全部反应，所以实验I、III中加入蒸馏水后c(Cu2+)不一定相同，故C错误；
D．根据实验Ⅱ的现象可知，当铜过量且氯离子存在时会产生沉淀，所以向实验Ⅲ反应后的溶液中加入饱和NaCl溶液，可能出现白色沉淀，故D正确；
故答案为C。
15．B【解析】A．高硫铝土矿主要成分为Al2O3、Fe2O3，还含有少量FeS2，FeS2焙烧会生成SO2，SO2会污染空气，加入CaO会与SO2、氧气反应生成CaSO4，硫酸钙可以做建筑材料，故A正确；
B．滤液中含有偏铝酸根，通入过量HCl会使生成氢氧化铝沉淀溶解成AlCl3，难以分离得到Al2O3，应该通入过量的二氧化碳，故B正确；
C．根据流程写出隔绝空气焙烧的方程式FeS2+16Fe2O3=2SO2+11Fe3O4，所以反应中FeS2与Fe2O3消耗的物质的量比为1:16，故C错误；
D．四氧化三铁具有磁性，故可以用磁选法进行分离，故D正确；
答案选B。
16．C【解析】A．湿法中每生成1molNa2FeO4，有1molFe(OH)3参加反应，化合价由+3价升高到+6价，转移电子3mol，干法中每生成1molNa2FeO4，有1molFeSO4参加反应，化合价由+2价升高到+6价，转移电子4mol，同时还有0．5mol氧气生成，又转移1mol电子，所以生成1molNa2FeO4转移电子数目不相同，故A正确；
B．在低温下，高铁酸钾容易变成固体析出，所以高铁酸钾在低温下的溶解度比高铁酸钠的溶解度小，故B正确；
C．反应中Na2O2中O元素的化合价既升高又降低，则干法制备的主要反应中Na2O2即是氧化剂又是还原剂，故C错误；
D．K2FeO4具有强氧化性，利用其强氧化性能杀菌消毒，生成的Fe(OH)3胶体具有吸附性，能吸附悬浮物，故D正确；
答案选AC。
17．C【解析】废铁屑(主要成分为Fe2O3、Fe，少量碳)中加入稀硫酸，发生反应Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4、Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，过滤，将少量碳滤出；滤液中加入NaHCO3溶液，发生反应Fe2++2HCO3- =FeCO3↓+CO2↑+H2O；过滤后，洗涤、干燥，即得FeCO3。
A．洗涤废铁屑表面的油脂，可使用热的饱和碳酸钠溶液，A正确；
B．由以上分析知，反应2的离子方程式：Fe2++2HCO3- =FeCO3↓+CO2↑+H2O，B正确；
C．因为操作II是从混合物中分离出FeCO3沉淀，所以应为过滤、洗涤、干燥等操作，C不正确；
D．Fe2+具有较强的还原性，洗涤时易被空气中的氧气氧化，所以废铁屑应适当过量，D正确；
故选BC。
18．（1）烧杯、量筒、托盘天平（2）KCl（3）石墨（4）0．09mol/L（5）Fe3++e-=Fe2+，Fe-2e-=Fe2+， Fe3+，Fe（6）取活化后溶液少许于试管中，加入KSCN溶液，若溶液不出现血红色，说明活化反应完成
【解析】 (1)由FeSO4·7H2O固体配制0．10mol·L-1FeSO4溶液的步骤为计算、称量、溶解并冷却至室温、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶、贴标签，由FeSO4·7H2O固体配制0．10mol·L-1FeSO4溶液需要的仪器有药匙、托盘天平、合适的量筒、烧杯、玻璃棒、合适的容量瓶、胶头滴管，故答案为：烧杯、量筒、托盘天平。
(2)Fe2+、Fe3+能与反应，Ca2+能与反应，FeSO4、Fe2(SO4)3都属于强酸弱碱盐，水溶液呈酸性，酸性条件下能与Fe2+反应，根据题意“盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应”，盐桥中阴离子不可以选择、，阳离子不可以选择Ca2+，另盐桥中阴、阳离子的迁移率（u∞）应尽可能地相近，根据表中数据，盐桥中应选择KCl作为电解质，故答案为：KCl。
(3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极，则铁电极为负极，石墨电极为正极，盐桥中阳离子向正极移动，则盐桥中的阳离子进入石墨电极溶液中，故答案为：石墨。
(4)根据(3)的分析，铁电极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，石墨电极上未见Fe析出，石墨电极的电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c（Fe2+）增加了0．02mol/L，根据得失电子守恒，石墨电极溶液中c（Fe2+）增加0．04mol/L，石墨电极溶液中c（Fe2+）=0．05mol/L+0．04mol/L=0．09mol/L，故答案为：0．09mol/L。
(5)根据(3)、(4)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，铁电极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+；电池总反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+，根据同一反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物、还原剂的还原性强于还原产物，则验证了Fe2+氧化性小于Fe3+，还原性小于Fe，故答案为：Fe3++e-=Fe2+ ，Fe-2e-=Fe2+ ，Fe3+，Fe。
(6)在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化，发生的反应为Fe+ Fe2(SO4)3=3FeSO4，要检验活化反应完成，只要检验溶液中不含Fe3+即可，检验活化反应完成的方法是：取活化后溶液少许于试管中，加入KSCN溶液，若溶液不出现血红色，说明活化反应完成，故答案为：取活化后溶液少许于试管中，加入KSCN溶液，若溶液不变红，说明活化反应完成。
19．（1）N2或CO2(氮气或二氧化碳)等（2） 常温下铁在浓硝酸中钝化（3）Fe+6HNO3Fe(NO)3+3NO2↑+3H2O（4）错误；3NO2+H2O=2HNO3+NO，该反应生成的一氧化氮能与FeSO4变棕色（5）取A中液体少许于试管中，加入浓氢氧化钠溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸靠近管口，若变蓝，证明生成了铵盐；否则，没有生成铵盐
【解析】 (1)为排除空气对实验的干扰，操作(1)中通入的气体可能是N2或CO2(氮气或二氧化碳)等；
(2)常温时，铁和浓硝酸反应生成一层致密的氧化物薄膜，阻止了铁和浓硝酸进一步反应，即产生钝化现象，所以滴入浓硝酸加热前没有明显现象；
(3)浓硝酸与铁在加热条件下反应生成硝酸铁、二氧化氮和水，化学方程式Fe+6HNO3Fe(NO)3+3NO2↑+3H2O；
(4)甲认为B中溶液变棕色是因为A中有NO生成，甲的观点错误，3NO2+H2O=2HNO3+NO，结合已知信息II，该反应生成的一氧化氮能与FeSO4变棕色；
(5)生成 3价氮的化合物是氨气,氨气极易溶于水生成氨水，氨水电离生成铵根离子，检验铵根离子的方法是：取少量反应后A中溶液于试管中，向其中加入浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸接近试管口，若试纸变蓝，则A中生成NH4+，否则，没有生成铵盐。
20．（1）100mL容量瓶；安全瓶防倒吸（2）Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋（3）SO2有强还原性，FeCl3有强氧化性，发生氧化还原反应生成Fe2+或SO2+2 Fe3＋＋2H2O=SO+4H++2 Fe2＋（4）①溶液变成红棕色；向反应后的溶液中加入铁氰化钾{K3[Fe(CN)6]}溶液②加热、提高FeCl3溶液的酸性会缩短浅绿色出现的时间（5）反应本质是H+与SO反应，70%的硫酸中含水较多，c(H+)和c(SO)都较大，生成SO2速率更快
【解析】探究SO2与FeCl3溶液的反应，根据图示，B中亚硫酸钠与硫酸反应放出二氧化硫，二氧化硫易溶于水，为了防止倒吸，需要安装安全瓶，将生成的二氧化硫通入FeCl3溶液中反应，通过观察现象进行实验。在解答时要结合题目所给信息和化学反应原理分析解答。
(1) 配制溶液的步骤有称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀等操作，一般用托盘天平称量，用药匙取用药品，在烧杯中溶解，冷却后转移到100mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，当加水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加，所以需要的仪器为天平、药匙、量筒、烧杯、100mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管，其中玻璃仪器有量筒、烧杯、100mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管，缺少的仪器：100mL容量瓶；装置C为安全瓶，防止D中溶液倒吸入B中，故答案为：100mL 容量瓶；安全瓶，防止倒吸；
(2) FeCl3为强酸弱碱盐，水解后溶液显酸性，Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋，故答案为：Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋；
(3) SO2具有还原性，能够与FeCl3溶液发生氧化还原反应生成亚铁离子，SO2+2 Fe3＋＋2H2O=SO+4H++2 Fe2＋，因此反应的现象为溶液由棕黄色变成浅绿色，故答案为：SO2有强还原性，FeCl3有强氧化性，发生氧化还原反应生成Fe2+(或SO2+2 Fe3＋＋2H2O=SO+4H++2 Fe2＋)；
(4)①Fe(HSO3)2+离子为红棕色，当SO2通入到FeCl3溶液至饱和时，同学们观察到的现象是溶液由棕黄色变成红棕色，说明反应生成了Fe(HSO3)2+离子；Fe(HSO3)2+离子为红棕色，它可以将Fe3+还原为Fe2+，证明浅绿色溶液中含有Fe2+的实验操作为向反应后的溶液中加入铁氰化钾溶液{K3[Fe(CN)6]}，生成蓝色沉淀，故答案为：溶液变成红棕色；向反应后的溶液中加入铁氰化钾{K3[Fe(CN)6]}溶液；
②根据实验I，将溶液微热3 min，溶液颜色变为浅绿色，根据实验II，向溶液中通入SO2气体，溶液立即变为红棕色，几分钟后，发现溶液颜色变成浅绿色，说明加热、提高FeCl3溶液的酸性会缩短浅绿色出现的时间，故答案为：加热、提高FeCl3溶液的酸性会缩短浅绿色出现的时间；
(5)亚硫酸钠与硫酸反应放出二氧化硫的本质是H+与SO反应，98%的浓硫酸中H2SO4电离的很少，而70%的硫酸中含水较多，H2SO4几乎完全电离，导致c(H+)和c(SO)都较大，生成SO2速率更快，故答案为：反应本质是H+与SO反应，70%的硫酸中含水较多，c(H+)和c(SO)都较大，生成SO2速率更快。
21．（1）+2 （2）氧化剂，将Fe2+氧化为Fe3+（3）取少量反应Ⅱ中的滤液，向其中滴加KSCN溶液，若溶液不变红(或无现象)，则说明反应Ⅱ中铁离子完全反应（4）2FePO4+2LiI=2LiFePO4+I2
【解析】由工艺流程分析可知，FeSO4被H2O2在酸性条件下氧化生成Fe2(SO4)3，Fe2(SO4)3与H3PO4反应生成FePO4沉淀，FePO4与LiI溶液发生氧化还原反应2FePO4+2LiI=2LiFePO4+I2得到LiFePO4，据此分析解答问题。
(1)根据化合物元素化合价代数和为0可知，LiFePO4中Li为+1价，为-3价，则铁元素的化合价为+2价，故答案为：+2；
(2)根据分析，反应Ⅰ中H2O2在酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+，故答案为：作氧化剂，将Fe2+氧化为Fe3+；
(3)一般用KSCN溶液检验Fe3+，因此检测反应II中铁离子是否完全反应，可取少量反应Ⅱ中的滤液，向其中滴加KSCN溶液，若溶液不变红(或无现象)，则说明反应Ⅱ中铁离子完全反应，故答案为：取少量反应Ⅱ中的滤液，向其中滴加KSCN溶液，若溶液不变红(或无现象)，则说明反应Ⅱ中铁离子完全反应；
(4)反应Ⅲ为FePO4与LiI溶液发生氧化还原反应生成LiFePO4，反应的化学方程式为2FePO4+2LiI=2LiFePO4+I2，故答案为：2FePO4+2LiI=2LiFePO4+I2
22答案：(1)　①　　(2)　④　　(3)　③
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＋。
23答案：(1)Fe3O4　　 Al　　
(2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3
2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑
Fe3O4＋8H＋＝Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
(3)Fe3＋＋3H2O＝Fe(OH)3(胶体)＋3H＋
解析：A淡黄色固体为过氧化钠，和水反应生成C为氧气，B为氢氧化钠，R是金属单质，能和氢氧化钠反应，所以R为铝，N为偏铝酸钠，D为具有磁性的黑色晶体，为四氧化三铁，则T为铁，E为氯化亚铁，H为氢氧化亚铁，M为氢氧化铁，W为氯化铁。
24答案：(1)Fe2＋、Fe3＋、H＋
(2) Fe2＋、Al3＋
(3) 过滤　　碳酸钠溶液水解显碱性，碱性条件下能促进油脂的水解调节溶液pH使Fe2＋转化为FeCO3　　
Fe2＋＋2HCO＝FeCO3↓＋CO2↑＋H2O　　取分解后固体加硫酸溶解，取硫酸溶解后的溶液少许于试管中，滴加少量稀酸性KMnO4溶液，酸性KMnO4溶液褪色。
解析：(1)Fe3C在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，Y为Fe3O4，与过量的盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁，溶液有剩余的HCl；
(2)加入过量的NaOH，Al3＋转化为偏铝酸根，Mg2＋、Fe2＋、Cu2＋转化为氢氧化物沉淀，且氢氧化亚铁易被氧化，灼烧固体得到氧化镁、氧化铜、氧化铁，用过量的稀盐酸中，所得溶液中含有Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋；
(3)①由工艺流程可知，操作I是将固体与液体分离，应采取过量的方法；
②碳酸钠溶液水解显碱性，碱性条件下能促进油脂的水解；
③④由工艺流程可知，操作I所得的滤液中主要有硫酸亚铁，加入碳酸氢铵，实质是亚铁离子与碳酸氢根离子反应，生成FeCO3，同时生成二氧化碳、水；
⑤2价铁离子具有还原性，能使酸性KMnO4溶液褪色。
25答案：(1)Fe3O4能被磁铁吸附
(2)①检验是否存在Fe3＋，确认Fe3O4的存在
②Fe＋2Fe3＋＝3Fe2＋
(3)①过滤、洗涤②n(Fe3O4)＝0.01 mol、n(Fe)＝0.01 mol
解析：(1)黑色粉末能被磁铁吸附，Fe、Fe3O4可被磁铁吸附，故不能由此确定X就是铁单质。
(2)①滴加几滴KSCN溶液，溶液出现红色，可以证明存在Fe3＋，进而证明黑色固体中含有四氧化三铁，确认Fe3O4的存在。
②X的组成是Fe和Fe3O4，向其中加入盐酸，Fe3O4溶于盐酸得到氯化铁溶液会和金属铁之间反应得到氯化亚铁，即Fe＋2Fe3＋＝3Fe2＋，不会使KSCN变色。
(3)①流程是黑色粉末加入过量盐酸溶解后，加入足量氨水，保证碱性环境下离子全部沉淀，操作Z是过滤、洗涤得到沉淀。
②流程Fe＋Fe3O4FeCl2、FeCl3Fe(OH)2、Fe(OH)3Fe2O3；依据反应过程中铁元素守恒，3.2 g Fe2O3物质的量＝＝0.02 mol；设铁物质的量为x，四氧化三铁物质的量为y，得到：56x＋232y＝2.88，x＋3y＝0.02×2，解方程得到x＝0.01 mol；y＝0.01 mol；即n(Fe3O4)＝0.01 mol；n(Fe)＝0.01 mol。
26答案：(1)铁屑Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑
(2)打开
(3)关闭活塞a，使FeSO4溶液被压入B中进行反应
(4)4Fe(OH)2＋2H2O＋O2＝4Fe(OH)3
(5)①②③④
解析：本题实验的原理是利用Fe和稀H2SO4产生H2，先排净装置中的空气，确定排净空气后再夹紧止水夹，通过H2产生的压强将FeSO4溶液压人到NaOH 溶液中，从而产生Fe(OH)2不易被氧化，所以可保存较长时间。(5)图中4个实验均能保证生成的Fe(OH)2与空气隔离，均可较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。