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考点10 铁及其重要化合物
考法1单质铁
1.铁元素的存在
(1)游离态：存在于陨铁中
(2)化合态
2.铁的位置与结构
(1)位置
(2)微粒结构示意图
2.铁的物理性质
颜色状态 导电性、导热性、延展性 特性
银白色固体 良好 被磁铁吸引
3.铁的化学性质
(1)Fe与Cl2反应：2Fe+3Cl22FeCl3
(2)Fe与S反应：Fe+SFeS
(3)Fe与水蒸气反应：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
(4)Fe与氧化性酸(如HNO3)反应的离子方程式
①Fe与过量稀HNO3的反应：Fe+4H+=Fe3++NO↑+2H2O
②Fe与少量稀HNO3的反应：3Fe+2+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O
(5)Fe与FeCl3溶液的反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+
【典例1】
1．某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水蒸气反应”的实验，并检验产物的性质，下列说法正确的是

A．实验时，应先点燃B处的酒精喷灯，再点燃A处的酒精灯
B．B中发生反应的化学方程式为2Fe+3H2O(g)Fe2O3+3H2
C．B中生成1molH2时，E处有1molCuO被还原
D．碱石灰的作用是吸收水蒸气
【拓展延伸】铁与水蒸气反应的注意事项
(1)实验装置图
(2)注意事项
①铁不能与冷水、热水反应，但高温下能与水蒸气反应。
②加热仪器不能用酒精灯，而应用酒精喷灯
③该实验中，圆底烧瓶中水的或用湿棉花的作用是提供反应需要的水蒸气。
④圆底烧瓶中要加入少量沸石或碎瓷片，以防止水剧烈沸腾
⑤实验结束时，先熄灭酒精喷灯，再熄灭酒精灯，以防止空气倒吸
⑥干燥管中盛有碱石灰或无水氯化钙，吸收氢气中的水蒸气
⑦为了实验安全，点燃氢气或加热氢气时需要验纯。
【典例2】
2．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并且回答相应问题：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，将该段溶液中的离子按照浓度由大到小的顺序排列 。
(4)若将14g铁粉溶于1L稀硝酸中恰好完全反应，放出NO气体后称量所得溶液，发现比原溶液质量增加8g，则原溶液中硝酸的物质的量浓度是 。
【拓展延伸】铁与稀硝酸反应规律
1.反应方程式
(1)HNO3过量：Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
(2)Fe过量：3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
2.产物和相对量的关系
(1)≤，产物仅有Fe(NO3)3，HNO3可能有剩余；
(2)≥，产物仅有Fe(NO3)2，Fe可能有剩余；
(3)<<，产物为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，Fe和HNO3都反应完全。
3.硝酸的物质的量与气体的物质的量关系：=
3．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Fe3O4生成
D．高温下，铁粉与氧化铝粉末反应生成单质铝
(2023·龙岩模拟)
4．下列叙述不正确的是：①Fe与S混合加热生成Fe2S3；②Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应；③过量的铁与浓硝酸加热反应有气体生成；④FeCl3溶液能与Cu反应，可用于刻蚀印刷电路板
A．①③ B．①② C．②④ D．②③
考法2铁的氧化物
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗名 - 铁红 磁性氧化铁
颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体(有磁性)
溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水
铁的化合价 +2 +3 +2、+3
稳定性 不稳定 稳定 稳定
与H+反应 FeO+2H+=Fe2++H2O Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O
与CO的反应(炼铁原理) FexOy+yCOxFe+yCO2
【典例3】(2021·辽宁省选择考)
5．磁性材料在很多领域具有应用前景，其制备过程如下(各步均在氛围中进行)：
①称取，配成溶液，转移至恒压滴液漏斗中。
②向三颈烧瓶中加入溶液。
③持续磁力搅拌，将溶液以的速度全部滴入三颈烧瓶中，100℃下回流3h。
④冷却后过滤，依次用热水和乙醇洗涤所得黑色沉淀，在干燥。
⑤管式炉内焙烧2h，得产品3.24g。
部分装置如图：

回答下列问题：
(1)仪器a的名称是 ；使用恒压滴液漏斗的原因是 。
(2)实验室制取有多种方法，请根据元素化合物知识和氧化还原反应相关理论，结合下列供选试剂和装置，选出一种可行的方法，化学方程式为 ，对应的装置为 (填标号)。
可供选择的试剂：、、、、饱和、饱和
可供选择的发生装置(净化装置略去)：

(3)三颈烧瓶中反应生成了Fe和，离子方程式为 。
(4)为保证产品性能，需使其粒径适中、结晶度良好，可采取的措施有_______。
A．采用适宜的滴液速度 B．用盐酸代替KOH溶液，抑制水解
C．在空气氛围中制备 D．选择适宜的焙烧温度
(5)步骤④中判断沉淀是否已经用水洗涤干净，应选择的试剂为 ；使用乙醇洗涤的目的是 。
(6)该实验所得磁性材料的产率为 (保留3位有效数字)。
【拓展延伸】铁的氧化物与酸反应
(1)与非氧化性酸(如稀盐酸)发生复分解反应
①FeO：FeO+2H+=Fe2++H2O
②Fe3O4：Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O
③Fe2O3：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
(2)与氧化性酸(如稀硝酸)发生复分解反应或氧化还原反应
①FeO：3FeO+10H++=3Fe3++NO↑+5H2O
②Fe3O4：3Fe3O4+28H++=9Fe3++NO↑+14H2O
③Fe2O3：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
(3)与还原性酸(如氢碘酸)发生复分解反应或氧化还原反应
①FeO：FeO+2H+=Fe2++H2O
②Fe3O4：Fe3O4+8H++2I-=3Fe2++I2+4H2O
③Fe2O3：Fe2O3+6H++2I-=2Fe2++I2+3H2O
【典例4】
6．准确称取某种铁的氧化物2.88 g，用足量的CO进行还原，将生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀4 g，则这种铁的氧化物为
A．Fe3O4 B．Fe2O3 C．FeO D．以上都不是
【拓展延伸】确定铁的氧化物组成的方法
1.简单的铁的氧化物：元素物质的量比法
(1)方法：计算铁和氧的物质的量之比，n(Fe)∶n(O)=a∶b
(2)结果
①若a∶b=1∶1，则铁的氧化物为FeO；
②若a∶b=2∶3，则铁的氧化物为Fe2O3；
③若a∶b=3∶4，则铁的氧化物组成如下表：
氧化物组成 Fe3O4 FeO与Fe2O3 FeO、Fe2O3、Fe3O4
物质的量比 / 1∶1 1∶1∶x(x为任意值)
2.混合价态铁的氧化物：FeO和Fe2O3组合法
(1)已知铁的氧化物为FeaOb，设化学式为nFeO·mFe2O3
(2)根据铁元素和氧元素守恒：计算m、n的数值即可。
7．下列关于铁的氧化物的说法不正确的是
A．铁的氧化物通常状况下都是黑色固体
B．四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物，它与盐酸反应后的溶液中同时存在Fe3+和Fe2+
C．氧化铁可做红色涂料
D．工业上常使用铁的氧化物做原料冶炼铁
(2023·长春模拟)
8．某黑色粉末可能是Fe3O4或Fe3O4与FeO的混合物，为进一步确认该黑色粉末的成分，下列实验方案不可行的是(　　)
A．准确称量一定质量的黑色粉末，用H2充分还原，并用干燥剂收集所得水，获得水的准确质量，进行计算
B．准确称量一定质量的黑色粉末，溶解于足量盐酸，加热蒸干溶液并在空气中灼烧至质量不变，称量所得粉末质量，进行计算
C．准确称量一定质量的黑色粉末，用CO充分还原，在CO气流中冷却后准确称量剩余固体的质量，计算
D．准确称量一定质量的黑色粉末，与一定量铝粉混合后点燃，充分反应后冷却，准确称量剩余固体质量，进行计算
考法3铁的氢氧化物
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
色态 白色固体 红褐色固体
溶解性 难溶于水 难溶于水
与H+反应 Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
热分解 / 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
制法 可溶性亚铁盐与碱反应：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ 可溶性铁盐与碱反应：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
转化 Fe(OH)2在空气中能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，化学方程式：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
【典例5】(2019·浙江高考)
9．某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。
请回答：
(1) 仪器1的名称 。装置5的作用 。
(2) 实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3中溶液不能进入4中。请为装置作一处改进，使溶液能进入4中 。
(3) 装置改进后，将3中反应后溶液压入4中，在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因 。
【拓展延伸】Fe(OH)2的制备实验
1.制备原理
(1)反应原理：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓。
(2)成功关键：
①溶液中不含O2等氧化性物质；
②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.制备Fe(OH)2常用的三种方法
或
图1 图2 图3
(1)有机保护层法(这是唯一一种把胶头滴管插入反应溶液的实验)
将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应，如图1所示。
(2)还原气保护法
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)阳极铁电解法
用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，电极反应为Fe-2e-=Fe2+，阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，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，苯或煤油起“液封”作用。电解时，在两极间最先观察到白色沉淀。并在液面上覆盖，如图3所示。
10．实验室用FeCl2和烧碱制备Fe（OH）2，为了生成的产物不容易被氧化，下列说法不正确的是
A．配制FeCl2和烧碱溶液所用的蒸馏水通常要煮沸
B．可在FeCl2溶液的上面加一层苯，以隔绝空气
C．向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴不能伸入到试管内
D．产生Fe（OH）2沉淀后，不能振荡试管
11．如图所示装置，可用以制取和观察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
考法4亚铁盐和铁盐的性质
1.亚铁盐的性质
(1)颜色：含有Fe2+的溶液，呈浅绿色
(2)氧化性：Fe2+与Zn反应的离子方程式为Zn+Fe2+=Fe+Zn2+
(3)还原性：Fe2+与Cl2反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
2.铁盐的性质
(1)颜色：含有Fe3+的溶液，呈棕黄色
(2)强的氧化性
①与Cu反应：2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+
②与I-反应：2Fe3++2I-=2Fe2++I2
(3)水解性：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
(4)特性：含有Fe3+的溶液滴加KSCN溶液时变成红色，滴加苯酚溶液变成紫色。
【典例6】(2023·浙江选择考)
12．氯化铁是一种重要的盐，下列说法不正确的是
A．氯化铁属于弱电解质 B．氯化铁溶液可腐蚀覆铜板
C．氯化铁可由铁与氯气反应制得 D．氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体
【拓展延伸】FeCl3变色种种
【典例7】(2022·天津等级考)
13．氯化铁是重要的化工原料。针对氯化铁的实验室制备方法，回答下列问题：
Ⅰ．的制备
制备流程图如下：
(1)将废铁屑分批加入稀盐酸中，至盐酸反应完全。判断反应完全的现象为 。含有少量铜的废铁屑比纯铁屑反应快，原因为 。
(2)操作①所必需的玻璃仪器中，除烧杯外还有 。
(3)检验溶液中是否残留的试剂是 。
(4)为增大溶液的浓度，向稀溶液中加入纯Fe粉后通入。此过程中发生的主要反应的离子方程式为 。
(5)操作②为 。
Ⅱ．由制备无水
将与液体混合并加热，制得无水。已知沸点为77℃，反应方程式为：，装置如下图所示(夹持和加热装置略)。
(6)仪器A的名称为 ，其作用为 。NaOH溶液的作用是 。
(7)干燥管中无水不能换成碱石灰，原因是 。
(8)由下列结晶水合物制备无水盐，适宜使用上述方法的是 (填序号)。
a． b． c．
【拓展延伸】Fe3+水解及其应用
1.原因：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。
2.制取氢氧化铁胶体
(1)方法：将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，至液体呈透明的红褐色，停止加热
(2)反应：FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
3.工业上常用调节pH的方法除去溶液中的铁离子。
4.FeCl3·6H2O加热脱水变成无水盐需要在HCl气体中或与SOCl2混合加热，已抑制水解。
5.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。
6.双水解：Fe3+与、AlO、、ClO-、SiO等水解呈碱性的离子不能大量共存
(1)Fe3++3=Fe(OH)3↓+3CO2↑
(2)Fe3++3AlO+6H2O=3Al(OH)3↓+Fe(OH)3↓
(3)Fe3++3HCO3-+3H2O=Fe(OH)3↓+3CO2↑
(4)2Fe3++3+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑
(5)2Fe3++3SiO+6H2O=2Fe(OH)3↓+3H2SiO3↓
【典例8】
14．某实验小组用工业上废弃固体(主要成分Cu2S和Fe2O3)混合物制取粗铜和Fe2(SO4)3晶体，设计的操作流程如下：

(1)除酒精灯和铁架台或三脚架外，①中所需的容器和夹持仪器分别为 、 ，①和⑥中都用到的仪器为 ；
(2)用98%的硫酸配制28%的硫酸，所需的玻璃仪器除量筒外，还有 。
a．玻璃棒 b．烧杯 c．烧瓶 d．容量瓶
(3)x与溶液B反应的离子方程式为 ；
(4)某同学取少量的溶液B向其中加入过量的某种强氧化剂，再滴加KSCN溶液，发现溶液变红色，放置一段时间后，溶液褪色，该同学猜测溶液褪色的原因是溶液中的SCN-被过量的氧化剂氧化所致。
现给出以下试剂：1.0mo·L-1硫酸、1.0mol·L-1NaOH溶液、0.1mol·L-1Fe2(SO4)3溶液、20%KSCN溶液、蒸馏水。
请你设计合理实验验证该同学的猜测是否合理。简要说明实验步骤和现象 ；
(5)某同学用实验制得的Fe2(SO4)3晶体配制0.1mol·L-1的Fe2(SO4)3溶液，在称量出Fe2(SO4)3晶体后，溶解该晶体的具体操作为 。
【拓展延伸】
1.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
2.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中的一种，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中的一种，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+。
3.从铜电路板腐蚀废液中回收铜和氯化铁流程
【典例9】
15．实验小组研究二价铁的氧化反应，设计如下实验。
实验序号 试剂及操作 现象
Ⅰ 现象a：生成白色沉淀，最终转变为红褐色 现象b：……
Ⅱ 现象c：溶液略呈黄色 现象d：溶液呈红色
（1）实验所用的Fe(NO3)2溶液由Fe(NO3)3溶液和足量铁粉反应制得，离子方程式是 。
（2）实验I中白色沉淀转变为红褐色的化学方程式是 。
（3）现象b是 。
（4）实验小组对实验II中何种物质氧化Fe2+进行研究，提出两种假设：
i．酸性条件下，O2氧化了Fe2+
ii．酸性条件下，
①将假设ii补充完整。
②设计实验，证实了假设i 不是实验II中氧化Fe2+的主要原因。将实验方案和现象补充完整。
步骤1：向1.0 mL 溶液中滴加1.5 mL 1.0 mol·L-1 H2SO4溶液；
步骤2：向上述所得溶液中滴加KSCN溶液，观察到 。
③向步骤2所得溶液中滴加NaOH溶液至pH约为5，检测到有Fe3+产生。
（5）综合上述实验，说明二价铁的氧化反应与 因素有关。
【拓展延伸】亚铁离子的强还原性
【典例10】(2021·广东省选择考)
16．部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A．可与反应生成
B．既可被氧化，也可被还原
C．可将加入浓碱液中制得的胶体
D．可存在的循环转化关系
【拓展延伸】铁及其化合物的转化关系
1.铁的价类二维图
(1)横向变化体现了同价态不同类别(氧化物、碱、盐)物质之间的转化。
①碱性氧化物(Fe2O3、FeO)都能溶于酸(H+)转化为盐。
②Fe2+、Fe3+与碱(OH-)反应生成对应的碱。
③难溶性的碱易分解生成对应的氧化物，但难溶性的碱性氧化物一般不与水反应生成对应的碱。
(2)纵向或斜向变化体现不同价态同类别物质之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。
2.“铁三角”转化关系
(1)从氧化还原反应角度分析Fe2+和Fe3+的性质与转化
①Fe只具有还原性，与弱氧化剂反应Fe能被S、Fe3+、Cu2+、H+等弱氧化剂氧化为Fe2+，如Fe+2Fe3+=3Fe2+。与强氧化剂反应Fe能被Cl2、HNO3等强氧化剂氧化为Fe3+。
②Fe2+既具有氧化性又具有还原性，以还原性为主，与氧化剂反应当Fe2+遇到强氧化剂(如H2O2、Cl2、HNO3、酸性KMnO4溶液)时，被氧化为Fe3+，如2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；与还原剂反应当Fe2+遇到C、Al、Zn、CO等还原剂时，可以被还原为Fe，如Fe2++Zn=Zn2++Fe。
③Fe3+具有较强的氧化性，Fe3+被C、CO、Al等还原为Fe，如Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3.Fe3+被Fe、Cu、I-、H2S等还原为Fe2+，如2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。
(2)从离子反应视角判断Fe2+和Fe3+的离子共存问题
①Fe2+NO(H+)、ClO-、MnO(H+)
②Fe3+S2-、I-、SO
③Fe3+HCO、CO、SiO等水解相互促进的离子
【特别提醒】Fe3+与S2-发生氧化还原反应2Fe3++S2-=2Fe2++S↓，若S2-过量，发生反应2Fe3++3S2-=2FeS↓(黑色沉淀)+S↓，而非相互促进的水解反应。
(2023·厦门模拟)
17．用黄色的FeCl3溶液分别进行下列实验，其中解释或结论不正确的是
选项 实验 现象 解释或结论
A 加入FeCl3固体 溶液变成红褐色 FeCl3的水解程度变大
B 加入等体积的水 溶液颜色变浅 c(Fe3+)变小
C 加入足量的Fe粉 溶液颜色变成浅绿色 2Fe3+Fe=3Fe2+
D 将FeCl3溶液微热 溶液变成红褐色 水解反应ΔH>0
A．A B．B C．C D．D
(2023·安徽六安一模)
18．如下图装置（夹持装置略，气密性已检验）某同学用含有铁锈(Fe2O3)的废铁屑来制取氯化铁晶体，下列推断不合理的是

A．B中收集到的气体是氢气
B．烧杯中双氧水溶液作用是将Fe2+还原为Fe3+
C．A中的氧化铁与盐酸反应生成氯化铁
D．烧杯中溶液在氯化氢气氛下，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体
19．下列事实不能证明Fe3+有氧化性的是
A．电子工业上用FeCl3溶液腐蚀电路板上的铜
B．将KSCN溶液加入FeCl3溶液中，溶液变为血红色
C．FeCl3溶液滴在淀粉-KI试纸上，试纸变为蓝色
D．将H2S气体通入FeCl3溶液中，产生淡黄色沉淀
(2023·太原模拟)
20．将FeCl3溶液逐滴加入到等物质的量浓度的Na2S溶液中，发生反应：2Fe3++3S2-=Fe2S3↓。则下列叙述错误的是
A．Fe3+在酸性环境中氧化性较强
B．S2-在碱性环境中还原性较强
C．相同温度下Fe(OH)3的溶解度比Fe2S3的大
D．向FeCl3溶液中通入H2S，有硫析出
考法5 Fe2+、Fe3+的检验
1.Fe2+、Fe3+的检验
(1)KSCN溶液和氯水法
(2)NaOH溶液法
2.含Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe2+、Fe3+的检验
(1)混合溶液溶液变红色，说明含有Fe3+
(2)混合溶液(不含Cl-)酸性KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有Fe2+
3.Fe2+的特征检验方法
(1)流程：待检溶液产生蓝色沉淀，说明溶液中含有Fe2+
(2)离子反应：3Fe2++2［Fe(CN)6］3-=Fe3［Fe(CN)6］2↓
【典例11】(2022·四川德阳高三上学期期中)
21．某催化剂为铁的氧化物，一化学兴趣小组在实验室里对该催化剂中铁元素的价态进行探究：查阅有关资料得知Fe2+能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色；HNO3具有强氧化性。请完成对铁元素价态的探究：
(1)①提出合理假设。
假设1：催化剂中铁元素为+3价；
假设2：催化剂中铁元素为+2价；
假设3： 。
②设计实验方案。
③根据②的实验方案进行实验：
(2)步骤1：取一定量的稀硫酸于试管中，加热煮沸数分钟，目的是 ；步骤2：取少量样品于试管中，加入处理过的硫酸并加热，得到A溶液；
(3)步骤3：取A溶液于试管，滴加KSCN溶液，振荡，若不出现红色，则假设 成立；若出现红色，则假设 成立；
(4)步骤4：另取A溶液于试管，加入KMnO4溶液，振荡，结合步骤3中的结论，若出现 现象，则假设1成立；反之，则假设3成立。
(5)某同学将步骤2中的稀硫酸改成稀硝酸得到了A溶液，向A溶液中滴加KSCN溶液后出现血红色，由此得出该催化剂中铁元素为+3价的结论，该结论是否合理？(填“是”或“否”) ，理由是 。
【拓展延伸】检验Fe2+和Fe3+时的注意事项
(1)检验Fe2+时不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能将加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水能氧化SCN-)。
(2)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)Fe2+、Fe3+同时存在的混合液中检验Fe2+可用铁氰化钾{K3［Fe(CN)6］}溶液。
22．向装有过量还原铁粉的试管中加入新制氯水，振荡、静置后从上层清液中取样，等分成两份，一份滴加KSCN溶液后显红色，另一份滴加（铁氰化钾）溶液后出现特征蓝色沉淀。下列说法不正确的是
A．氯水具有较强的氧化性，可以将Fe氧化成
B．反应开始时，、、共存于试管中
C．反应过程中，溶液中不断升高
D．溶液中的有可能来自于铁粉与氯水中的反应
(2023·天津河西区一模)
23．乳酸亚铁即[CH3CH(OH)COO]2Fe 是一种食品铁强化剂。某同学为检验其水溶液中有Fe2+，设计了如下方案。其中方案合理且现象叙述正确的是
A．向乳酸亚铁溶液中滴加 K3[Fe(CN)6]溶液，出现蓝色沉淀
B．向乳酸亚铁溶液中滴加 NaOH 溶液，立即出现红褐色沉淀
C．向乳酸亚铁溶液中滴加酸性 KMnO4溶液，振荡后紫色褪去
D．向乳酸亚铁溶液中依次滴加氯水、KSCN 溶液，溶液变红
24．实验室对茶叶中铁元素的检验，可经以下四个步骤完成：①将茶叶灼烧灰化；②茶叶灰用浓硝酸浸取并加蒸馏水稀释；③过滤得到滤液；④用KSCN溶液进行检验。下列说法中正确的是
A．步骤①所用仪器包括蒸发皿、酒精灯、玻璃棒等
B．步骤②所用的浓硝酸应保存在带橡皮塞的棕色试剂瓶中
C．步骤③可以不做，改为将悬浊液静置一段时间
D．步骤④观察到溶液变红色，证明茶叶中含有Fe3+
【基础过关】
25．下列有关说法不正确的是
选项 生活中的应用 作用
A 月饼袋内放有小袋铁粉 铁粉有抗氧化作用
B 口服补血剂(琥珀酸亚铁)并同时服用维生素C 维生素C有防止Fe2+被还原的作用
C 饼干包装盒内放有小袋硅胶 硅胶有吸水作用
D 肉制品中添加适量的亚硝酸钠 亚硝酸钠有防腐作用
A．A B．B C．C D．D
26．指定条件下，以铁为原料，不能一步制得的是
A．FeFeCl3 B．FeFe2O3
C．FeFe(NO3)3 D．FeFeSO4
27．为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计了如下实验方案，其中符合实验要求且完全正确的是
选项 实验操作 实验现象 离子方程式 实验结论
A 在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水 浅绿色溶液变成棕黄色溶液 2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－ Fe2＋具有还原性
B 在氯化亚铁溶液中加入锌片 浅绿色溶液变成无色溶液 Fe2＋＋Zn=Fe＋Zn2＋ Fe2＋具有还原性
C 在氯化铁溶液中加入铁粉 棕黄色溶液变成浅绿色溶液 Fe3＋＋Fe=2Fe2＋ 铁单质具有还原性
D 在氯化铁溶液中加入铜粉 蓝色溶液变成棕黄色溶液 2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋ Fe3＋具有氧化性
A．A B．B C．C D．D
28．将Na2O2投入到FeCl2溶液中，可观察到的现象是(　　)
①有气泡产生　②生成白色沉淀　③生成红褐色沉淀　④无变化
A．①③ B．①② C．①②③ D．④
(2023·南阳模拟)
29．已知硝酸能将Fe2+氧化为Fe3+。某同学对未知物A盐的水溶液进行了鉴定，实验过程及现象如图所示：

现对A、B、C作出的如下推断中，不正确的是
A．盐A一定是FeCl3
B．白色沉淀B是AgCl
C．滤液C中一定含Fe3+
D．无法确定A中是否含有Fe2+
(2023·东营模拟)
30．某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水蒸气反应”的实验，并检验产物的性质，下列说法正确的是

A．实验时，应先点燃B处的酒精喷灯，再点燃A处的酒精灯
B．B中发生反应的化学方程式为2Fe+3H2O(g)Fe2O3+3H2
C．B中生成1molH2时，E处有1molCuO被还原
D．碱石灰的作用是吸收水蒸气
31．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
32．下图所示装置可用来制取Fe(OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实验提供的试剂：铁屑、6 mol/L硫酸溶液、NaOH溶液。下列说法错误的是（ ）
A．B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是铁屑
B．实验开始时应先将活塞E关闭
C．生成Fe(OH)2的操作为：关闭E，使A中溶液压入B瓶中
D．取下装置B中的橡皮塞，使空气进入，有关反应的化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3
(2023·丹东模拟)
33．纳米级四氧化三铁是应用最为广泛的软磁性材料之一、沉淀法是目前制备纳米四氧化三铁的重要方法，其流程如图所示：

下列说法错误的是
A．保存溶液A时，应加入少量铁粉
B．其制备反应类型属于氧化还原反应
C．取滤液进行焰色试验，火焰为黄色
D．FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O的物质的量之比最好为1∶2
34．由硫铁矿烧渣(主要成分：Fe3O4、Fe2O3和FeO)得到绿矾(FeSO4·7H2O)，再通过绿矾制备铁黄[FeO(OH)]的流程如下：
烧渣溶液绿矾铁黄
已知：FeS2和铁黄均难溶于水。
下列说法不正确的是(　　)
A．步骤①，最好用硫酸来溶解烧渣
B．步骤②，涉及的离子方程式为FeS2＋14Fe3＋＋8H2O===15Fe2＋＋2SO＋16H＋
C．步骤③，将溶液加热到有较多固体析出，再用余热将液体蒸干，可得纯净绿矾
D．步骤④，反应条件控制不当会使铁黄中混有Fe(OH)3
35．实验室用下面装置测定FeO和Fe2O3固体混合物中Fe2O3的质量，D装置的硬质双通玻璃管中的固体物质是FeO和Fe2O3的混合物。
(1)如何检查装置A的气密性？ 。
(2)为了安全，在点燃D处的酒精灯之前，必须进行的操作是 。
(3)装置B的作用是 。装置C中装的液体是 ，所起的作用是 。
(4)点燃D处的酒精灯，写出在硬质双通玻璃管中发生反应的化学方程式 。
(5)若FeO和Fe2O3固体混合物的质量为23.2g，反应完全后U形管的质量增加7.2g，则混合物中Fe2O3的质量为 。
【能力提升】
(2023·蚌埠模拟)
36．通过对实验现象的观察、分析、推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是(　　)
操作、现象 解释
A 向KI 淀粉溶液中加入FeCl3溶液，溶液变蓝 Fe3＋能与淀粉发生显色反应
B 把生铁放置于潮湿的空气中，铁表面有一层红棕色的斑点 铁在潮湿的空气中易生成Fe(OH)3
C 向稀硝酸中加入少量铁粉，有气泡产生 说明Fe置换出溶液中的氢，生成了氢气
D 新制Fe(OH)2露置于空气中一段时间，白色物质变成了红褐色 说明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3
A．A B．B C．C D．D
(2023·北京通州区模拟)
37．将的溶液和溶液等体积混合，取混合液分别完成下列实验：
实验编号 实验操作 实验现象
① 滴入KSCN溶液 溶液变红色
② 滴入AgNO3溶液 有黄色沉淀生成
③ 滴入溶液 有蓝色沉淀生成
④ 滴入淀粉溶液 溶液变蓝色
下列说法不正确的是
A．由实验①和②不能说明与没有发生反应
B．由实验③和④说明与发生反应
C．由实验①和③说明与发生的是可逆反应
D．由实验②和④说明与发生的是可逆反应
(2023·亳州模拟)
38．下列关于Fe3+、Fe2+性质实验的说法错误的是
A．用如图装置可以制备Fe(OH)2
B．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质，可以向溶液中加入过量铁粉，然后过滤
C．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，此现象不能确定溶液中含有Fe2+
D．向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化
(2023·郑州模拟)
39．用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)制备超顺磁性纳米Fe3O4(平均直径为25nm)的流程图如下(所加试剂均过量，部分步骤已省略)：

下列叙述正确的是
A．不能用KSCN溶液检验滤液B中是否有Fe3+
B．步骤②中发生的反应均为置换反应
C．步骤④中，反应完成后剩余的H2O2无需除去
D．将步骤⑤得到的纳米Fe3O4均匀分散在水中，有丁达尔效应
(2023·怀来模拟)
40．某化学实验小组探究Fe2+和Fe3+性质时，发现：往FeCl2和KSCN的混合溶液中滴加氯水，溶液变成红色，但当氯水过量时，红色却会褪去。为此，他们设计如图装置进一步探究。
已知：①X为NaClO溶液，Y为FeCl3和KSCN的混合溶液。②持续缓慢滴入NaClO溶液至过量的过程中，圆底烧瓶中红色变浅，有大量气泡产生；Ca(OH)2溶液变浑浊。根据实验现象推测，下列说法不正确的是
A．烧瓶中还可能产生红褐色沉淀
B．烧瓶中产生的气体中一定含有SO2
C．多孔陶瓷的作用是增大气体与溶液的接触面积
D．KSCN中硫元素、氮元素被氧化
(2023·三门峡模拟)
41．某固体混合物X中可能存在Fe、FeO、CuO、MnO2、K2CO3、KCl中的若干种，为确定固体成分，某同学进行了如下实验(部分实验条件略去)：
下列说法正确的是
A．溶液1中一定存在KCl，不存在K2CO3
B．固体1中一定存在Fe和CuO
C．固体1中不一定存在MnO2
D．溶液2中一定存在Fe3+
42．某兴趣小组探究用氢气和碳酸亚铁制取铁粉并检验反应产物，实验装置如图。下列说法不正确的是

A．通过调节分液漏斗的活塞以控制①中气泡产生快慢
B．装置①可用于干燥氢气
C．装置②③中的药品分别是无水硫酸铜、碱石灰
D．加热装置Y前，应先让X反应一段时间，排出装置中的空气
43．向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入120 mL 4 mol/L的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解， 放出1. 344 L NO(标准状况)，往所得溶液中加入KSCN溶液，无红色出现。若用足量的CO在加热下还原相同质量的混合物，能得到铁的物质的量为
A．0. 24 mol B．0. 21 mol C．0. 16 mol D．0. 14 mol
44．某实验小组在实验室利用氨气和新制备的硫酸亚铁溶液反应制备氢氧化亚铁。
（一）制备硫酸亚铁溶液

（1）步骤①，加入稀硫酸的目的是 。
（2）步骤②，加入还原铁粉后观察到的现象是 。
（二）制备氢氧化亚铁

（3）选择上图中的装置制备氢氧化亚铁，连接顺序为 （按气流方向，用装置字母表示）。反应结束后继续通一段时间的N2，目的是 。
（4）装置B中发生反应的离子方程式是 。装置C的作用是 。
（三）探究思考
反应后将装置B中固体过滤时白色沉淀会逐渐转变为灰绿色。在查阅不同资料后，有同学认为灰绿色物质是Fe(OH)2被空气中的氧气氧化后生成的Fe3(OH)8。
（5）Fe3(OH)8中n(Fe2+):n(Fe3+) = ，用氧化物的形式表示可写成 。
（6）设计实验证明灰绿色物质中含Fe3(OH)8： 。
45．已知三氯化铁的熔点为306℃，沸点为315℃，易溶于水并且有强烈的吸水性，能吸收空气里的水分而潮解。某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物做了如下探究实验。
(1)装置的连接顺序为 。
(2)饱和食盐水的作用是 。
(3)反应一段时间后熄灭酒精灯，冷却后将硬质玻璃管及收集器中的物质一并快速转移至锥形瓶中，加入过量的稀盐酸和少许植物油(反应过程中不振荡)，充分反应后，进行如下实验：
①淡黄色溶液中加入试剂X生成淡血红色溶液的离子方程式为 。
②淡血红色溶液中加入过量H2O2后溶液血红色加深的原因是 。
(4)已知血红色褪去的同时有气体生成，经检验为O2。该小组同学对血红色褪去的原因进行探究。
①取褪色后溶液三份，第一份滴加FeCl3溶液无明显变化；第二份滴加试剂X，溶液出现血红色；第三份滴加稀盐酸和BaCl2溶液，产生白色沉淀。
②另取同物质的量浓度的FeCl3溶液滴加2滴试剂X，溶液变血红，再通入O2，无明显变化。
实验①说明 ；
实验②的目的是 ；得出结论： 。
【真题感知】
46．下列说法正确的是
A．Cl2和Br2分别与Fe2+反应得到Cl-和Br-
B．接触法制硫酸时，煅烧黄铁矿以得到三氧化硫
C．浓硝酸与铁在常温下不反应，所以可用铁质容器贮运浓硝酸
D．室温下，Fe与浓H2SO4反应生成FeSO4
47．下列关于铁及其化合物的说法正确的是
A．FeS2在沸腾炉中与O2反应主要生成SO3
B．Mg加入过量FeCl3溶液中可得Fe
C．钢铁在潮湿空气中生锈主要是发生了电化学腐蚀
D．铁锈的主要成分可表示为Fe2O3 nH2O
48．下列有关物质性质的叙述错误的是
A．铁粉与氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨
B．检验溶液中FeSO4是否被氧化：取少量待测液，滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化
C．将生铁进一步炼制减少含碳量，能得到耐腐蚀的钢
D．FeO粉末在空气中受热，迅速被氧化成Fe3O4
(2021·江苏选择考)
49．下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是
A．铁粉能与O2反应，可用作食品保存的吸氧剂
B．纳米Fe3O4能与酸反应，可用作铁磁性材料
C．FeCl3具有氧化性，可用于腐蚀印刷电路板上的Cu
D．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于净水
(2022·浙江6月选考)
50．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
(2020·浙江7月选考)
51．黄色固体X，可能含有漂白粉、、、、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，可能含有
B．X中含有漂白粉和
C．X中含有，Y中含有
D．用酸化溶液Z，若有黄绿色气体放出，说明X中含有
(2020·海南高考)
52．以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸，应将产出的炉渣和尾气进行资源化综合利用，减轻对环境的污染。其中一种流程如下图所示。
回答下列问题：
(1)黄铁矿中硫元素的化合价为 。
(2)由炉渣制备还原铁粉的化学方程式为 。
(3)欲得到更纯的NaHSO3，反应①应通入 (填 “过量”或“不足量”)的SO2气体。
(4)因为Na2S2O5具有 性， 导致商品Na2S2O5中不可避免地存在Na2SO4。
检验其中含有的方法是 。
(5)一般用 K2Cr2O7滴定分析法测定还原铁粉纯度。实验步骤：称取一定量样品，用过量稀硫酸溶解，用标准K2Cr2O7溶液滴定其中的Fe2+。
反应式：+6Fe2+ +14H+ = 2Cr3+ +6Fe3+ +7H2O
某次实验称取0.2800 g样品，滴定时消耗浓度为0.03000 mol·L-1的K2Cr2O7溶液25.10 mL，则样品中铁含量为 %。
(2020·江苏高考)
53．实验室由炼钢污泥(简称铁泥，主要成分为铁的氧化物)制备软磁性材料α-Fe2O3。
其主要实验流程如下：
(1)酸浸：用一定浓度的H2SO4溶液浸取铁泥中的铁元素。若其他条件不变，实验中采取下列措施能提高铁元素浸出率的有 (填序号)。
A．适当升高酸浸温度
B．适当加快搅拌速度
C．适当缩短酸浸时间
(2)还原：向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉，使Fe3+完全转化为Fe2+。“还原”过程中除生成Fe2+外，还会生成 (填化学式)；检验Fe3+是否还原完全的实验操作是 。
(3)除杂：向“还原”后的滤液中加入NH4F溶液，使Ca2+转化为CaF2沉淀除去。若溶液的pH偏低、将会导致CaF2沉淀不完全，其原因是 [，]。
(4)沉铁：将提纯后的FeSO4溶液与氨水-NH4HCO3混合溶液反应，生成FeCO3沉淀。
①生成FeCO3沉淀的离子方程式为 。
②设计以FeSO4溶液、氨水- NH4HCO3混合溶液为原料，制备FeCO3的实验方案： 。
【FeCO3沉淀需“洗涤完全”，Fe(OH)2开始沉淀的pH=6.5】。
(2021·海南省选择考)
54．无水常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了如下流程，以废铁屑(含有少量碳和杂质)为原料制备无水。
已知：氯化亚砜()熔点-101℃，沸点76℃，易水解。
回答问题：
(1)操作①是过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
(2)为避免引入新的杂质，试剂B可以选用___________(填编号)。
A．溶液 B．水 C．水 D．溶液
(3)操作②是蒸发结晶，加热的同时通入的目的是 。
(4)取少量晶体，溶于水并滴加溶液，现象是 。
(5)反应的化学方程式为 。
(6)由转化成的过程中可能产生少量亚铁盐，写出一种可能的还原剂 ，并设计实验验证是该还原剂将还原 。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】A．实验时，应先点燃A处的酒精灯，再点燃B处的酒精喷灯，防止铁被氧气氧化，故A错误；
B．B中发生反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2，故B错误；
C．B中生成1molH2时，由于H2要先排出装置内空气，再与CuO反应，因此E处CuO被还原的物质的量小于1mol，故C错误；
D．碱石灰的作用是吸收水蒸气，干燥H2，故D正确。
答案为：D。
2．(1)①
(2)④
(3) ③ c(NO)>c(Fe2+)>c(H+)>c(OH-)
(4)0.8mol/L
【分析】硝酸具有强氧化性，能够被铁氧化成Fe3+，反应的离子方程式为：Fe+4H++ NO=Fe3++NO↑+2H2O。所以向稀HNO3中加入铁粉，开始时稀HNO3过量应生成Fe3+(AB段)，随加入铁粉量的增加，HNO3反应完全后，开始发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+，Fe3+部分被还原成Fe2+(BC段)，最后全部转化为Fe2+(CD段)。
【详解】（1）结合上述分析可知，AB段铁元素以Fe3+
答案为：①。
（2）结合以上分析可知，BC段铁元素以Fe2+、Fe3+
答案为：④。
（3）CD段得到的溶液是Fe(NO3)2溶液，因为c(NO)是c(Fe2+)的两倍，所以c(NO)>c(Fe2+)，因为Fe2+在溶液中存在微弱的水解：Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+，所以c(H+)>c(OH-)，即c(NO)>c(Fe2+)>c(H+)>c(OH-)。
答案为：③；c(NO)>c(Fe2+)>c(H+)>c(OH-)。
（4）根据质量守恒定律：m(Fe)+m(HNO3)=m(溶液)+m(NO)，则溶液增重：△m(溶液)=m(溶液)-m(HNO3)=m(Fe)-m(NO)=8g，即14g-m(NO)=8g，解得m(NO)=6g，n(NO)==0.2mol。铁粉和稀硝酸可能发生如下两个反应：Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O，3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O，无论发生哪一个反应恒有如下关系：n(HNO3)∶n(NO)=4∶1，则n(HNO3)=4n(NO)=4×0.2mol=0.8mol，c(HNO3)==0.8mol/L。
答案为：0.8mol/L。
3．C
【详解】A．室温下，Fe在浓硫酸中钝化，无法持续反应，A错误；
B．氯气氧化性较强，无论Fe是否过量与氯气加热反应都只生成FeCl3，B错误；
C．高温条件下，Fe与水蒸气反应得到Fe3O4和氢气，C正确；
D．Fe的活动性不如Al，不能从氧化铝中置换出Al单质，D错误；
综上所述答案为C。
4．B
【详解】Fe是变价金属，遇强氧化剂(如HNO3、Cl2等)生成+3价铁，遇弱氧化剂(如S或I2等)生成+2价铁，故Fe与S混合加热生成FeS，①错误；Fe与稀硝酸反应生成的气体为NO，该反应不是置换反应，②错误，故选：B。
5．(1) （球形）冷凝管 平衡气压，便于液体顺利流下
(2) (或) A(或B)
(3)
(4)AD
(5) 稀硝酸和硝酸银溶液 除去晶体表面水分，便于快速干燥
(6)90.0%
【详解】（1）根据仪器的构造与用途可知，仪器a的名称是（球形）冷凝管；恒压滴液漏斗在使用过程中可保持气压平衡，使液体顺利流下。
（2）实验室中制备少量氮气的基本原理是用适当的氧化剂将氨或铵盐氧化，常见的可以是将氨气通入灼热的氧化铜中反应，其化学方程式为： ；可选择气体通入硬质玻璃管与固体在加热条件下发生反应，即选择A装置。还可利用饱和和饱和在加热下发生氧化还原反应制备氮气，反应的化学方程式为：，可选择液体与液体加热制备气体型，所以选择B装置。综上考虑，答案为：(或)；A(或B)；
（3）三颈烧瓶中溶液与溶液发生反应生成了Fe和，根据氧化还原反应的规律可知，该反应的离子方程式为；
（4）结晶度受反应速率与温度的影响，所以为保证产品性能，需使其粒径适中、结晶度良好，可采取的措施有采用适宜的滴液速度、选择适宜的焙烧温度，AD项符合题意，若用盐酸代替KOH溶液，生成的晶体为Fe和，均会溶解在盐酸中，因此得不到该晶粒，故B不选；若在空气氛围中制备，则亚铁离子容易被空气氧化，故D不选，综上所述，答案为：AD；
（5）因为反应后溶液中有氯离子，所以在步骤④中判断沉淀是否已经用水洗涤干净，需取最后一次洗涤液，加入稀硝酸酸化后，再加入硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则证明已洗涤干净；乙醇易溶于水，易挥发，所以最后使用乙醇洗涤的目的是除去晶体表面水分，便于快速干燥。
（6）的物质的量为，根据发生反应的离子方程式：，可知理论上所得的Fe和的物质的量各自为0.0125mol，所以得到的黑色产品质量应为，实际得到的产品3.24g，所以其产率为，故答案为：90.0%。
6．C
【详解】4g沉淀CaCO3的物质的量为0.04mol，则CO、CO2的物质的量均为0.04mol，增加的氧元素为0.04mol，质量为0.04mol×16g/mol=0.64g，铁的氧化物中氧元素质量为0.64g，铁元素质量为2.88g-0.64g=2.24g，铁的氧化物中铁元素与氧元素物质的量之比为∶ =1∶1，则铁的氧化物的化学式为FeO。
故选C。
7．A
【详解】A．氧化铁为红色，氧化亚铁和四氧化三铁为黑色，故A项错误；
B．四氧化三铁与盐酸反应生成氯化铁和氯化亚铁，溶液中同时存在Fe3+和Fe2+，B项正确；
C．氧化铁为红色，俗称铁红，可用作红色涂料，C项正确；
D．铁的氧化物被还原剂还原生成铁，工业上常使用铁的氧化物做原料冶炼铁，D项正确；
故答案选A。
8．D
【详解】A根据水的质量可以计算得到氧元素的质量，再根据黑色粉末的质量得到铁元素的质量，进而确定化学式；B灼烧至质量不变所得粉末是氧化铁，依据氧化铁的质量可以计算得到铁元素的质量，再根据黑色粉末的质量得到氧元素的质量，进而确定化学式；C.剩余固体是铁，根据黑色粉末的质量得到氧元素的质量，进而确定化学式；D.反应前后都是固体，而且固体质量不变，不能计算确定该黑色粉末的成分。故选D。
点睛：根据反应前后铁元素(或氧元素)守恒，再根据黑色粉末的质量得到氧元素(或铁元素)的质量，进而确定化学式。
9． 滴液漏斗(分液漏斗) 液封，防止空气进入装置4 在装置2、3之间添加控制开关 装置4内的空气没有排尽
【分析】该装置制备Fe(OH)2白色沉淀的思路是在排尽空气的气氛中，先将铁屑和稀硫酸反应得到FeSO4，再利用气体产生的气压把FeSO4溶液压至装置4中与NaOH反应，得到Fe(OH)2，注意所需试剂也需要加热除掉溶解氧。
【详解】（1）观察仪器1特征可知是分液漏斗或者滴液漏斗，该反应需要置于无氧环境，注意这里跟防倒吸无关，可知装置5的作用是液封，防止空气进入装置4。
（2）实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3中溶液不能进入4中。如此操作，不行的原因在于仪器1产生的H2从左侧导管溢出，那么没有足够的压强不能将FeSO4溶液挤出，因而在装置2、3之间添加控制开关即可。
（3）灰绿色沉淀产生的原因是Fe(OH)2被空气氧化，因为装置4中空气没有完全排尽。
10．C
【分析】实验室用FeCl2和烧碱制备Fe（OH）2，由于Fe（OH）2有强还原性，极易被氧化，故在制取的过程中的关键是要防氧化，据此分析。
【详解】A.FeCl2和烧碱溶液要现用现配，且配制溶液的蒸馏水要煮沸以除去氧气，确保Fe（OH）2的生成在无氧的环境里，故A正确；
B.在FeCl2溶液的上面加一层苯或一层油，以隔绝空气防止氧气溶入，故B正确；
C.向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，要将胶头滴管的尖嘴伸入到FeCl2溶液中，防止氢氧化钠溶液在滴入时接触空气溶有氧气，故C错误；
D.产生Fe（OH）2沉淀后，若振荡试管，会增大沉淀与空气的接触的机会，使沉淀更易被氧化，故D正确。
【点睛】Fe（OH）2固体、FeCl2溶液和Fe（OH）2胶体制备均需要保持无氧的环境，所用到的试剂需要现配现用，在制备过程中常加入隔氧剂（苯、汽油、植物油等比水轻的有机溶剂）隔绝氧气。
11．C
【分析】氢氧化钠溶液中有少量氧气，需要加热煮沸除去氧气；打开止水夹，铁屑和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，利用反应产生的氢气排装置内的空气，然后关闭止水夹，试管Ⅰ形成密闭体系，利用反应产生的氢气的压强作用，把硫酸亚铁溶液压入到装置Ⅱ中，产生氢氧化亚铁白色沉淀，氢氧化亚铁遇到空气后，变为灰绿色，最后变为红褐色。
【详解】A．氢氧化钠溶液中有少量氧气，氢氧化亚铁易被氧气氧化，所以实验前，应事先煮沸溶液除去溶解氧，故A正确；
B．结合以上分析可知，装置Ⅰ可制取溶液并排尽装置内空气，故B正确；
C．结合以上分析可知，关闭止水夹可观察到装置Ⅰ中溶液进入装置Ⅱ中，故C错误；
D．结合以上分析可知，氢氧化亚铁具有强还原性，能够被氧气氧化，颜色发生变化，所以取下装置Ⅱ的橡皮塞可观察沉淀颜色变化，故D正确；
故选C。
12．A
【详解】A．氯化铁能完全电离出铁离子和氯离子，属于强电解质，A错误；
B．氯化铁溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁，可用来蚀刻铜板，B正确；
C．氯气具有强氧化性，氯气与铁单质加热生成氯化铁，C正确；
D．向沸水中滴加饱和氯化铁溶液，继续加热呈红褐色，铁离子发生水解反应可得到氢氧化铁胶体，D正确；
故选：A。
13．(1) 不再有气泡产生 Fe、Cu在稀盐酸中形成原电池，加快反应速率
(2)漏斗、玻璃棒
(3)溶液
(4)、
(5)在HCl气流中蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥得到晶体
(6) 球形冷凝管 冷凝回流 吸收、HCl等尾气，防止污染
(7)碱石灰与、HCl气体反应，失去干燥作用
(8)a
【分析】稀盐酸中加入废铁屑，不断反应，铜不与盐酸反应，过滤，向滤液中通入氯气反应生成氯化铁，稀氯化铁溶液再加入铁反应生成氯化亚铁，氯化亚铁和氯气反应生成氯化铁，浓氯化铁溶液制备，稀氯化铁溶液在HCl气流中蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥得到晶体。将与液体混合并加热来制备无水。
【详解】（1）将废铁屑分批加入稀盐酸中，至盐酸反应完全，由于废铁屑与盐酸反应不断产生气泡，因此判断反应完全的现象为不再有气泡产生。含有少量铜的废铁屑比纯铁屑反应快，原因为Fe、Cu在稀盐酸中形成原电池，加快反应速率；故答案为：不再有气泡产生；Fe、Cu在稀盐酸中形成原电池，加快反应速率。
（2）操作①是过滤，所必需的玻璃仪器中，除烧杯外还有玻璃棒、漏斗；故答案为：漏斗、玻璃棒。
（3）铁离子和溶液反应生成蓝色沉淀，因此检验溶液中是否残留的试剂是溶液；故答案为：溶液。
（4）为增大溶液的浓度，向稀溶液中加入纯Fe粉后通入，先是铁和铁离子反应生成亚铁离子，再是亚铁离子被氯气氧化为铁离子，此过程中发生的主要反应的离子方程式为、；故答案为：、。
（5）操作②是氯化铁溶液到晶体，由于铁离子加热时要发生水解生成氢氧化铁，因此在整个过程中要通入HCl气体防止铁离子水解，其操作过程为晶体；故答案为：在HCl气流中蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥得到晶体。
（6）根据图中信息得到仪器A的名称为球形干燥管，由于沸点为77℃，为充分利用，不能使其逸出，因此球形冷凝管的作用为冷凝回流。由于二氧化硫、HCl会逸出污染环境，因此NaOH溶液的作用是吸收、HCl等尾气，防止污染；故答案为：球形干燥管；冷凝回流；吸收、HCl等尾气，防止污染。
（7）无水的作用是干燥气体，不是与二氧化硫、HCl气体反应，干燥管中无水不能换成碱石灰，原因是碱石灰与、HCl气体反应，失去干燥作用；故答案为：碱石灰与、HCl气体反应，失去干燥作用。
（8）根据装置图信息，该装置可以用于制取能水解的盐酸盐晶体，由下列结晶水合物制备无水盐，适宜使用上述方法的是a；故答案为：a。
14．(1) 坩埚 坩埚钳 玻璃棒
(2)ab
(3)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
(4)取少量褪色后的溶液于试管中，逐滴加入过量的20%KSCN溶液，如溶液变红色，说明乙同学的猜测是合理的，如不变红色，说明猜测不合理。(或滴加过量的0.1mol·L-1Fe2(SO4)3溶液，如溶液不变红色，说明合理，若变红色，说明猜测不合理)
(5)将称量的晶体置于烧杯中，加入适量的稀硫酸和蒸馏水，用玻璃棒搅拌
【分析】
废弃固体(主要成分Cu2S和Fe2O3)灼烧时，反应生成二氧化硫和氧化铜，固体A为氧化铜和氧化铁的混合物，加入28%的硫酸，反应生成对应的盐溶液，加入过量的铁屑，置换出铜，固体B为铜和铁的混合物，加入28%硫酸生成硫酸亚铁，一起并入溶液B中，加入过氧化氢将亚铁氧化为硫酸铁，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸铁晶体。
【详解】（1）①灼烧固体应该放在坩埚中，坩埚用坩埚钳夹持；①灼烧操作和⑥溶液浓缩析出硫酸铁晶体都用到玻璃棒。
答案为：坩埚；坩埚钳；玻璃棒。
（2）由浓硫酸配制质量分数为28%的稀硫酸，其步骤为：计算→称量→溶解→装瓶，所用的仪器有：量筒、烧杯、玻璃棒。
答案为：ab。
（3）由于加入试剂x目的是氧化亚铁离子，使用试剂不能引进新的杂质，所以选用双氧水做氧化剂，反应方程式：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。
（4）重新加入硫氰化钾溶液，若是溶液变红，说明该同学猜测合理，否则不合理，方法为：取少量褪色后的溶液于试管中，逐滴加入过量的20%KSCN溶液，如溶液变红色，说明乙同学的猜测是合理的，如不变红色，说明猜测不合理。
答案为：取少量褪色后的溶液于试管中，逐滴加入过量的20%KSCN溶液，如溶液变红色，说明乙同学的猜测是合理的，如不变红色，说明猜测不合理。(或滴加过量的0.1mol·L-1Fe2(SO4)3溶液，如溶液不变红色，说明合理，若变红色，说明猜测不合理)。
（5）在配制硫酸铁溶液时，需要加入稀硫酸防止铁离子的水解，所以配制方法为：将称量的晶体置于烧杯中，加入适量的稀硫酸和蒸馏水，用玻璃棒搅拌。
答案为：将称量的晶体置于烧杯中，加入适量的稀硫酸和蒸馏水，用玻璃棒搅拌。
15． 2Fe3+ + Fe =3Fe2+ 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 红褐色沉淀溶解，溶液呈黄色 NO3－氧化了Fe2+ 0.1 mol·L-1 FeSO4 溶液无明显变化 溶液酸碱性强弱、氧化剂种类及二价铁的存在形式（其他合理答案给分）
【分析】（1）Fe3+与Fe发生氧化还原反应生成Fe2+；
（2）实验I中Fe(NO3)2与氢氧化钠反应生成Fe(OH)2白色沉淀，被空气中的氧气氧化后迅速从白色变为灰绿色，最终变为红褐色；
（3）Fe(NO3)2与氢氧化钠反应生成Fe(OH)2白色沉淀，被氧化变为红褐色沉淀Fe(OH)3，加入硫酸溶液后发生酸碱中和反应；
（4）①H+与NO3-结合生成硝酸，硝酸具有氧化性，可将Fe2+氧化；
②根据控制变量法进行设计；
（5）根据实验的过程和实验现象判断。
【详解】（1）Fe3+与Fe发生氧化还原反应生成Fe2+，离子方程式为：2Fe3+ + Fe =3Fe2+；
（2）实验I中Fe(NO3)2与氢氧化钠反应生成Fe(OH)2白色沉淀，被空气中的氧气氧化后迅速从白色变为灰绿色，最终变为红褐色，反应方程式为：4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3；
（3）Fe(NO3)2与氢氧化钠反应生成Fe(OH)2白色沉淀，被氧化变为红褐色沉淀Fe(OH)3，加入硫酸溶液后发生酸碱中和反应，红褐色沉淀溶解，溶液变为黄色；
（4）①在酸性条件下，NO3-具有氧化性，可将Fe2+氧化，因此假设ii为酸性条件下，NO3－氧化了Fe2+；
②根据控制变量法可知，要证明氧化剂为氧气，需要排除硝酸根离子的干扰，因此，可以改向1.0 mL0.1 mol·L-1 FeSO4溶液中滴加1.5 mL 1.0 mol·L-1H2SO4溶液；
（5）根据实验的过程和实验现象可知，二价铁的氧化反应与溶液的酸碱性、氧化剂种类及二价铁的存在形式等因素有关。
16．C
【分析】图中所示铁元素不同化合价的物质：a为Fe，b为FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(II)的盐类物质，c为Fe(OH)2，e为FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(III)的盐类物质，d为Fe(OH)3。
【详解】A．Fe与Fe(III)的盐类物质可发生反应生成Fe(II)的盐类物质，如Fe+2FeCl3=3FeCl2，故A不选；
B．Fe(II)为铁元素的中间价态，既有还原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被还原，故B不选；
C．Fe(III)的盐类物质与浓碱液反应生成Fe(OH)3沉淀，制备Fe(OH)3胶体操作为：向沸水中滴加饱和FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，故C选；
D．转化如，故D不选；
综上所述，答案为C。
17．A
【详解】A．加入氯化铁固体，溶液变为红褐色，溶液中水解生成的氢氧化铁浓度变大，但溶液浓度越大水解程度越小，A项错误；
B．溶液颜色变浅，可以说明铁离子浓度变小，B项正确；
C．铁离子具有强氧化性，可与铁发生氧化还原反应，发生，溶液颜色变成浅绿色，C项正确；
D．将氯化铁溶液微热，溶液变成红褐色，说明升高温度平衡正向移动，D项正确；
答案选A。
18．B
【详解】A．铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，所以B中收集到的气体是氢气，A正确；
B．双氧水具有氧化性，可将Fe2+氧化为Fe3+，B错误；
C．氧化铁为碱性氧化物，可与盐酸反应生成氯化铁和水，C正确；
D．因铁离子易水解，制备氯化铁晶体，应在氯化氢气氛下，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到，D正确；
答案选B。
【点晴】该题的难点和易错选项是D，在进行此类试题的分析与解答时，需要注意加热过程中溶质本身的变化。有关蒸干盐溶液所得物质的判断需要从以下几个角度分析：（1）先考虑分解。如NaHCO3溶液、Ca(HCO3)2溶液蒸干灼烧得Na2CO3、CaCO3；KMnO4溶液蒸干灼烧得K2MnO4和MnO2。（2）考虑氧化还原反应。如加热蒸干Na2SO3溶液，所得固体为Na2SO4。（3）强酸弱碱盐水解生成挥发性酸的，蒸干后得到弱碱，水解生成不挥发性酸的，得到原物质。如AlCl3溶液蒸干得氢氧化铝，再灼烧得Al2O3；Al2(SO4)3溶液蒸干得本身。（4）弱酸强碱正盐溶液蒸干得到原物质，Na2CO3溶液蒸干得本身。（5）NH4Cl溶液、(NH4)2S溶液蒸干、灼烧，无残留物。（6）某些金属氯化物的结晶水合物，如MgCl2·6H2O和FeCl3·6H2O，在空气中加热时易发生水解，为得到其无水盐，通常将其结晶水合物在氯化氢气流中加热，以防止其水解。如MgCl2 · 6H2OMgCl2 ＋ 6H2O。
19．B
【详解】A．FeCl3腐蚀电路板上的铜时，发生反应2Fe3＋+Cu=2Fe2＋+Cu2＋，能证明Fe3+具有氧化性，选项A不符合题意；
B．将KSCN溶液加入FeCl3溶液中，发生反应Fe3++3SCN- =Fe(SCN)3，此反应为非氧化还原反应，不能证明Fe3+具有氧化性，选项B符合题意；
C．FeCl3与KI作用，生成I2，反应的离子方程式为2Fe3++2I-=2Fe2++I2，能证明Fe3+具有氧化性，选项C不符合题意；
D．将H2S气体通入FeCl3溶液中，发生反应2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+，能证明Fe3+具有氧化性，选项D不符合题意；
答案选B。
20．B
【详解】Ａ．FeCl3溶液中Fe3+水解，Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+且将Na2S溶液逐滴加入等物质的量浓度的FeCl3溶液中，发生反应：2Fe3++S2-=2Fe2++S↓，由此看出Fe3+在酸性环境中氧化性较强，故A正确；
Ｂ．Na2S溶液中S2-水解，S2-+H2OHS-+OH-(主要)，HS-+H2OH2S+OH-(少量)，将FeCl3溶液逐滴加入等物质的量浓度的Na2S溶液中，发生反应：2Fe3++3S2-=Fe2S3↓，没有生成硫单质，S2-在碱性环境中还原性较弱，故B错误；
Ｃ．由于将FeCl3溶液逐滴加入等物质的量浓度的Na2S溶液中，发生反应：2Fe3++3S2-=Fe2S3↓，不生成Fe(OH)3，说明相同温度下Fe(OH)3的溶解度比Fe2S3的大，故C正确；
Ｄ．往FeCl3溶液中通入H2S，硫离子被铁离子氧化成硫单质，有硫析出，故D正确。
答案为：B。
21．(1)催化剂中铁元素既有+3价又有+2价
(2)除去硫酸中溶解的氧气
(3) 2 1或3
(4)高锰酸钾溶液不褪色
(5) 否 加入硝酸会将Fe2+氧化成Fe3+
【详解】（1）铁的氧化物中铁的存在价态有+2、+3价，所以，催化剂中铁元素的价态有三种情况：价态全部为+3价；价态全部为+2价；价态为+3价、+2价。
答案为：催化剂中铁元素既有+3价又有+2价。
（2）稀硫酸溶液中溶解氧气，氧气可以氧化亚铁离子，用硫酸溶解氧化物应除去溶解的氧气，防止氧化亚铁离子，故煮沸硫酸的目的是：除去硫酸中溶解的氧气。
答案为：除去硫酸中溶解的氧气。
（3）Fe3+遇KSCN溶液呈红色，取A溶液于试管，滴加KSCN溶液，若溶液无明显变化，则说明催化剂中铁元素的价态不含+3价，假设2成立；若溶液变为红色，则说明催化剂中铁元素的价态含+3价，假设1或3成立。
答案为：2；1或3。
（4）若KMnO4溶液的紫红色褪去为无色溶液，则说明催化剂中铁元素的价态含+2价；若不褪色，则说明催化剂中铁元素的价态不含+2价。
答案为：高锰酸钾溶液不褪色。
（5）硝酸具有强氧化性，加入硝酸会将Fe2+氧化成Fe3+，不能得出该催化剂中铁元素为+3价。
答案为：否；加入硝酸会将Fe2+氧化成Fe3+。
22．C
【详解】一份滴加KSCN溶液后显红色，含有铁离子；另一份滴加铁氰化钾溶液后出现特征蓝色沉淀，含有亚铁离子。则A. 含有铁离子，说明氯水具有较强的氧化性，可以将铁氧化成铁离子，A正确；B. 根据以上分析可知反应开始时，铁、铁离子、亚铁离子共存于试管中，B正确；C. 铁是过量的，反应过程中，溶液中铁离子浓度不断降低，C错误；D. 氯水中含有盐酸和次氯酸，因此溶液中的亚铁离子有可能来自于铁粉与氯水中氢离子的反应，D正确，答案选C。
23．A
【详解】A．3Fe2++2[Fe(CN)6]3+= Fe3[Fe(CN)6]2↓，Fe3[Fe(CN)6]2是蓝色不溶于水的物质，能检验出溶液中有Fe2+，A正确；
B．向乳酸亚铁溶液中滴加NaOH溶液，先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，B错误；
C．CH3CH(OH)COO-中含有羟基，可以是酸性高锰酸钾溶液褪色，C错误；
D．向乳酸亚铁溶液中依次滴加KSCN 溶液，无明显现象，再滴加氯水，溶液变红，证明乳酸亚铁溶液中有Fe2+，如果向乳酸亚铁溶液中依次滴加氯水、KSCN 溶液，溶液变红，则不能证明溶液中有Fe2+，D错误；
答案选A。
24．C
【详解】A．步骤①是灼烧，所用仪器包括坩埚、酒精灯、玻璃棒等，不能用蒸发皿，A错误；
B．浓硝酸见光易分解，且具有腐蚀性，因此步骤②所用的浓硝酸应保存在带玻璃塞的棕色试剂瓶中，B错误；
C．由于不溶物不会影响铁元素的检验，则步骤③可以不做，改为将悬浊液静置一段时间，C正确；
D．步骤④观察到溶液变红色，证明溶液中含有铁离子。由于浓硝酸具有强氧化性，因此茶叶中不一定含有Fe3+，D错误，
答案选C。
25．B
【详解】A．铁是活泼的金属，具有还原性，可做抗氧化剂，A正确；
B．维生素C和Fe2+均具有还原性，维生素C有防止Fe2+被氧化的作用，B错误；
C．硅胶多孔，具有吸水性，可做食品干燥剂，C正确；
D．虽然亚硝酸钠有毒，但亚硝酸钠具有防腐作用，可在肉制品中适量添加，D正确；
故选：B。
26．B
【详解】A．铁单质在氯气中燃烧，产生棕褐色的烟，生成FeCl3，A正确；
B．铁和水蒸气在高温条件下反应生成Fe3O4，无法直接生成氧化铁，B错误；
C．硝酸具有强氧化性和酸性，可与铁反应生成硝酸铁，C正确；
D．铁的金属活动性强于Cu，可以将硫酸铜溶液中的Cu置换出来，生成硫酸亚铁，D正确；
故答案选B。
27．A
【详解】A．氯气能够将Fe2＋(浅绿色)氧化为Fe3＋(棕黄色)，A完全正确；
B．结论应该是Fe2＋具有氧化性，B结论错误；
C．离子方程式为2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，C离子方程式错误；
D．反应为铜粉逐渐溶解，溶液由棕黄色变为蓝色，D实验现象错误。
故选A。
28．A
【详解】过氧化钠溶于水生成氢氧化钠和氧气，溶液显碱性，且过氧化钠还具有强氧化性；所以将Na2O2投入到FeCl2溶液中，首先可观察到的现象是有气泡产生，亚铁离子被氧化生成铁离子，然后铁离子与生成的氢氧化钠反应生成红褐色氢氧化铁沉淀，因此正确的答案选A。
29．A
【分析】A中加入适量酸化的硝酸银溶液，产生白色沉淀，说明溶液中含有氯离子，滤液中加入硫氰化钾溶液，溶液变红，说明C溶液中一定含有铁离子，酸化的硝酸银，相当于有硝酸存在，硝酸可以将Fe2+氧化成Fe3+，无法确定原溶液中是铁离子或亚铁离子。
【详解】A．盐A不一定含有FeCl3，可能含有FeCl2，故A错误；
B．结合上述分析，白色沉淀B是AgCl，故B正确；
C．滤液C中一定含Fe3+，C正确；
D．酸化的硝酸银，相当于有硝酸存在，硝酸可以将Fe2+氧化成Fe3+，无法确定原溶液中是否含有亚铁离子，故D正确。
答案为：A。
30．D
【详解】A．实验时，应先点燃A处的酒精灯，再点燃B处的酒精喷灯，防止铁被氧气氧化，故A错误；
B．B中发生反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2，故B错误；
C．B中生成1molH2时，由于H2要先排出装置内空气，再与CuO反应，因此E处CuO被还原的物质的量小于1mol，故C错误；
D．碱石灰的作用是吸收水蒸气，干燥H2，故D正确。
答案为：D。
31．B
【详解】铁屑溶于过量的稀硫酸，反应生成硫酸亚铁，硫酸亚铁与足量氨水反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，在空气中氢氧化亚铁容易被空气中的氧气氧化成氢氧化铁，氢氧化铁为红褐色沉淀，受热分解生成红棕色三氧化二铁，故选B。
32．B
【详解】氢氧化亚铁容易被氧气氧化成Fe(OH)3，不易观察到Fe(OH)2的颜色，制备Fe(OH)2时应排除装置中的空气，以及避免空气的进入，根据装置此装置操作步骤是：烧瓶中放入铁屑，打开止水夹E，向烧瓶中滴加硫酸，当装置C中收集氢气后（此目的是排除装置中空气，让装置处于还原性氛围），关闭止水夹E，烧瓶中气体压强增大，把烧瓶中的溶液压入到装置B中，发生Fe2＋＋2OH-==Fe(OH)2↓，能够长时间观察到氢氧化亚铁的颜色，当B中进入空气后，发生4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3，故选项B正确。
33．B
【详解】A．Fe2+易被空气中的氧气氧化，在保存含Fe2+的溶液时，需要加入铁粉，A正确；
B．反应中无元素化合价的变化，不是氧化还原反应，B错误；
C．滤液中含有Na+，所以进行焰色试验时火焰为黄色，C正确；
D．Fe3O4可写成FeO·Fe2O3，所以n(Fe2+)∶n(Fe3+)=1∶2，D正确。
选B。
34．C
【详解】A．因绿矾的酸根离子为硫酸根离子，则步骤①，最好用硫酸来溶解烧渣，A正确；
B．步骤②发生FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，离子反应为FeS2+14Fe3++8H2O═15Fe2++2SO42-+16H+，B正确；
C．步骤③为蒸发浓缩、冷却结晶析出绿矾，若蒸干时绿矾受热失去结晶水，C错误；
D．步骤④，反应条件控制不当，绿矾与氨水、空气可发生氧化还原反应生成Fe(OH)3，故D正确；
故选C。
【点睛】把握制备流程中发生的反应、混合物分离方法、实验技能等为解答的关键，由制备绿矾流程可知，烧渣（主要成分：Fe3O4、Fe2O3和FeO）均溶于硫酸，溶液含Fe2+、Fe3+，步骤②发生FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，步骤③为蒸发浓缩、冷却结晶析出绿矾，绿矾与氨水、空气可发生氧化还原反应生成Fe(OH)3，以此来解答。
35．(1)关闭a，从球形漏斗口加水，待水从漏斗管上升与容器的水面形成一段水柱差，停止加水，静置片刻，如水柱不下降，证明其气密性良好
(2)在b出口处检验氢气的纯度
(3) 除去H2中混有的HCl气体 浓硫酸 干燥氢气
(4)Fe2O3+3H22Fe+3H2O，FeO+H2Fe+H2O
(5)16g
【分析】U形管的作用是吸收反应生成的水，为了保证纯净的H2进入D装置，必须利用B、C装置除杂(HCl气体和水蒸气)；为了保证U形管增加的质量等于反应生成水的质量，必须用F装置防止空气中的水蒸气进入E装置。
【详解】（1）检验装置A的气密性时，关闭a，从球形漏斗口加水，待水从漏斗管上升与容器的水面形成一段水柱差，停止加水，静置片刻，如水柱不下降，证明其气密性良好；
（2）为了实验安全，在点燃酒精灯前，在F装置出口b处必须验验H2的纯度，以防爆炸事故的发生；
（3）装置B的作用是除去H2中的HCl，装置C中盛装的液体是浓硫酸，浓硫酸具有吸水性，作用是能干燥氢气；
（4）硬质双通玻璃管中发生反应的化学方程式：Fe2O3+3H22Fe+3H2O，FeO+H2Fe+H2O；
（5）m(Fe2O3)+m(FeO)=23.2g，两反应生成的水：m(H2O)=7.2g，n(H2O)==0.4mol，则混合物中的n(O)=0.4mol，设Fe2O3的物质的量为x mol，则FeO的物质的量为(0.4-3x)mol，72(0.4-3x)+160x=23.2，x=0.1mol，m(Fe2O3)=0.1mol×160g/mol=16.0g。
36．D
【详解】A．向KI淀粉溶液中加入FeCl3溶液，碘离子被铁离子氧化成碘单质，从而使溶液变蓝，铁离子不与淀粉反应，故A错误；
B．把生铁放置于潮湿的空气中，铁表面有一层红棕色的斑点，铁发生吸氧腐蚀生成三氧化二铁，不是Fe(OH)3，故B错误；
C．少量铁粉与稀硝酸反应生成硝酸铁、NO气体和水，不会生成氢气，故C错误；
D．新制Fe(OH)2露置于空气中一段时间，Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3，白色的氢氧化亚铁变成了红褐色的氢氧化铁，故D正确；
故选D。
37．D
【分析】由实验的实验现象可知，过量的碘化钾溶液与硫酸铁溶液混合时，铁离子与碘离子反应生成亚铁离子和碘离子的反应为可逆反应，反应的方程式为2Fe3++2I—2Fe2++I2，反应后的溶液中含有钾离子、硫酸根离子、铁离子、亚铁离子、碘离子和单质碘。
【详解】A．由分析可知，铁离子与碘离子反应生成亚铁离子和碘离子的反应为可逆反应，，反应后的溶液中含有铁离子和碘离子，所以由实验①和②不能说明铁离子与碘离子没有发生反应，故A正确；
B．由分析可知，铁离子与碘离子反应生成亚铁离子和碘离子的反应为可逆反应，所以由实验③和④说明铁离子与碘离子发生反应，故B正确；
C．由分析可知，溶液混合时，碘化钾溶液过量，溶液中存在铁离子说明该反应为可逆反应，所以由实验①和③说明铁离子与碘离子发生的是可逆反应，故C正确；
D．由分析可知，溶液混合时，碘化钾溶液过量，溶液中存在碘离子不能说明该反应为可逆反应，所以由实验②和④不能说明铁离子与碘离子发生的是可逆反应，故D错误；
故选D。
38．C
【详解】A．反应开始时打开弹簧夹K，生成的H2进入乙中，可排出其中的空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化，一段时间后关闭弹簧夹K，甲中溶液进入乙中可生成Fe(OH)2，A项正确；
B．铁粉与FeCl3反应生成FeCl2，通过过滤可除去多余的铁粉，B项正确；
C．Fe3+可以与KSCN溶液作用显红色，开始滴加KSCN溶液不变色，说明溶液中没有Fe3+，滴加氯水后显红色，说明原溶液中有Fe2+，被氯水氧化成Fe3+使溶液显红色，C项错误；
D．Fe3+与铁反应可生成Fe2+，则向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化，D项正确。
答案为：C。
39．D
【分析】铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)与稀盐酸反应得到的滤液A中溶质为氯化铁、氯化亚铁、过量的HCl；加入铁粉还原铁离子：2Fe3++Fe=3Fe2+，过量的盐酸和Fe反应：2HCl+Fe=FeCl2+H2↑，过滤过量的铁，滤液B的溶质主要为氯化亚铁；加入氢氧化钠溶液，生成Fe(OH)2；向浊液C中加入H2O2溶液，反应完成后需除去剩余的H2O2，再与氯化亚铁混合，经一系列操作后得到产品Fe3O4。
【详解】A．滤液B的溶质主要为氯化亚铁，可以用KSCN溶液检验滤液B中是否含有Fe3+，故A错误；
Ｂ．加入铁粉还原铁离子的反应2Fe3++Fe=3Fe2+不是置换反应，铁单质与过量盐酸的反应，属于置换反应，故B错误；
Ｃ．为防止H2O2在步骤⑤中继续氧化亚铁离子，需除去剩余H2O2，故C错误；
Ｄ．超顺磁性纳米Fe3O4平均直径为25nm，其均匀分散在水中后得到胶体，有丁达尔效应，故D正确。
答案为：D。
40．B
【详解】A．烧瓶中有NaClO，是强碱弱酸盐水解显碱性，Fe3+碱性条件下会产生红褐色沉淀，故A正确；
B．烧瓶中有NaClO，有强氧化性，在溶液中KSCN中的硫氰根离子会直接被氧化为硫酸根离子，故B错误；
C．气体进入多孔陶瓷后再扩散到溶液中，可增大气体与溶液的接触面积，有利于气体充分吸收，故C正确；
D．氯水过量时，红色却会褪去, NaClO溶液至过量圆底烧瓶中红色变浅，都说明SCN-会被氧化剂氧化，SCN-中S：-2价，C：+4价，N：-3价，S被氧化成硫酸根离子，最终收集到氮气，故S、N元素被氧化，故D正确；
故选：B；
41．B
【分析】X加水得到溶液1，加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，说明可能含有KCl、K2CO3，固体1中加入足量浓盐酸，产生黄绿色气体为氯气，说明有MnO2存在，有红色不溶物可知，CuO被盐酸溶解生成Cu2+，Fe将Cu2+还原为Cu，则一定存在Fe和CuO。
【详解】A．由溶液1中加入AgNO3有白色沉淀可知溶液中KCl、K2CO3均可能存在，故A错误；
B．由红色不溶物可知，CuO被盐酸溶解生成Cu2+，Fe将Cu2+还原为Cu，则一定存在Fe和CuO，故B正确；
C．MnO2与浓盐酸在加热条件下反应生成Cl2，MnO2一定存在，故C正确；
D．有红色不溶物Cu，则溶液2中不可能存在Fe3+，故D错误。
答案为：B。
42．C
【分析】根据实验目的“探究用氢气和碳酸亚铁制取铁粉并检验反应产物”，结合装置图分析可知，X装置为Zn和稀硫酸发生置换反应制备H2的装置，①装置盛有浓硫酸干燥H2，Y装置为氢气和碳酸亚铁制取铁粉的装置，②为检验产物H2O的装置，可盛装白色的无水硫酸铜固体，③装置的主要目的是吸收H2O并防止④中的H2O进入②装置中造成干扰，可以是无水CaCl2，④为检验CO2的装置，据此分析解答问题。
【详解】A．装置X为Zn与稀硫酸发生置换反应制备H2的装置，分液漏斗可调节稀硫酸的滴入速率从而控制①中气泡产生快慢，A项正确；
B．装置①盛有浓硫酸，可用于干燥H2，防止对后面产物的检验产生干扰，B项正确；
C．由上述分析可知，②为检验产物H2O的装置，可盛装白色的无水硫酸铜固体，装置③的主要目的是吸收H2O并防止④中的H2O进入装置②中造成干扰，可以是无水CaCl2，碱石灰会吸收CO2，不能是碱石灰，C项错误；
D．H2与空气混合加热易发生爆炸，故在加热装置Y前，应先让X反应一段时间，排出装置中的空气，D项正确；
故选：C。
43．B
【详解】NO的物质的量为=0.06mol，所得溶液中加入KSCN，不出现红色，说明溶液中只有Fe2+没有Fe3+，即只为Fe(NO3)2，根据氮原子守恒分析，Fe(NO3)2中的硝酸根离子的物质的量为4×0.12-0.06=0.42mol，则Fe2+的物质的量为0.21mol，若用足量的CO还原质量相同的混合物，则铁元素全以铁单质的形式出来，则铁的物质的量为0.21mol，B选项正确；
答案选B。
【点睛】掌握守恒法在本题中的应用，氮元素的守恒，硝酸的物质的量=NO的物质的量+ Fe(NO3)2的物质的量×2，Fe(NO3)2的物质的量=CO还原后的铁的物质的量。
44． 抑制Fe2+的水解 铁粉逐渐溶解，有无色气体生成，溶液由黄色逐渐变为浅绿色 A C B D 防止拆除装置时残留的氨气逸出污染空气 Fe2+ + 2NH3 + 2H2O= Fe(OH)2 + 2NH4+ 安全瓶，防倒吸 1:2 FeO ·Fe2O3 ·4H2O 取少量灰绿色物质于试管中，加入稀盐酸（或稀硫酸）溶解，将溶液分成两份，一份滴入几滴KSCN溶液，变为血红色；另一份加入适量K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀，则灰绿色物质中含Fe3(OH)8
【详解】该实验的目的是利用氨气和新制备的硫酸亚铁溶液反应制备氢氧化亚铁。（一）制备硫酸亚铁溶液，向硫酸铁晶体中加入去氧蒸馏水和稀硫酸，再加入过量的还原铁粉，将Fe3+还原成Fe2+，得到硫酸亚铁溶液。（1）步骤①，加入稀硫酸的目的是，目的是抑制Fe3+的水解；（2）步骤②，加入还原铁粉后，铁粉和酸反应和Fe3+反应，观察到的现象是铁粉逐渐溶解，有无色气体生成，溶液由黄色逐渐变为浅绿色；（二）制备氢氧化亚铁，原理是将氨气通入硫酸亚铁溶液中，此过程的关键是隔绝空气。（3）制备氢氧化亚铁的装置中，A装置的作用是将浓氨水滴到生石灰上，使生石灰和水反应放出热量，放出氨气，氮气的作用是将装置中的空气全部排出，B装置的作用是氨气和硫酸亚铁溶液反应产生氢氧化亚铁，C装置的作用是作为安全瓶防止倒吸，D装置的作用是吸收尾气。故装置连接顺序为A C B D；反应结束后继续通一段时间的N2，目的是将装置中残留的氨气全部被吸收，防止拆除装置时残留的氨气逸出污染空气；（4）装置B中发生反应的离子方程式是：Fe2+ + 2NH3 + 2H2O= Fe(OH)2 + 2NH4+，装置C在A和B之间，故C的作用是：安全瓶，防倒吸；（5）Fe3(OH)8中，3个Fe带8个正电荷，故n(Fe2+):n(Fe3+) =1：2，用氧化物的形式表示可写成FeO ·Fe2O3 ·4H2O；（6）要设计实验证明灰绿色物质中含Fe3(OH)8，即要证明此物质中既有Fe2+又有Fe3+，Fe2+用K3[Fe(CN)6]溶液检验，Fe3+用KSCN溶液检验，故试验方法为：取少量灰绿色物质于试管中，加入稀盐酸（或稀硫酸）溶解，将溶液分成两份，一份滴入几滴KSCN溶液，变为血红色；另一份加入适量K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀，则灰绿色物质中含Fe3(OH)8。
点睛：实验题的关键是搞清楚实验目的：利用氨气和新制备的硫酸亚铁溶液反应制备氢氧化亚铁。结合题意，先制备硫酸亚铁溶液，向硫酸铁晶体中加入去氧蒸馏水和稀硫酸，再加入过量的还原铁粉，将Fe3+还原成Fe2+，得到硫酸亚铁溶液，再制备氢氧化亚铁，原理是将氨气通入硫酸亚铁溶液中，此过程的关键是隔绝空气。就可知各装置的目的，各个措施的目的，就可以顺利的解题。
45． aghdebcf 除去氯气中的氯化氢气体 Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 双氧水将Fe2+氧化成Fe3+，使Fe(SCN)3增多 SCN-发生了反应而不是Fe3+发生反应 排除H2O2分解产生的O2氧化SCN-的可能 H2O2将SCN-氧化成
【分析】实验室用二氧化锰和浓盐酸加热条件下反应制得氯气，氯气经饱和食盐水的洗气、浓硫酸的干燥后，与铁发生反应制取三氯化铁，用碱石灰吸收尾气，据此分析。
【详解】(1)浓硫酸具有吸水性能作氯气的干燥剂、碱石灰具有碱性而吸收氯气、饱和食盐水吸收氯化氢且能抑制氯气溶解，装置排列顺序为气体的制取→洗气→干燥→氯气和铁的反应→尾气处理，所以装置连接顺序为a→g→h→d→e→b→c→f；
(3)①Fe3+和KSCN反应生成络合物硫氰化铁而使溶液呈血红色，离子方程式为Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3；
②双氧水将Fe2+氧化成Fe3+，使Fe(SCN)3增多，溶液血红色加深；
(4)根据①滴加FeCl3溶液无明显变化，说明SCN-发生了反应而不是Fe3+发生反应，滴加稀盐酸和BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明生成了；
根据②另取同物质的量浓度的FeCl3溶液滴加2滴试剂X，溶液变血红，再通入O2，无明显变化，说明O2不能氧化SCN-，所以氧化SCN-的为双氧水。
【点睛】滴加稀盐酸和BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明产生了，是H2O2将SCN-氧化成，为易错点。
46．A
【详解】A．氯气和溴的氧化性都强于铁离子，都能与亚铁离子反应生成氯离子和溴离子，故A正确；
B．接触法制硫酸时，煅烧黄铁矿只能得到二氧化硫，二氧化硫在接触室经催化氧化才能转化为三氧化硫，B不正确；
C．在常温下铁与浓硝酸发生钝化反应，在铁表面生成一层致密的氧化物薄膜并阻止反应继续发生，所以可用铁质容器贮运浓硝酸，C不正确；
D．室温下，铁在浓硫酸中发生钝化，故D错误。
答案为：A。
47．CD
【详解】A．FeS2在沸腾炉中与O2反应生成Fe2O3与SO2，不生成SO3，故A错误；
B．Mg加入FeCl3溶液中，Mg具有较强的还原性，先与Fe3+反应，生成Mg2+和Fe2+，若Mg过量，Mg与Fe2+继续反应生成Mg2+和Fe，但由于反应中FeCl3过量，所以不会生成Fe，故B错误；
C．钢铁在潮湿的空气中，铁和碳、水膜形成原电池，发生电化学腐蚀，故C正确；
D．在钢铁发生吸氧腐蚀时生成氢氧化亚铁，总反应为2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2，然后Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，Fe(OH)3分解即得铁锈：2Fe(OH)3=Fe2O3 nH2O+(3-n)H2O，故所得铁锈的主要成分为Fe2O3 nH2O，D正确。
答案为：CD。
48．A
【详解】A．铝粉与氧化铁发生铝热反应时放出大量的热，因此，生成的铁是液态的，其可以将两段铁轨焊接在一起，故其可用于焊接铁轨，但是铁粉与氧化铝不能发生铝热反应，A错误；
B．溶液中FeSO4被氧化成Fe3+，Fe3+遇到SCN-显红色，B正确；
C．将生铁进一步炼制可以减少含碳量，在使用这种钢材时可以减少电化学腐蚀，这样的钢材更耐腐蚀，C正确；
D．氧化亚铁具有较强的还原性，在空气中受热容易被氧气氧化为稳定的四氧化三铁，D正确；
故选：A。
49．B
【详解】A．因为铁粉能与O2反应，所以可用作食品保存的吸氧剂，A正确；
B．纳米Fe3O4具有磁性，可用作铁磁性材料，B错误；
C．FeCl3与Cu反应生成FeCl2和CuCl2，主要利用其氧化性，C正确；
D．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，具有吸附性，可用于净水，D正确；
故选B。
50．B
【分析】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。
【详解】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-2，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。
51．C
【分析】固体X为黄色，则含有Fe2(SO4)3，溶于水后，要使溶液Z为无色碱性，则一定含有漂白粉，且漂白粉过量，得到深棕色固体混合物Y，则固体Y是Fe(OH)3和Cu(OH)2的混合物，X中一定含有，和中含有其中一种或两种都含，据此解答。
【详解】A.若X含有KI，则会与漂白粉反应生成I2，溶液不为无色，A不正确；
B.由分析可知，不一定含有FeSO4，B不正确；
C.由分析可知， X含有CuCl2，Y含有Fe(OH)3，C正确；
D.酸化后，产生黄绿色气体，为氯气，则发生的发生反应的离子反应方程式为：Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O，此时的Cl-有可能来自于漂白粉氧化FeSO4产生的Cl-，也有可能是漂白粉自身含有的，不能推导出含有CuCl2，D不正确；
故选C。
52． -1 Fe2O3+3CO2Fe+ 3CO2 过量 还原 先加入盐酸，再加入氯化钡溶液，生成白色沉淀，说明含有 90.36%
【分析】黄铁矿(主要成分FeS2)煅烧生成氧化铁和二氧化硫，氧化铁用CO还原得到还原铁粉，用 K2Cr2O7滴定分析法测定还原铁粉纯度；二氧化硫经过一系列步骤生成硫酸，尾气中含有二氧化硫，用氢氧化钠溶液吸收生成NaHSO3，加热后生成Na2S2O5，据此分析解答。
【详解】(1)黄铁矿的主要成分是二硫化亚铁(FeS2)，其中铁元素的化合价是+2价，因此硫元素的化合价为-1价，故答案为：-1；
(2)炉渣的主要成分为Fe2O3，由炉渣制备还原铁粉的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+ 3CO2，故答案为：Fe2O3+3CO2Fe+ 3CO2；
(3) Na2SO3溶液能够与SO2反应生成NaHSO3，欲得到更纯的NaHSO3，反应①应通入过量的SO2气体，故答案为：过量；
(4) Na2S2O5 转化为Na2SO4过程中S元素的化合价升高，被氧化，体现了Na2S2O5的还原性；检验其中含有的方法是首先用盐酸酸化，除去，再加入氯化钡溶液，看有无白色沉淀生成，若生成白色沉淀，证明含有，否则没有，故答案为：还原；先加入盐酸，再加入氯化钡溶液，生成白色沉淀，说明含有；
(5) 称取一定量样品，用过量稀硫酸溶解，用标准K2Cr2O7溶液滴定其中的Fe2+，存在关系式：6Fe～6Fe2+～，滴定过程中消耗的K2Cr2O7 物质的量为0.03000 mol·L-1×0.02510 L=0.000753mol，则样品中含有的铁的物质的量为0.000753mol×6=0.004518mol，样品中铁含量为×100%=90.36%，故答案为：90.36%。
53． AB H2 取少量清液，向其中滴加几滴KSCN溶液，观察溶液颜色是否呈血红色 pH偏低形成HF，导致溶液中F-浓度减小，CaF2沉淀不完全 或 在搅拌下向FeSO4溶液中缓慢加入氨水-NH4HCO3混合溶液，控制溶液pH不大于6.5；静置后过滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤2~3次；取最后一次洗涤后的滤液，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，不出现白色沉淀
【分析】铁泥的主要成份为铁的氧化物，铁泥用H2SO4溶液“酸浸”得到相应硫酸盐溶液，向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉将Fe3+还原为Fe2+；向“还原”后的滤液中加入NH4F使Ca2+转化为CaF2沉淀而除去；然后进行“沉铁”生成FeCO3，将FeCO3沉淀经过系列操作制得α—Fe2O3；据此分析作答。
【详解】(1)A．适当升高酸浸温度，加快酸浸速率，能提高铁元素的浸出率，A选；
B．适当加快搅拌速率，增大铁泥与硫酸溶液的接触，加快酸浸速率，能提高铁元素的浸出率，B选；
C．适当缩短酸浸时间，铁元素的浸出率会降低，C不选；
答案选AB。
(2)为了提高铁元素的浸出率，“酸浸”过程中硫酸溶液要适当过量，故向“酸浸”后的滤液中加入过量的铁粉发生的反应有：Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑，“还原”过程中除生成Fe2+外，还有H2生成；通常用KSCN溶液检验Fe3+，故检验Fe3+是否还原完全的实验操作是：取少量清液，向其中滴加几滴KSCN溶液，观察溶液颜色是否呈血红色，若不呈血红色，则Fe3+还原完全，若溶液呈血红色，则Fe3+没有还原完全，故答案为：H2，取少量清液，向其中滴加几滴KSCN溶液，观察溶液颜色是否呈血红色。
(3)向“还原”后的滤液中加入NH4F溶液，使Ca2+转化为CaF2沉淀，Ksp(CaF2)=c(Ca2+)·c2(F-)，当Ca2+完全沉淀（某离子浓度小于1×10-5mol/L表明该离子沉淀完全）时，溶液中c(F-)至少为mol/L=×10-2mol/L；若溶液的pH偏低，即溶液中H+浓度较大，H+与F-形成弱酸HF，导致溶液中c(F-)减小，CaF2沉淀不完全，故答案为：pH偏低形成HF，导致溶液中F-浓度减小，CaF2沉淀不完全。
(4)①将提纯后的FeSO4溶液与氨水—NH4HCO3混合溶液反应生成FeCO3沉淀，生成FeCO3的化学方程式为FeSO4+NH3·H2O+NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4+H2O[或FeSO4+NH3+NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4]，离子方程式为Fe2+++NH3·H2O=FeCO3↓++H2O（或Fe2+++NH3=FeCO3↓+），答案为：Fe2+++NH3·H2O=FeCO3↓++H2O（或Fe2+++NH3=FeCO3↓+）。
②根据题意Fe(OH)2开始沉淀的pH=6.5，为防止产生Fe(OH)2沉淀，所以将FeSO4溶液与氨水—NH4HCO3混合溶液反应制备FeCO3沉淀的过程中要控制溶液的pH不大于6.5；FeCO3沉淀需“洗涤完全”，所以设计的实验方案中要用盐酸酸化的BaCl2溶液检验最后的洗涤液中不含 ；则设计的实验方案为：在搅拌下向FeSO4溶液中缓慢加入氨水—NH4HCO3混合溶液，控制溶液pH不大于6.5；静置后过滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤2~3次；取最后一次洗涤后的滤液，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，不出现白色沉淀，故答案为：在搅拌下向FeSO4溶液中缓慢加入氨水—NH4HCO3混合溶液，控制溶液pH不大于6.5；静置后过滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤2~3次；取最后一次洗涤后的滤液，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，不出现白色沉淀。
【点睛】本题的易错点是实验方案设计中的细节，需注意两点：(1)控制pH不形成Fe(OH)2沉淀；(2)沉淀洗涤完全的标志。
54．(1)漏斗
(2)BD
(3)防止水解
(4)溶液变为血红色
(5)
(6) 先加盐酸酸化，再加溶液，产生白色沉淀，则是将还原
【分析】废铁屑(含有少量碳和SiO2杂质)加入盐酸，铁粉反应生成氯化亚铁，过滤除去少量碳和SiO2杂质，A(氯化亚铁)加入氧化剂B生成C(氯化铁)，蒸发结晶生成，通入SOCl2生成FeCl3。
【详解】（1）过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。
（2）A(氯化亚铁)加入氧化剂B生成C(氯化铁)，A、C都引入杂质离子，故选BD。
（3）加热促进氯化铁溶液的水解，会生成氢氧化铁，故加入的目的是防止水解。
（4）KSCN溶液遇Fe3+变为红色。
（5）根据已知信息氯化亚砜()熔点-101℃，沸点76℃，易水解，可

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