高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 铁及其化合物精品练习

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3.1铁及其化合物同步练习（困难 ) 人教版（2019）高中化学必修第一册
一、单选题（本大题共10小题，共30.0分）
1. 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有(    )
①氢氧化铁与HI溶液反应的离子方程式为Fe(OH)3+ 3H+= Fe3++ 3H2O
②不可由Fe2O3与水反应得到Fe(OH)3，但能通过化合反应制取Fe(OH)3
③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
④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
⑤Fe与Cl2反应生成FeCl3，推测Fe与I2反应生成FeI3
⑥FeO投入稀H2SO4和稀HNO3中均得到浅绿色溶液
⑦FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板，说明铁比铜金属性强
⑧纯铁易被腐蚀，可以在纯铁中混入碳元素制成“生铁”，以提高其抗腐蚀能力
⑨Na2FeO4有强氧化性，还原产物又易水解成胶体，是自来水理想的消毒剂和净水剂
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
2. 向FeCl3、CuCl2的混合液中加入一定量的铁粉，充分反应后仍有固体存在。则下列判断正确的是
A. 加入KSCN溶液一定不变红色 B. 溶液中不一定含有Fe2+     
C. 溶液中一定含有Cu2+ D. 剩余固体中不一定含有Cu
3. 某溶液中有Fe2+、NH4+、Al3+、Fe3+等四种离子，若向其中加入过量的NaOH溶液，微热并搅拌，再加入过量的盐酸，溶液中离子数目维持不变的阳离子是(    )
A. Fe2+ B. NH4+ C. Al3+ D. Fe3+
4. 某固体混合物X可能含有Cu、Fe、Fe2O3、Ca(OH)2和Na2CO3中的几种。为确定其组成，某同学进行了如下实验：

已知：向溶液B中滴加KSCN溶液，未出现血红色。
下列推断正确的是
A. 固体混合物X中一定含Ca(OH)2和Na2CO3
B. 固体混合物X中若含Cu，则一定还含Fe2O3
C. 气体B一定是纯净物
D. 溶液B中一定含2种金属阳离子
5. 下列根据实验操作和现象所得出的结论合理的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A．
将硫酸酸化的H2O2滴入Fe(NO3)2溶液
溶液变黄色
H2O2的氧化性比Fe3+强
B．
向盛有FeSO4溶液的试管中滴入氯水，然后滴入KSCN溶液
滴入KSCN后溶液变为红色
原Fe SO4溶液已被空气中O2氧化变质
C．
将灼热的铜丝伸入盛有无水乙醇的试管中
有刺激性气味产生
乙醇发生取代反应
D．
将NaAlO2溶液加入NaHCO3溶液中
有白色沉淀生成
A1O2 −结合H+能力比CO32 −强
A. A B. B C. C D. D
6. 为将含有的FeCl3、FeCl2、CuCl2的废液中的Cu2+还原回收，某同学在含有ag铁粉的容器中加入废液，探究了加入废液体积与完全反应后体系中固体质量的关系，部分实验数据如下表所示。已知：废液中c(Cu2+)=0.7 mol·Lˉ1；废液体积大于0.5L，充分反应后才能检测出Cu2+。

下列说法不正确的是(    )
A. 当铁粉与0.25L废液反应完全后，固体成分为Fe与Cu
B. 当铁粉与1L废液反应完全后，再加入废液时发生的离子反应为Fe +2Fe3+=3Fe2+
C. 废液中c(Fe3+)=0.2 mol·Lˉ1
D. 要将1L废液中的Cu2+全部还原，则至少需要铁粉44.8g
7. 已知：Cu2O+H2SO4 =Cu+CuSO4+H2O。某红色粉末样品可能含有Fe2O3和Cu2O中的一种或两种，为探究其组成，取少量样品加入过量稀硫酸。下列有关说法正确的是(    )
A. 若固体全部溶解，则发生的离子反应只有Fe2O3+6H+ =2Fe3++3H2O
B. 若固体部分溶解，则样品中一定含有Cu2O，一定不含有Fe2O3
C. 若固体全部溶解，再滴加KSCN溶液，溶液不变红色，则样品中n(Fe2O3)∶n(Cu2O)=2∶1
D. 另取a g样品在空气中充分加热至质量不再变化，称其质量为b g(b>a)，则混合物中Cu2O的质量分数为在空气中加热生成CuO)
8. 在由Fe、FeO和Fe2O3组成的混合物中加入100 mL 2 mol/ L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，并放出448 mL气体(标准状况)，此时溶液中无Fe3+离子，则下列判断正确的是
A. 混合物中三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1︰1︰3
B. 反应后所得溶液中的Fe2+与Cl−的物质的量浓度之比为1︰3
C. 混合物中，FeO的物质的量无法确定，但Fe比Fe2O3的物质的量多
D. 混合物中，Fe2O3的物质的量无法确定，但Fe比FeO的物质的量多
9. 下列对与颜色有关的化学过程的解释正确的是(     )
实验
反应现象或事实
解释
①
金属钠在空气燃烧，火焰呈黄色
生成的Na2O2为淡黄色固体
②
铁丝在Cl2中燃烧有红棕色的烟
生成的FeCl3为红棕色固体
③
同一种粘土烧制的砖有红色和青色
铁元素化合价不同
④
铝热剂溶于足量盐酸，再加KSCN溶液，溶液没出现红色
铝热剂中一定不含三价铁
A. ①②③④ B. ①②④ C. ②③ D. ③④
10. 用0.1 mol·L−1NaOH溶液滴定25 mL 0.02 mol·L−1FeSO4溶液(含少量硫酸)，实验现象、pH随时间的变化曲线如下(Ksp[Fe(OH)2]=8×10−16)。

(现象：b～c段，溶液呈黄色；c～d段，大量灰绿色沉淀)
下列叙述错误的是
A. b～c段溶液呈黄色的原因是：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
B. 理论上，Fe2+开始沉淀的pH≈7.3
C. 根据上图，在d点溶液中Fe2+、Fe3+基本沉淀完全
D. d～e段，发生的主要反应为H++OH−=H2O
二、填空题（本大题共4小题，共32.0分）
11. (1)铁在人体内以Fe2+和Fe3+的形式存在.正二价铁离子易被吸收，给贫血者补充铁时，应给予含Fe2+的亚铁盐，如补铁剂中含有维生素C，可使食物中的Fe3+还原成Fe2+，有利于人体吸收。设计实验验证补铁剂中维生素C的还原性，要求写出实验所用的试剂：____________；
(2)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。请写出反应的离子方程式_____________。
(3)向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液，其现象是________________________________________
写出变化过程中的一个氧化还原反应的化学方程式________________________________________。
(4)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时，往往在加入稀硫酸的同时还需要加入还原Fe粉或铁钉；理由是________________________________________(用离子方程式表示)
(5)下面是制备Fe(OH)2白色沉淀的一种方案：在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。

①分别在试管Ⅰ里和试管Ⅱ里加入合适的试剂
②为了制得Fe(OH)2白色沉淀，其操作步骤为_______________________________________________________
写出试管Ⅱ中的离子反应方程式：______________________
③这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色。
12. (1)取少量Fe2O3粉末(红棕色)加入适量盐酸，所发生反应的化学方程式为_____________，反应后得到的溶液呈______色。用此溶液进行以下实验：
(2)取少量溶液置于试管中，滴入NaOH溶液，可观察到有红褐色沉淀生成，反应的离子方程式为_______________________。
(3)另取少量原溶液于试管中，滴入KSCN溶液，则溶液呈______色，离子方程式为____________________________。
(4)另取少量原溶液于试管中加入足量的铁粉，溶液变为浅绿色，取浅绿色溶液于试管中，加入NaOH溶液得到白色沉淀，露置在空气中所观察到的现象为_______________________________，产生该现象的化学方程式为________________________________。
13. 下图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6 mol/L的稀硫酸，其他试剂任选。



请回答下列问题：
(1)B装置中盛有一定量的NaOH溶液，A装置中应预先加入的试剂是_______，A装置中发生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)简述制取Fe(OH)2的操作过程：_________________________________。
(4)实验完毕，拔去B装置中的橡胶塞，进入一部分空气，此时B装置中发生反应的化学方程式为_________________。
(5)在下图中，装置__________(填序号)能长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀。

14. 利用下图可以从不同角度研究含氮物质性质及其转化关系。图中甲∼辛均含氮元素。回答下列问题：

(1)下列给出的图中物质之间的转化可以一步实现的是________。
a.甲→丁
b.乙→丁
c.丁→戊
d.戊→丙
(2)下列说法正确的是________。
a.丙和丁在一定条件下都能生成戊，属于酸性氧化物
b.“甲→乙→丙→丁→戊”就是工业制戊的转化过程
c.己和辛在一定条件下都可与固体NaOH作用生成乙，其生成乙的原理相同
d.如果庚和辛为同种物质，则可由乙和戊反应制得
(3)氯碱工业生产中常用乙检查氯气管道是否泄漏，其现象为________。已知反应过程中还有甲生成，该反应的化学方程式为________。
(4)已知铁与过量戊的溶液反应，其反应的化学方程式为：Fe+戊→丙+丁+庚+H2O(方程式未配平)。若产物中丙和丁的物质的量之比为1:3，则铁与戊的物质的量之比为________。若检验庚中铁元素的价态，可选用的试剂为________，反应的离子方程式为________。
三、实验题（本大题共2小题，共20.0分）
15. 某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题：
Ⅰ.(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol/L的溶液．在FeCl2液中需加入少量铁属，其目的是________。
(2)甲组同学取2ml 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)丙组同学取10 mL0.1mol/L KI溶液，加入6mL 0.1mol/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1mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层呈紫色；
②第二只试管中加入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)。
(4)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______。
Ⅱ.欲制备NaClO强碱性饱和溶液：
①将20 mL NaOH溶液加入仪器b中，冷水浴冷却，通入Cl2，搅拌，直至溶液变为黄绿色且有少量白色晶体析出为止(装置如下图所示)。

②将所得饱和NaClO倒入烧杯并置于冷水浴中，分几次加入20 g NaOH固体并不断搅拌，过滤，得NaClO强碱性饱和溶液。
(1)甲装置中a管的作用是_____________________________________________。
(2)写出甲装置中反应的化学方程式_____________________________________。
(3)写出乙装置中生成NaClO的离子方程式_____________________________________。
(4)石灰乳的作用是___________________________________________________。
16. 化学研究主要用的是实验方法，所以学习化学离不开实验。请回答：
(1)在试管里注入少量新制备的FeSO4溶液，用胶头滴管吸取NaOH溶液，将滴管尖端插入试管里溶液底部，慢慢挤出NaOH溶液，可以观察到试管中产生白色絮状沉淀，发生反应的离子方程式是____________________。生成的沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，发生反应的化学方程式为____________________________。
(2)实验室在保存含Fe2+的溶液时，经常向其中加入铁粉，其目的是__________。为了检验该溶液是否变质，应采用的实验操作及现象是_________________________。
(3)除去铁粉中混有的铝粉应选用的试剂为______________，发生反应的离子方程式为_________________________。
四、推断题（本大题共1小题，共10.0分）
17. 已知有以下物质相互转化

试回答：(1)写出物质的化学式：B________________D_____________。
(2)鉴别G溶液中阳离子的方法是_____________________________________________
(3)向B中加入C溶液的现象是___________________________________________________________
(4)写出由E转变成F的化学方程式______________________________________
(5)向B中加入氯水的离子方程式是____________________________________
(6)A与水蒸气反应的化学方程式为_____________________________________
五、计算题（本大题共1小题，共8.0分）
18. 现有一份部分被腐蚀的铁样品(杂质为某种铁的氧化物)6.08g，向其中加入 c mol⋅L−1 的稀硝酸溶液 300mL，样品和硝酸恰好完全反应，并产生标况下 VmLNO.将所得溶液平均 分为两份，向第一份溶液中加入足量氢氧化钠溶液，过滤、洗涤、灼烧，得到 4.00g 红棕色 固体；向第二份溶液中通入标况下 336mL 的 Cl2，恰好完全反应(不考虑氯气的溶解)。试 计算：
(1)样品中铁元素的质量为______g。
(2)样品加入硝酸后所得溶液中含有的 n(Fe2+)：n(Fe3+)=______。
(3)NO 的体积 V=______mL。
(4)硝酸溶液的浓度 c=______mol⋅L−1。
答案和解析
1.【答案】B

【解析】
【分析】
本题考查铁及其铁的化合物的性质，难度中等，掌握相关知识为解题关键。
【解答】
①氢氧化铁与HI溶液反应的离子方程式为：2Fe(OH)3+6H++2I−=2Fe2++I2+6H2O，故错误；
②不可由Fe2O3与水反应得到Fe(OH)3，但能通过Fe(OH)2和水和氧气发生化合反应制取Fe(OH)3，故正确；
③制备氢氧化亚铁时不能进行搅拌，白色的是氢氧化亚铁易被氧化，搅拌氢氧化亚铁会与空气中的氧气反应生成红棕色的沉淀氢氧化铁，故错误；
④配制氯化铁溶液时，将氯化铁溶解在较浓的盐酸中，抑制铁离子的水解，再加水稀释，故正确；
⑤Fe与Cl2反应生成FeCl3，I2的氧化性弱于Cl2，Fe与I2反应生成FeI2，故错误；
⑥HNO3具有氧化性，亚铁离子易被硝酸氧化，则FeO投入稀HNO3中均得到黄色溶液，故错误；
⑦FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板发生的反应为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，说明铁离子的氧化性比铜离子强，故错误；
⑧纯铁中加入碳后会更容易形成铁碳原电池，发生吸氧腐蚀，所以会降低其抗腐蚀能力，故错误；
⑨Na2FeO4有强氧化性，还原产物又易水解成胶体，是自来水理想的消毒剂和净水剂，故正确；
综上可知，正确的有3个，故B正确。
故选B。  
2.【答案】A

【解析】
【分析】
本题以Fe、Cu及其化合物之间的反应为载体考查方程式的计算，明确物质反应先后顺序是解本题关键，根据固体成分结合离子反应先后顺序讨论分析解答，题目难度中等。
【解答】
向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉，Fe先和FeCl3反应生成FeCl2，当FeCl3完全反应后还有Fe，Fe再和CuCl2发生置换反应生成Cu，Cu和Fe3+发生氧化还原反应，
充分反应后仍有固体剩余；
如果剩余固体是Fe和Cu，则溶液中存在的溶质只有FeCl2；
如果固体成分是Cu，则溶液中的溶质是FeCl2或FeCl2和CuCl2；
A.溶液中的溶质为FeCl2或FeCl2和CuCl2，没有铁离子，所以加入KSCN溶液一定不变红色，故A正确；
B.根据以上分析知，溶液中溶质为FeCl2或FeCl2和CuCl2，所以溶液中一定含有Fe2+，故B错误；
C.通过以上分析知，溶液中溶质为FeCl2或FeCl2和CuCl2，所以溶液中不一定含有Cu2+，故C错误；
D.根据以上分析知，固体中成分为Cu或Cu和Fe，所以一定含有Cu，故D错误。
故选A。  
3.【答案】C

【解析】
【分析】
本题考查离子之间的反应，明确阳离子与碱反应后的生成物的性质及生成物与酸的反应是解答本题的关键，注意亚铁离子易被氧化是学生解答中容易忽略的地方。
【解答】
混合溶液中加入过量的NaOH并加热时，反应生成氨气逸出，并同时生成Fe(OH)2、Fe(OH)3沉淀和NaAlO2，Fe(OH)2沉淀在空气中不稳定，迅速氧化生成Fe(OH)3，再向混合物中加入过量盐酸，则Fe(OH)3和NaAlO2与过量酸作用分别生成FeCl3、AlCl3，所以溶液中NH4+浓度减小，Fe2+浓度减小，Fe3+浓度增大，由于加入氢氧化钠，所以Na+浓度增大，则几乎不变的阳离子是Al3+，故C正确。
故选C。  
4.【答案】B

【解析】
【分析】
本题考查常见元素化合物的性质，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，正确推断物质的种类是解本题的关键，难度中等。
【解答】
混合物X加足量水溶解得到滤渣A和滤液A，能溶于水的物质只有Ca(OH)2和Na2CO3，且如果二者都有会生成碳酸钙沉淀；滤液A中通入少量二氧化碳得到悬浊液，说明滤液A中有Ca(OH)2，但由于Ca(OH)2可能过量，所以无法确定是否含有Na2CO3；滤渣A中加足量盐酸生成气体B和溶液B，气体B可能是盐酸和碳酸钙反应生成的CO2，也可能是铁与盐酸反应生成的H2，也可能是二者都有；向溶液B中滴加KSCN溶液，未出现血红色，说明溶液B中不含Fe3+，有两种可能：一是原固体中不含Fe2O3，则由于加盐酸没有固体剩余，也一定不含Cu；二是原固体中含Fe2O3，加盐酸溶解后生成Fe3+，Fe3+与Cu单质反应生成Cu2+和Fe2+；再结合选项分析作答。
A.结合分析可知原固体中一定含Ca(OH)2，但由于无法确定气体B的成分，所以无法确定是否含Na2CO3，故A错误；
B.根据分析可知若X中有Cu，由于加盐酸没有固体剩余，则一定有Fe2O3产生Fe3+，和Cu反应使其溶解，故B正确；
C.根据分析可知气体B不一定是纯净物，故C错误；
D.结合分析，当固体中有Cu、Fe2O3、Fe、Ca(OH)2和Na2CO3时，溶液B中的金属阳离子有Ca2+、Fe2+、Cu2+；当固体中只有Ca(OH)2和Na2CO3时，溶液B中的金属阳离子有只有Ca2+；当固体中有Fe、Ca(OH)2和Na2CO3时，溶液B中的金属阳离子有Ca2+、Fe2+，当固体中有Fe、Ca(OH)2时，溶液B中的金属阳离子有Fe2+，故D错误。
  
5.【答案】D

【解析】
【分析】
本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，把握物质的性质、反应与现象、离子检验、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实验的评价性分析，题目难度不大。
【解答】
A.酸性条件下，亚铁离子、硝酸根离子发生氧化还原反应，由现象不能判断Fe3+、H2O2的氧化性，故A错误；
B.先加氯水可氧化亚铁离子，不能确定原溶液中是否含铁离子，则判断变质时试剂的顺序不合理，故B错误；
C.CuO可氧化乙醇生成乙醛，为氧化反应，故C错误；
D.偏铝酸根离子结合H+促进碳酸氢根离子的电离，生成氢氧化铝沉淀，则AlO2−结合H+能力比CO32−强，故D正确；
故选：D。  
6.【答案】B

【解析】
【分析】
本题考查混合溶液的计算，注意分析反应物的用量，正确判断随着废液体积增大，固体成分的变化是解题关键，题目难度较大。
【解答】
由题中数据可知，当废液体积小于等于0.5L时，固体质量不变，说明溶液中发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+，Fe+Cu2+=Fe2++Cu，且Fe3+消耗的铁的质量等于Fe与Cu2+反应固体增加的质量，设溶液体积为VL，则有56g/mol×VL×c(Fe3+)×12=(0.7V×8)g，解得c(Fe3+)=0.2mol/L；结合表格中数据分析可知，当废液体积等于4L时，ag铁粉与废液中的Fe3+恰好反应，固体质量为0，a=(0.2mol/L×4L)×12×56g/mol=22.4g。
A.由题所给数据可知，当废液体积为0.25L时，固体质量不变，说明溶液中发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu，Fe过量，则所得固体成分为Fe与Cu，故A正确；
B.1L废液中n(Fe3+)为0.2mol，n(Cu2+)为0.7mol，Fe3+完全反应消耗0.1mol Fe，余下0.3mol Fe与Cu2+完全反应，得到0.3mol Cu，再加入废液时，Cu与废液中Fe3+反应，反应的离子方程式为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，故B错误；
C.由以上分析可知，废液中c(Fe3+)=0.2mol·L−1，故C正确；
D.1L废液中n(Fe3+)为0.2mol，n(Cu2+)为0.7mol， Fe3+完全反应消耗0.1mol Fe，Cu2+完全反应消耗0.7mol Fe，共消耗0.8mol Fe，质量为44.8g，故D正确。
故选B。  
7.【答案】D

【解析】
【分析】
本题考查性质实验方案的设计以及含量的测定，为高考常见题型，题目难度较大，明确实验原理、操作步骤为解答关键，注意熟练掌握常见元素及其化合物性质，试题有利于提高学生的分析、理解能力及化学实验能力。
【解答】
A.固体全部溶解，若固体是Fe2O3和Cu2O的混合物，放入足量稀硫酸中会有Cu生成，Cu恰好能将Fe3+还原为Fe2+，故A错误；
B.固体若是Fe2O3和Cu2O的混合物，放入足量稀硫酸中会有Cu生成，Cu能将Fe3+还原为Fe2+，可能剩余铜，故B错误；
C.若固体全部溶解，再滴加KSCN溶液，溶液不变红色，因为Cu2O溶于硫酸生成Cu和CuSO4，而H2SO4不能溶解Cu，所以混合物中必须有Fe2O3存在，使其生成的Fe3+溶解产生的Cu，反应的有关离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，说明样品中 n(Fe2O3)：n(Cu2O)为 1：1，故C错误；
D.在空气中加热，氧化亚铜被氧化为氧化铜，氧化铁不变，则质量变化是Cu2O发生反应带来的，据此可由差量法确定其质量，
Cu2O    ∼   2CuOΔm
144g                    16g
m(Cu2O)             (b−a)g
，
故混合物中Cu2O的质量分数为：，故D正确。
  
8.【答案】C

【解析】
【分析】
本题考查混合物的计算，题目难度中等，做题时注意反应的现象，根据恰好使混合物完全溶解，并放出448mL气体(标准状况)，此时溶液中无Fe3+离子进行判断。
【解答】
混合物恰好完全溶解，且无Fe3+，故溶液中溶质为FeCl2，n(HCl)=0.2mol，n(H2)=0.02mol，n(Fe2+)=0.1mol，由铁与酸反应生成氢气及反应2Fe3++Fe=3Fe2+知Fe比Fe2O3的物质的量多，但FeO的物质的量无法确定。
A.根据以上分析知Fe比Fe2O3的物质的量多，但FeO的物质的量无法确定，故无法确定混合物里三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比，故A错误；
B.反应后所得溶液为FeCl2溶液，阳离子与阴离子的物质的量之比为1：2，故B错误；
C.混合物恰好完全溶解，且无Fe3+，故溶液中溶质为FeCl2，由铁与酸反应生成氢气及反应2Fe3++Fe=3Fe2+知Fe比Fe2O3的物质的量多，但FeO的物质的量无法确定，故C正确；
D.FeO的物质的量无法确定，不能确定Fe与FeO的物质的量的关系，故D错误。
故选C。
  
9.【答案】C

【解析】
【分析】
本题考查了钠的性质、铁的性质及其含铁化合物，难度中等，注意基础知识的掌握。
【解答】
①金属钠在空气中燃烧的火焰呈黄色，是因为金属钠的焰色反应现象为火焰呈黄色，故①错误；
②铁丝在Cl2中燃烧生成的红棕色烟，就是FeCl3固体小颗粒，故②正确；
③红砖中铁元素主要以Fe2O3存在，而青砖中铁元素主要以FeO或Fe3O4形式存在，故③正确；
D.即使有氧化铁溶于足量盐酸，所得Fe3+也可能被金属Al全部还原为Fe2+，故④错误；
综上可知，②③正确，故C正确。
故选C。  
10.【答案】D

【解析】
【分析】
本题是对亚铁离子、铁离子和难溶物的溶度积的知识的考查，是中学化学的重要知识点，难度一般。关键是掌握图像的含义，侧重知识的综合能力考查。
【解答】
A.依据图像可知，b～c段溶液呈黄色的原因是亚铁离子变成铁离子，所以方程式是：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，故A正确；
B.理论上，依据Ksp[Fe(OH)2]=8×10−16可得，当Fe2+浓度是0.02mol·L−1时，溶液的pH≈7.3，所以开始沉淀的pH≈7.3，故B正确；
C.根据上图和c～d段大量灰绿色沉淀可得，在d点溶液中Fe2+、Fe3+基本沉淀完全，故C正确；
D.依据图像在d～e段，是硫酸钠溶液和氢氧化钠溶液的混合，不发生反应，故D错误。
故选D。  
11.【答案】(1)氯化铁溶液和硫氰酸钾溶液；
(2)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；
(3)先出现白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，逐渐变为红褐色；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；
(4)2Fe3+Fe=3Fe2+；
(5)在试管Ⅰ中加入稀硫酸和铁屑，在试管Ⅱ中加入NaOH溶液，打开止水夹，塞紧塞子后检验试管Ⅱ出口处排出的H2的纯度，当排出的H2已经纯净时再夹紧止水夹； Fe2++2OH−=Fe(OH)2。

【解析】
【分析】
本题考查了铁及其化合物的性质，涉及的内容较多，注意分析题中提供的信息，根据所学知识写成反应的方程式，本题难度中等。
【解答】
(1)维生素C可使食物中的Fe3+还原成Fe2+，则可用氯化铁溶液和硫氰酸钾溶液验证补铁剂中维生素C的还原性，故答案为：氯化铁溶液和硫氰酸钾溶液；
(2)FeCl3溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁，反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，故答案为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；
(3)向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液，先生成白色的氢氧化亚铁沉淀，然后被氧化为红褐色的氢氧化铁沉淀，现象为先出现白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，逐渐变为红褐色；变化过程中的氧化还原反应的化学方程式为4 Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案为：先出现白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，逐渐变为红褐色；4 Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；
(4)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时，往往在加入稀硫酸的同时还需要加入还原Fe粉或铁钉，防止亚铁离子被氧化为三价铁离子，离子方程式为2Fe3+Fe=3Fe2+，故答案为：2Fe3+Fe=3Fe2+；
(5)在试管Ⅰ中加入稀硫酸和铁屑，在试管Ⅱ中加入NaOH溶液，打开止水夹，塞紧塞子后检验试管Ⅱ出口处排出的H2的纯度，当排出的H2已经纯净时再夹紧止水夹，即可制得Fe(OH)2沉淀，试管Ⅱ中的离子反应方程式为：Fe2++2OH−=Fe(OH)2，故答案为：在试管Ⅰ中加入稀硫酸和铁屑，在试管Ⅱ中加入NaOH溶液，打开止水夹，塞紧塞子后检验试管Ⅱ出口处排出的H2的纯度，当排出的H2已经纯净时再夹紧止水夹； Fe2++2OH−=Fe(OH)2。  
12.【答案】(1)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；黄(棕黄)
(2)Fe3++3OH−=Fe(OH)3↓
(3)(血)红色；Fe3++3SCN−=Fe(SCN)3
(4)白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色；
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

【解析】
【分析】
本题主要考察铁及其化合物的性质，把握物质的性质、发生的反应为解答的关键。
【解答】
(1)Fe2O3与HCl反应的化学方程式为：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，溶液中生成了FeCl3，所以溶液呈黄色或棕黄色，
故答案为：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；黄(棕黄)；
(2)Fe3+与OH−反应生成红褐色的Fe(OH)3沉淀，离子方程式为Fe3++3OH−=Fe(OH)3↓，
故答案为：Fe3++3OH−=Fe(OH)3↓；
(3)Fe3+与SCN−能结合生成一种红色的物质Fe(SCN)3，所以溶液显红色或血红色，对应的离子方程式为Fe3++3SCN−= Fe(SCN)3，
故答案为：(血)红色；Fe3++3SCN−=Fe(SCN)3；
(4)往FeCl3溶液中加入Fe粉，Fe3+与Fe发生氧化还原反应，生成Fe2+，溶液呈浅绿色，对应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+。加入NaOH溶液得到白色沉淀Fe(OH)2， Fe(OH)2在空气中容易被氧化为Fe(OH)3，所以实验现象为：白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色；该反应的化学方程式为：4 Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3，
故答案为：白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色；
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
  
13.【答案】(1)铁屑；Fe+2H+=Fe2++H2↑
(2)打开
(3)A装置中反应一段时间后，关闭活塞a，使FeSO4溶液压入B装置中进行反应
(4)4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
(5)①②④


【解析】
【分析】
本题是对实验中Fe(OH)2的制备和性质知识的考查，是中学化学实验中重要的化学实验，难度不大。涉及实验的外部条件对实验的影响、实验原理、实验的操作、实验现象的有关知识。本题的关键是保证实验应在无氧气存在的条件下进行的操作。
【解答】
制取氢氧化亚铁使用的试剂是硫酸亚铁和氢氧化钠溶液，但是一定要注意隔绝氧气，所以B装置中是氢氧化钠溶液，A是产生硫酸亚铁的装置，要保证其进入B中，要借助氢气产生的压力，根据实验试剂以及原理来回答分析即可。
(1)B中盛一定量的NaOH溶液，则A中必须提供亚铁离子，所以圆底烧瓶应预先加入的试剂是铁粉，分液漏斗中是稀硫酸，A中反应的离子方程式是Fe+2H+=Fe2++H2↑，
故答案为：铁屑；Fe+2H+=Fe2++H2↑；  
(2)为防止生成的氢氧化亚铁被氧化，则需要利用稀硫酸和铁反应产生的氢气排尽装置中的空气，如果不打开活塞E，会造成安全事故，所以要打开活塞E，使生成的气体进入装置B和C，一方面能除去A和B装置中的空气，另一方面能防止安全事故的发生，
故答案为：打开；
(3)铁和硫酸反应有氢气生成，A装置中反应一段时间后，关闭活塞E，导致A装置中氢气量增大，使FeSO4溶液被压入B瓶中进行反应生成氢氧化亚铁，
故答案为：A装置中反应一段时间后，关闭活塞E，使FeSO4溶液压入B瓶中进行反应；   
(4)氢氧化亚铁不稳定，容易被空气中的氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁，反应方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，
故答案为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；
(5)依据上面的条件，则下列是装置中只有③不能排除空气的干扰，其中①②是利用产生的氢气把装置中的空气赶出，④是利用苯把空气和液体分开，所以①②④能满足题意，
故答案为：①②④。  
14.【答案】(1)cd；
(2)bd；
(3)有白烟生成；8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl；
(4)1:5；KSCN溶液；Fe3++SCN− =Fe(SCN)3

【解析】
【分析】
本题主要考查氮及其化合物的转化、铁及其化合物的性质以及氧化还原反应的配平，注意结合相应的物质的性质进行分析解答。
【解答】
由物质类别和化合价图可知甲是氮气、乙是氨气、丙是NO、丁是NO2、戊是硝酸，己是一水合氨、庚是硝酸盐、辛是铵盐，据此解答。
(1)a.氮气和氧气反应只能反应生成NO，不能生成NO2，故a错误；
b.氨气催化氧化只能生成NO，不能生成NO2，故b错误；
c.NO2与水反应可以生成硝酸和NO，故c正确；
d.稀硝酸作强氧化剂，还原产物一般是NO，故d正确。
故答案为：cd；
(2)a.NO和NO2在有氧气参与的条件下都能与水反应生成硝酸，但其均不是硝酸的酸酐，不属于酸性氧化物，故a错误；
b.“N2→NH3→NO→NO2→HNO3”就是工业制硝酸的转化过程，故b正确；
c.一水合氨与氢氧化钠作用制备氨气是促进一水合氨的分解，铵盐与氢氧化钠制备氨气是强碱制弱碱，反应原理不相同，故c错误；
d.如果铵盐和硝酸盐为同种物质，那就是硝酸铵，硝酸铵可由氨气与硝酸反应制得，故d正确；
故答案为：bd；
(3)氨气与氯气反应可以生成氯化铵和氮气，现象是有白烟生成；反应的化学方程式为：8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl；故答案为：有白烟生成；8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl；
(4)铁和过量的硝酸反应生成硝酸铁、NO、NO2和水，且NO和NO2的物质的之比为1:3，根据得失电子守恒可得反应的化学方程式为：2Fe+10HNO3=2Fe(NO)3+NO+3NO2+5H2O，则铁和硝酸的物质的量之比为：1:5；检验Fe3+可选用KSCN溶液；反应的离子方程式为：Fe3++SCN− =Fe(SCN)3；故答案为：1:5；KSCN溶液；Fe3++SCN− =Fe(SCN)3。  
15.【答案】Ⅰ.(1)防止Fe2+被氧化   
(2)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl−   
(3)Fe2+； Fe3+  
(4)H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O；Fe3+催化H2O2分解产生O2   
Ⅱ.(1)平衡压强，使漏斗内的液体能顺利滴下
(2)2KMnO4+16HCl=2KCl+MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(3)Cl2 + 2OH− = Cl− + ClO− + H2O
(4)除去未反应的氯气，防止氯气污染空气


【解析】
【分析】
Ⅰ.本题考查了实验探究Fe2+、Fe3+的性质，铁的化合物性质、主要是溶液配制、离子方程式书写、离子检验、盐类水解等知识点，注意题干信息的分析判断。
Ⅱ.本题考查物质的制备，学生对题干的分析理解能力、分析图表的能力，能够准确提取到有用信息，利用信息解决有关问题。主要考查知识点还有：仪器的使用原理、尾气处理、化学反应原理等知识，学生要善于捕捉题干信息，准确基本的实验知识，尤其是每步化学反应的原理。
【解答】
ⅰ.(1)铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是防止防止Fe2+被氧化。
故答案为：防止Fe2+被氧化；
(2)氯气具有氧化性能氧化氯化亚铁为氯化铁，反应的离子方程式为：Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl−。
故答案为：Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl−；
(3)加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀是亚铁离子的检验特征反应现象，实验②检验的离子是Fe2+，①第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色说明生成I2，碘离子被铁离子氧化为碘单质，反应的离子方程式为：2I−+2Fe3+=2Fe2++I2，③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明溶液中仍含有Fe3+，实验①和③说明：在I−过量的情况下，溶液中仍含有Fe3+，
故答案为：Fe2+；Fe3+；
(4)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，说明过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。铁离子对过氧化氢分解起到催化剂作用，产生气泡的原因是铁离子做过氧化氢分解的催化剂分解生成氧气。
故答案为：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O；Fe3+催化H2O2分解产生O2。
Ⅱ.(1)甲装置中高锰酸钾与浓盐酸发生氧化还原反应生成Cl2，易造成压强不平衡，利用a管可平衡压强，使漏斗内的液体能顺利滴下，
故答案为：平衡压强，使漏斗内的液体能顺利滴下；
(2)甲装置中用高锰酸钾固体粉末与浓盐酸发生反应可以制取Cl2，KMnO4中的锰元素化合价由+7降低为+2，盐酸中的氯元素由−1升高到0价；根据电子转移守恒和质量守恒配平反应的化学方程式为：2KMnO4+16HCl=2KCl+MnCl2+5Cl2↑+8H2O，
故答案为：2KMnO4+16HCl=2KCl+MnCl2+5Cl2↑+8H2O；
(3)Cl2与NaOH反应生成次氯酸钠、氯化钠和水，反应的离子方程式为；Cl2 + 2OH− = Cl− + ClO− + H2O
故答案为：Cl2 + 2OH− = Cl− + ClO− + H2O；
(4)氯气有毒，污染空气，不能直接排空；石灰乳显碱性除去未反应Cl2：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O，防止Cl2污染空气，
故答案为：除去未反应的氯气，防止氯气污染空气。  
16.【答案】(1)Fe2++2OH−=Fe(OH)2↓；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(2)防止Fe2+被空气中的氧气氧化；取少量溶液于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液变为红色，说明原溶液已变质
(3)NaOH溶液；2Al+2OH−+2H2O=2AlO 2−+3H2↑

【解析】
【分析】
本题考查了铁以及化合物的性质、次氯酸和二氧化硫的漂白性，侧重考查学生的分析能力和实验能力，注意把握物质的性质以及反应现象的探究，正确书写有关化学方程式、离子方程式是解题的关键。
【解答】
(1)在试管里注入少量新制备的FeSO4溶液，用胶头滴管吸取NaOH溶液，将滴管尖端插入试管里溶液底部，慢慢挤出NaOH溶液，可以观察到试管中产生白色絮状沉淀，是因为硫酸亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁和水，方程式：FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4，离子方程式为：Fe2++2OH−=Fe(OH)2↓。生成的沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，是因为氢氧化亚铁不稳定，容易被氧气氧化生成氢氧化铁，方程式：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，
故答案为：Fe2++2OH−=Fe(OH)2↓；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；
(2)亚铁离子易被氧化，Fe为还原剂，可防止Fe2+被空气中的氧气氧化，发生的离子反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+，检验Fe3+通常加入KSCN溶液，溶液变为红色，
故答案为：防止Fe2+被空气中的氧气氧化；取少量溶液于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液变为红色，说明原溶液已变质；
(3)因铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠、水、氢气，而铁与NaOH溶液不反应，所以可以用NaOH溶液除去铁粉中混有的铝粉，其离子方程式为：2Al+2OH−+2H2O=2AlO 2−+3H2↑，
故答案为：NaOH溶液；2Al+2OH−+2H2O=2AlO 2−+3H2↑。  
17.【答案】(1)FeCl2；KCl；    
(2)取少量G于试管中，加入KSCN溶液，若溶液变红，说明G中有Fe3+；
(3)先生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；
(4)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；
(5)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl−；
(6)3Fe+4H2O(g)=高温Fe3O4+4H2。

【解析】
【分析】
本题主要考查了铁及其化合物的性质，熟练掌握不同价态的铁之间的转化关系是解题关键，难度一般。
【解答】
整个转化关系中解题的关键是沉淀颜色的转化，根据颜色可以判断E是氢氧化亚铁，F是氢氧化铁，G是氯化铁，B是氯化亚铁，A是铁，再根据焰色反应是紫色，可判断D中有钾离子，则C是氢氧化钾，D是氯化钾，H是氯化银。
(1)根据以上分析，B是FeCl2，D是KCl；
故答案为：FeCl2；KCl；    
(2)G中的阳离子是三价铁离子，检验三价铁离子用硫氰化钾；
故答案为：取少量G于试管中，加入KSCN溶液，若溶液变红，说明G中有Fe3+；
(3)向氯化亚铁中加入氢氧化钾先生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为氢氧化铁红褐色沉淀；
故答案为：先生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；
(4)由E转变成F的化学方程式4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；
故答案为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；
(5)氯水中的氯气可把二价铁氧化为三价，故答案为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl−；
(6)铁和水蒸气反应的方程式3Fe+4H2O(g)=高温Fe3O4+4H2；
故答案为：3Fe+4H2O(g)=高温Fe3O4+4H2。  
18.【答案】(1)5.6  
(2)3：2  
(3)1344  
(4)1.00

【解析】
【分析】
本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，把握元素守恒、电子守恒为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意守恒法的应用，学生易忽略平均分为两份，题目难度不大。
【解答】
(1)第一份溶液中加入足量氢氧化钠溶液，过滤、洗涤、灼烧，得到 4.00g红棕色固体，则n(Fe2O3)=4.00g160g/mol=0.025mol，由元素守恒含Fe元素为0.025mol×2×2=0.1mol，其质量为0.1mol×56g=5.6g，
故答案为：5.6；
(2)向第二份溶液中通入标况下 336mL的Cl2，恰好完全反应，由电子守恒可知，n(Fe2+)=0.336L22.4L/mol×2×(1−0)=0.03mol，每份含Fe为0.05mol，则含n(Fe3+)=0.02mol，即加入硝酸后所得溶液中含有的n(Fe2+)：n(Fe3+)=3：2，
故答案为：3：2；
(3)样品含0.08molFe、0.01molFe2O3时，反应后含0.06molFe(NO3)2、0.04molFe(NO3)3，可知0.06molFe转移为亚铁离子，由电子守恒可知，生成NO为0.06mol×(2−0)(5−3)×22.4/Lmol=1.344L=1344L，
故答案为：1344；
(4)由N原子守恒可知，n(HNO3)=3×0.04mol+0.06mol×2+0.06mol=0.3mol，硝酸溶液的浓度c=0.3mol0.3L=1.00mol/L，
故答案为：1.00。