(通用版)高考化学一轮复习一遍过专题10铁及其重要化合物(含解析)

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专题10 铁及其重要化合物
1．天然气因含有少量H2S等气体开采应用受限。T．F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫，其原理如图所示。下列说法不正确的是

A．该脱硫过程需要不断添加Fe2(SO4)3溶液
B．脱硫过程O2间接氧化H2S
C．亚铁是血红蛋白重要组成成分，FeSO4可用于治疗缺铁性贫血
D．《华阳国志》记载“取井火煮之，一斛水得五斗盐”，我国古代已利用天然气煮盐
【答案】A
【解析】A.T．F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫，Fe2(SO4)3氧化硫化氢，自身被还原成硫酸亚铁（相应反应为2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+），硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁（相应反应为4Fe2++O2+4H+=
4Fe3++2H2O），根据反应可知，该脱硫过程不需要不断添加Fe2(SO4)3溶液，A错误；B.脱硫过程：Fe2(SO4)3氧化硫化氢，自身被还原成硫酸亚铁，硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁，脱硫过程O2间接氧化H2S，B正确；
C.亚铁是血红蛋白的重要组成成分，起着向人体组织传送O2的作用，若缺铁就可能出现缺铁性贫血，FeSO4可用于治疗缺铁性贫血，C正确；D.天然气主要成分为甲烷，甲烷燃烧放出热量，《华阳国志》记载“取井火煮之，一斛水得五斗盐”，我国古代已利用天然气煮盐，D正确。
2．在火星上工作的美国“勇气号”“机遇号”探测车的一个重要任务就是收集有关Fe2O3及硫酸盐的信息，以证明火星上存在或曾经存在过水。以下叙述正确的是
A．分别还原amolFe2O3所需H2、Al、CO的物质的量之比为3:2:3
B．检验从火星上带回来的红色物质是否是Fe2O3的操作步骤为:样品→粉碎→加水溶解→过滤→向滤液中滴加KSCN溶液
C．铝热剂就是单指Fe2O3粉末和铝粉的混合物
D．明矾属于硫酸盐，含结晶水，属于混合物
【答案】A
【解析】A. amolFe2O3被还原得到6amol电子，则分别消耗H2、Al、CO 3amol、2amol、3amol，物质的量之比为3：2：3，故A正确；B. Fe2O3不溶于水，且和水不反应，应加入盐酸或稀硫酸溶解后再加KSCN溶液，故B错误；C. 作为铝热剂重要组成的金属氧化物，并非氧化铁，也并非泛指所有金属氧化物，而是有一定范围的，即指那些难熔的金属氧化物。而这些难熔的金属氧化物和混合物中的铝反应时放出大量热，也是构成铝热反应的一个重要条件，故C错误；D. 明矾为结晶水化合物，为纯净物，故D错误。
3．把一定量的铁粉、铜粉置于盛有FeCl3溶液的烧杯中，充分反应后加入KSCN溶液无明显现象，下列情况不能成立的是
A．烧杯中无铁粉剩余，有铜粉剩余 B．烧杯中铁粉、铜粉均剩余
C．烧杯中铁粉剩余，溶液中含Cu2＋ D．烧杯中铜粉剩余，溶液中含Fe2＋
【答案】C
【解析】充分反应后加入硫氰化钾溶液无明显现象，说明没有铁离子。A.铁首先和氯化铁反应生成氯化亚铁，然后铜和氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜。所以可能无铁粉剩余，但有铜粉剩余，故正确；B.若氯化铁很少时，铁和铜都可以有剩余，故正确；C.铁有剩余时，说明溶液中的铁离子没有了，铜单质还没有反应，故溶液中不存在铜离子，故错误；D.根据上述分析可知，可能有铜粉剩余，溶液中进行的反应中都产生亚铁离子，所以一定有亚铁离子，故正确。
4．高磷鲕状赤铁矿(主要含有、少量、CaO，等)是我国一种重要的沉积型铁矿资源，以高磷鲕状赤铁矿为原料制备纯度较高的铁红，其流程如图所示。下列说法错误的是

A．铁红可用于油漆、油墨、建筑物着色剂
B．酸浸液遇溶液生成蓝色沉淀
C．洗涤滤渣时要用玻璃棒不断搅拌
D．氧化时选用的试剂可以是、NaClO溶液
【答案】C
【解析】A. 铁红的主要成分是氧化铁,为红棕色,可用于油漆、油墨、建筑物的着色剂，A项正确；B. 酸浸液中含有Fe2+,遇溶液生成蓝色的沉淀Fe3[Fe（CN）6]2, B项正确；C. 用玻璃棒不断搅拌会破坏氢氧化铁,使一部分氢氧化铁溶解，降低产率，C项错误；D. 氧化Fe2+时可选用、NaClO溶液作为氧化剂，将Fe2+氧化为Fe3+。反应原理分别为：2Fe2+ +H2O2+2H+=2Fe3+ +2H2O ，2Fe2++ ClO -+ 2H+ = 2Fe3+ + Cl- + H2O，D项正确。
5．以某硫酸渣(含Fe2O3、SiO2等)为原料制备铁黄(FeOOH)的一种工艺流程如下：

下列说法不正确的是
A．“酸溶”中加热或搅拌或适当增大硫酸浓度均可加快溶解速度
B．滤渣的主要成分是SiO2和Fe
C．“沉铁”过程中生成Fe(OH)2的化学方程式为: FeSO4＋2NH4HCO3===Fe(OH)2↓＋ (NH4)2SO4＋ 2CO2↑。
D．“氧化”Fe(OH)2浆液时，可用氯气代替空气
【答案】D
【解析】A. “酸溶”中加热或搅拌或适当增大硫酸浓度均可加快溶解速度，A正确；B. 根据分析可知，滤渣的主要成分是SiO2和Fe，B正确；C. “沉铁”过程中硫酸亚铁与碳酸氢铵双水解生成Fe(OH)2的化学方程式为:FeSO4＋2NH4HCO3=Fe(OH)2↓＋ (NH4)2SO4＋ 2CO2↑，C正确；D. “氧化”Fe(OH)2浆液时，若用氯气代替空气，导致制备的铁黄含量偏低且含有杂质，D错误.
6．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

【答案】D
【解析】A.不能排除硝酸根离子的影响，应在硫酸铁溶液中加入硫酸酸化的过氧化氢，故A错误；B.向盛有FeSO4溶液的试管中滴入氯水，原溶液中的亚铁离子被氧化为铁离子，也可能为原溶液中含有铁离子，因此不能判断原FeSO4溶液已被空气中O2氧化变质，故B错误；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，说明有乙醛生成，乙醇在催化剂条件下被氧化为乙醛，发生氧化反应，故C错误；
D.NaHCO3溶液与NaAlO2溶液，反应中碳酸氢钠提供氢离子与偏铝酸根反应生成生成Al(OH)3，说明结合H+的能力：AlO2－>CO32－，故D正确。
7．为达成下列实验目的，所用方法正确的是

实验目的
实验方法
A．
证明海带提碘实验中有碘生成
浸出液中加入足量氯水再加入少量淀粉溶液
B．
检验FeSO4溶液是否完全变质
试样中滴酸性KMnO4溶液
C．
实验室制取溴苯
光照苯和液溴的混合物
D．
除去乙烷中的乙烯气体
催化加热条件下与H2反应

【答案】B
【解析】A．足量氯水可将碘离子氧化为碘酸根离子，加淀粉不能检验，故A错误；B．亚铁离子具有还原性，能使高锰酸钾褪色，可检验FeSO4溶液是否完全变质，故B正确；C．苯与液溴在催化剂条件下发生取代反应，反应条件不合理，故C错误；D．易引入新杂质氢气，不能除杂，应选溴水，采用洗气法除去，故D错误。
8．下列实验操作规范且能达到相应实验目的的是( )
选项
实验目的
实验操作
A
证明Ksp(BaSO4)＜Ksp(BaCO3)
向BaCO3溶液中加入饱和Na2SO4溶液
B
分离KClO3与MnO2制取后的残渣
溶解、过滤、洗涤干燥滤渣得到MnO2，滤液蒸发结晶并干燥得到KClO3
C
配制100 g 4%的NaOH溶液
称取4.0gNaOH放在烧杯中，再加入96.0mL水，搅拌均匀
D
检验Al和Fe2O3反应后固体中是否含Fe2O3
取样，溶于足量稀硫酸，滴加KSCN溶液不变红，说明不含Fe2O3

【答案】C
【解析】A.向BaCO3溶液中加入饱和Na2SO4溶液，只要溶液中c(Ba2+)c(SO42-)> Ksp(BaSO4)，就可以形成BaSO4沉淀，与BaSO4、BaCO3的溶度积大小无关，而且反应过程中没有明显现象，A错误；B.KClO3与MnO2的溶解性不同，MnO2难溶于水，KClO3容易溶于水，将固体混合物溶解、过滤、洗涤、干燥滤渣，得到MnO2，滤液中含有的KClO3的溶解度受温度的影响变化较大，因此可以将溶液蒸发浓缩，冷却、结晶就得到KClO3晶体，B错误；C.配制100 g 4%的NaOH溶液，需要溶质的质量是4.0g，溶剂为96g，所以配制方法是称取4.0g NaOH放在烧杯中，再加入96.0mL水，搅拌均匀就得到100 g 4%的NaOH溶液，C正确；
D.固体试样加入硫酸，会发生反应：Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O，Al与Fe2(SO4)3发生反应：2Al+3Fe2(SO4)3=Al2(SO4)3+6FeSO4，若混合物中Al过量，还会继续发生反应：2Al+3H2SO4= Al2(SO4)3+3H2↑，2Al+ 3FeSO4=Al2(SO4)3+3Fe，所以即使是固体中含有Fe2O3，由于发生上述反应是溶液中无Fe3+，因此滴加KSCN溶液也不会变红，因此不能说明其中不含Fe2O3，D错误。
9．下列有关实验装置进行的相应实验，能达到实验目的的是（ ）
A．收集NO B．制备NH3
C．制备Fe(OH)2 D．稀释浓H2SO4
【答案】C
【解析】A.因为NO会和空气中的氧气反应生成NO2，所以不能用排空气法收集，收集NO气体应该用排水法，故A错误；B.实验室用氯化铵和碱石灰反应制取氨气，化学方程式为：2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+
2NH3↑+2H2O，氯化铵加热产生的氯化氢和氨气在试管口又会化合生成氯化铵，所以不用分解氯化铵法，故B错误；C.煤油的密度比水小，可以隔绝空气中的氧气与NaOH溶液和FeSO4溶液接触，用于制备Fe(OH)2，故C正确；D.稀释浓硫酸时，为防止酸液飞溅，应将密度大的液体加入到密度小的液体中，即将浓硫酸沿烧杯壁缓慢倒入水中，并用玻璃棒搅拌，故D错误。
10．一种废水处理剂可表示为MxFey(SO4)z(OH)w，可按下列实验步骤确定其组成(气体体积在标准状况下测定)：

下列有关叙述错误的是
A．检验a中是否含有Fe3+可用KSCN溶液
B．气体b能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
C．加入稀盐酸的目的是溶解其中的氢氧化物
D．若V=448，m1=13.6，m2=9.32，可确定该化合物为NH4Fe3(SO4)2(OH)3
【答案】D
【解析】A. Fe3+与KSCN溶液反应，得到血红色溶液，A正确；B.化合物与强碱反应生成气体，该气体为氨气，B正确；C.由于加入的是强碱，产生的沉淀c一定是氢氧化铁和硫酸钡，而铁的氢氧化物溶于强酸，硫酸钡不能溶于强酸，C正确；D.根据给出数据，可确定mg化合物中含有n(NH4+)=0.448L÷22.4L/mol=0.02mol，n(SO42-)=9.32g÷233g/mol=0.04mol，n(Fe3+)=n[Fe(OH)3]= (13.6g-9.32g)÷107g/mol=0.04mol，再根据溶液呈电中性可推知溶液中含有OH-的物质的量为n(OH-)=3n(Fe3+)+ n(NH4+)-2 n(SO42-)=0.04mol×3+0.02mol-0.04mol×2=0.06mol，n(NH4+)：n(Fe3+)：n(SO42-)：n(OH-)=0.02:0.04:0.04:0.06=1：2：2：3，所以该化合物为NH4Fe2(SO4)2(OH)3，D错误；
故合理选项是D。
11．下列各组物质中，满足表中图示物质在一定条件下能一步转化的组合有( )
序号
X
Y
Z
W

①
Cu
CuSO4
Cu(OH)2
CuO
②
Na
NaOH
Na2CO3
NaCl
③
Al
AlCl3
Al(OH)3
Al2O3
④
Fe
FeCl3
FeCl2
Fe(OH)2

A．②③④ B．①③④ C．①②④ D．①②③
【答案】D
【解析】①铜与浓硫酸反应生成硫酸铜，硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜，氢氧化铜受热分解生成氧化铜，氧化铜与氢气发生氧化还原反应生成铜，各物质在一定条件下能一步转化；
②钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠，碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠，电解熔融氯化钠生成钠，各物质在一定条件下能一步转化；
③铝与盐酸反应生成氯化铝，氯化铝与氨水反应生成氢氧化铝，氢氧化铝受热分解生成氧化铝，电解熔融氧化铝生成铝，各物质在一定条件下能一步转化；
④铁与氯气反应生成氯化铁，氯化铁与铁反应生成氯化亚铁，氯化亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁，但氢氧化亚铁不能一步转化为铁，各物质在一定条件下不能均一步转化；
答案选D。
12．废铁屑制Fe2O3的一种流程如下图：

下列说法不正确的是
A．热的纯碱溶液可去除废铁屑表面的油污
B．操作a是萃取
C．冰水既可洗去杂质又可减少固休的溶解
D．Fe2O3可用作红色颜料
【答案】B
【解析】A.热的纯碱溶液可去除废铁屑表面的油污，故A项正确；B.操作a是过滤，故B项错误；C.冰水既可洗去杂质又降低温度，减少固休的溶解，故C项正确；D.Fe2O3俗名铁红，可用作红色颜料，故D项正确。
13．某铁的氧化物(FexO)1.52 g溶于足量盐酸中，向所得溶液中通入标准状况下112 mL Cl2，恰好将Fe2+完全氧化。下列说法正确的是(　　)
A．FexO溶于足量盐酸后只生成了FeCl3和H2O
B．标准状况下112 mL Cl2的物质的量是5 mol
C．x=0.8
D．通入Cl2后，发生反应的离子方程式：Fe2++Cl2Fe3++2Cl﹣
【答案】C
【解析】A．某铁的氧化物（FexO）1.52g溶于足量盐酸中，再通入氯气，将Fe2+完全氧化生成Fe3+，所以FexO溶于HCl有FeCl2生成，故A错误；B．标准状况下，氯气的物质的量是0.112L÷22.4L/mol=0.005mol，故B错误；C．FexO中Fe的平均化合价为+2/x，被氧化为Fe3+，根据电子守恒可知，转移的电子数和Cl2转移的电子数相等。标准状况下112mLCl2转移电子数为0.005mol×2=0.01mol。则有：1.52g/(56x+16)g·mol－1×（3-2/x）×x=0.01mol，解得x=0.8，故C正确；D．通入Cl2后，发生反应的离子方程式为2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Cl－，故D错误。
14．对溶液进行下列操作，观察到的现象与水解有关的是　　
A．滴加NaOH溶液有沉淀产生 B．加热蒸干灼烧得到红棕色固体
C．通入H2S气体有沉淀产生 D．滴加KSCN试液溶液变红
【答案】B
【解析】A、滴加NaOH溶液发生Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓，该反应类型为复分解反应，和水解无关，故A不符合题意； B、FeCl3溶液中存在FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3HCl，盐类水解是吸热反应，加热促进水解，加热同时促进HCl的挥发，因此加热蒸干灼烧得到红棕色固体为氧化铁，和水解有关，故B符合题意；
C、通入H2S气体，利用Fe3＋的氧化性，发生2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋S↓＋2H＋，发生的是氧化还原反应，和水解无关，故C不符合题意； D、滴加KSCN试液溶液变红发生Fe＋3SCN－=Fe(SCN)3，发生了络合反应，与水解无关，故D不符合题意。
15．用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法不正确的是

A．装置A的作用是为实验提供持续不断的水蒸气
B．装置B中反应的化学方程式是2Fe+3H2OFe2O3+3H2↑
C．装置C中加入的固体干燥剂可能是碱石灰
D．点燃D处的气体前必须检验气体的纯度
【答案】B
【解析】A.装置A是液态水在加热的条件下加热产生水蒸气的装置，作用是为实验提供持续不断的水蒸气，A正确；B.Fe与水蒸气在高温下发生反应产物是Fe3O4和H2，B中反应的化学方程式是3Fe+4H2O(g) 
Fe3O4+4H2，B错误；C.氢气属于中性气体，可以用碱石灰做干燥剂，C正确；D.氢气在点燃之前应该先检验气体的纯度，防止发生爆炸，D正确。
16．用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)制备纳米Fe3O4，的流程示意图如下：

下列叙述错误的是
A．为提高步骤①的反应速率，可采取搅拌、升温等措施
B．步骤②中，主要反应的离子方程式是2Fe3++Fe=3Fe2+
C．步骤④中，反应完成后剩余的H2O2无需除去
D．步骤⑤中，“分离”包含的操作有过滤、洗涤
【答案】C
【解析】A.搅拌、适当升高温度可提高铁泥与盐酸的反应速率，A正确；B.滤液A的溶质为氯化铁、氯化亚铁、过量的稀盐酸，加入铁粉还原Fe3+，即主要的离子反应为：2Fe3++Fe=3Fe2+，B正确；C.步骤④中，浊液C中的氢氧化亚铁被过氧化氢氧化成浊液D，为了提高Fe3O4的产率需要控制浊液D与滤液B中Fe2+的比例，为防止滤液B中Fe2+在步骤⑤中被H2O2氧化，步骤④中反应完成后需再加热一段时间除去剩余H2O2，C错误；D.步骤⑤为浊液D与滤液B加热搅拌发生反应制得Fe3O4，使Fe3O4分离出来需经过过滤、洗涤、干燥，D正确。
17．将两根铁钉分别缠绕铜丝和镁条，放入滴有混合溶液的容器中，如图所示，下列叙述不正确的是

A．a中铜丝附近有气泡产生 B．a中铁钉附近出现蓝色沉淀
C．b中铁钉附近呈现红色 D．b中发生吸氧腐蚀
【答案】C
【解析】a中装置构成原电池，Fe易失电子作负极、Cu作正极；b装置也构成原电池，Mg作负极、Fe作正极，Fe被保护；A．Cu作正极，该原电池发生析氢腐蚀，Cu上电极反应式为2H++2e-=H2↑，所以a中铜丝附近有气泡产生，故A正确； B．a中Fe电极发生反应Fe-2e-=Fe2+，亚铁离子和铁氰酸钾反应生成蓝色沉淀，所以a中铁钉附近出现蓝色沉淀，故B正确；C．b中Fe作正极被保护，Fe不参加反应，没有铁离子生成，所以铁钉附近不呈现红色，故C错误；D．强酸性条件下腐蚀析氢腐蚀，弱酸性或中性条件下发生吸氧腐蚀，故D正确。
18．已知：2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑，利用下图所示装置检验硫酸亚铁的分解产物(乙、丙、丁中的试剂是足量的)。下列说法中不正确的是

A．乙、丙、丁中依次盛装的试剂可以是BaCl2溶液、品红溶液、NaOH溶液
B．实验开始时，先打开K1和K2，缓缓通入N2一段时间，再点燃酒精喷灯加热
C．若丙中盛装的是酸性KMnO4溶液检验SO2气体时，则SO2表现出还原性
D．为了检验甲中残留固体中含有Fe3+，取少量固体加入稀硝酸溶解，再滴加KSCN溶液
【答案】D
【解析】A. 乙、丙、丁中依次盛装的试剂是BaCl2溶液、品红溶液、NaOH溶液，用BaCl2溶液检验SO3，用品红溶液检验SO2，用NaOH溶液吸收尾气，故A项正确；B.先通N2，排除装置中空气，再点燃酒精喷灯加热，防止Fe2＋被氧化，故B项正确；C.酸性KMnO4溶液具有氧化性，则SO2表现出还原性，故C项正确；D.稀硝酸可以将亚铁离子氧化为三价铁离子，无法证明残留固体中是否含有三价铁离子，应改为稀硫酸，故D项错误。
19．乳酸亚铁晶体[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O(M=288)是一种很好的食品铁强化剂，易溶于水，吸收效果比无机铁好，可由乳酸CH3CH(OH)COOH与FeCO3反应制得：
I．制备碳酸亚铁

（1）仪器C的名称是_____。
（2）利用如图所示装置进行实验。首先关闭活塞2，打开活塞1、3，目的是____；关闭活塞1，反应一段时间后，关闭活塞____，打开活塞______，观察到B中溶液进入到C中，C中产生沉淀和气体，写出制备FeCO3的离子方程式____。
（3）装置D的作用是____。
Ⅱ．乳酸亚铁晶体的制备及纯度测定
将制得的FeCO3加入到乳酸溶液中，加入少量铁粉，在75℃下搅拌使之充分反应。然后再加入适量乳酸，从所得溶液中获得乳酸亚铁晶体。
（4）加入少量铁粉的作用是_____。
（5）若用KMnO4滴定法测定样品中Fe2+的量进而计算纯度时，发现结果总是大于100%，其主要原因是_________。
（6）经查阅文献后，改用Ce(SO4)2标准溶液进行滴定。反应中Ce4+离子的还原产物为Ce3+。测定时，先称取5.760g样品，溶解后进行必要处理，用容量瓶配制成250 mL溶液，每次取25.00mL，用0.1000mol·L-1Ce(SO4)2标准溶液滴定至终点，记录数据如下表所示。

则产品中乳酸亚铁晶体的纯度为___%（保留小数点后两位）。
【答案】三颈烧瓶 制备Fe2+，利用产生的氢气排净装置内的空气，防止Fe2+被氧化 3 2 Fe2++2HCO3=FeCO3↓+CO2↑+H2O 液封，防止空气中的氧气进入到C装置中，将Fe2+氧化 防止FeCO3与乳酸反应产生的Fe2+被氧化 乳酸（根中的羟基）被酸性高锰酸钾溶液氧化 97.50
【解析】（1）由装置图可知仪器C的名称是三颈烧瓶。答案：三颈烧瓶。
（2）为顺利达成实验目的，先要使盐酸与铁粉反应制备FeCl2。先关闭活塞2，打开活塞1、3，待加入足量盐酸后，关闭活塞1，反应一段时间后，利用生成的H2使B装置中的气压增大，将B装置中的FeCl2溶液加入到C装置中，具体操作为：关闭活塞3，打开活塞2。C装置中FeCl2和NH4HCO3发生的反应的离子方程式为Fe2++2HCO3=FeCO3↓+CO2↑+H2O。答案：制备Fe2+；利用产生的氢气排净装置内的空气，防止Fe2+被氧化；2；3；Fe2++2HCO3=FeCO3↓+CO2↑+H2O。
（3）亚铁离子易被氧化，装置D的作用是液封，防止空气中的氧气进入到C装置中，将Fe2+氧化
（4）Fe2+易被氧化为Fe3+，实验目的是制备乳酸亚铁晶体，加入少量铁粉的作用，可以防止FeCO3与乳酸反应产生的Fe2+被氧化。答案：防止FeCO3与乳酸反应产生的Fe2+被氧化。
（5）乳酸根中含有羟基，可能被酸性高锰酸钾溶液氧化，导致消耗的高锰酸钾的量变多，而计算中按Fe2+被氧化，故计算所得的乳酸亚铁的质量偏大，产品中乳酸亚铁的纯度大于100%。答案：乳酸根中的羟基被酸性高锰酸钾溶液氧化。
（6）3组数据，第二组数据与第一、三组相差太大，应舍去，平均每25.00mL消耗Ce(SO4)2的体积为v=mL=19.50mL，有Ce4++ Fe2+＝Ce3++ Fe3+，25.00mL溶液中含有的Fe2+的物质的量浓度为c(Fe2+)=(19.500.1)/25.00mol/L=0.078mol/L,则250mL溶液中，原产品中含有n(Fe2+)=0.078mol/L0.25L=0.0195mol，则产品中乳酸亚铁晶体的质量分数为=97.50答案：97.50。
20．实验室用下图所示装置制备KClO溶液，再用KClO溶液与KOH、Fe（NO3）3溶液反应制备高效净水剂K2FeO4。

已知：Cl2与KOH溶液在20℃以下反应生成KClO，在较高温度下则生成KClO3；K2FeO4易溶于水、微溶于浓KOH溶液，在0℃～5℃的强碱性溶液中较稳定。
回答下列问题：
（1）仪器a的名称___________，装置C中三颈瓶置于冰水浴中的目的是______________________。
（2）装置B吸收的气体是____________（写化学式），装置D的作用是____________________。
（3）装置C中得到足量KClO后，将三颈瓶上的导管取下，依次加入KOH溶液、Fe（NO3）3溶液，控制水浴温度为25℃，搅拌1.5 h，溶液变为紫红色（含K2FeO4），反应的离子方程式为____________________。再加入饱和KOH溶液，析出紫黑色晶体，过滤，得到K2FeO4粗产品。
（4）K2FeO4粗产品含有Fe（OH）3、KCl等杂质，其提纯方法为：将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3 mol·L-1KOH溶液中，过滤，将盛有滤液的烧杯______________________，搅拌、静置、过滤，用乙醇洗涤固体2～3次，最后将固体放在真空干燥箱中干燥。
（5）测定K2FeO4产品纯度。称取K2FeO4产品0.2100 g于烧杯中，加入足量的强碱性亚铬酸盐溶液，反应后再加稀硫酸调节溶液呈强酸性，配成250 mL溶液，取出25.00 mL放入锥形瓶，用0.01000 mol·L-1的（NH4）2Fe（SO4）2溶液滴定至终点，重复操作2次，平均消耗标准溶液30.00 mL[已知：Cr（OH）4-+FeO42-=Fe（OH）3↓+CrO42-+OH-，2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O，Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++3Cr3++7H2O]。则K2FeO4产品的纯度为_________ %（保留1位小数）。
【答案】分液漏斗 防止Cl2与KOH反应生成KClO3 HCl 吸收多余的Cl2，防止污染空气 3C1O-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O 置于冰水浴中，加入适量饱和KOH溶液 94.3
【解析】（1）根据装置图可知仪器a的名称是分液漏斗，Cl2与KOH溶液在20℃以下反应生成KClO，在较高温度下则生成KClO3，所以冰水浴的目的是防止Cl2与KOH反应生成KClO3，故答案为：分液漏斗；防止Cl2与KOH反应生成KClO3；
（2）氯气中有氯化氢需要除去，氯气有毒，需要进行尾气吸收，所以装置B吸收的气体是HCl，装置D的作用是吸收Cl2，防止污染空气，故答案为：HCl；吸收多余的Cl2，防止污染空气；
（3）足量KClO中依次加入KOH溶液、Fe（NO3）3溶液，发生氧化还原反应生成K2FeO4、KCl和水等，反应的离子方程式为3ClO-+2Fe3++10OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O，故答案为：3ClO-+2Fe3++10OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O；
（4）K2FeO4易溶于水、微溶于浓KOH溶液，所以提纯K2FeO4粗产品时可以将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3mol/LKOH溶液中，过滤，将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和KOH溶液，搅拌、静置、过滤，用乙醇洗涤2～3次，在真空干燥箱中干燥，故答案为：置于冰水浴中，加入适量饱和KOH溶液；
（5）根据反应Cr（OH）4-+FeO42-═Fe（OH）3↓+CrO42-+OH-和Cr2O72-+6Fe2++14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O，可得关系式2FeO42-～Cr2O72-～6Fe2+，根据题意可知，（NH4）2Fe（SO4）2的物质的量为0.03L×0.01000mol/L=0.0003mol，所以高铁酸钾的质量为0.0003mol××198g/mol×10=0.198g，所以K2FeO4样品的纯度为×100%=94.3%，故答案为：94.3。
21．为测定某铁碳合金中铁的质量分数，并探究铁与浓硫酸的反应设计了图示实验装置。

(1)在装药品开始实验前要进行的操作是_____
(2)a 克铁碳合金中加入过量浓硫酸，未点燃酒精灯前，A 无明显现象，其原因是常温下①_____；②_____。
(3)写出加热时 A 中碳与浓硫酸发生反应的化学方程式_____。
(4)B 中的现象是：_____；C 的作用是：_____。
(5)待 A 中不再逸出气体时，停止加热，拆下 E 并称重，E 增重 bg。则铁碳合金中铁的质量分数为_____(写含 a、b 的表达式)。
(6)经测定，(5)中测得结果偏小，原因可能是_____。
【答案】检查装置气密性 碳与浓硫酸不反应 铁与浓硫酸发生钝化现象 C + 2H2SO4(浓) CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O 品红溶液褪色，或“颜色变浅” 除尽反应产物中的SO2气体 (11a－3b)/11a SO2未除尽，与E中碱石灰反应导致E增重偏大,故测定结果偏小
【解析】
【分析】
由装置图可知，通过测定干燥管E的质量增重确定二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量计算铁碳合金中碳的质量，进而计算铁的质量，再计算合金中铁的质量分数，二氧化硫会影响二氧化碳的测定，进入干燥管E的气体应除去二氧化硫、且干燥。
【详解】
（1）在装药品开始实验前要检查装置的气密性，故答案为：检查装置气密性；
（2）常温下Fe在浓硫酸中钝化，碳不与浓硫酸反应，故A、B均无明显现象，故答案为：碳与浓硫酸不反应；铁与浓硫酸发生钝化现象；
（3）加热条件下，Fe、碳都与浓硫酸反应，碳与浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳与水，反应方程式为：C + 2H2SO4(浓) CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O，故答案为：C + 2H2SO4(浓) CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O；
（4）由于二氧化硫具有漂白性，所以B装置中品红溶液褪色；由装置可知，实验是通过测定E装置碱石灰增重，测定二氧化碳的质量，进而测定铁的含量，碱石灰可以吸收二氧化硫，二氧化硫具有还原性，可以被酸性高锰酸钾氧化二除去，根据颜色变化确定二氧化硫是否除尽，故C的作用是除去二氧化硫并检验二氧化硫以除尽，故答案为：品红溶液褪色；除尽反应产物中的SO2气体；
（5）称取mg铁碳合金，加入过量浓硫酸，加热待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下E装置并称重，E增重bg，则生成二氧化碳的质量为bg，根据质量守恒定律，则mg铁碳合金中含碳元素的质量为，则含铁的质量为(a- )g，铁的质量分数为×100%= ×100%，故答案为：×100%；
（6）若没有完全除去混合气体中的二氧化硫，二氧化硫与碱石灰反应导致E增重偏大，铁的质量分数减小，故答案为：SO2未除尽，与E中碱石灰反应导致E增重偏大,故测定结果偏小。
22．FeCl3是重要的化工原料，无水氯化铁在300℃以上升华，遇潮湿空气极易潮解
(1)制备无水氯化铁

①仪器X的名称为____。
②装置的连接顺序为a→____→i，k→____(按气流方向，用小写字母表示)。
③实验结束后，取少量F中的固体加水溶解，经检测发现溶液中含有Fe2+，其原因为____。
(2)探究FeCl3与SO2的反应
已知反应体系中存在下列两种化学变化：
(i) Fe3+与SO2发生络合反应生成Fe(SO2)62+(红棕色)；
(ii) Fe3+与SO2发生氧化还原反应，其离子方程式为①____

②_________
③_________
④实验结论：反应(i)、(ii)的活化能大小关系是：E(i)____E(ii)(填“>”、 “