化学必修 第一册第三章 铁 金属材料第二节 金属材料课时作业

这是一份化学必修 第一册第三章 铁 金属材料第二节 金属材料课时作业，共23页。

（1）铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在（×）
（2）Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2（×）
（3）Fe3O4中Fe的化合价有＋2价和＋3价，因而Fe3O4是FeO与Fe2O3的混合物（×）
（4）铁在潮湿的空气中生成的铁锈主要成分是Fe2O3，铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4，Fe在高温下与水蒸气反应生成Fe2O3（×）
（5）Fe（OH）2易被氧化成Fe（OH）3，说明稳定性：Fe（OH）2＜Fe（OH）3（√）
（6）溶液中Fe3＋遇SCN－生成红色沉淀（×）
（7）用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有Fe2＋（×）
题型一 铁和铁的氧化物的性质及计算
1．下列关于铁及其化合物的性质，错误的是
A．单质Fe能与Cl2在加热条件下反应生成FeCl3
B．Fe2O3在加热时可被H2还原成Fe
C．H2O2可以将FeCl2还原生成FeCl3
D．单质Cu可以将FeCl3还原为FeCl2
2．还原铁粉与水蒸气反应的装置如图所示，下列有关该实验的说法正确的是
A．反应生成
B．湿棉花的主要作用是冷却试管，防止炸裂
C．肥皂液的主要作用是检验生成的
D．铁粉与水蒸气反应后，可立即用磁铁将剩余铁粉分离出来
3．铁片放入下列某溶液中，铁片溶解而且溶液质量增加，也无气体产生，此溶液是
A．稀H2SO4B．AgNO3C．Fe2(SO4)3D．CuSO4
4．在加热条件下铁粉可与水蒸气发生反应，若反应后得到的干燥固体质量比反应前铁粉的质量增加了32g，则参加反应的铁粉的物质的量是（ ）
A．0.5mlB．1mlC．1.5mlD．0.2ml
5．向一定量的 Fe、FeO、的混合物中，加入 100mL1ml/L 的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL（标准状况）的气体，所得溶液中，加入 KSCN 溶液无血红色出现。若用足量的 CO 在高温下还原 相同质量的混合物，能得到铁的质量为（ ）
A．2.8gB．5.6gC．11.2gD．无法计算
题型二 铁的氢氧化物的性质及制备
6．如下图所示装置，可用以制取和观察在空气中被氧化时颜色的变化。下列说法不正确的是
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．止水夹在实验过程中应该先关后开
D．取下装置II的橡皮塞可观察沉淀颜色变化
7.如图所示装置，可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化，实验时提供的试剂有铁屑及6.00 ml·L－1的硫酸，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的操作为关闭活塞E，使A中溶液压入B中
D.取下装置B中的橡胶塞，使空气进入，有关反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
题型三 Fe2+和Fe3+的性质与检验
8．为了探究铁及其化合物的氧化性或还原性，某同学设计如下实验操作，对应的实验现象、实验结论及离子方程式均正确的是
9.下列离子的检验方法合理的是（ ）
A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2＋
B.向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2＋
C.向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋
D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋
10．下列各组物质反应后，向产物中加入硫氰化钾溶液不会变红色的是
A．铁与硫酸铜溶液反应B．铁在氯气中点燃
C．敞口露置的溶液D．将铁锈溶解在稀盐酸中
11．Fe3O4是铁的重要化合物。某学生欲通过实验方法检验Fe3O4中是否含有+2价铁，先将一定量的Fe3O4溶于足量稀硫酸，再做下列实验，能证明Fe3O4中含有+2价铁的是
A．取少量溶液，滴加KSCN溶液，溶液呈红色
B．取少量溶液，先加氯水，再滴加KSCN溶液，溶液呈红色
C．取少量溶液，滴加1~2滴紫红色KMnO4溶液，振荡后，紫红色褪色
D．取少量溶液，滴加NaOH溶液，有红棕色沉淀产生
12．按如图所示的方法进行实验，下列有关说法错误的是
A．①中反应的离子方程式为
B．②中加入溶液后溶液不变红
C．③中加入新制氯水后溶液变红
D．氧化性：
13．阅读下列材料后，回答相应问题。
铁在人体中以Fe2＋和Fe3＋的形式存在。二价铁离子易被吸收，给贫血者补充铁时，应给予含二价铁离子的铁盐，如硫酸亚铁(FeSO4)。
(1)人体中经常进行转化，A反应中Fe2＋作________剂，B反应中Fe3＋作________剂，服用维生素C，可使食物中的三价铁离子还原成二价铁离子，有利于铁的吸收。这说明维生素C具有________性。
(2)新配制的FeCl2溶液应加入________以防止FeCl2转化为FeCl3，要除去FeCl3溶液中少量的FeCl2杂质，可向其中通入适量的_____。
(3)在制作印刷电路板的过程中常利用铜与氯化铁溶液的反应。反应的离子方程式为______。
(4)为消除废气中的Cl2对环境的污染，将废气通过含有铁粉的FeCl2溶液，即可有效地除去Cl2，这一处理过程可用两个离子方程式表示为_______， ________；处理过程中需定期添加的原料是______。
(5)某同学为检验某未知溶液中是否为FeCl2溶液，采取如下实验方案加以验证：
取少许未知试液于试管中溶液呈红色(证明含有FeCl2)，你认为此方案______(填“合理”或“不合理”)，若不合理，如何改进：______。
题型四 铁及其化合物的转化关系
14．将投入溶液中，可观察到的现象是
A．生成白色沉淀及气泡B．生成红褐色沉淀及气泡
C．仅有气泡产生D．无变化
15．部分含铁物质的分类与相应化合价的关系如图所示。
下列说法错误的是
A．a可与e反应生成b
B．c在空气中可转化为d
C．可用KSCN溶液鉴别b、e
D．可存在a→e→d→c→b→a的循环转化关系
16.元素“价—类”二维图是学习元素化合物知识的重要模型，它以元素的化合价为纵坐标，以物质类别为横坐标。如图为铁元素的“价—类”二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系。下列说法正确的是（ ）
A.用铁丝在氧气中燃烧可实现上述转化①
B.转化⑤中Na2FeO4可用于自来水消毒杀菌，等物质的量的Na2FeO4是HClO消毒效率的1.5倍
C.转化⑦的现象是绿色沉淀转变为红褐色
D.加热Fe（OH）3发生转化⑥，加水可一步实现Fe2O3→Fe（OH）3的转化
17．用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)制备超顺磁性(平均直径25nm)纳米Fe3O4的流程示意图如下：
下列叙述不正确的是
A．滤液A中含有Fe3＋和Fe2＋
B．步骤②中，主要反应的离子方程式是Fe3＋+Fe=2Fe2＋
C．步骤④中，反应完成后剩余的H2O2可以通过加热的方式除去
D．步骤⑤中，可将产品均匀分散在水中，利用丁达尔效应验证得到的固体是超顺磁性的Fe3O4粒子
18．下列各物质均含有同一种元素，其中只有A和H为单质，A是目前用量最大、用途最广的合金的主要成分，H为黄绿色气体；C和F所含元素种类相同；将D的悬浊液露置在空气中，可观察到白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀E，各物质间的转化关系如下图(部分反应物、生成物及反应条件已略去)
回答下列问题：
(1)A是_______，C是_______(填化学式)。
(2)G的俗名为_______。
(3)若要除去F溶液中混有的C，应采取的实验操作为_______；若要除去C溶液中混有的F，涉及的化学反应的离子方程式为_______。
(4)写出D转化为E的化学反应方程式_______。
(5)人体正常的血红蛋白中含有D的阳离子，若误食亚硝酸盐，会导致血红蛋白中此阳离子被氧化而使人中毒。服用维生素C可以解毒，在此过程中体现了维生素C的_______性。
题型五 铁盐的制备与性质探究实验
19．下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是
20.从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如图所示。
则下列说法中正确的是（ ）
A.试剂a是铁、试剂b是稀硫酸
B.操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同
C.试剂c是氯气，相应的离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
D.用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否还有Fe2＋
21．某研究性学习小组在用CO还原Fe2O3的实验中，用磁铁吸出生成的黑色粉末X，他们认为X不一定是Fe，若温度不同、受热不均时会生成Fe3O4，也能被磁铁吸引。为探究X的成分，他们进行了如下实验。
I.定性检验
(1)实验②的目的是_______。
(2)由上述实验现象推断，黑色粉末X的成分是_______(填化学式)。
II.定量测定
(3)操作Z是_______。下列仪器中，在灼烧沉淀时必须用到的是(填名称)_______。
(4)写出溶液Y中滴加H2O2溶液时发生反应的离子方程式_______。
(5)通过以上数据，得出2.376g黑色粉末X中各成分的物质的量为_______。
22．长期放置的FeSO4溶液易被氧化而变质，某兴趣小组进行了如下实验：
(1)设计实验检验FeSO4溶液的变质程度
① 将上述方案补充完整
② 若要使部分变质的FeSO4复原，方法是__________。(写离子反应方程式)
(2)利用部分变质的FeSO4溶液制备Fe2O3
①填写下列各空：
②若100mL该变质溶液制得1.6gFe2O3，则变质前FeSO4溶液的浓度为__________。
(3)FeSO4可用作补铁剂，使用时建议与维生素C同服，同学甲猜测维生素C可将Fe3+转化为Fe2+，以利于人体吸收。为了验证这一猜想，设计了如下实验：
由上述实验能否得出“维生素C可将Fe3+转化为Fe2+”的结论？请说明理由_______。
选项
实验操作
实验现象
实验结论
离子方程式
A
向溶液中加入片
浅绿色溶液变为无色，溶液中有黑色固体生成
具有还原性
B
向溶液中滴加新制氯水
浅绿色溶液变为棕黄色
具有还原性
C
向溶液中加入铁粉
棕黄色溶液变为浅绿色
具有还原性
D
向溶液中加入铜粉
蓝色溶液变为棕黄色
具有氧化性
选项
实验
现象
结论
A
取少量Fe2O3于试管中，加入过量盐酸充分反应
黑色固体溶解，生成绿色溶液
Fe2O3为碱性氧化物
B
将铜粉加1.0ml/L Fe2(SO4)3溶液中
溶液变蓝、有黑色固体出现
金属铁比铜活泼
C
取少量FeCl2溶液于试管中，滴加几滴新制氯水，再滴2滴KSCN溶液
溶液变红
FeCl2溶液没有变质
D
往红热的铁中通入水蒸气，将生成的气体通入肥皂液中，将燃着的火柴靠近气泡
气泡被点燃
铁在高温下能与水蒸气反应
实验编号
实验操作
实验现象
①
取少量黑色粉末X放入试管1中，注入浓盐酸，微热
黑色粉末逐渐溶解，溶液呈黄绿色；有少量气泡产生
②
向试管1中滴加几滴KSCN溶液，振荡
溶液出现血红色
③
另取少量黑色粉末X放入试管2中，注入足量硫酸铜溶液，振荡，静置
有极少量红色物质析出，仍有较多黑色固体未溶解
实验方案
实验现象
实验结论
步骤1
取待检测液于试管中，向其中滴加KSCN溶液
________
FeSO4溶液部分变质
步骤2
_____
_________
实验方案
实验现象
取适量 Fe2(SO4)3溶液于试管中，加入维生素C片，振荡溶解后，滴加酸性高锰酸钾溶液。
紫色褪去
B练——阶段提优
第三章 铁 金属材料
第一节 铁及其化合物
（建议时间：60分钟）
（1）铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在（×）
（2）Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2（×）
（3）Fe3O4中Fe的化合价有＋2价和＋3价，因而Fe3O4是FeO与Fe2O3的混合物（×）
（4）铁在潮湿的空气中生成的铁锈主要成分是Fe2O3，铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4，Fe在高温下与水蒸气反应生成Fe2O3（×）
（5）Fe（OH）2易被氧化成Fe（OH）3，说明稳定性：Fe（OH）2＜Fe（OH）3（√）
（6）溶液中Fe3＋遇SCN－生成红色沉淀（×）
（7）用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有Fe2＋（×）
【答案】1. × 2.× 3. × 4.× 5.√ 6. × 7. ×
题型一 铁和铁的氧化物的性质及计算
1．下列关于铁及其化合物的性质，错误的是
A．单质Fe能与Cl2在加热条件下反应生成FeCl3
B．Fe2O3在加热时可被H2还原成Fe
C．H2O2可以将FeCl2还原生成FeCl3
D．单质Cu可以将FeCl3还原为FeCl2
【答案】C
【解析】A．氯气具有强氧化性， 单质Fe能与Cl2在加热条件下反应生成FeCl3，A正确；
B．Fe2O3具有氧化性、H2具有还原性，Fe2O3在加热时可被H2还原成Fe，B正确；
C． H2O2具有强氧化性、FeCl2具有较强还原性，H2O2可以将FeCl2氧化生成FeCl3，C不正确；
D．Cu与FeCl3反应生成CuCl2和FeCl2，铜化合价升高、单质Cu可以将FeCl3还原为FeCl2，D正确；
答案选C。
2．还原铁粉与水蒸气反应的装置如图所示，下列有关该实验的说法正确的是
A．反应生成
B．湿棉花的主要作用是冷却试管，防止炸裂
C．肥皂液的主要作用是检验生成的
D．铁粉与水蒸气反应后，可立即用磁铁将剩余铁粉分离出来
【答案】C
【解析】A．铁与水蒸气共热反应生成四氧化三铁和氢气，故A错误；
B．湿棉花的作用提供水蒸气反应物，故B错误；
C．铁与水蒸气共热反应反应一段时间后，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，当听到爆鸣声时，说明“铁与水蒸气”反应生成了氢气，则使用肥皂液的作用是检验反应中生成的氢气，故C正确；
D．铁粉与水蒸气反应生成的四氧化三铁也可以被磁铁吸引，所以用磁铁不能分离出铁，故D错误；
故选C。
3．铁片放入下列某溶液中，铁片溶解而且溶液质量增加，也无气体产生，此溶液是
A．稀H2SO4B．AgNO3C．Fe2(SO4)3D．CuSO4
【答案】C
【解析】A．铁片放入稀H2SO4，铁片溶解，溶液质量增加，放出氢气，故A不符合题意；
B．铁片放入AgNO3，铁片溶解，生成银单质，根据溶解56g铁生成216g银可以推断，溶液质量减小，故B不符合题意；
C．铁片放入Fe2(SO4)3，铁片溶解，反应生成硫酸亚铁，溶液质量增加，且无气体生成，故C符合题意；
D．铁片放入CuSO4，铁片溶解，生成铜单质，根据溶解56g铁生成64g铜可以推断，溶液质量减小，故D不符合题意。
综上所述，答案为C。
4．在加热条件下铁粉可与水蒸气发生反应，若反应后得到的干燥固体质量比反应前铁粉的质量增加了32g，则参加反应的铁粉的物质的量是（ ）
A．0.5mlB．1mlC．1.5mlD．0.2ml
【答案】C
【解析】根据可知，固体增加的质量为氧元素的质量，。
5．向一定量的 Fe、FeO、的混合物中，加入 100mL1ml/L 的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL（标准状况）的气体，所得溶液中，加入 KSCN 溶液无血红色出现。若用足量的 CO 在高温下还原 相同质量的混合物，能得到铁的质量为（ ）
A．2.8gB．5.6gC．11.2gD．无法计算
【答案】A
【解析】铁、氧化铁、氧化亚铁混合物与盐酸反应，恰好使混合物完全溶解，说明盐酸也刚好反应完，加入KSCN 溶液无血红色出现，说明溶液中无铁离子，而是亚铁离子，故生成FeCl2，根据守恒关系，,
,
因此混合物中含铁的物质的量为0.05 ml，用足量CO在高温下最终得到铁单质，
铁的质量为，故A正确；
综上所述，答案为A。
【点睛】加入 KSCN 溶液无血红色出现，得出产物为氯化亚铁，利用守恒关系解决这类问题。
题型二 铁的氢氧化物的性质及制备
6．如下图所示装置，可用以制取和观察在空气中被氧化时颜色的变化。下列说法不正确的是
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．止水夹在实验过程中应该先关后开
D．取下装置II的橡皮塞可观察沉淀颜色变化
【答案】C
【解析】A．溶液中会溶解少量的氧气，氧气能氧化氢氧化亚铁，所以实验前，应事先煮沸溶液除去溶解氧，故A正确；
B．铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，氢气能排尽装置中的空气，所以装置Ⅰ可制取FeSO4溶液并排尽装置内空气，故B正确；
C．止水夹开始时打开，产生的氢气将装置中的空气排尽，再关闭止水夹，Ⅰ中压强增大，硫酸亚铁溶液被压入Ⅱ中，故C错误；
D．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，取下装置Ⅱ的橡皮塞空气进入试管，氢氧化亚铁被氧气氧化，可观察沉淀颜色变化，故D正确；
故选C。
7.如图所示装置，可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化，实验时提供的试剂有铁屑及6.00 ml·L－1的硫酸，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的操作为关闭活塞E，使A中溶液压入B中
D.取下装置B中的橡胶塞，使空气进入，有关反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
【答案】B
【解析】制取硫酸亚铁需要铁屑，所以在烧瓶中应该先加入铁屑，所以A中应预先加入的试剂是铁屑，故A正确；稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，实验开始时应打开活塞E，用氢气排出装置中的空气，B错误；铁和稀硫酸反应有氢气生成，关闭活塞E，导致A中压强逐渐增大，将FeSO4溶液压入B中进行反应生成氢氧化亚铁，C正确；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，反应的化学方程式为4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3，故D正确。
题型三 Fe2+和Fe3+的性质与检验
8．为了探究铁及其化合物的氧化性或还原性，某同学设计如下实验操作，对应的实验现象、实验结论及离子方程式均正确的是
【答案】B
【解析】A．锌具有还原性，氯化亚铁溶液中价的铁具有氧化性，能氧化锌，A错误；
B．氯化亚铁溶液为浅绿色，向氯化亚铁溶液中滴加新制氯水，价的铁被氯水氧化，生成价的铁，溶液由浅绿色变为棕黄色，离子方程式正确，B正确；
C．向溶液中加入铁粉，发生反应生成氯化亚铁，棕黄色溶液变为浅绿色，离子方程式为，C错误；
D．反应前氯化铁溶液为棕黄色，具有氧化性，与铜发生反应生成氯化亚铁和氯化铜，氯化亚铁溶液为浅绿色，氯化铜溶液为蓝绿色，离子方程式为，D错误；
故答案为：B。
9.下列离子的检验方法合理的是（ ）
A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2＋
B.向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2＋
C.向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋
D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋
【答案】C
【解析】A项中只能说明原溶液中含有Fe3＋；B项原溶液中可能只有Fe3＋而没有Fe2＋；D项中Fe（OH）2被氧化后生成的红褐色沉淀Fe（OH）3也可能掩盖了白色沉淀Mg（OH）2。
10．下列各组物质反应后，向产物中加入硫氰化钾溶液不会变红色的是
A．铁与硫酸铜溶液反应B．铁在氯气中点燃
C．敞口露置的溶液D．将铁锈溶解在稀盐酸中
【答案】A
【解析】A．铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁，加入硫氰化钾溶液不会变红色，A正确；
B．铁在氯气中燃烧生成氯化铁，加入硫氰化钾溶液会变红色，B错误；
C．硫酸亚铁被空气中的氧气氧化成硫酸铁，加入硫氰化钾溶液会变红色，C错误；
D．铁锈与稀盐酸反应生成氯化铁，加入硫氰化钾溶液会变红色，D错误；
答案选A。
11．Fe3O4是铁的重要化合物。某学生欲通过实验方法检验Fe3O4中是否含有+2价铁，先将一定量的Fe3O4溶于足量稀硫酸，再做下列实验，能证明Fe3O4中含有+2价铁的是
A．取少量溶液，滴加KSCN溶液，溶液呈红色
B．取少量溶液，先加氯水，再滴加KSCN溶液，溶液呈红色
C．取少量溶液，滴加1~2滴紫红色KMnO4溶液，振荡后，紫红色褪色
D．取少量溶液，滴加NaOH溶液，有红棕色沉淀产生
【答案】C
【解析】A．Fe3O4溶于稀硫酸中，溶液中含有大量的Fe2+和Fe3+，向溶液中滴加KSCN溶液，因原溶液中含有Fe3+，则溶液变为血红色，不能证明含有Fe2+，A不符合题意；
B．向溶液中先加入氯水，Fe2+被氧化成Fe3+，再滴加KSCN溶液，则溶液变成血红色，但原溶液中也含有Fe3+，不能证明含有Fe2+，B不符合题意；
C．向溶液中滴加KMnO4，因溶液中含有Fe2+，可以与KMnO4溶液反应，可以观察到颜色褪去，可以证明Fe2+，C符合题意；
D．向溶液中滴加NaOH溶液，因原溶液中含有Fe3+，可以生成红棕色沉淀，不能证明Fe2+，D不符合题意；
故答案选C。
12．按如图所示的方法进行实验，下列有关说法错误的是
A．①中反应的离子方程式为
B．②中加入溶液后溶液不变红
C．③中加入新制氯水后溶液变红
D．氧化性：
【答案】AD
【解析】A．①中反应的离子方程式为，故A错误；
B．①中为过量铁粉与反应，则②中无，故加入溶液后，溶液不变红，故B正确；
C．②中含有和，③中滴加新制氯水后，则被氧化为，溶液变红，故C正确；
D．同一个氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，则由③可知氧化性：，由①可知氧化性，故D错误；
故答案为AD。
13．阅读下列材料后，回答相应问题。
铁在人体中以Fe2＋和Fe3＋的形式存在。二价铁离子易被吸收，给贫血者补充铁时，应给予含二价铁离子的铁盐，如硫酸亚铁(FeSO4)。
(1)人体中经常进行转化，A反应中Fe2＋作________剂，B反应中Fe3＋作________剂，服用维生素C，可使食物中的三价铁离子还原成二价铁离子，有利于铁的吸收。这说明维生素C具有________性。
(2)新配制的FeCl2溶液应加入________以防止FeCl2转化为FeCl3，要除去FeCl3溶液中少量的FeCl2杂质，可向其中通入适量的_____。
(3)在制作印刷电路板的过程中常利用铜与氯化铁溶液的反应。反应的离子方程式为______。
(4)为消除废气中的Cl2对环境的污染，将废气通过含有铁粉的FeCl2溶液，即可有效地除去Cl2，这一处理过程可用两个离子方程式表示为_______， ________；处理过程中需定期添加的原料是______。
(5)某同学为检验某未知溶液中是否为FeCl2溶液，采取如下实验方案加以验证：
取少许未知试液于试管中溶液呈红色(证明含有FeCl2)，你认为此方案______(填“合理”或“不合理”)，若不合理，如何改进：______。
【答案】(1) 还原 氧化 还原
(2) 铁粉 Cl2
(3)Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋
(4) 2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－ Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋ 铁粉
(5) 不合理 取少量溶液，先加KSCN溶液，溶液不变红色，再加入氯水，溶液变成红色，则证明原溶液有Fe2＋
题型四 铁及其化合物的转化关系
14．将投入溶液中，可观察到的现象是
A．生成白色沉淀及气泡B．生成红褐色沉淀及气泡
C．仅有气泡产生D．无变化
【答案】B
【解析】将Na2O2投入FeCl2溶液中，Na2O2与溶液中的水发应生成NaOH和O2，有气泡产生，生成的NaOH和O2再和FeCl2反应生成红褐色沉淀Fe(OH)3，故B选项符合题意。
答案选B。
15．部分含铁物质的分类与相应化合价的关系如图所示。
下列说法错误的是
A．a可与e反应生成b
B．c在空气中可转化为d
C．可用KSCN溶液鉴别b、e
D．可存在a→e→d→c→b→a的循环转化关系
【答案】D
【解析】图示为铁0、+2、+3三种价态的价类二维图，其中单质a为Fe，+2价的盐b为亚铁盐，碱c为氢氧化亚铁，+3价的盐e为铁盐，碱d为氢氧化铁，结合物质的性质分析解答。
A．铁单质可以和三价铁盐发生归中反应，生成亚铁盐，离子方程式为Fe+2Fe3+═3Fe2+，故A正确；
B．氢氧化亚铁具有较强的还原性，能够被氧化，因此氢氧化亚铁可以被氧化生成氢氧化铁，故B正确；
C．亚铁离子与KSCN溶液无明显现象，铁离子与KSCN溶液显红色，可用KSCN溶液鉴别b、e，故C正确；
D．氢氧化铁不能直接转化为氢氧化亚铁，即d→c不能直接转化，故D错误；
故选D。
16.元素“价—类”二维图是学习元素化合物知识的重要模型，它以元素的化合价为纵坐标，以物质类别为横坐标。如图为铁元素的“价—类”二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系。下列说法正确的是（ ）
A.用铁丝在氧气中燃烧可实现上述转化①
B.转化⑤中Na2FeO4可用于自来水消毒杀菌，等物质的量的Na2FeO4是HClO消毒效率的1.5倍
C.转化⑦的现象是绿色沉淀转变为红褐色
D.加热Fe（OH）3发生转化⑥，加水可一步实现Fe2O3→Fe（OH）3的转化
【答案】B
【解析】A.用铁丝在氧气中燃烧，生成四氧化三铁，不可实现上述转化①，故A错误；B.Na2FeO4可转化为Fe3＋，电子转移3e－，HClO消毒转化为Cl－，电子转移2e－，电子守恒得到，2Na2FeO4～3HClO～6e－，等物质的量的Na2FeO4是HClO消毒效率的1.5倍，故B正确；C.转化⑦的现象是白色沉淀迅速转化为灰绿色，最后转化为红褐色，故C错误；D.加热Fe（OH）3发生转化⑥，加水不可一步实现Fe2O3→Fe（OH）3的转化，故D错误。
17．用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)制备超顺磁性(平均直径25nm)纳米Fe3O4的流程示意图如下：
下列叙述不正确的是
A．滤液A中含有Fe3＋和Fe2＋
B．步骤②中，主要反应的离子方程式是Fe3＋+Fe=2Fe2＋
C．步骤④中，反应完成后剩余的H2O2可以通过加热的方式除去
D．步骤⑤中，可将产品均匀分散在水中，利用丁达尔效应验证得到的固体是超顺磁性的Fe3O4粒子
【答案】B
【解析】A．铁泥的主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe ，和盐酸反应后会生成Fe3＋和Fe2＋，故A正确；
B． 加入铁粉，Fe3+被还原为Fe2+，反应的离子方程式是2Fe3++Fe=3Fe2+，故B错误；
C． 步骤④中，为防止H2O2在步骤⑤中氧化+2价铁元素，反应完成后需加热除去剩余H2O2，故C正确；
D．超顺磁性的Fe3O4粒子平均直径25nm，均匀分散在水中形成胶体，能产生丁达尔效应，故D正确；
选B。
18．下列各物质均含有同一种元素，其中只有A和H为单质，A是目前用量最大、用途最广的合金的主要成分，H为黄绿色气体；C和F所含元素种类相同；将D的悬浊液露置在空气中，可观察到白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀E，各物质间的转化关系如下图(部分反应物、生成物及反应条件已略去)
回答下列问题：
(1)A是_______，C是_______(填化学式)。
(2)G的俗名为_______。
(3)若要除去F溶液中混有的C，应采取的实验操作为_______；若要除去C溶液中混有的F，涉及的化学反应的离子方程式为_______。
(4)写出D转化为E的化学反应方程式_______。
(5)人体正常的血红蛋白中含有D的阳离子，若误食亚硝酸盐，会导致血红蛋白中此阳离子被氧化而使人中毒。服用维生素C可以解毒，在此过程中体现了维生素C的_______性。
【答案】(1) Fe FeCl2
(2)铁红
(3) 通入氯气或加入氯水或加入过氧化氢
(4)
(5)还原
【解析】A是目前用量最大、用途最广的合金的主要成分，则A为Fe；H为黄绿色气体，则H为Cl2；则F为FeCl3；C为FeCl2；将D的悬浊液露置在空气中，可观察到白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀E，则D为Fe(OH)2，E为Fe(OH)3；G为Fe2O3；据此解题。
（1）根据分析可知，A是Fe，C是FeCl2。
（2）G为Fe2O3，俗名为铁红。
（3）除去FeCl3中的FeCl2的实验操作为通入氯气或加入氯水或加入过氧化氢将FeCl2氧化为FeCl3。除去FeCl2中的FeCl3的方法为加入铁粉，发生的离子方程式为。
（4）Fe(OH)2和氧气反应生成Fe(OH)3的化学方程式为。
（5）根据题意，亚硝酸盐具有氧化性，则维生素C具有还原性。
题型五 铁盐的制备与性质探究实验
19．下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是
【答案】D
【解析】A．Fe2O3固体为红棕色，与盐酸反应生成氯化铁，溶液显黄色，Fe2O3为碱性氧化物，A错误；
B．铜与铁离子反应生成铜离子和亚铁离子，溶液呈蓝色，无黑色固体生成，该实验不能证明金属铁比铜活泼，B错误；
C．检验氯化亚铁溶液没有变质，应先加KSCN溶液无现象；题中先加氯水，亚铁离子被氧化为铁离子，加KSCN后溶液一定会变红，不能证明氯化亚铁溶液没有变质，C错误；
D．红热的铁与水蒸气反应生成可燃性气体，气泡被点燃即可证明高温下铁与水蒸气发生了反应，D正确；
故选D。
20.从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如图所示。
则下列说法中正确的是（ ）
A.试剂a是铁、试剂b是稀硫酸
B.操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同
C.试剂c是氯气，相应的离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
D.用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否还有Fe2＋
【答案】C
【解析】由最终要得到氯化铁晶体的流程图知，b是盐酸，使用H2SO4会引入SOeq \\al(2－,4)，A错误；操作Ⅰ和操作Ⅱ是过滤，操作Ⅲ为蒸发结晶，所用仪器不相同，B错误；滤液Z和X中均含有氯化亚铁，因此c为氯气，C正确；高锰酸钾也能氧化氯离子而褪色，因此不能用KMnO4检验溶液W中是否含有亚铁离子，D错误。
21．某研究性学习小组在用CO还原Fe2O3的实验中，用磁铁吸出生成的黑色粉末X，他们认为X不一定是Fe，若温度不同、受热不均时会生成Fe3O4，也能被磁铁吸引。为探究X的成分，他们进行了如下实验。
I.定性检验
(1)实验②的目的是_______。
(2)由上述实验现象推断，黑色粉末X的成分是_______(填化学式)。
II.定量测定
(3)操作Z是_______。下列仪器中，在灼烧沉淀时必须用到的是(填名称)_______。
(4)写出溶液Y中滴加H2O2溶液时发生反应的离子方程式_______。
(5)通过以上数据，得出2.376g黑色粉末X中各成分的物质的量为_______。
【答案】(1)检验是否存在Fe3+，确认Fe3O4的存在
(2)Fe3O4和Fe的混合物
(3) 过滤、洗涤(干燥) 坩埚、泥三角
(4)2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O
(5)n(Fe3O4)=0.01ml；n(Fe)=0.001ml
【解析】Ⅰ：Fe3+能使KSCN溶液呈现血红色，这是Fe3+的特征反应，以此确认四氧化三铁的存在，通过①③可判断Fe的存在，再通过②即可知黑色粉末为铁和Fe3O4。Ⅱ：黑色粉末为铁和Fe3O4，加入过量盐酸可知生成铁离子和亚铁离子，加入足量的过氧化氢，使Fe2+氧化为Fe3+，加入氨水生成氢氧化铁沉淀，操作Z为过滤。灼烧沉淀需要用到的仪器为坩埚，坩埚下要垫上泥三角。双氧水有氧化性，二价铁离子有还原性，足量双氧水可将Fe2+氧化为Fe3+，据此写出离子方程式。设Fe、Fe3O4的物质的量分别为xml和yml，计算出2.48g红棕色氧化铁固体的物质的量，根据铁守恒，Fe3O4和Fe的混合物为2.376g，列方程求解。
(1)Fe3+能使KSCN溶液呈现血红色，这是Fe3+的特征反应，实验②的目的是检验是否存在Fe3+，确认Fe3O4的存在。
(2)通过实验②可知黑色粉末中存在Fe3O4，实验①③铁能和盐酸反应生成氢气，且铁和铜离子能发生置换反应生成红色的铜，故黑色粉末中存在Fe，由此证明黑色粉末X的成分是Fe3O4和Fe的混合物。
(3)黑色粉末为铁和Fe3O4，加入过量盐酸可知生成铁离子和亚铁离子，加入足量的过氧化氢，使Fe2+氧化为Fe3+，加入氨水生成氢氧化铁沉淀，操作Z为过滤，灼烧沉淀需要用到的仪器为坩埚，坩埚下要垫上泥三角。
(4)双氧水有氧化性，二价铁离子有还原性，足量双氧水可将Fe2+氧化为Fe3+，故离子方程式为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O。
(5)设Fe、Fe3O4的物质的量分别为xml和yml，2.480gFe2O3的物质的量为2.480g÷160g/ml=0.0155ml，根据铁守恒，x+3y=0.0155×2，56x+232y=2.376，解得x=0.001，y=0.01。
22．长期放置的FeSO4溶液易被氧化而变质，某兴趣小组进行了如下实验：
(1)设计实验检验FeSO4溶液的变质程度
① 将上述方案补充完整
② 若要使部分变质的FeSO4复原，方法是__________。(写离子反应方程式)
(2)利用部分变质的FeSO4溶液制备Fe2O3
①填写下列各空：
②若100mL该变质溶液制得1.6gFe2O3，则变质前FeSO4溶液的浓度为__________。
(3)FeSO4可用作补铁剂，使用时建议与维生素C同服，同学甲猜测维生素C可将Fe3+转化为Fe2+，以利于人体吸收。为了验证这一猜想，设计了如下实验：
由上述实验能否得出“维生素C可将Fe3+转化为Fe2+”的结论？请说明理由_______。
【答案】（1）溶液变红 取待检测液于试管中，向其中滴加少量酸性高锰酸钾溶液 紫色褪去
（2）2Fe3++ Fe = 3Fe2+ H2O2 NaOH ∆ Fe3+ Fe(OH)3 0.2ml/L
（3）不能，维生素C可能过量，也可使高锰酸钾溶液褪色，则无法说明一定有Fe2+生成
【解析】（1）①要想证明FeSO4溶液部分变质，需要证明溶液中含有Fe3+和Fe2+；步骤1中，向待测液中加入KSCN溶液，溶液变为血红色，说明溶液中含有Fe3+；步骤2中，向待测液中加入酸性KMnO4溶液，酸性KMnO4溶液褪色，说明溶液中含有Fe2+；
②若要使变质的FeSO4溶液复原，可以向溶液中加入过量的Fe粉，再经过滤除去剩余的Fe粉即可，反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+；
（2）①利用部分变质的FeSO4溶液制备Fe2O3的路线为：，故a为H2O2，b为Fe2(SO4)3、c为NaOH、d为Fe(OH)3，e为△；
②n(Fe2O3)==0.01ml，则变质前，100mL FeSO4溶液中，n(FeSO4)=0.02ml，故c(FeSO4)==0.2ml/L；
（3）该实验现象不能验证猜想，因为维生素C也具有还原性，若维生素C过量，也可使高锰酸钾溶液褪色，则无法说明一定有Fe2+生成。选项
实验操作
实验现象
实验结论
离子方程式
A
向溶液中加入片
浅绿色溶液变为无色，溶液中有黑色固体生成
具有还原性
B
向溶液中滴加新制氯水
浅绿色溶液变为棕黄色
具有还原性
C
向溶液中加入铁粉
棕黄色溶液变为浅绿色
具有还原性
D
向溶液中加入铜粉
蓝色溶液变为棕黄色
具有氧化性
选项
实验
现象
结论
A
取少量Fe2O3于试管中，加入过量盐酸充分反应
黑色固体溶解，生成绿色溶液
Fe2O3为碱性氧化物
B
将铜粉加1.0ml/L Fe2(SO4)3溶液中
溶液变蓝、有黑色固体出现
金属铁比铜活泼
C
取少量FeCl2溶液于试管中，滴加几滴新制氯水，再滴2滴KSCN溶液
溶液变红
FeCl2溶液没有变质
D
往红热的铁中通入水蒸气，将生成的气体通入肥皂液中，将燃着的火柴靠近气泡
气泡被点燃
铁在高温下能与水蒸气反应
实验编号
实验操作
实验现象
①
取少量黑色粉末X放入试管1中，注入浓盐酸，微热
黑色粉末逐渐溶解，溶液呈黄绿色；有少量气泡产生
②
向试管1中滴加几滴KSCN溶液，振荡
溶液出现血红色
③
另取少量黑色粉末X放入试管2中，注入足量硫酸铜溶液，振荡，静置
有极少量红色物质析出，仍有较多黑色固体未溶解
实验方案
实验现象
实验结论
步骤1
取待检测液于试管中，向其中滴加KSCN溶液
________
FeSO4溶液部分变质
步骤2
_____
_________
实验方案
实验现象
取适量 Fe2(SO4)3溶液于试管中，加入维生素C片，振荡溶解后，滴加酸性高锰酸钾溶液。
紫色褪去