铁及其化合物的性质实验知识点题库

根据下图所示装置和操作，回答下列有关问题。

（1）按图Ⅰ所示装置，用两种不同的操作分别进行实验，观察B管中的现象。
①操作1：先夹紧止水夹a，再使A管开始反应，实验中观察到B管中的现象是
。
②操作2：打开止水夹a，使A管反应一段时间后再夹紧止水夹a，实验中观察到B管
中的现象是。
③请说明造成两种操作现象不同的原因(如两种现象相同，此小题不用回答)：
。
（2）上述装置实验结束后，取A管内反应所得的溶液，隔绝空气小心蒸干后，再高温煅
烧(有关装置和操作均已略去)，最后留下红色固体，将分解时产生的气体按图Ⅱ所示装置依次通过洗气装置，结果试管甲内出现白色沉淀，试管乙内品红溶液红色褪去，回答：
① 用方程式表示试管甲产生白色沉淀的原因。
②根据实验现象写出A管内溶液蒸干后，在高温煅烧分解时所发生的化学反应方程式
。
③图Ⅱ中丙装置的作用是。
实验结束时，在装置丙中观察到的现象是。

某小组同学在实验室中研究+2和+3价铁的硝酸盐的化学性质．

（1）他们测硝酸亚铁溶液的pH常温下小于7，用离子方程式解释其原因是
（2）甲同学欲配制硝酸亚铁溶液，为防止水解，称量一定量硝酸亚铁晶体溶于pH=1的稀硝酸中，溶液呈深棕色，液面上方有红棕色气体，放置一段时间，溶液最终呈黄色．
（已知：Fe²⁺能与NO结合形成深棕色的[Fe（NO）]²⁺：Fe²⁺+NO⇌〔Fe（NO）]²⁺）
①液面上方红棕色气体是
②经检验黄色溶液中有Fe³⁺ ．检验Fe³⁺的操作是
③最初溶液中生成[Fe（NO）]²⁺使溶液呈深棕色，最终溶液变黄色的原因是
（3）操作
步骤及现象
i：往溶液中缓慢通入SO₂ ，液面上方有红棕色气体，溶液黄色无明显变化
ii：继续通入足量的SO₂ ，溶液变为深棕色，一段时间后，溶液变为浅绿色

某实验小组同学依据资料深入探究Fe³⁺在水溶液中的行为．

资料：

i．Fe³⁺ 在水溶液中以水合铁离子的形式存在，如[Fe（H₂O）₆]³⁺；

[Fe（H₂O）₆]³⁺发生如下水解反应：

[Fe（H₂O）₆]³⁺（几乎无色）+nH₂O⇌[Fe（H₂O）₆_﹣_n（OH）_n]³^﹣ⁿ（黄色）+nH₃O⁺（n=0～6）；

ii．[FeCl₄（H₂O）₂]^﹣为黄色．

进行实验：

实验I

实验Ⅱ

分别用试管①、③中的试剂作为待测液，用色度计测定其透光率．透光率越小，溶液颜色越深；透光率越大，溶液颜色越浅．

（1）实验I中，试管②溶液变为无色的原因是．
（2）实验I中，试管③溶液呈棕黄色与[FeCl₄（H₂O）₂]^﹣有关，支持此结论的实验现象是
（3）由实验Ⅱ图1、2可知：加热时，溶液颜色（填“变浅”、“变深”或“不变”）．
（4）由实验Ⅱ，可以得出如下结论：
[结论一]FeCl₃溶液中存在可逆反应：[FeCl₄（H₂O）₂]^﹣+4H₂O⇌[Fe（H₂O）₆]³⁺+4Cl^﹣得出此结论的理由是．
（5） [结论二]结论一中反应的△H（填“＞0”或“＜0”）．
（6）实验小组同学重新设计了一个实验证明（4）中结论一．实验方案：取试管①中溶液，（请描述必要的实验操作和现象）．

在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应．应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气反应的实验“．

请回答该实验中的问题．

（1）写出该反应的化学方程式．
（2）实验前必须对整套装置进行的操作是．
（3）圆底烧瓶中盛装的是水，该装置受热后的主要作用是．
（4）试管中要收集干燥的气体，干燥管中盛装的物质是，作用是．
（5）试管中收集到的气体是，如果要在A处玻璃管口处点燃该气体，则必须对该气体进行，这一操作的目的是．

某黑色固体粉末可能是 Fe、FeO、CuO、C 中一种或几种。为了探究其成分，小明同学按照下图所示流程进行了实验。

关于该实验有以下说法：

①若溶液甲呈浅绿色，则原黑色固体粉末中一定含有 Fe；

②若步骤Ⅱ中无明显现象，则固体乙中最多只能有四种物质；

③若步骤Ⅱ中有气泡产生，则原固体可能是纯净物也可能是混合物；

④若步骤Ⅱ中有红色固体析出，则固体乙中一定无 CuO；

⑤固体乙呈红色，则原固体中一定含有 Fe 和 CuO。以上说法中符合题意的个数是（）

A . 1 个 B . 2 个 C . 3 个 D . 4 个

治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物，常采用更易被吸收的亚铁盐。“速力菲”（主要成分：琥珀酸亚铁，呈暗黄色）是市场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水，但能溶于人体中的胃酸。某同学为了检测“速力菲”药片中二价铁元素，设计并实施了如下实验：

试回答下列问题：

（1）试剂1是，试剂2是。
（2）该同学预测加入试剂2后，溶液应依然为浅绿色，但这与实际现象不符，请用离子方程式解释实际现象的合理性：，。
（3）用离子反应方程式解释加入新制氯水后溶液变血红色的原因：。
（4）补铁药物的说明书中通常会有“与V_C同服可增加本品吸收”的内容，向淡红色溶液中加入V_C ，片刻后溶液红色褪去，试从氧化还原角度解释补铁药物与V_C同服的优点：。

《我在故宫修文物》展示了专家精湛的技艺和对传统文化的热爱与坚守，也令人体会到化学方法在文物保护中的巨大作用。某博物馆修复出土铁器的过程如下。

（1）检测锈蚀产物
主要成分的化学式
Fe₃O₄
Fe₂O₃·H₂O
FeO(OH)
FeOCl
铁器在具有O₂、等环境中容易被腐蚀。
（2）分析腐蚀原理：一般认为，铁经过了如下腐蚀循环。
Ⅰ. Fe转化为Fe²⁺ 。
Ⅱ. Fe²⁺在自然环境中形成FeO(OH)，该物质中铁元素的化合价为。
Ⅲ. FeO(OH)和Fe²⁺反应形成致密的Fe₃O₄保护层，Fe²⁺的作用是。
a.氧化剂
b.还原剂
c.既不是氧化剂也不是还原剂
Ⅳ. Fe₃O₄保护层被氧化为FeO(OH)，如此往复腐蚀。
Fe₃O₄+O₂+H₂O＝FeO(OH)
（将反应补充完整）
（3）研究发现，Cl^-对铁的腐蚀会造成严重影响。化学修复：脱氯、还原，形成Fe₃O₄保护层，方法如下：
将铁器浸没在盛有0.5 mol/L Na₂SO₃、0.5 mol/L NaOH溶液的容器中，缓慢加热至60～90℃。一段时间，取出器物，用NaOH溶液洗涤至无Cl^-。
① 检测洗涤液中Cl^-的方法是。
② 脱氯反应：FeOCl + OH^-＝FeO(OH) + Cl^-。离子反应的本质是离子浓度的减小，比较FeOCl 与FeO(OH)溶解度的大小：。
③ Na₂SO₃还原FeO(OH)形成Fe₃O₄的离子方程式是。

已知：Fe³⁺溶液颜色为黄色，Fe²⁺溶液颜色为浅绿色，Fe(OH)₃为红褐色。

（1）现将少量Fe₂O₃粉末加入适量稀盐酸，发生反应的离子方程式，用所得溶液进行以下实验：
（2）取少量溶液于试管中，滴入NaOH溶液，观察到有红褐色沉淀生成，反应的离子方程式为。
（3）取少量溶液于试管中，加入少量还原铁粉，振荡，铁粉逐渐溶解，溶液由黄色变为浅绿色，反应的离子方程式为。
（4）在烧杯中加入25mL蒸馏水，加热至沸腾，向沸水中滴加几滴FeCl₃饱和溶液，继续煮沸直到溶液呈红褐色，即得到Fe(OH)₃胶体。取少量Fe(OH)₃胶体，逐滴加入盐酸至过量，可观察到的现象是：先，然后，对后一现象的解释是（用离子方程式表示）。

下列说法正确的是（）

A . 可用裂化汽油萃取溴水中的溴单质 B . 棉、麻、蚕丝、羊毛完全燃烧，产物只有CO₂和H₂O C . 门捷列夫将元素按原子序数由小到大的顺序依次排列，制出了第一张元素周期表 D . “司南之杓(勺)，投之于地，其柢(勺柄)指南”，司南中的“杓”含Fe₃O₄

隔绝空气加热至500℃时绿矾（硫酸亚铁晶体）能完全分解，某化学小组为探究分解产物的成分，选用下图所示装置进行实验（夹持装置略），A中固体完全分解后变为红棕色粉末。

下列说法错误的是（）

A . 所选用装置的符合题意连接顺序为A-C-E-D-B B . E装置是用来检验SO₃ ，则X可以是硝酸酸化的硝酸钡溶液 C . 可选用酸性KMnO₄溶液检验A装置中残留固体是否为Fe₂O₃ D . 该反应的化学方程式可能是2FeSO₄·7H₂O=Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑+14H₂O

硼镁泥是一种工业废料，主要成分是MgO（占40%，质量分数），还有CaO、MnO、Fe₂O₃、FeO、Al₂O₃、SiO₂等杂质，以此为原料制取的硫酸镁，可用于印染、造纸、医药等工业。从硼镁泥中提取MgSO₄∙7H₂O的工艺流程如下：

（1）实验中需要1 mol/L的硫酸800 mL，若用 98% 的浓硫酸（ρ= 1.84 g/mL）来配制，量取浓硫酸需要使用量筒的规格为__________（填写选项字母）

A . 10 mL B . 20 mL C . 50 mL D . 100 mL
（2）加入的NaClO可与Mn²⁺反应：Mn²⁺+ ClO‾ + H₂O = MnO₂↓+ 2H⁺+ Cl‾，在该步骤中还有一种离子也会被NaClO氧化，该反应的离子方程式为。
（3）滤渣的主要成分除含有Fe(OH)₃、Al(OH)₃外，还含有。
（4）在“除钙”前，需检验滤液中Fe³⁺是否被除尽，简述检验方法。（写出操作、现象和结论）

（5）已知MgSO₄、CaSO₄的溶解度（单位为 g/100 g 水）如下表：

温度（℃）	40	50	60	70
MgSO₄	30.9	33.4	35.6	36.9
CaSO₄	0.210	0.207	0.201	0.193

“除钙”是将MgSO₄和CaSO₄混合溶液中的CaSO₄除去，根据上表数据，简要说明操作步骤。“操作Ⅰ”是将滤液继续蒸发浓缩，冷却结晶，，便得到了MgSO₄∙7H₂O

已知某合金粉末除含铝外，还含有铁、铜中的一种或两种，某兴趣小组在老师的指导下，对合金中铁、铜的存在情况进行了如下探究。

（查阅资料）铁、铜不与氢氧化钠溶液反应。

（1）（猜想）猜想1：该合金粉末中，除含铝外，还含有铁。
猜想2：该合金粉末中，除含铝外，还含有铜。
猜想3：该合金粉末中，除含铝外，还含有（填名称）。

（2）（实验探究）下列实验仅供选择的试剂是：10%的盐酸、30%的氢氧化钠溶液。

实验方案	实验现象	结论
①取一定量的合金粉末，加过量的，充分反应后过滤，滤渣备用。	粉末部分溶解，并有气体放出。	合金中一定含有铝。
②取步骤①所得滤渣，加过量的，充分反应。	滤渣粉末部分溶解，并有气体放出，溶液呈现浅绿色。	合金中一定含有。

（3）（探究结论）猜想3成立。
（反思）一般来说，活泼金属能与盐酸等酸反应，而铝与酸、碱都能反应，说明铝具有特殊的性质。写出铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式。
（4）（知识延伸）在一定条件下，铁和铝都能与水反应。写出在相应条件下，铁和水发生反应的化学方程式。

研究表明N₂O与CO在Fe⁺作用下发生反应的能量变化及反应历程如图所示，下列说法错误的是（）

A . 反应总过程是放热的 B . Fe⁺作为催化剂改变了反应途径，提高了反应速率 C . Fe⁺+N₂O→FeO⁺+N₂、FeO⁺+CO→Fe⁺+CO₂ 两步反应均为放热反应 D . 若反应在恒容密闭容器中进行，温度越高，反应速率一定越快

草酸亚铁晶体（ $\text{[math]}$ ）常用于晒制蓝图。某研究性学习小组对其进行了系列探究。

（1） I.纯净的草酸亚铁晶体热分解产物的探究
气体产物成分的探究，小组成员采用如下装置（可重复选用）进行实验：

①E中盛装碱石灰的仪器名称为。

②按照气流从左到右的方向，上述装置的接口顺序为 $\text{[math]}$ 尾气处理装置。

③实验前先通入一段时间 $\text{[math]}$ ，其目的是。

④实验证明气体产物中含有 $\text{[math]}$ ，依据的实验现象为。
（2） $\text{[math]}$ 受热分解时，固体质量随温度变化的曲线如下图所示，写出加热到400℃时， $\text{[math]}$ 晶体受热分解的化学方程式。
（3）晒制蓝图时，以 $\text{[math]}$ 溶液为显色剂，写出 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 溶液反应的化学方程式。
（4） Ⅱ.草酸亚铁晶体样品纯度的测定
工业制得的草酸亚铁晶体中常含有 $\text{[math]}$ 杂质测定其纯度的步骤如下：

步骤1：称取 $\text{[math]}$ 草酸亚铁晶体样品溶于稀 $\text{[math]}$ 中，配成 $\text{[math]}$ 溶液；

步骤2：取上述溶液 $\text{[math]}$ ，用 $\text{[math]}$ ，标准液滴定至终点消耗标准液 $\text{[math]}$ ；

步骤3：向反应后溶液中加入适量锌粉充分反应后加入适量稀 $\text{[math]}$ ，再用 $\text{[math]}$ 标准液滴定至终点，消耗标准液 $\text{[math]}$

①步骤2中滴定终点的现象为，步骤3中加入锌粉的目的是。

②草酸亚铁晶体样品的纯度为（写出计算表达式）。

下列实验中，依据实验操作及现象得出的结论正确的是（）

选项	操作	现象	结论
A	向 3ml0.1mol/L 的 AgNO₃溶液中先加入 4—5 滴 0.1mol/L 的 NaCl 溶液，再滴加 4—5 滴 0.1mol/L 的 NaI 溶液	先出现白色沉淀后出现黄色沉淀	Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)
B	将某气体通入品红溶液	品红溶液褪色	该气体是 SO₂
C	用 pH 计测定等浓度的 Na₂CO₃ 和NaClO 溶液的 pH	后者 pH比前者的小	非金属性：Cl＞C
D	将铜粉加入 1.0 mol/L Fe₂(SO4)₃ 溶液中	溶液变蓝	氧化性Fe³^＋>Cu²^＋

A . A B . B C . C D . D

下列说法错误的是（）

A . MnO₂能加速H₂O₂的分解，是因为MnO₂可以降低反应所需的活化能 B . 向橙色的K₂Cr₂O₇溶液中滴加NaOH溶液，溶液颜色变黄，说明化学平衡发生了移动 C . 将盛有NO₂气体的密闭容器浸泡在热水中，容器内气体颜色变深，这一事实可以用勒夏特列原理解释 D . FeCl₃溶液和Fe₂(SO₄)₃溶液加热蒸干、灼烧都得到Fe₂O₃

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FeO B . 除去FeCl₂溶液中的FeCl₃杂质可以向溶液中加铁粉，然后过滤 C . 铁与水蒸气在高温下反应的产物为Fe₂O₃和H₂ D . Fe³^＋与KSCN反应产生红色沉淀

下列有关 $\text{[math]}$ 溶液的叙述中，正确的是( )

A . 蒸干该溶液可以得到无水 $\text{[math]}$ 固体 B . 往该溶液中加入少量锌粉，可置换出铁单质 C . 该溶液中， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 可以大量共存 D . 向该溶液中加入 $\text{[math]}$ 溶液，反应的离子方程式为 $\text{[math]}$

某同学为探究浅黄色液体X(仅含三种常见元素)的组成和性质，设计并完成如图实验：

请回答如下问题：

（1） X所含三种元素是。
（2） X在过量氧气中燃烧的化学方程式是。
（3）溶液C滴在淀粉KI试纸上，试纸显蓝色，写出该变化中发生的离子方程式。

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，请回答下列问题：

（1） A装置的作用是，烧瓶底部放碎瓷片的作用是｡
（2）装置B中发生反应的化学方程式是｡
（3） D的作用是｡
（4） E中的实验现象是｡
（5）请设计实验检验装置B的产物中是否存在＋3价的铁｡

主要成分的化学式
Fe₃O₄	Fe₂O₃·H₂O	FeO(OH)	FeOCl

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