铁及其化合物的性质实验知识点题库

实验室制备Fe（OH）₂沉淀时，由于其在空气中极易发生反应．（填化学方程式）而很难观察到沉淀的颜色．为制得Fe（OH）₂白色沉淀，有人设计了如图所示的装置，用NaOH溶液、铁屑、稀H₂SO₄等试剂制备．实验时试管Ⅰ里应加入（填试剂名称）．在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是．

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与水蒸气的反应实验”．

请完成该实验中的问题．

（1）写出该反应中还原产物是．
（2）圆底烧瓶中盛装的水，该装置受热后的主要作用是；
（3）烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是．
（4）干燥管中盛装的物质是碱石灰作用是．
（5）如果要在A处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行．

电子工业常用30%的FeCl₃溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔来制造印刷电路板。

①把FeO、Fe₂O₃先溶于足量的稀盐酸中、再通入适量的氯气则可制取FeCl₃溶液。FeO、Fe₂O₃溶于足量的稀盐酸中，在上述溶液中通入适量的氯气时发生的反应的离子方程式为。若要检验溶液中Fe³⁺存在应选用的试剂是。

②写出FeCl₃溶液与金属铜发生反应的化学方程式，当转移电子数为6.02×10²⁴时，被氧化的物质的质量为

下列各化合物不能由化合反应生成的是（）

A . FeCl₂ B . Fe(OH)₃ C . Fe(OH)₂ D . FeCl₃

部分氧化的Fe-Cu合金样品（氧化产物为Fe₂O₃、CuO）共5.76g，经如下处理：

下列说法正确的是（）

A . 滤液A中的阳离子为Fe²⁺、Fe³⁺、H⁺ B . 样品中Fe元素的质量为2.24g C . 样品中CuO的质量为4.0g D . V=896

下列反应，其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是（）

①金属钠在纯氧中燃烧②FeSO₄溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间

③FeCl₃溶液中滴入KSCN溶液④无水硫酸铜放入医用酒精中

A . ②③①④ B . ①②③④ C . ③①②④ D . ③②①④

铁红（主要成分为Fe₂O₃）是一种用途广泛的颜料，用废铁屑制备铁红的流程如下：

（1）操作Ⅰ的名称是。
（2）检验FeCO₃沉淀是否洗净的实验方法是。
（3）加入NH₄HCO₃溶液的反应除了生成FeCO₃沉淀，还会生成一种气体，生成气体的离子方程式为。
（4）在空气中煅烧FeCO₃的化学方程式是，若煅烧不充分，产品Fe₂O₃中会有FeO，为了避免产品中有FeO，可以采取的措施是。
（5）称取3.0 g 产品，用稀硫酸溶解，逐滴加入0.10 mol·L^－1 KMnO₄溶液20.00 mL，二者恰好反应完全。若此产品中只含有FeO、Fe₂O₃ ，求算产品中Fe₂O₃的质量分数，写出计算过程。
（已知：10FeSO₄＋2KMnO₄＋8H₂SO₄=5Fe₂(SO₄)₃＋2MnSO₄＋K₂SO₄＋8H₂O）

铁是人体必需的微量元素，在肺部，血红蛋白中血红素的Fe²⁺与O₂结合，把O₂送到各个组织器官。铁摄入不足可能引起缺铁性贫血。黑木耳中含有比较丰富的铁元素，某研学小组测定其含量。

（1）【铁元素的分离】称量黑木耳，将之洗净切碎，用蒸馏水浸泡，但浸泡液中未能检测到铁元素。在坩埚中高温灼烧黑木耳，使之完全灰化。用酸充分溶解，过滤，滤液备用。
①浸泡液检测不出铁元素的原因是。
②滤液中铁元素的存在形式是Fe²⁺、。
（2）【配制溶液】将滤液配制成100 mL 溶液。选择合适的仪器完成“铁元素的分离”、
“配制溶液”2个实验，下列仪器不必使用的是。
（3）【铁元素含量测定】研学小组提出如下测量方案：
Ⅰ.沉淀法：向溶液中加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤沉淀、加热烘干、称量。评价该测量方案是否可行。
Ⅱ.比色法：流程示意如下：

① 用离子方程式解释加入H₂O₂的目的是。
② 溶液a的颜色是。
③ 溶液颜色越深，光的透过能力越差，即透光率越小。若不加H₂O₂ ，测出黑木耳中铁元素的含量（填“偏大”或“偏小”）。
（4）亚铁盐易被氧化，但在体内Fe²⁺参与O₂的运输却不被氧化。蛋白质是一种既有亲水部分、又有疏水部分的大分子，为血红素提供了疏水环境。

可见，氧化还原反应能否发生与有关。

常温时，研究pH对一定浓度FeSO₄的稳定性的影响，根据下图分析不合理的是（）

A . pH小于1时，亚铁几乎无损耗，可能的原因是4Fe²⁺+ O₂+ 10H₂O $\text{[math]}$ 4Fe(OH)₃ + 8H⁺平衡逆向移动 B . pH在3.0~5.5之间，pH的变化对FeSO₄稳定性影响不大 C . pH大于6.5时，亚铁损耗量突变，可能的原因是生成的Fe(OH)₂更易被氧化 D . 其它条件相同时，FeSO₄溶液中加入少量(NH₄)₂SO₄固体，FeSO₄的稳定性减弱

某校化学小组学生利用如图所列装置进行“铁与水蒸气反应”的实验，并利用产物进一步制取FeCl₃•6H₂O晶体。（图中夹持及尾气处理装置均已略去）

（1）装置B中发生反应的化学方程式是。
（2）装置E中的现象是。
（3）停止反应，待B管冷却后，取其中的固体，加入过量稀盐酸充分反应，过滤。写出可能发生的有关反应化学方程式：。
（4）该小组学生利用上述滤液制取FeCl₃•6H₂O晶体，设计流程如图所示：

①步骤I中通入Cl₂的作用是。

②简述检验滤液中Fe³⁺的操作方法。

③步骤Ⅱ从FeCl₃稀溶液中得到FeCl₃•6H₂O晶体的主要操作包括：。

15g铁粉和氧化铁的混合物，放入150mL稀H₂SO₄中，发现固体完全溶解，并放出1.68L H₂(标准状况)，加入KSCN溶液后，无颜色变化。为了使Fe²⁺完全转化为Fe(OH)₂沉淀，共耗用200mL 3 mol/L NaOH溶液，则原硫酸溶液的物质的量浓度为( )

A . 4 mol·L^-1 B . 3 mol·L^-1 C . 2 mol·L^-1 D . 1mol·L^-1

下列物质不能由单质直接化合而成的是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

（1）常温时CuSO₄的水溶液呈(填“酸”“中”或“碱”)性，原因是(用离子方程式表示。
（2）在实验室配制FeCl₃溶液时，常将FeCl₃固体先溶于较浓的(填物成名称)中，然后用蒸馏水稀释到所需的浓度，以(填“促进”或“抑制”)其水解。
（3）把AlCl₃溶液蒸干、灼烧，最后得到的主要固体产物是(写化学式)。

某校学习小组的同学设计实验，制备（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O并探究其分解规律。实验步骤如下：

Ⅰ.称取7.0g工业废铁粉放入烧杯中，先用热的Na₂CO₃溶液洗涤，再水洗，最后干燥。

Ⅱ.称取6.0g上述处理后的铁粉加入25mL某浓度硫酸中加热，加热过程中不断补充蒸馏水，至反应充分。

Ⅲ.冷却、过滤并洗涤过量的铁粉，干燥后称量铁粉的质量。

Ⅳ.向步骤Ⅲ的滤液中加入适量（NH₄）₂SO₄晶体，搅拌至晶体完全溶解，经一系列操作得干燥纯净的（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O。

V.将（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O脱水得（NH₄）₂Fe（SO₄）₂ ，并进行热分解实验。

已知在不同温度下FeSO₄•7H₂O的溶解度如表：

温度（℃）	1	10	30	50
溶解度（g）	14.0	17.0	25.0	33.0

回答下列问题：

（1）步骤Ⅰ用热的Na₂CO₃溶液洗涤工业废铁粉的目的是，步骤Ⅱ中设计铁粉过量，是为了，加热反应过程中需不断补充蒸馏水的目的是。
（2）步骤Ⅲ中称量反应后剩余铁粉的质量，是为了。
（3）（NH₄）₂Fe（SO₄）₂分解的气态产物可能有N₂、NH₃、SO₂、SO₃及水蒸气，用下列装置检验部分产物。

①检验气态产物中的SO₂和SO₃时，装置连接顺序依次为（气流从左至右）；C中盛放的试剂为。

②装置A的作用是。

③检验充分分解并冷却后的瓷舟中铁的氧化物中是否含有二价铁，需用到的试剂为。

某同学欲探究铁及其化合物的性质，下列实验方案可行的是（）

A . 将铁粉加入稀硫酸中制取Fe₂(SO₄)₃ B . 将NaOH溶液滴入FeCl₃溶液制备Fe(OH)₃胶体 C . 加热Fe(OH)₂使之分解制取FeO D . 将铜粉加入FeCl₃溶液中验证Fe³⁺的氧化性强于Cu²⁺

化学知识无处不在。对下列现象或事实的解释正确的是（）

	现象或事实	解释
A	Al(OH)₃用作塑料的阻燃剂	Al(OH)₃受热熔化放出大量的热
B	K₂FeO₄用于自来水的消毒和净化	K₂FeO₄具有强氧化性，被还原后生成的Fe³⁺水解生成胶状物，可以软化硬水
C	《梦溪笔谈》对古剑记载：“古人以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折”	剂钢指的是铁合金，其硬度比纯铁的大，熔点比纯铁的高
D	《望庐山瀑布》：“日照香炉生紫烟”	胶体的丁达尔效应

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

室温下，通过下列实验探究FeCl₃水解反应［FeCl₃(黄色)＋3H₂O⇌Fe(OH)₃(红褐色)＋3HCl]的条件。

实验序号	实验操作	实验现象
1	将FeCl₃溶液加热片刻	溶液颜色变深
2	向FeCl₃ 溶液中通入少量HCl气体	溶液颜色变浅
3	向FeCl₃溶液中加入少量(NH₄)₂SO₄固体	溶液颜色变浅
4	向FeCl₃溶液中加入少量NaHCO₃固体	产生红褐色沉淀，溶液中出现大量气泡

下列有关说法正确的是( )

A . 实验1得到的溶液中有c(Cl^-)>c(Fe³⁺)>c(OH^-)>c(H⁺) B . 实验2中FeCl₃水解反应的化学平衡常数变小 C . 实验3得到的溶液中有3c(Fe³⁺)+c(H⁺)=c(NH₃·H₂O)+c(Cl^-)+c(OH^-) D . 实验4中反应的离子方程式为Fe³⁺+ $\text{[math]}$ +H₂O=Fe(OH)₃↓+CO₂↑

工业上可用红土镍矿(主要成分为NiO、FeO、Fe₂O₃)制备镍并回收副产物黄铵铁矾［(NH₄)₂Fe₆(SO₄)₄(OH)₁₂]的工艺流程如下。

（1） “初步沉铁”中，向酸浸后的溶液中通入NH₃调节溶液的pH至1.5左右，溶液温度保持80℃左右，鼓入空气，一段时间后沉淀出黄铵铁矾。鼓入的“空气”的作用是。
（2） “深度沉铁”中，通入NH₃调节溶液pH，溶液温度保持65℃左右，加入H₂O₂溶液，反应1h后黄铵铁矾沉淀趋于完全。
①溶液中Fe³⁺转化为黄铵铁矾的离子方程式为。

②溶液中c(H₂O₂)随时间t的变化关系如图所示，反应开始10~20 min内c(H₂O₂)迅速减小，其原因是。
（3） “深度沉铁”时溶液保持的温度比“初步沉铁”时溶液保持的温度低，其原因是。

（4）已知几种金属离子的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示(金属离子的起始浓度0.1mol·L^-1)。

金属离子的氢氧化物	Ni(OH)₂	Fe(OH)₃	黄铵铁矾
开始沉淀pH	7.1	2.7	1.3
沉淀完全pH	9.2	3.7	2.3

“深度沉铁”中通入NH₃调节溶液pH的范围是。

化合物M由两种元素组成，某研究小组按如下图流程探究其组成：

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请回答：

（1）溶液E的颜色是，溶液E转化为溶液F的离子方程式是。
（2）化合物M的化学式为。
（3）化合物M在足量空气中充分煅烧的化学方程式为。
（4）将气体A通入溶液E中，其反应的离子方程式为。

硫酸亚铁晶体 $\text{[math]}$ 在医药上作补血剂。工业上用废铁生产 $\text{[math]}$ 的一种流程如下图所示：

（1）步骤 I 中除铁和硫酸、铁锈和硫酸反应外，还有一个反应的化学方程式为：步骤 I 加入稀硫酸的量不能过量的原因是；步骤 II 加入稀硫酸的目的是。
（2）证明步骤 (1)滤液中只含有 $\text{[math]}$ 的方法：取样，先滴加 $\text{[math]}$ 溶液，无明显现象，再滴加；该过程的现象为：。
（3）步骤 III 从硫酸亚铁溶液中获得硫酸亚铁晶体 $\text{[math]}$ 的实验操作为、、过滤、冰水洗涤、烘干。烘干操作需在低温条件下进行，原因是。
（4）取 $\text{[math]}$ 隔绝空气加热至不同温度，剩余固体的质量变化如下图所示。
分析数据，写出 $\text{[math]}$ 残留物的化学式； $\text{[math]}$ 时固体物质发生反应的化学方程式是，做出这一判断的依据是。

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