铁及其化合物的性质实验 知识点题库

（1） 实验记录：

序号	实验内容	实验现象	离子方程式	实验结论
①	在FeCl2溶液中滴入适量氯水	溶液由浅绿色变为黄色		Fe2+具有还原性
②	在FeCl2溶液中加入锌片	（不写）	Zn+Fe2+=Zn2++Fe
③	在FeCl3溶液中加入足量铁粉		Fe+2Fe3+=3Fe2+	Fe3+具有氧化性
④	在FeCl3溶液中滴入适量KI溶液和淀粉溶液

实验结论：Fe只有还原性；Fe³⁺只有氧化性；Fe²⁺既有氧化性，又有还原性．

（2） 亚铁盐在溶液中易被氧化，而实验中需要纯净的亚铁盐溶液．那么保存亚铁盐溶液时如何防止亚铁盐被氧化．

（3） 检验某铁盐溶液中是否含有亚铁盐的方法是．

（1） B中发生反应的化学方程式为．

（2） A的名称，A中投放碎瓷片的目的是．

（3） 某次实验后，取B中的固体物质少量，溶于足量稀盐酸，再滴加KSCN溶液．溶液颜色无明显变化，试用离子反应方程式解释原因．

（4） 如图2中虚线部分，可以用右图所示装置代替，在X口点燃收集到的气体即可检验H₂的存在．实验开始时，打开K₁、K₂ ， 关闭K₃ ， 使反应先进行一段时间之后，必须进行操作，方可关闭K₂、打开K₃ ， 再收集气体．当收集到半瓶气体时，停止加热，关闭K₁ ， 若要使H₂顺利逸出而进行点燃实验，操作是，连续轻轻挤压塑料矿泉水瓶，使氢气缓缓逸出．

（1） 配制50 mL 1.0 mol·L⁻¹的FeCl₃溶液，测其pH约为0.7，即c(H⁺) = 0.2 mol·L⁻¹。

①用化学用语解释FeCl₃溶液呈酸性的原因：。

②下列实验方案中，能使FeCl₃溶液pH升高的是（填字母序号）。

a.加水稀释               b. 加入FeCl₃固体

c.滴加浓KSCN溶液        d. 加入NaHCO₃固体

（2） 小组同学利用上述FeCl₃溶液探究其与足量锌粉的反应。实验操作及现象如下：

操作	现象
向反应瓶中加入6.5 g锌粉，然后加入50 mL 1.0 mol·L−1的FeCl3溶液，搅拌	溶液温度迅速上升，稍后出现红褐色沉淀，同时出现少量气泡；反应一段时间后静置，上层溶液为浅绿色，反应瓶底部有黑色固体
收集检验反应过程中产生的气体	集气管口靠近火焰，有爆鸣声

已知：Zn的性质与Al相似，能发生反应：Zn + 2NaOH = Na₂ZnO₂ + H₂ ↑

① 结合实验现象和平衡移动原理解释出现红褐色沉淀的原因：。

② 用离子方程式解释反应后溶液为浅绿色的原因：。

③ 分离出黑色固体，经下列实验证实了其中含有的主要物质。

i. 黑色固体可以被磁铁吸引；

ii. 向黑色固体中加入足量的NaOH溶液，产生气泡；

iii. 将ii中剩余固体用蒸馏水洗涤后，加入稀盐酸，产生大量气泡；

iv. 向iii反应后的溶液中滴加KSCN溶液，无变化。

a. 黑色固体中一定含有的物质是。

b. 小组同学认为上述实验无法确定黑色固体中是否含有Fe₃O₄ ， 理由是。

（3） 为进一步探究上述1.0 mol·L⁻¹ FeCl₃溶液中Fe³⁺和H⁺氧化性的相对强弱，继续实验并观察到反应开始时现象如下：

操作	现象
将5 mL 1.0 mol·L−1的FeCl3溶液与0.65 g锌粉混合	溶液温度迅速上升，开始时几乎没有气泡
将与0.65 g锌粉混合	溶液中立即产生大量气泡

小组同学得出结论：在1.0 mol·L⁻¹ FeCl₃溶液中，Fe³⁺的氧化性比H⁺更强。

（1） “溶解”时加热的目的是；“沉铁”时将溶液煮沸并在不断搅拌下加入H₂C₂O₄溶液，“不断搅拌”除可使反应物充分接触外，另一目的是。

（2） “过滤、洗涤”时，能说明沉淀已洗涤干净的依据是。

（3） 按以下步骤可以测定产品中草酸根的质量分数。

①称取0.1600g草酸亚铁于锥形瓶中，加入25mL 2 mol·L^－1的H₂SO₄溶液，加热至40~50℃，使样品溶解。

②用0.02000 mol·L^－1KMnO₄溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液23.80mL。

[5C₂O₄^2-+ 2MnO₄^-+16H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O ；5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O] 

③在②滴定后的溶液中加入足量Zn粉（2Fe³⁺+Zn = 2Fe²⁺+Zn²⁺）和5mL 2 mol·L^－1 的H₂SO₄溶液，煮沸约10min。

④将滤液过滤至另一个锥形瓶中，用10mL 1 mol·L^－1的H₂SO₄溶液洗涤锥形瓶，将全部Fe²⁺转移入锥形瓶中，再用0.02000 mol·L^－1KMnO₄溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液体积8.00 mL。

（I）测得的产品中n(Fe ) ∶n(C₂O ) 1∶1（填“>” “＝”或“<”）。

（II）请计算产品中C₂O 的质量分数(写出计算过程)。

（1） 铁粉与水蒸气反应的化学方程式为;烧瓶中加入沸石的目的是

（2） 用下图装置检验生成气体,连接顺序为(用字母表示)a 。

（3） 证明反应后的固体中存在二价铁(限选试剂:1mol/LH₂SO₄、2mol/LHNO₃、3%H₂O₂、0.01mol/LKMnO₄、NaOH稀溶液、20%KSCN溶液、Fe₂(SO₄)₃溶液)

步骤一:取反应后固体浸入Fe₂(SO₄)₃溶液,充分反应后过滤并洗涤固体,其目的是;

步骤二:取过滤后所得固体加入过量,过滤;

步骤三:。

（4） 取B中反应后的固体加足量稀硫酸溶解,再先后滴加KSCN溶液和氯水,溶液红色加深。请从平衡角度解释红色变深的原因。

（1） 向沸水中逐滴滴加饱和FeCl₃溶液，至液体呈透明的红褐色，该分散系中粒子直径的范围是nm．

（2） 中国古代四大发明之一的指南针是由天然磁石制成的，其主要成分是。

（3） Fe跟Cl₂在一定条件下反应，所得产物的化学式是。将该产物溶于水配成溶液，分装在两支试管中。请回答：

a.若向其中一支试管中滴加KSCN溶液，则溶液变成色。

b.向另一支试管中滴加NaOH溶液，现象为，反应的离子方程式是。

（4） 若Fe²⁺溶液中存在Fe³⁺ ， 除去的方法是： ；该反应的离子方程式：。

（1） 煅烧前硫铁矿粉碎的目的是，硫铁矿煅烧得到的气体需回收，该气体在工业上的主要用途是。

（2） 用稀硫酸浸取硫铁矿烧渣的主要反应的离子方程式为，浸取后过滤得到的滤渣的化学式为。

（3） 加入FeS₂的主要目的是还原滤液中的Fe^3＋ ， 反应的化学方程式为：FeS₂＋7Fe₂(SO₄)₃＋8H₂O=15FeSO₄＋8H₂SO₄ ， 反应中每消耗1molFeS₂ ， 转移的电子数目为，检验Fe^3＋是否完全被还原，应选择 (填标号)。

A．KMnO₄溶液       B．K₃[Fe(CN)₆]溶液       C．KSCN溶液

（4） 加FeCO₃调溶液pH到5.8左右，其目的为。

（5） 加入NH₄HCO₃生成FeCO₃的离子方程式为，若煅烧得到160g纳米Fe₂O₃ ， 则消耗的气体和生成的气体的物质的量之比为。

（1） FeTiO₃中Ti元素的化合价为价，铁红的用途为（任写一种）。

（2） “水解”中，发生反应的离子方程式为。

（3） “沉铁”中，生成的酸性气态产物的电子式为；该过程控制反应温度低于35℃，原因为。

（4） FeCO₃转化为铁红时，发生的化学方程式为。

（5） 制得的FeCO₃可加入足量的稀硫酸，则从溶液中获得绿矾的操作是。

（6） 电解生产钛时用TiO₂ 和石墨做电极，电解质为熔融的CaO，则阴极的反应式为。

（1） Ⅰ.硫酸亚铁铵晶体的制备:

铁粉 FeSO₄溶液 结晶 硫酸亚铁铵晶体

硫酸浓度过大，反应过快同时会使FeSO₄溶液中混有(填离子符号)。

（2） 利用FeSO₄溶液与(NH₄)₂SO₄晶体制备该晶体的化学方程式。

（3） Ⅱ.硫酸亚铁铵晶体的热分解产物探究:该小组同学选用如图所示部分装置进行实验(夹持装备略)。查阅资料:隔绝空气加热至500℃硫酸亚铁铵能完全分解，产物中含有铁氧化物、硫氧化物、氨气和水蒸气等。

点燃A处的酒精灯之前，先打开弹簧夹，通一段时间N₂ ， 其目的是。

（4） 选用上述部分必要的装置完成下列相应实验，填写横线上的内容。

检验可能产物	装置连接顺序	装置作用	实验现象	实验结论
H2O、NH3	ACBGD	①B的作用	②C中； D中。	有H2O、NH3
SO2、SO3	③	④E中HCl的作用	E中没有明显现象，F中溶液褪色	⑤

（5） 为证明热分解完全后残留的固体仅为Fe₂O₃ ， 而不含FeO或Fe₃O₄ ， 需要选用的试剂有(选下列字母)；简述利用所选试剂进行实验证明的方案。

A．稀硫酸        B．稀硝酸        C．KSCN溶液        D．H₂O₂溶液        E.K₃[Fe(CN)₆]溶液

（1） I.电子工业常用30%的FeCl₃溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。

写出FeCl₃溶液与金属铜发生反应的离子方程式。

（2） 某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl₃溶液，准备采用下列步骤：

请写出上述过程中滤渣③中所含成分的化学式，物质⑥的化学式。

（3） II.已知FeCl₃易吸收空气里的水分而潮解，100℃左右时易升华，实验室制备FeCl₃的装置如图所示。

回答下列问题：

仪器X的名称为，装置A中发生反应的化学方程式为。

（4） 装置B中溶液为，C的作用是。

（5） 加热时，先点燃装置A的酒精灯，当时，再点燃装置D的酒精灯。

（6） 用粗硬质玻璃管直接连接装置D和E，比用细导管连接的优点是。

（7） 装置F中碱石灰的成分是NaOH和CaO混合物，其作用是(提示：从不同角度作答2条)。

（1） 滤渣I的主要成分是（填化学式）。

（2） 浸取过程中，可提高酸浸速率的措施有 （任写一条）。

（3） 还原时，若试剂X为一种单质，则X的化学式为。

（4） 若试剂X选用SO₂ ， 写出还原步骤的离子方程式：。

（5） 常见离子形成氢氧化物沉淀的pH见表，则该流程中pH应该调节为（范围）。

pH	Al3+	Fe2+
开始沉淀	3.0	5.8
完全沉淀	5.0	8.8

（6） 从分离出滤渣II后的滤液中得到产品，应进行的操作是、过滤、洗涤、干燥。

（1） I K₂FeO₄ 的制备

仪器a的名称为，D中的NaOH溶液可以用代替(填入对应字母)。

A．蒸馏水    B．澄清石灰水     C．石灰乳     D．饱和食盐水

（2） 检验气体发生装置A气密性的方法是； 该装置中生成黄绿色气体的化学反应方程式为。

（3） 制备K₂FeO₄需要在(填“酸性”“碱性”或“中性”)环境中进行，根据上述K₂FeO₄的制备实验得出：氧化性Cl₂FeO (填“＞”或“＜”)。装置C中Cl₂还会与过量的KOH发生反应，请写出其离子反应方程式。

（4） II．探究K₂FeO₄的性质

实验方案：用KOH溶液充分洗涤C中所得固体，再用KOH溶液将K₂FeO₄溶出，得到紫色溶液。取少量该溶液于试管中，滴加过量盐酸后发现有Cl₂产生。

①为确保氧化Cl^-的物质只能是FeO ， 则用KOH溶液洗涤的目的是。

②由(4)的实验得出Cl₂和FeO的氧化性强弱关系与I中制备K₂FeO₄实验时得出的结论相反，其可能的原因是。

（1） 将5%Na₂CO₃溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中，加热数分钟，除去废铁屑上的油污，过滤，然后将废铁屑用水洗涤2~3遍，其中加热的作用是。

（2） 向洗涤过的废铁屑中加入适量稀硫酸，控制温度在50~80℃之间至反应完全(铁屑有剩余)，发生反应的离子方程式为。如果加入过量的稀硫酸是否可以，说出你的理由。

（3） 趁热过滤，将滤液转入到密闭容器中，静置、冷却结晶，待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水洗涤2~3次，干燥，得到绿矾。请分析用少量冰水洗涤晶体的目的。

（4） 为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管(带两端开关K₁和K₂)(设为装置A)称重，质量为m₁。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，质量为m_2.按下图连接好装置进行实验。

操作步骤如下：

a.打开K₁和K₂ ， 缓缓通入N₂；

b.点燃酒精灯，加热：

c.熄灭酒精灯；

d.冷却到室温；

e.关闭K₁和K₂；

f.称量A。

重复上述操作步骤，直至A恒重(固体为FeSO₄)，质量为m₃。

①仪器B的名称是。整个过程中持续通入N₂的目的是。

②根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x=(列式表示)。若实验时按b、a次序操作，则x(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。