铁及其化合物的性质实验知识点题库

用零价铁（Fe）去除水体中的硝酸盐（NO₃^﹣）已成为环境修复研究的热点之一．

（1） Fe还原水体中NO₃^﹣的反应原理如图1所示．
①作负极的物质是．
②正极的电极反应式是．
（2）
将足量铁粉投入水体中，经24小时测定NO₃^﹣的去除率和pH，结果如下：
初始pH
pH=2.5
pH=4.5
NO₃^﹣的去除率
接近100%
＜50%
24小时pH
接近中性
接近中性
铁的最终物质形态
pH=4.5时，NO₃^﹣的去除率低．其原因是．
（3）实验发现：在初始pH=4.5的水体中投入足量铁粉的同时，补充一定量的Fe²⁺可以明显提高NO₃^﹣的去除率．对Fe²⁺的作用提出两种假设：
Ⅰ．Fe²⁺直接还原NO₃^﹣；
Ⅱ．Fe²⁺破坏FeO（OH）氧化层．
①做对比实验，结果如图2所示，可得到的结论是．
②同位素示踪法证实Fe²⁺能与FeO（OH）反应生成Fe₃O₄ ．结合该反应的离子方程式，解释加入Fe²⁺提高NO₃^﹣去除率的原因：．
（4）其他条件与（2）相同，经1小时测定NO₃^﹣的去除率和pH，结果如表：
初始pH
pH=2.5
pH=4.5
NO₃^﹣的去除率
约10%
约3%
1小时pH
接近中性
接近中性
与（2）中数据对比，解释（2）中初始pH不同时，NO₃^﹣去除率和铁的最终物质形态不同的原因：．

某校化学小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应”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）烧瓶底部放置了几片碎瓷片，
碎瓷片的作用是
装置B中发生反应的化学方程式是．
（2）如果要在C处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行，
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，加入过量盐酸充分反应，过滤．简述检验滤液中Fe³⁺的操作方法．
（4）该小组学生利用上述滤液制取FeCl₃•6H₂O晶体，设计流程如下：
滤液 $\text{[math]}$ FeCl₃溶液 $\text{[math]}$ FeCl₃•6H₂O晶体
步骤中通入Cl₂的作用是．

某实验小组利用下图所列装置进行“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）请回答下列问题：

（1）装置B中发生反应的化学方程式是．
（2） E中出现的现象是．
（3）该小组把B中反应后的产物加入足量的盐酸，用该溶液制取FeCl₃•6H₂O晶体．

①欲检验溶液中含有Fe³⁺ ，选用的试剂为，现象是．
②该实验小组同学用上述试剂没有检测到Fe³⁺ ，用离子方程式解释滤液中不存在Fe³⁺可能的原因：．
③将此滤液中FeCl₂完全氧化为FeCl₃最好选择下列物质中的．
A．酸性KMnO₄溶液 B．Cl₂ C．Na₂O₂D．FeCl₃
④在③所得溶液浓缩结晶前需要用实验证明FeCl₂已完全氧化，实验方法是．

工业上用Fe₂(SO₄)₃酸性溶液处理SO₂废气的工艺流程如下，下列说法不正确的是) （）

A . 溶液的pH：①＞②＞③ B . 整个过程中Fe₂(SO₄)₃溶液可以循环利用 C . 溶液②转化为溶液③发生反应的离子方程式为4H⁺+4Fe²⁺+O₂＝4Fe³⁺+2H₂O D . 向②溶液中滴加KSCN溶液，溶液可能变为血红色

能与Fe³^＋反应，且能证明Fe³^＋具有氧化性的是①SCN^－②Fe ③Fe²^＋④Cu ⑤Zn ⑥OH^－( )

A . ①②③ B . ②④⑤ C . ①③⑥ D . ①②⑤

下列反应当反应物用量不同时，产物可能不同的是（　　）

A . 氢氧化钠与碳酸氢钙反应 B . 过氧化钠与二氧化碳反应 C . 单质硫与氧气反应 D . 铁粉与氯气反应

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Fe₃O₄ B . 铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe₂O₃和H₂ C . 除去FeCl₂溶液中的FeCl₃杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤 D . Fe³^＋与KSCN产生血红色沉淀

由下列实验及现象不能得出相应结论的是（）

	实验	现象	结论
A	向2 mL 0.01mol/L的 FeCl ₃溶液中加入1滴KSCN溶液，再加入足量铁粉，充分振荡	溶液变为红色，加入铁粉后红色褪去，变为浅绿色	Fe³⁺比Fe²⁺的氧化性强
B	将一小块金属钠放置在空气中，一段时间后，将其放置在坩埚中加热	钠表面变暗，加热时，钠燃烧，发出黄色火焰	钠易与氧气反应，加热时生成Na₂O的速率加快
C	加热盛有少量NH₄HCO₃固体的试管，并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸	湿润的红色石蕊试纸逐渐变蓝	NH₄HCO₃分解产生氨气
D	向2支盛有2mL相同浓度银氨溶液的试管中，分别加入2滴相同浓度的NaCl和NaI溶液	一支无明显现象，另一支产生黄色沉淀	相同条件下，AgI比AgCl的溶解度小

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

（1） Ⅰ．铁不能与冷、热水反应，但能与水蒸气反应，完成实验Fe与水蒸气的反应，如图所示。
装置A的作用是；
（2） B中反应的化学方程式：；
（3）碱石灰的作用是；
（4）在D处玻璃管口点燃生成的气体前，必须对该气体进行，这一操作的目的是；
（5）当有8.4g铁粉参加反应时，生成的气体在标准状况下的体积是L。
（6） Ⅱ．制备二氧化硫并研究其性质，如图所示。
A中铜与浓硫酸反应的化学方程式是；
（7） B，C中的实验现象分别是、；
（8）浸氢氧化钠溶液的棉花团的作用是，反应的离子方程式是。

向500 mL 2 mol·L⁻¹的CuSO₄溶液中插入一铁片，反应片刻后取出铁片，洗涤、烘干，称其质量比原来增加2.0 g。下列说法错误的是(设反应后溶液的体积不变)（）

A . 参加反应的铁的质量是14 g B . 析出的铜的物质的量是0.25 mol C . 反应后溶液中c(CuSO₄)=1.5 mol·L⁻¹ D . 反应后溶液中c(FeSO₄)=1.5 mol·L⁻¹

某同学利用下图所示的实验装置进行铁跟水蒸气反应的实验，并继续研究铁及其化合物的部分性质。

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请回答下列问题：

（1）硬质试管中发生反应的化学方程式为。
（2）该同学欲确定反应后硬质试管中固体物质的成分，设计了如下实验方案：
①待硬质试管冷却后，取少许其中的固体物质溶于稀硫酸得溶液B；

②取少量溶液B滴加KSCN溶液，若溶液变红色则说明硬质试管中固体物质的成分一定有，可能有，若溶液未变红色则说明硬质试管中固体物质的成分是。
（3）该同学按上述实验方案进行了实验，结果溶液未变红色，原因是：（用离子方程式表示）。
（4）该同学马上另取少量溶液B，使其跟NaOH溶液反应。若按图所示的操作，可观察到生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的现象，请写出上述白色沉淀变成红褐色的化学方程式：
（5）一段时间后，该同学发现（3）中未变红的溶液变成红色，
说明Fe²⁺具有性。由此可知，实验室中含Fe²⁺的盐溶液现用现配制的原因是，并且配制含Fe²⁺的盐溶液时应加入少量。

如图所示，硫酸铁与M、N、P、Q反应产生不同的现象。则各符号对应的试剂错误的是（）

A . M：硫氰化钾溶液 B . N：铁粉 C . P：氢氧化钡溶液 D . Q：氨水

氧化铝陶瓷常用于厚膜集成电路，制备氧化铝陶瓷的工艺流程如图所示，回答下列问题。

（1） “氧化”步骤发生的离子方程式为：，使用双氧水作氧化剂优点为：。
（2） “热分解”得到的产物除了氧化铝外，还有 NH₃、N₂、SO₂、SO₃、H₂O 生成，则氧化产物和还原产物的物质的量之比为。
（3）铵明矾晶体的化学式为NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O，“热分解”步骤中，其各温度段内受热“失重计算值（失重计算值（%）= $\text{[math]}$ ）如表所示：

温度区间（℃）

18→190

190→430

430→505

505→900

失重计算值（%）

39.20

7.80

13.00

26.00

通过上述数据经粗略计算可判断，在温度区间铵明矾基本上失去了全部结晶水。
（4） “结晶”步骤中常采用的操作是
（5）该流程中常使用过量的工业硫酸铵，利用硫酸铵水解使溶液显酸性抑制硫酸铝水解，这样做的目的是：。
（6）通常认为金属离子浓度等于 1×10^－⁵mol/L 即可认为沉淀完全，试计算常温下“中和”步骤中需要调节溶液 pH＝（保留一位小数，已知：Ksp[Fe(OH)₃ ]=8.0×10^－³⁸ ， lg₅=0.7）。

兴趣小组分析了用硫铁矿烧渣(主要成分Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO等)制备铁红(Fe₂O₃)的流程图并进行了铁红性质实验。

（1） (一)铁红制备的流程图分析：

若焙烧中碳与四氧化三铁反应后B中气体的比例恰好是1：1，其化学方程式：。
（2）实验室完成操作1，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和(填仪器名称)。
（3）你认为对气体C最佳的处理方法是________（填选项序号）。

A . 冷却后排入空气 B . 燃烧后排放 C . 再通入反应炉
（4）反应1的反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是。
（5）反应2中相关物质的溶解度如表，你认为该反应在常温下能实现的原因是：。

物质

X

K₂SO₄

NH₄Cl

(NH₄)₂SO₄

溶解度g（25℃）

34.0

11.1

37.2

19.2

洗涤干燥得到硫酸钾晶体时，可选用下列(选填序号，下同)洗涤剂

A．氯化钾饱和溶液B．水C．硫酸钾饱和溶液

为检验硫酸钾晶体是否洗涤干净，可取最后一次洗涤液，先加入，振荡、静置，再向上层清液中滴加，观察现象即可判断。

A．硝酸银溶液B．过量的氯化钡溶液C．过量的硝酸钡溶液
（6） (二)铁红的性质实验
实验装置：已知：草酸晶体(H₂C₂O₄·3H₂O)在浓H₂SO₄作用下受热分解，化学方程式为H₂C₂O₄·3H₂O $\text{[math]}$ CO₂↑＋CO↑＋4H₂O

①实验前应先。

②进入E中的气体是纯净、干燥的一氧化碳，则B、D中的试剂依次是、(填字母编号)。

A．浓硫酸B．澄清的石灰水C．氢氧化钠溶液

③C装置的作用是。

高铁酸钾(K₂FeO₄)是一种新型绿色、高效的水处理剂，对病毒的去除率可达99.95%。某兴趣小组设计如下实验制备K₂FeO₄并探究其性质。

已知:①K₂FeO₄为紫色固体，微溶于KOH溶液；

② $\text{[math]}$ 具有强氧化性，在酸性或中性溶液中能快速产生O₂ ，在碱性溶液中较稳定。

（1）制备K₂FeO₄(夹持装置咯)
①如图所示，A为氯气发生装置，装置A中盛放KMnO₄的仪器名称是。

②装置C中的KOH溶液需过量，目的是。

③C中得到紫色固体和溶液，则C中Cl₂与Fe(OH)₃发生反应生成K₂FeO₄的离子方程式为，此外Cl₂还与过量的KOH反应。
（2）探究K₂FeO₄的性质
甲同学取装置C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，经检验气体中含有Cl₂。该现象不能证明“酸性条件下 $\text{[math]}$ 氧化性强于Cl₂”，其理由是:。
（3）测定K₂FeO₄的产率
若在制备装置C中加入Fe(OH)₃的质量为10.7g，充分反应后经过滤、洗涤、干燥得K₂FeO₄固体10.3g，则K₂FeO₄的产率为（保留3位有效数值）。

在给定条件下，下列选项所示的物质间转化不能实现的是（）

A . F e(s) $\text{[math]}$ FeCl₃(s) $\text{[math]}$ Fe(OH)₃(s) B . CaCl₂(aq) $\text{[math]}$ CaCO₃(s) $\text{[math]}$ CaO(s) C . NaHCO₃(s) $\text{[math]}$ Na₂CO₃(s) $\text{[math]}$ NaOH(s) D . Al₂O₃(s) $\text{[math]}$ AlCl₃(aq) $\text{[math]}$ Al(OH)₃(s)

某盐 A是由三种元素组成的化合物，某研究小组按如图流程探究其组成：

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请回答：

（1）写出红棕色固体 C 的化学式。
（2）写出 A 受热分解反应的化学方程式。
（3）写出气体 B 与溶液 E 反应的离子方程式。

某化学兴趣小组探究 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 溶液的反应，所用装置如图所示(夹持仪器已略去)。实验过程中发现B试管中溶液黄色逐渐褪去。

回答下列问题：

（1） A试管中发生反应的化学方程式为。
（2）下列不能用来吸收多余 $\text{[math]}$ 尾气的是(填字母)。
a.NaOH溶液 b.饱和 $\text{[math]}$ 溶液 c. $\text{[math]}$ 溶液
（3）试管B中发生反应的离子方程式为。
（4）该实验装置存在一种缺陷为：(文字叙述)。
（5） SO₂是大污染物，空气中若含较多SO₂ ，可能导致的环境问题是。

利用如图所示装置(夹持装置省略)进行“铁与水蒸气反应”的实验。

回答下列问题：

（1）湿棉花的作用是。
（2）该反应的化学方程式是。
（3）利用上述反应后的固体制备无水 $\text{[math]}$ ，设计流程如图所示：固体 $\text{[math]}$ 滤液 $\text{[math]}$ …… $\text{[math]}$ 无水FeCl₃
①固体和盐酸反应的化学方程式是。
②通入 $\text{[math]}$ 的作用是。
③ $\text{[math]}$ 会腐蚀钢铁设备，除 $\text{[math]}$ 作用外，另一主要原因是(用离子方程式表示)。
④ $\text{[math]}$ 可做净水剂原因是，与处理中性废水相比， $\text{[math]}$ 处理强酸性废水的效果(填“更好”“更差”或“无差别”)。

硫酸铁常用作媒染剂以及工业废水的凝结剂，也用于颜料中。医学上用硫酸铁作收敛剂和止血剂。

（1）硫酸铁可用于电化浸出黄铜矿精矿工艺，其中有一主要反应： $\text{[math]}$ ( $\text{[math]}$ 中 $\text{[math]}$ 为+2价)。下列说法正确的是____(填标号)

A . 从物质分类的角度看，黄铜矿属于合金 B . $\text{[math]}$ 和S是氧化产物 C . 当转移 $\text{[math]}$ 电子时，有 $\text{[math]}$ 参加反应 D . 反应中， $\text{[math]}$ 既作氧化剂又作还原剂
（2）某小组按照如图步骤从含 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的废液中回收金属铜，并重新获得 $\text{[math]}$ 溶液：
操作Ⅰ的名称为，滤渣③的主要成分为(填化学式)，试剂X常用 $\text{[math]}$ 而不用稀硝酸，其原因为。
（3）实验室里保存 $\text{[math]}$ 溶液时，常在溶液中加入，其目的为。
（4）实验室配制 $\text{[math]}$ 溶液时，为了防止 $\text{[math]}$ 水解，需要将 $\text{[math]}$ 溶于稀硫酸中，再加水稀释。现需配制 $\text{[math]}$ 溶液，需要用托盘天平称量 $\text{[math]}$ 晶体，配制该溶液所需玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒、量筒外，还需要；如果配制时，俯视定容，那么所配溶液的浓度(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。