2020-2021学年高三化学一轮复习提升练习 第11讲 铁及其重要化合物

一、选择题 1.（2020·陕西省铜川一中模拟）新修本草》是我国古代中药学著作之一，记载药物 844 种，其中有关 于“青矾”的描述为“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃…烧之赤色…”。据此推测，“青矾”的主要成分为 （　　） A.CuSO4·5H2O　　　　　 B.FeSO4·7H2O C.KAl（SO4）2·12H2O D.Fe2（SO4）3·9H2O 【答案】B 【解析】描述中为“本来绿色”，由此推断应选 B。 2.（2020·四川省广元一中模拟）在给定条件下，下列物质间的转化不能实现的是（　　） A.Fe ――→ Cl2 点燃 FeCl3 B.Fe ――→ 浓硫酸 常温 FeSO4 C.Fe ――→ H2O（g） 高温 Fe3O4 D.Fe ――→ FeCl3 溶液 常温 FeCl2 【答案】B 【解析】Fe 和 Cl2 反应生成 FeCl3：2Fe＋3Cl2 ===== 点燃 2FeCl3，物质间的转化能实现，故 A 不符合；常温 下 Fe 在浓硫酸中发生钝化不能继续反应，物质间的转化不能实现，故 B 符合；Fe 和 H2O（g）发生反应生 成 Fe3O4 和 H2：3Fe＋4H2O（g） ===== 高温 Fe3O4＋4H2，物质间的转化能实现，故 C 不符合；Fe 和 FeCl3 溶液 反应生成 FeCl2：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，物质间的转化能实现，故 D 不符合。 3.（2020·河南洛阳模拟）中科院化学所研制的晶体材料——纳米四氧化三铁，在核磁共振造影及医药 上有广泛用途。其生产过程的部分流程如下：FeCl3·6H2O ――→ 环丙胺 ① FeOOH ――→ CO ② 纳米四氧化三铁。下列有 关叙述不合理的是（　　） A.纳米四氧化三铁可分散在水中，它与 FeCl3 溶液的分散质直径相当 B.纳米四氧化三铁具有磁性，可作为药物载体用于治疗疾病 C.在反应①中环丙胺的作用可能是促进氯化铁水解D.反应②的化学方程式是 6FeOOH＋CO===2Fe3O4＋3H2O＋CO2 【答案】A 【解析】纳米四氧化三铁分散在适当分散剂中，形成的分散系属于胶体，不同于溶液的分散质直径， 故 A 错误；纳米四氧化三铁为磁性纳米晶体材料，可作为药物载体用于疾病的治疗，故 B 正确；反应①中 环丙胺不参加反应，但能加快反应速率，即加快氯化铁水解，故 C 正确；由制备过程可知，反应②的反应 物为 FeOOH 和 CO，由一种生成物为 Fe3O4 以及得失电子守恒和质量守恒定律可知反应的化学方程式为 6FeOOH＋CO===2Fe3O4＋3H2O＋CO2，故 D 正确。 4.（2020·安徽合肥模拟）某溶液由 K＋、Fe3＋、SO2－4 、CO2－3 、NO－3 、I－中的几种离子组成，取样，滴 加 NaOH 溶液后有红褐色沉淀生成。下列有关该溶液的说法不正确的是（　　） A.是否含有 SO 2－4 可用 BaCl2 溶液检验 B.是否含有 K＋可通过焰色反应确定 C.一定存在的离子为 Fe3＋、NO－3 D.一定不存在的离子为 CO2－3 、I－ 【答案】C 【解析】滴入 NaOH 溶液后有红褐色沉淀生成，说明原溶液中含有 Fe3＋。根据 Fe3＋与 CO 2－3 能发生相 互促进的水解反应而不能大量共存，知原溶液中一定不含有 CO2－3 ；根据 Fe3＋与 I－能发生氧化还原反应而 不能大量共存，知原溶液中一定不含 I－。因为原溶液中一定不含 CO2－3 ，故欲确定原溶液中是否含有 SO2－4 ，可以用 BaCl2 溶液检验，A 项正确；欲确定原溶液中是否含有 K＋，可以通过焰色反应，透过蓝色钴 玻璃观察火焰是否为紫色，B 项正确；原溶液中一定存在 Fe3＋，但 NO －3 不一定存在，C 项错误；原溶液中 一定不存在的离子为 CO2－3 、I－，D 项正确。 5.（2020·山东省滨州一中模拟）下列中学常见实验的现象或表述正确的是（　　） A.过量的铁投入一定量的稀硝酸中，充分反应后取上层清液于试管中，滴加 KSCN 溶液，溶液显红色 B.制备氢氧化亚铁时，向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚 铁C.检验红砖中的氧化铁成分，向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加 KSCN 溶液 2～3 滴，溶液显红色即可证明 D.向 CuSO4 溶液中滴入过量 NaOH 溶液充分反应后，将混合液体倒入蒸发皿中加热煮沸一会，然后冷 却、过滤，滤纸上的物质为蓝色固体 【答案】C 【解析】过量的铁与一定量的稀硝酸反应最终生成的是 Fe2＋，A 错误；制备氢氧化亚铁时应避免被氧 气氧化，向硫酸亚铁溶液中加氢氧化钠溶液时应把胶头滴管的下端插入液面以下且不能搅拌，B 错误；向 CuSO4 溶液中滴入过量 NaOH 溶液充分反应后生成 Cu（OH）2 沉淀，加热煮沸后过滤，滤纸上留下的是黑 色的 CuO 固体，D 错误。 6.（2020·安徽省池州一中模拟）准确称取某种铁的氧化物 2.88g，用足量的 CO 进行还原，将生成的 CO2 全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀 4.00g，则这种铁的氧化物为（　　） A.Fe3O4　　　　　　　　　 B.Fe2O3 C.FeO D.以上都不是 【答案】C 【解析】4.00gCaCO3 沉淀的物质的量为 0.04 mol，则 CO、CO2 的物质的量也均为 0.04 mol，增加的氧 元素为 0.04 mol，质量为 0.04mol×16 g·mol －1＝0.64 g，铁的氧化物中氧元素质量为 0.64 g，铁元素质量为 2.88 g－0.64 g＝2.24 g，铁的氧化物中铁元素与氧元素的物质的量之比为 2.24g 56g·mol－1∶ 0.64g 16g·mol－1＝1∶1，则这种 铁的氧化物的化学式为 FeO。 7.（2020·江西省质检）通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法 之一。对下列实验事实的解释正确的是（　　） 选项 操作与现象 解释 A 向淀粉­KI 溶液中加入 FeCl3 溶液，溶液 变蓝 Fe3＋能与淀粉发生显色反应B 把生铁放置于潮湿的空气中，铁表面有一 层红棕色的斑点 铁在潮湿的空气中易生成 Fe（OH）3 C 向稀硝酸中加入少量铁粉，有气泡产生 Fe 置换出硝酸中的氢，生成了氢气 D 新制 Fe（OH）2 露置于空气中一段时间， 白色物质变成了红褐色 Fe（OH）2 易被 O2 氧化成 Fe（OH）3 【答案】D 【解析】A 项中 Fe3＋将 I－氧化为 I2，淀粉遇碘变蓝；B 项中红棕色斑点是 Fe2O3；C 项中铁与稀硝酸反 应产生的气体为 NO。 8.（2020·安徽省模拟）下列各组物质中，X 是主体物质，Y 是少量杂质，Z 是为除去杂质所 要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是（　　） 选项 A B C D X FeCl2 溶液 FeCl3 溶液 Fe FeSO4 溶液 Y FeCl3 CuCl2 Al Fe2（SO4）3 Z Cl2 Fe NaOH 溶液 Cu 【答案】C 【解析】Cl2 与 FeCl2 反应，A 错误；Fe 与 FeCl3、CuCl2 均反应，B 错误；D 项有新的杂质 CuSO4 生成， D 错误。 9.（2020·广东省湛江一中模拟）某同学用含有铁锈（Fe2O3）的废铁屑来制取氯化铁晶体，实验装置 如图所示（夹持装置略，气密性已检验），下列推断不合理的是（　　）A.B 中收集到的气体是氢气 B.烧杯中双氧水的作用是将 Fe2＋还原为 Fe3＋ C.A 中的氧化铁与盐酸反应生成氯化铁 D.烧杯中的溶液在氯化氢气氛下，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体 【答案】B 【解析】铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，所以 B 中收集到的气体是氢气，A 项正确；双氧水具有 氧化性，可将 Fe2＋氧化为 Fe3＋，B 项错误；氧化铁为碱性氧化物，可与盐酸反应生成氯化铁和水，C 项正 确；因铁离子易水解，故 FeCl3 溶液应在氯化氢气氛下，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体，D 项正确。 10.（2020·河南平顶山调研）某化工厂制备净水剂硫酸铁铵晶体[NH4Fe（SO4）2·6H2O]的一种方案如下： 下列说法不正确的是（　　） A.滤渣 A 的主要成分是 CaSO4 B.相同条件下，NH4Fe（SO4）2·6H2O 净水能力比 FeCl3 强 C.“合成”反应要控制温度，温度过高，产率会降低 D.“系列操作”包括蒸发浓缩、降温结晶、过滤、干燥等 【答案】B 【解析】硫酸钙微溶于水，滤渣 A 主要成分是硫酸钙，A 项正确；NH＋4 抑制 Fe3＋的水解，故相同条件 下氯化铁净水能力比硫酸铁铵晶体强，B 项错误；“合成”时如果温度过高，会促进 Fe3＋的水解，C 项正确； 硫酸铁铵的溶解度随温度降低而减小，宜采用降温结晶法提纯，D 项正确。 11.（2020·浙江金华高三模拟）向一定量的 Fe、FeO 和 Fe2O3 的混合物中加入 120 mL 4mol/L 的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，生成 1.344LNO（标准状况），往所得溶液中加入 KSCN 溶液，无红色出现。若用 足量的 CO 在加热条件下还原相同质量的混合物，能得到铁的物质的量为（　　） A.0.24mol B.0.21mol C.0.16mol D.0.14mol 【答案】B 【解析】向一定量的 Fe、FeO 和 Fe2O3 的混合物中加入 120 mL 4mol/L 的稀硝酸，恰好使混合物完全溶 解，向所得溶液中加入 KSCN 溶液，无红色出现，则溶液中的溶质为 Fe（NO3）2；1.344 LNO（标准状况） 的物质的量为 1.344L 22.4L/mol＝0.06 mol，根据氮元素守恒，Fe（NO3）2 中的 NO －3 的物质的量为 0.12L×4 mol/L－ 0.06 mol＝0.42 mol，所以硝酸亚铁的物质的量为 0.42 mol÷2＝0.21 mol，由铁元素守恒可知，得到铁的物质 的量为 n（Fe）＝0.21 mol，B 项正确。 12．(2020·山东烟台联考)常温时，将 0.1 mol Fe(NO3)3 和 2 mol HCl 溶于水得 2 L 混合溶液，然后向该 溶液投入 m g 铁粉使其充分反应后，滴加 KSCN 溶液不变红色。下列有关说法正确的是(　　) A．由于氧化性 Fe3＋＞H＋，首先发生的反应是：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ B．当加入 16.8 g 铁粉时，可生成标准状况下 6.72 L 气体 C．在铁粉充分反应后的溶液中，铁元素以 Fe2＋和 Fe3＋的形式存在 D．m≥28，反应过程中溶液的质量一直在减小 【答案】B 【解析】酸性条件下，NO －3 有氧化性，因此首先发生的反应是 Fe＋NO－3 ＋4H＋===NO↑＋Fe3＋＋ 2H2O，然后发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，A 错误；当加入 16.8 g 铁粉时，刚 好发生上述第一个反应，生成标准状况下 6.72 L NO 气体，此时消耗 1.2 mol H＋，B 正确；滴加 KSCN 溶液 不变红色说明溶液不含 Fe3＋，C 错误；当恰好第二个反应结束时，根据方程式计算则至少消耗铁 16.8＋(0.1 ＋0.3)×0.5×56＝28(g)，但反应过程中溶液的质量一直在增大，D 错误。 13．（2020·江西省宜春一中调研）从某含有 FeCl2、FeCl3、CuCl2 的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶 体的流程如下，则下列说法正确的是(　　)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，相应的反应为： 2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋ D．用酸性 KMnO4 溶液可检验溶液 W 中是否还有 Fe2＋ 【答案】C 【解析】试剂 a 是铁，加入过量的铁，可把铜全部置换出来，并把 FeCl3 还原为 FeCl2，则通过过滤操 作Ⅰ得到的滤液 X 为 FeCl2 溶液，滤渣 Y 为铜和过量的铁；由于最终得到的产品是 FeCl3，故试剂 b 是稀盐 酸，铜不与盐酸反应，铁与盐酸反应生成 FeCl2，故通过过滤操作Ⅱ可得到铜单质，滤液 Z 为 FeCl2 溶液， 在两次过滤得到的 FeCl2 溶液中通入氯气，发生反应 2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋，把 FeCl2 转化为 FeCl3， 然后通过操作Ⅲ(蒸发结晶，并过滤)便可得到氯化铁晶体，蒸发结晶与过滤所使用的仪器不可能相同，故 A、B 错误，C 正确；溶液 W 中有 Cl－，酸性 KMnO4 溶液既可氧化 Fe2＋，又可氧化 Cl－，故用酸性 KMnO4 溶液不可检验溶液 W 中是否还有 Fe2＋，D 错误。 14．（2020·吉林省辽源一中模拟）向含有 1 mol HNO3 和 1 mol H2SO4 的混合溶液中逐渐加入铁粉至过 量，溶液中金属阳离子 a、b 与所加铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有 NO)。下列 有关判断不正确的是(　　) A．a 表示 n(Fe3＋)的变化曲线 B．n1＝0.75 C．P 点时，n(Fe3＋)＝0.562 5 mol D．向 P 点溶液中加入铜粉，最多可溶解 14.4 g 【答案】C 【解析】该反应可以看作两步：①Fe＋4H＋＋NO－3 ===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，硝酸根离子过量，氢离子 不足；②2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。a 表示 Fe3＋的物质的量变化曲线，A 正确；溶液中共有 3 mol H＋参加反应， 消耗铁为 0.75 mol，B 正确；P 点 n(Fe2＋)＝n(Fe3＋)，二者均为 0.45 mol，C 错误；剩余 0.45 mol Fe3＋，消 耗 0.225 mol(14.4 g)铜，D 正确。 15．（2020·湖北省鄂州一中模拟）以硫铁矿(主要成分为 FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的工 艺流程如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．酸溶过程使用的酸也可以是硝酸，且过量 B．为了防止污染，焙烧过程中产生的 SO2 要回收利用 C．通氯气的目的是氧化 Fe2＋ D．由 FeCl3·6H2O 制取无水 FeCl3 需要在氯化氢的气流中加热 【答案】A 【解析】若用过量硝酸酸溶，会引入 NO－3 ，A 项错误；SO2 是一种污染气体，必须回收利用，B 项正 确；通入 Cl2 的目的是将 Fe2＋全部氧化为 Fe3＋，C 项正确；为了防止 Fe3＋水解，由 FeCl3·6H2O 制取无水 FeCl3 时需要在 HCl 的气流中加热，D 项正确。 16．（2020·浙江省衢州一中模拟）某稀溶液中含有 Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3， 向其中逐渐加入铁粉，溶液中 Fe2＋的浓度与加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示，则溶液中 Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3 物质的量浓度之比为(　　) A．1∶1∶1 B．1∶3∶1 C．3∶3∶8 D．1∶1∶4 【答案】D 【解析】依次发生的反应是 Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O,2Fe(NO3)3＋Fe===3Fe(NO3)2， Cu(NO3)2＋Fe===Fe(NO3)2＋Cu，稀硝酸消耗 1 mol Fe 同时生成 1 mol Fe(NO3)3，Fe(NO3)3 消耗 1 mol Fe， 消耗 1 mol Fe 需要 4 mol HNO3、2 mol Fe(NO3)3 和 1 mol Cu(NO3)2，则原溶液中有 4 mol HNO3、1 mol Fe(NO3)3,1 mol Cu(NO3)2，则溶液中 Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3 物质的量浓度之比为 1∶1∶4。 二、非选择题 17.（2020·江苏省镇江一中模拟）Fe 2O3 具有广泛的用途。甲同学阅读有关资料得知在高温下煅烧FeCO3 可以得到 Fe2O3。为了进一步验证此结论，他做了如下实验。 实验步骤 实验操作 Ⅰ 取一定质量的 FeCO3 固体置于坩埚中，高温煅烧至质量不再变化，冷却至室温 Ⅱ 取少量实验步骤Ⅰ所得固体置于一洁净的试管中，用足量的稀硫酸溶解 Ⅲ 向实验步骤Ⅱ所得溶液中滴加 KSCN 溶液，溶液变红 由此甲同学得出结论：4FeCO3＋O2 ===== 高温 2Fe2O3＋4CO2。 （1）写出实验步骤Ⅲ中发生反应的离子方程式：______________________________ ________________________________________________________________________。 （2）乙同学提出了不同的看法：煅烧产物可能是 Fe3O4，因为 Fe3O4 也可以溶于硫酸，且所得溶液中 也含有 Fe3＋。于是乙同学对甲同学的实验步骤Ⅲ进行了补充改进：检验实验步骤Ⅱ所得溶液中是否含有 Fe2 ＋。他需要选择的试剂是　　　　（填字母）。 a.NaOH 溶液 b.新制氯水和 KSCN 溶液 c.K3[Fe（CN）6]溶液 （3）丙同学认为即使得到了乙同学预期的实验现象，也不能确定煅烧产物的成分，你认为丙同学持此 看法的理由是______________________________________________ ________________________________________________________________________。 （4）丙同学进一步查阅资料得知煅烧 FeCO3 的产物中的确含有＋2 价铁元素。于是他设计了另一种由 FeCO3 制取 Fe2O3 的方法：先向 FeCO3 中依次加入试剂稀硫酸、　　　　　　（填试剂名称）和氨水；再　　　　　 （填操作名称）、洗涤、灼烧，即可得到 Fe2O3。 【解析】（1）溶液变红色说明溶液中生成了 Fe（SCN）3。（2）Fe2＋用 K3[Fe（CN）6]来检验，反应 现象为生成蓝色沉淀，c 项正确。（4）FeCO3 和 Fe2O3 中铁元素的价态分别是＋2 价和＋3 价，所以需要加 入氧化剂，如加入 H2O2 溶液或氯水，或通入 Cl2 等将 Fe2＋氧化成 Fe3＋，加入氨水后生成 Fe（OH）3 沉淀，经过滤、洗涤、灼烧可得到 Fe2O3。 【答案】（1）Fe3＋＋3SCN－===Fe（SCN）3　（2）c （3）产物也可以是 FeO 和 Fe2O3（或 Fe3O4 和 FeO；Fe3O4 和 Fe2O3；FeO、Fe3O4 和 Fe2O3）的混合物 （4）过氧化氢溶液（或氯水或氯气）　过滤 17.（2020·天津红桥区模拟）Ⅰ.铁是生产、生活及生命中的重要元素。 （1）血红蛋白（Hb）中的铁元素呈正二价，能与 O2 分子结合成氧合血红蛋白（HbO）从而有输送氧 的能力。NaNO2 因具有氧化性能使血红蛋白丧失与 O2 结合的能力。药品美蓝是其有效的解毒剂，解毒时美 蓝发生　　　　　（填“氧化”或“还原”）反应。 （2）现有一瓶放置了一段时间的某浓度的 FeCl 2 溶液，请设计实验检验其中是否含有 Fe3 ＋ ： ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 （3）普通铁粉与水蒸气在高温下反应生成铁的某种氧化物和氢气，该氧化物和氢气在高温下发生逆反 应得到“引火铁”。若一定量的普通铁粉和水蒸气在高温下反应生成 44.8 L H2（已换算到标准状况下），则 转 移 电 子 数 目 为 　 　 　 　 ； “ 引 火 铁 ” 是 一 种 极 细 的 铁 粉 ， 它 在 空 气 中 可 以 自 燃 ， 其 原 因 是 __________________________________________________________________________________________。 Ⅱ.化合物 M 是某种具有磁学性质的新型电子材料的主要成分，由两种元素组成。为了研究其组成，设 计如下实验： 气体甲可使湿润红色石蕊试纸变蓝。请回答： （4）M 的化学式为　　　　　　，气体甲的电子式为　　　　　　。 （5）白色沉淀乙在空气中变成红褐色沉淀丙的原因是________________________________________________________________________（用化学方程式表示）。 （6）高温条件下，丁与甲反应生成两种单质和水，该反应的化学方程式为______________________ __________________________________________________。 【解析】Ⅰ.（1）NaNO2 因具有氧化性能使血红蛋白丧失与 O2 结合的能力，原理是 NaNO2 氧化了血红 蛋白中的二价铁，药品美蓝是其有效的解毒剂，这说明该物质具有还原性，因此解毒时美蓝发生氧化反应。 （3）标准状况下 44.8 L H2 的物质的量为 2 mol，反应转移的电子数目为 2×2×NA＝4NA；“引火铁”表面积很 大，加快了与氧气的反应速率，因此在空气中可以自燃。Ⅱ.（4）气体甲可使湿润红色石蕊试纸变蓝，为氨， 说明化合物 M 中含有氮元素；白色沉淀乙 ――→ 空气 红褐色沉淀丙，说明化合物 M 中含有铁元素；红褐色沉 淀丙 ――→ 灼烧 固体丁（14.40g），固体丁为氧化铁，M 由铁、氮两种元素组成，氧化铁质量为 14.40g，则铁 元素的质量为 14.40g×112 160＝10.08g，氮元素质量为 10.71g－10.08g＝0.63g，铁、氮两种元素的物质的量之比 为 4∶1，所以 M 的化学式为 Fe4N。（5）白色沉淀乙是氢氧化亚铁，在空气中被氧气氧化为红褐色氢氧化铁。 【答案】Ⅰ.（1）氧化 （2）取少量待测液于试管中，滴加 KSCN 溶液，若溶液呈红色，说明原溶液中有 Fe3＋，反之则没有 （3）4NA　“引火铁”表面积很大，加快了与氧气的反应速率 Ⅱ.（4）Fe4N　 （5）4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3 （6）Fe2O3＋2NH3 ===== 高温 2Fe＋N2＋3H2O 19．（2020·辽宁省丹东一中质检）硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组的同学 欲测定该补血剂中铁元素的含量。实验步骤如下：请回答下列问题： (1)证明步骤①滤液中含有 Fe2＋的方法是取样，先滴加 KSCN 溶液，再滴加________，该过程的现象为 ________________________________________________。 (2)步骤②加入过量 H2O2 的目的是_________________________。 (3)步骤③反应的离子方程式为_____________________________。 (4)步骤④中一系列处理的操作步骤：过滤、________、灼烧、________、称量。 (5)若实验中铁无损耗，则每片补血剂中含铁元素的质量为________g。 【解析】(1)证明步骤①滤液中含有 Fe2＋的方法是取样，先滴加 KSCN 溶液，再滴加氯水或双氧水、稀 硝酸等，若滤液由浅绿色变为红色，则说明滤液中含有 Fe2＋。(2)由于 H2O2 具有氧化性，加入过量 H2O2 的 目的是将 Fe2＋全部氧化为 Fe3＋。(3)步骤③的目的是将 Fe3＋全部转化为 Fe(OH)3，所以步骤③需加入过量 的 NaOH 溶液(或氨水)，反应的离子方程式是 Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。(4)步骤④的目的是将产生的红褐 色悬浊液分离，最终得到固体 Fe2O3，所以步骤④的操作步骤是过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量。(5)由于 实验中铁无损耗，根据铁元素守恒得，每片补血剂中 m(Fe)＝ 2 × 56 × a g 2 × 56＋3 × 16÷10＝0.07a g。 【答案】(1)氯水(或双氧水、稀硝酸等合理氧化剂)　溶液由浅绿色变为红色 (2)将 Fe2＋全部氧化为 Fe3＋ (3)Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ (4)洗涤　冷却　(5)0.07a 20．（2020·湖南省张家界一中模拟）铁及其化合物在日常生活中应用广泛。 (1)利用 Fe2＋、Fe3＋的催化作用，常温下可将 SO2 转化为 SO2－4 ，从而实现对 SO2 的治理。已知含 SO2 的废气通入含 Fe2＋、Fe3＋的溶液时，其中一个反应的离子方程式为 4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，则 另一反应的离子方程式为___________________________________。 (2)氧化铁是重要的工业颜料，下面是制备氧化铁的一种方法，其流程如下：①操作Ⅰ的名称是________；操作Ⅱ为洗涤，洗涤操作的具体方法为 ________________________________________________。 ②滤液 A 中加入稍过量的 NH4HCO3 溶液，生成沉淀的同时有一种气体产生，写出其化学方程式： ___________________________________________________________。 (3)如果煅烧不充分，产品中将有 FeO 存在，称取 3.0 g 氧化铁产品，溶解，在 250 mL 容量瓶中定容； 量取 25.00 mL 待测溶液于锥形瓶中，用酸化的 0.010 00 mol·L－1 KMnO4 溶液滴定至终点，重复滴定 2～3 次，消耗酸性 KMnO4 溶液体积的平均值为 20.00 mL。 ①该实验中的 KMnO4 溶液需要酸化，用于酸化的酸是________(填序号)。 a．稀硝酸 B．稀盐酸 c．稀硫酸 D．浓硝酸 ②上述产品中 Fe2O3 的质量分数为________。 【解析】(1)根据离子方程式 4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O 和信息知，另一个反应必为 Fe3＋将 SO2 氧化为 SO2－4 ，同时自身被还原为 Fe2＋，从而 Fe2＋、Fe3＋实现循环，达到催化作用。(2)①根据流程图可知， 操作Ⅰ是过滤；洗涤的具体操作方法：沿玻璃棒往漏斗中加入适量蒸馏水，浸没沉淀，让蒸馏水自然流下， 重复 2～3 次。②根据题给信息，化学方程式为 FeSO 4＋2NH4HCO3===FeCO3↓＋(NH4)2SO4＋CO2↑＋H2O。 (3)①由于高锰酸钾溶液具有强氧化性，盐酸在常温下即可被其氧化，又因 Fe2＋具有还原性，硝酸不论稀、 浓均具有强氧化性，故需选用硫酸酸化。②根据反应 5Fe2＋＋MnO－4 ＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，可知 样品中 FeO 的质量为 0.02 L×0.010 00 mol·L－1×5×72 g·mol－1×250 mL 25 mL ＝0.72 g，所以产品中 Fe2O3 的质量分 数为3.0 g－0.72 g 3.0 g ×100%＝76%。 【答案】(1)2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO2－4 ＋4H＋ (2)①过滤　沿玻璃棒往漏斗中加入适量蒸馏水至浸没沉淀，让蒸馏水自然流下，重复 2～3 次 ②FeSO4＋2NH4HCO3===FeCO3↓＋(NH4)2SO4＋CO2↑＋H2O (3)①c　②76%