2023届人教版高考化学新教材一轮复习第三单元金属及其化合物课时规范练7铁及其重要化合物（Word版带解析）

课时规范练7　铁及其重要化合物基础巩固1.(2020广东华南师大附中专题训练)下列有关铁的叙述不正确的是(　　)A.铁具有良好的延展性、导电性、导热性B.铁的化学性质非常不活泼C.在化学反应中,铁能生成+2价或+3价的化合物D.铁是钢的主要成分,钢铁是重要的金属材料2.铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质,下列关于铁元素的叙述正确的是(　　)A.保存FeCl2溶液常常加一些铁粉,其目的是抑制Fe2+水解B.在25℃时,pH=0的溶液中,Al3+、N、N、Fe2+可以大量共存C.制备AlCl3、FeCl3均可采用将溶液直接蒸干的方法D.向硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液:2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O3.某小组同学通过实验研究FeCl3溶液与Cu粉发生的氧化还原反应。实验记录如下:序号ⅠⅡ实验步骤充分振荡,加入2mL蒸馏水充分振荡,加入2mL蒸馏水实验现象铜粉消失,溶液棕黄色变浅,加入蒸馏水后无明显现象铜粉有剩余,溶液棕黄色褪去,加入蒸馏水后生成白色沉淀序号Ⅲ实验步骤充分振荡,加入2mL蒸馏水实验现象铜粉有剩余,溶液棕黄色褪去,变成蓝色,加入蒸馏水后无白色沉淀下列说法不正确的是(　　)A.实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均涉及Fe3+被还原B.对比实验Ⅰ、Ⅱ,说明白色沉淀的产生与铜粉的量有关C.实验Ⅱ、Ⅲ中加入蒸馏水后c(Cu2+)相同D.向实验Ⅲ反应后的溶液中加入饱和NaCl溶液可能出现白色沉淀4.(2020河北唐山第一中学冲刺)草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是一种淡黄色粉末,某课外小组利用下列装置检验草酸亚铁晶体受热分解的部分产物。\n下列说法正确的是(　　)A.若③和⑤中分别盛放足量NaOH溶液和CuO,可检验生成的COB.实验时只需要在装置①中反应结束后再通入N2C.若将④中的无水CaCl2换成无水硫酸铜可检验分解生成的水蒸气D.实验结束后,①中淡黄色粉末完全变成黑色,则产物一定为铁5.(2020安徽肥东高级中学调研)工业废弃物的资源化回收再利用,可以更大限度的发挥原材料的价值。下图是工业生产纳米磁性氧化铁的流程:废铁屑溶液AFe3O4(纳米粒子)下列说法不正确的是(　　)A.用Na2CO3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的铁锈B.若生产中不通入N2,暴露在空气中生产,将不能得到高纯度产品C.加适量的H2O2是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+,涉及反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2OD.溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度之比为1∶26.(2020河南商丘虞城高中月考)某实验小组对菠菜中的铁元素(主要以难溶的FeC2O4形式存在)进行检测。实验操作如下:Ⅰ.水煮检验法:Ⅱ.灼烧检验法:(1)CCl4的作用为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)操作i中起分离作用的仪器名称为　　　　　　。 (3)溶液A中未能检测出Fe2+的可能原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)取无色溶液B,先滴加H2O2溶液,再滴加KSCN溶液,溶液呈红色。用离子方程式表示H2O2的作用:　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)甲同学取少量无色溶液B,滴加酸性KMnO4溶液并振荡后,溶液紫色消失,因此得出结论:溶液B含有Fe2+。乙同学认为甲同学的实验方法不严谨,设计并完成如下实验:用稀硝酸溶解菠菜灰,产生的无色气体使澄清石灰水变浑浊;向得到的无色溶液中滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀(Ag2C2O4)。甲同学反思自己的方法不严谨,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 能力提升7.(双选)(2020山东师范大学附中月考)某酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑,设计如下工艺流程,从废水中回收金,并生产一定量的铁红和氧化铜。\n下列说法不正确的是(　　)A.标号①②③处发生的反应均为氧化还原反应B.标号③处加入的相应物质是稀硝酸或稀硫酸C.标号①处发生的离子反应最多有三个D.铁红的化学式为Fe2O3,工业上常用作红色颜料8.(双选)将1.12g铁粉加入25mL2mol·L-1氯化铁溶液中,充分反应后,其结果是(　　)A.铁粉有剩余,溶液呈浅绿色,Cl-基本保持不变B.往溶液中滴入无色KSCN溶液,溶液显红色C.Fe2+和Fe3+的物质的量之比为5∶1D.氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶29.(2020吉林长春德惠九校期中)某100mL稀溶液中只含有Fe3+、Cu2+、H+、N四种离子,向其中逐渐加入铁粉,溶液中Fe2+的浓度和加入铁粉的质量的关系如图所示。若整个反应过程中溶液的体积不发生变化,则下列说法中不正确的是(　　)A.原溶液的c(H+)=4mol·L-1B.若a=3,则原溶液中c(Cu2+)=1mol·L-1C.原溶液中的c(N)=7mol·L-1D.BC段发生反应的离子方程式为Cu2++FeFe2++Cu10.(2020福建南平质量检测)绿矾(FeSO4·7H2O)外观为半透明蓝绿色单斜结晶或颗粒,无气味,受热能分解,且在空气中易被氧化。Ⅰ.医学上绿矾可用于补血剂甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe]颗粒的制备,有关物质性质如下:甘氨酸(NH2CH2COOH)柠檬酸甘氨酸亚铁易溶于水,微溶于乙醇,两性化合物易溶于水和乙醇,有强酸性和还原性易溶于水,难溶于乙醇(1)向绿矾溶液中缓慢加入NH4HCO3溶液,边加边搅拌,反应结束后生成沉淀FeCO3。该反应的离子方程式为　。 (2)制备(NH2CH2COO)2Fe:往FeCO3中加入甘氨酸(NH2CH2COOH)的水溶液,滴入柠檬酸溶液并加热。反应结束后过滤,滤液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品。①加入柠檬酸溶液一方面可调节溶液的pH促进FeCO3溶解,另一个作用是　　　　　　　　　　　　　。 ②洗涤操作,选用的最佳洗涤试剂是　　　(填序号)。 \n　　　　　　　　　　　　　　　　A.热水B.乙醇C.柠檬酸Ⅱ.绿矾晶体受热分解的化学方程式为2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O,实验室用图1所示装置验证其分解产物。请回答下列问题:图1(1)加热前通入氮气的目的是　　　　　　　　　　　　　　。 (2)实验中观察到装置B的现象为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)C装置和D装置能否调换　　(填“能”或“否”)。 (4)样品完全分解后,残留物全部为红棕色固体,检验装置A中的残留物含有Fe2O3的方法是　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)该装置的缺陷是　　　　　　　　　　　　　。 Ⅲ.测定绿矾样品中铁元素的含量:称取mg绿矾样品置于锥形瓶中,溶解后加稀硫酸酸化,用cmol·L-1酸性KMnO4溶液滴定至终点。消耗酸性KMnO4溶液的体积如图2所示(滴定时发生反应的离子方程式为5Fe2++Mn+8H+5Fe3++Mn2++4H2O)。该晶体中铁元素的质量分数为　　　　　　　(用含m、c的式子表示)。 图211.(2020天津学业水平等级考适应性测试)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题:(1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液后,溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气,产生的现象是　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)为测定绿矾中结晶水的含量,将带有两端止水夹K1和K2的石英玻璃管(设为装置A)称重,记为m1g,将样品装入石英玻璃管中,再次对装置A进行称重,结果记为m2g。按下图连接好装置进行实验。①仪器B的名称是　　　　　　　　　　。 ②实验操作步骤: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.　→e.关\n闭K1和K2→f.称量A。d的操作为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ③重复②的操作步骤,直至A恒重,记为m3g。根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水个数x=　　　　　(列式表示)。若实验时将a、b的操作次序颠倒,则使x　　　　　　(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 (3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中,打开K1和K2,缓缓通入N2,并加热。实验后,反应管中残留物质为红色粉末。已知:装置C用于检验和吸收分解得到的气体产物之一——SO3。①C、D中的溶液依次为　　　、　　　(填标号)。 a.品红　b.NaOH　c.BaCl2　d.Ba(NO3)2　e.浓硫酸C、D中有气泡冒出,同时可观察到的现象分别为　　　　　　、　　　　　　。 ②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。 ③在方框中画出尾气吸收装置并注明所用试剂。12.(2020山东泰安第四中学期中)纳米材料一直是重要的研究课题,例如纳米级Fe粉表面积大,具有超强的磁性、高效催化性等优良的性质。Ⅰ.实验室采用气相还原法制备纳米级Fe粉,其流程如图所示:(1)纳米级Fe粉和稀盐酸反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)简述将FeCl2·nH2O固体加热脱水制得无水FeCl2的操作过程:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用简要文字描述)。 (3)生成纳米级Fe粉的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 Ⅱ.查阅资料:在不同温度下,纳米级Fe粉与水蒸气反应的固体产物不同,温度低于570℃时生成FeO,高于570℃时生成Fe3O4。甲同学用图甲所示装置进行纳米级Fe粉与水蒸气反应的实验,乙同学用图乙所示的装置进行纳米级Fe粉与水蒸气的反应并验证产物。(4)甲装置中纳米级Fe粉与水蒸气反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)乙同学为探究实验结束后试管内固体物质的成分,进行了下列实验:实验步骤实验操作实验现象①将反应后得到的黑色粉末X(假定为均匀的)取出少量放入另一试管中,加入少量盐酸,微热黑色粉末逐渐溶解,溶液呈浅绿色;有少量气泡产生\n②向实验①得到的溶液中滴加几滴KSCN溶液,振荡溶液没有出现红色根据以上实验,乙同学认为该条件下反应的固体产物为FeO。丙同学认为乙同学的结论不正确,他的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用简要文字描述)。 (6)丁同学称取5.60g纳米级Fe粉,用乙装置反应一段时间后,停止加热。将试管内的固体物质在干燥器中冷却后,称得质量为6.88g,则丁同学实验后的固体物质中氧化物的质量分数为　　　　(结果保留三位有效数字)。 拓展深化13.(2020湖南长沙七校检测)碳酸亚铁(白色固体,难溶于水)是一种重要的工业原料,可用于制备补血剂乳酸亚铁,也可用作可充电电池的电极。某研究小组通过下列实验,寻找利用复分解反应制备FeCO3沉淀的最佳方案:实验滴管试管现象实验Ⅰ0.8mol·L-1FeSO4溶液(pH=4.5)1mol·L-1Na2CO3溶液(pH=11.9)立即产生灰绿色沉淀,5min后出现明显的红褐色实验Ⅱ0.8mol·L-1FeSO4溶液(pH=4.5)1mol·L-1NaHCO3溶液(pH=8.6)产生白色沉淀及少量无色气泡,2min后出现明显的灰绿色实验Ⅲ0.8mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液(pH=4.0)1mol·L-1NaHCO3溶液(pH=8.6)产生白色沉淀及无色气泡,较长时间保持白色(1)实验Ⅰ中红褐色沉淀产生的原因可用如下反应表示,请补全反应:Fe2++　　　　　+　　　　　+　　H2O　　Fe(OH)3↓+　　HC (2)实验Ⅱ中产生FeCO3的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)为了探究实验Ⅲ中N所起的作用,甲同学设计了实验Ⅳ进行探究:实验操作现象实验Ⅳ向0.8mol·L-1FeSO4溶液中加入　　　　　　　　　　,再加入Na2SO4固体配制成混合溶液(已知Na+对实验无影响,忽略混合后溶液体积变化)。再取该溶液一滴管,与2mL1mol·L-1NaHCO3溶液混合 与实验Ⅲ现象相同实验Ⅳ中加入Na2SO4固体的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 对比实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,甲同学得出结论:N水解产生H+,降低溶液的pH,减少了副产物Fe(OH)2\n的产生。乙同学认为该实验方案不够严谨,应补充的对比实验操作是　　　　　　　　　　　　　,再取少许该溶液与2mL1mol·L-1NaHCO3溶液混合。 (4)小组同学进一步讨论认为,定性实验的现象并不能直接证明实验Ⅲ中FeCO3的纯度最高,需要利用下图所示的装置进行定量测定。分别将实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的沉淀进行过滤、洗涤、干燥后称重,然后转移至A处的广口瓶中。为测定FeCO3的纯度,除样品总质量外,还需测定的物理量是　。 (5)实验反思:经测定,实验Ⅲ中的FeCO3纯度高于实验Ⅰ和实验Ⅱ。通过以上实验分析,制备FeCO3实验成功的关键因素是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 课时规范练7　铁及其重要化合物1.B　由金属的通性可知,铁具有良好的延展性、导电性、导热性,故A正确;铁是一种比较活泼的金属,能够跟多种物质发生反应,故B错误;在化学反应中,铁能生成+2价、+3价的化合物,如氯化亚铁、氯化铁等,故C正确;钢铁为铁的合金,且铁是钢的主要成分,钢铁是重要的金属材料,故D正确。2.D　保存FeCl2溶液常常加一些铁粉,其目的是防止Fe2+被氧化,A项不正确;pH=0的溶液呈强酸性,Fe2+、N、H+不能大量共存,B项不正确;制备AlCl3、FeCl3时,若将其溶液直接蒸干,会得到Al(OH)3、Fe(OH)3,C项不正确。3.C　Cu和FeCl3溶液反应生成FeCl2和CuCl2,若铜过量,溶液棕黄色褪去,加入蒸馏水后生成白色沉淀,可能是发生反应:CuCl2+Cu2CuCl↓。实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的现象为溶液棕黄色变浅或溶液棕黄色褪去,说明Fe3+被Cu还原,故A正确;对比实验Ⅰ、Ⅱ,实验Ⅰ加入少量铜粉,铜粉消失,溶液棕黄色变浅,加入蒸馏水后无明显现象;实验Ⅱ加入过量铜粉,铜粉有剩余,溶液棕黄色褪去,加入蒸馏水后生成白色沉淀;说明白色沉淀的产生与铜粉的量有关,故B正确;对比实验Ⅱ、Ⅲ,参加反应的Fe3+的量相同,则生成的Cu2+应相同,但由于实验Ⅱ生成CuCl,所以加入蒸馏水后c(Cu2+)不相同,故C错误;实验Ⅲ溶液为蓝色,含有Cu2+和过量的铜,向实验Ⅲ反应后的溶液中加入饱和NaCl溶液可能出现白色沉淀CuCl,故D正确。4.A　根据题意分析可知,利用②、③除去CO2,④中的无水氯化钙将气体干燥后,如果⑤中CuO固体转变成红色,则反应一定生成CO,A正确;实验开始后,装置中的空气对分解反应及产物的检验都有干扰,所以必须先通入N2除去装置中的空气,B错误;由于从②、③溶液中导出的气体会带出水蒸气,因此④中放置无水硫酸铜无法检验分解生成的水蒸气,C错误;题给条件下草酸亚铁晶体分解剩余的固体为FeO,如果没有完全变为黑色,也有可能是由于晶体没有完全分解,D错误。5.A　Na2CO3溶液水解显碱性,浸泡废铁屑可以使其表面的油脂水解以除去,但不能除去表面的铁锈,故A错误;废铁屑被硫酸溶解生成硫酸亚铁,\n生成的亚铁离子被过氧化氢部分氧化生成铁离子,形成亚铁离子和铁离子的混合溶液,若生产中不通入N2,暴露在空气中生产,亚铁离子会被空气中的氧气氧化成铁离子,将不能得到高纯度四氧化三铁产品,其中会混入氧化铁杂质,故B正确;根据B的分析,加适量的H2O2是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+,涉及反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O,故C正确;最终产品为四氧化三铁,其中Fe2+和Fe3+的数量之比为1∶2,因此溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度之比为1∶2,故D正确。6.答案(1)作萃取剂,萃取有机色素,排除对Fe2+检验的干扰　(2)分液漏斗　(3)FeC2O4在水中的溶解度小;在加热水煮过程中二价铁被氧化为三价铁　(4)2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O　(5)酸性条件下,H2C2O4和Cl-都可能将Mn还原解析(1)有机化合物易溶于CCl4,CCl4作为萃取剂可萃取有机色素,排除对Fe2+检验的干扰。(2)操作i是分离互不相溶的液体,操作名称是分液,使用的仪器是分液漏斗。(3)铁元素主要以难溶的FeC2O4形式存在,Fe2+的浓度小,且在加热水煮过程中二价铁也会被氧化为Fe3+,所以溶液A中未能检测出Fe2+。(4)H2O2把Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式是2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O。(5)用盐酸溶解菠菜灰得到的溶液B含有H2C2O4和Cl-,酸性条件下,H2C2O4和Cl-都可能将Mn还原,所以滴加酸性KMnO4溶液并振荡后,溶液紫色消失,不能证明溶液B含有Fe2+。7.BC　标号①处发生的反应为Fe+2H+Fe2++H2↑,2Fe3++Fe3Fe2+,Cu2++FeCu+Fe2+,2Au3++3Fe2Au+3Fe2+,②处发生的反应是Fe+2H+Fe2++H2↑,③处发生的反应是铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,则①②③处发生的反应均为氧化还原反应,故A正确;标号③处利用金不溶于硝酸的性质将铜与金分离开,因此③处加入的相应物质是稀硝酸,不能是稀硫酸,故B错误;标号①处发生的离子反应有Fe+2H+Fe2++H2↑,2Fe3++Fe3Fe2+,Cu2++FeCu+Fe2+,2Au3++3Fe2Au+3Fe2+,故C错误;Fe2O3是红棕色粉末,俗称铁红,工业上常用作红色颜料,故D正确。8.BD　1.12g铁粉的物质的量为=0.02mol,25mL2mol·L-1氯化铁溶液中Fe3+的物质的量为0.025L×2mol·L-1=0.05mol;Fe和Fe3+发生反应的离子方程式为Fe+2Fe3+3Fe2+,根据比例关系可得,0.02mol铁完全反应,消耗0.04molFe3+,生成0.06molFe2+,所以剩余的Fe3+0.01mol,即溶液中含有Fe3+的物质的量为0.01mol,含有Fe2+的物质的量为0.06mol,没有铁粉剩余。铁粉没有剩余,溶液呈浅绿色,Cl-基本保持不变,A项错误;溶液中有剩余的Fe3+,往溶液中滴入无色KSCN溶液,溶液显红色,B项正确;Fe2+和Fe3+的物质的量之比为0.06mol∶0.01mol=6∶1,C项错误;由反应的离子方程式可得,氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2,D项正确。9.C　OA段无Fe2+生成,应是加入的5.6g铁粉与硝酸发生反应:Fe+4H++NFe3++NO↑+2H2O,5.6g铁的物质的量为0.1mol,设溶液中的氢离子的物质的量为x,则有:\nFe　+　4H++NFe3++NO↑+2H2O140.1molx解得x=0.4mol则溶液中的氢离子的物质的量浓度c==4mol·L-1,故A正确;若a=3,则说明在BC段生成的Fe2+的物质的量为0.1mol,而BC段发生的反应为Fe+Cu2+Cu+Fe2+,设溶液中的Cu2+的物质的量为y,则有:Fe+Cu2+Cu+Fe2+11y0.1mol解得y=0.1mol,则溶液中铜离子的物质的量浓度c==1mol·L-1,故B正确;C点溶液中c(Fe2+)=4mol·L-1,故此时溶液中的n(Fe2+)=4mol·L-1×0.1L=0.4mol,而此时溶液中溶质为Fe(NO3)2,故C点溶液中的n(N)=0.8mol,而在OA段加入0.1mol铁粉反应时,消耗掉的硝酸根浓度为0.1mol,故原溶液中的n(N)总=0.8mol+0.1mol=0.9mol,故原溶液中c(N)总==9mol·L-1,故C错误;BC段加入的铁粉和Cu2+发生反应:Fe+Cu2+Cu+Fe2+,故D正确。10.答案Ⅰ.(1)Fe2++2HCFeCO3↓+CO2↑+H2O(2)①防止二价铁被氧化　②BⅡ.(1)将装置内空气排尽(或隔绝空气或防止Fe2+被氧化)　(2)白色粉末变蓝　(3)否　(4)取少许固体粉末置于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3(5)没有尾气处理装置　Ⅲ.%解析Ⅰ.(1)向FeCl2溶液中加入NH4HCO3,可以认为Fe2+结合HC电离出来的C,H+与HC结合生成CO2和水,则该反应的离子方程式为\nFe2++2HCFeCO3↓+CO2↑+H2O。(2)①根据表中信息,柠檬酸除了有酸性还有还原性,可以起到防氧化的作用,因此另一个作用是防止二价铁被氧化;②甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇,为了防止溶解损失,可以用乙醇洗涤。Ⅱ.(1)加热前通氮气,可排除装置中的空气,防止样品加热时被氧化。(2)因为产物中有水,无水硫酸铜遇到水变蓝色。(3)SO3溶于水生成H2SO4,如果C、D装置调换位置,SO3会溶于品红溶液,不能进入C中,也就不能检验SO3。(4)检验Fe2O3,可以检验Fe3+,方法为取少许固体粉末置于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红色,可证明含有Fe2O3。(5)品红溶液只能用于检验SO2,不能吸收SO2,SO2为有毒气体,需要进行尾气处理,因此题给装置的缺陷是没有尾气处理装置。Ⅲ.根据化学方程式可得关系式5Fe2+~Mn,消耗酸性KMnO4溶液的体积为10.80mL-0.80mL=10.00mL,则n(KMnO4)=10.00mL×10-3L·mL-1×cmol·L-1=0.01cmol;n(Fe2+)=5n(KMnO4)=0.01cmol×5=0.05cmol;则铁元素的质量为0.05cmol×56g·mol-1=2.8cg,则晶体中铁元素的质量分数为×100%=%。11.答案(1)溶液由浅绿色逐渐变为红色　(2)①球形干燥管　②待固体冷却至室温,停止通N2　③偏小　(3)①c　a　有白色沉淀产生　品红溶液褪色　②2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑③解析(1)向硫酸亚铁溶液中滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化,再向试管中通入空气,Fe2+被氧气氧化成Fe3+,与SCN-结合成Fe(SCN)3,溶液变为红色。(2)①仪器B的名称是球形干燥管;②实验时,为避免亚铁离子被氧化,应先通入氮气,冷却时注意关闭K1和K2,待固体冷却至室温再称量,则步骤d的操作为待固体冷却至室温,停止通N2;③重复②的操作步骤,直至A恒重,记为m3g,应为FeSO4和装置的质量,则m(FeSO4)=m3-m1,m(H2O)=m2-m3,则n(H2O)=,n(FeSO4)=,结晶水的个数x=;实验时,为避免亚铁离子被氧化,应先通入氮气,若实验时将a、b操作次序颠倒,会导致硫酸亚铁被氧化,则固体质量偏大,测定结果偏小。\n(3)①根据题意,分解得到的气体产物之一是SO3,实验后反应管中残留物质为红色粉末,说明生成Fe2O3,则反应中Fe元素化合价升高,S元素化合价应降低,则一定生成SO2,由此可知硫酸亚铁高温分解可生成Fe2O3、SO3、SO2,则C为氯化钡溶液,用于检验SO3,可观察到产生白色沉淀,D为品红溶液,可用于检验SO2,SO2可使品红溶液褪色,据此选择C、D中的溶液;C中氯化钡溶液吸收了SO3产生白色沉淀,SO2不与氯化钡反应,逸出后与品红溶液反应并使之褪色;②据以上分析可写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式:2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑;③SO2有毒,需要进行尾气处理,可用氢氧化钠溶液来吸收,同时要防倒吸。12.答案Ⅰ.(1)Fe+2H+Fe2++H2↑　(2)在干燥的HCl气流中加热　(3)FeCl2+H2Fe+2HClⅡ.(4)Fe+H2O(g)FeO+H2　(5)加入KSCN溶液,溶液没有出现红色,也可能是因为纳米级Fe粉过量,剩余的Fe粉与生成的Fe3+反应转化为Fe2+　(6)67.4%解析Ⅰ.(1)纳米级Fe粉和稀盐酸反应生成FeCl2和H2,离子方程式为Fe+2H+Fe2++H2↑。(2)FeCl2·nH2O固体加热脱水时易发生水解,水解方程式为FeCl2+2H2OFe(OH)2+2HCl,为防止FeCl2水解,在加热脱水时,通常通入干燥的HCl气体,HCl能抑制FeCl2的水解,且通入的HCl气体可带走水蒸气,利于固体脱水。(3)根据流程可知,FeCl2·nH2O固体加热脱水得到FeCl2,然后在N2的环境中,H2与FeCl2在高温条件下反应得到纳米级Fe粉,反应的化学方程式为FeCl2+H2Fe+2HCl。Ⅱ.(4)根据题给信息,“纳米级Fe粉与水蒸气反应,温度低于570℃时生成FeO”,甲装置用酒精灯加热,反应温度较低,产物应为FeO,则反应的化学方程式为Fe+H2O(g)FeO+H2。(5)加入KSCN溶液,溶液没有出现红色,说明溶液中没有Fe3+,可能是因为纳米级Fe粉与水蒸气反应的过程中纳米级Fe粉过量,向反应后的固体中加入少量盐酸,也可能发生反应Fe+2Fe3+3Fe2+,所以溶液没有出现红色。(6)用乙装置反应,反应温度高于570℃,则纳米级Fe粉与水蒸气反应的固体产物为Fe3O4,反应后所得固体的质量为6.88g,其中氧原子的质量为6.88g-5.60g=1.28g,则n(O)==0.08mol,则生成的Fe3O4的物质的量为0.02mol,所以固体物质中氧化物的质量分数为×100%=×100%≈67.4%。13.答案(1)4　8　C　1　O2　10　4　8　(2)Fe2++2HCFeCO3↓+CO2↑+H2O　(3)硫酸至溶液pH=4.0　控制S浓度和实验Ⅲ一致　向0.8mol·L-1FeSO4\n溶液中加入Na2SO4固体至c(S)=1.6mol·L-1　(4)C中U形管的质量变化　(5)调节溶液的pH解析(1)Fe2+被氧气氧化为铁离子,铁离子与碳酸根离子发生水解反应生成Fe(OH)3,再结合质量守恒和得失电子守恒可得反应的离子方程式为4Fe2++8C+O2+10H2O4Fe(OH)3+8HC。(2)根据实验现象可知,亚铁离子与碳酸氢根离子反应生成FeCO3和CO2,则该反应的离子方程式为Fe2++2HCFeCO3↓+CO2↑+H2O。(3)探究同一酸性环境下的铵根离子的作用,因此要用硫酸调控溶液的pH=4.0;为了保证溶液中的硫酸根离子的浓度和实验Ⅲ一致,向溶液中加入硫酸钠来控制S浓度;为了增强实验的严谨性,还应向0.8mol·L-1FeSO4溶液中加入Na2SO4固体至c(S)=1.6mol·L-1,同一条件下做对比实验,这样结论更准确。(4)碳酸亚铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁、二氧化碳和水,二氧化碳中的水蒸气被浓硫酸吸收后,二氧化碳气体被碱石灰(C)吸收,通过测定C中U形管的质量变化,可测出反应产生二氧化碳气体的质量,最后根据反应关系来测定FeCO3的纯度。(5)通过三组实验对比分析可知,溶液的pH不同,生成FeCO3的量不同,因此制备FeCO3实验成功的关键因素是调节溶液pH。