2021-2022年高考化学复习铁元素实验题

1、2021-2022年高考化学复习铁元素实验题111【2020全国1】为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。回答下列问题：(1) 由 FeSO47H2O 固体配制 0.110 molL1 FeSO4 溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、(从下列图中选择，写出名称)。阳离子u108/(m2s1V1)阴离子u108/(m2s1V1)Li+4.07HCO34.61Na+5.19NO37.40Ca2+6.59Cl7.91K+7.62SO248.27(2) 电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率(u)应尽可能地相近。根据下表数据，

2、盐桥中应选择作为电解质。(3) 电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入电极溶液中。(4) 电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中 c(Fe2+)增加了 0.02 molL1。石墨电极上未见 Fe 析出。可知，石墨电极溶液中 c(Fe2+)=。(5) 根据(3)、(4)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为，铁电极的电极反应式为 。因此，验证了 Fe2+氧化性小于，还原性小于。(6) 实验前需要对铁电极表面活化。在 FeSO4 溶液中加入几滴 Fe2(SO4)3 溶液，将铁电极浸泡一段时间， 铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是。2【2019 全国 1】硫酸铁铵NH4

3、Fe(SO4)2xH2O是一种重要铁盐。为充分利用资源，变废为宝，在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下：回答下列问题：(1) 步骤的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是。(2) 步骤需要加热的目的是，温度保持8095 ，采用的合适加热方式是。铁屑中含有少量硫化物，反应产生的气体需要净化处理，合适的装置为(填标号)。(3) 步骤中选用足量的H2O2，理由是。分批加入H2O2，同时为了，溶液要保持pH小于0.5。(4) 步骤的具体实验操作有，经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。3【2018 全国 2】K3Fe(C2O4)33H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图。回答下列问题：

4、(1) 晒制蓝图时，用 K3Fe(C2O4)33H2O 作感光剂，以 K3Fe(CN)6溶液为显色剂。其光解反应的化学方光照程式为：2K3Fe(C2O4)3=2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2；显色反应的化学方程式为。(2) 某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物，按下图所示装置进行实验。通入氮气的目的是。实验中观察到装置 B、F 中澄清石灰水均变浑浊，装置 E 中固体变为红色，由此判断热分解产物中一定含有、。为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是。样品完全分解后，装置 A 中的残留物含有 FeO 和 Fe2O3，检验 Fe2O3 存在的方法是：。(3) 测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。称量

5、 m g 样品于锥形瓶中，溶解后加稀 H2SO4 酸化，用 c molL1 KMnO4 溶液滴定至终点。滴定终点的现象是。4. 【2018 北京卷】实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。资料：K2FeO4 为紫色固体，微溶于 KOH 溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生 O2，在碱性溶液中较稳定。(1) 制备 K2FeO4(夹持装置略)A 为氯气发生装置。A 中反应方程式是(锰被还原为 Mn2+)。将除杂装置 B 补充完整并标明所用试剂。C 中得到紫色固体和溶液。C 中 Cl2 发生的反应有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O，另外还有

6、。5【2017 全国 3】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，溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气，溶液逐渐变红。由此可知：、。(2) 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，记为 m1 g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置 A 称重，记为 m2 g。按下图连接好装置进行实验。仪器 B 的名称是。将下列实验操作步骤正确排序(填标号)；重复上述操作步骤，直至 A 恒重， 记为 m3 g。a. 点燃酒

7、精灯，加热b熄灭酒精灯c关闭 K1 和 K2 d打开 K1 和 K2，缓缓通入 N2e称量 Af冷却到室温根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目 x(列式表示)。若实验时按 a、d 次序操作，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，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。C、D 中的溶液依次为(填标号)。C、D 中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为。a. 品红bNaOHcBaCl2dBa(NO3)2e浓 H2SO4写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式。6【2016 全

8、国 2】某班同学用如下实验探究 Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题：(1) 分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成 0.1 mol/L 的溶液。在 FeCl2 液中需加入少量铁属， 其目的是。(2) 甲组同学取 2 mL FeCl2 溶液加入几滴氯水，再加入 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红，说明 Cl2 可将 Fe2+氧化。FeCl2 溶液与氯水反应的离子方程式为。(3) 乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在 2 mL FeCl2 溶液中先加入 0.5ml 煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和 l 滴 KSCN 溶液，溶液变红，煤油的作用是。(4) 丙组同学取 10 mL 0.1

9、 mol/L KI 溶液，加入 6 mL 0.1 mol/L FeCl3 溶液混合。分别取 2 mL 此溶液于 3支试管中进行如下实验：第一支试管中加入 1mLCCl4 充分振荡、静置，CCl4 层呈紫色；第二只试管中加入 1 滴 K3Fe(CN)6 溶液，生成蓝色沉淀：第三支试管中加入 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红。实验检验的离子是 (填离子符号)；实验和说明：在 I过量的情况下，溶液中仍含有(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为。(5) 丁组同学向盛有 H2O2 溶液的试管中加入几滴酸化的 FeCl2 溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为；一段时间后。溶液中有气泡出现，并

10、放热。随后有红褐色 沉淀生成。产生气泡的原因是；生成沉淀的原因是(用平衡移动原理解释)。7. 【2015 海南卷】工业上，向 500600 的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁；向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。现用如图所示的装置模拟上述过程进行实验。回答下列问题：(1) 制取无水氯化铁的实验中，A 中反应的化学方程式为，装置 B 中加入的试剂是。(2) 制取无水氯化亚铁的实验中，装置 A 用来制取。尾气的成分是。若仍用 D 的装置进行尾气处理，存在的问题是、。(3) 若操作不当，制得的 FeCl2 会含有少量FeCl3，检验 FeCl3 常用的试剂是 。欲制得纯净的 FeCl2，在实验操作中

11、应先，再。8. 【2013 天津卷】FeCl3 在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水 FeCl3，再用副产品FeCl3 溶液吸收有毒的 H2S。经查阅资料得知：无水 FeCl3 在空气中易潮解，加热易升华。他们设计了制备无水 FeCl3 的实验方案，装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下：无水CaCl2铁屑Cl2AC收集器冷水FeCl2溶液 BDE检验装置的气密性；通入干燥的 Cl2，赶尽装置中的空气；用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成；体系冷却后，停止通入 Cl2，并用干燥的 N2 赶尽 Cl2，将收集器密封。请回答下列问题：(1) 装置 A 中反应的化学

12、方程式为。(2) 第步加热后，生成的烟状 FeCl3 大部分进入收集器，少量沉积在反应管 A 右端。要使沉积的 FeCl3进入收集器，第步操作是。(3) 操作步骤中，为防止 FeCl3 潮解所采取的措施有(填步骤序号)。(4) 装置 B 中冷水浴的作用为；装置 C 的名称为；装置 D 中 FeCl2 全部反应后，因失去吸收 Cl2 的作用而失效，写出检验 FeCl2 是否失效的试剂：。(5) 在虚线框中画出尾气吸收装置 E 并注明试剂。该组同学用装置 D 中的副产品 FeCl3 溶液吸收 H2S，得到单质硫；过滤后，再以石墨为电极，在一定条件下电解滤液。(6) FeCl3 与 H2S 反应的离

13、子方程式为。(7) 电解池中 H+在阴极放电产生 H2，阳极的电极反应式为。(8)综合分析实验的两个反应，可知该实验有两个显著优点：H2S 的原子利用率为 100%；。9【2003 全国 1】用下面两种方法可以制得白色的 Fe(OH)2 沉淀方法一：用不含 Fe3+的 FeSO4 溶液与用不含 O2 的蒸馏水配制的 NaOH 溶液反应制备。(1) 用硫酸亚铁晶体配制上述 FeSO4 溶液时还需加入。(2) 除去蒸馏水中溶解的 O2 常采用的方法。(3) 生成白色 Fe(OH)2 沉淀的操作是用长滴管吸取不含 O2 的 NaOH 溶液，插入 FeSO4溶液液面下，再挤出 NaOH 溶液。这样操作

14、的理由是。方法二：在如图装置中，用 NaOH 溶液、铁屑、稀 H2SO4 等试剂制备。止水夹 (1)在试管里加入的试剂是。(2)在试管里加入的试剂是。(3) 为了制得白色 Fe(OH)2 沉淀，在试管和中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是 。(4) 这样生成的 Fe(OH)2 沉淀能较长时间保持白色，其理由是。10. 【2000 全国卷】实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁，该化合物棕红色、易潮解，100 左右时升华。下图是两个学生设计的实验装置，左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置则不同，分别如()和()所示。试回答：DEFNaOHA BDC浓硫酸E()F浓硫酸 ()(1

15、) B 中反应的化学方程式为：。(2) D 中的反应开始前，需排除装置中的空气，应采取的方法是：。(3) D 中反应化学方程式为：。(4) 装置()的主要缺点是： 。(5) 装置()的主要缺点是：；如果选用此装置来完成实验，则必须采取的改进措施是：。1【2020全国1】铁高考实验题参考答案(1)烧杯、量筒、托盘天平(2)KCl(3)石墨(4)0.09 molL1 (5)Fe3+eFe2+Fe2eFe2+Fe3+Fe(6)取少量溶液，滴入 KSCN 溶液，不出现血红色2【2019 全国 1】(1)碱煮水洗(2)加快反应 热水浴 C(3)将Fe2+全部氧化为Fe3+；不引入杂质抑制Fe3+水解(4

16、)加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤) 3【2018 全国 2】(1)3FeC2O4+2K3Fe(CN)6Fe3Fe(CN)62+3K2C2O4(2) 隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置CO2CO先熄灭装置 A、E 的酒精灯，冷却后停止通入氮气取少许固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入 12 滴 KSCN 溶液，溶液变红色，证明含有 Fe2O3(3) 粉红色出现4【2018 北京卷】(1)2KMnO4+16HCl(浓)2MnCl2+2KCl +5Cl2+8H2OCl2+2OHCl+ClO+H2O(或Cl2+2KOHKCl+KClO+H2O)5【2017 全国 3】(1) 样品中没有 Fe3

17、+Fe2+易被氧气氧化为 Fe3+(2) 干燥管 dabfce76(m2m3)偏小9(m3m1)(3) c、a生成白色沉淀、褪色=2FeSO4 高温Fe2O3+SO2+SO36【2016 全国 2】(1)防止 Fe2+被氧化(2)2Fe2+Cl22Fe3+2Cl (3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)(4) Fe2+Fe3+可逆反应(5)H2O2+2Fe2+2H+2Fe3+2H2OFe3+催化 H2O2 分解产生 O2H2O2 分解反应放热，促进 Fe3+的水解平衡正向移动7【2015 海南卷】(1) MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2+2H2O浓硫酸(2) HClHCl 和 H2易

18、发生倒吸没有处理氢气(3) KSCN 溶液通入氯化氢(赶尽装置中的空气)点燃 C 处的酒精灯8. 【2013 天津卷】(1) 2Fe+3Cl2=2FeCl3(2)在沉积的 FeCl3 固体下方加热(3)(4)冷却，使 FeCl3 沉积，便于收集产品；干燥管；K3Fe(CN)6 (5)见右图(6)2Fe3+H2S2Fe2+S+2H+(7)Fe2+eFe3+ (8)FeCl3 得到循环利用9【2003 全国 1】方法一：(1) 稀 H2SO4、铁屑(2) 煮沸(3) 避免生成的 Fe(OH)2 沉淀接触 O2方法二：(1)稀 H2SO4、铁屑(2)NaOH 溶液(3) 检验试管出口处排出的氢气的纯度。当排出的 H2 纯净时，再夹紧止水夹(4) 试管中反应生成的 H2 充满了试管和试管，且外界空气不容易进10. 【2000 全国卷】NaOH溶液(1) 4HCl+MnO2=MnCl2+2H2O+Cl2或 16HCl+2KMnO42KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2(2) B 中的反应进行一段时间后，看到共绿色气体充满装置，再开始加热 D(3) 2Fe+3Cl2 2