1.掌握鐵及其化合物的轉化關系及應用。2.理解化工流程及實驗室中實現鐵及其化合物的轉化原理和條件 分析。
考點一　基于價類二維圖理解鐵及其化合物的轉化關系
考點二　變價“鐵”的常見考法
專項提能特訓2　工業(yè)流程中含鐵化合物的制備
從物質類別和物質所含核心元素的化合價兩個角度總結、預測物質的性質是學習化學的重要方法之一。
(1)橫向變化體現了同價態(tài)不同類別(氧化物、堿、鹽)之間的轉化；①堿性氧化物(Fe2O3、FeO)都能溶于酸(H＋)轉化為鹽；②Fe2＋、Fe3＋與堿(OH－)反應生成對應的堿；③難溶性的堿易分解生成對應的氧化物，但難溶性的堿性氧化物一般不與水反應生成對應的堿。
(2)縱向變化體現不同價態(tài)同類別物質之間的轉化，主要體現物質的氧化性或還原性。(3)斜向變化體現不同價態(tài)、不同類別之間物質的轉化，主要體現物質的氧化性和還原性。
完成下列變化的離子方程式，體會Fe2＋與Fe3＋轉化條件。(1)將H2S氣體通入FeCl3溶液中產生淡黃色沉淀： 。(2)將FeCl3溶液滴入KI--淀粉溶液，溶液變藍： 。(3)FeCl3可溶解鐵片： 。
H2S＋2Fe3＋===S↓＋2Fe2＋＋2H＋
2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
(4)FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色： 。(5)將FeCl2溶液滴入HNO3溶液中，有無色氣體放出： 。
1.如圖為鐵元素的價類二維圖，其中的箭頭表示部分物質間的轉化關系。下列說法正確的是
A.鐵與高溫水蒸氣的反應可實現上述轉化①B.FeO是一種黑色粉末，不穩(wěn)定，在空氣中 受熱，迅速發(fā)生轉化②生成紅棕色粉末C.加熱Fe(OH)3發(fā)生轉化⑥，加水溶解可實 現轉化③
解析　鐵與高溫水蒸氣的反應生成四氧化三鐵和氫氣，不能實現上述轉化①，故A錯誤；FeO是一種黑色粉末，不穩(wěn)定，在空氣中受熱，部分被氧化，氧化生成Fe3O4，不能發(fā)生轉化②，故B錯誤；
加熱Fe(OH)3發(fā)生轉化⑥分解生成氧化鐵，氫氧化鐵不溶于水，加水溶解不可實現轉化③，故C錯誤；高鐵酸鹽中鐵為＋6價，具有強氧化性，可用于消毒，與水發(fā)生氧化還原反應后生成鐵離子，鐵離子與水反應生成Fe(OH)3膠體。
A.FeSO4與NH4HCO3反應制備FeCO3，適宜在高溫條件下進行B.堿式硫酸鐵水解能產生Fe(OH)3膠體，可用作凈水劑C.可用KSCN溶液檢驗(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化D.常溫下，FeSO4比(NH4)2Fe(SO4)2易溶于水
2.硫酸亞鐵是一種重要的化工原料，可以制備一系列物質(如圖所示)，下列說法錯誤的是
下列說法不正確的是A.固體2是氧化鐵B.X的化學式可以表示為Fe3C2C.溶液甲加熱、蒸發(fā)、灼燒也可得到24.0 g固體D.X與足量的熱濃硝酸反應有NO2和CO2生成
3.(2019·河北衡水中學周測)球墨鑄鐵中含有一種鐵碳化合物X。實驗小組為測定化合物X的組成設計實驗如下：
解析　X在空氣中煅燒轉化為CO2氣體與鐵的氧化物，再經鹽酸、氯氣處理后得到FeCl3溶液(溶液乙)，加熱、蒸發(fā)時，FeCl3水解得到Fe(OH)3，灼燒Fe(OH)3得到固體Fe2O3(固體2)，A正確；
溶液甲加熱、蒸發(fā)、灼燒過程中，Fe2＋會被空氣中的氧氣氧化為Fe3＋，最后得到的固體也是Fe2O3，C正確；濃硝酸和鐵碳化合物反應，碳元素被氧化成CO2，氮元素被還原為NO2，D正確。
4.甲、乙兩種單質與A、B、C、D、E、F六種化合物之間可以按下面框圖所示進行反應，已知：C為紅褐色沉淀，E為白色沉淀，F焰色反應為黃色。
(1)寫出甲、乙、B、E化學式：甲：_____；乙：_____；B：______；E：________。
(2)寫出①②③④反應的化學方程式：①________________________。②__________________________________。③________________________________。④_____________________。
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
1.Fe2＋與Fe3＋的氧化還原性強弱順序氧化性：Cl2>Br2>Fe3＋>Cu2＋>I2>Fe2＋還原性：Cl－Fe2＋，而該反應中還原劑Fe2＋的還原性大于還原產物I－，不符合氧化還原反應規(guī)律，反應不能進行，故選B；反應中還原劑二氧化硫的還原性大于還原產物I－，符合題給條件，反應能進行，故不選C；還原性：I－>Fe2＋，I－先和氯氣反應，反應中還原劑I－的還原性大于還原產物Cl－，反應能進行，故不選D。
2.(2020·重慶一中模擬)向稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL中逐漸加入鐵粉，產生氣體的量隨鐵粉質量的變化如圖所示(已知硝酸只被還原為NO氣體)。下列分析錯誤的是
解析　分析圖像中各階段所發(fā)生的反應：
AB段：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋；BC段：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。由此可知A正確；
3.某大型化工廠產生的酸性廢液中含有兩種金屬離子：Fe3＋、Cu2＋，化學小組設計了如下圖所示的方案對廢液進行處理，以回收金屬，保護環(huán)境。
(1)操作①的名稱是_____；(2)寫出操作①過程中，Fe3＋與鐵屑反應的離子方程式：____________________。(3)溶液A中加入足量H2O2溶液的目的是將溶液A中的Fe2＋完全轉化為Fe3＋，在此過程中H2O2所起的作用是_____(填字母)。A.氧化劑 B.還原劑
2Fe3＋＋Fe===
(4)檢驗溶液B中含有的金屬陽離子的實驗方法：取少量溶液B于潔凈的小試管中，加入試劑__________，溶液迅速轉變?yōu)榧t色，即可檢驗。(5)H2O2、乙醇、NaClO等水溶液可用于滅活新型冠狀病毒，H2O2滅菌原理與________(填字母)相同。A.乙醇 B.NaClO
題組二　鐵的重要化合物制備與性質探究
4.高鐵酸鉀是一種重要的綠色凈水劑，具有凈水和消毒雙重功能。某課外學習小組設計如圖所示方案制備高鐵酸鉀。下列說法不正確的是
A.高鐵酸鉀中鐵元素的化合價為＋6，具有強氧化性
C.制備高鐵酸鉀的化學方程式為2KOH＋Na2FeO4===K2FeO4＋2NaOH， 根據復分解反應原理，高鐵酸鈉的溶解度大于高鐵酸鉀的溶解度D.明礬、硫酸鐵、高鐵酸鉀都能凈水，其凈水原理完全相同
解析　K2FeO4中K為＋1價、O為－2價，由化合價代數和為0可知Fe為＋6價，化合價處于較高價態(tài)具有強氧化性，故A正確；
根據復分解反應原理，反應2KOH＋Na2FeO4===K2FeO4＋2NaOH能進行說明生成了更難溶的物質，所以高鐵酸鈉的溶解度大于高鐵酸鉀的溶解度，故C正確；
高鐵酸鉀具有強氧化性，可用于殺菌消毒，還原生成的鐵離子水解生成氫氧化鐵膠體，具有吸附性，可吸附水中懸浮物聚沉以達到凈水的目的，而明礬、硫酸鐵只能作凈水劑，故D錯誤。
5.乳酸亞鐵是一種常用的補血劑，乳酸亞鐵易溶于水，可由乳酸和碳酸亞鐵反應制得?，F以鐵屑制備乳酸亞鐵。如圖所示：
(1)加入稀硫酸可能發(fā)生反應的離子方程式有________________________________________________________________________。
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋
3H2O、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
解析　鐵屑中含有Fe，可能含有鐵銹(Fe2O3)，兩者都會與稀硫酸反應。
(2)寫出加入NH4HCO3溶液發(fā)生反應的化學方程式：_____________________________________________________。(3)能否用酸性KMnO4溶液檢驗乳酸亞鐵溶液中的Fe2＋？______(填“能”或“不能”)，其理由為_________________________________。
FeSO4＋2NH4HCO3
===FeCO3↓＋(NH4)2SO4＋CO2↑＋H2O
乳酸根離子也能被酸性高錳酸鉀氧化
6.已知三氯化鐵的熔點為306 ℃，沸點為315 ℃，易溶于水并且有強烈的吸水性，能吸收空氣里的水分而潮解。某學習小組的同學對氯氣與鐵的反應及產物做了如下探究實驗。
(1)裝置的連接順序為_______________________。
a→g→h→d→e→b→c→f
解析　濃硫酸具有吸水性，能作氯氣的干燥劑，堿石灰具有堿性而吸收氯氣，飽和食鹽水吸收氯化氫且能抑制氯氣溶解，裝置排列順序為氣體的制取→洗氣→干燥→氯氣和鐵的反應→尾氣處理，所以裝置連接順序為a→g→h→d→e→b→c→f。
(2)飽和食鹽水的作用是________________________。
除去氯氣中的氯化氫氣體
(3)反應一段時間后熄滅酒精燈，冷卻后將硬質玻璃管及收集器中的物質一并快速轉移至錐形瓶中，加入過量的稀鹽酸和少許植物油(反應過程中不振蕩)，充分反應后，進行如下實驗：
①淡黃色溶液中加入試劑X生成淡紅色溶液的離子方程式為_________________________。
②淡紅色溶液中加入過量H2O2后溶液紅色加深的原因是_________________________________________。
氧化成Fe3＋，使Fe(SCN)3增多
(4)已知紅色褪去的同時有氣體生成，經檢驗為O2。該小組同學對紅色褪去的原因進行探究。①取褪色后的溶液三份，第一份滴加FeCl3溶液無明顯變化；第二份滴加試劑X，溶液出現紅色；第三份滴加稀鹽酸和BaCl2溶液，產生白色沉淀。②另取同物質的量濃度的FeCl3溶液滴加2滴試劑X，溶液變紅，再通入O2，無明顯變化。
實驗①說明____________________________________；實驗②的目的是____________________________________；得出結論：_______________________。
SCN－發(fā)生了反應而不是Fe3＋發(fā)生了反應
排除H2O2分解產生的O2氧化SCN－的可能
解析　根據①滴加FeCl3溶液無明顯變化，說明SCN－發(fā)生了反應而不是Fe3＋發(fā)生了反應，滴加稀鹽酸和BaCl2溶液，產生白色沉淀，說明生成了 ；根據②另取同物質的量濃度的FeCl3溶液滴加2滴試劑X，溶液變紅，再通入O2，無明顯變化，說明O2不能氧化SCN－，所以氧化SCN－的為雙氧水。
1.(2019·浙江4月選考，24)聚合硫酸鐵[Fe(OH)SO4]n能用作凈水劑(絮凝劑)，可由綠礬(FeSO4·7H2O)和KClO3在水溶液中反應得到。下列說法不正確的是A.KClO3作氧化劑，每生成1 ml [Fe(OH)SO4]n消耗 ml KClO3B.生成聚合硫酸鐵后，水溶液的pH增大C.聚合硫酸鐵可在水中形成氫氧化鐵膠體而凈水D.在相同條件下，Fe3＋比[Fe(OH)]2＋的水解能力更強
解析　根據題干中的信息，可利用氧化還原配平法寫出化學方程式：6nFeSO4＋nKClO3＋3nH2O===6[Fe(OH)SO4]n＋nKCl，可知KClO3作氧化劑，同時根據計量數關系可知每生成1 ml[Fe(OH)SO4]n消耗 ml KClO3，A項錯誤；
綠礬溶于水后，亞鐵離子水解使溶液呈酸性，當其轉化為聚合硫酸鐵后，亞鐵離子的濃度減小，因而水溶液的pH增大，B項正確；聚合硫酸鐵可在水中形成氫氧化鐵膠體，膠體粒子吸附雜質微粒引起聚沉，因而能凈水，C項正確；
多元弱堿的陽離子的水解是分步進行的，[Fe(OH)]2＋的水解相當于Fe3＋的二級水解，由于其所帶的正電荷比Fe3＋少，因而在相同條件下，其結合水電離產生的OH－的能力較弱，故其水解能力不如Fe3＋，即在相同條件下，一級水解的程度大于二級水解，D項正確。
2.(2019·全國卷Ⅰ，27)硫酸鐵銨[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一種重要鐵鹽。為充分利用資源，變廢為寶，在實驗室中探究采用廢鐵屑來制備硫酸鐵銨，具體流程如下：
回答下列問題：(1)步驟①的目的是去除廢鐵屑表面的油污，方法是_________。
解析　除去鐵屑表面油污的方法是：用熱純堿溶液清洗鐵屑，再用水洗。
(2)步驟②需要加熱的目的是_________，溫度保持80～95 ℃，采用的合適加熱方式是________。鐵屑中含有少量硫化物，反應產生的氣體需要凈化處理，合適的裝置為___(填標號)。
解析　鐵與稀硫酸反應時加熱，可提高反應速率。溫度低于水的沸點，可以用熱水浴加熱，受熱均勻且便于控制。含少量硫化物的鐵屑與稀硫酸反應有H2S生成。氫氣不與堿溶液反應，而硫化氫能與堿溶液反應，且H2S在水中溶解度小，故氫氣中混有的硫化氫用燒堿溶液除去，又因為硫化氫與堿反應較快，容易引起倒吸，C裝置倒置漏斗能防倒吸。故宜選擇C裝置吸收硫化氫。
(3)步驟③中選用足量的H2O2，理由是___________________________________。分批加入H2O2，同時為了____________，溶液要保持pH小于0.5。
將Fe2＋全部氧化為Fe3＋；不引入
解析　鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，加入足量雙氧水的目的是將Fe2＋全部氧化為Fe3＋，發(fā)生反應為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，從生成物看，又不引入雜質。鐵離子對雙氧水分解起催化作用，分批加入雙氧水，避免反應過快、放出熱量較多，減少雙氧水分解，以免造成氧化劑損失；鐵離子易水解，保持溶液呈強酸性，避免鐵離子發(fā)生水解反應生成氫氧化鐵。
(4)步驟⑤的具體實驗操作有_______________________________，經干燥得到硫酸鐵銨晶體樣品。
加熱濃縮、冷卻結晶、過濾(洗滌)
解析　步驟⑤是要從溶液中得到硫酸鐵銨晶體，故實驗操作有加熱濃縮、冷卻結晶、過濾(洗滌)。
(5)采用熱重分析法測定硫酸鐵銨晶體樣品所含結晶水數，將樣品加熱到150 ℃時失掉1.5個結晶水，失重5.6%。硫酸鐵銨晶體的化學式為__________________。
NH4Fe(SO4)2·12H2O
解析　失重5.6%是質量分數，設結晶水合物的化學式為NH4Fe(SO4)2·xH2O，由題意知 ×100%＝5.6%，解得x≈12。
1.(2019·延安高三測試)鐵是人類應用較早，當前應用量最大的金屬元素。下列有關鐵及其化合物的說法中正確的是A.赤鐵礦的主要成分是Fe3O4B.鐵與水蒸氣在高溫下的反應產物為Fe2O3和H2C.除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質可以向溶液中加入過量鐵粉，然后過濾D.Fe3＋與KSCN產生紅色沉淀
解析　赤鐵礦的主要成分是Fe2O3；鐵與水蒸氣在高溫下的反應產物為Fe3O4和H2；Fe3＋遇KSCN溶液變?yōu)榧t色，但沒有沉淀產生，一般可以用此方法檢驗Fe3＋的存在。
2.下列各組物質中，X是主體物質，Y是少量雜質，Z是為除去雜質所要加入的試劑，其中所加試劑正確的一組是
3.(2020·菏澤質檢)為驗證還原性：SO2>Fe2＋>Cl－，三組同學分別進行了如圖實驗，并對溶液1和溶液2中所含離子進行檢驗，能證明上述還原性順序的實驗組有
A.只有甲 B.甲、乙C.甲、丙 D.甲、乙、丙
解析　向FeCl2溶液中通入Cl2，得到溶液1，再向溶液1中通入SO2，得到溶液2。溶液1中含有Fe3＋、Fe2＋，說明發(fā)生反應2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，且Cl2反應完全，可證明還原性：Fe2＋>Cl－；
溶液1中含有Fe3＋，無Fe2＋剩余，則還原性：Fe2＋>Cl－，但Cl2可能過量，再通入SO2，可能發(fā)生的反應是Cl2＋SO2＋2H2O===2Cl－＋ ＋4H＋，不能比較SO2與Fe2＋的還原性強弱，故乙不能驗證；
溶液1中含有Fe3＋，沒有Fe2＋，通入SO2后溶液中又含有Fe2＋，說明SO2將Fe3＋還原得到Fe2＋，證明還原性：SO2>Fe2＋，故丙實驗結論能證明還原性：SO2>Fe2＋>Cl－。
4.某同學用含有鐵銹(Fe2O3)的廢鐵屑來制取氯化鐵晶體，實驗裝置如圖所示(夾持裝置略，氣密性已檢驗)，下列推斷不合理的是
A.B中收集到的氣體是氫氣B.燒杯中雙氧水的作用是將Fe2＋還原為Fe3＋C.A中的氧化鐵與鹽酸反應生成氯化鐵D.燒杯中的溶液在氯化氫氣氛下，蒸發(fā)濃縮、 冷卻結晶、過濾后得到氯化鐵晶體
解析　鐵和鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，所以B中收集到的氣體是氫氣，A項正確；雙氧水具有氧化性，可將Fe2＋氧化為Fe3＋，B項錯誤；氧化鐵為堿性氧化物，可與鹽酸反應生成氯化鐵和水，C項正確；
因鐵離子易水解，故FeCl3溶液應在氯化氫氣氛下，經蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾后得到氯化鐵晶體，D項正確。
5.由硫鐵礦(主要成分：FeS2 和SiO2)為主要原料得到綠礬(FeSO4·7H2O)的流程如下：
下列說法不正確的是A.過程1廢氣中含SO2B.過程2試劑a 為稀硫酸
D.過程4將溶液加熱到有較多固體析出，再用余熱將液體蒸干，可得純 凈綠礬
解析　由制備綠礬的流程可知，硫鐵礦(主要成分：FeS2 和SiO2)高溫煅燒后的燒渣(主要成分：Fe2O3和SiO2)溶于硫酸，溶液中含Fe3＋，過程2過濾除去二氧化硅，濾液中通入二氧化硫，將鐵離子還原生成亞鐵離子，過程4為蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶析出綠礬。根據上述分析，過程1廢氣中含SO2，故A正確；因綠礬的酸根離子為硫酸根離子，則過程2最好用硫酸來溶解燒渣，故B正確；
過程3中二氧化硫將鐵離子還原生成硫酸亞鐵，離子方程式為2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋ ＋4H＋，故C正確；
過程4將溶液加熱到有較多固體析出，再用余熱將液體蒸干，蒸干時綠礬受熱失去結晶水，得不到純凈綠礬，故D錯誤。
6.(2020·洛陽模擬)中科院化學所研制的晶體材料——納米四氧化三鐵，在核磁共振造影及醫(yī)藥上有廣泛用途，其生產過程的部分流程如下所示。
下列有關敘述不合理的是A.納米四氧化三鐵具有磁性，可作為藥物載體用于治療疾病B.納米四氧化三鐵可分散在水中，它與FeCl3溶液的分散質直徑大小相等C.在反應①中環(huán)丙胺的作用可能是促進氯化鐵水解D.反應②的化學方程式是6FeOOH＋CO===2Fe3O4＋3H2O＋CO2
解析　納米四氧化三鐵為磁性納米晶體材料，可作為藥物載體用于疾病的治療，A正確；納米四氧化三鐵分散在適當的分散劑中形成的分散系屬于膠體，不同于溶液中溶質微粒的直徑，B錯誤；反應①中環(huán)丙胺不參加反應，但加入環(huán)丙胺后FeCl3發(fā)生水解生成FeOOH，即環(huán)丙胺會促進氯化鐵的水解，C正確；由制備過程可知，反應②的反應物為FeOOH和CO，由一種生成物為Fe3O4和質量守恒定律可知，反應②的化學方程式為6FeOOH＋CO=== 2Fe3O4＋3H2O＋CO2，D正確。
7.向含有1 ml HNO3和1 ml H2SO4的混合溶液中逐漸加入鐵粉至過量，溶液中金屬陽離子a、b與所加鐵粉的物質的量的關系如圖所示(已知稀硝酸的還原產物只有NO)。下列有關判斷不正確的是A.a表示n(Fe3＋)的關系曲線B.n1＝0.75C.P點時，n(Fe3＋)＝0.562 5 mlD.向P點溶液中加入銅粉，最多可溶解14.4 g
解析　該反應可以看作兩步：①Fe＋4H＋＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，硝酸根離子過量，氫離子不足；②2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。a表示n(Fe3＋)的關系曲線，故A正確；
溶液中共有3 ml H＋參加反應，消耗鐵為0.75 ml，B正確；P點n(Fe2＋)＝n(Fe3＋)，二者均為0.45 ml，C錯誤；剩余0.45 ml Fe3＋，消耗0.225 ml銅，質量為14.4 g，D正確。
8.從化合價和物質類別兩個視角認識元素及其化合物性質是重要的化學學習方式。圖1是Fe及其化合物的化合價——物質類別二維圖。
回答下列問題：(1)工業(yè)上冶煉Fe常用的方法是____(填字母)。a.電解法 b.還原法c.熱分解法 d.物理方法
解析　工業(yè)上常用碳還原鐵礦石冶煉Fe，為還原法。
(2)若圖1中的F為硫酸鹽，請寫出由D生成F的離子方程式_____________________________。
===2Fe3＋＋3H2O
解析　根據圖1，D到F過程中鐵的化合價未變，F為硫酸鹽，則D為氧化鐵，氧化鐵與硫酸反應生成硫酸鐵和水，離子方程式為Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。
(3)圖1中的B在潮濕的空氣中很容易發(fā)生化合反應變成E，該反應的化學方程式為_______________________________。
解析　B為＋2價的堿，為氫氧化亞鐵，可與氧氣、水反應生成氫氧化鐵，化學方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
(4)圖1中的F與C在水溶液中的轉化離子反應有：2Fe3＋＋2I－ 2Fe2＋＋I2，為了探究該反應存在一定的限度，某化學興趣小組在試管中取10 mL 0.5 ml·L－1的KI溶液，再加入10 mL 0.2 ml·L－1的FeCl3溶液，振蕩，使試管中的物質充分反應一段時間。為了達到實驗目的，還需要再向試管中加入下列試劑中的________(填字母)。A.淀粉溶液 B.KSCN溶液 C.CCl4 D.酸性高錳酸鉀溶液
解析　根據題中數據，可知KI過量，若反應為可逆反應，則溶液中存在Fe3＋，可用KSCN溶液檢驗。
9.硫酸亞鐵銨[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]俗稱摩爾鹽。硫酸亞鐵在空氣中易被氧化，但與硫酸銨反應生成摩爾鹽后較穩(wěn)定。模擬工業(yè)制備硫酸亞鐵銨晶體的實驗裝置如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：
(1)先用飽和碳酸鈉溶液煮沸鐵屑(含少量油污、鐵銹等)，再用清水洗凈。用飽和碳酸鈉溶液煮沸的目的是_____________________。
解析　飽和碳酸鈉溶液顯堿性，油污在熱堿性條件下水解，則用飽和碳酸鈉溶液煮沸的目的是使油污發(fā)生水解而除去。
(2)按如圖連接好裝置，經檢驗氣密性良好后加入相應的藥品，打開K1、K2，關閉K3，裝置B中發(fā)生反應的離子方程式可能是______ (填字母)。
A.Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑B.2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑C.Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2OD.2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋鐵屑快反應完時，打開____，關閉________，裝置B中的溶液會流入裝置A，其原因是_________________________________。
裝置B中產生H2，使壓強大于大氣壓
解析　鐵屑中含有鐵銹(Fe2O3)等，都與硫酸反應，反應后的產物Fe3＋與Fe也可以發(fā)生氧化還原反應，故A、C、D正確，B錯誤；鐵屑快反應完時，打開K3關閉K1、K2，裝置B中的溶液會流入裝置A，因為裝置B中產生H2，使壓強大于大氣壓。
(3)常溫下，將反應后的溶液放置一段時間，瓶底將結晶析出硫酸亞鐵銨。為了測定晶體中Fe2＋的含量，稱取一份質量為4.0 g的硫酸亞鐵銨晶體樣品，配成溶液。用0.1 ml·L－1酸性KMnO4溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶
液體積為20.00 mL。反應到達滴定終點的現象為______________________________________________________________________，計算晶體中Fe2＋的質量分數為_____。
KMnO4溶液后，溶液恰好變淺紅色，且半分鐘內不褪色
解析　用KMnO4溶液滴定硫酸亞鐵銨，二者發(fā)生氧化還原反應，硫酸亞鐵銨中的鐵元素的化合價由＋2價升高到＋3價，生成Fe3＋，則1 ml硫酸亞鐵銨失去1 ml電子發(fā)生氧化
反應，高錳酸鉀中的錳元素的化合價由＋7價降低到＋2價生成Mn2＋，則1 ml高錳酸鉀得5 ml電子發(fā)生還原反應，根據得失電子守恒，高錳酸鉀和硫酸亞鐵的物質的量比為1∶5，n(KMnO4)＝ 0.1 ml·L－1×0.02 L＝0.002 ml，則n(Fe2＋)＝0.01 ml，m(Fe2＋)＝0.56 g，晶體中Fe2＋的質量分數為 ×100%＝14%；滴定終點的現象為滴入最后一滴酸性KMnO4溶液后，溶液恰好變淺紅色，且半分鐘內不褪色。
10.硫酸鐵銨aFe2(SO4) 3·b(NH4) 2SO4·cH2O廣泛用于城鎮(zhèn)生活飲用水、工業(yè)循環(huán)水的凈化處理等。某化工廠以硫酸亞鐵(含少量硝酸鈣)和硫酸銨為原料，設計了如下工藝流程制取硫酸鐵銨。
請回答下列問題：(1)濾渣A的主要成分是_______。
(2)下列物質中最適合的氧化劑B是____；反應的離子方程式為____________________________________。a.NaClO d.K2Cr2O7
2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
解析　為避免引入新雜質，應加入過氧化氫作為氧化劑，還原產物是水，反應的離子方程式為H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。
(3)操作甲、乙的名稱分別是：甲_________，乙_________。
解析　在80 ℃下反應可生成硫酸鐵銨，經蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾洗滌，最后經常溫晾曬可到純凈的硫酸鐵銨，溫度不能過高，防止分解。
(4)上述流程中，氧化之后和加熱蒸發(fā)之前，需取少量溶液檢驗Fe2＋是否已全部被氧化，所加試劑能否用酸性的KMnO4溶液？_____(填“能”或“不能”)，理由是：___________________________________。(可用語言或方程式說明)
H2O2和Fe2＋均能使酸性KMnO4溶液褪色
解析　酸性高錳酸鉀溶液的氧化性很強，H2O2和Fe2＋均能使酸性KMnO4溶液褪色，應加入K3[Fe(CN)6]溶液，如生成藍色沉淀，可說明含有亞鐵離子。
(5)檢驗硫酸鐵銨中 的方法是_________________________________________________________________________________________。
在試管中加入少量樣品和NaOH固體加
熱，在試管口用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，看到試紙變成藍色
(6)稱取14.00 g樣品，將其溶于水配制成100 mL溶液，分成兩等份，向其中一份溶液中加入足量NaOH溶液，過濾洗滌得到2.14 g沉淀；向另一份溶液中加入0.05 ml Ba (NO3) 2溶液，恰好完全反應。則該硫酸鐵銨的化學式為__________________________。
Fe2(SO4) 3·2(NH4) 2SO4·2H2O

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