2022届高考化学一轮复习习题-第2章-第3节-铁及其重要化合物-.docx

第三节　铁及其重要化合物

题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案

一、单项选择题
1．某权威刊物中有这样一段描述：“在全部元素中，铁的原子核是最稳定的，因此，铁在一些大而重的红热巨星的核心积累……结果，在宇宙的重元素中铁是相当丰富的，在地球上铁也是丰富的。”对该段文字的正确理解是(　　)
A．铁的化学性质很稳定
B．铁的化合物性质很稳定
C．铁的氧化物很稳定
D．铁元素很难因发生核聚变而变成其他元素
解析：依据常识，铁在空气中简洁生锈，可知铁的化学性质活泼，A错误；铁的化合物如氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁、氯化铁、氯化亚铁等性质有的较活泼，B、C两项错误；存在于宇宙中的和地球上的铁并不愿定是单质铁，且铁原子核稳定，化合态铁难以聚变， D正确。
答案：D
2．下列说法正确的是(　　)
A．Fe在确定条件下与水反应生成H2和Fe(OH)3
B．Fe3O4溶于盐酸后加入几滴KSCN溶液，溶液显红色
C．FeCl2溶液蒸干灼烧后得到FeCl2固体
D．将FeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中可制备Fe(OH)3胶体
解析：高温下铁能与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，故A错误；Fe3O4溶于盐酸生成Fe3＋和Fe2＋，Fe3＋与KSCN反应得到红色溶液，故B正确；蒸干FeCl2溶液时发生水解，生成Fe(OH)2和易挥发的HCl，由于Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化成Fe(OH)3，所以灼烧后会得到Fe2O3，故C错误；将FeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中，得到Fe(OH)3沉淀而不是胶体，故D错误。
答案：B
3．下列中学常见试验的现象或表述正确的是(　　)
A．过量的铁投入到确定量的稀硝酸中，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液显血红色
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滴即可
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，滤纸上的物体为“蓝色固体”
解析：过量的铁投入到确定量的稀硝酸中得到的是硝酸亚铁，不会毁灭血红色，所以A错；氢氧化亚铁很简洁被氧气氧化，所以边加氢氧化钠溶液边搅拌的话很简洁被氧化为氢氧化铁，所以B错；CuSO4溶液中滴入过量NaOH溶液充分反应后生成Cu(OH)2沉淀，加热时会分解，滤纸上留有的是CuO，CuO为黑色固体，所以D错。
答案：C
4．下列化学试验事实相应的离子方程式正确的是(　　)
A．往FeCl3溶液中加入Fe粉：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
B．往澄清石灰水中通入过量二氧化碳：
Ca2＋＋2OH－＋CO2===CaCO3↓＋H2O
C．往FeCl3溶液中加入Cu粉：Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋
D．氧化亚铁加入稀硝酸：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
解析：Fe3＋能氧化Fe，发生归中反应，A正确；澄清石灰水中通入过量CO2生成Ca(HCO3)2，B错误；电荷不守恒，C错误； HNO3将Fe2＋氧化成Fe3＋，D错误。
答案：A
5．下列关于铁的叙述正确的是(　　)
①铁能被磁铁吸引，但纯铁易被腐蚀；　②在人体内的血红蛋白中含有铁元素；　③铁位于元素周期表中第四周期第ⅧB族；
④铁能在氧气中猛烈燃烧，但不能在水蒸气中燃烧；　⑤铁与强氧化剂硝酸反应的产物仅是Fe(NO3)3；　⑥不能通过化合反应制得FeCl2和Fe(OH)3。
A．①③ B．②④ C．②⑤ D．④⑥
解析：当铁中含有杂质时，在潮湿的空气中会发生电化学腐蚀，而纯铁的抗腐蚀力气较强；铁位于元素周期表的第Ⅷ族，而不是第ⅧB族；铁与强氧化剂反应，能被氧化为Fe3＋，但若铁过量，则Fe3＋被Fe还原为Fe2＋，所以，Fe与HNO3反应的产物可能因铁过量而生成Fe(NO3)2；FeCl2、Fe(OH)3可分别通过化合反应Fe＋2FeCl3===3FeCl2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3制得。故选项B正确。
答案：B
6．下列说法正确的是(　　)
A．加入NaOH溶液产生红褐色沉淀，则原溶液中确定含有FeCl3
B．确定条件下铁和O2、H2O反应的产物均为Fe3O4
C．钢铁发生电化学腐蚀时负极反应式为Fe－3e－===Fe3＋
D．过量的铁片与冷浓硝酸反应的化学方程式为Fe＋4HNO3(浓)===Fe(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
解析：只能说明溶液中含有Fe3＋，是否含有Cl－无法确定，A错误；铁在纯氧中燃烧生成Fe3O4，铁和水蒸气反应生成Fe3O4，B正确；铁的氧化产物为Fe2＋，C错误；铁片在冷浓硝酸中发生钝化，D错误。
答案：B
二、双项选择题
7．向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入适量氯气，溶液中某些离子的物质的量变化如下图所示(已知：2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－，2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2)。则下列有关说法中，不正确的是(　　)

A．还原性：I－＞Br－＞Fe2＋
B．原混合溶液中FeBr2的物质的量为6 mol
C．当通入2 mol Cl2时，溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－
D．原溶液中：n(Fe2＋)n(I－)n(Br－)＝213
解析：由于还原性I－＞Fe2＋＞Br－，所以通入的Cl2先与I－反应，随后与Fe2＋反应，最终与Br－反应；从图上可看出，n(I－)＝2 mol，n(Fe2＋)＝4 mol，n(Br－)＝6 mol。原混合溶液中FeBr2的物质的量为3 mol，当通入2 mol Cl2时，I－消耗1 mol Cl2，剩余的1 mol Cl2与Fe2＋反应，溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－。故选A、B两项。
答案：AB
8．下列离子的检验方法合理的是(　　)
A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2＋
B．向某溶液中加入酸性KMnO4溶液，溶液褪色，说明原溶液中确定含Fe2＋
C．向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋
D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观看到颜色渐渐变为红褐色，说明该溶液中含有Fe2＋，可能含有Mg2＋
解析：说明含Fe3＋，但不排解Fe2＋的存在，A错误；也可能含SO等还原性离子，B错误；红褐色沉淀只能是Fe(OH)3，而且是直接看到的红褐色沉淀，C正确；Fe(OH)2和Mg(OH)2均是白色，但是Fe(OH)2会被氧化为Fe(OH)3，红褐色掩盖白色，D正确。
答案：CD
三、非选择题
9．铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题：
(1)黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为3FeS2＋8O26SO2＋Fe3O4，有3 mol FeS2参与反应，转移____mol电子。
(2)氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂，反应的离子方程式为______________________________；
从腐蚀废液回收得到金属铜，还需要的试剂是____________。
(3)与明矾相像，硫酸铁也可用作净水剂，在使用时发觉硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去，其缘由是____________________。
(4)
钢铁的电化腐蚀原理如上页图所示，将该图稍作修改即可成为钢铁电化学防护的简洁示意图，请在图中虚线框内作出修改，并用箭头标出电子流淌方向。
解析：(1)反应中FeS2中的Fe和S失电子发生氧化反应，O2得电子，8 mol O2得到的电子物质的量为32 mol，即为该反应中转移的电子物质的量。(2)回收铜的过程中，Fe3＋将Cu氧化为Cu2＋，再利用铁将铜置换出来，为除去过量的铁粉可以加入适量稀盐酸或稀硫酸。(3)Fe3＋水解导致溶液呈酸性，在酸性废水中H＋抑制了Fe3＋的水解。(4)电化学防护，可以是原电池原理，也可以是电解原理，故使铁与外加电源的负极相连作阴极即可有效防止钢铁腐蚀。
答案：(1)32　(2)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋　铁粉、稀盐酸(稀硫酸)
(3)酸性废水抑制Fe3＋的水解，使其不能生成有吸附作用的Fe(OH)3胶体
(4)

10．某同学欲在试验室中完成Fe与水蒸气反应的试验，装置如图甲、图乙所示。

已知：B中放的是铁粉与石棉绒的混合物，C中放的是干燥剂，E为酒精喷灯，G为带有铁丝网罩的酒精灯。
对比两装置，回答下列问题：
(1)如何检查乙装置的气密性？
_____________________________________________________________________________________________________________。
(2)乙装置中湿沙子的作用是__________________________。
(3)B处发生反应的化学方程式为____________________。
(4)该同学认为欲在乙装置的尖嘴导管处点燃反应产生的气体，装置H必不行少，H的作用是________________________。
(5)对比甲、乙两装置的B和I，B的优点是__________________________________________________________。
答案：(1)向H中加入水没过导管口，连接好装置，微热I，若H中导管口毁灭气泡，停止加热后导管中毁灭水柱，证明气密性良好(其他答案合理亦可)　(2)供应水蒸气　(3)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2　(4)除去水蒸气，使产生的氢气便于点燃　(5)使用石棉绒，增大水蒸气与铁粉的接触面积，加快反应速率
11．(2022·广州一模)某地煤矸石经预处理后含SiO2(63%)、Al2O3(25%)、Fe2O3(5%)及少量钙镁的化合物等，一种综合利用工艺设计如下：

(1)“酸浸”过程中主要反应的离子方程式为___________、____________。
(2)“酸浸”时铝浸出率的影响因素可能有____________、____________(写出两个)。
(3)物质X的化学式为______。“碱溶”时反应的离子方程式为___________________________________________________。
(4)已知Fe3＋开头沉淀和沉淀完全的pH分别为2.1和3.2，Al3＋开头沉淀和沉淀完全的pH分别为4.1和5.4。为了获得产品Al(OH)3，从煤矸石的盐酸浸取液开头，若只用CaCO3一种试剂，后续操作过程是________________________________________。
(5)以煤矸石为原料还可以开发其他产品，例如在煤矸石的盐酸浸取液除铁后，常温下向AlCl3溶液中不断通入HCl气体，可析出大量AlCl3·6H2O晶体，结合化学平衡移动原理解释析出晶体的缘由：______________________________________________________________________________________________________________________。
答案：(1)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O　Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
(2)盐酸的浓度　反应温度或煤矸石颗粒大小等(任写两个)
(3)CO2　Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
(4)加入CaCO3调整pH到3.2，过滤除去Fe(OH)3后，再加入CaCO3调整pH到5.4，过滤得到Al(OH)3
(5)AlCl3饱和溶液中存在溶解平衡：AlCl3·6H2O(s)Al3＋(aq)＋3Cl－(aq)＋6H2O(l)，通入HCl气体使溶液中c(Cl－)增大，平衡向析出固体的方向移动，从而析出AlCl3·6H2O晶体。
12．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常接受________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。这样操作的理由是________________________________________。
方法二：在右图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备。
(1)在试管Ⅰ里加入的试剂是______________。
(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是______________。
(3)为了制得白色的Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的试验步骤是______________________________________________________________________________________________________________________。
(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是_____________________________________________________。
解析：方法一：
(1)稀硫酸、铁屑　(2)煮沸
(3)避开生成的Fe(OH)2沉淀接触O2
方法二：
(1)稀硫酸、铁屑
(2)NaOH溶液
(3)检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度，当排出的H2纯洁时，再夹紧止水夹
(4)试管Ⅰ中反应生成的H2布满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不简洁进入

出错题号
出错缘由