2022北京高一(下)期中化学汇编：铁及其化合物.docx

2022北京高一（下）期中化学汇编：
铁及其化合物
一、单选题
1．（2022·北京师大附中高一期中）下列物质中，常温下可以用铁制容器盛装的是
A．浓盐酸 B．稀硫酸 C．浓硝酸 D．硫酸铜溶液
2．（2022·北京市第一六六中学高一期中）下列离子方程式正确的是
A．向溶液中滴加NaOH溶液
B．石灰石与稀盐酸反应
C．铁钉放入稀盐酸中
D．氢氧化铜悬浊液与盐酸反应
3．（2022·北京房山·高一期中）纳米级Fe3O4可用于以太阳能为能源分解水制H2，过程如下图所示。下列说法中，不正确的是

A．过程I的反应：2Fe3O46FeO+O2↑
B．过程II的反应：2H2O2H2↑+O2↑
C．两个转化过程都发生了氧化还原反应
D．整个过程实现了太阳能向化学能的转化
4．（2022·北京·首都师范大学附属密云中学高一期中）常温下，下列物质可用铁制容器盛装的是
A．盐酸 B．硫酸铜溶液 C．氯化铁溶液 D．浓硫酸
5．（2022·北京市第三中学高一期中）常温下，下列溶液可用铁质容器盛装的是
A．浓硝酸 B．稀硫酸 C．稀硝酸 D．稀盐酸
6．（2022·北京·杨镇第一中学高一期中）常温下，下列溶液可用铁质容器盛装的是
A．稀硝酸 B．稀硫酸 C．浓硝酸 D．浓盐酸
7．（2022·北京一七一中高一期中）将0.2mol·L-1的KI溶液和0.05mol·L-1Fe2(SO4)3溶液等体积混合充分反应后，取混合液分别完成下列实验，能说明溶液中存在化学平衡2Fe3++2I－2Fe2++I2的是
实验编号
实验操作
实验现象
①
滴入KSCN溶液
溶液变红色
②
滴入AgNO3溶液
有黄色沉淀生成
③
滴入K3[Fe(CN)6]溶液
有蓝色沉淀生成
④
滴入淀粉溶液
溶液变蓝色

A．③ B．②和④ C．①和③ D．①
二、填空题
8．（2022·北京市第一六六中学高一期中）阅读下列材料后，回答相应问题：铁在人体中不是以单质金属的形式存在的，而是以Fe2+和Fe3+的形式存在。二价铁离子易被吸收，给贫血者补充铁时，应给予含二价铁离子的二价铁盐，如硫酸亚铁()。
(1)人体中经常进行转化，A反应中Fe2+发生_______反应。
(2)服用维生素C，可使食物中的三价铁离子还原成二价铁离子，有利于铁的吸收。这说明维生素C具有_______性。
(3)很多物质都能氧化二价铁离子，试写出与反应的离子方程式_______。
(4)双氧水是一种绿色氧化剂，请完成下面的化学方程式：_______。

9．（2022·北京四中高一期中）下列实验结论与实验现象不对应的一组是
选项
实验
现象
结论
A
向某盐溶液中加入KSCN溶液
溶液变为红色
该溶液中含有Fe3+
B
向某盐溶液中加入浓NaOH溶液，加热
产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
该溶液中含有NH
C
向蔗糖中滴加浓硫酸
蔗糖变黑
浓硫酸具有脱水性
D
向氯水中通入适量SO2气体
溶液褪至无色
H2SO3比H2SO4酸性强

A．A B．B C．C D．D
三、实验题
10．（2022·北京房山·高一期中）甲、乙同学对Fe及其化合物的相关性质与用途进行探究。
(1)实验I：甲、乙两同学分别用下图装置进行Fe粉与水蒸气反应的实验。

①证明生成的气体是氢气，依据的现象是_______。
②该反应的化学方程式是_______。
(2)实验II：甲、乙同学分别对各自实验I反应后的黑色固体进行研究。冷却取试管A中冷却后的固体加入过量稀HCl，充分反应后将溶液分成两份(如图)。请将下表中的现象或结论补充完整。
已知：
操作过程
现象及结论
甲同学
乙同学

试管B中固体全部溶解，得到溶液M
试管B固体全部溶解，同时有大量气泡产生，得到溶液N
试管C溶液变红
试管C溶液没有变红，用离子方程式解释原因②____
试管D开始有红褐色和灰绿色沉淀生成，最终全部变为红褐色。则溶液M中存在的阳离子有①_____
试管D实验现象是③____；
产生该现象发生的氧化还原反应的化学方程式是④___。

四、工业流程题
11．（2022·北京房山·高一期中）硫酸镍晶体()呈绿色、易溶于水，广泛用于化学镀镍、生产电池等，可由电镀废渣(除含Ni单质外，还含有Zn、Fe单质等杂质)为原料获得，流程如下：

(1)过程I中用稀溶解浸取电镀废渣时，为了提高浸取率可采取的措施有_______(任写一条合理的措施)。
(2)过程II中加入适量的溶液，目的是除去，写出除去的离子方程式：_____。
(3)过程III中加入溶液的目的是_______。
(4)写出用稀硫酸溶解的离子方程式：_______。
(5)由溶液获得晶体的具体操作是：_______。
12．（2022·北京四中高一期中）溴主要以Br- 形式存在于海水（呈弱碱性）中，利用空气吹出法从海水中提溴，工艺流程示意如下。

资料：常温下溴呈液态，深红棕色，易挥发。
（1）酸化：将海水酸化的主要目的是避免___（写离子反应方程式）。
（2）脱氯：除去含溴蒸气中残留的Cl2
①具有脱氯作用的离子是____。
②溶液失去脱氯作用后，补加FeBr2或加入____，脱氯作用恢复。
（3）富集、制取Br2：
用Na2CO3溶液吸收溴，Br2歧化为BrO3- 和Br-。再用H2SO4酸化歧化后的溶液得到Br2，其离子反应方程式为____。
（4）探究(3)中所用H2SO4浓度对Br2生成的影响，实验如下：
序号
A
B
C
试剂组成
1 mol/L NaBr
20% H2SO4
1 mol/L NaBr
98% H2SO4
将B中反应后溶液用水稀释
实验现象
无明显现象
溶液呈棕红色，放热
溶液颜色变得很浅

①B中溶液呈棕红色说明产生了____。
②分析C中溶液颜色变浅的原因，甲同学认为是发生了化学反应所致；乙同学认为是用水稀释所致。若认为甲同学的分析合理，请用具体的反应说明理由；若认为乙同学的分析合理，进一步设计实验方案说明。理由或方案：____。
③酸化歧化后的溶液宜选用的酸是____（填“稀硫酸”或“浓硫酸”）。

参考答案
1．C
【详解】
A．常温下浓盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气，不能用铁制容器盛装，A不符合题意；
B．常温下稀硝酸和铁反应硝酸铁、NO和水，不能用铁制容器盛装，B不符合题意；
C．常温下，铁在浓硝酸中发生钝化现象，表面生成一层致密氧化物薄膜阻止反应进行，可以用铁制容器盛装，C符合题意；
D．常温下硫酸铜和铁发生置换反应生成硫酸亚铁和Cu，不能用铁制容器盛装，D不符合题意；
答案选C。
2．D
【详解】
A．已知NaHSO4在水溶液中电离出Na+、H+、，故向溶液中滴加NaOH溶液反应的离子方程式为：，A错误；
B．石灰石即CaCO3难溶于水，在离子方程式书写时不能拆，故石灰石与稀盐酸反应的离子方程式为：，B错误；
C．铁与稀盐酸反应生成FeCl2和氢气，故铁钉放入稀盐酸中的离子方程式为：，C错误；
D．氢氧化铜悬浊液与盐酸反应生成氯化铜和水，故离子方程式为：，D正确；
故答案为：D。
3．B
【详解】
A．根据图知，过程I在太阳能的作用下Fe3O4分解生成FeO和O2，则反应方程式为2Fe3O46FeO+O2↑，A正确；
B．过程II中FeO与水反应生成H2和Fe3O4，反应方程式为3FeO+H2O=H2↑+Fe3O4，B错误；
C．第一个反应中部分Fe元素化合价由+3价变为+2价、O元素化合价由-2价变为0价，第二个方程式中部分Fe元素化合价由+2价变为+3价、H元素化合价由+1价变为0价，这两个反应中都有元素化合价升降，所以这两个转化过程都发生了氧化还原反应，C正确；
D．过程I方程式为：2Fe3O46FeO+O2↑；过程II方程式为：3FeO+H2O=H2↑+Fe3O4，将I+II×2，整理可得：2H2O=2H2↑+O2↑，在整个过程实现了太阳能向化学能的转化，所以Fe3O4为整个过程的催化剂，D正确；
故答案为：B。
4．D
【详解】
A．盐酸与铁能发生置换反应，会使铁制容器因不断溶解而损坏，A不符合题意；
B．硫酸铜溶液与铁能发生置换反应，从而损坏铁制容器，B不符合题意；
C．氯化铁溶液与铁能发生化合反应，会损坏铁制容器，C不符合题意；
D．浓硫酸能与铁反应并在铁表面形成钝化膜，从而阻止反应的继续进行，可用铁制容器盛放浓硫酸，D符合题意；
故选D。
5．A
【详解】
A. 浓硝酸能使铁钝化，化学反应只发生在铁表面，但不会将铁溶解，因此能用铁质容器盛装，A正确；
B.铁可以被稀硫酸溶解，反应生成硫酸亚铁溶液和氢气，因此不能用铁质容器盛装，B错误；
C.稀硝酸可将铁溶解为硝酸铁溶液，因此不能用铁质容器盛装，C错误；
D.稀盐酸可以将铁溶解为氯化亚铁溶液，因此不能用铁质容器盛装，D错误；
答案选A。
6．C
【分析】能用铁质容器盛装的物质不能溶解铁。
【详解】
A. 稀硝酸可将铁溶解为硝酸盐溶液，因此不能用铁质容器盛装，A项错误；
B. 铁可以被稀硫酸溶解，反应生成硫酸亚铁溶液和氢气，因此不能用铁质容器盛装，B项错误；
C. 浓硝酸能使铁钝化，化学反应只发生在铁表面，但不是将铁溶解，因此能用铁质容器盛装，C项正确；
D. 浓盐酸可以将铁溶解为氯化亚铁溶液，因此不能用铁质容器盛装，D项错误；
答案选C。
【点睛】解答本题时容易被忽略的是浓硝酸能使金属铁钝化，解答时要格外注意。
7．D
【分析】将0.2mol•L-1的KI溶液和0.05mol•L-1 Fe2（SO4）3溶液等体积混合后，若此反应不可逆，Fe3+恰好完全反应，I-过量，则溶液中无Fe3+，故只需要证明溶液中含Fe3+，则即能证明此反应为可逆反应，能建立化学平衡。
【详解】
①向溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红，则说明溶液中有Fe3+，即能说明反应存在平衡，故①正确；
②论反应存不存在平衡，溶液中含I-，向溶液中滴入AgNO3溶液均生成黄色沉淀，不能说明反应存在平衡，故②错误；
③无论反应存不存在平衡，溶液中均存在Fe2+，滴入K3[Fe（CN）6]溶液均有蓝色沉淀生成，故③错误；
④无论反应存不存在平衡，溶液中均有I2，滴入淀粉溶液后溶液均变蓝色，故不能证明存在平衡，故④错误；
故选D。
8．
(1)氧化
(2)还原
(3)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
(4)2FeSO4+H2O2+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O
【解析】
(1)人体中经常进行转化，A反应中Fe2+转化为Fe3+，化合价升高，发生氧化反应，故答案为：氧化；
(2)服用维生素C，可使食物中的三价铁离子还原成二价铁离子，有利于铁的吸收，说明Fe3+被还原，维生素C被氧化，即维生素C为还原剂，故这说明维生素C具有还原性，故答案为：还原；
(3)很多物质都能氧化二价铁离子， Cl2与FeCl2反应的化学方程式为：2FeCl2+Cl2=2FeCl3，则其离子方程式2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故答案为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；
(4)双氧水是一种绿色氧化剂，即H2O2中的O的化合价降低到-2价，根据氧化还原反应中化合价有升必有降的原理可知，Fe2+的化合价必然升高到+3价，根据氧化还原反应配平可得：2FeSO4+H2O2+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O，故答案为：2FeSO4+H2O2+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O。
9．D
【详解】
A．滴加KSCN溶液，溶液变为红色，可知含铁离子，由操作和现象可知溶液中含有Fe3+，故A正确；
B．氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，由操作和现象可知溶液中含有NH，故B正确；
C．浓硫酸使蔗糖脱水后变黑，体现浓硫酸的脱水性，故C正确；
D．向氯水中通入适量SO2气体，发生氧化还原反应生成盐酸和硫酸，溶液褪至无色，不能说明亚硫酸和硫酸的酸性强弱，故D错误；
故选D。
10．
(1)     点燃肥皂泡，有爆鸣声     3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
(2)     Fe3+、Fe2+     2Fe3++Fe=3Fe2+     先有白色沉淀生成，白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色     4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
【分析】铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气；试管A中的固体含有Fe3O4，可能含有剩余的Fe，加入稀盐酸发生反应；Fe3+遇KSCN溶液变红，遇氢氧化钠生成红褐色沉淀；Fe2+遇KSCN溶液不变红，遇氢氧化钠生成白色色沉淀，氢氧化亚铁易被氧化为氢氧化铁。
(1)
①点燃肥皂泡，有爆鸣声，证明生成的气体是氢气；
②铁和水蒸气在高温条件下生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式是3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2；
(2)
①甲同学，试管C中加入KSCN溶液变红说明M中含有Fe3+；M溶液中加入氢氧化钠，试管D中开始有红褐色和灰绿色沉淀生成，最终全部变为红褐色，说明含有Fe2+，则溶液M中存在的阳离子有Fe3+、Fe2+；
②乙同学，试管B固体全部溶解，同时有大量气泡产生，说明固体中含有铁，加入KSCN溶液，试管C溶液没有变红，说明Fe3+被Fe还原为Fe2+，反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+；
③试管C溶液加入KSCN没有变红，说明N溶液中只含Fe2+不含Fe3+，加入氢氧化钠生成白色沉淀Fe(OH)2，Fe(OH)2被氧气氧化为红褐色Fe(OH)3，试管D实验现象是先有白色沉淀生成，白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色；Fe(OH)2被氧气氧化为红褐色Fe(OH)3的反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
11．
(1)加热(或搅拌，或增大硫酸浓度，或粉碎废渣等)
(2)
(3)将氧化为
(4)
(5)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
【分析】电镀废渣(除含Ni单质外，还含有Zn、Fe单质等杂质)，用稀硫酸溶解除去不溶性杂质；调节滤液的pH后加入溶液，目的是除去；过滤后，再加入过氧化氢溶液和氢氧化钠溶液，H2O2是将二价铁氧化成三价铁，氢氧化钠可以除去铁离子；滤液中主要含NiSO4，还有Na2SO4，加碳酸钠沉淀二价镍；过滤、洗涤，然后与硫酸溶解生成NiSO4溶液；NiSO4溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到硫酸镍晶体()，据此分析解答。
（1）过程I中用稀溶解浸取电镀废渣时，搅拌固体和液体的混合物，升高温度、增大浓度，将废渣粉碎等，均可加快反应速率，提高浸取率，故答案为：加热(或搅拌，或增大硫酸浓度，或粉碎废渣等)；
（2）过程II中加入适量的溶液，目的是除去，生成ZnS沉淀，反应的离子方程式为，故答案为：；
（3）因为废渣用硫酸溶解过滤后，滤液中含有二价铁离子、三价铬离子杂质，所以加H2O2是将氧化为，故答案为：将氧化为；
（4）用稀硫酸溶解生成硫酸镍、水和二氧化碳，离子方程式为，故答案为：
（5）NiSO4溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到硫酸镍晶体()，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
12．     Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O     Fe2+、Br-     铁粉     BrO3- +5Br-+6H+=3Br2+3H2O     Br2     理由：SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4方案：用CCl4萃取颜色很浅的溶液，观察溶液下层是否呈棕红色     稀硫酸
【详解】
(1)海水中溴元素以Br-存在，从海水中提取溴单质，要用Cl2氧化溴离子得到，但海水呈碱性，若不酸化，就会发生反应：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，影响溴的提取；
(2)
①将溴蒸气的残留的Cl2脱去，可利用氯气有强的氧化性，要加入能与Cl2反应，但不能与Br2反应的物质，如Fe2+、Br-；
②溶液失去脱氯作用后，补加FeBr2或加入还原铁粉，物质具有还原性，脱氯作用就恢复；
(3)用Na2CO3溶液吸收溴，Br2歧化为BrO3- 和Br-。再用H2SO4酸化，BrO3- 和Br-及H+发生归中反应得到Br2，其离子反应方程式为BrO3- +5Br-+6H+=3Br2+3H2O；
(4)
①B中溶液呈棕红色是由于Br2是红棕色物质，产生了Br2；
②若甲同学说法正确，则会发生反应：SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,消耗了溴单质；若乙同学说法正确，则要把颜色很浅的溶液用CCl4萃取，利用CCl4密度比水大，溴单质容易溶于CCl4，观察下层液体颜色否呈棕红色即可；
③歧化后的溶液若用稀硫酸酸化无明显现象，若用浓硫酸酸化，溶液变为红棕色，反应放出热量，会导致溴单质挥发，所以酸化要用稀硫酸。
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