【备考2024年】从巩固到提高高考化学二轮微专题07 铁及...

更新时间：2024-02-22 浏览次数：15 类型：二轮复习

一、选择题

1. (2024·贵州模拟) 高铁酸钠 $\text{[math]}$ 是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。某化学兴趣小组用废铁屑(主要成分为 $\text{[math]}$ ，杂质有 $\text{[math]}$ 及油脂)制备高铁酸钠的主要流程如下。下列说法错误的是（）

A . “碱浸”可以除去废铁屑中的油脂 B . “滤渣”的主要成分是 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ C . “操作Ⅰ”通入的空气可以用 $\text{[math]}$ 溶液代替 D . 若流程改为先“氧化”后“调 $\text{[math]}$ ”，可能会生成 $\text{[math]}$

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2. (2024·吉林模拟) 实验室合成高铁酸钾（ $\text{[math]}$ ）的过程如下图所示。下列说法错误的是（）

A . 气体a的主要成分为 $\text{[math]}$ B . 沉淀b的主要成分为 $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ 中 $\text{[math]}$ 的化合价为 $\text{[math]}$ D . 反应2为 $\text{[math]}$

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3. (2024·广西模拟) 实验小组用过量 $\text{[math]}$ 溶液处理覆铜板得到浸出液，并对其中的物质进行回收，流程如下。下列有关说法正确的是（）

A . 浸出液呈中性 B . 滤渣只有铜粉 C . 用KSCN溶液检验是否“氧化”完全 D . 溶液a回收后可用于处理覆铜板

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4. (2015·龙岩模拟) 用FeCl₃溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得的溶液中加入铁粉．对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是（）

A . 若无固体剩余，则溶液中一定有Fe³⁺ B . 若有固体存在，则溶液中一定有Fe²⁺ C . 若溶液中有Cu²⁺ ，则一定没有固体析出 D . 若溶液中有Fe²⁺ ，则一定有Cu析出

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5. (2023·惠州模拟) 关于下列转化过程分析不正确的是

A . $\text{[math]}$ 中Fe元素的化合价为+2、+3 B . 该转化过程中FeO和 $\text{[math]}$ 均做催化剂 C . 过程Ⅱ的化学方程式为： $\text{[math]}$ D . 该过程的总反应为： $\text{[math]}$

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6. (2023·金山模拟) 如图所示是铁及其化合物的价类二维图，下列有关叙述正确的是（）

A . 物质X是Fe₃O₄ B . Fe₂O₃→Fe的转化，Fe₂O₃发生氧化反应 C . 在空气中Z→Y的现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 D . 可通过复分解反应实现FeCl₂和FeCl₃的相互转化

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7. (2023·惠州模拟) 下列有关铁及其化合物转化过程中的离子方程式书写正确的是

A . 氧化亚铁溶于稀硝酸： $\text{[math]}$ B . 铁溶于盐酸： $\text{[math]}$ C . 醋酸除铁锈： $\text{[math]}$ D . 三氯化铁腐蚀铜板： $\text{[math]}$

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8. (2023·大连模拟) 一种用 $\text{[math]}$ 溶液浸取黄铁矿(主要含 $\text{[math]}$ ，还含有少量难溶性杂质)的流程如图所示。下列叙述错误的是

A . 浸取时主要反应的离子方程式为： $\text{[math]}$ B . 可以向操作后的溶液X中加入KSCN溶液，检验 $\text{[math]}$ 是否反应完全 C . 溶液X经过一系列操作，可制得“绿矾晶体( $\text{[math]}$ ) D . 实验室中可以利用 $\text{[math]}$ 溶液和NaOH溶液混合制备 $\text{[math]}$ 胶体

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9. (2023·白沙模拟) 部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是（）

A . 在水溶液中，a可与e反应生成b B . e只能被还原 C . 可将e的溶液加入NaOH溶液中制得d(OH)₃胶体 D . 可存在b→c→d→e→b的循环转化关系

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10. (2023·沈阳模拟) 一种用 $\text{[math]}$ 溶液浸取黄铁矿(主要含 $\text{[math]}$ ，还含有少量难溶性杂质)的流程如图所示，下列叙述中错误的是

A . 浸取时主要反应的离子方程式为： $\text{[math]}$ B . 可以向操作后的溶液X中加入KSCN溶液，检验 $\text{[math]}$ 是否存在 C . $\text{[math]}$ 中含有离子键和共价键，阴阳离子个数比为2：1 D . 由溶液X制取绿矾晶体 $\text{[math]}$ 的主要操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤

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11. (2023·嘉兴模拟) 下列关于元素及其化合物的性质说法错误的是

A . K和苯酚反应可生成 $\text{[math]}$ B . 工业上用 $\text{[math]}$ 在 $\text{[math]}$ 中燃烧生产HCl C . 生铁降低含碳量生产碳素钢 D . 工业上用焦炭还原石英砂制备纯硅

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12. (2023·淮北模拟) 含铁物质或微粒所带电荷数与化合价的关系如图所示，下列说法错误的是

A . M可能是 $\text{[math]}$ B . R为铁单质，常温下遇浓硫酸发生钝化 C . N可用 $\text{[math]}$ 溶液检验 D . $\text{[math]}$ 与强氧化剂在碱性条件下反应可以生成 $\text{[math]}$

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13. (2023·大庆模拟) 含铁物质与其相应化合价的关系如图所示。下列推断合理的是

A . 可用苯酚溶液鉴别đ和e B . a与水反应可直接生成c C . e的水溶液常用于净水 D . 存在e-d-f-g的循环转化关系

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14. (2022·青岛模拟) 草酸亚铁晶体是生产感光材料的原料 $\text{[math]}$ ，制备流程如下：
$\text{[math]}$
下列说法错误的是（）

A . 可用 $\text{[math]}$ 溶液检验 $\text{[math]}$ 是否变质 B . 步骤①酸化的目的是抑制 $\text{[math]}$ 的水解 C . 步骤②反应为 $\text{[math]}$ D . 步骤③为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥

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15. (2022·奉贤模拟) 如图为部分含铁物质之间的转化关系，下列说法正确的是（）

A . FeCl₂溶液与H₂O₂溶液反应，可实现转化⑥ B . 将Fe(OH)₃溶于氢碘酸可实现转化③ C . 将Fe(OH)₂溶于稀硝酸可转化为Fe²⁺ D . 铁与水蒸气在高温下反应可实现转化①

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16. (2022·嘉定模拟) 铁与水蒸气反应的实验装置如图，下列说法正确的是（）

A . 实验时，试管口应高于试管底 B . 加热时试管内生成黑色物质，点燃肥皂泡可听到爆鸣声 C . 反应的化学方程式为2Fe+3H₂O(g) $\text{[math]}$ Fe₂O₃+3H₂ D . 试管中发生化合反应

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17. (2022·德州模拟) 部分含铁微粒所带的电荷数与其中铁元素化合价的关系如图所示，由该图可预测含铁微粒间相互转化时所需试剂。下列推断不合理的是（）

A . 常温下，可用R材质容器储运浓硫酸 B . M可用K₃[Fe(CN)₆]溶液检验 C . 若Q为金属阳离子，可通过Fe₂O₃与稀HI溶液反应生成 D . Fe³⁺与氧化剂在碱性条件下反应可生成FeO $\text{[math]}$

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18. (2022·济南模拟) 铁器表面氧化层的成分有多种：致密的Fe₃O₄、疏松的FeO(OH)和FeOCl，它们均难溶于水。下列说法错误的是（）

A . 有氧条件下 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 转化为 $\text{[math]}$ ，周围环境的 $\text{[math]}$ 增大 B . $\text{[math]}$ 可自发转变为 $\text{[math]}$ ，说明 $\text{[math]}$ 的溶解度小于 $\text{[math]}$ C . 检验 $\text{[math]}$ 中是否含有 $\text{[math]}$ ，可选用的试剂是稀硫酸和 $\text{[math]}$ 溶液 D . $\text{[math]}$ 完全转化为 $\text{[math]}$ 时转移 $\text{[math]}$ 电子

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19. (2022·汕头模拟) 中药材铁华粉的主要成分是(CH₃COO)₂Fe，其检测流程如图所示。下列说法正确的是（）

A . 刺激性气体X为SO₂ B . 铁华粉中可能含有铁单质 C . 向滤液中滴加酸性KMnO₄溶液，一定能证明Fe²⁺具有还原性 D . 滤液中加入K₃[Fe(CN)₆]试液，产生蓝色沉淀说明溶液中含有Fe³⁺

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20. (2022·南开模拟) Fe³⁺可与H₂O、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 等配体形成配位数为6的配离子，如[Fe(H₂O)₆]³⁺(浅紫色)、 $\text{[math]}$ (红色)、 $\text{[math]}$ (无色)，但不能与 $\text{[math]}$ 形成配离子。某同学完成如下实验：
下列有关叙述错误的是（）

A . [Fe(H₂O)₆]³⁺为浅紫色，但溶液I却呈黄色，是Fe³⁺水解的产物所致 B . 溶液II、III的颜色分别为红色和无色，说明其中不存在[Fe(H₂O)₆]³⁺ C . 为了观察到溶液I中[Fe(H₂O)₆]³⁺的浅紫色，可向溶液中加入硝酸 D . 已知Fe³⁺与 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的反应在溶液中存在以下平衡： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$ ，溶液II→溶液III，颜色由红色变为无色。若该反应是可逆反应，其平衡常数为 $\text{[math]}$

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21. (2022·南开模拟) 高铁酸钾(K₂FeO₄)是一种新型的污水处理剂。为充分利用资源，变废为宝，在实验室中探究采用暖贴残渣制备高铁酸钾，流程如下
下列说法错误的是（）

A . 步骤 i 适当加热搅拌可以加快反应速率 B . ii 中的试剂为 H₂O₂ C . iii 中反应为 2Fe³⁺ + 5H₂O +3ClO^- =2 FeO $\text{[math]}$ +3Cl^-+10H⁺ D . iv 中反应说明溶解度：Na₂FeO₄＞K₂FeO₄

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22. (2021·海门模拟) FeCl₃是棕红色固体，易潮解，在300℃以上可升华成含二聚三氯化铁()分子的气体。可用于金属刻蚀，污水处理等。主要有以下制备方法：
方法①：氯化法。以废铁屑和氯气为原料，在立式反应炉里反应，生成的氯化铁蒸气和尾气由炉的顶部排出，进入捕集器冷凝为固体结晶。
方法②：熔融法。将铁屑和干燥氯气在低共熔混合物(如30%KCl与70%FeCl₃混合)内进行反应生成氯化铁，升华后收集在冷凝室中，该法制得的氯化铁纯度高。
方法③：复分解法。用氧化铁与盐酸反应后得到氯化铁溶液。
方法④：氯化亚铁合成法。将铁屑溶于盐酸中，然后向其中通入氯气得到氯化铁。
下列说法正确的是（）

A . 二聚三氯化铁分子中含有配位键 B . 将FeCl₃饱和溶液缓慢滴入氢氧化钠溶液中，可制取Fe(OH)₃胶体 C . 直接加热蒸干方法③所得的氯化铁溶液制备无水氯化铁 D . 向方法④所得的溶液中加入KSCN溶液与氯气，检验该溶液中是否含有Fe²⁺

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二、非选择题

23. (2023·门头沟模拟) 为探究FeCl₃的性质，进行了如下实验(FeCl₃和Na₂SO₃溶液浓度均为0.1mol·L⁻¹)。

实验

操作与现象

①

②

③

分析上述实验现象，所得结论不合理的是

A . 实验①说明加热促进Fe³⁺水解反应 B . 实验②说明Fe³⁺既发生了水解反应，又发生了还原反应 C . 实验③说明Fe³⁺发生了水解反应，但没有发生还原反应 D . 实验①-③说明SO $\text{[math]}$ 对Fe³⁺的水解反应无影响，但对还原反应有影响

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24. (2023·惠州模拟) 利用硫酸烧渣(主要含 $\text{[math]}$ 、FeO，还含有 $\text{[math]}$ 和CuO等)来制取 $\text{[math]}$ 溶液。
1. （1） ①将硫酸烧渣进行粉碎，其目的是。
  ②“酸浸”时， $\text{[math]}$ 发生反应的离子方程式是。
2. （2） “还原”时，铁粉将 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 还原为 $\text{[math]}$ 和Cu。检验 $\text{[math]}$ 是否已全部被还原，所选用试剂的化学式是。
3. （3）将得到的 $\text{[math]}$ 溶液进行下列操作，测定其物质的量浓度：
  步骤一：取 $\text{[math]}$ 溶液，将其稀释成100.00mL溶液。
  步骤二：取25.00mL稀释后的溶液，向其中加入 $\text{[math]}$ 酸性 $\text{[math]}$ 溶液。恰好反应时，记下消耗 $\text{[math]}$ 溶液的体积。
  步骤三：重复上述实验3次，平均消耗 $\text{[math]}$ 溶液20.00mL。
  已知： $\text{[math]}$ (未配平)
  ①配平上述方程式。
  ②“步骤一”中稀释时所用的水需先进行加热煮沸，其目的是。
  ③试通过计算，求原 $\text{[math]}$ 溶液的物质的量浓度是多少？(写出计算过程)
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25. (2023·虹口模拟) 铁及其化合物在人类生活中有着极其重要的作用。完成下列填空：
1. （1）铁的原子结构示意图为。由此可知，铁是第周期元素，铁原子核外3d轨道上共填充了个电子。
2. （2）古代中国四大发明之一的司南是由天然的磁石制成的，其主要成分是(选填编号)。
  a.Fe b.FeO c.Fe₂O₃ d.Fe₃O₄
3. （3） FeSO₄可以用来净水、治疗缺铁性贫血等，实验室在配制FeSO₄溶液时，为了防止FeSO₄变质，经常向溶液中加入铁粉，其原因是(用离子方程式表示)。
4. （4）向新配制的FeSO₄溶液中，加入一定量的稀硝酸，发生如下反应：
  Fe²⁺+H⁺+NO $\text{[math]}$ =Fe³⁺+NO↑+H₂O
  ①配平上述反应。
  ②每生成0.5molNO气体，转移的电子数为。
  ③要检验该反应后的溶液中是否还含有Fe²⁺ ，实验方案是。
  现在可以利用铁氧化物循环裂解水制备氢气，其过程如图所示：
5. （5）写出反应Ⅲ的平衡常数表达式。
6. （6）写出铁氧化物循环裂解水制氢的总反应的化学方程式：。
7. （7） Fe₃O₄和CO的反应过程与温度密切相关。向某容器中加入Fe₃O₄与CO，当其它条件一定时，达到平衡时CO的体积百分含量随温度的变化关系如图所示。
  已知：①Fe₃O₄+CO⇌3FeO+CO₂-Q₁(Q₁>0)
  ②Fe₃O₄+4CO⇌3Fe+4CO₂+Q₂(Q₂>0)
  推测当温度达到570℃，平衡时CO体积百分含量最高的原因：。
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26. (2023·丰台模拟) 煤化学链技术具有成本低、能耗低的 $\text{[math]}$ 捕集特性。以铁矿石(主要含铁物质为 $\text{[math]}$ )为载氧体的煤化学链制氢工艺如下图。测定反应前后不同价态铁的含量，对工艺优化和运行监测具有重要意义。
1. （1）进入燃烧反应器前，铁矿石需要粉碎，煤需要烘干研磨，其目的是。
2. （2）分离燃烧反应器中产生的 $\text{[math]}$ (g)和 $\text{[math]}$ ，可进行 $\text{[math]}$ 高纯捕集和封存，其分离方法是。
3. （3）测定铁矿石中全部铁元素含量。
  i．配制铁矿石待测液：铁矿石加酸溶解，向其中滴加氯化亚锡( $\text{[math]}$ )溶液。
  ii．用重铬酸钾( $\text{[math]}$ )标准液滴定可测定样品中全部铁元素含量。配制铁矿石待测液时 $\text{[math]}$ 溶液过量会对测定结果产生影响，分析影响结果及其原因。
4. （4）测定燃烧反应后产物中单质铁含量：取a g样品，用 $\text{[math]}$ 溶液充分浸取(FeO不溶于该溶液)，向分离出的浸取液中滴加b $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 溶标准液，消耗 $\text{[math]}$ 标准液V mL。已知 $\text{[math]}$ 被还原为 $\text{[math]}$ ，样品中单质铁的质量分数为。
5. （5）工艺中不同价态铁元素含量测定结果如下。
  ①制氢产物主要为 $\text{[math]}$ ，写出蒸汽反应器中发生反应的化学方程式。
  ②工艺中可循环使用的物质是(填化学式)。
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27. (2023·渭南模拟) 以焙烧黄铁矿 $\text{[math]}$ (杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝 $\text{[math]}$ 颜料。工艺流程如下：
回答下列问题：
1. （1）红渣的主要成分为(填化学式)，滤渣①的主要成分为(填化学式)。
2. （2）黄铁矿研细的目的是。
3. （3）还原工序中，不生成S单质的反应的化学方程式为。
4. （4）工序①的名称为，所得母液循环使用。
5. （5）沉铁工序产生的白色沉淀 $\text{[math]}$ 中 $\text{[math]}$ 的化合价为，氧化工序发生反应的离子方程式为。
6. （6）若用还原工序得到的滤液制备 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，所加试剂为和(填化学式，不引入杂质)。
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28. (2023·吉林模拟) 聚合硫酸铁(PFS)也称碱式硫酸铁或羟基硫酸铁，是新型、优质、高效铁盐类无机高分子絮凝剂。PFS固体为淡黄色无定型粉状固体，极易溶于水，高于130℃发生分解，有较强的吸湿性。下图是以回收废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程。
回答下列问题：
1. （1）粉碎过筛的目的是。
2. （2）酸浸没时最合适的酸是。
3. （3）反应釜中加入的氧化剂是双氧水，其作用是，反应的离子方程式为。
4. （4）聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内，原因是。
5. （5）相对于常压蒸发，减压蒸发的优点是。
6. （6）盐基度B是衡量絮凝剂絮凝效果的重要指标，定义式为 $\text{[math]}$ (n为物质的量)。为测量样品的B值，取样品mg，准确加入过量盐酸，充分反应，再加入煮沸后冷却的蒸馏水，以酚酞为指示剂，用cmol/L的标准NaOH溶液进行中和滴定(部分操作略去，已排除铁离子干扰)。到终点时消耗NaOH溶液VmL。按照上述步骤做空白对照试验，消耗NaOH溶液 $\text{[math]}$ mL，已知该样品中Fe的质量分数ω，则B的表达式。
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29. (2022·德阳模拟) 碳酸亚铁在干燥空气中为白色固体，可用于制铁盐、兽药、补血剂等。利用废铁屑(含少量碳、氧化铝和氧化铁杂质)为原料制取碳酸亚铁，并探究碳酸亚铁的部分性质。回答下列问题：
1. （1） Ⅰ.制碳酸亚铁，工艺流程如图：
  常温下几种金属阳离子开始沉淀与完全沉淀时的pH如表：
  
  Fe²⁺
  Fe³⁺
  Al³⁺
  开始沉淀
  7.5
  2.7
  3.8
  完全沉淀
  9.5
  3.7
  4.7
  酸浸时，所发生氧化还原反应的离子方程式为。
2. （2）加入氨水调控pH的范围是，“固体”的成分是。
3. （3）在工业生产中加入的NH₄HCO₃ ，需过量，下列分析不正确的是(填标号)。
  a.使Fe²⁺充分转化为碳酸亚铁
  b.碳酸氢铵受热分解
  c.促进Fe²⁺、CO $\text{[math]}$ 的水解
4. （4） Ⅱ.探究碳酸亚铁的性质
  实验：
  由上面实验可以得出碳酸亚铁的相关性质是，写出碳酸亚铁变成红褐色固体所发生反应的化学方程式。
5. （5）已知：10^0.8≈6.3，25℃时，K_sp(FeCO₃)=3.0×10^-11、K_sp[Fe(OH)₂]=1.6×10^-14。现将碳酸亚铁加入0.1mol·L^-1Na₂CO₃(pH=11.6)溶液中，经计算可知(填“有”或“无”)Fe(OH)₂生成。
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30. (2021·成都模拟) 黄钠铁矾［Na₃Fe₃(SO₄)₃(OH)₆]被用于作净水剂。以高品质的硫铁矿(主要成分为FeS₂ ，含少量SiO₂)为原料制取黄钠铁矾，工艺流程如图：
1. （1） “盐浸”时的反应为FeS₂+Fe₂(SO₄)₃→FeSO₄+S↓(未配平)，其中氧化剂和还原剂的物质的量之比为；滤渣的主要成分为SiO₂和。
2. （2） “氧化”时发生反应的离子方程式为；用空气代替NaClO进行该反应具有成本低等优点，但存在的缺点。
3. （3） “沉铁”过程，控制不同条件可以得到不同的沉淀，所得沉淀与温度、pH的关系如图所示(图中阴影部分表示黄钠铁矾稳定产生的区域)。
  ①80℃时，加入碳酸钠偏多时得到的黄钠铁矾中含有的杂质是。
  ②生成黄钠铁矾的离子反应方程式。
  ③由图在pH=2时，温度过高或过低，不易制得黄钠铁矾。试解释其原因。
4. （4）测定黄钠铁矾样品中铁的质量分数：称取样品2.000g置于锥形瓶中，加入足量稀H₂SO₄溶解，滴入稍过量的KI溶液，待充分反应后，调节溶液近中性，滴入几滴淀粉溶液，用0.1500mol•L^-1Na₂S₂O₃溶液平行滴定，平均消耗20.00mL。(已知：I₂+2S₂O $\text{[math]}$ =2I^-+S₄O $\text{[math]}$ )
  ①滴定终点的实验现象是。
  ②样品中铁的质量分数为。
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