重难点05 铁及其化合物-【好题汇编】备战2023-2024学年高一化学下学期期末真题分类汇编（江苏专用）

重难点05 铁及其化合物 1．（2022-2023高一下·江苏南师大附中·期末）下列有关金属冶炼的说法不正确的是 A．制：电解饱和溶液 B．制：电解熔融 C．制：用焦炭和空气反应产生的在高温下还原铁矿石中的铁的氧化物 D．制：熬胆矾铁釜，久之亦化为铜 【答案】A 【解析】电解饱和氯化钠溶液得到氢氧化钠、氢气和氯气，不能得到钠，应电解熔融NaCl，A错误；电解熔融 ，可用于制Mg，B正确；CO高温热还原铁的氧化物可得Fe单质和，依其原理可知，可用于炼铁，C正确；熬胆矾铁釜，久之亦化为铜，其方程式为，依其原理可知，可用于炼铜，D正确。 2．（2022-2023高一下·江苏常州高级中学·期末）铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝居第四位。铁及其化合物应用广泛。高铁酸钾(K2FeO4)是种新型、高效、多功能水处理剂，其制备原理如下：2Fe(OH)3+3KClO+4KOH=2K2FeO4+3KCl+5H2O。下列铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是 A．K2FeO4有还原性，可用于净水 B．Fe(OH)3受热易分解，可用于吸附杂质 C．FeCl3有氧化性，可用于制作印刷铜电路板 D．Fe2O3能与盐酸反应，可用于制作油漆涂料 【答案】C 【解析】K2FeO4中Fe元素化合价为最高价，则没有还原性，A错误；Fe(OH)3胶体可用于吸附杂质，与其受热易分解无关，B错误；FeCl3有氧化性，能与Cu发生氧化还原反应生成CuCl2和FeCl2，可用于制作印刷铜电路板，C正确；Fe2O3为红棕色粉末，则可用于制作油漆涂料，与其能与盐酸反应无关，D错误。 3． （2022-2023高一下·江苏无锡梅村高级中学·期末）下列物质中，不能由单质直接化合生成的是 ①  ②FeS  ③  ④  ⑤ A．①③⑤ B．①②③⑤ C．①②④⑤ D．全部 【答案】A 【解析】①氮气与氧气反应生成一氧化氮，①符合题意；②铁与硫生成硫化亚铁，②不符合题意；③二氧化氯与氧气生成三氧化硫，③符合题意；④氢气与硫生成硫化氢，④不符合题意；⑤铁与氯化铁生成氯化亚铁，⑤符合题意；故①③⑤符合题意；故答案为：A。 4．（2022-2023高一下·江苏徐州·期末）如图为铁元素的价-类二维图，下列说法正确的是    A．铁在高温下与水蒸气反应能实现转化① B．是一种红棕色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速发生转化② C．由图可预测：高铁酸盐()具有强氧化性，可用于自来水消毒 D．加热发生转化⑥，加盐酸溶解可实现转化③ 【答案】CD 【解析】铁在高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，不能实现转化①，A错误；为黑色固体，B错误；高铁酸盐()中铁元素处于高价态，具有强氧化性，可用于自来水消毒，C正确；加热发生分解反应生成氧化铁和水，实现转化⑥；加盐酸，盐酸和氢氧化铁生成氯化铁和水，可实现转化③，D正确。 5．（2021-2022高一下·江苏宿迁·期末）金属铁和铝以及其相关制品在生活和生产中随处可见，用途十分广泛，如在电子、汽车、工业等领域也有各种各样的用途。工业上常利用铝热反应原理来焊接钢轨，化学方程式为：。下列物质性质与应用对应关系正确的是 A．呈红棕色，可用于制作颜料 B．硅有导电性，可用作半导体材料和光导纤维 C．溶液呈酸性，可用于蚀刻印刷电路板 D．铁和铝都是活泼金属，工业上都用电解法来制备 【答案】A 【解析】颜色为红棕色，俗称为铁红，可用作红色油漆和涂料，A项正确；硅有导电性，可用作计算机芯片等，二氧化硅用作光导纤维，B项错误；溶液具有氧化性，可用于蚀刻印刷电路板，C项错误；工业上采用一氧化碳还原氧化铁制备铁，D项错误。 6．（2022-2023高一下·江苏扬州·期末）根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向0.1 mol/L HCl溶液中加入少量镁粉，测得溶液温度升高 镁与盐酸的反应放热 B 向淀粉溶液中加适量20% 溶液，加热，冷却后加NaOH溶液至中性，再滴加少量碘水，溶液变蓝 淀粉未水解 C 取少量溶液，向其中加入适量溶液，再滴加几滴KSCN溶液，溶液变为红色 溶液中含有 D 向溶液中加入铁粉，有红色固体析出 的氧化性强于 【答案】A 【解析】盐酸和镁反应溶液温度升高，说明反应放热，A正确；淀粉水解后在碱性溶液中检验葡萄糖，证明淀粉水解，由实验及现象可知，淀粉可能部分水解，B错误；原溶液中可能含有Fe3+，C错误；CuSO4溶液中加入铁粉，可置换出Cu，则有红色固体析出，可知Fe2+的氧化性弱于Cu2+的氧化性，D错误。 7．（2020-2021高一下·江苏苏州·期末）以红土镍矿(主要含有Fe2O3、FeO、NiO、SiO2等)为原料，获取净水剂黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6]和NiCl2•6H2O部分工艺流程如图： 下列相关说法不正确的是 A．“滤渣”的主要成分是SiO2 B．“氧化”反应的离子方程式为2H++2Fe2++ClO-=2Fe3++Cl-+H2O C．“氧化”后所得溶液中主要的阳离子有Fe3+、Fe2+、Ni2+、H+ D．“转化”时加入Na2CO3用于调节反应液pH有利于黄钠铁矾沉淀 【答案】C 【解析】Fe2O3、FeO、NiO、SiO2经过“酸浸”后，溶液存在Fe3+、Fe2+和Ni2+，只有SiO2不溶于硫酸，作为滤渣被过滤出来，A正确；“氧化”反应是次氯酸钠将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为2H++2Fe2++ClO-=2Fe3++Cl-+H2O，B正确；“酸浸”后，溶液中存在Fe3+、Fe2+和Ni2+，加入NaClO“氧化”后所得溶液中主要的阳离子有Fe3+、Ni2+、H+、Na+，C不正确；“转化”时加入Na2CO3用于调节反应液pH，消耗使H+pH增大，有利于黄钠铁矾沉淀，D正确。 8．（2022-2023高一下·江苏扬州·期末）下列关于铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是 A．Fe常温下与浓硝酸发生钝化作用，可用铁制容器盛放浓硝酸 B．能与酸反应，可用于制作红色涂料 C．为紫黑色固体，可用于杀菌消毒 D．溶液显酸性，可用于印刷电路板 【答案】A 【解析】浓硝酸具有强氧化性，在常温下，铁遇浓硝酸时会被浓硝酸氧化产生一层致密的氧化物保护膜，阻止金属的进一步氧化，即发生钝化，因此可用铁制容器贮运浓硝酸，A符合题意；Fe2O3为红棕色固体可用于制作红色涂料，与能与酸反应无关，B不符合题意；K2FeO4具有强氧化性，能够使细菌、病毒的蛋白质氧化变性而失去生理活性，而其本身对人体健康无害，因此可用于水的消毒，与其颜色无关，C不符合题意；FeCl3具有强氧化性，会与印刷电路板中Cu反应产生FeCl2、CuCl2，因此可用于制作印刷电路板，这与溶液呈酸性无关，D不符合题意。 9．（2022-2023高一下·江苏苏州·期末）明代《徐光启手迹》中记载了硝酸的制备方法，其主要物质转化流程如下：    下列有关说法不正确的是 A．若煅烧时隔绝空气，得到的气体X可能为SO2 B．上述转化流程中依次发生分解、化合和复分解反应 C．由蒸馏过程发生的反应可推测H2SO4的酸性比HNO3的强 D．现代工业上常在吸收塔顶喷淋H2O吸收NO2制备硝酸，提高产率 【答案】C 【解析】若隔绝空气煅烧，铁元素化合价从+2上升到+3，依据氧化还原反应“有升必有降”原则，硫元素的化合价必然要下降，从而得到，A正确；转化流程中，隔氧煅烧时反应可表示为，为分解反应；吸收时反应为，为化合反应；最后加蒸馏时反应可表示为，为复分解反应，B正确；蒸馏过程利用的是高沸点酸制备低沸点酸，只能说明的沸点比高，并不能比较两者的酸性强弱，C错误；喷淋增大了与的接触面积，加快了吸收速率，缩短了制备的时间，相当于在一定的时间范围内提高了产率，D正确。 10．（2021-2022高一下·江苏溧阳·期末）铁粉和铜粉的均匀混合物，平均分成四等份，分别加入同浓度的稀硝酸，充分反应，在标准状况下生成NO的体积和剩余金属的质量如下表(设硝酸的还原产物只有NO)： 编号 ① ② ③ ④ 稀硝酸体积/mL 100 200 300 400 剩余金属/g 9.0 4.8 0 0 NO体积/ 1120 2240 3360 V 下列计算结果正确的是 A．表中 B．硝酸的浓度为 C．原混合物总质量为 D．混合物中Fe和Cu的物质的量之比为1∶1 【答案】B 【解析】由表中数据知，实验①②都有金属剩余，则溶液中不可能含有硝酸铁，溶液中金属离子为+2价，在实验①的基础上加入100mL硝酸，参加反应的金属质量为，生成NO的体积为，NO的物质的量为0.05mol，根据电子转移守恒可知，参加反应的金属的物质的量为，参加反应的金属的平均摩尔质量为，故该过程只有Fe参加反应，实验①②均只有Fe参加反应；在实验②的基础上加入100mL硝酸，参加反应的金属的质量为4.8g，生成NO的体积为，NO的物质的量为0.05mol，若该过程只有Cu参加反应，根据电子转移守恒，则Cu的物质的量为，Cu的质量为，等于参加反应的金属的质量，故该过程只有Cu反应，且Cu恰好完全反应，所以加入200mL硝酸时Fe恰好反应生成硝酸亚铁；在实验③的再加入100mL硝酸，为硝酸与溶液中亚铁离子反应生成NO。由分析知，实验②中Fe与硝酸恰好反应生成硝酸亚铁，生成NO的物质的量=，由可知，溶液中亚铁离子的物质的量为0.15mol，在实验③的基础上再加入100mL硝酸，为硝酸与溶液中亚铁离子反应生成NO，根据电子守恒可知，生成NO的物质的量为，故生成NO的体积为，则V=3.36L+1.12L=4.48L，A错误；实验①发生反应，生成NO的物质的量为0.05mol，根据方程式可知，参加反应的硝酸的物质的量为，故硝酸浓度为，B正确；据分析知，原混合物的总质量为，C错误；原混合物中Fe的质量为33.6g，物质的量为，Cu的质量为19.2g，物质的量为，则混合物中Fe和Cu的物质的量之比为2:1，D错误。 11．（2022-2023高一下·江苏连云港·期末）以高硫铝土矿(主要成分为少量)为原料，生产的部分工艺流程如下：    已知：是一种难溶于水的酸性氧化物，酸性比碳酸弱，难溶于水。下列说法不正确的是 A．高硫铝土矿加工成粉状，可以加快焙烧速率，又能提高原料利用率 B．碱浸过程发生的反应： C．向过滤后得到的滤液中通入过量，得到的沉淀为 D．若由与在无氧条件下焙烧制得，则两者物质的量之比为 【答案】C 【解析】高硫铝土矿主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2和少量FeS2、金属硫酸盐，加少量氧化钙、通入空气，FeS2转化为Fe2O3和二氧化硫，加氢氧化钠“碱浸”，Al2O3、SiO2转化为溶于水的NaAlO2、Na2SiO3，滤渣加FeS2“焙烧”， Fe2O3与FeS2反应生成Fe3O4和SO2。可通过将高硫铝土矿加工成粉状，加快焙烧速率，又能提高原料利用率，A正确；和碱反应生成偏铝酸根和水，离子方程式为，B正确；滤液中有偏铝酸根和硅酸根，通入过量二氧化碳，生成硅酸和氢氧化铝沉淀，C错误；设xmolFe2O3与ymolFeS2混合后在缺氧条件下焙烧，根据S元素守恒，生成2ymolSO2、生成 molFe3O4，根据O元素守恒，x：y=16：1，理论上完全反应消耗的n(Fe2O3)：n(FeS2)=16：1，D正确。 12．（2021-2022高一下·江苏南通如东、海安·期末）纳米零价铁具有很高的还原活性和吸附性能，广泛用于环境修复。 (1)制备。将一定量溶液与维生素C溶液、溶液中的一种配成混合液，加到三颈瓶中(装置如图)，下通过滴液漏斗边搅拌边滴入另一种溶液，充分反应。 ①滴液漏斗中的溶液是 。 ②反应为，反应前后B的化合价均为价，则能氧化的物质的量是 。 (2)运用。纳米零价铁能有效的将酸性废水中毒性高的还原为低毒性的，其反应过程描述中的一种可表示如下。 ①纳米零价铁去除铬的反应过程中，废水的 (填增大、减小或不变)。 ②写出和共沉为的离子方程式： 。 ③废水的初始越小，纳米零价铁去除铬的效果越好，可能原因是 。 (3)再生。处理后的废水中主要含和等，为回收、再生纳米零价铁，请补充实验方案：取一定量废水于烧杯中， ，烘干、灼烧后和无烟煤一起放入坩埚中，置于管式炉内，通入氮气，迅速升温至高温，保持一段时间，自然冷却到室温，研磨得到纳米零价铁。(实验中选用的试剂有：溶液、溶液、溶液、蒸馏水)。已知相关金属离子生成氢氧化物沉淀的(开始沉淀的按金属离子浓度为计算)如下表。 金属离子 开始沉淀的 沉淀完全的 1.9 3.2 4.3 5.6 7.0 9.0 【答案】(1) ①(溶液) ② (2) ①增大 ② ③较低下零价铁腐蚀加剧，产生更多的还原；还原为也需要消耗；而较大会导致和的氢氧化物在零价铁表面沉积而影响六价铬的去除效果(或酸性条件下，零价铁表面吸附的阳离子有利于的吸附还原，而碱性条件下，零价铁表面吸附的阴离子排斥的吸附还原等合理答案) (3)边振荡边加入稍过量的溶液，测定反应液的，再用溶液或溶液调节溶液的在3.2~4.3之间，过滤、用蒸馏水洗涤 【解析】（1）①将一定量 FeSO4 溶液与维生素C溶液配成混合液，维生素C起到保护Fe2+防止其被氧化的作用，将NaBH4 溶液加到分液漏斗中，NaBH4的作用是还原Fe2+为Fe，所以滴液漏斗中加入的是NaBH4溶液。②Fe2+氧化，Fe2+得电子数值等于中H失电子数值，中H的化合价为-1价，被氧化后化合价升高到0价，1mol失去4mol电子。1molFe2+得到2mol电子，则需要0.5mol失去2mol电子，所以1molFe2+ 能氧化的物质的量是0.5mol。（2）①纳米零价铁去除铬的反应过程中，铁消耗H+生成Fe2+，还原为Cr3+也需要消耗H+，废水的 pH 会增大。②Fe3+ 和Cr3+共沉为CrxFe(1-x)OOH的离子方程式为：xCr3++(1-x)Fe3++2H2O=CrxFe(1-x)OOH↓+3H+。③废水的初始 pH 越小，纳米零价铁去除铬的效果越好，可能原因是初始pH较低的条件下零价铁腐蚀加剧，产生更多的Fe2+还原；还原为Cr3+也需要消耗H+；而pH较大会导致Cr和Fe的氢氧化物在零价铁表面沉积而影响六价铬的去除效果(或酸性条件下，零价铁表面吸附的阳离子有利于的吸附还原，而碱性条件下，零价铁表面吸附的阴离子排斥的吸附还原)。（3）处理后的废水中主要含 Fe2+、Fe3+ 和 Cr3+ 等，为回收、再生纳米零价铁，需要除去Cr3+，可以利用Fe3+沉淀完全而Cr3+还没开始沉淀，用调节溶液pH的方法除去Fe3+，Fe2+可以先氧化为Fe3+，然后再调节溶液的pH除去，故实验方案为：取一定量废水于烧杯中，边振荡边加入稍过量的 H2O2 溶液，测定反应液的 pH ，再用 H2SO4 溶液或 NaOH 溶液调节溶液的 pH 在3.2~4.3之间，过滤、用蒸馏水洗涤，烘干、灼烧后和无烟煤一起放入坩埚中，置于管式炉内，通入氮气，迅速升温至高温，保持一段时间，自然冷却到室温，研磨得到纳米零价铁。 13．（2022-2023高一下·江苏苏州·期末）利用金属矿渣(含有FeS2、SiO2及Cu2O)制备FeCO3的实验流程如下。已知煅烧过程中FeS2和Cu2O转化为Fe2O3和CuO。 (1)“煅烧”产生烟气中的SO2用氨水吸收：SO2+NH3·H2O=NH4HSO3。氨水脱硫，并不需要除去烟气中的大量CO2，原因是 (用离子方程式表示)。 (2)“还原”步骤除发生铁与的反应外，还发生反应的离子方程式有 。 (3)检验Fe3+是否完全被还原的实验操作是 。 (4)FeSO4溶液浓度的测定。取制得的FeSO4溶液25.00mL，置于锥形瓶中，加入一定量的酸溶液，用0.1000mol/L的KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗KMnO4标准溶液19.50mL。计算FeSO4溶液的物质的量浓度(写出计算过程)。 。 (5)制备 FeCO3。 ①写出“沉铁”步骤发生反应的离子方程式： 。 ②设计以FeSO4溶液和NH4HCO3溶液为原料，制备FeCO3的实验方案： 。[FeCO3沉淀需“洗涤完全”，Fe(OH)2开始沉淀的pH=6.5]。 【答案】(1)+SO2=CO2+ (2)Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu (3)取还原后的溶液少许于一试管，向其中滴加几滴KSCN溶液，若无明显现象，则说明Fe3+完全被还原，若出现溶液立即变为血红色，说明Fe3+未完全被还原 (4)根据电子守恒有：n(FeSO4)=5n(KMnO4)=5×0.01950L×0.1000mol/L=9.75×10-3mol，c(FeSO4)==0.39mol/L (5) Fe2++2=FeCO3↓+CO2↑+H2O 在搅拌下向FeSO4溶液中缓慢加入NH4HCO3混合溶液，控制溶液pH不大于6.5；静置后过滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤2～3次；取最后一次洗涤后的滤液，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，不出现白色沉淀 【解析】金属矿渣含有FeS2、SiO2及Cu2O，煅烧，FeS2和Cu2O转化为Fe2O3和CuO，SiO2不反应，然后加硫酸溶解，得到硫酸铁和硫酸铜的混合熔，SiO2不溶于硫酸，过滤，除去SiO2，向滤液中加入铁屑，还原三价铁离子，同时除去铜离子，过滤出滤渣(Fe、Cu)后得到硫酸亚铁溶液，向硫酸亚铁溶液中加入NH4HCO3溶液进行沉淀反应，反应原理为：FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O，过滤洗涤干燥后得到FeCO3，据此分析解题。（1）氨水脱硫，并不需要除去烟气中的大量CO2，原因是因为+SO2=CO2+而产生CO2。 （2）由分析可知，“还原”步骤向滤液中加入铁屑，还原三价铁离子，同时除去铜离子，故除发生铁与的反应外，还发生反应的离子方程式有Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu；（3）检验Fe3+是否完全被还原的实验操作是取还原后的溶液少许于一试管，向其中滴加几滴KSCN溶液，若无明显现象，则说明Fe3+完全被还原，若出现溶液立即变为血红色，说明Fe3+未完全被还原。（4）根据电子守恒有：n(FeSO4)=5n(KMnO4)=5×0.01950L×0.1000mol/L=9.75×10-3mol，c(FeSO4)==0.39mol/L，故答案为：根据电子守恒有：n(FeSO4)=5n(KMnO4)=5×0.01950L×0.1000mol/L=9.75×10-3mol，c(FeSO4)==0.39mol/L。（5）①由分析可知，“沉铁”步骤发生反应方程式为：FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O，故其离子方程式为：Fe2++2=FeCO3↓+CO2↑+H2O；②根据题意Fe(OH)2开始沉淀的pH=6.5，为防止产生Fe(OH)2沉淀，所以将FeSO4溶液与NH4HCO3混合溶液反应制备FeCO3沉淀的过程中要控制溶液的pH不大于6.5；FeCO3沉淀需“洗涤完全”，所以设计的实验方案中要用盐酸酸化的BaCl2溶液检验，最后的洗涤液中不含，则设计的实验方案为：在搅拌下向FeSO4溶液中缓慢加入NH4HCO3混合溶液，控制溶液pH不大于6.5；静置后过滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤2～3次；取最后一次洗涤后的滤液，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，不出现白色沉淀。 14．（2022-2023高一下·江苏苏州·期末）从古至今，铁及其化合物在人类生产生活中的作用发生了巨大改变。 (1)古代中国四大发明之一的指南针是由天然磁石制成的，其主要成分是 (填字母序号)。 a．Fe            b．FeO            c．Fe3O4 d．Fe2O3 若将该成分溶于足量的稀硫酸中，再滴加KSCN溶液，溶液变红，继续滴加双氧水至过量，溶液红色褪去，同时有气泡产生。 猜想一：气泡可能是的反应产物、、或、； 猜想二：气泡还可能是 ，理由是 。(用化学方程式表示) (2)硫酸渣的主要化学成分为：约45％，约40％，约10％，MgO约5％。用该废渣制取药用辅料——红氧化铁的工艺流程如下(部分操作和条件略)： 回答下列问题： ①在步骤ⅰ中产生的有毒气体可能有 。 ②步骤ⅳ中，生成FeCO3的离子方程式是 。 (3)古老而神奇的蓝色染料普鲁士蓝的合成方法如下： 复分解反应ⅱ的离子方程式是 。 【答案】(1) c O2 (2)CO和 (3) 【解析】由题给流程可知，废渣与煤炭混合在空气中高温焙烧得到焙烧固体产物，向固体产物中加入稍过量的稀硫酸，固体产物中的金属氧化物溶解得到可溶性金属硫酸盐，二氧化硅不与稀硫酸反应，过滤得到含有二氧化硅的滤渣和含有可溶性金属硫酸盐的滤液；滤液经净化得到硫酸亚铁溶液，向硫酸亚铁溶液中加入碳酸氢铵溶液，将硫酸亚铁转化为碳酸亚铁沉淀，过滤得到碳酸亚铁；碳酸亚铁经洗涤、干燥，然后煅烧得到氧化铁。（1）指南针是由主要成分是四氧化三铁的天然磁石制成，故选c；四氧化三铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，硫酸铁中的铁离子可以做过氧化氢在溶液中分解生成氧气和水的催化剂，则加入稀硫酸产生的气体还可能是氧气，反应的化学方程式为。 （2）①由分析可知，废渣与煤炭混合在空气中高温焙烧得到焙烧固体产物，焙烧得到焙烧固体产物时还可能生成有害气体一氧化碳和二氧化硫；②由分析可知，步骤ⅳ中生成碳酸亚铁的反应为碳酸氢铵溶液与硫酸亚铁溶液反应生成硫酸铵、碳酸亚铁沉淀、二氧化碳和水，反应的离子方程式为。（3）由图可知，复分解反应ⅱ的反应为溶液中的铁离子与[Fe(CN)6]4−离子反应生成Fe4[Fe(CN)6]3沉淀，反应的离子方程式为。 15．（2020-2021高一下·江苏连云港赣榆·期末）某化学学习小组欲探究铁及其化合物的氧化性和还原性，请你协助他们完成实验报告。 实验目的：探究铁及其化合物的氧化性和还原性 实验设计及仪器：FeCl2 溶液、FeCl3 溶液、氯水、KSCN 溶液、铁粉、锌片、铜片、稀硫酸、胶头滴管、试管 (1). 实验记录(仿照①实验作答，填写划线部分) 序号 实验设计 实验现象 离子方程式 解释与结论 ① 在铁粉中滴入稀硫酸 铁粉溶解，溶液由无色变为浅绿色，生成无色无味气体 Fe+2H+=Fe2++ H2↑ Fe 具有还原性 ② FeCl2 溶液中滴入 KSCN 溶液再加氯水 滴入KSCN 溶液无明显变化，加入氯水立即变成血红色 I 、II III ③ FeCl2 溶液中加入锌片 锌片溶解，溶液的浅绿色逐渐褪去 Zn+Fe2+= Zn2++ Fe IV ④ V 铜片溶解且溶液的血红色逐渐褪去 2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+ Fe3+具有氧化性 (2). 学习小组的同学将从本实验中获得的知识推广到其他类物质的学习，请判断下列物质既有氧化性又有还原性的是 (填写选项字母) A．Cl2    B．Na    C．Mg2+    D．H2O2 (3). 在实验②中，有部分同学在氯化亚铁溶液中滴入硫氰化钾溶液后出现血红色，你认为是什么原因 ，你对实验员在配制氯化亚铁溶液时提出的建议是 。 (4). 在配制氯化铁溶液时，含有少量 Fe2+，为检验少量 Fe2+的存在，请从下列物质中选择合适的试剂 (填写选项字母) A．AgNO3溶液    B．稀盐酸    C．KMnO4 溶液    D．NaOH溶液 【答案】（1）2Fe2+ +Cl2=2Fe3+ +2Cl— Fe3+ + 3SCN—= Fe(SCN)3 Fe2+具有还原性 Fe2+具有氧化性 向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，再加入铜片 （2）AD （3）溶液中有Fe2+被氧化为Fe3+ 配制FeCl2溶液时要加入少量的铁粉 （4）AC 【解析】(1) ②氯化亚铁溶液中滴入硫氰化钾溶液再加氯水发生的反应为具有还原性的亚铁离子与具有氧化性的氯气发生氧化还原反应生成铁离子，铁离子与硫氰酸根离子反应生成硫氰化铁，使溶液变为血红色，反应的离子方程式为2Fe2+ +Cl2=2Fe3+ +2Cl—、Fe3+ + 3SCN—= Fe(SCN)3； ③氯化亚铁溶液中加入锌片发生的反应为具有氧化性的亚铁离子与锌发生置换反应生成铁和锌离子；④由题给离子方程式可知，该实验发生的反应为向滴有硫氰化钾的氯化铁溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，则实验设计为向氯化铁溶液中滴加硫氰化钾溶液，再加入铜片。(2) 氯气中氯元素的化合价为中间价态，既有氧化性又有还原性，A符合题意；金属钠中钠元素的化合价为最低价态，只有还原性，B不符合题意；镁离子中镁元素的化合价为最高价态，只有氧化性，C不符合题意；过氧化氢中氧元素的化合价为中间价态，既有氧化性又有还原性，D符合题意。(3)在氯化亚铁溶液中滴入硫氰化钾溶液后出现血红色说明溶液中含有铁离子，原因是亚铁离子被空气中的氧气氧化为铁离子，则配制氯化亚铁溶液时，可以加入足量的铁粉将氯化铁还原为亚铁离子。(4)由于氯化铁溶液中的氯离子也能与高锰酸钾溶液反应，使溶液褪色，则检验氯化铁溶液中存在亚铁离子时，应先加入足量的硝酸银溶液将氯离子转化为氯化银沉淀，排出氯离子对亚铁离子检验的干扰，再加入高锰酸钾溶液，观察溶液是否褪色，所以选择的试剂为硝酸银溶液和高锰酸钾溶液。 16．（2022-2023高一下·江苏连云港·期末）以硫铁矿(主要成分为，含少量的)为原料制备高铁酸钾，其可用于去除水体中的As(III)。已知：氧化性强，易溶于水，微溶于浓溶液。 (1)制备。需要将焙烧后的硫铁矿粉经过“酸浸还原除铝氧化”等过程。 ①酸浸。将焙烧后的硫铁矿粉，缓慢加入一定浓度的稀硫酸中充分反应，过滤。酸浸时需适当提高溶液的温度，其目的是 。 ②还原。向滤液中加入固体，充分反应至溶液中全部被还原，同时生成。其反应的离子方程式为 。 ③除铝。向还原后的溶液中加入固体，不断搅拌，使完全转化为，同时产生一种气体，过滤，得溶液。此过程中产生的气体是 。 (2)制备高铁酸钾。向和混合溶液中加入，得到溶液，再向溶液中加入饱和溶液，过滤得到固体。 ①制备的离子方程式为 。 ②向反应后的溶液中加入饱和溶液能将转化为，其原因可能是 。 (3)的应用。已知：(Ⅴ)更容易被(Ⅲ)吸附去除。向某废水样品导[元素主要以(Ⅲ)存在]加入或后，水中铁浓度对去除率的影响如图所示。在铁浓度相同条件下，使用对的去除率比使用时高的原因是 。    【答案】(1) ①加快反应速率 ② ③ (2) ① ②相同条件下在饱和溶液中的溶解度比小 (3)将As(III)氧化为As(V)，被还原为Fe(III)， As(V)比As(III)更容易被Fe (III)吸附去除。 【解析】（1）①酸浸。酸浸时需适当提高溶液的温度，其目的是加快反应速率。②还原。向滤液中加入固体，充分反应至溶液中全部被还原，同时生成。其反应的离子方程式为。③除铝。向还原后的溶液中加入固体，不断搅拌，使完全转化为和CO2。（2）①向和混合溶液中加入，得到溶液，故离子方程式为。②溶液中加入饱和溶液，过滤得到固体，是因为相同条件下在饱和溶液中的溶解度比小。（3）在铁浓度相同条件下，使用对的去除率比使用时高的原因是将As(III)氧化为As(V)，被还原为Fe(III)， As(V)比As(III)更容易被Fe (III)吸附去除。 ( 5 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 重难点05 铁及其化合物 1．（2022-2023高一下·江苏南师大附中·期末）下列有关金属冶炼的说法不正确的是 A．制：电解饱和溶液 B．制：电解熔融 C．制：用焦炭和空气反应产生的在高温下还原铁矿石中的铁的氧化物 D．制：熬胆矾铁釜，久之亦化为铜 2．（2022-2023高一下·江苏常州高级中学·期末）铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝居第四位。铁及其化合物应用广泛。高铁酸钾(K2FeO4)是种新型、高效、多功能水处理剂，其制备原理如下：2Fe(OH)3+3KClO+4KOH=2K2FeO4+3KCl+5H2O。下列铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是 A．K2FeO4有还原性，可用于净水 B．Fe(OH)3受热易分解，可用于吸附杂质 C．FeCl3有氧化性，可用于制作印刷铜电路板 D．Fe2O3能与盐酸反应，可用于制作油漆涂料 3． （2022-2023高一下·江苏无锡梅村高级中学·期末）下列物质中，不能由单质直接化合生成的是 ①  ②FeS  ③  ④  ⑤ A．①③⑤ B．①②③⑤ C．①②④⑤ D．全部 4．（2022-2023高一下·江苏徐州·期末）如图为铁元素的价-类二维图，下列说法正确的是    A．铁在高温下与水蒸气反应能实现转化① B．是一种红棕色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速发生转化② C．由图可预测：高铁酸盐()具有强氧化性，可用于自来水消毒 D．加热发生转化⑥，加盐酸溶解可实现转化③ 5．（2021-2022高一下·江苏宿迁·期末）金属铁和铝以及其相关制品在生活和生产中随处可见，用途十分广泛，如在电子、汽车、工业等领域也有各种各样的用途。工业上常利用铝热反应原理来焊接钢轨，化学方程式为：。下列物质性质与应用对应关系正确的是 A．呈红棕色，可用于制作颜料 B．硅有导电性，可用作半导体材料和光导纤维 C．溶液呈酸性，可用于蚀刻印刷电路板 D．铁和铝都是活泼金属，工业上都用电解法来制备 6．（2022-2023高一下·江苏扬州·期末）根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向0.1 mol/L HCl溶液中加入少量镁粉，测得溶液温度升高 镁与盐酸的反应放热 B 向淀粉溶液中加适量20% 溶液，加热，冷却后加NaOH溶液至中性，再滴加少量碘水，溶液变蓝 淀粉未水解 C 取少量溶液，向其中加入适量溶液，再滴加几滴KSCN溶液，溶液变为红色 溶液中含有 D 向溶液中加入铁粉，有红色固体析出 的氧化性强于 7．（2020-2021高一下·江苏苏州·期末）以红土镍矿(主要含有Fe2O3、FeO、NiO、SiO2等)为原料，获取净水剂黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6]和NiCl2•6H2O部分工艺流程如图： 下列相关说法不正确的是 A．“滤渣”的主要成分是SiO2 B．“氧化”反应的离子方程式为2H++2Fe2++ClO-=2Fe3++Cl-+H2O C．“氧化”后所得溶液中主要的阳离子有Fe3+、Fe2+、Ni2+、H+ D．“转化”时加入Na2CO3用于调节反应液pH有利于黄钠铁矾沉淀 8．（2022-2023高一下·江苏扬州·期末）下列关于铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是 A．Fe常温下与浓硝酸发生钝化作用，可用铁制容器盛放浓硝酸 B．能与酸反应，可用于制作红色涂料 C．为紫黑色固体，可用于杀菌消毒 D．溶液显酸性，可用于印刷电路板 9．（2022-2023高一下·江苏苏州·期末）明代《徐光启手迹》中记载了硝酸的制备方法，其主要物质转化流程如下：    下列有关说法不正确的是 A．若煅烧时隔绝空气，得到的气体X可能为SO2 B．上述转化流程中依次发生分解、化合和复分解反应 C．由蒸馏过程发生的反应可推测H2SO4的酸性比HNO3的强 D．现代工业上常在吸收塔顶喷淋H2O吸收NO2制备硝酸，提高产率 10．（2021-2022高一下·江苏溧阳·期末）铁粉和铜粉的均匀混合物，平均分成四等份，分别加入同浓度的稀硝酸，充分反应，在标准状况下生成NO的体积和剩余金属的质量如下表(设硝酸的还原产物只有NO)： 编号 ① ② ③ ④ 稀硝酸体积/mL 100 200 300 400 剩余金属/g 9.0 4.8 0 0 NO体积/ 1120 2240 3360 V 下列计算结果正确的是 A．表中 B．硝酸的浓度为 C．原混合物总质量为 D．混合物中Fe和Cu的物质的量之比为1∶1 11．（2022-2023高一下·江苏连云港·期末）以高硫铝土矿(主要成分为少量)为原料，生产的部分工艺流程如下：    已知：是一种难溶于水的酸性氧化物，酸性比碳酸弱，难溶于水。下列说法不正确的是 A．高硫铝土矿加工成粉状，可以加快焙烧速率，又能提高原料利用率 B．碱浸过程发生的反应： C．向过滤后得到的滤液中通入过量，得到的沉淀为 D．若由与在无氧条件下焙烧制得，则两者物质的量之比为 12．（2021-2022高一下·江苏南通如东、海安·期末）纳米零价铁具有很高的还原活性和吸附性能，广泛用于环境修复。 (1)制备。将一定量溶液与维生素C溶液、溶液中的一种配成混合液，加到三颈瓶中(装置如图)，下通过滴液漏斗边搅拌边滴入另一种溶液，充分反应。 ①滴液漏斗中的溶液是 。 ②反应为，反应前后B的化合价均为价，则能氧化的物质的量是 。 (2)运用。纳米零价铁能有效的将酸性废水中毒性高的还原为低毒性的，其反应过程描述中的一种可表示如下。 ①纳米零价铁去除铬的反应过程中，废水的 (填增大、减小或不变)。 ②写出和共沉为的离子方程式： 。 ③废水的初始越小，纳米零价铁去除铬的效果越好，可能原因是 。 (3)再生。处理后的废水中主要含和等，为回收、再生纳米零价铁，请补充实验方案：取一定量废水于烧杯中， ，烘干、灼烧后和无烟煤一起放入坩埚中，置于管式炉内，通入氮气，迅速升温至高温，保持一段时间，自然冷却到室温，研磨得到纳米零价铁。(实验中选用的试剂有：溶液、溶液、溶液、蒸馏水)。已知相关金属离子生成氢氧化物沉淀的(开始沉淀的按金属离子浓度为计算)如下表。 金属离子 开始沉淀的 沉淀完全的 1.9 3.2 4.3 5.6 7.0 9.0 13．（2022-2023高一下·江苏苏州·期末）利用金属矿渣(含有FeS2、SiO2及Cu2O)制备FeCO3的实验流程如下。已知煅烧过程中FeS2和Cu2O转化为Fe2O3和CuO。 (1)“煅烧”产生烟气中的SO2用氨水吸收：SO2+NH3·H2O=NH4HSO3。氨水脱硫，并不需要除去烟气中的大量CO2，原因是 (用离子方程式表示)。 (2)“还原”步骤除发生铁与的反应外，还发生反应的离子方程式有 。 (3)检验Fe3+是否完全被还原的实验操作是 。 (4)FeSO4溶液浓度的测定。取制得的FeSO4溶液25.00mL，置于锥形瓶中，加入一定量的酸溶液，用0.1000mol/L的KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗KMnO4标准溶液19.50mL。计算FeSO4溶液的物质的量浓度(写出计算过程)。 。 (5)制备 FeCO3。 ①写出“沉铁”步骤发生反应的离子方程式： 。 ②设计以FeSO4溶液和NH4HCO3溶液为原料，制备FeCO3的实验方案： 。[FeCO3沉淀需“洗涤完全”，Fe(OH)2开始沉淀的pH=6.5]。 14．（2022-2023高一下·江苏苏州·期末）从古至今，铁及其化合物在人类生产生活中的作用发生了巨大改变。 (1)古代中国四大发明之一的指南针是由天然磁石制成的，其主要成分是 (填字母序号)。 a．Fe            b．FeO            c．Fe3O4 d．Fe2O3 若将该成分溶于足量的稀硫酸中，再滴加KSCN溶液，溶液变红，继续滴加双氧水至过量，溶液红色褪去，同时有气泡产生。 猜想一：气泡可能是的反应产物、、或、； 猜想二：气泡还可能是 ，理由是 。(用化学方程式表示) (2)硫酸渣的主要化学成分为：约45％，约40％，约10％，MgO约5％。用该废渣制取药用辅料——红氧化铁的工艺流程如下(部分操作和条件略)： 回答下列问题： ①在步骤ⅰ中产生的有毒气体可能有 。 ②步骤ⅳ中，生成FeCO3的离子方程式是 。 (3)古老而神奇的蓝色染料普鲁士蓝的合成方法如下： 复分解反应ⅱ的离子方程式是 。 15．（2020-2021高一下·江苏连云港赣榆·期末）某化学学习小组欲探究铁及其化合物的氧化性和还原性，请你协助他们完成实验报告。 实验目的：探究铁及其化合物的氧化性和还原性 实验设计及仪器：FeCl2 溶液、FeCl3 溶液、氯水、KSCN 溶液、铁粉、锌片、铜片、稀硫酸、胶头滴管、试管 (1). 实验记录(仿照①实验作答，填写划线部分) 序号 实验设计 实验现象 离子方程式 解释与结论 ① 在铁粉中滴入稀硫酸 铁粉溶解，溶液由无色变为浅绿色，生成无色无味气体 Fe+2H+=Fe2++ H2↑ Fe 具有还原性 ② FeCl2 溶液中滴入 KSCN 溶液再加氯水 滴入KSCN 溶液无明显变化，加入氯水立即变成血红色 I 、II III ③ FeCl2 溶液中加入锌片 锌片溶解，溶液的浅绿色逐渐褪去 Zn+Fe2+= Zn2++ Fe IV ④ V 铜片溶解且溶液的血红色逐渐褪去 2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+ Fe3+具有氧化性 (2). 学习小组的同学将从本实验中获得的知识推广到其他类物质的学习，请判断下列物质既有氧化性又有还原性的是 (填写选项字母) A．Cl2    B．Na    C．Mg2+    D．H2O2 (3). 在实验②中，有部分同学在氯化亚铁溶液中滴入硫氰化钾溶液后出现血红色，你认为是什么原因 ，你对实验员在配制氯化亚铁溶液时提出的建议是 。 (4). 在配制氯化铁溶液时，含有少量 Fe2+，为检验少量 Fe2+的存在，请从下列物质中选择合适的试剂 (填写选项字母) A．AgNO3溶液    B．稀盐酸    C．KMnO4 溶液    D．NaOH溶液 16．（2022-2023高一下·江苏连云港·期末）以硫铁矿(主要成分为，含少量的)为原料制备高铁酸钾，其可用于去除水体中的As(III)。已知：氧化性强，易溶于水，微溶于浓溶液。 (1)制备。需要将焙烧后的硫铁矿粉经过“酸浸还原除铝氧化”等过程。 ①酸浸。将焙烧后的硫铁矿粉，缓慢加入一定浓度的稀硫酸中充分反应，过滤。酸浸时需适当提高溶液的温度，其目的是 。 ②还原。向滤液中加入固体，充分反应至溶液中全部被还原，同时生成。其反应的离子方程式为 。 ③除铝。向还原后的溶液中加入固体，不断搅拌，使完全转化为，同时产生一种气体，过滤，得溶液。此过程中产生的气体是 。 (2)制备高铁酸钾。向和混合溶液中加入，得到溶液，再向溶液中加入饱和溶液，过滤得到固体。 ①制备的离子方程式为 。 ②向反应后的溶液中加入饱和溶液能将转化为，其原因可能是 。 (3)的应用。已知：(Ⅴ)更容易被(Ⅲ)吸附去除。向某废水样品导[元素主要以(Ⅲ)存在]加入或后，水中铁浓度对去除率的影响如图所示。在铁浓度相同条件下，使用对的去除率比使用时高的原因是 。    ( 5 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$