课下巩固精练卷(11) 铁及其化合物(Word练习)-【正禾一本通】2025年高考化学高三一轮总复习高效讲义（人教版2019 双选版）

[课下巩固精练卷(十一)]　铁及其化合物 知识点 题目难易程度 较易 中档 较难 铁及其氧化物 1 3 11 铁的氢氧化物 4、7 铁盐、亚铁盐的性质与检验 5、6、8、9 综合考查 2 10 12 一、选择题(每题5分，共10题，共50分) 1．春秋初年，我国已掌握了冶铁技术。下列有关铁的化学反应的叙述正确的是(　　 ) A．室温下，过量Fe与浓硝酸反应生成Fe(NO3)2 B．加热时，过量Fe与氯气反应生成FeCl2 C．高温下，铁与水蒸气反应有Fe3O4生成 D．高温下，铁粉与氧化铝粉末反应生成单质铝 解析：选C。室温下，Fe在浓硝酸中钝化，无法持续反应，A错误；氯气氧化性较强，无论Fe是否过量，与氯气加热反应都只生成FeCl3，B错误；高温条件下，Fe与水蒸气反应得到Fe3O4和H2，C正确；Fe的活动性不如Al，不能从氧化铝中置换出Al单质，D错误。 2．(人教必修第一册P77T4)下列离子方程式中，正确的是(　　) A．铁与盐酸反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑ B．氯气与氯化亚铁溶液反应：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3 C．氯化铁溶液与铁反应：Fe3＋＋Fe===2Fe2＋ D．氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ 解析：选D。A错误，Fe与盐酸反应应该为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。B错误，Cl2与FeCl2反应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。C错误，FeCl3和Fe反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。 3．(2023·河北保定模拟)月球土壤中富含铁元素，主要以铁单质和亚铁离子的形式存在，但嫦娥五号取回的微陨石撞击处的月壤样品中存在大量的三价铁，有可能是以下哪个原因造成的(　　 ) A．4FeO―→Fe＋Fe3O4 B．Fe3O4―→Fe2O3＋FeO C．4FeO＋O2―→2Fe2O3 D．Fe2O3＋FeO―→Fe3O4 解析：选A。月球表面的铁元素以铁单质和亚铁离子形式存在，FeO中Fe为＋2价，FeO可能反应生成Fe和Fe3O4，Fe3O4中含有三价铁，A正确； Fe3O4分解生成Fe2O3和FeO，虽然Fe2O3中含有三价铁，但是四氧化三铁中含有较多三价铁，无法体现月球表面的铁元素主要以铁单质和亚铁离子的形式存在，B错误；月球表面没有氧气，FeO无法被氧化生成Fe2O3，C错误；月球表面铁元素主要以铁单质和亚铁离子的形式存在，Fe2O3中Fe为＋3价，D错误。 4．实验过程中不可能产生Fe(OH)3的是(　　 ) A．蒸发FeCl3溶液 B．向FeCl3溶液中滴入氨水 C．将水蒸气通过灼热的铁 D．向FeCl2溶液中滴入NaOH溶液 解析：选C。蒸发FeCl3溶液，铁离子水解生成氢氧化铁，故A不符合题意；向FeCl3溶液中滴入氨水生成氢氧化铁和氯化铵，故B不符合题意；将水蒸气通过灼热的铁生成四氧化三铁和氢气，故C符合题意；向FeCl2溶液中滴入NaOH溶液生成氢氧化亚铁和氯化钠，氢氧化亚铁遇到氧气被氧化成氢氧化铁，故D不符合题意。 5．(2023·广东汕头期末)“铁肥”(主要含FeSO4·7H2O)常用于解决植物叶面变黄问题，通过溶于水配制成溶液喷施在叶面上。下列有关“铁肥”的说法错误的是(　　 ) A．“铁肥”易因保存不当被空气氧化变质 B．可用K3[Fe(CN)6]溶液检验“铁肥”中的Fe2＋ C．为保证“铁肥”的效果，可向配制后的溶液中加入少量铁粉 D．可用KSCN溶液检验“铁肥”是否完全失效 解析：选D。FeSO4·7H2O中Fe2＋具有还原性，易被空气中的氧气氧化而变质，A正确；K3[Fe(CN)6]溶液与Fe2＋反应生成蓝色沉淀，可用来检验Fe2＋，B正确；加入少量铁粉可与Fe3＋反应生成Fe2＋，向配制后的溶液中加入少量铁粉可防止亚铁离子被氧化，C正确； KSCN溶液可与Fe3＋反应生成红色配合物，可检验Fe3＋的存在，还需要检验Fe2＋不存在才能证明“铁肥”完全失效，D错误。 6．下列除杂的操作不正确的是(　　 ) A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量MgO充分反应后过滤 B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤 C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤 D．CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反应后过滤 解析：选C。FeCl3溶液中存在水解平衡：FeCl3＋3H2O⇌Fe(OH)3＋3HCl，加入MgO与H＋反应，上述平衡右移，使Fe3＋转化成Fe(OH)3沉淀而除去，A正确；加入过量铁粉，FeCl3与Fe反应生成FeCl2而达到除杂的目的，B正确；加入NaOH溶液，Cu2＋、Fe3＋均转化成氢氧化物沉淀，不符合除杂要求，C错误；先用H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再利用FeCl3的水解，加入CuO与H＋反应将Fe3＋转化成Fe(OH)3沉淀而除去，D正确。 7．(2023·广东名校模拟)某实验小组设计如下实验探究Fe(OH)2的制备，下列有关分析不合理的是(　　 ) 实验 操作 现象 Ⅰ 将一块FeSO4晶体浸入30 mL蒸馏水中 一分钟后，晶块表面仍为浅绿色，溶液呈更浅的绿色 Ⅱ 将另一块FeSO4晶体浸入30 mL 1 mol·L－1 NaOH溶液中 一分钟后，晶块表面变白；捞出晶块露置在空气中，晶块表面逐渐变为红褐色 Ⅲ 将10 mL 1.5 mol·L－1 FeSO4溶液与20 mL 1.5 mol·L－1 NaOH溶液混合 立即出现大量灰绿色浑浊，一分钟后，液面附近出现红褐色浑浊 A.实验Ⅰ起对照作用，排除FeSO4晶体自身在水中的颜色变化 B．实验Ⅱ晶块表面长时间保持白色，与Fe(OH)2难溶、未分散于水有关 C．捞出晶块后发生了反应：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 D．实验Ⅲ溶液中氧气含量明显多于实验Ⅱ中 解析：选D。实验Ⅰ中，晶块表面为浅绿色，起对照作用，目的是排除实验Ⅱ中晶块表面变白，不是因为FeSO4晶体自身在水中的颜色变化引起的，A合理；Fe(OH)2具有较强的还原性，易被溶液中溶解的氧气氧化，因此实验Ⅱ晶块表面之所以能长时间保持白色，与Fe(OH)2难溶、未分散于水有关，B合理；Fe(OH)2具有较强的还原性，易被氧气氧化，捞出晶块后发生的反应为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，C合理；根据控制单一变量的原则，实验Ⅱ和Ⅲ反应条件不一样(实验Ⅱ为FeSO4晶体，而实验Ⅲ为FeSO4溶液)，单从实验结果，无法得出实验Ⅲ溶液中氧气含量明显多于实验Ⅱ的结论，D不合理。 8．(2023·湖南名校联考)某校化学兴趣小组同学发现实验室保存的FeSO4溶液极易变质，兴趣小组的同学设计如下的装置保存FeSO4溶液。下列说法正确的是(　　 ) A．试剂瓶中的固体是FeSO4晶体 B．加入稀硫酸增大溶液中c(H＋)，防止Fe2＋被氧化 C．气球的作用是平衡压强和形成保护气，防止Fe2＋被氧化 D．利用上述装置保存Fe(NO3)2溶液，应将稀硫酸换成稀硝酸 解析：选C。固体应为铁粉，还原被氧化的三价铁离子，Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，A错误；增大氢离子浓度，抑制铁离子水解，B错误；气体起到隔绝空气的作用，平衡体系压强，C正确； HNO3能与Fe2＋反应，3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，D错误。 9．(2023·广东惠州模拟)检验黑木耳中铁离子的步骤为：灼烧黑木耳→加酸溶解→过滤→取滤液检验，所选择的装置(夹持装置已略去)或操作不正确的是(　　 ) 解析：选D。在坩埚中灼烧黑木耳，A正确；加酸后搅拌加快溶解，B正确；过滤将不溶于水的物质除去，得滤液，C正确；检验铁离子时胶头滴管不能插入试管内，D错误。 10．(2023·河南郑州模拟)为探究铁及其化合物的性质，某化学兴趣小组利用铁与水蒸气反应所得的固体进行了实验，先用过量盐酸溶解，并分成4份，继续如下实验： 实验 操作与现象 ① 加入高锰酸钾溶液，紫红色褪去 ② 加入K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀 ③ 加入KSCN溶液，无明显现象 ④ 加入NaOH溶液，生成的白色沉淀逐渐变为灰绿色，最后变为红褐色 依据上述实验现象，下列结论合理的是(　　 ) A．实验①说明溶液中一定含有Fe2＋ B．实验③说明该固体中不含三价铁 C．实验②③说明反应后的固体中有铁粉剩余 D．实验④中灰绿色的沉淀是Fe(OH)3 解析：选C。高锰酸钾溶液会与盐酸发生氧化还原反应而褪色，A错误；实验③说明溶液中不含Fe3＋，但不能说明固体中没有三价铁，也可能溶于盐酸时，过量的铁单质把三价铁还原了，B错误；实验②说明溶液中含有Fe2＋，实验③说明溶液中不含Fe3＋，而铁与水蒸气能生成三价铁，所以可以推知反应后的固体中有铁粉剩余，C正确；灰绿色的沉淀是Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的中间过程，D错误。 二、非选择题(共2题，共25分) 11．(12分)已知铁粉与水蒸气在不同温度下反应，所得黑色固体产物的成分不同，某化学小组的同学为测定该固体产物的组成，称取168 mg纯铁粉，按下列步骤进行实验： ①如图所示连接好装置，检查气密性，装入药品； ②打开K，加热某装置，一段时间后，再加热另一装置； ③反应完成后，关闭K，停止加热，冷却后读取收集到的气体的体积。 回答下列问题： (1)实验中先点燃________(填字母)处的酒精灯，该操作在将D中的导管伸入量筒中准备收集气体之________(填“前”或“后”)。(2分) (2)下列实验操作的目的是： ①将铁粉和石棉绒混合均匀： ________________________________________________________________________；(2分) ②关闭K： ________________________________________________________。(2分) (3)判断铁粉与水蒸气反应已经完成的现象是 ________________________________________________________________________。(2分) (4)有同学认为用D装置测量气体的体积时，伸入量筒中的导管应适当加长，该同学的理由是________________________________________________________________________。(2分) (5)用改进后的正确装置进行实验，收集到气体的体积为67.2 mL(已换算成标准状况)，则固体产物的组成为________。(2分) 解析：(1)装置中的空气与Fe会发生反应，影响实验测定，因此要先加热A处的酒精灯，用水蒸气排出装置内的空气，以防铁粉受热后与空气反应；因反应后装置内会留有H2，必须将装置内的气体全部收集到量筒中，否则所测气体的体积将偏小，故加热A前要先把D处收集装置安装好，即点燃A处酒精灯在将D中的导管伸入量筒中准备收集气体之后进行。(2)②反应完成后，关闭K，停止加热，冷却后读取收集到的气体的体积，关闭K的目的是防止冷却时，装置内的压强下降过快将空气吸入装置，影响H2体积的测定。(3)铁粉与水蒸气反应生成黑色产物，与铁粉的颜色不易区分，只能根据不再产生气体，即气体的体积不再发生变化作为反应完成的标志。(4)反应是在加热时进行的，产生的氢气在温度高时体积大，当温度降低时体积减小，若导管太短，冷却时，气体不能回流，导致气体体积偏大；但是若导管太长，导管就不易插入量筒中，反应结束时导管也不易从量筒中取出。(5)n(Fe)＝＝0.003 mol，n(H2)＝＝0.003 mol，n(Fe)∶n(H2)＝1∶1，所以根据得失电子守恒、元素守恒，可得反应的化学方程式为Fe＋H2O(g)FeO＋H2，则所得固体化学式为FeO。 答案：(1)A　后　(2)①增大铁粉与水蒸气的接触面积，以便充分反应　②防止冷却时，装置内的压强下降过快将空气吸入装置，影响H2体积的测定　(3)量筒内液面不再发生变化　(4)若导管太短，冷却时，气体不能回流，导致气体体积偏大；若导管太长，导管不易插入量筒中，也不易从量筒中取出　(5)FeO 12．(13分)(2023·福建福州模拟)工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2)为原料制备高档颜料——铁红(Fe2O3)，具体生产流程如下： 回答下列问题： (1)为提高酸浸的效率，可采取的措施有______________________(任写一种)。(2分) (2)实验室实现“步骤Ⅱ”中分离操作所用的玻璃仪器有__________、玻璃棒和烧杯等，该步骤是为了除去______________(填相关物质的化学式)。(3分) (3)检验步骤Ⅲ已经进行完全，可用的试剂是__________________________。(2分) (4)步骤Ⅴ的反应温度一般需控制在35 ℃以下，其目的是________________________________________________________________________； 该步骤中反应生成FeCO3的同时有气泡产生，该反应的离子方程式为 ________________________________________________________________________。(6分) 解析：硫铁矿烧渣加入硫酸后生成硫酸亚铁、硫酸铁，过滤后得到的滤渣为二氧化硅，滤液中加入过量铁粉，生成硫酸亚铁溶液，调节pH后过滤，加入碳酸氢铵溶液，可生成碳酸亚铁固体，经洗涤、干燥，在空气中灼烧时发生分解，且与空气中的氧气发生氧化还原反应，可生成氧化铁。 (1)为提高酸浸的效率，可采取的措施有升高温度(或搅拌、粉碎烧渣、适当增大硫酸的浓度)。 (2)步骤Ⅱ为过滤，过滤操作所用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒和烧杯等，硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2)，酸溶过程中Fe3O4、Fe2O3、FeO都可以溶解，二氧化硅是酸性氧化物，不和硫酸反应，所以不溶物为SiO2。 (3)步骤Ⅲ是将铁离子还原成亚铁离子，检验步骤Ⅲ已经进行完全，即溶液中没有铁离子，可以用KSCN溶液。 (4)步骤Ⅴ是加入碳酸氢铵产生碳酸亚铁，温度过高碳酸氢铵容易分解，所以温度一般需控制在35 ℃以下，步骤中反应生成FeCO3的同时有气泡产生，该反应的离子方程式为2HCO＋Fe2＋===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O。 答案：(1)升高温度(或搅拌、粉碎烧渣、适当增大硫酸的浓度) (2)漏斗　SiO2 (3)KSCN溶液 (4)防止NH4HCO3分解　2HCO＋Fe2＋===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O 学科网（北京）股份有限公司 $$