化学(五)铁及其化合物 金属材料-【衡水金卷·先享题】2026-2027学年高三化学一轮复习周测卷（赣豫专版）

化学（五）铁及其化合物金属材料 (建议用时75分钟，满分100分) 可能用到的相对原子质量：H1C12O16S32Fe56Cu64 一、选择题（本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题目要求） 1.我国古典文献中有丰富的化学知识。《格古要论》云：鍮石，自然铜之精也。今炉甘石 ZCO3)炼成者，假鍮也。崔防《外丹本草》云：铜一斤，炉甘石一斤，炼之成（假）输石。 错误的是 A.假鍮石比鍮石更方便冲压成型 B.假输石的炼制过程会有气体产生 C.假鍮石的主要材质为合金 D.假鍮石的炼制过程涉及氧化还原反应 2.下列关于Fe及其化合物反应的离子方程式书写正确的是 A.实验室配制的亚铁盐溶液在空气中被氧化：4Fe2++O2+2H2O一4Fe3++4OH B.Fe(OH)3固体溶于HI溶液：Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O C.用FeCl饱和溶液制备Fe(OH)3胶体：Fe3++3H2O△Fe(OH)(胶体)+3H+ D.制备Na2FeO4的离子方程式：2Fe(OH)3+3ClO—2FeO+3C1-+4H++H2O 3.铁元素的价类二维图如图所示，下列说法正确的是 +61- ------------------0h +2 单质氧化物碱盐物质类别 A.a在氧气中燃烧的产物为c B.b和c可分别与水发生反应生成e和d C.g、f所含阳离子的质子数、电子数均相同 D.h的某种盐是具备净水和消毒双重功能的水处理剂 4.某危险品仓库中存放有化工原料氰化钠(NaCN),该物质有剧毒。下列物质中，可用于 漏的少量氰化钠做无害化处理的是 A.铁粉 B.水 C.臭氧(O3) D.氢氧化钠 5.下列有关铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是 A.Fe具有还原性，可作食品袋中的抗氧化剂 B.Fe2O3能与盐酸反应，可用于制作红色颜料 C.FeCl3具有氧化性，可用于除去水中悬浮杂质 D.FeS难溶于水，可用于除去废水中的Cu+ 化学（五）第1页（共8页）】 6.铁及其化合物的转化关系如图所示。NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 NaOH Fe ① 一定条件 FeCl3 A.FeCl3溶液中通入SO2可实现转化①，说明氧化性：Fe3+>SO2 主要成分 B.转化②中每生成0.1 mol Fe3O4,转移的电子数为0.9NA 下列说法 C.转化③中FeCl和FeCl2的物质的量之比为1：2 D.过量Fe在氯气中燃烧生成FeCl2 7.某黑色粉末可能是Fe3O4或Fe3O4与FeO的混合物，为进一步确认该黑色粉末的成分，下列实 验方案不可行的是 A.准确称量一定质量的黑色粉末，用H2充分还原，并用干燥剂收集所得水，获得水的准确质 量，进行计算 B.准确称量一定质量的黑色粉末，溶解于足量盐酸，加热蒸干溶液并在空气中灼烧至质量不变， 称量所得粉末质量，进行计算 C.准确称量一定质量的黑色粉末，用CO充分还原，在CO气流中冷却后准确称量剩余固体的质 量，计算 D.准确称量一定质量的黑色粉末，与一定量铝粉混合后点燃，充分反应后冷却，准确称量剩余固 体质量，进行计算 8.实验室中利用如图所示装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是 湿棉花粉 肥皂液 A.反应为3Fe十4H,O(g)高温FeO,十4H, B.酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好 C.用木柴点燃肥皂泡检验生成的氢气 D.使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉 9.钛合金广泛应用于航空航海领域。钛铁矿（其中Tⅰ为十4价）在高温下经氯化得到四氯化钛，再 对已经泄 制取金属钛的流程如图所示。下列说法错误的是 焦炭C2有毒气体 Mg FeTiO,L氯化TiCL4Ar气氛中、8O0dTi FeCl; A.钛合金比纯钛硬度大 B.氯化过程中FeCl3既是氧化产物又是还原产物 C.制取金属钛时，可用N2替代Ar以隔绝空气 D.若制取1mol金属钛，则氯化过程中转移电子的物质的量至少为7mol 化学（五）第2页（共8页） 10.F的单质及其化合物存在如图所示的转化关系，X是一种淡黄色单质。下列说法正确的是 02 Fe- 1*Fex- →Fe203 ② →甲 A.自然界中不含有X单质 B.甲与H2O反应生成一种二元强酸 C.反应②中，甲既是氧化产物又是还原产物 D.若反应①中X过量，则生成的化合物中Fe显十3价 11.室温下，探究三价铁盐溶液的性质。下列实验方案能达到探究目的的是 选项 探究目的 实验方案 Fe(OH)3胶体的制备 向2mL0.1mol·L1的FeCl溶液中滴加足量稀氨水 6 将硫酸酸化的H,O2滴入FSO:溶液中，观察溶液颜色 HzO2的氧化性比Fe3+强 变化 C 在试管中加入1mL0.1mol·L1的Fe2(SO4)3溶液，再 H+能抑制Fe+的水解 加入1mL0.5mol·L1的硫酸，观察溶液颜色变化 Fe3+与I所发生的反应 向2mL1mol·L1FeCl溶液中滴加2滴1mol·L1KI 为可逆反应 溶液，充分反应后，滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化 l2.由硫酸渣（主要为FezO3、FeO、CaO、MgO等氧化物）与废盐酸发生反应制备氯化铁的工艺流程 如图所示。下列说法错误的是 废盐酸弃渣 硫酸渣一→制浆→浸出→过滤→浸出液→除杂、净化→过滤→浓缩结晶→氯化铁产品 A.为了提高浸出效率可采用搅拌或适当提高浸出温度 B.除去浸出液中Fe+的试剂可选用双氧水或Cl2等 C.浸出液中杂质Mg+、Ca+可选用NaF生成沉淀而除去 D.过滤液直接浓缩结晶、过滤、洗涤、干燥即得FCl3产品 化学（五）第3页（共8页） 13.某小组同学向pH=1的0.5mol·L1的FeCl3溶液中分别加入过量的Cu粉、Zn粉和Mg粉， 探究溶液中氧化性的微粒及其还原产物，查阅资料：0.5mol·L1Fe3+开始沉淀的pH约为 1.2,完全沉淀的pH约为3。实验过程如下： 实验 金属 操作、现象及产物 一段时间后，溶液逐渐变为蓝绿色，固体中未检测到Fe 过量Cu 单质 段时间后有气泡产生，反应缓慢，pH逐渐增大，产生了 I 过量Zn 大量红褐色沉淀后，无气泡冒出，此时溶液pH为3~4，取 出固体，固体中未检测到Fe单质 有大量气泡产生，反应剧烈，PH逐渐增大，产生了大量红 Π 过量Mg 褐色沉淀后，持续产生大量气泡，当溶液pH为3~4时，取 出固体，固体中检测到Fe单质 下列说法正确的是 A.分别取实验I、Ⅱ中的少量溶液，滴加K3[Fe(CN)。]溶液，均不会生成蓝色沉淀 B.实验Ⅱ、Ⅲ都有红褐色沉淀生成，产生的原理不同 C.实验Ⅱ未检测到Fe单质，说明Zn和Fe3+不反应 D.对比实验Ⅱ、Ⅲ，实验Ⅲ检测到F单质的原因是加入镁粉后产生大量气泡，使镁粉不容易被 沉淀包裹 14.为确定F2O3和Cu混合物的组成（假设混合均匀），某兴趣小组称取五份不同质量的样品，分 别投入30.0L某浓度的稀硫酸中。充分反应后，每组样品剩余固体的质量与原样品质量的 关系如图所示。下列说法错误的是 06 e(8.80,5.44)m d(7.04,3.68) 3 2b3.52,1.28c45.28,1.92) 1 a(1.76,0.64). 01234567890 m样品/g A.各组样品均发生反应：Fe2O3+6H+—2Fe3++3H2O、2Fe3++Cu一2Fe2++Cu2+ B.1.76g样品充分反应后，溶液中一定存在Fe2+和Cu+,一定不存在Fe3+ C.该混合物中n(Fe2O3):n(Cu)=1:3 D.稀硫酸的浓度为3mol·L1 班级 姓名 分数 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 化学（五）第4页（共8页） 二、非选择题（本题共4小题，共58分） 15.(14分)铁及其化合物在生产和生活中有重要的应用。回答下列问题： (1)实验室若需要配制100mL0.1mol·L1FeSO4溶液（已知FeSO4·7H2O溶于水使溶液 温度降低)。 ①用到的药品和玻璃仪器有FSO4·7H2O固体、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、 ②需要用电子天平称量FeSO4·7H2O的质量为 g。 ③以下操作会引起所配制溶液浓度偏低的是 (填选项字母)。 a.容量瓶底部有少量水 b.晶体溶于水后立即转移到容量瓶中定容 c.定容时俯视刻度线 d.定容后摇匀、静置，发现液面下降，再加蒸馏水至刻度线 (2)向盛有2mL0.1mol·L1FeSO4溶液的试管中逐滴滴加0.1mol·L1的NaOH溶液，出 现白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。写出沉淀变为红褐色时发生反应的化学 方程式： (3)FSO4催化氧化可处理烟气（含N2、O2、SO2)中的SO2,部分流程如图1所示。实验开始时 需向“脱硫”装置中加入一定量的FSO4溶液，并加入适量铁粉。保持其他条件相同，吸收液的 起始温度对脱硫率（曲线a)和吸收液pH(曲线b)的影响如图2所示： FcSO4溶液 6.0 烟气脱硫 →处理后的烟气 95 5. PH Fe 90020 0 406080100 温度/℃ 图1 图2 已知：“脱硫”时发生反应2S0,+0,十2H,0e2H,S0,。该反应包括I和Ⅱ两个反应，其中 反应I为4Fe2++O2+4H+—4Fe3++2H2O。 ①反应Ⅱ的离子方程式为 ②温度高于60℃时脱硫率下降，原因是 化学（五）第5页（共8页） 16.(16分)FeOOH为一种不溶于水的黄色固体，在染料工业中有着重要的作用。某工厂以Fe2O3 废料（含少量SiO2、FeO等）为原料制备FeOOH,流程如图所示： 稀H2SO4试剂X 乙醇 NaOH溶液、空气 滤液4 废料一酸浸一滤液]一→滤液2 FeSO4.7H2O FeOOH 废渣 滤液3 (1)为提高“酸浸”的速率，可采取的措施有 (任填两种)。 (2)“废渣”的主要成分为 (填化学式)。 (3)“试剂X”宜选择的是 (填选项字母)。 A.双氧水 B.铁粉 C.氯水 D.铜粉 (4)向“滤液2”中加入乙醇即可析出FeSO4·7H2O晶体，乙醇的作用是 从“滤液2”中获得晶体的另一种方法是蒸发浓缩、 、过滤、洗涤，在实验室 中进行洗涤沉淀的操作是 (5)由FeSO4·7H2O转化为FeOOH的离子方程式是 (6)硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上可作补血剂。用酸性KMnO,溶液可测定补血剂 药片中铁元素含量，其原理是Fe+十MnO,+H+→Fe3+十Mn++H2O(未配平，且药片中 其他成分与KMnO4不反应)。实验测得10片补血剂药片共消耗amL0.0200mol·L1酸性 KMnO4溶液，则每片补血剂药片中含有FeSO4·7HzO的质量为 (用a的 代数式表示)。 化学（五）第6页（共8页）】 17.(15分)实验室用如图1所示装置制备磁性材料Fe3O4。 空气 殳碳酸钠 ,溶液pH K /传感器 止水夹》 稀硫酸 铁粉 多孔 球泡 甲 图1 实验过程如下：检查装置气密性，装填试剂并连接好各个仪器，先 、关闭K2、 K,一段时间后关闭止水夹，随后打开K2、K3,从K2处通入少量空气，用分液漏斗以一定速率 滴入碳酸钠溶液，持续反应一段时间后停止反应，冷却后过滤，依次用热水和乙醇洗涤所得黑 色沉淀，在40℃干燥 (1)将实验过程中上述操作补充完整 ,仪器a的名称是 (2)多孔球泡在实验中起到的作用为 (3)装置乙中生成FeO4的离子反应方程式为 (4)判断沉淀是否已经用水洗涤干净，应选择的试剂为 (5)已知不同pH条件下F+的氧化率随时间变化的关系如图2所示，若进入装置乙中物质反 应约l8min时，恰好完全生成FeO4,则Fe2+的氧化率为 ,控制pH的值为 100H pH-7.0 =5.5 60 pH=5.0 20 pH-4.7 051015202530→ 图2 时间/min (6)为使FeO的粒径适中、结晶度良好，可采取的措施有 (填选项字母)。 A.采用适宜的滴液速度 B.用盐酸代替碳酸钠溶液 C.在足量的空气氛围中制备 D.选择合适的干燥温度和环境 化学（五）第7页（共8页） 18.(13分)利用某废渣(SiO2约45%，Fe2O3约40%，Al2O3约10%，MgO约5%)制备超微细 FeC2O4·2H2O)的工艺流程如图1所示： 煤炭稍过量稀硫酸 NH:H2O 废渣→焙烧→酸浸☐一→净化除铝镁-制备☐FC2042H,0 空气滤渣 H2C2O4 图1 回答下列问题： (1)FeC2O4·2H2O属于 (填“纯净物”或“混合物”)。 (2)“焙烧”的目的是 (3)“制备”时，在搅拌下先后加入氨水和草酸溶液，再经调节pH、过滤、水洗、烘干后得到超微 细FeC2O4·2H2O。 ①生成FeC2O4·2H2O的离子方程式为 ②温度对沉淀粒径的影响如图2所示，加入氨水和草酸溶液过程需控制温度在40℃的原因： 一是 ；二是温度过低，反应速率减小。 10 6 2 90405060 .70 图2 温度/℃ (4)超微细FeC2O4·2H2O粗品中含有的杂质可能是 (填化学式，写一种即可)。 (5)将纯净FC2O4·2H2O在氨气氛围中加热分解。加热过程中固体残留率（固体残留率= 剩余固体质量×100%)随温度的变化如图3所示。A点产物是 起始固体质量 (填化学式)，B 点时，固体只含有一种铁的氧化物，则AB段反应的化学方程式为 100 A(200,80.00) B(400,42.96 40F 0, 100 300 500 图3 温度/℃ 化学（五）第8页（共8页） S·化学· 化学（五） 9 命题要素一贤表 注： 1.能力要求： I.知识获取能力Ⅱ，实践操作能力Ⅲ.思维认知能力 2.学科素养： ①宏观辨识与微观探析②变化观念与平衡思想 ③证据推理与模型认知④科学探究与创新意识 ⑤科学态度与社会责任 题型 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 值 (主题内容) Ⅲ ①②③ ④ ⑤ 档次系数 选择题 3 金属材料、合金 易 0.85 Fe及其化合物反应的离子方程式 2 选择题 3 易 0.85 书写 铁及其化合物性质，高铁酸钠的氧化 3 选择题 3 易 0.85 性及其用途 4 选择题 铁的还原及在生活、生产中的应用性 中 0.65 5 选择题 3 铁及其化合物的性质与用途 易 0.85 6 选择题 3 铁氧化还原反应有关计算 中 0.65 铁的氧化物的组成探究实验方案 选择题 3 中 0.65 设计 6 选择题 3 铁与水蒸气的反应 中 0.65 9 选择题 3 钛铁矿的转化流程 中 0.65 10 选择题 3 铁与非金属单质反应 难 0.40 11 选择题 三价铁盐溶液的性质 / 中 0.65 12 选择题 3 有关铁及其化合物转化的流程 中 0.65 13 选择题 3 Fe3+的氧化性、物质性质的探究 中 0.65 14 选择题3 铁的氧化物与酸的反应及相关计算 中 0.65 15 非选择题14 亚铁盐的性质探究、溶液配制 中 0.85 16 非选择题16 铁与铁离子反应、常见无机物的制备 中 0.65 17 非选择题 15 铁的化合物的制备及性质 难 0.55 18 非选择题13 有关铁及其化合物转化的流程 分 0.65 季考答案及解析 一、选择题 一4Fe++2HO,A项错误；Fe(OH):与HI发生 1.A【解析】输石是纯铜，假输石是铜锌合金，合金硬 氧化还原反应，离子方程式为2Fe(OH):十6H十 度比其成分金属的大，假输石硬度大相对不方便冲压 2I—2Fe2+十L2十6H2O,B项错误；将FeCL饱和 成型，A项错误，C项正确：假输石炼制过程涉及反 溶液滴入沸水中，加热至液体呈红褐色即制得 应：Znc0,△Zn0+C0,+,2Zn0+C△2Zn+ Fe(OH):胶体，反应的离子方程式为Fe+十3HO CO2个等，有气体生成，BD项正确。 △Fe(OH:(胶体)十3H+,C项正确：Fe(OH)和 2.C【解析】正确的离子方程式为4Fe2+十O2十4H NaCIO在碱性条件下反应生成Naz FeO1,离子方程式 ·19· ·化学· 参考答案及解析 为2Fe(OH)3+3C1O+4OH—2FeO+3CI 素物质的量之比，分析判断氧化物的存在形式，能计 5HO,D项错误。 算得到物质组成，故C项可行；准确称量一定质量的 3.D【解析】铁在氧气中燃烧产物是FeO1,A项错 黑色粉末，与一定质量铝粉混合后点燃，充分反应后 误；b为FeO,c为Fe2O3,FeO和FeO3均不溶于水 冷却，准确称量剩余固体质量，反应前后都是固体，反 均不能直接与水反应生成相应的碱Fe(OH)2和 应前后固体质量不变，不能计算确定该黑色粉末的成 Fe(OH)3,B项错误：g、f所含阳离子的质子数都为 分，故D项不可行 26,但Fe+电子数为24，Fe+电子数为23，C项错误： 8.B【解析】铁和水蒸气在高温下发生反应生成 h为高铁酸盐即含FeO,FeO具有强氧化性，能 Fe:O1和H2,A项正确：酒精灯在铁粉下方加热可以 够杀菌消毒，十6价的铁被还原成十3价，又Fe+形 产生高温，且不影响水蒸气的形成，若移至湿棉花下 成氢氧化铁胶体具有较大表面积，吸附悬浮杂质可以 方则难以产生高温，且会导致水蒸气生成速率过快， 做净水剂，D项正确。 未反应就逸出，利用率降低，实验效果不好，B项错 4.C【解析】铁粉不能与氰化钠溶液反应，不能对已经 误；用木柴点燃肥皂泡，若听到爆鸣声，则可检验生成 泄漏的少量氰化钠做无害化处理，A项错误；水能溶 的气体为氢气，C项正确：由于该实验中的反应需要 解氰化钠(NaCN),但不能对已经泄漏的氰化钠做无 在高温下发生，因此要使用硬质玻璃试管盛装还原铁 害化处理，B项错误；臭氧具有强氧化性，氰化钠溶液 粉，D项正确。 会被臭氧氧化，可对氰化钠做无害化处理，C项正确； 9.C 【解析】一般合金比其成分金属硬度大，A项正 氢氧化钠不能与氰化钠溶液反应，不能对已经泄漏的 确：根据得失电子守恒知，氯化过程中发生反应的化 少量氰化钠做无害化处理，D项错误。 学方程式为2FeTi0,十6C+7Cl,离温2FeCL,+6C0十 5.A【解析】Fe粉具有较强的还原性，能够与食品包 2TiCL,Fe元素的化合价由十2价升高为+3价，而 装袋中的氧气反应，防止食品氧化变质，故可作食品 C1元素的化合价由0价降低为一1价，FCl既是氧 袋中的抗氧化剂，A项正确：FeO是红棕色粉末状 化产物又是还原产物，B项正确；制取金属钛时，选用 固体，通常情况下性质稳定，因此常用于制作红色颜 氩气的目的是隔绝空气，防止Ti、Mg与空气中的成 料，与能和盐酸反应无关，B项错误；氯化铁可以水 分发生反应，而镁与氮气反应，不能用N2替代A以 解，在溶液中水解生成的氢氧化铁胶体能吸附水中悬 隔绝空气，C项错误；根据氯化过程中发生反应的化 浮杂质聚沉而达到净水的目的，则氯化铁用于除去水 学方程式，可知TiCl1~7e~Ti,若制取1mol金属 中悬浮杂质与氧化性无关，C项错误：FeS能够与水 钛，氯化过程中转移电子的物质的量至少为7mol,D 中的Cu+反应生成更难溶的CS,从而可用于除去 项正确。 废水中的Cu+,与FeS难溶性无关，D项错误。 10,C【解析】X为硫(S),自然界中火山口附近存在游 6.A【解析】氧化剂的氧化性大于还原剂的氧化性， 离态的单质硫，A项错误；甲为SO2,SO2与H2O反 FeCl溶液中通入SO2可生成FeC2,FeCL,为氧化 应生成H2SO,H2SO3是二元弱酸，而非二元强酸， 剂，SO2为还原剂，说明氧化性：Fe+>SO2,A项正 B项错误；反应②：FeS十O2→Fe2O,十SO2。其中 确；Fe与O2或水蒸气反应生成FeO,生成1mol FeS中的Fe元素和S元素化合价都升高，被氧化， FeO1转移8mol电子，每生成0.1 mol Fe O,转移 FeS是还原剂，O2中氧元素化合价降低，是氧化剂。 的电子数为0.8NA,B项错误；转化③的化学方程式 SO2中S元素来自还原剂FeS,O元素来自氧化剂 为2FcCl,+FcCl,十8NaOH一定条件Fe,O,+8NaCI O2,故SO2既是氧化产物又是还原产物，C项正确： +4HzO,转化③中FeCL和FeCl2的物质的量之比 Fe与S反应时，S氧化性较弱，只能将Fe氧化为十2 为2：l,C项错误；Fe与Cl2反应生成FeC,化学方 价，生成FeS,即使S过量也不会生成十3价Fe的化 程式为2Fe十3CL,点尴2FeCl,无论Fe过量还是少 合物，D项错误。 量，Fe在氯气中燃烧都生成FeCL,D项错误。 11.B【解析】向2mL0.1mol·L1的FeCl3溶液中 7,D【解析】准确称量一定质量的黑色粉末，用H2充 滴加足量稀氨水，得到Fe(OH)a沉淀，A项错误； 分还原，并用干燥剂收集所得水，获得水的准确质量， H2O2氧化Fe+,溶液颜色由浅绿色变为黄色，B项 计算得到氧元素的质量和铁元素的质量，依据铁元素 正确；在试管中加入1mL0.1mol·Ll的 和氧元素物质的量之比确定化学式，能计算得到物质 Fe2(SO1)3溶液，再加入1mL0.5mol·L1的硫 组成，故A项可行；准确称量一定质量的黑色粉末， 酸，无法判断溶液变浅是H+抑制Fe+水解，还是溶 溶解于足量盐酸，加热蒸干溶液并在空气中灼烧至质 液体积变大c(Fe3+)减小，C项错误；FeCl溶液过 量不变，称量所得粉末质量，即氧化铁的质量，依据铁 量，未反应的Fe+会与KSCN显红色，无法证明反 元素和氧元素守恒计算铁元素和氧元素物质的量之 应是否可逆，D项错误。 比，判断氧化物的化学式，能计算得到物质组成，故B 12.D【解析】采用搅拌或适当提高浸出温度，可以加 项可行：准确称量一定质量的黑色粉末，用C)充分 快反应速率，能提高浸出效率，A项正确：氧化剂可 还原，在C)气流中冷却后准确称量剩余固体的质 以将浸出液中亚铁离子氧化为铁离子，可选用双氧 量，依据铁元素和氧元素质量守恒计算铁元素和氧元 水或通入C2等，并可保证不引入新杂质，B项正 ·20· ·化学· 确；浸出液中杂质Mg+、Ca+可选用NaF生成 100×103L×0.1mol/L×278g/mol=2.78g。 MgF2和CaF2沉淀而除去，C项正确；氧化铁在浓 ③容量瓶中有水不会影响溶质的物质的量和溶液的 缩结晶过程中易水解，选项中操作会使FCl产品 体积，对实验结果无影响，a项不符合题意； 中混有Fe2O3杂质，D项错误。 FeSO1·7H2O溶于水使溶液温度降低，溶于水立即 13.D【解析】实验I中Fe+完全转化为Fe+,实验I中 定容，恢复至室温，溶液体积偏大，浓度偏小，b项符 Fe+可能会被Zn还原为Fe+,Fe+与K[Fe(CN)s]溶 合题意：使用容量瓶配制溶液时，俯视刻度线定容， 液反应生成蓝色沉淀，A项错误：实验Ⅱ、Ⅲ的原理 溶液体积偏小，浓度偏大，c项不符合题意；定容后 均为金属与溶液中的氢离子反应，溶液中氢离子浓 摇匀、静置，发现液面下降，再加蒸馏水至刻度线，溶 度减小，PH增大，铁离子在溶液中的水解程度增大 液体积偏大，浓度偏小，d项符合题意。 使得铁离子转化为红褐色氢氧化铁沉淀，B项错误： (2)向FesO,溶液中加入NaOH溶液生成 实验Ⅱ中锌粉被反应生成的氢氧化铁沉淀包裹，阻 Fe(OH)2,Fe(OH)2易被氧化，最后生成Fe(OH): 碍了锌与溶液中生成的亚铁离子反应生成铁，不能 红褐色沉淀，化学方程式为4Fe(OH)2十O2十2H2O 说明Zn和Fe+不反应，C项错误；由分析可知，实 =4Fe(OH)g。 验Ⅱ中固体中未检测到Fe单质，实验Ⅲ中检测到铁 (3)①总反应为2S0,+0,+2H,04H+ 单质的原因是实验中产生大量气泡使得镁粉不易被 反应生成的氢氧化铁沉淀包裹，镁能与溶液中的亚 2S0%,总反应，反应L=反应Ⅱ，反应1为4Fe 铁离子反应生成铁，D项正确。 十O2十4H+一4Fe3+十2H2O,则反应Ⅱ为SO2十 14.D【解析】通过分析图中5份不同质量样品，在加 2Fe++2H2O—SO-+2Fe++4H+。 入相同体积某浓度稀硫酸后剩余固体质量的变化不 ②气体的溶解度随温度升高而减小，当温度大于 难发现，c点之前剩余的是铜，且随样品质量的增 60℃时，SO2在水中的溶解度减小，导致脱硫率 加，剩余的铜的质量等倍数增加，c点出现拐点，c点 降低。 之后剩余的固体质量为剩余的1.92g铜与比c点样 16.(16分) 品增加的样品质量之和，说明c点时硫酸恰好反应 (1)粉碎废料、适当升温或适当增加硫酸浓度或充分 完。样品中先发生反应Fe2O为十6H+—一2Fe+十 搅拌等(2分) 3HO,生成的Fe3+再与铜反应：2Fe3+十Cu (2)SiO2(2分) 2Fe2+十Cu+,A项正确；根据图知1.76g样品与稀 (3)B(2分) 硫酸反应，此时铜过量，生成Fe+、Cu+,没有 (4)降低FeSO1·7H2O的溶解度，便于其析出晶体 Fe+,B项正确；根据c(5.28,1,92),设FeO为 (2分)冷却结晶(2分)用玻璃棒引流向漏斗中 xmol,FezO3十6Ht—2Fe3++3HzO,2Fe3++Cu 加蒸馏水至浸没沉淀，待液体流下，重复操作2一3 一2Fe+十Cu+,则反应的铜也为xmol,故5.28 次(2分) =160x十64x+1.92,解得x=0.015,n(Cu)=(x十 (5)4Fe++O2+8OH =4 FeOOH￥+2H2O mol=0.045 mol,n(Fe:O3)n(Cu)=1:3,C (2分) (6)2.78a×10-3g(2分) 项正确；由C项得n(H+)=6xmol=0.09mol, 【解析】(1)粉碎废料、适当升温、适当增加硫酸浓 nHS0,)=0.045mol,故c(HS0,)=0.045mol 度、充分搅拌等措施能提高“酸浸”的速率。 0.03L (2)“废渣”的主要成分为二氧化硅，化学式为SO2。 =1.5mol·L1,D项错误。 (3)“试剂X”为铁粉，加入过量铁粉的目的是将溶液 二、非选择题 中的铁离子转化为亚铁离子，故选B项 15.(14分) (4)向滤液2中加入乙醇的目的是降低FSO,·7H2O (1)①100mL容量瓶(2分) 的溶解度，便于析出FSO1·7HzO晶体；滤液2还 ②2.78(2分) 可以经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到 ③bd(3分) FeSO,·7H2O晶体；在实验室中进行洗涤沉淀的操 (2)4Fe(OH)2+O2+2H2O—4Fe(OH):(2分) 作为用玻璃棒引流向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀， (3)①S02+2Fe3++2H0—SO号+2Fe2+ 待液体流下，重复操作2一3次。 4H+(2分) (5)向硫酸亚铁晶体中加入氢氧化钠溶液、通入空气 ②气体的溶解度随温度升高而减小，当温度大于 的目的是将溶液中的亚铁离子转化为Fe)OH沉 60℃时，SO2在水中的溶解度减小，导致脱硫率降 淀，反应的离子方程式为4Fe+十O2+8OH 低(3分) 4 FeOOH￥+2H2O。 【解析】(1)①配制100mL0.1mol·L-1FeSO1溶 (6)亚铁离子与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程 液需要用到的药品和玻璃仪器有FeSO·7H2O固 式为5Fe2++MnO方+8H+-=5Fe3+十Mn++ 体、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、100mL容量瓶。 4HO,实验测得10片补血剂药片共消耗amL ②需要用电子天平称量FeSO1·7H2O的质量为 0.0200mol/L酸性高锰酸钾溶液，则一片补血剂药 ·21· ·化学· 参考答案及解析 片中含FeSO,·7Hz0的质量为0.0200mol/L×a 被空气中氧气完全氧化，不能得到FeO,C项错 X10LX5×0×278g/mol=2.78a×10g。 误；选择适宜的干燥温度和环境，其粒径适中、结晶 度良好，D项正确。 17.(15分) 18.(13分) (1)打开止水夹和K1(2分)三颈烧瓶(1分) (1)纯净物(1分) (2)增大空气与液体接触面积，加快反应速率，使反 (2)使Fe2O,和煤炭、O2在高温条件下反应生成的 应更充分(2分) CO反应生成Fe(2分) (3)6Fe++O2+6CO -2Fe:O6CO2 (3)①Fe2++H2C2O1+2NH3·HO (2分) FeC2O1·2H2O￥+2NH时(2分) (4)稀盐酸、BaCl2溶液(2分) ②温度过高，氨水挥发（分解），产生的沉淀颗粒大， (5)66.7%(2分)5.5(2分) 易混有杂质(2分) (6)AD(2分) (4)Fe2(C2O1)3L或Fe(OH)3](2分) 【解析】(1)甲中铁和稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚 铁，打开止水夹和K1,关闭K2、K,一段时间后关闭 （5)FeC,0,(2分)3FeC,0,2o0-40tFe,0,十 止水夹，甲中生成氢气使得装置中压强增大，硫酸亚 4C0个+2CO24(2分) 铁溶液被压入乙装置，随后打开K2、K:,从K2处通 【解析】废渣和煤炭、O2在高温条件下反应生成的 CO反应生成Fe,然后向所得固体产物中加入稍过 入少量空气，用分液漏斗以一定速率滴入碳酸钠溶 量稀硫酸，固体中SO2与稀硫酸不反应，存在于滤 液，持续反应一段时间后停止反应，冷却后过滤，依 渣中，Fe、Al2O?、MgO均反应生成相应的硫酸盐，所 次用热水和乙醇洗涤所得黑色沉淀，在40℃干燥得 到磁性材料FeO1。结合分析，实验过程中上述操 得滤液的主要成分是FeSO,、Al(SO,)a、MgSO、 H2SO1,净化除铝镁后加入氨水和H2C2O,,生成 作补充完整为打开止水夹和K;仪器a的名称是三 颈烧瓶。 FeC2O1·2H,O。 (1)FeC2O1·2H2O属于纯净物 (2)多孔球泡在实验中起到的作用为增大空气与液 体接触面积，加快反应速率，使反应更充分。 (2)由分析可知，“焙烧”的目的是使FeO和煤炭 (3)装置乙中生成FeO,的反应为亚铁离子部分被 O2在高温条件下反应生成的CO反应生成Fe。 氧气氧化为三价铁离子，在碳酸钠存在条件下生成 (3)①由分析可知，FeSO1和NH·H2O、H2C2O 四氧化三铁沉淀，结合质量守恒还生成二氧化碳气 反应生成FeC2O1·2H2O,离子方程式为Fe2++ 体，反应为6Fe+十O2十6CO号 H2C2O1+2NH3·H2O—FeC2O4·2H2O￥ =2Fe301￥+ 6CO2A。 +2NHt。 (4)判断沉淀是否已经用水洗涤干净，就是检验最后 ②加入氨水和草酸溶液过程需控制温度在40℃的 一次洗涤液中是否含有硫酸根离子，硫酸根离子会 原因是温度过高，氨水挥发（分解），产生的沉淀颗粒 和钡离子生成难溶于酸的硫酸钡沉淀，应选择试剂 大，易混有杂质；温度过低，反应速度减慢。 为稀盐酸、BaCl2溶液。 (4)制备超微细FeC2O,·2H2O的过程中，Fe+可 (5)FeO1可以写为FeO·FezO,恰好完全生成 能被氧化为Fe3+,若酸性减弱，Fe+还可能转化为 FeO1,根据FeO,中Fe2+、Fe3+的比例为1：2，则 Fe(OH):,含有的杂质可能是Fe2(C2O):、Fe(OH):。 (5)设固体物质的量为1mol,总质量为180g,则A Fe的氧化率为号×10%≈6.7%，结合图示不 点固体质量为180g×80%=144g,质量减少了 同pH下Fe+的氧化率随时间变化的关系图，可知 36g,刚好为2molH2O的质量，A点恰好为 约l8min时，Fe+的氧化率约为66.7%，此时溶液 FC2O1,B点时，固体只含有一种铁的氧化物，B点 的pH=5.5。 固体质量为180g×42.96%=77.328g,其中Fe为 (6)结晶度受反应速率与温度的影响，为保证FeO1 56g,则m(0)=77.328-56mol=1.333mol,n(Fe): 粒径适中、结晶度良好。采用适宜的滴液速度可以 16 使其粒径适中、结晶度良好，A项正确；若用盐酸代 n(O)=1:1.333≈3：4，所以B点为FeO1,则AB段 替碳酸钠溶液，在强酸性环境中，得不到FO1,B 发生反应的化学方程式：3FcC,0,20-400 -FeO 项错误；若在足量空气氛围中制备，则亚铁离子容易 +4C0A+2C02↑。 ·22·