2024届高三新高考化学大一轮专题练习-铁及其化合物

2024届高三新高考化学大一轮专题练习-铁及其化合物

一、单选题

1．（2023·安徽马鞍山·统考三模）下列各组实验操作和现象与对应的离子方程式均正确的是

A．A B．B C．C D．D

2．（2023·上海·统考高考真题）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． B．

C． D．

3．（2023春·广东·高三惠州一中校联考阶段练习）采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是

A．N2和H2合成NH3时，不断分离出产物NH3

B．Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用浓硫酸

C．Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应时，增大压强

D．大理石与盐酸反应制取CO2时，将块状大理石改为粉末状大理石

4．（2023春·江苏淮安·高三马坝高中校考期中）铁是人类应用较早，当前应用量最大的金属元素。下列有关铁及其化合物的说法，正确的是

A．赤铁矿的主要成分是

B．溶液可用来腐蚀电路板

C．除去溶液中的杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤

D．Fe与KSCN产生血红色沉淀

5．（2023春·江苏淮安·高三马坝高中校考期中）下列离子方程式书写正确的是

A．铁与稀硝酸反应：

B．与足量的稀硝酸反应：

C．Cu与硫酸铁溶液反应：

D．溶液与足量铁粉反应：

6．（2023·浙江·校联考一模）物质的性质决定用途，下列两者对应关系正确的是

A．溶液呈酸性，可用于制作电路板

B．受热易分解，可用于制作泡沫灭火器

C．熔点很高，可用于制作坩埚

D．FeS具有还原性，可用作废水中的沉淀剂

7．（2023春·上海·高三期末）向300mL0.2mol/L的Fe(NO3)2溶液中加入足量的NaOH溶液，使Fe2+恰好完全沉淀，过滤，小心加热沉淀，直到水分蒸干，再灼烧到质量不在变化，此时固体的质量为

A．5.4g B．4.32g C．4.8g D．6.42g

8．（2023春·天津河西·高三统考期中）为了验证溶液与溶液中的铁元素存在形式的区别，进行如下实验：

下列相关结论的叙述不正确的是

A．在水中能电离出

B．在水中难电离出

C．试管a中因生成而显红色

D．试管a中换为溶液进行实验，仍然可观察到溶液变为红色现象

9．（2023春·江苏·高三统考期中）FeCl3是有机反应中常用的催化剂。实验室用如下图所示装置制备少量FeCl3.已知：FeCl3易升华，且易水解：FeCl3+3H2O⇌Fe(OH)3+3HCl。下列说法不正确的是

A．甲中可制得纯净的Cl2

B．实验时若Cl2不足量，则可能生成FeCl2

C．装置丙的作用是收集FeCl3

D．装置丁中CaCl2的作用是防止水蒸气进入装置丙

10．（2023春·广西·高三南宁市邕宁高级中学校联考期中）下列实验操作和现象，不能得出相应结论的是

A．A B．B C．C D．D

11．（2023春·广东广州·高三广州市培英中学校考期中）下列实验操作和现象得出的实验结论正确的是

A．A B．B C．C D．D

12．（2023春·湖北省直辖县级单位·高三湖北省仙桃中学校考阶段练习）下列各组物质中，能一步实现图所示①～⑥转化关系的是

A．A B．B C．C D．D

13．（2023春·安徽滁州·高三滁州市第二中学校联考期中）下列离子方程式书写正确的是

A．氯气通入氢硫酸中产生黄色沉淀：

B．氯化铁溶液中插入铜片：

C．碳酸钙与稀硝酸反应：

D．氧化铝与氢氧化钠溶液反应：

二、多选题

14．（2023秋·陕西西安·高三校联考期末）元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。如图为铁元素的价类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法不正确的是

A．铁与高温水蒸气的反应可实现上述转化①

B．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，可能生成氧化铁

C．由图可预测：高铁酸盐(FeO)具有强氧化性，可用于消毒。FeO与水反应最终可生成Fe(OH)3胶体，从而吸附水中的悬浮物，故高铁酸盐可用作净水剂

D．加热Fe(OH)3可发生转化⑥

三、非选择题

15．（2023春·广东汕头·高三金山中学校考期中）写出下列方程式

(1)将SO2通入足量的澄清石灰水中的化学方程式：_________________

(2)过量铁粉与稀硝酸反应的离子方程式：________________________

(3)工业上制备粗硅的化学方程式：_____________

(4)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)可用作食品的抗氧化剂，在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，用碘溶液(I2)进行滴定，已知氧化产物为SO，该反应的离子方程式：______________________

16．（2023·全国·高三专题练习）黄铵铁矾 [化学式可表示为(NH4)xFey(SO4)z(OH)w，摩尔质量为480 g·mol-1]。Min Ristic等曾对黄铵铁矾进行热分解实验，其结果可用下图热重曲线表示(已知：黄铵铁矾在300 ℃前分解释放的物质为H2O，300～575 ℃之间只有NH3和H2O放出，此时残留固体只存在Fe、O、S三种元素，670 ℃以上得到的是纯净的红棕色粉末)。

根据以上实验及图中数据确定黄铵铁矾的化学式为_______。

17．（2023春·安徽六安·高三六安市裕安区新安中学校考期中）如图为铁及其化合物的“价—类”二维图。

(1)填写二维图中缺失的类别①_______和化学式②_______。

(2)参考“价—类”二维图，对的性质进行预测：可能与下列试剂中的_______(填字母)发生反应。

①  ②溶液  ③溶液  ④溶液  ⑤溶液

(3)某工厂用溶液腐蚀镀有铜的绝缘板生产印刷电路，写出该过程的化学反应方程式并用双线桥标出电子转移的方向和数目____。当转移电子数为时，被氧化的物质的质量为___g。

18．（2023秋·陕西西安·高三统考期末）某化学研究小组在实验室用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2)为原料制得FeSO4，并进一步制备LiFePO4。流程如图：(SiO2不与稀硫酸反应)

(1)“酸浸”后所得溶液中含有的阳离子主要有_____。

(2)将“氧化”的反应补充完整：_____Fe2++_____H++_____H2O2=_____Fe3++_____H2O。_____

(3)“还原”反应的化学方程式是_____；若生成了15.8gLiFePO4，则参与反应的LiI的物质的量为_____mol。

参考答案：

1．A

【详解】A．氯化银是白色沉淀，能够溶于氨水，形成[Ag(NH3)2] Cl配合物，现象描述正确，离子方程式书写正确，选项A正确；

B．向滴有酚酞的水中，放入绿豆粒大小的钠块，现象描述正确，离子方程式应该为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑，选项B错误；

C．乙醛与新制氢氧化铜悬浊液的反应，现象描述正确，离子方程式应该为CH3CHO + 2Cu(OH)2+NaOHCH3 COONa + Cu2O↓+3H2O，选项C错误；

D．该实验中NaOH 2mL过量，而MgCl2、FeCl3溶于均只加了4滴，则有红褐色沉淀生成是沉淀的生成，不是沉淀的转化，离子方程式为Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓，选项D错误；

答案选A。

2．A

【详解】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；

B．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；

C．月球表面没有氧气，FeO无法被氧化生成Fe2O3，C错误；

D．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；

故答案选A。

3．D

【详解】A．N2和H2合成NH3时，不断分离出NH3，生成物的浓度降低，且随着反应进行反应物浓度也降低，化学反应速率降低，A错误；

B．常温下Fe遇浓硫酸发生钝化，无法增大反应速率，B错误；

C．Na2SO4溶液和BaCl2溶液反应，两者都是溶液，反应速率不受压强的影响，增大压强反应速率不变，C错误；

D．大理石与盐酸反应制备CO2，将块状大理石换成粉末状大理石，大理石与盐酸的接触面积增大，反应速率增大，D正确；

故答案选D。

4．C

【详解】A．用于炼铁的主要有磁铁矿（Fe3O4）、赤铁矿（Fe2O3）和菱铁矿（FeCO3），故A错误；

B．氯化铁和铜生成氯化亚铁和氯化铜，故溶液可用来腐蚀电路板，故B错误；

C．加入过量Fe单质除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质，方程式为2FeCl3+Fe=3FeCl2，故C正确；

D．Fe3+与KSCN溶液产生红色的络合物，这种络合物是溶于水的，产生红色溶液，故D错误；

答案选C。

5．C

【详解】A．铁与稀硝酸反应，生成铁的硝酸盐、一氧化氮和水，没有H2生成，A不正确；

B．CaCO3难溶于水，与足量的稀硝酸发生复分解反应时，CaCO3不能拆成离子，应以化学式表示，B不正确；

C．Cu与硫酸铁溶液反应，生成硫酸铜和硫酸亚铁，离子方程式为：，C正确；

D．溶液与足量铁粉反应，生成FeCl2：，D不正确；

故选C。

6．C

【详解】A．溶液可用于制作电路板，与氯化铁呈酸性无关，与氯化铁中铁离子具有氧化性有关，故A错误；

B．受热易分解与用于制作泡沫灭火器无关，主要与碳酸氢钠水解有关，故B错误；

C．坩埚受热温度较高，熔点很高，可用于制作坩埚，两者有关联，故C正确；

D．FeS的溶度积比HgS的溶度积大，因此FeS可用作废水中的沉淀剂，故D错误。

综上所述，答案为C。

7．C

【详解】300mL0.2mol/L的Fe(NO3)2溶液中加入足量的NaOH溶液，使Fe2+恰好完全沉淀，则生成氢氧化亚铁的物质的量为300mL×0.2mol/L×10-3=0.06mol，过滤，加热，并灼烧得到氧化铁，根据铁元素守恒分析，氧化铁的物质的量为0.03mol，则质量为0.03mol×160g/mol=4.8g。

故选C。

8．D

【详解】A．Fe3+与SCN-结合生成红色溶液，故实验i说明FeCl3电离Fe3+，A正确；

B．因加入KSCN后溶液无颜色变化，说明溶液中没有Fe3+，B正确；

C．，Fe(SCN)3为红色溶液，C正确；

D．Fe2+不能与SCN-反应，D错误；

故答案为：D。

9．B

【分析】高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气，混有杂质HCl和水蒸气杂质，饱和食盐水除去HCl，浓硫酸干燥氯气，氯气和铁粉在加热下反应生成FeCl3，其易升华，加热形成蒸气，在丙装置中冷凝收集氯化铁，由于氯化铁易水解，氯化钙作用是防止空气中水蒸气进入装置丙，NaOH溶液用于吸收有毒的尾气氯气；

【详解】A．高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气，浓盐酸易挥发，氯气中混有杂质HCl和水蒸气杂质，饱和食盐水除去HCl，浓硫酸干燥氯气，甲可制得纯净的Cl2，A正确；

B．无论氯气是否足量，Fe与Cl2都只生成FeCl3，B错误；

C．氯气和铁粉在加热下反应生成FeCl3，其易升华，加热形成蒸气，在丙装置中冷凝收集FeCl3，C正确；

D．由于氯化铁易水解，氯化钙作用是防止空气中水蒸气进入装置丙，D正确；

故选：B。

10．C

【详解】A．酸性高锰酸钾能将二氧化硫氧化而褪色，用注射器多次抽取空气，慢慢注入盛有KMnO4稀溶液的同一试管中，观察溶液不变色，即空气不含二氧化硫，A正确；

B．硫氰化钾遇见三价铁离子显红色，硫酸亚铁中亚铁离子被氧化会生成三价铁离子，B正确；

C．玻璃棒中含有钠元素，即火焰呈黄色不能说明溶液中含有钠元素，C错误；

D．室温下向0.1mol·L-1HCl溶液中加入少量镁粉，测得溶液温度上升，即镁与盐酸反应放热，D正确；

故选C。

11．C

【详解】A．具有漂白性，但不能漂白酸碱指示剂，故A错误；

B．常温下，将铁片、铜片分别插入浓硝酸中，铁片发生钝化而无明显变化，铜片剧烈反应，该现象不能说明金属活动性：，故B错误；

C．取少量待测液于试管中，加入浓溶液并加热，将一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝，说明有NH3生成，溶液中含有，故C正确；

D．浓硫酸具有脱水性，会使试纸中的H、O两种元素以水的组成脱去，试纸变为黑色C单质，所以把浓硫酸滴到pH试纸上，试纸最后变为黑色，故D错误；

故选C。

12．A

【详解】A．Fe3O4被C、CO、Al等还原剂还原生成Fe；Fe与Cl2反应生成FeCl3，Fe与盐酸反应生成FeCl2，FeCl2被Cl2氧化生成FeCl3，FeCl3被Fe还原生成FeCl2，符合图中关系，故A正确；

B．Al2O3不能一步反应生成Al(OH)3，故B错误；

C．S到SO3不能一步转化，故C错误；

D．不能一步反应生成，故D错误。

故选：A。

13．D

【详解】A．是弱电解质，应写，故A错误；

B．氯化铁溶液中插入铜片，反应生成氯化亚铁和氯化铜，离子方程式为，故B错误；

C．稀硝酸与碳酸钙反应，碳酸钙是难溶物，应保留化学式，离子方程式为，故C错误；

D．氧化铝与氢氧化钠溶液反应离子方程式为；故D正确；

故答案选D。

14．AB

【详解】A．铁与高温水蒸气的反应产生Fe3O4和氢气，因此不能实现上述转化①，A错误；

B．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，会被空气中的氧气氧化生成四氧化三铁，B错误；

C．高铁酸盐(FeO)中的Fe为+6价，具有强氧化性，能够将细菌、病毒的蛋白质氧化，使物质分子结构发生改变，失去其生理活性，因而具有杀菌消毒作用；FeO与水反应最终生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体表面积大，吸附力强，吸附水中的悬浮物，使之形成沉淀而从水中分离除去，故高铁酸盐同时又可用作净水剂，C正确；

D．Fe(OH)3不稳定，受热分解产生Fe2O3和水，能发生转化⑥，D正确；

故选AB。

15．(1)SO2＋Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O

(2)3Fe+8H++2NO=3Fe2++2NO↑+4H2O

(3)

(4)S2O+2I2+3H2O═2SO+4I-+6H+

【详解】（1）SO2为酸性氧化物，能与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙，反应方程式为：SO2＋Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O，故答案为：SO2＋Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O；

（2）过量铁粉与稀硝酸反应生成亚铁离子和NO，反应离子方程式为：3Fe+8H++2NO=3Fe2++2NO↑+4H2O，故答案为：3Fe+8H++2NO=3Fe2++2NO↑+4H2O；

（3）工业上制备粗硅原理是C单质在高温条件下与二氧化硅反应生成Si和CO，反应方程式为：，故答案为：；

（4）S2O被碘单质氧化为SO，1mol S2O失4mol电子，1mol I2的2mol电子生成碘离子，根据得失电子守恒及元素守恒得离子方程式：S2O+2I2+3H2O═2SO+4I-+6H+，故答案为：S2O+2I2+3H2O═2SO+4I-+6H+。

16．NH4Fe3(SO4)2(OH)6

【详解】设有480 g物质分解，670 ℃以上为红棕色纯净物Fe2O3，则其物质的量为n(Fe2O3)= =1.5 mol，即y=3；在固体质量400 g→240 g时，分析可知，该产物为SO3和Fe2O3，则n(SO3)= =2 mol，即z=2；化合物中各元素化合价代数和为0，则x+3×(+3)+ 2×(-2)+w×(-1)=0，17x+3×56+2×96+17w=480，解得x=1、w=6，所以该物质的化学式为NH4Fe3(SO4)2(OH)6。

17．(1)     单质    

(2)②③⑤

(3)          320

【详解】（1）二维图中缺失的类别①是单质，化学式②是，答案为：单质，；

（2）①与不反应，①错误；

②具有强氧化性可以将碘离子氧化成碘单质，②正确；

③溶液与反应生成氢氧化铁沉淀，③正确；

④溶液与不反应，④错误；

⑤溶液与反应生成氯化银沉淀，⑤正确；

故选②③⑤；

（3）溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁，该过程的化学反应方程式并用双线桥标出电子转移的方向和数目 ，由电子转移可知当转移电子数为时，被氧化的铜的物质的量是5摩尔，质量为320g，答案为： ，320。

18．(1)H+、Fe2+、Fe3+

(2)2，2，1，2，2

(3)     2LiI+2FePO4=2LiFePO4+I2     0.1

【分析】硫铁矿烧渣的主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2，加入足量的稀硫酸酸浸，SiO2不与稀硫酸反应，Fe2O3、FeO与稀硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁，过滤，滤渣A为SiO2，在滤液中加入过氧化氢氧化亚铁离子生成铁离子，加入磷酸沉铁生成FePO4沉淀，LiI将FePO4还原生成LiFePO4。

【详解】（1）由分析知，“酸浸”后所得溶液中含有的阳离子主要有H+、Fe2+、Fe3+。

（2）根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平 “氧化”的反应方程式为：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O。

（3）LiI将FePO4还原生成LiFePO4。“还原”反应的化学方程式是2LiI+2FePO4=2LiFePO4+I2；15.8gLiFePO4物质的量为0.1mol，由方程式的系数可知，参与反应的LiI的物质的量为0.1mol。