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2024届高考化学一轮复习 课时分层作业13 铁及其化合物的转化与应用 （含答案）
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这是一份2024届高考化学一轮复习 课时分层作业13 铁及其化合物的转化与应用 （含答案），文件包含九年级上册第二单元第4课希腊城邦和亚历山大帝国导学案教师版2023-2024学年初中历史docx、九年级上册第二单元第4课希腊城邦和亚历山大帝国导学案学生版2023-2024学年初中历史docx等2份学案配套教学资源，其中学案共17页， 欢迎下载使用。
一、选择题（每小题有一个或两个选项符合题目要求）
1．（2022·雅礼模拟）中学化学常见物质之间，在一定条件下可以发生如图所示的转化关系（部分反应中的H2O没有标明），其中A、B、C中均含有同一种元素。下列说法错误的是( )
A．若A、B、C、D都是中学化学常见气体，则D可能是氧气
B．若A是气体，D是常见金属，则反应①、②、③都是化合反应
C．若B物质具有两性，A、B、C、D都是化合物，则C溶液可能呈酸性，也可能呈碱性
D．若①、②、③反应都是氧化还原反应，则A、B、C中含有的同一种元素一定呈现三种不同化合价
2．（2022·济宁模拟）一种以镍电极废料（含Ni以及少量Al2O3、Fe2O3和不溶性杂质）为原料制备NiOOH的过程可表示为
“酸浸”后溶液中的金属离子除Ni2+外还有少量的Al3+和Fe2+等，下列说法错误的是( )
A．氧化性：Fe3+>Ni2+
B．除杂过程仅为过滤操作
C．氧化过程中每生成1 ml NiOOH消耗1 ml OH－
D．工业上也可电解碱性Ni(OH)2悬浊液制备NiOOH，加入一定量的KCl有助于提高生产效率
3．用铁泥（主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe）制备超顺磁性纳米Fe3O4（平均直径为25 nm）的流程示意图如下：
下列叙述不正确的是( )
A．常用热的Na2CO3溶液除去铁泥表面的油污
B．步骤②中，主要反应的离子方程式是2Fe3+＋Fe===3Fe2+
C．步骤④中，反应完成后剩余的H2O2无需除去
D．步骤⑤中，为了验证得到的固体是超顺磁性的Fe3O4粒子，可将其均匀分散在水中，做丁达尔效应实验
4．FeSO4在工业上可用于制备FeCO3，实验室模拟工业流程如图所示。下列说法正确的是( )
A．可用KSCN溶液检验FeSO4溶液中Fe2+是否全部被氧化成Fe3+
B．用Na2CO3代替NH4HCO3，可能有Fe(OH)2沉淀产生
C．沉淀的同时有NH3产生
D．可用盐酸检验沉淀是否洗涤干净
二、非选择题
5．从化合价和物质类别两个视角认识元素及其化合物性质是重要的化学学习方式。图1是Fe及其化合物的化合价—物质类别二维图。
图1 图2
回答下列问题：
(1)若图1中的F为硫酸盐，请写出由D生成F的离子方程式：______________
____________________________________________________________________。
(2)图1中的B在潮湿的空气中很容易发生化合反应变成E，该反应的化学方程式为_________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)图1中的F与C在水溶液中转化的离子反应有：2Fe3+＋2I－⥫⥬2Fe2+＋I2，为了探究该反应存在一定的限度，某化学兴趣小组取10 mL 0.5 ml·L-1的KI溶液于试管中，再加入10 mL 0.2 ml·L-1的FeCl3溶液，振荡，使试管中的物质充分反应一段时间。为了达到实验目的，还需要再向试管中加入下列试剂中的________（填字母）。
A．淀粉溶液 B．KSCN溶液
C．CCl4 D．酸性高锰酸钾溶液
(4)用Fe可以去除水体中的NO eq \\al(－,3)（原理如图2）。若有1 ml NO eq \\al(－,3)转化为NH eq \\al(＋,4)，则参加反应的Fe失去的电子的物质的量为________ml。
6．（2022·莆田模拟，节选）锰锌铁氧体软磁材料(Fe2O3MnOZnO)作为一种重要的电子材料在信息通信等领域有广泛的应用，用软锰矿（主要成分MnO2，含SiO2、FeO、Fe2O3、CaO、MgO等杂质）为主要原料制备软磁材料的工艺流程如下。
回答下列问题：
(1)滤渣①的主要成分是________。
(2)“酸浸”过程中加入过量铁粉的主要目的是
____________________________________________________________________。
(3)写出“酸浸”过程铁发生反应的离子方程式为
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)“碳化”中生成FeCO3的离子方程式为_______________________________
____________________________________________________________________。
(5)“煅烧”时，碳酸亚铁发生反应的化学方程式为_______________________。
7．绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。下面是以市售铁屑（含少量锡、氧化铁等杂质）为原料生产纯净绿矾的一种方法：
查询资料，得有关物质的数据如下表：
(1)检验制得的绿矾晶体中是否含有Fe3+，最好选用的试剂为________（填字母）。
A．KSCN溶液 B．NaOH溶液
C．KMnO4溶液
(2)操作Ⅱ中，通入硫化氢至饱和的目的是（写两点）
____________________________________________________________________、
____________________________________________________________________。
(3)操作Ⅳ的顺序依次为________、冷却结晶、过滤。
课时分层作业（十三）
1．D [若A为NH3，B为N2，C为NO，则D为O2，A正确；若A为Cl2，D为Fe，B为FeCl3，C为FeCl2，反应①、②、③都是化合反应，B正确；常见的两性物质是Al2O3和Al(OH)3，①若A为AlCl3，D为NaOH，则B为Al(OH)3，C为NaAlO2，NaAlO2溶液呈碱性；②若A为NaAlO2，D为盐酸，C为AlCl3，AlCl3溶液呈酸性，C正确；若A为Cl2，D为Fe，B为FeCl3，C为FeCl2，①、②、③都是氧化还原反应，氯元素只呈现0和－1两种价态，D错误。]
2．BC [镍电极废料（含Ni以及少量Al2O3、Fe2O3和不溶性杂质）经过“酸浸”后，得到Ni2+和少量的Al3+和Fe2+等，氧化Fe2+、调节pH，将Al3+和Fe3+转化为沉淀，再过滤除去不溶性杂质，则滤液中含有Ni2+，Ni2+经过KClO的氧化，得到NiOOH。除杂过程包括：氧化Fe2+、调节pH，将Al3+和Fe3+转化为沉淀，再过滤除去不溶性杂质，B错误。根据氧化过程反应：2Ni2+＋ClO－＋4OH－===2NiOOH＋Cl－＋H2O，C错误。]
3．C [油污在碱性条件下可以发生水解反应，热的纯碱溶液碱性较强，水解效果较好，可用于除去油污，A正确；滤液A溶质为氯化铁、氯化亚铁、过量的稀盐酸，加入铁粉的主要目的是还原铁离子，主要反应的离子方程式是2Fe3+＋Fe===3Fe2+，B正确；步骤④中反应完成后剩余H2O2，为防止其在步骤⑤中继续氧化＋2价的铁元素，反应完成后需再加热一段时间除去剩余的H2O2，C错误；超顺磁性的纳米Fe3O4粒子平均直径为25 nm，可将其均匀分散在水中，做丁达尔效应实验，D正确。]
4．B [检验FeSO4溶液中Fe2+是否完全被氧化成Fe3+，应选用酸性高锰酸钾溶液或铁氰化钾溶液，故A错误；用Na2CO3代替NH4HCO3，碳酸钠中碳酸根离子水解程度大，也可以发生相互促进的水解反应生成氢氧化亚铁沉淀，故B正确；FeSO4与碳酸氢铵发生的反应为Fe2+＋2HCO eq \\al(－,3)===FeCO3↓＋H2O＋CO2↑，无氨气生成，故C错误；可用氯化钡溶液检验沉淀是否洗涤干净，若洗涤液中加入氯化钡溶液无沉淀生成说明洗涤干净，加入盐酸无明显现象，不能用盐酸，故D错误。]
5．(1)Fe2O3＋6H＋===2Fe3+＋3H2O (2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (3)B (4)8
6．解析：根据题干流程信息可知，“酸浸”时发生的反应有MnO2＋2H2SO4＋Fe===MnSO4＋FeSO4＋2H2O、FeO＋H2SO4===FeSO4＋H2O、Fe＋Fe2O3＋3H2SO4===3FeSO4＋3H2O、CaO＋H2SO4===CaSO4＋H2O、MgO＋H2SO4===MgSO4＋H2O，过滤得滤渣①为SiO2和过量的铁粉，向滤液①中加入NH4F，将Ca2+、Mg2+转化为CaF2、MgF2沉淀，过滤得滤渣②主要成分为CaF2、MgF2，向滤液②中加入FeSO4·7H2O、ZnSO4·7H2O调节溶液中Fe2+、Zn2+、Mn2+的物质的量比例，加入NH3·H2O、NH4HCO3将Fe2+、Zn2+、Mn2+进行碳化转化为FeCO3、ZnCO3、MnCO3，过滤后得滤渣③的主要成分为FeCO3、ZnCO3、MnCO3、滤液③的主要成分为(NH4)2SO4。
答案：(1)SiO2和铁粉
(2)将MnO2全部还原成Mn2+，将Fe3+全部还原为Fe2+
(3)MnO2＋4H＋＋Fe===Mn2+＋Fe2+＋2H2O，Fe＋2Fe3+===3Fe2+（或Fe＋Fe2O3＋6H＋===3Fe2+＋3H2O）
(4)Fe2+＋HCO eq \\al(－,3)＋NH3·H2O===FeCO3↓＋NH eq \\al(＋,4)＋H2O
(5)4FeCO3＋O2 eq \(=====,\s\up10(高温))2Fe2O3＋4CO2
7．解析：(2)通入硫化氢至饱和的目的是硫化氢具有强还原性，可以将Fe3+还原为Fe2+。H2S在溶液中饱和，可以增大溶液中的S2-浓度，尽量保证将Sn2+全部转化为SnS沉淀，以便于过滤除去Sn杂质。(3)溶液中得到晶体，需要对溶液加热进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等，所以操作Ⅳ的顺序依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。
答案：(1)A (2)除去溶液中的Sn2+ 将Fe3+还原成Fe2+
(3)蒸发浓缩
25 ℃时
饱和H2S溶液
SnS沉淀完全
FeS开始沉淀
FeS沉淀完全
pH
3.9
1.6
3.0
5.5
一、选择题（每小题有一个或两个选项符合题目要求）
1．（2022·雅礼模拟）中学化学常见物质之间，在一定条件下可以发生如图所示的转化关系（部分反应中的H2O没有标明），其中A、B、C中均含有同一种元素。下列说法错误的是( )
A．若A、B、C、D都是中学化学常见气体，则D可能是氧气
B．若A是气体，D是常见金属，则反应①、②、③都是化合反应
C．若B物质具有两性，A、B、C、D都是化合物，则C溶液可能呈酸性，也可能呈碱性
D．若①、②、③反应都是氧化还原反应，则A、B、C中含有的同一种元素一定呈现三种不同化合价
2．（2022·济宁模拟）一种以镍电极废料（含Ni以及少量Al2O3、Fe2O3和不溶性杂质）为原料制备NiOOH的过程可表示为
“酸浸”后溶液中的金属离子除Ni2+外还有少量的Al3+和Fe2+等，下列说法错误的是( )
A．氧化性：Fe3+>Ni2+
B．除杂过程仅为过滤操作
C．氧化过程中每生成1 ml NiOOH消耗1 ml OH－
D．工业上也可电解碱性Ni(OH)2悬浊液制备NiOOH，加入一定量的KCl有助于提高生产效率
3．用铁泥（主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe）制备超顺磁性纳米Fe3O4（平均直径为25 nm）的流程示意图如下：
下列叙述不正确的是( )
A．常用热的Na2CO3溶液除去铁泥表面的油污
B．步骤②中，主要反应的离子方程式是2Fe3+＋Fe===3Fe2+
C．步骤④中，反应完成后剩余的H2O2无需除去
D．步骤⑤中，为了验证得到的固体是超顺磁性的Fe3O4粒子，可将其均匀分散在水中，做丁达尔效应实验
4．FeSO4在工业上可用于制备FeCO3，实验室模拟工业流程如图所示。下列说法正确的是( )
A．可用KSCN溶液检验FeSO4溶液中Fe2+是否全部被氧化成Fe3+
B．用Na2CO3代替NH4HCO3，可能有Fe(OH)2沉淀产生
C．沉淀的同时有NH3产生
D．可用盐酸检验沉淀是否洗涤干净
二、非选择题
5．从化合价和物质类别两个视角认识元素及其化合物性质是重要的化学学习方式。图1是Fe及其化合物的化合价—物质类别二维图。
图1 图2
回答下列问题：
(1)若图1中的F为硫酸盐，请写出由D生成F的离子方程式：______________
____________________________________________________________________。
(2)图1中的B在潮湿的空气中很容易发生化合反应变成E，该反应的化学方程式为_________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)图1中的F与C在水溶液中转化的离子反应有：2Fe3+＋2I－⥫⥬2Fe2+＋I2，为了探究该反应存在一定的限度，某化学兴趣小组取10 mL 0.5 ml·L-1的KI溶液于试管中，再加入10 mL 0.2 ml·L-1的FeCl3溶液，振荡，使试管中的物质充分反应一段时间。为了达到实验目的，还需要再向试管中加入下列试剂中的________（填字母）。
A．淀粉溶液 B．KSCN溶液
C．CCl4 D．酸性高锰酸钾溶液
(4)用Fe可以去除水体中的NO eq \\al(－,3)（原理如图2）。若有1 ml NO eq \\al(－,3)转化为NH eq \\al(＋,4)，则参加反应的Fe失去的电子的物质的量为________ml。
6．（2022·莆田模拟，节选）锰锌铁氧体软磁材料(Fe2O3MnOZnO)作为一种重要的电子材料在信息通信等领域有广泛的应用，用软锰矿（主要成分MnO2，含SiO2、FeO、Fe2O3、CaO、MgO等杂质）为主要原料制备软磁材料的工艺流程如下。
回答下列问题：
(1)滤渣①的主要成分是________。
(2)“酸浸”过程中加入过量铁粉的主要目的是
____________________________________________________________________。
(3)写出“酸浸”过程铁发生反应的离子方程式为
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)“碳化”中生成FeCO3的离子方程式为_______________________________
____________________________________________________________________。
(5)“煅烧”时，碳酸亚铁发生反应的化学方程式为_______________________。
7．绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。下面是以市售铁屑（含少量锡、氧化铁等杂质）为原料生产纯净绿矾的一种方法：
查询资料，得有关物质的数据如下表：
(1)检验制得的绿矾晶体中是否含有Fe3+，最好选用的试剂为________（填字母）。
A．KSCN溶液 B．NaOH溶液
C．KMnO4溶液
(2)操作Ⅱ中，通入硫化氢至饱和的目的是（写两点）
____________________________________________________________________、
____________________________________________________________________。
(3)操作Ⅳ的顺序依次为________、冷却结晶、过滤。
课时分层作业（十三）
1．D [若A为NH3，B为N2，C为NO，则D为O2，A正确；若A为Cl2，D为Fe，B为FeCl3，C为FeCl2，反应①、②、③都是化合反应，B正确；常见的两性物质是Al2O3和Al(OH)3，①若A为AlCl3，D为NaOH，则B为Al(OH)3，C为NaAlO2，NaAlO2溶液呈碱性；②若A为NaAlO2，D为盐酸，C为AlCl3，AlCl3溶液呈酸性，C正确；若A为Cl2，D为Fe，B为FeCl3，C为FeCl2，①、②、③都是氧化还原反应，氯元素只呈现0和－1两种价态，D错误。]
2．BC [镍电极废料（含Ni以及少量Al2O3、Fe2O3和不溶性杂质）经过“酸浸”后，得到Ni2+和少量的Al3+和Fe2+等，氧化Fe2+、调节pH，将Al3+和Fe3+转化为沉淀，再过滤除去不溶性杂质，则滤液中含有Ni2+，Ni2+经过KClO的氧化，得到NiOOH。除杂过程包括：氧化Fe2+、调节pH，将Al3+和Fe3+转化为沉淀，再过滤除去不溶性杂质，B错误。根据氧化过程反应：2Ni2+＋ClO－＋4OH－===2NiOOH＋Cl－＋H2O，C错误。]
3．C [油污在碱性条件下可以发生水解反应，热的纯碱溶液碱性较强，水解效果较好，可用于除去油污，A正确；滤液A溶质为氯化铁、氯化亚铁、过量的稀盐酸，加入铁粉的主要目的是还原铁离子，主要反应的离子方程式是2Fe3+＋Fe===3Fe2+，B正确；步骤④中反应完成后剩余H2O2，为防止其在步骤⑤中继续氧化＋2价的铁元素，反应完成后需再加热一段时间除去剩余的H2O2，C错误；超顺磁性的纳米Fe3O4粒子平均直径为25 nm，可将其均匀分散在水中，做丁达尔效应实验，D正确。]
4．B [检验FeSO4溶液中Fe2+是否完全被氧化成Fe3+，应选用酸性高锰酸钾溶液或铁氰化钾溶液，故A错误；用Na2CO3代替NH4HCO3，碳酸钠中碳酸根离子水解程度大，也可以发生相互促进的水解反应生成氢氧化亚铁沉淀，故B正确；FeSO4与碳酸氢铵发生的反应为Fe2+＋2HCO eq \\al(－,3)===FeCO3↓＋H2O＋CO2↑，无氨气生成，故C错误；可用氯化钡溶液检验沉淀是否洗涤干净，若洗涤液中加入氯化钡溶液无沉淀生成说明洗涤干净，加入盐酸无明显现象，不能用盐酸，故D错误。]
5．(1)Fe2O3＋6H＋===2Fe3+＋3H2O (2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (3)B (4)8
6．解析：根据题干流程信息可知，“酸浸”时发生的反应有MnO2＋2H2SO4＋Fe===MnSO4＋FeSO4＋2H2O、FeO＋H2SO4===FeSO4＋H2O、Fe＋Fe2O3＋3H2SO4===3FeSO4＋3H2O、CaO＋H2SO4===CaSO4＋H2O、MgO＋H2SO4===MgSO4＋H2O，过滤得滤渣①为SiO2和过量的铁粉，向滤液①中加入NH4F，将Ca2+、Mg2+转化为CaF2、MgF2沉淀，过滤得滤渣②主要成分为CaF2、MgF2，向滤液②中加入FeSO4·7H2O、ZnSO4·7H2O调节溶液中Fe2+、Zn2+、Mn2+的物质的量比例，加入NH3·H2O、NH4HCO3将Fe2+、Zn2+、Mn2+进行碳化转化为FeCO3、ZnCO3、MnCO3，过滤后得滤渣③的主要成分为FeCO3、ZnCO3、MnCO3、滤液③的主要成分为(NH4)2SO4。
答案：(1)SiO2和铁粉
(2)将MnO2全部还原成Mn2+，将Fe3+全部还原为Fe2+
(3)MnO2＋4H＋＋Fe===Mn2+＋Fe2+＋2H2O，Fe＋2Fe3+===3Fe2+（或Fe＋Fe2O3＋6H＋===3Fe2+＋3H2O）
(4)Fe2+＋HCO eq \\al(－,3)＋NH3·H2O===FeCO3↓＋NH eq \\al(＋,4)＋H2O
(5)4FeCO3＋O2 eq \(=====,\s\up10(高温))2Fe2O3＋4CO2
7．解析：(2)通入硫化氢至饱和的目的是硫化氢具有强还原性，可以将Fe3+还原为Fe2+。H2S在溶液中饱和，可以增大溶液中的S2-浓度，尽量保证将Sn2+全部转化为SnS沉淀，以便于过滤除去Sn杂质。(3)溶液中得到晶体，需要对溶液加热进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等，所以操作Ⅳ的顺序依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。
答案：(1)A (2)除去溶液中的Sn2+ 将Fe3+还原成Fe2+
(3)蒸发浓缩
25 ℃时
饱和H2S溶液
SnS沉淀完全
FeS开始沉淀
FeS沉淀完全
pH
3.9
1.6
3.0
5.5
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