第10讲 铁及其重要化合物（练习）-备战2024年高考化学一轮复习精品课件+讲义+练习（新教材新高考）

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第10讲 铁及其重要化合物 （模拟精练+真题演练） 完卷时间：50分钟 可能用到的相对原子质量：O16 Fe56 一、选择题（每小题只有一个正确选项，共12×5分） 1．（2023·上海奉贤·统考二模）要除去溶液中少量的，可行的方法是 A．滴入溶液 B．通入氯气 C．加入适量铜粉并过滤 D．加入适量铁粉并过滤 2．（2023·黑龙江大庆·统考一模）含铁物质与其相应化合价的关系如图所示。下列推断合理的是 A．可用苯酚溶液鉴别đ和e B．a与水反应可直接生成c C．e的水溶液常用于净水 D．存在e-d-f-g的循环转化关系 3．（2023·河北邢台·校联考模拟预测）用绿矾()制备电池电极材料的流程如下： 下列说法正确的是 A．反应2中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2 B．洗涤沉淀时可用玻璃棒搅拌 C．可用酸性溶液检验反应1中是否完全反应 D．溶解过程中可抑制的水解 4．（2023·广东广州·统考一模）下列实验对应的现象和结论都正确的是 5．（2023·河北邢台·统考模拟预测）我国早期科技丛书《物理小识·金石类》提到“青矾厂气熏人，衣服当之易烂，栽树不茂……”，备注为“青矾强热，得赤色固体，气凝得矾油。”下列说法错误的是 A．久置的青矾溶液可变为黄色 B．青矾厂气可导致酸雨等环境问题 C．青矾强热时，发生了化学变化 D．矾油与赤色固体反应可制得青矾溶液 6．（2023·北京丰台·统考一模）某小组研究SCN-分别与Cu2+和Fe3+的反应： 下列说法不正确的是 A．实验1中发生了氧化还原反应，KSCN为还原剂 B．实验2中“溶液变红”是Fe3+与SCN-结合形成了配合物 C．若将实验3中Fe2(SO4)3溶液替换为0.25 mol/LCuSO4溶液，接通电路后，可推测出电压表指针会发生偏转 D．综合实验1～3，微粒的氧化性与还原产物的价态和状态有关 7．（2023·北京朝阳·统考一模）常温下，将4.0g铁钉加入到30mL4%的溶液中，一段时间后观察到铁钉表面产生气泡，氧气含量和溶液pH变化如下图所示。 下列说法不正确的是 A．溶液pH<7的原因： B．铁钉表面产生气泡的原因： C．加入铁钉消耗，水解平衡正向移动，产生沉淀 D．推测溶液pH减小的原因： 8．（2023·上海松江·统考二模）2023年2月，我国海关在对进境邮件进行查验时，查获违法红珊瑚制品。珊瑚显红色，源于在海底长期积淀某种元素的氧化物，该元素是 A．C B．Si C．Fe D．Na 9．（2023·陕西宝鸡·统考一模）遇会生成蓝色沉淀，因此常用于的检验。文献显示：具有氧化性，可以氧化；还原性Fe大于。 某科研小组探究Fe与能否直接反应的实验如下： 实验1：取加热至沸腾并快速冷却的溶液(加热、冷却过程中溶液颜色无变化)于试管中，并加入1mL的苯，再加入铁粉，长时间无蓝色沉淀出现。 实验2：在“实验1”中，若使用砂纸打磨过的铁粉，一会儿就出现蓝色沉淀。 实验3：在“实验1”中，若加少量NaCl，立即出现蓝色沉淀；若换成加入或；则不出现蓝色沉淀。 实验4：在“实验1”中，若将铁粉换成在稀硫酸中反应一段时间的铁片，立即出现蓝色沉淀。 下列说法错误的是 A．实验1中长时间无蓝色沉淀出现，可能是因为铁粉表面有氧化膜 B．可能起破坏铁粉表面氧化膜的作用 C．Fe与可以直接反应 D．在Fe、C、NaCl溶液组成的原电池中，通过直接滴加溶液至电解质溶液中的方法，可以检验是否发生原电池反应 10．（2023·福建·校联考一模）某实验小组设计如下实验探究的制备，下列有关分析不合理的是 A．实验Ⅰ起对照作用，排除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，与难溶、未分散于水有关 C．捞出晶块后发生了反应： D．实验Ⅲ溶液中氧气含量明显多于实验Ⅱ中 11．（2023·湖北·校联考模拟预测）是制备硫化物全固态锂电池高能正极材料的原料。一种制备材料的微型流程如下：    下列叙述正确的是 A．“混合溶液”时要用到烧杯、玻璃棒 B．“系列操作”得到的滤液，可再采用分液的方法循环利用 C．“反应器”温度越高，越有利于制备 D．乙醇和硝酸不能存放在同一个橱柜里 12．（2023·辽宁大连·育明高中校考一模）向溶液中滴加少量溶液，溶液迅速变黄，稍后产生气体；再加入KSCN溶液，溶液变红，一段时间后，溶液颜色明显变浅。依据实验现象，下列分析不正确的是 A．产生气体的原因是将还原生成了 B．溶液先变红后又明显变浅，是由反应速率不同导致的 C．溶液颜色变浅，可能是过量的氧化了KSCN D．溶液与溶液反应生成的证据是：“溶液迅速变黄”和“溶液变红” 二、主观题（共3小题，共40分） 13．（12分）（2023·江苏·模拟预测）某磁性材料(Fe/Fe3O4)广泛应用于磁记录、催化等领域。一种制备该材料的流程如下： 已知反应原理为： ①Fe2++2OH-=Fe(OH)2 ②3Fe(OH)2=Fe+2Fe(OH)3 ③Fe(OH)2+2Fe(OH)3=Fe3O4+4H2O (1)用FeCl2溶液和KOH溶液制备Fe/Fe3O4反应的离子方程式为_______。 (2)当pH<2时，Fe/Fe3O4产率极低的原因是_______。 (3)图1为回流时间与Fe/Fe3O4产率的关系图，图2为回流1h所得产品的X射线衍射图。回流1h所得产品Fe/Fe3O4中产生杂质可能的原因_______。 (4)采用Pd-Fe3O4双催化剂，可实现用H2消除酸性废水中的NO和NO，反应历程如图3所示。 其中Fe3O4中Fe2+和Fe3+分别用Fe(II)、Fe(III)表示。 ①用该法处理废水后，溶液的pH_______。(填“降低”“升高”或“不变”) ②写出过程④反应的离子方程式_______。 ③反应历程中虚线方框内NO生成N2的过程可描述为_______。 ①②③14．（16分）（2023·上海虹口·统考二模）铁及其化合物在人类生活中有着极其重要的作用。完成下列填空： (1)铁的原子结构示意图为。由此可知，铁是第_______周期元素，铁原子核外3d轨道上共填充了_______个电子。 (2)古代中国四大发明之一的司南是由天然的磁石制成的，其主要成分是_______(选填编号)。 a.Fe b.FeO c.Fe2O3 d.Fe3O4 (3)FeSO4可以用来净水、治疗缺铁性贫血等，实验室在配制FeSO4溶液时，为了防止FeSO4变质，经常向溶液中加入铁粉，其原因是_______(用离子方程式表示)。 (4)向新配制的FeSO4溶液中，加入一定量的稀硝酸，发生如下反应： _______Fe2++_______H++_______NO=_______Fe3++_______NO↑+_______H2O ①配平上述反应_______。 ②每生成0.5molNO气体，转移的电子数为_______。 ③要检验该反应后的溶液中是否还含有Fe2+，实验方案是_______。 现在可以利用铁氧化物循环裂解水制备氢气，其过程如图所示： (5)写出反应Ⅲ的平衡常数表达式_______。 (6)写出铁氧化物循环裂解水制氢的总反应的化学方程式：_______。 (7)Fe3O4和CO的反应过程与温度密切相关。向某容器中加入Fe3O4与CO，当其它条件一定时，达到平衡时CO的体积百分含量随温度的变化关系如图所示。 已知：①Fe3O4+CO⇌3FeO+CO2-Q1(Q1>0) ②Fe3O4+4CO⇌3Fe+4CO2+Q2(Q2>0) 推测当温度达到570℃，平衡时CO体积百分含量最高的原因：_______。 ①②③15．（12分）（2023·甘肃·统考二模）磁性Fe3O4纳米粒子(粒径1-100nm)因其独特的物理、化学性质广泛用于生物医学和功能材料等领域而受到研究者的关注。实验室通过共沉淀法制备磁性Fe3O4纳米粒子的方法如下： I．称取5.0gFeCl2·4H2O和2.7gFeCl3·6HO加入烧杯中，加入40mL蒸馏水，充分溶解。 Ⅱ．将I所得的混合液保持30℃恒温，向混合液中加入0.4mol·L-1的NaOH溶液并不断搅拌，溶液中逐渐出现黑色物质，直至溶液pH=11，再加入5mL乙醇，将混合液在50℃恒温的条件下晶化2h。 Ⅲ．从晶化后的混合液中分离出纳米粒子，用少量蒸馏水反复洗涤直至洗涤液的pH=7，再用乙醇洗涤后，在60℃真空中干燥2h得到磁性Fe3O4纳米粒子。 回答下列问题： (1)将固体溶于蒸馏水时常会出现的现象为___________。 (2)制备时NaOH溶液的浓度不宜过大，其原因为___________，实验Ⅱ过程中控制反应温度为50℃的操作方法为___________。 (3)生成磁性Fe3O4纳米粒子的离子方程式为___________。在制备过程中实际上加入的试剂中约为2.5:1，其原因为___________。 (4)实验Ⅲ中除了通过测定洗涤液的pH=7外，实验室还可以判断纳米粒子已经洗涤干净的操作方法为___________。 (5)产物中混杂的会降低纳米粒子的磁性，为了测定产品中的含量，采取如下实验方法：准确称取产品于锥形瓶中，用稀硝酸充分浸取，再加热使过量的硝酸全部逸出，冷却后加入足量溶液充分混合反应后，用标准溶液滴定至溶液颜色明显变浅，加入几滴淀粉溶液，继续滴定至终点，消耗标准溶液的体积为，已知滴定过程中发生反应的离子方程式为。 ①标准溶液应盛放在____________填“酸式”或“碱式”)滴定管。 ②若过量的硝酸没有全部逸出，则会导致测定结果___________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。 ③所取样品中的质量为___________g(结果保留4位小数)。 ①②③ 1．（2023·全国·统考高考真题）一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列化学方程式可正确解释相应变化的是 2．（2021·河北·统考高考真题）“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是 A．钢是以铁为主的含碳合金 B．钢的含碳量越高，硬度和脆性越大 C．生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高 D．冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3 3．（2022·广东·高考真题）陈述Ⅰ和Ⅱ均正确但不具有因果关系的是 4．（2022·广东·高考真题）劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是 5．（2023·全国·统考高考真题）化学在文物的研究和修复中有重要作用。下列说法错误的是 A．竹简的成分之一纤维素属于天然高分子 B．龟甲的成分之一羟基磷灰石属于无机物 C．古陶瓷修复所用的熟石膏，其成分为Ca(OH)2 D．古壁画颜料中所用的铁红，其成分为Fe2O3 6．（2023·湖南·统考高考真题）取一定体积的两种试剂进行反应，改变两种试剂的滴加顺序(试剂浓度均为)，反应现象没有明显差别的是 7．（2021·广东·高考真题）部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 A．可与反应生成 B．既可被氧化，也可被还原 C．可将加入浓碱液中制得的胶体 D．可存在的循环转化关系 8．（2021·江苏·高考真题）下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是 A．铁粉能与O2反应，可用作食品保存的吸氧剂 B．纳米Fe3O4能与酸反应，可用作铁磁性材料 C．FeCl3具有氧化性，可用于腐蚀印刷电路板上的Cu D．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于净水 9．（2022·浙江·统考高考真题）关于化合物的性质，下列推测不合理的是 A．与稀盐酸反应生成、、 B．隔绝空气加热分解生成FeO、、 C．溶于氢碘酸(HI)，再加萃取，有机层呈紫红色 D．在空气中，与高温反应能生成 10．（2023·浙江·高考真题）探究铁及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是 选项实验现象结论A向食品脱氧剂样品(含还原铁粉)中加入硫酸后滴加酸性溶液紫红色褪去食品脱氧剂样品中含B向溶液中滴入溶液，再滴加溶液加入后溶液变成血红色既有氧化性又有还原性C向溶液加入铜片溶液变蓝、有黑色固体出现金属铁比铜活泼D向溶液中加入溶液后滴加几滴淀粉溶液溶液变为蓝色氧化性：编号123实验现象溶液变为黄绿色，产生白色沉淀(白色沉淀为CuSCN)溶液变红，向反应后的溶液中加⼊K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，且沉淀量逐渐增多接通电路后，电压表指针不偏转。⼀段时间后，取出左侧烧杯中少量溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，没有观察到蓝色沉淀实验操作现象Ⅰ将一块晶体浸入蒸馏水中一分钟后，晶块表面仍为浅绿色，溶液呈更浅的绿色。Ⅱ将另一块晶体浸入溶液中一分钟后，晶块表面变白；捞出晶块露置空气中，表面逐渐变为红褐色。Ⅲ将溶液与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硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀B硫化钠溶液出现浑浊颜色变深C溴水颜色逐渐褪去D胆矾表面出现白色粉末选项陈述Ⅰ陈述ⅡA用焦炭和石英砂制取粗硅可制作光导纤维B利用海水制取溴和镁单质可被氧化，可被还原C石油裂解气能使溴的溶液褪色石油裂解可得到乙烯等不饱和烃D水解可生成胶体可用作净水剂选项劳动项目化学知识A面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包可与酸反应B环保工程师用熟石灰处理酸性废水熟石灰具有碱性C工人将模具干燥后再注入熔融钢水铁与高温下会反应D技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板铝能形成致密氧化膜选项试剂①试剂②A氨水溶液B溶液溶液C溶液酸性溶液D溶液溶液实验方案现象结论A往溶液中加入片短时间内无明显现象的氧化能力比弱B往溶液中滴加溶液，再加入少量固体溶液先变成血红色后无明显变化与的反应不可逆C将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸，滴加溶液溶液呈浅绿色食品脱氧剂样品中没有价铁D向沸水中逐滴加5~6滴饱和溶液，持续煮沸溶液先变成红褐色再析出沉淀先水解得再聚集成沉淀