2024届高三新高考化学大一轮专题练习—铁及其化合物

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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秋·浙江·高三期末）电子工业中常用FeCl3溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板，产生的废液X可循环使用，实验室模拟该流程如图所示。下列说法不正确的是A．FeCl3溶液刻蚀Cu制作电路板，主要发生的反应为：2FeCl3+ Cu =2FeCl2 + CuCl2B．向溶液A、溶液B混合液中通入Cl2，主要发生的反应为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-C．①和②是相同的操作，需用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒D．溶液A和溶液B的溶质完全相同2．（2023春·湖北·高三校联考期中）下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是A．铁粉与稀硫酸的反应B．灼热的木炭与水蒸气的反应C．醋酸和氢氧化钾溶液的反应D．晶体与晶体的反应3．（2023春·江西宜春·高三江西省清江中学校考期中）下列各组物质依次表示a、b、c、d四种物质，其中满足如图所示转化关系的是(图中箭头表示一步转化)  A． B．C． D．4．（2023春·辽宁沈阳·高三沈阳铁路实验中学校考阶段练习）下列离子在一定条件下能共存，且加入相应试剂后发生的离子方程式正确的是 离子组加入试剂加入试剂后发生反应的离子方程式A、、少量溶液B、、过量溶液C、、氢氧化钠溶液D、、足量氯化铁溶液 A．A B．B C．C D．D5．（2023春·新疆乌鲁木齐·高三乌鲁木齐市第四中学校考期中）下列有关铁和铁的化合物的叙述中，正确的是A．铁的化学性质比较活泼，它能与许多物质发生化学反应，因此铁在自然界中只能以化合态存在B．Fe3O4是一种红棕色粉末，俗称铁红，常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料C．Fe(OH)2在空气中容易被氧化，如图①②都能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀D．往某溶液中先加入氯水，再加入KSCN溶液，发现溶液变成红色，证明原溶液中含有Fe3+6．（2023春·四川遂宁·高三射洪中学校考期中）下列有关基本化学用语叙述不正确的是A．加热氯化铁溶液，溶液颜色变深：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+B．用氯化铁溶液腐蚀覆铜板上的铜：2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+C．用KI溶液将AgCl转化为AgI：I-(aq)+AgCl(s)AgI(s)+Cl-(aq)D．碳酸氢钠的电离方程式：NaHCO3Na++HCO7．（2023·河北·模拟预测）化合价和物质类别是整理元素及化合物知识的两个要素，可表示为“价-类”二维图。铁元素的“价-类”二维图如图所示，下列说法正确的是A．工业上主要利用铝热反应冶炼a B．c是由组成的混合物C．h可以通过化合反应变为g D．e中基态的核外电子排布式为8．（2023春·江苏淮安·高三校考阶段练习）下列物质的性质与用途具有对应关系的是A．铁粉具有还原性，可用作食品的抗氧化剂B．SO2具有还原性，可用于纸浆漂白C．浓硫酸具有脱水性，可用于干燥Cl2D．NH3极易溶于水，可用作制冷剂9．（2023春·甘肃白银·高三统考期末）化学实验兴趣小组同学为了测定某稀硫酸和稀硝酸混合溶液的浓度，将其分成两等份，进行了如下实验：实验Ⅰ：加入铜粉，充分反应后，过滤、干燥(如图所示)。实验Ⅱ：逐渐加入铁粉，加入铁粉的质量与产生气体的体积关系如图所示。已知：①不考虑水电离出的和。②不考虑实验过程中质量的损失。下列说法正确的是A．原混合溶液中：B．原混合溶液中：C．由实验Ⅰ可知，滤液Ⅰ中含有的离子仅为、、D．由实验Ⅱ可知，产生气体的总体积为3.92L(标准状况下)10．（2023·广东广州·统考二模）下列关于铁及其化合物之间转化反应的方程式书写正确的是A．(g)通过灼热铁粉：B．过量铁粉加入稀硝酸中：C．氢氧化铁中加入氢碘酸：D．溶液中加入酸性溶液：11．（2023·全国·高三专题练习）富钴结壳浸出液分离制备的工艺流程如下：已知：①“浸出液”中主要含有的金属离子为：；②温度高于时，在水中的溶解度随温度升高迅速降低；③“焙烧”的过程发生的部分反应有，下列有关说法错误的是A．过程②中，和的作用分别是氧化剂和沉淀剂B．固体Y中主要物质的化学式为C．过程④中的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥D．流程中可循环使用的物质有12．（2023春·辽宁·高三凤城市第一中学校联考阶段练习）下列描述所对应的化学知识或原理正确的是选项项目描述化学知识或原理A钠与水反应时，钠在水面上四处游动反应产生气体，推动小球四处游动B补铁剂宜与维生素C一同服用维生素C具有氧化性C硬铝可用于制造飞机外壳主要利用硬铝熔点高的性质D食品包装袋内常放一小包铁粉铁粉吸收袋内水蒸气，延长食品保质期 A．A B．B C．C D．D 二、多选题13．（2023春·河南信阳·高三统考阶段练习）根据下列实验操作和实验现象得出的实验结论错误的是选项实验操作实验现象实验结论A取溶液于试管中，加入溶液，充分反应后滴入5滴15%KSCN溶液溶液变为红色与KI的反应有一定限度B向溶液中滴入稀盐酸，产生刺激性气味的气体，将该气体通入品红溶液中品红溶液褪色酸性：C向盛有浓氨水的锥形瓶中缓慢通入氧气，用红热的铂丝在液面上轻轻挥动一段时间后，铂丝仍保持红热和的反应是放热反应D用导线将铜片和锌片连接后插入盛有稀硫酸的烧杯中锌片、铜片上均有大量气泡逸出锌片失去的电子部分被负极区得到生成氢气 A．A B．B C．C D．D14．（2023春·江苏镇江·高三江苏省镇江中学校考阶段练习）铁元素是重要的金属元素，含有铁元素的物质，在人类的生产生活中有着重要的应用。是炼铁工业中的主反应．硫铁矿烧渣中含有大量，工业上常用于制取绿矾．铁元素的常见价态有、价，实验室可用赤血盐溶液检验，黄血盐溶液检验。在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是A． B．C． D． 三、非选择题15．（2023春·浙江温州·高三校联考期中）将1.00mol/L硫酸铜溶液和2.00mol/L硫酸铁溶液按体积比2：3混合得到1L混合液(假设混合溶液的体积等于混合前两种溶液的体积之和)，再向其中加入足量的铁粉，充分反应后，铁粉有剩余。请计算：(1)混合后溶液中铜离子的物质的量为______mol。(2)溶解的铁粉的质量为______g。(3)最后所得溶液中硫酸亚铁的物质的量浓度为______mol/L。16．（2023春·内蒙古呼伦贝尔·高三校考阶段练习）从古至今，铁及其化合物在人类的生产生活中都起到了巨大的作用。(1)①古代中国四大发明之一指南针是由天然磁石制成的，其主要成分为：__________(填化学式)。②所含铁元素既有氧化性又有还原性的物质是______。A．Fe        B．        C．FeO        D．        E．(2)①在现代半导体工业生产中，常利用溶液腐蚀铜的原理制作印刷线路板，该原理的化学方程式为：__________。②氯化铁溶液中加入铁粉和铜粉的混合物，反应结束后烧杯底部不可能出现的是______。A．有铁无铜            B．有铜无            C．有铁有铜            D．无铁无铜(3)实验室在配制溶液时，为了防止溶液变质，经常会向其中加入一些铁粉，其原因是__________(用离子方程式表示)。(4)证明某溶液中不含而可能含有的操作为__________。(5)在溶液中滴加适量KI溶液充分反应后再加入淀粉溶液，溶液变蓝，用离子方程式表示此反应：__________。17．（2023秋·山西大同·高三统考期末）某化学兴趣小组进行了如下实验。请回答：(1)用一氧化碳还原氧化铁，反应的化学方程式为_______。反应完毕后，他们将得到的铁屑装入下图所示装置进行实验，A中的玻璃丝可以阻止固体离开A管，B中碱石灰的作用是_______。一段时间后，他们将A中的固体溶于水，并向所得溶液中滴入几滴KSCN溶液。①若观察到溶液出现红色，证明溶液中含有_______(填离子符号)。②若未观察到溶液出现红色，可能的原因是_______。(2)用足量的稀盐酸溶解一定量的Fe2O3，得到棕黄色溶液。甲同学向溶液中加入铜粉欲获得铁，他_______(填“能”或“不能”)成功，原因是_______(3)已知铝粉与氧化铁能发生反应2Al+Fe2O32Fe+Al2O3小组成员将反应的产物用足量的NaOH溶液浸泡，除去其中的Al2O3，分离得到Fe，反应的化学方程式为_______。某同学认为用足量稀盐酸浸泡也能达到相同的结果，他的观点_______(填“正确”或“不正确”)。18．（2023秋·山西太原·高三统考期末）2022年10月，世界首个电磁推进地面超高速试验设施“电磁橇'”在山东济南成功运行，它可以把超过1吨的物体在短时间内从0加速到1030公里/小时，创造了大质量超高速电磁推进技术的世界最高速度纪录。(1)“电磁橇”的轨道材料为铁合金，其优点是_______(写一条)。(2)建设“电磁橇”的过程中，对铁质材料进行深加工时，可用_______清洗其表面的铁锈，该反应的离子方程式为_______。(3)生产“电磁橇”的铁质材料时，炽热的铁水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，不能留有水，原因是_______(用化学方程式解释)，该反应的类型属于_______。
参考答案：1．D【分析】由2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2可知，废液X含Fe2+、Cu2+，加过量铁粉可置换出Cu，操作①为过滤，分离出固体混合物含Fe、Cu，加盐酸溶解Fe，操作②为过滤，分离出Cu和溶液B，溶液B含HCl、FeCl2，氯化亚铁溶液中通入过量氯气发生2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，溶液A含FeCl3，以此来解答。【详解】A．FeCl3溶液刻蚀Cu制作电路板，主要发生的反应为：2FeCl3+Cu =2FeCl2+CuCl2，故A正确；B．滤液B为氯化亚铁，与滤液A合并，通入氯气，可得到氯化铁，主要反应为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故B正确；C．①和②是相同的操作，都是过滤，需用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，故C正确；D．由分析可知，溶液A含FeCl3，溶液B含HCl、FeCl2，故D错误；故选D。2．B【详解】A．铁粉和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气同时放出热量，属于氧化还原反应和放热反应，A错误；B．灼热的木炭与水蒸气反应生成CO和H2，同时吸收热量，属于氧化还原反应和吸热反应，B正确；C．醋酸和氢氧化钾的反应没有元素化合价变化，不是氧化还原反应，C错误；D．氢氧化钡晶体和氯化铵的反应没有元素化合价的变化，不是氧化还原反应，D错误；故答案选B。3．B【详解】A．氮气和氧气反应生成一氧化氮，不是二氧化氮，无法一步实现，A错误；B．氧化铁和铝反应生成铁，铁和盐酸反应生成氯化亚铁，氯化亚铁和氯气反应生成氯化铁，氯化铁和铁反应生成氯化亚铁，B正确；C．硫和氧气反应生成二氧化硫不是三氧化硫，硫酸钠不能一步到硫酸，C错误；D．氢氧化钠到过氧化钠不能一步实现，碳酸钠到过氧化钠也不能一步实现，D错误；故选B。4．A【详解】A．K+、H+、三种离子在一定条件能大量共存，且加入少量Ba(OH)2溶液，发生离子反应，A项正确；B．H+和会发生化学反应，不能共存，B项错误；C．Fe3+和ClO－具有强氧化性，I－具有强还原性，这三种离子不能共存，C项错误；D．S2-、Na+、可以大量共存，加入氯化铁发生氧化还原反应，离子方程式为，D项错误。答案选A。5．C【详解】A．铁虽然化学性质比较活泼，能与许多物质发生化学反应，但是自然界中陨石中还存在单质铁，A错误；B．Fe3O4为黑色粉末，铁红为Fe2O3，B错误；C．①中稀硫酸能抑制亚铁离子水解，铁粉能防止亚铁离子被氧化，且导管口插入到水中外界空气无法进入试管内，滴加NaOH与FeSO4反应生成的氢氧化亚铁沉淀不会被氧化能较长时间存在，②中因为苯的存在NaOH与FeSO4反应生成的氢氧化亚铁无法接触到空气，不会被氧化从而能较长时间存在，C正确；D．若原溶液中没有Fe3+只有Fe2+，先加氯水Fe2+被氯气氧化成Fe3+，再加入KSCN溶液变红色，但是原溶液中没有Fe3+，D错误；故答案选C。6．D【详解】A．加热氯化铁溶液，溶液颜色变深：，A正确；B．用氯化铁溶液腐蚀覆铜板上的铜：，B正确；C．用溶液将转化为：，C正确；D．碳酸氢钠为强电解质，电离方程式：，D错误；故答案选D。7．C【分析】根据图示可知a为单质铁，b是氧化亚铁，d是三氧化二铁，c是四氧化三铁，e是含三价铁的盐，h是氢氧化亚铁，g是氢氧化铁，以此解题。【详解】A．工业上主要利用高炉炼铁，即一氧化碳还原氧化铁冶炼Fe，故A错误；B．四氧化三铁是纯净物，不是混合物，故B错误；C．属于化合反应，故C正确；D．基态的核外电子排布式为，故D错误；故选C。8．A【详解】A．铁粉具有还原性，能被氧气氧化，可用作食品的抗氧化剂，A正确；B．SO2具有漂白性，可用于纸浆漂白，B错误；C．浓硫酸具有吸水性，可用于干燥氯气，C错误；D．液氨汽化吸收大量的热，可用作制冷剂，D错误；故答案选A。9．A【详解】A．由实验Ⅱ可知开始时铁与溶液反应生成一氧化氮，第二阶段生成氢气，由反应， 可知原混合溶液中：，A正确；B．由实验Ⅱ可知，最终的溶液溶质为硫酸亚铁，所以，原混合溶液中：　，B错误；C．实验Ⅰ发生反应为，此过程消耗，由实验Ⅱ可知硝酸根离子消耗完毕，氢离子有剩余，C错误；D．由反应，，第一阶段消耗，第二阶段消耗， ，气体的总体积为3.36L，D错误； 故选A。10．D【详解】A．Fe与H2O(g)高温反应生成Fe3O4和H2，A错误；B．稀硝酸有强氧化性，能把Fe氧化成Fe3+，过量铁粉与Fe反应生成Fe2+，总反应产物应是Fe2+而不是Fe3+，B错误；C．Fe3+具有强氧化性，I-具有强还原性，两者能发生氧化还原反应，分别生成Fe2+和I2，C错误；D．酸性KMnO4具有强氧化性，可把Fe2+氧化成Fe3+，本身被还原生成Mn2+，D正确；故选D。11．C【分析】富钴结壳和二氧化硫反应浸出液中通入氧气、加入MnCO3，浸出液中亚铁离子被氧化为铁离子后转化为氧化铁的沉淀X；溶液1中加入MnS将转化为沉淀得到Y，溶液2蒸发浓缩、较高温度结晶得到固体，固体和无烟煤焙烧得到；【详解】A．过程②中，能把二价铁转化为三价铁，能调节溶液的pH将铁离子转化为沉淀，故其作用分别是氧化剂和沉淀剂，选项A正确；B．由分析可知，固体Y中主要物质的化学式为，选项B正确； C．温度高于时，在水中的溶解度随温度升高迅速降低；故不能冷却结晶，而应该趁热结晶，选项C错误；D．流程中二氧化硫既是反应物又是生成物，故流程中可循环使用的物质有，选项D正确；答案选C。12．A【详解】A．钠与水反应时，反应产生氢气，氢气推动小球四处游动，因此钠在水面上四处游动，故A正确；B．补铁是补亚铁离子，补铁剂在空气中易被氧化，维生素C具有还原性，将生成的铁离子还原为亚铁离子，因此补铁剂宜与维生素C一同服效果更好，故B错误；C．硬铝可用于制造飞机外壳，主要原因是硬铝硬度大、质量轻的特点，故C错误；D．铁粉主要吸收袋内氧气，延长食品保质期，故D错误。综上所述，答案为A。13．AD【详解】A．反应中氯化铁过量，溶液变红色，不能说明与KI的反应有一定限度，A项错误；B．品红溶液褪色，说明盐酸和亚硫酸钠生成二氧化硫气体，能说明酸性：， B项正确；C．一段时间后，铂丝仍保持红热，说明和的反应是放热反应，能维持铂丝处于高高温状态， C项正确；D．用导线将铜片和锌片连接后插入盛有稀硫酸的烧杯中，锌发生氧化反应生成锌离子为负极；铜为正极，氢离子在铜极得到电子生成氢气；锌片上无气体生成、铜片上有大量气泡逸出，D项错误；答案选AD。14．AB【详解】A．铁和水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，故选A；B．氯化铁和氨水反应生成氢氧化铁沉淀和氯化铵，故选B；C．2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，铜不能置换出铁，故不选C；D．氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水，故不选D；选AB。15．(1)0.4(2)89.6(3)4 【详解】（1）混合过程中，Cu2+物质的量保持不变，即混合后溶液中n(Cu2+)=×1L×1.00mol/L=0.40mol，故答案为0.40；（2）混合液中n(Fe3+)=×1L×2.00mol/L×2=2.40mol，混合液中加入足量铁粉，发生Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，根据得失电子数目守恒，有：n(Fe)×2= n(Cu2+)×2+ n(Fe3+)×1，解得n(Fe)=1.6mol，即消耗铁粉质量为1.6mol×56g/mol=89.6g，故答案为89.6；（3）充分反应后溶质为FeSO4，根据铁原子守恒，因此c(FeSO4)==4.00mol/L，故答案为4.00。16．(1)          CD(2)          A(3)(4)取少量待测液少许于试管中，滴加KSCN溶液，无明显现象，再加入适量氯水(或通入适量氯气或滴加适量双氧水)溶液变红，则证明溶液中不含而含有(5) 【详解】（1）①指南针是由天然磁石制成的，主要成分为四氧化三铁，化学式为Fe3O4；②铁元素的最高化合价为+3，最低化合价为0，故含有+2价铁元素的物质既有氧化性又有还原性，故答案选CD；故答案为：Fe3O4；CD；（2）①铜与氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，化学方程式为；故答案为：；②铁和铜同时加进去，铁先和三价铁反应，如果铁离子还有多的，再和铜反应；A．不可能，有金属铁时，一定将铜置换出来了，故A结果不可能出现，故A正确；B．可能，铁离子的量较大，能和铁反应完毕，或剩余部分三价铁和部分铜反应，或者是铁和三价铁恰好反应，故B结果可能出现，故B错误；C．可能，铁离子量不足，只能和部分铁反应，故C错误；D．可能，铁离子量特别大，足够溶解所有铁和铜，故D错误；故答案为：A；（3）加入铁粉，可与铁离子生成亚铁离子，防止硫酸亚铁变质，离子方程式为；故答案为：；（4）先根据铁离子的特征反应，加入硫氰化钾溶液判断溶液中不含铁离子；然后加入氯水，如果含有也铁离子，亚铁离子被氧化成三价铁离子，溶液变成红色，以此证明亚铁离子的存在。故答案为：取少量待测液少许于试管中，滴加KSCN溶液，无明显现象，再加入适量氯水(或通入适量氯气或滴加适量双氧水)溶液变红，则证明溶液中不含而含有；（5）能将KI氧化为碘单质，碘单质遇淀粉变蓝色，反应离子方程式为：，故答案为：；17．(1)          吸收氯气，防止污染空气     Fe3+     过量的铁屑和FeCl3反应生成FeCl2，无Fe3+存在，溶液不变红(2)     不能     铜粉与氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，不能得到铁(3)          不正确 【详解】（1）一氧化碳还原氧化铁，反应的化学方程式为：；碱石灰能与过量的氯气反应，作用是吸收氯气，防止污染空气；Fe3+与KSCN反应变为红色，故有Fe3+存在；若未变为红色，可能是过量的铁屑和FeCl3反应生成FeCl2，无Fe3+存在，溶液不变红；（2）氧化铁与盐酸反应的化学方程式为：,铜粉与氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，不会得到铁，故不能成功，原因是铜粉与氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，不能得到铁；（3）氧化铝能与NaOH溶液反应，化学方程式为：，盐酸和铁、氧化铝均能反应，不能分离得到铁，故观点不正确。18．(1)硬度大(2)     稀盐酸     (3)          氧化还原反应 【详解】（1）铁合金具有硬度大、强度高、可塑性好等优点，可用于轨道材料，故答案为：硬度大；（2）除铁锈可用稀盐酸溶液，发生的离子反应为：，故答案为：稀盐酸；；（3）模具若有水，高温条件下铁与水反应生成四氧化三铁和氢气，反应方程式为：，该反应属于置换反应，也属于氧化还原反应，故答案为：；氧化还原反应；