2024届高三新高考化学大一轮专题训练题——铁及其化合物

2024届高三新高考化学大一轮专题训练题——铁及其化合物

一、单选题

1．（2023秋·浙江金华·高三统考期末）下列各组物质反应时，生成物与反应条件或反应物用量无关的是

A．Na和 B．和盐酸 C．C和 D．Fe和

2．（2023秋·山东菏泽·高三统考期末）下列物质应用正确的是

A．维生素C又叫抗坏血酸，可以促进人体对铁元素的吸收

B．常用作治疗胃酸过多的药物

C．生石灰、活性炭以及铁粉都是食品包装袋中常见的干燥剂

D．是激光打印机墨粉的主要成分之一

3．（2023秋·河南驻马店·高三统考期末）向一定量的Cu、FeO、的混合物中加入100mL 的盐酸，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中加入KSCN溶液无红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，固体质量减少为

A．1.6g B．2.4g C．3.8g D．无法计算

4．（2023春·湖北孝感·高三统考开学考试）下列实验设计能够达到实验目的的是

A．A B．B C．C D．D

5．（2023春·湖北孝感·高三统考开学考试）有一种铁的氧化物样品用200mL3mol/L硫酸恰好完全溶解，所得溶液还能吸收标准状况下3.36L氯气恰好使其中Fe2+全部转化成Fe3+，该样品可能的化学式是

A．Fe5O6 B．Fe4O5 C．Fe3O4 D．FeO

6．（2023春·江苏苏州·高三江苏省黄埭中学校考期中）利用金属矿渣(含有、及)制备晶体的流程如下。

已知：不与稀硫酸反应；。

下列说法不正确的是

A．“煅烧”过程中转化为的反应为

B．若“酸浸”后溶液中无，说明“煅烧”过程中全部转化为CuO

C．“还原”得到溶液中的离子主要有：、

D．“过滤”后滤渣的成分为及铁屑

7．（2023春·江苏苏州·高三江苏省黄埭中学校考期中）下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是

A．铁粉能与反应，可用作食品保存的脱氧剂

B．纳米能与酸反应，可用作磁性材料

C．具有酸性，可用于腐蚀印刷电路板上的Cu

D．聚合硫酸铁铝能水解并形成胶体，可用于自来水杀菌消毒

8．（2023秋·湖南湘潭·高三统考期末）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．可用于制造录音磁带和电讯器材

B．工业上用CO还原炼铁，该反应为置换反应

C．铁制品在潮湿的空气中发生复杂的反应，最终生成

D．浊液露置于空气中，白色浑浊最终变为红褐色

9．（2023春·江苏南通·高三统考阶段练习）下列实验操作、现象和结论均正确的是

A．A B．B C．C D．D

10．（2023春·江苏南通·高三统考阶段练习）碳酸亚铁难溶于水，常用于制取铁盐或补血剂。一种的制备装置如下图所示。实验中观察到三颈烧瓶中有大量白色沉淀产生，烧杯中溶液变浑浊，恰好完全反应时，三颈烧瓶内溶液中只含一种溶质，过滤后得。

恰好完全反应时，三颈烧瓶溶液中的溶质是

A． B． C． D．

11．（2023春·江苏南通·高三统考阶段练习）碳酸亚铁难溶于水，常用于制取铁盐或补血剂。一种的制备装置如下图所示。实验中观察到三颈烧瓶中有大量白色沉淀产生，烧杯中溶液变浑浊，恰好完全反应时，三颈烧瓶内溶液中只含一种溶质，过滤后得。

在潮湿的空气中会变质，表面生成。为测定某部分变质中的质量分数，现进行如下实验：称取样品，加足量硫酸溶解，向其中滴加酸性溶液，恰好完全反应时，消耗酸性溶液。滴加溶液时发生的反应为：，则的质量分数为

A． B． C． D．

12．（2023春·江苏南通·高三统考阶段练习）(聚合硫酸铁，铁为+3价)是高效水处理剂。以废铁屑为原料制备聚合硫酸铁的工艺流程如下：

检验“反应1”后所得溶液中是否含有，可用的试剂是

A． B．品红 C．溶液 D．石蕊试液

13．（2023·山东·济南一中校联考三模）某实验小组用如下实验用品检验黑木耳中铁元素。下列说法错误的是

A．将黑木耳灼烧灰化，选用的仪器有①、②、⑥、⑦和⑨

B．用浓硝酸溶解木耳灰并获得滤液，选用的仪器有④、⑤、⑦和⑩

C．检验滤液中的，选用③、⑧和⑩

D．利用上述仪器也可进行硫酸铜结晶水含量的测定

二、多选题

14．（2023春·广东江门·高三新会陈经纶中学校考期中）某学生探究小组将 FeCl3溶液腐蚀铜箔制作电路板后的酸性废液“再生”，同时回收铜，实验流程如下：

“腐蚀废液”中除Fe外，一定存在的金属离子还有

A．Fe B．Ag C．Na D．Cu

三、非选择题

15．（2023秋·内蒙古包头·高三统考期末）利用“价类二维图”可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系，图中甲~戊均含铁元素。回答下列问题：

(1)Na2FeO4是一种新型饮用水消毒剂。工业上常用NaClO、Fe(NO3)3、NaOH制备：3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO+3Cl-+5H2O，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。

(2)打印机使用的墨粉中含有Fe3O4，下列关于Fe3O4的说法正确的是______(填标号)。

A．有磁性，是FeO与Fe2O3的混合物

B．属于两性氧化物，与酸、碱都能反应

C．Fe3O4与稀盐酸反应生成Fe2+与Fe3+物质的量之比为1：2

D．Fe与水蒸气在高温下反应能生成Fe3O4

(3)维生素C易溶于水，可将Fe3+转化为Fe2+被人体吸收。为检验转化产物Fe2+，设计如下实验：取适量Fe2(SO4)3溶液置于试管中，加入过量维生素C片振荡溶解后，滴加酸性高锰酸钾溶液，紫色褪去。该设计方案能否检验Fe2+并说明理由______。

(4)丁与烧碱溶液反应可生成乙，在空气中放置一段时间后乙转化为丙。乙转化为丙的现象为______，发生反应的化学方程式为______。

(5)若用丁溶液经一系列反应来制备Fe2O3。不考虑过程损失，若100mL丁溶液最终制得1.6gFe2O3，变质前丁溶液的物质的量浓度为______。

16．（2023·全国·高三专题练习）氢氧化铁和氢氧化亚铁的比较

17．（2023·全国·高三专题练习）铁的氧化物的比较

18．（2022秋·新疆巴音郭楞·高三校联考期末）某同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。请回答下列问题：

(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 mol·L-1的溶液，在FeCl3溶液中需加入少量铁屑，发生反应的化学方程式为_______。

(2)甲同学取2 mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2+氧化，FeCl2溶液与氯水反应的化学方程式为_______。

(3)乙同学认为甲同学的实验不够严谨，该同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和几滴氯水，溶液变红，煤油的作用是_______。

(4)丁同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为_______。

参考答案：

1．D

【详解】A．Na和在常温下反应生成氧化钠，加热时才过氧化钠，A不符合；

B．和盐酸反应时，盐酸不足生成碳酸氢钠和氯化钠，盐酸过量生成氯化钠、二氧化碳和水，B不符合；

C．C和反应中，氧气足量生成二氧化碳，氧气不足生成一氧化碳，C不符合；

D．Fe和反应只能生成氯化铁，生成物与反应条件或反应物用量无关，D符合；

答案选D。

2．A

【详解】A．人体吸收的是亚铁离子，亚铁离子易发生氧化反应，维生素C具有还原性，能防止亚铁离子发生氧化反应，则维生素C可以促进人体对铁元素的吸收，故A正确；

B．胃酸的成分是盐酸，医疗上常用NaHCO3与之反应，治疗胃酸过多，而不用碱性较强的，故B错误；

C．铁粉主要作用是与氧气反应，作脱氧剂，防止食品被氧化，不能用作干燥剂，故C错误；

D．是激光打印机使用的墨粉的主要成分之一，不是FeO，故D错误；

答案选A。

3．B

【详解】向一定量的Cu、FeO、的混合物中加入100mL 的盐酸，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中加入KSCN溶液无红色出现，说明全部变为了氯化铜和氯化亚铁，根据质量守恒分析盐酸中的氢和氧化物中氧形成了水，若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，固体质量减少为氧的质量，氧化物中氧的物质的量等于盐酸的物质的量的一般即0.15mol，则氧化物中氧的质量为0.15mol×16g∙mol−1＝2.4g，故B符合题意。

综上所述，答案为B。

4．A

【详解】A．通过导电性比较硝酸和醋酸的酸性强弱，必须使用相同浓度、相同体积、同条件下的硝酸和醋酸，故A正确；

B．向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴要伸入试管内，滴加过程中不能振荡试管，防止生成的Fe(OH)2被氧化而看不到白色沉淀，故B错误；

C．做焰色实验是应该用铂丝或铁丝，不能用玻璃棒，故C错误；

D．制备氢氧化铁胶体时，应向沸水中逐滴加入少量的FeCl3饱和溶液，向煮沸的NaOH溶液中逐滴加入少量的FeCl3饱和溶液得到的是氢氧化铁沉淀，故D错误。

答案选A。

5．A

【详解】根据方程式可知

因此x=0.3，即样品中有0.3mol的FeO。

总的反应消耗硫酸的物质的量=0.2L×3mol·L-1=0.6mol，用于溶解Fe2O3的硫酸的物质的量为：0.6mol-0.3mol=0.3mol。

所以样品中FeO和Fe2O3的物质的量比为3∶1，化学式为3FeO·Fe2O3，即Fe5O6。

故答案选A。

6．D

【分析】矿渣在空气中煅烧时，二硫化铁与空气中的氧气高温条件下反应生成氧化铁和二氧化硫、氧化亚铜与空气中氧气高温下反应转化为氧化铜；向煅烧渣中加入稀硫酸酸浸，金属氧化物溶于稀硫酸转化为可溶的硫酸盐，二氧化硅与稀硫酸不反应；向溶液中加入过量铁屑，硫酸铁溶液与铁反应生成硫酸亚铁、硫酸铜溶液与铁反应生成硫酸亚铁和铜，过滤含有二氧化硅、铁屑、铜的滤渣和硫酸亚铁溶液；硫酸亚铁溶液经多步转化制得硫酸亚铁铵。

【详解】A．由分析可知，煅烧时，二硫化铁与空气中的氧气高温条件下反应生成氧化铁和二氧化硫，反应的化学方程式为，故A正确；

B．由分析可知，酸浸所得溶液中含有硫酸铁，硫酸铁溶液能与铜反应生成硫酸亚铁和硫酸铜，则酸浸所得溶液中没有亚铁离子说明煅烧时氧化亚铜与空气中氧气高温下反应转化为氧化铜，故B正确；

C．由分析可知，还原所得溶液为硫酸亚铁溶液，所以溶液中的离子主要为亚铁离子和硫酸根离子，故C正确；

D．由分析可知，过滤得到的滤渣的成分为二氧化硅、铁屑、铜，故D错误；

故选D。

7．A

【详解】A．铁粉具有还原性，能与空气中的氧气反应，常用作食品袋中抗氧化剂，故A正确；

B．四氧化三铁具有磁性，所以可用作铁磁性材料，则纳米四氧化三铁可用作铁磁性材料与四氧化三铁与酸反应无关，故B错误；

C．氯化铁溶液具有氧化性，能与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，所以可用于腐蚀印刷电路板上的铜，则氯化铁溶液可用于腐蚀印刷电路板上的铜与氯化铁溶液具有酸性无关，故C错误；

D．聚合硫酸铁铝没有氧化性，不能用于自来水杀菌消毒，故D错误；

故选A。

8．D

【详解】A．具有磁性，可用于制造录音磁带和电讯器材，A错误；

B．工业上用CO还原炼铁，该反应为氧化还原反应，但不是置换反应，B错误；

C．铁制品在潮湿的空气中发生复杂的反应，最终生成，C错误；

D．浊液露置于空气中，白色浑浊最终变为红褐色的Fe(OH)3，D正确；

故选D。

9．C

【详解】A．产物能使溴水褪色，说明产物中含不饱和烃，不一定是乙烯，A错误；

B．若溶液中含碳酸氢根，滴加盐酸也能产生二氧化碳，不一定是碳酸根，B错误；

C．向FeSO4溶液中滴加KSCN溶液无现象，说明不含Fe3+，说明未变质，C正确；

D．有黄色沉淀产生，说明沉淀为AgI，则该卤代烃为碘代烃，D错误；

故选C。

10．C

【详解】三颈烧瓶中NH4HCO3和FeSO4反应生成FeCO3、H2O、CO2和(NH4)2SO4，故三颈烧瓶内溶液中只含一种溶质；

故选C。

11．B

【详解】根据，n（Fe2+）=5n（）=×0.02L×5=0.01mol，结合铁元素守恒n（Fe2+）=n（），的质量分数为=，故选B。

12．A

【分析】铁屑和硫酸反应生成硫酸亚铁，硫酸亚铁和氧气转化为硫酸铁，调节pH转化为聚合硫酸铁；

【详解】铁离子能和溶液反应而变红色，可用于铁离子的检验，故选A。

13．D

【详解】A．将黑木耳灰化，应该在坩埚中灼烧，装置图为 ，用的仪器有①、②、⑥、⑦和⑨，故A正确；

B．用用胶头滴管把浓硝酸滴入木耳灰，使木耳灰溶解，用过滤的方法获得滤液，过滤装置图为 ，选用的仪器有④、⑤、⑦和⑩，故B正确；

C．检验滤液中的，取少量滤液于试管中，用胶头滴管滴加几滴KSCN溶液，若溶液变红说明含有Fe3+，选用③、⑧和⑩，故C正确；

D．利用上述仪器进行硫酸铜结晶水含量的测定，需要称重，缺少天平，故D错误；

选D。

14．AD

【详解】FeCl3溶液腐蚀铜箔制作电路板后的酸性废液中含有FeCl3、FeCl2、CuCl2，向其中加入足量铁粉，充分搅拌，发生反应：2Fe3++Fe=3Fe2+；Cu2++Fe= Cu+Fe2+；然后过滤得到的滤渣中含有Fe、Cu，向滤液中加入Cl2，发生反应：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，就得到FeCl3溶液，使腐蚀液得到再生。根据分析可知，该“腐蚀废液"中除Fe2+外，一定存在的金属离子还有Fe2+、Cu2+。

故选AD。

15．(1)3:2

(2)CD

(3)不能，过量维生素C会使酸性高锰酸钾溶液褪色，无法说明一定有Fe2+生成

(4)     现象为白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色     4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

(5)0.2mol•L-1

【详解】（1）反应中，氧化剂为次氯酸钠，氯元素由+1价降低到-1价，铁为还原剂，化合价由+3变为+6，根据电子守恒可知，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2；

（2）A．Fe3O4有磁性，组成固定，是一种纯净物，不是FeO与Fe2O3的混合物，A错误；

B．其能和酸反应生成两种盐和水，不与碱反应，不属于两性氧化物，B错误；

C．Fe3O4中二价铁、三价铁之比为1:2，与稀盐酸发生复分解反应生成Fe2+与Fe3+物质的量之比为1:2，C正确；

D．Fe与水蒸气在高温下反应能生成Fe3O4和氢气，D正确；

故选CD；

（3）维生素C易溶于水，可将转化为被人体吸收，说明维生素C具有还原性；亚铁离子也具有强的还原性，亚铁离子、过量的维生素C均能被酸性高锰酸钾溶液氧化，导致高锰酸钾溶液褪色，干扰了亚铁离子的检验，此实验方案设计不严密；

（4）丁为亚铁盐与烧碱溶液反应可生成乙氢氧化亚铁，在空气中放置一段时间后乙氢氧化亚铁和空气中氧气、水反应转化为丙氢氧化铁，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；乙转化为丙的现象为白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色；

（5）的物质的量为=0.01mol，铁元素的物质的量n(Fe)=0.02mol；根据铁元素守恒规律，变质前n(FeCl2)= n(Fe)=0.02mol，则100mL该溶液中，c(FeCl2)= =0.2mol/L。

16．     白     红褐     Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O     Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O     2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O     Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓     Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓     白色絮状沉淀迅速变成灰绿色     红褐色     4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

【详解】Fe(OH)2是白色固体，而Fe(OH)3是红褐色固体；

Fe(OH)2是难溶性碱，能够与盐酸发生复分解反应产生FeCl2、H2O，反应的离子方程式为：Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O；

Fe(OH)3也是难溶性碱，能够与盐酸发生复分解反应产生FeCl3、H2O，反应的离子方程式为：Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O；

Fe(OH)3不稳定，在空气中加热发生分解反应产生Fe2O3、H2O，反应的化学方程式为：2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O；

可溶性亚铁盐与碱溶液混合发生复分解反应，产生Fe(OH)2沉淀、金属氯化物，反应的离子方程式为：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓；

可溶性铁盐与碱溶液混合发生复分解反应，产生Fe(OH)3沉淀、金属氯化物，反应的离子方程式为：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓；

Fe(OH)2具有强的还原性，在空气中会迅速被空气中的氧气氧化产生红褐色Fe(OH)3，因此看到现象是：产生的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变为红褐色；根据原子守恒、电子守恒，可得反应的化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。

17．               、         

【详解】根据化合物中化合价代数和为0可知，中Fe元素化合价为+2价，中Fe元素化合价为+3价，可以看成，故Fe元素化合价为+2、+3价，与氢离子反应的离子方程式为，与氢离子反应的离子方程式为。

18．(1)2FeCl3+Fe=3FeCl2

(2)2FeCl2+Cl2=2FeCl3

(3)隔绝空气，防止Fe2+被氧化

(4)2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O

【详解】（1）在氯化铁溶液中需加入少量铁屑发生的反应为氯化铁溶液与铁反应生成氯化亚铁，反应的化学方程式为2FeCl3+Fe=3FeCl2，故答案为：2FeCl3+Fe=3FeCl2；

（2）氯化亚铁溶液与氯水的反应为氯化亚铁溶液与氯气反应生成氯化铁，反应的化学方程式为2FeCl2+Cl2=2FeCl3，故答案为：2FeCl2+Cl2=2FeCl3；

（3）亚铁离子具有还原性，易被空气中的氧气氧化，所以验证亚铁离子被氯气氧化时，应向氯化亚铁溶液中先加入煤油隔绝空气，防止亚铁离子被氧化，再于液面下依次加入硫氰化钾溶液和氯水，溶液变红说明亚铁离子被氯气氧化，故答案为：隔绝空气，防止Fe2+被氧化；

（4）由题意可知，溶液变成棕黄色发生的反应为酸性条件下亚铁离子与过氧化氢溶液反应生成铁离子和水，反应的离子方程式为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O，故答案为：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O。