高考化学一轮复习 课时练8 铁及其重要化合物（含解析）

铁及其重要化合物

基础巩固

1.（2020广东华南师大附中专题训练）下列有关铁的叙述不正确的是（）

A.铁具有良好的延展性、导电性、导热性

C.在化学反应中,铁能生成+2价或+3价的化合物

D.铁是钢的主要成分,钢铁是重要的金属材料

2.铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质，下列关于铁元素的叙述正确的是（）

z溶液常常加一些铁粉,其目的是抑制Fe"水解

B.在25℃时,pH=0的溶液中,A产、NH；、N03,Fe外可以大量共存

3、FeCL均可采用将溶液直接蒸干的方法

2++3+

D.向硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液:2Fe+H202+2H=2Fe+2H20

3.某小组同学通过实验研究FeCL溶液与Cu粉发生的氧化还原反应。实验记录如下：

序

III

号

实

验

-1

少量铜粉=1mL0.1mol,L过量铜粉片/吗

%?FeCh溶液9^FeCb溶液

步

充分振荡,加入2mL蒸镭水充分振荡,加入2mL蒸储水

骤

实

验铜粉消失，溶液棕黄色变浅,加入蒸储铜粉有剩余,溶液棕黄色退去,加入蒸储

现水后无明显现象水后生成白色沉淀

象

序

III

号

实

验

1

过量铜粉_1mL0.05mol•L-

mFe2（SO,）3溶液

步

充分振衰品,加入2mL蒸储水

骤

实铜粉有剩余,溶液棕黄色退去,变成蓝色,加入蒸储水后无白色沉淀

验

现

象

下列说法不正确的是（）

I、II、III中均涉及Fe*被还原

I、II,说明白色沉淀的产生与铜粉的量有关

II、III中加入蒸储水后［Cu＞］相同

III反应后的溶液中加入饱和NaCl溶液可能出现白色沉淀

4.（2020河北唐山第一中学冲刺）草酸亚铁晶体（Fee?。，•2HR）是一种淡黄色粉末,某课外小组

利用下列装置检验草酸亚铁晶体受热分解的部分产物。

下列说法正确的是（）

③和⑤中分别盛放足量NaOH溶液和CuO,可检验生成的C0

①中反应结束后再通入N2

④中的无水CaCL换成无水硫酸铜可检验分解生成的水蒸气

D.实验结束后,①中淡黄色粉末完全变成黑色,则产物一定为铁

5.（2020安徽肥东高级中学调研）工业废弃物的资源化回收再利用，可以更大限度的发挥原材

料的价值。下图是工业生产纳米磁性氧化铁的流程：

______।N-d溶液,调节PH、〜、_____NaOH溶液______________

废铁屑|浸泡------►适量HzOz|溶液A|通人浸加热—3。4（纳米粒子）

下列说法不正确的是（）

2C03溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的铁锈

2,暴露在空气中生产，将不能得到高纯度产品

3+2++3+

是为了将部分Fe"氧化为Fe,涉及反应的离子方程式为H202+2Fe+2H===2Fe+2H20

"和Fe"的浓度之比为1：2

6.（2020河南商丘虞城高中月考）某实验小组对菠菜中的铁元素（主要以难溶的FeGO,形式存在）

进行检测。实验操作如下：

I.水煮检验法：

II.灼烧检验法：

（1）CCL的作用为。

（2）操作i中起分离作用的仪器名称为。

(3)溶液A中未能检测出Fe”的可能原因是。

(4)取无色溶液B,先滴加HzO2溶液,再滴加KSCN溶液,溶液呈红色。用离子方程式表示H202的

作用：«

(5)甲同学取少量无色溶液B,滴加酸性KMnO,溶液并振荡后,溶液紫色消失,因此得出结论:溶

液B含有Fe\乙同学认为甲同学的实验方法不严谨,设计并完成如下实验:用稀硝酸溶解菠菜

灰,产生的无色气体使澄清石灰水变浑浊；向得到的无色溶液中滴加AgNOs溶液,产生白色沉淀

(Ag2C2O4)。甲同学反思自己的方法不严谨,理由

是O

能力提升

7.(2020山东师大附中高三月考)某酸性工业废水中含有一定量的Fe/Cu2\Au"等离子。利

用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑，设计如下工艺流程,从废水中回收金,并生产一定量的

铁红和氧化铜。

下列说法不正确的是()

①②③处发生的反应均为氧化还原反应

③处加入的相应物质是稀硝酸

①处发生的离子反应最多有三个

工业上常用作红色颜料

8.将1.12g铁粉加入25mL2mol-L1的氯化铁溶液中，充分反应后，下列说法正确的是()

A.铁粉有剩余,溶液呈浅绿色,C1基本保持不变

B.往溶液中滴入无色KSCN溶液,显红色

°+和Fe"物质的量之比为5：1

：1

9.(2020吉林长春德惠九校期中)某100mL稀溶液中只含有Fe/、Cu2\H\NO3四种离子，向其

中逐渐加入铁粉,溶液中Fe?’的浓度和加入铁粉的质量的关系如图所示。若整个反应过程中溶

液的体积不发生变化，则下列说法中不正确的是()

c(H+)=4mol,L1

a=3,则原溶液中c(Cu2+)=lmol•L1

c(N0g)=7mol,L1

D.8c段发生反应的离子方程式为Cu'Fe-Fe，Cu

10.(2020福建南平质量检测)绿矶(FeSO「7HQ)外观为半透明蓝绿色单斜结晶或颗粒，无气味,

受热能分解,且在空气中易被氧化。

I.医学上绿矶可用于补血剂甘氨酸亚铁［(NH2cH2COO)2Fe］颗粒的制备,有关物质性质如下：

甘氨酸(NH2cH£00H)柠檬酸甘氨酸亚铁

易溶于水,微溶于乙醇，两易溶于水和乙醇，有强易溶于水,难溶

性化合物酸性和还原性于乙醇

(1)向绿矶溶液中缓慢加入NH4HCO3溶液,边加边搅拌,反应结束后生成沉淀FeCOao该反应的离

子方程式为

⑵制备(NH2CH2COO)2Fe:往FeC03中加入甘氨酸(NH2CH2C00H)的水溶液，滴入柠檬酸溶液并加热。

反应结束后过滤，滤液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品。

①加入柠檬酸溶液一方面可调节溶液的pH促进FeCOs溶解,另一个作用

是。

②洗涤操作,选用的最佳洗涤试剂是(填序号)。

高温

II.绿矶晶体受热分解的化学方程式为2FeS0「7H20=Fe203+S02f+S03f+14压0,实验室用图1

所示装置验证其分解产物。请回答下列问题：

图1

(1)加热前通入氮气的目的是o

(2)实验中观察到装置B的现象为o

(3)C装置和D装置能否调换—(填“能”或“否”)。

(4)样品完全分解后,残留物全部为红棕色固体,检验装置A中的残留物含有Fe203的方法

是。

(5)该装置的缺陷是o

III.测定绿研样品中铁元素的含量：

称取mg绿研样品置于锥形瓶中,溶解后加稀硫酸酸化,用cmol•I?KMnO4溶液滴定至终点。

消耗KMnOi溶液的体积如图2所示(滴定时发生反应的离子方程式为

2++3+2+

5Fe+MnO4+8H===5Fe+Mn+4H20)□该晶体中铁元素的质量分数为(用含卬、c

的式子表示)。

图2

拓展深化

11.(2020天津学业水平等级考适应性测试)绿矶是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生

产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿研的一些性质进行探究。回答下列问题：

(1)在试管中加入少量绿矶样品,加水溶解,滴加KSCN溶液后,溶液颜色无明显变化。再向试管

中通入空气,产生的现象是o

(2)为测定绿研中结晶水的含量，将带有两端止水夹K和氏的石英玻璃管(设为装置A)称重,记

为的g,将样品装入石英玻璃管中，再次对装置A进行称重，结果记为役go按下图连接好装置

进行实验。

①仪器B的名称是0

②1和K2,缓缓通入N2-b.点燃酒精灯,加热一c.熄灭酒精灯一d._!和七一f.称量A„d的操作

为o

③重复②的操作步骤,直至A恒重,记为建g。根据实验记录,计算绿矶化学式中结晶水个数下

(列式表示)。若实验时将a、b的操作次序颠倒，则使(填“偏大”“偏小”或

“无影响”)。

⑶为探究硫酸亚铁的分解产物，将⑵中已恒重的装置A接入下图所示的装置中,打开Ki和降

缓缓通入N2,并加热。实验后,反应管中残留物质为红色粉末。

已知:装置C用于检验和吸收分解得到的气体产物之一一一S03o

①C、D中的溶液依次为、(填标号)。

2d.Ba(NOa)2

C、D中有气泡冒出，同时可观察到的现象分别为、0

②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式：0

③在方框中画出尾气吸收装置并注明所用试剂。

课时规范练8铁及其重要化合物

1.B由金属的通性可知，铁具有良好的延展性、导电性、导热性，故A正确;铁是一种比较活

泼的金属,能够跟多种物质发生反应,故B错误;在化学反应中,铁能生成+2价、+3价的化合物,

如氯化亚铁、氯化铁等,故C正确;钢铁为铁的合金,且铁是钢的主要成分,钢铁是重要的金属

材料，故D正确。

2.D保存FeCL溶液常常加一些铁粉,其目的是防止Fe2+被氧化,A项不正确;pH=0的溶液呈强

酸性,Fe2;呵、不能大量共存,B项不正确;制备A1CL、FeCk时,若将其溶液直接蒸干，会得

到Al(0H)3、Fe(0H)3,C项不正确。

3.CCu和FeCl3溶液反应生成FeCL和CuCk,若铜过量,溶液棕黄色退去,加入蒸储水后生成

白色沉淀，可能是发生反应:CuCL+Cu——2CuClI。实验I、II、III中的现象为溶液棕黄色变浅

或溶液棕黄色退去,说明Fe3>Cu还原,故A正确;对比实验I、II,实验I加入少量铜粉,铜粉

消失,溶液棕黄色变浅,加入蒸储水后无明显现象；实验II加入过量铜粉,铜粉有剩余,溶液棕

黄色退去,加入蒸情水后生成白色沉淀;说明白色沉淀的产生与铜粉的量有关，故B正确;对比

实验II、III,参加反应的Fe>的量相同,则生成的Cu”应相同，但由于实验II生成CuCl,所以加入

蒸储水后［Cu,不相同,故C错误;实验III溶液为蓝色,含有Cu"和过量的铜，向实验III反应后的

溶液中加入饱和NaCl溶液可能出现白色沉淀CuCl,故D正确。

4.A根据题意分析可知,利用②③除去C02,④中的无水氯化钙将气体干燥后,如果⑤中CuO固

体转变成红色,则反应一定生成CO,A正确;实验开始后,装置中的空气对分解反应及产物的检

验都有干扰,所以必须先通入N?除去装置中的空气,B错误；由于从②、③溶液中导出的气体会

带出水蒸气，因此④中放置无水硫酸铜无法检验分解生成的水蒸气,C错误;题给条件下草酸亚

铁晶体分解剩余的固体为FeO,如果没有完全变为黑色,也有可能是由于晶体没有完全分解,D

错误。

5.ANa2cO3溶液水解显碱性,浸泡废铁屑可以使其表面的油脂水解以除去，但不能除去表面的

铁锈,故A错误;废铁屑被硫酸溶解生成硫酸亚铁,生成的亚铁离子被过氧化氢部分氧化生成铁

离子,形成亚铁离子和铁离子的混合溶液,若生产中不通入N2,暴露在空气中生产,亚铁离子会

被空气中的氧气氧化成铁离子,将不能得到高纯度四氧化三铁产品,其中会混入氧化铁杂质，

故B正确;根据B的分析,加适量的压是为了将部分Fe"氧化为Fe3+,涉及反应的离子方程式为

2++3+

H2O2+2Fe+2H—2Fe+2H2O,故C正确；最终产品为四氧化三铁,其中Fe"和Fe"的数量之比为

1：2,因此溶液A中Fe"和Fe"的浓度之比为1：2,故D正确。

6.答案⑴作萃取剂，萃取有机色素,排除对Fe"检验的干扰⑵分液漏斗(3)FeCzO4在水中

的溶解度小;在加热水煮过程中二价铁被氧化为三价铁(4)2F£+HQ+2H+——2Fe"+2HQ(5)

酸性条件下,H2c2(X和C1都可能将MnO1还原

解析：(1)有机化合物易溶于CCL,CCL作为萃取剂可萃取有机色素,排除对Fe，+检验的干扰。

(2)操作i是分离互不相溶的液体,操作名称是分液,使用的仪器是分液漏斗。

(3)铁元素主要以难溶的FeC◎形式存在,Fe?+的浓度小,且在加热水煮过程中二价铁也会

被氧化为Fe",所以溶液A中未能检测出Fe2+„

3+3+

(4)H◎把Fe*氧化为Fe,反应的离子方程式是2Fe*+H202+2H*——2Fe+2H2Oo

(5)用盐酸溶解菠菜灰得到的溶液B含有H2c2。4和C1,酸性条件下,H2C204和C1都可能将

MnO］还原,所以滴加酸性KMnO,溶液并振荡后,溶液紫色消失,不能证明溶液B含有Fe：

7.C标号①处发生的反应为

Fe+2H+—Fe2++H2t,2Fe3++Fe3Fe”,Cu2++Fe-Cu+Fe2+,2Au"+3Fe2Au+3Fe2+,②处发生的反

+2+

应是Fe+2H—Fe+H2t,③处发生的反应是铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,故①、

②、③处发生的反应均为氧化还原反应,A正确;标号③处利用金不溶于硝酸的性质将铜与金分

离开,加入的相应物质是稀硝酸,故B正确;标号①处发生的离子反应有

+2+3+2+2+2+3+

Fe+2H—Fe+H2t,2Fe+Fe-3Fe,Cu+Fe-Cu+Fe,2Au+3Fe-2Au+3Fe",故C错误;FezOs

是红棕色粉末，俗称铁红,工业上常用作红色颜料,故D正确。

81，12g,-0-02mo1,25mL2mol•I7氯化铁溶液中Fe"的物质的量为0.025LX2mol-L=0.05mol,

56g,mol

发生反应的离子方程式为Fe+2Fe3+—3Fe2+3+e2+,Fe*剩余0.Olmolo铁没有剩余,溶液呈浅绿

色,C1基本保持不变,A项错误;溶液中有剩余的Fe",往溶液中滴入无色KSCN溶液,显红色,B

项正确;Fe?+和Fe>：0.01mol=6：1,C项错误；由反应的离子方程式可得,氧化产物和还原产物

的物质的量之比为1：2,D项错误。

9.C2段无Fe"生成,应是加入的5.6g铁粉与硝酸发生反

应:Fe+4H'+N()3——Fe3++N0t+2H20,5.6g铁的物质的量为0.Imol,设溶液中的氢离子的物质的量

为x,则有:

+3+

Fe+4H+N03——Fe+NOt+2H20

14

X

1_4

0.Imol

解得X

则溶液中的氢离子的物质的量浓度穿=4mol•L；故A正确;若a=3,则说明在切段生

成的Fe"的物质的量为0.Imol,而以段发生的反应为Fe+C『一€u+Fe",设溶液中的Cu?+的物

质的量为％则有：

Fe+Cu2+：—Cu+Fe2+

11

y

1_1

0.Imol

解得产0.Imol,则溶液中铜离子的物质的量浓度•!7,故B正确；，点溶液中

c(Fe2+)=4mol•L1,故此时溶液中的77(Fe2+)=4mol•L1X0.1L=O.4mol,而此时溶液中溶质为

Fe(N03)2,故。点溶液中的〃(NOg)=O.8mol,而在以段加入0.Imol铁粉反应时,消耗掉的硝酸根

浓度为0.Imol,故原溶液中的刀(NO。总=0.8mol+0.lmol=0.9mol,故原溶液中c(NOg)总

=¥?=9mol•I?,故C错误;8c段加入的铁粉和Cu"发生反应:Fe+Cu"——Cu+Fe2+,故D正确。

2+

10.答案I.(l)Fe+2HC0i——FeC031+C02t+H20

(2)①防止二价铁被氧化②B

II.(1)将装置内空气排尽(或隔绝空气或防止Fe”被氧化)(2)白色粉末变蓝(3)否

(4)取少许固体粉末置于试管中,加稀硫酸溶解,滴入「2滴KSCN溶液,溶液变红色，证明含有

FezOs

(5)没有尾气处理装置III."%

解析：I.⑴向FeCL溶液中加入NHMOs,可以认为Fe*结合HCO3电离出来的C()£4与HCO3结

2+

合生成CO?和水,则该反应的离子方程式为Fe+2HCO3——FeC03!+C02t+丛0。

(2)①根据表中信息,柠檬酸除了有酸性还有还原性，可以起到防氧化的作用，因此另一个

作用是防止二价铁被氧化;②甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇,为了防止溶解损失,可以用乙

醇洗涤。

II.(1)加热前通氮气,可排除装置中的空气,防止样品加热时被氧化。

(2)因为产物中有水,无水硫酸铜遇到水变蓝色。

(3)S03溶于水生成H2s0〃如果C、D装置调换位置,S03会溶于品红溶液,不能进入C中，也

就不能检验SOao

(4)检验Fez。％可以检验Fe”,方法为取少许固体粉末置于试管中,加稀硫酸溶解,滴入广2

滴KSCN溶液,溶液变红色,可证明含有Fe203o

(5)品红溶液只能用于检验S02,不能吸收S02)SO?为有毒气体,需要进行尾气处理,因此题

给装置的缺陷是没有尾气处理装置。

III.根据化学方程式可得关系式5Fe2+^Mn0；,消耗酸性KMnO,溶液的体积为

10.80mL0.80mL=10.00mL,则

312+

77(KMn04)=10.00mLX10L•mLXcmol•L^ol;/?(Fe)=5/7(KMn04CccniolX56g・molicg,则晶体

中铁元素的质量分数为2