2022届高考化学二轮复习课时规范练8 铁及其重要化合物

课时规范练8铁及其重要化合物

基础巩固

1.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

B.铁的化学性质非常不活泼

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（）

A.保存FeCb溶液常常加一些铁粉，其目的是抑制Fe?+水解

B.在25℃时,pH=O的溶液中,AF+、NH：>N03>Fe?+可以大量共存

C.制备AlCb、FeCb均可采用将溶液直接蒸干的方法

D.向硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液:2Fe2++H25+2H+—2Fe3++2H2O

3.（2022河北衡水中学调研）从某含有FeCb、FeCb、CuCL的工业废液中回收铜并制备

氯化铁晶体的流程如图：

氯化铁

晶体

则下列说法正确的是（）

A.试剂a是铁、试剂b是稀硫酸

B.操作I、操作H、操作III所用仪器相同

C.试剂c是氯气，相应的离子方程式为2Fe2++CL—2C1+2Fe3+

D.用酸性KMnCU溶液可检验溶液W中是否含有Fe2+

4.草酸亚铁晶体（FeC2O#2H2O）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（）

A.若③和⑤中分别盛放足量NaOH溶液和CuO,可检验生成的CO

B.实验时只需要在装置①中反应结束后再通入N2

C.若将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.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：

废铁屑型黑西包石曳调鬻屋节溶液A::弋黑氏3。4（纳米粒子）

浸泡适献H2O2通人N2加热

下列说法不正确的是（）

A.用Na2c03溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的铁锈

B.若生产中不通入刈,暴露在空气中生产，将不能得到高纯度产品

C.加适量的H2O2是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+,涉及反应的离子方程式为

2++3+

H2O2+2Fe+2H=2Fe+2H2O

D.溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度之比为1:2

6.某实验小组对菠菜中的铁元素（主要以难溶的FeC2O4形式存在）进行检测。实验操作

如下：

I.水煮检验法:

未见

K3[Fe(CN)6]溶液明显

菠菜水煮液£叫*上层溶液A（浅黄色）

变化

（绿色）操加iL＞下层溶液:绿色

II.灼烧检验法:

K式Fe（CN）6】溶也有蓝色沉淀产生

盐酸酸浸

菠菜灰FT无色溶液B-KSCN溶液血油口*%-

---------►溶液呈浅红色

（DCC14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Fe2+的可能原因是。

（4）取无色溶液B,先滴加H2O2溶液,再滴加KSCN溶液,溶液呈红色。用离子方程式表示

H2O2的作用：。

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

论:溶液B含有Fe2+。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

AgN03溶液,产生白色沉淀（Ag2c2。4）。甲同学反思自己的方法不严谨，理由

是。

能力提升

7.某酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2\At?+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。

⑤

E铁红

下列说法不正确的是（）

A.标号①②③处发生的反应均为氧化还原反应

B.标号③处加入的相应物质是稀硝酸

C.标号①处发生的离子反应最多有三个

D.铁红的化学式为Fe2O3,工业上常用作红色颜料

8.（2021河北唐山一模）某化工厂以氧化铁废料（含少量的FeO、SiO?）为原料制备

FeO（OH）的流程如图所示：

试剂a试剂b乙醛溶液NaOH溶液

料渣1料渣2空气

下列说法错误是（）

A.FeSO#7H2。被氧化时氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2

B.FeO（OH）中Fe元素的化合价为+3价

C.试剂a是稀硫酸、试剂b是Fe粉

D.料渣1是SiCh、滤液III的主要成分是Na2so4

9.将1.12g铁粉加入25mL2moi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,cr基本保持不变

B.往溶液中滴入无色KSCN溶液,显红色

C.Fe2+和Fe3+物质的量之比为5：1

D.氧化产物和还原产物的物质的量之比为2：1

10.（2021福建龙岩第一次质检）乳酸亚铁晶体｛[CH3cH（OH）COO]2Fe-3H2。｝是一种很好

的食品铁强化剂,吸收效果比无机铁好，易溶于水，几乎不溶于乙醇，可由乳酸与FeCCh反

应制得。

I.制备FeCCh

实验步骤如下：

i.检查气密性，按图示添加药品；

ii.在装置B中制取硫酸亚铁，并将整个装置内的空气排净；

出.将B中溶液导入C中产生FeCCh沉淀；

iv.将C中混合物分离提纯,获得纯净的碳酸亚铁产品。

(1)仪器A的名称是-

(2)装置D的作用是

(3)装置C中生成FeCO3的离子方程式是o

(4)步骤ii中应打开的开关是(填“R”或“心”,下同)，步骤日中应打开的开关

是。

H.制备乳酸亚铁晶体

将制得的FeCCh加入乳酸溶液中,加入少量铁粉，在75C下搅拌使之充分反应，然后再加

入适量乳酸。经系列操作后得到产品。

(5)加入铁粉的目的是(用离子方程式表示)。

(6)欲获得尽可能多的产品，上述系列操作指的是:冷却,，过滤，再洗涤和

干燥。

in.探究乳酸亚铁晶体中铁元素含量

甲、乙同学分别设计如下方案，以测定样品中铁元素的含量。

组别甲乙

称取wig样品溶于水，用c\mol-L'1称取w2g样品,灼烧完全灰化，加足量盐酸

实

酸性KMnCU标准溶液滴定，当溶液溶解，加入过量KI溶液充分反应，然后加入

验

恰好显浅紫色，且30s内颜色不恢复,几滴淀粉溶液，用c2moi硫代硫酸钠溶

方

停止滴定，测得消耗标准溶液％液滴定(已知：b+2S2ct-S4Ct+21),滴定

案

mLo由此求得般(Fe)=5ciVixl(y3moi终点时，测得消耗标准溶液V2mL

(7)甲方案错误，主要原因是，该方案测定结果将明显—

(填“偏大,或“偏小”)。

(8)依据乙方案可得出样品中铁元素含量为(用含有相关字母的代数式

表示)。

拓展深化

11.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

小组对绿矶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)为测定绿矶中结晶水的含量，将带有两端止水夹Kj和K2的石英玻璃管(设为装置A)

称重，记为myg,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〃Z2go按下

图连接好装置进行实验。

i

①仪器B的名称是o

②实验操作步骤:a.打开Ki和七,缓缓通入N2Tb.点燃酒精灯，加热-c.熄灭酒精灯-d._

一e.关闭K,和K2—f.称量Aod的操作为o

③重复②的操作步骤，直至A恒重，记为加3go根据实验记录，计算绿矶化学式中结晶水

个数户(列式表示)。若实验时将a、b的操作次序颠倒，则使x

(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

(3)为探究硫酸亚铁的分解产物，将(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中，打开K,

和七,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——SO3o

①C、D中的溶液依次为、(填标号)。

a.品红b.NaOHc.BaChd.Ba(NO3)2e.浓硫酸

C、D中有气泡冒出，同时可观察到的现象分别为、

②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式：

③在方框中画出尾气吸收装置并注明所用试剂。

答案：

一、基础巩固

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FeCb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=O的溶

液呈强酸性,Fe2+、NO3、H+不能大量共存,B项不正确;制备AICI3、FeCb时，若将其溶液

直接蒸干,会得到A1(OH)3、Fe(0H)3,C项不正确。

3.C从废液中回收铜并制备FeCb晶体，要先加入足量铁粉置换出铜,过滤后，向滤渣中

加入足量稀盐酸溶解过量铁粉，并回收铜。滤液X和Z中含有FeCb,要通入C12将其氧

化生成FeCl3o试剂a是铁粉，试剂b是稀盐酸,A错误;操作I和H是过滤，操作III是蒸发,

2+

所用仪器不同,B错误;试剂c是CL,将Fe2+氧化成Fe3+,反应的离子方程式为2Fe+Cl2

—2Cr+2Fe3+,C正确;溶液W中含有C「,可将KMQi还原为MP而使溶液褪色，故不能

检验是否含有Fe2+,D错误。

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N2除去装置中的空气,B错误油于从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.ANa2c03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H2O2是为了将部分Fe2+氧化

为Fe3+,涉及反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+—2Fe3++2H2。,故C正确;最终产品为

四氧化三铁，其中Fe?+和Fe3+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(1)作萃取剂，萃取有机色素,排除对Fe2+检验的干扰(2)分液漏斗(3)FeC2O4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⑷2Fe2++H2O2+2H+-

3+

2Fe+2H2O(5)酸性条件下,H2c2O4和C「都可能将MnC)4还原

解析(1)有机化合物易溶于CC14,CC14作为萃取剂可萃取有机色素，排除对Fe2+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FeC2O4形式存在,Fe2+的浓度小，且在加热水煮过程中二价铁也

会被氧化为Fe3+,所以溶液A中未能检测出Fe2+o

(4)比02把Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式是2Fe2++H2C)2+2H+—2Fe3++2H2。。

(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,H2c2。4和cr都可能

将MnC)4还原,所以滴加酸性KMnCU溶液并振荡后，溶液紫色消失,不能证明溶液B含有

2+

FeO

二、能力提升

7.C标号①处发生的反应为Fe+2H+—Fe2++H2T,2Fe3++Fe-3Fe2+,Cu2++Fe

Cu+Fe2+,2Au3++3Fe-2Au+3Fe2+,②处发生的反应是Fe+2H+—Fe2++H2f,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

+2+3+

是稀硝酸，故B正确;标号①处发生的离子反应有Fe+2H-Fe+H2t，2Fe+Fe

3Fe2+,Cu2++Fe--Cu+Fe2+,2Au3++3Fe-2Au+3Fe2+,ftC错误;FezCh是红棕色粉末，俗称铁

红，工业上常用作红色颜料，故D正确。

8.AFeSO4-7H2。中通入空气，氧化剂是。2,还原剂是FeSO^H?。,据得失电子守恒推知,

氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：4,A错误;FeO(OH)中0元素显-2价,H元素显+1

价，则Fe元素的化合价为+3价,B正确;“酸浸”加入试剂a,由滤液H加入乙醇溶液获得

FeSO4-7H2O推知，试剂a是稀硫酸;“滤液I”力口入试剂b还原Fe3+,则试剂b是铁粉,C正

确;SiCh难溶于稀硫酸，则料渣1是SiO2；FeSO4・7H2O加入NaOH溶液，通入空气后得到

FeO(OH),结合元素守恒推知，滤液III的主要成分是Na2so4,D正确。

9.B1.12g铁粉的物质的量为嘉需=0.02mol,25mL2moi氯化铁溶液中Fe3+的物质

的量为0.025Lx2moi•L」=0.05mol,发生反应的离子方程式为Fe+2Fe3+—3Fe?+,根据比例

关系可得,0.02mol铁完全反应，消耗0.04molFe3+,生成0.06molFe2+,Fe3+剩余0.01molo

铁没有剩余，溶液呈浅绿色,Ct基本保持不变,A项错误;溶液中有剩余的Fe3+,往溶液中滴

入无色KSCN溶液，显红色,B项正确;Fe?+和Fe3+的物质的量之比为0.06mol:

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。

10.答案(1)分液漏斗(2)液封,防止空气进入C中氧化Fe2+

2+

(3)Fe+2HCO3-FeCO3l+H2O+CO2T

3+2+

(4)K3K2(5)Fe+2Fe—3Fe⑹加入乙醇

(7)乳酸根也能被酸性高镒酸钾溶液氧化偏大

⑻5.6C2%%

w2

解析I.(2)装置D的作用是防止空气中的氧气进入到C装置中，将Fe2+氧化。

2+

(3)C装置中FeSCU和NH4HCO3发生反应,离子方程式为Fe+2HCO3一

FeC031+H20+C02to

(4)首先关闭活塞K2,打开活塞Ki、冷,目的是稀硫酸与铁粉发生反应制备Fe2+,利用产生

的氢气排净装置内的空气，防止Fe2+被氧化;关闭活塞Ki,反应一段时间后，关闭活塞K3,

打开活塞足,利用生成的氢气，使B装置中压强增大，将B装置中的硫酸亚铁溶液压入C

中，产生FeCCh沉淀。

II.(5)Fe2+容易被氧化为Fe3+,加入铁粉可将Fe3+还原为Fe?+,离子方程式为Fe+2Fe3+-

3Fe2+o

(6)乳酸亚铁晶体易溶于水，几乎不溶于乙醇，故加入乙醇可析出更多乳酸亚铁，提高产量。

111.(7)乳酸根离子中含有羟基，也可以被酸性高镒酸钾溶液氧化，导致酸性高镒酸钾溶液

消耗的量增大，使计算所得乳酸亚铁的质量偏大。

(8)滴定终点时,WmL硫代硫酸钠溶液中所含硫代硫酸钠的物质的量为

3

/7(Na2S2O3)=C2-V2X10-mol0根据关系式2Fe2+~2Fe3+~L~2s2。式可知样品中

[CH3CH(OH)COO]2Fe-3H2O的物质的量为〃•62+)=〃(52。/)=，272'10%101,则样品中铁元

56gmor1xcV2X10'3mol

素含量为2X100%=四毁％。

w2g卬2

三、拓展深化

11.答案⑴溶液由浅绿色逐渐变为红色(2