2025届高考化学一轮复习+假期作业13　铁及其化合物的转化

2025届高三高考化学一轮复习假期作业13铁及其化合物的转化一、单项选择题1．[2024·广东茂名模拟]青矾矿石(主要成分为FeSO4·7H2O)在《唐本草》中记载：“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃……烧之赤色……”。下列关于FeSO4·7H2O的说法正确的是()A.可用于制净水剂B.溶于水形成无色溶液C.在干燥空气中稳定存在D.在空气中加热转化为Fe3O42．[2024·江苏苏锡常镇调研]在指定条件下，下列铁及其化合物之间的转化能实现的是()A.Fe(s)eq\o(→,\s\up7(H2O(g)),\s\do5(高温))Fe3O4(s)B.Fe2O3(s)eq\o(→,\s\up7(CO(g)),\s\do5(高温))Fe(s)eq\o(→,\s\up7(HCl(aq)))FeCl3(aq)C.Fe(OH)2(s)eq\o(→,\s\up7(足量稀HNO3))Fe(NO3)2(aq)D.FeS2(s)eq\o(→,\s\up7(O2(g)),\s\do5(高温))SO2(g)eq\o(→,\s\up7(H2O(l)))H2SO4(aq)3．[2024·湖南宁乡质检]构建知识网络是一种有效的学习方法，化学学习中的价—类二维图就是其中一种，如图所示是铁及其化合物的价—类二维图，下列有关叙述或化学方程式书写错误的是()A.物质A是氧化亚铁B.Fe2O3→Fe可能是Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3C.C→B在空气中的现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色D.FeCl2→FeCl3的反应类型只能是复分解反应4．[2024·广东惠东统考]铁及其化合物在工农业生产中应用广泛，部分含铁物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列说法错误的是()A.a与水常温下几乎不发生反应，但在高温下可发生置换反应B.e，f，g均可通过化合反应生成C.g溶液与浓NaOH溶液反应可制得具有净水作用的胶体D.可以用KSCN溶液鉴别g和f5．某同学欲探究铁及其化合物的性质，下列实验方案可行的是()A.将铁片加入冷的浓硫酸中：探究铁的活泼性B.将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中：制备Fe(OH)3胶体C.将KSCN溶液滴入FeSO4溶液中：检验FeSO4溶液是否氧化变质D.将铜粉加入FeCl3溶液中：验证Fe3＋的还原性强于Cu2＋二、不定项选择题6．[2024·辽宁鞍山模拟]资料显示：FeCleq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))(亮黄色)只有在Cl－浓度较大的溶液中才能稳定存在，为了验证该事实，某实验小组取三份2mL黄色的工业盐酸分别做了一系列实验，记录如下：操作现象实验Ⅰ：直接滴加2滴KSCN溶液无明显变化实验Ⅱ：加10mL蒸馏水稀释，后滴入2滴浓KSCN溶液稀释后溶液几乎变为无色，加KSCN溶液显红色实验Ⅲ：滴加2滴AgNO3饱和溶液产生白色沉淀，溶液亮黄色消失下列说法不正确的是()A.工业盐酸显黄色是因为其中混有FeCleq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))B.实验Ⅰ中，未检测到Fe3＋C.实验Ⅲ中，AgNO3溶液稀释了样品是溶液亮黄色消失的主要原因D.通过上述实验，可以证明FeCleq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))只有在Cl－浓度较小的溶液中才能稳定存在7．为探究SO2与Fe3＋是否发生氧化还原反应，按如图所示装置进行实验(夹持、加热仪器略)，下列说法正确的是()A.A中的反应仅体现了浓硫酸的氧化性B.试剂a为饱和NaHCO3溶液C.C中溶液pH降低，证明Fe3＋氧化了SO2D.检验C中的溶液含有Fe2＋，证明Fe3＋氧化了SO28．[2024·江苏常州质检]铁元素的常见价态有＋2、＋3价，实验室可用赤血盐{K3[Fe(CN)6]}溶液检验Fe2＋，黄血盐{K4[Fe(CN)6]}溶液检验Fe3＋。Fe2O3是重要的化工原料，Au/Fe2O3可用作反应CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)的催化剂。硫铁矿烧渣中含有大量Fe2O3，工业上常用于制取绿矾(FeSO4·7H2O)。由硫铁矿烧渣(主要含Fe2O3、Al2O3、SiO2)制取绿矾的流程如下：下列有关说法不正确的是（）A.“酸溶”时先将烧渣粉碎并不断搅拌，可提高铁元素的浸出率B.“反应”时发生的主要反应为2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋C.“检验”时可用K3[Fe（CN）6]溶液检验上一步“反应”是否进行完全D.将第二次“过滤”所得滤液加热，经蒸发结晶可以制得绿矾三、非选择题9.某同学在实验室进行铁盐与亚铁盐相互转化的实验：实验Ⅰ：将Fe3＋转化为Fe2＋（1）滴加NaOH溶液观察到的现象为。实验Ⅱ：将Fe2＋转化为Fe3＋实验方案现象向3mL0.1mol/LFeSO4溶液中加入1mL8mol/L稀硝酸溶液变为棕色，放置一段时间后，棕色消失，溶液变为黄色探究上述现象出现的原因。查阅资料：Fe2＋＋NO⇌Fe（NO）2＋（棕色）（2）用离子方程式解释NO产生的原因。10.化合物X由4种元素组成。某兴趣小组按如图流程进行实验：请回答：（1）组成X的元素有，X的化学式为________________________________________________________________________。（2）溶液C中溶质的成分是（用化学式表示）；根据C→D→E的现象，给出相应微粒与阳离子结合由弱到强的排序。（3）X与足量Na反应生成固体F的化学方程式是。11.[2024·北京顺义练习]从宏观现象探究微观本质是重要的化学学科素养。为了探究市售Fe3O4能否与常见的酸（盐酸、稀硫酸）发生反应，实验小组做了以下工作。Ⅰ.Fe3O4的制备（1）将可溶性亚铁盐和铁盐按一定配比混合后，加入NaOH溶液，在一定条件下反应可制成Fe3O4，反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.Fe3O4与酸反应的实验研究用10mL3mol/LH2SO4溶液浸泡1.0gFe3O4粉末，5分钟后各取2mL澄清浸泡液，按编号ⅰ进行实验。（所用K3[Fe（CN）6]、KSCN溶液均为0.1mol/L，Fe2＋遇K3[Fe（CN）6]溶液生成蓝色沉淀。）编号ⅰⅱ实验操作现象①无蓝色沉淀②溶液显红色均无明显现象（2）实验ⅱ的作用是。（3）实验ⅰ中滴加K3[Fe（CN）6]溶液无蓝色沉淀生成，其可能原因是Fe2＋的浓度太小，为了验证这一推断，可改进的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（4）实验ⅲ：用10mL6mol/L盐酸代替H2SO4浸泡样品后，重复实验ⅰ，发现试管①有蓝色沉淀，试管②溶液显红色，说明Cl－有利于Fe3O4与H＋反应，为了验证这一推测，可在用H2SO4溶液浸泡时加入，然后重复实验ⅰ。（5）实验ⅳ：用20mL6mol/L盐酸浸泡1.0g天然磁铁矿粉末，20min后浸泡液几乎无色，重复实验ⅰ，发现试管①、②均无明显现象，与实验ⅲ现象不同的可能原因是。参考答案1．解析：FeSO4·7H2O溶于水时最终形成具有净水作用的氢氧化铁胶体，可用于制净水剂，故A正确；溶于水形成FeSO4溶液，Fe2＋呈浅绿色，故B错误；FeSO4·7H2O中亚铁离子具有还原性，易被氧气氧化，因此不能在干燥空气中稳定存在，故C错误；FeSO4·7H2O中Fe为＋2价，在空气中加热被氧化为Fe2(SO4)3，故D错误。答案：A2．解析：铁单质与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁，A正确；铁单质与盐酸反应生成氯化亚铁而不是氯化铁，B错误；氢氧化亚铁与足量稀硝酸反应生成硝酸铁，而不是亚硝酸铁，C错误；二氧化硫与水生成亚硫酸不是硫酸，D错误。答案：A3．解析：A为＋2价的铁的氧化物，A为FeO，B为碱，铁元素化合价为＋3价，B为Fe(OH)3，C为碱，铁元素化合价为＋2价，C为Fe(OH)2。由分析可知，A是氧化亚铁，A正确；氧化铁与铝发生铝热反应生成铁和氧化铝，因此Fe2O3→Fe可能是Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3，B正确；C为Fe(OH)2，B为Fe(OH)3，氢氧化亚铁在空气中易被氧化为氢氧化铁，现象为白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，C正确；FeCl2→FeCl3，铁元素化合价升高，反应类型一定不是复分解反应，D错误。答案：D4．解析：由铁元素的价态类别图可知a为Fe，b为FeO，c为Fe2O3，d为Fe(OH)2，e为Fe(OH)3，f为FeCl2，g为FeCl3；a为Fe，在高温下铁和水蒸气发生置换反应生成四氧化三铁和氢气，A正确；e为Fe(OH)3，由氢氧化亚铁和氧气和水发生化合反应生成氢氧化铁，f为FeCl2，由铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，g为FeCl3，由铁和氯气在点燃下反应生成氯化铁，B正确；g为FeCl3，浓NaOH溶液碱性太强，两者反应生成氢氧化铁沉淀，不能得到胶体，C错误；f为FeCl2，g为FeCl3，铁离子和KSCN溶液结合变成血红色，可鉴别铁离子，D正确。答案：C5．解析：铁片在冷的浓硫酸中钝化，故不选A；将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中生成Fe(OH)3沉淀，故不选B；若FeSO4溶液氧化变质，则溶液中含有Fe3＋，Fe3＋遇KSCN溶液变红。将KSCN溶液滴入FeSO4溶液中，可检验FeSO4溶液是否氧化变质，故选C；将铜粉加入FeCl3溶液中发生反应2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，验证Fe3＋的氧化性强于Cu2＋，故不选D。答案：C6．解析：FeCleq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))(亮黄色)只有在Cl－浓度较大的溶液中才能稳定存在，则工业盐酸显黄色是因为其中混有FeCleq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))，故A正确；KSCN溶液为检验铁离子的特征试剂，由操作和现象可知，实验Ⅰ中，未检测到Fe3＋，故B正确；AgNO3溶液与氯离子反应，使FeCleq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))转化为铁离子，稀释不是主要原因，故C错误；稀释或滴AgNO3饱和溶液均使Cl－浓度降低，可证明FeCleq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))只有在Cl－浓度较大的溶液中才能稳定存在，故D错误。答案：CD7．解析：铜和浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应中浓硫酸表现酸性和强氧化性，故A错误；试剂a为饱和亚硫酸氢钠溶液，作用是除去二氧化硫中的酸性杂质，防止干扰实验，故B错误；二氧化硫溶于水生成亚硫酸，会使溶液中氢离子浓度增大，溶液pH降低，则溶液pH降低不能证明铁离子氧化了二氧化硫，故C错误；若溶液中含有亚铁离子，说明铁元素化合价降低被还原，铁离子作氧化剂，将二氧化硫氧化，故D正确。答案：D8．解析：“酸溶”时先将烧渣粉碎并不断搅拌，可增大反应物的接触面积，能使反应物充分反应，从而提高铁元素的浸出率，故A正确；“反应”时发生的反应为溶液中铁离子与铁反应生成亚铁离子，反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，故B正确；检验“反应”步骤是否完全反应，可以加入K4[Fe(CN)6]溶液检验是否存在铁离子，故C错误；将第二次“过滤”所得滤液硫酸亚铁溶液经蒸发浓缩、冷却结晶等步骤制得绿矾，故D错误。答案：CD9．答案：(1)有白色沉淀产生，迅速转变为灰绿色，最终转变为红褐色(2)3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O10．解析：X形成水溶液，与氯化钡反应产生白色沉淀，且沉淀不与盐酸反应说明产生硫酸钡，说明X含有硫酸根，溶液加入KSCN变红说明含有Fe3＋，B为4.66g则为0.02mol硫酸钡，说明X含有0.02mol的硫酸根，H中为Fe单质，即为0.01mol，X中含有0.01molFe，由此可知X中应含有0.01molH。(1)由分析可知，组成X的元素有：Fe、S、O、H；X的化学式为FeH(SO4)2；(2)X为FeH(SO4)2与氯化钡反应，溶液C中溶质的成分是FeCl3、HCl以及过量的BaCl2；根据C为溶液，铁离子在水中会水解，C→D形成络合物，D→E形成沉淀，相应微粒与阳离子结合由弱到强的排序：Cl－、H2O、SCN－、OH－；(3)X与足量Na反应生成固体F的化学方程式是：2FeH(SO4)2＋40Naeq\o(=,\s\up7(△),\s\do5(惰性气氛))2Fe＋4Na2S＋16Na2O＋H2。答案：(1)Fe、S、O、HFeH(SO4)2(2)FeCl3、HCl、BaCl2Cl－、H2O、SCN－、OH－(3)2FeH(SO4)2＋40Naeq\o(=,\s\up7(△),\s\do5(