鐵、銅及其化合物【2021版高考化學(xué)（3年高考+1年模擬）】

考點(diǎn)6鐵、銅及其化合物

..............命題角度1鐵及其化合物答案P35

高考真題體驗(yàn)?對(duì)方向

1.(2020全國(guó)I-7)磷酸亞鐵鋰(LiFePO/電池是新能源汽車(chē)的動(dòng)力電池之一。采用濕法冶金

工藝回收廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片中的金屬,其流程如下：

NaAlQ

正蜀”濾液含Li、P、琵「沉淀

普力*含磷酸亞H皿HNO,廣Fe等瀛衛(wèi)L濾液邀蟠德

鐵鋰濾渣L炭黑等濾渣

下列敘述錯(cuò)誤的是()

A.合理處理廢舊電池有利于保護(hù)環(huán)境和資源再利用

B.從“正極片”中可回收的金屬元素有Al、Fe、Li

C.“沉淀”反應(yīng)的金屬離子為Fe3+

D.上述流程中可用硫酸鈉代替碳酸鈉

答案D

解析合理處理廢舊電池符合綠色化學(xué)的要求，也符合可持續(xù)發(fā)展的理念,A項(xiàng)正

確;從流程圖中可以看出，金屬元素Li、AI、Fe都得到了回收,B項(xiàng)正確；含Li、P、

3+

Fe等的濾液中含有Fe,因此向含有Li、P、Fe等的濾液中加堿液,可得到Fe(0H)3

沉淀,C項(xiàng)正確;Li2cO3為微溶物,而Li2sO4為可溶物,所以流程中不能用硫酸鈉代

替碳酸鈉,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

2.判斷正誤(正確的畫(huà)“G”，錯(cuò)誤的畫(huà)“x”)。

NaOH(aq)

(1)(2020江蘇?7A)Fe點(diǎn)燃FeC12-----------*Fe(OH)2()

(2)(2020江蘇-9A)無(wú)色透明的溶液中：Fe3二Mg2\SCN\C「能大量共存()

(3)(2020江蘇?9C)c(Fe2+)=1mol-L的溶液中：K*、N、Mn、S能大量共存()

(4)(2020四川皿2B)常溫下，將鐵片浸入足量濃硫酸中，鐵片不溶解,則常溫下鐵與濃硫酸

一定沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)()

(5)(2020全國(guó)!!!?7B)根據(jù)鐵比銅金屬性強(qiáng)，在實(shí)際應(yīng)用中可用FeCI腐蝕Cu刻制印刷電路板

(6)(2020海南?7B)將鐵屑放入稀硝酸中證明Fe比H2活潑(

-NaOH溶液

-植物油

(7)(2020重慶?4A)&Feso,溶液觀察Fe(OH｝生成()

(8)(2020天津-2A)在溶液中加KSCN,溶液顯紅色,證明原溶液中有Fe3+,無(wú)Fe2+()

(9)(2020山東?11B)向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液,溶液呈紅色，則溶液中一定含

有Fe2+()

(10)(2020四川?1A改編)鐵粉作食品袋內(nèi)的脫氧劑，鐵粉起還原作用()

(11)(2020全國(guó)I8D)FeCl3溶液可用于銅質(zhì)印刷線路板制作，其原因是F制作能從含有加2+

的溶液中置換出銅()

答案⑴x(2)x(3)x(4)x(5)x(6)x⑺?(8)x(9)x

(10)L(11)x

解析⑴Fe在氯氣中點(diǎn)燃生成FeC。,錯(cuò)誤；(2)Fe3+顯棕黃色,且Fe?*與SCN.會(huì)生

成紅色溶液,錯(cuò)誤；(3)Mn可以氧化Fe2+,二者不能大量共存,錯(cuò)誤；(4)常溫下,Fe

在濃硫酸中會(huì)鈍化,并非不反應(yīng),錯(cuò)誤；⑸鐵、銅的金屬性可利用反應(yīng)Fe+Cu2+—

Fe2++Cu來(lái)比較,制印刷電路板的反應(yīng)原理為2Fe3“Cu—2Fe2++Cu",該反應(yīng)可以說(shuō)

明Fe?+的氧化性強(qiáng)于Cu2+,并不能體現(xiàn)鐵比銅金屬性強(qiáng)，錯(cuò)誤；(6)鐵與稀硝酸反應(yīng)

生成一氧化氮而不生成氫氣,錯(cuò)誤；(8)SCN-與Fe?+反應(yīng)，使溶液呈紅色,只能證明

溶液中含F(xiàn)e3+,而無(wú)法確定是否含有Fe",錯(cuò)誤。

3.(2020全國(guó)HI-26)綠帆是含有一定量結(jié)晶水的硫酸亞鐵,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的用途。

某化學(xué)興趣小組對(duì)綠研的一些性質(zhì)進(jìn)行探究?；卮鹣铝袉?wèn)題：

⑴在試管中加入少量綠磯樣品，加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液顏色無(wú)明顯變化。再向試管

中通入空氣，溶液逐漸變紅。由此可知:、O

⑵為測(cè)定綠研中結(jié)晶水含量,將石英玻璃管(帶兩端開(kāi)關(guān)N和K。(設(shè)為裝置A)稱重，記為周

go將樣品裝入石英玻璃管中，再次將裝置A稱重,記為例go按下圖連接好裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

①儀器B的名稱是

②將下列實(shí)驗(yàn)操作步驟正確排序(填標(biāo)號(hào))；重復(fù)上述操作步驟,直至A恒重，記為飛

go

a.點(diǎn)燃酒精燈,加熱b.熄滅酒精燈

c.關(guān)閉％和%

d.打開(kāi)K,和K2,緩緩?fù)ㄈ隢2

e.稱量Af,冷卻到室溫

③根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄，計(jì)算綠研化學(xué)式中結(jié)晶水?dāng)?shù)目片(列式表示)。若實(shí)驗(yàn)時(shí)

按a、d次序操作，則使x(填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”)。

⑶為探究硫酸亞鐵的分解產(chǎn)物,將⑵中已恒重的裝置A接入下圖所示的裝置中，打開(kāi)Ki和

K2,緩緩?fù)ㄈ隢2,加熱。實(shí)驗(yàn)后反應(yīng)管中殘留固體為紅色粉末。

吸收

尾氣

①C、D中的溶液依次為(填標(biāo)號(hào))。C、D中有氣泡冒出，并可觀察到的現(xiàn)象分別為

a.品紅b.NaOHc.BaCI2d.Ba(N03)2

e,濃硫酸

②寫(xiě)出硫酸亞鐵高溫分解反應(yīng)的化學(xué)方程式一

___O

答案⑴樣品中沒(méi)有Fe(HI)Fe(II)易被氧化成Fe(III)

(2)①干燥管②dabfee③偏小

(3)①c、a產(chǎn)生白色沉淀、褪色(2)2FeS04—Fe203+S02T+S03T

解析(1)樣品溶于水，滴加KSCN溶液,溶液顏色無(wú)明顯變化,說(shuō)明樣品中不存在

3+

Fe3+;通入空氣,溶液逐漸變紅色，說(shuō)明Fe"易被氧氣氧化為FeO⑵①B為干燥管;

②在反應(yīng)之前先通入N2,目的是排除裝置中的空氣,防止Fe2+被空氣中的。2氧化，

再加熱使綠磯隔絕空氣分解,然后熄滅酒精燈使其在比中冷卻到室溫,再關(guān)閉K,.

K2,最后稱量A,根據(jù)前后質(zhì)量變化,可得出失去的結(jié)晶水質(zhì)量。則操作步驟的正確

排序是dabfee。③根據(jù)題意FeS()4的質(zhì)量為的刃)g,結(jié)晶水的質(zhì)量為(修9)g,

綠帆分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

FeS04-AH20—FeS04+AH20

15218%

（他％）g（修-他）g

則，得產(chǎn);若按a、d次序操作,Fe2+會(huì)被空氣中的。2氧化，導(dǎo)致朗增大，由表

達(dá)式齊，可判斷x偏小。（3）①Fes。4分解看到有紅色粉末，說(shuō)明有Fe2（）3生成。將

氣體通入BaC）溶液中，若有沉淀生成,說(shuō)明產(chǎn)物中有S03>SO?與BaC%不反應(yīng)。繼

續(xù)通入品紅溶液中，若紅色褪去,說(shuō)明產(chǎn)物中有S02,SO2并不能完全被品紅吸收，

所以在最后要進(jìn)行尾氣處理。BaC%溶液不能為Ba（NOJ2溶液，因?yàn)閷O2和SO?

的混合氣通入Ba（N03）2溶液,SO2和S03均能與Ba（NO。2溶液反應(yīng)生成BaSO4沉淀。

②由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷出分解產(chǎn)物有Fe203^SO?和S03,則Fes。4分解反應(yīng)的化學(xué)方程

式為2FeS04-Fe203+S02T+S03T。

4.（2020全國(guó)ni-36）聚合硫酸鐵（PFS）是水處理中重要的絮凝劑。下圖是以回收的廢鐵屑為

原料制備PFS的一種工藝流程。

酸氧化劑水+硫酸

土_L-

L減

酸反聚壓PFS固體產(chǎn)品

廢鐵屑f碎—*浸應(yīng)苔蒸

發(fā)[FUOHMSOLq],

機(jī)槽釜釜一

固體殘?jiān)?/p>

回答下列問(wèn)題：

⑴廢鐵屑主要為表面附有大量鐵銹的鐵,鐵銹的主要成分是。粉碎過(guò)篩的目的

⑵酸浸時(shí)最合適的酸是,寫(xiě)出鐵銹與酸反應(yīng)的離子方程式

⑶反應(yīng)釜中加入氧化劑的作用是,下列氧化劑中最合適的是（填標(biāo)號(hào)）O

a.KMnO4b.CI2

c.H202d.HNO3

（4）聚合釜中溶液的pH必須控制在一定的范圍。pH偏小時(shí)Fes水解程度弱,pH偏大時(shí)

則O

⑸相對(duì)于常壓蒸發(fā)，減壓蒸發(fā)的優(yōu)點(diǎn)是o

⑹鹽基度6是衡量絮凝劑絮凝效果的重要指標(biāo)，定義式為代（〃為物質(zhì)的量）。為測(cè)量樣品的

6值，取樣品0g,準(zhǔn)確加入過(guò)量鹽酸,充分反應(yīng),再加入煮沸后冷卻的蒸儲(chǔ)水，以酚釀為指示劑,

用cmol-LT的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液進(jìn)行中和滴定(部分操作略去，已排除鐵離子干擾)。到終點(diǎn)時(shí)

消耗NaOH溶液/mLo按上述步驟做空白對(duì)照試驗(yàn),消耗NaOH溶液%mLo已知該樣品中Fe

質(zhì)量分?jǐn)?shù)附則6的表達(dá)式為o

答案(1)Fe2O3-AH20選取細(xì)小顆粒，增大反應(yīng)物接觸面積，提高“酸浸”反應(yīng)速

率

+3+

⑵H2sO,Fe203-Ati20+6H—2Fe+(m3)H20

⑶使Fe?+轉(zhuǎn)化為Fe3+c

(4)形成FeSH%沉淀

(5)降低蒸發(fā)溫度，防止產(chǎn)物分解

(6)

解析(1)粉碎過(guò)篩的目的是選用更小的顆粒，以增大反應(yīng)中反應(yīng)物的接觸面積，

加快酸浸時(shí)的反應(yīng)速率。

(2)PFS固體產(chǎn)品為[Fe2(0H),(S04]v因此酸浸時(shí)應(yīng)選用H2SO4,不會(huì)引入雜質(zhì)，

+3+

鐵銹與酸反應(yīng)的離子方程式為Fe2O3-AH2O+6H—2Fe+(%+3)H20o

⑶加入氧化劑的目的是將Fe?+轉(zhuǎn)化為Fe*比。2的還原產(chǎn)物為H20,為了不引

入其他雜質(zhì)，最好選用綠色氧化劑H202O

(4)由Fe3++3H2。一Fe(0H)3+3H+可知,pH偏小時(shí)Fe?+水解程度小,pH偏大時(shí)

Fe?+易轉(zhuǎn)化為FeSH"沉淀。

(5)減壓可降低液體的沸點(diǎn)，防止溫度過(guò)高時(shí)聚合硫酸鐵分解。

⑹空白對(duì)照實(shí)驗(yàn)消耗NaOH溶液%mL,則〃總(HCI)=%cx10-3mol,與樣品反

應(yīng)的HCI的物質(zhì)的量(HCI)=(%-/cx10-3mol,則樣品中OH-的物質(zhì)的量

/7(0H-)=(^-^ex10-3mol,/?(Fe)=mol,則代。

方法小結(jié)

解答有關(guān)鐵及其化合物知識(shí)題目時(shí)一是注意鐵的化合物的顏色;二是單質(zhì)及其化合物的變

價(jià);三是應(yīng)用思維導(dǎo)圖時(shí)注意“鐵三角”的應(yīng)用。

新題演練提能?刷高分

1.（2020上海寶山高三二模）下列關(guān)于Fe的性質(zhì)錯(cuò)誤的是（）

A.有銀白色光澤B.能被磁鐵吸引

C.遇硫酸鈍化D.能和水蒸氣反應(yīng)

答案c

解析純鐵具有銀白色金屬光澤,選項(xiàng)A正確;鐵能被磁鐵吸弓I,選項(xiàng)B正確；常溫

下鐵遇濃硫酸發(fā)生鈍化，但鐵能與稀硫酸反應(yīng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;高溫條件下鐵能和水

蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣,選項(xiàng)D正確。

2.（2020安徽淮北高三二模）《天工開(kāi)物》載：“黃帆所出又奇甚,乃即煉皂磯爐側(cè)土墻，刮取

下來(lái)。染家用之,金色淡者涂炙，立成紫赤也?！保墼怼狥eSO"為。；黃磯FezGOMIOHzO演

機(jī)FezOs］下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）

A.皂帆可用于堿性花木土壤補(bǔ)鐵

B.皂帆變?yōu)辄S帆是受熱脫水過(guò)程

C.黃帆受熱分解可以獲得赤磯

D.帆是含結(jié)晶水的硫酸鹽礦石

答案c

解析FeS（）4溶液呈酸性,不能用于堿性花木土壤補(bǔ)鐵,故A錯(cuò)誤;FeSO.7H20變?yōu)?/p>

FezCOX10加是氧化過(guò)程，故B錯(cuò)誤;FezlSOh1。加受熱分解可以生成Fe2（）3、

SO3、H20,故C正確；赤磯Fe203不是硫酸鹽,故D錯(cuò)誤。

3.［2020上海黃浦高三4月等級(jí)模擬考試（二模）］單質(zhì)鐵不同于鋁的性質(zhì)是（）

A.遇冷的濃硫酸鈍化

B.能與氫氧化鈉反應(yīng)

C.能與鹽酸反應(yīng)

D.能在氧氣中燃燒

答案B

解析鐵和鋁在冷的濃硫酸中均發(fā)生鈍化,A錯(cuò)誤;鐵與氫氧化鈉不反應(yīng)，鋁能與

氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣,B正確；兩者均能與強(qiáng)酸反應(yīng)生成鹽和

氫氣,C錯(cuò)誤；兩者均可以在氧氣中燃燒,D錯(cuò)誤。

4（2020湖北宜昌高三4月調(diào)研）草酸亞鐵晶體（FeC204.2H20）是一種淡黃色粉末,某課外小組

利用下列裝置檢驗(yàn)草酸亞鐵晶體受熱分解的部分產(chǎn)物。

草酸亞鐵晶體

下列說(shuō)法正確的是（）

A.若③和⑤中分別盛放足量NaOH溶液和CuO,可檢驗(yàn)生成的氣體中是否含有CO

B.實(shí)驗(yàn)時(shí)只需要在裝置①中反應(yīng)結(jié)束后再通入N2

C.若將④中的無(wú)水CaCI2換成無(wú)水硫酸銅可檢驗(yàn)分解生成的水蒸氣

D.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,①中淡黃色粉末完全變成黑色，則產(chǎn)物一定為鐵

答案A

解析A項(xiàng)，利用②、③除去CO2,④中的無(wú)水氯化鈣將氣體干燥后，如果⑤中CuO

固體轉(zhuǎn)變成紅色,則草酸亞鐵晶體受熱分解生成的氣體中一定有CO,因此A正

確;項(xiàng),實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后,裝置中的空氣對(duì)分解及檢驗(yàn)都有干擾,所以必須先通入

BN2

除去裝置中的空氣后再開(kāi)始實(shí)驗(yàn),B錯(cuò)誤;C項(xiàng)，由于從②、③溶液中導(dǎo)出的氣體會(huì)

帶出水蒸氣，因此④中放置無(wú)水硫酸銅無(wú)法檢驗(yàn)分解生成的水蒸氣,C錯(cuò)誤;D項(xiàng),

草酸亞鐵晶體分解剩余的固體為FeO,FeO是黑色的,若晶體沒(méi)有完全分解,則①

中淡黃色粉末可能不會(huì)完全變成黑色,D錯(cuò)誤。

5.（2020北京順義二模）某課題組以硫鐵礦燒渣（含F(xiàn)ezOs、Fe304.AI203,CaO、SiO2等）為原

料制取軟磁用Fe2（）3（要求純度＞99.2%,CaO含量＜0.01%）o其工藝流程如下（所加入試劑均稍

過(guò)量）:

濾

)CO

(NH4

硫23

漉

鐵粉

溶液

鐵液

CC^I

“Fe

液

50僦

氨水

①用

過(guò)濾

-

---

---

滌^-

過(guò)漉洗

nC

WnH=6

礦gi

A

源

酸/△

（過(guò)程

W）

（過(guò)程

LSJ

備

整

液

/△

燒空氣

過(guò)濾

n）

鈣劑

渣②沉

）

（過(guò)程V

程I）

（過(guò)

渣C|

黯

海

］

鴻渣A

FeO

23

的pH

化物

氫氧

：生成

已知

e(OH)

H)F

Fe(O

)

AI(OH

3

2

3

開(kāi)始

1.5

6.3

3.4

沉淀

時(shí)

完全

2.8

8.3

4.7

沉淀

時(shí)

成分是

的主要

渣A

（1）濾

方程式

的離子

現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)

釋該

。能解

變淺

慢慢

液顏色

泡,溶

少量氣

到產(chǎn)生

可觀察

n中

過(guò)程

⑵在

檢驗(yàn)

溶液

有

用

可以

應(yīng)后，

o反

應(yīng)。

完全反

否已經(jīng)

e"是

說(shuō)明F

、還

+濃度

出Fe3

粉,得

過(guò)量鐵

質(zhì)量的

加入等

數(shù)后,

不同倍

稀釋

液A

對(duì)濾

題組

中，課

過(guò)程H

⑶在

濾

稀

幽

用

舉

一

匕

由

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