2025屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)+假期作業(yè)13　鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化

2025屆高三高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)假期作業(yè)13鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化一、單項選擇題1．[2024·廣東茂名模擬]青礬礦石(主要成分為FeSO4·7H2O)在《唐本草》中記載：“本來綠色，新出窟未見風(fēng)者，正如琉璃……燒之赤色……”。下列關(guān)于FeSO4·7H2O的說法正確的是()A.可用于制凈水劑B.溶于水形成無色溶液C.在干燥空氣中穩(wěn)定存在D.在空氣中加熱轉(zhuǎn)化為Fe3O42．[2024·江蘇蘇錫常鎮(zhèn)調(diào)研]在指定條件下，下列鐵及其化合物之間的轉(zhuǎn)化能實現(xiàn)的是()A.Fe(s)eq\o(→,\s\up7(H2O(g)),\s\do5(高溫))Fe3O4(s)B.Fe2O3(s)eq\o(→,\s\up7(CO(g)),\s\do5(高溫))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(高溫))SO2(g)eq\o(→,\s\up7(H2O(l)))H2SO4(aq)3．[2024·湖南寧鄉(xiāng)質(zhì)檢]構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)是一種有效的學(xué)習(xí)方法，化學(xué)學(xué)習(xí)中的價—類二維圖就是其中一種，如圖所示是鐵及其化合物的價—類二維圖，下列有關(guān)敘述或化學(xué)方程式書寫錯誤的是()A.物質(zhì)A是氧化亞鐵B.Fe2O3→Fe可能是Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3C.C→B在空氣中的現(xiàn)象是白色沉淀迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色D.FeCl2→FeCl3的反應(yīng)類型只能是復(fù)分解反應(yīng)4．[2024·廣東惠東統(tǒng)考]鐵及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，部分含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價的關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是()A.a與水常溫下幾乎不發(fā)生反應(yīng)，但在高溫下可發(fā)生置換反應(yīng)B.e，f，g均可通過化合反應(yīng)生成C.g溶液與濃NaOH溶液反應(yīng)可制得具有凈水作用的膠體D.可以用KSCN溶液鑒別g和f5．某同學(xué)欲探究鐵及其化合物的性質(zhì)，下列實驗方案可行的是()A.將鐵片加入冷的濃硫酸中：探究鐵的活潑性B.將熱的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中：制備Fe(OH)3膠體C.將KSCN溶液滴入FeSO4溶液中：檢驗FeSO4溶液是否氧化變質(zhì)D.將銅粉加入FeCl3溶液中：驗證Fe3＋的還原性強于Cu2＋二、不定項選擇題6．[2024·遼寧鞍山模擬]資料顯示：FeCleq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))(亮黃色)只有在Cl－濃度較大的溶液中才能穩(wěn)定存在，為了驗證該事實，某實驗小組取三份2mL黃色的工業(yè)鹽酸分別做了一系列實驗，記錄如下：操作現(xiàn)象實驗Ⅰ：直接滴加2滴KSCN溶液無明顯變化實驗Ⅱ：加10mL蒸餾水稀釋，后滴入2滴濃KSCN溶液稀釋后溶液幾乎變?yōu)闊o色，加KSCN溶液顯紅色實驗Ⅲ：滴加2滴AgNO3飽和溶液產(chǎn)生白色沉淀，溶液亮黃色消失下列說法不正確的是()A.工業(yè)鹽酸顯黃色是因為其中混有FeCleq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))B.實驗Ⅰ中，未檢測到Fe3＋C.實驗Ⅲ中，AgNO3溶液稀釋了樣品是溶液亮黃色消失的主要原因D.通過上述實驗，可以證明FeCleq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))只有在Cl－濃度較小的溶液中才能穩(wěn)定存在7．為探究SO2與Fe3＋是否發(fā)生氧化還原反應(yīng)，按如圖所示裝置進行實驗(夾持、加熱儀器略)，下列說法正確的是()A.A中的反應(yīng)僅體現(xiàn)了濃硫酸的氧化性B.試劑a為飽和NaHCO3溶液C.C中溶液pH降低，證明Fe3＋氧化了SO2D.檢驗C中的溶液含有Fe2＋，證明Fe3＋氧化了SO28．[2024·江蘇常州質(zhì)檢]鐵元素的常見價態(tài)有＋2、＋3價，實驗室可用赤血鹽{K3[Fe(CN)6]}溶液檢驗Fe2＋，黃血鹽{K4[Fe(CN)6]}溶液檢驗Fe3＋。Fe2O3是重要的化工原料，Au/Fe2O3可用作反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)的催化劑。硫鐵礦燒渣中含有大量Fe2O3，工業(yè)上常用于制取綠礬(FeSO4·7H2O)。由硫鐵礦燒渣(主要含F(xiàn)e2O3、Al2O3、SiO2)制取綠礬的流程如下：下列有關(guān)說法不正確的是（）A.“酸溶”時先將燒渣粉碎并不斷攪拌，可提高鐵元素的浸出率B.“反應(yīng)”時發(fā)生的主要反應(yīng)為2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋C.“檢驗”時可用K3[Fe（CN）6]溶液檢驗上一步“反應(yīng)”是否進行完全D.將第二次“過濾”所得濾液加熱，經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶可以制得綠礬三、非選擇題9.某同學(xué)在實驗室進行鐵鹽與亞鐵鹽相互轉(zhuǎn)化的實驗：實驗Ⅰ：將Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe2＋（1）滴加NaOH溶液觀察到的現(xiàn)象為。實驗Ⅱ：將Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋實驗方案現(xiàn)象向3mL0.1mol/LFeSO4溶液中加入1mL8mol/L稀硝酸溶液變?yōu)樽厣?，放置一段時間后，棕色消失，溶液變?yōu)辄S色探究上述現(xiàn)象出現(xiàn)的原因。查閱資料：Fe2＋＋NO?Fe（NO）2＋（棕色）（2）用離子方程式解釋NO產(chǎn)生的原因。10.化合物X由4種元素組成。某興趣小組按如圖流程進行實驗：請回答：（1）組成X的元素有，X的化學(xué)式為________________________________________________________________________。（2）溶液C中溶質(zhì)的成分是（用化學(xué)式表示）；根據(jù)C→D→E的現(xiàn)象，給出相應(yīng)微粒與陽離子結(jié)合由弱到強的排序。（3）X與足量Na反應(yīng)生成固體F的化學(xué)方程式是。11.[2024·北京順義練習(xí)]從宏觀現(xiàn)象探究微觀本質(zhì)是重要的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。為了探究市售Fe3O4能否與常見的酸（鹽酸、稀硫酸）發(fā)生反應(yīng)，實驗小組做了以下工作。Ⅰ.Fe3O4的制備（1）將可溶性亞鐵鹽和鐵鹽按一定配比混合后，加入NaOH溶液，在一定條件下反應(yīng)可制成Fe3O4，反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.Fe3O4與酸反應(yīng)的實驗研究用10mL3mol/LH2SO4溶液浸泡1.0gFe3O4粉末，5分鐘后各取2mL澄清浸泡液，按編號ⅰ進行實驗。（所用K3[Fe（CN）6]、KSCN溶液均為0.1mol/L，F(xiàn)e2＋遇K3[Fe（CN）6]溶液生成藍色沉淀。）編號?、嶒灢僮鳜F(xiàn)象①無藍色沉淀②溶液顯紅色均無明顯現(xiàn)象（2）實驗ⅱ的作用是。（3）實驗ⅰ中滴加K3[Fe（CN）6]溶液無藍色沉淀生成，其可能原因是Fe2＋的濃度太小，為了驗證這一推斷，可改進的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（4）實驗ⅲ：用10mL6mol/L鹽酸代替H2SO4浸泡樣品后，重復(fù)實驗ⅰ，發(fā)現(xiàn)試管①有藍色沉淀，試管②溶液顯紅色，說明Cl－有利于Fe3O4與H＋反應(yīng)，為了驗證這一推測，可在用H2SO4溶液浸泡時加入，然后重復(fù)實驗ⅰ。（5）實驗ⅳ：用20mL6mol/L鹽酸浸泡1.0g天然磁鐵礦粉末，20min后浸泡液幾乎無色，重復(fù)實驗ⅰ，發(fā)現(xiàn)試管①、②均無明顯現(xiàn)象，與實驗ⅲ現(xiàn)象不同的可能原因是。參考答案1．解析：FeSO4·7H2O溶于水時最終形成具有凈水作用的氫氧化鐵膠體，可用于制凈水劑，故A正確；溶于水形成FeSO4溶液，F(xiàn)e2＋呈淺綠色，故B錯誤；FeSO4·7H2O中亞鐵離子具有還原性，易被氧氣氧化，因此不能在干燥空氣中穩(wěn)定存在，故C錯誤；FeSO4·7H2O中Fe為＋2價，在空氣中加熱被氧化為Fe2(SO4)3，故D錯誤。答案：A2．解析：鐵單質(zhì)與水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成四氧化三鐵，A正確；鐵單質(zhì)與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵而不是氯化鐵，B錯誤；氫氧化亞鐵與足量稀硝酸反應(yīng)生成硝酸鐵，而不是亞硝酸鐵，C錯誤；二氧化硫與水生成亞硫酸不是硫酸，D錯誤。答案：A3．解析：A為＋2價的鐵的氧化物，A為FeO，B為堿，鐵元素化合價為＋3價，B為Fe(OH)3，C為堿，鐵元素化合價為＋2價，C為Fe(OH)2。由分析可知，A是氧化亞鐵，A正確；氧化鐵與鋁發(fā)生鋁熱反應(yīng)生成鐵和氧化鋁，因此Fe2O3→Fe可能是Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3，B正確；C為Fe(OH)2，B為Fe(OH)3，氫氧化亞鐵在空氣中易被氧化為氫氧化鐵，現(xiàn)象為白色沉淀迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色，C正確；FeCl2→FeCl3，鐵元素化合價升高，反應(yīng)類型一定不是復(fù)分解反應(yīng)，D錯誤。答案：D4．解析：由鐵元素的價態(tài)類別圖可知a為Fe，b為FeO，c為Fe2O3，d為Fe(OH)2，e為Fe(OH)3，f為FeCl2，g為FeCl3；a為Fe，在高溫下鐵和水蒸氣發(fā)生置換反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，A正確；e為Fe(OH)3，由氫氧化亞鐵和氧氣和水發(fā)生化合反應(yīng)生成氫氧化鐵，f為FeCl2，由鐵和氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，g為FeCl3，由鐵和氯氣在點燃下反應(yīng)生成氯化鐵，B正確；g為FeCl3，濃NaOH溶液堿性太強，兩者反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀，不能得到膠體，C錯誤；f為FeCl2，g為FeCl3，鐵離子和KSCN溶液結(jié)合變成血紅色，可鑒別鐵離子，D正確。答案：C5．解析：鐵片在冷的濃硫酸中鈍化，故不選A；將熱的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中生成Fe(OH)3沉淀，故不選B；若FeSO4溶液氧化變質(zhì)，則溶液中含有Fe3＋，F(xiàn)e3＋遇KSCN溶液變紅。將KSCN溶液滴入FeSO4溶液中，可檢驗FeSO4溶液是否氧化變質(zhì)，故選C；將銅粉加入FeCl3溶液中發(fā)生反應(yīng)2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，驗證Fe3＋的氧化性強于Cu2＋，故不選D。答案：C6．解析：FeCleq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))(亮黃色)只有在Cl－濃度較大的溶液中才能穩(wěn)定存在，則工業(yè)鹽酸顯黃色是因為其中混有FeCleq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))，故A正確；KSCN溶液為檢驗鐵離子的特征試劑，由操作和現(xiàn)象可知，實驗Ⅰ中，未檢測到Fe3＋，故B正確；AgNO3溶液與氯離子反應(yīng)，使FeCleq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))轉(zhuǎn)化為鐵離子，稀釋不是主要原因，故C錯誤；稀釋或滴AgNO3飽和溶液均使Cl－濃度降低，可證明FeCleq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))只有在Cl－濃度較大的溶液中才能穩(wěn)定存在，故D錯誤。答案：CD7．解析：銅和濃硫酸共熱反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水，反應(yīng)中濃硫酸表現(xiàn)酸性和強氧化性，故A錯誤；試劑a為飽和亞硫酸氫鈉溶液，作用是除去二氧化硫中的酸性雜質(zhì)，防止干擾實驗，故B錯誤；二氧化硫溶于水生成亞硫酸，會使溶液中氫離子濃度增大，溶液pH降低，則溶液pH降低不能證明鐵離子氧化了二氧化硫，故C錯誤；若溶液中含有亞鐵離子，說明鐵元素化合價降低被還原，鐵離子作氧化劑，將二氧化硫氧化，故D正確。答案：D8．解析：“酸溶”時先將燒渣粉碎并不斷攪拌，可增大反應(yīng)物的接觸面積，能使反應(yīng)物充分反應(yīng)，從而提高鐵元素的浸出率，故A正確；“反應(yīng)”時發(fā)生的反應(yīng)為溶液中鐵離子與鐵反應(yīng)生成亞鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，故B正確；檢驗“反應(yīng)”步驟是否完全反應(yīng)，可以加入K4[Fe(CN)6]溶液檢驗是否存在鐵離子，故C錯誤；將第二次“過濾”所得濾液硫酸亞鐵溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶等步驟制得綠礬，故D錯誤。答案：CD9．答案：(1)有白色沉淀產(chǎn)生，迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色，最終轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色(2)3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O10．解析：X形成水溶液，與氯化鋇反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀，且沉淀不與鹽酸反應(yīng)說明產(chǎn)生硫酸鋇，說明X含有硫酸根，溶液加入KSCN變紅說明含有Fe3＋，B為4.66g則為0.02mol硫酸鋇，說明X含有0.02mol的硫酸根，H中為Fe單質(zhì)，即為0.01mol，X中含有0.01molFe，由此可知X中應(yīng)含有0.01molH。(1)由分析可知，組成X的元素有：Fe、S、O、H；X的化學(xué)式為FeH(SO4)2；(2)X為FeH(SO4)2與氯化鋇反應(yīng)，溶液C中溶質(zhì)的成分是FeCl3、HCl以及過量的BaCl2；根據(jù)C為溶液，鐵離子在水中會水解，C→D形成絡(luò)合物，D→E形成沉淀，相應(yīng)微粒與陽離子結(jié)合由弱到強的排序：Cl－、H2O、SCN－、OH－；(3)X與足量Na反應(yīng)生成固體F的化學(xué)方程式是：2FeH(SO4)2＋40Naeq\o(=,\s\up7(△),\s\do5(惰性氣氛))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(