高考全国化学一轮复习课时规范练8铁及其重要化合物

课时规范练8铁及其重要化合物

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基础巩固

1.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是（）

A.铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在

B.铁在纯氧中燃烧或在氯气中燃烧所得产物中铁的化合价均为+3价

C.工业上可用铁质容器储存浓硝酸和浓硫酸，原因是铁在常温下与两种酸不反应

D.工业上用CO在高温条件下还原含Fe2O3的铁矿石炼铁

fgD

解相自然界中有少量铁以单质形式存在（如陨铁）,A项错误;铁在纯氧中燃烧的产物是FesCU,其中铁

的化合价有+2价和+3价两种价态,B项错误;铁在常温下遇浓硫酸或浓硝酸钝化，形成了致密的氧化

膜隔绝铁与酸的接触,C项错误,D项正确。

2.（2020湖北黄冈中学调研）下列离子的检验方法合理的是（）

A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2+

B.向某溶液中通入CL,然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2+

C.向某溶液中加入NaOH溶液，立即得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3+

D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2+,

不含有Mg2+

答案|c

解析|A项中只能说明含有Fe3+,不能说明不含Fe2+,不合理;B项原溶液中也可能只有Fe3+而没有

2+

Fe;D项中氧化后生成的红褐色沉淀Fe（OH）3也可能掩盖了生成的白色沉淀Mg（OH）2o

3.（2020云南昆明质检）如图所示是物质间发生化学反应的颜色变化，下列选项中正确的是（）

选项MNPQ

ANH3/H2。Ba(OH)铜石蕊溶液

2

BNaOH

Ba(NO3)2锌粉KSCN

CNaBaCl2FeOKSCN

DNaHCO3MgChFe石蕊溶液

答案B

解析|A项中Ba（OH）2与Fe2（SO4）3溶液反应得到的是红褐色沉淀Fe（0H）3和白色沉淀BaSCU的混合

物,A错误;B项正确;C项中FeO不能还原Fe3+,C错误;D项中MgCb无法与Fe2（SC）4）3反应生成白色

沉淀,D错误。

4.（2019湖北武汉武昌调研）向Cu、Fe和FezCh的混合物中加入足量稀硫酸发生反应。下列说法正确

的是（）

A.反应后溶液可能呈中性

B.反应停止后一定有固体剩余

C.反应过程中一定有氧化还原反应发生

D.若只有Cu剩余，向溶液中滴入铁氧化钾溶液不会产生蓝色沉淀

答案C

解相反应后生成的盐属于强酸弱碱盐,溶液显酸性,A项错误;涉及的反应

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

<:Fe+2H-Fe+H2T,Fe2O3+6H^^Fe+3H2O,Cu+2Fe^=Cu+2Fe,Fe2O3足量时,不会有固

体剩余,B项错误;Fe与H+的反应及Cu与Fe3+的反应均为氧化还原反应,C项正确;若有铜剩余，则溶

液中无Fe3+,有Fe2+,滴入K31Fe（CN）6]会产生蓝色沉淀,D项错误。

5.球墨铸铁中含有一种铁碳化合物Xo实验小组为测定化合物X的组成设计实验如下:

化合物X

足量空气巧过量盐酸足HC]力口热、蒸发巧

|18.01高温燧烧】固体---U溶液甲I—上溶液~灼烧】固体2（24.0g）

下列说法不正确的是（）

A.固体2是氧化铁

B.X的化学式可以表示为Fe3c2

C.溶液甲加热、蒸发、灼烧也可得到24.0g固体

D.X与足量的热浓硝酸反应有NCh和CO2生成

薛B

解析|x在空气中煨烧转化为CO2气体与铁的氧化物，再经盐酸、氯气处理后得到FeCb溶液(溶液乙),

加热、蒸发时,FeCb水解得到Fe(OH)3,灼烧Fe(OH)3得到固体Fe2O3(固体2),A正

确簿(Fe2O3)=16；；：：I-i=0.15mol,«(Fe)=0.3mol,«?(Fe)=16.8g,m(C)=18.0gl6.8g=1.2g,/7(C)=0.1

mol,n(Fe)：«(C)=3：1,X的化学式可以表示为FesCB错误;溶液甲加热、蒸发、灼烧过程中,Fe2+会

被空气氧化为F/+,最后得到的固体也是Fe20j,C正确;浓硝酸和铁碳化合物反应，碳元素被氧化成

CO2,氮元素被还原为NO2,D正确。

6.向FeCb和CuCb的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是()

A.加入KSCN溶液一定不变红色

B.溶液中一定含Fe2+

C.溶液中一定含Cu2+

D.剩余固体中一定含铜

答案|c

画①当固体为铁、铜时，溶液中的Fe3+、CM+全部参加反应生成Fe2+和Cu,反应的化学方程式为

2FeCb+Fe^3FeC12、CuC12+Fe^=Cu+FeC12,所以溶液中一定没有Fe3+＞一定含有Fe?+;②当

固体为铜时，溶液中一定没有Fe3+,Cu2+恰好全部参加反应或部分反应生成Fe2+和Cu,所以溶液中一定

没有Fe3+,可能含有Cu2+,一定含有Fe2+o由于有固体存在，可能是铜或铜与铁，因此溶液中肯定没有铁

离子,所以加入硫氧化钾一定不变红色,A项正确;氯化铁和铁反应或氯化铜与铁反应都生成亚铁离子，

所以溶液中一定有亚铁离子,B项正确;铁粉可能剩余，则溶液中不一定有铜离子,C项错误;剩余固体

一定有铜,D项正确。

7.(2020河南开封调研)纳米材料一直是人们研究的重要课题，例如纳米级Fe粉表面积大，具有超强的

磁性、高效催化性等优良的性质。

I.实验室采用气相还原法制备纳米级Fe,其流程如图所示：

(1)纳米级Fe和稀盐酸反应的离子方程式为

⑵如何将FeCl2«H2O固体加热脱水制得无水FeCl2:

_______________________(用简要文字描述)。

(3)生成纳米级Fe的化学方程式为—

II.查阅资料:在不同温度下，纳米级Fe粉与水蒸气反应的固体产物不同，温度低于570℃时生成FeO,

高于570℃时生成Fe3O4o甲同学用图甲所示装置进行纳米级Fe粉与水蒸气反应的实验，乙同学用

图乙所示的装置进行纳米级Fe粉与水蒸气的反应并验证产物。

(4)甲装置中纳米级Fe粉与水蒸气反应的化学方程式是—

(5)甲装置中仪器a的名称为。

(6)乙同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分，进行了下列实验:

实验步

实验操作实验现象

骤

将反应后得到的黑色粉末X(假定为均匀的)，取出少量放入另一试黑色粉末逐渐溶解，溶液呈浅绿色;有

I

管中,加入少量盐酸，微热少量气泡产生

II向实验I得到的溶液中滴加几滴KSCN溶液，振荡溶液没有出现红色

根据以上实验，乙同学认为该条件下反应的固体产物为FeO。

丙同学认为乙同学的结论不正确，他的理由是(用简要文字描述)。

(7)丁同学称取5.60gFe粉，用乙装置反应一段时间后，停止加热。将试管内的固体物质在干燥器中冷

却后，称得质量为6.88g,则丁同学实验后的固体物质中氧化物的质量分数为(结果保留三

位有效数字)。

+2+

l)Fe+2H^Fe+H2T

(2)在干燥的HC1气流中加热

(3)FeCl2+H2-Fe+2HC1

(4)Fe+H2O(g)-FeO+H2(5)蒸发皿

(6)加入KSCN溶液，溶液没有出现红色，也可能是因为Fe过量，与生成的Fe3+反应转化为Fe2+

(7)67.4%

+2+

解析|(1)纳米级Fe和稀盐酸反应生成FeCL和比,离子方程式为Fe+2H-Fe+H2To

(2)FeCb"H2。固体加热脱水时，易发生水解，水解方程式为FeCb+ZHO一Fe(OH)2+2HCl,为防

止FeCl2水解,在加热脱水时，通常通入干燥的HC1气体,HC1能抑制FeCL的水解，且通入的HC1气体

可带走水蒸气，利于固体脱水。

(3)根据流程可知,FeCb〃H2O固体加热脱水得到FeCb,然后在■氛围中H2与FeCb在高温条件

高温

下反应得到纳米级Fe,反应的化学方程式为FeCl2+H2-Fe+2HClo

(4)根据已知“纳米级Fe粉与水蒸气反应，温度低于570℃时生成FeO”,甲装置用酒精灯加热，反

应温度较低,产物为FeO,Fe失电子，水中H得电子，生成氢气，则反应的化学方程式为

Fe+H2O(g)一FeO+H2。

(5)装置甲中仪器a为蒸发皿。

(6)加入KSCN溶液，溶液没有出现红色，说明溶液中没有Fe3+,可能是因为纳米级Fe粉与水蒸气

反应的过程中Fe过量,Fe没有反应完,可能发生反应Fe+2Fe3+—3Fe2+,所以看不到红色。

(7)用乙装置反应，反应温度高于570℃，则Fe粉与水蒸气反应的固体产物为FesO%反应后所得

固体的质量为其中氧原子的质量为加(0尸1。。&由关

6.88g,6.88g5.60g=1.28g,5H"⑼,6g鬻一厂mol,

系式Fe3O4〜40,可得n(Fe304)=0.02mol,所以固体物质中氧化物的质量分数

232g-mol-1x0.02mol

■xl00%~67.4%o

6.88g

能力提升

8.在含有CU(NO3)2、Zn(NO3)2>Fe(NO3)3,AgNCh各0.1mol的混合溶液中加入0.1mol铁粉,充分搅

拌后铁粉完全反应，同时析出0.1molAgo则下列结论中不正确的是()

A.向反应后的溶液中继续加入少量铁粉，铁粉可以继续溶解

B.氧化性:Ag+>Fe3+>Cu2+>Zn2+

C.反应后溶液的质量减轻

D.反应后溶液中Cu2+与Fe2+的物质的量之比为1：1

薛D

解析向混合溶液中加入0.1mol铁粉，充分搅拌后铁完全反应，同时析出0.1molAg,溶液中Fe3+>Ag+

都完全反应。根据反应2Ag++Fe^=Fe2++2Ag、2Fe3++Fe^=3Fe?+可知,向反应后的溶液中继续加入

少量铁粉，发生反应Fe+Cu2+^Fe2++Cu,铁粉可以继续溶解,A正确;氧化性强弱顺序为

Ag+>Fe3+>Cu2+>Zn2+,B正确;由反应2Ag++Fe——Fe?++2Ag可知,置换出0.1molAg,消耗Fe的质量小

于0.1molAg的质量，导致溶液质量减轻,C正确;由反应2Ag++Fe——Fe2++2Ag和2Fe3++Fe——3Fe2+

可知，反应共生成0.2molFe?+,而0.1molCu2+没有参加反应，则反应后溶液中Cu?+与Fe?+的物质的量

之比为1：2,D错误。

9.（2020湖南株洲月考）某学生鉴定某可溶性甲盐的流程如图所示，下列说法正确的是（）

A.如果甲中含有S2,则乙是硫黄沉淀

B.如果乙是AgCl沉淀，那么甲是FeCb

C.丙中肯定含有Fe3+,所以甲是FeBr2

D.甲中含有铁元素，可能显+2或者+3价

塞D

两甲与酸化的硝酸银溶液反应可得乙与丙，乙为淡黄色沉淀，丙与KSCN溶液反应呈红色，则丙中一

定含有Fe3+,则甲中含有Fe2+或Fe3+o如果甲中含有S2,硫化亚铁不溶于水,S?与Fe3+发生氧化还原反

应而不能共存,A错误;AgCl是白色沉淀，乙不可能是AgCl,B错误;甲可能是澳化亚铁,也可能是淡化

铁,C错误,D正确。

c（SO2-）

10.（2020天津静海调研）向FeCb溶液中加入Na2s。3溶液，测定混合后溶液pH随混合前溶液中指内

变化的曲线如图所示。

实验发现：

i.a点溶液澄清透明，向其中滴加NaOH溶液后，立即产生灰白色沉淀，滴入KSCN溶液显红色;

ii.c点和d点溶液中产生红褐色沉淀,无气体逸出。取其上层清液滴加NaOH溶液后无明显现象，滴

加KSCN溶液显红色。

下列分析合理的是()

A.向a点溶液中滴加BaCb溶液，无明显现象

B.b点较a点溶液pH升高的主要原因是2Fe3++SO/H2O——2Fe2++SO：+2H+

C.c点溶液中发生的主要反应:2Fe3++3SO"6H2O一2Fe(OH)3+3H2sO3

D.向d点上层清液中滴加KSCN溶液，溶液变红;再滴加NaOH溶液，红色加深

解析|向a点溶液中加入NaOH溶液后有灰白色沉淀生成，说明a点溶液中含有Fe2+,FpSO：和Fe3+^

生了氧化还原反应,S0£被氧化为SO：,SO：能与BaCb反应生成白色沉淀BaSC)4,A项错误;a点到b

点pH升高，若反应生成H+,会使pH降低,B项错误;由ii中信息可知,c点溶液中含有Fe3+,且有

Fe(OH)3生成，所以发生的反应为可逆反应,C项正确;滴加NaOH溶液,溶液中Fe(SCN)3的浓度降低，

红色变浅,D项错误。

11.(2019重庆一中月考)向稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉

质量的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析错误的是()

K.OA段产生的是NO,4s段的反应为Fe+2Fe3+——3Fe2+,BC段产生H2

B.N点溶液中的溶质为Fe(NC>3)3和H2SO4

C.原混合酸中NO3物质的量为02mol

D.原混合酸中H2s04的物质的量浓度为2mol-L1

朝分析图像中各阶段所发生的反应如下，

OA段:Fe+NOg+4H+^Fe3++NOT+2H2。；

AB段:Fe+2Fe3+^3Fe2+;

BC段:Fe+2H+-Fe2++H2T。

由此可知A正确;由ON段所发生的反应可知硝酸完全转化为NOJ点时溶液中不存在N外,故

A点溶质应该是Fe2(SO4)3和H2so4,B错误;由04段氧化还原反应中得失电子守恒可

知,〃网。3尸”(Fe)=56：；3=0.2mol,C正确;三个阶段共消耗铁为22.4&即肃需mol,C点溶质

为FeSO%由溶液中的电荷守恒可知〃(SO：)=〃(Fe2+)=0.4mol,由反应前后S。：的量不变可知原混合酸

中硫酸的浓度为2moi-Li,D正确。

12.一定量的铁粉在氯气中充分燃烧，将所得固体完全溶解于稀盐酸，制得溶液A。

(1)铁在氯气中燃烧的化学方程式为__________________________________________________

⑵推测A中可能含有的金属阳离子:①只有Fe3+;②只有Fe2+;③

甲同学为探究溶液的组成，实验如下:

实验结论及反应的离子

实验现

实验步骤

象

方程式

假设②不成立，假设①或③成立;反应的离子

取少量溶液A置于试管中，加入方程式是—

KSCN溶液

(3)乙同学继续探究溶液A的组成。

查阅资料:16HC1+2KMnO4^^KCl+2MnC12+5CLT+8H2。

实验过程:另取少量溶液A置于试管中,逐滴加入酸性KMnO4溶液，充分振荡,KMnO4溶液紫色退去,

实验结论:(填字母)。

a.可能有Fe2+

b.可能无Fe2+

c.一定有Fe2+

根据你选择的实验结论，简述理由:________________________________________________________

答案］(l)2Fe+3Cl2-2FeCh

(2)含有Fe2+和Fe3+溶液变红色

3+

Fe+3SCN-Fe(SCN)3

(3)ab因为还原性Fe2^Cl,逐滴加入酸性KMnCU溶液,Fe?+将MnC)4还原为MM+,使紫色退去，故

可能含有Fe2+;若溶液中无Fe2+,C1也能将MnO］还原为MW,紫色退去,因而溶液中也可能无Fe2+

拓展深化

13.绿矶(FeSO#7H2O)是治疗缺铁性贫血的特效药。下面是以商品级纯度铁屑(含少量锡等杂质)生产

绿矶的一种方法：

已知:在H2S饱和溶液中,SnS沉淀完全时溶液的pH为L6;FeS开始沉淀时溶液的pH为3Q沉淀完

全时的pH为5.5。

(1)检验所得绿矶晶体中是否含有Fe3+的实验操作是o

(2)操作H在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是;通入硫化氢至饱和的目的是：

①除去操作I所得溶液中含有的Sn2+等杂质离子；

②O

⑶操作IV的顺序依次为:、结晶、O

(4)操作IV得到的绿矶晶体用少量冰水洗涤，其目的是：

①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；

②。

⑸测定绿研产品中Fe2+含量的方法是：

a.称取2.8500g绿矶产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；

b.量取25.00mL待测溶液置于锥形瓶中；

c.用硫酸酸化的0.01000mol-LkMnC)4溶液滴定至终点，消耗KMnCU溶液体积的平均值为20.00

2++3+2+

mL(滴定时发生反应的离子方程式为5Fe+Mn04+8H^5Fe+Mn+4H2O)。

①计算上述样品中FeSONHO的质量分数为。

②若用上述方法测定的样品中FeSO4-7H2O的质量分数偏低(测定过程中产生的误差可忽略)，其可能

原因有________________；_________________»

羹(1)取少量晶体溶于水，滴加KSCN溶液,若不出现红色，表明不含有Fe3+,反之则含有Fe3+

(2)使Sn2+完全变成SnS沉淀，而Fe2+不沉淀防止Fe?+氧化(3)蒸发浓缩过滤(洗涤)