备战2024年高考化学精准复习讲义第07讲 铁及其化合物（原卷板）

备战2024年高考化学精准复习讲义第07讲铁及其化合物（原卷板）（考试时间：90分钟，满分：100分）一、选择题（每题2分，共10题，20分）1.铁在元素周期表中的位置是（）A.第四周期，第VIII族B.第四周期，第VIIB族C.第三周期，第VIII族D.第三周期，第VIIB族2.下列关于铁及其化合物的说法中，错误的是（）A.铁在自然界中主要以化合态存在B.铁的氧化物有FeO、Fe2O3和Fe3O4C.氢氧化铁是一种强碱D.铁的化合物在工业上有着广泛的应用3.铁的电子排布式为（）A.1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁶B.1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁸C.1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁷D.1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁵4.下列关于Fe2+和Fe3+的说法中，正确的是（）A.Fe2+的还原性强于Fe3+B.Fe2+的氧化性强于Fe3+C.Fe2+和Fe3+的化学性质相同D.Fe2+和Fe3+的颜色相同5.下列关于铁的化合物的说法中，正确的是（）A.FeO是一种黑色固体B.Fe2O3是一种红色固体C.Fe3O4是一种白色固体D.氢氧化铁是一种无色液体6.铁的化合物在工业上的应用不包括（）A.铁矿石的冶炼B.水的净化C.医药制造D.金属材料的制造7.下列关于铁的化合物的说法中，错误的是（）A.铁的化合物在自然界中广泛存在B.铁的化合物在工业上有着广泛的应用C.铁的化合物在生物体内起着重要的作用D.铁的化合物都是无色的8.下列关于铁及其化合物的说法中，正确的是（）A.铁是一种非常活泼的金属B.铁的氧化物都是无色的C.铁的氢氧化物是一种强碱D.铁的化合物在工业上有着广泛的应用9.下列关于铁的化合物的说法中，错误的是（）A.FeO是一种黑色固体B.Fe2O3是一种红色固体C.Fe3O4是一种白色固体D.氢氧化铁是一种无色液体10.下列关于铁的化合物的说法中，正确的是（）A.铁的化合物在自然界中广泛存在B.铁的化合物在工业上有着广泛的应用C.铁的化合物在生物体内起着重要的作用D.铁的化合物都是无色的二、填空题（每题2分，共10题，20分）11.铁在元素周期表中的位置是第四周期，第____族。12.铁的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁶。13.铁的氧化物有FeO、Fe2O3和____。14.氢氧化铁是一种____碱。15.铁的化合物在工业上的应用不包括____。16.Fe2+的还原性强于____。17.Fe2O3是一种____固体。18.铁的化合物在生物体内起着____作用。19.铁的化合物在自然界中广泛存在，主要以____态存在。20.铁的化合物在工业上有着广泛的应用，如____、____、____等。三、解答题（每题10分，共5题，50分）21.请简述铁在元素周期表中的位置及其电子排布式。22.请说明铁的氧化物有哪些，并描述它们的颜色。23.请解释Fe2+和Fe3+的氧化性和还原性的差异。24.请列举铁的化合物在工业上的应用。25.请简述铁的化合物在生物体内的作用。四、计算题（每题10分，共5题，50分）26.计算Fe2O3中铁和氧的原子个数比。27.计算Fe3O4中铁和氧的原子个数比。28.计算Fe(OH)3的分子量。29.计算Fe2(SO4)3的分子量。30.计算FeCl3中铁和氯的原子个数比。五、实验题（每题10分，共5题，50分）31.设计一个实验方案，用于检验Fe2+和Fe3+的存在。32.设计一个实验方案，用于制备Fe(OH)3。33.设计一个实验方案，用于检验Fe2O3和Fe3O4的存在。34.设计一个实验方案，用于制备Fe2(SO4)3。35.设计一个实验方案，用于检验FeCl3的存在。六、简答题（每题5分，共5题，25分）36.简述Fe2+和Fe3+在化学性质上的主要区别。37.简述铁的化合物在环境科学中的重要性。38.简述铁的化合物在材料科学中的应用。39.简述铁的化合物在能源领域的应用。40.简述铁的化合物在农业中的作用。七、论述题（每题10分，共3题，30分）41.论述铁及其化合物在生物医学领域的应用和重要性。42.论述铁的化合物在环境保护和污染控制中的作用。43.论述铁及其化合物在现代社会中的地位和作用。八、计算题（每题10分，共3题，30分）44.计算FeSO4·7H2O的分子量。45.计算K4[Fe(CN)6]的分子量。46.计算FeS2的分子量。九、实验题（每题10分，共3题，30分）47.设计一个实验方案，用于检验FeSO4和Fe2(SO4)3的存在。48.设计一个实验方案，用于制备K4[Fe(CN)6]。49.设计一个实验方案，用于检验FeS2的存在。十、案例分析题（每题15分，共2题，30分）50.某工厂排放的废水中含有Fe2+和Fe3+，请设计一个处理方案，使废水中的Fe2+和Fe3+转化为不溶于水的沉淀物，从而实现废水的净化。51.某地发现一处含铁矿石，经分析主要成分为Fe2O3和Fe3O4，请设计一个选矿方案，将Fe2O3和Fe3O4分离，并说明其原理。十一、综合应用题（每题20分，共2题，40分）52.请结合实际应用，论述铁及其化合物在新能源领域的重要性。53.请结合实际应用，论述铁及其化合物在智能材料领域的应用前景。十二、创新设计题（每题25分，共2题，50分）54.设计一个实验方案，用于制备具有特殊磁性能的铁氧化物纳米材料。55.设计一个实验方案，用于制备具有光催化性能的铁化合物纳米材料。十三、文献综述题（每题30分，共2题，60分）56.请综述铁及其化合物在生物医学领域的最新研究进展。57.请综述铁的化合物在环境保护和污染控制领域的最新研究进展。十四、实验设计题（每题40分，共2题，80分）58.设计一个实验方案，用于研究铁的化合物在光催化分解水制氢中的应用。59.设计一个实验方案，用于研究铁的化合物在超级电容器中的应用。十五、研究探索题（每题50分，共2题，100分）60.请探索铁及其化合物在能源转换和存储领域的应用前景。61.请探索铁的化合物在智能材料和传感器领域的应用前景。一、选择题答案：1.A2.C3.B4.D5.A6.B7.D8.C9.A10.B二、填空题答案：11.Fe12.Fe2+13.Fe3+14.FeO15.Fe2O316.Fe3O417.Fe(OH)218.Fe(OH)319.FeCl220.FeCl3三、名词解释答案：21.铁是一种化学元素，符号为Fe，原子序数为26，属于过渡金属。22.铁的氧化物是铁与氧元素形成的化合物，如FeO、Fe2O3和Fe3O4。23.铁的氢氧化物是铁与氢氧根离子形成的化合物，如Fe(OH)2和Fe(OH)3。24.铁的卤化物是铁与卤素元素形成的化合物，如FeCl2和FeCl3。25.铁的硫化物是铁与硫元素形成的化合物，如FeS和Fe2S3。四、计算题答案：26.Fe3O4中铁和氧的原子个数比为3:4。27.Fe(OH)3的分子量为106.87。28.Fe2(SO4)3的分子量为400.43。29.FeCl3中铁和氯的原子个数比为1:3。五、实验题答案：31.实验方案：使用KSCN溶液检验Fe3+的存在，如果溶液变红，则存在Fe3+。32.实验方案：将FeCl3溶液与NaOH溶液混合，Fe(OH)3沉淀。33.实验方案：使用磁铁吸引Fe3O4，如果被吸引，则存在Fe3O4。34.实验方案：将Fe2(SO4)3溶液与BaCl2溶液混合，BaSO4沉淀。35.实验方案：使用AgNO3溶液检验FeCl3的存在，如果白色沉淀，则存在FeCl3。六、简答题答案：36.Fe2+和Fe3+在化学性质上的主要区别是它们的氧化态不同，导致它们的化学性质和反应性质不同。37.铁的化合物在环境科学中的重要性在于它们在环境中的分布、转化和影响，如铁的氧化物在土壤和水体中的吸附和转化。38.铁的化合物在材料科学中的应用包括铁的氧化物在磁性材料、催化剂和颜料中的应用。39.铁的化合物在能源领域的应用包括铁的氧化物在电池和燃料电池中的应用。40.铁的化合物在农业中的作用包括铁的化合物作为植物生长所需的微量元素肥料。七、论述题答案：41.铁及其化合物在生物医学领域的应用和重要性包括铁的化合物在血液中的运输和储存氧气的作用，以及铁的化合物在药物和诊断试剂中的应用。42.铁的化合物在环境保护和污染控制中的作用包括铁的化合物在废水处理和空气净化中的应用，以及铁的化合物在土壤修复和重金属污染治理中的应用。43.铁及其化合物在现代社会中的地位和作用包括铁及其化合物在工业、农业、医药、环保等领域的广泛应用，以及铁及其化合物在科学研究和技术创新中的重要地位。八、计算题答案：44.FeSO4·7H2O的分子量为278.02。45.K4[Fe(CN)6]的分子量为368.34。46.FeS2的分子量为119.98。九、实验题答案：47.实验方案：使用KSCN溶液检验Fe2+的存在，如果溶液变红，则存在Fe2+。48.实验方案：将FeCl3溶液与K4[Fe(CN)6]溶液混合，蓝色沉淀。49.实验方案：使用磁铁吸引FeS2，如果被吸引，则存在FeS2。十、案例分析题答案：50.处理方案：使用NaOH溶液将废水中的Fe2+和Fe3+转化为不溶于水的Fe(OH)2和Fe(OH)3沉淀，然后通过过滤和沉淀分离，实现废水的净化。51.选矿方案：使用磁选法将Fe2O3和Fe3O4分离，因为Fe3O4具有磁性，可以被磁铁吸引，而Fe2O3没有磁性，不能被磁铁吸引。十一、综合应用题答案：52.铁及其化合物在新能源领域的重要性包括铁的化合物在电池和燃料电池中的应用，以及铁的化合物在太阳能电池和光催化分解水制氢中的应用。53.铁的化合物在智能材料领域的应用前景包括铁的化合物在形状记忆合金、磁致伸缩材料和磁性流体中的应用。十二、创新设计题答案：54.实验方案：使用共沉淀法或水热法制备具有特殊磁性能的铁氧化物纳米材料。55.实验方案：使用光催化法制备具有光催化性能的铁化合物纳米材料。十三、文献综述题答案：56.铁及其化合物在生物医学领域的最新研究进展包括铁的化合物在药物载体、诊断试剂和生物成像中的应用，以及铁的化合物在癌症治疗和神经退行性疾病治疗中的应用。57.铁的化合物在环境保护和污染控制领域的最新研究进展包括铁的化合物在废水处理、空气净化和土壤修