2026年高考总复习优化设计一轮复习化学（广西版）-热点专项练2　高考常考的铁及其化合物

热点专项练2高考常考的铁及其化合物1.(2024上海浦东模拟)下列实验操作对应的现象和结论都正确的是()选项实验操作现象结论A向食品脱氧剂样品(含还原铁粉)中加入稀硫酸后滴加酸性KMnO4溶液紫红色褪去食品脱氧剂样品中含Fe2+B向FeSO4溶液中滴入KSCN溶液再滴加H2O2溶液加入H2O2溶液后溶液变成红色Fe2+既有氧化性又有还原性C向FeCl3溶液中加入铜片溶液变蓝金属铁比铜活泼D向FeCl3溶液中加入KI溶液后滴加几滴淀粉溶液溶液变为蓝色氧化性:Fe3+>I22.一种利用废旧镀锌铁片制备磁性Fe3O4纳米粒子的工艺流程如下。下列有关说法不正确的是()A.“碱洗”主要是为了去除废旧镀锌铁片中的油污和锌B.“氧化”后的溶液中金属阳离子主要有Fe3+、Na+C.“氧化”时发生反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+2Fe3++Cl-+H2OD.用激光笔照射“加热沉铁”后所得分散系,产生丁达尔效应3.(2024广西模拟预测)实验小组用过量FeCl3溶液处理覆铜板得到浸出液,并对其中的物质进行回收,流程如下。下列有关说法正确的是()A.浸出液呈中性B.滤渣只有铜粉C.用KSCN溶液检验是否“氧化”完全D.溶液a回收后可用于处理覆铜板4.从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如图。下列说法正确的是()A.试剂a是铁、试剂b是稀硫酸B.操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同C.试剂c是氯气,相应的反应为2Fe2++Cl22Cl-+2Fe3+D.用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2+5.(2023辽宁实验中学模拟)工业上,利用硫酸亚铁为原料,通过铁黄(FeOOH,一种不溶于水的黄色固体)制备高铁酸钾(K2FeO4),可降低生产成本且产品质量优。工艺流程如图。下列说法错误的是()A.制备K2FeO4的反应类型为复分解反应B.铁黄制备高铁酸钠的离子方程式为2FeOOH+3ClO-+4OH-2FeO42-+3Cl-+3HC.制备NaClO时,可通过加热的方式加快反应速率D.高铁酸钾可作水处理剂,既能杀菌消毒,又能吸附絮凝6.(2024福建南平三模)南平市的铅锌矿储量丰富。通过以下工艺流程,综合利用冶炼铅锌矿过程中产生的废液[主要含H2SO4和As(Ⅲ)等]和窑渣(主要含FeS、CuS、CuFeS2、Fe2O3、SiO2等)。已知:CuS、CuFeS2不溶于稀硫酸,在有O2存在下可与稀硫酸反应。下列说法错误的是()A.“氧化”时,H2O2使As(Ⅲ)转化成As(Ⅴ)B.“浸出”时,增大液固比可提高废酸中H+的去除率C.“浸出”与“沉砷”时,O2氧化的元素不同D.“水解”时,加Fe2O3的作用是调节溶液的pH,使Fe3+沉淀7.(2024安徽亳州模拟)以黄铁矿(主要成分是FeS2,含少量Al2O3、SiO2和Fe3O4)为原料得到绿矾(FeSO4·7H2O),然后制备铁黄并测定其纯度。Ⅰ.制备铁黄流程如下:已知:“还原”时,Fe3+能将FeS2中的硫元素氧化为+6价。回答下列问题。(1)Fe2+的价层电子的轨道表示式为;Fe3+比Fe2+稳定,原因是

。

(2)“焙烧”过程中发生反应的化学方程式为

。

(3)“还原”过程中涉及的离子方程式为

。

(4)流程中“”环节的目的是除去,“结晶”步骤的具体操作为

。

Ⅱ.测定铁黄纯度流程如下:已知:Fe3++3C2O42-Fe(C2O4)33-(配合离子),Fe(C(5)若实验时加入了xmol的H2SO4,消耗ymolNaOH,设铁黄的摩尔质量为Mg·mol-1,则铁黄样品纯度为(用含w、x、y、M的代数式表示)。

(6)测定时,若滴入Na2C2O4溶液不足量,使实验结果(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

参考答案热点专项练2高考常考的铁及其化合物1.D解析向食品脱氧剂样品(含还原铁粉)中加入硫酸后,铁粉会与硫酸反应生成硫酸亚铁,酸性KMnO4溶液为强氧化剂,会氧化亚铁离子,则滴加酸性KMnO4溶液,紫红色褪去,不能说明食品脱氧剂样品中含Fe2+,A项错误;向FeSO4溶液中滴入KSCN溶液,无明显现象,再滴加H2O2溶液,H2O2会将亚铁离子氧化为铁离子,则加入H2O2后溶液变成红色,说明Fe2+有还原性,B项错误;向FeCl3溶液中加入铜片会发生反应2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2,看到溶液变蓝,得到结论为FeCl3的氧化性强于CuCl2的,C项错误;向FeCl3溶液中加入KI溶液后滴加几滴淀粉溶液,FeCl3溶液会与KI溶液反应生成FeCl2和I2,则溶液变为蓝色,则氧化性:Fe3+>I2,D项正确。2.B解析锌能与氢氧化钠反应,因此“碱洗”是为了去除废旧镀锌铁片表面的油污和锌,A项正确;“氧化”是NaClO将部分Fe2+氧化生成Fe3+,因此“氧化”后的溶液中金属阳离子主要有Fe2+、Fe3+、Na+,B项错误;“氧化”时NaClO与Fe2+反应生成Fe3+和Cl-,因此发生反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+2Fe3++Cl-+H2O,C项正确;“加热沉铁”即把Fe(OH)2、Fe(OH)3加热分解生成Fe3O4胶体,因此用激光笔照射“加热沉铁”后所得分散系,产生丁达尔效应,故D项正确。3.D解析从腐蚀废液(主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中进行物质回收,由流程可知,先加入过量的Fe,与氯化铁、氯化铜反应生成氯化亚铁、铜,滤渣中含Fe、Cu,加氯气氧化FeCl2产生FeCl3。腐蚀废液含有Fe3+、Cu2+、Fe2+,水解使得溶液呈酸性,A项错误;据分析可知,滤渣中含Fe、Cu,B项错误;氯气氧化FeCl2产生FeCl3,因为FeCl3为产物,只要反应开始就能使KSCN溶液变红,无法检验是否“氧化”完全,C项错误;溶液a为FeCl3,可用于处理覆铜板,D项正确。4.C解析从废液中回收铜并制备FeCl3晶体,要先加入足量铁粉置换出铜,过滤后,向滤渣中加入足量稀盐酸溶解过量铁粉,并回收铜。滤液X和Z中含有FeCl2,要通入Cl2将其氧化生成FeCl3。试剂a是铁粉,试剂b是稀盐酸,A错误;操作Ⅰ和Ⅱ是过滤,操作Ⅲ是蒸发,所用仪器不同,B错误;试剂c是Cl2,Cl2将Fe2+氧化成Fe3+,相应的反应为2Fe2++Cl22Cl-+2Fe3+,C正确;溶液W中含有Cl-,可将KMnO4还原为Mn2+而使溶液褪色,故酸性KMnO4溶液不能检验W中是否含有Fe2+,D错误。5.C解析硫酸亚铁中+2价的铁具有还原性,氧气具有氧化性,两者在催化剂作用下反应生成铁黄,12Fe2++3O2+2H2O4FeOOH+8Fe3+,氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,铁黄与次氯酸钠反应生成高铁酸钠,2FeOOH+3NaClO+4NaOH2Na2FeO4+3NaCl+3H2O,高铁酸钠在水中的溶解度大于高铁酸钾在水中的溶解度,加入氯化钾饱和溶液,高铁酸钠在水中转化成高铁酸钾。制备K2FeO4的反应Na2FeO4+2KClK2FeO4+2NaCl为复分解反应,A正确;由上述分析可知,铁黄制备高铁酸钠的离子方程式为2FeOOH+3ClO-+4OH-2FeO42-+3Cl-+3H2O,B正确;制备NaClO时,加热会反应生成NaClO3,不能得到NaClO,C错误;高铁酸钾可作水处理剂,FeO42-具有强氧化性,能杀菌消毒,同时生成的铁离子水解生成氢氧化铁胶体,能吸附絮凝,D6.B解析废液中加H2O2使As(Ⅲ)转化成As(Ⅴ),窑渣(主要含FeS、CuS、CuFeS2、Fe2O3、SiO2等)加氧化后的废液,并通入氧气,将金属化合物转化为Fe3+、Cu2+,SiO2不溶于硫酸过滤除去,滤液中继续通入氧气将砷转化为FeAsO4·2H2O沉淀,过滤后,滤液中加足量铁粉置换出Cu,同时Fe3+被还原为亚铁离子,再过滤出铜,滤液中通氧气将铁氧化为三价铁,调节pH使铁转化为氢氧化铁,再经灼烧得到氧化铁。“氧化”时,H2O2将废液[主要含H2SO4和As(Ⅲ)等]中的As(Ⅲ)转化成As(Ⅴ),A项正确;“浸出”时,增大液固比即废酸的投入量增加,则废酸中H+的去除率应降低,B项错误;因CuS、CuFeS2不溶于稀硫酸,在有O2存在下可与稀硫酸反应,故“浸出”时通入O2氧化的元素主要为S,“沉砷”时O2主要是将Fe2+氧化为Fe3+,从而生成FeAsO4·2H2O沉淀,C项正确;“水解”时,加Fe2O3的作用是消耗Fe3+水解产生的H+(调节溶液的pH),促进水解平衡正向移动,有利于使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀且不引入新的杂质,D项正确。7.答案(1)Fe3+的外围电子排布式为3d5,半充满,能量低,比较稳定(2)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2(3)FeS2+14Fe3++8H2O15Fe2++2SO42-(4)Al3+蒸发浓缩,冷却结晶,过滤(洗涤,干燥)(5)(2x(6)偏小解析根据题目所给示意图,黄铁矿进行焙烧,二硫化亚铁中的S元素经过焙烧生成二氧化硫,Fe元素转变为三氧化二铁,烧渣进行酸溶,氧化铁和氧化铝均被溶解,SiO2不溶于硫酸,再加入FeS2,发生氧化还原反应,Fe3+能将FeS2中的硫元素氧化为+6价,过滤除去二氧化硅和过量的FeS2,得到含有硫酸亚铁和硫酸铝的滤液,使硫酸亚铁结晶,过滤,加入水溶解,再加入一定量氨水、空气制备铁黄晶体。(1)铁为元素周期表第四周期第Ⅷ族,其价层电子的轨道表示式为,三价铁离子比二价亚铁离子多失去一个电子,其价层电子轨道排布式为3d5,导致价层电子轨道呈半充满状态,比较稳定。(2)根据分析,焙烧过程中二硫化亚铁中的S元素被氧化为二氧化硫,其反应方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2。(3)根据题目已知条件,FeS2被三价铁离子氧化为+6价,离子方程式为FeS2+14Fe3++8H2O15Fe2++2SO42-+16H+。(4)根据分析,第一次过滤后得到的滤液中含有硫酸亚铁和硫酸铝,则结晶是为了