铁及其重要化合物（专练）-高考化学一轮复习

第三章金属及其化合物

第09讲铁及其重要化合物（精练）

完卷时间：50分钟

可能用到的相对原子质量：O16S32Ba137

一、选择题（每小题只有一个正确选项，共12*5分）

1.（2021•北京西城区-高三二模）下列事实与电化学不去的是

A.暖宝宝（含铁粉、碳、B.海沙比河沙混凝土更易

C.家用铁锅生锈D.铁罐运输浓硫酸

氯化钠等）发热使钢筋生锈

A.AB.RC.CD.D

【答案】D

【解析】A.暖宝宝中铁粉、碳在氯化钠溶液中构成原电池，铁发生吸氧腐蚀放出热量，与电化学有关，故

A不符合题意；B.海沙中电解质的量大于河沙，钢筋在海沙中构成原电池时，由于电解质溶液浓度大，腐

蚀速率快，则海沙比河沙混凝土更易使钢筋生锈与电化学有关，故B不符合题意；C.家用铁胃生锈是因为

铁锅与锅中残留溶液构成原电池，发牛.吸氧腐蚀，则家用铁锅生锈与电化学有关，故C不符合题意；D.铁

在冷的浓硫酸中发生钝化，则铁罐运输浓硫酸与铁的钝化有关，与电化学有无关，故D符合题意；故选D。

2.（2021•广东高三二模）一种利用CO回收含铜废铁粉中的他的工艺如下：

5M

含铜废铁粉一►气化iFe（c。）,一分解一

下列说法错误的是

A.M是CO,Cu与CO在该条件下较难发生反应

C.“分解”过程需要适当降低反应体系的压强

D.“分解”过程可在空气气氛的密闭容器内进行

【答案】D

3.（2020•浙江绍兴市•高三一模）某同学为验证Fe"的氧化性进行了如下实验:

序号操作现象

实验I将2mL2mol・LTFe（N03）3溶液加入有银镜的试管中银镜消失

实验II将2mLlmoi-L4Fe?（SO。3溶液加入有银镜的试管中银镜减少，未消失

实验III将2mL2moLLTFeCh溶液加入有银镜的试管中银镜消失

将2mL1mol-L4AgNCh溶液加入到1mL1mol-L-*FeSO.,产生白色沉淀，随后

实验IV

溶液中有黑色固体产生

已知相同条件下AgCl的溶解度小于AgzSOa下列说法不正确的是

A.实验I不能说明Fe*氧化了Ag

C.实验IV中产生白色沉淀，说明Ag国化了Fe、’

D.欲证明实验IV中产生了Fe”,可以取上层清液滴加KSCN溶液

【答案】C

4.（2020•江西高三月考）压缩天然气汽车以天然气代替汽车用油，具有价格低、污染少、安全等优点。

未经处理的天然气含有ILT.F接使用会造成大气污染，T.F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫，其原

理如图所示。下列说法错误的是（）

%、H2ss

Fe2（SO4）3富FeSO4

CH4\HjOOj

A.Fe2（S0人可以视为该脱硫过程中的催化剂

B.该脱硫过程的总反应为：2H2S+O2=2S+21I2O

C.该脱硫过程不能在高温下进行

D.该脱硫过程是将H2s转化为FeSO.

【答案】D

【解析】天然气中的脱硫原理是：Fe?（SO,）3氧化硫化氢，自身被还原成硫酸亚铁，硫酸亚铁被氧气氧化成硫

酸铁；T.FT.F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫，Fe2（S0）3氧化硫化氢，自身被还原成硫酸亚铁，

硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁，Fo2（S0）3在整个过程中质最和化学性质不变，可以视为催化剂，故A正确;

B.脱硫过程：Fc2（SO）氧化硫化氢，自身被还原成硫酸亚铁，流酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁，Fe2（SOj*视

为傕化剂，因此脱硫过程。2间接氧化乩5,总反应为：2H2S+Q2=2S+2H20,故B正确；C.T.F菌的主要成分为

蛋白质，高温下蛋白质会发生变性，因此该脱硫过程不能在高温下进行，故C正确；D.T.F由在酸性溶液

中可实现天然气的催化脱硫，根据图示，Fe2(S02氧化硫化氢生成硫，自身被还原成硫酸亚铁，硫酸亚铁被

氧气氟化成硫酸铁，故D错误：答案选D。

5.(2020•浙江嘉兴市•高三一模)高铁酸钠(NaFeO)是•种新型绿色消毒剂，其制备原理用化学方程式

表示为：3NaC为+2FeC表1ONaOH=2Na2FeOt+9NaC1+5H20o下列说法不无聊的是

A.NazFeOi中Fe元素是+6价B.还原产物是NaCl

C.FeCk是还原剂D.NaClO被氧化

【答案】I)

【解析】A.根据化合物中各元素亿合价之和为0可知，NacFeO,中Fe元素是+6价，A正确；B.NaClO被FeCL

还原得到NaCl,因此NaCl是还原产物，B正确；C.FeCL中Fe的化合价升高，失去电子，作还原剂，C正

确；D.NaClO中C1的化合价降低，得到电子，作氧化剂，被还原，D错误；答案选D。

6.(2021•山东高三二模)利用反应2FcCO-2乩0+比02+31(2c2。＞H2c20i=2K3[Fe(CO)/-3比0可制备光敏材料

三草酸合铁酸钾晶体.下列说法正确的是

A.是含有非极性键的极性分子

B.激发态的钾原子回到基态，会形成吸收光谱

C.向草酸亚铁溶液中滴加酸性KMnO1溶液，紫色褪去可证明溶液中含有Fe"

D.H2C2O,《黑；；)与CH£OOH相比，可电离出的H'个数更多，所以酸性更强

【答案】A

【解析】A.H2O2结构式为HOOH,含有极性共价键H0和非极性共价键00,极性不能抵消,是含有非极性键

的极性分子，A说法正确；B.激发态的钾原子回到基态，释放能量，会形成发射光谱，B说法错误；C.向

草酸亚铁溶液中滴加酸性KMnOi溶液，草酸根离子与亚铁离子均有还原性，则紫色褪去不能证明溶液中含有

Fe。C说法错误；D.酸的强弱与其电离出的H‘个数无关，I)说法错误；答案为A。

7.(2021•福建福州市•高三三模)硫铁矿烧渣是生产硫酸的固体废弃物，用其制备高效絮凝剂聚合氯化

硫酸铁铝，既能消除烧渣的危害，又能实现资源化。下列有关说法塔送的是

A.离心沉降与过滤都能使实现固液分离

23，

B.使用次氯酸钠氧化含铁溶液时发生：C10+2Fe+2H=2Fe+CHH20

C.水浴加热时应将温度计插入水浴锅液面下

D.聚合氯化硫酸铁铝可用于生活废水的杀菌消毒处理

【答案】1)

【解析】A.硫铁矿烧渣用硫酸处理后，可溶性物质进入溶液，难溶性的物质仍以固体形式存在，可以通过

实验先向试管中加入几滴Fe2（S04）3溶液，然后重复

现象与实验I相同

II实验I的操作

（已知：Ag2soi为白色微溶物；反应过程中测得温度几乎无变化）

下列说法正确的是

A.实验I只发生反应：Fe2'+Ag!Fe3,+Ag,灰黑色浑浊是Ag

B.图中c（Ag'）由a-b急速变化的可能原因是反应放热

C,图中c（Ag'）由a-*b急速变化的可能原因是生成的Ag起催化蚱用

D.图中c（Ag'）由a-b急速变化的可能原因是生成的Fe"起催化作用

【答案】C

【解析】A.Ag2sol为白色沉淀，改溶液中还可发生：2Ag'+SO;二AgzSCM,灰黑色浑浊应是Ag和Ag?SOi的

混合物，故A错误；B.反应过程中测得温度几乎无变化，说明反应热效应不明显，故B错误；C.实验H

中,先加入Fe2（S0i）3溶液,然后重复实验1的操作，现象与实验I相同,结合反应Fe"+AgWFe"+Ag可知，

应是生成的Ag起催化作用，故C正确；I）.实验II中，先加入22（S0）3溶液，然后重复实验I的操作，现

象与实验I相同，说明Fe："没起催化作用，故D错误：答案选C。

11.（2021•河南郑州市•高三二模）某学习小组探究铁丝（含杂质碳）与浓硫酸的反应，反应装置如下图。

卜.列说法错误的是

A.无法直接使用pH试纸来判断反应后硫酸是否剩余

B,可用KSCN和KJF&CN”］检验反应后溶液中铁元素的价态

C.将22.4mL（标准状况下）反应生成的气体通入足量氯水中，再滴加足量BaCh溶液，最终得到0.233g沉淀

I）.生成的气体通入BaCL溶液产生白色浑浊，可能是硫酸蒸气逸出或部分SO?被氧化所致

【答案】C

【解析】铁和浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铁、二氧化硫、水，随着反应的进行，浓硫酸变稀，铁

和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。

12.(2020•邵东市第一中学高三月考)黄铁矿(主要成分FeSz),在空气中会被缓慢氧化，氧化过程如图

所示。下列说法不正确的是

a一一、d

f

FeSr-O2-----►SOZ+F/-HFe>+SH^O=Fe(OH>3H>

J-y-Y

FeS2

A.发生反应a时，0.05molFeS?被氧化时消耗标准状况下空气的体积大约19.6L

B.为了验证b过程反应后溶液中含Fe,可选用KSCN溶液和氯水

22

C.c发生反应的离子方程式为：MFe"+FeS2+8H20=15Fe*+2SO,+16H'

39

D.已知25℃时，Ksp[Fe(0H)3]=2.79X10,则该温度下d逆反应的平衡常数为K=2.79X10'

【答案】B

二、主观题(共3小题，共40分)

13.(2021•上海杨浦区・高三一模)(14分)(NHjFefOM-6HQ(硫酸亚铁镀)是一种重要的化工原料，

用途广泛。完成下列填空：

(1)铁在元素周期表的第VHB和第IB之间。铁位于第一周期—族。

(2)写出Fc与水反应的化学方程式：

(3)将(NH»Fe(S0a中非金属元素的简单阴离子按半径由小到大的顺序排列：

(4)同温度同浓度的FeSOi和(NHDFe(S0)2溶液中，c(Fe2.)是否相等_?为什么？

(5)设计实验，证明(NHjFe(S0j2・6H20晶体中含有Fe，—。

(6)已知：(NH.)2Fe(S0.)2-6H.0在230℃失去全部结晶水。将一定质量的粉末状该晶体置于生烟中，保持200℃

受热，经冷却、恒重等正确操作，计算得到的Imol晶体中结晶水含量总是偏低，偏低的可能原因是—(写

一条即可)。

【答案】(除标注外，每空2分)(1)四(或4)(1分)VIII(1分)

⑶r(H)<r(02)<r(N3)<r(S2)

(5)取样少许，加水(或稀硫酸)溶解，滴加KSCN溶液，无明显现象，滴加少量氯水，溶液变为血红色，说

明含Fe2t

(6)(NH.)2Fe(S0,)2・6氏0在珀烟中受热分解时，Fe‘可能会被空气中的氧气部分氧化，增加了氧元素的质量，

使结晶水含量的测定偏低

【解析】(1)位于第四周期，价电子共有8个，位于周期表的第8歹IJ,周期表中8、9、10三列合称第VIII族，

即铁位于第四周期第vm族。

⑶四种非金属元素简单阴离子分别为：H、N\S\02,其中H电子层为一层，半径最小，S?电子层为三层，

半径最大，N\电子层均为两层，但0的核电荷数大，对核外电子引力强，故半径小，所以四种离子半径

大小顺序为：r(H)<r(02)<r(N:,)<r(S2)；

(5)证明(MH)F。(SOJ2中含有F『，可以通过将氧化为Fe?•检验，但需排除原有Fc”干扰,故应该先加KSCN,

再氧化Fr,具体方案为：取样少许，加水(或稀硫酸)溶解，滴加KSCN溶液，无明显现象，滴加少量氯水，

溶液变为血红色，说明含Fe,

(6)由于样品中铁元素为二价，易被氧化，题目操作未说明隔绝空气，故会产生误差，即(NH.,)2Fe(S0I)2-6H,0

在珀烟中受热分解时，Fe‘可能会被空气中的氧气部分氧化，增加了氧元素的质量，使结晶水含量的测定偏

低。

14.(2020•兰州市第七中学高三月考)(10分)以含钻废催化剂(主要成分为Co、Fc、SiOj为原料制取复

合氧化钻的流程如下:

(1)用HSOi溶解后过滤，得到的滤渣是—(填化学式)。将滤渣洗涤2〜3次，再将洗液与滤液合并的目

的是—。

(2)在加热搅拌条件下加入NaC103,将Fe"氧化成％”,反应的离子方程式是一。

(3)已知:铁氟化钾的化学式为K^Fe学N)为亚铁锐化钾的化学式为KjFeGNK]。

3

3Fj+2[Fe(CN)6]'=Fea[Fe(CN)6]21(蓝色沉淀)

4F/+3[Fe(CN”厂:Fe/Fe&N)2I(蓝色沉淀)

确定Fe”是否氧化完全的方法是—。(仅供选择的试剂：铁凯化钾溶液、亚铁氟化钾溶液、铁粉、KSCN溶

液)

(4)向氧化后的溶液中加入适量的Na£(h调节酸度，使之生成黄钠铁研[NazFeKSOJKOH)小沉淀，写出该

反应的离子方程式：—。

(5)已知CoCh的溶解度曲线如图所示。向碱式碳酸钻沉淀中加入足量稀盐酸边加热边搅拌至完全溶解后，

需趁热过滤的原因是一o

溶解度/g

鼻120卜一

401

20［

20406080100

温度/℃

【答案】(除标注外，每空2分)(1)Si02(1分)提高钻元素的利用率(或其他合理答案)(1分)

(2)6Fe2'+6H'+C16=A=6Fe3'+Cl+3H.0

(3)取少许氧化后的溶液于试管中滴加几滴铁氟化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，则说明FC?.已全部被氧化

3，

(4)6Fe*+4S0f+6ll20+2Na+6C0<=Na2Fe6(S0t)(OH)l2I+6C02f

(5)防止因温度降低，CoCL晶体析出

【解析】(1)含钻废催化剂中含有的Fe、C。均可溶于硫酸，而Si。,不溶，所以滤渣的是SiOo,洗涤滤渣

的洗涤液中含有钻的化合物，为了提高钻元素的利用率，将洗液与滤液合并；

本题答案为：SiO2,提高钻元素的利用率：

(2)在加热搅拌条件下加入NaClOs,将Fe?♦氧化成Fe*反应的离子方程式是：6Fe，6H'+C10,工=

6Fe"+Cl+3H。

3t

本题答案为：6Fe"+6H'+C103=A=6Fe+Cl+3H2O；

(3)依据所给信息,Fe?‘和［Fe(CK)6『-反应，生成蓝色FeslFe(CN)—沉淀，故确定Fe"是否氧化完全的方法

是：取少许氧化后的溶液于试管中滴加几滴铁就化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，则说明F资已全部被氧化：

本题答案为：取少许氧化后的溶液于试管中滴加几滴铁翅化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，则说明F/已全部

被氧化；

(4)氧化后的溶液中,含有Fe”,加入Na2cOs后，生成［NazFeKSO3(0H)/沉淀和COz气体，离子方程式为：

3t22

6Fe+4S0.,+6H20+2Na'+6C03=Na2Fe«(SO^).(OH)12I+6C0,t；

32，2

本题答案为：6Fe+4SO.1+6H2O+2Na+6CO3=Na2Fe«(SO^)(OH)121+6CO2t；

(5)由C0CI2的溶解度曲线可知,随温度的升高，CoCb的溶解度增大,所以趁热过滤，防止温度降低CoCh

晶体析出；

本题答案为：防止因温度降低，的。2晶体析出。

15.(2021•四川攀枝花市•高三一模)(16分)高铁酸钾KFeQ)是高效消毒剂,也是制作大功率电池的重

要材料。某实验小组欲制备LFeOi并探究其性质。

(查阅资料)KzFeOi为紫色固体，易溶于水，微溶于KOH溶液，不溶于乙醇；具有强氧化性，在0℃〜5c

的强碱性溶液中较稳定,在酸性或中性溶液中快速产生02.

I.制备K?FeOi夹持装置略)

(DA中发生反应的化学方程式是o

(2)下列试剂中，装置B的X溶液可以选用的是o

A,饱和食盐水B.浓盐酸C.饱和氯水D.NaHCQi溶液

(3)C中得到紫色固体和溶液，生成LFeOi的化学方程式是；若要从反应后的装置C中尽可能

得到更多的KF。。」固体，可以采取的一种措施是。

H.探究KFeO,的性质

(4)取C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得到溶液a。经检验气体中含有CL,为证明是LFeOj

氧化了CL而不是CIO氧化了CL设计以下方案:

方案I取少最a,滴加KSCN溶液至过感溶液呈红色

用KOH溶液洗净C中所得固体,再用一定浓度的KOH溶液将K.FeO,溶出，得到紫色溶液b,取少量

方案II

b,滴加盐酸.有CL产生。

①由方案I中溶液变红可知a中含有离子是，但该离子的来源不能判断一定是KFeOi与C1反应

的产物，还可能是反应___________(用离子方程式表示)的产物。

②方案II可证明LFeO』氧化了C1。用KOH溶液洗涤的目的，一是使减少KFeOi溶解损失，二是。

(5)小组同学利用制备的KFeO』制成如图简易电池，发现放电后两极都产生红褐色悬浮物，则该电池的总反

(2)AC3C1,+2Fe(0H)3+10K0H=2降FeO,+6KC1+8HQ

(3)加入乙醇(1分)

J4

(4)①F/(l分)4FeO"20H-=4Fe+302t+10H20②除尽LFefh表面吸附的CRT,防止C1(T与Cl一在酸性

条件下反应产生Cb,避免CIO干扰实验

(5)Fe+K2FeO；+4H2O=2Fe(OH)3+2KOHFeO^+4H2O+3e-=Fe(0H)3+50H-

【解析】装置A是制取氯气，反应方程式;KC1O;)+6HC1(浓)=KC1+3C121+