2023屆高考化學(xué)人教版一輪復(fù)習(xí)測(cè)評(píng)-(九)　鐵及其化合物

鐵及其化合物一、選擇題(本題包括10個(gè)小題，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1．我國(guó)清代《本草綱目拾遺》中敘述了“鐵線(xiàn)粉”：“粵中洋行有舶上鐵絲，……日久起銷(xiāo)，用刀刮其銷(xiāo)，……，所刮下之銷(xiāo)末，名鐵線(xiàn)粉”。這里的“鐵線(xiàn)粉”是指()A．Fe B．FeCl3C．FeO D．Fe2O3【詳解】D鐵在空氣中容易發(fā)生吸氧腐蝕，根據(jù)題意“舶上鐵絲，……日久起銷(xiāo)”，說(shuō)明銷(xiāo)是鐵銹，鐵銹的主要成分為Fe2O3，D項(xiàng)正確。2．(2022·攀枝花模擬)下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的敘述錯(cuò)誤的是()A．鋁粉與氧化鐵發(fā)生的鋁熱反應(yīng)可用于焊接鐵軌B．將廢鐵屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工業(yè)廢氣中的Cl2C．室溫下，F(xiàn)e與濃H2SO4反應(yīng)生成FeSO4D．Cu與FeCl3溶液反應(yīng)可生成CuCl2【詳解】C鋁粉與氧化鐵發(fā)生鋁熱反應(yīng)時(shí)放出大量的熱，因此，生成的鐵是液態(tài)的，其可以將兩段鐵軌焊接在一起，故可用于焊接鐵軌，故A正確；室溫下，鐵在濃硫酸中發(fā)生鈍化，故C錯(cuò)誤；Cu與FeCl3溶液反應(yīng)生成CuCl2和FeCl2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2，故D正確。3．(2021·渭南模擬)檢驗(yàn)黑木耳中的鐵離子的步驟為：灼燒黑木耳→加酸溶解→過(guò)濾→取濾液檢驗(yàn)，所選擇的裝置(夾持裝置已略去)及操作正確的是()A.灼燒木耳B.加酸后攪拌溶解C.過(guò)濾得濾液D.檢驗(yàn)濾液鐵離子【詳解】B灼燒應(yīng)在坩堝中進(jìn)行，圖示在蒸發(fā)皿中進(jìn)行，A錯(cuò)誤；在燒杯中加酸、用玻璃棒攪拌溶解，B正確；過(guò)濾應(yīng)用玻璃棒引流且漏斗末端緊貼燒杯內(nèi)壁，C錯(cuò)誤；膠頭滴管應(yīng)在試管口上方垂直懸空，避免交叉污染，D錯(cuò)誤。4．(2021·赤峰模擬)在AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2的混合溶液中加入一些鐵粉，待反應(yīng)完成后再過(guò)濾，下列情況中不可能存在的是()A．濾紙上有Ag，濾液中有Ag＋、Cu2＋、Zn2＋、Fe2＋B．濾紙上有Ag、Cu、Fe，濾液中有Ag＋、Cu2＋、Zn2＋、Fe2＋C．濾紙上有Ag、Cu、Fe，濾液中有Zn2＋、Fe2＋D．濾紙上有Ag、Cu，濾液中有Zn2＋、Fe2＋【詳解】B若濾紙上有Ag，說(shuō)明此時(shí)發(fā)生反應(yīng)Fe＋2Ag＋=Fe2＋＋2Ag，Ag＋有可能完全反應(yīng)也可能部分反應(yīng)，故反應(yīng)后溶液中可能有Ag＋、Cu2＋、Zn2＋、Fe2＋，A不符合題意；若濾紙上有Ag、Cu、Fe，說(shuō)明鐵粉過(guò)量，故此時(shí)溶液中Ag＋、Cu2＋被全部置換出來(lái)，反應(yīng)后溶液中不可能還有Ag＋、Cu2＋，反應(yīng)后溶液中一定有Fe2＋，以及Fe不能置換的Zn2＋，B符合題意，C不符合題意；若濾紙上有Ag、Cu，則Ag＋完全反應(yīng)，Cu2＋可能完全反應(yīng)或部分反應(yīng)，若Cu2＋也完全反應(yīng)，則反應(yīng)后溶液中含有Zn2＋、Fe2＋，D不符合題意。5．(2021·綿陽(yáng)模擬)摩爾鹽[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]的一種實(shí)驗(yàn)室制法如圖：廢鐵屑eq\o(→,\s\up7(清洗))eq\o(→,\s\up7(稀硫酸),\s\do5(過(guò)濾))溶液Aeq\o(→,\s\up7(（NH4）2SO4晶體),\s\do5(適量水))eq\o(→,\s\up7(操作Ⅰ))eq\o(→,\s\up7(乙醇淋洗))摩爾鹽操作Ⅰ的步驟是()A．一個(gè) B．兩個(gè)C．三個(gè) D．四個(gè)【詳解】C操作Ⅰ的目的是得到摩爾鹽晶體，將得到的摩爾鹽用乙醇洗滌，除去表面的雜質(zhì)，并進(jìn)行干燥，得到純凈的摩爾鹽，故操作步驟是將溶液加熱蒸發(fā)水分、再冷卻結(jié)晶析出晶體，最后將晶體過(guò)濾出來(lái)，故共包括三個(gè)操作步驟。6．下列各組物質(zhì)中，X是主體物質(zhì)，Y是少量雜質(zhì)，Z是為除去雜質(zhì)所要加入的試劑，其中所加試劑正確的一組是()選項(xiàng)ABCDXFeCl2溶液FeCl3溶液FeFeSO4溶液YFeCl3CuCl2AlFe2(SO4)3ZCl2FeNaOH溶液Cu【詳解】CCl2能與FeCl2反應(yīng)，A錯(cuò)誤；Fe與FeCl3、CuCl2均能反應(yīng)，B錯(cuò)誤；有新的雜質(zhì)CuSO4生成，D錯(cuò)誤。7．中科院化學(xué)所研制的晶體材料——納米四氧化三鐵，在核磁共振造影及醫(yī)藥上有廣泛用途，其生產(chǎn)過(guò)程的部分流程如下所示。FeCl3·6H2Oeq\o(→,\s\up7(環(huán)丙胺),\s\do5(①))FeOOHeq\o(→,\s\up7(CO),\s\do5(②))納米四氧化三鐵下列有關(guān)敘述不合理的是()A．納米四氧化三鐵具有磁性，可作為藥物載體用于治療疾病B．納米四氧化三鐵可分散在水中，它與FeCl3溶液的分散質(zhì)直徑大小相等C．在反應(yīng)①中環(huán)丙胺的作用可能是促進(jìn)氯化鐵水解D．反應(yīng)②的化學(xué)方程式是6FeOOH＋CO=2Fe3O4＋3H2O＋CO2【詳解】B納米四氧化三鐵為磁性納米晶體材料，可作為藥物載體用于疾病的治療，A正確；納米四氧化三鐵分散在適當(dāng)?shù)姆稚┲行纬傻姆稚⑾祵儆谀z體，不同于溶液中溶質(zhì)微粒的直徑，B錯(cuò)誤；反應(yīng)①中環(huán)丙胺不參加反應(yīng)，但加入環(huán)丙胺后FeCl3發(fā)生水解生成FeOOH，即環(huán)丙胺會(huì)促進(jìn)氯化鐵的水解，C正確；由制備過(guò)程可知，反應(yīng)②的反應(yīng)物為FeOOH和CO，由一種生成物為Fe3O4和質(zhì)量守恒定律可知，反應(yīng)②的化學(xué)方程式為6FeOOH＋CO=2Fe3O4＋3H2O＋CO2，D正確。8．(2022·南充模擬)將2mL0.01mol·L－1KI溶液和1mL0.01mol·L－1FeCl3溶液混合，取混合液分別完成下列實(shí)驗(yàn)，能說(shuō)明溶液中存在化學(xué)平衡“2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2”的實(shí)驗(yàn)組合是()實(shí)驗(yàn)編號(hào)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①滴入KSCN溶液溶液變紅色②滴入AgNO3溶液有黃色沉淀生成③滴入K3[Fe(CN)6]溶液有藍(lán)色沉淀生成④滴入淀粉溶液溶液變藍(lán)色A.①和④ B．②和④C．③和④ D．②和③【詳解】A將2mL0.01mol·L－1的KI溶液和1mL0.01mol·L－1的Fe2(SO4)3溶液等體積混合后，I－過(guò)量，若不是可逆反應(yīng)，F(xiàn)e3＋全部轉(zhuǎn)化為Fe2＋，則溶液中無(wú)Fe3＋，故只需要證明溶液中含F(xiàn)e3＋，即能證明此反應(yīng)為可逆反應(yīng)，能建立化學(xué)平衡。向溶液中滴入KSCN溶液，溶液變紅，則說(shuō)明溶液中有Fe3＋，即能說(shuō)明反應(yīng)存在平衡，①正確；向溶液中滴入AgNO3溶液有黃色沉淀生成，溶液中I－過(guò)量，無(wú)論是否存在平衡反應(yīng)，都會(huì)有黃色沉淀生成，所以不能說(shuō)明反應(yīng)存在平衡，②錯(cuò)誤；向溶液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液有藍(lán)色沉淀生成，說(shuō)明溶液中存在Fe2＋，能說(shuō)明反應(yīng)存在平衡，③正確；向溶液中滴入淀粉溶液后溶液變藍(lán)色，說(shuō)明溶液中還有I2，能證明存在平衡，④正確；能說(shuō)明溶液中存在化學(xué)平衡“2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2”的組合有①和③或①和④。9．某同學(xué)用含有鐵銹(Fe2O3)的廢鐵屑來(lái)制取氯化鐵晶體，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(夾持裝置略，氣密性已檢驗(yàn))，下列推斷不合理的是()A．B中收集到的氣體是氫氣B．燒杯中雙氧水的作用是將Fe2＋還原為Fe3＋C．A中的氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵D．燒杯中的溶液在氯化氫氣氛下，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾后得到氯化鐵晶體【詳解】B鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，所以B中收集到的氣體是氫氣，A項(xiàng)推斷合理；雙氧水具有氧化性，可將Fe2＋氧化為Fe3＋，B項(xiàng)推斷不合理；氧化鐵為堿性氧化物，可與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，C項(xiàng)推斷合理；因鐵離子易水解，故FeCl3溶液應(yīng)在氯化氫氣氛下，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾后得到氯化鐵晶體，D項(xiàng)推斷合理。10．(2022·廣元模擬)Fe3＋與SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))不能大量共存的原因是存在氧化還原反應(yīng)和雙水解反應(yīng)之爭(zhēng)。測(cè)定混合后溶液的pH隨混合前溶液中eq\f(c（SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）,c（Fe3＋）)變化的曲線(xiàn)如圖所示。實(shí)驗(yàn)過(guò)程還發(fā)現(xiàn)：ⅰ.b點(diǎn)時(shí)溶液澄清透明，向其中分別加入KSCN溶液和NaOH溶液，現(xiàn)象分別為出現(xiàn)紅色和灰綠色難溶物；ⅱ.c點(diǎn)和d點(diǎn)均出現(xiàn)明顯紅褐色難溶物，無(wú)氣體逸出；取上層清液，分別加入KSCN溶液和NaOH溶液，現(xiàn)象分別為出現(xiàn)紅色和無(wú)明顯變化。結(jié)合以上信息，下列分析不合理的是()A．a(chǎn)點(diǎn)溶液在配置時(shí)需加入鹽酸B．結(jié)合b點(diǎn)附近pH的變化以及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，說(shuō)明此處發(fā)生了氧化還原反應(yīng)C．c點(diǎn)溶液中發(fā)生的主要反應(yīng)為2Fe3＋＋3SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋6H2O=2Fe(OH)3↓＋3H2SO3D．取d點(diǎn)處上層清液，向其中滴加K3[Fe(CN)6]，溶液會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色沉淀【詳解】Db點(diǎn)時(shí)溶液澄清透明，向其中分別加入KSCN溶液和NaOH溶液，現(xiàn)象分別為出現(xiàn)紅色和灰綠色難溶物，說(shuō)明溶液中存在Fe3＋和Fe2＋，無(wú)Fe(OH)3生成，再結(jié)合b點(diǎn)溶液pH與FeCl3溶液相比，基本不變，則在b點(diǎn)，eq\f(c（SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）,c（Fe3＋）)＝0.5時(shí)，兩者主要發(fā)生氧化還原反應(yīng)：2Fe3＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋2H＋；c點(diǎn)和d點(diǎn)均出現(xiàn)明顯紅褐色難溶物，取上層清液，分別加入KSCN溶液和NaOH溶液，現(xiàn)象分別為出現(xiàn)紅色和無(wú)明顯變化，說(shuō)明有Fe(OH)3生成，溶液中無(wú)Fe2＋，再結(jié)合c、d點(diǎn)溶液pH與FeCl3溶液相比顯著增大，則在c點(diǎn)和d點(diǎn)附近，即eq\f(c（SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）,c（Fe3＋）)＝1.5時(shí)，兩者主要發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)：2Fe3＋＋3SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋6H2O=2Fe(OH)3↓＋3H2SO3。由已知可知，d點(diǎn)處上層清液中無(wú)Fe2＋，向其中滴加K3[Fe(CN)6]，溶液不會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，D錯(cuò)誤。二、非選擇題(本題包括3個(gè)小題)11．(2021·德陽(yáng)模擬)鐵及其重要化合物之間的部分轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。(1)下列金屬礦物中用于冶煉金屬鐵的是______(填字母)。a．金紅石(TiO2) b．赤鐵礦(Fe2O3)c．輝銅礦(Cu2S)(2)實(shí)現(xiàn)Fe轉(zhuǎn)化為Fe2＋可選用足量的______(填字母)。a．稀鹽酸 b．氫氧化鈉溶液c．稀硝酸(3)在點(diǎn)燃的條件下，F(xiàn)e與足量Cl2劇烈反應(yīng)后，將產(chǎn)物溶于水，再滴加KSCN溶液，則溶液變?yōu)開(kāi)_______色，證明產(chǎn)物為FeCl3，寫(xiě)出氯氣和鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)用氧化鐵包裹的納米鐵粉(用Fe@Fe2O3表示)能有效還原水溶液中的Cr(Ⅵ)。Fe@Fe2O3還原近中性廢水中Cr(Ⅵ)的可能反應(yīng)機(jī)理如圖所示。Fe@Fe2O3中Fe還原CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))的過(guò)程可描述為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________________________。【詳解】(1)用于冶煉金屬鐵，可知化合物含F(xiàn)e元素，只有赤鐵礦符合；(2)Fe與弱氧化劑反應(yīng)生成Fe2＋，只有稀鹽酸符合，與NaOH不反應(yīng)，硝酸具有強(qiáng)氧化性；(3)氯氣具有強(qiáng)氧化性，與Fe反應(yīng)生成氯化鐵，鐵離子遇KSCN溶液使溶液顯紅色，則在點(diǎn)燃的條件下，F(xiàn)e與足量Cl2劇烈反應(yīng)后，將產(chǎn)物溶于水，再滴加KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色，證明產(chǎn)物為FeCl3，該反應(yīng)的化學(xué)方程式2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2FeCl3；(4)單質(zhì)鐵發(fā)生吸氧腐蝕，F(xiàn)e－2e－=Fe2＋，F(xiàn)e2＋再還原CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))生成Cr(OH)3↓。鐵還原廢水中的Cr(Ⅵ)，單質(zhì)鐵發(fā)生吸氧腐蝕，電極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋，F(xiàn)e2＋易被氧化成Fe3＋，CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))被還原為三價(jià)鉻，結(jié)合圖示，根據(jù)質(zhì)量守恒和電子轉(zhuǎn)移守恒寫(xiě)出離子方程式為3Fe2＋＋CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋4H2O＋4OH－=Cr(OH)3↓＋3Fe(OH)3↓?！敬鸢浮?1)b(2)a(3)紅2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2FeCl3(4)單質(zhì)鐵發(fā)生吸氧腐蝕，3Fe－6e－=3Fe2＋，3Fe2＋＋CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋4H2O＋4OH－=Cr(OH)3↓＋3Fe(OH)3↓12．(2022·漢中模擬)某小組在驗(yàn)證H2O2氧化Fe2＋時(shí)發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，并對(duì)其進(jìn)行深入探究。實(shí)驗(yàn)Ⅰ：裝置與操作現(xiàn)象溶液立即變紅，繼續(xù)滴加H2O2溶液，紅色變淺并逐漸褪去(1)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中溶液變紅是因?yàn)镕e3＋與SCN－發(fā)生了反應(yīng)，其離子方程式是________________________________________________________________________________________。(2)探究實(shí)驗(yàn)Ⅰ中紅色褪去的原因：取反應(yīng)后溶液，___________________________________________________________________________________________________(填實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象)，證明溶液中有Fe3＋，而幾乎無(wú)SCN－。(3)研究發(fā)現(xiàn)，酸性溶液中H2O2能氧化SCN－，但反應(yīng)很慢且無(wú)明顯現(xiàn)象，而實(shí)驗(yàn)Ⅰ中褪色相對(duì)較快，由此推測(cè)Fe3＋能加快H2O2與SCN－的反應(yīng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)Ⅱ和Ⅲ得到了證實(shí)。參照實(shí)驗(yàn)Ⅱ的圖例，在虛線(xiàn)框內(nèi)補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)Ⅲ：________________________________________________________________________。實(shí)驗(yàn)Ⅱ：實(shí)驗(yàn)Ⅲ：(4)查閱資料：Fe3＋加快H2O2與SCN－反應(yīng)的主要機(jī)理有ⅰ.Fe3＋＋H2O2=Fe2＋＋HO2eq\a\vs4\al(·)＋H＋ⅱ.Fe2＋＋H2O2=Fe3＋＋eq\a\vs4\al(·)OH＋OH－ⅲ.eq\a\vs4\al(·)OH(羥基自由基)具有強(qiáng)氧化性，能直接氧化SCN－，為探究Fe2＋對(duì)H2O2與SCN－反應(yīng)速率的影響，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如圖：實(shí)驗(yàn)Ⅳ：①t′<t，對(duì)比實(shí)驗(yàn)Ⅳ和Ⅱ可得出結(jié)論：在本實(shí)驗(yàn)條件下，________________________________________________________________________。②結(jié)合資料和(1)～(4)的研究過(guò)程，從反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的角度解釋實(shí)驗(yàn)Ⅰ中溶液先變紅后褪色的原因：________________________________________________________。③實(shí)驗(yàn)Ⅰ～Ⅳ中均有O2生成，小組同學(xué)推測(cè)可能是HO2eq\a\vs4\al(·)與溶液中其他微粒相互作用生成的，這些微粒有____________________?！驹斀狻?2)檢驗(yàn)Fe3＋，常用KSCN溶液，若溶液變紅，說(shuō)明含有Fe3＋，反之，則不含F(xiàn)e3＋，證明實(shí)驗(yàn)中含有Fe3＋，幾乎無(wú)SCN－，具體操作是取反應(yīng)后溶液少量于試管中，滴入