第四章第15練鐵及其化合物轉(zhuǎn)化關系[分值：100分](選擇題1~8題，每小題5分，9~11題，每小題6分，共58分)一、選擇題：每小題只有一個選項符合題意。1.下列有關鐵及其化合物的性質(zhì)與用途具有對應關系的是()A.鐵粉遇空氣放熱，可用于制作暖貼B.Fe2(SO4)3易溶于水，可用作凈水劑C.FeCl3溶液顯酸性，可用于腐蝕印刷電路板上的銅D.FeS難溶于水，可用于去除廢水中微量六價鉻[Cr(Ⅵ)]2.下列關于鐵及其化合物的說法正確的是()A.將NaOH濃溶液滴加到飽和FeCl3溶液中，制備Fe(OH)3膠體B.FeCl2、CuS、Fe(OH)3均能通過化合反應制備C.Fe(OH)3不穩(wěn)定，在空氣中受熱易分解，得到黑色固體D.Fe(OH)2濁液露置于空氣中，由白色迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色，最后變成紅褐色3.(2024·日照模擬)下列有關鐵及其化合物參與反應的化學方程式書寫錯誤的是()A.高溫下Fe與水蒸氣反應：Fe＋H2O(g)FeO＋H2B.Fe(OH)3膠體制備：FeCl3＋3H2O3Fe(OH)3(膠體)＋3HClC.FeCl2溶液中Fe2＋的檢驗：FeCl2＋K3[Fe(CN)6]=KFe[Fe(CN)6]↓＋2KClD.Fe催化甲苯的溴化反應：＋Br24.(2021·廣東，10)部分含鐵物質(zhì)的分類與相應化合價關系如圖所示。下列推斷不合理的是()A.a可與e反應生成bB.b既可被氧化，也可被還原C.可將e加入濃堿液中制得d的膠體D.可存在b→c→d→e→b的循環(huán)轉(zhuǎn)化關系5.用棕黃色的Fe2(SO4)3溶液分別進行下列實驗，解釋或結(jié)論不正確的是()選項實驗現(xiàn)象解釋或結(jié)論A加入Fe2(SO4)3固體溶液變成紅褐色Fe2(SO4)3的水解程度變大B加入等體積水溶液顏色變淺c(Fe3＋)變小C加入足量Fe粉溶液顏色變淺綠色2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋D將Fe2(SO4)3溶液微熱溶液變成紅褐色水解反應ΔH>06.如圖是一種綜合處理含SO2尾氣的工藝流程，下列敘述正確的是()A.基態(tài)Fe3＋的價層電子排布式為3d6B.檢驗“吸收”后的溶液是否還可繼續(xù)吸收SO2，可用試劑K3[Fe(CN)6]C.“氧化”中發(fā)生反應的離子方程式為4Fe2＋＋O2＋H2O=4Fe(OH)3↓D.“氧化”后的溶液可以循環(huán)使用7.(2024·淄博模擬)用FeCl3、CuCl2的混合溶液可吸收工廠排放的H2S廢氣，從而減少空氣污染并回收S，其過程如圖所示(各步均進行完全)。下列敘述不正確的是()A.吸收前后混合溶液中Fe3＋、Cu2＋濃度減小B.在轉(zhuǎn)化體系中化合價沒有變化的元素只有CuC.Fe3＋和Cu2＋是該反應的催化劑D.反應①的離子方程式為H2S＋Cu2＋=CuS↓＋2H＋8.中藥材鐵華粉的主要成分是醋酸亞鐵，檢測的流程如圖。下列說法錯誤的是()A.氣體X中含有醋酸蒸氣B.該鐵華粉中可能含有鐵單質(zhì)C.向濾液中滴入酸性KMnO4溶液，可用于證明Fe2＋具有還原性D.產(chǎn)生藍色沉淀的反應為K＋＋Fe2＋＋[Fe(CN)6]3－=KFe[Fe(CN)6]↓二、選擇題：每小題有一個或兩個選項符合題意。9.下列實驗對應的現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是()選項實驗現(xiàn)象結(jié)論A向食品脫氧劑樣品(含還原鐵粉)中加入硫酸后滴加酸性KMnO4溶液紫紅色褪去食品脫氧劑樣品中含F(xiàn)e2＋B向FeSO4溶液中滴入KSCN溶液，再滴加H2O2溶液加入H2O2后溶液變成紅色Fe2＋既有氧化性又有還原性C向FeCl3溶液加入銅片溶液變藍、有黑色固體出現(xiàn)金屬鐵比銅活潑D向FeCl3溶液中加入KI溶液后滴加幾滴淀粉溶液溶液變?yōu)樗{色氧化性：Fe3＋>I210.(2024·青島模擬預測)探究鐵及其化合物的性質(zhì)，下列實驗方案、現(xiàn)象或結(jié)論不正確的是()選項實驗方案現(xiàn)象結(jié)論A取少量Fe(NO3)2固體溶于蒸餾水，滴加少量稀硫酸，再滴入KSCN溶液溶液變紅Fe(NO3)2固體已變質(zhì)B乙酰水楊酸水解液中加入過量的NaHCO3溶液除去過量的硫酸，滴加幾滴氯化鐵溶液溶液顯紫色說明乙酰水楊酸中含有酯基C向氫氧化鐵膠體中逐滴加入稀硫酸至過量先產(chǎn)生沉淀后逐漸溶解Fe(OH)3先聚集為沉淀，后與H＋反應D向K3[Fe(CN)6]溶液中加入少許鐵粉，靜置一段時間有藍色沉淀生成K3[Fe(CN)6]具有氧化性11.(2025·淄博模擬)為確定Fe2O3和Cu混合物的組成(假設混合均勻)，某興趣小組稱取五份不同質(zhì)量的樣品，分別投入30.0mL某濃度的稀硫酸中。充分反應后，每組樣品剩余固體的質(zhì)量與原樣品質(zhì)量的關系如圖所示。下列說法不正確的是()A.各組樣品均發(fā)生反應：Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O、2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋B.1.76g樣品充分反應后，溶液中一定存在Fe2＋和Cu2＋，一定不存在Fe3＋C.該混合物中n(Fe2O3)∶n(Cu)=3∶1D.稀硫酸的濃度為3mol·L－1三、非選擇題12.(18分)(2024·日照國開中學高三月考)某班同學用如下實驗探究Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}：(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是

。(2)甲組同學取2mLFeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說明Cl2可將Fe2＋氧化。FeCl2溶液與氯水反應的離子方程式為

。(3)乙組同學認為甲組的實驗不夠嚴謹，該組同學在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是

。(4)丙組同學取10mL0.1mol·L－1KI溶液，加入6mL0.1mol·L－1FeCl3溶液混合。分別取2mL此溶液于3支試管中進行如下實驗：①第一支試管中加入1mLCCl4充分振蕩、靜置，CCl4層顯紫色；②第二支試管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍色沉淀；③第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅。實驗②檢驗的離子是(填離子符號，下同)；實驗①和③說明：在I－過量的情況下，溶液中仍含有

，由此可以證明該氧化還原反應為

。(5)丁組同學向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生反應的離子方程式為

；一段時間后，溶液中有氣泡出現(xiàn)，并放熱，隨后有紅褐色沉淀生成。產(chǎn)生氣泡的原因是，生成沉淀的原因是(用平衡移動原理解釋)。13.(6分)[2023·重慶，15(1)(2)(3)節(jié)選]Fe3O4是一種用途廣泛的磁性材料，以FeCl2為原料制備Fe3O4并獲得副產(chǎn)物CaCl2水合物的工藝如圖。(1)Fe3O4中Fe元素的化合價是＋2和

。(2)反應釜1中的反應需在隔絕空氣條件下進行，其原因是

。(3)反應釜2中，加入CaO和分散劑的同時通入空氣。反應的離子方程式為

。14.(18分)Ⅰ.由黃鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、Fe3O4、Al2O3和SiO2)得到綠礬(FeSO4·7H2O)，然后制取透明氧化鐵顏料的流程如下：已知：①透明氧化鐵又稱納米氧化鐵，粒子直徑微小(10~90nm)，包括氧化鐵黃(FeOOH)和氧化鐵紅(Fe2O3)，難溶于水，在堿性條件下非常穩(wěn)定；②Fe3+能將FeS2中的硫元素氧化為+6價?；卮鹣铝袉栴}：(1)FeS2的電子式為。其陰、陽離子個數(shù)比為。

(2)“濾渣”中的主要成分是。

(3)“還原”過程中氧化劑是(用離子符號表示，下同)，氧化產(chǎn)物是。

(4)流程中“”環(huán)節(jié)的目的是

。

(5)“沉淀”過程采用分批加入KOH溶液，并不斷攪拌，這樣操作不但可以得到色澤純正的氫氧化鐵，而且還可以

。

Ⅱ.還可以選用Fe2(SO4)3溶液浸取黃鐵礦，其流程如圖所示。(6)“浸取”的過程中，加快浸取的速率的方法有

(寫出兩項)。

(7)“操作”如果在實驗室里進行，用到的玻璃儀器為。

(8)從“溶液X”中提取綠礬晶體的操作：加入Fe粉后，應先濃縮濾液至，趁熱過濾，取濾液，，過濾、洗滌、干燥。

答案精析1.A2.D3.A4.C[圖中所示鐵元素不同化合價的物質(zhì)：a為Fe，b為FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(Ⅱ)的鹽類物質(zhì)，c為Fe(OH)2，e為FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(Ⅲ)的鹽類物質(zhì)，d為Fe(OH)3。Fe與Fe(Ⅲ)的鹽類物質(zhì)可發(fā)生反應生成Fe(Ⅱ)的鹽類物質(zhì)，如Fe+2FeCl33FeCl2，故A不選；Fe(Ⅱ)為鐵元素的中間價態(tài)，既有還原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被還原，故B不選；Fe(Ⅲ)的鹽類物質(zhì)與濃堿液反應生成Fe(OH)3沉淀，制備Fe(OH)3膠體的操作為向沸水中滴加飽和FeCl3溶液，繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色，停止加熱，故C選；b→c→d→e→b轉(zhuǎn)化如FeCl2Fe(OH)2Fe(OH)3FeCl3FeCl2，故D不選。]5.A6.D[鐵元素的原子序數(shù)為26，基態(tài)鐵離子的價層電子排布式為3d5，故A錯誤；“吸收”步驟發(fā)生的反應為硫酸鐵溶液與二氧化硫氣體反應生成硫酸亞鐵和硫酸，則檢驗“吸收”后的溶液是否還可繼續(xù)吸收二氧化硫，應用硫氰化鉀溶液檢驗是否存在鐵離子，而不是用鐵氰化鉀溶液檢驗是否存在亞鐵離子，故B錯誤；“氧化”步驟發(fā)生的反應為酸性條件下硫酸亞鐵溶液與空氣中氧氣反應生成硫酸鐵和水，反應的離子方程式為4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O，反應生成的硫酸鐵可以循環(huán)使用，故C錯誤，D正確。]7.B8.C9.D[向食品脫氧劑樣品(含還原鐵粉)中加入硫酸后，鐵粉會與硫酸反應生成FeSO4，酸性KMnO4溶液為強氧化劑，會氧化Fe2+，則滴加酸性KMnO4溶液，紫紅色褪去，不能說明食品脫氧劑樣品中含F(xiàn)e2+，A錯誤；向FeSO4溶液中滴入KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，再滴加H2O2溶液，H2O2會將Fe2+氧化為Fe3+，則加入H2O2后溶液變成紅色，說明Fe2+有還原性，B錯誤；向FeCl3溶液加入銅片會發(fā)生反應：2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2，溶液變藍，無黑色固體出現(xiàn)，得到結(jié)論為FeCl3的氧化性大于CuCl2，C錯誤；向FeCl3溶液中加入KI溶液后滴加幾滴淀粉溶液，F(xiàn)eCl3溶液會與KI溶液反應生成FeCl2和I2，則溶液變?yōu)樗{色，得到結(jié)論氧化性：Fe3+>I2，D正確。]10.A11.CD[通過分析圖中5份不同質(zhì)量樣品，在加入相同體積某濃度稀硫酸后剩余固體質(zhì)量的變化不難發(fā)現(xiàn)，c點之前剩余的是銅，且隨樣品質(zhì)量的增加，剩余的銅的質(zhì)量等倍數(shù)增加，c點出現(xiàn)拐點，c點之后剩余的固體質(zhì)量為剩余的1.92g銅與比c點樣品增加的樣品質(zhì)量之和，說明c點時硫酸恰好反應完。樣品中先發(fā)生反應Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O，生成的Fe3+再與銅反應：2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+，A項正確；根據(jù)圖知1.76g樣品與稀硫酸反應，此時銅過量，生成Fe2+、Cu2+，沒有Fe3+，B項正確；根據(jù)c(5.28，1.92)，設Fe2O3為xmol，F(xiàn)e2O3+6H+2Fe3++3H2O，2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+，則反應的銅也為xmol，故5.28=160x+64x+1.92，解得x=0.015，n(Cu)=(x+1.9264)mol=0.045mol，n(Fe2O3)∶n(Cu)=1∶3，C項錯誤；由C項得n(H+)=6xmol=0.09mol，n(H2SO4)=0.045mol，故c(H2SO4)=0.045mol0.03L=1.5mol·L1，D項錯誤。]12.(1)防止Fe2+被氧化(2)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl(3)隔絕空氣(排除空氣中的氧氣對實驗的影響)(4)Fe2+Fe3+可逆反應(5)H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2OFe3+催化H2O2分解產(chǎn)生O2H2O2分解反應放熱