2024届高三新高考化学大一轮专题训练-铁及其化合物

2024届高三新高考化学大一轮专题训练-铁及其化合物

一、单选题

1．（2023·广东揭阳·普宁二中实验学校校联考二模）化学创造美好生活，下列活动中涉及的物质或反应与相关解释不相符的是

A．A B．B C．C D．D

2．（2023·天津河西·统考二模）根据有关操作与现象，所得结论不正确的是

A．A B．B C．C D．D

3．（2023秋·辽宁抚顺·高三抚顺一中校考期末）下列根据实验现象得出的结论不正确的是

A．向水溶液中滴加溶液，产生的白色沉淀是

B．向溴水中通入，溶液褪色，体现的还原性

C．将过量的通入石蕊溶液中，溶液由紫色变为红色，说明不能漂白石蕊溶液

D．常温下，将铁片加入到浓硫酸中，无明显变化，说明铁片与浓硫酸未反应

4．（2023春·辽宁葫芦岛·高三校联考阶段练习）下列离子检验的方法及结论错误的是

A．向酸性溶液中通入某气体，溶液红色褪去，则该气体可能是

B．向某溶液中加入浓的溶液并加热，产生的气体能使红色石蕊试纸变蓝，说明该溶液中含

C．将溶液加入某溶液中，有白色沉淀产生，说明该溶液中含有

D．将溶液加入溶液中，溶液变红，说明已经变质

5．（2023秋·广东深圳·高三深圳中学校考期末）下列选项中的物质用途正确且与其性质对应的是

A．A B．B C．C D．D

6．（2023春·北京东城·高三北京市第五中学校考期中）常温下，将一定量的铁粉加入到50 mL 10 mol·L-1硝酸中，待其充分反应后，收集到的气体换算成标准状况下的体积为4.2 L，所得溶液能够使淀粉碘化钾溶液变蓝，该溶液也能使酸性高锰酸钾褪色。下列说法正确的是

A．铁与硝酸的反应是吸热反应 B．生成的气体一定为NO

C．反应后硝酸可能有剩余 D．所得溶液中一定含有Fe2+

7．（2023春·辽宁葫芦岛·高三校联考阶段练习）下列化学或离子方程式书写正确的是

A．铁粉与硫单质共热：

B．工业上制备粗硅：

C．溶液刻蚀电路板：

D．常温下，向浓硝酸中加入过量铁粉：

8．（2023春·江苏淮安·高三校考阶段练习）下列物质的性质与用途不具有对应关系的是

A．N2常温下化学性质稳定，可作粮食的保护气

B．浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂

C．NH3具有还原性，可用作制冷剂

D．常温下铁遇浓硫酸会钝化，可用铁罐储运浓硫酸

9．（2023·上海金山·统考二模）如图所示是铁及其化合物的价类二维图，下列有关叙述正确的是

A．物质X是Fe3O4

B．Fe2O3→Fe的转化，Fe2O3发生氧化反应

C．在空气中Z→Y的现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色

D．可通过复分解反应实现FeCl2和FeCl3的相互转化

10．（2023·上海·统考高考真题）月球土壤中富含铁元素，主要以铁单质和亚铁离子的形式存在，但嫦娥五号取回的微陨石撞击处的月壤样品中存在大量的三价铁，有可能是以下哪个原因造成的

A． B．

C． D．

11．（2023春·江西南昌·高三南昌二中校考阶段练习）下列说法正确的是

A．冷的浓硫酸与铁、铝不发生反应

B．SO2能使紫色石蕊溶液先变红后褪色，体现了SO2酸性氧化物和漂白性两个性质

C．胆矾遇浓硫酸变成白色粉末，体现了浓硫酸的吸水性

D．向10mL0.1mol･L-1FeCl2溶液中滴加几滴KSCN溶液，没有明显现象；再加入10mL饱和氯水，溶液出现红色

12．（2023·广东汕头·统考二模）铁及其化合物在生活中应用广泛，下列有关离子方程式书写正确的是

A．将铁片投入到稀硝酸中：

B．向溶液中通入少量：

C．用铁氰化钾溶液检验：

D．往溶液中加入过量粉：

13．（2023春·浙江宁波·高三余姚中学校考期中）现向含有和的某混合溶液中加入，充分反应后(忽略溶液体积变化)，下列说法正确的是

A．析出 B．剩余

C．溶液中 D．反应后溶液中

14．（2023春·广东揭阳·高三揭阳市揭东第一中学校考期中）根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是

A．A B．B C．C D．D

二、多选题

15．（2023春·安徽芜湖·高三安徽师范大学附属中学校考期中）向100 mL一定浓度的和的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，产生气体与所加铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有NO)。下列有关判断错误的是

A．o~a、b~c段生成气体分别为NO、

B．a~b段发生的离子反应方程式为

C．c点溶液中的溶质为

D．混合酸中的物质的量浓度为0.5 mol·L

三、非选择题

16．（2023·全国·高三专题练习）某小组同学设计如图所示装置(夹持仪器略去)制备硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]。

称取一定量的废铁屑于锥形瓶中，加入适量的稀硫酸，在通风橱中置于50～60 ℃热水浴中加热，充分反应。待锥形瓶中溶液冷却后加入氨水，搅拌使其反应完全，制得浅绿色悬浊液, KMnO4溶液的作用是_______

17．（2023·全国·高三专题练习）黄铵铁矾 [化学式可表示为(NH4)xFey(SO4)z(OH)w，摩尔质量为480 g·mol-1]。Min Ristic等曾对黄铵铁矾进行热分解实验，其结果可用下图热重曲线表示(已知：黄铵铁矾在300 ℃前分解释放的物质为H2O，300～575 ℃之间只有NH3和H2O放出，此时残留固体只存在Fe、O、S三种元素，670 ℃以上得到的是纯净的红棕色粉末)。

根据以上实验及图中数据确定黄铵铁矾的化学式为_______。

18．（2023春·上海·高三期末）铁元素是地壳中含量第二的金属元素，位于元素周期表中第四周期第8族。铁及其化合物性质多样，其参与的反应大多为氧化还原反应。

(1)某氯化铁溶液中含有少量氯化亚铁杂质，除去氯化亚铁杂质应选用的试剂是 。

A．氯水 B．铁粉 C．稀硝酸 D．酸性高锰酸钾

(2)根据反应设计成原电池，下列说法正确的是 。

A．铁作正极、铜作负极、稀硫酸作电解质溶液

B．铁作负极、铜作正极、硫酸铜溶液作电解质溶液

C．电子通过稀硫酸从铁电极流向铜电极

D．阳离子向正极方向定向移动

(3)实验室配置溶液时，往往要在溶液中加入一定量的铁粉，其目的是______，溶液常常被用于溶解印刷电路板上的金属铜，其反应的离子方式为___________。

(4)设计实验检验某溶液中含有而不含，实验方案为__________________。

(5)高铁酸钠是水处理过程中使用的一种新型净水剂，它的氧化性比高锰酸钾强，其本身在反应中被还原为。请配平如下制取高铁酸钠的化学方程式，并标明电子转移方向和数目：________。

 Fe(NO3)3+ NaOH+ Cl2 Na2FeO4+ NaNO3+ NaCl+ H2O

19．（2023春·安徽六安·高三六安市裕安区新安中学校考期中）如图为铁及其化合物的“价—类”二维图。

(1)填写二维图中缺失的类别①_______和化学式②_______。

(2)参考“价—类”二维图，对的性质进行预测：可能与下列试剂中的_______(填字母)发生反应。

①  ②溶液  ③溶液  ④溶液  ⑤溶液

(3)某工厂用溶液腐蚀镀有铜的绝缘板生产印刷电路，写出该过程的化学反应方程式并用双线桥标出电子转移的方向和数目____。当转移电子数为时，被氧化的物质的质量为___g。

参考答案：

1．D

【详解】A．“84”消毒液的有效成分NaClO不能与洁厕灵(主要成分是盐酸)混合使用，因为二者混合发生反应生成有毒气体氯气，A不选；

B．受热易分解放出二氧化碳气体，所以做面包时用作蓬松剂，B不选；

C．维生素C的强还原性，所以中毒时可用维生素C解毒，C不选；

D．溶液和发生反应2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，该反应不是置换反应，D选；

答案选D。

2．D

【详解】A．铁离子能和KSCN生成红色物质，溶液变红，说明溶液中含有，A正确；

B．钠元素的焰色反应为黄色，火焰呈黄色说明含有钠元素，B正确；

C．碱性溶液使红色石蕊试纸变蓝色，试纸变蓝，说明氨水显碱性，C正确；

D．氯气和水生成的次氯酸使得有色布条褪色，次氯酸具有漂白性，D错误；

故选D。

3．D

【详解】A．二氧化硫溶于水生成亚硫酸，在酸性条件下具有强氧化性，能将亚硫酸氧化成硫酸，故白色沉淀为硫酸钡，A正确；

B．二氧化硫使溴水褪色是因为发生了氧化还原反应，二氧化硫体现还原性，溴水体现氧化性，B正确；

C．二氧化硫能够漂白品红溶液但是无法漂白紫色石蕊溶液，将过量二氧化硫通入紫色石蕊溶液，溶液只变红，不褪色，C正确；

D．常温下，将铁片加入到浓硫酸中，无明显变化，是因为铁片发生了钝化，铁片被浓硫酸氧化、表面产生了一层致密的氧化物保护膜，D错误；

故选D。

4．C

【详解】A．还原性气体均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，如SO2、H2S，A正确；

B．含有铵根离子的溶液中加入NaOH溶液并加热，可以生成NH3，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，B正确；

C．银离子可以和氯离子生成氯化银白色沉淀，该溶液中可能含有，C错误；

D．含有三价铁的溶液中加入KSCN溶液后，溶液会变红，则该现象说明已经变质，D正确；

故选C。

5．A

【详解】A．氢氧化铁胶体具有吸附性，能够吸附水中固体杂质颗粒，可用于净化自来水，选项A正确；

B．过氧化钠与水、二氧化碳反应都生成氧气，可用作供氧剂，氧化钠不具有此性质和用途，选项B错误；

C．维生素C的还原性，维生素C与补铁剂共服效果更佳，与其能溶于水的性质无关，选项C错误；

D．四氧化三铁具有磁性，可用于制造磁带，与其不溶于水的性质无关，选项D错误；

答案选A。

6．D

【详解】A．铁与硝酸的反应是放热反应，故A错误；    

B．若生成的气体全是NO，NO的物质的量为0.1875mol，则铁失电子的物质的量为0.5625mol，表现氧化性的硝酸0.1875mol，根据电荷守恒，表现酸性的硝酸的物质的量为0.5625mol，参加反应的硝酸为0.75mol>0.5mol，所以生成的气体不一定为NO，故B错误；

C．硝酸能氧化Fe2+，所得溶液能使酸性高锰酸钾褪色，说明含有Fe2+，则反应后没有硝酸硝酸剩余，故C错误；

D．硝酸能氧化Fe2+，所得溶液能使酸性高锰酸钾褪色，说明含有Fe2+，故D正确；

选D。

7．A

【详解】A．硫的氧化性较弱，和铁反应生成二价铁，A正确；

B．和C反应生成CO，B错误；

C．溶液与铜反应生成，C错误；

D．铁与浓硝酸会发生钝化，D错误；

故选A。

8．C

【详解】A．N2常温下化学性质稳定，因此可以用作粮食的保护气，A正确；

B．浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂，B正确；

C．NH3汽化吸收大量的热，可用作制冷剂，C错误；

D．常温下铁遇浓硫酸发生钝化，因此可用铁罐储运浓硫酸，D正确；

故答案选C。

9．C

【详解】A．物质X是FeO，故A错误；

B．Fe2O3→Fe的转化，铁化合价降低，因此Fe2O3发生还原反应，故B错误；

C．在空气中Z→Y是氢氧化亚铁与氧气、水反应生成氢氧化铁，其现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，故C正确；

D．FeCl2和FeCl3中铁的化合价发生了改变，只能通过氧化还原反应实现相互转化，不能通过复分解反应实现FeCl2和FeCl3的相互转化，故D错误。

综上所述，答案为C。

10．A

【详解】A．月球表面的铁元素以铁单质和亚铁离子形式存在，FeO中Fe为+2价，FeO可能反应生成Fe和Fe3O4，Fe3O4中含有三价铁，A正确；

B．Fe3O4分解生成Fe2O3和FeO，虽然Fe2O3中含有三价铁，但是四氧化三铁中含有较多三价铁，无法体现月球表面的铁元素主要以铁单质和亚铁离子的形式存在，B错误；

C．月球表面没有氧气，FeO无法被氧化生成Fe2O3，C错误；

D．月球表面铁元素主要以铁单质和亚铁离子的形式存在，Fe2O3中Fe为+3价，D错误；

故答案选A。

11．C

【详解】A．冷的浓硫酸与铁、铝发生钝化反应，属于化学反应，故A错误；

B．SO2能使紫色石蕊溶液变红但不褪色，体现了SO2酸性氧化物，故B错误；

C．胆矾蓝色遇浓硫酸吸水变成无水硫酸铜白色粉末，故C正确；

D．向10mL0.1mol･L-1FeCl2溶液中滴加几滴KSCN溶液，没有明显现象；再加入几滴氯水，溶液出现红色，但再加入10mL饱和氯水，过量的氯气会氧化，导致不能与不能形成血红色的配位物，即溶液不变色，故D错误；

故选C。

12．B

【详解】A．铁片与稀硝酸反应生成一氧化氮，不生成氢气，故A错误；

B．具有较强的氧化性，可将还原为硫单质，离子方程式为；故B正确；

C．铁氰化钾溶于水可拆为离子的形式，离子方程式为，故C错误；

D．过量将还原为铁单质，离子方程式为；故D错误；

故答案选B。

13．C

【分析】溶液中铁离子和铜离子的物质的量都是0.2mol。由于氧化性Fe3+＞Cu2+，则首先发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+，0.2mol铁离子完全反应消耗0.1molFe，剩余的0.1molFe发生反应Fe+Cu2+=Fe2++Cu，0.1molFe完全反应消耗0.1mol铜离子，反应后还剩余0.1mol铜离子，据此进行解答。

【详解】A．根据分析可知，反应后析出0.1molCu，故A错误；

B．反应后还剩余0.1molCu2+，Fe没有剩余，故B错误；

C．反应后溶液中Fe2+的物质的量为：0.3mol+0.1mol=0.4mol，溶液中c(Fe2+)= =0.4 mol•L-1，故C正确；

D．由以上分析可知，反应后溶液中没有剩余的Fe3+，故D错误。

故选：C。

14．D

【详解】A．酸性高锰酸钾溶液和SO2发生了氧化还原反应导致紫红色褪去，说明SO2具有还原性，A项错误；

B．Br2氧化I－为I2，说明Br2 的氧化性比 I2 强，B项错误；

C．BaSO3也为白色沉淀，BaSO3被硝酸氧化为BaSO4所以不会溶解，C项错误；

D．Fe2+被Cl2氧化成了Fe3+，可以说明Fe2+ 具有还原性，D项正确。

答案选D。

15．BD

【分析】根据图像分析：和的混合溶液中逐渐加入铁粉发生下列反应：

第一阶段：，第二阶段：，第三阶段：。

【详解】A．根据上述分析可知，o~a为第一阶段反应、b~c段为第三阶段反应生成气体分别为NO、，A项正确；

B．a~b段为第二阶段反应，离子反应方程式应为：，B不正确；

C．因为氧化性，从图像得出铁粉加入11.2 g后无气体产生，、、三种离子均消耗完，故溶液中仅有、，溶质仅为，C正确；

D．第一阶段发生反应：，消耗的铁粉的物质的量为 mol，故的物质的量浓度为 mol⋅L，D不正确；

故选BD。

16．吸收氨气、二氧化硫等杂质气体，防止污染空气

【详解】尾气中含有的二氧化硫、氨气等会污染空气，故KMnO4溶液的作用是吸收氨气、二氧化硫等杂质气体，防止污染空气。

17．NH4Fe3(SO4)2(OH)6

【详解】设有480 g物质分解，670 ℃以上为红棕色纯净物Fe2O3，则其物质的量为n(Fe2O3)= =1.5 mol，即y=3；在固体质量400 g→240 g时，分析可知，该产物为SO3和Fe2O3，则n(SO3)= =2 mol，即z=2；化合物中各元素化合价代数和为0，则x+3×(+3)+ 2×(-2)+w×(-1)=0，17x+3×56+2×96+17w=480，解得x=1、w=6，所以该物质的化学式为NH4Fe3(SO4)2(OH)6。

18．(1)A

(2)D

(3)     防止Fe2+被氧化     Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+

(4)先向溶液中滴加KSCN 溶液，无现象，则不含铁离子，再向该溶液中滴加氯水，溶液立即变为红色，证明含有亚铁离子

(5)

【详解】（1）A．已知2FeCl2+Cl2=2FeCl3，故加入氯水能够除去FeCl3中少量的FeCl2杂质，且不引入新的杂质，A符合题意；

B．已知Fe+2FeCl3=3FeCl2，故使用铁粉    不能除去FeCl3中少量的FeCl2杂质，B不合题意；

C．稀硝酸能够将Fe2+氧化为Fe3+，但将引入新的杂质硝酸根离子，C不合题意；

D．酸性高锰酸钾能够将Fe2+氧化为Fe3+，但将引入新的杂质锰离子等，D不合题意；

故答案为：A；

（2）根据反应Fe+2H+=Fe2++H2↑设计成原电池，则Fe发生氧化反应，Fe作负极，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，比铁更不活泼的Cu等金属或者石墨作正极，电极反应为：2H++2e-= H2↑，稀硫酸或者稀盐酸作电解质溶液，据此分析解题：

A．由分析可知，铁作负极、铜作正极、稀硫酸作电解质溶液，A错误；

B．由分析可知，铁作负极、铜作正极、稀硫酸作电解质溶液，而不是硫酸铜溶液作电解质溶液，B错误；

C．原电池中电子由负极经导线流向正极，即电子通过导线从铁电极流向铜电极，C错误；

D．原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极，故阳离子向正极方向定向移动，D正确；

故答案为：D；

（3）由于Fe2+易被空气中的氧气氧化为Fe3+，而Fe+2Fe3+=3Fe2+，故实验室配置FeCl2溶液时，往往要在溶液中加入一定量的铁粉，其目的是防止Fe2+被氧化，FeCl3溶液常常被用于溶解印刷电路板上的金属铜，其反应方程式为Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，故其离子方式为：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，故答案为：防止Fe2+被氧化；Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+；

（4）先向溶液中滴加KSCN 溶液观察颜色，可以判断铁离子是否存在，无现象，则不含铁离子，再向该溶液中滴加氯水，观察颜色变为红色，证明含有亚铁离子，故答案为：先向溶液中滴加KSCN 溶液，无现象，则不含铁离子，再向该溶液中滴加氯水，溶液立即变为红色，证明含有亚铁离子；

（5）反应中Fe3+由+3价转化为+6价升高3个单位，而Cl2中的Cl由0价降低到-1价降低2个单位，利用化合价升高总数相等的最小公倍数法可知，最小公倍数为6，则可配平该反应方程式：2Fe(NO3)3+16NaOH+3Cl2=2Na2FeO4+6NaNO3+6NaCl+8H2O，反应中转移电子数目为6，故该反应的电子转移方向和数目可表示为：，故答案为：。

19．(1)     单质    

(2)②③⑤

(3)          320

【详解】（1）二维图中缺失的类别①是单质，化学式②是，答案为：单质，；

（2）①与不反应，①错误；

②具有强氧化性可以将碘离子氧化成碘单质，②正确；

③溶液与反应生成氢氧化铁沉淀，③正确；

④溶液与不反应，④错误；

⑤溶液与反应生成氯化银沉淀，⑤正确；

故选②③⑤；

（3）溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁，该过程的化学反应方程式并用双线桥标出电子转移的方向和数目 ，由电子转移可知当转移电子数为时，被氧化的铜的物质的量是5摩尔，质量为320g，答案为： ，320。