2025屆高考化學一輪總復習課時跟蹤練6鐵及其重要化合物

課時跟蹤練6一、選擇題1．(2024·深圳試驗學校月考)下列鐵及其化合物的性質與用途不具有對應關系的是()A．金屬Fe具有導熱性，可用于制造炊具B．納米Fe3O4顆粒呈黑色，可用作磁性材料C．Fe(OH)3膠體具有吸附性，可用作凈水劑D．FeCl3溶液具有氧化性，可用于蝕刻銅制品解析：金屬鐵具有良好的導熱性，可用于制造炊具，存在對應關系，故A項不符合題意；四氧化三鐵顆粒顯黑色，與作磁性材料無關，故B項符合題意；氫氧化鐵膠體可吸附水中懸浮固體小顆粒，膠體聚沉，達到凈水的目的，氫氧化鐵膠體可作凈水劑，故C項不符合題意；氯化鐵具有強氧化性，能與Cu發(fā)生反應2Fe3＋＋Cu=Cu2＋＋2Fe2＋，可以刻蝕銅制品，故D項不符合題意。答案：B2．(2024·廣東卷)為檢驗犧牲陽極的陰極愛護法對鋼鐵防腐的效果，將鍍層有破損的鍍鋅鐵片放入酸化的3%NaCl溶液中。一段時間后，取溶液分別試驗，能說明鐵片沒有被腐蝕的是()A．加入AgNO3溶液產生沉淀B．加入淀粉KI溶液無藍色出現C．加入KSCN溶液無紅色出現D．加入K3[Fe(CN)6]溶液無藍色沉淀生成解析：鍍層有破損的鍍鋅鐵片被腐蝕，則將其放入到酸化的3%NaCl溶液中，會構成原電池，由于鋅比鐵活潑，作原電池的負極，而鐵片作正極，破損的位置會變大，鐵也會接著和酸化的氯化鈉溶液反應產生氫氣，溶液中會有亞鐵離子生成。據此分析解答。氯化鈉溶液中始終存在氯離子，所以加入硝酸銀溶液后，不管鐵片是否被腐蝕，均會出現白色沉淀，故A項不符合題意；淀粉KI溶液可檢測氧化性物質，但不論鐵片是否被腐蝕，均無氧化性物質與碘化鉀發(fā)生反應，故B項不符合題意；KSCN溶液可檢測鐵離子的存在，上述現象中不會出現鐵離子，所以無論鐵片是否被腐蝕，加入KSCN溶液后，均無紅色出現，故C項不符合題意；K3[Fe(CN)6]是用于檢測Fe2＋的試劑，若鐵片沒有被腐蝕，則溶液中不會生成亞鐵離子，則加入K3[Fe(CN)6]溶液就不會出現藍色沉淀，故D項符合題意。答案：D3．(2024·襄陽五中階段考)已知NO能被FeSO4溶液汲取生成協(xié)作物[Fe(NO)(H2O)5]SO4。下列說法正確的是()A．該協(xié)作物中陰離子為平面正方形B．該協(xié)作物的配體為NO，配位數為1C．Fe2＋的價層電子排布式為3d54s1，易被氧化為Fe3＋D．H2O的VSEPR模型為四面體形，空間結構為V形解析：題給協(xié)作物的陰離子為SOeq\o\al(2－,4)，SOeq\o\al(2－,4)中S原子價層電子對數＝4＋eq\f(6＋2－2×4,2)＝4且不含孤電子對，所以該離子為正四面體形，選項A錯誤；[Fe(NO)(H2O)5]SO4中配體為NO、H2O，且它們的個數之和為Fe2＋的配位數，所以該配體的配位數為6，選項B錯誤；Fe2＋的電子排布式為[Ar]3d6，被氧化為Fe3＋時失去的電子位于3d軌道，選項C錯誤；水分子中氧原子的價層電子對數為4，孤電子對數為2，則分子的VSEPR模型為四面體形，空間構型結構為V形，選項D正確。答案：D4．(2024·廣東卷)部分含鐵物質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)轉化關系解析：圖中所示鐵元素不同化合價的物質：a為Fe，b為FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(Ⅱ)的鹽類物質，c為Fe(OH)2，e為FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(Ⅲ)的鹽類物質，d為Fe(OH)3。A項，Fe與Fe(Ⅲ)的鹽類物質可發(fā)生反應生成Fe(Ⅱ)的鹽類物質，如Fe＋2FeCl3=3FeCl2；B項，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；C項，Fe(Ⅲ)的鹽類物質與濃堿液反應生成Fe(OH)3沉淀，制備Fe(OH)3膠體操作為：向沸水中滴加飽和FeCl3溶液，接著煮沸至溶液呈紅褐色，停止加熱；D項，b→c→d→e→b轉化如FeCl2eq\o(→,\s\up14(NaOH))Fe(OH)2eq\o(→,\s\up14(O2、H2O))Fe(OH)3eq\o(→,\s\up14(稀HCl))FeCl3eq\o(→,\s\up14(Fe))FeCl2。答案：C5．(2024·珠海第一中學期中)某同學欲驗證Fe3＋和I－在水溶液中發(fā)生可逆反應：2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2，設計了下列試驗操作，并給出了預料現象，其中不必要的試驗操作是(不考慮水中溶解的少量氧氣的影響)()選項試驗操作預料現象A在9mL0.1mol·L－1KI溶液中滴加幾滴FeCl3溶液，振蕩，將溶液分為三等份溶液顏色發(fā)生改變B往第一份溶液中滴加淀粉試液，振蕩溶液變藍色C往其次份溶液中滴加幾滴AgNO3溶液，振蕩有黃色沉淀產生D往第三份溶液中滴加幾滴KSCN溶液，振蕩溶液變紅色解析：A項，溶液混合顏色改變，說明有新物質生成，說明發(fā)生了反應2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2，不符合題意；B項，溶液中滴加淀粉試液，振蕩，溶液變藍色，說明有碘單質存在，說明發(fā)生反應2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2，不符合題意；C項，溶液中滴加幾滴AgNO3溶液，振蕩，有黃色沉淀生成，說明有碘離子存在，因為碘離子過量，無論是否發(fā)生反應2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2，都會出現黃色沉淀，符合題意；D項，碘化鉀溶液中滴入幾滴FeCl3溶液反應后，再向反應后溶液中滴加幾滴KSCN溶液，振蕩，溶液變紅色，說明溶液中有三價鐵離子，說明反應是可逆反應，不符合題意。答案：C6．(2024·東莞一中月考)以廢鐵屑為原料制備硫酸亞鐵晶體的試驗過程如圖，下列說法正確的是()A．取少量酸浸后的溶液，滴加硫氰化鉀溶液，未變紅色，說明廢鐵屑中不含＋3價鐵元素B．人體血紅素是亞鐵離子協(xié)作物，硫酸亞鐵可用于治療缺鐵性貧血C．過濾步驟說明硫酸亞鐵晶體難溶于水D．試驗過程不干脆蒸發(fā)結晶的緣由是防止FeSO4水解生成Fe(OH)2解析：取少量酸浸后的溶液，滴加硫氰化鉀溶液，未變紅色，說明酸浸后的溶液中不存在Fe3＋，但不能說明廢鐵屑中不含＋3價鐵元素，因為廢鐵屑中若含＋3價鐵元素，在酸浸時會被Fe還原成Fe2＋，A項錯誤；人體血紅素是亞鐵離子協(xié)作物，硫酸亞鐵可供應亞鐵離子，從而可用于治療缺鐵性貧血，B項正確；硫酸亞鐵晶體溶于水，題給試驗過程中是經結晶析出晶體后過濾的，C項錯誤；試驗過程不干脆蒸發(fā)結晶的緣由是防止硫酸亞鐵被氧化、防止硫酸亞鐵晶體失去結晶水，D項錯誤。答案：B7．(2024·廣外附中月考)草酸亞鐵晶體是生產感光材料的原料[Ksp(FeC2O4·2H2O)＝3×10－7mol2·L－2]，制備流程如下：(NH4)2Fe(SO4)2·6H2Oeq\o(→,\s\up14(①酸化、溶解),\s\do5())eq\o(→,\s\up14(②H2C2O4),\s\do5(加熱))eq\o(→,\s\up14(③),\s\do5())FeC2O4·2H2O，下列說法錯誤的是()A．可用KSCN溶液檢驗(NH4)2Fe(SO4)2是否變質B．步驟①酸化的目的是抑制Fe2＋的水解C．步驟②反應為Fe2＋＋H2C2O4＋2H2O=FeC2O4·2H2O↓＋2H＋D．步驟③為蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥解析：(NH4)2Fe(SO4)2中的Fe元素存在形式為Fe2＋，Fe2＋易被氧化成Fe3＋，若(NH4)2Fe(SO4)2變質會生成Fe3＋，Fe3＋遇KSCN溶液變紅色，因此可用KSCN溶液檢驗(NH4)2Fe(SO4)2是否變質，故A項正確；Fe2＋易水解生成Fe(OH)2和氫離子，使溶液顯酸性，進行酸化，增大氫離子的濃度可抑制Fe2＋的水解，故B項正確；步驟②生成FeC2O4·2H2O沉淀，反應的離子方程式為Fe2＋＋H2C2O4＋2H2O=FeC2O4·2H2O↓＋2H＋，故C項正確；依據Fe2＋＋H2C2O4＋2H2O=FeC2O4·2H2O↓＋2H＋可知，步驟②中加入草酸后干脆生成FeC2O4·2H2O沉淀，只須要將FeC2O4·2H2O沉淀過濾、洗滌、干燥后即可得到FeC2O4·2H2O晶體，故D項錯誤。答案：D8．(2024·東莞中學松山湖學校月考)手持技術(HandheldTechnology)是由計算機和微電子技術相結合的新型數字化試驗手段。向FeCl3溶液中加入Na2SO3溶液，限制不同eq\f(n（SOeq\o\al(2－,3)）,n（Fe3＋）)時，利用手持技術測量其與溶液pH和電導率的關系如圖所示。已知：ⅰ.a點時溶液澄清透亮，加入NaOH溶液產生灰綠色難溶物。ⅱ.b點出現明顯紅褐色難溶物，取上層清液，分出兩等份，分別加入KSCN溶液和NaOH溶液，前者溶液變?yōu)榧t色，后者無灰綠色難溶物。結合以上信息，下列分析不合理的是()A．a點時主要反應的離子方程式為2Fe3＋＋SOeq\o\al(2－,3)＋H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋B．溶液電導率最低時，離子濃度和最小C．b點時Fe3＋和SOeq\o\al(2－,3)主要發(fā)生相互促進的水解反應D．混合后溶液的pH確定FeCl3和Na2SO3主要反應的反應類型解析：A項，a點時，溶液澄清透亮，加入NaOH溶液產生灰綠色難溶物Fe(OH)2與Fe(OH)3的混合物，證明a點時Fe3＋與SOeq\o\al(2－,3)發(fā)生了氧化還原反應：2Fe3＋＋SOeq\o\al(2－,3)＋H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋；B項，b點時出現了明顯紅褐色難溶物Fe(OH)3，上層清液分別加入KSCN溶液和NaOH溶液，前者溶液變?yōu)榧t色，含Fe3＋，后者無綠色難溶物，無Fe(OH)2生成，說明b點主要發(fā)生Fe3＋與SOeq\o\al(2－,3)的水解互促作用，2Fe3＋＋3SOeq\o\al(2－,3)＋6H2O=2Fe(OH)3＋3H2SO3，由此可知eq\f(n（SOeq\o\al(2－,3)）,n（Fe3＋）)＝1.5，即b點時溶液中離濃度和最小，此時電導率不是最低；C項，由上述分析知，b點主要發(fā)生Fe3＋與SOeq\o\al(2－,3)的水解互促作用；D項，由圖及上述分析知，混合后溶液的pH，確定Fe3＋和SOeq\o\al(2－,3)主要反應類型，以氧化還原反應為主時溶液pH低，以水解互促反應為主時，溶液的pH上升。答案：B9．氯化鐵溶液用于檢驗食用香精乙酰乙酸乙酯時，會生成紫色協(xié)作物，其配離子結構如圖所示。下列說法錯誤的是()A．Fe3＋和Fe2＋核外未成對電子數之比為5∶4B．該協(xié)作物中Fe3＋的配位數為6C．該配離子中含有的化學鍵有離子鍵、共價鍵和配位鍵D．Fe3＋可以用KSCN溶液鑒別，也是因為反應生成了配位化合物解析：鐵元素的原子序數為26，鐵離子和亞鐵離子的價電子排布式分別為3d5和3d6，核外未成對電子數之比為5∶4，故A項正確；由題給配離子結構可知，配離子中鐵離子與6個氧原子形成配位鍵，配位數為6，故B項正確；由配離子結構可知，配離子中含有共價鍵和配位鍵，不含有離子鍵，故C項錯誤；鐵離子可以與硫氰酸根離子形成紅色的協(xié)作物硫氰化鐵，所以鐵離子可以用硫氰化鉀溶液鑒別，故D項正確。答案：C10．(2024·深大附中月考)某化學愛好小組利用藥品鐵粉、稀硫酸、氫氧化鈉溶液，用下圖裝置制備氫氧化亞鐵并視察其顏色。下列說法不正確的是()A．儀器1中應當盛放稀硫酸B．本試驗通過限制A、B、C三個開關，將儀器中的空氣排盡后，先關閉開關A，再打開開關B就可視察到氫氧化亞鐵的顏色C．試驗時為防止儀器2中鐵粉通過導管進入儀器3中，可在儀器2底部放上一塊吸鐵石D．本試驗制備的氫氧化亞鐵可以相對較長時間的保持白色狀態(tài)解析：反應起先時，打開開關B、C，關閉開關A，將分液漏斗中稀硫酸滴入儀器2中，稀H2SO4與Fe粉反應產生FeSO4、H2，產生的H2通過導氣管經開關B進入裝置3中，當將整個裝置中的空氣由C口排盡后，關閉開關B，開啟開關A、C，利用生成的H2在儀器2中壓強增大，把FeSO4溶液壓入裝置3的NaOH溶液中，反應生成Fe(OH)2白色沉淀，關閉開關C防止生成的Fe(OH)2被空氣中的氧氣氧化。據此分析解答。依據上述分析可知：儀器1中應當盛放的試劑是稀硫酸，A項正確；本試驗通過限制A、B、C三個開關，將儀器中的空氣排盡后，先關閉開關B，再打開開關A，就可視察到反應產生的氫氧化亞鐵的顏色，B項錯誤；Fe可以被磁鐵吸引，試驗時為防止儀器2中鐵粉通過導管進入儀器3中，可在儀器2底部放上一塊吸鐵石，這樣Fe粉就不能隨FeSO4溶液進入到儀器3中，C項正確；Fe(OH)2是白色固體，具有強的還原性，由于整個裝置為除去O2的還原性環(huán)境，因此就可以防止Fe(OH)2被氧化變?yōu)榧t褐色Fe(OH)3沉淀，因此可以相對較長時間的保持白色狀態(tài)，D項正確。答案：B二、非選擇題11．(2024·深圳紅嶺中學月考)化學試驗小組探究0.1mol·L－1Na2S溶液與0.1mol·L－1FeCl3溶液的反應。查閱文獻得相關信息如下：物質相關信息0.1mol·L－1Na2S溶液無色透亮液體，pH＝120.1mol·L－1FeCl3溶液黃褐色透亮液體，pH＝2S單質微溶于酒精，難溶于水，含硫的酒精溶于水會出現乳白色渾濁Fe(OH)3紅褐色固體，Ksp＝1.1×10－36Fe2S3黑色固體，Ksp＝1.0×10－88(1)[猜想預料]預料1：若產生紅褐色沉淀，說明發(fā)生雙水解反應；預料2：若產生黑色沉淀時，說明發(fā)生復分解反應；預料3：Fe3＋具有________，若產生黃色沉淀，說明發(fā)生氧化還原反應。(2)[試驗探究]試驗Ⅰ.向裝有5mL、0.1mol·L－1的FeCl3的溶液中滴加1mL、0.1mol·L－1Na2S溶液，快速生成黑色沉淀，由此可知，預料1、3不成立，預料2成立。試說明預料2成立而預料1不成立的緣由：______________________________________________________________________________________________________________________________________。試驗過程中，該小組同學發(fā)覺黑色沉淀放置一段時間后漸漸消逝，并有黃色沉淀生成。為探明緣由，分別濾渣和濾液進行如下試驗：試驗操作現象結論①取濾渣用酒精充分浸取，取上層浸取液少許加入盛有蒸餾水的試管中__________________________________________濾渣中含有S②取濾液加入幾滴K3[Fe(CN)6]溶液__________________________________________濾液中含有Fe2＋；證明Fe2S3后續(xù)發(fā)生了氧化還原反應試驗Ⅱ.為探究試驗Ⅰ中Fe2S3后續(xù)發(fā)生氧化還原反應的緣由，該組同學進行如下探究試驗：[限選試劑：Fe2S3、稀鹽酸、稀硝酸、飽和FeCl3溶液、飽和Fe(NO3)3溶液、H2O2。]試驗操作現象結論③往A中滴加____A中黑色固體消逝，并有黃色沉淀生成；B中有黑色沉淀生成Fe2S3在酸性條件下發(fā)生了氧化還原反應，反應的離子反應方程式：__________________________________________④往A中滴加______A中黑色固體消逝，并有黃色沉淀生成；B中無黑色沉淀生成Fe3＋可以氧化Fe2S3，反應的離子反應方程式：__________________________________________解析：由題意可知，該試驗的目的是探究氯化鐵溶液與硫化鈉溶液反應的反應類型，通過試驗得到氯化鐵溶液與硫化鈉溶液先發(fā)生復分解反應生成三硫化二鐵沉淀，后續(xù)三硫化二鐵發(fā)生氧化還原反應生成硫。(1)若氯化鐵溶液與硫化鈉溶液反應產生黃色沉淀，說明氯化鐵溶液與硫化鈉溶液發(fā)生了氧化還原反應，反應中鐵離子作氧化劑，表現氧化性。(2)試驗Ⅰ.由三硫化二鐵和氫氧化鐵的溶度積可知，三硫化二鐵的溶解度小于氫氧化鐵，氯化鐵溶液與硫化鈉溶液應發(fā)生復分解反應生成溶解度小的三硫化二鐵沉淀，不能發(fā)生雙水解反應生成氫氧化鐵沉淀。①由題給信息可知，含硫的酒精溶于水會出現乳白色渾濁，若取濾渣用酒精充分浸取，取上層浸取液少許加入盛有蒸餾水的試管中，試管中出現乳白色渾濁說明濾渣中含有硫。②若溶液中含有亞鐵離子，亞鐵離子能與鐵氰化鉀溶液反應生成藍色沉淀，則取濾液加入幾滴鐵氰化鉀，產生藍色沉淀說明濾液中含有亞鐵離子，證明三硫化二鐵后續(xù)發(fā)生了氧化還原反應。試驗Ⅱ.③由試驗結論可知，試驗時應是三硫化二鐵中加入了酸溶液，由于硝酸具有強氧化性會干擾試驗，所以往A中滴加的酸為稀鹽酸，由試驗現象可知，三硫化二鐵與稀鹽酸反應生成氯化亞鐵、硫沉淀和硫化氫氣體，反應的離子方程式為Fe2S3＋4H＋=2Fe2＋＋S↓＋2H2S↑。④由試驗結論可知，試驗時應是三硫化二鐵中加入了鐵鹽溶液，由于硝酸根離子在酸性條件下具有強氧化性，會干擾試驗，所以往A中滴加的鐵鹽溶液為飽和氯化鐵溶液，由試驗現象可知，三硫化二鐵與氯化鐵反應生成氯化亞鐵和硫沉淀，反應的離子方程式為4Fe3＋＋Fe2S3=6Fe2＋＋3S↓。答案：(1)氧化性(2)由溶度積可知，Fe2S3的溶解度小于Fe(OH)3①出現乳白色渾濁②產生藍色沉淀③稀鹽酸Fe2S3＋4H＋=2Fe2＋＋S↓＋2H2S↑④飽和FeCl3溶液4Fe3＋＋Fe2S3=6Fe2＋＋3S↓12．(2024·廣東卷)稀土(RE)包括鑭、釔等元素，是高科技發(fā)展的關鍵支撐。我國南方特有的稀土礦可用離子交換法處理，一種從該類礦(含鐵、鋁等元素)中提取稀土的工藝如下：已知：月桂酸(C11H23COOH)熔點為44℃；月桂酸和(C11H23COO)3RE均難溶于水；該工藝條件下，稀土離子保持＋3價不變；(C11H23COO)2Mg的Ksp＝1.8×10－8。Al(OH)3起先溶解時的pH為8.8。有關金屬離子沉淀的相關pH見下表。離子Mg2＋Fe3＋Al3＋RE3＋起先沉淀時的pH8.81.53.66.2～7.4沉淀完全時的pH/3.24.7/(1)“氧化調pH”中，化合價有改變的金屬離子是__________________。(2)“過濾1”前，用NaOH溶液調pH至______________的范圍內，該過程中Al3＋發(fā)生反應的離子方程式為___________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)“過濾2”后，濾餅中檢測不到Mg元素，濾液2中Mg2＋濃度為2.7g·L－1。為盡可能多地提取RE3＋，可提高月桂酸鈉的加入量，但應確保“過濾2”前的溶液中c(C11H23COO－)低于________mol·L－1(保留兩位有效數字)。(4)①“加熱攪拌”有利于加快RE3＋溶出、提高產率，其緣由是__________________________________________________________________________________________。②“操作X”的過程為：先________________________________________________，再固液分別。(5)該工藝中，可再生循環(huán)利用的物質有________(寫化學式)。(6)稀土元素釔(Y)可用于制備高活性的合金類催化劑Pt3Y。①還原YCl3和PtCl4熔融鹽制備Pt3Y時，生成1molPt3Y轉移________mol電子。②Pt3Y/C用作氫氧燃料電池電極材料時，能在堿性溶液中高效催化O2的還原，發(fā)生的電極反應為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：由流程可知，礦物(含鐵、鋁等元素)加入酸化MgSO4溶液浸取，得到浸取液中含有RE3＋、Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋、Al3＋、SOeq\o\al(2－,4)等離子，經氧化調pH使Fe3＋、Al3＋形成沉淀，經過濾除去，濾液1中含有RE