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考点 14 铁及其化合物
铁及其化合物是日常生活中非常重要的金属元素,特别是铁在国民经济中占有极其重要的地位,本
考点是历年高考的考查重点,常在选择题中重点考查常见金属元素的基本反应、离子检验及用途,非选择
题中常借助工艺流程的形式,以除杂或提纯等相关问题为主线综合考查金属元素化合物的性质。高频考点
及可能题型:金属离子如Fe3+、Fe2+等的检验、金属及其化合物的化学方程式的书写或正误判断、金属化合
物性质的实验探究、用含多种金属元素的矿物制备某种金属化合物、有关金属及其化合物的计算等,涉及
本考点的实验探究题较好地考查了考生的知识迁移和应用能力,以及“证据推理与模型认知”学科素养。
预计2023年会继续在选择题中或非选择题中加强对铁元素的考查,由于铁及其化合物的性质很丰富,
在高考命题中立足点也多种多样,如以选择题形式考查离子共存、离子反应、氧化还原反应、简单计算等,
也可以出推断题,还可以出实验题。复习应加强“铁三角”与理论部分的联系。
一、铁
二、铁的重要化合物
三、Fe2+、Fe3+的检验
铁
1.铁元素的存在
铁元素在自然界主要以化合态的形式存在,常见的铁矿有磁铁矿(主要成分为Fe O)、赤铁矿(主要成
3 4
分为Fe O)。
2 3
2.铁的结构
铁位于元素周期表中第4周期Ⅷ族,是一种应用最广泛的过渡金属元素;铁元素是一种典型的变价金
属元素。3.铁的物理性质
银白色固体,熔点较高,具有良好的导热、导电、延展性,能被磁铁吸引。
4.铁的化学性质
铁元素性质活泼,有较强的还原性,主要化合价为+2价和+3价。
5.铁的冶炼
【小试牛刀】
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)铁位于元素周期表中第4周期ⅧB族( )
(2)铁的化学性质比较活泼,所以铁在自然界中全部以化合态存在( )
(3)Fe在足量Cl 中燃烧生成FeCl ,在少量Cl 中燃烧生成FeCl ( )
2 3 2 2
(4)Fe分别与氯气、盐酸反应得到相同的氯化物( )
(5)铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe O( )
3 4
(6)工业上可用铁制容器储存、运输浓硝酸、浓硫酸( )
(7)Fe与Cl 反应生成FeCl ,推测Fe与I 反应生成FeI( )
2 3 2 3
(8)炼铁原料:铁矿石、焦炭、空气、石灰石。
(9)工业上在高温下用CO还原含Fe O 的铁矿石炼铁( )
2 3
(10)Fe与稀HNO、稀HSO 反应均有气泡产生,说明Fe与两种酸均发生置换反应( )
3 2 4
(11)Fe粉具有还原性,可用作抗氧化剂( )
【典例】
例1 鞍钢集团在上海进博会主办了钢铁产业链合作发展论坛,关于钢铁说法错误的是( )
A.属于合金 B.硬度比纯铁大
C.目前消耗最多的金属材料 D.人类最早使用的金属材料
【答案】D
【解析】A项,钢铁中含有铁和碳,属于合金,故A正确;B项,合金硬度一般大于成分金属,所以
钢铁的硬度大于纯铁,故B正确;C项,钢铁是生活中用的最多的合金,故C正确;D项,人类最早使用
的金属材料为铜合金,故D错误。故选D。例2 将金属铜、铁置于氯化铁溶液中充分反应,下列对反应情况设想的评价正确的是( )
选项 反应情况设想 评价
当铁、铜均不剩余时,溶液中一定有Fe2
A 正确,Fe3+和Fe、Cu均可反应
+、Cu2+,一定无Fe3+
当铁、铜均有剩余时,溶液中一定有Fe2 正确,Fe和Cu与Fe3+都反应,故有
B
+、Cu2+,无Fe3+ Fe2+和Cu2+,无Fe3+
当铜有剩余,铁无剩余时,溶液中一定只
C 正确,Cu有剩余,故无Cu2+
有Fe2+,无Cu2+
当铁有剩余,铜无剩余时,溶液中一定有 不正确,不可能有Fe剩余而无Cu剩
D
Fe2+、Cu2+ 余,因为Fe比Cu优先与Fe3+反应
【答案】D
【解析】当铁、铜的量比较少时溶液中可能有 Fe3+存在,A项错误;当铁过量时,铜不与Fe3+反应,
无Cu2+生成,此时溶液中不存在Cu2+和Fe3+,B项错误;铜有剩余则溶液中一定无Fe3+,可能有Cu2+,C
项错误;铁比铜活泼,不可能铁剩余而铜无剩余,D项正确。故选D。
【对点提升】
对点1 下列反应中,铁只能生成高价化合物的是( )
A.少量铁与稀硫酸反应 B.铁丝在氧气中燃烧
C.过量铁粉在氯气中燃烧 D.Fe投入到CuSO 溶液中
4
对点2 已知铁粉与水蒸气在不同温度下反应,所得黑色固体产物的成分不同,某化学小组的同学为
测定该固体产物的组成,称取168mg纯铁粉,按下列步骤进行实验:
①如图所示连接好装置检查气密性装入药品
②打开K,加热某装置,一段时间后,再加热另一装置;
③反应完成后,关闭K,停止加热,冷却后读取收集到的气体的体积
回答下列问题:
(1)实验中先点燃___________处的酒精灯,该操作在将D中的导管伸入量筒中准备收集气体之______
(填“前”或“后”)
(2)下列实验操作的目的是:
①将铁粉和石棉绒混合均匀___________;②关闭K___________。(3)判断铁粉与水蒸气反应已经完成的现象是___________。
(4)有同学认为用D装置测量气体的体积时,伸入量筒中的导管应适当加长,该同学的理由是
___________。
(5)用改进后的正确装置进行实验,收集到气体的体积为67.2mL(已换算成标准状况),则固体产物的组
成为___________。
【巧学妙记】
(1)Fe分别与O(点燃)、HO(g)(高温)反应的产物都是Fe O 而不是Fe O。
2 2 3 4 2 3
(2)Fe在Cl 中燃烧,无论Cl 过量还是不足均生成FeCl ;铁与硫蒸气反应生成的是FeS而不是Fe S。
2 2 3 2 3
铁的重要化合物
1.铁的氧化物
化学式 FeO Fe O Fe O
2 3 3 4
俗名 铁红 磁性氧化铁
颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体(有磁性)
溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水
铁的化合价 +2 +3 +2,+3
稳定性 不稳定 稳定 稳定
与H+反应的 FeO+2H+===Fe2++ Fe O +6H+===2Fe3+ Fe O +8H+===Fe2+
2 3 3 4
离子方程式 HO +3HO +2Fe3++4HO
2 2 2
2.铁的氢氧化物
(1)Fe(OH) 是白色絮状物,易被空气中的氧气氧化生成Fe(OH) ,颜色由白色变为灰绿色,最后变为红
2 3
褐色,方程式为4Fe(OH) +O+2HO===4Fe(OH) 。
2 2 2 3
(2)Fe(OH) 是红褐色、难溶于水的固体,在空气中久置会部分失水生成铁锈(Fe O·xHO),受热易分解,
3 2 3 2
方程式为2Fe(OH) =====Fe O +3HO;制取Fe(OH) 用可溶性铁盐与碱反应,离子方程式:Fe3++3OH-
3 2 3 2 3
===Fe(OH) ↓。
3
3.亚铁盐
(1)Fe2+的氧化性和还原性
含有Fe2+的溶液呈浅绿色,Fe2+处于铁的中间价态,既有氧化性,又有还原性,其中以还原性为主,
如:遇Br 、Cl、HO、NO(H+)等均表现为还原性。
2 2 2 2
Fe2+的酸性溶液与HO 反应的离子方程式:2Fe2++HO+2H+===2Fe3++2HO。
2 2 2 2 2
(2)可水解
Fe(OH) 是弱碱,含Fe2+的盐(如硫酸亚铁)溶液呈酸性。配制硫酸亚铁溶液时常加少量硫酸抑制Fe2+的
2
水解,加少量铁屑防止Fe2+被氧化。
4.铁盐的性质及应用(1)氧化性:含有Fe3+的溶液呈棕黄色,Fe3+处于铁的高价态,遇Fe、Cu、HI、HS等均表现为氧化性。
2
①Fe3+与S2-、I-、HS-、SO等具有较强还原性的离子不能大量共存。
②Fe3+可腐蚀印刷电路板上的铜箔,反应的离子方程式为2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+。
(2)易水解:Fe(OH) 是很弱的碱,且溶度积很小,因而Fe3+极易水解,只能存在于酸性较强的溶液中。
3
①利用Fe3+易水解的性质,实验室可用FeCl 滴入沸水中制取氢氧化铁胶体,反应的化学方程式:
3
FeCl +3HO=====Fe(OH) (胶体)+3HCl。
3 2 3
②利用Fe3+易水解的性质,工业上常用调节pH方法除去溶液中的铁离子。
③利用Fe3+易水解的性质,实验室配制氯化铁溶液,通常将氯化铁固体先溶于较浓的盐酸中,然后再
稀释至所需浓度。
④Fe3+与HCO、[Al(OH) ]-、CO、ClO-等水解呈碱性的离子不能大量共存。
4
【小试牛刀】
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)金属阳离子只有氧化性,不可能有还原性( )
(2)FeCl 可与铜发生置换反应( )
3
(3)氯化铁溶液有较强氧化性,故可用作净水剂( )
(4)Fe O 中Fe的化合价有+2价和+3价,因而Fe O 是FeO与Fe O 的混合物( )
3 4 3 4 2 3
(5)FeCl 、FeCl 和Fe(OH) 都可以通过化合反应制取( )
3 2 3
(6)氢氧化铁与HI溶液反应仅能发生中和反应( )
(7)中性溶液中可能大量存在Fe3+、Cl-、K+、SO( )
(8)FeCl 腐蚀Cu刻制印刷电路板,说明铁比铜金属性强( )
3
(9)配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释( )
(10)Fe和Fe O 等物质的量混合物溶于稀盐酸时无气体放出(( )
2 3
(11)Fe O――→FeCl (aq)――→无水FeCl ,在给定的条件下能实现转化(×)
2 3 3 3
(12)给定条件下,能实现转化:Fe――→FeCl ――――→Fe(OH) ( )
2 2
(13)将NaOH浓溶液滴加到饱和的FeCl 溶液中,制备Fe(OH) 胶体( )
3 3
【典例】
19.(2021·江苏高一期末)在生产、生活中铁盐与亚铁盐有重要应用。下列有关离子方程式正确的是(
)
A.铁粉与FeCl 溶液反应制备FeCl :Fe3++Fe2+ =2Fe2+
3 2
B.FeCl 溶液与铜片反应制作印刷电路板:2Fe3++3Cu =2Fe2+ + 3Cu2+
3
C.FeCl 溶液与氨水反应制备Fe(OH) : Fe3++3OH-=Fe(OH) ↓
3 3 3
D.双氧水与酸性的FeCl 溶液反应:2Fe2++ H O+2H+=2Fe3++2H O
2 2 2 2
【答案】D
【解析】A项,电子、电荷不守恒,离子方程式应该为:2Fe3++Fe=3Fe2+,A错误;B项,反应原理不符合事实,Fe3+与Cu反应产生Fe2+、Cu2+,离子方程式应该为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,B错误;C项,氨水
中的NH ·H O是弱电解质,应该写化学式,离子方程式应该为:Fe3++3NH·H O=Fe(OH) ↓+3NH+,C错误;
3 2 3 2 3 4
D项,反应符合事实,遵循物质的拆分原则,D正确;故选D。
例1 (2021•广东选择性考试)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是(
)
A. 可与 反应生成
B. 既可被氧化,也可被还原
C.可将 加入浓碱液中制得 的胶体
D.可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
【答案】C
【解析】图中所示铁元素不同化合价的物质:a为Fe,b为FeCl 、FeSO 、Fe(NO ) 等Fe(II)的盐类物
2 4 3 2
质,c为Fe(OH) ,e为FeCl 、Fe (SO )、Fe(NO ) 等Fe(III)的盐类物质,d为Fe(OH) 。A项,Fe与Fe(III)
2 3 2 4 3 3 3 3
的盐类物质可发生反应生成Fe(II)的盐类物质,如Fe+2FeCl =3FeCl ,故A不选;B项,Fe(II)为铁元素的
3 2
中间价态,既有还原性也有氧化性,因此既可被氧化,也可被还原,故B不选;C项,Fe(III)的盐类物质
与浓碱液反应生成Fe(OH) 沉淀,制备Fe(OH) 胶体操作为:向沸水中滴加饱和FeCl 溶液,继续煮沸至溶
3 3 3
液呈红褐色,停止加热,故C选;D项,b→c→d→e→b转化如FeCl Fe(OH) Fe(OH)
2 2 3
FeCl FeCl ,故D不选;故选C。
3 2
【对点提升】
对点1 下列关于FeCl 进行的实验,预测正确的是( )
3
选项 实验 预测
A 蒸发FeCl 溶液 得到FeCl 固体
3 3
B 在FeCl 、CuCl 混合液中,加入少量Fe粉 一定有H 产生且有Cu析出
3 2 2
C 用FeCl 固体溶于水配制饱和溶液 会有Fe(OH) 沉淀产生
3 3
D 在FeCl 溶液中加入KHCO 溶液 有CO 产生,但无Fe(OH) 沉淀生成
3 3 2 3对点2 化合价和物质类别是整理元素及化合物知识的两个要素,可表示为“价类”二维图。下图是
铁元素的“价类”二维图,下列说法正确的是( )
A.常温下 Fe与水反应生成 Fe O
3 4
B.工业上用 CO 还原 Fe O 炼铁,该反应属于置换反应
2 3
C.维生素C能将 Fe3+转化为 Fe2+,过程中维生素C做还原剂
D.Fe(OH) 浊液露置于空气中,白色迅速转变为红褐色
2
【巧学妙记】
1.分析铁的化合物时的“两分清”
(1)价态要分清
要注意单质铁被不同氧化剂氧化时,产物不同;要注意不同价态的化合物所表现的不同的化学性质,
如Fe3+以氧化性为主,Fe2+以还原性为主。
(2)颜色要分清
铁的化合物“五颜六色”,一定要记牢:Fe2+溶液为浅绿色,Fe3+溶液为棕黄色,Fe(SCN) 溶液为血
3
红色,Fe(OH) 胶体为红褐色,Fe(OH) 沉淀在空气中的颜色变化为白色→灰绿色→红褐色,Fe(OH) 沉淀
3 2 3
为红褐色固体,Fe O 为红棕色,Fe O、FeO、FeS均为黑色。
2 3 3 4
2.确定铁的氧化物组成的基本方法
设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为m∶n,
则氧化物中n(Fe)∶n(O)=∶=a∶b,
若a∶b=1∶1,则铁的氧化物为FeO;
若a∶b=2∶3,则铁的氧化物为Fe O;
2 3
若a∶b=3∶4,则铁的氧化物是 Fe O 或FeO与Fe O 按物质的量之比为 1∶1的混合物或FeO、
3 4 2 3
Fe O、Fe O 的混合物(其中FeO、Fe O 物质的量之比为1∶1,Fe O 为任意值)。
2 3 3 4 2 3 3 4
3.“铁三角”的转化关系4.防止Fe(OH) 氧化的方法
2
(1)将配制溶液的蒸馏水煮沸,驱除溶液中的氧气。
(2)将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入盛有亚铁盐溶液的试管底部,并慢慢挤出NaOH溶液。
(3)在亚铁盐溶液上面充入保护气,如H、N、稀有气体等。
2 2
(4)在亚铁盐溶液上面加保护层,如苯、植物油等。
(5)用Fe做阳极,石墨做阴极,电解NaOH溶液,利用新产生的Fe2+与OH-反应制取。
Fe 2 + 、 Fe 3 + 的检验
1.Fe2+的检验
(1)取出少量被检验的溶液,滴加KSCN溶液,无现象,再通入Cl ,若变成血红色溶液,说明有Fe2+
2
存在(验证时不能先通氯气)。
反应方程式:2Fe2++Cl===2Fe3++2Cl-,Fe3++3SCN-===Fe(SCN) (血红色)。
2 3
(2)取出少量被检验的溶液,加入NaOH溶液,产生白色絮状沉淀,白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最
终变为红褐色,证明有Fe2+存在。
反应方程式:Fe2++2OH-===Fe(OH) ↓(白色沉淀),4Fe(OH) +O+2HO===4Fe(OH) (红褐色沉淀)。
2 2 2 2 3
2.Fe3+的检验
(1)取出少量被检验的溶液,加入KSCN溶液,溶液呈血红色,证明有Fe3+存在。
反应方程式:Fe3++3SCN-===Fe(SCN) (血红色)。
3
(2)取出少量被检验的溶液,加入NaOH溶液,产生红褐色沉淀,证明有Fe3+存在。
反应方程式:Fe3++3OH-===Fe(OH) ↓(红褐色沉淀)。
3
3.含Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe3+、Fe2+的检验
―――――――→溶液变红色,说明含有Fe3+。
―――――→KMnO 溶液紫红色退去,说明含有Fe2+。
4
(4)Fe2+的特征检验方法
溶液――――――→产生蓝色沉淀,说明溶液中含有Fe2+,3Fe2++2[Fe(CN) ]3-===Fe [Fe(CN) ]↓。
6 3 6 2
【小试牛刀】
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)向FeCl 溶液中滴加NH SCN溶液,溶液显红色( )
2 4(2)FeCl 溶液与KSCN溶液反应的离子方程式为Fe3++3SCN-===Fe(SCN) ↓( )
3 3
(3)用酸性KMnO 溶液检验FeCl 溶液中是否含有FeCl ( )
4 3 2
(4)向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,该溶液中一定含有Fe2+( )
(5)检验绿矾晶体是否已氧化变质,可将绿矾晶体溶于稀HSO 后滴加KSCN溶液,再观察溶液是否变
2 4
红( )
(6)向某溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+( )
(7)将稀硝酸加入过量铁粉中,充分反应后滴加KSCN溶液,有气体生成,溶液呈红色,稀硝酸将Fe
氧化为Fe3+( )
(8)向某溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化。当再滴加几滴新制氯水后,混合液变成血红色,则
该晶体中一定含有SCN-( )
【典例】
例1 证明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的实验方法是( )
A.依次滴加氯水和硫氰化钾溶液后,溶液显红色
B.先滴加硫氰化钾溶液,不显红色,再滴加氯水后显红色
C.通入氨气,产生白色沉淀,无红褐色沉淀
D.加入锌片,片刻取出,质量减轻;加入铜片,片刻取出,质量不变
【答案】B
【解析】A项,先滴加氯水,氯气将Fe2+氧化成Fe3+,即使原溶液不含Fe3+,滴加KSCN溶液后也显红
色,无法证明原溶液是否含有Fe3+,故A错误; B项,KSCN与Fe3+作用使溶液显红色,与Fe2+作用无此
现象,先滴加KSCN溶液,不显红色,说明原溶液不含有Fe3+,再滴加氯水后显红色,说明滴加氯水后溶
液中有Fe3+,证明原溶液含有Fe2+,故B正确;C项,溶液中若含有Mg2+也有该现象,故C错误;D项,
溶液中若含有Cu+,也有该现象,故D错误;故选B。
例2 下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是( )
选项 操作和现象 结论或目的
向红砖粉末中加入盐酸,充分反应后取上层
A 清液于试管中,滴加KSCN溶液2~3滴, 红砖中含有氧化铁
溶液呈红色
CO还原Fe O 得到的黑色固体加入盐酸溶解
2 3
B 黑色固体中没有Fe O
3 4
后再加入KSCN溶液,溶液不显红色
取少量Fe(NO ) 试样加水溶解,加稀HSO
3 2 2 4
C 该Fe(NO ) 试样已经变质
3 2
酸化,滴加KSCN溶液,溶液变为红色
向某溶液中通入Cl ,然后再加入KSCN溶
2
D 原溶液中含有Fe2+
液变红色
【答案】A【解析】CO还原Fe O 得到单质Fe,即使有Fe O ,其溶于盐酸后产生的Fe3+与Fe发生反应:Fe+
2 3 3 4
2Fe3+===3Fe2+,加入KSCN溶液也不显红色,B项错误;NO+H+具有强氧化性,而Fe2+具有还原性,两
者发生氧化还原反应,有Fe3+生成,遇KSCN溶液呈红色,不能证明样品是否变质,C项错误;若原溶液
中不存在Fe2+,存在Fe3+,也有此现象,D项错误。
【对点提升】
对点1 将0.2 mol·L-1的KI溶液和0.05 mol·L-1Fe (SO ) 溶液等体积混合充分反应后,取混合液分别
2 4 3
完成下列实验,能说明溶液中存在化学平衡2Fe3++2I- 2Fe2++I 的是( )
2
A.向混合液中滴入KSCN溶液,溶液变红色
B.向混合液中滴入AgNO 溶液,有黄色沉淀生成
3
C.向混合液中滴入K[Fe(CN) ]溶液,有蓝色沉淀生成
3 6
D.向混合液中滴入淀粉溶液,溶液变蓝色
对点2 古老而神奇的蓝色染料普鲁士蓝的合成方法如下(黄色溶液俗称黄血盐),基于普鲁士蓝合成
原理可以检测食品中是否含有CN-,方法是:在食品待测液中加入硫酸酸化,再用FeSO 碱性试纸检测,
4
若试纸变蓝,说明食品中含有CN-。以下说法不正确的是( )
A.黄色溶液中铁元素的价态为+2价
B.黄血盐溶液可以检测Fe3+
C.反应ii的离子方程式是3[Fe(CN) ]4-+4Fe3+=Fe [Fe(CN) ]↓
6 4 6 3
D.试纸变蓝的原因是FeSO 碱性试纸中的Fe2+与CN-反应生成蓝色沉淀
4
【巧学妙记】
检验Fe2+和Fe3+时的注意事项
(1)检验Fe2+时不能先加氯水后加KSCN溶液,也不能将加KSCN后的混合溶液加入到足量的新制氯水
中(新制氯水可以氧化SCN-)。
(2)当溶液浓度较稀时,利用观察法或加NaOH溶液的方法都不宜检验Fe2+和Fe3+的存在。
(3)Fe3+、Fe2+、Cl-同时存在时不能用酸性KMnO 溶液检验Fe2+(Cl-能还原酸性KMnO ,有干扰)。
4 4
(4)检验Fe2+、Fe3+的其他方法
①检验Fe2+最好、最灵敏的试剂是铁氰化钾K[Fe(CN) ]:3Fe2++2[Fe(CN) ]3-===Fe [Fe(CN) ]↓(蓝色)。
3 6 6 3 6 2
②检验Fe3+也可用苯酚(C HOH),在FeCl 溶液中滴加苯酚,溶液显紫色。
6 5 3
1.唐代李勣、苏敬等人集体编撰的《新修夲草》中有关青矾的记载为“本来绿色,新出窟未见风者,正如琉璃……·烧之赤色”,下列有关叙述错误的是( )
A.青矾的化学式为FeSO ·7H O
4 2
B.青矾需密封保存
C.青矾的水溶液显酸性
D.“烧之赤色”是发生了非氧化还原反应
2.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是( )
A.Fe (SO ) 与KSCN反应产生血红色沉淀
2 4 3
B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe O 和H
3 4 2
C.向饱和FeCl 溶液中滴加过量氨水,可制取Fe(OH) 胶体
3 3
D.Fe O 是一种红棕色粉末,俗称铁红
3 4
3.某同学欲探究铁及其化合物的性质,下列实验方案可行的是( )
A.将铁粉加入热的浓硫酸中:探究铁的活泼性
B.将热的NaOH溶液滴入FeCl 溶液中:制备Fe(OH) 胶体
3 3
C.在蒸发皿中加热蒸干FeSO 溶液:制备FeSO ·6H O晶体
4 4 2
D.将铜粉加入FeCl 溶液中:验证Fe3+的氧化性强于Cu2+
3
4.检验黑木耳中的铁离子的步骤为:灼烧黑木耳→加酸溶解→过滤→取滤液检验,所选择的装置(夹
持装置已略去)及操作正确的是( )
A.灼烧木耳 B.加酸后搅拌溶解 C.过滤得滤液 D.检验滤液铁离子
5.某兴趣小组进行某补血剂中铁元素含量测定实验流程如下:
下列说法不正确的是( )
A.步骤①研磨时研杵应保持垂直,小心压碎或研磨试样
B.步骤②加入HO 的作用是将Fe2+完全氧化
2 2
C.步骤③多步操作为过滤、洗涤、灼烧、冷却、称重
D.每片补血剂中铁元素的质量为0.7W g
6.铁的常见化合价有+2价和+3价。据研究,铁在浓HNO 中发生钝化时,可生成一种化学式为
3
Fe O 的化合物,它可以看作由FeO和Fe O 组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为( )
8 11 2 3A.FeO·3Fe O B.2FeO·3Fe O C.FeO·2Fe O D.2FeO·Fe O
2 3 2 3 2 3 2 3
7.工业废弃物的资源化回收再利用,可以更大限度的发挥原材料的价值。下图是工业生产纳米磁性
氧化铁的流程:
下列说法不正确的是( )
的
A.用NaCO 溶液浸泡是为了除去废铁屑表面 铁锈
2 3
B.若生产中不通入N,暴露在空气中生产,将不能得到高纯度产品
2
C.加适量的HO 是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+ ,涉及反应:HO+2Fe2++2H+=2Fe3++2H O
2 2 2 2 2
D.溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为1:2
8.NaFeO 是一种高效的水处理剂,下列用于解释事实的离子方程式中不正确的是( )
2 4
A.NaFeO 在酸性溶液中不稳定,与水反应生成Fe3+和O ,离子方程式为:4FeO2-+10HO+4Fe3+
2 4 2 4 2
===20OH-+3O↑
2
B.工业上可用FeCl 、NaOH、NaClO三种物质反应制得NaFeO 离子方程式为:2Fe3++10OH-+
3 2 4
3ClO-===2FeO2-+3Cl-+5HO
4 2
C.NaFeO 消毒杀菌时得到的 Fe3+可以净水,Fe3+能产生净水物质的原因是:Fe3++
2 4
3HO===Fe(OH) (胶体)+3H+
2 3
D.工业上可用铁做阳极,电解浓NaOH溶液的方法制NaFeO,阳极的电极反应为:Fe-6e-+8OH-
2 4
===FeO2-+4HO
4 2
9.硫酸亚铁晶体(FeSO •7H O)俗称绿矾,加热至高温会分解产生水、金属氧化物和非金属氧化 物,
4 2
某化学兴趣小组的同学对绿矾分解产物进行了探究,下列说法不正确的是( )
A.硫酸亚铁晶体高温分解产生的气体,用足量的BaCl 溶溶液吸收后有白色沉淀产生,说明非金属氧
2
化物中含有SO
3
B.硫酸亚铁晶体高温分解产生的气体,通入到紫色石蕊溶液中,若溶液变红,说明非金属氧化物中
含有SO
3
C.硫酸亚铁晶体分解产生的固体溶于稀硫酸后,向溶液中滴加KSCN溶液,若变红说明固体中含有
三价铁
D.硫酸亚铁晶体分解产生的固体溶于稀硫酸后,向溶液中滴加酸性高锰酸钾,若紫色褪去,则发生
反应的离子方程式为:5Fe2++MnO-+8H+=Mn2++5Fe3++4H O
4 2
10.高铁酸钠(NaFeO)具有很强的氧化性,能有效地杀灭水中的细菌和病毒,同时被还原成Fe(OH)
2 4 3能高效地除去水中的悬浮物,是一种新型高效水处理剂。其制备方法如下:
2Fe(OH) +3NaClO+4NaOH=2NaFeO+3NaCl+5H O。下列说法错误的是( )
3 2 4 2
A.NaFeO 中 元素显+6价
2 4
B.碱性条件下 氧化性强于NaFeO
2 4
C.每生成1mol Na FeO 转移6mol电子
2 4
D.在水处理中,NaFeO 兼具消毒和净水两种功能
2 4
11.硫酸亚铁是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质(如图所示),下列说法错误的是( )
A.FeSO 与NH HCO 反应制备FeCO,适宜在高温条件下进行
4 4 3 3
B.碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH) 胶体,可用作净水剂
3
C.可用KSCN溶液检验(NH )Fe(SO ) 是否被氧化
4 2 4 2
D.常温下,FeSO 比(NH )Fe(SO ) 易溶于水
4 4 2 4 2
12.高铁酸钾(K FeO)是一种暗紫色固体,低温碱性条件下比较稳定。高铁酸钾能溶于水,微溶于浓
2 4
KOH溶液,且能与水反应放出氧气,并生成Fe(OH) 胶体,常用作水处理剂。高铁酸钾有强氧化性,酸性
3
条件下,其氧化性强于Cl、KMnO 等。工业上湿法制备KFeO 的流程如下:
2 4 2 4
下列关于KFeO 的工业湿法制备工艺,说法正确的是( )
2 4
A.“反应”时,氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:3
B.“过滤I”所得滤液中大量存在的离子有:Na+、Fe3+、Cl-、NO -、FeO2-
3 4
C.“转化”时,反应能进行的原因是该条件下KFeO 的溶解度比NaFeO 小
2 4 2 4
D.“过滤II”所得滤液在酒精灯外焰上灼烧,观察到火焰呈黄色,说明滤液为NaOH溶液
13.Fe O 具有广泛的用途。甲同学阅读有关资料得知在高温下煅烧FeCO 可以得到Fe O 。为了进一
2 3 3 2 3
步验证此结论,他做了如下实验:
实验步骤 实验操作
Ⅰ 取一定质量的FeCO 固体置于坩埚中,高温煅烧至质量不再变化,冷却至室温
3
Ⅱ 取少量实验步骤Ⅰ所得固体置于一洁净的试管中,用足量的稀硫酸溶解
Ⅲ 向实验步骤Ⅱ所得溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红由此甲同学得出结论:4FeCO+O=====2Fe O+4CO
3 2 2 3 2
(1)写出实验步骤Ⅲ中发生反应的离子方程式: _______________________________。
(2)乙同学提出了不同的看法:煅烧产物可能是Fe O,因为Fe O 也可以溶于硫酸,且所得溶液中也含
3 4 3 4
有Fe3+。于是乙同学对甲同学的实验步骤Ⅲ进行了补充改进:检验实验步骤Ⅱ所得溶液中是否含有 Fe2+。
他需要选择的试剂是________(填字母)。
a.NaOH溶液
b.新制氯水和KSCN溶液
c.K[Fe(CN) ]溶液
3 6
(3)丙同学认为即使得到了乙同学预期的实验现象,也不能确定煅烧产物的成分,你认为丙同学持此看
法的理由是______________________。
(4)丙同学进一步查阅资料得知煅烧FeCO 的产物中的确含有+2价铁元素。于是他设计了另一种由
3
FeCO 制取 Fe O 的方法:先向 FeCO 中依次加入试剂稀硫酸、________(填试剂名称)和氨水;再
3 2 3 3
________(填操作名称)、洗涤、灼烧,即可得到Fe O。
2 3
14.黑木耳是常见食品,可以补充人体所必需的微量元素铁。某兴趣小组设计实验,检验黑木耳中的
铁元素,实验流程如图:
(1)灼烧黑木耳必须用到下列仪器中的___(填字母)。
A. B. C. D.
(2)灰烬中含有铁的氧化物以及钾、钙、硅等元素的化合物,酸浸的目的是_________。
(3)取少许滤液于试管中,滴入几滴KSCN溶液,显红色,说明滤液中含有___________;另取滤液检
验,滤液能使KMnO 溶液紫色褪去,说明滤液中存在具有_________(填“氧化性”或“还原性”)的粒子。
4
(4)为进一步探究Fe3+和Fe2+的氧化性和还原性,该兴趣小组设计并进行如下实验,记录现象,完成实
验报告。
实验操作 实验现象 离子方程式 实验结论
向FeCl 溶液中添加新 溶液由浅绿色变为棕黄 ① __
2 2Fe2++Cl=2Fe3++2Cl-
制氯水 色 2 ________
向FeCl 溶液加入足量 铁粉逐渐溶解,溶液由 ②____________ Fe3+具有氧化性
3 棕黄色变为浅绿色的铁粉
(5)实验结束,离开实验室之前,下列做法正确的是_________(填字母)。
A.废弃药品直接倒入水池冲走 B.药品仪器归放
C.清洁实验仪器,打扫实验室卫生 D.关闭水电、门窗
15.铁是人体必需的微量元素之一,没有铁,血红蛋白就不能结合氧分子进行输氧,所以缺少铁元素,
人体易患的疾病为贫血,医学上经常用硫酸亚铁糖衣片给这种病人补铁。小陈同学对这种糖衣片产生了兴
趣,进行探究实验如下:
(1)提出问题
这种糖衣片中是否含有硫酸亚铁,若有,含量是多少?
(2)查阅资料
①亚铁离子遇具有氧化性的物质时易被氧化。如氢氧化亚铁为白色沉淀,在空气中会迅速被氧化成红
褐色的氢氧化铁沉淀,这是氢氧化亚铁的典型特征。
②亚铁盐溶于水时,会产生少量氢氧根离子而产生沉淀(溶液浑浊)。
(3)实验验证
①鉴定硫酸亚铁的成分时需加水溶解,加1滴稀盐酸的作用是______________________,能否用稀硫
酸代替(填“能”或“不能”)_______________。
②为了不影响后续检验亚铁盐,检验硫酸盐可用的试剂是(选填“A”或“B”)_________。
A.用硝酸酸化的硝酸钡溶液 B.用盐酸酸化的氯化钡溶液
③检验亚铁盐可用的试剂是____________,现象为________________________________。
(4)含量测定
①取十粒糖衣片,称其质量为5g,溶于20 g水中;溶解药品时用到玻璃棒的作用是_____。
②向所配溶液中滴加氯化钡溶液至略过量;证明溶液过量的操作为:静置,向上层清液中滴加
__________溶液,若现象为_________________________,则溶液已过量。
③过滤、洗涤、干燥;洗涤沉淀的操作:用玻璃棒(填一操作名)_____________,向过滤器中加入蒸馏
水至淹没沉淀,待液体滤出。重复操作2~3次。证明沉淀已洗净的方法是_____________。
④称量得,沉淀质量为4.66 g,列式计算该糖衣片中硫酸亚铁的质量分数__________。
(5)总结反思
对硫酸亚铁来说,药片的糖衣起到的作用是____________________________________。
16.甘氨酸亚铁[(H NCH COO) Fe]可有效改善缺铁性贫血,化学兴趣小组的同学设计了如下两个实验:
2 2 2
装置1制备碳酸亚铁晶体;装置2制备甘氨酸亚铁。已知:柠檬酸易溶于水,具有较强的酸性和还原性。
回答下列问题:I.碳酸亚铁晶体(FeCO·nH O)的制备
3 2
(1)实验操作如下:关闭f,打开e,然后关闭活塞a,打开活塞b、c,加入适量稀硫酸反应一段时间后,
关闭活塞b、c,打开活塞a,以上操作的目的为____________________并使A产生的硫酸亚铁压入到B装
置中发生反应;实验结束后,若装置B中没有出现碳酸亚铁晶体,可能的原因是
_________________________________。
(2)反应结束后,对装置B中的反应液进行静置、过滤、洗涤、干燥,得到碳酸亚铁晶体。过滤操作过
程中用到的玻璃仪器有烧杯____________________;干燥过程中可能有少量碳酸亚铁晶体被氧化为
FeOOH,检验该氧化产物中阳离子所用的化学试剂为____________________。
II.甘氨酸亚铁[(H NCH COO) Fe]的制备
2 2 2
实验操作如下:将装置1制取的碳酸亚铁晶体与甘氨酸的水溶液混合加入C中,关闭e,打开f,然后
利用E中盐酸和碳酸钙反应生成的气体排尽装置中的空气,接着滴入柠檬酸溶液并加热。反应结束后过滤,
滤液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥,得到甘氨酸亚铁。
(3)仪器h的名称为_______;试剂g为____________________
(4)为了提高(H NCH COO) Fe的产率,需要控制C中反应溶液的pH在5.6~6.0之间。若pH过低,
2 2 2
(H NCH COO) Fe的产率将降低,其原因为___________________________,滴入柠檬酸溶液的作用除了促
2 2 2
进FeCO 的溶解,调节溶液的pH外,还有____________________。
3
(5)(H NCH COO) Fe中Fe2+含量的测定:使用电子天平准确称取3.440g产品,用蒸馏水配制成100mL
2 2 2
溶液。取出25.00mL溶液于锥形瓶中,向其中加入一定量的稀硫酸酸化,用0.05000mol·L-1KMnO ;标准
4
溶液滴定至终点(已知滴定过程中只有Fe2+被氧化),消耗KMnO 标准溶液的体积为17.20mL。则产品中
4
Fe2+的质量分数为__________________。
1(2022·浙江省高三选考模拟)关于化合物FeO(OCH)的性质,下列推测不合理的是( )
3A.与稀盐酸反应生成FeCl、CHOH、HO
3 3 2
B.隔绝空气加热分解生成FeO、CO、HO
2 2
C.溶于氢碘酸(HI),再加CCl 萃取,有机层呈紫红色
4
D.在空气中,与SiO 高温反应能生成Fe (SiO)
2 2 3 3
2(2022·江苏省高三高考考前打靶卷)下列关于铁及其化合物的性质与用途,不具有对应关系的是( )
A.Fe具有还原性,可用作食品抗氧化剂
B.Fe O 属于碱性氧化物,可用作粉刷墙壁的红色涂料
2 3
C.Fe O 具有磁性,可用作激光打印机墨粉的添加剂
3 4
D.Fe(OH) 胶体具有吸附性,可用作自来水厂的净水剂
3
3(2022·山东省青岛市二模)草酸亚铁晶体是生产感光材料的原料[K (FeC O·2H O)= 3.0×10-7],制备流
sp 2 4 2
程如下:
(NH )Fe(SO ) FeC O·2H O
4 2 4 2 2 4 2
下列说法错误的是( )
A.可用 溶液检验(NH )Fe(SO ) 是否变质
4 2 4 2
B.步骤①酸化的目的是抑制Fe2+的水解
C.步骤②反应为Fe2++H C O+2H O=FeC O·2H O↓+2H+
2 2 4 2 2 4 2
D.步骤③为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
4(2022·江苏省高三高考考前打靶卷)铁元素是重要的金属元素,含有铁元素的物质,在人类的生产生
活中有着重要的应用。Fe O(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO(g) ΔH<0是炼铁工业中的主反应。在指定条
2 3 2
件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是( )
A. B. (胶体)
C. D.
5(2022·江苏省扬州中学三模)下列铁及其化合物的性质与用途不具有对应关系的是( )
A.金属Fe具有导热性,可用于制造炊具
B.纳米Fe O 颗粒呈黑色,可用作磁性材料
3 4
C.Fe(OH) 胶 体具有吸附性,可用作净水剂
3
D.FeCl 溶液具有氧化性,可用于蚀刻铜制品
3
6(2022·湖南省市(州)部分学校高三“一起考”大联考三模)K FeO 是一种高效多功能的饮用水处理剂。
2 4
已知:①一种干法制备KFeO 的反应为2FeSO +6K O=2 K FeO+K O+2KSO +O ↑,②KFeO 处理水时发
2 4 4 2 2 2 4 2 2 4 2 2 4生反应FeO+10H O 4Fe(OH) +8OH-+3O 。下列说法错误的是( )
4 2 3 2
A.干法制备KFeO 的反应中,还原剂与氧化剂的物质的量之比为
2 4
B.干法制备KFeO 的反应中,每生成1mol KFeO,有5mol e-转移
2 4 2 4
C.KFeO 在强碱性溶液中能稳定存在
2 4
D.KFeO 处理水时,既能杀菌消毒,又能起絮凝作用除去水中悬浮杂质
2 4
7(2022·湖南省长沙一中一模)将铁、氧化铁、氧化铜组成的混合物粉末mg放入盛 盐
酸的烧杯中,充分反应后产生2.24L H (标准状况),残留固体2.56g。过滤,滤液中无Cu2+。将滤液加水稀
2
释到500mL,测得其中c(H+)为 。下列说法正确的是( )
A.m=15.36
B.烧杯中转移电子的物质的量共为0.28mol
C.若将反应后的溶液倒入蒸发皿中直接蒸干可得到0.2mol FeCl
2
D.过滤时需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗、锥形瓶
8(2022·江苏省南京、镇江市部分名校学情调研考试)由绿矾(FeSO ·7H O)制备三草酸合铁酸钾晶体
4 2
{ K[Fe(C O) ]·3H O}的流程如图
3 2 4 3 2
下列说法正确的是( )
A.“溶解”时加硫酸的目的是抑制 水解
B.将“沉淀”所得的FeC O 加入酸性高锰酸钾溶液,观察到溶液褪色,说明产物中含C O2-
2 4 2 4
C.“氧化”过程中HO 被还原为O
2 2 2
D.隔绝空气加热K[Fe(C O) ]·3H O,分解产物为KCO、Fe O、CO、HO
3 2 4 3 2 2 3 2 3 2 2
9(2022·广东省广州市广大附中、广外、铁一中学高三三模联考)《开宝本草》记载“取钢煅作叶如笏
或团,平面磨错令光净,以盐水洒之,于醋瓮中阴处埋之一百日,铁上衣生,铁华成矣”。铁华粉[主要成
分为(CHCOO) Fe ·H O ]可用如下方法检测。下列相关说法不正确的是( )
3 2 2A.在铁华粉中加入稀硝酸,再滴加KSCN溶液,一定会变红
B.制备铁华粉的主要反应为Fe+2CH COOH=(CH COO) Fe+H ↑
3 3 2 2
C.气体X的产生是因为发生了复分解反应
D.由上述实验可知,OH-结合Fe3+的能力大于CN-
11.(2022·山东省济宁市三模)以废铁屑为原料制备硫酸亚铁晶体的实验过程如图,下列说法正确的是(
)
A.取少量酸浸后的溶液,滴加硫氰化钾溶液,未变红色,说明废铁屑中不含+3价铁元素
B.人体血红素是亚铁离子配合物,硫酸亚铁可用于治疗缺铁性贫血
C.过滤步骤说明硫酸亚铁晶体难溶于水
D.实验过程不直接蒸发结晶的原因是防止FeSO 水解生成Fe(OH)
4 2
12.(2022·湖南省永州市第一中学二模)MnCO 可用作脱硫的催化剂以及生产金属锰的原料,由含
3
Mn2+的废液(有少量的Fe2+、Fe3+)制备MnCO 的一种工艺流程如下:
3
下列说法错误的是( )
A.“沉锰”时加过量NH HCO 发生反应的离子方程式为Mn2++ HCO -=MnCO↓+H+
4 3 3 3
B.“氧化”时加入酸化的HO 的目的是将Fe2+氧化为Fe3+
2 2
C.“纯化”过程中发生了水解反应,生成Fe(OH) 沉淀
3
D.工艺流程中“一系列操作”为过滤、洗涤、干燥
13.(2022·山东省高考考前热身押题)手持技术(Hand-held Technology)是由计算机和微电子技术相结合的新型数字化实验手段。向FeCl 溶液中加入NaSO 溶液,控制不同 时,利用手持技术测量其与
3 2 3
溶液pH和电导率的关系如图所示:
i.a点时溶液澄清透明,加入NaOH溶液产生灰绿色难溶物。
ii.b点出现明显红褐色难溶物,取上层清液,分出两等份,分别加入KSCN溶液和NaOH溶液,前者
溶液变为血红色,后者无灰绿色难溶物。结合以上信息,下列分析不合理的是( )
A.a点时主要反应的离子方程式为2Fe3++SO2-+H O=2Fe2++SO2-+2H+
3 2 4
B.溶液电导率最低时,离子浓度和最小
C.b点时Fe3+和SO 2-主要发生相互促进的水解反应
3
D.混合后溶液的pH决定FeCl 和NaSO 主要反应的反应类型
3 2 3
14.(2022·江苏省连云港市高三高考考胶模拟考试)某新型纳米材料氧缺位铁酸盐ZnFe O(33.0)导致聚合硫酸铁中x的
2 x 4 y n
值减小的原因_______。
(6)聚合硫酸铁虽广泛应用于各类水的净化处理,但是实际使用过程中发现该絮凝剂对铁质输送管道和
容器比明矾的腐蚀性更强,这是由于该絮凝剂水解程度大,产生的氢离子浓度更大、腐蚀作用更强,同时
还有另一离子也具有腐蚀性,该离子发生腐蚀的离子方程式为_______。
4.(2022·上海市长宁区二模)硫酸亚铁晶体FeSO ·7H O 在医药上作补血剂。工业上用废铁生产
4 2
FeSO ·7H O 的一种流程如下图所示:
4 2(1)步骤 I 中除铁和硫酸、铁锈和硫酸反应外, 还有一个反应的化学方程式为_______:步骤 I 加入
稀硫酸的量不能过量的原因是_______;步骤 II 加入稀硫酸的目的是_______。
(2)证明步骤 (1)滤液中只含有Fe2+ 的方法: 取样, 先滴加 KSCN 溶液, 无明显现象, 再滴加
_______; 该过程的现象为:_______。
(3)步骤 III 从硫酸亚铁溶液中获得硫酸亚铁晶体 (FeSO ·7H O) 的实验操作为_______、_______、过
4 2
滤、冰水洗涤、烘干。烘干操作需在低温条件下进行, 原因是_______。
(4)取27.8gFeSO·7H O隔绝空气加热至不同温度, 剩余固体的质量变化如下图所示。
4 2
分析数据, 写出 残留物的化学式_______; 时固体物质发生反应的化学方程式
是_______,做出这一判断的依据是_______。
1.【2022·浙江省6月选考】关于化合物:FeO(OCH)的性质,下列推测不合理的是( )
3
A.与稀盐酸反应生成FeCl 、CHOH、HO
3 3 2
B.隔绝空气加热分解生成FeO、CO、HO
2 2
C.溶于氢碘酸(HI),再加CCl 萃取,有机层呈紫红色
4
D.在空气中,与SiO 高温反应能生成Fe (SiO)
2 2 3 3
2.【2022•湖南选择性考试】为探究FeCl 的性质,进行了如下实验(FeCl 和NaSO 溶液浓度均为
3 3 2 3
)。实验 操作与现象
① 在 水中滴加2滴FeCl 溶液,呈棕黄色;煮沸,溶液变红褐色。
3
在5mL FeCl 溶液中滴加2滴NaSO 溶液,变红褐色;
3 2 3
②
再滴加K[Fe(CN) ]溶液,产生蓝色沉淀。
3 6
在5mL Na SO 溶液中滴加2滴FeCl 溶液,变红褐色;
2 3 3
将上述混合液分成两份,一份滴加K[Fe(CN) ]溶液,无蓝色沉淀生
③ 3 6
成;
另一份煮沸,产生红褐色沉淀。
依据上述实验现象,结论不合理的是( )
A.实验①说明加热促进Fe3+水解反应
B.实验②说明Fe3+既发生了水解反应,又发生了还原反应
C.实验③说明Fe3+发生了水解反应,但没有发生还原反应
D.整个实验说明SO 2-对Fe3+的水解反应无影响,但对还原反应有影响
3
3.【2022·浙江省1月选考】下列说法不正确的是( )
A.镁合金密度较小、强度较大,可用于制造飞机部件
B.还原铁粉可用作食品干燥剂
C.氯气、臭氧、二氧化氯都可用于饮用水的消毒
D.油脂是热值最高的营养物质
4.【2021•河北选择性考试】“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献,陶弘景在
其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)
混合加热,生铁熔化灌入熟铁,再锻打成钢。下列说法错误的是( )
A.钢是以铁为主的含碳合金
B.钢的含碳量越高,硬度和脆性越大
C.生铁由于含碳量高,熔点比熟铁高
D.冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe O
2 3
5.【2021•湖南选择性考试】下列说法正确的是( )
A.糖类、蛋白质均属于天然有机高分子化合物
B.FeO粉末在空气中受热,迅速被氧化成Fe O
3 4
C.SO 可漂白纸浆,不可用于杀菌、消毒
2
D.镀锌铁皮的镀层破损后,铁皮会加速腐蚀
6.【2020•江苏卷】下列有关化学反应的叙述正确的是( )A.室温下,Na在空气中反应生成NaO
2 2
B.室温下,Al与4.0 mol﹒L-1NaOH溶液反应生成NaAlO
2
C.室温下,Cu与浓HNO 反应放出NO气体
3
D.室温下,Fe与浓HSO 反应生成FeSO
2 4 4
7.【2018•新课标Ⅰ卷】磷酸亚铁锂(LiFePO )电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺
4
回收废旧硫酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流程如下:
下列叙述错误的是( )
A.合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用
B.从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li
C.“沉淀”反应的金属离子为Fe3+
D.上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠
8.【2018•江苏卷】在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A.
B.
C.
D.
9.【2018•江苏卷】下列有关物质性质的叙述一定不正确的是( )
A.向FeCl 溶液中滴加NH SCN溶液,溶液显红色
2 4
B.KAl(SO ) ·12H O溶于水可形成 Al(OH) 胶体
4 2 2 3
C.NH Cl与Ca(OH) 混合加热可生成NH
4 2 3
D.Cu与FeCl 溶液反应可生成CuCl
3 2
10.【2019•天津卷】下列有关金属及其化合物的不合理的是( )
A.将废铁屑加入 溶液中,可用于除去工业废气中的Cl
2
B.铝中添加适量钾,制得低密度、高强度的铝合金,可用于航空工业C.盐碱地(含较多 等)不利于作物生长,可施加熟石灰进行改良
D.无水CoCl 呈蓝色,吸水会变为粉红色,可用于判断变色硅胶是否吸水
2
11.【2019•浙江4月选考】聚合硫酸铁[Fe(OH)SO ] 能用作净水剂(絮凝剂),可由绿矾(FeSO ·7H O)和
4 n 4 2
KClO 在水溶液中反应得到。下列说法不正确的是( )
3
A.KClO 作氧化剂,每生成1 mol [Fe(OH)SO ] 消耗6/n mol KClO
3 4 n 3
B.生成聚合硫酸铁后,水溶液的pH增大
C.聚合硫酸铁可在水中形成氢氧化铁胶体而净水
D.在相同条件下,Fe3+比[Fe(OH)]2+的水解能力更强
12.【2021•全国乙卷】磁选后的炼铁高钛炉渣,主要成分有TiO、SiO、Al O、MgO、CaO以及少
2 2 2 3
量的Fe O。为节约和充分利用资源,通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。
2 3
该工艺
条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表
金属离子 Fe3+ Al3+ Mg2+ Ca2+
开始沉淀的pH 2.2 3.5 9.5 12.4
沉淀完全(c =1.0×10-5 mol·Lˉ1)的
3.2 4.7 11.1 13.8
pH
回答下列问题:
(1)“焙烧”中,TiO、SiO 几乎不发生反应,Al O、MgO、CaO、Fe O 转化为相应的硫酸盐,写出
2 2 2 3 2 3
Al O 转化为NH Al(SO ) 的化学方程式_______。
2 3 4 4 2
(2)“水浸”后“滤液”的pH约为2.0,在“分步沉淀”时用氨水逐步调节pH至11.6,依次析出的金属
离子是_______。
(3)“母液①"中Mg2+浓度为_______ cmol·Lˉ1。
(4)“水浸渣”在160℃“酸溶”最适合的酸是_______。“酸溶渣”的成分是_______、_______。(5)“酸溶”后,将溶液适当稀释并加热,TiO2+水解析出TiO·x H O沉淀,该反应的离子方程式是
2 2
_______。
(6)将“母液①”和“母液②”混合,吸收尾气,经处理得_______,循环利用。
13.【2021•湖南选择性考试】Ce (CO) 可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中,铈(Ce)
2 3 3
主要以CePO 形式存在,还含有SiO 、Al O 、Fe O 、CaF 等物质。以独居石为原料制备Ce (CO)•nH O
4 2 2 3 2 3 2 2 3 3 2
的工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)铈的某种核素含有58个质子和80个中子,该核素的符号为 ;
(2)为提高“水浸”效率,可采取的措施有 (至少写两条);
(3)滤渣Ⅲ的主要成分是 (填化学式);
(4)加入絮凝剂的目的是 ;
(5)“沉铈”过程中,生成Ce (CO)•nH O的离子方程式为 ,常温下加入的
2 3 3 2
NH HCO 溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”)(已知:NH •H O的K=1.75×10﹣
4 3 3 2 b
5,HCO 的K =4.4×10﹣7,K =4.7×10﹣11);
2 3 a1 a2
(6)滤渣Ⅱ的主要成分为 FePO ,在高温条件下,LiCO 、葡萄糖(C H O)和FePO 可制备电极材料
4 2 3 6 12 6 4
LiFePO ,同时生成CO和HO,该反应的化学方程式为 。
4 2
14.【2016·高考全国卷Ⅱ】某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题:
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1 mol·L-1的溶液。在FeCl 溶液中需加入少量铁
2
屑,其目的是 。
(2)甲组同学取2 mL FeCl 溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl 可将
2 2
Fe2+氧化。FeCl 溶液与氯水反应的离子方程式为 。
2
(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2 mL FeCl 溶液中先加入0.5 mL煤油,再于液面下
2
依次加入几滴氯水和l滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是 。
(4)丙组同学取10 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,加入6 mL 0.1 mol·L-1 FeCl 溶液混合。分别取2 mL此溶液
3
于3 支试管中进行如下实验:
①第一支试管中加入1 mL CCl 充分振荡、静置,CCl 层显紫色;
4 4②第二支试管中加入1滴K[Fe(CN) ]溶液,生成蓝色沉淀;
3 6
③第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。
实验②检验的离子是 (填离子符号);实验①和③说明:在I-过量的情况下,溶液中仍含有
(填离子符号),由此可以证明该氧化还原反应为 。
(5)丁组同学向盛有HO 溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl 溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子
2 2 2
方程式为 ;一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成。产生
气泡的原因是 ; 生成沉淀的原因是 (用平衡移动原理
解释)。