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2022届高考化学一轮复习 课后限时集训9 铁及其化合物鲁科版

2022届高考化学一轮复习 课后限时集训9 铁及其化合物鲁科版

年级：
姓名：

- 9 -

课后限时集训(九)
(建议用时：40分钟)

1．我国早期科技丛书《物理小识·金石类》记有“青矾厂气熏人，衣服当之易烂，载木不盛”，“青矾”即绿矾(FeSO4·7H2O)，强热绿矾，得红色固体，气体冷凝得“矾油”。下列说法不正确的是(　　)
A．“青矾厂气”属于混合物
B．“红色固体”属于碱性氧化物
C．“矾油”能使滴有酚酞的溶液呈红色
D．“强热绿矾”发生了分解反应
C　[绿矾受热发生分解反应，反应的化学方程式为2FeSO4·7H2OFe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O，因此“青矾厂气”应为SO2和SO3的混合气体，“红色固体”是Fe2O3，Fe2O3属于碱性氧化物，A、B、D项正确；“矾油”的主要成分是硫酸(SO3和H2O反应生成)，不能使滴有酚酞的溶液呈红色，C项错误。]
2．铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质，下列关于铁元素的叙述中正确的是(　　)
A．保存FeCl2溶液常常加一些铁粉，其目的是抑制Fe2＋水解
B．在25 ℃时，pH＝0的溶液中，Al3＋、NH、NO、Fe2＋可以大量共存
C．制备AlCl3、FeCl3均可采用将溶液直接蒸干的方法
D．硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
D　[A项，加Fe粉的目的是防止Fe2＋被氧化；B项，pH＝0时为酸性溶液，NO可氧化Fe2＋；C项，AlCl3、FeCl3易水解，不能直接蒸干得到AlCl3和FeCl3。]
3．某同学用含有铁锈(Fe2O3)的废铁屑来制取氯化铁晶体，实验装置如图所示(夹持装置略，气密性已检验)，下列推断不合理的是(　　)

A．B中收集到的气体是氢气
B．烧杯中双氧水的作用是将Fe2＋还原为Fe3＋
C．A中的氧化铁与盐酸反应生成氯化铁
D．烧杯中的溶液在氯化氢气氛下，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体
B　[双氧水的作用是将Fe2＋氧化为Fe3＋，B项错误。]
4．下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是(　　)

A
B
C
D
X
FeCl2溶液
FeCl3溶液
Fe
FeSO4溶液
Y
FeCl3
CuCl2
Al
Fe2(SO4)3
Z
Cl2
Fe
NaOH溶液
Cu
C　[A项，Cl2氧化主体物质FeCl2，错误；B项，Fe与主体物质FeCl3反应，错误；C项，NaOH溶液溶解杂质Al而不与Fe反应，正确；D项，引入杂质Cu2＋，错误。]
5．(2020·郑州模拟)下列关于Fe3＋、Fe2＋性质实验的说法错误的是(　　)

A．用如图装置可以制备Fe(OH)2
B．配制FeCl3溶液时，先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度
C．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，此现象不能确定溶液中含有Fe2＋
D．向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2＋被氧化
C　[反应开始时生成的H2进入B中，可排出其中的空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化，一段时间后关闭止水夹C，A中硫酸亚铁进入B中可生成Fe(OH)2，A项正确；FeCl3易水解，为抑制水解配制溶液时先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度，B项正确；Fe3＋与铁反应可生成Fe2＋，则向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2＋被氧化，D项正确。]
6．实验室用FeCl2和烧碱制备Fe(OH)2，为了生成的产物不容易被氧化，下列说法不正确的是(　　)
A．配制FeCl2和烧碱溶液所用的蒸馏水通常要煮沸
B．可在FeCl2溶液的上面加一层苯，以隔绝空气
C．向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴不能伸入到试管内
D．产生Fe(OH)2沉淀后，不能振荡试管
[答案]　C
7．FeCl3易潮解、易升华，实验室制备FeCl3的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。下列说法正确的是(　　)

A．导管g的作用是增强装置的气密性
B．试剂X和试剂Y分别为浓硫酸、饱和食盐水
C．直接用E接收产物比用导管连接D、E的优点是可防止堵塞
D．出于简化装置的目的，F装置可拆除
C　[导管g的作用是平衡气压，保证液体顺利滴下，A错误；为得到干燥纯净的Cl2，应先用饱和食盐水除去HCl，再通过浓硫酸干燥气体，B错误；FeCl3易潮解，而F中的浓硫酸起到干燥的作用，防止G中水蒸气进入D中，不能拆除，D错误。]
8．从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下：

则下列说法正确的是(　　)
A．试剂a是铁、试剂b是稀硫酸
B．操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同
C．试剂c是氯气，相应的反应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
D．用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2＋
C　[由最终要得到的氯化铁及流程图知b是盐酸，A错误；操作Ⅰ和操作Ⅱ是过滤，操作Ⅲ为蒸发浓缩、冷却结晶，所用仪器有差异，B错误；滤液Z和X中均含有氯化亚铁，因此c为氯气，C正确；高锰酸钾能氧化氯离子而退色，因此不能用于检验是否含有亚铁离子，D错误。]
9．FeCO3与砂糖混用可以作补血剂，实验室里制备FeCO3的流程如图所示，下列说法不正确的是(　　)

A．产品FeCO3在空气中高温分解可得到纯净的FeO
B．沉淀过程中有CO2气体放出
C．过滤操作的常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
D．可利用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质
A　[FeCO3在空气中高温反应生成Fe2O3或Fe3O4，不能生成FeO，A项错误。]
10．硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量。实验步骤如下：

请回答下列问题：
(1)证明步骤①滤液中含有Fe2＋的方法：取样，先滴加KSCN溶液，再滴加________，该过程的现象为___________________________________________
______________________________________________________________。
(2)步骤②加入过量H2O2的目的是_________________________________
______________________________________________________________。
(3)步骤③中反应的离子方程式是__________________________________
______________________________________________________________。
(4)步骤④中一系列处理的操作步骤：过滤、________、灼烧、________、称量。
(5)若实验中铁无损耗，则每片补血剂中含铁元素的质量为________ g。
[答案]　(1)氯水或双氧水　滴加KSCN溶液不变红，滴加氯水或双氧水后，溶液变红
(2)将Fe2＋氧化为Fe3＋
(3)Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH
(4)洗涤　冷却
(5)×2×56×或

11．LiFePO4作为锂离子电池的正极材料，具有众多优点，工业上以废铁屑为原料制备LiFePO4的一种流程如下。下列有关说法错误的是(　　)

A．“酸溶”时可适当加热提高溶解速率
B．“沉铁”过程中H2O2的作用是氧化Fe2＋
C．“煅烧”过程反应方程式为Li2CO3＋H2C2O4＋2FePO4煅烧,2LiFePO4＋3CO2↑＋H2O
D．煅烧过程中，每消耗1 mol H2C2O4，转移电子4 mol
D　[每消耗1 mol H2C2O4，转移2 mol电子，D项错误。]
12．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
A
向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液2～3滴，溶液呈红色
红砖中含有氧化铁
B
CO还原Fe2O3得到的黑色固体加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液，溶液不显红色
黑色固体中没有Fe3O4
C
取少量Fe(NO3)2试样加水溶解，加稀硫酸酸化，滴加KSCN溶液，溶液变为红色
该Fe(NO3)2试样已经变质
D
向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液，变红色
原溶液中含有Fe2＋
A　[CO还原Fe2O3得到单质Fe，即使有Fe3O4，其溶于盐酸后产生的Fe3＋与Fe发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，加入KSCN溶液也不显红色，B项错误；NO在酸性环境中具有强氧化性，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。]
13．(2020·黄冈模拟)一种新型高效净水剂PAFC(聚合氯化铁铝)，广泛用于日常生活用水和工业污水的处理。某化工厂欲以工业生产废料(金属铁、铝及其氧化物)为原料制取PAFC，设计生产流程如下，请回答下列问题：

(1)下列关于PAFC的说法中正确的是________。
A．PAFC是一种有机高分子化合物
B．PAFC中Fe显＋2价
C．PAFC溶于水能电离出OH－，是一种碱
D．PAFC在强酸性和强碱性溶液中均不能稳定存在
(2)步骤Ⅱ中取样分析的目的是________。
A．测定溶液中Fe2＋与Fe3＋的含量比
B．测定原料是否完全溶解
C．测定溶液中Fe2＋的含量，以确定加入NaClO3的量
D．测定溶液中Al3＋的含量
(3)写出向溶液中加入NaClO3时，发生反应的离子方程式为____________。
(4)该化工厂的化验室为测定产品PAFC中Al和Fe的含量，进行下列试剂的选择和基本操作：
①测定时所需的试剂有________。
A．NH3·H2O　　　 B．NaOH
C．CO2 D．NaClO3
②测定时，直接测定的是________和________的质量(填化学式)。
③在测定过程中的操作顺序是：过滤、________、灼烧、________、称量(写操作名称)。
[解析]　(1)PAFC不是有机高分子化合物，A错误；PAFC中Fe显＋3价，B错误；PAFC溶于水能电离出OH－，但同时还有氯离子，不属于碱，C错误；PAFC能电离出Al3＋、Fe3＋和OH－，在强酸性和强碱性溶液中均不能稳定存在，D正确。(2)溶液中含有Fe2＋需用NaClO3氧化，所以步骤Ⅱ取样分析的目的是测定溶液中Fe2＋的含量，以确定加入NaClO3的量。(3)ClO与Fe2＋反应的离子方程式为 6Fe2＋＋6H＋＋ClO===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O。(4)①Al(OH)3是两性氢氧化物，能与强碱反应生成四羟基合铝酸钠，然后通入CO2转化为Al(OH)3沉淀，灼烧得到Al2O3，Fe(OH)3不溶于强碱溶液，所以测定时所需的试剂有NaOH和CO2。②根据①中分析可知，直接测定的是Al2O3、Fe2O3的质量。③在测定过程中的操作顺序是：过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量。
[答案]　(1)D　(2)C
(3)6Fe2＋＋6H＋＋ClO===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O
(4)①BC　②Al2O3　Fe2O3　③洗涤　冷却
14．(2020·武汉模拟)某工厂以平板电视显示屏厂的废玻璃粉末(含CeO2、SiO2、Fe2O3、FeO等物质)为原料，设计如图所示工艺流程，制得纯净的CeO2和硫酸铁铵晶体。
已知：CeO2通常既不溶于强酸，也不溶于强碱。

回答下列问题：
(1)A的化学式是________。
(2)“滤渣1”的成分是________。
(3)“反应2”中加入H2O2溶液的目的是___________________________
______________________________________________________________。
(4)某同学设计实验证明“滤液1”中含有Fe2＋，其操作是____________
______________________________________________________________。
(5)硫酸铁铵晶体[NH4Fe(SO4)2·12H2O]广泛用于水的净化，请用离子方程式解释其净水原理：______________________________________________________
________________________________________________________________，
2 mol硫酸铁铵晶体与1 mol硫酸铁相比，前者在去除废水中的悬浮物时效率________(填“高于”“低于”或“等于”)后者。
(6)“反应3”的离子方程式为_____________________________________
______________________________________________________________。
[解析]　流程图中各步主要转换如下：

[答案]　(1)H2SO4
(2)CeO2、SiO2
(3)将CeO2还原为Ce3＋，便于与SiO2分离
(4)取少量滤液1于洁净试管中，滴加K3[Fe(CN)6]溶液(或取少量滤液1于洁净试管中，滴加酸性高锰酸钾溶液)
(5)Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3H＋　低于　(6)4Ce3＋＋O2＋12OH－＋2H2O===4Ce(OH)4↓