2024届高三新高考化学大一轮专题练习—铁及其化合物
一、单选题
1．（2023秋·浙江·高三期末）电子工业中常用FeCl3溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板，产生的废液X可循环使用，实验室模拟该流程如图所示。下列说法不正确的是
A．FeCl3溶液刻蚀Cu制作电路板，主要发生的反应为：2FeCl3+ Cu =2FeCl2 + CuCl2
B．向溶液A、溶液B混合液中通入Cl2，主要发生的反应为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
C．①和②是相同的操作，需用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
D．溶液A和溶液B的溶质完全相同
2．（2023春·湖北·高三校联考期中）下列反应既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是
A．铁粉与稀硫酸的反应
B．灼热的木炭与水蒸气的反应
C．醋酸和氢氧化钾溶液的反应
D．晶体与晶体的反应
3．（2023春·江西宜春·高三江西省清江中学校考期中）下列各组物质依次表示a、b、c、d四种物质，其中满足如图所示转化关系的是(图中箭头表示一步转化)
A． B．
C． D．
4．（2023春·辽宁沈阳·高三沈阳铁路实验中学校考阶段练习）下列离子在一定条件下能共存，且加入相应试剂后发生的离子方程式正确的是
离子组 加入试剂 加入试剂后发生反应的离子方程式
A 、、 少量溶液
B 、、 过量溶液
C 、、 氢氧化钠溶液
D 、、 足量氯化铁溶液
A．A B．B C．C D．D
5．（2023春·新疆乌鲁木齐·高三乌鲁木齐市第四中学校考期中）下列有关铁和铁的化合物的叙述中，正确的是
A．铁的化学性质比较活泼，它能与许多物质发生化学反应，因此铁在自然界中只能以化合态存在
B．Fe3O4是一种红棕色粉末，俗称铁红，常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料
C．Fe(OH)2在空气中容易被氧化，如图①②都能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀
D．往某溶液中先加入氯水，再加入KSCN溶液，发现溶液变成红色，证明原溶液中含有Fe3+
6．（2023春·四川遂宁·高三射洪中学校考期中）下列有关基本化学用语叙述不正确的是
A．加热氯化铁溶液，溶液颜色变深：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
B．用氯化铁溶液腐蚀覆铜板上的铜：2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+
C．用KI溶液将AgCl转化为AgI：I-(aq)+AgCl(s)AgI(s)+Cl-(aq)
D．碳酸氢钠的电离方程式：NaHCO3Na++HCO
7．（2023·河北·模拟预测）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。铁元素的“价-类”二维图如图所示，下列说法正确的是
A．工业上主要利用铝热反应冶炼a B．c是由组成的混合物
C．h可以通过化合反应变为g D．e中基态的核外电子排布式为
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具有对应关系的是
A．铁粉具有还原性，可用作食品的抗氧化剂
B．SO2具有还原性，可用于纸浆漂白
C．浓硫酸具有脱水性，可用于干燥Cl2
D．NH3极易溶于水，可用作制冷剂
9．（2023春·甘肃白银·高三统考期末）化学实验兴趣小组同学为了测定某稀硫酸和稀硝酸混合溶液的浓度，将其分成两等份，进行了如下实验：
实验Ⅰ：加入铜粉，充分反应后，过滤、干燥(如图所示)。
实验Ⅱ：逐渐加入铁粉，加入铁粉的质量与产生气体的体积关系如图所示。
已知：
①不考虑水电离出的和。
②不考虑实验过程中质量的损失。
下列说法正确的是
A．原混合溶液中：
B．原混合溶液中：
C．由实验Ⅰ可知，滤液Ⅰ中含有的离子仅为、、
D．由实验Ⅱ可知，产生气体的总体积为3.92L(标准状况下)
10．（2023·广东广州·统考二模）下列关于铁及其化合物之间转化反应的方程式书写正确的是
A．(g)通过灼热铁粉：
B．过量铁粉加入稀硝酸中：
C．氢氧化铁中加入氢碘酸：
D．溶液中加入酸性溶液：
11．（2023·全国·高三专题练习）富钴结壳浸出液分离制备的工艺流程如下：
已知：①“浸出液”中主要含有的金属离子为：；
②温度高于时，在水中的溶解度随温度升高迅速降低；
③“焙烧”的过程发生的部分反应有，
下列有关说法错误的是
A．过程②中，和的作用分别是氧化剂和沉淀剂
B．固体Y中主要物质的化学式为
C．过程④中的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
D．流程中可循环使用的物质有
12．（2023春·辽宁·高三凤城市第一中学校联考阶段练习）下列描述所对应的化学知识或原理正确的是
选项 项目描述 化学知识或原理
A 钠与水反应时，钠在水面上四处游动 反应产生气体，推动小球四处游动
B 补铁剂宜与维生素C一同服用 维生素C具有氧化性
C 硬铝可用于制造飞机外壳 主要利用硬铝熔点高的性质
D 食品包装袋内常放一小包铁粉 铁粉吸收袋内水蒸气，延长食品保质期
A．A B．B C．C D．D
二、多选题
13．（2023春·河南信阳·高三统考阶段练习）根据下列实验操作和实验现象得出的实验结论错误的是
选项 实验操作 实验现象 实验结论
A 取溶液于试管中，加入溶液，充分反应后滴入5滴15%KSCN溶液 溶液变为红色 与KI的反应有一定限度
B 向溶液中滴入稀盐酸，产生刺激性气味的气体，将该气体通入品红溶液中 品红溶液褪色 酸性：
C 向盛有浓氨水的锥形瓶中缓慢通入氧气，用红热的铂丝在液面上轻轻挥动 一段时间后，铂丝仍保持红热 和的反应是放热反应
D 用导线将铜片和锌片连接后插入盛有稀硫酸的烧杯中 锌片、铜片上均有大量气泡逸出 锌片失去的电子部分被负极区得到生成氢气
A．A B．B C．C D．D
14．（2023春·江苏镇江·高三江苏省镇江中学校考阶段练习）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。是炼铁工业中的主反应．硫铁矿烧渣中含有大量，工业上常用于制取绿矾．铁元素的常见价态有、价，实验室可用赤血盐溶液检验，黄血盐溶液检验。在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是
A． B．
C． D．
三、非选择题
15．（2023春·浙江温州·高三校联考期中）将1.00mol/L硫酸铜溶液和2.00mol/L硫酸铁溶液按体积比2：3混合得到1L混合液(假设混合溶液的体积等于混合前两种溶液的体积之和)，再向其中加入足量的铁粉，充分反应后，铁粉有剩余。请计算：
(1)混合后溶液中铜离子的物质的量为______mol。
(2)溶解的铁粉的质量为______g。
(3)最后所得溶液中硫酸亚铁的物质的量浓度为______mol/L。
16．（2023春·内蒙古呼伦贝尔·高三校考阶段练习）从古至今，铁及其化合物在人类的生产生活中都起到了巨大的作用。
(1)①古代中国四大发明之一指南针是由天然磁石制成的，其主要成分为：__________(填化学式)。
②所含铁元素既有氧化性又有还原性的物质是______。
A．Fe B． C．FeO D． E．
(2)①在现代半导体工业生产中，常利用溶液腐蚀铜的原理制作印刷线路板，该原理的化学方程式为：__________。
②氯化铁溶液中加入铁粉和铜粉的混合物，反应结束后烧杯底部不可能出现的是______。
A．有铁无铜 B．有铜无 C．有铁有铜 D．无铁无铜
(3)实验室在配制溶液时，为了防止溶液变质，经常会向其中加入一些铁粉，其原因是__________(用离子方程式表示)。
(4)证明某溶液中不含而可能含有的操作为__________。
(5)在溶液中滴加适量KI溶液充分反应后再加入淀粉溶液，溶液变蓝，用离子方程式表示此反应：__________。
17．（2023秋·山西大同·高三统考期末）某化学兴趣小组进行了如下实验。请回答：
(1)用一氧化碳还原氧化铁，反应的化学方程式为_______。反应完毕后，他们将得到的铁屑装入下图所示装置进行实验，A中的玻璃丝可以阻止固体离开A管，B中碱石灰的作用是_______。一段时间后，他们将A中的固体溶于水，并向所得溶液中滴入几滴KSCN溶液。
①若观察到溶液出现红色，证明溶液中含有_______(填离子符号)。
②若未观察到溶液出现红色，可能的原因是_______。
(2)用足量的稀盐酸溶解一定量的Fe2O3，得到棕黄色溶液。甲同学向溶液中加入铜粉欲获得铁，他_______(填“能”或“不能”)成功，原因是_______
(3)已知铝粉与氧化铁能发生反应2Al+Fe2O32Fe+Al2O3小组成员将反应的产物用足量的NaOH溶液浸泡，除去其中的Al2O3，分离得到Fe，反应的化学方程式为_______。某同学认为用足量稀盐酸浸泡也能达到相同的结果，他的观点_______(填“正确”或“不正确”)。
18．（2023秋·山西太原·高三统考期末）2022年10月，世界首个电磁推进地面超高速试验设施“电磁橇'”在山东济南成功运行，它可以把超过1吨的物体在短时间内从0加速到1030公里/小时，创造了大质量超高速电磁推进技术的世界最高速度纪录。
(1)“电磁橇”的轨道材料为铁合金，其优点是_______(写一条)。
(2)建设“电磁橇”的过程中，对铁质材料进行深加工时，可用_______清洗其表面的铁锈，该反应的离子方程式为_______。
(3)生产“电磁橇”的铁质材料时，炽热的铁水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，不能留有水，原因是_______(用化学方程式解释)，该反应的类型属于_______。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【分析】由2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2可知，废液X含Fe2+、Cu2+，加过量铁粉可置换出Cu，操作①为过滤，分离出固体混合物含Fe、Cu，加盐酸溶解Fe，操作②为过滤，分离出Cu和溶液B，溶液B含HCl、FeCl2，氯化亚铁溶液中通入过量氯气发生2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，溶液A含FeCl3，以此来解答。
【详解】A．FeCl3溶液刻蚀Cu制作电路板，主要发生的反应为：2FeCl3+Cu =2FeCl2+CuCl2，故A正确；
B．滤液B为氯化亚铁，与滤液A合并，通入氯气，可得到氯化铁，主要反应为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故B正确；
C．①和②是相同的操作，都是过滤，需用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，故C正确；
D．由分析可知，溶液A含FeCl3，溶液B含HCl、FeCl2，故D错误；
故选D。
2．B
【详解】A．铁粉和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气同时放出热量，属于氧化还原反应和放热反应，A错误；
B．灼热的木炭与水蒸气反应生成CO和H2，同时吸收热量，属于氧化还原反应和吸热反应，B正确；
C．醋酸和氢氧化钾的反应没有元素化合价变化，不是氧化还原反应，C错误；
D．氢氧化钡晶体和氯化铵的反应没有元素化合价的变化，不是氧化还原反应，D错误；
故答案选B。
3．B
【详解】A．氮气和氧气反应生成一氧化氮，不是二氧化氮，无法一步实现，A错误；
B．氧化铁和铝反应生成铁，铁和盐酸反应生成氯化亚铁，氯化亚铁和氯气反应生成氯化铁，氯化铁和铁反应生成氯化亚铁，B正确；
C．硫和氧气反应生成二氧化硫不是三氧化硫，硫酸钠不能一步到硫酸，C错误；
D．氢氧化钠到过氧化钠不能一步实现，碳酸钠到过氧化钠也不能一步实现，D错误；
故选B。
4．A
【详解】A．K+、H+、三种离子在一定条件能大量共存，且加入少量Ba(OH)2溶液，发生离子反应，A项正确；
B．H+和会发生化学反应，不能共存，B项错误；
C．Fe3+和ClO－具有强氧化性，I－具有强还原性，这三种离子不能共存，C项错误；
D．S2-、Na+、可以大量共存，加入氯化铁发生氧化还原反应，离子方程式为，D项错误。
答案选A。
5．C
【详解】A．铁虽然化学性质比较活泼，能与许多物质发生化学反应，但是自然界中陨石中还存在单质铁，A错误；
B．Fe3O4为黑色粉末，铁红为Fe2O3，B错误；
C．①中稀硫酸能抑制亚铁离子水解，铁粉能防止亚铁离子被氧化，且导管口插入到水中外界空气无法进入试管内，滴加NaOH与FeSO4反应生成的氢氧化亚铁沉淀不会被氧化能较长时间存在，②中因为苯的存在NaOH与FeSO4反应生成的氢氧化亚铁无法接触到空气，不会被氧化从而能较长时间存在，C正确；
D．若原溶液中没有Fe3+只有Fe2+，先加氯水Fe2+被氯气氧化成Fe3+，再加入KSCN溶液变红色，但是原溶液中没有Fe3+，D错误；
故答案选C。
6．D
【详解】A．加热氯化铁溶液，溶液颜色变深：，A正确；
B．用氯化铁溶液腐蚀覆铜板上的铜：，B正确；
C．用溶液将转化为：，C正确；
D．碳酸氢钠为强电解质，电离方程式：，D错误；
故答案选D。
7．C
【分析】根据图示可知a为单质铁，b是氧化亚铁，d是三氧化二铁，c是四氧化三铁，e是含三价铁的盐，h是氢氧化亚铁，g是氢氧化铁，以此解题。
【详解】A．工业上主要利用高炉炼铁，即一氧化碳还原氧化铁冶炼Fe，故A错误；
B．四氧化三铁是纯净物，不是混合物，故B错误；
C．属于化合反应，故C正确；
D．基态的核外电子排布式为，故D错误；
故选C。
8．A
【详解】A．铁粉具有还原性，能被氧气氧化，可用作食品的抗氧化剂，A正确；
B．SO2具有漂白性，可用于纸浆漂白，B错误；
C．浓硫酸具有吸水性，可用于干燥氯气，C错误；
D．液氨汽化吸收大量的热，可用作制冷剂，D错误；
故答案选A。
9．A
【详解】A．由实验Ⅱ可知开始时铁与溶液反应生成一氧化氮，第二阶段生成氢气，由反应， 可知原混合溶液中：，A正确；
B．由实验Ⅱ可知，最终的溶液溶质为硫酸亚铁，所以，原混合溶液中： ，B错误；
C．实验Ⅰ发生反应为，此过程消耗，由实验Ⅱ可知硝酸根离子消耗完毕，氢离子有剩余，C错误；
D．由反应，，第一阶段消耗，第二阶段消耗， ，气体的总体积为3.36L，D错误；
故选A。
10．D
【详解】A．Fe与H2O(g)高温反应生成Fe3O4和H2，A错误；
B．稀硝酸有强氧化性，能把Fe氧化成Fe3+，过量铁粉与Fe反应生成Fe2+，总反应产物应是Fe2+而不是Fe3+，B错误；
C．Fe3+具有强氧化性，I-具有强还原性，两者能发生氧化还原反应，分别生成Fe2+和I2，C错误；
D．酸性KMnO4具有强氧化性，可把Fe2+氧化成Fe3+，本身被还原生成Mn2+，D正确；
故选D。
11．C
【分析】富钴结壳和二氧化硫反应浸出液中通入氧气、加入MnCO3，浸出液中亚铁离子被氧化为铁离子后转化为氧化铁的沉淀X；溶液1中加入MnS将转化为沉淀得到Y，溶液2蒸发浓缩、较高温度结晶得到固体，固体和无烟煤焙烧得到；
【详解】A．过程②中，能把二价铁转化为三价铁，能调节溶液的pH将铁离子转化为沉淀，故其作用分别是氧化剂和沉淀剂，选项A正确；
B．由分析可知，固体Y中主要物质的化学式为，选项B正确；
C．温度高于时，在水中的溶解度随温度升高迅速降低；故不能冷却结晶，而应该趁热结晶，选项C错误；
D．流程中二氧化硫既是反应物又是生成物，故流程中可循环使用的物质有，选项D正确；
答案选C。
12．A
【详解】A．钠与水反应时，反应产生氢气，氢气推动小球四处游动，因此钠在水面上四处游动，故A正确；
B．补铁是补亚铁离子，补铁剂在空气中易被氧化，维生素C具有还原性，将生成的铁离子还原为亚铁离子，因此补铁剂宜与维生素C一同服效果更好，故B错误；
C．硬铝可用于制造飞机外壳，主要原因是硬铝硬度大、质量轻的特点，故C错误；
D．铁粉主要吸收袋内氧气，延长食品保质期，故D错误。
综上所述，答案为A。
13．AD
【详解】A．反应中氯化铁过量，溶液变红色，不能说明与KI的反应有一定限度，A项错误；
B．品红溶液褪色，说明盐酸和亚硫酸钠生成二氧化硫气体，能说明酸性：， B项正确；
C．一段时间后，铂丝仍保持红热，说明和的反应是放热反应，能维持铂丝处于高高温状态， C项正确；
D．用导线将铜片和锌片连接后插入盛有稀硫酸的烧杯中，锌发生氧化反应生成锌离子为负极；铜为正极，氢离子在铜极得到电子生成氢气；锌片上无气体生成、铜片上有大量气泡逸出，D项错误；
答案选AD。
14．AB
【详解】A．铁和水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，故选A；
B．氯化铁和氨水反应生成氢氧化铁沉淀和氯化铵，故选B；
C．2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，铜不能置换出铁，故不选C；
D．氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水，故不选D；
选AB。
15．(1)0.4
(2)89.6
(3)4
【详解】（1）混合过程中，Cu2+物质的量保持不变，即混合后溶液中n(Cu2+)=×1L×1.00mol/L=0.40mol，故答案为0.40；
（2）混合液中n(Fe3+)=×1L×2.00mol/L×2=2.40mol，混合液中加入足量铁粉，发生Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，根据得失电子数目守恒，有：n(Fe)×2= n(Cu2+)×2+ n(Fe3+)×1，解得n(Fe)=1.6mol，即消耗铁粉质量为1.6mol×56g/mol=89.6g，故答案为89.6；
（3）充分反应后溶质为FeSO4，根据铁原子守恒，因此c(FeSO4)==4.00mol/L，故答案为4.00。
16．(1) CD
(2) A
(3)
(4)取少量待测液少许于试管中，滴加KSCN溶液，无明显现象，再加入适量氯水(或通入适量氯气或滴加适量双氧水)溶液变红，则证明溶液中不含而含有
(5)
【详解】（1）①指南针是由天然磁石制成的，主要成分为四氧化三铁，化学式为Fe3O4；
②铁元素的最高化合价为+3，最低化合价为0，故含有+2价铁元素的物质既有氧化性又有还原性，故答案选CD；故答案为：Fe3O4；CD；
（2）①铜与氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，化学方程式为；故答案为：；
②铁和铜同时加进去，铁先和三价铁反应，如果铁离子还有多的，再和铜反应；
A．不可能，有金属铁时，一定将铜置换出来了，故A结果不可能出现，故A正确；
B．可能，铁离子的量较大，能和铁反应完毕，或剩余部分三价铁和部分铜反应，或者是铁和三价铁恰好反应，故B结果可能出现，故B错误；
C．可能，铁离子量不足，只能和部分铁反应，故C错误；
D．可能，铁离子量特别大，足够溶解所有铁和铜，故D错误；
故答案为：A；
（3）加入铁粉，可与铁离子生成亚铁离子，防止硫酸亚铁变质，离子方程式为；故答案为：；
（4）先根据铁离子的特征反应，加入硫氰化钾溶液判断溶液中不含铁离子；然后加入氯水，如果含有也铁离子，亚铁离子被氧化成三价铁离子，溶液变成红色，以此证明亚铁离子的存在。故答案为：取少量待测液少许于试管中，滴加KSCN溶液，无明显现象，再加入适量氯水(或通入适量氯气或滴加适量双氧水)溶液变红，则证明溶液中不含而含有；
（5）能将KI氧化为碘单质，碘单质遇淀粉变蓝色，反应离子方程式为：，故答案为：；
17．(1) 吸收氯气，防止污染空气 Fe3+ 过量的铁屑和FeCl3反应生成FeCl2，无Fe3+存在，溶液不变红
(2) 不能 铜粉与氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，不能得到铁
(3) 不正确
【详解】（1）一氧化碳还原氧化铁，反应的化学方程式为：；碱石灰能与过量的氯气反应，作用是吸收氯气，防止污染空气；Fe3+与KSCN反应变为红色，故有Fe3+存在；若未变为红色，可能是过量的铁屑和FeCl3反应生成FeCl2，无Fe3+存在，溶液不变红；
（2）氧化铁与盐酸反应的化学方程式为：,铜粉与氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，不会得到铁，故不能成功，原因是铜粉与氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，不能得到铁；
（3）氧化铝能与NaOH溶液反应，化学方程式为：，盐酸和铁、氧化铝均能反应，不能分离得到铁，故观点不正确。
18．(1)硬度大
(2) 稀盐酸
(3) 氧化还原反应
【详解】（1）铁合金具有硬度大、强度高、可塑性好等优点，可用于轨道材料，故答案为：硬度大；
（2）除铁锈可用稀盐酸溶液，发生的离子反应为：，故答案为：稀盐酸；；
（3）模具若有水，高温条件下铁与水反应生成四氧化三铁和氢气，反应方程式为：，该反应属于置换反应，也属于氧化还原反应，故答案为：；氧化还原反应；
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
