铁的其他化合物-高考化学考前专项练习试题（含解析）

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铁的其他化合物
共15题，满分100分
题号 一 二 三 总分
得分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请注意保持试卷整洁
一、单选题（共50分）
1．（本题5分）能实现下列物质间直接转化的元素是
单质氧化物酸或碱或盐
A．硅 B．硫 C．铜 D．铁
2．（本题5分）甲、乙、丙、丁四种物质中，均含有相同的某种元素，在一定条件下，它们之间具有如下转化关系：甲乙丙丁。下列有关物质的推断不正确的是(　　)
A．若甲为C，则乙可能是CO
B．若甲为S，则丁可能是H2SO4
C．若甲为Na，则丙可能是Na2O2
D．若甲为Fe，则丁可能是Fe(OH)3
3．（本题5分）下列说法不正确的是
A．二氧化硫能漂白某些物质，说明它有氧化性
B．氮氧化物是造成酸雨的原因之一
C．FeSO4·7H2O分解可以得到硫酸
D．金属钠与氧气反应有多种产物，这些物质在空气中最后都变成Na2CO3
4．（本题5分）将Fe、Cu与含Fe2＋、Fe3＋和Cu2＋的溶液置于同一容器中，充分反应后Fe有剩余，则容器中一定有
A．Cu、Fe3＋ B．Fe2＋、Fe3＋ C．Fe2＋、Cu2＋ D．Cu、Fe2＋
5．（本题5分）下列各组物质中，不满足下图物质间转化关系（物质间的反应均为一步转化）的选项是
选项 X Y Z
A Al NaAlO2 Al(OH)3
B Fe FeCl3 FeCl2
C NaOH NaHCO3 Na2CO3
D SiO2 Na2SiO3 H2SiO3
A．A B．B C．C D．D
6．（本题5分）由铁及其化合物可制得FeSO4·7H2O、FeCl3、K2FeO4等化工产品，它们在生产、生活中具有 广泛应用。已知NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物。高炉炼铁的反应为 Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH=-23.5 kJ·mol-1。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．Fe2O3(s)FeCl3(aq)Fe(s)
B．FeS2SO2H2SO3
C．Fe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3
D．FeFeCl2(aq)Fe(OH)2Fe(OH)3
7．（本题5分）下列各组物质中，满足表中图示物质在一定条件下一步转化关系的组合有
序号 X Y Z W
① Si Na2SiO3 H2SiO3 SiO2
② Na NaOH Na2CO3 NaCl
③ Cl2 Ca(ClO)2 HClO HCl
④ Fe FeCl3 FeCl2 Fe(OH)2
A．②③④ B．①③④ C．①④ D．①②③
8．（本题5分）高铁酸钾(K2FeO4)是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂，制备流程如图所示，下列叙述正确的是
A．用K2FeO3作水处理剂时，其净水原理与明矾相同
B．反应Ⅰ中尾气可用FeCl2溶液吸收再利用
C．反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2：3
D．该条件下，物质的溶解性：Na2FeO49．（本题5分）将一定质量的铁、氧化铁、氧化铜的混合物粉末放入盐酸中，充分反应后产生（标准状况），残留固体1.28g，反应前后液体体积不变。过滤，滤液中无。将滤液加水稀释到200mL，测得其中为。则原滤液中是
A． B． C． D．
10．（本题5分）下列各组物质中，满足表中图示物质在一定条件下能一步转化的组合有
序号 X Y Z W
① S SO2 SO3 H2SO4
② Na NaOH Na2CO3 NaCl
③ Al AlCl3 Al(OH)3 Al2O3
④ Fe FeCl3 FeCl2 Fe(OH)2
A．②③④ B．①③④ C．①②④ D．①②③
二、判断题（共8分）
11．（本题4分）Fe(OH)3和HI的反应：Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O。(_______)
12．（本题4分）K2FeO4具有强氧化性，可以除去硬水中的Ca2+、Mg2+(______)
三、解答题（共42分）
13．（本题10分）以作为铁源制备高铁酸钾(K2FeO4)，可用于去除水体中的AS(Ⅲ)。已知：微溶于水。在酸性或中性溶液中迅速氧化产生，在碱性溶液中较稳定。在和催化作用下发生分解。
(1)制备高铁酸钾。向和混合溶液中加入，过滤得到固体。
①制备的化学方程式为 。
②制备过程中和需过量的原因是 。
③过滤所得的滤液中加入稀硫酸，产生，原因可能是：酸性条件下氧化了，还可能是 。
(2)实验室可用间接碘量法测定含少量杂质的样品的纯度：称取样品溶于碱性KI溶液中，调节pH使混合液充分反应。用的标准溶液进行滴定，消耗标准溶液。滴定时，发生反应的离子方程式：；，请计算样品的纯度： (写出计算过程)。
14．（本题16分）高铁酸盐是优良的多功能水处理剂。某实验小组采用如图装置制备高铁酸钾并探究其性质用途。
资料：为紫色固体，微溶于KOH溶液，难溶于有机溶剂；具有强氧化性在酸性或中性溶液中紫色快速褪去并产生，在碱性溶液中较稳定。
Ⅰ制备夹持、加热等装置略
中所用试剂为 。
中反应为放热反应，而反应温度须控制在，可使用的控温方法为 ，充分反应后得到紫色固体，反应方程式为 。反应中KOH必须过量的原因是 。
中混合物经过滤、洗涤、干燥，得纯净高铁酸钾晶体，洗涤时洗涤剂可选用 。
冰水 溶液 异丙醇
Ⅱ探究的性质
可以将废水中的氧化为，实验表明，时去除效果最佳。配平反应离子方程式：
。现处理含离子浓度为的废水，至少需要 g。
资料表明，酸性溶液中氧化性验证实验：将少量溶解在过量KOH溶液中，溶液呈浅紫色，取该溶液滴入和的混合溶液中，振荡，溶液颜色仍然呈浅紫色。请设计实验证明最后所得浅紫色溶液中含有 。
15．（本题16分）K3[Fe（C2O4）3]·3H2O（三草酸合铁酸钾）为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图。某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物并测定三草酸合铁酸钾纯度。先按下图所示装置进行实验。
请回答：
（1）通入氮气的目的是 。为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是 。
（2）样品完全分解后，装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3，检验Fe2O3存在的方法是： 。
（3）测定三草酸合铁酸钾的纯度称量m g样品于锥形瓶中，溶解后加稀H2SO4酸化，用c mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点。若测定结果偏低，则可能原因是
A．酸化时硫酸用量太多B．样品受潮C．样品部分风化D .配制KMnO4溶液定容时仰视读数
参考答案：
1．B
【详解】A．硅可与氧气反应生成二氧化硅，但二氧化硅与水不反应，故A不符合题意；
B．硫+氧气二氧化硫，二氧化硫+水→亚硫酸，亚硫酸+氢氧化钠→亚硫酸钠+水，亚硫酸钠属于盐，由此可知，硫元素可实现这一系列转化，故B符合题意；
C．铜+氧气氧化铜，氧化铜与水不反应，故C不符合题意；
D．铁+氧气四氧化三铁，但四氧化三铁与水不反应，故D不符合题意；
故选B。
2．D
【详解】A．碳能与氧气反应生成CO，CO能与氧气反应生成CO2，CO2与水反应生成H2CO3，符合转化关系，故A正确；
B．硫能与氧气反应生成SO2，SO2能与氧气反应生成SO3，SO3与水反应生成H2SO4，符合转化关系，故B正确；
C．Na能与氧气反应生成Na2O，Na2O能与氧气反应生成Na2O2，Na2O2与水反应生成NaOH，符合转化关系，故C正确；
D．若甲为Fe，则乙、丙均为铁的氧化物，而铁的氧化物不能与水反应，故D错误；
故选：D。
3．A
【详解】A．二氧化硫能漂白某些物质，是因为二氧化硫和有色物质结合生成了不稳定的无色物质，说明二氧化硫具有漂白性，A项错误；
B．大量的硫的氧化合物和氮的氧化物散发到空气中，被雨水吸收后就形成了酸雨，故氮氧化物是造成酸雨的原因之一正确，B项正确；
C．FeSO4·7H2O高温时可分解生成Fe2O3、SO2、SO3和H2O，SO3和H2O 发生反应：SO3+H2O＝H2SO4，故FeSO4·7H2O分解可以得到硫酸，C项正确；
D．金属钠与氧气反应生成的产物有Na2O和Na2O2，二者都能与CO2反应生成Na2CO3，D项正确；
答案选A。
4．D
【详解】金属的还原性为：Fe＞Cu，相同条件下，铁优于铜先参加反应；离子的氧化性为：Fe3+＞Cu2+＞Fe2+。相同条件下，铁离子先被还原，其次是铜离子。铁剩余，故铜未参与反应，一定有铜剩余，铁与三价铁离子、铜离子都会发生反应生成二价铁离子和铜，溶液中无铁离子和铜离子剩余，综上所述容器中含有铁、铜和亚铁离子；
故选D。
5．A
【详解】A.因为2A1+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2↑；NaAlO,+HCl+H2O=A1(OH)3+NaCl；但Al(OH)3不能一步反应得A1，所以A符合题意；
B.铁和氯气反应生成氯化铁，氯化铁和铁反应生成氯化亚铁，氯化亚铁和铝反应生成铁，所以能满足条件，故B不符合题意；
C.氢氧化钠和过量的CO2反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠和氢氧化钠反应生成碳酸钠，碳酸钠和氢氧化钙反应生成氢氧化钠，所以C不符合题意；
D.二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠，硅酸钠和盐酸反应生成硅酸，硅酸受热分解生成二氧化硅，所以D不符合题意；
本题的正确答案： A。
【点睛】根据铝三角的性质进行判断A选项；根据铁三角的关系进行判断B选项；根据氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠，之间的转化关系碳进行判断；根据硅的氧化物之间的关系进行判断。
6．D
【分析】根据金属氧化物的性质及利用氧化还原反应进行判断产物，A中利用金属活动性进行判断铜不能置换出比铁，B中双氧水和二氧化硫发生的是氧化还原进行判断；C中氯化铁发生水解根据水解平衡的移动进行判断；
【详解】A．FeCl3溶液与Cu反应生成FeCl2和CuCl2，即2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，则FeCl3(aq)Fe(s)不能实现转化，故A错误；
B．SO2与H2O2发生氧化还原反应，生成H2SO4，即SO2+H2O2=H2SO4，则SO2H2SO3不能实现转化，故B错误；
C．由于铁离子水解，HCl易挥发，所以加热蒸发氯化铁溶液得到的是氢氧化铁，即FeCl3+3H2O=Fe(OH)3+3HCl，则FeCl3(aq)无水FeCl3不能实现转化，故C错误；
D．Fe与HCl反应生成FeCl2，FeCl2与NH3·H2O反应生成Fe(OH)2，Fe(OH)2与O2、H2O反应生成Fe(OH)3，即Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，FeCl2+2NH3·H2O=Fe(OH)2↓+2NH4Cl，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，各步转化均可实现，故D正确；
【点睛】此题考查反应原理是否正确，反应产物是否正确，利用反应原理判断反应产物，注意反应类型，其次注意水解生成易挥发性的物质，在加热时考虑平衡的移动，利用平衡移动判断最终产物。
7．D
【详解】①Si溶于NaOH溶液可得Na2SiO3，Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸可得H2SiO3，H2SiO3受热分解生成SiO2，SiO2再与C高温下反应可得Si，①符合题意；②钠与水反应生成NaOH，NaOH与CO2反应生成Na2CO3，Na2CO3与HCl反应生成NaCl，电解熔融NaCl可生成Na，②符合题意；③Cl2与Ca(OH)2生成Ca(ClO)2，Ca(ClO)2与CO2反应生成HClO，HClO光照分解生成HCl，MnO2或KMnO4与浓盐酸反应生成Cl2，③符合题意；④Fe与Cl2反应可生成FeCl3，FeCl3与Fe反应可得到FeCl2，FeCl2与氢氧化钠生成Fe(OH)2，Fe(OH)2不能通过一步反应生成Fe，④不符合题意；综上所述，①②③符合题意，故答案选D。
8．B
【分析】铁与氯气反应生成氯化铁，加入NaClO、NaOH，次氯酸钠将铁离子在碱性条件下氧化成Na2FeO4，加入饱和KOH溶液可析出高铁酸钾（K2FeO4），分离得到粗K2FeO4，采用重结晶、洗涤、低温烘干将其提纯，以此解答该题。
【详解】A．K2FeO4具有强氧化性，可用于杀菌消毒，生成的铁离子可水解生成具有吸附性的氢氧化铁胶体，可用于净水，明矾中的铝离子水解生成具有吸附性的氢氧化铝胶体，可用于净水，净水原理不同，故A错误；
B．尾气含有氯气，可与氯化亚铁反应生成氯化铁，可再利用，故B正确；
C．反应中Cl元素化合价由+1价降低为 1价，Fe元素化合价由+3价升高到+6价，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2，故C错误；
D．结晶过程中加入浓KOH溶液，增大了K+浓度，该温度下，高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小，有利于K2FeO4晶体的析出，故D错误；
故选：B。
9．C
【详解】完全反应后滤液中没有，说明溶液中也没有，则溶液中阳离子有和，溶质为和HCl，根据电荷守恒得，则，则原滤液中，故选C。
10．D
【详解】①S在O2中燃烧可以得到SO2，SO2与氧气在一定条件下反应可以得到SO3，SO3与水反应可以得到H2SO4，H2SO4被微生物还原可以得到S单质，①符合题意；
②Na与H2O反应产生NaOH，NaOH与少量CO2反应产生Na2CO3，Na2CO3与足量HCl反应产生NaCl，电解熔融的NaCl得到金属Na，可以实现上述转化，②符合题意；
③Al与盐酸反应产生AlCl3，AlCl3与氨水反应产生Al(OH)3， Al(OH)3加热分解产生Al2O3，电解熔融的Al2O3得到金属Al，可以实现上述转化，③符合题意；
④Fe与氯气反应得到FeCl3，FeCl3与Fe反应得到FeCl2，FeCl2与NaOH溶液反应产生Fe(OH)2，但是Fe(OH)2不能发生反应得到Fe单质，故不会实现上述转化，④不符合题意；
综上所述答案为D。
11．错误
【详解】Fe(OH)3和HI的反应生成碘单质和亚铁盐：2Fe(OH)3＋6H＋+2I-=2Fe2＋＋6H2O+I2，故错误。
12．错误
【详解】高铁酸钾具有强氧化性，但Ca2+、Mg2+并不能被氧化，高铁酸钾被还原后生成Fe3+，Fe3+可以水解生成氢氧化铁胶体，但胶体也不能除去Ca2+、Mg2+，故错误。
13．(1) 3KClO+10KOH+2Fe(NO3)3=2K2FeO4↓+3KCl+6KNO3+5H2O 使Fe3+充分转化为K2FeO4；防止残留的Fe3+和产生的Fe(OH)3催化K2FeO4分解；保持溶液呈碱性，使K2FeO4稳定存在 过量的ClO-酸性条件下和Cl-反应生成Cl2
(2)82.5%
【详解】（1）①由题意可知，制备高铁酸钾的反应为硝酸铁与次氯酸钾、氢氧化钾的混合溶液反应生成高铁酸钾沉淀、硝酸钾、氯化钾和水，反应的化学方程式为3KClO+10KOH+2Fe(NO3)3=2K2FeO4↓+3KCl+6KNO3+5H2O；
②由题给信息可知，高铁酸钾在碱性溶液中较稳定，在铁离子和氢氧化铁催化作用下发生分解，所以制备高铁酸钾的过程中氢氧化钾和次氯酸钾必须过量使溶液呈碱性，将溶液中的铁离子完全转化为高铁酸钾，故答案为：使Fe3+充分转化为K2FeO4；防止残留的Fe3+和产生的Fe(OH)3催化K2FeO4分解；保持溶液呈碱性，使K2FeO4稳定存在；
③过滤所得的滤液中加入稀硫酸，产生氯气，可能是酸性条件下反应生成高铁酸根氧化了溶液中的氯离子，还可能是过量的次氯酸根离子与溶液中的氯离子反应生成了氯气，故答案为：过量的ClO-酸性条件下和Cl-反应生成Cl2；
（2）根据；，得～4I-～2I2～4，n()=0.1000mol/L×25.00×10-3L=2.5×10-3mol，n()=n()=×2.5×10-3mol=62.5×10-4mol，n(K2FeO4)=6.2510mol×198g/mol=0.12375g，K2FeO4样品的纯度为×100%=82.5%，故答案为：82.5%。
14． 饱和食盐水 冷水浴 保持溶液碱性，防止变质 3 5 2 3 4 66 向最后的浅紫色溶液中滴加过量稀硫酸，振荡，溶液浅紫色未褪去
【分析】由实验装置可知，A中发生反应生成氯气，B中饱和食盐水可除去氯气中的氯化氢，C中在碱性条件下氯气可以氧化氢氧化铁制取高铁酸钾，洗涤时选异丙醇可减少晶体溶解损失，且醇容易挥发，易于干燥。
（4）铁元素的化合价从+6降低为+3价，碳元素的化合价从+2价升高为+4价，结合电子和电荷守恒配平；结合电子守恒计算需要的高铁酸钾。
（5）设计实验证明最后所得浅紫色溶液中的高锰酸根离子，可以利用酸性溶液中高铁酸根离子不稳定，加过量硫酸判断。
【详解】Ⅰ（1）由上述分析可知，B中所用试剂为饱和食盐水，故答案为：饱和食盐水；
（2）C中反应为放热反应，而反应温度须控制在，可使用的控温方法为冷水浴，充分反应后得到紫色固体，
反应方程式为反应中KOH必须过量的原因是保持溶液碱性，防止变质，
故答案为：冷水浴；；保持溶液碱性，防止变质；
（3）C中混合物经过滤、洗涤、干燥，得纯净高铁酸钾晶体，洗涤时洗涤剂可选用异丙醇，选水时晶体溶解，选KOH时引入新杂质，
故答案为：c；
Ⅱ
元素的化合价由价降低为价，C元素的化合价由价升高为价，由电子、电荷及原子守恒可知离子反应为；由电子守恒可知处理含离子浓度为的废水，至少需要为，
故答案为：2；3；5；2；3；4；66；
证明最后所得浅紫色溶液中含有，设计实验为向最后的浅紫色溶液中滴加过量稀硫酸，振荡，溶液浅紫色未褪去，
故答案为：向最后的浅紫色溶液中滴加过量稀硫酸，振荡，溶液浅紫色未褪去。
15． 反应前排除装置内空气，使反应产生的气体全部进入后续装置 先熄灭装置 A、E 的酒精灯，冷却后停止通入氮气 取少许固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入 1~2 滴 KSCN 溶液，溶液变红色，证明含有 Fe2O3 B
【分析】(1)根据实验装置图分析通入N2的目的，结合气体压强变化原理分析倒吸的原因；
(2)根据铁离子的性质，遇到硫氰化钾溶液变红的原理，选择鉴别Fe2O3的方法；
(3)根据滴定原理，分析产生误差的原因。
【详解】(1)在反应开始前通入N2，可排净装置中的空气，以免O2和CO2对实验干扰，同
时用N2把装置A、E中反应生成的气体排出进行后续检验，为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是：先熄灭A、E处酒精灯，冷却后再停止通入氮气。故答案：反应前排除装置内空气，使反应产生的气体全部进入后续装置；先熄灭装置 A、E 的酒精灯，冷却后停止通入氮气。
(2)检验固体中是否存在Fe2O3，需将Fe2O3转化成铁离子，再用硫氰化钾进行检验，操作方法为：取少量装置A中残留物放入试管中，加入稀硫酸溶解，再滴加几滴KSCN溶液，若观察到溶液变红，则证明A中残留物中含Fe2O3，故答案为：取少许固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入 1~2 滴 KSCN 溶液，溶液变红色，证明含有Fe2O3。
(3)A.加硫酸是为了提供酸性环境，所以酸化时硫酸用量太多对结果无影响，故A不符合题意；
B.样品受潮称量的质量变大，计算结果会偏低，故B符合题意；
C.样品部分风化分解，样品质量减小测定含量偏大，故C不符合题意；
D.配制KMnO4溶液定容时仰视读数KMnO4溶液液面，导致体积偏大，测定结果偏高，故D不符合题意；
故答案为：B。
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