课时数智作业(十一)
1．A [M中含有＋2价铁，且所含电荷数为0，可能是FeO或Fe(OH)2，A不合理；R为Fe单质，常温下浓硫酸可以使Fe钝化，B合理；若Q为金属阳离子，化合价为＋2价，则为Fe2+，Fe2+与K3[Fe(CN)6]反应会生成蓝色沉淀，可用K3[Fe(CN)6]溶液检验，C合理；Fe中Fe元素为＋6价，据题图可知Fe在碱性环境中稳定存在，所以Fe3+与氧化剂在碱性条件下反应可生成Fe，D合理。]
2．D [步骤①研磨时研杵应保持垂直，小心压碎或研磨试样，以防压碎或研磨时固体飞出，造成样品损失，A项正确；步骤②加入H2O2溶液的作用是将Fe2+完全氧化成Fe3+，便于沉淀，B项正确；步骤③中需要过滤、洗涤氢氧化铁，然后灼烧生成氧化铁，冷却后称量氧化铁的质量，步骤③多步操作为过滤、洗涤、灼烧、冷却、称重，C项正确；W g固体中 m(Fe)＝×W g＝0.7W g，则每片补血剂中铁元素的质量为 0.07W g，D项错误。]
3．B [Fe2+易被空气中的氧气氧化，在保存含Fe2+的溶液时，需要加入铁粉，A正确；反应中无元素化合价的变化，不是氧化还原反应，B错误；滤液中含有Na+，所以进行焰色试验时火焰为黄色，C正确；Fe3O4可写成FeO·Fe2O3，所以n(Fe2+)∶n(Fe3+)＝1∶2，D正确。]
4．A [该方法的原料有黄铜矿、硫酸和氧气，A错误。]
5．B [检验FeSO4溶液中Fe2+是否完全被氧化成Fe3+，应选用酸性高锰酸钾溶液或铁氰化钾溶液，故A错误；用Na2CO3代替NH4HCO3，碳酸钠中碳酸根离子水解程度大，也可以发生相互促进的水解反应生成氢氧化亚铁沉淀，故B正确；FeSO4与碳酸氢铵发生的反应为Fe2+＋2HC===FeCO3↓＋H2O＋CO2↑，无NH3生成，故C错误；可用氯化钡溶液检验沉淀是否洗涤干净，若洗涤液中加入氯化钡溶液无沉淀生成说明洗涤干净，不能用盐酸，故D错误。]
6．D [“混合溶液”由HF和乙醇组成，HF腐蚀玻璃，因此应选用塑料烧杯盛放，且不能用玻璃棒搅拌，A项错误；温度过高会导致硝酸铁分解，同时乙醇大量挥发，不利于产物的生成，B项错误；“系列操作”得到的滤液中含有乙醇和硝酸，可利用沸点差异采用蒸馏的方法分离回收，C项错误；“灼烧”过程中要防止FeF3水解，故通入Ar的主要作用是带走水蒸气，D项正确。]
7．解析：(1)①铁与水蒸气反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。②产物Fe3O4也会被磁铁吸引，无法确定产物中有未反应的铁单质，结论错误。(3)通过实验①，说明溶液中没有KSCN，含有Fe3+，假设Ⅰ不正确；实验②：另取同浓度的FeCl3溶液滴加2滴KSCN溶液，溶液变红，再通入O2，无明显变化，说明假设Ⅱ不正确，实验②的目的是验证假设Ⅱ是否成立；由实验①②知假设Ⅰ和Ⅱ都不成立，得出假设Ⅲ是正确的。
答案：(1)①3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 ②产物Fe3O4也会被磁铁吸引，无法确定产物中有未反应的铁单质，结论错误 (2)H2O2氧化KSCN (3)Ⅰ 验证假设Ⅱ是否成立 Ⅲ
8．解析：
答案：(1)适当增大硫酸浓度(或适当升高温度、将镍钴矿粉碎等) (2)1 (3)MnSO4＋H2O＋H2SO5===MnO2↓＋2H2SO4 (4)CaSO4、Fe(OH)3 (5)4Co(OH)2＋O2＋2H2O===4Co(OH)3
1/1课时数智作业(十一) 铁及其化合物的转化及应用
(建议用时：30分钟 总分：40分)
(每小题只有一个选项正确，每小题3分，共18分)
1．(2024·深圳模拟)部分含铁微粒所带的电荷数与其中铁元素化合价的关系如图所示，由该图可预测含铁微粒间相互转化时所需的试剂。下列推断不合理的是( )
A．M一定为FeO
B．若R为单质，则常温下浓硫酸可使R钝化
C．若Q为金属阳离子，则可用K3[Fe(CN)6]溶液检验
D．Fe3+与氧化剂在碱性条件下反应可生成
2．某兴趣小组进行某补血剂中铁元素含量测定的实验流程如下：
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H2O2溶液的作用是将Fe2+完全氧化
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
3．纳米级四氧化三铁是应用最为广泛的软磁性材料之一。沉淀法是目前制备纳米四氧化三铁的重要方法，其流程如图所示：
下列说法错误的是 ( )
A．保存溶液A时，应加入少量铁粉
B．其制备反应类型属于氧化还原反应
C．取滤液进行焰色试验，火焰为黄色
D．FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O的物质的量之比最好为1∶2
4．(2025·济南模拟)微生物法浸出黄铜矿(CuFeS2，其中Cu为＋2价)中铜元素的过程如图。下列说法错误的是( )
A．该方法的原料只有黄铜矿和氧气
B．Fe2(SO4)3和H2SO4可以循环利用
C．微生物在整个转化过程中起催化作用
D．当黄铜矿中的铁元素全部转化为Fe3+时，生成同时消耗4.25 mol O2
5．FeSO4在工业上可用于制备FeCO3，实验室模拟工业流程如图所示。下列说法正确的是( )
A．可用KSCN溶液检验FeSO4溶液中Fe2+是否全部被氧化成Fe3+
B．用Na2CO3代替NH4HCO3，可能有Fe(OH)2沉淀产生
C．沉淀的同时有NH3产生
D．可用盐酸检验沉淀是否洗涤干净
6．(2025·荆州模拟)FeF3是制备硫化物全固态锂电池高能正极材料的原料。一种制备FeF3材料的生产流程如下：
下列叙述正确的是( )
A．“混合溶液”时要用到烧杯、玻璃棒
B．“反应器”中温度越高，越有利于制备FeF3
C．“系列操作”得到的滤液，可采用分液的方法循环利用
D．“灼烧”时通入Ar的主要作用是带走水蒸气防止FeF3水解
7．(11分)某化学学习小组同学学习了铁元素的“价—类”二维图后，对铁及其化合物进行了探究。
探究一：对“铁与水蒸气反应”的产物进行检验：
(1)①铁与水蒸气反应的化学方程式为____________________________________
____________________________________________________________________。
②某同学利用磁铁成功吸引反应后的产物，以此确定产物中有未反应的铁单质，请对此结论进行简要分析：____________________________________________
_____________________________________________________________。(5分)
探究二：向氯化铁溶液中滴加几滴KSCN溶液后，滴加过氧化氢溶液，红色褪去。已知红色褪去的同时有气体生成，经检验为O2。小组同学对红色褪去的原因提出了三种假设：
(2)假设Ⅰ：H2O2还原Fe3+，使其转变为Fe2+；
假设Ⅱ：H2O2分解生成O2，O2氧化KSCN；
假设Ⅲ：__________________________________________________。(2分)
并对假设进行了以下实验探究：
实验①：取褪色后溶液三份，第一份滴加FeCl3溶液，无明显变化；第二份滴加KSCN溶液，溶液出现红色；第三份滴加稀盐酸和BaCl2溶液，产生白色沉淀。
实验②：另取同浓度的FeCl3溶液滴加2滴KSCN溶液，溶液变红，再通入O2，无明显变化。
(3)实验结论：实验①说明假设________不正确；实验②的目的是____________________________________________________________________
____________________________________________________________________；
由实验①②得出假设________是正确的。(4分)
8．(11分)(2025·运城模拟)某工厂采用如图所示工艺处理镍钴矿硫酸浸取液(含Ni2+、Co2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+和Mn2+)，实现镍、钴、镁元素的回收。
已知：
物质 Fe(OH)3 Co(OH)2 Ni(OH)2 Mg(OH)2
Ksp 2.8×10-39 6.0×10-15 5.5×10-16 5.6×10-12
回答下列问题：
(1)用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
_______________________________________________(答出一条即可)。(3分)
(2)“氧化”过程中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(H2SO5)，H2SO5中S的化合价为＋6，则1个H2SO5分子中含有________个过氧键。(2分)
(3)“氧化”过程中，用石灰乳调节溶液的pH＝4，Mn2+被H2SO5氧化为MnO2的化学方程式为______________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。(2分)
(4)“滤渣”的成分为MnO2、__________________(填化学式)。(2分)
(5)“沉钴镍”过程中得到的Co(Ⅱ)在空气中可被氧化成Co(OH)3，该反应的化学方程式为__________________________________________________________
____________________________________________________________。(2分)
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