课时跟踪检测（十二）铁及其化合物
1．铁的氧化物有很多，在中学化学中经常提到的有FeO、Fe2O3和Fe3O4，而且在一定条件下它们之间是可以相互转化的，例如：在1 400℃以上的温度下加热Fe2O3时，Fe2O3会部分失去氧，生成Fe3O4。下列有关说法正确的是( )
A．FeO、Fe2O3和Fe3O4均为黑色固体
B．Fe3O4常写成FeO·Fe2O3，其中既有＋2价的Fe，又有＋3价的Fe，所以Fe3O4是一种混合物
C．热稳定性：Fe2O3＞Fe3O4
D．FeO、Fe2O3和Fe3O4均可与盐酸反应，且反应类型均为复分解反应
解析：选D FeO和Fe3O4均为黑色固体，Fe2O3 为红色固体，故A错误；Fe3O4是一种纯净物，化合价是一种复合化合价，故B错误；在1 400 ℃以上的温度下加热Fe2O3时，Fe2O3会部分失去氧生成Fe3O4，说明Fe3O4稳定，故C错误；FeO、Fe2O3和Fe3O4均可与盐酸反应生成盐和水，反应过程中无元素化合价变化，反应类型均为复分解反应，故D正确。
2．证明某溶液只含有Fe而不含有Fe的实验方法是( ) A．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色
B．先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色
C．滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后变为灰绿色，最后呈红褐色 D．只需滴加KSCN溶液
解析：选B Fe和Fe检验设计是常考的热点。设计的步骤：先加KSCN溶液，无现象，可证明溶液中不含Fe，然后再滴加氯水，若溶液呈红色，说明溶液中含有Fe。
3．下列物质的转化在给定条件下能实现的是( ) 煅烧H2O
A．FeS2――→SO―→H2SO4 3― 电解O2/燃烧B．NaCl(aq)――→Na――→Na2O2
稀H2SO4NaOH空气中灼烧C．Fe――→FeSO―→Fe(OH)――→Fe2O3 4(aq)―2
盐酸Cu
D．Fe2O3――→FeCl―3(aq)― →Fe
解析：选C FeS2煅烧可得SO2，无法得到SO3，故A错误；电解NaCl溶液得到NaOH、Cl2、H2，无法得到Na，故B错误；Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2，得不到Fe，故D错误。
4．向铜屑、稀盐酸和铁盐的混合溶液中持续通入空气可制备氯化铜。其反应过程如图所示。下列说法不正确的是( )
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A．Fe对该反应有催化作用
B．该过程中的Fe可由Fe(NO3)3提供 C．可用K3[Fe(CN)6] 溶液区分Fe与Fe
D．制备CuCl2的总反应为2Cu＋O2＋4HCl===2CuCl2＋2H2O
解析：选B 依据题图可知，Cu与Fe反应生成Fe和Cu，Fe与O2、HCl反应生成Fe
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和H2O，所以Fe作催化剂，故A正确；Fe(NO3)3溶液为强酸弱碱盐，NO3酸性环境下能够氧
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化Cu，本身被还原为NO，NO会引起空气污染，故B错误；K3[Fe(CN)6]溶液遇到Fe反应生成蓝色沉淀，所以可以用K3[Fe(CN)6]溶液区分Fe与Fe，故C正确；依据题图可知，Cu与Fe
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3
反应生成Fe和Cu，Fe与O2、HCl反应生成Fe和H2O，将两步反应联立得2Cu＋O2＋
4HCl===2CuCl2＋2H2O，故D正确。
5．下列除杂的操作不正确的是( )
A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量镁充分反应后过滤 B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤 C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤
D．CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2将Fe氧化成Fe，再加入CuO充分反应后过滤
解析：选C Mg与FeCl3反应生成FeCl2，过量Mg可与FeCl2反应置换出Fe，A正确；加入过量铁粉，FeCl3与Fe反应生成FeCl2而达到除杂的目的，B正确；先用H2O2将Fe氧化成Fe，再利用FeCl3的水解，加入的CuO与H反应将Fe转化成Fe(OH)3而除去，D正确；C项中加入NaOH溶液，Cu、Fe均能转化成氢氧化物沉淀，不符合除杂要求。
6．某溶液由K、Fe、SO4、CO3、NO2、I中的几种离子组成，取样，滴加NaOH溶液后有红褐色沉淀生成。下列有关该溶液的说法不正确的是( )
A．是否含有SO4可用BaCl2溶液检验 B．是否含有K可通过焰色反应确定 C．一定存在的离子为Fe、NO2 D．一定不存在的离子为CO3、I
解析：选C 滴入NaOH溶液后有红褐色沉淀生成，说明原溶液中含有Fe。根据Fe与CO3能发生相互促进的水解反应而不能大量共存，知原溶液中一定不含有CO3；根据Fe与I
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能发生氧化还原反应而不能大量共存，知原溶液中一定不含I。因为原溶液中一定不含CO3，
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－2－
故欲确定原溶液中是否含有SO4，可以用BaCl2溶液检验，A项正确；欲确定原溶液中是否含有K，可以通过焰色反应，透过蓝色钴玻璃观察火焰是否为紫色，B项正确；原溶液中一定
＋
存在Fe，但NO2不一定存在，C项错误；原溶液中一定不存在的离子为CO3、I，D项正确。
7．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( )
3＋－2－－
A．B中收集到的气体是氢气
B．烧杯中双氧水的作用是将Fe还原为Fe 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 解析：选B 铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，所以B中收集到的气体是氢气，A项正确；双氧水具有氧化性，可将Fe氧化为Fe，B项错误；氧化铁为碱性氧化物，可与盐酸反应生成氯化铁和水，C项正确；因铁离子易水解，故FeCl3溶液应在氯化氢气氛下，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体，D项正确。
8．(2020·武汉调研)用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)制备纳米Fe3O4的流程示意图如图：
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2＋
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下列叙述错误的是( )
A．为提高步骤①的反应速率，可采取搅拌、升温等措施 B．步骤②中，主要反应的离子方程式是2Fe＋Fe===3Fe C．步骤④中，反应完成后剩余的H2O2无需除去 D．步骤⑤中，“分离”包含的操作有过滤、洗涤
解析：选C 搅拌、适当升高温度可提高铁泥与盐酸反应的速率，A正确；铁泥与稀盐酸反应得到的滤液A中含有Fe和Fe，加入铁粉还原铁离子：2Fe＋Fe===3Fe，B正确；过滤除去过量的铁，滤液B的溶质为氯化亚铁，加入氢氧化钠溶液，生成Fe(OH)2悬浊液(浊液C)，向浊液C中加入双氧水，双氧水将Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3，为防止滤液B中Fe在步骤⑤中被H2O2氧化，步骤④中反应完成后需除去剩余H2O2，C错误；步骤⑤将Fe3O4分离出来需经过过滤、洗涤、干燥等操作，D正确。
9．常温时，将0.1 mol Fe(NO3)3和2 mol HCl溶于水得2 L混合溶液，然后向该溶液投入m g铁粉使其充分反应后，滴加KSCN溶液不变红色。下列有关说法正确的是( )
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A．由于氧化性Fe＞H，首先发生的反应是 Fe＋2Fe===3Fe
B．当加入16.8 g铁粉时，可生成标准状况下6.72 L气体 C．在铁粉充分反应后的溶液中，铁元素以Fe和Fe的形式存在 D．m至少等于28，反应过程中溶液的质量一直在减小
解析：选B 酸性条件下，NO3有氧化性，因此首先发生的反应是Fe＋NO3＋4H===NO↑＋Fe＋2H2O ①，然后发生反应：Fe＋2Fe===3Fe②，再发生Fe＋2H===Fe＋H2↑③，A错误；当加入16.8 g铁粉时，发生上述①反应，生成标准状况下的6.72 L NO气体，生成0.3 mol Fe，消耗1.2 mol H，B正确；根据滴加KSCN溶液不变红色说明溶液中不含Fe，C错误；根据方程式计算则至少消耗铁16.8 g＋(0.1＋0.3)×0.5×56 g＝28 g，但反应过程中溶液的质量一直在增大，D错误。
10．1 L溶液中含有Fe(NO3)3和H2SO4两种溶质，其浓度分别为0.2 mol·L和1.5 mol·L
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，现向该溶液中加入39.2 g铁粉使其充分反应，下列有关说法正确的是( ) A．反应后溶液中Fe物质的量为0.8 mol B．反应后产生13.44 L H2(标准状况)
C．反应后溶液中Fe和Fe物质的量之和为0.9 mol
D．由于氧化性Fe>H，故反应中先没有气体产生，后产生气体
39.2 g
解析：选C Fe(NO3)3和H2SO4的物质的量分别为0.2 mol、1.5 mol，n(Fe)＝－1
56 g·mol
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＋2＋
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3＋
＝0.7 mol，
氧化性为HNO3>Fe>H，则 Fe＋4H＋NO3===Fe＋NO↑＋2H2O 1 4 1 1 1 0.6 2.4 0.6 0.6 0.6 Fe＋2Fe===3Fe 1 2 3 0．1 0.2 0.3
单质铁完全反应，反应后的溶液中含Fe(0.2＋0.6－0.2)mol＝0.6 mol、Fe 0.3 mol，A错误，C正确；反应中没有H2生成，但有NO生成，反应时先有NO气体生成，后没有气体产生，B、D错误。
11．玻璃制造行业需要消耗大量硼酸(H3BO3)。工业上以铁硼矿(主要成分为2MgO·B2O3·H2O和Fe3O4，还含有少量Fe2O3、FeO、CaCO3、Al2O3和SiO2等)为原料生产硼酸的工艺流程如图：
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3＋3＋
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资料：①H3BO3的溶解度在20 ℃、40 ℃、60 ℃、100 ℃时分别为5.0 g、8.7 g、14.8 g、40.2 g；
②Fe3O4是一种铁氧体磁性物质，不溶于水和酸；
③Fe、Al、Fe和Mg以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；
④母液呈酸性。
则下列推断不正确的是( ) A．浸出渣中只含SiO2
B．热过滤的目的是防止温度降低时H3BO3从溶液中析出
C．除杂时需向浸出液中依次加入H2O2和MgO，以除去Fe、Fe、Al等杂质离子 D．回收母液可以制得硫酸镁晶体
解析：选A 结合题给信息可知Fe3O4也不与硫酸反应，故浸出渣中还含有Fe3O4，A项错误；由资料①可知，为防止温度降低时H3BO3从溶液中析出，应采取热过滤，B项正确；为使铁元素以Fe(OH)3形式沉淀，加入H2O2氧化Fe，为防止引入其他离子，加入MgO调节溶液pH，C项正确；降温结晶得到硼酸晶体，母液中的溶质主要是硫酸镁，D项正确。
12．α-铁纳米粉在现代电子工业上用途极为广泛，用赤铁矿石(含Fe2O3、FeO，也含有Al2O3、MnO2、CuO等)制备纳米铁颗粒的实验流程如下：
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已知部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如表所示：
沉淀物 开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH 回答以下问题：
(1)实验流程中首先对赤铁矿进行“碾碎”，目的是____________________________________。
Al(OH)3 3.7 5.2 Fe(OH)3 2.3 3.2 Fe(OH)2 7.6 9.7 Cu(OH)2 5.4 6.7
2021版高考化学一轮复习课时跟踪检测(十二)铁及其化合物(含解析)新人教版
