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13铁及其化合物
1.记忆制备氢氧化亚铁
2.理解铁元素三态转化
一、单质铁
模拟题精选
1．（2023·广东江门·统考一模）铁是应用最广泛的金属，在一定条件下可与水蒸气反应(装置如下图所示)，下列说法错误的是
A．充分反应后，还原铁粉变成红色固体
B．湿棉花的作用是提供反应所需水蒸气
C．虚线方框中装置是为了检验反应产生的气体
D．酒精灯Ⅱ配用的金属套筒目的是聚集火焰，提高温度
2．（2023·浙江宁波·统考二模）下列关于元素及其化合物的性质说法不正确的是
A．金属单质Na、Mg、Fe在一定条件下与水反应都生成和相应的碱
B．氯气通入冷的石灰乳中制得漂白粉
C．铜与浓硝酸反应可产生红棕色的
D．工业上用焦炭还原石英砂可制得粗硅和CO
3．（2022·河南·校联考模拟预测）下列实验操作正确且能达到相应实验目的的是
A．①实验室制取并收集 B．②验证二氧化硫的漂白性
C．③可进行单质铁与硫粉的反应 D．④实验室制取氨气
4．（2023·广东湛江·统考一模）劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识正确的是
选项 劳动项目 化学知识
A 工厂用铁罐车运输浓硫酸 浓硫酸很难电离出，与铁不反应
B 消防演练用泡沫灭火器灭火 与互相促进使水解反应正向进行
C 陶瓷表面上釉 隔绝空气，防止陶瓷被氧化
D 用苯酚和甲醛制备酚醛树脂 酚醛树脂为高分子化合物，该过程发生了加聚反应
A．A B．B C．C D．D
5．（2023·广东汕头·统考一模）类推的思维方式在化学研究中发挥着重要作用。下列有关类推的结论正确的是
A．能与溶液反应，则也可以
B．工业上用电解熔融的方法冶炼，故也可用电解熔融的方法冶炼
C．S与反应生成，故与反应也生成
D．和化学式相似，故与的物理性质也相似
二、铁的氧化物
6．（2023·广东佛山·统考二模）党的二十大报告指出我国已进入创新型国家行列。下列说法正确的是
A．“华龙一号”核电机组使用的氦气不存在分子
B．“奋斗者号”潜水器含钛合金，其强度、韧性高于纯钛金属
C．“祖冲之二号”中的半导体存储器主要成分为
D．“嫦娥五号”带回的月壤中含有磁铁矿，其主要成分为
7．（2023·广东广州·校联考二模）广东的非物质文化遗产丰富多彩，如广东剪纸、粤绣、龙舟制作技艺、广彩瓷器烧制技艺等。下列说法不正确的是
A．广东剪纸所用纸张的漂白过程涉及化学变化 B．粤绣所用蚕丝绣材含有天然有机高分子
C．龙舟表面所涂红色颜料的成分是氧化亚铁 D．绘有金色花纹的广彩瓷器含有硅酸盐
8．（2023·全国·模拟预测）工业上以铜镍矿石(主要成分为CuS、NiS、FeS、SiO2及不溶于酸的杂质)为原料制备胆矾晶体(CuSO4·5H2O)，其主要流程如图所示。
下列叙述错误的是
A．氧化步骤中可用氧气代替H2O2
B．烟气的主要成分为SO3，滤渣的主要成分为SiO2
C．调节pH时，发生反应的离子方程式为2Fe3++3Cu(OH)2=2Fe(OH)3+3Cu2+
D．萃取和反萃取操作均用到分液漏斗和烧杯
9．（2023·全国·模拟预测）在高锰酸钾生产过程中会产生较多的废锰渣，以下是利用废锰渣制备硫酸锰晶体的过程(废锰渣的主要成分为、、、、MgO等。硫铁矿的主要成分为，还含有少量Cu、Ni、Cd等元素)。下列说法错误的是
A．“酸处理”后，溶液中主要存在的阳离子有5种
B．“浸取”过程中主要发生反应的离子方程式为
C．碳酸钙的作用是除去铁离子
D．系列操作是指蒸发结晶
10．（2023·辽宁丹东·统考一模）用铬铁合金(含少量Ni、Co单质)生产硫酸铬的工艺流程如下：
已知浸出液中主要金属阳离子为Ni2+、Co2+、Cr3+、Fe2+，下列说法正确的是
A．“浸出”产生的气体主要为SO2
B．“滤渣1”的主要成分为NiS、CoS
C．“沉铁”步骤主要反应的离子方程式为：
D．整个流程中铬元素先被氧化为价，后被还原为价
11．（2023·河北·统考模拟预测）下列物质应用错误的是
A．金刚砂用作而高温半导体材料 B．合成纤维可用于制作飞机的结构材料
C．四氧化三铁用于制备激光打印墨粉 D．苯用于工业处理废旧铁屑表面的油污
三、铁的氢氧化物
模拟题精选
12．（2023·河南焦作·统考二模）下列指定反应的方程式书写正确的是
A．Fe(OH)3溶于氢碘酸：Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
B．Ca(HCO3)2溶液中滴加少最NaOH溶液：Ca2+++OH—=CaCO3↓+H2O
C．金属Na在空气中加热生成淡黄色固体：4Na+O22Na2O
D．用氨水吸收烟气中少量的SO2：NH3·H2O+SO2=十
13．（2022·广东揭阳·普宁市华侨中学校考二模）宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一，下列方程式能准确解释相应事实的是
A．硫酸型酸雨的形成：
B．向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液得到FeCO3沉淀：Fe2++2=FeCO3↓+CO2↑+H2O
C．在强碱溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4：3ClO-+2Fe(OH)3=2FeO+3Cl-+H2O+4H+
D．向溶液中加入足量溶液，得到白色沉淀：
14．（2022·上海奉贤·统考二模）如图为部分含铁物质之间的转化关系，下列说法正确的是
A．FeCl2溶液与H2O2溶液反应，可实现转化⑥
B．将Fe(OH)3溶于氢碘酸可实现转化③
C．将Fe(OH)2溶于稀硝酸可转化为Fe2+
D．铁与水蒸气在高温下反应可实现转化①
15．（2010·上海奉贤·二模）下列物质不能通过化合反应直接制得的是(　　)
A．FeCl2 B．NaHSO3 C．Cu(OH)2 D．Fe(OH)3
16．（2019·上海闵行·统考一模）实验过程中不可能产生 Fe(OH)3 的是
A．蒸发 FeCl3 溶液 B．FeCl3 溶液中滴入氨水
C．将水蒸气通过灼热的铁 D．FeCl2 溶液中滴入 NaOH 溶液
17．（2023·甘肃·统考一模）用下列仪器或装置进行相应实验，能达到实验目的的是
A．利用甲配制一定物质的量浓度的硫酸溶液
B．利用乙验证稀硝酸的还原产物为NO
C．利用丙制备Fe( OH)2并能较长时间观察到白色
D．利用丁测定H2C2O4浓度
18．（2023·福建福州·统考二模）下列实验中，不能达到实验目的的是
制取氨气 提纯(含少量HCl、) 制备 验证溴乙烷发生消去反应后产物的性质
A B C D
A．A B．B C．C D．D
参考答案：
1．A
【分析】铁和水蒸气高温反应产生Fe3O4和H2。
【详解】A．Fe3O4为黑色固体，A项错误；
B．拾棉花通过加热产生水蒸气与铁粉发生反应，B项正确；
C．肥皂液收集H2后点燃有爆鸣声，用于检验H2，C项正确；
D．该反应需要高温，金属套防风聚集火焰，提高温度，D项正确；
故选A。
2．A
【详解】A．Fe不能与水反应生成氢气和相应的碱，A错误；
B．氯气通入冷的石灰乳中发生1,1歧化反应生成氯化钙和次氯酸钙制得漂白粉，B正确；
C．铜与浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮，二氧化氮为红棕色，C正确；
D．工业上可用焦炭还原石英砂制备粗硅，D正确；
故选A。
3．C
【详解】A．①实验室制取需要加热装置，故A不符合题意；
B．验证二氧化硫的漂白性，二氧化硫应该通入到品红溶液中，二氧化硫通入到紫色石蕊试液中，溶液变红，故B不符合题意；
C．③可进行单质铁与硫粉的反应，先利用氮气将装置内的空气排出，则加热反应生成硫化亚铁，故C符合题意；
D．固体加热制气体，试管口应低于试管底部，防止冷凝水回流，故D不符合题意。
综上所述，答案为C。
4．B
【详解】A．常温下，铁在浓硫酸中钝化，形成的致密氧化层薄膜阻碍反应的继续进行，所以工厂用铁罐车运输浓硫酸，故A错误；
B．反应泡沬灭火器灭火的原理是铝离子与碳酸氢根离子在溶液中互相促进使水解发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，故B正确；
C．陶瓷性质稳定，不易被氧化，陶瓷上釉的目的主要是抗酸碱腐蚀和美观，故C错误；
D．苯酚和甲醛一定条件下发生缩聚反应制备酚醛树脂，故D错误；
故选B。
5．B
【详解】A．Mg不能与NaOH发生反应，故A错误；
B．Mg、Ca均为活泼金属，均采用电解熔融氯化物的方法冶炼，故B正确；
C．与反应生成，故C错误；
D．为共价晶体、为分子晶体，两者物理性质差异较大，故D错误；
故选：B。
6．B
【详解】A．氦气是氮原子分子，故A错误；
B．钛合金为合金材料，硬度大，其强度、韧性高于纯钛金属，故B正确；
C．“祖冲之二号”中的半导体存储器主要成分为Si，故C错误；
D．磁铁矿主要成分为，故D错误。
综上所述，答案为B。
7．C
【详解】A．广东剪纸所用纸张的漂白过程涉及化学变化，A正确；
B．粤绣所用蚕丝绣材主要含有蛋白质，蛋白质属于天然有机高分子，B正确；
C．氧化亚铁为黑色固体，龙舟表面所涂红色颜料的成分是氧化铁，C错误；
D．绘有金色花纹的广彩瓷器含有硅酸盐，D正确；
故选C。
8．B
【分析】铜镍矿石通入大量氧气粉碎焙烧产生烟气，得到固体加入稀硫酸酸浸除去滤渣1主要为，再加入双氧水氧化将亚铁离子氧化为铁离子，加入氢氧化铜调节pH，除去滤渣2主要成分为Fe(OH)3，加入HR进行萃取，得到含Ni2+水相和含铜有机相，含铜有机相加入稀硫酸反萃取得到有机相和水相，水相进行系列操作得到产品胆矾晶体(CuSO4·5H2O)；
【详解】A．由流程信息可知，酸浸后所得滤液中主要含有的金属阳离子为、、和少量，加入的主要目的是将氧化为，故可用氧气代替，选项A正确；
B．由题给流程图可知，粉碎焙烧时主要是铜镍矿石中的CuS、NiS、FeS与氧气反应，生成烟气的主要成分为，加稀硫酸酸浸，不与硫酸反应，与不溶于酸的杂质一同进入滤渣1，选项B错误；
C．向氧化后的溶液中加入调节溶液pH，使完全转化为沉淀，发生反应的离子方程式为，选项C正确；
D．调节pH除铁后，过滤所得滤液中主要含有的金属阳离子为和，向滤液中加入HR进行萃取，分液除去，再向含铜有机相中加入稀硫酸进行反萃取，萃取和反萃取操作均用到分液漏斗和烧杯，选项D正确；
答案选B。
9．D
【详解】A．“酸处理”后，溶液中主要存在的阳离子有、、、、，共5种，A正确；
B．由题给流程可知，加入硫铁矿时，主要发生的反应为二氧化锰与硫酸、硫铁矿的反应，根据氧化还原反应的特点可知，该反应的离子方程式为，B正确；
C．由题给流程可知，碳酸钙用于中和溶液中的氢离子，使铁离子转化成氢氧化铁而除去，C正确；
D．由硫酸锰溶液得到硫酸锰晶体时，需先蒸发结晶，再趁热过滤，然后再洗涤、干燥，故系列操作是蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥，D错误；
故选：D。
10．B
【分析】由流程可知，加入稀硫酸溶解，生成的气体为H2，溶液中含Ni2+、Co2+、Cr3+、Fe2+，加入Na2S分离出滤渣CoS和NiS，Cr3+和Fe2+不会沉淀，再加入草酸除铁生成FeC2O4，过滤分理出硫酸铬。
【详解】A．加入稀硫酸溶解合金，产生的气体为氢气，A错误；
B．共有四种金属，由流程可知，沉铁后分理出硫酸铬，则“除杂”的目的是除去Ni、Co元素，所以“滤渣1”的主要成分为NiS、CoS，B正确；
C．“沉铁”所用物质为草酸是一种弱酸，不能拆，正确的离子方程式为：，C错误；
D．流程中未产生六价铬化合物，D错误；
故选B。
11．D
【详解】A．金刚砂属于新型陶瓷，可用作耐高温半导体材料，A项正确；
B．合成纤维具有强度高等优点，可用作飞机的结构材料，B项正确；
C．四氧化三铁有磁性，与碳粉混合制备激光打印墨粉，C项正确；
D．苯有毒，且易燃，不适合用于去除工业废旧铁屑表面的油污，D项错误；
故选D。
12．B
【详解】A．氢氧化铁与氢碘酸反应生成碘化亚铁、碘和水，反应的离子方程式为2Fe(OH)3+2I—+6H+=2Fe2++I2+3H2O，故A错误；
B．碳酸氢钙溶液与少量氢氧化钠溶液反应生成碳酸钙沉淀、碳酸氢钠和水，反应的离子方程式为Ca2+++OH—=CaCO3↓+H2O，故B正确；
C．金属钠在空气中加热生成淡黄色的过氧化钠固体，反应的化学方程式为2Na+O2Na2O2，故C错误；
D．氨水与少量的二氧化硫反应生成亚硫酸铵，反应的离子方程式为2NH3·H2O+SO2=2十+H2O，故D错误；
故选B。
13．B
【详解】A．硫酸型酸雨的形成的反应为二氧化硫部分与水反应生成亚硫酸，溶液中亚硫酸被空气中氧气氧化生成硫酸，反应的化学方程式为SO2+ H2OH2SO3，2H2SO3+ O2=2H2SO4，故A错误；
B．硫酸亚铁溶液与碳酸氢铵溶液反应生成碳酸亚铁沉淀、二氧化碳和水，反应的化学方程式为Fe2++2=FeCO3↓+CO2↑+H2O，故B正确；
C．在强碱溶液中次氯酸钠与氢氧化铁反应生成高铁酸钠、氯化钠和水，反应的离子方程式为3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=2FeO+3Cl-+5H2O，故C错误；
D．硫酸氢钠溶液与足量氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀、氢氧化钠和水，反应的离子方程式为，故D错误；
故选B。
14．A
【详解】A．转化⑥Fe2+转化为Fe3+，发生氧化反应，H2O2为氧化剂，与FeCl2溶液反应可以实现转化⑥，反应为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，A项正确；
B．氢碘酸中I-有强还原性，Fe(OH)3溶于氢碘酸反应为：2Fe(OH)3+2I-+6H+=2Fe2++I2+6H2O，不能实现转化③，B项错误；
C．硝酸有强氧化性，Fe(OH)2溶于稀硝酸反应为：3Fe(OH)2++10H+=3Fe3++NO↑+8H2O，Fe(OH)2转化为Fe3+，C项错误；
D．铁与水蒸气在高温下反应为：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，不可实现转化①，D项错误；
答案选A。
15．C
【分析】根据常见物质之间的转化关系和反应类型进行分析 。
【详解】A.铁与氯化铁反应生成氯化亚铁化学方程式为：2FeCl3＋Fe===3FeCl2，故A正确；
B.氢氧化钠与过量的二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠化学方程式为：NaOH＋SO2===NaHSO3；或亚硫酸钠与二氧化硫、水反应生成亚硫酸氢钠化学方程式为：Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3，故B正确；
C.氧化铜与水不反应，不能生成氢氧化铜，故C错误；
D.氢氧化亚铁与氧气、水反应生成氢氧化铁化学方程式为：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，故D正确。答案选C。
【点睛】本题综合考查元素化合物知识，明确物质的性质是解本题关键，注意常见物质的性质以及反应类型的判断，题目难度不大。
16．C
【详解】A. 蒸发 FeCl3 溶液，铁离子水解生成氢氧化铁，故A正确；
B. FeCl3 溶液中滴入氨水生成氢氧化铁和氯化铵，故B正确；
C. 将水蒸气通过灼热的铁生成四氧化三铁和氢气，故C错误；
D. FeCl2 溶液中滴入 NaOH 溶液生成氢氧化亚铁和氯化钠，氢氧化亚铁遇到氧气被氧化成氢氧化铁，故D正确；
故选：C。
17．B
【详解】A．稀释浓硫酸时，不能在容量瓶中进行，应在烧杯内稀释，A不正确；
B．先打开分液漏斗活塞，让稀硝酸与石灰石反应，利用产生的CO2排尽装置内的空气，再让铜丝与稀硝酸反应，可观察到气体无色，且能收集到无色气体，从而证明稀硝酸的还原产物为NO，B正确；
C．丙装置中，酒精与水互溶，不能起到隔绝空气的作用，生成的Fe(OH)2很快被溶解的氧气氧化，不能较长时间观察到白色，C不正确；
D．KMnO4具有强氧化性，会腐蚀橡胶，所以KMnO4标准溶液不能盛放在碱式滴定管内，D不正确；
故选B。
18．A
【详解】A．氯化铵溶液与澄清石灰水不加热反应主要生成一水合氨，不易产生氨气，不能实现氨气制备，A符合题意；
B．Cl2+H2OH++Cl-+HClO，HCl极易溶于水，可用稀硫酸中的水吸收，同时稀硫酸中氢离子使平衡逆向移动，减少氯气的损失，之后通过浓硫酸干燥，能达到目的，B不符题意；
C．打开k2，之后打开k1使稀硫酸流下与铁反应产生氢气，关闭k1，利用产生的氢气排除装置内的空气，然后关闭k2，利用氢气产生的压强将生成的硫酸亚铁溶液压入三颈烧瓶中与NaOH溶液反应制备氢氧化亚铁，能达到目的，C不符题意；
D．溴乙烷在强碱的醇溶液中加热发生消去反应生成乙烯，乙烯中混有乙醇，乙醇与水任意比例混溶，用水吸收乙醇，酸性高锰酸钾溶液褪色证明乙烯具有还原性，能达到目的，D不符题意；
答案选A。

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