第09讲铁及其重要化合物第一部分：高考真题感悟1．（2021·河北·高考真题）“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是A．钢是以铁为主的含碳合金B．钢的含碳量越高，硬度和脆性越大C．生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高D．冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O32．（2021·广东·高考真题）部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是A．可与反应生成B．既可被氧化，也可被还原C．可将加入浓碱液中制得的胶体D．可存在的循环转化关系3．（2021·江苏·高考真题）下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是A．铁粉能与O2反应，可用作食品保存的吸氧剂B．纳米Fe3O4能与酸反应，可用作铁磁性材料C．FeCl3具有氧化性，可用于腐蚀印刷电路板上的CuD．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于净水4．（2022·浙江·高考真题）关于化合物的性质，下列推测不合理的是A．与稀盐酸反应生成、、B．隔绝空气加热分解生成FeO、、C．溶于氢碘酸(HI)，再加萃取，有机层呈紫红色D．在空气中，与高温反应能生成5．（2022·广东·高考真题）为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是A．加入溶液产生沉淀B．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现C．加入溶液无红色出现D．加入溶液无蓝色沉淀生成6．（2022·河北·高考真题）以焙烧黄铁矿(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝颜料。工艺流程如下：回答下列问题：(1)红渣的主要成分为_______(填化学式)，滤渣①的主要成分为_______(填化学式)。(2)黄铁矿研细的目的是_______。(3)还原工序中，不生成S单质的反应的化学方程式为_______。(4)工序①的名称为_______，所得母液循环使用。(5)沉铁工序产生的白色沉淀中的化合价为_______，氧化工序发生反应的离子方程式为_______。(6)若用还原工序得到的滤液制备和，所加试剂为_______和_______(填化学式，不引入杂质)。第二部分：最新模拟精练完卷时间：50分钟可能用到的相对原子质量：O16S32Fe56一、选择题（每小题只有一个正确选项，共12*5分）1．（2022·湖北·襄阳四中模拟预测）下列有关Fe、Co、Ni及其化合物的说法错误的是A．Fe、Co、Ni均位于第四周期第VIII族B．Fe、Co、Ni基态原子未成对电子数分别为4、3、2C．Fe、Co、Ni以及它们的合金为黑色金属材料D．FeO在空气中受热会迅速变为Fe3O42．（2022·江苏·扬州中学三模）下列铁及其化合物的性质与用途不具有对应关系的是A．金属Fe具有导热性，可用于制造炊具B．纳米Fe3O4颗粒呈黑色，可用作磁性材料C．Fe(OH)3胶体具有吸附性，可用作净水剂D．FeCl3溶液具有氧化性，可用于蚀刻铜制品3．（2022·上海静安·二模）指定条件下，以铁为原料，不能一步制得的是A．FeFeCl3 B．FeFe2O3C．FeFe(NO3)3 D．FeFeSO44．（2022·上海普陀·二模）一定量的某磁黄铁矿(主要成分FexS，S为-2价)与100mL盐酸恰好完全反应(杂质不与盐酸反应)，生成0.1mol硫单质、0.4molFeCl2和一定量H2S气体，且溶液中无Fe3+。有关说法正确的是A．c(HCl)=4.0mol·L-1 B．x=0.85C．生成了0.4molH2S D．FexS中，n(Fe2+)∶n(Fe3+)=2∶15．（2022·吉林长春·模拟预测）《天工开物》中“治铁原典中记载：“凡治铁成器，取已炒熟铁为之……凡炉中炽铁用炭，煤炭居十七，木炭居十三……即用煤炭也别有铁炭一种，取其火性内攻、焰不虚腾者，与炊炭同行而有分类也……”。下列说法正确的是A．熟铁是纯净的铁单质，生铁是铁和碳的混合物B．治铁过程只涉及化合反应与置换反应，C．铁炭和炊炭均为碳元素的同素异形体D．治铁用到的煤炭和木炭均可还原铁的氧化物6．（2022·江苏省平潮高级中学模拟预测）一种利用废旧镀锌铁皮制备磁性Fe3O4纳米粒子的工艺流程如下。下列有关说法不正确的是A．“碱洗”主要是为了去除废旧镀锌铁皮中的锌B．“氧化”后的溶液中金属阳离子主要有Fe3+、Na+C．“氧化”时发生反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2OD．用激光笔照射“加热沉铁”后所得分散系，产生丁达尔效应7．（2022·上海上海·模拟预测）硫酸铁溶液中加入少量Fe粉，溶液颜色变浅，要证明该过程发生了氧化还原反应，加入下列试剂一定可行的是A．KSCN溶液 B．酸性高锰酸钾溶液C．NaOH溶液 D．铜粉8．（2022·上海普陀·二模）向NH4Fe(SO4)2(aq)中逐滴滴加Ba(OH)2(aq)至过量的过程中，有关离子反应错误的是A．2Fe3+＋3＋3Ba2+＋6OH-→2Fe(OH)3↓＋3BaSO4↓B．Fe3+＋5＋4＋4Ba2+＋8OH-→Fe(OH)3↓＋5NH3·H2O＋4BaSO4↓C．3Fe3+＋＋5＋5Ba2+＋10OH-→3Fe(OH)3↓＋NH3·H2O＋5BaSO4↓D．Fe3+＋＋2＋2Ba2+＋4OH-→Fe(OH)3↓＋NH3·H2O＋2BaSO4↓9．（2022·上海金山·二模）某溶液含Na+、NH、SO、Cl-、Fe2+、Fe3+中的几种，且各离子浓度相同。为确定其组成，进行实验：①取少量溶液，加入足量HNO3酸化的Ba(NO3)2(aq)，产生白色沉淀，过滤；②向滤液中加入足量的NaOH(aq)，产生红褐色沉淀，微热，产生气体。关于原溶液的说法正确的是A．不能确定是否有Fe3+ B．需通过焰色反应确定Na+是否存在C．Fe2+、Fe3+都存在 D．存在NH、SO、Cl-、Fe2+10．（2022·山东省实验中学模拟预测）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2molSO同时消耗4.25molO211．（2022·广东·铁一中学三模）《开宝本草》记载“取钢煅作叶如笏或团，平面磨错令光净，以盐水洒之，于醋瓮中阴处埋之一百日，铁上衣生，铁华成矣”。铁华粉[主要成分为(]可用如下方法检测。下列相关说法不正确的是A．在铁华粉中加入稀硝酸，再滴加KSCN溶液，一定会变红B．制备铁华粉的主要反应为C．气体X的产生是因为发生了复分解反应D．由上述实验可知，OH-结合Fe3+的能力大于CN-12．（2022·湖北·枣阳一中模拟预测）通过Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)之间的转化，将天然烷烃R－H转变为增殖精细化学品，该过程曾被誉为合成化学的“圣杯”，转化过程如图所示。下列有关说法错误的是A．制备增殖精细化学品的催化剂为[]B．反应④⑤，均有自由基参加的非氧化还原反应C．制备增殖精细化学品的总反应为+R－HD．反应③中有机物发生还原反应二、主观题（共3小题，共40分）13．（2022·上海上海·模拟预测）（13分）发蓝工艺是将钢铁浸入热的NaNO2碱性溶液中，在其表面形成一层四氧化三铁薄膜。其中铁经历了如下转化：其中②的化学方程式为：Na2FeO2＋NaNO2＋H2ONa2Fe2O4＋NH3↑＋NaOH(未配平)。完成下列填空：(1)将反应②中涉及的短周期元素，按原子半径由大到小顺序排列。_______(2)NH3分子的结构式为_______。从原子结构的角度解释氮元素的非金属性比氧元素弱的原因。_______(3)配平反应②的化学方程式______。若反应生成11.2L(标准状态)氨气，则电子转移的数目为_______。(4)反应③中Na2FeO2与Na2Fe2O4的物质的量之比为_______。写出Fe→Fe3O4的置换反应的化学方程式_______14．（2022·广东广东·一模）（13分）铁元素存在多种价态，且不同价态的铁元素在一定条件下可以相互转化。(1)向2mL1mol/L的Fe(NO3)2溶液中加入2mol/L的H2SO4溶液至Fe2+恰好转化为Fe3+为止，写出反应的离子方程式___________。(2)是一种新型水处理剂，将溶液、溶液与溶液混合可得到。①中铁元素的化合价为___________，当有生成时，反应中转移的电子数目为___________。②发生相应反应的离子方程式为___________。(3)某同学设计如图装置制备一定量的，并使其能在较长时间内存在。①X不能是硝酸，原因是___________，装置4的作用是___________。②实验开始时，开关应___________(填“打开”成“关闭”)；这样操作的目的是___________。15．（2022·河南·二模）（14分）某学习小组拟研究FeSO4的分解实验探究，请你利用所学知识帮该小组完成以下实验方案。[实验目的]探究FeSO4分解产物与温度关系。[提出假设]假设1：Fe2O3、SO3、SO2；假设2：FeO、SO3、SO2；假设3：Fe3O4、SO3、SO2。[查阅资料]几种物质的物理性质如表所示。物质SO3SO2O2N2熔点/℃16.8-72.4-218.4-209.9沸点/℃44.8-10-182.9-195.8回答下列向题：(1)根据所学知识判断，假设2肯定不成立，理由是_______。(2)实验过程中，在检查装置气密性之后点燃A处酒精灯之前的操作是_______，(只填操作)，当A处固体完全分解后通入N2的目的是_______。(3)实验室用饱和氯化铵溶液和亚硝酸钠溶液共热制备N2，该反应的离子方程式为_______。(4)低温浴槽Ⅰ收集的物质是_______(填化学式)，低温浴槽Ⅱ控制的温度范围为_______。(5)甲、乙组分别进行实验，实验数据如下(不考虑损失，固体已完全分解且固体产物为纯净物)：实验A处温度/℃FeSO4质量/g低温浴槽Ⅰ净增质量/g低温浴槽Ⅱ净增质量/g甲T13.040.800.64乙T24.561.600.64甲组实验中A装置得到固体产物是_______(填化学式)。(6)为进一步确认固体产物成分，取乙组实验得到的固体溶于稀硫酸，将溶液分成两份，进行如下实验：在一份溶液中滴加铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀。在另一份溶液中滴加NH4SCN溶液，观察到的现象是_______。[实验结论]通过上述实验，FeSO4分解产物与温度有关。[交流反思]FeSO4分解反应中是否有O2生成？(7)为验证实验猜想，他们设计两种方案检验O2：方案1：将D管导出的气体通入酸化的淀粉-KI溶液中。方案2：用带火星的木条放在D管口处。假设过程中持续缓缓通入N2，对比以上两种方案，其中方案_______(填“1”或“2”)可行。