2021届高考化学一轮复习强化：铁及其化合物【解析版】

铁及其化合物

1.下列图象表示铁与一定量硝酸反应时，铁和硝酸铁之间物质的量(mol)的关系，其中正确的是( )

【解析】选B。根据反应：Fe+2Fe(NO 3)33Fe(NO3)2可知，和硝酸反应生成Fe(NO3)3的Fe与Fe3+所消耗的Fe的物质的量之比为2∶1，B 项正确。

2.废铁屑制Fe2O3的一种流程如图：

下列说法不正确的是( )

A.热的纯碱溶液可去除废铁屑表面的油污

B.操作a是萃取

C.冰水既可洗去杂质又可减少固体的溶解

D.Fe2O3可用作红色颜料

【解析】选B。热的纯碱溶液可去除废铁屑表面的油污，A正确；操作a是过滤，B错误；冰水既可洗去杂质又降低温度，减少固体的溶解，C正确；Fe2O3俗名铁红，可用作红色颜料，D正确。

3.甲、乙两种单质与A、B、C、D、E、F六种化合物之间可以按下面框

图所示进行反应，已知：C为红褐色沉淀，E为白色沉淀，F焰色反应为黄色。

(1)写出甲、乙、B、E化学式：

甲：________；乙：________；B：________；E：________。

(2)写出①②③④反应的化学方程式：

①

____________________________________________________________ ____________。

②

____________________________________________________________ ____________。

③

____________________________________________________________ ____________。

④

____________________________________________________________ ____________。

答案(1)Fe Cl2FeCl3Fe(OH)2

(2)Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑

FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl

4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3

2FeCl2＋Cl2===2FeCl3

4.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：

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Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2

开始沉淀

3.7 2.3 7.6 5.4

时的pH

完全沉淀

5.2 3.2 9.7

6.7

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 __。

(2)固体A的成分是__________(填写化学式)，在滤液A中加H2O2的目的是__

_________________(用离子方程式进行说明)。

(3)步骤②中需调节pH的范围是____________。

(4)步骤③中灼烧所需的仪器有酒精灯、三脚架、________(填写三种仪器)，发生反应的化学方程式为

__ ___________________________。

【解析】(1)对赤铁矿进行碾碎，可以增大接触面积，从而加快反应速率，提高矿石的浸出率。

(2)赤铁矿中只有MnO2与稀硫酸不反应，故固体A为MnO2。滤液A中加H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+。

(3)步骤②调节pH的目的是将Fe3+与Al3+、Cu2+分离，即完全沉淀Fe3+，而不沉淀Al3+、Cu2+，故需调节3.2≤pH<3.7。

(4)步骤③为灼烧Fe(OH)3，需要用到的仪器还有坩埚、泥三角、坩埚钳。灼烧Fe(OH)3时发生分解反应：

2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O。

答案：(1)增大接触面积，从而加快反应速率，提高矿石的浸出率

(2)MnO 22Fe2++2H++H2O22Fe3++2H2O

(3)3.2≤pH<3.7

(4)泥三角、坩埚、坩埚钳

2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O

5.碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如图。

已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表所示。

沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3

开始沉淀 2.3 7.5 3.4

完全沉淀 3.2 9.7 4.4

回答下列问题。

(1)加入少量NaHCO3的目的是调节pH，使溶液中的________沉淀，该工艺中“搅拌”的作用是_______________________。

(2)在实际生产中，反应Ⅱ中常同时通入O2以减少NaNO2的用量，O2与NaNO2在反应中均作________。若参与反应的O2有11.2 L(标准状况)，则相当于节约NaNO2的物质的量为__________________________。(3)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+可部分水解生成聚合离子

Fe2(OH。该水解反应的离子方程式为

__________________________。

(4)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准，产品中不得含有Fe2+及N。为检验所得产品中是否含有Fe2+，应使用的试剂为________(填字母序号)。

A.氯水

B.KSCN溶液