专题18 新情境下含铁物质的应用-2024年高三一轮复习化学（人教版）专题练习（含解析）

新情境下含铁物质的应用
1. 海南校联考模拟预测据古代文献记载：“慈石治肾家诸病，而通耳明目。”“慈石，色轻紫，石上皲涩，可吸连针铁。”“慈石”的主要成分是( )
A. B. C. D.
2. 河北衡水统考二模明代宋应星所著《天工开物》中有记载：“黄矾，乃即炼皂矾炉侧土墙……刮取下来，名日黄矾，染家用之。金色浅者涂炙，立成紫赤色也。”下列有关黄矾说法错误的是( )
A. 黄矾的主要成分中含有 B. 黄矾在医药上可以作补铁剂
C. 黄矾可以应用于印染工业 D. 黄矾经火烤，立刻生成
3. 江苏模拟预测由铁及其化合物可制得、、等化工产品，它们在生产、生活中具有广泛应用。已知 NO能被溶液吸收生成配合物。高炉炼铁的反应为 。在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A.
B.
C. 无水
D.
4. 天津一模食品安全国家标准规定，允许作为食盐的抗结剂，最大使用量为。已知的熔点、沸点，以上分解：，KCN有剧毒。下列关于的推测不合理的是( )
A. 可溶于水，溶液中离子主要存在形式为、
B. 烹饪时不必担心食盐中的转化为剧毒物质
C. 在空气中灼烧，生成、FeO、和
D. 与稀硫酸反应可生成、和HCN
5. 全国模拟预测含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方法，同时可得到化工产品，该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是( )
A. 该工艺流程是用来除去煤燃烧时产生的
B. 该过程中可得到化工产品
C. 图中涉及的反应之一为
D. 该过程中化合价发生改变的元素只有Fe和S
6. 全国校联考模拟预测价类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型和工具。图1为某常见金属单质及其部分化合物的价类二维图。下列推断不合理的是( )
A. b，c均可与氢碘酸反应，但反应原理不同
B. h具有强氧化性，可用于饮用水的消毒，还原产物可以净水
C. 可通过图2装置制备物质e，且较长时间不易被氧化
D. 的每步转化均可一步实现
7. 江苏统考一模铁铵矾常用于制备高铁酸盐。下列反应的离子方程式正确的是( )
A. 铁铵矾溶液与氨水混合反应：
B. 向铁铵矾溶液中通入气体：
C. 在强碱溶液中，铁铵矾与次氯酸钠反应生成；
D. 向铁铵矾溶液中加入过量溶液：
8. 辽宁阜新阜新实验中学校考一模向溶液中通入时，随参加反应的物质的量的变化，溶液中某些离子的浓度变化情况如图所示。下列说法正确的是( )
A. 当时，发生的离子反应：
B. 当时，离子浓度关系：
C. 当时，离子浓度大小关系：
D. 当通入的物质的量等于原的物质的量时，开始被氧化
9. 黑龙江哈尔滨哈尔滨三中校考二模高铁酸钾是一种既能杀菌消毒、又能净水的处理剂。工业制备高铁酸钾的反应离子方程式为未配平，下列有关说法不正确的是( )
A. 高铁酸钾中铁显价
B. 由上述反应可知，的氧化性强于
C. 上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为
D. 处理水时，不仅能消毒杀菌，而且生成的在一定条件下可形成胶体能吸附水中的悬浮杂质
10. 全国模拟预测铁是人体必需的微量元素。某研究小组通过设计实验以检验菠菜中是否含有铁元素，其实验流程如图所示，下列说法错误的是( )
已知：固体1的主要成分是。
A. 上述实验流程中操作①②都是过滤
B. 向溶液2中加入后再滴入KSCN溶液无现象，说明菠菜中的铁元素不是以水溶性物质存在的
C. 向溶液3中滴加KSCN溶液后变红，说明菠菜中存在三价的铁元素
D. 反应③的离子方程式为
11. 北京丰台统考一模某小组研究分别与和的反应：
编号 1 2 3
实验
现象 溶液变为黄绿色，产生白色沉淀白色沉淀为 溶液变红，向反应后的溶液中加 溶液，产生蓝色沉淀，且沉淀量逐渐增多 接通电路后，电压表指针不偏转。 段时间后，取出左侧烧杯中少量溶液，滴加溶液，没有观察到蓝色沉淀
下列说法不正确的是( )
A. 实验1中发生了氧化还原反应，KSCN为还原剂
B. 实验2中“溶液变红”是与结合形成了配合物
C. 若将实验3中溶液替换为溶液，接通电路后，可推测出电压表指针会发生偏转
D. 综合实验，微粒的氧化性与还原产物的价态和状态有关
12. 北京东城统考二模以相同的流速分别向经硫酸酸化和未经酸化的浓度均为的溶液中通入溶液中pH随时间的变化如下图所示。
已知：生成，开始沉淀时，完全沉淀时
下列说法不正确的是( )
A. 由图1可知，酸化的溶液中发生反应：
B. 图2中，时刻，溶液是由于发生了水解反应
C. 由图2可知，未酸化的溶液中发生反应生成的同时还生成了
D. 若向溶液中先加入过量NaOH溶液再通入，pH先增大后明显减小
13. 湖南张家界统考二模学习小组进行如下实验：
序号 实验操作 实验现象
Ⅰ 将的溶液和2滴溶液混合，接着向混合溶液中逐滴滴加的溶液 滴入溶液，溶液立即变红，继续滴加，溶液红色变浅并逐渐褪去
Ⅱ 向i的混合溶液中滴入KSCN溶液 溶液变红
Ⅲ 向的溶液中滴加2滴溶液，继续加入的溶液，静置 无明显现象
向的混合溶液中滴入2滴溶液 滴入溶液，溶液立即变红，静置，溶液红色变浅并逐渐褪去
下列说法错误的是( )
A. 实验中溶液变红的原因是生成
B. 实验说明实验i中被全部氧化
C. 实验ⅳ说明酸性溶液中氧化KSCN的速度慢
D. 实验ⅳ说明能加速氧化KSCN的反应
14. 山东模拟预测资料显示：亮黄色只有在浓度较大的溶液中才能稳定存在，为了验证该事实，某实验小组取三份2mL黄色的工业盐酸分别做了一系列实验，记录如下：
操作 现象
实验I：直接滴加2滴KSCN溶液 无明显变化
实验II：加10mL蒸馏水稀释，后滴入2滴浓KSCN溶液 稀释后溶液几乎变为无色，加KSCN溶液显红色
实验III：滴加2滴饱和溶液 产生白色沉淀，溶液亮黄色消失
下列说法不正确的是( )
A. 工业盐酸显黄色是因为其中混有
B. 实验I中，未检测到
C. 实验Ⅲ中，溶液稀释了样品是溶液亮黄色消失的主要原因
D. 通过上述实验，可以证明只有在浓度较大的溶液中才能稳定存在
15. 福建统考一模某小组实验验证“”为可逆反应。实验Ⅰ：将溶液与溶液等体积混合发生反应，产生灰黑色沉淀，溶液呈黄色。实验Ⅱ：向少量Ag粉中加入溶液，固体完全溶解。下列说法错误的是( )
A. Ⅰ中加入NaCl固体，平衡逆向移动
B. Ⅱ中不能用溶液代替溶液
C. 该反应平衡常数
D. Ⅱ中加入KSCN溶液，溶液呈血红色，表明该化学反应为可逆反应
16. 陕西宝鸡统考一模遇会生成蓝色沉淀，因此常用于的检验。文献显示：具有氧化性，可以氧化；还原性Fe大于。
某科研小组探究Fe与能否直接反应的实验如下：
实验1：取加热至沸腾并快速冷却的溶液加热、冷却过程中溶液颜色无变化于试管中，并加入1mL的苯，再加入铁粉，长时间无蓝色沉淀出现。
实验2：在“实验1”中，若使用砂纸打磨过的铁粉，一会儿就出现蓝色沉淀。
实验3：在“实验1”中，若加少量NaCl，立即出现蓝色沉淀；若换成加入或；则不出现蓝色沉淀。
实验4：在“实验1”中，若将铁粉换成在稀硫酸中反应一段时间的铁片，立即出现蓝色沉淀。
下列说法错误的是( )
A. 实验1中长时间无蓝色沉淀出现，可能是因为铁粉表面有氧化膜
B. 可能起破坏铁粉表面氧化膜的作用
C. Fe与可以直接反应
D. 在Fe、C、NaCl溶液组成的原电池中，通过直接滴加溶液至电解质溶液中的方法，可以检验是否发生原电池反应
17. 辽宁沈阳统考二模一种用溶液浸取黄铁矿主要含，还含有少量难溶性杂质的流程如图所示，下列叙述中错误的是( )
A. 浸取时主要反应的离子方程式为：
B. 可以向操作后的溶液X中加入KSCN溶液，检验是否存在
C. 中含有离子键和共价键，阴阳离子个数比为2：1
D. 由溶液X制取绿矾晶体的主要操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
18. 江苏南通统考一模无水常用作芳烃氯代反应的催化剂。以废铁屑主要成分Fe，还有少量、C和制取无水的流程如下，下列说法正确的是( )
A. “过滤”所得滤液中大量存在的离子有：、、、
B. “氧化”时可使用新制氯水作氧化剂
C. 将“氧化”后的溶液蒸干可获得
D. “脱水”时加入能抑制的水解，原因是与水反应生成和HCl
19. 辽宁本溪本溪高中校考模拟预测《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，结合的能力大于
20. 辽宁鞍山统考二模普鲁士蓝是一种辐射应急药物。最初，狄斯巴赫把草木灰和牛血混在一起，制成亚铁氰化钾其三水合物俗称黄血盐，之后与反应获得了普鲁士蓝。如图是普鲁士蓝晶体的单元结构，下列说法正确的是( )
A. 黄血盐的化学式为
B. 在制备黄血盐时，牛血的作用是仅提供Fe元素
C. 普鲁士蓝中与的配位数均为6
D. 普鲁士蓝的每个晶胞中实际含有3个
21. 山东济南山东省实验中学校考模拟预测铁黄属于铁基颜料，可用硫酸渣主要成分为、为原料来制备，工艺流程如图所示。
已知：①“还原”时，发生反应： 未配平；
②不溶于稀，可溶于稀硝酸。
下列说法错误的是( )
A. 与铁黄中铁元素的化合价不同
B. 溶于稀硝酸时可能生成、 NO和等物质
C. “还原”时，氧化产物与还原产物的物质的量之比为
D. “沉降、氧化”时，整个过程可用离子方程式表示如下：
22. 上海虹口统考二模铁及其化合物在人类生活中有着极其重要的作用。完成下列填空：
铁的原子结构示意图为。由此可知，铁是第_______周期元素，铁原子核外3d轨道上共填充了_______个电子。
古代中国四大发明之一的司南是由天然的磁石制成的，其主要成分是_______选填编号。
可以用来净水、治疗缺铁性贫血等，实验室在配制溶液时，为了防止变质，经常向溶液中加入铁粉，其原因是_______用离子方程式表示。
向新配制的溶液中，加入一定量的稀硝酸，发生如下反应：
__________________________________________
①配平上述反应_______。
②每生成气体，转移的电子数为_______。
③要检验该反应后的溶液中是否还含有，实验方案是_______。
现在可以利用铁氧化物循环裂解水制备氢气，其过程如图所示：
写出反应Ⅲ的平衡常数表达式_______。
写出铁氧化物循环裂解水制氢的总反应的化学方程式：_______。
和CO的反应过程与温度密切相关。向某容器中加入与CO，当其它条件一定时，达到平衡时CO的体积百分含量随温度的变化关系如图所示。
已知：①
②
推测当温度达到，平衡时CO体积百分含量最高的原因：_______。
23. 江苏模拟预测某磁性材料广泛应用于磁记录、催化等领域。一种制备该材料的流程如下：
已知反应原理为：
①
②
③
用溶液和KOH溶液制备反应的离子方程式为_______。
当时，产率极低的原因是_______。
图1为回流时间与产率的关系图，图2为回流1h所得产品的X射线衍射图。回流1h所得产品中产生杂质可能的原因_______。
采用双催化剂，可实现用消除酸性废水中的和，反应历程如图3所示。
其中中和分别用、表示。
①用该法处理废水后，溶液的pH_______。填“降低”“升高”或“不变”
②写出过程④反应的离子方程式_______。
③反应历程中虚线方框内生成的过程可描述为_______。
24. 浙江模拟预测化合物X由3种元素组成。某兴趣小组按如下流程进行实验：
已知：A由两种气体组成，且两种气体组成元素相同。请回答下列问题：
的组成元素有___________；X的化学式为___________。
固体B的成分是___________用化学式表示
化学性质相当活泼，1mol X吸收只生成一种二元弱酸Y和1mol气体C，请写出Y与足量NaOH溶液反应的离子方程式___________。
设计实验证明溶液G中的阳离子___________。
25. 北京朝阳统考二模是一种高效多功能的新型消毒剂。
已知：微溶于水，在酸性或中性溶液中快速分解产生，在碱性溶液中较稳定。
中铁元素的化合价为_______，具有强氧化性。
一种制备的方法如下。
①生成的电极反应式：_______。
②阴极室KOH的浓度提高，结合电极反应式解释原因：_______。
向含的溶液中加入KOH固体，析出固体，再用稀KOH溶液洗涤，得到产品。用化学方程式解释不能用水洗涤的原因：_______。
称取ag制得的产品，加入足量、溶液，充分反应后，加入调节溶液，用溶液进行滴定，消耗溶液ymL。计算样品的质量分数：_______。[已知：
涉及的反应有：
电解后，测得，。
已知：
①，说明除之外，还有其他含铁物质生成。经检验，阳极产物中含铁物质仅有和FeOOH，则_______。
②判断阳极有水或放电，判断依据：
水或有还原性；
_______。
26. 山东东营东营市第一中学校考二模三草酸合铁酸钾为翠绿色晶体，可溶于水，难溶于乙醇。实验室进行制备并对其阴离子电荷和晶体组成进行测定，方法如下并回答有关问题：
晶体制备
称取一定量加水溶解，向其中滴加稍过量的氨水和溶液，于水浴中加热搅拌；静置，弃去上层清液，洗涤后得到沉淀。
向沉淀中加入溶液，于水浴中不断搅拌至溶液呈翠绿色；将溶液加热浓缩、冷却、结晶；结晶完全后减压抽滤，得到产品。
步骤中，向静置后的上层清液中滴加_______填化学式，观察现象可确定反应是否进行完全。
步骤中为促进结晶，冷却后可加入_______填试剂名称。
减压抽滤采用如图装置。抽滤完毕，接下来的操作为_______填选项字母。
A.先关闭水龙头，后拔掉橡胶管 先拔掉橡胶管，后关闭水龙头
阴离子电荷的测定
准确称取mg三草酸合铁酸钾加水溶解，控制流速，使其全部通过装有阴离子交换树脂用表示的交换柱，发生阴离子用表示交换：。结束后，用去离子水洗涤交换柱，合并流出液，并将其配成250mL溶液。取该溶液，以溶液为指示剂，用标准液滴定至终点，消耗标准液VmL。
阴离子电荷数为_______用含字母的代数式表示；若交换时样品液的流速过快，则会导致测定结果_______填“偏高”“偏低”或“无影响”。
阴离子交换树脂复原回收：实验完毕，用饱和NaCl溶液淋洗交换柱内树脂，取最后一次淋洗液进行检验，合格后可回收。该检验操作为_______。
晶体部分组成的测定
含量测定：称取一定量三草酸合铁酸钾，加硫酸酸化后配成溶液置于锥形瓶中，用标准液滴定至终点。
含量测定：向中滴定后的溶液中加入Zn粉和适量稀，加热至沸腾，过滤除去过量Zn粉得滤液，冷却后用标准液滴定至终点。
若省略步骤，直接利用步骤不能测定含量，解释其原因为_______。
27. 甘肃统考二模磁性纳米粒子粒径因其独特的物理、化学性质广泛用于生物医学和功能材料等领域而受到研究者的关注。实验室通过共沉淀法制备磁性纳米粒子的方法如下：
称取和加入烧杯中，加入40mL蒸馏水，充分溶解。
将Ⅰ所得的混合液保持恒温，向混合液中加入的NaOH溶液并不断搅拌，溶液中逐渐出现黑色物质，直至溶液，再加入5mL乙醇，将混合液在恒温的条件下晶化2h。
从晶化后的混合液中分离出纳米粒子，用少量蒸馏水反复洗涤直至洗涤液的，再用乙醇洗涤后，在真空中干燥2h得到磁性纳米粒子。
回答下列问题：
将固体溶于蒸馏水时常会出现的现象为___________。
制备时NaOH溶液的浓度不宜过大，其原因为___________，实验Ⅱ过程中控制反应温度为的操作方法为___________。
生成磁性纳米粒子的离子方程式为___________。在制备过程中实际上加入的试剂中约为，其原因为___________。
实验Ⅲ中除了通过测定洗涤液的外，实验室还可以判断纳米粒子已经洗涤干净的操作方法为___________。
产物中混杂的会降低纳米粒子的磁性，为了测定产品中的含量，采取如下实验方法：准确称取产品于锥形瓶中，用稀硝酸充分浸取，再加热使过量的硝酸全部逸出，冷却后加入足量KI溶液充分混合反应后，用标准溶液滴定至溶液颜色明显变浅，加入几滴淀粉溶液，继续滴定至终点，消耗标准溶液的体积为，已知滴定过程中发生反应的离子方程式为。
①标准溶液应盛放在____________填“酸式”或“碱式”滴定管。
②若过量的硝酸没有全部逸出，则会导致测定结果___________填“偏高”“偏低”或“不变”。
③所取样品中的质量为___________结果保留4位小数。
28. 福建莆田统考模拟预测优化的复合材料作钠离子电池的正极材料时表现出优异的循环稳定性。以黄铁矿主要成分是，含少量等杂质为原料制备的流程如图所示。

已知：“滤渣2”中不含硫单质。涉及离子的氢氧化物常温下的溶度积常数如表。当离子的物质的量浓度时，认为沉淀完全，
离子
回答下列问题：
中Fe元素化合价为___________价；“研磨”的目的是___________。
“灼烧”时的大量尾气直接排放，会引起的主要环境问题为___________填一种。
常温下，“酸浸”时，加入过量的硫酸的目的为___________答一条即可。
“浸渣1”的主要成分是___________填化学式，列举出一种该物质的用途：___________。
“还原”中与反应的离子方程式为___________；通入空气的条件下，“溶液1”可在“还原”步骤中循环利用，则通入空气的目的是___________。
“一系列操作”包括___________、___________、过滤、洗涤和低温干燥。
29. 江苏统考二模硫酸亚铁晶体可用于生产聚合硫酸铁。以钕铁硼二次废渣主要含、等为原料制备硫酸亚铁晶体的实验流程如图：
“酸浸”时，发生反应的离子方程式为_____。
将“滤渣”返回“酸浸”工序，其目的是_____。
与普通过滤相比，使用图1装置进行过滤的优点是_____。
固定其他条件不变，反应温度、反应时间、铁粉过量系数分别对“滤液”中还原率的影响如图2、图3、图4所示。
设计由100mL“滤液”[其中制备硫酸亚铁粗品的实验方案：_____。须使用的试剂和仪器：铁粉、冰水、真空蒸发仪
通过下列实验测定硫酸亚铁晶体样品的纯度。准确称取样品置于锥形瓶中，用50mL蒸馏水完全溶解，加一定量硫酸和磷酸溶液；用标准溶液滴定至终点转化为，平行滴定3次，平均消耗标准溶液。计算硫酸亚铁晶体样品中的质量分数_____。写出计算过程
30. 湖南邵阳统考一模比亚迪采用磷酸亚铁锂技术的刀片电池，大幅度提高了电动汽车的续航里程。以硫铁矿主要成分是，含少量、和为原料制备的流程如下：
已知几种金属离子沉淀的pH如表所示：
金属氢氧化物
开始沉淀的pH
完全沉淀的pH
请回答下列问题：
分子的空间结构为_______形。基态Fe原子的电子排布式为_______。
“还原”反应的离子方程式为_______。
“试剂R”是一种绿色氧化剂，其中心原子杂化方式为_______。
从平衡的角度解析加FeO“除铝”的原因结合离子方程式说明_______。
常温下，，“沉铁”中为了使，最小为_______。
流程中在“高温煅烧”条件下，由制备的化学方程式为：_______。
磷酸亚铁锂的晶胞结构如图所示：
长方体晶胞的长和宽均为apm，高为bpm，为阿伏加德罗常数，晶体密度为_______。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】由“慈石，色轻紫，可吸连针铁”可知慈石具有磁性，则其主要成分为，故选C。
2.【答案】B
【解析】A.根据黄矾的名称及呈黄色，且黄矾是炼皂矾时得到，皂矾的主要成分有较强的还原性，所以易被氧化，得到黄矾，因此黄矾的主要成分中有，A正确；
B.人体缺亚铁离子，会造成贫血，而黄矾中的Fe元素是价，B错误；
C.“染家用之”意思染坊经常用它，所以黄矾可以应用于印染工业，C正确；
D.依题意，“金色浅者涂炙，立成紫赤色也”，紫赤色是红棕色的，D正确；
故选B。
3.【答案】D
【解析】根据金属氧化物的性质及利用氧化还原反应进行判断产物，A中利用金属活动性进行判断铜不能置换出比铁，B中双氧水和二氧化硫发生的是氧化还原进行判断；C中氯化铁发生水解根据水解平衡的移动进行判断；
A.溶液与Cu反应生成和，即，则不能实现转化，故A错误；
B.与发生氧化还原反应，生成，即，则不能实现转化，故B错误；
C.由于铁离子水解，HCl易挥发，所以加热蒸发氯化铁溶液得到的是氢氧化铁，即，则无水不能实现转化，故C错误；
D.Fe与HCl反应生成，与反应生成，与、反应生成，即，，，各步转化均可实现，故D正确；
故选D。
4.【答案】C
【解析】A.属于钾盐，由和构成，该物质可溶于水，溶液中离子主要存在形式为、，A正确；
B.沸点为，在以上即变为气体逸出，故烹饪时不必担心食盐中的转化为剧毒物质，B正确；
C.在空气中灼烧，会被氧化为，不会生成FeO，C错误；
D.可与稀硫酸反应可生成、和HCN，D正确；
故选C。
5.【答案】D
【解析】由图可知发生反应为：，同时，总反应为。
A.根据总反应可知该工艺流程是用来除去煤燃烧时产生的，A正确；
B.根据总反应为可知该过程中可得到化工产品，B正确；
C.与反应生成和，其反应的化学方程式为，C正确；
D.该过程中与反应生成和，同时、和反应生成，则反应过程中Fe、O和S的化合价发生改变，D错误；
故合理选项是D。
6.【答案】C
【解析】根据该金属元素的价类二维图，该元素的化合价有0、、、价，可知该元素为Fe，a为铁单质、b为FeO，c为、f为亚铁盐、d为、e为，g为铁盐，h为高铁盐。
A.根据分析，b、e分别为FeO和，HI与FeO的反应为酸与碱性氧化物的反应，而HI与反应时，由于可以氧化，还会发生氧化还原反应，原理不同，A正确；
B.根据分析，h为高铁盐，价的铁具有强氧化性，可用于饮用水的消毒，还原产物可以形成胶体，可以净水，B正确；
C.图2装置A管中的导管没有插到液面以下，生成的无法压入B管中，不能形成，C错误；
D.Fe与硫酸或盐酸反应可以生成亚铁盐，可以被、等氧化剂氧化为铁盐，铁盐中加强碱等可以生成，均可以一步实现，D正确；
故选C。
7.【答案】B
【解析】A.一水合氨为弱碱，应以化学式表示，则铁铵矾溶液与氨水混合反应：，A错误；
B.向铁铵矾溶液中通入气体，将氧化为S，被还原为，离子方程式为：，B正确；
C.在强碱溶液中，铁铵矾与次氯酸钠反应生成；，另外还发生与的反应，C错误；
D.向铁铵矾溶液中加入过量溶液：，D错误；
故选B。
8.【答案】C
【解析】据图可知：当时，与开始反应，此时并没有参加反应；当时，与反应完全，发生反应的离子方程式为：，当时与反应，发生反应的离子方程式为：；
A.根据分析知，当时，与开始反应，此时并没有参加反应，发生的离子反应为：，A错误；
B.当通入的氯气为Mmol时，恰好将反应完，根据，故原为2Mmol，则为4Mmol，生成的为2Mmol，为2Mmol，未参加反应，为4Mmol，所以：：：2：1，B错误；
C.根据分析，当通入的为2Mmol，首先与完全反应，生成，剩余的会反应掉，生成，此时，剩余的，所以离子浓度大小关系：，C正确；
D.根据分析可知，通入的物质的量大于Mmol时，开始被氧化，根据B选项分析可知的物质的量为2Mmol，D错误；
故选C。
9.【答案】B
【解析】A.高铁酸钾中铁的化合价为价，A正确；
B.反应中氢氧化铁为还原剂，高铁酸根为氧化产物，不能比较二者的氧化性，B错误；
C.氢氧化铁中的铁化合价升高3价，氯元素化合价降低2价，故氧化剂和还原剂的物质的量比为，C正确；
D.高铁酸钾处理水时利用价铁的强氧化性，生成铁离子，铁离子能水解生成氢氧化铁胶体，吸附水中的悬浮杂质，D正确；
故选B。
10.【答案】C
【解析】由题给流程可知，去根后的菠菜剪碎、研磨、水浸、过滤得到含有草酸亚铁的固体1和溶液1；加热溶液1得到绿色聚沉物，过滤得到固体2和溶液2；向溶液2中加入硝酸后再滴入硫氰化钾溶液无现象说明菠菜中的铁元素不是以水溶性物质存在的；向草酸亚铁中加入稀硝酸后滴加硫氰化钾溶液，溶液变为红色说明草酸亚铁与稀硝酸反应转化为硝酸铁溶液。
A.由分析可知，操作①②都是固液分离的过滤操作，故A正确；
B.由分析可知，向溶液2中加入硝酸后再滴入硫氰化钾溶液无现象说明菠菜中的铁元素不是以水溶性物质存在的，故B正确；
C.由分析可知，向草酸亚铁中加入稀硝酸后滴加硫氰化钾溶液，溶液变为红色说明草酸亚铁与稀硝酸反应转化为硝酸铁溶液，则向溶液3中滴加硫氰化钾溶液后变红无法确定菠菜中是否存在三价的铁元素，故C错误；
D.由分析可知，向草酸亚铁中加入稀硝酸后滴加硫氰化钾溶液，溶液变为红色说明草酸亚铁与稀硝酸反应转化为硝酸铁溶液，反应的离子方程式为，故D正确；
故选C。
11.【答案】C
【解析】A.在反应1中，失去电子被氧化为，得到电子被还原为，再与反应产生CuSCN沉淀，反应方程式为，该反应中KSCN为还原剂，A正确；
B.与反应产生络合物，使溶液变为血红色，B正确；
C.在实验2中溶液变为红色，发生可逆反应：，反应产生使溶液变为红色。向反应后的溶液中加入溶液，产生蓝色沉淀，且沉淀量逐渐增多，说明其中同时还发生了氧化还原反应：，与反应产生蓝色沉淀，因此接通电路后，电压表指针会发生偏转。将溶液与溶液通过U型管形成闭合回路后，接通电路后，电压表指针不偏转，说明没有发生氧化还原反应，未产生，故滴入溶液，也就不会产生蓝色沉淀，可见溶液浓度降低后不能发生氧化还原反应，故若加入溶液，比溶液浓度也降低一半，则接通电路后，可推测出电压表指针也不会发生偏转，C错误；
D.溶液及溶液会与溶液发生氧化还原反应，当三种物质浓度都是原来的一半时，未发生氧化还原反应，说明微粒的氧化性与还原产物的价态和状态有关，D正确；
故选C。
12.【答案】D
【解析】A.由图1可知，向酸化的溶液中通入氧气，溶液的pH值未超过，则亚铁离子被氧化为铁离子，还没开始沉淀，即发生的氧化还原反应为：，A正确；
B.由于未加硫酸酸化，但时刻，溶液，则说明是亚铁离子水解导致的，其水解方程式为：，B正确；
C.由图2的曲线变化趋势可知，溶液中的反应使其pH值下降，根据氢氧化铁的沉淀范围可知，氧气将亚铁离子氧化为氢氧化铁沉淀，同时生成氢离子，该反应为：，C正确；
D.根据所给条件可知，若向溶液中先加入过量NaOH溶液再通入，发生的反应为：，，所以加入氢氧化钠后，溶液的pH会增大，通入氧气后，由于消耗水，溶液中氢氧根离子浓度会继续增大，D错误；
故选D。
13.【答案】D
【解析】A.滴入的氧化生成，与结合得到使溶液变红色，A正确；
B.实验i得到使溶液变红色，后续过量后溶液褪色，可能原因有两个，或与继续反应，实验返滴KSCN溶液又变红色，说明溶液中还存在，即与反应，被氧化，B正确；
C.酸性溶液中和KSCN混合后滴入溶液，溶液立即变红，说明KSCN没有被完全氧化，而滴入溶液后静置，溶液红色变浅并逐渐褪去，被完全氧化，即酸性溶液中氧化KSCN的速度慢，C正确；
D.酸性溶液中和KSCN混合后滴入溶液，溶液立即变红，说明KSCN没有被完全氧化，而滴入溶液后静置，溶液红色变浅并逐渐褪去，被完全氧化，说明在增加后氧化KSCN的速度在加快，难以说明的作用，D错误；
故选D。
14.【答案】C
【解析】A.亮黄色只有在浓度较大的溶液中才能稳定存在，则工业盐酸显黄色是因为其中混有，故A正确；
B.KSCN溶液为检验铁离子的特征试剂，由操作和现象可知，实验Ⅰ中，未检测到，故B正确；
C.溶液与氯离子反应，使转化为铁离子，稀释不是主要原因，故C错误；
D.稀释或滴饱和溶液均使浓度降低，可证明只有在浓度较大的溶液中才能稳定存在，故D正确；
故选：C。
15.【答案】D
【解析】A.Ⅰ中加入NaCl固体，氯离子与银离子反应产生氯化银沉淀，银离子浓度降低，平衡逆向移动，A正确；
B.Ⅱ中不能用溶液代替溶液，否则酸性条件下硝酸根离子会将亚铁离子氧化生成铁离子，使铁离子浓度增大，引起干扰，B正确；
C.根据反应平衡常数的含义可知，该反应平衡常数，C正确；
D.Ⅱ中向少量Ag粉中加入溶液，固体完全溶解，硫酸铁过量，则加入KSCN溶液，溶液呈血红色，不能表明该化学反应为可逆反应，D错误；
故选D。
16.【答案】D
【解析】实验2、3、4说明铁与铁氰化钾溶液能直接反应，实验1说明铁粉表面氧化膜阻碍了铁与铁氰化钾溶液的反应，实验3说明氯离子能破坏铁粉表面的氧化膜，有利于铁与铁氰化钾溶液的反应。
A.由分析可知，实验1中长时间无蓝色沉淀出现能是因为铁粉表面的氧化膜阻碍了铁与铁氰化钾溶液的反应，故A正确；
B.由分析可知，氯离子能破坏铁粉表面的氧化膜，有利于铁与铁氰化钾溶液的反应，故B正确；
C.由分析可知，实验2、3、4说明铁与铁氰化钾溶液能直接反应，故C正确；
D.铁、碳、氯化钠溶液组成的原电池中，氯化钠溶液电离出的氯离子会破坏铁表面的氧化膜，若直接向原电池中滴加铁氰化钾溶液，铁与铁氰化钾溶液能直接反应，无法检验溶液中是否存在亚铁离子，不能检验是否发生原电池反应，故D错误；
故选D。
17.【答案】C
【解析】由题给流程可知，硫铁矿用硫酸铁溶液浸取时，二硫化铁与溶液中铁离子反应生成亚铁离子和硫，过滤得到含有硫酸亚铁的溶液X和含有矿渣、硫的滤渣；溶液X经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到绿矾晶体。
A.由分析可知，浸取时发生的主要反应为二硫化铁与溶液中铁离子反应生成亚铁离子和硫，反应的离子方程式为，故A正确；
B.铁离子与硫氰化钾溶液反应或生成红色的硫氰化铁，所以向硫酸亚铁溶液中加入硫氰化钾溶液可以检验溶液中是否存在铁离子，故B正确；
C.二硫化铁是由铁离子和离子形成的离子化合物，化合物中阴阳离子个数比为1：1，故C错误；
D.由分析可知，由溶液X制取绿矾晶体的主要操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，故D正确；
故选C。
18.【答案】B
【解析】
废铁屑加入盐酸酸溶，碳、二氧化硅不反应，铁转化为盐溶液，过滤滤液加入新制氯水将亚铁离子氧化为铁离子，处理得到，加入脱水得到。
A.铁屑中主要成分Fe ，铁和铁离子生成亚铁离子，故“过滤”所得滤液中大量存在的离子有：、、，A错误；
B.氯气具有氧化性，且不引入新杂质，故“氧化”时可使用新制氯水作氧化剂，B正确；
C.铁离子水解生成氢氧化铁，故不能将“氧化”后的溶液蒸干来获得，C错误；
D.是与水反应生成和HCl，D错误；
故选B。
19.【答案】A
【解析】铁华粉中加入稀硫酸并加热，产生的刺激性气味的气体X为醋酸蒸气；铁华粉中加入稀盐酸生成氢气和滤液有氢气生成说明铁华粉中含有铁单质，滤液中加入铁氰化钾溶液生成蓝色沉淀，说明有滤液中有亚铁离子，该沉淀不溶于稀盐酸，但与NaOH可反应生成棕色沉淀。
A.根据分析可知铁华粉中含有铁单质，硝酸的量比较少时，生成的能与Fe反应生成，当溶液中不存在时，滴入KSCN溶液不会变红，A错误；
B.根据题干中信息可知，制备铁华粉的主要反应为，B正确；
C.气体X为醋酸蒸气，反应为：，属于复分解反应，C正确；
D.由上述实验可知，氢氧根离子能与蓝色沉淀反应，生成棕色沉淀，说明有氢氧化铁沉淀生成，说明氢氧根离子结合铁离子的能力强于，D正确；
故选A。
20.【答案】CD
【解析】A.由晶胞结构可知，与各有4个位于顶点，个数为：，有12个位于棱上，个数为，：：：1：6，阴离子为：，黄血盐的化学式为，故A错误；
B.在制备黄血盐时，牛血的作用是提供和，故B错误；
C.普鲁士蓝晶体中，与位于顶点，位于棱上，与的配位数均为6，故C正确；
D.有12个位于棱上，个数为，每个晶胞中实际含有3个，故D正确；
故选：CD。
21.【答案】BC
【解析】硫酸渣加硫酸溶解，金属氧化物转化为金属阳离子，二氧化硅不溶，再加把铁离子还原为，过滤，滤渣含有和，滤液中含有和，还生成，滤液中通入空气氧化，同时加入氨水调节pH生成FeOOH沉淀，过滤、洗涤、烘干，得到纯净的FeOOH，以此解答该题。
A.中S为价，Fe为价，铁黄中Fe为价，故A正确；
B.被氧化为，稀硝酸被还原为NO，具有还原性，与氧化性较强的稀硝酸反应生成S单质，生成、 NO和S，故B错误；
C.“还原”时反应的离子方程式为，反应中的Fe元素化合价不变，为氧化产物，为还原产物，则“还原”时氧化产物与还原产物的物质的量之比为，故C错误；
D.滤液中通入空气氧化，同时加入氨水调节pH生成FeOOH沉淀，发生的离子方程式为，故D正确；
故选：BC。
22.【答案】四；6
①
②
③取样，加入少量酸性溶液，如果不显紫色，说明还含有，如果显紫红色，说明不含有
温度低于时，发生的是反应②，因为②是放热反应，所以温度升高，平衡逆向移动，CO百分含量在不断增大；温度高于，发生的反应是反应①，因为①是吸热反应，随着温度的升高，反应正向移动，CO百分含量在不断降低，所以时，CO百分含量最高

【解析】为26号元素，核外电子排布为：，铁位于第四周期VIII族，铁原子核外3d轨道上共填充了6个电子，故答案为：四；6；
磁铁的主要成分为四氧化三铁，故答案为：d；
具有较强还原性，配制其溶液时需加入适量铁粉，可将氧化后三价铁还原为二价铁，从而防止氧化，发生的离子反应为：，故答案为：；
被氧化为失去1mol电子，被还原为NO得3mol电子，根据得失电子守恒得到反应方程式：；由反应可知每生成1molNO转移3mol电子，则生成气体，转移的电子数为；检验反应后溶液中是否存在亚铁离子，可利用其还原性，用高锰酸钾溶液检验，具体的操作为：取样，加入少量酸性溶液，如果不显紫色，说明还含有，如果显紫红色，说明不含有；故答案为：；；取样，加入少量酸性溶液，如果不显紫色，说明还含有，如果显紫红色，说明不含有；
由图可知反应III为C与二氧化碳反应生成CO，反应方程式为：，平衡常数表达式，故答案为：；
由图可知总反应为C与水高温生成CO和氢气，反应为：，故答案为：；
温度较低时发生反应②，由题意可知反应②为放热反应，随温度的升高，平衡逆向移动，CO的百分含量不断增大；当温度较高时发生反应①，反应①为吸热反应，随温度升高，反应正向移动，CO的百分含量又降低，故答案为：温度低于时，发生的是反应②，因为②是放热反应，所以温度升高，平衡逆向移动，CO百分含量在不断增大；温度高于，发生的反应是反应①，因为①是吸热反应，随着温度的升高，反应正向移动，CO百分含量在不断降低，所以时，CO百分含量最高。
23.【答案】
氢氧根离子浓度小，难以生成
反应速率慢
①升高
②
③被还原为，和发生归中反应生成氮气

【解析】溶液和KOH溶液在条件下反应生成、KCl、，反应的离子方程式为；
当时，氢氧根离子浓度小，难以生成，所以产率极低；
反应速率慢，所以回流1h所得产品中产生杂质；
①用该法处理废水的反应方程式为、，反应消耗氢离子，溶液的pH升高；
②过程④是、发生氧化还原反应生成，反应的离子方程式是；
③反应历程中虚线方框内生成的过程可描述为被还原为，和发生归中反应生成氮气。
24.【答案】、C、O；
、C
取少量G溶液分别置于试管A、B中，往A试管中滴加紫色石蕊，若变红，则有；往B试管中滴加KSCN无明显现象，再加，溶液变血红色，则有

【解析】由白色沉淀D可知混合气体A中含，根据碳元素守恒，的物质的量为，A由两种气体组成，且两种气体组成元素相同，故气体C为CO，物质的量为；H为红棕色固体，故H为，物质的量为，Fe元素的物质的量为；气体A中含CO，故B为单质的混合物，肯定含铁，与稀盐酸反应产生气体，气体E为，溶液G为溶液和盐酸溶液的混合溶液，不溶性固体应为C，物质的量为，综上混合气体A中：，，混合固体B中：，，总质量为，故X中含Fe、C、O，化学式为：。
根据分析，X的组成元素为：Fe、C、O，化学式为：；
根据分析，固体B的成分为：Fe、C；
化学性质相当活泼，1mol X吸收只生成一种二元弱酸Y和1mol气体C，化学方程式为：，故Y为，与足量NaOH溶液反应的离子方程式为：；
根据分析，G为溶液和盐酸溶液的混合溶液，可分开验证氢离子和：酸性溶液可使紫色石蕊试液变红；检验：加KSCN溶液无现象，再加氧化后变红，故验证方法为：取少量G溶液分别置于试管A、B中，往A试管中滴加紫色石蕊，若变红，则有；往B试管中滴加KSCN无明显现象，再加，溶液变血红色，则有。
25.【答案】
①
②阴极发生，浓度增大，通过阳离子交换膜进入阴极室
①
②合理即可

【解析】为价，O为价，则Fe为价。
①该电极发生氧化反应，电极反应式为。
②阴极发生，浓度增大，通过阳离子交换膜进入阴极室。
在中性溶液中快速分解产生，可知和水反应产生，化学方程式为。
根据所给的离子方程式可知反应中涉及物质的物质的量之比为，则参与反应的质量为，样品的质量分数为。
①，Fe的化合价从0价变为价，，Fe的化合价从0变为价。，说明的Fe转化为了FeOOH，假设共有1molFe，则生成所用的电子，通过电极的电子，则生成所用的电子，。
②，说明不只有Fe被氧化失去电子，阳极还有水或放电。
26.【答案】
乙醇
；偏低
向淋洗液中加稀酸化，滴加KSCN溶液
、、均能被氧化

【解析】加水溶解，向其中滴加稍过量的 氨水和溶液，水浴中加热；静置，弃去上层清液，洗涤后得到 沉淀。向 沉淀中缓慢加入 溶液，于水浴中不断搅拌至溶液呈翠绿色；将溶液加热浓缩、冷却、结晶、减压抽滤，得到产品。
中铁元素的化合价为价，被氧化为价，和氨水电离产生的结合生成沉淀，根据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒写出该反应的离子方程式为： 。若上层清液中含有，则上述反应没有进行完全，若上层清液不含，则上述反应进行完全。可以用溶液检验，和反应生成蓝色沉淀。
难溶于乙醇，为促进结晶，冷却后可加入乙醇。
布氏漏斗使用结束时需要先拔橡胶管，后关闭水龙头，使之恢复常压，防止倒吸，故选B。
流出液中，，则，mg三草酸合铁酸钾的物质的量为，则有z，求出。若交换时样品液的流速过快，则交换出来的偏少，消耗的溶液偏少，会导致测定结果偏低。
实验完毕，用饱和NaCl溶液淋洗交换柱内树脂，该反应逆向进行，取最后一次淋洗液，向淋洗液中加稀酸化，促进电离出铁离子，再滴加KSCN溶液，若不变红，证明回收合格，故该检验操作为向淋洗液中加稀酸化，滴加KSCN溶液。
制得的三草酸合铁酸钾中可能混有制备三草酸合铁酸钾时使用的，步骤的目的是将、或和氧化，若省略步骤i，向三草酸合铁酸钾的溶液中加入Zn粉和适量稀 ，加热至沸腾，过滤除去过量Zn粉得滤液，冷却后用 标准液滴定，由于既氧化和，也氧化，所以利用步骤ii所以不能测定 含量。
27.【答案】溶液变浑浊
浓度过大生成的颗粒直径会过大，不利于纳米粒子的生成；用水浴加热
；在制备过程中容易被氧化为，所以要过量
向最后一次洗涤液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，则纳米粒子已洗干净
①碱式
②偏高
③

【解析】因为发生水解反应：，所以将固体溶于蒸馏水，溶液变浑浊；
在制备过程中，若NaOH溶液的浓度过大，生成的颗粒直径会过大，不利于纳米粒子的生成；当反应温度为50，利用水浴加热，受热均匀且便于控制温度；
含有和的溶液中加入NaOH，制备，反应的离子方程式为：；在中，和个数之比为，但是因为容易被氧化为，所以制备过程中要过量;
纳米粒子表面有阴离子，所以检验颗粒是否洗涤干净的方法为：向最后一次洗涤液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，则纳米粒子已洗干净；
①为强碱弱酸盐，显碱性，所以标准溶液应盛放在碱式滴定管中；
②若过量的硝酸没有全部逸出，硝酸具有强氧化性，会消耗更多的标准溶液，则会导致测定结果偏高；
③根据反应：和得到关系式：，，设样品中为amol，为bmol，则，，计算可得：，，所以的质量为：。
28.【答案】；增大固体接触面积或提高反应速率，提高原料转化率等合理答案
形成酸雨
抑制溶液中的水解，防止生成沉淀或将固体完全溶解等其他合理答案
；制作光导纤维或其他合理答案
；将“溶液1”中的转化为或其他合理答案
蒸发浓缩；降温结晶

【解析】以黄铁矿主要成分是，含少量等杂质为原料制备，研磨后再空气中焙烧生成，转化为，酸浸后转化为，不与硫酸反应过滤后存在于滤渣1中，滤液中加入黄铁矿还原，经过一系列操作得到固体，再加入柠檬酸和得到，以此解答。
中Fe元素化合价为价；“研磨”的目的是增大固体接触面积或提高反应速率，提高原料转化率等合理答案。
“灼烧”时的大量尾气直接排放，会引起的主要环境问题为形成酸雨。
常温下，“酸浸”时，加入过量的硫酸的目的为抑制溶液中的水解，防止生成沉淀或将固体完全溶解等其他合理答案。
由分析可知，“浸渣1”的主要成分是，该物质的用途：制作光导纤维或其他合理答案。
由氧化还原反应的规律可知，“还原”中与反应生成硫酸亚铁，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：；“溶液1”可在“还原”步骤中循环利用，则通入空气的目的是将“溶液1”中的转化为或其他合理答案。
“还原”步骤后得到溶液，经过蒸发浓缩、降温结晶过滤、洗涤和低温干燥可以得到固体。
29.【答案】
提高铁元素的浸出率
过滤速度更快
在水浴加热条件下，向“滤液”中加入铁粉，搅拌下反应2h后，过滤；滤液在真空蒸发仪中蒸发、在冰水浴中冷却结晶、过滤

【解析】废渣溶于硫酸生成硫酸亚铁和硫酸铁，过滤后滤液中加足量铁粉将硫酸铁还原为硫酸亚铁，再过滤，通过蒸发浓缩冷却结晶得到粗品，再重结晶得到硫酸亚铁晶体，据此解答。
与硫酸反应生成硫酸铁和硫酸亚铁，反应离子方程式为：，
故答案为：；
将“滤渣”返回“酸浸”工序，可使和氧化铁更充分与硫酸发生反应，提高铁的浸取率，
故答案为：提高铁元素的浸出率；
抽滤装置通过减小锥形瓶内的压强，可以加快过滤速率，
故答案为：过滤速度更快；
由图可知温度再时还原率最高，因此温度选；在稳定一定是过量系数为时还原率最高，因此过量系数为，而在前两者相同时反应时间2h时还原率高，因为搅拌时间控制在2h，结合过量系数可得：应加入铁粉的量为氯化铁消耗铁粉量的倍，则100mL“滤液”[其中，结合反应可知消耗铁粉，则需加，铁粉质量为，同时为防止硫酸亚铁被氧化，应在真空蒸发仪中蒸发，然后冷却结晶后过滤，具体步骤为：在水浴加热条件下，向“滤液”中加入铁粉，搅拌下反应2h后，过滤；滤液在真空蒸发仪中蒸发、在冰水浴中冷却结晶、过滤，
故答案为：在水浴加热条件下，向“滤液”中加入铁粉，搅拌下反应2h后，过滤；滤液在真空蒸发仪中蒸发、在冰水浴中冷却结晶、过滤；
根据电子得失守恒可得关系式：，，硫酸亚铁晶体样品中的质量分数，
故答案为：。
30.【答案】；或
在溶液中发生水解：，加FeO发生反应，氢离子浓度减小，平衡正向移动，完全转化为

【解析】硫铁矿主要成分是，含少量、和焙烧时转化为，不与稀盐酸反应，酸浸时滤渣1是，滤液中阳离子是、、、等，加入FeS将还原成，加入FeO调节pH使转化成氢氧化铝沉淀，除去铝离子，然后加入氧化剂，将氧化为，加入沉铁得到，加入和在高温下制得，以此分析。
分子的空间结构为V形；Fe元素为26号元素，原子核外有26个电子，所以核外电子排布式为：或。
依据表格中的数据以及流程，让Al元素以形式沉淀除去时，必先沉淀，因此用FeS还原生成和S，离子方程式为： 。
试剂R是氧化剂，将将氧化为，双氧水作氧化剂，还原产物是，不引入杂质，对环境无影响，故R为，其中心原子O原子杂化方式为。
在溶液中发生水解：，加FeO发生反应，氢离子浓度减小，平衡正向移动，完全转化为。
根据溶度积进行计算，磷酸根的浓度最小值为。
由题意，根据元素守恒可知，、、 在高温下发生反应生成、和，化学方程式为：。
由晶胞结构知，在一个晶胞中，含有P原子4个，O原子16个，4个，：，长方体晶胞的长和宽均为apm，高为bpm，为阿伏加德罗常数，则晶体密度为。
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