1、第3讲铁及其化合物【考纲要求】1.掌握铁的主要性质及应用。2.掌握铁的重要化合物的主要性质及应用。3.了解铁及其重要化合物的制备方法。考点一铁及其氧化物和氢氧化物基础梳理自我排查1.铁的单质(1)原子结构与物理性质(2)化学性质铁单质性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为2价和3价。按要求书写下列反应的方程式：Fe与Cl2、S反应的化学方程式：_；_。Fe与水蒸气的反应：_。与氧化性酸(如HNO3)的反应(写离子方程式)。Fe与过量稀HNO3的反应：_；Fe与少量稀HNO3的反应：_。Fe与FeCl3溶液的反应(写离子方程式)：_。思考铁有2、3价两种价态，单质铁与_(填下列编号，下同)反应时
2、只生成3价铁；与_反应时只生成2价铁；与_反应时既生成2价铁也生成3价铁。所选试剂：Cl2O2H2O(g)S盐酸稀硝酸(足量)稀硫酸CuSO4溶液FeCl3溶液2铁的氧化物(1)物理性质化学式FeOFe2O3Fe3O4俗称_色态黑色粉末_粉末黑色晶体铁的价态_价_价2价，3价(2)化学性质FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应的离子方程式为_，_，_。3铁的氢氧化物(1)物理性质化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色、态_固体_固体溶解性_溶于水_溶于水(2)化学性质稳定性Fe(OH)2：不稳定，分解产物复杂；在空气中易被氧化成FeOH3，反应的化学方程式为_，现象为白色固体变成_，最终变
3、为_。Fe(OH)3：不稳定，受热易分解，化学方程式为_。碱性Fe(OH)2属于二元弱碱，Fe(OH)3属于三元弱碱，与非氧化性强酸反应的离子方程式分别为_。4Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备分别由可溶性的亚铁盐和铁盐与碱反应制得，离子方程式分别为_。判断(正确的打“”，错误的打“”)(1)铁具有导电、导热、延展性及被磁体吸引的特性()(2)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2()(3)根据Cl2、S与铁的反应可以判断氯元素和硫元素的非金属性强弱()(4)用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸()(5)氧化铁能与酸反应，所以可用于制作红色染料()(6)Fe2O3
4、不可与水反应得到Fe(OH)3，所以不能通过化合反应制取Fe(OH)3()微点拨1铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。2制取Fe(OH)2时，所用溶液要煮沸除氧气，要将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，或在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与FeOH2接触发生反应。考点专练层级突破练点一铁及其氧化物性质1本草纲目中记载“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，俗谓之熁铁石”。“慈石”的主要成分是()A铁 B氧化铜C氧化铁 D四氧化三铁2下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是
5、()AK BNa CFe DAl3关于铁及其化合物，下列说法正确的是()A灼热的Fe与Cl2反应生成FeCl2B氢氧化亚铁溶于稀硝酸中：Fe(OH)22H=Fe22H2OCFe(OH)2暴露在空气中会变为红褐色D向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液可得到纯净的FeOH2沉淀练点二铁及其氧化物的计算4将10.7 g Mg、Al和Fe组成的合金溶于足量的氢氧化钠溶液中，产生标准状况下3.36 L气体。另取等质量的合金溶于过量盐酸中，生成标准状况下7.84 L气体，向反应后的溶液中加入过量NaOH溶液，得到沉淀的物质的量为()A0.1 mol B0.2 molC0.25 mol D0.3 mol5有一
6、块铁的“氧化物”样品，用140 mL 5.0 molL1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2全部转变为Fe3，则该样品可能的化学式为()AFe2O3 BFe3O4CFe4O5 DFe5O7练点三探究性实验6某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列实验。从分类角度分析下列说法正确的是()A实验反应制得的物质均为纯净物B实验均未发生氧化还原反应C实验均为放热过程D实验所涉及的物质均为电解质或非电解质7铁与水蒸气反应，通常有以下两种装置，请回答下列问题：装置一装置二(1)装置二中湿棉花的作用为_。(2)实验完毕后，取出装置一的少量固体，溶于足量稀盐酸，再滴加
7、KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，试解释原因：_(用离子方程式表示)。8(1)下列各图示中，能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀的是_。(2)用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀：用不含Fe3的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入_。除去蒸馏水中溶解的O2常采用_的方法。生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是_。方法总结Fe(OH)2的制备防氧化方法方法一：有机覆盖层法将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖
8、一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应，如图1所示。方法二：还原性气体保护法用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀，如图2所示。方法三：电解法用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖苯或煤油，如图3所示。考点二Fe2、Fe3的性质、转化及检验基础梳理自我排查1.亚铁盐和铁盐(1)亚铁盐(Fe2)含有Fe2的溶液呈_色，Fe2既有_性，又有_性，Fe2与Zn、Cl2反应的离子方程式分别为_，_。(2)铁盐(Fe3)氧化性：含有Fe3的溶液呈_色，Fe3具有氧化性，Fe3与Cu反应的离子方程式为_。特性
9、：含有Fe3的溶液遇到_时变成血红色。易水解：FeCl3滴入沸水中的化学方程式：_。2Fe2和Fe3的转化完成下列变化的离子方程式，体会Fe2与Fe3转化条件。(1)将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀：_。(2)将FeCl3溶液滴入KI淀粉溶液，溶液变蓝：_。(3)用FeCl3溶液腐蚀废旧线路板上的铜箔：_。(4)将H2O2滴入到酸性FeCl2溶液中：_。(5)将FeCl2溶液滴入到HNO3溶液中，有无色气体放出：_。3Fe2、Fe3的检验(1)Fe2的检验(2)Fe3的检验(3)含Fe2、Fe3的混合溶液中Fe3、Fe2的检验Fe3的检验：Fe2的检验：思考(1)盐溶液的配制与保
10、存Fe2的盐溶液加少量铁粉，防止Fe2+被_加少量相应的酸，防止Fe2+_Fe3的盐溶液：加少量相应的酸，防止Fe3_(2)物质的制备制备无水的FeCl3：在_气流中加热蒸干FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体：向沸水中加入饱和FeCl3溶液并加热至有_出现为止判断(正确的打“”，错误的打“”)(1)硫酸亚铁溶液中加入用硫酸酸化的H2O2：Fe22HH2O2=Fe32H2O()(2)FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式为Fe33SCN=Fe(SCN)3()(3)1 mol FeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NA()(4)中性溶液中可能大量存在Fe3、K、Cl、SO42()(5)用
11、NaOH溶液和盐酸能除去FeCl2溶液中混有的CuCl2()(6)向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含有Fe2()微点拨含铁物质的除杂方法主要物质杂质除杂方法Fe2Fe3加过量铁粉后过滤FeCl3FeCl2加氯水或H2O2Fe2Cu2加过量铁粉后过滤FeAl加过量NaOH溶液后过滤Fe2O3Al2O3、SiO2加过量NaOH溶液后过滤考点专练层级突破练点一Fe3、Fe2的相互转化1下列试剂中，不能使Fe2转化为Fe3的是()氯气NaCl溶液KMnO4溶液稀硝酸盐酸NaNO3溶液ABC D2.在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉，得到的Fe2的物质的量(纵坐
12、标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。Fe3Fe2Fe、Fe2Fe2、Fe3(1)AB段铁元素以_形式存在。(2)BC段铁元素以_形式存在。(3)CD段铁元素以_形式存在。3ZnSO4溶液含有少量FeSO4、Fe2(SO4)3，为除去溶液中的FeSO4、Fe2(SO4)3，设计实验如下：(1)可先向溶液中通入氧气，目的是_；(2)加入_(填最佳试剂)调节溶液的pH至2.8；(3)过滤。已知相关金属离子c0(Mn)0.1 molL1形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：金属离子Fe3Fe2Zn2开始沉淀的pH1.56.36.2沉淀完全的pH2.88.38
13、.2(4)问题讨论：调节溶液pH时是否可以用NaOH溶液？_，理由是_。如果不通入氧气，其后果是_。练后归纳“铁三角”中的转化关系练点二Fe2、Fe3的检验4下列离子的检验方法合理的是()A向某溶液中滴入KSCN溶液呈血红色，说明不含Fe2B用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2C向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3D向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2，不含有Mg25下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是()选项操作和现象结论或目的A向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加K
14、SCN溶液23滴，溶液呈红色红砖中含有氧化铁BCO还原Fe2O3得到的黑色固体加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液，溶液不显红色黑色固体中没有Fe3O4C取少量Fe(NO3)2试样加水溶解，加稀H2SO4，滴加KSCN溶液，溶液变为红色该Fe(NO3)2试样已经变质D向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色原溶液中含有Fe2练点三流程分析题中的铁及其化合物6用废铁屑制备磁性胶体粒子，制取过程如下：下列说法不正确的是()A用Na2CO3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的油污B通入N2是为了防止空气中的O2氧化二价铁元素C加适量的H2O2是为了将部分的Fe2氧化为Fe3，涉及反应：H2O22Fe
15、22H=2Fe32H2OD溶液A中Fe2和Fe3的浓度比为217硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)，下列说法错误的是()AFeSO4与NH4HCO3反应制备FeCO3，适宜在高温条件下进行B碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体，可用作净水剂C可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化D常温下，FeSO4比(NH4)2Fe(SO4)2易溶于水8铁及其化合物在日常生产生活中用途广泛，利用FeSO4制备还原铁粉的工业流程如下：实验室中可用FeSO4(用铁粉和稀硫酸反应制得)和NH4HCO3在如下装置模拟上述流程中的“转化”环节。(1)装置A的名称是_，装置
16、B中盛放的药品是_，NH4HCO3盛放在装置_中。(2)实验过程中，欲将生成的FeSO4溶液和NH4HCO3溶液混合，操作方法是_，发生主要反应的离子方程式为_。FeSO4溶液要现用现配制的原因是_，检验久置的FeSO4是否变质的方法是_。(3)干燥过程的主要目的是脱去游离水，该过程中会有少量FeCO3在空气中被氧化为FeOOH，该反应的化学方程式为_，取干燥后的FeCO3样品12.49 g，与炭混合后焙烧，最终得到还原铁粉6.16 g，计算样品中杂质FeOOH的质量：_ g。真题演练素养通关1.2021广东卷，10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()Aa可与e反
17、应生成bBb既可被氧化，也可被还原C可将e加入浓碱液中制得d的胶体D可存在bcdeb的循环转化关系22020浙江7月，25黄色固体X，可能含有漂白粉、FeSO4、Fe2(SO4)3、CuCl2、KI之中的几种或全部。将X与足量的水作用，得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z。下列结论合理的是()AX中含KI，可能含有CuCl2BX中含有漂白粉和FeSO4CX中含有CuCl2，Y中含有Fe(OH)3D用H2SO4酸化溶液Z，若有黄绿色气体放出，说明X中含有CuCl232019天津卷，3下列有关金属及其化合物的应用不合理的是()A将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2B铝中添加
18、适量锂，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业C盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良D无水CoCl2呈蓝色，吸水会变为粉红色，可用于判断变色硅胶是否吸水42019全国卷，26高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备，工艺如下图所示。回答下列问题：相关金属离子c0(Mn)0.1 molL1形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：金属离子Mn2Fe2Fe3Al3Mg2Zn2Ni2开始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98
19、.28.9(1)“滤渣1”含有S和_；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式_。(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是_。(3)“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为_6。(4)“除杂1”的目的是除去Zn2和Ni2，“滤渣3”的主要成分是_。(5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2。若溶液酸度过高，Mg2沉淀不完全，原因是_。(6)写出“沉锰”的离子方程式_。(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为2、3、4。当xy13时，z_。52020江苏卷，19实验室由炼钢污泥(简称铁泥，主要成分
20、为铁的氧化物)制备软磁性材料Fe2O3。其主要实验流程如下：(1)酸浸。用一定浓度的H2SO4溶液浸取铁泥中的铁元素。若其他条件不变，实验中采取下列措施能提高铁元素浸出率的有_(填序号)。A适当升高酸浸温度B适当加快搅拌速度C适当缩短酸浸时间(2)还原。向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉，使Fe3完全转化为Fe2。“还原”过程中除生成Fe2外，还会生成_(填化学式)；检验Fe3是否还原完全的实验操作是_。(3)除杂。向“还原”后的滤液中加入NH4F溶液，使Ca2转化为CaF2沉淀除去。若溶液的pH偏低，将会导致CaF2沉淀不完全，其原因是_Ksp(CaF2)5.3109，Ka(HF)6.3104
21、。(4)沉铁。将提纯后的FeSO4溶液与氨水-NH4HCO3混合溶液反应，生成FeCO3沉淀。生成FeCO3沉淀的离子方程式为_。设计以FeSO4溶液、氨水NH4HCO3混合溶液为原料，制备FeCO3的实验方案：_FeCO3沉淀需“洗涤完全”，Fe(OH)2开始沉淀的pH6.5。第3讲铁及其化合物考点一基础梳理自我排查1(1)银白四四(2) FeSFeS3Fe4H2O(g) Fe3O44H2Fe+NO34H=Fe3NO2H2O3Fe+2NO38H=3Fe22NO4H2OFe2Fe3=3Fe2思考答案：2(1)铁红磁性氧化铁红棕色23(2)FeO2H=Fe2H2OFe2O36H=2Fe33H2O
22、Fe3O48H=2Fe3Fe24H2O3(1)白色红褐色难难24FeOH2+O2+2H2O=4FeOH3灰绿色红褐色2Fe(OH)3Fe2O33H2OFeOH22H=Fe22H2O；Fe(OH)33H=Fe33H2O4Fe22OH=Fe(OH)2；Fe33OH=Fe(OH)3判断答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)考点专练层级突破1答案：D2解析：金属铝在空气中表面会形成一层致密的氧化膜保护层，防止内层的金属进一步被氧化，D正确；K、Na、Fe表面形成的氧化膜比较疏松，不能保护内层金属，A、B、C错误。答案：D3解析：Cl2氧化性强，灼热的Fe与Cl2反应生成FeCl3，故A错误；氢氧化
23、亚铁具有还原性，会被具有氧化性的稀硝酸氧化变为Fe3，B错误。答案：C4解析：将合金溶于足量的氢氧化钠溶液，仅发生反应：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，n(H2)3.36 L22.4 Lmol10.15 mol，根据方程式得2Al3H2，故Al的物质的量为0.1 mol，其质量为0.1 mol27 gmol12.7 g；取等质量合金溶于过量盐酸时三者全部溶解，结合反应得关系式：MgH2，FeH2，2Al3H2，等质量的铝与足量盐酸、氢氧化钠反应生成氢气的量相等。假设10.7 g合金中，Mg和Fe的物质的量分别为x mol、y mol，由题中数据，结合反应关系式得：x moly
24、mol7.84 L3.36 L22.4 Lmol1，计算得x moly mol0.2 mol，加入过量NaOH溶液，只生成MgOH2和FeOH2沉淀，所以利用Fe、Mg原子守恒可知生成沉淀的物质的量为0.2 mol。答案：B5解析：根据2Fe2Cl2=2Fe32Cl，可知铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中n(Fe2)0.025 mol20.05 mol，根据电荷守恒得2n(Fe2)3n(Fe3)n(Cl)，则n(Fe3)0.2 mol，故n(Fe2)n(Fe3)0.05214，故该氧化物可表示为FeO2Fe2O3，即Fe5O7。答案：D6解析：实验得到的是氢氧化铁胶体，是混合体系，A项错
25、误；实验中的溶解主要是物理变化，实验中的水解是发生复分解反应，两者均未发生氧化还原反应，B项正确；实验中盐的水解是吸热过程，C项错误；实验中的铁和氯气是单质，既不是电解质也不是非电解质，D项错误。答案：B7答案：(1)提供水蒸气(2)Fe3O48H=Fe22Fe34H2O，2Fe3Fe=3Fe28解析：(1)因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的FeOH3，即发生4FeOH2+O2+2H2O=4FeOH3。因此要较长时间看到FeOH2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。、原理相同，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的FeOH2处在氢气的保护中；的原理为铁作阳极产生Fe2，与电
26、解水产生的OH结合生成FeOH2，且液面用汽油保护，能防止空气进入；中液面加苯阻止了空气进入；由于带入空气中的氧气，能迅速将FeOH2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。(2)Fe2易水解，要加入稀硫酸防止其水解；Fe2易被空气中的O2氧化，要加Fe粉防止Fe2被氧化。气体的溶解度随温度升高而降低，所以煮沸后的水中溶解的O2较少。答案：(1)(2)稀硫酸、铁屑煮沸避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2考点二基础梳理自我排查1(1)浅绿氧化还原ZnFe2=Zn2Fe2Fe2Cl2=2Fe32Cl(2)棕黄2Fe3Cu=2Fe2Cu2KSCNFeCl33H2OFe(OH)3(胶体)3HCl2(1)H
27、2S2Fe3=S2Fe22H(2)2I2Fe3=I22Fe2(3)Cu2Fe3=Cu22Fe2(4)2Fe2H2O22H=2Fe32H2O(5)3Fe2+NO34H=3Fe3NO2H2O3(3)血红蓝紫红色褪去褪色思考答案：(1)氧化水解水解(2)HCl红褐色判断答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)考点专练层级突破1解析：要实现Fe2转化为Fe3，必须加强氧化性物质，NaCl、HCl均没有强氧化性，NO3在酸性条件下才表现强氧化性。答案：D2解析：向稀HNO3中加入铁粉，开始时稀HNO3过量应生成Fe3，随加入铁粉量的增加，HNO3反应完全后，发生反应2Fe3Fe=3Fe2，最后全部转化
28、为Fe2。答案：(1)(2)(3)3答案：(1)将Fe2氧化成Fe3(2)ZnO(4)不可以pH不易控制，引入杂质Zn2沉淀的同时Fe2也沉淀，无法除去杂质4解析：A项中只能说明含有Fe3，不能说明不含Fe2，不合理；B项中Cl也能使KMnO4溶液褪色，不合理；D项中氧化后生成的红褐色沉淀FeOH3也可能掩盖了白色沉淀Mg(OH)2，不合理。答案：C5解析：B项中CO还原Fe2O3得到单质Fe，即使有Fe3O4，其溶于盐酸后产生的Fe3与Fe发生反应：Fe2Fe3=3Fe2，加入KSCN溶液也不显红色，错误；C项中NO3H具有强氧化性，而Fe2具有还原性，两者发生氧化还原反应，有Fe3生成，遇
29、KSCN溶液呈红色，无法证明样品是否变质，错误；D项中若原溶液中无Fe2时，存在Fe3，也有此现象，错误。答案：A6解析：Na2CO3的水溶液显碱性，油污在碱性溶液中发生水解，因此用Na2CO3溶液浸泡可以除去废铁屑表面的油污，A正确；Fe2容易被氧气氧化，因此通入N2的目的是防止空气中的氧气氧化Fe2，B正确；利用H2O2的氧化性，把Fe2氧化成Fe3，涉及的反应：2Fe2H2O22H=2Fe32H2O，C正确；Fe3O4中Fe2和Fe3物质的量之比为12，所以溶液A中Fe2和Fe3的浓度比为12，D错误。答案：D7解析：A项中，NH4HCO3高温下易分解，且生成的FeCO3可能受热分解。答
30、案：A8解析：(1)装置A是分液漏斗，盛放稀硫酸，装置B中盛放铁粉，稀硫酸与铁粉反应生成H2和FeSO4。装置C中盛放NH4HCO3。(2)检验D处氢气已纯净时，表明装置中空气已排尽，关闭活塞3，打开活塞2，在氢气作用下将FeSO4溶液压入C中发生反应。FeSO4具有还原性，易被O2氧化，故FeSO4溶液要现用现配。用KSCN溶液检验久置的FeSO4是否变质。(3)FeCO3、H2O、O2反应生成FeOOH和CO2。设干燥后的FeCO3样品中FeCO3、FeOOH的物质的量分别为x、y，则x116 gmol1y89 gmol112.49 g，56 gmol1(xy)6.16 g，解得：x0.1
31、 mol，y0.01 mol。故m(FeOOH)0.89 g。答案：(1)分液漏斗铁粉C(2)(待D处的氢气纯净后)关闭活塞3，打开活塞2Fe2+2HCO3=FeCO3CO2H2O(或Fe2+HCO3=FeCO3H、HCO3H=CO2H2O)亚铁离子易被氧化取样品配成溶液，取少量溶液于试管中，再向试管中加入KSCN溶液，观察是否显血红色(3)4FeCO3O22H2O=4FeOOH4CO20.89真题演练素养通关1解析：由题图可知，a为Fe，b中含有Fe2，c为Fe(OH)2，d为Fe(OH)3，e中含有Fe3。Fe2Fe3=3Fe2，a可与e反应生成b，A推断合理；Fe2既可以被氧化为Fe3，
32、也可以被还原为Fe，B推断合理；可将饱和的Fe3溶液加入沸水中制得Fe(OH)3胶体，而不是浓碱液中，C推断不合理；可存在Fe2 OH Fe(OH)2 O2 Fe(OH)3 H+ Fe3 Fe Fe2的循环转化关系，D推断合理。答案：C2解析：本题考查物质推断和元素化合物知识，考查的化学学科核心素养是证据推理与模型认知。由黄色固体X与足量的水作用得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z可知，X中含有CuCl2、漂白粉，至少含有FeSO4、Fe2(SO4)3中的一种，不含KI，A、B项错误，C项正确；漂白粉中含有CaCl2和Ca(ClO)2，用硫酸酸化可得到氯气，由题述实验现象不能说明X中含有Cu
33、Cl2，D项错误。答案：C3解析：本题涉及的考点有铁、氯、钠及其化合物的性质，合金的性质与应用。考查学生对元素化合物基础知识的整合能力，体现了宏观辨识与微观探析的学科核心素养。A项，溶液中发生反应：2Fe2Cl2=2Fe32Cl、2Fe3Fe=3Fe2，将废铁屑加入FeCl2溶液中可以除去工业废气中的Cl2，故正确；B项，铝、锂均为轻金属，铝中添加适量锂可以制得低密度、高强度的铝合金，故正确；C项，Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH，施加熟石灰生成了烧碱NaOH，碱性增加，不利于作物生长，故错误；D项，无水CoCl2吸水的现象(蓝色变粉红色)明显，可用于判断变色硅胶是否吸水，故正
34、确。答案：C4解析：本题涉及元素化合物知识的综合应用，通过工艺流程形式给出信息，考查分析和解决化学工艺流程问题的能力，根据题给信息书写相应的化学方程式和离子方程式，体现了证据推理与模型认知的学科核心素养。(1)由题干信息可知，滤渣有生成的S和不与H2SO4反应的SiO2(或写不溶性硅酸盐)；依据氧化还原反应原理可知，MnO2作氧化剂，MnS作还原剂，由此可写出化学方程式。(2)Fe溶于H2SO4中得到Fe2，为了去除方便，需将Fe2氧化为Fe3。(3)由相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围可知除铁和铝时溶液pH范围应调节为4.76之间。(4)NiS和ZnS是难溶于水的硫化物。(5)MgF2(
35、s)Mg2(aq)2F(aq)，若增大H浓度，F与H会结合成弱电解质HF而使沉淀溶解平衡正向移动，导致溶液中Mg2沉淀不完全。(6)由于HCO3H+CO32 ，CO32与Mn2可形成MnCO3沉淀，使HCO3电离平衡正向移动，H浓度增大，H与HCO3反应生成H2O和CO2，所以离子方程式为Mn2+2HCO3=MnCO3CO2H2O。(7)根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为0，可知1(2)x(3)y(4)z(2)20，将xy13代入计算，可得z13。答案：(1)SiO2(或不溶性硅酸盐)MnO2MnS2H2SO4=2MnSO4S2H2O(2)将Fe2氧化为Fe3(3)4.7(4)NiS和Z
36、nS(5)F与H结合形成弱电解质HF，MgF2Mg22F平衡向右移动(6)Mn2+2HCO3=MnCO3CO2H2O(7)135解析：本题考查由炼钢污泥制备软磁性材料-Fe2O3。考查的化学学科核心素养是科学探究与创新意识。(1)适当升高酸浸温度、适当加快搅拌速度，均可以加快铁泥的溶解，即提高铁元素的浸出率。(2)“酸浸”时，H2SO4过量，加入过量铁粉，除生成Fe2外，还会产生H2。Fe3与KSCN反应所得溶液呈血红色，当加入KSCN溶液观察不到血红色，则说明Fe3已完全被还原为Fe2。(3)当c(Ca2)c2(F)Ksp(CaF2)时，CaF2不会沉淀出来，HF为弱酸，当pH过低时，H与F
37、结合成弱电解质HF，则c(F)减小，导致CaF2沉淀不完全。(4)Fe2与HCO3反应生成FeCO3沉淀，HCO3电离出的H与NH3H2O结合生成NH4+，则生成FeCO3沉淀的离子方程式可以写成：Fe2+HCO3+NH3H2O=FeCO3+NH4+H2O，或Fe2+HCO3 +NH3=FeCO3NH4+。用FeSO4和氨水NH4HCO3混合溶液反应生成FeCO3，若pH大于6.5，则会生成FeOH2沉淀，故需要控制pH不大于6.5；对生成的FeCO3用蒸馏水洗涤23次；因FeCO3表面会附着有SO42，若用盐酸酸化的BaCl2溶液检验不出SO42，则说明FeCO3已洗涤干净。答案：(1)AB(2)H2取少量清液，向其中滴加几滴KSCN溶液，观察溶液颜色是否呈血红色(3)pH偏低形成HF，导致溶液中F浓度减小，CaF2沉淀不完全(4)Fe2+HCO3+ NH3H2O=FeCO3+NH4+H2O或Fe2+HCO3+NH3=FeCO3NH4+在搅拌下向FeSO4溶液中缓慢加入氨水NH4HCO3混合溶液，控制溶液pH不大于6.5；静置后过滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤23次；取最后一次洗涤后的滤液，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，不出现白色沉淀