備戰2024年高考化學精準復習講義第07講鐵及其化合物（原卷板）（考試時間：90分鐘，滿分：100分）一、選擇題（每題2分，共10題，20分）1.鐵在元素周期表中的位置是（）A.第四周期，第VIII族B.第四周期，第VIIB族C.第三周期，第VIII族D.第三周期，第VIIB族2.下列關于鐵及其化合物的說法中，錯誤的是（）A.鐵在自然界中主要以化合態存在B.鐵的氧化物有FeO、Fe2O3和Fe3O4C.氫氧化鐵是一種強堿D.鐵的化合物在工業上有著廣泛的應用3.鐵的電子排布式為（）A.1s22s22p?3s23p?4s23d?B.1s22s22p?3s23p?4s23d?C.1s22s22p?3s23p?4s23d?D.1s22s22p?3s23p?4s23d?4.下列關于Fe2+和Fe3+的說法中，正確的是（）A.Fe2+的還原性強于Fe3+B.Fe2+的氧化性強于Fe3+C.Fe2+和Fe3+的化學性質相同D.Fe2+和Fe3+的顏色相同5.下列關于鐵的化合物的說法中，正確的是（）A.FeO是一種黑色固體B.Fe2O3是一種紅色固體C.Fe3O4是一種白色固體D.氫氧化鐵是一種無色液體6.鐵的化合物在工業上的應用不包括（）A.鐵礦石的冶煉B.水的凈化C.醫藥制造D.金屬材料的制造7.下列關于鐵的化合物的說法中，錯誤的是（）A.鐵的化合物在自然界中廣泛存在B.鐵的化合物在工業上有著廣泛的應用C.鐵的化合物在生物體內起著重要的作用D.鐵的化合物都是無色的8.下列關于鐵及其化合物的說法中，正確的是（）A.鐵是一種非常活潑的金屬B.鐵的氧化物都是無色的C.鐵的氫氧化物是一種強堿D.鐵的化合物在工業上有著廣泛的應用9.下列關于鐵的化合物的說法中，錯誤的是（）A.FeO是一種黑色固體B.Fe2O3是一種紅色固體C.Fe3O4是一種白色固體D.氫氧化鐵是一種無色液體10.下列關于鐵的化合物的說法中，正確的是（）A.鐵的化合物在自然界中廣泛存在B.鐵的化合物在工業上有著廣泛的應用C.鐵的化合物在生物體內起著重要的作用D.鐵的化合物都是無色的二、填空題（每題2分，共10題，20分）11.鐵在元素周期表中的位置是第四周期，第____族。12.鐵的電子排布式為1s22s22p?3s23p?4s23d?。13.鐵的氧化物有FeO、Fe2O3和____。14.氫氧化鐵是一種____堿。15.鐵的化合物在工業上的應用不包括____。16.Fe2+的還原性強于____。17.Fe2O3是一種____固體。18.鐵的化合物在生物體內起著____作用。19.鐵的化合物在自然界中廣泛存在，主要以____態存在。20.鐵的化合物在工業上有著廣泛的應用，如____、____、____等。三、解答題（每題10分，共5題，50分）21.請簡述鐵在元素周期表中的位置及其電子排布式。22.請說明鐵的氧化物有哪些，并描述它們的顏色。23.請解釋Fe2+和Fe3+的氧化性和還原性的差異。24.請列舉鐵的化合物在工業上的應用。25.請簡述鐵的化合物在生物體內的作用。四、計算題（每題10分，共5題，50分）26.計算Fe2O3中鐵和氧的原子個數比。27.計算Fe3O4中鐵和氧的原子個數比。28.計算Fe(OH)3的分子量。29.計算Fe2(SO4)3的分子量。30.計算FeCl3中鐵和氯的原子個數比。五、實驗題（每題10分，共5題，50分）31.設計一個實驗方案，用于檢驗Fe2+和Fe3+的存在。32.設計一個實驗方案，用于制備Fe(OH)3。33.設計一個實驗方案，用于檢驗Fe2O3和Fe3O4的存在。34.設計一個實驗方案，用于制備Fe2(SO4)3。35.設計一個實驗方案，用于檢驗FeCl3的存在。六、簡答題（每題5分，共5題，25分）36.簡述Fe2+和Fe3+在化學性質上的主要區別。37.簡述鐵的化合物在環境科學中的重要性。38.簡述鐵的化合物在材料科學中的應用。39.簡述鐵的化合物在能源領域的應用。40.簡述鐵的化合物在農業中的作用。七、論述題（每題10分，共3題，30分）41.論述鐵及其化合物在生物醫學領域的應用和重要性。42.論述鐵的化合物在環境保護和污染控制中的作用。43.論述鐵及其化合物在現代社會中的地位和作用。八、計算題（每題10分，共3題，30分）44.計算FeSO4·7H2O的分子量。45.計算K4[Fe(CN)6]的分子量。46.計算FeS2的分子量。九、實驗題（每題10分，共3題，30分）47.設計一個實驗方案，用于檢驗FeSO4和Fe2(SO4)3的存在。48.設計一個實驗方案，用于制備K4[Fe(CN)6]。49.設計一個實驗方案，用于檢驗FeS2的存在。十、案例分析題（每題15分，共2題，30分）50.某工廠排放的廢水中含有Fe2+和Fe3+，請設計一個處理方案，使廢水中的Fe2+和Fe3+轉化為不溶于水的沉淀物，從而實現廢水的凈化。51.某地發現一處含鐵礦石，經分析主要成分為Fe2O3和Fe3O4，請設計一個選礦方案，將Fe2O3和Fe3O4分離，并說明其原理。十一、綜合應用題（每題20分，共2題，40分）52.請結合實際應用，論述鐵及其化合物在新能源領域的重要性。53.請結合實際應用，論述鐵及其化合物在智能材料領域的應用前景。十二、創新設計題（每題25分，共2題，50分）54.設計一個實驗方案，用于制備具有特殊磁性能的鐵氧化物納米材料。55.設計一個實驗方案，用于制備具有光催化性能的鐵化合物納米材料。十三、文獻綜述題（每題30分，共2題，60分）56.請綜述鐵及其化合物在生物醫學領域的最新研究進展。57.請綜述鐵的化合物在環境保護和污染控制領域的最新研究進展。十四、實驗設計題（每題40分，共2題，80分）58.設計一個實驗方案，用于研究鐵的化合物在光催化分解水制氫中的應用。59.設計一個實驗方案，用于研究鐵的化合物在超級電容器中的應用。十五、研究探索題（每題50分，共2題，100分）60.請探索鐵及其化合物在能源轉換和存儲領域的應用前景。61.請探索鐵的化合物在智能材料和傳感器領域的應用前景。一、選擇題答案：1.A2.C3.B4.D5.A6.B7.D8.C9.A10.B二、填空題答案：11.Fe12.Fe2+13.Fe3+14.FeO15.Fe2O316.Fe3O417.Fe(OH)218.Fe(OH)319.FeCl220.FeCl3三、名詞解釋答案：21.鐵是一種化學元素，符號為Fe，原子序數為26，屬于過渡金屬。22.鐵的氧化物是鐵與氧元素形成的化合物，如FeO、Fe2O3和Fe3O4。23.鐵的氫氧化物是鐵與氫氧根離子形成的化合物，如Fe(OH)2和Fe(OH)3。24.鐵的鹵化物是鐵與鹵素元素形成的化合物，如FeCl2和FeCl3。25.鐵的硫化物是鐵與硫元素形成的化合物，如FeS和Fe2S3。四、計算題答案：26.Fe3O4中鐵和氧的原子個數比為3:4。27.Fe(OH)3的分子量為106.87。28.Fe2(SO4)3的分子量為400.43。29.FeCl3中鐵和氯的原子個數比為1:3。五、實驗題答案：31.實驗方案：使用KSCN溶液檢驗Fe3+的存在，如果溶液變紅，則存在Fe3+。32.實驗方案：將FeCl3溶液與NaOH溶液混合，Fe(OH)3沉淀。33.實驗方案：使用磁鐵吸引Fe3O4，如果被吸引，則存在Fe3O4。34.實驗方案：將Fe2(SO4)3溶液與BaCl2溶液混合，BaSO4沉淀。35.實驗方案：使用AgNO3溶液檢驗FeCl3的存在，如果白色沉淀，則存在FeCl3。六、簡答題答案：36.Fe2+和Fe3+在化學性質上的主要區別是它們的氧化態不同，導致它們的化學性質和反應性質不同。37.鐵的化合物在環境科學中的重要性在于它們在環境中的分布、轉化和影響，如鐵的氧化物在土壤和水體中的吸附和轉化。38.鐵的化合物在材料科學中的應用包括鐵的氧化物在磁性材料、催化劑和顏料中的應用。39.鐵的化合物在能源領域的應用包括鐵的氧化物在電池和燃料電池中的應用。40.鐵的化合物在農業中的作用包括鐵的化合物作為植物生長所需的微量元素肥料。七、論述題答案：41.鐵及其化合物在生物醫學領域的應用和重要性包括鐵的化合物在血液中的運輸和儲存氧氣的作用，以及鐵的化合物在藥物和診斷試劑中的應用。42.鐵的化合物在環境保護和污染控制中的作用包括鐵的化合物在廢水處理和空氣凈化中的應用，以及鐵的化合物在土壤修復和重金屬污染治理中的應用。43.鐵及其化合物在現代社會中的地位和作用包括鐵及其化合物在工業、農業、醫藥、環保等領域的廣泛應用，以及鐵及其化合物在科學研究和技術創新中的重要地位。八、計算題答案：44.FeSO4·7H2O的分子量為278.02。45.K4[Fe(CN)6]的分子量為368.34。46.FeS2的分子量為119.98。九、實驗題答案：47.實驗方案：使用KSCN溶液檢驗Fe2+的存在，如果溶液變紅，則存在Fe2+。48.實驗方案：將FeCl3溶液與K4[Fe(CN)6]溶液混合，藍色沉淀。49.實驗方案：使用磁鐵吸引FeS2，如果被吸引，則存在FeS2。十、案例分析題答案：50.處理方案：使用NaOH溶液將廢水中的Fe2+和Fe3+轉化為不溶于水的Fe(OH)2和Fe(OH)3沉淀，然后通過過濾和沉淀分離，實現廢水的凈化。51.選礦方案：使用磁選法將Fe2O3和Fe3O4分離，因為Fe3O4具有磁性，可以被磁鐵吸引，而Fe2O3沒有磁性，不能被磁鐵吸引。十一、綜合應用題答案：52.鐵及其化合物在新能源領域的重要性包括鐵的化合物在電池和燃料電池中的應用，以及鐵的化合物在太陽能電池和光催化分解水制氫中的應用。53.鐵的化合物在智能材料領域的應用前景包括鐵的化合物在形狀記憶合金、磁致伸縮材料和磁性流體中的應用。十二、創新設計題答案：54.實驗方案：使用共沉淀法或水熱法制備具有特殊磁性能的鐵氧化物納米材料。55.實驗方案：使用光催化法制備具有光催化性能的鐵化合物納米材料。十三、文獻綜述題答案：56.鐵及其化合物在生物醫學領域的最新研究進展包括鐵的化合物在藥物載體、診斷試劑和生物成像中的應用，以及鐵的化合物在癌癥治療和神經退行性疾病治療中的應用。57.鐵的化合物在環境保護和污染控制領域的最新研究進展包括鐵的化合物在廢水處理、空氣凈化和土壤修