第3章 第9讲 铁及其重要化合物(Word练习)-【勤径学升】2026年高考化学一轮总复习课时检测训练（人教版2019）

课时检测训练9　铁及其重要化合物 ➢ 对应学生用书P279 1.明代宋应星所著《天工开物》中有记载：“黄矾，乃即炼皂矾（FeSO4·7H2O）炉侧土墙……刮取下来，名曰黄矾，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Fe3＋ 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Fe2O3 解析　A项，根据黄矾的名称及Fe3＋呈黄色，且黄矾是炼皂矾时得到，皂矾的主要成分FeSO4·7H2O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Fe3＋，A正确；B项，人体缺亚铁离子，会造成贫血，而黄矾中的Fe元素是＋3价，B错误；C项，“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项，依题意，“金色浅者涂炙，立成紫赤色也”，紫赤色是红棕色的Fe2O3，D正确；故选B。 答案　B 2.（2023·六安一中模拟）下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是 （　　） 选项 A B C D X FeCl2溶液 FeCl3溶液 Fe FeSO4溶液 Y FeCl3 CuCl2 Al Fe2（SO4）3 Z Cl2 Fe NaOH溶液 Cu 解析　Cl2与FeCl2反应生成FeCl3，A错误；Fe与FeCl3、CuCl2均反应，B错误；有新的杂质CuSO4生成，D错误。 答案　C 3．(2024·吉林省“BEST”合作体高三年级六校联考)钠在空气中燃烧，发现其产物中混有黑色物质，某研究小组对黑色物质进行如图所示的实验探究。下列推测错误的是(　　) A．a试管中的现象说明钠的燃烧产物中可能含有Fe3O4 B．b试管的溶液为无色，推测滤液中含有Fe2＋ C．由上述实验现象可得Na2O2与硫酸的反应的离子方程式为Na2O2＋2H＋===2Na＋＋H2O2 D．滤渣中黑色物质产生的原因可能是(反应条件略)4Na＋3CO2===2Na2CO3＋C 解析　a试管溶液变红，说明钠块不纯，含有Fe元素；滤渣中有不溶于酸的黑色物质，说明燃烧产物中有C；加足量硫酸后加入KSCN溶液变红说明滤液中有Fe3＋，故产生的黑色物质可能由Fe3O4和C组成。b管中KMnO4溶液褪色，并产生小气泡，说明滤液中有H2O2，则Na2O2与硫酸发生离子反应：Na2O2＋2H＋===2Na＋＋H2O2，而Fe2＋与H2O2不可能共存，故滤液中不可能有Fe2＋，据此解答。A.结合分析，a试管中溶液变为红色，则存在铁离子，说明钠的燃烧产物中可能含有Fe3O4，Fe3O4和硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁，A正确；B.b管中KMnO4溶液褪色，并产生小气泡，说明滤液中有H2O2，则Na2O2与硫酸发生离子反应：Na2O2＋2H＋===2Na＋＋H2O2，而Fe2＋与H2O2不可能共存，故滤液中不可能有Fe2＋，B错误；C.由分析可知，Na2O2与硫酸的反应会生成过氧化氢，其反应方程式为Na2O2＋2H＋===2Na＋＋H2O2，C正确；D.滤渣中有不溶于酸的黑色物质，说明燃烧产物中有C，则原因可能为钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和碳单质，反应的化学方程式为4Na＋3CO2===2Na2CO3＋C，D正确。 答案　B 4．(2024·白城市第一中学高三上学期期中)黄铁矿在潮湿空气中会被缓慢氧化，发生的主要反应如下(未配平)： a：FeS2＋O2＋H2O——→SO＋Fe2＋＋H＋ b：Fe2＋＋H＋＋O2——→Fe3＋＋H2O c：Fe3＋＋FeS2＋H2O——→Fe2＋＋SO＋H＋ 下列说法正确的是(　　) A．a反应中氧化产物只有FeSO4 B．为了验证b反应后溶液中含Fe2＋，可选用KSCN溶液和氯水 C．c反应中每生成1 mol Fe2＋转移1 mol电子 D．长期盛放黄铁矿的纸箱会被腐蚀而发黑 解析　A．a步反应中S化合价由－1升高到＋6，硫元素被氧化，反应的离子方程式为2FeS2＋7O2＋2H2O===2Fe2＋＋4SO＋4H＋，氧化产物除了FeSO4还有H2SO4；故A错误；B.b步是向含有Fe2＋的溶液中通入O2，Fe2＋遇O2会生成Fe3＋，含Fe2＋、Fe3＋的溶液遇KSCN溶液直接生成红色溶液，所以含Fe2＋、Fe3＋的溶液不能用KSCN溶液来检验所含的Fe2＋，故B错误；C.c反应中Fe3＋转化为Fe2＋，FeS2中2个S共显－2价，变为2个硫酸根，共升高14价，离子方程式为14Fe3＋＋FeS2＋8H2O===15Fe2＋＋2SO＋16H＋，每生成15 mol Fe2＋转移14 mol e－，故每生成 1 mol Fe2＋转移mol电子，故C错误；D.黄铁矿被缓慢氧化后会变成三价铁离子，生成硫酸，会腐蚀纸箱导致其变黑，故D正确。故选D。 答案　D 5．(2023·辽宁本溪开学考)元素的“价—类”二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质类别为横坐标所绘制的二维平面图像。铁元素的“价—类”二维图如图所示，其中箭头表示部分物质间的转化关系。下列说法错误的是(　　) A．Fe3O4是一种红棕色的氧化物，可由Fe、水蒸气在高温条件下反应制得 B．为实现Fe2＋向Fe3＋的转化，可向含Fe2＋的溶液中加入新制氯水 C．工业上用CO还原Fe2O3炼铁，该反应不属于置换反应 D．维生素C能将Fe3＋转化为Fe2＋，该过程中维生素C表现还原性 解析　Fe3O4是一种黑色的氧化物，可由Fe、水蒸气在高温条件下反应制得，A错误；Fe2＋转化成Fe3＋，铁元素的化合价升高，需要加入新制氯水等氧化剂才能实现转化，B正确；置换反应是一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应，工业上用CO还原Fe2O3炼铁的反应不属于置换反应，C正确；维生素C能将Fe3＋还原为Fe2＋，该过程中维生素C表现还原性，D正确。 答案　A 6.(2023·哈尔滨模拟)工业废水中含有的重铬酸根离子(Cr2O)有毒，必须处理达标后才能排放。工业上常用绿矾(FeSO4·7H2O)作处理剂，反应的离子方程式为6Fe2＋＋Cr2O＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O。下列说法正确的是(　　) A.氧化剂与还原剂的物质的量之比为6∶1 B.用绿矾作处理剂，不仅可去除毒性，还可净水 C.酸化试剂可以用盐酸或硫酸 D.不能用草酸溶液代替绿矾作处理剂 解析　反应中Fe元素由＋2价升高到＋3价，失去电子，Fe2＋是还原剂，Cr元素由＋6价降低到＋3价，得到电子，Cr2O是氧化剂，所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶6，A项不符合题意；绿矾与重铬酸根离子反应，可以去除毒性，生成的Fe3＋可以形成氢氧化铁胶体，具有净水的作用，B项符合题意；盐酸中的Cl－具有还原性，可以与具有氧化性的Cr2O发生氧化还原反应生成具有毒性的Cl2，C项不符合题意；草酸中的C是＋3价，可以作还原剂，同时生成二氧化碳气体，没有毒性，可以用草酸溶液代替绿矾作处理剂，D项不符合题意。故选B。 答案　B 7．(2025·吉林白城一中高三期末)乳酸亚铁是一种铁营养强化剂，可由乳酸和碳酸亚铁反应制得，过程如图。下列说法中不正确的是(　　) A．乳酸分子中存在两种杂化类型的碳原子 B．利用酸性高锰酸钾溶液检验乳酸亚铁中存在Fe2＋ C．乳酸亚铁要密闭保存，避免长时间与空气接触 D．乳酸通过分子间酯化可形成六元环状结构的酯 解析　A项，乳酸分子中碳原子有sp3和sp2两种杂化类型，A正确；B项，乳酸亚铁中的羟基也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，B错误；C项，Fe2＋易被氧化，因此保存乳酸亚铁需要密闭保存，避免长时间与空气接触，C正确；D项，两分子乳酸通过分子间酯化可形成六元环状结构，D正确。故选B。 答案　B 8.某化学兴趣小组利用下列试剂：铁粉、锌粉、0.1 mol·L－1FeCl3溶液、0.1 mol·L－1FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水、5%H2O2溶液，探究Fe2＋、Fe3＋的氧化性、还原性，并利用实验结论解决一些问题。 (1)设计实验方案，完成下列表格。 探究内容 实验方案 实验现象 解释 Fe3＋具 有氧化性 取少量0.1 mol·L－1 FeCl3溶液，往溶液中加入足量铁粉，再加入少量KSCN溶液 ①加入铁粉后，溶液________；②加入KSCN溶液后，溶液________ ③体现Fe3＋具有氧化性的离子方程式：___________________ __________________________ Fe2＋具 有还原性 ④取少量0.1 mol·L－1 FeCl2溶液，往溶液中加入少量KSCN溶液，再加入________ ⑤加入KSCN溶液后，溶液________； ⑥加入你选的试剂后，溶液________ ⑦体现Fe2＋具有还原性的离子方程式：___________________ __________________________ (2)该兴趣小组为说明“Fe2＋具有氧化性”，提出了向FeCl2溶液中加入锌粉，观察实验现象的方案，该反应的离子方程式为____________________________。 (3)某反应中反应物与生成物有Fe3＋、Mn2＋、H＋、MnO、H2O和一种未知离子X，已知MnO在反应中得到电子，则X是________。 解析　(1)①向FeCl3溶液中加入Fe粉后，会发生反应：2FeCl3＋Fe===3FeCl2，溶液由黄色变为浅绿色；②由于溶液中不含Fe3＋，因此加入KSCN溶液后，溶液不会变为红色或无明显现象；③则上述证明Fe3＋具有氧化性的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋;④取少量0.1 mol·L－1 FeCl2溶液，往溶液中加入少量KSCN溶液，再加少量新制氯水(或5% H2O2溶液)，氯水(或5% H2O2溶液)将Fe2＋氧化为Fe3＋，Fe3＋与SCN－结合产生Fe(SCN)3，使溶液变为红色，故⑤加入KSCN溶液后，溶液不变红色或无明显现象；⑥加入你选的试剂后，溶液变红色，则⑦体现Fe2＋具有还原性的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－(或2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O)。(2)由于金属活动性：Zn>Fe，二者发生置换反应，溶液由浅绿色变为无色，该反应的离子方程式为Fe2＋＋Zn===Zn2＋＋Fe。(3)己知MnO在反应中得到电子，则MnO是氧化剂，是反应物，Mn2＋是还原产物，是生成物，缺项微粒表现还原性，作还原剂，其被氧化为Fe3＋，则X是Fe2＋。 答案　(1)(由黄色)变为浅绿色　不变红色(或无明显现象)　2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋　新制氯水(或5% H2O2溶液)　不变红色(或无明显现象)　变红色　2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－(或2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O)　(2)Fe2＋＋Zn===Zn2＋＋Fe　(3)Fe2＋ 9．(2025·吉林白城一中高三期末)碳酸亚铁可用于治疗缺铁性贫血。实验室里先制得硫酸亚铁，后将硫酸亚铁与碳酸氢铵反应制得碳酸亚铁(Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O)。实验装置如图所示(部分夹持仪器略去)。回答下列问题： (1)配制溶液所用的蒸馏水必须先除去溶解的氧气，具体方法是________________________________________________________________。 (2)实验过程中，将生成的FeSO4溶液和NH4HCO3溶液混合的操作是___________________________________________________________。 (3)装置B中的NH4HCO3需过量的原因______________(填字母)。 a．除去FeSO4溶液中残留的硫酸 b．Fe2＋充分转化为FeCO3 c．NH4HCO3溶解度比较大 d．NH4HCO3受热分解损失 (4)碳酸亚铁在潮湿的空气中逐渐被氧化生成氢氧化铁和一种气体，反应的化学方程式：______________________________________ __________________________________________________________________________________________________________。 (5)NaHCO3与NH4HCO3均可作为Fe2＋的沉淀剂，但更常用NH4HCO3，理由是____________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________(写出一点即可)。 (6)设计实验检验制得的产品中是否含Fe2＋：___________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________。 解析　(1)O2在蒸馏水中的溶解度随着温度的升高而降低，所以配制溶液所用的蒸馏水必须先除去溶解的氧气，具体方法是将蒸馏水煮沸后迅速冷却。(2)关闭K1、K3，打开K2，稀硫酸和铁粉反应生成的气体使A中压强增大，通过气体压强使FeSO4溶液进入B装置。(3)NH4HCO3能和稀硫酸反应而除去H＋，将Fe2＋转化为FeCO3，且NH4HCO3受热易分解，故选取abd。(4)FeCO3在潮湿的空气中逐渐被氧化生成Fe(OH)3和一种气体，根据元素守恒确定生成气体成分为CO2。(6)Fe2＋常用铁氰化钾溶液检验，能和铁氰化钾溶液生成特征蓝色沉淀。 答案　(1)将蒸馏水煮沸后迅速冷却　(2)关闭K1、K3，打开K2　(3)abd (4)4FeCO3＋6H2O＋O2===4Fe(OH)3＋4CO2　(5)NH水解生成H＋，降低溶液的pH，减少副产物Fe(OH)2生成，且过量时易除去　(6)取少量样品于试管中，加入适量的稀硫酸溶解后加入铁氰化钾溶液，如果不生成蓝色沉淀，则说明不含Fe2＋，否则含有Fe2＋ 10．(2025·吉林白城一中高三期末)高效净水剂高铁酸钾(K2FeO4)的制备流程如图所示，下列离子方程式正确的是(　　) A．工业制备氯气：2Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2↑ B．反应Ⅱ：3ClO－＋2Fe3＋＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O C．反应Ⅲ：Na2FeO4＋2K＋===K2FeO4↓＋2Na＋ D．K2FeO4净水原理：4FeO＋10H2O===4Fe(OH)3(胶体)＋3O2↑＋8OH－ 解析　由题给流程可知，铁屑与氯气共热发生反应Ⅰ制备氯化铁，氯化铁溶液与次氯酸钠、氢氧化钠混合溶液发生反应Ⅱ制得高铁酸钠溶液，向高铁酸钠溶液中加入饱和氢氧化钾溶液发生反应Ⅲ制得粗高铁酸钾。工业制备氯气的反应为电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，反应的离子方程式为2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑，故A错误；由分析可知，反应Ⅱ为氯化铁溶液与次氯酸钠、氢氧化钠混合溶液反应生成氯化钠、高铁酸钠和水，反应的离子方程式为3ClO－＋2Fe3＋＋10OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O，故B错误；由分析可知，反应Ⅲ为高铁酸钠溶液与饱和氢氧化钾溶液反应生成高铁酸钾沉淀和氢氧化钠，反应的离子方程式为FeO＋2K＋===K2FeO4↓，故C错误；高铁酸钾净水原理为溶液中的高铁酸根离子与水反应生成氢氧化铁胶体、氧气和氢氧根离子，氢氧化铁胶体吸附水中悬浮杂质达到净水的作用，生成氢氧化铁胶体的离子方程式为4FeO＋10H2O===4Fe(OH)3(胶体)＋3O2↑＋8OH－，故D正确。 答案　D 11.(2023·江苏常州高三质检)铁元素的常见价态有＋2、＋3价，实验室可用赤血盐{K3[Fe(CN)6]}溶液检验Fe2＋，黄血盐{K4[Fe(CN)6]}溶液检验Fe3＋。Fe2O3是重要的化工原料，Au/Fe2O3可用作反应CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)的催化剂。硫铁矿烧渣中含有大量Fe2O3，工业上常用于制取绿矾(FeSO4·7H2O)。由硫铁矿烧渣(主要含Fe2O3、Al2O3、SiO2)制取绿矾的流程如下： 下列有关说法不正确的是(　　) A.“酸溶”时先将烧渣粉碎并不断搅拌，可提高铁元素的浸出率 B.“反应”时发生的主要反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ C.“检验”时可用K4[Fe(CN)6]溶液检验上一步“反应”是否进行完全 D.将第二次“过滤”所得滤液加热，经蒸发结晶可以制得绿矾 解析　“酸溶”时先将烧渣粉碎并不断搅拌，可增大反应物的接触面积，能使反应物充分反应，从而提高铁元素的浸出率，故A正确；“反应”时发生的反应为溶液中铁离子与铁反应生成亚铁离子，反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，故B正确；检验“反应”步骤是否完全反应，可以加入K4[Fe(CN)6]溶液检验是否存在铁离子，故C正确；将第二次“过滤”所得滤液硫酸亚铁溶液经蒸发浓缩、冷却结晶等步骤制得绿矾，故D错误。故选D。 答案　D 12.(2023·山东菏泽一模)Fe3＋的配位化合物较稳定且应用广泛。它可与H2O、SCN－、Cl－等形成配离子使溶液显色，如浅紫色的[Fe(H2O)6]3＋、红色的[Fe(SCN)6]3－、黄色的[FeCl4]－。某同学按如下步骤完成实验： 已知，Fe3＋与SCN－、F－在溶液中存在平衡：Fe3＋＋6SCN－[Fe(SCN)6]3－；Fe3＋＋6F－[FeF6]3－(无色)。 下列说法不正确的是(　　) A.Ⅰ中溶液呈黄色可能是由Fe3＋水解产物的颜色引起的 B.F－与Fe3＋的配位能力强于SCN－ C.为了能观察到溶液Ⅰ中[Fe(H2O)6]3＋的颜色，可向该溶液中加入稀盐酸 D.向溶液Ⅲ中加入足量的KSCN固体，溶液可能再次变为红色 解析　流程分析：步骤①加水溶解，所得溶液中含[Fe(H2O)6]3＋，步骤②[Fe(H2O)6]3＋转化为 [Fe(SCN)6]3－，步骤③[Fe(SCN)6]3－转化为[FeF6]3－。[Fe(H2O)6]3＋为浅紫色，但溶液Ⅰ却呈黄色，原因可能是Fe3＋发生水解生成红褐色Fe(OH)3，与浅紫色[Fe(H2O)6]3＋形成混合体系，使溶液呈黄色，A正确；加入NaF后溶液Ⅱ由红色变为无色，[Fe(SCN)6]3－转化为[FeF6]3－，说明F－与Fe3＋的配位能力强于SCN－，B正确；为了观察到浅紫色，需要抑制铁离子的水解，可向溶液中加稀硝酸，如果加稀盐酸会生成黄色的[FeCl4]－，C错误；向溶液Ⅲ中加入足量的KSCN固体，可使平衡Fe3＋＋6SCN－[Fe(SCN)6]3－(红色)正向移动，溶液可能再次变为红色，D正确。故选C。 答案　C 13.硫酸铁铵[NH4Fe（SO4）2·xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源，变废为宝，在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下： 回答下列问题： （1）步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是　　　　　　　　　　　。 （2）步骤②需要加热的目的是　　　　　　　　，温度保持80～95℃，采用的合适加热方式是　　　　。铁屑中含有少量硫化物，反应产生的气体需要净化处理，合适的装置为　　　　（填字母）。 （3）步骤③中选用足量的H2O2，理由是　　　　　　　　　　　　　，同时为了　　　　　　　　　　　，溶液要保持pH小于0.5。 （4）步骤⑤的具体实验操作有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ，经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。 （5）采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数，将样品加热到150℃时失掉1.5个结晶水，失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为　　　　　　　　。 解析　（1）铁屑表面的油污可以用热的氢氧化钠溶液洗涤，然后用蒸馏水洗净。（2）铁与硫酸反应，加热的目的是加快反应速率，由于温度要控制在80～95℃，应选择水浴加热。铁中含有少量的硫化物，与酸反应后生成酸性气体H2S，应该用碱溶液吸收H2S气体，为了防止倒吸，应选用C装置。（3）铁与硫酸反应后生成硫酸亚铁，加入足量的过氧化氢溶液将Fe2＋氧化为Fe3＋，离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋2Fe3＋＋2H2O。Fe3＋在水中易水解生成氢氧化铁沉淀，为了抑制Fe3＋水解，溶液要保持较强的酸性，使用H2O2的优点是不引入新的杂质。（4）硫酸铁溶液与固体硫酸铵反应生成硫酸铁铵，为了从溶液中得到硫酸铁铵，应将溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸铁铵晶体。（5）失重5.6%是质量分数，设结晶水合物的化学式为NH4Fe（SO4）2·xH2O，由题意知 ＝，解得x＝12。 答案　（1）碱煮水洗 （2）加快反应　水浴加热　C （3）将Fe2＋全部氧化为Fe3＋，不引入杂质　防止Fe3＋水解 （4）加热浓缩、冷却结晶、过滤（洗涤） （5）NH4Fe（SO4）2·12H2O 学科网（北京）股份有限公司 $$