10跟踪练-第10讲　铁及其化合物之间的转化关系-【优化指导】2026年化学一轮复习高中总复习·第1轮（鲁科版）

跟踪练(10)　铁及其化合物之间的转化关系 一、选择题：每小题只有一个选项符合题目要求。 1．明代宋应星所著《天工开物》中有记载：“其黄矾所出又奇甚。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 B　解析：根据黄矾的名称及Fe3＋呈黄色，且黄矾由炼皂矾时得到，皂矾的主要成分FeSO4·7H2O有较强的还原性，易被氧化，得到黄矾，故黄矾的主要成分中有Fe3＋，A正确；人体缺亚铁离子，会造成贫血，而黄矾中的Fe元素是＋3价，不能作补铁剂，B错误；“染家用之”的意思是染坊经常用它，所以黄矾可以应用于印染工业，C正确；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。 2．(2024·广东佛山模拟)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断错误的是(　　) A．可以通过化合反应制备b B．将NaOH溶液缓慢滴入e溶液中可制得d的胶体 C．可实现a→b→c→d→e→b→a的循环转化 D．实验室检验Fe3＋，可以用NaOH溶液，也可以用KSCN溶液 B　解析：根据图示，a是Fe、b可能是FeCl2、c是Fe(OH)2、d是Fe(OH)3、e可能是FeCl3。FeCl3和Fe发生化合反应生成FeCl2，A正确；将NaOH溶液缓慢滴入FeCl3溶液中生成红褐色Fe(OH)3沉淀，B错误；Fe和盐酸反应生成FeCl2，FeCl2和NaOH溶液反应生成Fe(OH)2，Fe(OH)2和氧气反应生成Fe(OH)3，Fe(OH)3和盐酸反应生成FeCl3，FeCl3和铁反应生成FeCl2，FeCl2和锌反应生成铁，C正确；Fe3＋和NaOH溶液反应生成红褐色Fe(OH)3沉淀，Fe3＋和KSCN反应溶液变为红色，D正确。 3．部分含铁微粒所带的电荷数与其中铁元素化合价的关系如图所示，由该图可预测含铁微粒间相互转化时所需试剂。下列推断不合理的是(　　) A．M一定为FeO B．若R为单质，则常温下浓硫酸可使R钝化 C．若Q为金属阳离子，则可用K3[Fe(CN)6]溶液检验 D．Fe3＋与氧化剂在碱性条件下反应可生成FeO A　解析：M中含有＋2价铁，且所含电荷数为0，可能是FeO或Fe(OH)2，A错误；R为0价铁元素，则为Fe单质，常温下浓硫酸可以使Fe钝化，B正确；若Q为金属阳离子，化合价为＋2，则为Fe2＋，与K3[Fe(CN)6]反应会生成蓝色沉淀，可用K3[Fe(CN)6]溶液检验，C正确；FeO中Fe元素为＋6价，据图可知FeO在碱性环境中稳定存在，则Fe3＋与氧化剂在碱性条件下反应可生成FeO，D正确。 4．FeCO3与砂糖混用可以作补血剂，实验室里制备FeCO3的实验流程如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．产品FeCO3在空气中高温分解可得到纯净的FeO B．“沉淀”步骤发生反应的离子方程式为Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O C．过滤操作的常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒 D．可利用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质 A　解析： FeCO3受热分解生成FeO和CO2，在空气中高温加热，FeO能迅速被氧化生成Fe3O4，A错误；“沉淀”步骤FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液，Fe2＋与HCO电离产生的CO结合生成FeCO3沉淀，促进了HCO的电离，电离产生的H＋与HCO反应生成CO2和H2O，化学反应的离子方程式为Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O，B正确；Fe2＋被氧化生成Fe3＋，则FeSO4溶液变质，滴加KSCN溶液，若溶液变红色，则证明FeSO4变质，否则不变质，D正确。 二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题目要求。 5．如图为铁元素的“价—类”二维图，“→”表示物质间的转化关系。下列说法错误的是(　　) A．打制农具或者刀具时红热的铁淬火过程可实现转化① B．烧制陶瓷时把Fe2O3还原为FeO可使瓷器的釉呈绿色 C．氢氧化亚铁在空气中可以自发转化为红褐色的氢氧化铁 D．通常情况下FeO、Fe3＋、Fe2＋的氧化能力逐渐降低 A　解析：红热的铁淬火过程是铁和水高温时反应生成Fe3O4，不是转化①，A错误；亚铁离子为绿色，可应用于瓷器制作中使釉呈绿色，B正确；氢氧化亚铁有较强的还原性，会和空气中的氧气发生反应，被氧化为红褐色的氢氧化铁，C正确；高铁酸根离子中Fe的化合价最高，为＋6价，氧化性很强，Fe3＋有一定氧化性，Fe2＋主要体现还原性，故通常情况下FeO、Fe3＋、Fe2＋的氧化能力逐渐降低，D正确。 6．根据下列实验操作和现象所得到的结论不正确的是(　　) 实验操作和现象 结论 A 向沸水中滴加少量饱和FeCl3溶液，得到红褐色液体，用激光笔照射可观察到光亮的“通路” 所得红褐色液体是胶体 B 向FeCl3溶液中滴加KI溶液，再滴加淀粉溶液，溶液显蓝色 氧化性：Fe3＋＞I2 C 向FeCl3溶液中滴加几滴KSCN溶液，溶液显红色，再加入少量铁粉，溶液红色褪去 还原性：Fe＞Fe2＋ D 向FeSO4溶液中通入氯气，再滴加几滴KSCN溶液，溶液显红色 Fe2＋被完全氧化为Fe3＋ D　解析：向FeCl3溶液中滴加KI溶液，发生反应：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，再滴加淀粉溶液，溶液显蓝色，则氧化性：Fe3＋＞I2，B正确；向FeCl3溶液中滴加几滴KSCN溶液，溶液显红色，再加入少量铁粉，发生反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，溶液红色褪去，则还原性：Fe＞Fe2＋，C正确；向FeSO4溶液中通入氯气，再滴加几滴KSCN溶液，溶液显红色，证明Fe2＋被氧化为Fe3＋，但不能判断Fe2＋是否被完全氧化，D错误。 7．某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2＋的浓度与加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示。则溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物质的量浓度之比为(　　) A．1∶1∶1 B．1∶3∶1 C．3∶3∶8 D．1∶1∶4 D　解析：稀溶液中各物质的氧化性顺序为HNO3>Fe(NO3)3>Cu(NO3)2，加入铁粉后会依次发生氧化还原反应：①Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，②Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，③Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋。从题图中可知铁为1 mol时，无Fe2＋生成，发生反应①，消耗硝酸的物质的量为4 mol，生成1 mol Fe3＋；再加入1 mol铁粉发生反应②生成Fe2＋的物质的量为3 mol，反应的Fe3＋的物质的量为2 mol，则原溶液中Fe3＋的物质的量为2 mol－1 mol＝1 mol；再加入1 mol铁粉发生反应③，此时生成Fe2＋的物质的量为1 mol，说明原溶液中Cu2＋的物质的量为1 mol。综上所述可知，原溶液中含1 mol Fe(NO3)3、1 mol Cu(NO3)2和4 mol HNO3，故稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物质的量浓度之比为1∶1∶4。 三、非选择题 8．FeCl2广泛应用于织物印染，医药，冶金和照相等行业。某实验小组设计如图装置利用H2和 FeCl3制备 FeCl2，从左侧缓缓通入H2。 已知有关物质的性质如下： 物质 FeCl3 FeCl2 Fe 熔点/℃ 升华易水解 672 1 538 沸点/℃ 1 023 2 750 (1)浓硫酸在实验中有两个作用： ①除去水，使得通入的氢气干燥；②_________。 (2)球形干燥管中盛放的物质为________________________。 (3)实验过程中，探究电炉温度(T)对产物的影响。 ①当温度T为300℃时，加热一段时间后发现石英管内几乎没有固体剩余，请指出出现该现象可能的原因： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； ②当温度T为 330℃时，加热后石英管内有固体剩余，取少量固体于试管中并加入稀盐酸，全部溶解且无气泡，对固体成分进行猜测并设计实验验证。 猜测1：只有 FeCl2；猜测2: 含有FeCl2和 FeCl3；猜测3: 只有FeCl3。 实验方案： 实验步骤 操作 现象 第一步 取溶液2 mL于试管中，加入KSCN溶液 现象一 第二步 另取溶液2 mL于试管中，加入________溶液 现象二 第二步加入的物质为________________________________________________。 实验结论：现象一为__________________，现象二为____________________。则猜测1 成立。 ③当温度T为350 ℃时，加热后石英管内有固体剩余，取少量固体于试管中并加入稀盐酸，固体溶解的同时有少量气泡产生，写出加热过程中发生的副反应的化学方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)三次实验中，广口瓶中都可以收集到大量固体，则其成分主要为__________。 答案：(1)观察氢气的流速　(2)碱石灰 (3)①当温度为 300 ℃时，FeCl3 升华并被氢气流吹离石英管 ②铁氰化钾[K3Fe(CN)6亦可]　溶液无明显变化　有蓝色沉淀生成 ③2FeCl3＋3H22Fe＋ 6HCl (4)FeCl3(或氯化铁) 解析：由于FeCl3易升华、易水解，因此用浓硫酸干燥氢气，并控制流速，在石英管中FeCl3和氢气反应生成氯化亚铁和氯化氢，氯化亚铁熔点高，停留在石英管中，氯化氢气体被盛有碱石灰的干燥管吸收。 (1)浓硫酸在实验中有两个作用：①除去水，使得通入的氢气干燥；②观察氢气的流速，便于控制氢气的速率。 (2)球形干燥管中盛放的物质为碱石灰，主要用于除掉尾气HCl和防止空气中水蒸气进入。 (3)①当温度T为300 ℃时，加热一段时间后发现石英管内几乎没有固体剩余，由于FeCl3易升华，因此出现该现象可能的原因：当温度为 300 ℃时，FeCl3 升华并被氢气流吹离石英管。 ②实验方案主要是检验溶液中是否含有亚铁离子和铁离子，一般用KSCN溶液检验铁离子，用铁氰化钾检验亚铁离子，因此第二步加入的物质为几滴铁氰化钾溶液，现象一为溶液不变色，现象二为有蓝色沉淀，则说明猜想1成立。 ③根据题意，取少量固体于试管中并加入稀盐酸，固体溶解的同时有少量气泡产生，说明有铁生成，其加热过程中发生的副反应的化学方程式：2FeCl3＋3H22Fe＋ 6HCl。 (4)由于FeCl3易升华，反应温度最高为350 ℃，FeCl2熔点是672 ℃，故三次实验中，广口瓶中收集到的大量固体主要成分为FeCl3。 学科网（北京）股份有限公司 $$