课时跟踪检测（二十五） 铁的化合物的制备、转化与应用（练习）-【创新方案】2026年高考化学一轮复习Ⅱ

课时跟踪检测（二十五） 铁的化合物的制备、转化与应用 1．铁及其化合物在生产、生活中应用广泛。下列铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是 (　 ) A．Fe有导电性，可用于湿法炼铜 B．FeCl3有氧化性，可用于净水 C．Fe2O3呈红棕色，可用于制作颜料 D．K2FeO4易溶于水，可用于杀菌消毒 解析：选C　铁可用于湿法炼铜是因为铁的还原性大于铜，与Fe有导电性无关，A不符合题意；FeCl3可用于净水，是因为Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质，与FeCl3的氧化性无关，B不符合题意；Fe2O3呈红棕色，可用于制作红色颜料，C符合题意；K2FeO4可用于杀菌消毒，是因为K2FeO4具有强氧化性，与K2FeO4的溶解性无关，D不符合题意。 2．某化学实验小组设计如下实验探究Zn与溶液中Fe3+发生反应的原理： 实验 试剂 现象 Ⅰ 2 mL 0.1 mol· L-1FeCl3溶液、过量锌粉 黄色溶液很快变浅，接着有无色气泡产生，固体中未检出铁单质 Ⅱ 2 mL 1 mol· L-1FeCl3溶液(pH≈0.70)、过量锌粉 很快有大量气体产生，出现红褐色浑浊，30 min左右产生红褐色沉淀，溶液颜色变浅，产生少量铁单质 下列说法错误的是 (　 ) A．实验Ⅰ说明Fe3+被还原为Fe2+ B．可用酸性高锰酸钾溶液检验实验Ⅰ得到的溶液中含有Fe2+ C．实验Ⅱ发生了置换反应和复分解反应 D．实验说明Fe3+、H+与Zn的反应与离子浓度有关 解析：选B　实验Ⅰ黄色溶液很快变浅，固体中未检出铁单质，说明Fe3+被还原为Fe2+，A正确。FeCl3溶液中的Cl-也能被酸性高锰酸钾溶液氧化，干扰Fe2+的检验，故不能用酸性高锰酸钾溶液检验实验Ⅰ得到的溶液中含有Fe2+，B错误。实验ⅡFeCl3溶液中加入过量锌粉，很快有大量气体产生，是FeCl3溶液水解产生的盐酸与锌粉反应产生ZnCl2和氢气，反应为置换反应；出现红褐色浑浊，是FeCl3水解生成Fe(OH)3，属于复分解反应；产生少量铁单质，是锌置换出铁，属于置换反应，C正确。根据题述实验可知，实验开始时Fe3+浓度较大，先与锌发生氧化还原反应生成ZnCl2和FeCl2，当Fe3+浓度较低，H+浓度较大时，H+与锌反应生成锌盐和氢气，故实验说明Fe3+、H+与Zn的反应与离子浓度有关，D正确。 3．(2025·福建泉州检测)下列离子方程式书写正确的是 (　 ) A．向FeI2溶液中加入少量氯水：2Fe2++Cl22Fe3++2Cl- B．FeO固体中加入少量稀硝酸：FeO+2H+Fe2++H2O C．Fe3O4和稀盐酸反应：Fe3O4+8H+Fe2++2Fe3++4H2O D．向FeCl3溶液中滴入过量氨水，产生红褐色沉淀：Fe3++3OH-Fe(OH)3↓ 解析：选C　由于还原性：Fe2+<I-，向FeI2溶液中加入少量氯水，I-先被氧化为I2，离子方程式为2I-+Cl2I2+2Cl-，A错误；FeO与少量稀硝酸发生氧化还原反应生成硝酸铁、一氧化氮和水，反应的离子方程式为3FeO+10H++N3Fe3++NO↑+5H2O，B错误；Fe3O4和稀盐酸反应生成Fe2+、Fe3+和H2O，离子方程式为Fe3O4+8H+Fe2++2Fe3++4H2O，C正确；一水合氨是弱电解质，向FeCl3溶液中滴入过量氨水，产生红褐色沉淀：Fe3++3NH3·H2OFe(OH)3↓+3N，D错误。 4．(2025·山东阶段考试)若用如图所示实验装置可制得白色纯净的氢氧化亚铁沉淀，两极材料分别为石墨和铁。下列关于该实验的说法正确的是 (　 ) A．a电极材料为石墨，b电极材料为铁 B．a电极为负极，其反应式为Fe-3e-Fe3+ C．若白色沉淀在电极周围生成，则d可能是氯化钠溶液 D．液体c可能为苯，其作用是隔绝空气，防止白色沉淀被氧化 解析：选D　Fe(OH)2是借助反应Fe2++2OH-Fe(OH)2↓生成的，则a为阳极，失电子，电极材料为Fe，发生的电极反应为Fe-2e-Fe2+，b为阴极，电极材料为石墨，故A、B错误；若电解液d是NaCl溶液，阳极生成Fe2+，阴极生成OH-，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，则白色沉淀在两电极之间的溶液中生成，故C错误；苯的密度比水的小，不溶于水，可隔绝空气，防止氢氧化亚铁被氧化，故D正确。 5．(2025·湖南邵阳检测)某化学兴趣小组利用药品：铁粉、稀硫酸、氢氧化钠溶液，用下图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色。下列有关说法不正确的是 (　 ) A．仪器1中应该盛放稀硫酸 B．本实验通过控制A、B、C三个开关，将仪器中的空气排尽后，先关闭开关B，再打开开关A就可观察到氢氧化亚铁的颜色 C．反应一段时间后，可在仪器2中观察到白色沉淀 D．本实验制备的氢氧化亚铁可以相对较长时间的保持白色状态 解析：选C　此实验目的是制备氢氧化亚铁，先用铁和稀硫酸反应制备硫酸亚铁，此反应在装置2中进行，稀硫酸是溶液，应盛放在分液漏斗中，即应盛放在1中，A正确；打开B、C，关闭A，利用装置2中产生的氢气，把装置3中的空气排尽，然后关闭B，打开A，装置2中气体压强增大，把产生的FeSO4压入到装置3中，一段时间后，生成Fe(OH)2白色沉淀，B正确，C错误；本实验利用反应生成氢气排净装置中的空气，使装置处于还原氛围，故制备的氢氧化亚铁可以相对较长时间的保持白色状态，D正确。 6．(2025·广东江门一模)实验室用NaHCO3和FeSO4溶液制备碳酸亚铁的装置如图所示(夹持装置已省略)，三颈烧瓶中产生白色沉淀及无色气体。下列说法不正确的是 (　 ) A．装置甲产生CO2可排除装置中的空气 B．装置乙中盛装的试剂为饱和Na2CO3溶液 C．装置丙中发生反应的离子方程式：Fe2++2HCFeCO3↓+CO2↑+H2O D．反应结束后，将丙中反应液静置、过滤、洗涤、干燥，可得到碳酸亚铁 解析：选B　装置甲产生的CO2可排除装置中的空气，防止FeCO3被氧化，A正确；CO2中混有的HCl气体经过饱和NaHCO3溶液除去，B错误；丙中HC与Fe2+反应生成FeCO3同时生成CO2、水，化学方程式为Fe2++2HCFeCO3↓+CO2↑+H2O，C正确；丙中碳酸亚铁为沉淀，故反应后将丙中反应液静置、过滤、洗涤、干燥，可得到碳酸亚铁，D正确。 7．[双选]铁及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是 (　 ) A．工业制硫酸涉及的物质转化：FeS2SO3H2SO4 B．实验室制溴苯涉及的物质转化：FeFeBr3，C6H6C6H5Br C．利用高温水蒸气处理铁器的化学方程式：3Fe+4H2O Fe3O4+4H2 D．利用铁粉从AgCl中获取Ag的离子方程式：Fe+2Ag+Fe2++2Ag 解析：选BC　FeS2高温下与氧气反应生成SO2， 不能一步生成SO3，转化错误，故 A错误；利用铁粉从AgCl中获取Ag的离子方程式为Fe+2AgClFe2++2Ag+2Cl-，故D错误。 8．(2024·广东卷)部分含Mg或Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是 (　 ) A．若a在沸水中可生成e，则a→f的反应一定是化合反应 B．在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化 C．加热c的饱和溶液，一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系 D．若b和d均能与同一物质反应生成c，则组成a的元素一定位于周期表p区 解析：选B　若a在沸水中可生成e，此时a为Mg，e为Mg(OH)2，即f为镁盐，a→f的反应有多种，可能为Mg+2HClMgCl2+H2↑，该反应属于置换反应，可能为Mg+Cl2MgCl2，该反应属于化合反应，综上a→f的反应不一定是化合反应，故A错误；e能转化为d，此时e为白色沉淀Fe(OH)2，d为红褐色沉淀Fe(OH)3，说明在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化，故B正确；由题意得，此时能产生丁达尔效应的红棕色分散系为Fe(OH)3胶体，c应为铁盐，加热铁盐的饱和溶液，也有可能直接得到Fe(OH)3沉淀，故C错误；假设b为Al2O3，即d为Al(OH)3，c为铝盐，Al2O3、Al(OH)3与稀盐酸反应均生成铝盐，此时组成a的元素为Al，位于周期表p区；假设b为Fe2O3，即d为Fe(OH)3，c为铁盐，Fe2O3、Fe(OH)3与稀盐酸反应均生成铁盐，此时组成a的元素为Fe，位于周期表d区，故D错误。 9．(2025·江西南昌模拟)用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)制备超顺磁性纳米Fe3O4(平均直径为25 nm)的流程图如下(所加试剂均过量，部分步骤已省略)，下列叙述正确的是 (　 ) A．滤液B的溶质主要为氯化铁 B．步骤②中发生的反应均为置换反应 C．为防止在步骤⑤中继续氧化亚铁离子，步骤④反应完成后剩余的H2O2需加热除去 D．将步骤⑤得到的纳米Fe3O4均匀分散在水中时，不能产生丁达尔效应 解析：选C　铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)与稀盐酸反应得到的滤液A，溶质为氯化铁、氯化亚铁、过量的盐酸；加入铁粉还原铁离子发生反应：2Fe3++Fe3Fe2+，过量的盐酸和Fe反应：2HCl+FeFeCl2+H2↑，过滤过量的铁，滤液B的溶质主要为氯化亚铁；加入NaOH溶液，生成Fe(OH)2；向浊液C中加入H2O2溶液，反应完成后需除去剩余的H2O2，再与氯化亚铁混合，经一系列操作后得到产品Fe3O4。滤液B的溶质主要为氯化亚铁，A错误；加入铁粉还原铁离子的反应为2Fe3++Fe3Fe2+，不是置换反应，铁单质与过量盐酸的反应属于置换反应，B错误；为防止H2O2在步骤⑤中继续氧化亚铁离子，需除去剩余H2O2，C正确；超顺磁性纳米Fe3O4平均直径为25 nm，其均匀分散在水中后得到胶体，能产生丁达尔效应，D错误。 10．(16分)(2025·天津第四中学模拟)硫酸亚铁是重要的化工原料。 Ⅰ．(1)由FeSO4溶液制备硫酸亚铁晶体的方法是　　　　 　　　　。检验晶体中FeSO4是否完全变质，将晶体溶于水，加　　　　 　(填试剂)。(2分)  (2)FeSO4溶液与过量的NH4HCO3溶液混合，可以得到含FeCO3的浊液，离子方程式是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(2分)  Ⅱ．氧化铁黄[FeO(OH)]是一种黄色颜料，具有非常好的耐光性和耐碱性，是氧化铁的一水合物。以FeSO4·7H2O为原料制备FeO(OH)的流程如下： (3)若在实验室完成上述制备，不需要使用的仪器是　　　　 　。(2分)  (4)“氧化”时，溶液pH变化记录如图所示。 ①0~t1时段，pH快速下降的原因是反应生成了FeO(OH)和H2SO4，该反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(2分)  ②t1~t2时段，经历的反应为12Fe2++3O2+2H2O4FeO(OH)↓+8Fe3+，该过程pH继续平缓下降的原因可能是　　　　 　。(2分)  (5)氧化铁黄[FeO(OH)]纯度可以通过产品的耗酸量确定，如图所示。 已知：Fe3++3C2[Fe(C2O4)3]3-，[Fe(C2O4)3]3-不与稀碱液反应。 ①在溶液c中滴加NaOH标准溶液，使用的指示剂为　　　　 　。(2分)  ②若实验时加入了n1mol H2SO4，消耗n2mol NaOH，设氧化铁黄的摩尔质量为M g·mol-1，则氧化铁黄样品纯度为　　　　 　(用含w、n1、n2、M的代数式表示)。(2分)  ③测定时，若滴入Na2C2O4不足量，会使实验结果　　　　 　(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(2分)  解析：(1)Fe2+容易被氧化，所以由FeSO4溶液制备硫酸亚铁晶体必须隔绝空气；检验晶体中FeSO4是否完全变质，即检验是否还有Fe2+，方法是将晶体溶于水，加入K3[Fe(CN)6]溶液，观察溶液是否产生蓝色沉淀。(3)上述实验室制备过程需要过滤、洗涤、干燥，所以不需要用到的是蒸发皿。(4)②t1~t2时段，经历的反应为12Fe2++3O2+2H2O4FeO(OH)↓+8Fe3+，由于反应生成Fe3+，该过程pH继续平缓下降的原因可能是反应生成的Fe3+水解缓慢产生H+。(5)①在溶液c中滴加NaOH标准溶液时发生酸碱中和反应，所以使用的指示剂为酚酞溶液。②由已知信息，结合关系式H+~OH-可得，过量的H+物质的量为n2 mol，氧化铁黄消耗的n(H+)=(2n1-n2)mol，结合反应：FeO(OH)+3H+Fe3++2H2O可得n[FeO(OH)]=mol，故氧化铁黄样品纯度为×100%=×100%。③测定时，若滴入Na2C2O4不足量，会导致Fe3+与NaOH反应生成Fe(OH)3，使消耗的NaOH偏多，n2偏大，使结果偏小。 答案：(1)在隔绝空气的条件下蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥　K3[Fe(CN)6]溶液 (2)Fe2++2HCFeCO3↓+CO2↑+H2O (3)D (4)①4FeSO4+O2+6H2O4FeO(OH)↓+4H2SO4　②反应生成的Fe3+水解缓慢产生H+ (5)①酚酞溶液　②×100% ③偏小 学科网（北京）股份有限公司 $$