11 第二部分 第三章 第11讲 铁及其重要化合物(基础课)-【名师导航】2026年高考化学一轮总复习教师用书（人教版）

第11讲　铁及其重要化合物(基础课) 　1.了解铁及其氧化物的性质及应用。　2.了解Fe(OH)2、Fe(OH)3的性质及制备。　3.理解铁盐、亚铁盐和高铁酸盐的性质及应用。 　铁单质的性质及其探究 1．铁的位置、存在和物理性质 2．铁单质的化学性质(写出有关化学方程式) 铁的化学性质比较活泼，有较强的还原性。 (1)与非金属单质的反应 Fe与S反应：Fe＋SFeS。 (2)与水反应 装置一 装置二 ①装置一实验时，应先点燃A处酒精灯的理由是排除装置中的空气，防止Fe与O2反应。 ②装置二中湿棉花的作用是提供反应物水蒸气。 ③两装置中Fe发生反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。 ④为了提高铁粉与水蒸气的接触面积，可采取的措施为将铁粉置于疏松的石棉绒上。 ⑤实验完毕后，取出装置一中的少量固体，溶于足量稀盐酸，再滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，试解释原因：Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O，Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋(用离子方程式表示)。 (3)与酸反应 与H＋反应 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 与稀硝酸 反应 酸过量 Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O 酸少量 3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O 与浓硫酸、 浓硝酸反应 常温下钝化，加热持续反应，分别生成SO2、NO2 (4)与盐反应 ①与CuSO4溶液反应的离子方程式：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu； ②与FeCl3溶液反应的离子方程式：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)Fe在足量的O2中燃烧生成Fe2O3。(　×　) (2)Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3，Fe表现还原性。(　√　) (3)Fe与H2O(g)高温反应生成Fe2O3和H2，属于置换反应。(　×　) (4)Fe与稀硝酸反应，只生成Fe3＋，不可能生成Fe2＋。(　×　) (5)常温下，把Fe块投入浓硫酸中，Fe表面形成一层致密的氧化膜。(　√　) 1．下列关于铁及其化合物的说法正确的是(　　) A．实验室保存FeCl2溶液时常加入铁粉，防止Fe2＋被氧化 B．常温下浓硝酸与铁不反应，故常温下可用铁质容器贮运浓硝酸 C．过量的铁与氯气反应生成氯化亚铁 D．向过量的铁与稀硝酸充分反应后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红 A　[B.常温下铁遇浓硝酸钝化，钝化是化学变化，错误；C.Fe与Cl2反应只生成FeCl3，错误；D.过量的Fe与稀硝酸充分反应后生成硝酸亚铁，滴加KSCN溶液，溶液不变红，错误。] 2．为了探究铁与水的反应产物。某同学设计并进行了如图实验，虚线框处用来检验生成的气体。下列说法正确的是(　　) A．实验后，装置B中生成红棕色固体 B．实验后，将装置B中的固体溶于足量稀硫酸，所得溶液中一定含有Fe3＋ C．虚线框C处应该选择装置甲，试管中是灼热的铜丝 D．虚线框C处应该选择装置乙，试管中是灼热的表面覆盖氧化铜的铜丝 D　[铁和水蒸气在高温条件下反应生成Fe3O4和H2。装置A用于制取水蒸气，水蒸气进入装置B中和铁粉在高温下反应，生成的氢气经干燥后进入装置C中，氢气可以用灼热的氧化铜检验。铁和水蒸气反应生成Fe3O4和H2，Fe3O4是黑色固体，故A错误；B中的固体有生成的Fe3O4，还可能有剩余的铁，将装置B中的固体溶于足量稀硫酸，Fe3O4和稀硫酸反应生成Fe2＋和Fe3＋：Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O，若有剩余的铁，剩余的铁可将Fe3＋还原为Fe2＋：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，所以所得溶液中不一定含有Fe3＋，故B错误；氢气密度小于空气，试管口应向下，且氢气和铜不反应，故C错误；氢气密度小于空气，所以试管口应向下，氢气可以还原氧化铜生成铜，使黑色的氧化铜变成红色的铜，故D正确。] 3．向一定量的铁粉中逐滴滴加稀硝酸，得到金属阳离子与所加硝酸的物质的量的关系如图所示。 Ⅰ对应金属阳离子为______，Ⅱ对应金属阳离子为______，c、b两点的数值比为　　　。 解析：开始时Fe过量生成Fe2＋，后期Fe2＋被HNO3氧化为Fe3＋。 3Fe ＋ 8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 3 mol 8 mol Fe　＋　4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O 3 mol 　12 mol 故Fe一定时消耗HNO3的物质的量之比为2∶3，即c、b两点的数值比为2∶3。 答案：Fe2＋　Fe3＋　2∶3 (1)铁的氧化规律：铁与弱氧化剂(如S、FeCl3、CuSO4、I2等)反应时被氧化为Fe2＋，铁与强氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3、浓硫酸等)反应时被氧化为Fe3＋。 (2)铁与酸反应的规律：①Fe与一般酸反应时只生成Fe2＋，与氧化性酸(HNO3)反应时，Fe少量生成Fe3＋，Fe过量生成Fe2＋。②Fe与浓硫酸、浓硝酸作用时常温下钝化(形成致密氧化膜)，加热可以持续反应。 　铁的氧化物和氢氧化物 1．铁的氧化物 (1)物理性质 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗称 — 铁红 磁性氧化铁 颜色 黑色 红棕色 黑色 状态 粉末 粉末 晶体 溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水 (2)化学性质(用离子方程式或化学方程式表示) ①FeO不稳定，在空气中受热生成Fe3O4： 6FeO＋O22Fe3O4。 ②FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O、Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。 ③均具有氧化性，能被木炭、H2、CO等还原为Fe，如2FeO＋C2Fe＋CO2↑。 　Fe3O4的组成可用氧化物的形式表示为 FeO·Fe2O3，即有的Fe显＋2价，的Fe显＋3 价。但Fe3O4为纯净物，不属于碱性氧化物。 2．铁的氢氧化物 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色态 白色固体 红褐色固体 溶解性 难溶于水 难溶于水 与盐酸 反应 Fe(OH)2＋2H＋ ===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 受热 分解 — 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 制法 可溶性亚铁盐与碱反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 可溶性铁盐与碱反应：Fe3＋＋3OH－=== Fe(OH)3↓ 二者的 关系 空气中，Fe(OH)2白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 ——铁的氧化物的性质 1．下列关于铁的三种氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)的叙述正确的是 (　　) A．铁的三种氧化物中铁元素的化合价完全相同 B．都是碱性氧化物，都能与盐酸反应生成氯化铁和水 C．氧化亚铁在空气中加热可生成更稳定的四氧化三铁 D．FeO与稀硝酸反应生成Fe(NO3)2和H2O C　[A.三种氧化物中Fe的化合价不完全相同，错误；B.Fe3O4不是碱性氧化物且与盐酸反应生成FeCl2和FeCl3，错误；D.FeO被硝酸氧化，生成Fe(NO3)3和NO，错误。] 2．铁的氧化物有很多，在中学化学中经常提到的有FeO、Fe2O3和Fe3O4，而且在一定条件下它们之间是可以相互转化的，例如：在1 400 ℃以上的温度下加热Fe2O3时，Fe2O3会部分失去氧，生成Fe3O4。下列有关说法正确的是 (　　) A．FeO在空气中加热只转化为Fe2O3 B．Fe3O4常写成FeO·Fe2O3，其中既有＋2价的Fe，又有＋3价的Fe，所以Fe3O4是一种混合物 C．热稳定性：Fe2O3<Fe3O4 D．Fe3O4与稀硝酸反应的离子方程式为Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O C　[A项，FeO在空气中加热也可转化为Fe3O4，错误；B项，Fe3O4为纯净物，错误；D项，Fe2＋能被稀硝酸氧化为Fe3＋，错误。] ——铁的氢氧化物的性质及制备 3．下列反应的离子方程式不正确的是(　　) A．Fe(OH)3溶于稀硝酸：Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O B．Fe(OH)2溶于稀硝酸：Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O C．Fe(OH)3溶于氢碘酸：2Fe(OH)3＋2I－＋6H＋===2Fe2＋＋I2＋6H2O D．FeCl3溶液加足量氨水：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH B　[Fe(OH)2溶于稀硝酸时，Fe2＋被HNO3氧化为Fe3＋，B错误。] 4．(2025·淄博模拟)下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是(　　) A．①②　　　　　　　 B．①③ C．②③ D．①②③ B　[装置①是先用铁粉与稀硫酸反应产生的H2将装置中的空气排尽，然后滴入NaOH溶液，与FeSO4发生复分解反应生成Fe(OH)2和Na2SO4，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中，可以达到实验目的，①正确；②中滴入的NaOH溶液会吸收空气中的氧气，与试管中的FeSO4发生复分解反应生成Fe(OH)2和Na2SO4，溶液中有氧气，会氧化Fe(OH)2变为Fe(OH)3，因此会看到沉淀由白色迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，不能达到实验目的，②错误；③中液面上加苯阻止了空气进入，在隔绝空气的环境中NaOH、FeSO4发生复分解反应生成Fe(OH)2和Na2SO4，由于没有空气，Fe(OH)2不能被氧化，能较长时间观察到白色沉淀，③正确。] 5．某化学兴趣小组拟用如图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色。提供化学药品：铁粉、稀硫酸、氢氧化钠溶液。 (1)稀硫酸应放在________(填写仪器标号)中。 (2)本实验通过控制A、B、C三个开关，将仪器中的空气排尽后，再关闭开关______、打开开关______，就可观察到氢氧化亚铁的颜色。试分析实验开始时排尽装置中空气的理由：_______________________________________________。 (3)实验时为防止仪器2中铁粉通过导管进入仪器3中，可采取的措施是____________________________________________________________。 答案：(1)1　(2)B　A　防止生成的氢氧化亚铁被氧化　(3)将铁粉换成铁钉或铁块 成功制备Fe(OH)2的关键 (1)溶液中不含Fe3＋、O2等氧化性物质。 (2)制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。 　铁盐、亚铁盐与高铁酸盐 1．亚铁盐的主要性质 (1)亚铁盐的氧化性和还原性 含有Fe2＋的溶液呈浅绿色，既有氧化性，又有还原性，以还原性为主。 ①氧化性：Fe2＋与Zn反应：Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋(写离子方程式，下同)。 ②还原性[遇Br2、Cl2、O2、H2O2、ClO－、NO(H＋)等表现]： a．向FeSO4溶液中滴入几滴KSCN溶液，再加入氯水(或通入Cl2)，溶液变红色，反应原理为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。 b．向FeSO4溶液中滴入H2O2溶液，溶液变黄，反应原理为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。 c．向FeSO4溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液，溶液紫色褪去，反应原理为MnO＋5Fe2＋＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。 (2)亚铁盐的水解与保存 ①水解：Fe2＋＋2H2OFe(OH)2＋2H＋。 ②亚铁盐溶液保存：保存时应加入铁粉防止Fe2＋被氧化，加入相应酸防止水解。 2．铁盐的主要性质 (1)铁盐的氧化性 含Fe3＋的溶液呈黄色，Fe3＋具有较强的氧化性。 Fe3＋可以氧化Fe、Cu、I－、SO2等，其离子方程式分别为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋、2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2、2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋4H＋＋SO。 (2)铁盐的水解与溶液的配制和保存 ①水解离子方程式：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋。 溶液中Fe3＋分别与HCO、[Al(OH)4]－、CO、ClO－等发生相互促进的水解反应而不能大量共存。 ②实验室配制氯化铁溶液时，通常将氯化铁固体先溶于较浓的盐酸中，然后再稀释至所需浓度，目的是抑制Fe3＋水解。 ③保存：铁盐溶液保存时，加相应酸防止水解。 3．Fe2＋、Fe3＋的检验 (1)Fe2＋、Fe3＋的检验 ①用KSCN溶液和氯水 ②用NaOH溶液 (2)含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的检验 混合溶液溶液变红色，说明含有Fe3＋； 混合溶液(不含Cl－)酸性KMnO4溶液紫色褪去，说明含有Fe2＋。 (3)Fe2＋的特征检验方法 待检溶液产生蓝色沉淀，说明溶液中含有Fe2＋。 (4)FeCl3溶液与苯酚作用显紫色，利用这一反应可以检验Fe3＋的存在。 4．高铁酸盐(K2FeO4、Na2FeO4) FeO中Fe为＋6价，具有强氧化性，在碱性条件下能稳定存在，在酸性或中性溶液中快速产生O2：4FeO＋10H2O===4Fe(OH)3(胶体)＋3O2↑＋8OH－，因此，高铁酸盐可用于杀菌消毒，而且还原产物Fe(OH)3胶体也是一种新型绿色净水剂。 ——铁盐、亚铁盐的检验与性质 1．为探究SO2与Fe3＋是否发生氧化还原反应，按如图所示装置进行实验(夹持、加热仪器略)，下列说法正确的是 (　　) A．A中的反应仅体现了浓硫酸的氧化性 B．试剂a为饱和NaHCO3溶液 C．C中溶液pH降低，证明Fe3＋氧化了SO2 D．检验C中的溶液含有Fe2＋，证明Fe3＋氧化了SO2 D　[铜和浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应中浓硫酸表现酸性和强氧化性，故A错误；试剂a为饱和亚硫酸氢钠溶液，作用是除去二氧化硫中的酸性杂质，防止干扰实验，故B错误；二氧化硫溶于水生成亚硫酸，会使溶液中氢离子浓度增大，溶液pH降低，则溶液pH降低不能证明铁离子氧化了二氧化硫，故C错误；若溶液中含有亚铁离子，说明铁元素化合价降低，铁离子被还原，铁离子做氧化剂，将二氧化硫氧化，故D正确。] 2．下列有关Fe3＋、Fe2＋的性质及应用的说法不正确的是①⑥⑧(填标号)。 ①Fe2(SO4)3易溶于水，所以可用作净水剂 ②向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉，可制得硫酸亚铁溶液 ③室温下，向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，则说明Fe3＋的氧化性比I2的强 ④Fe2＋与H2O2在酸性溶液中的离子反应：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O ⑤硫酸亚铁片和维生素C同时服用，能增强治疗缺铁性贫血的效果，原因是维生素C具有还原性，可防止Fe2＋被氧化而失效 ⑥将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液，溶液变红，说明Fe(NO3)2已氧化变质 ⑦除去CaCl2溶液中的Fe2＋，可先向溶液中加入H2O2溶液，再加入过量CaCO3，调节pH ⑧配制FeCl3溶液时，为了防止FeCl3水解，可将FeCl3先溶于稀硝酸中 3．一定量的铁粉在氯气中充分燃烧，将所得固体完全溶解于稀盐酸，制得溶液A。 (1)铁在氯气中燃烧的化学方程式是______________________________________ ________________________________________________。 (2)推测A中可能含有的金属阳离子： ①只有Fe3＋；②只有Fe2＋；③________。 甲同学为探究溶液的组成，实验如下： 实验步骤 实验现象 实验结论及反应的离子方程式 取少量溶液A于试管中，加入KSCN溶液 ________ ________ 假设②不成立，假设①或③成立；反应的离子方程式是_______________ (3)乙同学继续探究溶液A的组成。 查阅资料：16HCl(浓)＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 实验过程：另取少量溶液A于试管中，逐滴加入酸性KMnO4溶液，充分振荡，KMnO4溶液紫色褪去，实验结论：________(填标号)。 a．可能有Fe2＋ b．可能无Fe2＋ c．一定有Fe2＋ 根据你选择的实验结论，简述理由：_____________________________________ ___________________________________________________________________。 答案：(1)2Fe＋3Cl22FeCl3　(2)含有Fe2＋和Fe3＋　溶液变红色　Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3　(3)ab　因为还原性Fe2＋>Cl－，逐滴加入酸性KMnO4溶液，Fe2＋将MnO还原为Mn2＋，使溶液紫色褪去，故可能含有Fe2＋；若溶液中无Fe2＋，Cl－也能将MnO还原为Mn2＋，溶液紫色褪去，因而溶液中也可能无Fe2＋ 检验Fe2＋和Fe3＋时的注意事项 (1)检验Fe2＋时不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能将加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水能氧化SCN－)。 (2)Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋(Cl－能还原酸性KMnO4，产生干扰)。 (3)检验Fe2＋、Fe3＋的其他方法 检验Fe3＋也可用苯酚(C6H5OH)；检验Fe2＋最好用K3[Fe(CN)6]溶液。 ——铁盐和亚铁盐的分离提纯 4．欲除去FeSO4溶液中含有的CuSO4和Fe2(SO4)3等少量杂质，应选用的试剂是(　C　) A．氨水　　　 B．铝粉 C．铁粉 D．NaOH溶液 5．设计实验方案除去CuSO4溶液中的FeSO4：___________________________ _____________________________________________________________。 答案：向待提纯的溶液中先加入H2O2溶液将Fe2＋氧化，再加入足量CuO或Cu(OH)2充分振荡，然后过滤得到CuSO4溶液 Fe2＋、Fe3＋的除杂方法 (1)除去Zn2＋(或Cu2＋)中混有的Fe3＋的方法 向混合溶液中加入ZnO、ZnCO3、Zn(OH)2[或CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3]中的一种，与Fe3＋水解产生的H＋反应，促进Fe3＋的水解，将Fe3＋转化成Fe(OH)3沉淀而除杂。 (2)除去Zn2＋(或Cu2＋)中混有的Fe2＋的方法 先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，然后再按(1)的方法除去溶液中的Fe3＋。 1．(2024·山东卷)化学品在食品工业中也有重要应用，下列说法错误的是(　　) A．活性炭可用作食品脱色剂 B．铁粉可用作食品脱氧剂 C．谷氨酸钠可用作食品增味剂 D．五氧化二磷可用作食品干燥剂 D　[活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，能够吸附食品中的色素，故A正确；铁粉具有还原性，能与O2反应，可延长食品的保质期，作食品脱氧剂，故B正确；谷氨酸钠是味精的主要成分，能增加食物的鲜味，是一种常用的食品增味剂，故C正确；五氧化二磷吸水后的产物有毒，不能用作食品干燥剂，故D错误。] 2．(2024·山东卷)物质性质决定用途，下列两者对应关系错误的是(　　) A．石灰乳除去废气中二氧化硫，体现了Ca(OH)2的碱性 B．氯化铁溶液腐蚀铜电路板，体现了Fe3＋的氧化性 C．制作豆腐时添加石膏，体现了CaSO4的难溶性 D．用氨水配制银氨溶液，体现了NH3的配位性 C　[制作豆腐时添加石膏，利用的是在胶体中加入电解质发生聚沉这一性质，C项错误。] 3．(2024·广西卷)某小组对Fe2(SO4)3和K3[Fe(CN)6]的性质进行探究： Ⅰ.向少量蒸馏水里滴加2滴Fe2(SO4)3溶液，再滴加2滴KSCN溶液。 Ⅱ.向少量蒸馏水里滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液，再滴加2滴KSCN溶液。 下列说法正确的是(　　) A．实验Ⅰ中继续加入少量K2SO4固体，溶液颜色变浅 B．实验Ⅱ中溶液呈红色 C．KSCN能区分Fe2(SO4)3和K3[Fe(CN)6] D．焰色试验不能区分Fe2(SO4)3和K3[Fe(CN)6] C　[A项，实验Ⅰ中，反应的实质是Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，硫酸钾固体溶于水产生钾离子和硫酸根，并不影响该平衡的移动，错误；B项，实验Ⅱ中，[Fe(CN)6]3－并不能电离出Fe3＋，因此K3[Fe(CN)6]溶液与KSCN溶液并不能发生反应，溶液颜色无明显变化，错误；C项，KSCN溶液与Fe2(SO4)3溶液反应产生Fe(SCN)3，溶液变为红色，但K3[Fe(CN)6]溶液与KSCN溶液并不能发生反应，正确；D项，铁元素的焰色为无色，而K3[Fe(CN)6]中含有钾元素，焰色试验时透过蓝色钴玻璃可以看到紫色，错误。] 4．(2023·广东卷节选)乙同学测量反应A：Fe(s)＋Fe2(SO4)3(aq)===3FeSO4(aq)的焓变。 查阅资料：配制Fe2(SO4)3溶液时需加入酸。加酸的目的是______________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 提出猜想：Fe粉与Fe2(SO4)3溶液混合，在反应A进行的过程中，可能存在Fe粉和酸的反应。 验证猜想：用pH试纸测得Fe2(SO4)3溶液的pH不大于1；向少量Fe2(SO4)3溶液中加入Fe粉，溶液颜色变浅的同时有气泡冒出，说明存在反应A和 _____________________________________________________________________ __________________________________________________(用离子方程式表示)。 实验小结：猜想成立，不能直接测反应A的焓变。 答案：抑制Fe3＋的水解　Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 课时质量评价(十一)　 (建议用时：30分钟) 一、选择题(本题共7小题，每小题3分，共21分。每小题有一个或两个选项符合题目要求) 1．《天工开物》中对“冶铁”的记载：“凡冶铁成器，取已炒熟铁为之……凡炉中炽铁用炭，煤炭居十七，木炭居十三……即用煤炭，也别有铁炭一种，取其火性内攻，焰不虚腾者，与炊炭同形而分类也。”下列说法正确的是(　　) A．熟铁是纯净的铁单质，生铁是铁和碳的混合物 B．冶铁过程只涉及化合反应与置换反应 C．铁炭和炊炭均为碳元素的同素异形体 D．冶铁用到的煤炭和木炭均可还原铁的氧化物 D　[A项，生铁是铁合金，属于混合物，生铁的含碳量为2%～4.3%，熟铁指的是钢，也是铁合金，属于混合物，钢的含碳量为0.03%～2%，错误；B项，冶铁过程中CO与铁的氧化物反应生成铁和CO2属于氧化还原反应，错误；C项，铁炭和炊炭不互为同素异形体，铁炭指铁合金，为混合物，错误。] 2．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 X Y Z A FeCl2溶液 FeCl3 Cl2 B FeCl3溶液 CuCl2 Fe C Fe Al NaOH溶液 D FeSO4溶液 Fe2(SO4)3 Cu C　[Cl2与FeCl2反应，A错误；Fe与FeCl3、CuCl2均反应，B错误；有新的杂质CuSO4生成，D错误。] 3．铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质，下列关于铁元素的叙述正确的是 (　　) A．保存FeCl2溶液常常加一些铁粉，其目的是抑制Fe2＋水解 B．5.6 g Fe与足量Cl2、硫充分反应转移电子数相同 C．Fe3O4、FeO、Fe2O3与足量稀硝酸充分反应均生成Fe(NO3)3 D．在25 ℃时，pH＝0的溶液中，Al3＋、NH、NO、Fe2＋可以大量共存 C　[A.加Fe的目的是防止Fe2＋被氧化，错误；B.0.1 mol Fe与Cl2、S反应的产物中Fe的化合价不同，错误；D.在酸性条件下NO能氧化Fe2＋，错误。] 4．选择合适试剂完成甲、乙两组实验。 甲组：检验含Fe3＋的溶液(不含Cl－)中是否含有Fe2＋； 乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。 下列试剂选取正确的一项是(　　) 选项 甲组 乙组 A 新制氯水、KSCN溶液 NaOH溶液 B 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液 C NaOH溶液 溴水 D 溴水 酸性KMnO4溶液 B　[甲组，在Fe3＋存在的条件下，检验Fe2＋，要排除Fe3＋干扰。所选试剂具备下列条件：一是能与Fe2＋发生有明显现象的反应；二是不与Fe3＋发生反应，不干扰现象观察。只有酸性KMnO4溶液符合条件：5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，现象是紫色变浅(或褪去)。 乙组，在Fe2＋存在的条件下，检验Fe3＋，用KSCN溶液检验Fe3＋，Fe2＋无干扰。] 5．中药材铁华粉的主要成分是(CH3COO)2Fe，其检测流程如图所示。下列说法正确的是(　　) A．刺激性气体X为SO2 B．铁华粉中可能含有铁单质 C．向滤液中滴加酸性KMnO4溶液，一定能证明Fe2＋具有还原性 D．滤液中加入K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀说明溶液中含有Fe2＋ BD　[铁华粉中的醋酸亚铁可以和稀硫酸发生复分解反应，得到醋酸，醋酸易挥发，产生有刺激性气味的醋酸气体，A错误；铁华粉可以和盐酸发生反应产生氢气，则其中可能含有铁单质，B正确；酸性滤液中氯离子、亚铁离子均具有还原性，都能被酸性高锰酸钾氧化，向滤液中滴入酸性KMnO4溶液，不能证明是Fe2＋具有还原性，C错误；K3[Fe(CN)6]溶液遇Fe2＋生成蓝色沉淀，可以用来检验Fe2＋，D正确。] 6．某同学用含有铁锈(Fe2O3)的废铁屑来制取氯化铁晶体，实验装置如图所示(夹持装置略，气密性已检验)，下列推断不合理的是(　　) A．B中收集到的气体是氢气 B．烧杯中H2O2溶液的作用是将Fe2＋还原为Fe3＋ C．A中的氧化铁与盐酸反应生成氯化铁 D．烧杯中的溶液在氯化氢气氛下，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体 B　[铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，所以B中收集到的气体是氢气，A项正确；H2O2溶液具有氧化性，可将Fe2＋氧化为Fe3＋，B项错误；氧化铁为碱性氧化物，可与盐酸反应生成氯化铁和水，C项正确；因铁离子易水解，故FeCl3溶液应在氯化氢气氛下，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体，D项正确。] 7．(2025·枣庄模拟)用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和Fe)制备纳米Fe3O4(平均直径为25 nm)的流程示意图如图： 下列叙述错误的是(　　) A．铁红可用于油漆、油墨、建筑物着色剂 B．步骤②中，发生反应的离子方程式是2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ C．步骤④中使用过量的H2O2溶液有利于提高纳米Fe3O4产率 D．为验证纳米态的Fe3O4，可将其形成分散系，做丁达尔效应实验 C　[铁红的主要成分是氧化铁，可用于油漆、油墨、建筑物的着色剂，A项正确；滤液A中溶质为氯化铁、氯化亚铁、过量的HCl，加入Fe粉可还原铁离子并除去过量的HCl：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，B项正确；过量的H2O2在步骤⑤中会继续氧化＋2价的铁，因此步骤④中H2O2溶液不能过量，C项错误；纳米态Fe3O4的平均直径为25 nm，形成的分散系属于胶体，可以通过做丁达尔效应实验验证，D项正确。] 二、非选择题(本题共1小题，共16分) 8．(16分)(2024·北京卷)某小组同学向pH＝1的0.5 mol·L－1的 FeCl3溶液中分别加入过量的Cu粉、Zn粉和Mg粉，探究溶液中氧化剂的微粒及其还原产物。 (1)理论分析 依据金属活动性顺序，Cu、Zn、Mg中可将Fe3＋还原为Fe的金属是________。 (2)实验验证 实验 金属 操作、现象及产物 I 过量 Cu 一段时间后，溶液逐渐变为蓝绿色，固体中未检测到Fe单质 Ⅱ 过量 Zn 一段时间后有气泡产生，反应缓慢，pH逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，无气泡冒出，此时溶液pH为3～4，取出固体，固体中未检测到Fe单质 Ⅲ 过量 Mg 有大量气泡产生，反应剧烈，pH逐渐增大，产生了大量红褐色沉淀后，持续产生大量气泡，当溶液pH为3～4时，取出固体，固体中检测到Fe单质 ①分别取实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的少量溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，证明都有Fe2＋生成，依据的现象是___________________________________________________。 ②实验Ⅱ、Ⅲ都有红褐色沉淀生成，用平衡移动原理解释原因：_____________________________________________________________________ ______________________________________________________________。 ③对实验Ⅱ未检测到Fe单质进行分析及探究。 ⅰ.a.甲认为实验Ⅱ中，当Fe3＋、H＋浓度较大时，即使Zn与Fe2＋反应置换出少量Fe，Fe也会被Fe3＋、H＋消耗。写出Fe与Fe3＋、H＋反应的离子方程式： _____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 b．乙认为在pH为3～4的溶液中即便生成Fe也会被H＋消耗。设计实验：_____________________________________________________________________ ________________________________。(填实验操作和现象)。证实了此条件下可忽略H＋对Fe的消耗。 c．丙认为产生的红褐色沉淀包裹在Zn粉上，阻碍了Zn与Fe2＋的反应。实验证实了Zn粉被包裹。 ⅱ.查阅资料：0.5 mol·L－1Fe3＋开始沉淀的pH约为1.2，完全沉淀的pH约为3。 结合a、b和c，重新做实验Ⅱ，当溶液pH为3～4时，不取出固体，向固－液混合物中持续加入盐酸，控制pH<1.2，____________________________________ _____________________________________________________________________ (填实验操作和现象)，待pH为3～4时，取出固体，固体中检测到Fe单质。 (3)对比实验Ⅱ和Ⅲ，解释实验Ⅲ的固体中检测到Fe单质的原因：_____________________________________________________________________ _______________________________________________________。 答案：(1)Mg、Zn　(2)①产生蓝色沉淀　②Fe3＋水解方程式为Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，加入的Mg或Zn会消耗H＋，促进Fe3＋水解平衡正向移动，使其转化为 Fe(OH)3沉淀 ③2Fe3＋＋2Fe＋2H＋===4Fe2＋＋H2↑(或2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑)　向pH为3～4的稀盐酸中加铁粉，一段时间后取出少量溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，不产生蓝色沉淀　加入几滴KSCN溶液，待溶液红色消失后，停止加入盐酸 (3)加入镁粉后产生大量气泡，使镁粉不容易被Fe(OH)3沉淀包裹 学科网（北京）股份有限公司 $$