假期作业九 微专题2 物质转化关系图中的铁及其化合物-【快乐假期】2025-2026学年高一化学寒假作业

三-0022 高一学恐， 微专题2 假期作业九 物质转化关系图中的铁及其化合物 基础夯实 ③抓住“特征反应”作为“突破口”， 高温下反应生成气体： 一、常见题型 铁及其化合物转化关系的常见题型主要有 3Fe+4H,O(g)商温 Fe.O,+4H2; 三种：一是框图推断题；二是工艺流程题； Fe,0,十3C0商温2Fe十3C0,. 三是物质转化循环关系图题。 ④抓住常见转化关系 二、题型特征和解题方法 Fe Fe →FeCl 1.框图推断题 (1)题型特征 Fe2 Fe(OH)2 无机框图推断题是以物质间的转化关系为 线索编织而成的，物质通常以字母代替，只 Fe 0 给出部分反应条件。如 Fe Fe(OH) B 2.工艺流程题 因贸 A的溶液 (1)题型特征 HOC的溶液 方框中的物质表示该反应的主要产物，方 空气 框间的箭头表示转化关系或反应试 D 剂。如： 过氧化氢、 (2)解题方法 稀硫酸 过量铁粉 稀硫酸 解答框图推断题时，要认真分析题干，找 他器收耳中 过程可 过程Ⅲ一Cu 出明显条件和隐含条件，通过显著特征找 固体残渣 含FeS),的溶液含FeSO1的溶液 出突破口(“题眼”)，应用正推法、逆推法、 (2)解题方法 ①要灵活应用元素守恒和物料转化思想 假设法、猜测法等得出结论。 原料中的“核心元素”经多步转化最终“留 ①抓住“特征颜色”作为“突破口” 存”于目标产物中，因此解题时要注意铁元 a.有色固体：Fe2O3(红棕色)、Fe(OH),(红 素的变化过程。 褐色)、Fe(OH),(白色)、FeO(黑色)和 ②要做好知识和生产实际的密切联系 FeO,(黑色)等。 一是工艺流程中的大部分反应都源于教 材，部分陌生反应的反应原理也源于教材； b.有色溶液：含Fe2+的溶液（浅绿色）、含 二是涉及实际工艺，因此要注意环境保护 Fe3+的溶液（棕黄色）等。 和资源的利用，最终废弃物尽可能少且无 c.颜色变化：含Fe3+的溶液 KSCN溶液，溶 害，部分物质需要循环利用等。 ③掌握工艺流程中常见的术语 放置空气中 液变红色；Fe(OH)2 Fe(OH)3, 如研磨、粉碎、浸出、酸溶、碱洗、灼烧等。 3.物质转化循环关系图题 白色固体迅速变成灰绿色，最后变成红 (1)题型特征 褐色。 此类图示是用已知宏观物质（或微粒）表示 ②抓住“特征转化”作为“突破 的，一般表示多种物质在不同条件下发生 的变化，并将这些变化按一定关系进行组 口”，三角形转化关系（如图 合，从而达到阐述复杂反应内在联系的目 所示)。 铁三角 的。如图所示。 ·23 墅快乐假期 S00-= 0 A.Fe+和Fe3+在水溶液中不能同时大量 共存 Fe B.实验室用Fe与稀盐酸反应制取H,的同 Cu Cu CI Fe3 时生成了FeCL H,S ① ② C.在水溶液中，Fe与FeCL3反应生成FeCl, 属于化合反应 CuS D.FeO在一定条件下能被氧化为Fe3+ (2)解题方法 4.部分含铁物质的分类与相应化合价关系如 第一步，看图示、明过程、想反应、看箭尾， 图所示。下列叙述不合理的是 () 确定反应物；看箭头，确定生成物；看箭身， 碱 确定反应试剂、反应条件。 第二步，看设问、析原理、定答案 盐 根据题目设问，根据反应过程、微粒变化性 单质 质以及反应原理，根据所学的相关知识，有 0+1+2 +3 针对性地答题。 化合价 技能提升 A.a可与e反应生成b 1.制作电路板的废液中含有大量CuCL,、FeCl, B.b既可被氧化，也可被还原 和FeCL,某化学兴趣小组想要从中回收铜， C.a不能通过化合反应生成b 并将铁的化合物全部转化为FeCL3溶液作 D.可存在b→c→d→e→b的循环转化关系 为腐蚀液原料循环使用，流程如图所示。 5.某研究性学习小组进行某补血剂中铁元素 →滤液② 废液加过量① (+2价)含量测定的实验，其流程如下： 通人@，peCl,溶液 →滤渣③加过量④→滤液⑤ 足量 金属铜 氯水 氨水 足量 下列说法错误的是 稀硫酸 红褐色 mg A.步骤I中所加的试剂①是铁粉 滤液 10片补血过滤 悬浊液 氧化铁固体 B.步骤Ⅱ的操作为过滤 剂粉末 C.滤渣③成分为Cu、Fe,物质④为CuCl2 难溶性物质 溶液 下列说法不正确的是 ( ) D.检验废液中是否含有Fe3+可用KSCN溶液 A.向过滤后的滤液中滴加KSCN溶液，溶 2.从某含有FeCl,、FeCL,、CuCL2的工业废液 液可能呈红色 中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如图。 B.可以用H2O2替代上述流程中的氯水 下列说法正确的是 ) C.红褐色悬浊液经过滤、洗涤、干燥，得到 过量 试剂b 试剂。 氧化铁固体 一滤渣了操作 金属钢 工业操作 ·滤液Z D.每片补血剂中铁元素的质量为0.07mg 废液 试剂c 6.黄铁矿（主要成分为FeS,)在酸性条件和催 一滤液习 固四 A.试剂a是铁，试剂b是稀硫酸 化剂作用下，可发生如图所示的转化。下列 B.操作I、Ⅱ、Ⅲ所用仪器完全相同 说法错误的是 C.试剂c可以为氯气，相应的反应为2Fe+ NO +CL,=2C1+2Fe3+ D.用酸性KMnO,溶液可检验溶液W中是 Fe(NO)2 否含有Fe+ FeS 3.铁元素存在多种价态，按化合价上升有：Fe S04 →Fe2+→Fe3+→FeO,下列说法正确的是 Fe2 ( ·24· =0022 A.反应I、Ⅱ、Ⅲ均属于氧化还原反应 9.氯化铁是常用的金属刻蚀剂。工业上用硫 B.反应I的离子方程式为FeS2+14Fe3+十 铁矿渣（主要成分为FeO3、FeO,、FeO)制 8H,0=15Fe2++2S02+16H 备氯化铁溶液，流程如下。 C.反应Ⅲ中氧化剂与还原剂的物质的量比 盐酸H2O,溶液 为1：4 硫铁矿渣→反应釜→混合器→氯化铁溶液 D.该过程中Fe3+、NO是催化剂 废渣 7.实验室制备FeCO3的流程如图所示。 (1)FeO中铁元素的化合价是 NH HCO,溶液 (2)反应釜中Fe,O3与盐酸反应的化学方程 式为 FeSO,溶液一→沉淀→过滤→洗涤→FeCO, (3)下列说法正确的是 a.加入反应釜中的盐酸可用稀硫酸代替 滤液 b.混合器中加入过氧化氢溶液的目的是将 下列说法错误的是 Fe2+氧化为Fe3+ A.可利用KSCN溶液检验FeSO,溶液是否 (4)用氯化铁溶液刻蚀覆铜板可制作印刷电 变质 路板，在刻蚀过程中，氯化铁与铜反应生成 B.FeSO,溶液保存时需加入Fe粉 氯化亚铁和氯化铜，该反应的离子方程式是 C.过滤操作的常用玻璃仪器有烧杯、漏斗 和玻璃棒 10.铁及其化合物与生产、生活息息相关。回 D.产品FeCO,在空气中高温分解可得到纯 答下列问题： (1)Fe+易被人体吸收，医生建议在服用该 净的FeO 补铁剂时，同时服用维生素C。维生素C 8.元素的“价-类”二维图是我们学习元素及其 的作用是 化合物相关知识的重要模型和工具，它指的 (2)印刷电路板的制作原理是用足量的 是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别 FeCl,溶液腐蚀覆铜板上不需要的铜箔。 为横坐标所绘制的二维平面图像。如图为 写出上述反应的化学方程式： 铁元素的“价-类”二维图，其中的箭头表示 部分物质间的转化关系，下列说法正确的是 (3)生铁是通过高炉冶炼而得到的，以赤铁 矿为例用CO将其还原的化学方程式 为 铁元素化合价 (4)某废料铁泥的主要成分为Fe2O3、FeO、 +6 FeO ⑥ ③/⑤ Fe和杂质（杂质不与硫酸反应）。现取wg 3 Fe,03Fe(OHDh÷Fe3 废料铁泥提取Fe2O3,设计实验流程如下： /↑② +2 FeO ol Fe(OH),Fe2 气体 0 Fe 铁泥 足量硫酸 (I) 溶液A H2O2溶液 溶液B ·物质类别 (Ⅱ) 单质氧化物氢氧化物盐 沉淀C A.铁与水蒸气在高温下的反应可实现上述 转化① NaOH溶液Fe(OH) 洗涤，加热 Fe2O (Ⅲ) 沉淀 (N) B.FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中 ①分离溶液A和沉淀C的操作中使用到 受热，迅速发生转化②生成红棕色粉末 的玻璃仪器有烧杯、 C.由图可预测：高铁酸盐(FeO)具有强氧 ②能检验溶液A中含有Fe+的试剂是 化性，可用于消毒。FeO与水反应最 (填字母)。 终可生成Fe(OH)3胶体，从而吸附水中 A.铁粉B.酸性KMnO.溶液C.KSCN 的悬浮物，故高铁酸盐可用作净水剂 溶液 D.加热Fe(OH)3发生转化⑥，加水溶解可 ③步骤V中发生反应的化学方程式为 实现转化③ ·25·飞蜜快乐假期 10.解析：(1)Fe(OH)2很不稳定，容易被空气中的氧气 氧化。 (2)①制备Fe(OH)2反应中条件的控制，反应的原料必 须是新制的、不含三价铁盐的亚铁盐溶液，否则会生成 氢氧化铁沉淀；不含溶解氧的NaOH溶液，如果溶解有 氧气，那么产生的氢氧化亚铁沉淀会被氧化为氢氧化 铁。②反应过程中防止反应混合物与氧气或其他氧化 剂接触，若接触则产生的氢氧化亚铁沉淀会被氧化为氢 氧化铁。 答案：(1)空气中的氧气 (2)①新制的三价铁盐溶解氧②氧气其他氧 化剂 新题速递 1CX是自然界中一种常见矿物的主要成分，根据溶液Z、 R、Q的颜色可知X中含有铁元素，根据固体颜色可知X 是FeS2,Y是Fe2O3,溶液中Z含有Fe3+、溶液R中含有 Fe2+,Q是FeS。 A.F2O3可用作油漆、涂料等的红色颜料，A正确；B.含 有Fe3+的溶液加热转化为Fe(OH)3胶体，溶液颜色发 生变化，B正确；C.FS可溶于酸，所以R→Q反应不能在 酸性溶液中进行，C错误：D.在加热条件下Fe和S化合 生成FeS,D正确。 2.BA.月壤钛铁矿中的氢来自太阳风，以原子态吸附，属 于活泼氢，A正确：B.地球上的钛铁矿若未吸附足够氢原 子，根据原子守恒可知，加热可能无法生成水蒸气，因此 “一定生成”的说法错误，B错误；C.生成水时H被氧化(0 →+1)，Fe被还原（如十3→0），存在化合价变化，属于氧 化还原反应，C正确：D.水蒸气液化是物理变化，但会释 放热量，D正确。 假期作业九微专题2物质转化关系图中 的铁及其化合物 技能提升 1.C由流程可知，废腐蚀液含有大量CuCl2、FeCl2、FeCl3, 加过量Fe,CuCl2、FeCl3均与之反应，铁粉过量，则滤液 ②为FeCl2,滤渣③中含Fe、Cu,加过量试剂④为盐酸，过 滤得到金属Cu,滤液⑤中含FeCl2、HCl,为不引入杂质， 将铁的化合物全部转化为FCL3溶液，则气体⑥为氯气， 以此来解答。 A.步骤I是向废液中加入过量Fe,发生反应2Fe3+十Fe -3Fe2+,Cu2+十Fe—Fe2+十Cu,A正确；B.根据分 析可知，步骤Ⅱ的操作为过滤，B正确；C.由分析可知，滤 渣③中含有Cu、Fe,向滤渣③中加入过量试剂④盐酸，Fe 溶解，Cu不溶解，所以④为盐酸，C错误；D.Fe3+和 SCN反应使溶液呈红色，因此可以用KSCN溶液检验 Fe3+,D正确。 2.C工业废液中加入试剂a为过量的铁，铁置换出铜单质 且将铁离子还原为亚铁离子，操作【为过滤，得到滤渣Y 为Fe、Cu,滤液X为氯化亚铁溶液，滤渣Y中加入试剂b 为盐酸，溶解过量的铁生成氯化亚铁溶液，铜不溶，操作 Ⅱ过滤得到铜和滤液Z,Z为氯化亚铁溶液，滤液Z和X 合并通入氯气，把亚铁离子氧化为铁离子，蒸发结晶，过 滤洗涤干燥得到氯化铁晶体； ·46 900-= A.根据分析，试剂a是铁，试剂b是稀盐酸，A错误； B.由上述分析可知，操作工、Ⅱ是过滤，操作Ⅲ是蒸发浓 缩、冷却结晶，所用仪器不同，B错误； C.滤液X、Z中均含有FC2,c为氟气，氟气把亚铁离子 氧化成铁离子，反应为：2Fe2++CL2—2C1+2Fe3+, C正确： D.亚铁离子、氯离子都可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，用酸 性KMnO,溶液不能检验溶液W中是否还有Fe2+,D错误。 3.CA.Fe2+和Fe3+在水溶液中因没有中间价态不能发 生反应，所以可同时大量共存，故A错误：B.实验室用Fe 与稀盐酸反应制取H2的同时生成了FC2,而不是生成 FeCl3,故B错误；C.在水溶液中，Fe+2 FeCla一=3FeCl2 属于化合反应，故C正确；D.FO}在一定条件下能被 还原为Fe3+,故D错误。 4.C由图可知，a为Fe,b为亚铁盐，c为氢氧化亚铁，d为 氢氧化铁，e为十3价铁盐，据此解答。 A.铁单质可以和三价铁盐发生归中反应，生成亚铁盐，故 A正确；B.b为亚铁盐，化合价为十2，既可以升高也可以 降低，既具有还原性也县有氧化性，既可被氧化，也可被 还原，故B正确：C.Fe与氯化铁化合生成氯化亚铁，故C 错误：D.一定条件下可以实现转化F2+和氢氧化钠溶液 反应生成Fe(OH)2,Fe(OH)2和氧气、水反应生成 Fe(OH)3,Fe(OH)3和酸反应生成Fe3+,Fe3+和Fe等 还原剂反应生成Fe2+,可存在b→c→d→e→b的循环转 化关系，故D正确。 5.C加入足量稀硫酸溶解补血剂，过滤后，向滤液中加入 氯水氧化二价铁，再加入足量氨水生成氢氧化铁，经过过 滤、洗涤、干燥、灼烧得到氧化铁固体。 A.补血剂中的二价铁可能部分氧化为三价铁，所以向过 滤后的滤液中滴加KSCN溶液，溶液可能呈红色，A正 确；B.氯水与H2O2都可以氧化二价铁，B正确：C.红褐 色悬浊液氢氧化铁经过滤、洗涤、干燥，得到氢氧化铁固 体，再灼烧得到氧化铁固体，C错误；D.mgFe2O3中铁元 素质量为：2×56g·mol1 160g·m0 Xm g-=0.7mg,则根据铁元 素守恒，10片补血剂中铁元素的质量为0.7mg,则每片 补血剂中铁元素的质量为0.07mg,D正确。 6.AA.反应I的离子方程式为FeS2+14Fe3++8H2O 一15Fe2+十2SO-+16H+,反应Ⅲ的离子方程式为 4Fe(NO)2++O2十4H+-4Fe3++4NO+2H2O,反应 I,Ⅲ是氧化还原反应：反应Ⅱ的离子方程式为Fe2+十 NO一Fe(NO)2+,无元素化合价变化，为非氧化还原反 应，选项A错误：B.根据流程中信息可知，反应I的离子 方程式为FeS2+14Fe3++8H20-15Fe2++2SO?+ 16H+,选项B正确：C.反应Ⅲ为4Fe(NO)2+十O2+ 4H+4Fe3++4NO+2H2O,只有Fe、O元素化合价 发生变化，O2为氧化剂，Fe(NO)2+为还原剂，故氧化剂 与还原剂的物质的量比为1：4，选项C正确；D.反应中 Fe3+、NO参与反应后又生成Fe3+和NO,Fe3+、NO为 催化剂，选项D正确。 三0022 7.D FeSO1溶液中加NH,HCO3生成FeCO3沉淀，过滤、 洗涤，即可得到FeCO3固体。 A.FeSO,具有还原性，其被氧化变质后有Fe3+生成，硫 氛化钾溶液遇Fe3+会变红色，据此检验FeSO1溶液是否 会变质，A正确；B.FSO4具有强的还原性，其容易被氧 化变为Fe2(SO1)3,为防止FeSO1变质，通常会加入Fe 粉，这时会发生反应：Fe十Fe2(SO4)3一3FeSO4,使物 质变为原来的物质，B正确；C.过滤是分离难溶性固体与 可溶性液体混合物的操作，常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和 玻璃棒，C正确；D.FCO3在空气中高温加热时，十2价 的铁会被O2氧化变为Fe2O3,故不能得到纯净的FeO, D错误。 8.C根据铁元素不同的价态，不同的存在形式，县有不同 的性质，综合分析。 A.铁与高温水蒸气反应时生成Fe3O1,A错误；B.FeO是 一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速反应生成 Fe3O4,B错误；C.由图可预测：高铁酸盐(FeO?)中的铁 元素处于最高价态，容易得到电子，具有强氧化性，可用 于消毒，FeO星发生还原反应后最终可生成Fe(OH)3胶 体，从而吸附水中的悬浮物，故高铁酸盐可用作净水剂， C正确；D.加热Fe(OH)3分解生成Fe2O3和水，而 Fe(OH)3不溶于水，D错误。 9.解析：硫铁矿渣主要成分为FegO4、Fe2O3、FeO,用盐酸溶 解，发生反应Fe2O3+6HCl—2FeCL3+3H2O、Fe3O4 +8HCI =2FeClg+FeCl2 +4H2O,FeO+2HCI- FCl2十H2O,得到氯化铁、氯化亚铁的混合溶液，加入双 氧水把氯化亚铁氧化为氯化铁，得到氯化铁溶液。 (1)F0中氧元素化合价为一2，根据化合物中各元素正 负化合价代数和等于0，铁元素的化合价是十2： (2)反应釜中，F2O3与盐酸反应生成氟化铁和水，反应 的化学方程式为：Fe2O3+6HCl-2FeCl3+3H2O: (3)a.铁的氧化物和硫酸反应生成硫酸盐，会引入硫酸根 离子，所以反应釜中的盐酸不能用稀硫酸代替，故项错 误：b.H2O2具有氧化性，混合器中加入H2O2溶液的目 的是将Fe2+氧化为Fe3+,得到氯化铁溶液，故b项正确： (4)FCL3溶液与Cu反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应离 子方程式为：2Fe3++Cu—2Fe2++Cu2+。 答案：(1)+2(2)Fe2O3+6HC1-2FeCl3+3H2O (3)b(4)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ l0.解析：某废料铁泥主要成分为Fe2O3、FeO和Fe,加入足 量硫酸，充分反应，可生成硫酸亚铁和氢气，沉淀C为不 溶性杂质，滤液A含有硫酸亚铁，加入过氧化氢，可生成 铁离子，加入氢氧化钠溶液生成氢氧化铁沉淀，洗涤、加 热可生成F2O3,以此解答该题。 (1)Fe2+易被人体吸收，但易被氧化，同时服用维生素 C,可以防止亚铁离子被氧化，这说明维生素C的作用是 防止Fe2+被氧化： (2)氯化铁溶液和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应 的方程式为2FeCL3+Cu—2FeCl2+CuCl2; ·4 高一北学 (3)赤铁矿用C0将其还原的化学方程式为Fe2O3十 3C0高温2Fe+3C02: (4)①可用过滤的方法分离不溶性的固体和液体，使用 到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒： ②亚铁离子具有还原性，检验亚铁离子，可用酸性高锰 酸钾溶液，二者可发生氧化还原反应，溶液颜色发生变 化，故答案为B: ③步骤V中发生氢氧化铁分解得到三氧化二铁，反应的 化学方程式为2Fe(OHD,加热Fe,0,十3H,0. 答案：(1)防止Fe2+被氧化(2)2FeCl3+Cu 2FeCl2+CuCl2(3)Fe,0,十3C0商温2Fe+3C0, (4)①漏斗玻璃棒②B③2Fe(OH)3 加热Fe,O3 +3H2O 假期作业十金属材料 技能提升 1.AA.铝热反应可以治炼比铝不活泼的高熔点金属，钠 或钾不能用铝冶炼，A项错误；B.镁粉与水反应放出热 量，可以用作自热米饭的热源，B项正确：C.还原铁粉可 以吸收空气中的水和氧气，防止富脂食品的氧化，C项正 确；D.碳酸钙的悬浊液和二氧化硫反应生成亚硫酸钙，亚 硫酸钙被氧化生成硫酸钙，D项正确。 2.DA.铝合金具有密度小，强度高，抗腐蚀能力较强的优 良性能，是制造飞机、汽车等的理想材料，故A正确：B.铝 易与空气中的氧气反应生成氧化铝，阻碍反应的继续进 行，所以铝制品表面通常覆盖着一层致密的氧化铝薄膜， 故B正确：C.氧化铝是两性氧化物，能与酸反应也能与碱 反应，所以铝制餐具不宜长时间存放酸性或碱性食物，故 C正确；D.氧元素是地壳中含量最多的元素，铝元素是地 壳中含量最多的金属元素，故D错误。 3.D利用极值法进行计算，分别计算出3.6g镁、3.6g铝 与稀硫酸完全反应生成气体的物质的量、标准状况下氢 气的体积，则3.6g镁、铝的混合物与稀硫酸反应生成的 氢气一定介于二者之间，据此进行解答。3.6g铝的物质 的量为：n(A1) 27g·m品-是0l根#反应方程式 3.6g 2A1+3H2SO4=Al2(SO1)3+3H2个可得关系式2A1~ 3H,层mol×号=02ml,在标准找况下02mm氢气的 体积V(H2)=22.4L·mol-1×0.2mol=4.48L:3.6g镁 的物质的量n(Mg)= 24g·m01=0.15mol,根据反应 3.6g Mg+H2SO4-MgSO4+H2↑可知，0.15 mol Mg反应 生成0.15mol氢气，在标准状况下0.15mol氢气的体积 V(H2)=22.4L·mol-1×0.15mdl=3.36L。现在是3.6g Mg、Al的混合物，所以3.6g含杂质Al的金属镁与足量 的稀硫酸反应生成标准状况下氢气体积为3.36L<V< 4.48L,故合理选项是D。