专题9 阶段强化(六) 铁及其化合物的性质、用途与转化-【金版新学案】2025-2026学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义教师用书word（苏教版）

阶段强化(六)　铁及其化合物的性质、用途与转化 (时间：45分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (1－9题，11－13题，每小题2分，共24分) 1.以下转化过程不可以通过化合反应一步实现的是(　　) A.Fe→FeCl3 B.Fe→FeCl2 C.Fe2O3→Fe(OH)3 D.Fe(OH)2→Fe(OH)3 答案：C 解析：铁和氯气反应生成氯化铁，故能通过一步化合实现，A不符合题意。铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，故能通过一步化合实现，B不符合题意。氧化铁不能和水发生化合反应得到氢氧化铁，故不能通过一步化合得到，C符合题意。氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁，能通过化合反应一步实现，D不符合题意。 2.下列说法正确的是(　　) A.在溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为血红色，证明原溶液中有Fe3＋，无Fe2＋ B.铁粉用作食品袋内的脱氧剂，起到还原作用 C.Fe3O4俗称铁红，常用做油漆，涂料，油墨和橡胶的红色涂料 D.c(Fe2＋)＝1 mol·L－1的溶液中，K＋、N、Mn、S2－能大量共存 答案：B 解析：在溶液中加KSCN，溶液显血红色，证明原溶液中一定有Fe3＋，但不能确定是否含有Fe2＋，故A错误；铁粉具有还原性，可以做食品袋内的脱氧剂，起到还原作用，故B正确；Fe2O3是一种红棕色粉末，俗称铁红，常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料，故C错误；Mn，能够氧化Fe2＋，Fe2＋与S2－反应生成FeS沉淀，在溶液中不能大量共存，故D错误；故选B。 3.下列关于铁及其化合物的说法中正确的是(　　) A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4 B.某溶液中先加入KSCN溶液无现象，再通入Cl2，发现溶液变为血红色，则证明原溶液含有Fe2＋ C.磁铁矿粉末溶于盐酸后，加入KSCN溶液，生成红色沉淀 D.Fe与水蒸气在高温下发生反应生成Fe2O3和H2 答案：B 解析：赤铁矿的主要成分是Fe2O3，A错误；磁铁矿粉末溶于盐酸后生成氯化亚铁、氯化铁和水，加入KSCN溶液，溶液变为血红色，不是生成红色沉淀，C错误；Fe与水蒸气在高温下发生反应生成Fe3O4和H2，D错误。 4.某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列三个实验。从反应条件的控制分析，下列说法不正确的是(　　) A.实验①中不管Cl2是否足量，产物均为FeCl3 B.实验②中，搅拌可加速FeCl3的溶解 C.实验③中，必须严格控制好反应条件，才能制得Fe(OH)3胶体 D.实验③中，没有不断搅拌，故得不到Fe(OH)3胶体 答案：D 解析：Cl2具有强氧化性，和Fe反应，产物为FeCl3，故A正确；搅拌可加速物质的溶解，故B正确；由于胶体聚沉的条件为加热、搅拌、加入电解质等，故严格控制好条件，才能制得Fe(OH)3胶体，故C正确，D错误。 5.下列关于研究Fe3O4性质的基本程序中排列正确的是(　　) ①观察Fe3O4的颜色、状态 ②设计并进行实验，观察实验现象 ③解释现象、得出结论 ④预测Fe3O4的性质 A.①②③④ B.①④②③ C.④②①③ D.④①③② 答案：B 解析：研究Fe3O4性质时，先观察Fe3O4的颜色、状态，然后预测Fe3O4的性质，再设计实验、观察实验现象，最后解释现象、得出结论，所以排列顺序是①④②③；答案选B。 6.把KMnO4溶液滴入一含有铁元素的离子的酸性水溶液中，紫红色消失，试推断溶液中含有铁元素的离子的种类，最可能的情况是(　　) A.含有Fe2＋，可能含有Fe3＋ B.只含有Fe2＋ C.含有Fe3＋，可能含有Fe2＋ D.只含有Fe3＋ 答案：A 解析：紫红色的酸性KMnO4溶液具有强氧化性，KMnO4颜色消失，说明溶液中含有Fe2＋等强还原性微粒。Fe3＋具有强氧化性，不能使酸性KMnO4溶液褪色。所以溶液中含有Fe2＋，可能含有Fe3＋，A项符合题意；答案选A。 7.向某溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后，混合溶液变成血红色，则下列结论错误的是(　　) A.该溶液中一定含有SCN－ B.氧化性：Fe3＋＞Cl2 C.Fe2＋与SCN－不能形成血红色物质 D.Fe2＋被氧化为Fe3＋ 答案：B 解析：溶液中的Fe2＋与加入的新制氯水发生反应：2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－，故氧化性：Fe3＋＜Cl2；能使含Fe3＋的溶液变为血红色，说明原溶液中一定含有SCN－；因原溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化，说明Fe2＋与SCN－不能形成血红色物质。 8.类推的思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论，因此类推的结论最终要经过实践的检验才能确定其正确与否。下列几个类推结论中错误的是(　　) ①Fe2O3是碱性氧化物，推测FeO、Fe3O4都是碱性氧化物 ②铁制品露置在空气中一段时间后就会生锈，推测由于铝的性质比铁活泼，铝制品在空气中也不稳定 ③碳酸氢钠可以治疗胃酸过多，推测碳酸钠也可以治疗胃酸过多 ④Fe(OH)3受热易分解，推测Al(OH)3、Cu(OH)2受热也易分解 ⑤Fe可以置换出CuSO4溶液中的铜，推测Na也可以置换出CuSO4溶液中的铜 ⑥CuO是碱性氧化物，可以与酸反应生成盐和水，推测Fe2O3也可以与酸反应生成盐和水 A.①④⑤⑥ B.②③⑤⑥ C.①②③⑤ D.①②③④ 答案：C 解析：①FeO、Fe2O3能和酸反应生成盐和水，符合碱性氧化物的定义，属于碱性氧化物，而Fe3O4和酸反应会生成铁盐和亚铁盐两种盐，不符合碱性氧化物的定义，不属于碱性氧化物，①错误；②铁露置在空气中发生化学反应而生锈，但性质更活泼的铝由于易被氧化，在表面形成致密的氧化膜而得到保护，所以铝具有较好的抗腐蚀能力，可稳定存在于空气中，②错误；③碳酸氢钠可以治疗胃酸过多，碳酸钠碱性强，具有腐蚀性，不可以治疗胃酸过多，③错误；④难溶性碱受热易分解，Fe(OH)3受热易分解，所以Al(OH)3、Cu(OH)2受热也易分解转化为对应氧化物和水，④正确；⑤Fe可以置换出CuSO4溶液中的铜，而Na先与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与CuSO4溶液反应生成氢氧化铜沉淀，⑤错误；⑥CuO是碱性氧化物，可以与酸反应生成盐和水，Fe2O3也是碱性氧化物，也可以与酸反应生成盐和水，⑥正确；故选C。 9.将1.12 g铁粉加入到25 mL 2 mol·L－1的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是(　　) A.铁粉剩余，溶液呈浅绿色，Cl－基本不变 B.向溶液中滴入无色KSCN溶液，不显血红色 C.溶液中Fe2＋与Fe3＋物质的量之比为6∶1 D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5 答案：C 解析：n(Fe)＝0.02 mol，n(FeCl3)＝0.05 mol，由Fe＋2Fe3＋3Fe2＋知，Fe3＋过量0.01 mol，铁粉全部溶解，反应生成Fe2＋ 0.06 mol溶液呈浅绿色，Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为6∶1；Fe3＋过量，滴入无色KSCN溶液，溶液显血红色；氧化生成的Fe2＋和还原生成的Fe2＋的物质的量之比为1∶2。 10.(8分)“速力菲”是一种人工合成的补铁剂，某研究性学习小组为探究其主要成分，进行了如下实验： ①打开这种药片的密封膜，发现其外观为淡黄色； ②将“速力菲”投入小试管中，加入少量蒸馏水，充分振荡后发现溶液变浑浊；慢慢加入稀硫酸后溶液变得澄清透明并显黄色；滴加KSCN溶液，溶液立即变为血红色。学生甲由此断定“速力菲”的主要成分是三价铁盐； ③学生乙的操作与甲大致相同，所不同的是他动作敏捷，且在振荡前用橡皮塞塞紧试管口。结果发现：溶液仅显示淡红色。乙同学认为“速力菲”的主要成分不是三价铁盐，而是亚铁盐。 ④为了确认甲、乙的结论是否正确，学生丙将乙所得的淡红色溶液分成两份继续进行实验： 试回答下列问题： (1)甲、乙两位同学的结论中比较合理的是　　　　同学的结论，另一同学判断出错的原因是　　　　　　　　　　　　　　。 (2)丙的实验①说明维生素C具有较强的　　　　(填“氧化”或“还原”)性。 (3)写出与②中现象对应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　。 (4)关于③中的实验现象，丙同学提出了两种假设：一种是过量的氯水与Fe3＋结合生成了某种稳定的新物质；另一种则是过量的氯水将SCN－氧化了。请你设计一个实验方案以确认哪种假设更合理：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)乙　亚铁盐在空气中易被氧气氧化 (2)还原 (3)2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－ (4)再加过量的KSCN溶液，如果溶液变为血红色，则第二种假设合理；如果溶液不变色，则第一种假设合理 11.从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下。 下列说法正确的是(　　) A.试剂a是铁、试剂b是稀硫酸 B.操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同 C.试剂c是KMnO4 D.用酸性KMnO4溶液不能检验溶液W中是否还有Fe2＋ 答案：D 解析：向含FeCl2、FeCl3、CuCl2废液中加过量试剂a为铁单质，铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，铁和氯化铜反应置换出铜，过滤，滤渣Y含铜和铁，滤液X为氯化亚铁，滤渣Y中加盐酸溶解铁，过滤得金属铜，向氯化亚铁通氯气，得氯化铁溶液。根据以上分析，试剂a为铁，试剂b为稀盐酸，不能用稀硫酸，会引入杂质，故A错误；操作Ⅰ、操作Ⅱ是过滤，操作Ⅲ是蒸发浓缩、冷却结晶，所用的仪器不同，故B错误；试剂C不能是KMnO4，否则会带入Mn2＋杂质，故C错误；W是FeCl2溶液，亚铁离子、氯离子都可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，用酸性KMnO4溶液不能检验溶液W中是否还有Fe2＋，故D正确；答案选D。 12.现有20.0 g某铁矿石样品(主要成分为Fe2O3和FeO)，粉碎后加入足量盐酸(假设杂质不与盐酸反应)，充分反应后过滤，向滤液中加入足量氢氧化钠溶液，过滤，将所得沉淀在空气中蒸干并灼烧，冷却后称得固体质量为16.0 g，则该铁矿石样品中铁元素的质量分数为(　　) A.28％ B.56％ C.72％ D.80％ 答案：B 解析：沉淀灼烧最后得到的固体16.0 g为Fe2O3，故16.0 g Fe2O3中Fe元素的质量为16 g×＝11.2 g，由元素守恒可知，样品中Fe元素的质量为11.2 g，样品中Fe×100％＝56％。 13.向一定质量FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐渐加入足量的锌粒，下列图像不能正确反映对应关系的是(　　) 答案：D 解析：金属的活动性是锌＞铁＞铜，故锌先与氯化铜反应，当氯化铜反应完全后再与氯化亚铁反应： Zn＋CuCl2Cu＋ZnCl2　溶液增量 65 g 64 g (65－64) g＝1 g Zn＋FeCl2Fe＋ZnCl2　溶液增量 65 g 56 g (65－56) g＝9 g 锌先与氯化铜反应，铜的质量不断增加，直至氯化铜反应完全，A正确；由上述分析可知，前者溶液质量增加的幅度小于后者，B正确；随着锌与氯化亚铁反应，氯化亚铁的质量逐渐减小，完全反应后为0，故C正确；原溶液中不存在氯化锌，起始点应为0，故D错误。 14.(10分)现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙以及物质D、E、F、G、H，它们之间的相互转化关系如图所示(图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出)。提示：黄绿色气体乙是氯气。 请回答下列问题： (1)写出下列物质的化学式：B：　　　　　　　， 丙：　　　　　　　　，H：　　　　　　　　。 (2)根据要求回答： ①D溶液和F溶液在空气中混合的现象：　　　　　　　　　　　　　； ②反应③的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　； ③反应⑦的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　； ④反应⑥的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)Al　HCl　Fe(OH)2　 (2)①产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变为红褐色　②2Al＋2OH－＋2H2O2Al＋3H2↑ ③2Fe2＋＋Cl22Cl－＋2Fe3＋ ④4Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)3 解析：由转化关系图推断可知A是Na，B是Al，C是Fe，D是NaOH，E是盐酸，F是FeCl2，G是FeCl3，H是Fe(OH)2，I是Fe(OH)3。(1)根据上述分析可知B为Al，丙为HCl，H为Fe(OH)2。(2)①D是NaOH，F是FeCl2，二者发生复分解反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，氢氧化亚铁不稳定，易被空气中的氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁沉淀，因此在空气中混合的现象为产生白色沉淀，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变为红褐色；②反应③是Al与NaOH溶液反应产生NaAlO2和氢气，反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O2Al＋3H2↑；③FeCl2具有还原性，Cl2具有强氧化性，二者发生氧化还原反应产生FeCl3，所以反应⑦的离子方程式为2Fe2＋＋Cl22Cl－＋2Fe3＋；④Fe(OH)2不稳定，容易被氧气氧化产生Fe(OH)3，所以反应⑥的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)3。 15.(9分)以硫铁矿(主要成分为FeS2、Fe3O4、FeO、SiO2等)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的工艺流程如图所示。已知FeS2焙烧后得到的固体为Fe2O3。 (1)H2O2的结构式为　　　　　　，SO2中含有的化学键类型是　　　　　　，“酸溶”中X酸应为　　　　(填字母)。 A.硫酸　　　　B.盐酸　　　　C.硝酸 (2)“过滤”用到的玻璃仪器有烧杯、　　　　、　　　　；所得滤渣的化学名称为　　　　。 (3)“焙烧”时，将硫铁矿粉碎的目的是　　　　　　　　　　　　　， FeS2发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。 (4)“氧化”过程发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)H—O—O—H　极性共价键　B (2)漏斗　玻璃棒　二氧化硅 (3)增大与O2的接触面积，加快反应速率　4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2 (4)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋2Fe3＋＋2H2O 解析：(1)H2O2的结构式为H—O—O—H，SO2中含有的化学键类型是极性共价键，“酸溶”中X酸应为盐酸，故选B。(3)“焙烧”时，将硫铁矿粉碎可以增大反应物的接触面积，加快反应速率，FeS2发生反应的化学方程式为4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2。(4)过氧化氢是绿色氧化剂，“氧化”过程发生反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋2Fe3＋＋2H2O。 16.(9分)某实验小组制备绿矾并对绿矾热分解产物进行探究实验。回答下列问题： Ⅰ.绿矾的制备 (1)方法一：称量8.0 g处理后的铁屑放入50 mL锥形瓶中，加入20～30 mL稀硫酸，使硫酸浸没铁屑。将反应液控制在80 ℃加热。该过程应采取加热方式为　　　　。 (2)方法二：燃料细菌脱硫法是用氧化亚铁硫杆菌对硫铁矿进行催化脱硫，同时得到FeSO4溶液。 其过程如图所示： 已知总反应为FeS2＋14Fe3＋＋8H2O2S＋15Fe2＋＋16H＋。 ①将过程Ⅰ离子方程式补充完整： 　FeS2＋　Fe3＋＋　　　　　7Fe2＋＋　S2＋　H＋。 ②研究发现，用氧化亚铁硫杆菌脱硫，温度过高脱硫效率降低(如图)，可能的原因是　　　　　　 　　　　　　　。 (3)将上述方法得到的溶液，迅速趁热减压过滤，得到浅绿色滤液，将滤液置于简易水浴箱中(温度控制在60 ℃)，写出由滤液得到绿矾晶体实验操作方法为：在隔绝空气的条件下蒸发浓缩，　　　　，　　　　，洗涤、干燥。 Ⅱ.探究绿矾(FeSO4·7H2O，摩尔质量M＝278 g/mol)热分解产物的成分。取27.8 g FeSO4·7H2O样品受热分解的热重曲线如图所示。 (4)温度为200 ℃时固体N的化学式为　　　　。 (5)取500 ℃时样品P，隔绝空气加热到650 ℃得到一种固体Q，同时有两种无色气体生成，且两种气体组成元素相同。写出该过程的化学方程式：　　　　　　 　　　　　　　。 答案：Ⅰ.(1)水浴加热 (2)①1　6　3H2O　1　6　②升高温度，硫杆菌变性失去催化能力(或生理活性) (3)冷却结晶　过滤 Ⅱ.(4)FeSO4·H2O (5)2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑ 解析：Ⅰ.(1)反应液控制在80 ℃加热，为精确控制温度，该过程应采取加热方式为水浴加热。(2)①过程Ⅰ，FeS2中Fe元素化合价为＋2价，在反应过程中化合价不变，S元素化合价由－1升高为＋2，Fe3＋化合价由＋3降低为＋2，根据得失电子守恒、电荷守恒，配平离子方程式为FeS2＋6Fe3＋＋3H2O7Fe2＋＋S2＋6H＋；②用氧化亚铁硫杆菌脱硫，温度过高脱硫效率降低，可能的原因是升高温度，硫杆菌变性失去催化能力或生理活性。(3)FeSO4易被氧化，FeSO4溶液需在隔绝空气的条件下蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤、干燥得绿矾晶体。Ⅱ.27.8 g FeSO4·7H2O样品的物质的量为0.1 mol，含有n(H2O)＝0.7 mol，n(FeSO4)＝0.1 mol，m(FeSO4)＝15.2 g，则P为FeSO4。受热分解过程中先失去的是结晶水，FeSO4·7H2O逐步失去结晶水生成P，设M的化学式为FeSO4·aH2O、N的化学式为FeSO4·bH2O；0.1 mol×(152＋18a)＝22.4，a＝4，0.1 mol×(152＋18b)＝17，b＝1，则M的化学式为FeSO4·4H2O、N的化学式为FeSO4·H2O。(4)根据上述分析可得N的化学式为FeSO4·H2O。(5)P为FeSO4，取500 ℃时样品P，隔绝空气加热到650 ℃得到一种固体Q，P→Q为FeSO4分解为铁的氧化物和硫的两种氧化物，根据铁元素守恒，Q中含有0.1 mol Fe元素，则Q中含O＝0.15 mol，所以Q的化学式为Fe2O3；根据得失电子守恒，配平反应的化学方程式为2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑。 学科网（北京）股份有限公司 $