4.1 铁及其化合物-【高考零起点】2026年新高考化学总复习（艺考）

零起点·化学 第四章铁金属元素 第一节铁及其化合物 (2)铁的物理性质：具有延展性和导 知识梳理 热性。能被磁铁吸引，可被磁化。 一、铁及其化合物 (3)铁与水反应 1.铁 常温下，F和水不反应，但高温下，红 (1)原子结构 热的Fe能与水蒸气反应生成FeO,和H2 位于第四周期Ⅷ族，26号元素。原子 3Fe+4H,0(g)商逼Fe,0,+4H, 【注意】活动性不同的金属与水反应的 结构示意图为： 42 通常显+2和 难易程度不同，如：钠可以和冷水剧烈反应， 镁和热水反应，铝和沸水几乎不反应，而铁 +3价。 和水蒸气在高温下反应，铜与水不反应。 2.铁的三种氧化物 物质 FeO Fe203(铁红) Fe,O,(磁性氧化铁) 化合价 +2 +3 +2、+3 色、态 黑色粉末 红棕色粉末（赤铁矿的主要成分） 黑色晶体 水溶性 均不溶于水 和酸反应 FeO+2H*- fe2++H20 Fe2O3+6H*- 2Fe3++3H20 氧化物类型 碱性氧化物 碱性氧化物 稳定性 在空气中氧化为Fe,0, 空气中稳定 空气中稳定 3.铁的氢氧化物 物质 氢氧化亚铁[Fe(OH)2] 氢氧化铁[Fe(OH)3] 色、态 白色固体 红褐色固体 水溶性 难溶于水 与酸反应 Fe(0H)2t2H—fe2+2H,0 Fe(0H)3+3Ht—fe3+3H,0 不稳定，易被空气中的氧气氧化，颜色变 较稳定，空气中久置会部分失水成铁锈。受 稳定性 化：白色→灰绿色→红褐色 4Fe(0H)2+02+2H204Fe(0H)3 热易分解：2Fe(0H),△Fe,0,+3H,0 26 第四章铁金属元素 续表 物质 氢氧化亚铁[Fe(OH)2] 氢氧化铁[Fe(OH)3] 新制FeSO,溶液与NaOH溶液隔绝空气反 制取 铁盐与可溶性碱反应：Fe3++30H 应：Fe2+20H—Fe(0H)2↓ Fe(OH)3↓ 4.铁盐(Fe3+)、亚铁盐(Fe2+) B.红热的铁与水蒸气反应生成氢氧化 (1)检验方法 铁和氢气 无明显现象 加氯水 C.可以用丁达尔效应区别Fe(OH)3 ①溶液 加KSCN溶液 溶液变红色 →Fe2+ 胶体与FeCL,溶液 溶液变红色 →Fe3 D.氧化铁是红棕色粉末，可作油漆、涂 白色沉淀→灰绿色 料的红色染料 加NaOH溶液 红褐色→Fe2+ 2.基于物质类别和元素价态，下列不 ②溶液 能实现Fe→FeCL,转化的是 () 红褐色沉淀→Fe3+ A.铁与氯气反应 (2)Fe3+与Fe2+在一定条件下可以相互 B.铁与稀盐酸反应 转化 C.铁与氯化铜溶液反应 2Fe3+Fe—3Fe2 D.铁与氯化铁溶液反应 2Fe2++CL,=2Fe3++2CI(①中已涉及 3.将铁的某种化合物溶于盐酸，滴加 此反应) KSCN溶液不发生颜色变化，再加人适量氯 通过其他物质也可实现这种转化，如 水，溶液立即呈红色。则此铁的化合物是 图所示 () 氧化剂(KMnO,溶液、氯水 H,0,等) A.Fe2O3 B.FeCl Fe2 Fe3 C.Fe2(S04)3 D.FeO 氧化性、还原性 还原剂（铁粉、铜粉、KI 氧化性 4.向硫酸中加入铁粉，待铁粉全部溶 Na,S等) 解后，再加入酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液 5. 铝热反应：Fe,0,+2A高温2Fe十 紫红色褪去的原因是 () A203。该反应在发生过程中放出大量 A.Fe有还原性 的热。 B.FeS0,中Fe2+具有还原性 C.KMnO,具有还原性 巩固练习 D.硫酸具有还原性 1.关于铁及其化合物的叙述不正确的是 5.“百炼成钢”是指反复将炽热的生铁 () 在空气中锤打，转化为坚硬的钢，其实质是 A.铁的三种常见氧化物都不溶于水， 对生铁不断除杂的过程。下列叙述不正确 也不与水反应 的是 零起点·化学 除杂试剂或 9.用如图所示装置进行Fe与水蒸气 选项 被提纯物质 杂质 方法 反应的实验，下列有关说法不正确的是 A FeCl,溶液 FeCl, 通入适量CL2 FeCl3 加入过量铁粉 FeCL,溶液 并过滤 铁粉 加入过量稀硫 C 铜粉 铁粉 酸并过滤 酒精喷灯 D Fe(OH)3 Fe(OH)2 在空气中灼烧 6.在AgN03、Fe(NO3)3和Cu(NO3)2 A.装置A的作用是为实验提供持续 的混合溶液中，加入一定量的铁粉，充分反 不断的水蒸气 应后，有少量金属析出，过滤后往滤液中滴 B.装置B中反应的化学方程式是2e 入盐酸，有白色沉淀产生，则析出的金属是 (提示：氧化性强弱顺序：Fe3+>Ag*>Cu2*) +3H,0(g)高温Fe,0,+3H, ( C.装置C中加入的固体干燥剂可能是 A.Cu B.Ag 碱石灰 C.Cu和Ag D.Fe和Cu D.点燃装置D处的气体前必须检验 7.某500mL溶液中含0.1 mol Fe2+、 气体的纯度 0.2 mol Fe3+,加入0.2mol铁粉，待Fe3+完 10.某同学设计如下装置进行铁与水 全被还原后，溶液中Fé2*的物质的量浓度为 反应的实验，虚线框处的装置用来检验生 (假设反应前后溶液体积不变) 成的气体。下列说法正确的是 铁粉 A.0.4 mol.L- B.0.6mol·L1 C.0.8 mol.L-1 D.1.0 mol.L- 高温加热装置 B 8.依据下列实验，预测的实验现象正 加热装置 确的是 ( A.实验后，装置B中生成红棕色固体 选项 实验内容 预测的实验现象 B.虚线框C处应该选择装置甲 向MgCL2溶液中滴加 先产生白色沉 NaOH溶液至过量 淀，后沉淀消失 C.实验时将螺旋状铜丝加热变黑后再 向FeCl,溶液中滴加 趁热迅速伸入试管中，可观察到铜丝由黑 溶液变红色 KSCN溶液 变红 向漂白粉溶液中通入 D.实验后，将装置B中的固体溶于足 无任何现象 少量C0,气体 量稀硫酸，所得溶液中一定含有Fe3+ 向酸性KMnO4溶液 11.某研究小组用如图所示装置模拟 中滴加FeSO4溶液至 溶液紫红色褪去 工业上生产无水FCL,的过程。下列说法中 过量 正确的是 28 第四章铁金属元素 浓盐酸 铁粉 14.利用“价类二维图”研究物质的转 化与性质是学习元素化合物的重要方法。 氧 下图是铁元素的“价类二维图”。 钠溶液 +化合价 Na FeO. A.先点燃C处酒精灯，再打开分液漏 斗的活塞 B.本实验中HC只体现挥发性 +3 X -----Fe(OH)---Fe3+ C.利用该装置制备FeCL,的原理可表 2 FeO -Fe24 示为Fe+2HCl△FeC,+H,↑ ---Fe D.装置D适合处理该实验的所有 单质 氧化物 盐物质类别 尾气 回答下列问题： 12.铁粉具有平肝镇心、消痈解毒之功 (1)X的化学式是 效，主治惊痫、癫狂、脚气冲心、贫血等。某 (2)铁的某种氧化物中，铁、氧元素质 兴趣小组探究用氢气和碳酸亚铁制取铁粉 量比为21：8，该氧化物的化学式 并检验生成物，实验装置如图。下列说法 是 不正确的是 (3)新制的Y与空气接触易被氧化，反 ·稀硫酸 应的化学方程式是 0 (4)分析铁元素的化合价，预测Fe2+既 ③ 有还原性又有氧化性，理由是 澄清石灰水 写出一个Fé2+做氧化剂的离子方程式 A.通过调节分液漏斗的活塞以控制① (5)FeCL,溶液在空气中易变质为FeCl 中气泡产生快慢 溶液。下列可用于检验FCL,溶液是否变质 B.装置①的作用是用于吸收挥发出的 的试剂是 (填字母标号)。 H2S04 A.Cl2B.KSCN溶液C.盐酸 C.装置②③中的药品可分别是无水硫 要除去FeCL,溶液中混有的少量FeCL3, 酸铜、无水氯化钙 宜采用的方法是 D.装置③不可省略 (6)高铁酸钠(Na,Fe04)是一种新型绿 13.铝热反应可用于冶炼某些金属，其 色消毒剂，主要用于饮用水处理。 氧化物粉末和A1粉在镁条的引燃下发生反 ①图中，a为 应。下列反应速率()和温度(T)的关系示 ②工业上一种制备Na2Fe0,的反应： 意图中，与铝热反应最接近的是 3Cl0+2Fe3++100H=2Fe0子+3Cl+ 5H20,该反应中氧化剂与还原剂的物质的 量之比是色沉淀。 (4)Cl2与H20反应生成盐酸和次氯酸，化学反应方 程式为CL2+H20=HCl+HC1O。 (5)①除去Na,CO,固体中的NaHCO,可以用加热 至固体质量不再变化为止，化学方程式为2NaHC0,△ Na2C03+H20+C02↑。②除去NaHC03溶液中Na2C03, 可以向混合液中通入足量的C02气体，离子方程式为 C03+C02+H20=2HC030 第四章铁金属元素 第一节铁及其化合物 1.B[解析]红热的铁与水蒸气反应生成Fe04和 氢气，B错误。 2.A[解析]CL2具有强氧化性，铁与CL2反应生成 FeCl3,B、C均能生成FeCl2,D中发生反应2Fe3++Fe= 3Fe2+,也能生成FeCL20 3.D[解析]FeO溶于稀盐酸产生Fe2+,滴加KSCN 溶液不发生颜色变化，然后加入适量氯水，F2+转化成 Fe3+,溶液变红。 4.B[解析]溶液褪色是因为Fe2+具有还原性， KMn0a具有氧化性，KMnO4被Fe2+还原生成无色 的Mn2+。 5.D[解析]A项发生反应：2FeCl2+Cl2一2FeCl3, 正确；B项发生反应：Fe+2FeCl3一3FeCl2,正确；C项 发生反应：Fe+H,S04一FeS04+H2↑，而Cu不与稀硫 酸反应，正确；D项混合物在空气中灼烧时会发生分解， 最终生成Fe203,错误。 6.B[解析]向滤液中加入HCl有白色沉淀生成， 则证明溶液中含Ag,则析出的金属为Ag,因为氧化性强 弱：Fe3+>Ag>Cu2+,当加入铁粉，Fe先与Fe(N03)3反 应：Fe+2Fe(N03)3=3Fe(N03)2,当Fe(N03)3反应完 全后，Fe再与AgNO3反应：Fe+2AgNO3=Fe(N03)2+ 2Ag,AgNO,未完全参加反应，Cu(NO)2没有参加反应。 7.C[解析]由反应2Fe3++Fe一3Fe2+可知铁粉 过量，0.2 mol Fe3+与过量铁粉反应生成0.3 mol Fe2+,故反应 后Fe2共有04mml,c(Fe2)=0,4mo =0.8mol·L。 0.5L 8.D[解析]MgCL2溶液中滴加NaOH溶液至过量， 两者发生反应产生白色沉淀，白色沉淀为氢氧化镁，氢氧 化镁为中强碱，其不与过量的NaOH溶液发生反应，因 此，沉淀不消失，A错误；FeCL3溶液中滴加KSCN溶液， 溶液变红色，实验室通常用这种方法检验F3+的存在； FeCl,溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，B错误：向次 氯酸钙溶液（漂白粉）中通入少量的二氧化碳会生成碳 酸钙和次氯酸，则溶液出现白色沉淀，C错误；二价铁可 以被酸性高锰酸钾氧化，则向酸性高锰酸钾溶液中滴加 硫酸亚铁溶液至过量，溶液紫红色褪去，D正确。 9B[解析]装置A中酒精灯加热水，不断产生水 蒸气，A正确；装置B中铁与水蒸气反应生成FeO4和 H,化学方程式为3Fe+4H,0(g)高温Fe,0,+4H,B错 误；装置C中盛有干燥剂，用于吸收未反应的水蒸气，可 以是碱石灰、无水氯化钙等，C正确：装置D用于收集 H2,点燃前要先检验H2的纯度，D正确。 10.C[解析]铁与水蒸气在高温下反应生成黑色的 FeO4固体，A错误；氢气的密度小于空气的密度，故虚线 框C中应选择装置乙，B错误；实验时将螺旋状铜丝加热 变黑后再趁热迅速伸入试管中，H2将Cu0还原为Cu,观 察到铜丝由黑变红，C正确；实验后，将装置B中的固体 溶于足量稀硫酸，由于可能发生反应Fe+2Fe+— 3Fe2+,故所得溶液中不一定含有Fe3+,D错误。 11.C[解析]先打开分液漏斗的活塞，利用装置A 中产生的HC1排尽装置内的空气，再点燃C处酒精灯加 热铁粉，A错误；装置A中产生HCl气体是利用了浓盐酸 的挥发性，装置C中Fe与HCl反应生成FeCl2和H2,体 现HCl的酸性和氧化性，B错误，C正确；HCl极易溶于 水，用D装置进行尾气处理易发生倒吸，H2不能用NaOH 溶液吸收，D错误。 12.B[解析]分液漏斗带有活塞，可通过控制滴加 稀硫酸的速率来控制反应的快慢，A正确；稀硫酸难挥 发，Z与稀硫酸反应生成H2中混有水蒸气，装置①中盛 有浓硫酸，用于干燥氢气，B错误：装置②中盛有无水硫 酸铜，用于检验Y中反应生成的H20(g),装置③中盛有 无水氯化钙，防止④中水蒸气进入装置②，影响H20(g) 的检验，故③不能省略，C正确，D正确。 13.B[解析]铝热反应为放热反应，且反应引发后 剧烈反应，热量变化很明显，因此选B。 14.(1)Fe203 (2)Fe304 (3)4Fe(0H)2+02+2H20=4Fe(0H)3 (4)Fe2+为中间价态，既可以被氧化成Fe3+,又可以 被还原成FeFe2*+Mg—Fe+Mg2*(Al、Zn等) (5)B加入过量的铁粉，充分反应后过滤 (6)+63:2 [解析](1)X是+3价铁元素的氧化物，化学式 是Fe203o (2)铁的某种氧化物中，铁、氧元素质量比为21：8， 则铁，氧元素物质的量之比为2头：8=3：4，则该氧化 56°16 物的化学式是Fe04o (3)Y是Fe(OH)2,与空气接触易被氧化，反应的化 学方程式是4Fe(0H)2+02+2H204Fe(0H)3。 (4)因为Fe2+为中间价态，既可以被氧化成Fe3+,又 可以被还原成Fe,所以Fe2+既有还原性又有氧化性；Fe2+ 做氧化剂的离子方程式：Fe2++Mg一Fe+Mg2(Al、Zn 等)。 (5)FeCl2溶液在空气中易变质为FeCl3溶液，Fe3+遇 到KSCN溶液，溶液变为红色，故选B;要除去FeCl2溶液 中混有的少量Cl?,宜采用的方法是加入过量的铁粉， 充分反应后过滤。 (6)①根据化合价代数和为零知，图中，a为+6；②该 反应中氧化剂是Cl0°，还原剂是Fe3+,则氧化剂与还原剂 的物质的量之比是3：2。 第二节金属材料 1.A[解析]合金的机械强度通常比各成分金属 大，A错误：合金中可能包含非金属元素，如Si元素常存 在于铝合金中，B正确：用量最大、用途最广的合金是钢， 属于铁合金，C正确；生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的含 碳量为0.03%~2%，生铁的含碳量高于钢，D正确。 2D[解析]铝在空气中稳定存在的原因是在常温 下Al与氧气反应，铝表面能形成致密的氧化膜，故答案 为D。 3.C[解析]A1203虽然难溶于水，不与水反应，但 Al203和A1(OH)3中A1元素的化合价相同，A1203是 A1(OH)3对应的氧化物，故A错误；AL2O3属于两性氧化 物，故B错误、C正确；AL20?属于两性氧化物，与强酸、强 碱反应，但不与弱酸、弱碱反应，故D错误。 4.B[解析]二氧化碳是酸性氧化物，能与氢氧化钠 溶液反应生成碳酸钠和水，但不能与盐酸反应，故A错 误：氧化铝是两性氧化物，能与盐酸反应生成氯化铝和 水，能与氢氧化钠溶液反应生成Na[A1(OH)4]和水，故 B正确：氧化镁是碱性氧化物，能与盐酸反应生成氯化镁 和水，但不能与氢氧化钠溶液反应，故C错误：氧化铁是 碱性氧化物，能与盐酸反应生成氯化铁和水，但不能与氢 氧化钠溶液反应，故D错误。 5.B[解析]反应中电荷不守恒，应该为Cu+2Fe3+ 一Cu2++2Fe2+,A错误；稀NaOH溶液吸收Cl2生成 氣化钠和次氣酸钠：CL2+20H一Cl0+CI+H20, B正确；Na202在反应中不能拆，反应为固体和气体的反 应，2Na202+2C02一2Na2C03+02,C错误；反应中原 子不守恒，应该为2Al+20H+6H,0=2 [Al(OH)4]°+3H2↑，D错误。 6.D[解析]向氯化铝溶液中滴加氨水生成氢氧化 铝沉淀和氯化铵，反应的离子方程式为A13++3NH3· H20一A1(0H)3↓+3NH,故A错误；向Fe2(S04)3 溶液中加入过量铁粉，Fe3+被Fe还原为Fe2+,离子方程式 为2Fe3++Fe一3Fe2+,B错误；过氧化钠投入水中生 成氢氧化钠和氧气，反应的离子方程式为2Na202+2H20 一02↑+40H+4Na,故C错误；盐酸与碳酸钙反 应生成氯化钙、二氧化碳和水，离子方程式为CaC03+ 2H一Ca2++C02↑+H20,D正确。 7.A[解析]等质量的铝粉，分别与足量等体积的氢 氧化钠溶液和硫酸恰好完全反应，说明参加反应的铝的 物质的量相等；由2Al+2NaOH+6H,0一2Na[Al (0H)4]+3H2↑、2A1+3H2S04=Al2(S04)3+3H2↑可 知，当参加反应的铝的物质的量相等时，放出氢气的体积 相等，n(NaOH):n(H2S04)=2:3,由于氢氧化钠溶液和 稀硫酸体积相同，故c(H2S0,):c(Na0H)=3:2。 8.(1)0.4 (2)0.8mol/L;13.44L 【详解】(1)10.8g铝恰好完全反应，物质的量是n= m -10.8g=0.4m0l; M=27g/mol (2)A1与氢氧化钠溶液反应方程式为2A1+2NaOH+ 6H20=2Na[A1(0H)4]+3H2↑，可得 2Al 2NaOH 6H20=2Na[Al(OH)]+3H2 2mol 2mol 3×22.4L 0.4mol n(NaOH) V(H2) n(Na0H)=n(Al)=0.4mol,氧氧化钠溶液的物质的 多凉定c=行：0肥：08aL:指凉饮说下反应 生成氢气的体积13.44L。 第五章物质结构元素周期律 第一节元素周期表元素周期律 1.D[解析]在Ag中，47表示质子数，也是原子 序数，108表示质量数，中子数为61，A、B、C均正确；元素 周期表有18列，第四周期最后一个元素氩(Kr)的原子序 数为36，第五周期最后一个元素氙(X)的原子序数为 54,所以Ag位于第四周期，第11列(47-36所得)，为第 B族，不是第Ⅷ族，故D错误。 2D[解析]核素的种类和原子的种类都由质子数 和中子数决定，只是核素不包含电子结构而已，所以二者 种类相同，C正确；同位素是指同一元素不同中子原子的 互称，核素包含所有元素的原子，所以核素不是同位素的 别称，D错误。 3.D[解析]原子核外第n层最多能容纳的电子数