第02讲 铁及其重要化合物(专项训练)(全国通用)2027年高考化学一轮复习讲练测
2026-06-23
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3份
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48页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 铁及其化合物 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.87 MB |
| 发布时间 | 2026-06-23 |
| 更新时间 | 2026-06-23 |
| 作者 | 幸福 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-06-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58462978.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦铁及其化合物核心考点,以考向为纲构建从基础性质到实验探究的递进式训练体系,强化化学观念与科学探究能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|模拟·基础演练|6考向18题|性质判断、制备实验、计算分析|从铁单质性质到Fe²⁺/Fe³⁺转化,构建"铁三角"概念网络|
|重难·创新演练|15题|综合实验、化工流程、离子平衡|结合配位反应、水解平衡深化物质转化原理|
|真题·实战演练|10题|高考真题变式|关联实验现象与反应机理,体现科学思维与实践应用|
内容正文:
第02讲 铁及其重要化合物(专项训练)
目 录
模拟·基础演练
考向1 考查铁及其化合物的性质与应用
考向2 考查氢氧化亚铁的制备
考向3 考查铁及其化合物的相关计算
考向4 考查Fe2+、Fe3+的性质及其检验
考向5 考查“铁三角”的转化及应用
考向6 实验探究铁及其重要化合物的转化关系
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向1 考查铁及其化合物的性质与应用
1.(2026·山西吕梁·二模)用如图所示装置研究铁粉与水蒸气的反应。观察到肥皂液中有气泡产生,点燃肥皂泡听到爆鸣声;实验结束后,试管中残留的黑色固体能被磁铁吸引。下列分析正确的是
A.由“肥皂液中有气泡产生”,推断铁与水蒸气发生了反应
B.由“试管中残留的黑色固体能被磁铁吸引”,推断有四氧化三铁生成
C.铁粉与水蒸气的反应需要加热,推断该反应为吸热反应
D.加热和使用粉末状的铁均能加快铁与水蒸气的反应
【答案】D
【解析】A.对试管加热后,首先排出的是空气,所以肥皂液中有气泡产生,不能推断铁与水蒸气发生了反应,A错误;B.铁也能被磁铁吸引,B错误;C.加热仅说明反应需高温条件维持,不能直接推导热效应,C错误;D.加热可提供足够的能量使反应进行,粉末状铁增大了与水蒸气的接触面积,都能加快反应速率,D正确;故选D。
2.(2026·山东潍坊·一模)下列关于铁及其化合物的说法错误的是
A.用酸性高锰酸钾溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2
B.铁与水蒸气高温下产生H2及Fe3O4
C.沸水中滴加饱和FeCl3溶液可制得Fe(OH)3胶体
D.可用浓FeCl3溶液洗涤附着“铜镜”的试管
【答案】A
【解析】A.酸性高锰酸钾溶液可氧化Fe2+使其褪色,但FeCl3溶液中高浓度Cl-在酸性条件下也可能被高锰酸钾氧化,导致褪色现象,无法准确检验是否含有FeCl2,A错误;B.铁与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和H2,化学方程式为:,B正确;C.沸水中滴加饱和FeCl3溶液,Fe3+水解形成Fe(OH)3胶体,是实验室制备胶体的标准方法,C正确;D.浓FeCl3溶液可溶解铜,反应为:,因此可用于洗涤附着铜镜的试管,D正确;故答案选A。
3.(2026·湖南湘潭·二模)铁及其化合物的部分转化关系如图所示。下列反应方程式错误的是
A.①为在稀硝酸中加入少量铁粉:
B.②为在硝酸铁溶液中加入铁粉:
C.③在溶液中加入氨水并通入空气:
D.④为高温下和焦炭反应:
【答案】D
【解析】A.①为在稀硝酸中加入少量铁粉生成硝酸铁、一氧化氮、水,反应的离子方程式为:,故A正确;B. ②为在硝酸铁溶液中加入铁粉生成硝酸亚铁,反应的离子方程式为,故B正确;C.③在溶液中加入氨水并通入空气生成氢氧化铁沉淀和硝酸铵,反应的离子方程式为,故C正确;D.④为高温下和焦炭反应生成铁、一氧化碳、水,反应方程式应该为,故D错误;选D。
考向2 考查氢氧化亚铁的制备
4.(25-26高三上·湖南长沙·阶段检测)为了长时间观察到白色固体,设计下列4个实验,下列有关说法正确的是
A.实验A:关闭之前的操作是:在锥形瓶的小导气管出口点燃氢气,检验氢气的纯度
B.实验B:铁粉与滴入的稀硫酸反应产生的氢气可以排尽装置内的空气,再挤压长胶头滴管
C.实验C:由绿矾()配制硫酸亚铁溶液时,应将绿矾溶解在沸水中,但不能搅拌
D.实验D:溶液上方的苯层用于隔绝空气,也可以把苯换成四氯化碳
【答案】B
【分析】要较长时间观察到白色氢氧化亚铁沉淀,需要把装置内的空气或溶液中的溶解氧排尽。
【解析】A.检验氢气的纯度应该在出口处收集一试管氢气,再将试管口靠近酒精灯点燃,A错误;B.铁与稀硫酸生成氢气,首先利用氢气将体系内的空气排尽,再挤压长胶头滴管,可以在较长时间内观察到白色氢氧化亚铁沉淀,B正确;C.由绿矾配制硫酸亚铁溶液时,应将绿矾溶解在硫酸中,防止亚铁离子水解,同时要加入少量铁粉,防止亚铁离子被氧化;绿矾溶解在沸水中,容易导致其被迅速氧化,C错误;D.四氯化碳的密度比水大,会处于溶液下方,不能隔绝空气,因此不能把苯换成四氯化碳,D错误;故选B。
5.(25-26高三上·安徽六安·阶段检测)实验室可以用如图所示装置制备氢氧化亚铁,下列说法正确的是
A.实验前稀硫酸和氢氧化钠溶液均不需要做任何处理
B.实验开始阶段,应打开弹簧夹C和关闭弹簧夹D
C.一段时间后,关闭弹簧夹C和D,在B中生成白色絮状沉淀
D.实验结束后关闭弹簧夹D,可以长时间保存氢氧化亚铁
【答案】D
【分析】用如图装置制备氢氧化亚铁,A中药品为:铁粉和稀硫酸,B中为氢氧化钠溶液,结合装置分析可知,实验开始阶段,应把弹簧夹C和D都打开,利用反应生成氢气排净装置中的空气,可以收集D处的气体检验是否是纯净的氢气,将仪器中的空气排尽后,然后关闭C,利用生成的氢气在装置A中压强增大,把硫酸亚铁溶液压入装置B的氢氧化钠溶液中,反应生成白色氢氧化亚铁白色沉淀,可观察到氢氧化亚铁的颜色为白色沉淀,以此解答。
【解析】A.制备氢氧化亚铁需排除装置内氧气,稀硫酸和氢氧化钠溶液中溶解的氧气会氧化Fe(OH)2,实验前需加热煮沸溶液去除溶解氧,A错误;B.实验开始阶段需排尽装置内空气,应打开弹簧夹C(排气口)和D(平衡气压,排B中空气),若关闭D则无法排尽B中氧气,B错误;C.一段时间后,关闭弹簧夹C,但不能关闭弹簧夹D,可利用生成的氢气在装置A中压强增大,把硫酸亚铁溶液压入装置B的氢氧化钠溶液中,反应生成氢氧化亚铁白色沉淀,C错误;D.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,故实验结束后关闭弹簧夹D,可以长时间保存氢氧化亚铁,D正确;故选D。
6.(25-26高三上·河北·期末)某化学兴趣小组利用药品:铁粉、稀硫酸、氢氧化钠溶液,然后用下图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色。下列有关说法错误的是
A.连接好装置后,需检查装置的气密性
B.左侧三颈烧瓶可制取FeSO4溶液并排尽装置内空气
C.实验时先打开A、关闭B和C,再打开B和C、关闭
D.实验时为防止仪器2中铁粉通过导管进入仪器3中,可将仪器2中的铁粉改成铁钉
【答案】C
【分析】该实验有气体产生,因此在组装好仪器后,要先检查装置的气密性。实验时,先关闭止水夹A,打开止水夹B、C,将分液漏斗中稀硫酸滴加到左边的三颈烧瓶中,在左边的三颈烧瓶中Fe与稀H2SO4反应产生FeSO4、H2,产生的H2经导气管进入到右边装有NaOH溶液的三颈烧瓶中,将溶液及装置中的空气排出,待反应一段时间后,关闭止水夹B,打开止水夹A,反应产生的H2使左边三颈烧瓶中产生的FeSO4溶液压入到右边装有NaOH溶液的三颈烧瓶中,FeSO4与NaOH发生复分解反应产生Fe(OH)2白色沉淀。Fe(OH)2处于H2的惰性环境中,不会被氧化,因此能够较长时间观察Fe(OH)2的颜色。
【解析】A.该实验是有气体生成的实验,在连接好装置后﹐首先要检查装置的气密性,A正确;B.铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,关闭A、打开B和C,氢气能排尽装置中的空气,所以左侧三颈烧瓶可制取FeSO4溶液并排尽装置内空气,B正确;C.根据B项的分析,应先关闭A,打开B和C,使氢气排尽装置中的空气,一段时间后再关闭B、打开A,将FeSO4溶液压入NaOH溶液中,C错误;D.实验时为防止仪器2中铁粉通过导管进入仪器3中,可在仪器2底部放上一块吸铁石或将铁粉改成铁钉,D正确;故合理选项是C。
考向3 考查铁及其化合物的相关计算
7.(25-26高三·江苏·一轮复习)某实验小组发现在相同温度下,铁与不同密度的硝酸反应时,还原产物有所不同,该小组的实验结果如图所示。下列叙述正确的是
A.硝酸的密度越大,其还原产物越多
B.当硝酸溶液的密度小于dg·mL-1时,还原产物始终以NO为主
C.还原产物中NO的分布分数随硝酸密度的增大而增大
D.硝酸的密度为dg·mL-1时,足量的铁与硝酸发生的主要反应为2Fe+6HNO3=2Fe(NO3)2+NO↑+NO2↑+3H2O
【答案】D
【解析】A.硝酸的密度越大,其浓度越大,由题图可知,随着硝酸的密度逐渐增大,还原产物的种类逐渐减少,A错误;B.由题图可知,硝酸的密度在a~dg·mL-1之间时,还原产物以NO为主,当硝酸的密度小于ag·mL-1时,还原产物以为主,B错误;C.由图像可以看出,还原产物中NO的质量分数随硝酸密度的增大先增大后减小,C错误
D.由题图可知,硝酸的密度为dg·mL-1时,还原产物NO和NO2的分布分数相等,即二者的物质的量之比为1:1,足量铁与HNO3反应生成Fe(NO3)2、NO、NO2和H2O,结合得失电子守恒和原子守恒写出化学方程式:2Fe+6HNO3=2Fe(NO3)2+NO↑+NO2↑+3H2O,D正确;故选D。
8.(25-26高三上·宁夏·月考)实验研究发现,硝酸发生氧化还原反应时,硝酸的浓度越小,对应还原产物中氮元素的化合价越低。现有一定量铁铝合金与一定量很稀的硝酸充分反应,反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中,逐滴加入4 mol·L-1的氢氧化钠溶液,所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。下列说法错误的是
A.图中O~C段发生反应的离子方程式为:H++OH-=H2O
B.的物质的量为0.012 mol
C.C点对应氢氧化钠溶液的体积6mL
D.原硝酸溶液中含硝酸的物质的量为0.148 mol
【答案】C
【分析】据题意,硝酸的浓度越稀,对应还原产物中的氮元素化合价越低,由于反应过程中没有产生气体,则可推知N元素的化合价由+5→-3价,存在形式为。结合图像可知C点之前为氢氧化钠与过量的硝酸反应,CD段为Fe3+和Al3+生成氢氧化物沉淀,DE段为与氢氧根反应,EF段为氢氧化铝与氢氧化钠的反应,F点对应的沉淀为氢氧化铁,据此分析。
【解析】A.根据分析,图中O~C段发生反应的离子方程式为:H++OH-=H2O,A正确;B.DE段为与氢氧根反应,消耗氢氧化钠物质的量为=0.012mol,则的物质的量为0.012 mol,B正确;C.根据的物质的量为0.012 mol,铁铝合金与稀硝酸反应,硝酸得0.012mol×8=0.096mole-,氧化还原反应中得失电子守恒,可知生成Fe3+和Al3+物质的量共=0.032mol,CD段Fe3+和Al3+生成氢氧化物沉淀共消耗氢氧化钠溶液体积为=0.024L=24mL,C点对应氢氧化钠溶液的体积(31-24)mL=7mL, C错误;D.E点时Fe3+和Al3+恰好完全沉淀,溶液中的溶质是硝酸钠和氨气,根据氮原子守恒,n(NH3)=n()=0.012mol,n(NaNO3)=n(NaOH)=34×10-3L×4mol/L=0.136mol硝酸总的物质的量为(0.012+0.136)mol=0.148mol,D正确;故选C。
9.(25-26高三上·广东·月考)下图表示铁与不同浓度硝酸反应时(可加热),硝酸还原产物分布与硝酸浓度的关系,下列说法正确的是
A.N2O、NO、NO2均为酸性氧化物
B.一般来说,硝酸的浓度越小,其还原产物中N元素价态降低的越多,硝酸的氧化性越强。
C.少量铁粉与足量的浓度为12.2mol·L-1硝酸反应时,反应的离子方程式为:4Fe+18H++64Fe3++3NO↑+3NO2↑+9H2O
D.用一定量的铁粉与足量的9.75mol·L-1HNO3溶液反应得到标准状况下气体2.24L,则参加反应的硝酸的物质的量为0.200mol
【答案】C
【解析】A.NO与碱、水都不反应,属于不成盐氧化物,NO2与水反应生成硝酸和NO,不属于酸性氧化物,故A项项错误;B.由图可知,硝酸浓度越低,生成物中N元素化合价越低,说明浓度越低越容易被还原,其氧化性越弱,故B项错误;C.由图可知,12.2mol·L-1硝酸的还原产物为物质的量相等的NO和NO2,少量铁粉被氧化为Fe(NO3)3,由于常温下铁遇浓硝酸会钝化,因此该反应需要加热,根据化合价升降守恒可知反应离子方程式为4Fe+18H++64Fe3++3NO↑+3NO2↑+9H2O,故C项正确;D.当硝酸浓度为9.75mol·L-1时还原产物是NO、NO2、NO,用一定量的铁粉与足量的9.75mol·L-1HNO3溶液反应得到2.24L气体,部分硝酸被还原、部分硝酸生成硝酸铁,若还原产物全是NO,参加反应的硝酸为0.4 mol;若还原产物全是NO2,参加反应的硝酸为0.2 mol;若还原产物全是N2O,参加反应的硝酸为1 mol;所以参加反应的硝酸的物质的量大于0.200 mol,故D错误;综上所述,正确的是C项。
考向4 考查Fe2+、Fe3+的性质及其检验
10.(2027·全国·一模)下列说法正确的是
A.陈述Ⅰ:与可生成蓝色物质,陈述Ⅱ:溶液可用于检验,陈述Ⅰ与陈述Ⅱ都正确并且有因果关系
B.探究具有还原性:向盛有溶液的试管中滴加几滴溶液,振荡,再滴加几滴新制氯水,观察溶液颜色变化
C.溶液中滴加溶液,将观察到溶液变红色
D.已知金属性:,可推理出氧化性:
【答案】B
【解析】A.与可生成蓝色物质,用于检验,陈述Ⅰ正确,溶液可用于检验,现象为溶液变为血红色,陈述Ⅱ正确,但两者无因果关系,A错误;B.先加KSCN无现象,排除干扰,再加氯水氧化至,溶液变红证明生成,从而验证的还原性,B正确;C.溶液含,KSCN仅与反应显红色,遇溶液不变红,C错误;D.金属性Fe > Cu表明Fe更易失电子,但氧化性> ,推理的结果错误,D错误;故选B。
11.(2026·江苏南通·一模)为探究溶液与溶液的反应,学习小组进行如下实验:
实验1:向试管中加入溶液,再加入溶液,溶液变为红褐色,用激光笔照射,出现光亮的“通路”。
实验2:立即取少量实验1反应后的溶液于试管中,加蒸馏水稀释,向其中滴加溶液,出现蓝色沉淀。
实验3:取少量实验1反应后的溶液于试管中,静置1小时,溶液红褐色逐渐变浅,最终变为浅绿色。
下列说法不正确的是
A.实验1中有胶体生成
B.实验1和实验2可说明和能发生水解反应和氧化还原反应
C.可用酸性溶液代替实验2中的溶液检验
D.实验3所得溶液中一定存在、、、
【答案】C
【解析】A.实验1中溶液变红褐色,且用光束照射后,出现光亮通路,该现象称为丁达尔效应,证明有胶体生成,A正确;B.实验1出现胶体说明Fe3+发生水解反应,实验2中生成蓝色沉淀,说明检测到Fe2+生成,即Fe3+与发生氧化还原反应,B正确;C.酸性KMnO4溶液可被Fe2+还原褪色,但反应体系中存在的也是还原剂,也能使酸性KMnO4溶液褪色,会干扰Fe2+的检验,因此不能代替K3[Fe(CN)6]溶液,C错误;D.实验3溶液变为浅绿色说明存在Fe2+;被氧化生成,由电子守恒,参与反应的和Fe3+之比为1:2,而初始两种离子的物质的量相等,说明体系中过量,反应后仍有一部分存在,且能发生水解,部分转化为,D正确;故答案选C。
12.(2026·广西南宁·一模)为探究三价铁配合物的性质进行如下实验(忽略溶液体积变化)。
已知:含的溶液呈黄色,含的溶液呈红色,含的溶液呈无色。
下列说法错误的是
A.①中加入浓盐酸后,增大
B.基于实验安全考虑,该实验不宜使用玻璃试管
C.③中加入NaF固体,使平衡逆向移动
D.④中无色溶液未见明显现象,说明的氧化性弱于
【答案】D
【分析】的溶液滴加数滴浓盐酸,生成更多的,溶液黄色加深;继续滴加1滴KSCN溶液,转化为 ,溶液变为红色;再加入NaF固体, 转化为 ,溶液红色褪去,变为无色;再滴加KI溶液、淀粉溶液,无色溶液未见明显变化,说明I-未被氧化。
【解析】A.加入浓盐酸后,增大,右移, 增大,溶液黄色加深,A正确;B.加入NaF固体后,F-水解会生成HF,HF与玻璃中的二氧化硅反应,因此基于实验安全考虑,不宜使用玻璃试管,B正确;C.加入NaF后,Fe3+与F-结合生成,铁离子浓度减少,使平衡逆向移动,C正确;D.④中滴加KI溶液、淀粉溶液,无色溶液未见明显变化,是因为与F-形成更稳定的配合物,溶液中浓度太小,不足以将氧化为,而非Fe3+氧化性弱于I2,D错误;故选D。
考向5 考查“铁三角”的转化及应用
13.【物质制备与铁的化合物】(2026·河北邢台·三模)由废铁屑制取的步骤有:①称取一定质量的(NH4)2SO4 固体;②用碳酸钠溶液除去废铁屑表面的油污;③与酸反应得到 FeSO4溶液;④将与FeSO4混合制取 溶液;⑤制取下列说法正确的是
A.用托盘天平称取固体时,应把砝码放在左盘
B.②中碳酸钠溶液呈碱性,促进铁屑表面的油污水解
C.③中的酸可以用稀硫酸或浓硫酸
D.将得到的 溶液加热蒸干得到
【答案】B
【解析】A.托盘天平使用遵循“左物右码”原则,称取固体时砝码应放在右盘,A错误;B.碳酸钠溶液中碳酸根离子水解使溶液呈碱性,油污主要成分为酯类,碱性条件下可发生水解反应被除去,B正确;C.浓硫酸具有强氧化性,与铁反应会生成,常温下铁还会遇浓硫酸钝化,无法得到溶液,只能选用稀硫酸,C错误;D.加热蒸干会使失去结晶水,同时易被氧化、铵盐易受热分解,无法得到目标晶体,应采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法,D错误;故选B。
14.【污水处理与铁的化合物】(2026·新疆乌鲁木齐·三模)高铁酸钾()是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。某化学学习小组用如下方法制备高铁酸钾,并处理污水。下列说法错误的是
A.反应①的离子方程式:
B.反应③的离子方程式:
C.相同温度下,溶解度:
D.处理污水时,不仅能杀菌消毒,还能生成胶体,吸附水中悬浮杂质
【答案】B
【解析】A.Fe3+与发生双水解反应,生成Fe(OH)3沉淀和CO2,离子方程式中电荷、原子均守恒,A正确;B.该反应为氧化还原反应,根据电子守恒:1个Fe从+3价升高到+6价,失3e⁻;1个Cl从+1价降低到−1价,得2e⁻,因此Fe(OH)3与ClO−的系数比应为2:3,正确的离子方程式为:,B错误;C.反应④中,溶液中加入饱和KOH,能析出固体,说明相同温度下溶解度:<,C正确;D.具有强氧化性,可杀菌消毒;其还原产物Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体,可吸附水中悬浮杂质,D正确;故选B。
15.(25-26高三上·河南·阶段检测)M、N是日常生活中常见的金属单质,M、N及其化合物的转化关系(每一步反应完全)如图,其中,X、Y、Z是含有元素N的化合物,反应②是制备金属M的方法之一,下列说法不正确的是
A.单质M、单质N在常温下都不溶于浓硫酸
B.N的阳离子都不能与单质M反应
C.1 mol M在①中完全溶解转移的电子数与在③中完全反应转移的电子数的2倍
D.X→Y、X→Z的反应都可用来检验X中的金属离子
【答案】B
【分析】根据图示,X加入溶液变成Y,而溶液是检验的试剂,所以X中含有,且X由反应得到,即元素N为Fe。X加入溶液生成红褐色沉淀,即Z为。M、N均为日常生活中的常见金属单质,N通过反应将M置换出来,即M的活泼性弱于N,所以M为Cu。
【解析】A.Cu在常温下不和浓硫酸反应,Fe和浓硫酸常温下会钝化,所以两者在常温下都不溶于浓硫酸,A正确;B.具有强氧化性,能将单质Cu氧化为,B错误;C.反应①的化学方程式为,反应③的化学方程式为,在①中完全溶解转移的电子数是,在③中完全反应转移的电子数是,故1 mol Cu在①中完全溶解转移的电子数是在③中完全反应转移的电子数的2倍,C正确;D.向溶液中加入溶液生成,使溶液呈红色,向溶液中加入溶液生成红褐色沉淀,都可用来检验中的,D正确;故选B。
考向6 实验探究铁及其重要化合物的转化关系
16.(2026·山东德州·三模)某学习小组为探究与溶液的反应机理,设计如下实验并记录现象:
①向溶液()中加入足量铜粉,立即有气泡产生,溶液逐渐由黄色变为蓝绿色;②向溶液中逐滴加入溶液调至5,再加入足量铜粉,溶液由黄色变为蓝绿色,无气泡产生;③取实验①反应后的溶液,加入KSCN溶液,无明显现象;再加酸性溶液,紫色褪去。已知性质与相似。
下列说法错误的是
A.实验①中产生的气泡主要成分为,而非
B.结合实验②可知实验①中既与反应,也与、共同反应
C.实验③中酸性溶液褪色可证明溶液中存在
D.综合实验可知:强酸性条件下,的氧化性强于
【答案】C
【分析】实验①为强酸性环境,溶液中存在、、,加入Cu后有气泡、溶液变为蓝绿色,说明生成和气体;实验②pH为5,酸性较弱,加入Cu后无气泡,仅溶液变色,说明此时仅氧化Cu,未参与反应;实验③反应后溶液含,具有还原性,可与酸性反应,因此紫色褪色无法确定是否存在;强酸性下优先与Cu反应生成NO,说明强酸性条件下氧化性强于。
【解析】A.实验①为强酸性环境,在酸性条件下具有强氧化性,与Cu反应生成NO,Cu与不发生置换反应,气泡不是,A正确;B.实验②pH为5时无气泡,说明仅氧化Cu,实验①有气泡,说明强酸性下、也与Cu反应,因此实验①中Cu既与反应,也与、共同反应,B正确;C.实验③的溶液中含有,性质与相似,说明具有还原性,可与酸性反应使紫色褪去,因此无法证明溶液中存在,C错误;D.强酸性条件下优先与Cu反应产生NO,说明的氧化性强于,D正确;故选C。
17.(2026·甘肃·模拟预测)与、、可形成配离子(浅紫色)、(红色)、(无色)。某同学按如下步骤完成实验:
下列说法错误的是
A.溶液Ⅰ中有少量生成,是因为发生了水解反应
B.为了能观察到的颜色,可向溶液Ⅰ中加入足量
C.滴定实验中,为防止杂质的干扰,可加入NaF掩蔽
D.步骤III中发生的反应为
【答案】D
【分析】溶解后,主要存在(浅紫色)和水解产生的,导致溶液呈黄色。加入过量KSCN后,形成(红色),溶液呈红色。加入uc过量NaF后,与形成(无色),溶液变为无色,据此分析。
【解析】A.根据以上分析,在水中水解生成,会导致溶液呈黄色,A正确;B.加入足量可以提供大量的,抑制的水解,从而减少的生成,便于观察的浅紫色,B正确;C.滴定实验中,若存在有颜色的,可能干扰终点判断。加入NaF后,被转化为无色的,可有效避免干扰,C正确;D.由分析可知,步骤Ⅲ中加入过量NaF后,溶液变为无色,与形成,对应反应为,D错误;故答案选D
18.(2026·福建南平·二模)探究不同条件下溶液和Zn粉反应的实验步骤如下:
下列说法错误的是
A.试剂X可选用
B.红褐色沉淀包裹在Zn表面阻碍反应进行
C.活化能:的水解反应的还原反应
D.滴入KSCN溶液待红色褪去,此时有气泡生成
【答案】C
【分析】FeCl3溶液加入过量Zn粉后,先产生红褐色沉淀,因产生的沉淀对锌粉进行包裹,将溶液过滤后检测无Fe2+也无Fe单质生成。若在溶液中滴加浓盐酸后出现了红褐色沉淀消失,加入KSCN溶液会从红色变为无色,最后有Fe单质生成,说明Zn与Fe3+、Fe2+发生了反应。
【解析】A.当溶液中有Fe3+时需检验Fe2+,可选用K3[Fe(CN)6]是否生成蓝色沉淀来判断,A正确;B.反应在加入过量Zn粉时产生了红褐色沉淀,且反应过滤后未检测出Fe2+和Fe单质,当继续加入浓盐酸后能生成Fe单质,说明锌粉并未反应完,生成的Fe(OH)3沉淀包裹了锌粉,阻碍了反应进行,B正确;C.加入过量Zn后产生少量气泡且生成红褐色沉淀,说明Fe3+易水解使溶液呈酸性,加入Zn消耗H+从面使Fe3+的水解平衡正向移动,得到红褐色的Fe(OH)3沉淀。说明Fe3+的水解反应先于Fe3+的还原反应,活化能更小,C错误;D.当加入浓盐酸后,消除Fe(OH)3对锌粉的包裹,使Zn持续与Fe3+、Fe2+反应,最终得到铁单质,当滴入KSCN溶液待红色褪去,因此时溶液仍保持pH为1,酸性强,Zn与溶液中的H+反应产生气泡,D正确;故选C。
重难·创新演练
1.(2025·浙江·模拟预测)下列关于铁的反应方程式书写正确且符合事实的是
A.用铁氰化钾检验亚铁离子:
B.制取氢氧化铁胶体:
C.制取高铁酸盐净水剂:
D.铁粉与少量干燥氯气反应:
【答案】A
【解析】A.铁氰化钾与亚铁离子反应生成特征蓝色沉淀,离子方程式满足电荷守恒、原子守恒,符合反应事实,A正确;B.制取氢氧化铁胶体时,生成的是胶体而非沉淀,不能标注,正确方程式为,B错误;C.在酸性条件下不能稳定存在,会与发生分解反应,该反应无法在酸性环境下发生,正确离子方程式为,C错误;D.氯气氧化性较强,点燃条件下与铁反应,产物均为,化学方程式为,D错误;故选A。
2.(2026·福建福州·三模)某兴趣小组探究不同铁盐溶液与的反应:
实验
试剂
滴加试剂3 ml
现象
Ⅰ
新制镀
有相同
面积的
银镜试管
溶液
5 s后银镜消失,溶液棕黄色变浅,略微浑浊
Ⅱ
溶液
11 s后银镜消失,溶液棕黄色变浅,溶液变浑浊
Ⅲ
溶液
5 s后银镜消失,溶液颜色不变
下列说法错误的是
A.取实验Ⅰ的溶液,滴加溶液,可检测溶液中的
B.实验Ⅱ的化学方程式为:
C.实验Ⅲ的溶液中不变
D.某些阴离子会影响与的反应
【答案】C
【解析】A.与反应会生成特征蓝色沉淀,可用于检验,A正确;B.实验Ⅱ中被还原为(棕黄色变浅),被氧化为后与结合生成沉淀(浑浊),离子方程式书写正确,B正确;C.溶液中水解使溶液呈酸性,酸性条件下具有氧化性,可氧化,自身被还原为低价含氮化合物,因此减小,C错误;D.三组实验阴离子种类不同,反应现象、速率均存在差异,说明某些阴离子会影响与的反应,D正确;故选C。
3.(2026·陕西西安·模拟预测)已知单质a与化合物b、c均含有元素X,c→a反应条件不限,下列选项中能满足图中物质间直接转化关系,且推理成立的是
A.X可为S,b能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B.X可为Fe,蒸干c溶液即可得到溶质
C.X可为K,电解c的水溶液可制备a D.X可为N,a能被氧化成红棕色的b
【答案】A
【解析】A.X为S时,b为,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A符合题意;B.X为Fe时,铁的氧化物b与盐酸的反应生成的盐酸盐蒸干得到的是氢氧化铁,B不符合题意;C.X为K时,b为钾的氧化物,c为KCl,应电解熔融的KCl制备K,C不符合题意;D.X为N时,b为无色的NO,D不符合题意;故答案选A。
4.(2026·浙江·二模)为探究50 mL 1.0 溶液中的离子平衡和离子反应,某小组同学进行了如下实验。下列说法不正确的是
操作
现象
向锥形瓶中加入6.5 g锌粉,然后加入50 mL 1.0 的溶液,搅拌
溶液温度迅速上升,稍后出现红褐色沉淀,同时出现少量气泡;反应一段时间后静置,上层溶液为浅绿色,锥形瓶底部有黑色固体
收集检验反应过程中产生的气体
气体靠近火焰,有爆鸣声
A.溶液温度迅速上升主要是因为与Zn反应放热
B.锥形瓶底部有黑色固体为铁粉
C.红褐色沉淀是因为Zn消耗,同时放出热量,促进水解平衡正向移动
D.反应后溶液为浅绿色是因为发生反应:
【答案】B
【解析】A.溶液温度升高,主要是、与Zn的反应均放热,水解是吸热过程,A正确;B.Zn不仅能还原到,还能进一步还原到单质,单质为黑色固体,根据题意,n(Zn)=0.1 mol,n(Fe3+)=0.05 mol,Zn过量,最终得到的固体是Fe和Zn的混合物,B错误;C.溶液温度升高,被还原为,使溶液中降低,都会促进正向移动,出现红褐色沉淀,C正确;D.反应后溶液为浅绿色的原因是铁离子和锌反应生成亚铁离子和锌离子的溶液:,浅绿色,D正确;故选B。
5.【物质制备与铁的化合物】(2026·云南昆明·二模)溴化亚铁是一种常用的催化剂,易潮解变质,800℃以上可升华。实验室利用HBr与Fe加热反应制备溴化亚铁装置如图(部分加热及夹持仪器已省略)。
下列说法正确的是
A.装置甲发生反应 ,说明的酸性强于HBr
B.装置乙、戊中盛装的试剂均为无水氯化钙
C.实验时,先加热丙装置,再打开分液漏斗的活塞
D.丁装置用于收集产品,为防堵塞,丙、丁之间最好用粗导气管连接
【答案】D
【解析】A.该反应是高沸点难挥发性酸制低沸点易挥发性酸,不是利用强酸制弱酸原理,实际是强酸,酸性强于,A错误;B.装置乙的作用是干燥,可盛装无水氯化钙;但装置戊的作用是:吸收未反应的有毒尾气,同时防止空气中的水蒸气进入装置使潮解,无水氯化钙只能干燥不能吸收,戊应盛装碱石灰,因此B错误;C.若先加热丙装置,装置内空气中的氧气会氧化细铁丝,应该先打开分液漏斗活塞,利用生成的排尽装置中空气后,再加热丙,因此C错误;D.在以上升华,遇冷会凝华为固体,若用细导管容易堵塞,因此丙、丁之间用粗导气管连接可防止堵塞,D正确;故选D。
6.(2026·甘肃金昌·三模)化学反应常伴随颜色、沉淀等变化。下列化学反应的相关解释正确的是
选项
颜色变化
解释
A
将灼热的铁丝插入盛有氯气的集气瓶中,冒出红棕色烟
B
露置在空气中会迅速由白色变为灰绿色,最后变为红褐色
C
溶液中滴加KSCN溶液立即变红色
D
溶液中滴加几滴HI溶液变紫色
【答案】B
【解析】A.氯气为强氧化剂,铁在氯气中燃烧产物为氯化铁,化学方程式为:,A错误;B.在空气中会迅速被氧气氧化成,化学方程式为,B正确;C.铁离子与硫氰根离子反应生成可溶于水的络合物,且为可逆反应,离子方程式为,C错误;D.在酸性条件下硝酸根的氧化性强于Fe3+,故酸性条件下硝酸根先氧化碘离子,离子方程式为,D错误;故选B。
7.【化工流程与铁的化合物】(2026·河南开封·模拟预测)一种从富铁渣(主要含,还含少量杂质元素)中提取铁制备高纯度磷酸铁的工艺如图所示。已知Fe3+与低浓度优先形成,高浓度易形成配位化合物。下列叙述正确的是
A.酸溶过程引入其他酸提高,可以生成更多的
B.溶解过程主要是中的P原子提供孤电子对
C.加水稀释可使Fe3+与的配位化合物转化为
D.滤液1、滤渣和滤液2都可直接返回酸溶步骤循环使用
【答案】C
【分析】富铁渣与低浓度磷酸反应,溶解生成,同时可能有少量杂质离子进入溶液。过滤后得到滤液1(含、、等)和滤渣(未溶解的杂质),向滤液1中加入高浓度磷酸,与高浓度形成配位化合物,过滤后得到滤渣(可能为未反应的杂质或副产物)和滤液(含的配位化合物),向滤液中加水稀释,使与的配位化合物转化为沉淀,同时得到滤液2(主要为溶液),最终产物为。
【解析】A.提高会使转化为等,减小,的生成量减少,且其他酸可能是还原性酸,不能生成更多的,A错误;B.溶解过程使用高浓度磷酸,在高浓度中存在配位反应,中的P原子无孤电子对(),是中的O原子提供孤电子对形成配位键,B错误;C.加水稀释,浓度降低,更容易形成,所以加水稀释可使与的配位化合物转化为,C正确;D.滤液、滤渣中含有杂质元素,直接循环会降低产品纯度,滤液需净化除杂后才能返回酸溶步骤,D错误。故选C。
8.(25-26高三上·北京西城·期末)将铁钉放入浓硝酸中,生成少量气体后反应停止,得到黄色溶液a.设计实验探究溶液a显黄色的原因。
实验1:取少量溶液a,滴入几滴KSCN溶液,溶液变红,振荡后红色逐渐褪去,产生红棕色气体。另取少量溶液a,滴入NaOH溶液,产生红褐色沉淀。
实验2:取一定量Fe(NO3)3固体溶于水中,溶液为黄色,加硝酸酸化,溶液变为无色。
实验3:按如图装置进行实验。
序号
实验装置
X
实验现象
①
浓硝酸
无色溶液变为黄色
②
稀酸化的0.1mol/L Fe(NO3)3溶液
无色溶液变为黄色
③
稀酸化的0.3mol/L 溶液
无色溶液未变黄色
下列分析不正确的是
A.实验1说明溶液a中有Fe3+
B.实验1中产生红棕色气体说明SCN-被浓硝酸氧化为
C.实验2说明Fe3+本身的颜色不是造成溶液a显黄色的原因
D.综合以上实验,溶液a显黄色可能与遇浓硝酸、Fe3+有关
【答案】B
【解析】A.实验1中,取少量溶液a,滴入几滴溶液,溶液变红,这是铁离子特征检验现象,说明溶液a中含有;另取少量溶液a,滴入溶液,产生红褐色沉淀,进一步确认溶液a中含有,A正确;B.实验1中,红色褪去并产生红棕色气体,是因为浓硝酸将氧化,浓硝酸被还原为红棕色气体,因此产生红棕色气体不能说明被浓硝酸氧化为,B错误;C.实验2中,固体溶于水后溶液为黄色,这是由于水解产生显示黄色,加硝酸酸化后,铁离子水解受到抑制,减少,颜色消失溶液变为无色,说明溶液a显黄色并非本身的颜色导致的,C正确;D.实验3中,实验①和实验②中无色溶液变为黄色溶液,实验③中无色溶液未变黄色,说明溶于浓硝酸或在稀硝酸酸化下与共同作用时溶液显黄色,因此说明溶液a显黄色可能与遇浓硝酸、有关,D正确;故答案选B。
9.【化工流程与铁的化合物】(2026·辽宁抚顺·模拟预测)乳酸亚铁晶体是一种良好的补铁剂。以废铁屑和乳酸为原料制备乳酸亚铁的一种工艺流程如图所示。下列说法错误的是
A.将废铁屑粉碎的目的是提高酸溶时的速率
B.“沉铁”的离子反应为
C.“系列操作”包括过滤、洗涤、干燥
D.“低温蒸发”的优点是防止乳酸亚铁分解
【答案】B
【分析】废铁屑经粉碎后与稀硫酸发生酸溶反应,,除去不溶性滤渣得到含的溶液;向该溶液中加入溶液进行沉铁,,过滤除去滤液得到固体;经系列操作:过滤、洗涤、干燥提纯后,与乳酸反应,,加入铁粉的作用是防止Fe2+被氧化;最后经低温蒸发得到乳酸亚铁晶体,据此分析。
【解析】A.将废铁屑粉碎可增大固体与酸的接触面积,提高酸溶时的速率,A不符合题意;B.沉铁的离子反应为,B符合题意;C.“沉铁”后得到固体与溶液的混合物,系列操作包括过滤、洗涤、干燥,以分离并提纯固体,C不符合题意;D.乳酸亚铁晶体受热易分解,“低温蒸发”可避免温度过高导致乳酸亚铁分解,D不符合题意;故选B。
10.(2026·广东广州·二模)M元素在地壳中的含量居第四位,含M物质的相关转化关系如图,下列说法错误的是
单质M盐1碱1碱2盐2
A.单质M与高温水蒸气反应生成红棕色固体
B.碱1→碱2的转化存在物质颜色的变化
C.将盐2的饱和溶液滴入沸水中,继续加热可得到胶体
D.溶液可用于鉴别盐1和盐2
【答案】A
【分析】M为地壳中含量第四位的元素,故为Fe,转化路径为:,再逐一分析选项;
【解析】A.单质Fe与高温水蒸气反应生成黑色的,而非红棕色固体,A错误;B.碱1为白色的,碱2为红褐色的,转化过程中颜色由白色经灰绿色最终变为红褐色,存在颜色变化,B正确;C.盐2为,将饱和溶液滴入沸水中持续加热,可制得胶体,C正确;D. 溶液遇盐1中的会产生蓝色沉淀,与盐2中的无明显现象,可鉴别二者,D正确;故选A。
11.(2026·广东茂名·二模)利用如图装置开展氯气的制备与性质实验(部分夹持装置省略)。下列说法不正确的是
A.烧瓶a中发生反应:
B.烧瓶d中有大量生成
C.试管e中湿润的红色花瓣褪色
D.反应结束后往试管f中滴入KSCN溶液,溶液变红,说明被氧化
【答案】B
【分析】利用浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气,通过饱和食盐水除去氯化氢,通过浓硫酸干燥氯气,再依次通过灼热的细铁丝、湿润的红色花瓣、含有铁粉的硫酸亚铁溶液、最后往反应后的硫酸亚铁溶液滴加KSCN溶液检验氯气的氧化性。
【解析】A.浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气、氯化钾、氯化锰和水,化学方程式:,A正确;B.烧瓶d中,灼热的铁丝与氯气反应,有大量生成,B错误;C.试管e中,湿润的红色花瓣接触氯气时,氯气与水反应生成具有漂白性的次氯酸,次氯酸能使有色花瓣褪色,C正确;D.试管f中溶液与铁粉混合,氯气通入后,被氧化为,滴入KSCN溶液,溶液变红,能说明被氧化,D正确;故选B。
12.(2026·广东湛江·二模)通过如图装置(部分夹持装置省略)验证铁粉在高温下和水蒸气反应的产物。准确称量两者充分反应后的干燥固体2.32 g进行实验。下列有关说法正确的是
A.铝粉和溶液反应,作氧化剂
B.两个球形干燥管中碱石灰的作用相同
C.实验开始时,先点燃酒精灯,再滴加溶液
D.若“铁的氧化物”为,则理论上U形管增重0.72 g
【答案】D
【分析】铝粉和NaOH溶液反应,化学方程式为;氢气经过碱石灰干燥后,与铁的氧化物反应生成铁和水;水被U形管中碱石灰吸收;最后干燥管中碱石灰用来吸收空气中水和二氧化碳,据此分析作答。
【解析】A.铝粉和NaOH溶液反应,化学方程式为,在该反应中,铝元素的化合价从0价升高到+3价,铝作还原剂;水中氢元素的化合价从+1价降低到0价,水作氧化剂;NaOH中各元素的化合价在反应前后均未发生变化,NaOH既不是氧化剂也不是还原剂,A项错误;B.第一个球形干燥管中碱石灰的作用是干燥H2,第二个球形干燥管中碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气和CO2进入U形管,因此,两碱石灰的作用不同,B项错误;C.实验开始时,应先滴加NaOH溶液,待生成的H2排尽装置内空气后,再点燃酒精灯,C项错误;D.若“铁的氧化物”为Fe3O4,2.32 g Fe3O4物质的量为0.01 mol,0.01 mol Fe3O4与H2反应生成H2O的物质的量为0.04 mol,则理论上U形管增重0.72 g,D项正确;答案选D。
13.【化工流程与铁的化合物】(2026·辽宁沈阳·二模)黄钾铁矾渣主要成分为KFe3(SO4)2(OH)6、ZnSO4和含镓化合物,从黄钾铁矾渣提取铁、镓和锌的流程如下,下列说法错误的是
A.“焙烧”产生的气体可回收用于生产硫酸
B.“还原焙烧”可能发生反应:ZnO+COZn+CO2
C.“烟尘”中含锌元素
D.“电解”时,铁镓合金做阴极
【答案】D
【解析】A.黄钾铁矾渣的主要成分是含硫酸盐的物质,焙烧时会分解生成或,硫的氧化物正是工业生产硫酸的原料,因此气体可回收用于生产硫酸,A正确;B.还原焙烧加入碳,碳首先反应生成,可还原氧化锌得到单质锌,反应,符合还原焙烧的反应规律,B正确;C.还原焙烧温度较高,锌高温下会汽化变为蒸气,最终进入烟尘,因此烟尘中含有锌元素,C正确;D.电解目的是精炼得到纯铁:需要将铁镓合金(粗铁)作为阳极,阳极上铁发生氧化反应被氧化为亚铁离子进入电解液,亚铁离子再在阴极(纯铁电极)上还原得到纯铁,活动性弱于铁的镓脱落成为阳极泥,符合流程中“得到纯铁+阳极泥”的产物。因此铁镓合金应作阳极,不是阴极,D错误;故答案选D。
14.(25-26高三上·山东泰安·阶段检测)铁及其化合物在生产、生活中有着重要作用。
(1)铁元素在元素周期表中的位置是______。
(2)铁及其化合物A~E的分类分布及其转化关系如图所示:
①检验溶液中混有选用的试剂为______溶液。
②反应Ⅱ的化学方程式为:______。
③实现反应Ⅲ的转化,可选择______(填序号)。
A.盐酸 B.氢碘酸 C.稀硝酸 D.氯气
(3)工业上以一定质量的硫铁矿烧渣(主要成分为、,另含少量难溶杂质)为主要原料制备铁红的一种工艺流程如图:
已知:Cu、Fe、Ag等离子能与、、、等形成可溶性配合物。
“过滤2”所得到滤渣的主要成分为FeOOH和,则所得滤液中的主要溶质是物质______(填化学式);在空气中焙烧生成铁红的化学方程式为______。
【答案】(1)第四周期、Ⅷ族
(2) C
(3)
【解析】(1)铁元素原子序数为26,在元素周期表中的位置是第四周期、Ⅷ族。
(2)①可以与溶液反应生成具有特征蓝色的沉淀,而与溶液不反应,故可以用溶液检验;②根据铁元素化合价-物质类别关系图可知,A为、B为、C为、D为、E为K2FeO4等,反应Ⅱ为,即被氧化为,该反应为;③反应Ⅲ为Fe3+,即转化为三价铁盐,而为碱性氧化物,需与强氧化性酸发生反应,被氧化为,而盐酸、氢碘酸不具有强氧化性(与盐酸反应生成,与氢碘酸反应生成),AB错误,稀硝酸具有强氧化性可以与反应生成,C正确,氯气具有强氧化性,但与不反应,D错误;故答案为:C。
(3)硫铁矿烧渣在硫酸中酸浸,主要成分、能与硫酸反应而溶解,过滤1除去少量难溶杂质,含有、的滤液加入氨水、使、沉淀(FeOOH和),同时生成,过滤2得到FeOOH和,焙烧制备铁红。根据分析可知,滤液中的主要溶质为;在空气中焙烧,被氧化为,根据得失电子守恒、元素守恒配平,化学方程式为。
15.(2025·上海松江·二模)电解法制备Fe(OH)2:用电解的方法可以制得较纯净的Fe(OH)2.制备装置如下图所示,其中两电极材料分别为铁和石墨。
(1)电解质溶液d为NaCl溶液,b电极上的反应式为 ___________。
A.2H2O + 2e−= H2↑ + 2OH− B.Fe - 2e− = Fe2+
C.O2 + 2H2O + 4e−= 4OH− D.2Cl− - 2e−= Cl2↑
(2)液体c可选用苯,不用四氯化碳或乙醇的原因是___________。
(3)用电解的方法制备Fe(OH)2的过程中共转移了0.02 mol的电子,则理论上可产生___________g的Fe(OH)2。
A.18 B.9 C.1.8 D.0.9
【答案】(1)A (2)苯与水互不相溶,且苯的密度小于水,而四氯化碳的密度大于水,乙醇与水互溶 (3)D
【分析】用Fe和石墨做电极电解得到Fe(OH)2,Fe做阳极失去电子生成Fe2+离子,石墨做阴极,阴极上水得电子生成H2和OH-离子。
【解析】(1)NaCl溶液做电解质溶液,b是阴极,发生还原反应,电极反应式为:2H2O + 2e−= H2↑ + 2OH−,答案选A;
(2)液体c应不溶于水,且密度小于水,覆盖在水层上方,防止氧气氧化生成的Fe(OH)2沉淀,四氯化碳密度大于水,乙醇溶于水,都不能达到要求;
(3)电解的总反应方程式为Fe+2H2O=Fe(OH)2+H2↑,0.02mol电子转移,则有0.01molFe(OH)2生成,质量为0.01mol×90g/mol=0.9g。
真题·实战演练
1.(2026·河南卷)某同学设计以下实验,探究铁的化合物的性质(忽略②〜⑤试管中溶液体积变化)。
已知:在水溶液中由于水解与配位而显黄色;呈绿色。下列说法错误的是
A.②到③说明加入稀硫酸能抑制的水解
B.④与⑤中:④>⑤
C.④与⑥中呈现红色均是由于与结合所致
D.若向③中依次加入适量维生素C、溶液,会出现蓝色沉淀
【答案】B
【分析】 黄色的水合硫酸铁溶于水形成黄色溶液②。根据题中信息,黄色是由于水解产生的。向②中加入稀硫酸,溶液变为浅黄色③,这是因为加入的 抑制了的水解( ),使平衡向左移动,水解产物减少,颜色变浅。向浅黄色溶液③中加入KSCN溶液,溶液变为红色④。这是与反应生成血红色络合物。向红色溶液④中加入草酸钾固体,溶液变为绿色⑤。这是因为与的配位能力比更强,生成了更稳定的绿色络合物。向绿色溶液⑤中加入稀硫酸,溶液又变回红色⑥。这是因为加入的与 结合生成弱酸草酸,降低了的浓度,导致绿色络合物 分解,释放出 。这些再与溶液中的反应,重新生成红色的络合物,以此解答。
【解析】A.水解使溶液显黄色,加入稀硫酸后增大,水解平衡逆向移动,抑制水解,溶液黄色变浅,A正确;B.④中与结合生成红色配合物,游离浓度低;⑤中与结合生成更稳定的,释放出,故:⑤>④,B错误;C.④中直接是与结合显红色;⑥中加入稀硫酸后,与结合,解离出,再与结合显红色,C正确;D.维生素C具有还原性,可将③中的还原为,与反应生成蓝色沉淀,D正确;故选B。
2.(2025·浙江卷)下列含铁化合物的制备方案正确的是选项
选项
目标产物
制备方案
A
溶液通足量后,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
B
红热的铁粉与水蒸气反应
C
在干燥的气流中脱水
D
溶液中滴加煮沸过的溶液,在空气中过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.溶液通足量后,得到FeCl3溶液,若通过加热蒸发浓缩会促进Fe3+水解且水解生成的HCl挥发,导致生成,无法得到,A错误;B.红热的铁粉与水蒸气反应会生成Fe3O4,得不到,B错误;C.Fe2+在水溶液中会水解生成HCl且易被空气中的氧气氧化,则让在干燥的气流中脱水可以得到,C正确;D.溶液中滴加煮沸过的溶液,在空气中过滤,生成的易被氧化为,D错误;故选C。
3.(2025·广东卷)下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
浓硝酸保存在棕色试剂瓶中
浓硝酸具有强氧化性
B
向蔗糖中加适量浓硫酸,蔗糖变黑
浓硫酸具有脱水性
C
与可生成蓝色物质
KSCN溶液可用于检验
D
与浓盐酸共热,生成黄绿色气体
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.浓硝酸保存在棕色试剂瓶中是因为其见光易分解,而非因其强氧化性,陈述Ⅰ正确但因果关系错误,A不符合题意;B.浓硫酸使蔗糖变黑体现其脱水性,陈述Ⅰ和Ⅱ均正确且存在因果关系,B符合题意;C.Fe2+与K3[Fe(CN)6]生成蓝色沉淀用于检验Fe2+,而KSCN用于检验Fe3+,两者无直接因果关系,C不符合题意;D.MnO2与浓盐酸生成Cl2是独立反应,与Cl2和SO2的反应无因果关系,D不符合题意;故选B。
4.(2025·安徽卷)下列实验产生的废液中,可能大量存在的粒子组是
选项
实验
粒子组
A
稀硝酸与铜片制
B
硫酸与制
C
浓盐酸与制
D
双氧水与溶液制
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.稀硝酸与铜反应生成和NO,NO难溶于水,无法大量存在,A不符合题意;B.70%硫酸与Na2SO3反应生成SO2,溶液中应含,但在强酸性条件下会转化为SO2和H2O,无法大量存在,B不符合题意;C.浓盐酸与KMnO4反应生成Cl2,产物为、、和,这些离子在酸性环境中稳定共存,无后续反应干扰,C符合题意;D.FeCl3催化H2O2分解生成O2,溶液中应含Fe3+而非Fe2+,D不符合题意;故选C。
5.(2025·黑吉辽蒙卷)微粒邂逅时的色彩变化是化学馈赠的视觉浪漫。下列对颜色变化的解释错误的是
选项
颜色变化
解释
A
空气中灼烧过的铜丝伸入乙醇中,黑色铜丝恢复光亮的紫红色
=
B
悬浊液中加入溶液,固体由白色变为红褐色
=
C
溶液中加入,浅绿色溶液出现蓝色浑浊
=
D
溶液中加入NaOH溶液,溶液由橙色变为黄色
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.醇的催化氧化反应中,铜作催化剂,先发生2Cu+O22CuO,然后乙醇与CuO在加热条件下,A错误;B.因为溶度积常数Ksp()大于Ksp(),所以Fe3+与Mg(OH)2发生沉淀转化生成Fe(OH)3,符合溶度积规则,B正确;C.Fe2+与K3[Fe(CN)6]反应生成KFe[Fe(CN)6]沉淀,化学方程式为=,电荷和配平正确,蓝色浑浊现象合理,C正确;D.Cr2O在碱性条件下转化为CrO42-,化学方程式为,颜色由橙变黄,D正确;故选A。
6.(2024·广西卷)某小组对和的性质进行探究:
Ⅰ.向少量蒸馏水里滴加2滴溶液,再滴加2滴KSCN溶液。
Ⅱ.向少量蒸馏水里滴加2滴溶液,再滴加2滴KSCN溶液。
下列说法正确的是
A.实验Ⅰ中继续加入少量固体,溶液颜色变浅
B.实验Ⅱ中溶液呈红色
C.KSCN能区分和
D.焰色试验不能区分和
【答案】C
【解析】A.实验Ⅰ中,溶液与KSCN溶液反应的实质是:,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,因此溶液的颜色不发生变化,故A错误;B.实验Ⅱ中,溶液中存在有K+、,并不能电离出Fe3+,因此溶液与KSCN溶液并不能发生反应,溶液颜色无明显变化,故B错误;C.实验Ⅰ中,KSCN溶液与溶液反应产生,溶液变为红色,但溶液与KSCN溶液并不能发生反应,是一种深红色晶体,水溶液呈黄色,带有黄绿色荧光,因此加入KSCN可以区分两者,故C正确;D.焰色反应是金属单质或离子的电子在吸收能量后,跃迁到较高能量级,然后从较高能量级跃迁到低能量级,这次跃迁会放出光子,光子的频率若在可见光频率范围内,则金属表现为有焰色反应。铁燃烧火焰为无色,是因为放出的光子频率不在可见光频率范围内,而中含有钾元素,焰色试验时透过蓝色钴玻璃可以看到紫色,因此焰色试验可以区分和,故D错误;故答案选C。
7.(2024·重庆卷)金属单质M的相关转化如下所示。下列说法错误的是
A.a可使灼热的铜变黑 B.b可与红热的铁产生气体
C.c可使燃烧的镁条熄灭 D.d可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
【答案】C
【分析】碱溶液与单质d反应生成漂白液,故单质d为Cl2,碱溶液是NaOH;碱溶液NaOH与氧化物c(适量)反应得纯碱溶液,故氧化物c为CO2;单质M与氧化物b反应得碱溶液,故单质M为Na,氧化物b为H2O;Na与单质a反应得氧化物,因此单质a为O2,据此回答。
【解析】A.a为O2,O2可与灼热的铜反应生成黑色的氧化铜,A正确;B.b为H2O,水蒸气可与红热的铁在高温下反应生成四氧化三铁和氢气,B正确;C.c为CO2,镁条在CO2中燃烧生成氧化镁和碳,燃烧的镁条不熄灭,C错误;D.d为Cl2,Cl2可与碘化钾反应生成碘单质,碘单质能使湿润的淀粉试纸变蓝,D正确;答案选C。
8.(2024·吉林卷)下列实验方法或试剂使用合理的是
选项
实验目的
实验方法或试剂
A
检验溶液中是否含有
溶液
B
测定溶液中
用溶液滴定
C
除去乙醇中少量的水
加入金属,过滤
D
测定溶液的
使用试纸
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.溶液中的Fe2+可以与K3[Fe(CN)6]发生反应生成蓝色沉淀,A项合理;B.随着滴定的不断进行,溶液中S2-不断被消耗,但是溶液中的HS-还可以继续发生电离生成S2-,B项不合理;C.金属Na既可以和水发生反应又可以和乙醇发生反应,故不能用金属Na除去乙醇中少量的水,C项不合理;D.ClO-具有氧化性,不能用pH试纸测定其pH的大小,可以用pH计进行测量,D项不合理;故答案选A。
9.(2024·新课标卷)实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是
A.反应为
B.酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好
C.用木柴点燃肥皂泡检验生成的氢气
D.使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉
【答案】B
【解析】A.铁和水蒸气在高温下发生反应生成和,该反应的化学方程式为,A正确;B.酒精灯放在铁粉下方加热可以产生高温,且不影响水的蒸发,若移至湿棉花下方则难以产生高温,则实验效果不好,B错误;C.用木柴点燃肥皂泡,若产生尖锐的爆鸣声,则可检验生成的气体为氢气,C正确;D.由于该实验中的反应要在高温下发生,因此要使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉,D正确;故选B。
10.(2025·上海卷)铁红是一种常见的铁的化合物。最早,史前人类利用赭石沉淀物获得浅黄色和红色绘画颜料,其主要成分便是伴有少量硫化物的铁红
(1)在我国古代,赭红是一种重要的红色颜料,其主要成分为铁的化合物。该化合物可能是_______。
A. B. C. D.
(2)如图所示,加热试管中的铁粉和硫粉,下列说法正确的是_______。
A.移开酒精灯后,固体保持红色 B.反应中S只做还原剂
C.反应中主要产生的气体副产物为SO3 D.最终得到黑色的Fe2S3固体
(3)基态铁原子中,_______。
A.有4个不同能级的电子 B.有5个未成对电子
C.核外电子共占据15个原子轨道 D.有26种能量不同的电子
在FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,产生[Fe(SCN)(H2O)5]Cl2,溶液变为血红色。
(4)下列关于饱和FeCl3溶液的说法正确的是_______。
A.常温下显中性 B.加入铁粉后溶液变为红褐色
C.遇沸水时产生胶体 D.加入氨水后产生白色沉淀
(5)在配合物中,内界为_______,配体有_______种
工业盐酸常混有少量Fe3+,会使溶液呈黄色,是因为形成了一系列含铁配合物,这些配合物可简写为[FeClx]3-x(x=1,2,3,4)。
室温下,在溶液中Fe3+与Cl-存在平衡:Fe3+(aq)+xCl-(aq)[FeClx]3-x(aq)
(6)现加水稀释FeCl3溶液至体积为原来的两倍,则溶液中Fe3+的物质的量_______。
A.增大B.不变C.减小
并用离子积Q与平衡常数K的大小关系解释变化的原因_______。
(7)室温下,x取不同值时,对应的平衡常数见下表:
x
1
2
3
4
K
30.20
134.90
97.72
1.02
某工业盐酸中c(Cl-)=12.00mol·L-1,则c(FeCl3)的摩尔分数为_______。(用小数表示,精确到小数点后2位)
已知:c[(FeClx)3-x]的摩尔分数==
【答案】(1)A
(2)A
(3)C
(4)C
(5) 2
(6)A 所有离子浓度变为原来,,平衡逆移
(7)0.80
【解析】(1)、、均为黑色,赭红的主要成分是,故选A;
(2)A.铁粉和硫粉的反应为放热反应,移开酒精灯后固体保持红热,A正确;B.硫在反应中化合价从0价降至-2价(FeS),硫只作氧化剂,而不是还原剂,B错误;C.该反应在加热条件下主要生成FeS,基本不产生SO3气体;若有少量气体产生,是硫和氧气反应生成的二氧化硫,而不是SO3,C错误;D.该反应在加热条件下主要生成FeS,D错误;故选A;
(3)铁为26号元素原子,基态Fe原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2;A.有7个不同能级的电子,A错误;B.结合Fe的电子排布式可知,有4个未成对电子,B错误;C.结合Fe的电子排布式可知,核外电子共占据1+1+3+1+3+5+1=15个原子轨道,C正确;D.同一能级能量相同,结合Fe的电子排布式可知,有7种能量不同的电子,D错误;故选C;
(4)A.氯化铁溶液中三价铁离子水解,导致溶液显酸性,A错误;B.加入铁粉后,三价铁和单质铁反应生成氯化亚铁,溶液变为浅绿色,B错误;C.饱和氯化铁溶液滴加到沸水中,三价铁水解可以产生氢氧化铁胶体,C正确;D.加入氨水后产生红褐色氢氧化铁沉淀,D错误;故选C;
(5)结合配合物的结构可知,其内界为,配体有SCN-、H2O两种;
(6)所有离子浓度变为原来,,平衡逆移,使得溶液中铁离子的物质的量增大,故选A;
(7)、、、,=。
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第02讲 铁及其重要化合物(专项训练)
目 录
模拟·基础演练
考向1 考查铁及其化合物的性质与应用
考向2 考查氢氧化亚铁的制备
考向3 考查铁及其化合物的相关计算
考向4 考查Fe2+、Fe3+的性质及其检验
考向5 考查“铁三角”的转化及应用
考向6 实验探究铁及其重要化合物的转化关系
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向1 考查铁及其化合物的性质与应用
1.(2026·山西吕梁·二模)用如图所示装置研究铁粉与水蒸气的反应。观察到肥皂液中有气泡产生,点燃肥皂泡听到爆鸣声;实验结束后,试管中残留的黑色固体能被磁铁吸引。下列分析正确的是
A.由“肥皂液中有气泡产生”,推断铁与水蒸气发生了反应
B.由“试管中残留的黑色固体能被磁铁吸引”,推断有四氧化三铁生成
C.铁粉与水蒸气的反应需要加热,推断该反应为吸热反应
D.加热和使用粉末状的铁均能加快铁与水蒸气的反应
2.(2026·山东潍坊·一模)下列关于铁及其化合物的说法错误的是
A.用酸性高锰酸钾溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2
B.铁与水蒸气高温下产生H2及Fe3O4
C.沸水中滴加饱和FeCl3溶液可制得Fe(OH)3胶体
D.可用浓FeCl3溶液洗涤附着“铜镜”的试管
3.(2026·湖南湘潭·二模)铁及其化合物的部分转化关系如图所示。下列反应方程式错误的是
A.①为在稀硝酸中加入少量铁粉:
B.②为在硝酸铁溶液中加入铁粉:
C.③在溶液中加入氨水并通入空气:
D.④为高温下和焦炭反应:
考向2 考查氢氧化亚铁的制备
4.(25-26高三上·湖南长沙·阶段检测)为了长时间观察到白色固体,设计下列4个实验,下列有关说法正确的是
A.实验A:关闭之前的操作是:在锥形瓶的小导气管出口点燃氢气,检验氢气的纯度
B.实验B:铁粉与滴入的稀硫酸反应产生的氢气可以排尽装置内的空气,再挤压长胶头滴管
C.实验C:由绿矾()配制硫酸亚铁溶液时,应将绿矾溶解在沸水中,但不能搅拌
D.实验D:溶液上方的苯层用于隔绝空气,也可以把苯换成四氯化碳
5.(25-26高三上·安徽六安·阶段检测)实验室可以用如图所示装置制备氢氧化亚铁,下列说法正确的是
A.实验前稀硫酸和氢氧化钠溶液均不需要做任何处理
B.实验开始阶段,应打开弹簧夹C和关闭弹簧夹D
C.一段时间后,关闭弹簧夹C和D,在B中生成白色絮状沉淀
D.实验结束后关闭弹簧夹D,可以长时间保存氢氧化亚铁
6.(25-26高三上·河北·期末)某化学兴趣小组利用药品:铁粉、稀硫酸、氢氧化钠溶液,然后用下图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色。下列有关说法错误的是
A.连接好装置后,需检查装置的气密性
B.左侧三颈烧瓶可制取FeSO4溶液并排尽装置内空气
C.实验时先打开A、关闭B和C,再打开B和C、关闭
D.实验时为防止仪器2中铁粉通过导管进入仪器3中,可将仪器2中的铁粉改成铁钉
考向3 考查铁及其化合物的相关计算
7.(25-26高三·江苏·一轮复习)某实验小组发现在相同温度下,铁与不同密度的硝酸反应时,还原产物有所不同,该小组的实验结果如图所示。下列叙述正确的是
A.硝酸的密度越大,其还原产物越多
B.当硝酸溶液的密度小于dg·mL-1时,还原产物始终以NO为主
C.还原产物中NO的分布分数随硝酸密度的增大而增大
D.硝酸的密度为dg·mL-1时,足量的铁与硝酸发生的主要反应为2Fe+6HNO3=2Fe(NO3)2+NO↑+NO2↑+3H2O
8.(25-26高三上·宁夏·月考)实验研究发现,硝酸发生氧化还原反应时,硝酸的浓度越小,对应还原产物中氮元素的化合价越低。现有一定量铁铝合金与一定量很稀的硝酸充分反应,反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中,逐滴加入4 mol·L-1的氢氧化钠溶液,所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。下列说法错误的是
A.图中O~C段发生反应的离子方程式为:H++OH-=H2O
B.的物质的量为0.012 mol
C.C点对应氢氧化钠溶液的体积6mL
D.原硝酸溶液中含硝酸的物质的量为0.148 mol
9.(25-26高三上·广东·月考)下图表示铁与不同浓度硝酸反应时(可加热),硝酸还原产物分布与硝酸浓度的关系,下列说法正确的是
A.N2O、NO、NO2均为酸性氧化物
B.一般来说,硝酸的浓度越小,其还原产物中N元素价态降低的越多,硝酸的氧化性越强。
C.少量铁粉与足量的浓度为12.2mol·L-1硝酸反应时,反应的离子方程式为:4Fe+18H++64Fe3++3NO↑+3NO2↑+9H2O
D.用一定量的铁粉与足量的9.75mol·L-1HNO3溶液反应得到标准状况下气体2.24L,则参加反应的硝酸的物质的量为0.200mol
考向4 考查Fe2+、Fe3+的性质及其检验
10.(2027·全国·一模)下列说法正确的是
A.陈述Ⅰ:与可生成蓝色物质,陈述Ⅱ:溶液可用于检验,陈述Ⅰ与陈述Ⅱ都正确并且有因果关系
B.探究具有还原性:向盛有溶液的试管中滴加几滴溶液,振荡,再滴加几滴新制氯水,观察溶液颜色变化
C.溶液中滴加溶液,将观察到溶液变红色
D.已知金属性:,可推理出氧化性:
11.(2026·江苏南通·一模)为探究溶液与溶液的反应,学习小组进行如下实验:
实验1:向试管中加入溶液,再加入溶液,溶液变为红褐色,用激光笔照射,出现光亮的“通路”。
实验2:立即取少量实验1反应后的溶液于试管中,加蒸馏水稀释,向其中滴加溶液,出现蓝色沉淀。
实验3:取少量实验1反应后的溶液于试管中,静置1小时,溶液红褐色逐渐变浅,最终变为浅绿色。
下列说法不正确的是
A.实验1中有胶体生成
B.实验1和实验2可说明和能发生水解反应和氧化还原反应
C.可用酸性溶液代替实验2中的溶液检验
D.实验3所得溶液中一定存在、、、
12.(2026·广西南宁·一模)为探究三价铁配合物的性质进行如下实验(忽略溶液体积变化)。
已知:含的溶液呈黄色,含的溶液呈红色,含的溶液呈无色。
下列说法错误的是
A.①中加入浓盐酸后,增大
B.基于实验安全考虑,该实验不宜使用玻璃试管
C.③中加入NaF固体,使平衡逆向移动
D.④中无色溶液未见明显现象,说明的氧化性弱于
考向5 考查“铁三角”的转化及应用
13.【物质制备与铁的化合物】(2026·河北邢台·三模)由废铁屑制取的步骤有:①称取一定质量的(NH4)2SO4 固体;②用碳酸钠溶液除去废铁屑表面的油污;③与酸反应得到 FeSO4溶液;④将与FeSO4混合制取 溶液;⑤制取下列说法正确的是
A.用托盘天平称取固体时,应把砝码放在左盘
B.②中碳酸钠溶液呈碱性,促进铁屑表面的油污水解
C.③中的酸可以用稀硫酸或浓硫酸
D.将得到的 溶液加热蒸干得到
14.【污水处理与铁的化合物】(2026·新疆乌鲁木齐·三模)高铁酸钾()是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。某化学学习小组用如下方法制备高铁酸钾,并处理污水。下列说法错误的是
A.反应①的离子方程式:
B.反应③的离子方程式:
C.相同温度下,溶解度:
D.处理污水时,不仅能杀菌消毒,还能生成胶体,吸附水中悬浮杂质
15.(25-26高三上·河南·阶段检测)M、N是日常生活中常见的金属单质,M、N及其化合物的转化关系(每一步反应完全)如图,其中,X、Y、Z是含有元素N的化合物,反应②是制备金属M的方法之一,下列说法不正确的是
A.单质M、单质N在常温下都不溶于浓硫酸
B.N的阳离子都不能与单质M反应
C.1 mol M在①中完全溶解转移的电子数与在③中完全反应转移的电子数的2倍
D.X→Y、X→Z的反应都可用来检验X中的金属离子
考向6 实验探究铁及其重要化合物的转化关系
16.(2026·山东德州·三模)某学习小组为探究与溶液的反应机理,设计如下实验并记录现象:
①向溶液()中加入足量铜粉,立即有气泡产生,溶液逐渐由黄色变为蓝绿色;②向溶液中逐滴加入溶液调至5,再加入足量铜粉,溶液由黄色变为蓝绿色,无气泡产生;③取实验①反应后的溶液,加入KSCN溶液,无明显现象;再加酸性溶液,紫色褪去。已知性质与相似。
下列说法错误的是
A.实验①中产生的气泡主要成分为,而非
B.结合实验②可知实验①中既与反应,也与、共同反应
C.实验③中酸性溶液褪色可证明溶液中存在
D.综合实验可知:强酸性条件下,的氧化性强于
17.(2026·甘肃·模拟预测)与、、可形成配离子(浅紫色)、(红色)、(无色)。某同学按如下步骤完成实验:
下列说法错误的是
A.溶液Ⅰ中有少量生成,是因为发生了水解反应
B.为了能观察到的颜色,可向溶液Ⅰ中加入足量
C.滴定实验中,为防止杂质的干扰,可加入NaF掩蔽
D.步骤III中发生的反应为
18.(2026·福建南平·二模)探究不同条件下溶液和Zn粉反应的实验步骤如下:
下列说法错误的是
A.试剂X可选用
B.红褐色沉淀包裹在Zn表面阻碍反应进行
C.活化能:的水解反应的还原反应
D.滴入KSCN溶液待红色褪去,此时有气泡生成
重难·创新演练1.(2025·浙江·模拟预测)下列关于铁的反应方程式书写正确且符合事实的是
A.用铁氰化钾检验亚铁离子:
B.制取氢氧化铁胶体:
C.制取高铁酸盐净水剂:
D.铁粉与少量干燥氯气反应:
2.(2026·福建福州·三模)某兴趣小组探究不同铁盐溶液与的反应:
实验
试剂
滴加试剂3 ml
现象
Ⅰ
新制镀
有相同
面积的
银镜试管
溶液
5 s后银镜消失,溶液棕黄色变浅,略微浑浊
Ⅱ
溶液
11 s后银镜消失,溶液棕黄色变浅,溶液变浑浊
Ⅲ
溶液
5 s后银镜消失,溶液颜色不变
下列说法错误的是
A.取实验Ⅰ的溶液,滴加溶液,可检测溶液中的
B.实验Ⅱ的化学方程式为:
C.实验Ⅲ的溶液中不变
D.某些阴离子会影响与的反应
3.(2026·陕西西安·模拟预测)已知单质a与化合物b、c均含有元素X,c→a反应条件不限,下列选项中能满足图中物质间直接转化关系,且推理成立的是
A.X可为S,b能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B.X可为Fe,蒸干c溶液即可得到溶质
C.X可为K,电解c的水溶液可制备a D.X可为N,a能被氧化成红棕色的b
4.(2026·浙江·二模)为探究50 mL 1.0 溶液中的离子平衡和离子反应,某小组同学进行了如下实验。下列说法不正确的是
操作
现象
向锥形瓶中加入6.5 g锌粉,然后加入50 mL 1.0 的溶液,搅拌
溶液温度迅速上升,稍后出现红褐色沉淀,同时出现少量气泡;反应一段时间后静置,上层溶液为浅绿色,锥形瓶底部有黑色固体
收集检验反应过程中产生的气体
气体靠近火焰,有爆鸣声
A.溶液温度迅速上升主要是因为与Zn反应放热
B.锥形瓶底部有黑色固体为铁粉
C.红褐色沉淀是因为Zn消耗,同时放出热量,促进水解平衡正向移动
D.反应后溶液为浅绿色是因为发生反应:
5.【物质制备与铁的化合物】(2026·云南昆明·二模)溴化亚铁是一种常用的催化剂,易潮解变质,800℃以上可升华。实验室利用HBr与Fe加热反应制备溴化亚铁装置如图(部分加热及夹持仪器已省略)。
下列说法正确的是
A.装置甲发生反应 ,说明的酸性强于HBr
B.装置乙、戊中盛装的试剂均为无水氯化钙
C.实验时,先加热丙装置,再打开分液漏斗的活塞
D.丁装置用于收集产品,为防堵塞,丙、丁之间最好用粗导气管连接
6.(2026·甘肃金昌·三模)化学反应常伴随颜色、沉淀等变化。下列化学反应的相关解释正确的是
选项
颜色变化
解释
A
将灼热的铁丝插入盛有氯气的集气瓶中,冒出红棕色烟
B
露置在空气中会迅速由白色变为灰绿色,最后变为红褐色
C
溶液中滴加KSCN溶液立即变红色
D
溶液中滴加几滴HI溶液变紫色
7.【化工流程与铁的化合物】(2026·河南开封·模拟预测)一种从富铁渣(主要含,还含少量杂质元素)中提取铁制备高纯度磷酸铁的工艺如图所示。已知Fe3+与低浓度优先形成,高浓度易形成配位化合物。下列叙述正确的是
A.酸溶过程引入其他酸提高,可以生成更多的
B.溶解过程主要是中的P原子提供孤电子对
C.加水稀释可使Fe3+与的配位化合物转化为
D.滤液1、滤渣和滤液2都可直接返回酸溶步骤循环使用
8.(25-26高三上·北京西城·期末)将铁钉放入浓硝酸中,生成少量气体后反应停止,得到黄色溶液a.设计实验探究溶液a显黄色的原因。
实验1:取少量溶液a,滴入几滴KSCN溶液,溶液变红,振荡后红色逐渐褪去,产生红棕色气体。另取少量溶液a,滴入NaOH溶液,产生红褐色沉淀。
实验2:取一定量Fe(NO3)3固体溶于水中,溶液为黄色,加硝酸酸化,溶液变为无色。
实验3:按如图装置进行实验。
序号
实验装置
X
实验现象
①
浓硝酸
无色溶液变为黄色
②
稀酸化的0.1mol/L Fe(NO3)3溶液
无色溶液变为黄色
③
稀酸化的0.3mol/L 溶液
无色溶液未变黄色
下列分析不正确的是
A.实验1说明溶液a中有Fe3+
B.实验1中产生红棕色气体说明SCN-被浓硝酸氧化为
C.实验2说明Fe3+本身的颜色不是造成溶液a显黄色的原因
D.综合以上实验,溶液a显黄色可能与遇浓硝酸、Fe3+有关
9.【化工流程与铁的化合物】(2026·辽宁抚顺·模拟预测)乳酸亚铁晶体是一种良好的补铁剂。以废铁屑和乳酸为原料制备乳酸亚铁的一种工艺流程如图所示。下列说法错误的是
A.将废铁屑粉碎的目的是提高酸溶时的速率
B.“沉铁”的离子反应为
C.“系列操作”包括过滤、洗涤、干燥
D.“低温蒸发”的优点是防止乳酸亚铁分解
10.(2026·广东广州·二模)M元素在地壳中的含量居第四位,含M物质的相关转化关系如图,下列说法错误的是
单质M盐1碱1碱2盐2
A.单质M与高温水蒸气反应生成红棕色固体
B.碱1→碱2的转化存在物质颜色的变化
C.将盐2的饱和溶液滴入沸水中,继续加热可得到胶体
D.溶液可用于鉴别盐1和盐2
11.(2026·广东茂名·二模)利用如图装置开展氯气的制备与性质实验(部分夹持装置省略)。下列说法不正确的是
A.烧瓶a中发生反应:
B.烧瓶d中有大量生成
C.试管e中湿润的红色花瓣褪色
D.反应结束后往试管f中滴入KSCN溶液,溶液变红,说明被氧化
12.(2026·广东湛江·二模)通过如图装置(部分夹持装置省略)验证铁粉在高温下和水蒸气反应的产物。准确称量两者充分反应后的干燥固体2.32 g进行实验。下列有关说法正确的是
A.铝粉和溶液反应,作氧化剂
B.两个球形干燥管中碱石灰的作用相同
C.实验开始时,先点燃酒精灯,再滴加溶液
D.若“铁的氧化物”为,则理论上U形管增重0.72 g
13.【化工流程与铁的化合物】(2026·辽宁沈阳·二模)黄钾铁矾渣主要成分为KFe3(SO4)2(OH)6、ZnSO4和含镓化合物,从黄钾铁矾渣提取铁、镓和锌的流程如下,下列说法错误的是
A.“焙烧”产生的气体可回收用于生产硫酸
B.“还原焙烧”可能发生反应:ZnO+COZn+CO2
C.“烟尘”中含锌元素
D.“电解”时,铁镓合金做阴极
14.(25-26高三上·山东泰安·阶段检测)铁及其化合物在生产、生活中有着重要作用。
(1)铁元素在元素周期表中的位置是______。
(2)铁及其化合物A~E的分类分布及其转化关系如图所示:
①检验溶液中混有选用的试剂为______溶液。
②反应Ⅱ的化学方程式为:______。
③实现反应Ⅲ的转化,可选择______(填序号)。
A.盐酸 B.氢碘酸 C.稀硝酸 D.氯气
(3)工业上以一定质量的硫铁矿烧渣(主要成分为、,另含少量难溶杂质)为主要原料制备铁红的一种工艺流程如图:
已知:Cu、Fe、Ag等离子能与、、、等形成可溶性配合物。
“过滤2”所得到滤渣的主要成分为FeOOH和,则所得滤液中的主要溶质是物质______(填化学式);在空气中焙烧生成铁红的化学方程式为______。
15.(2025·上海松江·二模)电解法制备Fe(OH)2:用电解的方法可以制得较纯净的Fe(OH)2.制备装置如下图所示,其中两电极材料分别为铁和石墨。
(1)电解质溶液d为NaCl溶液,b电极上的反应式为 ___________。
A.2H2O + 2e−= H2↑ + 2OH− B.Fe - 2e− = Fe2+
C.O2 + 2H2O + 4e−= 4OH− D.2Cl− - 2e−= Cl2↑
(2)液体c可选用苯,不用四氯化碳或乙醇的原因是___________。
(3)用电解的方法制备Fe(OH)2的过程中共转移了0.02 mol的电子,则理论上可产生___________g的Fe(OH)2。
A.18 B.9 C.1.8 D.0.9
真题·实战演练
1.(2026·河南卷)某同学设计以下实验,探究铁的化合物的性质(忽略②〜⑤试管中溶液体积变化)。
已知:在水溶液中由于水解与配位而显黄色;呈绿色。下列说法错误的是
A.②到③说明加入稀硫酸能抑制的水解
B.④与⑤中:④>⑤
C.④与⑥中呈现红色均是由于与结合所致
D.若向③中依次加入适量维生素C、溶液,会出现蓝色沉淀
2.(2025·浙江卷)下列含铁化合物的制备方案正确的是选项
选项
目标产物
制备方案
A
溶液通足量后,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
B
红热的铁粉与水蒸气反应
C
在干燥的气流中脱水
D
溶液中滴加煮沸过的溶液,在空气中过滤
A.A B.B C.C D.D
3.(2025·广东卷)下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且两者间具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
浓硝酸保存在棕色试剂瓶中
浓硝酸具有强氧化性
B
向蔗糖中加适量浓硫酸,蔗糖变黑
浓硫酸具有脱水性
C
与可生成蓝色物质
KSCN溶液可用于检验
D
与浓盐酸共热,生成黄绿色气体
A.A B.B C.C D.D
4.(2025·安徽卷)下列实验产生的废液中,可能大量存在的粒子组是
选项
实验
粒子组
A
稀硝酸与铜片制
B
硫酸与制
C
浓盐酸与制
D
双氧水与溶液制
A.A B.B C.C D.D
5.(2025·黑吉辽蒙卷)微粒邂逅时的色彩变化是化学馈赠的视觉浪漫。下列对颜色变化的解释错误的是
选项
颜色变化
解释
A
空气中灼烧过的铜丝伸入乙醇中,黑色铜丝恢复光亮的紫红色
=
B
悬浊液中加入溶液,固体由白色变为红褐色
=
C
溶液中加入,浅绿色溶液出现蓝色浑浊
=
D
溶液中加入NaOH溶液,溶液由橙色变为黄色
A.A B.B C.C D.D
6.(2024·广西卷)某小组对和的性质进行探究:
Ⅰ.向少量蒸馏水里滴加2滴溶液,再滴加2滴KSCN溶液。
Ⅱ.向少量蒸馏水里滴加2滴溶液,再滴加2滴KSCN溶液。
下列说法正确的是
A.实验Ⅰ中继续加入少量固体,溶液颜色变浅
B.实验Ⅱ中溶液呈红色
C.KSCN能区分和
D.焰色试验不能区分和
7.(2024·重庆卷)金属单质M的相关转化如下所示。下列说法错误的是
A.a可使灼热的铜变黑 B.b可与红热的铁产生气体
C.c可使燃烧的镁条熄灭 D.d可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
8.(2024·吉林卷)下列实验方法或试剂使用合理的是
选项
实验目的
实验方法或试剂
A
检验溶液中是否含有
溶液
B
测定溶液中
用溶液滴定
C
除去乙醇中少量的水
加入金属,过滤
D
测定溶液的
使用试纸
A.A B.B C.C D.D
9.(2024·新课标卷)实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是
A.反应为
B.酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好
C.用木柴点燃肥皂泡检验生成的氢气
D.使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉
10.(2025·上海卷)铁红是一种常见的铁的化合物。最早,史前人类利用赭石沉淀物获得浅黄色和红色绘画颜料,其主要成分便是伴有少量硫化物的铁红
(1)在我国古代,赭红是一种重要的红色颜料,其主要成分为铁的化合物。该化合物可能是_______。
A. B. C. D.
(2)如图所示,加热试管中的铁粉和硫粉,下列说法正确的是_______。
A.移开酒精灯后,固体保持红色 B.反应中S只做还原剂
C.反应中主要产生的气体副产物为SO3 D.最终得到黑色的Fe2S3固体
(3)基态铁原子中,_______。
A.有4个不同能级的电子 B.有5个未成对电子
C.核外电子共占据15个原子轨道 D.有26种能量不同的电子
在FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,产生[Fe(SCN)(H2O)5]Cl2,溶液变为血红色。
(4)下列关于饱和FeCl3溶液的说法正确的是_______。
A.常温下显中性 B.加入铁粉后溶液变为红褐色
C.遇沸水时产生胶体 D.加入氨水后产生白色沉淀
(5)在配合物中,内界为_______,配体有_______种
工业盐酸常混有少量Fe3+,会使溶液呈黄色,是因为形成了一系列含铁配合物,这些配合物可简写为[FeClx]3-x(x=1,2,3,4)。
室温下,在溶液中Fe3+与Cl-存在平衡:Fe3+(aq)+xCl-(aq)[FeClx]3-x(aq)
(6)现加水稀释FeCl3溶液至体积为原来的两倍,则溶液中Fe3+的物质的量_______。
A.增大B.不变C.减小
并用离子积Q与平衡常数K的大小关系解释变化的原因_______。
(7)室温下,x取不同值时,对应的平衡常数见下表:
x
1
2
3
4
K
30.20
134.90
97.72
1.02
某工业盐酸中c(Cl-)=12.00mol·L-1,则c(FeCl3)的摩尔分数为_______。(用小数表示,精确到小数点后2位)
已知:c[(FeClx)3-x]的摩尔分数==
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第02讲 铁及其重要化合物(专项训练)
参考答案
模拟·基础演练
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D
A
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B
D
C
D
C
C
B
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C
D
B
B
B
C
D
C
重难·创新演练
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A
C
A
B
D
B
C
B
B
A
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B
D
D
14.(1)第四周期、Ⅷ族
(2) C
(3)
15.(1)A (2)苯与水互不相溶,且苯的密度小于水,而四氯化碳的密度大于水,乙醇与水互溶
(3)D
真题·实战演练
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8
9
B
C
B
C
A
C
C
A
B
10.(1)A (2)A (3)C (4)C (5) 2
(6)A 所有离子浓度变为原来,,平衡逆移 (7)0.80
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