第4章 第13讲 铁及其化合物的相互转化（Word练习）-【精讲精练】2027年高考化学一轮复习（人教版）

**基本信息** 聚焦铁及其化合物性质转化，通过选择与非选择结合，构建从基础性质到实验应用的知识网络，强化证据推理与模型认知。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |性质与用途|2题|考查性质与用途对应关系|基于物质结构决定性质，性质决定用途的化学观念| |离子检验与转化|3题|涉及Fe²⁺/Fe³⁺检验及氧化还原反应|以价态变化为核心，构建离子转化逻辑链条| |价—类二维图|2题|结合物质分类与价态分析转化路径|体现物质多样性及分类思想，强化转化规律| |实验探究与计算|3题+2非选择|实验操作分析与定量计算|融合科学探究与实践，提升综合应用能力|

说明：选择题每题3分；非选择题共32分；本试卷共62分。 一、选择题：每小题只有一个选项符合题目要求。 1．下列有关铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是(　　) A.铁粉遇空气放热，可用于制作暖贴 B.Fe2(SO4)3易溶于水，可用作净水剂 C.FeCl3溶液显酸性，可用于腐蚀印刷电路板上的铜 D.FeS难溶于水，可用于去除废水中微量六价铬[Cr(Ⅵ)] 解析　暖贴中的铁粉遇空气放热，是铁和空气中的氧气等发生氧化还原反应而放出热量，A正确；水溶液中Fe3+水解生成了Fe(OH)3胶体，胶体具有吸附性，可用作净水剂，与Fe2(SO4)3易溶于水无关，B错误；氯化铁溶液具有氧化性，可以将铜氧化生成铜离子，C错误；FeS具有还原性，因此可除去废水中的微量六价铬[Cr(Ⅵ)]，D错误。 答案　A 2．下列说法正确的是(　　) A.陈述Ⅰ：Fe2+与K3[Fe(CN)6]可生成蓝色物质，陈述Ⅱ：KSCN溶液可用于检验Fe3+，陈述Ⅰ与陈述Ⅱ都正确并且有因果关系 B.探究Fe2+具有还原性：向盛有FeSO4溶液的试管中滴加几滴KSCN溶液，振荡，再滴加几滴新制氯水，观察溶液颜色变化 C.FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，将观察到溶液变红色 D.已知金属性：Fe>Cu，可推理出氧化性：Fe3+<Cu2+ 答案　B 3．(2025·山东泰安期末)下图为铁的“价—类”二维图，箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是(　　) A.铁与氧气的燃烧反应可实现上述转化① B.加热Fe(OH)3发生转化③，Fe(OH)3与HI反应发生④ C.可通过Fe(OH)2与稀硝酸反应实现转化⑤，计量数之比为1∶2 D.K2FeO4作为新型净水剂可实现转化⑥，既能杀菌消毒又能净水 解析　铁在氧气中燃烧生成Fe3O4，不能生成Fe2O3，不能实现上述转化①，A错误；Fe(OH)3与氢碘酸反应生成FeI、碘和水，不能发生转化④，B错误；Fe(OH)2与稀硝酸反应的化学方程式为3Fe(OH)2＋10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O，则Fe(OH)2与稀硝酸计量数之比为3∶10，C错误；故选D。 答案　D 4．(2024·厦门模拟)用黄色的FeCl3溶液分别进行下列实验，解释或结论错误的是(　　) 选项 实验 现象 解释或结论 A 加入FeCl3固体 溶液变成红褐色 FeCl3的水解程度变大 B 加入等体积水 溶液颜色变浅 c(Fe3+)变小 C 加入足量Fe粉 溶液颜色变浅绿色 2Fe3+＋Fe ===3Fe2+ D 将FeCl3溶液微热 溶液变成红褐色 水解反应ΔH＞0 解析　FeCl3溶液中存在Fe3+的水解平衡，水解的离子方程式为Fe3+＋3H2OFe(OH)3＋3H＋。A项，加入FeCl3固体，平衡右移，c(Fe3+)增大，但水解程度减小，错误；B项，加入等体积的水，平衡右移，c(Fe3+)减小，溶液颜色变浅，正确；C项，加入Fe粉，发生反应：2Fe3+＋Fe===3Fe2+，Fe2+呈浅绿色，正确；D项，加热，促进水解，说明水解是吸热反应，正确。 答案　A 5．(2025·浙江宁波模拟)铁及其化合物的转化关系如图。NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A.FeCl3溶液中通入SO2可实现转化①，说明氧化性：Fe3+>SO2 B.转化②中每生成0.1 mol Fe3O4，转移的电子数为0.9NA C.转化③中FeCl3和FeCl2的物质的量之比为1∶2 D.过量Fe在氯气中燃烧生成FeCl2 解析　FeCl3溶液中通入SO2可生成FeCl2，FeCl3为氧化剂，SO2为还原剂，说明氧化性：Fe3+>SO2，A正确；Fe与O2或水蒸气反应生成Fe3O4，每生成0.1 mol Fe3O4，转移的电子数为0.8NA，B错误；转化③的化学方程式为：2FeCl3＋FeCl2＋8NaOHFe3O4＋8NaCl＋4H2O，转化③中FeCl3和FeCl2的物质的量之比为2∶1，C错误；无论Fe过量还是少量，Fe在氯气中燃烧都生成FeCl3，D错误。 答案　A 6．(2026·内蒙古巴彦淖尔段考)下列实验操作、现象、结论均正确的是(　　) 选项 实验操作 现象 结论 A 将HI溶液加入Fe(NO3)3溶液中，充分反应后再加入CCl4混合振荡，静置 溶液分层，下层液体显紫红色 氧化性：Fe3+>I2 B 向较浓的FeCl2溶液中滴入少量酸性KMnO4溶液 KMnO4溶液紫色褪去 Fe2+有还原性 C 向盛有2 mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液 颜色发生变化 维生素C有还原性 D 向H2O2溶液中滴入NaClO溶液　 产生无色气体 O2的氧化性强于NaClO 解析　酸性条件下，Fe3+和NO都可以将I－氧化为I2，不能说明氧化性：Fe3+＞I2，A错误；酸性条件下，Fe2+、Cl－均能被KMnO4溶液氧化，所以KMnO4溶液紫色褪去，无法判断Fe2+具有还原性，B错误；Fe3+具有氧化性，能被维生素C还原为Fe2+，从而使溶液颜色发生变化，C正确；H2O2溶液中滴入NaClO溶液生成的无色气体为O2，说明H2O2被NaClO氧化为O2，NaClO为氧化剂，O2为氧化产物，可知氧化性：NaClO＞O2，D错误。 答案　C 7．(2025·浙江宁波二模)《开宝本草》记载“取钢煅作叶，如笏或团，平面磨错令光净，以盐水洒之，于醋瓮中阴处埋之一百日，铁上衣生，铁华成矣”。铁华粉[主要成分为(CH3COO)2Fe·H2O]可用如下方法检测。下列相关说法错误的是(　　) A.气体X为SO2 B．铁华粉中含有铁单质 C．由上述实验可知，OH－结合Fe3+的能力强于CN－ D．制备铁华粉的主要反应为Fe＋2CH3COOH===(CH3COO)2Fe＋H2↑ 解析　铁华粉中加入稀硫酸并加热，产生的刺激性气味的气体X为醋酸蒸气，A错误；加入盐酸，有氢气产生，说明铁华粉中含有铁单质，B正确；由上述实验可知，OH－能与蓝色沉淀反应，生成棕色沉淀，说明有Fe(OH)3沉淀生成，说明OH－结合Fe3+的能力强于CN－，C正确；由题中信息可知，制备铁华粉的主要反应方程式为Fe＋2CH3COOH===(CH3COO)2Fe＋H2↑，D正确。 答案　A 8．(2025·山西临汾一模)工业上制备高铁酸钾的一种工艺如下图所示。下列叙述错误的是(　　) A．过量铁屑在干燥氯气中发生反应Ⅰ生成FeCl2 B．反应Ⅱ中NaOH溶液和NaClO可通过氯碱工业直接或间接制得 C．该条件下，氧化性：NaClO>Na2FeO4 D．生成K2FeO4的离子方程式为FeO＋2K＋===K2FeO4↓ 解析　无论氯气是否过量，铁屑与干燥氯气发生反应Ⅰ生成FeCl3，A错误；电解饱和食盐水：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，NaOH溶液和Cl2反应可制得NaClO，B正确；利用氧化剂氧化性强于氧化产物，因此该条件下，氧化性：NaClO＞Na2FeO4，C正确；利用K2FeO4溶解度小于Na2FeO4，以及流程可知，生成K2FeO4离子方程式为FeO＋2K＋===K2FeO4↓，D正确。 答案　A 9．(2026·广西柳州开学考试)下列有关实验的操作、现象、结论都正确的是(　　) 选项 操作与现象 结论 A 将少量铜粉加入稀硫酸中，无明显现象，再加入硝酸铁溶液，铜粉溶解 Fe3+能与铜粉反应 B 向CO还原Fe2O3所得到的产物中加入稀盐酸，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化 Fe2O3全部被还原 C 向1 mL 0.1 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液中加入1 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液，充分振荡后滴加KSCN溶液，溶液变成红色 Fe3+与I－的反应为可逆反应 D 向2 mL FeSO4溶液中滴加几滴KSCN溶液，溶液变红，观察溶液颜色变化 FeSO4溶液已经变质 解析　铜粉在稀硫酸中不反应，加入硝酸铁后溶解，可能是酸性条件下NO将Cu氧化，结论不成立，A错误；CO还原Fe2O3后的固体若含未反应的Fe3+氧化物，溶解后生成Fe3+，但还原产物Fe会与Fe3+反应生成Fe2+，导致KSCN无法检测Fe3+，无法判断Fe2O3是否完全还原，B错误；Fe3+初始物质的量是I－的2倍，Fe3+过量，不能说明反应为可逆反应，结论不成立，C错误；Fe2+被氧化为Fe3+后遇KSCN溶液显红色，现象与结论一致，结论正确，D正确。 答案　D 10．(2025·山东菏泽模拟)已知芹菜中的铁元素主要以草酸亚铁形式存在，草酸亚铁在常温常压下稳定，加热至190 ℃以上时开始分解。某实验小组采用两种方案在实验室测定芹菜中铁元素的含量，下列说法正确的是(　　) 已知：2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI。 方案一： 方案二： A．方案一中加入的酸可以为稀盐酸 B．实验中“灰分”中铁元素的存在形式为FeO C．方案二中加入足量KI溶液的作用是除掉过量的H2O2 D．若方案一中标准KMnO4(H＋)溶液的浓度为c mol·L-1、消耗体积为V mL，则芹菜中铁元素的质量分数为% 解析　酸性条件下Cl－与酸性高锰酸钾溶液会发生氧化还原反应，无法利用酸性KMnO4与Fe2+的反应测定Fe含量，A错误；灼烧过程中Fe(Ⅱ)会氧化为Fe(Ⅲ)，根据方案设计可推知“灰分”中铁元素的存在形式为Fe2O3，B错误；方案二中加入双氧水将Fe2+氧化为Fe3+，过量的双氧水加热分解后，加入足量KI溶液的作用是与Fe3+反应，C错误；方案一的待测液中Fe2+与KMnO4反应的离子方程式为MnO＋5Fe2+＋8H＋===Mn2+＋5Fe3+＋4H2O，根据题意可列计算式×100%＝%，D正确。 答案　D 二、非选择题 11．(16分)(2026·山东泰安开学考试)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________；在钢铁厂的生产中，炽热的铁水注入模具之前，模具必须进行充分干燥处理的原因是________________________(用化学方程式表示)。(3分) (2)铁及其化合物A～E的分类分布及其转化关系如下图所示： ①检验FeCl3溶液中混有Fe2+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________(填字母)。(4分) 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Fe2O3、Fe3O4，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下： 已知：Cu、Fe、Ag的离子能与NH3、H2O、OH－、SCN－等形成可溶性配合物。 ①“酸浸”时加入的硫酸不宜过量太多的原因是 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________； “沉淀”过程中，控制NH4HCO3用量不变，铁的沉淀率随氨水用量的变化如图所示。当氨水用量超过一定体积时，铁的沉淀率下降。其可能的原因是________________________。 ②“过滤2”所得滤渣的主要成分为FeOOH和FeCO3，所得滤液中的主要溶质是__________________________________________________________________(填化学式)。 ③FeCO3在空气中焙烧生成铁红的化学方程式为 _________________________________________________________________。(9分) 解析　(2)A是Fe、B是FeO、C是Fe(OH)2、D是Fe(OH)3、E是高铁酸盐；①Fe2+遇铁氰化钾生成蓝色沉淀，故检验FeCl3溶液中混有Fe2+选用的试剂为K3[Fe(CN)6](或铁氰化钾)；③反应Ⅲ是FeO→Fe3+，需要加入氧化剂，且发生的是离子反应，可选择硝酸，A、B是非氧化性酸，排除不选，D与FeO的反应生成FeCl3，但不是离子反应，排除不选，故选C； (3)加入足量硫酸，Fe2O3、Fe3O4与硫酸反应生成硫酸亚铁、硫酸铁，在滤液中加入氨水、碳酸氢铵沉淀过滤后得到FeOOH、FeCO3，在空气中焙烧得到Fe2O3。①“酸浸”时加入的硫酸不宜过量太多，否则过量太多会增加沉淀过程氨水的用量；据已知条件，过渡元素(如Cu、Fe、Ag等)的离子能与NH3、H2O、OH－、SCN－等形成可溶性配合物；所以氨水用量超过一定体积时，Fe2+、Fe3+与NH3形成可溶性配合物，沉淀率下降；②“过滤2”所得滤渣的主要成分为FeOOH和FeCO3，根据流程可知，NH及SO均未转化为沉淀而留在滤液中，故所得滤液中的主要溶质是(NH4)2SO4；③FeCO3在空气中焙烧生成铁红的化学方程式为4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2。 答案　(1)第四周期Ⅷ族　3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 (2)①K3[Fe(CN)6](或铁氰化钾)　②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3　③C (3)①过量太多会增加沉淀过程氨水的用量　Fe2+、Fe3+与NH3形成可溶性配合物，导致铁的沉淀率下降　②(NH4)2SO4　③4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2 12．(16分)(2025·菏泽期中)乳酸亚铁晶体{[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O}是一种很好的食品铁强化剂，易溶于水，吸收效果比无机铁好，可由乳酸与FeCO3反应制得：2CH3CH(OH)COOH＋FeCO3＋2H2O―→[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O＋CO2↑。 回答下列问题： Ⅰ.制备碳酸亚铁：装置如图所示。 (1)清洗仪器，检查装置气密性。A中加入盐酸，B中加入铁粉，C中加入NH4HCO3溶液。为顺利达成实验目的，上述装置中活塞的打开和关闭顺序：关闭活塞________，打开活塞________；加入足量盐酸后，关闭活塞1，反应一段时间后，关闭活塞________，打开活塞________。C中发生反应的离子方程式为__________________________________。(7分) Ⅱ.制备乳酸亚铁晶体 将制得的FeCO3加入乳酸溶液中，加入少量铁粉，在75 ℃下搅拌使之充分反应。然后再加入适量乳酸。 (2)加入适量乳酸的目的为___________________________________________________ ________________________________________________________________________。 从所得溶液中获得乳酸亚铁晶体所需的实验操作是________________，低温蒸发，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。如检验所得样品中主要阳离子，可采用的方法是________________________________________________________________________。(9分) 解析　(1)该实验应先利用产生的氢气排尽装置中的空气，故先关闭活塞2，打开活塞1和3，后利用产生的氢气将氯化亚铁溶液压入NH4HCO3溶液中制取碳酸亚铁，故加入足量盐酸后，关闭活塞1，反应一段时间后，关闭活塞3，打开活塞2，C中发生反应的离子方程式为Fe2+＋2HCO===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O。 答案　(1)2　1、3　3　2　Fe2+＋2HCO===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O (2)除去过量的铁粉，同时抑制亚铁离子的水解　隔绝空气　滴加铁氰化钾溶液，观察是否有蓝色沉淀生成(合理即可) 学科网（北京）股份有限公司 $