第4章 第15讲 铁盐、亚铁盐 含铁物质的相互转化(课时作业Word)-【高考领航】2027年高考化学大一轮复习学案

**基本信息** 聚焦铁及其化合物价态转化与应用，通过基础辨析、实验探究及工艺流程构建知识网络，强化科学思维与探究能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础概念应用|选择题1-6（6题）|Fe²⁺/Fe³⁺检验、离子反应及除杂|从离子性质到检验方法，构建价态转化认知| |综合实验探究|选择题7、11题（2题）|实验方案设计与现象分析|从实验现象到原理推导，培养证据推理能力| |工艺流程分析|选择题8-10、12题（4题）|工业流程中物质转化与分离|从原料处理到产物制备，体现物质转化规律|

限时规范训练15 (建议用时：45分钟　满分：60分) 一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1．(2025·辽宁阜新期末)要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+，进行如下实验的最佳顺序为(　　) ①加入新制氯水　②加入KMnO4溶液　③加入KSCN溶液 A．①③　　　　　　　 B．③② C．③① D．①②③ 解析：C　通常用KSCN溶液检验Fe3+，故先向溶液中加入KSCN溶液，溶液不变红色，说明溶液中不含Fe3+；然后加入适量新制氯水，若溶液呈红色，则说明溶液中含有Fe2+；KMnO4溶液本身有颜色会影响实验，C符合题意。 2．下列离子方程式书写正确的是(　　) A．铁与稀盐酸反应：Fe＋6H＋===Fe3+＋3H2↑ B．氯气与氯化亚铁溶液反应：Cl2＋Fe2+===Fe3+＋2Cl－ C．氯化铁溶液与铜反应：3Cu＋2Fe3+===2Fe＋3Cu2+ D．氯化铁溶液与硫化氢反应：2Fe3+＋H2S===2Fe2+＋S↓＋2H＋ 解析：D　Fe与稀盐酸反应生成FeCl2，A错误；应为：Cl2＋2Fe2+===2Fe3+＋2Cl－，B错误；应为Cu＋2Fe3+===Cu2+＋2Fe2+，C错误。 3．(2025·辽宁沈阳模拟)下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是(　　) 选项 X Y Z A FeCl2溶液 FeCl3 Cl2 B FeCl3溶液 CuCl2 Fe C Fe Al NaOH溶液 D FeSO4溶液 Fe2(SO4)3 Cu 解析：C　Cl2与FeCl2反应，A错误；Fe与FeCl3、CuCl2均反应，B错误；Cu与Fe2(SO4)3反应后有新的杂质CuSO4生成，D错误。 4．(2026·河北衡水二中高三一调)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是(　　) A．通过化合反应和复分解反应均能直接得到d B．e不稳定，在空气中灼烧会最终转化为b C．h具有强氧化性，在日常生活中可用于生活用水的消毒与净化 D．a→f→g→d的每步转化均可一步实现 解析：B　根据铁元素化合价和分类，可以得知a是Fe，b是FeO，c是Fe2O3，d是Fe(OH)3，e是Fe(OH)2，f是亚铁盐，g是铁盐，h是高铁酸盐，得到Fe(OH)3的方法4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3或FeCl3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaCl，即通过化合反应和复分解反应均能直接得到氢氧化铁，推断合理，A不符合题意；Fe(OH)2不稳定，在空气中灼烧时，先被氧化为Fe(OH)3，再分解为Fe2O3，推断不合理，B符合题意；高铁酸盐具有强氧化性，在日常生活中可用于生活用水的消毒与净化，推断合理，C不符合题意；a→f为Fe＋2H＋===Fe2+＋H2↑，f→g为2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－，g→d为Fe3+＋3OH－===Fe(OH)3↓，故能实现a→f→g→d的转化关系，合理，D不符合题意。 5．将2.24 g铁粉加入50 mL 2 mol·L-1的氯化铁溶液中，充分反应后，有关说法正确的是(　　) A．铁粉剩余，溶液呈浅绿色，Cl－浓度基本不变 B．向溶液中滴入无色KSCN溶液，仍无色 C．反应后溶液中Fe3+与Fe2+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1∶2 解析：D　根据题目已知条件可知，n(Fe)＝0.04 mol，n(FeCl3)＝0.1 mol。根据反应Fe＋2Fe3+===3Fe2+知，铁粉全部溶解，参加反应的Fe3+为0.08 mol，Fe3+剩余0.02 mol，反应生成0.12 mol Fe2+，铁粉无剩余，溶液含有Fe3+和Fe2+，不呈浅绿色，A错误；Fe3+剩余，滴入KSCN溶液，溶液显红色，B错误；反应后溶液中Fe3+与Fe2+物质的量之比为1∶6，C错误；氧化生成的Fe2+为0.04 mol，还原生成的Fe2+的物质的量为0.08 mol，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2，D正确。 6．已知在pH为4～5的环境中，Cu2+、Fe2+几乎不水解，而Fe3+几乎完全水解。工业上制CuCl2溶液是将浓盐酸加热到80 ℃左右，再慢慢加入粗氧化铜(含少量杂质FeO)，充分搅拌使之溶解。欲除去溶液中的杂质离子，下述方法中可行的是(　　) A．向溶液中通入Cl2，再加入纯净的CuO的粉末调节pH为4～5 B．向溶液中通入H2S使Fe2+沉淀 C．向溶液中通入Cl2，再通入NH3，调节pH为4～5 D．加入纯Cu将Fe2+还原为Fe 解析：A　向溶液中通入Cl2，可将Fe2+氧化为Fe3+；再加入纯净的CuO粉末调节pH为4～5，Fe3+可转化为Fe(OH)3而除去，A正确；在酸性溶液中H2S与Fe2+不反应，而H2S与Cu2+反应生成CuS沉淀，B错误；通入氨气，会引入杂质，C错误；由金属的活动性Fe＞Cu知，铜不能置换出铁，D错误。 7．(2025·吉林长春外国语学校模拟)某化学兴趣小组在学习铁及其化合物的知识时，做了如下探究实验： 下列说法不正确的是(　　) A．现象1有淡红色，说明有少量的Fe2+被氧化了 B．现象2溶液变红色，说明Fe2+被氧化为Fe3+，同时双氧水被还原为氧气 C．现象3红色褪去，说明发生了反应：2Fe3+＋Fe===3Fe2+ D．由现象4可推测加入过量的双氧水后SCN－可能被氧化生成了气体 解析：B　氯化亚铁溶液中滴加KSCN溶液，有淡红色，说明该溶液含少量Fe3+，有少量的Fe2+被氧化，A正确；加双氧水后，Fe2+被氧化，H2O2被还原，O元素化合价降低，不可能生成O2，B错误；加入过量铁粉，发生反应：2Fe3+＋Fe===3Fe2+，溶液的红色褪去，C 正确；加入过量双氧水，可能是过量的H2O2将SCN－氧化生成N2气体，含Fe3+的溶液为黄色，D正确。 8．(2026·福建泉州高三段考)某研究小组模拟在实验室以废铁屑(含有少量碳和SiO2杂质)为原料制备无水FeCl3，设计如下流程(已知SOCl2易水解)： 下列说法不正确的是(　　) A．试剂X可选用硫酸 B．“氧化”时：2Fe2+＋H2O2＋2H＋===2Fe3+＋2H2O C．操作①②均需用到漏斗、烧杯、玻璃棒 D．“脱水”时可能会产生亚铁盐 解析：A　由于要制备FeCl3，若试剂X选用硫酸，则引入了杂质，A错误；“氧化”时，氧化剂H2O2把Fe2+氧化为Fe3+，离子方程式正确，B正确；操作①为过滤，操作②为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，均需要用到漏斗、烧杯、玻璃棒，C正确；“脱水”时，SOCl2与H2O反应：SOCl2＋H2O===SO2＋2HCl，生成的SO2能把Fe3+还原成Fe2+，即“脱水”时可能会产生亚铁盐，D正确。 9．高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。某化学兴趣小组用废铁屑(主要成分为Fe，杂质有Al、C及油脂)制备高铁酸钠的主要流程如图。下列说法错误的是(　　) A．“碱浸”可以除去废铁屑中的油脂 B．“滤渣”的主要成分是Al和C C．“操作Ⅰ”通入的空气可以用H2O2溶液代替 D．若流程改为先“氧化”后“调pH”，可能会生成Cl2 解析：B　废铁屑中杂质有Al、C及油脂，加NaOH溶液“碱浸”，可以除去废铁屑表面的油脂和Al，A正确；“碱浸”后固体中含有Fe、C，加盐酸“酸浸”，Fe溶解，过滤后“滤渣”为C，即“滤渣”的主要成分是C，B错误；“操作Ⅰ”通入空气目的是将Fe2+氧化为Fe3+，H2O2也可以作氧化剂，且不会引入杂质，因此“操作Ⅰ”通入的空气可以用H2O2溶液代替，C正确；若先“氧化”，溶液为酸性，NaClO在酸性条件下能与Cl－发生归中反应生成Cl2，D正确。 10．用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)制备超顺磁性纳米Fe3O4 (平均直径为25 nm)的流程图如下(所加试剂均过量，部分步骤已省略)，下列叙述正确的是(　　) A．滤液B的溶质主要为氯化铁 B．步骤②中发生的反应均为置换反应 C．为防止在步骤⑤中继续氧化亚铁离子，步骤④反应完成后剩余的H2O2需加热除去 D．将步骤⑤得到的纳米Fe3O4均匀分散在水中时，不能产生丁达尔效应 解析：C　铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)与稀盐酸反应得到的滤液A中溶质为氯化铁、氯化亚铁、过量的盐酸；加入铁粉还原铁离子：2Fe3+ ＋Fe===3Fe2+，过量的盐酸和Fe反应：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，过滤过量的铁，滤液B的溶质主要为氯化亚铁；加入氢氧化钠溶液，生成Fe(OH)2；向浊液C中加入H2O2溶液，反应完成后需除去剩余的H2O2，再与氯化亚铁混合，经一系列操作后得到产品Fe3O4。滤液B的溶质主要为氯化亚铁，A错误；加入铁粉还原铁离子的反应2Fe3+ ＋Fe===3Fe2+不是置换反应，铁单质与过量盐酸的反应，属于置换反应，B错误；为防止H2O2在步骤⑤中继续氧化亚铁离子，需除去剩余H2O2，C正确；超顺磁性纳米Fe3O4平均直径为25 nm，其均匀分散在水中后得到胶体，能产生丁达尔效应，D错误。 二、非选择题：本题共2小题。 11．(15分)某化学学习小组同学学习了铁元素的“价—类”二维图后，对铁及其化合物进行了探究。 探究一：对“铁与水蒸气反应”的产物进行检验： (1)①铁与水蒸气反应的化学方程式为____________________。 ②某同学利用磁铁成功吸引反应后的产物，以此确定产物中有未反应的铁单质，请对此结论进行简要分析：____________。 探究二：向氯化铁溶液中滴加几滴KSCN溶液后，滴加过氧化氢溶液，红色褪去。已知红色褪去的同时有气体生成，经检验为O2。小组同学对红色褪去的原因提出了三种假设： (2)假设Ⅰ：H2O2还原Fe3+，使其转变为Fe2+； 假设Ⅱ：H2O2分解生成O2，O2氧化KSCN； 假设Ⅲ：________________________。 并对假设进行了以下实验探究： 实验①：取三份褪色后溶液，第一份滴加FeCl3溶液，无明显变化；第二份滴加KSCN溶液，溶液出现红色；第三份滴加稀盐酸和BaCl2溶液，产生白色沉淀。 实验②：另取同浓度的FeCl3溶液滴加2滴KSCN溶液，溶液变红，再通入O2，无明显变化。 (3)实验结论：实验①说明假设__________不正确；实验②的目的是____________________________；由实验①②得出假设________是正确的。 解析：(3)通过实验①，说明溶液中没有KSCN，含有Fe3+，SCN－被氧化为，假设Ⅰ不正确；实验②：另取同浓度的FeCl3溶液滴加2滴KSCN溶液，溶液变红，再通入O2，无明显变化，说明假设Ⅱ不正确，实验②的目的是验证假设Ⅱ是否成立；由实验①②可知假设Ⅰ和Ⅱ都不成立，得出假设Ⅲ是正确的。 答案：(1)①3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2　②产物Fe3O4也会被磁铁吸引，无法确定产物中有未反应的铁单质，结论错误　 (2)H2O2氧化KSCN　　(3)Ⅰ　验证假设Ⅱ是否成立　Ⅲ 12．(15分)(2026·甘肃多校高三一次联考)以含铁矿物(主要成分FeS2、SiO2，少量的CaO、MgO)为原料制备颜料铵铁蓝(NH4)Fe[Fe(CN)6]的工艺流程如下： 回答下列问题： (1)实验室用浓硫酸配制250 mL一定物质的量浓度的稀硫酸，所用的玻璃仪器有容量瓶、胶头滴管、烧杯、________。 (2)“酸浸”时，若FeS2转化为S、Fe3+，则该反应的离子方程式为____________________。 (3)滤渣为S和________________(填化学式)。 (4)检验“还原”之后的溶液中是否含Fe3+的试剂是____________。 (5)“沉铁”时，生成沉淀(NH4)2Fe[Fe(CN)6]，“氧化”时，发生反应的离子方程式如下：________(NH4)2Fe[Fe(CN)6]＋________＋________H＋===________(NH4)Fe[Fe(CN)6]＋________H2O＋________Cl－＋_______，请配平该离子方程式_________。 (6)根据上述流程，________(填“能”或“不能”)根据含铁矿物中铁元素的质量计算产品铵铁蓝的质量。 解析：(1)用浓硫酸配制250 mL一定物质的量浓度的稀硫酸，所用的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、250 mL容量瓶、胶头滴管、烧杯。(2)“酸浸”时，FeS2与O2、稀H2SO4反应，转化为S、Fe3+，故反应的离子方程式为：4FeS2＋12H＋＋3O2===8S＋4Fe3+＋6H2O。(3)含铁矿物中SiO2不与稀硫酸反应，少量的CaO会与稀硫酸反应产生CaSO4，因此滤渣除S以外，还含有CaSO4、SiO2。(4)检验Fe3+常用KSCN溶液，若溶液变为红色，说明含有Fe3+。(5)根据反应物和产物可知，(NH4)2Fe[Fe(CN)6]中铁从＋2价升高到＋3价，氯元素从＋5价降到－1价，根据得失电子守恒，所以(NH4)2Fe[Fe(CN)6]的化学计量数为的化学计量数为1，再根据原子守恒和电荷守恒配平方程式，结果为：6(NH4)2Fe[Fe(CN)6]＋＋6H＋===6(NH4)Fe[Fe(CN)6]＋3H2O＋Cl－＋。(6)因还原时加入铁粉，故不能根据含铁矿物中铁元素的质量计算出产品铵铁蓝的质量。 答案：(1)量筒、玻璃棒　(2)4FeS2＋12H＋＋3O2===8S＋4Fe3+＋6H2O　(3)CaSO4、SiO2 (4)KSCN溶液(或其他合理答案)　 (5)6(NH4)2Fe[Fe(CN)6]＋＋6H＋===6(NH4)Fe[Fe(CN)6]＋3H2O＋Cl－＋ (6)不能 学科网（北京）股份有限公司 $