微专题速练16 含铁物质的制备与转化-【高考领航】2027年高考化学一轮复习微专题速练

**基本信息** 聚焦含铁物质转化与制备，通过转化关系判断、实验分析及价类二维图应用，构建“性质-转化-制备-应用”逻辑链，渗透化学观念与科学探究素养。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |转化关系判断|3题|结合转化图判断反应条件、类型及产物|基于铁元素价态变化，建立Fe、Fe²⁺、Fe³⁺转化规律| |实验制备分析|3题|考查氢氧化亚铁、引火铁等制备装置与操作|从实验原理出发，分析物质制备的条件控制与防氧化措施| |价类二维图应用|1题|依托价类图判断物质转化可行性|整合物质类别与价态，体现“结构决定性质”的化学观念| |综合探究|1题|含实验设计与现象分析（灰绿色沉淀成因）|通过对比实验，培养科学探究与证据推理能力|

微专题速练16　含铁物质的制备与转化 1．D　铁丝在空气中不能剧烈燃烧，只能在氧气中燃烧生成Fe3O4，A错误；Fe3O4―→Fe可通过CO还原()，该反应不是置换反应，B错误；铁锈主要成分为Fe2O3·xH2O，Fe生成铁锈需O2和H2O参与，C错误；Fe―→FeSO4的反应中，若与稀H2SO4(无色)反应，溶液由无色变浅绿色；若与CuSO4(蓝色)反应，溶液由蓝色变浅绿色；若与Fe2(SO4)3(黄色)反应，溶液由黄色变浅绿色，颜色变化情况不止一种，D正确。 2．C　A是自然界中一种常见矿物的主要成分，根据溶液C、D的颜色可知A中含有铁元素，根据固体颜色可知A是FeS2，B是Fe2O3，溶液C中含有Fe3+、溶液D中含有Fe2+，E是FeS，据此分析；B为Fe2O3(红棕色)，俗称铁红，常用作油漆、涂料的红色颜料，A正确；C为含Fe3+的溶液(棕黄色)，Fe3+水解：＋3H＋，加热促进水解生成Fe(OH)3胶体，颜色变深，B正确；D为含Fe2+的溶液，E为FeS(黑色)。FeS在强酸性条件下会与H＋反应：FeS＋2H＋===Fe2+＋H2S↑，无法生成FeS沉淀，C错误；E为FeS，可由Fe和S单质加热化合制备：Fe＋SFeS，D正确。 3．B　白色沉淀在空气中转化为红褐色沉淀，故E为，F为Fe(OH)3，G溶液中含Fe3+，A为Fe，B溶液中含Fe2+，A与酸反应得到B和a，a为H2，C为碱溶液(如NaOH、KOH、Ba(OH)2或NH3·H2O等)。D溶液和H溶液中阳离子与C溶液中阳离子相同。a为H2，能将氧化铜还原为铜，故可使灼热的氧化铜变红，A正确；根据分析，D溶液和H溶液中阳离子与C溶液中阳离子相同，C为碱溶液，不一定含Na＋，焰色试验火焰不一定呈黄色，B错误；铁若与盐酸反应，B为FeCl2溶液，D溶液中含Cl－，与硝酸银溶液反应能得到AgCl，C正确；G溶液中含Fe3+，Fe3+能与I－反应生成I2，故G溶液可使淀粉碘化钾试纸变蓝，D正确。 4．D　用题中图示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，生成的氢气使装置A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，以此解答。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；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；一段时间后，关闭弹簧夹C，但不能关闭弹簧夹D，可利用生成的氢气使装置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；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。 5．D　铁与高温水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，不能实现转化①，A错误；FeO在空气中受热，迅速被氧化为四氧化三铁，B错误；稀硝酸具有氧化性，Fe(OH)2溶解于足量稀硝酸反应生成Fe3+，C错误；高铁酸根离子中铁元素的化合价为最高价＋6价，所以高铁酸盐具有强氧化性，可用于杀菌消毒，D正确。 6．C　根据两套装置中各仪器的功能，可以判断出A中放置普通铁粉，B中放一定体积的水，持续加热提供水蒸气，C是安全瓶，用于防倒吸，D是利用排水集气法收集氢气。E中反应物为A中生成的四氧化三铁，I中放置普通铁粉，通过分液漏斗加入一定体积的盐酸制备H2，从I中逸出的气体中含有挥发出的氯化氢，经过G(内有碱石灰)除杂干燥后得到纯净的氢气，氢气进入E中和Fe3O4在一定温度下进行反应，得到“引火铁”，剩余的氢气在F处进行收集或其他处理，故A、B、D项均正确；试管A中加热发生反应3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，需要加热烧瓶B中的水提供水蒸气，E中发生反应Fe3O4＋4H23Fe＋4H2O，则两套装置中，在实验时需要加热的仪器是A、B、E，故C项错误。 7．B　铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，所以B中收集到的气体是氢气，A项正确；双氧水具有氧化性，可将Fe2+氧化为Fe3+，B项错误；氧化铁为碱性氧化物，可与盐酸反应生成氯化铁和水，C项正确；因铁离子易水解，故FeCl3溶液应在氯化氢气氛下，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体，D项正确。 8．解析：由“价—类”二维图可知，A为Na或Fe、B为Na2O或Na2O2、C为NaOH、D为Fe(OH)2、E为Fe(OH)3、F为含Fe2+的盐、G为含Fe3+的盐。(2)在碱性条件下，Fe(OH)3被NaClO氧化成Na2FeO4，NaClO被还原成NaCl，根据得失电子守恒，可得离子方程式2Fe(OH)3＋3ClO－＋＋3Cl－＋5H2O。(3)若G为氯化物，则G为FeCl3。若无固体剩余，说明加入的锌粉完全反应，且Cu2+未发生反应，当锌粉恰好与Fe3+完全反应，则溶液Ⅱ中不含Fe3+，A正确；若溶液Ⅱ中有Cu2+，加入的锌可能只与Fe3+反应，也可能与Fe3+反应之后，剩余部分Zn与部分Cu2+反应生成铜，所以可能有固体Cu析出，B错误；若锌粉只与Fe3+反应生成了Fe2+，一定没有固体剩余，则若有固体存在，锌先与Fe3+反应生成Fe2+，然后锌与Cu2+发生反应，所以一定有反应Zn＋Cu2+===Cu＋Zn2+发生，固体中一定含有Cu，C正确；当加入的锌粉较少时，只发生Zn＋2Fe3+===Zn2+＋2Fe2+，不会有铜析出，但若加入的金属锌粉较多时，则会析出金属铜，D错误；(4)①由实验操作可知，实验Ⅱ验证猜想2，实验Ⅰ验证猜想1，实验Ⅰ需要使用过量Fe2+且需要保证硫酸亚铁溶液的浓度与实验Ⅱ的相同，根据对比实验的单一变量原则，则需要向实验Ⅰ的两片玻璃片中心分别滴加2滴FeSO4溶液和1滴蒸馏水，然后再滴加2滴NaOH溶液，面对面快速夹紧；②实验Ⅰ、实验Ⅱ变量为是否存在铁离子，实验Ⅱ现象为玻璃片夹缝中立即有灰绿色浑浊，实验Ⅰ现象为玻璃片夹缝中有白色浑浊，分开玻璃片，白色浑浊迅速变为灰绿色；说明呈现灰绿色的原因是存在三价铁，故猜想2正确。 答案：(1)Na2O、Na2O2　(2)2Fe(OH)3＋3ClO－＋＋3Cl－＋5H2O　(3)AC　 (4)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3　 ①2滴FeSO4溶液和1滴蒸馏水　②2 学科网（北京）股份有限公司 $ 微专题速练16　含铁物质的制备与转化 1．(2026·驻马店西平高三期中)某同学绘制了含铁元素的部分物质转化关系图(图中“→”表示一种物质一步转化为另一种物质，部分反应物、生成物及反应条件已略去)。下列说法中正确的是(　　) A．铁丝能在空气中剧烈燃烧实现转化① B．转化②的反应类型一定为置换反应 C．转化③的过程不一定需要氧气参与 D．转化④中溶液的颜色变化情况不止一种 2．(2026·蚌埠高三开学考试)A是自然界中一种常见金属矿石的主要成分，可以通过如图所示的反应转化为E。已知A和E的组成元素相同。 下列说法不正确的是(　　) A．B常用作油漆、涂料等的红色颜料 B．溶液C加热煮沸后颜色会发生变化 C．D→E需要在强酸性条件下转化 D．E可以通过单质间化合反应制备 3．(2025·重庆高三段考)已知单质A存在如下相互转化，部分反应物未标出。下列说法错误的是(　　) A．气体a可使灼热的氧化铜变红 B．溶液H焰色试验火焰一定呈黄色 C．白色沉淀I可能为AgCl D．G溶液可使淀粉碘化钾试纸变蓝 4．(2026·六安高三阶段练习)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 5．(2025·丹东模拟)如图为铁元素的“价—类”二维图，“→”表示物质间的转化关系。下列说法正确的是(　　) A．铁与水蒸气在高温条件下反应可实现转化① B．FeO在空气中受热可实现转化② C．Fe(OH)2溶解于足量稀硝酸可实现转化④ D．高铁酸盐具有强氧化性，可用于杀灭水中细菌 6．已知：普通铁＋水蒸气铁的氧化物＋氢气，铁的氧化物＋氢气“引火铁”＋水蒸气，“引火铁”为颗粒很细、反应活性很高的铁粉。某实验小组使用普通铁粉、20%的盐酸及其他试剂制备“引火铁”，装置(铁架台、铁夹、铁网、陶土网、加热仪器等略去)如图所示。 关于上述装置和实验，下列分析错误的是(　　) A．A、I中加入普通铁粉，G中可加入碱石灰 B．A中生成磁性氧化铁，E中生成“引火铁” C．需要加热的仪器只有A、E D．D用于收集氢气 7．(2025·六安模拟)某同学用含有铁锈(主要成分为Fe2O3)的废铁屑来制取氯化铁晶体，实验装置如图所示(夹持装置略，气密性已检查)，下列推断不合理的是(　　) A．B中收集到的气体是氢气 B．烧杯中双氧水的作用是将Fe2+还原为Fe3+ C．A中的氧化铁与盐酸反应生成氯化铁 D．烧杯中的溶液在氯化氢气氛下，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体 8．(2025·赣州模拟)钠和铁是重要的金属，它们的单质及化合物在生产生活中有着重要的应用。部分含钠或含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。回答下列问题： (1)B的化学式可能为________________。 (2)铁元素的高价铁盐K2FeO4是一种新型水处理剂，可先用E和NaClO在碱性条件下反应生成Na2FeO4，再与KOH反应制备。写出E与NaClO反应制取高铁酸钠的离子反应方程式：________________。 (3)若G为氯化物，工业上还可以用G溶液来腐蚀印刷电路板上的铜，向足量G溶液与Cu反应后所得的溶液Ⅰ中加入一定量的锌粉充分反应后，得到溶液Ⅱ，从理论上分析，下列说法合理的是________(填字母)。 A．若无固体剩余，则溶液Ⅱ中可能不含Fe3+ B．若溶液Ⅱ中有Cu2+，则体系中一定没有固体剩余 C．若有固体剩余，则固体中一定含有Cu D．当溶液Ⅱ中有Fe2+存在时，则一定没有Cu析出 (4)D在空气中很容易被氧化，现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，该反应的化学方程式为________________________。 某小组同学为探究灰绿色沉淀的成因，提出以下猜想并分别进行实验验证。 猜想1：白色沉淀吸附Fe2+，呈现灰绿色。 猜想2：铁元素部分被氧化后，Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)形成的共沉淀物为灰绿色。 实 验 操作 试剂(均为0.1 mol·L-1) 实验现象 Ⅰ 向两片玻璃片中心分别滴加试剂ⅰ和ⅱ，面对面快速夹紧 ⅰ.________ ⅱ.2滴 NaOH溶液 玻璃片夹缝中有白色浑浊。分开玻璃片，白色浑浊迅速变为灰绿色 Ⅱ ⅰ.2滴FeSO4溶液、 1滴Fe2(SO4)3溶液 ⅱ.2滴NaOH溶液 玻璃片夹缝中立即有灰绿色浑浊 ①将试剂ⅰ补充完整______________________________。 ②根据实验现象得出结论，猜想________(填“1”或“2”)正确。 学科网（北京）股份有限公司 $