3.1铁及其化合物的性质 同步练习-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

**基本信息** 本同步练习聚焦铁及其化合物性质，分层设计清晰，从基础概念到综合应用梯度递进，覆盖氧化物、氢氧化物、离子检验及转化关系，适配单元复习，强化化学观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|化学式、化合价等单一知识点|单选题考查基础概念，如Fe₂O₃颜色、Fe³⁺化合价| |能力提升|性质应用与实验分析|结合实验装置（如铁与水蒸气反应）、离子检验（KSCN试剂）| |综合应用|价类转化与定量计算|通过价类二维图、热重曲线计算、制备流程题培养科学探究能力|

3.1铁及其化合物的性质 考点1 铁及其氧化物的性质与应用 一、单选题 1．我国歼-20S飞机的隐身涂层含碳纳米管(一种由碳原子构成、直径为纳米级的中空管状材料)与纳米磁性颗粒(主要成分为)。下列说法正确的是 A．碳纳米管是电解质 B．是红棕色固体 C．在中燃烧生成 D．激光照射碳纳米管能看到光亮“通路” 【答案】C 【详解】A．碳纳米管由碳原子构成，属于单质，而电解质是化合物，因此碳纳米管不是电解质，A错误； B．为黑色固体，红棕色固体是Fe2O3，B错误； C．铁在纯氧中燃烧生成Fe3O4（黑色固体），反应条件为点燃，描述正确，C正确； D．丁达尔效应是胶体的性质，需分散在分散剂中形成胶体分散系。题目中碳纳米管作为固体涂层材料，未提及分散系，因此无法观察到丁达尔效应，D错误； 答案选C。 2．建筑用的红砖和青砖，其颜色是由其中含有的不同价态的铁的氧化物所致。我国古代砖瓦建筑能够保持到现在的，几乎无一例外是由青砖建成的。有人提出以下可能的原因：你认为合理的是： ①青砖中含的是FeO；②青砖中含的是Fe2O3；③Fe2O3遇长期酸雨侵蚀会风化溶解使砖瓦强度降低；④ Fe2O3性质稳定；⑤FeO性质稳定 A．①③⑤ B．②③④ C．③⑤ D．①②③④ 【答案】B 【详解】①青砖的形成需缺氧环境，通常含稳定性强的Fe3O4，而不是含有强还原性、易被氧化的FeO，①错误； ②青砖中含有的Fe元素的成分主要含有Fe3O4，在烧制青砖的过程中从窑顶不断淋水，使水慢慢渗过Fe2O3，形成了一个隔绝空气的缺氧环境，Fe2O3大部分被还原为Fe3O4，可能还有少部分Fe2O3未被还原，因此青砖中可能会含有Fe2O3，②正确； ③Fe2O3是疏松的氧化物，其长期被酸雨侵蚀会风化溶解使砖瓦强度降低，③正确； ④Fe2O3中Fe元素显+3价，在通常情况下，在非酸性条件下本身性质稳定，④正确； ⑤FeO性质极不稳定，极易被氧化。FeO中Fe显+2价，在加热时，遇空气会被空气中的O2变为性质稳定Fe3O4，可见FeO性质很不稳定，⑤错误； 综上所述可知：合理的是②③④，故合理选项是B。 3．三氧化二铁()是一种红棕色粉末，用于油漆、橡胶、塑料、建筑等的着色，其中铁元素的化合价是 A．+3 B． C．+2 D． 【答案】A 【详解】根据化合价代数和为0的原则，Fe2O3中O的化合价为-2价，则Fe元素化合价为+3价，A正确； 故选A。 4．下列有关铁及其化合物的说法正确的是 A．在自然界中，铁都以化合态形式存在 B．赤铁矿的主要成分是 C．是一种白色粉末 D．属于混合物 【答案】B 【详解】A．在自然界中，铁主要以化合态形式存在，但在陨铁中存在游离态的铁，A错误； B．赤铁矿的主要成分是，B正确； C．是一种黑色粉末，C错误； D．有固定组成，是化合物，则属于纯净物，D错误； 故选B。 5．下列铁的化合物中，常用来制作红色颜料的是 A．FeO B． C． D． 【答案】B 【详解】A．FeO是黑色固体，A项不符合题意； B．通常用来做红色颜料、俗称“铁红”，B项符合题意； C．又称为磁性氧化铁，为黑色晶体，C项不符合题意； D．是白色固体，不稳定，D项不符合题意； 故选D。 6．在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，铁的冶炼技术极大促进了生产力的发展。赤铁矿和磁铁矿的主要成分分别是Fe2O3和Fe3O4。下列说法不正确的是 A．Fe2O3中铁元素的化合价为+3 B．Fe2O3和Fe3O4都属于氧化物 C．利用Fe2O3和CO炼铁的反应类型为置换反应 D．Fe3O4中铁元素的质量分数比Fe2O3的高 【答案】C 【详解】A．根据化合物中各元素化合价代数和为0，中铁元素的化合价为+3，A正确； B．和均由两种元素组成，且其中一种元素为氧元素，均为氧化物，B正确； C．和CO反应生成二氧化碳和铁单质，属于氧化还原反应，无单质参加反应，不属于置换反应，C错误； D．根据计算可知，中铁元素的质量分数：，中铁元素的质量分数：，D正确； 答案选C。 7．指南针作为我国古代四大发明之一，是劳动人民在长期的实践中对磁石认识的结果。磁石的主要成分是 A．Fe B．FeO C．Fe2O3 D．Fe3O4 【答案】D 【详解】磁石的主要成分是Fe3O4，Fe3O4具有磁性，因此能够被用作指南针的指针材料，故选D。 8．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 【答案】D 【详解】A．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； B．Fe3O4→Fe可通过CO还原（Fe3O4+4CO3Fe+4CO2），该反应不是置换反应，B错误； C．铁锈主要成分为Fe2O3·xH2O，Fe生成铁锈需O2和H2O参与，C错误； D．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； 故选D。 9．用下图装置验证铁与水蒸气的反应。下列说法错误的是 A．化学反应 B．用坩埚钳夹住燃着的火柴点燃肥皂泡 C．从酒精灯的作用分析，加热湿棉花的温度比加热铁粉的温度低 D．炽热的铁水注入模具之前，模具必须做充分的干燥处理 【答案】A 【详解】A．铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，反应方程式应为，A错误； B．该反应产生氢气，氢气可燃烧，可用坩埚钳夹住燃着的火柴点燃肥皂泡(氢气混在肥皂泡中)，若听到爆鸣声等可验证有氢气生成，B正确； C．加热湿棉花是为了提供水蒸气，温度不需要太高，加热铁粉是为了让铁与水蒸气在高温下反应，所以加热湿棉花的温度比加热铁粉的温度低，C正确； D．炽热的铁水注入模具之前，模具必须充分干燥，否则铁与水蒸气反应生成氢气会有爆炸危险，D正确； 故选A。 二、填空题 10．金属及其化合物在人类生活、生产中发挥着重要的作用。回答下列问题： (1)铜钱在我国历史上曾经是一种广泛流通的货币，如图所示，铜常用于制造货币的原因可能是 (填字母)。 A．铜的性质不活泼，不易被腐蚀    B．我国较早地掌握了湿法冶炼铜的技术 C．自然界有大量的游离态的铜 (2)丹霞地貌的岩层因含 (填化学式)而呈红色，该物质常用作 (写1条即可)。 (3)Fe(OH)3胶体可以净化水，鉴别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液最好的方法是 。用饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体的离子方程式为 。 (4)将8.34g FeSO4·7H2O晶体隔绝空气加热，晶体受热脱水过程的热重曲线(固体质量随温度变化的曲线)如图所示(假设从FeSO4·7H2O→P为分步失去结晶水，且整个过程中铁元素的质量保持不变)。 ①固体物质M的化学式为 。 ②在隔绝空气条件下，N得到P的化学方程式为 。 ③固体物质Q的化学式为 (填字母)。 A．FeO    B．Fe2O3    C．Fe3O4 【答案】(1)AB (2) Fe2O3 油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料 (3) 丁达尔效应 Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+ (4) FeSO4·4H2O FeSO4·H2OFeSO4+H2O B 【详解】（1）A．铜的性质不活泼，不易与空气中的水、氧气等反应，不易被腐蚀，A可能； B．我国较早的掌握了湿法冶炼铜的技术，利用Fe与硫酸铜反应生成Cu，B可能； C．自然界有大量铜矿，开采后经化学反应提炼Cu，无大量游离态的铜，C不可能； 故合理选项是AB； （2）丹霞地貌的岩层因含Fe2O3而呈红色，该物质常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料； （3）Fe((OH)3胶体和FeCl3溶液的区分可以用丁达尔效应，一束光通过氢氧化铁胶体产生光的通路，而三氯化铁溶液没有；用饱和FeCl3溶液滴入沸水并煮沸到红褐色来制备Fe(OH)3胶体，离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+； （4）①8.34gFeSO4·7H2O的物质的量为0.03mol。温度为78℃时，固体物质M的质量为6.72g，固体质量减轻8.34g-6.72g=1.62g。开始阶段，结晶水合物加热时失去的是结晶水，1.62g水的物质的量为0.09mol，0.03mol绿矾失去0.09mol水，则剩下的水为0.03mol×7-0.09mol=0.12mol，即0.03molFeSO4对应0.12molH2O，所以M的化学式为FeSO4·4H2O； ②373℃时固体质量为4.56g，0.03molFeSO4的质量即为4.56g，样品P为FeSO4；159℃时固体质量为5.10g，（5.10g-4.56g）÷18g/mol=0.03mol，含有0.03mol水，故N为FeSO4·H2O；N→P的方程式为：FeSO4·H2OFeSO4+H2O； ③隔绝空气加热至633℃，得到一种固体物质Q，固体质量为2.40g。0.03molFe的质量为1.68g，根据元素质量守恒，Q中还应该有氧元素，氧元素的质量为2.40g-1.68g=0.72g，物质的量为0.045mol，铁和氧的物质的量之比为0.03∶0.045=2∶3，所以Q为Fe2O3，答案选B； 11．金属及其化合物是初中化学学习的重要内容。 (1)①北宋《＜浸铜要略＞序》载有“山麓有胆泉(硫酸铜溶液)，土人汲以浸铁，数日辄类朽木，刮取其屑，锻炼成铜。”请用化学方程式表示其原理 。 ②下列有关金属的说法中，错误的是 (填字母)。 A．用铁锅炒菜利用了铁的导热性　　　　　B．真金不怕火炼是因为黄金熔点高 C．用钨丝做灯丝利用了钨的导电性　　　　D．铜被做成铜丝利用了铜的延展性 ③铁在潮湿的空气中易生锈，可用稀盐酸除去。请写出用盐酸除铁锈的化学方程式： 。 (2)下图是实验室利用CO还原氧化铁的装置示意图。请完成以下问题。 ①如图所示，玻璃管中发生的现象是 ，该图中共发生了 个化学变化。 ②写出检验一氧化碳反应后生成物的化学方程式： 。 ③若取8g氧化铁粉末放入硬质玻璃管中，先通入CO，然后用酒精喷灯加热一段时间，停止加热并继续通入CO至装置冷却。称量硬质玻璃管内剩余固体的质量为m g，则m的取值范围是 。 (3)实验室用足量一氧化碳还原10g赤铁矿，充分反应后，测得生成二氧化碳的质量为6.6g，则该赤铁矿中氧化铁的质量分数是多少？ 【答案】(1) BC (2) 红棕色固体逐渐变成黑色 4 5.6≤m<8 (3)解：设该赤铁矿中氧化铁的质量为。 赤铁矿中氧化铁的质量分数= 答：该赤铁矿中氧化铁的质量分数为80%。 【分析】（2）中在玻璃管中发生的反应是一氧化碳和氧化铁反应生成二氧化碳和铁，二氧化碳和澄清的石灰水反应，化学方程式为，多余的CO点燃除去。 【详解】（1）①山麓有胆泉(硫酸铜溶液)，土人汲以浸铁，数日辄类朽木，刮取其屑，锻炼成铜，说明反应原理为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为； ②A．利用铁锅炒菜利用的是金属的导热性，故A正确； B．真金不怕火炼是指金子的化学性质稳定，在高温的条件下也不会和氧气发生反应，故B错误； C．因为钨丝具有高熔点，所以用钨丝制作灯丝，故C错误； D．铜能够做成铜丝是利用了金属的延展性，故D正确； 故选BC。 ③因为铁在潮湿的空气中会和水、氧气反应生成氧化铁，故稀盐酸和铁锈反应的化学方程式为。 （2）①因为在玻璃管中发生的反应是一氧化碳和氧化铁反应生成二氧化碳和铁，所以现象是红棕色固体逐渐变成黑色；该图中共发生了4个化学变化，即氧化铁和一氧化碳反应、二氧化碳和氢氧化钙反应、一氧化碳和氧气反应，酒精燃烧生成水和二氧化碳。 ②一氧化碳和氧化铁反应生成二氧化碳和铁，一氧化碳反应后的生成物为二氧化碳，用澄清的石灰水检验二氧化碳，化学方程式为。 ③因为当加热时如果一氧化碳和氧化铁完全反应之后剩余的固体质量最小，此时剩余的固体为铁， 设铁的质量为。 故剩余固体质量最小为5.6g。 所以m的取值范围为5.6≤m<8。 （3）解：设该赤铁矿中氧化铁的质量为。 赤铁矿中氧化铁的质量分数= 答：该赤铁矿中氧化铁的质量分数为80%。 12．铁为日常生活中用量最大的金属单质.利用如图装置来探究铁与水蒸气的反应： (1)装置B中发生反应的化学方程式为 。 (2)装置A、B加热的先后顺序是 ；石棉绒的作用是 。 (3)关于该实验，下列说法错误的是 (填字母)。 A．装置C中盛放的固体可能是碱石灰(固体和的混合物)，起干燥作用 B．如果反应后B中残留的固体为黑色纯净物，则该固体可能为，或中的一种 C．装置D采用向下排空气法收集反应产生的气体 【答案】(1) (2) 先加热A后加热B 防止铁粉堵塞硬质玻璃管右端的导管口 (3)B 【详解】（1）装置B中铁与水蒸气在高温条件下反应，发生化学方程式为：。 答案为：。 （2）先点燃B处，铁与氧气发生反应，故先加热A后加热B；石棉绒的作用可以防止铁粉堵塞硬质玻璃管右端的导管口。 答案为：先加热A后加热B；防止铁粉堵塞硬质玻璃管右端的导管口。 （3）A．装置C的作用为出去氢气中的水蒸气，其干燥作用，可以盛放的固体干燥剂，可能是碱石灰或无水氯化钙，故正确； B．如果反应后B中残留的固体为黑色纯净物，则该固体可能为Fe3O4、FeO中的一种， Fe2O3为红棕色固体，不可能含有，故错误； C．氢气的密度小于空气，采用向下排空气法收集，故正确。 答案为：B。 考点2 铁的氢氧化物 一、单选题 1．下列说法不正确的是 A．Fe3O4与盐酸反应生成两种盐 B．FeO不稳定，在空气中受热被氧化为Fe3O4 C．Fe(OH)2不稳定，具有较强的氧化性 D．Fe(OH)3比Fe(OH)2稳定 【答案】C 【详解】A．与盐酸反应的化学方程式为，生成了和两种盐，故A正确，不符合题意； B．不稳定，在空气中受热时，会被氧气氧化为，化学方程式为，故B正确，不符合题意； C．不稳定，容易被空气中的氧气等氧化，该反应的方程式为，所以具有较强的还原性，而不是氧化性，故C错误，符合题意； D．比稳定，在空气中易被氧化为，化学方程式为，故D正确，不符合题意； 故选C。 2．1.4g铁全部溶于盐酸中，加入足量NaOH溶液，得红褐色沉淀，过滤后给红褐色沉淀加热(在空气中)，最后得到红色物质的质量是 A．2g B．1.6g C．1g D．1.8g 【答案】A 【详解】1.4g铁，全部溶于盐酸中，Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，加入足量NaOH溶液，FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl，氢氧化亚铁在空气中易被氧化为氢氧化铁；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，，最后得到红色物质是Fe2O3，根据铁元素守恒m(Fe2O3)=0.025mol××160g/mol=2g； 故选A。 3．下图是元素的价类二维图，下列说法不正确的是 A．a在高温下与反应不能生成或 B．在转化过程中，每步转化都存在物质颜色的变化 C．在的水溶液中反应生成 D．在空气中加热，能迅速被氧化成 【答案】D 【分析】a：Fe元素化合价为0，是单质，即Fe。 b：Fe元素化合价为+2价的氧化物，是FeO。 c：Fe元素化合价为+2价的氯化物，是FeCl2。 d：Fe元素化合价为+2价的碱，是Fe(OH)2。 e：Fe元素化合价为+3价的碱，是Fe(OH)3。 f：Fe元素化合价为+3价的氯化物，是FeCl3。 g：Fe元素化合价为+3价的氧化物，是Fe2O3 。 【详解】A．a（Fe）在高温下与H2O(g)反应的化学方程式为 ，Fe3O4中Fe元素有+2价和+3价，不会生成+2价的碱d（Fe(OH)2）或+3价的碱e（Fe(OH)3），A正确； B．b（FeO，黑色）→c（FeCl2，浅绿色溶液） ，c（FeCl2，浅绿色溶液）→d（Fe(OH)2，白色沉淀） ，d（Fe(OH)2，白色沉淀）→e（Fe(OH)3，红褐色沉淀） ，每步转化都存在物质颜色的变化 ，B正确； C．a（Fe）与f（FeCl3）溶液发生反应，生成c（FeCl2），C正确； D．在空气中加热b（FeO） ，FeO不稳定，在空气中加热时会被氧化，先生成四氧化三铁，四氧化三铁被进一步氧化生成氧化铁，不会迅速被氧化为氧化铁，D错误； 故选D。 4．向的溶液中加入适量的溶液，使恰好完全沉淀，过滤，小心加热沉淀，直到水分蒸干，再灼烧到质量不再变化，此时固体的质量为 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】溶液中加入适量的NaOH溶液，使Fe2+完全沉淀，得到硫酸钠与氢氧化亚铁，过滤，小心加热沉淀，再灼烧至质量不再变化，由于氢氧化亚铁易被氧化，最终所得固体为Fe2O3，200mL 0.1mol/L的溶液中n[]=0.2L×0.1mol/L=0.02mol,由Fe原子守恒可知：n[]=2n(Fe2O3)，所以n(Fe2O3)==0.01mol，其质量为0.01mol×160g/mol=1.6g； 答案选C。 5．把少量的废铁屑溶于过量的稀硫酸中，先加入适量氯水，再加入过量氨水，有红褐色沉淀生成。过滤，将滤渣灼烧，得到红棕色残渣。上述沉淀和残渣分别为 A．Fe2O3和Fe3O4 B．Fe(OH)2和Fe(OH)3 C．Fe(OH)3和Fe3O4 D．Fe(OH)3和Fe2O3 【答案】D 【详解】把少量的废铁屑溶于过量的稀硫酸中，发生离子反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑，然后向反应后的溶液中加入适量氯水，又发生反应：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，再向反应后的溶液中加入过量氨水，进一步发生反应：Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3；将反应产生的Fe(OH)3的沉淀过滤出来，然后灼烧，Fe(OH)3发生分解反应：2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O，得到固体残渣是Fe2O3，可见上述沉淀成分是Fe(OH)3，残渣成分是Fe2O3，故合理选项是D。 6．实验室用和烧碱制备，为使生成的产物不被氧化，下列说法不正确的是 A．配制溶液和烧碱溶液所用的蒸馏水要煮沸 B．产生沉淀后，不能振荡试管 C．可在溶液的上面加一层植物油，以隔绝空气 D．向溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴不能伸入试管中 【答案】D 【详解】A．蒸馏水煮沸可以去除蒸馏水中溶解的氧气，A项正确； B．不振荡试管可以避免更多的空气进入到反应体系中，B项正确； C．加一层植物油，避免溶液与空气的接触，C项正确； D．胶头滴管的尖嘴不深入试管内，滴入试管中的烧碱溶液会先与空气接触，使氧气进入反应体系，D项错误； 答案选D。 7．下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是 A．①②④ B．①②③ C．①② D．②③④ 【答案】A 【分析】Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3沉淀，即发生反应：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3.想要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排出装置中的氧气或空气，据此分析； 【详解】①Fe与稀硫酸反应生成的氢气将装置内空气排出，可防止生成的氢氧化亚铁被氧化，故①选； ②Fe与稀硫酸反应生成的氢气将装置内空气排出，且利用氢气的压力使硫酸亚铁与NaOH接触而反应，可防止生成的氢氧化亚铁被氧化，故②选； ③没有隔绝空气，生成的氢氧化亚铁易被氧化，故③不选； ④苯隔绝空气，可防止生成的氢氧化亚铁被氧化，故④选； 综上所述①②④均符合题意。 故选A。 8．某同学欲利用如图装置制取能较长时间存在的，实验所用溶液现配现用且蒸馏水先加热煮沸。下列分析正确的是 A．X可以是稀硫酸但不能是稀盐酸 B．实验开始时应先关闭止水夹a、打开止水夹b C．最终在蒸馏烧瓶中观察到白色沉淀 D．实验结束后，将抽滤瓶露置于空气中，最终观察到红褐 【答案】D 【详解】A．X可以是稀硫酸也可以是稀盐酸，A错误； B．先打开止水夹a与b、分液漏斗旋塞，利用稀硫酸和铁反应生成的氢气排除装置内的空气，验纯后关闭止水夹a，B错误； C．一段时间后，蒸馏烧瓶中压强增大，将液体压入抽滤瓶中，抽滤瓶中观察到有白色沉淀生成，C错误； D．反应结束后，将抽滤瓶露置于空气中，极易被氧化，最终得到红褐色沉淀，D项正确； 故答案选D。 9．如图所示装置，可用来制取，实验中使用的试剂为铁屑和的硫酸、氢氧化钠溶液。下列说法正确的是 A．分液漏斗中盛放的是氢氧化钠溶液 B．实验开始时应先将a关闭 C．A中圆底烧瓶内发生的反应为复分解反应 D．生成的操作为：首先打开a，让分液漏斗中液体流下，一段时间后关闭a，A中液体沿导管流入B中 【答案】D 【分析】从B装置的构造看，里面的液体不可能进入A装置内，所以B装置内应盛有NaOH溶液，A装置内反应生成FeSO4后，利用产生的气体压入B装置内。 【详解】A．由分析可知，A装置内制取FeSO4溶液，则分液漏斗中盛放的是的硫酸，A错误； B．实验开始时应先将a打开，用生成的氢气将装置中的空气排净，然后再关闭a形成压强差，B错误； C．A中圆底烧瓶内发生的反应为铁制取出氢气是置换反应，C错误； D．生成Fe(OH)2的操作为：首先打开a，让分液漏斗中液体流下用生成的氢气将装置中的空气排净，一段时间后关闭a形成压强差，A中液体沿导管流入B中制取Fe(OH)2，D正确； 故选D。 二、解答题 10．在如图所示的转化关系中，A是最常见的金属单质，D是一种黄绿色的气体(图中部分产物和反应条件未标出)。回答下列问题。 (1)写出下列物质的化学式：E ；G 。 (2)反应①的化学方程式 。 (3)实验室制备D的化学方程式 。 (4)写出反应③的离子方程式： 。 (5)反应⑤属于 (填字母)。 a．化合反应        b．置换反应        c．复分解反应        d．氧化还原反应 (6)向F的溶液中滴加氢氧化钠溶液，产生的现象是 ，H→I的化学方程式 。 【答案】(1) HCl FeCl3 (2)3Fe+4H2O(g)Fe3O4 +4H2 (3)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O (4) (5)ad (6) 白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 【分析】D是一种黄绿色的气体是Cl2，再根据F和氢氧化钠反应转化为H，H与氧气反应转化为I，且H、I均为碱，则F中含有Fe2+，G中含有Fe3+，A是最常见的金属单质，能与水反应，A为Fe，Fe和高温水蒸气反应生成Fe3O4和H2，B是Fe3O4，C为H2，H2和Cl2在点燃的条件下反应生成E为HCl，Fe3O4和HCl反应生成FeCl2，FeCl3和H2O，F和Cl2反应，G和Fe能反应，F为FeCl2，G为FeCl3，FeCl2和氢氧化钠反应生成H为Fe(OH)2，Fe(OH)2与O2和水反应生成Fe(OH)3，I为Fe(OH)3，由此分析。 【详解】（1）根据分析，E为HCl、G为FeCl3； （2）反应①为Fe和高温水蒸气反应生成Fe3O4和H2，化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4 +4H2； （3）实验室用二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气，化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O； （4）反应③为四氧化三铁与盐酸反应生成FeCl2、FeCl3和H2O的反应，离子方程式：Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O； （5）反应⑤为2FeCl3+Fe=3FeCl2，属于多种物质生成一种物质的反应，属于化合反应；铁为单质，有单质参加的化合反应属于氧化还原反应，故该反应属于化合反应和氧化还原反应，置换反应为单质和化合物反应生成另一种单质和化合物的反应，复分解反应为两种化合物参加反应生成另两种化合物的反应，该反应不属于置换反应和复分解反应，答案选a、d； （6）氯化亚铁中滴加氢氧化钠溶液先生成氢氧化亚铁沉淀，迅速被氧化为氢氧化铁沉淀，现象为白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色；H→I即Fe(OH)2被O2氧化为Fe(OH)3，化学方程式：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。 考点3 铁离子、亚铁离子的性质及检验 一、单选题 1．检验溶液是否变质，可以选用的试剂为 A．KSCN溶液 B．石蕊溶液 C．溶液 D．氯水 【答案】A 【详解】FeCl2变质即Fe2+被氧化为Fe3+直接检验Fe3+，因此需要选取检验Fe3+的试剂。 A．Fe3+遇KSCN溶液显红色，因此A对； B．石蕊溶液与Fe2+和Fe3+均不反应，无现象，B错； C．KMnO4具有氧化性，与Fe2+反应，可以检测Fe2+残留，但不与Fe3+反应，故不能检验，C错； D．氯水有强氧化性，只与Fe2+反应，故不能检测Fe2+变质的Fe3+，D错； 故选A。 2．某工业废液中含有、、，为实现资源的再利用，现回收铜并制备氯化铁晶体()的流程如下。下列说法正确的是 A．试剂a、b依次可以是锌粉和稀盐酸 B．加入试剂a过程中，有红色固体析出后，说明溶液中已经反应完全 C．滤液X的溶质为和未反应的 D．用酸性溶液可检验溶液W中是否含有 【答案】B 【分析】向含、、CuCl2废液中加过量的试剂a铁单质，铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，铁和氯化铜反应置换出铜，过滤，滤渣Y含铜和铁，滤液X为氯化亚铁，滤渣Y中加盐酸溶解铁，过滤得金属铜，滤液Z为氯化亚铁溶液，滤液Z和滤液X混合后通入氯气，得溶液W氯化铁溶液，经过蒸发浓缩冷却结晶得到氯化铁晶体。 【详解】A．根据以上分析试剂a为铁粉，试剂b为稀盐酸，不能用锌粉，会引入杂质，A错误； B．加入铁，因为氧化性大于，铁先和反应，然后才和氯化铜反应生成红色铜，所以有红色固体析出后，说明溶液中已经反应完全，B正确； C．经分析滤液X的溶质为，C错误； D．溶液W为氯化铁溶液，酸性具有强氧化性，可以将氯离子氧化，不能用酸性溶液检验氯化铁溶液中是否含有，D错误； 故选B。 3．下列离子的检验方法合理的是 A．向某溶液中滴入KSCN溶液显红色，说明不含Fe2＋ B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2＋ C．向某溶液中加入NaOH溶液，得到红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋ D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明溶液中含有Fe2＋，不含有Mg2＋ 【答案】C 【详解】A．KSCN溶液显红色只能说明存在Fe3+，无法确定是否含有Fe2+，A错误； B．原溶液可能原本含有Fe3+，通入Cl2后无法排除Fe3+的干扰，不能证明Fe2+存在，B错误； C．红褐色沉淀是Fe(OH)3的特征，直接说明溶液中含有Fe3+，C正确； D．白色沉淀变为红褐色可证明Fe2+存在，但Mg2+的白色沉淀可能被红褐色掩盖，无法确定不含Mg2+，D错误； 选C。 4．部分铁及其化合物的“价类二维图”如图所示。下列说法不正确的是 A．a可与g反应生成f B．e在潮湿的空气中容易被氧化生成d C．b分别与水、盐酸反应对应生成e、f D．g可用KSCN溶液检验 【答案】C 【分析】根据价类二维图可知，a为Fe，b为FeO，c为Fe2O3，d为Fe(OH)3，e为Fe(OH)2，f和g为盐，如硫酸盐，f为FeSO4，g为Fe2(SO4)3，据此作答。 【详解】A．a为Fe，g为Fe2(SO4)3，f为FeSO4，发生反应，A正确； B．e为Fe(OH)2，d为Fe(OH)3，Fe(OH)2在潮湿的空气中容易被氧化转变为Fe(OH)3，B正确； C．b为氧化亚铁，不能与水反应，C错误； D．可用KSCN溶液检验Fe3+，D正确； 故答案选C。 5．铁及其化合物在生活中应用广泛。下列指定反应的离子方程式书写正确的是 A．将铁片投入稀硝酸中：Fe+2H+=Fe2++H2↑ B．向FeCl3溶液中通入少量H2S：2Fe3++H2S=2Fe2++2H++S↓ C．用KSCN溶液检验Fe3+：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3↓ D．向Fe2(SO4)3溶液中加入过量锌粉：2Fe3++Zn=2Fe2++Zn2+ 【答案】B 【详解】A．稀硝酸具有强氧化性，与铁反应生成NO而非H2，且产物应为Fe3+而非Fe2+，离子方程式为，A错误； B．Fe3+氧化H2S生成S沉淀，电荷和原子均守恒，反应式正确，B正确； C．Fe3+与SCN-生成可溶性络合物Fe(SCN)3，而非沉淀，离子方程式为Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3，C错误； D．过量Zn会将Fe3+完全还原为Fe单质，而非Fe2+，离子方程式为2Fe3++3Zn=2Fe+3Zn2+，D错误； 故选B。 6．取一定量的Fe2O3固体，依次加入盐酸和硫氰化钾溶液后，溶液呈 A．无色 B．黄色 C．浅绿色 D．血红色 【答案】D 【分析】Fe2O3固体和盐酸反应生成FeCl3，KSCN溶液可以检验Fe3+，Fe3+遇到KSCN溶液会使溶液变成血红色。 【详解】取一定量的Fe2O3固体，加入盐酸后发生反应离子方程式为：，产生的Fe3+遇到KSCN会产生血红色的络合物Fe(SCN)3，所以溶液会变成血红色，故答案选D。 7．“铁肥”(主要含)常用于解决植物叶面变黄问题。已知溶液与反应生成蓝色沉淀，下列有关“铁肥”的说法错误的是 A．“铁肥”易因保存不当被空气氧化变质 B．可用溶液检验“铁肥”中的 C．为保证“铁肥”的效果，可向配制后的溶液中加入少量铁粉 D．可用KSCN溶液检验“铁肥”是否完全变质 【答案】D 【详解】A．中具有还原性，易被空气中的氧气氧化而变质，A正确； B．溶液与反应生成蓝色沉淀，可用来检验“铁肥”中的，B正确； C．铁粉可与反应生成，从而保证“铁肥”的效果，C正确； D．需要验证不存在才能证明“铁肥”完全变质，D错误； 故选D。 8．Fe3O4有抗腐蚀效果，如钢铁制品的发蓝(又称烧蓝和烤蓝)就是利用碱性氧化性溶液的氧化作用，在钢铁制品表面形成一层蓝黑色或深蓝色Fe3O4薄膜，来用于增加抗腐蚀性、光泽和美观。四氧化三铁溶于稀硫酸后生成三价铁离子和二价铁离子，下列试剂可用于检验该溶液中是否含有Fe2＋的是 A．NaOH溶液 B．KSCN溶液 C．酸性KMnO4溶液 D．氯水 【答案】C 【详解】A．加NaOH溶液时，若有Fe2＋存在而生成Fe(OH)2，也会被生成的Fe(OH)3的红褐色掩盖，现象不明显，A错误； B．加KSCN溶液可检验Fe3＋，无法检验Fe2＋，B错误； C．滴加少量酸性KMnO4溶液，若紫红色褪去，则证明有Fe2＋存在，C正确； D．加入氯水可以氧化Fe2＋到Fe3＋，但是溶液无明显变化，D错误； 故选C。 9．价类二维图在元素化合物学习和研究中具有广泛的应用价值，下图是铁元素的价类二维图，结合此图判断下列说法中不正确的是 A．a的单质某种存在状态可以与b的颜色相同 B．在水溶液中，c能转化为f，转化过程中能看见灰绿色 C．加入Br2， 可将d转化为g D．向长期敞口放置的含d的溶液中加入KSCN，无明显现象 【答案】D 【分析】根据铁元素的价类二维图可知，a为Fe、b为FeO、c为Fe(OH)2、d为亚铁盐、e为Fe2O3、f为Fe(OH)3、g为铁盐。 【详解】A．FeO为黑色固体，Fe单质在铁粉状态下为黑色固体，两者颜色可以相同，A正确； B．氢氧化亚铁为白色沉淀，氢氧化亚铁容易被空气中氧气氧化生成氢氧化铁，转化过程为白色沉淀转化为灰绿色，最终变为红褐色，B正确； C．加入， 可将d氧化，方程式为：，C正确； D．向长期敞口放置的含d的溶液，被氧气氧化为，加入KSCN，溶液变成红色，方程式为：，D错误； 故选D。 10．探究氯气与铁反应并验证产物的微型封闭实验装置如图。下列说法正确的是 A．滴入浓盐酸，发生的离子反应为 B．与铁丝反应的产物中既有又有 C．当H形管中充满红棕色烟时，拉注射器3，溶液产生红色沉淀，则说明生成了 D．当H形管中充满红棕色烟时，拉注射器2，可观察白色沉淀，并迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 【答案】B 【详解】A．浓盐酸与KMnO4发生的离子反应为2＋10Cl- + 16H+ = 2Mn2+ ＋ 5Cl2↑ +8H2O，A错误； B．Cl2与铁丝加热反应生成FeCl3，挥发的HCl与铁丝反应生成FeCl2，B正确； C．Fe3+与KSCN溶液反应生成红色络合物，而非沉淀，C错误； D．拉注射器2，FeCl3和FeCl2均会与NaOH反应生成Fe(OH)3和Fe(OH)2，但在红褐色的Fe(OH)3沉淀影响下观察不到白色沉淀Fe(OH)2，D错误； 答案选B。 二、填空题 11．I．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化得到具有磁性的晶体，俗称磁性氧化铁。小烧杯中盛有少量磁性氧化铁粉末，加入一定浓度的盐酸，粉末恰好全部溶解，得到溶液A。 (1)磁性氧化铁的化学式 。 (2)取少量上述溶液A，滴入几滴 (化学式)溶液，可观察到溶液变成 色，说明溶液中含有。 (3)另取少量溶液A，加入适量铁粉，振荡，充分反应，得到浅绿色溶液B。反应的离子方程式为 。继续滴加NaOH溶液，可观察到有白色絮状沉淀生成，离子方程式为： ；白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后转化成红褐色，反应的化学方程式为： 。 (4)再取少量溶液A，滴入适量的氯水，充分反应，得到黄色溶液C。反应的离子方程式 。 II．K2FeO4的应用 (5)①K2FeO4用作净水剂时，往往先被还原为Fe3+，随后产生Fe(OH)3胶体，通过吸附作用去除水中杂质。而实验室制备Fe(OH)3胶体化学方程式为 ；向Fe(OH)3胶体中逐滴加入过量稀硫酸，现象是 。 ②已知：砷As ()更容易被Fe()吸附去除。向某废水样品中[As元素主要以As()存在]加入FeCl3或K2FeO4后，水中铁浓度对As去除率的影响如图所示。在铁浓度相同条件下，使用K2FeO4对As的去除率比使用FeCl3时高的原因是 。 【答案】(1)Fe3O4 (2) KSCN 血红色 (3) Fe + 2 Fe3+ = 3 Fe2+ Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2 4 Fe(OH)2+ O2 + 2H2O = 4 Fe(OH)3↓ (4)Cl2+ 2 Fe2+ = 2 Fe3+ + 2 Cl- (5) FeCl3+ 3H₂O Fe(OH)3 (胶体) + 3HCl 先产生红褐色沉淀，后沉淀溶解，溶液变为黄色 K2FeO4既提供Fe(OH)3絮凝剂，又将As(III)氧化为更易被吸附的As(V)，故去除率更高 【分析】先辨磁性氧化铁为混合价态Fe3O4；用KSCN配位呈血红检出Fe3+。铁粉作还原剂把Fe3+全部还原为Fe3+，再用OH-沉淀出Fe(OH)2并被空气氧化成Fe(OH)3。氯水继续把Fe2+氧化回Fe3+。K2FeO4净水时一边释放Fe(III)形成絮凝胶体，一边强氧化As(III)→As(V)，协同提高去除效果。 【详解】（1）磁性氧化铁为四氧化三铁，化学式：Fe3O4（由Fe2+和Fe3+组成）。 （2）溶液A含Fe3+（Fe3O4溶于盐酸生成FeCl3和FeCl2），检验Fe3+用硫氰化钾溶液（KSCN），现象：溶液变红色。 （3）加铁粉还原：Fe + 2 Fe3+ = 3 Fe2+；加NaOH生成Fe(OH)3：Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓；Fe(OH)2被空气中的氧气氧化：4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3。 （4）氯水氧化Fe2+：2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-（溶液变黄因生成Fe3+） （5）①胶体制备：FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3(胶体) + 3HCl；加稀硫酸先导致胶体聚沉（红褐色沉淀）后溶解（H+中和电荷致胶体破坏，生成Fe3+黄色溶液）。②K2FeO4兼具氧化性（将As(Ⅲ)氧化为更易吸附的As(Ⅴ)）和生成Fe(OH)3胶体，双重作用提高去除率 12．现有、、稀盐酸和稀硫酸，利用上述物质制取溶液和溶液并进行实验。回答下列问题： (1)和在加热条件下反应生成 (填化学式，下同)，和稀硫酸反应生成 。 (2)探究的氧化性。取适量溶液于试管中，滴加几滴淀粉溶液，反应现象为 ，反应的离子方程式为 。 (3)为了验证的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的实验，其中实验设计不合理或预测实验现象错误的是 (填序号)。 (4)利用溶液制备胶体。通过 (方法)可以证明所得溶液属于胶体。 (5)将适量铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的和浓度相等，则已反应的与未反应的的物质的量之比是 。 (6)探究的还原性：取适量溶液于试管中，滴加几滴酸性溶液，反应现象为 ，反应的离子方程式为 。 (7)为了更清楚地观察生成的现象，将溶液与溶液混合的正确操作是 (填选项字母)。 A．     B．     C． 【答案】(1) 、 (2) 溶液变成蓝色 (3)③④ (4)丁达尔效应 (5) (6) 滴加的酸性高锰酸钾溶液紫色褪去 (7)B 【详解】（1）在加热条件下与反应生成；与稀硫酸反应生成和； 故答案为：；和； （2）溶液中所含的可以将氧化成，淀粉溶液遇变为蓝色；反应的离子方程式为； 故答案为：溶液变成蓝色；； （3）①Fe3+与Fe反应生成氯化亚铁，得到浅绿色溶液，①正确； ②与结合生成红色的，②正确； ③FeCl3和CuSO4不反应，且溶液不是无色，③错误； ④实验现象正确，但是与的性质无关，④错误； ⑤与反应生成红褐色的沉淀，⑤正确 故答案为：③④； （4）可通过丁达尔效应区分溶液和胶体； 故答案为：丁达尔效应； （5） 根据题意可知：设起始浓度为amol/L，的转化浓度为2xmol/L，则有 可得，在同一个溶液中，浓度之比等于物质的量之比，则已反应的与未反应的的物质的量之比为； 故答案为：2:3； （6）溶液中所含的与酸性高锰酸钾溶液反应生成、和，滴加的酸性高锰酸钾溶液紫色褪去；反应的离子方程式为； 故答案为：溶液紫色褪去；； （7）为了更清楚地观察生成的现象，正确操作是在溶液的液面上覆盖一层煤油，以隔绝空气，然后将吸有溶液的长胶头滴管伸到液面以下后再滴加溶液，这样就可以减少生成的与氧气的接触，从而可防止被氧化成，干扰实验现象， B项符合题意； 故答案为：B。 考点4 铁及其化合物的相互转化 一、单选题 1．部分含铁物质的分类与相应化合价关系如下图甲所示。下列推断不合理的是 A．N在空气中不稳定，利用图乙装置制取N并可减缓其被氧化 B．X在高温下可与反应生成Z C．可存在的循环转化关系 D．若P为盐酸盐，滴到淀粉碘化钾试纸上，会出现蓝色现象 【答案】B 【详解】A．N为氢氧化亚铁，制备氢氧化铁应在无氧条件下，图乙装置通过将导管伸入液体下部，避免氧气进入，故A正确； B．X为单质铁，Z为三氧化铁，单质铁在高温下可与反应生成四氧化三铁和氢气，故B错误； C．P为Fe3+，M为Fe(OH)3，Z为Fe2O3，P加NaOH得到M，加热M得到Z，Z加盐酸得到P，故C正确； D．FeCl3与KI反应生成I2，使淀粉碘化钾试纸出现蓝色现象，故D正确； 故答案为B。 2．如图为铁元素的“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．铁与水蒸气在高温条件下反应可实现转化① B．中的铁元素为+6价，具有较强的氧化性，可以作为消毒剂使用 C．不溶于水，故不能通过化合反应制备 D．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速发生转化②生成红棕色粉末 【答案】B 【详解】A．铁与水蒸气在高温条件下反应生成Fe3O4和氢气，则不能实现转化①，A错误； B．中的铁元素为+6价，具有较强的氧化性，能使细菌、病毒的蛋白质变性而丧失其生理活性，可作为消毒剂使用，B正确； C．不溶于水，但与氧气、水能发生化合反应：，则可通过化合反应制备，C错误； D．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，能迅速被氧化生成黑色的Fe3O4，不能发生转化②，D错误； 故选B。 阅读以下材料，完成下面小题。 有关铁及其化合物的价类二维关系，如下图所示： 3．下列物质转化不能一步实现的是 A． B． C． D． 4．下列说法不正确的是 A．氯化铁溶液有酸性，可用于刻蚀电路板 B．铁粉具有还原性，可用作食品抗氧化剂 C．氢氧化铝具有弱碱性，可用于抗酸药物 D．钠钾合金熔点低且熔沸点差距大，可用作核反应堆的传热介质 5．杜甫诗句中“朱门酒肉臭，路有冻死骨”这里的“朱门”是指涂有的门 A． B． C． D． 6．把一定量铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，所得溶液中和的物质的量浓度恰好相等。则已反应的和未反应的的物质的量之比为 A． B． C． D． 7．有铁的氧化物样品，用300mL的盐酸恰好使其完全溶解，所得溶液还能吸收标准状况下氯气3.36L，使其中的全部转化为，该样品可能的化学式是 A． B． C． D． 8．下列离子方程式中，不正确的是 A．铁与稀盐酸反应： B．氧化亚铁与稀盐酸反应： C．氯化铁溶液与铜反应： D．向氯化亚铁溶液中滴加双氧水： 9．探究性学习小组利用如图所示方案制备沉淀。下列说法不正确的是 A．①装置中可能发生反应： B．②装置中苯的作用是隔绝空气中的氧气 C．③装置中长滴管的作用是防止滴入NaOH溶液时将空气中氧气带入溶液 D．④装置开始反应时应关闭止水夹a，一段时间后再打开止水夹a 10．高铁酸钾()是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂，在水处理过程中，高铁酸钾转化为胶体，制备高铁酸钾流程如图所示。下列叙述正确的是 A．红热的铁屑与干燥的氯气发生反应Ⅰ时，铁屑过量会生成和的混合物 B．在水溶液中，发生反应Ⅱ的离子方程式为： C．根据制备流程可知，高铁酸盐在水中的溶解度： D．高铁酸盐具有强氧化性可用于杀菌消毒，同时产生胶体具备絮凝净化功能 【答案】3．D 4．A 5．B 6．A 7．D 8．D 9．D 10．D 【分析】8. 铁屑与氯气发生反应生成，向产物中加入和，发生氧化还原反应，最终被氧化为，在饱和的溶液中最终转化为。 3．A．与加热可生成，可一步实现，A项不符合题意； B．与反应可生成和，可一步实现，B项不符合题意； C．在中完全燃烧可生成，可一步实现，C项不符合题意； D．先发生反应生成，再与发生反应生成，不能一步实现，D项符合题意； 答案选D； 4．A．溶液可与印刷电路板中的发生反应，反应中体现氧化性，A项错误； B．粉容易与空气中的反应，从而表现出还原性，可以作食品抗氧化剂，B项正确； C．既有弱碱性，能与胃酸中的盐酸反应，故可以作抗酸药物，C项正确；； D．钠钾合金熔点低且熔沸点差距大，具有良好的导热性，可用作核反应堆的传热介质， D项正确； 答案选A； 5．诗中“朱门”指古代王侯贵族府邸红色的大门，含铁的化合物中，红色的为，即“朱门”指涂有的门； 答案选B； 6．反应涉及到的方程式为，根据方程式设已反应的的物质的量为2mol，则溶液中的的物质的量为3mol，因溶液中和的物质的量相等，所以未反应的的物质的量为3mol，因此已反应的和未反应的的物质的量之比为2:3； 答案选A； 7．由题干可知，标况下氯气的物质的量，反应中里的H元素与铁的氧化物中的O结合生成，由此可知，反应后溶液中溶质为，其中，则，因此； 答案选D； 8．A．与反应可生成和，离子反应为，A项正确； B．与稀发生复分解反应，生成和，离子方程式为，B项正确； C．与发生氧化还原反应，生成和，离子方程式为，C项正确； D．向溶液中滴加双氧水，发生氧化还原反应，离子方程式为，D项错误； 答案选D； 9．A．装置①中与发生复分解反应，生成和，而很快又被氧气氧化生成，反应的离子方程式为，A项正确； B．装置②中，在溶液中滴加苯，苯的密度小于水，浮在溶液上层，可起到隔绝空气中的氧气的作用，B项正确； C．装置③中，铁粉可防止被氧化为，长滴管插入液面下，可防止在滴落时将空气中的氧气带入溶液中，C项正确； D．装置④中，反应开始时先打开止水夹a，当粉与稀硫酸反应一段时间生成较多，将体系中的空气排尽，一段时间后再关闭止水夹a，试管A中压强增大，将试管A中的溶液压入试管B中，与溶液反应，D项错误； 答案选D； 10．A．氯气具有较强的氧化性，可将变价金属直接氧化到最高价态，因此反应I中只生成，A项错误； B．反应Ⅱ中，与和之间发生氧化还原反应，最终生成，结合电荷守恒、原子守恒可知，反应的离子方程式为，B项错误； C．根据流程中的信息可知，在饱和的溶液中最终转化为，因反应中总是溶解度大的物质转化为溶解度小的物质，由此可知溶解度，C项错误； D．高铁酸盐中铁为+6价，因此高铁酸盐具有强氧化性，可将细菌、病毒中的蛋白质氧化，使其变性而失去生理活性，因此可用高铁酸盐对饮用水进行消毒杀菌，在反应过程中+6价的铁被还原为，水解生成胶体，胶体表面积大，吸附能力强，可以吸附水中悬浮的固体小颗粒，因此生成的胶体具有絮凝作用，可净化水，D项正确； 答案选D。 11．下列离子方程式正确的是 A．将氨水滴入 溶液中： B．氧化铁与盐酸反应： C．向 溶液中加入铜粉： D．向氯化亚铁溶液中通入 【答案】B 【详解】A．将氨水滴入 溶液中，反应的离子方程式为 ，故A错误； B．氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，反应的离子方程式为 ，故B正确； C．向 溶液中加入铜粉生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式为 ，故C错误； D．向氯化亚铁溶液中通入Cl2生成氯化铁，反应的离子方程式为，故D错误； 选B。 二、填空题 12．Ⅰ、利用“价类二维图”研究物质的性质，是一种有效的学习方法。以下是铁元素及其化合物的二维图的部分信息。 (1)X、Y 的化学式分别为 、 。 (2)图中只具有还原性的物质是 (写化学式)。 Ⅱ、已知A、B、C 三种物质均含铁元素，其中 A 为红棕色粉末。它们之间有如下所示的转化关系(部分产物未标出) ABC (3)A 的化学式是 。 (4)向 B 溶液滴加 KSCN 溶液，溶液呈 。(填“红色”或“蓝色”) (5)写出 B→C 的离子方程式 。 Ⅲ、 (6)一个体重 50kg 的健康人含铁元素 2g，Fe2+易被人体吸收，所以给贫血者补充铁时，服用维生素C 可使食物中的 Fe3+转化成 Fe2+，有利于人体对铁的吸收。维生素 C 在这个反应中表现 (填“氧化性”或“还原性”)。 (7)取少量某品牌油漆的原料 Fe2O3(红棕色粉末)并加入适量盐酸，反应后得到棕黄色 FeCl3 溶液， 取少量棕黄色溶液置于试管中，滴入 NaOH 溶液，可观察到 Fe(OH)3 沉淀生成，生成沉淀的离子方程式为 。 Ⅳ、 (8)取少量 Fe2O3粉末加入适量盐酸，所发生反应的离子方程式为 。用此饱和溶液进行以下实验：在小烧杯中加入 20mL 蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中滴入几滴 FeCl3 溶液，继续煮沸至透明的红褐色为止，即可制得 Fe(OH)3胶体。证明 Fe(OH)3胶体的实验方法叫 。 【答案】(1) Fe2O3 Fe(OH)2 (2)Fe (3)Fe2O3 (4)红色 (5)Fe+2Fe3+=3Fe2+ (6)还原性 (7)Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ (8) Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O 丁达尔效应 【分析】Ⅰ、根据铁元素及其化合物的二维图的部分信息可知，X为，Y为； Ⅱ、已知A、B、C 三种物质均含铁元素，其中 A 为红棕色粉末，则A为，与盐酸为反应生成B：，与铁粉反应生成C：； 【详解】（1）由分析可知，X为，Y为； （2）图中可以从0价升高到+2或+3价，具有还原性；、、中铁元素可以升高到+3价，也可以降低为0价，既具有氧化性也具有还原性；、中铁元素可以降低为+2价或0价，具有氧化性；则只具有还原性的物质是； （3）由分析可知，A为； （4）B为，向溶液滴加 KSCN 溶液，溶液呈红色； （5）C为，则 B→C 的离子方程式为：； （6）服用维生素C 可使食物中的还原成 ，则维生素 C 在这个反应中表现还原性； （7），反应后得到棕黄色溶液， 取少量棕黄色溶液置于试管中，滴入 NaOH 溶液，可观察到沉淀生成，则生成沉淀的离子方程式为：； （8）取少量 粉末加入适量盐酸，发生反应：，则离子方程式为：；胶体具有丁达尔效应，则证明胶体的实验方法叫丁达尔效应； 13．铁及其化合物的转化关系如下图所示(图中①、②、③各代表一种物质)。回答下列问题： (1)Fe2O3与物质①反应的化学方程式为 。 (2)FeCl3溶液与铁粉反应的离子方程式为 。 (3) FeCl2溶液→Fe(OH)3浊液的过程中，观察到的实验现象是 ，此过程中发生氧化还原反应的化学方程式为 。 (4)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至红褐色，制得的分散系③是 ，它与FeCl3溶液、Fe(OH)3浊液的本质区别是 。 【答案】 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 2Fe3++Fe=3Fe2+ 先生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变成灰绿色最后变成红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Fe(OH)3胶体 分散质粒子直径不同 【分析】氧化铁与盐酸反应生成氯化铁，氯化铁与铁粉反应生成氯化亚铁，与NaOH溶液反应生成氢氧化铁沉淀，饱和氯化铁溶液滴加至沸水中可制取氢氧化铁胶体。 【详解】(1)Fe2O3与盐酸反应生成氯化铁和水，化学方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O； (2)FeCl3溶液与铁粉反应生成氯化亚铁，离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+； (3) FeCl2溶液与NaOH反应生成白色的氢氧化亚铁，氢氧化亚铁与氧气、水反生成Fe(OH)3浊液，观察到的实验现象是先生成白色沉淀，沉淀迅速变成灰绿色最后变成红褐色；方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3； (4)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至红褐色，制得氢氧化铁胶体；胶体、溶液和浊液的本质区别为分散质颗粒大小不同。 15．已知A是一种常见金属，试根据图中转化关系，回答下列问题： （1）写出B、G的化学式：B： ；G： 。 （2）检验D中阳离子的方法为 。 （3）保存C溶液时要加固体A的原因是 。 （4）写出E在空气中转化为F的化学方程式： 。 （5）取D的溶液酸化后加入碘化钾淀粉溶液，产生的现象是 ；相应的离子反应方程式为 。 【答案】 Fe3O4 Fe2O3 取D溶液少许于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含Fe3+ 防止Fe2＋被O2氧化 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3 溶液变为蓝色 2Fe3++2I-=2Fe2++I2 【分析】由图可知，A为Fe，B为Fe3O4，C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3，G为Fe2O3，X为Cl2，Y为H2。 【详解】（1）由图可知，B为Fe3O4，G为Fe2O3，故本题答案为：Fe3O4；Fe2O3； （2）D为FeCl3，检验铁离子用KSCN溶液，方法是取D溶液少许于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含Fe3+，故本题答案为：取D溶液少许于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含Fe3+； （3）C为FeCl2，保存FeCl2溶液时要加Fe，防止亚铁离子被氧气氧化为三价铁离子，故本题答案为：防止Fe2＋被O2氧化； （4）E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3，氢氧化亚铁在空气中不稳定，被氧气氧化成氢氧化铁，化学方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，故本题答案为：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3； （5）D为FeCl3，FeCl3的溶液酸化后加入碘化钾淀粉溶液，会发生反应：2Fe3++2I-=2Fe2++I2，产生的碘单质可使淀粉变蓝，故本题答案为：溶液变为蓝色； 2Fe3++2I-=2Fe2++I2。 16.高铁酸钾()是一种新型净水剂，制备流程如下： 资料：I．可溶于水，微溶于浓溶液，难溶于乙醇，易溶于乙醇。 II．在碱性溶液中稳定，中性和酸性溶液中不稳定。 （1）具有强氧化性，其中铁元素的化合价为 价。 （2）与溶液反应生成的离子方程式是 。 （3）补全“氧化”中反应的离子方程式，需配平(请在答题卡上写完整的方程式) 。 ______________＋_______ （4）下列说法正确的是 。 a．“氧化”中溶液过量的目的是使稳定存在 b．“转化”中生成固体 c．设计物质循环的目的是提高原料的利用率 d．溶解步骤的作用是加快溶解 （5）粗转化为纯的操作包含洗涤，目的是去除固体表面的，并防止分解，可以用 洗涤。 （6）已知：与稀硫酸反应生成和。 ①与稀硫酸反应的离子方程式是 。 ②实验室可以通过测定生成的体积，可计算的纯度。若将稀硫酸换成稀盐酸，生成的气体中含有，将导致的纯度的计算值偏 。 【答案】（1）＋6 （2） （3） （4）)abc （5）乙醇 （6） 大 【分析】由题给流程可知，硝酸铁固体在过量氢氧化钠溶液中与氯气反应生成高铁酸钠，过滤得到高铁酸钠和滤液1；高铁酸钠溶于稀氢氧化钾溶液得到含有氢氧化钾的高铁酸钠溶液，向溶液中加入过量氢氧化钾固体，将高铁酸钠转化为高铁酸钾，过滤得到粗高铁酸钾，粗高铁酸钾经过处理得到纯高铁酸钾固体。 【解析】（1）高铁酸钾中钾元素的化合价为+1价、氧元素的化合价为—2价，由化合价代数和为0可知，铁元素的化合价为+6价，故答案为：+6； （2）氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应中氯元素的化合价即升高被氧化又降低被还原，氯气即是氧化剂又是还原剂，反应的离子方程式为，故答案为：； （3）由题意可知，生成高铁酸钠的反应为碱性条件下溶液中的铁离子与次氯酸根离子反应生成高铁酸根离子、氯离子和水，反应中氯元素的化合价由+1降低至-1被还原，化合价降低2，铁元素的化合价由+3升高至+6被氧化，化合价升高3，结合化合价升降守恒以及原子守恒可知反应的离子方程式为，故答案为：； （4）a．由题给信息可知，高铁酸根离子在碱性溶液中稳定，中性和酸性溶液中不稳定，所以“氧化”中氢氧化钠溶液过量的目的是使高铁酸根离子稳定存在，故正确； b．由分析可知，“转化”中加入过量氢氧化钾固体的目的是将高铁酸钠转化为高铁酸钾，故正确； c．由分析可知，“转化”中加入过量氢氧化钾固体、过滤得到的滤液2中含有氢氧化钠，氢氧化钠溶液的循环利用可以提高原料的利用率，故正确； d．由题给信息可知，高铁酸根离子在碱性溶液中稳定，中性和酸性溶液中不稳定，所以溶解步骤氢氧化钾的作用是使高铁酸根离子稳定存在，故错误； 故选abc； （5）由题给信息可知，高铁酸钾可溶于水，难溶于乙醇，氢氧化钾易溶于乙醇，所以洗涤除去高铁酸钾表面的氢氧化钾时，应选用乙醇洗涤，故答案为：乙醇； （6）①由题意可知，高铁酸钾与稀硫酸的反应为高铁酸钾与稀硫酸反应生成硫酸钾、硫酸铁、氧气和水，反应中铁元素的化合价由+6降低至+3被还原，化合价降低3，氧元素的化合价由-2升高至0被氧化，结合化合价升降守恒以及原子守恒可知反应的离子方程式为，故答案为：； ②若将稀硫酸换成稀盐酸，盐酸中的氯离子能与高铁酸根离子反应生成氯气，由得失电子数目守恒可知，、，消耗等物质的量的高铁酸钾时，反应生成氯气的物质的量大于氧气，所以会导致高铁酸钾的纯度的计算值偏大，故答案为：偏大。 17.实验室利用和亚硫酰氯()制备无水的装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知沸点为76℃，遇水极易反应生成两种酸性气体。回答下列问题： （1）装置a、d内的试剂是 ，装置d的作用是 。 （2）一段时间后，先加热装置 (填“b”或“c”)。装置c内发生反应的化学方程式为 。 （3）现有含少量杂质的，为测定n值进行如下实验： 实验I：称取样品，用足量稀硫酸溶解后，完全反应时消耗VmL、溶液(反应过程中转化为，不反应)。 实验Ⅱ：另取样品，利用上述装置与足量反应后，固体质量为。则n= ；下列情况会导致n测量值偏小的是 (填标号)。 A．样品中含少量FeO杂质 B．样品与反应时失水不充分 C．实验I中，称重后样品发生了潮解 （4）用上述装置、根据反应制备。已知与互溶，二者熔沸点相差较大，且极易与水反应。选择合适仪器并组装蒸馏装置对、混合物进行蒸馏提纯(加热及夹持装置略)，安装顺序为①⑨⑧ (填序号)。 【答案】（1）浓硫酸 防止烧杯的水进入C中 （2）b （3） AB （4）⑥⑩③⑤ 【分析】由题意图可知，实验开始时先将氮气通过盛有的浓硫酸通入装置中排尽装置中的空气，一段时间后，先加热装置b产生SOCl2气体充满c装置后，再加热c装置使四水氯化亚铁与SOCl2气体反应生成氯化亚铁、二氧化硫和氯化氢，装置d用来吸收烧杯中进来的水蒸气，防止SOCl2水解，冷凝管和长导管的共同作用是冷凝回流SOCl2，使反应物为充分反应。 【解析】（1）装置a、d内的试剂是浓硫酸，用来吸收水蒸气，防止SOCl2水解；装置d的作用是防止烧杯的水进入C中； （2）由分析可知，实验开始时先通氮气排尽装置中的空气，防止氯化亚铁被空气中的氧气氧化；待空气排尽后，先加热装置b产生SOCl2气体充满c装置后，再加热c装置使四水氯化亚铁与SOCl2气体反应生成氯化亚铁、二氧化硫和氯化氢，反应的化学方程式为； （3）由得失电子数目守恒可得如下关系式：6FeCl2—K2Cr2O7，滴定消耗VmLcmol/L重铬酸钾溶液，则m1g样品中n(FeCl2)=6n(Cr2O)=0.006cVmol；由实验Ⅱ可知，m1g样品中结晶水的物质的量为，由化学式可得：n(FeCl2)：n(H2O)=1：n=0.006cVmol：，解得n=； A．样品中含少量氧化亚铁杂质会使滴定消耗的重铬酸钾溶液的体积偏大，导致n的测量值偏小，故符合题意； B．样品与SOCl2反应时失水不充分会使m2偏大，导致n的测量值偏小，故符合题意； C．实验I称重后，样品发生了潮解，样品中氯化亚铁的物质的量不变，消耗重铬酸钾溶液的体积不变，实验测得n的测量值不变，故不符合题意； 答案选AB； （4） 组装蒸馏装置对TiCl4、CCl4混合物进行蒸馏提纯，按由下而上、从左到右的顺序组装，安装顺序为①⑨⑧，然后连接冷凝管，蒸馏装置中应选择直形冷凝管⑥、不选用球形冷凝管⑦，接着连接尾接管⑩，TiCl4极易水解，为防止外界水蒸气进入，最后连接③⑤，安装顺序为①⑨⑧⑥⑩③⑤。 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.1铁及其化合物的性质 考点1 铁及其氧化物的性质与应用 一、单选题 1．我国歼-20S飞机的隐身涂层含碳纳米管(一种由碳原子构成、直径为纳米级的中空管状材料)与纳米磁性颗粒(主要成分为)。下列说法正确的是 A．碳纳米管是电解质 B．是红棕色固体 C．在中燃烧生成 D．激光照射碳纳米管能看到光亮“通路” 2．建筑用的红砖和青砖，其颜色是由其中含有的不同价态的铁的氧化物所致。我国古代砖瓦建筑能够保持到现在的，几乎无一例外是由青砖建成的。有人提出以下可能的原因：你认为合理的是： ①青砖中含的是FeO；②青砖中含的是Fe2O3；③Fe2O3遇长期酸雨侵蚀会风化溶解使砖瓦强度降低；④ Fe2O3性质稳定；⑤FeO性质稳定 A．①③⑤ B．②③④ C．③⑤ D．①②③④ 3．三氧化二铁()是一种红棕色粉末，用于油漆、橡胶、塑料、建筑等的着色，其中铁元素的化合价是 A．+3 B． C．+2 D． 4．下列有关铁及其化合物的说法正确的是 A．在自然界中，铁都以化合态形式存在 B．赤铁矿的主要成分是 C．是一种白色粉末 D．属于混合物 5．下列铁的化合物中，常用来制作红色颜料的是 A．FeO B． C． D． 6．在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，铁的冶炼技术极大促进了生产力的发展。赤铁矿和磁铁矿的主要成分分别是Fe2O3和Fe3O4。下列说法不正确的是 A．Fe2O3中铁元素的化合价为+3 B．Fe2O3和Fe3O4都属于氧化物 C．利用Fe2O3和CO炼铁的反应类型为置换反应 D．Fe3O4中铁元素的质量分数比Fe2O3的高 7．指南针作为我国古代四大发明之一，是劳动人民在长期的实践中对磁石认识的结果。磁石的主要成分是 A．Fe B．FeO C．Fe2O3 D．Fe3O4 8．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 9．用下图装置验证铁与水蒸气的反应。下列说法错误的是 A．化学反应 B．用坩埚钳夹住燃着的火柴点燃肥皂泡 C．从酒精灯的作用分析，加热湿棉花的温度比加热铁粉的温度低 D．炽热的铁水注入模具之前，模具必须做充分的干燥处理 二、填空题 10．金属及其化合物在人类生活、生产中发挥着重要的作用。回答下列问题： (1)铜钱在我国历史上曾经是一种广泛流通的货币，如图所示，铜常用于制造货币的原因可能是 (填字母)。 A．铜的性质不活泼，不易被腐蚀    B．我国较早地掌握了湿法冶炼铜的技术 C．自然界有大量的游离态的铜 (2)丹霞地貌的岩层因含 (填化学式)而呈红色，该物质常用作 (写1条即可)。 (3)Fe(OH)3胶体可以净化水，鉴别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液最好的方法是 。用饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体的离子方程式为 。 (4)将8.34g FeSO4·7H2O晶体隔绝空气加热，晶体受热脱水过程的热重曲线(固体质量随温度变化的曲线)如图所示(假设从FeSO4·7H2O→P为分步失去结晶水，且整个过程中铁元素的质量保持不变)。 ①固体物质M的化学式为 。 ②在隔绝空气条件下，N得到P的化学方程式为 。 ③固体物质Q的化学式为 (填字母)。 A．FeO    B．Fe2O3    C．Fe3O4 11．金属及其化合物是初中化学学习的重要内容。 (1)①北宋《＜浸铜要略＞序》载有“山麓有胆泉(硫酸铜溶液)，土人汲以浸铁，数日辄类朽木，刮取其屑，锻炼成铜。”请用化学方程式表示其原理 。 ②下列有关金属的说法中，错误的是 (填字母)。 A．用铁锅炒菜利用了铁的导热性　　　　　B．真金不怕火炼是因为黄金熔点高 C．用钨丝做灯丝利用了钨的导电性　　　　D．铜被做成铜丝利用了铜的延展性 ③铁在潮湿的空气中易生锈，可用稀盐酸除去。请写出用盐酸除铁锈的化学方程式： 。 (2)下图是实验室利用CO还原氧化铁的装置示意图。请完成以下问题。 ①如图所示，玻璃管中发生的现象是 ，该图中共发生了 个化学变化。 ②写出检验一氧化碳反应后生成物的化学方程式： 。 ③若取8g氧化铁粉末放入硬质玻璃管中，先通入CO，然后用酒精喷灯加热一段时间，停止加热并继续通入CO至装置冷却。称量硬质玻璃管内剩余固体的质量为m g，则m的取值范围是 。 (3)实验室用足量一氧化碳还原10g赤铁矿，充分反应后，测得生成二氧化碳的质量为6.6g，则该赤铁矿中氧化铁的质量分数是多少？ 12．铁为日常生活中用量最大的金属单质.利用如图装置来探究铁与水蒸气的反应： (1)装置B中发生反应的化学方程式为 。 (2)装置A、B加热的先后顺序是 ；石棉绒的作用是 。 (3)关于该实验，下列说法错误的是 (填字母)。 A．装置C中盛放的固体可能是碱石灰(固体和的混合物)，起干燥作用 B．如果反应后B中残留的固体为黑色纯净物，则该固体可能为，或中的一种 C．装置D采用向下排空气法收集反应产生的气体 考点2 铁的氢氧化物 一、单选题 1．下列说法不正确的是 A．Fe3O4与盐酸反应生成两种盐 B．FeO不稳定，在空气中受热被氧化为Fe3O4 C．Fe(OH)2不稳定，具有较强的氧化性 D．Fe(OH)3比Fe(OH)2稳定 2．1.4g铁全部溶于盐酸中，加入足量NaOH溶液，得红褐色沉淀，过滤后给红褐色沉淀加热(在空气中)，最后得到红色物质的质量是 A．2g B．1.6g C．1g D．1.8g 3．下图是元素的价类二维图，下列说法不正确的是 A．a在高温下与反应不能生成或 B．在转化过程中，每步转化都存在物质颜色的变化 C．在的水溶液中反应生成 D．在空气中加热，能迅速被氧化成 4．向的溶液中加入适量的溶液，使恰好完全沉淀，过滤，小心加热沉淀，直到水分蒸干，再灼烧到质量不再变化，此时固体的质量为 A． B． C． D． 5．把少量的废铁屑溶于过量的稀硫酸中，先加入适量氯水，再加入过量氨水，有红褐色沉淀生成。过滤，将滤渣灼烧，得到红棕色残渣。上述沉淀和残渣分别为 A．Fe2O3和Fe3O4 B．Fe(OH)2和Fe(OH)3 C．Fe(OH)3和Fe3O4 D．Fe(OH)3和Fe2O3 6．实验室用和烧碱制备，为使生成的产物不被氧化，下列说法不正确的是 A．配制溶液和烧碱溶液所用的蒸馏水要煮沸 B．产生沉淀后，不能振荡试管 C．可在溶液的上面加一层植物油，以隔绝空气 D．向溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴不能伸入试管中 7．下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是 A．①②④ B．①②③ C．①② D．②③④ 8．某同学欲利用如图装置制取能较长时间存在的，实验所用溶液现配现用且蒸馏水先加热煮沸。下列分析正确的是 A．X可以是稀硫酸但不能是稀盐酸 B．实验开始时应先关闭止水夹a、打开止水夹b C．最终在蒸馏烧瓶中观察到白色沉淀 D．实验结束后，将抽滤瓶露置于空气中，最终观察到红褐 9．如图所示装置，可用来制取，实验中使用的试剂为铁屑和的硫酸、氢氧化钠溶液。下列说法正确的是 A．分液漏斗中盛放的是氢氧化钠溶液 B．实验开始时应先将a关闭 C．A中圆底烧瓶内发生的反应为复分解反应 D．生成的操作为：首先打开a，让分液漏斗中液体流下，一段时间后关闭a，A中液体沿导管流入B中 二、解答题 10．在如图所示的转化关系中，A是最常见的金属单质，D是一种黄绿色的气体(图中部分产物和反应条件未标出)。回答下列问题。 (1)写出下列物质的化学式：E ；G 。 (2)反应①的化学方程式 。 (3)实验室制备D的化学方程式 。 (4)写出反应③的离子方程式： 。 (5)反应⑤属于 (填字母)。 a．化合反应        b．置换反应        c．复分解反应        d．氧化还原反应 (6)向F的溶液中滴加氢氧化钠溶液，产生的现象是 ，H→I的化学方程式 。 考点3 铁离子、亚铁离子的性质及检验 一、单选题 1．检验溶液是否变质，可以选用的试剂为 A．KSCN溶液 B．石蕊溶液 C．溶液 D．氯水 2．某工业废液中含有、、，为实现资源的再利用，现回收铜并制备氯化铁晶体()的流程如下。下列说法正确的是 A．试剂a、b依次可以是锌粉和稀盐酸 B．加入试剂a过程中，有红色固体析出后，说明溶液中已经反应完全 C．滤液X的溶质为和未反应的 D．用酸性溶液可检验溶液W中是否含有 3．下列离子的检验方法合理的是 A．向某溶液中滴入KSCN溶液显红色，说明不含Fe2＋ B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2＋ C．向某溶液中加入NaOH溶液，得到红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋ D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明溶液中含有Fe2＋，不含有Mg2＋ 4．部分铁及其化合物的“价类二维图”如图所示。下列说法不正确的是 A．a可与g反应生成f B．e在潮湿的空气中容易被氧化生成d C．b分别与水、盐酸反应对应生成e、f D．g可用KSCN溶液检验 5．铁及其化合物在生活中应用广泛。下列指定反应的离子方程式书写正确的是 A．将铁片投入稀硝酸中：Fe+2H+=Fe2++H2↑ B．向FeCl3溶液中通入少量H2S：2Fe3++H2S=2Fe2++2H++S↓ C．用KSCN溶液检验Fe3+：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3↓ D．向Fe2(SO4)3溶液中加入过量锌粉：2Fe3++Zn=2Fe2++Zn2+ 6．取一定量的Fe2O3固体，依次加入盐酸和硫氰化钾溶液后，溶液呈 A．无色 B．黄色 C．浅绿色 D．血红色 7．“铁肥”(主要含)常用于解决植物叶面变黄问题。已知溶液与反应生成蓝色沉淀，下列有关“铁肥”的说法错误的是 A．“铁肥”易因保存不当被空气氧化变质 B．可用溶液检验“铁肥”中的 C．为保证“铁肥”的效果，可向配制后的溶液中加入少量铁粉 D．可用KSCN溶液检验“铁肥”是否完全变质 8．Fe3O4有抗腐蚀效果，如钢铁制品的发蓝(又称烧蓝和烤蓝)就是利用碱性氧化性溶液的氧化作用，在钢铁制品表面形成一层蓝黑色或深蓝色Fe3O4薄膜，来用于增加抗腐蚀性、光泽和美观。四氧化三铁溶于稀硫酸后生成三价铁离子和二价铁离子，下列试剂可用于检验该溶液中是否含有Fe2＋的是 A．NaOH溶液 B．KSCN溶液 C．酸性KMnO4溶液 D．氯水 9．价类二维图在元素化合物学习和研究中具有广泛的应用价值，下图是铁元素的价类二维图，结合此图判断下列说法中不正确的是 A．a的单质某种存在状态可以与b的颜色相同 B．在水溶液中，c能转化为f，转化过程中能看见灰绿色 C．加入Br2， 可将d转化为g D．向长期敞口放置的含d的溶液中加入KSCN，无明显现象 10．探究氯气与铁反应并验证产物的微型封闭实验装置如图。下列说法正确的是 A．滴入浓盐酸，发生的离子反应为 B．与铁丝反应的产物中既有又有 C．当H形管中充满红棕色烟时，拉注射器3，溶液产生红色沉淀，则说明生成了 D．当H形管中充满红棕色烟时，拉注射器2，可观察白色沉淀，并迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 二、填空题 11．I．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化得到具有磁性的晶体，俗称磁性氧化铁。小烧杯中盛有少量磁性氧化铁粉末，加入一定浓度的盐酸，粉末恰好全部溶解，得到溶液A。 (1)磁性氧化铁的化学式 。 (2)取少量上述溶液A，滴入几滴 (化学式)溶液，可观察到溶液变成 色，说明溶液中含有。 (3)另取少量溶液A，加入适量铁粉，振荡，充分反应，得到浅绿色溶液B。反应的离子方程式为 。继续滴加NaOH溶液，可观察到有白色絮状沉淀生成，离子方程式为： ；白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后转化成红褐色，反应的化学方程式为： 。 (4)再取少量溶液A，滴入适量的氯水，充分反应，得到黄色溶液C。反应的离子方程式 。 II．K2FeO4的应用 (5)①K2FeO4用作净水剂时，往往先被还原为Fe3+，随后产生Fe(OH)3胶体，通过吸附作用去除水中杂质。而实验室制备Fe(OH)3胶体化学方程式为 ；向Fe(OH)3胶体中逐滴加入过量稀硫酸，现象是 。 ②已知：砷As ()更容易被Fe()吸附去除。向某废水样品中[As元素主要以As()存在]加入FeCl3或K2FeO4后，水中铁浓度对As去除率的影响如图所示。在铁浓度相同条件下，使用K2FeO4对As的去除率比使用FeCl3时高的原因是 。 12．现有、、稀盐酸和稀硫酸，利用上述物质制取溶液和溶液并进行实验。回答下列问题： (1)和在加热条件下反应生成 (填化学式，下同)，和稀硫酸反应生成 。 (2)探究的氧化性。取适量溶液于试管中，滴加几滴淀粉溶液，反应现象为 ，反应的离子方程式为 。 (3)为了验证的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的实验，其中实验设计不合理或预测实验现象错误的是 (填序号)。 (4)利用溶液制备胶体。通过 (方法)可以证明所得溶液属于胶体。 (5)将适量铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的和浓度相等，则已反应的与未反应的的物质的量之比是 。 (6)探究的还原性：取适量溶液于试管中，滴加几滴酸性溶液，反应现象为 ，反应的离子方程式为 。 (7)为了更清楚地观察生成的现象，将溶液与溶液混合的正确操作是 (填选项字母)。 A．     B．     C． 考点4 铁及其化合物的相互转化 一、单选题 1．部分含铁物质的分类与相应化合价关系如下图甲所示。下列推断不合理的是 A．N在空气中不稳定，利用图乙装置制取N并可减缓其被氧化 B．X在高温下可与反应生成Z C．可存在的循环转化关系 D．若P为盐酸盐，滴到淀粉碘化钾试纸上，会出现蓝色现象 2．如图为铁元素的“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．铁与水蒸气在高温条件下反应可实现转化① B．中的铁元素为+6价，具有较强的氧化性，可以作为消毒剂使用 C．不溶于水，故不能通过化合反应制备 D．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速发生转化②生成红棕色粉末 阅读以下材料，完成下面小题。 有关铁及其化合物的价类二维关系，如下图所示： 3．下列物质转化不能一步实现的是 A． B． C． D． 4．下列说法不正确的是 A．氯化铁溶液有酸性，可用于刻蚀电路板 B．铁粉具有还原性，可用作食品抗氧化剂 C．氢氧化铝具有弱碱性，可用于抗酸药物 D．钠钾合金熔点低且熔沸点差距大，可用作核反应堆的传热介质 5．杜甫诗句中“朱门酒肉臭，路有冻死骨”这里的“朱门”是指涂有的门 A． B． C． D． 6．把一定量铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，所得溶液中和的物质的量浓度恰好相等。则已反应的和未反应的的物质的量之比为 A． B． C． D． 7．有铁的氧化物样品，用300mL的盐酸恰好使其完全溶解，所得溶液还能吸收标准状况下氯气3.36L，使其中的全部转化为，该样品可能的化学式是 A． B． C． D． 8．下列离子方程式中，不正确的是 A．铁与稀盐酸反应： B．氧化亚铁与稀盐酸反应： C．氯化铁溶液与铜反应： D．向氯化亚铁溶液中滴加双氧水： 9．探究性学习小组利用如图所示方案制备沉淀。下列说法不正确的是 A．①装置中可能发生反应： B．②装置中苯的作用是隔绝空气中的氧气 C．③装置中长滴管的作用是防止滴入NaOH溶液时将空气中氧气带入溶液 D．④装置开始反应时应关闭止水夹a，一段时间后再打开止水夹a 10．高铁酸钾()是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂，在水处理过程中，高铁酸钾转化为胶体，制备高铁酸钾流程如图所示。下列叙述正确的是 A．红热的铁屑与干燥的氯气发生反应Ⅰ时，铁屑过量会生成和的混合物 B．在水溶液中，发生反应Ⅱ的离子方程式为： C．根据制备流程可知，高铁酸盐在水中的溶解度： D．高铁酸盐具有强氧化性可用于杀菌消毒，同时产生胶体具备絮凝净化功能 11．下列离子方程式正确的是 A．将氨水滴入 溶液中： B．氧化铁与盐酸反应： C．向 溶液中加入铜粉： D．向氯化亚铁溶液中通入 二、填空题 12．Ⅰ、利用“价类二维图”研究物质的性质，是一种有效的学习方法。以下是铁元素及其化合物的二维图的部分信息。 (1)X、Y 的化学式分别为 、 。 (2)图中只具有还原性的物质是 (写化学式)。 Ⅱ、已知A、B、C 三种物质均含铁元素，其中 A 为红棕色粉末。它们之间有如下所示的转化关系(部分产物未标出) ABC (3)A 的化学式是 。 (4)向 B 溶液滴加 KSCN 溶液，溶液呈 。(填“红色”或“蓝色”) (5)写出 B→C 的离子方程式 。 Ⅲ、 (6)一个体重 50kg 的健康人含铁元素 2g，Fe2+易被人体吸收，所以给贫血者补充铁时，服用维生素C 可使食物中的 Fe3+转化成 Fe2+，有利于人体对铁的吸收。维生素 C 在这个反应中表现 (填“氧化性”或“还原性”)。 (7)取少量某品牌油漆的原料 Fe2O3(红棕色粉末)并加入适量盐酸，反应后得到棕黄色 FeCl3 溶液， 取少量棕黄色溶液置于试管中，滴入 NaOH 溶液，可观察到 Fe(OH)3 沉淀生成，生成沉淀的离子方程式为 。 Ⅳ、 (8)取少量 Fe2O3粉末加入适量盐酸，所发生反应的离子方程式为 。用此饱和溶液进行以下实验：在小烧杯中加入 20mL 蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中滴入几滴 FeCl3 溶液，继续煮沸至透明的红褐色为止，即可制得 Fe(OH)3胶体。证明 Fe(OH)3胶体的实验方法叫 。 13．铁及其化合物的转化关系如下图所示(图中①、②、③各代表一种物质)。回答下列问题： (1)Fe2O3与物质①反应的化学方程式为 。 (2)FeCl3溶液与铁粉反应的离子方程式为 。 (3) FeCl2溶液→Fe(OH)3浊液的过程中，观察到的实验现象是 ，此过程中发生氧化还原反应的化学方程式为 。 (4)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至红褐色，制得的分散系③是 ，它与FeCl3溶液、Fe(OH)3浊液的本质区别是 。 15．已知A是一种常见金属，试根据图中转化关系，回答下列问题： （1）写出B、G的化学式：B： ；G： 。 （2）检验D中阳离子的方法为 。 （3）保存C溶液时要加固体A的原因是 。 （4）写出E在空气中转化为F的化学方程式： 。 （5）取D的溶液酸化后加入碘化钾淀粉溶液，产生的现象是 ；相应的离子反应方程式为 。 16.高铁酸钾()是一种新型净水剂，制备流程如下： 资料：I．可溶于水，微溶于浓溶液，难溶于乙醇，易溶于乙醇。 II．在碱性溶液中稳定，中性和酸性溶液中不稳定。 （1）具有强氧化性，其中铁元素的化合价为 价。 （2）与溶液反应生成的离子方程式是 。 （3）补全“氧化”中反应的离子方程式，需配平(请在答题卡上写完整的方程式) 。 ______________＋_______ （4）下列说法正确的是 。 a．“氧化”中溶液过量的目的是使稳定存在 b．“转化”中生成固体 c．设计物质循环的目的是提高原料的利用率 d．溶解步骤的作用是加快溶解 （5）粗转化为纯的操作包含洗涤，目的是去除固体表面的，并防止分解，可以用 洗涤。 （6）已知：与稀硫酸反应生成和。 ①与稀硫酸反应的离子方程式是 。 ②实验室可以通过测定生成的体积，可计算的纯度。若将稀硫酸换成稀盐酸，生成的气体中含有，将导致的纯度的计算值偏 。 17.实验室利用和亚硫酰氯()制备无水的装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知沸点为76℃，遇水极易反应生成两种酸性气体。回答下列问题： （1）装置a、d内的试剂是 ，装置d的作用是 。 （2）一段时间后，先加热装置 (填“b”或“c”)。装置c内发生反应的化学方程式为 。 （3）现有含少量杂质的，为测定n值进行如下实验： 实验I：称取样品，用足量稀硫酸溶解后，完全反应时消耗VmL、溶液(反应过程中转化为，不反应)。 实验Ⅱ：另取样品，利用上述装置与足量反应后，固体质量为。则n= ；下列情况会导致n测量值偏小的是 (填标号)。 A．样品中含少量FeO杂质 B．样品与反应时失水不充分 C．实验I中，称重后样品发生了潮解 （4）用上述装置、根据反应制备。已知与互溶，二者熔沸点相差较大，且极易与水反应。选择合适仪器并组装蒸馏装置对、混合物进行蒸馏提纯(加热及夹持装置略)，安装顺序为①⑨⑧ (填序号)。 学科网（北京）股份有限公司 $