第3章 第1节 铁及其化合物(练习Word版)-【创新教程】2027年高考化学总复习大一轮课时作业（鲁科版 多选）

**基本信息** 聚焦铁及其化合物价态转化与实验应用，通过基础判断、实验探究、工艺流程等题型构建以价态变化为核心的知识网络，渗透化学观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础性质|3题|正误判断|以铁元素价态为线索，关联原子结构、单质及化合物性质| |实验探究|3题|装置分析/改进评价|结合实验现象与原理，强化科学探究与证据推理| |工艺流程|2题|操作目的/产物分析|从实际应用出发，体现物质转化与条件控制| |价类分析|2题|价类二维图应用|整合铁元素价态与物质类别，构建系统转化关系|

第三章　物质的性质与转化 第三章　物质的性质与转化 课时冲关八　铁及其化合物 学生用书　P395 一、选择题：每题只有一个选项符合题意 1．坦克、导弹的制造材料主要是金属合金，钢铁便是其中十分重要的一种。下列关于铁的说法中正确的是(　　) A．铁元素属于过渡元素，其原子序数为26 B．单质铁与浓硫酸在常温下不反应 C．铁单质只具有还原性，其阳离子只具有氧化性 D．与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率，纯铁比生铁的快 解析：A　[铁是26号元素，属于Ⅷ族元素，为过渡元素，故A正确；常温下，铁和浓硫酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步反应，但并不是铁和浓硫酸不反应，故B错误；亚铁离子既有还原性，又有氧化性，故C错误；纯铁和稀盐酸不能构成原电池，生铁中铁、碳、盐酸构成原电池，能加快反应速率，所以生铁反应速率比纯铁快，故D错误。] 2．无水FeCl2是常用还原剂，实验室中可以利用反应2FeCl3＋C6H5Cl2FeCl2＋C6H4Cl2＋HCl↑制取，已知：C6H5Cl熔点－45 ℃，沸点132 ℃；C6H4Cl2熔点53 ℃，沸点173 ℃。下列说法不正确的是(　　) A．仪器a的作用是冷凝、回流、导气 B．反应开始前应向甲中通N2，为防止FeCl2被装置中空气氧化 C．反应结束后，甲中混合物经冷却、过滤、干燥得到纯净的产品 D．最好用油浴加热三颈烧瓶 解析：C　[A.C6H5Cl、C6H4Cl2的沸点不高，受热后易汽化，所以仪器a的作用是冷凝、回流、导气，A正确；B.因为FeCl2具有较强的还原性，易被空气中的氧气氧化，所以在反应开始前应向甲中通N2，以排尽装置内的空气，B正确；C.反应结束后，甲中混合物呈液态，经冷却、蒸馏、干燥可得到纯净的产品，C不正确；D.因为加热温度超过100 ℃，且使混合物均匀受热，所以最好用油浴加热三颈烧瓶，D正确。] 3．(2025·浙江绍兴模拟)铁与水蒸气反应实验改进前后的装置如图所示： 下列说法错误的是(　　) A．将湿棉花改为浸水的尿不湿，酒精灯由单头改为双头，可提供足量的水蒸气 B．用具支试管可将试管口附近冷凝的水导出，避免冷凝水与灼热铁粉接触 C．肥皂液改为吹泡泡水实验现象更明显 D．悬挂的磁铁仅能吸引铁粉，不能吸引反应产物 解析：D　[铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，铁、四氧化三铁均可被磁铁吸引，故D错误。] 4．聚合硫酸铁(PFS)是水处理中重要的絮凝剂，以废铁屑为原料制备PFS的具体工艺流程如下： 下列说法错误的是(　　) A．步骤①，粉碎的目的是增大反应物接触面积，提高“酸浸”反应速率 B．步骤④，加稀硫酸调节pH在一定的范围内，让Fe3＋部分水解形成碱式盐 C．步骤⑤，减压蒸发，有利于降低水的沸点防止产物分解 D．步骤③，可以选择过氧化氢溶液、氯气等氧化剂将Fe2＋转化成Fe3＋ 解析：D　[A项，将块状物质粉碎，可以增大反应物间的接触面积，反应速率会大大加快，正确；B项，聚合硫酸铁属于碱式盐，调节pH在一定的范围内，可以让Fe3＋部分水解形成碱式盐，正确；C项，减压蒸发有利于降低水的沸点，同时防止温度过高使聚合硫酸铁分解，正确；D项，用氯气作氧化剂，还原产物为Cl－，会引入杂质，错误。] 5．(2025·保定市高三联考)铁元素的“价­类”二维图如图所示。下列说法错误的是(　　) A．④可用作红色涂料 B．⑦的溶液可用于清洗青铜文物表面的锈迹 C．⑤被溶液中的氧气氧化为⑥的化学反应方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 D．③溶于过量稀硝酸的离子方程式为3Fe3O4＋NO＋28H＋===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O 解析：B　[根据铁元素的“价­类”二维图分析可知，①为Fe，②为FeO，③为Fe3O4，④为Fe2O3，⑤为Fe(OH)2，⑥为Fe(OH)3，⑦为Fe3＋的盐，⑧为Fe2＋的盐。氧化铁为红色固体，可用作红色涂料，故A正确；Fe3＋的溶液和铜反应，2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，不可用于清洗青铜文物表面的锈迹，故B错误；氢氧化亚铁被溶液中的氧气氧化，白色沉淀迅速转化为灰绿色，最后变为红褐色，生成氢氧化铁，反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，故C正确；Fe3O4溶于过量稀硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平写出反应的离子方程式为3Fe3O4＋NO＋28H＋===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O，故D正确。] 二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意 6．某化学课外活动小组为探究FeCl3溶液与Na2S溶液反应的产物，设计了如下实验，并得到相应的实验现象如表所示： 序号 实验操作 实验现象 ① 向FeCl3溶液中滴加Na2S溶液至过量 开始时观察到黄色浑浊，同时产生气体，过量时产生黑色沉淀 ② 向Na2S溶液中滴加FeCl3溶液至过量 开始时产生黑色沉淀，继续滴加黑色沉淀溶解，出现黄色浑浊，同时产生气体 已知FeS和Fe2S3均为黑色沉淀。下列说法错误的是(　　) A．实验①和实验②中均不生成Fe(OH)3沉淀 B．实验①和实验②中黑色沉淀成分不同，气体成分也不相同 C．实验②中，黑色沉淀溶解时溶液的pH增大 D．由实验可知，FeCl3溶液与Na2S溶液的反应产物与溶液酸碱性有关 解析：BC　[向FeCl3溶液中滴加Na2S溶液至过量，开始时观察到黄色浑浊，同时产生气体，过量时产生黑色沉淀，黄色沉淀为单质S，气体为H2S，发生的反应为2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋，Na2S溶液过量，生成FeS黑色沉淀；向Na2S溶液中滴加FeCl3溶液至过量，开始时产生黑色沉淀，继续滴加黑色沉淀溶解，出现黄色浑浊，同时产生气体，发生的反应为2Fe3＋＋3S2－===Fe2S3↓，FeCl3溶液过量，显酸性，使Fe2S3溶解，再发生2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋，使溶液酸性增强，pH减小。实验①和实验②中黑色沉淀分别是FeS和Fe2S3，黄色沉淀是单质S，并不生成Fe(OH)3沉淀，A项正确；实验①和实验②中气体均为H2S，B项错误；实验②中，黑色沉淀溶解时溶液的pH减小，C项错误；实验①FeCl3溶液显酸性，实验②Na2S溶液显碱性，其反应现象及产物不同，D项正确。] 7．(2021·河北卷)“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是(　　) A．钢是以铁为主的含碳合金 B．钢的含碳量越高，硬度和脆性越大 C．生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高 D．冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3 解析：C　[A项，生铁和钢都属于铁的合金，都是以铁为主的含碳合金，正确。B项，钢中含碳量越高，强度越大，韧性越低，反之，则强度越低，韧性越高，正确。C项，生铁属于铁的含碳合金，合金的特点是熔点比其组分金属熔点低，硬度大，所以生铁的熔点比熟铁的熔点要低，错误。D项，工业炼铁的主要原料是铁矿石，包括赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)、黄铁矿等，焦炭、空气、石灰石，正确。] 8．(2025·烟台市高三检测)硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法错误的是(　　) A．碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体，可用作净水剂 B．为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行 C．可用K3[Fe(CN)6]溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O是否被氧化 D．常温下，(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O在水中的溶解度比FeSO4的大 解析：CD　[碱式硫酸铁能发生水解生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体具有较强的吸附性，可用作净水剂，A项正确；NH4HCO3不稳定，受热易分解，B项正确；KSCN溶液遇Fe2＋无明显现象，(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O若被氧化，其中的Fe2＋变成Fe3＋，K3[Fe(CN)6]溶液遇Fe2＋产生蓝色沉淀，不能用来检验被氧化成的Fe3＋，C项错误；FeSO4与(NH4)2SO4溶液反应冷却时有(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O析出，说明(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O在水中的溶解度比FeSO4的小，D项错误。] 三、非选择题 9．(2025·哈尔滨市三中开学考)铁是人体必需的微量元素之一。黑木耳中的含铁量较高，为检验和测定干黑木耳样品中的铁元素，设计实验如下。回答下列问题： Ⅰ.铁元素的检验 (1)“操作”是指________；上述流程中需要用到的仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒、酒精灯、漏斗，还有图中的________(填仪器名称)。 (2)取待测液少许，滴加________(填名称)溶液，观察到有蓝色沉淀____________(填化学式)生成；另取待测液少许，滴加KSCN溶液，观察到____________(现象)，由此可得出结论待测液中一定含Fe2＋和Fe3＋。 Ⅱ.铁元素含量的测定 (3)利用KMnO4标准溶液测定干黑木耳样品中铁元素的含量 步骤Ⅰ：取10.00 mL待测液，加入过量铜粉至反应完全后，过滤、洗涤，将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。 步骤Ⅱ：向步骤Ⅰ所得的溶液中加入适量稀H2SO4溶液，用0.002 0 mol/L的KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液2.20 mL。 ①步骤Ⅰ加入过量铜粉的目的是________。 ②步骤Ⅱ滴加KMnO4溶液时发生反应的离子方程式_______________________。 ③用KMnO4标准溶液滴定至终点的标志是______________________________。 ④黑木耳中铁的含量为________ mg/100 g(即每100 g黑木耳中含铁元素的质量)。 解析：(1)“操作”后产生了滤液，说明是“过滤”，上述流程中的“灼烧”需要用到坩埚，加蒸馏水至100 mL待测液时需要用到容量瓶； (2)Fe2＋与铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液反应生成蓝色沉淀Fe3[Fe(CN)6]2，Fe3＋与KSCN反应后溶液呈红色，说明待测液中一定含Fe2＋和Fe3＋； (3)①高锰酸钾具有强氧化性，可以通过氧化Fe2＋来测定铁元素的含量，反应的离子方程式为5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，故先加入铜粉的目的是将Fe3＋转化成Fe2＋； ②步骤Ⅱ滴加KMnO4溶液与Fe2＋发生氧化还原反应生成Fe3＋和Mn2＋，反应的离子方程式为5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O； ③用酸性高锰酸钾溶液滴定含有Fe2＋的溶液，当滴入最后半滴高锰酸钾溶液时溶液呈浅紫色，且半分钟内不褪色，说明滴定达到终点； ④反应中一共消耗n(MnO)＝0.002 0 mol/L×2.20×10－3L＝4.4×10－6 mol，根据上述反应比例，n(Fe2＋)∶n(MnO)＝5∶1，则n(Fe2＋)＝2.2×10－5 mol，则10 mL待测液中，铁元素的质量为2.2×10－5 mol×56 g/mol＝1.232×10－3 g＝1.232 mg，故100 mL待测液中铁元素质量为12.32 mg。 答案：(1)过滤　坩埚、100 mL容量瓶 (2)铁氰化钾　Fe3[Fe(CN)6]2　溶液呈红色 (3)①将Fe3＋转化成Fe2＋　②5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O　③当最后半滴酸性高锰酸钾溶液滴入锥形瓶时恰好出现浅紫色，且半分钟内不褪色　④12.32 10．我国平原地区地下水质量差，铁、锰含量较高，需进行处理才能达到饮用水标准。地下水中铁锰的来源主要是矿物FeCO3和MnCO3。 (1)酸雨地区地下水中铁含量更高，结合化学用语从平衡移动角度解释原因________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)去除Fe2＋ ①除铁滤池经过曝气3～7天后，滤料表面形成________色物质，其成分是Fe(OH)3，使得溶液中Fe2＋含量迅速下降，其作用过程如图所示。 ②将过程ⅱ的离子方程式补充完整 过程ⅰ：Fe2＋＋Fe(OH)3===[Fe(OH)2OFe]＋＋H＋过程ⅱ：4[Fe(OH)2OFe]＋＋________＋10H2O===________＋________。 ③有利于提高过程ⅱ反应速率的措施是________(填序号)。 A．降低温度　 B．通入足量O2　　C．搅拌 (3)去除Mn2＋ 向除锰滤池中加入ClO2将Mn2＋氧化为MnO2，随着反应进行，滤池溶液的pH ________(填“变大”“变小”或“不变”)。 解析：(1)FeCO3难溶于水，在溶液中存在沉淀溶解平衡：FeCO3(s)Fe2＋(aq)＋CO(aq)， 酸雨中含有H＋浓度较大，H＋结合CO形成HCO，使得溶液中c(CO)浓度降低，沉淀溶解平衡正向移动，最终使地下水中Fe2＋的浓度增大； (2)①除铁滤池经过曝气3～7天后，表面被氧化产生Fe(OH)3，由于Fe(OH)3是红褐色难溶性物质，因此会看到滤料表面形成红褐色物质； ②根据电子守恒、原子守恒、电荷守恒，可得过程ⅱ的离子方程式为： 4[Fe(OH)2OFe]＋＋O2＋10H2O===8Fe(OH)3＋4H＋ ③A.降低温度，物质具有的能量降低，反应速率减小，A不符合题意；B.通入足量O2，增大了反应物浓度，化学反应速率加快，B符合题意；C.搅拌能够使反应物充分接触，反应物接触面积增大，反应速率加快，C符合题意；故合理选项是BC； (3)向除锰滤池中加入ClO2可将Mn2＋氧化为MnO2，在溶液中发生反应：2ClO2＋6H2O＋5Mn2＋===2Cl－＋5MnO2＋12H＋，可见随着反应进行，滤池溶液中c(H＋)增大，导致溶液的酸性增强，溶液的pH变小。 答案：(1)FeCO3(s)Fe2＋(aq)＋CO(aq)，酸雨中含H＋，结合CO，使得平衡正向移动，增大地下水中Fe2＋的浓度 (2)红褐　O2　8Fe(OH)3　4H＋　BC (3)变小 学科网（北京）股份有限公司 $