课时冲关10 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（人教版）

课时冲关十　铁及其化合物

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．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。]

3．将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol·L－1的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是(　　)

A．铁粉有剩余，溶液呈浅绿色，Cl－基本保持不变

B．往溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色

C．Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为5∶1

D．氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶5

解析：B　[1.12 g铁物质的量为＝0.02 mol,25 mL 2 mol·L－1氯化铁溶液中Fe3＋的物质的量为0.025 L×2 mol·L－1＝0.05 mol，发生的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，根据比例

关系可得，0.02 mol铁完全反应，消耗0.04 mol Fe3＋，生成0.06 mol Fe2＋，所以Fe3＋剩余0.01 mol，溶液中含有Fe3＋的物质的量为0.01 mol，Fe2＋的物质的量为0.06 mol，没有金属铁剩余。溶液呈黄绿色，Cl－基本保持不变，故A错误；溶液中有剩余的Fe3＋，往溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色，故B正确；Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为0.06 mol∶0.01 mol＝6∶1，故C错误；由反应的离子方程式可得，氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2，故D错误。]

4．元素的“价­类”二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质类别为横坐标所绘制的二维平面图像。铁元素的“价­类”二维图如图所示，其中箭头表示部分物质间的转化关系。下列说法错误的是(　　)

A．Fe3O4是一种红棕色的氧化物，可由Fe、水蒸气在高温条件下反应制得

B．为实现Fe2＋向Fe3＋的转化，可向含Fe2＋的溶液中加入新制氯水

C．工业上用CO还原Fe2O3炼铁，该反应不属于置换反应

D．维生素C能将Fe3＋转化为Fe2＋，该过程中维生素C表现还原性

解析：A　[Fe3O4是一种黑色的氧化物，可由Fe、水蒸气在高温条件下反应制得，A错误；Fe2＋转化成Fe3＋，铁元素的化合价升高，需要加入新制氯水等氧化剂才能实现转化，B正确；置换反应是一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应，工业上用CO还原Fe2O3炼铁的反应不属于置换反应，C正确；维生素C能将Fe3＋还原为Fe2＋，该过程中维生素C表现还原性，D正确。]

5．常温时，将0.1 mol Fe(NO3)3和2 mol HCl溶于水得2 L混合溶液，然后向该溶液投入m g铁粉使其充分反应后，滴加KSCN溶液不变红色。下列有关说法正确的是(　　)

A．由于氧化性Fe3＋＞H＋，首先发生的反应是：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋

B．当加入16.8 g铁粉时，可生成标准状况下6.72 L气体

C．在铁粉充分反应后的溶液中，铁元素以Fe2＋和Fe3＋的形式存在

D．m≥28，反应过程中溶液的质量一直在减小

解析：B　[酸性条件下，NO的氧化性比Fe3＋强，因此首先发生的反应是Fe＋NO＋4H＋===NO↑＋Fe3＋＋2H2O，然后发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，A错误；当加入16.8 g铁粉时，刚好发生上述第一个反应，生成标准状况下6.72 L NO气体，此时消耗1.2 mol H＋，B正确；滴加KSCN溶液不变红色说明溶液中不含Fe3＋，C错误；当

恰好第二个反应结束时，根据反应的离子方程式计算则至少消耗铁16.8 g＋(0.1 mol＋0.3 mol)××56 g·mol－1＝28 g，但反应过程中溶液的质量一直在增大，D错误。]

6．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的小

解析：C　[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；(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，掩盖了K3[Fe(CN)6]溶液与Fe3＋反应的实验现象，所以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项正确。]

二、非选择题

7．K3[Fe(C2O4)3]·3H2O是制备某负载型活性铁催化剂 的主要原料，具有工业生产价值。某化学小组用如下方法制备K3[Fe(C2O4)3]·3H2O，并测定产品中铁的含量。

Ⅰ.制备晶体

ⅰ.称取 5 g 莫尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]，用 15 mL水和几滴3 mol·L－1H2SO4溶液充分溶解，再加入25 mL饱和H2C2O4溶液，加热至沸腾，生成黄色沉淀；

ⅱ.将沉淀洗涤至中性，加入10 mL饱和K2C2O4溶液，水浴加热至40 ℃，边搅拌边缓慢滴加H2O2溶液，沉淀逐渐变为红褐色；

ⅲ.将混合物煮沸30 s，加入8 mL饱和H2C2O4溶液，红褐色沉淀溶解，趁热过滤，滤液冷却后，析出翠绿色晶体，过滤、干燥。

Ⅱ.测定产品中铁的含量

ⅳ.称量x g制得的样品，加水溶解，并加入稀H2SO4酸化，再滴入y mol·L－1KMnO4溶液使其恰好反应；

ⅴ.向ⅳ的溶液中加入过量Zn粉，反应完全后，弃去不溶物，向溶液中加入稀H2SO4酸化，用y mol·L－1KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液z mL。