第三章 周末练9 铁及其重要化合物（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一化学必修第一册学习笔记（人教版 标准版通用）

**基本信息** 围绕铁及其化合物的性质、转化及应用，通过基础书写与综合应用结合，构建“价态变化-物质转化-实验应用”的知识逻辑体系，强化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| |----|-----------|----------|----------| |化学/离子方程式书写|13题|基础反应书写|从单质到化合物，覆盖铁元素0、+2、+3价态核心反应| |铁单质/氧化物/氢氧化物|4题|性质辨析、转化判断、计算推断|物质类别与价态关联，体现“结构决定性质”| |铁盐/亚铁盐|4题|实验分析、除杂、离子反应|Fe²⁺与Fe³⁺转化及氧化还原原理应用| |转化与综合应用|4题|转化关系图、工业流程、综合实验|价态变化为主线，整合物质转化与实验探究|

周末练9　铁及其重要化合物 　　　　　　 　　　　　 　　　　　 [分值：50分] 1.完成下列反应的化学方程式 (1)铁在氧气中燃烧：3Fe+2O2Fe3O4。 (2)铁在氯气中燃烧：2Fe+3Cl22FeCl3。 (3)铁与高温水蒸气：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。 (4)铁与氯化铁溶液：Fe+2FeCl3===3FeCl2。 (5)铁与氯化铜溶液：Fe+CuCl2===FeCl2+Cu。 (6)四氧化三铁与稀盐酸：Fe3O4+8HCl===FeCl2+2FeCl3+4H2O。 (7)氢氧化亚铁露置在空气中：4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3。 (8)氢氧化铁加热分解：2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O。 2.写出下列反应的离子方程式 (1)氯化亚铁溶液与氯气：2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。 (2)酸性氯化亚铁溶液与高锰酸钾：Mn+8H++5Fe2+===Mn2++5Fe3++4H2O。 (3)氯化铁溶液与少量镁：2Fe3++Mg===Mg2++2Fe2+。 (4)氯化铁溶液与足量镁：3Mg+2Fe3+===3Mg2++2Fe。 (5)氯化铁溶液与氢氧化钠：Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓。 ［1~8题，每题3分，9~11题，每小题4分］ 一、铁单质、氧化物和氢氧化物 1.(2025·安徽蚌埠阶段练习)在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是(　　) A.FeFeCl3Fe(OH)3 B.Fe2O3FeCl3(aq)Fe(OH)2 C.FeFeCl2FeCl3 D.FeFe2O3Fe2 答案　A 解析　Cl2有强氧化性，点燃条件下将Fe氧化成FeCl3，FeCl3与NaOH溶液发生复分解反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，A符合题意；Fe2O3与HCl反应生成氯化铁和水，FeCl3与NaOH溶液发生复分解反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，B不符合题意；Fe与HCl反应生成氯化亚铁和氢气，氯化亚铁与盐酸不反应，C不符合题意；铁在氧气中燃烧生成的是四氧化三铁而不是三氧化二铁，D不符合题意。 2.(2024·辽宁大连期中)下列说法正确的是(　　) A.CuCl2和稀盐酸的混合溶液中加入少量铁屑时，可能没有气泡冒出 B.用铂丝蘸取某溶液进行焰色试验，火焰呈黄色，该溶液为钠盐溶液 C.铁露置在空气中一段时间后就会生锈，铁锈的主要成分为四氧化三铁 D.由“金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气”可推出“铁与水反应生成氢氧化铁和氢气” 答案　A 解析　Cu2+的氧化性比H+强，CuCl2和稀盐酸的混合溶液中加入铁屑时，Cu2+先与Fe反应，但由于Fe少量，所以可能没有气泡冒出，A正确；用铂丝蘸取某溶液进行焰色试验，火焰呈黄色，说明溶液中有钠元素，可能是钠盐或氢氧化钠等，B错误；铁锈的主要成分是三氧化二铁，C错误；铁与水蒸气高温反应生成四氧化三铁和氢气，D错误。 3.(2024·浙江丽水期中)有铁的氧化物样品，用300 mL 5 mol·L-1的盐酸恰好使其完全溶解，所得溶液还能吸收标准状况下3.36 L氯气，使其中的Fe2+全部转化为Fe3+，该样品可能的化学式是(　　) A.Fe2O3 B.Fe3O4 C.Fe5O7 D.Fe4O5 答案　D 解析　300 mL 5 mol·L-1的盐酸的物质的量n(HCl)=0.3 L×5 mol·L-1=1.5 mol，标准状况下3.36 L氯气物质的量n(Cl2)==0.15 mol，反应中HCl的H元素与铁的氧化物中O元素全部结合生成H2O，则氧化物中n(O)=×n(HCl)=0.75 mol，反应后溶液中溶质为FeCl3，n(Cl-)=1.5 mol+0.15 mol×2=1.8 mol，则n(Fe)=1.8 mol×=0.6 mol，所以n(Fe)∶n(O)=0.6 mol∶0.75 mol=4∶5，该氧化物的化学式为Fe4O5。 4.(2025·河北石家庄阶段检测)下列有关铁的氧化物的说法不正确的是(　　) A.Fe3O4是黑色晶体，该晶体中可以看作每三个铁原子中有2个显+3价、1个显+2价 B.FeO、Fe3O4都能与稀硫酸反应生成盐和水，所以都是碱性氧化物 C.FeO不稳定，在空气中受热易转化为Fe3O4 D.Fe2O3俗称铁红，常用作油漆和涂料的红色颜料 答案　B 解析　Fe3O4是黑色晶体，Fe3O4晶体可以写成Fe2O3·FeO形式，其三个铁原子中有2个显+3价、1个显+2价，A正确；FeO是碱性氧化物，Fe3O4与稀硫酸反应能生成两种盐，不是碱性氧化物，B错误；FeO不稳定，在空气中受热易被氧化为Fe3O4，C正确；Fe2O3俗称铁红，是红棕色固体，常用作红色油漆和涂料，D正确。 二、铁盐、亚铁盐 5.(2024·山东淄博期中)下列实验目的、操作、现象及结论合理的是(　　) 实验目的 实验操作 现象及结论 A 检验溶液中是否存在Na+ 用洁净的玻璃棒蘸取溶液进行焰色试验 若火焰呈黄色，原溶液中有Na+ B 比较Fe3+和I2氧化性强弱 向FeCl3溶液中滴加淀粉碘化钾溶液 若溶液变蓝色，氧化性：Fe3+>I2 C 检验FeCl3溶液中是否含有Fe2+ 向溶液中滴加酸性KMnO4溶液 若紫红色褪去，则溶液中含有Fe2+ D 检验溶液中是否含有 取少量溶液于试管中，滴加稀盐酸 若产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，则溶液中含有 答案　B 解析　玻璃中含钠元素，用玻璃棒做焰色试验，火焰呈黄色，不能证明原溶液中含有Na+，A不符合题意；向FeCl3溶液中滴加淀粉碘化钾溶液后溶液变蓝色，说明I-被氧化成I2，氧化剂为Fe3+，氧化产物为I2，说明Fe3+的氧化性强于I2，故B符合题意；在酸性条件下，氯离子也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，则紫红色褪去，不能说明溶液中含有Fe2+，故C不符合题意；取少量溶液于试管中，滴加稀盐酸，若产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，则溶液中不一定含有C，也可能含有HC或S或HS，故D不符合题意。 6.★★(2024·河北邢台阶段检测)下列反应的离子方程式书写正确的是(　　) A.向FeCl2溶液中投入少量Na2O2：Na2O2+2Fe2++2H2O===2Fe3++2Na++4OH- B.向酸性FeI2溶液中滴加少量双氧水：2H++2Fe2++H2O2===2Fe3++2H2O C.向漂白粉溶液中通入足量CO2：ClO-+CO2+H2O===+HClO D.向二元弱酸H3PO3溶液中滴入足量烧碱溶液：H3PO3+3OH-===+3H2O 答案　C 解析　向FeCl2溶液中加少量Na2O2，过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，氧气可以氧化亚铁离子生成铁离子，氢氧化钠和铁离子反应生成氢氧化铁沉淀，A错误；碘离子的还原性大于亚铁离子，故少量的过氧化氢先氧化碘离子生成碘单质，B错误；向漂白粉溶液中通入足量CO2，会生成碳酸氢钙和次氯酸，C正确；H3PO3是二元弱酸，最多能提供2个氢离子，滴入足量烧碱溶液，反应的离子方程式为H3PO3+2OH-===+2H2O，D错误。 7.向某晶体的水溶液中加入含Fe2+的溶液后，无明显变化，当滴加几滴氯水后，混合液出现红色，那么由此得出的下列结论错误的是(　　) A.该晶体中一定含有SCN- B.Fe3+的氧化性比Cl2的氧化性强 C.Fe2+被Cl2氧化为Fe3+ D.Fe2+与SCN-不能形成红色的化合物 答案　B 解析　混合液中出现红色，说明Fe3+与SCN-发生了反应，则该晶体中一定含有SCN-，A正确；加入Fe2+无明显变化，加入氯水后出现红色，说明Cl2能将Fe2+氧化成Fe3+，即Cl2是氧化剂，Fe3+是氧化产物，则氧化性：Fe3+<Cl2，B错误、C正确；原晶体中含有SCN-，开始加入Fe2+时，溶液颜色无明显变化，说明Fe2+与SCN-不能形成红色的化合物，D正确。 8.(2025·山东淄博期中)为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法正确的是(　　) A.Cl2(HCl)：通过饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶 B.FeCl3(FeCl2)：通入足量的氯气 C.NaHCO3溶液(Na2CO3)：加入适量Ca(OH)2溶液 D.Na2CO3溶液(Na2SO4)：加入过量Ba(OH)2溶液 答案　B 解析　Cl2、HCl都能够和饱和碳酸氢钠溶液反应生成CO2，故不能通过饱和碳酸氢钠溶液除氯气中的HCl，故A错误；氯气会将FeCl2氧化为FeCl3，通入足量的氯气可除去氯化铁中的氯化亚铁，故B正确；碳酸氢钠也能与氢氧化钙反应，故C错误；加入过量Ba(OH)2溶液会生成NaOH，引入新的杂质，且氢氧化钡也可以和碳酸钠反应，故D错误。 三、铁及其化合物的转化 9.(2024·山东淄博期中)部分含铁物质的类别与相应化合价的关系如图所示。下列推断不合理的是(　　) A.a可与e反应生成b B.b既可被氧化，也可被还原 C.可将e加入稀氨水中制得d的胶体 D.a在氯气中燃烧，产物只有1种 答案　C 解析　图中所示铁元素不同化合价的物质：a为Fe，b为FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(Ⅱ)的盐类物质，c为Fe(OH)2，e为FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(Ⅲ)的盐类物质，d为Fe(OH)3。Fe与Fe(Ⅲ)的盐类物质可发生反应生成Fe(Ⅱ)的盐类物质，如Fe+2FeCl3===3FeCl2，A合理；Fe(Ⅱ)为铁元素的中间价态，既有还原性也有氧化性，因此b既可被氧化，也可被还原，B合理；Fe(Ⅲ)的盐类物质与稀氨水反应生成Fe(OH)3沉淀，C不合理；铁在氯气中燃烧，只能生成氯化铁，D合理。 10.★★(2025·石家庄阶段练习)氢能被誉为“21世纪终极能源”，也是在“碳达峰”“碳中和”的大背景下，加速开发利用的一种清洁能源。利用铁及其氧化物循环制氢原理如图所示。下列有关说法正确的是(　　) A.唐三彩陶器的黄、褐色主要是因为添加了着色剂Fe3O4 B.反应器Ⅱ中氧化产物与还原产物的物质的量之比为4∶1 C.反应器Ⅲ中生成1 mol Fe2O3时，转移1 mol电子 D.含CO和H2各1 mol的混合气体通过该方法制氢，理论上可获得 mol H2 答案　D 解析　唐三彩的着色剂主要是氧化铁，故A错误；反应器Ⅱ中发生的反应为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，氧化产物为Fe3O4、还原产物为H2，物质的量之比为1∶4，故B错误；反应器Ⅲ中发生的反应为4Fe3O4+O2===6Fe2O3，生成6 mol Fe2O3时，转移4 mol电子，则生成1 mol Fe2O3时，转移mol电子，故C错误；3CO+Fe2O33CO2+2Fe、3H2+Fe2O33H2O+2Fe，CO和H2各1 mol参与反应可生成Fe共mol，反应器Ⅱ中发生反应：3Fe+4H2O(g)4H2+Fe3O4， mol Fe参与反应理论上可获得×4 mol= mol H2，故D正确。 11.★★(2025·福建泉州期中)向FeI2和FeCl2的混合溶液中不断通入Cl2，溶液中n(含碘的某微粒)和n(含铁的某微粒)随n(Cl2)的变化曲线如图所示。(已知：①Cl2可将I-氧化成I2；②5Cl2+I2+6H2O===2HIO3+10HCl，HIO3为强酸)下列说法正确的是(　　) A.还原性：I-<Fe2+ B.a点时已通入标准状况下氯气的总体积为39.2 L C.b点溶液中n(I2)=0.3 mol D.c点溶液中阴离子的个数为17NA 答案　B 解析　从图可以看出，当通入氯气为0时，混合溶液中的Fe2+为3 mol，I-为2 mol，则混合溶液中的FeI2为1 mol，FeCl2为2 mol，当通入氯气为1 mol时，I-被全部氧化为I2，n(I2)=1 mol，Fe2+没有变化，当通入氯气从1 mol到2.5 mol时，溶液中的Fe2+全部被氧化为Fe3+，a点为Fe2+被氧化了一半时的点，此时Fe2+和Fe3+各为1.5 mol，通入的氯气从2.5 mol到7.5 mol时，I2全部被氧化为HIO3，此过程消耗了5 mol氯气，据此分析解答。由图可以看出，当通入Cl2为1 mol时，溶液中的Fe2+没有变化，I-由2 mol到0，则还原性：I->Fe2+，故A错误；经分析，a点为Fe2+被氧化了一半时的点，此时Fe2+和Fe3+各为1.5 mol，根据Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-可知，此过程消耗了0.75 mol氯气，加上之前通入的氯气总计1.75 mol，标准状况下体积为39.2 L，故B正确；从图中可以看出，氯气从2.5 mol到b点时，通入氯气的量为1.5 mol，发生了反应：5Cl2+I2+6H2O===2HIO3+10HCl，根据反应计量数，可知此时溶液中有0.3 mol的I2被氧化，则剩余的n(I2)=1 mol-0.3 mol=0.7 mol，故C错误；经分析，c点时I2全部被氧化为HIO3， c点溶液中含有的阴离子为Cl-和，其中n()=n(I-)=2 mol，n(Cl-)=2n(Cl2)+2n(FeCl2)=2×7.5 mol+2×2 mol=19 mol，故c点溶液中阴离子的个数为(2 mol+19 mol)×NA mol-1=21NA，故D错误。 12.(14分)(2025·河南信阳阶段练习)铁、铜及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。 Ⅰ.高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中的一种新型净水剂，工业上利用NaClO和NaOH的混合溶液将Fe(OH)3氧化制备高铁酸钠。 (1)反应的化学方程式为　　　 　　　　；  Ⅱ.氧化铁是一种红棕色粉末，俗称铁红，是常见的铁的氧化物。氧化亚铜(Cu2O)也是红色粉末，有类似于氧化铁的用途。查阅资料可知：Cu2O溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4，在空气中加热生成CuO。实验室有一些红色粉末，根据来源，只知其成分可能含有氧化铁或氧化亚铜。某化学小组欲一探究竟，提出如下假设： (2)假设1：红色粉末是Fe2O3；假设2：红色粉末是Cu2O；假设3：　　　　　　　　　　　　。  他们取少量粉末，欲向其中加入足量稀硫酸，并滴加KSCN溶液，通过现象推断其成分。请回答下列问题： (3)若假设1成立，则实验现象是　　　　　　　　　。  (4)有人认为，若滴加KSCN试剂后溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含氧化铁。你认为这种说法是否合理吗？请简述你的理由：　　　 　　　 　　　　。  (5)按照他们的设计加入足量稀硫酸充分反应后，滴加KSCN溶液，溶液先变为红色，然后红色逐渐变浅直至消失，同时生成一种白色沉淀。为了探究白色沉淀产生的原因，同学们首先查阅资料，得知： ⅰ.CuSCN是难溶于水的白色固体； ⅱ.SCN-的化学性质与I-的相似； ⅲ.2Cu2++4I-===2CuI↓+I2。 同学们按照如表方案进行实验，证明了白色沉淀的成分为CuSCN。请你补全表格中相关内容： 实验方案 实验现象 步骤1：取4 mL 0.2 mol·L-1的FeSO4溶液于试管中，向其中滴加3滴0.1 mol·L-1KSCN溶液 溶液不变色 步骤2：取4 mL　　　　mol·L-1的CuSO4溶液于试管中，向其中滴加3滴0.1 mol·L KSCN溶液  生成白 色沉淀 Cu2+与SCN-反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　。由此证明红色粉末是既有Fe2O3又有Cu2O。  (6)同学们认为，通过加热法测定Cu2O的质量分数，也可以判断红色粉末的成分。他们取a g固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质量为b g，则混合物中Cu2O质量分数为　　　　 。  答案　(1)2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH===2Na2FeO4+3NaCl+5H2O　(2)红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物　(3)溶液由黄色变为红色　(4)这种说法不合理，因为若是红色粉末中同时含有Cu2O和Fe2O3，Cu2O与稀硫酸反应生成Cu和硫酸铜，氧化铁与硫酸反应生成铁离子，若是Cu过量，将Fe3+全部转化为Fe2+，此时再滴加KSCN溶液也不会变红　(5)0.1　2Cu2++4SCN-===2CuSCN↓+(SCN)2　(6)×100% 解析　(1)NaClO和NaOH的混合溶液将氢氧化铁氧化为高铁酸钠，该反应中NaClO得2个电子被还原生成Cl-，为氧化剂，Fe(OH)3失去3个电子被氧化生成高铁酸钠，为还原剂，根据得失电子守恒、原子守恒可得化学方程式为2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH===2Na2FeO4+3NaCl+5H2O。 (3)若假设1成立，则红色粉末与稀硫酸反应后溶液中金属阳离子为铁离子，加入KSCN溶液后的现象为溶液由黄色变为红色。 (5)根据Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+可知，当铜还原Fe3+时，生成的Fe2+为Cu2+数量的2倍，则实验所用硫酸铜溶液的浓度也应该是FeSO4溶液的一半，故取0.1 mol·L-1的硫酸铜溶液。根据实验可知，生成白色沉淀，该沉淀为CuSCN，同时SCN-的化学性质与I-相似，Cu2+能与SCN-反应生成CuSCN和(SCN)2，离子方程式为2Cu2++4SCN-===2CuSCN↓+(SCN)2。 (6)Cu2O在空气中加热生成CuO，化学方程式为2Cu2O+O24CuO，反应后增加的质量为氧气的质量，则氧气的质量为(b-a)g，根据化学方程式可知，Cu2O的质量为9(b-a)g，混合物中Cu2O的质量分数为×100%。 学科网（北京）股份有限公司 $