第三章 周末练10 第三章 铁 金属材料 重点突破练（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** 聚焦铁元素价态转化与应用，以离子检验、除杂、工艺流程为核心，构建从基础概念到综合应用的知识逻辑链。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |Fe²⁺/Fe³⁺鉴别、转化和除杂|7题（含1推断题）|离子检验（KSCN等）、性质判断、实验操作分析、除杂试剂选择|从离子检验方法到氧化还原转化原理，再到除杂试剂选择，形成概念-原理-应用链条| |铁元素工艺流程题|4题（含2综合题）|流程分析、分离操作判断、试剂作用分析、方程式书写|整合工业废渣处理、分离提纯（过滤等）、氧化转化（Fe²⁺→Fe³⁺），体现综合应用|

周末练10　第三章重点突破练 　　　　　　 　　　　　 　　　　　 [分值：100分] [1~6题，8~9题，每小题7分] 一、Fe2+、Fe3+的鉴别、转化和除杂 1.(2024·哈尔滨高一统考)检验某溶液中是否含有Fe3+，下列操作正确的是(　　) A.滴加KSCN溶液 B.加入氧化铁 C.滴加NaCl溶液 D.通入氯气 答案　A 解析　滴加KSCN溶液，溶液变红色，可用于检验溶液中是否含有Fe3+，故选A。 2.茶叶中铁元素的检验可经以下四个步骤完成，各步骤中选用的实验用品不能都用到的是(　　) A.将茶叶灼烧灰化，选用①②⑨ B.用浓盐酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释，选用④⑥⑦ C.过滤得到滤液，选用④⑤⑦ D.检验滤液中的Fe3+，选用③⑧⑩ 答案　B 解析　将茶叶灼烧灰化，应在坩埚中加热，①②⑨都能用到，A不符合题意；用浓盐酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释，应在烧杯中进行，可用玻璃棒搅拌，选用④⑦，用不到⑥，B符合题意；过滤时需要用到漏斗、烧杯和玻璃棒，④⑤⑦都能用到，C不符合题意；检验滤液中的Fe3+，可取少量滤液于小试管中，用胶头滴管滴加KSCN溶液检验，③⑧⑩都能用到，D不符合题意。 3.(2024·武汉高一开学考试)下列关于铁及其化合物的说法正确的是(　　) A.检验 FeCl2溶液中的Fe2+，可将酸性KMnO4溶液滴加到该溶液中，若酸性KMnO4溶液褪色，证明含有Fe2+ B.Fe3O4中铁的化合价有+2和+3价，是一种混合物 C.为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质，应取少量样品溶于盐酸，滴加KSCN溶液，若溶液未变红，说明铁粉未变质 D.FeO、Fe2O3均为金属氧化物，均可与盐酸反应 答案　D 解析　酸性条件下，氯离子也能够被酸性高锰酸钾溶液氧化，使其褪色，A错误；Fe3O4是复杂的化合物，属于纯净物，B错误；滴加KSCN溶液未变红，说明溶液中无铁离子，也有可能是剩余的铁单质将Fe3+完全还原为Fe2+，不能证明铁粉未变质，C错误。 4.(2025·葫芦岛高一期末)室温下，探究0.1 mol·L-1 FeSO4溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的的是(　　) 选项 探究目的 实验方案 A 溶液中是否含有Fe3+ 向2 mL FeSO4溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化 B Fe2+是否有氧化性 向2 mL FeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色变化 C Fe2+是否完全变质 向2 mL FeSO4溶液中滴加2~3滴KSCN溶液，观察溶液颜色变化 D Fe2+是否有还原性 向2 mL FeSO4溶液中滴加几滴新制氯水，观察溶液颜色变化 答案　D 解析　先加新制氯水，会将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+，检验FeSO4溶液中是否含有Fe3+，应直接加KSCN溶液，A不能达到探究目的；酸性KMnO4溶液(紫红色)具有强氧化性，能将Fe2+氧化为Fe3+，自身颜色变浅或褪去，可用于检验Fe2+的还原性，而非氧化性，B不能达到探究目的；Fe2+是否完全变质，应检查溶液中是否还有Fe2+，C不能达到探究目的；Fe2+会被新制氯水氧化成Fe3+，溶液由浅绿色变成棕黄色，D能达到探究目的。 5.(2025·江西高一期末)除去下列物质中的杂质，所用试剂和方法不正确的是(　　) 选项 物质 杂质 除杂质所用试剂和方法 A FeCl2溶液 FeCl3 铁粉，过滤 B Fe2O3 Al2O3 NaOH溶液，过滤、 洗涤、干燥 C FeCl3 溶液 Fe2+ 铁粉，过滤 D 铁粉 铝粉 烧碱溶液，过滤、洗涤、干燥 答案　C 解析　氯化铁和铁反应生成氯化亚铁，A正确；氧化铝可以与氢氧化钠溶液反应，而氧化铁不能与氢氧化钠溶液反应，B正确；铁粉能与FeCl3溶液反应，不能除去FeCl3溶液中含有的少量Fe2+， C错误；Al与NaOH溶液反应，Fe不与NaOH溶液反应，反应后过滤可分离，洗涤、干燥得到铁，D正确。 6.(2025·广东高一期末)部分含Al或含Fe物质的分类与相应化合价的关系如图所示，下列推断合理的是(　　) A.a和酸、碱都能发生反应 B.d能与NaOH溶液反应 C.可能存在a→b→c的转化 D.e在空气中加热可能转化为d 答案　D 解析　根据化合价及对应的物质类别可知，a是Fe或Al、b是FeO。铁不能与碱发生反应，A错误；d为Fe2O3或Al2O3，Al2O3能与NaOH溶液反应，但Fe2O3不能与NaOH溶液反应，B错误；氧化铁(铝)不能直接转化为氢氧化铁(铝)，C错误；氢氧化铁(铝)在空气中加热可转化为对应的氧化物：2FeFe2O3+3H2O、2AlAl2O3+3H2O，D正确。 7.(16分)已知A是一种常见的金属，F是一种红褐色沉淀。试根据图中的转化关系，回答下列问题。 (1)写出A、C、F、G的化学式： A　　　　；C　　　　　；F　　　　；G　　　　。  (2)检验D中阳离子的操作为　　　 　　　　。  (3)写出下列转化的离子方程式。 ①D→C：　　　　。  ②C→D：　　　　。  (4)写出E→F的化学方程式：　　　 　　　　。  答案　(1)Fe　FeCl2　Fe(OH)3　Fe2O3 (2)取少量D溶液于试管中，加入几滴KSCN溶液，若溶液变为红色，说明含Fe3+(合理即可) (3)①2Fe3++Fe===3Fe2+ ②2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- (4)4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 解析　根据F是红褐色沉淀推知F是Fe(OH)3，从而推出A为Fe，B为Fe3O4，C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe(OH)2，G为Fe2O3，X为H2。 二、基于铁元素的工艺流程题 8.★★(2024·河北尚义一中高一联考)利用废旧镀锌铁皮制备磁性纳米级Fe3O4及ZnO的流程如图。下列说法错误的是(　　) 已知：Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质类似。 A.步骤 Ⅰ 使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒 B.溶液C中Fe2+和Fe3+的最佳物质的量之比是1∶2 C.步骤 Ⅴ 中所加试剂为过量NaOH溶液 D.用激光笔照射步骤 Ⅳ 的产物，可观察到一条光亮的通路 答案　C 解析　步骤 Ⅰ 为过滤，使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，A正确；含Fe2+、Fe3+的溶液C中加入NaOH溶液生成Fe3O4胶体粒子，故Fe2+和Fe3+的最佳物质的量之比是1∶2，故B正确；Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质类似，溶液A中需要加入少量的酸或通入二氧化碳才能转化成Zn(OH)2，C错误。 9.(2025·山东名校高一联考)某工厂的废水中含有大量的FeSO4、较多的CuSO4和少量的Na2SO4。为了减少污染并变废为宝，某实验小组设计了如下流程制备绿矾(FeSO4·7H2O)并回收金属铜。 下列说法不正确的是(　　) A.试剂①为铁粉，试剂②为稀硫酸 B.加入试剂②时，固体H部分溶解同时有气体生成 C.操作Ⅰ和操作Ⅱ均为过滤 D.溶液G和溶液K都只含一种溶质 答案　D 解析　废水中含有大量的FeSO4、较多的CuSO4和少量的Na2SO4，先加入过量的铁粉将Cu置换出来，过滤得到溶液G，固体H为Cu和过量的铁粉，加入适量稀硫酸溶解铁粉，过滤得到溶液K，即硫酸亚铁溶液，与溶液G混合后，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得到绿矾。固体H为Cu和过量的铁粉，加入适量稀硫酸，固体部分溶解同时有气体生成，故B正确；“操作Ⅰ”和“操作Ⅱ”均为过滤，故C正确；溶液G中含硫酸亚铁和未除去的硫酸钠，溶液K中含硫酸亚铁和可能剩余的硫酸，故D错误。 10.★★(12分)(2025·广西高一期末)某研究小组以工厂废渣(Fe3O4、Al2O3)为原料制取Fe2O3的工艺流程如图所示。回答下列问题： (1)“碱浸”时发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　。  (2)“操作a”的名称为　　　　，用到的玻璃仪器有玻璃棒、　　　　　　。  (3)“氧化”的目的是　　　　　　　　　　　　，“操作c”包括洗涤、干燥、灼烧，洗涤时证明沉淀洗涤干净所用的试剂是　　　　　　(填化学式)。  (4)“沉铁”步骤发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　。  答案　(1)Al2O3+2NaOH+3H2O===2Na[Al(OH)4]　(2)过滤　烧杯、漏斗　(3)将Fe2+转化为Fe3+　HCl、BaCl2　(4)Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓ 解析　废渣通过碱浸除去氧化铝，过滤后得到Fe3O4固体，通过酸溶得到硫酸铁和硫酸亚铁，通入氧气将硫酸亚铁氧化为硫酸铁，通过沉铁生成氢氧化铁，操作b为过滤，操作c包括洗涤、干燥、灼烧，最终得到Fe2O3。 (1)废渣通过碱浸除去氧化铝，固体还剩余Fe3O4，则“碱浸”时发生反应的化学方程式为Al2O3+2NaOH+3H2O===2Na[Al(OH)4]。 (3)氧化是将硫酸亚铁转化为硫酸铁；证明沉淀洗涤干净可以认为是检验S，可向洗涤后的溶液中加入盐酸酸化，再加入BaCl2溶液观察是否有白色沉淀生成。 (4)“沉铁”步骤是Fe3+与氢氧化钠反应生成氢氧化铁，离子方程式为Fe3++3OH-===Fe↓。 11.(16分)(2025·河南高一期末)次氯酸盐具有强氧化性。在碱性条件下，利用KClO氧化Fe(NO3)3生成高铁酸钾(K2FeO4)的工艺流程如图所示： 已知：6KOH+3Cl25KCl+KClO3+3H2O。 (1)反应①应在　　　　　　(填“温度较高”或“温度较低”)的条件下进行，该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　。  (2)在溶液Ⅰ中加入KOH固体的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)从溶液Ⅱ中分离出K2FeO4后，还会有副产品KNO3、KCl，则反应③中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)K2FeO4可作饮用水处理剂，该反应的离子方程式为4Fe+10H2O===4Fe(OH)3(胶体)+3O2 ↑+8OH-，K2FeO4处理水中悬浮颗粒物的原理是　　　　　　　　　　　　　　　　；K2FeO4可用于杀菌消毒的原因是　　　　　　　　。  (5)该工艺每得到1.98 kg K2FeO4，理论上消耗Cl2的质量为　　　　　　　　 kg。  答案　(1)温度较低　2OH-+Cl2===ClO-+Cl-+H2O　(2)除去过量的Cl2，调节pH使溶液呈碱性　(3)2Fe3++3ClO-+10OH-===2Fe+3Cl-+5H2O　(4)生成的Fe(OH)3胶体可以吸附悬浮颗粒物　K2FeO4有强氧化性　(5)1.065 解析　由题意及流程可知，先制备次氯酸钾，然后除去氯化钾，在碱性条件下次氯酸钾与硝酸铁发生反应生成高铁酸钾，经分离提纯后得到高铁酸钾晶体。 (1)根据已知信息分析，因为要得到次氯酸钾，高温下会发生副反应生成氯酸钾，所以反应应该在温度较低的条件下进行；该反应的离子方程式为2OH-+Cl2===ClO-+Cl-+H2O。 (2)加入氢氧化钾可以除去溶液Ⅰ中过量的Cl2，生成更多的KClO，为下一步反应提供碱性环境。 (5)1.98 kg K2FeO4的物质的量为 mol=10 mol，根据转化关系Cl2~KClO~K2FeO4可知，需要Cl2的物质的量为15 mol，质量为15 mol×71 g·mol-1=1 065 g=1.065 kg。 学科网（北京）股份有限公司 $