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 江苏专版）

**基本信息** 聚焦Fe²⁺/Fe³⁺核心性质，通过基础鉴别、转化除杂到工业流程的递进训练，系统构建铁元素知识网络与应用能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |Fe²⁺/Fe³⁺鉴别与转化|7题（1-7题）|基础检验、性质判断、除杂题|从离子检验（KSCN等试剂）到氧化还原转化（Cl₂、Fe等氧化剂/还原剂），构建“性质-鉴别-转化”逻辑链| |铁元素工艺流程|4题（8-11题）|流程分析题|以硫酸渣、废水等真实情境为载体，整合分离提纯（过滤、pH调控）、氧化还原等操作，体现从实验室到工业应用的知识迁移|

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.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.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.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.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.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.用硫酸渣(主要成分为Fe2O3、SiO2)制备铁基颜料铁黄(FeOOH)的一种工艺流程如图。已知：“还原”时，发生反应：FeS2＋14Fe3+＋8H2O＋15Fe2+＋16H+；FeS2、SiO2均不与H2SO4反应。下列有关说法不正确的是(　　) A.“酸溶”时加速搅拌或适当升温均可加快酸溶反应速率 B.“过滤Ⅰ”所得滤液中存在的阳离子主要有Fe2+和H+ C.“还原”时还原产物与氧化产物的物质的量之比为15∶2 D.“氧化”时反应的离子方程式：4Fe2+＋8NH3·H2O＋O2＋4FeOOH↓＋2H2O 答案　C 解析　硫酸渣(主要成分为Fe2O3、SiO2)加硫酸溶解，金属氧化物转化为金属阳离子，二氧化硅不溶，再加FeS2把铁离子还原为亚铁离子，同时生成，过滤，滤渣含有SiO2和FeS2，滤液中阳离子主要有Fe2+和H+，滤液中通入空气将Fe2+氧化，同时加入氨水调节pH生成FeOOH沉淀，过滤、洗涤、烘干，得到纯净的FeOOH。“还原”时为氧化产物，Fe2+为还原产物，则“还原”时还原产物与氧化产物的物质的量之比为14∶2＝7∶1，C错误；铁黄为FeOOH，Fe元素的化合价为＋3价，所以“氧化”时Fe2+在一水合氨存在的环境中被空气中的氧气氧化为FeOOH，根据得失电子守恒和元素守恒可得反应的离子方程式为4Fe2+＋8NH3·H2O＋O28N＋4FeOOH↓＋2H2O，D正确。 9.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)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)(2024·南通期中)综合利用粉煤灰既有利于环境保护，又有利于资源节约。某种粉煤灰(主要含Al2O3、Fe2O3、CaCO3等)的铝、铁分离工艺流程如下： 已知：①部分氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表所示。 氢氧化物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Fe(OH)2 开始沉淀的pH 1.5 3.2 7.1 沉淀完全的pH 3.1 4.9 8.9 ②水溶液中Fe2+遇K3[Fe(CN)6]生成蓝色沉淀，Fe3+遇KSCN显红色。 (1)当硫酸浓度大于9.2 mol·L-1时，铝、铁的浸出率下降。可能原因是 　。 (2)“分离”过程中加入氨水调浸出液pH的范围为　　　　　　　　。  (3)“分离”步骤发生反应的离子方程式为_________________________________________________。  (4)“浸出液”中加铁粉发生的主要反应的离子方程式为Fe＋2H+===Fe2+＋H2↑、________________　。 证明该反应已完全的实验方案是________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________。  (5)“再生”过程中，在微生物的作用下与C6H12O6发生反应，离子方程式为_______________ ______________________________________　。  答案　(1)生成硫酸钙固体，覆盖在固体表面，影响浸出率　(2)4.9≤pH<7.1　(3)Al3+＋3NH3·H2O=== Al(OH)3↓　(4)Fe＋2Fe3+===3Fe2+　取少量溶液，向其中滴加KSCN，溶液不变色，即证明该反应已完全进行 (5)C6H12O6＋66Fe2+＋6N2↑＋6CO2↑＋6H2O 解析　(2)“分离”过程中加入氨水调浸出液pH的目的是沉淀氢氧化铝，让亚铁离子不能沉淀，故pH的范围应控制在4.9≤pH<7.1。 (4)“浸出液”中加铁粉作还原剂，把三价铁离子还原为亚铁离子，发生的主要反应的离子方程式为Fe＋2H+===Fe2+＋H2↑和Fe＋2Fe3+===3Fe2+；验证该反应发生完全，就是要验证溶液中不含Fe3+，实验方案是取少量溶液，向其中滴加KSCN，溶液不变色，即证明该反应已完全进行。 学科网（北京）股份有限公司 $