3.1 铁及其化合物（真题通关练）化学人教版必修第一册

**基本信息** 以高考真题为载体，系统覆盖铁及其化合物性质、转化及实验探究，构建从基础性质到应用的逻辑链条。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |铁及其化合物性质与应用|3题（2024新课标卷等）|以实验装置分析、性质用途对应为主|从铁与水蒸气反应等基础性质，建立性质决定用途的化学观念| |铁盐亚铁盐性质及检验|3题（2026广东等）|结合实验现象分析离子存在与转化|通过Fe²⁺/Fe³⁺检验，强化物质检验的科学思维方法| |铁及其化合物转化与价类二维图|6题（2015北京等）|工艺流程、转化关系推断题为主|基于价类二维图，构建铁元素不同价态转化的证据推理模型| |实验探究铁及其化合物性质|4题（2023浙江等）|实验方案设计与现象结论分析题|通过实验探究，培养科学探究与实践能力，深化对氧化还原原理的理解|

第三章 铁 金属材料 第一节 铁及其化合物 考点01 铁及其化合物性质与应用 1.（2024·新课标卷·高考真题）实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是 A．反应为 B．酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好 C．用木柴点燃肥皂泡检验生成的氢气 D．使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉 2.（2021·江苏·高考真题）下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是 A．铁粉能与O2反应，可用作食品保存的吸氧剂 B．纳米Fe3O4能与酸反应，可用作铁磁性材料 C．FeCl3具有氧化性，可用于腐蚀印刷电路板上的Cu D．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于净水 3.（2025·北京·高考真题）我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时，发现月壤钛铁矿()存在亚纳米孔道，吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气，水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是 A．月壤钛铁矿中存在活泼氢 B．将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气 C．月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应 D．将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量 考点02 铁盐、亚铁盐的性质及其应用与检验 4.（2026·广东·高考真题）用如图装置进行实验，反应一段时间，关闭活塞和止水夹，熄灭酒精灯，冷却后提起铁丝，注入稀硫酸。下列说法错误的是 A．溶液变棕黄色，体现的还原性 B．浓硫酸的作用是吸收水分，干燥 C．U形管中溶液遇KSCN溶液变红，说明有存在 D．烧杯溶液中最终存在： 5.（2026·北京·高考真题）用下图装置进行的相关实验。 装置 实验 试剂 现象 ① 紫色石蕊溶液 溶液先变红色，一段时间后，溶液的红色褪去 ② 溶液(含数滴溶液) 已知：石蕊溶液中存在(红色)(蓝色)平衡。 下列说法不正确的是 A．①中溶液变红，说明平衡逆向移动 B．取①中褪色后的溶液滴入溶液，溶液不再出现紫色 C．②中溶液变红，说明氧化性： D．取②中褪色后的溶液滴入溶液，溶液不再出现红色 6.（2024·广西·高考真题）某小组对和的性质进行探究： Ⅰ．向少量蒸馏水里滴加2滴溶液，再滴加2滴KSCN溶液。 Ⅱ．向少量蒸馏水里滴加2滴溶液，再滴加2滴KSCN溶液。 下列说法正确的是 A．实验Ⅰ中继续加入少量固体，溶液颜色变浅 B．实验Ⅱ中溶液呈红色 C．KSCN能区分和 D．焰色试验不能区分和 考点03 铁及其化合物之间的转化、价类二维图及其应用 7.（2015·北京·高考真题）在通风橱中进行下列实验： 下列说法中不正确的是： A．Ⅰ种气体有无色变红棕色的化学方程式为：2NO+O2=2NO2 B．Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应 C．对比Ⅰ、Ⅱ中现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3 D．针对Ⅲ中现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化 8.（2026·湖南·高考真题）常温下，铜铁混合物(粉末状)能发生如图所示的转化关系。下列说法错误的是 A．溶液h可能是盐酸 B．向溶液b中通入过量气体e，空气中久置后可得沉淀g C．固体残渣中有铜，可能有铁 D．溶液f中含有 9.（2025·浙江·高考真题）下列含铁化合物的制备方案正确的是选项 选项 目标产物 制备方案 A 溶液通足量后，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 B 红热的铁粉与水蒸气反应 C 在干燥的气流中脱水 D 溶液中滴加煮沸过的溶液，在空气中过滤 A．A B．B C．C D．D 10.（2026·江西·高考真题）高纯碳酸钙在电子工业领域有广泛应用。使用优质大理石（含有少量和杂质）制备高纯碳酸钙的工艺流程如图。体系中有关离子反应方程式书写错误的是 A．浸出过程： B．浸出过程： C．净化过程： D．碳化过程： 11.（2017·浙江·高考真题）由硫铁矿烧渣(主要成分：Fe3O4、Fe2O3和FeO)得到绿矾(FeSO4·7H2O)，再通过绿矾制备铁黄[FeO(OH)]的流程如下： 烧渣溶液绿矾铁黄 已知：FeS2和铁黄均难溶于水。 下列说法不正确的是(　　) A．步骤①，最好用硫酸来溶解烧渣 B．步骤②，涉及的离子方程式为FeS2＋14Fe3＋＋8H2O===15Fe2＋＋2SO＋16H＋ C．步骤③，将溶液加热到有较多固体析出，再用余热将液体蒸干，可得纯净绿矾 D．步骤④，反应条件控制不当会使铁黄中混有Fe(OH)3 12.（2023·辽宁·高考真题）某工厂采用如下工艺制备，已知焙烧后元素以价形式存在，下列说法错误的是 A．“焙烧”中产生 B．滤渣的主要成分为 C．滤液①中元素的主要存在形式为 D．淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用 考点05 实验探究铁及其化合物的性质 9.（2023·浙江·高考真题）探究铁及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是 实验方案 现象 结论 A 往溶液中加入片 短时间内无明显现象 的氧化能力比弱 B 往溶液中滴加溶液，再加入少量固体 溶液先变成血红色后无明显变化 与的反应不可逆 C 将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸，滴加溶液 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有价铁 D 向沸水中逐滴加5~6滴饱和溶液，持续煮沸 溶液先变成红褐色再析出沉淀 先水解得再聚集成沉淀 A．A B．B C．C D．D 10.（2026·河南·高考真题）某同学设计以下实验，探究铁的化合物的性质(忽略②〜⑤试管中溶液体积变化)。 已知：在水溶液中由于水解与配位而显黄色；呈绿色。下列说法错误的是 A．②到③说明加入稀硫酸能抑制的水解 B．④与⑤中：④>⑤ C．④与⑥中呈现红色均是由于与结合所致 D．若向③中依次加入适量维生素C、溶液，会出现蓝色沉淀 15.（2023·江苏·高考真题）室温下，探究溶液的性质，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 向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 是否有还原性 向溶液中滴加几滴酸性溶液，观察溶液颜色变化 C 是否水解 向溶液中滴加2~3滴酚酞试液，观察溶液颜色变化 D 能否催化分解 向溶液中滴加几滴溶液，观察气泡产生情况 A．A B．B C．C D．D 1.（2021·河北·高考真题）“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“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“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 2.（2016·上海·高考真题）某铁的氧化物（FexO）1.52g溶于足量盐酸中，向所得溶液中通入标准状况下112mlCl2，恰好将Fe2+完全氧化。x值为 A．0.80 B．0.85 C．0.90 D．0.93 3.（2014·上海·高考真题）用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得的溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是 A．若无固体剩余，则溶液中一定有Fe3＋ B．若有固体存在，则溶液中一定有Fe2＋ C．若溶液中有Cu2＋，则一定没有固体析出 D．若溶液中有Fe2＋，则一定有Cu析出 4.（2013·上海·高考真题）为测定镀锌铁皮锌镀层的厚度，将镀锌皮与足量盐酸反应，待产生的气泡明显减少时取出，洗涤，烘干，称重。关于该实验的操作对测定结果的影响判断正确的是 A．铁皮未及时取出，会导致测定结果偏小 B．铁皮未洗涤干净，会导致测定结果偏大 C．烘干时间过长，会导致测定结果偏小 D．若把盐酸换成硫酸，会导致测定结果偏大 5.（2010·全国·高考真题）由5mol、4mol和3mol Fe0组成的混合物,加入纯铁1mol并在高温下和反应。若纯铁完全反应，则反应后混合物中Fe0与的物质的量之比不可能是 A．4:3 B．3:2 C．3：1 D．2：l 6.（2014·山东·高考真题）等质量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出NO物质的量最多的是 A．FeO B．Fe2O3 C．FeSO4 D．Fe3O4 7.（2022·山东·高考真题）高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下，可能用到的数据见下表。 开始沉淀pH 1.9 4.2 6.2 沉淀完全pH 3.2 6.7 8.2 下列说法错误的是 A．固体X主要成分是和S；金属M为Zn B．浸取时，增大压强可促进金属离子浸出 C．中和调pH的范围为3.2~4.2 D．还原时，增大溶液酸度有利于Cu的生成 8.（2022·浙江·高考真题）关于化合物的性质，下列推测不合理的是 A．与稀盐酸反应生成、、 B．隔绝空气加热分解生成FeO、、 C．溶于氢碘酸(HI)，再加萃取，有机层呈紫红色 D．在空气中，与高温反应能生成 9.（2022·广东·高考真题）为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是 A．加入溶液产生沉淀 B．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现 C．加入溶液无红色出现 D．加入溶液无蓝色沉淀生成 10.（2016·浙江·高考真题）下图中，固体A是铁锈的主要成分。 请回答： （1）白色沉淀E的化学式____________。 （2）写出A---B的化学方程式_____________________。 （3）写出C---D在溶液中发生氧化还原反应的离子方程式______________________。 1.（2026·江苏·高考真题）净水剂高铁酸钾()在酸性条件下极不稳定。向含氰(以表示)废水中加入，转化过程如图所示，下列说法正确的是 A．反应①②中Fe元素化合价均升高 B．酸性条件下，转化为和 C．理论投料比 D．废水中的可被进一步氧化为 2.（2020·浙江·高考真题）黄色固体X，可能含有漂白粉、、、、之中的几种或全部。将X与足量的水作用，得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z。下列结论合理的是 A．X中含，可能含有 B．X中含有漂白粉和 C．X中含有，Y中含有 D．用酸化溶液Z，若有黄绿色气体放出，说明X中含有 3.（2025·河南·高考真题）X是自然界中一种常见矿物的主要成分，可以通过如图所示的四步反应转化为Q(略去部分参与反应的物质和反应条件)。已知X和Q的组成元素相同。 下列说法错误的是 A．Y常用作油漆、涂料等的红色颜料 B．溶液Z加热煮沸后颜色会发生变化 C．反应需要在强酸性条件下进行 D．Q可以通过单质间化合反应制备 4.（2011·全国卷·高考真题）某含铬(Cr2O)废水用硫酸亚铁铵[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]处理，反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀，该沉淀经干燥后得到nmolFeO·FeyCrxO3，不考虑率处理过程中的实际损耗，下列叙述错误的是 A．消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2-x)mol B．处理废水中的物质的量为nx/2mol C．反应中发生转移的电子数为3nxmol D．在FeO·FeyCrxO3中，3x=y 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 铁 金属材料 第一节 铁及其化合物 考点01 铁及其化合物性质与应用 1.（2024·新课标卷·高考真题）实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是 A．反应为 B．酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好 C．用木柴点燃肥皂泡检验生成的氢气 D．使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉 【答案】B 【解析】A．铁和水蒸气在高温下发生反应生成和，该反应的化学方程式为，A正确；B．酒精灯放在铁粉下方加热可以产生高温，且不影响水的蒸发，若移至湿棉花下方则难以产生高温，则实验效果不好，B错误；C．用木柴点燃肥皂泡，若产生尖锐的爆鸣声，则可检验生成的气体为氢气，C正确；D．由于该实验中的反应要在高温下发生，因此要使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉，D正确；故选B。 2.（2021·江苏·高考真题）下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是 A．铁粉能与O2反应，可用作食品保存的吸氧剂 B．纳米Fe3O4能与酸反应，可用作铁磁性材料 C．FeCl3具有氧化性，可用于腐蚀印刷电路板上的Cu D．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于净水 【答案】B 【解析】A．因为铁粉能与O2反应，所以可用作食品保存的吸氧剂，A正确；B．纳米Fe3O4具有磁性，可用作铁磁性材料，B错误；C．FeCl3与Cu反应生成FeCl2和CuCl2，主要利用其氧化性，C正确；D．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，具有吸附性，可用于净水，D正确；故选B。 3.（2025·北京·高考真题）我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时，发现月壤钛铁矿()存在亚纳米孔道，吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气，水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是 A．月壤钛铁矿中存在活泼氢 B．将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气 C．月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应 D．将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量 【答案】B 【解析】A．月壤钛铁矿中的氢来自太阳风，以原子态吸附，属于活泼氢，A正确；B．地球上的钛铁矿若未吸附足够氢原子，根据原子守恒可知，加热可能无法生成水蒸气，因此“一定生成”的说法错误，B错误；C．生成水时H被氧化（0→+1），Fe被还原（如+3→0），存在化合价变化，属于氧化还原反应，C正确；D．水蒸气液化是物理变化，但会释放热量，D正确；故选B。 考点02 铁盐、亚铁盐的性质及其应用与检验 4.（2026·广东·高考真题）用如图装置进行实验，反应一段时间，关闭活塞和止水夹，熄灭酒精灯，冷却后提起铁丝，注入稀硫酸。下列说法错误的是 A．溶液变棕黄色，体现的还原性 B．浓硫酸的作用是吸收水分，干燥 C．U形管中溶液遇KSCN溶液变红，说明有存在 D．烧杯溶液中最终存在： 【答案】D 【分析】Y形管中和盐酸反应生成氯气，与发生反应，生成使溶液变棕黄，饱和食盐水洗气瓶的作用是除去氯气中混有的氯化氢 ， 长颈漏斗在这里起到了平衡气压的作用，防止装置堵塞导致压强过大，浓硫酸洗气瓶作用是干燥氯气，除去水蒸气。U型管中铁丝在氯气中剧烈燃烧，产生棕褐色的烟（ ）。 溶液用于吸收未反应完的有毒氯气，防止污染空气。 【解析】A．生成的与发生反应，生成使溶液变棕黄，化合价升高，作还原剂，体现还原性，A正确；B．制得的中混有和水蒸气，饱和食盐水除去，浓硫酸吸收水分，干燥，防止后续加热时水蒸气影响反应，B正确；C．加热条件下与反应生成，注入稀硫酸溶解后，溶液中含，遇溶液变红，可说明存在，C正确；D．烧杯中为吸收后的溶液，根据电荷守恒，溶液中阴离子还有，正确的关系式为：，D错误；故选D。 5.（2026·北京·高考真题）用下图装置进行的相关实验。 装置 实验 试剂 现象 ① 紫色石蕊溶液 溶液先变红色，一段时间后，溶液的红色褪去 ② 溶液(含数滴溶液) 已知：石蕊溶液中存在(红色)(蓝色)平衡。 下列说法不正确的是 A．①中溶液变红，说明平衡逆向移动 B．取①中褪色后的溶液滴入溶液，溶液不再出现紫色 C．②中溶液变红，说明氧化性： D．取②中褪色后的溶液滴入溶液，溶液不再出现红色 【答案】D 【解析】A．与水反应生成，溶液中增大，使平衡逆向移动，浓度增大溶液变红，A正确；B．①中溶液褪色是因为具有强氧化性，将有色色素永久性漂白，滴入溶液也无法恢复颜色，溶液不再出现紫色，B正确；C．②中溶液变红是因为将氧化为，与结合显红色，氧化剂氧化性大于氧化产物，故氧化性，C正确；D．②中溶液褪色是因为过量将溶液中的氧化，但仍存在于溶液中，滴入新的溶液，会与结合使溶液再次出现红色，D错误；故选D。 6.（2024·广西·高考真题）某小组对和的性质进行探究： Ⅰ．向少量蒸馏水里滴加2滴溶液，再滴加2滴KSCN溶液。 Ⅱ．向少量蒸馏水里滴加2滴溶液，再滴加2滴KSCN溶液。 下列说法正确的是 A．实验Ⅰ中继续加入少量固体，溶液颜色变浅 B．实验Ⅱ中溶液呈红色 C．KSCN能区分和 D．焰色试验不能区分和 【答案】C 【解析】A．实验Ⅰ中，溶液与KSCN溶液反应的实质是：，硫酸钾固体溶于水产生钾离子和硫酸根，并不影响该平衡的移动，因此溶液的颜色不发生变化，故A错误；B．实验Ⅱ中，溶液中存在有K+、，并不能电离出Fe3+，因此溶液与KSCN溶液并不能发生反应，溶液颜色无明显变化，故B错误；C．实验Ⅰ中，KSCN溶液与溶液反应产生，溶液变为红色，但溶液与KSCN溶液并不能发生反应，是一种深红色晶体，水溶液呈黄色，带有黄绿色荧光，因此加入KSCN可以区分两者，故C正确；D．焰色反应是金属单质或离子的电子在吸收能量后，跃迁到较高能量级，然后从较高能量级跃迁到低能量级，这次跃迁会放出光子，光子的频率若在可见光频率范围内，则金属表现为有焰色反应。铁燃烧火焰为无色，是因为放出的光子频率不在可见光频率范围内，而中含有钾元素，焰色试验时透过蓝色钴玻璃可以看到紫色，因此焰色试验可以区分和，故D错误；故答案选C。 考点03 铁及其化合物之间的转化、价类二维图及其应用 7.（2015·北京·高考真题）在通风橱中进行下列实验： 下列说法中不正确的是： A．Ⅰ种气体有无色变红棕色的化学方程式为：2NO+O2=2NO2 B．Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应 C．对比Ⅰ、Ⅱ中现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3 D．针对Ⅲ中现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化 【答案】C 【解析】A.I是铁与稀硝酸反应生成无色气体NO，NO被空气中的氧气氧化生成红棕色的NO2气体，故A正确；B.II的现象是因为铁发生了钝化，Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应，故B正确；C.实验II反应停止是因为发生了钝化，不能用来比较稀硝酸和浓硝酸的氧化性强弱，物质氧化性强弱只能通过比较物质得电子能力大小来分析，故C错误；D.III中Fe、Cu都能与硝酸反应，二者接触，符合原电池构成条件，要想验证铁是否为负极，发生氧化反应，可以连接电流计，故D正确。答案选C。 8.（2026·湖南·高考真题）常温下，铜铁混合物(粉末状)能发生如图所示的转化关系。下列说法错误的是 A．溶液h可能是盐酸 B．向溶液b中通入过量气体e，空气中久置后可得沉淀g C．固体残渣中有铜，可能有铁 D．溶液f中含有 【答案】C 【分析】黄绿色气体c为Cl2，红褐色沉淀g为Fe(OH)3，进而推出溶液d为FeCl3溶液，溶液b为FeCl2溶液，Fe(OH)3与过量溶液h（酸）反应生成溶液a，则溶液a中含有金属阳离子Fe3+，Fe3+与铜、铁混合物反应生成Fe2+、Cu2+，最终得到深蓝色溶液f，说明生成铜氨络离子，因此气体e为，f中含有。 【解析】A．若h为盐酸，盐酸与Fe(OH)3反应生成含的盐酸体系，只要不足，仅部分铜溶解，仍可满足流程，存在这种可能性，A正确；B．溶液b中含有，通入过量生成，在空气中久置会被氧气氧化为红褐色的，即沉淀g，B正确；C．流程最终得到含铜氨络离子的溶液，说明溶液b中一定含有；铁的还原性比铜强，铜铁混合物中铁先发生反应，铁完全反应后铜才反应，若固体残渣中有铜，则一定无铁，C错误；D．与过量反应生成深蓝色络离子，因此f中含有该离子，D正确；故选C。 9.（2025·浙江·高考真题）下列含铁化合物的制备方案正确的是选项 选项 目标产物 制备方案 A 溶液通足量后，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 B 红热的铁粉与水蒸气反应 C 在干燥的气流中脱水 D 溶液中滴加煮沸过的溶液，在空气中过滤 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】A．溶液通足量后，得到FeCl3溶液，若通过加热蒸发浓缩会促进Fe3+水解且水解生成的HCl挥发，导致生成，无法得到，A错误；B．红热的铁粉与水蒸气反应会生成Fe3O4，得不到，B错误；C．Fe2+在水溶液中会水解生成HCl且易被空气中的氧气氧化，则让在干燥的气流中脱水可以得到，C正确；D．溶液中滴加煮沸过的溶液，在空气中过滤，生成的易被氧化为，D错误；故选C。 考点04 工艺流程题中的铁及其化合物 10.（2026·江西·高考真题）高纯碳酸钙在电子工业领域有广泛应用。使用优质大理石（含有少量和杂质）制备高纯碳酸钙的工艺流程如图。体系中有关离子反应方程式书写错误的是 A．浸出过程： B．浸出过程： C．净化过程： D．碳化过程： 【答案】C 【分析】优质大理石原料（主要成分为，含少量、杂质）先经煅烧，碳酸盐受热分解得到金属氧化物、、；煅烧产物加盐酸浸出，金属氧化物与盐酸反应转化为可溶性金属阳离子、、、，得到含多种金属离子的酸性溶液；浸出液加入石灰浆（悬浊液）进行净化，调节pH使铁、镁杂质转化为氢氧化物滤渣除去；净化后溶液通入、碳化，转化为碳酸钙沉淀，最后经过滤、干燥得到高纯； 【解析】A．煅烧时，浸出时和盐酸反应，是金属氧化物不能拆，离子方程式为，A正确；B．可等价表示为，与盐酸发生复分解反应，生成、和水，反应无化合价变化，离子方程式为，B正确；C．净化过程加入的是石灰浆，为悬浊液，在书写离子方程式时不能拆分为和，须保留化学式，正确离子方程式应为，C错误；D．碳化时溶液中含，通入创造碱性环境，再通入生成，与结合析出沉淀，离子方程式为，D正确；故选C。 11.（2017·浙江·高考真题）由硫铁矿烧渣(主要成分：Fe3O4、Fe2O3和FeO)得到绿矾(FeSO4·7H2O)，再通过绿矾制备铁黄[FeO(OH)]的流程如下： 烧渣溶液绿矾铁黄 已知：FeS2和铁黄均难溶于水。 下列说法不正确的是(　　) A．步骤①，最好用硫酸来溶解烧渣 B．步骤②，涉及的离子方程式为FeS2＋14Fe3＋＋8H2O===15Fe2＋＋2SO＋16H＋ C．步骤③，将溶液加热到有较多固体析出，再用余热将液体蒸干，可得纯净绿矾 D．步骤④，反应条件控制不当会使铁黄中混有Fe(OH)3 【答案】C 【解析】A．因绿矾的酸根离子为硫酸根离子，则步骤①，最好用硫酸来溶解烧渣，A正确；B．步骤②发生FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，离子反应为FeS2+14Fe3++8H2O═15Fe2++2SO42-+16H+，B正确；C．步骤③为蒸发浓缩、冷却结晶析出绿矾，若蒸干时绿矾受热失去结晶水，C错误；D．步骤④，反应条件控制不当，绿矾与氨水、空气可发生氧化还原反应生成Fe(OH)3，故D正确；故选C。 12.（2023·辽宁·高考真题）某工厂采用如下工艺制备，已知焙烧后元素以价形式存在，下列说法错误的是 A．“焙烧”中产生 B．滤渣的主要成分为 C．滤液①中元素的主要存在形式为 D．淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用 【答案】B 【分析】焙烧过程中FeO转化为氧化铁、铬元素被氧化转化为对应钠盐，水浸时氧化铁不溶转化为滤渣，滤液中存在铬酸钠，与淀粉的水解产物葡萄糖发生氧化还原得到氢氧化铬沉淀。 【解析】A．铁、铬氧化物与碳酸钠和氧气反应时生成四氧化三铁、铬酸钠和二氧化碳，A正确；B．焙烧过程铁元素被氧化，滤渣的主要成分为四氧化三铁，B错误；C．滤液①中元素的化合价是+6价，碳酸钠遇水发生水解使溶液显碱性，所以Cr 元素主要存在形式为，C正确；D．由分析知淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用，D正确；故选B。 考点05 实验探究铁及其化合物的性质 9.（2023·浙江·高考真题）探究铁及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是 实验方案 现象 结论 A 往溶液中加入片 短时间内无明显现象 的氧化能力比弱 B 往溶液中滴加溶液，再加入少量固体 溶液先变成血红色后无明显变化 与的反应不可逆 C 将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸，滴加溶液 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有价铁 D 向沸水中逐滴加5~6滴饱和溶液，持续煮沸 溶液先变成红褐色再析出沉淀 先水解得再聚集成沉淀 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】A．锌是一种化学性质比较活泼的金属元素，在空气中容易被氧化。当锌在空气中长时间暴露时，表面会形成一层薄薄的氧化锌膜，因此FeCl2溶液中加入Zn片，短时间内无明显现象，但一段时间后两者可以发生反应：，溶液由浅绿色变为无色，由方程式可知Fe2+的氧化能力比Zn2+强，A错误；B．溶液变成血红色的原因，，与和K+无关，B错误；C．铁离子可能先与单质铁生成亚铁离子，则溶液呈绿色，C错误；D．向沸水中滴加饱和氯化铁溶液，制取Fe(OH)3胶体，继续加热则胶体因聚沉变为沉淀，D正确；故答案为：D。 10.（2026·河南·高考真题）某同学设计以下实验，探究铁的化合物的性质(忽略②〜⑤试管中溶液体积变化)。 已知：在水溶液中由于水解与配位而显黄色；呈绿色。下列说法错误的是 A．②到③说明加入稀硫酸能抑制的水解 B．④与⑤中：④>⑤ C．④与⑥中呈现红色均是由于与结合所致 D．若向③中依次加入适量维生素C、溶液，会出现蓝色沉淀 【答案】B 【分析】 黄色的水合硫酸铁溶于水形成黄色溶液②。根据题中信息，黄色是由于水解产生的。向②中加入稀硫酸，溶液变为浅黄色③，这是因为加入的 抑制了的水解（ ），使平衡向左移动，水解产物减少，颜色变浅。向浅黄色溶液③中加入KSCN溶液，溶液变为红色④。这是与反应生成血红色络合物。向红色溶液④中加入草酸钾固体，溶液变为绿色⑤。这是因为与的配位能力比更强，生成了更稳定的绿色络合物。向绿色溶液⑤中加入稀硫酸，溶液又变回红色⑥。这是因为加入的与 结合生成弱酸草酸，降低了的浓度，导致绿色络合物 分解，释放出 。这些再与溶液中的反应，重新生成红色的络合物，以此解答。 【解析】A．水解使溶液显黄色，加入稀硫酸后增大，水解平衡逆向移动，抑制水解，溶液黄色变浅，A正确；B．④中与结合生成红色配合物，游离浓度低；⑤中与结合生成更稳定的，释放出，故：⑤>④，B错误；C．④中直接是与结合显红色；⑥中加入稀硫酸后，与结合，解离出，再与结合显红色，C正确；D．维生素C具有还原性，可将③中的还原为，与反应生成蓝色沉淀，D正确；故选B。 15.（2023·江苏·高考真题）室温下，探究溶液的性质，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 向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 是否有还原性 向溶液中滴加几滴酸性溶液，观察溶液颜色变化 C 是否水解 向溶液中滴加2~3滴酚酞试液，观察溶液颜色变化 D 能否催化分解 向溶液中滴加几滴溶液，观察气泡产生情况 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．检验溶液中是否含有应直接向待测液中滴加KSCN溶液，向待测液中滴加氯水会将氧化为干扰实验，A错误；B．向溶液中滴加几滴酸性溶液，若观察溶液紫色褪去，说明有还原性，B正确；C．发生水解反应使溶液显酸性，应向溶液中滴加2~3滴石蕊试液，观察溶液颜色变化，C错误；D．向溶液中滴加几滴溶液，若产生气泡有可能是的催化作用，D错误。故选B。 1.（2021·河北·高考真题）“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“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“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 【答案】C 【解析】A．钢是含碳量低的铁合金，故A正确；B．钢的硬度和脆性与含碳量有关，随着含碳量的增大而增大，故B正确；C．由题意可知，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢，说明生铁的熔点低于熟铁，故C错误；D．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，可用于冶炼铁，故D正确；故选C。 2.（2016·上海·高考真题）某铁的氧化物（FexO）1.52g溶于足量盐酸中，向所得溶液中通入标准状况下112mlCl2，恰好将Fe2+完全氧化。x值为 A．0.80 B．0.85 C．0.90 D．0.93 【答案】A 【解析】FexO中Fe的平均化合价为+，被氧化为Fe3+，根据电子守恒可知，转移的电子数和Cl2转移的电子数相等．标准状况下112mL Cl2转移电子数为×2=0.01mol．则有：×(3-)×x=0.01mol，解得x=0.8，故选A。 3.（2014·上海·高考真题）用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得的溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是 A．若无固体剩余，则溶液中一定有Fe3＋ B．若有固体存在，则溶液中一定有Fe2＋ C．若溶液中有Cu2＋，则一定没有固体析出 D．若溶液中有Fe2＋，则一定有Cu析出 【答案】B 【解析】氧化性是Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋，还原性是Fe＞Cu，则A、若无固体剩余，这说明铁粉完全被氧化，但此时溶液中不一定还有Fe3＋，A不正确；B、若有固体存在，则固体中一定有铜，可能还有铁，因此溶液中一定有Fe2＋，B正确；C、若溶液中有Cu2＋，则也可能有部分铜已经被置换出来，因此不一定没有固体析出，C不正确；D、若溶液中有Fe2＋，但如果溶液铁离子过量，则不一定有Cu析出，D不正确；答案选B。 4.（2013·上海·高考真题）为测定镀锌铁皮锌镀层的厚度，将镀锌皮与足量盐酸反应，待产生的气泡明显减少时取出，洗涤，烘干，称重。关于该实验的操作对测定结果的影响判断正确的是 A．铁皮未及时取出，会导致测定结果偏小 B．铁皮未洗涤干净，会导致测定结果偏大 C．烘干时间过长，会导致测定结果偏小 D．若把盐酸换成硫酸，会导致测定结果偏大 【答案】C 【解析】A.铁皮未及时取出，导致部分铁与盐酸反应，质量差偏大，则锌的质量偏大，引起结果偏大，A错误；B.铁皮未洗涤干净，导致反应后的质量变大，质量差偏小，则锌的质量偏小，引起结果偏小，B错误；C.烘干时间过长，部分铁被氧化，则剩余物的质量偏大，锌的质量偏小，导致测定结果偏小，C正确；D.若把盐酸换成硫酸，对测定结果没有影响，D错误；答案选C。 5.（2010·全国·高考真题）由5mol、4mol和3mol Fe0组成的混合物,加入纯铁1mol并在高温下和反应。若纯铁完全反应，则反应后混合物中Fe0与的物质的量之比不可能是 A．4:3 B．3:2 C．3：1 D．2：l 【答案】A 【解析】高温下可能发生Fe2O3+Fe3FeO或4Fe2O3+Fe3Fe3O4时两种反应，或两种反应同时进行，根据加入铁的物质的量为1mol，结合化学方程式计算可能存在的物质的量的比值。 (1)当发生反应：Fe2O3+Fe3FeO时，反应后混合物中含有6molFeO、4molFe2O3，则FeO与Fe2O3的物质的量之比为3：2；(2)当发生反应：4Fe2O3+Fe3Fe3O4时，反应后混合物中含有3molFeO、1molFe2O3，则FeO与Fe2O3的物质的量之比为3：1；当两反应均存在时，FeO与Fe2O3的物质的量之比处于两者之间，故B、C、D均符合要求。答案选A。 6.（2014·山东·高考真题）等质量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出NO物质的量最多的是 A．FeO B．Fe2O3 C．FeSO4 D．Fe3O4 【答案】A 【解析】假设质量都为mg：A．FeO与硝酸反应被氧化生成Fe3+，则失电子物质的量为mol；B．Fe2O3与硝酸不发生氧化还原反应，失电子为0；C．FeSO4与硝酸反应被氧化生成Fe3+，则失电子物质的量为mol；D．Fe3O4中Fe元素的化合价有+2、+3价，与硝酸反应被氧化生成Fe3+，则失电子物质的量为mol，由以上分析可知，失电子最多的是FeO，则放出NO物质的量最多的是FeO；故选A。 7.（2022·山东·高考真题）高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下，可能用到的数据见下表。 开始沉淀pH 1.9 4.2 6.2 沉淀完全pH 3.2 6.7 8.2 下列说法错误的是 A．固体X主要成分是和S；金属M为Zn B．浸取时，增大压强可促进金属离子浸出 C．中和调pH的范围为3.2~4.2 D．还原时，增大溶液酸度有利于Cu的生成 【答案】D 【分析】CuS精矿(含有杂质Zn、Fe元素)在高压O2作用下，用硫酸溶液浸取，CuS反应产生为CuSO4、S、H2O，Fe2+被氧化为Fe3+，然后加入NH3调节溶液pH，使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀，而Cu2+、Zn2+仍以离子形式存在于溶液中，过滤得到的滤渣中含有S、Fe(OH)3；滤液中含有Cu2+、Zn2+；然后向滤液中通入高压H2，根据元素活动性：Zn＞H＞Cu，Cu2+被还原为Cu单质，通过过滤分离出来；而Zn2+仍然以离子形式存在于溶液中，再经一系列处理可得到Zn单质。 【解析】A．经过上述分析可知固体X主要成分是S、Fe(OH)3，金属M为Zn，A正确；B．CuS难溶于硫酸，在溶液中存在沉淀溶解平衡CuS(s)Cu2+(aq)+S2-(aq)，增大O2的浓度，可以反应消耗S2-，使之转化为S，从而使沉淀溶解平衡正向移动，从而可促进金属离子的浸取，B正确；C．根据流程图可知：用NH3调节溶液pH时，要使Fe3+转化为沉淀，而Cu2+、Zn2+仍以离子形式存在于溶液中，结合离子沉淀的pH范围，可知中和时应该调节溶液pH范围为3.2～4.2，C正确；D．在用H2还原Cu2+变为Cu单质时，H2失去电子被氧化为H+，与溶液中OH-结合形成H2O，若还原时增大溶液的酸度，c(H+)增大，不利于H2失去电子还原Cu单质，因此不利于Cu的生成，D错误；故合理选项是D。 8.（2022·浙江·高考真题）关于化合物的性质，下列推测不合理的是 A．与稀盐酸反应生成、、 B．隔绝空气加热分解生成FeO、、 C．溶于氢碘酸(HI)，再加萃取，有机层呈紫红色 D．在空气中，与高温反应能生成 【答案】B 【分析】已知化合物中Fe的化合价为+3价，CH3O-带一个单位负电荷，据此分析解题。 【解析】A．由分析可知，化合物中Fe的化合价为+3价，故其与稀盐酸反应生成、、，反应原理为：FeO(OCH3)+3HCl=FeCl3+H2O+CH3OH，A不合题意；B．由分析可知，化合物中Fe的化合价为+3价，C为-2，若隔绝空气加热分解生成FeO、、则得失电子总数不相等，不符合氧化还原反应规律，即不可能生成FeO、、，B符合题意；C．由分析可知，化合物中Fe的化合价为+3价，故其溶于氢碘酸(HI)生成的Fe3+能将I-氧化为I2，反应原理为：2FeO(OCH3)+6HI=2FeI2+I2+2H2O+2CH3OH，再加萃取，有机层呈紫红色，C不合题意；D．化合物在空气中高温将生成Fe2O3、CO2和H2O，然后Fe2O3为碱性氧化物，SiO2为酸性氧化物，故化合物与高温反应能生成，D不合题意；故答案为：B。 9.（2022·广东·高考真题）为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是 A．加入溶液产生沉淀 B．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现 C．加入溶液无红色出现 D．加入溶液无蓝色沉淀生成 【答案】D 【分析】镀层有破损的镀锌铁片被腐蚀，则将其放入到酸化的3%NaCl溶液中，会构成原电池，由于锌比铁活泼，作原电池的负极，而铁片作正极，溶液中破损的位置会变大，铁也会继续和酸化的氯化钠溶液反应产生氢气，溶液中会有亚铁离子生成，据此分析解答。 【解析】A．氯化钠溶液中始终存在氯离子，所以加入硝酸银溶液后，不管铁片是否被腐蚀，均会出现白色沉淀，故A不符合题意；B．淀粉碘化钾溶液可检测氧化性物质，但不论铁片是否被腐蚀，均无氧化性物质与碘化钾发生反应，故B不符合题意；C．KSCN溶液可检测铁离子的存在，上述现象中不会出现铁离子，所以无论铁片是否被腐蚀，加入KSCN溶液后，均无红色出现，故C不符合题意；D．K3[Fe(CN)6]是用于检测Fe2+的试剂，若铁片没有被腐蚀，则溶液中不会生成亚铁离子，则加入K3[Fe(CN)6]溶液就不会出现蓝色沉淀，故D符合题意。综上所述，答案为D。 10.（2016·浙江·高考真题）下图中，固体A是铁锈的主要成分。 请回答： （1）白色沉淀E的化学式____________。 （2）写出A---B的化学方程式_____________________。 （3）写出C---D在溶液中发生氧化还原反应的离子方程式______________________。 【答案】（1）BaSO4 （2）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 （3）2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ 【分析】A是铁锈的主要成分，A为氧化铁，与一氧化碳反应生成单质铁和二氧化碳，铁与氯气反应生成氯化铁，所以固体C为氯化铁，氯化铁与二氧化硫和水反应生成硫酸亚铁，硫酸亚铁溶液中加入氯化钡生成白色沉淀硫酸钡，则E是硫酸钡。 【解析】(1)白色沉淀硫酸钡的化学式BaSO4，故答案为BaSO4； (2)一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，故答案为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2； (3)氯化铁与二氧化硫与水反应生成硫酸亚铁，反应的离子方程式为：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+，故答案为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+。 1.（2026·江苏·高考真题）净水剂高铁酸钾()在酸性条件下极不稳定。向含氰(以表示)废水中加入，转化过程如图所示，下列说法正确的是 A．反应①②中Fe元素化合价均升高 B．酸性条件下，转化为和 C．理论投料比 D．废水中的可被进一步氧化为 【答案】C 【解析】A．中Fe为+6价，反应①生成，其中Fe为+5价，反应②最终生成，其中Fe为+3价，两个反应中Fe元素化合价均降低，作氧化剂，A错误；B．酸性条件下极不稳定，因为是碱性氧化物，会与酸反应，所以产物不可能为，且还原产物最终为含水体系中稳定的，B错误；C．用得失电子守恒计算，1 mol 中Fe从+6价降到+3价，共得到3 mol电子；1 mol HCN（C为+2价、N为-3价）最终被氧化为（C为+4价）和（N为+5价），共失去电子； 氧化还原反应总得失电子守恒，则有，C正确；D．中N为+5价，是N元素的最高价态，无法被氧化，D错误；故选C。 2.（2020·浙江·高考真题）黄色固体X，可能含有漂白粉、、、、之中的几种或全部。将X与足量的水作用，得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z。下列结论合理的是 A．X中含，可能含有 B．X中含有漂白粉和 C．X中含有，Y中含有 D．用酸化溶液Z，若有黄绿色气体放出，说明X中含有 【答案】C 【分析】固体X为黄色，则含有Fe2(SO4)3，溶于水后，要使溶液Z为无色碱性，则一定含有漂白粉，且漂白粉过量，得到深棕色固体混合物Y，则固体Y是Fe(OH)3和Cu(OH)2的混合物，X中一定含有，和中含有其中一种或两种都含，据此解答。 【解析】A.若X含有KI，则会与漂白粉反应生成I2，溶液不为无色，A不正确；B.由分析可知，不一定含有FeSO4，B不正确；C.由分析可知， X含有CuCl2，Y含有Fe(OH)3，C正确；D.酸化后，产生黄绿色气体，为氯气，则发生的发生反应的离子反应方程式为：Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O，此时的Cl-有可能来自于漂白粉氧化FeSO4产生的Cl-，也有可能是漂白粉自身含有的，不能推导出含有CuCl2，D不正确；故选C。 3.（2025·河南·高考真题）X是自然界中一种常见矿物的主要成分，可以通过如图所示的四步反应转化为Q(略去部分参与反应的物质和反应条件)。已知X和Q的组成元素相同。 下列说法错误的是 A．Y常用作油漆、涂料等的红色颜料 B．溶液Z加热煮沸后颜色会发生变化 C．反应需要在强酸性条件下进行 D．Q可以通过单质间化合反应制备 【答案】C 【分析】X是自然界中一种常见矿物的主要成分，根据溶液Z、R、Q的颜色可知X中含有铁元素，根据固体颜色可知X是FeS2，Y是Fe2O3，溶液中Z含有Fe3+、溶液R中含有Fe2+，Q是FeS。 【解析】A．Fe2O3可用作油漆、涂料等的红色颜料，A正确；B．Fe3+易水解，室温下水解得到棕黄色羟基配离子，加热煮沸后水解加剧，颜色随之加深，B正确；C．FeS可溶于酸，所以R→Q反应不能在酸性溶液中进行，C错误；D．在加热条件下Fe和S化合生成FeS，D正确；答案选C。 4.（2011·全国卷·高考真题）某含铬(Cr2O)废水用硫酸亚铁铵[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]处理，反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀，该沉淀经干燥后得到nmolFeO·FeyCrxO3，不考虑率处理过程中的实际损耗，下列叙述错误的是 A．消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2-x)mol B．处理废水中的物质的量为nx/2mol C．反应中发生转移的电子数为3nxmol D．在FeO·FeyCrxO3中，3x=y 【答案】A 【解析】Cr2O具有强氧化性，FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O具有强还原性，二者发生氧化还原反应，Fe2＋被氧化成Fe3＋，Cr2O中＋6价Cr被还原成＋3价Cr。该反应中，Fe失电子的物质的量等于Cr得电子的物质的量，则有nymol＝3nxmol，即3x＝y。据Cr、Fe原子守恒可知，生成nmolFeO·FeyCrxO3时，消耗molCr2O，消耗n(y＋1)mol硫酸亚铁铵，反应中转移电子的物质的量为mol×6＝3nxmol，又知3x＝y则消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(3x＋1)mol。故A错误。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 第三章 铁金属材料 第一节 铁及其化合物 。直题考点练。 考点01铁及其化合物性质与应用 1.B 2.B 3.B 考点O2铁盐、亚铁盐的性质及其应用与检验 4.D 5.D 6.C 考点03铁及其化合物之间的转化、价类二维图及其应用 7.C 8.c 9.c 考点04工艺流程题中的铁及其化合物 10.c 11.C 12.B 考点05实验探究铁及其化合物的性质 9.D 10.B 15.B 一。进阶通关练· 1.c 2.A 3.B 4.C 5.A 6.A 7.D 8.B 1/2 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 9.D 10.(1)BaS04 (2)Fe03+3C0高2Fe+3C02 (3)2Fe3+S02+2H0=2Fe2+S042+4H 一·思维创新练· 1.c 2.C 3.C 4.A 212