大单元2 专题4 第11讲 铁及其化合物（课时作业）-【优化探究】2027年高考化学一轮复习高考总复习配套课件（苏教版）

该高中化学高考复习课件聚焦铁及其化合物核心考点，依据高考评价体系梳理性质转化、氧化还原、实验探究等高频考点，分析选择、实验、计算等常考题型，体现备考的针对性和实用性。 课件亮点在于真题训练与素养融合，如以绿矾热分解实验题为例，指导实验操作顺序及产物验证方法，培养科学探究与实践素养，通过离子方程式正误判断强化科学思维，帮助学生掌握答题技巧，教师可据此高效指导复习冲刺。

一、选择题(每小题3分) 1.下列对铁元素的认识正确的是(　　) A.铁有两种不溶于水的氢氧化物 B.铁在自然界中不存在单质形态 C.铁元素是地壳中含量最多的金属元素 D.自然界存在的铁元素均显+3价 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 A 13 1 解析:A项,铁的氢氧化物有Fe(OH)3和Fe(OH)2,二者均为不溶于水的沉淀,正确;B项,陨铁中的铁以单质形态存在,错误;C项,铝元素是地壳中含量最多的金属元素,错误;D项,自然界存在的铁元素不一定显+3价,如磁铁矿石(主要成分为Fe3O4)中含有+3和+2价的铁,硫铁矿(FeS2)中的铁为+2价,错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 2 2.下列转化关系不能通过一步反应实现的是(　　) A.Fe→FeCl2　　　　　 B.Fe2O3→Fe(OH)3 C.FeCl3→FeCl2 D.Fe(OH)3→Fe2O3 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 B 解析:A项,Fe和氯化铁反应生成FeCl2,不符合题意;B项,Fe2O3不溶于水,不能直接转化为Fe(OH)3,符合题意;C项,FeCl3和铁反应生成FeCl2,不符合题意;D项,Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3,不符合题意。 13 3 3.铁及其化合物有重要应用。Fe有多种氧化物,氧化亚铁晶体中<1。Fe3O4可表示为Fe(Ⅱ)Fe(Ⅲ)[Fe(Ⅲ)O4]。FePO4·2H2O难溶于水,可用于制备电极材料LiFePO4。下列说法正确的是(　　) A.Fe在常温下锈蚀或在纯氧中燃烧,均生成Fe2O3 B.加热条件下,Fe与浓硝酸反应能生成致密的氧化物保护膜 C.氧化亚铁晶体中<1,是因为其晶体中混有0价Fe D.铁元素的两种离子与O2-的结合能力:Fe3+>Fe2+ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 D 13 4 解析:A.铁在纯氧中燃烧的产物为四氧化三铁,A错误;B.常温下铁遇浓硝酸钝化,生成致密的氧化物保护膜,但在加热的条件下铁与浓硝酸继续反应,B错误;C.FeO中Fe为+2价,O越多Fe的化合价越高,故氧化亚铁晶体中不可能存在0价Fe,C错误;D.由题给信息知,四氧化三铁中铁离子与氧离子结合形成酸根离子,故铁离子结合氧离子的能力更强,D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 5 4.(2026·北京东城期末)实验:把0.5 g硫粉与1.0 g铁粉混合均匀,放在陶土网上堆成条状。用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端,当混合物呈红热状态时,移开玻璃棒,红热继续蔓延至条状混合物的另一端至反应结束,冷却后得到黑色固体。实验过程中能闻到刺激性气味。下列分析不正确的是(　　) A.由“红热继续蔓延”,推断实验过程中发生了放热反应 B.“实验过程中能闻到刺激性气味”,推断S与O2反应生成了SO2 C.“黑色固体”溶于盐酸时产生臭鸡蛋气味气体,推断Fe与S发生了反应 D.“黑色固体”溶于盐酸后溶液呈浅绿色,推断Fe与S生成了+2铁的化合物 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 D 13 6 解析:A.红热蔓延说明反应放热,铁与硫的反应是放热反应,一旦引发,放出的热量足以维持反应持续进行,A正确;B.实验过程中产生了刺激性气味,推测是SO2,原因是S与O2反应生成了SO2,B正确;C.黑色固体溶于盐酸产生H2S(臭鸡蛋气味),证明Fe与S发生了反应生成了FeS,FeS与盐酸反应为FeS+2HCl===FeCl2+H2S↑,现象与结论一致,C正确;D.铁粉过量,即使生成了+3价铁的化合物溶解后也会因为发生2Fe3++Fe===3Fe2+使得“黑色固体”溶于盐酸后溶液呈浅绿色,D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 7 5.关于FeCl2和FeCl3的下列说法中,不正确的是(　　) A.两种物质的水溶液均显酸性 B.可以用过量锌粒除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质 C.可以用Cl2除去FeCl3溶液中的FeCl2杂质 D.蒸干两种物质的水溶液,得不到纯净的FeCl2、FeCl3 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 B 13 8 解析:A.FeCl2和FeCl3都是强酸弱碱盐,亚铁离子和铁离子水解,溶液显酸性,故A正确;B.Zn和FeCl2溶液、FeCl3溶液都能反应,最终得到铁和氯化锌溶液,不可以用过量锌粒除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质,故B错误;C.氯气和氯化亚铁反应生成氯化铁,可以用Cl2除去FeCl3溶液中的FeCl2杂质,故C正确;D.FeCl2、FeCl3的溶液蒸干过程中,水解生成的氯化氢挥发,促进水解正向进行,得到氢氧化亚铁和氢氧化铁,氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁,不能得到纯净的FeCl2、FeCl3,故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 9 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 6.如图两圆相交部分A、B、C、D分别表示两物质间的反应。下列各对应反应的离子方程式书写不正确的是(　　) A.Fe+4H++N===Fe3++NO↑+2H2O B.Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O C.Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O D.3Fe(OH)2+10H++N===3Fe3++NO↑+8H2O B 解析:Fe3O4中的+2价Fe与HNO3反应生成Fe3+,不存在Fe2+,B项不正确。 13 10 7.一定条件下,等量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气充分反应,则在相同的条件下产生氢气的体积比是(　　) A.1∶1　　　　　　　　 B.3∶4 C.2∶3 D.4∶3 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 B 解析:根据Fe+2HCl===FeCl2+H2↑、3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2可知, 1 mol Fe与足量盐酸反应生成1 mol H2,1 mol Fe与足量水蒸气反应生成4/3 mol H2,故相同条件下产生H2的体积比是3∶4。 13 11 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 8.红热的铁与水蒸气反应及其部分产物的验证实验装置如图所示,夹持装置已略去,下列有关该实验的说法错误的是(　　) A.浓硫酸的作用是干燥生成的气体 B.实验过程中,可观察到盛有氧化铜的硬质玻璃管中固体颜色由红色变为黑色 C.实验过程中,干燥管中无水硫酸铜由白色变为蓝色,是由于氢气与氧化铜反应生成的水使其变蓝 D.该实验中涉及的反应不一定均为氧化还原反应 B 13 12 解析:A项,浓硫酸的作用为吸收氢气中混有的水蒸气,防止对后续实验造成干扰,正确;B项,盛有氧化铜的硬质玻璃管中发生反应CuO+H2Cu+ H2O,黑色的氧化铜被氢气还原为红色的铜,错误;C项,干燥管中无水硫酸铜由白色变为蓝色,是由于氢气与氧化铜反应生成的水使其变蓝,发生反应CuSO4+5H2O===CuSO4·5H2O,正确;D项,CuSO4+5H2O===CuSO4·5H2O为非氧化还原反应,正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 13 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 9.某小组检验补铁剂中铁元素的价态,实验如下。 已知:SCN-中硫元素的化合价为-2价。 13 14 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 下列说法正确的是(　　) A.为使③中现象明显,试剂a可以选用过量氯水 B.KMnO4褪色的原因一定是5Fe2+ + Mn+ 8H+ ===5Fe3++ Mn2+ + 4H2O C.用邻二氮菲( )检测Fe2+时,需先调节滤液pH,pH过大或过小均会影响测定 D.该实验可证实补铁剂中的铁元素以Fe2+和Fe3+形式存在 C 13 15 解析:A.SCN-中硫元素的化合价为-2价,具有还原性,试剂a选用过量氯水,可能会与SCN-发生氧化还原反应,不能使现象明显,A错误;B.因之前加入盐酸,其中氯离子具有还原性,也可能使KMnO4溶液褪色,B错误;C.用邻二氮菲检测Fe2+时,需先调节滤液pH,pH过大会形成氢氧化亚铁沉淀,pH过小邻二氮菲中的N优先与H+形成配位键,均会影响测定,C正确;D.补铁剂加入盐酸后,滴加KSCN溶液后微微变红说明有少量Fe3+,滴加邻二氮菲溶液后变橙红色,说明有Fe2+,但Fe3+可能是部分二价铁离子被空气氧化所得,D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 16 10.某黑色粉末可能是Fe3O4或Fe3O4与FeO的混合物,为进一步确认该黑色粉末的成分,下列实验方案不可行的是(　　) A.准确称量一定质量的黑色粉末,用H2充分还原,并用干燥剂收集所得水,获得水的准确质量,进行计算 B.准确称量一定质量的黑色粉末,溶解于足量盐酸,加热蒸干溶液并在空气中灼烧至质量不变,称量所得粉末质量,进行计算 C.准确称量一定质量的黑色粉末,用CO充分还原,在CO气流中冷却后准确称量剩余固体的质量,计算 D.准确称量一定质量的黑色粉末,与一定量铝粉混合后点燃,充分反应后冷却,准确称量剩余固体质量,进行计算 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 D 13 17 解析:准确称量一定质量的黑色粉末,用H2充分还原,并用干燥剂收集所得水,获得水的准确质量,计算得到氧元素的质量和铁元素的质量,依据铁元素和氧元素物质的量之比确定化学式,能计算得到物质组成,故A不选;准确称量一定质量的黑色粉末,溶解于足量盐酸,加热蒸干溶液并在空气中灼烧至质量不变,称量所得粉末质量,即氧化铁的质量,依据铁元素和氧元素守恒计算铁元素和氧元素物质的量之比,判断氧化物的化学式,能计算得到物质组成,故B不选;准确称量一定质量的黑色粉末,用CO充分还原,在CO气流中冷却后准确称量剩余固体的质量,依据铁元素和氧元素质量守恒计算铁元素和氧元素物质的量之比,分析判断氧化物的存在形式,能计算得到物质组成,故C不选;准确称量一定质量的黑色粉末,与一定质量铝粉混合后点燃,充分反应后冷却,准确称量剩余固体质量,反应前后都是固体,反应前后固体质量不变,不能计算确定该黑色粉末的成分,故D选。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 18 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 11.室温下,下列关于铁的化合物的实验探究方案能达到探究目的的是(　　) 选项 探究方案 探究目的 A. 向Fe(NO3)2和KSCN的混合溶液中滴入酸化的AgNO3溶液,振荡,观察溶液颜色的变化 比较Ag+、Fe3+氧化性的强弱 B. 用CO还原Fe2O3,所得到的产物中加入稀盐酸,滴加KSCN溶液,观察颜色变化 Fe2O3是否已全部被还原 C. 向FeI2溶液中加入几滴氯水,振荡,再加CCl4萃取,观察CCl4层颜色变化 比较Fe2+ 、I-还原性的强弱 D. 将铁锈溶于浓盐酸中再向溶液中滴入几滴KMnO4溶液,观察溶液颜色的变化 铁锈中是否含有二价铁 C 13 19 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 解析:A项,酸性条件下,N也能将Fe2+氧化为Fe3+,故无法比较Ag+、Fe3+氧化性的强弱,错误;B项,Fe2O3未完全被还原时,Fe2O3溶于稀盐酸得到的少量Fe3+会和还原产物Fe发生归中反应产生Fe2+,滴加KSCN溶液,溶液不会变为红色,故无法确定Fe2O3是否已全部被还原,错误;D项,Cl-也能使酸性KMnO4溶液褪色,故无法确定铁锈中是否含有二价铁,错误。 13 20 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 二、非选择题 12.(19分)(2026·北京东城模拟)绿矾(FeSO4·xH2O)是生血片的主要成分。某研究性学习小组拟对绿矾热分解产物进行探究。 【实验猜想】　猜想1:生成Fe2O3、SO2、H2O; 猜想2:生成Fe、Fe2O3、SO2、H2O; 猜想3:生成Fe2O3、SO2、SO3、H2O; …… 【实验探究】　该小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器略)。 13 21 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 请回答下列问题: (1)实验操作的先后顺序是　　　　→　　　　→　　　　→ 　　　　(填字母)。  a.熄灭酒精灯,冷却 b.先检查装置的气密性,后加入药品 c.点燃酒精灯,加热 d.在“气体入口”处通入干燥的N2 其中操作d的作用是_____________________________________________  　 。  b d c a 排净装置内的空气,防止Fe2+被空气中的氧气氧化 而干扰实验 13 22 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 解析:绿矾热分解,生成H2O、Fe2O3、SO2和SO3,化学方程式为2(FeSO4·xH2O)Fe2O3+SO2↑+SO3↑+2xH2O,B中无水硫酸铜由白色变成蓝色,C中湿润的蓝色石蕊试纸变红,D中产生沉淀,据此分析回答。 (1)该实验探究有气体生成,故首先应检查装置的气密性;Fe2+具有还原性,易被空气中的氧气氧化,影响探究结果,故应在“气体入口”处通入干燥的N2,排净装置内的空气;然后点燃酒精灯,对样品进行加热,实验结束后,熄灭酒精灯,进行冷却,故实验操作的先后顺序是bdca。 13 23 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 (2)在实验过程中,观察到A中固体变红色,B中无水CuSO4 　　　　　　　　,C中试纸的颜色变化是　　　　　　　　。  由白色变为蓝色 蓝色变为红色 解析:加热时,FeSO4·xH2O首先会失去结晶水,然后FeSO4分解;B中无水CuSO4用于检验水的生成,吸水后固体由白色变为蓝色;C中收集到酸性气体,该气体会使湿润的蓝色石蕊试纸变红。 13 24 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 (3)反应结束后,取A中固体进行实验,经验证其成分为Fe2O3,请写出实验操作和现象:_____________________________________________________ ______________________________________________________________  　 。  ①将固体加入盛有足量稀硫酸的试管中,固体完全溶解,且无气体放出;②取①中溶液滴入适量KMnO4溶液中,KMnO4溶液不褪色;③取①中溶液滴入KSCN溶液中,溶液变红色 解析:验证A中固体成分为Fe2O3,需溶解后检验含有Fe3+,不含有Fe2+,所以实验操作及现象为①将固体加入盛有足量稀硫酸的试管中,固体完全溶解,且无气体放出;②取①中溶液滴入适量KMnO4溶液中,KMnO4溶液不褪色;③取①中溶液滴入KSCN溶液中,溶液变红色。 13 25 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 (4)D中有白色沉淀生成,该沉淀的化学式为　　　 　　。有同学认为还应该增加一个实验,取D中沉淀,加入一定量的盐酸以确定其组成,从而确定FeSO4·xH2O的分解产物,你认为是否需要?说明你的理由: ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ 　  　 。  BaSO4、BaSO3 不需要,Fe元素的化合价升高,则必有S元素的化合价降低,根据原子守恒和得失电子数守恒,可知只有部分S元素的化合价降低,则进入D中的气体为SO3和SO2 13 26 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 解析: A中成分为Fe2O3,Fe元素的化合价升高,则必有S元素的化合价降低,根据原子守恒和得失电子数守恒可知,只有部分S元素的化合价降低,从而可知进入D中的气体为SO3和SO2,因此D中的白色沉淀为BaSO4和BaSO3,不需要再经过实验验证。 13 27 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 【实验结论】 (5)硫酸亚铁晶体加热分解的化学方程式为_________________________   　 。  2(FeSO4·xH2O)Fe2O3+ SO2↑+SO3↑+2xH2O 解析:由上述分析可知,硫酸亚铁晶体加热分解的产物为H2O、Fe2O3、SO2和SO3,则反应的化学方程式为2(FeSO4·xH2O)Fe2O3+SO2↑+SO3↑+ 2xH2O。 13 28 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 【实验改进】 (6)有同学对上述实验装置进行了改进,设计出如图所示装置,认为该装置也可以验证硫酸亚铁晶体热分解的产物。 ①G中的现象是　　　　　　　 　　,反应的离子方程式为 　  　 。  ②装置H的作用是　　　　　　　　　　　　　　。  高锰酸钾溶液褪色 2Mn+5SO2+2H2O===2Mn2++5S+4H+ 吸收二氧化硫,防止污染空气 13 29 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 解析:①SO2具有还原性,能使高锰酸钾溶液褪色,反应的离子方程式为2Mn+5SO2+2H2O===2Mn2++5S+4H+。②装置H的作用是吸收二氧化硫,防止污染空气。 13 30 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13.(14分)共沉淀法制备磁性纳米Fe3O4微粒的工艺流程如下: (1)“共沉”制备Fe3O4粒子的离子方程式为___________________________ 。  13 Fe2++2Fe3++8OH-===Fe3O4↓ +4H2O 31 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 (2)n(Fe3+)/n(Fe2+)对Fe3O4 粒子制备有较大的影响。 ①若Fe3+过量,过量的Fe3+会生成副产物FeO(OH)。生成副产物FeO(OH)的离子方程式为　 。  ②实际投料时,n(Fe3+)/n(Fe2+)略小于理论反应的比值,这是因为部分Fe2+会直接生成Fe3O4粒子,该反应的离子方程式为 　 。  13 Fe3++3OH-===FeO(OH)↓+H2O 6Fe2++12OH-+O2===2Fe3O4↓+6H2O 32 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 (3)“共沉”时需不断地强烈搅拌,一是使反应充分进行,另一原因是 _______________________________________________。  13 有利于纳米微粒在混合溶液中保持稳定和分散均匀 (4)固液分离后,用去离子水反复洗涤Fe3O4粒子。检验洗涤是否干净的实验操作是______________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________  　 。  取最后一次洗涤液少许,用pH试纸检测是否呈中性,若呈中性,说明洗涤干净[或取最后一次洗涤液少许,滴加Ba(NO3)2或BaCl2溶液,若不产生白色沉淀,说明洗涤干净;或取最后一次洗涤液少许,滴加HNO3酸化的AgNO3溶液,若不产生白色沉淀,说明洗涤干净] 33 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 (5)检验Fe3O4中不同价态的铁元素。选用的试剂是　　　　(填字母)。  a.浓盐酸 b.稀硫酸 c.硫氰化钾溶液 d.高锰酸钾溶液 e.溴水 13 bcd 34 $