化学(五)铁及其化合物 金属材料-【衡水金卷·先享题】2026-2027学年高三化学一轮复习周测卷（湖北专版）

化学（五）铁及其化合物金属材料 (建议用时40分钟，满分100分) 可能用到的相对原子质量：H1C12O16S32Fe56Cu64 一、选择题（本题共10小题，每小题6分，共60分。每小题只有一个选项符合题目要求） 1.我国古典文献中有丰富的化学知识。《格古要论》云：鍮石，自然铜之精也。今炉甘石（主要成分 ZCO3)炼成者，假鍮也。崔防《外丹本草》云：铜一斤，炉甘石一斤，炼之成（假）鍮石。下列说法 错误的是 A.假鍮石比鍮石更方便冲压成型 B.假鍮石的炼制过程会有气体产生 C.假鍮石的主要材质为合金 D.假鍮石的炼制过程涉及氧化还原反应 2.下列关于Fe及其化合物反应的离子方程式书写正确的是 A.实验室配制的亚铁盐溶液在空气中被氧化：4Fe++O2+2H2O一4Fe3++4OH B.Fe(OH)3固体溶于HI溶液：Fe(OH)3+3H+-Fe3++3H2O C.用FeCl饱和溶液制备Fe(OH)3胶体：Fe3++3H,O△Fe(OH)(胶体)十3H+ D.制备Na2FeO4的离子方程式：2Fe(OH)3+3ClO一2FeO+3CI-+4H++H2O 3.铁元素的价类二维图如图所示，下列说法正确的是 +6 ---oh ---0g L8.-ò.-òf 0--8 单质氧化物碱盐物质类别 A.a在氧气中燃烧的产物为c B.b和c可分别与水发生反应生成e和d C.g、f所含阳离子的质子数、电子数均相同 D.h的某种盐是具备净水和消毒双重功能的水处理剂 4.铁及其化合物的转化关系如图所示。VA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A.FeCL3溶液中通入SO2可实现转化①，说明氧化性：Fe3+>SO2 FeCl NaOH B.转化②中每生成0.1 mol Fe:O4,转移的电子数为0.9NA 定条件©O FeCl C.转化③中FeCl3和FeCl2的物质的量之比为1：2 D.过量Fe在氯气中燃烧生成FeCl2 ③ 5.钛合金广泛应用于航空航海领域。钛铁矿（其中Tⅵ为十4价）在高温下经氯化得到四氯化钛，再 制取金属钛的流程如图所示。下列说法错误的是 A.钛合金比纯钛硬度大 焦炭C2有毒气体 ↓↑ B.氯化过程中FeCl3既是氧化产物又是还原产物 Mg Fem0,L氣化TiC4A气氛平、800dT C.制取金属钛时，可用N2替代Ar以隔绝空气 FeCls D.若制取1mol金属钛，则氯化过程中转移电子的物质的量至 少为7mol 化学（五）第1页（共4页） 6.FeCl是一种易水解、易升华的固体。一种制备纯净FeCl的装置如图所示。下列说法正确 的是 A.导气管a需接一个装有碱石灰的干燥管或盛有浓硫酸的洗 管式炉 导气管a 石英管 气瓶 Fe. CL B.实验过程中应先开启管式炉加热再通入纯净干燥的C2 盛接器 C.实验过程中若Cl2的量不足，则可能生成FeCl2 冷却剂 D.配制FeCl3溶液时需要用盐酸溶解FeCl3固体 7.实验室分离Fe3+和A1s+的流程如下： 浓盐酸 乙醚 水 Fe3、Ap+酸化→萃取、分液一反茶取一蒸馏→F3+ 乙醚 已知Fe3+在浓盐酸中生成黄色配离子[FeCL4]-,该配离子在乙醚(Et2O,沸点34.6℃)中生成 缔合物EtO·H+·[FeCl4]。下列说法正确的是 A.也可用过量的氨水分离Fe3+、A13+ B.反萃取时，加水量越多越有利于Fe3+分离 C.分液后水相为无色，说明已达到分离目的 D.蒸馏时选用球形冷凝管 8.由硫酸渣（主要为Fe2O3、FeO、CaO、MgO等氧化物）与废盐酸发生反应制备氯化铁的工艺流程 如图所示。下列说法错误的是 废盐酸弃渣 硫酸渣一制浆一浸出一过滤→浸出液一除杂、净化一→过滤→浓缩结晶一氯化铁产品 A.为了提高浸出效率可采用搅拌或适当提高浸出温度 B.除去浸出液中Fe+的试剂可选用双氧水或Cl2等 C.浸出液中杂质Mg2+、Ca+可选用NaF生成沉淀而除去 D.过滤液直接浓缩结晶、过滤、洗涤、干燥即得FCl产品 9.某小组同学向pH=1的0.5mol·L1的FeCl3溶液中分别加入过量的Cu粉、Zn粉和Mg粉， 探究溶液中氧化性的微粒及其还原产物，查阅资料：0.5mol·L1Fe3+开始沉淀的pH约为 1.2,完全沉淀的pH约为3。实验过程如下： 实验 金属 操作、现象及产物 过量Cu 段时间后，溶液逐渐变为蓝绿色，固体中未检测到Fe单质 段时间后有气泡产生，反应缓慢，pH逐渐增大，产生了大量 Ⅱ 过量Zn 红褐色沉淀后，无气泡冒出，此时溶液pH为3~4，取出固体， 固体中未检测到Fe单质 有大量气泡产生，反应剧烈，pH逐渐增大，产生了大量红褐色 过量Mg 沉淀后，持续产生大量气泡，当溶液pH为3~4时，取出固体， 固体中检测到Fe单质 下列说法正确的是 A.分别取实验I、Ⅱ中的少量溶液，滴加K[Fe(CN)。]溶液，均不会生成蓝色沉淀 B.实验Ⅱ、Ⅲ都有红褐色沉淀生成，产生的原理不同 C.实验Ⅱ未检测到Fe单质，说明Zn和Fe3+不反应 D.对比实验Ⅱ、Ⅲ，实验Ⅲ检测到F单质的原因是加人镁粉后产生大量气泡，使镁粉不容易被 沉淀包裹 化学（五）第2页（共4页）】 40分钟·U 10.为确定Fe2O3和Cu混合物的组成（假设混合均匀），某兴趣小组称取五份不同质量的样品，分 别投人30.0L某浓度的稀硫酸中。充分反应后，每组样品剩余固体的质量与原样品质量的 关系如图所示。下列说法错误的是 06r e(8.80,5.44)- 4 d(7.04,3.68) 以 2b3.52,1.28c5.28,1.92) 1 ■a1.76,0.64) 012345678910 m样品/g A.各组样品均发生反应：Fe2O3+6H+—2Fe3++3H2O、2Fe3++Cu—2Fe2++Cu+ B.1.76g样品充分反应后，溶液中一定存在Fe+和Cu+,一定不存在Fe3+ C.该混合物中n(Fe2O3):n(Cu)=1:3 D.稀硫酸的浓度为3mol·L1 班级 姓名 分数 题号 1 2 3 5 6 7 8 9 10 答案 二、非选择题（本题共2小题，共40分） 11.(20分)实验室用如图1所示装置制备磁性材料Fe3O4。 空气 殳碳酸钠 K 溶液pH 传感器 止水夹鼎 稀硫酸韦 铁粉多孔 球泡 分 乙 丙 图1 实验过程如下：检查装置气密性，装填试剂并连接好各个仪器，先 、关闭K2、 K3,一段时间后关闭止水夹，随后打开K2、K3,从K2处通入少量空气，用分液漏斗以一定速率 滴入碳酸钠溶液，持续反应一段时间后停止反应，冷却后过滤，依次用热水和乙醇洗涤所得黑 色沉淀，在40℃干燥。 (1)将实验过程中上述操作补充完整 ,仪器a的名称是 (2)多孔球泡在实验中起到的作用为 (3)装置乙中生成Fe3O,的离子反应方程式为 (4)判断沉淀是否已经用水洗涤干净，应选择的试剂为 (5)已知不同pH条件下Fe2+的氧化率随时间变化的关系如图2所示，若进入装置乙中物质反 应约l8min时，恰好完全生成FeO4,则Fe+的氧化率为 ,控制pH的值为 化学（五）第3页（共4页） 10o1 pH=7.0 品=5.5 240 pH=5.0 20Y 0■pH=4.7 0202530→ 图2 时间/min (6)为使FeO4的粒径适中、结晶度良好，可采取的措施有 (填选项字母)。 A.采用适宜的滴液速度 B.用盐酸代替碳酸钠溶液 C.在足量的空气氛围中制备 D.选择合适的干燥温度和环境 12.(20分)利用某废渣(SiO2约45%，F2O3约40%，Al2O3约10%，Mg0约5%)制备超微细 FeC2O4·2H2O的工艺流程如图1所示： 煤炭稍过量稀硫酸 NH:H2O 废渣→焙烧→酸浸☐→净化除铝镁→制备☐FeC,042H,0 空气 滤渣 H2C204 图1 回答下列问题： (1)FeC2O4·2H2O属于 (填“纯净物”或“混合物”)。 (2)“焙烧”的目的是 (3)“制备”时，在搅拌下先后加入氨水和草酸溶液，再经调节pH、过滤、水洗、烘干后得到超微 细FeC2O4·2H2O。 ①生成FC2O4·2HO的离子方程式为 ②温度对沉淀粒径的影响如图2所示，加入氨水和草酸溶液过程需控制温度在40℃的原因： 一是 ;二是温度过低，反应速率减小。 10 4 90405060 70 图2 温度/℃ (4)超微细FeC2O4·2H2O粗品中含有的杂质可能是 (填化学式，写一种即可)。 (5)将纯净FC2O4·2H2O在氮气氛围中加热分解。加热过程中固体残留率（固体残留率= 剩余固体质量×1O0%)随温度的变化如图3所示。A点产物是 起始固体质量 (填化学式)，B 点时，固体只含有一种铁的氧化物，则AB段反应的化学方程式为 100 A(200,80.00) B(400,42.96 40 04 100 300 500 图3 温度/℃ 化学（五）第4页（共4页）】 40分钟·U40分钟·U ·化学· 化学（五） 9 命题要素一贤表 注： 1.能力要求： I.知识获取能力Ⅱ，实践操作能力Ⅲ.思维认知能力 2.学科素养： ①宏观辨识与微观探析②变化观念与平衡思想 ③证据推理与模型认知④科学探究与创新意识 ⑤科学态度与社会责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) Ⅲ ① ②③④ ⑤ 档次 系数 1 选择题 6 金属材料、合金 V 易 0.85 选择题 Fe及其化合物反应的离子方程式 2 6 易 0.85 书写 铁及其化合物性质，高铁酸钠的氧化 3 选择题 6 易 0.85 性及其用途 4 选择题 6 铁氧化还原反应有关计算 中 0.65 5 选择题 6 钛铁矿的转化流程 务 0.65 6 选择题 6 常见无机物的制备 中 0.65 7 选择题 实验室分离Fe+和A1+的流程 中 0.65 8 选择题 有关铁及其化合物转化的流程 中 0.65 9 选择题 6 Fe+的氧化性、物质性质的探究 中 0.65 10 选择题 6 铁的氧化物与酸的反应及相关计算 0.65 11 非选择题 20 铁的化合物的制备及性质 难 0.55 12 非选择题 20 有关铁及其化合物转化的流程 中 0.65 季考答案及解析 一、选择题 -4Fe+十2H2O,A项错误；Fe(OH)3与HI发生 1.A【解析】鍮石是纯铜，假输石是铜锌合金，合金硬 氧化还原反应，离子方程式为2Fe(OH)十6H+十 度比其成分金属的大，假输石硬度大相对不方便冲压 2I—2Fe++1,十6H2O,B项错误；将FeCL饱和 成型，A项错误，C项正确：假鍮石炼制过程涉及反 溶液滴入沸水中，加热至液体呈红褐色即制得 应：ZmC0,△Zn0+C0,+、2Zn0+C△2Zn+ Fe(OH)胶体，反应的离子方程式为Fe+十3H2O CO2等，有气体生成，B、D项正确。 2.C【解析】正确的离子方程式为4Fe+十O,十4H △Fe(OHD(胶体)十3H,C项正确：Fe(OH),和 NaCIO在碱性条件下反应生成Naz FeO,,离子方程式 ·17· ·化学· 参考答案及解析 为2Fe(OH)3十3C1O+4OH-2FeO+3CI 燥的氯气与Fe加热时只生成FeCL,C项错误；Fe3+ 5H2O,D项错误。 在水溶液中易水解，配制FCL溶液时，先用较浓盐 3.D【解析】铁在氧气中燃烧产物是FeO,,A项错 酸溶解氯化铁固体，然后稀释，D项正确。 误；b为FeO,c为Fe2Oa,FeO和FeO3均不溶于水， 7.C【解析】Fe3+和A13+混合物加入浓盐酸进行酸 均不能直接与水反应生成相应的碱Fe(OH)2和 化，此时Fe+在浓盐酸中生成黄色配离子[FeCl,]; Fe(OH)3,B项错误：g、f所含阳离子的质子数都为 加入乙醚进行萃取后，该配离子在乙醚(EO,沸点 26,但Fe2+电子数为24，Fe3+电子数为23，C项错误； 34.6℃)中生成缔合物Et2O·H·[FeCl1],分液 h为高铁酸盐即含FeO,FeO具有强氧化性，能 后得到含A+的水溶液；将有机层加水进行反萃取， 够杀菌消毒，十6价的铁被还原成十3价，又Fe+形 Fe3+进入水溶液中，分液后得到乙醚和含Fe3+的水 成氢氧化铁胶体具有较大表面积，吸附悬浮杂质可以 溶液；由于少量乙醚溶解在水中，且乙谜可能会影响 做净水剂，D项正确。 F3+的使用或检测，所以需将水溶液进行蒸馏，分离 4.A【解析】氧化剂的氧化性大于还原剂的氧化性， 出溶解的少量乙醚，从而得到含Fe+的水溶液。 FeCl溶液中通入SO2可生成FeC2,FeCl,为氧化 Fe3+、AI8+都能与氨水反应生成Fe(OH)、A1(OH) 剂，SO,为还原剂，说明氧化性：Fe+>SO2,A项正 沉淀，所以不能用过量的氨水分离Fe3+、AI+,A项 确；Fe与O,或水蒸气反应生成FeO,生成1mol 错误：反萃取时，加水的目的是破坏缔合物 FeO1转移8mol电子，每生成0.1 mol Fes O,转移 EO·H·[FCL],使Fe+进入水层，但加水量过 的电子数为0.8VA,B项错误；转化③的化学方程式 多会导致乙醚层体积增大或乳化，不利于分离，所以 为2 FcCb,十FeCl,十8NaOH-定条件Fe,O,十8NaCI 并不是水越多越有利于Fe+分离，B项错误；AI+为 无色，Fe3+在浓盐酸中生成黄色配离子[FeCL],分 +4HO,转化③中FeCl和FeCl2的物质的量之比 为2：1，C项错误；Fe与Cl2反应生成FeCl,化学方 液后水相为无色，说明F3+己被萃取完全，达到分离 目的，C项正确：蒸馏时应选用直形冷凝管，若使用球 程式为2Fe十3CL点燃2FcCL,无论Fe过量还是少 形冷凝管，馏出液会滞留在冷凝管内，不易流出，球形 量，Fe在氧气中燃烧都生成FeCL,D项错误。 冷凝管一般用于冷凝回流，D项错误。 5.C【解析】一般合金比其成分金属硬度大，A项正 8.D【解析】采用搅拌或适当提高浸出温度，可以加快 确；根据得失电子守恒知，氧化过程中发生反应的化 反应速率，能提高浸出效率，A项正确；氧化剂可以将 学方程式为2FeTi0,十6C+7Cl,高温2FcCL,十6C0十 浸出液中亚铁离子氧化为铁离子，可选用双氧水或通 2TiCl1,Fe元素的化合价由+2价升高为+3价，而 入C2等，并可保证不引入新杂质，B项正确；浸出液 Cl元素的化合价由0价降低为-1价，FeCl:既是氧 中杂质Mg+、Ca2+可选用NaF生成MgF2和CaFg 化产物又是还原产物，B项正确：制取金属钛时，选用 沉淀而除去，C项正确；氯化铁在浓缩结晶过程中易 氩气的目的是隔绝空气，防止Ti,Mg与空气中的成 水解，选项中操作会使FeCL产品中混有FeO3杂 分发生反应，而镁与氮气反应，不能用N替代Ar以 质，D项错误。 隔绝空气，C项错误；根据氯化过程中发生反应的化 9.D【解析】实验I中Fe3+完全转化为Fe+,实验Ⅱ中 学方程式，可知TiCL~7eTi,若制取1mol金属 Fe+可能会被Zn还原为Fe+,Fe+与K[Fe(CN)s]溶 钛，氯化过程中转移电子的物质的量至少为7mol,D 液反应生成蓝色沉淀，A项错误；实验Ⅱ、Ⅲ的原理均 项正确。 为金属与溶液中的氢离子反应，溶液中氢离子浓度减 6.D【解析】FeCl易水解，则导气管a需接一个装有 小，H增大，铁离子在溶液中的水解程度增大使得 碱石灰的干燥管，防止水蒸气进入盛接器使得产物水 铁离子转化为红褐色氢氧化铁沉淀，B项错误：实验 解，同时可以吸收多余的C2,而盛有浓硫酸的洗气瓶 Ⅱ中锌粉被反应生成的氢氧化铁沉淀包裹，阻碍了锌 不能吸收氯气，A项错误：应先通入纯净干燥的C,, 与溶液中生成的亚铁离子反应生成铁，不能说明Z 排出装置中的O2,防止Fe与O2反应，B项错误：干 和Fe+不反应，C项错误；由分析可知，实验Ⅱ中固 ·18· 40分钟·U ·化学· 体中未检测到Fe单质，实验Ⅲ中检测到铁单质的原 次用热水和乙醇洗涤所得黑色沉淀，在40℃干燥得 因是实验中产生大量气泡使得镁粉不易被反应生成 到磁性材料FO1。结合分析，实验过程中上述操 的氢氧化铁沉淀包裹，镁能与溶液中的亚铁离子反应 作补充完整为打开止水夹和K;仪器a的名称是三 生成铁，D项正确。 颈烧瓶。 10,D【解析】通过分析图中5份不同质量样品，在加 (2)多孔球泡在实验中起到的作用为增大空气与液 入相同体积某浓度稀硫酸后剩余固体质量的变化不 体接触面积，加快反应速率，使反应更充分。 难发现，c点之前剩余的是铜，且随样品质量的增 (3)装置乙中生成FeO1的反应为亚铁离子部分被 加，剩余的铜的质量等倍数增加，c点出现拐点，c点 氧气氧化为三价铁离子，在碳酸钠存在条件下生成 之后剩余的固体质量为剩余的1.92g铜与比c点样 四氧化三铁沉淀，结合质量守恒还生成二氧化碳气 品增加的样品质量之和，说明c点时硫酸恰好反应 体，反应为6Fe2+十O2十6CO号—2FeO1￥十 完。样品中先发生反应Fe2O,十6H+—2Fe3+十 6CO2↑。 3HO,生成的Fe3+再与铜反应：2Fe+十Cu (4)判断沉淀是否已经用水洗涤干净，就是检验最后 2Fe2+十Cu2+,A项正确；根据图知1.76g样品与稀 一次洗涤液中是否含有硫酸根离子，硫酸根离子会 硫酸反应，此时铜过量，生成Fe+、Cu+,没有 和钡离子生成难溶于酸的硫酸钡沉淀，应选择试剂 Fe+,B项正确；根据c(5.28,1.92),设Fe2O为 为稀盐酸、BaCl2溶液。 x mol,Fe2 O:+6H+-2Fe++3H2O,2Fe++Cu (5)FeO1可以写为FeO·Fe2O3,恰好完全生成 —2Fe2+十Cu2+,则反应的铜也为xmol,故5.28 FeO,,根据FeO,中Fe+、Fe3+的比例为1：2，则 =160x+64x十1.92，解得x=0.015,n(Cu)=(x+ Fe计的氧化率为号×10%≈6.7%，结合图示不 62)mol=0.045mol,n(Fe0):n(Cu)=1:3,C 同pH下Fe2+的氧化率随时间变化的关系图，可知 约18min时，Fe2+的氧化率约为66.7%，此时溶液 项正确；由C项得n(H+)=6xmol=0.09mol, 的pH=5.5。 n(H,S0)=0.045mol,故c(H,S0,)=0.045mol 0.03L (6)结晶度受反应速率与温度的影响，为保证Fe:O =l.5mol·L1,D项错误。 粒径适中、结晶度良好。采用适宜的滴液速度可以 二、非选择题 使其粒径适中、结晶度良好，A项正确：若用盐酸代 11.(20分) 替碳酸钠溶液，在强酸性环境中，得不到FeO,,B (1)打开止水夹和K(2分)三颈烧瓶(2分) 项错误；若在足量空气氛围中制备，则亚铁离子容易 (2)增大空气与液体接触面积，加快反应速率，使反 被空气中氧气完全氧化，不能得到Fe,O,,C项错 应更充分(2分) 误；选择适宜的干燥温度和环境，其粒径适中，结晶 (3)6Fe++O2+6COg—2FeO1￥+6C024 度良好，D项正确。 (3分) 12.(20分) (4)稀盐酸、BaCl2溶液(3分) (1)纯净物(2分) (5)66.7%(3分)5.5(3分) (2)使Fe2)3和煤炭、O2在高温条件下反应生成的 (6)AD(2分) CO反应生成Fe(3分) 【解析】(1)甲中铁和稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚 (3)①Fe2++H2C2O1+2NH·H2O 铁，打开止水夹和K1,关闭K2、K,一段时间后关闭 FeC2O1·2H2O￥+2NH(3分) 止水夹，甲中生成氢气使得装置中压强增大，硫酸亚 ②温度过高，氨水挥发（分解），产生的沉淀颗粒大， 铁溶液被压入乙装置，随后打开K2、K:,从K2处通 易混有杂质(3分) 入少量空气，用分液漏斗以一定速率滴入碳酸钠溶 (4)Fe2(C2O):[或Fe(OH)3](3分) 液，持续反应一段时间后停止反应，冷却后过滤，依 (5)FeC0(3分)3FeC,0,200-o -Fe:O+ ·19· ·化学· 参考答案及解析 4C04十2C02(3分) 原因是温度过高，氨水挥发（分解），产生的沉淀颗粒 【解析】废渣和煤炭、O2在高温条件下反应生成的 大，易混有杂质；温度过低，反应速度减慢。 CO反应生成Fe,然后向所得固体产物中加入稍过 (4)制备超微细FcC2O1·2H20的过程中，Fe2+可 量稀硫酸，固体中SO2与稀硫酸不反应，存在于滤 能被氧化为Fe+,若酸性减弱，Fe+还可能转化为 渣中，Fe、Al2O3、MgO均反应生成相应的硫酸盐，所 Fe(OHDa,含有的杂质可能是Fe(CO)3、Fe(OH)。 得滤液的主要成分是FeSO1、Al(SO1)、MgSO,、 (5)设固体物质的量为1mol,总质量为180g,则A H2SO1,净化除铝镁后加入氨水和H2CO1,生成 点固体质量为180g×80%=144g,质量减少了 FeC2O1·2H2O。 36g,刚好为2 mol H2O的质量，A点恰好为 (1)FeCO,·2H2O属于纯净物。 FC2O,B点时，固体只含有一种铁的氧化物，B点 (2)由分析可知，“焙烧”的目的是使Fe2O和煤炭、 固体质量为180g×42.96%=77.328g,其中Fe为 O2在高温条件下反应生成的CO反应生成Fe。 56g,则m(0)=72.328-56mol=1.333m0l,n(Fe): (3)①由分析可知，FeSO1和NH3·H2O、HC2O 16 反应生成FeC2O1·2HO,离子方程式为Fe2+十 n(O)=1:1.333≈3：4，所以B点为Fe:O1,则AB段 HC2O1+2NH3·H2O—FeC2O1·2H2O￥ 发生反应的化学方程式：3FcC,O,20-100tFe,O, +2NHt。 +4C04十2CO2↑。 ②加入氨水和草酸溶液过程需控制温度在40℃的 ·20·