3.1 铁的多样性 第3课时（分层作业）化学鲁科版必修第一册

分层作业 第一节　铁的多样性 第3课时 铁及其化合物之间的转化关系 1．（25-26高一下·湖北十堰·学业考试模拟）下列物质可用作人体的铁补充剂的是 A． B． C． D． 2．（25-26高一下·内蒙古鄂尔多斯·期末）下列有关铁及其化合物的说法中正确的是 A．保存溶液时，常加入少量铁粉以防止被氧化 B．铁粉与水蒸气反应后，可立即用磁铁将剩余铁粉分离出来 C．可应用于瓷器制作中使釉呈红色 D．向久置的溶液中滴加溶液，溶液变血红色，说明溶液已全部变质 3．（25-26高一上·广东·期中）下列关于、的说法错误的是 A．用该装置制备沉淀的操作为先关闭处止水夹，一段时间后再打开处止水夹 B．若用如上图装置制备沉淀，使用未经煮沸的纯净水进行相关溶液配制，则实验可能会失败 C．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，此现象可确定溶液中含有 D．向溶液中加入少量铁粉是为了防止被氧化 4．（25-26高三上·四川广元·阶段检测）下列实验操作和现象不能得出相应结论或目的的是 选项 实验操作 结论或目的 A 向2 mL 0.1 mol·L-1的FeCl3溶液中加足量铁粉，振荡，加1滴KSCN溶液，黄色逐渐消失，加KSCN溶液颜色不变 还原性： B 向盛有2 mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液，观察颜色变化 探究维生素C的还原性 C 向CuSO4溶液中加入铁粉，有红色固体析出 Fe2＋的氧化性弱于Cu2＋的氧化性 D 向X溶液中滴加几滴新制氯水，振荡，再加入少量KSCN溶液，溶液变为红色 X溶液中一定含有Fe2＋ A．A B．B C．C D．D 5．（25-26高一下·广西北海·期末）下列关于铁及其化合物的实验操作、实验现象与结论对应关系正确的是 A．向某溶液中先通入氯气，再滴加溶液，溶液变红，证明原溶液一定含有 B．常温下，将打磨光亮的铁片投入浓硫酸中，铁片无明显现象，说明铁与浓硫酸不发生反应 C．向含溶液中加入过量的铁粉，反应后过滤，滤液中滴加溶液不变红，证明可被还原为 D．向溶液中滴加溶液，立即产生白色沉淀并稳定存在，说明不易被氧化 6．（24-25高一上·江苏宿迁·期末）含有、的硫酸盐混合溶液可用于吸收回收硫单质，其转化关系如图所示。 下列说法不正确的是 A．该流程中的化合价变化的元素有Fe、S、O、H B．反应的总方程式为 C．反应②中也可以用代替 D．氧化性： 7．（25-26高一上·广西南宁·开学考试）以化合价为纵坐标，以物质类别为横坐标绘制的图像叫“价类图”。如图是铁元素的价类图，图中物质间的转化不能一步实现的是 A．a→f B．b→c C．d→c D．e→a 8．（25-26高一上·河南安阳·阶段检测）清代赵学敏所著《本草纲目拾遗》中有关“铁线粉”描述：“粤中洋行有舶上铁丝，……日久起销，用刀刮其销，……所刮下之销末，名铁线粉。”有关“铁线粉”成分的探究实验如下： 步骤 操作及现象 ① 取少量铁线粉溶于盐酸，溶液变黄色，没有气泡 ② 向上述溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色 下列叙述正确的是 A．“铁丝日久起销”中铁发生了还原反应 B．由步骤①可知，铁线粉一定不含铁单质 C．由步骤②可知，铁线粉一定含有+3价铁 D．综合上述，可推知铁线粉一定不含+2价铁 9．（25-26高一上·湖南衡阳·期末）价类二维图是学习元素化合物很好的工具，如图是铁及其部分化合物的价类二维图。下列有关说法错误的是 A．常温下，纯铁是一种银白色固体，有延展性 B．铁在少量的氧气中点燃，生成产物是X C．均可一步完成 D．均可通过化合反应得到 10．（25-26高一上·山东济宁·期末）根据下列实验流程，推测错误的是 A．反应1后的溶液中 B．反应2中被还原 C．乙的化学式为 D．中Fe显和价 11．（25-26高一上·山西大同·期末）微量元素体检报告单显示，某儿童体内铁元素含量偏低。 (1)七水合硫酸亚铁晶体在医药上用作补血剂。某课外小组设计实验测定该补血剂中铁元素的含量，并检验该补血剂是否变质。实验步骤如下： 请回答下列问题： ①取步骤①的滤液滴加KSCN溶液后变为红色，说明滤液中含有，写出反应的离子方程式______________________。 加入Fe粉后红色褪去，写出加入铁粉时反应的离子方程式：______________________。 ②步骤②加入过量的目的是______________________。 ③在空气中变质发生反应的化学方程式为______________________。 (2)纳米级的是一种非常重要的磁性材料。 ①溶于稀盐酸的离子方程式为______________________。 ②铁在氧气中燃烧生成，反应中每生成转移________mol电子。 ③纳米级(50nm-60nm)的是一种非常重要的磁性材料，溶于水可以形成_________分散系。 12．（24-25高一上·山东临沂·期末）利用“价类二维图”研究物质的性质是化学研究的重要手段。下图是铁元素的化合价与部分物质类别的对应关系。 回答下列问题： (1)b在空气中受热迅速被氧化为______（填化学式）；c常用作______（填一种用途）；配制d溶液时需加入少量a，其目的是__________________。 (2)检验e溶液中金属阳离子的试剂是______（填化学式）；向d溶液中滴加溶液，可观察到的现象为__________________；g在潮湿的空气中生成f的化学方程式为______。 (3)是一种新型水处理剂，与的消毒效率之比为______（消毒效率用单位物质的量的氧化剂得到的电子数表示）。 1．（25-26高一上·贵州毕节·期末）用硫酸渣（主要成分为、）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；、均与不反应。下列有关说法错误的是 A．“酸溶”时加速搅拌可加快反应速率 B．“还原”时还原产物与氧化产物的物质的量之比为15：2 C．“过滤Ⅰ”所得洗液中存在的阳离子主要有和 D．“氧化”时离子方程式： 2．（24-25高一上·安徽六安·期末）以不同类别物质间的转化为线索，构建铁及其化合物的转化关系如图所示： 下列叙述正确的有 ①铁粉与水蒸气在高温下反应可实现Fe转化成Fe2O3 ②可利用铜粉除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质 ③可利用新制氯水和KSCN溶液检验Fe2+是否被完全氧化为Fe3+ ④向盛放在试管中的FeCl2溶液中直接滴加NaOH溶液能制备并收集Fe(OH)2 A．3个 B．2个 C．1个 D．0个 3．（25-26高一上·云南昆明·期末）某同学利用下图所示的实验装置进行铁与水蒸气反应的实验，将反应后硬质玻璃管中的黑色固体用足量稀硫酸溶解，得到溶液Ⅰ，取少量溶液Ⅰ于试管中，滴加溶液Ⅱ(如图2所示)，以探究黑色固体的成分。下列说法正确的是 A．观察到肥皂水中产生气泡说明该反应中已经有氢气生成 B．排除氧气干扰，若溶液Ⅱ为KSCN溶液，观察到溶液变红，说明黑色固体中可能有 C．若溶液Ⅱ为KSCN溶液，观察到溶液不变红色，说明没有生成 D．若溶液Ⅱ为酸性高锰酸钾溶液，观察到溶液褪色，说明铁粉未完全反应 4．（25-26高一上·广东珠海·阶段检测）某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4和较多的Cu2+。为了减少污染并变废为宝，工厂计划利用以下流程图从该废水中回收FeSO4·7H2O和金属铜。则下列有关说法正确的是 A．操作1和操作2相同，用到的玻璃仪器只要普通漏斗和玻璃棒 B．检验A中的金属离子时，可取样少量，先滴加KSCN溶液，后滴加新制氯水 C．加入的过量试剂C可以是稀硫酸也可以是稀盐酸 D．取溶液D，逐滴加NaOH溶液，立即观察到有白色沉淀生成 5．（25-26高一上·山东菏泽·阶段检测）乳酸亚铁晶体是一种优良补铁剂，可由乳酸与碳酸亚铁反应制得。实验室制备碳酸亚铁的装置如图所示，下列说法正确的是 A．仪器A为分液漏斗，此仪器使用前要进行气密性检验 B．稀硫酸和粉反应的目的是生成溶液，同时防止被氧化 C．仪器中反应的离子方程式为 D．检验仪器B反应后溶液中的，加入试剂的顺序是氯水、硫氰化钾溶液 6．（26-27高二上·湖南衡阳·开学考试）硫铁矿烧渣是硫酸工业中以黄铁矿为原料制硫酸时排出的固体废渣，主要成分为、，还含有少量等杂质。某工厂以硫铁矿烧渣为原料制备高纯氧化铁红（）的工艺流程如下。下列说法错误的是 A．“过滤Ⅰ”所得滤渣的主要成分是 B．“氧化”时反应的离子方程式为 C．“沉淀”后，取少量上清液于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液不变红，说明沉淀完全 D．“灼烧”生成的过程中，铁元素被空气中的氧气氧化 7．（24-25高一上·山东济宁·期末）某混合物含有Fe，Fe2O3和CuO，某小组设计如下图方案进行定量分析。已知：滤液中金属离子只有Fe2+，下列分析错误的是 A．0.64g固体成分为Cu B．原混合物中Fe2O3与Fe物质的量之比为4：5 C．“滤液”中FeSO4的物质的量为0.09mol D．原混合物中CuO质量为0.8g 8．Ⅰ（25-26高一上·广东深圳·期末）一种从多金属精矿(主要含、、和等)中提取、并探究新型绿色冶铁方法的工艺如下： (1)“还原酸浸”反应中还原剂是________(填化学式，下同)，滤渣1的主要成分有、________。 (2)“高压加热”时，配平生成的离子方程式：________。 (3)“700℃加热”步骤中，发生反应的化学方程式为________，这一新型冶铁方法与传统高炉炼铁工艺相比，此方法的优点是________(写一条)。 (4)检验滤液2中无的方法：取少量滤液2于试管中，滴入________(填化学式)溶液，若溶液________，说明滤液2中无。 (5)“滤液3”中的阴离子主要有和________(填离子符号)。 Ⅱ（25-26高一上·重庆·期末）中学化学常见物质的转化关系如图所示（某些反应条件和部分反应物已略去）。其中A是用途最广泛的金属单质，B是有磁性的黑色固体，F是红褐色固体。回答下列问题： (1)B的化学式为________，B生成C和D的离子方程式为________。 (2)E生成F的化学方程式为________，现象是________。 (3)检验C中阳离子________（填“能”或“不能”）用酸性溶液，原因是________。 (4)下列说法正确的是_______。（填序号） a．物质B俗称铁红 b．加热F可得到一种氧化物 c．除去物质D中的杂质C，可通适量 1．（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： 2．（2021·广东·高考真题）部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 A．可与反应生成 B．既可被氧化，也可被还原 C．可将加入浓碱液中制得的胶体 D．可存在的循环转化关系 3．（26-27高三上·山东临沂·阶段检测）由硫铁矿烧渣（主要成分为、和）得到绿矾（），再进一步制备铁黄的流程如下： 下列说法正确的是 A．步骤①最好选用强氧化性酸 B．步骤②涉及的离子方程式为 C．步骤③须控制条件防止绿矾氧化和分解 D．步骤④每生成，理论上需消耗空气的体积约为 4．（2022·浙江·高考真题）化合物X由4种元素组成。某兴趣小组按如图流程进行实验： 请回答： (1)组成X的元素有______，X的化学式为______。 (2)溶液C中溶质的成分是______(用化学式表示)；根据C→D→E的现象，给出相应微粒与阳离子结合由弱到强的排序______。 (3)X与足量Na反应生成固体F的化学方程式是______。 (4)设计实验确定溶液G中阴离子______。 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 分层作业 第一节　铁的多样性 第3课时 铁及其化合物之间的转化关系 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A A A D C A B C B A 11．【答案】(1) 将亚铁离子氧化为铁离子 (2) 8 胶体 12．【答案】(1) 红色油漆和涂料（或炼铁原料） 防止 被氧化 (2) 先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 (3) 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 B D B B B D B 8．【答案】Ⅰ(1) (2) (3) 没有污染物产生 (4) 不变红色 (5) Ⅱ(1) (2) 白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 (3) 不能 物质C为，阳离子为，有较强的还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，使酸性高锰酸钾溶液紫色褪去，但阴离子为氯离子，也能被酸性高锰酸钾溶液氧化，也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，氯离子会干扰的检验 (4)c 题号 1 2 3 答案 C C C 4【答案】(1) Fe、S、O、H FeH(SO4)2 (2) FeCl3、HCl、BaCl2 Cl-、SCN-、OH- (3)2FeH(SO4)2+40Na2Fe+4Na2S+16Na2O+H2 (4)用玻璃棒蘸取溶液G，点在红色石蕊试纸上，若变蓝，说明存在OH-；取少量溶液G，加入足量H2O2，用盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀，说明有S2- 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 分层作业 第一节　铁的多样性 第3课时 铁及其化合物之间的转化关系 1．（25-26高一下·湖北十堰·学业考试模拟）下列物质可用作人体的铁补充剂的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．中铁元素为+2价（亚铁离子），可被人体吸收，是常见的铁补充剂有效成分，A正确； B．中铁元素为+3价，三价铁离子难以被人体吸收，不适合作为补铁剂，B错误； C．中铁元素为+6价，具有强氧化性，对人体有腐蚀性，不能作为补铁剂，C错误； D．性质稳定、难溶于胃酸，无法被人体吸收利用，不能作为补铁剂，D错误； 故选A。 2．（25-26高一下·内蒙古鄂尔多斯·期末）下列有关铁及其化合物的说法中正确的是 A．保存溶液时，常加入少量铁粉以防止被氧化 B．铁粉与水蒸气反应后，可立即用磁铁将剩余铁粉分离出来 C．可应用于瓷器制作中使釉呈红色 D．向久置的溶液中滴加溶液，溶液变血红色，说明溶液已全部变质 【答案】A 【详解】A．易被氧化为，加入铁粉可发生反应，能防止被氧化，A正确； B．铁粉与水蒸气反应生成的同样具有铁磁性，可被磁铁吸引，无法分离剩余铁粉，B错误； C．为黑色固体，可使瓷器釉呈红色的是红棕色的，C错误； D．溶液变血红色仅能说明溶液中存在，证明已经变质，但无法验证是否还有剩余，不能说明全部变质，D错误； 答案选Ａ。 3．（25-26高一上·广东·期中）下列关于、的说法错误的是 A．用该装置制备沉淀的操作为先关闭处止水夹，一段时间后再打开处止水夹 B．若用如上图装置制备沉淀，使用未经煮沸的纯净水进行相关溶液配制，则实验可能会失败 C．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，此现象可确定溶液中含有 D．向溶液中加入少量铁粉是为了防止被氧化 【答案】A 【详解】A．制备的正确操作是先打开C处止水夹，利用A中反应生成的排尽装置内空气，防止被氧化，再关闭C处止水夹，使A中压强增大将溶液压入B中反应生成沉淀，选项操作顺序错误，A错误； B．未经煮沸的纯净水中溶解有，会将氧化为，导致实验失败，B正确； C．滴加溶液不变色说明原溶液不含，滴加氯水后溶液显红色，说明氯水将氧化为，可确定溶液中含有，C正确； D．易被氧化为，加入铁粉可发生反应，防止被氧化，D正确； 故答案为A。 4．（25-26高三上·四川广元·阶段检测）下列实验操作和现象不能得出相应结论或目的的是 选项 实验操作 结论或目的 A 向2 mL 0.1 mol·L-1的FeCl3溶液中加足量铁粉，振荡，加1滴KSCN溶液，黄色逐渐消失，加KSCN溶液颜色不变 还原性： B 向盛有2 mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液，观察颜色变化 探究维生素C的还原性 C 向CuSO4溶液中加入铁粉，有红色固体析出 Fe2＋的氧化性弱于Cu2＋的氧化性 D 向X溶液中滴加几滴新制氯水，振荡，再加入少量KSCN溶液，溶液变为红色 X溶液中一定含有Fe2＋ A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．溶液加足量铁粉后，发生反应，加KSCN不变红说明被完全消耗。反应中Fe是还原剂，是还原产物，根据氧化还原规律还原剂还原性强于还原产物，可得出还原性，结论成立，A正确； B．具有氧化性，若维生素C具有还原性，可将黄色的还原为浅绿色的，通过颜色变化可探究维生素C的还原性，B正确； C．反应中，是氧化剂，是氧化产物，氧化剂氧化性大于氧化产物，故氧化性弱于，C正确； D．若X溶液中原本就含有，滴加氯水后再加KSCN溶液也会变红，无法证明一定含有，检验的正确操作为：先加溶液无明显现象，排除干扰，再加氯水，溶液变红才可证明原溶液含，因此不能得出"X溶液一定含有"的结论，D错误； 故选D。 5．（25-26高一下·广西北海·期末）下列关于铁及其化合物的实验操作、实验现象与结论对应关系正确的是 A．向某溶液中先通入氯气，再滴加溶液，溶液变红，证明原溶液一定含有 B．常温下，将打磨光亮的铁片投入浓硫酸中，铁片无明显现象，说明铁与浓硫酸不发生反应 C．向含溶液中加入过量的铁粉，反应后过滤，滤液中滴加溶液不变红，证明可被还原为 D．向溶液中滴加溶液，立即产生白色沉淀并稳定存在，说明不易被氧化 【答案】C 【详解】A．若原溶液中原本就含有，也会出现滴加溶液变红的现象，无法证明原溶液一定含，A错误； B．常温下铁遇浓硫酸发生钝化，钝化属于化学反应，是铁和浓硫酸反应生成致密氧化膜阻止了反应继续进行，并非二者不发生反应，B错误； C．与过量发生反应，滤液中无，滴加溶液不变红，可证明被还原为，C正确； D．向溶液中滴加溶液，生成的白色沉淀会迅速被空气中的氧气氧化，变为灰绿色最终变为红褐色，无法稳定存在，说明易被氧化，D错误； 故选C。 6．（24-25高一上·江苏宿迁·期末）含有、的硫酸盐混合溶液可用于吸收回收硫单质，其转化关系如图所示。 下列说法不正确的是 A．该流程中的化合价变化的元素有Fe、S、O、H B．反应的总方程式为 C．反应②中也可以用代替 D．氧化性： 【答案】A 【分析】和反应，生成单质、和，反应为 ；反应②：在酸性条件下被氧化，重新生成，同时得到，反应为： ，将两个反应合并消去中间的，得到总反应：，在流程中起到催化作用 【详解】A．该流程中H元素化合价始终为+1价，没有发生变化，变价元素仅为Fe、S、O三种，A错误； B．反应①为，反应②为，两式加和消去中间产物得到总反应，为催化剂，总方程式书写正确，B正确； C．具有氧化性，酸性条件下可将氧化为，可以代替反应②中的，C正确； D．氧化还原反应中氧化剂氧化性大于氧化产物，由反应①得氧化性，由反应②得氧化性，故氧化性顺序为，D正确； 故选A。 7．（25-26高一上·广西南宁·开学考试）以化合价为纵坐标，以物质类别为横坐标绘制的图像叫“价类图”。如图是铁元素的价类图，图中物质间的转化不能一步实现的是 A．a→f B．b→c C．d→c D．e→a 【答案】B 【分析】由价类图按价态和物质类别确定各字母代表的物质：a为单质Fe、b为Fe2O3、c为Fe(OH)3、d为铁盐、e为FeO、f为亚铁盐。 【详解】A．a为单质Fe，f为+2价亚铁盐，Fe与稀盐酸或稀硫酸等非氧化性酸反应可一步生成亚铁盐，该转化能一步实现，A正确； B．b为+3价铁的氧化物Fe2O3，c为Fe(OH)3，Fe2O3难溶于水，不能直接与水反应生成Fe(OH)3，需先与酸反应生成铁盐、再与碱反应才能得到，该转化不能一步实现，B错误； C．d为+3价铁盐，与NaOH溶液等强碱反应可一步生成Fe(OH)3沉淀，该转化能一步实现，C正确； D．e为+2价铁的氧化物FeO，可与CO等还原剂在高温下反应一步生成单质Fe，该转化能一步实现，D正确； 故答案为B。 8．（25-26高一上·河南安阳·阶段检测）清代赵学敏所著《本草纲目拾遗》中有关“铁线粉”描述：“粤中洋行有舶上铁丝，……日久起销，用刀刮其销，……所刮下之销末，名铁线粉。”有关“铁线粉”成分的探究实验如下： 步骤 操作及现象 ① 取少量铁线粉溶于盐酸，溶液变黄色，没有气泡 ② 向上述溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红色 下列叙述正确的是 A．“铁丝日久起销”中铁发生了还原反应 B．由步骤①可知，铁线粉一定不含铁单质 C．由步骤②可知，铁线粉一定含有+3价铁 D．综合上述，可推知铁线粉一定不含+2价铁 【答案】C 【详解】A．“铁丝日久起销”是铁生锈的过程，铁元素化合价升高失电子，发生氧化反应，A错误； B．若铁线粉含少量铁单质，溶于盐酸时会先与氧化性更强的发生反应，不会产生气泡，因此无法确定一定不含铁单质，B错误； C．步骤②滴加溶液变红，证明溶液中存在，可推知铁线粉一定含有价铁，C正确； D．实验没有进行的特征检验，无法确定铁线粉是否含有价铁，D错误； 故选C。 9．（25-26高一上·湖南衡阳·期末）价类二维图是学习元素化合物很好的工具，如图是铁及其部分化合物的价类二维图。下列有关说法错误的是 A．常温下，纯铁是一种银白色固体，有延展性 B．铁在少量的氧气中点燃，生成产物是X C．均可一步完成 D．均可通过化合反应得到 【答案】B 【详解】A．铁是一种银白色金属，具有延展性，A正确； B．铁在少量的氧气中点燃生成，B错误； C．氯化铁和铁反应生成氯化亚铁，氯化亚铁和碱反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁隔绝空气加热得到氧化亚铁，C正确； D．铁和氯气化合生成氯化铁，氯化铁和铁化合可得氯化亚铁，D正确。 故选B。 10．（25-26高一上·山东济宁·期末）根据下列实验流程，推测错误的是 A．反应1后的溶液中 B．反应2中被还原 C．乙的化学式为 D．中Fe显和价 【答案】A 【分析】起始反应物为0.032mol 溶液与0.040mol 溶液，通隔绝空气发生反应1，与结合生成白色沉淀，剩余、与留在溶液中。40℃条件下通入空气发生反应2，作为氧化剂将部分氧化为，生成蓝绿色沉淀，继续通入空气将剩余全部氧化为，经系列反应得到红褐色固体，加热分解生成红棕色。 【详解】A．反应1中，，结合生成沉淀的物质的量为，剩余的物质的量为，不参与反应，物质的量为，故反应后溶液中，A错误； B．反应2中作为氧化剂，得电子被还原，B正确； C．红褐色固体乙为，C正确； D．中，设+2价物质的量为x，+3价物质的量为y，得，，解得x=4、y=2，显+2和+3价，D正确； 故选A。 11．（25-26高一上·山西大同·期末）微量元素体检报告单显示，某儿童体内铁元素含量偏低。 (1)七水合硫酸亚铁晶体在医药上用作补血剂。某课外小组设计实验测定该补血剂中铁元素的含量，并检验该补血剂是否变质。实验步骤如下： 请回答下列问题： ①取步骤①的滤液滴加KSCN溶液后变为红色，说明滤液中含有，写出反应的离子方程式______________________。 加入Fe粉后红色褪去，写出加入铁粉时反应的离子方程式：______________________。 ②步骤②加入过量的目的是______________________。 ③在空气中变质发生反应的化学方程式为______________________。 (2)纳米级的是一种非常重要的磁性材料。 ①溶于稀盐酸的离子方程式为______________________。 ②铁在氧气中燃烧生成，反应中每生成转移________mol电子。 ③纳米级(50nm-60nm)的是一种非常重要的磁性材料，溶于水可以形成_________分散系。 【答案】(1) 将亚铁离子氧化为铁离子 (2) 8 胶体 【详解】（1）① 滤液中和发生可逆的络合反应，生成血红色的，因此滴加KSCN溶液变红，离子方程式；加入铁粉，铁粉具有还原性，可将还原为，被消耗，红色褪去，离子方程式； ②滤液中含有和少量的，是氧化剂，加入过量的可以把滤液中的氧化为，为后续加NaOH生成做准备； ③还原性强，在空气中被氧气氧化，结合水生成，化学方程式为； （2）①溶于稀盐酸的离子方程式为； ②铁在氧气中燃烧：，生成1 mol，2 mol共得到8 mol，氧化还原电子守恒，所以反应共转移8 mol； ③1nm~100nm为胶体，为50nm-60nm，溶于水可形成胶体。 12．（24-25高一上·山东临沂·期末）利用“价类二维图”研究物质的性质是化学研究的重要手段。下图是铁元素的化合价与部分物质类别的对应关系。 回答下列问题： (1)b在空气中受热迅速被氧化为______（填化学式）；c常用作______（填一种用途）；配制d溶液时需加入少量a，其目的是__________________。 (2)检验e溶液中金属阳离子的试剂是______（填化学式）；向d溶液中滴加溶液，可观察到的现象为__________________；g在潮湿的空气中生成f的化学方程式为______。 (3)是一种新型水处理剂，与的消毒效率之比为______（消毒效率用单位物质的量的氧化剂得到的电子数表示）。 【答案】(1) 红色油漆和涂料（或炼铁原料） 防止 被氧化 (2) 先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 (3) 【分析】根据铁元素的“价类二维图”可知：a为单质，b为价氧化物，c为价氧化物，d为价亚铁盐，e为价铁盐，f为价碱，g为价碱。 【详解】（1） b为，其性质不稳定，在空气中受热迅速被氧化为；c为，呈红棕色，在日常生活中常用作红色油漆和涂料，工业上常用作炼铁原料；d为亚铁盐溶液，由于具有较强的还原性，易被空气中的氧气氧化为，因此在配制时需加入少量铁粉以防止被氧化。 （2） e为铁盐溶液，含有，实验室检验常用的试剂是溶液；向亚铁盐（d）溶液中滴加溶液，首先生成白色的沉淀，在潮湿空气中极易被氧化，现象为迅速变成灰绿色，最终变成红褐色的沉淀；该过程发生反应的化学方程式为。 （3）消毒效率用单位物质的量的氧化剂得到的电子数表示，作水处理剂时，元素的化合价由价降低到价，生成的发生水解形成胶体净水，得到电子；作消毒剂时，元素的化合价由0降低到价，得到电子；因此，与的消毒效率之比为。 1．（25-26高一上·贵州毕节·期末）用硫酸渣（主要成分为、）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；、均与不反应。下列有关说法错误的是 A．“酸溶”时加速搅拌可加快反应速率 B．“还原”时还原产物与氧化产物的物质的量之比为15：2 C．“过滤Ⅰ”所得洗液中存在的阳离子主要有和 D．“氧化”时离子方程式： 【答案】B 【分析】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，滤液中含有Fe2+和H+，滤液中通入空气氧化，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。 【详解】A．加速搅拌可增大反应物接触面积，加快酸溶的反应速率，A不符合题意； B．还原反应中，被还原得到的为还原产物，共14 mol；中-1价S被氧化生成的为氧化产物，共2 mol，故还原产物与氧化产物的物质的量之比为，不是，B符合题意； C．“过滤Ⅰ”的滤液中含有和过量，滤渣表面附着的滤液含和，故洗液中主要阳离子为和，C不符合题意； D．该离子方程式中电子守恒、电荷守恒、原子守恒，符合氧化步骤的反应规律，D不符合题意； 故答案选B。 2．（24-25高一上·安徽六安·期末）以不同类别物质间的转化为线索，构建铁及其化合物的转化关系如图所示： 下列叙述正确的有 ①铁粉与水蒸气在高温下反应可实现Fe转化成Fe2O3 ②可利用铜粉除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质 ③可利用新制氯水和KSCN溶液检验Fe2+是否被完全氧化为Fe3+ ④向盛放在试管中的FeCl2溶液中直接滴加NaOH溶液能制备并收集Fe(OH)2 A．3个 B．2个 C．1个 D．0个 【答案】D 【详解】①铁粉与水蒸气在高温下反应生成，无法得到，①错误； ②加入铜粉发生反应，会引入新杂质，不能达到除杂目的，②错误； ③新制氯水和溶液只能检验是否存在，要判断是否完全被氧化，需要检验是否有残留，该试剂组合无法实现检验目的，③错误； ④直接向溶液中滴加溶液，生成的会迅速被空气中的氧化，无法制备并收集纯净的，④错误； 4个叙述全部错误，正确的个数为0，故选D。 3．（25-26高一上·云南昆明·期末）某同学利用下图所示的实验装置进行铁与水蒸气反应的实验，将反应后硬质玻璃管中的黑色固体用足量稀硫酸溶解，得到溶液Ⅰ，取少量溶液Ⅰ于试管中，滴加溶液Ⅱ(如图2所示)，以探究黑色固体的成分。下列说法正确的是 A．观察到肥皂水中产生气泡说明该反应中已经有氢气生成 B．排除氧气干扰，若溶液Ⅱ为KSCN溶液，观察到溶液变红，说明黑色固体中可能有 C．若溶液Ⅱ为KSCN溶液，观察到溶液不变红色，说明没有生成 D．若溶液Ⅱ为酸性高锰酸钾溶液，观察到溶液褪色，说明铁粉未完全反应 【答案】B 【详解】A．加热时装置内的空气受热膨胀也会使肥皂水中产生气泡，不能证明反应生成了氢气，A错误； B．排除氧气干扰的条件下，滴加溶液变红说明溶液中存在，和稀硫酸反应会生成，因此可说明黑色固体中可能有，B正确； C．若反应后铁粉有剩余，铁粉可将与酸反应生成的全部还原为，此时滴加溶液也不会变红，不能说明没有生成，C错误； D．与稀硫酸反应也会生成，具有还原性能使酸性高锰酸钾溶液褪色，因此不能说明铁粉未完全反应，D错误； 故选B。 4．（25-26高一上·广东珠海·阶段检测）某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4和较多的Cu2+。为了减少污染并变废为宝，工厂计划利用以下流程图从该废水中回收FeSO4·7H2O和金属铜。则下列有关说法正确的是 A．操作1和操作2相同，用到的玻璃仪器只要普通漏斗和玻璃棒 B．检验A中的金属离子时，可取样少量，先滴加KSCN溶液，后滴加新制氯水 C．加入的过量试剂C可以是稀硫酸也可以是稀盐酸 D．取溶液D，逐滴加NaOH溶液，立即观察到有白色沉淀生成 【答案】B 【分析】该回收流程逻辑如下： 向含大量和的工业废水中加入过量铁粉，发生反应，经操作1（过滤）得到固体A（Fe、Cu的混合物）和溶液A（溶液）；向固体A中加入过量试剂C（稀硫酸），将Fe转化为，经操作2（过滤）分离出固体B（金属铜），得到溶液D（和过量稀硫酸的混合溶液）；合并溶液A与溶液D，经冷却结晶最终得到目标产物。 【详解】A．操作1和操作2均为过滤，过滤用到的玻璃仪器包含普通漏斗、玻璃棒、烧杯，选项遗漏烧杯，A错误； B．溶液A中的金属阳离子为，检验时先滴加溶液无明显现象，再滴加新制氯水，溶液变红即可证明存在，B正确； C．若试剂C使用稀盐酸，会引入杂质，导致最终得到的不纯，因此试剂C只能是稀硫酸，C错误； D．溶液D中含有过量的，逐滴加溶液时，先与发生中和反应，无沉淀生成，待完全反应后才会生成白色沉淀，不会立即观察到白色沉淀，D错误； 故选B。 5．（25-26高一上·山东菏泽·阶段检测）乳酸亚铁晶体是一种优良补铁剂，可由乳酸与碳酸亚铁反应制得。实验室制备碳酸亚铁的装置如图所示，下列说法正确的是 A．仪器A为分液漏斗，此仪器使用前要进行气密性检验 B．稀硫酸和粉反应的目的是生成溶液，同时防止被氧化 C．仪器中反应的离子方程式为 D．检验仪器B反应后溶液中的，加入试剂的顺序是氯水、硫氰化钾溶液 【答案】B 【详解】A．仪器A为分液漏斗，该仪器使用前需要检查是否漏液，而非气密性检验，A错误； B．稀硫酸和粉反应生成，同时反应生成的可以排尽装置内的空气，且过量粉可还原可能生成的，防止被氧化，B正确； C．反应生成的会和继续反应生成和，正确离子方程式为，C错误； D．检验应先加硫氰化钾溶液，无明显现象排除的干扰后再加氯水，若溶液变红才可证明存在，试剂加入顺序错误，D错误； 故选B。 6．（26-27高二上·湖南衡阳·开学考试）硫铁矿烧渣是硫酸工业中以黄铁矿为原料制硫酸时排出的固体废渣，主要成分为、，还含有少量等杂质。某工厂以硫铁矿烧渣为原料制备高纯氧化铁红（）的工艺流程如下。下列说法错误的是 A．“过滤Ⅰ”所得滤渣的主要成分是 B．“氧化”时反应的离子方程式为 C．“沉淀”后，取少量上清液于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液不变红，说明沉淀完全 D．“灼烧”生成的过程中，铁元素被空气中的氧气氧化 【答案】D 【分析】硫铁矿烧渣主要成分为、，还含有少量等杂质，加入稀硫酸酸浸时，、与稀硫酸反应生成硫酸铁和硫酸亚铁，不反应，过滤除掉，滤液通入Cl2将亚铁离子氧化为铁离子，再加NaOH溶液生成Fe(OH)3，过滤得到Fe(OH)3固体，洗涤、干燥后灼烧得到氧化铁。 【详解】A．硫铁矿烧渣中的不与稀硫酸反应，、均能溶于稀硫酸，因此“过滤Ⅰ”所得滤渣的主要成分是，A正确； B．“氧化”时将溶液中的氧化为，离子方程式满足得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，B正确； C．与反应会使溶液显红色，若上清液滴加溶液不变红，说明上清液中不含，即沉淀完全，C正确； D．“沉淀”时与反应生成，灼烧时分解生成，铁元素始终为+3价，没有发生氧化还原反应，铁元素未被氧化，D错误； 故选D。 7．（24-25高一上·山东济宁·期末）某混合物含有Fe，Fe2O3和CuO，某小组设计如下图方案进行定量分析。已知：滤液中金属离子只有Fe2+，下列分析错误的是 A．0.64g固体成分为Cu B．原混合物中Fe2O3与Fe物质的量之比为4：5 C．“滤液”中FeSO4的物质的量为0.09mol D．原混合物中CuO质量为0.8g 【答案】B 【分析】混合物含有Fe，Fe2O3和CuO，向其中加入100 mL 1.1 mol/L的溶液，Fe2O3与硫酸反应生成硫酸铁，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜，氧化性：，铁先与硫酸铁反应生成硫酸亚铁，铁再与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，最后铁再与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，滤液中金属离子只有Fe2+，标准状况下生成448 mL气体，该气体为氢气，0.64 g固体为铜，滤液中滴加40 mL 1 mol/L的氢氧化钠溶液开始产生沉淀，说明硫酸过量，据此分析回答。 【详解】A．由分析可知，生成的固体中，只有铜不与硫酸反应，0.64g固体成分为Cu，A正确； B．由分析可知，滤液中滴加40 mL 1 mol/L的氢氧化钠溶液开始产生沉淀，说明硫酸过量，加入的，根据反应可知，滤液中，与固体混合物反应的硫酸的物质的量为，反应后滤液中金属离子只有Fe2+，则“滤液”中FeSO4的物质的量为0.09 mol，0.64 g铜的物质的量为，标准状况下生成448 mL氢气的物质的量为，由反应、可知，共消耗0.03 mol Fe，同时生成0.03 mol Fe2+，由反应生成的Fe2+的物质的量为，由此可计算出消耗的Fe3+的物质的量为0.04 mol，消耗Fe的物质的量为0.02 mol，则，，B错误； C．由B项可知，“滤液”中FeSO4的物质的量为0.09 mol，C正确 D．铜全部来自氧化铜，0.64 g铜的物质的量为，则，其质量为0.01 mol×80 g/mol=0.8 g，D正确。 答案选B。 8．Ⅰ（25-26高一上·广东深圳·期末）一种从多金属精矿(主要含、、和等)中提取、并探究新型绿色冶铁方法的工艺如下： (1)“还原酸浸”反应中还原剂是________(填化学式，下同)，滤渣1的主要成分有、________。 (2)“高压加热”时，配平生成的离子方程式：________。 (3)“700℃加热”步骤中，发生反应的化学方程式为________，这一新型冶铁方法与传统高炉炼铁工艺相比，此方法的优点是________(写一条)。 (4)检验滤液2中无的方法：取少量滤液2于试管中，滴入________(填化学式)溶液，若溶液________，说明滤液2中无。 (5)“滤液3”中的阴离子主要有和________(填离子符号)。 Ⅱ（25-26高一上·重庆·期末）中学化学常见物质的转化关系如图所示（某些反应条件和部分反应物已略去）。其中A是用途最广泛的金属单质，B是有磁性的黑色固体，F是红褐色固体。回答下列问题： (1)B的化学式为________，B生成C和D的离子方程式为________。 (2)E生成F的化学方程式为________，现象是________。 (3)检验C中阳离子________（填“能”或“不能”）用酸性溶液，原因是________。 (4)下列说法正确的是_______。（填序号） a．物质B俗称铁红 b．加热F可得到一种氧化物 c．除去物质D中的杂质C，可通适量 【答案】Ⅰ(1) (2) (3) 没有污染物产生 (4) 不变红色 (5) Ⅱ(1) (2) 白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 (3) 不能 物质C为，阳离子为，有较强的还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，使酸性高锰酸钾溶液紫色褪去，但阴离子为氯离子，也能被酸性高锰酸钾溶液氧化，也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，氯离子会干扰的检验 (4)c 【详解】Ⅰ（1）还原酸浸步骤中，将还原为，元素化合价升高，作还原剂；矿粉中的与硫酸反应生成微溶的，和不溶于酸的共同成为滤渣1的成分； （2）根据氧化还原配平规则：从+2价升高到+3价，每个得到4个电子，因此化学计量数为4，再结合原子守恒、电荷守恒配平剩余物质系数即可得到其离子方程式； （3）700℃下还原生成和水；传统高炉炼铁用作还原剂、反应温度超1000℃，该方法使用清洁能源，反应温度更低，产物只有水，更加绿色环保； （4）高中阶段检验的特征试剂为溶液，遇会生成血红色物质，若无则溶液不变红； （5）还原酸浸引入了大量，沉铝时和过量氨水反应生成沉淀，滤液3中剩余的阴离子主要为和。 Ⅱ（1）根据分析，B是有磁性的黑色固体，为，和盐酸反应生成、和水，反应的离子方程式为：。 （2）根据分析，E为，F为，不稳定，易被空气中氧气氧化生成，反应的化学方程式为：；现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。 （3）物质C为，阳离子为，有较强的还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，使酸性高锰酸钾溶液紫色褪去，但阴离子为氯离子，也能被酸性高锰酸钾溶液氧化，也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，氯离子会干扰的检验。 故不能用酸性溶液检验中的。 （4）a．B为，是黑色晶体，有磁性，俗称磁性氧化铁，是红色固体，俗称为铁红，a错误； b．F为，加热分解生成和，得到两种氧化物， b错误； c．D为，含有杂质C（），可通适量氯气，将转化为，且不引入新的杂质，c正确； 故答案选c。 1．（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； 【详解】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。 2．（2021·广东·高考真题）部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 A．可与反应生成 B．既可被氧化，也可被还原 C．可将加入浓碱液中制得的胶体 D．可存在的循环转化关系 【答案】C 【分析】图中所示铁元素不同化合价的物质：a为Fe，b为FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(II)的盐类物质，c为Fe(OH)2，e为FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(III)的盐类物质，d为Fe(OH)3。 【详解】A．Fe与Fe(III)的盐类物质可发生反应生成Fe(II)的盐类物质，如Fe+2FeCl3=3FeCl2，故A不选； B．Fe(II)为铁元素的中间价态，既有还原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被还原，故B不选； C．Fe(III)的盐类物质与浓碱液反应生成Fe(OH)3沉淀，制备Fe(OH)3胶体操作为：向沸水中滴加饱和FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，故C选； D．转化如，故D不选； 综上所述，答案为C。 3．（26-27高三上·山东临沂·阶段检测）由硫铁矿烧渣（主要成分为、和）得到绿矾（），再进一步制备铁黄的流程如下： 下列说法正确的是 A．步骤①最好选用强氧化性酸 B．步骤②涉及的离子方程式为 C．步骤③须控制条件防止绿矾氧化和分解 D．步骤④每生成，理论上需消耗空气的体积约为 【答案】C 【分析】酸溶将铁氧化物溶解到溶液中，溶液1为Fe2+和Fe3+的混合溶液，加入FeS2将溶液中的Fe3+全部还原为Fe2+，得到溶液2。溶液2的主要成分为FeSO4，蒸发结晶后得到绿矾。将绿矾投入氨水中，再通空气氧化，制得铁黄。 【详解】A．步骤①的目的是将烧渣中铁的氧化物转化为盐，最终要得到含的绿矾，若选用强氧化性酸，会将中的氧化为，增加后续还原的成本，最好选用稀硫酸，A错误； B．离子方程式需满足电子守恒，中2个-1价的被氧化为中+6价的，共失去14，每个被还原为得到1，故的系数应为14，的系数应为15，正确离子方程式为，B错误； C．绿矾中的易被空气中的氧气氧化，且绿矾含结晶水，受热易失去结晶水分解，因此步骤③须控制条件防止绿矾氧化和分解，C正确； D．题目未给出空气是否处于标准状况的条件，无法用气体摩尔体积22.4计算消耗空气的体积，D错误； 故本题选C。 4．（2022·浙江·高考真题）化合物X由4种元素组成。某兴趣小组按如图流程进行实验： 请回答： (1)组成X的元素有______，X的化学式为______。 (2)溶液C中溶质的成分是______(用化学式表示)；根据C→D→E的现象，给出相应微粒与阳离子结合由弱到强的排序______。 (3)X与足量Na反应生成固体F的化学方程式是______。 (4)设计实验确定溶液G中阴离子______。 【答案】(1) Fe、S、O、H FeH(SO4)2 (2) FeCl3、HCl、BaCl2 Cl-、SCN-、OH- (3)2FeH(SO4)2+40Na2Fe+4Na2S+16Na2O+H2 (4)用玻璃棒蘸取溶液G，点在红色石蕊试纸上，若变蓝，说明存在OH-；取少量溶液G，加入足量H2O2，用盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀，说明有S2- 【分析】X形成水溶液，与氯化钡反应生产白色沉淀，且沉淀不与盐酸反应说明生产硫酸钡，说明X含有硫酸根，溶液加入KSCN变红说明含有Fe3+，B为4.66g则为0.02mol硫酸钡，说明X含有0.02mol的硫酸根，H中为Fe单质，即为0.01mol，X中含有0.01molFe，由此可知X中应含有0.01的H，据此分析解题。 【详解】（1）由分析可知，组成X的元素有：Fe、S、O、H；X的化学式为FeH(SO4)2； （2）X 为FeH(SO4)2与氯化钡反应，溶液C中溶质的成分是FeCl3、HCl以及过量的BaCl2；根据C为溶液，C→D形成络合物，D→E形成沉淀，相应微粒与阳离子结合由弱到强的排序：Cl-、SCN-、OH-； （3）X与足量Na反应生成固体F的化学方程式是：2FeH(SO4)2+40Na2Fe+4Na2S+16Na2O+H2； （4）设计实验确定溶液G中阴离子：用玻璃棒蘸取溶液G，点在红色石蕊试纸上，若变蓝，说明存在OH-；取少量溶液G，加入足量H2O2，用盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀，说明有S2-。 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $