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第三章 鐵 金屬材料
第一節(jié) 鐵及其化合物
高中化學人教版必修第一冊
必備知識
知識點1 鐵的單質重點
例1-1 ［判斷題］判斷下列說法的正誤（正確的打“√”，錯誤的打“ ”）。
（1）美麗的丹霞地貌的巖層因含 而呈紅色，則鐵元素在自然界中均以化合物
的形態(tài)存在( )
×
【解析】自然界中隕鐵中的 以單質形態(tài)存在（×）。
（2）鐵能與所有金屬的鹽溶液反應生成亞鐵鹽和金屬( )
×
【解析】 只能將金屬活動性比它弱的金屬從其鹽溶液中置換出來（×）。
（3）高爐煉鐵是用還原劑將鐵從它的化合物中還原出來( )
√
【解析】高爐煉鐵是用把 從鐵礦石中還原出來（√）。
（4） 既能由鐵和氯氣直接制取，又能由鐵和稀鹽酸直接制取( )
×
【解析】和反應只生成，不會生成 。
（5）常溫下，與不反應，但在空氣中能與和 發(fā)生反應( )
√
【解析】常溫下，在潮濕空氣中會生銹，是因為能與和 發(fā)生反應（√）。
（6）鋼鐵廠中注入熾熱鐵水的模具不需要充分干燥( )
×
【解析】熾熱鐵水注入模具前，模具必須進行充分的干燥處理，因為和 在
高溫下發(fā)生反應生成和，既會使鐵中摻有雜質，又易引發(fā) 爆炸（×）。
例1-2 用如圖所示裝置進行 與水蒸氣反應的實驗（部分夾持裝置已略去），下列
有關說法不正確的是( )
B
A.裝置A的作用是為實驗提供持續(xù)不斷的水蒸氣
B.裝置B中反應的化學方程式是
C.裝置C中加入的固體干燥劑可能是堿石灰
D.點燃裝置D處的氣體前必須檢驗氣體的純度
【解析】圖示析題·思路具象化
知識點2 鐵的重要化合物重點
例2-3 下列有關鐵的化合物的說法不正確的是( )
B
A.、 均為堿性氧化物，均可與鹽酸反應
B.可表示成，故是由和 組成的混合物
C.可通過化合反應得到，而 不能
D.已知氧化性：，則與氫碘酸 反應的過程：
、
【解析】A項：、 均為堿性氧化物，故均具有堿性氧化物的通性，都能與
鹽酸反應（√）。
B項： 是純凈物（×）。
C項：不與水反應，故只能通過復分解反應得到，而 可由
與、 發(fā)生化合反應得到（√）。
D項：由氧化性：可知，與 先發(fā)生復分解反應，后發(fā)生氧化還原反
應（√）。
例2-4 ［新考法·反應歷程圖］(2024湖南長沙長郡中學月考改編)納米級 可用于
以太陽能為熱源分解水制 （如圖所示）。下列說法不正確的是( )
B
A.過程Ⅰ的反應為 ，
既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性
B.過程Ⅱ中，生成，反應轉移
電子
C. 是過程Ⅰ的還原產物，是過程Ⅱ的還原劑
D.整個過程的總反應為
【解析】
過程Ⅰ 中鐵元素化合價降低、氧元素化合價升
高，既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性，
是還原產物， 是氧化產物
過程Ⅱ 鐵元素化合價升高，氫元素化合價降低，
是還原劑； ，則生成
，反應轉移 電子
總反應 先消耗再生成，是催化劑
綜合上述分析可知，A、C、D項正確，B項錯誤。
例2-5 某化學小組設計出一種在隔絕空氣條件下鈉與 溶液反應
的方法以驗證反應實質。實驗時，往大試管中先加 煤
油，取3粒米粒大小的金屬鈉放入大試管后塞上橡皮塞，通過長頸漏
斗加入 溶液，使煤油的液面至橡膠塞，并夾緊彈簧夾
（如圖所示）。回答下列問題：
（1）大試管的下層溶液中出現(xiàn)的現(xiàn)象為__________________。
產生白色絮狀沉淀
【解析】密度： ，故粒應位于兩種液體的交界處， 與
溶液接觸時，與反應生成和，與 反應生成白色絮狀
沉淀，因煤油隔絕了空氣，制得的白色絮狀沉淀 可以保存較長時間。
（2）裝置中長頸漏斗內液面______（填“下降”或“上升”）。
上升
【解析】由于大試管內產生 ，大試管內壓強增大，把大試管內的液體壓入長頸漏
斗中，故長頸漏斗內的液面上升。
（3）寫出鈉與 溶液反應的化學方程式___________________________________
_______________。
【解析】反應的化學方程式為 、
，將兩個化學方程式相加得
。
例2-6 下列反應中不涉及鐵元素價態(tài)變化的是( )
D
A.用鐵粉除去溶液中的少許 雜質
B.鐵在氧氣中燃燒
C. 是白色固體，在空氣中會迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色
D. 受熱分解
【解析】、 、
，鐵元素價態(tài)均發(fā)生了變化，A、B、C項不符
合題意； ，鐵元素價態(tài)沒有發(fā)生變化，D項符合題意。
例2-7 現(xiàn)有和 的混合溶液，利用此溶液進行下面的實驗。請回答下列問題：
（1）探究的氧化性：取適量溶液于試管中，滴加幾滴淀粉 溶液，反應現(xiàn)象為
______________，反應的離子方程式為_________________________。
溶液變?yōu)樗{色
【解析】溶液中所含的可以將氧化成 ，所以溶液變?yōu)樗{色。
（2）探究的還原性：取適量溶液于試管中，滴加少量酸性 溶液，反應現(xiàn)
象為________________________，反應的離子方程式為_________________________
____________________________。
酸性溶液紫色褪去
【解析】溶液中所含的與酸性溶液反應（【提示】酸性 溶液既能
氧化又能氧化，但是的還原性強于，因此滴加少量酸性 溶液，
只與反應）生成、和，酸性 溶液紫色褪去。
. .
（3）除去混合溶液中的 取適量溶液于試管中，向該溶液中加入稍過量_____
（填試劑名稱），反應的離子方程式為____________________________。
氯水
【解析】向混合溶液中加入稍過量氯水可把氧化為 。
（4）除去混合溶液中的 取適量溶液于試管中，向該溶液中加入稍過量_____
（填試劑名稱），反應的離子方程式為_____________________。
鐵粉
【解析】向混合溶液中加入稍過量鐵粉可把還原為 。
例2-8 (山東濟南第一中學期末)選擇合適的試劑完成甲、乙兩組實驗。
甲組：檢驗溶液中是否含有 ；
乙組：檢驗溶液中是否含有 。
下列試劑及其加入順序能達到實驗目的的是
( )
選項 甲組 乙組
A 先加新制氯水，再加 溶液 溶液
B 酸性 溶液 溶液
C 溶液 溴水
D 溴水 酸性 溶液
B
【解析】圖示析題·思路具象化
例2-9 (2024陜西漢中漢臺區(qū)期末)向、 的混合溶液中加入鐵粉（【注意】
鐵粉的量不確定），充分反應后仍有固體存在，則下列判斷不正確的是( )
C
A.加入溶液后，溶液一定不變紅 B.溶液中一定含
C.溶液中一定含 D.剩余固體中一定含
. .
知識點3 鐵及其化合物之間的轉化關系難點
例3-10 ［生活情境·維生素C緩解亞硝酸鹽中毒］(2024天津第五中學月考)人體血紅
蛋白中含有,如果誤食亞硝酸鹽會使人中毒,因為亞硝酸鹽會使轉變成 ,
生成高鐵血紅蛋白而喪失與 結合的能力。服用維生素C可緩解亞硝酸鹽的中毒,這
說明維生素C具有( )
D
A.酸性 B.堿性 C.氧化性 D.還原性
【解析】亞硝酸鹽能將轉變成, 被氧化，說明亞硝酸鹽具有氧化性，維
生素C可以緩解亞硝酸鹽的中毒，說明維生素C可將轉變成 ，維生素C具有
還原性（【問題解決】回答了情境導學中的問題），故選D。
. .
. .
例3-11 ［新角度·鐵元素的“價—類”二維圖］(2024北京第十中學月考改編)如圖為鐵
及其化合物的“價—類”二維圖。
（1）填寫二維圖缺失的物質類別①______和化學式②_________。
單質
【解析】是金屬單質，則物質類別①是單質；②是含 價鐵元素的堿，其化學式
為 。
（2）圖中反應③的轉化正確的是___（填標號）。
C
A.鐵在氧氣中燃燒
B.鐵在高溫下與水蒸氣的反應
C.鐵在潮濕空氣中生成鐵銹
【解析】A項：；B項： ；
C項：與、 反應生成鐵銹（√）。
（3）某同學利用以下試劑研究 的性質，進行了如下預測：
溶液 ④稀 溶液
從物質類別上看， 屬于鹽，能與______（填序號，后同）發(fā)生反應；
從元素價態(tài)角度看， 具有______性，能與____發(fā)生反應。
③⑤
氧化
②
【解析】屬于鹽，能與（堿）反應生成沉淀，能與 （鹽）
反應生成沉淀；具有氧化性，能與還原劑反應生成 。
（4）工業(yè)廢水中含有的重鉻酸根離子 有毒，必須處理達標后才能排放。工
業(yè)上常用綠礬 作處理劑，反應的離子方程式如下：
，用單線橋法標出方程式中電子
轉移的方向和數(shù)目_ __________________________；在該反應中，還原劑是______
（填離子符號，后同），還原產物是______。
【解析】被氧化為，是還原劑，, 元素化合價降低，
是還原產物。
深挖點 高鐵酸鉀
考法 (2024江西景德鎮(zhèn)期中)高鐵酸鉀 是一種新型、高效、多功能的綠色水
處理劑。工業(yè)上制備高鐵酸鉀以及用高鐵酸鉀處理污水的部分流程如圖所示：
下列說法不正確的是( )
A.過程①中一定發(fā)生了氧化還原反應
B.在水中的電離方程式為
C.污水處理過程中產生 膠體，使懸浮物沉降，利用了膠體具有較強吸附能力
的特點
D.還可以把廢水中的轉化為兩種無毒氣體，反應中 是還原劑
√
【解析】A項：過程①中，元素的化合價從升高到 ，說明該反應是氧化還原
反應（√）。
B項：是強電解質，在水中的電離方程式為 。
C項：膠體具有吸附性，可以吸附懸浮于水中的固體小顆粒而沉降（√）。
D項：處理廢水中的 時生成兩種無毒氣體，根據(jù)原子守恒，兩種無毒氣
體是和，元素和C元素的化合價均升高，故 是還原劑（√）。
關鍵能力
題型1 鐵的氫氧化物的性質及制備
例12 用下面兩種方法可以制得白色 沉淀。
方法一： 用新制溶液與不含的蒸餾水配制的溶液反應制備 。
（1）除去蒸餾水中溶解的 常采用______的方法。
煮沸
【解析】常采用煮沸的方法除去蒸餾水中的 。
（2）生成白色沉淀的操作是用長膠頭滴管吸取不含的 溶液，插入
溶液液面以下，再擠出 溶液。這樣操作的理由是_____________________
______________________________________。
防止滴加溶液時帶入空氣，避免生成的沉淀被氧化
【解析】題述操作是為了防止滴加溶液時帶入空氣，避免生成的 被氧化。
方法二： 在如圖所示裝置中，用不含的 溶液、鐵屑和稀硫酸制備
。
【解析】試管Ⅱ是開口式的，無法利用產生的氣體將溶液壓入試管Ⅰ中，所
以制取應在試管Ⅰ中進行，而在試管Ⅱ中應加入不含的 溶液。
當把與稀硫酸加入試管Ⅰ中后，打開止水夾，產生的 可排盡裝置內的空
氣。最后關閉止水夾，試管Ⅰ中產生的無法逸出，壓強增大，將試管Ⅰ中的 溶
液通過長導管壓入試管Ⅱ中，在此過程中，液體處于氛圍中， 不易被氧化，
能較長時間保持白色。
（3）在試管Ⅰ中加入的試劑是______________。
（4）在試管Ⅱ中加入的試劑是___________________。
稀硫酸、鐵屑
不含的溶液
（5）為了制得白色 沉淀，在試管Ⅰ和試管Ⅱ中加入試劑，打開止水夾，塞緊
塞子后的實驗步驟是_______________________________________________________
_____。
檢驗試管Ⅱ出口處的純度，當排出的純凈時，再夾緊止水夾
（6）這樣生成的 沉淀能較長時間保持白色，其理由是___________________
_______________________________________________。
試管Ⅰ中反應生成的充滿了試管Ⅰ和試管Ⅱ，且外界空氣不易進入裝置中
【學會了嗎丨變式題】
1.［變裝置］(2024天津新華中學月考)如圖所示裝置可用來制
取和觀察 在空氣中被氧化時的顏色變化。提
供的試劑為鐵屑、溶液、 溶液。下列說
法錯誤的是( )
B
A.裝置B中盛有一定量的 溶液，裝置A中燒瓶內應預先加入的試劑是鐵屑
B.實驗開始時應先將活塞 關閉
C.生成的操作為關閉活塞 ，將裝置A中的溶液壓入裝置B中
D.取下裝置B中的橡皮塞，使空氣進入，沉淀顏色由白色變成灰綠色，最終變成紅褐色
【解析】A項：制取 需要鐵屑和稀硫酸，所以裝置A中燒瓶內應預先加入鐵屑，
裝置B中應盛放溶液 。
B項：實驗開始時要先排盡裝置內的空氣，應先打開活塞 。
C項：裝置內的空氣排盡后，關閉活塞，裝置A中壓強逐漸增大，將 溶液壓入
裝置B中，與溶液反應生成 。
D項：白色的容易被 氧化，迅速變?yōu)榛揖G色，最終變成紅褐色的
。
題型2 鐵及其化合物之間的相互轉化
例13 (2024河北石家莊二中月考)將金屬鐵、銅投入 溶液中充分反應，下列對反
應情況設想的評價正確的是
選項 反應情況設想 評價
A 當鐵、銅均無剩余時，溶液中一定有 、，一定無 正確， 和鐵、銅均可反應
B 當鐵、銅均有剩余時，溶液中一定有 、，無 正確，鐵和銅都與 反應，故
無
C 當銅有剩余、鐵無剩余時，溶液中一定 只有，無 正確，銅有剩余，故無
D 當鐵有剩余、銅無剩余時，溶液中一定 有、 不正確，不可能出現(xiàn)鐵有剩余而
銅無剩余的情況，因為鐵的還原
性比銅的強，鐵先與 反應
【解析】列表分析·逐項釋疑惑
對各選項的分析如下：
A 當鐵、銅均無剩余時，說明反應①②均發(fā)生，可能鐵、銅恰好把 反 應完全，也可能鐵、銅的量不足， 有剩余 評價
錯誤
B 當鐵、銅均有剩余時，說明只發(fā)生反應①，且 反應完全，反應②沒 發(fā)生，故溶液中無 評價
錯誤
C 當銅有剩余、鐵無剩余時，說明反應①發(fā)生，反應②是否發(fā)生不確定， 因此溶液中一定有，可能有 評價
錯誤
D 反應①先發(fā)生，當鐵消耗完全，銅才參與反應，不可能存在鐵有剩余而 銅無剩余的情況 評價
正確
【學會了嗎丨變式題】
2.(2024浙江寧波期中)某工程師為了從腐蝕廢液（含有、、 ）中回收銅，
并重新獲得 溶液，準備采用如圖所示方案：
（1）請寫出上述實驗中加入或生成的有關物質的化學式。
①____，②_______，③________，④_____，⑤____。
和
（2）請寫出相關反應的化學方程式：________________________________________
_______________________________________________________________。
、、 、
【解析】從腐蝕的廢液中回收并重新獲得 溶液的流程如圖所示:
題型3 守恒法在有關鐵及其化合物計算中的應用
例14 有、的混合物若干克，在 氣流中加熱充分反應，冷卻后，剩余固
體的質量比原混合物的質量減少 ，若將等質量的該混合物與鹽酸反應，欲使其
完全溶解,需要 鹽酸的體積為( )
A
A. B. C. D.無法計算
【解析】圖示析題·思路具象化
運用原子守恒解決化學計算問題，常使思路清晰、過程簡化：
，
，故選A。
. .
【學會了嗎丨變式題】
3.［變設問］(2024四川成都外國語學校月考)將 鐵和氧化鐵的混合物加入足量的
鹽酸中充分反應，固體無剩余。測得參加反應的的物質的量為 ，放出氣
體 （標準狀況）。下列判斷正確的是( )
A
A.原混合物中
B.向最后得到的溶液中滴入 溶液，溶液顯紅色
C.無法計算原混合物的質量
D.溶液中和的物質的量之比為
【解析】將混合物加入足量的鹽酸中，由于氧化性
，所以依次發(fā)生的反應為
,
,由氯原子守恒得 ；由得失電子守恒得
,解得， ，A項正確，C項錯誤；因為最
后得到的溶液中含，不含，滴加 溶液，溶液不顯紅色，B、D項錯誤。
, 。已知
，設鐵的物質的量為，氧化鐵的物質的量為 ，則
例15 ［新角度·熱重曲線分析］（有意愿選考化學的同學
可學習）某同學稱取草酸亞鐵晶體
在氬氣氛圍中進行熱重分析 ，得到固體的質量隨溫度
變化的曲線如圖所示。
熱重分析是在程序控制溫度下（該過程固體樣品發(fā)生脫水、分解等），測量物質
的質量與溫度或時間的關系的方法。通過分析熱重曲線，主要計算推導指定溫度或
溫度區(qū)間（時間或時間區(qū)間）下固體的化學式或固體混合物的組成，又或對應的化
學方程式。
（1） 在氬氣氛圍中進行熱重分析的原因是_______________________
_____________________。
（2）分析圖中數(shù)據(jù)，根據(jù)信息寫出B對應的產物的化學式________。
（3） 時，剩余固體中只含一種鐵的氧化物，且生成兩種物質的量相等的氣體。
試寫出 過程中發(fā)生反應的化學方程式：_____________________________。
氬氣作保護氣，可防止草酸亞鐵晶體被氧氣氧化
【解析】圖示析題·思路具象化
高考聚焦
考向1 鐵及其化合物的性質、轉化與應用
例16 (2021廣東卷)部分含鐵物質的分類與相應化合價關系如圖所示。下列推斷不合
理的是( )
C
A.可與反應生成
B. 既可被氧化，也可被還原
C.可將加入濃堿液中制得 的膠體
D.可存在 的循環(huán)轉化關系
【解析】圖示析題·思路具象化
存在轉化關系： ，D項正確。
【學會了嗎丨變式題】
4.［變形式］（高考組合）下列敘述正確的是( )
①（2021廣東卷15B）通過灼熱鐵粉：
②（2023年6月浙江卷3C）氯化鐵可由鐵與氯氣反應制得
③（2021年1月浙江卷8A）鐵粉與氧化鋁發(fā)生的鋁熱反應可用于焊接鐵軌
④（2021山東卷5B）向酸性溶液中加入粉末，紫色褪去，證明 中
含 （Ⅱ）
⑤（2021湖南卷2B）粉末在空氣中受熱，迅速被氧化成
⑥（2023年6月浙江卷3B）氯化鐵溶液可腐蝕覆銅板
⑦（2022江蘇卷11A改編）向盛有溶液的試管中滴加幾滴 溶液，振蕩，再
滴加幾滴新制氯水，觀察溶液顏色變化，以此證明 具有還原性
⑧（2021湖南卷3A改編）取少量待測液，滴加 溶液，觀察溶液顏色變化來檢驗
溶液中 是否被氧化
A.②④⑤⑥⑦⑧ B.②③④⑤⑥⑧ C.①②④⑥⑦⑧ D.①③④⑤⑥⑦
√
【解析】
考向2 鐵的化合物的制備與實驗探究
例17 (北京卷)實驗小組制備高鐵酸鉀 并探究其性質。
資料：為紫色固體，微溶于 溶液；具有強氧化性，在酸性或中性溶液中
快速產生 ，在堿性溶液中較穩(wěn)定。
（1）制備 （夾持裝置略）
①A為氯氣發(fā)生裝置。A中反應方程式是______________________________________
_________________________（錳被還原為 ）。
②將除雜裝置B補充完整并標明所用試劑。
【答案】
③C中得到紫色固體和溶液。C中 發(fā)生的反應有
，另外還有_______________
_________________________。
（2）探究 的性質
①取C中紫色溶液，加入稀硫酸，產生黃綠色氣體，得溶液,經檢驗氣體中含有 。
為證明是否氧化了而產生 ，設計以下方案：
方案Ⅰ 取少量,滴加 溶液至過量，溶液呈紅色
方案Ⅱ 用溶液充分洗滌C中所得固體，再用溶液將 溶出，得到
紫色溶液。取少量,滴加鹽酸，有 產生
.由方案Ⅰ中溶液變紅可知 中含有______離子，但該離子的產生不能判斷一定是
將 氧化，還可能由________________________________________產生
（用方程式表示）。
.方案Ⅱ可證明氧化了。用 溶液洗滌的目的是_____________________
___________________。
排除的干擾，并降低的溶解度
②根據(jù)的制備實驗得出：氧化性___（填“ ”或“ ”），而方案Ⅱ實
驗表明，和 的氧化性強弱關系相反，原因是________________。
溶液酸堿性不同
【解析】
實驗目的 制備高鐵酸鉀；探究 的性質
反應原理 制氯氣：
；
制
過量，還存在副反應： ；
的檢驗： ；
在酸性溶液中的不穩(wěn)定性：
；
的強氧化性： ;
實驗裝置 洗氣瓶：除雜裝置（用飽和食鹽水除去中的 氣體，導管長進
短出）
實驗操作 用溶液洗滌固體：在除去雜質的同時 也可以
氧化生成，還可以降低 的溶解度
實驗現(xiàn)象 與分析 “C中得到紫色固體”說明生成 。
方案Ⅰ中溶液呈紅色說明含 。 “取C中紫色溶液，加入稀硫
酸，產生黃綠色氣體”說明生成 。
②根據(jù)的制備實驗得出：氧化性 ，而方案Ⅱ實驗表
明，氧化性 ，原因是溶液的酸堿性不同。氧化性：在堿性
條件下，在酸性條件下
續(xù)表
【學會了嗎丨變式題】
5.［新情境·太空探索］(2023上海卷)已知月球土壤中富含鐵元素，其主要以鐵單質
和亞鐵離子的形式存在。但嫦娥五號取回的微隕石撞擊處的月壤樣品中存在大量的
三價鐵，這有可能是以下哪個原因造成的( )
A
A. B.
C. D.
【解析】獲取、理解題給信息，并結合已有的化學知識及月球大氣成分，是解決問
題的關鍵：（1）月球上沒有氧氣，即不可能有 參與反應，從而排除C項；（2）
月球土壤中鐵元素的主要存在形式為鐵單質和亞鐵離子，撞擊時釋放的能量可能促
使大量含有亞鐵離子的化合物發(fā)生氧化還原反應生成大量含有三價鐵的化合物，而
分析B、D項反應前后化合價可知，三價鐵含量沒有變化，故A項符合題意。
6.(全國Ⅰ卷)硫酸鐵銨 是一種重要鐵鹽。為充分利用資源,變廢為
寶,在實驗室中探究采用廢鐵屑來制備硫酸鐵銨,具體流程如圖所示:
回答下列問題：
（1）步驟②溫度保持 ,采用的合適加熱方式是________。
熱水浴
【解析】溫度低于水的沸點，可以用熱水浴加熱，受熱均勻且便于控制。
（2）步驟③中選用足量的 ,理由是__________________________________。
將全部氧化為且不引入雜質
【解析】鐵與稀硫酸反應生成和，加入足量的目的是將 全部氧化
為 且不引入雜質。
（3）步驟⑤的具體實驗操作有__________________________________，經干燥得到
硫酸鐵銨晶體樣品。
加熱濃縮、冷卻結晶、過濾（洗滌）
【解析】步驟⑤是從溶液中得到硫酸鐵銨晶體，故實驗操作有加熱濃縮、冷卻結晶、
過濾（洗滌）。
（4）采用熱重分析法測定硫酸鐵銨晶體樣品所含結晶水數(shù),將樣品加熱到 時失
掉1.5個結晶水,失重 。硫酸鐵銨晶體的化學式為_____________________。
【解析】設結晶水合物的化學式為 ，由失重（失重是指失去部
分元素，固體質量變化。失重等于失去元素的質量占樣品總質量的百分比，不是失
去元素的質量占剩余固體質量的百分比）可得到 ，解得
。
. .
練習幫·習題課
A 基礎練 學考測評
建議時間：20分鐘
題組1 鐵單質的性質
1.［傳統(tǒng)文化］《本草綱目》中記載：“石膽（主要成分為 ）出蒲州山
穴中……涂于鐵及銅上燒之紅者，真也。”下列說法錯誤的是( )
B
A.其中發(fā)生的化學反應是氧化還原反應
B.其中描述的“紅者”物質是鐵銹
C.其中描述的“紅者”物質是銅
D.其中發(fā)生反應的離子方程式為
【解析】由題給信息可知，描述的反應為，生成紅色的 ，
該反應是置換反應，也是氧化還原反應，故B項錯誤。
2.設 為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列關于鐵單質的說法錯誤的是( )
C
A.完全轉變?yōu)椋サ碾娮訑?shù)為
B.裝月餅的袋子里常放有干燥劑和鐵粉，這是利用了鐵粉的還原性
C.鐵在 中燃燒后，可以使用磁鐵驗證是否有鐵單質剩余
D.和反應，轉移的電子數(shù)為
【解析】A項：由關系 可知，氧原子得到電子的
物質的量為，則失去的電子數(shù)是 。
B項：能氧化食品，鐵粉常用作包裝食品的脫氧劑，體現(xiàn)了鐵具有還原性 。
C項：在中燃燒生成，和都有磁性，都能被磁鐵吸引 。
D項：和反應，有剩余，完全反應，生成 ，
，則轉移的電子數(shù)為 。
3.(2024江西宜春期中)某化學興趣小組利用如圖所示裝置（夾持裝置已省略）進行
“鐵與水蒸氣反應”的實驗，并檢驗產物的性質，請回答下列問題：
（1）A裝置的作用是____________，B裝置中發(fā)生反應的化學方程式為
______________________________。
產生水蒸氣
【解析】根據(jù)與的反應可知A裝置的作用是提供 。
（2）D裝置的作用是__________。
干燥氫氣
【解析】裝置中進行的是還原的實驗，氣體進入 裝置前必須干燥，否則可
能造成硬質玻璃管炸裂，故D裝置的作用是吸收未反應的，干燥 。
（3） 裝置中的現(xiàn)象是______________________________________。
黑色固體變?yōu)榧t色，右端管壁有水珠生成
【解析】裝置中發(fā)生反應的化學方程式為 ，故現(xiàn)象為黑色固
體變?yōu)榧t色，同時硬質玻璃管右端管壁有水珠生成。
（4）A、B兩個裝置中應先點燃___處的酒精（噴）燈，點燃 處酒精燈之前應進行
的操作是____________________。
A
收集并檢驗其純度
【解析】應先點燃A處酒精燈，若先點燃B處酒精噴燈，B裝置中的 會與空氣中的
反應生成的氧化物； 是可燃性氣體，混有空氣遇明火可能發(fā)生爆炸，故點燃
處酒精燈前要先收集 并檢驗其純度。
題組2 鐵的重要化合物的性質
4.［教材改編題·來源于教材P77第3題］下列物質反應后一定有 價鐵元素存在的是
( )
在（少量）中燃燒 與過量稀反應 溶液中加入少量稀
鹽酸 和 的混合物溶于稀鹽酸中
C
A.①③④ B.②③④ C.①③ D.②④
【解析】①，生成物與 的量無關；
② ，生成物與稀 的量無關；
③在酸性條件下具有強氧化性，能將氧化為 ；
④ ,，若 足量，則會發(fā)生
反應，導致溶液中沒有 。
5.(2024天津靜海區(qū)北師大實驗學校期中)為了驗
證 的性質，某化學興趣小組設計了如圖所
示的一組實驗，其中實驗方案設計錯誤的是
( )
C
A.只有④ B.只有③ C.③④ D.③④⑤
【解析】實驗③中現(xiàn)象錯誤， 溶液為藍
色，與 不反應，混合后溶液不會變
成無色；實驗④涉及反應的離子方程式為，未涉及 性質的
驗證，實驗方案設計錯誤。
6.下列關于鐵及其化合物的實驗裝置（部分夾持裝置省略）或說明正確的是( )
D
甲
乙
丙
丁
A.圖甲：可長時間觀察到白色沉淀
B.圖乙：探究某食品包裝袋內的脫氧劑鐵粉是否變質，若溶液未變紅，說明鐵粉未
變質
C.圖丙：肥皂液中有氣泡產生，證明與反應生成了
D.圖丁：制備氫氧化鐵膠體
【解析】A項：溶液與溶液反應生成的 白色沉淀很不穩(wěn)定，在空
氣中易被氧化而迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色 。
B項：滴加溶液后，溶液未變紅，說明不含，但不能說明 粉未變質，有
可能是部分粉氧化變質得到的物質溶于稀鹽酸產生，又被 粉還原為
。
C項：應將肥皂泡點燃，聽到爆鳴聲，才能證明與 在高溫下反應產生了
。
D項：向燒杯中的沸水中逐滴加入滴飽和 溶液，繼續(xù)煮沸至液體呈紅褐色，
停止加熱即可制得膠體 。
7.［教材實驗探考法·來源于教材P73“實驗”］某化學小組為驗證與 能
夠相互轉化，進行如下實驗。
實驗操作 對應現(xiàn)象
①向 溶液中加入適量鐵粉 ②滴加 溶液 ③再滴加幾滴氯水 ⅰ.溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色
ⅱ.溶液無明顯變化
ⅲ.溶液變紅
下列分析不合理的是( )
B
A.解釋現(xiàn)象ⅰ的反應：
B.實驗②與③可以調換順序
C.溶液變紅涉及反應：、
D.氧化性：
【解析】圖示析題·思路具象化
由上述分析可知，A、C、D項正確；若先加氯水，再加 溶液，溶液變紅，不能
排除的影響，無法驗證能轉化為 ，B項錯誤。
8.［教材溯源題·來源于教材P76“研究與實踐”檢驗食品中的鐵元素］鐵是人體必需
的微量元素，菠菜中鐵元素通常以 形式存在，實驗室測定菠菜中鐵元素含量的
流程如圖所示，回答下列問題：
（1）“操作1”的名稱為______，用到的玻璃儀器有____________________________。
過濾
燒杯、（普通）漏斗、玻璃棒
【解析】由懸濁液分離得到溶液和殘渣可知，“操作1”為過濾，用到的玻璃儀器有燒
杯、（普通）漏斗、玻璃棒。
（2）向“操作1”所得溶液中滴加滴 溶液，現(xiàn)象為______________，證明溶
液中存在 。
溶液變?yōu)榧t色
【解析】向“操作1”所得溶液中滴加滴 溶液，溶液變?yōu)榧t色，證明溶液中
存在 。
（3）“步驟1”加入稀 的目的是______________________________（用文字表
述）。
浸取鐵元素，將氧化為
【解析】“步驟1”加入稀的目的是浸取鐵元素，將氧化為 ，便于后續(xù)
測定鐵元素的含量。
（4）“步驟2”發(fā)生反應的化學方程式為___________________________，根據(jù)數(shù)據(jù)計
算新鮮菠菜中含鐵元素的質量為____ 。
0.7
【解析】“步驟2”發(fā)生分解反應，化學方程式為 ，結合分
析可知，新鮮菠菜中含鐵元素的質量為 。
B 綜合練 選考通關
建議時間：20分鐘
9.［新角度·鐵元素“價—類”二維圖］元素的“價—類”
二維圖是我們學習元素及其化合物相關知識的重要模
型和工具。如圖所示為鐵元素的“價—類”二維圖，其
中的箭頭表示部分物質間的轉化關系，下列說法正確
的是( )
C
A.鐵與水蒸氣在高溫條件下反應可實現(xiàn)轉化①
B. 是一種黑色粉末，不穩(wěn)定，在空氣中受熱，迅速發(fā)生轉化②生成紅棕色粉末
C.由圖可預測：高鐵酸鹽 可用作消毒劑和凈水劑
D.加熱 發(fā)生轉化⑥，加水溶解可實現(xiàn)轉化③
【解析】A項：在高溫條件下,鐵與水蒸氣反應生成,不能實現(xiàn)轉化 。
B項：是一種黑色粉末,不穩(wěn)定,在空氣中受熱能迅速被氧化成 。
C項：高鐵酸鹽具有強氧化性,可用作消毒劑,與水反應最終可生成 膠體,
膠體有吸附性,可吸附懸浮物,因此高鐵酸鹽可以作凈水劑 。
D項：受熱分解生成和,能發(fā)生轉化⑥, 不溶于水,加水不能
實現(xiàn)轉化 。
［新考法·閱讀材料題（一拖二）］(2024福建廈門期末)閱讀下列材料，完成 題。
某小組以廢鐵屑（含有少量碳）為原料制備催化劑無水 ，其具體流程如圖
所示：
已知： 。
10.有關上述過程所選儀器或操作錯誤的是( )
A B C D
_____________________ __________________ __________________ ___________________
溶解廢鐵屑 收集氣體 過濾 吸收尾氣
C
【解析】A項：鐵和稀鹽酸反應可選固液不加熱型裝置 。
B項：鐵和稀鹽酸反應生成和， 的密度比空氣的小，收集時應從短導管進
。
C項：過濾時要用玻璃棒引流 。
D項：由已知反應可知，尾氣中含和，是酸性氧化物，和 均能被
溶液吸收，為了避免水蒸氣影響無水 ，可在尾氣吸收裝置上接裝有無水
的干燥管 。
11.有關上述過程的說法不正確的是( )
D
A.過濾后的溶液中可能存在
B.可選擇溶液或
C.發(fā)生的反應為
D.利用酸性溶液檢驗 中是否混有少量亞鐵鹽
【解析】A項：具有還原性，可能會被空氣中的氧氣氧化，因此溶液 中可能含
有 。
B項：溶液含，要將氧化為，為了不引入新的雜質， 可以選擇
溶液或 。
C項：是和反應生成無水，結合已知反應可知，
發(fā)生的反應為 。
D項：酸性條件下，中的 與高錳酸鉀也會發(fā)生反應，使高錳酸鉀溶液褪色，故該
方法不可行 。
12.［生活情境·補鐵劑成分探究］ 是血紅蛋白的重要組成成分，人體如果缺鐵元
素可能出現(xiàn)缺鐵性貧血。下面是一種補鐵藥品說明書中的部分內容：該藥品為無水
堿式鹽，含質量分數(shù)為 ，是薄衣片，與維生素C同服可增加本品吸收。
某同學設計實驗對其中含鐵元素的物質進行了驗證，請完成該實驗。
（1）向去掉糖衣、研磨好的藥品中加稀鹽酸，過濾，得到淺綠色溶液，說明藥品中
有______（填離子符號）存在。
【解析】 在溶液中顯淺綠色，向去掉糖衣、研磨好的藥品中加稀鹽酸，過濾，
得到淺綠色溶液，說明藥品中含有 。
（2）向上述溶液中滴入幾滴溶液，溶液顯淺紅色，說明溶液中有少量 存
在。該離子存在的原因可能是____（填字母）。
.藥品中的鐵元素以 形式存在
.在制藥過程中生成少量
.本實驗過程中有少量被氧化為
【解析】依據(jù)是血紅蛋白的重要組成成分，可知補鐵藥片中的鐵元素以 形式
存在，錯誤;制藥過程或實驗中，空氣中的氧氣可將少量氧化為，、 正確。
（3）向（2）中所得溶液中加入維生素C，片刻后溶液紅色褪去，說明維生素C有
______性。
還原
【解析】加入維生素C的溶液紅色褪去，說明維生素C能夠將 還原，即維生素C
有還原性。
13.(2024江蘇無錫輔仁高級中學期末)高鐵酸鉀 是一種新型、高效、多功能
的綠色水處理劑，比、、、 的氧化性更強，無二次污染。工業(yè)上先
制得高鐵酸鈉，然后在低溫下，向高鐵酸鈉溶液中加入 飽和溶液，使
高鐵酸鉀析出。
（1）干法制備高鐵酸鈉的主要反應為
，該反應中還原劑是
_______________（填化學式）。
、
【解析】 .
（2）濕法制備高鐵酸鉀是在堿性環(huán)境中進行，反應體系中有六種微粒： 、
、、、、 。
①請依據(jù)上述信息，寫出并配平濕法制備高鐵酸鉀的離子方程式_________________
______________________________________。
【解析】制取高鐵酸鉀，故一定是生成物， 一定是反應物且為還原劑；
氧化還原反應中還需要有氧化劑，氧化劑中相應元素的化合價降低，六種微粒中，
中的氯元素化合價可降低，則是氧化劑， 是還原產物；另外，反應在堿
性條件下進行，則反應物中有， 為生成物，配平得到
。
②每生成，轉移___電子，若反應過程中轉移了 電子，則還原
產物的物質的量為_____ 。
6
0.25
【解析】由離子方程式可得關系式：，則每生成 ，
轉移電子；每轉移電子，生成 。
C 培優(yōu)練 能力提升
14.［教材改編題·來源于教材P88第11題］［新趨勢·工藝流程+熱重曲線］
(2024山東濰坊期末)工業(yè)上用赤鐵礦（主要成分為、，含雜質、 ）
制備綠礬 的流程如圖所示：
已知：能與溶液反應生成可溶性鹽 。
回答下列問題：
（1）試劑 為________。
（2）試劑 需過量，其主要目的是___________________________________________；
“濾渣Ⅱ”的成分是________。
（3）“操作③”需隔絕空氣，原因是_________________。
稀硫酸
確保完全轉化為，完全轉化為
銅和鐵
防止被氧化
（4）綠礬隔絕空氣加強熱可用于制備紅
色顏料鐵紅。取 樣品隔絕
空氣加熱（雜質不反應），受熱過程中固
體質量隨溫度變化的曲線如圖所示
（已知從固體 開始不含結晶水）。
①固體 的化學式為______________。
②該樣品中的質量分數(shù)為_____ （保留一位小數(shù)）。
92.7
【解析】圖示析題·思路具象化
工藝流程分析：
熱重曲線分析：
謝謝
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