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第 09 讲 铁及其重要化合物
第一部分：高考真题感悟
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Fe O
2 3
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．（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O 反应，可用作食品保存的吸氧剂
2
B．纳米Fe O 能与酸反应，可用作铁磁性材料
3 4
C．FeCl 具有氧化性，可用于腐蚀印刷电路板上的Cu
3
D．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于净水
4．（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
5．（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
6．（2022·河北·高考真题）以焙烧黄铁矿 (杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝
颜料。工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)红渣的主要成分为_______(填化学式)，滤渣①的主要成分为_______(填化学式)。
(2)黄铁矿研细的目的是_______。
(3)还原工序中，不生成S单质的反应的化学方程式为_______。
(4)工序①的名称为_______，所得母液循环使用。
(5)沉铁工序产生的白色沉淀 中 的化合价为_______，氧化工序发生反应的离子方程式
为_______。
(6)若用还原工序得到的滤液制备 和 ，所加试剂为_______和_______(填化学式，不
引入杂质)。
第二部分：最新模拟精练完卷时间：50分钟
可能用到的相对原子质量：O16 S32 Fe56
一、选择题（每小题只有一个正确选项，共12*5分）
1．（2022·湖北·襄阳四中模拟预测）下列有关Fe、Co、Ni及其化合物的说法错误的是
A．Fe、 Co、Ni 均位于第四周期第VIII族
B．Fe、 Co、Ni 基态原子未成对电子数分别为4、3、2
C．Fe、 Co、Ni以及它们的合金为黑色金属材料
D．FeO 在空气中受热会迅速变为Fe O
3 4
2．（2022·江苏·扬州中学三模）下列铁及其化合物的性质与用途不具有对应关系的是
A．金属Fe具有导热性，可用于制造炊具
B．纳米Fe O 颗粒呈黑色，可用作磁性材料
3 4
C．Fe(OH) 胶 体具有吸附性，可用作净水剂
3
D．FeCl 溶液具有氧化性，可用于蚀刻铜制品
3
3．（2022·上海静安·二模）指定条件下，以铁为原料，不能一步制得的是
A．Fe FeCl B．Fe Fe O
3 2 3
C．Fe Fe(NO ) D．Fe FeSO
3 3 4
4．（2022·上海普陀·二模）一定量的某磁黄铁矿(主要成分Fe S，S为-2价)与100mL盐酸恰好完全反应(杂
x
质不与盐酸反应)，生成0.1mol硫单质、0.4molFeCl 和一定量HS气体，且溶液中无Fe3+。有关说法正确
2 2
的是
A．c(HCl)=4.0mol·L-1 B．x=0.85
C．生成了0.4molHS D．Fe S中，n(Fe2+)∶n(Fe3+)=2∶1
2 x
5．（2022·吉林长春·模拟预测）《天工开物》中“治铁"原典中记载：“凡治铁成器，取已炒熟铁为
之……凡炉中炽铁用炭，煤炭居十七，木炭居十三……即用煤炭也别有铁炭一种，取其火性内攻、焰不虚
腾者，与炊炭同行而有分类也……”。下列说法正确的是
A．熟铁是纯净的铁单质，生铁是铁和碳的混合物
B．治铁过程只涉及化合反应与置换反应，
C．铁炭和炊炭均为碳元素的同素异形体
D．治铁用到的煤炭和木炭均可还原铁的氧化物
6．（2022·江苏省平潮高级中学模拟预测）一种利用废旧镀锌铁皮制备磁性Fe O 纳米粒子的工艺流程如下。
3 4下列有关说法不正确的是
A．“碱洗”主要是为了去除废旧镀锌铁皮中的锌
B．“氧化”后的溶液中金属阳离子主要有Fe3+、Na+
C．“氧化”时发生反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H O
2
D．用激光笔照射“加热沉铁”后所得分散系，产生丁达尔效应
7．（2022·上海上海·模拟预测）硫酸铁溶液中加入少量Fe粉，溶液颜色变浅，要证明该过程发生了氧化
还原反应，加入下列试剂一定可行的是
A．KSCN溶液 B．酸性高锰酸钾溶液
C．NaOH溶液 D．铜粉
8．（2022·上海普陀·二模）向NH Fe(SO )(aq)中逐滴滴加Ba(OH) (aq)至过量的过程中，有关离子反应错
4 4 2 2
误的是
A．2Fe3+＋3 ＋3Ba2+＋6OH-→2Fe(OH) ↓＋3BaSO↓
3 4
B．Fe3+＋5 ＋4 ＋4Ba2+＋8OH-→Fe(OH) ↓＋5NH ·H O＋4BaSO↓
3 3 2 4
C．3Fe3+＋ ＋5 ＋5Ba2+＋10OH-→3Fe(OH) ↓＋NH ·H O＋5BaSO↓
3 3 2 4
D．Fe3+＋ ＋2 ＋2Ba2+＋4OH-→Fe(OH) ↓＋NH ·H O＋2BaSO↓
3 3 2 4
9．（2022·上海金山·二模）某溶液含Na+、NH 、SO 、Cl-、Fe2+、Fe3+中的几种，且各离子浓度相同。为
确定其组成，进行实验：①取少量溶液，加入足量HNO 酸化的Ba(NO )(aq)，产生白色沉淀，过滤；②向
3 3 2
滤液中加入足量的NaOH(aq)，产生红褐色沉淀，微热，产生气体。
关于原溶液的说法正确的是
A．不能确定是否有Fe3+ B．需通过焰色反应确定Na+是否存在
C．Fe2+、Fe3+都存在 D．存在NH 、SO 、Cl-、Fe2+
10．（2022·山东省实验中学模拟预测）微生物法浸出黄铜矿(CuFeS，其中Cu为+2价)中铜元素的过程如
2
图。下列说法错误的是A．该方法的原料只有黄铜矿和氧气
B．Fe (SO ) 和HSO 可以循环利用
2 4 3 2 4
C．微生物在整个转化过程中起催化作用
D．当黄铜矿中的铁元素全部转化为Fe3+时，生成2mol SO 同时消耗4.25mol O
2
11．（2022·广东·铁一中学三模）《开宝本草》记载“取钢煅作叶如笏或团，平面磨错令光净，以盐水洒
之，于醋瓮中阴处埋之一百日，铁上衣生，铁华成矣”。铁华粉[主要成分为( ]可用如
下方法检测。下列相关说法不正确的是
A．在铁华粉中加入稀硝酸，再滴加KSCN溶液，一定会变红
B．制备铁华粉的主要反应为
C．气体X的产生是因为发生了复分解反应
D．由上述实验可知，OH-结合Fe3+的能力大于CN-
12．（2022·湖北·枣阳一中模拟预测）通过Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)之间的转化，将天然烷烃R－H转变为增殖精细
化学品，该过程曾被誉为合成化学的“圣杯”，转化过程如图所示。下列有关说法错误的是A．制备增殖精细化学品的催化剂为[ ]
B．反应④⑤，均有自由基参加的非氧化还原反应
C．制备增殖精细化学品的总反应为 +R－H
D．反应③中有机物发生还原反应
二、主观题（共3小题，共40分）
13．（2022·上海上海·模拟预测）（13分）发蓝工艺是将钢铁浸入热的NaNO 碱性溶液中，在其表面形成
2
一层四氧化三铁薄膜。其中铁经历了如下转化：
其中②的化学方程式为：NaFeO＋NaNO ＋HO NaFe O＋NH ↑＋NaOH(未配平)。
2 2 2 2 2 2 4 3
完成下列填空：
(1)将反应②中涉及的短周期元素，按原子半径由大到小顺序排列。_______
(2)NH 分子的结构式为_______。从原子结构的角度解释氮元素的非金属性比氧元素弱的原因。_______
3
(3)配平反应②的化学方程式______。若反应生成11.2 L(标准状态)氨气，则电子转移的数目为_______。
(4)反应③中NaFeO 与NaFe O 的物质的量之比为_______。写出Fe→Fe O 的置换反应的化学方程式
2 2 2 2 4 3 4_______
14．（2022·广东广东·一模）（13分）铁元素存在多种价态，且不同价态的铁元素在一定条件下可以相互
转化。
(1)向2 mL 1 mol/L的Fe(NO ) 溶液中加入2 mol/L的HSO 溶液至Fe2+恰好转化为Fe3+为止，写出反应的离
3 2 2 4
子方程式___________。
(2) 是一种新型水处理剂，将 溶液、 溶液与 溶液混合可得到 。
① 中铁元素的化合价为___________，当有 生成时，反应中转移的电子数目为
___________ 。
②发生相应反应的离子方程式为___________。
(3)某同学设计如图装置制备一定量的 ，并使其能在较长时间内存在。
①X不能是硝酸，原因是___________，装置4的作用是___________。
②实验开始时，开关 应___________(填“打开”成“关闭”)；这样操作的目的是___________。
15．（2022·河南·二模）（14分）某学习小组拟研究FeSO 的分解实验探究，请你利用所学知识帮该小组
4
完成以下实验方案。
[实验目的]探究FeSO 分解产物与温度关系。
4
[提出假设]
假设1：Fe O、SO 、SO ；
2 3 3 2
假设2：FeO、SO 、SO ；
3 2
假设3：Fe O、SO 、SO 。
3 4 3 2
[查阅资料]几种物质的物理性质如表所示。
物质 SO SO O N
3 2 2 2
熔点/℃ 16.8 - 72.4 -218.4 -209.9沸点/℃ 44.8 - 10 -182.9 - 195.8
回答下列向题：
(1)根据所学知识判断，假设2肯定不成立，理由是_______。
(2)实验过程中，在检查装置气密性之后点燃A处酒精灯之前的操作是_______，(只填操作)，当A处固体
完全分解后通入N 的目的是_______。
2
(3)实验室用饱和氯化铵溶液和亚硝酸钠溶液共热制备N，该反应的离子方程式为_______。
2
(4)低温浴槽Ⅰ收集的物质是_______(填化学式)，低温浴槽Ⅱ控制的温度范围为_______。
(5)甲、乙组分别进行实验，实验数据如下(不考虑损失，固体已完全分解且固体产物为纯净物)：
实 低温浴槽Ⅰ净增质 低温浴槽Ⅱ净增质
A处温度/℃ FeSO 质量/g
验 4 量/g 量/g
甲 T 3.04 0.80 0.64
1
乙 T 4.56 1.60 0.64
2
甲组实验中A装置得到固体产物是_______(填化学式)。
(6)为进一步确认固体产物成分，取乙组实验得到的固体溶于稀硫酸，将溶液分成两份，进行如下实验：在
一份溶液中滴加铁氰化钾K[Fe(CN) ]溶液，产生蓝色沉淀。在另一份溶液中滴加NH SCN溶液，观察到的
3 6 4
现象是_______。
[实验结论]通过上述实验，FeSO 分解产物与温度有关。
4
[交流反思]FeSO 分解反应中是否有O 生成？
4 2
(7)为验证实验猜想，他们设计两种方案检验O：
2
方案1：将D管导出的气体通入酸化的淀粉-KI溶液中。
方案2：用带火星的木条放在D管口处。
假设过程中持续缓缓通入N，对比以上两种方案，其中方案_______(填“1”或“2”)可行。
2
