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3.1 铁及其化合物
【题组一 工业炼铁】
1．（2020·全国高一课时练习）北宋沈括的《梦溪笔谈》对指南针已有详细记载：“方家以磁石磨针锋，
则能指南。”磁石的主要成分是（ ）
A． B． C． D．
2．（2020·全国高一课时练习）指南针是我国的四大发明之一，制造指南针的磁性物质是( )
A．FeO B．Fe O C．Fe O D．Fe
2 3 3 4
3．（2020·湖南）中国传统文化博大精深，明代方以智的《物理小识》中有关炼铁的记载：“煤则各处产
之，臭者烧熔而闭之成石，再凿而入炉曰礁，可五日不灭火，煎矿煮石，殊为省力。”下列说法中正确的
是
A．《物理小识》中记载的是以焦炭作为还原剂的方法来炼铁
B．文中说明以煤炭作为燃料被普遍使用，煤的主要成分为烃
C．生铁是指含硫、磷、碳量低的铁合金
D．工业上可通过煤的干馏获得乙烯、丙烯等化工原料
4．（2020·三亚华侨学校高一开学考试） 是高炉炼铁的重要反应。下列关于
该反应的说法正确的是
A．CO是氧化剂 B．CO得到电子
C． 被还原 D． 发生氧化反应
5．硫铁矿石（主要成分FeS）用于工业制硫酸，其排出的矿渣在一定条件下以磁性铁为主。经磁选获得
2
精矿，可直接用于高炉炼铁。已知某精矿的主要成分是磁性铁（Fe O）和Fe O 及杂质（杂质不含铁、硫、
3 4 2 3
氧元素，且杂质不耗氧）。请回答下列问题：
(1)某硫铁矿石中（杂质不含铁、硫）含硫的质量分数是0.360，则该硫铁矿石中含铁的质量分数是：
_______（用小数表示，保留3位小数）。
(2)如用上述硫铁矿石制硫酸，矿渣经磁选获得精矿，直接用于高炉炼铁，当制得98%的硫酸1.92吨时（不
考虑硫的损失），则炼铁厂（不计选矿及炼铁时铁的损耗）最多可生产含碳4%的生铁_______吨。
(3)煅烧硫铁矿常用富氧空气。从沸腾炉排出的气体成分如下表。如果精矿中铁、氧的物质的量之比为
n(Fe)∶n(O)=5∶7，则富氧空气中O 和N 的体积比为_______。
2 2
气体 SO N O
2 2 2
物质的量
10 58 6
（mol）
(4)炼铁厂生产的生铁常用于炼钢。取某钢样粉末28.12 g（假设只含Fe和C），在氧气流中充分反应，得
到CO 气体224 mL（标准状况）。
2
①计算此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比_______（最简单的整数比）。②再取三份不同质量的钢样粉末分别加到100 mL相同浓度的HSO 溶液中，充分反应后，测得的实验数据
2 4
如下表所示：
实验序号 I II III
加入钢样粉末的质量/g 2.812 5.624 8.436
生成气体的体积/L（标准状况） 1.120 2.240 2.800
则该硫酸溶液的物质的量浓度_______。
③若在实验II中继续加入m g钢样粉末，计算反应结束后剩余的固体质量为多少? （写出必要的步骤，答
案保留3位小数）_______。
6．（2020·全国高一课时练习）中学化学中几种常见物质的转化关系如下：
为常见金属单质，将 的浓溶液滴入氨水中可以得到红褐色沉淀 。请回答下列问题：
(1)写出物质 的化学式：________。
(2) 、 都可用于工业上冶炼金属铁，以 为原料冶炼铁的原理是______(用化学方程式表示)，若有
参加反应，转移电子的物质的量是______；写出 的另一种用途：_______。
(3)写出下列过程的离子方程式。
________； _________。
(4)制造电路板工艺中，用 溶液刻蚀铜箔，用离子方程式表示该反应原理：_____。
(5)在 溶液中加入 ，恰好使 转化为 ，写出该反应的离子方程式：____。
【题组二 铁的化学性质】
1．（2020·北京丰台·高一学业考试）常温下，下列溶液可用铁质容器盛装的是
A．稀硝酸 B．稀硫酸 C．浓硝酸 D．浓盐酸
2．（2019·邢台市第二中学高一月考）将铁片投入下列溶液，溶液质量增加，但无气体产生的是（ ）
A．AgNO B．Cu(NO ) C．稀HSO D．FeCl
3 3 2 2 4 3
3．（2020·全国课时练习）用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验（部分夹持装置已略去），下列有
关说法不正确的是（ ）
A．装置A的作用是为实验提供持续不断的水蒸气B．装置B中发生反应的化学方程式是
C．装置C中加入的固体干燥剂可能是碱石灰
D．点燃装置处的气体前必须检验气体的纯度
4．（2020·全国高一课时练习）铁与水蒸气反应实验改进前后的装置如图所示：
下列说法错误的是
A．将湿棉花改为浸水的尿不湿片段，酒精灯由单头改为双头，可提供足量的水蒸气
B．用具支试管可将试管口附近冷凝的水导出
C．肥皂水改为吹泡泡水，收集 效果更好，点燃效果更明显
D．改进后，悬挂的磁铁能吸引铁粉，实验过程中，我们能看到具支试管中有黑色固体不断落下
5．（2020·内蒙古通辽实验中学高一期末）已知在温度低于570 ℃时，还原铁粉与水蒸气反应的产物是
FeO，高于570 ℃时，生成Fe O。老师用上图所示实验装置，完成了还原铁粉与水蒸气反应的演示实验。
3 4
甲同学为探究实验后试管内的固体含有哪些物质，进行了下列实验：
实验编号 实验操作 实验现象
黑色粉末逐渐溶解，溶液呈浅绿色；有少量气
① 取少量黑色粉末放入试管中，加入盐酸，微热
泡产生
② 向试管中滴加几滴KSCN溶液，振荡 溶液没有出现血红色
根据上述实验，下列说法不正确的是
A．试管内的固体一定含有铁粉
B．试管内的固体一定不含有Fe O
3 4
C．不能确定试管内的固体一定含有FeOD．可通过将试管内固体彻底还原，分析其质量减小的方法来确定是否含有Fe O
3 4
6．（2020·元氏县第四中学高一期末）在常温下，Fe与水并不发生反应，但在高温下，Fe与水蒸气可以发
生反应，应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，即可以
完成高温下Fe与水蒸气的反应实验，请回答下列问题：
(1)写出反应的化学方程式____。
(2)圆底烧瓶中盛装的是水，该装置受热后的主要作用是___。
(3)酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是先点燃___，理由是___。
(4)试管收集到的气体是__，如果要在A处点燃气体，则必须对该气体进行__。
【题组三 铁与酸反应】
1．（2020·和林格尔县第一中学高一开学考试）等量的铁粉分别与足量的盐酸、水蒸气在一定的条件下充
分反应，则在相同的条件下，产生氢气的物质的量之比是（ ）
A．1：1 B．3：4 C．2：3 D．4：3
2．（2019·全国高一课时练习）两种金属混合粉末15g，与足量的盐酸反应时生成11.2L H （标况下），符
2
合上述情况的金属混合物是（ ）
A．Mg、Fe B．Zn、Ag C．Fe、Zn D．Mg、Al
3．（2020·全国课时练习）向=50 mL稀HSO 与稀HNO 的混合溶液中逐渐加入铁粉，假设加入铁粉的质
2 4 3
量与产生气体的体积(标准状况)之间的关系如图所示，假设C点之前每一段只对应一个反应。下列说法正
确的是( )
A．参加反应铁粉的总质量m=5.6 g
2
B．所用混合溶液中c(HNO )=0.5 mol/L
3
C．开始时产生的气体为H
2
D．AB段发生的反应为置换反应
4．（2020·四川高一期末）在1 L浓度为0.2 mol·L-1 Fe(NO ) 和1.5 mol·L-1 HSO 组成的混合溶液中，加入
3 3 2 4
39.2 g铁粉使其充分反应。下列有关说法正确的是
A．反应后产生标准状况下的氢气11.2 L
B．反应后的溶液中c(Fe2+)∶c(Fe3+)=2∶1
C．反应后的溶液还可以溶解16.8 g铁粉D．反应后的溶液还可以溶解19.2g铜
5．（2020·江苏广陵·扬州中学高一期中）某稀溶液中含有4molKNO 和2.5molHSO ，向其中加入
3 2 4
1.5molFe，充分反应（已知NO -被还原为NO）。下列说法正确的是（ ）
3
A．反应后生成NO的体积为28L
B．所得溶液中c（Fe2+）：c（Fe3+）=1:1
C．所得溶液中c（NO -）=2.75mol/L
3
D．所得溶液中的溶质只有FeSO
4
【题组四 铁的氧化物】
1．（2020·全国课时练习）将ag铁和氧化铁的混合物加入足量的盐酸中充分反应，固体无剩余。测得参加
反应的HCl的物质的量为 ，放出气体 （标准状况）。则下列判断正确的是（ ）
A．原混合物中
B．向最后得到的溶液中滴入KSCN溶液，溶液显红色
C．无法计算原混合物的质量
D．溶液中 和 的物质的量之比为
2．（2020·全国课时练习）现有CuO和Fe O 组成的混合物a g，向其中加入2mol/L的硫酸溶液50mL，恰
2 3
好完全反应。若将a g该混合物在足量H 中加热，使其充分反应，冷却后剩余固体质量为
2
A．1.6a g B．(a－1.6)g C．(a－3.2)g D．1.6g
3．（2020·福建厦门·高一月考）在由Fe、FeO和Fe O 组成的混合物中加入100mL2 mol•L-1的盐酸，恰好
2 3
使混合物完全溶解，并放出448mL气体(标准状况)，此时溶液中无Fe3+，则下列判断正确的是
A．混合物里3种物质反应时消耗盐酸的物质的量浓度之比为1：1：3
B．反应后所得溶液中的Fe2+离子与Cl-离子的物质的量之比为2：1
C．混合物里，FeO的物质的量无法确定，但Fe比Fe O 的物质的量多
2 3
D．混合物里，Fe O 的物质的量无法确定，但Fe比FeO的物质的量多
2 3
4．（2020·四川广元·高一期末）有一粉末，它是由铁的氧化物物中的一种或两种组成，取3.04 g粉末加热，
同时通入足量的CO使之完全反应，再用澄清石灰水把产生的气体充分吸收，产生沉淀5g，则该粉末的组
成可能是
A．只有Fe O B．只有FeO
2 3
C．等物质的量的FeO和Fe O D．等物质的量的Fe O 和Fe O
3 4 2 3 3 4
5．（2020·安徽）向一定量的Fe、FeO和Fe O 的混合物中加入4 mol/L的稀硝酸250 mL时，混合物恰好
2 3
完全溶解并放出3.36 L NO气体(标准状况)。若用足量CO在加热下还原相同质量的该混合物，则反应掉的
CO物质的量为（ ）
A．0.1 mol B．0.15 mol C．0.16 mol D．0.2 mol
6．（2020·全国课时练习）三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料。某校一化学实验小组通过
实验来探究一红色粉末是Fe O、Cu O或二者混合物。探究过程如下：
2 3 2
查阅资料：Cu O是一种碱性氧化物, 溶于稀硫酸生成Cu和CuSO ， 在空气中加热生成CuO
2 4提出假设： 假设1：红色粉末是Fe O 假设2：红色粉末是Cu O
2 3 2
假设3：红色粉末是Fe O 和Cu O的混合物
2 3 2
设计探究实验： 取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加 KSCN试剂。
(1)若假设1成立，则实验现象是_______________。
(2)若滴加 KSCN 试剂后溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁。你认为这种说法合理
吗？__________简述你的理由(不需写出反应的方程式)____________。
(3)若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加KSCN 试剂时溶液不变红色，则证明原固体粉末是__________，
写出发生反应的离子方程式______、__________、______________。
探究延伸：
(4)如果经实验分析，确定红色粉末为Fe O 和Cu O的混合物。某实验小组欲用加热法测定Cu O的质量分
2 3 2 2
数。取a g固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质量为bg(b > a)，则混合物中Cu O的质
2
量分数为__________。
【题组五 铁的氢氧化物】
1．（2020·古浪县第二中学竞赛）下列物质受热不易分解的氢氧化物是( )
A．Al(OH) B．NaOH
3
C．Mg(OH) D．Fe(OH)
2 3
2．（2019·全国高一课时练习）将Fe(OH) 露置在空气中加热灼烧所得的产物为( )
2
A．FeO B．Fe O C．Fe O D．Fe(OH)
2 3 3 4 3
3．（2020·洮南市第一中学月考）现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙以及物质D、E、F、G、H，
它们之间的相互转化关系如图所示 图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出 。
请根据以上信息完成下列各题：
(1)写出下列物质的化学式：B_______，丙__________。
(2)写出黄绿色气体乙的一种用途___________，反应过程⑦可能观察到的实验现象是______。对应的化学
方程式是_______。
(3)反应③中的离子方程式是_________。
(4)向G溶液中加入氢硫酸的离子方程式是_________。
4．（2020·四川省宜宾市第四中学校高一期中）已知A是一种常见金属，F是一种红褐色沉淀。试根据图
中转化关系，回答下列问题。（1）写出A、C、F、G的化学式:A________，C_________，F_________，G_________。
（2）检验D中阳离子的方法_____________________________________________。
（3）保存C溶液时为什么要加固体A_____________________________________。
（4）写出下列转化的离子方程式C→D：____________________________________，由E转化为F的现象
是_________________________________。
【题组六 铁氢氧化物的制备】
1．（2020·西安市第八十五中学期末）实验室用FeCl 和烧碱制备Fe（OH），为了生成的产物不容易被氧
2 2
化，下列说法不正确的是
A．配制FeCl 和烧碱溶液所用的蒸馏水通常要煮沸
2
B．可在FeCl 溶液的上面加一层苯，以隔绝空气
2
C．向FeCl 溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴不能伸入到试管内
2
D．产生Fe（OH） 沉淀后，不能震荡试管
2
2（2020·全国课时练习）用下面两种方法可以制得白色的 沉淀。
Ⅰ．方法一：用 溶液与不含 的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备 。
（1）除去蒸馏水中溶解的 常采用的________方法。
（2）生成白色 沉淀的操作是用长胶头滴管吸取不含 的NaOH溶液，插入 溶液液面下，
再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是________________。
Ⅱ．方法二：在如图所示装置中，用不含 的NaOH溶液、铁屑、稀 制备 。
（1）在试管A中加入的试剂是________________。
（2）在试管B中加入的试剂是________________。
（3）为了制得白色 沉淀，在试管A和B中加入试剂，塞紧塞子，打开止水夹后的实验步骤是
________________。（4）这样生成的 沉淀能较长时间保持白色，其理由是________________。
3．（2020·湖南开福·长沙市第七中学高一开学考试）小熊同学在学习酸碱盐有关知识时，对一些沉淀物质
的颜色产生了兴趣。老师告诉他氢氧化铜是蓝色，氢氧化铁是红褐色，让他探究氢氧化亚铁的颜色。下面
请你和他一起探究。
（查阅资料）
(1)铁有两种氢氧化物，它们可以分别由相对应的可溶性盐与碱溶液反应而制得。
(2)氢氧化亚铁在空气中立即被氧气氧化。
(3)硫酸铜溶液是蓝色，硫酸亚铁溶液是浅绿色。
（提出猜想）氢氧化亚铁是浅绿色。
（实验过程）在2支试管里分别加入少量FeCl 和FeSO 溶液，然后滴入NaOH溶液，观察现象，请补充完
3 4
成下表：
FeCl 溶液 FeSO 溶液
3 4
滴入NaOH溶液 先生成魄絮状沉淀，慢慢变化，最后变成红褐色沉
生成红褐色沉淀
的现象 淀
①_____ __， FeSO ＋2NaOH=Fe(OH) ↓＋NaSO ；4Fe(OH) ＋O
化学方程式 4 2 2 4 2 2
基本反应类型属于②_____反应 ＋2HO=③_______(完成并配平此方程式)
2
（学习交流）
(1)氢氧化亚铁是白色而不是浅绿色。
(2)小熊联系到CO 与C的化合反应，认为FeCl 溶液可以转化为FeCl 溶液，请模仿写出这个转化的化学方
2 3 2
程式：④_______。
【题组七 Fe2+和Fe3+检验】
1．（2020·全国高一课时练习）向 和 的混合物中加入 足量的稀硫酸，在标准状况
下收集到 ，向反应后的溶液中滴加 溶液不变红。为中和过量的 ，并使 元素全
部转化为 沉淀，恰好消耗了 的 溶液，则该稀 的物质的量浓度
为
A． B． C． D．
2．（2020·全国课时练习）证明某溶液中含有 而不含有 的实验方法是（ ）
①先滴加氯水，再滴加KSCN溶液，溶液显红色
②先滴加KSCN溶液，溶液不显红色，再滴加氯水，溶液显红色③滴加 溶液，先产生白色絮状沉淀，后沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
④滴加KSCN溶液，溶液不显红色
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
3．（2020·全国课时练习）下列除去括号中的杂质的方法不正确的是( )
A．FeCl 溶液(FeCl )：通入适量Cl
3 2 2
B．CO(HCl气体)：通过饱和NaHCO 溶液后干燥
2 3
C．FeCl 溶液(FeCl )：加过量铜粉后过滤
2 3
D．Cl(HCl气体)：通过饱和NaCl溶液后干燥
2
4．（2020·福建省福州第一中学高二月考）下列除去杂质的方法错误的是（ ）
物质 杂质 试剂 主要操作
A FeCl 溶液 CuCl Fe(足量) 过滤
2 2
B Cl HCl 饱和食盐水+浓硫酸 洗气
2
C Fe Fe O 稀盐酸（足量） 过滤
2 3
D NaCO 固体 NaHCO 无 加热
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5．（2020·全国高二开学考试）金属及其化合物在人类生活、生产中发挥着重要的作用。
(1)下列物质中不属于合金的是_______。
A．钢 B．青铜 C．黄铜 D．水银
(2)在钠、铝、铁三种金属元素中，所形成的氧化物中适宜做耐火材料的是_______ ，向盛有硫酸铝溶液的
试管中滴加足量氨水，反应的离子方程式是_____________。
(3)乙同学为了获得持久白色的Fe (OH) 沉淀，准备用右图所示装置，用不含O 的蒸馏水配制的NaOH溶
2 2
液与新制的FeSO 溶液反应。获得不含O 的蒸馏水的方法是_______。反应开始时，打开止水夹；一段时
4 2
间后，关闭止水夹，在试管_______(填“A”或“B”) 中观察到白色的Fe(OH) 。
2
(4)向盛有氯化铁、氯化亚铁、氯化铜混合溶液的烧杯中加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出
现的是____________。
A．有铜无铁 B．有铁无铜 C．铁、铜都有 D．铁、铜都无
(5)电子工业常用30%的FeCl 溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。请写出FeCl 溶液与铜反应
3 3
的离子方程式：__________；(6)某研究性学习小组内测定FeCl 腐蚀铜后所得溶液的组成，进行了如下实验：①取少量待测溶液，滴入
3
KSCN溶液呈红色，该现象说明该溶液中含有的离子是_______； ②验证该溶液中含有Fe2+，正确的实验
方法是_______；A．取适量溶液，滴入酸性高锰酸钾溶液，若褪色，证明含有Fe2+；B．取适量溶液，滴
入氯水，再滴入KSCN溶液，若显血红色，证明原溶液中含有Fe2+；C．观察溶液是否呈浅绿色
