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第10 讲 铁及其重要化合物
（模拟精练+真题演练）
完卷时间：50 分钟
可能用到的相对原子质量：O16 Fe56
一、选择题（每小题只有一个正确选项，共12×5 分）
1．（2023·上海奉贤·统考二模）要除去
溶液中少量的
，可行的方法是
A．滴入
溶液
B．通入氯气
C．加入适量铜粉并过滤
D．加入适量铁粉并过滤
2．（2023·黑龙江大庆·统考一模）含铁物质与其相应化合价的关系如图所示。下列推断合理的是
A．可用苯酚溶液鉴别đ 和e
B．a 与水反应可直接生成c
C．e 的水溶液常用于净水
D．存在e-d-f-g 的循环转化关系
3．（2023·河北邢台·校联考模拟预测）用绿矾(
)制备电池电极材料
的流程如下：
下列说法正确的是
A．反应2 中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2
B．洗涤沉淀时可用玻璃棒搅拌
C．可用酸性
溶液检验反应1 中
是否完全反应
D．溶解过程中
可抑制
的水解
4．（2023·广东广州·统考一模）下列实验对应的现象和结论都正确的是
选项
实验
现象
结论
1
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A
向食品脱氧剂样品(含还原铁粉)中加入硫酸后滴
加酸性
溶液
紫红色褪去
食品脱氧剂样品中含
B
向
溶液中滴入
溶液，再滴加
溶
液
加入
后溶液变成
血红色
既有氧化性又有
还原性
C
向
溶液加入铜片
溶液变蓝、有黑色固
体出现
金属铁比铜活泼
D
向
溶液中加入
溶液后滴加几滴淀粉溶液
溶液变为蓝色
氧化性：
5．（2023·河北邢台·统考模拟预测）我国早期科技丛书《物理小识·金石类》提到“青矾厂气熏人，衣服
当之易烂，栽树不茂……”，备注为“青矾
强热，得赤色固体，气凝得矾油。”下列说法
错误的是
A．久置的青矾溶液可变为黄色
B．青矾厂气可导致酸雨等环境问题
C．青矾强热时，发生了化学变化
D．矾油与赤色固体反应可制得青矾溶液
6．（2023·北京丰台·统考一模）某小组研究SCN-分别与Cu2+和Fe3+的反应：
编号
1
2
3
实验
现象
溶液变为黄绿色，产
生白色沉淀(白色沉淀
为CuSCN)
溶液变红，向反应后的溶液中
加⼊K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝
色沉淀，且沉淀量逐渐增多
接通电路后，电压表指针不偏转。⼀段
时间后，取出左侧烧杯中少量溶液，滴
加K3[Fe(CN)6]溶液，没有观察到蓝色沉
淀
下列说法不正确的是
A．实验1 中发生了氧化还原反应，KSCN 为还原剂
B．实验2 中“溶液变红”是Fe3+与SCN-结合形成了配合物
C．若将实验3 中Fe2(SO4)3溶液替换为0.25 mol/LCuSO4溶液，接通电路后，可推测出电压表指针会发生偏
转
D．综合实验1～3，微粒的氧化性与还原产物的价态和状态有关
7．（2023·北京朝阳·统考一模）常温下，将4.0g 铁钉加入到30mL4%的
溶液中，一段时间后观察到
铁钉表面产生气泡，氧气含量和溶液pH 变化如下图所示。
2
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下列说法不正确的是
A．
溶液pH<7 的原因：
B．铁钉表面产生气泡的原因：
C．加入铁钉消耗
，
水解平衡正向移动，产生
沉淀
D．推测溶液pH 减小的原因：
8．（2023·上海松江·统考二模）2023 年2 月，我国海关在对进境邮件进行查验时，查获违法红珊瑚制品。
珊瑚显红色，源于在海底长期积淀某种元素的氧化物，该元素是
A．C
B．Si
C．Fe
D．Na
9．（2023·陕西宝鸡·统考一模）
遇
会生成
蓝色沉淀，因此
常用于
的检验。文献显示：
具有氧化性，可以氧化
；还原性Fe 大于
。
某科研小组探究Fe 与
能否直接反应的实验如下：
实验1：取加热至沸腾并快速冷却的
溶液(加热、冷却过程中溶液颜色无变化)
于试管中，并加入1mL 的苯，再加入铁粉，长时间无蓝色沉淀出现。
实验2：在“实验1”中，若使用砂纸打磨过的铁粉，一会儿就出现蓝色沉淀。
实验3：在“实验1”中，若加少量NaCl，立即出现蓝色沉淀；若换成加入
或
；则不出现蓝
色沉淀。
实验4：在“实验1”中，若将铁粉换成在稀硫酸中反应一段时间的铁片，立即出现蓝色沉淀。
下列说法错误的是
A．实验1 中长时间无蓝色沉淀出现，可能是因为铁粉表面有氧化膜
B．
可能起破坏铁粉表面氧化膜的作用
C．Fe 与
可以直接反应
D．在Fe、C、NaCl 溶液组成的原电池中，通过直接滴加
溶液至电解质溶液中的方法，可以
检验是否发生原电池反应
10．（2023·福建·校联考一模）某实验小组设计如下实验探究
的制备，下列有关分析不合理的是
实验
操作
现象
3
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Ⅰ
将一块
晶体浸入
蒸馏水中
一分钟后，晶块表面仍为浅绿色，溶液呈更浅
的绿色。
Ⅱ
将另一块
晶体浸入
溶液中
一分钟后，晶块表面变白；捞出晶块露置空气
中，表面逐渐变为红褐色。
Ⅲ
将
溶液与
溶液混合
立即出现大量灰绿色浑浊，一分钟后，液面附
近出现红褐色浑浊。
A．实验Ⅰ起对照作用，排除
晶体自身在水中的颜色变化
B．实验Ⅱ晶块表面长时间保持白色，与
难溶、未分散于水有关
C．捞出晶块后发生了反应：
D．实验Ⅲ溶液中氧气含量明显多于实验Ⅱ中
11．（2023·湖北·校联考模拟预测）
是制备硫化物全固态锂电池高能正极材料的原料。一种制备
材料的微型流程如下：
下列叙述正确的是
A．“混合溶液”时要用到烧杯、玻璃棒
B．“系列操作”得到的滤液，可再采用分液的方法循环利用
C．“反应器”温度越高，越有利于制备
D．乙醇和硝酸不能存放在同一个橱柜里
12．（2023·辽宁大连·育明高中校考一模）向
溶液中滴加少量
溶液，溶液迅速变黄，稍后产生
气体；再加入KSCN 溶液，溶液变红，一段时间后，溶液颜色明显变浅。依据实验现象，下列分析不正确
的是
A．产生气体的原因是
将
还原生成了
B．溶液先变红后又明显变浅，是由反应速率不同导致的
C．溶液颜色变浅，可能是过量的
氧化了KSCN
D．
溶液与
溶液反应生成
的证据是：“溶液迅速变黄”和“溶液变红”
二、主观题（共3 小题，共40 分）
13．（12 分）（2023·江苏·模拟预测）某磁性材料(Fe/Fe3O4)广泛应用于磁记录、催化等领域。一种制备该
材料的流程如下：
4
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已知反应原理为：
①Fe2++2OH-=Fe(OH)2
②3Fe(OH)2=Fe+2Fe(OH)3
③Fe(OH)2+2Fe(OH)3=Fe3O4+4H2O
(1)用FeCl2溶液和KOH 溶液制备Fe/Fe3O4反应的离子方程式为_______。
(2)当pH<2 时，Fe/Fe3O4产率极低的原因是_______。
(3)图1 为回流时间与Fe/Fe3O4产率的关系图，图2 为回流1h 所得产品的X 射线衍射图。回流1h 所得产品
Fe/Fe3O4中产生杂质可能的原因_______。
(4)采用Pd-Fe3O4双催化剂，可实现用H2消除酸性废水中的NO 和NO ，反应历程如图3 所示。
其中Fe3O4中Fe2+和Fe3+分别用Fe(II)、Fe(III)表示。
①用该法处理废水后，溶液的pH_______。(填“降低”“升高”或“不变”)
②写出过程④反应的离子方程式_______。
③反应历程中虚线方框内NO 生成N2的过程可描述为_______。
①②③14．（16 分）（2023·上海虹口·统考二模）铁及其化合物在人类生活中有着极其重要的作用。完成
下列填空：
5
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(1)铁的原子结构示意图为
。由此可知，铁是第_______周期元素，铁原子核外3d 轨道上共填充
了_______个电子。
(2)古代中国四大发明之一的司南是由天然的磁石制成的，其主要成分是_______(选填编号)。
a.Fe b.FeO c.Fe2O3 d.Fe3O4
(3)FeSO4可以用来净水、治疗缺铁性贫血等，实验室在配制FeSO4溶液时，为了防止FeSO4变质，经常向
溶液中加入铁粉，其原因是_______(用离子方程式表示)。
(4)向新配制的FeSO4溶液中，加入一定量的稀硝酸，发生如下反应：
_______Fe2++_______H++_______NO =_______Fe3++_______NO↑+_______H2O
①配平上述反应_______。
②每生成0.5molNO 气体，转移的电子数为_______。
③要检验该反应后的溶液中是否还含有Fe2+，实验方案是_______。
现在可以利用铁氧化物循环裂解水制备氢气，其过程如图所示：
(5)写出反应Ⅲ的平衡常数表达式_______。
(6)写出铁氧化物循环裂解水制氢的总反应的化学方程式：_______。
(7)Fe3O4和CO 的反应过程与温度密切相关。向某容器中加入Fe3O4与CO，当其它条件一定时，达到平衡
时CO 的体积百分含量随温度的变化关系如图所示。
已知：①Fe3O4+CO⇌3FeO+CO2-Q1(Q1>0)
②Fe3O4+4CO⇌3Fe+4CO2+Q2(Q2>0)
推测当温度达到570℃，平衡时CO 体积百分含量最高的原因：_______。
①②③15．（12 分）（2023·甘肃·统考二模）磁性Fe3O4纳米粒子(粒径1-100nm)因其独特的物理、化学性
质广泛用于生物医学和功能材料等领域而受到研究者的关注。实验室通过共沉淀法制备磁性Fe3O4纳米粒
子的方法如下：
6
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I．称取5.0gFeCl2·4H2O 和2.7gFeCl3·6HO 加入烧杯中，加入40mL 蒸馏水，充分溶解。
Ⅱ．将I 所得的混合液保持30℃恒温，向混合液中加入0.4mol·L-1的NaOH 溶液并不断搅拌，溶液中逐渐
出现黑色物质，直至溶液pH=11，再加入5mL 乙醇，将混合液在50℃恒温的条件下晶化2h。
Ⅲ．从晶化后的混合液中分离出纳米粒子，用少量蒸馏水反复洗涤直至洗涤液的pH=7，再用乙醇洗涤后，
在60℃真空中干燥2h 得到磁性Fe3O4纳米粒子。
回答下列问题：
(1)将
固体溶于蒸馏水时常会出现的现象为___________。
(2)制备时NaOH 溶液的浓度不宜过大，其原因为___________，实验Ⅱ过程中控制反应温度为50℃的操作
方法为___________。
(3)生成磁性Fe3O4纳米粒子的离子方程式为___________。在制备过程中实际上加入的试剂中
约为2.5:1，其原因为___________。
(4)实验Ⅲ中除了通过测定洗涤液的pH=7 外，实验室还可以判断纳米粒子已经洗涤干净的操作方法为
___________。
(5)产物中混杂的
会降低纳米粒子的磁性，为了测定产品中
的含量，采取如下实验方法：准确称
取
产品于锥形瓶中，用稀硝酸充分浸取，再加热使过量的硝酸全部逸出，冷却后加入足量
溶液
充分混合反应后，用
标准溶液滴定至溶液颜色明显变浅，加入几滴淀粉溶液，继续
滴定至终点，消耗
标准溶液的体积为
，已知滴定过程中发生反应的离子方程式为
。
①
标准溶液应盛放在____________填“酸式”或“碱式”)滴定管。
②若过量的硝酸没有全部逸出，则会导致测定结果___________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
③所取样品中
的质量为___________g(结果保留4 位小数)。
①②③
1．（2023·全国·统考高考真题）一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列化学方程式可正确解释相应变
化的是
A
硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉
淀
B
硫化钠溶液出现浑浊颜色变
深
C
溴水颜色逐渐褪去
D
胆矾表面出现白色粉末
2．（2021·河北·统考高考真题）“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
7
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《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Fe2O3
3．（2022·广东·高考真题）陈述Ⅰ和Ⅱ均正确但不具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
用焦炭和石英砂制取粗硅
可制作光导纤维
B
利用海水制取溴和镁单质
可被氧化，
可被还原
C
石油裂解气能使溴的
溶液褪色
石油裂解可得到乙烯等不饱和烃
D
水解可生成
胶体
可用作净水剂
4．（2022·广东·高考真题）劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包
可与酸反应
B
环保工程师用熟石灰处理酸性废水
熟石灰具有碱性
C
工人将模具干燥后再注入熔融钢水
铁与
高温下会反应
D
技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板
铝能形成致密氧化膜
5．（2023·全国·统考高考真题）化学在文物的研究和修复中有重要作用。下列说法错误的是
A．竹简的成分之一纤维素属于天然高分子
B．龟甲的成分之一羟基磷灰石属于无机物
C．古陶瓷修复所用的熟石膏，其成分为Ca(OH)2
D．古壁画颜料中所用的铁红，其成分为Fe2O3
6．（2023·湖南·统考高考真题）取一定体积的两种试剂进行反应，改变两种试剂的滴加顺序(试剂浓度均
为
)，反应现象没有明显差别的是
选项
试剂①
试剂②
A
氨水
溶液
B
溶液
溶液
8
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C
溶液
酸性
溶液
D
溶液
溶液
7．（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
8．（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O2反应，可用作食品保存的吸氧剂
B．纳米Fe3O4能与酸反应，可用作铁磁性材料
C．FeCl3具有氧化性，可用于腐蚀印刷电路板上的Cu
D．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于净水
9．（2022·浙江·统考高考真题）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
10．（2023·浙江·高考真题）探究铁及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是
实验方案
现象
结论
A
往
溶液中加入
片
短时间内无明显现象
的氧化能力比
弱
B
往
溶液中滴加
溶液，再加
入少量
固体
溶液先变成血红色后
无明显变化
与
的反应不可逆
C
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐
酸，滴加
溶液
溶液呈浅绿色
食品脱氧剂样品中没有
价铁
9
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D
向沸水中逐滴加5~6 滴饱和
溶液，持
续煮沸
溶液先变成红褐色再
析出沉淀
先水解得
再聚集成
沉淀
10
