2023版三维设计高中化学总复习核心素养测评(九) 铁及其重要化合物

核心素养测评（九）铁及其重要化合物

一、选择题：本题包括12个小题，每小题仅有1个选项符合题意。

1.坦克、导弹的制造材料主要是金属合金，钢铁便是其中十分重要的一种。下列关于

铁的说法中正确的是（）

A.铁元素属于过渡元素，其原了序数为26

B.单质铁与浓硫酸在常温下不反应

C.铁单质只具有还原性，其阳离子只具有氧化性

D.与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率，纯铁匕生铁的快

解析：A铁是26号元素，属于第VII族元素，为过渡元素，故A正确：常温下，铁和

浓硫酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步反应，但并不是铁和浓硫酸不反应，故

B错误；亚铁离子既有还原性，又有氧化性，故C错误；纯铁和稀盐酸不能构成原电池，

生铁中铁、碳、盐酸构成原电池，能加快反应速率，所以生铁反应速率比纯铁快，故D错

误。

2.我国清代《本草纲目拾遗》中叙述了“铁线粉”：“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”。这里的“铁线粉”是指（）

A.FeB.FeCh

C.FeOD.FezOs

解析：D铁在空气中容易发生吸氧腐性，根据题意“舶上铁丝，……日久起销”，说

明销是铁锈，铁锈的主要成分为Fe2O3,D项正确。

3.铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质，下列关于铁元素的叙述中正确的是

（）

A.保存FeCL溶液常常加一些铁粉，其目的是抑制Fe?+水解

B.在25℃时，pH=0的溶液中，AP\NH；、NO］、Fe?十可以大量共存

C.制备AlCb、FeCh均可采用将溶液直接蒸干的方法

D.硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液：2Fe2++H2（h+2H+=2Fe3++2H2O

解析：D保存FeCh溶液常常加一些铁粉，其目的是防止Fe?+被氧化，A项不正确；

pH=（）的溶液呈强酸性，Fe?卡、NO3、H’不能大量共存，B项不正确；制备AI03、FeCI3

若将其溶液直接蒸干，会得到A1（OH）3、Fe（OH）3,C项不正确。

4.（2022•安徽六安一中模拟）下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为

除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是（）

ABCD

XFeCL溶液FeCh溶液FeFeSCh溶液

FC2（SO4）3

YFeChCuCl2Al

ZNaOH溶液

Cl2FeCu

解析：CCL与FeCb反应，A错误；Fe与FeCb、CuCL均反应，B错误；有新的杂

质CuSO4生成，D错误。

5.将1.12g铁粉加入25mL2moi的氯化铁溶液中,充分反应后，其结果是（）

A.铁粉有剩余，溶液呈浅绿色，C1一基本保持不变

B.往溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色

C.Fe?+和Fe3+的物质的量之比为5：1

D.氧化产物和还原产物的物质的最之比为2：5

解析：B1.12g铁物质的量为56°.i=092mol,25mL2moi氯化铁溶液中

Fe3+的物质的量为0025LX2moi・二|=。05mol,发生的反应为Fe+2Fe3+=3Fc2+,根据

比例关系可得，0.02mol铁完全反应，消耗0.04molFe3二生成0.06molFe?+,所以Fe3+剩

余0.01mol,溶液中含有Fe"的物质的量为0.01mol,Fe，的物质的量为0.0611101,没有金

属铁剩余。铁没有剩余，溶液呈黄绿色，C「基本保持不变，故A错误；溶液中有剩余的Fe3

往溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色，故B正确；Fe?'和Fe?+的物质的量之比为0.06

mol：0.01mol=6：1,故C错误；由反应离子方程式可得，氧化产物和还原产物的物质的

量之比为1:2,故D错误。

6.下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是（）

选项操作和现象结论或目的

向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于

A红砖中含有氧化铁

试管中，滴加KSCN溶液2〜3滴，溶液呈红色

向CO还原FezCh得到的黑色固体中加入盐酸溶解

B黑色固体中没有Fe3O4

后再加入KSCN溶液，溶液不显红色

取少量Fe（NO3）2试样加水溶解，加稀H2s。4酸化，

C该Fe（NCh）2试样已经变质

滴加KSCN溶液，溶液变为红色

向某溶液中加入H2O2，然后再加入KSCN溶液变

D原溶液中含有Fe2+

红色

解析：AB项中CO还原Fe2O3得到单质Fe,即使黑色固体中有Fe3（）4,其溶于盐酸

后产生的Fe3+与Fe发生反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+,加入KSCN溶液也不显红色，错误；C

项中NO3（H’）具有强氧化性，而Fe?+具有还原性，两者发生氧化还原反应，有Fe3+生成，

遇KSCN溶液呈红色，无法证明样品是否变质，错误；D项中若原溶液中无Fe?+而存在Fe?

也有此现象，错误。

7.(2022•安徽池州一中模■拟)有一块铁的“氧化物”样品，用140mL5.0mol-L「盐酸恰

好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025molCb,恰好使其中的Fe2+全部转变为Fe3+,则

该样品可能的化学式为()

A.FezOjB.Fe.^Oj

C.FC4O5D.FesCh

解析：D根据2Fe2-+CL==2Fe3++2Cl，可知铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所

得溶液中/?(Fe2+)=0.025molX2=0.05mol,根据电荷守恒得2〃(Fe2+)+3〃(Fe3+)=〃(CT),

则/i(Fe3+)=0.2mol,故n(Fe2+)：/i(Fe3+)=0.05：0.2=1：4,故该氧化物可表示为

FeO-2Fe2O3,即Fe5O7o

8.A、B、C三种物质中均含有同一种元素M,它们之间有如图所示的转化关系。A为

一种金属单质，其产量直接关系国民经济命脉。反应①②③均为化合反应，反应④为置换反

应。下列有关说法不正确的是()

A.①中所加试剂可能是氯气

B.③中需要加具有氧化性的试剂

C.A与稀硝酸反应一定能实现元素M在①中发生的价态变化

D.元素M在②中发生的价态变化也能通过加碘化钾溶液实现

解析：C根据转化关系可确定A为变价金属，应为Fe,反应①加入氯气能实现，B

为FeCb，C为FeCLA项正确；反应③中铁元素的化合价由+2价升高到+3价，需要加

具有氧化性的试剂，B项正确；过量的铁与稀硝酸反应时，生成硝酸亚铁，C项不正确；Fe3

,能将「氧化成I2,自身被还原成Fe2JD项正确。

9.(2022•广东湛江一中模拟)某同学用含有铁锈(FezCh)的废铁屑来制取氯化铁晶体，实

验装置如图所示(夹持装置略，气密性已检查)，卜.列推断不合理的是()

A.B中收集到的气体是氢气

B.烧杯中双氧水的作用是将Fe2+还原为Fe3

C.A中的氧化铁与盐酸反应生成氯化铁

D.烧杯中的溶液在氯化氢气氛下，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体

解析：B铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，所以B中收集到的气体是氢气，A项正

确；双氧水具有氧化性，可将Fe2十氧化为Fe3+,B项错误；氧化铁为碱性氧化物，可与盐

酸反应生成氯化铁和水，C项正确；因铁离子易水解，故FeCh溶液应在氯化氢气氛下，经

蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体，D项正确。

10.（2021•江西鹰海一中质检）通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学

学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是（）

选项操作与现象解释

向淀粉・KI溶液中加入FeCC溶液,溶液

AFe3“能与淀粉发生显色反应

变蓝

把生铁放置于潮湿的空气中，铁表面有一

B铁在潮湿的空气中易生成Fe（OH）3

层红棕色的斑点

C向稀硝酸中加入少量铁粉，有气泡产生Fe置换出硝酸中的氢，生成了氢气

新制Fe（OH）2露置于空气中一段时间，白

DFe(OH)易被O2氧化成FC(OH)

色物质变成了红褐色23

解析：DA项中Fe3+将厂制化为L,淀粉遇碘变蓝；B项中红棕色斑点是FezCh;C

项中铁与稀硝酸反应产生的气体为NOo

11.中科院化学所研制的晶体材料——纳米四氧化三铁，在核磁共振造影及医药上有广

泛用途。其生产过程的部分流程如下：FeCb・6H2（卢等FeOOH看纳米四氧化三铁。下列

有关叙述不合理的是（）

A.纳米四氧化三铁可分散在水中，它与FeCb溶液的分散质直径相当

B.纳米四氧化三铁具有磁性，可作为药物载体用于治疗疾病

C.在反应①中环丙胺的作用可能是促进氯化铁水解

D.反应②的化学方程式是6FeOOH+CO=2Fe3O4+3H2O+CO2

解析：A纳米四氧化三铁分散在适当分散剂中，形成的分散系属于胶体，不同于溶液

的分散质直径，故A错误；纳米四氧化三铁为磁性纳米晶体材料，可作为药物载体用于疾

病的治疗，故D正确；反应①中环丙胺不参加反应，但能加快反应速率，即加快氟化铁水

解，故C正确；由制备过程可知，反应②的反应物为FeOOH和CO,由一种生成物为FesCh

以及得失电子守恒和质量守恒定律可知反应的化学方程式为6FeOOH+CO=2Fe3O44

3H2O+CO2,故D正确。

12.（2021・山东烟台联考）常温时，将0.1molFe（NCM3和2molHC1溶于水得2L混合溶

液，然后向该溶液投入/〃g铁粉使其充分反应后，滴加KSCN溶液不变红色。下列有关说

法正确的是（）

A.由于氧化性Fe3+>H+,首先发生的反应是：Fe4-2Fe3+=3Fe2+

B.当加入16.8g铁粉时，可生成标准状况下6.72L气体

C.在铁粉充分反应后的溶液中，铁元素以Fe?十和F¥+的形式存在

D.〃?228,反应过程中溶液的质量一直在减小

解析：B酸性条件下，NO?有氧化性，因此首先发生的反应是Fe+NO；+4H+=NOt

3+3+2++2+

+Fe+2H2O,然后发生反应：Fe+2Fe=3Fe,Fe+2H=Fc+H2t,A错误；当

加入16.8g铁粉时，刚好发生上述第一个反应，生成标准状况下6.72LNO气体，此时消耗

1.2molH+,B正确；滴加KSCN溶液不变红色说明溶液中不含Fe-A,C错误；当恰好第二

个反应结束时，根据方程式计算则至少消耗铁16.8g+(0.1mol+0.3mol)x|x56gmoH^

28g,但反应过程中溶液的质量一直在增大，D错误。

二、非选择题：本题包括2个小题。

13.某班同学用如下实验探究Fe?+、Fe3’的性质。

回答下列问题：

(I)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1molL」的溶液。在FeCL溶液中

需加入少量铁屑，其目的是。

(2)甲组同学取2mLFeCh溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，

2

说明Ch可将Fe-氧化。FeCI2溶液与氯水反应的离子方程式为

(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2mLFeCL溶液中先加入0.5mL煤

油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是

(4)丙组同学取10mLO.lmol-L-1KI溶液，加入6mLO.lmobL-1FeCh溶液混合。分别

取2mL此溶液于3支试管中进行如下实验：

①第一支试管中加入ImLCCL充分振荡、静置，CCL层显紫色；

②第二支试管中加入1滴K31Fe(CN)6］溶液，生成蓝色沉淀；

③第三支试管中加入I滴KSCN溶液，溶液变红。

实验②检验的离子是(填离子符号)；实验①和③说明：在「过量的情况下，溶

液中仍含有(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为o

(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCb溶液，溶液变成棕黄色，

发生反应的离子方程式为；一段时间后，溶液中有气泡出

现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是

生成沉淀的原因是______________________________________________________________

(用平衡移动原理解释)。

解析：(l)Fe2+具有还原性，易被空气中的02氧化为Fe3+,在FeCb溶液中加入少量铁

屑，可防止Fe2十被氧化。

(2)Fe?+被氧化为Fe34,CL被还原为CI",反应的离子方程式为2Fe2++Ch=2Fe3++

20，

(3)02难溶于煤油，加入煤油能隔绝空气，排除02对实验的影响。

(4)KI溶液与FeCh溶液反应的离子方程式为2「+2Fe3+=L+2Fe2+。KMFe(CN)6］是检

验Fe2+的试剂。实验③溶液变红，说明溶液中仍存在F,+,由此可说明该氧化还原反应为

可逆反应。

(5)酸化的FeCL溶液与H2O2反应，Fe?+被氧化为Fe3+,H2O2被还原为H2O,反应的离

2++3+

子方程式为H2O2+2FC-|-2H=2FC+2H2OOFe?*对H2O2的分解起催化作用，当反应一

F3+

段时间后，会发生反应：2H2O2e=2H2O+O2t,故溶液中产生气泡。由于H2O2分解反应

放热，促使Fe3++3H?OFe(OH)3+3H+平衡右移，最终出现Fe(OH)3红褐色沉淀。

答案：(1)防止Fe?+被氧化

2+3+

(2)2Fe+Cl2=2Fe+2CF

(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)

(4)Fe2*Fe3'可逆反应

2+3+

(5)2Fe+H2O2+2H==2Fe+2H2O

Fe3+催化H2O2分解产生02H2O2分解反应放热，促进Fe3+的水解平衡正向移动

14.(2022•江苏镇江一中模拟)Fe?O3具有广泛的用途。甲同学阅读有关资料得知在高温

下燃烧FeCOa可以得到FezCh。为了进一步验证此结论，他做了如下实验。

实验步骤实验操作

I取一定质量的FeCCh固体置于用烟中，高温煨烧至质量不再变化，冷却至室温

II取少量实验步骤【所得固体置于一洁净的试管中，用足量的稀硫酸溶解

III向实验步骤II所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红

由此甲同学得出结论：4FeCOj+O2=^=2Fe2