1/1專題07鐵、鋁及其化合物題型1鐵、鋁及其化合物的性質(zhì)與用途（重點(diǎn)）題型2鐵、鋁及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系及其應(yīng)用（重點(diǎn)）題型3鐵、鋁及其化合物的制備與性質(zhì)探究題型4工業(yè)流程中的鐵、鋁及其化合物題型5鐵、鋁及其化合物的相關(guān)計(jì)算題型1鐵、鋁及其化合物的性質(zhì)與用途1．【鐵及其化合物的性質(zhì)】（24-25高一上·浙江杭州·期末）下列關(guān)于鐵及其化合物的說法不正確的是A．工人將模具干燥后再注入熔融鋼水，防止鐵與水蒸氣在高溫下會(huì)反應(yīng)B．實(shí)驗(yàn)室配制溶液時(shí)，常加入適量鐵粉以防止被氧化C．不穩(wěn)定，在空氣中受熱易轉(zhuǎn)化為D．激光打印機(jī)的墨粉中含有四氧化三鐵是因?yàn)榫哂写判浴敬鸢浮緾【解析】A．鐵在高溫下會(huì)與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣和四氧化三鐵，氫氣具有可燃性，因此需要將模具干燥，A正確；B．鐵粉可以將被氧化的還原為，反應(yīng)方程式為：，因此，實(shí)驗(yàn)室配制溶液時(shí)，常加入適量鐵粉以防止被氧化，B正確；C．在空氣中受熱時(shí)，通常會(huì)被氧化為，C錯(cuò)誤；D．因?yàn)槭且环N磁性材料，俗稱磁性氧化鐵，常用于激光打印機(jī)的墨粉中，D正確；故選C。2．【亞鐵化合物的性質(zhì)】（24-25高一上·吉林松原·期末）“鐵肥”(主要含)常用于解決植物葉面變黃問題。已知溶液與反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀，下列有關(guān)“鐵肥”的說法錯(cuò)誤的是A．“鐵肥”易因保存不當(dāng)被空氣氧化變質(zhì)B．可用溶液檢驗(yàn)“鐵肥”中的C．為保證“鐵肥”的效果，可向配制后的溶液中加入少量鐵粉D．可用KSCN溶液檢驗(yàn)“鐵肥”是否完全變質(zhì)【答案】D【解析】A．中具有還原性，易被空氣中的氧氣氧化而變質(zhì)，A正確；B．溶液與反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀，可用來檢驗(yàn)“鐵肥”中的，B正確；C．鐵粉可與反應(yīng)生成，從而保證“鐵肥”的效果，C正確；D．需要驗(yàn)證不存在才能證明“鐵肥”完全變質(zhì)，D錯(cuò)誤；故選D。3．【鐵及其化合物的性質(zhì)】（24-25高一上·河北保定·期末）下列鐵元素的代表物描述錯(cuò)誤的是選項(xiàng)代表物物質(zhì)類別鐵元素價(jià)態(tài)部分性質(zhì)描述A單質(zhì)0價(jià)在純氧中燃燒生成B堿價(jià)不穩(wěn)定，易被氧化C堿性氧化物價(jià)紅棕色粉末，制作油漆或顏料D鹽價(jià)水溶液不能和氯氣反應(yīng)【答案】D【解析】A．Fe在純氧中燃燒生成，化合價(jià)和類別正確，A正確；B．易被氧化為，化合價(jià)和類別正確，B正確；C．是+3價(jià)堿性氧化物，紅棕色，用于制作油漆或顏料，C正確；D．水溶液能與反應(yīng)生成，化合價(jià)和類別正確，D錯(cuò)誤；故選D。4．【鐵與水蒸汽的反應(yīng)】（24-25高一上·四川成都·期末）用下圖裝置驗(yàn)證鐵與水蒸氣的反應(yīng)。下列說法錯(cuò)誤的是A．化學(xué)反應(yīng)B．用坩堝鉗夾住燃著的火柴點(diǎn)燃肥皂泡C．從酒精燈的作用分析，加熱濕棉花的溫度比加熱鐵粉的溫度低D．熾熱的鐵水注入模具之前，模具必須做充分的干燥處理【答案】A【解析】A．鐵與水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，反應(yīng)方程式應(yīng)為，A錯(cuò)誤；B．該反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，氫氣可燃燒，可用坩堝鉗夾住燃著的火柴點(diǎn)燃肥皂泡(氫氣混在肥皂泡中)，若聽到爆鳴聲等可驗(yàn)證有氫氣生成，B正確；C．加熱濕棉花是為了提供水蒸氣，溫度不需要太高，加熱鐵粉是為了讓鐵與水蒸氣在高溫下反應(yīng)，所以加熱濕棉花的溫度比加熱鐵粉的溫度低，C正確；D．熾熱的鐵水注入模具之前，模具必須充分干燥，否則鐵與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣會(huì)有爆炸危險(xiǎn)，D正確；故選A。5．【鐵的化合物的性質(zhì)的應(yīng)用】（24-25高一下·河南新鄉(xiāng)·開學(xué)考試）實(shí)驗(yàn)室利用溶液刻蝕銅板，并向反應(yīng)后的廢液中加入過量的鐵粉。下列分析錯(cuò)誤的是A．廢液中一定含有、B．溶液能刻蝕銅板說明銅的還原性強(qiáng)于C．若廢液中和的物質(zhì)的量濃度恰好相等，則溶液中D．經(jīng)過鐵粉處理的廢液中存在最多的離子是【答案】C【解析】A．與Cu反應(yīng)生成氯化亞鐵和氯化銅，廢液中必然含有Fe2+和Cu2+，故A正確；B．與Cu反應(yīng)生成氯化亞鐵和氯化銅，反應(yīng)中Cu作還原劑，F(xiàn)e2+是還原產(chǎn)物，所以Cu的還原性強(qiáng)于Fe2+，故B正確；C．根據(jù)反應(yīng)式2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，每2molFe3+生成2molFe2+和1molCu2+。若Fe2+與Fe3+濃度相等，設(shè)Fe3+初始為a，反應(yīng)后剩余x，則x=a-x，得a=2x。此時(shí)Cu2+濃度為x/2，F(xiàn)e3+濃度為x，故c(Cu2+):c(Fe3+)=1:2，故C錯(cuò)誤；D．向反應(yīng)后的廢液中加入過量的鐵粉，溶液中的溶質(zhì)只有FeCl2，存在最多的離子是，故D正確；選C。6．【通過鐵及其化合物的性質(zhì)考查離子方程式的正誤判斷】（24-25高一上·江蘇·期末）鐵及其化合物在生活中應(yīng)用廣泛。下列指定反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是A．將鐵片投入稀硝酸中：Fe+2H+=Fe2++H2↑B．向FeCl3溶液中通入少量H2S：2Fe3++H2S=2Fe2++2H++S↓C．用KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3+：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3↓D．向Fe2(SO4)3溶液中加入過量鋅粉：2Fe3++Zn=2Fe2++Zn2+【答案】B【解析】A．稀硝酸具有強(qiáng)氧化性，與鐵反應(yīng)生成NO而非H2，且產(chǎn)物應(yīng)為Fe3+而非Fe2+，離子方程式為，A錯(cuò)誤；B．Fe3+氧化H2S生成S沉淀，電荷和原子均守恒，反應(yīng)式正確，B正確；C．Fe3+與SCN-生成可溶性絡(luò)合物Fe(SCN)3，而非沉淀，離子方程式為Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3，C錯(cuò)誤；D．過量Zn會(huì)將Fe3+完全還原為Fe單質(zhì)，而非Fe2+，離子方程式為2Fe3++3Zn=2Fe+3Zn2+，D錯(cuò)誤；故選B。解題要點(diǎn)1.解題核心：緊扣“性質(zhì)決定用途，用途印證性質(zhì)”的邏輯主線，精準(zhǔn)匹配物質(zhì)核心性質(zhì)與實(shí)際應(yīng)用場景，同時(shí)規(guī)避易混淆性質(zhì)誤區(qū)。首先需系統(tǒng)梳理鐵、鋁及其化合物的關(guān)鍵性質(zhì)：鐵的核心是變價(jià)特性（0價(jià)、+2價(jià)、+3價(jià)），需熟記不同價(jià)態(tài)化合物的顏色（如FeO、Fe(OH)2為白色，F(xiàn)e2O3、Fe(OH)3為紅褐色）、氧化性與還原性（Fe3+可氧化Cu、Fe等，F(xiàn)e2+易被O2、HNO3等氧化）；鋁的核心是兩性（單質(zhì)、Al2O3、Al(OH)3均能與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)）及表面易形成致密氧化膜的穩(wěn)定性。2.解題步驟：（1）定位題干考查對(duì)象（單質(zhì)/氧化物/氫氧化物/鹽），快速調(diào)取對(duì)應(yīng)核心性質(zhì)；（2）分析選項(xiàng)中“性質(zhì)-用途”的匹配合理性，如FeCl3作凈水劑對(duì)應(yīng)Fe3+水解生成膠體的吸附性，鋁制炊具對(duì)應(yīng)氧化膜的穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)“性質(zhì)與用途不匹配”的錯(cuò)誤；（3）規(guī)避常見易錯(cuò)點(diǎn)：如Al(OH)3不溶于弱堿（不能用NaOH制備Al(OH)3）、Fe2+檢驗(yàn)需先加KSCN排除Fe3+干擾、鐵在潮濕空氣中易發(fā)生吸氧腐蝕等。答題時(shí)需規(guī)范表述性質(zhì)與用途的關(guān)聯(lián)，確保邏輯嚴(yán)謹(jǐn)、論據(jù)準(zhǔn)確。題型2鐵、鋁及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系1．【考查鐵的價(jià)類二維圖】（24-25高一上·廣東惠州·期末）部分鐵及其化合物的“價(jià)類二維圖”如圖所示。下列說法不正確的是A．a(chǎn)可與g反應(yīng)生成f B．e在潮濕的空氣中容易被氧化生成dC．b分別與水、鹽酸反應(yīng)對(duì)應(yīng)生成e、f D．g可用KSCN溶液檢驗(yàn)【答案】C【分析】根據(jù)價(jià)類二維圖可知，a為Fe，b為FeO，c為Fe2O3，d為Fe(OH)3，e為Fe(OH)2，f和g為鹽，如硫酸鹽，f為FeSO4，g為Fe2(SO4)3，據(jù)此作答?！窘馕觥緼．a(chǎn)為Fe，g為Fe2(SO4)3，f為FeSO4，發(fā)生反應(yīng)，A正確；B．e為Fe(OH)2，d為Fe(OH)3，F(xiàn)e(OH)2在潮濕的空氣中容易被氧化轉(zhuǎn)變?yōu)镕e(OH)3，B正確；C．b為氧化亞鐵，不能與水反應(yīng)，C錯(cuò)誤；D．可用KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3+，D正確；故答案選C。2．【考查鐵的價(jià)類二維圖的應(yīng)用】（24-25高一上·云南德宏·期末）下圖為鐵元素的價(jià)類二維圖，其中的箭頭表示部分物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，下列說法正確的是A．鐵與高溫水蒸氣的反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)上述①轉(zhuǎn)化B．維生素C能將轉(zhuǎn)化為，該過程中維生素C作氧化劑C．在空氣中，加熱發(fā)生轉(zhuǎn)化⑥，加熱可生成D．中的鐵為+6價(jià)，具有較強(qiáng)的氧化性，可以作為消毒劑使用【答案】D【解析】A．高溫下鐵與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4和H2，不能實(shí)現(xiàn)上述①轉(zhuǎn)化，A錯(cuò)誤；B．維生素C具有還原性，可將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+，鐵元素化合價(jià)降低，則該過程中維生素C作還原劑，B錯(cuò)誤；C．加熱Fe(OH)3發(fā)生轉(zhuǎn)化⑥分解生成氧化鐵，氧化鐵不能溶于水，氫氧化亞鐵具有還原性，在空氣中很容易被氧化為氫氧化鐵，則若在空氣中加熱不能生成，C錯(cuò)誤；D．中鐵元素的化合價(jià)為+6價(jià)，處于較高價(jià)態(tài)，容易轉(zhuǎn)化為鐵離子，因此具有強(qiáng)氧化性，具有殺菌消毒作用，可以作為消毒劑使用，D正確；故選D。3．【考查鐵、鋁及其化合物轉(zhuǎn)化的可行性】（24-25高一上·內(nèi)蒙古通遼·期末）下列各組物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化不是全部通過一步反應(yīng)完成的是A．Na→NaOH→Na2CO3→NaClB．Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3C．Cl2→NaClO→NaHCO3→BaCO3→BaCl2→HClD．FeO→Fe3O4→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3【答案】B【解析】A．Na與H2O反應(yīng)產(chǎn)生NaOH，在溶液中NaOH吸收CO2氣體反應(yīng)產(chǎn)生Na2CO3，Na2CO3與足量HCl反應(yīng)產(chǎn)生NaCl，能夠全部通過一步反應(yīng)完成，A不符合題意；B．Al與O2加熱反應(yīng)產(chǎn)生Al2O3，但Al2O3不能溶于水，不能與水直接反應(yīng)產(chǎn)生Al(OH)3，Al(OH)3可以與HCl反應(yīng)產(chǎn)生AlCl3，可見上述轉(zhuǎn)化中Al2O3→Al(OH)3不能一步反應(yīng)完成，B符合題意；C．加入NaOH溶液得到NaClO，通入得到，加入溶液得到，加入稀HCl得到，和反應(yīng)生成HCl，可一步實(shí)現(xiàn)，C不符合題意；D．FeO在空氣中加熱可得到Fe3O4，F(xiàn)e3O4與HCl溶液反應(yīng)產(chǎn)生FeCl2，F(xiàn)eCl2與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2可以被O2氧化為Fe(OH)3，F(xiàn)e(OH)3受熱分解產(chǎn)生Fe2O3，因此物質(zhì)之間能夠全部通過一步反應(yīng)完成，D不符合題意；故選B。4．【考查鐵、鋁及其化合物轉(zhuǎn)化在無機(jī)推斷中的應(yīng)用】（24-25高一上·河南洛陽·期末）A、B、C三種物質(zhì)中均含有同一種元素M，它們之間有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系。A為一種金屬單質(zhì)，其產(chǎn)量直接關(guān)系國民經(jīng)濟(jì)命脈。反應(yīng)①②③均為化合反應(yīng)，反應(yīng)④為置換反應(yīng)。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是A．①中所加試劑可能是氯氣B．③中需要加具有還原性的試劑C．由B到C發(fā)生的變化也能通過加碘化鉀溶液實(shí)現(xiàn)D．B的溶液可作為“腐蝕液”去除覆銅板上不需要的銅【答案】B【分析】A為一種金屬單質(zhì)，其產(chǎn)量直接關(guān)系國民經(jīng)濟(jì)命脈，故A為Fe；A、B、C三種物質(zhì)中均含有同一種元素M，反應(yīng)①②③均為化合反應(yīng)，反應(yīng)④為置換反應(yīng)，F(xiàn)e與Cl2（或Br2）反應(yīng)得到FeCl3（或FeBr3），F(xiàn)eCl3（或FeBr3）與Fe反應(yīng)得到FeCl2（或FeBr2），F(xiàn)eCl2（或FeBr2）與Cl2（或Br2）反應(yīng)得到FeCl3（或FeBr3），F(xiàn)e與HCl（或HBr）發(fā)生置換反應(yīng)可以得到FeCl2（或FeBr2），綜合可知，A為Fe、B為FeCl3（或FeBr3）、C為FeCl2（或FeBr2），據(jù)此分析?！窘馕觥緼．根據(jù)上述分析，①中所加試劑可能為氯氣，故A正確；B．反應(yīng)③為Fe2+→Fe3+，需要加具有氧化性的試劑，故B錯(cuò)誤；C．B的溶液中鐵元素化合價(jià)為+3價(jià)，具有強(qiáng)氧化性，能將I－氧化成I2，本身還原成Fe2＋，根據(jù)上述分析，C中鐵元素的化合價(jià)為＋2價(jià)，即反應(yīng)為：可以發(fā)生，故C正確；D．B的溶液中鐵元素化合價(jià)為+3價(jià)，具有強(qiáng)氧化性，能發(fā)生反應(yīng)：，即可以作為“腐蝕液”去除覆銅板上不需要的銅，故D正確；故答案選B。解題要點(diǎn)1.解題核心：以“價(jià)態(tài)變化規(guī)律”和“物質(zhì)類別轉(zhuǎn)化邏輯”為雙抓手，構(gòu)建鐵、鋁化合物的轉(zhuǎn)化框架。鐵的轉(zhuǎn)化重點(diǎn)關(guān)注0價(jià)→+2價(jià)→+3價(jià)的升降脈絡(luò)，明確氧化劑/還原劑強(qiáng)度對(duì)產(chǎn)物的影響（如Fe與鹽酸、CuSO4等弱氧化劑反應(yīng)生成Fe2+，與Cl2、濃HNO3等強(qiáng)氧化劑反應(yīng)生成Fe3+）；鋁的轉(zhuǎn)化核心是“鋁三角”（Al3+?Al(OH)3?AlO2-），牢記酸堿用量對(duì)轉(zhuǎn)化方向的決定作用（如Al3+加少量強(qiáng)堿生成Al(OH)3，加過量強(qiáng)堿生成AlO2-）。2.解題步驟：（1）標(biāo)注題干中物質(zhì)的價(jià)態(tài)與類別，梳理轉(zhuǎn)化路徑是否符合價(jià)態(tài)升降守恒和物質(zhì)性質(zhì)規(guī)律；（2）借助特征現(xiàn)象鎖定突破口（如Fe(OH)2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3的“白色→灰綠→紅褐色”漸變，Al(OH)3溶于強(qiáng)堿的特性）；（3）驗(yàn)證轉(zhuǎn)化條件的合理性，排除違背性質(zhì)的選項(xiàng)（如Al(OH)3不溶于氨水，F(xiàn)e2+與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)不會(huì)直接生成Fe單質(zhì)）。3.規(guī)避易錯(cuò)點(diǎn)：忽略Fe3+與Fe的歸中反應(yīng)限制、混淆鋁三角轉(zhuǎn)化的酸堿用量要求，答題時(shí)需清晰標(biāo)注轉(zhuǎn)化的反應(yīng)條件與價(jià)態(tài)變化，確保邏輯閉環(huán)。題型3鐵、鋁及其化合物的制備與性質(zhì)探究1．【鐵離子、亞鐵離子的檢驗(yàn)】（24-25高一上·遼寧·期末）下列離子的檢驗(yàn)方法合理的是A．向某溶液中滴入KSCN溶液顯紅色，說明不含F(xiàn)e2＋B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液變紅色，說明原溶液中含有Fe2＋C．向某溶液中加入NaOH溶液，得到紅褐色沉淀，說明溶液中含有Fe3＋D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色，說明溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋【答案】C【解析】A．KSCN溶液顯紅色只能說明存在Fe3+，無法確定是否含有Fe2+，A錯(cuò)誤；B．原溶液可能原本含有Fe3+，通入Cl2后無法排除Fe3+的干擾，不能證明Fe2+存在，B錯(cuò)誤；C．紅褐色沉淀是Fe(OH)3的特征，直接說明溶液中含有Fe3+，C正確；D．白色沉淀變?yōu)榧t褐色可證明Fe2+存在，但Mg2+的白色沉淀可能被紅褐色掩蓋，無法確定不含Mg2+，D錯(cuò)誤；選C。2．【探究氯氣與鐵及其產(chǎn)物驗(yàn)證】（24-25高一上·湖北恩施·期末）探究氯氣與鐵反應(yīng)并驗(yàn)證產(chǎn)物的微型封閉實(shí)驗(yàn)裝置如圖。下列說法正確的是A．滴入濃鹽酸，發(fā)生的離子反應(yīng)為B．與鐵絲反應(yīng)的產(chǎn)物中既有又有C．當(dāng)H形管中充滿紅棕色煙時(shí)，拉注射器3，溶液產(chǎn)生紅色沉淀，則說明生成了D．當(dāng)H形管中充滿紅棕色煙時(shí)，拉注射器2，可觀察白色沉淀，并迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色【答案】B【解析】A．濃鹽酸與KMnO4發(fā)生的離子反應(yīng)為2＋10Cl-+16H+=2Mn2+＋5Cl2↑+8H2O，A錯(cuò)誤；B．Cl2與鐵絲加熱反應(yīng)生成FeCl3，揮發(fā)的HCl與鐵絲反應(yīng)生成FeCl2，B正確；C．Fe3+與KSCN溶液反應(yīng)生成紅色絡(luò)合物，而非沉淀，C錯(cuò)誤；D．拉注射器2，F(xiàn)eCl3和FeCl2均會(huì)與NaOH反應(yīng)生成Fe(OH)3和Fe(OH)2，但在紅褐色的Fe(OH)3沉淀影響下觀察不到白色沉淀Fe(OH)2，D錯(cuò)誤；答案選B。3．【探究物質(zhì)雜質(zhì)除去的方案評(píng)價(jià)】（24-25高一上·江蘇南京·期末）下列除雜方案所用的除雜試劑錯(cuò)誤的是選項(xiàng)被提純的物質(zhì)雜質(zhì)除雜試劑A通BFe粉C氣體DNaOH溶液【答案】D【解析】A．FeCl2（雜質(zhì)）與Cl2反應(yīng)生成FeCl3，A正確；B．Fe粉置換CuCl2中的Cu2+，生成FeCl2，B正確；C．CO2與Na2CO3溶液反應(yīng)生成NaHCO3，C正確；D．Al(OH)3（被提純物）會(huì)與NaOH反應(yīng)溶解，而Fe(OH)3不反應(yīng)，D錯(cuò)誤；故選D。4．【實(shí)驗(yàn)反常現(xiàn)象的探究】（24-25高一上·安徽六安·期末）同學(xué)們?cè)谧龇纸M實(shí)驗(yàn)時(shí)，有同學(xué)發(fā)現(xiàn)將鋅粒放入FeCl3溶液中，沒有明顯現(xiàn)象，一段時(shí)間后鋅粒表面有氣泡，對(duì)于這一“異常現(xiàn)象”產(chǎn)生的原因，同學(xué)們進(jìn)行猜想。下列猜想正確的是A．甲同學(xué)認(rèn)為鋅粒不與FeCl3溶液反應(yīng)B．乙同學(xué)猜想該FeCl3溶液呈酸性C．丙同學(xué)預(yù)測銅絲與FeCl3溶液反應(yīng)，也會(huì)觀察到有氣泡產(chǎn)生D．丁同學(xué)推測該氣體可能是，并推測是由于鋅粒與水發(fā)生反應(yīng)【答案】B【解析】A．鋅的金屬活動(dòng)性比鐵強(qiáng)，理論上Zn能與發(fā)生置換反應(yīng)：，因此，甲同學(xué)的猜想鋅粒不與溶液反應(yīng)不成立，A錯(cuò)誤；B．是強(qiáng)酸弱堿鹽，易水解生成H+，使溶液呈酸性，反應(yīng)式：。溶液中的H+可與Zn反應(yīng)生成H2，乙同學(xué)猜想合理，B正確；C．銅的金屬活動(dòng)性弱于Fe，Cu與FeCl3溶液反應(yīng)時(shí)，Cu被Fe3+氧化生成Cu2+和Fe2+，離子方程式：，但不會(huì)產(chǎn)生H2，因?yàn)镃u無法置換H2，丙同學(xué)的預(yù)測錯(cuò)誤，C錯(cuò)誤；D．丁同學(xué)推測氣體是H2正確，但原因不準(zhǔn)確。H2的產(chǎn)生是由于Zn與溶液中的H+反應(yīng)：，而非單純與水反應(yīng)。H+的來源是FeCl3水解導(dǎo)致的酸性環(huán)境，D錯(cuò)誤；故選B。解題要點(diǎn)1.解題核心：緊扣“制備適配物質(zhì)特性，探究圍繞性質(zhì)設(shè)計(jì)”的邏輯，兼顧實(shí)驗(yàn)可行性與現(xiàn)象關(guān)聯(lián)性。（1）制備類需優(yōu)先明確目標(biāo)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，精準(zhǔn)選擇試劑與控制條件：如制備Al(OH)3優(yōu)先選氨水（避免強(qiáng)堿過量溶解），制備Fe(OH)2需采取液封、隔絕空氣等措施（防止被氧化），制備易水解鹽（如FeCl3）需在酸性環(huán)境中進(jìn)行（抑制水解）。（2）性質(zhì)探究需結(jié)合物質(zhì)核心屬性設(shè)計(jì)方案：如探究Fe3+氧化性可選用Cu粉、KI溶液等還原劑，探究Al的兩性需分別用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿試劑并對(duì)比現(xiàn)象。2.解題步驟：（1）梳理實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，明確制備/探究的核心物質(zhì)與性質(zhì)；（2）分析試劑作用、反應(yīng)條件合理性，排除違背物質(zhì)性質(zhì)的方案；（3）規(guī)范關(guān)聯(lián)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論，控制單一變量（如濃度、溫度）。3.規(guī)避易錯(cuò)點(diǎn)：忽略Fe(OH)2制備的防氧化操作、誤將Al(OH)3溶于弱堿、未排除雜質(zhì)離子對(duì)探究現(xiàn)象的干擾，答題時(shí)需清晰表述實(shí)驗(yàn)邏輯與性質(zhì)關(guān)聯(lián)。題型4工業(yè)流程中的鐵、鋁及其化合物1．【工業(yè)流程中除去鐵、鋁雜質(zhì)】（24-25高一下·河南安陽·期末）工業(yè)上以軟錳礦（含和少量的、、）為原料制備硫酸錳晶體的流程如圖所示，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是A．酸浸過程不能將硫酸換為稀硝酸B．酸浸過程中發(fā)生氧化還原反應(yīng)的氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為C．試劑會(huì)氧化，從綠色化學(xué)角度分析，試劑可以選擇、D．系列操作包括多步操作，第一步操作為蒸發(fā)溶液至有大量晶體析出，停止加熱【答案】D【分析】以軟錳礦（含MnO2和少量的Fe2O3、Al2O3、SiO2）為原料制備硫酸錳晶體的流程為：酸浸時(shí)過量的FeSO4、H2SO4與MnO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成MnSO4、Fe2(SO4)3，F(xiàn)e2O3、Al2O3分別轉(zhuǎn)化為Fe3+、Al3+，過濾除去SiO2，濾液中含有Fe2+、Mn2+、Fe3+、Al3+，加入試劑A氧化Fe2+生成Fe3+，加入試劑B調(diào)節(jié)溶液pH，使Fe3+、Al3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，過濾除去Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，得到含有MnSO4的溶液，經(jīng)過系列操作得到MnSO4?H2O晶體。【解析】A．該工藝是制備硫酸錳晶體，若將硫酸換成硝酸則會(huì)引入硝酸根成為雜質(zhì)，難以除去，A正確；B．酸浸過程中發(fā)生氧化還原反應(yīng)的氧化劑是MnO2，還原劑是FeSO4，有關(guān)系式：MnO2~Mn2+~得2e-，F(xiàn)eSO4~Fe3+~失e-，根據(jù)得失電子守恒可知氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為，B正確；C．試劑A的作用是將Fe2+氧化為Fe3+，作氧化劑生成H2O，作氧化劑生成-2價(jià)的O無污染，從綠色化學(xué)角度分析，試劑可以選擇、，C正確；D．系列操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等，析出晶體選擇冷卻結(jié)晶而不是蒸發(fā)結(jié)晶，故不能蒸發(fā)溶液至有大量晶體析出，蒸發(fā)濃縮即可，D錯(cuò)誤；故選D。2．【工業(yè)流程中制備鐵、Ti化合物】（24-25高一下·湖北武漢·期末）納米TiO2是一種應(yīng)用廣泛的催化劑。用含F(xiàn)e2O3的鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3)制備TiO2的流程如圖。下列說法正確的是A．為加快酸浸速率，步驟①可用濃硫酸B．步驟②涉及的離子反應(yīng)主要為：Fe+Fe3+=3Fe2+C．步驟③實(shí)現(xiàn)混合物的分離是利用物質(zhì)的熔沸點(diǎn)差異D．考慮成本、環(huán)保等因素，步驟④后的廢液中應(yīng)加入生石灰等堿性試劑處理【答案】D【分析】鈦鐵礦（主要成分為FeTiO3），加入硫酸浸取，得到含有Fe3+、Fe2+、TiO2+、的溶液；在溶液中加入過量的鐵粉，將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+，從溶液中得到硫酸亞鐵晶體，應(yīng)經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾，，過濾后，濾液中含有TiO2+、，經(jīng)水浸后TiO2+轉(zhuǎn)化為固體，煅燒后得到TiO2粗產(chǎn)品?！窘馕觥緼．濃硫酸的性質(zhì)與稀硫酸不同，“酸浸”時(shí)，主要發(fā)生的是復(fù)分解反應(yīng)，為加快浸出速率，提高生產(chǎn)效益也不可以使用濃硫酸，適當(dāng)提高硫酸濃度即可，故A錯(cuò)誤；B．加入過量的鐵粉，將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+，因此步驟②涉及的離子反應(yīng)主要為：Fe+2Fe3+=3Fe2+，故B錯(cuò)誤；C．步驟③最主要的是從溶液中得到硫酸亞鐵晶體，應(yīng)經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾，因此利用的是溶解度差異，故C錯(cuò)誤；D．水浸時(shí)發(fā)生離子方程式為TiO2++2H2O=H2TiO3↓+2H+，廢液顯酸性，應(yīng)加入CaO或CaCO3或堿進(jìn)行處理，故D正確；故答案選D。3．【工業(yè)流程中制備鐵紅】（24-25高一下·浙江·期末）由硫鐵礦燒渣(含、、等)制備鐵紅的一種工藝流程如下圖。下列說法不正確的是A．酸浸時(shí)，不與稀硫酸反應(yīng)B．酸浸后，溶液中的金屬陽離子只有C．沉鐵時(shí)，雙氧水將氧化為D．煅燒時(shí)，發(fā)生的反應(yīng)為【答案】B【分析】硫鐵礦燒渣用稀硫酸酸浸，溶液中含有Fe2+、Fe3+，SiO2不和稀硫酸反應(yīng)存在于酸浸渣中，向?yàn)V液中加入H2O2和氨水，氨水將Fe2+、Fe3+轉(zhuǎn)化為、，雙氧水將氧化為，煅燒Fe(OH)3得到?！窘馕觥緼．為酸性氧化物，不與稀硫酸反應(yīng)，A正確；B．根據(jù)分析，酸浸后溶液中的金屬陽離子有Fe2+、Fe3+，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)分析，沉鐵時(shí)，雙氧水將氧化為，C正確；D．煅燒Fe(OH)3得到，方程式正確，D正確；故選B。4．【工業(yè)流程中制備鐵的氫氧化物并除鋁雜質(zhì)】（24-25高一下·四川·期中）一種鐵礦石主要含有，還含有少量和。一種以其為原料制備的流程如圖所示。已知：“鋁熱還原”在隔絕空氣時(shí)進(jìn)行，Al元素會(huì)轉(zhuǎn)化為難溶于酸、堿的熔點(diǎn)高的。下列說法錯(cuò)誤的是A．“浸渣”回收后可用于制作耐火磚B．“浸取”時(shí)需要遠(yuǎn)離火源C．“氧化”時(shí)發(fā)生反應(yīng)：D．生產(chǎn)1.07kg至少需要的雙氧水10L【答案】D【分析】鐵礦石主要含有，還含有少量和，向鐵礦石中加入粉，可與發(fā)生鋁熱反應(yīng)，生成和，此時(shí)體系中存在、和，加入鹽酸后，與鹽酸不反應(yīng)，形成浸渣，與鹽酸反應(yīng)生成和，與鹽酸反應(yīng)生成與，向溶液中加入，可將氧化為，加入溶液后可生成?！窘馕觥緼．由分析可知浸渣為，熔點(diǎn)較高，因此回收后可用于制耐火磚，A項(xiàng)正確；B．“浸取”過程中與鹽酸反應(yīng)，生成和，與鹽酸反應(yīng)生成與，是可燃性氣體，因此需遠(yuǎn)離火源，B項(xiàng)正確；C．“氧化”時(shí)，向溶液中加入，可將氧化為，離子方程式為，C項(xiàng)正確；D．“氧化”時(shí)，加入溶液后發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，生成，計(jì)量關(guān)系為，可知需要的雙氧水的體積為，D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選D。5．【工業(yè)流程中制備氯化鐵并除銅雜質(zhì)】（24-25高一上·吉林松原·期末）某研究性學(xué)習(xí)小組從腐蝕印刷電路板的廢液(含有、、)中回收鋁并制備氯化鐵晶體，設(shè)計(jì)流程如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是A．試劑a是鐵粉，試劑b是鹽酸，試劑c可以是氯氣B．操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都用到玻璃棒C．操作Ⅲ包含的步驟有蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥D．用酸性溶液可檢驗(yàn)溶液W中是否含有【答案】D【分析】從含有、、的工業(yè)廢液中回收銅，向工業(yè)廢水中加入過量的鐵，過濾，得到的濾渣Y為Fe、Cu，向?yàn)V渣Y中加入鹽酸溶解過量的鐵，分離出Cu并得到溶液，向溶液中通入，將氧化為，所以試劑a是鐵，試劑b是鹽酸，試劑c是氯氣?！窘馕觥緼．根據(jù)分析可知，試劑a是鐵粉，試劑b是鹽酸，試劑c可以是氯氣，A項(xiàng)正確；B．由分析可知，操作Ⅰ、Ⅱ是過濾，操作Ⅲ中包含蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾，都用到玻璃棒，B項(xiàng)正確；C．操作Ⅲ是從溶液中得到氯化鐵晶體，包含的步驟有蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾，洗滌，干燥，C項(xiàng)正確；D．溶液W中的也會(huì)被與氧化，故此處不能用檢驗(yàn)，D項(xiàng)錯(cuò)誤；故答案為：D。解題要點(diǎn)1.解題核心：以“流程主線拆解+物質(zhì)性質(zhì)關(guān)聯(lián)+工業(yè)目標(biāo)導(dǎo)向”為核心，精準(zhǔn)分析各步驟的反應(yīng)目的與試劑作用。首先明確工業(yè)流程的核心目標(biāo)（如制備特定化合物、除雜提純、資源回收），再梳理含鐵、鋁物質(zhì)的轉(zhuǎn)化脈絡(luò)（通常為“原料溶解→雜質(zhì)去除→目標(biāo)物質(zhì)轉(zhuǎn)化→分離提純”），關(guān)鍵是緊扣鐵、鋁化合物的特性突破難點(diǎn)。2.解題步驟：（1）標(biāo)注流程中各環(huán)節(jié)的物質(zhì)成分與反應(yīng)條件，分析試劑作用（如加酸溶解金屬氧化物、加氧化劑將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+便于除雜、調(diào)節(jié)pH使Fe3+、Al3+形成氫氧化物沉淀）；（2）結(jié)合工業(yè)除雜原則（不引入新雜質(zhì)、不損耗目標(biāo)物質(zhì)）判斷轉(zhuǎn)化合理性；3.規(guī)避易錯(cuò)點(diǎn)：如調(diào)節(jié)pH的范圍控制（需確保雜質(zhì)離子完全沉淀且目標(biāo)離子不沉淀）、Fe(OH)3與Al(OH)3的分離試劑選擇（優(yōu)先用過量強(qiáng)堿）、忽略工業(yè)成本與環(huán)保要求。答題時(shí)需清晰關(guān)聯(lián)“操作-性質(zhì)-目的”，邏輯閉環(huán)地分析流程設(shè)計(jì)的科學(xué)性。題型5鐵、鋁及其化合物的相關(guān)計(jì)算1．【有關(guān)鐵與硫酸、硝酸反應(yīng)的計(jì)算】（24-25高一上·云南紅河·期末）向200mL某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中逐漸加入鐵粉，產(chǎn)生氣體量隨鐵粉質(zhì)量增加的變化如圖所示(已知Fe被HNO3氧化為Fe3+，HNO3只被還原為NO氣體)。下列說法正確的是A．OA段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Fe+2H+=Fe2++H2↑B．OA段和BC段生成氣體的物質(zhì)的量之比為2∶1C．溶液中H2SO4與HNO3的物質(zhì)的量濃度之比為1∶2D．C點(diǎn)時(shí)溶液的溶質(zhì)為FeSO4和Fe(NO3)2【答案】B【解析】A．根據(jù)圖示OA段發(fā)生反應(yīng)，AB段發(fā)生反應(yīng)，BC段發(fā)生反應(yīng)，A錯(cuò)誤；B．OA段，生成氣體的物質(zhì)的量為0.2mol，BC段，生成氣體的物質(zhì)的量為0.1mol，OA段和BC段生成氣體的物質(zhì)的量之比為2∶1，B正確；C．溶液中，則，溶液中，則，，溶液中，H2SO4與HNO3的物質(zhì)的量濃度之比為2∶1，C錯(cuò)誤；D．C點(diǎn)時(shí)溶液的溶質(zhì)為FeSO4，D錯(cuò)誤；故選B。2．【有關(guān)鐵的氧化物的計(jì)算】（24-25高一上·重慶·期末）水熱法制備納米顆粒的原理如下：將與堿性溶液混合，通入足量，即可產(chǎn)生納米顆粒，同時(shí)得到溶液，已知消耗、、的微粒數(shù)之比為，則納米顆粒為A． B． C． D．【答案】B【解析】消耗FeCl2、Na2S2O3、O2的微粒數(shù)之比為4：3：5，設(shè)物質(zhì)的量分別為4mol、3mol、5mol，Na2S2O3→Na2S2O6中S從+2到+5價(jià)，共失去6個(gè)電子，3mol失去18mol電子，5molO2共得到20mol電子，根據(jù)電子得失守恒，即4molFeCl2中有2mol失去電子，生成Fe3+，即最后物質(zhì)中Fe2+：Fe3+=1:1，故為Fe4O5；故選B。3．【有關(guān)鐵和銅的氧化物混合物的計(jì)算】（24-25高一上·湖南·期末）現(xiàn)有鐵粉和氧化銅的混合物共9.92g，向其中加入適量的稀硫酸，使其全部溶解，產(chǎn)生無色氣體和2.56g紅色固體，得到的溶液中只有一種金屬離子，下列說法正確的是A．混合物中鐵粉的物質(zhì)的量為0.14molB．該無色氣體的體積為1.792LC．得到的溶液中的物質(zhì)的量為0.12molD．若用產(chǎn)生的無色氣體，還原混合物中的氧化銅，則該無色氣體還剩余0.05mol【答案】C【解析】A．分析可知紅色固體為金屬銅，無色氣體為，溶液中只有一種金屬離子，則溶液中只存在。2.56g銅的物質(zhì)的量為0.04mol，則混合物中含，則含，為0.12mol，A錯(cuò)誤；，則由離子方程式可知，0.04molFe用于置換銅，0.08molFe用于生成，即，但因未指明為標(biāo)準(zhǔn)狀況，B錯(cuò)誤；C．由鐵元素守恒，得到的溶液中金屬離子全為，C正確；D．mol，由化學(xué)方程式可知，剩余，D錯(cuò)誤。故選C。4．【有關(guān)鐵鹽和亞鐵鹽的計(jì)算】（24-25高一上·天津南開·期末）向溶液中逐漸通入，其中、隨通入的物質(zhì)的量變化如圖所示。下列說法正確的是A．曲線②為，且B．由