铁及其化合物同步练习题 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册.docx

3.1 铁及其化合物 同步练习题一、单选题（共15题）1要想证明某稀溶液中是否含有Fe3+，下列操作中不正确的是A滴入KSCN溶液B加入铜片C滴入NaOH溶液D取该溶液滴在淀粉KI试纸上2已知钠、铁都能与水反应，下列叙述不正确的是()A它们反应的难易程度不同B它们反应的产物不完全相同C都需在高温条件下进行D反应类型都是置换反应3对溶液中的离子进行鉴定，下列实验所得结论合理的是A某待检溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液，有白色沉淀生成，则待检溶液中一定含有Cl-B某待检溶液中加入氯水，再加入KSCN溶液，溶液变红色，则待检溶液中含有Fe2+C某待检溶液中加入NaOH溶液，产生红褐色沉淀，说明待检溶液中含有Fe3+D某待检溶液中加入盐酸，有使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体放出，可推测待检溶液中一定含有大量CO4将一定质量的铁、氧化铁、氧化铜的混合物粉末放入100mL 4.40 mol/L盐酸中，充分反应后产生896 mL H2(标准状况)，残留固体1.28g。过滤，滤液中无Cu2。将滤液加水稀释到200mL，测得其中c(H)为0.400mol/L。则原混合物中单质铁的质量是A2.24gB3.36gC5.60gD10.08g5向200ml 0.1mol/L的FeCl2溶液中加入适量的NaOH溶液，使Fe2+恰好完全沉淀，过滤，小心加热沉淀，直到水分蒸干，再灼烧到质量不再变化，此时固体的质量为A1.14gB1.6gC2.82gD4.36g6下列除去杂质的方法中，正确的是选项物质(括号内为杂质)试剂方法ANO(NO2)H2O洗气BFeCl2(FeCl3)铜粉过滤CCl2(HCl)NaOH溶液洗气DKNO3(NaCl)AgNO3溶液过滤AABBCCDD7下列关于铁的叙述正确的是铁能被磁铁吸引，但纯铁易被腐蚀在人体内的血红蛋白中含有铁元素Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2铁能在氧气中剧烈燃烧，但不能在水蒸气中燃烧赤铁矿的主要成分是Fe3O4铁与水蒸气在高温条件下反应生成Fe3O4和氢气ABCD8化学与社会、生活密切相关，下列说法中正确的是A“歼”飞机上使用的碳纤维是一种新型的有机高分子材料B燃料电池中燃料都在负极发生氧化反应C俗称铁红，常作红色油漆和涂料D工业上通常用电解Na、Mg、Al对应的氯化物制取该三种金属单质9用下列装置进行实验，实验装置正确且能达到相应实验目的的是A制备少量并能较长时间看到其白色B用于检验铁粉与水蒸气反应产生的氢气C测定合金中的含量D实验室制取AABBCCDD10下列有关物质的颜色正确的是：棕黄色：红棕色：白色：黑色：白色ABCD二、填空题11用一种试剂除去下列物质中的杂质(括号中为杂质)，写出所用试剂及离子方程式。(1)Na2SO4溶液(CuSO4) 除杂试剂： ，离子方程式： 。(2)FeCl2溶液(CuCl2) 除杂试剂： ，离子方程式： 。12钠、铝和铁是三种重要的金属，回答问题：（1）三种金属中，既能与盐酸反应又能与溶液反应 （填化学式），写出它与溶液反应的离子方程式 。（2）三种金属在一定条件下均能与水发生反应。写出铁与水蒸气反应的化学方程式 。取一小块金属钠放入滴有酚酞的水中，可观察到的实验现象是 。（填字母序号）。钠浮在水面迅速反应  钠沉在水底迅速反应  钠熔成小球并迅速游动反应中可以听到嘶嘶的响声  反应后的溶液变为红色A    B    C13“化学我们的生活，我们的未来”，学习化学应该明白“从生活中来，到生活中去”的道理。请填空：(1)在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂，请写出其中一个反应的化学方程式： 。(2)氯水、漂白液和漂白粉都有漂白作用，也可用于水体的杀菌消毒。工业上利用氯气和氢氧化钙反应可制得漂白粉，其化学方程式为 。漂白液与洁厕灵不能混合使用，原因是 (用离子方程式表示)(3)用化学方程式表示侯德榜制碱法的反应原理： 。将CO2通入饱和Na2CO3溶液有晶体析出，写出反应的离子方程式 。(4)工业上，常用H2O2除去FeCl3溶液中的FeCl2，反应的离子方程式为 。14根据铁及其化合物的性质，回答下列问题：(1)除去铜粉中混有的铁粉，可选用的试剂为 。AFeCl3溶液    BH2SO4溶液     CCuSO4溶液    DNaOH溶液 (2)为了检验某未知溶液是否是FeCl2溶液，一位同学设计了以下实验方案加以证明。方案：向一支装有该未知溶液的试管中先通入氯气，再滴加KSCN溶液，溶液呈现红色，证明该未知溶液是FeCl2溶液，回答以下问题：你认为此方案是否合理 (填“合理”或“不合理”)，若不合理，要检验Fe2应如何操作？ (若填“合理”，则此空不答)。(3)现向一支装有FeCl2溶液的试管中滴加氢氧化钠溶液，可观察到的现象是 ，有关的化学方程式为 。(4)实验室在保存FeCl2溶液时为了防止FeCl2溶液变质，经常向其中加入铁粉，其原因是(用离子方程式表示) 。15某班同学用如下实验探究、的性质。回答下列问题：（1）分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成的溶液。在溶液中需加入少量铁屑，其目的是 。（2）甲组同学取溶液，加入几滴氯水，再加入1滴溶液，溶液变红，说明可将氧化。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，该组同学在溶液中先加入煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴溶液，溶液变红，煤油的作用是 。16磁铁矿石的主要成分是四氧化三铁(化学式Fe3O4)根据它的化学式计算：(1)四氧化三铁中铁元素和氧元素的质量比。 (2)1 000 t四氧化三铁中含有铁元素的质量是多少吨。 17通过下列步骤可以测定金属锡样品的纯度：步骤1：将样品溶于盐酸中，将Sn全部转化为SnCl2；步骤2：加入过量的FeCl3溶液，将SnCl2全部转化为SnCl4；步骤3：用已知浓度的K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2+，发生的反应为6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl=6FeCl3+2KCl+2CrCl3+7H2O。现有金属锡样品0.613 g，经上述各步反应后，共用去0.100 molL-1K2Cr2O7溶液16.00 mL。(1)步骤2中发生反应的化学方程式为 。(2)求样品中锡的质量分数 (假定杂质不参加反应)。参考答案：1B【解析】A含Fe3+的溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红色，能鉴别Fe3+，A不合题意；B三价铁可以和单质铜反应，生成铜离子，但是现象不明显，不可以能鉴别Fe3+，B合题意；C氢氧化钠溶液可以和三价铁反应生成氢氧化铁红褐色沉淀，C不合题意；D三价铁可以和碘离子反应生成单质碘，遇到淀粉显蓝色，可以鉴别Fe3+，D不合题意；故选B。2CA.根据钠、铁与水反应的剧烈程度判断；B.根据二者反应产物分析；C.结合二者反应的条件判断；D.根据置换反应的概念分析。【解析】A.Na在室温下与冷水会剧烈反应，而炽热的铁在高温条件下，与水蒸气发生反应，可见Na与水反应要比铁剧烈得多，A正确；B.Na在室温下与冷水反应产生NaOH、H2；炽热的Fe与水蒸气在高温条件下反应产生Fe3O4、H2，可见产物不完全相同，B正确；C.Na与水反应在室温下发生剧烈反应，不需要高温条件，C错误；D.Na与H2O反应方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2；Fe与水蒸气反应的方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，二者都是单质与化合物反应产生新的单质和新的化合物，因此反应类型都属于置换反应，D正确；故合理选项是B。【点睛】本题考查了金属与水反应的对比。掌握金属的活动性强弱及物质的性质是解题关键。金属与同一物质反应，由于金属活动性不同，反应的条件、剧烈程度不同，反应产物可能不同；有时两种相同物质发生反应，反应物的浓度不同，或者反应物的物质的量或质量等不同，发生的反应就不同，如Cu与浓硝酸反应会产生NO2气体，与稀硝酸反应产生NO气体；Cu与稀硫酸不能反应，而Cu与浓硫酸在加热时就能发生反应等。掌握各种外界条件对反应的影响是准确掌握物质性质的关键。3C根据反应现象判断产物，利用离子的特性进行检验；【解析】A待检溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液，有白色沉淀生成，可能含有硅酸根离子，也可能含有氯离子，检验氯离子应该先加入硝酸，后加硝酸银；故A不正确；B二价铁的检验，应先加入KSCN溶液，溶液无色，后加入氯水变红，如果顺序倒置，可能含有三价铁，故B不正确；C待检溶液中加入NaOH溶液，产生红褐色沉淀，说明生成氢氧化铁，故证明含有三价铁，故C正确；D待检溶液中加入盐酸，有使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体放出，可能是碳酸氢根也可能是碳酸根，故D不正确；故选答案C；【点睛】此题考查离子的检验；注意检验过程中避免干扰离子。4C反应后溶液中还有较多H离子剩余,且滤液中没有Cu2,可以知道残留物没有Fe,只有Cu,而Cu可以残留说明溶液中没有Fe3+，溶液中阳离子为H和Fe2+，参加反应的HCl中的H元素转化到氢气、水中，根据H原子守恒，计算混合物中O原子物质的量，根据Cu元素守恒计算n(CuO)，再根据O原子守恒计算n(Fe2O3),根据m=n×M计算氧化铁的质量。【解析】反应后溶液中还有较多H离子剩余，且滤液中没有Cu2，可以知道残留物没有Fe，只有Cu，而Cu可以残留说明溶液中没有Fe3+，溶液中阳离子为H和Fe2+，反应后剩余n(H+)=0.4nol/L×0.2L=0.08mol，原溶液中n(HCl)=4.4mol/L×0.1L=0.44mol，参加反应的HCl中的H元素转化到氢气、水中,根据H原子守恒,2n(H2O)+2n(H2)=n总(HCl)-n余(H+)，即2n(H2O)+2=0.44mol-0.08mol，n(H2O)=0.14mol故混合物中n(O)= n(H2O)=0.14mol，由铜元素守恒,则n(CuO)=n(Cu)=0.02mol，由O原子守恒:3n(Fe2O3)+ n(CuO)=0.14mol，则n(Fe2O3)=0.04mol，由Cl原子守恒，滤液中溶质为FeCl2和剩余HCl，2n(FeCl2)+n余(HCl)=n总(HCl)，即2n(FeCl2)+0.08mol=0.44mol，n(FeCl2)=0.18mol,由Fe原子守恒，原混合物中铁的物质的量：n(Fe)+2n(Fe2O3)=n(FeCl2), n(Fe)=0.18mol-0.04mol×2=0.10mol, m(Fe)=0.10mol×56g/mol=5.60g，所以C选项是正确的。【点睛】本题考查混合物的计算，明确物质反应先后顺序及剩余固体成分是解本题关键，再结合转移电子守恒、原子守恒进行解答，同时考查学生思维缜密性，题目难度中等。5B【解析】根据题意知，该过程发生的化学反应为：氯化亚铁和氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁，氢氧化铁分解生成氧化铁，由铁原子守恒得各物质的关系式为：设氧化铁的质量为xFeCl2    Fe(OH)2    Fe(OH)3    Fe2O3                            x=1.6g所以生成的固体的质量为1.6g故选B。6A【解析】A二氧化氮和水反应生成一氧化氮和硝酸，故可以使用盛水的洗气瓶，A正确；BFeCl3与Cu反应产生FeCl2和CuCl2，又混入了新的杂质，应该使用足量Fe粉还原，然后过滤除杂，B错误；C氯气和HCl都能够与NaOH溶液反应，因此不能使用NaOH溶液除去氯气中的杂质HCl，C错误；DNaCl与AgNO3溶液反应产生AgCl沉淀和NaNO3，KNO3溶液中仍然含有杂质NaNO3，不能达到除杂、净化的目的，D错误；故合理选项是A。7B【解析】纯铁不易腐蚀，含杂质的铁易腐蚀，故错误；血红蛋白中含亚铁离子，则在人体的血红蛋白中含有铁元素，故正确；氯化铁固体与铁不反应，则铁在足量氯气中燃烧生成氯化铁，在少量氯气中燃烧也生成氯化铁，故错误；铁能与水蒸气在高温条件下反应，但没有发光发热的现象，不是燃烧过程，故错误；赤铁矿的主要成分是红棕色的氧化铁，故错误；在高温条件下铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，故正确；正确，故选B。8B【解析】A碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料，主要成分为碳原子，不属于新型有机高分子材料，故A错误； B燃料电池中反应的实质是燃料与氧气的燃烧反应，燃料在负极发生氧化反应，故B正确； C俗称磁性氧化铁，为黑色晶体，常用作磁性材料；俗称铁红，常作红色油漆和涂料，故C错误； D氯化铝是共价化合物，熔融状态下不导电，不能产生铝离子，Al的制取不能用电解氯化铝的方法，应电解熔融氧化铝的方法制取铝单质，故D错误； 答案选B。9A【解析】A与反应生成，能把装置A中生成的压入装置B，且能排净装置内的空气，可防止被氧化，制备少量并能较长时间看到其白色，A正确；B试管口应略向下倾斜，B错误；C排水集气时，装满水的集气瓶中的导管应短进长出，C错误；D氧气的密度比空气的密度大，应选向上排空气法收集，收集氧气时长导管进气，D错误；故答案为：A。10B【解析】是浅绿色的，不正确；是红棕色的固体，正确；是白色难溶物，正确；是黑色晶体，正确；是蓝色晶体，不正确；故正确，B满足题意；故选B。11 NaOH Cu2+2OH-=Cu(OH)2 Fe Fe+Cu2+=Fe2+Cu根据除杂的原则和物质的性质分析解答。(1)目的是除去铜离子；(2)目的是除去铜离子，但不能影响亚铁离子。【解析】(1)NaOH溶液能与CuSO4溶液反应：2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2，过滤得到Na2SO4，故答案为NaOH溶液；Cu2+2OH-Cu(OH)2；(2)铁能置换出氯化铜中的金属铜，反应为：Cu2+Fe=Cu+Fe2+，然后过滤即可得到氯化亚铁，故答案为Fe；Cu2+Fe=Cu+Fe2+。12 C(1)根据铝能和强酸、强碱反应；金属铝与氢氧化钠溶液反应生成了偏铝酸钠和氢气，据此写出反应的离子方程式；(2) 铁和水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气；钠的密度小于水的密度，钠的熔点较低，钠和水反应生成氢气和氢氧化钠，同时有大量热量放出。【解析】(1)铝和强酸、强碱反应生成可溶性盐和氢气；铝与氢氧化钠溶液反应，反应生成偏铝酸钠和氢气，该离子反应为；答案为：Al；(2)高温下，铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应方程式为；钠的密度小于水的密度，反应时，钠浮在水面上，钠的熔点小于100，钠和水反应生成氢气和氢氧化钠，反应后的溶液遇到酚酞会使酚酞变红，同时放出的大量热量使钠熔成小球，生成的气体使钠受力不均，从而钠四处游动，并听到嘶嘶的响声；答案选C。13(1)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2/2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2(2) 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O Cl-+ClO-+2H+=Cl2+H2O(3) CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3+NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O 2Na+CO+H2O+CO2=2NaHCO3(4)2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O【解析】（1）在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂，这是由于Na2O2能够与人呼吸产生的CO2、H2O反应产生O2，来帮助人呼吸，其中一个反应的化学方程式为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2；（2）在工业上氯气和氢氧化钙反应产生CaCl2、Ca(ClO)2、H2O，CaCl2、Ca(ClO)2的混合物就是漂白粉的成分，有效成分是Ca(ClO)2，其化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；漂白液有效成分是NaClO，该物质具有强氧化性，洁厕灵主要成分是浓HCl，该物质具有还原性，二者混合会发生氧化还原反应产生具有毒气体Cl2，因此漂白液与洁厕灵不能混合使用，反应用化学方程式表示为：Cl-+ClO-+2H+=Cl2+H2O；（3）侯德榜制碱法是将氨气通入饱和NaCl溶液中，使溶液显碱性，然后再向其中通入足量CO2气体，发生反应：CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3+NH4Cl；将反应产生的NaHCO3晶体过滤出来，然后加热使其发生分解反应，就制取得到纯碱：2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O；将CO2通入饱和Na2CO3溶液中，Na2CO3、CO2、H2O反应产生NaHCO3晶体，该反应的离子方程式为：2Na+CO+H2O+CO2=2NaHCO3；（4）H2O2具有强氧化性，在酸性条件下能够将FeCl2氧化为FeCl3，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，结合物质的拆分原则，可得该反应的离子方程式为：2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O。14 bc 不合理 先加KSCN溶液，若无现象，再通入氯气，溶液变红色，则说明原溶液含有Fe2+,出现白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 FeCl2+2NaOH=Fe（OH）2+2NaCl 4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe(OH)2 2Fe3+Fe=3Fe2+【解析】（1）除去铜粉中混有的铁粉，可选用的试剂为bca.铜粉和铁粉均不与FeCl2溶液反应，不能除去杂质杂质，不符合除杂原则，故选项a所采取的试剂错误；b.铁粉能与稀硫酸反应生成氯化亚铁和氢气，铜不与稀硫酸反应，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项b所采取的试剂正确；c.Fe能与CuSO4溶液，将Fe转化成Cu，故c合理；d.铜粉和铁粉均不与NaOH溶液反应，不能除去杂质杂质，不符合除杂原则，故选项所采取的试剂错误。 (2) 不合理，先加KSCN溶液，若无现象，再通入氯气，溶液变红色，则说明原溶液含有Fe2+,（3）FeCl2溶液的试管中滴加氢氧化钠溶液，出现白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色； FeCl2+2NaOH=Fe（OH）2+2NaCl，4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe(OH)2 ；（4）防止FeCl2溶液变质，经常向其中加入铁粉，其原因是防止Fe2 氧化，一旦氧化又被Fe还原成Fe2 ,反应为2Fe3+Fe=3Fe2+。15 防止被氧化 隔绝空气（排除氧气对实验的影响）【解析】（1）具有还原性，溶液易被氧化而变质，配制溶液时加入少量铁屑，目的是防止被氧化，故答案为：防止被氧化；（2）溶液变红，说明有生成，则溶液与氯水反应生成，离子方程式为，故答案为：；（3）甲组实验中，易被空气中的氧化，会生成，因此实验不够严谨。加入煤油，煤油的密度比水小，可以起到隔绝空气的作用，从而排除氧气对实验的影响，故答案为：隔绝空气（或排除氧气对实验的影响）。16 218 724.1 t(1)根据化合物中各元素质量比=各原子的相对原子质量×原子个数之比，进行分析解答(2)根据化合物中某元素的质量=该化合物的质量×该元素的质量分数，进行分析解答。【解析】(1)四氧化三铁中铁元素和氧元素的质量比(56×3)(16×4)218，故答案为：218；(2)1 000 t四氧化三铁中含有铁元素的质量1 000 t××100%724.1  t，故答案为：724.1 t。17(1)2FeCl3+SnCl2=SnCl4+2FeCl2(2)93.2%Sn是比较活泼的金属，与HCl反应产生SnCl2、H2，Sn+2HCl=SnCl2+H2，FeCl3具有强氧化性，会将SnCl2氧化为SnCl4，FeCl3被还原为FeCl2，K2Cr2O7溶液将FeCl2氧化为FeCl3，K2Cr2O7被还原为CrCl3，根据反应方程式得到关系式，根据物质反应转化关系可知样品中锡的质量分数。【解析】（1）在步骤2中，加入过量的FeCl3溶液，将SnCl2全部转化为SnCl4，根据电子守恒、原子守恒，可得反应的化学方程式为：2FeCl3+SnCl2=SnCl4+2FeCl2；（2）FeCl2具有还原性，可以与具有氧化性的K2Cr2O7发生反应：6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl=6FeCl3+2KCl+2CrCl3+7H2O，则根据反应方程式可得反应转化的关系式：3Sn3SnCl26FeCl2K2Cr2O7，16.00 mL的0.100 molL-1K2Cr2O7溶液中含有溶质的物质的量n(K2Cr2O7)=0.100 mol/L×0.016 L=0.0016 mol，则样品中Sn的物质的量是n(Sn)=3n(K2Cr2O7)=3×0.0016 mol=0.0048 mol，其质量为m(Sn)=0.0048 mol×119 g/mol=0.5712 g，则样品中锡的质量分数为：×100%=93.2%。学科网（北京）股份有限公司