铁及其化合物同步练习 高一化学人教版（2019）必修第一册

1、 外装订线请不要在装订线内答题内装订线外装订线请不要在装订线内答题内装订线第三章铁、金属材料第一节铁及其化合物课后练习高中化学人教版2019必修第一册一、单选题（共17题）1.某固体X，可能含有BaCl2、NaHCO3、Fe2O3、Cu、NaAlO2中的一种或几种，进行如下实验：取一定量样品溶于水中，得到固体A和溶液B；向A中加入足量稀盐酸，得到澄清溶液C。下列说法错误的是（ ） A.固体A可能溶于NaOH溶液B.溶液C能与NaHCO3溶液反应产生沉淀C.向溶液C中加入KSCN溶液，若不变色，则混合物X不含Fe2O3D.向溶液B中加入NaOH溶液，若出现白色沉淀，则X中必定有BaCl2和NaH

2、CO32.将下列四种化合物溶于稀盐酸，滴加硫氰化钾溶液，没有颜色变化，再加氯水即呈现红色的是( ) A.FeOB.Fe2O3C.Fe3O4D.Fe2(SO4)33.下图是物质间发生化学反应的颜色变化，下表选项物质对应正确的是( ) 选项MNPQANH3H2OBa(OH)2铜KSCNBNaBaCl2FeOKSCNCNaOHBa(NO3)2锌粉KSCNDNa2O2MgCl2FeKSCNA.AB.BC.CD.D4.证明某溶液中只含Fe2而不含Fe3的实验方法是（ ） A.只滴加KSCN溶液B.先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色C.先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色D.滴加NaOH溶

3、液，产生白色沉淀5.证明溶液中是否有Fe2 ， 其正确的操作顺序是（ ） 加少许酸化的KMnO4溶液 加少许氯水 滴加少许KSCN溶液A.B.C.D.6.某溶液含有K、Fe3、SO42-、OH-、I中的几种。取样，滴加KSCN溶液后显血红色。为确定该溶液的组成，还需检验的离子是( ) A.KB.IC.SO42-D.OH-7.检验储存在密封性不佳的试剂瓶中的硫酸亚铁是否变质,可以加入的试剂是（ ） A.硫氰化钾B.硝酸银C.盐酸酸化的氯化钡D.硝酸酸化的硝酸钡8.为了检验某FeCl2溶液是否变质，可向溶液中加入（ ） A.KSCN溶液B.铁片C.HCl溶液D.石蕊溶液9.铁的常见化合价有2价和3

4、价。据研究，铁在浓HNO3中发生钝化时，可生成一种化学式为Fe8O11的化合物，它可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为( ) A.FeO3Fe2O3B.FeO2Fe2O3C.2FeO3Fe2O3D.2FeOFe2O310.铁粉与水蒸气在一定条件下可以反应，下列说法错误的是（ ） A.用火柴点燃前需要检验气体的纯度B.火焰的颜色为淡蓝色C.反应后试管中生成红棕色固体 D.168g铁粉与足量水蒸气完全反应时，转移8mol电子11.某矿石样品中可能含铁，为确定其成分，进行如下操作： 下列有关说法正确的是（ ）A.向溶液乙中滴加KSCN溶液，溶液颜色变红，则原矿石样品中存在

5、Fe3+B.向溶液甲中滴加KSCN溶液，溶液颜色变红，则原矿石样品中存在Fe3+C.向溶液乙中滴加少量氢氧化钠溶液，一定出现红褐色沉淀D.该矿石一定为赤铁矿12.下列化合物可用两种单质直接化合得到的是（ ） A.FeSB.CuSC.FeCl2D.SO313.铜片和铁片（均少部分被氧化）一起放入足量的盐酸中充分反应。反应后的溶液中（ ） A.一定有Fe3+B.一定有Fe2+C.一定有Cu2+D.一定没有Cu2+14.在一定条件下，铁与有关物质的反应，所得产物错误的为（ ） A.Fe Cl2 FeCl3B.Fe s FeSC.Fe H2O Fe(OH)3D.Fe O15.向100mL Fe2(SO

6、4)3和CuSO4的混合溶液中逐渐加入铁粉，充分反应后溶液中固体剩余物的质量与加入铁粉的质量如图所示。忽略溶液体积的变化，下列说法不正确的是（ ） A.a点时溶液中阳离子为Cu2+、Fe2+和Fe3+B.b点时溶液中发生的反应为：FeCu2+=CuFe2+C.c点时溶液中溶质的物质的量浓度为0.5 molL1D.原溶液中Fe2(SO4)3和CuSO4的物质的量浓度之比为1116.铁在一定条件下与纯O2、水蒸气反应的共同产物是( ) A.FeOB.Fe2O3C.Fe3O4D.Fe(OH)217.国际互联网上报道：“目前世界上有近20亿人患有缺铁性贫血.”这里的铁是指（ ） A.铁单质B.铁元素C

7、.四氧化三铁D.硫酸铁二、综合题（共3题）18.高铁酸钾(K2FeO4)为高效净水剂，紫色固体，易溶于水，微溶于KOH溶液；具有强氧化性，在酸性溶液中完全、快速产生O2 ， 在碱性溶液中较稳定。某实验小组制备高铁酸钾并探究其性质。 （1）制备K2FeO4(夹持装置略) 装置B中所用试剂为_。C中得到紫色固体和溶液，C中发生的主要反应为_(用化学方程式表示)。（2）探究K2FeO4的性质 将K2FeO4溶液滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中，振荡后溶液呈浅紫色，该现象能否证明酸性条件下 FeO42- 与 取C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液a，经检验气体中含有Cl2。为证明

8、是否K2FeO4氧化了Cl-而产生Cl2 ， 某同学设计了以下方案：取少量a，滴加KSCN溶液至过量，溶液呈红色。该方案并不完善，因为溶液变红的原因可能是_，_(用离子方程式表示)，重新设计实验方案，证明是K2FeO4氧化了Cl而产生Cl2：将装置C中混合物过滤，_。实验中必须使用的试剂：盐酸、KOH溶液、淀粉碘化钾试纸19.金属及其化合物在人类生活、生产中发挥着重要的作用。印刷电路板由高分子材料和铜箔复合而成，刻制印刷电路时，工业上常用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，有CuCl2和FeCl2生成。如下是某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜并重新获得FeCl3溶液所采用的工艺流程图： 请回答下

9、列问题。（1）实验室中，检验溶液中存在Fe3的试剂是_，证明Fe3存在的现象是_。 （2）写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的离子方程式：_。 （3）写出上述流程图中加入或生成的有关物质的化学式：_，_，_。 （4）含有的滤液与反应的化学方程式为_。 20.我国平原地区地下水质量差，铁、锰含量较高，需进行处理才能达到饮用水标准。地下水中铁锰的来源主要是矿物FeCO3和MnCO3。 （1）酸雨地区地下水中铁含量更高，结合化学用语从平衡移动角度解释原因_。 （2）去除Fe2+ 除铁滤池经过曝气37天后，滤料表面形成_色物质，其成分是Fe(OH)3 ， 使得溶液中Fe2+含量迅速下降，其作用过程如图

10、所示。将过程ii的离子方程式补充完整：。过程i：Fe2+Fe(OH)3=Fe(OH)2OFe+H+过程ii：4Fe(OH)2OFe+_+10H2O=_+_有利于提高过程ii反应速率的措施是_(填序号)。A降低温度 B通入足量O2 C搅拌（3）去除Mn2+ 向除锰滤池中加入ClO2将Mn2+氧化为MnO2 ， 随着反应进行，滤池溶液的pH_(填“变大”“变小”或“不变”)。答案解析部分一、单选题1.【答案】 C 【解析】【解答】A若原固体X为NaHCO3和NaAlO2 ， 则固体A只含Al(OH)3 ， 此时固体A能溶于NaOH溶液，A不符合题意； B若是分析中的情况，则有FeCl2、CuCl2

11、分别与NaHCO3溶液反应生成FeCO3和Cu(OH)2沉淀，若是分析中的情况，则有FeCl3和NaHCO3溶液发生双水解反应生成Fe(OH)3沉淀，若是分析或分析中的情况，则有AlCl3和NaHCO3溶液发生双水解反应生成Al(OH)3沉淀，综上所述，无论哪种情况，溶液C能与NaHCO3溶液反应产生沉淀，B不符合题意；C如上面分析中的情况，若原固体X中同时含Fe2O3和Cu，且Fe2O3溶于HCl后恰好和Cu反应，则溶液C中没有Fe3+ ， 加入KSCN溶液，溶液不会变红，C符合题意；D参照上面的分析可知，向溶液B中加入NaOH溶液，产生白色沉淀，则白色沉淀必为BaCO3 ， 则X中必定同时

12、有BaCl2和NaHCO3 ， D不符合题意。故答案为：C。【分析】Fe2O3、Cu不溶于水，NaHCO3和NaAlO2能反应生成Al(OH)3沉淀和Na2CO3 ， Na2CO3能和BaCl2反应生成BaCO3沉淀和NaCl，因此固体A可能为Fe2O3、Cu、Al(OH)3、BaCO3中的一种或几种，现在依次分析如下：若固体A含Cu，则A必含Fe2O3 ， 溶液C必含FeCl2和CuCl2 ， 原固体X必含Cu、Fe2O3 ， BaCl2、NaHCO3、NaAlO2至少含1种，B含BaCl2、NaHCO3、NaAlO2至少1种；若固体A含Fe2O3 ， 溶液C必含FeCl3 ， 原固体X至少

13、还含BaCl2、NaHCO3、NaAlO2中的一种，B至少含BaCl2、NaHCO3、NaAlO2中的一种；若固体A含Al(OH)3 ， 溶液C必含AlCl3 ， 原固体X必含NaHCO3和NaAlO2 ， B必含Na2CO3；若固体A含BaCO3 ， 则原固体X必含NaHCO3、NaAlO2、BaCl2 ， 那么A必然还含Al(OH)3 ， 溶液C必含BaCl2和AlCl3 ， B必含NaCl，据此解答。2.【答案】 A 【解析】【解答】A项，FeO与稀盐酸反应生成FeCl2和H2O，加入KSCN溶液，无明显现象，加入氯水，氯水将FeCl2氧化成FeCl3 ， 溶液变红；B项，Fe2O3与稀

14、盐酸反应生成FeCl3和H2O，溶液中含Fe3+ ， 加入KSCN溶液，溶液变红；C项，Fe3O4与稀盐酸反应生成FeCl3、FeCl2和H2O，溶液中含Fe3+ ， 加入KSCN溶液，溶液变红；D项，Fe2（SO4）3溶液中含Fe3+ ， 加入KSCN溶液，溶液变红；符合题意的为FeO， 故答案为：A。【分析】本题主要考查铁的化合物有关化学性质，熟记Fe3+和Fe2+的检验方法是解题的关键。3.【答案】 C 【解析】【解答】A. N试剂 Ba(OH)2B. P试剂 FeO 不能与硫酸铁生成亚铁，不满足题目要求；C. 各物质均满足题目要求；D. N试剂 MgCl2故故答案为：C。【分析】黄色的

15、硫酸铁溶液和M反应生成红褐色沉淀，要求在溶液中M能电离产生 OH- 或者与水反应产生 OH- ， NH3H2O 、 Na、 NaOH 、 Na2O4.【答案】 B 【解析】【解答】A.二价铁离子与硫氰根离子不反应，无明显现象，只滴加KSCN溶液，不能证明二价铁离子的存在，故A不符合题意； B.先滴加KSCN溶液，不显红色，排除三价铁离子的干扰，再滴加氯水后显红色，可证明二价铁离子存在，故B符合题意；C.先加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色，不能排除三价铁离子的干扰，故C不符合题意；D.加NaOH溶液，产生白色沉淀的离子有很多种，不能证明存在二价铁离子，故D不符合题意；故故答案为：B。【分析】铁

16、离子可以用硫氰化钾溶液检验，亚铁离子可以用氯水和硫氰化钾溶液检验，也可以用酸性高锰酸钾溶液检验。5.【答案】 D 【解析】【解答】滴加少许KSCN溶液，无红色出现；再加少许氯水后若立即出现红色，则证明原溶液中Fe2一定存在， 故答案为：D。 【分析】先根据 Fe3的特征反应判断溶液不含 Fe3 ， 然后加入氧化剂，如果含有 Fe2 ， Fe2 被氧化剂氧化成 Fe3溶液变成红色，以此证明Fe2 存在。6.【答案】 A 【解析】【解答】取样，滴加KSCN溶液后显血红色，证明溶液中含有铁离子，铁离子可以和OH-、I-之间发生反应，所以OH-、I-一定不能共存，无需检验，但是溶液都呈电中性，所以溶液

17、中必须含有阴离子，则一定含有硫酸根离子，即硫酸根离子无需检验，但是钾离子是否存在需要检验。 故答案为：A。【分析】滴加KSCN溶液后显血红色证明溶液中含有铁离子，铁离子和OH-离子、碘离子之间均能发生反应，溶液是电中性的。7.【答案】 A 【解析】【解答】硫酸亚铁若是变质，亚铁离子会被氧化成铁离子，所以可使用KSCN溶液检验，加入硫氰化钾溶液，若溶液变成血红色，证明硫酸亚铁已经变质，若溶液没有变成血红色，证明硫酸亚铁没有变质， 故答案为：A。 【分析】检验亚铁离子中的铁离子，可用硫氰化钾、8.【答案】 A 【解析】【解答】A如果FeCl2溶液变质，变质后的物质是FeCl3 ， Fe3+能和SC

18、N-生成络合物，使溶液呈现血红色，现象明显，这一反应是Fe3+的特征反应，可以用KSCN溶液检验某FeCl2溶液是否变质，故A符合题意； B如果氯化亚铁变质，则生成氯化铁，少量氯化铁和铁片反应，但现象不明显，不能用铁片检验某FeCl2溶液是否变质，故B不符合题意；C加入盐酸，没有明显现象，无法检验是否变质，故C不符合题意；D无论氯化亚铁是否变质，都是强酸弱碱盐，溶液都呈酸性，所以无法检验，故D不符合题意；故答案为：A。【分析】本题的本质就是考查Fe3+的检验方法，要注意现象必须明显。9.【答案】 C 【解析】【解答】A、FeO3Fe2O3中铁原子和氧原子个数比为7：10，不符合8：11，A不符

19、合题意； B、 FeO2Fe2O3中铁原子和氧原子个数比为5：7，不符合8：11，B不符合题意；C、2FeO3Fe2O3中铁原子和氧原子个数比为8：11，符合8：11，C符合题意；D、2FeOFe2O3中铁原子和氧原子个数比为4：5，不符合8：11，D不符合题意；故答案为：C 【分析】根据铁原子和氧原子的个数比分析。10.【答案】 C 【解析】【解答】A. 生成的氢气是可燃性气体，为防止爆炸，点燃前必须检验其纯度，A项不符合题意； B. 氢气在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，B项不符合题意；C. 反应后生成的是黑色的四氧化三铁，而不是红棕色，C项符合题意；D. 168g铁的物质的量为 168g56g

20、/mol =3mol，而铁与水蒸气反应后变为+ 8故答案为：C。 【分析】铁与水蒸气生成的是四氧化三铁（黑色）和氢气。11.【答案】 B 【解析】【解答】A.溶液乙是由溶液甲与Cl2反应后得到，则溶液乙中的Fe3+可能来自于溶液甲的Fe2+被氧化得到，因此不能说明矿石中一定含有Fe3+ ， A不符合题意； B.由于盐酸不具有氧化性，因此溶液甲中含有Fe3+ ， 可说明原矿石样品中含有Fe3+ ， B符合题意；C.溶液乙显酸性，加入少量NaOH溶液后，OH-先与H+反应，不与Fe3+反应，因此不出现红褐色沉淀，C不符合题意；D.磁铁矿的主要成分为Fe3O4 ， 溶于盐酸后，也能产生Fe3+ ，

21、因此该矿石也可能为磁铁矿，D不符合题意；故答案为：B 【分析】A.加入KSCN溶液后，溶液乙变红，说明溶液乙中含有Fe3+； B.溶液甲中含有Fe3+可说明原矿石样品中含有Fe3+；C.溶液乙显酸性；D.该矿石可能是磁铁矿；12.【答案】 A 【解析】【解答】A.硫的氧化性较弱，与铁反应生成FeS，故A符合题意； B. 硫的氧化性较弱，与铜反应生成Cu2S，B不符合题意；C. 氯气具有强氧化性，与铁反应生成氯化铁，则C不符合题意；D. 硫与氧气反应只能生成二氧化硫，得不到SO3 ， 所以D不符合题意；故答案为：A。 【分析】铁与硫生成低价的金属硫化物。13.【答案】 B 【解析】【解答】表面有

22、氧化物的相同大小的铜片和铁片一起放入盐酸中充分反应， 由发生的反应：氧化铜和盐酸反应、氧化铁与盐酸的反应，生成铁离子、铜离子，还原性FeCu，先发生铁和盐酸反应，盐酸足量，可存在铁离子，若盐酸少量，铁和氯化铜反应，生成氯化亚铁、氯化铜，氧化性Fe3Cu2H ， 将表面都含有氧化物的铁片和铜片一起放入盐酸中充分反应，若反应后铁片有剩余，则一定不存在Fe3、Cu2、H ， 所得溶液中的阳离子为Fe2 ， 故答案为：B。【分析】金属活泼性顺序表中单质具有还原性且还原性逐渐减弱，但对于的阳离子具有氧化性且氧化性逐渐增强，K+Ca2+Na+Mg2+Al3+Zn2+Fe2+Sn2+Pb2+H+Cu2+Fe

23、3+Ag+。14.【答案】 C 【解析】【解答】A.铁和氯气反应生成氯化铁，A不符合题意； B.铁和硫反应生成硫化亚铁，B不符合题意；C.铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，C符合题意；D.铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，D不符合题意；故答案为：C【分析】A.Cl2具有氧化性，与可变价态金属反应时，生成最高价态的金属氯化物； B.硫的氧化性较弱，与可变价态金属反应时，生成低价态的金属氯化物； C.Fe与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4； D.Fe与O2在点燃的条件下生成Fe3O4；15.【答案】 D 【解析】【解答】A、向100mLFe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中逐渐加入铁粉，先发生反

24、应：Fe+2Fe3+=3Fe2+ ， 后发生反应：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+ ， 如图加入0.56g(即0.01mol)Fe之后开始出现固体，则a点溶液中阳离子为Cu2+、Fe2+和Fe3+ ， 故A不符合题意； B、由图可得，加入铁粉从0.56g1.68g(即0.01mol0.03mol)时，剩余物为1.28g，而1.28gCu的物质的量为0.02mol，所以此时发生反应为：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+ ， b点在该范围内，故B不符合题意；C、加入铁粉为从0.56g2.24g(即0.01mol0.04mol)时，若发生反应Fe+Cu2+=Cu+Fe2+ ， 则生成0.03mol(即1.

25、92g)Cu，而由图示可得剩余物为1.84g，所以此时溶液中早已没有Cu2+ ， 设0.03mol铁粉中与Cu2+反应的为x mol，剩余y mol，则生成Cu的质量为64x g，剩余铁的质量为56y g，所以x+y=0.03、64x+56y=1.84，解得：x=0.02、y=0.01，因此加入铁粉从0.56g1.68g(即0.01mol0.03mol)时，刚好与溶液中的Cu2+反应完全，溶液中溶质为FeSO4 ， 又根据前面的分析可得反应Fe+2Fe3+=3Fe2+生成Fe2+0.03mol，又因为反应Fe+Cu2+=Cu+Fe2+生成Fe2+0.02mol，所以c点时溶液中溶质的物质的量浓

26、度为：(0.03mol+0.02mol)0.1L=0.5 molL-1 ， 故C不符合题意；D、由前面的分析可得，原溶液中Fe3+为0.02mol，则Fe2(SO4)3为0.01mol，Cu2+为0.02mol，则CuSO4为0.02mol，所以原溶液中Fe2(SO4)3和CuSO4的物质的量浓度之比=物质的量之比，为1：2，故D符合题意。故答案为：D。【分析】向100mL Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中逐渐加入铁粉，首先铁离子氧化单质铁，然后是铜离子氧化单质铁，结合反应的方程式和图像分析判断。16.【答案】 C 【解析】【解答】铁与O2反应的化学方程式为：3Fe2O2Fe3O4；

27、铁与水蒸气反应的化学方程式为：3Fe4H2O(g)Fe3O44H2；故二者反应的共同产物为Fe3O4 ， C符合题意； 故答案为：C 【分析】根据铁与O2和H2O反应的化学方程式分析。17.【答案】 B 【解析】【解答】人体中的铁元素主要是以血红蛋白形式存在的，这里的铁是指铁元素，不是铁原子和铁单质，更没有铁分子. 故答案为：B 【分析】人体中的铁元素是以无机盐的形式存在的，这里的铁是指铁元素。二、综合题18.【答案】 （1）饱和食盐水；3Cl22Fe(OH)310KOH=2K2FeO46KCl8H2O（2）能， FeO42- 在过量酸的作用下完全转化为Fe3和O2 ， 溶液浅紫色一定是 Mn

28、O4- 的颜色(或不能，补充对比实验，向K2FeO4紫色溶液中滴加过量稀H2SO4 ， 观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色)；FeO42- 20H=4Fe3+3O210H2O；Fe【解析】【解答】(1)装置A是制备Cl2 ， 装置B为净化装置，用于除去Cl2中的HCl，装置B中所用试剂为饱和食盐水；在碱性条件下Cl2可以氧化Fe(OH)3制取K2FeO4 ， 反应方程式为 3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O；(2)K2FeO4在酸性溶液中具有强氧化性，能将Mn2+氧化成 MnO4- ，溶液呈浅紫色证明含有 MnO4- ，故理由是：能， FeO42- 在过量

29、酸的作用下完全转化为Fe3和O2 ， 溶液浅紫色一定是 MnO4- 的颜色(或不能，补充对比实验，向K2FeO4紫色溶液中滴加过量稀H2SO4 ， 观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色)；K2FeO4具有强氧化性，在酸性溶液中快速产生O2 ， 滴加KSCN溶液至过量，溶液呈红色是由于Fe3+与SCN-结合成血红色的配合物，用离子方程式表示原因为： FeO42- 20H=4Fe3+3O为了证明是K2FeO4氧化了Cl而产生Cl2：将装置C中混合物过滤，将所得固体用KOH溶液充分洗涤，再用KOH溶液将少量固体溶解，得到紫色溶液，向溶液中滴加盐酸，产生黄绿色气体，由于氯气能够把碘离子氧化为碘单质，所以氯

30、气使湿润的淀粉KI试纸变蓝。【分析】由实验装置可知，A中发生2MnO4-+10Cl-+16H+5Cl2+2Mn2+8H2O，B中饱和食盐水可除去氯气中的HCl；C中在碱性条件下Cl2可以氧化Fe(OH)3制取K2FeO4 ， 反应为3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O；19.【答案】 （1）KSCN溶液；溶液变成红色（2）2Fe3Cu=2Fe2Cu2（3）Fe；FeCl2；HCl（4）2FeCl2Cl2=2FeCl3 【解析】【解答】（1）实验室中，检验溶液中存在Fe3的试剂是：KSCN溶液；证明Fe3存在的现象是：溶液变成红色；（2）FeCl3溶液与金属铜发生