铁及其化合物同步练习题 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

3.1铁及其化合物同步练习题一、单选题1．化学与生产、生活、社会密切相关。下列叙述错误的是A．还原铁粉能用作食品抗氧化剂B．夜空中光柱的形成属于丁达尔效应C．浸泡过KMnO4溶液的硅土可作水果保鲜剂D．燃煤中加入CaO可减少温室气体的排放2．下列各组离子能大量共存的是A．NaClO水溶液中：Fe2+、Cl-、Ca2+、H+B．加入KSCN显红色的溶液：K+、Na+、I-、S2-C．无色酸性溶液中：K+、CH3COO-、、D．pH=2的溶液中：、Na+、Cl-、Cu2+3．用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验(部分夹持装置已略去)，下列有关说法不正确的是A．装置A的作用是为实验提供持续不断的水蒸气B．装置B中发生反应的化学方程式是2Fe+3H2O(g)Fe2O3+3H2C．装置C中加入的固体干燥剂可能是碱石灰D．用盐酸溶解固体生成物所得溶液有颜色4．金属及其化合物转化关系是化学学习的重要内容之一．下列各组物质的转化关系，不全部是通过一步反应完成的是A． B．C． D．5．下列实验装置能达到实验目的的是A除去Cl2中混有的HClB．较长时间观察到有Fe(OH)2生成C．焰色试验检验K元素D．比较Na2CO3、NaHCO3的热稳定性A．A B．B C．C D．D6．选择合适试剂完成甲、乙两组实验。甲组：检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋；乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是试剂选项甲组乙组A新制氯水、KSCN溶液NaOH溶液B酸性KMnO4溶液KSCN溶液CKOH溶液溴水D溴水酸性KMnO4溶液A．A B．B C．C D．D7．使用岩彩颜料对壁画、石雕进行修复涂绘，可让历经千年已经脱落颜色的石雕造像重现彩色。下列说法错误的是A．古代壁画颜色经风化、侵蚀而脱落，发生了复杂的物理化学变化B．宝石翠绿是一种铜颜料，绿色主要源于Cu2O的颜色C．画家作画时，可用铁红粉(主要成分氧化铁)做底色D．使用朱红(主要成分硫化汞)时，表面涂一层蜡或一种透明保护色8．下列“实验结论”与“实验操作及现象”不相符的一项是A．把绿豆大的Na和K分别投入水中，K与水反应更剧烈，结论：金属性Na＜KB．向Al(OH)3沉淀中滴加NaOH溶液，沉淀溶解，结论：Al有一定的非金属性C．用足量的盐酸溶解铁与水蒸气反应后的固体，再向溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变红，结论：铁与水蒸气反应生成FeOD．用玻璃棒蘸取氯水滴到蓝色石蕊试纸上，试纸先变红后褪色，结论：氯水既有酸性又有漂白性9．下列实验操作与实验现象及结论对应且正确的是选项操作现象结论A向某溶液逐滴加入NaOH溶液先有白色胶状沉淀产生，后来沉淀逐渐消失溶液中可能含有B向某溶液中滴加氯水，然后再滴加KSCN溶液溶液显红色溶液中含有CSO2分别通入酸性KMnO4和品红溶液溶液均褪色SO2均表现漂白性D向Fe(NO3)2溶液中滴入2滴浓H2SO4溶液变为黄色氧化性：浓H2SO4>Fe3+A．A B．B C．C D．D10．下列反应对应的离子方程式正确的是A．的酸性溶液中通入足量硫化氢：B．碳酸氢钙溶液中加入少量氢氧化钠溶液：C．氯化铝溶液中加入过量氨水：D．澄清石灰水中通入过量：二、填空题11．某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题：(1)甲组同学研究pH对FeSO4稳定性的影响，得到如图所示结果，增强Fe2+稳定性的措施为。(写出一条即可)(2)乙组同学为了探究Fe2(SO4)3与Cu的反应，做了如图所示实验：①Fe3+与Cu反应的离子方程式为。②为了探究白色沉淀产生的原因，同学们查阅资料得知：i．CuSCN是难溶于水的白色固体；

ii．SCN的化学性质与I-相似；

iii．2Cu2++4I-=2CuI↓+I2。实验方案：实验方案现象步骤1：取4mL0.2mol/L的FeSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mol/L的KSCN溶液无明显现象步骤2：取4mL0.1mol/L的CuSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mol/L的KSCN溶液产生白色沉淀Cu2+与SCN-反应的离子方程式为。(3)市售某种补铁口服液的主要成分是葡萄糖酸亚铁。根据名称猜测该糖浆中含有Fe2+，设计方案进行验证。

方案试剂X方案ⅰ1mL1mol/L酸性KMnO4溶液方案ⅱ依次加入5滴KSCN溶液、1mL新制氯水①方案ⅰ预期现象与实际现象相同，并不能证明补贴口服液中一定含有Fe2+，猜想理由是：。②方案ⅱ中实验现象是，证明补铁口服液中含有Fe2+。12．完成下列小题(1)现有下列七种物质：①固体②③氯化铁溶液④固体⑤稀硫酸⑥熔融⑦在上述物质中，能导电的是；属于电解质的是。(2)写出铁在氯气中燃烧的化学方程式。(3)质量为的中含有的物质的量为，则X的摩尔质量为。13．根据信息书写指定反应的方程式。（1）请从下列试剂中选择合适的完成指定转化（试剂可以重复选择）。试剂：稀硫酸、KCl、K2CO3、KI、Br2、CuCl2①Ba(OH)2→KOH的化学方程式：；②Fe2＋→Fe3＋的离子方程式：。（2）B2O3可发生如图所示的转化：

①“置换”反应在高温下进行，写出该反应的化学方程式：；②写出“氧化”反应的离子方程式：。14．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0.1mol/L的溶液，在溶液中需加入少量铁屑，其目的是。(2)甲组同学取2mL溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN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2mL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)丙组同学向盛有溶液的试管中加入几滴酸化的溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为；片刻，溶液中棕黄色变浅，且有气泡出现，并放热，反应的离子方程式是。以上反应的结果是催化了的分解，双氧水分解的方程式可表示为。15．某矿石中铁元素以氧化物FemOn形式存在，现进行如下实验：称取25.0g样品溶于稀硫酸中，加热搅拌，滤去不溶物。向滤液中加入10.0g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得固体3.6g。剩下滤液用2mol·L－1的酸性KMnO4滴定，消耗KMnO4溶液25.00mL。(1)该铁矿石中铁元素的质量分数为(保留三位有效数字)；(2)氧化物FemOn的化学式中m=，n=(m、n为正整数)。16．有一包铁粉和铜粉混合均匀的粉末样品，为确定其组成，某同学将不同质量的该样品分别与20mL1mol/L的FeCl3溶液反应，实验结果如表所示(忽略反应前后溶液体积的微小变化)：实验序号①②③④m(粉末质量)/g0.450.901.803.60m(反应后剩余固体)/g00.321.243.04(1)样品中铁和铜的物质的量之比n(Fe)：n(Cu)=。(2)实验②的滤液中Fe*的浓度为(写出简要计算过程)。参考答案：1．D【解析】A．Fe具有还原性，能够吸收空气中的氧气，则还原铁粉可以用作食品袋中的抗氧化剂，故A正确；B．含有灰尘的空气属于胶体，光柱是胶体的丁达尔效应，故B正确；C．乙烯具有催熟效果，能够被高锰酸钾溶液氧化，所以浸泡过KMnO4溶液的硅藻土放在水果箱里可延长水果的保鲜期，故C正确；D．加入氧化钙，可与煤燃烧生成的二氧化硫在氧气中发生反应生成硫酸钙，二氧化硫排放量减少，燃煤中加入CaO后可减少酸雨的发生，但不能减少温室气体二氧化碳的排放量，故D错误；故选D。2．D【解析】A．次氯酸根离子能够与亚铁离子、氢离子反应，在溶液中不能够大量共存，故A错误；B．硫离子、碘离子能够与铁离子反应，在溶液中不能够大量共存，故B错误；C．高锰酸根离子为紫色溶液，与无色溶液不符；碳酸氢根离子能够与氢离子反应，在溶液中不能够大量共存，故C错误；D．该溶液为酸性溶液，、Na+、Cl-、Cu2+离子之间不反应，不与氢离子反应，在溶液中能够大量共存，所以D选项是正确的；故选D。3．B【解析】A．装置A是液态水在加热的条件下加热产生水蒸气的装置，故作用是为实验提供持续不断的水蒸气，A正确；B．Fe与水蒸气高温下反应产生四氧化三铁和氢气，则B中反应的化学方程式是3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，B错误；C．反应产生的氢气属于中性气体，可以用碱石灰做干燥剂，C正确；D．反应产生Fe3O4，HCl与Fe3O4反应产生FeCl2、FeCl3，其中FeCl2的水溶液显浅绿色，FeCl3的水溶液显黄色，故用盐酸溶解固体生成物所得溶液有颜色，D正确；故合理选项是B。4．B【解析】A．2Na+2H2O=2NaOH+H2↑、2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O、Na2CO3+CaCl2

=CaCO3↓+2NaCl，均能一步实现，A不符合；B．难溶于水，不能一步到，B符合；C．镁与盐酸反应生成氯化镁，氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀，氢氧化镁与硫酸反应得到硫酸镁，均能一步实现，C不符合；D．铁与盐酸反应生成氯化亚铁，氯化亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁，被氧化生成氢氧化铁，均能一步实现，D不符合；故选B。5．B【解析】A．洗气时导管长进短出，图中进气方向不合理，故A错误；B．Fe与稀硫酸反应生成的氢气可排出装置内的空气，关闭a,氢气可使硫酸亚铁与NaOH接触，图中装置可较长时间观察到有Fe(OH)2生成，故B正确；C．观察K的焰色反应需透过蓝色的钴玻璃，不能直接观察，故C错误；D．碳酸氢钠受热温度低，可分解生成碳酸钠，为对比二者的稳定性，小试管中应为碳酸氢钠，故D错误；故选：B。6．B【解析】甲组，在Fe3＋存在的条件下检验Fe2＋，要排除Fe3＋干扰，所选试剂具备下列条件：一是能与Fe2＋发生有明显现象的反应；二是与Fe3＋不反应，选项中只有酸性KMnO4溶液符合条件：5Fe2＋＋KMnO4－＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，实验现象是紫色变浅(或褪去)；乙组，在Fe2＋存在的条件下，检验Fe3＋，用KSCN溶液检验Fe3＋，Fe2＋无干扰，故答案选B。7．B【解析】A．古代壁画历经风化、侵蚀而脱落，发生了复杂的物理化学变化，A正确；B．因Cu2O是红色的，所以铜颜料（宝石翠绿）绿色不是源于Cu2O的颜色，B错误；C．铁红粉（氧化铁）显红色，不易变化，可用它来做画的底色，C正确；D．朱红化学成分为硫化汞，性质不稳定，略有毒性，所以古代画师使用朱红时，表面涂一层蜡或一种透明保护色，防止朱红发生变化，使颜色失调，D正确；故选B。8．C【解析】A．金属性越强，与水反应越剧烈，K与水反应更剧烈，则金属性：Na＜K，A正确；B．Al(OH)3沉淀中滴加NaOH溶液，生成偏铝酸钠，则沉淀溶解，可知Al有一定的非金属性，B正确；C．Fe与H2O(g)反应后的固体为Fe3O4，Fe3O4与盐酸反应生成FeCl2、FeCl3，Fe3+和KSCN溶液反应生成络合物而使溶液呈红色，反应后的溶液中加入KSCN溶液不变红色，说明溶液中不含铁离子，可能是剩余的Fe将Fe3+还原为Fe2+，C错误；D．氯水中含盐酸、次氯酸，次氯酸具有漂白性，则向紫色石蕊溶液中滴加氯水，溶液先变红后褪色，D正确；故答案为：C。9．A【解析】A．向某溶液逐滴加入NaOH溶液，先有白色胶状沉淀产生，后来沉淀逐渐消失，溶液中可能含有，故A正确；B．若溶液中含有Fe3+，先滴加氯水后滴加KSCN溶液，溶液也会显红色，故B错误；C．二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色，体现二氧化硫的还原性，故C错误；D．Fe(NO3)2溶液中滴入H2SO4提供H+，使NO、H+和Fe2+反应生成Fe3+只能说明HNO3氧化性强于Fe3+，故D错误；故选A。10．D【解析】A．Fe2(SO4)3的酸性溶液中通入足量硫化氢，硫化氢被铁离子氧化成硫单质，离子方程式必须满足电荷守恒，正确的离子方程式为：2Fe3++H2S═2Fe2++S↓+2H+，故A错误；B．碳酸氢钙溶液中加入少量氢氧化钠溶液，反应生成碳酸钙沉淀和水，正确的离子方程式为：，故B错误；C．氯化铝溶液中加入过量氨水，一水合氨不能拆开，应该保留分子式，正确的离子方程式为：Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3，故C错误；D．澄清石灰水中通入过量CO2，反应生成碳酸氢钙，反应的离子方程式为：，故D正确；故选：D。11．(1)增强溶液的酸性(降低溶液的pH值等)(2)Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+2Cu2++4SCN-=2CuSCN↓+(SCN)2(3)葡萄糖酸亚铁口服液中除了有Fe2+还有其他还原剂滴加KSCN溶液无现象，加入酸性H2O2溶液后溶液变红色【解析】（1）如图1可知随着pH的增大Fe2+被氧化的量增大，所以增强Fe2+稳定性的措施为增强溶液的酸性或降低溶液的pH；故答案为：增强溶液的酸性(降低溶液的pH)。（2）Cu有还原性，Fe3有氧化性，可以发生氧化还原反应，即2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；由化学反应可知生成两份的Fe2+同时生成了一份的Cu2+，为了探究白色沉淀产生的原因，需控制Fe3+和Cu2+的浓度之比为2:1，步骤一取4mL0.2mol/L的FeSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mo/LKSCN溶液，则步骤二取4mL0.1mol/L的CuSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mol/LKSCN溶液，说明白色沉淀为CuSCN，已知SCN-的化学性质与I-相似，2Cu2++4I-=2CuI↓+，CuSCN是难溶于水的白色固体，所以Cu2+与SCN-反应的离子方程式为2Cu2++4SCN-=2CuSCN+(SCN)2；故答案为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；2Cu2++4SCN-=2CuSCN+(SCN)2。（3）补铁口服液为混合物，其主要成分是葡萄糖酸亚铁，里面还可能含有其他的还原剂，能使有氧化性的高锰酸钾褪色；Fe2+的检验：加入KSCN后无明显现象，加入酸性H2O2后溶液变血红色，则证明口服液中含Fe2+；故答案为：葡萄糖酸亚铁口服液中除了有Fe2+还有其他还原剂；滴加KSCN溶液无现象，加入酸性H2O2溶液后溶液变红色。12．(1)③⑤⑥⑦①④⑥(2)(3)32g/mol【解析】（1）能导电的物质有电解质溶液、熔融态电解质、金属单质，符合条件的有③⑤⑥⑦；电解质是在熔融态或者水溶液中能导电的化合物，包括酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水等，符合条件的有①④⑥；（2）铁在氯气中燃烧生成氯化铁：；（3）含有0.1mol的的物质的量为0.05mol，则的摩尔质量为，则X的摩尔质量为78g/mol-2×23g/mol=32g/mol。13．Ba(OH)2＋K2CO3＝BaCO3↓＋2KOH2Fe2＋＋Br2＝2Fe3＋＋2Br－B2O3＋3Mg2B＋3MgO2B＋2OH－＋3NO3－＝2BO2－＋3NO2－＋H2O【解析】⑴请从下列试剂中选择合适的完成指定转化（试剂可以重复选择）。试剂：稀硫酸、KCl、K2CO3、KI、Br2、CuCl2①Ba(OH)2→KOH，分析得出这是一个复分解反应，要将钡离子沉淀下来，故用碳酸钾，其化学方程式：Ba(OH)2＋K2CO3＝BaCO3↓＋2KOH，故答案为Ba(OH)2＋K2CO3＝BaCO3↓＋2KOH；②Fe2＋→Fe3＋，将亚铁离子氧化，需用氧化剂，离子方程式：2Fe2＋＋Br2＝2Fe3＋＋2Br－，故答案为2Fe2＋＋Br2＝2Fe3＋＋2Br－；⑵B2O3可发生如图所示的转化：

①“置换”反应，一种单质和一种化合物置换出另一种单质和另一种化合物的反应，在高温下进行，该反应的化学方程式：B2O3＋3Mg2B＋3MgO，故答案为B2O3＋3Mg2B＋3MgO；②写出“氧化”反应，B与氢氧根、硝酸根反应生成亚硝酸根、硼酸根、水，其离子方程式：2B＋2OH－＋3NO3－＝2BO2－＋3NO2－＋H2O，故答案为2B＋2OH－＋3NO3－＝2BO2－＋3NO2－＋H2O；14．(1)防止被氧化(2)(3)隔绝空气，防止被空气中的氧化(4)【解析】（1）Fe2+具有还原性，FeCl2溶液易被氧化而变质，配制FeCl2溶液时加少量铁屑，目的是防止Fe2+被氧化；（2）溶液变红，说明有Fe3+生成，FeCl2溶液与氯水反应生成FeCl3，其离子方程式为；（3）甲组实验，FeCl2易被空气中的氧气氧化生成FeCl3，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；（4）向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，说明反应生成Fe3+，反应的离子方程式为；溶液中棕黄色变浅，且有气泡出现，说明消耗Fe3+、生成气体，反应的离子方程式为；两个反应叠加得双氧水分解的方程式为。15．56.0%57溶于稀硫酸后的滤液中加入10.0g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得固体3.6g，则10.0g-3.6g=6.4g铜和铁离子反应，据此可计算Fe3+物质的量；剩下滤液中铁元素全部以Fe2+存在，其物质的量可通过2mol·L－1的酸性KMnO4滴定所消耗KMnO4溶液25.00mL计算所得，据此计算；【解析】(1)据分析，剩下滤液中铁元素全部以Fe2+存在，则，解得n（Fe2+）=0.25mol，根据Fe守恒，剩下滤液中铁元素质量即为该铁矿石中铁元素总量，则该铁矿石中铁元素的质量分数为=56.0%；答案为：56.0%；(2)25.0g样品溶于稀硫酸中