2025人教版高中化学必修第一册练习题-第三章 铁 金属材料 复习提升（含解析）

2025人教版高中化学必修第一册

本章复习提升

易混易错练

易错点1混淆Fe3+、Fe2+的检验与除杂方法

1.（2024江西九江期中）下列离子的检验方法合理的是（）

A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明原溶液中不含Fe2+

B.向某溶液中通入C0然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2+

C.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明原溶液中含有Fe3+

D.向某溶液中滴入NaOH溶液得白色沉淀,又观察到沉淀颜色最终变为红褐色，说明原溶

液中含有Fe2+,不含Mg2+

2.（2024重庆万州新田中学月考）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

XCuCl2溶液FeCh溶液Fe2O3FeSO4溶液

YFeChCuChAI2O3Fe2（SO4）3

ZCuFeNaOH溶液Ch

易错点2不能正确理解铁及其化合物间的转化

3.（2023江苏南通海门期末）在指定条件下，下列选项所示的物质或离子间转化能实现的是

（）

NaOH

A.FeCh溶液Fe（OH）3（胶体）

H?（）（g）_

B.Fe1时温FezO?

Cl2

C.Fe2+溶液一Fe3+溶液

Cu

D.FeCh-Fe

4.验证Fe3+与Fc2+能够相互转化。

实验序号实验操作现象

向FeCh溶液中加入过量铁粉，过

①溶液由棕黄色变成浅绿色

滤

②向滤液中滴加KSCN溶液溶液无明显变化

③再滴加几滴氯水溶液变红

下列分析不合理的是（）

A.解释实验①现象的反应:2Fe3++Fe==3Fe2+

B.实验②与③可以调换顺序

C.溶液变红涉及的氧化还原反应:Cb+2Fe2+==2Cl4-2Fe3+

D.氧化性:02>Fe3+>Fe2+

易错点3未掌握铝与酸、碱溶液的反应，导致计算错误

5.（2024安徽合肥一中素质拓展）甲、乙两烧杯中分别盛有100mL

2mol/L的盐酸、100mL2mol/L的NaOH溶液,向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应

结束后，测得生成的H2为〃（甲）：〃（乙）=1:2,则加入铝粉的质量为（）

A.5.4gB.3.6gC.2.7gD.1.8g

6.（2023河南开封杞县高中期中）在标准状况下进行如下实验:甲、乙、丙三个烧杯中各盛

有30mL相同浓度的盐酸，分别加入质量不同、组成相同的镁铝合金粉末，有关数据如下表

所示。

烧杯甲乙丙

合金质量/mg15338()430

生成气体的体积/mL168336336

（1）甲、乙、丙三组实验中，盐酸不足的是

（2）HC1的物质的量浓度为mol/Lo

（3）合金中镁、铝物质的量之比为o

思想方法练

利用“一般与特殊”“定性与定量”的化学思想解答框图推断题及工艺流程题

方法概述

一般与特殊思想:在无机框图推断中要运用已学的知识去认识掌握一般的规律，而且

要分析制约一般规律的因素和成立的条件，熟悉常见物质的“特性”，寻找突破口。

定性与定量思想:定性分析是对研究对象进行“质”的分析，主要解决“有什么”或“是什

么''的问题;定量分析是对研究对象进行“量”的分析，主要解决"有多少''的问题。定性与定

量相结合是研究物质组成的重要方法。

1.（2024河北廊坊一中期末谋化学实验室产生的废液中含有Fe3+、Cu2+>Ag+三种金属离

子，甲同学设计了如图所示的方案对废液进行处理，以回收金属，保护环境。据此分析，下列

说法正确的是（）

国加过量铁^」可排放

向2③U沉淀C

A.沉淀A中含有2种金属单质

B.可用KSCN溶液来检验溶液B中所含的金属离子

C.溶液A若只经过操作③最终将无法得到沉淀C

D.操作①②③中都需要用到玻璃棒、漏斗

2.（2024广东部分学校期中联考）部分元素的单质及其化合物（或化合物的溶液）的转化关

系如图。己知A是生活中使用广泛的金属单质,常温下B是无色无味的液体,E是胃酸的

主要成分。

请回答下列问题。

⑴写出下列物质的化学式:E;Go

（2）反应①的化学方程式为;写出C在生产、生活中的一种

用途:.

（3）反应②的离子方程式为o

（4）F溶液常温下呈浅绿色，该溶液中金属阳离子为（填离子符号），下列实验操作及

现象能证明溶液中含有该金属阳离子的是（填字母）,反应④中氧化剂和还原剂的

物质的量之比为o

a.取样，加入铜粉，无明显现象

b.取样，滴加NaOH溶液,产生白色沉淀，白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色

3.（2023湖北云学新高考联盟期末）已知A为淡黄色固体,T、R为两种常见的用途很广的金

属单质,D是具有磁性的黑色晶体,C是无色无味的气体,H是白色沉淀，且在生成后迅速变

为灰绿色,最终变为红褐色固体Mo

⑴写出下列物质的化学式:A,D,Ro

⑵按要求写出下列方程式：

①H变成M的化学方程式:;

②B和R反应生成N的离子方程式:;

③M与盐酸反应的离子方程式:o

(3)向W溶液中加入一定量T后，为检验所得溶液中金属阳离子，甲、乙两位同学做了如下

实验:甲同学取出少量反应后溶液，加入少量H2O2溶液，再滴加儿滴KSCN溶液，发现溶液

显红色，由此得出结论:反应后的溶液中有Fe,乙同学取出少量反应后溶液，加入少量酸性

KMnO4溶液，发现酸性KMnCU溶液紫色褪去，由此得出结论:反应后的溶液中有Fe2+。丙同

学看了实验过程后认为甲、乙同学的结论都有问题，你觉得丙同学判断甲、乙同学结论的

依据是:

甲同学:；

乙同学:。

4.(2024河南鹤壁期末)铁泥(主要成分为Fe2O3>FeO、Fe,还含有少量杂质;杂质与酸不反

应,且难溶于水)是一种常见的工业废料，为了减少污染并变废为宝，工程师设计了如下工艺

(部分步骤已略去)，用于生产七水合硫酸亚铁(FeSOQFhO)和柠檬酸铁悦

柠檬酸

铁铁

⑴过程I

①FezCh与硫酸反应的离子方程式为

②分离出杂质的操作是o

(2)制备柠檬酸铁铁

+3+

①补全过程H中发生反应的离子方程式:+_H+_H2O2^_Fe+o

②过程川中，加入氨水后，可观察到的现象为o

(3)制备FeSO4-7H2O

过程V中,用离子方程式说明加入铁屑的主要目的是O

5.(2023山西大学附中模块诊断)下列转化关系中,X、Y是生活中用途广泛的两种金属单

质,A、B是氧化物,A为红棕色固体,B为两性氧化物,C、D、E是中学常见的三种化合物。

请根据转化关系回答下列问题。

(1)请写出反应①的化学方程式:O

(2)由D到E的离子方程式为。

⑶若试剂a是NaOH溶液，写出B与NaOH溶液反应的离子方程

式:O

(4)0.3molY在高温下与足量的水蒸气充分反应，转移的电子的物质的量为moL

⑸在D和E的混合溶液中，检验其中E的金属阳离子的试剂为，对应的现象

是0

(6)若试剂b是H2so4,工业上用E、H2so4和NaNCh为原料制取高效净水剂Y(OH)SO4,

产物还有NO和一种正盐，则该反应的化学方程式

是o

答案与分层梯度式解析

易混易错练

l.C2.C3.C4.B5.B

1.C某溶液中滴入KSCN溶液呈红色,说明含Fe3+,但不能排除Fe2+的存在,A错误、C正

确;某溶液中通入C12,然后再加入KSCN溶液变红色，可能原溶液中本来就有Fe升存在，不

一定是Fe2+被氧化生成的,B错误;Mg(OH)2是白色沉淀，其颜色能被红褐色沉淀所遮挡，无

法判断是否含Mg2+,D错误。

易错分析解答本题易混淆检验Fe2+时试剂的加入顺序。一定是先向待检液中加入KSCN

溶液不变色，即证明不含Fe3+,再通入Ch出现红色证明有Fe2+。若先通入Cb后滴加KSCN

溶液，出现红色,则无法证明原溶液中是否含Fe2+或Fe,

=

2.CCu+2FeChCuQ2+2FeCb,力口入Cu,会引入新的杂质FeCl2,A错误;加入Fe时,

=

优先发生反应Fe+2FeCh3FeCl2,B错误;AI2O3是两性氧化物，能与NaOH溶液反应,

生成可溶于水的物质，而F及03不能与NaOH溶液反应，经过滤能达到除杂目的,C正确;Cb

能将Fe2+氧化为F/+,不能达到除杂的目的,D错误。

3.C向沸水中滴加饱和FeCb溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，可得到Fe(OH)3胶体，向

FcCh溶液中加入NaOH,得到Fe(OH)3红褐色沉淀,A错误;Fc和水蒸气在高温下反应，生成

Fe3O4和H2,B错误;溶液中Fe2+能被。2氧化为Fe3+,C正确;Fe，+与Cu发生氧化还原反应

生成Fe?+、Cu2+,RP2Fe3++Cu==2Fe2++ca,D错误。

易错分析忽略铁及其化合物的某些特殊性质，导致分析物质转化时出错。如Fe和H?O(g)

反应的产物是Fe-Q4而非Fe203o

4.B氯化铁能氧化铁生成氯化亚铁,反应的离子方程式为2Fe3++Fe^3Fe2+,A正确;实

验②与③不可以调换顺序否则不能排除Fe3+的影响,B错误;氯气将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+

与SCN结合成Fe(SCN)?使溶液变红,所以涉及的氧化还原反应为C12+2Fe2+

2Cl+2Fe3\C正确；根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知，氧化

14:Ch>Fe3+>Fe2+,D正确。

5.B甲、乙两烧杯中分别发生反应2A1+6HC1=2A1C13+3H2T、2Al+2NaOH+6H2O

2Na[AI(OH)4]+3H根据化学方程式可知，消耗等量铝时，需要HC1的物质的量比

NaOH多,反应中生成的H?为〃(甲)：K(乙)=1:2,可知林限完全参与反应，与NaOH溶液反

应的铝完全反应，根据H原子守恒可知"(甲)=0.1Lx2mol/L^2=0.1mol,则〃(乙)=0.2mol,

根据反应的化学方程式可知〃(AI)=：x0.2mol,则/7?(A1)=^XO.2molx27g/mol=3.6gc

Jo

易错分析未熟练掌握铝的性质，导致铝的有关计算出错・。在进行化学计算时，如果题目信

息中已知多种反应物的用量，应首先根据化学方程式分析各反应物是否恰好完全反应;若

有反应物过量，应利用完全反应的物质进行计算。

6.答案(1)乙、丙(2)1(3)1：1

解析(1)盐酸浓度、体积一定，甲中合金质量小于乙中合金质量，且甲中生成气体体积小于

乙中气体体积，乙中合金质量是甲中合金质量的哈器2.48倍，而乙中生成的氢气体积是

甲中生成氢气体积的鲁黑=2倍,说明甲中盐酸过量、合金完全反应，乙中盐酸完全反应,

合金过量,故甲、乙、丙三组实验中，乙和丙实验盐酸均不足。

⑵乙、丙中盐酸完全反应,反应生成氢气的物质的量为U^==0.015mol,根据氢原子守

22.4L/ITlOl

恒可知n(HCl)=2/z(H2)=2x0.015mol=0.03mol,故HC1的物质的量浓度为浅等=1mol/Lo

0.0JL

(3)甲中盐酸有剩余,合金完全反应，生成氢气的物质的量为;^詈匕=0.0075mol,设镁、铝

的物质的量分别为amol、bmol,根据二者质量有:24〃+27Z?=0.153,根据得失电子守恒

有:2〃+3b=O.OO75x2,联立两式解得:〃=0.003、庆0.003、故合金中镁与铝的物质的量之比为

0.003mol：0.003mol=l：L

思想方法练

1.BAg\Fe3\CM+都具有氧化性，加入过量铁屑时,Ag+、Cu”与Fe反应分别生成Ag

和Cu,而FV与Fe反应生成Fe?：经过滤得到的溶液A中含F/+,而沉淀A中含有Ag、Cu

和过量的Fe,即沉淀A中含3种金属单质,A错误;Fe?+具有还原性，能被H2O2氧化为

F/+,Fe3+遇KSCN溶液呈红色,故可用KSCN溶液检验溶液B中的Fe3+,B正确;溶液A中

含Fez。加入碱生成Fe(OH)2,Fe(OH)2易被氧化为Fe(OH)3,C错误;操作②是加入H2O2,不需

要漏斗，而操作①③均为过滤,需要玻璃棒和漏斗,D错误。

方法点津解答本题的关键是弄清楚溶液中的转化,注意反应中的“一般与特殊”关系。

Ag\Fe3\Cu2+都具有氧化性，而Fe3+被Fe还原生成Fe2+,Ag+、与Fe均发生置换反

应;Fe3+在碱性条件下能直接转化为Fe(0H)3,而Fe?+可间接转化为Fe(OH)3o

高温

2.答案(1)HC1FeCh(2)3Fe+4H2O(g)^=Fe?O4+4H2用作燃料(答案合理即可)

(3)FesO4+8H+==Fe2++2Fe3++4H2O(4)Fe2+b1：2

解析常温下B是无色无味的液体,B为H2O,A是生活中使用广泛的金属单质,A与H2O

在高温下能反应，则A为Fe,E是胃酸的主要成分,E为HCLA和B反应生成的C为H2,D

为FC3O4,A和E反应生成的F为FCC12,则G为FcCho(2)反应①的化学方程式为

高温

3Fe+4H2O(g)----Fe3()4+4H2；H2在生产、生活中可用作燃料。(3)反应②为Fe3()4和HC1

+：2+3+2+

反应，其离子方程式为Fe3O4+8HFe+2Fe+4H2Oo(4)F为FeCh,F溶液中含Feo

取样，加入铜粉，两者不反应，无明显现象，不能证明Fe?+的存在,a错误;取样，滴加NaOH溶液,

产生Fe(OH)2白色沉淀，白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成Fe(OH)s红褐色沉浣,可证明

：

F/+的存在,b正确。反应④为2FeCl2+C122FeCh,其中氧化剂为C12,还原剂为FeCh,

氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2。

方法点津解答这类无机推断题的关键是抓住题中关键信息，快速找到解题的突破口，可

根据物质的特殊颜色、特殊反应现象或特殊反应条件等分析。如本题金属A和B(常温下

为无色无味的液体)在高温下反应河快速想到是Fe与H2O(g)的反应，找到解题的突破口后,

根据题图转化可完成各物质的推断，从而顺利解题。这类试题体现了“一般与特殊”“定性与

定量”化学思想的实际应用，也体现了证据推理与模型认知的化学学科核心素养。

3.答案(DNazChFe?O4Al

⑵①4Fe(OH)2+Ch+2H2O4Fe(OH)3②2AI+2OH+6H2O2[AI(OH)41+3H2T

③Fe(OH)3+3H+==Fe3++3H2O

⑶原溶液中可能有•未反应完的Fe3+C「也能被酸性KMnO4溶液氧化而使溶液紫色褪去

解析A为淡黄色固体，且A能和水反应生成无色无吠气体C,则A是Na2O2,C是Ch,B是

NaOH;金属T在氧气中燃烧生成的D是具有磁性的黑色晶体，则T是Fe,D是FesCXFbCM

与盐酸、足量的Fc反应彳导到E,E与B(NaOH)反应得到白色沉淀H,则E为FCC12,H是

Fe(OH)2,H可转化为红褐色固体M,M为Fe(OH)3,M与HC1反应生成W,结合题⑶中“W溶

液”，可知W是FeCh;金属R和氧气反应生成氧化物Q.R与Q都能和NaOH溶液反应生成

N,则R是A1,Q是AhO3,N是Na[Al(OH)4]o⑶向FeCb溶液中加入一定量Fe后,Fe?+可能

有剩余，检验Fj,应避免F*的干扰，应先加入KSCN溶液,若溶液不变色，再加入过氧化氢

溶液，若此时溶液变红,说明有Fe2+；C「也能被酸性KMnCh溶液氧化而使溶液紫色褪去，因

此检验时需要排除ci-的干扰。

==3+

4.答案⑴①Fe2O3+6H+2Fe+3H2O②过滤

⑵①2Fe?+2122H2O②产生红褐色沉淀

(3)2Fe3++Fe^=3Fe2+

解析根据题干工艺流程组可知，过程I发生的反应为Fe2O3+6H+2Fe3++3H2。、

+2++

FeO+2HFe+H2O>Fe+2HFe2++H2f,过滤除去不与酸反应且难溶于水的杂

2++=

质，得到FeS04>Fe2(SO4)3的混合溶液;过程H发生的反应为2Fe+2H+H2O2

2Fe3++2H2O,溶液中的Fe?+全部转化为Fe?+;过程山即向含Fe?+的溶液中加入氨水,故产生

红褐