3.1 铁及其化合物 同步练习 2023-2024学年高一上学期人教版（2019）化学必修第一册

3.1 铁及其化合物 同步练习题 一、选择题 1．生活中很多现象与化学反应有关。下列现象与氧化还原反应无关的是 A．石膏溶液点豆腐 B．月饼盒内放脱氧剂 C．含的补血药片采用糖衣包裹 D．食物的腐败 2．下列说法错误的是 A．可通过化合反应由铁制得FeCl2 B．可通过复分解反应由一种强酸制一种弱酸 C．可通过分解反应由一种单质制备一种化合物 D．可通过非氧化还原反应由一种单质制备另一种单质 3．能正确表示下列化学反应的离子方程式是 A．用小苏打治疗胃酸过多：H++HCO=CO2↑+H2O B．Na投入CuSO4水溶液中：2Na+Cu2+=Cu+2Na+ C．氯化铁溶液与碘化钾溶液反应：Fe3++2I-=Fe2++I2 D．向澄清石灰水中通入足量CO2：Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O 4．下列物质的俗称与化学式不一致的是 A．熟石灰——CaO B．纯碱—— C．铁红—— D．食盐——NaCl 5．在一定条件下铁可与水蒸气反应(装置如图所示)，下列说法错误的是 A．湿棉花的作用是提供反应所需水蒸气 B．充分反应后，还原铁粉变成红色固体 C．虚线方框中装置是为了检验反应产生的气体 D．酒精灯Ⅱ配用的金属套筒目的是聚集火焰，提高温度 6．下列有关物质性质和用途的说法，正确的是 A．可用于呼吸面具供氧 B．常用作红色油漆和涂料 C．可用作游泳池的消毒剂 D．可用作焙制糕点的膨松剂 7．下列物质能由单质直接化合生成的是 A．Al2S3 B．FeCl2 C．SO3 D．CuI2 8．下列方程式书写不正确的是 A．常温下，氯气和氢氧化钠溶液反应的离子方程式：Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O B．向氯化铝溶液中滴加氨水的离子方程式：Al3++3OH-=Al(OH)3↓ C．过氧化钠与水反应的化学方程式：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ D．铁与水蒸气反应的化学方程式：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 二、填空题 9．根据下图装置，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备Fe(OH)2沉淀。 (1)试管Ⅰ里的试剂是 。 (2)在Ⅰ和Ⅱ中加入试剂后，应先 (打开、关闭)止水夹。某同学用如图装置也可制备Fe(OH)2沉淀。若没有苯，则可观察到的实验现象是 。 10．按要求完成下列问题 (1)用小苏打片(NaHCO3)治疗胃酸过多的离子方程式为 。 (2)请写出氢氧化铁胶体制备的原理 (用化学方程式表示) (3)区分Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的方法 (4)写出下列物质的电离方程式： ①NH4NO3 ②H2SO4 11．Ⅰ.有下列物质：①②③④⑤铜⑥⑦蔗糖 (1)属于电解质的有 (填序号)。 (2)②在水溶液中的电离方程式为 。 (3)⑥与氧气反应的化学方程式为 。 Ⅱ．某学习兴趣小组用、、固体配制了无土栽培用的营养液。测得该营养液中部分离子的浓度柱状图如图所示，则该营养液中的物质的量浓度为 ，的质量为 ，的物质的量为 。 12．I.向50mLNa2SO4和Na2CO3的混合溶液中加入过量BaCl2溶液，得到14.51g白色沉淀，向白色沉淀中再加入过量稀HCl，充分反应后沉淀减少到4.66g，并有气体产生。 (1)原混合物溶液中Na2SO4的物质的量为 ，Na2CO3的质量为 。 (2)产生的气体在标准状况下的体积为 。 II.将6 g的铁粉加入200 mL Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中，充分反应可以得到200 mL 0.5mol /L FeSO4溶液和5.2 g固体沉淀物。试计算原混合溶液中Fe2(SO4)3的物质的量浓度为 。 13．A、B、C、D四种物质或其水溶液有如图转化关系。试回答下列问题： (1)若A为金属单质，C为淡黄色固体，写出物质C的一种用途： ；写出物质C与水反应的离子方程式 。若不考虑其他离子的影响，向同时含有下列离子的混合溶液中加入少量固体C后，再继续滴加足量的稀硫酸，最终离子数目不变的是 (填写序号)。 a．Na+ b．Mg2+ c．K+ d．Fe2+ e．Fe3+ (2)若A是一种引起温室效应的气体，D为焰色试验显黄色的强碱，则B→C的离子方程式 。若A为焰色试验显黄色的强碱，D为引起温室效应的气体，则B→C的离子方程式 。 (3)若A、B、C中均含有同一种非金属元素，A单质常用来自来水杀菌消毒，D是目前使用量最大的金属。实验室常用鉴定B中金属阳离子的试剂(填名称) 。向物质C的溶液中滴加氢氧化钠后得到的沉淀在空气中会有一系列颜色变化，试写出该沉淀变化的化学反应方程式： 。 14．将少量饱和FeCl3溶液分别滴加到下列物质中，得到三种分散系甲、乙、丙。 (1)将丙继续加热煮沸至液体呈红褐色，反应的化学方程式为 。 (2)写出实验室制取氢氧化铁胶体的步骤 。 (3)如何用最简单的方法判断丙中是否成功制备出胶体？ 。 向经过检验后的丙中逐滴加入盐酸，会出现一系列变化： ①先出现和乙中相同的现象，原因是 。 ②随后发生变化得到和甲相同的溶液，此反应的化学方程式为 。 【参考答案】 一、选择题 1．A 解析：A．石膏溶液点豆腐，是发生胶体的聚沉，与氧化还原反应无关，故A符合； B．月饼盒内放脱氧剂，脱氧剂与氧气反应被氧化，防止月饼被氧化，与氧化还原反应有关，故B不符合； C．因为易被空气中的氧气氧化，故含的补血药片采用糖衣包裹，与氧化还原反应有关，故C不符合； D．食物的腐败是食物被空气中的氧化，与氧化还原反应有关，故D不符合； 故选A。 2．C 解析：A．可通过化合反应由铁制得FeCl2，即氯化铁和单质铁化合，可以得到氯化亚铁，A正确； B．可通过复分解反应由一种强酸制一种弱酸，如硅酸钠与盐酸反应制得弱酸硅酸，B正确； C．分解反应的反应物只有一种，根据元素守恒可知无法通过分解反应由一种单质制备一种化合物，C错误； D．可通过非氧化还原反应由一种单质制备另一种单质，如氧气在一定条件下可以制得臭氧，该反应不是氧化还原反应，D正确； 故选C。 3．A 解析：A．小苏打是NaHCO3，NaHCO3与HCl反应产生NaCl、H2O、CO2，该反应的离子方程式为：H++HCO=CO2↑+H2O，A正确； B．Na投入CuSO4水溶液中时，会与溶液中的水反应产生NaOH、H2，NaOH再与CuSO4发生复分解反应产生Cu(OH)2沉淀和Na2SO4，反应的离子方程式为：2Na+2H2O+Cu2+=Cu(OH)2↓+2Na++H2↑，B错误； C．电子不守恒，电荷不守恒，离子方程式为：2Fe3++2I-=2Fe2++I2，C错误； D．反应要以不足量的Ca(OH)2为标准，假设其物质的量是1 mol，反应产生可溶性Ca(HCO3)2，反应的离子方程式为：OH-+CO2=，D错误； 故合理选项是A。 4．A 解析：A．熟石灰是氢氧化钙，生石灰是CaO，故A符合题意； B．纯碱化学式是，又俗称苏打，故B不符合题意； C．铁红化学式是，故C不符合题意； D．食盐化学式为NaCl，故D不符合题意； 综上所述，答案为A。 5．B 【分析】铁和水蒸气高温条件下反应生成Fe3O4和H2，据此分析解答。 解析：A．Fe与水蒸气反应，湿棉花的主要作用是提供反应所需的水蒸气，A正确； B．充分反应后，还原铁粉被氧化为黑色的Fe3O4固体，B错误； C．虚线方框中装置是为了检验反应产生的H2，用燃着的木条靠近肥皂泡，会听到爆鸣声，C正确； D．实验装置中，加热铁粉的酒精灯配用金属套筒可以使火焰更集中，起到集中热量提高受热温度的作用，D正确； 故选B。 6．B 解析：A．可用于呼吸面具供氧的是，A错误； B．是红色固体，常用作红色油漆和涂料，B正确； C．可用于游泳池消毒，而不是，C错误； D．可用作焙制糕点的膨松剂，而不是，D错误； 答案选B。 7．A 解析：A．硫和铝反应生成硫化铝，故A正确； B．Fe与氯气反应生成的是FeCl3，故B错误； C．S单质与氧气反应生成SO2，故C错误； D．碘单质的氧化性较弱，Cu与碘单质化合生成的CuI，故D错误； 故选A。 8．B 解析：A．常温下，氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和次氯酸钠，离子方程式为：Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O，故A正确； B．向氯化铝溶液中滴加氨水生成氢氧化铝沉淀，离子方程式为：Al3++3NH3 ▪H2O=Al(OH)3↓+3NH，故B错误； C．过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，化学方程式为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，故C正确； D．铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，化学方程式为：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，故D正确； 故选B。 二、填空题 9．(1)铁屑、稀H2SO4 (2) 打开 白色沉淀逐渐变成灰绿色，最后变成红褐色 【分析】由于Fe(OH)2极易被氧化，所以在使用上述装置制备Fe(OH)2时，应当在Ⅰ试管中加入铁粉和稀硫酸，Ⅱ试管中加入NaOH溶液；初始阶段，打开止水夹K，利用试管Ⅰ中产生的氢气对整套装置进行排气，驱赶装置内的空气和溶液中溶解的O2；一段时间后再关闭止水夹K，利用Ⅰ试管中气压的逐渐增大，将含有Fe2+的溶液排入到Ⅱ试管中，这样就能制备出保存时间较长的Fe(OH)2了。 解析：（1）通过分析可知，试管Ⅰ中应当加入稀硫酸和铁粉，产生氢气的同时也产生Fe2+，利用产生的氢气再配合止水夹K适当地开闭，就可以实现对整套装置内残留空气的排气，故答案为：铁屑、稀H2SO4； （2）由于Fe(OH)2极易被氧化，所以在初始阶段，打开止水夹K，利用试管Ⅰ中产生的氢气对整套装置进行排气，驱赶装置内的空气和溶液中溶解的O2；若没有苯，氢氧化亚铁迅速被氧化为氢氧化铁，则可观察到的实验现象是白色沉淀逐渐变成灰绿色，最后变成红褐色，故答案为：打开；白色沉淀逐渐变成灰绿色，最后变成红褐色。 10．(1) (2) (3)丁达尔效应 (4) 解析：（1）小苏打为NaHCO3，胃酸的成分为盐酸，碳酸氢钠和盐酸反应的离子方程式为：，故答案为：； （2）在沸腾的蒸馏水中加入饱和氯化铁溶液，当溶液变为红褐色时立即停止加热，即制得氢氧化铁胶体，其制备的原理为：，故答案为：； （3）胶体能产生丁达尔效应，溶液不能产生丁达尔效应，因此区分Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的方法是丁达尔效应，故答案为：丁达尔效应； （4）①硝酸铵为强电解质，完全电离为铵根离子和硝酸根离子，其电离方程式为：，故答案为：； ②H2SO4在水溶液中完全电离生成H+和，其电离方程式为，故答案为：。 11．(1)①②③⑥ (2) (3) 37.25g 解析：（1）电解质是在水溶液或熔融状态下能导电的化合物，属于电解质的有、、、。 （2）硫酸氢钠为强酸的酸式盐，在水溶液中的电离方程式为。 （3）氢氧化亚铁在空气中容易被氧化成氢氧化铁，与氧气反应的化学方程式为。 Ⅱ．由图可知，的物质的量浓度，的物质的量浓度为剩余，则，的物质的量。 12．02mol 5.3g 1.12L 0.1mol/L 解析：I.硫酸钠与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，反应的离子方程式为：Na2SO4＋BaCl2＝BaSO4↓＋2NaCl；碳酸钠与氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀，反应的化学方程式为：BaCl2＋Na2CO3＝2NaCl＋BaCO3↓，碳酸钡溶于稀盐酸，反应的化学方程式为：BaCO3＋2HCl═BaCl2＋H2O＋CO2↑， 14.51克白色沉淀是BaCO3和BaSO4混合物，加入过量的稀盐酸，充分反应后，剩余沉淀4.66g为BaSO4，BaSO4的物质的量为：＝0.02mol， 由硫酸根守恒可知：n(Na2SO4)＝n(BaSO4)＝0.02mol， 减少的沉淀质量为BaCO3，故BaCO3的质量为：14.51g−4.66g＝9.85g，碳酸钡的物质的量为：＝0.05mol， 由碳酸根守恒可知n(Na2CO3)＝n(BaCO3)＝0.05mol，m(Na2CO3)= 故答案为：0.02mol；5.3g； (2)发生反应BaCO3＋2HCl═BaCl2＋H2O＋CO2↑，由方程式可知：n(CO2)＝n(BaCO3)＝0.05mol，故生成的二氧化碳的体积为：0.05mol×22.4L/mol＝1.12L， 故答案为：1.12L； II．溶液中含有Fe2＋：0.5mol•L−1×0.2L＝0.1mol<， 所以6g铁粉过量，设反应消耗铁的物质的量为x，生成铜的物质的量为y， 可得3x＋y＝0.1mol 6g−56x＋8y＝5.2g， 解得x＝0.02mol、y＝0.04mol， 原溶液中Fe2(SO4)3物质的量浓度为＝0.1mol/L， 故答案为：0.1mol/L。 13．(1) 供氧剂 bc (2) (3) 硫氰化钾 解析：(1)A为金属单质，C为淡黄色固体，则C为Na2O2，A为Na，依据转化关系可知，B为Na2O、D为O2，过氧化钠可作供氧剂；过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，反应的离子方程式为：；向含有下列离子的溶液中加入过氧化钠，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，氢氧化钠与钠离子、钾离子不反应，与镁离子反应生成氢氧化镁沉淀，与亚铁离子反应生成氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁，与铁离子反应生成氢氧化铁沉淀，再加入稀硫酸，钠离子不反应但数目增多，钾离子不反应数目不变，氢氧化镁与硫酸反应生成硫酸镁，镁离子又进到溶液中、数目不变，氢氧化亚铁变成的氢氧化铁、以及铁离子变成的氢氧化铁，与稀硫酸反应生成硫酸铁，以铁离子的形式回到溶液中，则亚铁离子数目减少，铁离子数目增大，综上分析，离子数目不变的为钾离子、镁离子，答案选bc。 (2)A是一种引起温室效应的气体，A为CO2，D为焰色试验显黄色的强碱，D为NaOH，依据转化关系可知，B为NaHCO3，C为Na2CO3，碳酸氢钠与氢氧化钠反应生成碳酸钠，则B→C的离子方程式为：；A为焰色试验显黄色的强碱，A为NaOH，D为引起温室效应的气体，D为CO2，依据转化关系可知，B为Na2CO3，C为NaHCO3，碳酸钠溶液中通入过量二氧化碳反应生成碳酸氢钠，则B→C的离子方程式为：。 (3)D是目前使用量最大的金属，D为Fe，A单质常用来自来水杀菌消毒，A为Cl2，A、B、C中均含有同一种非金属元素，依据转化关系可知，B为FeCl3，C为FeCl2，实验室常用硫氰化钾溶液鉴别铁离子；向氯化亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，氯化亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁，可以看到的现象为产生白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，因此沉淀变化的化学反应方程式为：。 14． FeCl3+3H2OFe(OH)3（胶体）+3HCl 烧杯取少量蒸馏水，放在酒精灯上加热至沸腾；向烧杯中逐滴加入饱和FeCl3溶液；继续煮沸至液体呈红褐色，立即停止加热，即得Fe(OH)3胶体 利用丁达尔效应，用一束光照射所得的液体，从侧面观察是否有一条光亮的“通路”出现 Fe(OH)3胶体遇电解质溶液聚沉 Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O 解析：(1)丙继续加热煮沸至液体呈红褐色得Fe(OH)3胶体，反应的化学方程式为FeCl3+3H2O Fe(OH)3（胶体）+3HCl。 (2)实验室制氢氧化铁胶体的方法为：烧杯取少量蒸馏水，放在酒精灯上加热至沸腾；向烧杯中逐滴加入饱和FeCl3溶液；继续煮沸至液体呈红褐色，立即停止加热，即得Fe(OH)3胶体。 （3）根据丁达尔效应可以区分胶体和溶液，因此利用丁达尔效应可判断胶体是否制备成功，具体操作为，用一束光照射所得的液体，从侧面观察是否有一条光亮的“通路”出现。 ①Fe(OH)3胶体遇电解质溶液(盐酸)发生聚沉，生成红褐色Fe(OH)3。 ②继续滴加盐酸，Fe(OH)3与盐酸反应，红褐色Fe(OH)3沉淀溶解，发生反应的化学方程式为Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O。 学科网（北京）股份有限公司 $$