3.1 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、选择题 1．铁元素的“价一类”二维图如图所示。下列说法正确的是 A．a在纯中燃烧可直接转化为e B．在不同条件下，g可能分别转化为f沉淀或胶体 C．c在空气中直接加热可转化为b D．检验含d溶液中金属阳离子的方法为先加入氯水，再加入KSCN溶液 2．下列反应的离子方程式书写正确的是 A．向氯化亚铁溶液中滴入溶液： B．向次氯酸钠溶液中通入足量二氧化硫： C．将氯气通入冷的石灰乳中制漂白粉： D．向磁性氧化铁粉末中加入稀盐酸： 3．下列离子方程式正确的是 A．向CaCl2溶液中通入少量CO2：Ca2++CO2+H2O=CaCO3↓+2H+ B．FeCl3溶液遇到KSCN溶液变为红色：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3↓ C．向氢氧化钡溶液中滴加硫酸氢钠溶液至中性：Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O D．Cl2与水反应：Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO- 4．要除去溶液中少量的，可行的方法是 A．滴入溶液 B．通入氯气 C．加入适量铜粉并过滤 D．加入适量铁粉并过滤 5．化学与生活密切相关，下列说法不正确的是 A．豆腐有“植物肉”之美称，“卤水点豆腐”是胶体的聚沉过程 B．铁锅表面出现红棕色斑迹，是因为发生了氧化还原反应 C．用碳酸氢钠治疗胃酸过多时，不能和酸性食物共同食用 D．氯气泄漏后，人员应向低处撤离 6．制取合金常用的方法是将两种或多种金属(也可为金属和非金属)，加热到某一温度使其全部熔化，再冷却成为合金。试据下表数据判断(其他条件均满足)，下列合金不宜采用上述方法制取的是 金属 Na Mg Al Cu Fe 熔点/℃ 97.5 649 660 1083 1535 沸点/℃ 883 1090 2327 2567 2750 A．铁铜合金 B．镁铁合金 C．钠铝合金 D．铁铝合金 7．实验室配制FeSO4溶液时，为了保证得到较纯的FeSO4溶液，可往溶液中加入 A．铜粉 B．氯水 C．溴水 D．铁粉 8．第26届国际计量大会重新修订了阿伏加德罗常数NA。下列说法正确的是 A．5.6g铁与2.24LCl2(标况下)反应转移的电子数为0.3NA B．常温常压下，92gNO2和N2O4的混合气体中含有的原子数为6NA C．0℃、1.01×105Pa，17gNH3中含有的共价键数为NA D．0.5mol/L的H2SO4溶液中，氧原子的数目约为2NA 二、填空题 9．按要求回答下列问题 (1)国家质检部门检出人们端午节包粽子的“返青粽叶”多以胆矾为添加剂，长期食用有害健康。请写出胆矾的化学式 。 (2)次磷酸(H3PO2)是磷的一种含氧酸，与足量NaOH溶液反应生成NaH2PO2，在工业上可做还原剂。 ①NaH2PO2属于 (选填“正盐”或“酸式盐”) ②请从化合价的角度解释H3PO2可做还原剂的原因 。 (3)钠与水反应的离子方程式是 。 (4)用化学方程式解释新制氯水光照一段时间后，pH减小的原因 。 (5)向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液，观察到的现象是 。 (6)打印机使用的墨粉中含有Fe3O4.它的一种制备方法是：将FeSO4溶液、Fe2(SO4)3溶液按一定比例混合，再加入一定量的NaOH溶液，水浴加热。反应如下： ___Fe2++_____Fe3++___OH—=__Fe3O4+____H2O 请配平上述反应 。 10．按要求回答下列问题： (1)写出NaCl的电离方程式 ； (2)除去Na2CO3粉末中混有的少量NaHCO3的方法是 ； (3)Cl2在化学反应中很容易 电子(填“得”或“失”)； (4)向FeCl3溶液中滴加NaOH溶液时，可观察到的现象是 。 11．向溶液中加入溶液，即产生 色的沉淀，该沉淀会迅速变为 色，最后变为 色，写出依次发生反应的化学方程式 、 。 12．3.84 g Fe和Fe2O3的混合物溶于100 mL某浓度的盐酸中，恰好使混合物溶解，生成0.03 mol H2，向反应后的溶液中加入KSCN检验，溶液无明显现象，设HCl无挥发，反应后溶液的体积不变。（已知：氧化性Fe3+＞H+，还原性Fe＞Cl-） (1)求标准状况下生成氢气的体积 ？ (2)求反应后Cl-的物质的量浓度 ？ 13．已知A为常见的金属单质，根据如图所示的关系，请回答下列问题。 (1)写出相应物质的化学式B： 、D： 。 (2)写出反应④的离子方程式： 。 (3)写出反应③的化学方程式： 。 (4)写出反应⑧的化学方程式： ，反应类型为 。 (5)检验D中金属阳离子操作方法是 。 14．三氯化铁是一种高效、廉价的净水剂，它是红棕色固体，易潮解，100℃左右时升华。实验室可用氯气与铁反应制备无水三氯化铁，装置如图所示。试回答： (1)装置A发生反应的离子方程式 ，装置C发生反应的化学方程式 。 (2)装置B中的试剂是 ；装置E的作用是 。 (3)反应开始时应先点燃装置 处的酒精灯，过一会儿再点燃装置 处的酒精灯，此操作的目的是 。 (4)简述检验该净水剂中Fe3+的方法 。 【参考答案】 一、选择题 1．B 【分析】由图可知，a为铁单质，b为氧化亚铁，c为氢氧化亚铁，d为亚铁盐，e为氧化铁，f为氢氧化铁，g为铁盐。据此解答。 解析：A．铁在纯氧气中燃烧生成四氧化三铁，故A错误； B．铁盐与氢氧化钠反应生成氢氧化铁，饱和氯化铁溶液滴到沸水中可以制得氢氧化铁胶体，故B正确； C．氢氧化亚铁直接加热，被氧气氧化为氧化铁，不能得到氧化亚铁，故C错误； D．检验亚铁离子的方法是先加KSCN溶液，无现象，在加入氯水，溶液变为红色，故D错误； 故选B。 2．A 解析：A．Fe2+遇溶液：生成蓝色沉淀，，A正确； B．次氯酸钠具有强氧化性，二氧化硫具有还原性，两者会发生氧化还原反应：，B错误； C．石灰乳应写成化学式，将氯气通入冷的中制漂白粉：，C错误； D．磁性氧化铁为四氧化三铁，和稀盐酸反应生成盐和水，题中所给离子方程式电荷不守恒，应为，D错误； 故答案选A。 3．C 解析：A．向CaCl2溶液中通入少量CO2不会发生反应，没有沉淀生成，A错误； B．FeCl3溶液遇到KSCN溶液变为红色，生成的Fe(SCN)3不是沉淀，B错误； C．向氢氧化钡溶液中滴加硫酸氢钠溶液至中性，说明最终生成的是硫酸钠、硫酸钡和水，上述离子方程式正确，C正确； D．氯气与水反应生成的次氯酸为弱酸，在离子方程式中不可拆分，所以正确的离子方程式为：Cl2+H2O=H++Cl-+HClO，D错误； 故选C。 4．B 解析：A．KSCN与氯化铁溶液发生反应，不与氯化亚铁反应，A错误； B．氯气能将氯化亚铁氧化为氯化铁，B正确； C．铜粉能与氯化铁反应生成氯化亚铁，C错误； D．铁粉能与氯化铁反应生成氯化亚铁，D错误； 故选B。 5．D 解析：A．豆腐有“植物肉”之美称，“卤水点豆腐”是胶体的聚沉过程，A正确； B．铁锅表面出现红棕色斑迹，是因为铁被氧气氧化发生了氧化还原反应，B正确； C．用碳酸氢钠治疗胃酸过多时，因酸性食物会消耗碳酸氢钠，所以不能和酸性食物共同食用，C正确； D．氯气泄漏后，因氯气的密度大于空气的密度，所以人员应向高处撤离，D错误； 故选D。 6．B 【分析】当某一金属的熔点超过另一金属的沸点时，该金属变成蒸气，不能形成合金； 解析：A．铁的熔点1535℃，低于铜的沸点2567摄氏度，可以形成铁铜合金，故A不选； B．铁的熔点1535℃，高于镁的沸点1090摄氏度，不能形成镁铁合金，故B选； C．铝的熔点660℃，低于钠的沸点883摄氏度，可以形成钠铝合金，故C不选； D．铁的熔点1535℃，低于铝的沸点2327摄氏度，可以形成铁铝合金，故D不选； 故选B。 7．D 【分析】FeSO4溶液能被氧化为Fe2(SO4)3而变质。 解析：A．铜与三价铁反应能生成铜离子，使FeSO4溶液含有杂质，故A不符合题意； B．氯水具有强氧化性，使二价铁氧化为三价铁而变质，故B不符合题意； C．溴水具有强氧化性，使二价铁氧化为三价铁而变质，故C不符合题意； D．铁粉与三价铁反应能生成二价铁，可防止亚铁离子被氧化而变质，能得到较纯的FeSO4溶液，故D符合题意； 故答案为D。 8．B 解析：A．5.6g铁与2.24LCl2(标况下)物质的量均为0.1mol，结合反应知铁过两年氯气少量即0.1mol氯气转移电子数为0.2NA，A错误； B．NO2和N2O4最简式均为NO2，92gNO2物质的量为2mol，所以含有原子物质的量为6mol，即原子数为6NA， B正确； C．17gNH3物质的量为1mol，又氨气分子含有3个共价键，即17gNH3中含有共价键数为3NA，C错误； D．未指明溶液体积，无法计算出物质的量，D错误； 故选B。 二、填空题 9．(1)CuSO4·5H2O (2) 正盐 H3PO2中P元素为中间价态，化合价能升高被氧化，能做反应的还原剂 (3)2Na+2H2O=2Na++2OH—+H2↑ (4)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，反应方程式为Cl2+H2O=HCl+HClO，次氯酸遇光分解生成盐酸和氧气，反应方程式为2HClO2HCl+O2↑，盐酸的酸性强于次氯酸 (5)立即生成白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红棕色 (6)Fe2++2Fe3++8OH—=Fe3O4+4H2O 解析：（1）胆矾是五水硫酸铜的俗称，化学式为CuSO4·5H2O，故答案为：CuSO4·5H2O； （2）①由次磷酸与足量氢氧化钠溶液反应生成NaH2PO2可知，次磷酸为一元酸，NaH2PO2为次磷酸的正盐，故答案为：正盐； ②次磷酸中磷元素为中间价态，化合价能升高被氧化，能做反应的还原剂，故答案为：H3PO2中P元素为中间价态，化合价能升高被氧化，能做反应的还原剂； （3）钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH—+H2↑，故答案为：2Na+2H2O=2Na++2OH—+H2↑； （4）氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，反应方程式为Cl2+H2O=HCl+HClO，次氯酸遇光分解生成盐酸和氧气，反应方程式为2HClO2HCl+O2↑，盐酸的酸性强于次氯酸，所以新制氯水光照一段时间后，pH减小，故答案为：氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，反应方程式为Cl2+H2O=HCl+HClO，次氯酸遇光分解生成盐酸和氧气，反应方程式为2HClO2HCl+O2↑，盐酸的酸性强于次氯酸； （5）硫酸亚铁溶液与氢氧化钠溶液反应立即生成白色氢氧化亚铁沉淀，白色沉淀与氧气和水反应迅速变为灰绿色，最终变为红褐色的氢氧化铁，则实验现象为立即生成白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红棕色，故答案为：立即生成白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红棕色； （6）由未配平的离子方程式可知，碱性条件下铁离子与亚铁离子反应生成四氧化三铁和水，反应的离子方程式为Fe2++2Fe3++8OH—=Fe3O4+4H2O，故答案为：Fe2++2Fe3++8OH—=Fe3O4+4H2O。 10．(1)NaCl= Na++Cl- (2)加热法 (3)得 (4)产生红褐色沉淀 解析：（1）NaCl为强电解质，在水溶液中完全电离，电离方程式NaCl= Na++Cl-； （2）碳酸氢钠不稳定受热分解为碳酸钠和水、二氧化碳，故除去Na2CO3粉末中混有的少量NaHCO3的方法是加热法； （3）Cl2化学性质活泼，具有强氧化性，在化学反应中很容易得到电子； （4）FeCl3溶液中滴加NaOH溶液时，反应生成红褐色氢氧化铁沉淀。 11． 白 灰绿 红褐色 解析：向溶液中加入溶液，发生复分解反应生成氢氧化亚铁和硫酸钠，即产生白色的沉淀，氢氧化亚铁不稳定易被氧气氧化为氢氧化铁，则该沉淀会迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，发生的化学方程式依次为、。 12．(1)0.672 L或672 mL (2)1.2mol/L 解析：（1）0.03mol氢气在标准状况下的体积为22.4L/mol×0.03mol=0.672 L=672 mL； （2）设Fe为a mol，Fe2O3为bmol；反应的方程式分别为Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O，2FeCl3＋Fe=3FeCl2，Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑，由于反应后的溶液中加入KSCN检验，溶液无明显现象，则说明FeCl3完全反应，溶液中只生成FeCl2，则有： 则有： 解得a=0.04mol，b=0.01mol 因此氯化亚铁的总的物质的量为3b＋a－b＝0.06mol 则氯离子浓度为0.12mol÷0.1L=1.2mol/L 13．(1) Fe3O4 FeCl3 (2)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- (3)Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O (4) 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 化合反应 (5)取适量原溶液于一试管中，向其加入少量硫氰化钾溶液，若溶液变成血红色，则证明有铁离子 解析：A为常见的金属单质，且F为红褐色固体，可上述转化为铁及其化合物之间的转化，A为Fe，F为Fe(OH)3，F是由E被氧气氧化而得来，所以推知E为Fe(OH)2，黑色晶体B与盐酸发生反应生成C与D两种主要产物，可推测B为Fe3O4，与盐酸反应生成FeCl2与FeCl3，结合上下转化关系可知，C为FeCl2，D为FeCl3，据此结合铁极其化合物的性质与应用分析解答。 (1)根据上述分析可知，B为Fe3O4，D为FeCl3； (2)反应④为FeCl2转化为FeCl3的过程，可向FeCl2溶液中加入氯气，其反应的离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-； (3)反应③为Fe3O4与盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水的反应，其化学方程式为：Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O； (4)反应⑧为Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3的过程，其化学方程式为：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3，该反应类型为化合反应； (5)D为FeCl3，其中金属阳离子铁离子可采用硫氰化钾溶液检验，具体操作如下：取适量原溶液于一试管中，向其加入少量硫氰化钾溶液，若溶液变成血红色，则证明有铁离子。 14．(1) (2)浓硫酸 排除F中水蒸气干扰 (3) A C 排净装置中空气 (4)将净水剂溶于水，滴入KSCN溶液，溶液变红色，说明含有铁离子 【分析】装置A发生反应二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制取氯气，氯气通过B干燥进入装置C和铁生成氯化铁，E排除F中水的干扰，尾气使用F中碱液吸收； 解析：（1）装置A发生反应二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制取氯气、氯化锰、水，离子方程式，装置C发生反应铁和氯气加热生成氯化铁，化学方程式； （2）三氯化铁易潮解，生成氯气中含有水蒸气，装置B为干燥氯气，故试剂是浓硫酸；装置E的作用是排除F中水蒸气干扰； （3）空气中含有水、氧气，反应开始时应先点燃装置A处的酒精灯，反应生成氯气排净装置中空气，过一会儿再点燃装置C处的酒精灯；故此操作的目的是排净装置中空气； （4）铁离子和KSCN溶液生成红色物质，故检验该净水剂中Fe3+的方法为：将净水剂溶于水，滴入KSCN溶液，溶液变红色，说明含有铁离子。 学科网（北京）股份有限公司 $$