3.1 铁及其化合物 课时作业 同步练习 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

2024—2025学年高中化学人教版必修第一册3.1 铁及其化合物 课时作业 一、单选题 1．下列说法正确的是 A．赤铁矿的主要成分是 B．为碱性氧化物，可与水反应生成 C．铁与水蒸气在高温下反应生成和 D．是混合物 2．下列关于铁及其化合物的叙述正确的是 A．氢氧化铁受热分解可制得 B．、都有磁性 C．不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化 D．高温下，铁能与水蒸气反应生成 3．高炉炼铁的生产中，下列说法正确的是（　　） A．焦炭和一氧化碳都是还原剂 B．采用富氧空气可以得到纯铁 C．加石灰石的目的主要是为了得到CO2 D．用于冶炼生铁的矿石主要有磁铁矿、赤铁矿和黄铁矿 4．下列变化过程，不能一步实现的是 A． B． C． D． 5．下列转化关系不能通过一步反应实现的是 A．Fe→FeCl2 B．Fe2O3→Fe(OH)3 C．FeCl3→FeCl2 D．Fe(OH)3→FeCl3 6．部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 A．a可与e反应生成b B．a与盐酸反应可生成e C．b既可被氧化，也可被还原 D．c是白色沉淀，可转化为红褐色沉淀d 7．铁是生活中应用最广泛的金属，下列有关铁元素的说法正确的是（   ） A．Fe3+的水溶液呈红褐色，Fe2+的水溶液呈浅绿色 B．Fe3+的溶液中滴入含KSCN的溶液，立即出现红色沉淀 C．Fe3+具有氧化性，Fe2+具有还原性 D．铁粉可以和水蒸气在高温下反应生成Fe2O3 8．下列各物质中不能由单质直接化合生成的是 A． B． C． D． 9．赤铁矿和磁铁矿的主要成分分别是和。下列说法不正确的是 A．中铁元素的化合价为+3 B．和都属于氧化物 C．和CO的反应属于置换反应 D．中铁元素的质量分数比的高 10．下列有关离子(或物质)的检验、现象及结论，都正确的是 A．向某溶液中滴加氯水，再滴加KSCN溶液，溶液变成红色，该溶液中一定含有Fe2+ B．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液变成红色，该溶液中一定不存在Fe2+ C．向久置的FeCl2溶液中滴入用硫酸酸化的H2O2溶液，溶液变黄，滴加KSCN溶液，溶液变成红色，说明发生氧化还原反应，且氧化性：H2O2<Fe3+ D．将某种铁的氧化物溶于足量的稀硫酸中，取其溶液滴加酸性KMnO4溶液，振荡，溶液褪色，原氧化物中含有+2价铁 11．在空气中氢氧化亚铁白色沉淀可转化为红褐色沉淀。关于该反应的下列叙述中不正确的是 A．生成物为氢氧化铁 B．该反应是化合反应 C．该反应是氧化还原反应 D．氢氧化亚铁作氧化剂 12．用含铁废铜制备胆矾的流程如图所示： 下列说法错误的是 A．“溶解”中加H2O2作用是溶解铜并将Fe2+氧化为Fe3+ B．流程中Cu2(OH)2CO3可用CuO代替 C．长时间加热煮沸主要目的是充分聚沉Fe(OH)3 D．“系列操作”包括蒸发至大量晶体析出、过滤 13．下列反应中，铁只能生成＋3价化合物的是 A．少量铁与稀硫酸反应 B．铁丝在氧气中燃烧 C．过量铁粉在氯气中燃烧 D．Fe投入到CuSO4溶液中 14．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是（       ） A．FeFeCl2Fe(OH)2 B．SSO3H2SO4 C．N2NO2HNO3 D．CaCO3 CaOCa(OH)2 15．某实验小组研究刻蚀电路板以及刻蚀废液的性质，下列实验对应的离子方程式书写正确的是 A．用盐酸双氧水刻蚀铜板： B．用溶液刻蚀铜板： C．检验废液中含有： D．用酸性检验： 二、填空题 16．化学性质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 稳定性 不稳定，易被O2氧化，受热易分解，但产物复杂 不稳定，受热易分解，化学方程式为 ：               与盐酸反应的离子方程式 注意：成功制备的关键是： (1)避免亚铁盐溶液中混进Fe3+          (2)除去试管和溶液中的O2，创造无氧环境 17．在Fe(OH)3中，逐滴加入HI稀溶液，会发生一系列变化，请简述原因。 (1)固体溶解，溶液显黄色，原因是 ；有关离子方程式为 。 (2)最后溶液颜色加深，原因是 ；有关离子方程式为 。 18．与铁三角的转化 ①与I2反应： 。 ②与S反应： 。 ③与过量稀硝酸反应： 。 19．完成下列问题 (1)铜是生命必需的元素，也是人类最早使用的金属之一，铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响。请完成下列问题： ①在西汉古籍《淮南万毕术》中曾有“曾青得铁则化为铜”之说，试写出该句描述的现象所涉及的反应的化学方程式 。 ②铜器表面有时会生成铜绿[主要成分为Cu2(OH)2CO3]，这层铜绿可用化学方法除去。试写出除去铜绿而不损伤器物的反应的化学方程式： 。 (2)为缓解能源危机，能源专家构想出了利用太阳能促使燃料循环的构想图：    当前，科学家还未实现这一构想。但大自然已经解决了这个问题，绿色植物的光合作用就是在日光作用下，利用太阳能把CO2和H2O转变成了能源物质葡萄糖(可燃烧)：6CO2＋6H2OC6H12O6＋6O2。 ①分别写出CH3OH、NH3在空气或氧气中燃烧的化学方程式：CH3OH燃烧： ；NH3燃烧： 。 ②在此构想的物质循环中，太阳能最终转化为 能。 ③实现上述构想的关键问题是 。 三、计算题 20．将FeCl3、CuCl2混合溶液加入一定质量的铁粉中充分反应，所加混合溶液的体积与反应后剩余固体质量如图所示。已知原混合溶液中Cu2＋浓度为0.140 mol·L－1，经检测M点时溶液中无Cu2＋。 求：（1）c(FeCl3)＝ mol·L－1。 （2）铁粉的质量为 g。    试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年2月8日高中化学作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C A D B B C B C D 题号 11 12 13 14 15 答案 D D C D B 1．C 【详解】A．赤铁矿的主要成分是，故A错误； B．为碱性氧化物，但它不与水反应，故B错误； C．铁与水蒸气在高温下反应生成和，故C正确； D．有固定的组成，是纯净物，故D错误。 综上所述，答案为C。 2．C 【详解】A．氢氧化铁受热分解可制得，A错误； B．Fe3O4具有磁性，Fe2O3无磁性，B错误； C．不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化为，C正确； D．高温下，铁能与水蒸气反应生成和氢气，D错误； 故选C。 3．A 【详解】A．高炉炼铁的生产中，焦炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳再和焦炭反应生成一氧化碳，一氧化碳还原铁的氧化物，在反应中焦炭和一氧化碳是还原剂，故A正确； B．采用富氧空气是为了焦炭能充分燃烧，故B错误； C．加入石灰石的目的是它在高温下分解成生石灰，继而再与SiO2反应，生成熔点较低的CaSiO3，而成为炉渣，除掉了杂质SiO2，故C错误； D．冶炼生铁的原料不能用黄铁矿，因FeS2中含有大量硫元素，燃烧时产生大量的SO2等酸性气体，当铁中含硫时，铁的质量极差，故D错误； 故选A。 4．D 【详解】A．，故A正确； B．，故B正确； C．，故C正确； D．，故D错误； 故选D。 5．B 【解析】略 6．B 【分析】由价类图可知，a为铁，b为亚铁盐，c为氢氧化亚铁，d为氢氧化铁，e为铁盐。 【详解】A．铁可以与铁盐反应生成亚铁盐，A正确； B．铁与盐酸反应生成亚铁盐，不能生成铁盐，B错误； C．亚铁盐中的铁的化合价为+2价，既可以升高又可以降低，既可以被氧化又可以被还原，C正确； D．氢氧化亚铁为白色沉淀，可以被氧化为红褐色的氢氧化铁沉淀，D正确； 答案选B。 7．C 【详解】A．Fe3+的水溶液呈黄色，故A错误； B．Fe3+的溶液中滴入含KSCN的溶液，生成红色络合物，并不是沉淀，故B错误； C．Fe3+中铁元素处于较高价态，具有氧化性，可以被还原成Fe2+；Fe2+处于中间价态，具有还原性，可以被氧化为Fe3+，故C正确； D．铁粉与水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，故D错误； 综上所述答案为C。 8．B 【详解】A．铜与氯气反应生成氯化铜，所以CuCl2可以由单质直接化合生成，故A正确； B．铁与氯气反应生成氯化铁，所以FeCl2不可以由单质直接化合生成，故B错误； C．铁与氯气反应生成氯化铁，可以由单质直接化合生成，故C正确； D．铝与氯气反应生成氯化铝，所以AlCl3可以由单质直接化合生成，故D正确； 故选：B。 9．C 【详解】A．根据化合物中各元素化合价代数和为0，中铁元素的化合价为+3，A正确； B．和均由两种元素组成，且其中一种元素为氧元素，均为氧化物，B正确； C．和CO反应生成二氧化碳和铁单质，属于氧化还原反应，无单质参加反应，不属于置换反应，C错误； D．根据计算可知，中铁元素的质量分数：，中铁元素的质量分数：，D正确； 答案选C。 10．D 【详解】A．滴加氯水再滴加KSCN溶液，溶液变成红色，表明溶液中含有Fe3+，但不能确定原溶液中是否含有Fe2+，A不正确； B．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液变成红色，表明溶液中一定含有Fe3+，但不能肯定该溶液中不存在Fe2+，B不正确； C．久置的FeCl2溶液中，FeCl2可能完全变质，所以滴入硫酸酸化的H2O2溶液，不一定发生氧化还原反应，即便发生氧化还原反应，只能得出氧化性：H2O2＞Fe3+，C不正确； D．铁的氧化物溶于稀硫酸，滴加酸性KMnO4溶液后溶液褪色，则表明原溶液具有还原性，则原氧化物中一定含有+2价铁，D正确； 故选D。 11．D 【分析】在空气中氢氧化亚铁白色沉淀转化为红褐色沉淀的化学方程式为：4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3。 【详解】A.由上述分析知道，氢氧化亚铁白色沉淀转化为红褐色沉淀，生成物是氢氧化铁，故A正确； B.上述反应符合化合反应的特征，该反应是化合反应，故B正确； C.该反应中有化合价变化，是氧化还原反应，故C正确； D.在4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3中，氢氧化亚铁作还原剂，O2作氧化剂，故D错误； 本题答案为D。 12．D 【详解】A．加入硫酸后，溶液中存在亚铁离子和铜，再加入H2O2，可以溶解铜并将Fe2+氧化为Fe3+，A项正确； B．流程中加Cu2(OH)2CO3的目的是调节pH值，与氢离子反应后，不会引入新的杂质，可用CuO代替，B项正确； C．长时间煮沸悬浊液，使Fe3+充分水解生成Fe(OH)3沉淀，好过滤除去，C项正确； D．“系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得到胆矾晶体，D项错误； 答案选D。 13．C 【详解】A．少量铁与稀硫酸反应生成FeSO4和H2，不可能生成＋3价铁的化合物，故A不符合题意； B．铁丝在氧气中燃烧生成Fe3O4，含有+2和+3价铁，故B不符合题意； C．过量铁粉在氯气中燃烧生成FeCl3，只能生成＋3价铁的化合物，故C符合题； D．Fe投入到CuSO4溶液中生成FeSO4和Cu，不可能生成＋3价铁的化合物，故D不符合题意； 故答案为C。 14．D 【详解】A.铁在氯气中燃烧生成FeCl3，A错误； B.S单质与氧气反应生成SO2，B错误； C.N2与O2在放电条件下反应生成NO，C错误； D.碳酸钙高温分解生成氧化钙，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，D正确； 答案选D。 15．B 【详解】A．过氧化氢只作氧化剂，反应的离子方程式为，A错误； B．用溶液刻蚀铜板，Cu和反应生成FeCl2和CuCl2，反应的离子方程式为，B正确； C．是络合物，不是沉淀，正确的离子方程式为，C错误； D．酸性条件下，高锰酸根离子被还原为锰离子，正确的离子方程式为，D错误； 选B。 16． 【详解】Fe(OH)3不稳定，加热Fe(OH)3时它能失去水生成红棕色的Fe2O3粉末，化学方程式为；Fe(OH)2和Fe(OH)3都是不溶性碱，它们都能与酸发生反应生成相应的盐和水，与盐酸反应的离子方程式分别为：、。 17．(1) HI是强酸，使氢氧化铁溶解，生成铁离子 Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H+ (2) 铁离子将碘离子氧化成碘单质，碘单质溶于水显黄色 2Fe3++2I-=2Fe2++I2 【分析】(1) 由于HI为强酸，电离方程式为：HI=H++I-，H+能与Fe(OH)3反应生成可溶性Fe3+，离子方程式为：Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H+，故在Fe(OH)3中逐滴加入HI稀溶液，可观察到固体溶解，溶液显黄色，故答案为：HI是强酸，使氢氧化铁溶解，生成铁离子；Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H+； (2) 由于生成的Fe3+具有较强的氧化性，I-具有较强的还原性，二者能发生氧化还原反应，离子方程式为：2Fe3++2I-=2Fe2++I2，生成I2形成碘水显黄色，故答案为：铁离子将碘离子氧化成碘单质，碘单质溶于水显黄色；2Fe3++2I-=2Fe2++I2。 18． Fe＋I2FeI2 Fe＋SFeS Fe＋4H++NO= Fe3＋＋NO↑+2H2O 【解析】略 19．(1) Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu Cu2(OH)2CO3＋4HCl=2CuCl2＋CO2↑＋3H2O (2) 2CH3OH＋3O22CO2＋4H2O 4NH3＋3O22N2＋6H2O 热 寻求使燃烧产物吸收太阳能，转变为燃料的高效催化剂(如人工叶绿素)(其他合理答案也可) 【详解】（1）①“曾青得铁则化为铜”是铁从硫酸铜中置换出铜，反应的化学方程式为：Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu。 ②铜绿成分是碱式碳酸铜，可溶于盐酸，而铜不与盐酸反应，故除去铜绿而不损伤器物可用盐酸，有关反应的化学方程式为：Cu2(OH)2CO3＋4HCl=2CuCl2＋CO2↑＋3H2O。 （2）①由物质转化关系可以看出CH3OH燃烧最终变成CO2和H2O，NH3燃烧变成N2和H2O，反应的化学方程式分别是：2CH3OH＋3O22CO2＋4H2O、4NH3＋3O22N2＋6H2O。 ②由能量转化关系可以看出，燃烧产物吸收太阳能转化成燃料中的化学能，燃料燃烧时又将化学能转化为热能。 ③实现构想的关键是寻求高效的催化剂，使燃烧产物吸收太阳能转变为燃料(合理即可)。 20． 0.04 8.96 【分析】铁离子的氧化性大于铜离子，铁离子首先氧化金属铁，经验测M点时溶液中无铜离子，固体质量不变，根据2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋、Cu2＋＋Fe=Cu＋Fe2＋可知，消耗铁的质量等于析出铜的质量，据此分析作答。 【详解】根据上述分析可知： （1）1L溶液内氯化铜的物质的量为0.140 mol，设铁离子的物质的量为x mol，则（0.140+0.5x）mol56g/mol=0.14064g/mol，解得x=0.04，则c(FeCl3)＝=0.04 mol·L－1，故答案为0.04； （2）加入8.0 L溶液时固体全部溶解，说明铁只与铁离子反应，则铁离子的物质的量为0.04 mol·L－18.0 L=0.32 mol，则根据2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋可知，铁的物质的量为56g/mol=8.96 g，故答案为8.96。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$