章末过关检测 第3章·铁 金属材料-【正禾一本通】2025-2026学年高一化学必修第一册同步课堂高效讲义配套练习（人教版 单选版）

章末过关检测　第三章·铁　金属材料 (时间：90分钟 满分：100分) 可能用到的相对原子质量：C 12　 O 16　Mg 24　K 39　Fe 56 一、选择题(共15小题，每小题3分，共45分，每小题只有一个正确选项) 1．为了延长食品的保质期，防止食品氧化变质，在包装袋中加入FeSO4粉末，下列有关叙述中，正确的是(　　 ) A．作吸水剂 B．铁元素化合价降低 C．作氧化剂 D．作还原剂 答案：D 2．化学与生活有着紧密的联系，下列说法错误的是(　　 ) A．榨苹果汁时加入维生素C，可减缓其在空气中发生颜色变化 B．“贵妃明镜剪青丝，后母戊鼎树丰碑”，后母戊鼎材料为青铜，其硬度比纯铜小 C．FeO是一种黑色粉末，可以用作色素，应用于瓷器制作中使釉呈绿色 D．“早雾晴，晚雾阴”，雾是一种气溶胶，可见光光束透过大雾可观察到丁达尔效应 答案：B 3．下列关于铁及其化合物的叙述中，不正确的是(　　 ) A．陨铁中含有游离态铁 B．铁强化酱油可减少缺铁性贫血问题 C．铁不能与水反应 D．菠菜、木耳、动物内脏等食品富含铁元素 答案：C 4．下列说法中，不正确的是(　　 ) A．FeCl2溶液和FeCl3溶液都是黄色的 B．Fe(OH)2是白色的，Fe(OH)3是红褐色的 C．FeO、Fe2O3都能与盐酸反应 D．FeCl2溶液、FeCl3溶液都能与NaOH溶液反应 答案：A 5．(2025·江苏高三下阶段考试)铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是(　　 ) A．铁粉具有还原性，可用作食品袋中的干燥剂 B．FeCl3具有氧化性，可用于除去水中悬浮杂质 C．Fe2O3能与盐酸反应，可用于制作红色涂料 D．Fe3O4是具有磁性的黑色固体，可用于激光打印机的墨粉 答案：D 6．某同学采用硫铁矿焙烧制取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)，设计了如下流程： 下列说法不正确的是(　　 ) A．溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉 B．固体1中一定含有SiO2，控制pH是为了使Al3+转化为Al(OH)3，进入固体2 C．从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解 D．若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO4·7H2O 解析：选D。A项，流程设计意图是用硫酸把Fe2O3、Al2O3，转化为硫酸盐，除去SiO2，然后用铁粉还原Fe3+得到硫酸亚铁，A正确；B项，固体1为SiO2，分离FeSO4和Al2(SO4)3采用的是调控pH的方法，使Al3+转化为Al(OH)3沉淀从而与FeSO4分离，B正确；C项，Fe2+容易被氧化，所以在得到FeSO4·7H2O产品的过程中，要防止其被氧化和分解，C正确；D项，在溶液1中直接加过量的NaOH得到的是Fe(OH)3，D不正确。 7．(2025·浙江三模)实验室将FeCl3饱和溶液滴入沸水中可制得Fe(OH)3胶体，下列说法不正确的是(　　 ) A．FeCl3溶液可用于制作印刷电路板 B．Fe(OH)3胶体呈红褐色，也可以将FeCl3加入NaOH溶液中制得 C．可用丁达尔效应区分FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体 D．直径为80 nm的微粒不属于胶体 答案：B 8．在给定条件下，下列选项所示的铁或铁的化合物间的转化能实现的是(　　 ) A．FeFe2O3 B．FeFeCl2 C.FeI2(aq)FeCl3(aq) D．Fe2O3Fe(OH)3 答案：C 9．(2025·云南曲靖高一上阶段检测)铝是一种很重要的金属，可以发生一系列反应制备物质。下列说法错误的是(　　 ) A．反应①属于置换反应，可用于野外焊接铁轨 B．利用反应②③都能产生氢气，产生等量氢气消耗Al的质量相等且转移电子数也相等 C．常用反应⑥制备Al(OH)3，方法是向Al2(SO4)3溶液中滴加足量的NaOH溶液使得沉淀量最大 D．工业上常用反应⑦制备金属铝 解析：选C。向Al2(SO4)3溶液中滴加足量的NaOH溶液会使生成的Al(OH)3溶解，因此可以向Al2(SO4)3溶液中滴加足量的NH3·H2O溶液使得沉淀量最大，故C错误。 10．(2025·天津一模)部分含铁物质的类别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．b既可被氧化，也可被还原 C．可将e加入浓碱液中制得d的胶体 D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系 解析：选C。图中所示铁元素不同化合价的物质：a为Fe，b为FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(Ⅱ)的盐类物质，c为Fe(OH)2，e为FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(Ⅲ)的盐类物质，d为Fe(OH)3。A.Fe与Fe(Ⅲ)的盐类物质可发生反应生成Fe(Ⅱ)的盐类物质：Fe＋2Fe3+===3Fe2+，故A正确；B.Fe(Ⅱ)为铁元素的中间价态，既有还原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被还原，故B正确；C.Fe(Ⅲ)的盐类物质与浓碱液反应生成Fe(OH)3沉淀，制备Fe(OH)3胶体操作为：向沸水中滴加饱和FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，故C错误；D.b→c→d→e→b的循环转化关系如：FeCl2Fe(OH)2Fe(OH)3FeCl3FeCl2，故D正确。 11．(2025·江西模拟改编)下列关于Fe及其化合物反应的离子方程式书写不正确的是(　　 ) A．实验室配制的亚铁盐溶液在空气中被氧化：4Fe2+＋O2＋4H＋===4Fe3+＋2H2O B．Fe(OH)3固体溶于HI溶液：Fe(OH)3＋3H＋===Fe3+＋3H2O C．用FeCl3饱和溶液制备Fe(OH)3胶体：Fe3+＋3H2O(沸水)Fe(OH)3(胶体)＋3H＋ D．铁粉与过量稀硫酸反应：Fe＋2H＋===Fe2+＋H2↑ 解析：选B。亚铁盐溶液在空气中被氧化，反应的离子方程式为4Fe2+＋O2＋4H＋===4Fe3+＋2H2O，故A正确；Fe(OH)3与HI发生氧化还原反应，离子方程式为2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－===2Fe2+＋I2＋6H2O，故B不正确。 12．下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是(已知：苯为难溶于水且密度比水小的液体) (　　) A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．①②③④ 解析：选B。①Fe与稀硫酸反应生成的氢气将装置内空气排出，可防止生成的氢氧化亚铁被氧化，故①选；②Fe与稀硫酸反应生成的氢气将装置内空气排出，且利用氢气的压力使硫酸亚铁与NaOH接触而反应，可防止生成的氢氧化亚铁被氧化，故②选；③没有隔绝空气，生成的氢氧化亚铁易被氧化，故③不选；④苯隔绝空气，可防止生成的氢氧化亚铁被氧化，故④选；综上所述B符合题意。 13．(2025·广东江门一模)实验室用NaHCO3和FeSO4溶液制备碳酸亚铁的装置如图所示(夹持装置已省略)，三颈烧瓶中产生白色沉淀及无色气体。下列说法不正确的是(　　 ) A．装置甲产生的CO2可排出装置中的空气 B．装置乙中盛装的试剂为饱和Na2CO3溶液 C．装置丙中发生反应的离子方程式：Fe2+＋2HCO===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O D．反应结束后，将丙中反应液静置、过滤、洗涤、干燥，可得到碳酸亚铁 解析：选B。为防止氧化，制备碳酸亚铁应在无氧环境中进行，装置甲制备的CO2经过乙中饱和碳酸氢钠溶液除去HCl，进入丙中驱赶装置内的空气，丙装置中碳酸氢根与Fe2+反应生成FeCO3，丁用于吸收多余的CO2并避免空气进入丙中氧化目标产物。 14．(2020·浙江7月选考)黄色固体X，可能含有漂白粉、FeSO4、Fe2(SO4)3、CuCl2、KI之中的几种或全部。将X与足量的水作用，得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z。下列结论合理的是(　　 ) A．X中含KI，可能含有CuCl2 B．X中含有漂白粉和FeSO4 C．X中含有CuCl2，Y中含有Fe(OH)3 D．用H2SO4酸化溶液Z，若有黄绿色气体放出，说明X中含有CuCl2 解析：选C。A.若X含有KI，则会与漂白粉反应生成I2，溶液不为无色，A不正确；B.不一定含有FeSO4，B不正确；D.酸化后，产生黄绿色气体，为氯气，则发生反应的离子方程式为：Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，此时的Cl－有可能来自于漂白粉氧化FeSO4产生的Cl－，也有可能是漂白粉自身含有的，不能推导出含有CuCl2，D不正确。 15．(2025·湖南长沙一模改编)用FeCl3、CuCl2的混合溶液可吸收工厂排放的H2S废气，从而减少空气污染并回收S，其过程如图所示(各步均进行完全，CuS不溶于水)。下列叙述不正确的是(　　 ) A．吸收前后混合溶液中Fe3+、Cu2+浓度减小 B．在转化体系中化合价没有变化的元素只有Cu C．Fe3+和Cu2+是该反应的催化剂 D．反应①的离子方程式为：H2S＋Cu2+===CuS↓＋2H＋ 解析：选B。A.吸收剂吸收了硫化氢后生成了水，使Fe3+、Cu2+浓度降低，故A正确；B.根据流程转化关系可知，H、Cl、Cu元素的化合价没有发生变化，故B错误；C.根据流程图可知，吸收硫化氢的总反应方程式：2H2S＋O2===2H2O＋2S↓，Fe3+和Cu2+是该反应的催化剂，故C正确；D.根据流程图可知，反应①的离子方程式为：H2S＋Cu2+===CuS↓＋2H＋，故D正确。 二、非选择题(本题包括4个小题，共 55 分) 16．(15分)铁是目前产量最大、使用最广泛的金属。 (1)赤铁矿的主要成分是_____________，丹霞地貌的岩层因含___________而呈红色。工业利用焦炭还原赤铁矿冶炼生铁的化学反应原理为______________________(用化学方程式表示)。 (2)向FeSO4溶液中滴加烧碱溶液，观察到的现象为__________________________，出现此现象的原因是________________________________________________________________________(用化学方程式解释)。 (3)运载火箭和载人飞船使用了大量铝材，实现了多项科技创新。 ①运载火箭和载人飞船上使用的铝材属于______(填“纯铝”或“铝合金”)，其优点是________________________(写一条即可)。 ②生产铝材时，可用NaOH溶液除去铝材表面的天然氧化膜，反应的化学方程式是______________________________。 ③区分铝合金与铁合金的一种简单方法是___________________________。 答案：(1)Fe2O3　Fe2O3　2Fe2O3＋3C4Fe＋3CO2↑ (2)产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色　FeSO4＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋Na2SO4、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (3)①铝合金　密度小 ②Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4] ③用磁铁吸引 17．(16分)铁是人体必需的微量元素，严重缺铁时需要服用补铁剂。实验小组为研究某补铁剂中铁元素的价态及其含量，设计并进行了如下实验： [查阅资料]1.该补铁剂不溶于水，但能溶于人体中的胃液(含盐酸)。 2．KSCN 中的硫元素为－2价。 实验Ⅰ.检验该补铁剂中铁元素的价态 (1)将补铁剂碾碎的目的是________________________________________________________________________。 (2)试剂1是____________。 (3)加入试剂2后溶液变为浅红色，说明溶液①中含有______________。 (4)能证明溶液①中含有Fe2+的实验现象及理由是________________________________________________________________________。 (5)甲同学猜测深红色溶液③迅速变为无色溶液④的原因，可能是溶液中的 SCN－与H2O2发生了化学反应。 a．甲同学猜测的依据是________________________________________________________________________。 b．乙同学通过实验证实了甲同学的猜测，其实验方案及现象是_______________________________________________________________________。 实验Ⅱ.测定该补铁剂中铁元素的含量 (6)计算每片该补铁剂含铁元素的质量为_______g。 (7)人体只能吸收Fe2+，医生建议在服用该补铁剂时，同时服用有较强还原性的维生素C，理由是________________________________________________________________________。 答案：(1)增大接触面积，使其能够充分反应　 (2)盐酸　(3)Fe3+ (4)加入H2O2溶液后，溶液由浅红色变成深红色，说明溶液中有更多的Fe3+生成，是Fe2+被H2O2氧化产生的 (5)SCN－中硫元素为－2价，具有还原性　取少量无色溶液④于洁净的试管中，滴入KSCN溶液，溶液变红 (6) (7)维生素C具有较强还原性，能够与Fe3+反应产生Fe2+，从而可防止Fe2+被氧化而导致失效变质 解析：(6)m片补铁剂经处理后反应产生Fe2O3的质量是a g，则其中Fe元素的质量为m(Fe)＝×2×56 g/mol＝ g，故每一片补铁剂中含有铁元素的质量为 g。 18．(12分)从“铁器时代”开始，铁单质及其化合物一直备受青睐。 (1)甲实验小组利用下图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法正确的是_______。 A．增加一酒精灯至湿棉花下方加热，实验效果更好 B．盛装肥皂液的仪器名称为坩埚 C．用火柴点燃肥皂泡检验生成的氢气 (2)高铁酸盐(如K2FeO4)可用于净水。丁化学小组同学进行以下两组实验，在制得氢氧化铁的基础上制备高铁酸盐。 已知：Fe3+对双氧水的分解有一定的催化作用；制备高铁酸钾的反应原理为 3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH===2K2FeO4＋6KCl＋8H2O。回答下列问题： ①实验a：取100 mL饱和FeSO4溶液，滴加12%硫酸酸化的双氧水，再慢慢加入5 mol/L的 NaOH 溶液；实验a滴加双氧水的过程中，观察到溶液颜色变成黄色，在溶液变成黄色的同时，看到不断有气泡产生，观察到以上实验现象的原因是______________________________________________________________。 ②实验 b：在实验a的基础上用制得的Fe(OH)3合成K2FeO4，其装置如下(夹持仪器已略去)： 该实验所需氯气由二氧化锰与浓盐酸反应制取，若要制得19.8 g K2FeO4理论上需要浓盐酸的物质的量为________mol，但实验发现，浓盐酸的实际加入量远超过理论用量，分析出现该情况的原因：_________________________________________________________________________。 ③研究发现，酸性条件下，几种氧化剂的氧化性强弱关系为K2FeO4>KMnO4>Cl2，结合实验b中信息，判断K2FeO4的氧化性强弱与________有关。 答案：(1)AC (2)①反应生成Fe3+，且Fe3+对双氧水的分解有一定的催化作用 ②0.6　浓盐酸部分挥发，且随着反应进行浓度变小，稀盐酸不会和二氧化锰反应 ③pH(或溶液的酸碱性) 解析：(1)A.增加一酒精灯至湿棉花下方加热使水转化为水蒸气，更有利于铁与水蒸气反应，故A正确；B.盛装肥皂液的仪器为蒸发皿，故B错误；C.用火柴点燃肥皂泡，若产生尖锐的爆鸣声，则可检验生成的气体为氢气，故C正确。 (2)①实验a滴加双氧水的过程中，双氧水与Fe2+反应生成Fe3+，且Fe3+对双氧水的分解有一定的催化作用，观察到溶液颜色变成黄色，在溶液变成黄色的同时，看到不断有气泡产生； ②19.8 g K2FeO4物质的量为0.1 mol，根据MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O、3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH===2K2FeO4＋6KCl＋8H2O，得关系式为12HCl～3Cl2～2K2FeO4，理论上需要浓盐酸的物质的量为0.6 mol，因为反应需要加热，使浓盐酸部分挥发，另外随着反应进行，当盐酸浓度下降到一定数值变为稀盐酸，反应会停止，故原因为浓盐酸部分挥发，且随着反应进行浓度变小，稀盐酸不会和二氧化锰反应。 ③研究发现，酸性条件下，几种氧化剂的氧化性强弱关系为K2FeO4>KMnO4>Cl2，实验b中信息得出碱性条件下，氧化性：Cl2>K2FeO4，故K2FeO4的氧化性强弱与pH或溶液的酸碱性有关。 19．(12分)无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。 (1)氯化铝在水中能形成具有净水作用的氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为________________________________________________________________。 (2)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程如下： 已知： 物质 SiCl4 AlCl3 FeCl3 FeCl2 沸点/℃ 57.6 180(升华) 300(升华) 1 023 ①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，其作用是________________________________________________________________(只要求写出一种)。 ②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比硅大的单质是___________________________________________________________________。 ③步骤Ⅲ的尾气经冷却至室温后，气体用足量的NaOH冷溶液吸收，生成的盐主要有3种，其化学式分别为________________________________________________________________________。 ④结合流程及相关数据分析，步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是________________________________________________________________________。 答案：(1)Al3+＋3H2O⥫⥬Al(OH)3(胶体)＋3H＋　(2)①防止后续步骤生成的AlCl3水解(或增大反应物的接触面积，加快反应速率)　②Fe(或铁)　③NaCl、NaClO、Na2CO3　④除去FeCl3，提高AlCl3纯度 解析：(2)③步骤Ⅲ经冷却至室温后，气体用足量的NaOH冷溶液吸收，Cl2与NaOH溶液发生反应生成NaCl、NaClO和水，CO2与NaOH溶液反应生成Na2CO3和H2O。④由于Al的金属活动性比Fe强，在步骤Ⅴ中加入过量铝粉，在一定条件下可以将铁置换出来，达到除去FeCl3、提高AlCl3纯度的目的。 学科网（北京）股份有限公司 $