3.1 铁及其化合物(同步练) -2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

**基本信息** 聚焦铁及其化合物核心知识，通过基础概念辨析、实验现象分析及综合计算的三层设计，实现从知识理解到科学思维的递进培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|铁单质及化合物的性质、用途与分类|以单选题（1-8题）考查性质与用途对应（如Fe粉作抗氧化剂），强化化学观念中“性质决定用途”| |理解应用|离子反应、实验现象及简单转化|通过离子方程式书写（10题）、Fe(OH)₂制备实验分析（20题），培养科学思维的证据推理能力| |综合探究|定量计算与工艺流程|结合混合溶液反应计算（33题）、废铁屑制备Fe₂O₃流程（35题），体现科学探究与实践的综合应用|

3.1 铁及其化合物(同步练)原卷版 姓名：___________班级：___________ 一、单选题 1．下列物质的性质与用途不具有对应关系的是 A．具有导热性，可用作炊具 B．粉具有还原性，可用作食品抗氧化剂 C．不锈钢的抗腐蚀能力强，可用作医疗器材 D．受热易分解，可用作胃酸中和剂 2．下列关于铁及其化合物的说法中，正确的是 A．俗称铁红，常用作红色颜料 B．铁在氧气中燃烧生成 C．能与盐酸反应生成和 D．溶液呈黄色，溶液呈浅绿色 3．下列关于铁及其化合物的说法错误的是 A．铁能导电，也能被磁体吸引 B．铁的常见化合价有＋2价和＋3价 C．FeO是非金属氧化物，不能与酸发生反应 D．俗称铁红，可用作油漆中的红色颜料 4．下列有关铁及铁的相关物质说法错误的是 A．铁在自然界中以单质或化合物的形态存在 B．FeCl3溶液可“腐蚀”覆铜板上的铜 C．生铁硬度大、抗压，含碳量为0.03%~2% D．铁的氧化物都不溶于水，也不与水反应 5．下列关于铁及其化合物的反应，化学方程式书写正确的是 A． B． C． D． 6．在给定条件下，下列过程涉及的物质转化均可实现的是 A． B． C． D． 7．下列铁元素的代表物描述不正确的是 代表物 物质类别 铁元素价态 部分性质描述 A 单质 0价 能与盐酸反应生成氢气 B 金属氧化物 价 能与盐酸反应生成氯化铁 C 碱 价 受热分解生成氧化铁 D 盐 价 能与氧化剂反应转化为正三价铁 A．A B．B C．C D．D 8．铁与水蒸气反应的装置如图所示，下列有关该实验的说法错误的是 A．湿棉花的作用是提供水蒸气 B．肥皂液的主要作用是便于检验生成的H2 C．生成4 mol H2时，至少消耗3 mol Fe D．铁与水蒸气在高温条件下反应生成Fe(OH)3和H2 9．打铁花是一种民间传统焰火，属于国家级非物质文化遗产，表演者用木棒将千余度高温的铁水击打到空中，形成十几米高的铁花，场面相当壮观。打铁花表演中，铁水被击打成微小铁屑后剧烈燃烧，其根本原因是 A．铁屑温度更高 B．氧气浓度增加 C．铁屑质量更小 D．铁与氧气接触面积增大 10．下列离子方程式书写正确的是 A．碳酸钙与盐酸反应：+2H+=CO2↑+H2O B．氢氧化铜与盐酸反应：OH⁻+H+=H2O C．铁与氯化铜溶液反应：Fe+Cu2+=Fe2++Cu D．铁与稀硫酸反应：2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑ 11．铁及其化合物在生活中应用广泛，下列有关离子方程式书写正确的是 A．将铁片投入稀硝酸中： B．向溶液中加入过量： C．用铁氰化钾溶液检验： D．往溶液中加入少量粉： 12．下列物质中，不能由金属跟非金属单质直接化合得到的是 A． B． C． D． 13．部分含Fe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f反应生成d B．b在空气中加热可生成 C．f加入浓碱液制得e的胶体 D．可存在的循环转化关系 14．将1.12g铁粉加到溶液中，完全反应后，下列说法正确的是 A．溶液中与之比为 B．往溶液中滴加无色KSCN溶液，不变色 C．铁有剩余，溶液呈浅绿色，基本不变 D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为 15．氯化亚铁是实验室常见的溶液，在配制时需要加入少量铁粉，加入铁粉的目的是 A．防止Fe2+被氧化 B．防止Fe2+被还原 C．防止Fe2+水解 D．防止Fe2+与酸反应 16．把一定量的铁粉放入氯化铁中，完全反应后，所得溶液中的Fe2+、Fe3+的物质的量浓度恰好相等，则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比为 A．2：3 B．1：1 C．3：2 D．3：1 17．下列关于化学反应的现象陈述错误的是 选项 实验 现象 A FeCl3溶液中滴加NaOH溶液 有红褐色絮状沉淀生成 B FeCl3溶液中滴加KSCN溶液 有红色沉淀生成 C FeCl2溶液中滴加NaOH溶液 生成白色絮状沉淀并迅速变为灰绿色 D 加热Fe(OH)3 红褐色固体变为红棕色粉末 A．A B．B C．C D．D 18．向300mL0.2mol/L的Fe(NO3)2溶液中加入足量的NaOH溶液，使Fe2+恰好完全沉淀，过滤，小心加热沉淀，直到水分蒸干，再灼烧到质量不在变化，此时固体的质量为 A．5.4g B．4.32g C．4.8g D．6.42g 19．有关铁的氢氧化物的说法中，错误的是 A．Fe(OH)2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色固体 B．Fe(OH)2具有还原性，在空气中易被氧化为Fe(OH)3 C．Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性，受热能分解 D．Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能产生丁达尔现象 20．下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是 A．①②④ B．①②③ C．①② D．②③④ 21．如图所示，为了制得较纯净的Fe(OH)2，以下操作错误的是 A．煮沸并冷却NaOH溶液 B．煮沸并冷却FeSO4溶液 C．胶头滴管末端伸进液面下 D．使用煤油进行液封 22．下列物质不能通过化合反应一步合成的是 A． B． C． D． 23．下列说法不正确的是 A．Fe3O4与盐酸反应生成两种盐 B．FeO不稳定，在空气中受热被氧化为Fe3O4 C．Fe(OH)2不稳定，具有较强的氧化性 D．Fe(OH)3比Fe(OH)2稳定 24．为了探究铁及其化合物的氧化性或还原性，某同学设计如下实验操作，对应的实验现象、实验结论及离子方程式均正确的是 选项 实验操作 实验现象 实验结论 离子方程式 A 向溶液中加入片 浅绿色溶液变为无色，有黑色固体生成 具有还原性 B 向溶液中滴加新制氯水 浅绿色溶液变为棕黄色 具有还原性 C 向溶液中加入铁粉 棕黄色溶液变为浅绿色 具有还原性 D 向溶液中加入铜粉 蓝色溶液变为棕黄色 具有还原性 A．A B．B C．C D．D 25．下列由废铁屑制取无水Fe2(SO4)3的实验原理与装置不能达到实验目的的是 A．用装置甲除去废铁屑表面的油污 B．用装置乙溶解废铁屑制Fe2(SO4)3 C．用装置丙过滤得到Fe2(SO4)3溶液 D．用装置丁蒸干溶液获得Fe2(SO4)3 26．菱铁矿的主要成分是碳酸亚铁(FeCO3)，还含有少量的二氧化硅(SiO2)和氧化铁(Fe2O3)。以菱铁矿为原料制备硫酸亚铁的工艺流程图如图所示。下列说法错误的是 A．酸浸步骤中发生的主要反应的离子方程式 B．该流程中“操作”为过滤 C．由此流程可推知SiO2与稀硫酸反应 D．溶液甲中的溶质有硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸 27．为了验证Fe3+的氧化性，某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验，其中实验方案设计正确的是 A．① B．② C．③ D．④ 28．如图所示，某兴趣小组用油性笔在一小块覆铜板上写上“化学”，然后浸入盛有溶液的小烧杯中，过一段时间后，取出覆铜板，用水洗净并晾干。对反应后的溶液进行分析，溶液中与之比为2：3。下列说法不正确的是 A．反应后的溶液中 B．反应的离子方程式为 C．反应后的溶液中 D．使反应后的溶液再生为溶液，可通过加入足量铁粉，过滤，向滤液中通入来实现 29．在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉，得到的Fe2+的物质的量（纵坐标）与所加的铁粉的物质的量（横坐标）的关系如图所示，AB段与BC段所需Fe的质量比为（    ） A．2：1 B．1：2 C．1：4 D．3：8 30．向含有Fe3+、Fe2+、Cu2+的蚀刻铜箔回收液中，加入一定量铁粉，反应一段时间后，对反应后的混合物进行分析，下列说法错误的是 A．若有固体剩余，则该固体一定含有Cu B．若有固体剩余，则该溶液可能含有Cu2+ C．若无固体剩余，则该溶液不可能含有Fe3+ D．无论固体是否剩余，该溶液中一定含有Fe2+ 二、非选择题 31．铁的氧化物 物质 FeO(氧化亚铁) (氧化铁) (四氧化三铁) 铁的价态 价 价 价(占)、价(占) 色、态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 俗名 无 铁红 磁性氧化铁 化学性质 与非氧化性酸反应 ___________ 与氧化性酸反应 (稀)=___________ ___________ 与还原性酸反应 ___________ ___________ 与还原剂反应 32．Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe3+、Fe2+的检验 (1)的检验： ①溶液变___________色，说明含有。 ②试纸变___________色，说明含有。 (2)的检验： ①___________，说明含有。 ②溴水___________，说明含有。 33．向100 mL FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入铁粉，其固体质量的变化如图所示，假设溶液体积不变，求： (1)原混合溶液中FeCl3的物质的量___________ (2)c点溶液中FeCl2的物质的量浓度___________ 34．高铁酸钾易溶于水，是一种新型高效消毒剂，可用于饮用水的处理。“化学氧化法”制备高铁酸钾的过程如下：将通入过量浓得到饱和，向溶液中①②③慢慢加入生成高铁酸钠，再加入使其转化成高铁酸钾，抽滤得粗品，经提纯可得高铁酸钾产品。回答下列问题： (1)中Fe元素的化合价为_______，其溶于水的电离方程式为_______。 (2)可用于饮用水的消毒，是由于它具有_______(填“强氧化性”或“强还原性”)。 (3)上述标有标号①∼⑤的物质中，常温下，能导电的是_______(填标号，下同)，属于电解质的是_______。 (4)根据“加入KOH使其转化成高铁酸钾，抽滤得粗品”推断，溶解度：高铁酸钠_______高铁酸钾(填“>”或“＜”)。 35．含铁元素的部分物质的类别及铁元素价态的关系如下图所示，按要求回答下列问题。 (1)为改善缺铁性贫血，可食用含微量、颗粒细小的还原铁粉的某麦片。写出铁粉与胃酸（胃酸的主要成分是HCl）反应的离子方程式：__________________。 (2)为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质，分别取少量样品溶于盐酸，再进行下列实验，其中结论正确的是______。 A．滴加KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉一定变质 B．滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明铁粉一定未变质 C．依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉一定全部变质 (3)利用废铁屑制备Fe2O3 i．取a g废铁屑溶于过量稀硫酸中，过滤 ii．向滤液中加入足量氯水 iii．再加入过量的氨水，有沉淀Y生成 iv．过滤，加热沉淀Y至质量不再发生变化，得到b g红棕色的固体Fe2O3 ①步骤ii中氯水的作用是__________________。 ②沉淀Y的颜色为__________________。 ③该废铁屑中铁元素的质量分数为______。 (4)制作广告牌时，用FeCl3溶液刻蚀不锈钢，该反应中的氧化剂为______。 (5)写出图中X转化为Y的化学方程式：__________________。 (6)高铁酸盐（如Na2FeO4）被科学家们公认为绿色消毒剂。从元素化合价角度预测它具有的化学性质为______(填“氧化性”或“还原性”)。 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 $ 3.1 铁及其化合物(同步练)解析版 姓名：___________班级：___________ 一、单选题 1．下列物质的性质与用途不具有对应关系的是 A．具有导热性，可用作炊具 B．粉具有还原性，可用作食品抗氧化剂 C．不锈钢的抗腐蚀能力强，可用作医疗器材 D．受热易分解，可用作胃酸中和剂 【参考答案】D 【解析】A． Fe的导热性使其能够快速传递热量，适合用于制作炊具，如铁锅，对应关系正确，A不符合题意； B． Fe粉的还原性使其能够与氧气反应，防止食品氧化变质，可用作食品抗氧化剂，对应关系正确，B不符合题意； C． 不锈钢因添加铬等元素而具有强抗腐蚀性，适合用于医疗器材，如手术器械，对应关系正确，C不符合题意； D．NaHCO3用作胃酸中和剂是基于其弱碱性，能与盐酸反应（），而非受热易分解的性质（受热分解产生水、CO2和Na2CO3），因此性质与用途不匹配，D符合题意； 故答案为D。 2．下列关于铁及其化合物的说法中，正确的是 A．俗称铁红，常用作红色颜料 B．铁在氧气中燃烧生成 C．能与盐酸反应生成和 D．溶液呈黄色，溶液呈浅绿色 【参考答案】C 【解析】A．俗称磁性氧化铁，才俗称铁红、常用作红色颜料，A错误； B．铁在氧气中燃烧的产物为，不是，B错误； C．属于碱，可与盐酸发生中和反应生成和，反应为，C正确； D．溶液呈浅绿色，溶液呈黄色，D错误； 故选C。 3．下列关于铁及其化合物的说法错误的是 A．铁能导电，也能被磁体吸引 B．铁的常见化合价有＋2价和＋3价 C．FeO是非金属氧化物，不能与酸发生反应 D．俗称铁红，可用作油漆中的红色颜料 【参考答案】C 【解析】A．铁是金属，具有导电性；同时铁是磁性材料，能被磁体吸引，A正确； B．铁的常见化合价有+2价（如、）和+ 3价（如)、），还存在+ 6价但不常见，B正确； C．FeO是金属氧化物（铁是金属元素），金属氧化物能与酸发生复分解反应（如），因此 “非金属氧化物、不能与酸反应” 的描述错误，C错误； D．的颜色为红棕色，俗称 “铁红”，因其颜色鲜艳且稳定，常用作油漆、涂料的红色颜料，D正确； 故答案选C。 4．下列有关铁及铁的相关物质说法错误的是 A．铁在自然界中以单质或化合物的形态存在 B．FeCl3溶液可“腐蚀”覆铜板上的铜 C．生铁硬度大、抗压，含碳量为0.03%~2% D．铁的氧化物都不溶于水，也不与水反应 【参考答案】C 【解析】A．铁在自然界中主要以化合物形式存在，但也有单质形态（如陨铁），A正确； B．FeCl3溶液能与铜发生反应：2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2，用于蚀刻覆铜板，B正确； C．生铁含碳量通常为2%~4.5%，而0.03%~2%是钢的含碳量，C错误； D．铁的氧化物（如FeO、Fe2O3、Fe3O4）均不溶于水且不与水反应，D正确； 故选C。 5．下列关于铁及其化合物的反应，化学方程式书写正确的是 A． B． C． D． 【参考答案】D 【解析】A．铁在氧气中点燃生成的是而非，正确的方程式为：，A错误； B．常温下铁遇浓硫酸会发生钝化，加热条件下反应生成、和，不会生成，B错误； C．与盐酸发生复分解反应时铁元素化合价不变，应生成，正确方程式为，C错误； D．在空气中易被氧气氧化为，该方程式原子守恒、电子守恒，书写正确，D正确； 故选D。 6．在给定条件下，下列过程涉及的物质转化均可实现的是 A． B． C． D． 【参考答案】A 【解析】A．Na与O2加热生成Na2O2，过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，A符合题意； B．Ca(ClO)2与H2O、CO2反应生成HClO和碳酸钙，HClO光照分解生成HCl和O2而非Cl2，B不符合题意； C．Fe2O3被CO还原生成Fe单质，但Fe与Cl2点燃生成FeCl3而非FeCl2，C不符合题意； D．HCl的酸性强于碳酸，氯化钠、H2O、二氧化碳气体不反应，D不符合题意； 故答案选A。 7．下列铁元素的代表物描述不正确的是 代表物 物质类别 铁元素价态 部分性质描述 A 单质 0价 能与盐酸反应生成氢气 B 金属氧化物 价 能与盐酸反应生成氯化铁 C 碱 价 受热分解生成氧化铁 D 盐 价 能与氧化剂反应转化为正三价铁 A．A B．B C．C D．D 【参考答案】B 【解析】A．Fe属于铁单质，铁元素化合价为0价，铁的金属活动性排在氢前，能与盐酸反应生成氢气，描述正确，A正确； B．FeO属于金属氧化物，铁元素为+2价，FeO与盐酸反应生成氯化亚铁和水，不能生成氯化铁，描述错误，B错误； C．属于碱，铁元素为+3价，氢氧化铁受热分解可生成氧化铁和水，描述正确，C正确； D．属于盐，铁元素为+2价，+2价铁具有还原性，能被氧化剂氧化转化为+3价铁，描述正确，D正确； 故选B。 8．铁与水蒸气反应的装置如图所示，下列有关该实验的说法错误的是 A．湿棉花的作用是提供水蒸气 B．肥皂液的主要作用是便于检验生成的H2 C．生成4 mol H2时，至少消耗3 mol Fe D．铁与水蒸气在高温条件下反应生成Fe(OH)3和H2 【参考答案】D 【解析】A．湿棉花受热时水分蒸发，可提供反应所需的水蒸气，A正确； B．反应生成的通入肥皂液中会产生肥皂泡，点燃肥皂泡可检验，肥皂液便于的检验，B正确； C．铁与水蒸气高温反应的化学方程式为，由计量关系可知生成4 mol 时至少消耗3 mol ，C正确； D．铁与水蒸气在高温条件下反应生成和，不是和，D错误； 故答案为D。 9．打铁花是一种民间传统焰火，属于国家级非物质文化遗产，表演者用木棒将千余度高温的铁水击打到空中，形成十几米高的铁花，场面相当壮观。打铁花表演中，铁水被击打成微小铁屑后剧烈燃烧，其根本原因是 A．铁屑温度更高 B．氧气浓度增加 C．铁屑质量更小 D．铁与氧气接触面积增大 【参考答案】D 【解析】A．铁水被击打后分散成铁屑，温度并未显著升高，A错误； B．铁水被击打后分散成铁屑，周围环境中的氧气浓度并未改变，B错误； C．质量小并非根本原因，关键在表面积增大，C错误； D．铁水被击打成微小铁屑后，表面积增大，与氧气接触更充分，反应速率加快，D正确； 故答案为：D。 10．下列离子方程式书写正确的是 A．碳酸钙与盐酸反应：+2H+=CO2↑+H2O B．氢氧化铜与盐酸反应：OH⁻+H+=H2O C．铁与氯化铜溶液反应：Fe+Cu2+=Fe2++Cu D．铁与稀硫酸反应：2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑ 【参考答案】C 【解析】A．碳酸钙为难溶电解质，离子方程式中不能拆写为，正确离子方程式为，A错误； B．氢氧化铜为难溶弱电解质，离子方程式中不能拆写为，正确离子方程式为，B错误； C．铁与氯化铜溶液发生置换反应生成氯化亚铁和铜，离子方程式符合反应事实、电荷守恒、原子守恒，C正确； D．铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，正确离子方程式为，产物应为而非，D错误； 故选C。 11．铁及其化合物在生活中应用广泛，下列有关离子方程式书写正确的是 A．将铁片投入稀硝酸中： B．向溶液中加入过量： C．用铁氰化钾溶液检验： D．往溶液中加入少量粉： 【参考答案】C 【解析】A．铁片与稀硝酸反应生成一氧化氮，不生成氢气，正确的是，A错误； B．Fe3+具有氧化性，S2-具有还原性，二者发生氧化还原反应，Fe3+被还原为 Fe2+，S2-被氧化为 S，正确的离子方程式为，B错误； C． 用铁氰化钾检验 Fe2+时，生成的是蓝色沉淀，离子方程式书写正确，C正确； D．向 Fe2(SO4)3溶液中加入少量 Zn 粉时，Zn 先把 Fe3+还原为 Fe2+，少量 Zn 不会直接还原出 Fe 单质，正确的离子方程式为，D错误； 故答案为C。 12．下列物质中，不能由金属跟非金属单质直接化合得到的是 A． B． C． D． 【参考答案】C 【解析】A．钠与氧气在加热条件下可直接化合得到，A不符合题意； B．钠与氯气在加热或点燃条件下可直接化合得到，B不符合题意； C．氯气为强氧化剂，铁与氯气直接化合时，无论铁是否过量，都只能生成，无法得到，C符合题意； D．钠与氧气在常温条件下可直接化合得到，D不符合题意； 故选C。 13．部分含Fe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f反应生成d B．b在空气中加热可生成 C．f加入浓碱液制得e的胶体 D．可存在的循环转化关系 【参考答案】C 【分析】a为Fe，b为FeO，c为Fe(OH)2，d为Fe2+，e为Fe(OH)3，f为Fe3+。 【解析】A．Fe与Fe3+反应生成Fe2+，A正确； B．FeO在空气中会迅速氧化为Fe3O4，B正确； C．Fe3+加入沸水中得到Fe(OH)3胶体，加入浓碱液得到Fe(OH)3沉淀，C错误； D．Fe2+加碱得到Fe(OH)2，Fe(OH)2氧化得到Fe(OH)3，Fe(OH)3溶于酸生成Fe3+，Fe3+与Fe反应生成Fe2+，D正确； 故答案为C。 14．将1.12g铁粉加到溶液中，完全反应后，下列说法正确的是 A．溶液中与之比为 B．往溶液中滴加无色KSCN溶液，不变色 C．铁有剩余，溶液呈浅绿色，基本不变 D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为 【参考答案】A 【解析】A．1.12g铁粉的物质的量为0.02mol，由反应知，0.02molFe与反应时消耗的物质的量为0.04mol，生成，反应后溶液中还剩余，故溶液中，故A正确； B．由A向可知，溶液中有剩余，滴加KSCN溶液变红色，故B错误； C．由上述计算可知反应中铁粉的量不足，故C错误； D．离子反应方程式为：Fe+2Fe3+=3Fe2+，由方程式可知，如果生成3molFe2+，氧化产物为1mol，还原产物为2mol，氧化产物与还原产物的物质的量之比为是 1：2，故D错误； 答案选A。 15．氯化亚铁是实验室常见的溶液，在配制时需要加入少量铁粉，加入铁粉的目的是 A．防止Fe2+被氧化 B．防止Fe2+被还原 C．防止Fe2+水解 D．防止Fe2+与酸反应 【参考答案】A 【解析】已知Fe2+具有较强的还原性，易被空气中的O2氧化为Fe3+，而Fe+2Fe3+=3Fe2+，故在配制FeCl2溶液时需要加入少量铁粉，加入铁粉的目的是防止Fe2+被氧化，故答案为：A。 16．把一定量的铁粉放入氯化铁中，完全反应后，所得溶液中的Fe2+、Fe3+的物质的量浓度恰好相等，则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比为 A．2：3 B．1：1 C．3：2 D．3：1 【参考答案】A 【解析】铁粉放入氯化铁溶液中，发生的反应为2Fe3++Fe=3Fe2+，所得溶液中Fe2+和Fe3+的物质的量浓度恰好相等，则它们的物质的量也相等，设Fe2+、剩余的Fe3+均为3mol，则已反应的Fe3+为2mol，已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比2：3；故选A。 17．下列关于化学反应的现象陈述错误的是 选项 实验 现象 A FeCl3溶液中滴加NaOH溶液 有红褐色絮状沉淀生成 B FeCl3溶液中滴加KSCN溶液 有红色沉淀生成 C FeCl2溶液中滴加NaOH溶液 生成白色絮状沉淀并迅速变为灰绿色 D 加热Fe(OH)3 红褐色固体变为红棕色粉末 A．A B．B C．C D．D 【参考答案】B 【解析】A．FeCl3溶液中滴加NaOH溶液，溶液中的Fe3+与OH-反应生成氢氧化铁沉淀，颜色为红褐色，A项描述正确； B．FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液中的Fe3+与SCN-反应生成络合物Fe(SCN)3，该络合物可溶于水呈血红色，因此无沉淀生成，B项描述不正确； C．FeCl2溶液中滴加NaOH溶液，溶液中的Fe2+与OH-反应生成氢氧化亚铁沉淀，由于氢氧化亚铁容易被空气中的氧气氧化，因此，氧化过程中，白色的氢氧化亚铁沉淀迅速变灰绿色，最后变成红褐色的氢氧化铁，C项描述正确； D．Fe的氢氧化物易失水生成Fe的氧化物，因此加热Fe(OH)3时红褐色固体变为红棕色粉末(Fe2O3)，D项描述正确； 故答案选B。 18．向300mL0.2mol/L的Fe(NO3)2溶液中加入足量的NaOH溶液，使Fe2+恰好完全沉淀，过滤，小心加热沉淀，直到水分蒸干，再灼烧到质量不在变化，此时固体的质量为 A．5.4g B．4.32g C．4.8g D．6.42g 【参考答案】C 【解析】300mL0.2mol/L的Fe(NO3)2溶液中加入足量的NaOH溶液，使Fe2+恰好完全沉淀，则生成氢氧化亚铁的物质的量为300mL×0.2mol/L×10-3=0.06mol，过滤，加热，并灼烧得到氧化铁，根据铁元素守恒分析，氧化铁的物质的量为0.03mol，则质量为0.03mol×160g/mol=4.8g。 故选C。 19．有关铁的氢氧化物的说法中，错误的是 A．Fe(OH)2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色固体 B．Fe(OH)2具有还原性，在空气中易被氧化为Fe(OH)3 C．Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性，受热能分解 D．Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能产生丁达尔现象 【参考答案】A 【解析】A．Fe(OH)2是一种白色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色固体Fe(OH)3：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故A错误； B．Fe(OH)2具有还原性，在空气中易被氧化为Fe(OH)3，故B正确； C．Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性，受热能分解为相应的氧化物和水，故C正确； D．Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能产生丁达尔现象，故D正确； 故选A。 20．下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是 A．①②④ B．①②③ C．①② D．②③④ 【参考答案】A 【分析】Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3沉淀，即发生反应：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3.想要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排出装置中的氧气或空气，据此分析； 【解析】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①②④均符合题意。 故选A。 21．如图所示，为了制得较纯净的Fe(OH)2，以下操作错误的是 A．煮沸并冷却NaOH溶液 B．煮沸并冷却FeSO4溶液 C．胶头滴管末端伸进液面下 D．使用煤油进行液封 【参考答案】B 【解析】A．煮沸并冷却NaOH溶液，可以除去溶解氧，防止Fe(OH)2被氧化，A正确； B．煮沸FeSO4溶液易使亚铁离子被空气中的氧气氧化，B错误； C．胶头滴管末端伸进液面下，避免与空气中氧气接触，防止Fe(OH)2被氧化，C正确； D．使用煤油进行液封，可以隔绝空气，防止Fe(OH)2被氧化，D正确； 故选B。 22．下列物质不能通过化合反应一步合成的是 A． B． C． D． 【参考答案】A 【解析】A．CuO不溶于水，不能与水发生化合反应生成Cu(OH)2，A符合题意； B．Fe(OH)2能与O2和H2O发生化合反应生成Fe(OH)3，B不符合题意； C．FeCl3溶液能与Fe发生化合反应生成FeCl2，C不符合题意； D．Na2CO3溶液能与CO2和H2O发生化合反应生成NaHCO3，D不符合题意； 故选A。 23．下列说法不正确的是 A．Fe3O4与盐酸反应生成两种盐 B．FeO不稳定，在空气中受热被氧化为Fe3O4 C．Fe(OH)2不稳定，具有较强的氧化性 D．Fe(OH)3比Fe(OH)2稳定 【参考答案】C 【解析】A．与盐酸反应的化学方程式为，生成了和两种盐，故A正确，不符合题意； B．不稳定，在空气中受热时，会被氧气氧化为，化学方程式为，故B正确，不符合题意； C．不稳定，容易被空气中的氧气等氧化，该反应的方程式为，所以具有较强的还原性，而不是氧化性，故C错误，符合题意； D．比稳定，在空气中易被氧化为，化学方程式为，故D正确，不符合题意； 故选C。 24．为了探究铁及其化合物的氧化性或还原性，某同学设计如下实验操作，对应的实验现象、实验结论及离子方程式均正确的是 选项 实验操作 实验现象 实验结论 离子方程式 A 向溶液中加入片 浅绿色溶液变为无色，有黑色固体生成 具有还原性 B 向溶液中滴加新制氯水 浅绿色溶液变为棕黄色 具有还原性 C 向溶液中加入铁粉 棕黄色溶液变为浅绿色 具有还原性 D 向溶液中加入铜粉 蓝色溶液变为棕黄色 具有还原性 A．A B．B C．C D．D 【参考答案】B 【解析】A．锌具有还原性，氯化亚铁溶液中价的铁具有氧化性，能氧化锌，A错误；   B．氯化亚铁溶液为浅绿色，向氯化亚铁溶液中滴加新制氯水，价的铁被氯水氧化生成价的铁，溶液由浅绿色变为棕黄色，离子方程式正确，B正确； C．向溶液中加入铁粉，发生反应生成氯化亚铁，棕黄色溶液变为浅绿色，离子方程式为，C错误； D．反应前氯化铁溶液为棕黄色，具有氧化性，与铜发生反应生成氯化亚铁和氯化铜蓝色溶液，离子方程式为，D错误； 故选B。 25．下列由废铁屑制取无水Fe2(SO4)3的实验原理与装置不能达到实验目的的是 A．用装置甲除去废铁屑表面的油污 B．用装置乙溶解废铁屑制Fe2(SO4)3 C．用装置丙过滤得到Fe2(SO4)3溶液 D．用装置丁蒸干溶液获得Fe2(SO4)3 【参考答案】B 【解析】A．碳酸钠溶液水解显碱性，碱性溶液中加热可促进油污的水解，图中装置可除去废铁屑表面的油污，故A正确； B．铁与硫酸反应生成硫酸亚铁，然后通过双氧水氧化得到Fe2(SO4)3，但铁离子能催化双氧水分解，导致双氧水不足，最终不能得到Fe2(SO4)3，故B错误； C．过滤可分离不溶性杂质与溶液，图中过滤可分离出Fe2(SO4)3溶液，故C正确； D．硫酸沸点高，难挥发，蒸干Fe2(SO4)3溶液获得Fe2(SO4)3，故D正确； 答案选B。 26．菱铁矿的主要成分是碳酸亚铁(FeCO3)，还含有少量的二氧化硅(SiO2)和氧化铁(Fe2O3)。以菱铁矿为原料制备硫酸亚铁的工艺流程图如图所示。下列说法错误的是 A．酸浸步骤中发生的主要反应的离子方程式 B．该流程中“操作”为过滤 C．由此流程可推知SiO2与稀硫酸反应 D．溶液甲中的溶质有硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸 【参考答案】C 【分析】菱铁矿粉碎后增加接触面积，加过量稀硫酸酸浸，二氧化硅不反应过滤分离出二氧化硅固体，得到溶液甲含生成的硫酸铁、硫酸亚铁和过量的硫酸，溶液加入足量铁粉，硫酸铁、硫酸转化为硫酸亚铁溶液，经一系列操作生成硫酸亚铁。 【解析】A．酸浸步骤中发生的主要反应为碳酸亚铁和稀硫酸生成硫酸亚铁和二氧化碳、水，离子方程式，A正确； B．该流程中“操作”为分离固液的操作，为过滤，B正确； C．二氧化硅在酸浸后可以直接过滤，故可以说明二氧化硅不能与稀硫酸反应且难溶于水，C错误；   D．由分析，溶液甲中的溶质有硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸，D正确； 故选C。 27．为了验证Fe3+的氧化性，某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验，其中实验方案设计正确的是 A．① B．② C．③ D．④ 【参考答案】A 【解析】A．实验①中，FeCl3溶液中加入Fe，发生反应：2Fe3++Fe=3Fe2+，Fe被Fe3+氧化为Fe2+，Fe3+表现出氧化性，A符合题意； B．实验②中，FeCl3溶液中加入KSCN溶液，发生反应：FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl，溶液呈血红色，此反应用于检验Fe3+的存在，B不符合题意； C．实验③中，FeCl3溶液中加入AgNO3溶液，发生反应：Ag++Cl-=AgCl↓，有白色沉淀生成，此反应用于检验Cl-的存在，C不符合题意； D．实验④中，FeCl3溶液中加入NaOH溶液，发生反应：FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl，生成红褐色沉淀，此反应用于检验Fe3+的存在，D不符合题意； 故选A。 28．如图所示，某兴趣小组用油性笔在一小块覆铜板上写上“化学”，然后浸入盛有溶液的小烧杯中，过一段时间后，取出覆铜板，用水洗净并晾干。对反应后的溶液进行分析，溶液中与之比为2：3。下列说法不正确的是 A．反应后的溶液中 B．反应的离子方程式为 C．反应后的溶液中 D．使反应后的溶液再生为溶液，可通过加入足量铁粉，过滤，向滤液中通入来实现 【参考答案】C 【解析】A．假设反应后溶液中含有Fe3+的物质的量为2mol，则Cu2+的物质的量为3mol，根据反应的离子方程式：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+可知，生成3molCu2+的同时生成Fe2+6mol，则反应后溶液中c(Fe3+):c(Fe2+)=2:6=1:3，故A正确； B．由A分析可知，反应的离子方程式为： 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，故B正确； C．由A分析可知，反应后的溶液中，Fe2+有6mol，Cu2+有3mol，Fe3+为2mol，Cl-最多，所以反应后的溶液中离子浓度大小顺序为：c(Cl-)＞c(Fe2+)＞c(Cu2+)＞c(Fe3+) ，故C错误； D．反应后的溶液中有Fe2+、Fe3+和Cu2+，加入足量铁粉，将Fe3+还原为Fe2+，同时铜被置换出来，过滤，滤液中的溶质为FeCl2，通入足量 Cl2，将FeCl2氧化为FeCl3，可以实现FeCl3的再生，故D正确； 故选C。 29．在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉，得到的Fe2+的物质的量（纵坐标）与所加的铁粉的物质的量（横坐标）的关系如图所示，AB段与BC段所需Fe的质量比为（    ） A．2：1 B．1：2 C．1：4 D．3：8 【参考答案】A 【解析】在一定量的稀HNO3中缓慢加入铁粉，开始时反应Fe+4HNO3═Fe（NO3）3+NO↑+2H2O此时铁元素在溶液中以Fe3+存在，在B点时，硝酸恰好反应完全；继续加铁粉，发生Fe+2Fe3+═3Fe2+，此时溶液中Fe2+的量逐渐增多，Fe3+的量逐渐减少，即BC段；在C点时，溶液中的Fe3+恰好完全反应，此时继续加入的铁粉不再反应，溶液中的Fe2+的量不再增多，即CD段。设AB段消耗amol Fe，生成amol Fe3+，根据反应Fe+2Fe3+═3Fe2+可知BC段需要消耗amol Fe，则AB段与BC段所需Fe的质量比为2:1，故选A。 30．向含有Fe3+、Fe2+、Cu2+的蚀刻铜箔回收液中，加入一定量铁粉，反应一段时间后，对反应后的混合物进行分析，下列说法错误的是 A．若有固体剩余，则该固体一定含有Cu B．若有固体剩余，则该溶液可能含有Cu2+ C．若无固体剩余，则该溶液不可能含有Fe3+ D．无论固体是否剩余，该溶液中一定含有Fe2+ 【参考答案】C 【分析】Fe3+的氧化性大于Cu2+，铁粉投入硫酸铜和硫酸铁混合溶液中，铁先与硫酸铁反应生成硫酸亚铁，再与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜。 【解析】A．若有固体剩余，有可能是铁将Fe3+完全反应后置换出的铜，也有可能是铁过量，剩余固体是置换出的铜和过量的铁，固体一定有铜，A正确； B．若铁不过量，铁将Fe3+完全反应后置换出部分铜，得到固体剩余，溶液中还有未反应的Cu2+，若铁过量则溶液中无Cu2+，B正确； C．若铁很少，未把Fe3+完全反应，则无固体剩余，溶液中还有Fe3+，C错误； D．无论固体是否剩余，原溶液中有Fe2+，铁单质参与反应也一定有Fe2+生成，该溶液中一定含有Fe2+，D正确； 故错误的选C。 二、非选择题 31．铁的氧化物 物质 FeO(氧化亚铁) (氧化铁) (四氧化三铁) 铁的价态 价 价 价(占)、价(占) 色、态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 俗名 无 铁红 磁性氧化铁 化学性质 与非氧化性酸反应 ___________ 与氧化性酸反应 (稀)=___________ ___________ 与还原性酸反应 ___________ ___________ 与还原剂反应 【参考答案】 【解析】四氧化三铁和非氧化性酸反应生成铁离子、亚铁离子和水： ； 硝酸具有氧化性，会氧化氧化亚铁生成硝酸铁，同时生成NO和水：(稀)= ； 硝酸和四氧化三铁发生氧化还原反应生成硝酸铁、NO和水： ； 三价铁具有氧化性，能和HI发生氧化还原反应生成亚铁离子和碘单质、水，反应为： ； 四氧化三铁和HI发生氧化还原反应生成亚铁离子和碘单质、水，反应为： 。 32．Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe3+、Fe2+的检验 (1)的检验： ①溶液变___________色，说明含有。 ②试纸变___________色，说明含有。 (2)的检验： ①___________，说明含有。 ②溴水___________，说明含有。 【参考答案】(1) 红 蓝 (2) 褪色 褪色 【解析】（1）铁离子和KSCN溶液变红色，可以检验铁离子，故为红色； 铁离子氧化碘离子生成碘单质，使得淀粉-KI试纸变蓝色，故为蓝色； （2）亚铁离子具有还原性，能和溴水、酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应使得溶液褪色，故答案均为褪色。 33．向100 mL FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入铁粉，其固体质量的变化如图所示，假设溶液体积不变，求： (1)原混合溶液中FeCl3的物质的量___________ (2)c点溶液中FeCl2的物质的量浓度___________ 【参考答案】 0.2mol 4mol/L 【分析】氧化性：Fe3+＞Cu2+，加入铁粉时，则0~0.1mol发生2Fe3++Fe=3Fe2+，0.1mol后，发生Cu2++Fe=Fe2++Cu。 【解析】(1)根据图象，0~0.1mol发生2Fe3++Fe=3Fe2+，反应0.1molFe，消耗0.2mol Fe3+，则FeCl3的物质的量为0.2mol； (2)b点时，加入0.1mol铁粉生成6.4gCu和0.1mol Fe2+，0.2~0.3mol时，加入0.1mol铁粉，固体质量增大5.6g，即在b点时，Cu2+反应完全；0~0.1mol发生2Fe3++Fe=3Fe2+，生成0.3mol Fe2+，则溶液中共有0.4mol FeCl2，c(FeCl2)=0.4mol÷100mL=4mol/L。 34．高铁酸钾易溶于水，是一种新型高效消毒剂，可用于饮用水的处理。“化学氧化法”制备高铁酸钾的过程如下：将通入过量浓得到饱和，向溶液中①②③慢慢加入生成高铁酸钠，再加入使其转化成高铁酸钾，抽滤得粗品，经提纯可得高铁酸钾产品。回答下列问题： (1)中Fe元素的化合价为_______，其溶于水的电离方程式为_______。 (2)可用于饮用水的消毒，是由于它具有_______(填“强氧化性”或“强还原性”)。 (3)上述标有标号①∼⑤的物质中，常温下，能导电的是_______(填标号，下同)，属于电解质的是_______。 (4)根据“加入KOH使其转化成高铁酸钾，抽滤得粗品”推断，溶解度：高铁酸钠_______高铁酸钾(填“>”或“＜”)。 【参考答案】(1) (2)强氧化性 (3) ②③ ④⑤ (4)> 【解析】（1）根据钾元素显+1价，氧元素显-2价，可知中元素的化合价为+6；依题意易溶于水，其电离方程式为； （2）具有强氧化性，可用于饮用水的消毒； （3）常温下，酸、碱、盐溶液均能导电，能导电的是溶液和溶液；酸、碱、盐均属于电解质，属于电解质的是和，故答案为：②③；④⑤； （4）加入使其转化成高铁酸钾，发生的反应为 ，由此可知高铁酸钠的溶解度大于高铁酸钾，故答案为：>。 35．含铁元素的部分物质的类别及铁元素价态的关系如下图所示，按要求回答下列问题。 (1)为改善缺铁性贫血，可食用含微量、颗粒细小的还原铁粉的某麦片。写出铁粉与胃酸（胃酸的主要成分是HCl）反应的离子方程式：__________________。 (2)为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质，分别取少量样品溶于盐酸，再进行下列实验，其中结论正确的是______。 A．滴加KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉一定变质 B．滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明铁粉一定未变质 C．依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉一定全部变质 (3)利用废铁屑制备Fe2O3 i．取a g废铁屑溶于过量稀硫酸中，过滤 ii．向滤液中加入足量氯水 iii．再加入过量的氨水，有沉淀Y生成 iv．过滤，加热沉淀Y至质量不再发生变化，得到b g红棕色的固体Fe2O3 ①步骤ii中氯水的作用是__________________。 ②沉淀Y的颜色为__________________。 ③该废铁屑中铁元素的质量分数为______。 (4)制作广告牌时，用FeCl3溶液刻蚀不锈钢，该反应中的氧化剂为______。 (5)写出图中X转化为Y的化学方程式：__________________。 (6)高铁酸盐（如Na2FeO4）被科学家们公认为绿色消毒剂。从元素化合价角度预测它具有的化学性质为______(填“氧化性”或“还原性”)。 【参考答案】(1) (2)A (3) 将氧化为（或作氧化剂） 红褐色 (4)（或） (5) (6)氧化性 【分析】图中为含铁元素的部分物质的类别及铁元素价态的关系，X和Y物质类别是碱，则X为Fe(OH)2，Y为Fe(OH)3。 【解析】（1）胃酸的主要成分为HCl，属于强酸，在溶液中完全电离为H+和Cl-，铁粉(Fe)与HCl反应，生成 Fe2+和H2，配平后的离子方程式为：； （2）A．还原铁粉变质是指Fe被氧化为Fe2+或Fe3+， Fe3+与KSCN反应生成红色物质，滴加KSCN溶液变红，说明存在Fe3+，则铁粉一定被氧化变质，A正确； B．溶液未变红，可能是Fe3+被过量未变质的Fe还原为Fe2+，不能说明铁粉一定未变质，B错误； C．先加氯水，会将Fe2+氧化为Fe3+，再加KSCN变红，只能说明存在 Fe2+或Fe3+，无法判断是否全部变质，C错误； 故选A。 （3）①步骤i中废铁屑与过量稀硫酸反应生成FeSO4，过滤除去不溶性杂质；步骤ii中氯水（主要成分为Cl2）具有强氧化性，作用是将Fe2+氧化为Fe3+； ②步骤iii中Fe3+与过量氨水反应生成Fe(OH)3沉淀，颜色为红褐色； ③根据铁元素守恒，Fe2O3中Fe的质量为，故废铁屑中铁元素的质量分数为； （4）不锈钢中含Fe等金属，FeCl3中的Fe3+具有氧化性，可将Fe氧化为Fe2+，故氧化剂为FeCl3； （5）Fe(OH)2转化为Fe(OH)3的方程式为：； （6）Na2FeO4中Fe的化合价为+6价，高价态的元素易得到电子，表现氧化性，故高铁酸盐具有氧化性。 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 $