第三章 铁 金属材料 单元练习-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

**基本信息** 高一化学人教版必修第一册第三章铁金属材料单元练习，聚焦铁及其化合物性质、合金应用等核心知识，通过基础概念辨析与实验探究结合，适配单元复习巩固与化学观念、科学思维等核心素养培养。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|14题|铁的氧化物性质、合金特点、离子共存、实验现象分析|结合价类二维图考查物质转化（如第4题），联系生活实际（如第1题物质用途）| |填空题|4题|离子方程式书写、铁与水蒸气反应实验、高铁酸钾水处理原理|注重实验探究（如第18题装置分析），体现化学与生产生活关联（如第17题FeSO₄溶液保存）|

高一化学人教版必修第一册第三章铁金属材料单元练习 一、单选题 1．化学与日常生活紧密相关。下列物质的用途错误的是 A．FeO——红色颜料 B．NaClO——杀菌消毒剂 C．Al(OH)3——抗酸药 D．Na2O2——潜水艇供氧剂 2．下列有关合金的说法错误的是 A．铝制品经过钝化处理，能使其表面氧化膜增厚，从而提高抗腐蚀能力 B．钢硬度比纯铁大，熔点比纯铁低 C．储氢合金能吸收和释放，该过程是物理变化 D．硬铝密度小、强度高，常用于制造飞机外壳 3．下列有关实验现象的描述正确的是 A．将钠投入硫酸铜溶液中，产生红色沉淀 B．氢气在氯气中燃烧，发出蓝色火焰 C．将氯气通入紫色石蕊试液中，溶液先变红后褪色 D．向FeCl3溶液中滴加 KSCN 溶液，产生蓝色沉淀 4．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．e溶液中可以大量共存 B．b既可被氧化，也可被还原 C．多个d分子聚集在一起仍可能穿过滤纸 D．可存在的转化关系 5．下列有关铁的氧化物的说法正确的是 A．、、都能与稀反应生成盐和水，所以都是碱性氧化物 B．俗称铁红，红褐色粉末，常用作油漆或涂料 C．俗称磁性氧化铁，黑色晶体，可以写成，属于混合物 D．不稳定，在空气中受热易转化为稳定的 6．下列各组离子，能在溶液中大量共存的是 A．、、、 B．、、、 C．、、、 D．、、、 7．某同学用如图装置探究钠与新配制的溶液（过量）的反应，钠包裹在带孔铜箔内。下列说法错误的是 A．该装置可以控制反应的发生与停止 B．反应过程中铜箔未参与反应 C．反应过程中生成的白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 D．充分反应后，溶液中的阳离子主要为 8．为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法正确的是 A．Na2CO3溶液(NaHCO3)：加入适量的Ba(OH)2溶液，过滤 B．NaHCO3溶液(Na2CO3)：通入过量的CO2气体 C．CO2(HCl)：将混合气体通入饱和食盐水洗气、干燥 D．Fe(Cu)：加入过量FeCl2溶液，过滤 9．下列有关铁的说法中，错误的是 A．铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅、铝，居于第四位 B．Fe与少量发生反应生成 C．铁在潮湿的环境中易生锈 D．铁能与热水反应生成氢气 10．除去溶液中用 A．还原性铁粉 B． C．盐酸 D．Zn粉 11．部分含铁物质的分类与相应化合价关系如下图甲所示。下列推断不合理的是 A．可存在的转化关系 B．x与都是活泼金属，都能与酸、碱反应 C．n在空气中不稳定，利用图乙装置制取n并可减缓其被氧化 D．若p为盐酸盐，可将其饱和溶液逐滴滴入沸水中制备胶体 12．下列关于铁矿石说法正确的是 A．赤铁矿的主要成分是 B．铁红常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料 C．磁铁矿粉末溶于盐酸后，加入KSCN溶液，溶液不变色 D．俗称磁性氧化铁 13．有关铁的化合物的说法中，错误的是 A．是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色 B．由图示操作可制取 C．、都可以由化合反应制得 D．胶体呈红褐色、透明，能发生丁达尔效应 14．把一定量的铁粉投入氯化铁溶液中，完全反应后，所得溶液中和物质的量浓度之比为，则已反应的和未反应的物质的量之比为 A． B． C． D． 二、填空题 15．请回答下列问题。 (1)除去溶液中的杂质，写出有关反应的离子方程式___________________。 (2)写出高温下铁与水反应的化学方程式_______________。 (3)漂白粉的使用化学方程式________________。 (4)为检验中是否含，取固体加入过量稀盐酸充分反应后，还需要的试剂为___________________。（填写化学式） 16．高铁酸钾，极易溶于水，是常见的水处理剂，其原理如图。 【查阅资料】向胶体中加入电解质后，胶体因失去稳定性而发生离子的聚集以至沉淀，称为电解质对胶体的聚沉作用，简称胶体的聚沉。请回答下列问题： (1)中铁元素的化合价为_______。 (2)过程①中活性菌表现了_______(填“氧化”或“还原”)性，该过程的还原产物是_______；过程③属于_______(填“物理”或“化学”)变化。 (3)根据上述原理分析，作水处理剂时，的作用有_________________________(填两个)。 17．化学与生产、生活、环境、资源利用等息息相关。回答下列问题： Ⅰ．现有下列七种物质：①NaCl溶液  ②铝  ③Al2(SO4)3  ④干冰  ⑤稀硝酸  ⑥NaOH  ⑦N2O5 (1)以上物质属于电解质的是__________(填序号)。 (2)写出铝和NaOH溶液反应的化学方程式_______________。 Ⅱ．铁器时代是人类发展史中一个极为重要的时代，铁及其化合物在人类的生产、生活中都起了巨大的作用。 (3)若炽热的钢水不慎倒入有水的模具中，发生的反应为__________。 (4)长期放置的FeSO4溶液易被氧化而变质，实验室用绿矾FeSO4·7H2O配制FeSO4溶液时为了防止FeSO4溶液变质，经常向其中加入__________，其原因是__________(用离子方程式表示)。 (5)电子工业中，常用FeCl3溶液蚀刻铜板，其反应的离子方程式为__________，检验反应后溶液中是否还存在Fe3+的试剂是____________。 (6)向Fe2+的溶液中滴加NaOH溶液，白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。最终变为红褐色的化学方程式是__________。 18．常温下，铁与水并不反应，但在高温下铁与水蒸气可发生反应，用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验。 (1)下列说法错误的是___________。 A．实验前，应先检查装置气密性 B．该反应中铁体现氧化性 C．干燥管的作用是吸收未反应的水蒸气 D．该反应的基本反应类型是置换反应 (2)该反应的化学方程式为__________________________。 (3)圆底烧瓶中盛装的水，主要作用是_____________________。烧瓶底部放置几片碎瓷片的作用是___________。 (4)酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是先点燃___________。 (5)试管中收集的气体是___________。如果要点燃该气体则必须对气体___________。 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 《高一化学人教版必修第一册第三章铁金属材料单元练习6-3（含解析）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C C A D A C B D A 题号 11 12 13 14 答案 B B A B 1．A 【详解】A．是黑色固体，不能用作红色颜料，红色颜料通常为，A符合题意； B．溶于水可生成具有强氧化性的，能使蛋白质变性，可作杀菌消毒剂，B不符合题意； C．具有弱碱性，能与胃酸（主要成分为）反应，对人体刺激性弱，可作抗酸药，C不符合题意； D．可与、反应生成，可作潜水艇供氧剂，D不符合题意； 故选A。 2．C 【详解】A．铝制品钝化处理后会生成更厚的致密氧化膜，可阻止内部铝继续被腐蚀，抗腐蚀能力提高，A正确； B．钢是铁碳合金，合金的硬度通常高于其成分纯金属，熔点低于其成分纯金属，因此钢硬度比纯铁大、熔点比纯铁低，B正确； C．储氢合金吸收时会形成金属氢化物，释放时金属氢化物发生分解，该过程有新物质生成，属于化学变化，不是物理变化，C错误； D．硬铝属于铝合金，具有密度小、强度高的特点，适合用于制造飞机外壳，D正确； 故选C。 3．C 【详解】A．钠投入硫酸铜溶液时，钠先与水反应生成和，生成的再与反应生成蓝色沉淀，无法置换出红色单质，A错误； B．氢气在氯气中燃烧，发出苍白色火焰，而非蓝色火焰，B错误； C．氯气通入紫色石蕊试液中，与水反应生成和，呈酸性使溶液变红，具有漂白性使溶液褪色，因此溶液先变红后褪色，C正确； D．向溶液中滴加溶液，溶液变为血红色，不会产生蓝色沉淀，D错误； 故选C。 4．A 【分析】根据价类二维图确定对应物质：a为，b为+2价亚铁盐，c为，d为，e为+3价铁盐； 【详解】A．e为+3价铁盐，溶液中含，与会反应生成络合物，不能大量共存，A符合题意； B．b为+2价亚铁盐，元素为+2价中间价态，既可以失电子被氧化，也可以得电子被还原，B不符合题意； C．d为，多个分子聚集形成胶体粒子时，粒子直径为1~100nm，可穿过滤纸，C不符合题意； D．与发生化合反应生成（a→b），与发生化合反应生成（b→e），该转化可实现，D不符合题意； 故选A。 5．D 【详解】A．是复杂的氧化物，不属于碱性氧化物，A错误； B．为红棕色粉末，B错误； C．属于纯净物，C错误； D．不稳定，在空气中受热易转化为稳定的，D正确； 故答案选D。 6．A 【详解】A．、、、之间不发生反应，可大量共存，A符合题意； B．与发生氧化还原反应，不能大量共存，B不符合题意； C．与发生反应，不能大量共存，C不符合题意； D．酸性条件下具有强氧化性，会将氧化为，发生氧化还原反应，不能大量共存，D不符合题意； 故选A。 7．C 【分析】钠与硫酸亚铁溶液反应时，钠先与水反应，生成氢氧化钠和氢气。 生成的氢氧根离子再与亚铁离子反应，形成氢氧化亚铁沉淀。 反应产生的氢气经导管逸出并逐渐排出装置内空气，使装置内形成缺氧环境。 【详解】A．图中铜丝与装有钠的带孔铜箔相连，升降铜丝可使钠与溶液接触或分离，从而控制反应的发生与停止，A正确； B．在题设条件下，铜箔仅用于包裹钠，不与水、氢氧化钠或硫酸亚铁溶液发生反应，B正确； C．反应持续生成的氢气逐渐排出装置内空气，使氢氧化亚铁处于缺氧环境，不能按敞口条件下的现象判断其最终变为红褐色，C错误； D．硫酸亚铁溶液过量，反应后仍有亚铁离子，且钠转化为钠离子，因此溶液中的主要阳离子为，D正确； 故选C。 8．B 【详解】A．和均能与反应生成沉淀，会消耗原物质且引入新杂质，A错误； B．与过量、反应生成，可将杂质转化为原物质，不引入新杂质，B正确； C．饱和食盐水不能降低的溶解度，会损失原物质，应选用饱和溶液除杂，C错误； D．与溶液不发生反应，无法除去杂质，D错误； 故选B。 9．D 【详解】A．地壳中元素按质量分数排序前四位为、、、，铁元素居于第四位，A正确； B．是强氧化剂，与在点燃条件下反应时，无论量多少，均生成，B正确； C．铁生锈需要和参与，潮湿环境中同时存在和，铁易生锈，C正确； D．铁不能与热水反应，仅能在高温下与水蒸气反应生成和，D错误； 故选D。 10．A 【详解】A．还原性铁粉可发生反应，将杂质转化为目标溶质，且不引入新杂质，A正确； B．具有氧化性，会将氧化为，消耗目标溶质同时增大杂质含量，B错误； C．盐酸与、均不发生反应，无法除去杂质，C错误； D．粉还原性强于，不仅还原，还会将还原为单质，同时引入新杂质，D错误； 故选A。 11．B 【分析】先结合图甲的价类二维图确定各物质类别： x是0价Fe单质；y是+2价铁的氧化物FeO，z是+3价铁的氧化物；n是+2价铁的碱，m是+3价铁的碱；q是+2价亚铁盐，p是+3价铁盐。 【详解】A．q为+2价亚铁盐，可被氧化为+3价铁盐p，p与碱反应生成（即m），m加热分解生成（即z），该转化可实现，A正确； B．x为，可与酸反应，但不能与碱反应，仅能与酸、强碱发生反应，B错误； C．n为，易被空气中氧气氧化，图乙中先利用与稀硫酸反应生成的排尽装置内空气，再关闭止水夹将生成的亚铁盐压入溶液中，可减缓被氧化，C正确； D．p为盐酸盐即，将饱和溶液逐滴滴入沸水中，利用的水解反应可制备胶体，D正确； 故选B。 12．B 【详解】A．赤铁矿的主要成分为，不是，A错误； B．俗称铁红，是常用的油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料，B正确； C．磁铁矿主要成分为，与盐酸反应生成和，溶液中存在，加入溶液会变红色，C错误； D．俗称磁性氧化铁，俗称铁红、赤铁矿，D错误； 故选B。 13．A 【详解】A．是白色固体，并非黑色固体，描述错误，A错误； B．植物油可以隔绝空气，将胶头滴管伸入溶液液面下滴加溶液，能避免生成的被氧气氧化，可制取，B正确； C．铁在氧气中燃烧发生反应，生成、都属于化合反应，二者都可以由化合反应制得，C正确； D．胶体呈红褐色、透明，胶体特有的性质为丁达尔效应，能发生丁达尔效应，D正确； 故选A。 14．B 【详解】根据反应，设已反应的物质的量为，则生成的物质的量为；溶液体积相同，物质的量浓度之比等于物质的量之比，由反应后和浓度比为可知，未反应的物质的量为，因此二者比值为，可知B正确。 15．(1) (2) (3) (4)KSCN 【详解】（1）除杂要求不引入新杂质，具有氧化性，加入过量铁粉可将还原为目标产物，过量铁粉可通过过滤除去，有关反应的离子方程式为：2Fe3++Fe=3Fe2+。 （2） 高温下铁与水蒸气发生置换反应，铁被氧化为，水中+1价氢被还原为，反应的化学方程式为：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。 （3） 漂白粉有效成分为次氯酸钙，本身无漂白性，使用时与空气中的、反应生成具有强氧化性的，从而发挥漂白、消毒作用，反应的化学方程式为：Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3+2HClO。 （4）可与结合生成特征血红色络合物，该反应灵敏度高、现象明显，可提供，是检验的常用试剂。 16．(1)+6 (2) 还原 Fe3+ 物理 (3)消毒杀菌、净水 【详解】（1）化合物中各元素正负化合价代数和为0，中为+1价，为-2价，计算可得的化合价为； （2） 过程①中中元素化合价从+6降低到+3，作氧化剂，活性菌作还原剂，表现还原性，对应的还原产物为；过程③为胶体的聚沉过程，无新物质生成，属于物理变化。 （3）具有强氧化性，能够使细菌的蛋白质变性，起到消毒杀菌的作用；其还原产物水解生成氢氧化铁胶体，可吸附水中的悬浮杂质使其聚沉，起到净水的作用。 17．(1)③⑥ (2) (3) (4) 铁粉(Fe) (5) KSCN溶液 (6) 【详解】（1）  电解质是在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物。①溶液、⑤稀硝酸为混合物，②铝为单质，均不属于电解质；④干冰（固态）、⑦为非金属氧化物，自身不能电离，属于非电解质；③为可溶性盐、⑥为强碱，二者均属于电解质；故属于电解质的是③⑥。 （2） 铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，配平后得到对应化学方程式：。 （3） 高温下铁与水蒸气发生置换反应，生成四氧化三铁和氢气，水标注气态，反应条件为高温，对应的化学方程式为：。 （4）易被空气中的氧气氧化为，加入过量铁粉，可将氧化生成的还原为，避免溶液变质，其离子方程式为：。 （5） 具有氧化性，可将氧化为，自身被还原为，该反应用于蚀刻铜板，其反应的离子方程式为：；遇溶液会变为红色，因此可用溶液检验。 （6） 向溶液中滴加溶液首先生成白色的沉淀，具有还原性，可被空气中的氧化，最终生成红褐色的沉淀，其反应的化学方程式为：。 18．(1)B (2)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 (3) 为硬质玻璃管内Fe与水蒸气的反应实验提供持续不断的水蒸气 防止暴沸 (4)酒精灯 (5) 氢气 检验纯度 【分析】该实验验证铁能与水蒸气发生化学反应，其原理为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2； 【详解】（1）A．做化学实验之前，都应先检查装置气密性，故A正确； B．该反应中铁做还原剂，铁体现还原性，故B错误； C．干燥管中可以装有碱石灰，其作用是吸收未反应的水蒸气，便于收集纯净的氢气，故C正确； D．由该反应化学方程式可知，其基本反应类型是置换反应，故D正确； 故选B； （2）由分析可知，该反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2； （3）圆底烧瓶中盛装的水，该装置受热后的主要作用是为硬质玻璃管内Fe与水蒸气的反应实验提供持续不断的水蒸气；烧瓶底部放置了几片碎瓷片，是为了防止暴沸； （4）为了防止铁与空气中的氧气在加强热的条件下反应，应该先点燃酒精灯，排掉硬质玻璃管内空气，再点燃酒精喷灯； （5）铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，所以试管内收集的气体是氢气；氢气为可燃性气体，因此，点燃之前要检验纯度。 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 $