3.1 铁及其化合物 同步练习题2026-2027学年高一上学期人教版（2019）化学必修一

3.1 铁及其化合物 同步练习题 一、单选题 1．下列物质颜色变化与氧化还原反应无关的是 A．久置的溶液变黄 B．含有石蕊的溶液滴加盐酸蓝色消失 C．久置的溶液出现黄色浑浊 D．溶液滴加浓盐酸红色消失 2．同学们设计了如图所示装置模拟高炉炼铁的反应。下列说法错误的是 A．点燃前应先检验其纯度 B．本实验应先通一段时间，再加热氧化铁 C．硬质玻璃管中可观察到黑色固体逐渐变为红棕色 D．澄清石灰水变浑浊，说明被氧化为 3．宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列离子方程式书写正确的是 A．碳酸氢钠溶液与足量硫酸反应： B．向溶液中通入： C．与稀反应制： D．与盐酸反应： 4．劳动是幸福的源泉，下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 用作油漆的红色颜料 可与酸反应 B 工人将模具干燥后再注入炽热的铁水 铁与水蒸气在高温下会反应 C 制作豆腐时向豆浆中加入石膏 胶体发生聚沉 D 用漂白粉作游泳池的消毒剂 漂白粉中的具有氧化性 A．A B．B C．C D．D 5．下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A．滴加KSCN溶液显红色的溶液：、、、 B．无色透明的溶液：、、、 C．滴加酚酞溶液显红色的溶液：、、、 D．滴加紫色石蕊溶液显红色的溶液：、、、 6．下列实验操作正确的是 A．在蒸发皿中灼烧干海带制取海带灰 B．用100 mL量筒量取5.0 mL稀盐酸 C．将吸有NaOH溶液的长胶头滴管插入FeCl2溶液液面以下制取Fe(OH)2 D．用CCl4萃取碘水时，从分液漏斗下口放出有机层后再将水层从下口放出 7．下列有关实验操作的描述正确的是 A．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红，证明原溶液中一定含有Fe3+ B．向某溶液中加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，证明原溶液中一定含有 C．用玻璃棒蘸取某溶液进行焰色试验，火焰呈黄色，证明原溶液中一定含有Na+ D．向某溶液中加入淀粉溶液，溶液变蓝，证明原溶液中一定含有 8．铁是用量最大、用途最广的金属，如图是铁的“价-类”二维图。下列说法正确的是 A．a在氧气中燃烧，生成黑色固体c B．c可用于制造红色油漆 C．除去f水溶液中混有的g，可选用H2O2 D．将f溶于水就可制取Fe(OH)3胶体 二、填空题 9．高铁酸钠是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。工业上有多种制备高铁酸钠的方法，其中一种方法可用离子方程式表示为。 (1)中铁元素的化合价为___________。 (2)上述反应中的___________，___________。 (3)上述反应中氧化剂为___________；还原产物为___________。 (4)①实验室用饱和氯化铁溶液可制得氢氧化铁胶体，向沸水中逐滴加入5-6滴氯化铁饱和溶液继续煮沸至液体呈___________色，停止加热观察得到的氢氧化铁胶体。用红色激光笔照射烧杯中的液体，可以看到一条光亮的通路，是由于胶体粒子对光线产生__________形成的(将空白补充完整)。 ②与上述实验安全注意事项有关的图标有___________(填字母)。 10．阅读下面科普信息，回答问题： 铁在人体中以Fe2+和Fe3+的形式存在。亚铁离子易被吸收，给贫血者补充铁时，应给予含亚铁离子的亚铁盐，如硫酸亚铁。服用维生素C，可使食物中的铁离子还原成亚铁离子，有利于铁的吸收。 (1)工业盐的主要成分是NaNO2，曾多次发生过因误食NaNO2而中毒的事件，其原因是NaNO2把人体内的Fe2+转化为Fe3＋而失去与O2结合的能力，这说明NaNO2具有___________性。 (2)工业盐中毒后，可服用维生素C来缓解中毒状况，这说明维生素C具有___________性。 (3)中国古代著作中有“银针验毒”的记录，其原理为4Ag+2H2S+O2=2X+2H2O，则X的化学式是____________，其中H2S在该反应中________(填字母)。 A．作氧化剂                B．既是氧化剂又是还原剂 C．作还原剂                D．既不是氧化剂也不是还原剂 (4)现代工业可以用KMnO4与浓HCl制取氯气，其反应方程式如下： 2KMnO4 +16HCl(浓) = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O ①用双线桥法标出此反应的电子转移情况：__________________________。 ②氧化产物是___________，氧化剂与还原剂的数目之比为________，若生成1分子Cl2，则转移电子数为________。 11．按要求回答下列问题。 (1)与稀硫酸反应的离子方程式为_________。 (2)硝酸钙溶液和碳酸钠溶液反应的离子方程式为_________。 (3)将少量三氧化二铁加入适量稀盐酸中，反应的离子方程式是_________，取少量反应后的棕黄色溶液于试管中，加几滴NaOH溶液，可观察到红褐色沉淀，反应的离子方程式是_________；再加入足量盐酸，离子方程式是_________。 (4)溶液与反应 ①少量：__________________； ②过量：__________________。 三、计算题 12．把5.6 g铁粉投入足量稀盐酸中，充分反应后所得溶液用水稀释至100 mL。求： (1)生成标准状况下的氢气多少升____________（写出具体步骤）。 (2)所得溶液中的物质的量浓度是多少？______ 13．实验室测定氧化物M（）的组成实验如下：取3.76 g氧化物M，加足量盐酸溶解后得到100 mL溶液N，再通入（标准状况下）恰好完全反应。请回答： (1)的物质的量为________mol。 (2)溶液N中为________mol/L。 (3)氧化物M中________。 四、解答题 14．铁及其化合物在生产、生活中应用广泛。回答下列问题： (1)在空气中变质发生反应的化学方程式为______。 (2)电子工业用溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜制造印刷电路板，写出溶液与铜反应的离子方程式：______。 (3)某小组欲从制造印刷电路板的废水（含、、）中回收铜，并获得溶液，设计如下方案： ①滤渣C为______（填化学式，下同）；滤液B中溶质主要为______。 ②通入的目的是______。 (4)某同学为测定腐蚀铜后所得溶液的组成，进行了如下实验： 取少量待测溶液，滴入KSCN溶液呈红色，则待测液中含有的金属阳离子是______（填离子符号）。 参考答案 1．B 【详解】A．久置的溶液变黄是因为被空气中的氧化为，存在元素化合价变化，属于氧化还原反应，A不符合题意； B．含有石蕊的溶液滴加盐酸，发生酸碱中和反应，无元素化合价变化，石蕊变色是因为溶液pH改变，与氧化还原反应无关，B符合题意； C．久置的溶液出现黄色浑浊是因为被空气中的氧化为单质，存在元素化合价变化，属于氧化还原反应，C不符合题意； D．溶液滴加浓盐酸红色消失，是因为与发生氧化还原反应，元素化合价从+7降低为+2，元素化合价从-1升高为0，属于氧化还原反应，D不符合题意； 故选B。 2．C 【详解】A．CO是可燃性气体，混有空气点燃时易发生爆炸，因此点燃CO前必须检验其纯度，A正确； B．先通一段时间CO，可以排尽硬质玻璃管内的空气，避免加热时CO与空气的混合气体发生爆炸，B正确； C．硬质玻璃管中发生反应，红棕色的氧化铁被还原为黑色的铁粉，现象应为红棕色固体逐渐变为黑色，该选项描述完全相反，C错误； D．澄清石灰水变浑浊说明生成了，在该反应中CO得到氧转化为，CO发生氧化反应，即CO被氧化为，D正确； 故选C。 3．D 【详解】A．碳酸氢钠在溶液中电离出而非，正确离子方程式为，A错误； B．碳酸酸性弱于盐酸，溶液与不发生反应，B错误； C．与稀反应生成，正确离子方程式为，C错误； D．与盐酸反应：，D正确； 故选D。 4．A 【详解】A．呈红棕色，用作油漆的红色颜料是利用其颜色，与其能和酸反应无关，所列化学知识不能解释该用途，A符合题意； B．模具中残留的水遇炽热的铁水会变成水蒸气，铁与水蒸气在高温下发生反应：。将模具干燥可避免上述反应，二者有关联，B不符合题意； C．豆浆属于胶体，加入石膏后，石膏溶解产生的离子使胶体发生聚沉，可用于制作豆腐，二者有关联，C不符合题意； D．漂白粉的有效成分是，其具有氧化性，能杀菌消毒，因此漂白粉可用作游泳池的消毒剂，二者有关联，D不符合题意； 故选A。 5．A 【详解】A．滴加溶液显红色，说明溶液中含；该组四种离子彼此及与均不反应，能大量共存，A正确； B．的水溶液呈蓝色，不符合无色条件，B错误； C．滴加酚酞溶液显红色，说明溶液呈碱性，、均能与反应，不能大量共存，C错误； D．滴加紫色石蕊溶液显红色，说明溶液呈酸性，与可反应生成和，不能大量共存，D错误； 故选A。 6．C 【详解】A．灼烧固体需使用坩埚，蒸发皿仅适用于蒸发浓缩溶液、结晶操作，不能用于灼烧干海带，A错误； B．量取5.0 mL液体应选择量程接近的10 mL量筒，100 mL量筒量程过大，量取误差过高，B错误； C．易被空气中的氧化，将吸有溶液的长胶头滴管插入溶液液面以下挤出溶液，可避免引入空气，防止被氧化，C正确； D．密度大于水，萃取后有机层在下层、水层在上层，分液时下层液体从下口放出，上层水层需从上口倒出，避免被残留有机层污染，D错误； 故答案选C。 7．A 【详解】A．与反应生成血红色络合物，该反应为的特征检验反应，无其他常见离子产生相同现象，可证明原溶液中含有，A正确； B．加入溶液产生的白色沉淀可能为、等，未加稀硝酸酸化排除干扰，无法证明一定含有，B错误； C．玻璃的主要成分含钠元素，会干扰焰色试验结果，焰色试验应使用铂丝或光洁无锈的铁丝，不能证明原溶液含，C错误； D．淀粉仅遇碘单质（）会变蓝，与不发生显色反应，溶液变蓝证明原溶液含而非，D错误； 故选A。 8．C 【分析】由图可知，a为铁、b为氧化铁、c为氧化亚铁、d为氢氧化铁、e为氢氧化亚铁、f为铁盐、g为亚铁盐。 【详解】A．铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，不能生成氧化亚铁，A错误； B．氧化亚铁是黑色固体，不能用于制造红色油漆，B错误； C．溶液中的亚铁离子能与过氧化氢溶液反应生成铁离子，所以可以选用过氧化氢溶液除去铁离子水溶液中的亚铁离子，C正确； D．将氯化铁饱和溶液滴入沸水中加热，才能制备氢氧化铁胶体，D错误； 故选C。 9．(1) +6 (2) 10 5 (3) (4) 红褐 散射 ABC 【详解】（1）化合物中各元素正负化合价代数和为0，Na为+1价，O为-2价，设Fe化合价为a，则，解得a=+6； （2）离子方程式满足电荷守恒，左边总电荷为，右边总电荷为，二者相等解得；再根据原子守恒，左边中原子总数为10，右边中原子数为，故，解得； （3）氧化还原反应中，化合价降低、得电子的反应物为氧化剂，氧化剂被还原得到的产物为还原产物。该反应中中元素化合价从+1降低到-1，作氧化剂，被还原为，故还原产物为； （4）①氢氧化铁胶体为红褐色，丁达尔效应的本质是胶体粒子对光线散射形成光亮通路； ②A．实验需要加热沸水，存在液体飞溅风险，护目镜可防范液体溅入眼睛，A正确； B．实验后需洗手，防止试剂残留腐蚀皮肤或误入口中，B正确； C．实验用到沸水、加热操作，热烫标识可提醒防范烫伤，C正确； D．实验无锐器操作，不需要锐器警示标识，D错误； 故选ABC。 10．(1) 氧化 (2) 还原 (3) D (4)    【详解】（1）将转化为，元素化合价升高，发生氧化反应，说明作氧化剂，具有氧化性； （2）维生素C可将还原为，元素化合价降低，发生还原反应，说明维生素C作还原剂，具有还原性； （3） 根据质量守恒定律，反应前后原子种类、数目不变，反应物共含4个、2个、4个、2个，生成物已有4个、2个，故2个X含4个、2个，推得X为，反应中的、元素化合价均未变化，故既不是氧化剂也不是还原剂，选D； （4） ①反应中中元素化合价从+7降至+2，2个共得到10个电子；中部分元素化合价从-1升至0，10个共失去10个电子，符合得失电子守恒，据此画出双线桥 ； ②还原剂被氧化得到的产物为氧化产物，被氧化生成，故氧化产物为；氧化剂为2个，16个中仅10个作还原剂（剩余6个起酸性成盐作用），故氧化剂与还原剂数目比为；每个由2个失去2个电子生成，故生成1分子转移电子数为2。 11．(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）碳酸钡是难溶固体，稀硫酸提供氢离子和硫酸根离子；反应生成硫酸钡沉淀、水和二氧化碳，离子方程式为； （2）硝酸钙和碳酸钠均为可溶性盐，钙离子与碳酸根离子结合生成碳酸钙沉淀，离子方程式为； （3）三氧化二铁为难溶性氧化物，与盐酸反应生成三价铁离子和水，离子方程式为。三价铁离子与氢氧根离子生成红褐色氢氧化铁沉淀，离子方程式为。加入足量盐酸后，氢氧化铁沉淀被氢离子溶解，离子方程式为； （4）亚铁离子的还原性强于溴离子，少量氯气只氧化亚铁离子，离子方程式为。氯气过量时，亚铁离子和溴离子均被氧化，离子方程式为。 12．(1)2.24 L (2)1 mol/L 【详解】（1）稀盐酸足量，铁完全反应，生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为。铁的摩尔质量为，根据物质的量等于质量与摩尔质量之比，铁的物质的量为。由化学方程式可知，生成氢气与消耗铁的物质的量相等，故。标准状况下的气体摩尔体积为，因此生成氢气的体积为； （2）稀盐酸足量，5.6 g铁完全反应。由反应可知，生成氯化亚铁与消耗铁的物质的量相等，因此。用水稀释时，氯化亚铁的物质的量不变，稀释后溶液的体积为100 mL，即0.100 L。根据物质的量浓度等于溶质的物质的量与溶液体积之比，所得溶液中氯化亚铁的物质的量浓度为。 13．(1)0.015 (2)0.3 (3) 【详解】（1）标准状况下气体摩尔体积，根据，可得； （2）与反应的定量关系为，因此。溶液体积为，故； （3）设氧化物中总的物质的量为，总的物质的量为：1. 总质量守恒：；2. 电荷守恒：氧化物中正、负化合价代数和为0，物质的量为，物质的量为，因此，整理得。联立两式解得，，故。 14．(1) (2) (3) Fe、Cu 将溶液中的转化为 (4)、、 【详解】（1）具有还原性，在空气中被氧气氧化为，水参与反应。根据反应前后各元素的原子数相等配平，化学方程式为； （2）溶液中的具有氧化性，能将Cu氧化为，自身被还原为。每个Cu原子失去2个电子，每个得到1个电子，因此参加反应的与Cu的个数比为2∶1，离子方程式为； （3）①为回收铜并获得溶液，加入的金属A应为Fe。铁既能将废液中的还原为，又能置换出中的铜，且不引入其他金属离子，反应分别为、。由于加入的铁过量，和均完全反应，过滤后，滤渣C含剩余的Fe和生成的Cu，滤液B中的溶质主要为。 ②向滤渣C中加入过量盐酸，发生反应，铜不与盐酸反应，过滤得到铜，滤液E中含和过量的HCl。将滤液B与滤液E合并后通入，发生反应，因此通入的目的是将溶液中的转化为； （4）待测溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明其中含有未反应完的。又因为已与铜发生反应，所得溶液中还含有反应生成的和，故待测液中含有的金属阳离子为、、。 学科网（北京）股份有限公司 $