3.1 铁及其化合物（同步练习）-高中化学人教版（2019）必修第一册
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1、下列说法错误的是( )
A.磁铁矿的主要成分是
B.为碱性氧化物，可与水反应生成
C.铁锈的主要成分是
D.中铁元素有+2价和+3价
2、录音磁带是在醋酸纤维、聚酯纤维等纤维制成的片基上均匀涂上一层磁性材料——磁粉制成的。制取该磁粉的主要物质是( )
A.FeO B. C. D.
3、人体血液中如果缺乏亚铁离子，就会造成缺铁性贫血。市场出售的某种麦片中含有微量、颗粒细小的铁粉，这些铁粉在人体胃酸(胃酸的主要成分是HCl)作用下转化成亚铁盐。下列叙述错误的是( )
A.铁粉具有还原性 B.铁是人体必需的微量元素
C.常温下，铁能与水发生置换反应 D.亚铁盐溶液呈浅绿色
4、下列有关物质用途的说法正确的是( )
A.稀硫酸用于除铁锈 B.碳酸钠用于治疗胃酸过多
C.晶体硅用于制造光导纤维 D.硫酸钡用于制作石膏绷带
5、下列说法中正确的是( )
A.元素从化合态变为游离态，该元素一定被还原
B.铝合金比纯铝的熔点更高硬度更大
C.保存溶液时，通常在溶液中加少量的单质铁
D.次氯酸钠与碳酸反应生成次氯酸证明次氯酸是弱酸
6、下列关于铁及其化合物的性质叙述错误的是( )
A.常用于制造红色油漆和涂料 B.铁能被磁铁吸引可用于制作磁性材料
C.补血剂中含有+3价铁元素 D.保存氯化亚铁溶液时，应加少量铁粉
7、纳米级四氧化三铁是应用最为广泛的软磁性材料之一、共沉淀法是目前制备纳米四氧化三铁的重要方法，其流程如图所示：
下列说法不正确的是( )
A.保存溶液A时，应加入少量铁粉
B.和的物质的量之比最好应为2∶1
C.取滤液进行焰色反应，火焰为黄色
D.其制备反应类型不属于氧化还原反应
8、向200mL溶液中逐渐通入，其中、随通入的变化如图所示，下列说法不正确的是( )
A.氧化性强弱：
B.由图可知，该溶液的浓度为
C.时，溶液中的离子浓度有：
D.时，反应的离子方程式为：
9、现要除去溶液中的少量和，可行的方法是( )
A.通入氯气 B.加入铁粉 C.加入铜粉 D.滴入溶液
10、下列试剂不能用来检验溶液中的是( )
A.溶液 B.溶液 C.乙醇溶液 D. 溶液
11、证明某溶液只含有而不含的实验方法是( )
A.先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色
B.先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色
C.滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后变灰绿，最后显红褐色
D.只需滴加KSCN溶液
12、向装有过量还原铁粉的试管中加入新制氯水，振荡、静置后从上层清液中取样，等分成两份，一份滴加KSCN溶液后显红色，另一份滴加（铁氰化钾）溶液后出现特征蓝色沉淀。下列说法错误的是( )
A.氯水具有较强的氧化性，可以将Fe氧化成
B.反应开始时，Fe、、共存于试管中
C.反应过程中，溶液中不断升高
D.溶液中的有可能来自于铁粉与氯水中的反应
13、要证明某溶液中不含而可能含有，进行如下实验操作时最佳顺序为( )
①加入适量氯水
②加入足量的溶液
③加入少量KSCN溶液
A.①③ B.③② C.③① D.①②③
14、下列实验现象的描述正确的是( )
A.钠在空气中燃烧，发出黄色火焰，生成白色固体
B.氢气在氯气中燃烧，发出苍白色火焰，瓶口上方有白雾
C.将氯水滴加到有色布条上，褪色，说明氯水中含有
D.铁丝在氯气中燃烧，产生红棕色烟，产物溶于水，溶液呈浅绿色
二、填空题
15、铁是人体内一种微量元素，以的形式存在。回答下列问题：
（1）下列微粒中，只有还原性的是_________(填字母)。
A.Fe B. C.
（2）维生素C可使食物中的转化为，在此过程中维生素C的作用是________。
（3）某种麦片中含有微量的细小铁粉，食用该麦片后，铁粉与胃酸(HCl)反应的离子方程式________。
16、金属及其化合物在人类生活、生产中发挥着重要的作用。印刷电路板由高分子材料和铜箔复合而成，刻制印刷电路时，工业上常用溶液作为“腐蚀液”，有和生成。如下是某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜并重新获得溶液所采用的工艺流程图：
请回答下列问题。
（1）实验室中，检验溶液中存在的试剂是___________，证明存在的现象是___________。
（2）写出溶液与金属铜发生反应的离子方程式：___________。
（3）写出上述流程图中加入或生成的有关物质的化学式：①___________，②___________，④___________。
（4）含有②的滤液与⑤反应的化学方程式为___________。
17、Fe水蒸气反应，如图所示。
（1）在D处玻璃管口点燃生成的气体前，必须对该气体进行___________。
（2）B中反应的化学方程式：___________。
（3）当有16.8g铁粉参加反应时，生成的气体在标准状况下的体积是___________L。
（4）除去中混有的，可加入___________，反应的离子方程式为___________。
（5）除去中混有的，可加入___________，反应的离子方程式为___________。
18、铁是人类较早使用的金属之一。运用所学知识，回答下列问题。
（1）将溶液滴入沸水可以制得胶体。鉴别胶体和溶液的方法是___________。
（2）胶体区别于其他分散系的本质特征是___________。
（3）人体不易吸收三价铁，所以常用硫酸亚铁治疗缺铁性贫血。解释补铁的同时服用维生素C的原因_____________________。
（4）电子工业用溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板，请写出溶液与铜反应的离子方程式___________。
（5）工程师欲从制造印刷电路板的废水中回收铜，并获得溶液，设计如下方案：
根据上述设计方案并结合所学知识回答以下问题。
检验滤液E中金属阳离子的方法是___________。
（6）通入F发生反应的离子方程式为___________。
三、计算题
19、量取溶液，加蒸馏水稀释至100 mL，取两份稀释后的溶液各25 mL，分别加入等质量的Zn和Fe，相同条件下充分反应，产生氢气的体积随时间变化的曲线如图所示（氢气体积已折算成标准状况下的体积）。请计算：
（1）稀释后溶液的物质的量浓度为___________。
（2）加入Fe的质量至少有___________g。
参考答案
1、答案：B
解析：A.俗称磁铁，磁铁矿的主要成分是，A不符合题意；
B.为碱性氧化物，不能与水反应，但可以与酸反应生成盐和水，B符合题意；
C.铁生锈的过程中铁被氧化，铁锈的主要成分是，C不符合题意；
D.中铁元素有+2价和+3价，且二价铁和三价铁的个数比为1：2，D不符合题意；
故选B。
2、答案：C
解析：又名磁性氧化铁，能够被磁化以及吸附铁等物质，能够将声音信号通过适当的设备转化为磁信号以及电信号等，从而实现录音和放音的功能，所以该磁粉的主要成分就是，
故选C。
3、答案：C
解析：A.Fe粉可以失电子，具有还原性，故A不符合题意；
B.铁是合成血红蛋白的，所以铁是人体必需的微量元素，故B不符合题意；
C.高温条件下，铁和水蒸气发生置换反应，故C符合题意；
D.亚铁盐溶液呈浅绿色，故D不符合题意；
故选C。
4、答案：A
解析：A、稀硫酸能与铁锈反应生成硫酸铁和水，A符合题意；
B、碳酸氢钠用于治疗胃酸过多，B不符合题意；
C、二氧化硅用于制造光导纤维，C不符合题意；
D、硫酸钙用于制作石膏绷带，D不符合题意。
故选A。
5、答案：D
解析：A、化合态的元素化合价可能是正价也可能是负价，变成游离态的单质后呈0价，所以可能是化合价升高被氧化，也可能化合价降低被还原，A不符合题意。
B、合金熔点比组分金属低、硬度比组分金属高，B不符合题意。
C、，所以加入Fe粉是不符合题意的，符合题意做法是加入盐酸防止水解，C不符合题意。
D、根据强酸制弱酸原理可知，HClO的酸性比更弱，而是弱酸，所以HClO是比更弱的弱酸，D符合题意。符合题意答案D。
6、答案：C
解析：A.红棕色，常用于制造红色油漆和涂料，A不符合题意；
B.因铁能被磁铁吸故可以用于制作磁性材料，B不符合题意；
C.补血剂中含有+2价铁元素，C符合题意；
D.保存氯化亚铁溶液时，应加少量铁粉，防止其被氧化，D不符合题意；
故选C。
7、答案：B
解析：A.溶液A中含，为防止亚铁离子被氧化，保存溶液A时应加入少量铁粉，故A不符合题意；
B.可看成，则和的物质的量之比为1：2，故B符合题意；
C.钠的焰色反应为黄色，滤液含钠离子，则取滤液进行焰色反应，火焰为黄色，故C不符合题意；
D.溶解后加NaOH发生，无元素的化合价变化，制备反应类型不属于氧化还原反应，故D不符合题意；
故选B。
8、答案：C
解析：A.亚铁离子还原性强于溴离子，还原剂的还原性越强，对应氧化产物的氧化性越弱，所以氧化性强弱：，故A项正确；
B.由图可知，该溶液的浓度为，故B项正确；
C.时，亚铁离子反应完全，消耗0.1mol氯气，生成0.2mol三价铁离子，0.02mol氯气消耗溴离子0.04mol，溶液中还剩溶液中的离子浓度有，故C项错误；
D.时，Cl2可以氧化全部亚铁离子，一半溴离子，所以反应的离子方程式为：，故D项正确。
故选C。
9、答案：B
解析：A.氯气与亚铁离子反应，故A不符合题意；
B.铁与三价铁离子和铜离子反应生成亚铁离子，然后过滤即可，故B符合题意；
C.加入铜粉无法除去氯化铜，故C不符合题意；
D.加入溶液只能检验三价铁离子，无法除去，故D不符合题意；
故选B。
10、答案：C
解析：A.与KSCN反应可出现血红色，可以用KSCN来检验，A不符合题意；
B.与NaOH反应可生成红褐色沉淀，可以用NaOH来检验，B不符合题意；
C.与乙醇不发生反应，不能用来检验，C符合题意；
D.与反应生成普鲁士蓝沉淀，可以用亚铁氰化钾来检验，D不符合题意；
故选C。
11、答案：B
解析：A.先滴加氯水，氯气将氧化成，即使原溶液不含，滴加KSCN溶液后也显红色，无法证明原溶液是否含有，故A不符合题意；
B.KSCN与作用使溶液显红色，与作用无此现象，先滴加KSCN溶液，不显红色，说明原溶液不含有，再滴加氯水后显红色，说明滴加氯水后溶液中有，证明原溶液含有，故B符合题意；
C.滴加NaOH溶液，产生白色沉淀，后变灰绿，最后显红褐色，灰绿色是氢氧化亚铁和氢氧化铁混合物颜色，能检验亚铁离子存在，但无法证明不存在少量的，故C不符合题意；
D.只滴加KSCN溶液，根据溶液是否显红色，能检验出溶液中是否含有+，无法验证存在，故D不符合题意。
故选B。
12、答案：C
解析：一份滴加KSCN溶液后显红色，含有铁离子；另一份滴加铁氰化钾溶液后出现特征蓝色沉淀，含有亚铁离子。则
A.含有铁离子，说明氯水具有较强的氧化性，可以将铁氧化成铁离子，A不符合题意；
B.根据以上分析可知反应开始时，铁、铁离子、亚铁离子共存于试管中，B不符合题意；
C.铁是过量的，反应过程中，溶液中铁离子浓度不断降低，C符合题意；
D.氯水中含有盐酸和次氯酸，因此溶液中的亚铁离子有可能来自于铁粉与氯水中氢离子的反应，D不符合题意，
故选C。
13、答案：C
解析：在该溶液中先加入少量KSCN溶液，溶液不变血红色，证明无存在，再加入氯水，将氧化成，溶液变为血红色。溶液呈紫红色，溶液颜色变化不明显，所以不能用酸性溶液，C符合题意。
故选C。
14、答案：B
解析：A.钠在空气中燃烧生成淡黄色的过氧化钠，实验现象为发出黄色火焰，生成淡黄色固体，故A不符合题意；
B.氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，氯化氢在瓶口与水蒸气形成盐酸小液滴，会产生大量白雾，实验现象为发出苍白色火焰，瓶口上方有白雾，故B符合题意；
C.氯水中含有的具有强氧化性的次氯酸表现漂白性，能使有色布条褪色，布条褪色说明氯水中含有次氯酸，故C不符合题意；
D.铁丝在氯气中燃烧生成氯化铁，实验现象为铁丝剧烈燃烧，产生红棕色烟，产物溶于水，溶液呈棕黄色，故D不符合题意；
故选B。
15、答案：（1）A
（2）还原剂
（3）
解析：(1)一种元素的化合价处于最低价态时则只具有还原性，所以铁元素的三种粒子A项的Fe原子则只具有还原性，故选A。
(2)食物中的转化为，化合价降低被还原，所以在此过程中维生素C的作用是还原剂。
(3)铁粉与胃酸(HCl)反应的化学方程式是，故其离子方程式是。
16、答案：（1）KSCN溶液；溶液变成红色
（2）
（3）Fe；；HCl
（4）
解析：（1）实验室中，检验溶液中存在的试剂是：KSCN溶液；证明存在的现象是：溶液变成红色；
（2）溶液与金属铜发生反应生成铜离子和二价铁，离子方程式为：；
（3）由分析可知，①为Fe，②为，④为HCl；
（4）由分析可知，⑤为氯气，氯气和氯化亚铁反应生成氯化铁，离子方程式为：。
17、答案：（1）验纯
（2）
（3）8.96
（4）铁粉；
（5）氯气；
解析：（1）在D处玻璃管口点燃生成的气体即氢气前，必须对氢气进行验纯，防止发生爆炸；
（2）B中铁与水蒸气发生氧化还原反应生成和，反应的化学方程式为；
（3）16.8 g铁粉的物质的量为，根据反应方程式可知，生成的氢气为0.4mol，标况下体积为；
（4）能和铁反应生成，所以除去溶液中混有的加入过量Fe粉后过滤即可，反应的离子方程式是；
（5）氯气能把氧化生成，所以除去溶液中混有的通入即可，反应的离子方程式是。
18、答案：（1）用平行光照射两种分散系（或利用丁达尔效应）
（2）分散质粒子直径在1nm-100nm之间
（3）服用维生素C可以保护二价铁不被氧化成三价铁，促进药物的吸收（或者维生素C有还原性，防止亚铁被氧化等）
（4）
（5）滴加KSCN无变化，再滴加氯水（或双氧水）显血红色则有（或滴加，产生蓝色沉淀则有或滴加NaOH溶液产生沉淀，沉淀由白色迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，则有）
（6）
解析：（1）鉴别胶体和溶液的方法是利用丁达尔效应，胶体可以产生丁达尔效应。
（2）胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子直径在1nm～100nm之间。
（3）维生素C具有还原性，服用维生素C可以保护二价铁不被氧化成三价铁，促进药物的吸收。
（4）溶液与铜反应的离子方程式为。
（5）废液中含有铁离子、铜离子、亚铁离子，加入金属铁置换出铜，滤渣C中为铜和过量的铁，加入盐酸溶解铁过滤得到铜，滤液E合并后通入氯气生成氯化铁。检验滤液E中亚铁离子的方法是利用，即取适量滤液于试管中，滴加产生蓝色沉淀。
（6）通入氯气发生反应的离子方程式为。
19、答案：（1）0.40
（2）0.65
解析：(1)溶液各25mL，分别加入等质量的Zn和Fe，生成的氢气的体积相同，由于Fe的摩尔质量比Zn的小，所以Fe与硫酸反应时Fe过量，其反应方程式为：，由图象可知生成的氢气为，则，，故答案为：0.40；
(2)Zn与硫酸反应时锌完全反应，反应方程式为，则，，Zn和Fe的质量相同，所以Fe的质量为0.65g，故答案为：0.65。
