第八周 铁及其化合物—高一化学人教版（2019）必修一每周一测
1.下列说法不正确的是( )
A.铁在一定条件下与纯氧气或水蒸气反应的相同产物是
B.铁是人体必需微量元素中含量最多的一种
C.铁的化学性质活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在
D.铁在高温下与水蒸气发生的反应是置换反应
2.下列实验设计不能达到实验目的的是( )
选项 实验设计 实验目的
A 水蒸气通过红热的铁粉，将生成的气体通入肥皂液中，将燃着的火柴靠近肥皂泡 证明水蒸气被铁还原
B 向盛有的敞口容器中加入NaOH溶液 制备
C 往盛有溶液的试管中滴加几滴淀粉-KI溶液 比较和氧化性强弱
D 取少量铁锈于试管中，加入过量稀盐酸，再滴加KSCN 检验铁锈中是否存在+3价铁元素
3.下列关于和的叙述中，不正确的是( )
A.二者的相互转化均可通过化合反应实现
B.将铁粉加入氯水中，最终只能得到溶液
C.酸性高锰酸钾溶液不能作为鉴别二者溶液的试剂
D.分别向盛有溶液和溶液的试管中加入NaOH溶液，最终可得相同物质
4.“价—类”二维图是学习元素化合物知识的高效模型。下图为铁元素的“价—类”二维图，图中字母代表含铁元素的物质。下列判断正确的是( )
A.X在高温条件下与水蒸气反应可生成Z
B.在常温下N能与氧气、水发生化合反应生成M
C.Y是一种红棕色粉末，常用于制造红色油漆和涂料
D.Q可以是一种新型净水剂碱式硫酸铁
5.将和的混合气体通入的混合溶液中反应可回收S，转化过程如图所示。下列描述不正确的是( )
A.在图示转化关系中，化合价不变的元素有铜、氢、氯
B.过程I反应的离子方程式为
C.通入过量的氧气或者增大的浓度可以减少回收的S中CuS的含量
D.转化过程中参加循环反应的离子只有
6.硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质（如图所示）。下列说法错误的是( )
A.碱式硫酸铁可用作净水剂，该过程发生物理变化和化学变化
B.该温度下，在水中的溶解度比的大
C.可用KSCN溶液检验是否被氧化
D.为防止分解，生产需在较低温度下进行
7.探究补铁剂[主要成分：氯化血红素（含+2价铁）、富锌蛋白粉、维生素C、乳酸、葡萄糖浆]中的铁元素是否变质。先取少量补铁剂，用酸性丙酮溶解后制成溶液。下列说法中不正确的是( )
实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ
取待测液于试管中，加入少量KSCN溶液，无明显现象；再加入少量溶液，溶液不变红 取实验Ⅰ所得溶液于试管中，加入少量KSCN溶液，无明显现象；再加入溶液，溶液变为红褐色 取实验Ⅰ所得溶液于试管中，加入少量盐酸，无明显现象；再加入溶液至过量，溶液先变红后褪色
A.实验Ⅰ中加入KSCN溶液无明显现象，与KSCN溶液的用量无关
B.实验Ⅰ中加入溶液后不变红，可能是被维生素C还原了
C.实验Ⅲ中溶液红色褪去，可能是将氧化了
D.实验说明，该补铁剂中+2价铁在酸性条件下才能被氧化
8.铁与水蒸气反应的实验装置如图所示。下列说法中不正确的是( )
A.试管中发生置换反应
B.实验时，铁粉正下方的酒精灯加金属网的目的是提高加热温度
C.反应的化学方程式为
D.加热时试管内生成红色物质，点燃肥皂泡可听到爆鸣声
9.下列除杂的操作不正确的是( )
A.溶液中混有少量：加入足量镁充分反应后过滤
B.溶液中混有少量：加入过量铁粉充分反应后过滤
C.溶液中混有少量：加入NaOH溶液充分反应后过滤
D.溶液中混有少量：加入过量铁粉充分反应后过滤
10.用铁泥（主要成分为和少量Fe）制备纳米的流程示意图如图所示：
下列叙述中错误的是( )
A.为提高步骤①的反应速率，可采取搅拌、适当升温等措施
B.步骤②中，主要反应的离子方程式是
C.步骤④中，反应完成后剩余的无须除去
D.步骤⑤中，分离包含的操作有过滤、洗涤
11.易潮解、易升华，实验室制备的装置如图所示（加热和夹持装置已略去）。下列说法中正确的是( )
A.导管g的作用是平衡气压，使分液漏斗中的液体顺利流下
B.溶液X和溶液Y分别为浓硫酸和饱和食盐水
C.直接用E接收产物比用导管连接D、E的优点是可防止堵塞
D.出于简化装置的目的，F可拆除
12.已知A为常见的金属单质，根据如图所示的关系，下列叙述中正确的是( )
A.A为Fe，B为FeO
B.C→D溶液的颜色变化：浅绿色→棕黄色
C.④的离子方程式：
D.⑤的离子方程式：
13.铁及其化合物在日常生活中应用广泛。
Ⅰ.用不含的溶液与用不含的蒸馏水配制的NaOH溶液反应，可以制得白色的沉淀。
（1）除去蒸馏水中溶解的氧气常采用_________的方法。
（2）生成白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含的NaOH溶液，插入不含的溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是_______。
（3）写出在空气中转化为的化学方程式：_______。
Ⅱ.利用绿矾制备还原铁粉的工业流程如图所示：
（4）干燥过程主要是为了脱去游离水和结晶水，过程中会有少量在空气中被氧化为FeOOH，该反应的化学方程式为________。
（5）取12.49 g干燥后的样品，焙烧，最终得到6.16 g还原铁粉，则样品中杂质FeOOH的质量为_______。
Ⅲ.化合物M是某种具有磁学性质的新型电子材料的主要成分，由两种元素组成。为了研究其组成，设计如下实验：
已知气体甲可使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
（6）M的化学式为________，甲的分子式为______。
（7）高温条件下，丁与甲反应生成两种单质和水，该反应的化学方程式为_________。
14.某小组在探究性质的实验中观察到异常现象。
实验Ⅰ 现象
溶液变红，片刻红色褪去，有气体生成（经检验为）
资料：i.（红色），中S元素的化合价为-2价；
ⅱ.是不溶于盐酸的白色沉淀。
（1）实验Ⅰ体现了的_______性，补全与酸性溶液反应的离子方程式：
________________________________。
（2）探究“红色褪去”的原因，进行实验Ⅱ：将褪色后的溶液分三份分别进行实验。
实验Ⅱ得出的结论是：红色褪去的原因是_______。
（3）为进一步探究“红色褪去”的原因，进行了实验Ⅲ。
实验Ⅲ 现象
溶液变红，一段时间后不褪色
取上述反应后的溶液，滴加盐酸和溶液 无白色沉淀产生
分析上述三个实验，下列叙述正确的是____（填字母）。
A.实验Ⅲ中发生了氧化还原反应：
B.通过实验Ⅲ推出实验Ⅰ中氧化的只有
C.在该实验条件下不能使红色溶液褪色
D.实验Ⅰ中红色褪去与的氧化性有关
15.某小组同学为探究溶液与Mg的反应，设计并完成了如下实验：
操作 现象及产物检验
溶液[pH约为1，即] 立即产生大量气泡，液体颜色由黄色逐渐变为红褐色，此时检测到溶液中存在，镁条表面仍为光亮的银白色；一段时间后，底部有红褐色沉淀溶液颜色接近无色，金属表面产生大量黑色固体
（1）产生的气体是_________。
（2）开始反应后，立即检测到溶液中含有的原因是_________（用离子方程式表示）。
（3）生成的红褐色沉淀是_________。
（4）反应后，最终溶液呈无色。甲同学认为上层清液中仍然可能存在并设计如下方案：取上层清液于试管中，滴加酸性溶液，若紫红色褪去，则说明上层清液中含有。乙同学认为该方案不合理，其理由是_________。最终乙同学利用的特征反应证实了溶液中存在。
（5）已知Fe和都能被磁铁吸引，分离出黑色固体，经下列实验证实了其中含有的主要物质。
i.黑色固体可以被磁铁吸引；
ⅱ将黑色固体用蒸馏水洗涤后，加入稀盐酸，产生大量气泡；
ⅲ.向ⅱ反应后的溶液中滴加KSCN溶液，无变化。
a.黑色固体中一定含有的物质是_________。
b.小组同学认为上述实验无法确定黑色固体中是否含有，理由是_________。
答案以及解析
1.答案：C
解析：在纯氧气中燃烧生成，在高温条件下铁和水蒸气反应生成和，A正确；铁是人体必需微量元素中含量最多的一种，B正确；陨铁是单质铁，在自然界中存在单质形态的铁，C错误；铁在高温下和水蒸气发生反应：，该反应为一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应，D正确。
2.答案：B
解析：将红热的铁与水蒸气反应生成的气体通人肥 液中，将燃着的火柴靠近肥毛泡，若肥毛泡被点燃或发出声音，说明有生成，在反应中，中H元素的化合价降低，可证明水蒸气被铁还原，A不符合题意；向盛有的敞口容器中如人溶液，生成的会被空气中的氧化为，不能制得，B符合题意；淀粉氧化为，的氧化性比强，C不符合题意；溶液与反应会使溶液变红，故若溶液变红则证明溶液中含有，说明铁锈中存在+3价铁元素，D不符合题意。
3.答案：B
解析：与氮气反应生成，与反应生成，两个反应都属于化合反应，A正确；当铁粉过量时，将铁粉加入氯水中，最终得到溶液，B错误；溶液和溶液中均含有，可与高锰酸钾反应，故溶液和溶液均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，无法鉴别，C正确；不稳定，可被氧化为，分别向盛有溶液和溶液的试管中加入溶液，最终均得到，D正确。
4.答案：B
解析：根据题图可知X为Fe、Y为FeO、Z为、M为、N为、P为含的盐、Q为含的盐。高温条件下Fe与水蒸气反应生成，A项错误；常温下，能与反应生成，即，B项正确；（Z）是一种红棕色粉末，常用于制造红色油漆和涂料，C项错误；Q中铁元素为+2价，碱式硫酸铁中铁元素为+3价，因此Q不可能是碱式硫酸铁，D项错误。
5.答案：D
解析：观察题图可知，H、Cl、Cu三种元素的化合价没有变化，其他元素如O（化合价由0价降低为-2价）、Fe（与相互转化）、S（转化为S）的化合价均有变化，故A正确；由题图可知，和在过程I中发生反应生成，结合得失电子守恒和质量守恒，过程I反应的离子方程式为，故B正确；要减少回收的S中CuS的含量，不能过量，可以通入过量的氧气或者增大的浓度与反应以减小的浓度，故C正确；据题图可知，过程I发生的反应为，过程Ⅱ发生的反应为，过程Ⅲ发生的反应为，据此可知参加循环反应的离子有，故D错误；答案选D。
6.答案：B
解析：解题思路碱式硫酸铁电离产生,能发生水解生成胶体,胶体具有吸附性,可用作净水剂,水解属于化学变化,吸附除杂是物理变化,A正确;在水中的溶解度比的小,所以才能与反应生成,B错误;KSCN溶液遇溶液无现象，若被氧化则生成,KSCN溶液遇溶液变红,C正确;不稳定,受热易分解,所以为防止分解,生产需在较低温度下进行,D正确;故选B。
7.答案：D
解析：取实验Ⅰ所得溶液，加入少量KSCN溶液于试管中，无明显现象，再加入溶液，溶液变为红褐色，说明与KSCN溶液的用量无关，故A正确；维生素C具有还原性，实验Ⅰ中加入溶液后不变红，可能是被维生素C还原了，故B正确；具有强氧化性，具有还原性，实验Ⅲ中继续加入溶液至过量，溶液先变红后褪色，溶液红色褪去可能是将氧化了，故C正确；没有对照实验，无法说明在中性、碱性条件下，该补铁剂中+2价铁能否被氧化，故D错误。
8.答案：D
解析：试管中Fe和水蒸气在高温下反应生成和，其化学方程式，属于置换反应，A、C项均正确；实验时铁粉正下方的酒精灯加金属网可集中加热，提高加热温度，B项正确；反应生成的为黑色物质，D项错误。
9.答案：C
解析：C项中加入NaOH溶液，均能转化成氢氧化物沉淀，不符合除杂要求。
10.答案：BC
解析：搅拌、适当升温可提高铁泥与稀盐酸反应的速率，A正确；铁泥与稀盐酸反应得到的滤液A中含有和，加入铁粉会发生反应，B错误；过滤除去过量的铁，滤液B的溶质为氯化亚铁，加入氢氧化钠溶液，生成悬浊液（浊液C），向浊液C中加入溶液，溶液将氧化成，为防止滤液B中的在步骤⑤中被剩余的氧化，步骤④中反应完成后需除去剩余的，C错误；步骤⑤将纳米分离出来需经过过滤、洗涤、干燥等操作，D正确。
11.答案：AC
解析：导管g的作用是平衡气压，保证液体顺利滴下，A正确；为得到干燥纯净的，应先用饱和食盐水除去HCl，再通过浓硫酸干燥气体，B错误；E与D相连，可防止堵塞，C正确；易潮解，而F中的浓硫酸起到干燥的作用，防止G中水蒸气进入D中，不能拆除，D错误。
12.答案：B
解析：A.金属A为Fe，“黑色晶体”B为，故A错误；
B.C→D的离子方程式为：，溶液的颜色变化：由浅绿色到棕黄色，故B正确；
C.反应④的离子方程式：，故C错误；
D.反应⑤的离子方程式：，故D错误；
故选B。
13.答案：Ⅰ.（1）加热煮沸
（2）避免生成的沉淀接触
（3）
Ⅱ.（4）
（5）0.89 g
Ⅲ.（6）；
（7）
解析：Ⅰ.（1）除去蒸馏水中溶解的常采用加热煮沸的方法。
（2）为避免生成的沉淀接触，可用长滴管吸取不含的NaOH溶液，插入不含的溶液液面下，再挤出NaOH溶液。
Ⅱ.（5）还原铁粉的物质的量为。设样品中的物质的量为x，FeOOH的物质的量为y，则，解得，则样品中杂质FeOOH的质量为。
Ⅲ.气体甲可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则甲是氨气，说明化合物M含有N元素；由白色沉淀乙红褐色沉淀丙可知，化合物M含有Fe元素，乙是，丙是，丁是。
（6）由以上分析可知，化合物M由N、Fe两种元素组成，的质量是14,40 g，则Fe元素的质量是，N元素的质量是，Fe、N元素的原子的物质的量之比为，则M的化学式是。
14.答案：（1）还原；2；1；2；2；2
（2）[或]被氧化为
（3）ACD
解析：（1）实验Ⅰ向氯化亚铁和硫氰化钾的混合溶液中加入双氧水，溶液变为红色，说明亚铁离子被氧化为铁离子，实验过程中体现了的还原性。
（2）通过实验Ⅱ三份溶液的现象，说明溶液中铁离子没有变化，有硫酸根离子生成，说明实验Ⅰ中加入的将氧化为。
（3）另取同浓度的溶液滴加2滴KSCN溶液，再通入，溶液变红，说明能将亚铁离子氧化成铁离子，取上述反应后的溶液，滴加盐酸和溶液，无白色沉淀产生，说明氧气不能氧化，则是将氧化成。将亚铁离子氧化成铁离子的反应的离子方程式为，A正确；通过实验Ⅱ可推出H，02的氧化性强于氧气，则实验Ⅰ中氧化的还有，B错误；滴加盐酸和溶液，无白色沉淀产生，说明氧气不能氧化，在该实验条件下不能使红色溶液褪色，C正确；实验Ⅰ中红色褪去是由于将氧化成，因此与的氧化性有关，D正确。
15.答案：（1）氢气
（2）
（3）
（4）也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，干扰的检验
（5）Fe；若存在，稀盐酸与溶液反应产生的可与Fe继续反应生成，导致在前中检测不到，与没有得到的道中现象相同
解析：（1）由分析可知，Mg与溶液反应产生的气体是氢气。
（2）开始反应后，立即检测到溶液中含有，则应为Mg与发生了氧化还原反应，离子方程式为。
（3）由分析可知，反应生成的红褐色沉淀是。
（4）具有还原性，能被酸性溶液氧化而使其褪色，乙同学认为该方案不合理，其理由是也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，干扰的检验。
（5）ⅱ.将黑色固体用蒸馏水洗涤后，加入稀盐酸，产生大量气泡，证明有Fe；i.向ⅱ反应后的溶液中滴加KSCN溶液，无变化，说明不含有。a由上面分析可知，黑色固体中一定含有的物质是Fe。b.因为固体中含有Fe，能将还原为，所以无法确定黑色固体中是否含有。
