3.1 铁的多样性—高一化学鲁科版（2019）必修第一册同步课时训练
一、单选题
1．溶液中滴入氢氧化钠溶液后，先产生白色沉淀，然后变为灰绿色，最后变为红褐色，说明该溶液中存在( )
A. B. C. D.
2．铁的氧化物有很多种，其中俗名叫铁红的是( )
A.FeO B. C. D.Fe
3．下列各图示中能较长时间看到白色沉淀的是( )
A.①②③ B.①②④ C.①②③④ D.②③④
4．下列关于、的说法错误的是( )
A.用酸性溶液检验溶液中是否含有
B.配制溶液时，先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度
C.用如图装置可以制备沉淀
D.向溶液中加入少量铁粉是为了防止被氧化
5．某稀溶液中含有1.0和2.0，向其中加入67.2g，充分反应(已知被还原为)，最终溶液体积为1L。下列说法正确的是( )
A.所得溶液中
B.所得溶液中
C.所得溶液中的溶质只有、
D.反应后生成的体积为22.4L(已换算为标准状况下的体积)
6．高铁酸钾（）是种新型、高效、多功能水处理剂，其制备原理如下：
下列铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是( )
A.有还原性，可用于净水
B.受热易分解，可用于吸附杂质
C.有氧化性，可用于制作印刷铜电路板
D.能与盐酸反应，可用于制作油漆涂料
7．室温下，探究溶液的性质，下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项 实验目的 实验方案
A 探究是否有氧化性 向2mL溶液中滴加几滴酸性溶液，观察溶液颜色变化
B 检验溶液中是否含有 向2mL溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化
C 除去久置溶液中的 向2mL溶液中加入过量Fe，充分振荡并过滤
D 验证能否催化分解 向2mL5%溶液中滴加几滴溶液，观察气泡产生情况
A.A B.B C.C D.D
8．化学实验源于生活。下列实验方案设计、现象与结论均正确的是( )
选项 目的 方案设计 现象与结论
A 检验淀粉是否水解 向淀粉溶液中加入稀硫酸，加热几分钟，冷却后再加入新制悬浊液，加热 溶液中未观察到砖红色沉淀产生
B 检验火柴头中是否含有氯元素 将几根未燃过的火柴头浸入水中，稍后取少量溶液于试管中，加入稀和溶液 若有白色沉淀产生，说明火柴头中含有氯元素
C 检验菠菜中是否含有铁元素 取少量菠菜叶剪碎研磨后加水搅拌，取上层清液于试管中，加入稀硝酸后再加入KSCN溶液 若溶液变红，说明菠菜中含有铁元素
D 检验鸡皮中是否含有脂肪 取一小块鸡皮于表面皿上，将几滴浓硝酸滴到鸡皮上 一段时间后鸡皮变黄说明鸡皮中含有脂肪
A.A B.B C.C D.D
9．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.a可与e反应生成b
B.b既可被氧化，也可被还原
C.可将e加入浓碱液中制得d的胶体
D.可存在的循环转化关系
10．高铁酸钾是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂。工业上制备高铁酸钾以及高铁酸钾处理污水的部分流程如下：
以下说法不正确的是( )
A.①中一定发生了氧化还原反应
B.污水处理中产生胶体，使悬浮物聚沉，利用了胶体具有较强吸附能力的特点
C.另一种在碱性条件下制备的反应可能是：
D.还可以用于处理废水，例如可以把废水中的转化为两种无毒气体，反应过程中，做还原剂，被氧化
二、多选题
11．下列各图示中能较长时间看到白色沉淀的是( )（已知：苯为难溶于水且密度比水小的液体）
A.①② B.②④ C.③④ D.①③
12．元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。如图为铁元素的价类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系。下列说法正确的是( )
A.铁与高温水蒸气的反应可实现转化①
B.从价类二维图来看可以转化为
C.由图可预测：具有强氧化性
D.加热发生转化⑥，加水溶解可实现转化③
三、填空题
13．用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占有重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。例如:计算机芯片的主要成分是_________；光导纤维的主要成分是_________；过氧化钠在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源，其与反应的化学方程式为_________；红热的铁跟水蒸气反应，反应的化学方程式为_________；工业上用氢气和氮气直接合成氨，反应的化学方程式为_________。
14．现有400 mL 和的混合溶液，将其分为两等份，向其中一份溶液中加入溶液至不再产生沉淀，消耗50 mL，将沉淀过滤、洗涤、干燥，称其质量为a g；向另一份溶液中加入铁片，充分反应后，取出铁片，洗涤、烘干，称其质量比原来减轻了0.56 g。试计算：
（1）a=________g。
（2）原溶液中的物质的量浓度为_______。
（3）在0.3 L由组成的混合液中，部分离子浓度大小如图所示，该混合液中的物质的量为______；将该混合液加水稀释至体积为0.5 L，稀释后溶液中的物质的量浓度为__________。
15．硫酸亚铁晶体（）在医药上作补血剂。某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量，并检验该补血剂是否变质。实验步骤如下：
请回答下列问题：
（1）向操作①的滤液中滴加_______，可以检验该补血剂是否变质。
（2）操作②中反应的离子方程式为_______。
（3）操作③中X溶液使用过量的目的是_______。
（4）操作④中一系列处理的操作步骤：过滤、_______、干燥、灼烧、_______、称量。
（5）假设实验中的损耗忽略不计，则每片补血剂含铁元素的质量为_______g。（用含a的代数式表示）
参考答案
1．答案：B
解析：亚铁离子可以和碱反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁极易被氧化，会迅速变为氢氧化铁，所以向含有的溶液中加入氢氧化钠溶液，先产生白色沉淀，后迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，则溶液中一定含有。
2．答案：B
解析：
3．答案：B
解析：在空气中很容易被氧化为红褐色的，即发生反应：。想要较长时间看到Fe(OH)，白色沉淀，需要排出装置中的氧气或空气。①、②原理一样，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的处在氢气的保护中，能较长时间看到白色沉淀；③由于溶液与空气直接接触，空气中的氧气能迅速将氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀；④中苯在溶液的液面上阻止了空气的进入，能较长时间看到白色沉淀，故选B。
4．答案：A
解析：A.酸性条件下，溶液能够把氯离子氧化为氯气，高锰酸钾溶液褪色，对亚铁离子的检验受到了干扰，A错误；
B.易水解，配制溶液时应防止溶液因水解而生成氢氧化铁沉淀，可先将氧化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度，B正确；
C.度应开始吋生成的急气进入B中，可排出空气，防止生成的氡氧化业铁被氧气氧化，一段时间后关闭止水夫C，A中硫酸业铁进入B中可生成，C正确；
D.与铁反应可生成，则向溶液中加入少量铁粉是为了防止被氧化，D正确;综卜所述，本题选A。
5．答案：D
解析：A.完全反应，A项错误；
B.所得溶液中所得溶液中：0.6mol/L=1：1，B项错误；
C.反应所得溶液中阳离子为铁离子、亚铁离子和钾离子，阴离子为硫酸根离子，溶质中含有硫酸钾，C项错误；
D.反应后生成标准状况下的体积，D项正确；
答案选D。
6．答案：C
解析：A.中元素化合价为最高价，则没有还原性，A错误；B.胶体可用于吸附杂质，与其受热易分解无关。B错误；C.有氧化性，能与发生氧化还原反应生成和FeCl，可用于制作印刷铜电路板，C正确；D.为红棕色粉末，则可用于制作油涂料，与其能与盐酸反应无关，D错误；故选C。
7．答案：C
解析：
8．答案：C
解析：C.取少量菠菜叶剪碎研磨后加水搅拌，取上层清液于试管中，加入稀硝酸将可能存在的氧化为，再加入KSCN溶液，溶液变红，说明溶液中存在，从而可说明菠菜中含有铁元素，C正确。
9．答案：C
解析：A.Fe与Fe（III）的盐类物质可发生反应生成Fe（II）的盐类物质，如，故A不选；
B.Fe（II）为铁元素的中间价态，既有还原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被还原，故B不选；
C.Fe（III）的盐类物质与浓碱液反应生成沉淀，制备胶体操作为：向沸水中滴加饱和溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，故C选；
D.转化如，故D不选；
综上所述，答案为C。
10．答案：C
解析：A.硫酸亚铁中加入过氧化钠反应后的产物为高铁酸钠，硫酸亚铁中铁为+2价，高铁酸钠中铁为+6价，铁元素化合价发生变化，则①中一定发生了氧化还原反应，故A正确；
B.高铁酸钾在水中发生如下过程：，生成的胶体具有吸附作用，可吸附水中的固体杂质，使悬浮物聚沉，故B正确；
C.氢离子与氢氧根离子不能共存，在碱性条件下制备的反应产物中不可能产生氢离子，正确的反应为：，故C错误；
D.还可以用于处理废水，可将可以把废水中的转化为两种无毒气体，该两种无毒气体为二氧化碳和氮气，根据转化关系，氮元素和碳元素化合价都升高，故反应过程中，做还原剂，高铁酸钾做氧化剂，故D正确；
答案选C。
11．答案：AB
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，且关闭止水夹a，利用压强差使硫酸亚铁与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；
综上所述答案为AB。
12．答案：BC
解析：由图可知，①表示铁单质缓慢氧化转化为，②表示FeO被氧化转化为，③表示转化为，④表示转化为，⑤表示被还原为，⑥表示加热分解转化为，由此分析。铁与高温水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，不能实现题述①转化，故A不符合题意；极易被氧气氧化为，故B符合题意；处于高价态的物质一般具有强氧化性，中铁元素为+6价，处于高价态，因此具有强氧化性，故C符合题意；加热发生转化⑥，生成氧化铁，不溶于水，加水不可实现转化③，故D不符合题意。
13．答案：Si；；；；
解析：计算机芯片是半导体，其主要成分是Si；光导纤维的主要成分是；过氧化钠能与反应生成氧气，反应的化学方程式为；红热的铁跟水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，其反应的化学方程式为；合成氨反应的化学方程式为。
14．答案：（1）11.65
（2）0.2
（3）；
解析：（1）生成的沉淀为，根据钡离子守恒有，故。
（2）参加反应的为，则反应消耗铁的物质的量为，根据反应知，溶液中物质的量为，则硫酸铁中硫酸根离子的物质的量为，混合溶液中硫酸根离子的总物质的量为，则混合溶液中的物质的量为，的物质的量，故原溶液中的物质的量浓度为。
（3）提供的，，则。
15．答案：（1）KSCN溶液
（2）
（3）确保全部转化为
（4）洗涤；冷却至室温
（5）0.07a
解析：（1）检验该补血剂是否变质时，需检验的存在，则向操作①的滤液中滴加KSCN溶液，若不变血红色，则未变质，否则变质。
（2）操作②中，加入将全部氧化为，反应的离子方程式为。
（3）操作③中，为准确测定补血剂中铁元素的含量，需将全部转化为沉淀，则X溶液为氨水或NaOH溶液等，使用过量的目的是：确保全部转化为。
（4）操作④中，需取出沉淀，并最终转化为纯净的，所以一系列处理的操作步骤：过滤、洗涤、干燥、灼烧、冷却至室温、称量。
（5）假设实验中的损耗忽略不计，则固体的质量为ag，所以每片补血剂含铁元素的质量为=0.07ag。
