2023-2024学年高中化学必修第一册3.1铁及其化合物（人教版）

试卷更新日期：2023-07-26 类型：同步测试

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一、选择题

1. 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、通过化合反应和复分解反应均能直接得到e B、固体g溶于氢碘酸的离子方程式为 ${Fe}_{2} O_{3} + 6 H^{+} = 2 {Fe}^{3 +} + 3 H_{2} O$ C、a能与水蒸气发生置换反应 D、可存在 $c \to d \to e \to f \to c$ 的转化关系

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2. 下列叙述I和II均正确并且有因果关系的是（）

选项	叙述I	叙述II
A	$F e^{3 +}$ 具有氧化性	用 $K S C N$ 溶液可以鉴别 $F e^{3 +}$
B	$F e (O H)_{2}$ 性质不稳定	可加热 $F e (O H)_{2}$ 制备 $F e O$
C	$F e^{2 +}$ 具有氧化性	可用 $F e C l_{2}$ 制作印刷电路板
D	$F e_{2} O_{3}$ 是一种红棕色粉末	$F e_{2} O_{3}$ 常用作油漆

A、A B、B C、C D、D

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3. 下列各组物质中，物质之间能通过一步反应实现如图所示转化的是

A

B

C

D

X

$Fe$

$O_{2}$

$O_{2}$

$Al$

Y

${FeCl}_{2}$

${Na}_{2} O_{2}$

$CO$

${AlCl}_{3}$

Z

${FeCl}_{3}$

${Na}_{2} {CO}_{3}$

${CO}_{2}$

${Al(OH)}_{3}$

A、A B、B C、C D、D

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4. 要想证明某溶液中是否含Fe³⁺ ，下列操作中正确的是

A、加入铁粉 B、滴加KSCN溶液 C、通入Cl₂ D、加入铜片

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5. 铁粉与水蒸气反应的实验装置图(夹持装置已略去)如图，下列说法错误的是

A、实验进行前，应检查装置的气密性 B、该实验表明：常温下，铁的化学性质不活泼 C、生成的气体在点燃之前，必须验纯 D、该反应的基本反应类型为置换反应

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6. 下列化学方程式书写正确的是

A、往碳酸钠溶液中加入少量稀盐酸： $2 HCl + {Na}_{2} {CO}_{3} = 2 NaCl + H_{2} O + {CO}_{2} ↑$ B、往硫酸亚铁溶液中加入少量铜粉： ${FeSO}_{4} + Cu = {CuSO}_{4} + Fe$ C、往氯化铁溶液中加入少量金属钠： $6 Na + 6 H_{2} O + 2 {FeCl}_{3} = 6 NaCl + 2 Fe {(OH)}_{3} ↓ + 3 H_{2} ↑$ D、往氯化钙溶液中通入少量二氧化碳： ${CO}_{2} + {CaCl}_{2} = {CaCO}_{3} ↓ + 2 HCl$

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7. 用硫酸渣(主要成分为 ${Fe}_{2} O_{3}$ 、 ${SiO}_{2}$ )制备铁基颜料铁黄( $FeOOH$ )的一种工艺流程如图。已知：“还原”时，发生反应 ${FeS}_{2} + 14 {Fe}^{3 +} + 8 H_{2} O = 2 {SO}_{4}^{2 -} + 15 {Fe}^{2 +} + 16 H^{+}$ ； ${FeS}_{2}$ 、 ${SiO}_{2}$ 均与 $H_{2} {SO}_{4}$ 不反应。下列有关说法不正确的是

A、“酸溶”时加速搅拌可加快反应速率 B、“过滤Ⅰ”所得滤液中存在的阳离子主要有 ${Fe}^{2 +}$ 和 $H^{+}$ C、“还原”时还原产物与氧化产物的物质的量之比为 $15 ： 2$ D、“氧化”时离子方程式： $4 {Fe}^{2 +} + 8 {NH}_{3} \cdot H_{2} O + O_{2} = 8 {NH}_{4}^{+} + 4 FeOOH ↓ + 2 H_{2} O$

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二、多选题

8. 下列叙述正确的是（）

A、Fe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同 B、根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出CO₂通入NaClO溶液中能生成HClO C、新制氯水可用于自来水的杀菌消毒 D、常温下干燥的Cl₂能用钢瓶贮运，所以Cl₂不与铁反应

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9. 纳米级 $F e_{3} O_{4}$ 可用于以太阳能为热源分解水制 $H_{2}$ ，过程如图所示。下列说法正确的是（）

A、过程Ⅰ发生的是分解反应 B、过程Ⅱ发生的是置换反应 C、反应中铁元素化合价不变 D、整个过程总反应： $2 H_{2} O \begin{array}{l} \underline{\underline{催化剂}} \end{array} 2 H_{2} ↑ + O_{2} ↑$

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10. 氯化铁是一种无机化合物，化学式为 $F e C l_{3}$ ，为黑棕色结晶。下列关于氯化铁的说法正确的是（）

A、氯化铁是电解质，其电离方程式为 $F e C l_{3} = F e^{3 +} + C l_{3}^{-}$ B、含有氯化铁的溶液中可能大量存在： $C u^{2 +}$ 、 $N O_{3}^{-}$ 、 $S O_{4}^{2 -}$ C、将饱和氯化铁溶液滴入沸水中制胶体发生反应： $F e C l_{3} + 3 H_{2} O \underline{\underline{Δ}} F e {(O H)}_{3} ↓ + 3 H C l$ D、若氯化铁溶液能与铁粉反应生成 $F e C l_{2}$ ，则离子方程式为 $2 F e^{3 +} + F e = 3 F e^{2 +}$

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11. 甲、乙、丙、丁、戊五种物质是中学化学常见的物质，其中甲、乙均为单质，它们的转化关系如图所示(某些条件和部分产物已略去)。下列说法正确的是（）

A、若甲可以与NaOH溶液反应放出H₂ ，则丙物质可能是一种盐 B、若丙、丁混合产生大量白烟，则乙可能会使品红溶液褪色 C、若甲为短周期中最活泼的金属，且戊为碱，则丙生成戊一定是氧化还原反应 D、若甲、丙、戊均含同种元素，则三种物质中，该元素的化合价由低到高的顺序不可能为甲＜戊＜丙

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12. 工业上用亚铬酸亚铁[Fe(CrO₂)₂ ]制备K₂Cr₂O₇晶体的部分工艺流程如下所示：

已知：4Fe(CrO₂)₂+10Na₂CO₃+7O₂ $\underline{\underline{高温}}$ 8Na₂CrO₄+4NaFeO₂+10CO₂

2H⁺+2 $C {rO}_{4}^{2 -}$ = $C r_{2} O_{7}^{2 -}$ +H₂O

下列说法正确的是（）

A、“高温氧化”过程中只有Cr元素被氧化 B、“酸化”的主要目的是使Na₂CrO₄转变为Na₂Cr₂O₇ C、“滤渣”的主要成分是Na₂SO₄和Na₂CO₃ D、生成K₂Cr₂O₇的化学方程式是：Na₂Cr₂O₇+2KCl=K₂Cr₂O₇↓+2NaCl

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13. 碱式氯化铜[Cu_aCl_b(OH)_c·xH₂O]是一种重要的无机杀虫剂，它可以通过以下步骤制备。步骤1：将铜粉加入稀盐酸中，并持续通空气反应生成CuCl₂。已知Fe³+对该反应有催化作用，其催化原理如图所示。

步骤2：在制得的CuCl₂溶液中，加入石灰乳充分反应后即可制备碱式氯化铜。下列有关说法错误的是（）

A、a、b、c之间的关系式为：a=b+c B、图中M、M´分别为Fe³⁺、Fe²⁺ C、步骤1充分反应后，加入少量CuO是为了除去Fe³⁺ D、若制备1 mol 的 CuCl₂ ，理论上消耗 11.2 LO₂

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14. 下列有关元素及其化台物的说法正确的是（）

A、水蒸气通过灼热的铁粉生成四氧化三铁和氢气 B、FeCl₃既能通过化台反应制得，也能通过金属与酸的置换反应制得 C、Na在空气中长期放置最终变为Na₂CO₃粉末 D、向KClO₃溶液中滴加AgNO₃溶液得到白色AgCl沉淀

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15. 往CuO和铁粉的混合物中，加入一定量的稀H₂SO₄ ，并微热，当反应停止后，滤出不溶物，并向滤液中插入一枚铁钉，片刻后，取出铁钉，发现铁钉并无任何变化．根据上述现象，确定下面说法中正确的是（）

A、不溶物一定是铜 B、不溶物一定是铁 C、不溶物中一定含铜，但不一定含铁 D、滤液中一定含有FeSO₄ ，一定没有CuSO₄

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16. 将1.12g铁粉加入2mol/L氯化铁溶液25mL中，充分反应后结果是（　　）

A、铁有剩余 B、往溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色 C、Fe²⁺和Fe³⁺物质的量之比为6：1 D、氧化产物与还原产物的物质的量之比为2：5

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17. 将铁屑溶于过量的稀盐酸后，再加入下列物质，会有Fe³⁺生成的是（　　）

A、硫酸锌 B、氯水 C、氯化铜 D、硝酸钠

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三、非选择题

18. 补齐物质与其用途之间的连线，如A-c。
物质|   用途
A．氯化铁  a．游泳池消毒
B．漂白粉  b．红色颜料
C．过氧化钠 c．蚀刻铜板
D．氧化铁   d．供氧剂

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19.
在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应．应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”．请回答该实验中的问题．
写出该反应的反应方程式；并指明该氧化还原反应的还原产物是，氧化产物是．

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20. 回答下列问题。

(1)、实验室常用如图所示装置来制取和观察Fe(OH)₂在空气中被氧化时颜色的变化。
实验时在A中加入铁屑和稀硫酸，B中加入一定量的NaOH溶液，则A中发生的反应的离子方程式是。实验开始时先将活塞E(填“打开”或“关闭”)，C中收集到气体的主要成分是。实验结束后拔去装置B中橡皮塞，使空气进入，装置B中发生的现象为。

(2)、从制造印刷电路板的腐蚀废液(主要含FeCl₃、FeCl₂、CuCl₂)中回收铜，并重新获得FeCl₃溶液，处理流程如图所示：
已知试剂①为铁，试剂②为稀盐酸，则滤渣的成分为，检验废液中Fe³⁺存在的最佳试剂是(填标号)，检验时实验现象为。
A．氢氧化钠溶液 B．酸性KMnO₄溶液
C．氯水 D．KSCN溶液
检验Fe²⁺可用酸性KMnO₄溶液，请写出离子方程式

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21. 某工厂的酸性废水中主要含有 $F e^{3 +}$ 、 $C u^{2 +}$ 等离子，为了减少污染并变废为宝，工程师设计了如下流程，回收铜和绿矾(FeSO₄·7H₂O)。

(1)、酸性废水中加入铁粉后，发生反应的离子方程式是： $F e + C u^{2 +} = F e^{2 +} + C u$ 、、。

(2)、操作1是。

(3)、试剂甲是。

(4)、检验溶液B中 $F e^{3 +}$ 是否除尽的实验方法是。

(5)、获得的 $F e S O_{4} \cdot 7 H_{2} O$ 需密闭保存，原因是。

(6)、绿矾可消除某种酸性工业废水中 $+ 6$ 价铬( $C r_{2} O_{7}^{2 -}$ )的污染，使之转化为毒性较小的 $C r^{3 +}$ ，该反应的离子方程式是。

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22. 某兴趣小组对化合物M(由2种元素组成)开展探究实验如图：

其中气体C在标况下的密度为1.518g/L，溶液E中滴加KSCN未出现明显现象。

请回答：

(1)、固体M的组成元素是(填元素符号)；气体C的结构式是。

(2)、固体M与稀硫酸反应的化学方程式为。

(3)、检验溶液E中的金属阳离子的方法是。

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23. 为探究铁和铁的化合物的一些化学性质，某学生实验小组设计了以下实验。
$F e_{2} O_{3} 固体 \overset{H C l}{\to} A 溶液 \overset{足量 F e 粉}{\to} B 溶液 \overset{N a O H}{\to} C$

(1)、往A、B溶液中分别滴入几滴KSCN溶液，溶液的颜色：A ， B。

(2)、写出上述过程中有关反应的化学方程式：Fe₂O₃→A ， A→B。

(3)、向B溶液中逐滴加入NaOH得到C，此过程中可观察到的现象是。

(4)、将A的饱和溶液滴入沸水中并不断加热，可制得胶体；当光束通过该胶体时，可看到一条光亮的“通路”，这种现象称为。

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24. 某班同学用如下实验探究

{Fe}^{2 +}

、

{Fe}^{3 +}

性质。回答下列问题：

(1)、分别取一定量硫酸铁、硫酸亚铁固体，均配制成100mL0.1mol/L的溶液。在配制

{FeSO}_{4}

溶液时需加入少量铁屑，其目的是。

(2)、甲组同学取2mL

{FeSO}_{4}

溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明

{Cl}_{2}

可将

{Fe}^{2 +}

氧化。

{FeSO}_{4}

溶液与氯水反应的离子方程式为。

(3)、乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mL

{FeSO}_{4}

溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是。

(4)、丁组同学为了探究

{Fe}_{2} {({SO}_{4})}_{3}

与Cu的反应，做了如图所示实验：

① ${Fe}^{3 +}$ 与Cu反应的离子方程式为。

②为了探究白色沉淀产生的原因，同学们查阅资料得知：

ⅰ.CuSCN是难溶于水的白色固体；ⅱ.SCN的化学性质与 $I^{-}$ 相似；ⅲ. ${2Cu}^{2 +} + 4 I^{-} = 2 CuI ↓ + I_{2}$

填写实验方案：

实验方案	现象
步骤1：取4mL0.2mol/L的 ${FeSO}_{4}$ 溶液，向其中滴加3滴0.1mol/L的KSCN溶液。	无明显现象
步骤2：取4mL_▲_mol/L的 ${CuSO}_{4}$ 溶液，向其中滴加3滴0.1mol/L的KSCN溶液。	产生白色沉淀

步骤2中的 ${CuSO}_{4}$ 溶液的浓度是mol/L， ${Cu}^{2 +}$ 与 ${SCN}^{-}$ 反应的离子方程式为。

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25. 将物质与其用途之间连线。
物质
用途
A．漂粉精
a．焙制糕点
B．碳酸氢钠
b．游泳池消毒
C．氧化铁
c．红色颜料

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26. 经检测某工厂的酸性废水中所含离子及其浓度如表所示：

离子

Fe³⁺

Cu²⁺

${SO}_{4}^{2 -}$

Na⁺

H⁺

浓度/(mol/L)

$2 \times 10^{- 2}$

$1 \times 10^{- 2}$

$1 \times 10^{- 1}$

$2 \times 10^{- 2}$

(1)、 ${c(H}^{+}) =$ $mol/L$ 。

(2)、为了减少污染并变废为宝，工程师们设计了如图流程，回收铜和绿矾 $({FeSO}_{4} \cdot 7 H_{2} O)$ 。

①工业废水中加入铁粉生成固体C的离子方程为：。

②试剂B的化学式是。

③通过检验溶液D，来判断废水中 ${Fe}^{3 +}$ 是否除尽，实验方法是。

④上述 $100 L$ 废水经处理，可获得 ${FeSO}_{4} \cdot 7 H_{2} O$ 的物质的量是 $mol$ 。

⑤在含有 $4 {molFeSO}_{4}$ 的溶液中加入 $4 {molNa}_{2} O_{2}$ 现象是；已知反应物恰好完全反应且反应转移 $6 mol$ 电子，生成的气体标况下的体积为L。

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27. 铁元素的“价—类”二维图如图所示：

(1)、C的化学式是， $E \to F$ 反应的化学方程式是，反应过程的现象为。

(2)、维生素C可将H转化为G，维生素C具有(填“酸性”、“氧化性”或“还原性”)。

(3)、在指定条件下，下列铁及其化合物之间的转化不能实现的是____。

A、 $A \to_{高温}^{H_{2} O (g)} D$ B、 $G \overset{C l_{2} (g)}{\to} H$ C、 $E \overset{稀盐酸}{\to} G$

(4)、某小组同学设计如下实验，研究亚铁盐与 $H_{2} O_{2}$ 溶液的反应。
试剂：酸化的 $0.5 m o l \cdot L^{- 1} G$ 溶液， $5 % H_{2} O_{2}$ 溶液
操作
现象
取 $2 m L$ 酸化的G溶液于试管中，加入5滴 $5 % H_{2} O_{2}$ 溶液
溶液立即变为棕黄色，稍后，产生气泡。
向反应后的溶液中加入 $K S C N$ 溶液
溶液变红
①上述实验中 $H_{2} O_{2}$ 溶液与G溶液反应的离子方程式是。
②产生气泡的原因是。

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28. 图中所涉及的物质均为中学化学中的常见物质，其中D为黄绿色气体，E为Fe，除D、E、C外其余为化合物。它们存在如图转化关系，反应中生成的水及次要产物均已略去。

(1)、写出有关物质的化学式：B ， F ， H。

(2)、指出MnO₂在相关反应中的作用：反应①中是剂，反应②中是剂。

(3)、若反应①是在加热条件下进行，则A的化学式是；若反应①是在常温条件下进行，则A的化学式是。

(4)、写出B与MnO₂共热获得D的化学方程式。

(5)、写出F与B反应的化学方程式。

(6)、检验H溶液中阳离子的试剂为。

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29. 为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学进行如下实验。补全下表。

序号	实验操作	实验现象	离子方程式	实验结论
Ⅰ	将一段打磨过的铁丝放入CuSO₄溶液中，充分反应	溶液蓝色变浅，铁丝表面析出红色固体		Fe具有还原性
Ⅱ	向FeCl₃溶液中加入过量铁粉			Fe³⁺具有氧化性
Ⅱ	向盛有FeCl₃溶液的试管中滴加3滴KI溶液，然后滴加2滴淀粉溶液	溶液棕黄色加深，滴加淀粉溶液后变蓝色		Fe³⁺具有氧化性
Ⅲ	向FeCl₂溶液中加入过量光亮的锌片，充分反应	浅绿色溶液变无色，锌片表面变暗	Fe²⁺+ Zn= Fe + Zn²⁺
Ⅳ	向FeCl₂溶液中滴加新制的氯水	浅绿色溶液变棕黄色		Fe²⁺具有还原性

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30. 某小组同学探究久置FeSO₄固体变质的情况，并测定其中铁元素的质量分数。将0.6gFeSO₄固体用蒸馏水溶解，配成20mL待测液，进行实验。
资料：KSCN中S元素的化合价为﹣2价；酸性条件下，MnO $_{4}^{-}$ 的还原产物为Mn²⁺。

(1)、实验一：

①i中溶液略微变红，说明待测液中存在。

②ii中溶液颜色逐渐加深的原因是 (用离子方程式表示)。

③由实验一推测FeSO₄固体变质的情况是 (填字母序号)。

a.未变质 b.部分变质 c.完全变质

(2)、实验二：探究ii中“红色褪去”的原因。
针对“红色褪去”的现象，小组同学猜想可能的原因是，并通过如下实验证实了猜想。将褪色后的溶液分两份分别进行实验：

序号

操作

现象

①

滴加NaOH溶液

产生红褐色沉淀

②

滴加FeCl₃溶液

__▲_

请补全②中的现象：。

(3)、实验三：测定久置FeSO₄固体中铁元素的含量，设计实验方案如图：

①可选作A的物质是 (填字母序号)。

a.Zn b.Cu c.Fe d.KI

②若消耗0.1mol/LKMnO₄溶液3.6mL，则久置FeSO₄固体中铁元素的质量分数是。

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31. 工业上氯化铁的用途很多，生产氯化铁也有多种方法、如氯化法、熔融法、复分解法等。其中氯化法以废铁屑和氯气为原料，在一立式反应炉里反应，得到的氯化铁蒸气和尾气[用氯化亚铁溶液吸收可制得副产品(氧化铁溶液)]由炉顶排出，氯化铁蒸汽进入捕集器中冷凝为固体结晶，即是成品。某同学设计的氧化法制备氯化铁的装置如图。

查阅资料：

① ${FeCl}_{3}$ 易溶于水并且有强吸水性，吸收空气里的水分，易潮解；

②直接将 ${FeCl}_{3}$ 溶液加热蒸干，得到的固体是 $Fe {(OH)}_{3}$ 而不是 ${FeCl}_{3}$ 晶体；

③ $KSCN$ 中的硫元素为-2价。请回答下列问题：

(1)、实验前，需进行的操作是。

(2)、装置III中盛放的试剂是(填名称)，装置IV的作用是。

(3)、盛放 $NaOH$ 溶液的装置的作用是。

(4)、实验结束后取装置V中的少量固体加水溶解，向其中滴加 $KSCN$ 溶液，观察到，即可证明产物为 ${FeCl}_{3}$ 。用 $KSCN$ 溶液和氯水可以检验 ${Fe}^{2 +}$ ，滴加过量氯水出现溶液先变红色后又迅速褪色的现象，甲同学猜测其原因，可能是溶液中的 ${SCN}^{-}$ 与过量氯水发生了化学反应。
a.甲同学猜测的依据是。

b.乙同学通过实验证实了甲同学的猜测，其实验方案及现象是。

(5)、氯化法制氯化铁时，得到副产品。若向某 $200 mL 1 mol \cdot L^{- 1} {FeCl}_{2}$ 溶液中通入足量 ${Cl}_{2}$ ，充分反应后将所得溶液直接蒸干，并将所得固体灼烧至质量不再变化，则灼烧后残留固体的质量为g。

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	A	B	C	D
X	$Fe$	$O_{2}$	$O_{2}$	$Al$
Y	${FeCl}_{2}$	${Na}_{2} O_{2}$	$CO$	${AlCl}_{3}$
Z	${FeCl}_{3}$	${Na}_{2} {CO}_{3}$	${CO}_{2}$	${Al(OH)}_{3}$

物质	用途
A．漂粉精	a．焙制糕点
B．碳酸氢钠	b．游泳池消毒
C．氧化铁	c．红色颜料

离子	Fe³⁺	Cu²⁺	${SO}_{4}^{2 -}$	Na⁺	H⁺
浓度/(mol/L)	$2 \times 10^{- 2}$	$1 \times 10^{- 2}$	$1 \times 10^{- 1}$	$2 \times 10^{- 2}$

操作	现象
取 $2 m L$ 酸化的G溶液于试管中，加入5滴 $5 % H_{2} O_{2}$ 溶液	溶液立即变为棕黄色，稍后，产生气泡。
向反应后的溶液中加入 $K S C N$ 溶液	溶液变红

序号	操作	现象
①	滴加NaOH溶液	产生红褐色沉淀
②	滴加FeCl₃溶液	__▲_

2023-2024学年高中化学必修第一册3.1铁及其化合物 （人教版）

一、选择题

二、多选题

三、非选择题

2023-2024学年高中化学必修第一册3.1铁及其化合物（人教版）