3-1-1鐵及其化合物-2022-2023學年高一化學好題精練(人教版2019必修第一冊)(解析版)

第一節(jié)鐵及其化合物時間：40分鐘一、單選題1．《新修本草》是我國古代藥物學著作之一，其中有關于“青礬”的描述：“其絳礬本來綠色，新出窟未見風者，正如琉璃……燒之赤色．故名絳礬矣：¨據(jù)此推測，“青礬”的主要成分為（

）A． B．C． D．【答案】B【詳解】A.為藍色晶體，受熱失去結晶水變成白色，選項A不符合題意；B.為綠色晶體，+2價鐵離子不穩(wěn)定，易被氧化成+3價鐵離子，即在空氣中灼燒后生成赤色的三氧化二鐵，選項B符合題意；C.為白色晶體，加熱失去結晶水后，變成白色粉末，選項C不符合題意；

D.為黃色晶體，加熱后失去結晶水，變成硫酸鐵粉末，選項D不符合題意；答案選B。2．下圖為鐵元素的“價—類”二維圖，其中的箭頭表示部分物質(zhì)間的轉化關系，下列說法正確的是A．鐵與水蒸氣在高溫條件下反應可實現(xiàn)上述轉化①B．是一種黑色粉末，不穩(wěn)定，在空氣中受熱生成紅棕色粉末C．由圖可預測：高鐵酸鹽(含)具有強氧化性，可用于消毒。被還原為，最終可生成膠體，從而吸附水中的懸浮物，故高鐵酸鹽可用作凈水劑D．加熱發(fā)生轉化⑥，加水溶解可實現(xiàn)轉化③【答案】C【詳解】A．鐵與水蒸氣在高溫下反應生成，而不是，故A錯誤；B．是一種黑色粉末，不穩(wěn)定，在空氣中受熱，迅速反應生成黑色晶體，故B錯誤；C．中的元素為價，易得到電子，具有強氧化性，可用于消毒，由題圖可知可被還原為，最終可生成膠體，從而吸附水中的懸浮物，故高鐵酸鹽可用作凈水劑，故C正確；D．受熱分解生成，而不溶于水，加水不能轉化為，故D錯誤；故答案為：C。3．為了驗證的性質(zhì)，某化學興趣小組設計了如圖所示的一組實驗，其中實驗方案設計錯誤的A．只有④ B．只有③ C．③④ D．③④⑤【答案】C【詳解】①鐵離子與鐵反應生成淺綠色的亞鐵離子，體現(xiàn)了鐵離子的氧化性，①正確；②鐵離子與硫氰化鉀溶液反應顯示紅色，據(jù)此能夠檢驗鐵離子，②正確；③硫酸銅與氯化鐵不發(fā)生反應，混合后溶液不會變成無色，③錯誤；④氯化鐵與硝酸銀反應生成白色氯化銀沉淀，但該性質(zhì)不是鐵離子的性質(zhì)，④錯誤；⑤鐵離子與氫氧化鈉溶液反應生成紅褐色氫氧化鐵沉淀，據(jù)此可以檢驗是否存在鐵離子，⑤正確；答案選C。4．下列各圖示中能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀的是A．①②③ B．①②④ C．①②③④ D．②③④【答案】B【詳解】因為Fe(OH)2在空氣中很容易被氧化為紅褐色的Fe(OH)3，即發(fā)生4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。因此要較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除裝置中的氧氣或空氣。①、②原理一樣，都是先用氫氣將裝置中的空氣排盡，并使生成的Fe(OH)2處在氫氣的保護中；③由于空氣中的氧氣能迅速將Fe(OH)2氧化，因而不能較長時間看到白色沉淀；④中液面加苯阻止了空氣進入，能較長時間看到白色沉淀。答案選B。5．下列有關鐵的氧化物的說法中，不正確的是A．赤鐵礦主要成分是Fe2O3，F(xiàn)e2O3是紅棕色的，常用作紅色油漆和涂料B．Fe3O4是黑色晶體，其中的鐵顯+2價，的鐵顯+3價C．FeO、Fe2O3、Fe3O4都不溶于水，但都能和鹽酸反應生成相應的鹽D．FeO不穩(wěn)定，在空氣中加熱迅速被氧化成Fe2O3【答案】D【詳解】A．赤鐵礦主要成分是Fe2O3，F(xiàn)e2O3是紅棕色的，常用作紅色油漆和涂料，故A正確；B．Fe3O4是黑色晶體，俗名磁鐵礦，其中的鐵顯+2價，的鐵顯+3價，故B正確；C．FeO、Fe2O3、Fe3O4都不溶于水，但都能和鹽酸反應生成鹽，F(xiàn)eO與鹽酸反應生成FeCl2，F(xiàn)e2O3與鹽酸反應生成FeCl3，F(xiàn)e3O4與鹽酸反應生成FeCl2、FeCl3，故C正確；D．FeO不穩(wěn)定，在空氣中加熱迅速被氧化成Fe3O4，故D錯誤。綜上所述，答案為D。6．選擇合適試劑完成甲、乙兩組實驗。甲組：檢驗含F(xiàn)e3＋的溶液中是否含有Fe2＋；乙組：檢驗含F(xiàn)e2＋的溶液中是否含有Fe3＋。下列試劑及加入試劑順序能達到實驗目的的是試劑選項甲組乙組A新制氯水、KSCN溶液NaOH溶液B酸性KMnO4溶液KSCN溶液CKOH溶液溴水D溴水酸性KMnO4溶液A．A B．B C．C D．D【答案】B【詳解】甲組，在Fe3＋存在的條件下檢驗Fe2＋，要排除Fe3＋干擾，所選試劑具備下列條件：一是能與Fe2＋發(fā)生有明顯現(xiàn)象的反應；二是與Fe3＋不反應，選項中只有酸性KMnO4溶液符合條件：5Fe2＋＋KMnO4－＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，實驗現(xiàn)象是紫色變淺(或褪去)；乙組，在Fe2＋存在的條件下，檢驗Fe3＋，用KSCN溶液檢驗Fe3＋，F(xiàn)e2＋無干擾，故答案選B。7．下列是實驗室以硫鐵礦為原料制取硫酸亞鐵溶液以及進一步制取的部分實驗裝置，操作過程中能達到實驗目的的是A．配制的稀硫酸B．分離硫酸亞鐵溶液和不溶性雜質(zhì)C．保存硫酸亞鐵溶液D．灼燒氫氧化鐵沉淀A．A B．B C．C D．D【答案】B【詳解】A．濃硫酸應該在燒杯中稀釋，冷卻后再轉移至容量瓶中，故A錯誤；B．過濾的原理就是利用物質(zhì)的溶解性差異，將液體和不溶于液體的固體分離開來的一種方法，分離硫酸亞鐵溶液和不溶性雜質(zhì)使用過濾操作合理，故B正確；C．硫酸亞鐵溶液應該存放在細口瓶中，不能存放在廣口瓶中，故C錯誤；D．灼燒氫氧化鐵應在坩堝中進行，不能使用蒸發(fā)皿，故D錯誤；答案選B。8．下列表示對應化學反應的離子方程式正確的是A．FeCl3溶液與Cu的反應：B．磁性氧化鐵溶于鹽酸：C．往NaOH溶液中滴加氯化鐵溶液：D．向FeBr2溶液中通入過量Cl2：【答案】C【詳解】A．電荷不守恒，F(xiàn)eCl3溶液與Cu反應的離子方程式應為，故A錯誤；B．Fe3O4中既含有+2價的鐵，也含有+3價的鐵，磁性氧化鐵溶于鹽酸的離子方程式應為，故B錯誤；C．往NaOH溶液中滴加氯化鐵溶液，反應的離子方程式為，故C正確；D．通入過量Cl2，既可以氧化亞鐵離子也可以氧化溴離子，參加反應的Fe2+和Br－的物質(zhì)的量之比應為1:2，正確的離子方程式應為，故D錯誤。綜上所述，答案為C。9．把一定量鐵粉放入氯化鐵溶液中，完全反應后，所得溶液中Fe2+和Fe3+的溶度恰好相等，則未反應的Fe3+和已反應的Fe3+的物質(zhì)的量的比為A．1∶1 B．1∶2 C．3∶2 D．2∶3【答案】C【詳解】設已反應的Fe3+和未反應的Fe3+的物質(zhì)的量分別為x、y。據(jù)Fe+2Fe3+=3Fe2+，生成Fe2+的物質(zhì)的量為1.5x，據(jù)題意有1.5x=y，解得x：y=2：3，則未反應的Fe3+和已反應的Fe3+的物質(zhì)的量的比為3：2；答案選C。二、多選題10．有一固體含、、中的一種或幾種?，F(xiàn)進行如下實驗：①向固體混合物中加水并不斷攪拌，固體完全溶解；②向溶液中加入過量鐵粉，充分反應后鐵粉變少，同時有紅色物質(zhì)析出，過濾；③向所得濾液中加入NaOH溶液至過量，開始時有白色沉淀生成，沉淀很快變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色。下列說法正確的是A．原固體中一定有 B．原固體中一定有C．原固體中可能有 D．實驗③中既有復分解反應，也有化合反應【答案】AD【分析】①向固體混合物中加水并不斷攪拌，固體完全溶解，則一定不含有碳酸鈉，應為碳酸根離子可以和銅離子以及二價鐵離子反應生成沉淀；②向溶液中加入過量鐵粉，充分反應后鐵粉變少，同時有紅色物質(zhì)析出，則固體中一定含有氯化銅，加入鐵粉發(fā)生反應，F(xiàn)e+CuCl2=FeCl2+Cu；③向所得濾液中加入NaOH溶液至過量，開始時有白色沉淀生成，沉淀很快變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色，則說明②的濾液中含有二價鐵，但是由于②中反應引入了二價鐵，則不能判斷原固體中是否含有硫酸亞鐵，即硫酸亞鐵可能存在，以此解題?！驹斀狻緼．由分析可知，原固體中一定含有氯化銅，A正確；B．由分析可知，原固體中不一定含有硫酸亞鐵，B錯誤；C．由分析可知，原固體中不含有碳酸鈉，C錯誤；D．實驗③中的反應，F(xiàn)eCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl，這個是復分解反應，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，這個反應是化合反應，D正確；故選AD。11．向Fe2O3和鐵粉的混合物中加入適量稀H2SO4，各物質(zhì)恰好完全反應，測得溶液中不含F(xiàn)e3+，且生成的Fe2+與H2的物質(zhì)的量之比為4：1，那么該反應中Fe2O3、Fe、H2SO4的物質(zhì)的量之比為A．1：1：1B．1：2：3C．1：2：4D．2：3：5【答案】C【詳解】設生成氫氣的物質(zhì)的量為1mol，則亞鐵離子的物質(zhì)的量為4mol，設原混合物中含有xmol鐵，ymol氧化鐵，則有：①x+2y=4；由鐵原子守恒可知，ymol氧化鐵轉化為2ymol鐵離子，由Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑可知生成1mol氫氣消耗1mol鐵，則有(x-1)mol鐵與2ymol鐵離子恰好反應，依據(jù)離子方程式2Fe3++Fe=3Fe2+可知2y:(x-1)=2:1，即②x-y=1，聯(lián)立①②可得：x=2、y=1，所以y:x=1:2，而1mol氧化鐵消耗3mol硫酸，1mol鐵消耗1mol硫酸，則該反應中Fe2O3、Fe、H2SO4的物質(zhì)的量之比為1:2:4，答案選C。12．向100mLFe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中逐漸加入鐵粉，充分反應后溶液中固體剩余物的質(zhì)量與加入鐵粉的質(zhì)量如圖所示。忽略溶液體積的變化，下列說法正確的是(

)A．a(chǎn)點時溶液中陽離子僅為Cu2+和Fe2+B．b點時溶液中發(fā)生的反應為：Fe＋Cu2+=Cu＋Fe2+C．c點時加入的鐵粉與Cu2+反應D．原溶液中Fe2(SO4)3和CuSO4的物質(zhì)的量濃度之比為1∶1【答案】B【分析】由于氧化性：Fe3+>Cu2+

，故加入鐵粉時，鐵先與氧化性強的Fe3+發(fā)生反應；當溶液中的Fe3+完全反應后，再與溶液中的Cu2+發(fā)生反應?！驹斀狻緼.a點表示的是加入鐵粉后，溶液中固體的質(zhì)量仍為0，此時發(fā)生反應的離子方程式為：Fe+2Fe3+=3Fe2+

，由于反應仍未結束，故a點溶液中存在的陽離子有Fe3+、Cu2+、Fe2+

，選項錯誤，A不符合題意；B.b點表示加入鐵粉后，溶液中固體的質(zhì)量增加，此時發(fā)生反應的離子方程式為：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+

，選項正確，B符合題意；C.當加入鐵粉的質(zhì)量大于1.68g后，圖中曲線出現(xiàn)了拐點，由點（2.24，1.84）可知，鐵粉增加的質(zhì)量與固體剩余物增加的質(zhì)量相等，故c點沒有發(fā)生反應，選項錯誤，C不符合題意；D.當加入鐵粉質(zhì)量為0.56g時，發(fā)生反應的離子方程式為：Fe+2Fe3+=3Fe2+

，故溶液中，故溶液中n[Fe2(SO4)3]=0.01mol；當加入鐵粉的質(zhì)量為0.56~1.68g（即1.12g）時，能夠反應的離子方程式為：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+

，則溶液中,故溶液中n(CuSO4)=0.02mol；因此溶液中Fe2(SO4)3與CuSO4的物質(zhì)的量之比為1:2，選項錯誤，D不符合題意；故答案為B?！军c睛】本題的難點是關于c點是否有化學反應發(fā)生的判斷。仔細觀察圖像可以發(fā)現(xiàn)，點（1.68，1.28）是曲線的拐點，該點把曲線分為兩段直線，兩段直線的斜率不同，根據(jù)點（2.24，1.84）可以判斷c點的具體變化。13．已知硫酸亞鐵溶液中加入過氧化鈉時發(fā)生反應：4Fe2++4Na2O2+6H2O=4Fe(OH)3+O2↑+8Na+。NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，則下列說法正確的是A．該反應中Na2O2既是氧化劑又是還原劑，O2是還原產(chǎn)物B．若Fe2+失去4mol電子，生成氧氣的體積在標況下約為22.4LC．4molNa2O2參加反應，轉移電子數(shù)為6NAD．反應過程中可以看到白色沉淀先轉化為灰綠色后轉化為紅褐色【答案】BC【詳解】A．反應過程中Na2O2中氧元素既有升高又有降低，Na2O2既是氧化劑又是還原劑，Na2O2中O元素化合價升高得到O2，O2是氧化產(chǎn)物，故A錯誤；B．若Fe2+失去4mol電子，則有4molFe2+參加反應，生成1mol氧氣，在標況下的體積約為22.4L，故B正確；C．4molNa2O2參加反應，1mol作還原劑，3mol作氧化劑，轉移電子數(shù)為6NA，故C正確；D．反應過程中Fe2+被氧化為Fe3+，所以看不到白色沉淀先轉化為灰綠色后轉化為紅褐色，故D錯誤；選BC。三、填空題14．鐵是人類較早使用的金屬之一。運用所學知識，回答下列問題。(1)鑒別Fe(OH)3膠體和FeCl3溶液最好的方法是__________________(寫出具體實驗操作，結論)。(2)電子工業(yè)用FeCl3溶液腐蝕覆在絕緣板上的銅，制造印刷電路板，請寫出FeCl3溶液與銅反應的離子方程式：__________________。(3)某研究性學習小組為測定FeCl3腐蝕銅后所得溶液的組成，進行了如下實驗：①取少量待測溶液，滴入KSCN溶液呈紅色，則待測液中含有的金屬陽離子是______。②溶液組成的測定：取50.0mL待測溶液，加入足量的AgNO3溶液，得到21.525g白色沉淀。則溶液中c(Cl－)=______mol?L?1。③驗證該溶液中是否含有Fe2+，正確的實驗方法是______(填序號)。A．觀察溶液是否呈淺綠色B．取適量溶液，滴入酸性高錳酸鉀溶液，若褪色，證明含有Fe2+C．試管中加入待測液，滴入氯水，再滴入KSCN溶液，若顯紅色，證明原溶液中含有Fe2+(4)工程師欲從制造印刷電路板的廢水中回收銅，并獲得FeCl3溶液，設計如下方案：①濾渣C中物質(zhì)的化學式為______。②加過量D發(fā)生反應的離子方程式為__________________。③通入F發(fā)生反應的離子方程式為__________________?！敬鸢浮?/p>

用一束光照射兩種溶液，出現(xiàn)光亮通路的是Fe(OH)3膠體，不出現(xiàn)光亮通路的是FeCl3溶液

Fe3+、Cu2+、Fe2+

3

B

Fe、Cu

【分析】(1)用丁達爾效應鑒別FeCl3溶液和Fe(OH)3膠體。(2)銅與氯化鐵反應生成氯化銅、氯化亞鐵。(3)①KSCN溶液鑒別Fe3+，根據(jù)Fe3+與Cu反應生成的Cu2+、Fe2+；②先計算氯化銀的物質(zhì)的量，再計算氯離子的物質(zhì)的量和濃度；③根據(jù)亞鐵離子的還原性進行分析。(4)制造印刷電路板的廢水中含有FeCl3、FeCl2、CuCl2，為了制備FeCl3，需要除去Cu2+雜質(zhì)，應該加過量的粉。粉在置換Cu的過程中，還將Fe3+還原成Fe2+，后面步驟需要通Cl2將Fe2+氧化成Fe3+?！驹斀狻?1)因FeCl3溶液無丁達爾效應，而Fe(OH)3膠體有丁達爾效應，所以鑒別FeCl3溶液和Fe(OH)3膠體最簡單有效的方法是觀察是否產(chǎn)生了丁達爾效應；故答案為：用一束光照射兩種溶液，出現(xiàn)光亮通路的是Fe(OH)3膠體，不出現(xiàn)光亮通路的是FeCl3溶液。(2)銅與氯化鐵反應生成氯化銅、氯化亞鐵，反應的離子方程式為；故答案為：。(3)①向FeCl3腐蝕銅后所得溶液中滴入KSCN溶液，溶液呈紅色，證明溶液中一定有Fe3+，溶液中還含有腐蝕Cu時生成的Cu2+、Fe2+，所以含有的金屬陽離子是Fe3+、Cu2+、Fe2+；故答案為：Fe3+、Cu2+、Fe2+。②取50.0mL待測溶液，加入足量的AgNO3溶液，得到21.525g白色沉淀(AgCl)，則，根據(jù)氯元素守恒，可知，則溶液中；故答案為：3。③A．當溶液中Fe2+濃度較小時，溶液幾乎無色，所以觀察溶液是否呈淺綠色，不能證明，故A錯誤；B．Fe2+具有還原性，能被酸性KMnO4溶液氧化，所以向試管中加入待測液，滴入酸性高錳酸鉀溶液，若褪色，證明含有Fe2+，故B正確；C．試管中加入待測液，滴入氯水，再滴入KSCN溶液，若顯紅色，只能證明反應后溶液中含有Fe3+，不能證明原溶液中含有Fe2+，應該先加入KSCN溶液，若溶液不變色，證明無Fe3+，再加入氯水，溶液顯紅色，證明此時溶液中含有Fe3+，它是氯水氧化Fe2+產(chǎn)生的，說明原溶液含有Fe2+，C錯誤；綜上所述，答案為B。(4)①目標產(chǎn)物是氯化鐵溶液，則金屬A是鐵；濾液B是氯化亞鐵溶液；由于加入的鐵過量，所以濾渣C是鐵和銅的混合物；制取的物質(zhì)是氯化鐵，則溶解鐵加入的D物質(zhì)應該是鹽酸，E為氯化亞鐵和鹽酸的混合液，氯化亞鐵與氯氣反應生成氯化鐵，所以F為氯氣；故答案為：Fe、Cu。②C為Fe與Cu的混合物，向C中加入過量鹽酸發(fā)生反應的離子方程式為；故答案為：。③向E中通入F，Cl2將Fe2+氧化成Fe3+，反應的離子方程式是；故答案為：?！军c睛】鐵的化合物知識是?？碱}型，主要考查膠體與溶液鑒別、氯化鐵腐蝕銅電路板、檢驗亞鐵離子存在及相關離子反應、氧化還原反應。15．某同學欲在實驗室中完成Fe與水蒸氣反應的實驗,實驗裝置如圖甲、乙所示。已知B中放入的是鐵粉與石棉絨的混合物，C中放的是干燥劑，E為酒精噴燈，G為帶有鐵絲網(wǎng)罩的酒精燈。對比兩裝置，回答下列問題:（1）如何檢查乙裝置的氣密性?________________。

（2）乙裝置中濕沙子的作用是________________。

（3）B處發(fā)生反應的化學方程式為_________________。

（4）該同學認為欲在乙裝置的導管口處點燃反應產(chǎn)生的氣體，裝置H必不可少，H的作用是________________。

（5）對比甲、乙兩裝置的B和K，B的優(yōu)點是____________?！敬鸢浮?/p>

向H中加入水沒過導管口,連接好裝置,微熱K,若H中導管口出現(xiàn)氣泡,停止加熱后導管中出現(xiàn)水柱,證明氣密性良好(其他合理答案也可)

提供水蒸氣

3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2

干燥氫氣,降低H2中水蒸氣的含量

使用石棉絨,增大水蒸氣與鐵粉的接觸面積,使反應充分進行【詳解】（1）檢查裝置的氣密性，向H中加入水沒過導管口，連接好裝置，微熱K，若H中導管口出現(xiàn)氣泡，停止加熱后導管中出現(xiàn)水柱，證明氣密性良好；（2）此反應是鐵與水蒸氣的反應，濕沙子受熱時，水蒸發(fā)產(chǎn)生水蒸氣，即濕沙子的作用是提供水蒸氣；（3）B處反應的是3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；（4）潮濕的氫氣很難燃燒，故H的作用是干燥氫氣，降低H2中水蒸氣的含量；（5）裝置B中使用石棉絨可以增大水蒸氣與鐵粉的接觸面積，使反應充分進行?！军c睛】本題的難點是氣密性的檢驗，因為氣密性步驟是放在加藥品之前，因此需要學生敘述上向H裝置中加水，沒過導管，然后微熱K，現(xiàn)象應是兩個，即為有氣泡冒出和導管口有一段水柱，才能說明氣密性良好。16．(1)某化學興趣小組利用下列試劑：鐵粉、鋅粉、0.1mol/LFeCl3溶液、0.1mol/LFeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水，探究Fe2+、Fe3+的氧化性、還原性，并利用實驗結論解決一些問題。①用所給試劑寫出體現(xiàn)Fe2+具有還原性的反應的化學方程式：______。②設計實驗方案，完成下列表格。探究內(nèi)容實驗方案實驗現(xiàn)象探究Fe3+具有氧化性取少量0.1mol/LFeCl3溶液，往溶液中加入足量鐵粉，再加入少量KSCN溶液。加入鐵粉后，溶液顏色變?yōu)開___。加入KSCN溶液后，溶液顏色為____。③該興趣小組為說明“Fe2+具有氧化性”，提出了向FeCl2溶液中加入鋅粉，觀察實驗現(xiàn)象的方案，該反應的離子方程式為__。(2)某反應中反應物與生成物有Fe3+、Mn2+、H+、、H2O和一種未知離子X。已知在反應中得到電子，則X離子是__。該反應的離子方程式是__。(3)有一鐵的氧化物樣品