3 1 鐵及其化合物 同步練習題 高中化學人教版（2019）必修第一冊

3.1鐵及其化合物同步練習題一、選擇題1．化學與生產、生活密切相關，下列說法正確的是A．氫氣是一種具有助燃性的體B．硬鋁是一種鋁合金C．漂白粉可漂白棉、麻、紙張，其有效成分為次氯酸鈉D．氧化亞鐵常用作油漆的紅色顏料2．鐵元素的常見價態(tài)有＋2、＋3價，實驗室可用赤血鹽溶液檢驗，黃血鹽溶液檢驗。硫鐵礦燒渣中含有大量，工業(yè)上常用于制取綠礬。在指定條件下，下列有關鐵單質的轉化不能實現的是A． B．C． D．3．鐵是人類應用較早，當前應用量最大的金屬元素。下列有關鐵及其化合物的說法，正確的是A．赤鐵礦的主要成分是B．溶液可用來腐蝕電路板C．除去溶液中的雜質可以向溶液中加入鐵粉，然后過濾D．Fe與KSCN產生血紅色沉淀4．下列反應的離子方程式書寫正確的是A．石灰石中加入醋酸：CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑B．向CuSO4溶液中加入NaOH溶液：Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓C．鐵與氯化鐵溶液反應：Fe+Fe3+=2Fe2+D．向NaHCO3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液：+OH-=H2O+5．一種新型高效凈水劑[AlFe(OH)nCl6-n]m屬于無機高分子化合物，可應用于生活和工業(yè)用水的處理。其中，鐵元素的化合價為A．+2 B．+3C．+4 D．+66．下列說法中正確的是()A．過氧化鈉投入硫酸亞鐵溶液中劇烈反應生成白色沉淀和氫氣B．鐵絲在氯氣中燃燒，可觀察到集氣瓶內有紅棕色的霧出現C．過氧化鈉可以作防毒面具中的供氧劑，還可作漂白劑D．通過過濾能區(qū)分氫氧化鐵膠體和氯化鐵溶液7．某實驗室廢水中含有Al3+、Fe3+、Cu2+等離子。可通過下列流程從該廢水中分離回收各種金屬：A．濾液I中的金屬陽離子是Al3+、Fe3+、Fe2+B．加入過量NaOH時發(fā)生反應之一為：Al3++4OH-=AlO+2H2OC．濾渣II久置后最終變?yōu)榧t褐色D．濾渣I中的成分可以加入足量稀硝酸后進行分離8．(聚合硫酸鐵，鐵為+3價)是高效水處理劑。以廢鐵屑為原料制備聚合硫酸鐵的工藝流程如下：檢驗“反應1”后所得溶液中是否含有，可用的試劑是A． B．品紅 C．溶液 D．石蕊試液二、非選擇題9．鐵的氧化物的組成與性質差異明顯，在化工生產等領域有著廣泛的應用。補全下列表格?；瘜W式顏色鐵元素的化合價與稀硫酸反應的離子方程式10．鈉通常保存在中，自然界中只能以(選填“游離態(tài)”或“化合態(tài)”)的形態(tài)存在，鈉是一種強(選填“氧化劑”或“還原劑”)；鐵銹的主要成分為(填化學式)。11．I.將200mLH2SO4和Fe2(SO4)3的混合溶液分成兩等份。向其中一份中加入足量鐵粉，充分反應后測的固體質量減少4.48g；向另一份中加入足量BaCl2溶液，經過濾、洗滌、干燥、稱量，得到46.6g白色沉淀。則：(1)原溶液中c()=；(2)原溶液中H2SO4和Fe2(SO4)3的物質的量濃度之比為。(3)實驗室中的FeSO4溶液常因氧化而變質。除雜的方法是，檢驗是否變質的方法是II.準確稱取某種鐵的氧化物2.88g，用足量的CO進行還原，將生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀4g，則這種鐵的氧化物為12．鐵有兩種氯化物，都是重要的化工試劑，它們的一些性質及制備方法如下所示：I.氯化鐵：熔點為306℃，沸點為315℃、易吸收空氣中的水分而潮解。工業(yè)上采用向500~600℃的鐵粉中通入氯氣來生產無水氯化鐵。II.氯化亞鐵：熔點為670℃，易升華。工業(yè)上采用向熾熱鐵粉中通入氯化氫來生產無水氯化亞鐵。實驗室可用如圖所示的裝置模擬工業(yè)生產無水氯化鐵，請回答相關問題：(1)裝置A用于KMnO4與濃鹽酸反應制氯氣，反應的離子方程式為。(2)導管b口應與(從虛線框內裝置中選擇裝置后用字母代號填空)連接，這樣可避免反應系統與環(huán)境間的相互影響。(3)用此裝置制得的無水氯化鐵含鐵量偏高，顯然其中含有(填化學式)雜質。(4)若要得到較純凈的無水氯化鐵，對裝置改進措施是。【參考答案】一、選擇題1．B解析：A．氫氣是一種具有可燃性的體，A錯誤；B．合金是金屬與金屬或非金屬熔合而成具有金屬特性的物質；硬鋁是一種鋁合金，B正確；C．漂白粉可漂白棉、麻、紙張，其有效成分為次氯酸鈣，C錯誤；D．氧化亞鐵為黑色，氧化鐵為紅色，氧化鐵常用作油漆的紅色顏料，D錯誤；故選B。2．A解析：A．高溫條件下，Fe和水蒸氣反應生成Fe3O4，故A錯誤；B．點燃條件下，Fe和氯氣反應生成氯化鐵，故B正確；C．Fe和足量稀硝酸反應生成硝酸鐵、一氧化氮和水，故C正確；D．Fe和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，故D正確；故選A。3．C解析：A．用于煉鐵的主要有磁鐵礦（Fe3O4）、赤鐵礦（Fe2O3）和菱鐵礦（FeCO3），故A錯誤；B．氯化鐵和銅生成氯化亞鐵和氯化銅，故溶液可用來腐蝕電路板，故B錯誤；C．加入過量Fe單質除去FeCl2溶液中的FeCl3雜質，方程式為2FeCl3+Fe=3FeCl2，故C正確；D．Fe3+與KSCN溶液產生紅色的絡合物，這種絡合物是溶于水的，產生紅色溶液，故D錯誤；答案選C。4．B解析：A．醋酸是弱酸，不能拆，正確離子方程式為，A錯誤；B．向CuSO4溶液中加入NaOH溶液反應離子方程式為Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓，B正確；C．電荷不守恒，正確離子方程式為Fe+2Fe3+=3Fe2+，C錯誤；D．向NaHCO3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液有碳酸鋇沉淀生成，反應的離子方程式是+Ba2++OH-=H2O+BaCO3↓，D錯誤；答案選B。5．B解析：據在化合物中正負化合價代數和為零，可設高效凈水劑中鐵元素的化合價為x，則有（+3）+x+（-1）×n+（-1）×（6-n）=0，解得x=+3；A、C、D項錯誤，B項正確。答案選B。6．C解析：A．過氧化鈉有強氧化性，能氧化亞鐵離子，得不到白色沉淀，故A錯誤；B．鐵絲在氯氣中燃燒生成氯化鐵固體顆粒，可觀察到紅褐色的煙，故B錯誤；C．過氧化鈉能與二氧化碳反應生成氧氣，可作防毒面具中供氧劑，因為具有強氧化性，故可以作漂白劑，故C正確；D．膠體和溶液均能透過濾紙，所以不能用過濾的方法區(qū)分溶液和膠體，可用丁達爾效應區(qū)分，故D錯誤；故選C。7．C【分析】廢水中含有Al3+、Fe3+、Cu2+等離子，加入過量鐵粉生成Fe2+和Cu，故濾渣I中含有Cu和Fe，濾液I中含有Fe2+和Al3+，加入過量氫氧化鈉溶液生成濾渣II為氫氧化亞鐵，濾液II為偏鋁酸鈉溶液。解析：A．根據分析可知，濾液I中的金屬陽離子是Al3+和Fe2+，故A錯誤；B．加入過量NaOH時發(fā)生反應之一為：Al3++3OH-=Al(OH)3、Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O，故B錯誤；C．濾渣II為氫氧化亞鐵，在空氣中被氧氣最終氧化為紅褐色，故C正確；D．濾渣I中含有Cu和Fe，加入稀硝酸都反應，不能分離，故D錯誤；故選C。8．A【分析】鐵屑和硫酸反應生成硫酸亞鐵，硫酸亞鐵和氧氣轉化為硫酸鐵，調節(jié)pH轉化為聚合硫酸鐵；解析：鐵離子能和溶液反應而變紅色，可用于鐵離子的檢驗，故選A。二、非選擇題9．黑色紅棕色黑色+2+3+2、+3FeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O解析：、、分別為黑色、紅棕色、黑色；、、中鐵元素價態(tài)分別為：+2，+3，+2、+3；、、分別與稀硫酸反應的離子方程式為：FeO+2H+=Fe2++H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O。10．煤油(石蠟油)化合態(tài)還原劑Fe2O3解析：金屬鈉的性質活潑，保存需要隔絕空氣和水，通常用煤油(或石蠟油)密封保存；鈉性質活潑，在自然界里沒有游離態(tài)，只能以化合態(tài)存在；在化學反應中，Na的化合價升高，失去電子，發(fā)生氧化反應，是一種強還原劑；鐵銹的主要成分是Fe2O3。11．00mol/L1:3加入適量鐵粉取少量溶液于試管，滴加KSCN溶液，若溶液不變色，則未變質；若溶液變紅色，則變質FeO解析：I.將200mLH2SO4和Fe2(SO4)3的混合溶液分成兩等份。向其中一份中加入足量鐵粉，充分反應后測的固體質量減少4.48g；向另一份中加入足量BaCl2溶液，經過濾、洗滌、干燥、稱量，得到46.6g白色沉淀。則：(1)每份溶液的體積為100mL，生成46.6g沉淀為BaSO4，其物質的量為，原溶液中n()=0.2mol，則原溶液中c()=；(2)固體質量減少的4.48g為Fe，其物質的量為：，設H2SO4和Fe2(SO4)3的物質的量分別為x、y，根據反應2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑可知：①x+y=0.08mol，根據硫酸根離子守恒可知：②x+3y=0.2mol，聯立①②解得：x=0.02mol、y=0.06mol，溶液具有均一性，則原溶液中H2SO4和Fe2(SO4)3的物質的量之比=0.02mol:0.06mol=1:3；(3)FeSO4溶液常因氧化而變質生成Fe2(SO4)3，由于可發(fā)生反應2Fe3++Fe=3Fe2+，則除雜的方法是加入適量鐵粉；檢驗FeSO4溶液是否變質，即檢驗是否存在Fe3+，方法是取少量溶液于試管，滴加KSCN溶液，若溶液不變色，則未變質；若溶液變紅色，則變質；II.4g沉淀CaCO3的物質的量為0.04mol，則CO、CO2的物質的量也為0.04mol，增加的氧元素為0.04mol，質量為0.04mol×16g?mol-1=0.64g，則鐵的氧化物中氧元素質量為0.64g，鐵元素質量為2.88g-0.64g=2.24g，鐵的氧化物中鐵元素與氧元素物質的量之比為，則化學式為FeO。12．(1)2+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O(2)F(3)FeCl2(4)在裝置A、B之間加裝一個盛有飽和食鹽水的洗氣瓶解析：本題為實驗探究題，由實驗裝置圖可知：A裝置制備氯氣，原理為：2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，裝置干燥氯氣，在硬質玻璃管中制得無水氯化鐵，反應原理為：2Fe+3Cl22FeCl3，C中收集氯化鐵，b處連接吸收尾氣和防止外界空氣中水蒸氣進入的裝置，故b出應該接F，據此分析解題。(1)裝置A用于KMnO4固體與濃鹽酸反應制氯氣，反應的離子方程式為2+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；故答案為：2+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；(2)b處連接的裝置具有吸收尾氣和防止外界空氣中水蒸氣進入的作用，D不能吸收尾氣氯氣和HCl，F不