1、2021-2022学年高一化学同步培优专题训练3.1 铁及其化合物一、选择题（本大题共14小题）1下列说法中正确的是A铁在干燥的空气中剧烈燃烧有黑色固体生成B铁跟盐酸反应生成氯化铁和氢气C铁丝浸入硫酸铜溶液中片刻，其表面出现红色的铁锈D烤蓝是在铁制品表面通过化学反应生成致密的氧化膜以防止铁生锈2某溶液中有、和四种金属阳离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液，微热并搅拌，再加入过量盐酸，则溶液中大量减少的金属阳离子是ABCD3把一定量的铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，所得溶液中Fe2+ 和Fe3+的物质的量浓度之比为3:1，则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比为A1:1B2:3C2
2、:1D3:24向和的混合物中加入足量的稀硫酸，在标准状况下收集到，向反应后的溶液中滴加溶液不变红。为中和过量的，并使元素全部转化为沉淀，恰好消耗了的溶液，则该稀的物质的量浓度为ABCD5按如图所示的方法进行实验，下列有关说法错误的是A中反应的离子方程式为Fe3+Fe=2Fe2+B中加入KSCN溶液后溶液不变红C中加入新制氯水后溶液变红D氧化性：Cl2Fe3+Fe2+6铁与水蒸气反应实验改进前后的装置如图所示：下列说法错误的是A将湿棉花改为浸水的尿不湿片段，酒精灯由单头改为双头，可提供足量的水蒸气B用具支试管可将试管口附近冷凝的水导出C肥皂水改为吹泡泡水，收集效果更好，点燃效果更明显D改进后，悬
3、挂的磁铁能吸引铁粉，实验过程中，我们能看到具支试管中有黑色固体不断落下7在CuO和Fe的混合物中，加入一定量的稀硫酸，并微热，充分反应后，滤出不溶物，并向滤液中插入一枚铁钉，发现铁钉并无任何变化。根据上述现象，推测下列结论正确的是（ ）A不溶物中一定含有Cu，可能含有FeB不溶物中一定含有Cu、FeC不溶物中一定含有FeD滤液中一定含有Fe2+，但不一定含有Cu2+8有两个实验：检验含Fe3+的溶液中是否含有Fe2+，检验含Fe2+的溶液中是否含有Fe3+。下列试剂能达到实验目的的是（ ）实验/试剂/选项AKSCN溶液NaOH溶液B酸性KMnO4溶液KSCN溶液CKOH溶液溴水D酸性KMnO4
4、溶液酸性KMnO4溶液AABBCCDD9用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验（部分夹持装置已略去），下列有关说法不正确的是（ ）A装置A的作用是为实验提供持续不断的水蒸气B装置B中发生反应的化学方程式是C装置C中加入的固体干燥剂可能是碱石灰D点燃装置处的气体前必须检验气体的纯度10某溶液中可能存在、，加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生成然后迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，下列结论正确的是（ ）A一定有，一定没有、B一定有，一定没有、C一定有，可能有，一定没有D一定有，可能有，一定没有11将ag铁和氧化铁的混合物加入足量的盐酸中充分反应，固体无剩余。测得参加反应的HCl的物质的量为，放
5、出气体（标准状况）。则下列判断正确的是（ ）A原混合物中B向最后得到的溶液中滴入KSCN溶液，溶液显红色C无法计算原混合物的质量D溶液中和的物质的量之比为12已知：绿茶中含有大量的鞣酸；鞣酸亚铁溶液为无色，鞣酸铁溶液为蓝黑色。根据如图所示的实验流程分析，下列叙述错误的是 A绿茶叶水与FeSO4反应生成的鞣酸亚铁易被氧化成鞣酸铁而呈蓝黑色B维生素C可将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁C中发生的反应有2个D服用补铁剂时不能喝绿茶13下列说法不正确的是A向盛有溶液的试管中加过量铁粉，充分振荡后加1滴KSCN溶液，黄色逐渐消失，加KSCN后溶液颜色不变B将废铁屑加入溶液中，可用于除去工业废气中的C向X溶液中滴加几
6、滴新制氯水，振荡，再加入少量KSCN溶液，溶液变为红色，说明X溶液中一定含有D酸性硫酸亚铁溶液在空气中被氧化：14将铁粉加入的溶液中，充分反应后，其结果是A铁粉有剩余，溶液呈浅绿色，的量保持不变B往溶液中滴入溶液，溶液不显红色C和的物质的量之比为6：1D氧化产物和还原产物的物质的量之比为2：1二、非选择题（本大题共5小题）15根据铁及其化合物的性质，回答下列问题：(1)除去铜粉中混有的铁粉，可选用的试剂为_。AFeCl3溶液 BH2SO4溶液 CCuSO4溶液 DNaOH溶液 (2)为了检验某未知溶液是否是FeCl2溶液，一位同学设计了以下实验方案加以证明。方案：向一支装有该未知溶液的试管中先
7、通入氯气，再滴加KSCN溶液，溶液呈现红色，证明该未知溶液是FeCl2溶液，回答以下问题：你认为此方案是否合理_(填“合理”或“不合理”)，若不合理，要检验Fe2应如何操作？_(若填“合理”，则此空不答)。(3)现向一支装有FeCl2溶液的试管中滴加氢氧化钠溶液，可观察到的现象是_，有关的化学方程式为_。(4)实验室在保存FeCl2溶液时为了防止FeCl2溶液变质，经常向其中加入铁粉，其原因是(用离子方程式表示)_。16填写Fe的氧化物有关内容氧化物Fe2O3Fe3O4颜色_黑色溶于盐酸后含有的金属阳离子_17电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。（1）检验
8、溶液中Fe3+存在的试剂是_，证明Fe3+存在的现象是_。（2）写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的离子方程式：_。（3）某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得纯净的FeCl3溶液，准备采用下列步骤：请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。_，_。（4）要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+，进行如下实验操作时的最佳顺序为_。加入足量氯水加入足量KMnO4溶液加入少量KSCN溶液A B C D（5）写出向的混合液中通入的离子方程式：_。18硫酸亚铁晶体(FeSO47H2O)在医药上作补血剂。某课外小组的同学欲测定该补血剂中铁元素的含量。实验步骤如下：请回答下列问题：（1
9、）证明步骤滤液中含有Fe2的方法是取样，先滴加KSCN溶液，再滴加_，该过程的现象为_。（2）步骤加入过量H2O2的目的是_。（3）步骤中反应的离子方程式是_。（4）步骤中一系列处理的操作步骤：过滤、_、灼烧、冷却、称量。（5）若实验中铁无损耗，则每片补血剂中含铁元素的质量为_g。19一个体重50kg的健康人含铁2g，这2g铁在人体中不是以金属单质的形式存在，而是以Fe2和Fe3的形式存在。亚铁离子易被吸收，给贫血者补充铁时，应给予含亚铁离子的亚铁盐，如硫酸亚铁。（1）以下为常见的铁元素的几种微粒，其中既有氧化性又有还原性的是_。AFe BFe2 CFe3（2）工业盐的主要成分是NaNO2，以
10、前有许多起因误食NaNO2而中毒的事件，其原因是NaNO2把人体内的Fe2转化为Fe3而失去与O2结合的能力，这说明NaNO2具有_性。下列也能实现这种转化的物质是_(填字母序号)。ACl2 BO2CFeCl3 D浓硫酸（3）工业盐中毒后，可服用维生素C来缓解中毒状况，这说明维生素C具有_性。（4）在Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2O的反应中，HNO3表现了_性和_性，每有1 molFe参加反应，被还原的HNO3为_mol，转移电子数_mol。参考答案1D【解析】A、铁丝在空气中只能烧至发红，不会产生火星，在纯氧中剧烈燃烧生成黑色的四氧化三铁固体，A错误；B、铁跟盐酸反应生成氯化亚铁
11、和氢气，B错误；C、铁丝浸入硫酸铜溶液中片刻，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，取出，表面出现红色的铜，而不是红色的铁锈，C错误；D、烤蓝是在铁制品表面通过化学反应生成致密的氧化膜，可以防止生锈，D正确；故答案选D。2C【解析】加入过量的氢氧化钠溶液，微热并搅拌，转化为，转化为，转化为，最终转化为。再加入过量的盐酸，、与盐酸反应生成的金属阳离子分别为、和，故溶液中大量减少的金属阳离子是。答案选C。3C【解析】铁粉放入三氯化铁溶液中发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+，完全反应后，所得溶液中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为3:1，设生成的Fe2+的物质的量为3mol，则：Fe+2Fe3+=3Fe
12、2+ 2mol 3mol溶液中Fe2+的物质的量为3mol时，反应的Fe3+的物质的量2mol，未反应的Fe3+的物质的量为1mol，即已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比为2mol:1mol=2:1，故答案为C。4B【解析】Fe和Fe2O3的混合物与足量稀H2SO4反应，Fe和Fe2O3均无剩余，且有H2生成，向反应后的溶液中滴加KSCN溶液不变红，说明反应生成FeSO4；为了中和过量的硫酸，而且FeSO4使完全转化成Fe(OH)2，共消耗的溶液，说明反应后的溶液中溶质只有Na2SO4，根据硫元素守恒，则，根据钠元素守恒，则，则有，故该稀硫酸的物质的量浓度，B正确，故答案为：B。
13、5A【解析】A. 中反应的离子方程式为2Fe3+Fe=3Fe2+，A项错误；B. 中为过量铁粉与反应，则中无，故加入KSCN溶液后，溶液不变红，B项正确；C. 中含有和，中滴加新制氯水后，则被氧化为，溶液变红，C项正确；D. 同一个氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，则由可知氧化性：，由可知氧化性：，即氧化性：Cl2Fe3+Fe2+，D项正确。答案选A。6D【解析】A. 尿不湿可吸附更多的水，且不易洒出，酒精灯改为双头可增加受热面积及尿不湿的加热温度，从而提供足够的水蒸气，A项正确；B. 具支试管的结构中含支管，冷凝的水可从支管中流出，B项正确；C. 泡泡水易于起泡，收集气体更
14、容易，点燃效果更好，C项正确；D. 磁铁可以吸引单质铁和，D项错误。答案选D。7A【解析】和分别与稀硫酸反应生成和，若有剩余，则会与反应生成不溶物；根据“滤出不溶物，并向溶液中插入一枚铁钉，发现铁钉并无任何变化”，说明滤液中不存在，故的反应情况有两种：一种是铁反应完全，不溶物中没有，只有；一种是铁过量，不溶物中含有和。综上所述，不溶物中一定含有，可能含，A项正确，故选：A。8B【解析】A. 中加入KSCN溶液后，溶液变红色，不能检验是否有，故A错误；B. 中，若原溶液中含有，则酸性溶液褪色，反之，酸性溶液不褪色；中，若原溶液中含有，则与结合使溶液呈红色，反之，溶液不变红，故B正确；C. 中，的
15、红褐色对起到了掩盖作用，即使原溶液中含有，也很难观察到白色沉淀；中，溴水不能检验原溶液中是否含有，故C错误；D. 中，酸性溶液不能检验原溶液中是否含有，故D错误；故选B。9B【解析】A装置A中液态水在加热的条件下产生水蒸气，故其作用是为实验提供持续不断的水蒸气，选项A正确；B。Fe与水蒸气在高温下发生反应生成和，反应的化学方程式是，选项B错误；C氢气属于中性气体，可以用碱石灰干燥，选项C正确；D氢气在点燃之前应该先检验其纯度，防止发生爆炸，选项D正确。答案选B。10D【解析】白色沉淀可能是、或它们的混合物；沉淀能变为灰绿色、最终变为红褐色，说明一定有生成，即原溶液中一定有；因呈红褐色，所以刚开
16、始时无生成，即原溶液中不含；又因红褐色可掩盖白色，则不能证明原溶液中是否含；故一定有，可能有，一定没有。答案选D。11A【解析】根据题中信息可得到如下流程：将混合物加入足量的盐酸中，由于氧化性：，所以依次发生的反应为：；已知，设铁的物质的量为x，氧化铁的物质的量为y，则由氯元素守恒得，由得失电子守恒得，解得，；A. 原混合物中，选项A正确；B. 向最后得到的溶液中滴入KSCN溶液，溶液不显红色，选项B错误；C. 铁和氧化铁的物质的量可求，则可计算原混合物的质量，选项C错误；D. 溶液中和的物质的量之比为，选项D错误。答案选A。12C【解析】A鞣酸亚铁溶液为无色，鞣酸铁溶液为蓝黑色，在绿茶叶水中
17、加入FeSO4，出现蓝黑色，说明鞣酸亚铁易被氧气氧化，A正确；B向蓝黑色溶液中加入维生素C，溶液由蓝黑色恢复原色，说明维生素C能将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁，表现还原性，B正确；C中发生的反应有维生素C、Fe2+被H2O2氧化、Fe3+与SCN-的络合反应等，反应不止2个，C错误；D因为绿茶叶水中的鞣酸与补铁剂中的Fe2+反应生成鞣酸亚铁，鞣酸亚铁不稳定，易被氧化为鞣酸铁，故服用补铁剂时不能喝绿茶，D正确；故答案为C。13C【解析】A.向盛有溶液的试管中加过量铁粉，氯化铁与铁反应生成氯化亚铁，亚铁离子遇KSCN溶液不变色，A正确；B.氯气具有强氧化性，能氧化亚铁离子生成铁离子，铁离子能氧化Fe生成亚
18、铁离子，从而达到除去工业废气中的氯气目的，B正确；C.若X溶液中含铁离子，现象也相同，不能说明X溶液中一定含有亚铁离子，C错误；D.酸性硫酸亚铁溶液在空气中被氧化，发生反应，亚铁离子被氧化成铁离子，D正确；答案选C。14C【解析】A，铁粉与氯化铁溶液反应的离方程式为，铁粉完全反应需要氯化铁，所以反应后氯化铁剩余，完全反应，的量保持不变，A项错误；B由于氯化铁有剩余，向溶液中滴入无色溶液，溶液显红色，B项错误； C反应后生成，氯化铁剩余，则和的物质的之比为 ，C项正确；D由得失电子守恒可知，氧化产物和还原产物的物质的量之比为 ，D项错误；答案选C。15bc 不合理 先加KSCN溶液，若无现象，再
19、通入氯气，溶液变红色，则说明原溶液含有Fe2+,出现白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 FeCl2+2NaOH=Fe（OH）2+2NaCl 4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe(OH)2 2Fe3+Fe=3Fe2+ 【解析】（1）除去铜粉中混有的铁粉，可选用的试剂为bca.铜粉和铁粉均不与FeCl2溶液反应，不能除去杂质杂质，不符合除杂原则，故选项a所采取的试剂错误；b.铁粉能与稀硫酸反应生成氯化亚铁和氢气，铜不与稀硫酸反应，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项b所采取的试剂正确；c.Fe能与CuSO4溶液，将Fe转化成Cu，故c合理；d.铜粉和铁粉均不与NaOH溶液反
20、应，不能除去杂质杂质，不符合除杂原则，故选项所采取的试剂错误。 (2) 不合理，先加KSCN溶液，若无现象，再通入氯气，溶液变红色，则说明原溶液含有Fe2+,（3）FeCl2溶液的试管中滴加氢氧化钠溶液，出现白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色； FeCl2+2NaOH=Fe（OH）2+2NaCl，4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe(OH)2 ；（4）防止FeCl2溶液变质，经常向其中加入铁粉，其原因是防止Fe2 氧化，一旦氧化又被Fe还原成Fe2 ,反应为2Fe3+Fe=3Fe2+。16红色 Fe3 Fe2+、Fe3 【解析】Fe2O3为红色固体，Fe元素化合价为+3价，与盐酸反应
21、生成Fe3，Fe3O4为黑色固体，Fe元素化合价有+2、+3价，与盐酸反应生成Fe2+、Fe317KSCN 溶液变成血红色 2Fe3Cu2Fe2Cu2 Fe HCl C 2Fe2Cl22Fe32Cl 【解析】（1）本题考查Fe3检验，检验Fe3常用KSCN溶液，如果溶液变为血红色，说明含有Fe3，反之不含有；（2）本题考查Cu和Fe3反应，离子反应方程式为Cu2Fe3=2Fe2Cu2；（3）本题考查化学工艺流程，本实验目的是回收铜和制取纯净的FeCl3，向废液中加入过量的铁屑，然后过滤，滤液为FeCl2，滤渣为Cu和Fe，因为铁能与盐酸反应，铜和盐酸不反应，因此滤渣中加入过量的盐酸，过滤，得到
22、金属铜，两种滤液合并，通入氯气，把Fe2氧化成Fe3；（4）本题考查离子检验，检验某溶液中不含Fe3，含Fe2，应先加KSCN溶液，溶液不变红，说明不含Fe3，再加入氧化剂，溶液变红，说明原溶液中含Fe2，不含Fe3，氧化剂不能是酸性高锰酸钾溶液，因为高锰酸钾溶液能氧化KSCN，故选项C正确；（5）本题考查离子反应方程式的书写，为氯气，发生的离子反应方程式为2Fe2Cl2=2Fe32Cl。18氯水(或双氧水、稀硝酸等合理氧化剂) 溶液由浅绿色变为红色 将Fe2全部氧化为Fe3 Fe33OH=Fe(OH)3或Fe33NH3H2O=Fe(OH)33NH4+ 洗涤 0.07a 【解析】（1）证明步骤
23、滤液中含有Fe2+的方法是取样，先滴加KSCN溶液，再滴加氯水(或双氧水、稀硝酸等)，若滤液由浅绿色变为红色，则说明滤液中含有Fe2+。（2）由于H2O2具有氧化性，加入过量H2O2的目的是将Fe2+全部氧化为Fe3+；（3）步骤加入氢氧化钠，反应的离子方程式是Fe33OH=Fe(OH)3；（4）步骤是分离出氢氧化铁沉淀并得到纯净的氧化铁，一系列处理的操作步骤：过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量；（5）ag红棕色固体是氧化铁，氧化铁中铁元素的质量是，则每片补血剂中含铁元素的质量为。19B 氧化 A、B、D 还原 酸 氧化 1 3 【解析】（1）元素处于最高价时只有氧化性，处于最低价只有还原性，中间价态既有氧化性也有还原性，故选B；（2）Fe2+Fe3+发生了氧化反应，故NaNO2具有氧化性，所以转化应选择具有较强氧化性的物质，氯气、O2、浓硫酸均具有氧化性，可实现该转化，而FeCl3和Fe2不能再反应，故FeCl3不能实现上述转化，故选ABD；（3）缓解中毒，则应能使Fe2+Fe3+，所以维生素C具有还原性。（4）Fe和HNO3的反应中，一部分HNO3起氧化作用，生成NO，另一部分则起酸性作用生成Fe(NO3)3，所以每有1molFe参加反应，被还原的HNO3为1mol，转移了3mol电子。
