第三章-第一节-铁及其化合物--课时作业一-高一上学期化学人教版(2019)必修第一册.docx

人教版（2019）必修第一册第三章第一节 铁及其化合物
课时训练一
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．下列离子的检验方法中合理的是
A．向某溶液中滴入溶液呈红色，说明不含
B．用酸性溶液检验溶液中是否含有
C．向某溶液中加入溶液，直接得到红褐色沉淀，说明溶液中含有
D．向某溶液中加入溶液得到白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有，不含有
2．红热的铁与水蒸气反应，产物是
A．、 B．、 C．、 D．、
3．铁元素是人体重要微量元素，参与人体血红蛋白的形成，人体内的铁大部分是价的铁，易被人体吸收，下列有关铁及其化合物的说法正确的是。
A．缺铁性贫血症可以服用维生素C将难吸收的氧化为，促进铁元素的吸收
B．用溶液刻蚀覆铜板是因为的氧化性比强
C．FeO不稳定，在空气中加热迅速被氧化成
D．铁粉与水蒸气在高温下反应，生成和
4．纳米是长度单位，1nm=10-9m，当物质的颗粒达到纳米级时，具有特殊的性质。例如将铁制成“纳米铁”时具有非常强的化学活性，在空气中可以燃烧。下列关于“纳米铁”的叙述正确的是
A．常温下“纳米铁”比铁片的金属性强
B．常温下“纳米铁”比铁片更易失去电子
C．常温下“纳米铁”的还原性与铁片相同
D．常温下“纳米铁”比铁片的氧化性强
5．设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．中含有的原子数为
B．中含有的共价键数为
C．标准状况下，中含有的分子数为
D．与足量硫粉反应，转移电子数为
6．下列反应的离子方程式正确的是
A．过量铁粉加入稀硝酸中：
B．向稀硝酸中滴加溶液：
C．向硫酸铜溶液中通入气体：
D．向碳酸氢钠溶液中加入足量石灰水：。
7．下面的物质不能由金属和稀酸溶液反应生成的是
A．FeSO4 B．MgSO4 C．FeCl3 D．ZnSO4
8．部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断合理的是

A．可存在c→d→e→f→c的循环转化关系
B．只能通过复分解反应直接得到e
C．a能与水蒸气发生反应生成g
D．固体g溶于氢碘酸的离子方程式为
9．下列物质中，不能使水溶液中的转化为的是
A．钠块 B．铁粉 C．KI溶液 D．铜粉
10．中华文化源远流长、博大精深。下列有关说法错误的是。
A．《梦溪笔谈》记载“方家以磁石磨针锋，则能指南”，磁石的主要成分为
B．《中医药典》记载木耳具有“和血养营”(治疗贫血症)功效，黑木耳富含铁元素
C．《淮南万毕术》记载“曾青得铁，则化为铜，外化而内不化”，说明铁的还原性强于铜
D．《本草图经》“绿矾”项记载：“盖此矾色绿，味酸，烧之则赤……”，绿矾的化学式为，属于混合物
11．下列说法错误的是
A．为红棕色粉末 B．碳酸钠俗称纯碱
C．为黄绿色气体 D．为红棕色气体
12．铁放置时间长了就会生锈。铁容易生锈，除了由于它的化学性质活泼以外，同时与外界条件也有很大关系。水分是使铁容易生锈的物质之一。然而，光有水也不会使铁生锈，只有当空气中的氧气溶解在水里时，氧在有水的环境中与铁反应，才会生成一种叫氧化铁的东西，这就是铁锈，铁生锈总的反应为。铁锈是一种棕红色的物质，它不像铁那么坚硬，很容易脱落，一块铁完全生锈后，体积可胀大8倍。如果铁锈不除去，这海绵状的铁锈特别容易吸收水分，铁也就锈蚀的更快了。Fe2O3属于
A．混合物 B．碱性氧化物 C．酸性氧化物 D．两性氧化物
13．下列有关铁及其化合物的说法中正确的是
A．和都可以通过化合反应制取
B．细铁丝在空气里剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
C．向饱和溶液中滴加过量氨水，可制取胶体
D．若某铁的氧化物可表示为，则该氧化物中
14．将铁和氧化铁的混合物加入浓度为盐酸中，恰好完全反应，放出标准状况下的气体。滴加溶液，溶液不变色。则下列判断正确的是
A．原混合物中
B．无法计算原混合物的质量
C．收集产生的气体刚好能与完全反应
D．向溶液中通入，可以将完全转化为
15．下列实验现象描述不正确的是
A．向久置的氯水中滴加石蕊溶液，先变红后褪色
B．向装有的试管中加入水后，立即滴加酚酞试液，溶液先变红后褪色
C．加热坩埚中的钠块，钠先熔化，然后剧烈反应，发出黄色火焰，生成淡黄色固体
D．向溶液中滴入溶液，生成白色絮状沉淀变为灰绿色，一段时间后有红褐色物质生成

二、填空题
16．现有下列十种物质：①液态氯化氢；②小苏打；③固体纯碱；④二氧化碳；⑤葡萄糖；⑥氢氧化钾；⑦氢氧化铁胶体；⑧氨水；⑨空气；⑩硫酸铁溶液。
(1)上述十种物质中，属于电解质的有_______，属于非电解质的有_______。(填序号)
(2)除去③中少量②的化学方程式为_______。
(3)现有100 mL⑩溶液中含Fe3+ 5.6g，则溶液中SO的物质的量浓度是_______。
(4)若在⑦中缓慢加入①的水溶液，产生的现象是_______。
17．
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
颜色状态
白色固体
红褐色固体
与盐酸反应
Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O
Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
受热分解
-
___________
制备
可溶性亚铁盐与碱溶液反应：___________
可溶性铁盐与碱溶液反应：___________
二者的关系
在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成___________色，最后变成___________色，反应的化学方程式为___________

18．向FeCl3溶液中滴加少量NaOH溶液，观察到有沉淀生成，该反应的离子方程式为_______，该沉淀的颜色是_______色，将该沉淀加热分解后得到一种红棕色物质，该物质的化式为________。
19．将铁屑溶于过量的稀硫酸中，再加入适量硝酸，反应完全后加入过量的氨水，有红褐色沉淀生成。过滤，灼烧沉淀物至质量不再发生变化，得到红棕色的残渣。上述沉淀是_________，残渣是_________。
20．按要求完成下列问题
(1)用小苏打片(NaHCO3)治疗胃酸过多的离子方程式为_______。
(2)请写出氢氧化铁胶体制备的原理 _______ (用化学方程式表示)
(3)区分Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的方法_______
(4)写出下列物质的电离方程式：
①NH4NO3_______
②H2SO4 _______

三、实验题
21．用如图所示装置(夹持仪器省略)制备氢氧化亚铁。

实验步骤如下：
Ⅰ.检查装置气密性后，关闭K2、K5，打开K1、K3、K4，使装置A中产生的气体进入装置B中，排尽B中空气。
Ⅱ.待B中空气排尽后，关闭K3，打开K2，将A中溶液压入B中并观察现象。
Ⅲ.关闭K1、K2，打开K5，使C中气体通入B中并观察现象。
回答下列问题：
(1)仪器a的名称是_______，B中长玻璃管的作用是_______。
(2)装置A中金属离子的检验方法是_______。
(3)步骤 Ⅲ 装置B中的现象是_______，其发生反应的化学方程式为_______。
22．将少量饱和溶液分别滴加到下列物质中，得到三种分散系，完成相关问题：
甲：饱和溶液滴加到冷水中；
乙：饱和溶液滴加到NaOH溶液中；
丙：饱和溶液滴加到沸水中。
(1)将丙继续加热煮沸得到红褐色透明液体，反应的化学方程式为___________。
(2)用最简单的方法判断丙中是否成功制备胶体，请写出相关的操作、现象和结论___________。
(3)向经过检验后的丙中逐滴加入稀盐酸，会出现一系列变化，但最终得到和甲相同的溶液，写出该过程发生反应的离子方程式：___________。
(4)在氯化铁溶液、氢氧化铁胶体、氢氧化铁悬浊液三种分散系中，分散质粒子直径最小的是___________，最大的是___________，氢氧化铁胶体分散质粒子直径大小介于___________之间。

参考答案：
1．C
【详解】A．向某溶液中滴入KSCN溶液不变红色，加氯水仍不变色，后说明不含Fe2＋，直接加KSCN溶液呈红色，说明含Fe3＋，不能确定是否存在Fe2＋，故A错误；
B．向某溶液中加入酸性KMnO4溶液，溶液褪色，说明原溶液可能含，不能检验溶液中是否含有，故B错误；
C．向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中一定含有Fe3＋，故C正确；
D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，白色氢氧化亚铁被氧化为红褐色氢氧化铁，说明该溶液中含有Fe2＋，可能含有Mg2＋，故D正确；
故答案选选C。
【点睛】本题考查阳离子的检验，题目难度不大，注意常见阳离子二价铁离子和三价铁离子的检验为高考的热点，注意归纳总结检验方法。
2．C
【详解】红热的铁与水蒸气反应，反应的产物为和，故选C。
3．B
【详解】A．维生素C有还原性，把铁离子还原成易吸收的亚铁离子，A错误；
B．氯化铁和铜生成氯化亚铁和氯化铜，氯化铁做氧化剂，说明的氧化性比强，B正确；
C．FeO不稳定，在空气中加热迅速被氧化成，C错误；
D．铁粉与水蒸气在高温下反应，生成和，D错误；
故选B。
4．C
【详解】A．金属性属于元素的性质，“纳米铁”和铁片都为铁元素，金属性相同，故A错误；
B．纳米铁之所以具有较强的化学活性是由于纳米材料的颗粒较小，表面积较大，与氧气的接触面积较大而能在空气中的燃烧，失电子能力相同，故B错误；
C．纳米铁之所以具有较强的化学活性是由于纳米材料的颗粒较小，表面积较大，与氧气的接触面积较大而能在空气中的燃烧，失电子能力相同，“纳米铁”的还原性与铁片相同，故C正确；
D．金属Fe不具有氧化性，故D错误；
故选C。
5．B
【详解】A．1mol中含有的原子数为3，A项错误；
B．1mol中含有的共价键数为3，B项正确；
C．标况下，水不是气态不能进行计算，C项错误；
D．5.6g Fe与足量硫粉反应， 转移电子数为0.2，D项错误；
答案选B。
6．D
【详解】A．过量铁粉加入稀硝酸中生成，离子方程式为：，故A错误；
B．向稀硝酸中滴加溶液发生氧化还原反应生成硫酸根和一氧化氮，离子方程式为，故B错误；
C．硫酸铜溶液中通入气体转化成弱酸，方程式为：；
D．碳酸氢钠溶液中加入足量石灰水生成碳酸钙，氢氧化钠和水，离子方程式为：，故D正确；
故答案选D。
7．C
【详解】A．铁和稀硫酸生成硫酸亚铁和氢气，A正确；
B．镁和稀硫酸生成硫酸镁和氢气，B正确；
C．铁和稀盐酸生成氯化亚铁，不是氯化铁，C错误；
D．锌和稀硫酸生成硫酸锌和氢气，D正确；
故选C。
8．A
【分析】部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示，则abgde分别为铁、氧化亚铁、氧化铁、氢氧化亚铁、氢氧化铁，ef分别为亚铁盐、铁盐；
【详解】A．氯化亚铁和氢氧化钠生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁和氧气生成氢氧化铁，氢氧化铁和盐酸生成氯化铁，氯化铁和铁生成氯化亚铁，A正确；
B．氢氧化亚铁和氧气生成氢氧化铁，故可以通过化合反应得到氢氧化铁，B错误；
C．铁和水蒸气高温生成四氧化三铁，C错误；
D．三价铁和碘离子会生成亚铁离子和碘单质，D错误；
故选A。
9．A
【详解】A．钠加入水中先与水反应生成，与反应生成沉淀，故A符合题意；
B．铁粉与发生反应，故B不符合题意；
C．KI溶液中I-与发生反应，故C不符合题意；
D．铜粉与发生反应，故D不符合题意；
故答案选A。
10．D
【详解】A．四氧化三铁又名磁铁，磁石的主要成分为，A正确；
B．黑木耳富含铁元素，饮食铁元素可以防止贫血，B正确；
C．曾青得铁，则化为铜，是铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，说明铁的还原性强于铜，C正确；
D．是一种物质，属于纯净物，D错误；
故选D。
11．C
【详解】A．Fe2O3俗称铁红，是一种红棕色粉末，故A正确；
B．碳酸钠溶液显碱性，俗称纯碱，故B正确；
C．为无色透明气体，故C错误；
D．常温常压下，NO2是一种红棕色气体，叙述正确，故D正确；
故答案选C。
12．B
【详解】能与酸反应生成铁盐和水，体现碱性，为碱性氧化物。故选B。
13．A
【详解】A．Fe在中燃烧生成，与生成，与，生成均是化合反应，故A正确；
B．铁在空气中不能燃烧，故B错误；
C．饱和溶液中滴加过量氨水，生成沉淀，不能制取胶体，故C错误；
D．设Fe0.96O的物质的量为，为，为，则有，解得：x=0.88，y=0.08，，故D错误；
故答案选A。
14．D
【分析】由于反应生成H2，则表明反应生成的Fe3+全部被Fe还原，所以反应方程式可表示为：Fe2O3+Fe+6HCl=3FeCl2+3H2O，2Fe+2HCl==FeCl2+H2，n(H2)=，则反应②中，n(Fe)= n(FeCl2)=n(H2)=0.02mol，n(HCl)=2n(H2)=0.04mol，反应①中，n(HCl)=0.1mol-0.04mol=0.06mol，则n(Fe)=n(Fe2O3)=0.01mol，n(FeCl2)=0.03mol。所以，反应前，n(Fe)= 0.02mol+0.01mol=0.03mol，n(Fe2O3)=0.01mol，反应后的溶液中，n(FeCl2)= 0.05mol。
【详解】A．由分析可知，原混合物中n (Fe)=0.03mol，n (Fe2O3) =0.01mol,，所以n (Fe2O3) : n (Fe) =1: 3，故A错误；
B．原混合物中n (Fe) =0.03mol，n(Fe2O3) =0.01mol，则可以计算原混合物的质量，故B错误；
C．n (H2) =0.02mol，刚好能与0.02mol氯气反应，该选项未指明“标况”条件，所以无法知道氯气的体积，故C错误；
D．反应后的溶液中，n (FeCl2) =0.05mol，由反应2FeCl2+Cl2=2FeCl3可知，向溶液中通入0.025molCl2，可以将Fe2+完全转化为Fe3+，故D正确；
故选D。
15．A
【详解】A．久置的氯水，由于次氯酸见光分解为盐酸和氧气，最终溶液中只含盐酸，不含HClO，有酸性无漂白性，所以久置的氯水中滴入紫色石蕊试液，溶液变红不褪色，故A错误；
B．过氧化钠与水反应生成碱，且过氧化钠具有漂白性，则溶液先变红后褪色，故B正确；
C．钠燃烧生成过氧化钠，则钠受热后先熔化，然后剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成淡黄色的过氧化钠，故C正确；
D．氯化亚铁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁不稳定，易被氧化生成氢氧化铁，可观察到生成白色沉淀，沉淀很快变为灰绿色，最后变为红褐色，故D正确；
故答案选A。
16．(1)     ①②③⑥     ④⑤
(2)2NaHCO3Na2CO3 + H2O + CO2↑
(3)1.5mol/L
(4)先产生红褐色沉淀后沉淀溶解，溶液变黄色

【详解】（1）①液态氯化氢在水溶液中能导电，是电解质；
②小苏打是NaHCO3，在水溶液中能够导电，是电解质；
③固体纯碱是碳酸钠，在水溶液或者熔融状态下能够导电，是电解质；
④二氧化碳在水溶液中与水反应生成碳酸，能够导电，但二氧化碳本身不能电离，属于非电解质；
⑤葡萄糖是在熔融状态和水溶液中都不能导电的化合物，是非电解质；
⑥氢氧化钾在水溶液或者熔融状态下能够导电，是电解质；
⑦氢氧化铁胶体属于混合物，既不是电解质也不是非电解质；
⑧氨水属于混合物，既不是电解质也不是非电解质；
⑨空气属于混合物，既不是电解质也不是非电解质；
⑩硫酸铁溶液属于混合物，既不是电解质也不是非电解质；
综上所述属于电解质的是：①②③⑥，非电解质的有：④⑤；
故答案为：①②③⑥；④⑤；
（2）碳酸钠加热不分解，碳酸氢钠加热分解得到碳酸钠、水、二氧化碳，所以除去固体纯碱中少量小苏打的操作是加热，化学方程式为：，故答案为：；
（3）Fe3+的物质的量为，溶液中2n()=3n(Fe3+)，则的物质的量为0.1mol×=0.15mol，的物质的量浓度为=1.5mol/L，故答案为：1.5mol/L；
（4）若在氢氧化铁胶体中缓慢加入盐酸，胶体发生聚沉，产生红褐色沉淀，继续加入盐酸，沉淀溶解得到黄色溶液，故答案为：先产生红褐色沉淀后沉淀溶解，溶液变黄色。
17．     2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O     Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓     Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓     灰绿     红褐     4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
【详解】氢氧化铁受热分解生成氧化铁和水，2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O；
可溶性亚铁盐与碱溶液中氢氧根离子生成氢氧化亚铁沉淀，Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓；
可溶性铁盐与碱溶液中氢氧根离子生成氢氧化铁沉淀，Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓；
在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应为氢氧化亚铁和氧气生成氢氧化铜，化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
18．     Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓     红褐     Fe2O3
【详解】
向FeCl3溶液中滴加少量NaOH溶液，反应生成NaCl和Fe(OH)3沉淀，该反应的离子方程式为：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓；生成的沉淀是Fe(OH)3，颜色呈红褐色；将Fe(OH)3加热分解生成氧化铁和水，氧化铁是红棕色固体，则该物质的化式为Fe2O3。
19．         
【详解】将铁屑溶于过量的稀硫酸中，生成， 再加入适量硝酸，被氧化生成 ，反应完全后加入过量的氨水，有红褐色沉淀生成。过滤，灼烧沉淀受热分解， 得到红棕色的残渣。
20．(1)
(2)
(3)丁达尔效应
(4)         

【详解】（1）小苏打为NaHCO3，胃酸的成分为盐酸，碳酸氢钠和盐酸反应的离子方程式为：，故答案为：；
（2）在沸腾的蒸馏水中加入饱和氯化铁溶液，当溶液变为红褐色时立即停止加热，即制得氢氧化铁胶体，其制备的原理为：，故答案为：；
（3）胶体能产生丁达尔效应，溶液不能产生丁达尔效应，因此区分Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的方法是丁达尔效应，故答案为：丁达尔效应；
（4）①硝酸铵为强电解质，完全电离为铵根离子和硝酸根离子，其电离方程式为：，故答案为：；
②H2SO4在水溶液中完全电离生成H+和，其电离方程式为，故答案为：。
21．(1)     恒压滴液漏斗     平衡气压，辅助排出装置B中的空气
(2)取少量装置A烧瓶中的液体于洁净试管中，滴加几滴KSCN溶液，无红色出现，再滴加H2O2，溶液变为红色，则证明存在Fe2+
(3)     白色沉淀逐渐变为灰绿色，最后变为红褐色     4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

【分析】仪器a为恒压滴液漏斗，目的是连通内外压强使液体能顺利流下，仪器B为三颈烧瓶，B中的玻璃管为平衡装置气压，氢氧化亚铁溶液被空气中的氧气氧化变为氢氧化铁，故排除装置B的空气防止氧化，稀硫酸与金属铁发生反应生成亚铁离子，加入硫氰化钾溶液无红色出现，再加入过氧化氢溶液溶液变为红色，装置C会产生氧气，氢氧化亚铁与氧气发生反应生成氢氧化铁的沉淀，现象为白色沉淀变为灰绿色最终变为红褐色，据此答题。
（1）
①仪器a的名称为恒压滴液漏斗，其作用为连通内外压强使液体能顺利流下；
②装置B为三颈烧瓶，氢氧化亚铁在空气中极易被氧化，因此打开K1、K3、K4，关闭K2和K5，装置A中产生H2，装置B中的玻璃管是为了排除装置内的空气；
（2）
装置A为金属铁与稀硫酸反应生成亚铁离子，其化学方程式为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，亚铁离子的检验：取少量装置A烧瓶中的液体于洁净试管中，滴加几滴KSCN溶液，无红色出现，再滴加H2O2，溶液变为红色，则证明存在Fe2+；
（3）
①步骤 Ⅲ装置B中，关闭K1、K2，打开K5，使C中产生的氧气通入装置B，氢氧化亚铁为白色沉淀，氢氧化铁为红褐色沉淀，观察到的现象为：白色沉淀逐渐变为灰绿色，最后变为红褐色；
②发生的化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
22．          将丙中的物质置于暗处，用激光笔(或手电筒)照射，在与光束垂直的方向观察，若液体中有一条光亮的“通路”，则说明胶体已经制备成功     Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O     氯化铁溶液     氢氧化铁悬浊液     1~100 nm
【详解】(1) 继续加热煮沸得到红褐色透明Fe(OH)3液体,化学反应方程式为：，故答案为：；
(2) 检验丙中是否成功制备胶体的方法是 将丙中的物质置于暗处，用激光笔(或手电筒)照射，在与光束垂直的方向观察，若液体中有一条光亮的“通路”，则说明胶体已经制备成功，故答案为：将丙中的物质置于暗处，用激光笔(或手电筒)照射，在与光束垂直的方向观察，若液体中有一条光亮的“通路”，则说明胶体已经制备成功；
(3) 饱和溶液滴加到沸水中生成，加入盐酸生成，发生反应的离子方程式：Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O，故答案为：Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O；
(4) 溶液分散质粒子直径小于1 nm，浊液分散质粒子直径大于100 nm，胶体分散质粒子直径在1~100 nm之间，分散质粒子直径最小的是氯化铁溶液，最大的是氢氧化铁悬浊液，氢氧化铁胶体分散质粒子直径大小介于1~100 nm之间，故答案为：氯化铁溶液，氢氧化铁悬浊液，1~100 nm。