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2024-2025年高中化学必修1第3章铁金属材料实验活动2铁及其化合物性质课时练习
1．下列实验能达到实验目的的是( )
选项 A B
实验
目的 验证铁的吸氧腐蚀 检验电石与水反应的产物是乙炔
选项 C D
实验
目的 除去中的少量 探究干燥的氯气是否具有漂白性
A．AB．BC．CD．D
【答案】A
【详解】A．铁在接近中性的潮湿的空气中发生吸氧腐蚀，A正确；
B．乙炔是一种可燃性气体，燃烧时伴有大量黑烟，可以通过点燃乙炔气体，观察其燃烧现象来判断是否有乙炔生成，能使溴水褪色的物质有很多，不能验证反应生成的气体就是乙炔，B错误；
C．碳酸钠和二氧化碳、二氧化硫都能反应，应该用碳酸氢钠溶液，C错误；
D．两个装置中间没有干燥装置，不能确定干燥的氯气是否具有漂白性，应该增加干燥装置，D错误；
故选A。
2．由表面被氧化的废铁屑制备产品FePO4·2H2O的流程如下：
下列说法错误的是( )
A．“碱洗”的目的是除去废铁屑表面的油污
B．“酸浸”时，Fe发生的反应有Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+
C．“氧化”时为检验氧化是否完全，可以选用KSCN溶液
D．“制备”时若改为向Na3PO4溶液中滴加Fe2(SO4)3溶液，会降低产品的纯度
【答案】C
【详解】A．废铁屑需要进行碱洗，目的是去除废铁屑表面的油污，因为油污的存在可能会干扰后续的化学反应，影响产品的纯度和质量，A正确；
B．加入过量的稀硫酸，除了确保废铁屑完全溶解外，还有抑制亚铁离子和铁离子的水解作用，离子反应式为：Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+，为后续的氧化反应提供必要的条件，B正确；
C．“氧化”时为检验氧化是否完全，应检验溶液中有无Fe2＋，KSCN溶液不能用于检验Fe2＋，可改用K3[Fe(CN)6]溶液，若溶液变蓝，则氧化不完全，C错误；
D．Na3PO4溶液的碱性强，“制备”时若改为向Na3PO4溶液中滴加Fe2(SO4)3溶液，产品中会混有Fe(OH)3沉淀，降低产品纯度，D正确；
故选C。
3．H2在1100℃时还原SiHCl3可得到高纯硅，实验室用下列装置模拟该过程(部分夹持和加热装置省略)。已知：SiHCl3的沸点为33℃，遇水剧烈反应生成硅酸。下列说法正确的是( )
A．装置B中试剂为饱和食盐水
B．装置C中发生的反应为
C．装置E中碱石灰可替换为无水氯化钙
D．反应结束后应先停止加热装置D，待装置D冷却后再关闭装置A的活塞
【答案】D
【分析】根据实验装置知，装置A中制备H2，SiHCl3遇水剧烈反应，故装置B作用是干燥H2，SiHCl3沸点33℃，装置C用热水浴加热产生SiHCl3蒸气，与H2混合后进入装置D中反应，生成Si和HCl，装置E防止空气中水蒸气进入装置D并吸收反应生成的HCl。
【详解】A． 装置B作用是干燥H2，装置B中试剂应为浓硫酸，故A错误；
B． 装置C用热水浴加热产生SiHCl3蒸气，与H2混合后进入装置D中反应，生成Si和HCl，装置D中发生的反应为，故B错误；
C． 根据分析知，装置E的作用是吸收HCl并防止空气中水蒸气进入，装置E中碱石灰不可替换为无水氯化钙，故C错误；
D． 反应结束后，为防止生成的Si被氧气氧化，应先停止加热，待装置D冷却后再关闭装置A活塞，故D正确；
故选D。
4．基于物质类别和元素价态，既可以预测物质的性质，又可以设计物质间的转化路径。根据铁元素的价类二维图判断，下列说法不正确的是( )
A．b的化学式可以为
B．与盐酸反应可以实现的转化
C．向a溶液中滴加溶液，可以生成红褐色沉淀c
D．d的悬浊液放置在空气中可以转化为c
【答案】B
【详解】A．由图可知，+2价的盐，可以是，故A正确；
B．与盐酸反应生成二价铁，不可以到三价铁，故B错误；
C．三价铁和氢氧根反应生成红褐色的沉淀c（氢氧化铁），故C正确；
D．d（氢氧化亚铁）的悬浊液放置在空气中，可以被氧气氧化，生成c（氢氧化铁），故D正确；
答案选B。
5．下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A．pH=11的溶液中：CO、Na+、[Al(OH)4]-、NO
B．加入Al能放出H2的溶液中：Cl-、S2O、SO、NH
C．有较多Fe3+的溶液中：NH、Na+、SCN-、HCO
D．酸性溶液中：Fe2+、Al3+、NO、I-、Cl-
【答案】A
【详解】A．pH = 11的溶液呈碱性，CO、Na+、[Al(OH)4]-、NO及氢氧根离子之间相互不反应，能大量共存，A符合题意；
B．加入铝粉放出H2的溶液可能呈酸性，可能呈碱性，呈酸性时，氢离子和S2O离子生成硫和二氧化硫，碱性条件下，氢氧根离子和铵根离子反应生成一水合氨，不能大量共存，B不符合题意；
C．Fe3+和SCN-或HCO相互反应，不能大量共存，C不符合题意；
D．酸性溶液中NO具有强氧化性，可以氧化Fe2+、I-，不能大量共存，D不符合题意；
故选A。
6．聚合硫酸铁（铁元素化合价为）是一种高效的混凝剂，常用于净水，它的组成可以通过以下实验测定：
①称取一定质量的聚合硫酸铁，配成的溶液．
②准确量取溶液，加入盐酸酸化的溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体．
③准确量取溶液，加入足量的溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、灼烧至恒重，得到红棕色固体．
该聚合硫酸铁组成中的值为( )
A．B．C．D．
【答案】C
【详解】[Fex(OH)y(SO4)z]m(铁元素化合价为+3)中所有元素化合价代数和为0，故；由题目实验分析，步骤②中BaCl2溶液中Ba2+与SO结合生成BaSO4沉淀，故n(BaSO4)=；由实验③可知，加入的NaOH溶液与Fe3+反应生成Fe(OH)3沉淀，固体灼烧后得到Fe2O3，故n(Fe2O3)=，则混凝剂中含n(Fe)=0.015mol，则由聚合硫酸铁[Fex(OH)y(SO4)z]m可知，，与联立，计算可知x∶y∶z的值为3∶1∶4， C项符合题意，故答案选C。
7．下列实验过程可以达到实验目的的是( )
选项 实验操作和现象 实验目的
A 盐酸滴入硅酸钠溶液中出现白色沉淀 证明非金属性：
B 向碳酸钙固体中加入盐酸，将生成的气体依次通过饱和碳酸钠溶液、浓硫酸 制取并纯化
C 向盛有2mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液(无色)，观察颜色变化 探究维生素C的还原性
D 向支盛有溶液的试管中分别加入溶液和溶液，观察到加入溶液的分解速率更快 证明对分解的催化效果比的效果好
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【详解】A．盐酸滴入硅酸钠溶液中出现白色沉淀，只能证明盐酸的酸性比硅酸强，要想证明非金属性，应将盐酸改为，故A错误；
B．向碳酸钙固体中加入盐酸，将生成的气体先通过饱和碳酸氢钠溶液以除去中的气体，再通过浓硫酸干燥，可制得纯净的，故B错误；
C．通过向黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液，观察溶液颜色由黄色变为浅绿色，可证明维生素C将还原为，进而证明维生素C具有还原性，故C正确；
D．溶液中的和溶液中的均对的分解有催化效果，但二者的阴离子不同，无法控制变量得出结论，故D错误；
答案选C。
8．有关物质或离子的检验和鉴别，下列判断正确的是( )
A．加入硝酸酸化，再滴加KSCN溶液后有红色物质生成，中则原溶液中一定有Fe2+存在
B．分别含有Mg2+、Al3+、Fe2+和K+的四种盐酸盐溶液，只用NaOH溶液就可以鉴别
C．加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，一定有
D．加入稀盐酸产生气体，将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，一定有
【答案】B
【详解】A．加入硝酸酸化，若溶液中有亚铁离子，能够被硝酸氧化成铁离子，所以滴加KSCN溶液后有血红色物质生成，原溶液中可能存在亚铁离子，也可能含有铁离子，故A错误；
B．含有Mg2＋、Al3+、Fe2＋和K+的四种盐溶液中分别加入氢氧化钠，镁离子与氢氧化钠生成白色沉淀、Al3+与氢氧化钠先产生白色沉淀继续加氢氧化钠白色沉淀溶解、亚铁离子能够与氢氧化钠生成白色絮状沉淀且迅速变成灰绿色、没有明显现象的为钾离子，所以可以使用氢氧化钠检验四种离子，故B正确；
C．加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，可能是硫酸钡也可能是氯化银，两者加盐酸均不溶解，因此依据白色沉淀不溶于盐酸不能确定硫酸根的存在，故C错误；
D．能够使澄清石灰水变浑浊的气体有二氧化碳和二氧化硫，所以原溶液中可能存在碳酸氢根离子、亚硫酸根离子、亚硫酸氢根离子，所以原溶液中不一定存在碳酸根离子，故D错误；
故选：B。
9．以高硫铝土矿(主要成分为，还含有少量)为原料，生产氧化铝并获得的部分工艺流程如下，下列叙述不正确的是( )
A．隔绝空气焙烧时理论上反应消耗的
B．加入CaO可以减少的排放同时生成建筑材料
C．向滤液中通入过量、过滤、洗涤、灼烧沉淀可制得
D．烧渣分离可以选择用磁铁将烧渣中的分离出来
【答案】A
【分析】高硫铝土矿中含有FeS2，焙烧时会生成SO2，加入CaO与SO2反应生成CaSO3，CaSO3被O2氧化转化成CaSO4，减少SO2的排放，B正确；焙烧中含有固体Al2O3、Fe2O3，加NaOH溶液，Fe2O3不与NaOH反应，两性氧化物Al2O3与NaOH溶液发生反应：Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O，过滤后滤液中含有NaAlO2，滤渣中主要含Fe2O3，向滤液中通入过量CO2反应生成Al(OH)3，过滤灼烧得到Al2O3，C正确；固体Fe2O3与FeS2隔绝空气焙烧发生反应：，=1：16，A错误；Fe3O4具有磁性，可用磁体从烧渣中分离出来，D正确。
【详解】A．隔绝空气由，可知反应中消耗的FeS2与Fe2O3物质的量比为1：16，故A错误；
B．FeS2焙烧会生成SO2，SO2会污染空气，加入CaO会与SO2和氧气生成CaSO4，硫酸钙可以做建筑材料石膏，故B正确；
C．滤液中含有偏铝酸根，加入酸与偏铝酸根反应生成氢氧化铝沉淀，但氢氧化铝为两性氢氧化物，会溶于盐酸等强酸生成Al3+，故通入过量CO2生成氢氧化铝沉淀，经过滤、洗涤、灼烧可制得Al2O3，C正确；
D．四氧化三铁具有磁性，故可以用磁选法进行分离，故D正确；
故选：A。
10．下列实验装置(部分夹持装置已省略)或操作方法的改进，不是基于实验安全角度考虑的是( )
A B C D
金属钠与水反应 石油蒸馏实验中馏分的收集 固液反应制备气体 铁与水蒸气反应实验中水蒸气的产生
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【详解】A．钠与水反应剧烈，若在试管中进行可能会发生危险，可在水槽中进行，故A不符合题意；
B．石油进行蒸馏时，收集装置不能是全封闭的，否则体系压强增大，可能会发生爆炸，故B不符合题意；
C．分液漏斗稍做改进，连上橡胶管后，平衡压强，便于液体顺利流下，不是基于实验安全，故C符合题意；
D．在有气体生成的实验中，玻璃管可以平衡压强，避免体系压强过大，产生危险，D不符合题意；
答案选C。
11．已知氧化性：Fe3+＞M2+（M为不活泼的常见金属），向物质的量浓度均为1mol L-1的Fe2（SO4）3和MSO4的100mL混合液中加入amol铁粉，充分反应后，下列说法不正确的是（ ）
A．当a≤0.1时，发生的反应为2Fe3++Fe=3Fe2+
B．当0.1≤a＜0.2时，溶液中n（Fe2+）=（0.2+a）mol
C．当a≥0.2时，发生的反应为2Fe3++M2++2Fe=4Fe2++M
D．若有固体剩余则可能是铁
【答案】D
【分析】A. 因氧化性 Fe3+>M2+，加入铁粉后，先与Fe3+反应后与M2+反应，当 a≤1 时，Fe粉只能将Fe3+还原，只发生反应；
B. 根据铁元素守恒进行分析；
C. 当a≥2 时，Fe3+和M2+均反应完全，此时发生的反应为2Fe3++M2++2Fe═4Fe2++M；
D. 有固体剩余时，Fe3+全部反应完，M2+开始被还原，故一定有M；当铁过量时，还有含有铁。
【详解】因氧化性 Fe3+>M2+，加入铁粉后，先与Fe3+反应，后与M2+反应。
A. 加入铁粉后，先与Fe3+反应，混合溶液中n(Fe3+)= 1mol/L×0.1L×2=0.2mol，则：
当 a≦0.1 时，Fe粉只能将Fe3+还原，A正确；
B. 当 0.1≦a<0.2 时，Fe3+全部被还原，n(M2+)= 1mol/L×0.1L=0.1mol
加入的铁粉全部变为Fe2+，根据铁元素守恒，因此n(Fe2+)=(0.2+a)mol，B正确；
C. 当Fe3+反应完全后，继续加入铁粉,将与M2+反应，M2+全部被还原，n(M2+)= 1mol/L×0.1L=0.1mol，
当a≧2 时，Fe3+和M2+均反应完全，此时发生的反应为2Fe3++M2++2Fe═4Fe2++M，C正确；
D. 若有固体剩余，则固体中一定有M，当铁粉过量时，还会含有Fe，因此一定有M，还可能是M和Fe的混合物，不可能只有Fe，D错误；
答案选D。
12．常温下氯化铁为棕黑色固体，易升华。实验室欲证明H2能在加热的条件下还原FeCl3，设计如下实验。下列说法错误的是( )
A．装置A的优点是随开随用，随关随停
B．导管m的作用是平衡压强，观察是否堵塞
C．装置D中产生白色沉淀即可证明H2能还原FeCl3
D．实验结束后，应先熄灭C处酒精灯，待硬质玻璃管冷却后关闭K
【答案】C
【详解】A.装置A可以利用关闭止水夹，试管内生成的气体导致试管中气体压强增大，使液体压回到长颈漏斗中，导致试管中固、液分离而反应停止，可以做到随开随用，随关随停，A正确；
B.导管m的作用是平衡压强，若后续装置堵塞，则B装置中m管液面上升，故可以通过观察确定后续装置是否堵塞，B正确；
C.装置D中产生白色沉淀可以说明产生了AgCl，但无法证明是H2还原FeCl3生成HCl，还是FeCl3升华后进入D试管所致，C错误；
D.实验结束后安全操作顺序，应先熄灭C处酒精灯，使装置A中继续反应产生气体，待硬质玻璃管冷却后关闭K，以防止倒吸入液体使硬质玻璃管炸裂，D正确；
故合理选项是C。
13．下列物质转化在给定条件下能实现的是( )
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【详解】试题分析：A．FeS2在空气中煅烧，生成二氧化硫，故A错误；B．电解NaCl(aq)反应生成氢氧化钠和氢气、氯气，故B错误；C．Fe与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，硫酸亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁被氧气氧化生成氢氧化铁，在空气中灼烧分解生成氧化铁，故C正确；D、FeCl3(aq)溶液中加入铜，反应生成氯化亚铁和氯化铜，故D错误；故选C。
考点：考查了物质的性质和转化的相关知识。
14．下列物质反应后一定有+3价铁存在的是( )
① 过量的Fe在Cl2中燃烧 ② Fe与过量稀H2SO4反应后，再向其中加KNO3
③ Fe与过量浓硫酸加热反应 ④ Fe和Fe2O3的混合物溶于稀盐酸
A．只有①②B．只有②③C．只有①②③D．全部
【答案】C
【分析】物质反应时生成三价铁的化合物，一般是金属铁、二价铁遇到强氧化剂可以生成；三价铁的化合物溶解发生复分解反应也可以生成；根据铁及其化合物的性质进行判断。
【详解】①Cl2是强氧化剂，Fe与Cl2反应生成氯化铁，固体和气体的反应，铁过量不会与生成的氯化铁反应，①正确；
②Fe与过量稀硫酸发生置换反应，氢离子的氧化性弱只能把铁氧化为二价铁，再向其中加KNO3，在酸性溶液中硝酸根把亚铁离子氧化为铁离子，②正确；
③浓硫酸是氧化性酸，Fe与过量浓硫酸加热反应生成硫酸铁，③正确；
④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中，Fe2O3溶于盐酸生成氯化铁，由于生成的氯化铁与铁可发生Fe+2FeCl3=3FeCl2，所以不一定生成三价铁，④错误。
答案选C。
15．下列实验对应的结论错误的是( )
A．向品红溶液中通入二氧化硫气体，品红溶液褪色，证明二氧化硫具有漂白性
B．向常温下的浓硫酸中加入铜片，无明显现象，证明浓硫酸使铜片钝化
C．向和混合溶液中滴加氯水，溶液变成红色，证明氯水具有氧化性
D．通过灼热的，黑色固体逐渐变为红色，证明具有还原性
【答案】B
【详解】
A．向品红溶液中通入二氧化硫气体，品红溶液褪色，证明二氧化硫具有漂白性，A选项正确；
B．向常温下的浓硫酸中加入铜片，无明显现象，不是因为钝化，是因为浓硫酸与铜在常温下不反应，浓硫酸与铜需要加热才会反应， B选项错误；
C．向和混合溶液中滴加氯水，溶液变成红色，是因为氯水将FeSO4氧化为Fe2(SO4)3，Fe3+与反应使溶液变红，证明氯水具有氧化性，C选项正确；
D．通过灼热的，黑色固体逐渐变为红色，发生了反应：2NH3+3CuO 3Cu+N2+3H2O，该反应中NH3做还原剂，证明具有还原性，D选项正确；
答案选B。
16．已知还原性：。某溶液中可能含有，且所有离子物质的量浓度相等。向该无色溶液中滴加少量溴水，溶液仍呈无色。下列关于该溶液的判断正确的是( )
A．肯定不含B．肯定不含C．可能含有D．肯定含有
【答案】A
【分析】由无色溶液可知一定不含；向该无色溶液中滴加少量溴水，溶液仍呈无色，可知一定含还原性离子。
【详解】A．由题知溶液中所有离子物质的量浓度相等，根据实验现象可得溶液中一定含有亚硫酸根，无亚铁离子，若溶液中含有硫酸根则溶液中阴阳离子带电荷量无法守恒，A正确；
B．没有实验现象证明溶液中一定含有碘离子，但结合电荷守恒规律可得：若含，则阳离子为；若不含，则阳离子为中的两种，B错误；
C．题干中出现的还原性离子包括、I-、Fe2+，且还原性：，根据题目中反应现象可得一定有，C错误；
D．没有实验现象证明一定含有钠离子，根据电荷守恒规律可得至少含有中的两种，D错误；
故选A。
17．如图，溶液与溶液反应：
(1)取红棕色溶液少许，加入，产生蓝色沉淀，推测与反应的离子方程式是 。
(2)另取红棕色溶液少许，检测其为胶体，向其中继续滴加溶液，发现溶液红褐色变深且产生刺激性气味的气体，该气体是 。
【答案】(1)
(2)
【详解】（1）取红棕色溶液少许，加入K3 Fe(CN)6]，产生蓝色沉淀，可知此溶液中有亚铁离子，推测FeCl3与Na2SO3反应可生成亚铁离子和硫酸根离子，离子方程式为：；
（2）另取红棕色溶液少许，检测其为胶体向其中继续滴加Na2SO3溶液，发现溶液红褐色变深且产生刺激性气味的气体，说明铁离子和亚硫酸根离子发生双水解反应生成氢氧化铁胶体和二氧化硫，该气体是二氧化硫，故答案为：SO2。
18．化学兴趣小组利用所学的化学知识进行气体制取实验。
(1)实验室若用装置C制取氧气，写出化学方程式 。
(2)实验室若用装置A制取氧气，写出反应的化学方程式 ；现将G装置装满水，用排水收集氧气，气体应从 (填“a”或“b”)导管通入。
(3)装置D的优点是 ；装置B~F中起到与装置D相同作用的是 。
【答案】(1)2H2O22H2O+ O2↑
(2) 2KClO32KCl+3O2↑ b
(3) 可以控制反应的发生和停止 EF
【详解】（1）实验室若用装置 C 制取氧气，应选择过氧化氢分解，反应方程式为；
（2）实验室若用装置 A 制取氧气，试管口无棉花，则选择氯酸钾受热分解，反应方程式为，现将 G 装置装满水，用排水收集氧气，因水的密度大于气体，则气体应从短导管b端通入；
（3）装置D可控制药品的接触与分离，从而控制反应的发生和停止， 装置 B~F 中起到与装置D相同作用的是E、F。
19．阅读下面两条科普信息，回答有关问题：
一个体重50kg的健康人身体中含铁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。服用维生素C，可使食物中的铁离子还原成亚铁离子，有利于铁的吸收：
在新生代的海水里有一种铁细菌，它们提取海水中的亚铁离子，利用酶为催化剂把它转变成它们的皮鞘（可以用Fe2O3来表示其中的铁），后来便沉积下来形成铁矿：该反应的另一种反应物是CO2，反应后CO2转变成有机物（用甲醛CH2O表示）。
（1）这两则科普信息分别介绍了人体内和海水中的亚铁离子与铁离子（或者铁的高价化合物）相互转化的事实、方法和途径。这说明维生素C具有 性，铁离子具有 性，第二则则信息中CO2是 剂。
（2）铁酸钠（Na2FeO4）是水处理过程中使用的一种新型净水剂，它的氧化性比高锰酸钾更强，本身在反应中被还原为Fe3+离子。制取铁酸钠的化学方程式如下：
Fe（NO3）3 + NaOH+ Cl2 → Na2FeO4+ NaNO3 + NaCl + H2O
①配平上述反应，并分析 元素被氧化，当生成3mol还原产物时，转移电子的总数为 ；
②铁酸钠除了能消毒外，还可以用于净水，原因是 。
【答案】 还原 氧化 氧化 2 16 3 2 6 6 8 铁或Fe 高铁酸钠的还原产物是Fe3+，Fe3+可发生水解生成Fe(OH)3胶体，它可吸附水中悬浮的杂质或泥沙胶粒等一起凝聚而沉降，达到净水的效果
【分析】（1）根据题意：服用维生素C，可使食物中的铁离子还原成亚铁离子，三价铁转化为亚铁离子，体现了三价铁的氧化性，所以维生素C起还原剂的作用。反应后CO2转变成有机物甲醛，C元素的化合价降低，则Fe元素的化合价升高，则二氧化碳作氧化剂。
（2）依据方程式可知：反应前后Fe元素的化合价有+3→+6失去3个电子，化合价升3，被氧化，而 Cl元素则有0→ 1价，Cl2得到2个电子，化合价降2，被还原，氧化还原反应中得失电子应守恒，所以假设Fe(NO3)3前的系数为2，Cl2前的系数为3，再通过质量守恒定律进行配平；氧化还原反应中，Cl元素则有0→ 1价，所以NaCl为还原产物，每生成3molNaCl则转移3mol电子；
（3）高铁酸钠杀菌时，Fe元素被还原为Fe3+，Fe3+可发生水解生成Fe(OH)3胶体，它可吸附水中悬浮的杂质或泥沙胶粒等一起凝聚而沉降，达到净水的效果；
【详解】（1）服用维生素C，可使食物中的铁离子还原成亚铁离子，三价铁转化为亚铁离子，体现了三价铁的氧化性，所以维生素C起还原剂的作用。反应后CO2转变成有机物甲醛，C元素的化合价降低，则Fe元素的化合价升高，则二氧化碳作氧化剂。
（2）依据方程式可知：反应前后Fe元素的化合价有+3→+6失去3个电子，化合价升3，被氧化，而 Cl元素则有0→ 1价，Cl2得到2个电子，化合价降2，被还原，氧化还原反应中得失电子应守恒，所以假设Fe(NO3)3前的系数为2，Cl2前的系数为3，再通过质量守恒定律配平：；氧化还原反应中，Cl元素则有0→ 1价，所以NaCl为还原产物，每生成3molNaCl则转移3mol电子，即；
（3）高铁酸钠杀菌时，Fe元素被还原为Fe3+，Fe3+可发生水解生成Fe(OH)3胶体，其中Fe(OH)3胶粒可吸附水中悬浮的杂质或泥沙胶粒等一起凝聚而沉降，达到净水的效果；
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2024-2025年高中化学必修1第3章铁金属材料实验活动2铁及其化合物性质课时练习
1．下列实验能达到实验目的的是( )
选项 A B
实验
目的 验证铁的吸氧腐蚀 检验电石与水反应的产物是乙炔
选项 C D
实验
目的 除去中的少量 探究干燥的氯气是否具有漂白性
A．A B．B C．C D．D
2．由表面被氧化的废铁屑制备产品FePO4·2H2O的流程如下：
下列说法错误的是( )
A．“碱洗”的目的是除去废铁屑表面的油污
B．“酸浸”时，Fe发生的反应有Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+
C．“氧化”时为检验氧化是否完全，可以选用KSCN溶液
D．“制备”时若改为向Na3PO4溶液中滴加Fe2(SO4)3溶液，会降低产品的纯度
3．H2在1100℃时还原SiHCl3可得到高纯硅，实验室用下列装置模拟该过程(部分夹持和加热装置省略)。已知：SiHCl3的沸点为33℃，遇水剧烈反应生成硅酸。下列说法正确的是( )
A．装置B中试剂为饱和食盐水
B．装置C中发生的反应为
C．装置E中碱石灰可替换为无水氯化钙
D．反应结束后应先停止加热装置D，待装置D冷却后再关闭装置A的活塞
4．基于物质类别和元素价态，既可以预测物质的性质，又可以设计物质间的转化路径。根据铁元素的价类二维图判断，下列说法不正确的是( )
A．b的化学式可以为
B．与盐酸反应可以实现的转化
C．向a溶液中滴加溶液，可以生成红褐色沉淀c
D．d的悬浊液放置在空气中可以转化为c
5．下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A．pH=11的溶液中：CO、Na+、[Al(OH)4]-、NO
B．加入Al能放出H2的溶液中：Cl-、S2O、SO、NH
C．有较多Fe3+的溶液中：NH、Na+、SCN-、HCO
D．酸性溶液中：Fe2+、Al3+、NO、I-、Cl-
6．聚合硫酸铁（铁元素化合价为）是一种高效的混凝剂，常用于净水，它的组成可以通过以下实验测定：
①称取一定质量的聚合硫酸铁，配成的溶液．
②准确量取溶液，加入盐酸酸化的溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体．
③准确量取溶液，加入足量的溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、灼烧至恒重，得到红棕色固体．
该聚合硫酸铁组成中的值为( )
A． B． C． D．
7．下列实验过程可以达到实验目的的是( )
选项 实验操作和现象 实验目的
A 盐酸滴入硅酸钠溶液中出现白色沉淀 证明非金属性：
B 向碳酸钙固体中加入盐酸，将生成的气体依次通过饱和碳酸钠溶液、浓硫酸 制取并纯化
C 向盛有2mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液(无色)，观察颜色变化 探究维生素C的还原性
D 向支盛有溶液的试管中分别加入溶液和溶液，观察到加入溶液的分解速率更快 证明对分解的催化效果比的效果好
A．A B．B C．C D．D
8．有关物质或离子的检验和鉴别，下列判断正确的是( )
A．加入硝酸酸化，再滴加KSCN溶液后有红色物质生成，中则原溶液中一定有Fe2+存在
B．分别含有Mg2+、Al3+、Fe2+和K+的四种盐酸盐溶液，只用NaOH溶液就可以鉴别
C．加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，一定有
D．加入稀盐酸产生气体，将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，一定有
9．以高硫铝土矿(主要成分为，还含有少量)为原料，生产氧化铝并获得的部分工艺流程如下，下列叙述不正确的是( )
A．隔绝空气焙烧时理论上反应消耗的
B．加入CaO可以减少的排放同时生成建筑材料
C．向滤液中通入过量、过滤、洗涤、灼烧沉淀可制得
D．烧渣分离可以选择用磁铁将烧渣中的分离出来
10．下列实验装置(部分夹持装置已省略)或操作方法的改进，不是基于实验安全角度考虑的是( )
A B C D
金属钠与水反应 石油蒸馏实验中馏分的收集 固液反应制备气体 铁与水蒸气反应实验中水蒸气的产生
A．A B．B C．C D．D
11．已知氧化性：Fe3+＞M2+（M为不活泼的常见金属），向物质的量浓度均为1mol L-1的Fe2（SO4）3和MSO4的100mL混合液中加入amol铁粉，充分反应后，下列说法不正确的是（ ）
A．当a≤0.1时，发生的反应为2Fe3++Fe=3Fe2+
B．当0.1≤a＜0.2时，溶液中n（Fe2+）=（0.2+a）mol
C．当a≥0.2时，发生的反应为2Fe3++M2++2Fe=4Fe2++M
D．若有固体剩余则可能是铁
12．常温下氯化铁为棕黑色固体，易升华。实验室欲证明H2能在加热的条件下还原FeCl3，设计如下实验。下列说法错误的是( )
A．装置A的优点是随开随用，随关随停
B．导管m的作用是平衡压强，观察是否堵塞
C．装置D中产生白色沉淀即可证明H2能还原FeCl3
D．实验结束后，应先熄灭C处酒精灯，待硬质玻璃管冷却后关闭K
13．下列物质转化在给定条件下能实现的是( )
A．
B．
C．
D．
14．下列物质反应后一定有+3价铁存在的是( )
① 过量的Fe在Cl2中燃烧 ② Fe与过量稀H2SO4反应后，再向其中加KNO3
③ Fe与过量浓硫酸加热反应 ④ Fe和Fe2O3的混合物溶于稀盐酸
A．只有①② B．只有②③ C．只有①②③ D．全部
15．下列实验对应的结论错误的是( )
A．向品红溶液中通入二氧化硫气体，品红溶液褪色，证明二氧化硫具有漂白性
B．向常温下的浓硫酸中加入铜片，无明显现象，证明浓硫酸使铜片钝化
C．向和混合溶液中滴加氯水，溶液变成红色，证明氯水具有氧化性
D．通过灼热的，黑色固体逐渐变为红色，证明具有还原性
16．已知还原性：。某溶液中可能含有，且所有离子物质的量浓度相等。向该无色溶液中滴加少量溴水，溶液仍呈无色。下列关于该溶液的判断正确的是( )
A．肯定不含 B．肯定不含 C．可能含有 D．肯定含有
17．如图，溶液与溶液反应：
(1)取红棕色溶液少许，加入，产生蓝色沉淀，推测与反应的离子方程式是 。
(2)另取红棕色溶液少许，检测其为胶体，向其中继续滴加溶液，发现溶液红褐色变深且产生刺激性气味的气体，该气体是 。
18．化学兴趣小组利用所学的化学知识进行气体制取实验。
(1)实验室若用装置C制取氧气，写出化学方程式 。
(2)实验室若用装置A制取氧气，写出反应的化学方程式 ；现将G装置装满水，用排水收集氧气，气体应从 (填“a”或“b”)导管通入。
(3)装置D的优点是 ；装置B~F中起到与装置D相同作用的是 。
19．阅读下面两条科普信息，回答有关问题：
一个体重50kg的健康人身体中含铁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。服用维生素C，可使食物中的铁离子还原成亚铁离子，有利于铁的吸收：
在新生代的海水里有一种铁细菌，它们提取海水中的亚铁离子，利用酶为催化剂把它转变成它们的皮鞘（可以用Fe2O3来表示其中的铁），后来便沉积下来形成铁矿：该反应的另一种反应物是CO2，反应后CO2转变成有机物（用甲醛CH2O表示）。
（1）这两则科普信息分别介绍了人体内和海水中的亚铁离子与铁离子（或者铁的高价化合物）相互转化的事实、方法和途径。这说明维生素C具有 性，铁离子具有 性，第二则则信息中CO2是 剂。
（2）铁酸钠（Na2FeO4）是水处理过程中使用的一种新型净水剂，它的氧化性比高锰酸钾更强，本身在反应中被还原为Fe3+离子。制取铁酸钠的化学方程式如下：
Fe（NO3）3 + NaOH+ Cl2 → Na2FeO4+ NaNO3 + NaCl + H2O
①配平上述反应，并分析 元素被氧化，当生成3mol还原产物时，转移电子的总数为 ；
②铁酸钠除了能消毒外，还可以用于净水，原因是 。
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