第三章 铁金属材料 单元测试（含答案） 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册
文档属性
| 名称 | 第三章 铁金属材料 单元测试（含答案） 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 315.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-12-29 11:57:33 | ||
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文档简介
作业30 章末专题突破练
[分值:100分]
(选择题1~6题,每小题6分,7~9题,每小题9分,共63分)
题组一 Fe2+、Fe3+的鉴别、转化和除杂
1.(2024·哈尔滨高一统考)检验某溶液中是否含有Fe3+,下列操作正确的是( )
A.滴加KSCN溶液 B.加入氧化铁
C.滴加NaCl溶液 D.通入氯气
2.下列物质反应后,加入KSCN溶液一定变红的是( )
A.过量的Fe与Cl2反应
B.Fe与稀硫酸反应
C.FeCl2溶液中通入少量Cl2
D.Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸
3.(2024·太原高一期末)下列除去杂质的方法正确的是( )
A.用铁粉除去FeCl3溶液中含有的少量Fe2+
B.用新制氯水除去FeCl2溶液中含有的少量Fe3+
C.铁粉中混有少量铝粉:加入烧碱溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥
D.MgCl2溶液中混有少量AlCl3:加入过量氨水充分反应,过滤、洗涤、干燥
4.(2024·昆明高一期末)铁元素的“价—类”二维图如图所示,下列说法正确的是( )
A.铁的氧化物只有b、c
B.e转化为f,需加入还原剂
C.a既能导电,又能被磁铁吸引
D.g在空气中加热生成的氧化物只有b和H2O
题组二 基于铁元素的工艺流程题
5.(2024·河北尚义一中高一联考)利用废旧镀锌铁皮制备磁性纳米级Fe3O4及ZnO的流程图如下。下列说法错误的是( )
已知:Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质类似。
A.步骤 Ⅰ 使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
B.溶液C中Fe2+和Fe3+的最佳物质的量之比是1∶2
C.步骤 Ⅴ 中所加试剂为过量NaOH溶液
D.用激光笔照射步骤 Ⅳ 的混合液,可观察到一条光亮的通路
6.(2024·武汉高一期末)电子工业常用FeCl3溶液腐蚀覆铜板上的铜箔,制造印刷电路板。从腐蚀废液(主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中回收铜,并重新获得FeCl3溶液,处理流程如下:
下列说法错误的是( )
A.“操作1”的名称为过滤
B.“滤渣a”的主要成分是Cu和Fe
C.“物质X”为酸性KMnO4溶液
D.FeCl3溶液腐蚀铜箔的反应原理为2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+
(7~9题有一个或两个选项符合题目要求)
7.茶叶中铁元素的检验可经以下四个步骤完成,各步骤中选用的实验用品不能都用到的是( )
A.将茶叶灼烧灰化,选用①②⑨
B.用浓盐酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释,选用④⑥⑦
C.过滤得到滤液,选用④⑤⑦
D.检验滤液中的Fe3+,选用③⑧⑩
8.(2024·济南高一开学考试)下列关于铁及其化合物的说法正确的是( )
A.检验 FeCl2溶液中的Fe2+,可将酸性KMnO4溶液滴加到该溶液中,若酸性KMnO4溶液褪色,证明含有Fe2+
B.Fe3O4中铁的化合价有+2和+3价,是一种混合物
C.为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质,应取少量样品溶于盐酸,滴加KSCN溶液,若溶液未变红,不能说明铁粉未变质
D.FeO、Fe2O3均可与H2反应生成铁
9.(2023·广州真光中学高一期末)已知:①绿茶中含有大量的鞣酸;②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,下列叙述不正确的是( )
绿茶叶水蓝黑色恢复为原色不变色变为红色
A.绿茶叶水与FeSO4溶液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.④中H2O2氧化Fe2+为Fe3+
D.服用补铁剂时,最好喝一些绿茶水
10.(11分)(2023·福建沙县一中高一月考)铁及其化合物在生产生活中有极其重要的用途,请回答下列问题:
(1)要实现Fe2+转化为Fe3+,可选用足量的 (填序号)。
①亚硫酸钠溶液 ②稀盐酸 ③酸性KMnO4溶液
④铁粉 ⑤碘化钾溶液 ⑥过氧化氢溶液
(2)某补铁口服液中含有Fe2+,为检验其是否被氧化变质,可取少量该口服液,向其中滴加 ,若溶液变为 色,则说明其已变质。向该口服液中加入维生素C可防止其被氧化变质,利用了维生素C的 性。
(3)激光打印机的墨粉中含有Fe3O4。Fe3O4能溶于过量的稀盐酸,反应的离子方程式为 。
向反应后的溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液,酸性KMnO4溶液褪色, (填“能”或“不能”)说明反应后的溶液中含Fe2+。若不能,请说明原因: 。
(4)高铁酸盐可作为饮用水的消毒剂和净水剂,工业上以Cl2、KOH、Fe2为原料制备高铁酸钾。
①高铁酸钾(K2FeO4)中Fe的化合价为 。
②配平制备K2FeO4的离子方程式: Cl2+ Fe3++ + Cl-+ H2O,每生成39.6 g K2FeO4,转移电子的数目为 。
③已知4K2FeO4+10H2O4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8KOH,说明高铁酸盐既可作饮用水的消毒剂又可作净水剂的原因: 。
11.(16分)已知A是一种常见的金属,F是一种红褐色沉淀。试根据图中的转化关系,回答下列问题。
(1)写出A、C、F、G的化学式:
A ;C ;F ;G 。
(2)检验D中阳离子的方法为 。
(3)写出下列转化的离子方程式。
①D→C: 。
②C→D: 。
(4)写出E→F的化学方程式: 。
12.(10分)(2024·无锡高一段考)FeSO4·7H2O是一种重要的食品和饲料添加剂,某工业废渣主要成分是Fe2O3,还含有CaCO3和SiO2(既不溶于水也不溶于稀硫酸)。实验室用此废渣制备FeSO4·7H2O的流程如图:
回答下列问题:
(1)研磨废渣的目的是 。
(2)稀硫酸与粉末中的氧化铁反应的化学方程式为 。
(3)步骤②的操作名称是过滤,其中需要用到的玻璃仪器是烧杯、漏斗和 。经测定,滤渣中只含有CaSO4和SiO2。你认为实验室 (填“能”或“不能”)用粉末状的石灰石与稀硫酸反应制二氧化碳。
(4)Fe与Fe2反应的化学方程式为 。
(5)硫酸亚铁的溶解度曲线如图。待结晶完毕后,滤出晶体,用少量冰水洗涤2~3次。用冰水洗涤的目的:Ⅰ.除去晶体表面附着的杂质;Ⅱ. 。
答案精析
1.A
2.C [铁与氯气反应生成氯化铁，在溶液中过量的铁又与氯化铁反应生成氯化亚铁，溶液中没有Fe3+，加入KSCN溶液后，溶液不变红，A错误；铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，溶液中没有Fe3+，加入KSCN溶液，溶液不变红，B错误；少量氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁，溶液中有Fe3+，加入KSCN溶液，溶液变红，C正确；氧化铁与盐酸反应生成Fe3+，铁与盐酸反应生成Fe2+，若铁过量，铁又会与生成的铁离子反应生成Fe2+，溶液中不一定有Fe3+，加入KSCN溶液，溶液不一定变红，D错误。]
3.C [铁粉能与FeCl3溶液反应，不能除去FeCl3溶液中含有的少量Fe2+，A错误；新制氯水会氧化FeCl2，不能除去FeCl2溶液中含有的少量Fe3+，B错误；Al与NaOH溶液反应，Fe不与NaOH溶液反应，反应后过滤可分离，洗涤、干燥得到铁，C正确；MgCl2溶液与AlCl3溶液均与过量氨水反应生成沉淀，不能除杂，D错误。]
4.C [铁的氧化物有氧化铁、氧化亚铁和四氧化三铁等，A错误；e中Fe元素的化合价为+3价，f中Fe元素的化合价为+6价，e转化为f，需加入氧化剂，B错误；g为Fe(OH)2，Fe(OH)2在空气中加热，会被氧化为+3价铁，D错误。]
5.C
6.C [根据图中信息操作1得到滤渣，说明“操作1”的名称为过滤，A正确；腐蚀废液(主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2) 加入过量铁粉，铜被置换出来，还剩余过量铁粉，因此“滤渣a”的主要成分是Cu和Fe，B正确；反应2是氯化亚铁被氧化，由于要得到氯化铁溶液，因此“物质X”为酸性双氧水或氯气，C错误；FeCl3溶液腐蚀铜箔的反应原理为2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+，D正确。]
7.B
8.CD [酸性条件下，氯离子也能够被酸性高锰酸钾溶液氧化，使其褪色，A错误；Fe3O4是复杂的化合物，属于纯净物，B错误；滴加KSCN溶液未变红，说明溶液中无铁离子，也有可能是剩余的铁单质将Fe3+完全还原为Fe2+，不能证明铁粉未变质，C正确。]
9.D [鞣酸亚铁溶液为无色，鞣酸铁溶液为蓝黑色，在绿茶叶水中加入FeSO4溶液，出现蓝黑色，说明鞣酸亚铁易被氧气氧化，A正确；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；④过程溶液最终变为红色，说明有Fe3+生成，则Fe2+ 被H2O2氧化生成Fe3+，Fe3+与SCN- 发生反应使溶液显红色， C正确；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水，D错误。]
10.(1)③或⑥ (2)KSCN溶液 红 还原 (3)Fe3O4+8H++2Fe3++4H2O 不能 溶液中含有氯离子，酸性条件下，氯离子也能使高锰酸钾溶液褪色 (4)①+6
②3Cl2+2Fe3++16OH-2 +6Cl-+8H2O 0.6NA ③K2FeO4具有强氧化性，可作消毒剂，同时K2FeO4与水反应生成的氢氧化铁胶体具有吸附性，能吸附杂质，可作净水剂
解析 (1)要实现Fe2+转化为Fe3+，需加入氧化剂，故可加入足量的酸性高锰酸钾溶液或过氧化氢溶液，故选③或⑥。(4)②Cl元素化合价由0价降低到-1价，Fe元素化合价由+3价升高到+6价，根据化合价升降守恒以及原子守恒可配平得到：3Cl2+2Fe3++16OH-2 +6Cl-+8H2O；根据~6e-，每生成39.6 g即0.2 mol K2FeO4，则转移电子数为0.6NA。
11.(1)Fe FeCl2 Fe(OH)3 Fe2O3
(2)取少量D溶液于试管中，加入几滴KSCN溶液，若溶液变为红色，说明含Fe3+(合理即可)
(3)①2Fe3++Fe3Fe2+
②2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
(4)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3
12.(1)增大反应物的接触面积，加快反应的进行
(2)Fe2O3+3H2SO4Fe2+3H2O
(3)玻璃棒 能
(4)Fe+Fe2
(5)减少硫酸亚铁的溶解损失
[分值:100分]
(选择题1~6题,每小题6分,7~9题,每小题9分,共63分)
题组一 Fe2+、Fe3+的鉴别、转化和除杂
1.(2024·哈尔滨高一统考)检验某溶液中是否含有Fe3+,下列操作正确的是( )
A.滴加KSCN溶液 B.加入氧化铁
C.滴加NaCl溶液 D.通入氯气
2.下列物质反应后,加入KSCN溶液一定变红的是( )
A.过量的Fe与Cl2反应
B.Fe与稀硫酸反应
C.FeCl2溶液中通入少量Cl2
D.Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸
3.(2024·太原高一期末)下列除去杂质的方法正确的是( )
A.用铁粉除去FeCl3溶液中含有的少量Fe2+
B.用新制氯水除去FeCl2溶液中含有的少量Fe3+
C.铁粉中混有少量铝粉:加入烧碱溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥
D.MgCl2溶液中混有少量AlCl3:加入过量氨水充分反应,过滤、洗涤、干燥
4.(2024·昆明高一期末)铁元素的“价—类”二维图如图所示,下列说法正确的是( )
A.铁的氧化物只有b、c
B.e转化为f,需加入还原剂
C.a既能导电,又能被磁铁吸引
D.g在空气中加热生成的氧化物只有b和H2O
题组二 基于铁元素的工艺流程题
5.(2024·河北尚义一中高一联考)利用废旧镀锌铁皮制备磁性纳米级Fe3O4及ZnO的流程图如下。下列说法错误的是( )
已知:Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质类似。
A.步骤 Ⅰ 使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
B.溶液C中Fe2+和Fe3+的最佳物质的量之比是1∶2
C.步骤 Ⅴ 中所加试剂为过量NaOH溶液
D.用激光笔照射步骤 Ⅳ 的混合液,可观察到一条光亮的通路
6.(2024·武汉高一期末)电子工业常用FeCl3溶液腐蚀覆铜板上的铜箔,制造印刷电路板。从腐蚀废液(主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中回收铜,并重新获得FeCl3溶液,处理流程如下:
下列说法错误的是( )
A.“操作1”的名称为过滤
B.“滤渣a”的主要成分是Cu和Fe
C.“物质X”为酸性KMnO4溶液
D.FeCl3溶液腐蚀铜箔的反应原理为2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+
(7~9题有一个或两个选项符合题目要求)
7.茶叶中铁元素的检验可经以下四个步骤完成,各步骤中选用的实验用品不能都用到的是( )
A.将茶叶灼烧灰化,选用①②⑨
B.用浓盐酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释,选用④⑥⑦
C.过滤得到滤液,选用④⑤⑦
D.检验滤液中的Fe3+,选用③⑧⑩
8.(2024·济南高一开学考试)下列关于铁及其化合物的说法正确的是( )
A.检验 FeCl2溶液中的Fe2+,可将酸性KMnO4溶液滴加到该溶液中,若酸性KMnO4溶液褪色,证明含有Fe2+
B.Fe3O4中铁的化合价有+2和+3价,是一种混合物
C.为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质,应取少量样品溶于盐酸,滴加KSCN溶液,若溶液未变红,不能说明铁粉未变质
D.FeO、Fe2O3均可与H2反应生成铁
9.(2023·广州真光中学高一期末)已知:①绿茶中含有大量的鞣酸;②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,下列叙述不正确的是( )
绿茶叶水蓝黑色恢复为原色不变色变为红色
A.绿茶叶水与FeSO4溶液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.④中H2O2氧化Fe2+为Fe3+
D.服用补铁剂时,最好喝一些绿茶水
10.(11分)(2023·福建沙县一中高一月考)铁及其化合物在生产生活中有极其重要的用途,请回答下列问题:
(1)要实现Fe2+转化为Fe3+,可选用足量的 (填序号)。
①亚硫酸钠溶液 ②稀盐酸 ③酸性KMnO4溶液
④铁粉 ⑤碘化钾溶液 ⑥过氧化氢溶液
(2)某补铁口服液中含有Fe2+,为检验其是否被氧化变质,可取少量该口服液,向其中滴加 ,若溶液变为 色,则说明其已变质。向该口服液中加入维生素C可防止其被氧化变质,利用了维生素C的 性。
(3)激光打印机的墨粉中含有Fe3O4。Fe3O4能溶于过量的稀盐酸,反应的离子方程式为 。
向反应后的溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液,酸性KMnO4溶液褪色, (填“能”或“不能”)说明反应后的溶液中含Fe2+。若不能,请说明原因: 。
(4)高铁酸盐可作为饮用水的消毒剂和净水剂,工业上以Cl2、KOH、Fe2为原料制备高铁酸钾。
①高铁酸钾(K2FeO4)中Fe的化合价为 。
②配平制备K2FeO4的离子方程式: Cl2+ Fe3++ + Cl-+ H2O,每生成39.6 g K2FeO4,转移电子的数目为 。
③已知4K2FeO4+10H2O4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8KOH,说明高铁酸盐既可作饮用水的消毒剂又可作净水剂的原因: 。
11.(16分)已知A是一种常见的金属,F是一种红褐色沉淀。试根据图中的转化关系,回答下列问题。
(1)写出A、C、F、G的化学式:
A ;C ;F ;G 。
(2)检验D中阳离子的方法为 。
(3)写出下列转化的离子方程式。
①D→C: 。
②C→D: 。
(4)写出E→F的化学方程式: 。
12.(10分)(2024·无锡高一段考)FeSO4·7H2O是一种重要的食品和饲料添加剂,某工业废渣主要成分是Fe2O3,还含有CaCO3和SiO2(既不溶于水也不溶于稀硫酸)。实验室用此废渣制备FeSO4·7H2O的流程如图:
回答下列问题:
(1)研磨废渣的目的是 。
(2)稀硫酸与粉末中的氧化铁反应的化学方程式为 。
(3)步骤②的操作名称是过滤,其中需要用到的玻璃仪器是烧杯、漏斗和 。经测定,滤渣中只含有CaSO4和SiO2。你认为实验室 (填“能”或“不能”)用粉末状的石灰石与稀硫酸反应制二氧化碳。
(4)Fe与Fe2反应的化学方程式为 。
(5)硫酸亚铁的溶解度曲线如图。待结晶完毕后,滤出晶体,用少量冰水洗涤2~3次。用冰水洗涤的目的:Ⅰ.除去晶体表面附着的杂质;Ⅱ. 。
答案精析
1.A
2.C [铁与氯气反应生成氯化铁，在溶液中过量的铁又与氯化铁反应生成氯化亚铁，溶液中没有Fe3+，加入KSCN溶液后，溶液不变红，A错误；铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，溶液中没有Fe3+，加入KSCN溶液，溶液不变红，B错误；少量氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁，溶液中有Fe3+，加入KSCN溶液，溶液变红，C正确；氧化铁与盐酸反应生成Fe3+，铁与盐酸反应生成Fe2+，若铁过量，铁又会与生成的铁离子反应生成Fe2+，溶液中不一定有Fe3+，加入KSCN溶液，溶液不一定变红，D错误。]
3.C [铁粉能与FeCl3溶液反应，不能除去FeCl3溶液中含有的少量Fe2+，A错误；新制氯水会氧化FeCl2，不能除去FeCl2溶液中含有的少量Fe3+，B错误；Al与NaOH溶液反应，Fe不与NaOH溶液反应，反应后过滤可分离，洗涤、干燥得到铁，C正确；MgCl2溶液与AlCl3溶液均与过量氨水反应生成沉淀，不能除杂，D错误。]
4.C [铁的氧化物有氧化铁、氧化亚铁和四氧化三铁等，A错误；e中Fe元素的化合价为+3价，f中Fe元素的化合价为+6价，e转化为f，需加入氧化剂，B错误；g为Fe(OH)2，Fe(OH)2在空气中加热，会被氧化为+3价铁，D错误。]
5.C
6.C [根据图中信息操作1得到滤渣，说明“操作1”的名称为过滤，A正确；腐蚀废液(主要含FeCl3、FeCl2、CuCl2) 加入过量铁粉，铜被置换出来，还剩余过量铁粉，因此“滤渣a”的主要成分是Cu和Fe，B正确；反应2是氯化亚铁被氧化，由于要得到氯化铁溶液，因此“物质X”为酸性双氧水或氯气，C错误；FeCl3溶液腐蚀铜箔的反应原理为2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+，D正确。]
7.B
8.CD [酸性条件下，氯离子也能够被酸性高锰酸钾溶液氧化，使其褪色，A错误；Fe3O4是复杂的化合物，属于纯净物，B错误；滴加KSCN溶液未变红，说明溶液中无铁离子，也有可能是剩余的铁单质将Fe3+完全还原为Fe2+，不能证明铁粉未变质，C正确。]
9.D [鞣酸亚铁溶液为无色，鞣酸铁溶液为蓝黑色，在绿茶叶水中加入FeSO4溶液，出现蓝黑色，说明鞣酸亚铁易被氧气氧化，A正确；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；④过程溶液最终变为红色，说明有Fe3+生成，则Fe2+ 被H2O2氧化生成Fe3+，Fe3+与SCN- 发生反应使溶液显红色， C正确；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水，D错误。]
10.(1)③或⑥ (2)KSCN溶液 红 还原 (3)Fe3O4+8H++2Fe3++4H2O 不能 溶液中含有氯离子，酸性条件下，氯离子也能使高锰酸钾溶液褪色 (4)①+6
②3Cl2+2Fe3++16OH-2 +6Cl-+8H2O 0.6NA ③K2FeO4具有强氧化性，可作消毒剂，同时K2FeO4与水反应生成的氢氧化铁胶体具有吸附性，能吸附杂质，可作净水剂
解析 (1)要实现Fe2+转化为Fe3+，需加入氧化剂，故可加入足量的酸性高锰酸钾溶液或过氧化氢溶液，故选③或⑥。(4)②Cl元素化合价由0价降低到-1价，Fe元素化合价由+3价升高到+6价，根据化合价升降守恒以及原子守恒可配平得到：3Cl2+2Fe3++16OH-2 +6Cl-+8H2O；根据~6e-，每生成39.6 g即0.2 mol K2FeO4，则转移电子数为0.6NA。
11.(1)Fe FeCl2 Fe(OH)3 Fe2O3
(2)取少量D溶液于试管中，加入几滴KSCN溶液，若溶液变为红色，说明含Fe3+(合理即可)
(3)①2Fe3++Fe3Fe2+
②2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
(4)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3
12.(1)增大反应物的接触面积，加快反应的进行
(2)Fe2O3+3H2SO4Fe2+3H2O
(3)玻璃棒 能
(4)Fe+Fe2
(5)减少硫酸亚铁的溶解损失