1、第一节第一节 铁及其化合物铁及其化合物 第第 1 1 课时课时 铁的单质铁的单质、氧化物和氢氧化物氧化物和氢氧化物 课时对点练课时对点练 A 组 基础对点练 题组一 铁的单质 1 (2020 湛江调研)联合国卫生组织经过考核和研究， 认为我国使用的铁锅是有益于人类健康 的理想炊具，并向全世界推广。其主要原因是( ) A价格便宜，不易生锈 B铁锅含有碳元素 C烹调的食物中留有人体需要的铁元素 D传热慢，保温性能好 答案 C 解析 价格是物质用途需考虑的因素之一，但不是有益于健康的理由，铁锅为铁合金，易发 生电化学腐蚀生锈，A 项错误；铁锅为铁的合金，主要成分为铁，还含有碳等其他元素，使 用铁锅主
2、要是获得铁元素，不是为了获得碳元素，B 项错误；使用铁锅烹调的食物中留有人 体需要的铁元素，铁是合成血红蛋白的主要元素，缺乏会患贫血，C 项正确；铁合金具有良 好的导热性能，但保温性能差，D 项错误。 2下列说法不正确的是( ) A铁与纯氧气和水蒸气反应都能生成四氧化三铁 B铁在高温下与水蒸气的反应是置换反应 C铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气 D铁与盐酸或水蒸气反应，都做还原剂 答案 C 解析 铁能在纯氧气中燃烧，也能在高温下与水蒸气反应，二者产物均为四氧化三铁；铁与 盐酸和水蒸气发生的反应都是置换反应，在反应中铁的化合价升高，铁做还原剂；铁与盐酸 反应生成氯化亚铁，而不是氯化铁。 【考点】 铁
3、的单质 【题点】 铁的化学性质 3如图，在铁与水反应的实验中，下列做法不正确的是( ) A试管中的铁粉用绕成团的细铁丝代替 B将试管底部的湿棉花移到试管口处 C用铁丝网罩住酒精灯火焰 D点燃肥皂泡验证氢气的生成 答案 B 解析 铁粉易堵塞导管口，铁丝与水蒸气反应的接触面积较大，A 正确；若湿棉花移到试管 口处，产生的水蒸气不易与铁丝充分反应，B 错误；铁丝网罩住酒精灯火焰，可提高温度， C 正确；氢气能燃烧，点燃肥皂泡可验证氢气的生成，D 正确。 【考点】 铁与水蒸气反应 【题点】 铁与水蒸气反应的实验探究 4将一枚洁净的铁钉浸入稀硫酸中，下列叙述正确的是( ) 铁钉表面产生气泡 溶液由无色逐
4、渐变为浅绿色 铁钉的质量减轻 溶液的质量减轻 A B C D 答案 C 解析 根据反应 FeH2SO4=FeSO4H2可知，反应过程中铁钉逐渐溶解，铁钉表面产生 气泡，溶液变为浅绿色。 【考点】 铁的单质 【题点】 铁与酸的反应实验现象 题组二 铁的氧化物 5指南针是我国古代四大发明之一，制造指南针的磁性物质是( ) AFeO BFe2O3 CFe3O4 DFe 答案 C 解析 Fe3O4具有磁性，俗称磁性氧化铁；铁是能被磁化的物质，本身没有磁性。 【考点】 铁的氧化物 【题点】 铁的氧化物的物理性质 6有关铁的氧化物的说法中，不正确的是( ) A赤铁矿主要成分是 Fe2O3，Fe2O3是红棕
5、色的，常用作红色油漆和涂料 BFe3O4是黑色晶体，其中1 3的铁显2 价， 2 3的铁显3 价 CFeO、Fe2O3、Fe3O4都不溶于水，但都能和盐酸反应生成相应的盐 DFeO 不稳定，在空气中加热迅速被氧化成 Fe2O3 答案 D 解析 FeO 不稳定，在空气里受热迅速被氧化成 Fe3O4。 【考点】 铁的氧化物 【题点】 铁的氧化物的物理、化学性质 7关于氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁三种氧化物的下列说法中不正确的是( ) A铁元素化合价不完全相同 B氧元素的化合价完全相同 C氧化亚铁俗称铁红，为红棕色固体 D铁在氧气中燃烧的产物为黑色固体 答案 C 解析 铁的三种氧化物中，氧元素的化合
6、价完全相同，都为2 价；铁元素的化合价不同， 氧化铁中铁为3 价，氧化亚铁中铁为2 价，四氧化三铁中铁为2 价和3 价。氧化铁俗 称铁红，是一种红棕色的固体；铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，是一种黑色固体；故本题 选 C。 【考点】 铁的氧化物 【题点】 铁的氧化物中铁的化合价、颜色 题组三 铁的氢氧化物 8 在空气中氢氧化亚铁白色沉淀可转化为红褐色沉淀。 关于该反应的下列叙述中不正确的是 ( ) A生成物为氢氧化铁 B该反应是化合反应 C该反应是氧化还原反应 D氢氧化亚铁做氧化剂 答案 D 解析 氢氧化亚铁易与氧气、水反应生成氢氧化铁，该反应既是化合反应，又是氧化还原反 应，氢氧化亚铁是还原剂
7、，氧气是氧化剂。 【考点】 氢氧化亚铁易被氧化 【题点】 氢氧化亚铁转化为氢氧化铁 9实验室制取氢氧化铁的一组试剂是( ) A氯化铁溶液和烧碱溶液 B氧化铁和烧碱溶液 C氧化铁和水 D铁和水蒸气 答案 A 解析 实验室常用可溶性铁盐溶液(如氯化铁溶液)与碱溶液(如烧碱溶液)反应来制取氢氧化 铁沉淀。 【考点】 氢氧化铁制备 【题点】 氢氧化铁制备 10(2020 甘肃静宁第一中学高一检测)应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉 绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe 与水蒸气反应的实验”。 请回答下列问题： (1)实验前必须对整套装置进行气密性检查，操作方法是 。 (2
8、)圆底烧瓶中盛装的是水，该装置受热后的主要作用是 ； 烧瓶底部放置了几片碎瓷片， 碎瓷片的作用是 。 (3)酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是 。 (4)干燥管中盛装的物质可以是 ，作用是 。 (5)如果要在 A 处玻璃管口处点燃该气体，则必须对该气体进行 ，这一操作的目 的是 。 答案 (1)将干燥管末端的导管 A 浸入水中， 微热烧瓶底部，如果能观察到浸入水中的玻璃导 管口有气泡冒出，停止加热后，玻璃导管内有水柱上升，且较长时间不回落，则表明该套装 置的气密性良好 (2)为硬质玻璃管内 Fe 与水蒸气的反应持续不断的提供水蒸气 防止暴沸 (3)先点燃酒精灯，产生水蒸气后，再点燃酒精喷灯 (4)碱
9、石灰(合理即可) 除去产物 H2中的水蒸气 (5)验纯 防止 H2不纯而发生爆炸 解析 (3)点燃加热仪器的顺序要考虑实验的安全性和对实验结果的影响，在本实验中为了防 止铁与空气中的氧气在加强热的条件下反应，应该先点燃酒精灯，产生水蒸气后，再点燃酒 精喷灯。 (4)干燥管中盛装的物质可以是碱石灰，作用是除去反应产生的氢气中的水蒸气。 B 组 综合强化练 1下列说法正确的是( ) AFe 比 Al 活泼 BFe 与盐酸反应的离子方程式为 2Fe6H =2Fe33H 2 C铁与 CuSO4溶液反应可置换出铜 DFe 不能与 H2O 反应 答案 C 解析 在金属活动性顺序中 Al 排在 Fe 的前面
10、，故 Al 比 Fe 活泼；Fe 与盐酸反应的离子方程 式应为 Fe2H =Fe2H 2；铁可置换出铜的盐溶液中的铜，如：FeCuSO4=FeSO4 Cu；Fe 在高温下可以与 H2O(g)发生反应而生成 Fe3O4和 H2。 【考点】 铁的金属活动性顺序 【题点】 铁的金属活动性顺序、置换反应 2(2020 吉林实验中学高一检测)某铁的氧化物中铁元素和氧元素的质量比为 218，该氧化 物的化学式可能是( ) AFeO BFe2O3 CFe3O4 DFe4O5 答案 C 解析 根据 nm M，n(Fe)n(O) 21 56 8 1634，则化学式为 Fe3O4。 【考点】 铁的氧化物 【题点】
11、 铁的氧化物的计算、化学式的确定 3有关铁的化合物的说法中，错误的是( ) AFe(OH)2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色 B由图示操作可制取 Fe(OH)2 CFe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反应制得 DFe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能发生丁达尔效应 答案 A 解析 Fe(OH)2是一种白色固体，A 错误；煤油能减少 FeSO4溶液与氧气接触，可以避免试 管中部分氧气对氢氧化亚铁的氧化，B 正确；铁在氧气中燃烧可生成 Fe3O4，可通过化合反 应：4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3来制取 Fe(OH)3，C 正确；Fe(OH)3胶体呈红褐色、透 明
12、，能发生丁达尔效应，D 正确。 4铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中 加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣，上述白色沉淀和残渣分别是( ) AFe(OH)3；Fe2O3 BFe(OH)2；Fe2O3 CFe(OH)2；Fe(OH)3、Fe3O4 DFe2O3；Fe(OH)3 答案 B 解析 铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，当加入氨水时生成白色的氢氧化亚铁；氢氧化亚铁易 被空气中的氧气氧化为红褐色的氢氧化铁，加热时氢氧化铁分解为红棕色的氧化铁。 5(2020 贵州独山期末)某学生以铁丝和 Cl2为原料进行下列三个实验。从分类角度分析，下 列说法正
13、确的是( ) A实验所涉及的物质均为电解质 B实验发生的均为离子反应 C实验均未发生氧化还原反应 D实验反应制得的物质均为纯净物 答案 C 解析 实验中铁与氯气都是单质，不是电解质，故 A 错误；实验中铁与氯气反应生成氯 化铁，不是离子间发生的反应，不属于离子反应，故 B 错误；实验中氯化铁溶于水为物理 变化，实验中氯化铁水解生成氢氧化铁胶体，没有化合价变化，不属于氧化还原反应，故 C 正确；实验得到氢氧化铁胶体，属于混合物，故 D 错误。 6等量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定的条件下充分反应，则在相同的条件下，产生 氢气的体积比是( ) A11 B34 C23 D43 答案 B 解析 根
14、据反应的化学方程式知： Fe2HCl=FeCl2H2 3Fe4H2O(g)= 高温 Fe3O44H2 1 mol Fe 与盐酸反应生成 1 mol H2，与水蒸气反应生成4 3 mol H2，故相同条件下，产生 H2 的 体积比是 34。 7 已知红热的铁能与水蒸气反应生成氢气。 现用如图所示装置进行铁在高温下与水蒸气反应 的实验，并用简单的方法收集、检验生成的氢气。请回答下列问题。 (1)写出铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式： 。 (2)干燥管 C 中盛放的药品是 ；干燥管的 (填“m”或“n”)端与 g 导管相连接。 (3)在 D 处画出用试管收集氢气的装置图(所需其他仪器自行选择)。
15、(4)怎样用简单的方法检验收集到的气体是氢气？简述实验操作步骤和现象： 。 (5)若收集到标准状况下的 H2 22.4 L，则参加反应的铁粉的质量为 g。 (6)当固体质量增加 32 g 时，生成 H2的质量为 g。 答案 (1)3Fe4H2O(g)= 高温 Fe3O44H2 (2)碱石灰(答案合理即可) n (3) (4)用拇指堵住试管口，试管口向上，靠近酒精灯火焰，松开拇指，发出爆鸣声，说明收集到 的气体是 H2 (5)42 (6)4 解析 (3)考虑到 H2的密度比空气小，可采用向下排空气法收集 H2。(4)检验 H2可采用“爆 鸣”实验。 (5)根据反应的化学方程式 3Fe4H2O(g
16、)= 高温 Fe3O44H2可得关系式： 3Fe4H2， n(H2) 22.4 L 22.4 L mol 11 mol，则 n(Fe)3 4 mol，m(Fe) 3 4 mol56 g mol 142 g。(6)固体质 量增加的原因是 Fe 生成了 Fe3O4， 增加的质量为氧元素的质量， 关系式为 Fe3O44O4H2， 故生成氢气的质量为 m(H2)32 162 g4 g。 【考点】 铁与水蒸气反应的实验 【题点】 铁与水蒸气反应的实验探究 8 我在故宫修文物展示了专家精湛的技艺和对传统文化的热爱与坚守，也令人体会到化 学方法在文物保护中的巨大作用。某博物馆修复出土铁器的过程如下： (1)
17、检测锈蚀产物 主要成分的化学式 Fe3O4 Fe2O3 H2O FeO(OH) FeOCl 铁器在具有 O2、 等环境中容易被腐蚀。 (2)分析腐蚀原理：一般认为，铁经过了如下腐蚀循环。 Fe 转化为 Fe2 。 FeO(OH)和 Fe2 反应形成致密的 Fe 3O4保护层，Fe 2的作用是 (填字母)。 a氧化剂 b还原剂 c既不是氧化剂也不是还原剂 (3)研究发现，Cl 对铁的腐蚀会造成严重影响。化学修复：脱氯、还原，形成 Fe 3O4保护层， 方法如下： 将铁器浸没在盛有 0.5 mol L 1Na 2SO3、0.5 mol L 1NaOH 溶液的容器中，缓慢加热至 60 90 。一段时
18、间后，取出器物，用 NaOH 溶液洗涤至无 Cl 。 检测洗涤液中 Cl 的方法是： 。 脱氯反应： FeOClOH =FeO(OH)Cl。 离子反应的本质是离子浓度的减小， 比较 FeOCl 与 FeO(OH)溶解度的大小： 。 Na2SO3还原 FeO(OH)形成 Fe3O4的离子方程式是： 。 答案 (1)H2O(潮湿) (2)c (3)取少量洗涤液于试管中， 加入稀硝酸和硝酸银的混合液， 若无白色沉淀产生说明无 Cl ， 反之有 Cl S(FeOCl)SFeO(OH) SO2 36FeO(OH)=SO 2 42Fe3O43H2O 解析 (1)铁器在具有 O2、H2O(潮湿)等环境中容易
19、被腐蚀。(2)根据化合物中化合价代数和 为 0 可知 FeO(OH)中铁元素的化合价为3。反应中元素的化合价均不变化，所以 Fe2 既不 是氧化剂也不是还原剂。(3)氯离子可以利用硝酸酸化的硝酸银溶液检验。离子反应的本 质是离子浓度的减小， 这说明FeO(OH)更难溶， 因此FeOCl的溶解度大于FeO(OH)的溶解度。 1 mol 四氧化三铁中含有 1 mol 亚铁离子，亚硫酸钠的氧化产物是硫酸钠，根据得失电子守 恒、原子守恒以及电荷守恒可知 Na2SO3还原 FeO(OH)生成 Fe3O4的离子方程式是 SO2 3 6FeO(OH)=SO2 42Fe3O43H2O。 【考点】 铁的氧化物 【题点】 铁的氧化物与氧化还原的综合考查