新编习题新教材人教版高中化学必修第一册第三章铁金属材料课时练习题含答案解析Word格式.docx

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A．四氧化三铁　　　　　　B．氧化铜

C．三氧化二铁D．铁单质

【解析】选A。

四氧化三铁，化学式Fe3O4，俗称氧化铁黑、吸铁石、黑氧化铁，为具有磁性的黑色晶体，故又称为磁性氧化铁。

“慈石”的主要成分是四氧化三铁，A项正确。

2．铁的氧化物在自然界中有着广泛的应用。

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是红棕色的，常用作红色油漆和涂料

B．Fe3O4是黑色晶体，其中

的铁显＋2价，

的铁显＋3价

C．FeO、Fe2O3、Fe3O4都不溶于水，但都能和盐酸反应生成相应的盐

D．FeO不溶于水，不属于碱性氧化物

【解析】选D。

FeO不溶于水，能与酸反应生成盐和水，属于碱性氧化物。

3．有关铁及其化合物的说法中，错误的是（　　）

A．铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在

B．

由图示操作可制取Fe（OH）2

C．Fe3O4、Fe（OH）3都可以由化合反应制得

D．Fe（OH）3胶体呈红褐色、透明，能发生丁达尔效应

陨铁中的铁为单质铁，是游离态的铁元素，故A错误；

Fe（OH）2易被氧化，煤油可以隔绝空气，故B正确；

铁和氧气化合生成四氧化三铁，氢氧化亚铁、氧气、水化合生成氢氧化铁，故C正确；

氢氧化铁胶体呈红褐色、透明，胶体能发生丁达尔效应，故D正确。

4．（2021·

南昌高一检测）铁的常见化合物有＋2价和＋3价。

据研究，铁与浓HNO3反应可生成一种化学式为Fe8O11的化合物，它可以看作是由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物。

该化合物可以表示为（　　）

A．FeO·

3Fe2O3　　　　B．2FeO·

3Fe2O3

C．FeO·

2Fe2O3D．2FeO·

Fe2O3

化合物Fe8O11可以看作是由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物，设化学式为nFeO·

mFe2O3，则

解得n＝2，m＝3，该化合物可以表示为2FeO·

3Fe2O3，故B项正确。

5．下列关于Fe（OH）2的制备方法最成功的是（　　）

A．向FeCl2溶液中逐滴加入NaOH溶液

B．向FeSO4溶液中逐滴加入氨水

C．先将装有NaOH溶液的长滴管插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液可制得Fe（OH）2白色沉淀

D．取适量新配制的FeSO4溶液于试管中，再加入一层植物油（密度小于水，且不溶于水），然后向试管内逐滴加入NaOH溶液

向FeCl2溶液中逐滴加入NaOH溶液，生成的Fe（OH）2易被氧化，不容易制备成功，故A不符合题意；

向FeSO4溶液中逐滴加入氨水，生成的Fe（OH）2易被氧化，不容易制备成功，故B不符合题意；

长滴管插到FeSO4液面下，再挤出NaOH溶液可制得Fe（OH）2白色沉淀，防止Fe（OH）2被氧化，但没有与空气隔绝，时间稍长白色Fe（OH）2会被空气中的O2氧化，故C不符合题意；

加入一层植物油，可隔绝空气，然后向试管内逐滴加入NaOH溶液，在植物油下方可以生成Fe（OH）2，且防止Fe（OH）2被氧化，故D符合题意。

6．（2021·

吉林高一检测）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。

上述沉淀和残渣分别是（　　）

A．Fe（OH）3　Fe2O3　　　B．Fe（OH）2　Fe2O3

C．Fe（OH）2　Fe（OH）3D．Fe（OH）2　Fe3O4

铁与稀硫酸反应生成FeSO4，再与过量氨水反应生成白色沉淀Fe（OH）2，在空气中加热Fe（OH）2，铁元素被氧化为＋3价，最后所得红棕色残渣为Fe2O3。

二、非选择题（本题共2小题，共30分）

7．（14分）（2021·

长沙高一检测）铁与空气接触时表面会形成氧化物，如一块低碳钢可以被三种氧化膜所覆盖：

与金属接触的一侧是FeO，与空气接触的一侧是Fe2O3，而中间则是Fe3O4。

（1）中国古代“四大发明”之一的“司南”，其主要成分是上述物质中的__________

（填化学式）。

（2）Fe2O3的一种用途是________________________________________________。

（3）FeO可作化妆品中的色素，它还能进行一系列转化：

FeO→FeSO4→Fe（OH）2→Fe（OH）3。

①FeO→FeSO4时应加入的试剂是________________________________。

②Fe（OH）2→Fe（OH）3的实验现象是_______________________________。

【解析】

（1）中国古代四大发明之一的司南是由天然磁石制成的，磁铁成分主要是四氧化三铁，化学式为Fe3O4；

（2）氧化铁是红色固体难溶于水，可以作红色颜料或冶炼铁；

（3）①FeO→FeSO4时应加入的试剂是稀硫酸，发生反应：

FeO＋H2SO4===FeSO4＋H2O；

②Fe（OH）2→Fe（OH）3的实验现象是白色沉淀迅速变化为灰绿色最后变为红褐色，生成氢氧化铁红褐色沉淀。

答案：

（1）Fe3O4　

（2）制红色油漆（或冶炼铁）

（3）①稀硫酸　②白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色

8．（16分）某课外活动小组设计了如图所示的实验装置进行实验，回答下列问题：

（1）开始实验时夹子e是打开的，锥形瓶A中发生反应的离子方程式为_________

___________________，试剂瓶B中可以观察到的现象是____________________。

（2）数分钟后夹上夹子e，则试剂瓶B中可以观察到的现象是________________，B中反应的离子方程式是_________________________________。

（3）如果开启活塞f放掉约

液体，此时试剂瓶B中可能出现的现象是__________

_____________________，B中反应的化学方程式是________________________。

（1）铁和稀硫酸之间反应生成硫酸亚铁和氢气，Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，夹子e是打开的，产生气体会沿着e处导管进入B中；

（2）A中气压增加，会将生成的硫酸亚铁以及剩余的硫酸压入B中和氢氧化钠混合反应：

OH－＋H＋===H2O，Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓，立即产生白色沉淀；

（3）氢氧化亚铁不稳定，容易被氧气氧化为氢氧化铁，4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3，看到沉淀逐渐变为灰绿色，最后变为红褐色。

（1）Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑　导管口有气泡冒出

（2）A中溶液进入B中，立即产生白色沉淀　OH－＋H＋===H2O、

Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓

（3）沉淀逐渐变为灰绿色，最后变为红褐色　

4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3

应用实践　共20分

选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分）

9．（2021·

洛阳高一检测）下表是有关反应的离子方程式及对离子方程式的评价，其中评价正确的是（　　）

选项

离子方程式

评价

A

将铁粉加入CuSO4溶液中：

Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu

正确

B

将氧化铁加入稀盐酸中：

Fe2O3＋6H＋＋2Cl－===2Fe2＋＋Cl2↑＋3H2O

C

铁粉与稀硫酸反应：

2Fe＋6H＋===2Fe2＋＋3H2↑

D

向氢氧化铁中加入足量稀盐酸：

H＋＋OH－===H2O

铁粉与硫酸铜发生置换反应生成硫酸亚铁和铜，离子方程式为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，A正确；

氧化铁与稀盐酸反应的离子方程式为Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，所给方程式不符合客观事实，评价不合理，B错误；

铁粉与稀硫酸反应的离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，评价不合理，C错误；

向氢氧化铁中加入足量稀盐酸，氢氧化铁难溶于水应写化学式，反应的离子方程式为Fe（OH）3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O，评价不合理，D错误。

10．（2021·

惠州高一检测）用图示装置制备补血剂甘氨酸亚铁[（H2NCH2COO）2Fe]

（易溶于水，难溶于乙醇）。

已知：

柠檬酸易溶于水和乙醇，有酸性和还原性，下列说法不正确的是（　　）

A.先打开K1、K3排尽空气后关闭K3，打开K2，并向c中滴加NaOH溶液，加热

B．c中加入柠檬酸可调节溶液的pH，并防止Fe2＋被氧化

C．c中反应的化学方程式为2H2NCH2COOH＋FeSO4＋2NaOH===

（H2NCH2COO）2Fe＋Na2SO4＋2H2O

D．洗涤得到的甘氨酸亚铁所用的最佳试剂是柠檬酸溶液

先打开K1、K3，H2SO4与Fe反应产生FeSO4、H2，H2可以将装置中的空气排出，待排尽空气后关闭K3，打开K2，在装置b中产生的FeSO4在H2压强的作用下沿导气管进入装置c中，并向c中滴加NaOH溶液，加热，甘氨酸、FeSO4、NaOH发生反应，就制备得到补血剂甘氨酸亚铁，A正确；

柠檬酸具有酸性、还原性，在c中加入柠檬酸既可调节溶液的pH，又可以防止Fe2＋被氧化，以便于制取得到甘氨酸亚铁，B正确；

c中甘氨酸、FeSO4、NaOH溶液发生反应制取得到甘氨酸亚铁，反应方程式为2H2NCH2COOH＋FeSO4＋2NaOH===（H2NCH2COO）2Fe＋Na2SO4＋2H2O，C正确；

甘氨酸亚铁易溶于水，难溶于乙醇，因此洗涤得到的甘氨酸亚铁所用的最佳试剂是乙醇，D错误。

11．为了防止钢铁零件生锈，常采用化学处理使钢铁零件表面生成一层致密保护层。

化学处理过程中其中一步的反应为3Fe＋NaNO2＋5NaOH===3Na2FeO2＋H2O＋NH3↑。

下列叙述不正确的是（　　）

A．上述反应涉及的物质中，Fe的还原性最强

B．上述反应涉及的物质中，NaNO2的氧化性最强

C．上述反应中，铁是还原剂，NaNO2和NaOH是氧化剂

D．NO

的氧化性强于FeO

的氧化性

【解析】选C。

反应3Fe＋NaNO2＋5NaOH===3Na2FeO2＋H2O＋NH3↑中，Fe是还原剂，所以该反应涉及的物质中，铁的还原性最强，故A正确；

反应中NaNO2是氧化剂，故反应涉及的物质中，NaNO2的氧化性最强，故B正确；

该反应中，NaOH中元素化合价不变，既不是氧化剂也不是还原剂，故C错误；

该反应中，NaNO2是氧化剂，Na2FeO2是氧化产物，所以NO

的氧化性，故D正确。

12．（2021·

青岛高一检测）裂解水制氢气的过程如图所示。

下列说法不正确的是（　　）

A．反应Ⅰ的化学方程式是Fe3O4＋CO

3FeO＋CO2

B．反应Ⅱ的化学方程式是3FeO＋H2O（g）

Fe3O4＋H2

C．总反应的化学方程式是C＋2H2O（g）

CO2＋2H2

D．铁的氧化物是裂解水的催化剂

反应Ⅰ：

反应物为Fe3O4、CO，生成物为FeO、CO2，反应为Fe3O4＋CO

3FeO＋CO2，故A正确；

反应Ⅱ：

反应物为FeO、H2O（g），生成物为Fe3O4、H2，反应为3FeO＋H2O（g）

Fe3O4＋H2，故B正确；

反应Ⅲ：

反应物为CO2、C，生成物为CO，反应为C＋CO2===2CO，将反应Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ得总反应为C＋H2O（g）

CO＋H2，故C错误；

铁的氧化物四氧化三铁参与反应，但总反应为C＋H2O（g）

CO＋H2，且反应产物没有四氧化三铁和氧化亚铁，所以铁的氧化物是裂解水的催化剂，故D正确。

迁移创新　共20分

非选择题（本题共1小题，共20分）

13．某小组同学为了获取在Fe（OH）2制备过程中，沉淀颜色的改变与氧气有关的实验证据，用图1所示装置进行了如下实验（夹持装置已略去，气密性已检验）。

【进行实验】

实验步骤：

（1）Ⅰ向瓶中加入饱和FeSO4溶液，按图1所示连接装置；

（2）打开磁力搅拌器，立即加入10%NaOH溶液；

（3）采集瓶内空气中O2含量和溶液中O2含量（DO）的数据。

实验现象：

生成白色絮状沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，一段时间后部分变为红褐色。

实验数据：

【解释与结论】

（1）搅拌的目的是______________________。

（2）生成白色沉淀的离子方程式是____________________________________。

（3）红褐色沉淀是___________________________________________________。

（4）通过上述实验，可得到“在Fe（OH）2制备过程中，沉淀颜色改变与氧气有关”的结论，其实验证据是______________________________________________。

（1）搅拌可增大固体和液体的接触面积，使沉淀与氧气充分反应。

（2）生成白色沉淀的离子方程式是Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓。

（3）红褐色沉淀为Fe（OH）3。

（4）由图2、图3可知，溶液以及空气中的氧气含量减少，说明氧气参加反应。

（1）使沉淀与氧气充分反应

（2）Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓

（3）Fe（OH）3

（4）瓶内空气中、溶液中O2含量均降低，沉淀颜色改变

某同学设计如图所示装置（气密性已检查）制备Fe（OH）2白色沉淀。

请回答：

（1）装置5有什么作用？

提示：

液封，防止空气进入装置4中。

装置5是通过蒸馏水的液封，起到防止空气进入装置4中的作用。

（2）实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现装置3中溶液不能进入装置4中。

请为装置作一处改进，使溶液能进入装置4中。

在装置2、3之间添加止水夹。

打开K2，关闭K1，产生的H2可以从装置2的导管中逸出，故装置3中的压强达不到将液体压入装置4中的程度，应在装置2、3之间加一个止水夹。

（3）装置改进后，将3中反应后溶液压入4中，在4中析出了灰绿色沉淀。

从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因。

装置4中的空气没有排尽。

当装置3中生成的FeSO4溶液被压入装置4中，使与NaOH溶液反应生成的Fe（OH）2沉淀被装置4中原有空气中的O2氧化，故析出的沉淀为灰绿色。

二　铁盐和亚铁盐

学习理解　共45分

1.（2021·

杭州高一检测）许多富脂糕点的包装盒内都装有一小包黑色的还原性铁粉，长时间放置的糕点，其包装盒内的还原性铁粉往往会变成红棕色（主要成分是Fe2O3）。

下列说法正确的是（　　）

A．还原性铁粉变成红棕色的过程中铁粉发生了氧化反应

B．富脂食品长时间放置易被还原

C．变质的还原性铁粉溶入稀盐酸中得到的溶液可以腐蚀铜制线路板

D．如果在包装盒内放入Fe2（SO4）3，也可起到与铁粉同样的作用

长时间放置的铁粉变成Fe2O3，铁元素的化合价升高，可知铁粉发生了氧化反应，A项正确；

由题给信息可推知富脂食品易被空气中的氧气氧化，B项错误；

变质的还原性铁粉中同时含有Fe粉和Fe2O3，当Fe2O3过量时，溶于稀盐酸会得到含有Fe2＋和Fe3＋的溶液，此时可以腐蚀铜制线路板，当Fe粉过量时，得到只含有Fe2＋的溶液，不能腐蚀铜制线路板，C项错误；

Fe2（SO4）3中铁元素为＋3价，不能被O2氧化，D项错误。

下列关于铁及其化合物的性质叙述错误的是（　　）

A．补血剂中含有＋3价铁元素

B．铁能被磁铁吸引可用于制作磁性材料

C．Fe2O3常用于制造红色油漆和涂料

D．保存氯化亚铁溶液时，应加少量铁粉

亚铁血红蛋白输送氧气，缺铁导致营养性贫血，所以补血剂中含有＋2价铁元素，故A错误；

铁能被磁铁吸引可用于制作磁性材料，故B正确；

Fe2O3呈红色，不易被氧化，常用于制造红色油漆和涂料，故C正确；

FeCl2易被氧化，故保存时应加铁粉来防氧化，故D正确。

2．（2021·

汕头高一检测）下列有关物质检验的说法正确的是（　　）

A．用酸性高锰酸钾溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2

B．取少量待测液于一试管中，先滴入几滴KSCN溶液，溶液不变红色；

再滴入几滴新制氯水，溶液变红色，说明待测液中有Fe2＋而没有Fe3＋

C．为了检验菠菜中的铁元素，可先将菠菜灼烧、溶解、过滤，然后取少量滤液于一试管中，先加入过量双氧水，再滴加几滴KSCN溶液，观察溶液是否变红色

D．为检验一碱性洗涤液中是否含有Cl－，可取少量洗涤液于一试管中，滴入几滴硝酸酸化的硝酸银溶液，如果有沉淀产生，说明洗涤液中还含有Cl－

亚铁离子、氯离子在酸性条件下均能被高锰酸钾氧化，则不能确定是否含Fe2＋，故A错误；

滴入几滴KSCN溶液不显红色，可知不含铁离子，再滴几滴新制的氯水，变为红色，可知亚铁离子被氧化为铁离子，则原溶液中有Fe2＋而没有Fe3＋，故B正确；

将菠菜灼烧，菠菜中的铁元素会转化为氧化铁，加水不溶解，所以应该加硝酸溶解，或加稀硫酸和双氧水，然后再滴加几滴KSCN溶液，观察溶液是否变红色，故C错误；

Cl－、Br－、I－等离子均能与硝酸银反应生成难溶于硝酸的沉淀，所以滴入几滴硝酸酸化的硝酸银溶液，如果有沉淀产生，不能说明洗涤液中还含有Cl－，故D错误。

证明某溶液中只含有Fe2＋而不含有Fe3＋的实验方法是（　　）

A．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色

B．只需滴加KSCN溶液

C．先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色

D．滴加酸性高锰酸钾溶液后溶液褪色

先滴加氯水，Cl2将Fe2＋氧化成Fe3＋，即使原溶液中不含Fe3＋，滴加KSCN溶液后也显红色，无法证明原溶液中是否含有Fe3＋，故A错误；

只滴加KSCN溶液，根据溶液是否显红色，能检验出溶液中是否含有Fe3＋，无法验证Fe2＋存在，故B错误；

KSCN与Fe3＋反应使溶液显红色，与Fe2＋不反应，故无此现象，先滴加KSCN溶液，不显红色，说明原溶液不含有Fe3＋，滴加氯水后显红色，说明滴加氯水后溶液中有Fe3＋，证明原溶液中含有Fe2＋，故C正确；

加酸性高锰酸钾溶液后溶液褪色，只能证明溶液中含有Fe2＋，无法证明是否含有

Fe3＋，故D错误。

3．除去FeCl2溶液中少量的FeCl3，最好的办法是（　　）

A．加入氢氧化钠溶液　　　B．通入氯气

C．加入铜粉D．加入铁粉

要实现Fe3＋→Fe2＋的转化，需要加入还原剂，且不引入新的杂质离子，最好的办法是加入足量铁粉充分反应后过滤，发生反应的化学方程式为2FeCl3＋Fe===3FeCl2。

扬州高一检测）要鉴定某溶液中所含的一种阳离子为Fe2＋（且未被氧化），最好的方法是（　　）

A．加入NaOH溶液

B．先加入KSCN溶液再加氯水

C．先加氯水再加KSCN溶液

D．加入锌片

KSCN与Fe3＋作用使溶液显红色，与Fe2＋作用无此现象，故先滴加KSCN溶液，不显红色，说明原溶液不含有Fe3＋；

再加入氯水，溶液显红色，说明溶液中有Fe3＋生成，进而说明原溶液中含有Fe2＋，故鉴定某溶液中含有Fe2＋，最好的方法是先加入KSCN溶液再加氯水。

5．为了验证Fe3＋的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是（　　）

A．只有④　　　　　　　B．只有③

C．③④D．③④⑤

实验③中现象错误，CuSO4溶液为蓝色，CuSO4与FeCl3不反应，混合后溶液不会变成无色；

实验④涉及反应的离子方程式为Ag＋＋Cl－===AgCl↓，体现的是Cl－的性质。

茂名高一检测）下列关于Fe2＋和Fe3＋的叙述中，正确的是（　　）

A．Fe2＋的水溶液为浅绿色

B．Fe3＋的水溶液为红褐色

C．Fe3＋具有还原性，Fe2＋既具有氧化性又具有还原性

D．Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，立即出现红色沉淀

Fe2＋的水溶液为浅绿色，A正确；

Fe3＋的水溶液为黄色，氢氧化铁沉淀或胶体才是红褐色，B错误；

Fe3＋是铁元素的高价状态，具有强氧化性，C错误；

Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，溶液立即出现红色，而不是沉淀，D错误。

二、非选择题（本题共1小题，共15分）

7．（2021·

大连高一检测）绿矾晶体（FeSO4·

7H2O）由于保存不妥或长久放置，容易被空气中的氧气氧化而变质。

为探究绿矾样品的变质情况，化学兴趣小组的同学设计了下列实验方案。

可供选择的试剂：

硫氰化钾溶液、酸性高锰酸钾溶液、氯水、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液，请参与完成方案设计。

实验准备：

取少量绿矾样品，用蒸馏水在烧杯中配成溶液。

（1）证明绿矾已被氧化的实验操作为_____________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________；

（2）证明绿矾已完全被氧化的实验操作为__________________________________

（3）使用绿矾溶液时，防止被氧化的措施为________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________。

（1）绿矾样品被氧化会生成Fe3＋，有Fe3＋存在即可说明绿矾样品已被氧化，Fe3＋可使硫氰化钾溶液变为红色。

（2）Fe2＋能使酸性高锰酸钾溶液褪色，若溶液