高一化學(xué)人教版課時(shí)練習(xí)第三章第一節(jié)第1課時(shí)鐵的單質(zhì)鐵的氧化物鐵的氫氧化物

十九鐵的單質(zhì)、鐵的氧化物、鐵的氫氧化物【學(xué)考達(dá)標(biāo)】共50分一、選擇題(本題共8小題，每小題4分，共32分)1．(2021·溫州高一檢測(cè))《本草綱目拾遺》中描述“鐵線粉”：“粵中洋行有舶上鐵絲，……日久起銷，用刀刮其銷……所刮下之銷末，名鐵線粉”，“鐵線粉”的主要成分是()A．FeB．FeOC．Fe3O4D．Fe2O3【解析】選D?！拌F線粉”是鐵銹，主要成分為Fe2O3?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】《淮南子·說(shuō)山訓(xùn)》云：慈石能引鐵(慈，舊作磁)?！按仁钡闹饕煞质?)A．四氧化三鐵 B．氧化銅C．三氧化二鐵 D．鐵單質(zhì)【解析】選A。四氧化三鐵，化學(xué)式Fe3O4，俗稱氧化鐵黑、吸鐵石、黑氧化鐵，為具有磁性的黑色晶體，故又稱為磁性氧化鐵?！按仁钡闹饕煞质撬难趸F，A項(xiàng)正確。2．鐵的氧化物在自然界中有著廣泛的應(yīng)用。有關(guān)鐵的氧化物的說(shuō)法中，不正確的是()A．赤鐵礦主要成分是Fe2O3，F(xiàn)e2O3是紅棕色的，常用作紅色油漆和涂料B．Fe3O4是黑色晶體，其中eq\f(1,3)的鐵顯＋2價(jià)，eq\f(2,3)的鐵顯＋3價(jià)C．FeO、Fe2O3、Fe3O4都不溶于水，但都能和鹽酸反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽D．FeO不溶于水，不屬于堿性氧化物【解析】選D。FeO不溶于水，能與酸反應(yīng)生成鹽和水，屬于堿性氧化物。3．有關(guān)鐵及其化合物的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是()A．鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，所以鐵在自然界中全部以化合態(tài)存在B．由圖示操作可制取Fe(OH)2C．Fe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反應(yīng)制得D．Fe(OH)3膠體呈紅褐色、透明，能發(fā)生丁達(dá)爾效應(yīng)【解析】選A。隕鐵中的鐵為單質(zhì)鐵，是游離態(tài)的鐵元素，故A錯(cuò)誤；Fe(OH)2易被氧化，煤油可以隔絕空氣，故B正確；鐵和氧氣化合生成四氧化三鐵，氫氧化亞鐵、氧氣、水化合生成氫氧化鐵，故C正確；氫氧化鐵膠體呈紅褐色、透明，膠體能發(fā)生丁達(dá)爾效應(yīng)，故D正確。4．(2021·南昌高一檢測(cè))鐵的常見(jiàn)化合物有＋2價(jià)和＋3價(jià)。據(jù)研究，鐵與濃HNO3反應(yīng)可生成一種化學(xué)式為Fe8O11的化合物，它可以看作是由FeO和Fe2O3組成的復(fù)雜氧化物。該化合物可以表示為()A．FeO·3Fe2O3 B．2FeO·3Fe2O3C．FeO·2Fe2O3 D．2FeO·Fe2O3【解析】選B?；衔颋e8O11可以看作是由FeO和Fe2O3組成的復(fù)雜氧化物，設(shè)化學(xué)式為nFeO·mFe2O3，則eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(n＋2m＝8，,n＋3m＝11，))解得n＝2，m＝3，該化合物可以表示為2FeO·3Fe2O3，故B項(xiàng)正確。5．下列關(guān)于Fe(OH)2的制備方法最成功的是()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．先將裝有NaOH溶液的長(zhǎng)滴管插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液可制得Fe(OH)2白色沉淀D．取適量新配制的FeSO4溶液于試管中，再加入一層植物油(密度小于水，且不溶于水)，然后向試管內(nèi)逐滴加入NaOH溶液【解析】選D。向FeCl2溶液中逐滴加入NaOH溶液，生成的Fe(OH)2易被氧化，不容易制備成功，故A不符合題意；向FeSO4溶液中逐滴加入氨水，生成的Fe(OH)2易被氧化，不容易制備成功，故B不符合題意；長(zhǎng)滴管插到FeSO4液面下，再擠出NaOH溶液可制得Fe(OH)2白色沉淀，防止Fe(OH)2被氧化，但沒(méi)有與空氣隔絕，時(shí)間稍長(zhǎng)白色Fe(OH)2會(huì)被空氣中的O2氧化，故C不符合題意；加入一層植物油，可隔絕空氣，然后向試管內(nèi)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符合題意。6．鐵屑溶于過(guò)量稀硫酸，過(guò)濾后向?yàn)V液中加入過(guò)量氨水，有白色沉淀生成，過(guò)濾，在空氣中加熱沉淀至質(zhì)量不再發(fā)生變化為止，得到紅棕色殘?jiān)?。上述沉淀和殘?jiān)謩e是()A．Fe(OH)3Fe2O3B．Fe(OH)2Fe2O3C．Fe(OH)2Fe(OH)3D．Fe(OH)2Fe3O4【解析】選B。鐵與稀硫酸反應(yīng)生成FeSO4，再與過(guò)量氨水反應(yīng)生成白色沉淀Fe(OH)2，在空氣中加熱Fe(OH)2，鐵元素被氧化為＋3價(jià)，最后所得紅棕色殘?jiān)鼮镕e2O3。7．(2021·長(zhǎng)春高一檢測(cè))用一定量的鐵與足量的稀硫酸及足量的CuO反應(yīng)制取單質(zhì)銅，有人設(shè)計(jì)了以下兩種方案：①Feeq\o(→,\s\up7(H2SO4),\s\do5())H2eq\o(→,\s\up7(CuO),\s\do5())Cu，②CuOeq\o(→,\s\up7(H2SO4))CuSO4eq\o(→,\s\up7(Fe),\s\do5())Cu。若按實(shí)驗(yàn)原則進(jìn)行操作，則兩者制得單質(zhì)銅的量為()A．一樣多B．①多C．②多D．無(wú)法判斷【解析】選C。氣體還原金屬氧化物時(shí)，需先排凈空氣，且還原得到的金屬單質(zhì)需在還原氣氛中冷卻。鐵的量一定，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)一定。由于H2還原CuO的實(shí)驗(yàn)中開(kāi)始需消耗H2排凈裝置中的空氣，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，銅需在H2氛圍中冷卻，所以能夠用于還原CuO的H2的量減少，根據(jù)電子守恒原理可知，①制得銅較少。對(duì)于方案②來(lái)說(shuō)，鐵完全用于置換銅，所以②多。8．由FeO、Fe2O3、Fe3O4組成的混合物，測(cè)得其中鐵元素與氧元素的質(zhì)量之比為21∶8，則這種混合物中FeO、Fe2O3、Fe3O4的物質(zhì)的量之比可能為()A．1∶2∶1B．1∶2∶3C．1∶3∶1D．1∶1∶3【解析】選D。由鐵元素與氧元素的質(zhì)量之比為21∶8，求得鐵元素與氧元素的物質(zhì)的量之比為3∶4，所以Fe3O4物質(zhì)的量的多少不影響混合物中鐵元素與氧元素的質(zhì)量比。Fe3O4可拆為FeO·Fe2O3，故只要FeO、Fe2O3的物質(zhì)的量之比為1∶1即可。二、非選擇題(本題共2小題，共18分)9．(8分)鐵與空氣接觸時(shí)表面會(huì)形成氧化物，如一塊低碳鋼可以被三種氧化膜所覆蓋：與金屬接觸的一側(cè)是FeO，與空氣接觸的一側(cè)是Fe2O3，而中間則是Fe3O4。(1)中國(guó)古代“四大發(fā)明”之一的“司南”，其主要成分是上述物質(zhì)中的__________(填化學(xué)式)。(2)Fe2O3的一種用途是____________________________。(3)FeO可作化妝品中的色素，它還能進(jìn)行一系列轉(zhuǎn)化：FeO→FeSO4→Fe(OH)2→Fe(OH)3。①FeO→FeSO4時(shí)應(yīng)加入的試劑是________________。②Fe(OH)2→Fe(OH)3的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_____________________________。【解析】(1)中國(guó)古代四大發(fā)明之一的司南是由天然磁石制成的，磁鐵成分主要是四氧化三鐵，化學(xué)式為Fe3O4；(2)氧化鐵是紅色固體難溶于水，可以作紅色顏料或冶煉鐵；(3)①FeO→FeSO4時(shí)應(yīng)加入的試劑是稀硫酸，發(fā)生反應(yīng)：FeO＋H2SO4=FeSO4＋H2O；②Fe(OH)2→Fe(OH)3的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是白色沉淀迅速變化為灰綠色最后變?yōu)榧t褐色，生成氫氧化鐵紅褐色沉淀。答案：(1)Fe3O4(2)制紅色油漆(或冶煉鐵)(3)①稀硫酸②白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色10．(10分)某課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題：(1)開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)夾子e是打開(kāi)的，錐形瓶A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________________________________，試劑瓶B中可以觀察到的現(xiàn)象是_____________________________________。(2)數(shù)分鐘后夾上夾子e，則試劑瓶B中可以觀察到的現(xiàn)象是________________________，B中反應(yīng)的離子方程式是___________________________________。(3)如果開(kāi)啟活塞f放掉約eq\f(2,3)液體，此時(shí)試劑瓶B中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是__________________，B中反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________?！窘馕觥?1)鐵和稀硫酸之間反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，F(xiàn)e＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，夾子e是打開(kāi)的，產(chǎn)生氣體會(huì)沿著e處導(dǎo)管進(jìn)入B中；(2)A中氣壓增加，會(huì)將生成的硫酸亞鐵以及剩余的硫酸壓入B中和氫氧化鈉混合反應(yīng)：OH－＋H＋=H2O，F(xiàn)e2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓，立即產(chǎn)生白色沉淀；(3)氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，容易被氧氣氧化為氫氧化鐵，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，看到沉淀逐漸變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色。答案：(1)Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑導(dǎo)管口有氣泡冒出(2)A中溶液進(jìn)入B中，立即產(chǎn)生白色沉淀OH－＋H＋=H2O、Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓(3)沉淀逐漸變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3【選考提升】共20分一、選擇題(本題共3小題，每小題4分，共12分)11．下表是有關(guān)反應(yīng)的離子方程式及對(duì)離子方程式的評(píng)價(jià)，其中評(píng)價(jià)正確的是()選項(xiàng)離子方程式評(píng)價(jià)A將鐵粉加入CuSO4溶液中：Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu正確B將氧化鐵加入稀鹽酸中：Fe2O3＋6H＋＋2Cl－=2Fe2＋＋Cl2↑＋3H2O正確C鐵粉與稀硫酸反應(yīng)：2Fe＋6H＋=2Fe2＋＋3H2↑正確D向氫氧化鐵中加入足量稀鹽酸：H＋＋OH－=H2O正確【解析】選A。鐵粉與硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，離子方程式為Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu，A正確；氧化鐵與稀鹽酸反應(yīng)的離子方程式為Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O，所給方程式不符合客觀事實(shí)，評(píng)價(jià)不合理，B錯(cuò)誤；鐵粉與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，評(píng)價(jià)不合理，C錯(cuò)誤；向氫氧化鐵中加入足量稀鹽酸，氫氧化鐵難溶于水應(yīng)寫(xiě)化學(xué)式，反應(yīng)的離子方程式為Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O，評(píng)價(jià)不合理，D錯(cuò)誤。12．為了防止鋼鐵零件生銹，常采用化學(xué)處理使鋼鐵零件表面生成一層致密保護(hù)層?；瘜W(xué)處理過(guò)程中其中一步的反應(yīng)為3Fe＋NaNO2＋5NaOH=3Na2FeO2＋H2O＋NH3↑。下列敘述不正確的是()A．上述反應(yīng)涉及的物質(zhì)中，F(xiàn)e的還原性最強(qiáng)B．上述反應(yīng)涉及的物質(zhì)中，NaNO2的氧化性最強(qiáng)C．上述反應(yīng)中，鐵是還原劑，NaNO2和NaOH是氧化劑D．NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))的氧化性強(qiáng)于FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(2))的氧化性【解析】選C。反應(yīng)3Fe＋NaNO2＋5NaOH=3Na2FeO2＋H2O＋NH3↑中，F(xiàn)e是還原劑，所以該反應(yīng)涉及的物質(zhì)中，鐵的還原性最強(qiáng)，故A正確；反應(yīng)中NaNO2是氧化劑，故反應(yīng)涉及的物質(zhì)中，NaNO2的氧化性最強(qiáng)，故B正確；該反應(yīng)中，NaOH中元素化合價(jià)不變，既不是氧化劑也不是還原劑，故C錯(cuò)誤；該反應(yīng)中，NaNO2是氧化劑，Na2FeO2是氧化產(chǎn)物，所以NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))的氧化性強(qiáng)于FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(2))的氧化性，故D正確。13．(2021·青島高一檢測(cè))裂解水制氫氣的過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()A.反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式是Fe3O4＋CO3FeO＋CO2B．反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式是3FeO＋H2O(g)Fe3O4＋H2C．總反應(yīng)的化學(xué)方程式是C＋2H2O(g)CO2＋2H2D．鐵的氧化物是裂解水的催化劑【解析】選C。反應(yīng)Ⅰ：反應(yīng)物為Fe3O4、CO，生成物為FeO、CO2，反應(yīng)為Fe3O4＋CO3FeO＋CO2，故A正確；反應(yīng)Ⅱ：反應(yīng)物為FeO、H2O(g)，生成物為Fe3O4、H2，反應(yīng)為3FeO＋H2O(g)Fe3O4＋H2，故B正確；反應(yīng)Ⅲ：反應(yīng)物為CO2、C，生成物為CO，反應(yīng)為C＋CO2=2CO，將反應(yīng)Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ得總反應(yīng)為C＋H2O(g)CO＋H2，故C錯(cuò)誤；鐵的氧化物四氧化三鐵參與反應(yīng)，但總反應(yīng)為C＋H2O(g)CO＋H2，且反應(yīng)產(chǎn)物沒(méi)有四氧化三鐵和氧化亞鐵，所以鐵的氧化物是裂解水的催化劑，故D正確。二、非選擇題(本題共1小題，共8分)14．某小組同學(xué)為了獲取在Fe(OH)2制備過(guò)程中，沉淀顏色的改變與氧氣有關(guān)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，用圖1所示裝置進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)(夾持裝置已略去，氣密性已檢驗(yàn))?！具M(jìn)行實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)步驟：(1)Ⅰ向瓶中加入飽和FeSO4溶液，按圖1所示連接裝置；(2)打開(kāi)磁力攪拌器，立即加入10%NaOH溶液；(3)采集瓶?jī)?nèi)空氣中O2含量和溶液中O2含量(DO)的數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：生成白色絮狀沉淀，白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，一段時(shí)間后部分變?yōu)榧t褐色。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：【解釋與結(jié)論】(1)攪拌的目的是______________________。(2)生成白色沉淀的離子方程式是_________________________________________________。(3)紅褐色沉淀是________________________。(4)通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，可得到“在Fe(OH)2制備過(guò)程中，沉淀顏色改變與氧氣有關(guān)”的結(jié)論，其實(shí)驗(yàn)證據(jù)是__________