2025秋高一化学高效备课设计3.1.1+铁及其氧化物、氢氧化物高效作业解析版

第三章铁金属材料第一节铁及其化合物第一课时铁及其氧化物、氢氧化物A篇知识对点训练知识点1铁单质的性质1．下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应制得，又能由金属和盐酸反应制得的是A．CuCl2 B．FeCl3 C．FeCl2 D．AlCl3答案D解析A．氯气化学性质非常活泼，与变价金属反应时生成高价氯化物，，但是铜单质不能与稀盐酸反应，故A错误；B．，但是铁单质与稀盐酸反应生成FeCl2，故B错误；C．氯气化学性质非常活泼，与变价金属反应时生成高价氯化物，，铁单质与稀盐酸反应生成FeCl2，故C错误；D．，铝单质与稀盐酸反应生成，故D正确；故答案为D。2．下列说法不正确的是A．Fe在O2中燃烧生成四氧化三铁B．Fe与Cl2发生反应生成氯化亚铁C．Fe在潮湿的环境中易生锈D．Fe在氧气中燃烧需要在集气瓶中放少量沙子，以免炸裂集气瓶答案B解析A．Fe在O2中燃烧生成黑色四氧化三铁，故A正确；B．点燃条件下，Fe与Cl2发生反应生成氯化铁，故B错误；C．Fe在潮湿的环境中与氧气、水接触易生锈，故C正确；D．Fe在氧气中燃烧生成Fe3O4，并放出大量的热，需要在集气瓶中放少量沙子，以免生成物熔化后溅落炸裂集气瓶，故D正确；选B。3．还原铁粉与水蒸气反应的装置如图所示，下列有关该实验的说法正确的是A．反应生成FeOB．湿棉花的主要作用是冷却试管，防止炸裂C．肥皂液的主要作用是检验生成的H2D．用铁丝网罩住酒精灯的火焰是防止风把火焰吹灭答案C解析A．还原铁粉与水蒸气在高温下反应产生Fe3O4和H2，A错误；B．湿棉花的主要作用是在加热条件下产生水蒸气，B错误；C．H2可以使肥皂液形成肥皂泡，因此肥皂液的主要作用是检验生成的H2，C正确；D．铁丝网罩的作用是集中火焰，提高火焰温度，D错误；故合理选项是C知识点2铁的氧化物的性质4．下列化合物中，含铁量最高的是A． B． C．FeO D．FeS答案C解析将上述化合物FeO、和变成含一个Fe原子的形式，则分别为：FeO、、；硫的相对原子质量为32，氧的相对原子质量为16，则可以将FeS看作；与Fe原子结合的O原子个数越少，Fe的质量分数越大，由此可得：FeO中Fe原子结合的O原子个数最少，因此Fe元素的质量分数最大，故选：C。5．下列说法正确的是A．赤铁矿的主要成分是B．为碱性氧化物，可与水反应生成C．铁与水蒸气在高温下反应生成和D．是混合物答案C解析A．赤铁矿的主要成分是，故A错误；B．为碱性氧化物，但它不与水反应，故B错误；C．铁与水蒸气在高温下反应生成和，故C正确；D．有固定的组成，是纯净物，故D错误。综上所述，答案为C。6．铁红(Fe2O3)是一种常见颜料，用废铁屑(主要含铁，还含有少量Fe2O3)制取铁红的工艺如下：(1)写出废铁屑中的Fe2O3和稀硫酸反应的离子方程式：___________。(2)“酸溶”一段时间后，溶液中检测不到Fe3+的原因是___________。(3)“沉淀”所得固体为FeCO3，检验FeCO3“洗涤”是否完全的方法是___________。(4)“煅烧”时FeCO3与O2反应的物质的量之比为___________。答案Fe2O3＋6H＋＝3H2O＋2Fe3＋废铁屑中的Fe将溶液中的Fe3＋还原为Fe2＋取最后一次的洗涤滤液于试管中，向其中加入足量盐酸，再加入BaCl2溶液，若无沉淀生成，则沉淀已洗涤完全4∶1解析废铁屑中的Fe、Fe2O3与硫酸反应，得到硫酸铁、硫酸亚铁溶液，多余铁与硫酸铁溶液反应生成硫酸亚铁溶液，再加入碳酸钠产生FeCO3沉淀，过滤出沉淀、水洗后，在空气中煅烧得到氧化铁。(1)废铁屑中的Fe2O3和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，离子方程式：Fe2O3＋6H＋＝3H2O＋2Fe3＋。(2)铁和硫酸铁反应得到硫酸亚铁，故“酸溶”一段时间后，溶液中检测不到Fe3+，则答案为：废铁屑中的Fe将溶液中的Fe3＋还原为Fe2＋。(3)硫酸亚铁溶液中加碳酸钠产生FeCO3“沉淀”，检验FeCO3“洗涤”是否完全，只要检验洗涤液中是否含有硫酸根离子即可，方法是：取最后一次的洗涤滤液于试管中，向其中加入足量盐酸，再加入BaCl2溶液，若无沉淀生成，则沉淀已洗涤完全。(4)空气中“煅烧”时，FeCO3与O2反应生成氧化铁和二氧化碳，化学方程式为，故FeCO3与O2物质的量之比为4:1。知识点3铁的氢氧化物7．下列物质的颜色和性质或用途对应正确的是()A．①④⑤B．②③C．①②③④⑤D．①③答案D解析Fe(OH)2为白色；Fe2＋为浅绿色，具有较强的还原性，Fe3＋为黄色，具有较强的氧化性。8．下列实验方案可以得到白色纯净的Fe(OH)2的是A．在FeCl2溶液上加一层苯，然后将滴管插入到FeCl2溶液液面以下，慢慢滴加NaOH溶液(溶液中不能有气泡，配制FeCl2溶液和NaOH溶液的蒸馏水必须加热煮沸)B．将铁粉与稀硫酸充分反应，然后再加入过量的氨水C．在Fe2(SO4)3溶料中加入过量的铁粉，过滤，在滤液中加入过量的NaOH溶液D．在生成Fe(OH)3的悬浊液中加过量的铁粉答案A解析A．溶液配制的蒸馏水要煮沸，排除溶解氧，加一层苯隔绝空气，可以得到白色纯净的Fe(OH)2，故A正确；B．将铁粉与稀硫酸充分反应，然后再加入过量的氨水，溶液配制蒸馏水要煮沸，排除溶解氧，故B错误；C．没有排除溶液中的溶解氧，也没有防止Fe(OH)2被氧化的保护措施，故C错误；D．氢氧化铁固体不与铁粉反应,则该方法无法获得纯净的氢氧化亚铁，故D错误；故答案为A。9．下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是()A．①②B．①③C．②③D．①②③答案B解析因为Fe(OH)2在空气中易被氧化成Fe(OH)3，故要长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的空气或氧气。装置①是先用H2将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中，③中液面上加苯阻止了空气进入；②由于能接触到空气中的O2，故不能较长时间观察到白色沉淀。10．如图所示装置可用来制取Fe(OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实验药品：铁屑、稀H2SO4溶液和NaOH溶液。填写下列空白：(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是_______。(2)实验开始时应先将弹簧夹E_______(填打开"或“关闭")，其目的是_______。(3)反应结束后拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，可观察到的现象为_______，写出有关反应的化学方程式：_______。答案铁屑打开让生成的氢气排走装置和溶液中的空气白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3解析(1)制取Fe(OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化，需先制取氢氧化亚铁，需用Fe和稀H2SO4反应制H2，关闭活塞E，导致A装置中压强增大使FeSO4溶液被压入B瓶中进行反应生成Fe(OH)2，所以A中应预先加入的试剂是Fe，稀硫酸通过分液漏斗加入，铁和稀硫酸反应的化学方程式为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。B中盛有一定量的NaOH溶液；(2)Fe(OH)2具有强的还原性，很容易被空气中的氧气氧化，实验开始时应先将活塞E打开，让生成的H2排走装置和溶液中的空气，并且通过出气口排出，使Fe(OH)2不能与氧气充分接触，从而达到防止被氧化的目的；(3)实验结束后，拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，Fe(OH)2不稳定，容易被空气中的氧气氧化生成红褐色的Fe(OH)3，因此看到的现象是：白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，反应的化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。B篇综合提升训练1．铁及其化合物应用广泛，下列关于铁单质及铁的化合物的说法错误的是A．自然界中的铁单质主要来自陨石B．氧化亚铁(FeO)在空气中加热容易被氧气氧化为氧化铁(Fe2O3)C．氢氧化亚铁是一种还原性很强的白色难溶物质D．配制硫酸亚铁溶液时常加入少量的铁粉以防止亚铁离子被氧化变质答案B解析A．自然界中的铁单质主要来自陨石中的陨铁，A正确；B．氧化亚铁(FeO)在空气中加热容易被氧气氧化为四氧化三铁，化学式为Fe3O4，B错误；C．氢氧化亚铁是一种白色难溶物质，Fe元素化合价为+2价，具有强的还原性，很容易被空气中的氧气氧化产生红褐色的Fe(OH)3，C正确；D．由于溶液中含有的Fe2+具有强的还原性，容易被溶解在溶液的氧气氧化产生Fe3+，加入Fe粉能够使Fe3+变为Fe2+，故配制硫酸亚铁溶液时常加入少量的铁粉，D正确；故合理选项是B。2．铁片放入下列某溶液中，铁片溶解而且溶液质量增加，也无气体产生，此溶液是A．稀H2SO4 B．AgNO3 C．Fe2(SO4)3 D．CuSO4答案C解析A．铁片放入稀H2SO4，铁片溶解，溶液质量增加，放出氢气，故A不符合题意；B．铁片放入AgNO3，铁片溶解，生成银单质，根据溶解56g铁生成216g银可以推断，溶液质量减小，故B不符合题意；C．铁片放入Fe2(SO4)3，铁片溶解，反应生成硫酸亚铁，溶液质量增加，且无气体生成，故C符合题意；D．铁片放入CuSO4，铁片溶解，生成铜单质，根据溶解56g铁生成64g铜可以推断，溶液质量减小，故D不符合题意。综上所述，答案为C。3．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正确C铁粉与稀硫酸反应：2Fe+6H+=2Fe2++3H2↑正确D向氢氧化铁中加入足量稀盐酸：H++OH-=H2O正确答案A解析A．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；B．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，该评价不合理，B错误；C．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；D．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；答案为A。4．如图所示装置，可用以制取和观察在空气中被氧化时颜色的变化。下列说法错误的是A．实验前，应事先煮沸溶液除去溶解氧B．装置Ⅰ可制取溶液并排尽装置内空气C．关闭止水夹可观察到装置Ⅱ中溶液进入装置Ⅰ中D．取下装置Ⅱ的橡皮塞可观察沉淀颜色变化答案C解析氢氧化钠溶液中有少量氧气，需要加热煮沸除去氧气；打开止水夹，铁屑和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，利用反应产生的氢气排装置内的空气，然后关闭止水夹，试管Ⅰ形成密闭体系，利用反应产生的氢气的压强作用，把硫酸亚铁溶液压入到装置Ⅱ中，产生氢氧化亚铁白色沉淀，氢氧化亚铁遇到空气后，变为灰绿色，最后变为红褐色。A．氢氧化钠溶液中有少量氧气，氢氧化亚铁易被氧气氧化，所以实验前，应事先煮沸溶液除去溶解氧，故A正确；B．结合以上分析可知，装置Ⅰ可制取溶液并排尽装置内空气，故B正确；C．结合以上分析可知，关闭止水夹可观察到装置Ⅰ中溶液进入装置Ⅱ中，故C错误；D．结合以上分析可知，氢氧化亚铁具有强还原性，能够被氧气氧化，颜色发生变化，所以取下装置Ⅱ的橡皮塞可观察沉淀颜色变化，故D正确；故选C。5．某化学学习小组设计了下列方法探究氢氧化亚铁的制备等相关问题。(1)用NaOH溶液和FeSO4溶液直接反应，方法如图。该方法能观察到白色的Fe(OH)2沉淀，但沉淀颜色快速发生变化。请分析沉淀颜色变化的原因：___(用化学方程式表示)。(2)该小组为探究反应物浓度对Fe(OH)2制备效果的影响，以Fe(OH)2沉淀白色持续时间(t)为指标，t越大，实验效果越好。部分实验数据如表(w代表质量分数)：实验序号w(FeSO4)/%w(NaOH)/%t/si2.515149ii515138iii101593iv525142v535180①实验i、ii、iii的目的是___。②该小组同学通过实验推断：其他条件不变时，所用NaOH溶液的浓度越大，实验效果越好。推断的证据是___。③由绿矾晶体(FeSO4•7H2O)固体配制250mL0.10mol•L-1FeSO4溶液，需要用到的仪器有药匙、玻璃棒、烧杯、托盘天平、250mL容量瓶、___。以下操作会导致所配溶液浓度偏低的是___。A．容量瓶中原有少量蒸馏水B．洗涤烧杯和玻璃棒的溶液未转入容量瓶中C．定容时俯视刻度线D．定容摇匀后发现溶液体积低于刻度线，再补加少量蒸馏水至刻度线(3)若向FeSO4溶液中加入足量Na2O2，观察到的现象是___。答案4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3探究其他条件相同时，FeSO4溶液浓度对Fe(OH)2制备效果的影响沉淀持续时间t：v>iv>ii胶头滴管BD有红褐色沉淀生成，