（人教版必修第一册）高一化学上册同步练习3.1.1 铁的单质 铁的氧化物（解析版）

第三章铁金属材料第一节铁及其化合物第1课时铁的单质铁的氧化物1．（2022·广东中山·高一期末）饼干、月饼、蛋糕等零食包装中常常有个小纸袋，上面一般标有“保鲜剂”或者“脱氧剂”的字样。里面的粉状或颗粒状物质，除了硅胶或硫酸亚铁外，还有可能是A．无水硫酸铜 B．蔗糖 C．铁粉 D．食盐【答案】C【详解】铁粉可吸收氧气，可用作食品的“脱氧剂”，无水硫酸铜、蔗糖、食盐不能吸收氧气，故选：C。2．（2021·重庆·高一期中）我国宋代《开宝本草》中记载了中药材铁华粉的制作方法：“取钢煅作叶，如笏或团，平面磨错令光、净，以盐水洒之，于醋瓮中阴处埋之一百日，铁上衣生，铁华成矣。”下列说法错误的是A．“取钢煅作叶，如笏或团”说明金属铁有较好的延展性B．“平面磨错令光、净”的目的是除去表面的铁锈C．“铁上衣生”的原因是铁被氧气氧化D．中药材铁华粉的主要成分是醋酸亚铁【答案】C【详解】A．把钢煅作或长或圆的叶子形状，说明金属铁有良好延展性，故A正确；B．中药材铁华粉的主要成分是醋酸亚铁，故开始要除去铁锈，防止三价铁影响产物纯度，故B正确；C．金属铁在醋瓮中密封保存，隔绝空气，不能与氧气反应，故C错误；D．隔绝空气，铁与醋酸反应生成醋酸亚铁，故D正确；故C正确。3．（2022·云南·曲靖市马龙区第一中学高一阶段练习）纯净铁的物理性质有①光亮的银白色②黑色③在潮湿的空气中易被腐蚀④有延展性⑤能导电导热⑥硬而脆⑦能被磁铁吸，引易被磁化A．①③④⑤⑦ B．①④⑤⑦ C．①③⑤⑦ D．全部【答案】B【详解】纯净的铁为银白色固体，具有很强的抗腐蚀能力，具有延展性，能导电导热，能被磁铁吸，引易被磁化；只有①④⑤⑦符合题意，故答案选B。4．（2021·山东·微山县第二中学高一阶段练习）下列关于铁的说法正确的是A．纯铁为灰黑色，所以铁属于黑色金属B．铁在硫蒸气中燃烧生成C．纯铁的抗腐蚀能力非常强，铁在干燥的空气里不易被氧化D．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【答案】C【详解】A．纯铁为银白色金属，冶金工业上将铁归为黑色金属，故A错误；B．硫为弱氧化剂，则Fe在硫蒸气中燃烧生成FeS，故B错误；C．Fe不易失去电子，且纯铁中的杂质相对较少，则纯铁的抗腐蚀能力相当强，铁在干燥的空气里不易被氧化，故C正确；D．Fe在自然界中既有游离态又有化合态，故D错误；本题答案C。5．（2021·安徽省怀宁县第二中学高一期中）下面的物质不能由金属和稀酸溶液反应生成的是A．FeSO4 B．MgSO4 C．FeCl3 D．ZnSO4【答案】C【详解】A．铁和稀硫酸生成硫酸亚铁和氢气，A正确；B．镁和稀硫酸生成硫酸镁和氢气，B正确；C．铁和稀盐酸生成氯化亚铁，不是氯化铁，C错误；D．锌和稀硫酸生成硫酸锌和氢气，D正确；故选C。6．（2022·辽宁辽阳·高一期末）铁及其化合物是中学化学中重要的物质。下列有关铁及其化合物说法正确的是A．被腐蚀的铁制品属于可回收垃圾 B．不能通过物理方法将铁粉和铝粉分离C．铁锈的主要成分是 D．指南针中因含有而可以指定方位【答案】A【详解】A．金属可以回收再利用，因此被腐蚀的铁制品属于可回收垃圾，故A正确；B．铁能被磁铁吸引，因此可以通过物理方法将铁粉和铝粉分离，故B错误；C．铁锈的主要成分是，故C错误；D．指南针中因含有而可以指定方位，故D错误。综上所述，答案为A。7．（2022·广东·华南师大附中高一期末）下列物质中，不能由单质直接化合生成的是A．Fe3O4 B．FeCl2 C．HCl D．Na2O2【答案】B【详解】A．铁在氧气中燃烧得到Fe3O4，Fe3O4能由单质直接化合生成，A不符合题意；B．铁与氯气反应生成FeCl3，FeCl2不能由单质直接化合生成，B符合题意；C．氢气和氯气反应生成HCl，HCl能由单质直接化合生成，C不符合题意；D．钠与氧气加热条件下生成Na2O2，Na2O2能由单质直接化合生成，D不符合题意；答案选B。8．（2022·黑龙江·哈师大附中高一期末）用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法正确的是A．实验时，先点燃酒精喷灯再点燃酒精灯B．反应中H2O作氧化剂，发生反应的化学方程式为2Fe+3H2O=Fe2O3+3H2C．干燥管中加入的固体干燥剂可以是无水氯化钙D．收集反应产生的气体选用装置②【答案】C【详解】A．实验时，应先用水蒸气排出装置中的空气，即先点燃酒精灯再点燃酒精喷灯，A错误；B．铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，B错误；C．氢气是中性气体，可以用碱石灰干燥，C正确；D．收集的是氢气，密度比空气小，应用向下排气法，选用装置c，D错误；故选C。9．（2021·山西·榆次一中高一阶段练习）向某溶液中加入铁粉时，没有气体放出，但溶液的总质量增加，则此溶液是A．硫酸亚铁溶液 B．硫酸铝溶液C．硫酸铁溶液 D．稀盐酸【答案】C【详解】A．硫酸亚铁溶液和铁粉不反应，溶液总质量不变，故A不符合题意；

B．硫酸铝溶液和铁粉不反应，溶液总质量不变，故B不符合题意；

C．硫酸铁溶液和铁粉发生反应，铁会溶解，溶液总质量增加，而且没有气体生成，故C符合题意；

D．稀盐酸会和铁粉反应，溶液总质量增加，但有气体生成，故D不符合题意；故答案为：C10．（2021·云南高一期末）下列物质与其俗名匹配且相关叙述合理的是A．磁性氧化铁：氧化铁，为黑色晶体 B．铁红：氧化亚铁，可用作红色油漆的颜料C．生石灰：氧化钙，可作干燥剂 D．双氧水：过氧化氢，是离子化合物【答案】C【详解】A．磁性氧化铁为四氧化三铁，A错误；B．铁红为氧化铁，B错误；C．生石灰即氧化钙，可以吸水作干燥剂，C正确；D．过氧化氢为只含共价键的共价化合物，D错误；综上所述答案为C。11．（2021·浙江高一月考）用废铁屑(表面有油污)制备磁性胶体粒子，制取过程如下：废铁屑溶液AFe3O4(胶体粒子)下列说法不正确的是A．用Na2CO3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的油污B．通入N2是防止空气中的O2氧化Fe2+C．加适量的H2O2是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+，涉及反应：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2OD．溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为2：1【答案】D【详解】A．Na2CO3的水溶液显碱性，能使油污水解，故A说法正确；B．Fe2+容易被氧气氧化，因此通入N2是防止空气中的O2氧化Fe2+，故B说法正确；C．利用H2O2的氧化性把部分Fe2+氧化成Fe3+，涉及反应为H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O，故C说法正确；D．从制得Fe3O4胶体粒子可知，加入H2O2并没有把Fe2+都氧化成Fe3+，根据Fe3O4的构成可知溶液A中Fe2+和Fe3+的个数比应为1：2，故D说法不正确；本题答案D。12．（2022·江苏·苏州市相城区陆慕高级中学高一阶段练习）下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是A．铁粉能与O2反应，可用作食品保存的吸氧剂B．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于净水C．FeCl3具有氧化性，可用于腐蚀印刷电路板上的CuD．纳米Fe3O4能与酸反应，可用作铁磁性材料【答案】D【详解】A．铁粉能与O2反应，因此铁粉可用作食品保存的吸氧剂，物质的性质与用途具有对应关系，故A不符合题意；B．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，胶体能吸附杂质，因此聚合硫酸铁可用于净水，物质的性质与用途具有对应关系，故B不符合题意；C．FeCl3具有氧化性，氯化铁和铜反应生成氯化铜和氯化亚铁，因此氯化铁可用于腐蚀印刷电路板上的Cu，物质的性质与用途具有对应关系，故C不符合题意；D．纳米Fe3O4能与酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水，纳米Fe3O4可用作铁磁性材料，物质的性质与用途不具有对应关系，故D符合题意。综上所述，答案为D。13．（2021·天津静海·高一阶段练习）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B．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D．铁粉与水蒸气反应后，可立即用磁铁将剩余铁粉分离出来【答案】C【详解】A．铁与水蒸气共热反应生成四氧化三铁和氢气，故A错误；B．湿棉花的作用提供水蒸气反应物，故B错误；C．铁与水蒸气共热反应反应一段时间后，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，当听到爆鸣声时，说明“铁与水蒸气”反应生成了氢气，则使用肥皂液的作用是检验反应中生成的氢气，故C正确；D．铁粉与水蒸气反应生成的四氧化三铁也可以被磁铁吸引，所以用磁铁不能分离出铁，故D错误；故选C。14．（2022·天津河西·高一期末）把铁片放入下列溶液中，铁片溶解，溶液质量增加，但没有气体放出的是A．稀硫酸 B．NaOH溶液 C．溶液 D．溶液【答案】C【详解】A．铁片与稀硫酸反应氢气，故A错误；B．铁与氢氧化钠不反应，溶液的质量不变，故B错误；C．铁溶于生成硫酸亚铁溶液，溶液质量增重，故C正确；D．铁可以置换出中的Ag，溶液质量减小，故D错误；故答案为C15．（2022·上海市洋泾中学高一期中）一定量的铁粉和硫粉的混合物，在隔绝空气的情况下加热充分反应后，让反应产物与足量的稀硫酸反应，在标况下放出2.24升气体，关于加热前后混合物的组成，下列说法正确的是A．原混合物含0.1molFeB．原混合物质量大于8.8克C．生成物含0.1molFeSD．加热后的混合物是由FeS、Fe组成【答案】A【分析】铁粉和硫粉在隔绝空气的情况下加热充分反应，反应的化学方程式为，若S过量，则与盐酸反应的只有FeS，反应的化学方程式为，此时，则，，若Fe过量，则与盐酸反应的物质是FeS及剩余的Fe，发生的反应为和。【详解】A．Fe与S反应不论是谁过量，生成气体的物质的量与原混合物中Fe的物质的量相等，已知生成标准状况下2.24L气体，则原混合物一定含有0.1molFe，故A正确；B．由A的分析可知，原混合物中一定有0.1molFe，即5.6g铁粉，当5.6g铁粉恰好与3.2g硫粉反应生成8.8gFeS，原混合物的质量也为8.8g，若硫粉少量，则硫粉的质量小于3.2g，原混合物的质量小于8.8g，故B错误；C．当铁粉和硫粉恰好完全反应时，生成物为0.1molFeS，当硫粉少量时，生成物为FeS和Fe的混合物，FeS的物质的量小于0.1mol，故C错误；D．当铁粉和硫粉恰好完全反应时，加热后的物质只有FeS，故D错误；答案选A。16．（2022·江苏省木渎高级中学高一期末）一种以铁粉、硫酸亚铁溶液为原料制取氧化铁黑的原理如图所示。下列说法正确的是A．转化I、Ⅱ均为置换反应B．图中转化仅涉及Fe、O元素的化合价发生变化C．转化Ⅱ反应的离子方程式为6Fe2++6H2O+O2=2Fe3O4+12H+D．转化Ⅱ中所需O2可由通入过量的空气来实现【答案】C【详解】A．转化I为置换反应，而反应Ⅱ中某一单质生成，不是置换反应，A错误；B．I中氢元素化合价降低，B错误；C．根据转化关系图可判断转化Ⅱ反应的离子方程式为6Fe2++6H2O+O2＝2Fe3O4+12H+，C正确；D．转化Ⅱ中若通入过量的空气，则氧气将会继续氧化四氧化三铁中的亚铁，属于不能通入过量的空气，D错误；答案选C。17．（2022·浙江温州·高一期中）已知氧化性：Cl2>Fe3+>I2。在含有1molFeI2的溶液中通入amolCl2，充分反应后测得溶液中Fe3+与Fe2+的物质的量浓度之比为3∶2，则a的数值为A．1.2 B．1.3 C．0.2 D．0.3【答案】B【详解】FeI2的物质的量为1mol，又Fe3+与Fe2+的物质的量之比为3∶2，故Fe3+的物质的量为0.06mol，Fe2+的物质的量为0.04mol。氧化性：Cl2>Fe3+>I2，则还原性：Cl-<Fe2+<I-，则氯气先氧化2molI-，根据Cl2+2I-=I2+2Cl-，需要氯气1mol；再氧化0.06molFe3+，根据Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-，需要氯气0.03mol，故共需要1.3mol氯气，故选B。18．（2021·安徽高一期末）在中学化学中经常提到的铁的氧化物有FeO、Fe2O3和Fe3O4，在一定条件下它们之间可以相互转化，如：在超过1400℃的温度下加热Fe2O3时，Fe2O3会部分失去氧，生成Fe3O4.下列有关说法错误的是A．热稳定性：Fe3O4＞Fe2O3B．Fe2O3俗称铁红，可作油漆的红色颜料C．Fe3O4为黑色固体，其中＋2价铁与＋3价铁的物质的量之比为1：2D．由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物中，铁元素与氧元素的质量比可能为7：3【答案】D【详解】A．超过1400℃的温度下加热Fe2O3时，Fe2O3失去部分氧生成Fe3O4，所以热稳定性：Fe3O4＞Fe2O3，故A正确；B．Fe2O3是红色粉末，俗称铁红，可作油漆的红色颜料，故B正确；C．根据化合价代数和等于0，Fe3O4中＋2价铁与＋3价铁的物质的量之比为1：2，故C正确；D．FeO中铁元素与氧元素的质量比为7:2，Fe2O3中铁元素与氧元素的质量比为7:3，Fe3O4中铁元素与氧元素的质量比为21:8，所以由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物中，铁元素与氧元素的质量比在之间，不可能为7：3，故D错误；选D。19．（2021·广东·阳西县第一中学高一阶段练习）完成下列填空(1)用双线桥法标明下列反应的电子转移的方向和数目：__________(2)写出下列反应的离子方程式。①CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合：___________②Fe2O3与稀盐酸混合：___________(3)写出铁与水蒸气反应的化学方程式：___________(4)写出H2SO4的电离方程式：___________【答案】(1)(2)

Cu2++SO+Ba2+2OH-=Cu(OH)2↓+BaSO4↓

Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O(3)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2(4)H2SO4=2H++SO【解析】(1)反应，铁失电子从0价升高到+2价，铜离子得电子从+2价降低到0价，所以双线桥为，故答案为：；(2)①CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合发生复分解反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钡沉淀，所以离子方程式为：Cu2++SO+Ba2+2OH-=Cu(OH)2↓+BaSO4↓；②Fe2O3与稀盐酸混合反应生成氯化铁和水，离子方程式为：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；故答案为：Cu2++SO+Ba2+2OH-=Cu(OH)2↓+BaSO4↓；Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；(3)铁与水蒸气在加热条件下反应生成四氧化三铁和水蒸气，反应的方程式为：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；故答案为：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；(4)H2SO4是强电解质，在水溶液中完全电离，电离方程式为：H2SO4=2H++SO；故答案为：H2SO4=2H++SO。20．（2022·上海市嘉定区第一中学高一期中）铁及其化合物在人类的生产生活中扮演着重要的角色。(1)铁是人体中一种重要的金属元素，在血红蛋白中存在着的铁能结合氧分子进行输氧。据此分析血红蛋白中铁存在的价态为_______。(已知：铁常见的化合价有+2、+3价)(2)铁和水不能反应，但可以与高温水蒸气作用。写出该反应的化学方程式，用单线桥法标出电子转移的方向和数目_______。(3)把铁丝投入氯化铁溶液中充分反应，溶液的颜色从_______变为_______，写出该反应的化学方程式_______。检验氯化铁溶液是否反应完全的操作是_______。【答案】(1)+2(2)(3)

黄色

浅绿色

向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变红，说明氯化铁反应完全【解析】(1)血红蛋白(Hb)中的铁元素呈正二价，能与O2分子结合成氧合血红蛋白(HbO)从而有输送氧的能力，故答案为：+2；(2)铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，该反应的化学方程式为，用单线桥法标出电子转移的方向和数目为，，故答案为：；(3)氯化铁溶液为黄色，将铁丝投入到氯化铁溶液中充分反应，发生的反应为，生成氯化亚铁，溶液的颜色由黄色变化浅绿色；由于氯化铁溶液中滴加KSCN溶液会变红，使用KSCN溶液检验氯化铁是否反应完全，具体操作为：向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变红，说明氯化铁反应完全，故答案为：黄色；浅绿色；；向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变红，说明氯化铁反应完全。21．（2021·江苏·吴江市高级中学高一阶段练习）电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箱，制造印刷电路板。(1)写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式：___。(2)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，向废液中先加入过量铁粉，过滤后再向溶液中通入___(化学式)，请写出相关反应的离子方程式___、___、______。【答案】

2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2

Cl2

2Fe3++Fe=3Fe2+

Fe+Cu2+=Fe2++Cu

2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-【详解】(1)FeCl3溶液与金属铜反应，生成FeCl2和CuCl2，反应的化学方程式：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。答案为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2；(2)向废液(含有FeCl3、FeCl2、CuCl2)中先加入过量铁粉，FeCl3、C