铁的单质 铁的氧化物 课时同步练（含解析）人教版 必修 第一册

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

♦知识点一铁的单质

1.脱氧剂能吸收氧气,防止油脂被氧化,有效地抑制霉菌和好氧型细菌的滋生,延长食品保质期。下列

物质可作脱氧剂的是（）

A.小苏打B.碱石灰C.铁粉D.活性炭

2.下列离子方程式书写正确的是（）

A.铁与FeCL溶液反应:Fe+F屋-2Fe-

B.Fe与氯气反应:2Fe+3ck-2Fe"+6C「

C.re与硫酸铜溶液反应:2Fe+3Cu"--2Fe"+3Cu

D.Fe与稀硫酸反应:Fe+2H'-Fe'+H"

3.某同学探究铁与水蒸气的反应，进行了如下实验：

图L3-1-1

下列说法中不正确的是（）

A.点燃酒精灯的顺序是先a后上

B.湿棉花的作用是提供水蒸气

C.由肥皂液冒气泡证明铁与水蒸气发生了反应

D.不能用磁铁将铁粉从反应后的固体中分离出来

4.下列有关铁的说法中正确的是（）

A.铁与水蒸气在高温下的反应产物为FC2O3和也

B.铁能与盐酸反应生成氯化铁和氢气

C.%与少量Ck反应生成FeCL

D.铜粉中混有少量铁粉，可加入早量林酸充分反应后过渡、洗涤、干燥

5.已知硝酸能将Fe氧化为Fe（NO）3。下列物质反应后一定有+3价铁生成的是（）

①过量铁丝在氯气中加热

②为与过量稀硫酸反应

③沦CL溶液中通入少量CL

@Fc和FC2O3的混合物溶于盐酸中

⑤稀硝酸中加入过量铁粉

A.①②B.①③C.①③④D.①③④⑤

6.铁及其化合物用途广泛。部分含铁物质的分类与相应化合价的关系如图L3T-2所示。下列推断合

理的是（）

A.铁锈的主要成分是b

B.a在氧气中燃烧可得到e

C.a与稀硫酸发生反应可制得d

D.高温条件下,用CO还原。可得到a

7.在CuO和Fe粉的混合物中，加入一定量的稀硫酸,并微热,当反应停止后,滤出不溶物,并向滤液中

插入一枚铁钉，发现铁钉并无任何变化。根据上述现象，确定下面结论正确的是（）

A.不溶物一定是Cu

B.不溶物一定含铜,但不一定含铁

C.不溶物一定是Fe

D.溶液中一定含有Fe24,但不一定含有Cu21

♦知识点二铁的氧化物

8.卜.列有关铁的氧化物的叙述中正确的是（）

A.FeO>Fe2O3>Fe。都是黑色固体

B.reO.FeO都有磁性

C.FeO.FeQ都属于碱性氧化物

D.FeAxFe。都只有氧化性

9.四氧化三铁（FeQ）的组成可表示为FeO-FeA,下列关于FeQ】的说法不正确的是（）

A.沦3。1是一种混合物

B.FeO在空气中受热能迅速被氧化为Fe：。

C.血。与盐酸反应的产物中有两种铁的价态

D.%。俗称磁性氧化铁,常用作磁性材料

10.铁制工具在社会生产中发挥了巨大作用，下面是冶铁的部分原理：

高温

IT.2C+02=2C0

II.Fc2（）3+3CO=^2Fc+3c。2

下列说法正确的是（）

A.常温下,FezOa能与水反应生成FeSHV

△

B.Fe与Ck反应:Fe+CL^---FeCh

C."2OJ谷称铁红，可用作红色颜料

D.以上两个反应都是氧化还原反应,Fe与CL的反应也是置换反应

11.某同学对铁的氧化物产生了浓厚兴趣,查阅资料后制成以下卡片：

在空气中把铁灼烧到500℃生成F?q；温度再升高可生成Fe。;在更高的温度（约1400℃）下加热Fe。,时，又可

得到Fe：。。

（D5ooc3m,

即：Fe-------含。“③1400C以上Fe20.3

下列说法正确的是（）

A.FeO,Fa。,和FesOi均为黑色固体

B.反应②的温度比反应③的温度高

C.-eO的稳定性强于Fe2O3

D.四氧化三铁中铁元素的化合价较复杂,其组成可表示为FeO-Fe。

12.我国清代《本草纲目拾遗》中对铁线粉有如下描述：“粤中洋行有舶上铁丝……日久起锈,用刀刮

其锈……所下之锈末,名铁线粉，”铁线粉即含有铁锈的铁粉，铁线粉溶于稀盐酸可能发生下列反应,

其中氧化产物与还原产物的质量比为1：2的反应是（）

3+

A.Fe203+6H'---2Fe+3H20

B.2Fe^+Fe--3Fe2t

C.Fe+2H'---Fe'+H?t

2，

D.FeO+2H'----Fc+H2O

13.纳米级Fe：。可用于以太阳能为热源分解水制田,过程如图L3-1-3所示。下列说法中不正确的是

()

A.过程I的反应:2FeO-6Fe0+021,Fe。表现氧化性和还原性

B.过程II的反应:2乩0—2ILt-021,FeO表现还原性

C.两个转化过程都发生了氧化还原反应

D.过程I中FoO是还原产物，过程II中FoO是还原剂

14.某研究小组用如图L3T-4所不装置模拟工业上生产尢水FeCL的过程。卜列说法中止确的是

()

A.先点燃C处酒精灯,再打开分液漏斗的活塞

B.本实验中HC1只体现挥发性

C.利用该装置制备FeCL的原理可表示为Fe+2HCl^=FeCh+H,

D.装置D适合处理该实验的所有尾气

15.在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应可以得到铁的氧化物。用如图L3-1-5所示装置制取铁的氧

化物（夹持及加热装置均已略去）。下列说法正确的是（）

图L3-1-5

A.烧瓶②用于提供反应物，烧瓶③用作安全瓶

B.实验时，，必须对①②③进行加热

C.①②③中依次盛装铁粉、浓硫酸、水

D.④处的气体收集方法也可用于收集氯气等

16.铁粉具有平肝镇心、消痈解毒之功效，主治惊痫、癫狂、脚气冲心、贫血等。某兴趣小组探究用

氢气和碳酸亚铁制取铁粉并检验反应产物，实验装置如图L3T-6所示。下列说法不正确的是（）

X①Y④

图L3-1-6

A.通过调节分液漏斗的活塞以控制①中气泡产生的快慢

B.装置①的作用是干燥氢气

C.装置②③中的药品可分别是无水硫酸铜、无水氯化钙

D.无需加③装置

17,量取8.0mL5.0mol・l/HSOi溶液,加蒸储水稀释至100mL,取两份稀释后的H2s（X溶液各25mL,

分别加入等质量的Zn和Fe,相同条件下充分反应，产生氢气的体积随时间变化的曲线如图L3T-7所示

（氢气体积已折算成标准状况下的体积）。下列说法正确的是（

图L3-1-7

A.稀释后HSO,溶液的物质的量浓度为0.04mol-L1

B.加入Fe的质量至少有0.56g

C.反应过程中铁粉过量

D.金属Zn与硫酸反应转移电子数为0.01A；

18.某同学利用如图L3-1-8所示实验装置进行铁与水蒸气

反应的实验,并对反应后硬质试管中固体物质的组成进行

了探究。

图L3-1-8

请回答下列问题：

⑴硬质试管中湿棉花的作用是o

⑵铁与水蒸气的反应中，氧化剂是(填化学式,下同)，还原剂是。

⑶该同学对反应后硬质试管中固体物质的组成提出了如下假设。

假设1：只有Fe;

假设2:只有。真化学式)；

假设3:既有Fe也有Fe3O.o

⑷为了验证反应后硬质试管中固体物质的组成，该同学进行了定量研究:反应前固体物质的质量为

5.6g,反应后固体物质的质量为6.6go从数据分析,反应后硬质试管中固体物质的组成

为«

19.铁是目前产量最大、使用最广泛的金属。

(1)与出卜列反应的化学方程式或离子方程式。

①高温下,铁跟水蒸气反应的化学方程式是o

②已知钵元素的常见化合价有+7、+6、+4、+2等，则加热条件下，铁、镒合金粉末跟Ck反应的化学方

程式为、o

③已知FeSO1溶液跟H。溶液反应有红褐色Fe(0H)3沉淀生成,且溶液呈棕黄色,则反应的离子方程式

为。

(2)FeG与F0S2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fo。和SO?,理论上完全反应消耗的〃(Fc?。。：

n(?eS2)=o

⑶召噩烯负载的纳米铁活性强,能迅速有效地吸附和还原污水中的NOg,纳米铁还原废水中NO3的可

能反应机理如图L3-1-9所示。

纳米铁还原N0&生成m或NH：的过程可描述如下：

①，

②吸附在纳米铁表面的NO3得到电子被还原生成NOi，

③________________________________________________

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

l.c［解析］小苏打不属于还原剂,不能作脱氧剂吸收氧气,A错误;碱石灰与氧气不能发生氧化还原反应，不能

作脱氧剂吸收氧气,B错误;铁粉具有还原性,能与氧气发生氧化还原反应，能作脱氧剂吸收氧气,C正确;活性炭

具有吸附性,在常温的条件卜.不能与飙气反应,不能作脱氧剂吸收词气,D错误。

2.D［解析］A项电荷不守恒;B项为固体与气体的反应，无离子方程式;C项应生成Fe：

3.C［解析］实验时,先点燃酒精灯a,加热湿棉花产生水蒸气,再点燃酒精灯b加热还原铁粉,防止铁粉被装置

内的。2氧化,A、B正确;加热时产生水蒸气,且装置内空气受热膨胀,故由肥皂液冒气泡不能证明铁与水蒸气发生

「反应,C错误；铁与水蒸气反应生成Fe。,铁粉和FeO都能被磁铁吸引，故不能用磁铁将铁粉从反应后的同体中

分离出来,D正确。

起温

4.D［解析］铁与水蒸气在高温下的反应为3Fe+4IL0（g）—Fe；!O,+4H2,反应产物为FeO和电A错误;铁能与盐酸

反应生成氯化亚铁和氢气,B错误;CL具有强氧化性,Fe与少量CL反应生成FeCl:,,C错误;铜粉中混有少量铁粉,

因为铁粉与盐酸反应，而铜不与盐酸反应,因此加入足量盐酸充分反应后过滤、洗涤、干燥，可以除去铜粉中少量

的铁粉,D正确。

5.B［解析］①铁与氯气反应生成氯化铁,反应的化学方程式为2Fe+3CL上2FeCh；②铁与稀硫酸反应生成硫

酸亚铁和氢气,反应的化学方程式为Fe+H.SO：—FeSO.+ILf;③氯气可将氯化亚铁氧化,生成氯化铁,反应的化学

方程式为2FeCU+CL-2FeCL;④若氧化铁过量,则反应结束后有Fe：”生成,若铁单质过量,则过量的铁将Fe"还

原为亚铁离子;⑤稀硝酸先氧化铁生成硝酸铁,剩余的铁粉再将硝酸铁还原为硝酸亚铁,反应的化学方程式为

2Fe（N0：（）：＜+Fe-3Fe（N0j;综上，一定生成+3价铁的反应有反应①和反应③,故选B。

6.D［解析］a为铁单质，b为氧化亚铁,c为硫酸亚铁,d为硫酸铁,e为氧化铁。铁锈的主要成分是氧化铁，氧化

铁中铁元素显+3价,即铁锈的主要成分是e,故A错误;铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,而e这种铁的氧化物中，

铁元素显+3价,该物质是氧化铁，故B错误;a是铁单质，铁单质和硫骏反应生成硫酸亚铁和氢气，其中铁元素显+2

价,即可制得c而不是d,故C错误;高温条件下,一氧化碳和氧化铁反应生成铁单质和二氧化碳,故D正确。

7.B［解析］CuO和Fe粉的混合物中加入一定量的稀硫酸，可能发生的反应有CuO+H2sol-CuSO,+HJ）、Fe+H2sol

一FeSO4+H"、Fe+CuSO.—FeSO+Cu。当反应停止后，滤出不溶物，并向滤液中插入•枚铁钉，发现铁钉无任何

变化,说明滤液中不含压SO,和CuSQ,滤液是FeSOi溶液，不溶物一定含有铜，口J能含有铁。

8.C［解析］铁的氧化物FeO、FeO都是黑色，但是Fe。是红棕色的物质，俗称铁红,A错误;铁的氧化物中FeO、

FeD没有磁性,Fe。有磁性,又叫磁性轨化铁,B错误;FeO、Fe。和酸反应均能生成相应的盐和水,都属于碱性氧

化物,C正确;四氧化三铁既有氧化性,又有还原性,D错误。

9.A［解析］Fe。有固定组成,属于纯净物。

10.C［解析］虽然Fe0是碱性氧化物，但Fez。」不溶于水，不与水反应生成Fe(OH)3,故A错误;Fc与Ch反应生成

FcCL,化学方程式为2Fc+3ChA2FcCl力故B错误;Fe。是红棕色粉末，俗称铁红,可用作红色颜料，故C正确；置

换反应是单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应，所以Fc与Ch的反应不是置换反应，故D错误。

11.D［解析］Fc。为红棕色固体,A错误;根据信息可知,Fe在500℃时与氧气反应生成FeO,继续升高温度生

成FeQ,而在1400转化为FeO,则反应②的温度比反应③的温度低,B错误;FeO不稳定，在空气里受热

能迅速被氧化为FeO,其稳定性弱于Fe。,C错误;FeO中Fe元素的化合价为+2价和+3价,化学式可写为

FeO,FeM,D正确。

12.B［解析］该反应中无元素化合价发生变化,不涉及氧化还原反应,A错误;Fe转化为Fe2;铁元素化合价升

高,Fe作还原剂,生成氧化产物,Fe，.转化为Fe。铁元素化合价降低,Fe”作氧化剂,生成还原产物,氧化产物与还

原产物的质量比为1：2,B正确;反应Fe+2H.—Fe'+H"中，Fe元素化合价升高,Fe作还原剂,Fe〃为氧化产物,H

元素化合价降低,H作氧化剂,必为还原产物,氧化产物与还原产物的质量比为56：2=28：1,C错误;该反应中无

元素化合价发生变化,不涉及氧化还原反应,D错误。

13.B［解析］由图可知，过程【中FcO分解为FcO和5,发生反应:21沁。-6120+0",A正确;过程II中FcO

和H；0反应生成FcO和电发生反应:6FcO+2H—2Fe：,0,+2H2t,B错误;过程I中Fc、0元素化合价发生变化，

过程II中Fe、H元素化合价发生变化，故均为氧化还原反应,C正确:过程1中部分Fe元素由+3价变为+2价,则

FeO是还原产物,过程【I中部分Fe元素由+2价变为+3价,则FeO是还原剂,D正确。

14.C［解析］先打开分液漏斗的活塞,利用装置A中产生的HC1排尽装置内的空气，再点燃C处酒精灯加热铁

粉,A错误;装置A中产生HC1气体是利用了浓盐酸的挥发性,装置C中Fe与HC1反应生成FeCL和田,体现HC1

的酸性和氧化性,B错误,C正确;HC1极易溶于水,用D装置进行尾气处理易发生倒吸,压不能用NaOH溶液吸收,D

错俣。

15.A［解析］烧瓶②中盛放水,加热后提供反应物水蒸气,烧瓶③起到安全瓶的作用，防止倒吸,A正确；实验时,

烧瓶①利②需要加热,烧瓶③不需要加热,B错误;烧瓶②中盛装水,烧瓶③是安全瓶,不添加试剂,C错误;氯气能

溶于水，不能用排水法收集氯气,D错误。

16.D［解析］分液漏斗带有活塞，可通过调节滴加稀硫酸的速率,控制反应的快慢,控制①中气泡产生的快慢,A

正确;稀硫酸难挥发出H.SO.,Zn与稀硫酸反应生成的H二中混有水蒸气,装置①中盛有浓硫酸,用于干燥氢气,B正

确:装置②中盛有无水硫酸铜，用于检验Y中反应生成的HQ(g),装置@中盛有无水氯化钙，防止④中水蒸气进入

装置②,影响也0(g)的检验,故③不能省略,C正确,D错误。

17.C［解析］8.0mL5.0mol-L'H2s0」溶液稀释到100mL,据稀释定律可得8.0mLX5.0mol-L-,=100ml.X

c(H£O,),则有。(牍0於0.4mol-L,A错误;25mL稀释后H2soi溶液中含有H2sol的物质的量为0.4mol-fx

25X103L=0.01mol,图中反应生成标准状况下224mLH?(即0.01rrol),则H/S(h完全反应,反应消耗0.01molZn

和。01molFe,其质量分别为0.65g和0.56g,由于加入等质量的Zn和Fe,则加入Fe的质量至少为0.65g,B

错法;反应过程中铁粉过量,锌粉恰好反应或有剩余,C正确；金属Zn与稀硫酸反应生成0.01molH；,则转移电子

数为0.02M,D错误。

18.(1)提供反应需要的水蒸气(2)H；：0Fe(3)FeO

(4;Fe和FeO

［解析］(1)硬质试管中的湿棉花受热时可产生水蒸气，故硬质试管中湿棉花的作用是提供反应需要的水蒸气。(2)

根据化学方程式：3Fe+4H,0(g)—FeA+4H„Fe在反应中失去电子作还原剂,H,0在反应中得到电子作氧化剂。(3)

若Fe没有反应，则固体物质为Fe;若Fe部分反应,则固体物质为Fe与