3.1.1 铁的单质、氧化物和氢氧化物-【作业设计】 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

人教版高中化学必修一 颍上九中（二中东校） 日清作业 【良师益友】高一化学同步教学资源（人教版2019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、氧化物和氢氧化物 学校:___________班级：___________姓名：___________ 基础达标 一、单选题 1．下列说法错误的是（ ） 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形式存在 B．Fe分别与Cl2和盐酸反应所得氯化物不相同 C．常温下可用铁制容器储存、运输浓硝酸、浓硫酸 D．铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4 2．下列关于铁及其化合物的叙述正确的是（ ） A．氢氧化铁受热分解可制得 B．、都有磁性 C．不稳定，在空气里受热，能迅速氧化成 D．高温下，铁能与水蒸气反应生成 3．一定实验条件下，能将氧化成。下列物质中，能替代进行此实验的是（ ） A． B． C． D． 4．下列说法正确的是（ ） A．FeO俗称铁红，常用作油漆、涂料的红色颜料 B．炫彩的烟花与某些金属元素的焰色有关，焰色试验属于化学变化 C．在实验室中，铁片须保存在石蜡油或煤油中 D．小苏打受热易分解，可用作膨松剂 5．将与的混合物加入的盐酸中，氧化物恰好完全溶解，在所得的溶液中通入(标准状况)氯气时，恰好使溶液中的完全转化为，则该混合物中和的物质的量之比为（ ） A． B． C． D． 6．如图是铁元素的价类二维图。下列说法不正确的是（ ） A．e在潮湿的空气中能转变为d B．能发生a→f→g→d→c的转化 C．b是一种黑色粉末，不稳定，具有磁性 D．h的某种盐，可用于水体的净化和杀菌消毒 7．利用下图装置可制备沉淀，且能较长时间保存该物质而不变质。下列说法不正确的是（ ） A．实验开始时，打开止水夹a和止水夹b B．关闭止水夹a，打开止水夹b，甲中溶液可流入乙中 C．能较长时间保存是因无氧化性 D．抽滤瓶甲中的稀硫酸可以用稀硝酸代替 8．已知密度苯，下列实验操作能够制取并能较长时间观察到白色沉淀的是（ ） A． B． C． D． 9．在稀硫酸中加入适量铁粉，反应完全后再加入适量NaOH溶液，放置片刻，从反应体系中观察到颜色的变化是（ ） A．无色→灰绿→红褐 B．无色→白色→浅绿→灰绿→红褐 C．无色→浅绿→白色→灰绿→红褐 D．无色→白色→红褐 10．下列实验操作能达到实验预期目的的是（ ） A．图甲：验证铁粉与水蒸气反应 B．图乙：制取Fe(OH)2沉淀并长时间观察其颜色 C．图丙：制取少量氯气 D．图丁：排空气法收集 能力提升 二、填空题 11．写出下列物质的颜色及状态。 ①Na2O ；②Na2O2 ；③Na2CO3 ；④FeO ； ⑤Fe2O3 ；⑥Fe3O4 ；⑦Fe(OH)2 ；⑧Fe(OH)3 ； ⑨Na ；⑩铁粉 。 12．制备实验                        Fe(OH)2 Fe(OH)3 操作 现象 产生 絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为 。 离子方程式 Fe2++2OH－=Fe(OH)2↓； 。 Fe3++3OH－=Fe(OH)3↓ 实验结论 Fe(OH)3与Fe(OH)2分别可用相应的可溶性盐与可溶性碱反应制得 13．元素的“价一类”二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。如图为铁元素的“价一类”二维图，箭头表示部分物质间的转化关系。 请回答以下问题： (1)K2FeO4中Fe的化合价为 。 (2)是一种新型水处理剂，将溶液、溶液与溶液混合可得到，发生相应反应的离子方程式为 ，当有生成时，反应中转移的电子数目为 。 (3)Fe2O3是否为碱性氧化物 (填是或否)，理由： 。 (4)制备氢氧化亚铁时，观察到白色絮状沉淀最终转化为红褐色沉淀，请用化学方程式解释该现象： ，其中检验溶液中Fe3+的试剂是KSCN溶液，该反应的离子方程式为： 。 14．工业上用FeCl3溶液作印刷电路铜板的腐蚀液。化学小组设计如下流程对腐蚀废液(阳离子主要有Fe2+、Cu2+、Fe3+和H+)进行处理，实现FeCl3溶液再生并回收Cu。 (1)步骤Ⅰ中加入H2O2溶液的目的是将Fe2+ (填“氧化”或“还原”)为Fe3+。 (2)步骤Ⅱ中发生反应的离子方程式为 。 (3)溶液C中含有大量Fe2+。取少量溶液C于试管中，滴加 溶液，有白色沉淀生成，白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。 (4)下列说法合理的是 (填字母)。 a.溶液A、溶液B和固体C中都含有铜元素 b.溶液C和溶液D可回收利用，体现“绿色化学”理念 15．铁及其化合物在日常生产生活中有着广泛应用。 I．在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。现设计如下装置完成高温下“Fe与水蒸气反应”的实验，并检验其产物(已知：Fe3O4中Fe的化合价为+2价、+3价)。 (1)装置B中发生反应的化学方程式为 。 (2)装置C中导管“短进长出”的原因 。 (3)取反应后得到的黑色粉末放入一试管中，加入稀硫酸将固体溶解，再滴加几滴KSCN溶液，振荡，溶液没有出现红色，原因是 (用离子方程式表示)。 Ⅱ.某学生设计了如图装置制备白色Fe(OH)2固体。 (4)配置NaOH溶液和稀硫酸时，需将所用蒸馏水加热煮沸后，冷却至室温再用于配置，加热煮沸的目的是 。 (5)开始实验时，先打开止水夹，待装置中空气已排尽，再关闭止水夹。 ①关闭止水夹前，请设计实验证明装置中空气已排尽： 。 ②装置Ⅱ中发生反应的主要化学方程式为 。 ③若未排净装置中的空气，则装置Ⅱ中观察到的实验现象为 。 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C C D D C D D C D 1．A 【来源】考点巩固卷03 金属及其化合物-2025年高考化学一轮复习考点通关卷（江苏专用） 【详解】A．自然界中有少量铁以单质形式存在(如陨铁)，选项A错误； B．铁与氯气反应生成三氯化铁，与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，产物不同，选项B正确； C．铁在常温下遇浓硫酸或浓硝酸钝化，形成了致密的氧化膜隔绝铁与酸的接触，可以用铁制容器储存和运输浓硫酸、浓硝酸，选项C正确； D．铁在纯氧中燃烧产物是Fe3O4，铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，其中铁的化合价有＋2价和＋3价两种价态，选项D正确； 答案选A。 2．C 【来源】天津市河北区2023-2024学年高一上学期1月期末化学试题 【详解】A．氢氧化铁受热分解生成Fe2O3和水，即，可制得Fe2O3，A错误； B．Fe2O3无磁性，具有磁性，B错误； C． FeO不稳定，在空气里受热发生反应：，能迅速被氧化为，C正确； D．高温下，铁能与水蒸气反应：，即反应生成，D错误； 故选C。 3．C 【来源】广西普通高中2022-2023学年高一下学期学业水平合格性考试化学试题 【详解】一定实验条件下，能将氧化成，也具有较强的氧化性可以将氧化成，、、都不能将氧化成，故选C。 4．D 【来源】四川省百分智名校2023-2024学年高一上学期联合学业质量检测化学试卷 【详解】A．俗称铁红，常用作油漆、涂料的红色颜料，不是FeO，A项错误； B．焰色试验没有新物质生成，属于物理变化，B项错误； C．铁片只需干燥保存，无须保存在石蜡油或煤油中，C项错误； D．小苏打是碳酸氢钠，受热易分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，可用作膨松剂，D项正确； 答案选D。 5．D 【来源】四川省南充市2023-2024学年高一上学期期末考试化学试题 【详解】铁的氧化物和盐酸恰好反应生成氯化物，所得的溶液中通入(标准状况，为0.05mol)氯气时，恰好使溶液中的完全转化为，发生反应：，则氯化亚铁为0.1mol、氯化铁为(0.2L×5.5mol/L-0.1mol×2)÷3=0.3mol，则的物质的量为0.15mol，FeO的物质的量为0.1mol，故该混合物中和的物质的量之比为0.1mol∶0.15mol=2∶3，故选D。 6．C 【来源】广州市天河区2023-2024学年高一上学期期末考试化学试题 【分析】根据价类二维图可知，a为Fe，b为FeO，c为Fe2O3，d为Fe(OH)3，e为Fe(OH)2，f为亚铁盐，g为铁盐，h为高铁酸盐，据此作答。 【详解】A．e为Fe(OH)2，d为Fe(OH)3，Fe(OH)2在潮湿的空气中容易转变为Fe(OH)3，即4 Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3，A正确； B．铁与非氧化性酸反应生成亚铁盐，亚铁盐被氧化剂氧化为铁盐，铁盐与碱反应生成氢氧化铁，氢氧化铁受热分解生成氧化铁，B正确； C．b为氧化亚铁，黑色粉末，不稳定易被氧化，没有磁性，C错误； D．h为高铁酸盐即含，具有强氧化性，能够杀菌消毒，自身被还原为铁离子，铁离子水解生成氢氧化铁胶体，能够吸附悬浮杂质，起到净水作用，D正确； 答案选C。 7．D 【来源】广东省佛山市南海区西樵高级中学2023-2024学年高三下学期3月月考化学试题 【分析】甲中装置内铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，止水夹打开，用氢气排净系统内的空气，后加紧止水夹，氢气压强增大，使硫酸亚铁进入乙内与氢氧化钠反应生成白色的氢氧化亚铁沉淀。 【详解】A．由分析可知，实验开始时，打开止水夹a和止水夹b，用氢气排净系统内的空气，A正确； B．关闭止水夹a，打开止水夹b，使硫酸亚铁进入乙内与氢氧化钠反应生成白色的氢氧化亚铁沉淀，B正确； C．能较长时间保存是因无氧化性，C正确； D．Fe和稀硝酸反应生成NO，不能生成H2，抽滤瓶甲中的稀硫酸不可以用稀硝酸代替，D错误； 故选D。 8．D 【来源】甘肃省庆阳市第二中学2023-2024学年高一上学期期末考试化学试题 【分析】氯化亚铁与氢氧化钠反应生成白色的氢氧化亚铁沉淀，被氧气氧化，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色的氢氧化铁沉淀。 【详解】A．根据分析，不能长时间观察到白色，A错误； B．四氯化碳的密度比水大，不能起到隔绝氧气的作用，不能长时间观察到白色，B错误； C．氨水与氯化亚铁反应生成白色的氢氧化亚铁沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色的氢氧化铁沉淀，C错误； D．油的密度比水小且与水不互溶，能起到隔绝氧气的作用，能长时间观察到白色沉淀，D正确； 故选D。 9．C 【来源】陕西省榆林市府谷县第一中学2023-2024学年高一上学期12月月考化学试题 【详解】稀硫酸溶液为无色，加入铁粉后反应生成硫酸亚铁溶液，为浅绿色；继续滴加适量的氢氧化钠溶液，生成白色的氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁溶液被氧气氧化，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色的氢氧化铁沉淀，观察到颜色的变化是无色→浅绿→白色→灰绿→红褐，故选C。 10．D 【来源】黑龙江省双鸭山市第一中学2023-2024学年高一下学期开学化学试题 【详解】A．潮湿的棉花不受热的条件下不能产生水蒸气，所以图甲无法达到验证铁粉与水蒸气反应的实验目的，故A错误； B．制备氢氧化亚铁时，应将盛有氢氧化钠溶液的胶头滴管插入硫酸亚铁溶液中，否则滴加氢氧化钠溶液带入的空气中的氧气会将白色的氢氧化亚铁沉淀氧化，则图乙无法达到制取氢氧化亚铁沉淀并长时间观察其颜色的实验目的，故B错误； C．浓盐酸与二氧化锰共热反应生成硫化锰、氯气和水，常温下不反应，则图丙无法到达制取少量氯气的实验目的，故C错误； D．二氧化碳的密度大于空气的密度，应用向上排空气法收集二氧化碳气体，则图丁能达到排空气法收集二氧化碳的实验目的，故D正确； 故选D。 11． 白色固体 淡黄色固体 白色粉末 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 白色固体 红褐色固体 银白色固体 黑色粉末 【来源】河南省唐河县鸿唐高级中学2023-2024学年高三上学期9月月考化学试题 【详解】根据物质物理性质，各物质颜色状态分别为： ①Na2O白色固体；②Na2O2淡黄色固体；③Na2CO3白色粉末；④FeO黑色粉末；⑤Fe2O3红棕色粉末；⑥Fe3O4黑色晶体；⑦Fe(OH)2白色固体；⑧Fe(OH)3红褐色固体；⑨Na银白色固体；⑩铁粉黑色粉末。 12． 白色 红褐色沉淀 生成红褐色沉淀 【来源】3.1.2 铁的重要化合物 【详解】在敞开的容器中，FeSO4与NaOH发生复分解反应，生成白色絮状沉淀Fe(OH)2，Fe(OH)2不稳定，易被氧化，故白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀Fe(OH)3，涉及的方程式有Fe2++2OH－=Fe(OH)2↓、；FeCl3与NaOH反应生成红褐色沉淀Fe(OH)3，离子方程式为：Fe3++3OH－=Fe(OH)3↓。 13．(1)+6价 (2) 2Fe3++3ClO—+10OH—=2FeO+3Cl—+5H2O 9 (3) 是 Fe2O3能与酸反应生成Fe3+和水 (4) 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Fe3++3SCN—=Fe(SCN)3 【来源】江西省上饶市万年县第一中学2023-2024学年高一上学期第二次月考化学试题 【详解】（1）由化合价代数和为0可知，高铁酸钾中铁元素的化合价为+6价，故答案为：+6价； （2）由题意可知，制备高铁酸钾的反应为次氯酸钾溶液与硫酸铁溶液反应生成高铁酸钾、硫酸钾、氯化钾和水，反应的离子方程式为2Fe3++3ClO—+10OH—=2FeO+3Cl—+5H2O，反应生成2mol高铁酸钾时，转移电子的物质的量为6mol，则生成3mol高铁酸钾时，转移电子的数目为3mol×3×NAmol—1=9NA，，故答案为：2Fe3++3ClO—+10OH—=2FeO+3Cl—+5H2O；9； （3）氧化铁能与酸反应生成铁盐和水，所以属于碱性氧化物，故答案为：是；Fe2O3能与酸反应生成Fe3+和水； （4）白色絮状沉淀最终转化为红褐色沉淀发生的反应为氢氧化亚铁白色沉淀与氧气和水反应生成氢氧化铁红褐色沉淀，反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；检验铁离子发生的反应为溶液中铁离子与硫氰酸根离子反应生成血红色的硫氰化铁，反应的离子方程式为Fe3++3SCN—=Fe(SCN)3，故答案为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；Fe3++3SCN—=Fe(SCN)3。 14．(1)氧化 (2)Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O (3)NaOH (4)ab 【来源】北京市2022-2023学年高二上学期第二次合格考化学试题 【分析】向废液中通入H2O2溶液，将Fe2+氧化为Fe3+得到溶液A，调节pH，Fe3+沉淀为Fe(OH)3，过滤，溶液B中含有主要含有Cu2+，向溶液B中加入过量铁粉，过滤，得到的溶液C为FeCl2溶液，固体C中含有Cu和Fe，向其中加入稀盐酸，Fe与稀盐酸反应得到的溶液D为FeCl2溶液。 【详解】（1）由分析可知步骤Ⅰ中加入H2O2溶液的目的是将Fe2+氧化为Fe3+； （2）步骤Ⅱ是Fe(OH)3与稀盐酸反应生成氯化铁和水，发生反应的离子方程式为Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O； （3）根据题意可知白色沉淀是Fe(OH)2，因此操作是：取少量溶液C于试管中，滴加NaOH溶液，有白色沉淀Fe(OH)2生成，遇到O2，白色沉淀Fe(OH)2迅速变为灰绿色，最终变为红褐色； （4）a．由题干和分析可知溶液A、溶液B和固体C中都含有铜元素，a正确； b．溶液C和溶液D为FeCl2溶液，可以将溶液C和溶液D通入到废液中回收利用，体现“绿色化学”理念，b正确； 故答案为：ab。 15．(1) (2)氢气密度小于空气，短进长出有利于排尽装置内空气 (3) (4)除去蒸馏水中溶解的O2 (5) 在装置Ⅱ的支管口处点燃排出的气体，观察到淡蓝色火焰，证明装置中空气已排尽 生成的白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 【来源】甘肃省定西市2022-2023学年高一上学期期末考试化学试题 【详解】（1）还原铁粉与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应过程中铁元素化合价降低，氢元素化合价升高，其化学反应方程式为3Fe+4H2O(g) Fe3O4+H2； （2）氢气的密度比空气小，选择短管进气可将C管中的空气从长管中排除，最后C管中可收集到纯净的氢气，收集到纯净的氢气在点燃E处的酒精灯，可做CuO的还原实验了，所以短管进长管出可排除装置内的空气； （3）滴加几滴KSCN溶液，振荡，溶液没有出现红色的原因是形成的Fe3+和过量的铁粉反应生成二价铁，其反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+； （4）Fe(OH)2容易被氧化，制备Fe(OH)2时要小心水溶液中溶解的O2的影响，所以配置NaOH溶液时，通常用加热煮沸的方法除去蒸馏水中溶解的O2； （5）①因为O2对制取Fe(OH)2沉淀影响很大，所以要排除O2的干扰，为了验证O2已经排除，可在装置Ⅱ的支管口处点燃排出的气体，观察到淡蓝色火焰，证明装置中空气已排尽；②装入试剂后开始实验时，止水夹处于打开状态，稀硫酸和铁粉反应生成氢气和硫酸亚铁，产生的氢气能驱赶装置内的空气，关闭止水夹，能把FeSO4压入Ⅱ中，同时防止空气进入装置Ⅱ，产生白色的絮状Fe(OH)2沉淀，其化学反应方程式为FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2+Na2SO4；③若未排净装置中的空气，则Ⅱ中氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁，则白色沉淀变为灰绿色，最终变为红褐色。 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $$