第3章 第1节 第1课时 铁的单质、氧化物、氢氧化物(Word练习)-【精讲精练】2024-2025学年高中化学必修第一册（人教版2019 单选版）

[基础训练] 1．赭石为一种中国传统药物，可“平肝潜阳，重镇降逆，凉血止血”，李时珍在《本草纲目》中对其有“赭，赤色也”“苦、寒、无毒”的描述，根据上述性质，其主要成分可能为(　　) A．Fe2O3 B．CuO C．FeSO4 D．CuSO4 解析　根据材料，赭石颜色为红色，主要成分可能为Fe2O3，故选A。 答案　A 2．(2023·六安高一开学考试)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 解析　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，故选B。 答案　B 3．铁片投入下列溶液，溶液质量减轻，但无气体产生的是(　　) A．盐酸 B．CuSO4溶液 C．稀硫酸 D．Na2SO4溶液 解析　铁片投入盐酸、稀硫酸中，均发生置换反应，生成H2，A、C均错误；铁片投入Na2SO4溶液中，不发生反应，D错误；铁片投入CuSO4溶液中发生置换反应：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，消耗56 g Fe的同时生成64 g Cu，溶液质量减轻，且无气体生成，B正确。 答案　B 4．下列关于铁的性质的叙述不正确的是(　　) A．铁在氧气中燃烧生成的氧化物的主要成分是Fe3O4 B．铁丝不论在空气中还是在纯氧中都不会燃烧 C．因为铁在潮湿的空气中生成的氧化物非常疏松，不能保护内层的金属，故铁制品需要涂保护层 D．铁与硫酸反应的离子方程式：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 解析　铁在氧气中能燃烧生成Fe3O4，故B错误。 答案　B 5．等物质的量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定条件下充分反应，则在相同的条件下，产生氢气的体积比是(　　) A．1∶1 B．3∶4 C．2∶3 D．4∶3 解析　由化学方程式得如下关系： Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ ① 1 mol 1 mol 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 ② 3 mol 4 mol ①式中3 mol Fe产生3 mol H2，②式中3 mol Fe产生4 mol H2，相同条件下，气体的体积之比等于物质的量之比，故氢气的体积比为3∶4。 答案　B 6．(2023·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 解析　说明金属铁有良好延展性，A正确；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，B正确；金属铁在醋瓮中密封保存，隔绝空气，不能与氧气反应，C错误；隔绝空气，铁与醋酸反应生成醋酸亚铁，D正确。 答案　C 7．(2023·惠州高一月考)下列过程最终能生成含三价铁的化合物的是(　　) ①过量Fe与氯气反应　②铁丝在硫蒸气中燃烧 ③向FeCl2溶液中通入Cl2　④铁与CuCl2溶液反应　⑤Fe(OH)2露置于空气中 A．①②③ B．③⑤ C．③④ D．①③⑤ 解析　②铁丝在硫蒸气中燃烧生成FeS，Fe＋SFeS，不合题意；④铁与CuCl2溶液反应Fe＋CuCl2===FeCl2＋Cu，不合题意； ①③⑤符合题意，故选D。 答案　D 8．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溶液直接反应能观察到白色的Fe(OH)2沉淀(方法如图)，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/s i 2.5 15 149 ii 5 15 138 iii 10 15 93 iv 5 25 142 v 5 35 180 ①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)配制250 mL 0.10 mol·L－1 FeSO4溶液，需要用到的仪器有药匙、玻璃棒、烧杯、托盘天平、250 mL容量瓶、___________________________ _____________________________________________。 (3)若向FeSO4溶液中加入足量Na2O2，观察到的现象是_________________________ _______________________________________________________。 解析　(1) FeSO4和NaOH发生复分解反应生成Fe(OH)2，Fe(OH)2被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3，化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。 (2)①实验i、ii、iii的变量是FeSO4溶液浓度，目的是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。②实验v、iv、ii的变量是NaOH溶液浓度，其他条件不变时，所用NaOH溶液的浓度越大，沉淀持续时间越长，实验效果越好，则证据是沉淀持续时间： v>iv>ii。③配制一定物质的量浓度溶液的步骤：计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容等，用到的仪器：药匙、玻璃棒、烧杯、托盘天平、250 mL容量瓶、胶头滴管。 答案　(1)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3　(2)①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　②沉淀持续时间：v>iv>ii　③胶头滴管　(3)有红褐色沉淀生成，有气体放出 [能力提升] 9．类比是研究物质性质的常用方法之一，可预测许多物质的性质。下列类比推测的说法正确的是(　　) A．已知Fe与O2能直接化合生成Fe3O4，推测Cu与O2可直接化合生成Cu3O4 B．已知Na与H2O反应生成NaOH和H2，推测Fe与H2O反应生成Fe(OH)2和H2 C．已知Fe能与CuSO4溶液反应，推测Fe与AgNO3溶液也能反应 D．已知Na在常温下能与H2O反应，推测Fe在常温下也能与H2O反应 解析　Fe与O2在点燃的条件下反应生成Fe3O4，Cu与O2反应生成CuO，故A错误；Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，故B错误；Fe是活泼金属，能把金属活动性顺序中位于其后的金属离子从其盐溶液中置换出来，故C正确；Na在常温下能与H2O反应，但是Fe与水在常温下不反应，故D错误。 答案　C 10．有0.4 g铁的氧化物，用足量的CO在高温下将其还原，把生成的CO2全部通入足量的澄清石灰水中，得到0.75 g固体沉淀物。这种铁的氧化物的化学式为(　　) A．FeO B．Fe2O3 C．Fe3O4 D．Fe4O5 解析　可设这种铁的氧化物的化学式为FexOy，则发生的反应为FexOy＋yCOxFe＋yCO2，Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O。从而得到FexOy与CaCO3的关系式为 FexOy　　～　　yCaCO3 56x＋16y 100y 0.4 g 0.75 g ＝，解得x∶y＝2∶3，故这种铁的氧化物的化学式为Fe2O3。 答案　B 11．(2024·江西宜春高一检测)用“W”型管进行微型实验，如图所示，下列说法错误的是(　　) A．a处红棕色粉末变为黑色 B．a处实验结束时先停止通入CO，后停止加热 C．b处澄清石灰水变浑浊证明有二氧化碳生成 D．可利用点燃的方法进行尾气处理 解析　a处氧化铁和CO反应生成铁，现象：红棕色粉末变为黑色 ，A正确；a处实验结束时先停止加热，后停止通入CO，防止生成的铁再被氧化，B错误；CO2能使澄清石灰水变浑浊，b处澄清石灰水变浑浊证明有CO2生成 ，C正确；CO能燃烧生成CO2，所以可利用点燃的方法进行尾气处理，D正确。 答案　B 12．(2024·湖北荆州高一检测)纳米级Fe3O4可用于以太阳能为热源分解水制H2，过程如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．Fe3O4中Fe元素的化合价为＋2、＋3 B．过程Ⅰ中每消耗116 g Fe3O4转移2 mol电子 C．过程Ⅱ的化学方程式为3FeO＋H2OFe3O4＋H2↑ D．铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点 解析　Fe3O4中Fe元素化合价为＋2、＋3价两种，A正确；过程Ⅰ方程式为2Fe3O46FeO＋O2↑～4e－，每消耗116 g Fe3O4(0.5 mol)转移1 mol电子，B错误；根据图示可知，过程ⅡFeO与H2O在加热条件下反应生成Fe3O4和H2，化学方程式为3FeO＋H2OFe3O4＋H2↑，C正确；铁氧化合物循环制氢气，氧气和氢气分两个步骤生成，产物易分离，同时利用了太阳能，节约能源，D正确。 答案　B 13．为了防止钢铁零件生锈，常采用化学处理使钢铁零件表面生成一层致密保护层。化学处理过程中其中一步的反应为3Fe＋NaNO2＋5NaOH===3Na2FeO2＋H2O＋NH3↑。下列叙述不正确的是(　　) A．上述反应涉及的物质中，Fe的还原性最强 B．上述反应涉及的物质中，Na2FeO2的氧化性最强 C．上述反应中，铁是还原剂，NaNO2是氧化剂 D．NO的氧化性强于FeO的氧化性 解析　反应3Fe＋NaNO2＋5NaOH===3Na2FeO2＋H2O＋NH3↑中，Fe是还原剂，所以该反应涉及的物质中，铁的还原性最强，A正确；反应中NaNO2是氧化剂，故反应涉及的物质中，NaNO2的氧化性最强，B错误、C正确；该反应中，NaNO2是氧化剂，Na2FeO2是氧化产物，所以NO的氧化性强于FeO的氧化性，D正确。 答案　B 14．如图所示，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，通入水蒸气并加热，可完成高温下Fe与水蒸气反应的实验。 回答下列问题： (1)写出有关反应的化学方程式：______________________________________________。 (2)干燥管C中盛放的药品是________，作用是______________________________。 (3)在D处画出用简单方法(用试管)收集氢气的装置图(所需其他仪器自选)。 (4)圆底烧瓶中盛装的是水，该装置的主要作用是________________；圆底烧瓶底部放入几片碎瓷片，碎瓷片的作用是______________________________________________。 (5)实验开始时应先点燃________，理由是___________________________________ ________________________________________________________________________。 解析　(1)书写化学方程式时，应注意H2O的状态与产物的成分。(2)应选固体干燥剂。(3)应采用向下排空气法收集，注意导管伸入的位置。(4)通过加热圆底烧瓶中的水获得水蒸气。(5)实验时，应先加热圆底烧瓶，产生的水蒸气排净装置中的空气后，再加热硬质玻璃管，防止铁粉被空气中的氧气氧化。 答案　(1)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 (2)碱石灰(或无水CaCl2等) 除去H2中的水蒸气 (3)如图所示(注意用向下排空气法，导管伸入试管底部) (4)为反应提供持续不断的水蒸气　防止液体暴沸 (5)酒精灯　先点燃酒精灯，产生的水蒸气排净装置中的空气后，再点燃酒精喷灯，防止Fe与O2反应 15．(2023·新乡高一月考)下图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。 请回答下列问题： (1)仪器D的名称为________。 (2)如何控制仪器D滴加稀硫酸的速度？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)A中反应一段时间后，关闭a，在B中即可得到Fe(OH)2。关闭a的操作不可太早，原因是_________________________________________________________________。 (4)实验完毕，拔去B装置中的橡胶塞，通入空气，此时B装置中发生反应的化学方程式为_____________________________________________________________________。 (5)简述制取Fe(OH)2的过程及原理： ________________________________________。 (6)在下图中，装置④中FeSO4溶液上方加一层苯的作用是________________________________________________________________________。装置________(填序号)能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀。 解析　该实验，A中铁和稀硫酸生成硫酸亚铁和氢气，在压强作用下，A中生成的硫酸亚铁进入B中与氢氧化钠发生反应，生成氢氧化亚铁，制取氢氧化亚铁固体的实验中；因为氢氧化亚铁易被氧化，应该排除空气中的氧气对其干扰，打开止水夹a为了排除B中的空气，关闭a，硫酸亚铁溶液进入B中反应，最后装置C用排水法收集氢气； (5)打开分液漏斗旋塞，打开止水夹a，反应一段时间，排尽装置中的空气，然后再关闭a，利用压强差将A中的液体压到B中； (6)因为实验需要避免有空气进入，装置④中FeSO4溶液上方加一层苯的作用是隔离空气，防止氢氧化亚铁被氧化；③装置胶头滴管与液体有一段距离，溶液在反应过程中被氧气氧化。 答案　(1)分液漏斗 (2)调节分液漏斗的旋塞 (3)产生的氢气量不足，无法排尽装置中的空气 (4)4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3 (5)打开分液漏斗旋塞，打开止水夹a，反应一段时间，排尽装置中的空气，然后再关闭a，利用压强差将A中的液体压到B中 (6)隔绝空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化　①②④ 学科网（北京）股份有限公司 $$