第1节 第2课时 铁的氧化物和铁的氢氧化物（分层作业）-【上好课】2024-2025学年高一化学同步精品课堂（人教版2019必修第一册）

第一节 铁及其化合物 第2课时 铁的氧化物和氢氧化物 （分层作业） 一、单选题 1．铁及其化合物在生产、生活中应用广泛。下列有关它们的性质与用途具有对应关系的是 A．有氧化性，可用作净水剂 B．有磁性，可用作高炉炼铁的原料 C．是红棕色，可用于制红色油漆 D．Fe有还原性，可用于铝热反应焊接钢轨 2．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． B． C． D． 3．有关铁的氧化物的说法中，不正确的是 A．赤铁矿主要成分是Fe2O3，Fe2O3是红棕色的，常用作红色油漆和涂料 B．Fe3O4是黑色晶体，其中的铁显+2价，的铁显+3价 C．FeO、Fe2O3都不溶于水，但都能和盐酸反应生成相应的盐 D．FeO不稳定，在空气中加热迅速被氧化成Fe2O3 4．下列实验中，利用图中装置能达到实验目的的是 A．图甲验证热稳定性： B．图乙制备 C．图丙验证铁粉与水蒸气的反应 D．图丁制备胶体 5．实验室可用图装置制备。下列说法不正确的是 A．配制NaOH溶液和溶液的蒸馏水要提前煮沸 B．实验前可在溶液上面加一层煤油 C．得到的为红褐色固体 D．实验结束后的胶头滴管，要先用盐酸浸泡，再用水洗 6．部分含铁物质的分类与相应化合价关系如下图甲所示。下列推断不合理的是 A．X在高温下可与H2O(g)反应生成Z B．N在空气中不稳定，利用图乙装置制取N并可减缓其被氧化 C．可存在P→M→Z→P的循环转化关系 D．若P为盐酸盐，可将其饱和溶液逐滴滴入沸水中制备Fe(OH)3胶体 7．下列物质能通过单质直接反应制得的是 ①FeCl2 ②FeCl3 ③Fe(OH)3 ④Na2O2 A．只有② B．只有①②③ C．只有①③④ D．只有②④ 8．部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断合理的是 A．b只能通过置换反应制得 B．保存溶液时需加入少量 C．可将加入浓碱液中制得的胶体 D．存在的循环转化关系 9.下列有关铁的氢氧化物的说法中，错误的是(　　) A．Fe(OH)2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化为红褐色固体 B．Fe(OH)2具有还原性，在空气中易被氧化为Fe(OH)3 C．Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性，受热能分解 D．Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能产生丁达尔效应 10．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中正确的是 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 11．下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的 A．①②③ B．①②④ C．①②③④ D．②③④ 12．铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量溶液，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣，上述沉淀和残渣分别是 A． B． C． D． 2、 填空题 13．利用铁元素价类二维图可以多角度研究含铁物质的性质及转化关系，请完成下列问题。 (1)铁元素是组成人体必不可少的元素之一，以下几种常见的铁元素粒子，既有氧化性又有还原性的是 。 A．Fe          B．           C． (2)下列说法正确的是 。 A．是碱性氧化物 B．铁与高温水蒸气的反应可实现上述转化① C．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速发生转化② (3)取少量粉末于烧杯中，加入适量盐酸至完全溶解，发生反应的离子方程式为 ， (4)制备氢氧化亚铁时，现象由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现象： 。 (5)人体血红蛋白分子中含有，正是这些使血红蛋白分子具有载氧功能。亚硝酸钠（）可将人体血红蛋白中的转化为，生成高铁血红蛋白而丧失与氧气的结合能力，反应过程中发生 反应，说明亚硝酸钠具有 性；误食亚硝酸钠中毒，可服维生素C缓解，说明维生素C具有 性。 14．A～H是初中化学常见物质，它们之间的转化关系如下图所示(部分产物已略去)。已知B是目前世界上年产量最高的金属，A、E、F是氧化物，C是气体。H的水溶液呈蓝色，农业上常用来配制波尔多液，G、H中的阴离子相同。 (1)列举D物质的一种用途 。 (2)反应Ⅱ的化学方程式 。 (3)写出一个符合反应Ⅰ条件的化学方程式 。 (4)上图所示的转化关系中，涉及到的基本反应类型是 。 15．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。 一、单选题 1．据古代文献记载：“慈石治肾家诸病，而通耳明目。”“慈石，色轻紫，石上皲涩，可吸连针铁。”“慈石”的主要成分是 A． B． C． D． 2．下列关于和说法正确的是 A．和都是黑色固体 B．中和价铁的比例为 C．铁与水蒸气反应生产 D．又称为磁性氧化铁 3．在给定条件下，下列选项所示的铁或铁的化合物间转化均能实现的是 A．FeFe2O3 B．FeFeCl2 C．FeI2(aq)FeCl3(aq) D．Fe2O3Fe(OH)3 4．铁是目前产量最大且使用最广泛的金属。下列含铁物质与其用途不匹配的是 选项 物质 用途 A Fe合金 高铁铁轨 B FeO 涂料中的红色颜料 C 磁性材料 D 营养强化剂 A．A B．B C．C D．D 5．某同学欲利用如图装置制取能较长时间存在的Fe(OH)2，其中实验所用溶液现配现用且蒸馏水先加热煮沸。下列分析正确的是 A．Fe(OH)2易被氧化，反应方程式为：2Fe(OH)2+O2+H2O=2Fe(OH)3 B．实验开始时应先关闭止水夹a、打开b，再向烧瓶中加入X C．反应一段时间后可在烧瓶中观察到白色沉淀 D．反应结束后若关闭b及分液漏斗活塞，则Fe(OH)2可较长时间存在 6．下列叙述正确的是 ①铁能被磁铁吸引 ②人体内的血红蛋白中含铁元素 ③Fe在纯氧中燃烧可得到 ④不可与水反应得到，所以不能通过化合反应制得 ⑤在空气中加热，可得到FeO A．①②⑤ B．①②④ C．②③④⑤ D．①② 7．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 8．下列关于铁单质及其化合物的说法，正确的有 ①铁粉投入水中煮沸可生成和 ②通过化合反应可以生成FeS， ③通过置换反应可以生成、 ④过滤出的和在空气中加热最终固体产品不同 ⑤月饼包装盒里通常放一包铁粉起到抗氧化的作用 ⑥加热饱和溶液可制备氢氧化铁胶体 A．①②④ B．④⑤⑥ C．②③⑤ D．①③⑥ 9．某工业废水中含有FeSO4和CuSO4(忽略其他成分)，利用以下流程可回收FeSO4和Cu。下列说法不正确的是 A．试剂1为适当过量的Fe粉 B．操作1、操作2和操作3都为过滤 C．固体1是Fe和Cu的混合物 D．试剂2为适当过量的稀H2SO4 10．铁、铜及其化合物应用广泛。下列说法正确的是 A．铁的氧化物都不溶于水，也不与水反应 B．俗称铁红，赤铁矿的主要成分是 C．将废铜屑加入溶液中，可以制取铁粉 D．铜盐能杀死细菌，硫酸铜常用作自来水消毒 11．一种具有磁性的“纳米药物”如图所示，可利用磁性引导该药物到达人体内的病变部位。该技术可大大提高治疗效果。下列有关说法正确的是 A．该药物具有磁性与Fe3O4外壳有关，Fe3O4为红棕色粉末 B．Fe3O4可通过Fe与水蒸气在高温下反应制得 C．二氧化硅属于酸性氧化物，可溶于水生成硅酸 D．该药物分散于水中得到的分散系可以产生丁达尔效应 12．下图是铁元素的“价类”二维图，下列说法正确的是 A．常温下 Fe与水反应生成Fe3O4 B．FeO在热空气中不稳定，能迅速转化为Fe3O4 C．工业上用CO还原Fe2O3炼铁，该反应属于置换反应 D．将含0.01mol FeCl3的饱和溶液滴入沸水中完全反应，所得Fe(OH)3胶粒的物质的量为0.01 mol 2、 填空题 13．在一定条件下，铁及其化合物具有如图所示的转化关系。丙为白色固体，其悬浊液在空气中会迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。请回答下列问题： 已知：A→B表示一定条件下A能一步转化为B，A—B表示一定条件下A能与B反应。 (1)根据分析可知丙为 (填化学式)；甲可能是 (填字母)，乙可能是 。(填字母) A．稀硝酸        B．溶液        C．        D．溶液 (2)工业上高炉炼铁可以实现③的转化，所得到的炽热的铁水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，原因是 (填化学方程式)。 14．某工厂的工业废水中含有大量的和较多的。为了减少污染并变废为宝，工厂计划从该废水中回收和金属铜。请根据以下流程图，回答下列问题。 (1)填写下列标号所代表的物质(主要成分的化学式，所加试剂均过量)或操作方法： ① ；④ ；⑥ ； (2)用酸性高锰酸钾检验④中的金属阳离子，请写出所涉及反应的离子方程式： 。 (3)若取溶液④加入试管中，然后滴加氢氧化钠溶液，产生的现象是 ； 15．某同学为了获取在制备过程中，沉淀颜色的改变与氧气有关的实验证据，用图示装置进行了如下实验。 实验步骤： Ⅰ．向三颈瓶中加入饱和溶液，按图示连接装置(夹持装置已略去，气密性已检查)； Ⅱ．打开磁力搅拌器，立即加入溶液； Ⅲ．采集三颈瓶内空气中体积分数和溶液中浓度的数据。 实验现象： 三颈瓶中生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变为灰绿色，一段时间后部分变为红褐色。 实验数据： 回答下列问题： (1)搅拌的目的是 。 (2)生成白色絮状沉淀的离子方程式为 。 (3)沉淀由白色变为红褐色发生反应的化学方程式为 。 (4)通过上述实验，可得到“在制备过程中，沉淀颜色改变与氧气有关”的结论，其实验证据是 。 (5)结合上述实验，提出制备过程中应注意的事项 (回答一项即可)。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第一节 铁及其化合物 第2课时 铁的氧化物和氢氧化物 （分层作业） 一、单选题 1．铁及其化合物在生产、生活中应用广泛。下列有关它们的性质与用途具有对应关系的是 A．有氧化性，可用作净水剂 B．有磁性，可用作高炉炼铁的原料 C．是红棕色，可用于制红色油漆 D．Fe有还原性，可用于铝热反应焊接钢轨 【答案】C 【详解】A．溶液中铁离子水解生成氢氧化铁胶体，氢氧化铁胶体有吸附性，能吸附杂质，可用作净水剂，与其氧化性无关，A错误； B．中含铁元素，可用作高炉炼铁的原料，与其磁性无关，B错误； C．是红棕色固体，难溶于水，可用于制红色油漆，C正确； D．铝热反应为铝和氧化铁在高温下反应生成铁和氧化铝，与铁的还原性无关，D错误； 答案选C。 2．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． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据材料，赭石颜色为红色，主要成分可能为，故选A。 3．有关铁的氧化物的说法中，不正确的是 A．赤铁矿主要成分是Fe2O3，Fe2O3是红棕色的，常用作红色油漆和涂料 B．Fe3O4是黑色晶体，其中的铁显+2价，的铁显+3价 C．FeO、Fe2O3都不溶于水，但都能和盐酸反应生成相应的盐 D．FeO不稳定，在空气中加热迅速被氧化成Fe2O3 【答案】D 【详解】A．赤铁矿主要成分是 Fe2O3，Fe2O3是红棕色的固体，可以用作红色油漆和涂料，故A正确； B．Fe3O4可以是Fe2O3FeO，其中的铁显+2 价，的铁显+3价，故B正确； C．FeO、 Fe2O3都不溶于水，属于碱性氧化物，都能和盐酸反应生成相应的盐，故C正确； D．FeO在空气中被氧化生成四氧化三铁，故D错误； 故选D。 4．下列实验中，利用图中装置能达到实验目的的是 A．图甲验证热稳定性： B．图乙制备 C．图丙验证铁粉与水蒸气的反应 D．图丁制备胶体 【答案】C 【详解】A．甲装置中NaHCO3处于外管中，受热温度更高，故不能说明碳酸钠比NaHCO3稳定，故A错误； B．乙中铁和稀硫酸生成的氢气会溢出，不能制备，应该将左右两侧的物质互换才能制备，故B错误； C．铁与湿棉花受热产生的水蒸气共热反应生成四氧化三铁和氢气，生成的氢气能使肥皂水产生肥皂泡，可以点燃，则装置丙能探究铁与水蒸气的反应，故C正确； D．氢氧化钠溶液与饱和氯化铁溶液反应生成氢氧化铁沉淀，不能生成氢氧化铁胶体，则装置丁不能用于制备氢氧化铁胶体，故D错误； 故选C。 5．实验室可用图装置制备。下列说法不正确的是 A．配制NaOH溶液和溶液的蒸馏水要提前煮沸 B．实验前可在溶液上面加一层煤油 C．得到的为红褐色固体 D．实验结束后的胶头滴管，要先用盐酸浸泡，再用水洗 【答案】C 【分析】如图，利用NaOH溶液与FeSO4溶液反应得到Fe(OH)2和Na2SO4，Fe(OH)2易被空气氧化。 【详解】A．和Fe(OH)2中铁元素呈+2，易被氧化，故配制NaOH溶液和溶液的蒸馏水要提前煮沸，除去水中溶解的氧气，A项正确； B．实验前可在溶液上面加一层煤油，浮在水面上，可隔绝空气，B项正确； C．得到的为白色固体，C项错误； D．实验结束后的胶头滴管含碱性溶液，要先用盐酸浸泡，再用水洗，D项正确。 故答案选C。 6．部分含铁物质的分类与相应化合价关系如下图甲所示。下列推断不合理的是 A．X在高温下可与H2O(g)反应生成Z B．N在空气中不稳定，利用图乙装置制取N并可减缓其被氧化 C．可存在P→M→Z→P的循环转化关系 D．若P为盐酸盐，可将其饱和溶液逐滴滴入沸水中制备Fe(OH)3胶体 【答案】A 【分析】由题干铁的价类二维图可知，X为Fe、Y为FeO、Z为Fe2O3、M为Fe(OH)3、N为Fe(OH)2，Q为亚铁盐，P为铁盐，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，X为Fe、Z为Fe2O3，Fe在高温下可与H2O(g)反应生成Fe3O4，而不是Fe2O3，A错误； B．由分析可知，N为Fe(OH)2，Fe(OH)2不稳定，图乙装置生成的H2可排出装置中的空气，从而减缓Fe(OH)2被氧化，B正确； C．由分析可知，Z为Fe2O3、M为Fe(OH)3、P为铁盐，根据反应方程式，，可知，可存在P→M→Z→P的循环转化关系，C正确； D．由分析结合若P为盐酸盐可知，P为FeCl3，实验制备Fe(OH)3胶体的方法为：将烧杯中的蒸馏水加热煮沸后，向沸水中滴加5~6滴饱和氯化铁溶液，继续加热至溶液呈红褐色停止加热，即可制备Fe(OH)3胶体，D正确； 故答案为：A。 7．下列物质能通过单质直接反应制得的是 ①FeCl2 ②FeCl3 ③Fe(OH)3 ④Na2O2 A．只有② B．只有①②③ C．只有①③④ D．只有②④ 【答案】D 【详解】①Fe与氯气发生化合反应得到FeCl3，②Fe与氯气能发生化合反应生成FeCl3；③氢氧化铁不能由单质直接反应制得；④Na与氧气在加热条件下发生化合反应生成Na2O2； 故选D。 8．部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断合理的是 A．b只能通过置换反应制得 B．保存溶液时需加入少量 C．可将加入浓碱液中制得的胶体 D．存在的循环转化关系 【答案】D 【分析】由题图可知，为中含有为为中含有。 【详解】A．b既可通过置换反应制得，也可通过化合反应制得，A不合理； B．含的溶液中加入，会被还原成，B不合理； C．可将饱和的溶液滴入沸水中继续加热至液体呈红褐色，制得胶体，而不是浓碱液中，不合理； D．存在的循环转化关系，D合理； 答案选D。 9.下列有关铁的氢氧化物的说法中，错误的是(　　) A．Fe(OH)2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化为红褐色固体 B．Fe(OH)2具有还原性，在空气中易被氧化为Fe(OH)3 C．Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性，受热能分解 D．Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能产生丁达尔效应 【答案】A 【解析】Fe(OH)2是一种白色固体，不稳定，具有还原性，在空气中易被氧化为红褐色固体Fe(OH)3：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，故A错误、B正确；Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性，受热能分解为氧化物和水，故C正确。 10．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中正确的是 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 【答案】C 【详解】A．Fe与O2在点燃的条件下反应生成Fe3O4，Cu与O2反应生成CuO，A错误； B．Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，B错误； C．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； D．Na在常温下能与H2O反应，但是Fe与水在常温下不反应，D错误； 故选C。 11．下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的 A．①②③ B．①②④ C．①②③④ D．②③④ 【答案】B 【详解】因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，即发生4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。①、②原理一样，都是先用氢气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；④中液面加苯阻止了空气进入；③由于空气中的氧气能迅速将Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。 故本题选B。 12．铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量溶液，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣，上述沉淀和残渣分别是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，向该溶液中加入溶液时生成氢氧化亚铁；氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化产生氢氧化铁，氢氧化铁加热时发生分解反应产生红棕色氧化铁，故白色沉淀是氢氧化亚铁，加热得到最后的残渣是氧化铁，故合理选项是B。 2、 填空题 13．利用铁元素价类二维图可以多角度研究含铁物质的性质及转化关系，请完成下列问题。 (1)铁元素是组成人体必不可少的元素之一，以下几种常见的铁元素粒子，既有氧化性又有还原性的是 。 A．Fe          B．           C． (2)下列说法正确的是 。 A．是碱性氧化物 B．铁与高温水蒸气的反应可实现上述转化① C．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速发生转化② (3)取少量粉末于烧杯中，加入适量盐酸至完全溶解，发生反应的离子方程式为 ， (4)制备氢氧化亚铁时，现象由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现象： 。 (5)人体血红蛋白分子中含有，正是这些使血红蛋白分子具有载氧功能。亚硝酸钠（）可将人体血红蛋白中的转化为，生成高铁血红蛋白而丧失与氧气的结合能力，反应过程中发生 反应，说明亚硝酸钠具有 性；误食亚硝酸钠中毒，可服维生素C缓解，说明维生素C具有 性。 【答案】(1)B (2)A (3) (4)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 (5) 氧化 氧化 还原 【详解】（1）A．Fe处于元素的最低价，只有还原性，故A不选； B．处于元素的最低价态，既有氧化性又有还原性，故B选； C．处于元素的最高价态，只有氧化性，故C不选； 答案为B； （2）A．Fe2O3能与盐酸反应生成氯化铁和水，Fe2O3是碱性氧化物，故A正确； B．铁与高温水蒸气的反应生成Fe3O4，故B错误； C．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速被氧化为Fe3O4，故C错误； 答案为A； （3）粉末与盐酸反应生成氯化铁和水，发生反应的离子方程式为； （4）制备氢氧化亚铁时，Fe(OH)2被氧气氧化为红褐色Fe(OH)3，由白色絮状沉淀最终转化为红褐色沉淀，反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3； （5）亚硝酸钠(NaNO2)可将人体血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+，生成高铁血红蛋白而丧失与氧气的结合能力，反应过程中Fe2+发生氧化反应，说明亚硝酸钠具有氧化性，误食亚硝酸钠中毒，可服维生素C缓解，说明维生素C具有还原性。 14．A～H是初中化学常见物质，它们之间的转化关系如下图所示(部分产物已略去)。已知B是目前世界上年产量最高的金属，A、E、F是氧化物，C是气体。H的水溶液呈蓝色，农业上常用来配制波尔多液，G、H中的阴离子相同。 (1)列举D物质的一种用途 。 (2)反应Ⅱ的化学方程式 。 (3)写出一个符合反应Ⅰ条件的化学方程式 。 (4)上图所示的转化关系中，涉及到的基本反应类型是 。 【答案】(1)做导线 (2)↑ (3) (4)置换反应 【分析】A～H是初中化学常见物质，B是目前世界年产量最高的金属，所以B是铁，A、E、F是氧化物，C是气体，H的水溶液呈蓝色，农业上常用来配制波尔多液，所以H是硫酸铜，G、H的溶液中的阴离子相同，A和E高温会生成铁，所以A可以是氧化铁，E是一氧化碳，一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳，铁和硫酸亚铁反应生成硫酸亚铁和铜，所以D是铜，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，所以C是氢气，氢气和氧化铜加热生成铜和水，所以C是氢气，F是氧化铜，经过验证，推导正确。 【详解】（1）D是铜物质的一种用途是作导线； （2）反应Ⅱ是铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为：↑； （3）反应I是一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，化学方程式为：； （4）氢气和氧化铜的反应属于置换反应，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁的反应属于置换反应，涉及到的基本反应类型是：置换反应。 15．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。 【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 【分析】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； 【详解】（1）根据图，仪器D为，分液漏斗； 故答案为：分液漏斗； （2）对于分液漏斗，可以调节分液漏斗的旋塞控制滴加稀硫酸的速度； 故答案为：调节分液漏斗的旋塞； （3）根据上述分析，为了避免B中的空气对实验进行干扰，打开a使得生成的氢气进入B中将装置中的空气排尽； 故答案为：产生的氢气量不足，无法排尽装置中的空气； （4）根据上述分析，B中发生的反应； 故答案为：； （5）根据分析，制取氢氧化亚铁的原理，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； 故答案为：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； 故答案为：隔绝空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化；①②④。 一、单选题 1．据古代文献记载：“慈石治肾家诸病，而通耳明目。”“慈石，色轻紫，石上皲涩，可吸连针铁。”“慈石”的主要成分是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】由“慈石，色轻紫，可吸连针铁”可知慈石具有磁性，则其主要成分为Fe3O4； 故选C。 2．下列关于和说法正确的是 A．和都是黑色固体 B．中和价铁的比例为 C．铁与水蒸气反应生产 D．又称为磁性氧化铁 【答案】D 【详解】A．是红棕色固体，故A错误； B．中和价铁的比例为，故B错误； C．铁与水蒸气反应生产，故C错误； D．具有磁性，俗称磁性氧化铁，故D正确； 故答案为：D。 3．在给定条件下，下列选项所示的铁或铁的化合物间转化均能实现的是 A．FeFe2O3 B．FeFeCl2 C．FeI2(aq)FeCl3(aq) D．Fe2O3Fe(OH)3 【答案】C 【详解】A．铁与水蒸气在高温作用下生成四氧化三铁，A错误； B．铁与氯气反应生成的是氯化铁，B错误； C．碘化亚铁与足量氯气反应生成碘化铁和碘单质，C正确； D．在常温下，三氧化二铁和水不发生反应，因为三氧化二铁难溶于水，且在常温下没有足够的能量促使反应进行，D错误； 故选D。 4．铁是目前产量最大且使用最广泛的金属。下列含铁物质与其用途不匹配的是 选项 物质 用途 A Fe合金 高铁铁轨 B FeO 涂料中的红色颜料 C 磁性材料 D 营养强化剂 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A． 铁合金可作高铁铁轨，A正确； B．涂料中的红色颜料是，B错误； C．有磁性，可作磁性材料，C正确； D．可以补充Fe2+，可作营养强化剂， D正确； 答案选B。 5．某同学欲利用如图装置制取能较长时间存在的Fe(OH)2，其中实验所用溶液现配现用且蒸馏水先加热煮沸。下列分析正确的是 A．Fe(OH)2易被氧化，反应方程式为：2Fe(OH)2+O2+H2O=2Fe(OH)3 B．实验开始时应先关闭止水夹a、打开b，再向烧瓶中加入X C．反应一段时间后可在烧瓶中观察到白色沉淀 D．反应结束后若关闭b及分液漏斗活塞，则Fe(OH)2可较长时间存在 【答案】D 【分析】实验开始时应先打开止水夹a、b，再向烧瓶中加入稀硫酸，铁和稀硫酸反应生成的氢气排尽锥形瓶内的空气。反应一段时间后，关闭止水夹a，烧瓶内的硫酸亚铁被氢气压入锥形瓶，在锥形瓶内生成白色沉淀氢氧化亚铁。 【详解】A．Fe(OH)2具有还原性，易被氧气氧化为氢氧化铁，反应的方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故A错误； B．为防止Fe(OH)2被氧化，实验开始时应先打开止水夹a、b，再向烧瓶中加入稀硫酸，用铁和稀硫酸反应生成的氢气排出锥形瓶内的空气，故B错误； C．反应一段时间后，关闭止水夹a，烧瓶内的硫酸亚铁被氢气压入锥形瓶，在锥形瓶内生成白色沉淀氢氧化亚铁，故C错误； D．反应结束后若关闭b及分液漏斗活塞，氢氧化亚铁与空气隔绝，则Fe(OH)2可较长时间存在，故D正确； 选D。 6．下列叙述正确的是 ①铁能被磁铁吸引 ②人体内的血红蛋白中含铁元素 ③Fe在纯氧中燃烧可得到 ④不可与水反应得到，所以不能通过化合反应制得 ⑤在空气中加热，可得到FeO A．①②⑤ B．①②④ C．②③④⑤ D．①② 【答案】D 【详解】①铁能被磁铁吸引，故正确； ②人体内的血红蛋白中含铁元素，故正确； ③铁在纯氧中燃烧得到的是Fe3O4，故错误； ④Fe(OH)3可通过4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3化合反应制得，故错误； ⑤Fe(OH)2在空气中加热得到的是Fe2O3，故错误； 答案选D。 7．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 【答案】C 【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。 8．下列关于铁单质及其化合物的说法，正确的有 ①铁粉投入水中煮沸可生成和 ②通过化合反应可以生成FeS， ③通过置换反应可以生成、 ④过滤出的和在空气中加热最终固体产品不同 ⑤月饼包装盒里通常放一包铁粉起到抗氧化的作用 ⑥加热饱和溶液可制备氢氧化铁胶体 A．①②④ B．④⑤⑥ C．②③⑤ D．①③⑥ 【答案】C 【详解】①铁粉和水蒸气可发生置换反应生成和，错误； ②铁在硫中燃烧生成硫化亚铁，氢氧化亚铁、氧气和水化合生成氢氧化铁，通过化合反应可以生成FeS，，正确； ③铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，氯气和溴化铁发生置换反应生成氯化铁和溴单质，通过置换反应可以生成、，正确； ④过滤出的和在空气中加热最终得到的固体产品均是氧化铁，错误； ⑤铁是活泼金属，月饼包装盒里通常放一包铁粉起到抗氧化的作用，正确； ⑥加热饱和溶液不能制备氢氧化铁胶体，饱和氯化铁溶液滴入沸水中可以得到氢氧化铁胶体，错误； 答案选C。 9．某工业废水中含有FeSO4和CuSO4(忽略其他成分)，利用以下流程可回收FeSO4和Cu。下列说法不正确的是 A．试剂1为适当过量的Fe粉 B．操作1、操作2和操作3都为过滤 C．固体1是Fe和Cu的混合物 D．试剂2为适当过量的稀H2SO4 【答案】B 【分析】某工业废水中含有FeSO4和CuSO4，向其中先加入过量Fe，与CuSO4发生置换反应产生Cu、FeSO4，溶液1中含有FeSO4；固体1中含有Fe、Cu，向其中加入足量稀H2SO4，Fe与硫酸反应产生FeSO4、H2，Cu不能反应，仍以固体形式存在，经过滤将固体Cu分离出来进入固体2中，将溶液1、2合并，然后经蒸发浓缩、降温结晶获得绿矾FeSO4·7H2O。 【详解】A．根据上述分析可知：试剂1为适当过量的Fe粉，A正确； B．操作1、操作2都是分离难溶性固体与可溶性液体混合物的操作，名称是过滤；而操作3是从FeSO4溶液中获得绿矾FeSO4·7H2O，要将溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作，B错误； C．为从含FeSO4和CuSO4的混合溶液中奖Cu完全分离，加入的Fe粉要适当过量，故固体1是Fe和Cu的混合物，C正确； D．固体1中含有Fe、Cu，为将Fe与Cu分离开来，可根据Fe与稀H2SO4反应，而Cu与稀H2SO4不反应的性质，加入适当过量的稀H2SO4，使Fe完全转化为FeSO4进入溶液而与Cu分离开，D正确； 故合理选项是B。 10．铁、铜及其化合物应用广泛。下列说法正确的是 A．铁的氧化物都不溶于水，也不与水反应 B．俗称铁红，赤铁矿的主要成分是 C．将废铜屑加入溶液中，可以制取铁粉 D．铜盐能杀死细菌，硫酸铜常用作自来水消毒 【答案】A 【详解】A．铁的氧化包括氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁，都不溶于水，也不与水反应，A项正确； B．Fe2O3俗称铁红，是赤铁矿的主要成分，B项错误； C．Cu具有还原性，能够和Fe3+反应生成Fe2+，不能置换出Fe，C项错误； D．铜盐为重金属盐，能使蛋白质变性，故能杀死某些细菌，并能抑制藻类生长，因此游泳馆常用硫酸铜作池水消毒剂，但不能用作自来水消毒，D项错误； 故答案选A。 11．一种具有磁性的“纳米药物”如图所示，可利用磁性引导该药物到达人体内的病变部位。该技术可大大提高治疗效果。下列有关说法正确的是 A．该药物具有磁性与Fe3O4外壳有关，Fe3O4为红棕色粉末 B．Fe3O4可通过Fe与水蒸气在高温下反应制得 C．二氧化硅属于酸性氧化物，可溶于水生成硅酸 D．该药物分散于水中得到的分散系可以产生丁达尔效应 【答案】B 【详解】A．Fe3O4为黑色晶体，三氧化二铁为红棕色粉末，A错误； B．Fe与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和H2，B正确； C．二氧化硅属于酸性氧化物，但不溶于水也不和水反应，C错误； D．该药物的分散质粒子直径大于100nm，分散于水中形成的分散系是浊液，不能产生丁达尔效应，D错误； 答案选B。 12．下图是铁元素的“价类”二维图，下列说法正确的是 A．常温下 Fe与水反应生成Fe3O4 B．FeO在热空气中不稳定，能迅速转化为Fe3O4 C．工业上用CO还原Fe2O3炼铁，该反应属于置换反应 D．将含0.01mol FeCl3的饱和溶液滴入沸水中完全反应，所得Fe(OH)3胶粒的物质的量为0.01 mol 【答案】B 【详解】A．常温下Fe与水不发生反应，A错误； B．FeO中的Fe元素显+2价，具有较强的还原性，在空气中受热，能迅速被氧化成Fe3O4，B正确； C．工业上用CO还原Fe2O3炼铁，该反应不属于置换反应，C错误； D．Fe(OH)3胶体的胶粒是许多Fe(OH)3的集合体，因此将含0.01 mol FeCl3的饱和溶液滴入沸水中制得Fe(OH)3胶粒数小于0.01NA，D错误； 故选B。 2、 填空题 13．在一定条件下，铁及其化合物具有如图所示的转化关系。丙为白色固体，其悬浊液在空气中会迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。请回答下列问题： 已知：A→B表示一定条件下A能一步转化为B，A—B表示一定条件下A能与B反应。 (1)根据分析可知丙为 (填化学式)；甲可能是 (填字母)，乙可能是 。(填字母) A．稀硝酸        B．溶液        C．        D．溶液 (2)工业上高炉炼铁可以实现③的转化，所得到的炽热的铁水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，原因是 (填化学方程式)。 【答案】(1) Fe(OH)2 B D (2) 【分析】根据丙为白色固体，其悬浊液在空气中会迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，可知丙为Fe(OH)2，据此作答。 【详解】（1）（1）根据颜色变化可知，丙为Fe(OH)2，A→B表示一定条件下A能与B反应，说明甲是既能与FeSO4反应又能与Fe2(SO4)3反应的物质， A．稀硝酸只能与FeSO4发生氧化还原反应，故A不符合题意； B．FeSO4和Fe2(SO4)3，均能与NaOH溶液产生沉淀，故B符合题意； C．SO2只能与Fe2(SO4)3发生氧化还原反应，故C不符合题意； D．HI溶液只能与Fe2(SO4)3发生氧化还原反应，故D不符合题意； 故选B； 同样分析，说明乙是既能与Fe2(SO4)3反应又能与Fe2O3反应的物质， A．Fe2O3作为碱性氧化物可以与稀硝酸反应，Fe2(SO4)3不和稀硝酸反应，故A不符合题意； B．NaOH只能与Fe2(SO4)3反应，故B不符合题意； C．SO2只能与Fe2(SO4)3发生氧化还原反应，故C不符合题意； D．HI溶液既能与Fe2(SO4)3发生氧化还原反应，Fe2O3作为碱性氧化物也可以与之反应，故D符合题意； 故选D。 （2）高炉炼铁会产生铁单质，温度很高，若模具未进行充分的干燥处理，高温下会有水蒸气产生，发生反应为：。 14．某工厂的工业废水中含有大量的和较多的。为了减少污染并变废为宝，工厂计划从该废水中回收和金属铜。请根据以下流程图，回答下列问题。 (1)填写下列标号所代表的物质(主要成分的化学式，所加试剂均过量)或操作方法： ① ；④ ；⑥ ； (2)用酸性高锰酸钾检验④中的金属阳离子，请写出所涉及反应的离子方程式： 。 (3)若取溶液④加入试管中，然后滴加氢氧化钠溶液，产生的现象是 ； 【答案】(1) Fe和Cu FeSO4溶液 过滤 (2) (3) 刚开始有白色沉淀生成，然后白色沉底迅速变为灰绿色，最后生成红褐色沉淀 【分析】该流程为除杂提纯，若要回收铜，则需加入试剂将铜离子从溶液中置换出来，则该试剂为铁粉，所以试剂⑤为过量Fe粉；操作⑥为过滤，得到Fe和Cu的混合物以及硫酸亚铁溶液，所以①为Fe和Cu，②为FeSO4溶液；向①中加入过量稀硫酸，因Cu不与稀硫酸反应所以过滤后得到Cu和溶液，即③为Cu，④为FeSO4溶液；⑦为稀硫酸，操作⑧为过滤，据此解答。 【详解】（1）综上所述，①为Fe和Cu；④为FeSO4溶液；操作⑥为过滤； （2）④中金属阳离子为Fe2+与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，离子方程式为； （3）④为FeSO4溶液，若取2mL溶液④加入试管中，然后滴加氢氧化钠溶液，发生反应为，因Fe(OH)2不稳定，极易被氧气氧化生成Fe(OH)3，其现象为刚开始有白色沉淀生成，然后白色沉底迅速变为灰绿色，最后生成红褐色沉淀， 15．某同学为了获取在制备过程中，沉淀颜色的改变与氧气有关的实验证据，用图示装置进行了如下实验。 实验步骤： Ⅰ．向三颈瓶中加入饱和溶液，按图示连接装置(夹持装置已略去，气密性已检查)； Ⅱ．打开磁力搅拌器，立即加入溶液； Ⅲ．采集三颈瓶内空气中体积分数和溶液中浓度的数据。 实验现象： 三颈瓶中生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变为灰绿色，一段时间后部分变为红褐色。 实验数据： 回答下列问题： (1)搅拌的目的是 。 (2)生成白色絮状沉淀的离子方程式为 。 (3)沉淀由白色变为红褐色发生反应的化学方程式为 。 (4)通过上述实验，可得到“在制备过程中，沉淀颜色改变与氧气有关”的结论，其实验证据是 。 (5)结合上述实验，提出制备过程中应注意的事项 (回答一项即可)。 【答案】(1)使沉淀与氧气充分接触 (2) (3) (4)瓶内空气中、溶液中含量均降低，沉淀颜色改变 (5)制备过程中防止与氧气接触 【分析】该实验的实验目的是探究氢氧化亚铁白色沉淀的颜色变化与氧气的关系。 【详解】（1）由题意可知，向饱和硫酸亚铁溶液中加入氢氧化钠溶液时，搅拌的目的是使饱和硫酸亚铁溶液和氢氧化钠溶液充分混合反应生成氢氧化亚铁沉淀，使沉淀与氧气充分接触，故答案为：使沉淀与氧气充分接触； （2）生成白色絮状沉淀的反应为饱和硫酸亚铁溶液和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁白色絮状沉淀和硫酸钠，反应的离子方程式为，故答案为：； （3）沉淀由白色变为红褐色发生的反应为氢氧化亚铁与氧气和水反应生成氢氧化铁，反应的化学方程式为，故答案为：； （4）据题图可以知道，瓶内空气中、溶液中O2含量均降低，沉淀颜色发生改变，说明O2参与反应瓶内反应，且氢氧化亚铁的沉淀颜色改变，则说明氢氧化亚铁制备过程中，氢氧化亚铁沉淀的颜色改变与氧气有关，故答案为：瓶内空气中、溶液中含量均降低，沉淀颜色改变； （5）由实验可知，氢氧化亚铁制备过程中，氢氧化亚铁易与氧气和水反应生成氢氧化铁，所以制备过程中应防止或隔绝反应溶液、氢氧化亚铁沉淀与氧气接触，故答案为：制备过程中防止与氧气接触。 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