3.1.1铁的单质、铁的氧化物和铁的氢氧化物 课后习题 2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

3.1.1铁的单质、铁的氧化物和铁的氢氧化物 课后习题 2025～2026学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册 姓名： 班级： 学号： 1.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 2.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Fe2S3 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 3.下列铁的化合物中，不能通过化合反应得到的是（　　） A.Fe（OH）2 B.FeCl3 C.Fe（OH）3 D.Fe3O4 4.下列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.工业上常使用铁的氧化物作原料冶炼铁 D.Fe3O4能与酸反应，是碱性氧化物 5.已知密度ρ（CCl4）＞ρ（H2O）＞ρ（苯），下列实验操作能够制取Fe（OH）2并能较长时间观察到白色沉淀的是（　　） 　A　　　　 B　　　　 C　　　　D 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关系如图所示。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e可得到a 7.下列物质的颜色和性质或用途对应不正确的是（　　） 选项 物质 颜色 性质或用途 A. Fe2O3 红棕色 红色油漆、涂料 B. Fe（OH）2 白色 易被氧化成灰绿色，一段时间后有红褐色物质生成 C. Fe（OH）3 红褐色 受热易分解生成红棕色粉末 D. FeO 黑色 不稳定，空气中加热生成Fe2O3 8.下列关于氢氧化铁和氢氧化亚铁的叙述中正确的是（　　） A.向FeCl2溶液中加入NaOH溶液即可制得纯净的Fe（OH）2 B.Fe（OH）2在空气中加热，可得到FeO C.隔绝空气的条件下，向FeCl2溶液中加入Na2O2后得到红褐色沉淀Fe（OH）3 D.Fe2O3不与水反应生成Fe（OH）3，所以不能通过化合反应得到Fe（OH）3 9.某物质由铁和氧两种元素组成，实验测得铁元素与氧元素的质量之比为21∶8。下列关于该物质的说法中不正确的是（　　） A.铁元素与氧元素物质的量之比为3∶4 B.该物质可能为四氧化三铁 C.该物质一定为四氧化三铁 D.该物质可能为混合物 10. a g铁粉与含有H2SO4的CuSO4溶液恰好完全反应后，得到a g铜，则参与反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比为（　　） A.7∶1 B.1∶7 C.7∶8 D.8∶7 11.某化学兴趣小组利用如图所示装置进行铁粉与水蒸气反应的实验，并检验产物的性质。请回答下列问题： （1）A装置的作用是　　　　，D装置的作用是　　　　。 （2）写出B装置中发生反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　。 （3）A、B、E装置中应先点燃　　　　处的酒精灯，点燃E处酒精灯之前应进行的操作是　　　　。 （4）铁粉与水蒸气发生了反应，则E处的实验现象是　　　　。 12.以某硫酸渣（含Fe2O3等）为原料制备FeOOH（铁黄）的一种工艺流程如下： 下列说法不正确的是（　　） A.“酸溶”后溶液中金属阳离子主要是Fe3＋ B.滤渣的主要成分是Fe C.“沉铁”过程中生成Fe（OH）2的化学方程式为FeSO4＋2NH4HCO3Fe（OH）2↓＋（NH4）2SO4＋2CO2↑ D.“氧化” Fe（OH）2浆液时，可用氯气代替空气 13.太阳能是理想的能源，通过Fe3O4和FeO的热化学循环可以利用太阳能，其转化关系如图所示。下列说法错误的是（　　） A.过程Ⅰ的反应的化学方程式为2Fe3O46FeO＋O2↑ B.过程Ⅱ中每生成23.2 g Fe3O4转移0.3 mol电子 C.利用该过程可以降低环境中CO2的含量 D.该过程总反应为CO2C＋O2 14.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、　　　　。以下操作会导致所配溶液浓度偏低的是　　　　（填字母）。 A.容量瓶中含有少量蒸馏水 B.洗涤烧杯和玻璃棒的溶液未转入容量瓶中 C.定容时俯视刻度线 D.定容摇匀后发现溶液体积低于刻度线，再补加少量蒸馏水至刻度线 （3）若向FeSO4溶液中加入足量Na2O2，观察到的现象是　　　　。 1. 答案：C 解析：把钢煅作或长或圆的叶子形状，说明金属铁有良好的延展性，故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的纯度，故B、D正确；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。 2. 答案：C 解析：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；硫为弱氧化剂，则Fe在硫蒸气中燃烧生成FeS，故B错误；Fe不易失去电子，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；Fe在自然界中既有游离态又有化合态，故D错误。 3. 答案：A 解析：A项，Fe（OH）2只能通过复分解反应制得，不能通过化合反应得到，符合题意；B项，铁在氯气中点燃可得氯化铁，3Cl2＋2Fe2FeCl3，是化合反应，不符合题意；C项，氢氧化亚铁可被氧化为氢氧化铁，4Fe（OH）2＋O2＋2H2O4Fe（OH）3，是化合反应，不符合题意；D项，铁在氧气中点燃可得四氧化三铁，3Fe＋2O2Fe3O4，是化合反应，不符合题意。 4. 答案：D 解析：A项，赤铁矿主要成分是Fe2O3，Fe2O3是红棕色的粉末，难溶于水，因此常用作红色油漆和涂料；B项，Fe3O4是黑色晶体，是一种复杂的氧化物，可表示为FeO·Fe2O3，的铁显＋2价，的铁显＋3价；C项，铁的氧化物是含有Fe元素的化合物，因此在工业上常使用铁的氧化物作原料，利用还原剂，将Fe元素还原为铁单质而进行铁的冶炼；D项，Fe3O4可看作是氧化亚铁与氧化铁形成的化合物，可表示为FeO·Fe2O3，虽然能与酸反应，但不是碱性氧化物。 5. 答案：D 解析：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，不能较长时间观察到白色沉淀，A错误；四氯化碳的密度比水大，不能起到隔绝氧气的作用，不能较长时间观察到白色沉淀，B错误；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，不能较长时间观察到白色沉淀，C错误；油的密度比水小且与水不互溶，能起到隔绝氧气的作用，能较长时间观察到白色沉淀，D正确；故选D。 6. 答案：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，据此解答。A项，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；B项，铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，而e是氧化铁；C项，a是铁单质，铁单质和硫酸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；D项，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。 7.答案：D 解析：FeO在空气中加热迅速被氧化成Fe3O4，故D项错误。 8. 答案：C 解析：A项，Fe（OH）2在空气中容易被氧化为Fe（OH）3，错误；B项，在隔绝空气的条件下Fe（OH）2FeO＋H2O，Fe（OH）2在空气中容易被氧化为Fe（OH）3，加热时分解生成Fe2O3，错误；C项，向FeCl2溶液中加入Na2O2，发生反应2Na2O2＋2H2O4NaOH＋O2↑，FeCl2＋2NaOHFe（OH）2↓＋2NaCl，O2将Fe（OH）2氧化为Fe（OH）3，正确，D项，反应4Fe（OH）2＋O2＋2H2O4Fe（OH）3为化合反应，错误。 9. 答案：C 解析：由铁元素与氧元素的质量之比为21∶8，求得铁元素与氧元素的物质的量之比为3∶4，该物质可能为Fe3O4；若为FeO与Fe2O3以物质的量之比1∶1组成的混合物，混合物中铁元素与氧元素的物质的量之比也为3∶4，该物质也可能为混合物，故C不正确。 10. 答案：A 解析：a g铁粉的物质的量为 mol，a g Cu的物质的量为 mol，根据氧化还原规律Fe先与CuSO4反应，再与H2SO4反应，因为 mol＞ mol，所以CuSO4反应完全，剩余的Fe与H2SO4反应，所以参加反应的CuSO4的物质的量为 mol，参加反应的H2SO4的物质的量为（－） mol，参加反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比为＝7∶1，A项符合题意。 11. 答案：（1）提供水蒸气　除去未反应的水蒸气（或干燥生成的气体） （2）3Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H2 （3）A　检验氢气纯度 （4）黑色氧化铜粉末变红色 12. 答案：D 解析：A项，硫酸渣用硫酸酸浸时，氧化铁溶解转化为硫酸铁，故溶液中金属阳离子主要是Fe3＋，正确；B项，根据流程图分析可知.滤渣的主要成分是Fe，正确；C项，由题图可知，“沉铁”过程中反应物为FeSO4和NH4HCO3，生成物有CO2和Fe（OH）2，故化学方程式为FeSO4＋2NH4HCO3Fe（OH）2↓＋（NH4）2SO4＋2CO2↑，正确，D项，“氧化” Fe（OH）2浆液时，若用氯气代替空气，制备的FeOOH中会有含氯化合物，导致FeOOH的含量较低且有杂质，错误。 13.答案：B 解析：过程Ⅰ的反应的化学方程式为2Fe3O46FeO＋O2↑，A正确；过程Ⅱ发生的反应为6FeO＋CO22Fe3O4＋C，每生成23.2 g Fe3O4即0.1 mol Fe3O4，转移0.2 mol电子，B错误；由题图可知，题给过程中Fe3O4和FeO相互转化，而二氧化碳被消耗，生成了碳单质和氧气，故利用该过程可以降低环境中CO2的含量，C正确；由过程Ⅰ、过程Ⅱ的反应可知，该过程总反应为CO2C＋O2，D正确。 14.答案：（1）4Fe（OH）2＋O2＋2H2O4Fe（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　BD （3）有红褐色沉淀生成，有气体放出 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＋2H2O4Fe（OH）3。 （2）①实验ⅰ、ⅱ、ⅲ的变量是FeSO4溶液的浓度，其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，用到的仪器是药匙、玻璃棒、烧杯、托盘天平、250 mL容量瓶、胶头滴管。定容时还需要加入蒸馏水，则容量瓶中含有少量蒸馏水对所配溶液浓度无影响，A不选；洗涤烧杯和玻璃棒的溶液未转入容量瓶中，则残留在杯壁上的溶质没有完全转移到容量瓶，导致所配溶液浓度偏低，B选；定容时俯视刻度线导致溶液体积偏小，依据c＝可知溶液浓度偏高，C不选；定容摇匀后发现溶液液面低于刻度线，再补加少量蒸馏水至刻度线，导致加入水的体积增大，溶液浓度偏低，D选。 学科网（北京）股份有限公司 $$