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】2025-2026学年高中化学必修第一册（人教版2019 单选）

[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．下列各项物质间的转化不能通过反应一步完成的是(　　) A．Fe→Fe3O4 B．Fe→FeCl3 C．Fe→FeCl2 D．Fe→Fe(OH)3 解析　Fe与O2点燃可得到Fe3O4，Fe与Cl2加热可得到FeCl3，Fe与盐酸反应可得到FeCl2，Fe不能通过反应一步生成Fe(OH)3，D符合题意。 答案　D 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．如图是铁与其他物质之间的性质关系(“－”表示相连物质间能发生反应，“→”表示两种物质间的转化关系，部分物质和反应条件已略去)，下列有关说法正确的是(　　) A．变化①的过程中，固体的质量逐渐减少 B．变化②中有银白色固体析出 C．变化③可通过细铁丝在空气中燃烧实现 D．变化④可能是：2Fe＋6HCl===2FeCl3＋3H2↑ 解析　A项，反应①Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu中，固体由Fe变为Cu，固体质量增大，错误；B项，反应②为Fe＋2AgNO3===Fe(NO3)2＋2Ag，Ag为银白色固体，正确；C项，铁丝在空气中不能燃烧，需在氧气中燃烧，错误；D项，Fe与HCl反应生成FeCl2，错误。 答案　B 7．(2025·湖北襄阳期中)纳米材料一直是人们研究的重要课题。实验室采用气相还原法制备纳米级Fe，其流程如图所示，下列有关说法不正确的是(　　) A．高温制备纳米级Fe的过程中通N2可以防止爆炸，也可作保护气 B．纳米级Fe粉与盐酸反应的离子方程式为：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑ C．FeCl2·nH2O固体加热脱水的过程属于化学变化 D．纳米级Fe粉比普通铁粉更易与氧气反应 解析　高温制备纳米级Fe的反应为：FeCl2＋H2Fe＋2HCl，为了防止氢气与空气混合在加热时发生爆炸，反应前需向反应器中通入氮气，同时制得的纳米铁易被空气中的氧气氧化，故需用N2作保护气，A正确；Fe粉与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，离子方程式为：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，B错误；FeCl2·nH2O固体首先加热脱水生成FeCl2，有新物质生成，即该过程属于化学变化，C正确；纳米级Fe粉比普通铁粉颗粒更小，与氧气反应时接触面积更大，更易与氧气反应，D正确；故选B。 答案　B 8．某同学利用如图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。 请回答下列问题： (1)该反应的化学方程式是 ，硬质试管中湿棉花的作用是 。 (2)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 。(填化学式) 假设3：既有Fe也有Fe3O4。 (3)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：称量反应前固体物质的质量为5.6 g，反应后固体物质的质量为6.6 g。从数据分析，反应后硬质试管中固体物质的组成成分为 。 解析　高温条件下水蒸气与还原铁粉反应化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2；若铁粉完全反应，则反应后的固体只有Fe3O4，若部分反应则为Fe和Fe3O4，若没有发生反应则只有Fe，所以假设2为只有Fe3O4；反应前的固体为铁粉，5.6 g铁粉的物质的量为0.1 mol，完全反应可知生成Fe3O4的质量为×232 g·mol－1≈7.73 g，而6.6 g大于5.6 g、小于7.73 g，说明铁粉未完全反应，固体为Fe和Fe3O4。 答案　(1)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2　提供反应需要的水蒸气 (2)Fe3O4 (3)Fe和Fe3O4 [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，NaNO2的氧化性最强 C．上述反应中，铁是还原剂，NaNO2和NaOH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，故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，故B正确；该反应中，NaOH中元素化合价不变，既不是氧化剂也不是还原剂，故C错误；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，故D正确。 答案　C 14．(2024·江苏盐城期末)Fe3O4是一种非常重要的磁性材料，同时也可用作催化剂载体和微波吸收材料。Fe3O4有下列两种制法，请回答问题。 Ⅰ.方法一：甲同学查阅资料发现，温度高于570 ℃时铁与水蒸气反应氧化产物只有Fe3O4；该同学利用如图装置进行“铁与水蒸气反应”的实验，并检验产物。 (1)仪器D的名称是 ，装置E的作用是 ，其中的现象为 。 (2)装置B中的石棉绒的作用是 ，B中反应的化学方程式为 。 Ⅱ.方法二：乙同学查阅资料发现FeOOH为红棕色沉淀，可以在碱性溶液中和FeCl2溶液共沉淀最终得到纳米Fe3O4；该同学利用如下实验流程制备纳米Fe3O4。 FeCl3·6H2OFeOOH Fe3O4悬浊液Fe3O4 (3)写出第②步反应的离子方程式： 。 (4)第③步中洗涤Fe3O4固体，检验固体已洗净的具体操作是 。 解析　(1)装置E中的氧化铜可以和氢气反应生成铜，颜色由黑变红，可以检验生成的氢气。 (4)反应过程中使用了FeCl2溶液，则Fe3O4固体表面可能吸附有氯离子，可以通过检验氯离子来检验是否洗涤干净。 答案　(1)球形干燥管　检验H2　黑色固体变为红色 (2)增大铁粉与水蒸气的接触面积，加快反应的进行　3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 (3)2FeOOH＋Fe2＋＋2OH－===Fe3O4＋2H2O (4)取最后一次洗涤液，加入AgNO3溶液，如无白色沉淀，则洗净 15．(2024·青海海北期末)某教师巧妙利用注射器和医用三通管制备氢氧化亚铁并较长时间观察到氢氧化亚铁的颜色，实验装置和实验步骤如下： 实验装置： 实验步骤： ⅰ.先将铁丝绒置于注射器A中，然后使注射器A、B、C中分别吸满水、硫酸铁溶液和氢氧化钠溶液，再将各注射器针头朝上，缓缓推动各注射器活塞至有液体从针头冒出后停止； ⅱ.调节三通管使导管a、b相通，导管c封闭，推动注射器B活塞，使少量硫酸铁溶液进入注射器A； ⅲ.调节三通管使导管a、c相通，导管b封闭，拉动注射器C活塞，使注射器A中的溶液进入注射器C中。 请回答下列问题： (1)步骤ⅰ中推动各注射器活塞至有液体从针头冒出的目的是 ；步骤ⅱ中少量硫酸铁溶液进入注射器A后发生反应的离子方程式为 ，可观察到的现象为 。 (2)步骤ⅲ中会有白色沉淀产生，若从三通管上拔下注射器C，拉动活塞，吸入空气，白色沉淀迅速变为灰绿色最终变为红褐色，白色沉淀颜色变化时发生反应的化学方程式为 ，该反应的氧化剂为 (填化学式)。 (3)Fe(OH)3受热会生成一种红棕色固体，写出该红棕色固体的一种用途： 。 解析　(1)步骤ⅰ中推动各注射器活塞至有液体从针头冒出的目的是：排尽注射器内的空气；步骤ⅱ中少量硫酸铁溶液进入注射器A后发生反应的离子方程式为：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；铁丝绒与硫酸铁反应产生硫酸亚铁，二价铁离子为浅绿色，因此可观察到的现象为：固体部分溶解，溶液逐渐变为浅绿色。(2)步骤ⅲ中会有白色沉淀Fe(OH)2产生，吸入空气后Fe(OH)2被氧化，发生的反应为：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3；该反应中氧化剂是氧气。(3)红棕色固体为Fe2O3，Fe2O3可以作红色颜料(或作炼铁原料等)。 答案　(1)排尽注射器内的空气　2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋　固体部分溶解，溶液逐渐变为浅绿色 (2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3　O2 (3)作红色颜料(或作炼铁原料等) 学科网（北京）股份有限公司 $