第3章 第1节 第1课时 铁及其氧化物-【金版教程】2025-2026学年高中化学必修第一册作业与测评课件PPT（人教版）

0 第三章　铁　金属材料 第一节　铁及其化合物 第一课时　铁及其氧化物 基础作业 01 能力作业 02 目录 CONTENTS 基础作业 (建议用时：10分钟) 考点一　铁的单质 1．铁是一种应用广泛的金属。下列有关铁的说法不正确的是(　　) A．铁与氯气反应生成FeCl2 B．常温下铁在浓硫酸中钝化 C．铁在氧气中燃烧的生成物为黑色 D．纯铁是银白色金属 基础作业 1 2 3 4 5 6 7 4 2．常温下，将铁片放入下列溶液中，有大量气泡产生的是(　　) A．浓硫酸 B．氢氧化钠溶液 C．稀硫酸 D．硫酸铜溶液 基础作业 1 2 3 4 5 6 7 5 3．下列反应中，铁只能生成＋3价化合物的是(　　) A．少量铁与稀硫酸反应 B．铁丝在氧气中燃烧 C．过量铁粉在氯气中燃烧 D．Fe投入CuSO4溶液中 基础作业 1 2 3 4 5 6 7 6 4．下列关于铁与水反应的描述错误的是(　　) A．铁与水蒸气反应的产物是黑色的Fe2O3 B．红热的铁能与水蒸气反应，产生的气体可在空气中燃烧，检验该气体时发出爆鸣声 C．铁与水蒸气的反应是氧化还原反应 D．常温下，Fe与H2O不反应，但能与空气中的O2、H2O共同作用发生反应 基础作业 1 2 3 4 5 6 7 7 考点二　铁的氧化物 5．某大型钢铁厂搬迁后，附近居民不再受到该厂产生的红棕色烟雾的困扰。你估计这一空气污染物可能含有(　　) A．FeO粉尘 B．Fe2O3粉尘 C．Fe粉尘 D．煤炭粉尘 基础作业 1 2 3 4 5 6 7 8 6．下列有关铁的氧化物的说法不正确的是(　　) A．Fe2O3为碱性氧化物，可与水反应生成Fe(OH)3 B．用磁铁可以将Fe2O3和Fe3O4分离开 C．Fe2O3可用作红色颜料 D．FeO和Fe3O4都是黑色固体 基础作业 1 2 3 4 5 6 7 9 7．四氧化三铁(Fe3O4)的组成可表示为FeO·Fe2O3，下列关于Fe3O4的说法不正确的是(　　) A．Fe3O4是一种混合物 B．FeO在空气中受热能迅速被氧化为Fe3O4 C．Fe3O4与盐酸反应的产物中有两种铁的价态 D．Fe3O4俗称磁性氧化铁，常用作磁性材料 基础作业 1 2 3 4 5 6 7 10 能力作业 (建议用时：40分钟) 一、选择题 1．下列有关铁和铁的氧化物的叙述不正确的是(　　) A．铁的化学性质比较活泼，它能与许多物质发生化学反应，因此铁在自然界中只能以化合态存在 B．Fe2O3是一种红棕色粉末，俗称铁红，常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料 C．铁粉作食品袋内的脱氧剂是利用其还原性 D．铁元素在地壳中的含量居第四位 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 12 2．铁是日常生活中使用最广泛的金属，下列关于铁的一些说法正确的是(　　) A．常温下铁在浓盐酸中钝化，故常温下可用铁制容器贮藏、运输浓盐酸 B．铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气 C．将少量还原性铁粉放入试管中，加适量的水，加热有氢气生成 D．人体内的血红蛋白中含有铁元素 解析：铁遇浓盐酸不会钝化，A错误；铁与盐酸反应生成氯化亚铁，B错误；铁与水蒸气在高温条件下可反应，与液态水加热不反应，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 13 [名师点拨]　 (1)铁与Cl2、Br2化合生成铁盐，与S、I2化合生成亚铁盐，与反应物的量无关。 (2)铁与非氧化性酸如HCl、H2SO4(稀)反应都生成亚铁盐，与反应物的量无关，与氧化性酸如HNO3(浓、加热)、HNO3(稀)、H2SO4(浓、加热)反应时，铁过量生成亚铁盐，酸过量时生成铁盐。 (3)铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3·nH2O。　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 16 解析：酒精灯放在铁粉下方加热可以产生高温，且不影响水的蒸发，若移至湿棉花下方则难以产生高温，实验效果不好，B错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 17 [名师点拨]　 (1)铁与水蒸气反应的产物是Fe3O4和H2而不是Fe2O3。 (2)铁与冷水、热水均不能反应，只能与水蒸气在高温下反应。 (3)该反应是置换反应，但不能得到铁的氢氧化物的原因是高温下铁的氢氧化物能分解为铁的氧化物和水。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 18 6．某同学对铁的氧化物产生浓厚兴趣，查阅资料后制成以下卡片： 下列说法正确的是(　　) A．FeO、Fe2O3和Fe3O4均为黑色固体 B．反应②的温度比反应③的温度高 C．热稳定性顺序：FeO>Fe2O3 D．四氧化三铁中铁元素的化合价复杂，若写成氧化物的形式，则化学式可写为FeO·Fe2O3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 19 解析：Fe2O3为红棕色粉末，A错误；根据题意可知，反应②的温度比反应③的温度低，B错误；FeO不稳定，在空气中受热会迅速被氧化为Fe3O4，故热稳定性：FeO<Fe2O3，C错误；四氧化三铁中Fe呈＋2价和＋3价，且Fe2＋和Fe3＋个数比为1∶2，化学式可写为FeO·Fe2O3，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 20 7．由FeO、Fe2O3、Fe3O4组成的混合物，测得其中铁元素和氧元素的质量比为21∶8，则此混合物中FeO、Fe2O3、Fe3O4的物质的量之比可能是(　　) A．1∶2∶1 B．1∶2∶3 C．1∶3∶1 D．1∶1∶3 解析：因Fe3O4中铁元素和氧元素的质量比为(56×3)∶(16×4)＝21∶8，则任意量的Fe3O4都可满足混合物中铁、氧元素的质量比为21∶8；设混合物中Fe2O3和FeO的物质的量分别为a mol、b mol，根据题意得：(56×2×a＋56×b)∶(16×3×a＋16×b)＝21∶8，解得a∶b＝1∶1，即n(FeO)∶n(Fe2O3)∶n(Fe3O4)＝1∶1∶x(x为任意正数)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 21 8．向盛有一定量氧化铁的烧杯中不断滴入稀硫酸，充分反应，下列图像正确的是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 22 解析：向盛有一定量氧化铁的烧杯中不断滴入稀硫酸，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，随着反应的进行，固体的质量逐渐减少，至完全反应，固体的质量减少至0，故A图像错误；向盛有一定量氧化铁的烧杯中不断滴入稀硫酸，溶液的质量逐渐增加，至完全反应，继续加入稀硫酸，溶液的质量始终在增加，但第二个过程中溶液增加的质量不如第一个过程多，故B图像错误；向盛有一定量氧化铁的烧杯中不断滴入稀硫酸，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，随着反应的进行，水的质量逐渐增加，至完全反应，继续加入稀硫酸，水的质量始终在增加，由于氧化铁和稀硫酸反应有水生成，则第二个过程中水增加的质量不如第一个过程多，故C图像正确；向盛有一定量氧化铁的烧杯中不断滴入稀硫酸，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，随着反应的进行，溶液中铁元素的质量逐渐增加，至完全反应，不再发生改变，故D图像错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 23 9．等量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定的条件下充分反应，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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 24 10．向CuO和Fe粉的混合物中加入一定量稀硫酸，微热，当反应停止后，滤出不溶物，并向滤液中插入一枚铁钉，发现铁钉并无任何变化。根据上述现象，确定下面结论正确的是(　　) A．不溶物一定是Cu B．不溶物一定含铜，但不一定含铁 C．不溶物一定是Fe D．溶液中一定含有Fe2＋，但不一定含有Cu2＋ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 25 解析：向CuO和Fe粉的混合物中加入一定量的稀硫酸，可能发生的反应有CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O、Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑、Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。当反应停止后，滤出不溶物，并向滤液中插入一枚铁钉，发现铁钉无任何变化，说明滤液中不含H2SO4和CuSO4，滤液是FeSO4溶液，不溶物一定含有铜，可能含有铁，B正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 26 11．某铁矿石的有效成分是Fe2O3，用如图所示装置(部分夹持装置省略)测该铁矿石有效成分的含量(杂质不参与反应)。称取2.00 g铁矿石于硬质玻璃管A中，充分反应后测得干燥管B增加的质量为1.32 g，C增加的质量为0.10 g，下列相关说法中错误的是(　　) A．应先通一段时间CO，称量干燥管B后，再加热硬质玻璃管A B．干燥管C的作用是防止空气中的水蒸气和CO2进入干燥管B C．在硬质玻璃管A中发生的反应，Fe2O3为氧化剂 D．铁矿石有效成分的质量分数为86.0% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 27 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 28 12．现有CuO、FeO、Fe2O3组成的混合物m g，向其中加入100 mL 1 mol/L硫酸溶液，恰好完全溶解，若m g该混合物在过量氢气流中加热充分反应，则冷却后剩余固体的质量为(　　) A．(m－0.8) g B．(m－1.2) g C．(m－1.6) g D．无法计算 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 29 二、非选择题 13．金属单质A可发生如图所示的反应，试判断： (1)A、B、C、D、E分别是(写化学式，B写主要成分)：A.________，B.____________，C.________，D.________，E.________。 (2)写出反应③④的离子方程式： ③__________________________；④__________________________。 (3)黑色固体C与盐酸反应的化学方程式为______________________________________。 Fe Fe2O3·nH2O Fe3O4 Cu H2 Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 30 14．某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水蒸气反应”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_____________， B中反应的化学方程式为 _______________________________。 (2)D装置的作用是__________________________________。 (3)E装置中的现象是______________________________________________。 (4)A、B两个装置中应先点燃________处的酒精(喷)灯，点燃E处酒精灯之前应进行的操作是________________________。 产生水蒸气 除去未反应的水蒸气，干燥H2 黑色固体变为红色，右端管壁有水珠生成 A 收集H2，并检验其纯度 解析：(4)应先点燃A处酒精灯，若先点燃B处酒精(喷)灯，B中的Fe会与空气中的O2反应。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 31 　　　　　　　　　　　　　 R 3．铁在一定条件下发生下列反应，所得产物错误的是(　　) A．Feeq \o(――→,\s\up17(Cl2))FeCl3 B．Feeq \o(――→,\s\up17(S))FeS C．Feeq \o(――→,\s\up17(H2O（g）))Fe(OH)3 D．Feeq \o(――→,\s\up17(O2))Fe3O4 4．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eq \f(1,3)的铁显＋2价，eq \f(2,3)的铁显＋3价 C．FeO、Fe2O3、Fe3O4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 5．(新课标卷)实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是(　　) A．反应为3Fe＋4H2O(g)eq \o(=====,\s\up17(高温))Fe3O4＋4H2 B．酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好 C．用木柴点燃肥皂泡检验生成的氢气 D．使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉 在空气中把铁灼烧到500 ℃就形成Fe3O4；温度再升高，可形成Fe2O3；在更高的温度下加热Fe2O3(约1400 ℃)时，又可得到Fe3O4。 即：Feeq \o(――→,\s\up17(①500 ℃))Fe3O4eq \o(======,\s\up17(②温度再升高),\s\do15(③约1400 ℃))Fe2O3 解析：根据方程式Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，3Fe＋4H2O(g)eq \o(=====,\s\up17(高温))Fe3O4＋4H2可知，在相同的条件下，产生H2的体积比为3∶4。 解析：先通CO排尽装置内的空气，避免干扰实验结果及出现安全事故，A正确；没有干燥管C，空气中的CO2和水蒸气会进入干燥管B，导致干燥管B质量增加偏大，影响实验结果，B正确；根据反应3CO＋Fe2O3eq \o(=====,\s\up17(高温))2Fe＋3CO2可知，Fe2O3为氧化剂，C正确；干燥管B增加的质量为1.32 g，即生成0.03 mol CO2，根据反应的化学方程式可知，2.00 g铁矿石中含有Fe2O3的质量为1.60 g，所以Fe2O3质量分数为eq \f(1.60 g,2.00 g)×100%＝80.0%，D错误。 解析：由关系式CuO～CuSO4、FeO～FeSO4、Fe2O3～Fe2(SO4)3可知S原子的物质的量等于金属氧化物中O原子的物质的量，n(S)＝0.1 L×1 mol/L＝0.1 mol，所以金属氧化物中O原子的质量为m(O)＝0.1 mol×16 g/mol＝1.6 g。若将m g原混合物在过量氢气流中加热，使其充分反应，冷却后剩余固体为金属单质，则金属质量为氧化物的质量减去O原子的质量，故冷却后剩余金属质量为(m－1.6) g。 3Fe＋4H2O(g)eq \o(=====,\s\up17(高温))Fe3O4＋4H2 $