练案18 第3章 第1节 第1课时 铁的单质 铁的氧化物 铁的氢氧化物-【成才之路•练案】2025-2026学年高中化学必修第一册同步新课程学习指导(人教版)

练案[18] 第三章第一节[第1课时 铁的单质 铁的氧化物 铁的氢氧化物] 学业考达标练 5.某兴趣小组为认识铁及其化合物的性质和分散系的 1.（2024·北京市丰台区期未)下列物质间的转化，不 性质做了如图一组综合实验，根据实验流程回答相关 能一步实现的是 ( 问题。 A.Na→Na02 B.Fe203→Ffe(0H)3 铁粉 eC2溶液 C.CL2→FeCL D.FeCl,→FeCl 滴加 NaOH溶液 2.（2025·四川省名校联考高一期中)下列关于铁元素 fe,03 ① ② FeCl,溶液 Fe(OH,悬浊液 的化合物描述错误的项目数是 沸水 ③ 代表物 类别 铁元素价态 部分性质描述 (1)请写出Fe,0,与①反应的离子方程式： 具有磁性的黑色 Fe304 氧化物 +1价 晶体 (2)物质②为 白色，在空气中迅 (3)向FeCL,溶液中滴加NaOH溶液最终生成 Fe(OH)2 碱 +2价 速变成灰绿色最终 Fe(OH)3悬浊液，该过程的现象为 变成红褐色 红褐色，对热很 Fe(OH)3 碱 +3价 稳定 FeCL,溶液中的 此过程中发生的氧化还原反应为 FeCls 盐 +3价 Fe3+能被Mg还原 成Fe2+ (用化学方程式表示)。 A.1项 B.2项 C.3项 D.4项 (4)将FεCL,饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至液 3.铁片投入下列溶液，溶液质量减轻，但无气体产生的 体呈红褐色，制得分散系③为 是 ( A.盐酸 B.CuSO4溶液 C.稀硫酸 D.Na2S04溶液 该反应化学方程式为 4.下列有关铁的化合物的说法不正确的是 A.Fe(OH)2不稳定，具有较强的氧化性 B.Fe0、Fe2O3均为碱性氧化物，均可与盐酸反应 它与FeCL溶液、Fe(OH)3悬浊液的本质区别是 C.Fe(OH)3可通过化合反应得到，而Fe(OH)2不能 D.Fe,O为磁性氧化铁，其中铁元素的化合价可看作 既有+2价又有+3价 237 选择考提升练 .! A.过程I的反应：2Fe,0,太阳能6Fe0+0,↑ 6.(2025·江苏省南京市江宁区期中)用废铁屑[主要 B.过程Ⅱ的反应：2H,0太阳能2H,↑+0，↑ 成分为Fe和铁锈(Fe2O3),还含有C等难溶于酸的 C.两个转化过程都发生了氧化还原反应 杂质]为原料制备Fe2O,的一种实验流程如下： D.整个过程实现了太阳能向化学能的转化 稀硫酸 →废渣 9.如图所示装置可用来制取Fe(OH)2和观察Fe(OH)2 废铁屑一→酸浸一 ,滤液N0H溶液，空气中静置，沉淀均烧铁红 在空气中被氧化时的颜色变化。实验时必须使用铁 下列与流程相关的装置或操作正确且能达到实验目 屑、6mol·L硫酸，其他试剂任选。填写下列空白： 的的是 ( 稀 烧杯 Fe(OH) 废 悬浊液 丙 (1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入 A.可在装置甲中进行“酸浸”操作 的试剂是 ,A中反应的化 B.按图乙所示操作配制“酸浸”所需的3mol·L1 学方程式为 H,S04溶液 C.用装置丙过滤“酸浸”后所得悬浊液 D.用装置丁灼烧Fe(OH)3固体制FeO (2)实验开始时应先将活塞E (填“打开”或 7.(2025·河北省名校强基联盟高一联考)有一粉末， “关闭”)，其目的是 它是由铁的氧化物中的一种或两种组成，取3.04g粉 末加热，同时通入足量的C0使之完全反应，再用澄 清石灰水把产生的气体充分吸收，产生沉淀5g,则该 在C中收集到的气体主要为 粉末的组成可能是 ( A.只有Fe20 (3)简述生成Fe(OH)2的操作过程： B.只有FeO C.等物质的量的Fe0和Fe,O4 D.等物质的量的FezO3和Fe04 8.(2025·广东省深圳市红岭中学高一第三学段考)纳 (4)拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，看到的现 米级FeO4可用于以太阳能为能源分解水制H2,过 象为 程如下图所示。下列说法中，不正确的是 ( ) 过程 太阳能 HO 0 写出有关反应的化学方程式： 过程Ⅱ —238A正确：根据n(,)=了=1mol,得标准状况下，1molH,的 确：Fe,O4俗称磁性氧化铁，其组成可表示为FeO·Fe,O3,Fe 元素的化合价可看作既有+2价又有+3价，D正确。 17g 体积约为22.4L,B正确：n(NH,)=17ga=1ml,含有的 5.(1)Fe203+6H*-2Fe3++3H,0 (2)NaOH溶液或氨水 原子总数为4W。,C正确；题目中只给出溶液浓度，没有给出 (3)生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 溶液的体积，无法计算Na*的物质的量，D错误。 4Fe(0H)2+02+2H20-4Fe(0H)2 选择考提升练 (4)Fe(OH),胶体FeC,+3H,0△Fe(OH),(胶体)+ 6.D标准状况水不是气体，A错误；0.1mol的Ba(OH),溶液中 3HC1分散质粒子的直径大小不同 含0.2 mol OH-,数目为0.2W.,B错误：标准状况下，11.2L 【解析】(I)Fe,O3发生反应后变为FeCl3,可知是Fe203与 11.2L C0,物质的量为n=2.4ma=0.5mol,含0.5mml×3= 盐酸反应，离子方程式为Fe,0,+6H*—2Fe3++3H0。 1.5mol原子，含有的原子数为1.5NA,C错误；氧气和臭氧的 (2)FeCl3反应生成了Fe(OH)3,可知是加入了碱，可以是 摩尔质量不同，臭氧的摩尔质量大于氧气，当32g全部为氧气 NaOH溶液、氨水等。(3)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液，先 时，分子个数为Na个，而当混有摩尔质量大于32gmol的臭 生成白色沉淀Fe(OH)2,进而被空气中的氧气氧化生成 氧时，分子个数小于N。个，D正确。 F(OH)3,这个过程的现象为生成白色沉淀，迅速变成灰绿 7.D没有明确溶液体积，不能计算1mol·L1的Na,CO2溶液 色，最终变成红褐色，发生的氧化还原反应是4F(OH)2+02 中含有的Na数目，A错误：1L0.1mol·L1Na2SO4溶液中 +2H20一4Fe(0H)3。(4)将FeCl,饱和溶液滴入沸水中 含有钠离子、硫酸根离子、水分子，所以含有的粒子总数大于 并继续煮沸至液体呈红褐色，制得F(OH)3胶体，反应的化 0.3NA,B错误：标准状况下，22.4L由H,和O2组成的混合气 学方程式为FeCl,+3H,0△Fe(0H),(胶体)+3HC;溶液、 体的物质的量是1mol,H2和02都是双原子分子，含有的原 胶体、浊液的本质区别是分散质粒子的直径大小不同。 子总数为2Wa,C错误；l0gCaC03完全溶于1L0.4mdl·L1 选择考提升练 盐酸（盐酸过量）中生成0.1mol二氧化碳气体，所以生成气6.A由题给流程可知，向废铁屑中加入稀硫酸酸浸、过滤得到 体含有的原子总数为0.3WA,D正确。 含有Fe2+、Fe+的滤液和含有碳的滤渣：向滤液中加入氢氧化 8.C常温下，22gC0,的物质的量为0.5ol,故含有原子总数 钠溶液，在空气中静置、过滤得到氢氧化铁：灼烧氢氧化铁得 为1.5NA,A正确；1个Na,02中含有2个Na*和1个0？， 到氧化铁。由图可知，甲装置为固液不加热装置，可进行“酸 1 mol Na2O2固体中含离子总数为3W,B正确；标准状况下， 浸”操作，A正确：配制“酸浸”所需的稀硫酸溶液时，胶头滴 水为非气体，故无法由气体摩尔体积计算其物质的量，C错 管应在容量瓶的正上方，不能插人容量瓶中，B错误；过滤时， 误：1mol钠完全反应失电子1mol,生成Na,0和Na,O,的混 应用玻璃棒引流，防止溶液溅出，C错误：灼烧氢氧化铁固体 合物，转移电子总数为N,D正确。 时，应在坩埚中进行，不能在烧杯中直接灼烧固体，D错误。 9.C没有标准状况，不确定混合气体的物质的量，A错误；HF!7.C用澄清石灰水把产生的气体充分吸收，产生沉淀5g,则生 为弱酸，部分电离，则1L0.1ol·L的HF溶液中，含有 成的CO,的物质的量为n(CO,)=n(CaCO3)=5g÷ H离子数目小于0.1WA,B错误；1个NH2中含有的电子数 100g/mol=0.05mol,设铁的氧化物化学式为Fe,0,铁的氧 为10,3.2gNH2为0.2mol,则含有的电子为2mol,电子数为 化物的物质的量为nmol,则有： 2WA,C正确；Imol氯气溶于水，部分氯气和水生成盐酸和次 Fe,O,+yCO=xFe+yCO2 氯酸，根据氯原子守恒可知，溶液中微粒n(HC0)+n(Cl) 1 y +n(Cl0)的物质的量小于2mol,数目小于2WA,D错误。 0.05 练案[18] 得n=0.05,即 3.040.05x_4 6x+16y y ,方=5，所以Fe和0的原子 学业考达标练 个数比为4：5，C正确。 1.BA项，钠在氧气中点燃生成过氧化钠，可以一步实现，不符8.B根据图知，过程I在太阳能的作用下Fe,O,分解生成F0 合题意；B项，F2O3难溶于水，不与水反应，不可以一步实现， 和0，则反应方程式为2Fe,0,太阳能6Fe0+0,↑，A正确： 符合题意；C项，铁在氯气中点燃，生成三氯化铁，可以一步实 过程Ⅱ中FeO与水反应生成H2和FeO4,反应方程式为3FeO 现，不符合题意：D项，FCl,与铁反应生成氯化亚铁，可以一 +H,0H,↑+Fe,O4,B错误：这两个反应中都有元素化 步实现，不符合题意。 合价升降，所以这两个转化过程都发生了氧化还原反应，C正 2.B四氧化三铁中铁元素化合价既有+2价又有+3价，四氧 化三铁铁元素化合价描述错误：氢氧化铁受热易分解生成氧！ 确：过程1方程式为2F6,0,太阳能6F0+0,↑：过程Ⅱ方 化铁和水，氢氧化铁的部分性质描述错误；共有2项，B正确。 程式为3Fe0+H,0-一H2↑+Fe04,将I+Ⅱ×2，整理可 Fe0 3.B铁片投入盐酸、稀硫酸中，均发生置换反应生成H2,A、C 得2H20一2H2↑+02↑，在整个过程实现了太阳能向化 错误：铁片投人CSO4溶液中发生置换反应：fe+CuSO4 学能的转化，FeO为整个过程的催化剂，D正确。 FeS0,+Cu,消耗56gFe的同时生成64gCu,溶液质量减轻，9.(1)铁屑Fe+H2S04=FeS04+H↑ 且无气体生成，B正确；铁片投入Na,SO,溶液中，不发生反： (2)打开 排除装置中的空气H, 应，D错误。 (3)关闭活塞E,A中压强增大，将生成的FeSO,溶液压人B 4.AFe(OH)2中的e2+具有较强的还原性，可被空气中的O2 瓶中进行反应 氧化为Fe(OH)3,A错误；FeO、FeO3均为碱性氧化物，都能 (4)白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色4F(0H)2 与盐酸反应，B正确：Fe(OH),只能通过复分解反应得到， +0,+2H,0==4Fe(0H): Fe(OH),可由Fe(OH),与O,、H,0发生化合反应得到，C正 【解析】(1)A中应预先加入的试剂是铁屑，A中发生反应 -318 的化学方程式为Fe+H,S04—FeSO4+H,↑。(2)实验开： 氯水后，再滴加KSCN,溶液变红，可证明存在铁离子，不能证 始时应先将活塞E打开，其目的是排出装置中的空气，C为排 明亚铁离子的存在，a错误；b.取样，滴加NaOH溶液，产生白 水法收集氢气，即C中收集的气体主要为H2。(3)生成 色沉淀为氢氧化亚铁，白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红 Fe(OH),的操作过程为关闭活塞E,A中压强增大，将FeS0, 褐色沉淀为氢氧化铁，可以证明亚铁离子的存在，b正确： 溶液压入B瓶中进行反应。(4)氢氧化亚铁易被氧气氧化生 C.取样，加入铜粉，两者不反应，无明显现象，不能证明亚铁离 成红褐色氢氧化铁沉淀，所以拔去装置B中的橡皮塞，使空气 子的存在，c错误。故选b。反应④为2FeCl2+2一 进入，看到的现象是：白色沉淀迅速变为灰绿色最终变为红褐 2FeCl,氧化剂为CL2,还原剂为FeCl2,氧化剂和还原剂物质的 色，反应的方程式为4Fe(0H)2+02+2H20=4Fe(0H)3d 量之比为1：2。 练案[19] 选择考提升练 7.BFe3+与Cu反应生成的Fe2+,在O2、H作用下可重新转化 学业考达标练 为Fe3+,则Fe3+可循环使用，A正确；过程I中，发生反应 1.B①氯气、③酸性KMO4溶液、④次氯酸具有强氧化性，能： 2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,则Fe3+的氧化性大于Cu2+,B 氧化亚铁离子生成铁离子，B正确：②NaCl溶液、⑤盐酸、⑥ 不正确；过程Ⅱ中，Fe2+被O2氧化为Fe3+,发生氧化反应，C NaNO,溶液不具有强氧化性，不能氧化亚铁离子生成铁离子， 正确；在两个反应中，e3+作催化剂，C、O2、H为反应物， A、C、D错误 2.D向FeCl2溶液中通人氯气，生成铁离子和氯离子：2Fe2++ C和H,0为生成物，该过程总反应为2Cu+0,+4组e兰 Cl2-2e3++2CI,A正确；向FeCl,溶液中滴加KSCN溶 2Cu2++2H,0,D正确。 液，溶液变红色：Fe++3SCN一Fe(SCN)a,B正确：向8.C 待测溶液中加入硝酸酸化，再滴人硝酸银溶液，产生白色 FeCL3溶液中加入少量氨水，生成氢氧化铁沉淀：Fe++ 沉淀，该白色沉淀只能为AgCl,则溶液中一定含有C1,A正 3NH,·H,OFe(OH)3↓+3NH,C正确；向FeCL溶液中 确：做焰色试验时，火焰呈黄色，则表明待测溶液中一定含有 加入过量铜粉，生成铜离子和亚铁离子：2e3++Cu Na,B正确；待测溶液中滴加酸性KMO4溶液，高锰酸钾的 2Fe2++Cu2+,D错误 紫色褪去，则表明KMnO,被还原，可能是Fe2+表现还原性，也 3.B高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气，混有杂质H1和水蒸 可能是S2、等表现还原性，C错误；待测溶液中滴加 气，饱和食盐水除去HCl,浓硫酸干燥氯气，A正确；氯气和铁 KSCN溶液，溶液呈血红色，则溶液中一定含有Fe,D正确。 粉在加热下反应生成FeC,其易升华，加热形成蒸气，在丙装9.D设原混合物中含有e mol Fe6,O,ymol Fe, 置中冷凝收集氯化铁，C正确；由于氯化铁能与H,0反应生成 Fe,O 6HCl =2FeCl,+3H,O Fe(OH),和HCl,氯化钙作用是防止空气中水蒸气进人装置 2x 丙，D正确；无论氯气是否足量，Fe与Cl2都只生成FeCl,B错 2FeCl Fe=3FeCl, 误。 2x 3x 4.CFe与FeCl,通过化合反应产生FeCl2;Fe(OH)2、O2、H,0 Fe+2HCl=feCl2+H2↑ 通过化合反应产生F(OH)3,A错误；铁在氯气中燃烧生成 Y-x y-x y-x FeCL,B错误；FeO4与HCl反应产生FeCl2、FeCl,故②溶于 : 3,=子，得5=2：5，D正确。 盐酸可生成③④，C正确；Na,O,溶于水，反应产生NaOH和 Y-x O2,同时能够将FeC2氧化为FeCl,FeCl,与NaOH反应产生 10.(1)2.78100mL容量瓶、胶头滴管BC Fe(OH)3红褐色沉淀，D错误。 (2)降低pH或增强溶液的酸性 5.B维生素C能够将Fe3+转化为易吸收的Fe2+,Fe元素化合 (3)加水溶解、静置、取少量上层清液于试管中，向其中加入 价降低，得到电子被还原，说明维生素C具有还原性，A正确； KSCN溶液，溶液变红色说明亚铁离子被氧化为铁离子而 Fe3+转化为Fe2+时，Fe元素化合价降低，得到电子被还原，发 变质 生了还原反应，B错误；维生素C药片具有强还原性，容易被 (4)将Fe2+全部氧化为Fe3+,以便于转化为Fe(OH) 空气中的氧气氧化，因此应隔绝空气保存，C正确；向Fé3+的 2Fe2++2H++H,02=2Fe3++2H202.24% 溶液中加入Cu,会发生反应：2Fe3++Cu一—2Fe2++Cu2+,因 【解析】(1)①100mL0.10mol·L1的FeS04溶液中 此Cu单质也能将e3+转化为Fe2+,D正确。 n(FeS04)=0.1L×0.10mol·L1=0.01mol,则需要的 6.(1)HCI FeCl m(FeS04·7H20)=0.01mol×278g·mol-1=2.78g;②所 (2)3Fe+4H,0(g)商温Fe,0,+4H,Fe,0,+8H一Fe2+ 需要用到的仪器有托盘天平，烧杯，量筒，玻璃棒，100L容 +2Fe3++4H20 量瓶及胶头滴管：③容量瓶用蒸馏水洗净之后未千燥，不影 响所配溶液的体积，FSO4溶液浓度不受影响，A错误；配制 (3)Fe2+b1:2 过程中，未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒，会使部分溶质损失， 【解析】A是生活中使用广泛的金属单质，A为e,常温下B 所配的FSO4溶液浓度偏低，B正确；摇匀后，又滴加蒸馏水 是无色无味的液体，B为HO,E是胃酸的主要成分，E为 至与刻度线相切会导致溶液的体积偏大，所配的FSO,溶液 HG,A和B在高温条件下反应生成C为H2和D为FeO4,A 浓度偏低，C正确：定容时，俯视刻度线会导致溶液体积偏 和E反应生成F为FeCl,,则G为FeCl,F和Cl,反应生成G。 小，所配的FeSO,溶液浓度偏高，D错误。故选BC。(2)根 (1)E为HCl,G为FeCl3。(2)反应①为Fe和水蒸气反应，化 据图像分析可知，H越小时，亚铁离子越不容易被氧化损 学方程式为3e+4H,0(g)高温Fc,0,+4H,;反应②为四氧化 耗，越稳定，所以增强Fe稳定性的措施为降低pH或增强 三铁和盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁、水，离子方程式为 酸性。(3)欲验证该药物超过保质期后已变质，可进行的操 Fe,04+8H*=Fe2++2Fe3++4H,0。(3)F为FeCL2,溶液 作是：除去药物表面包装的糖衣后，将药物粉碎、加水溶解、 常温下呈浅绿色，该溶液中金属阳离子为Fe2+;a.取样，滴加 静置、取少量上层清液于试管中，向其中加入KSCN溶液，溶 -319