3.1.2 铁的氧化物 课时同步练习-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修一

**基本信息** 高中化学新授课同步练，聚焦铁的氧化物性质、转化及应用，分层梯度清晰，从基础认知到综合应用，强化化学观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础|铁的氧化物颜色、化合价、稳定性等基础认知|选择题（1-5题）、填空题（9题）落实物质性质决定用途的化学观念| |中等|氧化物与酸反应、氧化方程式、实验鉴别|实验题（13题）结合现象分析，体现科学探究与证据推理能力| |提升|炼铁流程综合、化学计算|计算题（16题）结合反应方程式定量分析，培养模型建构与综合应用能力|

高一化学必修第一册 第三章 课时同步练习 高一化学课时同步练习·第三章 铁 金属材料 第2课时 铁的氧化物 满分：100分　建议用时：45分钟 一、选择题（每小题4分，共32分） 1. 下列关于FeO的说法正确的是（　） A. FeO是红棕色粉末 B. FeO中铁的化合价为+3价 C. FeO是黑色粉末，不稳定，在空气中加热易被氧化 D. FeO能溶于水，使溶液呈碱性 2. Fe2O3的颜色和俗称正确的是（　） A. 黑色粉末，俗称磁铁矿 B. 红棕色粉末，俗称铁红 C. 黑色晶体，俗称赤铁矿 D. 红棕色粉末，俗称铁黑 3. 关于Fe3O4的叙述正确的是（　） A. Fe3O4中所有铁元素的化合价均为+3价 B. Fe3O4可看作FeO·Fe2O3，其中1/3的铁为+2价，2/3的铁为+3价 C. Fe3O4没有磁性 D. Fe3O4是一种纯净物，只含一种价态的铁 4. 下列铁的氧化物与水反应的情况正确的是（　） A. FeO溶于水生成Fe(OH)2 B. Fe2O3溶于水生成Fe(OH)3 C. Fe3O4难溶于水，不与水反应 D. 三种氧化物都能与水缓慢反应 5. 氧化铁（Fe2O3）在工业上不能用于（　） A. 作红色颜料 B. 作炼铁原料 C. 作抛光剂 D. 作干燥剂 6. Fe3O4与足量稀盐酸反应的产物是（　） A. FeCl2和H2O B. FeCl3和H2O C. FeCl2、FeCl3和H2O D. FeCl2、FeCl3、H2和H2O 7. 下列反应方程式正确的是（　） A. 4FeO + O2 2Fe2O3 B. 4FeO + O2 2Fe2O3 C. 2FeO + O2 2Fe2O3 D. FeO + O2 Fe2O3 8. 高炉炼铁中还原Fe2O3的主要还原剂是（　） A. 焦炭（C） B. 一氧化碳（CO） C. 氢气（H2） D. 二氧化碳（CO2） 二、填空题（共24分） 9.（6分） 铁的三种常见氧化物为FeO、Fe2O3和Fe3O4。其中FeO为______色粉末，Fe2O3为______色粉末，Fe3O4为______色晶体且有______性。三种氧化物中，铁的化合价分别为______、______、______（Fe3O4写混合价态）。 10.（4分） 写出下列氧化物与稀盐酸反应的化学方程式： （1）FeO + 2HCl = _______________； （2）Fe2O3 + 6HCl = _______________； （3）Fe3O4 + 8HCl = _______________。 以上反应都属于______反应（填基本反应类型），说明三种氧化物均为______性氧化物（Fe3O4为复杂氧化物）。 11.（8分） 工业上用赤铁矿（主要成分Fe2O3）炼铁的主要流程如下： （1）产生还原剂：C + O2 ______，CO2 + C ______。 （2）铁的还原：Fe2O3 + ______ ______ + ______。 （3）造渣反应：CaCO3 ______ + ______↑，CaO + SiO2 ______。 （4）该过程中还原剂为______，被还原的物质为______。每还原1 mol Fe2O3需要______ mol还原剂。 12.（6分） FeO在空气中不稳定，加热时反应方程式为_______________________________。Fe2O3的主要工业用途有_____________、_____________和_____________。Fe3O4因具有磁性，可用于制造_____________材料。 三、实验题（共24分） 13.（10分） 某实验室有三种黑色或红棕色粉末，分别为FeO、Fe2O3和Fe3O4，需要通过实验加以鉴别。 （1）首先观察颜色：三种氧化物中，______为红棕色，可与另外两种区分开。（2分） （2）对于FeO和Fe3O4两种黑色粉末，可利用磁性进行鉴别：______具有磁性，能被磁铁吸引；______不具有磁性。（2分） （3）另取少量三种氧化物分别加入稀盐酸，写出Fe3O4与盐酸反应的化学方程式：_______________________________。（2分） （4）反应后溶液颜色：FeO与盐酸反应所得溶液呈______色（Fe2+），Fe2O3与盐酸反应所得溶液呈______色（Fe3+），Fe3O4与盐酸反应所得溶液呈______色（含Fe2+和Fe3+）。（3分） （5）通过以上实验，______（填"能"或"不能"）确定Fe3O4中含两种价态的铁。（1分） 14.（14分） 下图为高炉炼铁示意图，据图回答问题。 （1）高炉炼铁的原料从炉顶加入的有_____________、_____________、_____________；从炉下部鼓入的是_____________。（4分） （2）高炉中产生还原剂CO的两步反应方程式为： ①_______________________________； ②_______________________________。（4分） （3）写出铁矿石被还原的主要反应方程式：_______________________________。（2分） （4）石灰石的作用是_______________________，有关反应方程式为_______________________________（写两步）。（4分） 四、计算/简答题（共20分） 15.（8分） 简要回答下列关于铁的氧化物稳定性的问题： （1）铁的+2价和+3价化合物哪种更稳定？举例说明。（4分） （2）FeO在空气中加热会发生变化，请写出反应方程式并解释原因。（4分） 16.（12分） 取16.0 g Fe3O4样品（杂质不溶于酸也不参与反应），加入足量稀盐酸充分反应后，过滤除去杂质，将滤液加水稀释至500 mL。试计算： （1）Fe3O4中Fe元素的质量分数。（3分） （2）若样品中Fe3O4的质量分数为72.5%，求溶液中FeCl2和FeCl3的物质的量浓度。（6分） （3）反应消耗HCl的物质的量。（3分） 参考答案与详细解析 一、选择题 1.【答案】C 【解析】A项，FeO为黑色粉末，不是红棕色；B项，FeO中铁为+2价；C项正确，FeO为黑色粉末，不稳定，加热时被O2氧化为Fe2O3；D项，FeO难溶于水，不与水反应。 2.【答案】B 【解析】Fe2O3为红棕色粉末，俗称铁红，赤铁矿的主要成分也是Fe2O3。A项磁铁矿主成分是Fe3O4（黑色）；C项赤铁矿对应Fe2O3（红棕色不是黑色）；D项"铁黑"一般指Fe3O4。 3.【答案】B 【解析】A项，Fe3O4中铁为+2和+3混合价态；B项正确，Fe3O4可看作FeO·Fe2O3，1/3的Fe为+2价，2/3为+3价；C项，Fe3O4具有磁性，能被磁铁吸引；D项，Fe3O4是纯净物，但含两种价态的铁。 4.【答案】C 【解析】三种铁的氧化物均难溶于水，不与水反应。FeO、Fe2O3、Fe3O4都是碱性氧化物（Fe3O4为复杂氧化物），与水不反应。A、B、D均错误。 5.【答案】D 【解析】Fe2O3可用作红色颜料（油漆涂料）、炼铁原料、抛光剂，但不能作干燥剂。常用的干燥剂有CaCl2、硅胶、浓硫酸等，Fe2O3无吸水性能。 6.【答案】C 【解析】Fe3O4与盐酸反应：Fe3O4 + 8HCl = FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O。因Fe3O4中含+2和+3两种价态的铁，与酸反应生成FeCl2和FeCl3两种盐，不产生H2（不是金属单质与酸的反应）。 7.【答案】B 【解析】FeO在空气中加热被氧化为Fe2O3，方程式为4FeO + O2 2Fe2O3。A项常温条件错误（常温下FeO较稳定但缓慢氧化，加热时加速）；C项系数错误；D项未配平。 8.【答案】B 【解析】高炉炼铁中，焦炭先与O2反应生成CO2，CO2再与C反应生成CO，CO是实际还原Fe2O3的还原剂。虽然C也有还原性，但在高炉中主要靠CO完成还原反应：Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2。 二、填空题 9.【答案】 黑　红棕　黑　磁　+2　+3　+2和+3 【解析】FeO为黑色粉末，Fe2O3为红棕色粉末，Fe3O4为黑色晶体且有磁性。化合价分别为+2、+3、+2和+3混合价态。 10.【答案】 （1）FeCl2 + H2O （2）2FeCl3 + 3H2O （3）FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O 复分解　碱 【解析】三种氧化物与盐酸反应均为复分解反应（非氧化还原反应，化合价不变），体现氧化物的碱性。注意Fe3O4与酸反应生成两种盐。 11.【答案】 （1）CO2　2CO （2）3CO　2Fe　3CO2 （3）CaO　CO2　CaSiO3 （4）CO　Fe2O3　3 【解析】（1）C + O2 CO2，CO2 + C 2CO。（2）Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2。（3）CaCO3分解，CaO与SiO2造渣。（4）CO为还原剂，Fe2O3被还原，1 mol Fe2O3需3 mol CO。 12.【答案】 4FeO + O2 2Fe2O3　红色颜料（铁红）　炼铁原料　抛光剂　磁性 【解析】FeO加热被氧化为Fe2O3。Fe2O3用途：铁红颜料、炼铁原料、抛光剂。Fe3O4具有磁性，可制磁性材料。 三、实验题 13.【答案】 （1）Fe2O3 （2）Fe3O4；FeO （3）Fe3O4 + 8HCl = FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O （4）浅绿；棕黄；浅绿和棕黄的混合色（浅黄棕） （5）能 【解析】（1）Fe2O3为红棕色，FeO和Fe3O4均为黑色。（2）Fe3O4有磁性，FeO无磁性。（3）注意Fe3O4与盐酸反应生成两种盐。（4）Fe2+溶液呈浅绿色，Fe3+溶液呈棕黄色（或黄色），Fe3O4反应后溶液含两种离子。（5）Fe3O4与酸反应生成FeCl2和FeCl3两种盐，证明含两种价态铁。 14.【答案】 （1）铁矿石（赤铁矿）；焦炭；石灰石；热空气 （2）① C + O2 CO2　② CO2 + C 2CO （3）Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 （4）除去矿石中的脉石（SiO2等杂质），形成炉渣； CaCO3 CaO + CO2↑ CaO + SiO2 CaSiO3 【解析】（1）原料从炉顶加入：铁矿石、焦炭、石灰石；热空气从下部风口鼓入。（2）两步反应产生CO。（3）主要还原反应。（4）石灰石高温分解为CaO和CO2，CaO与SiO2（脉石）反应生成CaSiO3炉渣。 四、计算/简答题 15.【答案】 （1）铁的+3价化合物比+2价化合物更稳定。例如，Fe(OH)2（含Fe2+）在空气中易被O2氧化为Fe(OH)3（含Fe3+）；FeSO4溶液久置会变黄，因为Fe2+被氧化为Fe3+。这说明+3价是铁更稳定的价态。 （2）4FeO + O2 2Fe2O3。原因：FeO中Fe为+2价，不稳定，在加热条件下容易被空气中的O2氧化为更稳定的+3价氧化物Fe2O3。这体现了铁的+3价化合物比+2价化合物更稳定的规律。 【解析】铁的+3价比+2价更稳定是铁化学的重要规律。Fe2+在空气中易被氧化为Fe3+，FeO加热生成Fe2O3，都体现了这一规律。 16.【答案】 （1）Fe3O4的摩尔质量为232 g/mol Fe的质量分数 = (56×3)/232 × 100% = 168/232 × 100% ≈ 72.4% （2）样品中Fe3O4的质量 = 16.0 g × 72.5% = 11.6 g n(Fe3O4) = 11.6 g ÷ 232 g/mol = 0.05 mol 由 Fe3O4 + 8HCl = FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O n(FeCl2) = n(Fe3O4) = 0.05 mol n(FeCl3) = 2n(Fe3O4) = 0.10 mol c(FeCl2) = 0.05 mol ÷ 0.5 L = 0.1 mol/L c(FeCl3) = 0.10 mol ÷ 0.5 L = 0.2 mol/L （3）n(HCl) = 8 × n(Fe3O4) = 8 × 0.05 = 0.4 mol 【解析】本题考查Fe3O4与盐酸反应的定量关系。Fe3O4摩尔质量为56×3+16×4=232 g/mol。根据方程式Fe3O4 + 8HCl = FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O，1 mol Fe3O4生成1 mol FeCl2和2 mol FeCl3，消耗8 mol HCl。 答案速查表 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C B B C D C B B 题号 9 10 11 12 13 14 15 16 答案/分值 6分 4分 8分 6分 10分 14分 8分 12分 知识点考查分布表 题号 题型 分值 考查知识点 1 选择 4 FeO的性质（颜色/价态/稳定性） 2 选择 4 Fe2O3的颜色与俗称 3 选择 4 Fe3O4的化合价（混合价态） 4 选择 4 铁的氧化物与水的反应性 5 选择 4 Fe2O3的用途 6 选择 4 Fe3O4与盐酸反应产物 7 选择 4 FeO在空气中加热被氧化 8 选择 4 炼铁原理（CO还原） 9 填空 6 三种氧化物颜色、化合价对比 10 填空 4 氧化物与盐酸反应方程式 11 填空 8 炼铁过程综合（CO产生、还原、造渣） 12 填空 6 FeO氧化方程式与Fe2O3用途 13 实验 10 三种氧化物鉴别实验（含图03） 14 实验 14 高炉炼铁流程分析（含图04） 15 简答 8 铁的氧化物稳定性比较 16 计算 12 Fe3O4与盐酸反应的物质的量计算 难度分布统计 难度 题号 题数 分值 百分比 基础 1、2、3、4、5、9、12、15 8 40 40% 中等 6、7、8、10、13、14 6 40 40% 提升 11、16 2 20 20% 合计 — 16 100 100% 第 页 共 页 学科网（北京）股份有限公司 $