3.1.1铁的性质与铁与水蒸气反应实验同步考点精练— 2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

**基本信息** 2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册“铁的性质与铁与水蒸气反应的实验”同步练，以“基础认知-综合应用-实验探究”分层设计，覆盖铁的性质及实验全维度，强化化学观念与科学探究能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|铁的物理性质、化学性质（与酸、盐、浓硝酸反应）|选择题（1-5题）考查基础概念判断，如铁与浓硝酸钝化原理，落实化学观念| |综合应用|铁的氧化还原反应、Fe³⁺/Fe²⁺转化、化学计算|选择题（6-16题）结合反应原理（如铁与氯气反应产物）及计算（7题物质的量浓度比），培养科学思维| |实验探究|铁与水蒸气反应装置分析、现象判断、操作规范|选择（17-21题）与填空（22-23题）结合，如装置气密性检验、产物验证，体现科学探究与实践|

3.1.1铁的性质与铁与水蒸气反应的实验同步考点精练— 2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册 考点1铁的性质 考点2：铁与水蒸气反应实验 考点1铁的性质 1、下列说法不正确的是 A．铝热反应可冶炼钒、铬等熔点高的金属 B．生铁的熔点比纯铁的熔点低 C．实验室保存硫酸亚铁溶液时需加少量铁粉 D．常温下铁罐用来盛放浓硝酸，说明Fe与冷的浓硝酸不反应 2、常温下，下列物质可以用铁制容器盛装的是 A．硫酸铜溶液 B．浓硝酸 C．稀盐酸 D．稀硫酸 3、下列叙述正确的是 A．红热的铁与水蒸气反应，有红色固体生成 B．将钠粒投入水中，钠在水面游动，溶液变红色 C．将打磨过的铝片放入NaOH溶液中，一段时间后才产生气泡 D．向盛有4mLKI溶液的试管中加入1mL溴水，振荡后溶液变成棕黄色 4、下列有关离子方程式书写正确的是 A．铁粉与稀盐酸的反应： B．将硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液混合： C．向溶液中滴入溶液： D．与水反应： 5、打铁花是一种民间传统焰火，属于国家级非物质文化遗产，表演者用木棒将千余度高温的铁水击打到空中，形成十几米高的铁花，场面相当壮观。打铁花表演中，铁水被击打成微小铁屑后剧烈燃烧，其根本原因是 A．铁屑温度更高 B．氧气浓度增加 C．铁屑质量更小 D．铁与氧气接触面积增大 6、春秋初年，我国已掌握了冶铁技术。下列有关铁的化学反应的叙述正确的是 A．室温下，过量Fe与浓硝酸反应生成Fe（NO3）2 B．加热时，过量Fe与氯气反应生成FeCl2 C．高温下，铁与水蒸气反应有Fe3O4生成 D．高温下，铁粉与氧化铝粉末反应生成单质铝 7、把一定量的铁粉投入氯化铁溶液中，完全反应后，所得溶液中Fe3+和Fe2+物质的量浓度之比为2∶3，则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+物质的量之比为 A．1∶1 B．2∶3 C．2∶1 D．3∶2 8、纳米铁粉(粒子直径为几十纳米的铁粉)对电磁波有特殊的吸收作用，可作为使用高性能毫米波的隐形材料，下列说法错误的是 A．纳米铁粉与少量的氯气反应生成FeCl2 B．纳米铁粉具有较强的吸氧能力，可用作食品抗氧化剂 C．纳米铁粉分散在空气中形成的分散系能产生丁达尔效应 D．纳米铁粉能被磁铁吸引 9、下列物质反应后一定有+3价铁生成的是 ①过量的Fe与Cl2反应　②Fe与过量稀硫酸反应后，再向其中加H2O2溶液　③Fe（NO3）2溶液中加少量盐酸　④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中 A．只有① B．只有①② C．只有①②③ D．全部 10、FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是 A．溶液中一定含Cu2＋ B．溶液中一定含Fe2＋ C．加入KSCN溶液一定不变红色 D．剩余固体中一定含Cu 11、下列物质中，不能由单质直接化合生成的是( ) A．FeCl3 B．CuCl2 C．FeCl2 D．Fe3O4 12、下列物质中，在一定条件下与铁反应，且铁元素的化合价能变为＋3价的是( ) A．氯化铁溶液 B．硫酸铜溶液 C．氯气 D．稀盐酸 13、把铁片投入下列溶液中，铁片质量减少，且没有气体产生，此溶液是(　　) A．FeSO4溶液 B．H2SO4溶液 C．Fe2(SO4)3溶液 D．AgNO3溶液 14、一定条件下，等量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气充分反应，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 15、在冶金行业中通常把铁称为“黑色金属”。下列说法正确的是 A．纯铁块呈黑色 B．铁用作避雷针是利用了铁的导热性 C．铁制容器能贮存浓硝酸 D．生铁是铁矿石经热分解法冶炼而得的 16、某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列三个实验。从反应条件的控制分析，下列说法不正确的是 A．实验①中不管Cl2是否足量，产物均为FeCl3 B．实验②中，搅拌可加速FeCl3的溶解 C．实验③中，必须严格控制好反应条件，才能制得Fe(OH)3胶体 D．加入Cu粉可除去FeCl2溶液中的FeCl3 考点2：铁与水蒸气反应实验 17、某同学进行铁与水蒸气反应的实验装置如下图所示，下列说法正确的是( ) A．实验时试管口可高于试管底部 B．肥皂液出现气泡，不能证明反应产生H2 C．实验结束后应先熄灭酒精灯再撤出肥皂液中的导管 D．铁与水蒸气在高温条件下反应2Fe＋3H2O(g)Fe2O3＋3H2 18、实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气的反应。红热的铁与水蒸气反应有Fe3O4生成，下列说法正确的是( ) A．实验结束时固体变为红棕色 B．点燃肥皂泡可检验生成的氢气 C．图中盛装肥皂液的仪器是坩埚 D．每消耗1molFe，转移3mol电子 19、已知：普通铁＋水蒸气铁的氧化物＋氢气，铁的氧化物＋氢气 “引火铁”＋水蒸气，“引火铁”为颗粒很细、反应活性很高的铁粉。某实验小组使用普通铁粉、20%的盐酸及其他试剂制备“引火铁”，装置(铁架台、铁夹、铁网、陶土网、加热仪器等略去)如图所示。 关于上述装置和实验，下列分析错误的是( ) A．A、I中加入普通铁粉，G中可加入碱石灰 B．A中生成磁性氧化铁，E中生成“引火铁” C．需要加热的仪器只有A、E D．D用于收集氢气 20、还原铁粉与水蒸气反应的装置如图所示，下列有关该实验的说法正确的是    A．反应生成Fe2O3 B．肥皂液的主要作用是检验生成的H2 C．湿棉花的主要作用是冷却试管，防止炸裂 D．铁粉与水蒸气反应后，可立即用磁铁将剩余铁粉分离出来 21、实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气的反应。下列说法错误的是 A．酒精灯点燃的顺序：先①后② B．用火柴点燃肥皂泡检验生成的 C．反应为 D．由此可知炽热的铁水注入模具之前，模具须干燥 22、某同学利用下图所示的装置进行铁与水蒸气反应的实验。 (1)铁与水蒸气反应的化学方程式是 。 (2)检验气密性后，加热试管，肥皂液中有气泡产生，该现象不能说明有H2生成。理由是 。 (3)为探究试管中固体的成分，继续实验：取少量反应后固体于试管中，加入过量盐酸，加热至固体完全溶解，再滴加KSCN溶液，若溶液变红，推测固体的成分： ；若溶液未变红，原因是 (用离子方程式表示)。 23、在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。    请回答该实验中的问题： （1）写出该反应的化学方程式： ；并指明该氧化还原反应的还原剂是 ，氧化剂是 。 （2）圆底烧瓶中盛装的水，该装置受热后的主要作用是 ；烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是 。 （3）酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是 ，原因是 。 （4）干燥管中盛装的物质是 ，作用是 。 （5）试管中收集的气体是 ，如果要在A处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行 。 详解答案 1、 D A．铝热反应利用铝的强还原性，在高温下还原金属氧化物，释放大量热量使金属熔化，适合冶炼高熔点金属如钒、铬，A正确；B．生铁是铁碳合金，合金的熔点通常低于纯金属，因此生铁熔点比纯铁低，B正确；C．硫酸亚铁溶液中Fe2+易被氧化，加入铁粉可通过反应Fe + 2Fe3+ =3Fe2+防止氧化，C正确；D．铁在常温下遇浓硝酸会发生钝化（表面生成致密氧化膜）为化学变化，并非“不反应”，D错误；故答案选D。 2、 B A．常温下硫酸铜和铁发生置换反应生成硫酸亚铁和Cu，不能用铁制容器盛装，A不符合题意；B．常温下，铁在浓硝酸中发生钝化现象，表面生成一层致密氧化物薄膜阻止反应进行，可以用铁制容器盛装，B符合题意；C．常温下稀盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气，不能用铁制容器盛装，C不符合题意；D．常温下稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，不能用铁制容器盛装，D不符合题意；故选B。 3、 D A．红热的铁与水蒸气反应生成Fe3O4是黑色固体，而非红色固体，A项错误； B．钠与水反应生成NaOH和H2，溶液呈强碱性但不会自发变红，需加入无色酚酞溶液作指示剂，B项错误； C．打磨后的铝片已去除氧化膜，与NaOH溶液反应应迅速产生H2气泡，而非延迟，C项错误； D．溴水中的Br2将KI中的I-氧化为I2，溶液因I2的溶解呈现棕黄色，D项正确； 答案选D。 4、C A．铁与稀盐酸反应生成Fe2+而非Fe3+，正确的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，A错误； B．硫酸铜为可溶盐，应拆分为离子形式，正确的离子方程式为Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓，B错误； C．OH-与反应生成和H2O，符合实际反应，原离子方程式正确，C正确； D．原离子方程式中O原子不守恒，正确的离子方程式为2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑，D错误； 故答案为：C。 5、D A．铁水被击打后分散成铁屑，温度并未显著升高，A错误； B．铁水被击打后分散成铁屑，周围环境中的氧气浓度并未改变，B错误； C．质量小并非根本原因，关键在表面积增大，C错误； D．铁水被击打成微小铁屑后，表面积增大，与氧气接触更充分，反应速率加快，D正确； 故答案为：D 6、C A．室温下，Fe在浓硝酸中钝化，无法持续反应，A错误； B．氯气氧化性较强，无论Fe是否过量，与氯气加热反应都只生成FeCl3，B错误； C．高温条件下，Fe与水蒸气反应得到Fe3O4和H2，C正确； D．Fe的活动性不如Al，不能从氧化铝中置换出Al单质，D错误； 故选：C。 7、A 铁粉放入三氯化铁溶液中，发生的反应为：Fe+2Fe3+=3Fe2+，设已反应的Fe3+的物质的量为n，则 所得溶液中Fe3+和Fe2+物质的量浓度之比为2∶3，所以未反应的Fe3+的物质的量为n，则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比=n∶n=1∶1。 A．由分析得，已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比=n∶n=1∶1，A正确； B．由分析得，已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比=n∶n=1∶1，B错误； C．由分析得，已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比=n∶n=1∶1，C错误； D．由分析得，已反应的Fe3++和未反应的Fe3+的物质的量之比=n∶n=1∶1，D错误； 故选A。 8、A A．纳米铁粉与少量的氯气反应生成FeCl3，故A项错误；B．纳米铁粉具有较强的还原性，能被氧化，可用作抗氧化剂，故B项正确；C．纳米铁粉分散在空气中形成的分散系符合胶体特征，能产生丁达尔效应，故C项正确；D．磁铁能吸引铁粉，则纳米铁粉也能被磁铁吸引，故D项正确；答案选A 9、 C ①中的Cl2氧化性强，它能将铁氧化为＋3价，由于不是在溶液中反应，因此过量的铁不会将氯化铁还原。②中Fe与稀硫酸反应只能生成Fe2＋，向其中加H2O2溶液后，由于H2O2是一种常见的氧化剂，能将Fe2＋氧化成Fe3＋。③从表面上看不会发生反应，但实际上发生了Fe2＋被硝酸氧化的反应。④中发生Fe与盐酸反应生成FeCl2、Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3的反应，但题中未给出反应物间相对量的关系，若铁是足量的，则能将生成的FeCl3全部还原为FeCl2。 A．由分析知，一定由+3价铁生成的是①②③，A错误； B．由分析知，一定由+3价铁生成的是①②③，B错误； C．由分析知，一定由+3价铁生成的是①②③，C正确； D．由分析知，一定由+3价铁生成的是①②③，D错误； 故选C。 10、A 加入铁粉后，因为Fe3＋氧化性强于Cu2＋，铁粉先与FeCl3反应，然后与CuCl2反应，充分反应后仍存在的固体一定含有Cu，可能含有Fe。 A．由分析知，若加入的铁粉与CuCl2恰好完全反应或者铁粉过量，溶液中都不会含Cu2＋，A符合题意； B．由于铁粉先与FeCl3反应，溶液中一定含Fe2＋，B不符合题意； C．由分析知，所得溶液中一定不含Fe3＋，一定含有Fe2＋，可能含Cu2＋，故加入KSCN一定不变红色，C不符合题意； D．剩余固体一定含有Cu，可能含有Fe，D不符合题意； 故选A。 11、C A项，Fe与Cl2反应可以直接生成FeCl3，A项错误；B项，Cu与Cl2反应直接生成CuCl2，故CuCl2能由单质直接化合生成，B项错误；C项，Fe与Cl2反应只生成FeCl3而不是FeCl2，故FeCl2不能由单质直接化合生成，C项正确；D项，铁丝在氧气中燃烧生成Fe3O4，故Fe3O4可以由单质直接化合生成，D项错误；故选C。 12、 C A项，氯化铁溶液与铁反应生成氯化亚铁，铁元素变为＋2价，不符合题意；B项，铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，铁元素变为＋2价，不符合题意；C项，氯气具有强氧化性，把变价金属氧化为最高价，铁与氯气加热反应生成氯化铁，铁元素变为＋3价，符合题意；D项，铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铁元素变为＋2价，不符合题意。 13、 C A项，铁与硫酸亚铁不反应，铁片质量不变，不符合题意；B．根据化学方程式Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，铁片质量减少，但有气体生成，不符合题意；C．铁与硫酸铁溶液反应，铁片质量减少，没有气体生成，符合题意；D．根据化学方程式Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag，铁片表面析出银，铁片质量增加，不符合题意。 14、 B 根据Fe+2HCl=FeCl2+H2↑、3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2可知，1 mol Fe与足量盐酸反应生成1 mol H2，1 mol Fe与足量水蒸气反应生成mol H2，故相同条件下产生H2的体积比是3∶4，故选B。 15、C A．纯铁为银白色金属，我们常说的 “黑色金属” 并非因为其本身颜色，而是因为其表面易形成黑色的氧化物，和单质本身颜色无关，A错误；B．铁用作避雷针是利用了铁的导电性，并非导热性，B错误；C．常温下铁遇浓硝酸会发生钝化，表面生成致密氧化膜阻止内部铁继续与浓硝酸反应，因此铁制容器能贮存浓硝酸，C正确；D．铁属于中等活泼金属，生铁由铁矿石经热还原法(高炉炼铁，用 CO 还原)冶炼得到，热分解法仅适用于冶炼银等不活泼金属，D错误；故选C。 16、 D A．铁丝在氯气中燃烧时，无论氯气是否足量，点燃条件下产物均为，不会生成，A正确；B．溶解过程中搅拌可以加快溶质扩散，能加速溶解，B正确；C．制备胶体时，若反应条件不当（如过度加热），会生成沉淀而非胶体，因此必须严格控制反应条件，C正确；D．加入Cu粉后与发生的反应为，引入新杂质，应该加入过量铁粉后过滤，D错误；故答案选D 考点2：铁与水蒸气反应实验 17、B 加热时，湿棉花提供水蒸气，红热的铁粉与水蒸气发生反应，3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，肥皂液的主要作用是收集生成的H2，检验氢气的存在。A．为防止水倒流导致试管冷热不匀而破裂，实验时试管口不能高于试管底部，A错误；B．实验中先加热湿棉花，产生水蒸气，且空气受热膨胀，故肥皂液出现气泡，有可能是空气、水蒸气，不能证明反应产生H2，B正确；C．实验结束后为防止倒吸应该先撤出肥皂液中的导管后熄灭酒精灯，C错误；D．铁与水蒸气在高温条件下反应：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，D错误；选B。 18、B 由实验装置图可知，试管中湿棉花受热提供水蒸气，铁粉与水蒸气共热反应生成四氧化三铁和氢气，反应生成的氢气通入肥皂液中产生肥皂泡，点燃肥皂泡产生爆鸣声说明反应有氢气生成。A．由分析可知，铁粉与水蒸气共热反应生成四氧化三铁和氢气，四氧化三铁是黑色固体，故A错误；B．由分析可知，反应生成的氢气通入肥皂液中产生肥皂泡，点燃肥皂泡产生爆鸣声说明铁粉与水蒸气共热反应有氢气生成，故B正确；C．由实验装置图可知，图中盛装肥皂液的仪器是蒸发皿，故C错误；D．由分析可知，铁粉与水蒸气共热反应生成四氧化三铁和氢气，反应消耗3mol铁时，转移电子的物质的量为8mol，则消耗1mol铁时，转移电子的物质的量为mol，故D错误；故选B。 19、C 根据两套装置中各仪器的功能，可以判断出A中放置普通铁粉，B中放一定体积的水，持续加热提供水蒸气，C是安全瓶，用于防倒吸，D是利用排水集气法收集氢气。E中反应物为A中生成的四氧化三铁，I中放置普通铁粉，通过分液漏斗加入一定体积的盐酸制备H2，从I中逸出的气体中含有挥发出的氯化氢，经过G(内有碱石灰)除杂干燥后得到纯净的氢气，氢气进入E中和Fe3O4在一定温度下进行反应，得到“引火铁”，剩余的氢气在F处进行收集或其他处理。 20、B A．Fe在高温下可与水蒸气反应，方程式为，A错误； B．肥皂液用于检验生成的氢气，方法为用点燃的火柴靠近吹起的肥皂泡，若有爆鸣声，说明生成了H2，B正确； C．湿棉花的作用主要是提供水蒸气，C错误； D．产物Fe3O4具有磁性，也可以被磁铁吸引，因此不能用磁铁分离，D错误； 故选B。 21、C A．选点燃①处酒精灯产生水主蒸汽，赶走空气，点燃②处酒精灯发生反应，A正确； B．用木柴点燃肥皂泡，若产生尖锐的爆鸣声，则可检验生成的气体为氢气，B正确； C．反应为，C错误； D．炽热的铁水注入模具之前，模具必须充分干燥，否则铁与水蒸气反应生成氢气会有爆炸危险，D正确； 故选C。 22、(1) 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 (2)加热后试管中的空气也能使肥皂液产生气泡 (3) 一定有Fe3O4可能有Fe 2Fe3++Fe=3Fe2+ 湿棉花加热产生水蒸气与热的铁粉反应，生成Fe3O4和氢气，氢气通入肥皂泡中产生气泡，并用火柴点燃验证生成的氢气。 (1)铁与水蒸气反应的化学方程式是：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2； (2)检验气密性后，加热试管，肥皂液中有气泡产生，该现象不能说明有H2生成。理由是：加热后试管中的空气也能使肥皂液产生气泡； (3)Fe3O4与盐酸反应得到Fe3+和Fe2+，Fe3+遇到KSCN溶液显示红色，取少量反应后固体于试管中，加入过量盐酸，加热至固体完全溶解，再滴加KSCN溶液，若溶液变红，推测固体的成分一定有Fe3O4，可能有Fe；若未变红色，可能是Fe3+与Fe反应生成Fe2+，离子方程式为：2Fe3++Fe=3Fe2+ 23、 （1） 3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2 Fe H2O （2） 提供水蒸气 防止液体暴沸 （3） 先点燃酒精灯，产生水蒸气后，再点燃酒精喷灯 用水蒸气排出O2，防止Fe与O2反应 （4） 碱石灰 除去H2中的水蒸气 （5） H2 验纯 由实验装置图可知，圆底烧瓶中蒸馏水受热产生水蒸气，硬质玻璃管中与铁粉在高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，盛有碱石灰的干燥管用于干燥反应生成的氢气，小试管用于收集反应生成的氢气。 （1）铁与水蒸气的反应为铁在高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2，反应中铁元素的化合价升高被氧化，铁是反应的还原剂，氢元素的化合价降低被还原，水是氧化剂，故答案为：3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2；Fe；H2O； （2）由分析可知，圆底烧瓶中蒸馏水受热产生水蒸气，目的是提供反应所需的水蒸气；液体受热时会产生暴沸，导致液态水逸出，为防止产生暴沸，实验时应在烧瓶底部放置了几片碎瓷片，故答案为：提供水蒸气；防止液体暴沸； （3）加热条件下，铁能与空气中的氧气干扰实验的进行，所以实验时，应先点燃酒精灯制备水蒸气，利用产生的水蒸气排尽装置中的空气后，再点燃酒精喷灯，防止先点燃酒精喷灯所导致铁与空气中的氧气反应，故答案为：先点燃酒精灯，产生水蒸气后，再点燃酒精喷灯；用水蒸气排出O2，防止Fe与O2反应； （4）由分析可知，盛有碱石灰的干燥管用于干燥反应生成的氢气，故答案为：碱石灰；除去H2中的水蒸气； （5）由分析可知，小试管用于收集反应生成的氢气，氢气是可燃性气体，可燃性气体点燃前，应检验气体的纯度，防止点燃时发生爆炸发生意外事故，所以如果要在A处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行验纯，故答案为：H2；验纯 学科网（北京）股份有限公司 $