3.1 铁的多样性 第2课时（分层作业）化学鲁科版必修第一册

分层作业 第一节　铁的多样性 第2课时 铁、铁的氧化物和铁的氢氧化物 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A A C C D D B B C 11．【答案】(1)煮沸（或煮沸后冷却） (2)A (3)检查装置气密性 (4) 分液漏斗 消耗更多的NaOH溶液，造成资源浪费 (5) 打开 关闭 (6)80% 12．【答案】(1)混合物 (2)Fe3+ (3)Fe+2Fe3+=3Fe2+ (4) 过滤 烧杯、玻璃棒、普通漏斗（任写2种） (5) (6) 有 空气中氧气具有氧化性，会氧化二价铁得到Fe2O3 取加热后的样品于试管中，加入足量的稀盐酸溶解，取上层清液，加入KSCN溶液，溶液变为红色，说明样品中含有Fe2O3 【分析】由流程图可知，向铁泥(主要成分是Fe2O3，含少量)中加入盐酸酸浸，Fe2O3与HCl反应生成FeCl3和H2O，与HCl反应生成CaCl2、CO2和H2O；加入过量Fe进行还原，FeCl3与Fe反应生成FeCl2；加入NH4F除杂，生成CaF2沉淀；加入NH4HCO3沉铁，得到目标产物。 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 C D C C C B C 8．【答案】(1)AC (2) 溶液变红 (3) Fe 打开 (4) (5)反应生成Fe3+，且Fe3+对双氧水的分解有一定的催化作用 (6) 0.6 浓盐酸部分挥发，且随着反应进行浓度变小，稀盐酸不会和二氧化锰反应 (7)pH或溶液的酸碱性 题号 1 2 3 4 5 答案 B B C B D 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 分层作业 第一节　铁的多样性 第2课时 铁、铁的氧化物和铁的氢氧化物 1．（25-26高一上·贵州黔西南·期末）下列关于FeO，Fe2O3，说法正确的是 A．和都是黑色固体 B．中和价铁的比例为2:1 C．铁与水蒸气反应生成 D．又称为磁性氧化铁 【答案】D 【详解】A．是黑色固体，但是红棕色固体，A错误； B．可以写为，价和价铁的比例应该为1:2，B错误； C．铁与水蒸气高温反应为：，产物为，不是，C错误； D．俗称磁性氧化铁，具有磁性，D正确； 故答案选D。 2．（25-26高一上·云南保山·期末）铁及其化合物性质多样，用途广泛。气态氯化铁主要以二聚体形式存在，用作化工生产催化剂；FeS常用作废水处理剂等；FeS2可用于制备重要的化工原料(NH4)2Fe(SO4)2；Fe3O4可用作锂离子电池的电极材料，电池工作时Li+嵌入其中生成LiFe3O4；铁氰化钾{K3[Fe(CN)6]}遇Fe2+反应生成深蓝色沉淀，常用于检验Fe2+。在给定条件下，下列选项所示的物质间转化不能实现的是 A． B．FeAg C． D． 【答案】A 【详解】A．是难溶于水的碱性氧化物，不能直接与水发生化合反应生成，该转化无法实现，A符合题意； B．盐酸浸润的环境中，Fe的金属活动性强于Ag，且银离子氧化性强于氢离子，Fe可以与AgCl发生反应置换出Ag，反应可表示为，该转化能够实现，B不符合题意； C．具有还原性，具有氧化性，在水溶液中二者可发生氧化还原反应：，该转化能够实现，C不符合题意； D．具有强还原性，在和共同作用下可被氧化为，反应方程式为，该转化能够实现，D不符合题意； 故选A。 3．（25-26高一下·云南迪庆·期中）下列铁及其化合物有关反应的离子方程式正确的是 A．将Fe3O4加入足量稀硫酸中：Fe3O4＋8H＋=Fe2+＋2Fe3+＋4H2O B．将氧化铁加入稀盐酸中：Fe2O3＋6H＋＋2Cl-=2Fe2+＋Cl2↑＋3H2O C．铁粉与稀硫酸反应：2Fe＋6H＋=2Fe3+＋3H2↑ D．向氢氧化铁中加入足量稀盐酸：H＋＋OH-=H2O 【答案】A 【详解】A．四氧化三铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁、硫酸铁和水，所给离子方程式符合客观事实，元素和电荷均守恒，A正确； B．氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，正确的离子方程式为，B错误； C．铁粉和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，不会生成硫酸铁，正确的离子方程式为，C错误； D．氢氧化铁难溶于水，书写离子方程式不能拆分，正确的离子方程式为，D错误； 故选A。 4．（24-25高一上·山东日照·期末）某同学用如图装置制备，装置Ⅰ中盛有过量的铁粉和稀硫酸。 下列说法错误的是 A．使用煮沸的蒸馏水配制溶液 B．实验开始时，应打开止水夹；装置Ⅰ反应一段时间后，应关闭止水夹 C．装置Ⅰ中发生反应的离子方程式为 D．装置Ⅱ中可能发生反应 【答案】C 【详解】A．煮沸可除去水中溶解的氧气，减少氢氧化亚铁被氧化，有利于其制备和观察，A正确； B．开始时打开止水夹，装置Ⅰ产生的氢气经气体通路进入装置Ⅱ并排出空气；反应一段时间后关闭止水夹，装置Ⅰ内压强增大，将硫酸亚铁溶液沿长导管压入装置Ⅱ的氢氧化钠溶液，发生，B正确； C．铁与稀硫酸反应生成而不是，正确的离子方程式为，C错误； D．装置Ⅱ中生成的氢氧化亚铁可能被氧气氧化为氢氧化铁，发生，D正确； 故选C。 5．（25-26高一上·河北秦皇岛·期末）实验室制备时，为避免其被氧化，需优化实验方案。下列措施不能有效延长观察白色沉淀的时间的是 A．烧碱溶液现用现配，且配制溶液的蒸馏水要煮沸以除去氧气 B．实验中在溶液的上方加一层煤油以隔绝空气 C．将NaOH溶液滴入溶液中时，胶头滴管末端置于液面上方 D．配制的溶液中应加入适量的铁粉 【答案】C 【详解】A．煮沸蒸馏水可除去其中溶解的，烧碱溶液现用现配也能减少的溶解，避免被溶解的氧化，能延长观察时间，A不符合题意； B．煤油密度小于水，浮在溶液上方可隔绝空气，防止空气中的进入溶液氧化，能延长观察时间，B不符合题意； C．胶头滴管末端置于液面上方滴加溶液时，滴加过程会带入空气中的，且溶液会溶解部分进入反应体系，加速的氧化，不能有效延长观察时间，C符合题意； D．加入铁粉可将溶液中被氧化生成的还原为，减少后续生成，能延长观察时间，D不符合题意； 故选C。 6．（25-26高一上·云南红河·期末）下列有关铁的氧化物的说法正确的是 A．、、都能与稀反应生成盐和水，所以都是碱性氧化物 B．俗称铁红，红褐色粉末，常用作油漆或涂料 C．俗称磁性氧化铁，黑色晶体，可以写成，属于混合物 D．不稳定，在空气中受热易转化为稳定的 【答案】D 【详解】A．是复杂的氧化物，不属于碱性氧化物，A错误； B．为红棕色粉末，B错误； C．属于纯净物，C错误； D．不稳定，在空气中受热易转化为稳定的，D正确； 故答案选D。 7．（25-26高一上·陕西咸阳·期末）下列实验操作能够制取并能较长时间观察到白色沉淀的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．将溶液滴入溶液的过程中，生成的直接接触空气中的，迅速被氧化为，无法长时间观察到白色沉淀，A不符合题意； B．的密度大于水溶液，应位于溶液下层，无法起到隔绝空气的作用，生成的易被氧化，B不符合题意； C．氨水滴入溶液时，生成的接触空气中的，很快被氧化，C不符合题意； D．植物油密度小于水，浮在溶液上层隔绝空气，且胶头滴管伸入溶液液面下滴加溶液，生成的不接触，能较长时间观察到白色沉淀，D符合题意； 故选D。 8．（25-26高一上·湖南衡阳·期末）价类二维图是学习元素化合物很好的工具，如图是铁及其部分化合物的价类二维图。下列有关说法错误的是 A．常温下，纯铁是一种银白色固体，有延展性 B．铁在少量的氧气中点燃，生成产物是X C．均可一步完成 D．均可通过化合反应得到 【答案】B 【详解】A．铁是一种银白色金属，具有延展性，A正确； B．铁在少量的氧气中点燃生成，B错误； C．氯化铁和铁反应生成氯化亚铁，氯化亚铁和碱反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁隔绝空气加热得到氧化亚铁，C正确； D．铁和氯气化合生成氯化铁，氯化铁和铁化合可得氯化亚铁，D正确。 故选B。 9．（26-27高三上·陕西榆林·阶段检测）高铁酸钾（）能与水反应放出，并生成胶体，常用作水处理剂。工业上制备高铁酸钾的一种工艺如图所示。下列叙述错误的是 A．过量铁屑在干燥氯气中发生反应Ⅰ生成 B．“反应Ⅱ”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3 C．相同温度时，在水中的溶解度比小 D．作水处理剂时，能同时起到杀菌消毒和净化的作用 【答案】B 【分析】反应Ⅰ中，铁屑与氯气反应生成；反应Ⅱ中，在NaOH溶液提供的碱性环境下，NaClO将+3价铁氧化为+6价铁，得到溶液。随后加入饱和KOH溶液，使晶体析出，获得粗产品。 【详解】A．氯气具有较强的氧化性，铁与干燥氯气反应时，即使铁过量，仍生成，反应方程式为，A正确； B．反应Ⅱ中，NaClO中的Cl元素由+1价降至−1价，NaClO是氧化剂；中的Fe元素由+3价升至+6价，是还原剂。每消耗1 mol NaClO得到2 mol电子，每消耗1 mol 失去3 mol电子，根据得失电子守恒并结合碱性反应条件，反应方程式为。因此，氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2，B错误； C．向溶液中加入饱和KOH溶液，可析出晶体，该步骤利用了相同温度下在水中的溶解度比小的性质，C正确； D．具有强氧化性，能杀菌消毒；其与水反应生成的胶体能吸附水中的悬浮杂质，起到净化水的作用，D正确； 故选B。 10．（25-26高一上·湖南长沙·期末）为了探究铁及其化合物的性质，某同学设计并进行了下列实验。下列说法正确的是 A．加热顺序应为先②后① B．②中发生的主要反应是： C．虚线框内可以选择装置乙，将灼烧后的铜丝趁热伸入其中检验气体产物的还原性 D．装有碱石灰的干燥管作用是处理尾气 【答案】C 【详解】A．为防止铁粉与装置内空气中的反应，应先加热①产生水蒸气排尽装置内空气后再加热②，故A错误； B．高温下与反应生成和，正确反应为，故B错误； C．气体产物为，灼烧后的铜丝表面为，能还原热的生成红色，氢气密度比空气小，装置乙可使气体与铜丝充分接触，能检验的还原性，故C正确； D．碱石灰的作用是干燥，除去气体中混有的水蒸气，防止对后续实验造成干扰，不能被碱石灰吸收，无法处理尾气，故D错误； 选C。 11．（25-26高一上·重庆·期末）的制备实验是实验研究的热点。 Ⅰ．某化学学习小组设计了如图所示装置（夹持仪器省略）。 (1)配制硫酸亚铁溶液时，为除去水中的溶解氧，要进行______________________________________。（填实验操作） (2)下列说法正确的是_______。（填序号） A．胶头滴管要伸入液面以下 B．硫酸亚铁溶液为黄色 C．可用过氧化钠代替氢氧化钠 Ⅱ．另一个小组设计的装置图如图所示。 (3)反应开始前要进行的操作是________。 (4)装稀硫酸的仪器是________。稀硫酸不能加太多，原因是__________________________。 (5)正式反应时，先打开开关b并________（填“打开”或“关闭”）开关a，一段时间后，再________（填“打开”或“关闭”）开关a，观察现象。 (6)若用7.0 g废铁屑（含不参与反应的杂质）进行实验，完全反应后产生标准状况下2.24 L氢气，则废铁屑中铁单质的质量分数为________。 【答案】(1)煮沸（或煮沸后冷却） (2)A (3)检查装置气密性 (4) 分液漏斗 消耗更多的NaOH溶液，造成资源浪费 (5) 打开 关闭 (6)80% 【详解】（1）煮沸可以除去水中的溶解氧。 （2）A．为防止氧气进入，胶头滴管要伸入液面以下，A正确。 B．亚铁离子溶液为浅绿色，B错误。 C．过氧化钠具有强氧化性，能氧化氢氧化亚铁，且与水反应生成的氧气也能氧化氢氧化亚铁，C错误。 故答案选A。 （3）涉及气体的反应，开始前都要检查装置气密性。 （4）装稀硫酸的仪器有玻璃活塞，为分液漏斗；过多的硫酸,当将生成的硫酸亚铁溶液压到右侧装置与氢氧化钠混合生成氢氧化亚铁沉淀时，过量的硫酸会消耗氢氧化钠，造成浪费。 （5）先打开开关b并打开开关a，生成的氢气把装置中的空气排尽，一段时间后，再关闭开关a，左侧装置继续生成氢气，压强过大将硫酸亚铁溶液压到右侧装置与氢氧化钠混合生成氢氧化亚铁沉淀。 （6）在标准状况下，的物质的量为，根据，，即参加反应的铁为，质量为5.6 g，所以废铁屑中铁单质的质量分数为 12．（25-26高一上·福建·期末）实验室用废弃铁泥(主要成分是Fe2O3，含少量)制备的流程如下图所示。 (1)铁泥属于_____________(填“化合物”或“混合物”)。 (2)“酸浸”所得溶液中的金属阳离子有和___________。 (3)“还原”时主要反应的离子方程式为________________________________________。 (4)“除杂”步骤的分离操作名称是_______，需要的主要玻璃仪器有___________(至少填写两种)。 (5)“沉铁”时发生反应的离子方程式如下，请补充完整____________。 _____________ (6)请预测在空气中加热，得到的固体是否含有Fe2O3并设计实验验证你的预测。 预测：_________(填“有”或“没有”)；预测的理由：___________________； 实验方案：__________________________________________________________。 【答案】(1)混合物 (2)Fe3+ (3)Fe+2Fe3+=3Fe2+ (4) 过滤 烧杯、玻璃棒、普通漏斗（任写2种） (5) (6) 有 空气中氧气具有氧化性，会氧化二价铁得到Fe2O3 取加热后的样品于试管中，加入足量的稀盐酸溶解，取上层清液，加入KSCN溶液，溶液变为红色，说明样品中含有Fe2O3 【分析】由流程图可知，向铁泥(主要成分是Fe2O3，含少量)中加入盐酸酸浸，Fe2O3与HCl反应生成FeCl3和H2O，与HCl反应生成CaCl2、CO2和H2O；加入过量Fe进行还原，FeCl3与Fe反应生成FeCl2；加入NH4F除杂，生成CaF2沉淀；加入NH4HCO3沉铁，得到目标产物。 【详解】（1）混合物是由两种或多种物质混合而成，铁泥的主要成分是Fe2O3，含少量 故铁泥属于混合物。 （2）根据分析可知，“酸浸”所得溶液中的金属阳离子有和Fe3+。 （3）根据得失电子守恒和原子守恒配平得，“还原”时主要反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+。 （4）“除杂”时分离出生成的CaF2沉淀，涉及的分离操作名称是过滤，需要的主要玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、普通漏斗。 （5）根据原子守恒和电荷守恒可知，产物中还有H2O，故离子反应为。 （6）空气中含有氧气，氧气具有氧化性，中Fe为+2价，加热时易被氧化为+3价，生成Fe2O3。检验Fe2O3的存在，可以利用KSCN溶液检验+3价铁，实验方案为取加热后的样品于试管中，加入足量的稀盐酸溶解，取上层清液，加入KSCN溶液，溶液变为红色，说明样品中含有Fe2O3。 1．（26-27高三上·河北衡水·阶段检测）部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列叙述正确的是 A．b溶于水可以得到d B．c可由a在氧气中燃烧得到 C．d在潮湿空气中迅速转化成e D．f与g的相互转化均不能通过化合反应来实现 【答案】C 【分析】根据化合价和物质类别可知，a为Fe、b为FeO、c为、d为、e为、f为亚铁盐、g为铁盐、h为高铁酸盐。 【详解】A．FeO难溶于水，也跟水不反应，A错误； B．Fe在氧气中燃烧生成，B错误； C．在潮湿空气中迅速被氧化成，C正确； D．亚铁盐与铁盐的相互转化均可通过化合反应来实现，反应的化学方程式为、，D错误； 故选C。 2．（25-26高一上·江苏南通·期末）以太阳能为热源分解，铁氧化合物循环分解水制的过程如图所示。下列说法不正确的是 A．过程Ⅰ的反应中FeO是还原产物 B．过程Ⅰ的反应中生成11.2 L (标准状况)消耗1 mol C．过程Ⅱ的反应中的氧化性强于 D．等物质的量Fe、FeO分别与反应生成的物质的量之比为 【答案】D 【分析】根据图示知，过程Ⅰ为Fe3O4在太阳能作用下分解成FeO和O2，反应的化学方程式为：2Fe3O46FeO+O2↑；过程Ⅱ为FeO与H2O加热反应生成Fe3O4和H2，反应的化学方程式为：3FeO+H2OFe3O4+H2↑。 【详解】A．Fe3O4中Fe元素的化合价为+2、+3价，FeO中Fe元素的化合价为+2价，过程Ⅰ中Fe元素的化合价降低，FeO是还原产物，A项正确； B．标准状况下11.2LO2物质的量为=0.5mol，根据过程Ⅰ的化学方程式知，生成1molO2消耗2molFe3O4，则生成0.5molO2消耗1molFe3O4，B项正确； C．过程Ⅱ中H元素的化合价由+1价降至0价，H2O是氧化剂，部分Fe元素的化合价由+2价升至+3价，Fe3O4是氧化产物，根据“同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物”，故H2O的氧化性强于Fe3O4，C项正确； D．Fe与水蒸气的反应为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，1molFe反应生成H2；根据过程Ⅱ反应，1molFeO反应生成H2，等物质的量Fe、FeO分别与H2O反应生成H2物质的量之比为=4∶1，不是2∶9，D项错误； 选D。 3．（25-26高一上·陕西渭南·期末）如图所示转化关系中，A是一种单质，F是一种红褐色沉淀。下列叙述错误的是 A．白色沉淀H为AgCl，酸X为盐酸 B．向B溶液中加入过量锌粒，溶液变为无色，体现了B的氧化性 C．A和水蒸气反应生成的产物俗称铁红，可用作红色颜料 D．沉淀E不稳定，在空气中发生化合反应迅速转化为沉淀F 【答案】C 【分析】F为红褐色沉淀，为，E在空气中转化为F，E为；白色沉淀H是稀硝酸酸化条件下与反应生成的，为，说明D溶液中含，因此B溶液中含有，B为；A为单质，因此A为、酸X为盐酸、C为强碱、G为，由此解答。 【详解】A．白色沉淀H是稀硝酸酸化条件下与反应生成的，为，说明溶液中含，因此酸X为盐酸，A正确； B．B为溶液，加入过量锌粒发生反应，被还原，体现的氧化性，最终生成无色的溶液，B正确； C．A为，与水蒸气反应生成的产物是，是黑色固体，而铁红是，可用作红色颜料，C错误； D．沉淀E为，在空气中发生反应，属于化合反应，可转化为沉淀F（），D正确； 故选C。 4．（25-26高一上·海南海口·期末）价—类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型和工具。如下图(左)为某常见金属单质及其部分化合物的价—类二维图。下列推断正确的是 A．B在空气中受热可以生成C B．如上图(右)可以较长时间观察到产生的D物质 C．F和G对应的氯化物均可以通过化合反应实现制备 D．H具有净水和消毒双重功能，两者所利用的原理相同 【答案】C 【分析】根据价-类二维图对应物质：该金属为，A为，B为，C为，D为，E为，F为亚铁盐，G为铁盐，H为高铁酸盐，由此解答； 【详解】A．在空气中受热会被氧化为，不能生成，A错误； B．右图装置中，右侧盛放Fe和稀硫酸的具支试管与空气直接相连，产生的氢气无法排出左边装置内的空气，也不能将生成的硫酸亚铁压入左侧与氢氧化钠反应，无法制备沉淀，B错误； C．可通过化合反应制备，可通过化合反应制备，二者对应的氯化物均可通过化合反应得到，C正确； D．高铁酸盐消毒利用其强氧化性，净水是因为其还原产物可以生成胶体吸附杂质，二者原理不同，D错误； 故选C。 5．（25-26高一上·重庆·期末）为了探究铁单质与水蒸气在高温下的反应，某化学小组设计了如图所示的实验（夹持装置已略）。下列说法正确的是 A．最先打开的是装置B处酒精喷灯 B．装置C的作用是收集生成的气体 C．装置D中试剂a为浓硫酸 D．可用氢氧化钠溶液作尾气处理装置 【答案】C 【详解】A．实验时需先点燃A处酒精灯，利用生成的水蒸气排出装置内的空气，防止加热铁粉时铁被空气中的氧气氧化，同时避免后续生成的氢气与空气混合加热发生爆炸，因此不能最先打开B处酒精喷灯，A错误； B．装置C为安全瓶，作用是防止后续装置中的溶液倒吸入左侧高温反应的硬质玻璃管，避免玻璃管骤冷炸裂，并非收集生成的气体，B错误； C．铁与水蒸气反应生成的氢气中混有未反应的水蒸气，后续E装置需要加热CuO和氢气的反应，必须先干燥氢气。装置D是洗气瓶，盛装液态干燥剂浓硫酸，可以除去氢气中混有的水蒸气，C正确； D．该实验的尾气是氢气，氢气和氢氧化钠溶液不反应，不能用氢氧化钠溶液处理尾气，D错误； 故选C。 6．（25-26高一上·湖南长沙·期末）如图所示装置可用来制取并观察在空气中被氧化时的颜色变化，实验用品：铁屑、稀溶液、NaOH溶液。下列说法不正确的是 A．装置A中应预先加入铁屑 B．实验开始时应先将弹簧夹K关闭 C．装置A中溶液进入装置B后，应拔去装置B中的橡皮塞 D．被氧化的化学方程式为 【答案】B 【分析】该实验利用铁屑和稀硫酸在装置A中反应生成和：实验开始时应先打开弹簧夹K，利用生成的氢气排出装置内的空气，防止后续生成的被氧气氧化，待空气排尽后关闭K，A中继续生成的氢气会使A内压强增大，将A中生成的溶液压入装置B的NaOH溶液中，在无氧环境下生成白色，之后若要观察其被氧化的颜色变化，可让空气进入B中，发生反应，看到白色沉淀迅速变为灰绿色、最终变为红褐色。 【详解】A．装置A中发生反应，需要预先加入铁屑作为反应物，A正确； B．实验开始时应先打开弹簧夹K，利用生成的排尽装置内的空气，防止后续生成的被氧化，若先关闭K，含的溶液会提前进入装置B，生成的会被装置内残留的氧化，B错误； C．装置A中溶液进入B后生成，拔去装置B的橡皮塞可使空气进入，便于观察被氧化的颜色变化，C正确； D．具有还原性，被氧化为，化学方程式书写正确，D正确； 故选B。 7．（25-26高三下·云南·阶段检测）铁及其化合物在生活中应用广泛，下列有关离子方程式书写正确的是 A．将铁片投入稀硝酸中： B．向溶液中加入过量： C．用铁氰化钾溶液检验： D．往溶液中加入少量粉： 【答案】C 【详解】A．铁片与稀硝酸反应生成一氧化氮，不生成氢气，正确的是，A错误； B．Fe3+具有氧化性，S2-具有还原性，二者发生氧化还原反应，Fe3+被还原为 Fe2+，S2-被氧化为 S，正确的离子方程式为，B错误； C． 用铁氰化钾检验 Fe2+时，生成的是蓝色沉淀，离子方程式书写正确，C正确； D．向 Fe2(SO4)3溶液中加入少量 Zn 粉时，Zn 先把 Fe3+还原为 Fe2+，少量 Zn 不会直接还原出 Fe 单质，正确的离子方程式为，D错误； 故答案为C。 8．（25-26高一上·山东济宁·阶段检测）从“铁器时代”开始，铁单质及其化合物一直备受青睐。 (1)甲实验小组利用下图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法正确的是________。 A．湿棉花的作用提供水蒸气 B．盛装肥皂液的仪器名称为坩埚 C．用火柴点燃肥皂泡检验生成的氢气 D．反应的方程式：2Fe+3H2O(g)Fe2O3+3H2 (2)乙实验小组探究上述实验中所得黑色固体的成分。待所得固体冷却后，取少许进行如下实验，①解释现象1________(用离子方程式)，②现象2为________(文字描述)。 丙实验小组用如图所示装置来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时使用铁屑和6 mol/L的硫酸，回答下列问题： (3)B中盛有一定量的NaOH溶液，烧瓶中应预先加入的试剂是________(填化学式)，实验开始时应先将活塞a________(填“打开”或“关闭”)。 (4)实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，此时B中发生反应的化学方程式为________。 高铁酸盐(如K2FeO4)可用于净水。丁化学小组同学进行以下两组实验，在制得氢氧化铁的基础上制备高铁酸盐。已知，①Fe3＋对双氧水的分解有一定的催化作用；②制备高铁酸钾的反应原理为3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH=2K2FeO4＋6KCl＋8H2O。回答下列问题： 实验a：取100 mL饱和FeSO4溶液，滴加12%硫酸酸化的双氧水，再慢慢加入5 mol/L的NaOH溶液； (5)实验a滴加双氧水的过程中，观察到溶液颜色变成黄色，在溶液变成黄色的同时，看到不断有气泡产生，观察到以上实验现象的原因是________。 实验b：在实验a的基础上用制得的Fe(OH)3合成K2FeO4，其装置如下(夹持仪器已略去)： (6)该实验所需氯气由二氧化锰与浓盐酸反应制取，若要制得19.8 g K2FeO4，理论上需要浓盐酸中溶质的物质的量为________ mol，但实验发现，浓盐酸的实际加入量远超过理论用量，分析出现该情况的原因：________。 (7)研究发现，酸性条件下，几种氧化剂的氧化性强弱关系为K2FeO4>KMnO4>Cl2，结合实验b中信息，判断K2FeO4的氧化性强弱与________有关。 【答案】(1)AC (2) 溶液变红 (3) Fe 打开 (4) (5)反应生成Fe3+，且Fe3+对双氧水的分解有一定的催化作用 (6) 0.6 浓盐酸部分挥发，且随着反应进行浓度变小，稀盐酸不会和二氧化锰反应 (7)pH或溶液的酸碱性 【详解】（1）A．加热时湿棉花中的水蒸发，可为反应提供水蒸气，正确； B．盛装肥皂液的仪器是蒸发皿，坩埚用于灼烧固体，错误； C．铁与水蒸气反应生成氢气，氢气可燃，点燃肥皂泡可检验氢气，正确； D．铁与水蒸气的高温反应产物为而非，正确方程式为，错误； 故选AC； （2）具有还原性，可将紫红色的酸性高锰酸钾还原，使溶液褪色，以此证明存在，离子方程式为。遇使溶液呈血红色； （3）该装置利用Fe和稀硫酸反应生成和，烧瓶中预先加入的是铁屑（化学式Fe）；实验开始时先打开活塞a，让生成的氢气排出装置内的空气，防止后续生成的被氧气氧化； （4）具有强还原性，接触空气中的氧气后，迅速被氧化，白色沉淀先变为灰绿色，最终变为红褐色的，化学方程式为； （5）根据题给已知信息可催化双氧水分解，先发生氧化反应使溶液变黄，后续催化分解生成产生气泡。 （6）19.8 g K2FeO4的物质的量，结合制备反应，得需要为；再由，可知生成理论需要为；浓盐酸易挥发，反应进行一段时间后浓盐酸变为稀盐酸，稀盐酸与二氧化锰不再反应，因此实际用量远大于理论值； （7）题给信息显示酸性条件下氧化性，但该实验中是强碱性环境下可以氧化生成，说明高铁酸钾的氧化性强弱和溶液的酸碱性有关，酸性环境氧化性更强，碱性环境氧化性减弱。 1．（2025·北京·高考真题）我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时，发现月壤钛铁矿()存在亚纳米孔道，吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气，水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是 A．月壤钛铁矿中存在活泼氢 B．将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气 C．月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应 D．将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量 【答案】B 【详解】A．月壤钛铁矿中的氢来自太阳风，以原子态吸附，属于活泼氢，A正确； B．地球上的钛铁矿若未吸附足够氢原子，根据原子守恒可知，加热可能无法生成水蒸气，因此“一定生成”的说法错误，B错误； C．生成水时H被氧化（0→+1），Fe被还原（如+3→0），存在化合价变化，属于氧化还原反应，C正确； D．水蒸气液化是物理变化，但会释放热量，D正确； 故选B。 2．（2024·新课标卷·高考真题）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 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 【答案】B 【详解】A．铁和水蒸气在高温下发生反应生成和，该反应的化学方程式为，A正确； B．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，则实验效果不好，B错误； C．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，C正确； D．由于该实验中的反应要在高温下发生，因此要使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉，D正确； 故选B。 3．（2024·重庆·高考真题）金属单质M的相关转化如下所示。下列说法错误的是 A．a可使灼热的铜变黑 B．b可与红热的铁产生气体 C．c可使燃烧的镁条熄灭 D．d可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 【答案】C 【分析】碱溶液与单质d反应生成漂白液，故单质d为Cl2，碱溶液是NaOH；碱溶液NaOH与氧化物c（适量）反应得纯碱溶液，故氧化物c为CO2；单质Ｍ与氧化物b反应得碱溶液，故单质M为Na，氧化物b为H2O；Na与单质a反应得氧化物，因此单质a为O2，据此回答。 【详解】A．a为O2，O2可与灼热的铜反应生成黑色的氧化铜，A正确；     B．b为H2O，水蒸气可与红热的铁在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，B正确； C．c为CO2，镁条在CO2中燃烧生成氧化镁和碳，燃烧的镁条不熄灭，C错误；     D．d为Cl2，Cl2可与碘化钾反应生成碘单质，碘单质能使湿润的淀粉试纸变蓝，D正确； 答案选C。 4．（2024·广东·高考真题）部分含或或物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是 A．若a在沸水中可生成e，则a→f的反应一定是化合反应 B．在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化 C．加热c的饱和溶液，一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系 D．若b和d均能与同一物质反应生成c，则组成a的元素一定位于周期表p区 【答案】B 【详解】A．若a在沸水中可生成e，此时a为Mg，e为Mg（OH）2，即f为镁盐，a→f的反应有多种，可能为，该反应属于置换反应，可能为，该反应属于化合反应，综上a→f的反应不一定是化合反应，故A错误； B．e能转化为d，此时e为白色沉淀，d为红褐色沉淀，说明在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化，故B正确； C．由题意得，此时能产生丁达尔效应的红棕色分散系为胶体，c应为铁盐，加热铁盐的饱和溶液，也有可能直接得到沉淀，故C错误； D．假设b为Al2O3，即d为，c为铝盐，Al2O3、与稀盐酸反应均生成铝盐，此时组成a的元素为Al，位于周期表p区；假设b为Fe2O3，即d为，c为铁盐，Fe2O3、与稀盐酸反应均生成铁盐，此时组成a的元素为Fe，位于周期表d区，故D错误； 故选B。 5．（2026·广东·高考真题）用如图装置进行实验，反应一段时间，关闭活塞和止水夹，熄灭酒精灯，冷却后提起铁丝，注入稀硫酸。下列说法错误的是 A．溶液变棕黄色，体现的还原性 B．浓硫酸的作用是吸收水分，干燥 C．U形管中溶液遇KSCN溶液变红，说明有存在 D．烧杯溶液中最终存在： 【答案】D 【分析】Y形管中和盐酸反应生成氯气，与发生反应，生成使溶液变棕黄，饱和食盐水洗气瓶的作用是除去氯气中混有的氯化氢 ， 长颈漏斗在这里起到了平衡气压的作用，防止装置堵塞导致压强过大，浓硫酸洗气瓶作用是干燥氯气，除去水蒸气。U型管中铁丝在氯气中剧烈燃烧，产生棕褐色的烟（ ）。 溶液用于吸收未反应完的有毒氯气，防止污染空气。 【详解】A．生成的与发生反应，生成使溶液变棕黄，化合价升高，作还原剂，体现还原性，A正确； B．制得的中混有和水蒸气，饱和食盐水除去，浓硫酸吸收水分，干燥，防止后续加热时水蒸气影响反应，B正确； C．加热条件下与反应生成，注入稀硫酸溶解后，溶液中含，遇溶液变红，可说明存在，C正确； D．烧杯中为吸收后的溶液，根据电荷守恒，溶液中阴离子还有，正确的关系式为：，D错误； 故选D。 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 分层作业 第一节　铁的多样性 第2课时 铁、铁的氧化物和铁的氢氧化物 1．（25-26高一上·贵州黔西南·期末）下列关于FeO，Fe2O3，说法正确的是 A．和都是黑色固体 B．中和价铁的比例为2:1 C．铁与水蒸气反应生成 D．又称为磁性氧化铁 2．（25-26高一上·云南保山·期末）铁及其化合物性质多样，用途广泛。气态氯化铁主要以二聚体形式存在，用作化工生产催化剂；FeS常用作废水处理剂等；FeS2可用于制备重要的化工原料(NH4)2Fe(SO4)2；Fe3O4可用作锂离子电池的电极材料，电池工作时Li+嵌入其中生成LiFe3O4；铁氰化钾{K3[Fe(CN)6]}遇Fe2+反应生成深蓝色沉淀，常用于检验Fe2+。在给定条件下，下列选项所示的物质间转化不能实现的是 A． B．FeAg C． D． 3．（25-26高一下·云南迪庆·期中）下列铁及其化合物有关反应的离子方程式正确的是 A．将Fe3O4加入足量稀硫酸中：Fe3O4＋8H＋=Fe2+＋2Fe3+＋4H2O B．将氧化铁加入稀盐酸中：Fe2O3＋6H＋＋2Cl-=2Fe2+＋Cl2↑＋3H2O C．铁粉与稀硫酸反应：2Fe＋6H＋=2Fe3+＋3H2↑ D．向氢氧化铁中加入足量稀盐酸：H＋＋OH-=H2O 4．（24-25高一上·山东日照·期末）某同学用如图装置制备，装置Ⅰ中盛有过量的铁粉和稀硫酸。 下列说法错误的是 A．使用煮沸的蒸馏水配制溶液 B．实验开始时，应打开止水夹；装置Ⅰ反应一段时间后，应关闭止水夹 C．装置Ⅰ中发生反应的离子方程式为 D．装置Ⅱ中可能发生反应 5．（25-26高一上·河北秦皇岛·期末）实验室制备时，为避免其被氧化，需优化实验方案。下列措施不能有效延长观察白色沉淀的时间的是 A．烧碱溶液现用现配，且配制溶液的蒸馏水要煮沸以除去氧气 B．实验中在溶液的上方加一层煤油以隔绝空气 C．将NaOH溶液滴入溶液中时，胶头滴管末端置于液面上方 D．配制的溶液中应加入适量的铁粉 6．（25-26高一上·云南红河·期末）下列有关铁的氧化物的说法正确的是 A．、、都能与稀反应生成盐和水，所以都是碱性氧化物 B．俗称铁红，红褐色粉末，常用作油漆或涂料 C．俗称磁性氧化铁，黑色晶体，可以写成，属于混合物 D．不稳定，在空气中受热易转化为稳定的 7．（25-26高一上·陕西咸阳·期末）下列实验操作能够制取并能较长时间观察到白色沉淀的是 A． B． C． D． 8．（25-26高一上·湖南衡阳·期末）价类二维图是学习元素化合物很好的工具，如图是铁及其部分化合物的价类二维图。下列有关说法错误的是 A．常温下，纯铁是一种银白色固体，有延展性 B．铁在少量的氧气中点燃，生成产物是X C．均可一步完成 D．均可通过化合反应得到 9．（26-27高三上·陕西榆林·阶段检测）高铁酸钾（）能与水反应放出，并生成胶体，常用作水处理剂。工业上制备高铁酸钾的一种工艺如图所示。下列叙述错误的是 A．过量铁屑在干燥氯气中发生反应Ⅰ生成 B．“反应Ⅱ”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3 C．相同温度时，在水中的溶解度比小 D．作水处理剂时，能同时起到杀菌消毒和净化的作用 10．（25-26高一上·湖南长沙·期末）为了探究铁及其化合物的性质，某同学设计并进行了下列实验。下列说法正确的是 A．加热顺序应为先②后① B．②中发生的主要反应是： C．虚线框内可以选择装置乙，将灼烧后的铜丝趁热伸入其中检验气体产物的还原性 D．装有碱石灰的干燥管作用是处理尾气 11．（25-26高一上·重庆·期末）的制备实验是实验研究的热点。 Ⅰ．某化学学习小组设计了如图所示装置（夹持仪器省略）。 (1)配制硫酸亚铁溶液时，为除去水中的溶解氧，要进行______________________________________。（填实验操作） (2)下列说法正确的是_______。（填序号） A．胶头滴管要伸入液面以下 B．硫酸亚铁溶液为黄色 C．可用过氧化钠代替氢氧化钠 Ⅱ．另一个小组设计的装置图如图所示。 (3)反应开始前要进行的操作是________。 (4)装稀硫酸的仪器是________。稀硫酸不能加太多，原因是__________________________。 (5)正式反应时，先打开开关b并________（填“打开”或“关闭”）开关a，一段时间后，再________（填“打开”或“关闭”）开关a，观察现象。 (6)若用7.0 g废铁屑（含不参与反应的杂质）进行实验，完全反应后产生标准状况下2.24 L氢气，则废铁屑中铁单质的质量分数为________。 12．（25-26高一上·福建·期末）实验室用废弃铁泥(主要成分是Fe2O3，含少量)制备的流程如下图所示。 (1)铁泥属于_____________(填“化合物”或“混合物”)。 (2)“酸浸”所得溶液中的金属阳离子有和___________。 (3)“还原”时主要反应的离子方程式为________________________________________。 (4)“除杂”步骤的分离操作名称是_______，需要的主要玻璃仪器有___________(至少填写两种)。 (5)“沉铁”时发生反应的离子方程式如下，请补充完整____________。 _____________ (6)请预测在空气中加热，得到的固体是否含有Fe2O3并设计实验验证你的预测。 预测：_________(填“有”或“没有”)；预测的理由：___________________； 实验方案：__________________________________________________________。 1．（26-27高三上·河北衡水·阶段检测）部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列叙述正确的是 A．b溶于水可以得到d B．c可由a在氧气中燃烧得到 C．d在潮湿空气中迅速转化成e D．f与g的相互转化均不能通过化合反应来实现 2．（25-26高一上·江苏南通·期末）以太阳能为热源分解，铁氧化合物循环分解水制的过程如图所示。下列说法不正确的是 A．过程Ⅰ的反应中FeO是还原产物 B．过程Ⅰ的反应中生成11.2 L (标准状况)消耗1 mol C．过程Ⅱ的反应中的氧化性强于 D．等物质的量Fe、FeO分别与反应生成的物质的量之比为 3．（25-26高一上·陕西渭南·期末）如图所示转化关系中，A是一种单质，F是一种红褐色沉淀。下列叙述错误的是 A．白色沉淀H为AgCl，酸X为盐酸 B．向B溶液中加入过量锌粒，溶液变为无色，体现了B的氧化性 C．A和水蒸气反应生成的产物俗称铁红，可用作红色颜料 D．沉淀E不稳定，在空气中发生化合反应迅速转化为沉淀F 4．（25-26高一上·海南海口·期末）价—类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型和工具。如下图(左)为某常见金属单质及其部分化合物的价—类二维图。下列推断正确的是 A．B在空气中受热可以生成C B．如上图(右)可以较长时间观察到产生的D物质 C．F和G对应的氯化物均可以通过化合反应实现制备 D．H具有净水和消毒双重功能，两者所利用的原理相同 5．（25-26高一上·重庆·期末）为了探究铁单质与水蒸气在高温下的反应，某化学小组设计了如图所示的实验（夹持装置已略）。下列说法正确的是 A．最先打开的是装置B处酒精喷灯 B．装置C的作用是收集生成的气体 C．装置D中试剂a为浓硫酸 D．可用氢氧化钠溶液作尾气处理装置 6．（25-26高一上·湖南长沙·期末）如图所示装置可用来制取并观察在空气中被氧化时的颜色变化，实验用品：铁屑、稀溶液、NaOH溶液。下列说法不正确的是 A．装置A中应预先加入铁屑 B．实验开始时应先将弹簧夹K关闭 C．装置A中溶液进入装置B后，应拔去装置B中的橡皮塞 D．被氧化的化学方程式为 7．（25-26高三下·云南·阶段检测）铁及其化合物在生活中应用广泛，下列有关离子方程式书写正确的是 A．将铁片投入稀硝酸中： B．向溶液中加入过量： C．用铁氰化钾溶液检验： D．往溶液中加入少量粉： 8．（25-26高一上·山东济宁·阶段检测）从“铁器时代”开始，铁单质及其化合物一直备受青睐。 (1)甲实验小组利用下图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法正确的是________。 A．湿棉花的作用提供水蒸气 B．盛装肥皂液的仪器名称为坩埚 C．用火柴点燃肥皂泡检验生成的氢气 D．反应的方程式：2Fe+3H2O(g)Fe2O3+3H2 (2)乙实验小组探究上述实验中所得黑色固体的成分。待所得固体冷却后，取少许进行如下实验，①解释现象1________(用离子方程式)，②现象2为________(文字描述)。 丙实验小组用如图所示装置来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时使用铁屑和6 mol/L的硫酸，回答下列问题： (3)B中盛有一定量的NaOH溶液，烧瓶中应预先加入的试剂是________(填化学式)，实验开始时应先将活塞a________(填“打开”或“关闭”)。 (4)实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，此时B中发生反应的化学方程式为________。 高铁酸盐(如K2FeO4)可用于净水。丁化学小组同学进行以下两组实验，在制得氢氧化铁的基础上制备高铁酸盐。已知，①Fe3＋对双氧水的分解有一定的催化作用；②制备高铁酸钾的反应原理为3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH=2K2FeO4＋6KCl＋8H2O。回答下列问题： 实验a：取100 mL饱和FeSO4溶液，滴加12%硫酸酸化的双氧水，再慢慢加入5 mol/L的NaOH溶液； (5)实验a滴加双氧水的过程中，观察到溶液颜色变成黄色，在溶液变成黄色的同时，看到不断有气泡产生，观察到以上实验现象的原因是________。 实验b：在实验a的基础上用制得的Fe(OH)3合成K2FeO4，其装置如下(夹持仪器已略去)： (6)该实验所需氯气由二氧化锰与浓盐酸反应制取，若要制得19.8 g K2FeO4，理论上需要浓盐酸中溶质的物质的量为________ mol，但实验发现，浓盐酸的实际加入量远超过理论用量，分析出现该情况的原因：________。 (7)研究发现，酸性条件下，几种氧化剂的氧化性强弱关系为K2FeO4>KMnO4>Cl2，结合实验b中信息，判断K2FeO4的氧化性强弱与________有关。 1．（2025·北京·高考真题）我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时，发现月壤钛铁矿()存在亚纳米孔道，吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气，水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是 A．月壤钛铁矿中存在活泼氢 B．将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气 C．月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应 D．将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量 2．（2024·新课标卷·高考真题）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 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 3．（2024·重庆·高考真题）金属单质M的相关转化如下所示。下列说法错误的是 A．a可使灼热的铜变黑 B．b可与红热的铁产生气体 C．c可使燃烧的镁条熄灭 D．d可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 4．（2024·广东·高考真题）部分含或或物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是 A．若a在沸水中可生成e，则a→f的反应一定是化合反应 B．在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化 C．加热c的饱和溶液，一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系 D．若b和d均能与同一物质反应生成c，则组成a的元素一定位于周期表p区 5．（2026·广东·高考真题）用如图装置进行实验，反应一段时间，关闭活塞和止水夹，熄灭酒精灯，冷却后提起铁丝，注入稀硫酸。下列说法错误的是 A．溶液变棕黄色，体现的还原性 B．浓硫酸的作用是吸收水分，干燥 C．U形管中溶液遇KSCN溶液变红，说明有存在 D．烧杯溶液中最终存在： 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 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