第三章 第一节 第一课时 铁单质、氧化物和氢氧化物 测试题-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

第三章第一节第一课时铁单质、氧化物和氢氧化物 测试题解析版 一、单选题 1．（20-21高三·山东·开学考试）我国宋代《开宝本草》中记载了中药材铁华粉的制作方法：“取钢煅作叶，如笏或团，平面磨错令光、净，以盐水洒之，于醋瓮中阴处埋之一百日，铁上衣生，铁华成矣。”下列说法错误的是 A．“取钢煅作叶，如笏或团”说明金属铁有较好的延展性 B．“平面磨错令光、净”的目的是除去表面的铁锈 C．“铁上衣生”的原因是铁被氧气氧化 D．中药材铁华粉的主要成分是醋酸亚铁 【答案】C 【详解】A．把钢煅作或长或圆的叶子形状，说明金属铁有良好延展性，故A正确； B．中药材铁华粉的主要成分是醋酸亚铁，故开始要除去铁锈，防止三价铁影响产物纯度，故B正确； C．金属铁在醋瓮中密封保存，隔绝空气，不能与氧气反应，故C错误； D．隔绝空气，铁与醋酸反应生成醋酸亚铁，故D正确； 故C正确。 2．（25-26高一上·山西临汾·期末）铁是一种应用广泛的金属。下列有关铁的叙述正确的是 A．铁是地壳中含量最多的金属 B．铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁 C．用铁可以回收硫酸铜废液中的铜 D．炼铁就是把铁矿石变成纯净的氧化铁 【答案】C 【详解】A．铝是地壳中含量最多的金属，故A错误； B．铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，故B错误； C．铁与硫酸铜发生置换反应Fe + CuSO4 =FeSO4 + Cu，因此可用铁回收硫酸铜废液中的铜，故C正确； D．炼铁是将铁矿石用还原剂还原成铁单质，故D错误； 选C。 3．（25-26高一上·湖北武汉·期末）同学们利用如图所示的实验装置进行铁和水蒸气反应的实验。下列说法错误的是 A．湿棉花的作用是提供水蒸气 B．铁与水蒸气发生的反应： C．刚观察到肥皂液中产生气泡，说明该反应一定已经有氢气生成 D．钢厂生产中，炽热的钢水注入模具前，模具必须充分干燥处理 【答案】C 【分析】高温下铁与水反应生成四氧化三铁与氢气，湿棉花的作用是提供水蒸气，肥皂液中检验气体产物为氢气。 【详解】A．湿棉花上含有大量的水分，当加热时会产生水蒸气与铁发生反应，故湿棉花的作用是提供水蒸气，A正确； B．铁与水蒸气在高温条件下生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为，B正确； C．实验开始加热时，装置内的空气会受热膨胀，导致肥皂液中产生气泡，此时反应还未发生或产生的氢气量很少，因此刚观察到的气泡不能说明一定有氢气生成，C错误； D．高温的钢水会与水反应生成四氧化三铁与氢气，因此钢厂生产中，炽热的钢水注入模具前，模具必须充分干燥处理，D正确； 故答案为C。 4．（25-26高一上·四川广安·期末）“司南”及早期指南针的磁性指针，取自天然磁铁矿。该矿物的主要化学成分是 A．Fe B．FeO C． D． 【答案】D 【详解】A．Fe是金属单质，天然磁铁矿的成分并不是单质铁，A错误； B．FeO是黑色粉末，但无磁性且不稳定，非磁铁矿成分，B错误； C．是赤铁矿的主要成分，呈红棕色且无磁性，C错误； D．是天然磁铁矿的主要成分，具有磁性，符合“司南”磁性指针的来源，D正确。 故答案选D。 5．（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。 6．（25-26高一上·甘肃定西·期末）“炉火照天地，红星乱紫烟”描绘了古代炼铁的场景，炼铁过程中发生反应：。下列说法错误的是 A．该反应的氧化剂为 B．俗称铁红，是一种红棕色粉末 C．该反应中，铁元素被还原 D．该反应不属于置换反应 【答案】A 【详解】A．氧化剂在反应中得电子，化合价降低。Fe2O3中铁元素从+3价降至0价，被还原，是氧化剂；CO中碳元素从+2价升至+4价，被氧化，是还原剂，A错误； B．Fe2O3俗称铁红，呈红棕色，B正确； C．铁元素化合价降低，被还原，C正确； D．置换反应要求反应物和生成物中各有单质和化合物，本反应反应物均为化合物，故不属于置换反应，D正确； 故选A。 7．（25-26高一上·山西大同·期末）下列有关铁及其化合物的说法正确的是 A．用图中装置可制取并长时间观察的颜色 B．铁在少量的氧气中点燃，生成产物是 C．在空气中加热可得到 D．可通过化合反应制得 【答案】D 【详解】A．图示装置中不能用生成的氢气将装置中的空气排尽，不能长时间观察的颜色，A错误； B．在中燃烧生成，B错误； C．氢氧化亚铁易被氧气氧化，在空气中加热时铁元素化合价升高，不能得到，C错误； D．和、化合可得：，D正确； 故答案选D。 8．（23-24高一上·全国·课后作业）有关铁的氢氧化物的说法中，错误的是 A．Fe(OH)2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色固体 B．Fe(OH)2具有还原性，在空气中易被氧化为Fe(OH)3 C．Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性，受热能分解 D．Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能产生丁达尔现象 【答案】A 【详解】A．Fe(OH)2是一种白色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色固体Fe(OH)3：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故A错误； B．Fe(OH)2具有还原性，在空气中易被氧化为Fe(OH)3，故B正确； C．Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性，受热能分解为相应的氧化物和水，故C正确； D．Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能产生丁达尔现象，故D正确； 故选A。 9．（21-22高一上·陕西西安·阶段检测）将铁片放入下列溶液中，溶液质量减轻的是 A．稀硫酸 B．硫酸铜溶液 C．稀盐酸 D．AlCl3溶液 【答案】B 【详解】A．铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，由于每溶解56 g的Fe，溶液中析出2 g的H2，所以溶液质量增重，A不符合题意； B．铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，由于每溶解56 g的Fe，溶液中析出64 g的Cu，所以溶液质量减轻，B符合题意； C．铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，由于每溶解56 g的Fe，溶液中析出2 g的H2，所以溶液质量增重，C不符合题意； D．Fe与AlCl3溶液不发生反应，溶液质量不变，D不符合题意； 故选B。 10．（25-26高一上·陕西咸阳·期末）某学生以铁丝和氯气为原料进行如图三个实验。下列分析正确的是 A．实验①反应时火焰为苍白色 B．实验①铁丝过量时燃烧产物为 C．实验③反应制得的氢氧化铁胶体为纯净物 D．实验②、③得到的分散系中分散质粒子的直径大小：②<③ 【答案】D 【详解】A．实验①中的铁和氯气反应生成氯化铁，生成棕褐色的烟，A项错误； B．实验①反应产物与铁丝的量多少无关，不管铁丝少量还是过量都生成，B错误； C．胶体是分散系，分散系是混合物，C错误； D．实验②得到的分散系是溶液，溶质粒子直径小于1 nm，实验③得到的分散系是胶体，胶体粒子直径在1到100 nm之间，D正确； 答案选择D。 11．（25-26高一上·重庆·期末）纳米级（中，有、两种化合价）可用于以太阳能为热源分解水制，该反应分为过程I和过程II，如图所示。下列说法错误的是 A．整个过程的总反应为： B．过程I中每消耗转移电子 C．总反应和过程Ⅱ中均为还原产物 D．过程II中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 【答案】B 【分析】该过程以为催化剂，利用太阳能将水分解为和，分为两个阶段：过程I：在太阳能作用下分解为和，反应为：，过程II：与反应生成和，反应为：，将两式相加，总反应为：，据此分析。 【详解】A．总反应为水分解生成氢气和氧气，化学方程式为，A不符合题意； B．过程I中，分解时转移4 mol电子，232 g 物质的量为1 mol，参与反应时转移2 mol电子，而非3 mol，B符合题意； C．总反应中中元素被还原为，过程II中中元素被还原为，故均为还原产物，C不符合题意； D．过程II的反应为，中部分元素从+2价升至+3价，作还原剂的FeO为2个，中元素从+1价降至0价，作氧化剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为，D不符合题意； 故选B。 12．（25-26高一上·甘肃酒泉·期末）某工厂的工业废水中含有大量的 和较多的 为了减少污染并促进废物利用，工厂计划从该废水中回收 和金属铜。根据以下流程图判断，下列说法正确的是 A．在工业废水中加入铁发生反应的离子方程式为 B．过滤操作中所用的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒 C．溶液在空气中冷却结晶得到 D．中国旅游标志铜奔马的成分为纯铜 【答案】B 【分析】由题给流程可知，向工业废水中加入过量的铁，将溶液中的铜离子转化为铜，过滤得到含有铁、铜的固体和硫酸亚铁溶液；向固体中加入适量硫酸溶液，将铁转化为硫酸亚铁，过滤得到铜和硫酸亚铁溶液；硫酸亚铁溶液经冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到七水硫酸亚铁晶体。 【详解】A．由分析可知，向工业废水中加入过量的铁的目的是将溶液中的铜离子转化为铜，反应的离子方程式为： ，A错误； B．固液分离的过滤操作需要用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，B正确； C．亚铁离子具有还原性，易被空气中的氧气氧化为铁离子，所以硫酸亚铁溶液在空气中冷却结晶会引入杂质，无法得到纯净的七水硫酸亚铁晶体，C错误； D．铜奔马的主要成分为铜合金，不是纯铜，D错误； 故选B。 二、填空题 13．（21-22高一下·上海浦东新·期末）某学习小组为认识铁及其化合物的性质、分散系的性质做了如下一组综合实验，根据实验流程回答相关问题： (1)请写出Fe2O3与①反应的化学方程式_______。 (2)请写出FeCl3与铁粉反应的离子方程式_______。 (3)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最终生成Fe(OH)3浊液，该过程的现象为_______，此过程中发生的氧化还原反应为(用化学方程式表达)_______。 (4)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至红褐色，制得分散系③是_______，它与FeCl3溶液、Fe(OH)3浊液的本质是_______。 【答案】(1)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O (2)Fe+2Fe3+=3Fe2+ (3) 先生成白色沉淀，逐渐变为灰绿色，最终变为红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 (4) Fe(OH)3胶体 分散质粒子直径不同 【详解】（1）Fe2O3为酸性氧化物，可与酸发生反应生成铁盐和水，因生成的是氯化铁，所以加入的①为盐酸，Fe2O3与①发生反应的化学方程式为：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O； （2）FeCl3具有氧化性，铁粉具有还原性，所以FeCl3与铁粉发生氧化还原反应生成氯化亚铁，其离子方程式为：Fe+2Fe3+=3Fe2+； （3）向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液过程中先生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁再被氧气氧化，最终生成Fe(OH)3，所以现象是：先生成白色沉淀，逐渐变为灰绿色，最终变为红褐色；此过程中发生的氧化还原反应为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3； （4）将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至红褐色，制得分散系③是Fe(OH)3胶体；FeCl3溶液、Fe(OH)3浊液的本质区别是分散质粒子直径不同，在1-100nm之间。 三、解答题 14．（23-24高一上·河南开封·期末）某同学为了获取在制备过程中，沉淀颜色的改变与氧气有关的实验证据，用图示装置进行了如下实验。 实验步骤： Ⅰ．向三颈瓶中加入饱和溶液，按图示连接装置(夹持装置已略去，气密性已检查)； Ⅱ．打开磁力搅拌器，立即加入溶液； Ⅲ．采集三颈瓶内空气中体积分数和溶液中浓度的数据。 实验现象： 三颈瓶中生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变为灰绿色，一段时间后部分变为红褐色。 实验数据： 回答下列问题： (1)搅拌的目的是___________。 (2)生成白色絮状沉淀的离子方程式为___________。 (3)沉淀由白色变为红褐色发生反应的化学方程式为___________。 (4)通过上述实验，可得到“在制备过程中，沉淀颜色改变与氧气有关”的结论，其实验证据是___________。 (5)结合上述实验，提出制备过程中应注意的事项___________(回答一项即可)。 【答案】(1)使沉淀与氧气充分接触 (2) (3) (4)瓶内空气中、溶液中含量均降低，沉淀颜色改变 (5)制备过程中防止与氧气接触 【分析】该实验的实验目的是探究氢氧化亚铁白色沉淀的颜色变化与氧气的关系。 【详解】（1）由题意可知，向饱和硫酸亚铁溶液中加入氢氧化钠溶液时，搅拌的目的是使饱和硫酸亚铁溶液和氢氧化钠溶液充分混合反应生成氢氧化亚铁沉淀，使沉淀与氧气充分接触，故答案为：使沉淀与氧气充分接触； （2）生成白色絮状沉淀的反应为饱和硫酸亚铁溶液和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁白色絮状沉淀和硫酸钠，反应的离子方程式为，故答案为：； （3）沉淀由白色变为红褐色发生的反应为氢氧化亚铁与氧气和水反应生成氢氧化铁，反应的化学方程式为，故答案为：； （4）据题图可以知道，瓶内空气中、溶液中O2含量均降低，沉淀颜色发生改变，说明O2参与反应瓶内反应，且氢氧化亚铁的沉淀颜色改变，则说明氢氧化亚铁制备过程中，氢氧化亚铁沉淀的颜色改变与氧气有关，故答案为：瓶内空气中、溶液中含量均降低，沉淀颜色改变； （5）由实验可知，氢氧化亚铁制备过程中，氢氧化亚铁易与氧气和水反应生成氢氧化铁，所以制备过程中应防止或隔绝反应溶液、氢氧化亚铁沉淀与氧气接触，故答案为：制备过程中防止与氧气接触。 15．（23-24高一上·江苏盐城·期末）Fe3O4是一种非常重要的磁性材料，同时也可用作催化剂载体和微波吸收材料。Fe3O4有下列两种制法，请回答问题。 Ⅰ．方法一：甲同学查阅资料发现，温度高于：570℃时铁与水蒸气反应氧化产物只有Fe3O4；该同学利用如图装置进行“铁与水蒸气反应”的实验，并检验产物。 (1)仪器D的名称是______，装置E的作用是______，其中的现象为______。 (2)装置B中的石棉绒的作用是______，B中反应的化学方程式为______。 Ⅱ．方法二：乙同学查阅资料发现FeOOH为红棕色沉淀，可以在碱性溶液中和FeCl2溶液共沉淀最终得到纳米Fe3O4；该同学利用如下实验流程制备纳米Fe3O4。 (3)写出第②步反应的离子方程式：______。 (4)第③步中洗涤Fe3O4固体，检验固体已洗净的具体操作是______。 【答案】(1) 球形干燥管 检验H2 黑色固体变为红色 (2) 增大铁粉与水蒸气的接触面积，加快反应速率 (3) (4)取最后一次洗涤液，加入AgNO3溶液，如无白色沉淀，则洗净 【分析】方法一：用A装置产生水蒸气，通入装有还原铁粉的中，发生反应生成Fe3O4和氢气，氢气经碱石灰干燥后通入装有氧化铜的E中，将黑色的氧化铜还原为红色的铜； Ⅱ．方法二：FeCl3·6H2O和环丙胺反应生成的FeOOH，碱性溶液中和FeCl2和溶液共共沉淀最终得到纳米Fe3O4，以此来解析； 【详解】（1）根据仪器构造可知，仪器D的名称是球形干燥管，E装置中的氧化铜可以和氢气反应生成铜，颜色由黑变红，可以检验生成的氢气，故答案为：球形干燥管；检验H2；黑色固体变为红色； （2）铁粉附着在石棉绒上，则其作用为：增大铁粉与水蒸气的接触面积，加快反应速率；装置B中水蒸气和铁反应生成Fe3O4和氢气，反应的化学方程式为：； （3）第②步是FeOOH在碱性溶液中和FeCl2溶液共沉淀最终得到纳米Fe3O4，离子方程式为：2FeOOH+Fe2++2OH-=Fe3O4+2H2O； （4）反应过程中使用了氯化铁，则Fe3O4固体表面可能吸附有氯离子，可以通过检验氯离子来检验是否洗涤干净，检验方法为：取最后一次洗涤液，加入AgNO3溶液，如无白色沉淀，则洗净。 试卷第8页（共10页） 试卷第9页（共10页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章第一节第一课时铁单质、氧化物和氢氧化物 测试题原卷版 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（20-21高三·山东·开学考试）我国宋代《开宝本草》中记载了中药材铁华粉的制作方法：“取钢煅作叶，如笏或团，平面磨错令光、净，以盐水洒之，于醋瓮中阴处埋之一百日，铁上衣生，铁华成矣。”下列说法错误的是 A．“取钢煅作叶，如笏或团”说明金属铁有较好的延展性 B．“平面磨错令光、净”的目的是除去表面的铁锈 C．“铁上衣生”的原因是铁被氧气氧化 D．中药材铁华粉的主要成分是醋酸亚铁 2．（25-26高一上·山西临汾·期末）铁是一种应用广泛的金属。下列有关铁的叙述正确的是 A．铁是地壳中含量最多的金属 B．铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁 C．用铁可以回收硫酸铜废液中的铜 D．炼铁就是把铁矿石变成纯净的氧化铁 3．（25-26高一上·湖北武汉·期末）同学们利用如图所示的实验装置进行铁和水蒸气反应的实验。下列说法错误的是 A．湿棉花的作用是提供水蒸气 B．铁与水蒸气发生的反应： C．刚观察到肥皂液中产生气泡，说明该反应一定已经有氢气生成 D．钢厂生产中，炽热的钢水注入模具前，模具必须充分干燥处理 4．（25-26高一上·四川广安·期末）“司南”及早期指南针的磁性指针，取自天然磁铁矿。该矿物的主要化学成分是 A．Fe B．FeO C． D． 5．（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 6．（25-26高一上·甘肃定西·期末）“炉火照天地，红星乱紫烟”描绘了古代炼铁的场景，炼铁过程中发生反应：。下列说法错误的是 A．该反应的氧化剂为 B．俗称铁红，是一种红棕色粉末 C．该反应中，铁元素被还原 D．该反应不属于置换反应 7．（25-26高一上·山西大同·期末）下列有关铁及其化合物的说法正确的是 A．用图中装置可制取并长时间观察的颜色 B．铁在少量的氧气中点燃，生成产物是 C．在空气中加热可得到 D．可通过化合反应制得 8．（23-24高一上·全国·课后作业）有关铁的氢氧化物的说法中，错误的是 A．Fe(OH)2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色固体 B．Fe(OH)2具有还原性，在空气中易被氧化为Fe(OH)3 C．Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性，受热能分解 D．Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能产生丁达尔现象 9．（21-22高一上·陕西西安·阶段检测）将铁片放入下列溶液中，溶液质量减轻的是 A．稀硫酸 B．硫酸铜溶液 C．稀盐酸 D．AlCl3溶液 10．（25-26高一上·陕西咸阳·期末）某学生以铁丝和氯气为原料进行如图三个实验。下列分析正确的是 A．实验①反应时火焰为苍白色 B．实验①铁丝过量时燃烧产物为 C．实验③反应制得的氢氧化铁胶体为纯净物 D．实验②、③得到的分散系中分散质粒子的直径大小：②<③ 11．（25-26高一上·重庆·期末）纳米级（中，有、两种化合价）可用于以太阳能为热源分解水制，该反应分为过程I和过程II，如图所示。下列说法错误的是 A．整个过程的总反应为： B．过程I中每消耗转移电子 C．总反应和过程Ⅱ中均为还原产物 D．过程II中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 12．（25-26高一上·甘肃酒泉·期末）某工厂的工业废水中含有大量的 和较多的 为了减少污染并促进废物利用，工厂计划从该废水中回收 和金属铜。根据以下流程图判断，下列说法正确的是 A．在工业废水中加入铁发生反应的离子方程式为 B．过滤操作中所用的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒 C．溶液在空气中冷却结晶得到 D．中国旅游标志铜奔马的成分为纯铜 二、填空题 13．（21-22高一下·上海浦东新·期末）某学习小组为认识铁及其化合物的性质、分散系的性质做了如下一组综合实验，根据实验流程回答相关问题： (1)请写出Fe2O3与①反应的化学方程式_______。 (2)请写出FeCl3与铁粉反应的离子方程式_______。 (3)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最终生成Fe(OH)3浊液，该过程的现象为_______，此过程中发生的氧化还原反应为(用化学方程式表达)_______。 (4)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至红褐色，制得分散系③是_______，它与FeCl3溶液、Fe(OH)3浊液的本质是_______。 三、解答题 14．（23-24高一上·河南开封·期末）某同学为了获取在制备过程中，沉淀颜色的改变与氧气有关的实验证据，用图示装置进行了如下实验。 实验步骤： Ⅰ．向三颈瓶中加入饱和溶液，按图示连接装置(夹持装置已略去，气密性已检查)； Ⅱ．打开磁力搅拌器，立即加入溶液； Ⅲ．采集三颈瓶内空气中体积分数和溶液中浓度的数据。 实验现象： 三颈瓶中生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变为灰绿色，一段时间后部分变为红褐色。 实验数据： 回答下列问题： (1)搅拌的目的是___________。 (2)生成白色絮状沉淀的离子方程式为___________。 (3)沉淀由白色变为红褐色发生反应的化学方程式为___________。 (4)通过上述实验，可得到“在制备过程中，沉淀颜色改变与氧气有关”的结论，其实验证据是___________。 (5)结合上述实验，提出制备过程中应注意的事项___________(回答一项即可)。 15．（23-24高一上·江苏盐城·期末）Fe3O4是一种非常重要的磁性材料，同时也可用作催化剂载体和微波吸收材料。Fe3O4有下列两种制法，请回答问题。 Ⅰ．方法一：甲同学查阅资料发现，温度高于：570℃时铁与水蒸气反应氧化产物只有Fe3O4；该同学利用如图装置进行“铁与水蒸气反应”的实验，并检验产物。 (1)仪器D的名称是______，装置E的作用是______，其中的现象为______。 (2)装置B中的石棉绒的作用是______，B中反应的化学方程式为______。 Ⅱ．方法二：乙同学查阅资料发现FeOOH为红棕色沉淀，可以在碱性溶液中和FeCl2溶液共沉淀最终得到纳米Fe3O4；该同学利用如下实验流程制备纳米Fe3O4。 (3)写出第②步反应的离子方程式：______。 (4)第③步中洗涤Fe3O4固体，检验固体已洗净的具体操作是______。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 《第三章第一节第一课时铁单质、氧化物和氢氧化物 测试题原卷版》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C C D D A D A B D 题号 11 12 答案 B B 1．C 【详解】A．把钢煅作或长或圆的叶子形状，说明金属铁有良好延展性，故A正确； B．中药材铁华粉的主要成分是醋酸亚铁，故开始要除去铁锈，防止三价铁影响产物纯度，故B正确； C．金属铁在醋瓮中密封保存，隔绝空气，不能与氧气反应，故C错误； D．隔绝空气，铁与醋酸反应生成醋酸亚铁，故D正确； 故C正确。 2．C 【详解】A．铝是地壳中含量最多的金属，故A错误； B．铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，故B错误； C．铁与硫酸铜发生置换反应Fe + CuSO4 =FeSO4 + Cu，因此可用铁回收硫酸铜废液中的铜，故C正确； D．炼铁是将铁矿石用还原剂还原成铁单质，故D错误； 选C。 3．C 【分析】高温下铁与水反应生成四氧化三铁与氢气，湿棉花的作用是提供水蒸气，肥皂液中检验气体产物为氢气。 【详解】A．湿棉花上含有大量的水分，当加热时会产生水蒸气与铁发生反应，故湿棉花的作用是提供水蒸气，A正确； B．铁与水蒸气在高温条件下生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为，B正确； C．实验开始加热时，装置内的空气会受热膨胀，导致肥皂液中产生气泡，此时反应还未发生或产生的氢气量很少，因此刚观察到的气泡不能说明一定有氢气生成，C错误； D．高温的钢水会与水反应生成四氧化三铁与氢气，因此钢厂生产中，炽热的钢水注入模具前，模具必须充分干燥处理，D正确； 故答案为C。 4．D 【详解】A．Fe是金属单质，天然磁铁矿的成分并不是单质铁，A错误； B．FeO是黑色粉末，但无磁性且不稳定，非磁铁矿成分，B错误； C．是赤铁矿的主要成分，呈红棕色且无磁性，C错误； D．是天然磁铁矿的主要成分，具有磁性，符合“司南”磁性指针的来源，D正确。 故答案选D。 5．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。 6．A 【详解】A．氧化剂在反应中得电子，化合价降低。Fe2O3中铁元素从+3价降至0价，被还原，是氧化剂；CO中碳元素从+2价升至+4价，被氧化，是还原剂，A错误； B．Fe2O3俗称铁红，呈红棕色，B正确； C．铁元素化合价降低，被还原，C正确； D．置换反应要求反应物和生成物中各有单质和化合物，本反应反应物均为化合物，故不属于置换反应，D正确； 故选A。 7．D 【详解】A．图示装置中不能用生成的氢气将装置中的空气排尽，不能长时间观察的颜色，A错误； B．在中燃烧生成，B错误； C．氢氧化亚铁易被氧气氧化，在空气中加热时铁元素化合价升高，不能得到，C错误； D．和、化合可得：，D正确； 故答案选D。 8．A 【详解】A．Fe(OH)2是一种白色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色固体Fe(OH)3：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故A错误； B．Fe(OH)2具有还原性，在空气中易被氧化为Fe(OH)3，故B正确； C．Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性，受热能分解为相应的氧化物和水，故C正确； D．Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能产生丁达尔现象，故D正确； 故选A。 9．B 【详解】A．铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，由于每溶解56 g的Fe，溶液中析出2 g的H2，所以溶液质量增重，A不符合题意； B．铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，由于每溶解56 g的Fe，溶液中析出64 g的Cu，所以溶液质量减轻，B符合题意； C．铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，由于每溶解56 g的Fe，溶液中析出2 g的H2，所以溶液质量增重，C不符合题意； D．Fe与AlCl3溶液不发生反应，溶液质量不变，D不符合题意； 故选B。 10．D 【详解】A．实验①中的铁和氯气反应生成氯化铁，生成棕褐色的烟，A项错误； B．实验①反应产物与铁丝的量多少无关，不管铁丝少量还是过量都生成，B错误； C．胶体是分散系，分散系是混合物，C错误； D．实验②得到的分散系是溶液，溶质粒子直径小于1 nm，实验③得到的分散系是胶体，胶体粒子直径在1到100 nm之间，D正确； 答案选择D。 11．B 【分析】该过程以为催化剂，利用太阳能将水分解为和，分为两个阶段：过程I：在太阳能作用下分解为和，反应为：，过程II：与反应生成和，反应为：，将两式相加，总反应为：，据此分析。 【详解】A．总反应为水分解生成氢气和氧气，化学方程式为，A不符合题意； B．过程I中，分解时转移4 mol电子，232 g 物质的量为1 mol，参与反应时转移2 mol电子，而非3 mol，B符合题意； C．总反应中中元素被还原为，过程II中中元素被还原为，故均为还原产物，C不符合题意； D．过程II的反应为，中部分元素从+2价升至+3价，作还原剂的FeO为2个，中元素从+1价降至0价，作氧化剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为，D不符合题意； 故选B。 12．B 【分析】由题给流程可知，向工业废水中加入过量的铁，将溶液中的铜离子转化为铜，过滤得到含有铁、铜的固体和硫酸亚铁溶液；向固体中加入适量硫酸溶液，将铁转化为硫酸亚铁，过滤得到铜和硫酸亚铁溶液；硫酸亚铁溶液经冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到七水硫酸亚铁晶体。 【详解】A．由分析可知，向工业废水中加入过量的铁的目的是将溶液中的铜离子转化为铜，反应的离子方程式为： ，A错误； B．固液分离的过滤操作需要用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，B正确； C．亚铁离子具有还原性，易被空气中的氧气氧化为铁离子，所以硫酸亚铁溶液在空气中冷却结晶会引入杂质，无法得到纯净的七水硫酸亚铁晶体，C错误； D．铜奔马的主要成分为铜合金，不是纯铜，D错误； 故选B。 13．(1)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O (2)Fe+2Fe3+=3Fe2+ (3) 先生成白色沉淀，逐渐变为灰绿色，最终变为红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 (4) Fe(OH)3胶体 分散质粒子直径不同 【详解】（1）Fe2O3为酸性氧化物，可与酸发生反应生成铁盐和水，因生成的是氯化铁，所以加入的①为盐酸，Fe2O3与①发生反应的化学方程式为：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O； （2）FeCl3具有氧化性，铁粉具有还原性，所以FeCl3与铁粉发生氧化还原反应生成氯化亚铁，其离子方程式为：Fe+2Fe3+=3Fe2+； （3）向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液过程中先生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁再被氧气氧化，最终生成Fe(OH)3，所以现象是：先生成白色沉淀，逐渐变为灰绿色，最终变为红褐色；此过程中发生的氧化还原反应为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3； （4）将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至红褐色，制得分散系③是Fe(OH)3胶体；FeCl3溶液、Fe(OH)3浊液的本质区别是分散质粒子直径不同，在1-100nm之间。 14．(1)使沉淀与氧气充分接触 (2) (3) (4)瓶内空气中、溶液中含量均降低，沉淀颜色改变 (5)制备过程中防止与氧气接触 【分析】该实验的实验目的是探究氢氧化亚铁白色沉淀的颜色变化与氧气的关系。 【详解】（1）由题意可知，向饱和硫酸亚铁溶液中加入氢氧化钠溶液时，搅拌的目的是使饱和硫酸亚铁溶液和氢氧化钠溶液充分混合反应生成氢氧化亚铁沉淀，使沉淀与氧气充分接触，故答案为：使沉淀与氧气充分接触； （2）生成白色絮状沉淀的反应为饱和硫酸亚铁溶液和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁白色絮状沉淀和硫酸钠，反应的离子方程式为，故答案为：； （3）沉淀由白色变为红褐色发生的反应为氢氧化亚铁与氧气和水反应生成氢氧化铁，反应的化学方程式为，故答案为：； （4）据题图可以知道，瓶内空气中、溶液中O2含量均降低，沉淀颜色发生改变，说明O2参与反应瓶内反应，且氢氧化亚铁的沉淀颜色改变，则说明氢氧化亚铁制备过程中，氢氧化亚铁沉淀的颜色改变与氧气有关，故答案为：瓶内空气中、溶液中含量均降低，沉淀颜色改变； （5）由实验可知，氢氧化亚铁制备过程中，氢氧化亚铁易与氧气和水反应生成氢氧化铁，所以制备过程中应防止或隔绝反应溶液、氢氧化亚铁沉淀与氧气接触，故答案为：制备过程中防止与氧气接触。 15．(1) 球形干燥管 检验H2 黑色固体变为红色 (2) 增大铁粉与水蒸气的接触面积，加快反应速率 (3) (4)取最后一次洗涤液，加入AgNO3溶液，如无白色沉淀，则洗净 【分析】方法一：用A装置产生水蒸气，通入装有还原铁粉的中，发生反应生成Fe3O4和氢气，氢气经碱石灰干燥后通入装有氧化铜的E中，将黑色的氧化铜还原为红色的铜； Ⅱ．方法二：FeCl3·6H2O和环丙胺反应生成的FeOOH，碱性溶液中和FeCl2和溶液共共沉淀最终得到纳米Fe3O4，以此来解析； 【详解】（1）根据仪器构造可知，仪器D的名称是球形干燥管，E装置中的氧化铜可以和氢气反应生成铜，颜色由黑变红，可以检验生成的氢气，故答案为：球形干燥管；检验H2；黑色固体变为红色； （2）铁粉附着在石棉绒上，则其作用为：增大铁粉与水蒸气的接触面积，加快反应速率；装置B中水蒸气和铁反应生成Fe3O4和氢气，反应的化学方程式为：； （3）第②步是FeOOH在碱性溶液中和FeCl2溶液共沉淀最终得到纳米Fe3O4，离子方程式为：2FeOOH+Fe2++2OH-=Fe3O4+2H2O； （4）反应过程中使用了氯化铁，则Fe3O4固体表面可能吸附有氯离子，可以通过检验氯离子来检验是否洗涤干净，检验方法为：取最后一次洗涤液，加入AgNO3溶液，如无白色沉淀，则洗净。 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $