人教版 (2019)必修 第一册第一节 铁及其化合物练习题

这是一份人教版 (2019)必修 第一册第一节 铁及其化合物练习题，共10页。试卷主要包含了单质铁，铁与水蒸气的反应，铁与酸或盐反应，铁的氧化物等内容，欢迎下载使用。
1．纯铁的熔点为1535℃，而高炉中炼铁时，生铁(含碳量较高的铁合金)在1200℃左右就熔化了，这是因为
A．铁的纯度越高，熔点越低
B．合金的熔点比各成分金属的熔点高
C．形成了铁碳合金，所以熔点降低
D．在高炉中熔化的过程发生了化学反应
【答案】C
【解析】A．铁的纯度越高，熔点越高，故A不符合题意；
B．合金的熔点比各成分金属的熔点低，故B不符合题意；
C．形成了铁碳合金，合金的熔点比各成分金属的熔点低，因此生铁熔点较低，故C符合题意；
D．在高炉中熔化的过程未发生化学反应，形成的是混合物，故D不符合题意。
综上所述，答案为C。
2．（2022·山西太原·高一期末）生活中的下列物品，不是由生铁铸造的是
A．杠铃片B．足球门框C．一元硬币D．下水井盖
【答案】C
【解析】A.杠铃片是由生铁铸造而成， 故A不符合题意；
B.足球门框是由生铁铸造而成，故B不符合题意；
C.一元硬币的材质是钢芯镀镍，不是生铁，故C符合题意；
D.下水井盖是由生铁铸造而成，故D不符合题意。
故答案选C.
3．（2022黑龙江·宾县第二中学高一阶段练习）下列关于铁的叙述中错误的是
A．纯净的铁是光亮的银白色金属
B．铁能被磁体吸引
C．铁是地壳中含量最多的金属元素
D．铁具有延展性和导热性，可制作炊具
【答案】C
【解析】A．金属一般都是银白色，铁也是银白色金属，故A正确；
B．磁体可以吸引铁，故B正确；
C．铝元素是地壳中含量最多的金属元素，铁元素是地壳中含量排在第二位的金属元素，故C错误；
D．金属具有延展性，导热性和导电性，铁可以制作炊具，故D正确；
故选C。
4．下列关于铁的物理性质，叙述不正确的是 )
A．铁具有良好的延展性B．铁是热和电的良导体
C．铁是黑色的固体D．铁能被磁化
【答案】C
【解析】A．铁具有良好的延展性，可以拉丝、制成薄片等，A正确；
B．铁是热和电的良导体，可以作炊具和导线等，B正确；
C．铁是银白色有金属光泽固体，C错误；
D．铁能被磁化而具有磁性，D正确。
答案选C。
5．一些高档茶叶、点心等食品的包装盒中有一个小袋，将小袋打开，可以看到黑色粉末，部分已变成棕褐色。将上述粉末溶于稀盐酸，取上层清液，滴入几滴氯水，再滴加KSCN溶液，溶液立即变为红色。下列说法不正确的是
A．小袋中原来装有氧化铁B．小袋中原来装有铁粉
C．该黑色粉末不可食用D．该黑色粉末做抗氧化剂
【答案】A
【解析】从题中信息“滴入几滴氰水，再滴加KSCN溶液，溶液立即变为红色”判断，该黑色粉末中含有铁元素。但由于先加入了氯水，故不能确定其一定含Fe3+，A项错误；该黑色粉末为还原铁粉，做抗氧化剂，防止高档茶叶、点心等食品变质，B、C、D项正确；
故答案选A。
6．有关铁的叙述中不正确的是（ ）
A．铁能被磁铁吸引B．人体的血红蛋白中含有铁元素
C．在空气中能剧烈燃烧D．铁能与水蒸气反应
【答案】C
【解析】A.铁能被磁铁吸引，A项说法正确；
B. 人体的血红蛋白中含有铁元素，B项说法正确
C. 铁在氧气中能剧烈燃烧，在空气中不燃烧。故C项错误；
D. 铁能与水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，故D说法正确；
故答案为C。
7．下列有关纯铁的描述正确的是
A．颜色为灰褐色
B．在冷的浓硫酸中可钝化
C．与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率比生铁的快
D．在潮湿空气中比生铁容易被腐蚀
【答案】B
【解析】A．纯铁为银白色金属，故A错误；
B．常温下，纯铁在浓硫酸中会钝化，故B正确；
C．杂质和铁会形成微小的原电池，铁更容易失去电子，所以生铁比纯铁与盐酸反应速率快，故C错误；
D．在潮湿空气中生铁中含有杂质和铁与表面的电解质溶液形成原电池反应，铁作负极，生铁比纯铁容易被腐蚀，故D错误；
答案为B。
8．下列叙述正确的是( )
A．纯铁为灰黑色，所以铁属于黑色金属
B．铁在硫蒸气中燃烧生成Fe2S3
C．纯铁的抗腐蚀能力非常强，铁在干燥的空气里不易被氧化
D．足量的铁在氯气中燃烧生成FeCl2和FeCl3
【答案】C
【解析】A. 在冶金上，把铁归为黑色金属，但纯铁为银白色，故A不选；
B. 铁在硫蒸气中燃烧生成FeS，故B不选；
C. 由于纯铁不易形成原电池，所以纯铁的抗腐蚀能力非常强，铁在干燥的空气里不易被氧化，故C选；
D. 铁在氯气中燃烧只生成FeCl3，不会生成FeCl2，故D不选。
故选C。
9．下列关于铁的叙述错误的是
A．纯净的铁是光亮的银白色金属
B．铁能被磁铁吸引，在磁场作用下，铁自身也能产生磁性
C．铁是地壳中含量最多的金属元素，所以分布在地壳的铁有游离态也有化合态
D．纯铁的抗蚀能力相当强，在干燥的空气里不易被氧化
【答案】C
【解析】A．纯净的铁是光亮的银白色金属，正确；
B．铁是强磁性物质，在磁场作用下被磁化，正确；
C．铝是地壳中含量最多的金属元素，铁第二位，错误；
D．纯铁加上周围的空气又是干燥的，不能形成原电池，因此不会发生电化学腐蚀，故抗蚀能力很强，正确。
题组二 铁与水蒸气的反应
1．装置甲、乙、丙都是铁与水蒸气反应的实验装置，下列说法不正确的是
装置甲 装置乙 装置丙
A．选用丙装置，实验结束时先移去酒精灯，再将导气管拿出水面
B．甲装置中氯化钙的作用是除去氢气中混有的水蒸气
C．用乙装置实验时，蒸发皿中产生大量肥皂泡，点燃肥皂泡发出爆鸣声
D．三个装置相比较，乙装置简单、操作简便、节约原料、安全性好
【答案】A
【解析】A．选用丙装置，实验结束时先将导气管拿出水面，再移去酒精灯，以防发生倒吸，错误；
B．从硬质玻璃管导出的气体有生成的氢气和未反应的剩余的水蒸气，氯化钙的作用是除去氢气中混有的水蒸气，正确；
C．用乙装置实验时，蒸发皿中产生大量肥皂泡，肥皂泡里是氢气，所以点燃肥皂泡发出爆鸣声，正确；
D．和甲、丙装置相比较，乙装置简单、操作简便、节约原料、安全性好，正确；
故选A。
2．在常温下，Fe与水并不反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。用如图装置，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”。请回答下列问题：
(1)写出该反应的化学方程式：_______。该反应的氧化剂是_______。
(2)实验前必须对整套装置进行的操作是_______。
(3)实验时，加热圆底烧瓶的主要作用是_______；烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是_______。
(4)酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是_______
(5)干燥管中盛装的物质是_______，作用是_______。
【答案】(1) 3Fe+4H2O(g) SKIPIF 1 < 0 Fe3O4+4H2 H2O
(2)检验气密性
(3) 产生水蒸气 防止暴沸
(4)先点燃酒精灯，再点燃酒精喷灯
(5) 碱石灰 除去产物H2中的水蒸气
【解析】本实验的目的，是验证还原铁粉与水蒸气反应，先制取水蒸气，然后在高温下与还原铁粉反应，通过收集并验证产物中的H2，确定反应发生。
(1)铁与水蒸气反应，生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式：3Fe+4H2O(g) SKIPIF 1 < 0 Fe3O4+4H2。该反应中，H2O中的H元素由+1价降为0价，所以氧化剂是H2O。答案为：3Fe+4H2O(g) SKIPIF 1 < 0 Fe3O4+4H2；H2O；
(2)实验前，需要检查装置是否漏气，所以必须对整套装置进行的操作是检验气密性。答案为：检验气密性；
(3)实验时，实验所用的水蒸气，需从圆底烧瓶中产生，所以其主要作用是产生水蒸气；烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是防止暴沸。答案为：产生水蒸气；防止暴沸；
(4)先需要排尽装置内的空气，防止生成的氢气与空气混合发生爆炸，所以酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是先点燃酒精灯，再点燃酒精喷灯。答案为：先点燃酒精灯，再点燃酒精喷灯；
(5)为了收集到干燥的氢气，便于做爆鸣实验，干燥管中盛装的物质是碱石灰，作用是除去产物H2中的水蒸气。答案为：碱石灰；除去产物H2中的水蒸气。
3．在常温下，Fe与水并不发生反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。高温下Fe与水蒸气的反应实验应使用如图所示的装置，在硬质玻璃管中放入铁粉和石棉绒的混合物，通入水蒸气并加热。请回答实验的相关问题。
(1)硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是____。
(2)圆底烧瓶中装的是水，该装置的主要作用是____；烧瓶底部放了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是____。
(3)B装置的名称是____，B中盛装的物质碱石灰，作用是____。
(4)酒精灯和酒精喷灯的点燃顺序是先点燃____再点燃____，原因是____。
(5)如果要在A处玻璃管口点燃该气体，则必须对该气体进行____。
【答案】(1)3Fe+4H2O SKIPIF 1 < 0 Fe3O4+4H2
(2) 为硬质玻璃管内Fe与水蒸气的反应实验提供持续不断的水蒸气 防止暴沸
(3) 干燥管 除去反应产生的H2中的水蒸气
(4) 酒精灯 酒精喷灯 先点燃酒精喷灯会导致铁与氧气发生反应
(5)验纯
【解析】由实验装置可知，加热圆底烧瓶提供水蒸气，试管中发生3Fe+4H2O SKIPIF 1 < 0 Fe3O4+4H2，经装置B的碱石灰干燥后，装置A中收集氢气；
(1)硬质玻璃管中铁与水蒸气发生氧化还原反应，生成四氧化三铁和氢气，反应方程式为3Fe+4H2O SKIPIF 1 < 0 Fe3O4+4H2；
(2)加热圆底烧瓶提供水蒸气，烧瓶里放置碎瓷片，其作用是防止暴沸；
(3)B装置的名称是干燥管，硬质玻璃管中发生反应生成氢气，还混有水蒸气杂质，B中盛装的物质碱石灰，作用是除去反应产生的H2中的水蒸气；
(4)先用水蒸气充满整个装置以排尽空气，再与铁粉发生反应，则应先点燃酒精灯，再点燃酒精喷灯，原因是先点燃酒精喷灯会导致铁与氧气发生反应；
(5)点燃A处的氢气前，应先验纯，以防出现实验事故。
题组三 铁与酸或盐反应
1．下列反应的生成物，只存在+3价铁元素的是
A．铁丝在氯气中燃烧B．铁粉与盐酸溶液反应
C．铁与高温水蒸气反应D．铁粉与少量硝酸溶液反应
【答案】A
【解析】A．铁丝在氯气中燃烧生成氯化铁，只存在+3价铁元素，A符合题意；
B．铁粉与盐酸溶液反应生成氯化亚铁，只存在+2价铁元素，B不符合题意；
C．铁与高温水蒸气反应生成四氧化三铁，存在+2和+3价铁元素，C不符合题意；
D．铁粉与少量硝酸溶液反应生成硝酸亚铁，只存在+2价铁元素，D不符合题意；
故选A。
2．将铁片投入下列溶液当中，一段时间后取出，溶液质量减轻的是
A．稀盐酸B．氢氧化钠
C．硫酸铜D．氯化亚铁
【答案】C
【解析】A．铁片和稀盐酸由反应生成氯化亚铁和氢气，溶液质量增加，故A不符合题意；
B．铁和氢氧化钠不反应，溶液质量不变，故B不符合题意；
C．铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，溶液质量减轻，故C符合题意；
D．铁和氯化亚铁不反应，溶液质量不变，故D不符合题意；
故选C。
3．将铁粉加入下列溶液，发生的反应能用 SKIPIF 1 < 0 表示的是
A．稀盐酸B．稀醋酸C．浓硫酸D．浓硝酸
【答案】A
【解析】A．Fe与稀盐酸反应生成FeCl2和H2，反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，A项符合题意；
B．醋酸属于弱酸，Fe与稀醋酸反应的离子方程式为Fe+2CH3COOH=2CH3COO-+Fe2++H2↑，B项不符合题意；
C．常温下Fe与浓硫酸发生钝化，生成致密的氧化膜，不能用Fe+2H+=Fe2++H2↑表示，C项不符合题意；
D．常温下Fe与浓硝酸发生钝化，生成致密的氧化膜，不能用Fe+2H+=Fe2++H2↑表示，D项不符合题意；
答案选A。
4．（2022·天津河北·高一学业考试）把铁片放入下列溶液中，铁片溶解，溶液质量增加，且有气体放出的是
A．稀盐酸B．AgNO3溶液C．CuSO4溶液D．Fe2(SO4)3溶液
【答案】A
【解析】A．Fe与HCl反应产生FeCl2、H2，铁片溶解，溶液质量增加，且有气体放出，A符合题意；
B．Fe与AgNO3溶液发生置换反应产生Ag、Fe(NO3)2，铁片溶解，溶液质量减轻，没有气体放出，B不符合题意；
C．Fe与CuSO4溶液发生置换反应产生FeSO4、Cu，铁片溶解，溶液质量减轻，没有气体放出，C不符合题意；
D．Fe与Fe2(SO4)3溶液产生FeSO4，铁片溶解，溶液质量增加，没有气体放出，D不符合题意；
故合理选项是A。
5．把铁片分别放入下列溶液后，铁片溶解而溶液质量增加，但无气体产生，此溶液是
A．稀盐酸B．AgNO3溶液C．FeCl3溶液D．Cu(NO3)2溶液
【答案】C
【解析】A．铁和稀盐酸反应生成FeCl2和H2，溶液质量增加，但同时有气体生成，A不符合题意；
B．铁和AgNO3溶液反应产生Fe(NO3)2、Ag单质，没有气体生成，但反应后溶液质量减轻，B不符合题意；
C．Fe与FeCl3溶液反应产生FeCl2，无气体生成，反应后溶液质量增加，C符合题意；
D．Fe与Cu(NO3)2溶液反应产生Fe(NO3)2、Cu，无气体生成，但反应后溶液质量将减小，不符合题意；
故合理选项是C。
6．（2022·上海市洋泾中学高一期中）一定量的铁粉和硫粉的混合物，在隔绝空气的情况下加热充分反应后，让反应产物与足量的稀硫酸反应，在标况下放出 2.24 升气体，关于加热前后混合物的组成，下列说法正确的是
A．原混合物含 0.1mlFe
B．原混合物质量大于 8.8 克
C．生成物含 0.1mlFeS
D．加热后的混合物是由 FeS、Fe 组成
【答案】A
【解析】铁粉和硫粉在隔绝空气的情况下加热充分反应，反应的化学方程式为 SKIPIF 1 < 0 ，若S过量，则与盐酸反应的只有FeS，反应的化学方程式为 SKIPIF 1 < 0 ，此时 SKIPIF 1 < 0 ，则 SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 ，若Fe过量，则与盐酸反应的物质是FeS及剩余的Fe，发生的反应为 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 。
A．Fe与S反应不论是谁过量，生成气体的物质的量与原混合物中Fe的物质的量相等，已知生成标准状况下2.24 L气体，则原混合物一定含有0.1 ml Fe，故A正确；
B．由A的分析可知，原混合物中一定有0.1 ml Fe，即5.6g铁粉，当5.6 g铁粉恰好与3.2 g硫粉反应生成8.8 g FeS，原混合物的质量也为8.8g，若硫粉少量，则硫粉的质量小于3.2 g，原混合物的质量小于8.8 g，故B错误；
C．当铁粉和硫粉恰好完全反应时，生成物为0.1mlFeS，当硫粉少量时，生成物为FeS和Fe的混合物，FeS的物质的量小于0.1ml，故C错误；
D．当铁粉和硫粉恰好完全反应时，加热后的物质只有FeS，故D错误；
答案选A。
7．向200mL稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析正确的是
A．OA段、BC段产生的气体都是NO
B．A点溶液中的溶质为 SKIPIF 1 < 0 )和 SKIPIF 1 < 0
C．原混合酸中 SKIPIF 1 < 0 的物质的量浓度为 SKIPIF 1 < 0
D．向C点溶液中再加入足量的稀硝酸，仍然能生成NO
【答案】D
【解析】由图像可知，由于铁过量，OA段发生反应为：Fe+NO SKIPIF 1 < 0 +4H+=Fe3++NO↑+2H2O，AB段发生反应为：Fe+2Fe3+=3Fe2+，BC段发生反应为：Fe+2H+=Fe2++H2↑；最终消耗22.4gFe，溶液中溶质为FeSO4，根据铁元素守恒可以计算n(FeSO4)，进而计算硫酸的物质的量浓度。
A．由分析可知，OA段发生反应为：Fe+NO SKIPIF 1 < 0 +4H+=Fe3++NO↑+2H2O，产生的气体为NO，BC段发生反应为：Fe+2H+=Fe2++H2↑，产生的气体为H2，A错误；
B．A点时，硝酸根离子被铁全部还原为NO，因此溶液中不再有硝酸根离子，B错误；
C．最终消耗22.4gFe，即0.4mlFe，最后溶液中溶质为FeSO4，根据铁元素守恒得n(FeSO4)=0.4ml，则n(H2SO4)=0.4ml，原混合酸中H2SO4的物质的量浓度为 SKIPIF 1 < 0 =2ml/L，C错误；
D．C点溶液中溶质为FeSO4，向C点溶液中再加入足量的稀硝酸，硫酸亚铁和稀硝酸发生氧化还原反应生成硫酸铁、硝酸铁、一氧化氮和水，D正确；
答案选D。
8．向某溶液中加入铁粉时，没有气体放出，但溶液的总质量增加，则此溶液是
A．硫酸亚铁溶液B．硫酸铝溶液
C．硫酸铁溶液D．稀盐酸
【答案】C
【解析】A．硫酸亚铁溶液和铁粉不反应，溶液总质量不变，故A不符合题意；
B．硫酸铝溶液和铁粉不反应，溶液总质量不变，故B不符合题意；
C．硫酸铁溶液和铁粉发生反应 SKIPIF 1 < 0 ，铁会溶解，溶液总质量增加，而且没有气体生成，故C符合题意；
D．稀盐酸会和铁粉反应 SKIPIF 1 < 0 ，溶液总质量增加，但有气体生成，故D不符合题意；
故答案为：C
9．（2022·天津市红桥区教师发展中心高一期末）下列物质中，在一定条件下能与铁反应，且铁元素化合价全部变为+3价的是
A．SB．H2OC．稀硫酸D．氯气
【答案】D
【解析】A．S氧化性弱，与Fe反应生成FeS，A不符合题意；
B．Fe与水蒸气反应生成Fe3O4，其中铁元素既有+2价，又有+3价，B不符合题意；
C．Fe与稀硫酸反应生成FeSO4，C不符合题意；
D．Fe与氯气反应生成FeCl3，D符合题意；
故答案选D。
10．（2022·上海·华东政法大学附属中学高一期中）下列各项物质间的转化不能通过反应一步完成的是
A． SKIPIF 1 < 0 B． SKIPIF 1 < 0
C． SKIPIF 1 < 0 D． SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【解析】A．Fe与O2点燃可得到Fe3O4，能一步反应完成，A不符合题意；
B．Fe与Cl2点燃可得到FeCl3，能一步反应完成，B不符合题意；
C．Fe与HCl反应可得到FeCl2，能一步反应完成，C不符合题意；
D．Fe不能一步反应生成Fe(OH)3，D符合题意；
答案选D。
题组四 铁的氧化物
1．向一定量的Fe、FeO和 SKIPIF 1 < 0 的混合物中加入 SKIPIF 1 < 0 的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出 SKIPIF 1 < 0 ，往所得溶液中加入KSCN溶液，无血红色出现。若用足量的氢气在加热下还原相同质量的原混合物，能得到铁的物质的量为
A． SKIPIF 1 < 0 B． SKIPIF 1 < 0 C． SKIPIF 1 < 0 D． SKIPIF 1 < 0
【答案】C
【解析】向一定量的Fe、FeO和Fe3O4的混合物中加入120mL 4ml/L的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，无血红色出现，说明溶液中的溶质为硝酸亚铁，根据氮元素守恒，硝酸亚铁中的硝酸根离子的物质的量为：0.12L×4ml/L-0.06ml＝0.42ml，所以硝酸亚铁的物质的量为：0.42ml÷2＝0.21ml，由铁元素守恒可知，得到铁的物质的量为n(Fe)＝0.21ml；
故选C。
2．（2021·湖南·长沙一中高一阶段练习）向含有 SKIPIF 1 < 0 溶液中逐渐加入铁粉至过量，溶液中金属阳离子a、b与所加铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有 SKIPIF 1 < 0 )，下列有关判断不正确的是
A．a表示 SKIPIF 1 < 0 的关系曲线
B． SKIPIF 1 < 0
C．P点时， SKIPIF 1 < 0
D．向P点溶液中加入铜粉，最多可溶解4.8g
【答案】C
【解析】向含有 SKIPIF 1 < 0 溶液中逐渐加入铁粉至过量，依次发生反应 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 。
A．依次发生反应 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 先增后减，a表示 SKIPIF 1 < 0 的关系曲线，故A正确；
B．根据方程式 SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 和铁反应生成硝酸铁，消耗0.25ml铁，所以 SKIPIF 1 < 0 ，故B正确；
C．P点时 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的物质的量相等，反应的总方程式可表示为 SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 参加反应生成亚铁离子的物质的量 SKIPIF 1 < 0 ，故C错误；
D．P点时 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的物质的量相等，反应中方程式可表示为 SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 参加反应生成铁离子的物质的量 SKIPIF 1 < 0 ，向P点溶液中加入铜粉，发生反应 SKIPIF 1 < 0 ，最多可溶解铜的物质的量是0.075ml，质量是0.075ml ×64g/ml=4.8g，故D正确；选C。
4．（2022·全国高一课时练习）由FeO、Fe2O3、Fe3O4组成的混合物，测得铁元素与氧元素的质量之比为21∶8，这种混合物中FeO、Fe2O3、Fe3O4的物质的量之比可能是( )
A．1∶2∶1B．1∶2∶3C．1∶3∶1D．1∶1∶3
【答案】D
【解析】由于Fe3O4中铁元素和氧元素的质量比为21：8，则Fe3O4为任意量都可满足混合物中铁、氧元素的质量之比为21：8；Fe3O4可以写成FeO•Fe2O3，即FeO、Fe2O3物质的量之比为1：1时，两种物质的混合物中铁元素和氧元素的质量比也恰好为21：8，因此选项D正确。故答案选D。
5．有FeO、 Fe2O3的混合物若干克，在CO气流中加热充分反应，冷却后称剩余固体比原混合物质量减轻1.6 g，若将同质量的混合物与盐酸反应，欲使其完全溶解需1 ml/L 的盐酸的体积为( )
A．200mLB．100mLC．50mLD．无法计算
【答案】A
【解析】FeO、Fe2O3的混合物若干克，在CO气流中加热充分反应，生成Fe，冷却后称剩余固体比原混合物质量减轻1.6g，则减少的质量为O元素的质量，物质的量是0.1ml。将FeO、Fe2O3的混合物与盐酸反应生成FeCl2、FeCl3的混合物，相当于其中的O被Cl代替，根据化合价守恒，1个O被2个Cl代替，所以需1 ml•L-1的盐酸的体积V（HCl）=0.2ml÷1ml/L=0.2L，即200mL，答案选A。
6．实验室用如图所示装置测定 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 固体混合物中 SKIPIF 1 < 0 的质量， SKIPIF 1 < 0 装置的硬质玻璃管中的固体物质是 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的混合物。
(1)写出 SKIPIF 1 < 0 装置中发生反应的化学方程式：___________。
(2)装置 SKIPIF 1 < 0 的作用是盛装的液体是__________，装置 SKIPIF 1 < 0 中________，所起的作用是_________。
(3)若 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 固体混合物的质量为23.2g，反应完全后 SKIPIF 1 < 0 形管的质量增加7.2g，则混合物中 SKIPIF 1 < 0 的质量为__________。
(4) SKIPIF 1 < 0 形管右边连接干燥管 SKIPIF 1 < 0 的目的是____，若无干燥管 SKIPIF 1 < 0 ，测得 SKIPIF 1 < 0 的质量将_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(5)若反应后得到的残留固体中还有少量 SKIPIF 1 < 0 ，测得的 SKIPIF 1 < 0 质量将________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】（1） SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0
除去 SKIPIF 1 < 0 中混有的氯化氢气体 浓硫酸 干燥 SKIPIF 1 < 0
16g
防止空气中的水蒸气进入 SKIPIF 1 < 0 形管E中 偏大
偏小
【解析】(1)在加热条件下，氢气能还原金属氧化物，反应的化学方程式为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 。
(2)由于生成的氢气中含有氯化氢和水蒸气，而这两种杂质都能干扰实验， SKIPIF 1 < 0 中盛有水，用来除去 SKIPIF 1 < 0 中混有的 SKIPIF 1 < 0 气体；而 SKIPIF 1 < 0 中盛有浓硫酸，用来干燥氢气。
(3)设 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 固体的物质的量分别是 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 ，则 SKIPIF 1 < 0 ， SKIPIF 1 < 0 形管增加的质量就是反应中生成的水的质量，因此有 SKIPIF 1 < 0 ，解得； SKIPIF 1 < 0 ，则原混合物中 SKIPIF 1 < 0 的质量是 SKIPIF 1 < 0 。
(4)由于空气中也含有水蒸气，所以 SKIPIF 1 < 0 装置的作用是防止空气中的水蒸气进入 SKIPIF 1 < 0 中。若无干燥管F，空气中的水蒸气被E吸收，则所测生成水的质量增大，导致氧的含量增大，所以测定结果偏大。
(5)若反应后得到的残留固体中还有少量 SKIPIF 1 < 0 ，则 SKIPIF 1 < 0 形管增加的质量偏小，导致氧的含量减小，所以测定结果偏小。
题组五 工业炼铁
1．（2022·山西太原·高一期末）某地区欲建设具有一定规模的工业开发区，需要在该地区建立炼铁厂、焦化厂、发电厂、水泥厂等，按下图中K、L、M、N的顺序，相应工厂的名称是
A．发电厂、焦化厂、炼铁厂、水泥厂B．炼铁厂、焦化厂、发电厂、水泥厂
C．焦化厂、炼铁厂、发电厂、水泥厂D．焦化厂、水泥厂、发电厂、炼铁厂
【答案】A
【解析】石灰石与黏土可以生产水泥，所以N为水泥厂，赤铁矿与石灰石生产铁，所以M为炼铁厂，
A. 发电厂、焦化厂、炼铁厂、水泥厂
B. 炼铁厂、焦化厂、发电厂、水泥厂
C. 焦化厂、炼铁厂、发电厂、水泥厂
D. 焦化厂、水泥厂、发电厂、炼铁厂
根据排除法选择A。
故答案为A。
2．（2022·广东惠州·高一期末）下列我国古代技术应用中，主反应不涉及氧化还原反应的是
A．古法炼铁B．粮食酿醋C．煅烧石灰石D．火药爆炸
【答案】C
【解析】A．古法炼铁中金属元素的化合价降低，为氧化还原反应，故A不选；
B．粮食酿醋，存在从乙醇转化为乙酸的过程，为氧化还原反应，故B不选；
C．煅烧贝壳，是碳酸钙发生分解反应，没有发生氧化还原反应，故C选；
D．火药爆炸，属于剧烈的氧化还原反应，存在元素的化合价变化，故D不选。
故选：C。
3．（2021·湖南·邵阳市第二中学高一期中）已知高炉炼铁的化学方程式为 SKIPIF 1 < 0 。下列对该反应的叙述正确的是
A． SKIPIF 1 < 0 是氧化剂B． SKIPIF 1 < 0 被氧化C．属于氧化还原反应D．属于置换反应
【答案】C
【解析】由方程式可知，该反应为氧化还原反应，反应中铁元素的化合价降低被还原，氧化铁是反应的氧化剂，碳元素的化合价升高被氧化，一氧化碳是反应的还原剂，反应中没有单质参加反应，不属于置换反应，故选C。
4．某课外活动小组拟用下列装置做炼铁原理的实验，同时检测氧化铁的纯度（假设矿石中不含其他与CO反应的成分），并除去尾气。CO气体用H2C2O4CO2↑+CO↑+H2O来制取，与Fe2O3反应的CO需纯净、干燥。
（1）若所制气体从左向右流向时，上述仪器组装连接的顺序是（用a、b…表示） 接 ， 接 ， 接 ， 接 。___________________
（2）装置乙的作用是___________________；装置丙的目的是____________________。
（3）实验结束后，先熄灭戊处的酒精灯，再熄灭甲处的酒精灯，其主要原因是____________________。
（4）实验前氧化铁矿粉末为xg，实验后测得乙、丙质量分别增加yg和zg，则氧化铁的质量分数为___________________。
【答案】（1） a；e；d；f；g；h；i；b
吸收CO2、点燃CO除去尾气 除去混在CO中的CO2
防止生成的Fe又被氧化
SKIPIF 1 < 0
【解析】该实验是通过一氧化碳还原氧化铁，生成二氧化碳，测定二氧化碳的质量，从而确定氧化铁的纯度。首先制取一氧化碳（利用草酸在浓硫酸的条件下分解，液液加热，选用甲装置），然后纯化（分别用氢氧化钠（丙）除去二氧化碳和浓硫酸除去水），再通过氧化铁反应，最后通过氢氧化钠，氢氧化钠增加的质量即产生二氧化碳的质量，从而计算氧化铁的质量。最后要考虑CO过量，需要通过点燃的方法除去尾气。
（1）根据分析，装置的连接顺序为a接e，e接d，d接f，f接g，g接h，h接i，i接b；
（2）装置乙的作用是吸收炼铁生成的CO2，同时将未参加反应的CO点燃去除；装置丙的作用是除去在CO生成过程中同时生成的CO2；
（3）先熄灭戊处的酒精灯后熄灭甲的酒精灯是为了防止铁的余热把铁重新氧化；
（4）设矿石中Fe2O3的质量为m，则：
SKIPIF 1 < 0
m= SKIPIF 1 < 0 y，所以质量分数为 SKIPIF 1 < 0 。
5．某课外活动小组的同学们在老师的帮助下，探究用赤铁矿（主要成分是Fe2O3）炼铁的主要反应原理。他们设计的实验装置如图所示，回答下列问题：
（1）写出用一氧化碳还原氧化铁的化学方程式_________，装置A中看到的现象是________。
（2）在C处看到的现象是_________，发生反应的化学方程式是________，说明反应后有________生成。
（3）本实验设计中，在B处所采取措施的目的是____________，其反应的化学方程式为__________。
（4）在给氧化铁加热时，要先通入一氧化碳气体后加热，其目的是_______。
【答案】（1） 3CO＋Fe2O3 SKIPIF 1 < 0 2Fe＋3CO2 红棕色粉末变黑
澄清的石灰水变浑浊 CO2＋Ca（OH）2=CaCO3↓＋H2O 二氧化碳
既能利用一氧化碳燃烧提供能量又能防止一氧化碳污染空气 2CO＋O2 SKIPIF 1 < 0 2CO2
排尽装置内的空气，防止加热时产生爆炸
【解析】根据已有的一氧化碳还原氧化铁的知识进行分析解答，一氧化碳能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，氧化铁是红色的，生成的铁粉是黑色的；生产的二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊；一氧化碳是有毒的气体，需要进行尾气处理，一氧化碳具有可燃性，可以进行燃烧处理，据此解答．
（1）一氧化碳能与氧化铁高温反应生成铁和二氧化碳，氧化铁是红色的粉末，铁粉是黑色的粉末，故会观察到红色粉末变黑，
故答案为：3CO＋Fe2O3 SKIPIF 1 < 0 2Fe＋3CO2；红色粉末变黑；
（2）C处的澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，
故答案为：澄清的石灰水变浑浊；Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O，二氧化碳；
（3）在B处所采取措施既能利用一氧化碳燃烧提供能量，又能防止一氧化碳污染空气，一氧化碳能与氧气点燃生成二氧化碳，
故答案为：既能利用一氧化碳燃烧提供能量又能防止一氧化碳污染空气；
（4）在给氧化铁加热时，要先通入一氧化碳气体后加热，是为了排尽装置内的空气，防止加热时产生爆炸，
故答案为：排尽装置内的空气，防止加热时产生爆炸