人教版 (2019)必修 第一册第一节 铁及其化合物课时练习

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学业测评
1．北宋沈括的《梦溪笔谈》对指南针已有详细记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南。”磁石的主要成分是（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】叫磁性氧化铁，具有磁性，制指南针的磁石的主要成分是，C答案选C。
2．下列物质与其俗名匹配且相关叙述合理的是
A．磁性氧化铁：氧化铁，为黑色晶体
B．铁红：氧化亚铁，可用作红色油漆的颜料
C．生石灰：氧化钙，可作干燥剂
D．双氧水：过氧化氢，是离子化合物
【答案】C
【解析】A．磁性氧化铁为四氧化三铁，A错误；
B．铁红为氧化铁，B错误；
C．生石灰即氧化钙，可以吸水作干燥剂，C正确；
D．过氧化氢为只含共价键的共价化合物，D错误；
综上所述答案为C。
3．下列有关说法不正确的是
A．Fe3O4为磁性氧化铁，其中铁的化合价为+2和+3
B．FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，均与盐酸反应
C．Fe(OH)2不稳定，具有较强的氧化性
D．Fe(OH)3比Fe(OH)2稳定
【答案】C
【解析】Fe(OH)2不稳定，但不具有较强的氧化性，而是易被氧化，故C错误。
4．（2021·全国·高一专题练习）下列关于铁及其化合物的性质叙述错误的是
A．补血剂中含有+3价铁元素
B．铁能被磁铁吸引可用于制作磁性材料
C．Fe2O3常用于制造红色油漆和涂料
D．保存氯化亚铁溶液时，应加少量铁粉
【答案】A
【解析】A．亚铁血红蛋白输送氧气，缺铁导致营养性贫血，所以补血剂中含有+2价铁元素，故A错误；
B．铁能被磁铁吸引可用于制作磁性材料，故B正确；
C．Fe2O3呈红色，不易被氧化，常用于制造红色油漆和涂料，故C正确；
D．FeCl2易被氧化，故保存时应加铁粉来防氧化，故D正确；
故选A。
5．铁有+2价和+3价两种价态，下列有关反应中不涉及铁元素价态变化的是
A．铁与稀硫酸反应
B．铁在氧气中燃烧，其产物溶于盐酸中可得到两种盐
C．氢氧化亚铁是白色固体，在空气中迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
D．氢氧化铁受热分解
【答案】D
【解析】A.Fe与稀硫酸反应生成FeSO4和H2，铁元素的化合价由0价升至+2价；涉及铁元素价态变化，A不符合题意。
B.Fe在氧气中燃烧生成Fe3O4，铁元素的化合价发生变化；B不符合题意。
C.白色氢氧化亚铁固体在空气中迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，发生反应：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，铁元素的化合价由+2价升至+3价；C不符合题意。
D.氢氧化铁受热分解生成Fe2O3和水，反应前后铁元素的化合价均为+3价；不涉及铁元素价态变化，D符合题意。
故选D。
6．某同学设计的制备氯化铁溶液的方案中，分别采用下列物品，其中能实现的是
A．氢氧化铁和硫酸B．铁和盐酸
C．氧化亚铁和盐酸D．氧化铁和盐酸
【答案】D
【解析】A．氢氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水，而不是氯化铁，错误；
B．铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，而不是氯化铁，错误；
C．氧化亚铁和盐酸反应生成氯化亚铁和水，而不是氯化铁，错误；
D．氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，可以制备氯化铁溶液，正确；
故选D。
7．（2021·山西·怀仁市大地学校高中部高一月考）在如图的物质转化关系中，A是红棕色固体，B存在于人体胃液中，C是一种气体单质F常用于配制农药波尔多液。图中“→”表示反应的方向，“—”表示连线两端的物质能发生反应；另外，部分反应物、生成物在图中省略。
（1）B的化学式为___________
（2）反应①的基本反应类型是___________反应②的条件是___________
（3）反应③的化学方程式是___________其在生产生活中可用于___________
【答案】
（1）HCl
（2） 置换反应 高温
（3） Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 除铁锈
【分析】B存在于人体胃液中，则B为HCl，A是红棕色固体且能与B(HCl)反应，则A为Fe2O3， B(HC)能通过反应生成C、C是一种气体单质、则C为H2，A(Fe2O3)与E能相互转化、E能B(HCl)反应，E又能通过反应生成C(H2)，则E为Fe，F常用于配制农药波尔多液、E(Fe)能与F反应生成D，则F为CuSO4、D为Cu。据此回答。
（1）据分析，B的化学式为HCl。
（2）反应①为铁和硫酸铜溶液之间的反应、生成硫酸亚铁和铜，基本反应类型是置换反应，反应②为高温下氧化铁被还原转变为铁，条件是高温。
（3）反应③为A(Fe2O3)与B(HCl)反应，化学方程式是Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，其在生产生活中可用于除铁锈。
8．如图所示装置可用来制取Fe(OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实验药品：铁屑、稀H2SO4溶液和NaOH溶液。

填写下列空白：
(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是_______。
(2)实验开始时应先将弹簧夹E_______(填打开"或“关闭")，其目的是_______。
(3)反应结束后拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，可观察到的现象为_______，写出有关反应的化学方程式：_______。
【答案】铁屑 打开 让生成的氢气排走装置和溶液中的空气 白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
【解析】(1)制取Fe(OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化，需先制取氢氧化亚铁，需用Fe和稀H2SO4反应制H2，关闭活塞E，导致A装置中压强增大使FeSO4溶液被压入B瓶中进行反应生成Fe(OH)2，所以A中应预先加入的试剂是Fe，稀硫酸通过分液漏斗加入，铁和稀硫酸反应的化学方程式为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。B中盛有一定量的NaOH溶液；
(2)Fe(OH)2具有强的还原性，很容易被空气中的氧气氧化，实验开始时应先将活塞E打开，让生成的H2排走装置和溶液中的空气，并且通过出气口排出，使Fe(OH)2不能与氧气充分接触，从而达到防止被氧化的目的；
(3)实验结束后，拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，Fe(OH)2不稳定，容易被空气中的氧气氧化生成红褐色的Fe(OH)3，因此看到的现象是：白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，反应的化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
考能提升
9． “秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影。同是由黏土烧制的砖瓦，有的是黑色的，有的却是红色的，你猜测其中的原因可能
A．土壤中含有铁粉、二氧化锰等
B．黑砖瓦是煅烧过程中附着了炭黑，红砖则是添加了红色耐高温染料
C．土壤中含有的铜元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色CuO和红色Cu
D．土壤中含有的铁元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色Fe3O4或FeO和红色Fe2O3
【答案】D
【解析】黏土中含有Fe元素，在烧制砖瓦时，与O2反应，生成氧化物，Fe元素的氧化物有3种，FeO与Fe3O4为黑色，Fe2O3为红棕色，故D项正确。
10．许多富脂糕点的包装盒内都装有一小包黑色的还原性铁粉，长时间放置的糕点，其包装盒内的还原性铁粉往往会变成红棕色(主要成分是Fe2O3)。下列说法正确的是
A．还原性铁粉变成红棕色的过程中铁粉发生了氧化反应
B．富脂食品长时间放置易被还原
C．还原性铁粉溶入稀盐酸中得到的溶液可以腐蚀铜制线路板
D．如果在包装盒内放入Fe2(SO4)3，也可起到与铁粉同样的作用
【答案】A
【解析】A．还原Fe粉与食品包装袋中的O2反应产生红棕色的Fe2O3，在反应过程中Fe元素化合价升高，失去电子，被氧化，因此铁粉发生了氧化反应，A正确；
B．富脂食品长时间放置易被包装袋中的残留的氧气氧化，而不是被还原，B错误；
C．还原性铁粉溶入稀盐酸中，二者反应产生FeCl2，FeCl2的氧化性比较弱，不能与Cu反应，因此得到的溶液不能作铜制线路板的腐蚀液，C错误；
D．Fe2(SO4)3只有氧化性，不具有还原性，因此若包装盒内放入在Fe2(SO4)3，不能起到与铁粉同样的作用，D错误；
故合理选项是A。
11．如图所示装置，可用以制取和观察在空气中被氧化时颜色的变化。下列说法错误的是
A．实验前，应事先煮沸溶液除去溶解氧
B．装置Ⅰ可制取溶液并排尽装置内空气
C．关闭止水夹可观察到装置Ⅱ中溶液进入装置Ⅰ中
D．取下装置Ⅱ的橡皮塞可观察沉淀颜色变化
【答案】C
【分析】氢氧化钠溶液中有少量氧气，需要加热煮沸除去氧气；打开止水夹，铁屑和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，利用反应产生的氢气排装置内的空气，然后关闭止水夹，试管Ⅰ形成密闭体系，利用反应产生的氢气的压强作用，把硫酸亚铁溶液压入到装置Ⅱ中，产生氢氧化亚铁白色沉淀，氢氧化亚铁遇到空气后，变为灰绿色，最后变为红褐色。
【解析】A．氢氧化钠溶液中有少量氧气，氢氧化亚铁易被氧气氧化，所以实验前，应事先煮沸溶液除去溶解氧，故A正确；
B．结合以上分析可知，装置Ⅰ可制取溶液并排尽装置内空气，故B正确；
C．结合以上分析可知，关闭止水夹可观察到装置Ⅰ中溶液进入装置Ⅱ中，故C错误；
D．结合以上分析可知，氢氧化亚铁具有强还原性，能够被氧气氧化，颜色发生变化，所以取下装置Ⅱ的橡皮塞可观察沉淀颜色变化，故D正确；
故选C。
12．下表是有关反应的离子方程式及对离子方程式的评价，其中评价正确的是
【答案】A
【解析】A．铁粉与硫酸铜发生置换反应生成硫酸亚铁和铜，离子方程式为Fe+Cu2+=Fe2++Cu，A正确；
B．氧化铁与稀盐酸反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，所给方程式不符合客观事实，该评价不合理，B错误；
C．铁粉与稀硫酸反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，评价不合理，C错误；
D．向氢氧化铁中加入足量稀盐酸，氢氧化铁难溶于水应写化学式，反应的离子方程式为Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O，评价不合理，D错误；
答案为A。
13．（2021·湖北·南漳县第二中学高一月考）Fe2O3又称铁红，请根据要求完成下列问题。
（1）Fe2O3固体(红棕色)属于___________(填“纯净物”或“混合物”)。将其加入适量盐酸中，反应的离子化学方程式：___________。
（2）用上述所得溶液进行下列实验：取少量溶液置于试管中，滴入NaOH溶液，可观察到有红褐色沉淀产生，反应的离子化学方程式：___________。
（3）在小烧杯中加入20 mL蒸馏水，加热至沸腾后，向烧杯中加入几滴FeCl3饱和溶液，继续煮沸至出现___________色，即可制得Fe(OH)3胶体。
（4）另取一小烧杯也加入20 mL蒸馏水，向烧杯中加入1 mL FeCl3溶液，振荡摇匀后，将此烧杯(编号甲)与盛有Fe(OH)3胶体的烧杯(编号乙)一起放置于暗处，分别用激光笔照射烧杯中的液体，可以看到___________烧杯的液体中产生了丁达尔效应。
【答案】
（1） 纯净物 Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
（2）Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
（3）红褐
（4）乙
【分析】（1）Fe2O3固体(红棕色)中只含有一种物质，属于纯净物，将其加入适量盐酸中的反应方程式为：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，该反应的离子化学方程式为：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，故答案为：纯净物；Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；
（2）取少量溶液置于试管中，滴入NaOH溶液，可观察到有红褐色沉淀产生，即FeCl3与NaOH反应生成Fe(OH)3沉淀，该反应的离子化学方程式：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓，故答案为：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓；
（3）由课本中制备Fe(OH)3胶体的方法可知，在小烧杯中加入20 mL蒸馏水，加热至沸腾后，向烧杯中加入几滴FeCl3饱和溶液，继续煮沸至出现红褐色，即可制得Fe(OH)3胶体，故答案为：红褐；
（4）胶体能够产生丁达尔效应，而溶液不能，故另取一小烧杯也加入20 mL蒸馏水，向烧杯中加入1 mL FeCl3溶液，振荡摇匀后，将此烧杯(编号甲)与盛有Fe(OH)3胶体的烧杯(编号乙)一起放置于暗处，分别用激光笔照射烧杯中的液体，可以看到乙烧杯的液体中产生了丁达尔效应，故答案为：乙。
选项
离子方程式
评价
A
将铁粉加入CuSO4溶液中：Fe+Cu2+=Fe2++Cu
正确
B
将氧化铁加入稀盐酸中：Fe2O3+6H++2Cl-=2Fe2++Cl2↑+3H2O
正确
C
铁粉与稀硫酸反应：2Fe+6H+=2Fe2++3H2↑
正确
D
向氢氧化铁中加入足量稀盐酸：H++OH-=H2O
正确