高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 铁及其化合物精品当堂检测题

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第二课时 铁的重要化合物—铁的氧化物和氢氧化物
【学习目标】1.通过学习铁的氧化物和氢氧化物，学会从物质类别和元素价态的视角认识具有变价元素物质间的转化关系，并建立认识模型，丰富研究物质的思路和方法。
2.通过实验探究铁的氢氧化物的化学性质，并能用化学方程式或离子方程式正确表示。体会实验对认识和研究物质性质的重要作用，形成证据意识。
3.结合应用实例，将铁的氧化物和氢氧化物性质的知识运用于解决生产、生活中简单的化学问题，强化性质决定用途的观念。
【学习重点】铁的氧化物性质、铁的氢氧化物性质及制备
【学习难点】制备氢氧化亚铁的实验设计
【课前预习】
旧知回顾：1.金属化合物的主要类型及转化是 → →盐；金属化合物类别不同、 不同， 不同。
2.铁在氧气中燃烧的化学方程式为： （填化学式），铁锈的主要成分为 。
新知预习：1.铁在化合物中主要有 种价态，铁的氧化物主要有
三种。 常用作红色油漆和涂料，赤铁矿的主要成分是 。
2.FeSO4和NaOH溶液反应的现象： ，化学方程式： 、 。
【课中探究】
情景导入：红砖和青砖都是生活中用到的建筑材料（见PPT图片），两者都含的铁的氧化物。红砖的成分是粘土(主要是硅酸盐)，红色来自于三氧化二铁。其中的主要反应是焦炭和水在高温下反应生成一氧化碳和氢气(又叫水煤气)，两种气体都有还原性，在高温下降三价铁还原成二价得到氧化亚铁是黑色的—是青砖。出窑前不加水则得到三价铁的氧化物是红棕色的—是红砖。。
一、铁的氧化物
活动一、探究铁的氧化物分类及物理性质
任务一、阅读教材P66-67页内容，思考铁的氧化物类型及物理性质是什么？并完成下表内容：
任务二、问题探究：结合铁的氧化物的物理性质，思考烧制砖瓦时，向窑内添加大量的煤炭后封窑1天，从窑顶向下慢慢浇水7天的目的是什么？红砖和青砖两者颜色不同的原因是什么？
【对应训练】1．下列说法正确的是( )
A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B．Fe2O3为碱性氧化物，可与水反应生成Fe(OH)3
C．铁锈的主要成分是Fe2O3
D．Fe3O4中铁元素有＋2价和＋3价，Fe3O4是混合物
2．“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是( )
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，红砖瓦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
活动二、探究铁的氧化物的化学性质
任务一、铁元素可以形成三种氧化物，分别是氧化亚铁（ FeO ）、氧化铁（Fe2O3）和四氧化三铁（Fe3O4）。分别从物质类别和元素价态两方面推测这三种氧化物的化学性质有什么异同？
任务二、阅读教材P57第三自然段，根据各类物质的通性和氧化还原反应规律，结合下表回答铁的氧化物具有哪些主要化学性质？
任务三、归纳总结铁的三种氧化物组成、性质各有何特点及主要用途有哪些？
【对应训练】1．下列关于铁的氧化物说法错误的是 ( )
A．铁的氧化物在通常状况下都是有色固体
B．四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物，它与盐酸反应后的溶液中同时存在Fe2＋和Fe3＋
C．FeO在空气中加热生成Fe2O3
D．工业上常使用铁的氧化物作原料冶炼铁
2．关于铁的三种氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)，下列叙述中正确的是（ ）
A．铁的三种氧化物中铁元素的化合价完全相同
B．都是碱性氧化物，都能与盐酸反应生成氯化铁和水
C．铁的三种氧化物在高温条件下都能被CO还原为Fe
D．四氧化三铁中铁元素有＋2价和＋3价，它是一种混合物
二、铁的氢氧化物
活动一、铁的氢氧化物性质、制备及转化
任务一、实验探究：完成教材P67【实验3-1】，补充实验：向FeCl3溶液中滴加NaOH溶液，描述实验现象并分析可能的原因？
任务二、归纳小结：铁的氢氧化物的制备方法、性质及转化有何规律？并完成下表内容。
【对应训练】1．下列说法中，不正确的是（ ）
A．FeCl3溶液和FeCl2溶液都是黄色的
B．Fe(OH)2是白色的，Fe(OH)3是红褐色的
C．FeO、 Fe2O3都能与盐酸反应
D．FeCl3溶液、FeCl2溶液都能与NaOH溶液反应
2．将一定量铁粉溶解于足量稀硫酸中，然后向溶液中滴加足量NaOH溶液，充分反应后过滤将滤渣在空气中加热至1000℃完全反应，最终得到的固体的成分为（ ）
A．FeO B．Fe(OH)2 C．Fe2O3 D．Fe(OH)3
活动二、探究Fe(OH)2的制备方法
任务一、结合教材P689页“思考与讨论”：由实验3-1可知，白色的Fe(OH)2会被溶解在溶液中的氧气氧化。那么，在实验室里，如何得到Fe(OH)2呢?
任务二、方法探究：下图为实验方案改进，请讨论图①的防氧化原理。图②的防氧化原理和图①类似，如何操作才能达到目的？用图③装置能制备氢氧化亚铁吗？若能，该如何操作？

任务三、归纳小结：Fe(OH)2和Fe(OH)3性质的比较，填写下表内容：
【对应训练】1．实验室可用图装置制备Fe(OH)2。下列说法不正确的是（ ）
A．配制NaOH溶液和FeSO4溶液的蒸馏水要提前煮沸
B．实验前可在FeSO4溶液上面加一层煤油
C．得到的Fe(OH)2为红褐色固体
D．实验结束后的胶头滴管，要先用盐酸浸泡，再用水洗
2.关于甲、乙、丙、丁四套装置的说法正确的是（ ）
A．用装置甲制取氯气
B．用装置乙除去氢气中的少量氯化氢
C．用丙装置可以较长时间看到白色Fe(OH)2白色沉淀
D．用丁装置证明碳酸氢钠受热易分解
【课后巩固】1．下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是（ ）
A．铁粉能与O2反应，可用作食品保存的吸氧剂
B．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于净水
C．FeCl3具有氧化性，可用于腐蚀印刷电路板上的Cu
D．纳米Fe3O4能与酸反应，可用作铁磁性材料
2．《神农本草经》记载：“磁石，味辛寒，主周痹风湿，肢节中痛，不可持物，洗洗酸消，除大热烦满及耳聋。”下列说法错误的是（ ）
A．磁石的主要成分是碱性氧化物Fe3O4 B．磁石呈黑色
C．磁石不溶于水 D．磁石可作药材使用
3．下列有关铁及其化合物的说法中正确的是（ ）
A．Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的黑色颜料
B．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2
C．铁的氧化物都难溶于水，且不与水反应
D．FeO不稳定，在空气中受热会迅速被氧化成Fe2O3
4．氧化还原反应广泛存在，下列变化中没有发生氧化还原反应的是（ ）
A．用焦炭将Fe2O3冶炼成生铁
B．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速发生转化
C．用石灰浆粉刷墙壁
D．Fe(OH)2白色沉淀在空气中放置变成红褐色
5．下列各图示中能较长时间观察到Fe(OH)2的是（ ）
A．①②③ B．①②④ C．①②③④ D．②③④
6．某实验兴趣小组同学采用如图所示装置制备Fe(OH)2，下列说法错误的是（ ）
A．实验开始前，应检查装置气密性
B．气体a的主要成分为氢气
C．为了制备较纯的Fe(OH)2，应打开K1，关闭K2，将装置内的气体尽可能赶出去
D．盛装稀盐酸的仪器使用前要检查是否漏液
7.用废铁屑[主要成分为Fe和铁锈(Fe2O3)，还含有C等难溶于酸的杂质]为原料制备Fe2O3的一种实验流程如下：
下列与流程相关的装置或操作正确且能达到实验目的的是（ ）
A．可在装置甲中进行“酸浸”操作
B．按图乙所示操作配制“酸浸”所需的3 ml·L－1 H2SO4溶液
C．用装置丙过滤“酸浸”后所得悬浊液
D．用装置丁灼烧Fe(OH)3固体制Fe2O3
8．物质分类与转化是学习化学的重要方法，如图为铁及其化合物的“价一类”二维图，请回答：
（1）填写二维图中缺失的类别A___________和化学式B___________，物质B的颜色为___________。
（2）利用下述反应可实现转化①：2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－＝2FeO42－＋3Cl－＋5H2O，用单线桥法标注电子转移情况______________________________________________________________，并指明氧化剂：___________(填化学式)。
（3）结合二维图中信息推测在转化②中FeO42－表现的性质为_________(填“还原性”或“氧化性”)。
（4）向FeCl2溶液试管底部加入NaOH溶液，放置一段时间后。观察到的实验现象为___________________________________________________________________________________。
名称
氧化亚铁
氧化铁
四氧化三铁
化学式


俗名
—


铁的化合价



颜色、状态



溶解性

FeO
Fe2O3
Fe3O4
铁的化合价



氧化物类别



与非氧化性酸反应



与还原剂反应
(H2、CO、Al等)



用途


名称
氢氧化亚铁
氢氧化铁
化学式


颜色、状态


水溶性
都不溶于水
与盐酸反应(离子方程式)


稳定性


制备方法
(离子方程式)


转化
方程式：
现象：
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
物质类别


色态


溶解性


与非氧化性强酸反应


与氧化性酸反应


不稳定性