高中化学必修第一册课后练习18　铁及其氧化物、氢氧化物

高中化学必修第一册课后练习18铁及其氧化物、氢氧化物

基础练习

1.下列关于铁与水蒸气反应的说法中错误的是（）

A.反应中有氢气产生

B.此反应需在加热下才能发生

C.生成的铁的化合物中铁全部呈+3价

D.该反应中氧化剂是水

答案：C

:

解析：3Fe+4H2O（g）=Fe3O4+4H2，Fe3（）4中铁元素为+2价和+3价。

2.下列关于氧化铁和氧化亚铁的叙述中错误的是（）

A.都是碱性氧化物

B.都能与酸反应生成盐和水

C.都能与水反应生成氢氧化物

D.都能被一氧化碳还原为铁

答案：C

解析：氧化铁和氧化亚铁都是不溶于水的碱性氧化物，都不能与水反应生成氢氧化物，都能与酸反应生成

相应的盐和水，都具有氧化性，能被氢气、一氧化碳、铝等还原剂还原为铁单质。

3.在空气中氢氧化亚铁白色沉淀可转化为红褐色沉淀。关于该反应的下列叙述中错误的是（）

A.生成物为氢氧化铁

B.该反应是化合反应

C.该反应是氧化还原反应

D.氧化剂是氢氧化亚铁

答案：D

解析：氢氧化亚铁易与氧气、水反应生成氢氧化铁，该反应既是化合反应，又是氧化还原反应，还原剂是

氢氧化亚铁，氧化剂是氧气。

4.实验室制取氢氧化铁的一组试剂是（）

A.氯化铁溶液与烧碱溶液

B.氧化铁与烧碱溶液

C.氧化铁与水

D.铁与水蒸气

答案：A

解析：实验室常用可溶性铁盐溶液（如氟化铁溶液）与碱溶液（如烧碱溶液）反应来制取氢氧化铁沉淀。

5.将Na2O2投入FeCI2溶液中，可观察到的现象是（）

①有气泡产生②生成白色沉淀③生成红褐色沉淀④无明显变化

A.①③B.①②C.①©③D.④

答案：A

解析：将过量的Na2O2投入FeCl2溶液中，发生下列反应：

2Na2O2+2H2O-4NaOH+O2T

FeCl2+2NaOH=Fe（OH）21+2NaCl

4Fe（OH）2+O2+2H2O^4Fe（OH）3

所以现象为有无色气体产生并有红褐色沉淀生成，观察不到白色沉淀。

6.有关铁的化合物的说法中，错误的是（）

A.Fe（0H）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

B.由图示操作可制取Fe(0H)2

NaOH

卜溶液

煤油

「car

r涉潞.

C.Fe3O4>Fe(OH)3都可以由化合反应制得

D.Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明•当光束通过Fe(OH)3胶体时可观察到丁达尔效应

答案：A

解析：Fe(OH)2是一种白色固体，A项错误；煤油能减少FeSCU溶液与氧气接触，可以避免试管中部分氧

气对氢氧化亚铁的氧化，B项正确；铁在氧气中燃烧可生成Fe3CU，可通过化合反应：4Fe(OH)2+2H2O+O2

——4Fe(OH)3制取Fe(OH)3，C项正确；Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能发生丁达尔效应，D项正确。

7.糕点等食品包装中常加入一个装有脱氧剂的小袋，其作用是吸收氧气，使食物因缺氧而延缓变质，从而

延长保质期。铁脱氧剂就是利用铁易被氧化的性质来吸收氧气的，最终产物是Fe2O3-3H2O。有关反应的化

学方程式如下：

①2Fe+2H2O+O2-2Fe(OH)2，

②4Fe(OH)2+2H2O+O2==4Fe(OH)3，

③2Fe(OH)3—Fe2O3-3H20。

(1)铁脱氧剂使用后最终的颜色为o

(2)以上反应中，属于氧化还原反应的是(填编号)。

答案：⑴红棕色⑵①②

解析：(l)Fe2C>3为红棕色固体。(2)反应①②都是有单质参加的化合反应，为氧化还原反应。反应③中无元

素化合价变化，为非氧化还原反应。

8.常温下，Fe与水不发生反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。应用下列装置，在硬质玻璃管中放

入还原性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：；该反应中的还原剂是，氧化

剂是。

(2)实验前必须对整套装置进行气密性检验，操作方法是。

(3)圆底烧瓶中盛装水，该装置受热后的主要作用是；

烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是。

(4)干燥管中盛放的物质是，作用是o

答案：(l)3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2FeH20

(2)在玻璃管口A处接一段乳胶管，乳胶管头上连一段玻璃管，并将管口插入水中，用酒精灯火焰微热烧瓶

底部，如果观察到插入水中的玻璃管口有气泡逸出，停止加热后，玻璃管内有水柱上升，且较长时间水柱

不回落，则表明该套装置气密性良好

(3)为硬质玻璃管内Fe与水蒸气的反应提供持续不断的水蒸气防止暴沸

(4)碱石灰除去未反应的水蒸气

解析：在反应3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2中，氧化剂是H2O,还原剂是Fe；在烧瓶中加入碎瓷片的目的是

防止液体沸腾过于剧烈。

能力提升

1.向一定量的Cu、FezCh的混合物中加入100mL1mol-L1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中

不含Fe3+,若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物，固体减小的质量为()

A.3.2gB.2.4gC.1.6gD.0.8g

答案：D

解析：Cu、FezCh的混合物若用过量的CO在高温下还原，固体减小的质量就是混合物中氟元素的质量，

1

混合物中加入100mL1mol-L^的盐酸，恰好使混合物完全溶解，则FezCh中的O生成了H2O,H2O中的

H来自盐酸，物质的量为"(H)=0.1Lxlmolir=0.1mol,则〃(氏0)=〃(0)=0.05mol,氧元素的质量为0.05

molx16gmol1=0.8g»

2.为了防止生锈，常采用化学处理使钢铁零件表面生成FesCh的致密保护层——“发蓝”。化学处理过程中

其中一步的反应为3Fe+NaNO2+5NaOH——3Na2FeO2+H2O+NH3T。下列叙述错误的是()

A.“发蓝”实质上是使铁表面钝化

B.上述反应中，铁被氧化

C.NO1的氧化性强于FeO7的氧化性

D.反应中转移电子2mol,生成还原产物8.5g

答案：D

解析：“发蓝”的过程是使钢铁零件表面生成Fe3CM的致密保护层，即铁表面钝化，A项正确；该反应中铁

被氧化成NazFeCh，NaNCh被还原成NH3,氧化剂是NaNCh，氧化产物是NazFeCh，NO；的氧化性强于

FeO；一的氧化性，B,C两项正确；反应中转移电子2mol,生成还原产物NH3的质量约为5.7g,D项错

误。

3.某兴趣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。

产%*溶液1

|滴力IINaOH溶液

国可◎辰谪澜-三|Fe.Hb悬浊液|

(1)请写出FezCh与①反应的离子方程式：。

(2)物质②为。

(3)向FeCL溶液中滴加NaOH溶液最终生成Fe(OH)3悬浊液，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FeCb饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至液体呈红褐色，制得分散系③为,它与FeC1.3

溶液、Fe(OH)3悬浊液的本质区别是。

+3+

答案：(1)Fe2O3+6H=2Fe+3H2O

(2)NaOH溶液(其他合理答案也可)

(3)生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

(4)Fe(OH)3胶体分散质粒子的直径大小不同

解析：(l)Fe2C)3为碱性氧化物，能够与盐酸反应生成FeCb和HzO。

(2)FeCl3溶液能够与碱反应生成Fe(OH)3，物质②可以是NaOH溶液、KOH溶液等。

(3)Fe(OH)2是白色沉淀，能迅速被氧气氧化，会看到沉淀由白色迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，发生

的氧化还原反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O-4Fe(OH)3o

(4)将饱和氯化铁溶液滴入沸水中，继续煮沸至液体呈红褐色，得到的是Fe(0H)3胶体。

4.某同学欲在实验室中完成Fe与水蒸气反应的实验，装置如图甲、乙所示。

已知B中放入的是铁粉与石棉绒的混合物，C中放的是干燥剂，E为酒精喷灯，G为带有铁丝网罩的酒精

灯。对比两装置，回答下列问题：

(1)如何检查乙装置的气密性?“

(2)乙装置中湿沙子的作用是»

(3)B处发生反应的化学方程式为.

(4)该同学认为欲在乙装置的导管口处点燃反应产生的气体，装置H必不可少，H的作用是

(5)对比甲、乙两装置的B和I,B的优点是。

答案：(1)关闭H右侧的止水夹，向H中加入水没过导管口，连接好装置，微热试管I,若H中导管口出现

气泡，停止加热后导管中出现水柱，证明气密性良好(其他合理答案也可)

(2)提供水蒸气

高温

(3)3Fe+4H2O(g)==Fe3O4+4H2

(4)干燥氢气，减少H2中水蒸气的含量

(5)使用石棉绒，增大水蒸气与铁粉的接触面积，使反应充分进行

解析：(1)检查装置的气密性，常用“微热法”，应该先将装置中气体密封起来。

(2)湿沙子受热时，水蒸发产生水蒸气。

(3)Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2»

(4)潮湿的氢气很难燃烧，故H的作用是干燥氨气，减少H2中的水蒸气含量。

(5)装置B中使用石棉绒可以增大水蒸气与铁粉的接触面积，使反应充分进行。

5.用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。

方法一：用不含Fe3+的FeSCU溶液与不含02的蒸储水配制的NaOH溶液反应来制备。

(1)除去蒸储水中溶解的02常采用的方法。

(2)生成白色Fe(0H)2沉淀的操作方法是：用长滴管吸取不含02的NaOH溶液，插入FeSCU溶液液面下，

再挤出NaOH溶液o这样操作的理由是,

方法二：在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备Fe(OH"

(1)在试管［里加入的试剂是。

(2)在试管II里加入的试剂是o

⑶为了制得白色Fe(0H)2沉淀，在试管I和H中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是

(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是

答案：方法一：（1）煮沸（2）避免生成的Fe（0H）2沉淀接触。2方法