2024-2025学年新教材高中化学第三章铁金属材料第一节第1课时铁的单质铁的氧化物铁的氢氧化物测评含解析新人教版必修1

PAGE8-第1课时铁的单质、铁的氧化物、铁的氢氧化物课后篇素养形成合格考达标练1.有关铁的氧化物的说法正确的是()A.Fe3O4是黑色固体,有磁性B.Fe2O3既不溶于水也不溶于酸C.FeO是碱性氧化物,可与H2O反应生成Fe(OH)2D.FeO、Fe2O3、Fe3O4中铁的化合价相同答案A解析Fe2O3能溶于酸,B错误;FeO是碱性氧化物,但不能与H2O反应生成Fe(OH)2,C错误;FeO中铁的化合价为+2价、Fe2O3中铁的化合价为+3价、Fe3O4中铁的化合价为+2价和+3价,D错误。2.我国科学家参与研制的阿尔法磁谱仪已随美国发觉号航天飞船升入太空,起先了探究宇宙中是否存在“反物质”的探讨工作。依据你所学的学问推想用于制造阿尔法磁谱仪的核心部件的材料是()A.FeO B.Fe2O3C.Fe3O4 D.Fe(OH)3答案C解析依据磁谱仪所用物质具有磁性确定为Fe3O4。3.下列物质的颜色和性质或用途对应不正确的是()选项物质颜色性质或用途AFe2O3红棕色红色油漆、涂料BFe(OH)2白色易被氧化成灰绿色,一段时间后有红褐色物质生成CFe(OH)3红褐色受热易分解生成红棕色粉末DFeO黑色不稳定,空气中加热生成Fe2O3答案D解析FeO不稳定,空气中加热生成Fe3O4。4.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不正确的是()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.氢氧化亚铁作氧化剂答案D解析白色氢氧化亚铁沉淀转化为红褐色沉淀,生成物是氢氧化铁,故A正确;题述反应符合化合反应的特征,该反应是化合反应,故B正确;该反应中有元素化合价变更,是氧化还原反应,故C正确;在4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3中,氢氧化亚铁作还原剂,O2作氧化剂,故D错误。5.某学习小组进行了下图所示的试验,试验后组员之间的沟通不合理的是()A.甲同学认为试管b中收集到的气体可点燃,且产生淡蓝色火焰B.乙同学认为试管a中生成的黑色固体可能为四氧化三铁C.丙同学认为将少量还原性铁粉放入试管中,加适量的水,加热也可实现该反应D.丁同学认为试管中湿棉花的作用是产生水蒸气答案C解析铁与水蒸气在高温条件下可反应,与液态水加热也不反应。6.(2024浙江温州“十校联合体”期末联考)下列物质中,不能由金属跟非金属单质干脆化合得到的是()A.Na2O2 B.NaCl C.FeCl2 D.Fe3O4答案C解析过氧化钠可由钠和氧气在加热条件下干脆化合得到;氯化钠可由钠和氯气在加热条件下干脆化合得到;氯化亚铁无法由金属跟非金属单质干脆化合得到,铁和氯气在加热条件下会生成氯化铁;四氧化三铁可由铁和氧气在点燃条件下干脆化合得到。7.(2024浙江台州高一检测)某化学爱好小组利用如图装置进行“铁与水反应”的试验,并检验产物的性质,请回答下列问题:(1)A装置的作用是,B中反应的化学方程式为。

(2)D的作用是。

(3)E中的现象是。

(4)A、B两个装置中应先点燃处的酒精(喷)灯,点燃E处酒精灯之前应进行的操作是。

答案(1)产生水蒸气3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2(2)吸取未反应的水蒸气(3)黑色固体变为红色,右端管壁有水珠生成(4)A收集H2,并检验其纯度解析(1)B中进行的反应是3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,故A为供应水蒸气的装置。(2)D的作用是除去未反应的水蒸气,干燥H2。(3)E中反应为H2+CuOCu+H2O,故黑色粉末变红,同时硬质玻璃管右端会有水珠生成。(4)应先点燃A处,若先点燃B处,B中的Fe会与空气中O2反应生成Fe2O3;点燃E处酒精灯前要收集H2,检验纯度。等级考提升练8.(双选)下列关于铁与水反应的描述中,不正确的是()A.铁与水蒸气反应的产物是黑色的Fe2O3B.红热的铁能与水蒸气反应,放出的气体点燃时能发出爆鸣声C.铁与水蒸气的反应不是氧化还原反应D.常温下,Fe与H2O不反应,但在空气中的O2、H2O共同作用下能发生反应答案AC解析铁与水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,生成黑色的Fe3O4,A项错误;不纯的H2在空气中点燃时能发出爆鸣声,B项正确;该反应为氧化还原反应,C项错误;常温下,铁在潮湿的空气中易被腐蚀,D项正确。9.铁屑溶于过量稀硫酸,过滤后向滤液中加入过量氨水,有白色沉淀生成,过滤,在空气中加热沉淀至质量不再发生变更为止,得到红棕色残渣。上述沉淀和残渣分别是()A.Fe(OH)3Fe2O3 B.Fe(OH)2Fe2O3C.Fe(OH)2Fe(OH)3 D.Fe(OH)2Fe3O4答案B解析铁与稀硫酸反应生成FeSO4,再与过量氨水反应生成白色沉淀Fe(OH)2,在空气中加热Fe(OH)2,铁元素被氧化为+3价,最终所得红棕色残渣为Fe2O3。10.(2024贵州贵阳高一检测)下列叙述中正确的是()A.氢氧化铁胶体是一种红褐色沉淀B.氢氧化亚铁能与盐酸反应生成氯化铁和水C.氢氧化亚铁在空气中放置可转化为氢氧化铁D.氢氧化亚铁在空气中加热可分解生成氧化亚铁和水答案C解析胶体是较稳定的分散系,氢氧化铁胶体不是沉淀,A项错误;氢氧化亚铁溶于盐酸生成氯化亚铁,而不是氯化铁,B项错误;在空气中,氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁,C项正确;在空气中加热,氢氧化亚铁可分解,也会被氧气氧化,D项错误。11.“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,你揣测其中的缘由可能是()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CuD.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解析黏土中含有铁元素,在烧制砖瓦时,与O2反应,生成氧化物,铁元素的氧化物有3种,FeO与Fe3O4为黑色,Fe2O3为红棕色,故D项正确。12.(2024陕西西安高一检测)下列说法正确的是()A.把生铁放置于潮湿的空气中,铁表面有一层红棕色的斑点,是生成了Fe(OH)3B.铁表面自然形成的氧化层能爱惜内层金属不被空气氧化C.将试管①中铁粉与水蒸气加热,试管②中肥皂水冒泡,说明铁与水蒸气在加热条件下发生了反应D.Fe2O3是红棕色粉末,俗称铁红答案D解析红棕色斑点是Fe2O3·xH2O,A错误;铁表面的氧化层疏松,不能阻挡铁的进一步氧化,B错误;因加热试管①时,试管①中气体受热膨胀,在试管②处也会有气泡产生,所以试管②中肥皂水冒泡不能说明Fe与水蒸气发生了反应,C错误。13.(双选)中科院化学所研制的晶体材料——纳米四氧化三铁,在核磁共振造影及医药上有广泛用途。其生产过程的部分流程如下所示。FeCl3·6H2OFeOOH纳米四氧化三铁下列有关叙述不合理的是()A.纳米四氧化三铁具有磁性,可作为药物载体用于治疗疾病B.纳米四氧化三铁可分散在水中,它与FeCl3溶液的分散质粒子直径大小相等C.反应①属于氧化还原反应D.反应②的化学方程式是6FeOOH+CO2Fe3O4+3H2O+CO2答案BC解析纳米四氧化三铁为磁性纳米晶体材料,可作为药物载体用于疾病的治疗,A项正确;纳米四氧化三铁分散在适当的分散剂中形成的分散系属于胶体,不同于溶液中溶质粒子的直径,B项错误;反应①生成FeOOH,化合价未发生变更,所以不是氧化还原反应,C项错误;由制备过程可知,反应②的反应物为FeOOH和CO,由一种生成物为Fe3O4和质量守恒定律可知反应为6FeOOH+CO2Fe3O4+3H2O+CO2,D项正确。14.(2024甘肃兰州高一检测)应用下列装置,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与水蒸气反应的试验。请回答该试验中的问题。(1)试验前必需对整套装置进行气密性的检查,操作方法是。

(2)圆底烧瓶中盛装的是水,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。

(3)酒精灯和酒精喷灯点燃的依次是。

(4)干燥管中盛装的物质可以是,作用是。

(5)假如要在A处玻璃管口处点燃该气体,则必需对该气体进行,这一操作的目的是。

答案(1)将干燥管末端的导管浸入水中,用酒精灯火焰微热烧瓶底部,假如能视察到浸入水中的玻璃导管口有气泡冒出,停止加热后,玻璃导管内有水柱上升,且较长时间不回落,则表明该套装置的气密性良好(2)为硬质玻璃管内Fe与水蒸气反应的试验持续不断地供应水蒸气防止暴沸(3)先点燃酒精灯,产生水蒸气后,再点燃酒精喷灯(4)碱石灰除去产物H2中的水蒸气(5)验纯防止H2不纯而发生爆炸解析(1)中学阶段检查装置气密性常用的方法有两种:一是利用热胀冷缩原理,二是利用气压原理。气压原理一般只有涉及液体时才能用得到,这里明显是利用热胀冷缩原理。(2)圆底烧瓶中盛装的是水,该装置受热后的主要作用是为硬质玻璃管内Fe与水蒸气反应的试验持续不断地供应水蒸气;给液体加热时应放入碎瓷片防止暴沸。(3)点燃依次要考虑试验的平安性和对试验结果的影响,在本试验中为了防止铁与空气中的氧气在加热的条件下反应,应当先点燃酒精灯,产生水蒸气后,再点燃酒精喷灯。(4)干燥管中盛装的物质可以是碱石灰,作用是除去反应产生的氢气中的水蒸气。(5)可燃性气体在点燃之前必需验纯,防止因气体不纯而引起爆炸。新情境创新练15.铁是日常生活中最常见的金属。某班同学在学习铁的学问时,有下列问题:问题1:铁为何称为黑色金属?问题2:CuO在高温下可分解为Cu2O和O2,Fe2O3在高温下可分解为FeO和O2吗?(1)对于问题1,同学们上网查找相关学问,有两种说明:A.因为在铁的表面有黑色的铁的氧化物,所以叫黑色金属。B.因为铁的粉末为黑色,铁的氧化物也均为黑色,所以叫黑色金属。①你认为哪种说法正确?②若有一黑色粉末,你如何鉴别其是铁粉,还是Fe3O4粉末?③若有一黑色粉末,为Fe和Fe3O4的混合物,你如何证明其中含有Fe3O4?(2)对于问题2,同学们准备进行试验探究,他们设想了两种方法:A:将Fe2O3高温灼烧,看灼烧前后颜色是否变更。B:将Fe2O3高温灼烧,看灼烧前后质量是否变更。①方法A中,假如高温灼烧后颜色由红棕色变为黑色,说明Fe2O3的确发生了变更。能说明生成的确定为FeO吗?说明理由。②方法B中,假如发生了预期的反应,固体高温灼烧前后质量比应为10∶9,但是,试验结果为固体灼烧前后质量比为30∶29,则高温灼烧后生成物是什么?③比较两种方法,你认为较好的方法是哪种?答案(1)①A。②取黑色粉末少许放入试管中,加适量稀盐酸或稀硫酸,有气泡产生的原黑色粉末为铁粉,若无气泡产生则原粉末为Fe3O4(或其他合理答案)。③用干燥的氢气与黑色粉末加热反应,用无水硫酸铜检测有水产生或用纯净的一氧化碳与黑色粉末加热反应,用澄清石灰水检测有二氧化碳产生(或其他合理答案)。(2)①不能说明生成的确定为FeO,因为Fe3O4也是黑色的,若生成Fe3O4,颜色也由红棕色变为黑色。②高温灼烧后生成物是Fe3O4。③方法B。解析(1)①铁的氧化物中Fe2O3为红棕色,B的说法错误。②可以利用Fe、Fe3O4与稀盐酸或稀硫酸反应现象的不同来鉴别两种物质。③检验Fe和Fe3O4的混合物中Fe3O