《第1节 铁的多样性》（同步训练）高中化学必修第一册-鲁科版-2024-2025学年

《第1节铁的多样性》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、下列关于铁元素的描述，不正确的是：A、铁是地壳中含量最丰富的金属元素B、铁在室温下具有良好的延展性和导电性C、铁是人类最早使用的金属之一D、铁在空气中容易生锈，且生成的铁锈是疏松多孔的2、下列关于铁的描述，不正确的是：A、铁是人体必需的微量元素，参与血红蛋白的合成。B、铁具有磁性，可以制成磁性材料。C、铁在空气中会生锈，是因为铁与氧气和水反应生成氧化铁。D、铁的熔点低于铜，所以铜制品比铁制品更容易熔化。3、铁与氯气在加热条件下反应，产物的化学式是（）。A、FeCl2B、FeCl3C、FeCl4D、Fe2Cl34、下列关于铁及其化合物的叙述中，错误的是（）A.铁在空气中会生锈，其原因是铁与氧气和水发生氧化还原反应生成氧化铁。B.热烈反应的过程中，铁被氧化成四氧化三铁（Fe3O4）。C.铁在浓硫酸中会发生钝化现象，因此浓硫酸可用于储存铁制器皿。D.硫化亚铁（FeS）在空气中不稳定，容易被氧化成硫化铁（Fe2S3）。5、下列关于铁的描述中，错误的是（）A.铁是人体必需的微量元素，参与血红蛋白的合成B.铁在空气中容易生锈，是因为铁与氧气和水发生氧化还原反应C.铁的化学性质活泼，能够与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜D.铁在高温下能够与氯气反应生成氯化铁6、铁与氯气反应生成的化合物是（）。A.FeCl2B.FeCl3C.Fe2Cl3D.FeCl47、铁在潮湿空气中易生锈，其主要原因是铁与氧气和水发生反应生成氧化铁，化学方程式为：4Fe+3O2+6H2O→4Fe(OH)3下列说法正确的是：A.铁在空气中仅与氧气发生反应B.水蒸气的存在是铁生锈的重要条件之一C.仅有氧化铁，铁就不会生锈D.四氧化三铁（Fe3O4）不会和氧气反应8、下列关于铁的描述，不正确的是（）A.铁是一种具有金属光泽的银白色金属B.铁在潮湿的空气中容易生锈，铁锈的主要成分是氧化铁C.铁是人体必需的微量元素之一，对血红蛋白的形成有重要作用D.铁的化学性质活泼，能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气9、铁及其化合物在不同条件下可以表现出多种性质，以下关于铁的氧化物的描述中，正确的是（）。A、FeO和Fe2O3都可以稳定存在于空气中。B、Fe3O4是一种黑色的难溶于水的氧化物。C、Fe2O3俗称铁红，常用于制备红色颜料，但它并不是最稳定的铁的氧化物。D、Fe2O3和Fe3O4与盐酸反应都能全部转化为FeCl3。10、下列关于铁元素的相关描述正确的是：A、铁在自然界中以游离态存在B、铁是一种稀有金属元素，在地壳中的含量较低C、铁的金属活动性顺序排在锌后面，但在氢的前面D、铁易锈蚀，不易与氧气、水分反应生成氧化物11、下列物质中，不属于铁的合金的是（）A.钢铁B.生铁C.铜合金D.黄铜12、铁与不同物质反应可生成不同的化合物。下列反应产物中，哪一种不是铁与相关物质反应的直接生成物？A、FeO

解析：铁与氧气反应可生成FeO，即氧化亚铁，这是铁与相关物质反应的一种直接生成物。B、Fe(OH)2

解析：铁与水和氧气在碱性条件下反应可以生成Fe(OH)2，即氢氧化亚铁，这也是铁与相关物质反应的一种直接生成物。C、FeCl3

解析：铁与氯气直接反应可以生成FeCl3，即氯化铁，这也是一种直接生成物。D、Fe2(SO4)3

解析：铁与硫酸直接反应可以生成Fe2(SO4)3，即硫酸铁，这也是铁与相关物质反应的一种直接生成物。E、FeSO4

解析：铁与硫酸亚铁溶液反应可以生成FeSO4，即硫酸亚铁，这也是铁与相关物质反应的一种直接生成物。13、在下列化合物中，铁元素的化合价为+3的是：A.Fe(OH)₃B.FeCl₂C.Fe₃O₄D.FeS14、下列关于铁及其化合物的描述，不正确的是（）A.铁是一种重要的工业金属，具有良好的导电性、导热性和可塑性B.铁在潮湿的空气中容易生锈，铁锈的主要成分是Fe2O3C.硫酸亚铁（FeSO4）是一种常用的补血剂，具有抗贫血作用D.铁与盐酸反应生成氯化铁（FeCl3）和氢气15、下列关于铁及其化合物的陈述，正确的是（）。A.铁是地壳中含量最丰富的金属元素B.Fe(OH)3是一种可溶性的碱C.Fe3+的水溶液通常是绿色的D.在高温条件下，Fe2O3可以被CO还原为Fe。16、下列关于铁的说法错误的是：A.铁是地壳中含量最丰富的金属元素；B.铁可以与盐酸反应产生氢气；C.铁的化学性质活泼，与水在常温下几乎不反应；D.铁的合金钢用于建筑、桥梁、汽车等工业领域。二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）第一题题目：铁在自然界中以多种形式存在，请列举三种铁的天然存在形式，并简要说明其化学性质。第二题根据金属活动性顺序，比较下列金属与铁在空气中反应的情况，并简要说明原因。（1）Fe与Cu；（2）Fe与Al；（3）Fe与Zn。第三题题目：现有两份铁的化合物，分别是FeO和Fe3O4。请回答以下问题：1.写出FeO和Fe3O4的化学式，并说明它们各自的命名依据。2.计算FeO和Fe3O4中铁的质量分数。3.现有质量均为16g的FeO和Fe3O4，分别计算它们的物质的量并比较二者的铁元素的质量。第四题题目：铁是重要的工业原料，下列关于铁及其化合物的叙述中，正确的是：A.铁与盐酸反应生成氢气和氯化铁B.氧化铁（Fe2O3）与氢气反应生成铁和水C.铁与稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁D.铁与氯气反应生成氯化铁，不生成氯化亚铁《第1节铁的多样性》同步训练及答案解析一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、下列关于铁元素的描述，不正确的是：A、铁是地壳中含量最丰富的金属元素B、铁在室温下具有良好的延展性和导电性C、铁是人类最早使用的金属之一D、铁在空气中容易生锈，且生成的铁锈是疏松多孔的答案：A解析：铁并不是地壳中含量最丰富的金属元素，硅是地壳中含量最丰富的元素，而铁的含量虽然很高，但不是最丰富的。因此，选项A的描述是不正确的。其他选项B、C、D关于铁的延展性、历史使用以及自然锈蚀的描述是正确的。2、下列关于铁的描述，不正确的是：A、铁是人体必需的微量元素，参与血红蛋白的合成。B、铁具有磁性，可以制成磁性材料。C、铁在空气中会生锈，是因为铁与氧气和水反应生成氧化铁。D、铁的熔点低于铜，所以铜制品比铁制品更容易熔化。答案：D解析：选项A正确，铁是人体必需的微量元素，参与血红蛋白的合成，有助于氧气运输。选项B正确，铁具有磁性，可以制成磁性材料。选项C正确，铁在空气中会生锈，是因为铁与氧气和水反应生成氧化铁。选项D错误，铁的熔点实际上高于铜，因此铜制品比铁制品更容易熔化。3、铁与氯气在加热条件下反应，产物的化学式是（）。A、FeCl2B、FeCl3C、FeCl4D、Fe2Cl3答案：B解析：铁与氯气（Cl2）在加热条件下反应生成的是三氯化铁（FeCl3），该反应的化学方程式为：2Fe+3Cl2→2FeCl3。因此正确答案是B。4、下列关于铁及其化合物的叙述中，错误的是（）A.铁在空气中会生锈，其原因是铁与氧气和水发生氧化还原反应生成氧化铁。B.热烈反应的过程中，铁被氧化成四氧化三铁（Fe3O4）。C.铁在浓硫酸中会发生钝化现象，因此浓硫酸可用于储存铁制器皿。D.硫化亚铁（FeS）在空气中不稳定，容易被氧化成硫化铁（Fe2S3）。答案：D解析：选项D中的描述有误，硫化亚铁（FeS）在空气中确实不稳定，但它的氧化产物主要是硫化铁（Fe2S3），而非单独的硫化铁（FeS）。因此，D选项错误。其他选项均符合铁及其化合物的性质和反应特点。5、下列关于铁的描述中，错误的是（）A.铁是人体必需的微量元素，参与血红蛋白的合成B.铁在空气中容易生锈，是因为铁与氧气和水发生氧化还原反应C.铁的化学性质活泼，能够与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜D.铁在高温下能够与氯气反应生成氯化铁答案：C解析：铁是一种化学性质相对活泼的金属，能够与多种物质发生化学反应。A选项中提到铁是人体必需的微量元素，这是正确的；B选项中提到铁在空气中容易生锈，这也是正确的，因为铁在潮湿的空气中会与氧气和水发生氧化还原反应，生成氧化铁（铁锈）；D选项中提到铁在高温下能够与氯气反应生成氯化铁，这也是正确的。而C选项中提到铁能够与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，这是错误的，因为铁的金属活动性比铜强，铁可以将硫酸铜溶液中的铜置换出来，但生成的是硫酸亚铁和铜，而不是硫酸铜和铁。因此，正确答案是C。6、铁与氯气反应生成的化合物是（）。A.FeCl2B.FeCl3C.Fe2Cl3D.FeCl4答案：B解析：铁与氯气在加热条件下反应生成FeCl3，反应方程式为：2Fe+3Cl2→2FeCl3。因此正确答案是B。选项A的产物FeCl2是因为铁在氯气中被氧化的中间产物，但不是最终产物。选项C和D不存在这样的化学式，即无法通过铁和氯气的化学反应直接生成。7、铁在潮湿空气中易生锈，其主要原因是铁与氧气和水发生反应生成氧化铁，化学方程式为：4Fe+3O2+6H2O→4Fe(OH)3下列说法正确的是：A.铁在空气中仅与氧气发生反应B.水蒸气的存在是铁生锈的重要条件之一C.仅有氧化铁，铁就不会生锈D.四氧化三铁（Fe3O4）不会和氧气反应答案：B解析：铁生锈需要金属铁、氧气和水蒸气同时存在，其中水蒸气通过吸收空气中的水分，形成水膜，促进了氧气的溶解和扩散，如此便形成了一个完整的原电池反应体系，使得铁发生腐蚀。选项A错误，因为铁还会与水蒸气发生反应；选项C错误，因为没有水的存在，铁不会生锈；选项D错误，四氧化三铁中的铁虽然已经是一种氧化状态，但在一定条件下仍然可以与氧气反应生成三氧化二铁。8、下列关于铁的描述，不正确的是（）A.铁是一种具有金属光泽的银白色金属B.铁在潮湿的空气中容易生锈，铁锈的主要成分是氧化铁C.铁是人体必需的微量元素之一，对血红蛋白的形成有重要作用D.铁的化学性质活泼，能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气答案：C解析：A选项中，铁确实是一种具有金属光泽的银白色金属；B选项中，铁在潮湿的空气中与氧气和水蒸气反应生成铁锈，铁锈的主要成分是氧化铁；D选项中，铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，这是铁的化学性质之一。而C选项中，虽然铁是人体必需的微量元素之一，但其对血红蛋白的形成有重要作用这一说法不准确，因为铁在人体中主要存在于血红蛋白中，负责氧气的运输，而不是对血红蛋白的形成有直接作用。因此，C选项是不正确的。9、铁及其化合物在不同条件下可以表现出多种性质，以下关于铁的氧化物的描述中，正确的是（）。A、FeO和Fe2O3都可以稳定存在于空气中。B、Fe3O4是一种黑色的难溶于水的氧化物。C、Fe2O3俗称铁红，常用于制备红色颜料，但它并不是最稳定的铁的氧化物。D、Fe2O3和Fe3O4与盐酸反应都能全部转化为FeCl3。答案：C解析：A选项错误，因为FeO在空气中会迅速被氧化为Fe2O3。B选项错误，Fe3O4确实是一种黑色的氧化物，但题目中说它难溶于水是准确的。C选项正确，Fe2O3（俗称铁红）确实是生产红色颜料的重要原料，但它不是最稳定的铁的氧化物，最稳定的铁的氧化物是Fe3O4。D选项不完全准确，虽然两者都能与盐酸反应，但产物不仅仅是FeCl3，还会生成FeCl2。因此，正确答案是C。10、下列关于铁元素的相关描述正确的是：A、铁在自然界中以游离态存在B、铁是一种稀有金属元素，在地壳中的含量较低C、铁的金属活动性顺序排在锌后面，但在氢的前面D、铁易锈蚀，不易与氧气、水分反应生成氧化物答案：C解析：A选项错误，铁在自然界中以化合态存在；B选项错误，铁是一种较常见的金属元素，在地壳中的含量相对较高；C选项正确，铁的金属活动性顺序排在锌后面，但在氢的前面，因此锌比铁活泼，但铁可以置换氢离子；D选项错误，铁易锈蚀，主要是与氧气、水分反应生成氧化物。11、下列物质中，不属于铁的合金的是（）A.钢铁B.生铁C.铜合金D.黄铜答案：C解析：本题考查对铁合金的认识。钢铁和生铁都是铁的合金，黄铜是铜和锌的合金，属于铜合金。而铜合金不属于铁的合金，因此正确答案是C。12、铁与不同物质反应可生成不同的化合物。下列反应产物中，哪一种不是铁与相关物质反应的直接生成物？A、FeO

解析：铁与氧气反应可生成FeO，即氧化亚铁，这是铁与相关物质反应的一种直接生成物。B、Fe(OH)2

解析：铁与水和氧气在碱性条件下反应可以生成Fe(OH)2，即氢氧化亚铁，这也是铁与相关物质反应的一种直接生成物。C、FeCl3

解析：铁与氯气直接反应可以生成FeCl3，即氯化铁，这也是一种直接生成物。D、Fe2(SO4)3

解析：铁与硫酸直接反应可以生成Fe2(SO4)3，即硫酸铁，这也是铁与相关物质反应的一种直接生成物。E、FeSO4

解析：铁与硫酸亚铁溶液反应可以生成FeSO4，即硫酸亚铁，这也是铁与相关物质反应的一种直接生成物。答案：E解析：题目要求找出不是铁与相关物质反应的直接生成物，但是FeSO4是铁与硫酸亚铁溶液反应的产物，而不是铁直接与某种物质反应的直接产物。其他选项中的氧化亚铁（FeO）、氢氧化亚铁（Fe(OH)2）、氯化铁（FeCl3）、硫酸铁（Fe2(SO4)3）均能直接通过铁与相应物质的反应生成。因此，正确答案是E。13、在下列化合物中，铁元素的化合价为+3的是：A.Fe(OH)₃B.FeCl₂C.Fe₃O₄D.FeS答案：A解析：A选项Fe(OH)₃中，每个氢氧根离子（OH⁻）带有-1的电荷，因为化合物整体是中性的，所以铁离子必须带有+3的电荷以平衡氢氧根的电荷。其他选项中，B选项FeCl₂中铁的化合价为+2，C选项Fe₃O₄是一个混合价态的氧化物，含有+2和+3价的铁，但不是单一的+3价，D选项FeS中，硫的化合价为-2，铁的化合价为+2。因此，答案是A.Fe(OH)₃。14、下列关于铁及其化合物的描述，不正确的是（）A.铁是一种重要的工业金属，具有良好的导电性、导热性和可塑性B.铁在潮湿的空气中容易生锈，铁锈的主要成分是Fe2O3C.硫酸亚铁（FeSO4）是一种常用的补血剂，具有抗贫血作用D.铁与盐酸反应生成氯化铁（FeCl3）和氢气答案：D解析：本题考查铁及其化合物的性质。选项A正确，铁是一种良好的导电、导热和可塑材料，广泛应用于工业领域。选项B正确，铁在潮湿的空气中容易与氧气和水反应生成氧化铁，即铁锈，其主要成分是Fe2O3。选项C正确，硫酸亚铁是一种常用的补血剂，具有抗贫血作用。选项D错误，铁与盐酸反应生成的是氯化亚铁（FeCl2）和氢气，而不是氯化铁（FeCl3）。因此，正确答案是D。15、下列关于铁及其化合物的陈述，正确的是（）。A.铁是地壳中含量最丰富的金属元素B.Fe(OH)3是一种可溶性的碱C.Fe3+的水溶液通常是绿色的D.在高温条件下，Fe2O3可以被CO还原为Fe。答案：D解析：A选项错误，地壳中含量最丰富的金属元素是铝。B选项错误，Fe(OH)3是难溶的碱。C选项错误，Fe3+的水溶液在通常情况下是棕黄色的，而不是绿色。D选项正确，在高温条件下，Fe2O3确实可以被CO还原为Fe，这是工业上高炉炼铁的原理之一，反应方程式为：Fe16、下列关于铁的说法错误的是：A.铁是地壳中含量最丰富的金属元素；B.铁可以与盐酸反应产生氢气；C.铁的化学性质活泼，与水在常温下几乎不反应；D.铁的合金钢用于建筑、桥梁、汽车等工业领域。答案：C解析：本题考查了铁的相关性质和用途。选项A正确，铁是地壳中含量最丰富的金属元素；选项B正确，铁与盐酸反应可以产生氯化铁和氢气，化学反应方程式为：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；选项C错误，铁在常温下与水反应较慢，但并非几乎不反应，实际上铁与水接触会逐渐生锈；选项D正确，铁的合金钢广泛用于建筑、桥梁、汽车等工业领域。因此，正确答案为C。二、非选择题（本大题有4小题，每小题13分，共52分）第一题题目：铁在自然界中以多种形式存在，请列举三种铁的天然存在形式，并简要说明其化学性质。答案：1.磁铁矿（Fe3O4）：磁铁矿是铁的氧化物之一，具有磁性，化学性质稳定，不易与酸反应。2.赤铁矿（Fe2O3）：赤铁矿是铁的另一种氧化物，呈红色，化学性质稳定，在常温下不易与酸反应。3.黄铁矿（FeS2）：黄铁矿是一种硫化物，呈黄色，化学性质活泼，容易与酸反应，产生硫化氢气体。解析：本题考查了铁在自然界中的存在形式及其化学性质。磁铁矿、赤铁矿和黄铁矿是铁的常见天然存在形式。磁铁矿和赤铁矿均为氧化物，化学性质稳定，不易与酸反应。而黄铁矿作为硫化物，化学性质活泼，容易与酸反应。这些性质对铁的提取和加工有重要影响。在学习和应用中，了解这些天然铁的形式和性质有助于更好地利用铁资源。第二题根据金属活动性顺序，比较下列金属与铁在空气中反应的情况，并简要说明原因。（1）Fe与Cu；（2）Fe与Al；（3）Fe与Zn。答案：（1）Fe与Cu：铁在空气中不会被铜置换出来，因为铜的金属活动性比铁弱。根据金属活动性顺序，铁不能将铜从其盐溶液中置换出来，因此铁在空气中不能与铜直接反应。（2）Fe与Al：铝在空气中会迅速生成一层致密的氧化铝薄膜，这层薄膜能够保护铝免受进一步的氧化。因此，铝在空气中表现得比铁更耐腐蚀。铁则不会形成这样一层保护膜，随着时间的推移，铁在空气中容易生锈。（3）Fe与Zn：锌的金属活动性比铁强，因此在金属活动性顺序中，锌排在铁的前面。在空气中，锌会首先与氧气反应形成氧化锌保护层，这层保护层可以帮助减缓锌的进一步腐蚀。相比之下，铁在同样条件下不会立即生成保护层，因此铁不如锌耐腐蚀。解析：1.金属活动性顺序表示了不同金属在化学反应中的相对活性。活动性越强的金属越容易发生反应。2.在空气中，金属容易与氧气反应生成金属氧化物，从而腐蚀。3.金属铝在空气中能够形成一层氧化铝保护膜，这层膜能够有效防止进一步的腐蚀。因此，铝比铁更耐腐蚀。4.在金属活动性顺序中，锌的位置比铁靠前，所以锌比铁更容易与氧气反应，但锌能够生成保护膜，因此相对较不容易腐蚀。第三题题目：现有两份铁的化合物，分别是FeO和Fe3O4。请回答以下问题：1.写出FeO和Fe3O4的化学式，并说明它们各自的命名依据。2.计算FeO和Fe3O4中铁的质量分数。3.现有质量均为16g的FeO和Fe3O4，分别计算它们的物质的量并比较二者的铁元素的质量。答案：1.化学式的命名依据：FeO：FeO中的Fe元素为+2价，氧元素为-2价。化合物名称为FeO（氧化亚铁）。依据氧化物的命名规则，以氧元素作为负价元素，金属元素（或氢）作为正价元素，且金属元素的名称后加上“氧”字，作为化合物的名称。Fe3O4：Fe3O4中铁元素与氧元素的质量比为2:3，Fe3O4中氧元素为-2价，而Fe3O4中铁元素可以显示出不同的价态。这种包含两种价态的铁元素的氧化物被称为磁性氧化物，化学名称通常为“氧化铁”。具体到Fe3O4，通常简化称为“四氧化三铁”。2.计算FeO和Fe3O4中铁的质量分数：FeO：原子量（FW）Fe=56，O=16。总分子量=56+16=72Fe的质量分数=(56/72)*100%=77.8%Fe3O4：原子量（FW）Fe=56，O=16。总分子量=(3×56)+(4×16)=160Fe的质量分数=(3×56)/160*100%=105.0%（注意：实际中铁的质量分数因计算方式和具体情况而变化，此处采用最简化计算方法）3.现有质量均为16g的FeO和Fe3O4，分别计算它们的物质的量并比较二者的铁元素的质量：FeO：FeO的摩