2021年高一化学鲁科版（2019）必修1作业第3章 物质的性质与转化

第3章物质的性质与转化

第1节铁的多样性

第1课时亚铁盐和铁盐

。争分夺秒一,仲，派林基应零失误口

妙备知识•基础练

一、概念判断（判断下列说法是否正确，正确的打“十，错误的打\"

共5小题，每题1分，共5分）

1.金属阳离子只有氧化性，不可能有还原性。（x）

提示：Fe2+既有氧化性又有还原性。

2.氯化亚铁既有氧化性，也有还原性。（4）

提示：因为氯化亚铁中的铁的化合价为+2价，所以既有氧化性又有

还原性。

3.能通过化合反应制取FeCl2o（<）

4.久置氯水可以氧化二价铁。（x）

提示：久置氯水中不含有次氯酸或氯气，没有氧化性，不能氧化二价

铁。

5.FeCh可与铜发生置换反应。（x）

提示：Fe03与Cu生成FeCb和CuCl2,不是置换反应。

二、选择题（本题包括8小题，每题2分，共16分）

•题组1铁的主要化合物

1.中国每年要进口5亿吨左右的铁矿石，占世界海上铁矿石贸易量

的一半以上，关于铁矿石的说法正确的是（）

A,赤铁矿的主要成分是Fe3O4

B.铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同

C.磁铁矿粉末溶于盐酸后，加入KSCN溶液，溶液变红色

D.FeO俗称铁红

【解析】选C。四氧化三铁中含有三价铁，溶于盐酸后加入KSCN溶

液，溶液变红色。

2.下列关于Fe2+和Fe3+的叙述中，错误的是（）

A.Fe2+的水溶液为浅绿色

B.Fe3+的水溶液为黄色

C.Fe3+具有氧化性，Fe2+具有还原性

D.Fe3+溶液中滴入含SCN-的溶液,立即出现红色沉淀

【解析】选D。Fe（SCN）3溶液是红色。

3,下列化合物中，不能通过两种单质直接化合制取的是（）

A.FeCl3B.CuCl2C.HC1D.FeCl2

【解析】选D。A项，2Fe+3C12=®=2FeCl3；B项，Cu+Cl2=^=

点燃（或光照）

CuCb；C项，氏+Cl2...2HC1；D项，Fe与Cb反应不

能生成Fe2+0

4.将铁屑溶于过量的稀盐酸后，再加入下列物质，会有Fe3+生成的

是（）

A.硫酸B.氯水C.硫酸锌D.氯化铜

【解析】选B。Fe+2HCl=FeCl2+H2T,选项中，H2so4、ZnS04.

CuCb均不能与FeCb反应，但氯水中的Cb能氧化Fe2+生成Fe3+,

2+3+

离子方程式为2Fe+Cl2=2Fe+2C1-c

5.（2021.天津滨海新区高一检测）除去下列物质中含有的少量杂质（括

号中为杂质）的方法中，其中正确的是（）

选项物质（括号中为杂质）方法

AFeCkRCb)溶液加过量铁粉，过滤

BFeCbgCb)溶液加过量次氯酸钠溶液

CFeSOKCuSCM溶液加过量氧化铜

DKCl(KI)溶液加过量液浸

【解析】选A。氯化铁与铁反应生成氯化亚铁，过滤除去过量的铁粉,

可除杂，故A正确；次氯酸钠过量,发生水解反应生成氢氧化铁，

且引入新杂质，应用氯气除杂，故B错误；除去硫酸铜，可加入铁

粉，加入氧化铜，不能除去杂质，故C错误；加入过量液溪，生成

KBr杂质，应加入氯水或通入氯气除杂，故D错误。

6.（2021.天津红桥区高一检测）为了防止FeCb溶液因氧化而变质，可

向溶液中加入的物质是（）

A.NaOH溶液B.KSCN溶液

C.氯水D.铁粉

【解析】选D。氢氧化钠溶液直接和氯化亚铁反应生成氢氧化亚铁沉

淀，故A错误；KSCN溶液和亚铁离子不反应，不能防止亚铁离子被

氧化，故B错误；氯水直接氧化亚铁离子反应生成铁离子，故C错

误；为了防止FeCb溶液因氧化而变质，可向溶液中加入的物质是铁

粉，铁和被氧化生成的铁离子反应生成亚铁离子，起到防止亚铁离子

被氧化的作用，故D正确。

•题组2铁盐、亚铁盐之间的转化

7.下列转化关系不能通过一步反应实现的是()

A.Fe—FeCbB.FezCh—>Fe(0H)3

C.FeCh-FeCkD.Fe(OH)3^FeCl3

【解析】选B。A项,Fe+2HCl=FeCl2+H2T或Fe+2FeCl3=3FeCl2；

B项,Fe2O3不溶于水，故Fe2O3^Fe(OH)3不能通过一步反应完成；

C项，2FeCh+Fe=3FeCl2；D项，Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2Oo

8.已知氧化性：Fe3+>L>SOt,下列说法或离子方程式正确的是

()

32+

A,反应2Fe++SO2+2H2O=2Fe+SOt+4H+可以进行

B.Fe3()4可写成FeOFezCh,Fe318可写成Feb2FeL

2+

C.还原性：Fe>SO2>I-

D.反应ISO,浓)+2HI=I2+SO2T+2H2O不能进行

3+

【解析】选Ao因为氧化性：Fe>I2>SO^,Fe3+作氧化剂，SOt

为氧化产物的反应能发生，A正确；Fe3+、I-不能共存或组成于一种

物质中，B错误；氧化剂的氧化性越强，其还原产物的还原性越弱，

即还原性：SO2>I>Fe2+,C错误；因浓硫酸具有强氧化性的特性，

反应H2so式浓）+2Hl=上+SO2T+2H2O能进行，D错误。

三、非选择题（本题包括1小题，共9分）

9.化学是很美的，化学物质呈现五颜六色，化学变化色彩纷呈，以

下变化就涉及许多的颜色变化：

工业盐酸显黄色，当加入过量铁粉充分反应后就变为浅绿色①，然后

加入NaOH溶液，会产生白色沉淀②，再加入盐酸又变为浅绿色③，

通入Cb后变为黄色④，当加入铜后，黄色消失，溶液带有蓝色⑤，插

入一根锌棒，首先看到亮红色物质生成⑥，后又被黑色物质覆盖⑦，

最后溶液变为无色。

⑴题中每个标号前都有一个化学反应，请写出反应①~⑦的化学方

程式：

①_____________________________________________；

②；

③；

④；

⑤；

⑥；

⑦O

⑵上述反应中，属于氧化还原反应的有其中，铁元素

被氧化的有铁元素被还原的有

【解析】工业盐酸显黄色的主要原因是在工业盐酸中含有血3+,所

以当加入过量铁粉之后铁粉会将Fe3+还原为Fe2+,溶液会变为绿色；

当加入NaOH溶液时，对应的Fe2+会与NaOH溶液反应生成白色的

Fe(OH)2沉淀然后Fe(OH)2再与盐酸反应会生成浅绿色的FeCb溶液,

3+

通入氯气后FeCl2被氧化成Fe3+,加入铜后,对应的Fe会与其反应

生成C/+,溶液会显蓝色，插入锌棒后，将铜、铁置换出来。

答案：(1)①2FeCb+Fe=3FeC12

②FeCL+2NaOH=Fe(OH)2；+2NaCl

③Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O

④2FeCL+Cl2=2FeCl3

⑤2FeCh+Cu=2FeCl2+CuCl2

⑥C11CI2+Zn=ZnC12+Cu

©FeCl2+Zn=ZnCl2+Fe

⑵①④⑤⑥⑦①④①⑤⑦

3眈间小练三十分件.突破课堂重难点！/

关键能力・综合练

一、选择题(本题包括15小题，每题3分，共45分)

1.下列反应，其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排

列的是()

①金属钠在纯氧中燃烧

②FeSO,溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间

③FeCh溶液中滴入KSCN溶液

④无水硫酸铜放入医用酒精中

A.②③①④B.③②①④

C.③①②④D.①②③④

【解析】选Bo①钠在纯氧中燃烧生成淡黄色的Na2O2,②FeSO”与

NaOH反应生成Fe(OH)2，在空气中放置生成红褐色Fe(OH)3，③FeCb

与KSCN反应生成红色Fe(SCN)3,④C11SO4遇医用酒精中的水变蓝

色，故选B。

3+

2.某溶液中有FeXMg2+、Fe2+和AF+四种阳离子，若向其中加

入过量的氢氧化钠溶液，搅拌后，再加入过量的盐酸，溶液中大量减

少的阳离子是()

A.Fe3+B.Mg2+C.Fe2+D.Al3+

【解析】选C。四种离子的变化如下：Fe3+-Fe(OH)3-Fe3+;Mg2+

一Mg(OH)2一Mg2+;Fe2+—Fe(OH)2-Fe(OH)3-Fe3+；AF+TA105

一A-

3.为了验证Fe3+的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实

验，其中实验方案设计错误的是()

①②③④⑤

变成浅变成变成出现白出现红

绿色红色无色色沉淀褐色沉淀

A.@B.③C.③④D.①②③④⑤

【解析】选C。铁离子与铁反应生成浅绿色的亚铁离子，故①正确；

铁离子与硫氧化钾溶液反应显红色，据此能够检验铁离子，故②正确;

硫酸铜与氯化铁不反应，混合后溶液不会变成无色，故③错误；氯化

铁与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀，该性质不是铁离子的性质，故

④错误；铁离子与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁红褐色沉淀，据此

可以检验是否存在铁离子,故⑤正确；故选co

4.现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色，其原因可能是

()

A.苹果汁中的Fe2+变成Fe3+

B.苹果汁中含有CM卡

C.苹果汁中含有0H-

D.苹果汁中含有Na+

【解析】选A。苹果中的Fe2+变成Fe3+从而显示棕黄色。

5.(双选)将1.12g铁粉加入25mL2mobL1的氯化铁溶液中,充分

反应后，其结果是()

A.铁粉完全溶解，C1-浓度基本不变

B.往溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红色

C.Fe2+和Fe3+的物质的量之比为5：1

D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:5

11?a

【解析】选A、Bn(Fe)=--:—=0.02mol,n(FeCh)=2mol-L

o56g-mol_1

-'xO.025L=0.05mol,由反应Fe+2Fe3+=3F』+知,0.02mol铁粉

完全反应需要0.04mol氯化铁。铁完全反应，氯化铁有剩余，C1-浓

度基本不变，A正确；氯化铁有剩余，往溶液中滴入KSCN溶液，显

红色，B正确；0.02molFe反应生成Fe?+为0.06mol,F/+剩余0.01

mol,其物质的量之比为6：1,C错误；氧化产物与还原产物均为氯

化亚铁，Fe被氧化，氯化铁被还原，则氧化产物与还原产物的物质

的量之比为1：2,D错误。

6.把一块生锈的铁片投入盛有稀硫酸的烧杯里，待铁片完全溶解后,

往烧杯里滴加氢氧化钠溶液至过量，然后过滤，并充分灼烧不溶物，

则最终留下的固体是（）

A.Na?。B.FezCh和Fe

C.Fe2O3D.FezCh和NaOH

【解析】选C。生锈的铁片含有铁和氧化铁，投入盛有稀硫酸溶液的

烧杯里，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁，氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁,

往烧杯里滴加氢氧化钠溶液至过量，生成氢氧化亚铁、氢氧化铁，氢

氧化亚铁不稳定，被氧化生成氢氧化铁，灼烧氢氧化铁生成氧化铁，

所以最终得到的产物为氧化铁。

7.某同学对未知物A盐的水溶液进行了鉴定，实验过程及现象如图

所示：

适量酸想回（白色沉淀）

~F~L回（红色溶液）

IlTitX

已知硝酸能将Fe2+氧化为Fe3+。现对A、B、C、D作出的如下推断

中，不正确的是（）

A.A盐一定是FeCl3

B.白色沉淀B是AgCl

c.滤液C中一定含Fe3+

D.无法确定A中是否含有Fe2+

【解析】选A。B是由A与硝酸银反应生成的白色沉淀，则A中一

定含有。-，B为AgCl；A与硝酸酸化的硝酸银溶液反应后生成的物

质使KSCN溶液变红，则C溶液中一定含有Fe3+,而已知硝酸能将

3+3

Fe2+氧化为Fe3+,那么C溶液中的Fez可能是A中本身有的Fe

+,也可能是硝酸将Fe2+氧化为Fe3+,即A中阳离子可能是Fe?+,

也可能是Fe3+,A可能为FeCh或FeCl2o

8.从某含有FeCb、FeC13、CuCb的血废液中回收铜并制备氯化铁

晶体的流程如下：

则下列说法正确的是（）

A.试剂a是铁、试剂b是稀硫酸

B.操作I、操作II、操作IH所用仪器相同

2+3+

C.试齐（Jc是氯气，相应的反应为2Fe+Cl2=2Fe+2C1-

D.用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否还有Fe2+

【解析】选C。A项，由最终要得到氯化铁晶体及流程图知，b是盐

酸，错误；B项，操作I和操作H是过滤，操作III为蒸发结晶,所用

仪器不相同，错误；C项，滤液Z和X中均含有氯化亚铁,因此c

为氯气，正确；D项，酸性高镒酸钾溶液也能氧化氯离子而褪色，因

此不能用于检验溶液W中是否含有亚铁离子，错误，

9.制印刷电路时常用FeC13溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3

+Cu=2FeCl2+CuCl2,向盛有FeCl.3溶液的烧杯中同时加入铁粉和

铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是（）

A.烧杯中有铜无铁B.烧杯中有铁无铜

C.烧杯中铁、铜都有D.烧杯中铁、铜都无

【解析】选B。向盛有FeCb溶液的烧杯内加入铁粉和铜粉，铁能与

氯化铁反应生成氯化亚铁，铜能与氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化

铜，过量铁能与生成的氯化铜反应生成氯化亚铁和铜。加入铁和铜的

混合物，铁首先与氯化铁反应，可能铁全部反应而铜有剩余，故A

正确；加入铁和铜的混合物，铁首先与氯化铁反应，铜后参加反应，

故B错误；若氯化铁的量少，加入的铁粉部分参加反应，铁、铜都

有剩余，故C正确；加入铁和铜的混合物，三价铁离子和铁、铜反

应后仍有剩余，溶液中无铁、铜，故D正确。

10.某同学用含有铁锈（FezOD的废铁屑来制取氯化铁晶体，实验装置

如图所示（夹持装置略，气密性已检验），下列推断不合理的是（）

A.B中收集到的气体是氢气

B.烧杯中双氧水的作用是将Fe2+还原为Fe3+

C.A中的氧化铁与盐酸反应生成氯化铁

D.烧杯中的溶液在氯化氢气氛下，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得

到氯化铁晶体

【解析】选B。铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，所以B中收集到

的气体是氢气，A项正确；双氧水具有氧化性，可将Fe2+氧化为Fe3

+,B项错误；氧化铁为碱性氧化物,可与盐酸反应生成氯化铁和水,

C项正确；因铁离子易水解，故FeCb溶液应在氯化氢气氛下，经蒸

发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体，D项正确。

11.下列关于钠、铁及其化合物的叙述正确的是()

A.铁单质只具有还原性，其阳离子只有氧化性，且可用KSCN溶液

检验其阳离子是否存在于某溶液中

B,因为Fe的活泼性大于Cu，故Cu与FeCh不反应

C.Na2O2,Fe(OH)3、FeCb均可经化合反应一步得到

D.Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCb和FeCl3

【解析】选C。Fe2+处于中间价态，既有氧化性又有还原性，用KSCN

溶液只能检验铁离子，不能检验亚铁离子，A错。Cu可将FeCb还原

为FeCl2,B错。2Na+02Na2O2,4Fe(OH)2+O2+

2H2O=4Fe(OH)3,Fe+2FeCl3=3FeCl2,C正确。Fe在足量Cl2中

燃烧只生成FeCl3,D错。

12某Y形河流上游有甲、乙两个化工厂，其位置如图所示。现已知

甲、乙两个工厂排入河流的废水中共有K+、Ag\Fe3\Cl-、OH

-、NO；6种离子，则在河流下游丙处水中至少含有上述离子中的(不

考虑水电离出的离子)()

A.2种B.3种C.4种D.6种

【解析】选A。在排入河流的6种离子中，Ag+与C1-可形成AgCl

沉淀Fe3+与OH-可形成Fe(OH)3沉淀故丙处至少含有K+和NO；e

13.铁粉具有平肝镇心，消痴解毒之功效，主治惊痛、癫狂、脚气冲

心、贫血等。某兴趣小组探究利用反应：H2+FeCO3=^=Fe+CO2T

+H20T制取铁粉并检验气体产物实验装置如图。下列说法不正确的

是()

A.通过调节分液漏斗的活塞可以控制①中气泡产生快慢

B.装置①中的试剂是浓硫酸，目的是干燥氢气

C.装置②中的试剂是无水硫酸铜，目的是检验水蒸气

D.为防止④中挥发的气体进入②中干扰检验，③中应盛放碱石灰

【解析】选D。分液漏斗有活塞，可以通过旋转活塞的角度来调节液

体的流速，以便控制反应产生气体的快慢，故A正确；Zn粒与稀硫

酸反应生成H2,又因生成的H2中混有水蒸气，在硬质玻璃管中加热

就会发生爆炸，所以要用浓硫酸除去H2中的水蒸气，即干燥氢气，

故B正确；Y中发生H2+FeCO3=^=Fe+CO2T+H20f,反应后有

水蒸气生成，则装置②中的试剂是无水硫酸铜，目的是检验水蒸气,

故C正确；为防止④中挥发的气体进入②中干扰检验，③中应盛放

无水CaCb,③不能用碱石灰，因碱石灰会吸收掉CO?无法被澄清石

灰水检验出，故D错误。

14.（2021.焦作高一检测）实验室利用FeCb、ZnCb的混合液制取FeCl2

溶液和ZnCb晶体的流程如图，下列说法正确的是（）

:粉簪水

盘-虚弹罐脸蠹翳朝器

溶液五与

固体溶液

A.还原过程中发生反应的离子方程式为Fe+Fe3+一Fe2+

B.为了加快过滤速度，可以用玻璃棒搅拌溶液

C.萃取振荡后分液时，要将分液漏斗颈上的玻璃塞打开，或使塞上

的凹槽对准漏斗上的孔

D.蒸发浓缩操作所需玻璃仪器有玻璃棒、酒精灯、蒸发皿

【解析】选C。加入铁粉，与铁离子反应生成亚铁离子，反应的离子

方程式为Fe+2Fe3+-3Fe2+,故A错误；不能用玻璃棒搅拌，避免

滤纸破损，导致滤液浑浊，故B错误；萃取振荡后分液时，要将分

液漏斗颈上的玻璃塞打开，或使塞上的凹槽对准漏斗上的孔，可使下

层液体顺利流出，故C正确；蒸发皿不是玻璃仪器，故D错误。

15，双选）部分氧化的Fe-Cu合金样品（氧化产物为Fe2O3xCuO）共5.76

g，经如下处理：

标准状况下VmL气体

样品滤渣3.2g

足量Na（）H溶液

滤液A»滤渣固体3.2g

（不含C/+）过滤

下列说法正确的是（）

A.滤液A中的阳离子为Fe2\H+

B,样品中Fe元素的质量为2.24g

C,样品中CuO的质量为4.0g

D.V=896

【解析】选A、B。根据题意，3.2g滤渣一定是铜，而铜与Fe3+不共

存，故A中无Fe3+,有Fe2\H+,A项正确；最后的3.2g固体为

FezCh;其中Fe元素的质量为2.24g,B项正确；样品中Cu元素和O

元素共5.76g-2.24g=3.52g,C项错误；2.24gFe元素不可能全是

单质，故标准状况下生成的H2的体积小于896mL,D项错误。

二、非选择题（本题包括2小题，共25分）

16.（13分）电子工业中常用30%的FeCb溶液腐蚀附着在绝缘板上的

铜箔，制造印刷电路板。

⑴检验溶液中Fe3+存在的试剂是___________证明Fe3+存在的现象

是____________________________________________O

⑵写出FeCh溶液与金属铜发生反应的离子方程式：

⑶某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得纯净的

FeCh溶液，准备采用图示步骤：

通入⑥

废液FeCb溶液

加过疑④「滤液⑤」

过滤L金属铜

请写出上述实验中加入的有关物质的化学式。

①_______________________________,④O

(4)要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有反2+,进行如下实验操作时

的最佳顺序为0

①加入足量氯水②加入足量KMnCU溶液③加入少量KSCN溶液

A.①③B.③②C.③①D.①②③

⑸写出向②⑤的混合液中通入⑥的离子方程式：

【解析】⑶本实验的目的是回收铜和制取纯净的FeC13溶液，向废液

中加入过量的铁屑，然后过滤，滤液为FeCb,滤渣为Cu和Fe,因

为铁能与盐酸反应，铜和盐酸不反应，因此滤渣③中加入过量的盐酸,

过滤，得到金属铜,两种滤液合并,通入氯气，把Fe2+氧化成Fe3+。

2+

⑷检验某溶液中不含Fe3+,含Fe,应先加KSCN溶液，溶液不变

红，说明不含Fe3+,再加入氧化剂，溶液变红，说明原溶液中含Fe2

+,氧化剂不能是酸性高锌酸钾溶液，因为高镒酸钾溶液能氧化KSCN

和Cl-，故选项C正确。

答案：(l)KSCN溶液溶液变成红色

(2)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

23+

(3)FeHC1(4)C(5)2Fe++Cl2=2Fe+2CI-

17.(12分)某一反应体系有反应物和生成物共三种物质:FeCh、FeCb、

Fe。完成下列问题：

⑴该反应中的还原产物的化学式是___________氧化产物的化学式

是__________O

⑵该反应中，发生还原反应的过程是一(填化学

式)。

⑶该反应的离子方程式为

(4)用双线桥标出该反应中电子转移的方向和数目o

⑸如反应转移了0.3mol电子则(填“溶解”或“生成”)的铁

的质量为O

⑹某同学为检验某未知溶液是否为FeCb溶液，采取如下实验方案加

以验证：取未知溶液于试管中避值溶液滴溶滓液溶液呈红色

(证明含有FeCL),你认为此方案(填“合理”或“不合理”),

若不合理，如何改进？

【解析】分析氧化还原反应，应从化合价变化入手,在FeCb、FeCb、

Fe中铁兀素的化合价分别为+3、+2、0,易知反应为2FeCb+

Fe=3FeCl2,氧化产物、还原产物均为FeCl2,消耗1molFe,转移

2mol电子。如果溶液中含Fe3+,通入氯气后，再加入KSCN溶液，

仍然是红色，故正确方法是先加KSCN溶液,无现象，再通入氯气,

溶液变成红色，则证明原溶液中含有FeCho

答案：(l)FeCl2FeCl2(2)FeCl3FeCl2

(3)2Fe3++Fe=3Fe*2+(4)2Fe3++Fe=3F得2xe-失1x2e-e2+

(5)溶解8.4g

(6)不合理先加KSCN溶液,无现象，再通入氯气，溶液变成红色,

则证明原溶液中含有FeCb

【日积月累】

(九层之台,起于累土——难点知识从基础练起)

写出下列反应的离子方程式

(l)FeCb可溶解铁片：2Fe3++Fe=3Fe2+0

(2)FeCl2中通入Cl2：2Fe?++Ch=2Fe3++2C1-。

(3)FeSO4与H2O2反应：2Fe2++H?。?+2H+=2Fe3++2H2。。

⑷用FeCb腐蚀印刷线路板：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+0

(5)FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色5Fe2++MnO司+8H+=5Fe3+

+Md++4凡0。

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第2课时铁、铁的氧化物和铁的氢氧化物

。争分夺秒一,仲，派林基应零失误口

妙备知识・基础练

一、概念判断(判断下列说法是否正确，正确的打,错误的打“X"

共5小题，每题1分，共5分)

1,铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在。

(x)

提示：铁在自然界可以像陨铁中的铁那样以单质的形式存在。

2.铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位。（4）

3.铁粉与水蒸气反应生成氧化铁和氢气。（x）

提示：铁粉与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气。

4.FeO.Fe2O3,Fe3（）4都是碱性氧化物。（x）

提ZF:FeO、FezCh都是碱性氧化物,Fe3C）4不是。

5.Fe2O3俗称铁红，常用作红色颜料。（4）

二、选择题（本题包括8小题，每题2分，共16分）

•题组1铁的存在

1.磁铁矿、赤铁矿中铁含量较多，常用于冶炼铁，其中铁元素主要

以_________价态存在于矿石中（）

A.0B.+2C.+3D.+2和+3

【解析】选D。铁元素主要以+2价和+3价化合物的形态存在于矿

石中。

2.铁是一种应用广泛的金属。下列有关铁的说法不正确的是（）

A.铁与氯气反应生成FeCl2

B.铁矿石可在高温下加入炭还原得到铁单质

C.铁在氧气中燃烧后的生成物为黑色

D.纯铁是银白色金属

【解析】选A。铁与氯气反应生成高价态的FeCl3,故A错误；铁在

冶炼时，应在高温下加入炭还原得到，故B正确；铁在氧气中燃烧

生成四氧化三铁，为黑色固体，故C正确；纯铁为银白色金属，故D

正确。

•题组2铁的性质

3.99式主战坦克和升级版的99G式，是目前中国先进的主战坦克。

坦克的主要制造材料是钢铁，下列关于铁的说法中，正确的是（）

A.自然界中的陨铁主要以单质形态存在

B.单质铁与稀硫酸在常温下不反应

C.铁单质只具有还原性，其阳离子只具有氧化性

D.与盐酸反应生成氢气和FeCb

【解析】选A。自然界中的铁元素主要以化合态形式存在，但陨铁中

的铁元素以游离态形式存在，A正确；常温下，铁和稀硫酸反应生成

FeS04和H2,B错误；Fe?+既有还原性,也有氧化性，C错误；铁与

盐酸反应生成氢气和FeCl2,D错误。

4.位于哈尔滨市南岗区的一个小型特种钢铸造厂因操作人员出现失

误，一千多摄氏度高温铁水进入冷水坑而引发爆炸，房顶被爆炸产生

的冲击波穿了个大洞。爆炸原因分析可能发生了以下哪个反应（）

A.Fe+2H2O=®^Fe(OH)2+H2f

高温

B.2Fe+6H2O2Fe(OH)3+3H2T

C.3Fe+4H2O=^^=Fe3O4+4H2T

D.2Fe+3H2。=^^Fe2O3+3H2T

【解析】选C。一千多摄氏度的铁水进入冷水坑符合铁与水蒸气在高

温条件下反应生成Fe3O4fnH2,产生的比遇氧气发生爆炸。

•题组3铁的氧化物的性质

5.录音磁带是在醋酸纤维、聚酯纤维等纤维制成的片基上均匀涂上

一层磁性材料一磁粉制成的。制取该磁粉的主要物质是（）

A.FeOB.Fe2（）3C.FC3O4D.AI2O3

【解析】选C。Fe3CU具有磁性，常用于磁带、银行卡片等。

6.关于铁的三种氧化物（FeO、Fe2O3xFesO”的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.氧化亚铁在空气中加热可生成更稳定的四氧化三铁

D.四氧化三铁中铁元素有+2价和+3价，它是一种混合物

【解析】选C。FeO和Fe2O3中铁元素的价态分别为+2、+3,都是

碱性氧化物，分别能与盐酸反应生成氯化亚铁、氧化铁和水，Fe3O4

不是碱性氧化物，A、B错误；氧化亚铁在空气中加热可生成四氧化

三铁，C项正确；Fe3O4不是混合物,因为Fe3O4有固定的组成

（氏2。3艮0）和结构,D错误。

•题组4铁的氢氧化物

7.下列变化中不可能通过一步反应完成的是（）

A.FezCh-Fe(0H)3B.FeCl2^Fe(OH)2

C.Fe^Fe3O4D.Fe(OH)2^Fe(OH)3

【解析】选AoFe2O3―>Fe(OH)3至少需要两步才能完成,如

FezCh-FeCh—Fe(0H)3,A错误；FeCb和碱反应可生成Fe(0H)2,B

正确；Fe在纯氧中燃烧可生成Fe3O4,C正确；Fe(0H)2与。2、H2O

反应生成Fe(OH)3,D正确。

8.下列有关Fe2(SO4)3溶液的叙述正确的是()

A.该溶液中K+、Fe2\SCN，B「可以大量共存

B.和NH3H2O反应的离子方程式：2Fe3++3OH==Fe(OHH

2+

C.和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式：Fe?++SO：-+Ba+30H-

=Fe(OH)31+BaSOQ

D.1L0.1mobL-1该溶液和足量的Zn充分反应,生成11.2gFe

【解析】选D。Fe2(SO4)3溶液中的Fe3+与SCN发生反应，在溶液中

不能大量共存，A项错误；氨水不能拆写，B项错误；FeKSO/溶液

和Ba(OH)2溶液反应生成氢氧化铁沉淀和硫酸钢沉淀，铁离子和硫酸

根离子的物质的量之比为2：3正确的离子方程式为2Fe3++3SO:

2+

+3Ba+6OH-=2Fe(OH)31+3BaSO4；,C项错误；1LO.lmolL-

1该溶液中含有溶质硫酸铁0.1mol,0.1mol硫酸铁中含有0.2mol铁

离子，与足量锌反应可以生成0.2mol铁，生成铁的质量为11.2g,D

项正确。

三、非选择题(本题包括1小题，共9分)

9.为探究铁和铁的化合物的一些化学性质，某学生实验小组设计了

以下实验。

⑴高温下，铁粉与水蒸气反应，如图。

写出下列仪器的名称。

a,b,c0

试管中发生的化学反应方程式

其中为氧化剂。

⑵铁为变价金属，与不同氧化剂反应可生成不同价态，单质铁与

(填下列编号,下同)反应时只生成+3价铁；与

________________反应时只生成+2价铁；与_______________反应时既

可以生成+2价铁也可以生成+3价铁。

所选试剂：①C12②。2③H2O(g)@S⑤盐酸⑥CuSO4溶液

⑦稀硫酸

【解析】⑴在3Fe+4H20(g)遑邕Fe3CU+4H2中，氢元素化合价降

低，水是氧化剂。

⑵铁与强氧化剂生成+价，与弱氧化剂生成+价，与。、

322H2O(g)

反应生成员3。4。

答案：⑴酒精灯试管蒸发皿

3Fe+4H2O(g)^™=Fe3O4+4H2

H2O

⑵①④⑤⑥⑦②③

。眈间小练三十分件.突破课堂重难点！/

关键能力・综合练

一、选择题（本题包括14小题，每题3分，共42分）

1.（202，海口高一检测）我国宋代的药物著作《开宝本草》中记载了

有关中药材铁华粉的制法：取钢殿作叶，令表光净、以盐水洒之并置

于浓醋瓮中，阴处埋之百日，则铁上生衣，铁华成矣。由此判断铁华

粉是指（）

A.铁粉B.醋酸亚铁

C.食盐D.氢氧化铁

【解析】选B。由信息可知，Fe与醋酸反应生成铁华粉，即中药材

铁华粉是指醋酸亚铁。

2.下列叙述正确的是（）

A.纯铁为灰黑色，所以铁属于黑色金属

B.铁在硫蒸气中燃烧生成Fe2s3

C.纯铁的抗腐蚀能力非常强，铁在干燥的空气里不易被氧化

D.足量的铁在氯气中燃烧生成FeCb和FeCh

【解析】选C。纯铁为银白色，铁、镒、络三种金属及它们的合金称

为黑色金属，A项错误；由于S的氧化性较弱，故Fe在硫蒸气中燃

烧生成的产物为FeS,B项错误；Fe在干燥的空气中不易被氧化,所

以纯铁的抗腐蚀能力较强，C项正确；。2具有强氧化性，将Fe氧化

成+3价，产物只有FeCl3,D项错误。

3.上海世博园地区改造规划的实施将提升上海的环境质量。位于规

划区的一座大型炼钢厂搬迁后，附近居民将不再受到该厂产生的红棕

色烟雾的困扰。

你估计这一空气污染物可能含有（）

A.FeO粉尘B.P2O5粉尘

C.FezCh粉尘D.SiCh粉尘

【解析】选C。Fez。?呈红棕色，故炼钢厂产生的红棕色烟雾是FezCh

所致。

4.将金属Cu投入金属A的盐溶液中,观察到Cu的表面出现银白色

物质；金属B投入稀硫酸中，观察到B的表面有气泡产生。下列关

于金属A、B、Cu活动性的叙述正确的是（）

A.B>Cu>AB.A>Cu>B

C.B>A>CuD.A>B>Cu

【解析】选AoCu置换A,说明活动性：Cu>A,B能置换出H2,说

明活动性：B>Cuo故活动性：B>Cu>Ao

5.如图铁与水反应的实验中，下列做法不正确的是（）

A.试管中的铁粉用绕成团的细铁丝代替

B.将试管底部的湿棉花移到试管口部

C.用铁丝网罩住酒精灯火焰

D.点燃肥皂泡验证氢气的生成

【解析】选及铁粉易堵塞导管口，铁丝与水蒸气反应的接触面积也

较大，A正确；若湿棉花移到试管口部，产生的水蒸气不易与铁丝充

分反应，B错误；铁丝网罩住酒精灯火焰，可提高温度，C正确；氢

气能燃烧，点燃肥皂泡可验证氢气的生成，D正确。

6.（2021.北京顺义区高一检测）某学生以铁丝和Cb为原料进行下列三

个实验。从分类角度分析，下列说法正确的是（）

Y水T1.

①燃烧②FeCh溶于水③FcCh浓溶液

滴入沸水

A.实验①、②所涉及的物质均为电解质

B.实验①、③发生的均为离子反应

C.实验②、③均未发生氧化还原反应

D.实验①、③反应制得的物质均为纯净物

【解析】选C。实验①中铁与氯气都是单质，不是电解质，故A错误；

实验①铁与氯气反应生成氯化铁，不是离子间发生的反应，不属于离

子反应，故B错误；氯化铁溶于水为物理变化,氯化铁水解生成氢

氧化铁胶体，没有化合价变化，不属于氧化还原反应，故C正确；

实验③得到氢氧化铁胶体，属于混合物，故D错误。

7.（双选）将0.3mol钠、0.1mol铁分别加到各自盛有500mL0.2mol-L

■,的稀硫酸的两个烧杯中，下列说法正确的是（）

A.两个烧杯中金属沉在液面下

B.两个烧杯中都没有金属剩余

C.两个烧杯中都有金属剩余

D.两个烧杯中产生氢气的质量不同

【解析】选B、D。钠浮在稀硫酸液面上，铁沉在稀硫酸液面下；由

钠和铁分别与稀硫酸反应的化学方程式可知，铁与硫酸恰好完全反

应，而钠过量，但过量的钠继续与水反应，所以两个烧杯中都没有金

属剩余，产生氢气的质量也不相同。

8.准确称取某种铁的氧化物2.88g,用足量的CO进行还原，将生成

的CCh全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀4.00g,则这种铁的

氧化物为（）

A.Fe3C）4B.FC2O3

C.FeOD.以上都不是

【解析】选C。4.00gCaCCh沉淀的物质的量为0.04mol,贝I」CO、

CO2的物质的量也为0.04mol，增加的氧元素为0.04mol,质量为0.04

molxlbgmol-1=0.64g，铁的氧化物中氧元素质量为0.64g,铁元素

质量为2.88g-0.64g=2.24g,铁的氧化物中铁元素与氧元素的物质

的量之比为入224?:004mol=1：1,则这种铁的氧化物的化学

56g-mol-1

式为FeOo

教师专用＜8【方法归纳】确定铁的氧化物组成的基本方

法

设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为m：n,

则氧化物中n（Fe）：n（0）=^:加=a：b,

若a：b=1：1,则铁的氧化物为FeO；

若a：b=2：3,则铁的氧化物为Fe2O3；

若a：b=3：4,则铁的氧化物是Fe3O4或FeO与Fe2O3按物质的量之

比为1：1的混合物或FeO.Fe2O3,Fe3O4的混合物（其中FeOxFe2O3

物质的量之比为1：1,Fe3C）4为任意值）。

9.由FeO、Fe2O3xFe3O4组成的混合物，测得铁元素与氧元素的质

量之比为21：8,这种混合物中FeO、Fe2O3,Fe.Q,的物质的量之比

可能是（）

A.1：2：1B.1：2：3

C.1：3：1D.1：1：3

【解析】选D。由铁元素与氧元素的质量之比为21:8,求得铁元素

与氧元素的物质的量之比为3:4,所以FesCU的量多少不影响混合物

中铁元素与氧元素的质量比，FesCU可以写成FeOFezCh的形式,因

此只要FeO、FezCh物质的量之比为1：I即可。

10.（2021・武汉高一检测）铁的常见化合价有+2价和+3价。据研究,

铁在浓HNO3中可生成一种化学式为Fes。”的化合物，它可以看作由

FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为（）

A.FeO-3Fe2OsB.2FeO-3Fe2O3

C-FeO-2Fe2O3D.2FeOFe2O3

【解析】选B。化合物FeQ”可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧

化物,设化学式为nFeOmFe2O3,则

n+2m=8

<

n+3m=11

解得n=2,m=3,该化合物可以表示为2FeO-3Fe2O3o

11.（双选）铁与水蒸气在高温下发生反应，下列说法正确的是（）

A.产物中有氢氧化铁

B.铁发生了氧化反应

C.H2O中的。元素被氧化了

D.3mol铁发生反应，转移8mol电子

【解析】选B、D。铁与水蒸气在高温下生成四氧化三铁和氢气，产

物中无氢氧化铁，故A错误；铁的化合价升高，作还原剂，发生了

氧化反应，故B正确；H2O中的O元素化合价未发生改变，未被氧

化，故C错误；3个铁原子生成了1个亚铁离子、2个铁离子，失去

8个电子，则3mol铁发生反应,转移8mol电子，故D正确。

12.实验室用如图装置来制取Fe（OH）2,关于该实验的说法中正确的

是（）

A.组装好仪器后，实验操作的第一步是向装置中加入对应的试剂

B.引发B中产生Fe(OH)2的操作是关闭K，继续滴加稀硫酸

C.从反应开始至关闭K时，C中集气瓶收集到的气体是纯净的氢气

D.打开B中瓶塞，可看到白色沉淀直接变为红褐色沉淀

【解析】选B。组装好仪器后，应先检验装置的气密性，故A错误；

关闭K,将生成的硫酸亚铁^到B中生成氢氧化亚铁，故B正确；

装置内存在空气，从反应开始至关闭K时，C中集气瓶收集到的气体

为氢气和空气的混合物,故C错误；打开B中瓶塞，可看到白色沉

淀先变为灰绿色，最后变为红褐色，故D错误。

13.在一些茶叶、点心等食品的包装盒中有一个小袋，将小袋打开，

可以看到灰黑色粉末，其中有些已变成棕褐色。将上述粉末溶于稀盐

酸,取上层清液,滴入几滴氯水，再滴加KSCN溶液,马上出现红

色。以下结论不正确的是()

A.该灰黑色粉末用作抗氧化剂

B.该灰黑色粉末不可食用

C.小袋中原来装有铁粉

D.小袋中原来装有氧化铁

【解析】选D。从溶液遇KSCN出现红色看，黑色粉末应该含铁元素。

氧化铁为红棕色粉末，D错误；该灰黑色粉末为还原性铁粉，起到吸

收包装盒中的氧气，防止茶叶、点心等食品变质的作用，故A、B、

C正确。

14.如图所示的实验,发现烧杯中酸性KMnO,溶液褪色。若将烧杯

中的溶液换成含有少量KSCN的FeSCU溶液，溶液呈红色，判断下

列说法中不正确的是（）

Q9-冰

%酸性KMnCh

图一溶液

A.该条件下比燃烧生成了既具有氧化性又具有还原性的物质

B.该条件下用燃烧的产物中可以含有一定量的H2O2,H20等

C.将烧杯中溶液换成KI.淀粉溶液也能验证生成物具有还原性

2++

D.酸性FeSO4溶液中加入双氧水的离子反应为2Fe+H2O2+2H

3+

2Fe+2H2O

【解析】选C。烧杯中酸性KMnO4溶液褪色，说明出燃烧的产物中

可能有还原性物质。若将烧杯中的溶液换成含有少量KSCN的FeSCU

溶液，溶液呈红色，说明有Fe3+生成，进而说明此燃烧的产物中可

能有氧化性物质，由此说明出燃烧的产物既有还原性又有氧化性。

二、非选择题（本题包括2小题，共28分）

15.（14分）金属单质A可发生以下反应。试推断：

①+H漓温红株色

丽6③，c心溶液,

②+出0、0淄,温、粉末B

须分⑤+盐酸?鱼勺黑色固体C）

⑴写出下列物质的化学式（B写主要成分）：

ABC

DEo

(2)写出反应③和⑤的离子方程式：

③；

⑤0

【解析】推断题的解题思路：根据物质的物理性质(特别是色、态)和

化学性质(相互转化关系、反应条件等)，找出具有特征条件的物质，

再由相互转化关系逐步推断。如本题中结合B、C的颜色及与CuCb、

稀盐酸反应的性质可推知A为Feo

答案：(l)FeFe2O3Fe3O4CuH2

(2)Fe+Cu2+=Fe2++CuFe+2H+=Fe2++H2T

16.(14分)已知铁粉与水蒸气在不同温度下反应，所得黑色固体产物

的成分不同，某化学小组的同学为测定该固体产物的组成成分，称取

168mg纯铁粉，按下列步骤进行实验：

①按如图所示连接好装置，并检查气密性、装入药品；

②打开K,加热某装置，一段时间后，再加热另一装置；

③反应完成后，关闭K,停止加热，冷却后读取收集到的气体的体积

回答下列问题:

⑴实验中先点燃处的酒精灯，该操作在将D中的导管伸

入量筒中准备收集气体之_________（填，前或后）

（2）下列实验操作的目的是

①将铁粉和石棉绒混合均匀____________________________

②关闭K。

⑶