311铁铁的氧化物（好题精练）-2022-2023学年高一化学课件精讲及好题精练（人教版2019必修一）

第1课时铁、铁的氧化物时间：40分钟一、单选题1．“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【详解】黏土中含有Fe元素，在烧制砖瓦时，与O2反应，生成氧化物，Fe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。2．下列叙述正确的是A．纯铁为灰黑色B．铁锈的主要成分Fe3O4，不能保护内层金属C．铁在干燥的空气里不易被氧化D．在加热条件下铁与氯气反应生成FeCl2和FeCl3【答案】C【详解】A.纯铁为银白色，铁粉为黑色，A错误；B.铁锈的主要成分是，而非，B错误；C.铁在干燥的空气里不易被氧化，在潮湿的空气中易发生电化学腐蚀，C正确；D.氯气具有强氧化性，把变价金属氧化到最高价，铁与氯气反应只能生成，D错误；答案选C。3．下列金属氯化物既可以用金属单质和氯气的化合反应制得，又可以用金属单质和盐酸反应制得的是A．CuCl2 B．FeCl3 C．FeCl2 D．MgCl2【答案】D【详解】A．Cu与Cl2点燃可生成CuCl2，但Cu不与HCl反应，A不符合题意；B．Fe与Cl2点燃可生成FeCl3，但Fe与HCl反应生成FeCl2，B不符合题意；C．根据B选项的分析，C不符合题意；D．Mg与Cl2点燃可生成MgCl2，Mg与HCl反应生成MgCl2，D符合题意；故选D。4．某同学对铁的氧化物产生了浓厚兴趣，查阅资料后制成以下卡片：在空气中把铁灼烧到500℃生成Fe3O4；温度再升高可生成Fe2O3；再更高的温度(约1400℃)下加热Fe2O3时，又可得到Fe3O4。即：FeFe3O4Fe2O3下列说法正确的是A．FeO、Fe2O3和Fe3O4均为黑色固体B．反应②的温度比反应③的温度高C．FeO的稳定性强于Fe2O3D．四氧化三铁中铁元素的化合价较复杂，其组成可表示为FeO•Fe2O3【答案】D【详解】A．为红棕色固体，A错误；B．根据信息可知，在时与氧气反应生成，继续升高温度生成，而在时转化为，则反应②的温度比反应③的温度低，B错误；C．不稳定，在空气里受热能迅速被氧化为，其稳定性弱于，C错误；D．中为价和价，化学式可写为，D正确；答案选D。5．实验室用FeCl2和烧碱制备Fe（OH）2，为了生成的产物不容易被氧化，下列说法不正确的是A．配制FeCl2和烧碱溶液所用的蒸馏水通常要煮沸B．可在FeCl2溶液的上面加一层苯，以隔绝空气C．向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴不能伸入到试管内D．产生Fe（OH）2沉淀后，不能振荡试管【答案】C【分析】实验室用FeCl2和烧碱制备Fe（OH）2，由于Fe（OH）2有强还原性，极易被氧化，故在制取的过程中的关键是要防氧化，据此分析。【详解】A.FeCl2和烧碱溶液要现用现配，且配制溶液的蒸馏水要煮沸以除去氧气，确保Fe（OH）2的生成在无氧的环境里，故A正确；B.在FeCl2溶液的上面加一层苯或一层油，以隔绝空气防止氧气溶入，故B正确；C.向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，要将胶头滴管的尖嘴伸入到FeCl2溶液中，防止氢氧化钠溶液在滴入时接触空气溶有氧气，故C错误；D.产生Fe（OH）2沉淀后，若振荡试管，会增大沉淀与空气的接触的机会，使沉淀更易被氧化，故D正确。【点睛】Fe（OH）2固体、FeCl2溶液和Fe（OH）2胶体制备均需要保持无氧的环境，所用到的试剂需要现配现用，在制备过程中常加入隔氧剂（苯、汽油、植物油等比水轻的有机溶剂）隔绝氧气。6．设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是A．2.8g铁所含电子数为1.3NAB．在加热条件下，22.4L氯气与足量铁反应消耗铁原子的数目为NAC．5.6g铁与足量盐酸反应转移的电子数为0.3NAD．高温下，0.2molFe与足量水蒸气反应，生成H2的分子数目为0.3NA【答案】A【详解】A.2.8g铁的物质的量是0.05mol，所含电子的物质的量是0.05mol×26＝1.3mol，电子数为1.3NA，A项正确；B.氯气的状态未指明，无法计算消耗铁的物质的量，B项错误；C.铁的物质的量是0.1mol，与足量盐酸反应转移的电子数为，C项错误；D.与足量水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，生成的分子数为，D项错误。答案选A。7．在CuO和Fe的混合物中，加入一定量的稀硫酸，并微热，充分反应后，滤出不溶物，并向滤液中插入一枚铁钉，发现铁钉并无任何变化。根据上述现象，推测下列结论正确的是（

）A．不溶物中一定含有Cu，可能含有FeB．不溶物中一定含有Cu、FeC．不溶物中一定含有FeD．滤液中一定含有Fe2+，但不一定含有Cu2+【答案】A【详解】和分别与稀硫酸反应生成和，若有剩余，则会与反应生成不溶物；根据“滤出不溶物，并向溶液中插入一枚铁钉，发现铁钉并无任何变化”，说明滤液中不存在，故的反应情况有两种：一种是铁反应完全，不溶物中没有，只有；一种是铁过量，不溶物中含有和。综上所述，不溶物中一定含有，可能含，A项正确，故选：A。8．用一定量的铁与足量的CuO制单质铜，有人设计了以下两种方案：①②若按实验原则进行操作，则两者制得单质铜的量

A．一样多 B．①多 C．②多 D．无法判断【答案】C【详解】两方案中所发生的化学方程式为：①；

；②；；方案①中氢气还原氧化铜实验，开始时需先通入一部分氢气，排除装置中的空气，实验结束时还要通一会氢气，以防止生成的铜被氧化，如果不考虑先通后停，相同质量的铁生成铜的质量是相同的，但是由于部分氢气被浪费，从而导致铁的质量被多消耗一部分，所以导致方案①对应的铜减少．故方案②生成的铜多，故答案选C。【点睛】制备物质的不同途径中，方案不同，产物不同；生成产物的量的多少由反应物决定，参加反应的物质要根据实验过程实际用量进行确定。9．等物质的量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定条件下充分反应，则在相同的条件下，产生氢气的体积比是（）A．1∶1 B．3∶4C．2∶3 D．4∶3【答案】B【详解】设Fe的物质的量为1mol，根据方程式Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑可知与盐酸反应生成的氢气为1mol，根据方程式3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2可知与水蒸气反应生成的氢气为mol，相同条件下体积之比等于物质的量之比，则两反应中生成H2体积之比为：1∶＝3∶4，故选B。10．两种金属混合物粉末15g，与足量的盐酸反应生成标准状况下11.2L氢气，符合上述情况的金属混合物是()A．Mg、Fe B．Zn、Ag C．Fe、Zn D．Mg、Al【答案】A【详解】11.2L氢气的物质的量为：n==0.5mol，假设金属都为+2价，则金属混合物的平均摩尔质量为：=30g/mol；A．Mg的相对原子质量为24，Fe的相对原子质量为56，平均摩尔质量可能等于30g/mol，符合题意，选项A正确；B．Zn的相对分子质量为65，Ag与盐酸不反应，生成0.5mol氢气所以Zn的质量为0.5mol×65g/mol=32.5g，大于15g，不符合题意，选项B错误；C．Fe的相对原子质量为56，Zn的相对分子质量为65，平均摩尔质量大于30g/mol，不符合题意，选项C错误；D．Mg的相对原子质量为24，当Al的化合价为+2价时，可看成其相对原子质量为：27×2/3=18g/mol，镁和铝的摩尔质量都小于30g/mol，不符合题意，选项D错误；答案选A。【点睛】本题考查金属与酸的反应，应注意金属的活泼性，判断哪些金属能与稀盐酸反应，同时应该注意金属与酸反应的质量关系，从而判断反应过程中溶液质量的变化，从而判断是否符合。二、多选题11．许多富脂糕点的包装盒内都装有一小包黑色的活性铁粉，长时间放置的糕点，其包装盒内的活性铁粉往往会变成红棕色。下列说法正确的是A．富脂食品长时间放置易被还原B．红棕色固体的主要成分是C．活性铁粉变成红棕色的过程中铁粉发生了氧化反应D．如果在包装盒内放入，也可起到与铁粉同样的作用【答案】CD【详解】A．富脂食品长时间放置容易被空气中的氧气氧化，A错误；B．铁粉在空气中被氧化成氧化铁，B错误；C．铁粉变成氧化铁发生了氧化反应，C正确；D．硫酸亚铁也具有还原性，可以起到与铁粉同样的作用，D正确；故选CD。12．铁与水蒸气反应的实验装置如图所示。下列说法不正确的是A．试管中发生置换反应B．实验时，铁粉正下方的酒精灯加灯罩的目的是集中加热C．反应的化学方程式为3Fe+3H2O(g)Fe2O3+3H2↑D．加热时试管内生成红色物质，点燃肥皂泡可听到爆鸣声【答案】CD【详解】A．试管中发生的反应为铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，为置换反应，A正确；B．为了集中加热，实验时铁粉正下方的酒精灯加灯罩，B正确；C．反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，C错误；D．反应生成四氧化三铁，为黑色物质，D错误；答案选CD。13．某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列三个实验。下列从分类角度分析不正确的是A．实验①铁丝过量时产物为FeCl2B．实验②中玻璃棒的作用为搅拌加速溶解C．实验①、②涉及物质均为电解质D．实验③发生化学变化，最终得到的分散系为胶体【答案】AC【详解】A．Fe在Cl2中燃烧时，产物为FeCl3，与Fe的量无关，A项错误；B．固体溶解时玻璃棒的作用为搅拌加速溶解，故B正确；C．铁、氯气是单质，均不是电解质，故C错误；D．氯化铁溶液制备胶体的反应方程式为FeCl3+3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3HCl，是化学反应，最终得到的分散系为胶体，故D正确；故选AC。三、填空题14．某学习小组探究铁与氯气在不同条件下的反应及产物｡资料：高于300℃时升华(1)将铁粉放入氯水中，铁粉溶解，无气泡产生｡①经检验氯水呈酸性，原因是___________(用化学方程式表示)｡②依据实验现象，判断氯水中与反应的微粒可能为___________｡(2)湿润的与的反应：实验装置操作及现象I常温时将铁丝伸入A中，铁丝迅速变黑，反应停止后，加入蒸馏水，溶液呈浅绿色｡II将红热的铁丝伸入A中，铁丝剧烈燃烧，产生大量棕黄色烟，瓶底铺有棕色粉末｡①实验I，经检验产物中有，推测其形成的可能原因：a：铁和氯气直接化合生成，其反应为：___________｡b：｡②实验II，___________(填操作和现象)，A中产物含+3价铁｡(3)干燥的与的反应：实验装置操作及现象III常温时将铁丝伸入A中，铁丝慢慢变黑，大量气体剩余｡IV将红热的铁丝伸入A中，铁丝剧烈燃烧，产生大量棕黄色烟，瓶底铺有棕色粉末｡实验III中有大量剩余，实验IV几乎无剩余，原因是___________｡【答案】(1)

、、(2)

向A中加水，取少量A中溶液，滴入溶液，溶液变红(3)III中铁与氯气反应产生的氯化物膜覆盖在铁丝表面，使铁与氯气不能接触；IV中反应温度高，生成的升华，铁与氯气继续接触反应【分析】（1）①氯气溶于水，发生，使溶液显酸性；答案：；②铁粉放入氯水中，铁粉溶解，无气泡产生，可能是Fe与Cl2反应，也可能是Fe与HClO反应生成FeCl3和H2O；也可能是Fe与ClO反应生成FeCl3和H2O；答案Cl2、HClO、ClO；（2）①铁和氯气直接化合生成，其反应为：；答案：；②取少量生成物于试管中，加蒸馏水溶解，然后滴加KSCN溶液，若溶液显血红色，说明含有＋3价Fe；答案：，取少量生成物于试管中，加蒸馏水溶解，然后滴加KSCN溶液，若溶液显血红色，说明含有＋3价Fe；（3）对比实验III和IV的实验现象，III中铁与氯气反应产生的氯化物膜覆盖在铁丝表面，使铁与氯气不能接触；IV中反应温度高，生成的升华，铁与氯气继续接触反应。15．已知红热的铁能与水蒸气反应生成氢气。现用如图所示装置进行铁在高温下与水蒸气反应的实验，并用简单的方法收集、检验生成的氢气。请回答下列问题。（1）写出铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式：_________________________。（2）干燥管C中盛放的药品是__________________；干燥管的____________（填“m”或“n”）端与g导管相连接。（3）在D处画出用试管收集氢气的装置图（所需其他仪器自行选择）。______（4）怎样用简单的方法检验收集到的气体是氢气？简述实验操作步骤和现象：______________________________。（5）若收集到标准状况下的H222.4L，则参加反应的铁粉的质量为____________g。（6）当固体质量增加32g时，生成H2的质量为________________g。【答案】

碱石灰（答案合理即可）

用拇指堵住试管口，试管口向上，靠近酒精灯火焰，松开拇指，发出爆鸣声，说明收集到的气体是

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4【详解】(1)铁在高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式：。(2)干燥管C中盛放的药品用来干燥氢气，可以是碱石灰；干燥气体时应该是粗口进，细口出，则干燥管的n端与g导管相连接。(3)由于的密度比空气小，可采用向下排空气法收集，装置图为。(4)检验可采用“爆鸣”实验，即用拇指堵住试管口，试管口向上，靠近酒精灯火焰，松开拇指，发出爆鸣声，说明收集到的气体是。(5)根据反应方程式可得关系式：，，则，。(6)固体质量增加的原因是生成了，增加的质量为氧元素的质量，故生成氢气的质量为。16．铁元素是人体中含量最高的生命必需微量元素，承担着极其重要的生理功能.在日常生活中，常见的食品抗氧化剂主要活性成分为铁粉，脱氧过程中的一步主要反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(红褐色固体)。工业上高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途，湿法制备高铁酸盐的原理为3ClO+10OH+2Fe3+=2FeO+3Cl+5H2O。根据以上信息，回答以下问题：(1)高铁酸根离子(FeO)中铁元素的化合价为____；湿法制备高铁酸盐的反应中，氧化剂是___，被氧化的元素是____(填元素名称)。消耗1mol还原剂转移电子的物质的量为___。(2)某化学小组用食品抗氧化剂(成分为铁粉、活性炭、氯化钠)进行以下实验。①操作1名称是____，溶液丙中一定含有的金属阳离子是____。将乙烘干后，用乙的氧化物进行以下实验，物质之间的转化关系如图所示：(反应条件及部分产物略去)②写出反应1的化学方程式，并用单线桥标出电子转移的方向及数目：____。③反应3的离子方程式为_____。【答案】(1)