1、高考资源网（） 您身边的高考专家第三章铁金属材料第一节铁及其化合物第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
2、现号航天飞船升入太空,开始了探索宇宙中是否存在“反物质”的研究工作。根据你所学的知识推测用于制造阿尔法磁谱仪的核心部件的材料是()A.FeOB.Fe2O3C.Fe3O4D.Fe(OH)3答案C解析根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
3、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化,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实验,实验后组员之间的交流不合理的是()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
4、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.(2020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直接化合得到的是()A.Na2O2B.NaClC.FeCl2D.Fe3O4答案C解析过氧化钠可由钠和氧气在加热条件下直接化合得到;氯化钠可由钠和氯气在加热条件下直接化合得到;氯化亚铁无法由金属跟非金属单质直接化合得到,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直接化合得到。7.(2020浙江台州高一检测)某化学兴趣小组利用如图装置进行“
5、铁与水反应”的实验,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)吸收未反应的水蒸气(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为提供水蒸气的装置。(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
6、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
7、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化为止,得到红棕色残渣。上述沉淀和残渣分别是()A.Fe(OH)3Fe2O3B.Fe(OH)2Fe2O3C.Fe(OH)2Fe(OH)3D.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,最后所得红棕色残渣为Fe2O3。10.(2020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
8、.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,你猜测其中的原因可能是()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
9、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.(2020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保护内层金属不被空气氧化C.将试管中铁粉与水蒸气加热,试管中肥皂水冒泡,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Fe2O3xH2O,A错误;铁表
10、面的氧化层疏松,不能阻止铁的进一步氧化,B错误;因加热试管时,试管中气体受热膨胀,在试管处也会有气泡产生,所以试管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。FeCl36H2OFeOOH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.反应属于氧化还原反应D.反应的化学方程式是6FeOOH+CO2Fe3O4+3H2O+CO2答案BC解析纳米四氧化三
11、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;反应生成FeOOH,化合价未发生改变,所以不是氧化还原反应,C项错误;由制备过程可知,反应的反应物为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.(2020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与水蒸气反应的实验。请回答该实验中的问题。(1)实验前必须对整套装置进行气密性的检查,
12、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顺序是。(4)干燥管中盛装的物质可以是,作用是。(5)如果要在A处玻璃管口处点燃该气体,则必须对该气体进行,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,如果能观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与水蒸气反应的实验持续不断地提供水蒸气防止暴沸(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
13、(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,这里显然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与水蒸气反应的实验持续不断地提供水蒸气;给液体加热时应放入碎瓷片防止暴沸。(3)点燃顺序要考虑实验的安全性和对实验结果的影响,在本实验中为了防止铁与空气中的氧气在加热的条件下反应,应该先点燃酒精灯,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须验纯,防止
14、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知识时,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知识,有两种解释: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。你认为哪种说法正确?若有一黑色粉末,你如何鉴别其是铁粉,还是Fe3O4粉末?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,同学们准备进行实验探究,他们设想了两种方
15、法:A:将Fe2O3高温灼烧,看灼烧前后颜色是否变化。B:将Fe2O3高温灼烧,看灼烧前后质量是否变化。方法A中,如果高温灼烧后颜色由红棕色变为黑色,说明Fe2O3确实发生了变化。能说明生成的一定为FeO吗?说明理由。方法B中,如果发生了预期的反应,固体高温灼烧前后质量比应为109,但是,实验结果为固体灼烧前后质量比为3029,则高温灼烧后生成物是什么?比较两种方法,你认为较好的方法是哪种?答案(1)A。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)。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
16、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)不能说明生成的一定为FeO,因为Fe3O4也是黑色的,若生成Fe3O4,颜色也由红棕色变为黑色。高温灼烧后生成物是Fe3O4。方法B。解析(1)铁的氧化物中Fe2O3为红棕色,B的说法错误。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。检验Fe和Fe3O4的混合物中Fe3O4的存在,实质是检验混合物中O的存在,可以用干燥的氢气或用纯净的一氧化碳与黑色粉末加热反应,然后检验产物中是否有水或二氧化碳产生。(2)灼烧Fe2O3需要在坩埚中进行。方法A中,如果高温灼烧后颜色由红棕色变为黑色,说明Fe2O3确实发生了变化。但不能说明生成的一定为FeO,因为若生成Fe3O4,颜色也由红棕色变为黑色。方法B中,如果发生了预期的反应,固体高温灼烧后由Fe2O3变为FeO,质量比应为109。若固体灼烧前后质量比为3029,则高温灼烧后生成物是Fe3O4。比较上述两种方法可知,方法B的准确性较高。- 6 - 版权所有高考资源网
