1、课时跟踪检测（十四） 铁的单质、氧化物与氢氧化物1下列物质的俗名是磁性氧化铁的是()AFeBFe2O3CFeODFe3O4解析：选DFe3O4是黑色晶体，俗名磁性氧化铁。2下列说法正确的是()A赤铁矿的主要成分是Fe3O4BFe2O3为碱性氧化物，可与水反应生成Fe(OH)3C铁锈的主要成分是Fe2O3DFe3O4中铁元素有2价和3价，Fe3O4是混合物解析：选C赤铁矿、铁锈的主要成分是Fe2O3，A错误，C正确；Fe2O3属于碱性氧化物，但不能与水反应，B错误；Fe3O4为化合物，不是混合物，D错误。3能与Fe反应且无单质生成的是()AKCl溶液BFeCl3溶液CCuSO4溶液DAgNO3溶
2、液解析：选BA项，KCl溶液与Fe不反应，错误；B项，发生反应Fe2Fe3=3Fe2，无单质生成，正确；C项，发生反应FeCu2=Fe2Cu，有单质生成，错误；D项，发生反应Fe2Ag=Fe22Ag，有单质生成，错误。4铁在一定条件下与纯氧气、水蒸气反应的共同产物是()AFeOBFe2O3CFe3O4DFe(OH)2解析：选C铁在纯氧气中剧烈燃烧生成Fe3O4；在高温下与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，故C正确。5不能通过两种单质间化合直接得到的是()AFeSBNaClCH2ODFeCl2解析：选DA项，Fe与弱氧化剂S反应生成FeS，能直接化合得到；B项，钠与强氧化剂氯气可直接化合生成NaC
3、l；C项，氢气与氧气在点燃条件下生成H2O；D项，Fe与强氧化剂氯气可直接化合生成FeCl3，而不是FeCl2。6将铁片放入下列各溶液中，反应后溶液质量增加，但无气体产生的是()ACuCl2溶液BAgNO3溶液CFe2(SO4)3溶液D稀硫酸解析：选CFe能从CuCl2、AgNO3溶液中分别置换出Cu和Ag，而使溶液质量减轻；Fe与稀硫酸反应后溶液质量增加，但有气体产生；FeFe2(SO4)3=3FeSO4，溶液质量增加，且无气体产生。7向下列物质中滴加NaOH溶液产生白色絮状沉淀，并迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的是()AFeSO4BNa2SO4CFeCl3DKCl解析：选A只有FeSO4和
4、NaOH溶液反应生成Fe(OH)2白色沉淀，并迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应的方程式为Fe22OH=Fe(OH)2，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。8某同学欲利用如图装置制取能较长时间存在的Fe(OH)2，其中实验所用溶液现配现用且蒸馏水先加热煮沸。下列分析正确的是()AX可以是稀硫酸或稀盐酸或浓硫酸B实验开始时应先关闭止水夹a、打开b，再向烧瓶中加入XC反应一段时间后可在烧瓶中观察到白色沉淀D反应结束后若关闭b及分液漏斗活塞，则Fe(OH)2 可较长时间存在解析：选D利用稀硫酸和铁反应生成氢气，生成的氢气排除装置内的空气，验纯后关闭止水夹a，一段时间后，蒸馏烧瓶中压强增
5、大，将液体压入到抽滤瓶中，抽滤瓶中观察到有白色沉淀生成。X不能是浓硫酸，因为铁和浓硫酸发生钝化，故A错误；实验开始时应先打开止水夹a、打开b，再向烧瓶中加入X，让产生的氢气排除装置内的空气，故B错误；反应一段时间后，关闭止水夹a，在抽滤瓶中可观察到白色沉淀，故C错误；反应结束后若关闭b及分液漏斗活塞，由于装置内无氧气，因此Fe(OH)2可较长时间存在，故D正确。9下列关于铁的氧化物说法不正确的是()A铁的氧化物通常状况下都是黑色固体B四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物，它与盐酸反应后的溶液中同时存在Fe2和Fe3C氧化铁可做红色涂料成分D工业上常使用铁的氧化物做原料冶炼铁解析：选AA项，氧化铁是
6、红棕色，氧化亚铁和四氧化三铁是黑色的，错误；B项，四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物，其中是Fe2、是Fe3，Fe3O4可看作是由FeO、Fe2O3组成的化合物实质是Fe(FeO2)2，偏铁酸亚铁盐，它与盐酸反应后的溶液中同时存在Fe2和Fe3，正确；C项，Fe2O3可作红色油漆、涂料，正确；D项，工业上常使用铁的氧化物做原料，用CO冶炼铁，正确。10铁与水蒸气反应的实验装置如图，下列说法正确的是()A实验时，试管口应高于试管底B加热时试管内生成红棕色物质，点燃肥皂泡可听到爆鸣声C反应的化学方程式为：2Fe3H2O(g)Fe2O33H2D试管中发生置换反应解析：选D铁与水蒸气反应生成Fe3O4和
7、H2，属于置换反应，实验时应使试管口低于试管底。11金属单质A可发生以下反应，试判断：(1)A、B、C、D、E分别是(写化学式，B写主要成分)：A_，B._，C._，D._，E._。(2)写出反应的离子方程式：_；_。(3)黑色固体C与盐酸反应的化学方程式为_。解析：单质A为Fe，其转化关系如图：答案：(1)FeFe2O3Fe3O4CuH2(2)Cu2Fe=Fe2CuFe2H=Fe2H2(3)Fe3O48HCl=2FeCl3FeCl24H2O12某化学兴趣小组利用如图装置进行“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
8、是_。(3)E中反应的化学方程式为_。(4)A、B两个装置中应先点燃_处的酒精灯，点燃E处酒精灯之前应先进行的操作是_。解析：(1)B中进行的反应是铁与水蒸气的反应，故A为提供水蒸气的装置。(2)D的作用是吸收未反应的水蒸气，干燥H2。(3)E中反应为H2还原氧化铜：H2CuOCuH2O。(4)应先点燃A处酒精灯，排除B玻璃管内空气，防止加热时，Fe粉被O2氧化。用H2与CuO反应之前一定要检验H2的纯度。答案：(1)产生水蒸气3Fe4H2O(g)Fe3O44H2(2)吸收未反应的水蒸气，干燥H2(3)H2CuOCuH2O(4)A收集并检验H2的纯度13已知由FeO、Fe2O3、Fe3O4组成
9、的混合物中，铁与氧的质量比为218，则混合物中FeO、Fe2O3、Fe3O4三种物质的物质的量之比为()A235B113C253D123解析：选B因Fe3O4中铁元素和氧元素的质量比为218，要满足混合物中铁、氧元素的质量之比为218，则样品中含有任意量的Fe3O4都符合条件，而FeO和Fe2O3中铁、氧元素的质量比应符合Fe3O4中铁、氧元素的质量比，Fe3O4可写成Fe2O3FeO的形式，即它们的物质的量之比应保持在11，两种物质的混合物中铁元素和氧元素的质量比也恰好为218。B项符合题意。14在中学化学中经常提到的铁的氧化物有FeO、Fe2O3和Fe3O4，在一定条件下它们之间可以相互转
10、化，如在超过1 400 的温度下加热Fe2O3时，Fe2O3会部分失去氧，生成Fe3O4。下列有关说法错误的是()A热稳定性：Fe3O4Fe2O3BFe2O3俗称铁红，可作油漆的红色颜料CFe3O4为黑色固体，其中2价铁与3价铁的物质的量之比为12D由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物中，铁元素与氧元素的质量比可能为73解析：选D在超过1 400 的温度下加热Fe2O3时，Fe2O3会部分失去氧，生成Fe3O4，则热稳定性：Fe3O4Fe2O3，故A正确；Fe2O3颜色是红棕色，俗称铁红，可作油漆的红色颜料，故B正确；Fe3O4为黑色固体，可以写成FeOFe2O3，则2价铁与3价铁的物
11、质的量之比为12，故C正确；在FeO中，铁元素与氧元素的质量比为72，在Fe2O3中，铁元素与氧元素的质量比为73，在Fe3O4中，铁元素与氧元素的质量比为218，则由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物中，铁元素与氧元素的质量比可能在72和73之间，故D错误。15AH分别表示中学化学中常见的某种物质，它们之间的相互转化关系如图所示(部分反应物、生成物未列出)。已知：C、D、E、F、G五种物质中均含有同一种元素；A为淡黄色固体化合物；G为红褐色固体。(1)写出化学式：A._；C._；F_。(2)写出下列反应的化学方程式：_；_。(3)写出下列反应的离子方程式：_；_。(4)生成24 g
12、B需要转移_mol电子。解析：由F在空气中放置生成G，且G为红褐色固体，可推知G是Fe(OH)3，则F是Fe(OH)2；而C、D、E、F、G含同一种元素，应联想到是Fe元素，则D含Fe2，E含Fe3，由E与H反应生成GFe(OH)3可推知H为强碱；C能转化为Fe2和Fe3，则C只能是Fe3O4，则B为O2。而A为淡黄色固体化合物，能生成O2和强碱，则A为Na2O2，H是NaOH。答案：(1)Na2O2Fe3O4Fe(OH)2(2)2O23FeFe3O44Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(3)Fe3O48H=Fe22Fe34H2OFe33OH=Fe(OH)3(4)1.516用下面两种
13、方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。方法一：用不含Fe3的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入_。(2)除去蒸馏水中溶解的O2，常采用_的方法。(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面以下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是_。方法二：在如图所示装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。(1)在试管里加入的试剂是_。(2)在试管里加入的试剂是_。(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管和试管中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是_。
14、(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是_。解析：方法一的原理：2价的铁有还原性，其化合物无论是在空气中还是在水溶液中，都易被氧化为3价铁的化合物。因此，无论是制取、保存还是使用2价铁的化合物时，都要采取适当的措施以防止2价铁被氧化。在一般的实验条件下，下列措施都可较好地防止2价铁被氧化：加Fe还原Fe3(2Fe3Fe=3Fe2)；用除去氧气的水(如经过充分煮沸后的水)配制Fe2的溶液；加保护剂(如苯、汽油、氢气、二氧化碳气体等)保护2价铁；让2价铁的沉淀生成于溶液的深处。Fe2还易发生水解反应，在配制FeSO4溶液时需要加入H2SO4抑制Fe2的水解(此内容会在以后学到
15、)。方法二的原理：向试管中加铁屑和稀硫酸，向试管中加NaOH溶液，这样铁屑和稀硫酸反应可以制取FeSO4溶液，借用生成的氢气将两支试管内的空气都排出去，使氢气充满试管和试管(起保护气的作用)。为保证氢气完全将试管内空气排出，应收集试管出口处的气体，检验氢气的纯度。当确定氢气充满两支试管以后，关闭止水夹，试管内压强增大，FeSO4溶液顺着导管进入试管的NaOH溶液中，NaOH与FeSO4发生反应生成Fe(OH)2沉淀。由于有氢气的保护作用，Fe(OH)2沉淀能较长时间稳定地存在。答案：方法一：(1)稀H2SO4、铁屑(2)煮沸(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2方法二：(1)稀H2SO4、铁屑(2)NaOH溶液(3)检验试管出口处排出的氢气的纯度，当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹(4)试管中反应生成的H2充满了试管和试管，且外界空气不容易进入
