1、第一节第一节 铁及其化合物铁及其化合物 第第 1 1 课时课时 铁的单质铁的单质、氧化物和氢氧化物氧化物和氢氧化物 题组一 铁的单质 1下列关于铁的叙述错误的是( ) A纯净的铁是光亮的银白色金属 B铁能被磁体吸引 C铁是地壳中含量最多的金属元素 D铁具有延展性和导热性，可制作炊具 答案 C 解析 铁元素在地壳中的含量是金属元素的第二位。 2(2020 合肥六中高一期末)铁片投入下列溶液，溶液质量减轻，但无气体产生的是( ) A盐酸 BCuSO4溶液 C稀硫酸 DNa2SO4溶液 答案 B 解析 铁片投入盐酸、稀硫酸中，均发生置换反应生成 H2，A、C 均错误；铁片投入 Na2SO4 溶液中，
2、不发生反应，D 错误；铁片投入 CuSO4溶液中发生置换反应：FeCuSO4=FeSO4 Cu，消耗 56 g Fe 的同时生成 64 g Cu，溶液质量减轻，且无气体生成，B 正确。 3下列有关铁及其化合物的说法正确的是( ) A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 B铁在纯氧中燃烧或在氯气中燃烧所得产物中铁元素的化合价均为3 C铁在氯气中燃烧如果铁过量会生成 FeCl2 D工业上用 CO 在高温条件下还原含 Fe2O3的铁矿石炼铁 答案 D 解析 自然界中有少量铁以单质形式存在(如陨铁)，A 错；铁在纯氧中燃烧产物是 Fe3O4，其 中铁元素的化合价有2 和3 两种价态，
3、B 错；铁在氯气中燃烧，无论铁是否过量都生成 FeCl3，C 错。 4.还原铁粉与水蒸气反应的装置如图所示，下列有关该实验的说法正确的是( ) A反应生成 FeO B湿棉花的主要作用是冷却试管，防止炸裂 C肥皂液的主要作用是检验生成的 H2 D铁粉与水蒸气反应后，可立即用磁体将剩余铁粉分离出来 答案 C 解析 铁与水蒸气反应生成 Fe3O4和 H2，A 错；湿棉花的作用是提供水蒸气，B 错；使用肥 皂液的作用是检验反应中生成的 H2，反应一段时间后，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近 肥皂泡，当听到爆鸣声时，说明铁与水蒸气反应生成了 H2，C 对；铁粉与水蒸气反应生成的 四氧化三铁也可以被磁体吸
4、引，不能分离出铁，D 错。 5下列关于铁的叙述不正确的是( ) A铁能被磁铁吸引，但纯铁易被腐蚀 B在人体内的血红蛋白中含有铁元素 C铁能在氧气中剧烈燃烧，但不能在水蒸气中燃烧 D能通过化合反应制得 FeCl2和 Fe(OH)3 答案 A 解析 FeCl2、Fe(OH)3可分别通过化合反应 Fe2FeCl3=3FeCl2、4Fe(OH)2O2 2H2O=4Fe(OH)3制得。 题组二 铁的氧化物 6下列有关铁矿石与铁的氧化物的说法正确的是( ) A赤铁矿的主要成分是 Fe3O4，磁铁矿的主要成分是 Fe2O3，FeO 俗称铁红 B铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同 C铁的氧化物都不溶于水，也
5、不与水反应 D铁的氧化物能与酸反应生成盐和水，因此 Fe3O4、Fe2O3、FeO 都是碱性氧化物 答案 C 解析 赤铁矿的主要成分是 Fe2O3，俗称铁红，磁铁矿的主要成分是 Fe3O4，A 项错误；铁矿 石的成分与矿石的种类有关，铁锈的主要成分是 Fe2O3，B 项错误；Fe2O3、FeO 是碱性氧化 物，Fe3O4不是碱性氧化物，D 项错误。 7指南针是我国古代四大发明之一，制造指南针的磁性物质是( ) AFeO BFe2O3 CFe3O4 DFe 答案 C 解析 Fe3O4具有磁性，俗称磁性氧化铁；铁是能被磁化的物质，本身没有磁性。 题组三 铁的氢氧化物 8实验室制取氢氧化铁的一组试剂
6、是( ) A氯化铁溶液和烧碱溶液 B氧化铁和烧碱溶液 C氧化铁和水 D铁和水蒸气 答案 A 解析 实验室常用可溶性铁盐溶液(如氯化铁溶液)与碱溶液(如烧碱溶液)反应来制取氢氧化 铁沉淀。 9关于氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁三种氧化物的说法中不正确的是( ) A铁元素化合价不完全相同 B氧元素的化合价完全相同 C氧化亚铁俗称铁红，为红棕色固体 D铁在氧气中燃烧的产物为黑色固体 答案 C 解析 铁元素的化合价不同，Fe2O3中铁元素为3 价，FeO 中铁元素为2 价，Fe3O4中铁 元素为2 价和3 价；氧元素的化合价完全相同；Fe2O3俗称铁红，是一种红棕色的固体； 铁在 O2中燃烧生成 Fe3
7、O4，是一种黑色固体。 10实验室测定氧化物 X(FexO)的组成实验如下： 3.04 g X 足量盐酸 步骤 溶液Y 通入0.01 mol Cl2恰好反应 步骤 溶液Z 下列有关说法正确的是( ) A样品 X 中氧元素的质量分数约为 26.3% B溶液 Y 中 c(Fe2 )c(Fe3)21 C溶液 Z 中的离子只有 Fe3 和 Cl D根据步骤、可判断 X 为 Fe0.75O 答案 A 解析 溶液 Y 中通入 0.01 mol Cl2，发生反应：2Fe2 Cl 2=2Fe 32Cl，则 Y 中含有 0.02 mol Fe2 ，因此 X 中相当于 FeO 的质量为 0.02 mol72 g
8、mol11.44 g，相当于 Fe 2O3 的质量为 3.04 g1.44 g1.6 g，则有 n(FeO)0.02 mol，n(Fe2O3)0.01 mol，故 X 可看作 2FeO Fe2O3，可看作 Fe0.8O，D 错误；样品 X 中氧元素的质量分数为 16 160.856 100%26.3%，A 正确；据上述分析可知，溶液 Y 中 c(Fe2 )c(Fe3)11，B 错误；步 骤中加入足量盐酸，故溶液 Z 中含有 Fe3 、H和 Cl，C 错误。 11在加热的条件下铁粉可与水蒸气发生反应，若反应后得到的干燥固体质量比反应前铁粉 的质量增加了 32 g，则参加反应的铁粉的物质的量是(
9、) A0.5 mol B1 mol C1.5 mol D2 mol 答案 C 解析 根据 3Fe4H2O(g)= 高温 Fe3O44H2可知，固体增加的质量为氧元素的质量， n(Fe)3 4n(O) 3 4 32 g 16 g mol 11.5 mol。 12有 FeO、Fe2O3的混合物若干克，在 CO 气流中加热充分反应，冷却后称剩余固体比原混 合物质量减轻 1.6 g，若将同质量的混合物与盐酸反应，欲使其完全溶解需 1 mol L 1 的盐酸 的体积为( ) A200 mL B100 mL C50 mL D无法计算 答案 A 解析 FeO、Fe2O3的混合物若干克，在 CO 气流中加热充
10、分反应，生成 Fe，冷却后称剩余固 体比原混合物质量减轻 1.6 g，则减少的质量为氧元素的质量，物质的量是 0.1 mol。将 FeO、 Fe2O3的混合物与盐酸反应生成 FeCl2、FeCl3的混合物，相当于其中的 O 被 Cl 代替，1 个 O 被2个Cl代替， 所以需1 mol L 1的盐酸的体积V(HCl)0.2 mol 1 mol L10.2 L200 mL。 13把足量的铁粉投入硫酸和 CuSO4的混合溶液中，充分反应后，剩余金属的质量与原加入 的铁粉的质量相等，则原溶液中 c(H )与 c(SO2 4)之比为( ) A17 B14 C12 D13 答案 B 解析 设 H2SO4
11、的物质的量为 x mol，CuSO4的物质的量为 y mol。则根据方程式可知： H2SO4Fe=FeSO4H2 固体质量减少 m 1 mol 56 g x mol 56x g CuSO4Fe=FeSO4Cu 固体质量增加 m 1 mol 56 g 64 g 8 g y mol 8y g 充分反应后，剩余金属的质量与原加入的铁粉的质量相等，所以 56x8y，即 xy17， 则原溶液中 H 和 SO2 4的物质的量浓度之比为 2x(xy)14。 14(2020 贵州独山期末)某学生以铁丝和 Cl2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( ) A实验所涉及的物质均为电解质 B实
12、验发生的均为离子反应 C实验均未发生氧化还原反应 D实验反应制得的物质均为纯净物 答案 C 解析 实验中铁与氯气都是单质，不是电解质，故 A 错误；实验中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；实验中氯化铁溶于水为物理 变化，实验中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；实验得到氢氧化铁胶体，属于混合物，故 D 错误。 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： _。 (
13、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 H2 22.4 L，则参加反应的铁粉的质量为_ g。 (6)当固体质量增加 32 g 时，生成 H2的质量为_ g。 答案 (1)3Fe4H2O(g)= 高温 Fe3O44H2 (2)碱石灰(答案合理即可) n (3) (4)用拇指堵住试管口，靠近酒精灯火焰，松开拇指
14、，发出爆鸣声，说明收集到的气体是 H2 (5)42 (6)4 解析 (3)考虑到 H2的密度比空气小，可采用向下排空气法收集 H2。(4)检验 H2可采用“爆 鸣”实验。 (5)根据反应的化学方程式 3Fe4H2O(g)= 高温 Fe3O44H2可得关系式： 3Fe4H2， n(H2) 22.4 L 22.4 L mol 11 mol，则 n(Fe)3 4 mol，m(Fe) 3 4 mol 56 g mol 142 g。(6)固体质 量增加的原因是 Fe 生成了 Fe3O4， 增加的质量为氧元素的质量， 关系式为 Fe3O44O4H2， 故生成氢气的质量为 m(H2)32 16 2 g4 g。
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