資源簡介 中小學教育資源及組卷應用平臺第三章 鐵 金屬材料第一節 鐵及其化合物第1課時 鐵和鐵的氧化物[模塊導航] 模塊一 知識網絡構建 模塊二 基礎知識梳理 模塊三 核心考點剖析(6個典例) 模塊四 基礎過關練(10題) 模塊五 能力提升練(12題) [學習目標] 1.知道鐵在自然界中的存在形態。 2.知道鐵的物理性質,從化合價角度理解鐵的化學性質。 3.了解鐵的氧化物類別、性質及應用。[知識網絡構建] [基礎知識梳理]一、鐵的單質1.鐵元素的存在(1)人類最早使用的鐵是來自太空的隕鐵。隕鐵中的鐵以 的形態存在。(2)鐵元素在自然界中主要是以 價和 價 的形態存在于礦石中。鐵元素在地殼中的含量僅次于氧、硅和鋁,居第四位。2.鐵的應用歷史(1)我國在春秋初年就掌握了冶鐵技術。戰國中期以后,鐵制工具在社會生產中發揮了巨大的作用。(2)現代工業煉鐵的原理是用 的方法把鐵從鐵礦石中提煉出來。化學方程式為 。3.鐵的物理性質純凈的鐵是光亮的 金屬,密度較大,熔點為1 535℃,沸點為2 750℃。純鐵的抗蝕力很強,它有良好的 ,導電性比銅、鋁差,能被 吸引。二、鐵單質的化學性質鐵元素性質活潑,有較強的還原性,主要化合價為+2價和+3價。一般來說,鐵單質與 反應,產生+2價鐵;與 反應產生+3價鐵。1.與非金屬單質反應(1)與O2反應點燃(化學方程式): ;現象: 。常溫:鐵在潮濕的空氣中易被腐蝕,生成 ,其主要成分為 。(2)與Cl2反應(化學方程式): ;現象: 。(3)與S反應(化學方程式): 。因為氧化性:Cl2 > S,所以鐵與Cl2反應被氧化為+3價,與S反應被氧化為+2價。2.與水反應常溫下,鐵與水是不反應的。但高溫下可與水蒸氣反應,生成 而不是Fe2O3 (化學方程式):。3.與酸反應(1)與非氧化性酸,如鹽酸、稀硫酸反應的離子方程式: 。(2)在鐵與稀HNO3反應時,應考慮哪種物質過量然后再根據兩種物質的量分析討論判斷,HNO3過量:Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2OFe過量:Fe+2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2【特別提醒】鐵遇冷的濃硝酸、濃硫酸時,表面會生成一層致密的氧化膜,化學上稱之為鈍化。鐵的鈍化是化學變化,而非物理變化。鈍化條件——室溫,如加熱鐵是可以反應的。4.與鹽溶液反應(1)置換反應如與CuSO4溶液反應(離子方程式): 。(2)與FeCl3溶液反應(離子方程式): 。二、鐵的氧化物1.性質比較氧化物 氧化亞鐵 氧化鐵(鐵紅) 四氧化三鐵化學式顏色狀態鐵的價態溶解性 都 溶于水,但都能溶于酸溶液化學性質 都能與稀鹽酸、稀硫酸反應,生成相應的 和水都具有氧化性,都能被CO、H2、Al等還原為FeO不穩定,在空氣中加熱生成穩定的【特別提醒】①Fe3O4的組成可用FeO·Fe2O3表示,但不代表Fe3O4是由FeO和Fe2O3組成的混合物,Fe3O4有固定的組成,是一種純凈物。②由于Fe3O4與非氧化性酸反應,生成鐵鹽和亞鐵鹽,故Fe3O4不屬于堿性氧化物,而FeO、Fe2O3屬于堿性氧化物。③穩定性:FeO不穩定,Fe2O3和Fe3O4很穩定。2.重要反應(1)分別寫出鹽酸與下列鐵的氧化物反應的離子方程式:①氧化亞鐵:②氧化鐵:③磁性氧化鐵:(2)氧化鐵與鋁粉在高溫下可發生鋁熱反應,其化學方程式為2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,該反應常用于 ,它體現了氧化鐵的 性。[核心考點剖析]考點一:鐵單質的性質[典例1]下列關于鐵的性質的敘述不正確的是A.鐵在氧氣中燃燒生成的氧化物的主要成分是Fe3O4B.鐵絲不論在空氣中還是在純氧中都不會燃燒C.因為鐵在潮濕的空氣中生成的氧化物非常疏松,不能保護內層的金屬,故鐵制品需要涂保護層D.鐵與硫酸反應的離子方程式:Fe+2H+=Fe2++H2↑[典例2](23-24高一上·安徽蚌埠·期末)用過量的溶液腐蝕銅制線路板,取少量腐蝕反應完畢后的混合溶液,加入一定量的鐵粉充分攪拌,發現仍有固體存在。下列判斷不正確的是A.氧化性: B.剩余固體中一定含CuC.有固體存在的溶液中一定無 D.有固體存在的溶液中一定含[典例3](23-24高一上·山西朔州·月考)還原鐵粉與水蒸氣反應的裝置如圖所示,下列有關該實驗的說法不正確的是A.用燃著的火柴點燃肥皂泡,肥皂泡燃燒,說明該氣體是氫氣B.該反應的化學方程式為C.不能將濕棉花換為干燥的棉花,因為濕棉花冷卻試管防止試管炸裂D.不能用磁鐵將剩余的鐵粉與生成物分離考點二:鐵的氧化物的性質[典例4]下列有關鐵礦石與鐵的氧化物的說法正確的是A.赤鐵礦的主要成分是Fe3O4,磁鐵礦的主要成分是Fe2O3,FeO俗稱鐵紅B.鐵礦石的主要成分與鐵銹的主要成分相同C.鐵的氧化物都不溶于水,也不與水反應D.鐵的氧化物能與酸反應生成鹽和水,因此Fe3O4、Fe2O3、FeO都是堿性氧化物[典例5](23-24高一上·浙江杭州·期中)下列關于金屬鐵及其化合物的說法不正確的是A.能與反應生成,故鋼瓶不能用于保存液氯B.氯化鐵溶液可腐蝕覆銅板,可用于印刷電路板C.在堿性環境易被氧化,在空氣中較難保存D.不穩定,在空氣中受熱迅速轉化為[典例6]下列有關鐵的氧化物的說法錯誤的是A.赤鐵礦的主要成分是,常用作紅色油漆和涂料B.FeO不穩定,在空氣里受熱,能迅速被氧化成C.FeO、都不溶于水,但都能和鹽酸反應生成相應的鹽D.是黑色晶體,其中鐵元素有+2價和+3價,它是一種純凈物[基礎過關練]1.下列關于金屬鐵的描述不正確的是A.純鐵是銀白色金屬 B.能與水蒸氣反應生成氧化鐵C.能盛放冷的濃硫酸 D.能與氯化鐵溶液反應2.下列關于鐵及其化合物的敘述中,錯誤的是A.鐵是地殼中含量最多的金屬元素B.鐵具有延展性和導熱性,可制作炊具C.Fe2O3是一種紅棕色粉末,俗稱鐵紅,常用作紅色顏料D.Fe3O4是具有磁性的黑色晶體,鐵的化合價有+2價和+3價3.下列有關鐵及其化合物的說法中正確的是A.鐵的化學性質比較活潑,所以鐵在自然界中全部以化合態存在B.鐵在純氧中燃燒或在氯氣中燃燒所得產物中鐵元素的化合價均為+3價C.鐵在氯氣中燃燒如果鐵過量會生成FeCl2D.工業上用CO在高溫條件下還原含Fe2O3的鐵礦石煉鐵4.(23-24高一上·海南海口·月考)將一個不與鹽酸反應的小球放入盛有鹽酸的燒杯中,小球漂浮在液面上,將幾枚潔凈的小鐵釘投入燒杯中,當不再有氣泡逸出時(忽略溶液體積的變化),小球的位置與開始時比較,將A.下沉一些 B.不變 C.上浮一些 D.無法判斷5.在一定條件下,下列物質能與鐵單質發生反應,其中能將鐵元素從0價轉變為+3價的是A.鹽酸 B.稀硫酸 C.稀硝酸 D.硫酸銅溶液6.下列物質中,在一定條件下與鐵反應,且鐵元素的化合價能變成+3價的是A.氯化鐵溶液 B.氯氣 C.稀鹽酸 D.氯化鈉溶液7.如圖是鐵與其他物質之間的性質關系(“-”表示相連物質間能發生反應,“→”表示兩種物質間的轉化關系,部分物質和反應條件已略去),下列有關說法正確的是A.變化①的過程中,固體的質量逐漸減少B.變化②中有銀白色固體析出C.變化③可通過細鐵絲在空氣中燃燒實現D.變化④可能是:8.(23-24高一上·吉林通化·月考)還原鐵粉與水蒸氣反應的裝置如圖所示,下列有關該實驗的說法不正確的是A.用燃著的火柴點燃肥皂泡,肥皂泡燃燒,說明該氣體是氫氣B.不能將濕棉花換為干燥的棉花,因為濕棉花冷卻試管防止試管炸裂C.該反應的化學方程式為D.不能用磁鐵將剩余的鐵粉與生成物分離9.春秋初年我國已掌握了冶鐵技術,其部分原理是Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。下列有關說法正確的是A.該反應是置換反應B.Fe2O3可用作外墻涂料C.Fe在Cl2中燃燒生成FeCl2D.Fe2O3常溫下能與水反應生成Fe(OH)310.(23-24高一上·廣東湛江·期末)鐵制工具在社會生產中發揮了巨大作用,下面是冶鐵的部分原理:Ⅰ.Ⅱ.下列說法正確的是A.常溫下,Fe2O3能與水反應生成Fe(OH)3B.Fe與Cl2反應:C.Fe2O3俗稱鐵紅,可用作紅色顏料D.以上二個反應都是氧化還原反應,反應Ⅱ也是置換反應[能力提升練]1.下列敘述中,不正確的是A.高溫下,鐵和水蒸氣反應可以生成Fe2O3B.Fe2O3俗稱為鐵紅,可用作顏料和涂料C.合金的熔點一般比各成分金屬的低D.稀土金屬可以用于生產合金2.鐵與水蒸氣反應的實驗裝置如圖所示。下列說法不正確的是A.試管中發生置換反應B.實驗時,鐵粉正下方的酒精燈加燈罩的目的是集中加熱C.反應的化學方程式為D.加熱時試管內生成黑色物質,點燃肥皂泡可聽到爆鳴聲3.(23-24高一上·寧夏固原·期中)下列實驗現象描述正確的是A.氫氣在氯氣中燃燒,產生淡藍色火焰,瓶口上方有白霧B.銅在氯氣中燃燒,產生棕黃色煙,產物溶于少量的水得藍綠色溶液C.鐵絲在氯氣中燃燒,產生紅棕色煙,產物溶于少量的水得淺綠色溶液D.金屬鈉在氯氣中燃燒,產生白色煙,產物溶于水產生無色氣體4.把鐵片放入下列溶液中,鐵片溶解,溶液質量增加,但沒有氣體放出的是A.溶液 B.溶液 C.溶液 D.稀鹽酸5.下列說法中不正確的是A.鐵在一定條件下與氧氣或水蒸氣反應的產物均有B.鐵在高溫下與水蒸氣的反應是置換反應C.鐵與鹽酸反應生成氯化鐵和氫氣D.鐵與的反應屬于氧化還原反應6.向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100mL1mol/L的鹽酸,恰好使混合物完全溶解,放出224mL(標準狀況下)的氣體。所得溶液中加入KSCN溶液無紅色出現,混合物中鐵元素的質量分數為A.81.4% B.77.8% C.68.6% D.無法計算7.實驗室測定氧化物的組成實驗如下:下列有關說法正確的是A.溶液中只含有和 B.樣品X中含有+3價鐵元素C.溶液中 D.根據步驟Ⅰ、Ⅱ可判斷X為8.由CuO、Fe2O3組成的混合物共10.0 g,加入500 mL某濃度鹽酸中,混合物完全溶解,當再加入250 mL 2.0 mol·L-1的NaOH溶液時,得到的沉淀最多。該鹽酸的物質的量濃度為A.0.5 mol·L-1 B.1.0 mol·L-1 C.2.0 mol·L-1 D.3.0 mol·L-19.(23-24高一上·黑龍江牡丹江·期末)現有鐵、氧化亞鐵、三氧化二鐵的混合物粉末3.44g,向其中加入100mL1mol L-1鹽酸恰好完全溶解,收集到標準狀況下的氣體22.4mL,向反應后的溶液中加入KSCN溶液不變色,則6.88g該混合物在高溫下用足量CO處理后,殘留固體質量為A.11.2g B.5.6g C.2.8g D.無法計算10.向鐵粉和氧化銅的混合物中,加入適量的稀硫酸,使其全部溶解,產生無色氣體和紅色固體,得到的溶液中只有一種金屬離子,下列說法正確的是A.無色氣體的物質的量為B.原混合物中鐵粉的質量為C.得到的溶液中的物質的量為D.若用產生的無色氣體,還原混合物中等質量的固體,則該無色氣體還剩余11.(23-24高一上·江蘇無錫·期中)分析以下幾個反應(未配平),填空:①Fe2++Zn→Zn2++Fe②Fe2++Cl2→Fe3++Cl—③Fe3++Fe→Fe2+(1)Fe2+體現氧化性的是 (填反應的序號)。(2)寫出反應①對應的一個化學反應方程式 。(3)反應②中每1molCl2完全反應轉移電子為 mol。(4)對反應③進行配平,并用單線橋標注電子轉移的方向和數目。___________Fe3++___________Fe=___________Fe2+12.某實驗小組利用下圖所列裝置進行“鐵與水蒸氣反應”的實驗,并利用產物進一步制取晶體。(圖中夾持及尾氣處理裝置均已略去)請回答下列問題:(1)裝置中發生反應的化學方程式是 。(2)中出現的現象是 。(3)該小組把中反應后的產物加入足量的鹽酸,用該溶液制取晶體。①欲檢驗溶液中含有,選用的試劑為 ,現象是 。②該實驗小組同學用上述試劑沒有檢測到,用離子方程式解釋濾液中不存在可能的原因: 。③將此濾液中完全氧化為最好選擇下列物質中的 。A.酸性溶液 B. C. D.④在③所得溶液濃縮結晶前需要用實驗證明已完全氧化,實驗方法是 。(4)取少量于試管中,滴加溶液,立即生成紅褐色沉淀,配平下列反應的離子方程式:________________________,該反應中表現了 性(填“氧化”或“還原”)。21世紀教育網(www.21cnjy.com)中小學教育資源及組卷應用平臺第三章 鐵 金屬材料第一節 鐵及其化合物第1課時 鐵和鐵的氧化物[模塊導航] 模塊一 知識網絡構建 模塊二 基礎知識梳理 模塊三 核心考點剖析(6個典例) 模塊四 基礎過關練(10題) 模塊五 能力提升練(12題) [學習目標] 1.知道鐵在自然界中的存在形態。 2.知道鐵的物理性質,從化合價角度理解鐵的化學性質。 3.了解鐵的氧化物類別、性質及應用。[知識網絡構建] [基礎知識梳理]一、鐵的單質1.鐵元素的存在(1)人類最早使用的鐵是來自太空的隕鐵。隕鐵中的鐵以 單質 的形態存在。(2)鐵元素在自然界中主要是以 +2 價和 +3 價 化合物 的形態存在于礦石中。鐵元素在地殼中的含量僅次于氧、硅和鋁,居第四位。2.鐵的應用歷史(1)我國在春秋初年就掌握了冶鐵技術。戰國中期以后,鐵制工具在社會生產中發揮了巨大的作用。(2)現代工業煉鐵的原理是用 還原 的方法把鐵從鐵礦石中提煉出來。化學方程式為 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 。3.鐵的物理性質純凈的鐵是光亮的銀白色金屬,密度較大,熔點為1 535℃,沸點為2 750℃。純鐵的抗蝕力很強,它有良好的延展性、導熱性和導電性,導電性比銅、鋁差,能被磁鐵吸引。二、鐵單質的化學性質鐵元素性質活潑,有較強的還原性,主要化合價為+2價和+3價。一般來說,鐵單質與弱氧化劑反應,產生+2價鐵;與強氧化劑反應產生+3價鐵。1.與非金屬單質反應(1)與O2反應點燃(化學方程式):3Fe+2O2Fe3O4;現象:劇烈燃燒,火星四射。常溫:鐵在潮濕的空氣中易被腐蝕,生成鐵銹,其主要成分為Fe2O3·xH2O。(2)與Cl2反應(化學方程式):2Fe+3Cl22FeCl3;現象:劇烈燃燒,棕紅色煙。(3)與S反應(化學方程式):Fe+SFeS。因為氧化性:Cl2 > S,所以鐵與Cl2反應被氧化為+3價,與S反應被氧化為+2價。2.與水反應常溫下,鐵與水是不反應的。但高溫下可與水蒸氣反應,生成 Fe3O4 (+2價,+3價),而不是Fe2O3 (化學方程式):3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2。3.與酸反應(1)與非氧化性酸,如鹽酸、稀硫酸反應的離子方程式:Fe+2H+===Fe2++H2↑。(2)在鐵與稀HNO3反應時,應考慮哪種物質過量然后再根據兩種物質的量分析討論判斷,HNO3過量:Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2OFe過量:Fe+2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2【特別提醒】鐵遇冷的濃硝酸、濃硫酸時,表面會生成一層致密的氧化膜,化學上稱之為鈍化。鐵的鈍化是化學變化,而非物理變化。鈍化條件——室溫,如加熱鐵是可以反應的。4.與鹽溶液反應(1)置換反應如與CuSO4溶液反應(離子方程式):Fe+Cu2+===Fe2++Cu。(2)與FeCl3溶液反應(離子方程式):Fe+2Fe3+===3Fe2+。二、鐵的氧化物1.性質比較氧化物 氧化亞鐵 氧化鐵(鐵紅) 四氧化三鐵化學式 FeO Fe2O3 Fe3O4顏色狀態 黑色粉末 紅棕色粉末 黑色固體鐵的價態 +2 +3 +2、+3溶解性 都不溶于水,但都能溶于酸溶液化學性質 都能與稀鹽酸、稀硫酸反應,生成相應的鹽和水都具有氧化性,都能被CO、H2、Al等還原為鐵單質FeO不穩定,在空氣中加熱生成穩定的Fe3O4【特別提醒】①Fe3O4的組成可用FeO·Fe2O3表示,但不代表Fe3O4是由FeO和Fe2O3組成的混合物,Fe3O4有固定的組成,是一種純凈物。②由于Fe3O4與非氧化性酸反應,生成鐵鹽和亞鐵鹽,故Fe3O4不屬于堿性氧化物,而FeO、Fe2O3屬于堿性氧化物。③穩定性:FeO不穩定,Fe2O3和Fe3O4很穩定。2.重要反應(1)分別寫出鹽酸與下列鐵的氧化物反應的離子方程式:①氧化亞鐵:FeO+2H+===Fe2++H2O;②氧化鐵:Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O;③磁性氧化鐵:Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O。(2)氧化鐵與鋁粉在高溫下可發生鋁熱反應,其化學方程式為2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,該反應常用于焊接鋼軌,它體現了氧化鐵的氧化性。[核心考點剖析]考點一:鐵單質的性質[典例1]下列關于鐵的性質的敘述不正確的是A.鐵在氧氣中燃燒生成的氧化物的主要成分是Fe3O4B.鐵絲不論在空氣中還是在純氧中都不會燃燒C.因為鐵在潮濕的空氣中生成的氧化物非常疏松,不能保護內層的金屬,故鐵制品需要涂保護層D.鐵與硫酸反應的離子方程式:Fe+2H+=Fe2++H2↑【答案】B【詳解】A.鐵在氧氣中可燃燒生成氧化物,其主要成分是Fe3O4,A不符合題意;B.鐵絲在空氣中不燃燒,呈紅熱狀態;在純氧中可以燃燒,生成黑色固體Fe3O4,B符合題意;C.鐵在潮濕的空氣中會生銹,其主要成分是Fe2O3,由于非常疏松,不能將內層金屬鐵與空氣隔絕,故需涂保護層,C不符合題意;D.鐵的活動性在H之前,硫酸為非氧化性酸,二者反應的離子方程式為Fe+2H+=Fe2++H2↑,D不符合題意;故選B。[典例2](23-24高一上·安徽蚌埠·期末)用過量的溶液腐蝕銅制線路板,取少量腐蝕反應完畢后的混合溶液,加入一定量的鐵粉充分攪拌,發現仍有固體存在。下列判斷不正確的是A.氧化性: B.剩余固體中一定含CuC.有固體存在的溶液中一定無 D.有固體存在的溶液中一定含【答案】C【分析】混合溶液中含有氯化亞鐵、氯化銅和氯化鐵,加入鐵先和鐵離子反應生成亞鐵離子,然后鐵和氯化銅反應生成銅,實驗后發現有固體存在,可能是鐵和銅或銅。【詳解】A.溶液腐蝕銅制線路板發生反應,根據氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性可知氧化性:,故A正確;B.混合溶液中含有氯化亞鐵、氯化銅和氯化鐵,氧化性:,加入鐵先和鐵離子反應生成亞鐵離子,然后鐵和氯化銅反應生成銅,實驗后發現有固體存在,可能是鐵和銅或銅固體,故B正確;C.固體可能是鐵和銅或銅,若固體只有銅,溶液中可能含有銅離子,故C錯誤;D.反應后溶液中一定有亞鐵離子,故D正確;故答案為:C。[典例3](23-24高一上·山西朔州·月考)還原鐵粉與水蒸氣反應的裝置如圖所示,下列有關該實驗的說法不正確的是A.用燃著的火柴點燃肥皂泡,肥皂泡燃燒,說明該氣體是氫氣B.該反應的化學方程式為C.不能將濕棉花換為干燥的棉花,因為濕棉花冷卻試管防止試管炸裂D.不能用磁鐵將剩余的鐵粉與生成物分離【答案】C【分析】由實驗裝置圖可知,濕棉花受熱產生的水蒸氣與還原鐵粉共熱反應生成Fe3O4和H2,反應生成的H2通入肥皂液中產生肥皂泡。【詳解】A.由分析可知,肥皂泡燃燒說明水蒸氣與還原鐵粉共熱反應生成Fe3O4和H2,H2可以燃燒,A項正確;B.實驗中發生的反應為水蒸氣與還原鐵粉共熱反應生成四氧化三鐵和氫氣,反應的化學方程式為,B項正確;C.濕棉花的作用是受熱產生水蒸氣,若將濕棉花換為干燥的棉花,不能在加熱條件下產生反應物水蒸氣,反應無法發生,C項錯誤;D.四氧化三鐵和鐵都具有磁性,因此不能用磁鐵將剩余的鐵粉與生成物分離,D項正確;答案選C。考點二:鐵的氧化物的性質[典例4]下列有關鐵礦石與鐵的氧化物的說法正確的是A.赤鐵礦的主要成分是Fe3O4,磁鐵礦的主要成分是Fe2O3,FeO俗稱鐵紅B.鐵礦石的主要成分與鐵銹的主要成分相同C.鐵的氧化物都不溶于水,也不與水反應D.鐵的氧化物能與酸反應生成鹽和水,因此Fe3O4、Fe2O3、FeO都是堿性氧化物【答案】C【解析】赤鐵礦的主要成分是Fe2O3,Fe2O3俗稱鐵紅,磁鐵礦的主要成分是Fe3O4,A項錯誤;鐵礦石的成分與礦石的種類有關,鐵銹的主要成分是Fe2O3,B項錯誤;Fe2O3、FeO是堿性氧化物,Fe3O4不是堿性氧化物,D項錯誤。[典例5](23-24高一上·浙江杭州·期中)下列關于金屬鐵及其化合物的說法不正確的是A.能與反應生成,故鋼瓶不能用于保存液氯B.氯化鐵溶液可腐蝕覆銅板,可用于印刷電路板C.在堿性環境易被氧化,在空氣中較難保存D.不穩定,在空氣中受熱迅速轉化為【答案】A【詳解】A.常溫下Fe與干燥氯氣不反應,則可用鋼瓶儲運液氯,故A錯誤;B.三價鐵離子能夠氧化銅生成銅離子和二價鐵離子,所以可以用于印刷電路板的制作,故B正確;C.具有還原性,在空氣中能被氧氣氧化為Fe(OH)3,不易保存,故C正確;D.FeO是一種黑色粉末,不穩定,在空氣中受熱,部分被氧化,氧化生成Fe3O4,故D正確;故選A。[典例6]下列有關鐵的氧化物的說法錯誤的是A.赤鐵礦的主要成分是,常用作紅色油漆和涂料B.FeO不穩定,在空氣里受熱,能迅速被氧化成C.FeO、都不溶于水,但都能和鹽酸反應生成相應的鹽D.是黑色晶體,其中鐵元素有+2價和+3價,它是一種純凈物【答案】B【詳解】A.赤鐵礦的主要成分是,為紅棕色,常用作紅色油漆和涂料,A正確;B.FeO不穩定,在空氣里受熱,能迅速被氧化成Fe3O4,B錯誤;C.FeO、都不溶于水,能和鹽酸反應生成相應的鹽氯化亞鐵、氯化鐵,C正確;D.是黑色晶體,可看成FeO Fe2O3,其中鐵元素有+2價和+3價,它是一種純凈物,D正確;故選B。[基礎過關練]1.下列關于金屬鐵的描述不正確的是A.純鐵是銀白色金屬 B.能與水蒸氣反應生成氧化鐵C.能盛放冷的濃硫酸 D.能與氯化鐵溶液反應【答案】B【詳解】A.純鐵是銀白色、具有金屬光澤的金屬,A正確; B.高溫下,鐵能與水蒸氣反應生成四氧化三鐵和氫氣,B不正確;C.鐵在冷的濃硫酸中發生鈍化,故能盛放冷的濃硫酸,C正確; D.鐵能與氯化鐵溶液反應生成氯化亞鐵,D正確;答案選B。2.下列關于鐵及其化合物的敘述中,錯誤的是A.鐵是地殼中含量最多的金屬元素B.鐵具有延展性和導熱性,可制作炊具C.Fe2O3是一種紅棕色粉末,俗稱鐵紅,常用作紅色顏料D.Fe3O4是具有磁性的黑色晶體,鐵的化合價有+2價和+3價【答案】A【詳解】A.金屬元素在地殼中的含量鋁元素為第一,鐵元素為第二,A錯誤;B.鐵具有延展性和導熱性,可制作炊具,B正確;C.Fe2O3是一種紅棕色粉末,俗稱鐵紅,常用作紅色顏料,C正確;D.Fe3O4是具有磁性的黑色晶體,鐵的化合價有+2價和+3價,D正確;故選A。3.下列有關鐵及其化合物的說法中正確的是A.鐵的化學性質比較活潑,所以鐵在自然界中全部以化合態存在B.鐵在純氧中燃燒或在氯氣中燃燒所得產物中鐵元素的化合價均為+3價C.鐵在氯氣中燃燒如果鐵過量會生成FeCl2D.工業上用CO在高溫條件下還原含Fe2O3的鐵礦石煉鐵【答案】D【詳解】A.自然界中有少量鐵以單質形式存在(如隕鐵),選項A錯誤;B.鐵在純氧中燃燒產物是Fe3O4,其中鐵的化合價有+2價和+3價兩種價態,選項B錯誤;C.鐵與氯氣反應無論氯氣過量與否都會生成氯化鐵,選項C錯誤;D.金屬活動順序表中鐵到銅是用還原法冶煉,工業上在高溫下用CO還原含Fe2O3的鐵礦石煉鐵,選項D正確;答案選D。4.(23-24高一上·海南海口·月考)將一個不與鹽酸反應的小球放入盛有鹽酸的燒杯中,小球漂浮在液面上,將幾枚潔凈的小鐵釘投入燒杯中,當不再有氣泡逸出時(忽略溶液體積的變化),小球的位置與開始時比較,將A.下沉一些 B.不變 C.上浮一些 D.無法判斷【答案】C【分析】小球漂浮于液面上,所以小球所受的浮力不變,根據阿基米德原理的公式可知,在浮力不變時,當增大時,則減小,小球將上浮一些;當減小時,則增大,小球將下沉一些。【詳解】因為小球漂浮于液面上,所以小球所受的浮力不變。鹽酸和鐵反應生成氯化亞鐵和氫氣,氯化亞鐵溶于水所以溶液的密度變大,所以液體的密度增大,而小球受到的浮力不變,根據公式可知,排開液體的體積減小,所以小球會上浮,故C正確。故選:C。5.在一定條件下,下列物質能與鐵單質發生反應,其中能將鐵元素從0價轉變為+3價的是A.鹽酸 B.稀硫酸 C.稀硝酸 D.硫酸銅溶液【答案】C【詳解】A.鐵與鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣,A不符合題意;B.鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣,B不符合題意;C.鐵與稀硝酸反應生成硝酸鐵和一氧化氮,C符合題意;D.鐵與硫酸銅溶液反應生成硫酸亞鐵和銅單質,D不符合題意;故選C。6.下列物質中,在一定條件下與鐵反應,且鐵元素的化合價能變成+3價的是A.氯化鐵溶液 B.氯氣 C.稀鹽酸 D.氯化鈉溶液【答案】B【詳解】A.氯化鐵溶液與鐵反應生成氯化亞鐵,鐵元素由+3價變為+2價,故A錯誤;B.鐵在氯氣中燃燒生成氯化鐵,鐵元素由0價變為+3價,故B正確;C.鐵與稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣,鐵元素由0價變為+2價,故C錯誤;D.鐵與氯化鈉溶液不反應,鐵元素的化合價不可能變成+3價,故D錯誤;故選B。7.如圖是鐵與其他物質之間的性質關系(“-”表示相連物質間能發生反應,“→”表示兩種物質間的轉化關系,部分物質和反應條件已略去),下列有關說法正確的是A.變化①的過程中,固體的質量逐漸減少B.變化②中有銀白色固體析出C.變化③可通過細鐵絲在空氣中燃燒實現D.變化④可能是:【答案】B【分析】由圖可知,反應①為Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,反應②為Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag,反應③為3Fe +2O2Fe3O4,反應④為Fe與非氧化性酸的反應,如Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑或Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。【詳解】A.根據分析,反應①Fe+CuSO4=FeSO4+Cu中,固體由Fe(相對原子質量為56)變為Cu(相對原子質量為64),固體質量增大,A錯誤;B.根據分析,反應②為Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag,Ag為銀白色固體,B正確;C.鐵絲在空氣中不能燃燒,需在氧氣中燃燒,C錯誤;D.Fe與HCl反應生成FeCl2,D錯誤;故選B。8.(23-24高一上·吉林通化·月考)還原鐵粉與水蒸氣反應的裝置如圖所示,下列有關該實驗的說法不正確的是A.用燃著的火柴點燃肥皂泡,肥皂泡燃燒,說明該氣體是氫氣B.不能將濕棉花換為干燥的棉花,因為濕棉花冷卻試管防止試管炸裂C.該反應的化學方程式為D.不能用磁鐵將剩余的鐵粉與生成物分離【答案】B【分析】由實驗裝置圖可知,濕棉花受熱產生的水蒸氣與還原鐵粉共熱反應生成Fe3O4和H2,反應生成的H2通入肥皂液中產生肥皂泡。【詳解】A.由分析可知,肥皂泡燃燒說明水蒸氣與還原鐵粉共熱反應生成Fe3O4和H2,H2可以燃燒,A正確;B.由分析可知,濕棉花的作用是受熱產生水蒸氣,若將濕棉花換為干燥的棉花,不能在加熱條件下產生反應物水蒸氣,反應無法發生,B錯誤;C.由分析可知,實驗中發生的反應為水蒸氣與還原鐵粉共熱反應生成四氧化三鐵和氫氣,反應的化學方程式為3Fe+4H2OFe3O4+4H2,C正確;D.四氧化三鐵和鐵都具有磁性,因此不能用磁鐵將剩余的鐵粉與生成物分離,D正確;故選B。9.春秋初年我國已掌握了冶鐵技術,其部分原理是Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。下列有關說法正確的是A.該反應是置換反應B.Fe2O3可用作外墻涂料C.Fe在Cl2中燃燒生成FeCl2D.Fe2O3常溫下能與水反應生成Fe(OH)3【答案】B【詳解】A.置換反應是一種單質和一種化合物反應生成另一種單質和另一種化合物,該反應不是置換反應,故A錯誤;B.氧化鐵是紅棕色粉末,常用作外墻涂料,故B正確;C.氯氣氧化性強,Fe在Cl2中燃燒生成FeCl3,故C錯誤;D.Fe2O3不與水反應,故D錯誤;綜上所述,答案為B。10.(23-24高一上·廣東湛江·期末)鐵制工具在社會生產中發揮了巨大作用,下面是冶鐵的部分原理:Ⅰ.Ⅱ.下列說法正確的是A.常溫下,Fe2O3能與水反應生成Fe(OH)3B.Fe與Cl2反應:C.Fe2O3俗稱鐵紅,可用作紅色顏料D.以上二個反應都是氧化還原反應,反應Ⅱ也是置換反應【答案】C【詳解】A.雖然Fe2O3是堿性氧化物,但Fe2O3不溶于水,不與水反應生成Fe(OH)3,故A錯誤;B.Fe與Cl2反應生成3價鐵,方程式為,故B錯誤;C.Fe2O3俗是紅棕色粉末,俗稱鐵紅,可用作紅色顏料,故C正確;D.置換反應是單質與化合物反應生成另外的單質和化合物的化學反應,所以反應Ⅱ不是置換反應,故D錯誤;故答案選C。[能力提升練]1.下列敘述中,不正確的是A.高溫下,鐵和水蒸氣反應可以生成Fe2O3B.Fe2O3俗稱為鐵紅,可用作顏料和涂料C.合金的熔點一般比各成分金屬的低D.稀土金屬可以用于生產合金【答案】A【詳解】A.高溫下,鐵和水蒸氣反應可以生成Fe3O4,故A錯誤;B.Fe2O3俗稱為鐵紅,可用作顏料和涂料,故B正確;C.合金的熔點一般比各成分金屬的低,故C正確;D.稀土金屬可以用于生產合金,故D正確;選A。2.鐵與水蒸氣反應的實驗裝置如圖所示。下列說法不正確的是A.試管中發生置換反應B.實驗時,鐵粉正下方的酒精燈加燈罩的目的是集中加熱C.反應的化學方程式為D.加熱時試管內生成黑色物質,點燃肥皂泡可聽到爆鳴聲【答案】C【分析】加熱時,濕棉花提供水蒸氣,鐵粉與水蒸氣發生反應,3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 +4H2,肥皂液的主要作用是收集生成的H2,檢驗氫氣的存在,以此解答該題。【詳解】A.根據反應為3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 +4H2,試管中發生置換反應,A正確;B.實驗時,鐵粉正下方的酒精燈加燈罩可以防止熱量散失,故目的是集中加熱,B正確;C.鐵粉與水蒸氣發生反應的方程式:3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 +4H2,C錯誤;D.鐵粉與水蒸氣發生反應的方程式:3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 +4H2,生成黑色物質Fe3O4,生成氫氣,點燃肥皂泡可聽到爆鳴聲,D正確;故本題選C。3.(23-24高一上·寧夏固原·期中)下列實驗現象描述正確的是A.氫氣在氯氣中燃燒,產生淡藍色火焰,瓶口上方有白霧B.銅在氯氣中燃燒,產生棕黃色煙,產物溶于少量的水得藍綠色溶液C.鐵絲在氯氣中燃燒,產生紅棕色煙,產物溶于少量的水得淺綠色溶液D.金屬鈉在氯氣中燃燒,產生白色煙,產物溶于水產生無色氣體【答案】B【詳解】A. 氫氣在氯氣中燃燒,產生蒼白色火焰,瓶口上方有白霧,故A錯誤;B. 銅在氯氣中燃燒,產生棕黃色煙,即氯化銅,產物溶于少量的水得藍綠色溶液,藍綠色氯化銅溶液,故B正確;C. 鐵絲在氯氣中燃燒,產生產生棕褐色的煙,即氯化鐵,溶于水得黃色溶液,故C錯誤;D. 金屬鈉在氯氣中燃燒,產生黃色火焰,生成氯化鈉和水不反應,所以溶于水不會產生無色氣體,故D錯誤;故選B。4.把鐵片放入下列溶液中,鐵片溶解,溶液質量增加,但沒有氣體放出的是A.溶液 B.溶液 C.溶液 D.稀鹽酸【答案】C【詳解】鐵與不反應,A不符合題意;鐵與反應生成和,溶液質量減少,B不符合題意:與反應,溶解在溶液中,溶液質量增加,沒有氣體放出,C符合題意;鐵與稀鹽酸反應,溶液質量增加,但放出,D不符合題意。5.下列說法中不正確的是A.鐵在一定條件下與氧氣或水蒸氣反應的產物均有B.鐵在高溫下與水蒸氣的反應是置換反應C.鐵與鹽酸反應生成氯化鐵和氫氣D.鐵與的反應屬于氧化還原反應【答案】C【詳解】鐵為活潑金屬,與強氧化劑反應生成價化合物,與弱氧化劑反應生成價化合物,常溫下可被濃硫酸、濃硝酸鈍化。A項,鐵在氧氣中燃燒、鐵與水蒸氣在高溫下反應都生成,正確;B項,鐵在高溫下與水蒸氣反應生成和氫氣,為置換反應,正確;C項,鐵與鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣,錯誤;D項,與反應生成,屬于氧化還原反應,正確。6.向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100mL1mol/L的鹽酸,恰好使混合物完全溶解,放出224mL(標準狀況下)的氣體。所得溶液中加入KSCN溶液無紅色出現,混合物中鐵元素的質量分數為A.81.4% B.77.8% C.68.6% D.無法計算【答案】A【詳解】向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100mL1mol/L的鹽酸,恰好使混合物完全溶解,放出224mL(標準狀況下)的氣體,最終生成FeCl2、H2O、H2。n(H2)==0.01mol,n(FeCl2)==0.05mol,依據氫元素守恒,生成H2O的物質的量為-0.01mol=0.04mol,混合物中所含氧元素的質量為0.04mol×16g/mol=0.64g,含Fe元素的質量為0.05mol×56g/mol=2.8g,則混合物中鐵元素的質量分數為≈81.4%,故選A。7.實驗室測定氧化物的組成實驗如下:下列有關說法正確的是A.溶液中只含有和 B.樣品X中含有+3價鐵元素C.溶液中 D.根據步驟Ⅰ、Ⅱ可判斷X為【答案】D【分析】通入氯氣發生反應2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,Cl2為0.01mol,則Fe2+為0.02mol,則3.04g氧化物中有FeO 0.02mol質量為1.44g,則Fe2O3的質量為1.6g,物質的量為0.01mol,據此分析。【詳解】A.步驟I中加入足量鹽酸,溶液Z中含有Fe3+和Cl-外,還含有H+,故A錯誤;B.由分析可知,Fe2O3的質量為1.6g,物質的量為0.01mol,則樣品X中含有+3價鐵元素,B錯誤;C.由分析可知,3.04g氧化物中有FeO 0.02mol,Fe2O3物質的量為0.01mol,則溶液中,故C錯誤;D.通過計算可知X由0.02mol FeO和0.01mol Fe2O3組成,所以原子Fe:O=4:5;可判斷X為,D正確;故選D。8.由CuO、Fe2O3組成的混合物共10.0 g,加入500 mL某濃度鹽酸中,混合物完全溶解,當再加入250 mL 2.0 mol·L-1的NaOH溶液時,得到的沉淀最多。該鹽酸的物質的量濃度為A.0.5 mol·L-1 B.1.0 mol·L-1 C.2.0 mol·L-1 D.3.0 mol·L-1【答案】B【詳解】CuO、Fe2O3組成的混合物與鹽酸反應生成CuCl2、FeCl3,鹽酸可能有剩余,向反應后溶液中加入NaOH溶液,得到的沉淀最大值時沉淀為Cu(OH)2、Fe(OH)3,此時溶液中溶質為NaCl,根據鈉離子守恒有n(NaCl)=n(NaOH)=0.25L×2.0 mol/L=0.5 mol,根據氯離子守恒有n(HCl)=n(NaCl)=0.5mol,故該鹽酸的物質的量濃度c==1.0mol/L;故選B。9.(23-24高一上·黑龍江牡丹江·期末)現有鐵、氧化亞鐵、三氧化二鐵的混合物粉末3.44g,向其中加入100mL1mol L-1鹽酸恰好完全溶解,收集到標準狀況下的氣體22.4mL,向反應后的溶液中加入KSCN溶液不變色,則6.88g該混合物在高溫下用足量CO處理后,殘留固體質量為A.11.2g B.5.6g C.2.8g D.無法計算【答案】B【分析】現有鐵、氧化亞鐵、三氧化二鐵的混合物粉末3.44g,向其中加入100mL1mol L-1鹽酸恰好完全溶解,收集到標準狀況下的氣體22.4mL,發生的反應有Fe+2HCl=FeCl2+H2↑、FeO+2HCl=FeCl2+H2O、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、Fe+2FeCl3=3FeCl2,向反應后的溶液中加入KSCN溶液不變色,說明溶液中不含Fe3+、反應后的溶液為FeCl2;混合物高溫下用足量CO處理,發生的反應為CO+FeOFe+CO2、3CO+Fe2O32Fe+3CO2,說明用CO處理后殘留固體為Fe;根據Fe、Cl守恒計算。【詳解】根據分析,混合物與100mL1mol/L鹽酸恰好完全溶解得到FeCl2溶液,依據Cl守恒,n(FeCl2)=n(HCl)=×1mol/L×0.1L=0.05mol,根據Fe守恒,3.44g混合物中Fe元素的物質的量為0.05mol;則6.88g混合物中Fe元素的物質的量為=0.1mol;根據分析,殘留固體的質量為0.1mol×56g/mol=5.6g;答案選B。10.向鐵粉和氧化銅的混合物中,加入適量的稀硫酸,使其全部溶解,產生無色氣體和紅色固體,得到的溶液中只有一種金屬離子,下列說法正確的是A.無色氣體的物質的量為B.原混合物中鐵粉的質量為C.得到的溶液中的物質的量為D.若用產生的無色氣體,還原混合物中等質量的固體,則該無色氣體還剩余【答案】B【詳解】A.,則由離子方程式可知,用于置換銅,用于生成,即,A錯誤;B.由分析可知紅色固體為金屬Cu,無色氣體為,溶液中只有一種金屬離子,則溶液中只存在,則可知:銅的物質的量為,則混合物中含,則含,B正確;C.由鐵元素守恒,得到的溶液中金屬離子全為,即亞鐵離子的物質的量為,C錯誤;D.,,由化學方程式可知,剩余,D錯誤;故選B。11.(23-24高一上·江蘇無錫·期中)分析以下幾個反應(未配平),填空:①Fe2++Zn→Zn2++Fe②Fe2++Cl2→Fe3++Cl—③Fe3++Fe→Fe2+(1)Fe2+體現氧化性的是 (填反應的序號)。(2)寫出反應①對應的一個化學反應方程式 。(3)反應②中每1molCl2完全反應轉移電子為 mol。(4)對反應③進行配平,并用單線橋標注電子轉移的方向和數目。___________Fe3++___________Fe=___________Fe2+【答案】(1)①(2)FeSO4+Zn=ZnSO4+Fe(3)2(4)【分析】反應①中鐵元素的化合價降低被還原,亞鐵離子是反應的氧化劑;反應②中鐵元素的化合價升高被氧化,亞鐵離子是反應的還原劑;反應③中鐵離子中鐵元素化合價降低被還原,是反應的氧化劑。【詳解】(1)由分析可知,反應①中鐵元素的化合價降低被還原,亞鐵離子是反應的氧化劑,表現氧化性,故答案為:①;(2)由方程式可知,反應①為可溶性亞鐵鹽溶液與鋅反應生成可溶性鋅鹽和鐵,對應的方程式可能為FeSO4+Zn=ZnSO4+Fe,故答案為:FeSO4+Zn=ZnSO4+Fe;(3)由方程式可知,反應②中氯元素的化合價降低被還原,氯氣是反應的氧化劑,反應消耗1mol氯氣,轉移電子的物質的量為2mol,故答案為:2;(4)由分析可知,反應③中鐵離子中鐵元素化合價降低被還原,是反應的氧化劑,鐵中鐵元素的化合價升高被氧化,是還原劑,反應消耗1mol鐵,反應轉移2mol電子,則表示反應電子轉移的方向和數目的單線橋為,故答案為:。12.某實驗小組利用下圖所列裝置進行“鐵與水蒸氣反應”的實驗,并利用產物進一步制取晶體。(圖中夾持及尾氣處理裝置均已略去)請回答下列問題:(1)裝置中發生反應的化學方程式是 。(2)中出現的現象是 。(3)該小組把中反應后的產物加入足量的鹽酸,用該溶液制取晶體。①欲檢驗溶液中含有,選用的試劑為 ,現象是 。②該實驗小組同學用上述試劑沒有檢測到,用離子方程式解釋濾液中不存在可能的原因: 。③將此濾液中完全氧化為最好選擇下列物質中的 。A.酸性溶液 B. C. D.④在③所得溶液濃縮結晶前需要用實驗證明已完全氧化,實驗方法是 。(4)取少量于試管中,滴加溶液,立即生成紅褐色沉淀,配平下列反應的離子方程式:________________________,該反應中表現了 性(填“氧化”或“還原”)。【答案】(1)(2)黑色的粉末變成紫紅色,管壁產生水珠(3) 溶液 向溶液里滴加溶液,溶液變血紅色 B 用小試管取用③反應后的溶液1﹣2ml,滴入幾滴鐵氰化鉀溶液,溶液沒有生成藍色沉淀則證明氯化亞鐵已被全部氧化(4) 242 氧化【詳解】(1)Fe與水蒸氣反應生成Fe3O4和H2,反應的化學方程式是;(2)Fe與水蒸氣反應生成H2,還原氧化銅生成Cu和H2O,所以E裝置中,黑色的粉末變成紫紅色,管壁產生水珠;故答案為:,黑色的粉末變成紫紅色,管壁產生水珠;(3)①檢驗Fe3+最直接的方法是選用KSCN,Fe3+遇KSCN,顯血紅色;故答案為KSCN溶液;向溶液里滴加KSCN溶液,溶液變血紅色;②用KSCN未檢測出Fe3+,可能是B裝置中有Fe粉未反應完全,有剩余,在溶液中,Fe粉還原Fe3+;故答案為Fe+2Fe3+=3Fe2+;③濾液中FeCl2完全氧化為FeCl3最好選擇Cl2,不會引入新雜質,故B正確;故答案為:B;④若要證明FeCl2已完全氧化,可以用小試管取用③反應后的溶液1﹣2ml,滴入幾滴鐵氰化鉀溶液,溶液沒有生成藍色沉淀則證明氯化亞鐵已被全部氧化;故答案為:用小試管取用③反應后的溶液1﹣2ml,滴入幾滴鐵氰化鉀溶液,溶液沒有生成藍色沉淀則證明氯化亞鐵已被全部氧化;(4)取少量H2O2于試管中,滴加FeCl2溶液,立即生成紅褐色沉淀,H2O2為氧化劑,1mol H2O2轉移2mol電子,FeCl2作還原劑,1mol FeCl2轉移1mol電子,根據原子守恒和電荷守恒,答案為,氧化21世紀教育網(www.21cnjy.com) 展開更多...... 收起↑ 資源列表 第12講 鐵和鐵的氧化物-【暑假學與練】2024年新高一化學暑假精品講義+分層練習(人教版2019必修第一冊)(原卷版).docx 第12講 鐵和鐵的氧化物-【暑假學與練】2024年新高一化學暑假精品講義+分層練習(人教版2019必修第一冊)(解析版).docx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫