2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第三章鐵金屬材料第一節(jié)第1課時(shí)鐵的單質(zhì)鐵的氧化物鐵的氫氧化物測(cè)評(píng)含解析新人教版必修1

PAGE8-第1課時(shí)鐵的單質(zhì)、鐵的氧化物、鐵的氫氧化物課后篇素養(yǎng)形成合格考達(dá)標(biāo)練1.有關(guān)鐵的氧化物的說(shuō)法正確的是()A.Fe3O4是黑色固體,有磁性B.Fe2O3既不溶于水也不溶于酸C.FeO是堿性氧化物,可與H2O反應(yīng)生成Fe(OH)2D.FeO、Fe2O3、Fe3O4中鐵的化合價(jià)相同答案A解析Fe2O3能溶于酸,B錯(cuò)誤;FeO是堿性氧化物,但不能與H2O反應(yīng)生成Fe(OH)2,C錯(cuò)誤;FeO中鐵的化合價(jià)為+2價(jià)、Fe2O3中鐵的化合價(jià)為+3價(jià)、Fe3O4中鐵的化合價(jià)為+2價(jià)和+3價(jià),D錯(cuò)誤。2.我國(guó)科學(xué)家參與研制的阿爾法磁譜儀已隨美國(guó)發(fā)覺(jué)號(hào)航天飛船升入太空,起先了探究宇宙中是否存在“反物質(zhì)”的探討工作。依據(jù)你所學(xué)的學(xué)問(wèn)推想用于制造阿爾法磁譜儀的核心部件的材料是()A.FeO B.Fe2O3C.Fe3O4 D.Fe(OH)3答案C解析依據(jù)磁譜儀所用物質(zhì)具有磁性確定為Fe3O4。3.下列物質(zhì)的顏色和性質(zhì)或用途對(duì)應(yīng)不正確的是()選項(xiàng)物質(zhì)顏色性質(zhì)或用途AFe2O3紅棕色紅色油漆、涂料BFe(OH)2白色易被氧化成灰綠色,一段時(shí)間后有紅褐色物質(zhì)生成CFe(OH)3紅褐色受熱易分解生成紅棕色粉末DFeO黑色不穩(wěn)定,空氣中加熱生成Fe2O3答案D解析FeO不穩(wěn)定,空氣中加熱生成Fe3O4。4.在空氣中氫氧化亞鐵白色沉淀可轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀。關(guān)于該反應(yīng)的下列敘述中不正確的是()A.生成物為氫氧化鐵B.該反應(yīng)是化合反應(yīng)C.該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)D.氫氧化亞鐵作氧化劑答案D解析白色氫氧化亞鐵沉淀轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀,生成物是氫氧化鐵,故A正確;題述反應(yīng)符合化合反應(yīng)的特征,該反應(yīng)是化合反應(yīng),故B正確;該反應(yīng)中有元素化合價(jià)變更,是氧化還原反應(yīng),故C正確;在4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3中,氫氧化亞鐵作還原劑,O2作氧化劑,故D錯(cuò)誤。5.某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了下圖所示的試驗(yàn),試驗(yàn)后組員之間的溝通不合理的是()A.甲同學(xué)認(rèn)為試管b中收集到的氣體可點(diǎn)燃,且產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰B.乙同學(xué)認(rèn)為試管a中生成的黑色固體可能為四氧化三鐵C.丙同學(xué)認(rèn)為將少量還原性鐵粉放入試管中,加適量的水,加熱也可實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)D.丁同學(xué)認(rèn)為試管中濕棉花的作用是產(chǎn)生水蒸氣答案C解析鐵與水蒸氣在高溫條件下可反應(yīng),與液態(tài)水加熱也不反應(yīng)。6.(2024浙江溫州“十校聯(lián)合體”期末聯(lián)考)下列物質(zhì)中,不能由金屬跟非金屬單質(zhì)干脆化合得到的是()A.Na2O2 B.NaCl C.FeCl2 D.Fe3O4答案C解析過(guò)氧化鈉可由鈉和氧氣在加熱條件下干脆化合得到;氯化鈉可由鈉和氯氣在加熱條件下干脆化合得到;氯化亞鐵無(wú)法由金屬跟非金屬單質(zhì)干脆化合得到,鐵和氯氣在加熱條件下會(huì)生成氯化鐵;四氧化三鐵可由鐵和氧氣在點(diǎn)燃條件下干脆化合得到。7.(2024浙江臺(tái)州高一檢測(cè))某化學(xué)愛(ài)好小組利用如圖裝置進(jìn)行“鐵與水反應(yīng)”的試驗(yàn),并檢驗(yàn)產(chǎn)物的性質(zhì),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)A裝置的作用是,B中反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(2)D的作用是。

(3)E中的現(xiàn)象是。

(4)A、B兩個(gè)裝置中應(yīng)先點(diǎn)燃處的酒精(噴)燈,點(diǎn)燃E處酒精燈之前應(yīng)進(jìn)行的操作是。

答案(1)產(chǎn)生水蒸氣3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2(2)吸取未反應(yīng)的水蒸氣(3)黑色固體變?yōu)榧t色,右端管壁有水珠生成(4)A收集H2,并檢驗(yàn)其純度解析(1)B中進(jìn)行的反應(yīng)是3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,故A為供應(yīng)水蒸氣的裝置。(2)D的作用是除去未反應(yīng)的水蒸氣,干燥H2。(3)E中反應(yīng)為H2+CuOCu+H2O,故黑色粉末變紅,同時(shí)硬質(zhì)玻璃管右端會(huì)有水珠生成。(4)應(yīng)先點(diǎn)燃A處,若先點(diǎn)燃B處,B中的Fe會(huì)與空氣中O2反應(yīng)生成Fe2O3;點(diǎn)燃E處酒精燈前要收集H2,檢驗(yàn)純度。等級(jí)考提升練8.(雙選)下列關(guān)于鐵與水反應(yīng)的描述中,不正確的是()A.鐵與水蒸氣反應(yīng)的產(chǎn)物是黑色的Fe2O3B.紅熱的鐵能與水蒸氣反應(yīng),放出的氣體點(diǎn)燃時(shí)能發(fā)出爆鳴聲C.鐵與水蒸氣的反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)D.常溫下,Fe與H2O不反應(yīng),但在空氣中的O2、H2O共同作用下能發(fā)生反應(yīng)答案AC解析鐵與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,生成黑色的Fe3O4,A項(xiàng)錯(cuò)誤;不純的H2在空氣中點(diǎn)燃時(shí)能發(fā)出爆鳴聲,B項(xiàng)正確;該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;常溫下,鐵在潮濕的空氣中易被腐蝕,D項(xiàng)正確。9.鐵屑溶于過(guò)量稀硫酸,過(guò)濾后向?yàn)V液中加入過(guò)量氨水,有白色沉淀生成,過(guò)濾,在空氣中加熱沉淀至質(zhì)量不再發(fā)生變更為止,得到紅棕色殘?jiān)?。上述沉淀和殘?jiān)謩e是()A.Fe(OH)3Fe2O3 B.Fe(OH)2Fe2O3C.Fe(OH)2Fe(OH)3 D.Fe(OH)2Fe3O4答案B解析鐵與稀硫酸反應(yīng)生成FeSO4,再與過(guò)量氨水反應(yīng)生成白色沉淀Fe(OH)2,在空氣中加熱Fe(OH)2,鐵元素被氧化為+3價(jià),最終所得紅棕色殘?jiān)鼮镕e2O3。10.(2024貴州貴陽(yáng)高一檢測(cè))下列敘述中正確的是()A.氫氧化鐵膠體是一種紅褐色沉淀B.氫氧化亞鐵能與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水C.氫氧化亞鐵在空氣中放置可轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵D.氫氧化亞鐵在空氣中加熱可分解生成氧化亞鐵和水答案C解析膠體是較穩(wěn)定的分散系,氫氧化鐵膠體不是沉淀,A項(xiàng)錯(cuò)誤;氫氧化亞鐵溶于鹽酸生成氯化亞鐵,而不是氯化鐵,B項(xiàng)錯(cuò)誤;在空氣中,氫氧化亞鐵被氧氣氧化為氫氧化鐵,C項(xiàng)正確;在空氣中加熱,氫氧化亞鐵可分解,也會(huì)被氧氣氧化,D項(xiàng)錯(cuò)誤。11.“秦磚漢瓦”是我國(guó)傳統(tǒng)建筑文化的一個(gè)縮影。同是由黏土燒制的磚瓦,有的是黑色的,有的卻是紅色的,你揣測(cè)其中的緣由可能是()A.土壤中含有鐵粉、二氧化錳等B.黑磚瓦是煅燒過(guò)程中附著了炭黑,紅磚瓦則是添加了紅色耐高溫染料C.土壤中含有的銅元素經(jīng)過(guò)不同工藝煅燒,分別生成了黑色CuO和紅色CuD.土壤中含有的鐵元素經(jīng)過(guò)不同工藝煅燒,分別生成了黑色Fe3O4或FeO和紅色Fe2O3答案D解析黏土中含有鐵元素,在燒制磚瓦時(shí),與O2反應(yīng),生成氧化物,鐵元素的氧化物有3種,FeO與Fe3O4為黑色,Fe2O3為紅棕色,故D項(xiàng)正確。12.(2024陜西西安高一檢測(cè))下列說(shuō)法正確的是()A.把生鐵放置于潮濕的空氣中,鐵表面有一層紅棕色的斑點(diǎn),是生成了Fe(OH)3B.鐵表面自然形成的氧化層能愛(ài)惜內(nèi)層金屬不被空氣氧化C.將試管①中鐵粉與水蒸氣加熱,試管②中肥皂水冒泡,說(shuō)明鐵與水蒸氣在加熱條件下發(fā)生了反應(yīng)D.Fe2O3是紅棕色粉末,俗稱(chēng)鐵紅答案D解析紅棕色斑點(diǎn)是Fe2O3·xH2O,A錯(cuò)誤;鐵表面的氧化層疏松,不能阻擋鐵的進(jìn)一步氧化,B錯(cuò)誤;因加熱試管①時(shí),試管①中氣體受熱膨脹,在試管②處也會(huì)有氣泡產(chǎn)生,所以試管②中肥皂水冒泡不能說(shuō)明Fe與水蒸氣發(fā)生了反應(yīng),C錯(cuò)誤。13.(雙選)中科院化學(xué)所研制的晶體材料——納米四氧化三鐵,在核磁共振造影及醫(yī)藥上有廣泛用途。其生產(chǎn)過(guò)程的部分流程如下所示。FeCl3·6H2OFeOOH納米四氧化三鐵下列有關(guān)敘述不合理的是()A.納米四氧化三鐵具有磁性,可作為藥物載體用于治療疾病B.納米四氧化三鐵可分散在水中,它與FeCl3溶液的分散質(zhì)粒子直徑大小相等C.反應(yīng)①屬于氧化還原反應(yīng)D.反應(yīng)②的化學(xué)方程式是6FeOOH+CO2Fe3O4+3H2O+CO2答案BC解析納米四氧化三鐵為磁性納米晶體材料,可作為藥物載體用于疾病的治療,A項(xiàng)正確;納米四氧化三鐵分散在適當(dāng)?shù)姆稚┲行纬傻姆稚⑾祵儆谀z體,不同于溶液中溶質(zhì)粒子的直徑,B項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)①生成FeOOH,化合價(jià)未發(fā)生變更,所以不是氧化還原反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;由制備過(guò)程可知,反應(yīng)②的反應(yīng)物為FeOOH和CO,由一種生成物為Fe3O4和質(zhì)量守恒定律可知反應(yīng)為6FeOOH+CO2Fe3O4+3H2O+CO2,D項(xiàng)正確。14.(2024甘肅蘭州高一檢測(cè))應(yīng)用下列裝置,在硬質(zhì)玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物,加熱,并通入水蒸氣,就可以完成高溫下Fe與水蒸氣反應(yīng)的試驗(yàn)。請(qǐng)回答該試驗(yàn)中的問(wèn)題。(1)試驗(yàn)前必需對(duì)整套裝置進(jìn)行氣密性的檢查,操作方法是。

(2)圓底燒瓶中盛裝的是水,該裝置受熱后的主要作用是;燒瓶底部放置了幾片碎瓷片,碎瓷片的作用是。

(3)酒精燈和酒精噴燈點(diǎn)燃的依次是。

(4)干燥管中盛裝的物質(zhì)可以是,作用是。

(5)假如要在A處玻璃管口處點(diǎn)燃該氣體,則必需對(duì)該氣體進(jìn)行,這一操作的目的是。

答案(1)將干燥管末端的導(dǎo)管浸入水中,用酒精燈火焰微熱燒瓶底部,假如能視察到浸入水中的玻璃導(dǎo)管口有氣泡冒出,停止加熱后,玻璃導(dǎo)管內(nèi)有水柱上升,且較長(zhǎng)時(shí)間不回落,則表明該套裝置的氣密性良好(2)為硬質(zhì)玻璃管內(nèi)Fe與水蒸氣反應(yīng)的試驗(yàn)持續(xù)不斷地供應(yīng)水蒸氣防止暴沸(3)先點(diǎn)燃酒精燈,產(chǎn)生水蒸氣后,再點(diǎn)燃酒精噴燈(4)堿石灰除去產(chǎn)物H2中的水蒸氣(5)驗(yàn)純防止H2不純而發(fā)生爆炸解析(1)中學(xué)階段檢查裝置氣密性常用的方法有兩種:一是利用熱脹冷縮原理,二是利用氣壓原理。氣壓原理一般只有涉及液體時(shí)才能用得到,這里明顯是利用熱脹冷縮原理。(2)圓底燒瓶中盛裝的是水,該裝置受熱后的主要作用是為硬質(zhì)玻璃管內(nèi)Fe與水蒸氣反應(yīng)的試驗(yàn)持續(xù)不斷地供應(yīng)水蒸氣;給液體加熱時(shí)應(yīng)放入碎瓷片防止暴沸。(3)點(diǎn)燃依次要考慮試驗(yàn)的平安性和對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響,在本試驗(yàn)中為了防止鐵與空氣中的氧氣在加熱的條件下反應(yīng),應(yīng)當(dāng)先點(diǎn)燃酒精燈,產(chǎn)生水蒸氣后,再點(diǎn)燃酒精噴燈。(4)干燥管中盛裝的物質(zhì)可以是堿石灰,作用是除去反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣中的水蒸氣。(5)可燃性氣體在點(diǎn)燃之前必需驗(yàn)純,防止因氣體不純而引起爆炸。新情境創(chuàng)新練15.鐵是日常生活中最常見(jiàn)的金屬。某班同學(xué)在學(xué)習(xí)鐵的學(xué)問(wèn)時(shí),有下列問(wèn)題:問(wèn)題1:鐵為何稱(chēng)為黑色金屬?問(wèn)題2:CuO在高溫下可分解為Cu2O和O2,Fe2O3在高溫下可分解為FeO和O2嗎?(1)對(duì)于問(wèn)題1,同學(xué)們上網(wǎng)查找相關(guān)學(xué)問(wèn),有兩種說(shuō)明:A.因?yàn)樵阼F的表面有黑色的鐵的氧化物,所以叫黑色金屬。B.因?yàn)殍F的粉末為黑色,鐵的氧化物也均為黑色,所以叫黑色金屬。①你認(rèn)為哪種說(shuō)法正確?②若有一黑色粉末,你如何鑒別其是鐵粉,還是Fe3O4粉末?③若有一黑色粉末,為Fe和Fe3O4的混合物,你如何證明其中含有Fe3O4?(2)對(duì)于問(wèn)題2,同學(xué)們準(zhǔn)備進(jìn)行試驗(yàn)探究,他們?cè)O(shè)想了兩種方法:A:將Fe2O3高溫灼燒,看灼燒前后顏色是否變更。B:將Fe2O3高溫灼燒,看灼燒前后質(zhì)量是否變更。①方法A中,假如高溫灼燒后顏色由紅棕色變?yōu)楹谏?說(shuō)明Fe2O3的確發(fā)生了變更。能說(shuō)明生成的確定為FeO嗎?說(shuō)明理由。②方法B中,假如發(fā)生了預(yù)期的反應(yīng),固體高溫灼燒前后質(zhì)量比應(yīng)為10∶9,但是,試驗(yàn)結(jié)果為固體灼燒前后質(zhì)量比為30∶29,則高溫灼燒后生成物是什么?③比較兩種方法,你認(rèn)為較好的方法是哪種?答案(1)①A。②取黑色粉末少許放入試管中,加適量稀鹽酸或稀硫酸,有氣泡產(chǎn)生的原黑色粉末為鐵粉,若無(wú)氣泡產(chǎn)生則原粉末為Fe3O4(或其他合理答案)。③用干燥的氫氣與黑色粉末加熱反應(yīng),用無(wú)水硫酸銅檢測(cè)有水產(chǎn)生或用純凈的一氧化碳與黑色粉末加熱反應(yīng),用澄清石灰水檢測(cè)有二氧化碳產(chǎn)生(或其他合理答案)。(2)①不能說(shuō)明生成的確定為FeO,因?yàn)镕e3O4也是黑色的,若生成Fe3O4,顏色也由紅棕色變?yōu)楹谏?。②高溫灼燒后生成物是Fe3O4。③方法B。解析(1)①鐵的氧化物中Fe2O3為紅棕色,B的說(shuō)法錯(cuò)誤。②可以利用Fe、Fe3O4與稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)現(xiàn)象的不同來(lái)鑒別兩種物質(zhì)。③檢驗(yàn)Fe和Fe3O4的混合物中Fe3O