第三章 第一節(jié) 第1課時(shí) 鐵的單質(zhì)、氧化物、氫氧化物 測試題2022-2023學(xué)年上學(xué)期高一化學(xué)人教版（2019）必修第一冊

第三章第一節(jié)第1課時(shí)鐵的單質(zhì)、氧化物、氫氧化物測試題榆次一中李金虎一、選擇題（每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng)，每小題4分，共60分）1．指南針是我國的四大發(fā)明之一，制造指南針的磁性物質(zhì)是()A．FeO B．Fe2O3C．Fe3O4 D．Fe2．下列說法不正確的是()A．鐵與純氧氣和水蒸氣反應(yīng)都能生成四氧化三鐵B．鐵在高溫下與水蒸氣的反應(yīng)是置換反應(yīng)C．鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和氫氣D．鐵與鹽酸或水蒸氣反應(yīng)，都作還原劑3．下列有關(guān)鐵及其化合物的說法中正確的是()A．Fe3O4的顏色為紅棕色B．鐵絲可在空氣中燃燒生成Fe3O4C．FeCl2可通過置換反應(yīng)或復(fù)分解反應(yīng)制得D．鐵的氧化物均為黑色，不溶于水4．“秦磚漢瓦”是我國傳統(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。你猜測其中的原因可能是()A．土壤中含有鐵粉、二氧化錳等B．黑磚瓦是煅燒過程中附著了炭黑，紅磚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)過不同工藝煅燒，分別生成了黑色Fe3O4或FeO和紅色Fe2O35．制印刷電路時(shí)常用氯化鐵溶液作為“腐蝕液”，發(fā)生的反應(yīng)為：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。向盛有氯化鐵溶液的燒杯中同時(shí)加入鐵粉和銅粉，反應(yīng)結(jié)束后，下列結(jié)果不可能出現(xiàn)的是燒杯中()A．有鐵無銅B．有銅無鐵C．鐵、銅都有D．鐵、銅都無6．將Na2O2投入到FeCl2溶液中，可觀察到的現(xiàn)象是()①有氣泡產(chǎn)生②生成白色沉淀③生成紅褐色沉淀④無變化A．①③ B．①②C．①②③ D．④7．現(xiàn)有A、B、C、D四種物質(zhì)，它們是Fe、稀鹽酸、NaOH溶液、AgNO3溶液四種物質(zhì)中的一種，它們的反應(yīng)關(guān)系及反應(yīng)類型如圖所示，則物質(zhì)B為()A．Fe B．稀鹽酸C．NaOH溶液 D．AgNO3溶液8．鐵有＋2價(jià)和＋3價(jià)兩種價(jià)態(tài)。下列有關(guān)反應(yīng)中不涉及鐵元素價(jià)態(tài)變化的是()A．鐵粉溶于稀硫酸B．鐵在氧氣中燃燒，其產(chǎn)物溶于鹽酸中可得到兩種鹽C．氫氧化亞鐵是白色固體，在空氣中迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色D．氫氧化鐵受熱分解9．下列各圖示中能較長時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀的是()A．①②③ B．①②④ C．①②③④ D．②③④10．把鐵粉、銅粉置于FeCl3溶液中，充分反應(yīng)后加入KSCN不顯紅色，下列情況不能成立的是A．鐵不剩余，Cu剩余 B．鐵、銅均剩余C．鐵剩余，含Cu2+ D．銅剩余，含F(xiàn)e2+11．有0.4g鐵的氧化物，用足量CO在高溫下將其還原，把生成的氣體全部通入石灰水中，得到0.75g固體沉淀物。這種鐵的氧化物是()A．FeO B．Fe2O3C．Fe3O4 D．無法確定12．將1.12g鐵粉加入到25mL2mol·L?1的氯化鐵溶液中，充分反應(yīng)后，其結(jié)果是()A．鐵粉剩余，溶液呈淺綠色，Cl?基本不變B．向溶液中滴入無色KSCN溶液，不顯紅色C．溶液中Fe2+與Fe3+物質(zhì)的量之比為6∶1D．氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶513．已知下列三個(gè)實(shí)驗(yàn)均能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：①②③將鐵釘放入硫酸銅溶液中向硫酸亞鐵溶液中滴入幾滴氯水將銅絲放入氯化鐵溶液中下列判斷正確的是()A．實(shí)驗(yàn)①中鐵釘只做還原劑B．實(shí)驗(yàn)②中Fe2+既顯氧化性又顯還原性C．實(shí)驗(yàn)③中發(fā)生的是置換反應(yīng)D．上述實(shí)驗(yàn)證明氧化性：Fe3+>Fe2+>Cu2+14．有一塊鐵的“氧化物”樣品，用140mL5.0mol·L－1鹽酸恰好將之完全溶解，所得溶液還能吸收0.025molCl2，恰好使其中的Fe2＋全部轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3＋，則該樣品可能的化學(xué)式為()A．Fe2O3 B．Fe3O4C．Fe4O5 D．Fe5O715．如圖所示裝置，可用來制取和觀察Fe(OH)2在空氣中被氧化時(shí)的顏色變化，實(shí)驗(yàn)時(shí)提供的試劑有鐵屑及6.00mol·L－1的硫酸，NaOH溶液，下列說法錯(cuò)誤的是()A．B中盛有一定量的NaOH溶液，A中應(yīng)預(yù)先加入的試劑是鐵屑B．實(shí)驗(yàn)開始時(shí)應(yīng)先將活塞E關(guān)閉C．生成Fe(OH)2的操作為關(guān)閉活塞E，使A中溶液壓入B中D．取下裝置B中的橡膠塞，使空氣進(jìn)入，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3二、填空題（本題包括3個(gè)小題，共40分）16．(12分)A、B、C、D、E分別是鐵或鐵的化合物。其中D是一種紅褐色沉淀。其相互反應(yīng)關(guān)系如圖所示：根據(jù)如圖所示變化，按要求回答下列問題：(1)寫出化學(xué)式：A________，B________，C________，D________，E________；(2)寫出其中幾步反應(yīng)的化學(xué)方程式：C→B：_______________________________________________；B→D：_________________________________________________；E→A：_________________________________________________。(3)B中加入NaOH溶液，看到的現(xiàn)象是________________________________。17．(16分)在一定條件下用普通鐵粉和水蒸氣反應(yīng)可以得到鐵的氧化物。該氧化物又可經(jīng)過此反應(yīng)的逆反應(yīng)生成顆粒很細(xì)的鐵粉。這種鐵粉具有很高的反應(yīng)活性，在空氣中受撞擊受熱時(shí)會燃燒，所以俗稱“引火鐵”。請分別用下圖所示的兩套儀器裝置，制取上述鐵的氧化物和“引火鐵”。實(shí)驗(yàn)中必須使用普通鐵粉和6mol·L－1鹽酸，其他試劑自選(裝置中必要的鐵架臺、鐵夾、鐵圈、石棉網(wǎng)、加熱設(shè)備等在圖中均已略去)。填寫下列空白：(1)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)，試管A中應(yīng)加入的試劑是；燒瓶B的作用是；燒瓶C的作用是；在試管D中收集到的是。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，U形管G中應(yīng)加入的試劑是；分液漏斗H中應(yīng)加入。(3)兩套裝置中，在實(shí)驗(yàn)時(shí)需要加熱的儀器是(填該儀器對應(yīng)的字母)。(4)試管E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是。(5)為了安全，在E管中的反應(yīng)發(fā)生前，在F出口處必須；E管中的反應(yīng)開始后，在F出口處應(yīng)。18．(12分)Fe(OH)2由于在空氣中易被氧化，制取時(shí)很難觀察到白色沉淀現(xiàn)象，只能看到灰綠色沉淀。采用如圖裝置使用Fe、H2SO4(稀)、NaOH溶液可在還原性氣氛中制取Fe(OH)2白色沉淀，且較長時(shí)間內(nèi)不變色，其中C為彈簧夾。(提示：還原性氣氛如氫氣環(huán)境)(1)則錐形瓶A中應(yīng)加入的藥品為。(2)錐形瓶B中應(yīng)加入的藥品為。(3)容器A中的反應(yīng)開始后，請簡單寫出完成制備Fe(OH)2的后續(xù)操作步驟：。(4)若在反應(yīng)開始之前先關(guān)閉彈簧夾C，則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為；請寫出此時(shí)B瓶中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的離子方程式或化學(xué)方程式：。1．答案：C解析：Fe3O4具有磁性，俗稱磁性氧化鐵；鐵是能被磁化的物質(zhì)，本身沒有磁性。2．答案：C解析：據(jù)3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up13(點(diǎn)燃))Fe3O4、3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up13(高溫))Fe3O4＋4H2、Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑可知A、B、D正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤。3．答案：C解析：Fe3O4的顏色為黑色；鐵絲在空氣中不能燃燒；生成FeCl2的反應(yīng)有：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑，F(xiàn)eO＋2HCl=FeCl2＋H2O等；Fe2O3是紅棕色粉末。4．答案：D解析：黏土中含有Fe元素，在燒制磚瓦時(shí)，與O2反應(yīng)，生成氧化物，F(xiàn)e元素的氧化物有3種，F(xiàn)eO與Fe3O4為黑色，F(xiàn)e2O3為紅棕色，D項(xiàng)正確。5．答案：A解析：A、向FeCl3溶液中加入Fe和Cu，F(xiàn)e還原性強(qiáng)于Cu，所以Fe先與FeCl3反應(yīng)，若Fe反應(yīng)完全，Cu再與FeCl3反應(yīng)，所以不會出現(xiàn)有鐵無銅的情形，故A錯(cuò)誤；B、當(dāng)Fe反應(yīng)完全，F(xiàn)eCl3少量，銅會有剩余，則可能出現(xiàn)有銅無鐵的情形，故B正確；C、若FeCl3量少，F(xiàn)e也有可能有剩余，而此時(shí)Cu沒有發(fā)生反應(yīng)，則燒杯中鐵、銅都有，故C正確；D、若FeCl3量多，加入的鐵和銅全部參加反應(yīng)，都不會有剩余，故D正確。故選A。6．答案：A解析：將Na2O2投入FeCl2溶液中，發(fā)生下列反應(yīng)：2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，F(xiàn)eCl2＋2NaOH=Fe(OH)2↓＋2NaCl,4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，所以現(xiàn)象為有無色氣體產(chǎn)生并有紅褐色沉淀生成，觀察不到白色沉淀，故選A項(xiàng)。7．答案：B解析：A和B發(fā)生中和反應(yīng)，則A、B為稀鹽酸、NaOH溶液中的一種。B與C發(fā)生置換反應(yīng)，B與D發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，F(xiàn)e與稀鹽酸發(fā)生置換反應(yīng)生成FeCl2和H2，則A為NaOH溶液，B為稀鹽酸，C為Fe，D為AgNO3溶液。8．答案：D解析：A項(xiàng)，F(xiàn)e＋H2SO4=FeSO4＋H2↑，鐵元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)椋?價(jià)；B項(xiàng)，3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up13(點(diǎn)燃))Fe3O4，鐵元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)椋?價(jià)、＋3價(jià)；C項(xiàng)，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，鐵元素化合價(jià)由＋2價(jià)變?yōu)椋?價(jià)；D項(xiàng)，2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up13(△))Fe2O3＋3H2O，鐵元素化合價(jià)沒有變化。9．答案：B解析：因?yàn)镕e(OH)2在空氣中很容易被氧化為紅褐色的Fe(OH)3，即發(fā)生4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，因此要較長時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除裝置中的氧氣或空氣。①、②原理一樣，都是先用氫氣將裝置中的空氣排盡，并使生成的Fe(OH)2處在氫氣的保護(hù)中；④中液面加苯阻止了空氣進(jìn)入；③由于空氣中的氧氣，能迅速將Fe(OH)2氧化，因而不能較長時(shí)間看到白色沉淀10．答案：C解析：因還原性：Fe＞Cu，F(xiàn)eCl3溶液中加入鐵粉、銅粉時(shí)，依次發(fā)生反應(yīng)：Fe+2FeCl3=3FeCl2，Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2。有以下情況：①Fe、Cu均剩余，溶液中只有Fe2+；②只有Cu剩余，溶液中只有Fe2+或含F(xiàn)e2+、Cu2+；③Fe、Cu均不剩余，F(xiàn)e3+恰好反應(yīng)，溶液中有Fe2+、Cu2+；④Fe、Cu均不剩余，F(xiàn)e3+剩余，溶液中有Fe3+、Fe2+、Cu2+。C項(xiàng)，F(xiàn)e剩余，則溶液中不可能含有Cu2+。11．答案：B解析：由反應(yīng)CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O和碳酸鈣物質(zhì)的量7.5×10－3mol，可知反應(yīng)的CO2的物質(zhì)的量為7.5×10－3mol，再由CO→CO2，故鐵的氧化物中含O的物質(zhì)的量n(O)＝7.5×10－3mol，m(O)＝7.5×10－3mol×16g·mol－1＝0.12g，n(Fe)＝eq\f(0.4g－0.12g,56g·mol－1)＝0.005mol，所以n(Fe)∶n(O)＝0.005∶0.0075＝2∶3，故為Fe2O3。12．答案：C解析：n(Fe)=0.02mol，n(FeCl3)=0.05mol，由Fe+2Fe3+=3Fe2+知，F(xiàn)e3+過量0.01mol，鐵粉全部溶解，反應(yīng)生成Fe2+0.06mol；Fe3+過量，滴入無色KSCN溶液，溶液顯紅色；氧化生成的Fe2+和還原生成的Fe2+的物質(zhì)的量之比為1∶2。13．答案：A解析：實(shí)驗(yàn)①中鐵釘做還原劑，氧化性Cu2+>Fe2+；實(shí)驗(yàn)②中Fe2+只表現(xiàn)還原性；實(shí)驗(yàn)③中反應(yīng)為：Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2不是置換反應(yīng)。分析可知：氧化性：Fe3+>Cu2+，綜上可知氧化性Fe3+>Cu2+>Fe2+，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。14．答案：D解析：根據(jù)2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，可知鐵的“氧化物”樣品用鹽酸溶解后所得溶液中n(Fe2＋)＝0.025mol×2＝0.05mol，根據(jù)電荷守恒得2n(Fe2＋)＋3n(Fe3＋)＝n(Cl－)，則n(Fe3＋)＝0.2mol，故n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝0.05∶0.2＝1∶4，故該氧化物可表示為FeO·2Fe2O3，即Fe5O7。15．答案：B解析：制取硫酸亞鐵需要鐵屑，所以在燒瓶中應(yīng)該先加入鐵屑，所以A中應(yīng)預(yù)先加入的試劑是鐵屑，故A正確；稀硫酸和鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)應(yīng)打開活塞E，用氫氣排出裝置中的空氣，B錯(cuò)誤；鐵和稀硫酸反應(yīng)有氫氣生成，關(guān)閉活塞E，導(dǎo)致A中壓強(qiáng)逐漸增大，將FeSO4溶液壓入B中進(jìn)行反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，C正確；氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，容易被空氣中的氧氣氧化生成紅褐色的氫氧化鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，故D正確。16．答案：(1)FeFeCl3FeCl2Fe(OH)3Fe2O3(2)2FeCl2+Cl2=2FeCl3(合理即可)FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl(合理即可)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(或Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3)(3)出現(xiàn)白色沉淀，迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色解析：(2)解答該題的關(guān)鍵是推斷D，因?yàn)镈為紅褐色沉淀，可知D是Fe(OH)3，則E是Fe2O3，A是Fe，B是FeCl3，C是FeCl2。17．答案：(1)普通鐵粉(或鐵粉)作為水蒸氣發(fā)生器防止倒吸(或用作安全瓶)；氫氣。(2)堿石灰(或固體NaOH、無水CaCl2等)6mol·L－1鹽酸(3)ABE(4)Fe3O4＋4H2eq\o(=,\s\up13(高溫))3Fe＋4H2O。(5)檢驗(yàn)氫氣的純度點(diǎn)燃?xì)錃饨馕觯?1)根據(jù)題干可推斷出試管A應(yīng)是鐵和水蒸氣反應(yīng)的裝置，在A中裝的應(yīng)是普通鐵粉，反應(yīng)過程中要生成氫氣，所以D是用來收集氫氣的，在燒瓶B中產(chǎn)生水蒸氣，為了防止向試管中通入水蒸氣使試管驟冷引起水的倒流，在反應(yīng)裝置和收集裝置中間加上廣口瓶以保證實(shí)驗(yàn)安全。(2)裝置I用來制取氫氣，故H用于添加鹽酸，在產(chǎn)生氫氣的同時(shí)可能會帶出部分水蒸氣和氯化氫氣體，故應(yīng)在U形管中加入固體干燥劑吸收氯化氫和水蒸氣。(3)反應(yīng)在高溫條件下進(jìn)行，所以A和E裝置需要加熱，反應(yīng)需要水蒸氣，故B也需要加熱。(4)依據(jù)裝置和實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治?，試管E中發(fā)生反應(yīng)是氫氣還原四氧化三