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

第三章第一節(jié)第1課時鐵的單質、氧化物、氫氧化物測試題榆次一中李金虎一、選擇題（每小題只有一個正確選項，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都能生成四氧化三鐵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．鐵與鹽酸或水蒸氣反應，都作還原劑3．下列有關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可通過置換反應或復分解反應制得D．鐵的氧化物均為黑色，不溶于水4．“秦磚漢瓦”是我國傳統建筑文化的一個縮影。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．制印刷電路時常用氯化鐵溶液作為“腐蝕液”，發(fā)生的反應為：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。向盛有氯化鐵溶液的燒杯中同時加入鐵粉和銅粉，反應結束后，下列結果不可能出現的是燒杯中()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，可觀察到的現象是()①有氣泡產生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．現有A、B、C、D四種物質，它們是Fe、稀鹽酸、NaOH溶液、AgNO3溶液四種物質中的一種，它們的反應關系及反應類型如圖所示，則物質B為()A．Fe B．稀鹽酸C．NaOH溶液 D．AgNO3溶液8．鐵有＋2價和＋3價兩種價態(tài)。下列有關反應中不涉及鐵元素價態(tài)變化的是()A．鐵粉溶于稀硫酸B．鐵在氧氣中燃燒，其產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Fe2+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，充分反應后，其結果是()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+物質的量之比為6∶1D．氧化產物與還原產物的物質的量之比為2∶513．已知下列三個實驗均能發(fā)生化學反應：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．實驗①中鐵釘只做還原劑B．實驗②中Fe2+既顯氧化性又顯還原性C．實驗③中發(fā)生的是置換反應D．上述實驗證明氧化性：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＋全部轉變?yōu)镕e3＋，則該樣品可能的化學式為()A．Fe2O3 B．Fe3O4C．Fe4O5 D．Fe5O715．如圖所示裝置，可用來制取和觀察Fe(OH)2在空氣中被氧化時的顏色變化，實驗時提供的試劑有鐵屑及6.00mol·L－1的硫酸，NaOH溶液，下列說法錯誤的是()A．B中盛有一定量的NaOH溶液，A中應預先加入的試劑是鐵屑B．實驗開始時應先將活塞E關閉C．生成Fe(OH)2的操作為關閉活塞E，使A中溶液壓入B中D．取下裝置B中的橡膠塞，使空氣進入，有關反應的化學方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3二、填空題（本題包括3個小題，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。其相互反應關系如圖所示：根據如圖所示變化，按要求回答下列問題：(1)寫出化學式：A________，B________，C________，D________，E________；(2)寫出其中幾步反應的化學方程式：C→B：_______________________________________________；B→D：_________________________________________________；E→A：_________________________________________________。(3)B中加入NaOH溶液，看到的現象是________________________________。17．(16分)在一定條件下用普通鐵粉和水蒸氣反應可以得到鐵的氧化物。該氧化物又可經過此反應的逆反應生成顆粒很細的鐵粉。這種鐵粉具有很高的反應活性，在空氣中受撞擊受熱時會燃燒，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”。實驗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、加熱設備等在圖中均已略去)。填寫下列空白：(1)實驗進行時，試管A中應加入的試劑是；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)實驗時，U形管G中應加入的試劑是；分液漏斗H中應加入。(3)兩套裝置中，在實驗時需要加熱的儀器是(填該儀器對應的字母)。(4)試管E中發(fā)生反應的化學方程式是。(5)為了安全，在E管中的反應發(fā)生前，在F出口處必須；E管中的反應開始后，在F出口處應。18．(12分)Fe(OH)2由于在空氣中易被氧化，制取時很難觀察到白色沉淀現象，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，且較長時間內不變色，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中應加入的藥品為。(2)錐形瓶B中應加入的藥品為。(3)容器A中的反應開始后，請簡單寫出完成制備Fe(OH)2的后續(xù)操作步驟：。(4)若在反應開始之前先關閉彈簧夾C，則實驗現象為；請寫出此時B瓶中發(fā)生的化學反應的離子方程式或化學方程式：。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，本身沒有磁性。2．答案：C解析：據3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up13(點燃))Fe3O4、3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up13(高溫))Fe3O4＋4H2、Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑可知A、B、D正確，C項錯誤。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的反應有：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑，FeO＋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，與O2反應，生成氧化物，Fe元素的氧化物有3種，FeO與Fe3O4為黑色，Fe2O3為紅棕色，D項正確。5．答案：A解析：A、向FeCl3溶液中加入Fe和Cu，Fe還原性強于Cu，所以Fe先與FeCl3反應，若Fe反應完全，Cu再與FeCl3反應，所以不會出現有鐵無銅的情形，故A錯誤；B、當Fe反應完全，FeCl3少量，銅會有剩余，則可能出現有銅無鐵的情形，故B正確；C、若FeCl3量少，Fe也有可能有剩余，而此時Cu沒有發(fā)生反應，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，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：2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，FeCl2＋2NaOH=Fe(OH)2↓＋2NaCl,4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，所以現象為有無色氣體產生并有紅褐色沉淀生成，觀察不到白色沉淀，故選A項。7．答案：B解析：A和B發(fā)生中和反應，則A、B為稀鹽酸、NaOH溶液中的一種。B與C發(fā)生置換反應，B與D發(fā)生復分解反應，Fe與稀鹽酸發(fā)生置換反應生成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，Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑，鐵元素化合價由0價變?yōu)椋?價；B項，3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up13(點燃))Fe3O4，鐵元素化合價由0價變?yōu)椋?價、＋3價；C項，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，鐵元素化合價由＋2價變?yōu)椋?價；D項，2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up13(△))Fe2O3＋3H2O，鐵元素化合價沒有變化。9．答案：B解析：因為Fe(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處在氫氣的保護中；④中液面加苯阻止了空氣進入；③由于空氣中的氧氣，能迅速將Fe(OH)2氧化，因而不能較長時間看到白色沉淀10．答案：C解析：因還原性：Fe＞Cu，FeCl3溶液中加入鐵粉、銅粉時，依次發(fā)生反應：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Fe2+、Cu2+；③Fe、Cu均不剩余，Fe3+恰好反應，溶液中有Fe2+、Cu2+；④Fe、Cu均不剩余，Fe3+剩余，溶液中有Fe3+、Fe2+、Cu2+。C項，Fe剩余，則溶液中不可能含有Cu2+。11．答案：B解析：由反應CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O和碳酸鈣物質的量7.5×10－3mol，可知反應的CO2的物質的量為7.5×10－3mol，再由CO→CO2，故鐵的氧化物中含O的物質的量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，Fe3+過量0.01mol，鐵粉全部溶解，反應生成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+的物質的量之比為1∶2。13．答案：A解析：實驗①中鐵釘做還原劑，氧化性Cu2+>Fe2+；實驗②中Fe2+只表現還原性；實驗③中反應為：Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2不是置換反應。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錯誤。14．答案：D解析：根據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，所以在燒瓶中應該先加入鐵屑，所以A中應預先加入的試劑是鐵屑，故A正確；稀硫酸和鐵反應生成硫酸亞鐵和氫氣，實驗開始時應打開活塞E，用氫氣排出裝置中的空氣，B錯誤；鐵和稀硫酸反應有氫氣生成，關閉活塞E，導致A中壓強逐漸增大，將FeSO4溶液壓入B中進行反應生成氫氧化亞鐵，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，反應的化學方程式為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)解答該題的關鍵是推斷D，因為D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)檢驗氫氣的純度點燃氫氣解析：(1)根據題干可推斷出試管A應是鐵和水蒸氣反應的裝置，在A中裝的應是普通鐵粉，反應過程中要生成氫氣，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，在反應裝置和收集裝置中間加上廣口瓶以保證實驗安全。(2)裝置I用來制取氫氣，故H用于添加鹽酸，在產生氫氣的同時可能會帶出部分水蒸氣和氯化氫氣體，故應在U形管中加入固體干燥劑吸收氯化氫和水蒸氣。(3)反應在高溫條件下進行，所以A和E裝置需要加熱，反應需要水蒸氣，故B也需要加熱。(4)依據裝置和實驗目的分析，試管E中發(fā)生反應是氫氣還原四氧化三