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第一节 铁及其化合物
第1课时 铁的单质
基础巩固
1．（2020·上海市奉贤区奉城高级中学高二期末）下列关于铁的物理性质，叙述不正确的是 )
A．铁具有良好的延展性 B．铁是热和电的良导体
C．铁是黑色的固体 D．铁能被磁化
【答案】C
【解析】
A．铁具有良好的延展性，可以拉丝、制成薄片等，A正确；
B．铁是热和电的良导体，可以作炊具和导线等，B正确；
C．铁是银白色有金属光泽固体，C错误；
D．铁能被磁化而具有磁性，D正确。
答案选C。
2．（双选））有关铁的叙述中不正确的是（ ）
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．人体的血红蛋白中含有铁元素
C．在空气中能剧烈燃烧
D．铁能与水蒸气反应
【答案】AC
【解析】
A. Fe在自然界中既有游离态又有化合态，故A错误；
B. B. 人体的血红蛋白中含有铁元素，B项说法正确
C. 铁在氧气中能剧烈燃烧，在空气中不燃烧。故C项错误；
D. 铁能与水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，故D说法正确；
故答案为AC。
3．（2022·天津河北·高一期末）下列叙述正确的是
A．铁在潮湿的空气中会生锈
B．氢气和氯气混合，在暗处可爆炸
C．高温下铁与水蒸气反应，生成氧化铁
D．铁与硫酸铜溶液反应，生成硫酸铁和铜
【答案】A
【解析】
A．铁在潮湿的空气中会生锈，实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果，A正确；
B．氢气和氯气混合，在暗处不会爆炸，在光照或加热条件下才会发生爆炸，B错误；
C．高温下铁与水蒸气反应，生成四氧化三铁和氢气，C错误；
学科网（北京）股份有限公司D．铁与硫酸铜溶液反应，生成硫酸亚铁和铜，D错误；
答案选A。
4．（2022·上海市松江一中高一期末）指定条件下，以铁为原料，不能一步制得的是
A．Fe FeCl B．Fe Fe O
3 2 3
C．Fe Fe(NO ) D．Fe FeSO
3 3 4
【答案】B
【解析】
A．铁单质在氯气中燃烧，产生棕褐色的烟，生成FeCl ，A正确；
3
B．铁和水蒸气在高温条件下反应生成Fe O ，无法直接生成氧化铁，B错误；
3 4
C．硝酸具有强氧化性和酸性，可与铁反应生成硝酸铁，C正确；
D．铁的金属活动性强于Cu，可以将硫酸铜溶液中的Cu置换出来，生成硫酸亚铁，D正确；
故答案选B。
5．（2021·吉林油田高级中学高一期中）下列化合物既能用金属与氯气化合制备，又能用金属与盐酸反应
制备的是
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】
A．镁与氯气反应生成 ，镁与盐酸反应生成 ，故A符合题意；
B．铜与氯气反应生成 ，铜与盐酸不反应，故B不符合题意；
C．铁与氯气反应生成 ，铁与盐酸反应生成 ，故C不符合题意；
D．根据C选项分析，故D不符合题意。
综上所述，答案为A。
6．（2022·上海松江·一模）下列反应的生成物，只存在+3价铁元素的是
A．铁丝在氯气中燃烧 B．铁粉与盐酸溶液反应
C．铁与高温水蒸气反应 D．铁粉与少量硝酸溶液反应
【答案】A
【解析】
A．铁丝在氯气中燃烧生成氯化铁，只存在+3价铁元素，A符合题意；
B．铁粉与盐酸溶液反应生成氯化亚铁，只存在+2价铁元素，B不符合题意；
C．铁与高温水蒸气反应生成四氧化三铁，存在+2和+3价铁元素，C不符合题意；
D．铁粉与少量硝酸溶液反应生成硝酸亚铁，只存在+2价铁元素，D不符合题意；
故选A。
7．（2022·上海·高一专题练习）如图铁与水反应的实验中，下列做法不正确的是
学科网（北京）股份有限公司A．试管中的铁粉用绕成团的细铁丝代替
B．将试管底部的湿棉花移到试管口部
C．试管中的反应属于置换反应
D．点燃肥皂泡验证氢气的生成
【答案】B
【解析】
A．把铁粉用绕成团的细铁丝代替，更有利于水蒸气与铁的接触，A正确；
B．如果把试管底部的湿棉花移到试管口部，加热后产生的水蒸气直接从导管口出去了，与铁没有接触，
B错误；
C．铁与水反应生成四氧化三铁和氢气，属于置换反应，C正确；
D．点燃肥皂泡可观察到蓝色火焰，证明有氢气产生，D正确；
故答案为B。
8．（2022·山西太原·高一期末）在钢铁厂的生产中，炽热的铁水所注入的模具内不得留有水，否则二者
易发生反应，下列有关该反应的叙述中，正确的是
A．发生的反应是
B．1molFe参加反应，转移2mol电子
C．常温下铁与水会发生反应
D．该反应属于置换反应
【答案】D
【解析】
A．发生的反应是 ，故A错误；
B．3molFe参加反应生成1molFe O ，故1molFe参加反应，转移 mol电子，故B错误；
3 4
C．常温下铁与水不会发生反应，高温铁和水蒸气反应，故C错误；
D．置换反应为单质和化合物反应生成另外一种单质和另外一种化合物，故该反应属于置换反应，故D正
确；
故选D。
9．（2022·宁夏银川·高二学业考试）有A、B、C三种常见的金属单质，A在空气中燃烧生成淡黄色固体；
B也能在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光；C在一定条件下与水蒸气反应生成H 和一种黑色固体。根据
2
学科网（北京）股份有限公司以上信息回答下列问题：
(1)写出化学式：A_______；B_______；C_______；
(2)写出化学方程式：
①A与水反应 _______；
②B在空气中燃烧 _______。
【答案】(1) Na Mg Fe
(2) 2Na+2H O=2NaOH+H ↑ 2Mg+O 2MgO
2 2 2
【解析】
A在空气中燃烧生成淡黄色固体，A为Na；B也能在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，B为Mg；C在一
定条件下与水蒸气反应生成H 和一种黑色固体，C为Fe。
2
(1)根据分析：A为Na，B为Mg，C为Fe；
(2)Na与水反应生成氢氧化钠和氢气，化学方程式为：2Na+2H O=2NaOH+H ↑；Mg空气中燃烧生成氧化镁，
2 2
化学方程式为：2Mg+O 2MgO。
2
10．（2022·四川宜宾·高一期末）某化学兴趣小组利用下图所示装置进行“铁与水蒸气反应”的实验，并
检验气体产物。(部分夹持装置略去)
(1)铁与水蒸气反应的化学方程式是___________。
(2)仪器a的名称是___________。
(3)装置A的作用是___________。
(4)虚线框内宜选用下列装置中的____(填数字序号)，试管中浓硫酸的作用是______。
(5)实验时，先点燃装置A的酒精灯，后点燃装置B的酒精喷灯，可能的原因是___________﹔点燃装置D
的酒精灯前，应进行的必要操作是___________。
学科网（北京）股份有限公司(6)装置D中出现___________的现象，证明铁与水蒸气反应的气体产物是H 。
2
【答案】(1)3Fe+4H O(g) Fe O +4H
2 3 4 2
(2)圆底烧瓶或烧瓶
(3)提供水蒸气
(4) ① 吸水，干燥H
2
(5) 利用生成的水蒸气排除装置中的空气，防止铁粉被氧化 验纯或检验氢气的纯度
(6)固体由黑色变为红色，管壁有水雾出现
【解析】
A中提供水蒸气，水蒸气再B处和铁粉反应生成四氧化三铁和氢气，在C处冷凝蒸馏水和干燥氢气，在D
处氢气还原氧化铜。
(1)铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，其化学方程式是3Fe+4H O(g) Fe O +4H ；故答案为：
2 3 4 2
3Fe+4H O(g) Fe O +4H 。
2 3 4 2
(2)根据图中装置分析的得到仪器a的名称是圆底烧瓶或烧瓶；故答案为：圆底烧瓶或烧瓶。
(3)水在烧瓶中要和铁粉反应，因此装置A的作用是提供水蒸气；故答案为：提供水蒸气。
(4)水蒸气和铁粉反应后，还有未反应的水蒸气，需要冷凝，冷凝后要吸收水蒸气即干燥生成的氢气，以
便氢气还原氧化铜，干燥时要长进短出，因此虚线框内宜选用下列装置中的①)，试管中浓硫酸的作用是
吸水，干燥H ；故答案为：①；吸水，干燥H 。
2 2
(5)B中有空气，铁会和空气中氧气反应，因此实验时，先点燃装置A的酒精灯，后点燃装置B的酒精喷灯，
可能的原因是利用生成的水蒸气排除装置中的空气，防止铁粉被氧化；D中有空气，氢气和空气混合点燃
时会发生爆炸，因此点燃装置D的酒精灯前，应进行的必要操作是验纯或检验氢气的纯度；故答案为：
利用生成的水蒸气排除装置中的空气，防止铁粉被氧化；验纯或检验氢气的纯度。
(6)氧化铜和氢气反应生成铜和水，因此装置D中出现固体由黑色变为红色，管壁有水雾出现的现象，证
明铁与水蒸气反应的气体产物是H ；故答案为：固体由黑色变为红色，管壁有水雾出现。
2
能力提升
11．（2022·辽宁·沈阳市第十中学高一开学考试）给定条件下，下列选项中所示的物质间转化均能一步实
现的是
A．Fe FeCl Fe(OH)
2 3
B．Fe H HCI
2
C．Na Na O Na CO
2 2 2 3
学科网（北京）股份有限公司D．Fe Fe O O
3 4 2
【答案】B
【解析】
A．因为 ， ，故A不符合题意；
B．因为 ， ，故B符合题意；
C．因为 。故C不符合题意；
D．因为四氧化三铁无法一步得到氧气，故D不符合题意；
故答案为：B
12．（2021·湖南·湘潭凤凰中学高一阶段练习）（双选））某学生以铁丝和Cl 为原料进行下列三个实验。
2
下列从分类角度分析不正确的是
A．实验①铁丝过量时产物为FeCl
2
B．实验②中玻璃棒的作用为搅拌加速溶解
C．实验①、②涉及物质均为电解质
D．实验③发生化学变化，最终得到的分散系为胶体
【答案】AC
【解析】
A．Fe在Cl 中燃烧时，产物为FeCl ，与Fe的量无关，A项错误；
2 3
B．固体溶解时玻璃棒的作用为搅拌加速溶解，故B正确；
C．铁、氯气是单质，均不是电解质，故C错误；
D．氯化铁溶液制备胶体的反应方程式为FeCl +3H O=Fe(OH) (胶体)+3HCl，是化学反应，最终得到的分散
3 2 3
系为胶体，故D正确；
故选AC。
13.铁粉具有平肝镇心，消痈解毒之功效，主治惊痫、癫狂、脚气冲心、贫血等。某兴趣小组探究用氢气
和碳酸亚铁制取铁粉并检验反应产物，实验装置如图。下列说法不正确的是( )
学科网（北京）股份有限公司A.通过调节分液漏斗的活塞以控制产生 的快慢
B.装置①的作用是干燥氢气
C.装置②、③中的药品可分别是无水硫酸铜、无水氯化钙
D.无需加装置③
【答案】D
【解析】分液漏斗有活塞，可以通过旋转活塞来调节液体的流速，以便控制反应生成气体的速率，故A
不选；Zn与稀硫酸反应生成氢气，但生成的氢气中混有水蒸气，在硬质玻璃管中需要干燥的氢气与碳酸
亚铁反应，所以装置①的作用是除去氢气中的水蒸气，故B不选；干燥的氢气与碳酸亚铁在加热条件下
反应生成铁、水以及二氧化碳，装置②中的无水硫酸铜检验水的生成，装置③中的无水氯化钙防止装置
④中的水蒸气进入装置②中使无水硫酸铜变蓝，影响实验现象的观察，所以C不选；由C分析可知装置
③不能少，故选D。
14．（2022·广西贺州·高一期末）某研究性学习小组利用如图所示的装置制备无水氯化铁。
(1)装置Ⅰ中仪器A的名称是_______，写出装置Ⅰ中制备氯气的离子方程式_______。
(2)装置Ⅱ的作用是_______，装置Ⅲ的溶液是_______。
(3)写出在装置Ⅳ中发生的反应的化学方程式_______。
(4)实验结束后将装置Ⅳ中的固体加水溶解并过滤，往滤液中滴加KSCN溶液，观察到_______，即可证明
滤液中含有 。
(5)另一组同学发现，在装置Ⅳ和装置Ⅴ之间还需要增加一个装置才能制得无水氯化铁。为了达到这一实
验目的，你认为还需在装置Ⅳ和装置Ⅴ之间添加下图中的_______装置(填序号)。
学科网（北京）股份有限公司【答案】(1) 分液漏斗 MnO +4H++2Cl— Mn2++Cl ↑+2H O
2 2 2
(2) 除去Cl 中混有的HCl 浓H SO
2 2 4
(3)2Fe+3Cl 2FeCl
2 3
(4)溶液变为红色
(5)②④
【解析】
由实验装置图可知，装置Ⅰ中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气，浓盐酸具有挥发性，制得的氯气中
混有氯化氢和水蒸气，装置Ⅱ中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体，装置Ⅲ中盛有的浓硫酸用于干
燥氯气，装置Ⅳ中铁与氯气共热反应制备氯化铁，装置Ⅴ中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气，
防止污染空气，该实验存在一个缺陷，装置Ⅴ中产生的水蒸气会进入装置Ⅳ，不利于制备无水氯化铁，
所以实验时应在装置Ⅳ和装置Ⅴ之间还需要增加一个盛有碱石灰或浓硫酸的装置吸收装置Ⅴ产生的水蒸
气，防止水蒸气进入装置Ⅴ中。
(1)由实验装置图可知，装置Ⅰ中仪器A为分液漏斗；装置Ⅰ中制备氯气的反应为二氧化锰与浓盐酸共热
反应生成氯化锰、氯气和水，反应的离子方程式为MnO +4H++2Cl— Mn2++Cl ↑+2H O，故答案为：分液漏
2 2 2
斗；MnO +4H++2Cl— Mn2++Cl ↑+2H O；
2 2 2
(2)由分析可知，装置Ⅱ中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体，装置Ⅲ中盛有的浓硫酸用于干燥氯气，
故答案为：除去Cl 中混有的HCl；浓H SO ；
2 2 4
(3)由分析可知，装置Ⅳ中发生的反应为铁与氯气共热反应生成氯化铁，反应为的化学方程式2Fe+3Cl
2
2FeCl ，故答案为：2Fe+3Cl 2FeCl ；
3 2 3
(4)实验结束后将装置Ⅳ中的固体加水溶解并过滤，往滤液中滴加硫氰化钾溶液，观察到溶液变为红色，
即可证明滤液中含有铁离子，故答案为：溶液变为红色；
(5)由分析可知，该实验存在一个缺陷，装置Ⅴ中产生的水蒸气会进入装置Ⅳ，不利于制备无水氯化铁，
所以实验时应在装置Ⅳ和装置Ⅴ之间还需要增加一个盛有碱石灰或浓硫酸的装置吸收装置Ⅴ产生的水蒸
气，防止水蒸气进入装置Ⅴ中，故答案为：②④。
学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司
