文档内容
第三章 铁 金属材料
第一节 铁及其化合物 课时作业
第一课时 铁的单质
基础达标
1．下列关于铁的叙述中错误的是（ ）
A．纯净的铁是光亮的银白色金属
B．铁能被磁体吸引
C．铁是地壳中含量最多的金属元素
D．铁具有延展性和导热性，可制作炊具
【答案】C
【解析】A．金属一般都是银白色，铁也是银白色金属，故A正确；B．磁体可以吸引
铁，故B正确；C．铝元素是地壳中含量最多的金属元素，铁元素是地壳中含量排在第二
位的金属元素，故C错误；D．金属具有延展性，导热性和导电性，铁可以制作炊具，故
D正确；故选C。
2．下列物质能由单质直接化合生成的是 ( )
A．Al S B．FeCl C．SO D．CuI
2 3 2 3 2
【答案】A
【解析】A．硫和铝反应生成硫化铝，故A正确；B．Fe与氯气反应生成的是FeCl ，
3
故B错误；C．S单质与氧气反应生成SO ，故C错误；D．碘单质的氧化性较弱，Cu与碘
2
单质化合生成的CuI，故D错误；故选A。
3．下列关于铁的性质的描述中，不正确的是 ( )
A．具有还原性，易被氧化 B．高温下能与水蒸气反应产生氢气
C．能在氯气中燃烧产生棕黄色的烟 D．铁的氧化物均能溶于水且与水发生反应
【答案】D
【解析】A．铁单质处于铁元素化合价最低价，具有还原性，易被氧化，故A正确；
B．铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，故B正确；C．铁与氯气反应生成氯
化铁，有棕黄色烟产生，故C正确；D．铁的氧化物均不溶于水且不能与水发生反应，故
D错误；故选：D。
4．关于实验室铁和稀盐酸反应的描述正确的是 ( )
A．这是一个置换反应
B．反应的化学方程式是2Fe＋6HCl===2FeCl ＋3H↑
3 2
C．实验现象是出现气泡，溶液由无色变为棕黄色
D．如果把稀盐酸改为浓盐酸会出现钝化现象
【答案】A
【解析】铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，一种单质与一种化合物反应生成新的单
质和新的化合物，属于置换反应，故A正确；铁与盐酸反应生成氯化亚铁，反应的化学方
程式是：Fe＋2HCl===FeCl ＋H↑，故B错误；铁与盐酸反应生成氯化亚铁，有气泡冒
2 2
出，氯化亚铁溶液为浅绿色，故C错误；盐酸为非氧化性酸，浓盐酸不能使铁钝化，故D
错误。
5．已知钠、铁都能与水反应，下列叙述不正确的是 ( )
A．它们反应的难易程度不同 B．它们反应的产物不完全相同
C．都需在高温条件下进行 D．反应类型都是置换反应
【答案】C
【解析】据2Na＋2HO===2NaOH＋H↑、3Fe＋4HO(g)\o(\s\up6(_____)Fe O ＋4H 可
2 2 2 3 4 2
知，两反应条件不同，难易程度不同，产物不完全相同，均为置换反应，所以C项错误。
6．下列物质中，在一定条件下与铁反应，且铁元素的化合价能变为＋3价的是
（ ）
A．氯化铁溶液 B．硫酸铜溶液
C．氯气 D．稀盐酸
【答案】C
【解析】A项，氯化铁溶液与铁反应生成氯化亚铁，铁元素变为＋2价，不符合题
意；B项，铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，铁元素变为＋2价，不符合题意；C
项，氯气具有强氧化性，把变价金属氧化为最高价，铁与氯气加热反应生成氯化铁，铁元
素变为＋3价，符合题意；D项，铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铁元素变为＋2价，
不符合题意。
7．能使铁溶解，但不能生成沉淀的溶液是 ( )
A．AgNO 溶液 B．FeCl 溶液
3 3
C．CuSO 溶液 D．FeSO 溶液
4 4
【答案】B
【解析】A、C项虽能溶解铁，但同时析出的Ag和Cu会附着在铁上，D项不能使铁
溶解，符合题意的是B项。8.如图所示装置，可用以制取和观察 在空气中被氧化时颜色的变化。下列说
法错误的是（ ）
A．实验前，应事先煮沸溶液除去溶解氧
B．装置Ⅰ可制取FeSO 溶液并排尽装置内空气
4
C．关闭止水夹可观察到装置Ⅱ中溶液进入装置Ⅰ中
D．取下装置Ⅱ的橡皮塞可观察沉淀颜色变化
【答案】C
【解析】氢氧化钠溶液中有少量氧气，需要加热煮沸除去氧气；打开止水夹，铁屑和
稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，利用反应产生的氢气排装置内的空气，然后关闭止水
夹，试管Ⅰ形成密闭体系，利用反应产生的氢气的压强作用，把硫酸亚铁溶液压入到装置
Ⅱ中，产生氢氧化亚铁白色沉淀，氢氧化亚铁遇到空气后，变为灰绿色，最后变为红褐
色。A．氢氧化钠溶液中有少量氧气，氢氧化亚铁易被氧气氧化，所以实验前，应事先煮
沸溶液除去溶解氧，故A正确；B．结合以上分析可知，装置Ⅰ可制取FeSO 溶液并排尽
4
装置内空气，故B正确；C．结合以上分析可知，关闭止水夹可观察到装置Ⅰ中溶液进入
装置Ⅱ中，故C错误；D．结合以上分析可知，氢氧化亚铁具有强还原性，能够被氧气氧
化，颜色发生变化，所以取下装置Ⅱ的橡皮塞可观察沉淀颜色变化，故D正确；故选C。
9．铁是日常生活中使用最广泛的金属，下列关于铁的一些说法正确的是（ ）
A．常温下浓硫酸与铁不反应，故常温下可用铁制容器贮藏、贮运浓硫酸
B．铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe O
3 4
C．铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X )反应的生成物均为FeX
2 3
D．铁的氧化物有FeO、Fe O 和Fe O，均为黑色固体
2 3 3 4
【答案】B
【解析】A．常温下铁在浓硫酸与中钝化，阻碍反应的继续进行，所以常温下可用铁
制容器贮藏、贮运浓硫酸，故A错误；B．铁在纯氧中燃烧生成四氧化三铁，高温下与水
蒸气反应反应生成四氧化三铁和氢气，所以铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得
到四氧化三铁，故B正确；C．铁是较活泼的金属，与氧化性较弱的碘单质反应生成碘化亚铁，不能生成碘化铁，故C错误；D．氧化铁是红棕色粉末，不是黑色固体，故D错
误；故选B。
10．将过量的铁片投入热的浓硫酸中，下列判断正确的是( )
A．金属铁片表面因生成致密氧化膜而不反应 B．会立即生成H
2
C．会立即生成SO ，且只生成SO D．除了SO 外，还会有H 产生
2 2 2 2
【答案】D
【解析】A．铁遇到冷的浓硫酸发生钝化，遇到热的浓硫酸会发生反应生成硫酸铁、
二氧化硫和水，A错误；B．铁遇到热的浓硫酸会发生反应生成硫酸铁、二氧化硫和水，
开始无氢气生成，等浓硫酸随着反应被逐渐稀释才会与铁反应生成氢气，B错误；C．开始
时铁与热的浓硫酸反应生成硫酸铁、二氧化硫和水，随着反应进行浓硫酸被稀释成稀硫
酸，故后期铁会与稀硫酸反应生成氢气，C错误；D．铁与热的浓硫酸反应先生成二氧化
硫，随着硫酸浓度降低，其与铁反应生成氢气，D正确；故答案选D。
能力提升
11．下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是 ( )
已知：KSCN溶液可以使Fe3＋显红色
选项 操作和现象 结论或目的
向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液
A 红砖中含有氧化铁
于试管中，滴加KSCN溶液2～3滴，溶液呈红色
CO还原Fe O 得到的黑色固体加入盐酸溶解后再
2 3
B 黑色固体中没有Fe O
3 4
加入KSCN溶液，溶液不显红色
取少量Fe(NO ) 试样加水溶解，加稀HSO 酸 该Fe(NO ) 试样已经变
3 2 2 4 3 2
C
化，滴加KSCN溶液，溶液变为红色 质
向某溶液中通入Cl，然后再加入KSCN溶液，变
2
D 原溶液中含有Fe2＋
红色
【答案】A
【解析】CO还原Fe O 得到单质Fe，即使有Fe O ，其溶于盐酸后产生的Fe3＋与Fe发
2 3 3 4
生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，加入KSCN溶液也不显红色，B项错误；NO＋H＋具有强氧
化性，而Fe2＋具有还原性，两者发生氧化还原反应，有Fe3＋生成，遇KSCN溶液呈红色，
不能证明样品是否变质，C项错误；若原溶液中不存在Fe2＋，存在Fe3＋，也有此现象，D
项错误。
12.“秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影。同是由黏土烧制的砖瓦，有的是黑
色的，有的却是红色的，你猜测其中的原因可能是( )
A．土壤中含有铁粉、二氧化锰等B．黑砖瓦是煅烧过程中附着了炭黑，红砖瓦则是添加了红色耐高温染料
C．土壤中含有的铜元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色CuO和红色Cu
D．土壤中含有的铁元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色 Fe O 或FeO和红色
3 4
Fe O
2 3
【答案】D
【解析】土壤中含有铁元素，经过不同工艺煅烧时，分别生成了黑色Fe O 或FeO和
3 4
红色Fe O，故D项正确。
2 3
13．红热的铁与水蒸气反应及其部分产物的验证实验装置如图所示，夹持装置已略
去，下列有关该实验的说法错误的是（ ）
A．浓硫酸的作用是干燥生成的气体
B．实验过程中，可观察到盛有氧化铜的硬质玻璃管中固体颜色由红色变为黑色
C．实验过程中，干燥管中无水硫酸铜由白色变为蓝色，是由于氢气与氧化铜反应生
成的水使其变蓝
D．该实验中涉及的反应不一定均为氧化还原反应
【答案】B
【解析】A项，浓硫酸的作用为吸收氢气中混有的水蒸气，防止对后续实验造成干
扰，正确；B项，盛有氧化铜的硬质玻璃管中发生反应CuO＋H====Cu＋HO，黑色的氧
2 2
化铜被氢气还原为红色的铜，错误；C项，干燥管中无水硫酸铜由白色变为蓝色，是由于
氢气与氧化铜反应生成的水使其变蓝，发生反应CuSO ＋5HO＝CuSO ·5H O，正确；D
4 2 4 2
项，CuSO ＋5HO＝CuSO ·5H O为非氧化还原反应，正确。
4 2 4 2
14.将11.5g钠、28g铁分别放入1L浓度为0.4 的盐酸中，下列说法正确的是
A．钠与盐酸反应比铁剧烈，且产生的气体多 B．铁与盐酸反应比钠剧烈
C．铁与盐酸反应产生的气体多 D．反应结束时产生的气体一样多
【答案】A
【解析】金属活泼性越强，与酸反应越剧烈，依据2Na+2HCl=2NaCl+H ↑，
2
Fe+2HCl=FeCl +H ↑，2Na+2HO=2NaOH+H ↑，计算产生氢气的物质的量。反应的剧烈程
2 2 2 2
度由金属活泼性决定，由于金属活动性Na＞Fe，则钠与盐酸反应比铁剧烈；11.5 g钠、28g铁物质的量都是0.5 mol，盐酸中HCl物质的量n(HCl)=0.4mol/L×1L=0.4 mol，依据方程
式：2Na+2HCl=2NaCl+H ↑及2Na+2HO=2NaOH+H ↑，可知：0.5 mol Na参加反应生成
2 2 2
0.25 mol H；依据方程式：Fe+2HCl=FeCl +H ↑，可知：0.4mol HCl完全反应消耗0.2mol
2 2 2
Fe，HCl完全反应，生成H 为0.2mol，综上所述可知，说法正确的是钠与盐酸反应比铁剧
2
烈，产生的气体多，答案选A。
15．A、B、C为中学常见单质，其中一种为金属，通常情况下，A为固体，B为黄绿
色气体，C为无色气体。D、E、F、G、H、X均为化合物，其中X常温下是无色气体，其
水溶液是一种强酸，E为黑色固体，H在常温下为液体。它们之间的转化关系如图所示(其
中某些反应条件和部分反应物已略去)。
请回答下列问题：
(1)写出下列物质的化学式：B_______、X_______、F_______。
(2)在反应①~⑦中，不属于氧化还原反应的是___________(填编号)。
(3)反应④的离子方程式是________________________________________________。
(4)反应⑦的化学方程式是________________________________________________。
【答案】(1) Cl HCl KSCN (2)③⑥
2
(3)Fe+2Fe3+＝3Fe2+ (4)3Fe+4HO(g)\o(\s\up6(_____)Fe O+4H
2 3 4 2
【解析】（1）由上述分析可知，B为Cl，X为HCl，F为KSCN，故答案为：Cl；
2 2
HCl；KSCN；
（2）在反应①～⑦中，①为铁和氯气发生的氧化还原反应，②为铁和氧气发生的氧化
还原反应，③为四氧化三铁和盐酸发生的反应，不是氧化还原反应，④为氯化铁和铁发生
的氧化还原反应，⑤为氯化亚铁和氯气发生的氧化还原反应，⑥是氯化铁和硫氰酸盐发生
的复分解反应，不是氧化还原反应，⑦为铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，属于氧
化还原反应，故答案为：③⑥；
（3）反应④为氯化铁和铁的反应，该反应的离子方程式是：Fe+2Fe3+＝3Fe2+，故答案为：Fe+2Fe3+＝3Fe2+；
（4）反应⑦是铁在水蒸气中发生的反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为
3Fe+4H O(g)\o(\s\up6(_____)Fe O+4H ，故答案为：3Fe+4H O(g)
2 3 4 2 2
\o(\s\up6(_____)Fe O+4H 。
3 4 2
直击高考
16．向一定量的Fe、FeO、Fe O 的混合物中加入100mL1mol/L的盐酸，恰好使混合物
2 3
完全溶解，放出224mL(标准状况下)的气体。所得溶液中加入KSCN溶液无红色出现，混
合物中铁元素的质量分数为
A．81.4% B．77.8%
C．68.6% D．无法计算
【答案】A
【解析】向一定量的Fe、FeO、Fe O 的混合物中加入100mL1mol/L的盐酸，恰好使混
2 3
合物完全溶解，放出224mL(标准状况下)的气体，最终生成FeCl 、HO、H。n(H )=
2 2 2 2
=0.01mol，n(FeCl )= =0.05mol，依据氢元素守恒，生成HO的物质
2 2
的量为 -0.01mol=0.04mol，混合物中所含氧元素的质量为0.04mol×16g/
mol=0.64g，含Fe元素的质量为0.05mol×56g/mol=2.8g，则混合物中铁元素的质量分数为
≈81.4%，故选A。
17．在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应可以得到铁的氧化物。该氧化物又可经过
此反应的逆反应生成颗粒很细的铁粉。这种铁粉具有很高的反应活性，在空气中受撞击受
热时会燃烧，所以俗称“引火铁”。请分别用下图所示的两套仪器装置，制取上述铁的氧
化物和“引火铁”。实验中必须使用普通铁粉和6 mol·L－1盐酸，其他试剂自选(装置中必
要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去)。
填写下列空白：(1)实验进行时，试管A中应加入的试剂是 ；烧瓶B的作用
是 ；烧瓶C的作用是 ；在试管D中收
集到的是 。
(2)实验时，U形管G中应加入的试剂是 ________ _ ；分液漏斗H中
应加入 。
(3)两套装置中，在实验时需要加热的仪器是 (填该仪器对应的字母)。
(4)试管E中发生反应的化学方程式是 。
(5)为了安全，在E管中的反应发生前，在F出口处必须 ；
E管中的反应开始后，在F出口处应 。
【答案】(1)普通铁粉(或铁粉) 作为水蒸气发生器 防止倒吸(或用作安全瓶)；氢
气。
(2)碱石灰(或固体NaOH、无水CaCl 等) 6 mol·L－1盐酸
2
(3) ABE
(4) Fe O＋4H\o(\s\up6(_____)3Fe＋4HO。
3 4 2 2
(5)检验氢气的纯度 点燃氢气
