人教版 (2019)必修 第一册第一节 铁及其化合物当堂检测题

这是一份人教版 (2019)必修 第一册第一节 铁及其化合物当堂检测题，共16页。试卷主要包含了铁的氧化物，铁的氢氧化物，Fe2的制备等内容，欢迎下载使用。

第21讲 铁的重要化合物



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知识精讲

一、铁的氧化物
1. 物理性质
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗名

铁红
磁性氧化铁
矿石

赤铁矿
磁铁矿
颜色状态
____色粉末
____色粉末
____色晶体
化合价
+2
+3
+2，+3
溶解性
不溶于水
用途

红色油漆和涂料
炼铁原料
【答案】黑红棕黑
2. 化学性质
①稳定性
FeO不稳定，在空气中受热：__________________________________。
Fe2O3和Fe3O4很稳定。
②与非氧化性酸（如稀盐酸、稀硫酸）反应
FeO和Fe2O3属于碱性氧化物，与非氧化性酸反应生成亚铁盐和铁盐

与稀盐酸反应（化学方程式）
与稀盐酸反应（离子方程式）
FeO


Fe2O3


Fe3O4


【答案】6FeO + O2 2 Fe3O4
FeO＋2HCl===FeCl2＋H2O FeO+2H+ === Fe2+ +H2O
Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O Fe2O3 +6H+ === 2Fe3+ +3H2O
Fe3O4＋8HCl===FeCl2＋2FeCl3＋4H2O Fe3O4 +8H+ === Fe2+ +2Fe3+ +4H2O

注意
FeO、Fe2O3属于碱性氧化物，Fe3O4不属于碱性氧化物


二、铁的氢氧化物
1. 物理性质
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
颜色状态
____色固体
____色固体
化合价
+2
+3
溶解性
难溶于水
【答案】白红褐

2. 化学性质
①与非氧化性酸（如稀盐酸、稀硫酸）反应

与稀盐酸反应（化学方程式）
与稀盐酸反应（离子方程式）
Fe(OH)2


Fe(OH)3


【答案】Fe(OH)2＋2HCl===FeCl2＋H2O Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋H2O
Fe(OH)3＋3HCl===FeCl3＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O

②热稳定性
Fe(OH)2、Fe(OH)3受热均分解生成同价态的氧化物
Fe(OH)2：__________________________________（隔绝空气）
Fe(OH)3：__________________________________
【答案】Fe(OH)2 FeO＋H2O 2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O
③转化
Fe(OH)2具有强还原性，易被空气中的O2氧化生成Fe(OH)3
现象：_____色絮状沉淀迅速变成_____色，最后变成_____色
方程式：__________________________________
【答案】白灰绿红褐4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3

三、Fe(OH)2的制备
实验探究
实验操作
将NaOH溶液滴入FeCl3溶液中

实验现象

实验原理


实验操作
将NaOH溶液滴入FeSO4溶液中

实验现象

实验原理

【答案】产生红褐色沉淀 Fe3+ + 3OH-=== Fe(OH)3↓；
产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
Fe2+ + 2OH-=== Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2 + O2+ 2H2O === 4Fe(OH)3


对点训练

题型一：铁的氧化物的性质
【变1-2】（2021·全国·高一课时练习）下列有关物质的颜色正确的是
①：棕黄色
②：红棕色
③：白色
④：黑色
⑤：白色
A．①③④ B．②③④ C．②③⑤ D．①②④
【答案】B
【详解】
①是浅绿色的，①不正确；
②是红棕色的固体，②正确；
③是白色难溶物，③正确；
④是黑色晶体，④正确；
⑤是蓝色晶体，⑤不正确；
故②③④正确，B满足题意；
故选B。
【例2】（2019·全国·高一课时练习）铁的常见化合价有＋2价和＋3价。据研究，铁在浓HNO3中发生钝化时，可生成一种化学式为Fe8O11的化合物，它可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为
A．FeO·3Fe2O3 B．FeO·2Fe2O3 C．2FeO·3Fe2O3 D．2FeO·Fe2O3
【答案】C
【分析】
一般拆写成氧化物时，低价在前，高价在后，同时符合原子守恒，据此分析；
【详解】
A、FeO·3Fe2O3中铁原子和氧原子个数比为7：10，不符合8：11，故A不符合题意；
B、 FeO·2Fe2O3中铁原子和氧原子个数比为5：7，不符合8：11，故B不符合题意；
C、2FeO·3Fe2O3中铁原子和氧原子个数比为8：11，符合8：11，故C符合题意；
D、2FeO·Fe2O3中铁原子和氧原子个数比为4：5，不符合8：11，故D不符合题意；
答案为C。
【例3】（2021·湖北省汉川市第二中学高一期中）下列说法正确的是
A．Fe3O4与HCl反应生成FeCl2、FeCl3，所以Fe3O4是碱性氧化物
B．Na2O2与盐酸反应生成盐和水，所以Na2O2是碱性氧化物
C．FeO、Fe2O3与硫酸反应只生成盐和水，所以都是碱性氧化物
D．NaHSO4在水中能电离出氢离子溶液显酸性，所以NaHSO4是酸
【答案】C
【详解】
A．Fe3O4与HCl反应生成FeCl2、FeCl3和水，生成两种盐，所以Fe3O4不是碱性氧化物，A错误；
B．Na2O2与盐酸反应生成盐和水、O2，所以Na2O2不是碱性氧化物，B错误；
C．FeO、Fe2O3与硫酸反应生成盐和水，所以都是碱性氧化物，C正确；
D．NaHSO4能电离出H+，同时产生金属阳离子Na+及酸根离子，所以NaHSO4是盐，D错误；
选C。

题型二：氢氧化亚铁的制备
【变4】（2021·全国·高一专题练习）铁是人类较早使用的金属之一。运用所学知识，回答下列问题。
(1)Fe(OH)2很不稳定，露置在空气中容易被氧化，Fe(OH)2被氧化的化学方程为：_______；观察到的现象为：_______；为了获得白色的Fe(OH)2沉淀，可以用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(2)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时你觉得还需加入_______。
(3)除去蒸馏水中溶解的O2常采用_______的方法。
(4)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液，这样操作的理由是_______。
(5)图中_______(填序号)能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。

【答案】4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色铁粉加热至沸腾防止空气随着NaOH溶液的加入进入溶液①③
【详解】
(1)氢氧化亚铁不稳定，在空气中容易被氧化成氢氧化铁，反应的化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；观察到的现象为：白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色；故答案为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色；
(2) FeSO4溶液中亚铁离子易被氧化为三价铁离子，加入铁粉可以防止被氧化；故答案为：铁粉；
(3)氢氧化亚铁的制备要隔绝空气，除去蒸馏水中溶解的O2常采用加热至沸腾的方法；故答案为：加热至沸腾；
(4)长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液，可以防止空气随着NaOH溶液的加入进入溶液；故答案为：防止生成的Fe(OH)2被氧化；
(5)图中①③能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。①中FeSO4溶液中亚铁离子易被氧化为三价铁离子，加入铁粉可以防止被氧化；③中苯层隔绝了氧气；故答案为：①③。
【变5】（2021·广东·汕头市达濠华侨中学高一期末）用如图所示实验装置进行相关实验探究，其中装置合理的是
选项
A
B
C
D
实验目的
加热分解固体NaHCO3
制备Fe(OH)2
稀释浓硫酸
证明Na能和水反应，且Na的密度比煤油大
实验装置




A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【详解】
A．碳酸氢钠受热分解产生水，试管口应向下倾斜，A不合理；
B．Fe(OH)2容易被氧气氧化为Fe(OH)3，应尽量避免NaOH溶液与空气接触，具体操作为使用长滴管且将长滴管插入硫酸亚铁溶液中，再将NaOH溶液挤出，B不合理；
C．稀释浓硫酸应在烧杯中进行，不能在容量瓶中进行，C不合理；
D．煤油不溶于水，分层，通过观察钠在水层和煤油层之间上下跳动，证明Na能和水反应，且Na的密度比煤油大，D合理；
答案选D。

题型三：铁及其化合物
【例6】（2021·湖北·黄石市有色第一中学高一期末）某兴趣小组为认识铁及其化合物的性质、分散系的性质做了如图一组综合实验，根据实验流程回答相关问题。

(1)请写出Fe2O3与①反应的离子方程式：___________。
(2)物质②为___________(填名称)。
(3)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最终生成Fe(OH)3悬浊液，该过程的现象为___________，此过程中发生的氧化还原反应为___________(用化学方程式表示)。
(4)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至液体呈红褐色，制得分散系③为___________，该反应化学方程式为：___________。它与FeCl3溶液、Fe(OH)3悬浊液的本质区别是___________
【答案】Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O氢氧化钠溶液或氨水生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3胶体FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl分散质粒子的直径大小不同
【分析】
氧化铁溶于盐酸得到氯化铁，氯化铁中加入铁粉生成氯化亚铁，氯化亚铁加氢氧化钠先生成氢氧化亚铁，在空气中逐步被氧化成氢氧化铁，氯化铁溶液中直接加碱也生成氢氧化铁，氯化铁饱和溶液滴入沸水中可形成氢氧化铁胶体，据此分析。
【详解】
分析框图可知
(1)Fe2O3发生反应后变为FeCl3可知是Fe2O3与盐酸反应，离子方程式为：Fe2O3+6H+＝2Fe3++3H2O，故答案为：Fe2O3+6H+＝2Fe3++3H2O；
(2)FeCl3反应生成了Fe(OH)3，可知是加入了碱，可以是NaOH溶液，氨水等，故答案为：氢氧化钠溶液或氨水；
(3)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液先生成Fe(OH)2，Fe(OH)2是白色沉淀，容易被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3，这个过程的现象为：生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，发生氧化还原反应的反应是Fe(OH)2被氧化的反应，化学方程式是：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案为：生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；
(4)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中并继续煮沸至红褐色，制得Fe(OH)3胶体，反应的化学方程式为FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl；溶液、胶体、浊液的本质区别是分散质粒子直径大小不同，故答案为：Fe(OH)3胶体；FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl；分散质粒子直径大小不同。
【例7】（2021·云南·勐海县第二中学高一期末）现有金属单质A、B和气体甲、乙、丙以及物质C、D、E、F，它们之间能发生图中反应。(图中有些反应的产物和反应条件没有标出)

(1)金属A的化学式为_______，金属B的化学式为_______，乙的化学式为_______，丙的化学式为_______。
(2)写出下列反应的离子方程式：
③_______；
④_______；
⑤_______。
【答案】NaFeCl2HClFe+2H+=Fe2++H2↑Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
【分析】
金属A焰色反应为黄色，故A为金属Na，由反应①可知，C为NaOH，气体甲为H2；黄绿色气体乙为Cl2，与氢气反应生成丙，丙为HCl，HCl溶于水得物质D，D为盐酸；氢氧化钠与物质F反应生成红褐色沉淀是Fe(OH)3，故物质F中含有Fe3+，盐酸和金属B反应生成E，E和氯气反应生成物质F，可知金属B为Fe，物质E为FeCl2，物质F为FeCl3。
【详解】
(1)金属A为钠，化学式为Na；金属B为铁，化学式为Fe，；乙为氯气，化学式为Cl2；丙为氯化氢，化学式为HCl；
(2)反应③是铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，离子方程式为：Fe+2H+=Fe2++H2↑；
反应④是氯化亚铁和氯气反应生成氯化铁，离子方程式为：Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-；
反应⑤是氢氧化钠和氯化铁反应生成氢氧化铁和氯化钠，离子方程式为：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓。

提分特训

【题1】（2020·全国·高一课时练习）1998年6月，我国科学家参与研制的阿尔法磁谱仪随美国发现号航天飞机升入太空，开始了探索宇宙中是否存在“反物质”和“暗物质”的研究工作。根据你所学的知识推测用于制造阿尔法磁谱仪核心部件的材料是（）
A．Fe3C B．Fe3O4 C．Fe2O3 D．FeO
【答案】B
【详解】
制造阿尔法磁谱仪的核心部件的材料是一种具有磁性的物质，在铁的各种化合物中，只有四氧化三铁是具有磁性的物质，其他均不具有磁性。
答案选B。
【点睛】
本题是一道化学和航天技术相结合的考题，涉及金属铁以及化合物的性质等知识，用于制造阿尔法磁谱仪核心部件的材料是永磁体，根据具有磁性的物质以及物质的性质和应用来回答判断。
【题2】（2019·全国·高一课时练习）下列有关物质用途的说法中，不正确的是
A．Cl2用于自来水消毒 B．Fe3O4用作红色油漆和涂料
C．NaHCO3用于蒸馒头 D．Na2O2用作供氧剂
【答案】B
【详解】
A．氯气能与水反应生成具有强氧化性的次氯酸，次氯酸具有杀菌消毒作用，A正确；
B．氧化铁为红棕色，用作红色油漆和涂料，B错误；
C．NaHCO3水溶液显碱性，当发面发过，有较多的酸性物质时，加入NaHCO3能够与酸反应产生二氧化碳气体，减少了酸性物质，使蒸的馒头蓬松，口感好，C正确；
D．过氧化钠与水、二氧化碳反应都生成氧气，故可用作供氧剂，D正确；
故合理选项是B。
【题3】（2021·四川·成都外国语学校高一开学考试）关于甲、乙、丙、丁四套装置的说法正确的是

A．用装置甲制取氯气
B．用装置乙除去氢气中的少量氯化氢
C．用丙装置可以较长时间看到白色Fe(OH)2白色沉淀
D．用丁装置证明碳酸氢钠受热易分解
【答案】C
【详解】
A．MnO2与浓盐酸混合制取Cl2需要在加热条件下进行，装置中缺少加热装置，因此不能用于制取Cl2，A项错误；
B．HCl溶于水产生盐酸，盐酸与NaHCO3发生产生CO2气体，导致Cl2中含有新杂质CO2气体，不能达到目的，B项错误；
C．试管中Fe与H2SO4反应产生FeSO4和H2，产生的H2将试管A、B及导气管中空气排出，待其中没有空气后，关闭阀门a，反应产生的H2又将A中新制取的FeSO4压入B试管中，发生反应：FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4，由于处于H2的惰性环境，产生的Fe(OH)2不会被氧化，因此可以较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀，C项正确；
D．固体加热时为防止产生的水蒸气冷凝回流，试管口应该略向下倾斜，D项错误；
答案选C。
【题4】（2021·云南·宾川四中高一开学考试）用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。
方法一：用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸溜水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入___________。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用___________的方法。
(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是___________。
(4)生成的白色Fe(OH)2沉淀遇空气后发生反应的化学方程式为：___________。
方法二：在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。

(1)在试管I里加入的试剂是___________。
(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是___________。
(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管I和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是___________。
【答案】稀H2SO4、铁屑煮沸避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O24Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3稀H2SO4、铁屑NaOH溶液检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度。当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹
【详解】
方法一：(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入稀H2SO4、铁屑，加入稀硫酸防止亚铁离子水解，加入铁粉防止亚铁离子被氧化；故答案为：稀H2SO4、铁屑。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用煮沸的方法；故答案为：煮沸。
(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。Fe(OH)2易被氧气氧化，因此这样操作的理由是避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2；故答案为：避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2。
(4)生成的白色Fe(OH)2沉淀遇空气后生成氢氧化铁红褐色，发生反应的化学方程式为：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3；故答案为：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。
方法二：(1)利用铁屑、稀H2SO4反应生成硫酸亚铁和氢气，氢气排除装置内的空气，再夹住止水夹，利用气体压强增大将液体压入到试管Ⅱ的NaOH溶液中，因此在试管I里加入的试剂是铁屑、稀H2SO4；故答案为：铁屑、稀H2SO4。
(2)根据前面分析在试管Ⅱ里加入的试剂是NaOH溶液；故答案为：NaOH溶液。
(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管I和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后，先排完装置内的空气，检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度。当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹；故答案为：检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度。当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹。
【题5】（2021·江苏·常熟中学高一月考）取少量Fe2O3粉末，向其中加入适量盐酸使其充分溶解。
（1）上述反应的化学方程式为___________，反应后得到的溶液呈___________色。
（2）取少量上述溶液，置于试管中，滴入NaOH溶液，发生反应的化学方程式为___________，此反应属于___________反应(填基本反应类型)。
（3）在甲烧杯中加入20 mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中滴几滴饱和氯化铁溶液，继续煮沸直至溶液呈___________色，停止加热，即可制得胶体，此过程发生反应的化学方程式___________。
（4）另取乙烧杯，加入20 mL蒸馏水，向烧杯中加入溶液，振荡均匀后，将乙烧杯与甲烧杯一起置于暗处，分别用激光笔照射烧杯中的液体，可以看到___________烧杯中的液体产生___________效应。这个实验可用于鉴别___________。
（5）胶体区别于溶液的最本质特征是___________。胶体___________(填“能”“否”)透过滤纸。
【答案】
（1）棕黄色
（2）FeCl3+3NaOH= Fe(OH)3↓+3NaCl复分解
（3）红褐色(胶体)+3HCl
（4）甲丁达尔胶体(或胶体和溶液)
（5）分散质粒子直径介于1 nm-100 nm之间能
【分析】
（1）
Fe2O3是碱性氧化物，与HCl反应产生FeCl3和水，反应方程式为：；FeCl3是可溶性物质，水溶液显棕黄色；
（2）
取上述溶液，向其中滴入NaOH溶液，发生复分解反应产生Fe(OH)3红褐色沉淀和NaCl，反应方程式为：FeCl3+3NaOH= Fe(OH)3↓+3NaCl；
（3）
在甲烧杯中加入20 mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中滴几滴饱和氯化铁溶液，继续加热煮沸直至溶液呈红褐色时停止加热，即可制得Fe(OH)3胶体，反应方程式为：(胶体)+3HCl；
（4）
另取乙烧杯，加入20 mL蒸馏水，向烧杯中加入1 mL FeCl3溶液，振荡均匀后，将乙烧杯与甲烧杯一起置于暗处，分别用激光笔照射烧杯中的液体，可以看到甲烧杯有丁达尔效应，而乙烧杯没有明显现象，这个实验可用于鉴别胶体；
（5）
Fe(OH)3胶体与溶液的最本质特征是分散质粒子直径介于1 nm-100 nm之间；Fe(OH)3胶体微粒直径小于滤纸缝隙的直径，因此能够通过滤纸。
【题6】（2021·全国·高一课时练习）某化学学习小组设计了下列方法探究氢氧化亚铁的制备等相关问题。
(1)用NaOH溶液和FeSO4溶液直接反应，方法如图。该方法能观察到白色的Fe(OH)2沉淀，但沉淀颜色快速发生变化。请分析沉淀颜色变化的原因：___(用化学方程式表示)。

(2)该小组为探究反应物浓度对Fe(OH)2制备效果的影响，以Fe(OH)2沉淀白色持续时间(t)为指标，t越大，实验效果越好。部分实验数据如表(w代表质量分数)：
实验
序号
w(FeSO4)/%
w(NaOH)/%
t/s

i
2.5
15
149
ii
5
15
138
iii
10
15
93
iv
5
25
142
v
5
35
180
①实验i、ii、iii的目的是___。
②该小组同学通过实验推断：其他条件不变时，所用NaOH溶液的浓度越大，实验效果越好。推断的证据是___。
③由绿矾晶体(FeSO4•7H2O)固体配制250mL0.10mol•L-1FeSO4溶液，需要用到的仪器有药匙、玻璃棒、烧杯、托盘天平、250mL容量瓶、___。以下操作会导致所配溶液浓度偏低的是___。
A．容量瓶中原有少量蒸馏水
B．洗涤烧杯和玻璃棒的溶液未转入容量瓶中
C．定容时俯视刻度线
D．定容摇匀后发现溶液体积低于刻度线，再补加少量蒸馏水至刻度线
(3)若向FeSO4溶液中加入足量Na2O2，观察到的现象是___。
【答案】4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3探究其他条件相同时，FeSO4溶液浓度对Fe(OH)2制备效果的影响沉淀持续时间t：v>iv>ii胶头滴管BD有红褐色沉淀生成，有气体放出
【详解】
(1)FeSO4和NaOH发生复分解反应生成Fe(OH)2，Fe(OH)2被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3，化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；
(2) ①实验i、ii、iii的变量是FeSO4溶液浓度，目的是：探究其他条件相同时，FeSO4溶液浓度对Fe(OH)2制备效果的影响；
②实验v、iv、ii的变量是NaOH溶液浓度，其他条件不变时，所用NaOH溶液的浓度越大，沉淀持续时间越长，实验效果越好，则证据是：沉淀持续时间t：v>iv>ii；
③配制一定物质的量浓度溶液配制的步骤：计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容等，用到的仪器：药匙、玻璃棒、烧杯、托盘天平、250mL容量瓶、胶头滴管；
A．定容时还需要加入蒸馏水，则容量瓶中原有少量蒸馏水对所配溶液浓度无影响，A不选；
B．洗涤烧杯和玻璃棒的溶液未转入容量瓶中，则残留在杯壁上的溶质没有完全转移到容量瓶，导致所配溶液浓度偏低，B选；
C．定容时俯视刻度线导致溶液体积偏小，依据可知溶液浓度偏高，C不选；
D．定容摇匀后发现溶液体积低于刻度线，再补加少量蒸馏水至刻度线，导致加入水的体积增大，溶液浓度偏低，D选；
故选：BD；
(3) Na2O2和水反应生成NaOH和O2，NaOH再和FeSO4溶液反应生成Fe(OH)2中，由于Na2O2过量，则Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3，观察到的现象是有红褐色沉淀生成，有气体放出。

提分作业

【练1】（2019·全国·高一课时练习）指南针是我国的四大发明之一，制造指南针的磁性物质是(　　)
A．FeO B．Fe2O3 C．Fe3O4 D．Fe
【答案】C
【解析】
A. FeO没有磁性，故A错误；B. Fe2O3没有磁性，故B错误；C. Fe3O4有磁性，可以用来制造指南针，故C正确；D. Fe没有磁性，故D错误；故选C。
【练2】（2021·全国·高一课时练习）关于氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁三种氧化物的下列说法中不正确的是(　　)
A．铁元素化合价不完全相同
B．氧元素的化合价完全相同
C．氧化亚铁俗称铁红，为红棕色固体
D．铁在氧气中燃烧的产物为黑色固体
【答案】C
【详解】
铁的三种氧化物中，氧元素的化合价完全相同，都为－2价；铁元素的化合价不同，氧化铁中铁为＋3价，氧化亚铁中铁为＋2价，四氧化三铁中铁为＋2价和＋3价。氧化铁俗称铁红，是一种红棕色的固体；铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，是一种黑色固体；故本题选C。
【练3】（2020·全国·高一课时练习）下列说法正确的是
A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B．Fe2O3为碱性氧化物，可与水反应生成Fe(OH)3
C．铁锈的主要成分是Fe2O3
D．Fe3O4中铁元素有＋2价和＋3价，Fe3O4是混合物
【答案】C
【详解】
A.赤铁矿的主要成分是Fe2O3，故A错误；
B.Fe2O3为碱性氧化物，但不与水反应，故B正确；
C.铁锈的主要成分是Fe2O3，故C正确；
D.Fe3O4中铁元素有＋2价和＋3价，Fe3O4是纯净物，故D错误。
故选C。
【练4】（2021·全国·高一专题练习）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可制取溶液并排尽装置内空气
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
【分析】
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。
【详解】
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可制取溶液并排尽装置内空气，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。
【练5】（2021·全国·高一课时练习）如图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时颜色的变化。实验时必须使用铁屑和6mol/L的硫酸，其他试剂任选。填写下列空白。



(1)B中盛一定量的NaOH溶液，A中的固体是___，A中反应的离子方程式是：___。
(2)实验开始时就先将活塞E___(填“打开”或“关闭”)，C中收集到气体的主要成分是___。
(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程___。
(4)拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，写出有关反应的化学方程式：__。
【答案】铁屑Fe+2H+=Fe2++H2↑打开H2关闭活塞E，使FeSO4溶液压入B瓶中进行反应4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
【分析】
制取氢氧化亚铁使用的试剂是硫酸亚铁和氢氧化钠溶液，但是一定要注意隔绝空气，防止氧气将生成的氢氧化亚铁氧化，所以B装置中是氢氧化钠，A是产生硫酸亚铁的装置，为保证其进入B中，要借助氢气产生的压强，根据实验试剂以及原理分析解答。
【详解】
(1)B中盛一定量的NaOH溶液，A是产生硫酸亚铁的装置，A中必须提供亚铁离子，所以应预先加入铁粉，在分液漏斗中加入稀硫酸，A中反应的离子方程式是Fe+2H+=Fe2++H2↑，故答案为：铁屑；Fe+2H+=Fe2++H2↑；   
(2)为防止生成的氢氧化亚铁被氧化，需利用稀硫酸和铁反应产生的氢气排尽装置中的空气，所以实验开始时要打开活塞E，使生成的气体进入装置B和C，一方面能除去A和B装置中的空气，另一方面能防止安全事故的发生，C装置中收集的气体主要是氢气，故答案为：打开；H2；
(3)铁和硫酸反应有氢气生成，关闭活塞E，导致A装置中氢气增多，气体的压强增大，使FeSO4溶液被压入B瓶中反应生成氢氧化亚铁，故答案为：关闭活塞E，使FeSO4溶液压入B瓶中进行反应；   
(4)氢氧化亚铁不稳定，容易被空气中的氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁，反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。