高一化學人教版課時檢測3-1-1鐵及其氧化物

課時素養(yǎng)檢測十四鐵及其氧化物(40分鐘70分)一、選擇題(本題包括8小題,每小題6分,共48分)1.2019年8月30日,2019版第五套人民幣開始發(fā)行,引起社會各界廣泛關注。人民幣在票面文字、號碼等處所采用的磁性油量中含有一種金屬氧化物A.FeOB.CuOC.Fe3O4D.Al2O3【解析】選C。Fe3O4具有磁性,答案為C。2.(2020·濟南高一檢測)實驗室在含F(xiàn)e3+的溶液中加入銅粉與鐵粉,充分反應后發(fā)現(xiàn)溶液中有Cu2+存在,下列說法錯誤的是 ()A.容器中肯定無Fe粉存在B.容器中肯定無Cu粉存在C.溶液中Fe2+比Cu2+多D.溶液中可能存在Fe3+【解析】選B。由于鐵的還原性比銅的強,因而鐵粉先與Fe3+反應,Fe3+的氧化性大于Cu2+,Cu和Fe3+可以發(fā)生反應,溶液中有Cu2+存在,說明鐵粉反應完全,銅粉也發(fā)生了反應,但不能判斷銅粉過量或不足,溶液中發(fā)生反應:Fe+2Fe3+3Fe2+、Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+,則容器中肯定無Fe粉存在,A正確;容器中肯定無Cu粉存在,不能判斷,B錯誤;根據(jù)反應方程式可知,溶液中Fe2+比Cu2+多,C正確;溶液中可能存在Fe3+,D正確。3.黑色金屬主要指鐵及其合金,如鋼、生鐵、鐵合金、鑄鐵等;黑色金屬以外的金屬稱為有色金屬。下列關于鐵的說法正確的是 ()A.純鐵為灰黑色,所以鐵屬于黑色金屬B.鐵在硫蒸氣中燃燒生成Fe2S3C.純鐵的抗腐蝕能力非常強,鐵在干燥的空氣里不易被氧化D.鐵的化學性質比較活潑,它能和水蒸氣反應生成H2和Fe(OH)3【解析】選C。純鐵為銀白色,A錯;鐵在硫蒸氣中燃燒生成FeS,B錯;3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,D錯。4.上海世博園地區(qū)改造規(guī)劃的實施將提升上海的環(huán)境質量。位于規(guī)劃區(qū)的一座大型煉鋼廠搬遷后,附近居民將不再受到該廠產(chǎn)生的紅棕色煙霧的困擾。你估計這一空氣污染物可能含有 ()A.FeO粉塵 B.P2O5粉塵C.Fe2O3粉塵 D.SiO2粉塵【解析】選C。Fe2O3呈紅棕色,故煉鋼廠產(chǎn)生的紅棕色煙霧是Fe2O3所致。5.下列有關鐵元素的敘述中正確的是 ()A.Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3,說明穩(wěn)定性:Fe(OH)2<Fe(OH)3B.鐵是較活潑的金屬,它與鹵素(X2)反應的生成物均為FeX3C.氫氧化鐵與氫碘酸反應:Fe(OH)3+3HIFeI3+3H2OD.將FeCl3飽和溶液滴入NaOH溶液中可制備Fe(OH)3膠體【解析】選A。鐵與單質碘化合生成的是FeI2,選項B不正確;鐵離子能把碘離子氧化成單質碘,選項C不正確;D項,得到的是Fe(OH)3沉淀,故不正確。6.下列變化中,加入鐵粉不可能實現(xiàn)的是 ()A.Ag+→Ag B.Fe3+→Fe2+C.H+→H2 D.Fe(OH)2→Fe(OH)3【解析】選D。鐵粉具有還原性,而Fe(OH)2→Fe(OH)3中,Fe(OH)2被氧化。7.由FeO、Fe2O3和Fe3O4組成的混合物,測得其中鐵元素與氧元素的質量比為21∶8,則這種混合物中FeO、Fe2QUOTEFe3O4的物質的量之比可能是()A.1∶2∶1 B.2∶1∶1C.1∶3∶2 D.1∶1∶3【解析】選D。設混合物中鐵元素質量為21g,氧元素質量為8g,則鐵元素和氧元素物質的量之比為QUOTE∶QUOTE=3∶4,即混合物中FeO和Fe2O3物質的量之比為1∶1,Fe3O4的物質的量為任意值?！痉椒ㄒ?guī)律】設鐵的氧化物的化學式為FexOy,若x∶y=1∶1,則鐵的氧化物為FeO;若x∶y=2∶3,則鐵的氧化物為Fe2O3;若x∶y=3∶4,則鐵的氧化物是Fe3O4或FeO與Fe2O3按物質的量之比為1∶1的混合物或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3物質的量之比為1∶1,Fe3O4為任意值)。8.(2020·冀州高一檢測)下列關于鈉、鐵及其化合物的敘述正確的是()A.鐵單質只具有還原性,其陽離子只有氧化性,且可用KSCN溶液檢驗其陽離子是否存在于某溶液中B.因為鐵的活潑性大于Cu,故Cu與FeCl3不反應C.Na2O2、Fe(OH)3、FeCl2均可經(jīng)化合反應一步得到D.Fe在足量Cl2中燃燒生成FeCl2和FeCl3【解析】選C。Fe2+處于中間價態(tài),既有氧化性又有還原性,用KSCN溶液只能檢驗鐵離子,不能檢驗亞鐵離子,A錯誤;Cu可將FeCl3還原為FeCl2,B錯誤;2Na+O2Na2O2,4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,Fe+2FeCl33FeCl2,C正確;Fe在足量Cl2中燃燒只生成FeCl3,D錯誤。二、非選擇題(本題包括2小題,共22分)9.(10分)(2020·邯鄲高一檢測)如圖,已知有以下物質相互轉化:(1)寫出下列物質的化學式:B,D,E,J。

(2)向C溶液中先加入KSCN溶液,再滴加氯水,現(xiàn)象是

。

(3)寫出由D轉變成C的離子方程式:

。

(4)寫出G生成H的化學反應方程式:

。

【解析】根據(jù)各物質的轉化關系,白色沉淀G在空氣中可轉化為紅褐色沉淀H,可知G為Fe(OH)2,H為Fe(OH)3,C為含F(xiàn)e2+的溶液,由H→D→C的轉化關系可知A為Fe;因F溶液加入AgNO3和稀硝酸后生成白色沉淀J和溶液K,可知J為AgCl,K溶液焰色試驗呈紫色,故F為KCl,C為FeCl2,D為FeCl3,B為HCl,X為Cl2,E為KOH。答案:(1)HClFeCl3KOHAgCl(2)開始不變色,加入氯水后顯紅色(3)Fe+2Fe3+3Fe2+(4)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)310.(12分)(2019·衡水高一檢測)某同學利用如圖1所示裝置進行鐵跟水蒸氣反應的實驗,并繼續(xù)研究鐵及其化合物的部分性質。(1)圖1試管中發(fā)生反應的化學方程式為

。

(2)該同學欲確定反應一段時間后試管中固體物質的成分,設計了如下方案:①待試管冷卻,取其中固體少許溶于稀鹽酸得溶液B;②取少量溶液B滴加KSCN溶液,若溶液變紅,則試管中固體是(只有一個選項符合題意),若溶液未變紅,則試管中固體是(只有一個選項符合題意)。

A.一定有Fe3O4,可能有FeB.只有Fe(OH)3C.一定有Fe3O4和FeD.一定有Fe(OH)3,可能有FeE.只有Fe3O4(3)該同學按上述方案進行了實驗,溶液未變紅色,原因是

(用化學方程式表示)。

(4)該同學馬上另取少量溶液B,使其跟NaOH溶液反應。若按如圖2所示的操作,可觀察到生成白色沉淀,迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色的現(xiàn)象,請寫出與上述現(xiàn)象相關的反應的化學方程式

。

【解析】(1)Fe在高溫條件下可與H2O(g)反應生成Fe3O4和H2。(2)(3)根據(jù)Fe與H2O(g)的反應可知,試管中固體的成分可能為Fe3O4或Fe3O4與Fe的混合物,與鹽酸發(fā)生反應Fe3O4+8HClFeCl2+2FeCl3+4H2O,可能的反應為2FeCl3+Fe3FeCl2,Fe+2HClFeCl2+H2↑;取溶液B滴加KSCN溶液,若溶液變紅,則試管中固體一定有Fe3O4,可能含少量Fe;若不變紅,則試管中一定有Fe3O4和Fe。(4)FeCl2溶液與NaOH溶液反應生成Fe(OH)2白色沉淀,Fe(OH)2易被氧化,使沉淀顏色發(fā)生變化。答案:(1)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2(2)AC(3)2FeCl3+Fe3FeCl2(4)FeCl2+2NaOHFe(OH)2↓+2NaCl,4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3【補償訓練】紅熱的鐵能與水蒸氣反應,有氫氣生成,現(xiàn)用如圖所示裝置進行鐵在高溫下與水蒸氣反應的實驗,并用簡單的方法收集、檢驗生成的氫氣。請回答下列問題:(1)寫出鐵在高溫下與水蒸氣反應的化學方程式。

(2)干燥管C內(nèi)盛放的藥品是或(填化學式)。干燥管的(填“m”或“n”)端與g導管相連接。

(3)在D處畫出用試管收集氫氣的裝置圖(所需其他儀器自行選擇)。(4)怎樣用簡單的方法檢驗收集到的氣體是氫氣,簡述實驗操作步驟和現(xiàn)象。

【解析】干燥管只能加固體干燥劑,考慮到H2的密度比空氣的小,因此可采用向下排空氣法收集,檢驗H2可采用“爆鳴”實驗。答案:(1)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2(2)CaCl2CaOn(3)(4)用拇指堵住試管口,試管口向上,靠近酒精燈火焰,松開拇指,能燃燒或發(fā)出爆鳴聲,說明收集的是H2(20分鐘30分)1.(6分)(2020·鄭州高一檢測)將一定質量的鐵粉與氫氧化鐵的混合物在氧氣中灼燒至質量不再改變?yōu)橹?發(fā)現(xiàn)加熱前后混合物的質量無變化,則混合物中鐵和氫氧化鐵的物質的量之比為 ()A.2∶1B.3∶2C.81∶64D.28∶55【解析】選C。將一定質量的鐵粉與氫氧化鐵的混合物在氧氣中灼燒至質量不再改變?yōu)橹?最終生成Fe3O4、Fe2O3,加熱前后混合物的質量無變化,則Fe3O4中氧元素的質量等于氫氧化鐵分解生成水的質量。設混合物中Fe為xmol,Fe(OH)3為ymol;則生成的Fe3O4為QUOTEmol,生成的水為1.5ymol,故QUOTEmol×4×16g·mol1=1.5ymol×18g·mol1,【補償訓練】(2019·廊坊高一檢測)中國科學院化學研究所是以基礎研究為主,有重點地開展國家急需的、有重大戰(zhàn)略目標的高新技術創(chuàng)新研究,并與高新技術應用和轉化工作相協(xié)調(diào)發(fā)展的多學科、綜合性研究所,是中國最重要的化學研究機構之一。其研制的晶體材料——納米四氧化三鐵,在核磁共振造影及醫(yī)藥上有廣泛用途,其生產(chǎn)過程的部分流程如下所示。FeCl3·6H2OFeOOH納米四氧化三鐵下列有關敘述不合理的是 ()A.納米四氧化三鐵具有磁性,可作為藥物載體用于治療疾病B.納米四氧化三鐵可分散在水中,它與FeCl3溶液的分散質直徑大小相等C.在反應①中環(huán)丙胺的作用可能是催化劑D.反應②的化學方程式是6FeOOH+CO2Fe3O4+3H2O+CO2【解析】選B。四氧化三鐵為磁性納米晶體材料,可作為藥物載體用于疾病的治療,A項正確;納米四氧化三鐵分散在適當?shù)姆稚┲行纬傻姆稚⑾祵儆谀z體,不同于溶液中溶質微粒的直徑,B項錯誤;反應①中環(huán)丙胺不參加反應,是催化劑,C項正確;由制備過程可知,反應②的反應物為FeOOH和CO,由一種生成物為Fe3O4和質量守恒定律可知反應為6FeOOH+CO2Fe3O4+3H2O+CO2,D項正確。2.(12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。該氧化物又可以經(jīng)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,在空氣中受撞擊或受熱時會燃燒,所以俗稱“引火鐵”。請分別用如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·L1的鹽酸,其他試劑自選(裝置中必要的鐵架臺、鐵夾、鐵圈、石棉網(wǎng)、加熱設備等在圖中均已略去)。填寫下列空白:(1)進行實驗時,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中收集得到的是。

(2)實驗時,U形管G中應加入的試劑是;長頸漏斗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)生的反應的化學方程式是。

(5)為了安全,在E管中反應發(fā)生前,在F出口處必須;

E管中反應開始后,在F的出口處應。

【解析】題目給出兩個看似相同的反應裝置,分別完成哪個反應成為解題關鍵。題干中右圖有H2發(fā)生裝置,左圖有H2收集裝置,可見鐵粉與水蒸氣的反應由左邊裝置完成,實現(xiàn)“引火鐵”的制取由右邊裝置完成,這樣,問題就可解決了。答案:(1)普通鐵粉(鐵粉)作為水蒸氣發(fā)生器(或用來產(chǎn)生水蒸氣)防止倒吸氫氣(2)固體NaOH(或堿石灰、CaO等堿性固體干燥劑)6mol·L1的鹽酸(3)A、B、E(4)Fe3O4+4H23Fe+4H2O(5)檢驗氫氣的純度點燃氫氣3.(12分)(2020·豐臺區(qū)高一檢測)下圖為鐵及其化合物的“價類”二維圖。(1)填寫二維圖缺失的類別①和化學式②。

(2)某同學利用以下試劑研究FeCl3的性質,進行了如下預測:①Cl2②Fe③NaOH④H2SO4⑤AgNO3從物質類別上看,FeCl3屬于,可能與發(fā)生反應(填序號);

從化合價角度看,Fe3+具有性,可能與發(fā)生反應(填序號)。

(3)某工廠用FeCl3溶液腐蝕鍍有銅的絕緣板生產(chǎn)印刷電路,其化學原理為如下反應:Cu+2FeCl3CuCl2+2FeCl2①用單線橋表示電子轉移。②反應中FeCl3作劑,理由是。

③寫出該反應的離子方程式

。

【解析】(1)鐵單質的化合價為0,二維圖缺失的類別①單質;三價鐵形成的氫氧化