鐵與鐵的氧化物(解析版)

3.1.1鐵與鐵的氧化物（練好題）解析版A-基礎(chǔ)過關(guān)1．能使鐵溶解，但不能生成沉淀的溶液是()A．AgNO3溶液 B．FeCl3溶液C．CuSO4溶液 D．FeSO4溶液【答案】B【解析】A、C項(xiàng)雖能溶解鐵，但同時(shí)析出的Ag和Cu會(huì)附著在鐵上，D項(xiàng)不能使鐵溶解，符合題意的是B項(xiàng)。2．下列物質(zhì)反應(yīng)后一定有＋3價(jià)鐵生成的是()①過量的Fe與Cl2反應(yīng)；②Fe與過量稀硫酸反應(yīng)；③FeCl2溶液中通入少量Cl2；④Fe和Fe2O3的混合物溶于鹽酸中A．只有① B．①③C．①②③ D．全部【答案】B【解析】①中的Cl2氧化性強(qiáng)，它能將鐵氧化為＋3價(jià)，由于不是在溶液中反應(yīng)，因此過量的鐵不會(huì)將氯化鐵還原。②中Fe與稀硫酸反應(yīng)只能生成Fe2＋。③在溶液中Fe2＋被Cl2氧化生成Fe3＋。④中發(fā)生Fe與鹽酸生成FeCl2，F(xiàn)e2O3與鹽酸生成FeCl3的反應(yīng)，但題中未給出反應(yīng)物間相對(duì)量的關(guān)系，若鐵是足量的，則能將生成的FeCl3全部還原為FeCl2。3．下列說法不正確的是()A．鐵與純氧氣和水蒸氣反應(yīng)都能生成四氧化三鐵B．鐵在高溫下與水蒸氣的反應(yīng)是置換反應(yīng)C．鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和氫氣D．鐵與鹽酸或水蒸氣反應(yīng)，都做還原劑【答案】C【解析】鐵能在純氧氣中燃燒，也能在高溫下與水蒸氣反應(yīng)，二者產(chǎn)物均為四氧化三鐵；鐵與鹽酸和水蒸氣發(fā)生的反應(yīng)都是置換反應(yīng)，在反應(yīng)中鐵的化合價(jià)升高，鐵做還原劑；鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵，而不是氯化鐵。4．用如圖所示裝置進(jìn)行Fe與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，下列有關(guān)說法不正確的是()A．裝置A的作用是為實(shí)驗(yàn)提供持續(xù)不斷的水蒸氣B．裝置B中反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Fe＋3H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe2O3＋3H2C．裝置C中加入的固體干燥劑可能是堿石灰D．點(diǎn)燃裝置D處的氣體前必須檢驗(yàn)氣體的純度【答案】B【解析】裝置A是將液態(tài)H2O轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，與裝置B中的鐵粉在高溫下發(fā)生反應(yīng)，A項(xiàng)正確；鐵粉與H2O(g)在高溫下發(fā)生反應(yīng)，生成Fe3O4和H2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；因生成的H2中含有較多的水蒸氣，故需要用堿石灰等不與H2反應(yīng)的干燥劑進(jìn)行干燥，C項(xiàng)正確；不純的H2在點(diǎn)燃時(shí)可能會(huì)發(fā)生爆炸，故在點(diǎn)燃H2前必須檢驗(yàn)其純度，D項(xiàng)正確。5．指南針是我國古代四大發(fā)明之一，制造指南針的磁性物質(zhì)是()A．FeO B．Fe2O3C．Fe3O4 D．Fe【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(zhì)，本身沒有磁性。6．有關(guān)鐵的氧化物的說法中，不正確的是()A．赤鐵礦主要成分是Fe2O3，F(xiàn)e2O3是紅棕色的，常用作紅色油漆和涂料B．Fe3O4是黑色晶體，其中eq\f(1,3)的鐵顯＋2價(jià)，eq\f(2,3)的鐵顯＋3價(jià)C．FeO、Fe2O3、Fe3O4都不溶于水，但都能和鹽酸反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽D．FeO不穩(wěn)定，在空氣中加熱迅速被氧化成Fe2O3【答案】D【解析】FeO不穩(wěn)定，在空氣里受熱迅速被氧化成Fe3O4。7．關(guān)于氧化鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵三種氧化物的下列說法中不正確的是()A．鐵元素化合價(jià)不完全相同B．氧元素的化合價(jià)完全相同C．氧化亞鐵俗稱鐵紅，為紅棕色固體D．鐵在氧氣中燃燒的產(chǎn)物為黑色固體【答案】C【解析】鐵的三種氧化物中，氧元素的化合價(jià)完全相同，都為－2價(jià)；鐵元素的化合價(jià)不同，氧化鐵中鐵為＋3價(jià)，氧化亞鐵中鐵為＋2價(jià)，四氧化三鐵中鐵為＋2價(jià)和＋3價(jià)。氧化鐵俗稱鐵紅，是一種紅棕色的固體；鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，是一種黑色固體；故本題選C。8．某鐵的氧化物中鐵元素和氧元素的質(zhì)量比為21∶8，該氧化物的化學(xué)式可能是()A．FeO B．Fe2O3C．Fe3O4 D．Fe4O5【答案】C【解析】根據(jù)n＝eq\f(m,M)，n(Fe)∶n(O)＝eq\f(21,56)∶eq\f(8,16)＝3∶4，則化學(xué)式為Fe3O4。9．應(yīng)用下列裝置，在硬質(zhì)玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物，加熱，并通入水蒸氣，就可以完成高溫下“Fe與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)”。請(qǐng)回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)前必須對(duì)整套裝置進(jìn)行氣密性檢查，操作方法是。(2)圓底燒瓶中盛裝的是水，該裝置受熱后的主要作用是；燒瓶底部放置了幾片碎瓷片，碎瓷片的作用是。(3)酒精燈和酒精噴燈點(diǎn)燃的順序是。(4)干燥管中盛裝的物質(zhì)可以是，作用是。(5)如果要在A處玻璃管口處點(diǎn)燃該氣體，則必須對(duì)該氣體進(jìn)行，這一操作的目的是?！敬鸢浮?1)將干燥管末端的導(dǎo)管A浸入水中，微熱燒瓶底部，如果能觀察到浸入水中的玻璃導(dǎo)管口有氣泡冒出，停止加熱后，玻璃導(dǎo)管內(nèi)有水柱上升，且較長時(shí)間不回落，則表明該套裝置的氣密性良好(2)為硬質(zhì)玻璃管內(nèi)Fe與水蒸氣的反應(yīng)持續(xù)不斷的提供水蒸氣防止暴沸(3)先點(diǎn)燃酒精燈，產(chǎn)生水蒸氣后，再點(diǎn)燃酒精噴燈(4)堿石灰(合理即可)除去產(chǎn)物H2中的水蒸氣(5)驗(yàn)純防止H2不純而發(fā)生爆炸【解析】(3)點(diǎn)燃加熱儀器的順序要考慮實(shí)驗(yàn)的安全性和對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，在本實(shí)驗(yàn)中為了防止鐵與空氣中的氧氣在加強(qiáng)熱的條件下反應(yīng)，應(yīng)該先點(diǎn)燃酒精燈，產(chǎn)生水蒸氣后，再點(diǎn)燃酒精噴燈。(4)干燥管中盛裝的物質(zhì)可以是堿石灰，作用是除去反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣中的水蒸氣。B-能力提升1．“秦磚漢瓦”是我國傳統(tǒng)建筑文化的一個(gè)縮影。都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(cè)其中的原因可能()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(jīng)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(jīng)過不同工藝煅燒，分別生成了黑色Fe3O4或FeO和紅色Fe2O3【答案】D【解析】黏土中含有Fe元素，在燒制磚瓦時(shí)，與O2反應(yīng)，生成氧化物，F(xiàn)e元素的氧化物有3種，F(xiàn)eO與Fe3O4為黑色，F(xiàn)e2O3為紅棕色，D項(xiàng)正確。2．下列說法正確的是()A．銅的化學(xué)性質(zhì)活潑，不宜用銅制作盛食品的器皿B．銅的導(dǎo)電能力不如鋁C．由于Cu2＋有氧化性，所以用CuSO4來配制農(nóng)藥D．因?yàn)镃u2＋能使蛋白質(zhì)變性，所以銅鹽溶液有毒【答案】D【解析】金屬銅的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，所以使用銅器皿比較安全；銅屬于重金屬，銅鹽有毒，因Cu2＋會(huì)與蛋白質(zhì)作用，使蛋白質(zhì)變性。3．某學(xué)生以鐵絲和Cl2為原料進(jìn)行下列三個(gè)實(shí)驗(yàn)。從分類角度分析，下列說法正確的是()A．實(shí)驗(yàn)①②所涉及的物質(zhì)均為電解質(zhì)B．實(shí)驗(yàn)①③發(fā)生的均為離子反應(yīng)C．實(shí)驗(yàn)②③均未發(fā)生氧化還原反應(yīng)D．實(shí)驗(yàn)①③反應(yīng)制得的物質(zhì)均為純凈物【答案】C【解析】實(shí)驗(yàn)①中鐵與氯氣都是單質(zhì)，不是電解質(zhì)，故A錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)①中鐵與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵，不是離子間發(fā)生的反應(yīng)，不屬于離子反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)②中氯化鐵溶于水為物理變化，實(shí)驗(yàn)③中氯化鐵水解生成氫氧化鐵膠體，沒有化合價(jià)變化，不屬于氧化還原反應(yīng)，故C正確；實(shí)驗(yàn)③得到氫氧化鐵膠體，屬于混合物，故D錯(cuò)誤。4．等量的鐵分別與足量的鹽酸、水蒸氣在一定的條件下充分反應(yīng)，則在相同的條件下，產(chǎn)生氫氣的體積比是()A．1∶1B．3∶4C．2∶3D．4∶3【答案】B【解析】根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式知：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H21molFe與鹽酸反應(yīng)生成1molH2，與水蒸氣反應(yīng)生成eq\f(4,3)molH2，故相同條件下，產(chǎn)生H2的體積比是3∶4。5．下列說法正確的是()A．Fe比Al活潑B．Fe與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為2Fe＋6H＋=2Fe3＋＋3H2↑C．鐵與CuSO4溶液反應(yīng)可置換出銅D．Fe在任何情況下都不能與H2O反應(yīng)【答案】C【解析】在金屬活動(dòng)性順序中Al排在Fe的前面，故Al比Fe活潑；Fe與鹽酸反應(yīng)的離子方程式應(yīng)為Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑；鐵可置換出銅的鹽溶液中的銅，如：Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu；Fe在高溫下可以與H2O(g)發(fā)生反應(yīng)而生成Fe3O4和H2。6．如圖，在鐵與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，下列做法不正確的是()A．試管中的鐵粉用繞成團(tuán)的細(xì)鐵絲代替B．將試管底部的濕棉花移到試管口處C．用鐵絲網(wǎng)罩住酒精燈火焰D．點(diǎn)燃肥皂泡驗(yàn)證氫氣的生成【答案】B【解析】鐵粉易堵塞導(dǎo)管口，鐵絲與水蒸氣反應(yīng)的接觸面積較大，A正確；若濕棉花移到試管口處，產(chǎn)生的水蒸氣不易與鐵絲充分反應(yīng)，B錯(cuò)誤；鐵絲網(wǎng)罩住酒精燈火焰，可提高溫度，C正確；氫氣能燃燒，點(diǎn)燃肥皂泡可驗(yàn)證氫氣的生成，D正確。7．將一枚潔凈的鐵釘浸入稀硫酸中，下列敘述正確的是()①鐵釘表面產(chǎn)生氣泡 ②溶液由無色逐漸變?yōu)闇\綠色③鐵釘?shù)馁|(zhì)量減輕 ④溶液的質(zhì)量減輕A．②③B．①②④C．①②③D．①②③④【答案】C【解析】根據(jù)反應(yīng)Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑可知，反應(yīng)過程中鐵釘逐漸溶解，鐵釘表面產(chǎn)生氣泡，溶液變?yōu)闇\綠色。8．0.6mol·L－1的Fe2(SO4)3和1.2mol·L－1的CuSO4的混合溶液200mL，加入一定量鐵粉充分反應(yīng)后，測(cè)得溶液中Fe2＋與Cu2＋的物質(zhì)的量之比為2∶1，則加入鐵粉的物質(zhì)的量為()A．0.16mol B．0.22molC．0.30mol D．0.48mol【答案】A【解析】Fe2(SO4)3的物質(zhì)的量為0.6×0.2＝0.12mol，CuSO4的物質(zhì)的量為1.2×0.2＝0.24mol，硫酸鐵消耗0.12mol鐵，生成0.36mol硫酸亞鐵，假設(shè)有xmol的鐵和硫酸銅反應(yīng)，則生成硫酸亞鐵的物質(zhì)的量為xmol，剩余CuSO4的物質(zhì)的量為(0.24－x)mol，則亞鐵離子和銅離子比例＝(0.36＋x)∶(0.24－x)＝2∶1，解得x＝0.04mol，則加入的鐵的物質(zhì)的量為0.12mol＋0.04mol＝0.16mol。9．已知紅熱的鐵能與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣。現(xiàn)用如圖所示裝置進(jìn)行鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，并用簡單的方法收集、檢驗(yàn)生成的氫氣。請(qǐng)回答下列問題。(1)寫出鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式：。(2)干燥管C中盛放的藥品是；干燥管的(填“m”或“n”)端與g導(dǎo)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(yàn)收集到的氣體是氫氣？簡述實(shí)驗(yàn)操作步驟和現(xiàn)象：。(5)若收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H222.4L，則參加反應(yīng)的鐵粉的質(zhì)量為g。(6)當(dāng)固體質(zhì)量增加32g時(shí)，生成H2的質(zhì)量為g?！敬鸢浮?1)3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2(2)堿石灰(【答案】合理即可)n(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，發(fā)出爆鳴聲，說明收集到的氣體是H2(5)42(6)4【解析】(3)考慮到H2的密度比空氣小，可采用向下排空氣法收集H2。(4)檢驗(yàn)H2可采