高一化學(xué)人教版課時(shí)檢測(cè)3-1-1鐵及其氧化物

課時(shí)素養(yǎng)檢測(cè)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(kāi)始發(fā)行,引起社會(huì)各界廣泛關(guān)注。人民幣在票面文字、號(hào)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(jì)南高一檢測(cè))實(shí)驗(yàn)室在含F(xiàn)e3+的溶液中加入銅粉與鐵粉,充分反應(yīng)后發(fā)現(xiàn)溶液中有Cu2+存在,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ()A.容器中肯定無(wú)Fe粉存在B.容器中肯定無(wú)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(qiáng),因而鐵粉先與Fe3+反應(yīng),Fe3+的氧化性大于Cu2+,Cu和Fe3+可以發(fā)生反應(yīng),溶液中有Cu2+存在,說(shuō)明鐵粉反應(yīng)完全,銅粉也發(fā)生了反應(yīng),但不能判斷銅粉過(guò)量或不足,溶液中發(fā)生反應(yīng):Fe+2Fe3+3Fe2+、Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+,則容器中肯定無(wú)Fe粉存在,A正確;容器中肯定無(wú)Cu粉存在,不能判斷,B錯(cuò)誤;根據(jù)反應(yīng)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(guān)于鐵的說(shuō)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(qiáng),鐵在干燥的空氣里不易被氧化D.鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑,它能和水蒸氣反應(yīng)生成H2和Fe(OH)3【解析】選C。純鐵為銀白色,A錯(cuò);鐵在硫蒸氣中燃燒生成FeS,B錯(cuò);3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,D錯(cuò)。4.上海世博園地區(qū)改造規(guī)劃的實(shí)施將提升上海的環(huán)境質(zhì)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(jì)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(guān)鐵元素的敘述中正確的是 ()A.Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3,說(shuō)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(yīng)的生成物均為FeX3C.氫氧化鐵與氫碘酸反應(yīng):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(zhì)碘化合生成的是FeI2,選項(xiàng)B不正確;鐵離子能把碘離子氧化成單質(zhì)碘,選項(xiàng)C不正確;D項(xiàng),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(shí)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(cè)得其中鐵元素與氧元素的質(zhì)量比為21∶8,則這種混合物中FeO、Fe2QUOTEFe3O4的物質(zhì)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(shè)混合物中鐵元素質(zhì)量為21g,氧元素質(zhì)量為8g,則鐵元素和氧元素物質(zhì)的量之比為QUOTE∶QUOTE=3∶4,即混合物中FeO和Fe2O3物質(zhì)的量之比為1∶1,Fe3O4的物質(zhì)的量為任意值?！痉椒ㄒ?guī)律】設(shè)鐵的氧化物的化學(xué)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(zhì)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(zhì)的量之比為1∶1,Fe3O4為任意值)。8.(2020·冀州高一檢測(cè))下列關(guān)于鈉、鐵及其化合物的敘述正確的是()A.鐵單質(zhì)只具有還原性,其陽(yáng)離子只有氧化性,且可用KSCN溶液檢驗(yàn)其陽(yáng)離子是否存在于某溶液中B.因?yàn)殍F的活潑性大于Cu,故Cu與FeCl3不反應(yīng)C.Na2O2、Fe(OH)3、FeCl2均可經(jīng)化合反應(yīng)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(jià)態(tài),既有氧化性又有還原性,用KSCN溶液只能檢驗(yàn)鐵離子,不能檢驗(yàn)亞鐵離子,A錯(cuò)誤;Cu可將FeCl3還原為FeCl2,B錯(cuò)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(cuò)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(cè))如圖,已知有以下物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化:(1)寫(xiě)出下列物質(zhì)的化學(xué)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(xiě)出由D轉(zhuǎn)變成C的離子方程式:

。

(4)寫(xiě)出G生成H的化學(xué)反應(yīng)方程式:

。

【解析】根據(jù)各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系,白色沉淀G在空氣中可轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化關(guān)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(yàn)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(kāi)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(cè))某同學(xué)利用如圖1所示裝置進(jìn)行鐵跟水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),并繼續(xù)研究鐵及其化合物的部分性質(zhì)。(1)圖1試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。

(2)該同學(xué)欲確定反應(yīng)一段時(shí)間后試管中固體物質(zhì)的成分,設(shè)計(jì)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(gè)選項(xiàng)符合題意),若溶液未變紅,則試管中固體是(只有一個(gè)選項(xiàng)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(xué)按上述方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),溶液未變紅色,原因是

(用化學(xué)方程式表示)。

(4)該同學(xué)馬上另取少量溶液B,使其跟NaOH溶液反應(yīng)。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(qǐng)寫(xiě)出與上述現(xiàn)象相關(guān)的反應(yīng)的化學(xué)方程式

。

【解析】(1)Fe在高溫條件下可與H2O(g)反應(yīng)生成Fe3O4和H2。(2)(3)根據(jù)Fe與H2O(g)的反應(yīng)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(yīng)Fe3O4+8HClFeCl2+2FeCl3+4H2O,可能的反應(yīng)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(yīng)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(bǔ)償訓(xùn)練】紅熱的鐵能與水蒸氣反應(yīng),有氫氣生成,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(jiǎn)單的方法收集、檢驗(yàn)生成的氫氣。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)寫(xiě)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內(nèi)盛放的藥品是或(填化學(xué)式)。干燥管的(填“m”或“n”)端與g導(dǎo)管相連接。

(3)在D處畫(huà)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(jiǎn)單的方法檢驗(yàn)收集到的氣體是氫氣,簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)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(yàn)H2可采用“爆鳴”實(shí)驗(yàn)。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(kāi)拇指,能燃燒或發(fā)出爆鳴聲,說(shuō)明收集的是H2(20分鐘30分)1.(6分)(2020·鄭州高一檢測(cè))將一定質(zhì)量的鐵粉與氫氧化鐵的混合物在氧氣中灼燒至質(zhì)量不再改變?yōu)橹?發(fā)現(xiàn)加熱前后混合物的質(zhì)量無(wú)變化,則混合物中鐵和氫氧化鐵的物質(zhì)的量之比為 ()A.2∶1B.3∶2C.81∶64D.28∶55【解析】選C。將一定質(zhì)量的鐵粉與氫氧化鐵的混合物在氧氣中灼燒至質(zhì)量不再改變?yōu)橹?最終生成Fe3O4、Fe2O3,加熱前后混合物的質(zhì)量無(wú)變化,則Fe3O4中氧元素的質(zhì)量等于氫氧化鐵分解生成水的質(zhì)量。設(shè)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(bǔ)償訓(xùn)練】(2019·廊坊高一檢測(cè))中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所是以基礎(chǔ)研究為主,有重點(diǎn)地開(kāi)展國(guó)家急需的、有重大戰(zhàn)略目標(biāo)的高新技術(shù)創(chuàng)新研究,并與高新技術(shù)應(yīng)用和轉(zhuǎn)化工作相協(xié)調(diào)發(fā)展的多學(xué)科、綜合性研究所,是中國(guó)最重要的化學(xué)研究機(jī)構(gòu)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(guò)程的部分流程如下所示。FeCl3·6H2OFeOOH納米四氧化三鐵下列有關(guān)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(zhì)直徑大小相等C.在反應(yīng)①中環(huán)丙胺的作用可能是催化劑D.反應(yīng)②的化學(xué)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(xiàng)正確;納米四氧化三鐵分散在適當(dāng)?shù)姆稚┲行纬傻姆稚⑾祵儆谀z體,不同于溶液中溶質(zhì)微粒的直徑,B項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)①中環(huán)丙胺不參加反應(yīng),是催化劑,C項(xiàng)正確;由制備過(guò)程可知,反應(yīng)②的反應(yīng)物為FeOOH和CO,由一種生成物為Fe3O4和質(zhì)量守恒定律可知反應(yīng)為6FeOOH+CO2Fe3O4+3H2O+CO2,D項(xiàng)正確。2.(12分)在一定條件下,用普通鐵粉和水蒸氣反應(yīng),可以得到鐵的氧化物。該氧化物又可以經(jīng)過(guò)此反應(yīng)的逆反應(yīng),生成顆粒很細(xì)的鐵粉,這種鐵粉具有很高的反應(yīng)活性,在空氣中受撞擊或受熱時(shí)會(huì)燃燒,所以俗稱“引火鐵”。請(qǐng)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(shí)驗(yàn)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(tái)、鐵夾、鐵圈、石棉網(wǎng)、加熱設(shè)備等在圖中均已略去)。填寫(xiě)下列空白:(1)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),試管A中應(yīng)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(shí)驗(yàn)時(shí),U形管G中應(yīng)加入的試劑是;長(zhǎng)頸漏斗H中應(yīng)加入。

(3)兩套裝置中,在實(shí)驗(yàn)時(shí)需要加熱的儀器是(填該儀器對(duì)應(yīng)的字母)。

(4)試管E中發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

(5)為了安全,在E管中反應(yīng)發(fā)生前,在F出口處必須;

E管中反應(yīng)開(kāi)始后,在F的出口處應(yīng)。

【解析】題目給出兩個(gè)看似相同的反應(yīng)裝置,分別完成哪個(gè)反應(yīng)成為解題關(guān)鍵。題干中右圖有H2發(fā)生裝置,左圖有H2收集裝置,可見(jiàn)鐵粉與水蒸氣的反應(yīng)由左邊裝置完成,實(shí)現(xiàn)“引火鐵”的制取由右邊裝置完成,這樣,問(wèn)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(lái)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(yàn)氫氣的純度點(diǎn)燃?xì)錃?.(12分)(2020·豐臺(tái)區(qū)高一檢測(cè))下圖為鐵及其化合物的“價(jià)類”二維圖。(1)填寫(xiě)二維圖缺失的類別①和化學(xué)式②。

(2)某同學(xué)利用以下試劑研究FeCl3的性質(zhì),進(jìn)行了如下預(yù)測(cè):①Cl2②Fe③NaOH④H2SO4⑤AgNO3從物質(zhì)類別上看,FeCl3屬于,可能與發(fā)生反應(yīng)(填序號(hào));

從化合價(jià)角度看,Fe3+具有性,可能與發(fā)生反應(yīng)(填序號(hào))。

(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(xué)原理為如下反應(yīng):Cu+2FeCl3CuCl2+2FeCl2①用單線橋表示電子轉(zhuǎn)移。②反應(yīng)中FeCl3作劑,理由是。

③寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式

。

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