2024-2025年新教材高中化學(xué)課時素養(yǎng)評價十六鐵的單質(zhì)氧化物氫氧化物含解析新人教版必修1

PAGEPAGE7課時素養(yǎng)評價十六鐵的單質(zhì)、氧化物、氫氧化物(30分鐘50分)一、選擇題(本題包括3小題,每小題5分,共15分)1.我國科學(xué)家參加研制的阿爾法磁譜儀已隨美國發(fā)覺號航天飛船升入太空,起先了探究宇宙中是否存在“反物質(zhì)”的探討工作。依據(jù)你所學(xué)的學(xué)問推想用于制造阿爾法磁譜儀的核心部件的材料是 ()A.FeO B.Fe2O3C.Fe3O4 D.Fe(OH)3【解析】選C。依據(jù)磁譜儀所用物質(zhì)具有磁性確定為Fe3O4。2.(2024·福州高一檢測)常溫下,將鐵片放入下列溶液中,不發(fā)生反應(yīng)的是 ()A.稀硫酸 B.氯水C.氫氧化鈉溶液 D.硫酸銅溶液【解析】選C。鐵與稀硫酸反應(yīng):Fe+H2SO4FeSO4+H2↑;氯水呈酸性、強氧化性,可以和鐵反應(yīng);鐵與硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng):Fe+CuSO4FeSO4+Cu;鐵與氫氧化鈉溶液不發(fā)生反應(yīng),C項符合題意。【補償訓(xùn)練】(2024·吉林試驗中學(xué)高一檢測)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【解析】選C。依據(jù)n=mM,n(Fe)∶n(O)=2156∶816=3∶4,則化學(xué)式為Fe33.鐵屑溶于過量稀硫酸,過濾后向濾液中加入過量氨水,有白色沉淀生成,過濾,在空氣中加熱沉淀至質(zhì)量不再發(fā)生改變?yōu)橹?得到紅棕色殘渣。上述沉淀和殘渣分別是 ()A.Fe(OH)3Fe2O3 B.Fe(OH)2Fe2O3C.Fe(OH)2Fe(OH)3 D.Fe(OH)2Fe3O4【解析】選B。鐵與稀硫酸反應(yīng)生成FeSO4,再與過量氨水反應(yīng)生成白色沉淀Fe(OH)2,在空氣中加熱Fe(OH)2,鐵元素被氧化為+3價,最終所得紅棕色殘渣為Fe2O3。二、非選擇題(本題包括1小題,共15分)4.(2024·蘭州高一檢測)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)的試驗。請回答該試驗中的問題。(1)試驗前必需對整套裝置進行氣密性的檢查,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燃的依次是____________________。

(4)干燥管中盛裝的物質(zhì)可以是___________,作用是______________

__。

(5)假如要在A處玻璃管口處點燃該氣體,則必需對該氣體進行________,這一操作的目的是__

_

_

_

_

_

_

_

_

_

_

_

_

_

_

_

_

__。

【解析】(1)中學(xué)階段檢查裝置氣密性常用方法有兩種:一種是利用熱脹冷縮原理,另一種是利用氣壓原理。氣壓原理一般只有涉及液體時才能用得到,這里明顯是利用熱脹冷縮原理。利用熱脹冷縮原理時要留意步驟肯定要完整,既要證明“熱脹”,也要證明“冷縮”。(2)圓底燒瓶中盛裝的是水,該裝置受熱后的主要作用是為硬質(zhì)玻璃管內(nèi)Fe與水蒸氣反應(yīng)的試驗持續(xù)不斷地供應(yīng)水蒸氣;給液體加熱時應(yīng)放入碎瓷片防止暴沸。(3)點燃加熱儀器的依次要考慮試驗的平安性和對試驗結(jié)果的影響,在本試驗中為了防止鐵與空氣中的氧氣在加強熱的條件下反應(yīng),應(yīng)當先點燃酒精燈,產(chǎn)生水蒸氣后,再點燃酒精噴燈。(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。(5)可燃性氣體在點燃之前必需驗純,防止因氣體不純而引起爆炸。答案:(1)將干燥管末端的導(dǎo)管浸入水中,用酒精燈火焰微熱燒瓶底部,假如能視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與水蒸氣反應(yīng)的試驗持續(xù)不斷地供應(yīng)水蒸氣防止暴沸(3)先點燃酒精燈,產(chǎn)生水蒸氣后,再點燃酒精噴燈(4)堿石灰除去產(chǎn)物H2中的水蒸氣(5)驗純防止H2不純而發(fā)生爆炸【方法規(guī)律】框圖推斷題的解題思路一、選擇題(本題包括1小題,共5分)5.已知A為常見的金屬單質(zhì),依據(jù)如圖所示的關(guān)系,下列敘述中正確的是()A.A為Fe,B為FeOB.C→D溶液的顏色改變:淺綠色→棕黃色C.④的離子方程式:Fe+2Fe3+3Fe2+D.⑤的離子方程式:4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3【解析】選B。由“紅褐色固體”可知F是Fe(OH)3,從而得出A為Fe,“黑色晶體”B為Fe3O4,繼而推出C為FeCl2,D為FeCl3,E為Fe(OH)2,故A錯,B正確。⑤的離子方程式為Fe+2Fe3+3Fe2+,④的離子方程式為2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,故C、D錯?！狙a償訓(xùn)練】1.(2024·濟南高一檢測)已知Fe3+中滴加KSCN溶液會變紅色,而Fe2+遇KSCN溶液無明顯改變。現(xiàn)有13.6gFe和Fe2O3的混合物,加入150mL足量的稀硫酸,在標準狀況下收集到1.12LH2,向反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN溶液不變紅。為中和過量的H2SO4,并使鐵元素全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)2沉淀,恰好消耗了3mol·L-1的NaOH溶液,則該稀硫酸的物質(zhì)的量濃度為 ()A.2.25mol·L-1 B.2mol·L-1C.3mol·L-1 D.0.6mol·L-1【解析】選B。Fe和Fe2O3的混合物與稀硫酸反應(yīng),Fe和Fe2O3均無剩余,且有H2生成,說明反應(yīng)生成FeSO4,為了中和過量的硫酸,并且使FeSO4完全轉(zhuǎn)化成Fe(OH)2,共消耗3mol·L-1的NaOH溶液200mL,說明反應(yīng)后的溶液溶質(zhì)只有Na2SO4,依據(jù)硫酸根守恒,則n(H2SO4)=n(Na2SO4),依據(jù)鈉離子守恒,則n(Na2SO4)=12n(NaOH),則有:n(H2SO4)=n(Na2SO4)=12n(NaOH)=12×3mol·L-1×0.2L=0.3mol,故該硫酸的物質(zhì)的量濃度為c(H2SO4)=0.32.現(xiàn)有肯定量FeO、Fe2O3的混合物,在足量H2氣流中加熱充分反應(yīng),冷卻后稱得剩余固體質(zhì)量比原混合物削減0.8g;將等質(zhì)量的原混合物與鹽酸反應(yīng),欲使之完全溶解,則需1mol·L-1A.0.05LC.0.2L 【解析】選B。剩余固體比原混合物削減的質(zhì)量即為原混合物中氧原子的質(zhì)量,則n(O)=0.8g16g·mol-=2n(O)=0.05mol×2=0.1mol,則n(HCl)=0.1mol,需1mol·L-1鹽酸的體積至少為0.1mol3.(2024·揚州高一檢測)聚合硫酸鐵[Fex(OH)y(SO4)z](鐵元素化合價為+3)是一種高效的混凝劑,常用于凈水,它的組成可以通過以下試驗測定:①稱取肯定質(zhì)量的聚合硫酸鐵配成100.00mL的溶液。②精確量取25.00mL溶液,加入鹽酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,過濾、洗滌、干燥至恒重,得到白色固體6.99g。③精確量取25.00mL溶液,加入足量的NaOH溶液至沉淀完全,過濾、洗滌、干燥、灼燒至恒重,得到紅棕色固體1.92gA.6∶8∶5 B.4∶2∶5C.1∶1∶2 D.6∶3∶5【解析】選B。由題意可知:25.00mL溶液中硫酸根離子物質(zhì)的量n(SO46.99g233g·mol-1=0.03mol;25.00mL溶液中加入足量的NaOH溶液至沉淀完全,充分反應(yīng)后得到氫氧化鐵沉淀,再將沉淀過濾、洗滌、干燥、灼燒得到氧化鐵=0.024mol;由此可得x/z=0.024/0.03=4/5,再依據(jù)電荷守恒可得3x=y+2z,共同確定x∶y∶z的值為4∶2∶5。二、非選擇題(本題包括1小題,共15分)6.鐵是日常生活中最常見的金屬。某班同學(xué)在學(xué)習(xí)鐵的學(xué)問時,有下列問題:問題1:鐵為何稱為黑色金屬?問題2:CuO在高溫下可分解為Cu2O和O2,Fe2O3在高溫下可分解為FeO和O2嗎?(1)對于問題1,同學(xué)們上網(wǎng)查尋,有兩種說明:A.因為在鐵表面上有黑色的鐵的氧化物,所以叫黑色金屬。B.因為鐵的粉末為黑色,鐵的氧化物也均為黑色,所以叫黑色金屬。①你認為哪種說法正確?②若有一黑色粉末,你如何鑒別是鐵粉,還是Fe3O4粉末?③若有一黑色粉末,為Fe和Fe3O4的混合物,你如何證明其中有Fe3O4?(2)對于問題2,同學(xué)們打算試驗探究,他們設(shè)想了兩種方法:A:將Fe2O3高溫灼燒,看灼燒前后顏色是否改變。B:將Fe2O3高溫灼燒,看灼燒前后質(zhì)量是否改變。①方法A中,假如高溫灼燒后顏色由紅棕色變?yōu)楹谏?說明Fe2O3的確發(fā)生了改變。能說明生成的肯定為FeO嗎?說明理由。②方法B中,假如發(fā)生了預(yù)期的反應(yīng),固體高溫灼燒前后質(zhì)量比應(yīng)為10∶9,但是,試驗結(jié)果為固體灼燒前后質(zhì)量比為30∶29,則高溫灼燒后生成物是什么?【解析】(1)①鐵的氧化物中Fe2O3為紅棕色,B的說法是錯誤的。②可以利用Fe、Fe3O4與稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)現(xiàn)象的不同來鑒別兩種物質(zhì)。③檢驗Fe和Fe3O4的混合物中Fe3O4的存在,實質(zhì)是檢驗混合物中O的存在,可以用干燥的氫氣或用純凈的一氧化碳與黑色粉末加熱反應(yīng),然后檢驗產(chǎn)物中是否有水或二氧化碳產(chǎn)生。(2)①方法A中,假如高溫灼燒后顏色由紅棕色變?yōu)楹谏?說明Fe2O3的確發(fā)生了改變。但不能說明生成的肯定為FeO,因為若生成Fe3O4,顏色也由紅棕色變?yōu)楹谏?。②方法B中,假如發(fā)生了預(yù)期的反應(yīng),固體高溫灼燒后由Fe2O3變?yōu)镕eO,質(zhì)量比應(yīng)為10∶9。若固體灼燒前后質(zhì)量比為30∶29,則高溫灼燒后的生成物是Fe3O4。答案:(1)①A②取黑色粉末少許于試管中,加適量稀鹽酸或稀硫酸,有氣泡產(chǎn)生的原黑色粉末為鐵粉,若無氣泡產(chǎn)生,則原粉末為Fe3O4(其他合理答案亦可)③用干燥的氫氣與黑色粉末加熱反應(yīng),用無水硫酸銅檢測有水產(chǎn)生或用純凈的一氧化碳與黑色粉末加熱反應(yīng),用澄清石灰水檢測有二氧化碳產(chǎn)生(其他合理答案亦可)(2)①不能也可能為Fe3O4②Fe3O4【方法規(guī)律】檢查裝置氣密性的四種方法檢查裝置氣密性的基本思路是使裝置內(nèi)外壓強不等,視察氣泡或液面改變。(1)微熱法:如圖a。用酒精燈微熱或用手焐熱容器,導(dǎo)管口產(chǎn)生氣泡,停止加熱或松開手后導(dǎo)管內(nèi)形成一段水柱,證明裝置不漏氣。(2)液差法:如圖b、c。連接好儀器,b中夾緊彈簧夾,從長頸漏斗中注入適量水,使b中長頸漏斗中的液面高于錐形瓶中的液面,靜置,若液面位置保持不變,證明裝置不漏氣。c中,從乙管加入適量水,使乙