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    新人教版高中化学必修第一册课时检测14铁的单质氧化物与氢氧化物含解析

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    人教版 (2019)必修 第一册第一节 铁及其化合物同步练习题

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    这是一份人教版 (2019)必修 第一册第一节 铁及其化合物同步练习题,共7页。试卷主要包含了下列物质的俗名是磁性氧化铁的是,下列说法正确的是,能与Fe反应且无单质生成的是等内容,欢迎下载使用。
    铁的单质、氧化物与氢氧化物1.下列物质的俗名是磁性氧化铁的是(  )A.Fe B.Fe2O3C.FeO D.Fe3O4解析D Fe3O4是黑色晶体俗名磁性氧化铁。2.下列说法正确的是(  )A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4B.Fe2O3为碱性氧化物可与水反应生成Fe(OH)3C.铁锈的主要成分是Fe2O3D.Fe3O4中铁元素有+2价和+3,Fe3O4是混合物解析:选C 赤铁矿、铁锈的主要成分是Fe2O3,A错误,C正确;Fe2O3属于碱性氧化物,但不能与水反应,B错误;Fe3O4为化合物,不是混合物,D错误。3.能与Fe反应且无单质生成的是(  )A.KCl溶液 B.FeCl3溶液C.CuSO4溶液 D.AgNO3溶液解析:选B A项,KCl溶液与Fe不反应,错误;B项,发生反应Fe+2Fe3+===3Fe2+,无单质生成,正确;C项,发生反应Fe+Cu2+===Fe2++Cu,有单质生成,错误;D项,发生反应Fe+2Ag===Fe2++2Ag,有单质生成,错误。4.铁在一定条件下与纯氧气、水蒸气反应的共同产物是(  )A.FeO B.Fe2O3C.Fe3O4 D.Fe(OH)2解析C 铁在纯氧气中剧烈燃烧生成Fe3O4在高温下与水蒸气反应生成Fe3O4H2C正确。5.不能通过两种单质间化合直接得到的是(  )A.FeS B.NaClC.H2O D.FeCl2解析:选D A项,Fe与弱氧化剂S反应生成FeS,能直接化合得到;B项,钠与强氧化剂氯气可直接化合生成NaCl;C项,氢气与氧气在点燃条件下生成H2O;D项,Fe与强氧化剂氯气可直接化合生成FeCl3,而不是FeCl26.将铁片放入下列各溶液中,反应后溶液质量增加,但无气体产生的是(  )A.CuCl2溶液 B.AgNO3溶液C.Fe2(SO4)3溶液 D.稀硫酸解析C Fe能从CuCl2AgNO3溶液中分别置换出CuAg,而使溶液质量减轻;Fe与稀硫酸反应后溶液质量增加但有气体产生;Fe+Fe2(SO4)3===3FeSO4溶液质量增加且无气体产生。7.向下列物质中滴加NaOH溶液产生白色絮状沉淀,并迅速变成灰绿色,最后变成红褐色的是(  )A.FeSO4 B.Na2SO4C.FeCl3 D.KCl解析A 只有FeSO4NaOH溶液反应生成Fe(OH)2白色沉淀并迅速变成灰绿色最后变成红褐色反应的方程式为Fe2++2OH===Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)38.某同学欲利用如图装置制取能较长时间存在的Fe(OH)2,其中实验所用溶液现配现用且蒸馏水先加热煮沸。下列分析正确的是(  )A.X可以是稀硫酸或稀盐酸或浓硫酸B.实验开始时应先关闭止水夹a、打开b,再向烧瓶中加入XC.反应一段时间后可在烧瓶中观察到白色沉淀D.反应结束后若关闭b及分液漏斗活塞,则Fe(OH)2 可较长时间存在解析:选D 利用稀硫酸和铁反应生成氢气,生成的氢气排除装置内的空气,验纯后关闭止水夹a,一段时间后,蒸馏烧瓶中压强增大,将液体压入到抽滤瓶中,抽滤瓶中观察到有白色沉淀生成。X不能是浓硫酸,因为铁和浓硫酸发生钝化,故A错误;实验开始时应先打开止水夹a、打开b,再向烧瓶中加入X,让产生的氢气排除装置内的空气,故B错误;反应一段时间后,关闭止水夹a,在抽滤瓶中可观察到白色沉淀,故C错误;反应结束后若关闭b及分液漏斗活塞,由于装置内无氧气,因此Fe(OH)2可较长时间存在,故D正确。9.下列关于铁的氧化物说法不正确的是(  )A.铁的氧化物通常状况下都是黑色固体B.四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物,它与盐酸反应后的溶液中同时存在Fe2+和Fe3+C.氧化铁可做红色涂料成分D.工业上常使用铁的氧化物做原料冶炼铁解析:选A A项,氧化铁是红棕色,氧化亚铁和四氧化三铁是黑色的,错误;B项,四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物,其中是Fe2+是Fe3+,Fe3O4可看作是由FeO、Fe2O3组成的化合物[实质是Fe(FeO2)2,偏铁酸亚铁盐],它与盐酸反应后的溶液中同时存在Fe2+和Fe3+,正确;C项,Fe2O3可作红色油漆、涂料,正确;D项,工业上常使用铁的氧化物做原料,用CO冶炼铁,正确。10.铁与水蒸气反应的实验装置如图,下列说法正确的是(  )A.实验时,试管口应高于试管底B.加热时试管内生成红棕色物质,点燃肥皂泡可听到爆鸣声C.反应的化学方程式为:2Fe+3H2O(g)Fe2O3+3H2D试管中发生置换反应解析:选D 铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,属于置换反应,实验时应使试管口低于试管底。11.金属单质A可发生以下反应,试判断:(1)A、B、C、D、E分别是(写化学式,B写主要成分):A.________,B.________,C.________,D.________,E.________。(2)写出反应③④的离子方程式:③____________________;④__________________。(3)黑色固体C与盐酸反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________。解析:单质A为Fe,其转化关系如图:答案:(1)Fe Fe2O3 Fe3O4 Cu H2(2)Cu2++Fe===Fe2++Cu Fe+2H===Fe2++H2(3)Fe3O4+8HCl===2FeCl3+FeCl2+4H2O 12.某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水”反应的实验,并检验产物的性质,请回答下列问题:(1)A装置的作用是______________________________________________________。B中反应的化学方程式为_______________________________________________。(2)D的作用是___________________________________________________________。(3)E中反应的化学方程式为_________________________________________________________________________________________________________________________。(4)A、B两个装置中应先点燃________处的酒精灯,点燃E处酒精灯之前应先进行的操作是________________________________________________________________________。解析:(1)B中进行的反应是铁与水蒸气的反应,故A为提供水蒸气的装置。(2)D的作用是吸收未反应的水蒸气,干燥H2(3)E中反应为H2还原氧化铜:H2+CuOCu+H2O。(4)应先点燃A处酒精灯,排除B玻璃管内空气,防止加热时,Fe粉被O2氧化。用H2与CuO反应之前一定要检验H2的纯度。答案:(1)产生水蒸气3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2(2)吸收未反应的水蒸气,干燥H2(3)H2+CuOCu+H2O(4)A 收集并检验H2的纯度13.已知由FeO、Fe2O3、Fe3O4组成的混合物中,铁与氧的质量比为21∶8,则混合物中FeO、Fe2O3、Fe3O4三种物质的物质的量之比为(  )A.2∶3∶5 B.1∶1∶3C.2∶5∶3 D.1∶2∶3解析:选B 因Fe3O4中铁元素和氧元素的质量比为21∶8,要满足混合物中铁、氧元素的质量之比为21∶8,则样品中含有任意量的Fe3O4都符合条件,而FeO和Fe2O3中铁、氧元素的质量比应符合Fe3O4中铁、氧元素的质量比,Fe3O4可写成Fe2O3·FeO的形式,即它们的物质的量之比应保持在1∶1,两种物质的混合物中铁元素和氧元素的质量比也恰好为21∶8。B项符合题意。14.在中学化学中经常提到的铁的氧化物有FeO、Fe2O3和Fe3O4,在一定条件下它们之间可以相互转化,如在超过1 400 ℃的温度下加热Fe2O3时,Fe2O3会部分失去氧,生成Fe3O4。下列有关说法错误的是(  )A.热稳定性:Fe3O4>Fe2O3B.Fe2O3俗称铁红,可作油漆的红色颜料C.Fe3O4为黑色固体,其中+2价铁与+3价铁的物质的量之比为1∶2D.由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物中,铁元素与氧元素的质量比可能为7∶3解析:选D 在超过1 400 ℃的温度下加热Fe2O3时,Fe2O3会部分失去氧,生成Fe3O4,则热稳定性:Fe3O4>Fe2O3,故A正确;Fe2O3颜色是红棕色,俗称铁红,可作油漆的红色颜料,故B正确;Fe3O4为黑色固体,可以写成FeO·Fe2O3,则+2价铁与+3价铁的物质的量之比为1∶2,故C正确;在FeO中,铁元素与氧元素的质量比为7∶2,在Fe2O3中,铁元素与氧元素的质量比为7∶3,在Fe3O4中,铁元素与氧元素的质量比为21∶8,则由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物中,铁元素与氧元素的质量比可能在7∶2和7∶3之间,故D错误。15.A~H分别表示中学化学中常见的某种物质,它们之间的相互转化关系如图所示(部分反应物、生成物未列出)。已知:C、D、E、F、G五种物质中均含有同一种元素;A为淡黄色固体化合物;G为红褐色固体。(1)写出化学式:A.________;C.________;F.________。(2)写出下列反应的化学方程式:②_______________________________________________________________________;⑥_______________________________________________________________________。(3)写出下列反应的离子方程式:③_______________________________________________________________________;⑤_______________________________________________________________________。(4)生成24 g B需要转移________mol电子。解析:由F在空气中放置生成G,且G为红褐色固体,可推知G是Fe(OH)3,则F是Fe(OH)2;而C、D、E、F、G含同一种元素,应联想到是Fe元素,则D含Fe2+,E含Fe3+,由E与H反应生成G[Fe(OH)3]可推知H为强碱;C能转化为Fe2+和Fe3+,则C只能是Fe3O4,则B为O2。而A为淡黄色固体化合物,能生成O2和强碱,则A为Na2O2,H是NaOH。答案:(1)Na2O2 Fe3O4 Fe(OH)2(2)2O2+3FeFe3O44Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3(3)Fe3O4+8H===Fe2++2Fe3++4H2OFe3++3OH===Fe(OH)3 (4)1.516.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+FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的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溶液液面以下,再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是____________________________。方法二:在如图所示装置中,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和试管Ⅱ中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的实验步骤是________________________________________。(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是___________________。解析:方法一的原理:+2价的铁有还原性,其化合物无论是在空气中还是在水溶液中,都易被氧化为+3价铁的化合物。因此,无论是制取、保存还是使用+2价铁的化合物时,都要采取适当的措施以防止+2价铁被氧化。在一般的实验条件下,下列措施都可较好地防止+2价铁被氧化:①加Fe还原Fe3+(2Fe3++Fe===3Fe2+);②用除去氧气的水(如经过充分煮沸后的水)配制Fe2+的溶液;③加保护剂(如苯、汽油、氢气、二氧化碳气体等)保护+2价铁;④让+2价铁的沉淀生成于溶液的深处。Fe2+还易发生水解反应,在配制FeSO4溶液时需要加入H2SO4抑制Fe2+的水解(此内容会在以后学到)。方法二的原理:向试管Ⅰ中加铁屑和稀硫酸,向试管Ⅱ中加NaOH溶液,这样铁屑和稀硫酸反应可以制取FeSO4溶液,借用生成的氢气将两支试管内的空气都排出去,使氢气充满试管Ⅰ和试管Ⅱ(起保护气的作用)。为保证氢气完全将试管内空气排出,应收集试管Ⅱ出口处的气体,检验氢气的纯度。当确定氢气充满两支试管以后,关闭止水夹,试管Ⅰ内压强增大,FeSO4溶液顺着导管进入试管Ⅱ的NaOH溶液中,NaOH与FeSO4发生反应生成Fe(OH)2沉淀。由于有氢气的保护作用,Fe(OH)2沉淀能较长时间稳定地存在。答案:方法一:(1)稀H2SO4、铁屑(2)煮沸 (3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2方法二:(1)稀H2SO4、铁屑 (2)NaOH溶液 (3)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 (4)试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ,且外界空气不容易进入

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