高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 铁及其化合物精练

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 铁及其化合物精练，共7页。试卷主要包含了1 铁及其化合物 同步练习题，4L，00等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1．常温下，铁在浓硝酸中发生钝化时，生成化学式为的化合物，该化合物可以看作是由和组成的复杂化合物，该化合物可以表示为
A．B．C．D．
2．以下化合物中，不能通过化合反应直接生成的是
A．Fe3O4B．Al(OH)3C．FeCl2D．NaHCO3
3．下列应用与所述的化学知识没有关联的是
A．AB．BC．CD．D
4．下列有关Fe的说法中不正确的是
A．Fe在潮湿的环境中易生锈
B．Fe与少量的Cl2发生反应生成FeCl3
C．Fe在过量O2中燃烧反应生成Fe2O3
D．Fe在氧气底部燃烧需要在集气瓶中放上少量沙子，以免炸裂集气瓶
5．向盛有2mLFeCl3溶液的试管中加入少量铁粉，进行如下实验。下列分析正确的是
A．只加入KSCN溶液可检验试管1中是否含有Fe2+
B．试管2中无现象，则表明试管1中溶液不含Fe3+
C．试管3中的离子反应为：Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-
D．试管3中必定有红色沉淀生成
6．实验室可用图装置制备。下列说法不正确的是
A．配制NaOH溶液和溶液的蒸馏水要提前煮沸
B．实验前可在溶液上面加一层煤油
C．得到的为红褐色固体
D．实验结束后的胶头滴管，要先用盐酸浸泡，再用水洗
7．下列实验能达到对应的目的的是
A．AB．BC．CD．D
8．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A．室温下，0.2ml·L-1的Na2SO4 溶液中含Na+ 数目为0.4NA
B．高温下，0.3ml Fe与足量水蒸气反应，生成的H2 分子数目为0.4NA
C．标准状况下， NA个HI 分子所占的体积约为22.4L
D．2.3g的金属钠与足量的O2 反应，转移的电子数目为0.1 NA
二、非选择题
9．铁是人体内一种微量元素，以Fe2+的形式存在。回答下列问题：
(1)下列微粒中，只有还原性的是 (填字母)。
A．Fe B．Fe2+ C．Fe3+
(2)维生素C可使食物中的Fe3+转化为Fe2+，在此过程中维生素C的作用是 。
(3)某种麦片中含有微量的细小铁粉，食用该麦片后，铁粉与胃酸(HCl)反应的离子方程式 。
10．溶液中加入NaOH溶液得到沉淀，写出产物被氧化时发生的化学反应方程式 ，语言叙述其产物在整个过程中颜色的变化过程 。
11．现有CuO和Fe2O3组成的混合物若干克，向其中加入一定浓度的硝酸溶液50.0mL，恰好完全反应。向反应后的溶液中不断加入铁粉，加入铁粉的质量与充分反应后剩余固体的质量关系如图所示(A为拐点)。
请回答下列问题：
(1)氧化铁与氧化铜的物质的量之比 。
(2)硝酸溶液的物质的量浓度为 ml/L。
12．某小组设计如图实验探究铁与水蒸气的反应。
(1)写出铁和水蒸气反应的化学方程式，并用双线桥表示电子转移的方向和数目： 。
(2)圆底烧瓶中碎瓷片的作用是防止暴沸，若加热一段时间后发现忘记加碎瓷片，需要补加碎瓷片的操作是 。
(3)检验反应后的固体是否存在Fe3O4，引起小组成员争论：
①甲同学认为可以使用化学方法，先用足量硫酸溶解，再分别检验Fe2+和Fe3+。
先检测Fe2+是否存在：请从下列试剂中选择一种：NaOH溶液、新制氯水、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液，写出发生反应的离子方程式： ；然后再检测Fe3+是否存在。多数同学认为该方法检验是否存在Fe3O4不合理，请写出一条理由： 。
②乙同学认为可以利用Fe3O4的物理性质进行快速检验。用铁片接触样品后再移开，若观察到 现象，证明了反应后的固体中含有Fe3O4。选项
应用
化学知识
A
补血剂与维生素C一起服用
维生素C具有还原性，可防止铁元素被氧化
B
面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包
Na2CO3可与酸反应
C
工人将模具干燥后再注入熔融钢水
铁与H2O高温下会反应
D
用84消毒液对图书馆桌椅消毒
含氯消毒剂具有氧化性
A
B
C
D
制备氢氧化铁胶体
比较和的热稳定性
配制一定物质的量浓度的NaOH溶液
肥皂液中产生无色气泡，证明铁粉与水蒸气反应生成
【参考答案】
一、选择题
1．B
解析：A．FeO3Fe2O3中铁原子和氧原子个数比为7:10，不符合8:11，A不符合题意；
B．2FeO3Fe2O3中铁原子和氧原子个数比为8:11，符合8:11， B符合题意；
C．FeO2Fe2O3中铁原子和氧原子个数比为5:7，不符合8:11，C不符合题意；
D．2FeOFe2O3中铁原子和氧原子个数比为4:5，不符合8:11，D不符合题意；
故答案选B。
2．B
解析：A．Fe3O4可以由氧气和铁化合而成，A不符合题意；
B．氧化铝不能和水反应，Al(OH)3不能通过化合反应直接生成，B符合题意；
C．FeCl2可以由FeCl3和Fe通过化合反应生成，C不符合题意；
D．NaHCO3可以由Na2CO3、H2O和CO2通过化合反应生成，D不符合题意；
综上所述答案为B。
3．B
解析：A．维生素C具有还原性，可防止铁元素被氧化，所以补血剂与维生素C一起服用，故不选A；
B．面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包，是因为碳酸氢钠加热易分解放出二氧化碳气体，与Na2CO3可与酸反应无关，故选B；
C．铁与H2O蒸汽在高温下会反应生成四氧化三铁和氢气，工人将模具干燥后再注入熔融钢水，可防止铁与H2O高温下会反应，故不选C；
D．利用含氯消毒剂的氧化性，用84消毒液对图书馆桌椅消毒，故不选D；
选B。
4．C
解析：A．铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀，容易生成铁锈，正确，A不符合题意；；
B．Cl2具有强氧化性，不管Cl2是过量还是少量，Fe与Cl2反应均生成FeCl3，正确，B不符合题意；
C．Fe在过量的O2中燃烧生成Fe3O4，而不是Fe2O3，错误，C符合题意；
D．Fe在氧气中燃烧生成Fe3O4，同时放出大量的热，为了防止灼热的Fe3O4将集气瓶炸裂，会在集气瓶的底部放上少量沙子，正确，D不符合题意；
答案选C。
5．B
解析：A．加入KSCN溶液可检验Fe3+，故A错误；
B．加入KSCN溶液可检验Fe3+，试管2中无现象，则表明试管1中溶液不含Fe3+，故B正确；
C．试管3中的离子反应为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故C错误；
D．试管3中加入氯水将Fe2+氧化为Fe3+，试管2中上层清液含KSCN溶液，与Fe3+结合生成血红色配合物，不是沉淀，故D错误；
故选：B。
6．C
【分析】如图，利用NaOH溶液与FeSO4溶液反应得到Fe(OH)2和Na2SO4，Fe(OH)2易被空气氧化。
解析：A．和Fe(OH)2中铁元素呈+2，易被氧化，故配制NaOH溶液和溶液的蒸馏水要提前煮沸，除去水中溶解的氧气，A项正确；
B．实验前可在溶液上面加一层煤油，浮在水面上，可隔绝空气，B项正确；
C．得到的为白色固体，C项错误；
D．实验结束后的胶头滴管含碱性溶液，要先用盐酸浸泡，再用水洗，D项正确。
故答案选C。
7．B
解析：A．饱和氯化铁溶液滴入沸水中制取氢氧化铁胶体，饱和氯化铁溶液滴入氨水中生成氢氧化铁沉淀，故A错误；
B．碳酸钠加热不分解，碳酸氢钠加热放出二氧化碳气体使澄清石灰水变浑浊，用加热法比较和的热稳定性，故B正确；
C．配制一定物质的量浓度的NaOH溶液，不能直接把氢氧化钠固体放热容量瓶中加水溶解，故C错误；
D．该装置由导管排出的气体中含有空气、水蒸气等，肥皂液中产生无色气泡，不能证明铁粉与水蒸气反应生成，点燃肥皂泡产生爆鸣声，证明铁粉与水蒸气反应生成，故D错误；
选B。
8．A
解析：A．只有溶液浓度缺少溶液体积，不能计算微粒数目，A错误；
B．高温下Fe与水蒸气发生反应：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，每3 ml Fe反应产生4 ml H2，则0.3 ml Fe反应产生H2的物质的量为0.4ml，故反应产生H2的数目是0.4NA，B正确；
C．标准状况下 NA个HI 分子为1ml，所占的体积约为22.4L，C正确；
D．2.3 gNa的物质的量是0.1 ml，由于Na是+1价金属，所以0.1 ml Na与足量的O2反应，转移电子的物质的量是0.1 ml，则转移的电子数目为0.1NA，D正确；
故选A。
二、非选择题
9． A 还原剂 Fe+2H+=Fe2++H2↑
解析：(1) 一种元素的化合价处于最低价态时则只具有还原性，所以铁元素的三种粒子A项的Fe原子则只具有还原性，故答案选A。
(2) 食物中的Fe3+转化为Fe2+,化合价降低被还原，所以在此过程中维生素C的作用是还原剂。
(3) 铁粉与胃酸(HCl)反应的化学方程式是Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，故其离子方程式是Fe+2H+=Fe2++H2↑ 。
10． 生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
解析：溶液中加入NaOH溶液得到沉淀，氢氧化亚铁不稳定极易被氧气氧化成红褐色沉淀氢氧化铁，故生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色：。
11．(1)3：1 (2)4.00
【分析】CuO和Fe2O3分别与硝酸溶液反应的化学方程式为：、，恰好完全反应所得溶液的溶质为和，再加入铁粉，由于Fe3+比Cu2+的氧化性强，先发生反应：，后发生反应：。由图像知，当加入2.24gFe时，第二个反应恰好完全进行，析出金属铜的质量为0.640g，根据铜原子守恒，，0.010mlCuO生成0.010ml，与0.010ml反应需要消耗0.010mlFe，则与反应的铁的物质的量为：，溶液中的物质的量为0.060ml，原混合物中Fe2O3的物质的量为0.03ml。
解析：（1）根据分析可知，氧化铁与氧化铜的物质的量之比为0.03ml：0.010ml=3：1，故答案为：3：1；
（2）0.010mlCuO消耗0.020mlHNO3，0.03mlFe2O3消耗0.180ml HNO3，50.0mL硝酸溶液中共含有0.020+0.180=0.200ml HNO3，该硝酸溶液的物质的量浓度为：，故答案为：4.00。
12．(1)
(2)先熄灭酒精灯和酒精喷灯，等圆底烧瓶中的溶液冷却至室温，再打开圆底烧瓶塞子补加
(3) 5Fe2++MnO+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O 可能铁粉未完全反应，剩余的铁粉与Fe3+反应生成Fe2+，检测不出Fe3+(或可能铁粉未完全反应，剩余的铁粉与Fe3+或H+反应生成Fe2+，无法判断Fe2+的来源) 铁片上吸附有样品
【分析】铁与水蒸气发生四氧化三铁和氢气，氢气经过碱石灰干燥会可还原氧化铜生成铜和水，据此分析。
解析：（1）铁与水蒸气发生四氧化三铁和氢气，根据氧化还原反应的配平原则，用双线桥表示电子转移数目和方向如下：；
（2）若加热一段时间后发现忘记加碎瓷片，需要补加碎瓷片的操作是先熄灭酒精灯和酒精喷灯，等圆底烧瓶中的溶液冷却至室温，再打开圆底烧瓶塞子补加，切不可直接补加；
（3）①Fe2+具有还原性，可被酸性高锰酸钾氧化，从而能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以用酸性高锰酸钾溶液可检验Fe2+的存在，涉及的离子方程式为：5Fe2++MnO+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O；反应过程中若铁粉未完全反应，剩余的铁粉与Fe3+反应生成Fe2+，检测不出Fe3+(或可能铁粉未完全反应，剩余的铁粉与Fe3+或H+反应生成Fe2+，无法判断Fe2+的来源)；
②Fe3O4具有磁性，可利用铁片接触样品后再移开，若观察到铁片上吸附有样品。则可证明反应后的固体中含有Fe3O4。