化学必修 第一册第一节 铁及其化合物课堂检测

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课堂检测·素养达标


1.红珊瑚栖息于200～2 000米深的海域,产于台湾海峡、中国南海,它与琥珀、珍珠被统称为有机宝石。





在中国,珊瑚是吉祥富有的象征,一直被用来制作珍贵的工艺品。红珊瑚是无数珊瑚虫分泌的石灰质大量堆积形成的干支状物,呈红色是因为在海底长期积淀某种元素,该元素是( )


A.NaB.FeC.ZnD.Cu


【解析】选B。红珊瑚呈红色是因为铁元素被氧化后生成了Fe2O3。


2.下列变化中,加入铁粉不可能实现的是( )


A.Ag+AgB.Fe3+Fe2+


C.H+H2D.Fe(OH)2Fe(OH)3


【解析】选D。铁粉具有还原性,而Fe(OH)2Fe(OH)3中,Fe(OH)2被氧化。


3.下列关于铁与水蒸气反应的说法中不正确的是( )


A.反应中有氢气产生


B.此反应需在高温条件下才能发生


C.生成的铁的化合物中铁全部呈+3价


D.该反应中水作氧化剂


【解析】选C。Fe与H2O(g)反应生成Fe3O4,Fe的化合价为+2、+3。


【补偿训练】


有关铁的氧化物的说法中,不正确的是( )


A.赤铁矿主要成分是Fe2O3,Fe2O3是红棕色的,常用作红色油漆和涂料


B.Fe3O4是黑色晶体,其中的铁显+2价,的铁显+3价


C.FeO、Fe2O3、Fe3O4都不溶于水,但都能和盐酸反应生成相应的盐


D.FeO不稳定,在空气中加热迅速被氧化成Fe2O3


【解析】选D。FeO不稳定,在空气里受热迅速被氧化成Fe3O4。


4.(新思维·新考向)已知Fe3O4是一种复杂的化合物,其化学式可改写为FeO·Fe2O3。对于Fe与水蒸气反应后的黑色物质,有三个学习小组提出了三种不同的猜想,以下是小组同学进行的实验猜想与探究,请你根据小组的思路与提示完成相关空白。


实验之前查阅资料得知Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时,溶液变成红色,而Fe2+遇KSCN溶液无明显变化。


【猜想】甲组:黑色物质是FeO


乙组:黑色物质是Fe3O4


丙组:________________________________;


【实验探究】


(1)丙组认为一种简单定性的方法即可判断甲组的正误:取生成的黑色物质少许于烧杯中,加稀盐酸使其完全溶解,再加________溶液以检验Fe3+,观察到溶液有无出现________现象即可判断。


(2)乙组认为可通过定量测定来确定生成的黑色物质的组成,以验证该组猜想正确。取生成的黑色物质2.32 g溶解于适量稀盐酸后,加入新制氯水,加入氯水后反应的离子方程式为_______________________________________________,


再加入足量NaOH溶液后,过滤、洗涤、烘干、灼烧、称量,若称得固体质量为________,即可判断乙组同学猜想正确。


【解析】Fe的氧化物有FeO、Fe2O3、Fe3O4,其中Fe2O3是红棕色固体,FeO、Fe3O4是黑色物质;黑色物质若为纯净物,可能为FeO,也可能为Fe3O4,若是混合物,则为FeO和Fe3O4的混合物。


(1) Fe3+遇SCN-,溶液变为红色,所以向溶液中加入KSCN溶液,若观察到溶液无红色现象出现,即可判断无Fe3+,即原黑色物质为FeO。


(2)金属氧化物溶于盐酸后,向该溶液中通入Cl2,由于氯气有氧化性,会与溶液中的Fe2+发生氧化还原反应:2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-;向反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液,发生沉淀反应:Fe3++3OH-Fe(OH)3↓,将沉淀过滤、洗涤、烘干、灼烧,发生分解反应:2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O。若乙组同学猜想正确,则2.32 g全为Fe3O4,其物质的量为n(Fe3O4)==0.01 ml,根据铁元素守恒,可得n(Fe2O3)=(0.01 ml×3)÷2=0.015 ml,称得固体质量为m(Fe2O3)=0.015 ml×160 g·ml-1=2.4 g。


答案:黑色物质是FeO和Fe3O4的混合物


(1)KSCN 红色


(2)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl- 2.4 g


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