高中人教版 (2019)第三章 铁 金属材料第一节 铁及其化合物巩固练习

3.1.1铁的氧化物和氢氧化物

一、基础练习：

1.下列金属在冷、浓的硝酸或硫酸中，能形成致密氧化膜的是(   )

A. B.Fe C.Cu D.Na

2.2020年1月7日，文化和旅游部发布公告，正式确定甘肃省张掖七彩丹霞景区为国家5A级旅游景区。丹霞地貌的岩层呈红色是因为含(   )

A. B. C.FeO D.

3.取一定质量铁和氧化铁的混合物加入盐酸中，两者恰好完全反应，产生标准状况下气体0.448L，且反应后向溶液中滴加KSCN溶液无明显现象。原混合物中铁和氧化铁的物质的量之比是(   )

A.1:1

B.2:1

C.3:1

D.1:2

4.图中所示的装置图能够达到实验目的是(   )

A.用图A所示配制一定浓度的稀硫酸

B.用图B装置,实验室制备
C.用图C所示实验,可比较氯、碳、硅三种元素的非金属性强弱

D.用图D加热熔融NaOH固体

5.某化学小组进行如下实验：在锥形瓶A中放入5.6g铁粉，在锥形瓶B中放入相同质量的铁片，分别加入100mL1盐酸。图中（表示时间，表示生成氢气的体积）能正确表示实验结果的是(   )

A.A B.B C.C D.D

6.把1mol铝粉和1mol铁粉充分混合均匀，分成两等份。一份与足量盐酸反应，另一份与足量的浓烧碱溶液反应。前后两种情况下生成的气体质量比为(   )

A.5:3 B.3:2 C.2:1 D.1:1

7.硫铁矿烧渣（主要成分为，还含有少量等杂质）常作为废渣处理，造成了资源的浪费。利用该烧渣可制备铁红，其流程如图所示：

下列叙述不正确的是(   )

A.铁红的成分是

B.“碱浸”后，杂质以离子形式存在于溶液中

C.“酸浸”后溶液中的金属阳离子只有

D.“合成”操作中加入的需控制一定量

8.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是(   )

A．铁的氧化物都难溶于水，且不与水反应

B．铁与水蒸气在高温下反应的产物为和

C．常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料

D．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速被氧化成

9.下列各图所示的实验中能较长时间看到白色沉淀的是(   )

A.①②③ B.①②④ C.①②③④ D.②③④

10.将9 g铜和铁的混合物投入100 mL稀硝酸中，充分反应后得到标准状况下1.12 L NO，剩余4.8 g金属；继续加入100 mL等浓度的稀硝酸，金属完全溶解，又得到标准状况下1.12 L NO。若向反应后的溶液中加入 KSCN溶液，溶液不变红，则下列说法正确的是(   )

A. 原混合物中铜和铁各0.065 mol

B. 稀硝酸的物质的量浓度为

C. 第一次剩余的4.8 g金属为铜和铁

D. 向反应后的溶液中再加入该稀硝酸100 mL，又得到的NO在标准状况下的体积为0.56 L

二、能力提升：

11.用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法不正确的是(    )

A.装置A的作用是为实验提供持续不断的水蒸气

B.装置B中反应的化学方程式是

C.装置C中加入的固体干燥剂可以是碱石灰

D.点燃D处气体前必须检验气体的纯度

12.CuCl为白色固体，难溶于水和乙醇，潮湿时易被氧化，常用于媒染剂。以废铜渣(主要成分为Cu，含少量等)为原料制备CuCl的工艺流程如下：

下列说法正确的是(   )

A.“碱溶”时发生了Al和NaOH的反应

B.“洗涤”时使用乙醇防止CuCl被氧化

C.“还原”反应所得的溶液中大量存在

D.工艺流程中不包含化合反应和分解反应

13.FeOOH在高档涂料、油墨的生产中有重要用途。某化工厂以含铁废料（含等）为原料制备FeOOH的流程如下：

下列说法错误的是(   )

A.“碱溶”时发生反应的离子方程式为

B.FeOOH中Fe的化合价为+3

C.“酸化”时使用稀盐酸，“还原”时使用铁粉

D.生成44.5gFeOOH时，转移0.5mol电子

14.下列实验操作能达到实验目的的是(   )

15.纳米在磁流体、催化剂、医学诊断、生物技术等领域具有广阔的应用前景，其常见生产工艺有两种:

（1）水热法，其反应原理为.

①已知中硫的平均化合价为+2，则中硫的平均化合价为____________。

②从电荷守恒角度分析，________________。

③已知可看作，参加反应的与被氧化的的物质的量之比为____________。

（2）共沉淀法，其流程如图所示：

①为得到较纯净的纳米，理论上与的物质的量之比为1:2时最好，写出制备纳米的离子方程式_____________________。

②实验室进行过滤操作时，所需玻璃仪器除玻璃棒外，还有___________________。

（3）磁流体是电子材料的新秀，它既有固体的磁性，又有液体的流动性，磁流体中分散质粒子直径在5.5~36 nm之间。设计实验验证磁流体是胶体__________________________。

答案以及解析

1.答案：B

解析：A.不是金属，与硝酸、硫酸不反应，A与题意不符； B.Fe在冷、浓的硝酸或硫酸中反应在金属的表面形成致密氧化膜，发生钝化，B符合题意；C,Cu在冷、浓的硝酸发生氧化还原反应，不能形成致密的氧化膜，C与题意不符； D,Na在冷、浓的硝酸或硫酸中发生氧化还原反应，不能形成致密的氧化膜，D与题意不符，答案为B。

2.答案：D

解析：根据题目所给的岩层是红色，可推测成分是；虽也呈红褐色，但岩层长期风吹日晒，不会是；，故较稳定的红色岩石为；不能稳定存在于空气中，它是白色沉淀，是黑色固体，在空气中不能稳定存在。

3.答案：C

解析：由向反应后的溶液中滴加KSCN溶液无明显现象，知反应后溶液中没有，则将混合物加入盐酸中发生的离子反应为，，，反应后溶液中溶质为，HCl的物质的量为，，设原混合物中Fe为，为，则根据氯元素守恒可得，由铁发生的反应可得，两式联立解得，故原混合物中铁和氧化铁的物质的量之比为0.03:0.01=3:1，C项正确。

4.答案：B

解析：容量瓶不能用于稀释溶液，应在烧杯中溶解浓硫酸，冷却后，转移入容量瓶中，A项错误；Fe作阳极，发生反应：，，煤油可隔绝空气，防止生成的被氧化，B项正确；图C装置只能说明酸性；，由于HCl为无氧酸，不能用于判断Cl元素的非金属性强弱，C项错误；瓷坩埚中的可与NaOH发生反应，D项错误。

5.答案：C

解析：增大固体的接触面积可以加快化学反应速率，，由化学方程式可知盐酸不足，则生成的氢气的体积相同，因铁粉与盐酸的反应速率比铁片与盐酸的反应速率要快，C项正确。

6.答案：A

解析：第一份发生的反应为；第二份发生的反应为，故两种情况下生成气体的物质的量之比为5:3，A项正确。

7.答案：C

解析：为红色，俗名铁红，A项正确；杂质中的与NaOH反应生成可溶性的，B项正确；“碱浸”时，MgO不溶于碱，“酸浸”时溶解，故溶液中还含有，C项错误；因溶液中不仅含有，还含有，故要使沉淀而不沉淀，需控制溶液的pH，即控制加入的的量，D项正确。

8.答案：A

解析：A.铁的氧化物有等，都难溶于水，且不与水反应，故A正确；

B.高温下，铁能与水蒸气反应可以生成黑色固体和，故B错误C.是红色固体，常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料，故C错误； D.FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速被氧化生成，故D错误；故选A。

9.答案：B

解析：在空气中很容易被氧化为红褐色的，即发生反应：，因此想要较长时间看到白色沉淀，就要排出装置中的氧气或空气。①、②都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的处在氢气的保护中，能较长时间看到白色沉淀；④中溶液液面上的苯阻止了空气进入，能较长时间看到白色沉淀；③由于空气中的氧气能迅速将氧化成，因而不能较长时间看到白色沉淀。

10.答案：D

解析：整个过程可以看作是9g铜和铁的混合物与200mL硝酸反应生成0.1mol NO,金属完全溶解,向反应后的溶液中加人KSCN溶液,溶液不变红,说明生成硝酸亚铁、硝酸铜,且硝酸完全反应,发生反应的化学方程式为、,设铁的物质的量为x mol,铜的物质的量为y mol,根据二者质量与生成NO的体积列方程得:56 g/mol × x mol + 64 g/mol × y mol = 9g,  2/3×(x mol+y mol)=2.24L/22.4L·mol-1 ,解得:x=0 075、y=0.075由上述分析可知,原混合物中铜和铁的物质的量均为0.075mol,故A错误;根据方程式可知,n(HNO3)=4n(NO)=0.4mol,稀硝酸的物质的量浓度为=2mol/L,故B错误;9 g混合物中含铁的质量为0.075 molx 56g/mol =4.2g,含铜的质量为0.075mol ×64g/mol=4.8g,故第一次剩余的金属夫Cu,故C错误;再加入100mL该稀硝酸,Fe2+与硝酸反应生成NO与硝酸铁,溶液中Fe2+的物质的量为0.075mol,HNO3的物质的量为0.1L ×2mol/L=0.2mol,反应中存在关系式:3Fe2+~4HNO3 ~NO,HNO3过量,Fe2+完全反应,得到的NO的物质的量为0.025mol,标准状况下其体积为0.025mol×22.4L/mol =0.56 L,故D正确;

11.答案：B

解析：A.装置A是液态水在加热的条件下加热产生水蒸气的装置，作用是为实验提供持续不断的水蒸气，故A正确；

B.Fe与水蒸气反应产物是四氧化三铁和氢气，B中反应的化学方程式是，故B错误；

C.氢气属于中性气体，可以用碱石灰做干燥剂，故C正确；

D.氢气在点燃之前应该先检验气体的纯度，防止发生爆炸，故D正确。

故选：B。

12.答案：B

解析：A.加入CO除镍时，氧化铝未被还原，即“碱溶”时是废铜渣中的氧化铝与强氧化钠溶液反应，不是铝单质，正确的离子方程式为，故A错误； B.CuCl易被氧化，“洗涤”时使用乙醇能隔绝空气，防止CuCl被氧化，故B正确；C.“碱溶”之后的固体主要成分为Cu，酸溶之后转化为硫酸铜溶液，之后被亚硫酸钠还原生成氯化亚铜和硫酸钠，则“还原”后所得溶液中大量存在的离子有，故C错误； D.工艺流程中使用了过氧化氢，过氧化氢自身已发生分解，故D错误；故选：B。

13.答案：C

解析：选项A，“碱溶”时氧化铝溶于NaOH溶液，离子反应方程式为，正确。选项B，根据化合物中各元素化合价的代数和为0，O为-2价， H为+1价，可知FeOOH中Fe的化合价为+3，正确。选项C，后续得到的是溶液，则“酸化”时使用稀硫酸，错误。选项D，Fe元素由+2价变成+3价，44.5gFeOOH的物质的量为0.5mol，则生成44.5gFeOOH时转移0.5mol电子，正确。

14.答案：D

解析：

15.答案：（1）①+2.5

②4

③3:2

（2）①

②漏斗、烧杯

（3）用手电筒照射磁流体，从侧面能观察到一条光亮的通路