化学必修 第一册第二节 金属材料第1课时同步测试题

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第三章分层作业14　铁的单质　铁的氧化物A级  必备知识基础练1.从物质类别和元素价态视角,下列预测Fe2O3的性质错误的是(　　)A.Fe2O3具有氧化性B.Fe2O3可与铝反应C.Fe2O3可与稀盐酸反应D.Fe2O3可与NaOH溶液反应2.基于物质类别和元素价态,下列不能实现Fe→FeCl2转化的是(　　)(提示:2Fe3++Fe3Fe2+)A.铁与氯气反应B.铁与稀盐酸反应C.铁与氯化铜溶液反应D.铁与氯化铁溶液反应3.古籍中记载“曾青得铁则化为铜,外化而内不化”,下列说法正确的是(　　)A.“外化”时发生了氧化还原反应B.“化为铜”表明铁转化为铜C.“内不化”是因为内部的铁活动性较差D.反应中溶液由蓝色转化为黄色4.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2Fe+3H2O(g)Fe2O3+3H2C.装置C中加入的固体干燥剂可能是碱石灰D.点燃装置D处的气体前必须检验气体的纯度5.关于铁及其化合物的叙述不正确的是(　　)A.铁的三种常见氧化物都不溶于水,也不与水反应B.红热的铁与水蒸气反应生成氢氧化铁和氢气C.可以用丁达尔效应区别Fe(OH)3胶体与FeCl3溶液D.氧化铁是红棕色粉末,可作油漆、涂料的红色染料6.[2023山西怀仁高一期中]下列有关铁性质的离子方程式书写正确的是(　　)A.铁与AgNO3溶液反应:Fe+Ag+Ag+Fe2+B.Fe与氯气反应:2Fe+3Cl22Fe3++6Cl-C.Fe与硫酸铜溶液反应:2Fe+3Cu2+2Fe3++3CuD.Fe与稀硫酸反应:Fe+2H+Fe2++H2↑7.在CuO和Fe粉的混合物中,加入一定量的稀硫酸,并微热,当反应停止后,滤出不溶物,并向滤液中插入一枚铁钉,发现铁钉并无任何变化。根据上述现象,确定下面结论正确的是(　　)A.不溶物一定是CuB.不溶物一定含有铜,但不一定含有铁C.不溶物一定是FeD.滤液中一定含有Fe2+,但不一定含有Cu2+8.w g铁粉与含有H2SO4的CuSO4稀溶液完全反应后,得到w g铜,则参与反应的H2SO4与CuSO4的物质的量之比为(　　)A.1∶7 B.7∶1C.7∶8 D.8∶79.用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验,下列有关说法正确的是(　　)A.实验时,先点燃酒精喷灯再点燃酒精灯B.装置b发生反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2C.干燥管中加入的固体干燥剂不可以是无水氯化钙D.收集反应产生的气体选用装置d10.[2023山西吕梁高一期中]某研究小组用如图所示装置模拟工业上生产无水FeCl2的过程。下列说法中正确的是(　　)A.先点燃C处酒精灯,再打开分液漏斗的活塞B.本实验中HCl只体现挥发性C.利用该装置制备FeCl2的原理可表示为Fe+2HClFeCl2+H2↑D.装置D适合处理该实验的所有尾气B级  关键能力提升练11.某同学设计如下装置进行铁与水反应的实验,虚线框处的装置用来检验生成的气体。下列说法正确的是(　　)(提示:Fe+2Fe3+3Fe2+)A.实验后,装置B中生成红棕色固体B.虚线框C处应该选择装置甲C.实验时将螺旋状铜丝加热变黑后再趁热迅速伸入试管中,可观察到铜丝由黑变红D.实验后,将装置B中的固体溶于足量稀硫酸,所得溶液中一定含有Fe3+12.量取8.0 mL 5.0 mol·L-1硫酸,加蒸馏水稀释至100 mL,取两份稀释后的硫酸各25 mL,分别加入等质量的Zn和Fe,相同条件下充分反应,产生氢气的体积随时间变化的曲线如图所示(氢气体积已折算成标准状况下的体积)。下列说法正确的是(　　)A.稀释后硫酸的物质的量浓度为0.04 mol·L-1B.加入Fe的质量至少有0.56 gC.反应过程中铁粉过量D.金属Zn与硫酸反应转移电子数为0.01NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)13.铁粉具有平肝镇心、消痈解毒之功效,主治惊痫、癫狂、脚气冲心、贫血等。某兴趣小组探究用氢气和碳酸亚铁制取铁粉并检验生成物,实验装置如图。下列说法不正确的是(　　)A.通过调节分液漏斗的活塞以控制①中气泡产生快慢B.装置①的作用是用于吸收挥发出的H2SO4C.装置②③中的药品可分别是无水硫酸铜、无水氯化钙D.装置③不可省略14.[2023河南信阳高一期中]某同学利用如图所示实验装置进行铁与水蒸气反应的实验,并对反应后硬质试管中固体物质的组成进行了探究。请回答下列问题:(1)硬质试管中湿棉花的作用是　　　　　　　　　　　　　。 (2)铁与水蒸气的反应中,氧化剂是　　　(填化学式,下同),还原剂是　　　。 (3)该同学对反应后硬质试管中固体物质的组成提出了如下假设。假设1:只有Fe;假设2:只有　　　　(填化学式); 假设3:既有Fe也有Fe3O4。(4)为了验证反应后硬质试管中固体物质的组成,该同学进行了定量研究:反应前固体物质的质量为5.6 g,反应后固体物质的质量为6.6 g。从数据分析,反应后硬质试管中固体物质的组成为　　　　　　。 
参考答案分层作业14　铁的单质　铁的氧化物1.D　解析 Fe2O3中Fe元素显+3价,处于较高价态,具有氧化性,A正确;Al的还原性比Fe强,在高温下Fe2O3可与Al发生置换反应生成Fe和Al2O3,B正确;Fe2O3是碱性氧化物,可与稀盐酸反应,但不与NaOH溶液反应,C正确,D错误。2.A　解析 Cl2具有强氧化性,铁与Cl2反应生成FeCl3。3.A　解析 “曾青得铁则化为铜”,反应的离子方程式为Fe+Cu2+Cu+Fe2+,铁元素、铜元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,A正确;“化为铜”表明铜离子转化为铜,B错误;“内不化”是因为生成的铜覆盖在铁的表面,反应一段时间后,会阻止内部的铁继续反应,C错误;反应中溶液由蓝色转化为浅绿色,D错误。4.B　解析 装置A中酒精灯加热水,不断产生水蒸气,A正确;装置B中铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,B错误;装置C中盛有干燥剂,用于吸收未反应的水蒸气,可以是碱石灰、无水氯化钙等,C正确;装置D用于收集H2,点燃前要先检验H2的纯度,D正确。5.B　解析 红热的铁与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气,B错误。6.D　解析 A项电荷不守恒;B项为固体与气体的反应,无离子方程式;C项应生成Fe2+。7.B　解析 向CuO和Fe粉的混合物中加入一定量的稀硫酸,可能发生的反应有:CuO+H2SO4CuSO4+H2O、Fe+H2SO4FeSO4+H2↑、Fe+CuSO4FeSO4+Cu。当反应停止后,滤出不溶物,并向滤液中插入一枚铁钉,发现铁钉无任何变化,说明滤液中不含H2SO4和CuSO4,滤液是FeSO4溶液,不溶物一定含有铜,可能含有铁。8.A　解析 铁粉与含有H2SO4的CuSO4稀溶液发生反应:Fe+H2SO4FeSO4+H2↑、Fe+CuSO4FeSO4+Cu。据题意可知,参与反应的铁粉的质量等于生成铜的质量,设H2SO4与CuSO4的物质的量分别为x、y,则有:56 g·mol-1×(x+y)=64 g·mol-1×y,解得x∶y=1∶7,故参与反应的H2SO4与CuSO4的物质的量之比为1∶7。9.B　解析 实验时,先点燃酒精灯,用水蒸气排出装置中的空气,再点燃酒精喷灯,A错误;铁粉与水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,B正确;固体干燥剂用于除去未反应的水蒸气,故可选用碱石灰或无水氯化钙,C错误;氢气的密度小于空气,要采用向下排空气法收集,故应选用装置c,D错误。10.C　解析 先打开分液漏斗的活塞,利用装置A中产生的HCl排尽装置内的空气,再点燃C处酒精灯加热铁粉,A错误;装置A中产生HCl气体是利用了浓盐酸的挥发性,装置C中Fe与HCl反应生成FeCl2和H2,体现HCl的酸性和氧化性,B错误,C正确;HCl极易溶于水,用D装置进行尾气处理易发生倒吸,H2不能用NaOH溶液吸收,D错误。11.C　解析 铁与水蒸气在高温下反应生成黑色的Fe3O4固体,A错误;氢气的密度小于空气的密度,故虚线框C中应选择装置乙,B错误;实验时将螺旋状铜丝加热变黑后再趁热迅速伸入试管中,H2将CuO还原为Cu,观察到铜丝由黑变红,C正确;实验后,将装置B中的固体溶于足量稀硫酸,由于可能发生反应Fe+2Fe3+3Fe2+,故所得溶液中不一定含有Fe3+,D错误。12.C　解析 8.0 mL 5.0 mol·L-1硫酸稀释到100 mL,据稀释定律可得:8.0 mL×5.0 mol·L-1=100 mL×c(H2SO4),则有c(H2SO4)=0.4 mol·L-1,A错误;25 mL稀释后溶液中含有H2SO4的物质的量为0.4 mol·L-1×25×10-3 L=0.01 mol,题图中反应生成标准状况下224 mL(即0.01 mol)H2,则H2SO4完全反应,反应消耗0.01 mol Zn和0.01 mol Fe,其质量分别为0.65 g和0.56 g,由于加入等质量的Zn和Fe,则加入Fe的质量至少为0.65 g,B错误;反应过程中铁粉过量,锌粉恰好反应或有剩余,C正确;金属Zn与硫酸反应生成0.01 mol H2,则转移电子数为0.02NA,D错误。13.B　解析 分液漏斗带有活塞,可通过控制滴加稀硫酸的速率来控制反应的快慢,A正确;稀硫酸难挥发出H2SO4,Zn与稀硫酸反应生成H2中混有水蒸气,装置①中盛有浓硫酸,用于干燥氢气,B错误;装置②中盛有无水硫酸铜,用于检验Y中反应生成的H2O(g),装置③中盛有无水氯化钙,防止④中水蒸气进入装置②,影响H2O(g)的检验,故③不能省略,C正确,D正确。14.答案 (1)提供反应需要的水蒸气(2)H2O　Fe(3)Fe3O4(4)Fe和Fe3O4解析 (1)硬质试管中的湿棉花受热时可产生水蒸气,故硬质试管中湿棉花的作用是提供反应需要的水蒸气。(2)根据化学方程式3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,Fe在反应中失去电子作还原剂,H2O在反应中得到电子作氧化剂。(3)若Fe没有反应,则固体物质为Fe;若Fe部分反应,则固体物质为Fe与Fe3O4的混合物;若Fe全部反应,则固体物质为Fe3O4。(4)若5.6 g Fe完全反应,应得到 mol Fe3O4,其质量约为7.7 g,而实验测得反应后固体物质的质量为6.6 g,说明Fe部分反应,故反应后的硬质试管中固体物质为Fe和Fe3O4的混合物。