化学必修 第一册第一节 铁及其化合物一课一练

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姓名：             班级                      第三章  铁  金属材料第一节  铁及其化合物课时1  铁及其氧化物、氢氧化物重点（1）了解铁单质的性质。（2）了解铁的氧化物的多样性和性质。（3）了解铁的氢氧化物的性质及制备。1．铁的下列性质中不属于纯铁的物理性质是A．质软 B．银白色 C．能导电 D．易生锈【答案】D【详解】物理性质通常包括：颜色、状态、气味、密度、硬度、熔沸点、导电性、导热性、溶解性等，所以铁质软、银白色、能导电，均为物理性质，而易生锈是指易被氧化，为化学性质；综上所述答案为D。2．下列说法不正确的是A．Fe在O2中燃烧生成四氧化三铁B．Fe与Cl2发生反应生成氯化亚铁C．Fe在潮湿的环境中易生锈D．Fe在氧气中燃烧需要在集气瓶中放少量沙子，以免炸裂集气瓶【答案】B【详解】A．Fe在O2中燃烧生成黑色四氧化三铁，故A正确；B．点燃条件下，Fe与Cl2发生反应生成氯化铁，故B错误；C．Fe在潮湿的环境中与氧气、水接触易生锈，故C正确；D．Fe在氧气中燃烧生成Fe3O4，并放出大量的热，需要在集气瓶中放少量沙子，以免生成物熔化后溅落炸裂集气瓶，故D正确；选B。3．在一定条件下，下列物质能将铁元素从0价转变为+3价的是A．氯气 B．硫酸铜溶液 C．盐酸 D．氢氧化钠【答案】A【详解】A．氯气具有强氧化性，与Fe反应生成FeCl3，能够将铁元素从0价转变为+3价，故A选；B．Fe与硫酸铜反应生成FeSO4和Cu，将铁元素从0价转变为+2价，故B不选；C．Fe与盐酸反应生成FeCl2，将铁元素从0价转变为+2价，故C不选；D．Fe与氢氧化钠不反应，不能将铁元素从0价转变为+3价，故D不选；故选A。4．铁片放入下列某溶液中，铁片溶解而且溶液质量增加，也无气体产生，此溶液是A．稀H2SO4 B．AgNO3 C．Fe2(SO4)3 D．CuSO4【答案】C【详解】A．铁片放入稀H2SO4，铁片溶解，溶液质量增加，放出氢气，故A不符合题意；B．铁片放入AgNO3，铁片溶解，生成银单质，根据溶解56g铁生成216g银可以推断，溶液质量减小，故B不符合题意；C．铁片放入Fe2(SO4)3，铁片溶解，反应生成硫酸亚铁，溶液质量增加，且无气体生成，故C符合题意；D．铁片放入CuSO4，铁片溶解，生成铜单质，根据溶解56g铁生成64g铜可以推断，溶液质量减小，故D不符合题意。综上所述，答案为C。5．还原铁粉与水蒸气反应的装置如图所示，下列有关该实验的说法正确的是A．反应生成FeOB．湿棉花的主要作用是冷却试管，防止炸裂C．肥皂液的主要作用是检验生成的H2D．用铁丝网罩住酒精灯的火焰是防止风把火焰吹灭【答案】C【详解】A．还原铁粉与水蒸气在高温下反应产生Fe3O4和H2，A错误；B．湿棉花的主要作用是在加热条件下产生水蒸气，B错误；C．H2可以使肥皂液形成肥皂泡，因此肥皂液的主要作用是检验生成的H2，C正确；D．铁丝网罩的作用是集中火焰，提高火焰温度，D错误；故合理选项是C。6．下列化合物中，含铁量最高的是A． B． C．FeO D．FeS【答案】C【详解】将上述化合物FeO、和变成含一个Fe原子的形式，则分别为：FeO、、；硫的相对原子质量为32，氧的相对原子质量为16，则可以将FeS看作；与Fe原子结合的O原子个数越少，Fe的质量分数越大，由此可得：FeO中Fe原子结合的O原子个数最少，因此Fe元素的质量分数最大，故选：C。7．下列说法正确的是A．赤铁矿的主要成分是B．为碱性氧化物，可与水反应生成C．铁与水蒸气在高温下反应生成和D．是混合物【答案】C【详解】A．赤铁矿的主要成分是，故A错误；B．为碱性氧化物，但它不与水反应，故B错误；C．铁与水蒸气在高温下反应生成和，故C正确；D．有固定的组成，是纯净物，故D错误。综上所述，答案为C。8．铁及其化合物应用广泛，下列关于铁单质及铁的化合物的说法错误的是A．自然界中的铁单质主要来自陨石B．氧化亚铁(FeO)在空气中加热容易被氧气氧化为氧化铁(Fe2O3)C．氢氧化亚铁是一种还原性很强的白色难溶物质D．配制硫酸亚铁溶液时常加入少量的铁粉以防止亚铁离子被氧化变质【答案】B【详解】A．自然界中的铁单质主要来自陨石中的陨铁，A正确；B．氧化亚铁(FeO)在空气中加热容易被氧气氧化为四氧化三铁，化学式为Fe3O4，B错误；C．氢氧化亚铁是一种白色难溶物质，Fe元素化合价为+2价，具有强的还原性，很容易被空气中的氧气氧化产生红褐色的Fe(OH)3，C正确；D．由于溶液中含有的Fe2+具有强的还原性，容易被溶解在溶液的氧气氧化产生Fe3+，加入Fe粉能够使Fe3+变为Fe2+，故配制硫酸亚铁溶液时常加入少量的铁粉，D正确；故合理选项是B。9．许多富脂糕点的包装盒内都装有一小包黑色的还原性铁粉，长时间放置的糕点，其包装盒内的还原性铁粉往往会变成红棕色(主要成分是Fe2O3)。下列说法正确的是A．还原性铁粉变成红棕色的过程中铁粉发生了氧化反应B．富脂食品长时间放置易被还原C．还原性铁粉溶入稀盐酸中得到的溶液可以腐蚀铜制线路板D．如果在包装盒内放入Fe2(SO4)3，也可起到与铁粉同样的作用【答案】A【详解】A．还原Fe粉与食品包装袋中的O2反应产生红棕色的Fe2O3，在反应过程中Fe元素化合价升高，失去电子，被氧化，因此铁粉发生了氧化反应，A正确；B．富脂食品长时间放置易被包装袋中的残留的氧气氧化，而不是被还原，B错误；C．还原性铁粉溶入稀盐酸中，二者反应产生FeCl2，FeCl2的氧化性比较弱，不能与Cu反应，因此得到的溶液不能作铜制线路板的腐蚀液，C错误；D．Fe2(SO4)3只有氧化性，不具有还原性，因此若包装盒内放入在Fe2(SO4)3，不能起到与铁粉同样的作用，D错误；故合理选项是A。10．在加热条件下铁粉可与水蒸气发生反应，若反应后得到的干燥固体质量比反应前铁粉的质量增加了32g，则参加反应的铁粉的物质的量是（    ）A．0.5mol B．1mol C．1.5mol D．0.2mol【答案】C【详解】根据可知，固体增加的质量为氧元素的质量，。11．下列实验方案可以得到白色纯净的 Fe(OH)2 的是A．在 FeCl2 溶液上加一层苯，然后将滴管插入到 FeCl2 溶液液面以下，慢慢滴加 NaOH溶液(溶液中不能有气泡，配制 FeCl2 溶液和 NaOH 溶液的蒸馏水必须加热煮沸)B．将铁粉与稀硫酸充分反应，然后再加入过量的氨水C．在 Fe2(SO4)3 溶料中加入过量的铁粉，过滤，在滤液中加入过量的 NaOH 溶液D．在生成 Fe(OH)3 的悬浊液中加过量的铁粉【答案】A【详解】A．溶液配制的蒸馏水要煮沸，排除溶解氧，加一层苯隔绝空气，可以得到白色纯净的 Fe(OH)2，故A正确； B．将铁粉与稀硫酸充分反应，然后再加入过量的氨水，溶液配制蒸馏水要煮沸，排除溶解氧，故B错误；C．没有排除溶液中的溶解氧，也没有防止Fe(OH)2被氧化的保护措施，故C错误；D．氢氧化铁固体不与铁粉反应,则该方法无法获得纯净的氢氧化亚铁，故D错误；故答案为A。12．实验室用FeCl2和烧碱制备Fe（OH）2，为了生成的产物不容易被氧化，下列说法不正确的是A．配制FeCl2和烧碱溶液所用的蒸馏水通常要煮沸B．可在FeCl2溶液的上面加一层苯，以隔绝空气C．向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴不能伸入到试管内D．产生Fe（OH）2沉淀后，不能震荡试管【答案】C【解析】【分析】实验室用FeCl2和烧碱制备Fe（OH）2，由于Fe（OH）2有强还原性，极易被氧化，故在制取的过程中的关键是要防氧化，据此分析。【详解】A.FeCl2和烧碱溶液要现用现配，且配制溶液的蒸馏水要煮沸以除去氧气，确保Fe（OH）2的生成在无氧的环境里，故A正确；B.在FeCl2溶液的上面加一层苯或一层油，以隔绝空气防止氧气溶入，故B正确；C.向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，要将胶头滴管的尖嘴伸入到FeCl2溶液中，防止氢氧化钠溶液在滴入时接触空气溶有氧气，故C错误；D.产生Fe（OH）2沉淀后，若震荡试管，会增大沉淀与空气的接触的机会，使沉淀更易被氧化，故D正确。【点睛】Fe（OH）2固体、FeCl2溶液和Fe（OH）2胶体制备均需要保持无氧的环境，所用到的试剂需要现配现用，在制备过程中常加入隔氧剂（苯、汽油、植物油等比水轻的有机溶剂）隔绝氧气。13．下表是有关反应的离子方程式及对离子方程式的评价，其中评价正确的是选项离子方程式评价A将铁粉加入CuSO4溶液中：Fe+Cu2+=Fe2++Cu正确B将氧化铁加入稀盐酸中：Fe2O3+6H++2Cl-=2Fe2++Cl2↑+3H2O正确C铁粉与稀硫酸反应：2Fe+6H+=2Fe2++3H2↑正确D向氢氧化铁中加入足量稀盐酸：H++OH-=H2O正确【答案】A【详解】A．铁粉与硫酸铜发生置换反应生成硫酸亚铁和铜，离子方程式为Fe+Cu2+=Fe2++Cu，A正确；B．氧化铁与稀盐酸反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，所给方程式不符合客观事实，该评价不合理，B错误；C．铁粉与稀硫酸反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，评价不合理，C错误；D．向氢氧化铁中加入足量稀盐酸，氢氧化铁难溶于水应写化学式，反应的离子方程式为Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O，评价不合理，D错误；答案为A。14．（2020·江苏省白蒲高级中学高一期末）下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是A．①②③ B．①②④ C．①②③④ D．②③④【答案】B【解析】因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，即发生4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。①、②原理一样，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中；③由于空气中的氧气能迅速将Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀；④中液面加苯阻止了空气进入，能较长时间看到白色沉淀。答案选B。15．两种金属混合粉末15g，与足量的盐酸反应时生成11.2L H2（标况下），符合上述情况的金属混合物是（   ）A．Mg、Fe B．Zn、Ag C．Fe、Zn D．Mg、Al【答案】A【解析】11.2L氢气的物质的量为：n==0.5mol，假设金属都为+2价，则金属混合物的平均摩尔质量为：=30g/mol，A．Mg的相对原子质量为24，Fe的相对原子质量为56，平均摩尔质量可能为30g/mol，选项A正确；B．Zn的相对分子质量为65，Ag与盐酸不反应，生成0.5mol氢气所以Zn的质量为0.5mol×65g/mol=32.5g，大于15g，不符合题意，故B错误；C．Zn的相对分子质量为65，Fe的相对原子质量为56，平均摩尔质量大于30g/mol，选项C错误；D．Mg的相对原子质量为24，当Al的化合价为+2价时，可看成其相对原子质量为：×2=18g/mol，镁和铝的摩尔质量都小于30g/mol，故D错误；答案选A。点睛：本题考查混合物的计算，题目难度中等，本题利用平均值法计算，注意化合价与相对原子质量的关系，明确平均摩尔质量法在计算金属与酸的反应中的应用。假设金属都为+2价，根据摩尔质量的表达式M=计算金属混合物的平衡摩尔质量，利用平均值法对各选项进行判断，注意金属铝转化成+2价时的摩尔质量为：×2=18g/mol。16．相同质量相同形状的铁和锌，分别与等质量，等浓度的稀盐酸反应，产生氢气的量与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是（    ）A．乙表示锌与盐酸的反应B．锌可能与盐酸恰好完全反应，而铁有剩余C．两个反应消耗金属的质量相等D．所得溶液的质量相等【答案】B【解析】【分析】根据方程式Zn+2HCl=ZnCl2+H2可知65gZn完全反应可以消耗36.5gHCl，产生2g氢气；根据方程式Fe+2HCl=FeCl2+H2可知56gFe完全反应可以消耗36.5gHCl，产生2g氢气。【详解】A．锌比铁活泼，反应速率更快，所以甲表示锌与盐酸的反应，乙表示铁与盐酸的反应，故A错误；B．据图可知最终产生的氢气的质量相等，则消耗的盐酸的质量相等，则消耗的锌的质量多，铁的质量少，根据“等质量的锌和铁”可知铁有剩余，故B正确；C．根据B选项分析可知消耗的锌的质量多，铁的质量少，故C错误；D．生成的氢气质量是相等的，则参加反应的盐酸的质量也是相等的，无剩余，铁消耗得少、锌消耗得多，所得溶液的质量不相等，故D错误；综上所述答案为B。17．某化学学习小组设计了下列方法探究氢氧化亚铁的制备等相关问题。(1)用NaOH溶液和FeSO4溶液直接反应，方法如图。该方法能观察到白色的Fe(OH)2沉淀，但沉淀颜色快速发生变化。请分析沉淀颜色变化的原因：___(用化学方程式表示)。(2)该小组为探究反应物浓度对Fe(OH)2制备效果的影响，以Fe(OH)2沉淀白色持续时间(t)为指标，t越大，实验效果越好。部分实验数据如表(w代表质量分数)：实验序号w(FeSO4)/%w(NaOH)/%t/si2.515149ii515138iii101593iv525142v535180①实验i、ii、iii的目的是___。②该小组同学通过实验推断：其他条件不变时，所用NaOH溶液的浓度越大，实验效果越好。推断的证据是___。③由绿矾晶体(FeSO4•7H2O)固体配制250mL0.10mol•L-1FeSO4溶液，需要用到的仪器有药匙、玻璃棒、烧杯、托盘天平、250mL容量瓶、___。以下操作会导致所配溶液浓度偏低的是___。A．容量瓶中原有少量蒸馏水B．洗涤烧杯和玻璃棒的溶液未转入容量瓶中C．定容时俯视刻度线D．定容摇匀后发现溶液体积低于刻度线，再补加少量蒸馏水至刻度线(3)若向FeSO4溶液中加入足量Na2O2，观察到的现象是___。【答案】4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3    探究其他条件相同时，FeSO4溶液浓度对Fe(OH)2制备效果的影响    沉淀持续时间t：v>iv>ii    胶头滴管    BD    有红褐色沉淀生成，有气体放出    【详解】(1)FeSO4和NaOH发生复分解反应生成Fe(OH)2，Fe(OH)2被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3，化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；(2) ①实验i、ii、iii的变量是FeSO4溶液浓度，目的是：探究其他条件相同时，FeSO4溶液浓度对Fe(OH)2制备效果的影响；②实验v、iv、ii的变量是NaOH溶液浓度，其他条件不变时，所用NaOH溶液的浓度越大，沉淀持续时间越长，实验效果越好，则证据是：沉淀持续时间t：v>iv>ii；③配制一定物质的量浓度溶液配制的步骤：计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容等，用到的仪器：药匙、玻璃棒、烧杯、托盘天平、250mL容量瓶、胶头滴管；A．定容时还需要加入蒸馏水，则容量瓶中原有少量蒸馏水对所配溶液浓度无影响，A不选；B．洗涤烧杯和玻璃棒的溶液未转入容量瓶中，则残留在杯壁上的溶质没有完全转移到容量瓶，导致所配溶液浓度偏低，B选；C．定容时俯视刻度线导致溶液体积偏小，依据可知溶液浓度偏高，C不选；D．定容摇匀后发现溶液体积低于刻度线，再补加少量蒸馏水至刻度线，导致加入水的体积增大，溶液浓度偏低，D选；故选：BD；(3) Na2O2和水反应生成NaOH和O2，NaOH再和FeSO4溶液反应生成Fe(OH)2中，由于Na2O2过量，则Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3，观察到的现象是有红褐色沉淀生成，有气体放出。