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学考过关检验
1.指南针是我国古代四大发明之一,制造指南针的磁性物质是( )。
A.FeOB.Fe2O3
C.Fe3O4D.Fe
答案:C
2.下列关于铁及其化合物的叙述中,错误的是( )。
A.金属铁可以被磁体吸引
B.三氧化二铁具有氧化性
C.铁丝在氯气中燃烧生成FeCl2
D.常温下铁片遇浓硫酸发生钝化
答案:C
解析:铁可以被磁铁吸引,故A正确;三氧化二铁中铁化合价可以降低,具有氧化性,故B正确;氯气具有强氧化性,则铁丝在氯气中燃烧生成FeCl3,故C错误;常温下铁片遇浓硫酸发生钝化,故D正确。
3.在1 400 ℃以上的温度下加热Fe2O3时,Fe2O3会部分失去氧,生成Fe3O4。下列有关说法正确的是( )。
A.FeO、Fe2O3和Fe3O4均为黑色固体
B.Fe3O4常写成FeO·Fe2O3,其中既有+2价的Fe,又有+3价的Fe,所以Fe3O4是一种混合物
C.热稳定性Fe2O3>Fe3O4
D.FeO和Fe2O3均可与盐酸反应,且反应类型均为复分解反应
答案:D
解析:FeO和Fe3O4均为黑色固体,Fe2O3为红棕色固体,A项错误。Fe3O4是一种纯净物,B项错误。在1400℃以上的温度下加热Fe2O3时,Fe2O3会部分失去氧,生成Fe3O4,说明四氧化三铁稳定,C项错误。FeO和Fe2O3均可与盐酸反应生成盐和水,反应过程中无元素化合价变化,反应类型均为复分解反应,D项正确。
4.下列试剂中,不能实现“Fe→FeCl2”转化的是( )。
A.氯气B.稀盐酸
C.氯化铁溶液D.氯化铜溶液
答案:A
解析:Cl2具有强氧化性,Fe与Cl2反应生成FeCl3,不能实现转化,A项错误。Fe与盐酸反应生成FeCl2和氢气,可以实现转化,B项正确。Fe与FeCl3反应生成FeCl2,可以实现转化,C项正确。Fe与CuCl2发生置换反应生成FeCl2和Cu,可以实现转化,D项正确。
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Fe(OH)3
B.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H2
D.铁粉与水蒸气反应后,可立即用磁体将剩余铁粉分离出来
答案:C
解析:铁与水蒸气反应生成Fe3O4,A项错误。湿棉花的作用是提供水蒸气,B项错误。肥皂液的作用是检验反应中生成的H2,反应一段时间后,有肥皂泡吹起时,用点燃的火柴靠近肥皂泡,当听到爆鸣声时,说明“铁与水蒸气”反应生成了H2,C项正确。铁粉与水蒸气反应生成的产物四氧化三铁也可以被磁体吸引,不能分离出铁,D项错误。
6.“秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影。同是由黏土烧制的砖瓦,有的是黑色的,有的却是红色的,其中的原因可能是( )。
A.土壤中含有铁粉、二氧化锰等
B.黑砖瓦是煅烧过程中附着了炭黑,红砖瓦则是添加了红色耐高温染料
C.土壤中含有的铜元素经过不同工艺煅烧,分别生成了黑色的CuO和红色的Cu
D.土壤中含有的铁元素经过不同工艺煅烧,分别生成了黑色的Fe3O4或FeO和红色的Fe2O3
答案:D
解析:黏土中含有铁元素,在烧制砖瓦时,与O2反应,生成氧化物,铁元素的氧化物有3种,FeO与Fe3O4为黑色,Fe2O3为红棕色,故D项正确。
7.糕点等食品包装中常加入一个装有脱氧剂的小袋,其作用是吸收氧气,使食物因缺氧而延缓变质,从而延长保质期。铁脱氧剂就是利用铁易被氧化的性质来吸收氧气的,最终产物是Fe2O3·3H2O。有关反应的化学方程式如下:
①2Fe+2H2O+O22Fe(OH)2,
②4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3,
③2Fe(OH)3Fe2O3·3H2O。
(1)铁脱氧剂使用后最终的颜色为。
(2)以上反应中,属于氧化还原反应的是 (填序号)。
答案:(1)红棕色
(2)①②
解析:(1)Fe2O3为红棕色固体。(2)反应①②都是有单质参加的化合反应,为氧化还原反应。反应③中无元素化合价变化,为非氧化还原反应。
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1.有0.4 g铁的氧化物,用足量的CO在高温下将其还原,把生成的CO2全部通入足量的澄清石灰水中,得到0.75 g固体沉淀物。这种铁的氧化物的化学式为( )。
A.FeOB.Fe2O3
C.Fe3O4D.Fe4O5
答案:B
解析:根据关系式:铁的氧化物中氧元素“O~CO~CO2~CaCO3”
n(O)==0.0075ml
m(O)=0.0075ml×16g·ml-1=0.12g
n(Fe)==0.005ml
n(Fe)∶n(O)=0.005ml∶0.0075ml=2∶3
所以,这种铁的氧化物的化学式为Fe2O3。
2.将11.5 g钠、28 g铁分别放入20 mL 1 ml· L-1的盐酸中,下列结论中正确的是( )。
A.钠与盐酸反应比铁剧烈,产生的气体多
B.铁与盐酸反应比钠剧烈
C.铁与盐酸反应产生的气体多
D.反应结束时产生的气体一样多
答案:A
解析:反应的剧烈程度由金属活动性决定,即钠与盐酸反应比铁与盐酸反应剧烈。钠、铁的物质的量依次为0.5ml、0.5ml,盐酸中HCl的物质的量均为0.02ml,可见,铁相对于盐酸过量,反应生成H2为 0.01ml;而钠先与酸反应,后与水反应,共生成H20.25ml。
3.下列金属单质中,能从CuSO4溶液中置换出铜的是( )。
①锌 ②银 ③钠 ④铁
A.①③④B.③④
C.①④D.②④
答案:C
解析:在金属活动性顺序中Cu比Ag活泼,故Ag不能从CuSO4溶液中置换出Cu;钠非常活泼,将钠放入CuSO4溶液中,钠先与水反应,不会置换出Cu;Fe、Zn与CuSO4反应能置换出Cu。
4.某物质由铁和氧两种元素组成,实验测得铁元素与氧元素的质量比为21∶8,关于该物质的下列说法中不正确的是( )。
A.铁原子与氧原子物质的量之比为3∶4
B.该物质可能为四氧化三铁
C.该物质一定为四氧化三铁
D.该物质可能为混合物
答案:C
解析:由铁元素与氧元素的质量之比为21∶8,求得铁原子与氧原子的物质的量之比为3∶4,该物质可能为Fe3O4;若FeO与Fe2O3以物质的量之比为1∶1混合时,混合物中铁原子与氧原子的物质的量之比也为3∶4,该物质可能为混合物。
5.合成氨工业生产中所用的α-Fe催化剂的主要成分是FeO、Fe2O3。
(1)某FeO和Fe2O3的混合物中,铁、氧原子的物质的量之比为4∶5,其中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为。
(2)当催化剂中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为1∶2时,其催化活性最高,此时铁的氧化物的混合物中铁的质量分数为 (用小数表示,保留2位小数)。
(3)以Fe2O3为原料制备上述催化剂,可向其中加入适量C粉,发生反应:2Fe2O3+C4FeO+CO2↑。为制得这种活性最高的催化剂,应向480 g Fe2O3粉末中加入C粉的质量为 g。
答案:(1)1∶1
(2)0.72 (3)6
解析:(1)设混合物中的FeO、Fe2O3的物质的量分别为x和y,则,解得x∶y=2∶1,所以混合物中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为1∶1。(2)Fe2+与Fe3+的物质的量之比为1∶2,即FeO和Fe2O3的物质的量之比为1∶1,所以此混合物的组成相当于Fe3O4,所以混合物中铁的质量分数为≈0.72。(3)n(Fe2O3)==3ml
为保证活性最高,需将Fe2O3的转化为FeO;n(C)=×(3ml×)=0.5ml
m(C)=0.5ml×12g·ml-1=6g。