


还剩4页未读,
继续阅读
人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料综合与测试同步测试题
展开
这是一份人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料综合与测试同步测试题,共7页。
[学业达标]
1.下列说法正确的是( )
A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B.Fe2O3为碱性氧化物,可与水反应生成Fe(OH)3
C.铁锈的主要成分是Fe2O3
D.Fe3O4中铁元素有+2价和+3价,Fe3O4是混合物
解析:赤铁矿、铁锈的主要成分是Fe2O3,A错误,C正确;Fe2O3为碱性氧化物,但不与水反应,B错误;Fe3O4为纯净物,不是混合物,D错误。
答案:C
2.下列物质的颜色和性质或用途对应正确的是( )
A.①④⑤ B.②③ C.①②③④⑤ D.①③
解析:Fe(OH)2为白色;Fe2+具有较强的还原性,Fe3+具有较强的氧化性。
答案:D
3.下列关于Fe2+和Fe3+的叙述中,错误的是( )
A.Fe2+的水溶液为浅绿色
B.Fe3+的水溶液为黄色
C.Fe3+具有氧化性,Fe2+具有还原性
D.Fe3+溶液中滴入含SCN-的溶液,立即出现红色沉淀
解析:Fe3+溶液中滴入含SCN-的溶液,生成红色可溶性物质,不是红色沉淀。
答案:D
4.下列离子的检验方法合理的是( )
A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色,说明不含Fe2+
B.向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液变红色,说明原溶液中含有Fe2+
C.向某溶液中加入NaOH溶液,得红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+
D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀,又观察到颜色逐渐变为红褐色,说明该溶液中只含有Fe2+,不含有Mg2+
解析:A项,加入KSCN后呈红色,说明含Fe3+,但不能说明是否含有Fe2+;B项,通Cl2后再加入KSCN溶液变红色说明所得的溶液中含有Fe3+,而原溶液中是否含有Fe3+、Fe2+无法判断;C项,加入NaOH得红褐色沉淀说明含有Fe3+;D项,当溶液中含有Fe2+和其他能与碱反应生成白色沉淀的离子时,同样会出现上述现象,因为Fe(OH)2转变成Fe(OH)3时,红褐色很容易掩盖其他白色沉淀的现象。
答案:C
5.选择合适试剂完成甲、乙两组实验。
甲组:检验含Fe3+的溶液中是否含有Fe2+;
乙组:检验含Fe2+的溶液中是否含有Fe3+。
下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是( )
解析:由于Fe3+的干扰,在检验Fe2+时使用酸性KMnO4溶液,只有B正确。
答案:B
6.要除去FeCl2溶液中少量的FeCl3,下列方法可行的是( )
A.滴入KSCN溶液
B.加入铁粉
C.通入氯气
D.加入铜粉
解析:Fe+2FeCl3===3FeCl2,故可用Fe除FeCl2中的FeCl3。
答案:B
7.在含有1 ml FeSO4的溶液中投入一小块金属钠,反应完全后,滤出沉淀并洗涤,然后在空气中灼烧沉淀得到的固体物质是( )
A.FeO B.Fe
C.Fe(OH)3 D.Fe2O3
解析:金属钠投入溶液生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠与FeSO4溶液反应生成Fe(OH)2,在空气中灼烧沉淀时,首先Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3,Fe(OH)3再分解生成Fe2O3和水。
答案:D
8.将下列四种化合物溶于稀盐酸,滴加硫氰化钾溶液,没有颜色变化,再加氯水即呈现红色的是( )
A.FeO B.Fe2O3
C.FeCl3 D.Fe2(SO4)3
解析:题述现象说明化合物中含有Fe2+。
答案:A
9.下列离子方程式正确的是( )
A.将氨水滴入到FeCl3溶液中 Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
B.氧化铁与盐酸反应 Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
C.向FeCl3溶液中加入铁粉 Fe+Fe3+===2Fe2+
D.向氯化亚铁溶液中通入Cl2 Fe2++Cl2===Fe3++2Cl-
解析:A项在书写离子方程式时,弱电解质NH3·H2O不能拆写成离子的形式;C项离子方程式中除遵循元素守恒外,电荷也必须守恒,正确的离子方程式应为Fe+2Fe3+===3Fe2+;D项只符合元素守恒,不符合电荷守恒,正确的离子方程式应为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
答案:B
10.当向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,烧杯底部不可能出现的是( )
A.有铜无铁 B.有铁无铜
C.有铁有铜 D.无铁无铜
解析:向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入Fe粉和Cu粉,由于Fe的还原性比Cu强,Fe3+首先与Fe反应,如果Fe3+有剩余,剩余的Fe3+再与Cu反应,Fe粉未反应完时铜粉就不会被氧化。所以不可能出现烧杯中有铁无铜的现象,故选B。
答案:B
11.在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉,待反应结束后,所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引,则反应后溶液中存在较多的阳离子是( )
A.Cu2+ B.Fe3+ C.Fe2+ D.H+
解析:因所剩固体能被磁铁吸引,说明Fe有剩余,2Fe3++Fe===3Fe2+,Cu2++Fe===Cu+Fe2+,2H++Fe===Fe2++H2↑,即Fe3+、Cu2+、H+等可与Fe反应,不可能存在较多。
答案:C
12.有关铁的化合物的说法中,错误的是( )
A.Fe(OH)2是一种黑色固体,不稳定,在空气中易被氧化转变为红褐色
B.由图示操作可制取Fe(OH)2
C.Fe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反应制得
D.Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明,能发生丁达尔效应
解析:Fe(OH)2是一种白色固体,A错误;煤油能减少FeSO4溶液与氧气接触,可以避免试管中部分氧气对氢氧化亚铁的氧化,B正确;铁在氧气中燃烧可生成Fe3O4,可通过化合反应:4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3制取Fe(OH)3,C正确;Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明,能发生丁达尔效应,D正确。
答案:A
13.某同学对未知物A盐的水溶液进行了鉴定,实验过程及现象如下图所示:
现对A、B、C、D做出的如下推断中,不正确的是( )
A.A盐一定是FeCl3
B.白色沉淀B可能是AgCl
C.C中一定含Fe3+
D.无法确定A中是否含有Fe2+
解析:因为A中加入了硝酸酸化的AgNO3溶液,HNO3可以把Fe2+氧化成Fe3+,所以A盐也可能为FeCl2。
答案:A
14.A、B、C、D、E分别是铁或铁的化合物。其中D是一种红褐色沉淀。其相互反应关系如图所示:
根据如图所示变化,按要求回答下列问题:
(1)写出A、E的化学式:
A________,E________。
(2)写出其中几步反应的化学方程式:
C→B:__________________________________________;
B→D:__________________________________________;
E→A:_________________________________________。
(3)C中加入NaOH溶液,看到的现象是
_____________________________________________________
_____________________________________________________。
解析:解答该题的关键是D,因为D为红褐色沉淀,可知D是Fe(OH)3,则E是Fe2O3,A是Fe,B是FeCl3,C是FeCl2。
答案:
(1)Fe Fe2O3
(2)2FeCl2+Cl2===2FeCl3(合理即可)
FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl(合理即可)
Fe2O3+3COeq \(=====,\s\up7(高温))2Fe+3CO2(或Fe2O3+2Aleq \(=====,\s\up7(高温))2Fe+Al2O3)
(3)出现白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色
[等级突破]
15.某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水反应”的实验,并检验产物的性质,请回答下列问题:
(1)A装置的作用是________,B中反应的化学方程式为
_______________________________________________________
____________________________________________________。
(2)D的作用是
____________________________________________________。
(3)E中的现象是
__________________________________________________。
(4)A、B两个装置中应先点燃________处的酒精(喷)灯,点燃E处酒精灯之前应进行的操作是_____________________。
解析:
(1)B中进行的反应是3Fe+4H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))Fe3O4+4H2,故A为提供水蒸气的装置。
(2)D的作用是除去未反应的水蒸气,干燥H2。
(3)E中反应为H2+CuOeq \(=====,\s\up7(△))Cu+H2O,故黑色粉末变红,同时硬质玻璃管右端会有水珠生成。
(4)应先点燃A处,若先点燃B处,B中的Fe会与空气中O2反应生成Fe2O3,点燃E处酒精灯前要收集H2,检验纯度。
答案:
(1)产生水蒸气 3Fe+4H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))Fe3O4+4H2
(2)吸收未反应的水蒸气
(3)黑色固体变为红色,右端管壁有水珠生成
(4)A 收集H2,并检验其纯度
16.某化学兴趣小组利用下列试剂:铁粉、锌粉、0.1 ml·L-1 FeCl3溶液,0.1 ml·L-1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水,探究Fe2+、Fe3+的氧化性、还原性,并利用实验结论解决一些问题。
(1)用所给试剂写出体现Fe2+具有还原性的反应的化学方程式
____________________________________________________。
(2)设计实验方案,完成下列表格。
(3)该兴趣小组为说明“Fe2+具有氧化性”,提出了向FeCl2溶液中加入锌粉,观察实验现象的方案,该反应的离子方程式为____________________________________________。
(4)某反应中反应物与生成物有Fe3+、Mn2+、H+、MnOeq \\al(-,4)、H2O和一种未知离子X,已知MnOeq \\al(-,4)在反应中得到电子,则X离子是________。
解析:
(1)在反应中Fe2+作还原剂,体现其还原性,因此应选择氧化剂,所以选用氯水,反应为2FeCl2+Cl2===2FeCl3。
(2)向FeCl3溶液中加入铁粉,发生的反应为2Fe3++Fe===3Fe2+,所以溶液由棕黄色变为浅绿色。向FeCl2的溶液中滴加硫氰化钾溶液不变红。
(3)向FeCl2的溶液中加入锌粉,离子反应为Zn+Fe2+===Fe+Zn2+。
(4)已知MnOeq \\al(-,4)得电子,故MnOeq \\al(-,4)是氧化剂,Mn2+为还原产物,则题目提供的Fe3+是氧化产物,故还原剂为Fe2+。即X为Fe2+。
答案:(1)2FeCl2+Cl2===2FeCl3
(2)浅绿色 不变色
(3)Fe2++Zn===Zn2++Fe
(4)Fe2+
编号
物质
颜色
性质/用途
①
Fe2O3
红棕色
红色油漆、涂料
②
Fe(OH)2
红棕色
易被氧化成灰绿色,最终变为红褐色
③
Fe(OH)3
红褐色
受热易分解生成红棕色粉末
④
Fe2+
黄色
具有较强氧化性
⑤
Fe3+
浅绿色
具有较强的还原性
试剂
选项
甲组
乙组
A
新制氯水、KSCN溶液
NaOH溶液
B
酸性KMnO4溶液
KSCN溶液
C
KOH溶液
溴水
D
溴水
酸性KMnO4溶液
探究内容
实验方案
实验现象
探究Fe3+具有氧化性
取少量0.1 ml·L-1 FeCl3溶液,往溶液中加入足量铁粉,再加入少量KSCN溶液
加入铁粉后,溶液颜色变为______;加入KSCN溶液后,溶液________
[学业达标]
1.下列说法正确的是( )
A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B.Fe2O3为碱性氧化物,可与水反应生成Fe(OH)3
C.铁锈的主要成分是Fe2O3
D.Fe3O4中铁元素有+2价和+3价,Fe3O4是混合物
解析:赤铁矿、铁锈的主要成分是Fe2O3,A错误,C正确;Fe2O3为碱性氧化物,但不与水反应,B错误;Fe3O4为纯净物,不是混合物,D错误。
答案:C
2.下列物质的颜色和性质或用途对应正确的是( )
A.①④⑤ B.②③ C.①②③④⑤ D.①③
解析:Fe(OH)2为白色;Fe2+具有较强的还原性,Fe3+具有较强的氧化性。
答案:D
3.下列关于Fe2+和Fe3+的叙述中,错误的是( )
A.Fe2+的水溶液为浅绿色
B.Fe3+的水溶液为黄色
C.Fe3+具有氧化性,Fe2+具有还原性
D.Fe3+溶液中滴入含SCN-的溶液,立即出现红色沉淀
解析:Fe3+溶液中滴入含SCN-的溶液,生成红色可溶性物质,不是红色沉淀。
答案:D
4.下列离子的检验方法合理的是( )
A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色,说明不含Fe2+
B.向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液变红色,说明原溶液中含有Fe2+
C.向某溶液中加入NaOH溶液,得红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+
D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀,又观察到颜色逐渐变为红褐色,说明该溶液中只含有Fe2+,不含有Mg2+
解析:A项,加入KSCN后呈红色,说明含Fe3+,但不能说明是否含有Fe2+;B项,通Cl2后再加入KSCN溶液变红色说明所得的溶液中含有Fe3+,而原溶液中是否含有Fe3+、Fe2+无法判断;C项,加入NaOH得红褐色沉淀说明含有Fe3+;D项,当溶液中含有Fe2+和其他能与碱反应生成白色沉淀的离子时,同样会出现上述现象,因为Fe(OH)2转变成Fe(OH)3时,红褐色很容易掩盖其他白色沉淀的现象。
答案:C
5.选择合适试剂完成甲、乙两组实验。
甲组:检验含Fe3+的溶液中是否含有Fe2+;
乙组:检验含Fe2+的溶液中是否含有Fe3+。
下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是( )
解析:由于Fe3+的干扰,在检验Fe2+时使用酸性KMnO4溶液,只有B正确。
答案:B
6.要除去FeCl2溶液中少量的FeCl3,下列方法可行的是( )
A.滴入KSCN溶液
B.加入铁粉
C.通入氯气
D.加入铜粉
解析:Fe+2FeCl3===3FeCl2,故可用Fe除FeCl2中的FeCl3。
答案:B
7.在含有1 ml FeSO4的溶液中投入一小块金属钠,反应完全后,滤出沉淀并洗涤,然后在空气中灼烧沉淀得到的固体物质是( )
A.FeO B.Fe
C.Fe(OH)3 D.Fe2O3
解析:金属钠投入溶液生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠与FeSO4溶液反应生成Fe(OH)2,在空气中灼烧沉淀时,首先Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3,Fe(OH)3再分解生成Fe2O3和水。
答案:D
8.将下列四种化合物溶于稀盐酸,滴加硫氰化钾溶液,没有颜色变化,再加氯水即呈现红色的是( )
A.FeO B.Fe2O3
C.FeCl3 D.Fe2(SO4)3
解析:题述现象说明化合物中含有Fe2+。
答案:A
9.下列离子方程式正确的是( )
A.将氨水滴入到FeCl3溶液中 Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
B.氧化铁与盐酸反应 Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
C.向FeCl3溶液中加入铁粉 Fe+Fe3+===2Fe2+
D.向氯化亚铁溶液中通入Cl2 Fe2++Cl2===Fe3++2Cl-
解析:A项在书写离子方程式时,弱电解质NH3·H2O不能拆写成离子的形式;C项离子方程式中除遵循元素守恒外,电荷也必须守恒,正确的离子方程式应为Fe+2Fe3+===3Fe2+;D项只符合元素守恒,不符合电荷守恒,正确的离子方程式应为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
答案:B
10.当向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,烧杯底部不可能出现的是( )
A.有铜无铁 B.有铁无铜
C.有铁有铜 D.无铁无铜
解析:向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入Fe粉和Cu粉,由于Fe的还原性比Cu强,Fe3+首先与Fe反应,如果Fe3+有剩余,剩余的Fe3+再与Cu反应,Fe粉未反应完时铜粉就不会被氧化。所以不可能出现烧杯中有铁无铜的现象,故选B。
答案:B
11.在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉,待反应结束后,所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引,则反应后溶液中存在较多的阳离子是( )
A.Cu2+ B.Fe3+ C.Fe2+ D.H+
解析:因所剩固体能被磁铁吸引,说明Fe有剩余,2Fe3++Fe===3Fe2+,Cu2++Fe===Cu+Fe2+,2H++Fe===Fe2++H2↑,即Fe3+、Cu2+、H+等可与Fe反应,不可能存在较多。
答案:C
12.有关铁的化合物的说法中,错误的是( )
A.Fe(OH)2是一种黑色固体,不稳定,在空气中易被氧化转变为红褐色
B.由图示操作可制取Fe(OH)2
C.Fe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反应制得
D.Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明,能发生丁达尔效应
解析:Fe(OH)2是一种白色固体,A错误;煤油能减少FeSO4溶液与氧气接触,可以避免试管中部分氧气对氢氧化亚铁的氧化,B正确;铁在氧气中燃烧可生成Fe3O4,可通过化合反应:4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3制取Fe(OH)3,C正确;Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明,能发生丁达尔效应,D正确。
答案:A
13.某同学对未知物A盐的水溶液进行了鉴定,实验过程及现象如下图所示:
现对A、B、C、D做出的如下推断中,不正确的是( )
A.A盐一定是FeCl3
B.白色沉淀B可能是AgCl
C.C中一定含Fe3+
D.无法确定A中是否含有Fe2+
解析:因为A中加入了硝酸酸化的AgNO3溶液,HNO3可以把Fe2+氧化成Fe3+,所以A盐也可能为FeCl2。
答案:A
14.A、B、C、D、E分别是铁或铁的化合物。其中D是一种红褐色沉淀。其相互反应关系如图所示:
根据如图所示变化,按要求回答下列问题:
(1)写出A、E的化学式:
A________,E________。
(2)写出其中几步反应的化学方程式:
C→B:__________________________________________;
B→D:__________________________________________;
E→A:_________________________________________。
(3)C中加入NaOH溶液,看到的现象是
_____________________________________________________
_____________________________________________________。
解析:解答该题的关键是D,因为D为红褐色沉淀,可知D是Fe(OH)3,则E是Fe2O3,A是Fe,B是FeCl3,C是FeCl2。
答案:
(1)Fe Fe2O3
(2)2FeCl2+Cl2===2FeCl3(合理即可)
FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl(合理即可)
Fe2O3+3COeq \(=====,\s\up7(高温))2Fe+3CO2(或Fe2O3+2Aleq \(=====,\s\up7(高温))2Fe+Al2O3)
(3)出现白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色
[等级突破]
15.某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水反应”的实验,并检验产物的性质,请回答下列问题:
(1)A装置的作用是________,B中反应的化学方程式为
_______________________________________________________
____________________________________________________。
(2)D的作用是
____________________________________________________。
(3)E中的现象是
__________________________________________________。
(4)A、B两个装置中应先点燃________处的酒精(喷)灯,点燃E处酒精灯之前应进行的操作是_____________________。
解析:
(1)B中进行的反应是3Fe+4H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))Fe3O4+4H2,故A为提供水蒸气的装置。
(2)D的作用是除去未反应的水蒸气,干燥H2。
(3)E中反应为H2+CuOeq \(=====,\s\up7(△))Cu+H2O,故黑色粉末变红,同时硬质玻璃管右端会有水珠生成。
(4)应先点燃A处,若先点燃B处,B中的Fe会与空气中O2反应生成Fe2O3,点燃E处酒精灯前要收集H2,检验纯度。
答案:
(1)产生水蒸气 3Fe+4H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))Fe3O4+4H2
(2)吸收未反应的水蒸气
(3)黑色固体变为红色,右端管壁有水珠生成
(4)A 收集H2,并检验其纯度
16.某化学兴趣小组利用下列试剂:铁粉、锌粉、0.1 ml·L-1 FeCl3溶液,0.1 ml·L-1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水,探究Fe2+、Fe3+的氧化性、还原性,并利用实验结论解决一些问题。
(1)用所给试剂写出体现Fe2+具有还原性的反应的化学方程式
____________________________________________________。
(2)设计实验方案,完成下列表格。
(3)该兴趣小组为说明“Fe2+具有氧化性”,提出了向FeCl2溶液中加入锌粉,观察实验现象的方案,该反应的离子方程式为____________________________________________。
(4)某反应中反应物与生成物有Fe3+、Mn2+、H+、MnOeq \\al(-,4)、H2O和一种未知离子X,已知MnOeq \\al(-,4)在反应中得到电子,则X离子是________。
解析:
(1)在反应中Fe2+作还原剂,体现其还原性,因此应选择氧化剂,所以选用氯水,反应为2FeCl2+Cl2===2FeCl3。
(2)向FeCl3溶液中加入铁粉,发生的反应为2Fe3++Fe===3Fe2+,所以溶液由棕黄色变为浅绿色。向FeCl2的溶液中滴加硫氰化钾溶液不变红。
(3)向FeCl2的溶液中加入锌粉,离子反应为Zn+Fe2+===Fe+Zn2+。
(4)已知MnOeq \\al(-,4)得电子,故MnOeq \\al(-,4)是氧化剂,Mn2+为还原产物,则题目提供的Fe3+是氧化产物,故还原剂为Fe2+。即X为Fe2+。
答案:(1)2FeCl2+Cl2===2FeCl3
(2)浅绿色 不变色
(3)Fe2++Zn===Zn2++Fe
(4)Fe2+
编号
物质
颜色
性质/用途
①
Fe2O3
红棕色
红色油漆、涂料
②
Fe(OH)2
红棕色
易被氧化成灰绿色,最终变为红褐色
③
Fe(OH)3
红褐色
受热易分解生成红棕色粉末
④
Fe2+
黄色
具有较强氧化性
⑤
Fe3+
浅绿色
具有较强的还原性
试剂
选项
甲组
乙组
A
新制氯水、KSCN溶液
NaOH溶液
B
酸性KMnO4溶液
KSCN溶液
C
KOH溶液
溴水
D
溴水
酸性KMnO4溶液
探究内容
实验方案
实验现象
探究Fe3+具有氧化性
取少量0.1 ml·L-1 FeCl3溶液,往溶液中加入足量铁粉,再加入少量KSCN溶液
加入铁粉后,溶液颜色变为______;加入KSCN溶液后,溶液________