人教版 (2019)必修 第一册第一节 铁及其化合物同步训练题

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[合格考检测])
1．市场上销售的食品包装有很多种，其中一种为真空包装，如香肠、盐水鸭、月饼等食品，抽出包装袋内空气并放入一小包铁粉。铁粉主要表现的性质是( )
A．氧化性B．还原性
C．碱性D．酸性
解析：选B。包装袋内放入的铁粉与空气中的氧气反应，防止食品被氧化，起还原剂作用。
2．(2020·福州高一检测)常温下，将铁片放入下列溶液中，不发生反应的是( )
A．稀硫酸B．氯水
C．氢氧化钠溶液D．硫酸铜溶液
解析：选C。铁与稀硫酸反应：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑；氯水呈酸性，且具有强氧化性，可以和铁反应；铁与硫酸铜溶液发生置换反应：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu；铁与氢氧化钠溶液不发生反应，C项符合题意。
3．我国科学家参与研制的阿尔法磁谱仪已随美国发现号航天飞船升入太空，开始了探索宇宙中是否存在“反物质”的研究工作。根据你所学的知识推测用于制造阿尔法磁谱仪的核心部件的材料是( )
A．FeOB．Fe2O3
C．Fe3O4D．Fe(OH)3
解析：选C。根据磁谱仪所用物质具有磁性确定用于制造阿尔法磁谱仪的核心部件的材料为Fe3O4。
4．下列化合物中，不能由单质直接化合而得到的是( )
A．FeCl2B．NaCl
C．Fe3O4D．FeCl3
解析：选A。Fe和Cl2在加热条件下反应生成FeCl3。
5．下列关于铁与水反应的描述不正确的是( )
A．红热的铁能与水蒸气反应，用排水法收集产生的气体并点燃，能听到轻微“噗”声
B．铁与水蒸气的反应是氧化还原反应
C．常温下，Fe与H2O不反应，但在空气中O2、H2O的共同作用下能发生氧化反应
D．铁与水蒸气反应的固体产物是黑色的FeO
解析：选D。铁与水蒸气反应的固体产物是黑色的Fe3O4。
6．钠和铁都能与水反应，下列叙述不正确的是( )
A．反应的难易程度不同
B．反应的产物不完全相同
C．都需要在高温条件下进行
D．反应类型都属于置换反应
解析：选C。铁在高温下与水蒸气反应：3Fe＋4H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2；钠与冷水发生剧烈反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，二者反应的难易程度不同，产物不完全相同，但都属于置换反应。
7．铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氢氧化钠溶液，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣。上述沉淀和残渣分别是( )
A．Fe(OH)3 Fe2O3B．Fe(OH)2 Fe2O3
C．Fe(OH)2 Fe(OH)3D．Fe(OH)2 Fe3O4
解析：选B。铁与稀硫酸反应生成FeSO4，FeSO4再与过量氢氧化钠溶液反应生成白色沉淀Fe(OH)2，Fe(OH)2在空气中加热时铁元素会被氧化为＋3价，最后所得红棕色残渣为Fe2O3。
8．金属单质A可发生以下反应。试推断：
(1)A、B、C、D、E分别是(写化学式，B写主要成分)：
A________、B________、C________、D________、
E________。
(2)写出反应③和⑤的离子方程式：
③___________________________________________________________；
⑤__________________________________________________________。
解析：推断题的解题思路：根据物质的物理性质(特别是色、态)和化学性质(相互转化关系、反应条件等)，找出具有特征条件的物质，再由相互转化关系逐步推断。例如，本题中结合B、C的颜色及单质A与CuCl2溶液、盐酸反应的性质可推知A为Fe。
答案：(1)Fe Fe2O3 Fe3O4 Cu H2
(2)Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
9．如下图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时颜色的变化。实验时必须使用铁屑和6 ml·L－1的硫酸，其他试剂任选。
填写下列空白：
(1)B中盛一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是________，A中反应的离子方程式是___________________________________________________
________________。
(2)实验开始时先将活塞E________(填“打开”或“关闭”)，C中收集到气体的主要成分是________。
(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程：__________________________________
________________________________________________________________________。
(4)拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，写出有关反应的化学方程式：________________________________________________________________________。
解析：实验开始时先打开活塞E，让H2把A、B装置中的空气排出，让Fe(OH)2在H2气氛中生成，以便较长时间观察Fe(OH)2的颜色。空气排尽后关闭活塞E，A中生成的FeSO4溶液沿竖直长导管进入B瓶，与NaOH溶液反应。
答案：(1)铁屑 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(2)打开 H2
(3)待C中有稳定、均匀的气泡产生时，关闭活塞E，使FeSO4溶液压入B瓶中进行反应
(4)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
[等级考检测])
10．某学习小组进行了下图所示的实验，实验后组员之间的交流不合理的是( )
A．甲同学认为试管b中收集到的气体可点燃，且产生淡蓝色火焰
B．乙同学认为试管a中生成的黑色固体可能为四氧化三铁
C．丙同学认为将少量还原铁粉放入试管中，加适量的水，加热也可实现该反应
D．丁同学认为用盐酸溶解固体生成物，所得溶液有颜色
解析：选C。在高温下铁与水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁。试管b中收集到的气体可点燃，且产生淡蓝色火焰，甲同学的观点正确；试管a中生成的黑色固体为四氧化三铁，乙同学的观点正确；铁与液态水不反应，应该是水蒸气，且条件为高温，丙同学的观点错误；用盐酸溶解固体生成物得到氯化亚铁和氯化铁的混合溶液，溶液有颜色，丁同学的观点正确。
11．类比是研究物质的常用方法之一，可预测许多物质的性质。下列类比推测的说法中正确的是( )
A．Fe和O2能直接化合生成Fe3O4，推测Cu和O2可直接化合生成Cu3O4
B．Na和H2O反应生成NaOH和H2，推测Fe和H2O反应生成Fe(OH)3和H2
C．Fe能与CuSO4溶液发生反应，推测Fe能与AgNO3溶液发生反应
D．Na在常温下能与H2O反应，推测Fe在常温下也能与H2O反应
解析：选C。Fe和O2反应生成Fe3O4，Cu和O2反应生成CuO，A项错误；Fe和H2O(g)反应生成Fe3O4和H2，B项错误；Fe与H2O(g)在高温下才能反应，D项错误。
12．等量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定的条件下充分反应，则在相同的条件下，产生氢气的体积比是( )
A．1∶1B．3∶4
C．2∶3D．4∶3
解析：选B。根据反应的化学方程式Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑、3Fe＋4H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2可知，1 ml Fe与盐酸反应生成1 ml H2，与水蒸气反应生成eq \f(4,3) ml H2，故在相同条件下，产生H2的体积比是3∶4。
13．现有一定量FeO、Fe2O3的混合物，在足量H2气流中加热充分反应，冷却后称得剩余固体质量比原混合物减少0.8 g；将等质量的原混合物与盐酸反应，欲使之完全溶解，则需1 ml·L－1盐酸的体积至少为( )
A．0.05 LB．0.1 L
C．0.2 LD．1 L
解析：选B。剩余固体比原混合物减少的质量即为原混合物中氧原子的质量，则n(O)＝eq \f(0.8 g,16 g·ml－1)＝0.05 ml。原混合物与盐酸反应，生成氯化物和水，则
n(Cl－)＝2n(O)＝0.05 ml×2＝0.1 ml，则 n(HCl)＝0.1 ml，需1 ml·L－1盐酸的体积至少为eq \f(0.1 ml,1 ml·L－1)＝0.1 L。
14．某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水蒸气反应”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装置中反应的化学方程式为_____________________________________。
(2)D装置的作用是______________________________________________。
(3)E装置中的现象是____________________________________________。
(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装置中发生的反应是3Fe＋4H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2，故A装置的作用是产生水蒸气。(2)D装置的作用是除去未反应的水蒸气，干燥H2。(3)E装置中发生的反应为H2＋CuOeq \(=====,\s\up7(△))Cu＋H2O，故E装置中的现象为黑色固体变为红色，同时硬质玻璃管右端管壁有水珠生成。(4)应先点燃A处酒精灯，若先点燃B处酒精喷灯，B装置中的Fe会与空气中的O2反应；点燃E处酒精灯之前要先收集H2，并检验其纯度。
答案：(1)产生水蒸气 3Fe＋4H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2
(2)除去未反应的水蒸气，干燥H2
(3)黑色固体变为红色，硬质玻璃管右端管壁有水珠生成
(4)A 收集H2，并检验其纯度