内容正文:
第三章 铁 金属材料
第一节 铁及其化合物
第1课时 铁及其氧化物、氢氧化物
课后训练巩固提升
双基巩固 学考突破
1.下列关于铁与水蒸气反应的说法中错误的是( )
A.反应中有氢气产生
B.此反应需在加热下才能发生
C.生成的铁的化合物中铁全部呈+3价
D.该反应中氧化剂是水
答案:C
解析:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,Fe3O4中铁元素为+2价和+3价。
2.下列关于氧化铁和氧化亚铁的叙述中错误的是( )
A.都是碱性氧化物
B.都能与酸反应生成盐和水
C.都能与水反应生成氢氧化物
D.都能被一氧化碳还原为铁
答案:C
解析:氧化铁和氧化亚铁都是不溶于水的碱性氧化物,都不能与水反应生成氢氧化物,都能与酸反应生成相应的盐和水,都具有氧化性,能被氢气、一氧化碳、铝等还原剂还原为铁单质。
3.在空气中氢氧化亚铁白色沉淀可转化为红褐色沉淀。关于该反应的下列叙述中错误的是( )
A.生成物为氢氧化铁
B.该反应是化合反应
C.该反应是氧化还原反应
D.氧化剂是氢氧化亚铁
答案:D
解析氢氧化亚铁易与氧气、水反应生成氢氧化铁,该反应既是化合反应,又是氧化还原反应,还原剂是氢氧化亚铁,氧化剂是氧气。
4.实验室制取氢氧化铁的一组试剂是( )
A.氯化铁溶液与烧碱溶液
B.氧化铁与烧碱溶液
C.氧化铁与水
D.铁与水蒸气
答案:A
解析:实验室常用可溶性铁盐溶液(如氯化铁溶液)与碱溶液(如烧碱溶液)反应来制取氢氧化铁沉淀。
5.将Na2O2投入FeCl2溶液中,可观察到的现象是( )
①有气泡产生 ②生成白色沉淀 ③生成红褐色沉淀 ④无明显变化
A.①③ B.①② C.①②③ D.④
答案:A
解析:将过量的Na2O2投入FeCl2溶液中,发生下列反应:
2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
FeCl2+2NaOHFe(OH)2↓+2NaCl
4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3
所以现象为有无色气体产生并有红褐色沉淀生成,观察不到白色沉淀。
6.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。当光束通过Fe(OH)3胶体时可观察到丁达尔效应
答案:A
解析:Fe(OH)2是一种白色固体,A项错误;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项正确;铁在氧气中燃烧可生成Fe3O4,可通过化合反应:4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3制取Fe(OH)3,C项正确;Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明,能发生丁达尔效应,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 (填编号)。
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。
8.常温下,Fe与水不发生反应,但在高温下,Fe与水蒸气可发生反应。应用下列装置,在硬质玻璃管中放入还原性铁粉和石棉绒的混合物,加热并通入水蒸气,就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应”实验。
请回答下列问题:
(1)写出该反应的化学方程式: ;该反应中的还原剂是 ,氧化剂是 。
(2)实验前必须对整套装置进行气密性检验,操作方法是 。
(3)圆底烧瓶中盛装水,该装置受热后的主要作用是 ;
烧瓶底部放置了几片碎瓷片,碎瓷片的作用是 。
(4)干燥管中盛放的物质是 ,作用是 。
答案:(1)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 Fe H2O
(2)在玻璃管口A处接一段乳胶管,乳胶管头上连一段玻璃管,并将管口插入水中,用酒精灯火焰微热烧瓶底部,如果观察到插入水中的玻璃管口有气泡逸出,停止加热后,玻璃管内有水柱上升,且较长时间水柱不回落,则表明该套装置气密性良好
(3)为硬质玻璃管内Fe与水蒸气的反应提供持续不断的水蒸