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第三章 铁 金属材料 核心考点练
【铁的单质】
1.(2021年河北省石家庄市十五中改编)下列离子方程式正确的是( )
A.铁和盐酸反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
B.氯化铁和铜反应:Fe3++Cu=Fe2++Cu2+
C.铁和氯化铁反应:Fe+Fe3+=2Fe2+
D.澄清石灰水与碳酸钠溶液混合:Ca2++CO32-=CaCO3↓
【答案】D
【解析】A项,铁与弱氧化性的H+反应生成Fe2+,错误;B项,电荷不守恒,反应式应为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,错误;C项,电荷不守恒,反应式应为Fe+2Fe3+=3Fe2+,错误;D项,两溶液的反应本质是Ca2+与CO32-之间的反应,正确。
2.(2020年江苏改编)下列有关化学反应的叙述正确的是( )
A.室温下,Na在空气中反应生成Na2O2
B.室温下,Al与4.0 mol·L−1NaOH溶液反应生成NaAlO2
C.室温下,Fe与过量稀HNO3反应生成Fe(NO3)3
D.室温下,Fe与浓H2SO4反应生成FeSO4
【答案】B
【解析】A项,Na与O2在常温下反应生成Na2O,错误;B项,Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2,正确;C项,Fe过量稀HNO3反应生成Fe(NO3)2,错误;D项,室温下铁与浓硫酸发生钝化生成铁的氧化物,错误。
3.(2021年北京市西城区期末)下列物质间的转化,不能一步实现的是( )
A.Na→Na2O B.Al→AlCl3 C.Fe→Fe3O4 D.Fe2O3→Fe(OH)3
【答案】D
【解析】A项,常温下Na与O2反应生成Na2O,不符合题意;B项,Al与Cl2反应生成AlCl3,不符合题意;C项,Fe在纯氧中燃烧生成Fe3O4,不符合题意;D项,该转化需二步:第一步Fe2O3与酸反应生成铁盐,第二步铁盐再与碱反应生成Fe(OH)3;注意Fe2O3与H2O不能反应生成Fe(OH)3,符合题意。
4.(2021年江苏省常州期末)为防止钢铁零件生锈,常使用“发蓝”处理使钢铁零件表面生成Fe3O4的致密保护层。化学处理过程中其中一步反应为:3Fe+NaNO2+5NaOH=3Na2FeO2+H2O+NH3↑。
下列叙述正确的是( )
A.NaNO2在反应中失去电子
B.NH3是氧化产物
C.Fe发生了还原反应
D.当反应中转移3 mol 电子时,生成1.5 mol Na2FeO2
【答案】D
【解析】A项,NaNO2中的N元素由+3价降为-3价(NH3),NaNO2在反应中得到电子,错误;B项,由上述分析可知NH3是还原产物,错误;C项,Fe反应后价态升高,发生了氧化反应,错误;D项,3Fe+NaNO2+5NaOH=3Na2FeO2+H2O+NH3↑该反应转移的电子数是6,若反应中转移3 mol 电子,则生成1.5 mol Na2FeO2,正确。
5.(2021年北京房山区期末)某小组研究铁与水蒸气的反应,两位同学分别进行了如下实验。
实验Ⅰ
实验Ⅱ
请回答:
(1)实验Ⅰ中湿棉花的作用是__________________。
(2)实验Ⅰ中反应化学方程式是_______________________________________。
(3)甲同学观察到实验Ⅰ中持续产生肥皂泡,实验Ⅱ中溶液B呈现红色。说明溶液A中含有_______。
(4)乙同学观察到实验Ⅰ中持续产生肥皂泡,但实验Ⅱ中溶液B未呈现红色。溶液B未呈现红色的原因是________________________________________。
【答案】(1)提供水蒸气 (2)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 (3)Fe3+ (4)反应后的固体中含有未反应的Fe,实验Ⅱ中Fe3+全部被Fe还原为Fe2+
【解析】(1)实验装置是用Fe与水蒸气的反应,实验时加热湿棉花以提供水蒸气;(2)Fe与H2O(g)反应生成Fe3O4和H2,方程式见答案;(3)溶液A中加入KSCN溶液后显红色,说明溶液A中含有Fe3+;(4)铁与水蒸气反应生成的Fe3O4与稀硫酸反应生成Fe3+、Fe2+,按理溶液B中应出现红色,实际上未出现红色,说明实验Ⅰ中Fe过量,剩余的Fe将Fe3+全部还原Fe2+,故溶液B未呈现红色。
6.(2021年四川省成都市期末)某小组设计如下实验探究铁与水蒸气反应(夹持装置省略)
回答下列问题:
(1)写出铁和水蒸气反应的化学方程式,并用双线桥表明电子转移的方向和数目___________________________________________________;试管2的作用是___________________。
(2)酒精灯与酒精喷灯点燃顺序为____________