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[高效作业8] 铁及其化合物(见学生用书P347)
新教材 夯基固本
1.[2023·宁波中学模拟]下列说法不正确的是( D )
A.Fe2O3常用作红色油漆和涂料
B.钢铁在潮湿空气中生锈主要是发生了电化学腐蚀
C.漂白粉与洁厕剂(含盐酸)混用可能有氯气产生
D.将过量铁粉加入氯水中,最终得到FeCl3溶液
【解析】Fe2O3为红棕色粉末,常用作油漆、涂料的红色颜料,故A正确;钢铁在潮湿空气中构成了铁碳原电池,钢铁发生电化学腐蚀而生锈,故B正确;漂白粉的有效成分次氯酸钙能与洁厕剂的主要成分盐酸发生氧化还原反应生成氯化钙、氯气和水,故C正确;在溶液中过量的铁粉会与生成的氯化铁发生氧化还原反应生成氯化亚铁,故D错误。
2.酸性条件下,FeS2催化氧化反应的化学方程式为2FeS2+7O2+2H2O2Fe2++4SO+4H+,该反应的物质间转化如图所示。下列分析正确的是( A )
A.反应Ⅰ的离子方程式为4Fe+O2+4H+===4Fe3++4NO+2H2O
B.反应Ⅱ中Fe3+做氧化剂,FeS2被还原
C.反应Ⅲ是氧化还原反应
D.反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中氮元素的化合价均发生变化
【解析】由题干反应历程图可知,反应Ⅰ的反应物为Fe(NO)2+和O2,生成物为Fe3+和NO,结合反应介质为酸性,故该反应的离子方程式为4Fe+O2+4H+===4Fe3++4NO+2H2O,A正确;由题干反应历程图可知,反应Ⅱ中Fe3+→Fe2+,化合价降低,Fe3+做氧化剂,硫元素的化合价升高,FeS2被氧化,B错误;由题干反应历程图可知,反应Ⅲ是Fe2++NO===Fe(NO)2+,反应中所有元素的化合价均未发生改变,故不是氧化还原反应,C错误;由题干反应历程图可知,反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中氮元素的化合价均未发生变化,D错误。
3.铁是当前应用量最大的金属元素。下列说法错误的是( B )
A.生铁与普通钢都是以铁为主的含碳合金
B.与铜质水龙头连接处的铁水管不容易发生腐蚀
C.红色涂料中的“铁红”,其主要化学成分是Fe2O3
D.食用富含维生素C的食物有助于人体对铁元素的吸收
【解析】生铁与普通钢都是以铁为主的含碳合金,生铁中的含碳量大于钢中的含碳量,故A正确;铜、铁和自来水能构成原电池,铁作负极,所以与铜质水龙头连接处的铁水管容易发生吸氧腐蚀,故B错误;Fe2O3是红棕色粉末,红色涂料中的“铁红”,其主要化学成分是 Fe2O3,故C正确;维生素C具有还原性,人体吸收的是二价铁,而二价铁易被氧化,所以食用富含维生素C的食物有助于人体对铁元素的吸收,故D正确。
4.利用铁元素的价类二维图可以从不同角度研究含铁物质的性质及其部分转化关系。下列说法不正确的是( B )
A.铁与氧气反应可以实现上述转化①
B.Fe(OH)2无法一步转化为Fe(OH)3
C.预测高铁酸盐(FeO)具有强氧化性
D.推测Fe和Fe2O3可以生成Fe3O4
【解析】在常温条件下铁与氧气反应会生成氧化铁,即4Fe+3O2===2Fe2O3,可以实现上述转化①,故A正确;Fe(OH)2可与氧气和水发生反应生成Fe(OH)3,反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,可以一步转化为Fe(OH)3,故B错误;高铁酸盐(FeO)中Fe为+6价,易得电子变成Fe3+,具有强氧化性,可用于杀菌消毒,故C正确;由氧化还原反应的价态规律,Fe为0价,和含+3价铁元素的Fe2O3发生归中反应生成+价的Fe3O4,故D正确。
5.[2023·杭州四中月考]部分含铁粒子所带的电荷数与其中铁元素化合价的关系如图所示,由该图可预测含铁粒子间相互转化时所需试剂。下列推断不合理的是( B )
A.常温下,可用R材质容器储运浓硫酸
B.M可用K3[Fe(CN)6]溶液检验
C.若Q为金属阳离子,可通过Fe2O3与稀HI溶液反应生成
D.Fe3+与氧化剂在碱性条件下反应可生成FeO
【解析】M不带电,Fe的化合价为+2价,则M可能为FeO;Q带2个单位正电荷,化合价为+2价,则Q为Fe2+;R不带电,Fe的化合价为0价,即R为铁单质。常温下,铁在浓硫酸中会发生钝化,所以常温下,可用R材质容器储运浓硫酸,故A合理;Fe2+和K3[Fe(CN)6]溶液反应生成蓝色沉淀,M不是Fe2+,所以M不能用K3[Fe(CN)6]溶液检验,故B不合理;Fe2O3与稀HI溶液发生氧化还原反应,Fe2O3中的+3价铁元素被I-还原为Fe2+,故C合理;从题图中可以看出,在碱性溶液中可以生成FeO,FeO中铁元素为+6价,所以Fe3+与氧化剂在碱性条件下反应可生成FeO,故D合理。
6.高铁酸钾(K2FeO4)是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂,制备流程如图所示:
下列叙述错误的是( D )
A.若通过电解法以铁