第3章 第1节 铁及其化合物（word版）-【精英1号】2024年高一化学学考名师解析与训练·课时作业手册

第三章　铁　金属材料 第一节　铁及其化合物 1．下列关于铁的叙述中，错误的是(　　) A．丹霞地貌的岩层显红色是因为含有Fe2O3 B．铁能被磁铁吸引，在磁场作用下，铁自身也能产生磁场 C．工业炼铁的原理是用还原的方法把铁从铁矿石中提炼出来 D．铁能导电，导电性比铜差，比铝强 【答案】D 【解析】铁的导电性不如铜和铝。 2．“秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影。同是由黏土烧制的砖瓦，有的是黑色，有的却是红色，你猜测其中的原因可能是(　　) A．土壤中含有铁粉、二氧化锰等 B．黑砖瓦是煅烧过程中附着了炭黑，红砖瓦则是添加了红色耐高温染料 C．土壤中含有的铜元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色CuO和红色Cu D．土壤中含有的铁元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色Fe3O4或FeO和红色Fe2O3 【答案】D 【解析】黏土中含有铁元素，在烧制砖瓦时，与O2反应，生成氧化物，铁元素的氧化物有3种，FeO与Fe3O4为黑色，Fe2O3为红棕色，D项正确。 3．在一些高档茶叶、点心等食品的包装盒中有一个小袋，将小袋打开，可以看到灰黑色粉末，其中有些已变成棕褐色。将上述粉末溶于稀盐酸，取上层清液，滴入几滴氯水，再滴加KSCN溶液，马上出现红色。以下结论不正确的是(　　) A．该灰黑色粉末用作抗氧化剂 B．该灰黑色粉末不可食用 C．小袋中原来装有铁粉 D．小袋中初始有氧化铁 【答案】D 【解析】从溶液遇KSCN出现红色看，黑色粉末应该含铁元素。氧化铁为红棕色粉末，D错误；该灰黑色粉末为还原铁粉，起到吸收包装盒中的氧气，防止高档茶叶、点心等食品变质的作用，A、B、C均正确。 4．《新修本草》中关于“青矾”的描述：“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃，烧之赤色。”《物理小识》中说：“青矾厂气熏人，衣服当之易烂，栽木不茂。”下列相关叙述不正确的是(　　) A．赤色固体可能是Fe2O3 B．青矾宜密闭保存，防止氧化变质 C．青矾燃烧过程中发生了电子转移 D．“青矾厂气”可能是CO和CO2 【答案】D 【解析】根据《新修本草》关于青矾的描述可知为FeSO4·7H2O，其分解产生的气体二氧化硫有刺激性气味，三氧化硫有腐蚀性，不可能产生CO和CO2。 5．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性铁粉放入试管中，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所得溶液有颜色 【答案】C 【解析】铁与H2O(g)在高温条件下反应生成Fe3O4和H2，C错误；Fe3O4与HCl反应生成FeCl3(棕黄色)和FeCl2(浅绿色)，D正确。 6．现有四种黑色粉末，分别为MnO2、CuO、炭粉、铁粉，只需加入一种试剂并进行适当的操作就可以将它们区分开，这种试剂是(　　) A．氢氧化钠溶液　　 B．浓盐酸 C．稀硫酸　　　　 D．稀盐酸 【答案】B 【解析】四种物质均不与氢氧化钠溶液反应，不能区分开，A错误；MnO2与浓盐酸在加热条件下生成黄绿色气体，CuO与浓盐酸反应得到蓝色溶液，铁粉与浓盐酸反应得到绿色溶液和无色气体，炭粉与浓盐酸不反应，故用浓盐酸可以区分四种物质，B正确；MnO2、炭粉均不与稀硫酸反应，不能区分，C错误；MnO2、炭粉均不与稀盐酸反应，不能区分，D错误。 7．下列实验方案可以得到白色纯净的Fe(OH)2的是(　　) A．在Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉，过滤，在滤液中加入过量的NaOH溶液 B．将铁粉与稀硫酸充分反应，然后再加入过量的氨水 C．在FeCl2溶液上加一层苯，然后将滴管插入到FeCl2溶液液面以下，慢慢地滴加NaOH溶液(溶液中不能有气泡，配制FeCl2溶液和NaOH溶液的蒸馏水必须加热煮沸) D．在生成Fe(OH)3的悬浊液中加过量的铁粉 【答案】C 【解析】必须防止Fe(OH)2被氧化，可以用油封(如苯等)，同时在配制碱和Fe2＋溶液时，也不能用含有氧气的蒸馏水。 8．FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断中不正确的是(　　) A．溶液中一定含Cu2＋ B．溶液中一定含Fe2＋ C．加入KSCN溶液一定不变红色 D．剩余固体中一定含Cu 【答案】A 【解析】加入铁粉后，因为Fe3＋氧化性强于Cu2＋，铁粉先与FeCl3反应，然后与CuCl2反应，充分反应后仍存在的固体一定含有Cu，可能含有Fe，D正确；所得溶液中一定不含Fe3＋，可能含Cu2＋，一定含有Fe2＋，加入KSCN一定不变红色，B、C正确，A错误。 9．如下图为铁元素的价类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系。下列说法正确的是(　　) A．铁与高温水蒸气的反应可实现转化① B．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速发生转化②生成红棕色粉末 C．加热Fe(OH)3发生转化⑥，加水溶解可实现转化③ D．由图可预测：高铁酸盐(FeO)具有强氧化性 【答案】D 【解析】铁与高温水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，不能实现转化①，A错误；FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，部分被氧化，生成Fe3O4，不能发生转化②，B错误；加热Fe(OH)3发生转化⑥分解生成氧化铁，氢氧化铁不溶于水，加水溶解不可实现转化③，C错误；高铁酸盐中铁元素为＋6价，可能具有强氧化性，D正确。 10．某200mL溶液中含0.1mol Fe2＋、0.2mol Fe3＋，加入0.2mol铁粉，待Fe3＋完全被还原后，溶液中Fe2＋的物质的量浓度为(假设反应前后体积不变)(　　) A．0.4mol/L　　　 B．2mol/L C．0.8mol/L　　　 D．1.0mol/L 【答案】B 【解析】根据反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋可知，0.2mol Fe3＋和0.1mol铁粉反应可生成0.3mol Fe2＋，故Fe2＋的物质的量浓度为(0.1mol＋0.3mol)÷0.2L＝2mol/L。 11．有一块铁的“氧化物”样品，用140mL 5.0mol·L－1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025mol Cl2，恰好使其中的Fe2＋全部转变为Fe3＋，则该样品可能的化学式为(　　) A．Fe2O3　　　 B．Fe3O4 C．Fe4O5　　　　　 D．Fe5O7 【答案】D 【解析】根据2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－可知，铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中n(Fe2＋)＝0.025mol×2＝0.05mol，根据电荷守恒得：2n(Fe2＋)＋3n(Fe3＋)＝n(Cl－)，则n(Fe3＋)＝0.2mol，故n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝0.05∶0.2＝1∶4，故该氧化物可表示为FeO·2Fe2O3，即Fe5O7。 12．下列有关Fe3＋、Fe2＋的性质及应用的说法中，正确的是________(填序号)。 ①因为Fe2(SO4)3易溶于水，所以可用作净水剂 ②向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉，可制得硫酸亚铁溶液 ③室温下，向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，则说明Fe3＋的氧化性比I2的强 ④Fe2＋与H2O2在酸性溶液中的反应：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O 【答案】②③④ 【解析】Fe2(SO4)3是否易溶于水与作净水剂之间没有必然关系，①错误；2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，②正确；Fe3＋将I－氧化成I2，依据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知，Fe3＋的氧化性强于I2，③正确；H2O2具有强氧化性，能将Fe2＋氧化为Fe3＋，④正确。 13．甲、乙两种单质与A、B、C、D、E、F六种化合物之间可以按下列框图所示进行反应。已知：C为红褐色沉淀，E为白色沉淀，F在焰色试验中火焰呈黄色。 (1)写出甲、乙、B、E的化学式。 甲______________；乙______________；B______________； E______________。 (2)写出反应①②③④的化学方程式。 ①________________________________________________________________________。 ②________________________________________________________________________。 ③________________________________________________________________________。 ④________________________________________________________________________。 【答案】(1)Fe　Cl2　FeCl3　Fe(OH)2 (2)①Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ ②FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl ③4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 ④2FeCl2＋Cl2===2FeCl3 14．铝、铁及其化合物在国民经济、日常生活中占有非常重要的地位。请回答下列问题。 (1)铝在自然界中以________(填“游离”或“化合”)态存在；铁的氧化物中常用作红色油漆和涂料的是____________(填化学式)，该氧化物与铝粉在高温下反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 (2)用离子方程式表示除去铁粉中混有的铝粉：____________________________。 (3)下列对Fe2＋的检验方法不合理的是________。 A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈血红色，说明该溶液中不含Fe2＋ B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变成血红色，说明原溶液中含有Fe2＋ C．向某溶液中加NaOH溶液得白色沉淀，再逐渐变为红褐色，说明该溶液中含有Fe2＋ D．向某溶液中滴入酸性高锰酸钾溶液，溶液紫红色褪去，说明该溶液中含有Fe2＋ 【答案】(1)化合　Fe2O3　2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe (2)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑　(3)AB 【解析】(1)根据铝在空气中易被氧化，故铝以化合态存在；其氧化物中颜色是红色的是Fe2O3，常用作红色油漆和涂料，该氧化物与铝粉在高温下反应可以得到金属铁和氧化铝，化学方程式为Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3。 (2)铝粉与强碱溶液反应生成溶于水的偏铝酸钠，反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑，所以可加入NaOH溶液除去铁粉中的铝粉，故答案为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。 (3)A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈血红色，说明含有铁离子，无法判断是否含Fe2＋，故A错误；B.向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变成血红色，此铁离子可以是原来存在的铁离子，无法判断是否存在亚铁离子，故B错误；C.向某溶液中加NaOH溶液得白色沉淀，再逐渐变为红褐色，说明该溶液中含有Fe2＋，亚铁离子能和强碱之间反应生成白色沉淀，故C正确；D.向某溶液中滴入酸性高锰酸钾溶液，溶液紫红色褪去，说明该溶液中含有Fe2＋，三价铁离子不具有还原性，故D正确；故选AB。 学科网（北京）股份有限公司 $$