9.2.2探究铁及其化合物的转化 同步课时作业 2024-2025学年高一下学期化学苏教版（2019）必修第二册

9.2.2探究铁及其化合物的转化 1.下列叙述正确的是( ) ①铁能被磁铁吸引 ②人体内的血红蛋白中含铁元素 ③Fe在纯氧中燃烧可得到 ④不可与水反应得到，所以不能通过化合反应制得 ⑤在空气中加热，可得到 A.①②⑤ B.①②④ C.②③④⑤ D.①② 2.氧化还原反应在生产、生活中有重要应用。下列物质长期露置于空气中会变质且不涉及氧化还原反应的是( ) A.NaCl B.NaOH C.氯水 D. 3.下列实验装置或对实验的描述不正确的是( ) A.装置①生成的气体可以用燃着的火柴来检验 B.装置②可以比较和的热稳定性 C.装置③验证与水反应的热量变化 D.装置④可以较长时间看到白色沉淀 4.某同学向一新制的溶液中逐滴滴加溶液直至过量，生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，一段时间后，有红褐色物质生成。下列说法正确的是( ) A.灰绿色沉淀为 B.红褐色物质灼烧后可得到铁单质 C.在隔绝空气的条件下进行上述实验，可长时间观察沉淀的颜色 D.沉淀颜色变化的过程中未发生氧化还原反应 5.下列各图示中能较长时间看到白色沉淀的是( ) A.①②③ B.①②④ C.①②③④ D.②③④ 6.一种制备的改进装置如图所示，下列说法错误的是( ) A.配制溶液时需加入硫酸 B.实验时先注入稀硫酸，再注入NaOH溶液和溶液 C.装置N的作用是液封，并判断装置M中的空气是否排尽 D.用铁粉代替粉末，也能排尽空气 7.实验室可以用如图所示装置制备氢氧化亚铁，下列说法错误的是( ) A.实验前应把稀硫酸和氢氧化钠溶液均煮沸处理 B.实验开始时，应先把弹簧夹C和D都打开 C.一段时间后，夹紧弹簧夹C和D，在B中生成白色絮状沉淀 D.实验结束后夹紧弹簧夹D，可以长时间保存氢氧化亚铁 8.铁元素的价类二维图如图所示，下列说法错误的是( ) A.常温下可用铁制容器运输浓硫酸 B.b和c可分别与水发生反应生成e和d C.e在潮湿的空气中容易转变为d D.h的某种盐是具备净水和消毒双重功能的水处理剂 9.某实验小组拟用药品铁粉、稀硫酸和氢氧化钠溶液设计如图所示装置制备氢氧化亚铁，下列说法错误的是( ) A.装置甲放入药品铁粉、稀硫酸，装置乙盛放氢氧化钠溶液 B.装置甲中铁粉应略为过量，防止被氧化 C.实验开始阶段，应把弹簧夹和都打开 D.一段时间后，关闭弹簧夹和，在乙中生成白色絮状沉淀 10.某化学兴趣小组利用药品：铁粉、稀硫酸、氢氧化钠溶液，设计如图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色。下列有关说法不正确的是( ) A.仪器1中应该盛放稀硫酸 B.反应一段时间后，可在仪器2中观察到白色沉淀 C.本实验制备的氢氧化亚铁可以较长时间保持白色状态 D.本实验通过控制A、B、C三个开关，将仪器中的空气排出后，先关闭B，再打开A就可观察氢氧化亚铁的颜色 11.某化学兴趣小组按如图装置进行实验，反应开始时打开弹簧夹，当点燃从口出来的气体无爆鸣声时关闭弹簧夹，此时剩余少量的钠，下列说法错误的是( ) A.橡皮管能起到平衡气压的作用 B.关闭弹簧夹后，打开分液漏斗活塞，剩余的少量钠能置换出单质铁 C.关闭弹簧夹后，打开分液漏斗活塞，锥形瓶内能观察到白色絮状沉淀 D.反应结束后，打开锥形瓶的橡胶塞，能观察到有红褐色沉淀产生 12.常用作强还原剂、供氢剂和真空管除气剂，遇水蒸气剧烈反应。某小组利用如图装置（部分夹持装置未画出）制备和。下列叙述正确的是( ) A.装置Ⅱ中的试剂为NaOH溶液，作用是吸收气体中的 B.可以较长时间观察到装置Ⅰ中产生白色沉淀 C.装置Ⅳ的作用是干燥并吸收尾气 D.用水可以检验装置Ⅲ中钡是否过量 13.在如图装置中，用NaOH溶液、铁粉、稀硫酸制备，下列说法不正确的是( ) A.试管Ⅱ中的试剂是NaOH溶液 B.试管Ⅰ中发生的离子反应 C.先打开止水夹，目的是让产生的气体排尽装置和溶液中的氧气 D.检验到试管Ⅱ支管口的气体只有一种时，关闭止水夹，即可在试管Ⅱ中产生白色沉淀 14.几种常见物质之间转化关系如图所示。 回答下列问题： （1）A所含元素位于元素周期表第________周期第________族。 （2）C是________（填化学式，右同），H是________。 （3）的化学方程式：________________。 （4）在氢碘酸溶液中加入少量F，写出离子方程式：________________。 （5）在B溶液中加入溶液，产生固体（M是A物质对应的元素）。该固体在空气中加热分解，得到分解产物的热重曲线如图所示。 ①a点固体的物质的量为________________。 ②b→c的化学方程式为________________。 15.金属及其化合物在人类生活、生产中发挥着重要的作用。 (1)下列物质中不属于合金的是___________(填字母)。 A.钢 B.青铜 C.黄铜 D.水银 (2)在钠、铝、铁三种金属中，所形成的氧化物中适宜作耐火材料的是______________(填氧化物的化学式)。向盛有硫酸铝溶液的试管中滴加氨水，反应的离子方程式为______________。 (3)用下面两种方法可以制得白色的沉淀。 方法一：用不含的溶液与用不含的蒸馏水配制的溶液反应制备。 ①用硫酸亚铁晶体配制上述溶液时，除加硫酸防止生成外，还需加入______________。 ②除去蒸馏水中溶解的，常采用______________的方法。 ③生成白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含的溶液，并将长滴管插入溶液的液面以下，再挤出溶液。这样操作的理由是______________。 方法二：在如图所示的装置中，用溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备。 ①在试管I里加入的试剂是______________，在试管II里加入的试剂是______________。 ②为了制得白色的沉淀，在试管I和II中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是______________。 ③这样生成的沉淀能较长时间保持白色，其理由是______________。 答案以及解析 1.答案：D 解析：①铁能被磁铁吸引，故正确； ②人体内的血红蛋白中含铁元素，故正确； ③铁在纯氧中燃烧得到的是，故错误； ④可通过化合反应制得，故错误； ⑤在空气中加热得到的是，故错误； 答案选D。 2.答案：B 解析： 选项 分析 结论 A NaCl在空气中不易变质 不符合题意 B NaOH在空气中能吸收，生成和水，不涉及氧化还原反应 符合题意 C 氯水中的HClO在光照下分解生成HCl和，涉及氧化还原反应 不符合题意 D 在空气中被氧化为，涉及氧化还原反应 不符合题意 3.答案：B 解析：A.铁与水蒸气在高温下生成四氧化三铁和氢气，氢气在肥皂泡中分散分布，点燃不会发生危险，且氢气点燃火焰呈淡蓝色，因此装置①生成的气体可以用燃着的火柴来检验，故A正确； B.比较和的热稳定性时，应将置于内部的小试管中，不能直接加热，故B错误； C.与水反应放热，瓶内气体受热膨胀，图中c处液面低、d处液面高可证明，故C正确； D.先滴加稀硫酸与铁粉反应生成氢气，排出装置内的空气，再把吸有氢氧化钠溶液的胶头滴管伸入液面下滴加，氢氧化钠与硫酸亚铁反应生成氢氧化亚铁，该装置能较长时间看到白色沉淀，故D正确； 故选B。 4.答案：C 解析：A.为白色沉淀，故A错误； B.红褐色物质是，灼烧后可得到，故B错误； C.易被空气中的氧气氧化，在隔绝空气的条件下进行上述实验，可长时间观察沉淀的颜色，故C正确； D.沉淀颜色变化的过程中发生反应，铁元素、氧元素化合价有变化，发生氧化还原反应，故D错误； 选C。 5.答案：B 解析：①Fe与稀硫酸反应生成的氢气将装置内空气排出，可防止生成的氢氧化亚铁被氧化，故①选； ②Fe与稀硫酸反应生成的氢气将装置内空气排出，且利用氢气的压力使硫酸亚铁与NaOH接触而反应，可防止生成的氢氧化亚铁被氧化，故②选； ③没有隔绝空气，生成的氢氧化亚铁易被氧化，故③不选； ④苯隔绝空气，可防止生成的氢氧化亚铁被氧化，故④选；综上所述答案为B。 6.答案：D 解析：配制溶液时，为了抑制的水解，需加入硫酸，A项正确；实验时先注入稀硫酸，稀硫酸和粉末反应产生，利用排出装置中的空气，再注入NaOH溶液和溶液，生成和，B项正确；装置N的作用是液封，防止空气进入装置M，并通过紫色石蕊试液的颜色变化判断装置M中的空气是否排尽，C项正确；用铁粉代替粉末，铁粉和稀硫酸反应产生氢气，氢气的密度比空气小，不能排尽空气，D项错误。 7.答案：C 解析：氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化，所以制备氢氧化亚铁时应将稀硫酸和氢氧化钠溶液预先煮沸，使溶解的空气逸出，A正确；实验开始时，应先把弹簧夹C和D都打开，A中反应产生氢气，可排尽装置中的空气，B正确；一段时间后，夹紧弹簧夹C，弹簧夹D保持打开状态，可利用生成的氢气使装置A中压强增大，把A中溶液压入装置B中，与反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，C错误；本实验利用反应生成的氢气排尽装置中的空气，故实验结束后夹紧弹簧夹D，可以长时间保存氢氧化亚铁，D正确。 8.答案：B 解析：由题中信息可知，在地壳中的含量仅次于铝，居第四位的元素是Fe元素，则a为Fe，b为FeO，c为，d为，e为，h为高铁酸盐，f为亚铁盐，g为铁盐，据此解答。 A.铁在浓硫酸中钝化，因此常温下可用铁制容器运输浓硫酸，故A正确； B.b为FeO，c为，FeO和均不溶于水，均不能直接与水反应生成相应的碱和，故B错误； C.e为，d为，在潮湿的空气中容易转变为，即，故C正确； D.h为高铁酸盐即含，具有强氧化性，能够杀菌消毒，+6价的铁被还原成+3价，又形成氢氧化铁胶体具有较大表面积，吸附悬浮杂质可以做净水剂，故D正确； 故答案选B。 9.答案：D 解析：结合装置分析可知，甲中药品为：铁粉和稀硫酸，乙中为氢氧化钠溶液，装置甲中铁粉略过量，防止被氧化，A、B正确； 实验开始阶段，应把弹簧夹和都打开，利用反应生成的氢气排尽装置中的空气，待装置中的空气排尽后，关闭，C正确； 一段时间后生成的氢气使甲中压强增大，把硫酸亚铁溶液压入乙中，反应生成白色氢氧化亚铁沉淀，关闭弹簧夹，但不能关闭弹簧夹，防止装置内压强过大发生爆炸，D错误。 10.答案：B 解析：由上述分析可知，仪器1中应该盛放稀硫酸，A项正确；由上述分析可知，仪器3中与NaOH反应生成白色沉淀，B项错误；利用氢气排出装置中的空气，制备的氢氧化亚铁可以较长时间保持白色状态，C项正确；由上述分析知，D项正确。 11.答案：Β 解析：A.钠与水反应生成氢气，造成锥形瓶内压强过大，为了维持压强平衡，连接橡皮管，则橡皮管能起到平衡气压的作用，使液体顺利滴下，故A正确；B.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，生成的氢氧化钠与氯化亚铁反应生成氢氧化亚铁沉淀，故B错误；C.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，生成的氢氧化钠与氯化亚铁反应生成氢氧化亚铁为白色絮状物，故C正确；D.白色氢氧化亚铁不稳定，遇到空气与空气中氧气结合生成氢氧化铁红褐色沉淀，故D正确；故选：B。 12.答案：B 解析：A.由分析可知，装置Ⅱ中的试剂为浓硫酸，用于干燥，故A错误； B.Ⅰ为电解饱和食盐水的装置，Fe为阳极，电极方程式为：，阴极产生，该装置中阳极用苯隔绝空气，可以较长时间观察到白色沉淀，故B正确； C.由分析可知，装置Ⅳ的作用是防止空气中的水蒸气进入装置Ⅲ，不能用碱石灰除去，故C错误； D.Ba和都可以和水反应，不能用水可以检验装置Ⅲ中钡是否过量，故D错误； 故选B。 13.答案：B 解析：A.装置Ⅰ中加入Fe和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，氢气排尽装置中的空气（氧气），Ⅱ中加入氢氧化钠溶液，关闭止水夹后，Ⅰ中压强增大，将硫酸亚铁压入Ⅱ中与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁，试管Ⅱ中的试剂是NaOH溶液，故A正确； B.试管Ⅰ中发生的离子反应，故B错误； C.结合前面A选项，先打开止水夹，目的是让产生的气体排尽装置和溶液中的氧气，故C正确； D.检验到试管Ⅱ支管口的气体只有一种时，即产生的氢气把空气完全排除，关闭止水夹，即可在试管Ⅱ中产生白色沉淀，故D正确； 故选B。 14.答案：（1）四；Ⅷ （2）； （3） （4） （5）； 解析：由颜色可知，A为铁，为为为为。由J的焰色可知，C为为为，为。 （1）位于元素周期表第四周期第ⅥI族。 （2）C是是。 （3）的化学方程式为。 （4）足量时，发生反应： （5）a点固体为，物质的量为，b点固体失去质量为点固体为。固体失重过程中铁元素质量不变，点固体中，故固体的化学式为。 15.答案：(1)D (2)； (3)铁屑；加热煮沸；避免生成的沉淀接触到空气中的而被氧化；铁屑和稀硫酸；溶液；试管Ⅰ中生成氢气和硫酸亚铁，氢气沿着导管进入试管Ⅱ中，收集试管II出口处的气体，检验氢气的纯度，当排出的纯净时，再夹紧止水夹，这时试管I内压强增大，溶液顺着导管进入试管II的溶液中，与发生反应生成沉淀；铁屑和稀硫酸反应生成的氢气将两支试管内的空气都排出去，使氢气充满试管I和试管II(起保护气的作用)，且外界空气不容易进入，由于有氢气的保护作用 解析：方法一：用不含的溶液与用不含的蒸馏水配制的溶液反应制备，需要保证不被氧化即需要隔绝氧气(空气)； 方法二：在如图所示的装置中，用溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备，试管I中加入的试剂是铁屑和稀硫酸，试管Ⅱ中加入的试剂是溶液，在试管I和II中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后，试管Ⅰ中生成氢气和硫酸亚铁，氢气沿着导管进入试管Ⅱ中，收集试管II出口处的气体，检验氢气的纯度，当排出的纯净时，再夹紧止水夹，这时试管I内压强增大，溶液顺着导管进入试管II的溶液中，与发生反应生成沉淀，据此回答。 (1)‌钢是一种铁碳合金，青铜是一种铜锡合金，黄铜是由铜和锌组成的合金，水银是金属单质，故选D； (2)在钠、铝、铁三种金属中，所形成的氧化物中适宜作耐火材料的是，其熔点高，向盛有硫酸铝溶液的试管中滴加氨水，生成氢氧化铝和硫酸铵，离子方程式为：； (3)方法一： ①用硫酸亚铁晶体配制上述溶液时，除加硫酸防止生成外，还需加入铁屑防止氧化； ②蒸馏水中若溶有，则会加速氧化，由于氧气的溶解度随温度的升高而减小，因此可采用加热煮沸的方法除去； ③用长滴管吸取不含的溶液，插入溶液液面下，再挤出溶液。这样操作的理由是避免生成的沉淀接触到空气中的而被氧化； 方法二 ①试管I中加入的试剂是铁屑和稀硫酸，试管Ⅱ中加入的试剂是溶液； ②为了制得白色沉淀，在试管I和II中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后，试管Ⅰ中生成氢气和硫酸亚铁，氢气沿着导管进入试管Ⅱ中，收集试管II出口处的气体，检验氢气的纯度，当排出的纯净时，再夹紧止水夹，这时试管I内压强增大，溶液顺着导管进入试管II的溶液中，与发生反应生成沉淀； ③铁屑和稀硫酸反应生成的氢气将两支试管内的空气都排出去，使氢气充满试管I和试管II(起保护气的作用)，且外界空气不容易进入，由于有氢气的保护作用，沉淀能较长时间地稳定存在。 学科网（北京）股份有限公司 $$