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高效作业14 [第1课时 铁和铁的氧化物]
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[A级 新教材落实与巩固]
1.氧化亚铁的化学式是( )
A.Fe(OH)2 B.FeO
C.Fe2O3 D.Fe3O4
【解析】氧化亚铁的化学式是FeO,B正确。
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2.铁元素在地壳中的含量丰富。下列关于铁及其化合物的说法错误的是( )
A.钢属于铁合金 B.Fe2O3常用作红色油漆的原料
C.Fe2O3易溶于水 D.Fe3O4是具有磁性的黑色晶体
【解析】钢是铁碳合金,A正确;Fe2O3俗称铁红,是一种红棕色的固体,常用作红色油漆的原料,B正确;Fe2O3不溶于水,C错误;磁性氧化物为Fe3O4,是黑色晶体,D正确。
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3.下列各化合物不能由单质之间直接化合生成的是( )
A.Na2O B.Na2O2
C.FeCl2 D.FeS
【解析】Na与氧气在常温下直接化合生成氧化钠,A不符合题意;Na与O2在点燃条件下直接化合生成过氧化钠,B不符合题意;Fe与Cl2在点燃条件下直接化合生成氯化铁,而不是氯化亚铁,C符合题意;Fe与S在加热条件下化合生成硫化亚铁,D不符合题意。
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4.下列关于铁及其化合物的叙述正确的是( )
A.氢氧化铁受热分解可制得Fe3O4
B.Fe2O3、Fe3O4都有磁性
C.FeO不稳定,在空气里受热,能迅速被氧化
D.高温下,铁能与水蒸气反应生成Fe2O3
【解析】氢氧化铁受热分解可制得Fe2O3,A错误;Fe3O4具有磁性,Fe2O3无磁性,B错误;FeO不稳定,在空气里受热,能迅速被氧化为Fe3O4,C正确;高温下,铁能与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气,D错误。
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5.下列有关铁及其化合物的说法正确的是( )
A.在自然界中,不可能有游离态的铁存在
B.陨铁的主要成分是Fe2O3
C.铁是地壳中含量最多的金属元素,因此在日常生活中应用最广
D.用铁锅炒菜可以使食物中增加微量元素铁
【解析】自然界中,游离态的铁存在于陨铁中,A项错误;陨铁的主要成分是单质铁,B项错误;地壳中含量最多的金属元素为铝元素,C项错误。
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6.人体血液中如果缺乏亚铁离子,就会造成缺铁性贫血。市场出售的某种麦片中含有微量、颗粒细小的铁粉,这些铁粉在人体胃酸(胃酸的主要成分是HCl)的作用下转化成亚铁盐。下列叙述错误的是( )
A.铁粉具有还原性 B.铁是人体必需的微量元素
C.常温下,铁能与水发生置换反应 D.亚铁盐溶液呈浅绿色
【解析】铁可以失电子,具有还原性,A正确;铁可以合成血红蛋白,所以铁是人体必需的微量元素,B正确;高温条件下,铁和水蒸气发生置换反应,C错误;亚铁盐溶液呈浅绿色,D正确。
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7.铁粉与水蒸气反应的实验装置图(夹持装置已略去)如图所示,下列说法错误的是( )
A.实验进行前,应检查装置的气密性
B.该实验表明:常温下,铁的化学性
质不活泼
C.生成的气体在点燃之前,必须验纯
D.该反应的基本反应类型为置换反应
B
【解析】连接装置后,在进行实验之前,需要检查装置的气密性,A正确;常温下,铁与冷水和热水不反应,但与酸、部分盐溶液等反应,化学性质较活泼,该实验无法证明这个结论,B错误;铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,氢气为可燃性气体,与空气混合可能会引发爆炸,所以在点燃生成的气体之前,需要验纯,C正确;铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,该反应属于置换反应,D正确。
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8.下列物质不能通过化合反应一步生成的是( )
A.FeCl3 B.NaHCO3
C.Fe3O4 D.Cu(OH)2
【解析】加热条件下,铁和氯气发生化合反应生成氯化铁,A不符合题意;碳酸钠、二氧化碳和水发生化合反应生成碳酸氢钠,B不符合题意;铁在氧气中燃烧,发生化合反应生成四氧化三铁,C不符合题意;氧化铜不溶于水,不能通过化合反应一步生成氢氧化铜,D符合题意。
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9.下列反应只能生成铁的+3价化合物的是( )
A.少量铁与稀硫酸反应
B.铁丝在氧气中燃烧
C.少量Fe2O3与稀盐酸反应
D.将Fe投入CuSO4溶液中
【解析】铁与稀硫酸反应生成FeSO4,A不符合题意;铁丝在氧气中燃烧生成Fe3O4,B不符合题意;少量Fe2O3与稀盐酸反应生成FeCl3,C符合题意;将Fe投入CuSO4溶液中生成FeSO4,D不符合题意。
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10.下列M与N反应时,不能实现图示电子转移的是( )
【解析】Fe2O3和盐酸反应生成FeCl3,无元素化合价变化,无电子转移,不能实现题干图示电子转移,D符合题意。
选项 M N 电子转移
A H2 Cl2
B Fe FeCl3溶液
C Al 稀硫酸
D Fe2O3 盐酸
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11.某物质由铁和氧两种元素组成,实验测得铁元素与氧元素的质量之比为21∶8。下列关于该物质的说法不正确的是( )
A.铁与氧的物质的量之比为3∶4 B.该物质可能为四氧化三铁
C.该物质一定为四氧化三铁 D.该物质可能为混合物
【解析】由铁元素与氧元素的质量之比为21∶8,求得铁与氧的物质的量之比为3∶4,该物质可能为Fe3O4;若FeO与Fe2O3以物质的量之比为1∶1混合,混合物中铁与氧的物质的量之比也为3∶4,该物质可能为混合物,C错误。
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12.下列说法正确的是( )
A.铁在干燥的空气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色的Fe3O4
B.铁在化学反应中可能是还原剂,也可能是氧化剂
C.将铁丝浸入硫酸铜溶液中片刻,取出,表面出现红色的铁锈
D.磁铁矿粉末溶于盐酸后,铁元素的化合价为+2价和+3价
D
【解析】由于空气中的氧气含量较少,所以铁丝在干燥的空气中不能剧烈燃烧,只有在纯氧中才能剧烈燃烧,A项错误;铁作为金属单质,在化学反应中化合价只能升高,作还原剂,B项错误;铁丝与硫酸铜溶液反应能置换出铜单质,铁丝表面的红色物质是铜,不是铁锈,C项错误;磁铁矿粉末的主要成分是Fe3O4,溶于盐酸后铁元素的化合价为+2价和+3价,D项正确。
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13.下列离子方程式书写正确的是( )
A.Fe+2H+===Fe3++H2↑
B.Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
C.Na+2H2O===Na++OH-+H2↑
D.Cl2+H2O===2H++Cl-+ClO-
B
【解析】铁与非氧化性酸反应生成亚铁离子和氢气,反应的离子方程式为Fe+2H+===Fe2++H2↑,A项错误; Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O符合离子方程式书写原则,B项正确;钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的离子方程式为2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑,C项错误;氯气与水反应生成的次氯酸为弱酸,应用化学式表示,D项错误。
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14.[2024·天台中学高一]铁是人类较早使用的金属之一。运用铁及其化合物的知识,回答下列问题。
(1)下列含铁物质中只有还原性的是_____(填字母)。
A.Fe B.FeCl3
C.FeSO4 D.Fe2O3
(2)向沸水中逐滴滴加FeCl3饱和溶液,至液体呈透明的红褐色,该分散系中粒子直径的范围是___________nm。
(3)写出工业上用赤铁矿为原料炼铁的化学方程式:
A
1~100
________________________________。
【解析】(2)向沸水中逐滴滴加FeCl3饱和溶液,至液体呈透明的红褐色时,得到氢氧化铁胶体,胶体的粒子直径为1~100 nm。
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[B级 素养养成与评价]
15.下列有关物质的用途不正确的是( )
A.生石灰可用作食品干燥剂
B.某些酱油中加入铁强化剂,可以减少缺铁性贫血问题的发生
C.Na2CO3可用作食用碱,也可用于治疗胃酸过多
D.Fe3O4可用作录音磁带的原材料
C
【解析】生石灰能与水反应,能够吸收水,可用作食品干燥剂,A正确;酱油中加入铁强化剂,可以减少缺铁性贫血问题的发生,B正确;Na2CO3可用作食用碱,但由于碱性较强,不可用于治疗胃酸过多,应该用碳酸氢钠治疗胃酸过多,C错误;Fe3O4具有磁性,可用作录音磁带的原材料,D正确。
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16.下列反应的生成物与反应条件或用量无关的是( )
A.Na2CO3与盐酸 B.Na与O2
C.Fe与Cl2 D.C与O2
【解析】Na2CO3与盐酸反应,盐酸不足时生成碳酸氢钠,盐酸足量时生成二氧化碳,A不符合题意;Na与O2反应,不加热时生成氧化钠,加热时生成过氧化钠,B不符合题意;Fe与Cl2反应只生成氯化铁,C符合题意;C与O2反应,氧气不足时可能生成一氧化碳,氧气充足时生成二氧化碳,D不符合题意。
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17.一定条件下,下列所示物质间的转化均能一步实现的是( )
A.Cl2→HCl→NaClO B.Na→NaOH→Na2O2
C.Fe→Fe3O4→Fe(OH)3 D.Fe→FeCl3→Fe(OH)3
【解析】HCl→NaClO不能一步实现,A不符合题意;Na与水反应生成NaOH,NaOH→Na2O2不能一步实现,B不符合题意;Fe3O4→Fe(OH)3不能一步实现,C不符合题意;Fe→FeCl3→Fe(OH)3均能一步实现,D符合题意。
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18.[2024·普陀中学高一]铁制工具在社会生产中发挥了巨大作用,下面是冶铁的部分原理:
Ⅰ.2C+O2 2CO Ⅱ.Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
下列说法正确的是( )
A.常温下,Fe2O3能与水反应生成Fe(OH)3
B.Fe与Cl2反应:Fe+Cl2 FeCl2
C.Fe2O3俗称铁红,可用作红色颜料
D.以上两个反应都是氧化还原反应,反应Ⅱ也是置换反应
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19.现有一定质量的FeO、Fe2O3混合物,在CO气流中加热充分反应,冷却后称量剩余固体的质量,比原混合物的质量减轻1.6 g,若将等质量的混合物与盐酸反应,欲使其完全溶解,所需1 mol/L 盐酸的体积为( )
A.200 mL B.100 mL
C.50 mL D.无法计算
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20.[2024·新昌中学高一]常温下,Fe与水不反应,但在高温下,Fe与水蒸气可发生反应。如图所示装置(夹持和固定装置略),在硬质玻璃管中放入还原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:__________________________________。
(2)实验前必须进行的操作是_____________________。
(3)圆底烧瓶中盛的是水,该装置受热后的主要作用是
___________________________________;烧瓶底部放了几片碎瓷片,碎瓷片的作用是____________。
(4)酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是
_______________________________________________________。
检查装置的气密性
为硬质玻璃管中的反应提供水蒸气
防止暴沸
先点燃酒精灯,产生水蒸气一段时间后再点燃酒精喷灯
感谢聆听,再见!
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
【解析】虽然Fe2O3是碱性氧化物,但Fe2O3不溶于水,不与水反应生成Fe(OH)3,A错误;Fe与Cl2反应生成FeCl3,化学方程式为2Fe+3Cl22FeCl3,B错误;Fe2O3是红棕色粉末,俗称铁红,可用作红色颜料,C正确;置换反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的化学反应,所以反应Ⅱ不是置换反应,D错误。
【解析】在CO气流中加热充分反应,混合物的质量减轻1.6 g,即氧元素的质量为1.6 g,n(O)===0.1 mol,氧化物和盐酸反应生成FeCl2、FeCl3和H2O,所需氢离子的物质的量是氧的2倍,所以需要HCl 0.2 mol,则需要1 mol/L 盐酸的体积为200 mL。
3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
【解析】(1)铁与水蒸气反应的化学方程式:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。(2)有气体参与的实验,连接好装置,实验前应对装置进行气密性检查。(3)圆底烧瓶中的水受热汽化,在该实验中的作用是提供水蒸气,为防止暴沸,应在圆底烧瓶中加入几片碎瓷片。(4)实验时,应先点燃酒精灯,用水蒸气排净装置中的空气,再点燃酒精喷灯。
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