3-3-1a（基础小题快练）

第页一、铁及其化合物的性质1．铁片放入下列溶液中，反应时无气体放出，取出后铁片质量减轻，则该溶液是()A．稀硫酸 B．浓盐酸C．AgNO3 D．Fe2(SO4)3解析：铁片投入稀硫酸、浓盐酸中，生成相应的亚铁盐和H2。Fe与AgNO3溶液发生置换反应，析出的Ag附着到铁片表面，铁片的质量增加。Fe与Fe2(SO4)3溶液发生反应生成FeSO4，铁片质量减轻，溶液的质量增加。答案：D2．下列反应最终能生成Fe3＋的化合物的是()①过量Fe与稀HNO3溶液反应②铁丝在硫蒸气中燃烧③向FeBr2溶液中通入少量Cl2④铁与CuCl2溶液反应⑤Fe(OH)2露置于空气中A．①②③ B．①③⑤C．③④ D．③⑤解析：①过量Fe与稀HNO3溶液反应生成Fe(NO3)2、NO和H2O；②Fe与硫蒸气反应生成FeS；③由于Fe2＋的还原性强于Br－，向FeBr2溶液中通入少量Cl2，先氧化Fe2＋生成Fe3＋；④铁与CuCl2溶液发生置换反应，生成FeCl2和Cu；⑤Fe(OH)2露置于空气中，被空气中O2氧化，最终转化为Fe(OH)3。答案：D3．下列叙述正确的是()A．Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应B．足量的Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3C．Fe和Fe2O3等物质的量混合物溶于稀盐酸时无气体放出D．Fe2O3eq\o(→,\s\up15(HClaq))FeCl3(aq)eq\o(→,\s\up15(△))无水FeCl3，在给定的条件下能实现转化解析：HNO3具有强氧化性，与Fe反应产生的气体为NO，A项错；Fe与Cl2反应，无论Fe的量是多少，产物都是FeCl3，B项错；C项中Fe2O3溶解产生Fe3＋恰好将Fe单质氧化，因而不能置换出H2，正确；FeCl3溶液加热时，水解产生的HCl会挥发，促进FeCl3水解，得不到无水FeCl3，D项错。答案：C4．下列物质可通过置换反应一步得到，也可以通过化合反应一步得到的是()①HCl②FeCl3③Fe3O4④NaOHA．只有①②③ B．①②③④都能得到C．①②③④都不能得到 D．只有①③④解析：①通过2HBr＋Cl2=2HCl＋Br2置换反应可以一步得到HCl，通过H2＋Cl2eq\o(=,\s\up15(点燃))2HCl化合反应也可一步得到HCl，正确，②FeCl3可通过氯气和溴化铁发生置换反应生成氯化铁和溴单质，也可以通过氯化亚铁和氯气化合反应一步得到，正确；③高温下，铁和水蒸气发生置换反应生成四氧化三铁和氢气，也可以通过铁在氧气中燃烧的化合反应一步得到，正确；④NaOH可以通过2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑置换反应一步得到，也可通过H2O＋Na2O=2NaOH化合反应一步得到，正确。答案：B5．某同学欲探究铁及其化合物的性质，他的下列实验方案可行的是()A．将铁粉加入热的浓硫酸中：探究铁的活泼性B．将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中：制备Fe(OH)3胶体C．在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液：制备FeSO4·6H2O晶体D．将铜粉加入FeCl3溶液中：验证Fe3＋的氧化性强于Cu2＋解析：热的浓硫酸不仅能与铁反应，还能与铜等不活泼金属反应，因此将铁粉加入热的浓硫酸中，不能用于探究铁的活泼性，故A项方案不可行；将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中，会得到氢氧化铁沉淀而不是氢氧化铁胶体，故B项方案不可行；在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液，一方面氧气可将FeSO4氧化，另一方面会得到不含结晶水的化合物，故C项方案不可行；将铜粉加入FeCl3溶液中，发生反应：Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋，该反应说明Fe3＋的氧化性强于Cu2＋，故D项方案可行。答案：D6．等量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定的条件下充分反应，则在相同的条件下，产生氢气的体积比是()A．1∶1 B．3∶4C．2∶3 D．4∶3解析：设Fe的物质的量为1mol，则：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑1mol1mol3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up15(高温))Fe3O4＋4H21moleq\f(4,3)mol相同条件下体积之比等于物质的量之比，则两反应中生成氢气体积之比为1mol∶eq\f(4,3)mol＝3∶4。答案：B二、铁及其氧化物的计算及实验探究7．一定质量的某铁的氧化物FexOy，与足量的4mol·L－1硝酸溶液充分反应，消耗硝酸溶液700mL，生成2.24LNO(标准状况)。则该铁的氧化物的化学式为()A．FeO B．Fe2O3C．Fe3O4 D．Fe4O5解析：铁的氧化物FexOy与足量的4mol·L－1硝酸溶液充分反应，生成Fe(NO3)3，硝酸被还原生成NO，NO的物质的量为eq\f(2.24L,22.4L·mol－1)＝0.1mol，根据氮原子守恒，3n[Fe(NO3)3]＋n(NO)＝n(HNO3)，故3n[Fe(NO3)3]＋0.1mol＝0.7L×4mol·L－1，解得n[Fe(NO3)3]＝0.9mol，令氧化物FexOy中Fe元素的平均化合价为a，根据得失电子守恒，则0.9mol×(3－a)＝0.1mol×(5－2)，解得a＝eq\f(8,3)，由化合物中正负化合价代数和为0可得eq\f(8,3)x＝2y，则x∶y＝3∶4，故该氧化物的化学式为Fe3O4。答案：C8．向Fe2O3和铁粉组成的混合物中，加入适量的稀硫酸，各物质均恰好完全反应，测得所得溶液中不含Fe3＋，且Fe2＋与H2的物质的量之比为4∶1，那么在反应中Fe2O3、Fe、H2SO4之间的物质的量之比为()A．1∶1∶1 B．1∶2∶4C．1∶2∶3 D．2∶3∶5解析：Fe2O3和铁粉的混合物中，加入适量稀硫酸，发生反应的顺序为Fe2O3＋3H2SO4=Fe2(SO4)3＋3H2O、Fe2(SO4)3＋Fe=3FeSO4、Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑，又知各物质均恰好完全反应，测得所得溶液中不含Fe3＋。Fe2＋与H2的物质的量之比为4∶1，据此可知Fe2O3、Fe、H2SO4的物质的量之比为1∶2∶4。答案：B9．实验室用如图装置测定FeO和Fe2O3固体混合物中Fe2O3的质量，装置D中硬质双通玻璃管中的固体物质是FeO和Fe2O3的混合物。(1)为了安全，在点燃D处的酒精灯之前，必须________。(2)装置B的作用是______________________________________________________________________________________________；装置C中装的液体是________，所起的作用是_______________________________________________________________________。(3)检验装置A气密性的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)若FeO和Fe2O3固体混合物的质量为23.2g，反应完全后U形管的质量增加7.2g，则混合物中Fe2O3的质量为________g。(5)若装置中无干燥管F，则测得的Fe2O3质量将________(填“偏大”“偏小”或“无影响”，下同)，若反应后得到的残留固体中还有少量FeO，则测得的Fe2O3质量将____________；证明FeO和Fe2O3固体混合物中含有FeO的方法是____________________________________________________________________________________。解析：(1)装置D中发生的是氧化铁、氧化亚铁与氢气的反应，化学方程式为：3H2＋Fe2O3eq\o(=,\s\up15(高温))2Fe＋3H2O，H2＋FeOeq\o(=,\s\up15(高温))Fe＋H2O，氢气是可燃性气体，装置中需要充满氢气后方可进行加热反应，所以需要对氢气进行验纯，避免混有空气加热时发生爆炸，在b处收集氢气并验纯。(2)由于A中产生的H2中混有HCl和水蒸气，必须通过洗气逐一除去，防止干扰后续实验，所以B的作用是除去氢气中的氯化氢，C中装浓硫酸，用于干燥氢气。(3)检查装置A的气密性，需要关闭开关a，在长颈漏斗中加入水到下端液面高于试管中的液面，一段时间后液面不变证明气密性良好。(4)U形管的质量增加的7.2g是水，其物质的量是eq\f(7.2g,18g·mol－1)＝0.4mol，设FeO、Fe2O3物质的量分别为x、y，则：x＋3y＝0.4mol根据质量可列式：72g·mol－1x＋160g·mol－1y＝23.2g解得y＝0.1mol，x＝0.1mol，所以氧化铁的质量为：160g·mol－1×0.1mol＝16g。(5)干燥管F的作用是防止空气中的水蒸气对实验干扰，若无干燥管F，空气中的水蒸气被E吸收则所测生成水的质量增大，导致氧的含量增大，Fe2O3的质量将偏大，若反应后得到的残留固体中还有少量FeO，即U形管增加的质量将减小，测得的Fe2O3质量将偏小。FeO中n(Fe)∶n(O)＝1∶1，Fe2O3中n(Fe)∶n(O)＝2∶3，装置D中发生的是氧化亚铁、氧