2024新教材高中化学第三章第一节铁及其化合物课时作业含解析新人教版必修第一册

PAGE8-铁及其化合物A篇·学问对点训练学问点1铁的单质1.将铁片放入下列溶液中，铁片溶解，溶液质量减轻的是()A.稀硫酸 B．硫酸铜溶液C.氢氧化钠溶液 D．氯化铝溶液答案B解析A项，由于每溶解56g的Fe，溶液中析出2g的H2，所以溶液质量增重；B项，由于每溶解56g的Fe，溶液中析出64g的Cu，所以溶液质量减轻；C项，Fe与NaOH溶液不发生反应；D项，Fe与AlCl3溶液不发生反应。故选B。2.金属单质A可发生如下反应。试回答下列问题。(1)A、B、C、D、E分别是(写化学式，B写主要成分)：A________、B________、C________、D________、E________。(2)写出反应③和⑤的离子方程式：③_______________________；⑤_______________________。答案(1)FeFe2O3Fe3O4CuH2(2)Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋CuFe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑解析推断题的解题思路：依据物质的物理性质(特殊是色、态)和化学性质(相互转化关系、反应条件等)，找出具有特征条件的物质，再由相互转化关系逐步推断。如本题中结合B、C的颜色及与CuCl2、稀盐酸反应的性质可推知A为Fe。学问点2铁的氧化物和氢氧化物3.下列物质的颜色和性质或用途对应正确的是()A.①④⑤ B．②③C.①②③④⑤ D．①③答案D解析Fe(OH)2为白色；Fe2＋为浅绿色，具有较强的还原性，Fe3＋为黄色，具有较强的氧化性。4.下列关于铁矿石的说法正确的是()A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4B.铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同C.磁铁矿粉末溶于盐酸后，加入KSCN溶液，溶液变红色D.FeO俗称铁红答案C解析A项，赤铁矿的主要成分为Fe2O3；B项，铁矿石有许多种，其主要成分不肯定与铁锈的主要成分(Fe2O3)相同；C项，磁铁矿的主要成分为Fe3O4，溶于盐酸后有＋3价铁离子生成；D项，铁红为Fe2O3。5.将Fe(OH)2露置在空气中加热灼烧，所得到的固体为()A.FeO B．Fe2O3C．Fe3O4 D．Fe(OH)3答案B解析因Fe(OH)2极易被空气中的氧气氧化，当露置于空气中时，Fe(OH)2首先转化为Fe(OH)3，然后Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3和H2O。6.下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是()A.①② B．①③C．②③ D．①②③答案B解析因为Fe(OH)2在空气中易被氧化成Fe(OH)3，故要长时间视察到Fe(OH)2白色沉淀，就要解除装置中的空气或氧气。装置①是先用H2将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的爱护中，③中液面上加苯阻挡了空气进入；②由于能接触到空气中的O2，故不能较长时间视察到白色沉淀。学问点3铁盐和亚铁盐7.下列关于Fe2＋和Fe3＋的叙述中，错误的是()A.Fe2＋的水溶液为浅绿色B.Fe3＋的水溶液为黄色C.Fe3＋具有氧化性，Fe2＋具有还原性D.Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，马上出现红色沉淀答案D解析Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，生成红色可溶性物质，不是红色沉淀。8.要除去FeCl2溶液中少量的FeCl3，下列方法可行的是()A.滴入KSCN溶液 B．加入铁粉C.通入氯气 D．加入铜粉答案B解析Fe＋2FeCl3=3FeCl2，故可用Fe除去FeCl2中的FeCl3。9.选择合适试剂完成甲、乙两组试验。甲组：检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋；乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。下列试剂及加入试剂依次能达到试验目的的是()答案B解析由于Fe3＋的干扰，在检验Fe2＋时运用酸性KMnO4溶液，只有B正确。10.已知下述三个试验均能发生化学反应：下列推断正确的是()A.试验①中铁钉只作还原剂B.试验②中Fe2＋既显氧化性又显还原性C.试验③中发生的是置换反应D.上述试验证明氧化性：Fe3＋>Fe2＋>Cu2＋答案A解析试验①中铁钉只作还原剂，氧化性Cu2＋>Fe2＋；试验②中Fe2＋只表现还原性，试验③中反应为2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2，不是置换反应，分析可知：氧化性：Fe3＋>Cu2＋，综上可知氧化性Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，故A正确，B、C、D错误。B篇·综合提升训练11.(双选)在由Fe、FeO和Fe2O3组成的混合物中加入100mL2mol·L－1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，并放出448mL气体(标准状况)，此时溶液中无Fe3＋，则下列推断正确的是()A.混合物里3种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1∶1∶3B.反应后所得溶液中的Fe2＋与Cl－的物质的量浓度之比为1∶2C.混合物里，FeO的物质的量无法确定，但Fe比Fe2O3的物质的量多D.混合物里，Fe2O3的物质的量无法确定，但Fe比FeO的物质的量多答案BC解析依据题意，n(HCl)＝0.2mol，生成n(H2)＝eq\f(0.448L,22.4L·mol－1)＝0.02mol。因氧化性：Fe3＋>H＋，所以Fe先与Fe3＋反应后再还原H＋，由Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋(1molFe还原1molFe2O3)，和Fe与H＋反应放出H2，可知n(Fe)>n(Fe2O3)；由反应后溶液中溶质全为FeCl2知，n(Fe2＋)∶n(Cl－)＝1∶2；至于混合物中Fe与FeO之间量的关系，无从知道。12.向Fe2O3、CuO、Fe、Cu的混合粉末中加入过量的稀硫酸，充分反应后，仍有红色粉末存在，则关于所得溶液中阳离子的推断正确的是()A.只有Fe2＋和Cu2＋B.肯定有Fe2＋、Cu2＋，可能有Fe3＋C.肯定有Fe2＋，可能有Cu2＋D.只有Fe2＋答案C解析当铜完全析出时，即Fe对于Cu2＋来说是过量时，溶液中无Cu2＋，A错误；由于红色粉末是Cu，所以溶液中肯定没有Fe3＋，B错误；由于氧化性：Fe3＋>Cu2＋，Fe2O3与H2SO4反应生成的Fe3＋无论是和Fe反应，还是和Cu反应，溶液中肯定存在Fe2＋，当Fe相对过量时，不存在Cu2＋，当Fe不足时，有Cu2＋，故C正确，D错误。13.制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”：发生的反应为2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2，向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不行能出现的是()A.烧杯中有铜无铁 B．烧杯中有铁无铜C.烧杯中铁、铜都有 D．烧杯中铁、铜都无答案B解析向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，由于Fe的还原性比Cu强，Fe3＋首先应与Fe反应，假如Fe3＋有剩余，剩余的Fe3＋再与Cu反应。铁粉未反应完时铜粉就不会被氧化，所以不行能出现烧杯中有铁无铜的现象，故应选B。14.已知A为常见的金属单质，依据下图所示的关系：下列叙述中正确的是()A.A为Fe，B为FeOB.C→D溶液的颜色改变：由浅绿色到黄色C.④的离子方程式：Fe＋Fe3＋=2Fe2＋D.⑤的离子方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3答案B解析由红褐色固体，可知F是Fe(OH)3，从而得出A为Fe，“黑色晶体”B为Fe3O4，继而推出C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe(OH)2。④的离子方程式：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，⑤的离子方程式：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。15.向肯定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100mL1mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL(标准状况)的气体，在所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是()A.11.2g C.2.8g D．无法计算答案C解析依题意，恰好反应后溶液中溶质只存在FeCl2，依据原子守恒，可建立关系：n(Fe)＝n(Fe2＋)＝eq\f(1,2)n(Cl－)＝eq\f(1,2)n(HCl)＝eq\f(1,2)×0.1L×1mol/L＝0.05mol,m(Fe)＝2.8g。16.试样X由氧化亚铁和氧化铜组成，取质量相等的两份试样按下图所示进行试验：(1)请写出步骤③中所发生的全部反应的离子方程式：__________________________________________________________。(2)若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后，生成的不溶物W的质量是m，则每份试样X中氧化铜的质量为________。(用m表示)答案(1)Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu，Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑(2)eq\f(5m,8)解析依据题目的设定，先对溶液Y和粉末Z的组成作正确的推断。①中FeO、CuO与盐酸反应式为FeO＋2HCl=FeCl2＋H2O，CuO＋2HCl=CuCl2＋H2O。②中试样在较高温度下与CO反应为FeO＋COeq\o(=,\s\up15(高温))Fe＋CO2，CuO＋COeq\o(=,\s\up15(△))Cu＋CO2。由此可见，溶液Y与粉末Z混合就是FeCl2、CuCl2溶液、金属Fe、Cu以及过量盐酸的混合。在此混合物中，两种金属单质中只有Fe可分别与CuCl2溶液和HCl反应，离子方程式为Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu，Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。③中反应后的溶液呈强酸性表明HCl剩余，可推断Fe已没有剩余；溶液中不含Cu2＋意味着CuCl2已全部参与了与Fe的置换反应，不溶物W全部是Cu。它是由两份试样中的CuO转变而来。因此，一份试样中的CuO质量为0.5m×eq\f(MCuO,MCu)＝0.5m×eq\f(80,64)＝eq\f(5m,8)。17.已知红热的铁能与水蒸气反应生成氢气。现用如图所示装置进行铁在高温下与水蒸气反应的试验，并用简洁的方法收集、检验生成的氢气。请回答下列问题。(1)写出铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式：______________。(2)干燥管C中盛放的药品是________；干燥管的________(填“m”或“n”)端与g导管相连接。(3)在D处画出用试管收集氢气的装置图(所需其他仪器自行选择)。(4)怎样用简洁的方法检验收集到的气体是氢气？简述试验操作步骤和现象：______________。(5)若收集到标准状况下的H222.4L，则参与反应的铁粉的质量为________g。(6)当固体质量增加32g时，生成H2的质量为________g。答案(1)3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up15(高温))Fe3O4＋4H2(2)碱石灰(答案合理即可)n(3)(4)用拇指堵住试管口，试管口向下，靠近酒精灯火焰，松开拇指，发出爆鸣声，说明收集到的气体是H2(5)42(6)4解析(3)考虑到H2的密度比空气小，可采纳向下排空气法收集H2。(4)检验H2