第三章 第一节 铁及其化合物 培优训练 人教版(2019)化学必修第一册

第三章第一节铁及其化合物一、选择题1．铁的氧化物有很多,在中学化学中经常提到的有FeO、Fe2O3和Fe3O4,而且在一定条件下它们之间是可以相互转化的,例如在1400℃以上的温度下加热Fe2O3时,Fe2O3会部分失去氧,生成Fe3O4。下列有关说法正确的是()A.FeO、Fe2O3和Fe3O4均为黑色固体B.Fe3O4常写成FeO·Fe2O3,其中既有+2价的Fe,又有+3价的Fe,所以Fe3O4是一种混合物C.热稳定性:Fe2O3>Fe3O4D.FeO、Fe2O3和Fe3O4均可与盐酸反应,且反应类型均为复分解反应2．下列各组物质相互反应后，再向得到的溶液中滴入KSCN溶液，溶液变成红色的是()A．新制氯水和氯化亚铁溶液B．铁屑和氯化铜溶液C．铁屑和过量稀硫酸D．过量铁屑和氯化铁溶液3．能与Fe反应且无单质生成的是()A．KCl溶液 B．FeCl3溶液C．CuSO4溶液 D．AgNO3溶液4．不能通过两种单质间化合直接得到的是()A．FeS B．NaClC．H2O D．FeCl25．为了验证Fe3＋的性质，某化学兴趣小组设计了下图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是()A．② B．③⑤C．③④ D．①②③④⑤6．已知如下三个实验均能发生化学反应：①②③将铁钉放入硫酸铜溶液中向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水将铜丝放入氯化铁溶液中下列判断正确的是()A．实验①中铁做还原剂B．实验②中Fe2＋既表现氧化性又表现还原性C．实验③中发生的是置换反应D．上述实验证明氧化性：Fe3＋>Fe2＋>Cu2＋7．向盛有氯化亚铁和氯化铜混合溶液的烧杯中加入一定量的锌粉，充分反应后，得到固体M和溶液N。下列叙述错误的是()A．锌有剩余时，M中一定有Fe、Cu和ZnB．锌有剩余时，N中一定没有FeCl2和CuCl2C．锌无剩余时，M中一定有Cu，可能有FeD．锌无剩余时，N中一定有FeCl2和ZnCl28．下列化合物中，不能由单质直接化合而得到的是()A．FeCl2 B．NaClC．Fe3O4 D．FeCl39．下列关于铁与水反应的描述不正确的是()A．红热的铁能与水蒸气反应，用排水法收集产生的气体并点燃，能听到轻微“噗”声B．铁与水蒸气的反应是氧化还原反应C．常温下，Fe与H2O不反应，但在空气中O2、H2O的共同作用下能发生氧化反应D．铁与水蒸气反应的固体产物是黑色的FeO10．现有一定量FeO、Fe2O3的混合物，在足量H2气流中加热充分反应，冷却后称得剩余固体质量比原混合物减少0.8g；将等质量的原混合物与盐酸反应，欲使之完全溶解，则需1mol·L－1盐酸的体积至少为()A．0.05L B．0.1LC．0.2L D．1L11．《本草图经》中关于绿矾的分解有如下描述：“绿矾形似朴消(Na2SO4·10H2O)而绿色，取此物置于铁板上，聚炭，封之囊袋，吹令火炽，其矾即沸，流出，色赤如融金汁者是真也。”对此段话的说明中肯定错误的是()A．绿矾的化学式为FeSO4·7H2OB．绿矾分解过程中没有发生电子的转移C．“色赤”物质可能是Fe2O3D．流出的液体中可能含有硫酸12．验证Fe3＋与Fe2＋能够相互转化的实验如下：按下列顺序实验对应现象①向FeCl3溶液加入少量铁粉②滴加KSCN溶液③再滴加几滴氯水ⅰ.溶液由棕黄色变为浅绿色ⅱ.溶液无明显变化ⅲ.溶液变红下列分析不合理的是()A．解释现象ⅰ的反应2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋B．实验②与③可以调换顺序C．溶液变红涉及反应Cl2＋2Fe2＋=2Cl－＋2Fe3＋D．比较氧化性：Cl2>Fe3＋>Fe2＋13．向氧化铁、氧化铜、铁、铜的混合粉末中加入过量的稀盐酸，充分反应后，仍有红色粉末存在，则关于溶液中阳离子的判断正确的是()A．只有Fe2＋和Cu2＋B．一定有Fe2＋、Cu2＋，可能有Fe3＋C．一定有Fe2＋，可能有Cu2＋D．只有Fe2＋14．要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含有Fe2＋，进行如下实验操作时最佳顺序为()①加入适量氯水②加入足量酸性KMnO4溶液③加入少量KSCN溶液A．①③ B．③②C．③① D．①②③二、非选择题15．分析比较氧化铁和氧化亚铁的性质。(1)写出下列反应的化学方程式:①氧化铁与一氧化碳反应:;

②氢气还原氧化亚铁:;

③氧化亚铁在高温下转化为四氧化三铁:。

(2)上述各反应中氧化铁或氧化亚铁表现的氧化性或还原性:①;

②;

③。

(3)从铁元素的化合价分析说明:①氧化铁具有的性质:;

②氧化亚铁具有的性质:。

16．有A、B、C三种常见的金属单质，A在空气中燃烧生成淡黄色固体；B也能在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光；C在一定条件下与水蒸气反应生成H2和一种黑色固体。根据以上信息回答下列问题：(1)写出化学式：A________；B________；C________。(2)写出化学方程式。①C在空气中燃烧_________________________________________________________；②C与水反应_____________________________________________________________。参考答案与部分解析一、选择题1．D解析：FeO和Fe3O4均为黑色固体,Fe2O3为红棕色固体,A项错误;Fe3O4是一种纯净物,B项错误;在1400℃以上的温度下加热Fe2O3时,Fe2O3会部分失去氧,生成Fe3O4,说明四氧化三铁稳定,C项错误;FeO、Fe2O3和Fe3O4均可与盐酸反应生成盐和水,反应过程中无元素化合价变化,反应类型均为复分解反应,D项正确。2．A解析：加入KSCN溶液，能使溶液变成红色，则溶液中应有Fe3＋。所给选项中，只有A项反应产物中生成Fe3＋：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。3．B解析：A项，KCl溶液与铁不反应，错误；B项，发生反应Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，无单质生成，正确；C项，发生反应Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu，有单质生成，错误；D项，发生反应Fe＋2Ag＋=Fe2＋＋2Ag，有单质生成，错误。4．D解析：A项，Fe与弱氧化剂S反应生成FeS，能直接化合得到；B项，钠与强氧化剂氯气可直接化合生成NaCl；C项，氢气与氧气点燃条件下生成H2O；D项，Fe与强氧化剂氯气可直接化合生成FeCl3，而不是FeCl2。5．C解析：铁离子与铁反应生成浅绿色的亚铁离子，①正确；铁离子与硫氰化钾反应溶液显红色，据此能够检验铁离子，②正确；硫酸铜与氯化铁不发生反应，混合后溶液不会变成无色，③错误；氯化铁溶液与硝酸银反应生成白色氯化银沉淀，该性质不是铁离子的性质，④错误；铁离子与氢氧化钠反应生成红褐色氢氧化铁沉淀，据此可以检验溶液中是否存在铁离子，⑤正确。6．A解析：实验①中铁做还原剂，则氧化性：Cu2＋>Fe2＋；实验②中Fe2＋只表现还原性；实验③中发生的反应为2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2，该反应不是置换反应，分析可知氧化性：Fe3＋>Cu2＋。综上分析可知氧化性：Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋。7．D解析：锌有剩余时，锌粉足量，与氯化铜和氯化亚铁完全反应，M中一定有Fe、Cu和Zn，N中一定没有FeCl2和CuCl2，故A、B正确；锌无剩余时，锌先与氯化铜反应，可能与部分氯化亚铁反应，所以M中一定有Cu，可能有Fe，N中一定有ZnCl2，若锌粉不足量，氯化铜未完全反应，则溶液中有FeCl2、CuCl2和ZnCl2，若氯化铜完全反应，氯化亚铁未完全反应，则溶液中有FeCl2和ZnCl2，若氯化铜完全反应，氯化亚铁恰好完全反应，则溶液中只有ZnCl2，故C正确，D错误。8．A解析：Fe和Cl2在加热条件下反应生成FeCl3。9．D解析：铁与水蒸气反应的固体产物是黑色的Fe3O4。10．B解析：剩余固体比原混合物减少的质量即为原混合物中氧原子的质量，则n(O)＝eq\f(0.8g,16g·mol－1)＝0.05mol。原混合物与盐酸反应，生成氯化物和水，则n(Cl－)＝2n(O)＝0.05mol×2＝0.1mol，则n(HCl)＝0.1mol，需1mol·L－1盐酸的体积至少为eq\f(0.1mol,1mol·L－1)＝0.1L。11．B解析：绿矾在受热时会溶解在结晶水中，然后分解，化学方程式为2FeSO4·7H2Oeq\o(=,\s\up7(高温))Fe2O3＋SO2↑＋SO3＋14H2O，Fe的化合价由＋2价升高到＋3价，S由＋6价降低到＋4价，所以绿矾分解是氧化还原反应，有电子转移。三氧化硫是酸性氧化物，溶于水生成硫酸。12．B解析：若②与③调换顺序，无法证明Fe2＋被Cl2氧化为Fe3＋，B不合理。13．C解析：根据剩余的固体为红色可知，剩余的固体中含有铜，所以溶液中一定没有Fe3＋，一定含有Fe2＋，但Cu2＋不能确定。14．C解析：先加入KSCN溶液，溶液不变红，证明原溶液中不含Fe3＋，再加入适量氯水，溶液变红，证明原溶液中含有Fe2＋。二、非选择题15．(1)①Fe2O3+3CO2Fe+3CO2②FeO+H2Fe+H2O③6FeO+O22Fe3O4(2)①氧化铁具有氧化性②氧化亚铁具有氧化性③氧化亚铁具有还原性(