第3章第1节铁及其化合物第1课时作业 高一化学人教版（2019）必修第一册

铁的单质1．下列说法正确的是()A．我国在战国中期即开始使用铁制品B．自然界中的铁元素只存在于化合物中C．铁能与所有金属的盐溶液反应生成亚铁盐和金属D．高炉炼铁是用还原剂将铁从它的化合物中还原出来2．铁是一种应用广泛的金属。下列有关铁的说法不正确的是()A．铁与氯气反应生成FeCl2B．常温下铁在浓硫酸中钝化C．铁在氧气中燃烧生成物为黑色D．纯铁是银白色金属3．常温下，将铁片放入下列溶液中，有大量气泡产生的是()A．浓硫酸 B．氢氧化钠溶液C．稀硫酸 D．硫酸铜溶液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．将金属Cu投入金属A的盐溶液中，观察到Cu的表面出现银白色物质；金属B投入稀硫酸中，观察到B的表面有气泡产生。下列关于金属A、B、Cu活动性的顺序正确的是()A．B>Cu>A B．A>Cu>BC．B>A>Cu D．A>B>Cu6．将一枚洁净的铁钉浸入稀硫酸中，下列叙述正确的是()①铁钉表面产生气泡②溶液由无色逐渐变为浅绿色③铁钉的质量减轻④溶液的质量减轻A．仅②③ B．仅①②④C．仅①②③ D．①②③④7．铁粉可与高温水蒸气发生反应，若反应后得到的干燥固体质量比反应前铁粉的质量增加了32g，则参加反应的铁粉的物质的量是()A．0.5mol B．1molC．1.5mol D．2mol8．下列有关铁及其化合物的叙述中，不正确的是()A．“曾青得铁，则化为铜”指的是铁与硫酸铜溶液的反应B．铁能和沸水反应生成氢气C．将饱和氯化铁溶液滴入沸水中，煮沸至红褐色，可得氢氧化铁胶体D．高温下用一氧化碳还原铁的氧化物制铁9．将11.5g钠、28g铁分别放入20mL1mol·L－1的盐酸中，结果正确的是()A．钠与盐酸反应比铁剧烈，产生的气体多B．铁与盐酸反应比钠剧烈C．铁与盐酸反应产生的气体多D．反应结束时产生的气体一样多10．在FeCl3、CuCl2和HCl的混合溶液中加入铁粉，待反应结束后，将剩余的固体滤出，发现固体能被磁铁吸引，则反应后溶液中大量存在的阳离子是()A．Fe2＋ B．H＋C．Cu2＋和Fe2＋ D．Fe3＋和Cu2＋11．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)写出下列反应的化学方程式。①A在空气中燃烧：_________________________________________________________；②C与水蒸气反应：_________________________________________________________；③A与水反应：______________________________________________________________。能力达标12．某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水反应”的实验，并检验产物的性质，请回答下列问题：(1)A装置的作用是________，B中反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________。(2)D的作用是______________________________________________________________。(3)E中的现象是____________________________________________________________。(4)A、B两个装置中应先点燃________处的酒精(喷)灯，点燃E处酒精灯之前应进行的操作是________________________________________________________________________。13．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实验，并用简单的方法收集、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)怎样用简单的方法检验收集到的气体是氢气？简述实验操作步骤和现象：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)若收集到标准状况下的H222.4L，则参加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。14．电子工业中用过量的FeCl3溶液溶解电路板，产生的废液中含FeCl3、CuCl2和FeCl2。由该废液回收铜并得到净水剂(FeCl3·6H2O)的步骤如下：Ⅰ.废液中加入过量铁粉，过滤；Ⅱ.向Ⅰ的滤渣中加入过量试剂A，充分反应后，过滤，得到铜；Ⅲ.合并Ⅰ和Ⅱ中的滤液，通入足量氯气；Ⅳ.……，得到FeCl3·6H2O晶体。(1)步骤Ⅰ中反应的离子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(2)试剂A是________；(3)取少量步骤Ⅲ所得的溶液于试管中，能够证明通入氯气足量的是________；a．检验Cl2的存在b．检验Fe3＋的存在c．检验Fe2＋的存在(4)完成步骤Ⅳ需要用到的实验装置是________(填字母)。1．解析：我国目前发现最早的人工冶铁制品是春秋初年秦国的铜柄铁剑，A项错误；自然界中的陨铁中的Fe以单质形态存在，B项错误；Fe只能将金属活动性比它弱的金属从其盐溶液中置换出来，C项错误；高炉炼铁是用CO等还原剂把Fe从铁矿石中还原出来，D项正确。答案：D2．解析：铁与氯气反应生成高价态的FeCl3，故A错误；浓硫酸具有强氧化性，则常温下铁在浓硫酸中钝化生成致密的氧化物薄膜阻止反应的进一步发生，故B正确；铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，为黑色固体，故C正确；纯铁为银白色金属，故D正确。答案：A3．解析：A项，发生钝化，不能观察到大量气泡生成，错误；B项，Fe与NaOH溶液不反应，无现象，错误；C项，铁具有还原性，常温下与稀硫酸反应生成氢气，可观察到气泡产生，正确；D项，反应生成Cu，没有气体，错误。答案：C4．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。答案：D5．解析：Cu置换A，说明活动性：Cu>A，B能置换出H2，说明活动性：B>Cu。故活动性：B>Cu>A。答案：A6．解析：根据反应Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑可知，反应过程中铁钉逐渐溶解，铁钉表面产生气泡，溶液变为浅绿色。答案：C7．解析：根据3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2可知，固体增加的质量为氧元素的质量，n(Fe)＝eq\f(3,4)n(O)＝eq\f(3,4)×eq\f(32g,16g·mol－1)＝1.5mol。答案：C8．解析：铁和水蒸气在高温条件下生成四氧化三铁和氢气，铁与沸水几乎不反应，B错误；氢氧化铁胶体的制备方法为：将饱和氯化铁溶液滴入沸水中，加热至液体呈红褐色，故C正确；铁的冶炼可以采用热还原法，高温下用一氧化碳还原铁的氧化物制铁，故D正确。答案：B9．解析：反应的剧烈程度由金属活泼性决定，即钠比铁剧烈，钠、铁物质的量依次为0.5mol、0.5mol，盐酸物质的量均为0.02mol。可见，铁与盐酸反应时铁过量，生成0.01molH2。而钠先与酸反应，后与水反应，共生成0.25molH2。答案：A10．解析：发现固体能被磁铁吸引，说明一定含有铁，则反应后溶液中一定不能存在氢离子、铁离子和铜离子，大量存在的阳离子是亚铁离子，答案选A。答案：A11．解析：根据现象，可推断：A为Na，B为Mg，C为Fe，淡黄色固体为Na2O2，黑色固体为Fe3O4。答案：(1)NaMgFe(2)①2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))Na2O2②3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2③2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑12．解析：(1)B中进行的反应是3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2，故A为提供水蒸气的装置。(2)D的作用是除去未反应的水蒸气，干燥H2。(3)E中反应为H2＋CuOeq\o(=,\s\up7(△))Cu＋H2O，故黑色粉末变红，同时硬质玻璃管右端会有水珠生成。(4)应先点燃A处，若先点燃B处，B中的Fe会与空气中O2反应生成Fe2O3，点燃E处酒精灯前要收集H2，检验纯度。答案：(1)产生水蒸气3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2(2)吸收未反应的水蒸气(3)黑色固体变为红色，右端管壁有水珠生成(4)A收集H2，并检验其纯度13．解析：(3)考虑到H2的密度比空气小，可采用向下排空气法收集H2。(4)检验H2可采用“爆鸣”实验。(5)根据反应的化学方程式3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2可得关系式：3Fe～4H2，n(H2)＝eq\f(22.4L,22.4L·mol－1)＝1mol，则n(Fe)＝eq\f(3,4)mol，m(Fe)＝eq\f(3,4)mol×56g·mol－1＝42g。(6)固体质量增加的原因是Fe生成了Fe3O4，增加的质量为氧元素的质量，故生成氢气的质量为m(H2)＝eq\f(32,16)×2g＝4g。答案：(1)3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(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，靠近酒精灯火焰，松开拇指，发出爆鸣声，说