高中化学必修第一册课时分层作业和答案14

［课时分层作业叶四)］

建议用时：45分钟

L基础过关练」

1.《淮南子・说山训I》云：慈石能引铁(慈，旧作磁)。“慈石”的主要成分是()

A.四氧化三铁B.氧化铜

C.三氧化二铁D.硅酸盐

A［四氧化三铁，化学式Fe304o俗称氧化铁黑、吸铁石、黑氧化铁，为具有磁性的黑

色晶体，故又称为磁性氧化铁。“慈石”的主要成分是四氧化三铁。］

2.下列图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的有()

A.I、n、inB.I、II、N

c.i、in、ND.i、n、in、iv

C［因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3,即发生4Fe(OHb+

O2+2H2O=4Fe(OH)3.因此要较长时间看到Fe(OHb白色沉淀，就要排除装置中的氧气

或空气。1液面加油脂阻上了空气进入，起到隔绝空气的作用，可以较长时间看到Fe(OH)2

白色沉淀；II通过长颈漏斗空气可以进入到试管中，得到氢氧化亚铁容易被氧化生成氢氧化

铁，不能较长时间看到Fe［0H)2白色沉淀；III中Fe和稀琉酸生成氨气能排出装置中的丸气，

所以也能减少与氧气接触，能较长时间看到Fe(0H)2白色沉淀：N中盛有氢氧化钠溶液的滴

管伸入放有还原性铁粉的硫酸亚铁溶液中，可以避免试管中部分氧气对氢氧化亚铁的氧化，

则能减少与氧气接触，能较长时间看到Fe(OH”白色沉淀。］

3.四氧化三铁(Fe3O0的组成可表示为FeOFe2O3,下列关于Fe3O4的说法不正确的是

()

A.Fe.aQi是一种混合物

B.FeO在空气中受热能迅速被氧化为Fe3O4

C.Fc3O4与盐酸反应为产物中有两种铁的价态

D.Fe<h俗称磁性氧化铁，常用作磁性材料

A［A.Fe3O4是一种复杂的化合物，属于纯净物，故A错误；B.FeO易被氧化，在空

气中受热迅速被氧化为Fe3O4,故B正确；C.四氧化三铁含+2价和+3价铁元素，Fe3O4

+3+2+

与盐酸发生反应的化学方程式为：Fe3O4+8H=2Fe+Fe+4H2O,产物中有两种铁的价

态，故C正确：D.FesCh俗称磁性氧化铁，具有磁性，常用作磁性材料，故D正确。］

4.下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是（）

A.Fe-*FeC12B.Fe-TeCb

C.Fe-*Fe（OH）3D.Fe-Fe3O4

C［A.Fe与FeCh反应生成FeCl2,Fe+2FeC13=3FeCI2,能通过一步化学反应实现,

故A不符合；B.氯气具有强氧化性，Fe和氯气反应生成FeCh,能通过一步化学反应实现,

故B不符合：C.Fe不能一步反应生成Fe（OHb,故C符合：D.Fe在02中燃烧生成氏3。4,

能通过一步化学反应实现，故D不符合。］

5.铁与水蒸气反应的实验装置如图，下列说法正确的是（）

A.实验时，试管口应高于试管底

B.加热时试管内生成红棕色物质，点燃肥皂泡可听到爆鸣声

C.反应的化学方程式为：2Fe+3H20《）餐=Fe2O3+3H2

D.试管中发生置换反应

D［铁与水蒸气反应生成Fe3O4和Hz,属于置换反应，实验时应使试管口低于试管底。］

6.由FeO、Fez。?、Fe^Ch组成的混合物，测得其中铁元素与氧元素的质量之比为21：8,

则这种混合物中FcO、FezCh、Fe3（li的物质的量之比可能为（）

A.I：2：1B.1：2：3

C.I：3：1D.1：1：3

D［由铁元素与氧元索的质量之比为21：8,求得物质的量之比为3：4,所以FejCh物

质的量的多少不影响混合物中铁元素与氧元素的质量比。Fe3Ch可拆为FeOFe2O3,故只要

FeO、FezCh的物质的量之比为1：）即可。］

7.用下.面两种方法可以制得白色的Fe（0H）2沉淀。

方法一：用不含Fe3+［KJFeSCh溶液与用不含O,的蒸储水配制的NaOH溶液反应制备。

(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSC)4溶液时还需加入o

(2)除去蒸储水中溶解的02，常采用的方法。

(3)生成白色Fe(0H”沉淀的操作是用长滴管吸取不含02的NaOH溶液，插入FeSCh溶

液液面以下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是。

In

方法二：在如上图所示装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2so4等试剂制备。

(1)在试管I里加入的试剂是。

(2)在试管II里加入的试剂是o

(3)为了制得白色Fe(OHb沉淀，在试管【和试管HE加入试剂，打开止水夹，寒紧塞子

后的实验步骤是。

(4)这样生成的Fe(OHb沉淀能较长时间保持白色，其理由是o

解析方法一的原理：+2价的铁有还原性，其化合物无论是在空气中还是在水溶液中，

都易被氧化为+3价铁的化合物。因此，无论是制取、保存还是使用+2价铁的化合物时，都

要采取适当的措施以防止+2价铁被氧化。在一般的实验条件下，下列措施都可较好地防止

+2价铁被氧化：①加Fe还原Fe3+(2Fe3++Fe—3FC2+I；②用除去氧气的水(如经过充分贰

沸后的水)配制Fe?+的溶液；③加保护剂(如紫、汽油、氯气、二氧化碳气体等)保护+2价铁；

④让+2价铁的沉淀生成于溶液的深处。Fe?+还易发生水解反应，在配制FeSCh溶液时需要

加入H2s04抑制Fe?+的水解(此内容会在以后学到)。

方法二的原理：向试管I中加铁屑和稀硫酸，向试管H中加NaOH溶液，这样铁屑和稀

硫酸反应可以制取FeSOj溶液，借用生成的氢气将两支试管内的空气都排出去，使氢气充满

试管I和试管11(起保护气的作用)。为保证氧气完全将试管内空气排出，应收集试管II出口

处的气体，检验氢气的纯度。当确定氢气充满两支试管以后，关闭止水夹，试管I内压强增

大，FeSO4溶液顺着导管进入试管II的NaOH溶液中，NaOH与FeSCh发生反应生成Fe：OH)2

沉淀。由于有氢气的保护作用，Fe(0H)2沉淀能较长时间稳定地存在。

答案方法一：(1)稀H2so4、铁屑

(2)煮沸(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触0?

方法二：(1)稀H2so4、铁屑(2)NaOH溶液(3)检脸试管H出口处排出的氢气的纯度,

当排出的比纯净时，再夹紧止水夹(4)试管I中反应生成的比充满了试管I和试管II，且

外界空气不容易进入

8.A〜H分别表示中学化学中常见的某种物质，它们之间的相互转化关系如下图所示(部

分反应物、生成物未列出)。已知：C、D、E、F、G五种物质中均含有同一种元素；A为淡

黄色固体化合物；G为红褐色固体。

(1)写出化学式：A.；

C.；

F.<,

(2)写出反应的化学方程式：

②：

⑥。

(3)写出离子方程式：

③；

⑤。

(4)生成24gB需要转移mol电子。

解析由F在空气中放矍生成G,G为红褐色固体，可推知G是Fe(OH)3,则F是Fe(OH)2：

而C、D、E、F、G含同一种元素，应想到是Fc元素，则D含Fe?+,E含F03+,由E与H

3+

反应生成G[Fe(OH)3]可推知H为强碱；C能转化为Fe?+和Fe,则C只能是Fe3O4,则B为

O2O而A为淡黄色固体化合物，能生成02和强碱，容易确定A为Na2O2,则H是NaOH。

答案(DNazOzFe.aChFe(0H)2

(2)202+3Fe=Fe3O4

4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

+23+

(3)Fe3O4+8H=Fe^+2Fe+4H2O

Fe3++3OH-=Fe(OH)3I

(4)1.5

L素养培优练」

9.元素价一类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是

以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图象。如图为铁元素的

价类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法不正确的是()

物质类别

A.铁在纯氧中燃烧可实现卜.述转化①

B.Fe(OH)2是一种白色絮状沉淀，不稳定，在空气中容易被氧化

C.由图可预测：高铁酸盐(FcO;)具有强氧化性，可用于消毒。FcOf与水反应最终可

生成Fe(OH)3胶体，从而吸附水中的悬浮物，故高铁酸盐可用做净水剂

D.加热Fe(OHX可发生转化⑥，加硝酸可实现转化③

A[A.铁在纯氧中燃烧反应生成四氧化三铁，不能实现上述转化①，故A错误：

B.Fe(OH)2是一种白色絮状沉淀，不稳定，在空气中容易被氧化，生成红褐色的氢氧化铁，

故B正确；C.高铁酸钠具有强氧化性，与水反应生成Fe(OH)3胶体，其中Fe元素化合价由

+6价变为+3价，则O元素化合价由一2价变为。价即有氧气生成，可用于消毒，则反应的

离子方程式为：4FcOj+l()H2O=4Fc(OH)3(胶体)+30?f+8OH,生成的氮氧化铁胶体

具有较大表面积，吸附悬浮杂质可以做净水剂，故C正确；D.加热Fe(0H)3发生转化⑥分

解生成氧化铁，氢氧化铁不溶于水，加硝酸溶解反应生成盐，可实现转化③，故D正确。]

10.某化学实验小组为检验FCC2O4L1H2O的成分并测定人的值，设计了如下实验：

稀捻酸CaCI,溶液

区岖*溶液变红

FeC^O/xHjO^4KMM),溶潼

一滤液丽奇

a6K,卜刈鹏沉淀

沉淀

CaCQ,107g

2.56g

下列有关叙述错误的是()

A.操作1需使用的坂璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗

B.酸溶过程中可用稀硫酸代替稀盐酸

C.试剂X为KSCN溶液

D.FeCzCh-xHzO中x的值为2

B［实验流程分析：

:操作1为过*操作::检总h?'的方法:

产工溶液变红;

FeCjO^xHjO：

一滤液

3.6R/平均分为2份溶」嚼：

PJ・；C-C,O,沉淀:!%6.；

0.02md—1.12g2.56g

；：

0.02mol-1.76g2.S6gCeOJ：1.07g红物色沉淀为Fe(OH),：

•T沉淀.物质的，

0.72g为H＜）的质:沉淀,其物质的量为0.01mol：

也由物曲的融:量为0.02mol；

可得x=2

由分析可知，操作I为过滤，过滤时，需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗，A

项正确；酸溶过程中，不能用稀硫酸代替稀盐酸，SO：与Ca?+会反应生成微溶于水的CaSO4,

使沉淀质量增加而无法准确测定x的值，B项错误；加入KMnCh溶液，将Fe?+氧化为Fe3+,

检脸Fe3i时，加入KSCN溶液，溶液变为红色，所以试剂X为KSCN溶液，C项正确：根

据上述流程图分析可知，FeCzO4・入出0中的x为2,D项正确。］

11.在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应可以得到铁的氧化物。该氧化物又可经过此

反应的逆反应生成颗粒很细的铁粉。这种铁粉具有很高的反应活性，在空气中受撞击受热时

会燃烧，所以俗称“引火铁”。请分别用下图所示的两套仪器装置，制取上述铁的氧化物和“引

火铁"。实验中必须使用普通铁粉和6moLL」盐酸，其他试剂自选(装置中必要的铁架台、铁

夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去)。

填写下列空白：

(1)实验进行时，试管A中应加入的试剂是：

烧瓶B的作用是：

烧瓶C的作用是：

在试管D中收集到的是o

(2)实验时，U形管G中应加入的试剂是；长颈漏斗H中应加入

(3)两套装置中，在实脸时需要加热的仪器是_______(填该仪器对应的字母)。

（4）试管E中发生反应的化学方程式是

（5）为了安全，在E管中的反应发生前，在F出口处必须；E管中的反应

开始后，在F出口处应__________o

解析（1）根据题干可推断