第三章铁金属材料第一节铁及其化合物同步练习高中化学人教版必修第一册.docx

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第三章铁金属材料第一节铁及其化合物同步练习高中化学人教版必修第一册

高中化学人教版（2019）必修第一册第三章铁金属材料第一节铁及其化合物同步练习

一、单选题

1．将铁粉放入硝酸铜、硝酸银的混合液中，反应停止后，产生少量不溶物，过滤后，取少量滤液滴加稀盐酸，无明显现象，则不溶物内一定含有（　）

A．银、铜B．铁、铜、银C．铜D．银

2．混合下列各组物质使之充分反应，加热蒸干产物并在300℃灼烧至质量不变，最终残留固体不是纯净物的是（）

A．向红褐色的Fe（OH）3固体中加入过量盐酸B．等物质的量浓度、等体积的（NH4）2SO4与BaCl2溶液

C．等物质的量的NaHCO3与Na2O2固体D．向NaBr溶液中通入过量氯气

3．下列变化中，气体被还原的是

A．水蒸气使CuSO4变蓝B．Cl2使FeCl2溶液变黄

C．CH2=CH2使溴水褪色D．H2S使H2SO3溶液变浊

4．证明某溶液中不含Fe3＋而可能含有Fe2＋的实验操作如下：

①加入足量新制氯水，②加入足量酸性高锰酸钾溶液，③加入少量硫氰化铵溶液，④加入氢氧化钠溶液。

最佳的实验操作及顺序是（）

A．①③B．③②C．③①D．④①

5．

溶液呈浅绿色，其中存在下列平衡：

，往该溶液中滴加盐酸，不能发生的变化是

A．平衡向逆反应方向移动B．溶液由浅绿色变成黄色

C．平衡向正反应方向移动D．能产生气体

6．一定温度下用过量铁块与稀硫酸反应制取氢气，采取下列措施：

①将铁块换为等质量的铁粉；②加入少量

溶液；③加入少量

固体；④加入少量水；⑤加热⑥将稀硫酸换为

的硫酸，其中可提高

的生成速率的措施有

A．①③④B．①③⑤C．②④⑤D．②⑤⑥

7．下列装置或操作能达到相应实验目的的是

A．

配制一定浓度的NaCl溶液B．

除去氯气中的HCl气体

C．

实验室制取氨D．

观察Fe（OH）2的生成

8．某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列三个实验。

下列从分类角度分析正确的是

A．实验①、③反应制得的物质均为纯净物B．③发生化学变化，最终得到的分散系为胶体

C．①反应中铁丝为还原剂，发生还原反应D．实验①、②涉及的所有物质均为电解质

9．下列反应中，反应后固体物质增重的是（）

A．氢气通过灼热的CuO粉末B．二氧化碳通过Na2O2粉末

C．在空气中高温加热Fe（OH）3D．将锌粒投入Cu（NO3）2溶液

10．下列变化中，不属于化学变化的是（）

A．活性炭使红墨水褪色B．FeSO4溶液使酸性高锰酸钾溶液褪色

C．氯水使有色布条褪色D．SO2使品红溶液褪色

11．下列物质性质或反应在生活中的应用错误的是（）

A．合金具有优良性能，熔点一般低于其组分金属B．氧化铁俗称铁红，可用作红色油漆和外墙涂料

C．二氧化硅是制造光电池的常用材料D．HF可用作在玻璃器皿上刻蚀标记

12．下列物质存放方法正确的是

A．盛NaOH溶液的试剂瓶用磨口玻璃塞B．氢氟酸用玻璃瓶盛装

C．Fe2（SO4）3溶液存放在加有少量铁粉的试剂瓶中D．金属钠存放于煤油中

13．溶液中除铁时还常用NaClO3作氧化剂，在较小的pH条件下最终生成一种浅黄色的黄铁矾钠[Na2Fe6（SO4）4（OH）12]沉淀除去。

下图是温度-pH与生成的沉淀关系图，图中阴影部分是黄铁矾稳定存在的区域。

下列说法不正确的是｛已知25℃，Ksp[Fe（OH）3]=2.64×10-39｝

A．工业生产黄铁矾钠，温度控制在85～95℃pH=1.5左右

B．pH=6，温度从80℃升高至150℃体系得到的沉淀被氧化

C．用氯酸钠在酸性条件下氧化Fe2+离子方程式为：

6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O

D．在25℃时溶液经氧化，调节溶液pH=4，此时溶液中c（Fe3+）=2.64×10-9mol·L－1

14．为了确定某物质是否变质，所选试剂（括号内物质）达不到实验要求的是（）

A．K2SO3是否被氧化（BaCl2溶液）B．新制氯水已经完全变质（紫色石蕊试液）

C．KI是否被氧化（淀粉溶液）D．FeSO4是否被氧化（KSCN溶液）

15．下列物质属于纯净物的是（）

A．赤铁矿B．普通玻璃C．液氯D．漂白粉

二、实验题

16．某同学用如图装置制备

并探究其性质。

查阅资料知：

i．

酸性条件下与

迅速反应生成S和

ii．

有较强的还原性

（1）装置A中a的作用是___________；装置A中制备

的离子方程式为___________。

（2）上述装置中存在一处缺陷，会干扰

和

性质的探究，改进的方法是___________。

（3）改进实验装置后，B中

被氧化为

，写出该反应的离子方程式___________。

（4）装置C中溶液颜色先变为血红色，一段时间后褪色。

①生成使KSCN溶液变为血红色物质的离子方程式___________；

②某同学对褪色原因提出假设：

假设1：

被

氧化为更高价态；

假设2：

___________；

为进一步探究，该同学取装置C褪色后的溶液少许于试管中，___________（写出操作及现象）说明假设2成立。

17．实验小组探究FeCl3溶液灼烧的变化。

已知：

FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中加热，可被氧化成Fe3O4，隔绝空气加热会歧化为Fe和Fe3O4。

Ⅰ.FeCl3溶液的灼烧。

实验ⅰ：

将一只白粉笔浸泡在FeCl3溶液中，用坩埚钳夹持粉笔于酒精灯上灼烧，很快观察到粉笔表面颜色的变化：

黄色→红褐色→铁锈色→黑色。

（1）配制FeCl3溶液时，先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度。

结合化学用语解释将氯化铁晶体溶于盐酸的目的_______。

（2）“黄色→红褐色→铁锈色→黑色”颜色变化中的“铁锈色”物质是_______。

（填化学式）

（3）针对“黑色”物质，小组成员提出猜想。

猜想1：

酒精灼烧粉笔的产物；

猜想2：

酒精还原“铁锈色”物质得到的产物。

通过实验排除了猜想①，实验操作和现象是_______。

Ⅱ.探究“黑色”物质的成分。

实验ⅱ：

先用酒精蒸气排尽装置中的空气，再在“铁锈色”物质处加热，充分反应至“铁锈色”物质完全变成“黑色”物质。

取下装有新制Cu（OH）2的试管，加热，有砖红色沉淀生成。

实验ⅲ：

在“黑色”物质中加入热的硫酸，“黑色”物质溶解，无气泡产生。

（4）甲同学根据实验ⅱ和ⅲ的现象，判断“黑色”物质中含有二价铁，其理由是_______。

（5）乙同学用实验ⅲ中所得溶液进行实验iv，证实了甲的判断，实验iv的离子反应方程式为_______。

（6）丙同学发现“黑色”物质完全被磁铁吸引，推测“黑色”物质是Fe3O4，写出“铁锈色”物质变成Fe3O4的化学方程式_______。

（7）丁同学为证明“黑色”物质是Fe3O4，设计实验方案并预测：

取实验ⅲ中少量清液滴入足量的Na2S溶液，认为得到物质的量之比为3∶1的FeS和S沉淀，即可证明。

你认为是否合理，并说明理由_______。

18．乳酸亚铁晶体（[CH3CH（OH）COO]2Fe·3H2O，Mr=288）是常用的补铁剂易溶于水，吸收效果比无机铁好。

乳酸亚铁可由乳酸与FeCO3反应制得。

I.制备碳酸亚铁（FeCO3）

已知FeCO3易被氧化：

4FeCO3+6H2O+O2=4Fe（OH）3+4CO2。

某兴趣小组设计如下方案制备FeCO3，实验装置如图：

（1）仪器B的名称是__。

（2）利用如图所示装置进行实验，进行以下两步操作：

第一步：

打开活塞1、3，关闭活塞2，反应一段时间；

第二步：

关闭活塞3，打开活塞2，发现C中有白色沉淀和气体生成。

①第一步骤的目的是__。

②C中反应生成白色沉淀的离子方程式是：

__。

③仪器C中的混合物经过滤，洗涤后得到FeCO3沉淀。

实验室中进行过滤后沉淀洗涤的操作是：

__。

④装置D中可盛装适量的水，该装置作用是__。

II.制备乳酸亚铁晶体和定量测量

（1）制备乳酸亚铁晶体。

将制得的FeCO3加入到乳酸溶液中，加入少量铁粉，在70℃下搅拌使反应充分进行，一段时间后，经过分离提纯操作，从所得溶液中得到乳酸亚铁晶体。

现需要设计实验检测产品在制备过程是否因氧化而发生变质，可选用的试剂__。

（2）用碘量法测定晶体样品中铁元素的含量并计算样品的纯度。

称取3.00g晶体样品，在足量空气中灼烧成灰，加足量稀硫酸溶解，将所有可溶物配成l00mL溶液。

取25.00mL该溶液加入过量的KI反应，加入几滴__（试剂名称）作指示剂，用0.l0mol/L的硫代硫酸钠溶液滴定（I2+2S2O32-=S4O62-+2I-），重复实验3次，滴定终点时平均消耗硫代硫酸钠25.00mL，则样品纯度为__。

19．二茂铁可用作燃料的节能消烟剂、抗爆剂等。

实验室制备二茂铁装置示意图如图一：

已知：

①二茂铁熔点是173℃，在100℃时开始升华；沸点是249℃

②制备二茂铁的反应原理是：

2KOH+FeCl2+2C5H6=Fe（C5H5）2+2KCl+2H2O

实验步骤为：

①在三颈烧瓶中加入25g粉末状的KOH，并从仪器a中加入60mL无水乙醚到烧瓶中，充分搅拌，同时通氮气约10min；

②再从仪器a滴入5.5mL新蒸馏的环戊二烯（C5H6，密度为0.95g/cm3），搅拌；

③将6.5g无水FeCl2与（CH3）2SO（二甲亚砜，作溶剂）配成的溶液25mL装入仪器a中，慢慢滴入仪器c中，45min滴完，继续搅拌45min；

④再从仪器a加入25mL无水乙醚搅拌；

⑤将c中的液体转入分液漏斗中，依次用盐酸、水各洗涤两次，分液得橙黄色溶液；

⑥蒸发橙黄色溶液，得二茂铁粗产品。

回答下列问题：

（1）仪器b的名称是___。

（2）步骤①中通入氮气的目的是___。

（3）仪器c的适宜容积应为（选编号）：

___。

①100mL②250mL③500mL

（4）步骤⑤用盐酸洗涤的目的是___。

（5）步骤⑦是二茂铁粗产品的提纯，该过程在图二中进行，其操作名称为___；该操作中棉花的作用是___。

（6）若最终制得纯净的二茂铁4.3g，则该实验的产率为___（保留三位有效数字）。

参考答案

1．D2．C3．B4．C5．C6．B7．D8．B9．B10．A11．C12．D13．B14．A15．C

16．平衡气压，使浓盐酸顺利滴下MnO2+4H++2Cl-

Mn2++Cl2↑+2H2O在装置A和B之间加盛有饱和食盐水的洗气瓶

被氯气氧化加入KSCN溶液，观察到溶液变为血红色

17．FeCl3+3H2O

Fe（OH）3+3HCl,溶于较浓的盐酸中的目的是抑制其水解Fe2O3把洁净的粉笔置于酒精灯上灼烧未呈现黑色实验ⅱ中酒精被氧化成乙醛，红色物质Fe2O3中Fe元素即被还原成0价或+2价。

实验ⅲ中无气泡生成，可说明黑色物质中没有Fe单质，则一定含有+2价铁元素。

（逻辑合理即可）5Fe2++8H++MnO

=Mn2++5Fe3++4H2O或3Fe2++2[Fe（CN）6]3−=Fe3[Fe（CN）6]2↓CH3CH2OH+3Fe2O3

CH3CHO+2Fe3O4+H2O合理；根据产物FeS和S物质的量比为3∶1，可知实验中发生了2Fe3++3S2−=2FeS+S和Fe2++S2−=FeS两个反应，进而可知实验ⅲ所得清液中n（Fe3+）∶n（Fe2+）=2∶1，由此可判断黑色物质是Fe3O4（逻辑合理即可）；或不合理；实验中Fe3+与Na2S溶液还可能发生2Fe3++3S2-=2Fe2S3↓和2Fe3++3S2-+6H2O=2Fe（OH）3↓+3H2S↑等反应。

（逻辑合理即可）

18．蒸馏烧瓶产生氢气将装置内空气排尽，防止二价铁被氧化Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O用玻璃棒引流，向过滤器中注入蒸馏水至浸没固体，让水滤去，重复2至3次形成液封，防止C中产品接触空气被氧化变质KSCN溶液淀粉溶液96%

19．球形冷凝管排尽装置中的空气，防止Fe2+被氧化②除去多余的KOH升华防止二茂铁挥发进入空气中58.4%