2021-2022学年上学期高一化学人教版(2019)必修第一册第3章第1节第1课时铁和铁的氧化物作业(含解析)

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名称 2021-2022学年上学期高一化学人教版(2019)必修第一册第3章第1节第1课时铁和铁的氧化物作业(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2021-09-22 14:04:01

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第1课时 铁和铁的氧化物
一、选择题:共16小题
1.废旧计算机的某些部件含有Zn、Fe、Cu、Ag、Pt(铂)、Au(金)等金属,经物理方法初步处理后,与足量稀盐酸充分反应,然后过滤。则剩余的固体中不含有的金属是(  )
A.Cu、Ag
B.Fe、Zn
C.Pt、Cu
D.Ag、Au
2.下列关于铁与水反应的描述中,不正确的是(  )
A.铁与水蒸气反应的产物是黑色的Fe2O3
B.红热的铁能与水蒸气反应,放出的气体点燃时能发出爆鸣声
C.铁与水蒸气的反应是氧化还原反应
D.常温下,Fe与H2O不反应,但在空气中的O2、H2O共同作用下能发生反应
3.下列关于铁的叙述正确的是(  )
①铁能被磁铁吸引,且纯铁易锈蚀 ②人体的血红蛋白中含有铁元素 ③铁能在氧气中剧烈燃烧,但不能在水蒸气中燃烧
A.①
B.③
C.①②
D.②③
4.中国传统文化博大精深,明代方以智的《物理小识》中有关炼铁的记载:“煤则各处有之,臭者烧熔而闭之,成石,再凿而入炉,日礁,可五日不绝火,煎矿煮石,殊为省力。”下列说法中正确的是(  )
A.《物理小识》中记载的是以焦炭作为还原剂的方法来炼铁
B.在炼铁的过程中铁元素被氧化
C.现代工业可以采取电解法冶炼铁
D.铁的氧化物都呈黑色
5.下列有关铁及其化合物的说法正确的是(  )
A.在自然界中,不可能有游离态的铁存在
B.磁铁矿的主要成分是Fe2O3
C.铁是地壳中含量最多的金属元素,因此在日常生活中应用最广
D.用铁锅炒菜可以使食物中增加微量铁元素
6.下列方案得不到Fe3O4的是(  )
A.将FeO放在空气里高温加热
B.将铁丝放在氧气里燃烧
C.将铁丝放在水蒸气里高温加热
D.将铁丝放在潮湿的空气里缓慢生锈
7.据古代文献记载:“慈石治肾家诸病,而通耳明目。”“慈石,色轻紫,石上皲涩,可吸连针铁。”“慈石”的主要成分是(  )
A.铁
B.氧化铜
C.氧化铁
D.四氧化三铁
8.下列物质与其俗名匹配且相关叙述合理的是(  )
A.磁性氧化铁:四氧化三铁,为黑色晶体
B.铁红:氧化亚铁,可用作红色油漆的颜料
C.小苏打:碳酸钠,受热稳定、易溶于水
D.苏打:碳酸氢钠,可用于治疗胃酸过多
9.下列反应只能生成铁的+3价化合物的是(  )
A.少量铁与稀硫酸反应
B.铁丝在氧气中燃烧
C.少量FeCl2溶液中通入过量氯气
D.Fe投入CuSO4溶液中
10.下列关于铁及其化合物的说法中,不正确的是(  )
A.金属铁可以被磁铁吸引
B.铁元素有可变化合价
C.铁丝在氯气中燃烧生成FeCl2
D.铁在潮湿的空气中会生成铁锈
11.某物质由铁和氧两种元素组成,实验测得铁元素与氧元素的质量比为21∶8。关于该物质的下列说法中不正确的是(  )
A.铁元素与氧元素的物质的量比为3∶4
B.该物质可能为四氧化三铁
C.该物质一定为四氧化三铁
D.该物质可能为混合物
12.下列说法中正确的是(  )
A.铁在干燥的空气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色的Fe3O4
B.铁在化学反应中可能做还原剂,也可能做氧化剂
C.铁丝浸入硫酸铜溶液中片刻,取出,表面出现红色的铁锈
D.赤铁矿的主要成分是Fe2O3
13.下列离子方程式书写正确的是(  )
A.Fe+2H+===Fe3++H2↑
B.Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
C.Na+2H2O===Na++OH-+H2↑
D.Cl2+H2O===2H++Cl-+ClO-
14.一定条件下,下列选项所示物质间转化均能一步实现的是(  )
A.Cl2→HCl→NaClO
B.Na→Na2O2→Na2CO3
C.Cu→CuO→Cu(OH)2
D.Fe→Fe(OH)3→FeCl3
15.现有A、B、C、D四种物质,它们是Fe、稀盐酸、NaOH溶液、AgNO3溶液四种物质中的一种,它们的反应关系及反应类型如图所示,则物质B为(  )
A.Fe
B.稀盐酸
C.NaOH溶液
D.AgNO3溶液
16.用足量的CO还原32.0
g某种氧化物,将生成的气体通入足量澄清石灰水中,得到60.0
g沉淀,则该氧化物是(  )
A.FeO
B.Fe2O3
C.CuO
D.Cu2O
二、非选择题:共2小题
17.铁是人类较早使用的金属之一。运用铁及其化合物的知识,回答下列问题。
(1)下列含铁物质既有氧化性又有还原性的是____(填字母)。
A.Fe
B.FeCl3
C.FeSO4
D.Fe2O3
(2)向沸水中逐滴滴加饱和FeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色,该分散系中粒子直径的范围是____nm。
(3)中国古代四大发明之一指南针是由天然磁石制成的,天然磁石的主要成分是____(填化学式)。
(4)我国早在春秋战国时期就开始生产和使用铁器,写出工业上用赤铁矿为原料炼铁的化学方程式:____。
18.常温下,Fe与水不反应,但在高温下,Fe与水蒸气可发生反应。如图所示装置(夹持和固定装置省略),在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。请回答下列问题。
(1)写出该反应的化学方程式:____。
(2)实验前必须对整套装置进行____。
(3)圆底烧瓶中盛装的是水,该装置受热后的主要作用是____;烧瓶底部放置了几片碎瓷片,碎瓷片的作用是____。
(4)酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是____。
一、选择题:共16小题
1.废旧计算机的某些部件含有Zn、Fe、Cu、Ag、Pt(铂)、Au(金)等金属,经物理方法初步处理后,与足量稀盐酸充分反应,然后过滤。则剩余的固体中不含有的金属是( B )
A.Cu、Ag
B.Fe、Zn
C.Pt、Cu
D.Ag、Au
【解析】铁、锌能与稀盐酸反应,而铜、银、铂、金均不能与稀盐酸反应,故剩余的固体中不含有铁、锌。
2.下列关于铁与水反应的描述中,不正确的是( A )
A.铁与水蒸气反应的产物是黑色的Fe2O3
B.红热的铁能与水蒸气反应,放出的气体点燃时能发出爆鸣声
C.铁与水蒸气的反应是氧化还原反应
D.常温下,Fe与H2O不反应,但在空气中的O2、H2O共同作用下能发生反应
【解析】铁与水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,生成黑色的Fe3O4,A错误;H2在空气中点燃时能发出爆鸣声,B正确;该反应为氧化还原反应,C正确;常温下,铁在潮湿的空气中被缓慢氧化,D正确。
3.下列关于铁的叙述正确的是( D )
①铁能被磁铁吸引,且纯铁易锈蚀 ②人体的血红蛋白中含有铁元素 ③铁能在氧气中剧烈燃烧,但不能在水蒸气中燃烧
A.①
B.③
C.①②
D.②③
【解析】①中纯铁不易被锈蚀;②血红蛋白中含铁元素;③铁在水蒸气中的反应不是燃烧。
4.中国传统文化博大精深,明代方以智的《物理小识》中有关炼铁的记载:“煤则各处有之,臭者烧熔而闭之,成石,再凿而入炉,日礁,可五日不绝火,煎矿煮石,殊为省力。”下列说法中正确的是( A )
A.《物理小识》中记载的是以焦炭作为还原剂的方法来炼铁
B.在炼铁的过程中铁元素被氧化
C.现代工业可以采取电解法冶炼铁
D.铁的氧化物都呈黑色
【解析】由《物理小识》中记载可知是以焦炭作为还原剂的方法来炼铁,A选项正确;在炼铁的过程中铁由化合态转化为游离态,铁元素被还原,B选项错误;铁是中等活泼金属,不能采用电解法冶炼,C选项错误;Fe2O3是一种红棕色粉末,D选项错误。
5.下列有关铁及其化合物的说法正确的是( D )
A.在自然界中,不可能有游离态的铁存在
B.磁铁矿的主要成分是Fe2O3
C.铁是地壳中含量最多的金属元素,因此在日常生活中应用最广
D.用铁锅炒菜可以使食物中增加微量铁元素
【解析】自然界中,游离态的铁存在于陨铁中,A项错误;磁铁矿的主要成分是Fe3O4,B项错误;地壳中含量最多的金属元素为铝元素,C项错误。
6.下列方案得不到Fe3O4的是( D )
A.将FeO放在空气里高温加热
B.将铁丝放在氧气里燃烧
C.将铁丝放在水蒸气里高温加热
D.将铁丝放在潮湿的空气里缓慢生锈
【解析】铁锈的主要成分为Fe2O3。
7.据古代文献记载:“慈石治肾家诸病,而通耳明目。”“慈石,色轻紫,石上皲涩,可吸连针铁。”“慈石”的主要成分是( D )
A.铁
B.氧化铜
C.氧化铁
D.四氧化三铁
【解析】由“色轻紫”“可吸连针铁”可知,“慈石”是四氧化三铁(Fe3O4),D项正确。
8.下列物质与其俗名匹配且相关叙述合理的是( A )
A.磁性氧化铁:四氧化三铁,为黑色晶体
B.铁红:氧化亚铁,可用作红色油漆的颜料
C.小苏打:碳酸钠,受热稳定、易溶于水
D.苏打:碳酸氢钠,可用于治疗胃酸过多
【解析】磁性氧化铁即四氧化三铁,为黑色晶体,A项正确;氧化铁为红棕色固体,俗称铁红,常用作油漆中的红色颜料,B项错误;碳酸钠俗名苏打,碳酸氢钠是小苏打,可以用于治疗胃酸过多,C、D项错误。
9.下列反应只能生成铁的+3价化合物的是( C )
A.少量铁与稀硫酸反应
B.铁丝在氧气中燃烧
C.少量FeCl2溶液中通入过量氯气
D.Fe投入CuSO4溶液中
【解析】铁与稀硫酸反应生成FeSO4,A不符合题意;铁丝在氧气中燃烧生成Fe3O4,B不符合题意;少量FeCl2溶液中通入过量氯气生成FeCl3,C符合题意;Fe投入CuSO4溶液中生成FeSO4,D不符合题意。
10.下列关于铁及其化合物的说法中,不正确的是( C )
A.金属铁可以被磁铁吸引
B.铁元素有可变化合价
C.铁丝在氯气中燃烧生成FeCl2
D.铁在潮湿的空气中会生成铁锈
【解析】C项,铁丝在氯气中燃烧生成FeCl3,错误。
11.某物质由铁和氧两种元素组成,实验测得铁元素与氧元素的质量比为21∶8。关于该物质的下列说法中不正确的是( C )
A.铁元素与氧元素的物质的量比为3∶4
B.该物质可能为四氧化三铁
C.该物质一定为四氧化三铁
D.该物质可能为混合物
【解析】由铁元素与氧元素的质量之比为21∶8,求得铁元素与氧元素的物质的量之比为3∶4,该物质可能为Fe3O4;若FeO与Fe2O3以物质的量比为1∶1混合,混合物中铁元素与氧元素的物质的量比也为3∶4,该物质可能为混合物,C错误。
12.下列说法中正确的是( D )
A.铁在干燥的空气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色的Fe3O4
B.铁在化学反应中可能做还原剂,也可能做氧化剂
C.铁丝浸入硫酸铜溶液中片刻,取出,表面出现红色的铁锈
D.赤铁矿的主要成分是Fe2O3
【解析】由于空气中的氧气含量较少,所以铁丝在干燥的空气中不能剧烈燃烧,只有在纯氧中才能剧烈燃烧,A项错误;铁作为金属单质,在化学反应中化合价只能升高,做还原剂,B项错误;铁丝跟硫酸铜反应置换出铜,铁丝表面的红色物质是铜,不是铁锈,C项错误;D项正确。
13.下列离子方程式书写正确的是( B )
A.Fe+2H+===Fe3++H2↑
B.Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
C.Na+2H2O===Na++OH-+H2↑
D.Cl2+H2O===2H++Cl-+ClO-
【解析】铁与非氧化性酸反应生成亚铁离子和氢气,反应的离子方程式为Fe+2H+===Fe2++H2↑,A项错误;
Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O符合离子方程式书写原则,B项正确;钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的离子方程式为2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑,C项错误;氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸为弱酸,应用化学式表示,D项错误。
14.一定条件下,下列选项所示物质间转化均能一步实现的是( B )
A.Cl2→HCl→NaClO
B.Na→Na2O2→Na2CO3
C.Cu→CuO→Cu(OH)2
D.Fe→Fe(OH)3→FeCl3
【解析】HCl→NaClO不能一步实现,A不符合题意;Na与O2加热反应生成Na2O2,Na2O2与CO2反应生成Na2CO3,均可一步实现,B符合题意;CuO→Cu(OH)2不能一步实现,C不符合题意;Fe→Fe(OH)3不能一步实现,D不符合题意。
15.现有A、B、C、D四种物质,它们是Fe、稀盐酸、NaOH溶液、AgNO3溶液四种物质中的一种,它们的反应关系及反应类型如图所示,则物质B为( B )
A.Fe
B.稀盐酸
C.NaOH溶液
D.AgNO3溶液
【解析】A和B发生中和反应,则A、B为稀盐酸、NaOH溶液中的一种,B与C发生置换反应,B与D发生复分解反应,Fe与稀盐酸发生置换反应生成FeCl2和H2,则A为NaOH溶液,B为稀盐酸,C为Fe,D为AgNO3溶液。
16.用足量的CO还原32.0
g某种氧化物,将生成的气体通入足量澄清石灰水中,得到60.0
g沉淀,则该氧化物是( B )
A.FeO
B.Fe2O3
C.CuO
D.Cu2O
【解析】n(CO2)=n(CaCO3)==0.6
mol,则该氧化物中n(O)=0.6
mol,m(O)=0.6
mol×16
g·mol-1=9.6
g。金属的质量为32
g-9.6
g=22.4
g,假设为Fe元素,n(Fe)∶n(O)=∶0.6
mol=2∶3;假设为Cu元素,n(Cu)∶n(O)=∶0.6
mol=7∶12,故B项正确。
二、非选择题:共2小题
17.铁是人类较早使用的金属之一。运用铁及其化合物的知识,回答下列问题。
(1)下列含铁物质既有氧化性又有还原性的是__C__(填字母)。
A.Fe
B.FeCl3
C.FeSO4
D.Fe2O3
(2)向沸水中逐滴滴加饱和FeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色,该分散系中粒子直径的范围是__1~100__nm。
(3)中国古代四大发明之一指南针是由天然磁石制成的,天然磁石的主要成分是__Fe3O4__(填化学式)。
(4)我国早在春秋战国时期就开始生产和使用铁器,写出工业上用赤铁矿为原料炼铁的化学方程式:__Fe2O3+3CO2Fe+3CO2__。
【解析】(1)Fe
只有还原性,FeCl3、Fe2O3中铁元素的化合价为+3价,只具有氧化性,FeSO4中铁元素的化合价为+2价,既有氧化性又有还原性,故C正确。(2)向沸水中逐滴滴加饱和FeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色时,得到氢氧化铁胶体,胶体的粒子直径为1~100
nm。(3)四氧化三铁具有磁性,天然磁石的主要成分是Fe3O4。(4)工业上用赤铁矿为原料炼铁的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
18.常温下,Fe与水不反应,但在高温下,Fe与水蒸气可发生反应。如图所示装置(夹持和固定装置省略),在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。请回答下列问题。
(1)写出该反应的化学方程式:__3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2__。
(2)实验前必须对整套装置进行__气密性检查__。
(3)圆底烧瓶中盛装的是水,该装置受热后的主要作用是__为反应提供水蒸气__;烧瓶底部放置了几片碎瓷片,碎瓷片的作用是__防止暴沸__。
(4)酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是__先点燃酒精灯,产生水蒸气一段时间后再点燃酒精喷灯__。
【解析】(1)铁与水蒸气的反应:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。(2)有气体参与的实验,连接好装置,实验前应对装置进行气密性检查。(3)圆底烧瓶中的水在该实验中提供水蒸气,为防止暴沸应在圆底烧瓶中加入碎瓷片。(4)实验时,应先点燃酒精灯,用水蒸气排净装置中的空气,再点燃酒精喷灯。(5)还原铁粉与水蒸气反应生成氢气,在点燃氢气之前应检验纯度,防止发生危险。