高中化学人教版(2019)必修1 第三章 铁 金属材料 阶段重点突破练(五)(word版含解析)

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名称 高中化学人教版(2019)必修1 第三章 铁 金属材料 阶段重点突破练(五)(word版含解析)
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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 2022-12-06 17:08:00

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第三章 铁 金属材料 阶段重点突破练(五)
一、选择题(本题包括10小题)
1.《新修本草》是我国古代中药学著作之一,记载药物844种,其中有关于“青矾”的描述为:“本来绿色,新出窟未见风者,正如瑠璃……烧之赤色……”据此推测,“青矾”的主要成分为(  )
A.CuSO4·5H2O
B.FeSO4·7H2O
C.KAl(SO4)2·12H2O
D.Fe2(SO4)3·9H2O
2.下列关于铁及其化合物的说法中正确的是(  )
A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B.某溶液中先加入KSCN溶液无现象,再通入Cl2,发现溶液变红,则证明原溶液含有Fe2+
C.磁铁矿粉末溶于盐酸后,加入KSCN溶液,生成红色沉淀
D.Fe与水蒸气在高温下发生反应生成Fe2O3和H2
3.欲除去FeSO4溶液中含有的CuSO4和Fe2(SO4)3等少量杂质,应选用的试剂是(  )
A.氨水 B.铝粉
C.铁粉 D.NaOH溶液
4.有关铁的化合物的说法中,错误的是(  )
A.Fe(OH)2是一种黑色固体,不稳定,在空气中易被氧化转变为红褐色
B.由图示操作可制取Fe(OH)2
C.Fe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反应制得
D.Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明,能发生丁达尔效应
5.下列铁的化合物通过化合反应、置换反应、复分解反应均能得到的是(  )
A.Fe3O4 B.Fe2(SO4)3
C.FeCl2 D.Fe(OH)3
6.铁有+2价和+3价两种价态,下列反应中不涉及铁元素价态变化的是(  )
A.用还原铁粉除去氯化亚铁溶液中的少许氯化铁杂质
B.铁在氧气中燃烧,其产物溶于盐酸中可得到两种盐
C.氢氧化亚铁是白色固体,在空气中迅速变成灰绿色,最终变成红褐色
D.氢氧化铁受热分解
7.下列叙述不正确的是(  )
选项 被提纯物质 杂质 除杂试剂或方法
A FeCl3溶液 FeCl2 通入适量Cl2
B FeCl2溶液 FeCl3 加入过量铁粉并过滤
C 铜粉 铁粉 加入过量盐酸并过滤
D Fe(OH)3 Fe(OH)2 在空气中灼烧
8.如图所示,硫酸铁与M、N、P、Q反应产生不同的现象。则各符号对应的试剂错误的是(  )
A.M:硫氰化钾溶液
B.N:铁粉
C.P:氢氧化钡溶液
D.Q:氨水
9.向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后仍有固体存在,则下列判断不正确的是(  )
A.加入KSCN溶液一定不变红色
B.溶液中一定含Fe2+
C.溶液中一定含Cu2+
D.剩余固体中一定含Cu
10.有一种粉末是由铁的氧化物中的一种或者两种组成,取3.04 g粉末加热,同时通入足量的CO使之完全反应,再用过量澄清石灰水把生成的气体充分吸收,产生沉淀5 g。 则该粉末的组成是(  )
A.只有Fe2O3
B.只有FeO
C.等物质的量的Fe2O3和Fe3O4
D.等物质的量的FeO和Fe3O4
二、非选择题(本题包括2小题)
11.某工厂的工业硫酸盐废水中含有大量的Fe2+、Fe3+、较多的Cu2+和少量的Na+。工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜,设计如下流程图。
回答下列问题:
(1)A的化学式为________,D的化学式为________。
(2)在工业废水中加入过量A时,反应的离子方程式有___________________________________________________________
___________________________________________________________、
___________________________________________________________。
(3)得到FeSO4·7H2O晶体的操作Ⅲ为加热浓缩、冷却结晶、________、________、干燥。
12.工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制备高档颜料铁红(Fe2O3),已知SiO2化学性质稳定,不和除HF以外所有常见无机酸反应。具体生产流程如下:
试回答下列问题:
(1)滤液X中含有的金属阳离子是________(填离子符号)。
(2)步骤Ⅲ中可选用________(填字母)调节溶液的pH。
A.稀硝酸 B.氨水
C.氢氧化钠溶液 D.高锰酸钾溶液
(3)步骤Ⅳ中,FeCO3沉淀完全后,溶液中含有少量Fe2+,检验Fe2+的方法是___________________________________________________________。
(4)在空气中煅烧FeCO3生成产品氧化铁的化学方程式为_______________________________________________。
第三章 铁 金属材料 阶段重点突破练(五)
一、选择题(本题包括10小题)
1.《新修本草》是我国古代中药学著作之一,记载药物844种,其中有关于“青矾”的描述为:“本来绿色,新出窟未见风者,正如瑠璃……烧之赤色……”据此推测,“青矾”的主要成分为(  )
A.CuSO4·5H2O
B.FeSO4·7H2O
C.KAl(SO4)2·12H2O
D.Fe2(SO4)3·9H2O
答案 B
解析 “青矾”的描述为:“本来绿色,新出窟未见风者,正如瑠璃……烧之赤色……”,青矾是绿色,经煅烧后,分解成粒度非常细而活性又很强的红色Fe2O3超细粉末,A为蓝色晶体,B为绿色晶体,C为无色晶体,D为黄色晶体,所以“青矾”的主要成分为FeSO4·7H2O。
2.下列关于铁及其化合物的说法中正确的是(  )
A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B.某溶液中先加入KSCN溶液无现象,再通入Cl2,发现溶液变红,则证明原溶液含有Fe2+
C.磁铁矿粉末溶于盐酸后,加入KSCN溶液,生成红色沉淀
D.Fe与水蒸气在高温下发生反应生成Fe2O3和H2
答案 B
解析 赤铁矿的主要成分是Fe2O3,A错误;磁铁矿粉末溶于盐酸后生成氯化亚铁、氯化铁和水,加入KSCN溶液,溶液变为红色,不是生成红色沉淀,C错误;Fe与水蒸气在高温下发生反应生成Fe3O4和H2,D错误。
3.欲除去FeSO4溶液中含有的CuSO4和Fe2(SO4)3等少量杂质,应选用的试剂是(  )
A.氨水 B.铝粉
C.铁粉 D.NaOH溶液
答案 C
解析 CuSO4和Fe2(SO4)3都可以与铁粉反应生成FeSO4,若用铝粉,会生成Al3+,引入新的杂质。
4.有关铁的化合物的说法中,错误的是(  )
A.Fe(OH)2是一种黑色固体,不稳定,在空气中易被氧化转变为红褐色
B.由图示操作可制取Fe(OH)2
C.Fe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反应制得
D.Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明,能发生丁达尔效应
答案 A
解析 Fe(OH)2是一种白色固体,A错误;煤油能减少FeSO4溶液与氧气接触,可以避免试管中部分氧气对氢氧化亚铁的氧化,B正确;铁在氧气中燃烧可生成Fe3O4,可通过化合反应:4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3来制取Fe(OH)3,C正确;Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明,能发生丁达尔效应,D正确。
5.下列铁的化合物通过化合反应、置换反应、复分解反应均能得到的是(  )
A.Fe3O4 B.Fe2(SO4)3
C.FeCl2 D.Fe(OH)3
答案 C
解析 Fe3O4无法通过复分解反应得到,A错误;硫酸铁可以通过氢氧化铁与稀硫酸发生复分解反应得到,但无法通过置换反应得到,FeSO4溶液与氧气反应生成Fe2(SO4)3,不属于化合反应,4FeSO4+O2+2H2SO4===2Fe2(SO4)3+2H2O,B错误;FeCl2可以由FeCl3和Fe的化合得到,也可以由 Fe和HCl的置换得到,也可以由Fe(OH)2和HCl发生复分解反应得到,C正确;Fe(OH)3可以通过Fe(OH)2和氧气、水的化合得到,也可以通过氯化铁与氢氧化钠发生复分解反应得到,但无法通过置换反应得到,D错误。
6.铁有+2价和+3价两种价态,下列反应中不涉及铁元素价态变化的是(  )
A.用还原铁粉除去氯化亚铁溶液中的少许氯化铁杂质
B.铁在氧气中燃烧,其产物溶于盐酸中可得到两种盐
C.氢氧化亚铁是白色固体,在空气中迅速变成灰绿色,最终变成红褐色
D.氢氧化铁受热分解
答案 D
解析 氢氧化铁受热分解得到氧化铁和水,是非氧化还原反应,铁元素价态不变。其他选项都涉及氧化还原反应,铁元素价态发生变化。
7.下列叙述不正确的是(  )
选项 被提纯物质 杂质 除杂试剂或方法
A FeCl3溶液 FeCl2 通入适量Cl2
B FeCl2溶液 FeCl3 加入过量铁粉并过滤
C 铜粉 铁粉 加入过量盐酸并过滤
D Fe(OH)3 Fe(OH)2 在空气中灼烧
答案 D
解析 FeCl2与Cl2反应生成FeCl3,A正确;FeCl3与Fe反应生成FeCl2,B正确;铜粉不与盐酸反应,而铁粉可以,C正确;Fe(OH)3、Fe(OH)2受热都易分解,D错误。
8.如图所示,硫酸铁与M、N、P、Q反应产生不同的现象。则各符号对应的试剂错误的是(  )
A.M:硫氰化钾溶液
B.N:铁粉
C.P:氢氧化钡溶液
D.Q:氨水
答案 C
解析 硫酸铁中含有铁离子和硫酸根离子,铁离子遇到硫氰化钾显示红色,M是硫氰化钾溶液,故A正确;铁离子本身具有氧化性,可以和铁单质反应得到亚铁离子,为浅绿色的溶液,所以N是铁粉,故B正确;硫酸铁中含有铁离子和硫酸根离子,可以和氢氧化钡反应,得到红褐色沉淀氢氧化铁和白色沉淀硫酸钡,所以P不能是氢氧化钡溶液,可以是氯化钡等物质,故C错误;硫酸铁中含有铁离子和硫酸根离子,遇到碱性的氨水溶液可以得到氢氧化铁红褐色沉淀,Q是氨水,故D正确。
9.向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后仍有固体存在,则下列判断不正确的是(  )
A.加入KSCN溶液一定不变红色
B.溶液中一定含Fe2+
C.溶液中一定含Cu2+
D.剩余固体中一定含Cu
答案 C
解析 因氧化性Fe3+>Cu2+,故Fe先与Fe3+反应,后与Cu2+反应,发生反应的离子方程式分别为Fe+2Fe3+===3Fe2+,Fe+Cu2+===Fe2++Cu。充分反应后仍有固体剩余,则剩余固体可能为铜或铁粉与铜的混合物,说明Fe3+反应完全,Cu2+可能未反应完全,则溶液中一定含Fe2+,可能含Cu2+,一定不含Fe3+,故加入KSCN溶液一定不变红色;综合以上分析可知,C项不正确。
10.有一种粉末是由铁的氧化物中的一种或者两种组成,取3.04 g粉末加热,同时通入足量的CO使之完全反应,再用过量澄清石灰水把生成的气体充分吸收,产生沉淀5 g。 则该粉末的组成是(  )
A.只有Fe2O3
B.只有FeO
C.等物质的量的Fe2O3和Fe3O4
D.等物质的量的FeO和Fe3O4
答案 D
解析 澄清石灰水将生成的气体充分吸收,产生沉淀5 g为碳酸钙的质量,物质的量为=0.05 mol,根据碳原子守恒可知n(CO2)=0.05 mol,氧化物中氧原子的物质的量等于二氧化碳的物质的量,即n(O)=n(CO2)=0.05 mol,n(Fe)===0.04 mol,n(Fe)∶n(O)=0.04 mol∶0.05 mol=4∶5,所以该粉末是由铁的两种氧化物构成,若由等物质的量的Fe2O3和Fe3O4构成,n(Fe)∶n(O)=5∶7,不成立,所以该粉末是由FeO和Fe3O4构成,令FeO和Fe3O4物质的量分别为x mol、y mol,则根据铁原子和氧原子守恒:,解得:x=0.01 mol,y=0.01 mol,故该粉末是由FeO和Fe3O4的物质的量之比为0.01 mol∶0.01 mol=1∶1构成。
二、非选择题(本题包括2小题)
11.某工厂的工业硫酸盐废水中含有大量的Fe2+、Fe3+、较多的Cu2+和少量的Na+。工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜,设计如下流程图。
回答下列问题:
(1)A的化学式为________,D的化学式为________。
(2)在工业废水中加入过量A时,反应的离子方程式有___________________________________________________________
___________________________________________________________、
___________________________________________________________。
(3)得到FeSO4·7H2O晶体的操作Ⅲ为加热浓缩、冷却结晶、________、________、干燥。
答案 (1)Fe H2SO4 (2)Fe+2Fe3+===3Fe2+ Fe+Cu2+===Fe2++Cu
(3)过滤 洗涤
解析 工业废水中含大量Fe2+、Fe3+、Cu2+和少量Na+,从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜,结合流程可知,要加入铁粉,可置换出铜,同时生成硫酸亚铁,经过滤,则滤液C中主要含硫酸亚铁,滤渣B中含Cu、Fe,向该固体混合物中加入D为H2SO4,得到的溶液F为硫酸亚铁,得到滤渣E为Cu,将滤液C、F合并就是FeSO4溶液,溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥就可得到FeSO4·7H2O晶体。
12.工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制备高档颜料铁红(Fe2O3),已知SiO2化学性质稳定,不和除HF以外所有常见无机酸反应。具体生产流程如下:
试回答下列问题:
(1)滤液X中含有的金属阳离子是________(填离子符号)。
(2)步骤Ⅲ中可选用________(填字母)调节溶液的pH。
A.稀硝酸 B.氨水
C.氢氧化钠溶液 D.高锰酸钾溶液
(3)步骤Ⅳ中,FeCO3沉淀完全后,溶液中含有少量Fe2+,检验Fe2+的方法是___________________________________________________________
___________________________________________________________。
(4)在空气中煅烧FeCO3生成产品氧化铁的化学方程式为___________________________________________________________
___________________________________________________________。
答案 (1)Fe2+、Fe3+ (2)B
(3)取少量溶液,加入硫氰化钾溶液,不显红色,然后滴加氯水,溶液变为红色
(4)4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2
解析 (1)硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)酸浸后过滤,SiO2为滤渣,滤液中含有的金属阳离子是Fe2+、Fe3+。(2)步骤Ⅲ要把pH调高,步骤Ⅳ还要加NH4HCO3,若使用氢氧化钠溶液,产品中容易混入Na+,所以选B。(4)空气中煅烧FeCO3,是FeCO3和O2反应生成Fe2O3和CO2,由原子守恒配平后,反应的化学方程式为4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2。