1、铁的单质时间:45分钟1下列关于金属性质的叙述中正确的是(C)A钠与氧气反应时,产物由氧气的量决定B铝箔在空气中受热可熔化且会剧烈燃烧C金属与非金属单质发生反应时,被氧化的一定是金属D铁丝在空气和纯氧中都不会燃烧解析:钠与氧气反应的产物由反应条件决定,A错误;铝箔在空气中受热可熔化,但因表面有熔点较高的Al2O3,因此不会剧烈燃烧,B错误;金属与非金属单质发生反应时,金属只能失电子,即被氧化,C正确;铁丝在纯氧中可燃烧生成Fe3O4,D错误。2下列反应发生时,会产生棕黄色烟的是(A)A铁在氯气中燃烧 B磷在氧气中燃烧C氢气在氯气中燃烧 D钠在氧气中燃烧解析:铁在氯气中燃烧,产生棕黄色烟,A正确
2、;磷在氧气中燃烧冒白烟,B错误;氢气在氯气中燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾,C错误;钠在氧气中燃烧,火焰为黄色,D错误。正确选项为A。3下列反应中,通过置换反应得到铁的是(C)A铜浸入氯化铁溶液中B一氧化碳通过炽热的氧化铁C铝与氧化铁混合物加热至高温D铜浸入氯化亚铁溶液中解析:铜浸入氯化铁溶液中生成氯化亚铁和氯化铜,A错误;一氧化碳通过炽热的氧化铁生成CO2和铁,但不是置换反应,B错误;铝与氧化铁混合物加热至高温生成铁和氧化铝,属于置换反应,C正确;铜浸入氯化亚铁溶液中不反应,D错误。答案选C。4把铁片放入下列溶液中,铁片溶解、溶质质量增加,但没有气体放出的是(C)A稀硫酸 BCuSO4溶液
3、CFe2(SO4)3溶液 DAgNO3溶液解析:铁和稀硫酸反应有氢气生成,故A错误;铁和硫酸铜发生置换反应,析出铜的质量大于铁的质量,导致溶液质量减小,故B错误;铁和硫酸铁反应生成硫酸亚铁,没有气体生成且溶液质量增加,所以符合题意,故C正确;铁和硝酸银发生置换反应,析出银的质量大于铁的质量,导致溶液质量减小,故D错误。故选C。5下列物质不能由两种单质直接化合得到的是(D)AFe3O4 BNa2O2CFeS DFeCl2解析:Fe与氧气在点燃下反应生成四氧化三铁,可由两种单质直接化合得到,故A不选;钠与氧气在点燃或加热下反应生成过氧化钠,可由两种单质直接化合得到,故B不选;铁与单质硫加热反应生成
4、FeS,可由两种单质直接化合得到,故C不选;氯气具有强氧化性,Fe与氯气反应生成氯化铁,FeCl2不能由两种单质直接化合得到,故选D。6同一还原剂与多种氧化剂在一起时,先与氧化性强的粒子反应,待强的反应完后,再与氧化性弱的反应,称为反应先后规律,已知氧化性:Fe3Cu2,在溶有Fe2(SO4)3和CuSO4的溶液中加入铁粉,下列说法中不正确的是(C)A若铁粉有剩余,则不溶物中一定有铜B若铁粉有剩余,则溶液中的金属阳离子只有Fe2C若铁粉无剩余,且溶液中有Cu2,则溶液中一定无Fe3D若铁粉无剩余,且溶液中无Cu2,则溶液中一定有Fe2,一定无Fe3解析:三价铁离子氧化性强于铜离子,加入铁粉,铁
5、粉先与三价铁离子反应生成二价铁离子,剩余铁粉再与铜离子反应生成二价铁离子,若有铁粉剩余,则三价铁离子、铜离子完全反应,不溶物中一定含有铜,故A正确;若有铁粉剩余,则三价铁离子、铜离子完全反应,则溶液中的金属阳离子只有Fe2,故B正确;若铁粉无剩余,且溶液中有Cu2,则可能有三种情况,一种为铜离子只反应一部分,则三价铁离子完全反应,一种为铜离子未反应,则三价铁离子恰好反应,一种为铜离子未反应,三价铁离子只反应一部分,溶液中含有三价铁离子,故C错误;若铁粉无剩余,且溶液中无Cu2,因为三价铁离子先于铁粉反应,所以一定不含三价铁离子,一定含有二价铁离子,故D正确。7(双选)下列氯化物既可由金属和氯气
6、直接反应制得,也可由金属和盐酸反应制得的是(AD)AZnCl2 BFeCl3CFeCl2 DAlCl3解析:铁与氯气反应生成FeCl3,与盐酸反应生成FeCl2,锌与氯气、盐酸反应的产物均为ZnCl2,铝与氯气、盐酸反应的产物均为AlCl3。8能使铁溶解,但不能生成沉淀的溶液是(B)AAgNO3溶液 BFeCl3溶液CCuSO4溶液 DFeSO4溶液解析:A、C项虽能溶解铁,但同时析出的Ag和Cu会附着在铁上,D项不能使铁溶解,符合题意的是B项。9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Fe2O3B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
7、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:铁与水反应:3Fe4H2OFe3O44H2,产物为Fe3O4,A错误。10由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10 g与足量的盐酸反应,产生的氢气在标准状况下为11.2 L,则混合物中一定含有的金属是(C)A锌 B铁C铝 D镁解析:分别产生11.2 L H2需要锌32.5 g,铁28 g,镁12 g,铝9 g,根据平均值思想,混合物中两种金属的质量应分别小于和大于10 g,而小于10 g的只有铝,故一定有铝,选C。11将铁粉放入由盐酸、MgCl2溶液、FeCl3溶液、CuCl2溶液组成
8、的混合液中,充分反应后,铁粉有剩余,则反应后的溶液中含有的大量阳离子是(B)ACu2和Fe2 BFe2和Mg2CFe3和Fe2 DH和Cu2解析:H、Fe3、Cu2均能与铁粉反应,Mg2不与铁粉反应,当铁粉有剩余时,溶液中H、Fe3、Cu2均完全反应,反应后的溶液中大量存在的阳离子是Fe2和Mg2,B正确。12对于反应8Fe22HNO3(浓)=Fe8O1122NO211H2O,下列有关说法正确的是(D)A在反应中硝酸体现氧化性和酸性B还原性:NO2FeCFe8O11中n(Fe2)n(Fe3)31D22.4 g Fe完全反应时,转移1.1 mol电子解析:根据反应方程式可知,HNO3全部生成了N
9、O2,所以硝酸全部体现了氧化性,故A错误;根据氧化还原反应的强弱规律,还原性:还原剂还原产物,在题给的方程式中,Fe为还原剂,NO2为还原产物,所以还原性大小顺序应该是:NO2Fe,故B错误;Fe元素被硝酸氧化可能生成Fe2也可能生成Fe3,所以设Fe8O11的组成为xFeOyFe2O3,则根据Fe原子守恒关系有:(x2y)8;根据O原子守恒关系有:(x3y)11,联立上述两个式子解得:x2、y3,则FeO为2、Fe2O3为3,所以Fe2为2、Fe3为6,则n(Fe2)n(Fe3)2613,所以C错误;22.4 g Fe的物质的量是22.4 g56 g/mol0.4 mol,根据C项分析可知,
10、在1 mol Fe8O11中有2 mol的Fe2和6 mol的Fe3,所以8 mol Fe完全反应转移电子为(2 mol26 mol3)22 mol,则0.4 mol Fe完全反应转移电子应为221.1 mol,故D正确。13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。该氧化物又可以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,在空气中受撞击或受热时会燃烧,所以俗称“引火铁”。请分别用如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6 mol/L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
11、)。填写下列空白:(1)实验进行时试管A中应加入的试剂是普通铁粉(或铁粉);烧瓶B的作用是作为水蒸气发生器(或用来产生水蒸气);烧瓶C的作用是防止水倒吸(或用作安全瓶);在试管D中收集得到的是氢气。(2)实验时U形管G中应加入的试剂是碱石灰(或CaO等碱性干燥剂);长颈漏斗H中应加入6_mol/L盐酸。(3)两套装置中,在实验时需要加热的仪器是(填该仪器对应的字母)ABE。(4)试管E中发生反应的化学方程式是Fe3O44H23Fe4H2O。(5)为了安全,在E管中的反应发生前,在F出口处必须检验氢气的纯度;E管中的反应开始后,在F出口处应点燃氢气。解析:从左图看,用排水法收集的气体应是难溶性气
12、体,可推知是H2,所以左图B是水蒸气发生器,A中发生反应3Fe4H2O(g)Fe3O44H2。C是安全瓶,防止停止加热时,水槽中的水倒吸入A中使A试管炸裂。右图是H2和铁的氧化物反应制取“引火铁”的装置,右图是H2发生器,用锌粒和6 mol/L盐酸反应。在E试管加热之前必须检验H2的纯度,若H2中混有空气,当达到爆炸极限时,则会发生爆炸。检验H2纯度时,用试管在F口处收集H2,再进行检验。制得的H2必须干燥,否则还原出来的铁又会跟水蒸气反应,生成铁的氧化物。因此在H2发生装置与还原铁的氧化物之间加一个干燥装置“U形管”,U形管内可盛碱石灰、氧化钙等碱性固体干燥剂,它既可干燥H2,又可除去混在H
13、2中的氯化氢气体。纯净的H2在E管内还原Fe3O4,未参加反应的H2从F口排出,并将它点燃。14应用下列装置,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”。请完成该问题中的问题:(1)写出该反应的化学方程式:3Fe4H2O(g)Fe3O44H2;该氧化还原反应的还原剂是Fe,氧化剂是H2O。(2)实验前必须对整套装置进行气密性检查,操作方法是在玻璃管口C处接一段乳胶管,乳胶管头上连一段玻璃管,并将管口没入水中,用酒精灯火焰微热烧瓶底部,如果能够观察到没入水中的玻璃管口有气体逸出,停止加热后,玻璃管内有水柱上升,且较长时间水柱不回落,则
14、表明该套装置气密性良好。(3)圆底烧瓶中盛装的是水,该装置受热后的主要作用是提供持续不断的水蒸气;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,产生水蒸气后,再点燃酒精喷灯,为什么?防止先点燃酒精喷灯导致Fe与O2的反应。(5)干燥管中盛装的物质是碱石灰,作用是除去反应产生的H2中混有的水蒸气。(6)试管中收集的气体是H2。如果要在C处的玻璃管处点燃该气体,则必须对该气体进行验纯,这一操作的目的是防止点燃时,氢气中混有空气而爆炸。15某同学利用如图所示实验装置进行铁与水蒸气反应的实验,并对反应后硬质试管中固体物质的组成进行了探究。请回答下列问
15、题:(1)硬质试管中的湿棉花的作用是提供反应需要的水蒸气。(2)铁与水蒸气的反应中,氧化剂是H2O(填化学式,下同),还原剂是Fe。(3)该同学对反应后硬质试管中固体物质的组成提出了如下假设。假设1:只有Fe;假设2:只有Fe3O4;假设3:既有Fe也有Fe3O4。(4)为了验证反应后硬质试管中固体物质的组成,该同学进行了定量研究:反应前固体物质的质量为5.6 g,反应后固体物质的质量为6.6 g。从上述数据分析,反应后硬质试管中固体物质的组成为Fe和Fe3O4。解析:(1)硬质试管中的湿棉花受热时可产生水蒸气,故硬质试管中湿棉花的作用是提供反应需要的水蒸气。(2)Fe在反应中失去电子作还原剂
16、,H2O在反应中得到电子作氧化剂。(3)若Fe没有反应,则固体物质为Fe;若Fe部分反应,则固体物质为Fe与Fe3O4的混合物;若Fe全部反应,则固体物质为Fe3O4。(4)若5.6 g Fe完全反应,应得到 mol Fe3O4,其质量约为7.7 g,而实验测得反应后固体物质的质量为6.6 g,说明Fe部分反应,故反应后的硬质试管中固体物质为Fe和Fe3O4的混合物。16以下是有关金属与酸的反应,请填写下列空白:(1)分别取W g钠、铁、铝与足量的盐酸反应,在相同条件下产生氢气的体积比是。(2)分别取0.1 mol钠、铁、铝与足量的盐酸反应,在相同条件下产生氢气的体积比是123。(3)若产生相同物质的量的氢气,所需钠、铁、铝的质量比是23289。(4)若产生相同体积(同温同压)的氢气,所需钠、铁、铝的物质的量之比是632。解析:(1)W g钠、铁、铝的物质的量分别为 mol、 mol、 mol,由钠、铁、铝分别与足量的盐酸反应的化学方程式:2Na2HCl=2NaClH2、Fe2HCl=FeCl2H2、2Al6HCl=2AlCl33H2,得到关系式:2NaH2,FeH2,2Al3H2,所以W g钠、铁、铝与足量盐酸反应生成氢气的体积比为;同理可得(2)、(3)、(4)的答案。