2025屆高考化學一輪總復(fù)習課時跟蹤練14鐵及其氧化物氫氧化物

課時跟蹤練14鐵及其氧化物、氫氧化物[基礎(chǔ)鞏固]1.(2024·汕頭階段測試)月球土壤中富含鐵元素，主要以鐵單質(zhì)和亞鐵離子的形式存在，但嫦娥五號取回的微隕石撞擊處的月壤樣品中存在大量的三價鐵，有可能是以下哪個緣由造成的()A．4FeO―→Fe＋Fe3O4B．Fe3O4―→Fe2O3＋FeOC．4FeO＋O2―→2Fe2O3D．Fe2O3＋FeO―→Fe3O4解析：選A。A.月球表面的鐵元素以鐵單質(zhì)和亞鐵離子的形式存在，F(xiàn)eO中Fe元素化合價為＋2價，F(xiàn)eO可能反應(yīng)生成Fe和Fe3O4，F(xiàn)e3O4中含有三價鐵，A符合題意；B.Fe3O4分解生成Fe2O3和FeO，雖然Fe2O3中含有三價鐵，但是四氧化三鐵中含有較多三價鐵，無法體現(xiàn)月球表面的鐵元素主要以鐵單質(zhì)和亞鐵離子的形式存在，B不符合題意；C.月球表面沒有氧氣，F(xiàn)eO無法被氧化生成Fe2O3，C不符合題意；D.月球表面鐵元素主要以鐵單質(zhì)和亞鐵離子的形式存在，F(xiàn)e2O3中Fe元素的化合價為＋3價，D不符合題意。2.下列有關(guān)鐵的化學反應(yīng)的敘述正確的是()A．室溫下，過量Fe與濃硝酸反應(yīng)生成Fe(NO3)2B．加熱時，過量Fe與氯氣反應(yīng)生成FeCl2C．高溫下，鐵與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4D．高溫下，鐵粉與氧化鋁粉末反應(yīng)生成單質(zhì)鋁解析：選C。室溫下，F(xiàn)e在濃硝酸中鈍化，無法持續(xù)反應(yīng)，A錯誤；氯氣的氧化性較強，無論Fe是否過量，與氯氣在加熱條件下反應(yīng)都只生成FeCl3，B錯誤；高溫下，F(xiàn)e與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4和H2，C正確；Fe的活潑性不如Al，不能從氧化鋁中置換出Al單質(zhì)，D錯誤。3.下列鐵及其化合物的性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是()A．Fe粉具有還原性，可用作抗氧化劑B．Fe2O3粉末呈紅棕色，可用于制取鐵鹽C．Fe2(SO4)3易溶于水，可用作凈水劑D．FeCl3溶液呈酸性，可用于蝕刻銅電路板答案：A4.鐵與水蒸氣反應(yīng)試驗改進前后的裝置如下圖所示。下列說法錯誤的是()A．將濕棉花改為浸水的尿不濕，酒精燈由單頭改為雙頭，可供應(yīng)足量的水蒸氣B．用具支試管可將試管口旁邊冷凝的水導(dǎo)出，避開冷凝水與灼熱鐵粉接觸C．將肥皂液改為吹泡泡水，收集H2的效果更好，點燃現(xiàn)象更明顯D．懸掛的磁鐵僅能吸引鐵粉，不能吸引反應(yīng)產(chǎn)物解析：選D。鐵與水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，鐵、四氧化三鐵均可被磁鐵吸引，故D錯誤。5.某同學對鐵的氧化物產(chǎn)生了深厚愛好，查閱資料知：在空氣中把鐵灼燒到500℃生成Fe3O4；溫度再上升可生成Fe2O3；在更高的溫度(約1400℃)下加熱Fe2O3時，又可得到Fe3O4。即Feeq\o(――→,\s\up7(①500℃))Fe3O4eq\o(,\s\up7(②溫度再上升),\s\do5(③1400℃以上))Fe2O3。下列說法正確的是()A．FeO、Fe2O3和Fe3O4均為黑色固體B．反應(yīng)②的溫度比反應(yīng)③的溫度高C．FeO的穩(wěn)定性強于Fe2O3的穩(wěn)定性D．四氧化三鐵中鐵元素的化合價較困難，其組成可表示為FeO·Fe2O3答案：D6.試驗室用FeCl2和燒堿制備Fe(OH)2，為使生成的產(chǎn)物不被氧化，下列說法錯誤的是()A．配制FeCl2溶液和燒堿溶液所用的蒸餾水要煮沸B．可在FeCl2溶液的上面加一層苯，以隔絕空氣C．向FeCl2溶液中滴加燒堿溶液時，膠頭滴管尖嘴不能伸入試管中D．產(chǎn)生Fe(OH)2沉淀后，不能振蕩試管解析：選C。A項，F(xiàn)eCl2溶液和燒堿溶液要現(xiàn)用現(xiàn)配，且配制溶液所用的蒸餾水要煮沸以除去氧氣，確保Fe(OH)2不被氧化，正確；B項，在FeCl2溶液的上面加一層苯，可以隔絕空氣，正確；C項，向FeCl2溶液中滴加燒堿溶液時，要將膠頭滴管的尖嘴伸入FeCl2溶液中，防止氫氧化鈉溶液在滴入時溶有氧氣，錯誤；D項，產(chǎn)生Fe(OH)2沉淀后，若振蕩試管，則會增大沉淀與空氣接觸的機會，使沉淀更易被氧化，正確。7.通過對試驗現(xiàn)象的視察、分析推理得出正確的結(jié)論是化學學習的方法之一。對下列試驗操作與現(xiàn)象的說明正確的是()選項試驗操作與現(xiàn)象說明A向淀粉KI溶液中加入FeCl3溶液，溶液變藍Fe3＋能與淀粉發(fā)生顯色反應(yīng)B把生鐵置于潮濕的空氣中，鐵表面有一層紅棕色的斑點鐵在潮濕的空氣中易生成Fe(OH)3C向稀硝酸中加入少量鐵粉，有氣泡產(chǎn)生Fe置換出硝酸中的氫，生成了氫氣D新制Fe(OH)2露置于空氣中，白色物質(zhì)變成了紅褐色Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3解析：選D。A項中Fe3＋將I－氧化為I2，淀粉遇碘單質(zhì)變藍；B項中紅棕色的斑點是Fe2O3；C項中鐵與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體為NO。8.為探究鐵及其化合物的一些化學性質(zhì)，某試驗小組學生設(shè)計了如下試驗。(1)往A溶液中滴入幾滴KSCN溶液，溶液的顏色____________。(2)寫出A→B過程中的化學方程式：____________________________________________________________________________________________________________________。(3)描述將C放置于空氣中的現(xiàn)象：____________________________________________；寫出該反應(yīng)的化學方程式：______________________________________。(4)寫出向B溶液中加入氯水發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：___________________________________________________________。(5)將A的飽和溶液滴入沸水中并加熱，可制得________膠體；當光束通過該膠體時，可以看到一條光亮的“通路”，這種現(xiàn)象被稱為____________。解析：(1)氧化鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵，A溶液中含有Fe3＋，滴入幾滴KSCN溶液，溶液的顏色變?yōu)榧t色。(4)B溶液中含有氯化亞鐵，加入氯水生成氯化鐵，離子方程式為2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。答案：(1)變?yōu)榧t色(2)2FeCl3＋Fe===3FeCl2(3)白色沉淀快速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(4)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－(5)Fe(OH)3丁達爾效應(yīng)9.試驗室用如下圖所示的裝置測定FeO和Fe2O3固體混合物中Fe2O3的含量，裝置D的硬質(zhì)雙通玻璃管中的固體物質(zhì)是FeO和Fe2O3的混合物。(1)如何檢查裝置A的氣密性？____________________________________________________________________________________________________________________。(2)為了平安，在點燃D處的酒精燈之前，必需進行的操作是________________________________________________。(3)裝置B的作用是________________________________________。裝置C中盛放的液體是________________，所起的作用是________________。(4)點燃D處的酒精燈，寫出在硬質(zhì)雙通玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式：_______________________________________________。(5)若FeO和Fe2O3固體混合物的質(zhì)量為23.2g，反應(yīng)完全后U形管的質(zhì)量增加7.2g，則混合物中Fe2O3的質(zhì)量為________。答案：(1)關(guān)閉a，向球形漏斗口加水，待水從漏斗管上升與容器的水面形成一段水柱差，停止加水，靜置片刻，若水柱不下降，則證明其氣密性良好(2)在b出口處檢驗氫氣的純度(3)除去H2中混有的HCl氣體濃硫酸干燥氫氣(4)Fe2O3＋3H2eq\o(=====,\s\up7(△))2Fe＋3H2O、FeO＋H2eq\o(=====,\s\up7(△))Fe＋H2O(5)16g[素養(yǎng)提升]10.如下圖所示的裝置可用來制取Fe(OH)2和視察Fe(OH)2在空氣中被氧化時的顏色變更。試驗供應(yīng)的試劑：鐵屑、6mol·L－1硫酸溶液、NaOH溶液。下列說法錯誤的是()A．裝置B中盛有確定量的NaOH溶液，裝置A的燒瓶中應(yīng)預(yù)先加入的試劑是鐵屑B．試驗起先時應(yīng)先將止水夾E關(guān)閉C．生成Fe(OH)2的操作為關(guān)閉止水夾E，將裝置A中溶液壓入裝置B中D．取下裝置B中的橡皮塞，使空氣進入，有關(guān)反應(yīng)的化學方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3解析：選B。制取硫酸亞鐵須要鐵屑，在裝置A的燒瓶中應(yīng)當先加入鐵屑，A正確；稀硫酸和鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，試驗起先時應(yīng)打開止水夾E，用氫氣排出裝置中的空氣，B錯誤；鐵和稀硫酸反應(yīng)有氫氣生成，關(guān)閉止水夾E，導(dǎo)致裝置A中壓強慢慢增大，將FeSO4溶液壓入裝置B中進行反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，C正確；氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，簡潔被空氣中的氧氣氧化生成紅褐色的氫氧化鐵，反應(yīng)的化學方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，D正確。11.納米四氧化三鐵是應(yīng)用最為廣泛的軟磁性材料之一。沉淀法是目前制備納米四氧化三鐵的重要方法，其流程如下：下列說法錯誤的是()A．保存溶液A時，應(yīng)加入少量鐵粉B．制備納米Fe3O4的反應(yīng)類型屬于氧化還原反應(yīng)C．取濾液進行焰色試驗，火焰為黃色D．FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O的物質(zhì)的量之比最好為1∶2解析：選B。Fe2＋易被空氣中的氧氣氧化，在保存含F(xiàn)e2＋的溶液時，須要加入少量鐵粉，A項正確；該制備反應(yīng)中無元素化合價的變更，是非氧化還原反應(yīng)，B項錯誤；濾液中含有Na＋，所以進行焰色試驗時火焰為黃色，C項正確；Fe3O4可寫成FeO·Fe2O3，所以n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝1∶2，D項正確。12.試驗室中利用氧化銅和氧化鐵混合物進行如下試驗。下列說法錯誤的是()A．“3.04g固體”確定是鐵銅混合物B．“溶液2”中溶質(zhì)的物質(zhì)的量為0.1molC．混合物中含氧元素的物質(zhì)的量為0.06molD．反應(yīng)②能生成0.04gH2解析：選D。試驗中得到溶液1發(fā)生的反應(yīng)為CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O、Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O，得到溶液2可能發(fā)生的反應(yīng)為Fe2(SO4)3＋Fe===3FeSO4、Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑、CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu。設(shè)氧化鐵的物質(zhì)的量為xmol、氧化銅的物質(zhì)的量為ymol，由混合物的質(zhì)量可得160x＋80y＝4；由反應(yīng)的化學方程式可得64y＋5.6－56(x＋y＋0.1－3x－y)＝3.04，聯(lián)立解方程式可得x＝0.01、y＝0.03，故4g混合物中含有1.6g氧化鐵、2.4g氧化銅，“3.04g固體”中含有1.92g銅、1.12g鐵，“溶液1”中含有0.01mol硫酸鐵、0.03mol硫酸銅、0.04mol硫酸，“溶液2”中含有0.1mol硫酸亞鐵。由分析可知，“3.04g固體”中含有1.92g銅、1.12g鐵，故A正確；“溶液2”中含有0.1mol硫酸亞鐵，故B正確；4g混合物中含有0.01mol氧化鐵、0.03mol氧化銅，混合物中含氧元素的物質(zhì)的量為0.06mol，故C正確；“溶液1”中硫酸的物質(zhì)的量為0.04mol，與鐵反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量為0.04mol×2g·mol－1＝0.08g，故D錯誤。13.某試驗小組在試驗室利用氨和新制的硫酸亞鐵溶液反應(yīng)制備氫氧化亞鐵。(一)制備硫酸亞鐵溶液(1)步驟①中，加入稀硫酸的目的是____________________________________________________。(2)步驟②中，加入還原鐵粉后視察到的現(xiàn)象是_____________________________________________________________________________________________________________________。(二)制備氫氧化亞鐵(3)選擇上圖中的裝置制備氫氧化亞鐵，連接依次為________(按氣流方向，用裝置字母表示)。反應(yīng)結(jié)束后接著通一段時間的N2，目的是____________________________________________________________________________________________________________________。(4)裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是____________________________________。裝置C的作用是_________________________________________________________________________________________________________________。(三)探究思索反應(yīng)后將裝置B中固體過濾時白色沉淀會慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色。在查閱不同資料后，有同學認為灰綠色物質(zhì)是Fe(OH)2被空氣中的氧氣氧化后生成的Fe3(OH)8。(5)Fe3(OH)8中n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝______，用氧化物的形式表示可寫成_____________________________________________________。(6)設(shè)計試驗證明灰綠色物質(zhì)中含F(xiàn)e3(OH)8：_________________________________________________________________________________________________________________。解析：(一)制備硫酸亞鐵溶液，向硫酸鐵晶體中加入除氧蒸餾水和稀硫酸，再加入過量的還原鐵粉，將Fe3＋還原成Fe2＋，得到硫酸亞鐵溶液。(1)步驟①中，加入稀硫酸的目的是抑制Fe3＋的水解。(2)步驟②中，加入還原鐵粉后，鐵粉和硫酸、Fe3＋反應(yīng)，視察到的現(xiàn)象是鐵粉慢慢溶解，有無色氣體生成，溶液顏色由棕黃色慢慢變?yōu)闇\綠色。(二)制備氫氧化亞鐵的原理是將氨通入新制硫酸亞鐵溶液中，此過程的關(guān)鍵是隔絕空氣。(3)制備氫氧化亞鐵的裝置中，裝置A的作用是將濃氨水滴到生石灰上，生石灰和水反應(yīng)放出熱量，使NH3·H2O分解產(chǎn)生氨；氮氣的作用是將裝置中的空氣全部排出；裝置B的作用是使氨和硫酸亞鐵溶液反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化亞鐵；裝置C的作用是作為平安瓶，防止倒吸；裝置D的作用是吸取尾氣，故裝置連接依次為A→C→B→D。反應(yīng)結(jié)束