2025屆高考化學一輪總復習課時跟蹤練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和亞鐵離子的形式存在，FeO中Fe元素化合價為＋2價，FeO可能反應生成Fe和Fe3O4，Fe3O4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，無法體現月球表面的鐵元素主要以鐵單質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，FeO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和亞鐵離子的形式存在，Fe2O3中Fe元素的化合價為＋3價，D不符合題意。2.下列有關鐵的化學反應的敘述正確的是()A．室溫下，過量Fe與濃硝酸反應生成Fe(NO3)2B．加熱時，過量Fe與氯氣反應生成FeCl2C．高溫下，鐵與水蒸氣反應生成Fe3O4D．高溫下，鐵粉與氧化鋁粉末反應生成單質鋁解析：選C。室溫下，Fe在濃硝酸中鈍化，無法持續(xù)反應，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都只生成FeCl3，B錯誤；高溫下，Fe與水蒸氣反應生成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，D錯誤。3.下列鐵及其化合物的性質與用途具有對應關系的是()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，可供應足量的水蒸氣B．用具支試管可將試管口旁邊冷凝的水導出，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，點燃現象更明顯D．懸掛的磁鐵僅能吸引鐵粉，不能吸引反應產物解析：選D。鐵與水蒸氣在高溫下反應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②的溫度比反應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．產生Fe(OH)2沉淀后，不能振蕩試管解析：選C。A項，FeCl2溶液和燒堿溶液要現用現配，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.通過對試驗現象的視察、分析推理得出正確的結論是化學學習的方法之一。對下列試驗操作與現象的說明正確的是()選項試驗操作與現象說明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，淀粉遇碘單質變藍；B項中紅棕色的斑點是Fe2O3；C項中鐵與稀硝酸反應產生的氣體為NO。8.為探究鐵及其化合物的一些化學性質，某試驗小組學生設計了如下試驗。(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放置于空氣中的現象：____________________________________________；寫出該反應的化學方程式：______________________________________。(4)寫出向B溶液中加入氯水發(fā)生反應的離子方程式：___________________________________________________________。(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”，這種現象被稱為____________。解析：(1)氧化鐵和鹽酸反應生成氯化鐵，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的硬質雙通玻璃管中的固體物質是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，寫出在硬質雙通玻璃管中發(fā)生反應的化學方程式：_______________________________________________。(5)若FeO和Fe2O3固體混合物的質量為23.2g，反應完全后U形管的質量增加7.2g，則混合物中Fe2O3的質量為________。答案：(1)關閉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的燒瓶中應預先加入的試劑是鐵屑B．試驗起先時應先將止水夾E關閉C．生成Fe(OH)2的操作為關閉止水夾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，有關反應的化學方程式為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的燒瓶中應當先加入鐵屑，A正確；稀硫酸和鐵反應生成硫酸亞鐵和氫氣，試驗起先時應打開止水夾E，用氫氣排出裝置中的空氣，B錯誤；鐵和稀硫酸反應有氫氣生成，關閉止水夾E，導致裝置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，應加入少量鐵粉B．制備納米Fe3O4的反應類型屬于氧化還原反應C．取濾液進行焰色試驗，火焰為黃色D．FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O的物質的量之比最好為1∶2解析：選B。Fe2＋易被空氣中的氧氣氧化，在保存含Fe2＋的溶液時，須要加入少量鐵粉，A項正確；該制備反應中無元素化合價的變更，是非氧化還原反應，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”中溶質的物質的量為0.1molC．混合物中含氧元素的物質的量為0.06molD．反應②能生成0.04gH2解析：選D。試驗中得到溶液1發(fā)生的反應為CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O、Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O，得到溶液2可能發(fā)生的反應為Fe2(SO4)3＋Fe===3FeSO4、Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑、CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu。設氧化鐵的物質的量為xmol、氧化銅的物質的量為ymol，由混合物的質量可得160x＋80y＝4；由反應的化學方程式可得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的量為0.06mol，故C正確；“溶液1”中硫酸的物質的量為0.04mol，與鐵反應生成氫氣的質量為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)。反應結束后接著通一段時間的N2，目的是____________________________________________________________________________________________________________________。(4)裝置B中發(fā)生反應的離子方程式是____________________________________。裝置C的作用是_________________________________________________________________________________________________________________。(三)探究思索反應后將裝置B中固體過濾時白色沉淀會慢慢轉變?yōu)榛揖G色。在查閱不同資料后，有同學認為灰綠色物質是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)設計試驗證明灰綠色物質中含Fe3(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，視察到的現象是鐵粉慢慢溶解，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，生石灰和水反應放出熱量，使NH3·H2O分解產生氨；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產生氫氧化亞鐵；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。反應結束