第13講 鐵的氧化物和鐵的氫氧化物-魯科版新高一《化學(xué)》暑假自學(xué)提升課（解析版）

第第頁第13講鐵的氧化物和鐵的氫氧化物1.了解氯氣的物理性質(zhì)，掌握氯氣的化學(xué)性質(zhì)。2.通過探究氯氣的主要化學(xué)性質(zhì)，初步形成基于物質(zhì)類別、元素價(jià)態(tài)和原子結(jié)構(gòu)對(duì)性質(zhì)進(jìn)行預(yù)測(cè)和檢驗(yàn)的認(rèn)知。3.通過對(duì)含氯物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化關(guān)系的認(rèn)識(shí)過程，建立物質(zhì)性質(zhì)與物質(zhì)用途的關(guān)聯(lián)。一、鐵的氧化物性質(zhì)比較氧化物氧化亞鐵氧化鐵(鐵紅)四氧化三鐵化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4顏色狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色固體鐵的價(jià)態(tài)＋2＋3＋2、＋3溶解性都不溶于水，但都能溶于酸溶液化學(xué)性質(zhì)都能與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)，生成相應(yīng)的鹽和水都具有氧化性，都能被CO、H2、Al等還原為鐵單質(zhì)FeO不穩(wěn)定，在空氣中加熱生成穩(wěn)定的Fe3O4【易錯(cuò)點(diǎn)撥】（1）FeO、Fe3O4與硝酸、濃硫酸等強(qiáng)氧化性酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，且Fe2＋被氧化為Fe3＋。（2）Fe3O4不是堿性氧化物，但是純凈物。經(jīng)研究證明，在Fe3O4晶體中有1/3的Fe是+2價(jià)，有2/3的Fe是+3價(jià)，可看成FeO·Fe2O3，實(shí)際應(yīng)寫成Fe(FeO2)2，即鐵酸亞鐵鹽，不是一般的氧化物?！旧疃人伎肌?1)分別寫出鹽酸與下列鐵的氧化物反應(yīng)的離子方程式：①氧化亞鐵：FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O；②氧化鐵：Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O；③磁性氧化鐵：Fe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O。(2)氧化鐵與鋁粉在高溫下可發(fā)生鋁熱反應(yīng)，其化學(xué)方程式為2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3，該反應(yīng)常用于焊接鋼軌，它體現(xiàn)了氧化鐵的氧化性。二、鐵的氫氧化物的性質(zhì)與制備1.鐵的氫氧化物性質(zhì)的比較化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3物質(zhì)類別二元弱堿三元弱堿顏色狀態(tài)白色固體紅褐色固體溶解性不溶于水不溶于水與非氧化性強(qiáng)酸反應(yīng)Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O穩(wěn)定性Fe(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))FeO＋H2O(隔絕空氣)2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O【易錯(cuò)點(diǎn)撥】（1）Fe(OH)2與硝酸反應(yīng)，得到Fe3＋，因?yàn)镕e2＋具有較強(qiáng)的還原性，如遇硝酸就會(huì)被氧化為Fe3＋：3Fe(OH)2+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+8H2O。（2）Fe(OH)3與鹽酸反應(yīng)發(fā)生中和反應(yīng)：Fe(OH)3＋3HCl＝FeCl3＋3H2O，而與HI發(fā)生氧化還原反應(yīng)：2Fe(OH)3＋6HI＝2FeI2＋I(xiàn)2＋6H2O，因?yàn)镕e3＋有較強(qiáng)的氧化性，遇到還原性酸(H2S、HI)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。2.鐵的氫氧化物的制備實(shí)驗(yàn)室制備氫氧化鐵和氫氧化亞鐵如下圖所示：①圖甲實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是有紅褐色沉淀生成，反應(yīng)的離子方程式是Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓。②圖乙實(shí)驗(yàn)中先觀察到有白色沉淀生成，在空氣中迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，有關(guān)反應(yīng)的方程式是：Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓(白色)；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3?！練溲趸瘉嗚F制備注意事項(xiàng)】在實(shí)驗(yàn)室制備氫氧化亞鐵時(shí)，一定要用新制的亞鐵鹽和先加熱驅(qū)趕氧氣后的氫氧化鈉溶液，且滴管末端插入試管內(nèi)的液面下，再慢慢擠出氫氧化鈉溶液，也可以在反應(yīng)液面上滴加植物油或苯等物質(zhì)進(jìn)行液封，以防止氫氧化亞鐵與氧氣接觸?！旧疃人伎肌?1)鐵能與水蒸氣反應(yīng)，為什么在日常生活中常用鐵壺?zé)?？【點(diǎn)撥】鐵只能在高溫下與水蒸氣反應(yīng)，與冷水、熱水都不能反應(yīng)，所以在日常生活中常用鐵壺?zé)?2)如何檢驗(yàn)Fe3O4中鐵元素的價(jià)態(tài)？【點(diǎn)撥】取少量固體于試管中，加入稀硫酸(不能用鹽酸)溶解，將溶液分成兩份，一份加入酸性高錳酸鉀溶液，溶液紫紅色褪去，說明溶液中含有Fe2＋；另一份加入KSCN溶液，溶液顯紅色，說明溶液中含F(xiàn)e3＋。(3)在空氣中，F(xiàn)e(OH)3受熱分解生成Fe2O3，F(xiàn)e(OH)2受熱能否分解生成FeO?【點(diǎn)撥】Fe(OH)2在空氣中加熱不能得到FeO，因Fe(OH)2在空氣中易被氧化。三、鐵及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系鐵及其化合物間的轉(zhuǎn)化知識(shí)結(jié)構(gòu)圖寫出圖中序號(hào)所示反應(yīng)的離子方程式：①Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O；②Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓；③Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O；④Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑；⑤2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－；⑥2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋。(其他合理均可)【歸納總結(jié)】(1)Fe只具有還原性，可被弱氧化劑(H＋、Cu2＋、Fe3＋、I2、S等)氧化為Fe2＋；被強(qiáng)氧化劑[O2、Cl2、Br2、HNO3、KMnO4(H＋)等]氧化為Fe3＋。(2)Fe2＋既有氧化性，又有還原性?？杀粡?qiáng)氧化劑[Cl2、Br2、O2、ClO－、KMnO4(H＋)、HNO3、H2O2等]氧化為Fe3＋；可被還原劑(Al、Zn、CO、C等)還原為Fe。(3)Fe3＋只具有氧化性，可被弱還原劑(Fe、Cu等)還原為Fe2＋，被強(qiáng)還原劑(Al、Zn、CO等)還原為Fe。考點(diǎn)一：鐵的氧化物的性質(zhì)【例1】（2023秋·貴州銅仁·高一統(tǒng)考期末）現(xiàn)有和的固體粉末，往其中加入稀硫酸，固體粉末全部溶解，產(chǎn)生的體積為(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，反應(yīng)后的溶液不能使KSCN溶液顯色。為中和過量硫酸需要溶液(忽略溶液體積變化)。下列說法不正確的是A．原硫酸的濃度為B．與固體粉末反應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量為C．混合物中的物質(zhì)的量為D．混合物中的物質(zhì)的量為【答案】A【詳解】A．反應(yīng)后的溶液不能使KSCN溶液顯色，說明反應(yīng)生成FeSO4，反應(yīng)還生成H2，n(H2)=8.96L÷22.4L/mol=0.4mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒有：n(Fe)=n(Fe2O3)+n(H2)，故n(Fe)=n(Fe2O3)+0.4mol，由固體總質(zhì)量可得：56g/mol×n(Fe)+160g/mol×n(Fe2O3)=44g，聯(lián)立解得：n(Fe)=0.5mol，n(Fe2O3)=0.1mol。n剩余(H2SO4)=0.5n(NaOH)=0.5×0.2L×3.00mol/L=0.3mol，故n總(H2SO4)=0.7mol+0.3mol=1mol，故原硫酸的濃度c(H2SO4)=1mol÷2L=0.5mol/L，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)以上分析可知與固體粉末反應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量為，故B正確；C．由A中計(jì)算可知，混合中Fe的物質(zhì)的量為0.5mol，故C正確；D．由A中計(jì)算可知，混合物中的物質(zhì)的量為，故D正確；故選A。考點(diǎn)二：鐵的氫氧化物的性質(zhì)【例2】2．（2021秋·山東菏澤·高一?？茧A段練習(xí)）元素價(jià)類二維圖是我們學(xué)習(xí)元素及其化合物相關(guān)知識(shí)的重要模型和工具，它指的是以元素的化合價(jià)為縱坐標(biāo)，以物質(zhì)類別為橫坐標(biāo)所繪制的二維平面圖像。鐵元素的價(jià)類二維圖如圖，其中的箭頭表示部分物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，下列說法不正確的是A．鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化①B．Fe(OH)2是在空氣中容易被氧化為Fe(OH)3C．由圖可預(yù)測(cè)：高鐵酸鹽()具有強(qiáng)氧化性D．加熱Fe(OH)3實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化⑥，加硝酸可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化③【答案】A【詳解】A．鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng)產(chǎn)生Fe3O4、H2，因此不可實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化①，A錯(cuò)誤；B．Fe(OH)2不穩(wěn)定，具有強(qiáng)的還原性，在空氣中容易被空氣中的氧氣氧化為Fe(OH)3，B正確；C．由圖可預(yù)測(cè)：高鐵酸鹽()中Fe為+6價(jià)，反應(yīng)后變?yōu)?3價(jià)的Fe3+，得到電子被還原，因此具有強(qiáng)氧化性，C正確；D．加熱Fe(OH)3發(fā)生分解反應(yīng)產(chǎn)生Fe2O3、H2O，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化⑥，F(xiàn)e(OH)3是堿，加硝酸可發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)產(chǎn)生Fe3+，從而可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化③，D正確；故合理選項(xiàng)是A?？键c(diǎn)三：鐵及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系【例3】（2023秋·四川瀘州·高一統(tǒng)考期末）利用鐵的氧化物礦渣(主要含和FeO，還有少量)制備顏料級(jí)的流程如下?；卮鹩嘘P(guān)問題：(1)鐵的氧化物礦渣加NaOH溶液，目的是溶解掉______。(2)“溶液2”中的金屬陽離子有______，加鐵粉將“溶液2”還原，檢驗(yàn)反應(yīng)是否完全的方法是：取少量溶液3于試管中，加入______，觀察到____________，則已還原完全。(3)“溶液3”滴加溶液反應(yīng)的離子方程式為____________。(4)在空氣中煅燒，其還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為______?！敬鸢浮?1)氧化鋁(2)鐵離子、亞鐵離子KSCN溶液溶液不變色(3)(4)4:1【分析】礦渣加入氫氧化鈉，氧化鋁和氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉得到濾液1，濾渣加入稀硫酸酸溶生成硫酸鐵、硫酸亞鐵，加入鐵粉將三價(jià)鐵轉(zhuǎn)化為二價(jià)鐵，加入碳酸銨得帶碳酸亞鐵，煅燒得到氧化鐵；【詳解】（1）礦渣加NaOH溶液，目的是溶解掉氧化鋁；（2）由分析可知，“溶液2”中的金屬陽離子有鐵離子、亞鐵離子；鐵離子會(huì)和KSCN溶液反應(yīng)使得溶液變紅色，故加鐵粉將“溶液2”還原，檢驗(yàn)反應(yīng)是否完全的方法是：取少量溶液3于試管中，加入KSCN溶液，觀察到溶液不變色，則已還原完全；（3）“溶液3”滴加溶液和亞鐵離子生成碳酸亞鐵，離子方程式為；（4）在空氣中煅燒反應(yīng)為，故還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為4:1。1．（2022秋·天津東麗·高一統(tǒng)考期末）下列關(guān)于鐵及其化合物的敘述正確的是A．氫氧化鐵受熱分解可制得B．、都有磁性C．不穩(wěn)定，在空氣里受熱，能迅速被氧化D．高溫下，鐵能與水蒸氣反應(yīng)生成【答案】C【詳解】A．氫氧化鐵受熱分解可制得，A錯(cuò)誤；B．Fe3O4具有磁性，F(xiàn)e2O3無磁性，B錯(cuò)誤；C．不穩(wěn)定，在空氣里受熱，能迅速被氧化為，C正確；D．高溫下，鐵能與水蒸氣反應(yīng)生成和氫氣，D錯(cuò)誤；故選C。2．（2023·廣東·高三學(xué)業(yè)考試）春秋初年我國已掌握了冶鐵技術(shù)，其部分原理是Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。下列有關(guān)說法正確的是A．該反應(yīng)是置換反應(yīng)B．Fe2O3可用作外墻涂料C．Fe在Cl2中燃燒生成FeCl2D．Fe2O3常溫下能與水反應(yīng)生成Fe(OH)3【答案】B【詳解】A．置換反應(yīng)是一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物，該反應(yīng)不是置換反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B．氧化鐵是紅棕色粉末，常用作外墻涂料，故B正確；C．氯氣氧化性強(qiáng)，F(xiàn)e在Cl2中燃燒生成FeCl3，故C錯(cuò)誤；D．Fe2O3不與水反應(yīng)，故D錯(cuò)誤；綜上所述，答案為B。3．（2023春·上?！じ咭黄谀┫?00mL0.2mol/L的Fe(NO3)2溶液中加入足量的NaOH溶液，使Fe2+恰好完全沉淀，過濾，小心加熱沉淀，直到水分蒸干，再灼燒到質(zhì)量不在變化，此時(shí)固體的質(zhì)量為A．5.4g B．4.32g C．4.8g D．6.42g【答案】C【詳解】300mL0.2mol/L的Fe(NO3)2溶液中加入足量的NaOH溶液，使Fe2+恰好完全沉淀，則生成氫氧化亞鐵的物質(zhì)的量為300mL×0.2mol/L×10-3=0.06mol，過濾，加熱，并灼燒得到氧化鐵，根據(jù)鐵元素守恒分析，氧化鐵的物質(zhì)的量為0.03mol，則質(zhì)量為0.03mol×160g/mol=4.8g。故選C。4．（2021秋·安徽宣城·高一校聯(lián)考期末）將鐵屑溶于過量的稀鹽酸后加入過量的NaOH溶液，有白色沉淀生成，過濾，在空氣中加熱至沉淀質(zhì)量不再發(fā)生變化為止，得到紅棕色殘?jiān)?。上述沉淀和殘?jiān)謩e是A．Fe(OH)3；Fe2O3 B．Fe(OH)2；Fe2O3C．Fe(OH)2；Fe(OH)3、Fe3O4 D．Fe2O3；Fe(OH)3【答案】B【詳解】鐵屑溶于過量的稀鹽酸后生成氯化亞鐵，加入過量的NaOH溶液，生成白色沉淀Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2在空氣中被氧化為Fe(OH)3，加熱氫氧化鐵分解為氧化鐵和水，故紅棕色殘?jiān)麱e2O3，答案選B。5．（2021秋·新疆伊犁·高一?？计谀┫铝嘘P(guān)于鐵的重要化合物說法中，正確的是A．Fe(OH)2是灰綠色沉淀B．既可以通過復(fù)分解反應(yīng)，又可以通過化合反應(yīng)制備FeCl3C．Fe(OH)3膠體的制備方法是將飽和FeCl3滴入NaOH溶液中D．Fe2O3可以與水反應(yīng)生成Fe(OH)3【答案】B【詳解】A．Fe(OH)2是白色沉淀，在被氧化過程中會(huì)呈現(xiàn)灰綠色，故A錯(cuò)誤；B．FeCl3和NaOH發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，生成Fe(OH)3，F(xiàn)e(OH)2、O2和H2O化合生成Fe(OH)3，故B正確；C．Fe(OH)3膠體的制備方法是將飽和FeCl3滴入沸水中繼續(xù)加熱至紅褐色，故C錯(cuò)誤；D．Fe2O3與水不反應(yīng)，故D錯(cuò)誤；故選B。6．（2022·高一單元測(cè)試）用如圖裝置可以制備沉淀，下列說法不正確的是A．該實(shí)驗(yàn)應(yīng)該先打開C，一段時(shí)間后再關(guān)閉CB．實(shí)驗(yàn)完成時(shí)，在A容器中得到白色沉淀C．如果將NaOH溶液直接滴入溶液中，最終得到紅褐色沉淀D．本實(shí)驗(yàn)制備的氫氧化亞鐵可以相對(duì)較長時(shí)間保持白色狀態(tài)【答案】B【分析】鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，生成的氫氣排出裝置內(nèi)的空氣，關(guān)閉止水夾后，利用產(chǎn)生氣體的壓強(qiáng)將生成的硫酸亞鐵壓入到B容器中生成白色沉淀?！驹斀狻緼．該實(shí)驗(yàn)應(yīng)該先打開C，利用生成的氫氣排出裝置內(nèi)的空氣，氫氣純凈后，再關(guān)閉C，故A正確；B．實(shí)驗(yàn)完成時(shí)，A容器中沒有白色沉淀，白色沉淀在B容器中得到，故B錯(cuò)誤；C．如果將NaOH溶液直接滴入溶液中，有氧氣帶入，開始生成的白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最終得到紅褐色沉淀，故C正確；D．本實(shí)驗(yàn)利用氫氣排出裝置內(nèi)的空氣，因此本實(shí)驗(yàn)制備的氫氧化亞鐵可以相對(duì)較長時(shí)間保持白色狀態(tài)，故D正確。綜上所述，答案為B。7．（2020·高一單元測(cè)試）下列實(shí)驗(yàn)只能制備氫氧化鐵沉淀的是()A．將氧化鐵和水直接加熱 B．將水蒸氣通過熾熱鐵粉C．氧化鐵先用鹽酸溶解再加燒堿溶液 D．飽和氯化鐵溶液逐滴滴入沸水中【答案】C【詳解】A、氧化鐵不溶于水，不能與水反應(yīng)生成氫氧化鐵，A不選；B、水蒸氣能與熾熱鐵粉反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，B不選；C、氧化鐵先用鹽酸溶解生成氯化鐵和水，再加燒堿溶液得到氫氧化鐵沉淀，C選；D、飽和的氯化鐵溶液逐滴滴入沸水中，可制備氫氧化鐵膠體，D不選。答案選C?！军c(diǎn)睛】明確鐵及其化合物的性質(zhì)特點(diǎn)是解答的關(guān)鍵，注意氫氧化鐵膠體和氫氧化鐵沉淀制備方法的區(qū)別。8．（2022秋·浙江杭州·高一校聯(lián)考期中）下列指定物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化：Fe混合溶液溶液下列說法不正確的是A．反應(yīng)①屬于置換反應(yīng)B．反應(yīng)②所得混合溶液中與物質(zhì)的量之比是1∶2C．反應(yīng)③的離子方程式為：D．利用反應(yīng)④制備時(shí)需要充分振蕩反應(yīng)液【答案】D【詳解】A．3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,屬于置換反應(yīng)，A正確；B．Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O，F(xiàn)e2+、Fe3+物質(zhì)的量之比是1∶2，B正確；C．Fe+2Fe3+=3Fe2+，C正確；D．不能振蕩，F(xiàn)e(OH)2易與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)而變質(zhì)，D錯(cuò)誤；故答案為：D。9．（2023秋·河南三門峽·高一統(tǒng)考期末）元素的價(jià)類二維圖是我們學(xué)習(xí)元素及其化合物相關(guān)知識(shí)的重要模型和工具，它指的是以元素的化合價(jià)為縱坐標(biāo)，以物質(zhì)的類別為橫坐標(biāo)所繪制的二維平面圖像。如圖為鐵元素的價(jià)類二維圖，其中的箭頭表示部分物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，下列說法不正確的是A．鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng)不能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化①B．FeO是一種黑色粉末，不穩(wěn)定，在空氣中受熱，迅速發(fā)生轉(zhuǎn)化②C．由圖可預(yù)測(cè)：高鐵酸鹽()具有強(qiáng)氧化性，可用于消毒D．加熱發(fā)生轉(zhuǎn)化⑥，加鹽酸溶解可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化③【答案】B【分析】由圖可知，①表示鐵單質(zhì)緩慢氧化轉(zhuǎn)化為Fe2O3，②表示FeO被氧化轉(zhuǎn)化為Fe2O3的過程，③表示和稀鹽酸等反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Fe3+和水，④表示和稀鹽酸等反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Fe2+和水，⑤表示被還原為Fe3+，⑥表示加熱分解生成Fe2O3和水，鐵與稀鹽酸反應(yīng)得到Fe2+，F(xiàn)e2+加氧化劑可以轉(zhuǎn)化為Fe3+，F(xiàn)e3+加還原劑可以轉(zhuǎn)化為Fe2+，由此分析?！驹斀狻緼．鐵與高溫水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，不能實(shí)現(xiàn)上述①轉(zhuǎn)化，A正確；B．FeO是一種黑色粉末，不穩(wěn)定，在空氣中受熱，迅速發(fā)生轉(zhuǎn)化四氧化三鐵，不能發(fā)生轉(zhuǎn)化②，B錯(cuò)誤；C．處于高價(jià)態(tài)的物質(zhì)化合價(jià)很容易下降時(shí)具有強(qiáng)氧化性，高鐵酸鹽()中鐵為+6價(jià)，很容易轉(zhuǎn)化為+3價(jià)，具有強(qiáng)氧化性，C正確；D．加熱Fe(OH)3發(fā)生轉(zhuǎn)化⑥分解生成氧化鐵，和稀鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Fe3+和水，可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化③，D正確；答案選B。10．（2023春·上海浦東新·高一華師大二附中?？计谥校?shí)驗(yàn)室測(cè)定某氧化物()組成的實(shí)驗(yàn)如下圖所示，下列有關(guān)說法正確的是A．根據(jù)步驟I、Ⅱ可判斷氧化物的組成為B．溶液X中C．溶液Y中的離子只有和D．氧化物中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為27.6%【答案】A【分析】通入氯氣發(fā)生反應(yīng)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，Cl2為0.01mol，則Fe2+為0.02mol，則3.04g氧化物中有FeO0.02mol質(zhì)量為1.44g，則Fe2O3的質(zhì)量為1.6g，物質(zhì)的量為0.01mol?！驹斀狻緼．3.04g氧化物中有FeO0.02mol、Fe2O30.01mol，物質(zhì)的量Fe：O=4：5，該氧化物的組成為Fe0.8O，A正確；B．3.04g氧化物中有FeO0.02mol、Fe2O30.01mol，溶液X中c(Fe2+)：c(Fe3+)=1：1，B錯(cuò)誤；C．步驟一中加入了足量的鹽酸，步驟Ⅱ中氯氣與Fe2+恰好完全反應(yīng)生成Cl-和Fe3+，溶液Y中的離子除了鐵離子和氯離子還有氫離子，C錯(cuò)誤；D．該氧化物中O元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，D錯(cuò)誤；故答案選A。一、單選題1．（2023秋·廣東河源·高一龍川縣第一中學(xué)統(tǒng)考期末）構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)是一種有效的學(xué)習(xí)方法，化學(xué)學(xué)習(xí)中的“價(jià)一類”二維圖就是其中一種，如圖所示是鐵及其化合物的“價(jià)一類”二維圖，下列有關(guān)敘述或化學(xué)方程式書寫不正確的是A．物質(zhì)A的氧化物不穩(wěn)定，在空氣中受熱迅速被氧化B．可能是C．C在空氣中容易被氧化成B，每被氧化消耗的氧氣為D．的反應(yīng)類型是氧化還原反應(yīng)【答案】C【分析】A是+2價(jià)鐵的氧化物，A是FeO；B是+3價(jià)鐵的氫氧化物，B是Fe(OH)3；C是+2價(jià)鐵的氫氧化物，C是Fe(OH)2。【詳解】A．A是FeO，F(xiàn)eO不穩(wěn)定，在空氣中受熱迅速被氧化，故A正確；B．鋁的活潑性大于鐵，鋁能置換出氧化鐵中的鐵，可能是，故B正確；C．Fe(OH)2在空氣中容易被氧化成Fe(OH)3，根據(jù)得失電子守恒，每1molFe(OH)2被氧化消耗0.25mol氧氣，沒有明確是否為標(biāo)準(zhǔn)狀況，體積不一定為，故C錯(cuò)誤；D．的反應(yīng)中，鐵元素化合價(jià)發(fā)生了變化，該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，故D正確；故選C。2．（2023秋·云南昆明·高一昆明一中?？计谀┰氐膬r(jià)類二維圖是我們學(xué)習(xí)元素及其化合物相關(guān)知識(shí)的重要模型和工具，它指的是以元素的化合價(jià)為縱坐標(biāo)，以物質(zhì)的類別為橫坐標(biāo)所繪制的二維平面圖像。下圖為鐵元素的價(jià)類二維圖，其中的箭頭表示部分物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，下列說法正確的是A．鐵與氧氣的燃燒反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)上述①轉(zhuǎn)化B．加熱Fe(OH)3發(fā)生轉(zhuǎn)化⑥，F(xiàn)e2O3加水溶解可轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3C．由圖可預(yù)測(cè)：高鐵酸鹽(FeO)具有強(qiáng)氧化性，可用于飲用水的消毒D．FeO是種紅色粉末，不穩(wěn)定，在空氣中受熱，迅速被氧化成Fe2O3【答案】C【詳解】A．鐵絲在氧氣中燃燒生成Fe3O4，不能生成Fe2O3，故A錯(cuò)誤；B．Fe(OH)3加熱生成Fe2O3，F(xiàn)e2O3和水不反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C．高鐵酸鹽中Fe為+6價(jià)，具有強(qiáng)氧化性，可用于飲用水的消毒，故C正確；D．FeO是一種黑色粉末，不穩(wěn)定，在空氣中受熱，部分被氧化生成Fe3O4，故D錯(cuò)誤；故選：C。3．（2023春·新疆烏魯木齊·高一烏魯木齊市第四中學(xué)?？计谥校┫铝杏嘘P(guān)鐵和鐵的化合物的敘述中，正確的是A．鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，它能與許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此鐵在自然界中只能以化合態(tài)存在B．Fe3O4是一種紅棕色粉末，俗稱鐵紅，常用作油漆、涂料、油墨和橡膠的紅色顏料C．Fe(OH)2在空氣中容易被氧化，如圖①②都能較長時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀D．往某溶液中先加入氯水，再加入KSCN溶液，發(fā)現(xiàn)溶液變成紅色，證明原溶液中含有Fe3+【答案】C【詳解】A．鐵雖然化學(xué)性質(zhì)比較活潑，能與許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，但是自然界中隕石中還存在單質(zhì)鐵，A錯(cuò)誤；B．Fe3O4為黑色粉末，鐵紅為Fe2O3，B錯(cuò)誤；C．①中稀硫酸能抑制亞鐵離子水解，鐵粉能防止亞鐵離子被氧化，且導(dǎo)管口插入到水中外界空氣無法進(jìn)入試管內(nèi)，滴加NaOH與FeSO4反應(yīng)生成的氫氧化亞鐵沉淀不會(huì)被氧化能較長時(shí)間存在，②中因?yàn)楸降拇嬖贜aOH與FeSO4反應(yīng)生成的氫氧化亞鐵無法接觸到空氣，不會(huì)被氧化從而能較長時(shí)間存在，C正確；D．若原溶液中沒有Fe3+只有Fe2+，先加氯水Fe2+被氯氣氧化成Fe3+，再加入KSCN溶液變紅色，但是原溶液中沒有Fe3+，D錯(cuò)誤；故答案選C。4．（2023秋·浙江嘉興·高一統(tǒng)考期末）對(duì)實(shí)驗(yàn)Ⅰ~Ⅳ的實(shí)驗(yàn)操作或現(xiàn)象判斷正確的是A．實(shí)驗(yàn)Ⅰ：用于制備膠體B．實(shí)驗(yàn)Ⅱ：用于制備C．實(shí)驗(yàn)Ⅲ：無明顯變化D．實(shí)驗(yàn)Ⅳ：先出現(xiàn)白色沉淀，后沉淀溶解【答案】A【詳解】A.向沸水中加FeCl3溶液制備膠體，A正確；B.由于易被空氣中氧氣氧化，制備必須隔絕空氣，B不正確；C.Al和NaOH反應(yīng)會(huì)放出氫氣，產(chǎn)生氣泡，C錯(cuò)誤；D.AlCl3和氨水反應(yīng)出現(xiàn)白色沉淀Al（OH）3，Al（OH）3不會(huì)溶于氨水，D錯(cuò)誤；故答案選A。5．（2023秋·甘肅天水·高一統(tǒng)考期末）在實(shí)驗(yàn)室里用以下方法制備并較長時(shí)間保存Fe(OH)2，能成功的是A． B．C． D．【答案】C【詳解】A．NaOH溶液加入時(shí)會(huì)帶入氧氣，會(huì)氧化氫氧化亞鐵變?yōu)闅溲趸F，不能成功得到氫氧化亞鐵，故A不符合題意；B．氯化鐵和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀，不能得到氫氧化亞鐵沉淀，故B不符合題意；C．裝置是利用鐵和稀硫酸現(xiàn)制FeSO4，并用產(chǎn)生的H2趕走試管和溶液中的氧氣，故C符合題意；D．氯化亞鐵和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化亞鐵沉淀，膠頭滴管伸入到液面以下，暫時(shí)隔絕氧氣，但是不能較長時(shí)間保存Fe(OH)2，故D不符合題意。綜上所述，答案為C。6．（2023秋·貴州銅仁·高一統(tǒng)考期末）用毛筆蘸取少量溶液分別在銅板和鋼板上寫一個(gè)“化”字，待其充分反應(yīng)后，分別用少量水將兩塊板上的溶液沖到甲、乙兩個(gè)小燒杯中。下列說法正確的是A．銅板上無任何變化B．鋼板上凹現(xiàn)出一個(gè)“化”字C．甲、乙兩個(gè)燒杯中的溶液均呈黃色D．分別向甲、乙兩個(gè)燒杯中放入一小塊金屬鈉，反應(yīng)現(xiàn)象相同【答案】B【詳解】A．銅板中Cu與FeCl3反應(yīng)，Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2，則銅板上凹現(xiàn)出一個(gè)“化”字，A錯(cuò)誤；B．鋼的主要成分是鐵和碳，鋼板上加FeCl3會(huì)發(fā)生Fe+2FeCl3=3FeCl2，則鋼板上凹現(xiàn)出一個(gè)“化”字，B正確；C．甲、乙兩個(gè)燒杯中的溶液均不呈黃色，甲燒杯呈藍(lán)色，乙燒杯呈淺綠色，C錯(cuò)誤；D．分別向甲、乙兩個(gè)燒杯中放入一小塊金屬鈉，首先發(fā)生的反應(yīng)都是2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，然后甲中NaOH與CuCl2和FeCl2反應(yīng)，乙中NaOH與FeCl2反應(yīng)，現(xiàn)象并不相同，D錯(cuò)誤；故選B。二、實(shí)驗(yàn)題7．（2023秋·遼寧鐵嶺·高一鐵嶺市清河高級(jí)中學(xué)校考期末）鐵有兩種氯化物，都是重要的化工試劑。某化學(xué)活動(dòng)小組用如圖所示的裝置(夾持裝置略去)模擬工業(yè)生產(chǎn)制備無水氯化鐵，請(qǐng)回答下列問題：查閱有關(guān)資料如下：①氯化鐵熔點(diǎn)為306℃，沸點(diǎn)為315℃；易吸收空氣中的水分而潮解。②氯化亞鐵熔點(diǎn)為670℃，易升華。(1)A裝置中盛放濃鹽酸的實(shí)驗(yàn)儀器名稱是_______，A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。(2)C中的產(chǎn)物為_______(填化學(xué)式)，D中裝的藥品是堿石灰，其作用是_______。(3)如果省略B裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，一段時(shí)間后，取裝置C中的產(chǎn)物，按以下步驟進(jìn)行測(cè)定：①稱取4.60g產(chǎn)物溶于過量的稀鹽酸中；②加入足量溶液；③再加入足量NaOH溶液；④過濾、洗滌后灼燒沉淀；⑤稱量所得紅棕色固體為2.40g，則該產(chǎn)物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______%(結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位)。【答案】(1)分液漏斗(2)吸收多余的，防止污染環(huán)境；防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入C中(3)36.52【分析】由實(shí)驗(yàn)裝置圖可知，裝置A中二氧化錳與濃鹽酸共熱反應(yīng)制備氯氣，濃鹽酸具有揮發(fā)性，制得的氯氣中混有氯化氫和水蒸氣，裝置B中盛有的飽和食鹽水用于除去氯化氫氣體，盛有的濃硫酸的裝置用于干燥氯氣，盛有鐵粉的裝置用于氯氣與鐵粉共熱反應(yīng)制備氯化鐵，裝置C為氯化鐵的冷凝收集裝置，裝置D中盛有的堿石灰用于吸收未反應(yīng)的氯氣，防止污染空氣，同時(shí)吸收空氣中的水蒸氣防止水蒸氣進(jìn)入C中導(dǎo)致氯化鐵潮解?！驹斀狻浚?）由實(shí)驗(yàn)裝置圖可知，裝置A中盛放濃鹽酸的實(shí)驗(yàn)儀器為分液漏斗；A中發(fā)生的反應(yīng)為二氧化錳與濃鹽酸共熱反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O，故答案為：分液漏斗；MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O；（2）由分析可知，裝置C為氯化鐵的冷凝收集裝置，裝置D中盛有的堿石灰用于吸收未反應(yīng)的氯氣，防止污染空氣，同時(shí)吸收空氣中的水蒸氣防止水蒸氣進(jìn)入C中導(dǎo)致氯化鐵潮解，故答案為：；吸收多余的，防止污染環(huán)境；防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入C中；（3）如果省略B裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，一段時(shí)間后，裝置C中的產(chǎn)物為氯化亞鐵和氯化鐵的混合物，由題意可知，實(shí)驗(yàn)所得2.40g紅棕色固體為氧化鐵，由鐵原子個(gè)數(shù)守恒可知，產(chǎn)物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=36.52%，故答案為：36.52。8．（2023春·上海松江·高一上海市松江二中?？计谥校┰谌鐖D所示的裝置中，用NaOH溶液、鐵粉、稀H2SO4等試劑制備氫氧化亞鐵。(1)儀器a的名稱是。A．普通漏斗 B．長頸漏斗 C．分液漏斗 D．球形漏斗(2)關(guān)閉，打開和，向儀器c中加入適量稀硫酸，然后關(guān)閉，c中有氣體產(chǎn)生，寫出裝置c中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式______，如此操作的目的是________。(3)當(dāng)儀器b中產(chǎn)生均勻氣泡后的操作是______________，完成該操作后儀器c、d中出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是___________。(4)Fe3+離子具有一定的氧化性，向FeCl3溶液中通入SO2至飽和，溶液逐漸由黃色變?yōu)闇\綠色，向反應(yīng)后的溶液中滴入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，寫出該反應(yīng)的離子方程式____________?！敬鸢浮?1)C(2)Fe+2H+═Fe2++H2↑讓Fe和稀硫酸生成氫氣能排出裝置中的空氣，能減少制得白色Fe(OH)2沉淀與氧氣接觸(3)關(guān)閉活塞K1，打開活塞K3c中溶液被壓入d中，d中有白色沉淀生成(4)2Fe3++SO2+2H2O=4H+++2Fe2+【詳解】（1）由題干實(shí)驗(yàn)裝置圖可知，儀器a是添加稀硫酸的分液漏斗，故答案為：C；（2）裝置c中鐵屑與稀H2SO4反應(yīng)生成硫酸亞鐵溶液，離子方程式為：Fe+2H+═Fe2++H2↑，氫氧化亞鐵能夠與空氣中氧氣反應(yīng)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，為了制得Fe(OH)2沉淀，要滿足在制取過程中盡可能減少和空氣接觸，需要通過氫氣將裝置中空氣完全排出，當(dāng)排出的均勻的氫氣氣泡時(shí)，說明裝置中空氣已經(jīng)排凈，可制白色Fe(OH)2沉淀了，故答案為：Fe+2H+═Fe2++H2↑；讓Fe和稀硫酸生成氫氣能排出裝置中的空氣，能減少制得白色Fe(OH)2沉淀與氧氣接觸；（3）為了制得Fe(OH)2沉淀，在儀器b中產(chǎn)生均勻氣泡后，需要利用生成氫氣的壓強(qiáng)將c中生成的硫酸亞鐵溶液排入d中氫氧化鈉溶液中反應(yīng)制備白色的Fe(OH)2沉淀，所以要關(guān)閉活塞K1，打開活塞K3，使c中溶液被壓入d中，在d制得白色Fe(OH)2沉淀，故答案為：關(guān)閉活塞K1，打開活塞K3；c中溶液被壓入d中，d中有白色沉淀生成；（4）Fe3+離子具有一定的氧化性，向FeCl3溶液中通入SO2至飽和，溶液逐漸由黃色變?yōu)闇\綠色即Fe3+轉(zhuǎn)化為了Fe2+，向反應(yīng)后的溶液中滴入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，說明SO2被氧化為了硫酸根，則該反應(yīng)的離子方程式為：2Fe3++SO2+2H2O=4H+++2Fe2+，故答案為：2Fe3++SO2+2H2O=4H+++2Fe2+；9．（2023春·江西景德鎮(zhèn)·高一景德鎮(zhèn)一中?？计谥校┕I(yè)上利用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2)為原料制備高檔顏料——鐵紅(Fe2O3)，具體生產(chǎn)流程如圖：試回答下列問題：(1)硫鐵礦燒渣用稀硫酸酸溶時(shí)的不溶物為_____(填化學(xué)式)。(2)實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)“步驟Ⅱ”中分離操作所用的玻璃儀器有_____；步驟Ⅳ中應(yīng)選用_____(填字母)試劑調(diào)節(jié)溶液的pH。A．稀硝酸

B．氫氧化鈉溶液

C．高錳酸鉀溶液

D．氨水(3)檢驗(yàn)步驟Ⅲ已經(jīng)進(jìn)行完全的試劑是_____。(4)步驟V的反應(yīng)溫度一般需控制在35℃以下，其目的是_____。(5)步驟Ⅵ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____?！敬鸢浮?1)SiO2(2)漏斗、玻璃棒、燒杯D(3)KSCN溶液(或其他合理答案)(4)防止NH4HCO3分解，減少Fe2+水解(5)4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2【分析】硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2)中加入稀硫酸進(jìn)行酸溶，F(xiàn)e2O3、FeO溶解并轉(zhuǎn)化為Fe3+、Fe2+等，SiO2不溶，過濾出SiO2，往濾液中加酸調(diào)節(jié)pH=1，加入過量鐵粉，將Fe3+還原為Fe2+，調(diào)節(jié)pH至5~6.5之間，過濾，往濾液中加入NH4HCO3，生成FeCO3沉淀；將沉淀過濾后，在空氣中煅燒，便可獲得Fe2O3?！驹斀狻浚?）硫鐵礦燒渣用稀硫酸酸溶時(shí)，