2024届高三新高考化学大一轮专题复习课时作业：铁与铁的氧化物和氢氧化物

这是一份2024届高三新高考化学大一轮专题复习课时作业：铁与铁的氧化物和氢氧化物，共19页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
2024届新高考化学大一轮专题复习课时作业铁与铁的氧化物和氢氧化物一、选择题（共15题）1、下列关于铁的说法正确的是(  )A. 铁在硫蒸气中燃烧生成 B. 纯铁的抗腐蚀能力较差，铁在干燥的空气里易被氧化C. 工业上用 在高温条件下还原含 的铁矿石炼铁D. 铁在纯氧中燃烧或在氯气中燃烧所得产物中铁的化合价均为 价2、下列有关铁及其化合物的说法中正确的是 (　　)A.红热的铁在氧气中能够剧烈燃烧,生成的产物为Fe3O4B.铁是较活泼的金属,它与卤素单质(X2)反应的生成物均为FeX3C.氢氧化铁与氢碘酸反应:Fe(OH)3+3HI===FeI3+3H2OD.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H23、有关铁与水反应的说法中,正确的是(　　)A.在任何条件下,铁与水均不发生反应B.Fe与热水反应可生成可燃性的H2C.在高温时,铁与水蒸气反应的方程式为2Fe+3H2O(g)Fe2O3+3H2D.铁与高温水蒸气反应后生成的固体溶于H2SO4,所得溶液能使酸性高锰酸钾褪色4、医用热敷袋使用时要轻揉，袋内的反应可看作是铁粉、空气和水相互作用，先产生氢氧化亚铁，后转化为氢氧化铁。下列说法错误的是(　　)A．这一变化过程的总反应可表示为2Fe＋O2＋H2O===2Fe(OH)3B．热敷袋放出的热量是由化学反应产生的C．热敷袋中含铁物质变化过程中，铁元素的化合价呈现了0价、＋2价、＋3价D．在未使用时，热敷袋中的铁粉与水要分别密封保存5、镀锌铁钉放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出铁钉后加入少量漂白粉，溶液恢复棕色；加入 ，振荡，静置，液体分层。下列说法正确的是(  )A. 褪色原因为 被 还原B. 液体分层后，上层呈紫红色C. 镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈D. 溶液恢复棕色的原因为 被氧化6、某物质由铁和氧两种元素组成，实验测得铁元素与氧元素的质量比为21∶8。关于该物质的下列说法中不正确的是(　　)A．铁元素与氧元素的物质的量比为3∶4B．该物质可能为四氧化三铁C．该物质一定为四氧化三铁D．该物质可能为混合物7、黄色固体 ，可能含有漂白粉、 、 、 、 之中的几种或全部。将 与足量的水作用，得到深棕色固体混合物 和无色碱性溶液 。下列结论合理的是(  )A. 中含 ，可能含有 B. 中含有漂白粉和 C. 中含有 ， 中含有 D. 用 酸化溶液 ，若有黄绿色气体放出，说明 中含有 8、下列离子方程式书写正确的是(　　)A．Fe＋2H＋===Fe3＋＋H2↑B．Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2OC．Na＋2H2O===Na＋＋OH－＋H2↑D．Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－9、在中学化学中经常提到的铁的氧化物有FeO、Fe2O3和Fe3O4,在一定条件下它们之间可以相互转化,在超过1 400 ℃的温度下加热Fe2O3时,Fe2O3会部分失去氧生成Fe3O4。下列有关说法错误的是(　　)A.热稳定性:Fe3O4>Fe2O3B.Fe2O3俗称铁红,可作油漆的红色颜料C.Fe3O4为黑色固体,其中+2价铁与+3价铁的物质的量之比为1∶2D.由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物中,铁元素与氧元素的质量比可能为7∶310、在 、 混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出，下列说法中正确的是(  )A. 若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是 ，一定不含 B. 若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是 ，可能含 和 C. 若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是 和 ，一定不含 D.若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是 ，一定不含 和 11、向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 mol·L-1的盐酸,恰好使混合物完全反应,放出11.2 mL(标准状况)气体,所得溶液加入KSCN溶液不变红色。用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,所得铁的质量为(　　)A.2.8 g           B.11.2 gC.5.6 g           D.无法计算12、如图所示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是(　　)A.①②③④         B.①②③C.①②④          D.②③④13、实验室用FeCl2和烧碱制备Fe(OH)2,为了使生成的产物不容易被氧化,下列说法不正确的是              (　　)A.配制FeCl2和烧碱溶液所用的蒸馏水通常要煮沸B.可在FeCl2溶液的上面加一层苯,以隔绝空气C.向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时,胶头滴管尖嘴不能伸入试管内D.产生Fe(OH)2沉淀后,不能振荡试管14、如图所示装置,可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6 mol·L-1的硫酸,其他试剂任选。下列有关叙述错误的是（  ）A.B中盛有一定量的NaOH溶液,A中应预先加入的试剂是铁屑B.实验开始时应先将活塞a关闭C.关闭活塞a,使FeSO4溶液被压入B中,即可生成Fe(OH)2D.实验完毕,打开b处活塞,放入一部分空气,白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色15、以某硫酸渣(含Fe2O3等)为原料制备铁黄(FeOOH)的一种工艺流程如下:下列说法不正确的是(　　)A.“酸溶”时加热或搅拌均可加快溶解速度B.滤渣的主要成分是FeC.“沉铁”过程中生成Fe(OH)2的化学方程式为FeSO4+2NH4HCO3===Fe(OH)2↓+(NH4)2SO4+2CO2↑D.“氧化”Fe(OH)2浆液时,可用氯气代替空气二、非选择题（共4小题）16、高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型绿色消毒剂,其在消毒(发生氧化还原反应)后可形成Fe(OH)3胶体,常用于处理饮用水。工业上有干法与湿法两种制备高铁酸钾的方法。(1)干法制备高铁酸钾时,先制备得到Na2FeO4,反应为2FeSO4+6Na2O2===2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑。①该反应中,氧化剂是          ,氧化产物是         。 ②每生成1molNa2FeO4,转移         mol电子。 (2)配平湿法制备高铁酸钾反应的离子方程式:       Fe(OH)3+         ClO-+         OH-===          Fe+        Cl-+           H2O (3)取少量K2FeO4溶液,滴加盐酸,有Cl2产生,该反应表明氧化性:K2FeO4        (填“>”或“<”)Cl2。 (4)Fe(OH)3胶体可使水中悬浮物沉降下来,用作净水剂。实验室用饱和氯化铁溶液制取Fe(OH)3胶体的化学方程式是     。 17、用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。已知Fe2+在溶液中会生成少量Fe(OH)2,加酸可抑制这种反应。方法一:用不含Fe3+的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备Fe(OH)2。(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入      。 (2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用         的方法。 (3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是    。 方法二:在如图装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备。(4)在试管Ⅰ里加入的试剂是           。 (5)在试管Ⅱ里加入的试剂是            。 (6)为了制得白色Fe(OH)2沉淀,在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的实验步骤是            。 (7)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是       。 18、某研究性学习小组请你参与“研究铁与水反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探究,并共同解答下列问题:探究一:设计如图所示装置进行“铁与水反应”的实验。(1)硬质玻璃管E中反应的化学方程式为           。 (2)反应前A中投放碎瓷片的目的是         。 (3)装置E中的现象是            。 探究二:设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管B中黑色固体的成分。待硬质玻璃管B冷却后,取少许其中的固体物质溶于稀硫酸后,将所得溶液分成两份。(4)一份滴加几滴KSCN溶液。若溶液变红色,推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为       (填序号,下同),写出溶液变红色的离子方程式:        ;若溶液未变红色,推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为              。 ①一定有Fe3O4　②一定有Fe　③只有Fe3O4④只有Fe(5)向另一份溶液中用             (填仪器名称)加入    (填试剂),观察到       (填实验现象),可以证明溶液中存在Fe2+。 19、硫化亚铁(FeS)煅烧得到的烧渣主要成分是FeO、Fe2O3和Fe3O4等,利用该烧渣制备铁红和副产品无氯钾肥(K2SO4)的流程如图1所示:图1(1)FeS中铁元素的化合价为          价;烧渣中具有磁性的氧化物是     (写化学式,下同);铁红的主要成分是    ,列举它在工业上的一种用途:           。 (2)写出滤液1中加入铁粉发生反应的离子方程式:     。检验加入铁粉过滤后的滤液2中是否含有Fe3+的试剂是         。 (3)已知几种物质的溶解度曲线如图2所示。(NH4)2SO4溶液中加入KCl后得到无氯钾肥应进行的操作为蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥等,趁热过滤的目的是        ,过滤操作所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还有           。 图2答案与解析1、C解析： 与 反应生成 ，A项错误；纯铁不易发生电化学腐蚀，抗腐蚀能力较强，铁在干燥的空气里不易被氧化，B项错误；铁在纯氧中燃烧产物是 ，其中铁的化合价有 价和 价两种价态，D项错误。2、A解析：铁在氧气中燃烧生成的是Fe3O4而不是Fe2O3,所以A项正确;铁是较活泼的金属,但是它与I2反应的生成物为FeI2,所以B项错误;氢氧化铁与氢碘酸反应可以看作是分为两步进行,第一步是氢氧化铁在酸中溶解生成Fe3+,第二步是Fe3+与I-发生氧化还原反应生成Fe2+和I2,所以C项错误;铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2,所以D项错误。3、D解析：Fe不能与热水反应,但能在高温时与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,Fe3O4溶于稀硫酸后的溶液中含有Fe2+,能使KMnO4溶液褪色。4、A解析：热敷袋中反应的化学方程式为4Fe＋3O2＋6H2O===4Fe(OH)3，该反应为放热反应，相关含铁物质铁粉、氢氧化亚铁、氢氧化铁中，铁元素的化合价依次为0价、＋2价、＋3价；在未使用时，铁粉与水要分别密封保存，以防过早发生化学反应而失效。5、D解析：A. 比 活泼，更容易失去电子，还原性更强，先与 发生氧化还原反应，故溶液褪色原因为 被 还原，A项错误；B.液体分层后， 在 层， 的密度比水大，则下层呈紫红色，B项错误；C.若镀层金属活泼性大于 ，则 不易生锈，反之，若 活泼性大于镀层金属，则 更易生锈，由于活泼性： ，则镀锡铁钉更易生锈，C项错误；D.漂白粉的有效成分为 ，其具有强氧化性，可将 氧化，D项正确。6、C解析：由铁元素与氧元素的质量之比为21∶8，求得铁元素与氧元素的物质的量之比为3∶4，该物质可能为Fe3O4；若FeO与Fe2O3以物质的量比为1∶1混合，混合物中铁元素与氧元素的物质的量比也为3∶4，该物质可能为混合物，C错误。7、 C解析：固体 为黄色，则含有 ，溶于水后，要使溶液 为无色碱性，则一定含有漂白粉，且漂白粉过量，得到深棕色固体混合物 ，则固体 是 和 的混合物， 中一定含有 ， 和 中含有其中一种或两种都含，据此解答。若 含有 ，则会与漂白粉反应生成 ，溶液不为无色， 不正确；由分析可知，不一定含有 ， 不正确；由分析可知， 含有 ， 含有 ，C正确；酸化后，产生黄绿色气体，为氯气，则发生的发生反应的离子反应方程式为： ，此时的 有可能来自漂白粉氧化 产生的 ，也有可能是漂白粉自身含有的，不能推导出含有 ， 不正确。8、B解析：铁与非氧化性酸反应生成亚铁离子和氢气，反应的离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，A项错误；Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O符合离子方程式书写原则，B项正确；钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的离子方程式为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，C项错误；氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸为弱酸，应用化学式表示，D项错误。9、D解析：在超过1 400 ℃的温度下加热Fe2O3时,Fe2O3会部分失去氧生成Fe3O4,则热稳定性:Fe3O4>Fe2O3,A正确;Fe2O3的颜色是红棕色,俗称铁红,可作油漆的红色颜料,B正确;Fe3O4为黑色固体,可以写成FeO·Fe2O3,则+2价铁与+3价铁的物质的量之比为1∶2 ,C正确;在FeO中,铁元素与氧元素的质量比为7∶2,在Fe2O3中,铁元素与氧元素的质量比为7∶3,则FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物中,铁元素与氧元素的质量比可能在7∶2和7∶3之间,D错误。10、D 解析：已知氧化性 ，加入铁粉后有固体剩余， 一定不存在；若剩余固体全部都是 ，溶液中还可能有 ，也可能恰好被完全置换；若剩余固体是 和 ，则溶液中不可能有 和 。11、A解析：盐酸恰好使混合物完全溶解,盐酸没有剩余,向反应所得溶液中加KSCN溶液无红色出现,说明溶液为FeCl2溶液,根据氯元素守恒可知n(FeCl2)=n(HCl)=×0.1L×1mol·L-1=0.05mol;用足量的CO在高温下还原相同质量的混合物得到铁,根据铁元素守恒可知n(Fe)=n(FeCl2)=0.05mol,其质量为0.05mol×56g·mol-1=2.8g。12、C解析：因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3,即发生反应4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀,就要排除装置中的氧气或空气。①②原理一样,都是先用氢气将装置中的空气排尽,并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中;③由于空气中的氧气能迅速将Fe(OH)2氧化,因而不能较长时间看到白色沉淀。④中上面的苯阻止了空气进入。13、C解析：FeCl2和烧碱溶液要现用现配,且配制溶液的蒸馏水要煮沸以除去氧气,确保Fe(OH)2的生成是在无氧的环境里,故A正确;在FeCl2溶液的上面加一层苯或一层油,以隔绝空气防止氧气溶入,故B正确;向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时,要将胶头滴管的尖嘴伸入FeCl2溶液中,防止氢氧化钠溶液在滴入时接触空气,故C错误;产生Fe(OH)2沉淀后,若振荡试管,会增大沉淀与空气的接触机会,使沉淀更易被氧化,故D正确。14、B解析：本题实验的原理是利用Fe和稀硫酸反应产生H2,先排净装置中的空气,确定排净空气后再夹紧活塞,通过H2产生的压强将FeSO4溶液压入NaOH溶液中,从而产生Fe(OH)2沉淀,且在H2的氛围中Fe(OH)2不易被氧化,所以可保存较长时间。装置A中应事先放入铁屑,A正确;实验开始时应先将活塞a打开,用于排尽装置内的空气,B错误;关闭活塞a,使FeSO4溶液被压入B中,即可生成Fe(OH)2,C正确;实验完毕,打开b处活塞,放入一部分空气,发生反应4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3,白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,D正确。15、D解析：“酸溶”时加热或搅拌均可加快溶解速度,所以A项正确;根据分析可知,滤渣的主要成分是Fe,所以B项正确;由图示可知,“沉铁”过程中反应物为FeSO4和NH4HCO3,生成物有CO2和Fe(OH)2,化学方程式为FeSO4+2NH4HCO3===Fe(OH)2↓+(NH4)2SO4+2CO2↑,所以C项正确;“氧化”Fe(OH)2浆液时,若用氯气代替空气,制备的铁黄有含氯的化合物,从而导致铁黄的含量较低且有杂质,所以D项错误。16、 答案：(1)①Na2O2　Na2FeO4和O2　②5(2)2　3　4　2　3　5(3)>(4)FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl解析：(1)①2FeSO4+6Na2O2===2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑中,由化合价的变化可知氧化剂是Na2O2,氧化产物是Na2FeO4和O2。②化学方程式中Fe元素的化合价由+2价升高到+6价,O元素的化合价由-1价升高到0价,所以生成1molNa2FeO4,转移5mol电子。(2)根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平离子方程式为2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2Fe+3Cl-+5H2O。(3)取少量K2FeO4溶液,滴加盐酸,有Cl2产生,氧化剂为K2FeO4,氧化产物为Cl2,所以氧化性为K2FeO4>Cl2。(4)实验室制备Fe(OH)3胶体是在煮沸的蒸馏水中加入饱和氯化铁溶液,反应的化学方程式为FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl。17、 答案：方法一:(1)稀硫酸、铁屑(2)煮沸(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2方法二:(4)稀硫酸、铁屑(5)NaOH溶液(6)检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度,当排出的H2纯净时,再夹紧止水夹(7)试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ,且外界空气不容易进入解析 方法一中根据Fe2+易被氧化和题中信息可知,在配制FeSO4溶液时还需加入稀硫酸和铁屑;蒸馏水中若溶有O2,则会加速Fe(OH)2氧化,因此可采用煮沸法除去蒸馏水中溶解的O2。为避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2,可用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液方可达到目的。方法二的原理是利用稀硫酸和铁屑产生氢气,先排出装置中的空气。确定空气完全排出后再夹紧止水夹,通过H2产生的压强将FeSO4溶液压入NaOH溶液中去,从而使产生的白色Fe(OH)2沉淀在H2的还原性气氛中得以较长时间保持。18、答案：(1)H2+CuOCu+H2O　(2)防止暴沸(3)黑色固体变红,右端管壁有水珠(4)①　Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3　②(5)胶头滴管　酸性KMnO4溶液　溶液紫色褪去解析：由圆底烧瓶制取水蒸气,B中Fe和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,利用C收集氢气,利用D干燥氢气,在E中氢气还原CuO。(1)硬质玻璃管E中反应的化学方程式为H2+CuOCu+H2O。(2)碎瓷片有防暴沸作用,可防止产生安全事故。(3)CuO呈黑色,Cu呈红色,氢气还原CuO可得到Cu,且同时生成水,则看到的现象是黑色固体变红,右端管壁有水珠。(4)铁离子和KSCN反应生成络合物而使溶液呈红色,亚铁离子和KSCN不反应,向溶液中加入KSCN溶液呈红色,说明含有四氧化三铁,可能含有Fe;铁离子和Fe反应生成亚铁离子,不变红色说明固体中含有四氧化三铁和Fe。(5)亚铁离子具有还原性,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以可以用酸性高锰酸钾溶液检验亚铁离子。19、答案：(1)+2　Fe3O4　Fe2O3　作颜料(合理即可)(2)2Fe3++Fe===3Fe2+、Fe+2H+===Fe2++H2↑KSCN溶液(合理即可)(3)防止析出氯化铵　漏斗解析 (1)FeS中铁元素的化合价为+2价;四氧化三铁为黑色氧化物,可被磁铁吸引,具有磁性;铁红的主要成分是Fe2O3,可作颜料,也可用于炼铁等。(2)滤液1的主要成分为硫酸亚铁、硫酸铁、硫酸,则滤液1中加入铁粉发生的反应有2Fe3++Fe===3Fe2+、Fe+2H+===Fe2++H2↑;检验Fe3+的试剂一般是KSCN溶液。(3)分析溶解度曲线可知,趁热过滤的目的是防止氯化铵析出,以得到无氯钾肥;过滤操作所用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗。