2022高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第三章 金屬及其化合物 3-3-1 考點(diǎn)一 鐵的氧化物和氫氧化物基礎(chǔ)小題快練 新人教版一、鐵及其化合物的性質(zhì)1鐵片放入下列溶液中，反應(yīng)時(shí)無(wú)氣體放出，取出后鐵片質(zhì)量減輕，則該溶液是()A稀硫酸B濃鹽酸CAgNO3 DFe2(SO4)3解析：鐵片投入稀硫酸、濃鹽酸中，生成相應(yīng)的亞鐵鹽和H2。Fe與AgNO3溶液發(fā)生置換反應(yīng)，析出的Ag附著到鐵片表面，鐵片的質(zhì)量增加。Fe與Fe2(SO4)3溶液發(fā)生反應(yīng)生成FeSO4，鐵片質(zhì)量減輕，溶液的質(zhì)量增加。答案：D2下列反應(yīng)最終能生成Fe3的化合物的是()過(guò)量Fe與稀HNO3溶液反應(yīng)鐵絲在硫蒸氣中燃燒向FeBr2溶液中通入少量Cl2鐵與CuCl2溶液反應(yīng)Fe(OH)2露置于空氣中A BC D解析：過(guò)量Fe與稀HNO3溶液反應(yīng)生成Fe(NO3)2、NO和H2O；Fe與硫蒸氣反應(yīng)生成FeS；由于Fe2的還原性強(qiáng)于Br，向FeBr2溶液中通入少量Cl2，先氧化Fe2生成Fe3；鐵與CuCl2溶液發(fā)生置換反應(yīng)，生成FeCl2和Cu；Fe(OH)2露置于空氣中，被空氣中O2氧化，最終轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3。答案：D3下列敘述正確的是()AFe與稀HNO3、稀H2SO4反應(yīng)均有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明Fe與兩種酸均發(fā)生置換反應(yīng)B足量的Fe在Cl2中燃燒生成FeCl2和FeCl3CFe和Fe2O3等物質(zhì)的量混合物溶于稀鹽酸時(shí)無(wú)氣體放出DFe2O3FeCl3(aq)無(wú)水FeCl3，在給定的條件下能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化解析：HNO3具有強(qiáng)氧化性，與Fe反應(yīng)產(chǎn)生的氣體為NO，A項(xiàng)錯(cuò)；Fe與Cl2反應(yīng)，無(wú)論Fe的量是多少，產(chǎn)物都是FeCl3，B項(xiàng)錯(cuò)；C項(xiàng)中Fe2O3溶解產(chǎn)生Fe3恰好將Fe單質(zhì)氧化，因而不能置換出H2，正確；FeCl3溶液加熱時(shí)，水解產(chǎn)生的HCl會(huì)揮發(fā)，促進(jìn)FeCl3水解，得不到無(wú)水FeCl3，D項(xiàng)錯(cuò)。答案：C4下列物質(zhì)可通過(guò)置換反應(yīng)一步得到，也可以通過(guò)化合反應(yīng)一步得到的是()HCl FeCl3Fe3O4 NaOHA只有 B都能得到C都不能得到 D只有解析：通過(guò)2HBrCl2=2HClBr2置換反應(yīng)可以一步得到HCl，通過(guò)H2Cl22HCl化合反應(yīng)也可一步得到HCl，正確，F(xiàn)eCl3可通過(guò)氯氣和溴化鐵發(fā)生置換反應(yīng)生成氯化鐵和溴單質(zhì)，也可以通過(guò)氯化亞鐵和氯氣化合反應(yīng)一步得到，正確；高溫下，鐵和水蒸氣發(fā)生置換反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，也可以通過(guò)鐵在氧氣中燃燒的化合反應(yīng)一步得到，正確；NaOH可以通過(guò)2Na2H2O=2NaOHH2置換反應(yīng)一步得到，也可通過(guò)H2ONa2O=2NaOH化合反應(yīng)一步得到，正確。答案：B5某同學(xué)欲探究鐵及其化合物的性質(zhì)，他的下列實(shí)驗(yàn)方案可行的是()A將鐵粉加入熱的濃硫酸中：探究鐵的活潑性B將熱的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中：制備Fe(OH)3膠體C在蒸發(fā)皿中加熱蒸干FeSO4溶液：制備FeSO4·6H2O晶體D將銅粉加入FeCl3溶液中：驗(yàn)證Fe3的氧化性強(qiáng)于Cu2解析：熱的濃硫酸不僅能與鐵反應(yīng)，還能與銅等不活潑金屬反應(yīng)，因此將鐵粉加入熱的濃硫酸中，不能用于探究鐵的活潑性，故A項(xiàng)方案不可行；將熱的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中，會(huì)得到氫氧化鐵沉淀而不是氫氧化鐵膠體，故B項(xiàng)方案不可行；在蒸發(fā)皿中加熱蒸干FeSO4溶液，一方面氧氣可將FeSO4氧化，另一方面會(huì)得到不含結(jié)晶水的化合物，故C項(xiàng)方案不可行；將銅粉加入FeCl3溶液中，發(fā)生反應(yīng)：Cu2Fe3=Cu22Fe2，該反應(yīng)說(shuō)明Fe3的氧化性強(qiáng)于Cu2，故D項(xiàng)方案可行。答案：D6等量的鐵分別與足量的鹽酸、水蒸氣在一定的條件下充分反應(yīng)，則在相同的條件下，產(chǎn)生氫氣的體積比是()A11 B34C23 D43解析：設(shè)Fe的物質(zhì)的量為1 mol，則：Fe2HCl=FeCl2H21 mol1 mol3Fe4H2O(g)Fe3O44H21 mol mol相同條件下體積之比等于物質(zhì)的量之比，則兩反應(yīng)中生成氫氣體積之比為1 mol mol34。答案：B二、鐵及其氧化物的計(jì)算及實(shí)驗(yàn)探究7一定質(zhì)量的某鐵的氧化物FexOy，與足量的4 mol·L1硝酸溶液充分反應(yīng)，消耗硝酸溶液700 mL，生成2.24 L NO(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。則該鐵的氧化物的化學(xué)式為()AFeO BFe2O3CFe3O4 DFe4O5解析：鐵的氧化物FexOy與足量的4 mol·L1硝酸溶液充分反應(yīng)，生成Fe(NO3)3，硝酸被還原生成NO，NO的物質(zhì)的量為0.1 mol，根據(jù)氮原子守恒，3nFe(NO3)3n(NO)n(HNO3)，故3nFe(NO3)30.1 mol0.7 L×4 mol·L1，解得nFe(NO3)30.9 mol，令氧化物FexOy中Fe元素的平均化合價(jià)為a，根據(jù)得失電子守恒，則0.9 mol×(3a)0.1 mol×(52)，解得a，由化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為0可得x2y，則xy34，故該氧化物的化學(xué)式為Fe3O4。答案：C8向Fe2O3和鐵粉組成的混合物中，加入適量的稀硫酸，各物質(zhì)均恰好完全反應(yīng)，測(cè)得所得溶液中不含F(xiàn)e3，且Fe2與H2的物質(zhì)的量之比為41，那么在反應(yīng)中Fe2O3、Fe、H2SO4之間的物質(zhì)的量之比為()A111 B124C123 D235解析：Fe2O3和鐵粉的混合物中，加入適量稀硫酸，發(fā)生反應(yīng)的順序?yàn)镕e2O33H2SO4=Fe2(SO4)33H2O、Fe2(SO4)3Fe=3FeSO4、FeH2SO4=FeSO4H2，又知各物質(zhì)均恰好完全反應(yīng)，測(cè)得所得溶液中不含F(xiàn)e3。Fe2與H2的物質(zhì)的量之比為41，據(jù)此可知Fe2O3、Fe、H2SO4的物質(zhì)的量之比為124。答案：B9實(shí)驗(yàn)室用如圖裝置測(cè)定FeO和Fe2O3固體混合物中Fe2O3的質(zhì)量，裝置D中硬質(zhì)雙通玻璃管中的固體物質(zhì)是FeO和Fe2O3的混合物。(1)為了安全，在點(diǎn)燃D處的酒精燈之前，必須_。(2)裝置B的作用是_；裝置C中裝的液體是_，所起的作用是_。(3)檢驗(yàn)裝置A氣密性的方法是_。(4)若FeO和Fe2O3固體混合物的質(zhì)量為23.2 g，反應(yīng)完全后U形管的質(zhì)量增加7.2 g，則混合物中Fe2O3的質(zhì)量為_(kāi)g。(5)若裝置中無(wú)干燥管F，則測(cè)得的Fe2O3質(zhì)量將_(填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”，下同)，若反應(yīng)后得到的殘留固體中還有少量FeO，則測(cè)得的Fe2O3質(zhì)量將_；證明FeO和Fe2O3固體混合物中含有FeO的方法是_。解析：(1)裝置D中發(fā)生的是氧化鐵、氧化亞鐵與氫氣的反應(yīng)，化學(xué)方程式為：3H2Fe2O32Fe3H2O，H2FeOFeH2O，氫氣是可燃性氣體，裝置中需要充滿氫氣后方可進(jìn)行加熱反應(yīng)，所以需要對(duì)氫氣進(jìn)行驗(yàn)純，避免混有空氣加熱時(shí)發(fā)生爆炸，在b處收集氫氣并驗(yàn)純。(2)由于A中產(chǎn)生的H2中混有HCl和水蒸氣，必須通過(guò)洗氣逐一除去，防止干擾后續(xù)實(shí)驗(yàn)，所以B的作用是除去氫氣中的氯化氫，C中裝濃硫酸，用于干燥氫氣。(3)檢查裝置A的氣密性，需要關(guān)閉開(kāi)關(guān)a，在長(zhǎng)頸漏斗中加入水到下端液面高于試管中的液面，一段時(shí)間后液面不變證明氣密性良好。(4)U形管的質(zhì)量增加的7.2 g是水，其物質(zhì)的量是0.4 mol，設(shè)FeO、Fe2O3物質(zhì)的量分別為x、y，則：x3y0.4 mol根據(jù)質(zhì)量可列式：72 g·mol1x160 g·mol1y23.2 g解得y0.1 mol，x0.1 mol，所以氧化鐵的質(zhì)量為：160 g·mol1×0.1 mol16 g。(5)干燥管F的作用是防止空氣中的水蒸氣對(duì)實(shí)驗(yàn)干擾，若無(wú)干燥管F，空氣中的水蒸氣被E吸收則所測(cè)生成水的質(zhì)量增大，導(dǎo)致氧的含量增大，F(xiàn)e2O3的質(zhì)量將偏大，若反應(yīng)后得到的殘留固體中還有少量FeO，即U形管增加的質(zhì)量將減小，測(cè)得的Fe2O3質(zhì)量將偏小。FeO中n(Fe)n(O)11，F(xiàn)e2O3中n(Fe)n(O)23，裝置D中發(fā)生的是氧化亞鐵、氧化鐵與氫氣的反應(yīng)，固體混合物反應(yīng)前后減少的質(zhì)量其實(shí)是其中氧元素的質(zhì)量，根據(jù)鐵、氧原子的個(gè)數(shù)比判斷FeO和Fe2O3固體混合物中含有FeO。答案：(1)在b處收集氫氣并驗(yàn)純(2)除去氫氣中的氯化氫濃硫酸除水蒸氣(或干燥氫氣)(3)關(guān)閉a，往長(zhǎng)頸漏斗中加水，長(zhǎng)頸漏斗下端有一段水柱高于試管中液面，一段時(shí)間后液面不變，則裝置氣密性良好(4)16(5)偏大偏小根據(jù)鐵、氧原子的個(gè)數(shù)比判斷FeO和Fe2O3固體混合物中含有FeO