2022高考化学总复习 第三章 金属及其化合物 3-3-1 考点一 铁的氧化物和氢氧化物基础小题快练 新人教版

2022高考化学总复习 第三章 金属及其化合物 3-3-1 考点一 铁的氧化物和氢氧化物基础小题快练 新人教版一、铁及其化合物的性质1铁片放入下列溶液中，反应时无气体放出，取出后铁片质量减轻，则该溶液是()A稀硫酸B浓盐酸CAgNO3 DFe2(SO4)3解析：铁片投入稀硫酸、浓盐酸中，生成相应的亚铁盐和H2。Fe与AgNO3溶液发生置换反应，析出的Ag附着到铁片表面，铁片的质量增加。Fe与Fe2(SO4)3溶液发生反应生成FeSO4，铁片质量减轻，溶液的质量增加。答案：D2下列反应最终能生成Fe3的化合物的是()过量Fe与稀HNO3溶液反应铁丝在硫蒸气中燃烧向FeBr2溶液中通入少量Cl2铁与CuCl2溶液反应Fe(OH)2露置于空气中A BC D解析：过量Fe与稀HNO3溶液反应生成Fe(NO3)2、NO和H2O；Fe与硫蒸气反应生成FeS；由于Fe2的还原性强于Br，向FeBr2溶液中通入少量Cl2，先氧化Fe2生成Fe3；铁与CuCl2溶液发生置换反应，生成FeCl2和Cu；Fe(OH)2露置于空气中，被空气中O2氧化，最终转化为Fe(OH)3。答案：D3下列叙述正确的是()AFe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应B足量的Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3CFe和Fe2O3等物质的量混合物溶于稀盐酸时无气体放出DFe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3，在给定的条件下能实现转化解析：HNO3具有强氧化性，与Fe反应产生的气体为NO，A项错；Fe与Cl2反应，无论Fe的量是多少，产物都是FeCl3，B项错；C项中Fe2O3溶解产生Fe3恰好将Fe单质氧化，因而不能置换出H2，正确；FeCl3溶液加热时，水解产生的HCl会挥发，促进FeCl3水解，得不到无水FeCl3，D项错。答案：C4下列物质可通过置换反应一步得到，也可以通过化合反应一步得到的是()HCl FeCl3Fe3O4 NaOHA只有 B都能得到C都不能得到 D只有解析：通过2HBrCl2=2HClBr2置换反应可以一步得到HCl，通过H2Cl22HCl化合反应也可一步得到HCl，正确，FeCl3可通过氯气和溴化铁发生置换反应生成氯化铁和溴单质，也可以通过氯化亚铁和氯气化合反应一步得到，正确；高温下，铁和水蒸气发生置换反应生成四氧化三铁和氢气，也可以通过铁在氧气中燃烧的化合反应一步得到，正确；NaOH可以通过2Na2H2O=2NaOHH2置换反应一步得到，也可通过H2ONa2O=2NaOH化合反应一步得到，正确。答案：B5某同学欲探究铁及其化合物的性质，他的下列实验方案可行的是()A将铁粉加入热的浓硫酸中：探究铁的活泼性B将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中：制备Fe(OH)3胶体C在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液：制备FeSO46H2O晶体D将铜粉加入FeCl3溶液中：验证Fe3的氧化性强于Cu2解析：热的浓硫酸不仅能与铁反应，还能与铜等不活泼金属反应，因此将铁粉加入热的浓硫酸中，不能用于探究铁的活泼性，故A项方案不可行；将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中，会得到氢氧化铁沉淀而不是氢氧化铁胶体，故B项方案不可行；在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液，一方面氧气可将FeSO4氧化，另一方面会得到不含结晶水的化合物，故C项方案不可行；将铜粉加入FeCl3溶液中，发生反应：Cu2Fe3=Cu22Fe2，该反应说明Fe3的氧化性强于Cu2，故D项方案可行。答案：D6等量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定的条件下充分反应，则在相同的条件下，产生氢气的体积比是()A11 B34C23 D43解析：设Fe的物质的量为1 mol，则：Fe2HCl=FeCl2H21 mol1 mol3Fe4H2O(g)Fe3O44H21 mol mol相同条件下体积之比等于物质的量之比，则两反应中生成氢气体积之比为1 mol mol34。答案：B二、铁及其氧化物的计算及实验探究7一定质量的某铁的氧化物FexOy，与足量的4 molL1硝酸溶液充分反应，消耗硝酸溶液700 mL，生成2.24 L NO(标准状况)。则该铁的氧化物的化学式为()AFeO BFe2O3CFe3O4 DFe4O5解析：铁的氧化物FexOy与足量的4 molL1硝酸溶液充分反应，生成Fe(NO3)3，硝酸被还原生成NO，NO的物质的量为0.1 mol，根据氮原子守恒，3nFe(NO3)3n(NO)n(HNO3)，故3nFe(NO3)30.1 mol0.7 L4 molL1，解得nFe(NO3)30.9 mol，令氧化物FexOy中Fe元素的平均化合价为a，根据得失电子守恒，则0.9 mol(3a)0.1 mol(52)，解得a，由化合物中正负化合价代数和为0可得x2y，则xy34，故该氧化物的化学式为Fe3O4。答案：C8向Fe2O3和铁粉组成的混合物中，加入适量的稀硫酸，各物质均恰好完全反应，测得所得溶液中不含Fe3，且Fe2与H2的物质的量之比为41，那么在反应中Fe2O3、Fe、H2SO4之间的物质的量之比为()A111 B124C123 D235解析：Fe2O3和铁粉的混合物中，加入适量稀硫酸，发生反应的顺序为Fe2O33H2SO4=Fe2(SO4)33H2O、Fe2(SO4)3Fe=3FeSO4、FeH2SO4=FeSO4H2，又知各物质均恰好完全反应，测得所得溶液中不含Fe3。Fe2与H2的物质的量之比为41，据此可知Fe2O3、Fe、H2SO4的物质的量之比为124。答案：B9实验室用如图装置测定FeO和Fe2O3固体混合物中Fe2O3的质量，装置D中硬质双通玻璃管中的固体物质是FeO和Fe2O3的混合物。(1)为了安全，在点燃D处的酒精灯之前，必须_。(2)装置B的作用是_；装置C中装的液体是_，所起的作用是_。(3)检验装置A气密性的方法是_。(4)若FeO和Fe2O3固体混合物的质量为23.2 g，反应完全后U形管的质量增加7.2 g，则混合物中Fe2O3的质量为_g。(5)若装置中无干燥管F，则测得的Fe2O3质量将_(填“偏大”“偏小”或“无影响”，下同)，若反应后得到的残留固体中还有少量FeO，则测得的Fe2O3质量将_；证明FeO和Fe2O3固体混合物中含有FeO的方法是_。解析：(1)装置D中发生的是氧化铁、氧化亚铁与氢气的反应，化学方程式为：3H2Fe2O32Fe3H2O，H2FeOFeH2O，氢气是可燃性气体，装置中需要充满氢气后方可进行加热反应，所以需要对氢气进行验纯，避免混有空气加热时发生爆炸，在b处收集氢气并验纯。(2)由于A中产生的H2中混有HCl和水蒸气，必须通过洗气逐一除去，防止干扰后续实验，所以B的作用是除去氢气中的氯化氢，C中装浓硫酸，用于干燥氢气。(3)检查装置A的气密性，需要关闭开关a，在长颈漏斗中加入水到下端液面高于试管中的液面，一段时间后液面不变证明气密性良好。(4)U形管的质量增加的7.2 g是水，其物质的量是0.4 mol，设FeO、Fe2O3物质的量分别为x、y，则：x3y0.4 mol根据质量可列式：72 gmol1x160 gmol1y23.2 g解得y0.1 mol，x0.1 mol，所以氧化铁的质量为：160 gmol10.1 mol16 g。(5)干燥管F的作用是防止空气中的水蒸气对实验干扰，若无干燥管F，空气中的水蒸气被E吸收则所测生成水的质量增大，导致氧的含量增大，Fe2O3的质量将偏大，若反应后得到的残留固体中还有少量FeO，即U形管增加的质量将减小，测得的Fe2O3质量将偏小。FeO中n(Fe)n(O)11，Fe2O3中n(Fe)n(O)23，装置D中发生的是氧化亚铁、氧化铁与氢气的反应，固体混合物反应前后减少的质量其实是其中氧元素的质量，根据铁、氧原子的个数比判断FeO和Fe2O3固体混合物中含有FeO。答案：(1)在b处收集氢气并验纯(2)除去氢气中的氯化氢浓硫酸除水蒸气(或干燥氢气)(3)关闭a，往长颈漏斗中加水，长颈漏斗下端有一段水柱高于试管中液面，一段时间后液面不变，则装置气密性良好(4)16(5)偏大偏小根据铁、氧原子的个数比判断FeO和Fe2O3固体混合物中含有FeO