2026届高考化学一轮复习课时练(第二章 第11讲　铁及其氧化物和氢氧化物)

十一　铁及其氧化物和氢氧化物 题组一:铁(20分钟　30分) 1.(3分)(2025·苏州模拟)下列对铁元素的认识正确的是(　　) A.铁有两种不溶于水的氢氧化物 B.铁在自然界中不存在单质形态 C.铁元素是地壳中含量最多的金属元素 D.自然界存在的铁元素均显+3价 2.(3分)《天工开物》中“治铁”原典中记载:“凡治铁成器,取已炒熟铁为之……凡炉中炽铁用炭,煤炭居十七,木炭居十三……即用煤炭,也别有铁炭一种,取其火性内攻,焰不虚腾者,与炊炭同行而分类也。”下列说法正确的是(　　) A.熟铁是纯净的铁单质,生铁是铁和碳的混合物 B.治铁过程只涉及化合反应与置换反应 C.铁炭和炊炭均为碳元素的同素异形体 D.治铁用到的煤炭和木炭均可还原铁的氧化物 3.(3分)下列有关铁的化学反应的叙述正确的是(　　) A.室温下,过量Fe与浓硝酸反应生成Fe(NO3)2 B.加热时,过量Fe与氯气反应生成FeCl2 C.高温下,铁与水蒸气反应生成Fe3O4 D.高温下,铁粉与氧化铝粉末反应生成单质铝 4.(3分)为探究铁与水蒸气的反应,某同学设计并进行了如图所示实验,虚线框处用来检验生成的气体。下列说法正确的是(　　) A.实验后,装置B中生成黑色固体 B.虚线框C处应该选择装置甲,试管中是灼热的表面发黑的铜丝 C.虚线框C处应该选择装置乙,试管中是灼热的铜丝 D.装置B与C之间的球形干燥管内应装电石 5.(3分)(2025·南昌模拟)铁在地壳中含量丰富,其合金材料在生活中有广泛应用,也是人体内重要的微量元素之一。下列有关说法正确的是(　　) A.炽热的铁注入模具之前,模具不需要干燥处理 B.发蓝处理后的钢铁部件表面有一层致密的氧化铁薄膜 C.为了防止缺铁性贫血,麦片中可以添加微量的还原铁粉 D.Fe2(SO4)3溶于水能产生Fe(OH)3胶体,可作消毒剂 6.(3分)实验室采用气相还原法制备纳米级Fe,其流程如图所示。下列有关说法正确的是(　　) A.FeCl2·4H2O属于混合物 B.“加热脱水”属于物理变化过程 C.高温还原的过程中N2作还原剂 D.高温制备纳米级Fe时,反应容器须保持充分干燥 7.(12分)溶液中含有Fe2+、Cu2+、Fe3+和Cl-。为回收铜并得到纯净的FeCl3溶液,下面是综合利用的主要流程: (1)FeCl3溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜箔的离子方程式为 。(2分)  (2)上述方框内物质M和X的化学式:M 。上述流程中有关Fe2+和Fe3+相互转化的离子方程式是 。(8分)  (3)滤液B中所含的金属阳离子是 。 (2分) 题组二:铁的氧化物(20分钟　35分) 1.(3分)(2025·徐州模拟)下列有关铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是(　　) A.Fe2O3能与盐酸反应,可制作红色颜料 B.FeCl3具有氧化性,可用于除去水中悬浮杂质 C.铁粉具有还原性,可用作食品袋中的抗氧化剂 D.Fe粉难溶于水,可用于除废水中的Cu2+ 2.(3分)关于铁的三种氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)的下列叙述正确的是(　　) A.铁的三种氧化物中铁元素的化合价完全相同 B.都是碱性氧化物,都能与盐酸反应生成氯化铁和水 C.氧化亚铁在空气中加热可生成更稳定的四氧化三铁 D.四氧化三铁中铁元素有+2价和+3价,它是一种混合物 3.(3分)(2025·西安模拟)下列转化关系不能通过一步反应实现的是(　　) A.Fe→FeCl2 B.Fe2O3→Fe(OH)3 C.FeCl3→FeCl2 D.Fe(OH)3→Fe2O3 4.(3分)铁的常见化合价有+2价和+3价。据研究,铁在浓硝酸中发生钝化时,可生成一种化学式为Fe8O11的化合物,它可以表示为FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物为(　　) A.FeO·3Fe2O B.FeO·2Fe2O3 C.2FeO·3Fe2O3 D.2FeO·Fe2O3 5.(3分)(2025·湖北武汉部分重点校联考)实验室由炼钢污泥(简称铁泥,主要成分为铁的氧化物)制备软磁性材料α-Fe2O3,其主要实验流程如图所示。下列说法不正确的是(　　) A.“酸浸”时,可通过适当加快搅拌速率来提高铁元素浸出率 B.“还原”过程中除生成Fe2+外,还会生成H2 C.“除杂”时,向“还原”后的滤液中加入NH4F溶液,使Ca2+转化为CaF2沉淀除去 D.“沉铁”时加入过量NaHCO3溶液,生成FeCO3沉淀的离子方程式为Fe2++HC===FeCO3↓+H+ 6.(3分)化学技术驱动“碳达峰、碳中和”。CO2转化为炭黑回收利用的反应机理如图所示,依次发生过程Ⅰ和Ⅱ,“→”表示从反应物到生成物。下列说法错误的是(　　) A.过程Ⅰ的化学方程式为6FeO+CO2===2Fe3O4+C B.过程Ⅰ、Ⅱ中有铁元素化合价发生改变 C.过程Ⅱ中产生的气体具有助燃性,可作为燃料 D.FeO在整个反应机理中可循环使用 7.(17分)某兴趣小组用部分氧化的FeSO4为原料,制取高纯度的Fe2O3。主要操作步骤如图: (1)在溶解过程中,H2O2作氧化剂,试写出加入H2O2发生反应的离子方程式: 。(2分)  (2)简述检验溶解过程中Fe2+是否已被完全氧化成Fe3+的实验操作: (可供选择的试剂:酸性KMnO4溶液、KSCN溶液、氯水)。(3分) (3)“沉铁”过程中产生红褐色沉淀,试写出相关的化学方程式: 。(2分)  (4)操作A包括过滤、洗涤、 ;写出操作A中发生反应的化学方程式: 。(4分)  (5)实验室配制100 mL 2.00 mol·L-1 H2SO4溶液。 ①需要18.00 mol·L-1浓硫酸的体积为 mL。(计算结果保留两位小数)(2分)  ②下列仪器中,需要的有 (填标号),还缺少的玻璃仪器为 (填仪器名称)。(4分)  题组三:铁的氢氧化物(20分钟　30分) 1.(3分)下列有关铁的化合物的说法不正确的是(　　) A.Fe(OH)2不稳定,具有较强的氧化性 B.FeO、Fe2O3均为碱性氧化物,均可与盐酸反应 C.Fe(OH)3能通过化合反应得到 D.Fe3O4为磁性氧化铁,其中铁的化合价为+2价和+3价 2.(3分)下列以废铁粉、稀盐酸、空气和氨气为原料制取Fe2O3的实验原理和装置不能达到实验目的的是(　　) A.用装置甲溶解废铁粉 B.用装置乙制取Fe(OH)3固体 C.用装置丙过滤得到Fe(OH)3固体 D.用装置丁灼烧Fe(OH)3固体制得Fe2O3 3.(3分)(2025·邢台模拟)某化学兴趣小组按如图所示装置进行实验,反应开始时打开弹簧夹,当点燃从a口出来的气体无爆鸣声时关闭弹簧夹,此时剩余少量的钠,下列说法错误的是(　　) A.橡皮管能起到平衡气压的作用 B.关闭弹簧夹后,打开分液漏斗活塞,剩余的少量钠能置换出单质铁 C.关闭弹簧夹后,打开分液漏斗活塞,锥形瓶内能观察到白色絮状沉淀 D.反应结束后,打开锥形瓶的橡胶塞,能观察到有红褐色沉淀产生 4.(3分)在稀硫酸中加入适量铁粉,反应完全后再加入适量NaOH溶液,放置片刻,从反应体系中观察到颜色的变化是(　　) A.无色→灰绿→红褐 B.无色→白色→浅绿→灰绿→红褐 C.无色→浅绿→白色→灰绿→红褐 D.无色→白色→红褐 5.(3分)一种制备Fe(OH)2的改进装置如图所示,下列说法错误的是(　　) A.配制FeSO4溶液时需加入硫酸 B.实验时先注入稀硫酸,再注入NaOH溶液和FeSO4溶液 C.装置N的作用是液封,并判断装置M中的空气是否排尽 D.用铁粉代替Na2CO3粉末,也能排尽空气 6.(3分)某化学实验小组设计了如图装置制备Fe(OH)2: 下列叙述错误的是(　　) A.配制FeSO4溶液所用的蒸馏水应先煮沸然后密封冷却 B.若需用2.0 mol·L-1 FeSO4溶液配制100 mL 0.1 mol·L-1 FeSO4溶液,需要如图所示的玻璃仪器 C.上层液体X必须具备的物理性质有不溶于水,密度小于钠 D.预测实验现象为产生气泡,钠会在两液体界面上下跳动,溶液层会出现白色胶状沉淀 7.(12分)醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·2H2O]为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示。回答下列问题: (1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是 ,  仪器a的名称是 。(4分)  (2)将过量锌粒和氯化铬固体置于c中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置。打开K1、K2,关闭K3。 ①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式为 。(2分)  ②同时c中有气体产生,该气体的作用是 。(2分)  (3)打开K3,关闭K1和K2。c中亮蓝色溶液流入d,d中析出砖红色沉淀。为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是 、 、洗涤、干燥。(2分)  (4)指出装置d可能存在的缺点: 。(2分)  十一　铁及其氧化物和氢氧化物参考答案 题组一:铁(20分钟　30分) 1.(3分)(2025·苏州模拟)下列对铁元素的认识正确的是(　　) A.铁有两种不溶于水的氢氧化物 B.铁在自然界中不存在单质形态 C.铁元素是地壳中含量最多的金属元素 D.自然界存在的铁元素均显+3价 【解析】选A。A项,铁的氢氧化物有Fe(OH)3和Fe(OH)2,二者均不溶于水,正确;B项,陨铁中的铁以单质形态存在,错误;C项,铝元素是地壳中含量最多的金属元素,错误;D项,自然界存在的铁元素不一定显+3价,如磁铁矿石(主要成分为Fe3O4)中含有+3价和+2价的铁,错误。 2.(3分)《天工开物》中“治铁”原典中记载:“凡治铁成器,取已炒熟铁为之……凡炉中炽铁用炭,煤炭居十七,木炭居十三……即用煤炭,也别有铁炭一种,取其火性内攻,焰不虚腾者,与炊炭同行而分类也。”下列说法正确的是(　　) A.熟铁是纯净的铁单质,生铁是铁和碳的混合物 B.治铁过程只涉及化合反应与置换反应 C.铁炭和炊炭均为碳元素的同素异形体 D.治铁用到的煤炭和木炭均可还原铁的氧化物 【解析】选D。A项,生铁是铁合金,属于混合物,生铁的含碳量为2%~4.3%,熟铁指的是钢,也是铁合金,属于混合物,钢的含碳量为0.03%~2%,错误;B项,“治铁”过程中CO与铁的氧化物反应生成铁和CO2,不属于化合反应和置换反应,错误;C项,铁炭和炊炭不互为同素异形体,为混合物,错误;D项,“治铁”用到的煤炭和木炭均可还原铁的氧化物,使其还原为铁单质,正确。 3.(3分)下列有关铁的化学反应的叙述正确的是(　　) A.室温下,过量Fe与浓硝酸反应生成Fe(NO3)2 B.加热时,过量Fe与氯气反应生成FeCl2 C.高温下,铁与水蒸气反应生成Fe3O4 D.高温下,铁粉与氧化铝粉末反应生成单质铝 【解析】选C。室温下,Fe在浓硝酸中钝化,无法持续反应,A错误;氯气的氧化性较强,无论Fe是否过量,与氯气在加热条件下反应都只生成FeCl3,B错误;高温下,Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,C正确;Fe的活泼性不如Al,不能从氧化铝中置换出Al单质,D错误。 4.(3分)为探究铁与水蒸气的反应,某同学设计并进行了如图所示实验,虚线框处用来检验生成的气体。下列说法正确的是(　　) A.实验后,装置B中生成黑色固体 B.虚线框C处应该选择装置甲,试管中是灼热的表面发黑的铜丝 C.虚线框C处应该选择装置乙,试管中是灼热的铜丝 D.装置B与C之间的球形干燥管内应装电石 【解析】选A。由实验装置可知,A中加热提供水蒸气,B中Fe与水蒸气高温下反应生成四氧化三铁和氢气,且氢气不纯加热易发生爆炸,利用氢气将空气排出后加热。反应产生四氧化三铁,所以实验后,装置B中生成黑色固体,A正确;由于氢气的密度较小,虚线框C处应该选择装置乙,试管中是灼热的表面覆盖氧化铜的铜丝,氢气还原CuO可以观察到黑色铜丝变为红色,检验产生的氢气,B、C错误;电石的化学性质十分活泼,遇水剧烈反应产生乙炔和氢氧化钙,并放出大量的热,实验过程中有水蒸气生成,因此球形干燥管中不能装电石,D错误。 5.(3分)(2025·南昌模拟)铁在地壳中含量丰富,其合金材料在生活中有广泛应用,也是人体内重要的微量元素之一。下列有关说法正确的是(　　) A.炽热的铁注入模具之前,模具不需要干燥处理 B.发蓝处理后的钢铁部件表面有一层致密的氧化铁薄膜 C.为了防止缺铁性贫血,麦片中可以添加微量的还原铁粉 D.Fe2(SO4)3溶于水能产生Fe(OH)3胶体,可作消毒剂 【解析】选C。炽热的铁注入模具之前,模具需要干燥处理,否则会发生反应:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,A错误;钢铁发蓝处理后生成的是四氧化三铁薄膜,B错误;微量的还原铁粉,可被氧化为亚铁离子,有助于防止缺铁性贫血,C正确;Fe2(SO4)3不能作为消毒剂,溶于水能产生Fe(OH)3胶体,可以作为净水剂,D错误。 6.(3分)实验室采用气相还原法制备纳米级Fe,其流程如图所示。下列有关说法正确的是(　　) A.FeCl2·4H2O属于混合物 B.“加热脱水”属于物理变化过程 C.高温还原的过程中N2作还原剂 D.高温制备纳米级Fe时,反应容器须保持充分干燥 【解析】选D。FeCl2·4H2O加热失去结晶水变为FeCl2,然后在N2的惰性环境中,被H2还原为纳米级Fe,据此解答。FeCl2·4H2O是带结晶水的盐,属于化合物,是纯净物,而不是混合物,A错误;FeCl2·4H2O加热失去结晶水变为FeCl2,FeCl2·4H2O与FeCl2是不同物质,因此“加热脱水”属于化学变化过程,B错误;在高温还原的过程中N2作保护气,防止反应产生的Fe被氧化,而不是作还原剂,C错误;在高温制备纳米级Fe时,反应容器须保持充分干燥,否则Fe与H2O(g)在高温下会反应生成Fe3O4和H2,D正确。 7.(12分)溶液中含有Fe2+、Cu2+、Fe3+和Cl-。为回收铜并得到纯净的FeCl3溶液,下面是综合利用的主要流程: (1)FeCl3溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜箔的离子方程式为2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+。(2分)  (2)上述方框内物质M和X的化学式:M Fe, X Cl2。上述流程中有关Fe2+和Fe3+相互转化的离子方程式是2Fe3++Fe===3Fe2+、2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。(8分)  (3)滤液B中所含的金属阳离子是Fe2+。 (2分) 【解析】由工艺流程可知,沉淀中含有金属铁和铜,目的是制取氯化铁,废液应该与过量的Fe反应,故M为Fe,得到滤液A为FeCl2,通入X可以得到氯化铁,X为氯气;沉淀中含有金属Cu、未反应的Fe,加入过量盐酸,过滤,回收铜,滤液B中含有FeCl2,与滤液A合并,制备氯化铁溶液,据此分析回答问题。(1)FeCl3溶液和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应的离子方程式为2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+;(2)上述分析可知M为Fe,X为Cl2,上述流程中有关Fe2+和Fe3+相互转化的离子方程式是2Fe3++Fe===3Fe2+,2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-;(3)滤液B是氯化亚铁溶液,其中所含的金属阳离子是Fe2+。 题组二:铁的氧化物(20分钟　35分) 1.(3分)(2025·徐州模拟)下列有关铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是(　　) A.Fe2O3能与盐酸反应,可制作红色颜料 B.FeCl3具有氧化性,可用于除去水中悬浮杂质 C.铁粉具有还原性,可用作食品袋中的抗氧化剂 D.Fe粉难溶于水,可用于除废水中的Cu2+ 【解析】选C。A项,Fe2O3为红棕色固体,可用于制作红色颜料,与其能与盐酸反应无关,错误;B项,FeCl3可用于除去水中悬浮杂质是利用其能水解生成氢氧化铁胶体,胶体具有吸附性,与其氧化性无关,错误;C项,铁粉可用作食品袋中的抗氧化剂,是因为铁粉是活泼金属,具有强的还原性,正确;D项,Fe具有强的还原性,可与铜离子反应生成Cu,因此可除去废水中的Cu2+,与Fe的溶解性无关,错误。 2.(3分)关于铁的三种氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)的下列叙述正确的是(　　) A.铁的三种氧化物中铁元素的化合价完全相同 B.都是碱性氧化物,都能与盐酸反应生成氯化铁和水 C.氧化亚铁在空气中加热可生成更稳定的四氧化三铁 D.四氧化三铁中铁元素有+2价和+3价,它是一种混合物 【解析】选C。A项,FeO中铁的化合价为+2价,Fe2O3中铁元素的化合价为+3价,Fe3O4中铁的化合价为+2、+3,错误;B项,FeO、Fe2O3为碱性氧化物,Fe3O4不属于碱性氧化物,错误;C项,氧化亚铁在空气中加热可生成更稳定的四氧化三铁,正确;D项,四氧化三铁属于纯净物,错误。 3.(3分)(2025·西安模拟)下列转化关系不能通过一步反应实现的是(　　) A.Fe→FeCl2 B.Fe2O3→Fe(OH)3 C.FeCl3→FeCl2 D.Fe(OH)3→Fe2O3 【解析】选B。Fe和FeCl3反应生成FeCl2,A、C不符合;Fe2O3不溶于水,不能直接转化为Fe(OH)3,B符合;Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3,D不符合。 4.(3分)铁的常见化合价有+2价和+3价。据研究,铁在浓硝酸中发生钝化时,可生成一种化学式为Fe8O11的化合物,它可以表示为FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物为(　　) A.FeO·3Fe2O B.FeO·2Fe2O3 C.2FeO·3Fe2O3 D.2FeO·Fe2O3 【解析】选C。FeO·3Fe2O3中铁原子和氧原子的个数比为7∶10,不符合8∶11,故A不符合题意;FeO·2Fe2O3中铁原子和氧原子的个数比为5∶7,不符合8∶11,故B不符合题意;2FeO·3Fe2O3中铁原子和氧原子的个数比为8∶11,故C符合题意;2FeO·Fe2O3中铁原子和氧原子的个数比为4∶5,不符合8∶11,故D不符合题意。 5.(3分)(2025·湖北武汉部分重点校联考)实验室由炼钢污泥(简称铁泥,主要成分为铁的氧化物)制备软磁性材料α-Fe2O3,其主要实验流程如图所示。下列说法不正确的是(　　) A.“酸浸”时,可通过适当加快搅拌速率来提高铁元素浸出率 B.“还原”过程中除生成Fe2+外,还会生成H2 C.“除杂”时,向“还原”后的滤液中加入NH4F溶液,使Ca2+转化为CaF2沉淀除去 D.“沉铁”时加入过量NaHCO3溶液,生成FeCO3沉淀的离子方程式为Fe2++HC===FeCO3↓+H+ 【解析】选D。铁泥(主要成分为铁的氧化物),与足量酸反应生成含有铁离子的溶液,还原时,通过加入过量Fe粉使Fe3+完全转化为Fe2+,反应为2Fe3++Fe===3Fe2+,加入NH4F可将溶液中少量的钙离子转化为CaF2沉淀,过滤得到Fe2+溶液,再加入过量NaHCO3溶液沉铁,反应为Fe2++2HC===FeCO3↓+CO2↑+H2O,过滤得到FeCO3沉淀,经过洗涤、烘干、高温分解生成α-Fe2O3。A.“酸浸”时,通过适当加快搅拌速率可增大接触面积、加快反应速率,使铁元素充分浸出,故A正确;B.为了提高铁元素的浸出率,“酸浸”过程中硫酸溶液要适当过量,故“还原”过程中发生的反应有2Fe3++Fe===3Fe2+、Fe+2H+===Fe2++H2↑,“还原”过程中除生成Fe2+外,还会生成H2,故B正确;C.“除杂”时,向“还原”后的滤液中加入NH4F溶液,将溶液中少量的钙离子转化为CaF2沉淀除去,故C正确;D.沉铁时加入过量的NaHCO3溶液,反应的离子方程式为Fe2++2HC===FeCO3↓+CO2↑+H2O,故D错误。 6.(3分)化学技术驱动“碳达峰、碳中和”。CO2转化为炭黑回收利用的反应机理如图所示,依次发生过程Ⅰ和Ⅱ,“→”表示从反应物到生成物。下列说法错误的是(　　) A.过程Ⅰ的化学方程式为6FeO+CO2===2Fe3O4+C B.过程Ⅰ、Ⅱ中有铁元素化合价发生改变 C.过程Ⅱ中产生的气体具有助燃性,可作为燃料 D.FeO在整个反应机理中可循环使用 【解析】选C。由图可知,过程Ⅰ为FeO和二氧化碳反应生成四氧化三铁和碳,该反应的化学方程式为6FeO+CO2===2Fe3O4+C,A正确;四氧化三铁中铁元素有+2价、+3价,FeO中铁元素显+2价,故过程Ⅰ、Ⅱ中有铁元素化合价发生改变,B正确;过程Ⅱ中产生的气体是氧气,氧气具有助燃性,不具有可燃性,不能作燃料,C错误;过程Ⅰ中FeO是反应物,过程Ⅱ中FeO是生成物,FeO在整个反应机理中可循环使用,D正确。 7.(17分)某兴趣小组用部分氧化的FeSO4为原料,制取高纯度的Fe2O3。主要操作步骤如图: (1)在溶解过程中,H2O2作氧化剂,试写出加入H2O2发生反应的离子方程式: 2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O。(2分)  (2)简述检验溶解过程中Fe2+是否已被完全氧化成Fe3+的实验操作:取少量酸性KMnO4溶液于试管中,向其中滴入适量待测液,若酸性KMnO4溶液紫红色没有褪去,说明Fe2+被完全氧化(可供选择的试剂:酸性KMnO4溶液、KSCN溶液、氯水)。(3分) (3)“沉铁”过程中产生红褐色沉淀,试写出相关的化学方程式: Fe2(SO4)3+6NH3·H2O===2Fe(OH)3↓+3(NH4)2SO4。(2分)  (4)操作A包括过滤、洗涤、灼烧;写出操作A中发生反应的化学方程式: 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O。(4分)  (5)实验室配制100 mL 2.00 mol·L-1 H2SO4溶液。 ①需要18.00 mol·L-1浓硫酸的体积为11.11mL。(计算结果保留两位小数)(2分)  ②下列仪器中,需要的有BDEG (填标号),还缺少的玻璃仪器为玻璃棒(填仪器名称)。(4分)  【解析】用部分氧化的FeSO4为原料,制取高纯度的Fe2O3,首先用过氧化氢和硫酸溶解并将二价铁氧化为三价铁,之后用一水合氨和三价铁反应生成氢氧化铁沉淀,过滤后加热分解氢氧化铁生成氧化铁,以此解题。(1)加入过氧化氢是为了氧化亚铁离子生成铁离子,离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O。 (2)检验溶解过程中Fe2+是否已被完全氧化成Fe3+,实际上是在Fe3+存在的情况下检验Fe2+是否存在,需利用Fe2+的还原性,使用酸性KMnO4溶液进行检验,具体操作为取少量酸性KMnO4溶液于试管中,向其中滴入适量待测液,若酸性KMnO4溶液紫红色没有褪去,说明Fe2+被完全氧化。 (3)“沉铁”过程中产生红褐色沉淀为氢氧化铁,结合原子守恒书写反应的化学方程式为Fe2(SO4)3+6NH3·H2O===2Fe(OH)3↓+3(NH4)2SO4。 (4)“沉铁”过程中产生红褐色沉淀,还生成硫酸铵,则需要过滤、洗涤沉淀,经干燥后才能灼烧使氢氧化铁分解为氧化铁和水,则操作A包括过滤、洗涤、灼烧;操作A中发生反应的化学方程式为2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O。 (5)①配制100 mL 2.00 mol·L-1 H2SO4溶液,根据稀释前后硫酸物质的量不变,需要18.00 mol·L-1浓硫酸的体积为≈11.11 mL。 ②浓硫酸溶液配制稀硫酸,需要计算所需浓硫酸溶液的体积,量取稀释、冷却后转移、洗涤烧杯和玻璃棒一并转移、定容、摇匀得到,需要的仪器有BDEG;还缺少的玻璃仪器是玻璃棒。 题组三:铁的氢氧化物(20分钟　30分) 1.(3分)下列有关铁的化合物的说法不正确的是(　　) A.Fe(OH)2不稳定,具有较强的氧化性 B.FeO、Fe2O3均为碱性氧化物,均可与盐酸反应 C.Fe(OH)3能通过化合反应得到 D.Fe3O4为磁性氧化铁,其中铁的化合价为+2价和+3价 【解析】选A。Fe(OH)2中的Fe2+具有还原性,可被空气中的O2氧化为Fe(OH)3,A错误;FeO、Fe2O3均为碱性氧化物,故均具有碱性氧化物的通性,都能与盐酸反应,B正确;Fe(OH)3可由Fe(OH)2与O2、H2O发生化合反应得到,C正确;Fe3O4俗称磁性氧化铁,其组成可表示为FeO·Fe2O3,元素的化合价既有+2价又有+3价,D正确。 2.(3分)下列以废铁粉、稀盐酸、空气和氨气为原料制取Fe2O3的实验原理和装置不能达到实验目的的是(　　) A.用装置甲溶解废铁粉 B.用装置乙制取Fe(OH)3固体 C.用装置丙过滤得到Fe(OH)3固体 D.用装置丁灼烧Fe(OH)3固体制得Fe2O3 【解析】选D。在烧杯中用稀盐酸溶解废铁粉,加热的目的是加快反应速率,能达到实验目的,A不选;氨气通入氯化亚铁溶液生成氢氧化亚铁,通入空气将其氧化为氢氧化铁,由于氨气极易溶于水,采用倒扣的漏斗能防倒吸,能达到实验目的,B不选;采用题图过滤装置可以得到氢氧化铁固体,能达到实验目的,C不选;灼烧Fe(OH)3固体应该在坩埚中进行,故D不能达到实验目的,D选。 3.(3分)(2025·邢台模拟)某化学兴趣小组按如图所示装置进行实验,反应开始时打开弹簧夹,当点燃从a口出来的气体无爆鸣声时关闭弹簧夹,此时剩余少量的钠,下列说法错误的是(　　) A.橡皮管能起到平衡气压的作用 B.关闭弹簧夹后,打开分液漏斗活塞,剩余的少量钠能置换出单质铁 C.关闭弹簧夹后,打开分液漏斗活塞,锥形瓶内能观察到白色絮状沉淀 D.反应结束后,打开锥形瓶的橡胶塞,能观察到有红褐色沉淀产生 【解析】选B。钠与水反应生成氢气,造成锥形瓶内压强过大,为了维持压强平衡,连接橡皮管,A正确;钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,生成的氢氧化钠与氯化亚铁反应生成氢氧化亚铁沉淀,B错误;钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,生成的氢氧化钠与氯化亚铁反应生成氢氧化亚铁为白色絮状沉淀,C正确;白色氢氧化亚铁不稳定,被空气中氧气氧化生成氢氧化铁红褐色沉淀,D正确。 4.(3分)在稀硫酸中加入适量铁粉,反应完全后再加入适量NaOH溶液,放置片刻,从反应体系中观察到颜色的变化是(　　) A.无色→灰绿→红褐 B.无色→白色→浅绿→灰绿→红褐 C.无色→浅绿→白色→灰绿→红褐 D.无色→白色→红褐 【解析】选C。稀硫酸溶液为无色,加入铁粉后反应生成硫酸亚铁溶液,为浅绿色;继续滴加适量的氢氧化钠溶液,生成白色的氢氧化亚铁沉淀,氢氧化亚铁沉淀被氧气氧化,迅速变成灰绿色,最终变为红褐色的氢氧化铁沉淀,观察到颜色的变化是无色→浅绿→白色→灰绿→红褐。 5.(3分)一种制备Fe(OH)2的改进装置如图所示,下列说法错误的是(　　) A.配制FeSO4溶液时需加入硫酸 B.实验时先注入稀硫酸,再注入NaOH溶液和FeSO4溶液 C.装置N的作用是液封,并判断装置M中的空气是否排尽 D.用铁粉代替Na2CO3粉末,也能排尽空气 【解析】选D。实验时先注入稀硫酸,碳酸钠和硫酸反应放出二氧化碳,等烧杯内紫色石蕊溶液变红,再注入NaOH溶液和FeSO4溶液生成氢氧化亚铁。FeSO4易水解,为防止FeSO4水解,配制FeSO4溶液时需加入硫酸,A正确;实验时先注入稀硫酸,等二氧化碳排出锥形瓶内的空气后再注入NaOH溶液和FeSO4溶液生成氢氧化亚铁,B正确;烧杯内紫色石蕊溶液变红,说明锥形瓶内空气完全排出,同时装置N可以防止空气进入锥形瓶,C正确;氢气的密度比空气小,用铁粉代替Na2CO3粉末,不能排尽空气,D错误。 6.(3分)某化学实验小组设计了如图装置制备Fe(OH)2: 下列叙述错误的是(　　) A.配制FeSO4溶液所用的蒸馏水应先煮沸然后密封冷却 B.若需用2.0 mol·L-1 FeSO4溶液配制100 mL 0.1 mol·L-1 FeSO4溶液,需要如图所示的玻璃仪器 C.上层液体X必须具备的物理性质有不溶于水,密度小于钠 D.预测实验现象为产生气泡,钠会在两液体界面上下跳动,溶液层会出现白色胶状沉淀 【解析】选B。亚铁离子易被氧化,配制过程必须严格除氧,故配制溶液的蒸馏水要煮沸然后密封冷却,A正确;配制溶液不需要使用漏斗,B错误;上层液体X在钠之上且和硫酸亚铁溶液互不相溶,所以X必须不溶于水,密度比钠小,C正确;钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,由于反应过程中生成气体,钠会在界面上下跳动,氢氧化钠和硫酸亚铁反应生成氢氧化亚铁沉淀,溶液层会出现白色胶状沉淀,D正确。 7.(12分)醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·2H2O]为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示。回答下列问题: (1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是除去水中溶解的氧气,  仪器a的名称是分液漏斗。(4分)  (2)将过量锌粒和氯化铬固体置于c中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置。打开K1、K2,关闭K3。 ①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式为Zn+2Cr3+===Zn2++2Cr2+。(2分)  ②同时c中有气体产生,该气体的作用是排尽装置c中的空气。(2分)  (3)打开K3,关闭K1和K2。c中亮蓝色溶液流入d,d中析出砖红色沉淀。为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(2分)  (4)指出装置d可能存在的缺点:d装置为敞开体系,醋酸亚铬会与空气接触。(2分)  【解析】醋酸亚铬在气体分析中用作氧气吸收剂,说明亚铬离子具有强还原性,易与氧气反应,则制备实验中应避免接触氧气,实验时,将过量锌粒和氯化铬固体置于c中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置,打开K1、K2,关闭K3,盐酸与锌反应可生成氢气,可将装置内的空气排出,避免亚铬离子被氧化,且发生Zn+2Cr3+===Zn2++2Cr2+,可观察到c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,打开K3,关闭K1和K2,c中压强增大,使亮蓝色溶液流入d,可生成醋酸亚铬砖红色沉淀。 (1)为避免亚铬离子被氧化,应除去水中的溶解氧,实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是除去水中溶解的氧气;仪器a是分液漏斗。(2)①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,说明生成亚铬离子,该反应的离子方程式为Zn+2Cr3+===Zn2++2Cr2+。②稀盐酸与锌反应可生成氢气,可将装置内的空气排出,避免亚铬离子被氧化。(3)打开K3,关闭K1和K2,c中压强增大,c中亮蓝色溶液流入d,d中析出砖红色沉淀,为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(4)d装置为敞开体系,醋酸亚铬会与空气接触。 - 14 - 学科网（北京）股份有限公司 $