2027届高三化学一轮复习试题 规范练12 铁及其氧化物和氢氧化物

**基本信息** 聚焦铁及其化合物性质，以命题角度为线索构建从单质到氢氧化物的递进式知识网络，结合实验探究与综合应用，强化化学观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |铁单质性质及应用|2题|基础判断+实验分析|从反应条件与产物价态关系理解铁的还原性| |铁的氧化物性质及转化|2题|性质辨析+新情境应用|基于价态分析氧化物稳定性及转化规律| |铁的氢氧化物性质及制备|3题|实验设计+离子方程式|围绕Fe(OH)₂制备条件及氧化过程构建实验逻辑| |素能提升|3题（含1大题）|综合实验+工艺流程|整合分离提纯与转化原理，体现科学探究与实践|

课时规范练12　铁及其氧化物和氢氧化物 A级必备知识练 命题角度1　铁单质的性质及应用 1.(必修第一册·P77·T3改编)下列反应既可得到+2价铁又可得到+3价铁的是(　　) A.铁在纯氧中燃烧 B.铁与稀硫酸反应 C.铁在氯气中燃烧 D.铁粉与硫粉混合加热 2.某同学设计如图装置进行铁与水反应的实验,虚线框处的装置用来检验生成的气体。下列说法正确的是(　　) A.实验后,装置B中生成红棕色固体 B.虚线框C处应该选择装置甲 C.实验时将螺旋状铜丝加热变黑后再趁热迅速伸入试管中,可观察到铜丝由黑变红 D.实验后,将装置B中的固体溶于足量稀硫酸,所得溶液一定含有Fe3+ 命题角度2　铁的氧化物的性质及转化 3.(2025·辽宁名校协作体联考)铁的氧化物有很多,在中学化学中经常提到的有FeO、Fe2O3和Fe3O4,而且在一定条件下它们之间是可以相互转化的,例如,在1 400 ℃以上的温度下加热Fe2O3时,Fe2O3会部分失去氧生成Fe3O4。下列有关说法正确的是(　　) A.FeO在空气中加热只转化为Fe2O3 B.Fe3O4常写成FeO·Fe2O3,其中既有+2价的Fe,又有+3价的Fe,所以Fe3O4是一种混合物 C.热稳定性:Fe2O3<Fe3O4 D.Fe3O4与稀硝酸反应的离子方程式为Fe3O4+8H+Fe2++2Fe3++4H2O 4.FeO3是铁的最高价态氧化物,该氧化物与稀硫酸反应会得到Fe2(SO4)3并放出O2,与浓NaOH溶液反应生成Na2FeO4,下列说法正确的是(　　) A.FeO3中铁元素已达到最高价态,所以FeO3只能表现出氧化性 B.FeO3是两性氧化物 C.FeO3溶于浓NaOH溶液的离子方程式为FeO3+2OH-Fe+H2O D.FeO3溶于浓盐酸会发生氧化还原反应,其氧化产物只有O2 命题角度3　铁的氢氧化物的性质及制备 5.(2025·山东泰安肥城调研)为较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀,化学实验小组设计了如图1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,图2提供的仪器中不需要的有3种,另外还必须补充1种玻璃仪器才能完成实验 C.预测实验现象为钠会在两液体界面上下跳动,有气泡产生,水溶液层会出现白色沉淀 D.图1中上层液体X可以是苯或煤油 6.(2025·广东佛山一模)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 7.如图两圆相交部分A、B、C、D分别表示两物质间的反应。下列各对应反应的离子方程式书写不正确的是(　　) A.A处反应为Fe+4H++NFe3++NO↑+2H2O B.B处反应为Fe3O4+8H+Fe2++2Fe3++4H2O C.C处反应为Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O D.D处反应为3Fe(OH)2+10H++N3Fe3++NO↑+8H2O B级素能提升练 8.(2026·湖南衡阳一模)用FeCl3·6H2O晶体制取无水FeCl3的实验装置如图所示,已知无水FeCl3易水解、易升华。下列说法错误的是(　　) A.先打开分液漏斗活塞再点燃酒精灯 B.b装置中盛装的试剂是浓硫酸 C.d装置起到冷凝收集产物的作用 D.f装置中上层为苯,下层为NaOH溶液 9.(2025·湖北九校联盟联考)利用矿铁厂的废铁屑(主要成分为Fe,含有沙土、油污、Fe3O4和FeO)制备磁性纳米Fe3O4的流程如图所示: 下列说法错误的是(　　) A.预处理时,需要使用Na2CO3溶液,可将溶液进行适当升温 B.纳米Fe3O4属于胶体,能发生丁达尔效应 C.向滤液B中加入氢氧化钠溶液时,可观察到有白色沉淀生成,迅速转为灰绿色,最后转化为红褐色 D.步骤⑤发生反应的离子方程式为Fe2++2FeOOH+2OH-Fe3O4+2H2O 10.(8分)某化学兴趣小组的同学从参考资料中找到了氧化沉淀法生产复印用高档四氧化三铁粉的工艺流程简图。 【查阅资料】 资料一:硫酸亚铁在不同温度下的溶解度如表所示。 温度/℃ 0 10 30 50 60 70 80 90 溶解度/g 14.0 17.0 25.0 33.0 35.3 33.0 30.5 27.0 资料二:获得四氧化三铁的反应原理为Fe(OH)2+2Fe(OH)3Fe3O4+4H2O (1)溶解时,用50~80 ℃的热水的目的是  　　　　　　　。  (2)写出加入适量氢氧化钠溶液时发生反应的化学方程式: 　　　　　　。  (3)上述过程中,要控制“通一定量空气”的目的是 　　　　　　　。  (4)要使四氧化三铁的产率最高,则上述流程中产生的氢氧化亚铁和氢氧化铁的最佳质量比为　　　　　　。  (5)副产品P是硫酸钠,由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→　　→　　→d。  a.过滤　b.加热浓缩　c.冷却结晶　d.晶体加热至完全失去结晶水 参考答案 1.A　解析:铁在纯氧中燃烧生成四氧化三铁,既可得到+2价铁又可得到+3价铁,A符合题意;铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,B不符合题意;铁在氯气中燃烧生成氯化铁,C不符合题意;铁粉与硫粉混合加热生成硫化亚铁,D不符合题意。 2.C　解析:铁与水蒸气在高温下反应生成黑色的Fe3O4固体,A错误;氢气的密度小于空气的密度,故虚线框C中应选择装置乙,B错误;实验时将螺旋状铜丝加热变黑后再趁热迅速伸入试管中,H2将CuO还原为Cu,观察到铜丝由黑变红,C正确;实验后,将装置B中的固体溶于足量稀硫酸,由于可能发生反应Fe+2Fe3+3Fe2+,故所得溶液中不一定含有Fe3+,D错误。 3.C　解析:FeO在空气中加热转化为Fe3O4,A错误;Fe3O4是纯净物,B错误;由题意可知,在高温下加热Fe2O3可生成Fe3O4,C正确;Fe2+能被稀硝酸氧化成Fe3+,D错误。 4.C　解析:FeO3是铁的最高价态氧化物,具有较强的氧化性,但其中氧元素显-2价,可发生氧化反应,表现出还原性,A错误;FeO3与稀硫酸反应会得到Fe2(SO4)3并放出O2,发生氧化还原反应,故FeO3不是两性氧化物,B错误;FeO3具有强氧化性,溶于浓盐酸时可能将Cl-氧化生成Cl2,故氧化产物可能有Cl2,D错误。 5.B　解析:Fe(OH)2易被氧化而变色,故要想长时间观察Fe(OH)2的白色,必须严格除氧,一方面配制溶液的蒸馏水要煮沸,另一方面要用有机试剂液封,A正确;配制100 mL 0.1 mol·L-1 FeSO4溶液一定需要的玻璃仪器:100 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和量筒,不需要漏斗,B错误;由于反应过程中生成气体,钠会在界面上下跳动,水溶液层会出现白色沉淀,C正确;所用有机试剂必须难溶于水、不与钠反应、密度必须比钠小,故X可以是苯或煤油等,D正确。 6.D　解析:为抑制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与Na2CO3反应生成CO2,待CO2排出锥形瓶内的空气后再注入NaOH溶液和FeSO4溶液生成Fe(OH)2,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。 7.B　解析:Fe3O4中的+2价Fe与HNO3反应生成Fe3+,不会存在Fe2+,B错误。 8.D　解析:FeCl3·6H2O晶体在HCl氛围中加热才能抑制FeCl3的水解,因此先打开分液漏斗产生HCl,一段时间后再点燃酒精灯,A正确;用b装置干燥HCl,故选用浓硫酸,B正确;无水FeCl3易升华,遇冷也易凝华,d中冰块的作用是降低无水FeCl3蒸气的温度,便于物质冷凝结晶,C正确;为防倒吸,f中上层为NaOH溶液,下层可以是CCl4,D错误。 9.B　解析:废铁屑上有油污,预处理时,需要使用Na2CO3溶液,将溶液进行适当升温可促进碳酸钠水解,使溶液碱性增强,有利于油污水解,A正确;纳米Fe3O4属于纯净物,不属于胶体,不能发生丁达尔效应,B错误;滤液B的溶质主要为FeCl2,向其中加入氢氧化钠溶液,先生成Fe(OH)2白色沉淀,迅速转为灰绿色,最后转化为红褐色,C正确;FeOOH与氯化亚铁溶液发生反应:2FeOOH+Fe2++2OH-Fe3O4+2H2O,D正确。 10.答案:(1)在50~80 ℃时,硫酸亚铁的溶解度较大,有利于溶解更多的硫酸亚铁,提高产率 (2)2NaOH+FeSO4Fe(OH)2↓+Na2SO4 (3)防止氢氧化亚铁完全转化为氢氧化铁 (4)45∶107　(5)c　a 解析:(1)根据表中的信息可知,在50~80 ℃的热水中,硫酸亚铁的溶解度较大,利于溶解更多的硫酸亚铁,提高产率。(2)氢氧化钠和硫酸亚铁反应生成氢氧化亚铁沉淀和硫酸钠,化学方程式为2NaOH+FeSO4Fe(OH)2↓+Na2SO4。(3)要控制“通一定量空气”的目的是控制氢氧化亚铁转化为氢氧化铁的量,防止氢氧化亚铁完全转化为氢氧化铁。(4)要使四氧化三铁的产率最高,题给流程中产生的氢氧化亚铁与氢氧化铁的物质的量之比应为1∶2,则Fe(OH)2与Fe(OH)3的质量比为45∶107。(5)可通过加热浓缩、冷却结晶、过滤的方法得到晶体,然后加热至晶体完全失去结晶水得到硫酸钠。 学科网（北京）股份有限公司 $