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备考2024届高考化学一轮复习分层练习第三章金属及其化合物第2讲铁及其重要化合物
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这是一份备考2024届高考化学一轮复习分层练习第三章金属及其化合物第2讲铁及其重要化合物,共5页。试卷主要包含了下列说法正确的是,[Fe等内容,欢迎下载使用。
1.下列说法正确的是( A )
A.[2023广东改编]火星全球影像彩图显示了火星表土颜色,表土中赤铁矿主要成分为Fe2O3
B.[2023浙江]常温下铁与浓硝酸反应可制备NO2
C.[2022北京]过量铁粉与稀硝酸反应,产生无色气体:Fe+NO3-+4H+Fe3++NO↑+2H2O
D.[2022浙江]还原铁粉可用作食品干燥剂
解析 赤铁矿主要成分为Fe2O3,A正确;常温下铁遇浓硝酸钝化,不能制备NO2,B错误;过量铁粉与稀硝酸反应,生成硝酸亚铁、NO和水,离子方程式为3Fe+8H++2NO3-3Fe2++2NO↑+4H2O,C错误;还原铁粉不能吸收水分,在食品中用作抗氧化剂,D错误。
2.下列有关铁的化合物的说法不正确的是( A )
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可通过化合反应得到,而Fe(OH)2不能
D.Fe3O4具有磁性,可用作激光打印机墨粉的添加剂
解析 Fe(OH)2中的Fe2+具有还原性,易被空气中的O2氧化为Fe(OH)3,A项错误;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项正确;Fe(OH)2只能通过复分解反应得到,Fe(OH)3可由Fe(OH)2与O2、H2O发生化合反应得到,C项正确;Fe3O4是磁性氧化铁,可用作激光打印机墨粉的添加剂,D项正确。
3.[2023上海]已知月球土壤中富含铁元素,其主要以铁单质和亚铁离子的形式存在。但嫦娥五号取回的微陨石撞击处的月壤样品中存在大量的三价铁,这有可能是以下哪个原因造成的( A )
A.4FeOFe+Fe3O4
B.Fe3O4Fe2O3+FeO
C.4FeO+O22Fe2O3
D.Fe2O3+FeOFe3O4
解析 由题目信息可知,月球土壤中铁主要以铁单质和亚铁离子形式存在,且月球上没有氧气,故A符合题意。
4.[2024天津耀华中学开学考]下列有关铁及其化合物的说法正确的是( A )
A.铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4
B.在给定条件下,FeCl2点燃FeCl2NaOH(aq)Fe(OH)2所表示的物质间转化能实现
C.氢氧化铁与HI溶液仅能发生中和反应
D.Fe3+极易水解,少量FeCl3与足量Na2S溶液混合会因水解剧烈生成Fe(OH)3沉淀
解析 铁在纯氧中燃烧生成四氧化三铁,铁在高温下和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,故A正确;铁和氯气反应生成氯化铁,故B错误;氢氧化铁与HI溶液反应的离子方程式为2Fe(OH)3+6H++2I-2Fe2++I2+6H2O,发生了氧化还原反应,故C错误;Fe3+具有较强的氧化性,少量FeCl3与足量Na2S溶液反应生成硫化亚铁、硫单质,不会因水解反应生成Fe(OH)3沉淀,故D错误。
5.用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验(部分夹持装置已略去),下列有关说法不正确的是( B )
A.装置A的作用是为实验提供持续不断的水蒸气
B.装置B中反应的化学方程式是2Fe+3H2O(g)高温 Fe2O3+3H2
C.装置C中加入的固体干燥剂可能是碱石灰
D.点燃装置D处的气体前必须检验气体的纯度
解析 装置A将液态H2O转化为气态,与装置B中的铁粉在高温下发生反应,A项正确;铁与H2O(g)在高温下发生反应生成 Fe3O4和H2,反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)高温Fe3O4+4H2,B项错误;因生成的H2中含有较多的水蒸气,故需要用碱石灰等不与H2反应的干燥剂进行干燥,C项正确;不纯的H2在点燃时可能会发生爆炸,故在点燃H2前必须检验其纯度,D项正确。
6.[山东高考]等质量的下列物质与足量稀硝酸反应,放出NO物质的量最多的是( A )
A.FeOB.Fe2O3
C.FeSO4D.Fe3O4
解析 FeO、FeSO4及Fe3O4(可写成Fe2O3·FeO)与稀硝酸反应时均为铁元素被氧化,且氧化产物均为Fe3+,还原产物均为NO。等质量的还原剂与稀硝酸反应时转移电子的物质的量越多,放出NO的物质的量越多,由FeO、FeSO4及Fe3O4的化学式及铁元素的化合价可以看出等质量的三种物质参与反应时,FeO转移电子的物质的量最多。Fe2O3与稀硝酸反应时无NO气体放出。
7.用下面两种方法可以制得白色Fe(OH)2沉淀。
方法一:用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)除去蒸馏水中溶解的O2常采用 煮沸 的方法。
(2)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溶液液面以下,再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是 避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化 。
方法二:在如图所示装置中,用不含O2的NaOH溶液、铁屑和稀硫酸制备Fe(OH)2。
(3)在试管Ⅰ中加入的试剂是 稀硫酸、铁屑 。
(4)在试管Ⅱ中加入的试剂是 不含O2的NaOH溶液 。
(5)为了制得白色Fe(OH)2沉淀,在试管Ⅰ和试管Ⅱ中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的实验步骤是 检验试管Ⅱ出口处H2的纯度,当排出的H2纯净时,再夹紧止水夹 。
(6)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是 试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ,且外界空气不易进入装置中 。
解析 方法1:(1)常采用煮沸的方法除去蒸馏水中的O2。(2)题述操作是为了防止滴加NaOH溶液时带入空气,避免生成的Fe(OH)2接触O2。
方法2:试管Ⅱ是开口式的,无法利用产生的气体将溶液压入试管Ⅰ中,所以制取FeSO4应在试管Ⅰ中进行,而在试管Ⅱ中应加入不含O2的NaOH溶液。当把Fe与稀硫酸加入试管Ⅰ中后,打开止水夹,产生的H2可排尽装置内的空气。最后关闭止水夹,试管Ⅰ内产生的H2无法逸出,压强增大,将试管Ⅰ内的FeSO4溶液通过长导管压入试管Ⅱ内,在此过程中,液体处于H2氛围中,Fe(OH)2不易被氧化,能较长时间保持白色。
8.[Fe(OH)2的制备]如图所示装置可用来制取Fe(OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。提供的试剂为铁屑、6 ml/L H2SO4溶液、NaOH溶液。下列说法错误的是( B )
A.装置B中盛有一定量的NaOH溶液,装置A中烧瓶内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.生成Fe(OH)2的操作为关闭活塞a,将装置A中的溶液压入装置B中
D.取下装置B中的橡皮塞,使空气进入,沉淀颜色由白色变成灰绿色,最终变成红褐色
解析 制取FeSO4需要铁屑和稀硫酸,所以装置A中烧瓶内应预先加入铁屑,装置B中应盛放NaOH溶液,A项正确;实验开始时要先排尽装置内的空气,应先打开活塞a, B项错误;装置内的空气排尽后,关闭活塞a,装置A中压强逐渐增大,将FeSO4溶液压入装置B中,与NaOH溶液反应生成Fe(OH)2,C项正确;白色的Fe(OH)2不稳定,容易被溶解在溶液中的O2氧化,变为灰绿色,最终变成红褐色的Fe(OH)3,D项正确。
9.[2024黑龙江大庆中学开学考]某兴趣小组的同学们利用如图所示的装置对CO还原Fe2O3粉末的实验进行探究(夹持装置等略)。
【查阅资料】CO能溶于铜液。
(1)按如图连接装置A-E,在装入试剂前,先 检查装置的气密性 。
(2)写出装置B中反应的化学方程式: CO2+2NaOHNa2CO3+H2O 。
(3)通入CO2一段时间后,先点燃装置 A (填“A”或“D”)处酒精喷灯。
(4)反应一段时间后,能证明CO与Fe2O3反应的实验现象是 装置D中玻璃管内红色固体变成黑色,装置E中澄清的石灰水变浑浊 ;写出装置D中反应的化学方程式: 3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2 。
(5)某同学认为该装置有缺陷,需在装置E后再连接装置F,其目的是 吸收一氧化碳 。装置E、F的接口连接顺序:a连接c(填“b”或“c”)。
解析 装置A中二氧化碳和炭粉在高温下反应生成CO,装置B可除去CO2,装置C可除去H2O,装置D中CO与Fe2O3反应,装置E用来检验反应产物中是否有CO2。(1)反应开始前要检查装置的气密性。(2)装置B中氢氧化钠溶液与CO2反应,除去CO2,其化学方程式为CO2+2NaOHNa2CO3+H2O。(3)该装置是先让二氧化碳和炭粉反应生成一氧化碳,一氧化碳再与氧化铁反应,因此先点燃装置A处酒精喷灯。(4)CO和Fe2O3反应生成Fe和CO2,化学方程式为3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2,实验现象是装置D中玻璃管内红色固体变为黑色,装置E中澄清石灰水变浑浊。(5)CO有毒,该实验缺少尾气处理装置,因此需要加上装置F吸收一氧化碳,一氧化碳从c口进入,确保一氧化碳和铜液充分接触。
10.[氢氧化亚铁制备原理的迁移应用][全国Ⅰ高考]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 去除水中溶解氧 。仪器a的名称是 分液(或滴液)漏斗 。
(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同时c中有气体产生,该气体的作用是 排除c中空气 。
(3)打开K3,关闭K1和K2。c中亮蓝色溶液流入d,其原因是 c中产生H2使压强大于大气压 ;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 (冰浴)冷却 、 过滤 、洗涤、干燥。
(4)指出装置d可能存在的缺点 敞开体系,可能使醋酸亚铬与空气接触 。
解析 (1)审题时抓住醋酸亚铬“在气体分析中用作氧气吸收剂”,这暗示醋酸亚铬具有强还原性,易被氧气氧化,故该实验中使用的蒸馏水必须去除溶解氧。(2)①依题意可知,c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,主要是由于锌与铬离子反应生成亚铬离子和锌离子,即Zn+2Cr3+Zn2++2Cr2+。②c中产生的气体为氢气,该气体主要用于排尽装置内的空气,避免O2氧化Cr2+。(3)c中有氢气产生,打开K3,关闭K1和K2后,c中压强大于外界压强,从而将c中溶液压入醋酸钠溶液中。析出并分离产品的操作是冷却、过滤、洗涤、干燥。(4)观察d装置,可发现其与空气相通,这会导致生成的醋酸亚铬被O2氧化。
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