1、13-3-1 考点一 铁的氧化物和氢氧化物一、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CAgNO 3 DFe 2(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(O
2、H) 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
3、的量混合物溶于稀盐酸时无气体放出DFe 2O3 FeCl3(aq) 无水 FeCl3，在给定的条件下能实现转化 HCl aq 解析：HNO 3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；FeCl 3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。2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 FeCl 3Fe 3O4 NaOHA只
4、有 B都能得到C都不能得到 D只有解析：通过 2HBrCl 2=2HClBr 2置换反应可以一步得到 HCl，通过 H2Cl 22HCl 化合反应也可一步得到 HCl，正确，FeCl 3可通过氯气和溴化铁发= = = = =点 燃 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 2Na2H 2O=2NaOHH 2置换反应一步得到，也可通过 H2ONa 2O=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
5、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
6、合物，故 C项方案不可行；将铜粉加入 FeCl3溶液中，发生反应：Cu2Fe 3 =Cu2 2Fe 2 ，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= =FeCl2H 21 mol 1 mol3Fe4H 2O(g) Fe3O44H 2= = = = =高 温 31 mol mol43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 43mol34。答案：
7、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 BFe 2O3CFe 3O4 DFe 4O5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，2.24 L22.4 Lmol 13nFe(NO3)3 n(NO) n(HNO3)，故 3nFe(NO3)30.1 mol0.7 L4 molL1 ，解得nFe(N
8、O3)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(3 a)0.1 mol(52)，解得 a ，由化合物中正负化合价代数和为 0 可83得 x2 y，则 x y34，故该氧化物的化学式为 Fe3O4。83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、H 2SO4之间的物质的量之比为( )A111 B124C123 D235解析：Fe 2O3和铁粉的混合物中，加入适量稀硫酸，发生反应的顺序为
9、Fe2O33H 2SO4=Fe2(SO4)33H 2O、Fe 2(SO4)3Fe= =3FeSO4、FeH 2SO4=FeSO4H 2，又知各物质均恰好完全反应，测得所得溶液中不含 Fe3 。Fe 2 与 H2的物质的量之比为41，据此可知 Fe2O3、Fe、H 2SO4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。4(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
10、 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：3H2Fe 2O3 2Fe3H 2O，H 2FeO FeH 2O，氢气是可燃性气= = = = =高 温 = = =
11、= =高 温 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7.2 g18 gmol 1FeO、Fe 2O3物质的量分别为 x、 y，则： x3 y0.4
12、mol根据质量可列式：572 gmol1 x160 gmol 1 y23.2 g解得 y0.1 mol， x0.1 mol，所以氧化铁的质量为：160 gmol 1 0.1 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，Fe 2O3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，Fe 2O3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
