铁的氧化物-高考化学考前专项练习试题（含解析）

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铁的氧化物
共18题，满分100分
题号 一 二 三 总分
得分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请注意保持试卷整洁
一、单选题（共50分）
1．（本题5分）某化学兴趣小组用硫铜矿煅烧后的废渣(主要含、CuO、FeO)为原料制取，流程如下：
下列说法错误的是
A．“氧化”的目的是将氧化成
B．“滤渣”是
C．“还原”过程中每消耗，理论上可得到
D．KOH、中均含有极性键和非极性键
2．（本题5分）55g铁铝混合物与足量的盐酸反应生成标准状况下的氢气44.8L，则混合物中铁和铝的物质的量之比为
A．1:1 B．1:2 C．2:1 D．2:3
3．（本题5分）在给定条件下，下列选项所示的物质间的转化均能实现的是
A．
B．
C．
D．
4．（本题5分）下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是（　　）
A．铜与浓硫酸常温下不能反应，是因为浓硫酸对铜钝化的原因
B．氧化铁为红棕色固体，可用于作油漆红色涂料
C．次氯酸有酸性，可用于自来水的杀菌消毒
D．钠具有金属活泼性，钠可以从硫酸铜溶液中置换出金属铜
5．（本题5分）0.6 mol/LFe2(SO4)3和1.2 mol/LCuSO4的混合溶液200mL，加入一定量铁粉充分反应后，测得溶液中Fe2+和Cu2+物质的量之比为3：1，则加入铁粉的物质的量为
A．0.16mol B．0.21mol
C．0.34mol D．0.46mol
6．（本题5分）某化学实验室产生的废液中含有Fe3+、Cu2+、Ba2+三种金属离子，现设计如下图所示的方案对废液进行处理，以回收金属，保护环境。下列说法不正确的是

A．操作①②③中都需要用到玻璃棒、漏斗
B．进一步分离沉淀A中含有的2种金属单质，可以使用磁铁
C．沉淀C最终会变成红褐色
D．只用KSCN溶液就能检验溶液B中所含的金属离子
7．（本题5分）下列有关物质用途的说法中，正确的是
①Fe2O3常用作红色油漆和涂料 ②碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多
③二氧化硅可用于制造光导纤维 ④Cl2可以用来制备漂白粉
A．只有①② B．只有②③ C．只有①②③ D．全部正确
8．（本题5分）下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A．Si的熔点高，可用作半导体材料
B．SO2具有氧化性，可用于漂白纸浆
C．Na2CO3溶液呈碱性，可用于洗涤油污
D．Al2O3硬度很大，可用于制造耐火材料
9．（本题5分）元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图象。铁元素的价类二维图如图，其中的箭头表示部分物质的转化关系，下列说法正确的是
A．铁与高温水蒸气的反应可实现上述转化①
B．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速发生转化②生成红棕色粉末
C．加热Fe(OH)3可转化为Fe2O3，加水溶解可实现转化④
D．由图可预测：高铁酸盐(FeO)具有强氧化性，可用于消毒。FeO与水反应最终可生成Fe(OH)3胶体，从而吸附水中的悬浮物，故高铁酸盐可用作净水剂
10．（本题5分）下列叙述正确的是：①Al2O3是一种比较好的耐火材料，可用来制造耐火坩埚 ②Fe3O4常用作红色油漆和涂料 ③Na2SiO3是制备硅胶和木材防火剂的原料 ④石灰石、高岭石、石英和水晶的主要成分是SiO2⑤Na2O2可用作供氧剂 ⑥Cl2、ClO2均可用于自来水消毒
A．②③④⑤ B．①③⑤⑥ C．①②④⑥ D．①②③⑤
二、判断题（共20分）
11．（本题4分）Fe和Fe2O3等物质的量混合物溶于稀盐酸时无气体放出。(______)
12．（本题4分）用NaOH溶液可以除去氧化铁中混有的二氧化硅。(_______)
13．（本题4分）Fe3O4为红棕色晶体。(_______)
14．（本题4分）铁的氧化物(FexO)1.52 g溶于足量盐酸中，向所得溶液中通入标准状况下112 ml Cl2，恰好将Fe2+完全氧化，x值为0.80。(_______)
15．（本题4分）FeO与稀硝酸反应的化学方程式为FeO+2HNO3=Fe(NO3)2+H2O。( )
三、解答题（共30分）
16．（本题10分）铁的化合物在生活中有非常重要的作用。
(1)写出上溶液腐蚀覆铜板来制作印刷电路板的化学方程式：
(2)向沸水中逐滴加入5-6滴，继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热制得胶体，可利用 来区分胶体和饱和溶液。
(3)我国正在推行垃圾分类，为研究旧物的再利用，实验室用严重锈蚀的废铁屑为原料制备硫酸亚铁晶体(FeSO4 7H2O)，流程如下；
①试剂X是将铁及其铁表面的氧化物溶解，则实际X最好是
A．稀盐酸 B．稀硫酸 C．稀硝酸
②要想证明酸溶后的溶液中存在Fe3+，应取少量酸溶后溶液于试管中滴加 ，产生的现象为： 。
③写出还原反应的离子方程式 。
④也可以用废铁屑制备氯化铁，则在选择合适的酸进行酸溶后应加 (填字母)。
A．氧化剂 B．还原剂
17．（本题10分）某研究性学习小组用下列装置(铁架台等支撑仪器略)探究氧化铁与乙醇的反应[Cu(OH)2悬浊液用于检验反应产物]。
（1）组装好仪器后必须进行的操作是 。
（2）为快速得到乙醇气体，可采取的方法是 ；
若实验时小试管中的溶液已经开始发生倒吸，应采取的措施是 (填字母)。
A．取下小试管 B．移去酒精灯 C．将导管从乳胶管中取下 D．以上都可以
（3）乙醇被氧化的产物是 (写结构式)。
（4）若M的成分为FexOy，用CO还原法定量测定其化学组成。称取a g M样品进行定量测定，实验装置和步骤如下：
①组装仪器 ②点燃酒精灯 ③加入试剂 ④打开分液漏斗活塞 ⑤检查气密性 ⑥停止加热 ⑦关闭分液漏斗活塞 ⑧称重
ⅰ.正确的操作顺序是 （填字母）。
a．①⑤④③②⑥⑦⑧ b．①③⑤④②⑦⑥⑧
c．①⑤③④②⑥⑦⑧ d．①③⑤②④⑥⑦⑧
ⅱ.尾气处理的方法是 。若测得碱石灰增重b g，则x：y= (用含有a、b的代数式表示)。
18．（本题10分）氯化铁主要用于金属蚀刻，污水处理，某化学活动小组同学利用下列部分装置在实验室制备纯净的。
查阅资料：
物质 熔点 沸点 性质 工业制法
氯化铁 306℃ 315℃ 易溶于水并且有强烈的吸水性，易潮解易升华 向500~600℃的铁粉中通入氯气
氯化亚铁 670℃ 700℃ 易潮解，易溶于水、乙醇、乙酸 向炽热铁粉中通入氯化氢
回答下列问题：
(1)基态Fe原子的电子排布式为 。
(2)装置H中仪器b的名称为 ，c中盛放的药品名称为 ，装置A中导管a的作用是 。
(3)若用高锰酸钾固体和浓盐酸制取氯气，反应的离子方程式为 ，为了达到实验目的，需要选用的上述装置有 (请按气流通过的顺序填入对应的字母，每套装置只能使用一次)。
(4)你认为选择该收集装置的理由是 。
(5)请设计实验验证制得的氯化铁中是否存在氯化亚铁，实验操作和现象为 。
(6)实验完成后，称取9.00 g样品溶于过量的稀盐酸，然后加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤、洗涤，灼烧至恒重为4.80 g。则该样品中铁元素的质量分数为 %(计算结果保留小数点后一位)。
参考答案：
1．D
【详解】A．“氧化”的目的是将氧化成，A正确；
B．“滤渣”是，B正确；
C．“还原”过程中发生的反应为，则“还原”过程中每消耗1mol，理论上可得到2mol，C正确；
D．KOH中含有离子键和极性键，不含有非极性键；中含有极性键(N-H键)和非极性键(N-N键)，D错误。
故选D。
2．B
【详解】设混合物中铁和铝的物质的量分别是xmol和ymol，则56x＋27y＝55、x＋1.5y＝ =2，解得x＝0.5、y＝1，即二者的物质的量之比是1：2，答案选B。
3．B
【详解】A． 铁和水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁，A错误；
B． 二氧化硫气体通入溴水中发生氧化还原反应生成硫酸和氢溴酸、氧化铝和氢溴酸反应生成溴化铝和水，B正确；
C． 新制的氢氧化铜悬浊液和葡萄糖加热时发生反应生成砖红色沉淀氧化亚铜，C错误；
D． 焦炭和二氧化硅在高温下反应生成硅，硅和盐酸不反应，D错误；
答案选B。
4．B
【详解】氧化铁是红棕色固体，所以可用于作油漆红色涂料，B正确；次氯酸有强氧化性,而不是酸性,C错误；钠与硫酸铜溶液反应时先与水发生反应生成氢氧化钠，氢氧化钠再与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜，D错误；常温下，铁在浓硫酸、浓硝酸中发生钝化，表面生成一层致密的氧化膜，可以阻止铁与浓硫酸、浓硝酸进一步反应，而金属铜活泼性较差，常温下与浓硫酸不反应，不是发生钝化的原因，A错误；正确选项B。
点睛：金属钠活泼性较强，但是在与硫酸铜、氯化铁、硝酸镁等盐溶液反应时，先与溶剂水反应生成氢氧化钠，然后氢氧化钠再与盐中的溶质反应生成沉淀，也就是说在水溶液中钠不能把金属置换出来。
5．B
【详解】溶液中铁离子物质的量为0.2L×0.6mol/L×2=0.24mol，铜离子的物质的量是0.2L×1.2mol/L=0.24mol，由于氧化性Fe3+＞Cu2+，所以首先发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+，若铁离子完全反应，Cu2+不反应，由方程式可知，则生成亚铁离子是0.24mol×3/2=0.36mol，此时溶液中Fe2+与Cu2+物质的量之比为0.36mol：0.24mol=3：2，实际溶液中Fe2+与Cu2+物质的量之比为3：1，说明铁单质也和铜离子反应Fe+Cu2+=Fe2++Cu，此时溶液中溶质为硫酸亚铁与硫酸铜，根据电荷守恒n（Fe2+）+n（Cu2+）=n（SO42-），溶液中n（SO42-）=0.2L×0.6mol/L×3+0.2L×1.2mol/L=0.6mol，Fe2+与Cu2+物质的量之比为3：1，故n（Fe2+）+1/3n（Fe2+）=n（SO42-）=0.6mol，所以n（Fe2+）=0.45mol，根据铁元素守恒，加入铁粉的物质的量n（Fe）=n（Fe2+）-n（Fe3+）=0.45mol-0.24ml=0.21mol，答案选B。
【点睛】本题考查混合物的有关计算，判断铁与铜离子部分反应是答题的关键，注意根据元素守恒与电荷守恒进行的计算，较常规方法简单。
6．D
【分析】向废液中加入铁屑并过滤，可得到沉淀Cu、Fe的混合物，滤液中为二价铁离子和钡离子，向滤液中加过量硫酸过滤后，会得到沉淀硫酸钡，此时滤液中主要是二价铁离子、氢离子和硫酸根离子，再加烧碱，得到的沉淀为氢氧化亚铁，氢氧化亚铁不稳定，最终会被氧化为氢氧化铁。
【详解】A．操作①②③都为过滤，都需要用到玻璃棒、漏斗，故A正确；
B．A含有铁、铜，可用磁铁分离，故B正确；
C．沉淀C为氢氧化亚铁沉淀，具有还原性，最终生成氢氧化铁，故C正确；
D．B含有亚铁离子，加入KSCN不能鉴别，故D错误。
故选D。
7．D
【详解】试题分析：①Fe2O3为红色物质，则常用作红色油漆和涂料，故①正确；②碳酸氢钠与胃液中的盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，可用于治疗胃酸（主要成分是盐酸）过多，反应的化学方程式为：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，故②正确；③光导纤维的主要成分是二氧化硅，光导纤维是利用光反射原理制成的，故③正确；④漂白粉[有效成分Ca（ClO）2]，工业上制取漂白粉的反应可表示为2Cl2+2Ca（OH）2═CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O，故④正确；故选D。
考点：考查了物质的性质和用途的相关知识。
8．C
【详解】A．硅位于金属和非金属元素之间，具有金属和非金属的性质，硅单质是半导体的主要材料，但与硅的熔点高不对应，选项A错误；
B、SO2具有漂白性，可用于漂白纸浆，选项B错误；
C、Na2CO3溶液呈碱性，能与油脂反应，可用于洗涤油污，选项C正确；
D、Al2O3熔点高，可用于制造耐火材料，与硬度很大不对应，选项D错误。
答案选C。
9．D
【详解】A．铁与高温水蒸气反应生成四氧化三铁，A错误；
B．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速反应生成黑色晶体四氧化三铁，B错误；
C．氢氧化铁受热分解生成氧化铁，但氢氧化铁不溶于水，加水不能转化为铁离子，C错误；
D．高铁酸盐中铁元素化合价为+6价，具有强氧化性，能用于消毒，FeO与水反应最终可生成Fe(OH)3胶体，从而吸附水中的悬浮物，故高铁酸盐可用作净水剂，D正确；
答案选D。
10．B
【详解】①氧化铝具有很高的熔点，是一种比较好的耐火材料，可用来制造耐火坩埚，故①正确；
②Fe3O4是黑色固体，是磁性氧化物，可制磁铁，而氧化铁俗称铁红，常用作红色油漆和涂料，故②错误；③硅酸钠具有粘性，用来制备硅胶和木材防火剂的原料，故③正确；④石灰石的主要成分是碳酸钙，高岭石的主要成分是硅酸盐，石英和水晶的主要成份都是SiO2，故④错误；⑤Na2O2能与CO2反应生成氧气，可作供氧剂，故⑤正确；⑥Cl2与水反应生成HClO，而ClO2有强氧化性，两者均可用于自来水消毒，故⑥正确；故答案为B。
11．正确
【详解】Fe2O3与HCl发生反应：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。先将等物质的量的Fe2O3和Fe分别溶于同一稀盐酸，由于微粒的氧化性：铁离子大于氢离子，所以溶液中铁离子与单质铁的物质的量之比为2：1，恰好完全反应，因此无气体产生该说法是正确的。
12．正确
【详解】氧化铁为碱性氧化物，二氧化硅是酸性氧化物，用氢氧化钠溶液溶解，过滤，得氧化铁固体和硅酸钠溶液，故该说法正确。
13．错误
【详解】Fe3O4为黑色晶体，故该说法错误。
14．正确
【详解】根据电子守恒可知，FexO被氧化为Fe3+转移的电子数和Cl2转移的电子数相等。标准状况下112 mL Cl2转移电子数为0.01 mol，则有：×(3-)×x=0.01，解得x=0.8，故上述说法正确。
15．错误
【详解】硝酸具有强氧化性，与FeO氧化生成硝酸铁，反应方程式为：3FeO+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO+5H2O。
16．(1)
(2)丁达尔效应
(3) B KSCN溶液 溶液变为血红色 A
【分析】本实验通过废铁屑与稀硫酸反应变成离子，加入铁粉使Fe3+变成Fe2+，而后过滤出其中不溶的杂质，结晶得到FeSO4 7H2O的过程，据此分析回答问题。
【详解】（1）铜与氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜，化学方程式为Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2；
（2）胶体具有丁达尔效应，所以可利用丁达尔效应来区分Fe(OH)3胶体和FeCl3饱和溶液；
（3）①用严重锈蚀的废铁屑为原料制备硫酸亚铁晶体，过程中不能引入新的杂质，所以应该用稀硫酸；
故选B。
②Fe3+与SCN-反应生成Fe(SCN)3，所以证明酸溶后的溶液中存在Fe3+，应取少量酸溶后溶液于试管中滴加KSCN溶液；产生的现象为溶液变为血红色；
③铁与Fe3+反应生成Fe2+，离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+；
④废铁屑与选择合适的酸进行酸溶后变成Fe2+，Fe2+变成Fe3+，需加入氧化剂；
故选A。
17． 检查装置的气密性 水浴加热或对烧杯进行加热 c C 用气球收集或直接点燃
【分析】（1）依据装置图分析可知反应过程需要在气密性好的装置中进行；
（2）依据图1装置分析可知，乙醇易挥发，可以对烧杯加热或烧杯中加入热水；阻止倒吸的操作是迅速拆下导气管；
（3）依据反应现象可知，乙醇蒸气在氧化铁做催化剂作用下生成乙醛；
（4）ⅰ. 依据反应原理和实验目可知实验步骤为组装装置，检验装置气密性，加入试剂，先加入水把一氧化碳赶入后续装置，点燃酒精灯加热玻璃管，反应结束后停止加热，关闭分液漏斗活塞，玻璃管称量剩余固体，依据质量变化计算铁元素和氧元素物质的量之比；
ⅱ．一氧化碳属于不成盐氧化物，最后的尾气可以采用点燃或用气囊收集的方法处理；铁的氧化物中减少的质量为氧元素的质量，碱石灰增加的质量为二氧化碳的质量。
【详解】（1）依据装置图分析可知反应过程需要在气密性好的装置中进行，则实验前需要检验装置气密性， 故答案为：检验装置气密性；
（2）依据图1装置分析可知，乙醇易挥发，可以对烧杯加热或烧杯中加入热水；阻止倒吸的操作是迅速拆下导气管，故答案为：在烧杯中加入热水（对烧杯加热）；c；
（3）依据反应现象可知，乙醇蒸气在氧化铁做催化剂作用下生成乙醛，乙醛的结构式为，故答案为：；
（4）ⅰ.依据反应原理和实验目可知实验步骤为组装装置，检验装置气密性，加入试剂，先加入水把一氧化碳赶入后续装置，点燃酒精灯加热玻璃管，反应结束后停止加热，关闭分液漏斗活塞，玻璃管称量剩余固体，依据质量变化计算铁元素和氧元素物质的量之比，所以选c，故答案为：c；
ⅱ．一氧化碳属于不成盐氧化物，最后的尾气可以采用点燃或用气囊收集的方法处理；碱石灰增加的质量为二氧化碳的质量，其中一半的氧来自与金属氧化物，金属氧化物中氧元素的质量为bg，铁的质量为（a-b）g，依据元素物质的量计算得到比值，n（Fe）：n（O）=：=，故答案为：用气球收集或直接点燃；。
【点晴】依据实验结果，铁的氧化物中减少的质量为氧元素的质量，碱石灰增加的质量为二氧化碳的质量是解题关键。
18． 或 长颈漏斗 无水氯化钙(或五氧化二磷) 平衡气压，便于液体流下 A、H、E、F 氯化铁易凝固为固体，选择E不会造成堵塞 取少量固体溶于水，加入溶液，若有蓝色沉淀，则存在氯化亚铁 37.3
【分析】铁是26号元素，位于第四周期Ⅷ族元素，利用浓盐酸和高锰酸钾溶液混合反应制备氯气，再经过饱和食盐水除去氯化氢气体，干燥后与铁粉共热制备氯化铁，注意氯化铁易溶于水并且有强烈的吸水性，易潮解易升华，故应再利用碱石灰吸收末反应的氯气以及阻止空气中的水蒸气进入反应装置，据此分析。
【详解】(1) Fe为26号元素，基态Fe原子的电子排布式为或；
(2)观察装置可知b为长颈漏斗，c为干燥氯气装置，故盛放无水氯化钙或五氧化二磷；导管a上下联通，起到平衡气压，便于分液漏斗内液体顺利流下；
(3)固体与浓盐酸反应制氯气同时生成氯化钾和氯化锰，发生反应的离子方程式为；本套装置依次是制备氯气、除杂、反应装置、尾气处理，由于是高锰酸钾制氯气，故发生装置选A；除杂装置为H；氯化铁熔点低，遇到冷的玻璃管易凝固，故反应和收集装置选E，尾气处理的同时还要防止空气中的水蒸气进入收集装置，故选F；
(4)氯化铁易凝固为固体，选择E不会造成堵塞；
(5)铁粉易被磁铁吸引，可用磁铁除去铁粉；当铁离子存在时检验亚铁离子可选择溶液，若有亚铁离子会出现蓝色沉淀；
(6)，，该样品中铁元素的质量分数为。
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