2025版高考化学一轮总复习提升训练第3章金属及其化合物第9讲考点一铁的单质氧化物及氢氧化物微考点2铁的氧化物氢氧化物的制备和性质

微考点2铁的氧化物、氢氧化物的制备和性质1．(2024·湖南岳阳检测)向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入150mL4mol·L－1的稀硝酸恰好使混合物完全溶解，放出2.24LNO(标准状况)，向所得溶液中加入KSCN溶液，无红色出现。若用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物，所得到的铁的物质的量为(B)A．0.21mol B.0.25molC．0.3mol D.0.35mol[解析]题中物质转化关系分析如下：n(HNO3)＝0.6mol，n(NO)＝0.1mol，反应后铁元素的存在形式为Fe(NO3)2，根据N元素守恒可知，反应后溶液中的n(NOeq\o\al(－,3))＝n(HNO3)－n(NO)＝0.6mol－0.1mol＝0.5mol；根据Fe(NO3)2中Fe2＋与NOeq\o\al(－,3)的定量关系可知，n(Fe2＋)＝eq\f(1,2)n(NOeq\o\al(－,3))＝eq\f(1,2)×0.5mol＝0.25mol，据Fe元素守恒推知，被H2还原所得n(Fe)＝0.25mol。2．(2024·浙江宁波十校联考)某同学设计如图所示装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。请回答下列问题：(1)仪器1的名称：分液漏斗。装置5的作用：液封，防止空气进入装置4。(2)实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现装置3中溶液不能进入装置4中。请为装置作一处改进，使溶液能进入装置4中：在装置2、3之间添加控制开关。(3)装置改进后，将装置3中反应后溶液压入装置4中，在装置4中析出灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因：装置4内的空气没有排尽。[解析](1)Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化，故装置5的作用是防止空气进入装置4中。(2)由于产生的H2能够从装置2逸出，从而不能将液体压入装置4中，故需要在装置2、3之间加一个开关，阻止H2的逸出。(3)反应开始时，应通过产生的H2将装置3、4中的空气完全排出，防止生成的Fe(OH)2被氧化。【对点训练】1．(2024·河北衡水高三检测)下列关于铁的氧化物的说法不正确的是(A)A．铁的氧化物通常状况下都是黑色固体B．四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物，它与盐酸反应后的溶液中同时存在Fe2＋和Fe3＋C．氧化铁可做红色涂料D．工业上常使用铁的氧化物做原料冶炼铁[解析]A项，氧化铁是红棕色粉末，氧化亚铁和四氧化三铁是黑色的，错误；B项，四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物，其中eq\f(1,3)是Fe2＋、eq\f(2,3)是Fe3＋，Fe3O4可看作是由FeO、Fe2O3组成的化合物[实质是Fe(FeO2)2，偏铁酸亚铁盐]，它与盐酸反应后的溶液中同时存在Fe2＋和Fe3＋，正确；C项，Fe2O3可做红色油漆、涂料，正确；D项，工业上常使用铁的氧化物做原料，用CO冶炼铁，正确。2．(2024·河北邯郸十校联考)在下图中，能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀的是(D)A．只有①② B.只有②④C．只有①③④ D.只有①②④[解析]先滴加稀硫酸，铁粉与稀硫酸反应生成H2，利用产生的H2排出装置内空气，再滴加NaOH溶液，反应生成白色沉淀Fe(OH)2，①正确；先打开止水夹，利用铁粉与稀硫酸反应产生的H2排出装置内的空气，再关闭止水夹，装置内气体压强增大，将左管中生成的FeSO4压入右管，反应生成白色沉淀Fe(OH)2，②正确；未采取措施，NaOH溶液与FeSO4溶液在液体表面生成Fe(OH)2，迅速被氧化，观察不到白色沉淀，③错误；苯隔绝空气，利用长胶头滴管将NaOH溶液加入FeSO4溶液中，反应生成白色沉淀Fe(OH)2，④正确。3．(2024·经典习题汇编)下列有关铁的氧化物的说法不正确的是①⑥⑦(填序号)。①向稀硝酸中加入FeO：FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O②用CO还原Fe2O3制备生铁：3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up9(高温))2Fe＋3CO2③3mol单质Fe完全转化为Fe3O4，失去8NA个电子(设NA为阿伏加德罗常数的值)④氧化铁可用于制作红色涂料⑤FeO粉末在空气中受热，迅速被氧化成Fe3O4⑥Fe2O3(s)eq\o(→,\s\up9(Al),\s\do8(高温))Fe(s)eq\o(→,\s\up9(HClaq))FeCl3(aq)在给定条件下，物质间的转化能实现⑦用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3·xH2O)，利用了氧化还原反应⑧向酸性KMnO4溶液中加入Fe3O4粉末，紫色褪去，证明Fe3O4中含Fe(Ⅱ)[解析]FeO溶于稀硝酸中发生氧化还原反应：3FeO＋NOeq\o\al(－,3)＋10H＋=3Fe3＋＋5H2O＋NO↑，故①错误，符合题意。高炉中用赤铁矿炼铁的主要化学方程式为3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up9(高温))2Fe＋3CO2，故②正确，不符合题意。Fe3O4中3个铁原子化合价之和为＋8价，所以3mol单质Fe完全转化为Fe3O4失去8NA个电子，故③正确，不符合题意。氧化铁又称铁红，为红棕色粉末状固体，可用作红色涂料，故④正确，不符合题意。氧化亚铁具有较强的还原性，在空气中受热容易被氧气氧化为稳定的四氧化三铁，故⑤正确，不符合题意。Fe2O3与Al在高温条件下会发生铝热反应：Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up9(高温))Al2O3＋2Fe，Fe与HCl反应只能生成FeCl2，即Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑，故⑥错误，符合题意。用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3·xH2O)，发生的主要反应为6HCl＋Fe2O3=2FeCl3＋3H2O，反应中没有元素化合价的变化，没有利用氧化还原反应，故⑦错误，符合题意。酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，与还原性物质反应，紫色褪去，所以可以证明Fe3O4中有还原性的Fe(Ⅱ)，故⑧正确，不符合题意。归纳拓展：防止Fe(OH)2氧化的方法1将配制溶液的蒸馏水煮沸，排出溶解的氧气。2将盛