高中化學(xué)必修一《3.1鐵及其化合物》導(dǎo)學(xué)案

《第一節(jié)鐵及其化合物》導(dǎo)學(xué)案第1課時(shí)鐵的單質(zhì)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】課程標(biāo)準(zhǔn)核心素養(yǎng)1.了解鐵與某些非金屬單質(zhì)、酸和鹽溶液的反應(yīng)。2．通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究了解鐵與水蒸氣的反應(yīng)。1.變化觀念：知道鐵作為還原劑與某些非金屬單質(zhì)、酸和鹽溶液反應(yīng)時(shí)，鐵與氧化性較弱的氧化劑反應(yīng)，鐵原子生成＋2價(jià)鐵的化合物；鐵與氧化性較強(qiáng)的氧化劑反應(yīng)時(shí)，鐵原子生成＋3價(jià)鐵的化合物。2．科學(xué)探究：通過(guò)對(duì)鐵與水蒸氣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)原理的探究，分析可能的生成物?！菊n前預(yù)習(xí)】1．金屬的物理通性狀態(tài)顏色延展性導(dǎo)電、導(dǎo)熱性絕大多數(shù)為固態(tài)不透明、有金屬光澤，大多是銀白色大多數(shù)較好良好金屬的物理性質(zhì)既有相似性又有差異性，如金屬的特殊性有：(1)金、銅等少數(shù)金屬有特殊顏色。(2)除汞外，常溫下金屬都是固體。(3)密度相差較大。其中常溫下密度最小的金屬是鋰(0.535g·cm－3)，常見(jiàn)金屬中密度最大的是鉑(21.45g·cm－3)。(4)硬度相差很大。金屬中硬度最大的是鉻(Cr)，鈉、鉀等金屬硬度較小。(5)熔、沸點(diǎn)相差也很大。鈉、鉀的熔點(diǎn)都低于水的沸點(diǎn)(100℃)，而鎢的熔點(diǎn)高達(dá)3422℃。2．鐵的存在和冶煉(1)鐵的存在鐵在自然界中可以像隕鐵中的鐵那樣以單質(zhì)形態(tài)存在，但主要是以＋2價(jià)和＋3價(jià)化合物的形態(tài)存在于礦石中。鐵元素在地殼中的含量?jī)H次于氧、硅和鋁，居第四位。(2)鐵的冶煉我國(guó)目前發(fā)現(xiàn)最早的人工冶鐵制品是甘肅靈臺(tái)出土的春秋初年秦國(guó)的銅柄鐵劍，這說(shuō)明春秋初年我國(guó)已掌握了冶鐵技術(shù)。戰(zhàn)國(guó)中期以后，鐵制工具在社會(huì)生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大的作用。工業(yè)煉鐵的原理是用還原的方法把鐵從鐵礦石中提煉出來(lái)。工業(yè)煉鐵的反應(yīng)原理為3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2。3．鐵的化學(xué)性質(zhì)(能寫(xiě)離子方程式的寫(xiě)離子方程式)eq\a\vs4\al()Fe與足量的Cl2、KMnO4(H＋)、硝酸溶液等強(qiáng)氧化劑反應(yīng)時(shí)，被氧化為＋3價(jià)；Fe與足量的S、I2、Cu2＋等弱氧化劑反應(yīng)時(shí)，被氧化為＋2價(jià)。4．鐵與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究(1)鐵與冷水或熱水不反應(yīng)，但在空氣中氧氣、二氧化碳、水蒸氣的作用下，易腐蝕。(2)鐵與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究方法方法一(實(shí)驗(yàn)改進(jìn))方法二實(shí)驗(yàn)裝置續(xù)表方法方法一(實(shí)驗(yàn)改進(jìn))方法二氣體檢驗(yàn)用小試管C收集一試管氣體，點(diǎn)燃，聽(tīng)到輕微的“噗”聲，證明生成了H2用火柴點(diǎn)燃肥皂泡，聽(tīng)到爆鳴聲，證明生成了H2實(shí)驗(yàn)結(jié)論鐵在高溫條件下能與水蒸氣反應(yīng)，化學(xué)方程式為3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2方法一中，應(yīng)先點(diǎn)燃酒精燈產(chǎn)生大量水蒸氣后，再點(diǎn)燃酒精噴燈，以防止加熱的鐵粉與氧氣反應(yīng)。方法二中，濕棉花的作用是提供水蒸氣?！局仉y點(diǎn)解決】金屬鐵、鈉與非金屬反應(yīng)的比較與O2反應(yīng)與Cl2反應(yīng)與S反應(yīng)Na常溫下：4Na＋O2=2Na2O2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2NaCl2Na＋Seq\o(=,\s\up7(△))Na2S加熱時(shí)：2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(△))Na2O2Fe常溫下：Fe在潮濕的空氣中生銹，主要成分為Fe2O3·nH2O2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2FeCl3Fe＋Seq\o(=,\s\up7(△))FeSFe在純氧中點(diǎn)燃生成Fe3O4鐵與硫、氯氣反應(yīng)的產(chǎn)物中鐵的價(jià)態(tài)不相同，證明氯氣的氧化性強(qiáng)于硫?！菊n堂練習(xí)】1．下列關(guān)于鐵與水反應(yīng)的描述不正確的是()A．紅熱的鐵能與水蒸氣反應(yīng)，用排水法收集產(chǎn)生的氣體并點(diǎn)燃，能聽(tīng)到輕微“噗”聲B．鐵與水蒸氣的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)C．常溫下，F(xiàn)e與H2O不反應(yīng)，但在空氣中O2、H2O的共同作用下能發(fā)生氧化反應(yīng)D．鐵與水蒸氣反應(yīng)的固體產(chǎn)物是黑色的FeO解析：選D。鐵與水蒸氣反應(yīng)的固體產(chǎn)物是黑色的Fe3O4。2．將11.5g鈉、9g鋁、28g鐵分別投入200mL1mol·L－1的鹽酸中，下列說(shuō)法正確的是()A．鈉與鹽酸反應(yīng)最劇烈，產(chǎn)生的氣體最多B．鋁與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體最多C．鐵與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體比鈉多D．反應(yīng)結(jié)束時(shí)產(chǎn)生的氣體一樣多解析：選A。經(jīng)計(jì)算知金屬相對(duì)于鹽酸都是過(guò)量的，所以Al、Fe剩余，而剩余的Na又能與水反應(yīng)，因而鈉與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體最多。3．(教材改編題)某化學(xué)興趣小組利用如圖裝置進(jìn)行“鐵與水反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)，并檢驗(yàn)產(chǎn)物的性質(zhì)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)A裝置的作用是_______________________________________，B裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________。(2)D裝置的作用是___________________________________________________________________________________________。(3)E裝置中的現(xiàn)象是______________________________________。(4)A、B兩個(gè)裝置中應(yīng)先點(diǎn)燃________處的酒精(噴)燈，點(diǎn)燃E處酒精燈之前應(yīng)進(jìn)行的操作是_____________________________________________________________________。解析：(1)B裝置中發(fā)生的反應(yīng)是3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2，故A裝置的作用是產(chǎn)生水蒸氣。(2)D裝置的作用是除去未反應(yīng)的水蒸氣，干燥H2。(3)E裝置中發(fā)生的反應(yīng)為H2＋CuOeq\o(=,\s\up7(△))Cu＋H2O，故E裝置中的現(xiàn)象為黑色固體變?yōu)榧t色，同時(shí)硬質(zhì)玻璃管右端管壁有水珠生成。(4)應(yīng)先點(diǎn)燃A處酒精燈，若先點(diǎn)燃B處酒精噴燈，B裝置中的Fe會(huì)與空氣中的O2反應(yīng)；點(diǎn)燃E處酒精燈之前要收集H2，并檢驗(yàn)其純度。答案：(1)產(chǎn)生水蒸氣3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2(2)除去未反應(yīng)的水蒸氣，干燥H2(3)黑色固體變?yōu)榧t色，硬質(zhì)玻璃管右端管壁有水珠生成(4)A收集H2，并檢驗(yàn)其純度課堂小結(jié)鐵eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(與非金屬反應(yīng)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(與足量的Cl2等強(qiáng)氧化劑反應(yīng)被氧化為＋3價(jià),與足量的S、I2等弱氧化劑反應(yīng)被氧化為＋2價(jià))),與非氧化性酸反應(yīng)（如稀硫酸、鹽酸）被氧化為＋2價(jià),與鹽溶液反應(yīng)，如Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu,在高溫下與水蒸氣反應(yīng)：3Fe＋4H2O（g）\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2))合格考訓(xùn)練1．在給定條件下，下列物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化不能實(shí)現(xiàn)的是()A．Feeq\o(→,\s\up7(Cl2),\s\do5(加熱))FeCl3 B．Feeq\o(→,\s\up7(鹽酸),\s\do5(常溫))FeCl3C．Feeq\o(→,\s\up7(H2O（g）),\s\do5(高溫))Fe3O4 D．Feeq\o(→,\s\up7(S),\s\do5(加熱))FeS解析：選B。Fe與非氧化性酸反應(yīng)被氧化為＋2價(jià)，B錯(cuò)。2．下列物質(zhì)中，在一定條件下與鐵反應(yīng)，且鐵元素的化合價(jià)能變?yōu)椋?價(jià)的是()A．稀硫酸 B．氯氣C．硫酸銅溶液 D．稀鹽酸解析：選B。Fe與強(qiáng)氧化劑Cl2反應(yīng)被氧化為＋3價(jià)。3．下列反應(yīng)中，能置換出鐵的是()A．Cu和FeSO4(溶液) B．Na和FeSO4(溶液)C．C和Fe2O3(高溫) D．Ag和FeSO4(溶液)解析：選C。A項(xiàng)不發(fā)生反應(yīng)；B項(xiàng)鈉先與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，氫氧化鈉再與硫酸亞鐵反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化亞鐵沉淀；C項(xiàng)反應(yīng)為3C＋2Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))3CO2＋4Fe；D項(xiàng)不發(fā)生反應(yīng)。4．下列變化通過(guò)一步反應(yīng)不能直接完成的是()A．Fe→Fe3O4 B．Na→Na2CO3C．Na2O2→NaOH D．Na→Na2O2解析：選B。A項(xiàng)反應(yīng)為3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2；B項(xiàng)Na性質(zhì)活潑，但不能通過(guò)一步反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化為Na2CO3；C項(xiàng)反應(yīng)為2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑；D項(xiàng)反應(yīng)為2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(△))Na2O2。5．有A、B、C三種常見(jiàn)的金屬單質(zhì)，A在空氣中燃燒生成淡黃色固體；B也能在空氣中劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光；C在一定條件下與水蒸氣反應(yīng)生成H2和一種黑色固體。根據(jù)以上信息回答下列問(wèn)題：(1)寫(xiě)出化學(xué)式：A________；B________；C________。(2)寫(xiě)出化學(xué)方程式：①A在空氣中燃燒__________________________________________；②C與水蒸氣反應(yīng)__________________________________________；③A與水反應(yīng)______________________________________________。解析：淡黃色固體是過(guò)氧化鈉，故A是鈉；B能在空氣中劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，故B是鎂；C在一定條件下與水蒸氣反應(yīng)生成H2和一種黑色固體，故C是鐵。答案：(1)NaMgFe(2)①2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(△))Na2O2②3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2③2Na＋2H2O=2NaOH＋H2等級(jí)性測(cè)試1．關(guān)于鐵絲在氧氣中燃燒、鐵絲生銹的說(shuō)法正確的是()A．鐵絲燃燒產(chǎn)生白煙B．鐵絲生銹是緩慢氧化C．鐵絲燃燒的產(chǎn)物是Fe2O3D．鐵銹的主要成分是Fe3O4解析：選B。鐵絲燃燒看不到白煙，會(huì)看到火星四射，A錯(cuò)誤；鐵絲生銹是緩慢氧化，是鐵和空氣中的氧氣緩慢的發(fā)生反應(yīng)，B正確；鐵絲燃燒的產(chǎn)物是Fe3O4，C錯(cuò)誤；鐵銹的主要成分是Fe2O3，D錯(cuò)誤。2．能正確表示下列反應(yīng)的離子方程式的是()A．鈉與氫氧化鈉溶液反應(yīng)：2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2B．鐵與CuSO4溶液反應(yīng)：Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe3＋C．鈉與鹽酸反應(yīng)：Na＋2H＋=Na＋＋H2D．鐵與稀硫酸反應(yīng)：2Fe＋6H＋=2Fe3＋＋3H2解析：選A。B中Fe與Cu2＋反應(yīng)時(shí)，Cu2＋氧化性較弱，只能把Fe氧化為Fe2＋，正確的離子方程式應(yīng)為Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu。C中電荷不守恒。D中鐵與稀硫酸反應(yīng)生成Fe2＋而不是Fe3＋。3．類(lèi)比是研究物質(zhì)性質(zhì)的常用方法之一，可預(yù)測(cè)許多物質(zhì)的性質(zhì)。下列類(lèi)比推測(cè)的說(shuō)法中正確的是()A．已知Fe與O2能直接化合生成Fe3O4，推測(cè)Cu與O2可直接化合生成Cu3O4B．已知Na與H2O反應(yīng)生成NaOH和H2，推測(cè)Fe與H2O反應(yīng)生成Fe(OH)2和H2C．已知Fe能與CuSO4溶液反應(yīng)，推測(cè)Fe與AgNO3溶液也能反應(yīng)D．已知Na在常溫下能與H2O反應(yīng)，推測(cè)Fe在常溫下也能與H2O反應(yīng)解析：選C。Fe與O2在點(diǎn)燃的條件下反應(yīng)生成Fe3O4，Cu與O2反應(yīng)生成CuO，故A錯(cuò)誤；Fe與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4和H2，故B錯(cuò)誤；Fe是活潑金屬，能把金屬活動(dòng)性順序中位于其后的金屬離子從其鹽溶液中置換出來(lái)，故C正確；Na在常溫下能與H2O反應(yīng)，但是Fe與水在常溫下不反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。4．鐵粉在高溫條件下可與水蒸氣反應(yīng)，若反應(yīng)后得到的干燥固體質(zhì)量比反應(yīng)前鐵粉的質(zhì)量增加了32g，則參加反應(yīng)的鐵粉的物質(zhì)的量是()A．0.5mol B．1molC．1.5mol D．2mol解析：選C。3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2Δm(固體)3mol64gn(Fe)32g解得n(Fe)＝1.5mol。5．下列說(shuō)法不正確的是()A．鐵與純氧氣和水蒸氣反應(yīng)都能生成四氧化三鐵B．鐵在高溫下與水蒸氣的反應(yīng)是置換反應(yīng)C．鐵在鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和氫氣D．鐵與鹽酸或水蒸氣反應(yīng)，都做還原劑解析：選C。鐵能在純氧氣中燃燒，也能在高溫下與水蒸氣反應(yīng)，二者共同產(chǎn)物為四氧化三鐵；鐵與鹽酸和水蒸氣發(fā)生的反應(yīng)都是置換反應(yīng)，在反應(yīng)中鐵的化合價(jià)升高，鐵做還原劑；鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵，而不是氯化鐵。6．已知鈉、鐵都能與水反應(yīng)，下列敘述不正確的是()A．它們反應(yīng)的難易程度不同B．它們反應(yīng)的產(chǎn)物不完全相同C．都需在高溫條件下進(jìn)行D．反應(yīng)類(lèi)型都是置換反應(yīng)解析：選C。鈉、鐵都能與水發(fā)生置換反應(yīng)，但二者反應(yīng)難易程度不同，其產(chǎn)物不完全相同。鈉在常溫下與冷水劇烈反應(yīng)，生成氫氧化鈉和氫氣；鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng)，生成四氧化三鐵和氫氣。7．下列離子方程式不正確的是()A．Na與H2O反應(yīng)：2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2B．Al與稀鹽酸反應(yīng)：2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2C．Fe與稀鹽酸反應(yīng)：2Fe＋6H＋=2Fe3＋＋3H2D．Al與CuCl2溶液反應(yīng)：2Al＋3Cu2＋=2Al3＋＋3Cu解析：選C。Fe與稀鹽酸反應(yīng)的離子方程式為Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2。8．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將5.6g鐵和4.6g鈉分別與100mL1mol·L－1的鹽酸反應(yīng)，則放出H2的體積()A．鐵的大 B．鈉的大C．鐵和鈉放出的一樣大 D．無(wú)法比較解析：選B。n(HCl)＝1mol·L－1×0.1L＝0.1mol，n(Fe)＝eq\f(5.6g,56g·mol－1)＝0.1mol，F(xiàn)e與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑，反應(yīng)中Fe過(guò)量，以HCl計(jì)算產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量為0.05mol；n(Na)＝eq\f(4.6g,23g·mol－1)＝0.2mol，Na與HCl反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na＋2HCl=2NaCl＋H2↑，反應(yīng)中Na過(guò)量，過(guò)量的Na繼續(xù)與水發(fā)生反應(yīng)2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，Na無(wú)論是與HCl反應(yīng)還是與H2O反應(yīng)，都存在關(guān)系：2Na～H2，生成H2的物質(zhì)的量為0.1mol；所以標(biāo)準(zhǔn)狀況下Na反應(yīng)放出H2的體積大。9．如下圖所示，在硬質(zhì)玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物，加熱并通入水蒸氣，可完成高溫下Fe與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________________________。(2)干燥管C中盛放的藥品是________，作用是___________________。(3)在D處畫(huà)出用簡(jiǎn)單方法(用試管)收集氫氣的裝置圖(所需其他儀器自選)。(4)圓底燒瓶中盛裝的是水，該裝置的主要作用是________________；圓底燒瓶底部放入幾片碎瓷片，碎瓷片的作用是________________________。(5)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃________，理由是____________________________________________________________________________。解析：(1)書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式時(shí)，應(yīng)注意H2O的狀態(tài)與產(chǎn)物的成分。(2)應(yīng)選固體干燥劑。(3)應(yīng)采用向下排空氣法收集，注意導(dǎo)管伸入的位置。(4)通過(guò)加熱圓底燒瓶中的水獲得水蒸氣。(5)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先加熱圓底燒瓶，產(chǎn)生的水蒸氣排凈裝置中的空氣后，再加熱硬質(zhì)玻璃管，防止鐵粉被空氣中的氧氣氧化。答案：(1)3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2(2)堿石灰(或無(wú)水CaCl2等)除去H2中的水蒸氣(3)如圖所示(注意用向下排空氣法，導(dǎo)管伸入試管底部)(4)為反應(yīng)提供持續(xù)不斷的水蒸氣防止液體暴沸(5)酒精燈先點(diǎn)燃酒精燈，產(chǎn)生的水蒸氣排凈裝置中的空氣后，再點(diǎn)燃酒精噴燈，防止Fe與O2反應(yīng)10．現(xiàn)有2mol·L－1的鹽酸和硫酸各100mL，分別加入等質(zhì)量的鐵粉，反應(yīng)完全后，所產(chǎn)生的氣體質(zhì)量之比為2∶3。試求加入的鐵粉的質(zhì)量。答案：根據(jù)化學(xué)方程式Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑和Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑可知，若鹽酸、硫酸過(guò)量，等量的鐵全部反應(yīng)，則產(chǎn)生H2的質(zhì)量比應(yīng)為1∶1；若鐵都過(guò)量，則兩酸都全部反應(yīng)，根據(jù)題給數(shù)據(jù)，n(HCl)＝n(H2SO4)＝2mol·L－1×0.1L＝0.2mol，則鹽酸產(chǎn)生H20.1mol，硫酸產(chǎn)生H20.2mol，二者的質(zhì)量比為1∶2。這兩種情況不符合題意，則只能是鹽酸中鐵過(guò)量(鹽酸耗鐵少)，硫酸中鐵不足(硫酸耗鐵多)，這種情況下，才可能使產(chǎn)生的H2的質(zhì)量比為2∶3。當(dāng)鐵與鹽酸反應(yīng)，鹽酸全部反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生的H2為0.1mol，根據(jù)產(chǎn)生H2的質(zhì)量比為2∶3可知，硫酸產(chǎn)生H20.15mol。設(shè)硫酸中參加反應(yīng)的鐵的質(zhì)量為x，則Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑56g1molx0.15molx＝8.4g答：加入的鐵粉的質(zhì)量為8.4g。11．在一定條件下用普通鐵粉和水蒸氣反應(yīng)，可以得到鐵的氧化物。該氧化物又可以經(jīng)過(guò)此反應(yīng)的逆反應(yīng)，生成顆粒很細(xì)的鐵粉。這種鐵粉具有很高的反應(yīng)活性，在空氣中受撞擊或受熱時(shí)會(huì)燃燒，所以俗稱(chēng)“引火鐵”。請(qǐng)分別用如圖所示的兩套裝置，制取上述鐵的氧化物和“引火鐵”。實(shí)驗(yàn)中必須使用普通鐵粉和稀鹽酸，其他試劑自選(裝置中必要的鐵架臺(tái)、鐵夾、鐵圈、石棉網(wǎng)、加熱設(shè)備等在圖中均已略去)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)試管A中應(yīng)加入的試劑是________，燒瓶B的作用是__________，燒瓶C的作用是________，在試管D中收集得到的是________。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，U形管中應(yīng)加入的試劑是________，長(zhǎng)頸漏斗H中應(yīng)加入________。(3)兩套裝置中，在實(shí)驗(yàn)時(shí)需要加熱的儀器是(填該儀器對(duì)應(yīng)的字母)________。(4)試管E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________。(5)為了安全，在E管中反應(yīng)發(fā)生前，在F出口處必須_________________；E管中反應(yīng)開(kāi)始后，在F出口處應(yīng)________。解析：根據(jù)題意可知，該題中發(fā)生了三個(gè)化學(xué)反應(yīng)：3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2；Fe3O4＋4H2eq\o(=,\s\up7(高溫))3Fe＋4H2O；Zn＋2HCl=ZnCl2＋H2[用稀鹽酸和較活潑的金屬(通常用Zn)制取H2]。在題中給出的兩個(gè)裝置中，甲為水蒸氣和鐵反應(yīng)的裝置，因?yàn)镈為集氣裝置，無(wú)氫氣發(fā)生裝置。因乙中有氫氣制取裝置I，故乙為H2還原Fe3O4的裝置，用于制取“引火鐵”。判斷出這兩個(gè)裝置的用途后再進(jìn)行解答。(1)由于甲是Fe的氧化裝置，故A中裝有普通鐵粉；B是產(chǎn)生水蒸氣的裝置；C的作用是安全瓶，防止水槽內(nèi)水倒吸；試管D中收集的氣體是H2。(2)U形管的作用是凈化、干燥氫氣，應(yīng)用固體NaOH或堿石灰等固體干燥劑。因制取過(guò)程中，H2中混有少量的HCl氣體和水蒸氣，在干燥H2的過(guò)程中一并去除HCl氣體。(3)需要加熱的儀器：A(Fe與水蒸氣需在高溫下反應(yīng))、B(需加熱制取水蒸氣)、E(H2還原Fe3O4時(shí)需加熱)。(4)試管E中發(fā)生H2還原Fe3O4的反應(yīng)：Fe3O4＋4H2eq\o(=,\s\up7(高溫))3Fe＋4H2O。(5)因?yàn)镠2和O2混合點(diǎn)燃或加熱時(shí)可能爆炸，所以H2在使用時(shí)要檢驗(yàn)純度，多余的氫氣要燃燒掉或?qū)С鍪彝?，以避免與室內(nèi)空氣混合爆炸。答案：(1)普通鐵粉產(chǎn)生水蒸氣防止倒吸氫氣(2)堿石灰(或固體NaOH、CaO等堿性干燥劑)稀鹽酸(3)ABE(4)Fe3O4＋4H2eq\o(=,\s\up7(高溫))3Fe＋4H2O(5)檢驗(yàn)氫氣的純度點(diǎn)燃?xì)錃獾?課時(shí)鐵的重要化合物課程標(biāo)準(zhǔn)核心素養(yǎng)1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究了解鐵鹽和亞鐵鹽的性質(zhì)，了解氫氧化鐵和氫氧化亞鐵的制取及其性質(zhì)，了解這些物質(zhì)在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。2．了解鐵的氧化物的性質(zhì)及其應(yīng)用。1.變化觀念：認(rèn)識(shí)鐵的重要化合物的化學(xué)性質(zhì)。2．科學(xué)探究：通過(guò)氫氧化鐵和氫氧化亞鐵的制取實(shí)驗(yàn)，探究其性質(zhì)；通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究鐵鹽和亞鐵鹽的檢驗(yàn)，從而探究鐵的重要化合物的相互轉(zhuǎn)化。3．證據(jù)推理：具有證據(jù)意識(shí)，能基于證據(jù)對(duì)鐵的重要化合物的性質(zhì)、物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)及其變化提出可能的假設(shè)，通過(guò)分析推理加以證實(shí)或證偽。鐵的氧化物和氫氧化物一、鐵的氧化物1．物理性質(zhì)氧化物FeOFe2O3Fe3O4顏色狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體鐵的價(jià)態(tài)＋2＋3＋2、＋3溶解性都不溶于水2.化學(xué)性質(zhì)(1)穩(wěn)定性：FeO不穩(wěn)定，在空氣里受熱，迅速被氧化成Fe3O4。(2)與酸反應(yīng)：FeO和Fe2O3屬于堿性氧化物，與鹽酸反應(yīng)的離子方程式分別為FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O，F(xiàn)e2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O。(3)四氧化三鐵(Fe3O4)的化學(xué)式可寫(xiě)成FeO·Fe2O3，其溶于鹽酸的離子方程式為Fe3O4＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。3．用途Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨和橡膠的紅色顏料，赤鐵礦的主要成分是Fe2O3，是煉鐵原料，也可作外墻涂料。eq\a\vs4\al()(1)FeO、Fe2O3屬于堿性氧化物，F(xiàn)e3O4不屬于堿性氧化物。(2)Fe3O4與鹽酸反應(yīng)可分別看作Fe2O3、FeO與鹽酸反應(yīng)，然后把兩個(gè)反應(yīng)式相加。(3)FeO、Fe3O4遇氧化性酸(如HNO3)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，＋2價(jià)的鐵均被氧化成＋3價(jià)。二、鐵的氫氧化物1．物理性質(zhì)Fe(OH)2Fe(OH)3色、態(tài)白色固體紅褐色固體溶解性難溶于水2.制備實(shí)驗(yàn)Fe(OH)2Fe(OH)3操作現(xiàn)象產(chǎn)生白色絮狀沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色沉淀生成紅褐色沉淀離子方程式Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓實(shí)驗(yàn)結(jié)論Fe(OH)3與Fe(OH)2分別可用相應(yīng)的可溶性鹽與可溶性堿反應(yīng)制得3.化學(xué)性質(zhì)Fe(OH)2Fe(OH)3穩(wěn)定性不穩(wěn)定，易被O2氧化，受熱易分解，但產(chǎn)物復(fù)雜不穩(wěn)定，受熱易分解，化學(xué)方程式為2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O與鹽酸反應(yīng)的離子方程式Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O制備Fe(OH)2的注意事項(xiàng)(1)Fe2＋必須是新配制的，并加入Fe粉，以防Fe2＋被氧化成Fe3＋；(2)除去溶液中溶解的O2，其方法是加熱煮沸NaOH溶液；(3)為了防止滴加NaOH溶液時(shí)帶入空氣，滴管末端要插入試管內(nèi)的液面以下，再擠出NaOH溶液；(4)必要時(shí)可在液面上加植物油或苯進(jìn)行液封。1．下列說(shuō)法不正確的是()A．鐵的氧化物均為黑色固體，均難溶于水B．Fe(OH)2在空氣中易變質(zhì)，生成紅褐色的Fe(OH)3C．鐵在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，生成黑色的Fe3O4D．氫氧化亞鐵為白色絮狀沉淀解析：選A。FeO是一種黑色粉末，F(xiàn)e2O3是一種紅棕色粉末，F(xiàn)e3O4是一種具有磁性的黑色晶體。2．下列各圖示中能較長(zhǎng)時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀的是()A．①② B．①③C．②③ D．①②③解析：選B。因?yàn)镕e(OH)2在空氣中易被氧化成Fe(OH)3，故要長(zhǎng)時(shí)間觀察到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除裝置中的空氣或氧氣。裝置①是先用鐵與稀硫酸反應(yīng)生成的H2將裝置中的空氣排盡，并使生成的Fe(OH)2處在氫氣的保護(hù)中，③中液面上加苯阻止了生成的Fe(OH)2與空氣接觸；②由于能接觸空氣中的O2，故不能較長(zhǎng)時(shí)間觀察到白色沉淀。3．在如圖所示的裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀硫酸等試劑制備Fe(OH)2沉淀。(1)在試管Ⅰ中加入的試劑是________。(2)在試管Ⅱ中加入的試劑是________。(3)為了制得白色Fe(OH)2沉淀，在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑，打開(kāi)止水夾，塞緊塞子，后續(xù)的實(shí)驗(yàn)步驟是______________________________________________________________________________________________。(4)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長(zhǎng)時(shí)間保持白色，理由是______________________________________________________________________________________________________________________。解析：該制備方法的原理是利用稀硫酸和鐵屑產(chǎn)生氫氣，先趕盡裝置中的空氣。確定空氣趕盡后，再夾緊止水夾，通過(guò)H2產(chǎn)生的壓強(qiáng)將試管Ⅰ中產(chǎn)生的FeSO4溶液壓入試管Ⅱ的NaOH溶液中，從而使產(chǎn)生的白色Fe(OH)2沉淀在H2的還原性氣氛中得以較長(zhǎng)時(shí)間保持。答案：(1)稀硫酸、鐵屑(2)NaOH溶液(3)檢驗(yàn)試管Ⅱ出口處排出氫氣的純度，當(dāng)排出的H2純凈時(shí)，再夾緊止水夾(4)試管Ⅰ中反應(yīng)生成的H2充滿(mǎn)了試管Ⅰ和Ⅱ，且外界空氣不容易進(jìn)入鐵鹽和亞鐵鹽1．常見(jiàn)的鐵鹽有Fe2(SO4)3、FeCl3等，常見(jiàn)的亞鐵鹽有FeSO4、FeCl2等。2．Fe2＋、Fe3＋的檢驗(yàn)方法(1)觀察法：淺綠色溶液中含有Fe2＋；棕黃色溶液中含有Fe3＋。(2)加堿法：若產(chǎn)生的白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色的為Fe2＋；若直接產(chǎn)生紅褐色沉淀的為Fe3＋。(3)加KSCN溶液法：無(wú)明顯現(xiàn)象，再加新制氯水變紅色的為Fe2＋；若溶液直接變紅色的為Fe3＋。3．Fe2＋與Fe3＋的轉(zhuǎn)化(1)在盛有氯化鐵溶液的試管中加適量鐵粉振蕩后，溶液變成淺綠色；再加KSCN溶液，溶液不變色；取上層清液再加入氯水后，溶液變成紅色。(2)上述實(shí)驗(yàn)中有關(guān)反應(yīng)的離子方程式是2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋、2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。(3)結(jié)論：Fe2＋和Fe3＋在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。Fe3＋eq\o(,\s\up7(鐵、銅等弱還原劑),\s\do5(氯氣等強(qiáng)氧化劑))Fe2＋1．鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化——“鐵三角”鐵元素有三種常見(jiàn)價(jià)態(tài)：0價(jià)、＋2價(jià)和＋3價(jià)，這三種價(jià)態(tài)的鐵在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化，我們稱(chēng)之為“鐵三角”。(1)Fe只有還原性，可以被氧化成Fe2＋或Fe3＋①Feeq\o(→,\s\up7(－2e－),\s\do5(與S、Fe3＋、Cu2＋、H＋等弱氧化劑反應(yīng)))Fe2＋Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑(非氧化性酸)；Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu；Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋。②Fe→Fe3O43Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))Fe3O4；3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2。③Feeq\o(→,\s\up7(－3e－),\s\do5(與Cl2、足量HNO3、KMnO4（H＋）等強(qiáng)氧化劑反應(yīng)))Fe3＋2Fe＋3X2eq\o(=,\s\up7(△))2FeX3(X代表F、Cl、Br)。(2)Fe2＋既具有還原性又具有氧化性，可以被氧化為Fe3＋，也可以被還原為Fe2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－；Zn＋Fe2＋=Zn2＋＋Fe；FeO＋COeq\o(=,\s\up7(△))Fe＋CO2。(3)Fe3＋具有較強(qiáng)氧化性，可被還原為Fe2＋或Fe2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋(利用覆銅板制作印刷電路板)；Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2；Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3。金屬陽(yáng)離子被還原不一定得到金屬單質(zhì)。例如：Fe3＋→Fe2＋。2．Fe3＋、Fe2＋的檢驗(yàn)檢驗(yàn)方法Fe2＋Fe3＋觀察法淺綠色棕黃色加堿法(NaOH溶液)①現(xiàn)象：白色沉淀eq\o(→,\s\up7(迅速))灰綠色eq\o(→,\s\up7(最終))紅褐色沉淀②反應(yīng)：Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓(白色)；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(紅褐色)①現(xiàn)象：紅褐色沉淀②反應(yīng)：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓(紅褐色)加鹽法(KSCN溶液)①現(xiàn)象：加入KSCN溶液無(wú)明顯現(xiàn)象，再滴入氯水，溶液變成紅色②反應(yīng)：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－；Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3(紅色)①現(xiàn)象：加入KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色②反應(yīng)：Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3(紅色)檢驗(yàn)Fe2＋的注意事項(xiàng)(1)只含F(xiàn)e2＋的溶液檢驗(yàn)Fe2＋加入試劑的順序：待測(cè)液eq\o(→,\s\up7(KSCN溶液))不變色eq\o(→,\s\up7(氧化劑),\s\do5(如氯水、H2O2))紅色(含F(xiàn)e2＋，不含F(xiàn)e3＋)。①加KSCN溶液前，防止加入氧化性物質(zhì)[如H2O2、NOeq\o\al(－,3)(H＋)等]，使Fe2＋被氧化。②氧化劑不能選用酸性KMnO4溶液。原因：酸性KMnO4溶液本身顯紫紅色，對(duì)Fe(SCN)3的紅色有干擾；酸性KMnO4溶液能氧化KSCN，溶液不變紅色，不能證明不含F(xiàn)e2＋。(2)同時(shí)含有Fe2＋和Fe3＋的溶液Fe2＋對(duì)檢驗(yàn)Fe3＋無(wú)干擾，可以滴加KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3＋；Fe3＋對(duì)檢驗(yàn)Fe2＋有干擾，不能采用加KSCN溶液檢驗(yàn)Fe2＋，通常向溶液中滴加適量酸性KMnO4溶液，溶液紫紅色褪去說(shuō)明含有Fe2＋。1．向某溶液中加入含F(xiàn)e2＋的溶液后，無(wú)明顯變化，當(dāng)再滴加幾滴新制的氯水后，溶液變成紅色，則下列結(jié)論錯(cuò)誤的是()A．該溶液中一定含有SCN－B．氧化性：Fe3＋>Cl2C．Fe2＋與SCN－不能形成紅色物質(zhì)D．Fe2＋被氯水氧化成Fe3＋解析：選B。Cl2將Fe2＋氧化成Fe3＋，說(shuō)明氧化性：Cl2>Fe3＋，選項(xiàng)B不正確。2．已知A為常見(jiàn)的金屬單質(zhì)，根據(jù)如圖所示的關(guān)系，下列敘述中正確的是()A．A為Fe，B為FeOB．C→D溶液的顏色變化：淺綠色→棕黃色C．④的離子方程式：Fe＋Fe3＋=2Fe2＋D．⑤的離子方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3解析：選B。由“紅褐色固體”可知F是Fe(OH)3，從而得出A為Fe，“黑色晶體B”為Fe3O4，繼而推出C為FeCl2，D為FeCl3，E為Fe(OH)2。⑤的離子方程式可為Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，④的離子方程式可為2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。3．某同學(xué)為了檢驗(yàn)家中的一瓶補(bǔ)鐵藥(成分為FeSO4)是否變質(zhì)，查閱了有關(guān)資料，得知SCN－、Fe2＋能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色，并結(jié)合已學(xué)的知識(shí)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)；①將藥片除去糖衣研細(xì)后溶解、過(guò)濾。②取濾液分別加入兩支試管中，在一支試管中加入酸性KMnO4溶液，在另一支試管中加入KSCN溶液。請(qǐng)完成下列問(wèn)題：(1)若滴入酸性KMnO4溶液后褪色，滴入KSCN溶液后不變紅，結(jié)論是____________。(2)若滴入酸性KMnO4溶液后不褪色，滴入KSCN溶液變紅，結(jié)論是____________。(3)若滴入酸性KMnO4溶液后褪色，滴入KSCN溶液變紅，結(jié)論是____________。(4)________(填“能”或“不能”)將酸性KMnO4溶液和KSCN溶液滴入同一支試管中進(jìn)行驗(yàn)證，原因是__________________________________________________________________________________________________。解析：加入酸性KMnO4溶液褪色說(shuō)明含有Fe2＋，而加入KSCN溶液變紅則說(shuō)明含有Fe3＋，所以前三問(wèn)的答案很容易得出。第(4)問(wèn)中的原因可歸納為兩條，一是酸性KMnO4溶液呈紫紅色，影響Fe3＋的檢驗(yàn)；二是KSCN具有還原性，可以被酸性KMnO4溶液氧化，影響Fe2＋的檢驗(yàn)。答案：(1)補(bǔ)鐵藥沒(méi)有變質(zhì)(2)補(bǔ)鐵藥完全變質(zhì)(3)補(bǔ)鐵藥部分變質(zhì)(4)不能酸性KMnO4溶液呈紫紅色，影響Fe3＋的檢驗(yàn)；KSCN具有還原性，影響Fe2＋的檢驗(yàn)課堂小結(jié)合格考訓(xùn)練1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)。(1)Fe3O4可由單質(zhì)直接化合得到。()(2)FeCl2、FeCl3、Fe(OH)3都可通過(guò)化合反應(yīng)生成。()(3)Fe3＋、Cu2＋、H＋、Fe2＋四種離子中氧化能力最強(qiáng)的是Fe3＋。()(4)在配制FeSO4溶液時(shí)，為防止FeSO4被氧化而變質(zhì)，常在溶液中加入少量的鐵粉。()(5)某溶液中滴加氯水，然后滴加KSCN溶液，溶液顯紅色，該溶液中一定含有Fe2＋。()答案：(1)√(2)√(3)√(4)√(5)×2．下列說(shuō)法正確的是()A．赤鐵礦的主要成分是Fe3O4B．Fe2O3為堿性氧化物，可與水反應(yīng)生成Fe(OH)3C．鐵銹的主要成分是Fe2O3D．Fe3O4中鐵元素有＋2價(jià)和＋3價(jià)，故Fe3O4是混合物解析：選C。赤鐵礦、鐵銹的主要成分均是Fe2O3，A錯(cuò)誤，C正確；Fe2O3為堿性氧化物，但不與水反應(yīng)，B錯(cuò)誤；Fe3O4為化合物，不是混合物，D錯(cuò)誤。3．在空氣中氫氧化亞鐵白色沉淀可轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀。關(guān)于該反應(yīng)的下列敘述中不正確的是()A．生成物為氫氧化鐵B．該反應(yīng)是化合反應(yīng)C．該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)D．氫氧化亞鐵做氧化劑解析：選D。氫氧化亞鐵易與氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化鐵，該反應(yīng)既是化合反應(yīng)，又是氧化還原反應(yīng)，氫氧化亞鐵是還原劑，氧氣是氧化劑。4．下列反應(yīng)中Fe3＋表現(xiàn)氧化性的是()①FeCl3溶液能使淀粉－KI試紙變藍(lán)②FeCl3溶液中加入NaOH溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀③FeCl3溶液中加入AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀④FeCl3溶液中通入H2S氣體產(chǎn)生沉淀A．①② B．②④C．①④ D．②③解析：選C。①2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I(xiàn)2，F(xiàn)e3＋化合價(jià)降低，表現(xiàn)氧化性，故正確；②Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓，F(xiàn)e3＋化合價(jià)不變，沒(méi)有表現(xiàn)氧化性，故錯(cuò)誤；③Ag＋＋Cl－=AgCl↓，F(xiàn)e3＋化合價(jià)不變，沒(méi)有表現(xiàn)氧化性，故錯(cuò)誤；④2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋2H＋＋S↓，F(xiàn)e3＋化合價(jià)降低，表現(xiàn)氧化性，故正確。5．電子工業(yè)常用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅箔，制造印刷電路板。(1)檢驗(yàn)溶液中Fe3＋存在的試劑是__________，證明Fe3＋存在的現(xiàn)象是______________。(2)寫(xiě)出FeCl3溶液與金屬銅發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________________________________________。(3)某工程師為了從使用過(guò)的腐蝕廢液中回收銅，并重新獲得FeCl3溶液，準(zhǔn)備采用下列步驟：A．請(qǐng)寫(xiě)出上述實(shí)驗(yàn)中加入或生成的有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式：①____________；②____________；③_________________________________；④____________；⑤____________；⑥____________________________________。B．請(qǐng)寫(xiě)出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________；___________________________；______________________；____________________________。解析：(3)從腐蝕銅的廢液中回收銅，并重新獲得FeCl3溶液，流程如下。答案：(1)KSCN溶液溶液變成紅色(2)2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2(3)A.①Fe②FeCl2③Fe和Cu④HCl⑤FeCl2⑥Cl2B．2FeCl3＋Fe=3FeCl2CuCl2＋Fe=FeCl2＋CuFe＋2HCl=FeCl2＋H2↑2FeCl2＋Cl2=2FeCl3等級(jí)性測(cè)試1．下列離子方程式正確的是()A．鐵跟FeCl3溶液反應(yīng)：Fe＋Fe3＋=2Fe2＋B．Fe跟稀鹽酸反應(yīng)：2Fe＋6H＋=2Fe3＋＋3H2C．FeCl2溶液跟Cl2反應(yīng)：Fe2＋＋Cl2=Fe3＋＋2Cl－D．Fe(OH)3跟鹽酸反應(yīng)：Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O解析：選D。A中電荷不守恒，應(yīng)為Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；B中違背反應(yīng)事實(shí)，應(yīng)為Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2；C中電荷不守恒，應(yīng)為2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。2．下列化合物中，不能由單質(zhì)直接化合得到的是()A．FeCl2 B．FeSC．Fe3O4 D．FeCl3解析：選A。Fe和Cl2反應(yīng)生成FeCl3。3．鐵屑溶于過(guò)量的稀H2SO4，過(guò)濾后向?yàn)V液中加入適量的硝酸，再加入過(guò)量的氨水，有紅褐色沉淀生成。過(guò)濾、加熱沉淀物至質(zhì)量不再發(fā)生變化，得到紅棕色的殘?jiān)?。上述沉淀和殘?jiān)謩e是()A．Fe(OH)3；Fe2O3B．Fe(OH)2；FeOC．Fe(OH)2；Fe(OH)3、Fe3O4D．Fe2O3；Fe(OH)3解析：選A。FeSO4可被HNO3氧化，加入氨水后發(fā)生反應(yīng)Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)，紅褐色沉淀為Fe(OH)3，加熱Fe(OH)3，使其分解得到紅棕色固體為Fe2O3。4．某同學(xué)對(duì)未知物A鹽的水溶液進(jìn)行了鑒定，實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象如圖所示：已知硝酸能將Fe2＋氧化為Fe3＋，現(xiàn)對(duì)A、B、C、D做出的如下推斷中，不正確的是()A．鹽A一定是FeCl3B．白色沉淀B是AgClC．濾液C中一定含F(xiàn)e3＋D．無(wú)法確定A中是否含有Fe2＋解析：選A。生成白色沉淀證明A中含Cl－，B為AgCl，A與酸化的AgNO3溶液反應(yīng)生成C，C遇KSCN生成D紅色溶液，C中一定含F(xiàn)e3＋。A中也可能含F(xiàn)e2＋，因?yàn)锳中加入了酸化的硝酸銀溶液，相當(dāng)于加入了硝酸，硝酸可以把Fe2＋氧化成Fe3＋。5．制印刷電路時(shí)常用氯化鐵溶液做腐蝕液，有關(guān)反應(yīng)為2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2。向盛有氯化鐵溶液的燒杯中同時(shí)加入鐵粉和銅粉，反應(yīng)結(jié)束后，燒杯中不可能出現(xiàn)的是()A．有銅粉無(wú)鐵粉B．有鐵粉無(wú)銅粉C．鐵粉、銅粉都有D．鐵粉、銅粉都無(wú)解析：選B。向盛有氯化鐵溶液的燒杯中同時(shí)加入鐵粉和銅粉，由于鐵粉的還原性較強(qiáng)，故鐵粉首先與氯化鐵溶液反應(yīng)，2FeCl3＋Fe=3FeCl2，當(dāng)鐵粉完全反應(yīng)后，若氯化鐵還有剩余，銅粉才與氯化鐵溶液反應(yīng)，2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2。若鐵粉較少，銅粉較多，會(huì)出現(xiàn)A中情況；由前面的分析可知，B中情況不會(huì)出現(xiàn)；若鐵粉較多，會(huì)出現(xiàn)C中情況；若鐵粉和銅粉都較少，會(huì)出現(xiàn)D中情況。6．下列離子的檢驗(yàn)方法合理的是()A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說(shuō)明溶液中不含F(xiàn)e2＋B．用鹽酸酸化的KMnO4溶液檢驗(yàn)Fe2(SO4)3溶液中是否含有FeSO4C．向某溶液中加入NaOH溶液，產(chǎn)生紅褐色沉淀，說(shuō)明溶液中含有Fe3＋D．向某溶液中加入NaOH溶液產(chǎn)生白色沉淀，又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色，說(shuō)明該溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋解析：選C。A項(xiàng)中只能說(shuō)明含有Fe3＋，不能說(shuō)明不含F(xiàn)e2＋，檢驗(yàn)方法不合理；B項(xiàng)中不能用鹽酸酸化KMnO4溶液，檢驗(yàn)方法不合理；D項(xiàng)中氧化后生成的紅褐色沉淀Fe(OH)3可能掩蓋了白色沉淀Mg(OH)2，檢驗(yàn)方法不合理。7．下列有關(guān)除雜的操作中不正確的是()A．FeSO4溶液中含少量CuSO4雜質(zhì)：加入過(guò)量的Fe粉，過(guò)濾B．碳酸鈉粉末中含有少量碳酸氫鈉粉末：加熱C．除去FeCl3溶液中少量的FeCl2：加入新制氯水D．CO2中混有HCl氣體：通入飽和的碳酸鈉溶液解析：選D。加入過(guò)量的鐵粉，發(fā)生反應(yīng)Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu，能夠除去雜質(zhì)，A正確；NaHCO3受熱易分解：2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2＋H2O，B正確；新制氯水與FeCl2反應(yīng)：2FeCl2＋Cl2=2FeCl3，從而把FeCl2轉(zhuǎn)化為FeCl3而除去，C正確；CO2中混有HCl氣體，通入飽和的碳酸鈉溶液，除去HCl的同時(shí)，也能吸收CO2：Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3，D錯(cuò)誤。8．有Fe和Fe2O3的混合物27.2g，溶于100mL的稀硫酸中，恰好完全反應(yīng)，放出2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)H2，向反應(yīng)后的溶液中滴入KSCN溶液，未見(jiàn)紅色。混合物中單質(zhì)Fe的質(zhì)量為()A．5.6g B．8.4gC．11.2g D．16.8g解析：選C。Fe和Fe2O3的混合物中加入稀硫酸，恰好完全反應(yīng)，放出氫氣，反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN溶液不顯紅色，且無(wú)固體剩余，則最終溶液中的溶質(zhì)為FeSO4，反應(yīng)生成H2的物質(zhì)的量為eq\f(2.24L,22.4L·mol－1)＝0.1mol，則：Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑0．1mol0.1mol0.1mol設(shè)原混合物中Fe2O3的物質(zhì)的量為xmol，則：Fe＋Fe2O3＋3H2SO4=3FeSO4＋3H2Oxmolxmol3xmol由題意可知，(x＋0.1)mol×56g·mol－1＋xmol×160g·mol－1＝27.2g，解得x＝0.1，混合物中m(Fe2O3)＝0.1mol×160g·mol－1＝16g，m(Fe)＝27.2g－16g＝11.2g。9．某學(xué)生小組為認(rèn)識(shí)鐵及其化合物的性質(zhì)、分散系的性質(zhì)做了如下一組綜合實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程回答相關(guān)問(wèn)題。(1)請(qǐng)寫(xiě)出Fe2O3與①反應(yīng)的離子方程式：_____________________________________________________________________。(2)物質(zhì)②為_(kāi)___________。(3)請(qǐng)寫(xiě)出FeCl3與鐵粉反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________________________________________________。(4)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最終生成Fe(OH)3濁液，該過(guò)程的現(xiàn)象為_(kāi)______________________________________________________，此過(guò)程中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為(用化學(xué)方程式表達(dá))__________________________________________________________________________。(5)將FeCl3飽和溶液滴入沸水中，并繼續(xù)煮沸至紅褐色，制得分散系③為_(kāi)_______，它與FeCl3溶液、Fe(OH)3濁液的本質(zhì)區(qū)別是_________________。解析：(1)Fe2O3為堿性氧化物，能與鹽酸反應(yīng)生成FeCl3和H2O。(2)FeCl3溶液能與堿反應(yīng)生成Fe(OH)3，物質(zhì)②