新高一化學(xué)（初升高）暑假銜接（人教版）第13講 鐵和鐵的氧化物（教師版）

第13講鐵和鐵的氧化物1．知道鐵在自然界中的存在形態(tài)。2．知道鐵的物理性質(zhì)，從氧化還原反應(yīng)原理理解鐵的化學(xué)性質(zhì)。3．了解鐵的氧化物類(lèi)別、性質(zhì)及應(yīng)用，4.能從物質(zhì)類(lèi)別和鐵元素化合價(jià)的角度認(rèn)識(shí)鐵及其化合物的性質(zhì)，理清鐵元素不同價(jià)態(tài)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，增強(qiáng)證據(jù)推理與模型認(rèn)知的能力。一、鐵的單質(zhì)1．存在游離態(tài)隕鐵中的鐵以單質(zhì)形態(tài)存在化合態(tài)以＋2價(jià)和＋3價(jià)化合物的形態(tài)存在2．物理性質(zhì)純凈的鐵是光亮的銀白色金屬，密度較大，熔點(diǎn)為1

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℃。純鐵的抗腐蝕能力很強(qiáng)，具有良好的延展性和導(dǎo)熱性，導(dǎo)電性比銅、鋁差，能被磁鐵吸引。3.化學(xué)性質(zhì)鐵元素性質(zhì)活潑，有較強(qiáng)的還原性，主要化合價(jià)為+2價(jià)和+3價(jià)。一般來(lái)說(shuō)，鐵單質(zhì)與弱氧化劑反應(yīng)，產(chǎn)生+2價(jià)鐵；與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)產(chǎn)生+3價(jià)鐵。（1）與非金屬單質(zhì)反應(yīng)非金屬單質(zhì)化學(xué)反應(yīng)方程式或現(xiàn)象O23Fe+2O2Fe3O4(劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體）Cl22Fe+3Cl2FeCl3（產(chǎn)生棕褐色煙）SFe+SFeS（生成黑色固體）【歸納總結(jié)】①Cl2將Fe氧化至最高價(jià)，即使加入過(guò)量的鐵粉參加反應(yīng)也不會(huì)生成+2價(jià)的Fe;②Fe與硫蒸汽反應(yīng)，F(xiàn)e被氧化成+2價(jià)，生成的是FeS，而不是+3價(jià)；Fe與碘蒸汽反應(yīng)生成的是FeI2而不是FeI3；③K、Ca、Na等活潑金屬在空氣中易被氧化，生成的氧化物會(huì)與空氣中的CO2、水蒸氣等繼續(xù)反應(yīng)；Mg、A1與氧氣反應(yīng)生成致密的氧化膜，能保護(hù)內(nèi)層金屬；Fe形成的氧化物疏松，不能保護(hù)內(nèi)層的鐵，形成鐵銹(Fe2O3·xH2O);銅在空氣中形成銅綠[Cu2(OH)2CO3]。（2）與H2O反應(yīng)常溫下，鐵與H2O不反應(yīng)。高溫下，鐵與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)裝置操作及現(xiàn)象用火柴點(diǎn)燃肥皂泡，聽(tīng)到爆鳴聲，反應(yīng)后試管內(nèi)固體仍為黑色實(shí)驗(yàn)結(jié)論紅熱的鐵能與水蒸氣反應(yīng)：3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2【歸納總結(jié)】①試管中濕棉花的作用是加熱時(shí)產(chǎn)生水蒸氣與鐵粉反應(yīng)。②若用火柴點(diǎn)燃肥皂泡，可能發(fā)生的現(xiàn)象是聽(tīng)到爆鳴聲。③該反應(yīng)體現(xiàn)鐵單質(zhì)具有還原性。④Fe與H2O的反應(yīng)：Fe不與冷水、熱水反應(yīng)，在常溫下Fe暴露在空氣中產(chǎn)生鐵銹(Fe2O3·xH2O)；Fe與水蒸氣在高溫時(shí)反應(yīng)生成的是Fe3O4而不是Fe2O3。（3）與酸反應(yīng)酸離子方程式或現(xiàn)象稀H2SO4、HClFe+2H+Fe2++H2↑稀HNO3Fe不足Fe+4H++NO3-Fe3++NO↑+2H2OFe過(guò)量3Fe+8H++2NO3-Fe2++2NO↑+4H2O濃HNO3、濃H2SO4常溫下鈍化 【易錯(cuò)點(diǎn)撥】①鐵遇冷的濃硝酸、濃硫酸時(shí)，表面會(huì)生成一層致密的氧化膜，化學(xué)上稱之為鈍化。鐵的鈍化是化學(xué)變化，而非物理變化。鈍化條件——室溫，如加熱鐵是可以反應(yīng)的。②在鐵與稀HNO3反應(yīng)時(shí)，應(yīng)考慮哪種物質(zhì)過(guò)量然后再根據(jù)兩種物質(zhì)的量分析討論判斷，根據(jù)方程式：HNO3過(guò)量：Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O；Fe過(guò)量：Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2（4）與鹽反應(yīng)：鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)：Fe+Cu2+Fe2++Cu；鐵與硫酸鐵溶液反應(yīng)：Fe+2Fe3+=3Fe2+二、鐵的氧化物1.性質(zhì)比較氧化物氧化亞鐵氧化鐵(鐵紅)四氧化三鐵化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4顏色狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色固體鐵的價(jià)態(tài)＋2＋3＋2、＋3溶解性都不溶于水，但都能溶于酸溶液化學(xué)性質(zhì)都能與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)，生成相應(yīng)的鹽和水都具有氧化性，都能被CO、H2、Al等還原為鐵單質(zhì)FeO不穩(wěn)定，在空氣中加熱生成穩(wěn)定的Fe3O4【特別提醒】①Fe3O4的組成可用FeO·Fe2O3表示，但不代表Fe3O4是由FeO和Fe2O3組成的混合物，F(xiàn)e3O4有固定的組成，是一種純凈物。②由于Fe3O4與非氧化性酸反應(yīng)，生成鐵鹽和亞鐵鹽，故Fe3O4不屬于堿性氧化物，而FeO、Fe2O3屬于堿性氧化物。③穩(wěn)定性：FeO不穩(wěn)定，F(xiàn)e2O3和Fe3O4很穩(wěn)定。2.典型反應(yīng)(1)分別寫(xiě)出鹽酸與下列鐵的氧化物反應(yīng)的離子方程式：①氧化亞鐵：FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O；②氧化鐵：Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O；③磁性氧化鐵：Fe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O。(2)氧化鐵與鋁粉在高溫下可發(fā)生鋁熱反應(yīng)，其化學(xué)方程式為2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3，該反應(yīng)常用于焊接鋼軌，它體現(xiàn)了氧化鐵的氧化性?？键c(diǎn)一：鐵的性質(zhì)【例1】（2022年江西省上饒市期末）人體血液中如果缺乏亞鐵離子，就會(huì)造成缺鐵性貧血。市場(chǎng)出售的某種麥片中含有微量、顆粒細(xì)小的鐵粉，這些鐵粉在人體胃酸(主要成分是HCl)作用下轉(zhuǎn)化成亞鐵鹽。下列敘述錯(cuò)誤的是A．鐵粉具有還原性 B．鐵是人體必需的微量元素C．亞鐵鹽溶液呈淺綠色 D．Fe＋2H＋Fe3＋＋H2↑【答案】D【解析】A項(xiàng)，F(xiàn)e粉可以失電子，具有還原性，正確；B項(xiàng)，鐵是合成血紅蛋白的，所以鐵是人體必需的微量元素，正確；C項(xiàng)，亞鐵鹽溶液呈淺綠色，正確；D項(xiàng)，鐵與稀鹽酸反應(yīng)應(yīng)該生成亞鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為：Fe＋2H＋Fe2＋＋H2↑，錯(cuò)誤?？键c(diǎn)二：鐵與水蒸氣的反應(yīng)【例2】還原鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的裝置如圖所示，下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是A．反應(yīng)生成FeOB．濕棉花的主要作用是冷卻試管，防止炸裂C．肥皂液的主要作用是檢驗(yàn)生成的H2D．鐵粉與水蒸氣反應(yīng)后，可立即用磁鐵將剩余鐵粉分離出來(lái)【答案】C【解析】A.鐵與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4，A錯(cuò)誤；B.濕棉花的作用提供水蒸氣反應(yīng)物，B錯(cuò)誤；C.使用肥皂液的作用是檢驗(yàn)反應(yīng)中生成的H2，反應(yīng)一段時(shí)間后，有肥皂泡吹起時(shí)，用點(diǎn)燃的火柴靠近肥皂泡，當(dāng)聽(tīng)到爆鳴聲時(shí)，說(shuō)明“鐵與水蒸氣”反應(yīng)生成了H2，C正確；D.鐵粉與水蒸氣反應(yīng)生成的產(chǎn)物四氧化三鐵也可以被磁鐵吸引，不能分離出鐵，D錯(cuò)誤；考點(diǎn)三：鐵的氧化物【例3】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)，F(xiàn)e3O4是混合物【答案】C【解析】A.赤鐵礦的主要成分是Fe2O3，故A錯(cuò)誤；B.Fe2O3為堿性氧化物，但不與水反應(yīng)，故B正確；C.鐵銹的主要成分是Fe2O3，故C正確；D.Fe3O4中鐵元素有＋2價(jià)和＋3價(jià)，F(xiàn)e3O4是純凈物，故D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)四：鐵的氧化物的計(jì)算【例4】某實(shí)驗(yàn)小組測(cè)定鐵的氧化物FexOy的化學(xué)式，已知該氧化物中鐵元素只有＋2和＋3兩種價(jià)態(tài)，實(shí)驗(yàn)步驟如圖，下列說(shuō)法正確的是A．步驟①和步驟②都發(fā)生了氧化還原反應(yīng) B．溶液a中陽(yáng)離子只有Fe3＋和Fe2＋C．溶液b中n(Fe3＋)∶n(Cl－)＝1∶3 D．通過(guò)計(jì)算可得該氧化物的化學(xué)式為：Fe4O5【答案】D【解析】通入氯氣發(fā)生2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－，Cl2為0.1mol，則Fe2＋為0.2mol，設(shè)30.4gFexOy中含有xmolO，ymol＋3價(jià)鐵，則0.2×2＋3y＝2x，0.2×56＋56y＋16x＝30.4，解得x＝0.5，y＝0.2。A項(xiàng)，步驟①中鐵的氧化物和鹽酸反應(yīng)生成Fe2＋和Fe3＋，無(wú)化合價(jià)變化，沒(méi)有發(fā)生氧化還原反應(yīng)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由于鹽酸是過(guò)量的，則溶液a中陽(yáng)離子有Fe3＋和Fe2＋、H＋，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由分析可知溶液b中n(Fe3＋)＝0.2mol＋0.2mol＝0.4mol，由于步驟①中鹽酸是過(guò)量的，則n(Cl－)未知，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由分析可知，n(Fe3＋)＝0.2mol，n(Fe2＋)＝0.2mol，n(O)＝0.5mol，則氧化物FexOy中n(Fe)∶n(O)＝0.4mol∶0.5mol＝4∶5，化學(xué)式為Fe4O5，正確。1．（2022秋·上海寶山·高二?？计谥校┘儍翳F的物理性質(zhì)有①光亮的銀白色②黑色③在潮濕的空氣中易被腐蝕④有延展性⑤能導(dǎo)電導(dǎo)熱⑥硬而脆⑦能被磁鐵吸，引易被磁化A．①③④⑤⑦ B．①④⑤⑦ C．①③⑤⑦ D．全部【答案】B【詳解】純凈的鐵為銀白色固體，具有很強(qiáng)的抗腐蝕能力，具有延展性，能導(dǎo)電導(dǎo)熱，能被磁鐵吸，引易被磁化；只有①④⑤⑦符合題意，故答案選B。2．（2022秋·天津東麗·高一統(tǒng)考期末）下列關(guān)于鐵及其化合物的敘述正確的是A．氫氧化鐵受熱分解可制得B．、都有磁性C．不穩(wěn)定，在空氣里受熱，能迅速被氧化D．高溫下，鐵能與水蒸氣反應(yīng)生成【答案】C【詳解】A．氫氧化鐵受熱分解可制得，A錯(cuò)誤；B．Fe3O4具有磁性，F(xiàn)e2O3無(wú)磁性，B錯(cuò)誤；C．不穩(wěn)定，在空氣里受熱，能迅速被氧化為，C正確；D．高溫下，鐵能與水蒸氣反應(yīng)生成和氫氣，D錯(cuò)誤；故選C。3．（2022秋·云南玉溪·高一校考期末）下列有關(guān)鐵及其化合物的說(shuō)法中正確的是A．鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，所以鐵在自然界中全部以化合態(tài)存在B．鐵在純氧中燃燒或在氯氣中燃燒所得產(chǎn)物中鐵元素的化合價(jià)均為+3價(jià)C．鐵在氯氣中燃燒如果鐵過(guò)量會(huì)生成FeCl2D．工業(yè)上用CO在高溫條件下還原含F(xiàn)e2O3的鐵礦石煉鐵【答案】D【詳解】A．自然界中有少量鐵以單質(zhì)形式存在(如隕鐵)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．鐵在純氧中燃燒產(chǎn)物是Fe3O4，其中鐵的化合價(jià)有＋2價(jià)和＋3價(jià)兩種價(jià)態(tài)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．鐵與氯氣反應(yīng)無(wú)論氯氣過(guò)量與否都會(huì)生成氯化鐵，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．金屬活動(dòng)順序表中鐵到銅是用還原法冶煉，工業(yè)上在高溫下用CO還原含F(xiàn)e2O3的鐵礦石煉鐵，選項(xiàng)D正確；答案選D。4．（2023秋·山東菏澤·高一統(tǒng)考期末）利用下列裝置(夾持裝置省略)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿．制備干燥純凈的B．驗(yàn)證鐵與水蒸氣能發(fā)生反應(yīng)C．檢驗(yàn)溶液是否變質(zhì)D．測(cè)定新制氯水的A．A B．B C．C D．D【答案】B【詳解】A．NO在空氣中和O2反應(yīng)生成NO2，故應(yīng)該用排水法收集，A錯(cuò)誤；B．鐵和水蒸氣加熱條件生成四氧化三鐵和氫氣，肥皂液有氣泡產(chǎn)生，B正確；C．硝酸能把亞硫酸鈉氧化成硫酸鈉，加入氯化鋇溶液會(huì)產(chǎn)生白色沉淀硫酸鋇，無(wú)法判斷亞硫酸鈉是否變質(zhì)，C錯(cuò)誤；D．新制的氯水中有次氯酸，具有氧化性，能使pH試紙褪色，無(wú)法用試紙測(cè)pH，D錯(cuò)誤；故答案為：B。5．（2023秋·新疆烏魯木齊·高一烏魯木齊市第四中學(xué)校考期末）下列關(guān)于鐵的性質(zhì)的描述中，不正確的是A．具有還原性，易被氧化 B．高溫下能與水蒸氣反應(yīng)產(chǎn)生氫氣C．能在氯氣中燃燒產(chǎn)生棕黃色的煙 D．鐵的氧化物均能溶于水且與水發(fā)生反應(yīng)【答案】D【詳解】A．鐵單質(zhì)處于鐵元素化合價(jià)最低價(jià)，具有還原性，易被氧化，故A正確；B．鐵與水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，故B正確；C．鐵與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵，有棕黃色煙產(chǎn)生，故C正確；D．鐵的氧化物均不溶于水且不能與水發(fā)生反應(yīng)，故D錯(cuò)誤；故選：D。6．（2023秋·廣東湛江·高一統(tǒng)考期末）鐵制工具在社會(huì)生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大作用，下面是冶鐵的部分原理：Ⅰ.Ⅱ.下列說(shuō)法正確的是A．常溫下，F(xiàn)e2O3能與水反應(yīng)生成Fe(OH)3B．Fe與Cl2反應(yīng)：C．Fe2O3俗稱鐵紅，可用作紅色顏料D．以上二個(gè)反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)Ⅱ也是置換反應(yīng)【答案】C【詳解】A．雖然Fe2O3是堿性氧化物，但Fe2O3不溶于水，不與水反應(yīng)生成Fe(OH)3，故A錯(cuò)誤；B．Fe與Cl2反應(yīng)生成3價(jià)鐵，方程式為，故B錯(cuò)誤；C．Fe2O3俗是紅棕色粉末，俗稱鐵紅，可用作紅色顏料，故C正確；D．置換反應(yīng)是單質(zhì)與化合物反應(yīng)生成另外的單質(zhì)和化合物的化學(xué)反應(yīng)，所以反應(yīng)Ⅱ不是置換反應(yīng)，故D錯(cuò)誤；故答案選C。7．（2022春·上?！じ咭蝗A東政法大學(xué)附屬中學(xué)?？计谥校┫铝形镔|(zhì)反應(yīng)后，加入KSCN溶液一定變紅的是A．Fe在足量Cl2中燃燒 B．Fe與稀硫酸反應(yīng)C．Fe與硫酸銅反應(yīng) D．Fe和Fe2O3的混合物溶于鹽酸【答案】A【詳解】A．Fe在足量Cl2中燃燒生成FeCl3，F(xiàn)eCl3中加入KSCN溶液，溶液一定變紅，A符合題意；B．Fe與稀硫酸反應(yīng)生成FeSO4和H2，不含F(xiàn)e3+，加入KSCN溶液不變紅，B不符合題意；C．Fe與CuSO4反應(yīng)生成FeSO4和Cu，不含F(xiàn)e3+，加入KSCN溶液不變紅，C不符合題意；D．Fe和Fe2O3的混合物溶于鹽酸，F(xiàn)e2O3與HCl發(fā)生反應(yīng)Fe2O3+6HCl=2Fe3++3H2O，F(xiàn)e會(huì)與Fe3+發(fā)生反應(yīng)Fe+2Fe3+=3Fe2+，若Fe較少、Fe2O3較多，溶液中會(huì)含F(xiàn)e3+，加入KSCN溶液變紅；若Fe較多，會(huì)將Fe3+全部還原成Fe2+，溶液中不含F(xiàn)e3+，加入KSCN溶液不變紅，D不符合題意；答案選A。8．（2023秋·四川成都·高一成都七中?？计谀┫蜓趸F、氧化銅、鐵、銅的混合粉末中加入過(guò)量的稀鹽酸，充分反應(yīng)后，仍有紅色粉末存在，則關(guān)于溶液中陽(yáng)離子的判斷正確的是A．只有和 B．一定有、，可能有C．一定有，可能有 D．只有【答案】C【分析】最后剩余的紅色粉末一定是Cu，F(xiàn)e2O3、CuO和鹽酸反應(yīng)生成Fe3+和Cu2+，且氧化性：Fe3+>Cu2+，還原性：Fe>Cu，結(jié)合物質(zhì)的氧化性、還原性強(qiáng)弱判斷反應(yīng)的可能性?！驹斀狻緼．當(dāng)銅全部析出時(shí)，不存在Cu2+，故A錯(cuò)誤；B．由于紅色粉末是Cu，所以溶液當(dāng)中肯定沒(méi)有Fe3+，故B錯(cuò)誤；C．由于氧化性：Fe3+>Cu2+，無(wú)論是和Fe反應(yīng)，還是和Cu反應(yīng)，溶液中一定存在Fe2+，當(dāng)Fe過(guò)量時(shí)，不存在Cu2+，當(dāng)Fe不足時(shí)，有Cu2+，故C正確；D．由C分析可知，溶液中可能還有Cu2+，故D錯(cuò)誤；故選：C。9．（2023秋·吉林·高一統(tǒng)考期末）富脂食品密封保存往往需要在包裝袋內(nèi)裝一小包脫氧劑(有效成分是還原鐵粉)，某小組為探究脫氧劑中鐵粉是否變質(zhì)，取少量樣品溶于稀鹽酸，再進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論的說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．若加鹽酸時(shí)有氣體產(chǎn)生，不能證明脫氧劑未變質(zhì)B．若滴加KSCN溶液，無(wú)明顯變化，再滴加氯水顯血紅色，則證明脫氧劑未變質(zhì)C．若滴加KSCN溶液，溶液顯血紅色，則證明脫氧劑已變質(zhì)D．若加入銅粉充分反應(yīng)后，溶液呈藍(lán)色，則證明脫氧劑已變質(zhì)【答案】B【詳解】A．若加鹽酸時(shí)有氣體產(chǎn)生，說(shuō)明樣品中還有鐵粉，不能證明脫氧劑未變質(zhì)，可能部分變質(zhì)，A正確；B．若滴加KSCN溶液，無(wú)明顯變化，說(shuō)明加入鹽酸后的溶液中沒(méi)有Fe3+，這可能是發(fā)生了Fe+2Fe3+=3Fe2+，再滴加氯水顯血紅色，故不能證明脫氧劑未變質(zhì)，B錯(cuò)誤；C．若滴加KSCN溶液，溶液顯血紅色，說(shuō)明加入鹽酸后的溶液中含有Fe3+，所以證明脫氧劑已變質(zhì)，C正確；D．若加入銅粉充分反應(yīng)后，溶液呈藍(lán)色，說(shuō)明加入鹽酸后的溶液中含有Fe3+，發(fā)生Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，證明脫氧劑已變質(zhì)，D正確；故選B。10．（2023春·江西撫州·高一江西省撫州市第一中學(xué)校考期中）設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是A．足量S粉與56g的Fe粉充分反應(yīng)，生成Fe2S3的粒子數(shù)為0.5NAB．常溫常壓下，7.8g過(guò)氧化鈉含有的離子數(shù)為0.3NAC．18g水所含的電子數(shù)目為10NAD．3.2gO2、O3混合物中所含氧原子一定是0.2NA【答案】A【詳解】A．S具有弱氧化性，與Fe反應(yīng)時(shí)，只能生成FeS，不能生成Fe2S3，A錯(cuò)誤；B．7.8g過(guò)氧化鈉的物質(zhì)的量為0.1mol，Na2O2的電子式為，則7.8gNa2O2中含有的離子數(shù)為0.3NA，B正確；C．18g水的物質(zhì)的量為1mol，1個(gè)H2O分子中含有10個(gè)電子，則18gH2O中所含的電子數(shù)目為10NA，C正確；D．3.2gO2、3.2gO3中所含的O原子都為0.2mol，則3.2gO2、O3的混合物中所含氧原子一定是0.2NA，D正確；故選A。一、單選題1．（2023秋·廣東潮州·高一統(tǒng)考期末）下列有關(guān)鐵及其化合物的說(shuō)法中正確的是A．鐵在氯氣中燃燒如果鐵過(guò)量會(huì)生成B．紅熱的鐵絲與水蒸氣反應(yīng)，得到的含鐵化合物是四氧化三鐵C．鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，所以鐵在自然界中全部以化合態(tài)存在D．鐵在純氧中燃燒或在氯氣中燃燒所得產(chǎn)物鐵元素的化合價(jià)均為＋3價(jià)【答案】B【詳解】A．鐵與氯氣反應(yīng)無(wú)論氯氣過(guò)量與否都會(huì)生成氯化鐵，A錯(cuò)誤；B．紅熱的鐵絲與水蒸氣在高溫下反應(yīng)，產(chǎn)生Fe3O4和H2，所以得到的含鐵化合物名稱是四氧化三鐵，B正確；C．鐵的性質(zhì)很活潑，以化合態(tài)存在，但在隕鐵之中，鐵是以單質(zhì)存在的，C錯(cuò)誤；D．鐵在純氧中燃燒產(chǎn)物是Fe3O4，其中鐵的化合價(jià)有+2價(jià)和+3價(jià)兩種價(jià)態(tài)，D錯(cuò)誤；故選B。2．（2023秋·新疆昌吉·高一新疆昌吉回族自治州第二中學(xué)?？计谀┫铝杏嘘P(guān)鐵、鐵礦石與鐵的氧化物的說(shuō)法正確的是A．在自然界中，不可能有游離態(tài)的鐵存在B．赤鐵礦的主要成分是Fe2O3，磁鐵礦的主要成分是Fe3O4，F(xiàn)e2O3俗稱鐵紅C．FeO不穩(wěn)定，在空氣中加熱迅速被氧化成Fe2O3D．鐵的氧化物能與酸反應(yīng)生成鹽和水，因此Fe3O4、Fe2O3、FeO都是堿性氧化物【答案】B【詳解】A．在地球上，沒(méi)有游離態(tài)的鐵存在，但星球爆炸產(chǎn)生的隕鐵中，含有游離態(tài)的鐵，A不正確；B．磁鐵礦的主要成分是磁性氧化鐵，化學(xué)式為Fe3O4，赤鐵礦俗稱鐵紅，其主要成分是Fe2O3，可用于生產(chǎn)紅色顏料和紅色油漆，B正確；C．FeO中Fe2+具有還原性，性質(zhì)不穩(wěn)定，在空氣中加熱易被氧化成Fe3O4，C不正確；D．Fe2O3、FeO與酸反應(yīng)都生成鹽和水，二者都是堿性氧化物，但Fe3O4與酸反應(yīng)生成兩種鹽，不屬于堿性氧化物，D不正確；故選B。3．（2023秋·重慶北碚·高一西南大學(xué)附中?？计谀┘{米級(jí)可用于以太陽(yáng)能為熱源分解水制，過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是A．中Fe元素的化合價(jià)為+2、+3B．過(guò)程I中每消耗轉(zhuǎn)移2mol電子C．過(guò)程Ⅱ的化學(xué)方程式為D．鐵氧化合物循環(huán)制具有節(jié)約能源、產(chǎn)物易分離等優(yōu)點(diǎn)【答案】B【詳解】A．Fe3O4中Fe元素化合價(jià)為+2、+3價(jià)兩種，A正確；B．過(guò)程I方程式為~4e-，每消耗116gFe3O4(0.5mol)轉(zhuǎn)移1mol電子，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)圖示可知，過(guò)程ⅡFeO與H2O在加熱條件下反應(yīng)生成Fe3O4和H2，化學(xué)方程式為，C正確；D．鐵氧化合物循環(huán)制氫氣，氧氣和氫氣分兩個(gè)步驟生成，產(chǎn)物易分離，同時(shí)利用了太陽(yáng)能，節(jié)約能源，D正確；故答案選B。4．（2023秋·廣東梅州·高一廣東梅縣東山中學(xué)校聯(lián)考期末）下列含F(xiàn)e元素的物質(zhì)反應(yīng)的離子方程式書(shū)寫(xiě)正確的是A．鐵與鹽酸反應(yīng)：B．鈉與氯化鐵溶液反應(yīng)：C．氧化鐵與稀硫酸反應(yīng)：D．氯化亞鐵溶液與氯氣反應(yīng)：【答案】C【詳解】A．鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣：，故A錯(cuò)誤；B．鈉與氯化鐵溶液反應(yīng)生成氫氧化鐵、氯化鈉和氫氣：，故B錯(cuò)誤；C．氧化鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水：，故C正確；D．氯化亞鐵溶液與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵：，故D錯(cuò)誤；故選C。5．（2022秋·天津?yàn)I海新·高一大港一中校考期中）下列說(shuō)法不正確的是A．鐵在一定條件下與純氧氣或水蒸氣反應(yīng)的共同產(chǎn)物可能是B．鐵是人體必需微量元素中含量最多的一種C．鐵的化學(xué)性質(zhì)活潑，所以鐵在自然界中全部以化合態(tài)存在D．鐵在高溫下與水蒸氣發(fā)生的反應(yīng)是置換反應(yīng)【答案】C【詳解】A．鐵與純氧氣反應(yīng)生成四氧化三鐵，在高溫條件下Fe粉和水蒸氣可以反應(yīng)，生成產(chǎn)物為Fe3O4和H2，故A正確；B．鐵是人體必需微量元素中含量最多的一種，故B正確；C．隕鐵是單質(zhì)鐵，在自然界中以游離態(tài)存在的鐵，故C錯(cuò)誤；D．Fe粉在高溫下和水蒸氣可以反應(yīng)生成Fe3O4和H2，特征為單質(zhì)和化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物，屬于置換反應(yīng)，故D正確；故選：C。6．（2023秋·河北石家莊·高一石家莊二中?？计谀├酶层~板制作圖案時(shí)常用氯化鐵溶液作為“腐蝕液”，發(fā)生的反應(yīng)為2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2.現(xiàn)有鐵、銅混合粉末18.0g加入到100mL5.0mol/LFeCl3溶液中，充分反應(yīng)后，剩余固體質(zhì)量為2.8g，下列說(shuō)法正確的是A．反應(yīng)后溶液中c(Fe2+)=0.6mol/LB．剩余固體是鐵、銅混合物。C．原固體混合物中銅的質(zhì)量是12.4gD．反應(yīng)后溶液中n(Fe2+)+n(Cu2+)=1.5mol【答案】C【分析】鐵的還原性強(qiáng)于銅，把鐵、銅混合粉末加入氯化鐵溶液中，鐵先與鐵離子反應(yīng)，與FeCl3溶液反應(yīng)時(shí)先后發(fā)生：Fe+2Fe3+=3Fe2+、Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，原溶液中含有FeCl3的物質(zhì)的量是n(FeCl3)=5mol/L×0.1L=0.5mol，假設(shè)0.5molFeCl3完全反應(yīng)消耗Fe、Cu的質(zhì)量分別是m1、m2，根據(jù)Fe+2Fe3+=3Fe2+可知0.5molFe3+反應(yīng)消耗Fe的質(zhì)量為m1=；根據(jù)Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+可知0.5molFe3+反應(yīng)消耗Cu的質(zhì)量為m2=，實(shí)際溶解金屬質(zhì)量18g-2.8g=15.2g，14g＜15.2g＜16g，可見(jiàn)：Fe完全反應(yīng)，Cu部分反應(yīng)，F(xiàn)e3+反應(yīng)完全，剩余金屬是Cu，設(shè)反應(yīng)消耗銅的物質(zhì)的量為n1，反應(yīng)的鐵的物質(zhì)的量為n2，則有關(guān)系式：①64n1+56n2=15.2g；②n1+n2=n(Fe3+)=0.25mol，解得n1=0.15mol，n2=0.1mol，則原來(lái)混合物中含有的銅的質(zhì)量m(Cu)=0.15mol×64g/mol+2.8g=12.4g，根據(jù)反應(yīng)方程式可知反應(yīng)后溶液中n(Fe2+)=2n(Cu)+3n(Fe)=2×0.15mol+3×0.10mol=0.6mol，反應(yīng)后溶液中銅離子的物質(zhì)的量為n(Cu2+)=n(Cu)=0.15mol，據(jù)此回答?！驹斀狻緼．據(jù)分析，反應(yīng)后溶液中溶液中n(Fe2+)=0.6mol，c(Fe2+)=6mol/L，A錯(cuò)誤；B．據(jù)分析，剩余的金屬為Cu，B錯(cuò)誤；C．據(jù)分析，原固體混合物中銅的質(zhì)量是12.4g，C正確；D．據(jù)分析，反應(yīng)后溶液中n(Fe2+)=0.6mol，反應(yīng)后溶液中銅離子的物質(zhì)的量為n(Cu2+)=0.15mol，故n(Fe2+)+n(Cu2+)=0.6mol+0.15mol=0.75mol，D錯(cuò)誤；答案選C。二、實(shí)驗(yàn)題7．（2023秋·云南大理·高一?？计谀樘骄胯F和鐵的化合物的一些化學(xué)性質(zhì)，某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)。(1)高溫下，讓鐵粉與水蒸氣反應(yīng)，見(jiàn)題圖。試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________，其中___________為氧化劑。(2)根據(jù)圖回答問(wèn)題①往A、B溶液中分別滴入幾滴KSCN溶液，溶液的顏色A___________、B___________。②寫(xiě)出上述過(guò)程中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：Fe2O3→A___________；A→B___________。③B→C可看到的現(xiàn)象是___________。④將A的飽和溶液滴入沸水中并不斷加熱，可制得___________膠體；當(dāng)光束通過(guò)該膠體時(shí)，可看到一條光亮的“通路”，這種現(xiàn)象稱為_(kāi)__________效應(yīng)?！敬鸢浮?1)Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H2H2O(2)紅色淺綠色Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O2FeCl3+Fe=3FeCl2立即生成白色絮狀沉淀，沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色Fe(OH)3膠體丁達(dá)爾【分析】由實(shí)驗(yàn)裝置圖可知，濕棉花受熱產(chǎn)生水蒸氣，鐵粉和水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，用火柴點(diǎn)燃肥皂泡驗(yàn)證產(chǎn)生氫氣；由物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，則A為氯化鐵；氯化鐵溶液和鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，則B為氯化亞鐵；氯化亞鐵溶液和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化亞鐵和氯化鈉，則C為氫氧化亞鐵?！驹斀狻浚?）由分析可知，鐵和水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，反應(yīng)中氫元素的化合價(jià)降低被還原，水是反應(yīng)的氧化劑，故答案為：Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2；H2O；（2）①由分析可知，A為氯化鐵，向氯化鐵溶液中滴入幾滴硫氰化鉀溶液，氯化鐵溶液與硫氰化鉀溶液反應(yīng)生成硫氰化鐵，溶液會(huì)變?yōu)榧t色，B為氯化亞鐵，向淺綠色的氯化亞鐵溶液中入幾滴硫氰化鉀溶液，氯化亞鐵溶液與硫氰化鉀溶液不反應(yīng)，溶液顏色無(wú)變化，依然為淺綠色，故答案為：紅色；淺綠色；②由分析可知，F(xiàn)e2O3→A的反應(yīng)為氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O；A→B的的反應(yīng)為氯化鐵溶液和鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2FeCl3+Fe=3FeCl2，故答案為：Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O；2FeCl3+Fe=3FeCl2；③由分析可知，B→C的反應(yīng)為氯化亞鐵溶液和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化亞鐵白色沉淀和氯化鈉，氫氧化亞鐵與氧氣和水反應(yīng)生成紅褐色的氫氧化鐵，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為立即生成白色絮狀沉淀，沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色，故答案為：立即生成白色絮狀沉淀，沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色；④由分析可知，A為氯化鐵，將氯化鐵飽和溶液滴入沸水中并不斷加熱，可制得氫氧化鐵膠體；當(dāng)光束通過(guò)氫氧化鐵膠體時(shí)，可看到一條光亮的“通路”，這種現(xiàn)象稱為丁達(dá)爾效應(yīng)，故答案為：Fe(OH)3膠體；丁達(dá)爾。8．（2023秋·浙江金華·高一統(tǒng)考期末）鐵常見(jiàn)的化合價(jià)有0、+2、+3，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，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)A、B、E三個(gè)裝置中應(yīng)先點(diǎn)燃_________處的酒精(噴)燈，反應(yīng)結(jié)束時(shí)，應(yīng)先熄滅_________處的酒精(噴)燈。(2)裝置C的作用是_________。(3)E處的裝置可以用_________(填“甲”或“乙”)代替；實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先將螺旋狀銅絲加熱，變黑后再趁熱迅速伸入該裝置中。(4)B裝置硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________。(5)反應(yīng)結(jié)束后，取B裝置硬質(zhì)玻璃管中的固體物質(zhì)，用足量稀鹽酸溶解得溶液X，向溶液X中加入少量KSCN溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象，請(qǐng)解釋原因_________。放置一段時(shí)間后，溶液呈現(xiàn)淺紅色，請(qǐng)用離子方程式表示該變化的原因_________。(6)堿性環(huán)境下與強(qiáng)氧化劑作用可以生成，完成并配平下列反應(yīng)的離子方程式：________?！敬鸢浮?1)AE(2)冷凝未反應(yīng)的水蒸氣(3)乙(4)(5)固體中大量未反應(yīng)的鐵粉將還原為(6)【分析】裝置A用來(lái)產(chǎn)生水蒸氣，B為鐵粉和水蒸氣反應(yīng)裝置，裝置C的作用是冷凝大部分未反應(yīng)的水蒸氣，剩余小部分水蒸氣可通過(guò)堿石灰吸收。裝置E中氧化銅，可用來(lái)檢驗(yàn)B裝置反應(yīng)產(chǎn)生的H2，由于氫氣的密度比空氣小，應(yīng)采用向下排空氣法收集，因此E處的裝置可以用乙代替，據(jù)此分析解答。【詳解】（1）B中生成氫氣，氫氣為可燃性氣體，與空氣混合加熱容易發(fā)生爆炸，故A、B兩個(gè)裝置中應(yīng)先點(diǎn)燃A處的酒精(噴)燈，排凈裝置中空氣；反應(yīng)結(jié)束時(shí)，應(yīng)先熄滅E處酒精燈，以防發(fā)生倒吸。（2）裝置C的作用是冷凝大部分未反應(yīng)的水蒸氣，剩余小部分水蒸氣可通過(guò)堿石灰吸收。（3）E處的裝置發(fā)生氫氣還原氧化銅，氫氣的密度比空氣小，應(yīng)采用向下排空氣法收集，因此E處的裝置可以用乙代替。（4）B裝置硬質(zhì)玻璃管中，還原性鐵粉和水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（5）B裝置固體物質(zhì)含F(xiàn)e3O4和過(guò)量鐵粉，加足量稀鹽酸溶解過(guò)程中，鐵粉將還原為，使得溶液X中不含，因而往溶液中加入少量KSCN溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象；放置一段時(shí)間后，溶液中的被溶解在溶液中的氧氣氧化為，反應(yīng)的離子方程式為，生成的與SCN-結(jié)合顯紅色。（6），鐵元素化合價(jià)，升高3價(jià)，，氯元素化合價(jià)，降低2價(jià)，根據(jù)升降總數(shù)相等，前配2，前配3，根據(jù)電荷守恒，等式左邊少負(fù)電荷，則左邊補(bǔ)OH-，根據(jù)H元素守恒，右邊補(bǔ)H2O，配平后可得離子方程式為。9．（2022秋·云南楚雄·高一統(tǒng)考期末）某化學(xué)興趣小組利用廢鐵屑(含少量)制備還原性鐵粉，從而達(dá)到資源回收利用的目的，制備流程如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)“酸溶”時(shí)，攪拌的目的是_______。(2)“操作Y”為_(kāi)______(填操作名稱)，經(jīng)過(guò)“操作Y”得到了濾渣，則物質(zhì)X可用于除去過(guò)量的稀硫酸和防止被氧化，可選擇_______(填試劑名稱)，“轉(zhuǎn)化2”發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______。(3)“洗滌”時(shí)，能證明濾渣洗滌干凈的操作及現(xiàn)象為_(kāi)______