新高一化學（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，從氧化還原反應原理理解鐵的化學性質。3．了解鐵的氧化物類別、性質及應用，4.能從物質類別和鐵元素化合價的角度認識鐵及其化合物的性質，理清鐵元素不同價態(tài)之間的轉化關系，增強證據(jù)推理與模型認知的能力。一、鐵的單質1．存在游離態(tài)隕鐵中的鐵以單質形態(tài)存在化合態(tài)以＋2價和＋3價化合物的形態(tài)存在2．物理性質純凈的鐵是光亮的銀白色金屬，密度較大，熔點為1

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℃。純鐵的抗腐蝕能力很強，具有良好的延展性和導熱性，導電性比銅、鋁差，能被磁鐵吸引。3.化學性質鐵元素性質活潑，有較強的還原性，主要化合價為+2價和+3價。一般來說，鐵單質與弱氧化劑反應，產生+2價鐵；與強氧化劑反應產生+3價鐵。（1）與非金屬單質反應非金屬單質化學反應方程式或現(xiàn)象O23Fe+2O2Fe3O4(劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體）Cl22Fe+3Cl2FeCl3（產生棕褐色煙）SFe+SFeS（生成黑色固體）【歸納總結】①Cl2將Fe氧化至最高價，即使加入過量的鐵粉參加反應也不會生成+2價的Fe;②Fe與硫蒸汽反應，F(xiàn)e被氧化成+2價，生成的是FeS，而不是+3價；Fe與碘蒸汽反應生成的是FeI2而不是FeI3；③K、Ca、Na等活潑金屬在空氣中易被氧化，生成的氧化物會與空氣中的CO2、水蒸氣等繼續(xù)反應；Mg、A1與氧氣反應生成致密的氧化膜，能保護內層金屬；Fe形成的氧化物疏松，不能保護內層的鐵，形成鐵銹(Fe2O3·xH2O);銅在空氣中形成銅綠[Cu2(OH)2CO3]。（2）與H2O反應常溫下，鐵與H2O不反應。高溫下，鐵與水蒸氣發(fā)生反應。實驗裝置操作及現(xiàn)象用火柴點燃肥皂泡，聽到爆鳴聲，反應后試管內固體仍為黑色實驗結論紅熱的鐵能與水蒸氣反應：3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2【歸納總結】①試管中濕棉花的作用是加熱時產生水蒸氣與鐵粉反應。②若用火柴點燃肥皂泡，可能發(fā)生的現(xiàn)象是聽到爆鳴聲。③該反應體現(xiàn)鐵單質具有還原性。④Fe與H2O的反應：Fe不與冷水、熱水反應，在常溫下Fe暴露在空氣中產生鐵銹(Fe2O3·xH2O)；Fe與水蒸氣在高溫時反應生成的是Fe3O4而不是Fe2O3。（3）與酸反應酸離子方程式或現(xiàn)象稀H2SO4、HClFe+2H+Fe2++H2↑稀HNO3Fe不足Fe+4H++NO3-Fe3++NO↑+2H2OFe過量3Fe+8H++2NO3-Fe2++2NO↑+4H2O濃HNO3、濃H2SO4常溫下鈍化 【易錯點撥】①鐵遇冷的濃硝酸、濃硫酸時，表面會生成一層致密的氧化膜，化學上稱之為鈍化。鐵的鈍化是化學變化，而非物理變化。鈍化條件——室溫，如加熱鐵是可以反應的。②在鐵與稀HNO3反應時，應考慮哪種物質過量然后再根據(jù)兩種物質的量分析討論判斷，根據(jù)方程式：HNO3過量：Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O；Fe過量：Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2（4）與鹽反應：鐵與硫酸銅溶液反應：Fe+Cu2+Fe2++Cu；鐵與硫酸鐵溶液反應：Fe+2Fe3+=3Fe2+二、鐵的氧化物1.性質比較氧化物氧化亞鐵氧化鐵(鐵紅)四氧化三鐵化學式FeOFe2O3Fe3O4顏色狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色固體鐵的價態(tài)＋2＋3＋2、＋3溶解性都不溶于水，但都能溶于酸溶液化學性質都能與稀鹽酸、稀硫酸反應，生成相應的鹽和水都具有氧化性，都能被CO、H2、Al等還原為鐵單質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，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(1)分別寫出鹽酸與下列鐵的氧化物反應的離子方程式：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，其化學方程式為2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3，該反應常用于焊接鋼軌，它體現(xiàn)了氧化鐵的氧化性?？键c一：鐵的性質【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，就會造成缺鐵性貧血。市場出售的某種麥片中含有微量、顆粒細小的鐵粉，這些鐵粉在人體胃酸(主要成分是HCl)作用下轉化成亞鐵鹽。下列敘述錯誤的是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，F(xiàn)e粉可以失電子，具有還原性，正確；B項，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，亞鐵鹽溶液呈淺綠色，正確；D項，鐵與稀鹽酸反應應該生成亞鐵離子，反應的離子方程式為：Fe＋2H＋Fe2＋＋H2↑，錯誤?？键c二：鐵與水蒸氣的反應【例2】還原鐵粉與水蒸氣反應的裝置如圖所示，下列有關該實驗的說法正確的是A．反應生成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生成的H2D．鐵粉與水蒸氣反應后，可立即用磁鐵將剩余鐵粉分離出來【答案】C【解析】A.鐵與水蒸氣反應生成Fe3O4，A錯誤；B.濕棉花的作用提供水蒸氣反應物，B錯誤；C.使用肥皂液的作用是檢驗反應中生成的H2，反應一段時間后，有肥皂泡吹起時，用點燃的火柴靠近肥皂泡，當聽到爆鳴聲時，說明“鐵與水蒸氣”反應生成了H2，C正確；D.鐵粉與水蒸氣反應生成的產物四氧化三鐵也可以被磁鐵吸引，不能分離出鐵，D錯誤；考點三：鐵的氧化物【例3】下列說法正確的是A．赤鐵礦的主要成分是Fe3O4B．Fe2O3為堿性氧化物，可與水反應生成Fe(OH)3C．鐵銹的主要成分是Fe2O3D．Fe3O4中鐵元素有＋2價和＋3價，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錯誤；B.Fe2O3為堿性氧化物，但不與水反應，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價和＋3價，F(xiàn)e3O4是純凈物，故D錯誤?？键c四：鐵的氧化物的計算【例4】某實驗小組測定鐵的氧化物FexOy的化學式，已知該氧化物中鐵元素只有＋2和＋3兩種價態(tài)，實驗步驟如圖，下列說法正確的是A．步驟①和步驟②都發(fā)生了氧化還原反應 B．溶液a中陽離子只有Fe3＋和Fe2＋C．溶液b中n(Fe3＋)∶n(Cl－)＝1∶3 D．通過計算可得該氧化物的化學式為：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30.4gFexOy中含有xmolO，ymol＋3價鐵，則0.2×2＋3y＝2x，0.2×56＋56y＋16x＝30.4，解得x＝0.5，y＝0.2。A項，步驟①中鐵的氧化物和鹽酸反應生成Fe2＋和Fe3＋，無化合價變化，沒有發(fā)生氧化還原反應，錯誤；B項，由于鹽酸是過量的，則溶液a中陽離子有Fe3＋和Fe2＋、H＋，錯誤；C項，由分析可知溶液b中n(Fe3＋)＝0.2mol＋0.2mol＝0.4mol，由于步驟①中鹽酸是過量的，則n(Cl－)未知，錯誤；D項，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能導電導熱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，具有很強的抗腐蝕能力，具有延展性，能導電導熱，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，鐵能與水蒸氣反應生成【答案】C【詳解】A．氫氧化鐵受熱分解可制得，A錯誤；B．Fe3O4具有磁性，F(xiàn)e2O3無磁性，B錯誤；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，鐵能與水蒸氣反應生成和氫氣，D錯誤；故選C。3．（2022秋·云南玉溪·高一?？计谀┫铝杏嘘P鐵及其化合物的說法中正確的是A．鐵的化學性質比較活潑，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物中鐵元素的化合價均為+3價C．鐵在氯氣中燃燒如果鐵過量會生成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形式存在(如隕鐵)，選項A錯誤；B．鐵在純氧中燃燒產物是Fe3O4，其中鐵的化合價有＋2價和＋3價兩種價態(tài)，選項B錯誤；C．鐵與氯氣反應無論氯氣過量與否都會生成氯化鐵，選項C錯誤；D．金屬活動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)進行實驗，能達到實驗目的的是A．制備干燥純凈的B．驗證鐵與水蒸氣能發(fā)生反應C．檢驗溶液是否變質D．測定新制氯水的A．A B．B C．C D．D【答案】B【詳解】A．NO在空氣中和O2反應生成NO2，故應該用排水法收集，A錯誤；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，加入氯化鋇溶液會產生白色沉淀硫酸鋇，無法判斷亞硫酸鈉是否變質，C錯誤；D．新制的氯水中有次氯酸，具有氧化性，能使pH試紙褪色，無法用試紙測pH，D錯誤；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?？计谀┫铝嘘P于鐵的性質的描述中，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產生氫氣C．能在氯氣中燃燒產生棕黃色的煙 D．鐵的氧化物均能溶于水且與水發(fā)生反應【答案】D【詳解】A．鐵單質處于鐵元素化合價最低價，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生成四氧化三鐵和氫氣，故B正確；C．鐵與氯氣反應生成氯化鐵，有棕黃色煙產生，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，故D錯誤；故選：D。6．（2023秋·廣東湛江·高一統(tǒng)考期末）鐵制工具在社會生產中發(fā)揮了巨大作用，下面是冶鐵的部分原理：Ⅰ.Ⅱ.下列說法正確的是A．常溫下，F(xiàn)e2O3能與水反應生成Fe(OH)3B．Fe與Cl2反應：C．Fe2O3俗稱鐵紅，可用作紅色顏料D．以上二個反應都是氧化還原反應，反應Ⅱ也是置換反應【答案】C【詳解】A．雖然Fe2O3是堿性氧化物，但Fe2O3不溶于水，不與水反應生成Fe(OH)3，故A錯誤；B．Fe與Cl2反應生成3價鐵，方程式為，故B錯誤；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．置換反應是單質與化合物反應生成另外的單質和化合物的化學反應，所以反應Ⅱ不是置換反應，故D錯誤；故答案選C。7．（2022春·上?！じ咭蝗A東政法大學附屬中學?？计谥校┫铝形镔|反應后，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C．Fe與硫酸銅反應 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Fe2O3+6HCl=2Fe3++3H2O，F(xiàn)e會與Fe3+發(fā)生反應Fe+2Fe3+=3Fe2+，若Fe較少、Fe2O3較多，溶液中會含F(xiàn)e3+，加入KSCN溶液變紅；若Fe較多，會將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·高一成都七中校考期末）向氧化鐵、氧化銅、鐵、銅的混合粉末中加入過量的稀鹽酸，充分反應后，仍有紅色粉末存在，則關于溶液中陽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和鹽酸反應生成Fe3+和Cu2+，且氧化性：Fe3+>Cu2+，還原性：Fe>Cu，結合物質的氧化性、還原性強弱判斷反應的可能性?！驹斀狻緼．當銅全部析出時，不存在Cu2+，故A錯誤；B．由于紅色粉末是Cu，所以溶液當中肯定沒有Fe3+，故B錯誤；C．由于氧化性：Fe3+>Cu2+，無論是和Fe反應，還是和Cu反應，溶液中一定存在Fe2+，當Fe過量時，不存在Cu2+，當Fe不足時，有Cu2+，故C正確；D．由C分析可知，溶液中可能還有Cu2+，故D錯誤；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，取少量樣品溶于稀鹽酸，再進行下列實驗，下列有關實驗現(xiàn)象和結論的說法錯誤的是A．若加鹽酸時有氣體產生，不能證明脫氧劑未變質B．若滴加KSCN溶液，無明顯變化，再滴加氯水顯血紅色，則證明脫氧劑未變質C．若滴加KSCN溶液，溶液顯血紅色，則證明脫氧劑已變質D．若加入銅粉充分反應后，溶液呈藍色，則證明脫氧劑已變質【答案】B【詳解】A．若加鹽酸時有氣體產生，說明樣品中還有鐵粉，不能證明脫氧劑未變質，可能部分變質，A正確；B．若滴加KSCN溶液，無明顯變化，說明加入鹽酸后的溶液中沒有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，B錯誤；C．若滴加KSCN溶液，溶液顯血紅色，說明加入鹽酸后的溶液中含有Fe3+，所以證明脫氧劑已變質，C正確；D．若加入銅粉充分反應后，溶液呈藍色，說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，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?？计谥校┰ONA為阿伏加德羅常數(shù)，下列說法中錯誤的是A．足量S粉與56g的Fe粉充分反應，生成Fe2S3的粒子數(shù)為0.5NAB．常溫常壓下，7.8g過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反應時，只能生成FeS，不能生成Fe2S3，A錯誤；B．7.8g過氧化鈉的物質的量為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水的物質的量為1mol，1個H2O分子中含有10個電子，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）下列有關鐵及其化合物的說法中正確的是A．鐵在氯氣中燃燒如果鐵過量會生成B．紅熱的鐵絲與水蒸氣反應，得到的含鐵化合物是四氧化三鐵C．鐵的化學性質比較活潑，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物鐵元素的化合價均為＋3價【答案】B【詳解】A．鐵與氯氣反應無論氯氣過量與否都會生成氯化鐵，A錯誤；B．紅熱的鐵絲與水蒸氣在高溫下反應，產生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．鐵的性質很活潑，以化合態(tài)存在，但在隕鐵之中，鐵是以單質存在的，C錯誤；D．鐵在純氧中燃燒產物是Fe3O4，其中鐵的化合價有+2價和+3價兩種價態(tài)，D錯誤；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?？计谀┫铝杏嘘P鐵、鐵礦石與鐵的氧化物的說法正確的是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，沒有游離態(tài)的鐵存在，但星球爆炸產生的隕鐵中，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，化學式為Fe3O4，赤鐵礦俗稱鐵紅，其主要成分是Fe2O3，可用于生產紅色顏料和紅色油漆，B正確；C．FeO中Fe2+具有還原性，性質不穩(wěn)定，在空氣中加熱易被氧化成Fe3O4，C不正確；D．Fe2O3、FeO與酸反應都生成鹽和水，二者都是堿性氧化物，但Fe3O4與酸反應生成兩種鹽，不屬于堿性氧化物，D不正確；故選B。3．（2023秋·重慶北碚·高一西南大學附中?？计谀┘{米級可用于以太陽能為熱源分解水制，過程如圖所示。下列說法不正確的是A．中Fe元素的化合價為+2、+3B．過程I中每消耗轉移2mol電子C．過程Ⅱ的化學方程式為D．鐵氧化合物循環(huán)制具有節(jié)約能源、產物易分離等優(yōu)點【答案】B【詳解】A．Fe3O4中Fe元素化合價為+2、+3價兩種，A正確；B．過程I方程式為~4e-，每消耗116gFe3O4(0.5mol)轉移1mol電子，B錯誤；C．根據(jù)圖示可知，過程ⅡFeO與H2O在加熱條件下反應生成Fe3O4和H2，化學方程式為，C正確；D．鐵氧化合物循環(huán)制氫氣，氧氣和氫氣分兩個步驟生成，產物易分離，同時利用了太陽能，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校聯(lián)考期末）下列含F(xiàn)e元素的物質反應的離子方程式書寫正確的是A．鐵與鹽酸反應：B．鈉與氯化鐵溶液反應：C．氧化鐵與稀硫酸反應：D．氯化亞鐵溶液與氯氣反應：【答案】C【詳解】A．鐵與鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣：，故A錯誤；B．鈉與氯化鐵溶液反應生成氫氧化鐵、氯化鈉和氫氣：，故B錯誤；C．氧化鐵與稀硫酸反應生成硫酸鐵和水：，故C正確；D．氯化亞鐵溶液與氯氣反應生成氯化鐵：，故D錯誤；故選C。5．（2022秋·天津濱海新·高一大港一中?？计谥校┫铝姓f法不正確的是A．鐵在一定條件下與純氧氣或水蒸氣反應的共同產物可能是B．鐵是人體必需微量元素中含量最多的一種C．鐵的化學性質活潑，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)生的反應是置換反應【答案】C【詳解】A．鐵與純氧氣反應生成四氧化三鐵，在高溫條件下Fe粉和水蒸氣可以反應，生成產物為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．隕鐵是單質鐵，在自然界中以游離態(tài)存在的鐵，故C錯誤；D．Fe粉在高溫下和水蒸氣可以反應生成Fe3O4和H2，特征為單質和化合物反應生成另一種單質和另一種化合物，屬于置換反應，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~板制作圖案時常用氯化鐵溶液作為“腐蝕液”，發(fā)生的反應為2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2.現(xiàn)有鐵、銅混合粉末18.0g加入到100mL5.0mol/LFeCl3溶液中，充分反應后，剩余固體質量為2.8g，下列說法正確的是A．反應后溶液中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量是12.4gD．反應后溶液中n(Fe2+)+n(Cu2+)=1.5mol【答案】C【分析】鐵的還原性強于銅，把鐵、銅混合粉末加入氯化鐵溶液中，鐵先與鐵離子反應，與FeCl3溶液反應時先后發(fā)生：Fe+2Fe3+=3Fe2+、Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，原溶液中含有FeCl3的物質的量是n(FeCl3)=5mol/L×0.1L=0.5mol，假設0.5molFeCl3完全反應消耗Fe、Cu的質量分別是m1、m2，根據(jù)Fe+2Fe3+=3Fe2+可知0.5molFe3+反應消耗Fe的質量為m1=；根據(jù)Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+可知0.5molFe3+反應消耗Cu的質量為m2=，實際溶解金屬質量18g-2.8g=15.2g，14g＜15.2g＜16g，可見：Fe完全反應，Cu部分反應，F(xiàn)e3+反應完全，剩余金屬是Cu，設反應消耗銅的物質的量為n1，反應的鐵的物質的量為n2，則有關系式：①64n1+56n2=15.2g；②n1+n2=n(Fe3+)=0.25mol，解得n1=0.15mol，n2=0.1mol，則原來混合物中含有的銅的質量m(Cu)=0.15mol×64g/mol+2.8g=12.4g，根據(jù)反應方程式可知反應后溶液中n(Fe2+)=2n(Cu)+3n(Fe)=2×0.15mol+3×0.10mol=0.6mol，反應后溶液中銅離子的物質的量為n(Cu2+)=n(Cu)=0.15mol，據(jù)此回答?！驹斀狻緼．據(jù)分析，反應后溶液中溶液中n(Fe2+)=0.6mol，c(Fe2+)=6mol/L，A錯誤；B．據(jù)分析，剩余的金屬為Cu，B錯誤；C．據(jù)分析，原固體混合物中銅的質量是12.4g，C正確；D．據(jù)分析，反應后溶液中n(Fe2+)=0.6mol，反應后溶液中銅離子的物質的量為n(Cu2+)=0.15mol，故n(Fe2+)+n(Cu2+)=0.6mol+0.15mol=0.75mol，D錯誤；答案選C。二、實驗題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性質，某學生實驗小組設計了以下實驗。(1)高溫下，讓鐵粉與水蒸氣反應，見題圖。試管中發(fā)生反應的化學方程式是___________，其中___________為氧化劑。(2)根據(jù)圖回答問題①往A、B溶液中分別滴入幾滴KSCN溶液，溶液的顏色A___________、B___________。②寫出上述過程中有關反應的化學方程式：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；當光束通過該膠體時，可看到一條光亮的“通路”，這種現(xiàn)象稱為___________效應?！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膠體丁達爾【分析】由實驗裝置圖可知，濕棉花受熱產生水蒸氣，鐵粉和水蒸氣在高溫條件下反應生成四氧化三鐵和氫氣，用火柴點燃肥皂泡驗證產生氫氣；由物質的轉化關系可知，氧化鐵與鹽酸反應生成氯化鐵和水，則A為氯化鐵；氯化鐵溶液和鐵反應生成氯化亞鐵，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生成四氧化三鐵和氫氣，反應的化學方程式為Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，反應中氫元素的化合價降低被還原，水是反應的氧化劑，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生成硫氰化鐵，溶液會變?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，溶液顏色無變化，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的反應為氧化鐵與鹽酸反應生成氯化鐵和水，反應的化學方程式為Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O；A→B的的反應為氯化鐵溶液和鐵反應生成氯化亞鐵，反應的化學方程式為2FeCl3+Fe=3FeCl2，故答案為：Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O；2FeCl3+Fe=3FeCl2；③由分析可知，B→C的反應為氯化亞鐵溶液和氫氧化鈉溶液反應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生成紅褐色的氫氧化鐵，實驗現(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；當光束通過氫氧化鐵膠體時，可看到一條光亮的“通路”，這種現(xiàn)象稱為丁達爾效應，故答案為：Fe(OH)3膠體；丁達爾。8．（2023秋·浙江金華·高一統(tǒng)考期末）鐵常見的化合價有0、+2、+3，某化學興趣小組利用如圖裝置進行“鐵與水反應”的實驗，并檢驗產物，請回答下列問題：(1)A、B、E三個裝置中應先點燃_________處的酒精(噴)燈，反應結束時，應先熄滅_________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；實驗時應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裝置硬質玻璃管中發(fā)生反應的化學方程式為_________。(5)反應結束后，取B裝置硬質玻璃管中的固體物質，用足量稀鹽酸溶解得溶液X，向溶液X中加入少量KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，請解釋原因_________。放置一段時間后，溶液呈現(xiàn)淺紅色，請用離子方程式表示該變化的原因_________。(6)堿性環(huán)境下與強氧化劑作用可以生成，完成并配平下列反應的離子方程式：________。【答案】(1)AE(2)冷凝未反應的水蒸氣(3)乙(4)(5)固體中大量未反應的鐵粉將還原為(6)【分析】裝置A用來產生水蒸氣，B為鐵粉和水蒸氣反應裝置，裝置C的作用是冷凝大部分未反應的水蒸氣，剩余小部分水蒸氣可通過堿石灰吸收。裝置E中氧化銅，可用來檢驗B裝置反應產生的H2，由于氫氣的密度比空氣小，應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?！驹斀狻浚?）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兩個裝置中應先點燃A處的酒精(噴)燈，排凈裝置中空氣；反應結束時，應先熄滅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的水蒸氣，剩余小部分水蒸氣可通過堿石灰吸收。（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裝置硬質玻璃管中，還原性鐵粉和水蒸氣反應生成四氧化三鐵和氫氣，反應的化學方程式為。（5）B裝置固體物質含F(xiàn)e3O4和過量鐵粉，加足量稀鹽酸溶解過程中，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，無明顯現(xiàn)象；放置一段時間后，溶液中的被溶解在溶液中的氧氣氧化為，反應的離子方程式為，生成的與SCN-結合顯紅色。（6），鐵元素化合價，升高3價，，氯元素化合價，降低2價，根據(jù)升降總數(shù)相等，前配2，前配3，根據(jù)電荷守恒，等式左邊少負電荷，則左邊補OH-，根據(jù)H元素守恒，右邊補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）某化學興趣小組利用廢鐵屑(含少量)制備還原性鐵粉，從而達到資源回收利用的目的，制備流程如圖所示。請回答下列問題：(1)“酸溶”時，攪拌的目的是_______。(2)“操作Y”為_______(填操作名稱)，經過“操作Y”得到了濾渣，則物質X可用于除去過量的稀硫酸和防止被氧化，可選擇_______(填試劑名稱)，“轉化2”發(fā)生反應的離子方程式為_______。(3)“洗滌”時，能證明濾渣洗滌干凈的操作及現(xiàn)象為_______