第20講鐵單質(zhì)第20講鐵單質(zhì)知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)精講知識(shí)精講一、鐵的冶煉1.冶煉方法：用還原的方法把鐵從鐵礦石中提煉出來(lái)。2.高爐煉鐵Fe2O3+3CO2Fe+3CO2其中生成CO的反應(yīng)是C+O2CO2CO2+C2CO二、鐵的物理性質(zhì)及鐵元素的存在1.鐵的物理性質(zhì)①鐵是一種有金屬光澤的銀白色金屬，粉末為黑色。②鐵有良好的導(dǎo)熱性和延展性。③鐵能導(dǎo)電，但其導(dǎo)電性不如銅和鋁。④鐵能被磁鐵吸引。2.鐵元素在自然界的存在形態(tài)①游離態(tài)：隕鐵中的鐵以單質(zhì)形態(tài)存在②化合態(tài)：以＋2價(jià)和＋3價(jià)化合物的形態(tài)存在三、鐵的化學(xué)性質(zhì)思考與交流：回顧所學(xué)知識(shí)，鐵可以與哪些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)？反應(yīng)前后鐵的化合價(jià)變化有何異同？1.鐵與非金屬反應(yīng)①Fe與O2：3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))Fe3O4（劇烈燃燒、火星四射、放出大量的熱、生成黑色固體）②Fe與Cl2：2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2FeCl3（產(chǎn)生棕黃色的煙）③Fe與S：Fe＋Seq\o(=,\s\up7(△))FeS2.Fe與非氧化性酸反應(yīng)：Fe＋2H+=Fe2+＋H2↑3.與鹽溶液（如硫酸銅）反應(yīng)：Fe＋CuSO4=FeSO4＋CuFe＋Cu2+=Fe2+＋Cu鐵與氧化性較弱的氧化劑鐵與氧化性較弱的氧化劑（如硫、鹽酸、硫酸銅等）反應(yīng)，鐵原子失去2個(gè)電子生成＋2價(jià)鐵的化合物；鐵與氧化性較強(qiáng)的氧化劑（如氯氣等）反應(yīng)，鐵原子則失去3個(gè)電子生成＋3價(jià)鐵的化合物。4.Fe與水蒸氣反應(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資料卡片——人體中的鐵元素鐵在成人體中的含量為4~5g，是人體必需微量元素中含量最多的一種。人體內(nèi)的含鐵化合物主要分為兩類，即功能性鐵和儲(chǔ)存鐵。功能性鐵參與氧的運(yùn)輸，其余的鐵與一些酶結(jié)合，分布于身體各器官。體內(nèi)缺鐵將會(huì)導(dǎo)致人的記憶能力、免疫能力和對(duì)溫度的適應(yīng)能力等鐵在成人體中的含量為4~5g，是人體必需微量元素中含量最多的一種。人體內(nèi)的含鐵化合物主要分為兩類，即功能性鐵和儲(chǔ)存鐵。功能性鐵參與氧的運(yùn)輸，其余的鐵與一些酶結(jié)合，分布于身體各器官。體內(nèi)缺鐵將會(huì)導(dǎo)致人的記憶能力、免疫能力和對(duì)溫度的適應(yīng)能力等生理功能下降。如果體內(nèi)的鐵不足以供給生命活動(dòng)的需要，就會(huì)發(fā)生貧血。為了滿足生理需要，成人每天鐵的適宜攝入量為15~20mg。動(dòng)物內(nèi)臟、肉類、魚(yú)類、蛋類等動(dòng)物性食物中的鐵容易被吸收。一般蔬菜中鐵的含量較少，吸收率也低，但我國(guó)膳食中一般食用蔬菜量很大，仍為鐵的重要來(lái)源。我國(guó)已經(jīng)實(shí)施在某些醬油中加入鐵強(qiáng)化劑的措施，以減少缺鐵性貧血問(wèn)題的發(fā)生。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練題型一：高爐煉鐵【例1】（安徽·定遠(yuǎn)縣育才學(xué)校）高爐煉鐵中存在反應(yīng)：3CO+Fe2O33CO2+2Fe。下列說(shuō)法正確的是A．Fe2O3是氧化劑 B．Fe是氧化產(chǎn)物C．CO2是還原產(chǎn)物 D．CO既不是氧化劑又不是還原劑【答案】A【分析】高爐煉鐵中存在反應(yīng)：3CO+Fe2O33CO2+2Fe，CO中的C元素化合價(jià)由+2價(jià)升高到+4價(jià)，則CO僅作還原劑，氧化鐵中鐵元素的化合價(jià)由+3價(jià)變成0價(jià)，F(xiàn)e2O3作氧化劑；據(jù)此分析作答?！驹斀狻緼．根據(jù)上述分析鐵元素的化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)?價(jià)，化合價(jià)降低，因此Ｆe2O3作氧化劑，故A說(shuō)法正確；B．鐵單質(zhì)是由氧化鐵得電子發(fā)生還原反應(yīng)得到，因此Fe是還原產(chǎn)物，故B說(shuō)法錯(cuò)誤；C．CO被氧化成CO2，CO2是氧化產(chǎn)物，故C說(shuō)法錯(cuò)誤；D．CO中的C元素化合價(jià)由+2價(jià)升高到+4價(jià)，則CO僅作還原劑，故D說(shuō)法錯(cuò)誤；答案為A?！咀?】（陜西·榆林十二中）高爐煉鐵過(guò)程中既被氧化又被還原的元素是A．鐵 B．氮 C．氧 D．碳【答案】D【詳解】在高爐煉鐵過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)有C+O2CO2，CO2+C2CO，3CO+Fe2O32Fe+3CO2。在反應(yīng)C+O2CO2，3CO+Fe2O32Fe+3CO2中，C元素被氧化；在反應(yīng)CO2+C2CO中C元素既被氧化，也被還原，故在這一系列過(guò)程中，C元素既被氧化又被還原，故合理選項(xiàng)是D。題型二：鐵的物理性質(zhì)【例2】（黑龍江·賓縣第二中學(xué)高一月考）下列關(guān)于鐵的敘述中錯(cuò)誤的是A．純凈的鐵是光亮的銀白色金屬B．鐵能被磁體吸引C．鐵是地殼中含量最多的金屬元素D．鐵具有延展性和導(dǎo)熱性，可制作炊具【答案】C【詳解】A．金屬一般都是銀白色，鐵也是銀白色金屬，故A正確；B．磁體可以吸引鐵，故B正確；C．鋁元素是地殼中含量最多的金屬元素，鐵元素是地殼中含量排在第二位的金屬元素，故C錯(cuò)誤；D．金屬具有延展性，導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性，鐵可以制作炊具，故D正確；故選C。題型三：鐵的化學(xué)性質(zhì)【變3-1】（全國(guó)·高一課時(shí)練習(xí)）在一定條件下，下列物質(zhì)能將鐵元素從0價(jià)轉(zhuǎn)變?yōu)?3價(jià)的是A．氯氣 B．硫酸銅溶液 C．鹽酸 D．氫氧化鈉【答案】A【詳解】A．氯氣具有強(qiáng)氧化性，與Fe反應(yīng)生成FeCl3，能夠?qū)㈣F元素從0價(jià)轉(zhuǎn)變?yōu)?3價(jià)，故A選；B．Fe與硫酸銅反應(yīng)生成FeSO4和Cu，將鐵元素從0價(jià)轉(zhuǎn)變?yōu)?2價(jià)，故B不選；C．Fe與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2，將鐵元素從0價(jià)轉(zhuǎn)變?yōu)?2價(jià)，故C不選；D．Fe與氫氧化鈉不反應(yīng)，不能將鐵元素從0價(jià)轉(zhuǎn)變?yōu)?3價(jià)，故D不選；故選A。【變3-3】（全國(guó)·高一課時(shí)練習(xí)）如圖轉(zhuǎn)化過(guò)程中錯(cuò)誤的是A．① B．② C．③ D．④【答案】B【詳解】A．反應(yīng)①中，F(xiàn)e與高溫水蒸氣發(fā)生反應(yīng)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，A正確；B．反應(yīng)②中，F(xiàn)e與O2在點(diǎn)燃條件下發(fā)生反應(yīng)3Fe+2O2Fe3O4，B錯(cuò)誤；C．反應(yīng)③中，F(xiàn)e與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，C正確；D．反應(yīng)④中，F(xiàn)e與Cl2在點(diǎn)燃條件下發(fā)生反應(yīng)3Cl2+2Fe2FeCl3，D正確；故選B?！纠?】（陜西·蒲城縣教學(xué)研究室高三期中）我國(guó)宋代《開(kāi)寶本草》中記載了中藥材鐵華粉的制作方法：“取鋼煅作葉，如笏或團(tuán)，平面磨錯(cuò)令光、凈，以鹽水灑之，于醋甕中陰處埋之一百日，鐵上衣生，鐵華成矣?！毕铝姓f(shuō)法錯(cuò)誤的是A．“取鋼煅作葉，如笏或團(tuán)”說(shuō)明金屬鐵有較好的延展性B．“平面磨錯(cuò)令光、凈”的目的是除去表面的鐵銹C．“鐵上衣生”的原因是鐵被氧氣氧化D．中藥材鐵華粉的主要成分是醋酸亞鐵【答案】C【詳解】A．把鋼煅作或長(zhǎng)或圓的葉子形狀，說(shuō)明金屬鐵有良好延展性，故A正確；B．中藥材鐵華粉的主要成分是醋酸亞鐵，故開(kāi)始要除去鐵銹，防止三價(jià)鐵影響產(chǎn)物純度，故B正確；C．金屬鐵在醋甕中密封保存，隔絕空氣，不能與氧氣反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D．隔絕空氣，鐵與醋酸反應(yīng)生成醋酸亞鐵，故D正確；故C正確?！咀?】（江蘇江蘇·高一月考）在實(shí)驗(yàn)室制備下列物質(zhì)中，理論正確、操作可行、環(huán)境友好的是A．CCOCO2Na2CO3B．FeFe2(SO4)3溶液Fe(OH)3溶液C．FeFe2O3Fe2(SO4)3溶液D．CaOCa(OH)2溶液NaOH溶液【答案】D【詳解】A．碳不完全燃燒可生成一氧化碳，一氧化碳高溫下與氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳，二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉；理論上正確，反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生、利用污染環(huán)境的物質(zhì)CO，不符合綠色化學(xué)，一氧化碳是有毒的氣體，碳在氧氣中燃燒生成的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)要進(jìn)行尾氣處理，且一氧化碳是可燃性氣體，不純時(shí)加熱或點(diǎn)燃引起爆炸，操作上較為復(fù)雜，故A不符合題意；B．鐵和稀硫酸不能生成Fe2(SO4)3溶液，而是生成FeSO4溶液，因此該方案在理論上就是錯(cuò)誤的，故B不符合題意；C．鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵而不能生成三氧化二鐵，因此該方案在理論上就是錯(cuò)誤的，故C不符合題意；D．氧化鈣與水反應(yīng)可生成氫氧化鈣，氫氧化鈣與碳酸鈉反應(yīng)可生成氫氧化鈉；理論上正確，操作也只需要加入液體較為簡(jiǎn)便利用碳酸鈉獲得氫氧化鈉，經(jīng)濟(jì)上也合理，符合綠色化學(xué)，故D符合題意；故選D。題型四：鐵與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究【變6-2】（江西·貴溪市實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一月考）下圖是鐵粉和水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式___________(2)實(shí)驗(yàn)中，D處排出的氣體幾乎點(diǎn)不著，已知該裝置不漏氣，使用的各種藥品沒(méi)有質(zhì)量問(wèn)題，你認(rèn)為氣體點(diǎn)不著的可能原因是(說(shuō)出一點(diǎn)即可)：___________(3)將46g金屬鈉投入到500ml5mol/L鹽酸溶液中，計(jì)算生成的氫氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)的體積為：___________(4)甲乙兩燒杯中各有100ml3mol/L的HCl和NaOH，向燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉生成氣體體積比為甲：乙=1：2，鋁的質(zhì)量為：___________【答案】①產(chǎn)生的H2太少，②水蒸氣過(guò)多22.4L5.4g【詳解】(1)鐵粉和水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；(2)已知反應(yīng)裝置不漏氣，使用的各種藥品沒(méi)有質(zhì)量問(wèn)題；該反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，且一直通入水蒸氣，故D處排出的氣體幾乎點(diǎn)不著；故答案為：①產(chǎn)生的H2太少，②水蒸氣過(guò)多；(3)將46g金屬鈉投入到500ml5mol/L鹽酸溶液中，鈉與氫離子反應(yīng)生成氫氣，鈉的物質(zhì)的量為2mol，故生成的氫氣為1mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4L；(4)甲乙兩燒杯中各有100ml3mol/L的HCl和NaOH，其物質(zhì)的量為0.3mol，已知：，，兩份等質(zhì)量的鋁都完全反應(yīng)時(shí)，生成的氫氣等量，消耗的鹽酸和氫氧化鈉不等量；實(shí)際上鹽酸、氫氧化鈉同為0.3mol，且已知生成氣體體積比為甲：乙=1：2，則反應(yīng)時(shí)甲中：酸不足，鋁過(guò)量；乙中：堿過(guò)量，鋁不足；由生成的氫氣的體積比為1：2可知，反應(yīng)的鋁的量之比為1：2，則甲中與0.3mol鹽酸反應(yīng)的鋁為2.7g，乙中產(chǎn)生的氫氣為0.3mol，與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的鋁的質(zhì)量為5.4g，故加入的鋁的質(zhì)量為5.4g。題型五：鐵的相關(guān)計(jì)算【變7-2】（山東·招遠(yuǎn)市第二中學(xué)高一月考）將11.5g鈉、28g鐵分別放入1L濃度為0.4的鹽酸中，下列說(shuō)法正確的是A．鈉與鹽酸反應(yīng)比鐵劇烈，且產(chǎn)生的氣體多B．鐵與鹽酸反應(yīng)比鈉劇烈C．鐵與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體多D．反應(yīng)結(jié)束時(shí)產(chǎn)生的氣體一樣多【答案】A【分析】金屬活潑性越強(qiáng)，與酸反應(yīng)越劇烈，依據(jù)2Na+2HCl=2NaCl+H2↑，F(xiàn)e+2HCl=FeCl2+H2↑，2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，計(jì)算產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量?！驹斀狻糠磻?yīng)的劇烈程度由金屬活潑性決定，由于金屬活動(dòng)性Na＞Fe，則鈉與鹽酸反應(yīng)比鐵劇烈；11.5g鈉、28g鐵物質(zhì)的量都是0.5mol，鹽酸中HCl物質(zhì)的量n(HCl)=0.4mol/L×1L=0.4mol，依據(jù)方程式：2Na+2HCl=2NaCl+H2↑及2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，可知：0.5molNa參加反應(yīng)生成0.25molH2；依據(jù)方程式：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，可知：0.4molHCl完全反應(yīng)消耗0.2molFe，HCl完全反應(yīng)，生成H2為0.2mol，綜上所述可知，說(shuō)法正確的是鈉與鹽酸反應(yīng)比鐵劇烈，產(chǎn)生的氣體多，答案選A。【變7-4】（全國(guó)·高一專題練習(xí)）250mL2mol/L的稀鹽酸與一定量的鐵屑充分反應(yīng)，鐵屑全部溶解，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12L的氫氣，則參加反應(yīng)的鐵屑的質(zhì)量是A．2.8g B．5.6g C．11.2g D．78.4g【答案】A【詳解】鐵與稀鹽酸反應(yīng)過(guò)程中Fe作還原劑，HCl作氧化劑，F(xiàn)e元素化合價(jià)由0升高至+2，H元素化合價(jià)由+1降低至0，根據(jù)化合價(jià)升降守恒及原子守恒可列出關(guān)系式為Fe～2H+～H2，生成H2的物質(zhì)的量為=0.05mol，稀鹽酸中氫離子的物質(zhì)的量為0.25L×2mol/=0.5mol，則氫離子過(guò)量，則消耗Fe的物質(zhì)的量為0.05mol，F(xiàn)e的質(zhì)量為0.05mol×56g/mol=2.8g，故答案為A。提分特訓(xùn)提分特訓(xùn)【題1】（江蘇無(wú)錫·）在工業(yè)煉鐵過(guò)程中，煉鐵高爐內(nèi)部的不同區(qū)域發(fā)生不同的反應(yīng)。其中不屬于氧化還原反應(yīng)的是

A．B．C．D．【答案】D【分析】利用有無(wú)化合價(jià)的變化，有化合價(jià)變化的是氧化還原反應(yīng)，無(wú)化合價(jià)變化的是非氧化還原逆反應(yīng)，據(jù)此分析；【詳解】A．根據(jù)反應(yīng)方程式，C的化合價(jià)由0價(jià)→+4價(jià)，O元素的化合價(jià)由0價(jià)→-2價(jià)，存在化合價(jià)的變化，屬于氧化還原反應(yīng)，故A不符合題意；B．C元素的化合價(jià)由0價(jià)→+2價(jià)，+4價(jià)→+2價(jià)，存在化合價(jià)的變化，該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，故B不符合題意；C．該反應(yīng)中C的化合價(jià)由+2價(jià)→+4價(jià)，F(xiàn)e元素的化合價(jià)由+3價(jià)→0價(jià)，存在化合價(jià)的變化，屬于氧化還原反應(yīng)，故C不符合題意；D．該反應(yīng)中不存在化合價(jià)的變化，不屬于氧化還原反應(yīng)，故D符合題意；答案為D?！绢}2】（安徽宿州·高一期中）下列關(guān)于鐵的說(shuō)法正確的是A．純鐵為灰黑色，所以鐵屬于黑色金屬B．鐵在硫蒸氣中燃燒生成C．純鐵的抗腐蝕能力非常強(qiáng)，鐵在干燥的空氣里不易被氧化D．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【答案】C【詳解】A．純鐵為銀白色金屬，冶金工業(yè)上將鐵歸為黑色金屬，故A錯(cuò)誤；B．硫?yàn)槿跹趸瘎?，則Fe在硫蒸氣中燃燒生成FeS，故B錯(cuò)誤；C．Fe不易失去電子，且純鐵中的雜質(zhì)相對(duì)較少，則純鐵的抗腐蝕能力相當(dāng)強(qiáng)，鐵在干燥的空氣里不易被氧化，故C正確；D．Fe在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)，故D錯(cuò)誤；本題答案C。【題3】（河南·唐河縣文峰高級(jí)中學(xué)高一月考）下列說(shuō)法中正確的是①鈉在空氣中燃燒生成白色的氧化鈉②鈉投入硫酸銅溶液中有紅色的銅析出③過(guò)氧化鈉可在防毒面具中做供氧劑④鐵絲在氯氣中燃燒生成棕色的⑤鈉、氫氣在氯氣中燃燒都能產(chǎn)生白煙A．①② B．②③ C．③④ D．④⑤【答案】C【詳解】①鈉在空氣中燃燒生成淡黃色的過(guò)氧化鈉，故①錯(cuò)誤；②鈉投入硫酸銅溶液中，先是鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，氫氧化鈉和硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀，故②錯(cuò)誤；③過(guò)氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，因此過(guò)氧化鈉可在防毒面具中做供氧劑，故③正確；④鐵絲在氯氣中燃燒生成棕色的，故④正確；⑤鈉在氯氣中燃燒能產(chǎn)生白煙，氫氣在氯氣中發(fā)出蒼白色火焰，有白霧生成，故⑤錯(cuò)誤；因此③④正確；故答案為C?！绢}4】（山東·棗莊八中高一月考）下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述正確的是A．氫氣在氯氣中燃燒，發(fā)出蒼白色火焰，瓶口上方有白色煙霧B．金屬鈉在氯氣中燃燒，發(fā)出黃色火焰，產(chǎn)物溶于水產(chǎn)生無(wú)色氣體C．鐵絲在氯氣中燃燒，產(chǎn)生紅棕色的煙，產(chǎn)物溶于水得淺綠色溶液D．銅在氯氣中燃燒，產(chǎn)生棕黃色煙，產(chǎn)物溶于水得藍(lán)綠色溶液【答案】D【詳解】A．氫氣在氯氣中燃燒，發(fā)出蒼白色火焰，生成氯化氫屬于液體小液滴，所以瓶口上方有白霧，故A錯(cuò)誤；B．金屬鈉在氯氣中燃燒，發(fā)出黃色火焰，生成氯化鈉和水不反應(yīng)，所以溶于水不會(huì)產(chǎn)生無(wú)色氣體，故B錯(cuò)誤；C．鐵絲在氯氣中燃燒，產(chǎn)生紅棕色的煙，生成氯化鐵，溶于水得淺黃色溶液，故C錯(cuò)誤；D．銅在氯氣中燃燒，產(chǎn)生棕黃色煙，生成氯化銅，溶于水得藍(lán)綠色氯化銅溶液，故D正確；故答案：D?！绢}5】（湖南·常德市一中高一月考）將18.6g鐵、鋅混合物，加入到200mL某濃度的稀硫酸中，恰好完全反應(yīng)，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成氫氣6.72L。求：(1)混合物中鐵的質(zhì)量_____________。(2)原稀硫酸的物質(zhì)的量濃度______________?！敬鸢浮?.6g1.5mol/L【分析】在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成6.72L氫氣的物質(zhì)的量為=0.3mol，F(xiàn)e和Zn合金與稀硫酸發(fā)生Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑，Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，設(shè)混合物中含有xmolFe、ymolZn，則x+y＝0.3mol，56x+65y＝18.6g，解之得：x=0.1，y=0.2，據(jù)此分析解答?！驹斀狻?1)根據(jù)上述分析可知，混合物中含有0.1molFe、0.2molZn，則鐵的質(zhì)量為=5.6g，故答案為：5.6g；(2)根據(jù)H元素守恒可知，n(H2SO4)=n(H2)=0.3mol，則c(H2SO4)==1.5mol/L，故答案為：1.5mol/L?！绢}6】（四川成都·高一期末）某小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)探究鐵與水蒸氣反應(yīng)(夾持裝置省略)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)寫出鐵和水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式，并用雙線橋表明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目___________；試管2的作用是___________。(2)酒精燈與酒精噴燈點(diǎn)燃順序?yàn)開(kāi)__________，理由是___________。(3)通過(guò)點(diǎn)燃試管3中產(chǎn)生的肥皂泡，來(lái)檢驗(yàn)生成的氣體，肥皂液的作用是___________。(4)檢驗(yàn)反應(yīng)后的固體是否存在Fe3O4，引起小組成員爭(zhēng)論：①甲同學(xué)認(rèn)為可以使用化學(xué)方法，先用足量鹽酸溶解，再分別檢驗(yàn)Fe2+和Fe3+。大家認(rèn)為該方法不合理，請(qǐng)寫出至少1條理由___________；②乙同學(xué)認(rèn)為可以利用Fe3O4的磁性檢驗(yàn)。由于鐵粉和生成的Fe3O4難以分離鑒別，乙同學(xué)查閱資料之后，用極細(xì)鋼絲網(wǎng)代替鐵粉進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)前后分別剪下少量鋼絲，用鐵片靠近鋼絲，觀察到___________現(xiàn)象，證明了反應(yīng)后的固體中含有Fe3O4。【答案】作安全瓶，防倒吸先點(diǎn)燃酒精燈，待水蒸氣充滿硬質(zhì)玻璃管后，再點(diǎn)燃酒精噴燈防止加熱時(shí)鐵與硬質(zhì)玻璃管中的氧氣(空氣)反應(yīng)收集和儲(chǔ)存H2，便于安全點(diǎn)燃?xì)錃饪赡荑F粉未反應(yīng)完，剩余的鐵粉與Fe3+反應(yīng)生成Fe2+，檢測(cè)不出Fe3+；或者可能鐵粉未反應(yīng)完，剩余的鐵粉與Fe3+或者H+反應(yīng)生成Fe2+，無(wú)法判斷Fe2+的來(lái)源實(shí)驗(yàn)前鐵片上無(wú)明顯現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)后鐵片上吸附大量鋼絲【分析】本實(shí)驗(yàn)的目的是用水蒸氣與還原鐵粉反應(yīng)，制取并收集產(chǎn)生的氣體，最后加以檢驗(yàn)。為保證鐵粉與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)，應(yīng)先通水蒸氣，排盡裝置內(nèi)的空氣后，再讓鐵粉與水蒸氣的反應(yīng)發(fā)生；用肥皂液收集生成的氣體，主要是為了便于檢驗(yàn)?！驹斀狻?1)鐵和水蒸氣反應(yīng)，生成四氧化三鐵和氫氣，用雙線橋表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目時(shí)，箭頭始于反應(yīng)物中的失電子元素或得電子元素，箭頭終止于生成物中的該變價(jià)元素，數(shù)目為化合價(jià)變化總數(shù)，即為；試管2中進(jìn)氣導(dǎo)管和出氣導(dǎo)管都短，可防倒吸，其作用是作安全瓶，防倒吸。答案為：；作安全瓶，防倒吸；(2)通入水蒸氣的作用，一方面是提供反應(yīng)物，另一方面是排盡裝置內(nèi)的空氣，所以酒精燈與酒精噴燈點(diǎn)燃順序?yàn)椋合赛c(diǎn)燃酒精燈，待水蒸氣充滿硬質(zhì)玻璃管后，再點(diǎn)燃酒精噴燈，理由是：防止加熱時(shí)鐵與硬質(zhì)玻璃管中的氧氣(空氣)反應(yīng)。答案為：先點(diǎn)燃酒精燈，待水蒸氣充滿硬質(zhì)玻璃管后，再點(diǎn)燃酒精噴燈；防止加熱時(shí)鐵與硬質(zhì)玻璃管中的氧氣(空氣)反應(yīng)；(3)通過(guò)點(diǎn)燃試管3中產(chǎn)生的肥皂泡，來(lái)檢驗(yàn)生成的氣體，則肥皂液中收集了氫氣，所以肥皂液的作用是收集和儲(chǔ)存H2，便于安全點(diǎn)燃?xì)錃狻４鸢笧椋菏占蛢?chǔ)存H2，便于安全點(diǎn)燃?xì)錃猓?4)①鐵粉與水蒸氣反應(yīng)后，鐵粉有剩余，生成的Fe3O4中混有Fe，所以大家認(rèn)為該方法不合理，理由是：可能鐵粉未反應(yīng)完，剩余的鐵粉與Fe3+反應(yīng)生成Fe2+，檢測(cè)不出Fe3+；或者可能鐵粉未反應(yīng)完，剩余的鐵粉與Fe3+或者H+反應(yīng)生成Fe2+，無(wú)法判斷Fe2+的來(lái)源；②在實(shí)驗(yàn)前后分別剪下少量鋼絲，用鐵片靠近鋼絲，利用Fe3O4的磁性作用，可吸引鋼絲，所以觀察到實(shí)驗(yàn)前鐵片上無(wú)明顯現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)后鐵片上吸附大量鋼絲現(xiàn)象，證明了反應(yīng)后的固體中含有Fe3O4。答案為：可能鐵粉未反應(yīng)完，剩余的鐵粉與Fe3+反應(yīng)生成Fe2+，檢測(cè)不出Fe3+；或者可能鐵粉未反應(yīng)完，剩余的鐵粉與Fe3+或者H+反應(yīng)生成Fe2+，無(wú)法判斷Fe2+的來(lái)源；實(shí)驗(yàn)前鐵片上無(wú)明顯現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)后鐵片上吸附大量鋼絲?！军c(diǎn)睛】在分析實(shí)驗(yàn)后某成分的性質(zhì)時(shí)，一定要考慮到反應(yīng)物很難完全反應(yīng)，剩余反應(yīng)物與某成分的檢驗(yàn)是否會(huì)產(chǎn)生干擾?！绢}7】（甘肅·天水市第一中學(xué)高一開(kāi)學(xué)考試）A~J都是初中化學(xué)中的常見(jiàn)物質(zhì)，其中D、E對(duì)維持自然界生命活動(dòng)至關(guān)重要，A、B為黑色固體，C是紅色金屬單質(zhì)，H為氣體.它們的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：B_______D_______I_______J_______（2）反應(yīng)①②③④中屬于置換反應(yīng)的是_______(填序號(hào))（3）寫出反應(yīng)④的化學(xué)方程式_______（4）寫出反應(yīng)②的離子方程式_______(澄清石灰水過(guò)量)（5）寫出反應(yīng)⑤的離子方程式_______【答案】（1）CuOCO2FeSO4CaCO3（2）①（3）3CO+Fe2O32Fe+3CO2（4）CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O（5）Fe+2H+=Fe2++H2↑【分析】根據(jù)A-J都是初中化學(xué)中的常見(jiàn)物質(zhì)，D、E對(duì)維持自然界生命活動(dòng)至關(guān)重要，所以D、E可能是水、氧氣或二氧化碳中的一種，C是紅色的金屬單質(zhì)，所以C是銅，A、B為黑色固體，高溫會(huì)生成銅和D，A在足量的E中可以燃燒，所以A是木炭，B就是氧化銅，D就是二氧化碳，木炭和氧氣反應(yīng)會(huì)生成二氧化碳，所以E是氧氣，二氧化碳和木炭會(huì)生成一氧化碳，所以F是一氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)會(huì)生成碳酸鈣沉淀，所以J是碳酸鈣，一氧化碳和氧化鐵會(huì)生成鐵和二氧化碳，G是鐵，鐵和稀硫酸反應(yīng)會(huì)生成硫酸亞鐵和氫氣，H是一種氣體，所以H是氫氣，I是硫酸亞鐵；據(jù)此解答。（1）由上述分析可知，B是氧化銅(CuO)，D是二氧化碳(CO2)，I是硫酸亞鐵(FeSO4)，J是碳酸鈣(CaCO3)；答案為CuO；CO2；FeSO4；CaCO3。（2）反應(yīng)①為C+2CuO2Cu+CO2，反應(yīng)②為CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O，反應(yīng)③為CO2+C2CO，反應(yīng)④為3CO+Fe2O32Fe+3CO2，則反應(yīng)①②③④中屬于置換反應(yīng)的是①；答案為①。（3）反應(yīng)④是一氧化碳和氧化鐵在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，其化學(xué)方程式為3CO+Fe2O32Fe+3CO2；答案為3CO+Fe2O32Fe+3CO2。（4）反應(yīng)②是二氧化碳和澄清石灰水(過(guò)量)發(fā)生反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，其離子方程式為CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O；答案為CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O。（5）反應(yīng)⑤是鐵與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，其離子方程式為Fe+2H+=Fe2++H2↑；答案為Fe+2H+=Fe2++H2↑。提分作業(yè)提分作業(yè)【練1】（山西·長(zhǎng)治市第一中學(xué)校）高爐煉鐵的主要反應(yīng)為，下列對(duì)該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是A．是氧化劑 B．中碳元素被還原C．的化合價(jià)升高 D．該反應(yīng)是置換反應(yīng)【答案】A【詳解】A．的化合價(jià)從+3價(jià)降低為0，得電子，被還原，是氧化劑，故A正確；B．中碳元素的化合價(jià)從+2價(jià)升高為+4價(jià)，被氧化，故B錯(cuò)誤；C．的化合價(jià)從+3價(jià)降低為0，故C錯(cuò)誤；D．置換反應(yīng)是一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物，該反應(yīng)不是置換反應(yīng)，故D錯(cuò)誤；故選A。【練2】（上海市奉賢區(qū)奉城高級(jí)中學(xué)高二期末）下列關(guān)于鐵的物理性質(zhì)，敘述不正確的是（）A．鐵具有良好的延展性 B．鐵是熱和電的良導(dǎo)體C．鐵是黑色的固體 D．鐵能被磁化【答案】C【詳解】A．鐵具有良好的延展性，可以拉絲、制成薄片等，A正確；B．鐵是熱和電的良導(dǎo)體，可以作炊具和導(dǎo)線等，B正確；C．鐵是銀白色有金屬光澤固體，C錯(cuò)誤；D．鐵能被磁化而具有磁性，D正確。答案選C?！揪?】（全國(guó)·高一課時(shí)練習(xí)）下列關(guān)于鐵的敘述錯(cuò)誤的是A．純凈的鐵是光亮的銀白色金屬B．鐵能被磁鐵吸引，在磁場(chǎng)作用下，鐵自身也能產(chǎn)生磁性C．鐵是地殼中含量最多的金屬元素，所以分布在地殼的鐵有游離態(tài)也有化合態(tài)D．純鐵的抗蝕能力相當(dāng)強(qiáng)，在干燥的空氣里不易被氧化【答案】C【詳解】A．純凈的鐵是光亮的銀白色金屬，正確；B．鐵是強(qiáng)磁性物質(zhì)，在磁場(chǎng)作用下被磁化，正確；C．鋁是地殼中含量最多的金屬元素，鐵第二位，錯(cuò)誤；D．純鐵加上周圍的空氣又是干燥的，不能形成原電池，因此不會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕，故抗蝕能力很強(qiáng)，正確?！揪?】（山東·棗莊市第三中學(xué)高一月考）下列物質(zhì)不能由對(duì)應(yīng)的兩種單質(zhì)直接化合制備的是A． B． C． D．【答案】D【詳解】A．銅和氯氣在點(diǎn)燃的條件下生成氯化銅，A項(xiàng)不符合題意；B．Na2O可由鈉與氧氣直接化合生成，B項(xiàng)不符合題意；C．Na2O2可由鈉與氧氣直接化合生成，C項(xiàng)不符合題意；D．鐵與氯氣直接化合生成氯化鐵，不能得到FeCl2，D項(xiàng)符合題意；答案選D?！揪?】（吉林·長(zhǎng)春外國(guó)語(yǔ)學(xué)校高一期末）我國(guó)宋代的藥物著作《開(kāi)寶本草》中記載了鐵華粉的制法：“取鋼煅作葉如笏或團(tuán)，平面磨錯(cuò)令光凈，以鹽水灑之，于醋甕中陰處埋之一百日，鐵上生衣，鐵華成矣。”由此判斷鐵華粉是指A．鐵粉 B．氫氧化亞鐵 C．氫氧化鐵 D．醋酸亞鐵【答案】D【詳解】鐵華粉的制法為：取鋼煅作葉，令表光凈、以鹽水灑之并置于濃醋甕中，陰處埋之百日，則鐵上生衣，鐵華成矣，由信息可知，F(xiàn)e與醋酸反應(yīng)生成鐵華粉，鐵是活潑金屬，能與酸反應(yīng)亞鐵鹽，即鐵能與醋酸反應(yīng)生成醋酸亞鐵，所以鐵華粉是指醋酸亞鐵，故答案為D?！揪?】（陜西·洋縣中學(xué)高一月考）鐵片加入下列溶液中，鐵片溶解，溶液質(zhì)量增加的是A．硫酸銅溶液 B．氯化鈉溶液 C．鹽酸 D．硝酸銀溶液【答案】C【詳解】A．把鐵片放入硫酸銅溶液中，鐵能把銅置換出來(lái)，即Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，由反應(yīng)時(shí)的質(zhì)量關(guān)系可知，每56份質(zhì)量的鐵可置換出64份質(zhì)量的銅，因此溶液的質(zhì)量會(huì)減輕，故A不符合題意；B．由于鈉的活動(dòng)性要比鐵更強(qiáng)，所以把鐵片放入氯化鈉溶液中不會(huì)發(fā)生反應(yīng)，鐵片不會(huì)溶解，溶液的質(zhì)量不變，故B不符合題意；C．把鐵片放入鹽酸中，鐵與鹽酸反應(yīng)，生成FeCl2和H2，即Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，由反應(yīng)時(shí)的質(zhì)量關(guān)系可知，每56份質(zhì)量的鐵可置換出2份質(zhì)量的氫氣，因此溶液的質(zhì)量會(huì)增加，故C符合題意；D．把鐵片放入硝酸銀溶液中，鐵能把銀置換出來(lái)，即Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag，由反應(yīng)時(shí)的質(zhì)量關(guān)系可知，每56份質(zhì)量的鐵可置換出216份質(zhì)量的銀，因此溶液的質(zhì)量會(huì)減輕，故D不符合題意；答案為C?！揪?】（全國(guó)·高一課時(shí)練習(xí)）鐵是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的金屬，在一定條件下能與多種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。(1)反應(yīng)①的化學(xué)方程式為_(kāi)______。(2)反應(yīng)②的化學(xué)方程式為_(kāi)______。(3)反應(yīng)③的化學(xué)方程式為_(kāi)______?！敬鸢浮?Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2Fe+CuSO4=FeSO4+CuFe+2HCl=FeCl2+H2↑【分析】Fe與水蒸氣在高溫下反應(yīng)產(chǎn)生Fe3O4、H2；Fe與CuSO4發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生FeSO4、Cu；Fe與HCl反應(yīng)產(chǎn)生FeCl2、H2；Fe與O2在點(diǎn)燃時(shí)反應(yīng)產(chǎn)生Fe3O4。【詳解】(1)鐵和水蒸氣在高溫下反應(yīng)產(chǎn)生Fe3O4和H2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；(2)由于金屬活動(dòng)性：Fe＞Cu，鐵和硫酸銅在溶液中反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，反應(yīng)為：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；(3)在金屬活動(dòng)性順序表中，F(xiàn)e位于H元素的前邊，能夠與鹽酸發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生氯化亞鐵和氫氣，反應(yīng)方程式為：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑?！揪?】（四川·攀枝花市第十五中學(xué)校高一月考）某探究小組采用下圖所示裝置進(jìn)行Fe粉與水蒸氣的反應(yīng)。(1)實(shí)驗(yàn)前檢查裝置氣密性的方法為_(kāi)_____________。(2)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中生成氣體的實(shí)驗(yàn)操作是_____________。(3)寫出試管中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式________________【答案】將裝置末端的導(dǎo)管插入盛有水的水槽中，雙手捂住試管，導(dǎo)管口有氣泡冒出，松開(kāi)雙手，導(dǎo)管內(nèi)有一段水柱，則裝置氣密性良好點(diǎn)燃肥皂泡，有爆鳴聲3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑【分析】（1）檢查裝置的氣密性有加熱法和液壓法，從本裝置的情況看，應(yīng)該選用加熱法；（2）根據(jù)氫氣與氧氣混合點(diǎn)燃產(chǎn)生爆鳴聲，進(jìn)行分析；（3）根據(jù)質(zhì)量守恒寫出方程式?！驹斀狻浚?）利用加熱法檢驗(yàn)該裝置氣密性，實(shí)驗(yàn)前檢查裝置氣密性的方法為將裝置末端的導(dǎo)管插入盛有水的水槽中，雙手捂住試管，導(dǎo)管口有氣泡冒出，松開(kāi)雙手，導(dǎo)管內(nèi)有一段水柱，則裝置氣密性良好。故答案為：將裝置末端的導(dǎo)管插入盛有水的水槽中，雙手捂住試管，導(dǎo)管口有氣泡冒出，松開(kāi)雙手，導(dǎo)管內(nèi)有一段水柱，則裝置氣密性良好；（2）根據(jù)氫氣與氧氣混合點(diǎn)燃產(chǎn)生爆鳴聲，檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中生成氣體的實(shí)驗(yàn)操作是點(diǎn)燃肥皂泡，有爆鳴聲。故答案為：點(diǎn)燃肥皂泡，有爆鳴聲；（3）Fe粉與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，試管中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑，故答案為：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑。課后篇素養(yǎng)形成合格考達(dá)標(biāo)練1.有關(guān)鐵的氧化物的說(shuō)法正確的是()A.Fe3O4是黑色固體,有磁性B.Fe2O3既不溶于水也不溶于酸C.FeO是堿性氧化物,可與H2O反應(yīng)生成Fe(OH)2D.FeO、Fe2O3、Fe3O4中鐵的化合價(jià)相同答案A解析Fe2O3能溶于酸,B錯(cuò)誤;FeO是堿性氧化物,但不能與H2O反應(yīng)生成Fe(OH)2,C錯(cuò)誤;FeO中鐵的化合價(jià)為+2價(jià)、Fe2O3中鐵的化合價(jià)為+3價(jià)、Fe3O4中鐵的化合價(jià)為+2價(jià)和+3價(jià),D錯(cuò)誤。2.我國(guó)科學(xué)家參與研制的阿爾法磁譜儀已隨美國(guó)發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛船升入太空,開(kāi)始了探索宇宙中是否存在“反物質(zhì)”的研究工作。根據(jù)你所學(xué)的知識(shí)推測(cè)用于制造阿爾法磁譜儀的核心部件的材料是()A.FeO B.Fe2O3C.Fe3O4 D.Fe(OH)3答案C解析根據(jù)磁譜儀所用物質(zhì)具有磁性確定為Fe3O4。3.下列物質(zhì)的顏色和性質(zhì)或用途對(duì)應(yīng)不正確的是()選項(xiàng)物質(zhì)顏色性質(zhì)或用途AFe2O3紅棕色紅色油漆、涂料BFe(OH)2白色易被氧化成灰綠色,一段時(shí)間后有紅褐色物質(zhì)生成CFe(OH)3紅褐色受熱易分解生成紅棕色粉末DFeO黑色不穩(wěn)定,空氣中加熱生成Fe2O3答案D解析FeO不穩(wěn)定,空氣中加熱生成Fe3O4。4.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.氫氧化亞鐵作氧化劑答案D解析白色氫氧化亞鐵沉淀轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀,生成物是氫氧化鐵,故A正確;題述反應(yīng)符合化合反應(yīng)的特征,該反應(yīng)是化合反應(yīng),故B正確;該反應(yīng)中有元素化合價(jià)變化,是氧化還原反應(yīng),故C正確;在4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3中,氫氧化亞鐵作還原劑,O2作氧化劑,故D錯(cuò)誤。5.某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了下圖所示的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)后組員之間的交流不合理的是()A.甲同學(xué)認(rèn)為試管b中收集到的氣體可點(diǎn)燃,且產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰B.乙同學(xué)認(rèn)為試管a中生成的黑色固體可能為四氧化三鐵C.丙同學(xué)認(rèn)為將少量還原性鐵粉放入試管中,加適量的水,加熱也可實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)D.丁同學(xué)認(rèn)為試管中濕棉花的作用是產(chǎn)生水蒸氣答案C解析鐵與水蒸氣在高溫條件下可反應(yīng),與液態(tài)水加熱也不反應(yīng)。6.(2020浙江溫州“十校聯(lián)合體”期末聯(lián)考)下列物質(zhì)中,不能由金屬跟非金屬單質(zhì)直接化合得到的是()A.Na2O2 B.NaCl C.FeCl2 D.Fe3O4答案C解析過(guò)氧化鈉可由鈉和氧氣在加熱條件下直接化合得到;氯化鈉可由鈉和氯氣在加熱條件下直接化合得到;氯化亞鐵無(wú)法由金屬跟非金屬單質(zhì)直接化合得到,鐵和氯氣在加熱條件下會(huì)生成氯化鐵;四氧化三鐵可由鐵和氧氣在點(diǎn)燃條件下直接化合得到。7.(2020浙江臺(tái)州高一檢測(cè))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中反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(2)D的作用是。

(3)E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。

答案(1)產(chǎn)生水蒸氣3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2(2)吸收未反應(yīng)的水蒸氣(3)黑色固體變?yōu)榧t色,右端管壁有水珠生成(4)A收集H2,并檢驗(yàn)其純度解析(1)B中進(jìn)行的反應(yīng)是3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,故A為提供水蒸氣的裝置。(2)D的作用是除去未反應(yīng)的水蒸氣,干燥H2。(3)E中反應(yīng)為H2+CuOCu+H2O,故黑色粉末變紅,同時(shí)硬質(zhì)玻璃管右端會(huì)有水珠生成。(4)應(yīng)先點(diǎn)燃A處,若先點(diǎn)燃B處,B中的Fe會(huì)與空氣中O2反應(yīng)生成Fe2O3;點(diǎn)燃E處酒精燈前要收集H2,檢驗(yàn)純度。等級(jí)考提升練8.(雙選)下列關(guān)于鐵與水反應(yīng)的描述中,不正確的是()A.鐵與水蒸氣反應(yīng)的產(chǎn)物是黑色的Fe2O3B.紅熱的鐵能與水蒸氣反應(yīng),放出的氣體點(diǎn)燃時(shí)能發(fā)出爆鳴聲C.鐵與水蒸氣的反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)D.常溫下,Fe與H2O不反應(yīng),但在空氣中的O2、H2O共同作用下能發(fā)生反應(yīng)答案AC解析鐵與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,生成黑色的Fe3O4,A項(xiàng)錯(cuò)誤;不純的H2在空氣中點(diǎn)燃時(shí)能發(fā)出爆鳴聲,B項(xiàng)正確;該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;常溫下,鐵在潮濕的空氣中易被腐蝕,D項(xiàng)正確。9.鐵屑溶于過(guò)量稀硫酸,過(guò)濾后向?yàn)V液中加入過(guò)量氨水,有白色沉淀生成,過(guò)濾,在空氣中加熱沉淀至質(zhì)量不再發(fā)生變化為止,得到紅棕色殘?jiān)Ｉ鲜龀恋砗蜌堅(jiān)謩e是()A.Fe(OH)3Fe2O3 B.Fe(OH)2Fe2O3C.Fe(OH)2Fe(OH)3 D.Fe(OH)2Fe3O4答案B解析鐵與稀硫酸反應(yīng)生成FeSO4,再與過(guò)量氨水反應(yīng)生成白色沉淀Fe(OH)2,在空氣中加熱Fe(OH)2,鐵元素被氧化為+3價(jià),最后所得紅棕色殘?jiān)鼮镕e2O3。10.(2020貴州貴陽(yáng)高一檢測(cè))下列敘述中正確的是()A.氫氧化鐵膠體是一種紅褐色沉淀B.氫氧化亞鐵能與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水C.氫氧化亞鐵在空氣中放置可轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵D.氫氧化亞鐵在空氣中加熱可分解生成氧化亞鐵和水答案C解析膠體是較穩(wěn)定的分散系,氫氧化鐵膠體不是沉淀,A項(xiàng)錯(cuò)誤;氫氧化亞鐵溶于鹽酸生成氯化亞鐵,而不是氯化鐵,B項(xiàng)錯(cuò)誤;在空氣中,氫氧化亞鐵被氧氣氧化為氫氧化鐵,C項(xiàng)正確;在空氣中加熱,氫氧化亞鐵可分解,也會(huì)被氧氣氧化,D項(xiàng)錯(cuò)誤。11.“秦磚漢瓦”是我國(guó)傳統(tǒng)建筑文化的一個(gè)縮影。同是由黏土燒制的磚瓦,有的是黑色的,有的卻是紅色的,你猜測(cè)其中的原因可能是()A.土壤中含有鐵粉、二氧化錳等B.黑磚瓦是煅燒過(guò)程中附著了炭黑,紅磚瓦則是添加了紅色耐高溫染料C.土壤中含有的銅元素經(jīng)過(guò)不同工藝煅燒,分別生成了黑色CuO和紅色CuD.土壤中含有的鐵元素經(jīng)過(guò)不同工藝煅燒,分別生成了黑色Fe3O4或FeO和紅色Fe2O3答案D解析黏土中含有鐵元素,在燒制磚瓦時(shí),與O2反應(yīng),生成氧化物,鐵元素的氧化物有3種,FeO與Fe3O4為黑色,Fe2O3為紅棕色,故D項(xiàng)正確。12.(2020陜西西安高一檢測(cè))下列說(shuō)法正確的是()A.把生鐵放置于潮濕的空氣中,鐵表面有一層紅棕色的斑點(diǎn),是生成了Fe(OH)3B.鐵表面自然形成的氧化層能保護(hù)內(nèi)層金屬不被空氣氧化C.將試管①中鐵粉與水蒸氣加熱,試管②中肥皂水冒泡,說(shuō)明鐵與水蒸氣在加熱條件下發(fā)生了反應(yīng)D.Fe2O3是紅棕色粉末,俗稱鐵紅答案D解析紅棕色斑點(diǎn)是Fe2O3·xH2O,A錯(cuò)誤;鐵表面的氧化層疏松,不能阻止鐵的進(jìn)一步氧化,B錯(cuò)誤;因加熱試管①時(shí),試管①中氣體受熱膨脹,在試管②處也會(huì)有氣泡產(chǎn)生,所以試管②中肥皂水冒泡不能說(shuō)明Fe與水蒸氣發(fā)生了反應(yīng),C錯(cuò)誤。13.(雙選)中科院化學(xué)所研制的晶體材料——納米四氧化三鐵,在核磁共振造影及醫(yī)藥上有廣泛用途。其生產(chǎn)過(guò)程的部分流程如下所示。FeCl3·6H2OFeOOH納米四氧化三鐵下列有關(guān)敘述不合理的是()A.納米四氧化三鐵具有磁性,可作為藥物載體用于治療疾病B.納米四氧化三鐵可分散在水中,它與FeCl3溶液的分散質(zhì)粒子直徑大小相等C.反應(yīng)①屬于氧化還原反應(yīng)D.反應(yīng)②的化學(xué)方程式是6FeOOH+CO2Fe3O4+3H2O+CO2答案BC解析納米四氧化三鐵為磁性納米晶體材料,可作為藥物載體用于疾病的治療,A項(xiàng)正確;納米四氧化三鐵分散在適當(dāng)?shù)姆稚┲行纬傻姆稚⑾祵儆谀z體,不同于溶液中溶質(zhì)粒子的直徑,B項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)①生成FeOOH,化合價(jià)未發(fā)生改變,所以不是氧化還原反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;由制備過(guò)程可知,反應(yīng)②的反應(yīng)物為FeOOH和CO,由一種生成物為Fe3O4和質(zhì)量守恒定律可知反應(yīng)為6FeOOH+CO2Fe3O4+3H2O+CO2,D項(xiàng)正確。14.(2020甘肅蘭州高一檢測(cè))應(yīng)用下列裝置,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,就可以完成高溫下Fe與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答該實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題。(1)實(shí)驗(yàn)前必須對(duì)整套裝置進(jìn)行氣密性的檢查,操作方法是。

(2)圓底燒瓶中盛裝的是水,該裝置受熱后的主要作用是;