高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第4章金屬及其化合物第14講鐵及其氧化物、氫氧化物學(xué)案

第14講鐵及其氧化物、氫氧化物1.了解鐵的主要性質(zhì)及其在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。2.知道不同價(jià)態(tài)的鐵的氧化物的主要性質(zhì)和用途。3.掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的性質(zhì)及Fe(OH)2的制備方法?？键c(diǎn)一鐵的單質(zhì)、氧化物1.鐵的單質(zhì)(1)物理性質(zhì)。鐵是eq\o(□,\s\up1(1))______色固體，熔點(diǎn)較高，具有良好的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、延展性，能被eq\o(□,\s\up1(2))___________________________吸引。(2)化學(xué)性質(zhì)。鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，有較強(qiáng)的還原性，主要被氧化為＋2價(jià)和＋3價(jià)鐵的化合物，但純鐵有很強(qiáng)的抗腐蝕能力。2.鐵的氧化物(1)物理性質(zhì)?；瘜W(xué)式FeOFe2O3Fe3O4俗稱—eq\o(□,\s\up1(12))________eq\o(□,\s\up1(13))__________色、態(tài)黑色粉末eq\o(□,\s\up1(14))________黑色晶體鐵元素的價(jià)態(tài)eq\o(□,\s\up1(15))________eq\o(□,\s\up1(16))________eq\o(□,\s\up1(17))________氧化物類型eq\o(□,\s\up1(18))________eq\o(□,\s\up1(19))________復(fù)雜氧化物用途用于瓷器制作用作油漆、涂料、油墨和橡膠的紅色顏料用作磁性材料(2)化學(xué)性質(zhì)。①穩(wěn)定性FeO不穩(wěn)定，在空氣里受熱，能迅速被氧化成eq\o(□,\s\up1(20))________②與非氧化性酸反應(yīng)(如稀硫酸)FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O；Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；eq\o(□,\s\up1(21))________________________________________________________________________________③與氧化性酸反應(yīng)(如稀硝酸)FeO與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式：eq\o(□,\s\up1(22))______________________________________________________________________________________________________________④與還原性酸反應(yīng)(如氫碘酸)Fe2O3與氫碘酸反應(yīng)的離子方程式：eq\o(□,\s\up1(23))______________________________________________________________________________________________________________[答案自填]eq\o(□,\s\up1(1))銀白eq\o(□,\s\up1(2))磁體eq\o(□,\s\up1(3))3Fe＋2O2eq\o(=====,\s\up7(點(diǎn)燃))Fe3O4eq\o(□,\s\up1(4))2Fe＋3Cl2eq\o(=====,\s\up7(△))2FeCl3eq\o(□,\s\up1(5))Fe＋Seq\o(=====,\s\up7(△))FeSeq\o(□,\s\up1(6))Fe＋I(xiàn)2eq\o(=====,\s\up7(△))FeI2eq\o(□,\s\up1(7))3Fe＋4H2O(g)eq\o(=====,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2eq\o(□,\s\up1(8))鈍化eq\o(□,\s\up1(9))＋3eq\o(□,\s\up1(10))Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cueq\o(□,\s\up1(11))2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋eq\o(□,\s\up1(12))鐵紅eq\o(□,\s\up1(13))磁性氧化鐵eq\o(□,\s\up1(14))紅棕色粉末eq\o(□,\s\up1(15))＋2價(jià)eq\o(□,\s\up1(16))＋3價(jià)eq\o(□,\s\up1(17))＋2價(jià)、＋3價(jià)eq\o(□,\s\up1(18))堿性氧化物eq\o(□,\s\up1(19))堿性氧化物eq\o(□,\s\up1(20))Fe3O4eq\o(□,\s\up1(21))Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2Oeq\o(□,\s\up1(22))3FeO＋10H＋＋NOeq\o\al(—,3)===3Fe3＋＋NO↑＋5H2Oeq\o(□,\s\up1(23))Fe2O3＋6H＋＋2I—===2Fe2＋＋I(xiàn)2＋3H2O[易錯(cuò)秒判](1)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)的形式存在()(2)Fe分別與Cl2和鹽酸反應(yīng)所得氯化物相同()(3)常溫下可用鐵制容器儲(chǔ)存、運(yùn)輸濃硝酸和濃硫酸()(4)四氧化三鐵中鐵元素有＋2價(jià)和＋3價(jià)，它是一種混合物()(5)鐵在純氧中燃燒或高溫下和水蒸氣反應(yīng)均能得到Fe3O4()(6)FeO與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeO＋2HNO3===Fe(NO3)2＋H2O()答案：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(6)×一、鐵及其氧化物的性質(zhì)1.化學(xué)讓生活更美好。下列說法不正確的是()A．鋼鐵使用時(shí)要盡可能減少鋼鐵的氧化損耗B．常溫下，鐵的氧化物都不溶于水，也不與水反應(yīng)C．故宮是中國最大的古代文化藝術(shù)博物館，氧化鐵可用作故宮紅色外墻的涂料D．氧化亞鐵在空氣中加熱會(huì)被迅速氧化成氧化鐵解析：選D。氧化亞鐵在空氣中加熱會(huì)被迅速氧化成四氧化三鐵，故D錯(cuò)誤。2.用如圖所示的裝置進(jìn)行Fe與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，下列有關(guān)說法正確的是()A．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先點(diǎn)燃酒精噴燈再點(diǎn)燃酒精燈B．反應(yīng)中H2O為氧化劑，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Fe＋3H2O(g)eq\o(=====,\s\up7(高溫))Fe2O3＋3H2C．干燥管中加入的固體干燥劑可以是無水氯化鈣D．收集反應(yīng)產(chǎn)生的氣體選用裝置②解析：選C。A.實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先用水蒸氣排出裝置中的空氣，即先點(diǎn)燃酒精燈再點(diǎn)燃酒精噴燈，A錯(cuò)誤；B.鐵和水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，B錯(cuò)誤；C.氫氣是中性氣體，可以用無水氯化鈣干燥，C正確；D.收集的氣體是氫氣，密度比空氣的小，應(yīng)用向下排空氣法，選用裝置①，D錯(cuò)誤。二、鐵的氧化物組成的分析3.準(zhǔn)確稱取2.88g某種鐵的氧化物，用足量的CO進(jìn)行還原，將生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀的質(zhì)量為4.00g。該氧化物的化學(xué)式為________。解析：生成的沉淀為CaCO3，4.00gCaCO3沉淀的物質(zhì)的量為0.04mol，根據(jù)碳元素守恒，CO、CO2的物質(zhì)的量均為0.04mol，增加的氧元素的物質(zhì)的量為0.04mol，質(zhì)量為0.04mol×16g·mol－1＝0.64g，即鐵的氧化物中氧元素的質(zhì)量為0.64g，故鐵元素的質(zhì)量為2.88g－0.64g＝2.24g，鐵元素與氧元素的物質(zhì)的量之比為eq\f(2.24g,56g·mol－1)∶0.04mol＝1∶1，該氧化物的化學(xué)式為FeO。答案：FeO4.有一塊鐵的“氧化物”樣品，用140mL5.0mol·L－1鹽酸恰好將之完全溶解，所得溶液還能吸收0.025molCl2，恰好使其中的Fe2＋全部轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3＋。該樣品的化學(xué)式可能為________。解析：根據(jù)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－可知，鐵的“氧化物”樣品用鹽酸溶解后所得溶液中n(Fe2＋)＝0.025mol×2＝0.05mol，根據(jù)電荷守恒得2n(Fe2＋)＋3n(Fe3＋)＝n(Cl－)＝0.14L×5.0mol·L－1＝0.7mol，解得n(Fe3＋)＝0.2mol，故n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝0.05mol∶0.2mol＝1∶4，該氧化物可表示為FeO·2Fe2O3，即Fe5O7。答案：Fe5O7考點(diǎn)二鐵的氫氧化物1.Fe(OH)2和Fe(OH)3的性質(zhì)比較化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3色、態(tài)eq\o(□,\s\up1(1))________________eq\o(□,\s\up1(2))________________與鹽酸反應(yīng)eq\o(□,\s\up1(3))__________________________________________________________________________________________________(填離子方程式，下同)eq\o(□,\s\up1(4))______________________________________________________________________________________________________受熱分解—2Fe(OH)3eq\o(=====,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O制法可溶性亞鐵鹽與堿溶液反應(yīng)：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓可溶性鐵鹽與堿溶液反應(yīng)：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓二者的關(guān)系在空氣中，F(xiàn)e(OH)2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3，現(xiàn)象是eq\o(□,\s\up1(5))____________色絮狀沉淀迅速變成eq\o(□,\s\up1(6))________色，最終變成eq\o(□,\s\up1(7))________色，反應(yīng)的化學(xué)方程式為eq\o(□,\s\up1(8))________________________________________________________________________________2.Fe(OH)2的制備(1)制備原理：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓。(2)成功關(guān)鍵：溶液中不含O2等氧化性物質(zhì)；制備過程中，保證生成的Fe(OH)2在密閉、隔絕空氣的體系中。[答案自填]eq\o(□,\s\up1(1))白色固體eq\o(□,\s\up1(2))紅褐色固體eq\o(□,\s\up1(3))Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2Oeq\o(□,\s\up1(4))Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2Oeq\o(□,\s\up1(5))白eq\o(□,\s\up1(6))灰綠eq\o(□,\s\up1(7))紅褐eq\o(□,\s\up1(8))4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)31.由于Fe(OH)2易被氧化為Fe(OH)3，在實(shí)驗(yàn)室中制備Fe(OH)2，并使其長時(shí)間保持白色沉淀狀態(tài)，成為物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)探究的熱點(diǎn)。(1)下列圖示中能較長時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀的是____________(填序號(hào))。(2)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時(shí)還需加入________。(3)除去蒸餾水中溶解的O2常采用_______________________________________________的方法。解析：(1)因?yàn)镕e(OH)2在空氣中很容易被氧化為紅褐色的Fe(OH)3，即發(fā)生反應(yīng)：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，因此要較長時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排出裝置中的空氣。①②原理相同，都是先用氫氣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的原理為鐵作陽極產(chǎn)生Fe2＋，與電解NaCl溶液產(chǎn)生的OH－結(jié)合生成Fe(OH)2，且液面用汽油保護(hù)，能防止空氣進(jìn)入；⑤中液面加苯阻止了空氣進(jìn)入；④由于空氣中的氧氣能迅速將Fe(OH)2氧化，因此不能較長時(shí)間看到白色沉淀。(2)稀硫酸能抑制Fe2＋水解，鐵粉能防止Fe2＋被氧化。(3)Fe(OH)2很容易被氧化，實(shí)驗(yàn)過程要確保在無氧條件下進(jìn)行，除去蒸餾水中溶解的O2常采用加熱煮沸的方法。答案：(1)①②③⑤(2)稀硫酸、鐵粉(3)加熱煮沸2.某同學(xué)設(shè)計(jì)如下圖所示的裝置(氣密性已檢查)制備Fe(OH)2白色沉淀。請(qǐng)回答：(1)儀器1的名稱是________。裝置5的作用是________________________。(2)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，關(guān)閉K2、打開K1，反應(yīng)一段時(shí)間后，再打開K2、關(guān)閉K1，發(fā)現(xiàn)裝置3中溶液不能進(jìn)入裝置4中。請(qǐng)為裝置做一處改進(jìn)，使溶液能進(jìn)入裝置4中：_____________________________________________________。(3)裝置改進(jìn)后，將裝置3中反應(yīng)后的溶液壓入裝置4中，在裝置4中析出了灰綠色沉淀。從實(shí)驗(yàn)操作過程分析沒有產(chǎn)生白色沉淀的原因：___________________________________________________________。解析：該裝置制備Fe(OH)2白色沉淀的思路是在排盡空氣的氣氛中，先使鐵屑和稀硫酸反應(yīng)得到FeSO4，再利用氣體產(chǎn)生的氣壓把FeSO4溶液壓入裝置4中與NaOH溶液反應(yīng)，得到Fe(OH)2，注意所需試劑也需要加熱煮沸除掉溶解的氧氣。(1)儀器1是分液漏斗，該反應(yīng)需要在無氧環(huán)境中進(jìn)行，裝置5的作用是液封，防止空氣進(jìn)入裝置4。(2)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，關(guān)閉K2、打開K1，反應(yīng)一段時(shí)間后，再打開K2、關(guān)閉K1，發(fā)現(xiàn)裝置3中溶液不能進(jìn)入裝置4中，操作失敗的原因是裝置3中產(chǎn)生的H2從左側(cè)導(dǎo)管逸出，沒有足夠的壓強(qiáng)，所以不能將FeSO4溶液壓入裝置4中，因而在裝置2、3之間添加控制開關(guān)即可。(3)灰綠色沉淀產(chǎn)生的原因是裝置4中空氣沒有完全排盡，F(xiàn)e(OH)2被空氣中的O2氧化。答案：(1)分液漏斗液封，防止空氣進(jìn)入裝置4(2)在裝置2、3之間添加控制開關(guān)(3)裝置4內(nèi)的空氣沒有排盡1.(2022·浙江6月選考)關(guān)于化合物FeO(OCH3)的性質(zhì)，下列推測不合理的是()A．與稀鹽酸反應(yīng)生成FeCl3、CH3OH、H2OB．隔絕空氣加熱分解生成FeO、CO2、H2OC．溶于氫碘酸(HI)，再加CCl4萃取，有機(jī)層呈紫紅色D．在空氣中，與SiO2高溫反應(yīng)能生成Fe2(SiO3)3解析：選B。FeO(OCH3)中Fe元素化合價(jià)為＋3價(jià)，CH3OH中的—OH比H2O中的—OH更難電離，因此FeO(OCH3)水解生成CH3OH，F(xiàn)eO＋溶于鹽酸生成FeCl3和H2O，A項(xiàng)正確；由物質(zhì)的化學(xué)式可知，C、O原子個(gè)數(shù)比為1∶2，但題給產(chǎn)物C、O原子個(gè)數(shù)比不是1∶2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；FeO(OCH3)將HI氧化為I2，I2溶于CCl4呈紫紅色，C項(xiàng)正確；在空氣中，F(xiàn)eO(OCH3)與SiO2高溫反應(yīng)能生成硅酸鐵，D項(xiàng)正確。2.下列敘述正確的是()A．(2021·浙江1月選考)鐵粉與氧化鋁發(fā)生的鋁熱反應(yīng)可用于焊接鐵軌B．(2022·新高考北京卷)向NaOH和Fe(OH)2的懸濁液中通入空氣生成紅褐色沉淀，此過程因發(fā)生氧化還原反應(yīng)使溶液pH減小C．(2022·新高考遼寧卷)由金屬性：Fe>Cu推理得氧化性：Fe3＋<Cu2＋D.(2021·新高考湖南卷)FeO粉末在空氣中受熱，迅速被氧化成Fe3O4解析：選D。鋁熱反應(yīng)中的反應(yīng)物是鋁單質(zhì)與金屬氧化物，A錯(cuò)誤；向NaOH和Fe(OH)2的懸濁液中通入空氣，發(fā)生氧化還原反應(yīng)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，消耗水，c(OH－)增大，pH增大，B錯(cuò)誤；由金屬性：Fe>Cu可推出氧化性：Cu2＋>Fe2＋，但氧化性：Fe3＋>Cu2＋，C錯(cuò)誤；氧化亞鐵具有較強(qiáng)的還原性，在空氣中受熱容易被氧氣氧化為穩(wěn)定的四氧化三鐵，D正確。3.(2023·浙江1月選考)探究鐵及其化合物的性質(zhì)，下列方案設(shè)計(jì)、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)方案現(xiàn)象結(jié)論A向FeCl2溶液中加入Zn片短時(shí)間內(nèi)無明顯現(xiàn)象Fe2＋的氧化能力比Zn2＋的弱B向Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液，再加入少量K2SO4固體溶液先變成紅色后無明顯變化Fe3＋與SCN－的反應(yīng)不可逆C將食品脫氧劑樣品中的還原鐵粉溶于鹽酸，滴加KSCN溶液溶液呈淺綠色食品脫氧劑樣品中沒有＋3價(jià)鐵D向沸水中逐滴加5～6滴飽和FeCl3溶液，持續(xù)煮沸溶液先變成紅褐色再析出沉淀Fe3＋先水解得Fe(OH)3膠體，F(xiàn)e(OH)3膠體再聚集成Fe(OH)3沉淀解析：選D。向FeCl2溶液中加入Zn片，發(fā)生反應(yīng)Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋，F(xiàn)e2＋的氧化能力比Zn2＋的強(qiáng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；向Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液，發(fā)生反應(yīng)Fe3＋＋3SCN－?Fe(SCN)3，溶液變成紅色，再加入少量K2SO4固體，對(duì)平衡無影響，故不能說明Fe3＋與SCN－的反應(yīng)不可逆，B項(xiàng)錯(cuò)誤；若食品脫氧劑樣品中有＋3價(jià)鐵，鐵粉與＋3價(jià)鐵發(fā)生反應(yīng)Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，則滴加KSCN溶液，溶液呈淺綠色，C項(xiàng)錯(cuò)誤；向沸水中逐滴加5～6滴飽和FeCl3溶液，繼續(xù)煮沸至液體呈紅褐色，停止加熱，得到Fe(OH)3膠體，若持續(xù)煮沸，則Fe(OH)3膠體發(fā)生聚沉，析出紅褐色沉淀，D項(xiàng)正確。課時(shí)跟蹤練[基礎(chǔ)鞏固]1.(2024·汕頭階段測試)月球土壤中富含鐵元素，主要以鐵單質(zhì)和亞鐵離子的形式存在，但嫦娥五號(hào)取回的微隕石撞擊處的月壤樣品中存在大量的三價(jià)鐵，有可能是以下哪個(gè)原因造成的()A．4FeO―→Fe＋Fe3O4B．Fe3O4―→Fe2O3＋FeOC．4FeO＋O2―→2Fe2O3D．Fe2O3＋FeO―→Fe3O4解析：選A。A.月球表面的鐵元素以鐵單質(zhì)和亞鐵離子的形式存在，F(xiàn)eO中Fe元素化合價(jià)為＋2價(jià)，F(xiàn)eO可能反應(yīng)生成Fe和Fe3O4，F(xiàn)e3O4中含有三價(jià)鐵，A符合題意；B.Fe3O4分解生成Fe2O3和FeO，雖然Fe2O3中含有三價(jià)鐵，但是四氧化三鐵中含有較多三價(jià)鐵，無法體現(xiàn)月球表面的鐵元素主要以鐵單質(zhì)和亞鐵離子的形式存在，B不符合題意；C.月球表面沒有氧氣，F(xiàn)eO無法被氧化生成Fe2O3，C不符合題意；D.月球表面鐵元素主要以鐵單質(zhì)和亞鐵離子的形式存在，F(xiàn)e2O3中Fe元素的化合價(jià)為＋3價(jià)，D不符合題意。2.下列有關(guān)鐵的化學(xué)反應(yīng)的敘述正確的是()A．室溫下，過量Fe與濃硝酸反應(yīng)生成Fe(NO3)2B．加熱時(shí)，過量Fe與氯氣反應(yīng)生成FeCl2C．高溫下，鐵與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4D．高溫下，鐵粉與氧化鋁粉末反應(yīng)生成單質(zhì)鋁解析：選C。室溫下，F(xiàn)e在濃硝酸中鈍化，無法持續(xù)反應(yīng)，A錯(cuò)誤；氯氣的氧化性較強(qiáng)，無論Fe是否過量，與氯氣在加熱條件下反應(yīng)都只生成FeCl3，B錯(cuò)誤；高溫下，F(xiàn)e與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4和H2，C正確；Fe的活潑性不如Al，不能從氧化鋁中置換出Al單質(zhì)，D錯(cuò)誤。3.下列鐵及其化合物的性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是()A．Fe粉具有還原性，可用作抗氧化劑B．Fe2O3粉末呈紅棕色，可用于制取鐵鹽C．Fe2(SO4)3易溶于水，可用作凈水劑D．FeCl3溶液呈酸性，可用于蝕刻銅電路板答案：A4.鐵與水蒸氣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)前后的裝置如下圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A．將濕棉花改為浸水的尿不濕，酒精燈由單頭改為雙頭，可提供足量的水蒸氣B．用具支試管可將試管口附近冷凝的水導(dǎo)出，避免冷凝水與灼熱鐵粉接觸C．將肥皂液改為吹泡泡水，收集H2的效果更好，點(diǎn)燃現(xiàn)象更明顯D．懸掛的磁鐵僅能吸引鐵粉，不能吸引反應(yīng)產(chǎn)物解析：選D。鐵與水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，鐵、四氧化三鐵均可被磁鐵吸引，故D錯(cuò)誤。5.某同學(xué)對(duì)鐵的氧化物產(chǎn)生了濃厚興趣，查閱資料知：在空氣中把鐵灼燒到500℃生成Fe3O4；溫度再升高可生成Fe2O3；在更高的溫度(約1400℃)下加熱Fe2O3時(shí)，又可得到Fe3O4。即Feeq\o(――→,\s\up7(①500℃))Fe3O4eq\o(,\s\up7(②溫度再升高),\s\do5(③1400℃以上))Fe2O3。下列說法正確的是()A．FeO、Fe2O3和Fe3O4均為黑色固體B．反應(yīng)②的溫度比反應(yīng)③的溫度高C．FeO的穩(wěn)定性強(qiáng)于Fe2O3的穩(wěn)定性D．四氧化三鐵中鐵元素的化合價(jià)較復(fù)雜，其組成可表示為FeO·Fe2O3答案：D6.實(shí)驗(yàn)室用FeCl2和燒堿制備Fe(OH)2，為使生成的產(chǎn)物不被氧化，下列說法錯(cuò)誤的是()A．配制FeCl2溶液和燒堿溶液所用的蒸餾水要煮沸B．可在FeCl2溶液的上面加一層苯，以隔絕空氣C．向FeCl2溶液中滴加燒堿溶液時(shí)，膠頭滴管尖嘴不能伸入試管中D．產(chǎn)生Fe(OH)2沉淀后，不能振蕩試管解析：選C。A項(xiàng)，F(xiàn)eCl2溶液和燒堿溶液要現(xiàn)用現(xiàn)配，且配制溶液所用的蒸餾水要煮沸以除去氧氣，確保Fe(OH)2不被氧化，正確；B項(xiàng)，在FeCl2溶液的上面加一層苯，可以隔絕空氣，正確；C項(xiàng)，向FeCl2溶液中滴加燒堿溶液時(shí)，要將膠頭滴管的尖嘴伸入FeCl2溶液中，防止氫氧化鈉溶液在滴入時(shí)溶有氧氣，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，產(chǎn)生Fe(OH)2沉淀后，若振蕩試管，則會(huì)增大沉淀與空氣接觸的機(jī)會(huì)，使沉淀更易被氧化，正確。7.通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、分析推理得出正確的結(jié)論是化學(xué)學(xué)習(xí)的方法之一。對(duì)下列實(shí)驗(yàn)操作與現(xiàn)象的解釋正確的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作與現(xiàn)象解釋A向淀粉KI溶液中加入FeCl3溶液，溶液變藍(lán)Fe3＋能與淀粉發(fā)生顯色反應(yīng)B把生鐵置于潮濕的空氣中，鐵表面有一層紅棕色的斑點(diǎn)鐵在潮濕的空氣中易生成Fe(OH)3C向稀硝酸中加入少量鐵粉，有氣泡產(chǎn)生Fe置換出硝酸中的氫，生成了氫氣D新制Fe(OH)2露置于空氣中，白色物質(zhì)變成了紅褐色Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3解析：選D。A項(xiàng)中Fe3＋將I－氧化為I2，淀粉遇碘單質(zhì)變藍(lán)；B項(xiàng)中紅棕色的斑點(diǎn)是Fe2O3；C項(xiàng)中鐵與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體為NO。8.為探究鐵及其化合物的一些化學(xué)性質(zhì)，某實(shí)驗(yàn)小組學(xué)生設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。(1)往A溶液中滴入幾滴KSCN溶液，溶液的顏色____________。(2)寫出A→B過程中的化學(xué)方程式：____________________________________________________________________________________________________________________。(3)描述將C放置于空氣中的現(xiàn)象：____________________________________________；寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________________。(4)寫出向B溶液中加入氯水發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：___________________________________________________________。(5)將A的飽和溶液滴入沸水中并加熱，可制得________膠體；當(dāng)光束通過該膠體時(shí)，可以看到一條光亮的“通路”，這種現(xiàn)象被稱為____________。解析：(1)氧化鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵，A溶液中含有Fe3＋，滴入幾滴KSCN溶液，溶液的顏色變?yōu)榧t色。(4)B溶液中含有氯化亞鐵，加入氯水生成氯化鐵，離子方程式為2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。答案：(1)變?yōu)榧t色(2)2FeCl3＋Fe===3FeCl2(3)白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(4)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－(5)Fe(OH)3丁達(dá)爾效應(yīng)9.實(shí)驗(yàn)室用如下圖所示的裝置測定FeO和Fe2O3固體混合物中Fe2O3的含量，裝置D的硬質(zhì)雙通玻璃管中的固體物質(zhì)是FeO和Fe2O3的混合物。(1)如何檢查裝置A的氣密性？____________________________________________________________________________________________________________________。(2)為了安全，在點(diǎn)燃D處的酒精燈之前，必須進(jìn)行的操作是________________________________________________。(3)裝置B的作用是________________________________________。裝置C中盛放的液體是________________，所起的作用是________________。(4)點(diǎn)燃D處的酒精燈，寫出在硬質(zhì)雙通玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________________________________________。(5)若FeO和Fe2O3固體混合物的質(zhì)量為23.2g，反應(yīng)完全后U形管的質(zhì)量增加7.2g，則混合物中Fe2O3的質(zhì)量為________。答案：(1)關(guān)閉a，向球形漏斗口加水，待水從漏斗管上升與容器的水面形成一段水柱差，停止加水，靜置片刻，若水柱不下降，則證明其氣密性良好(2)在b出口處檢驗(yàn)氫氣的純度(3)除去H2中混有的HCl氣體濃硫酸干燥氫氣(4)Fe2O3＋3H2eq\o(=====,\s\up7(△))2Fe＋3H2O、FeO＋H2eq\o(=====,\s\up7(△))Fe＋H2O(5)16g[素養(yǎng)提升]10.如下圖所示的裝置可用來制取Fe(OH)2和觀察Fe(OH)2在空氣中被氧化時(shí)的顏色變化。實(shí)驗(yàn)提供的試劑：鐵屑、6mol·L－1硫酸溶液、NaOH溶液。下列說法錯(cuò)誤的是()A．裝置B中盛有一定量的NaOH溶液，裝置A的燒瓶中應(yīng)預(yù)先加入的試劑是鐵屑B．實(shí)驗(yàn)開始時(shí)應(yīng)先將止水夾E關(guān)閉C．生成Fe(OH)2的操作為關(guān)閉止水夾E，將裝置A中溶液壓入裝置B中D．取下裝置B中的橡皮塞，使空氣進(jìn)入，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3解析：選B。制取硫酸亞鐵需要鐵屑，在裝置A的燒瓶中應(yīng)該先加入鐵屑，A正確；稀硫酸和鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)應(yīng)打開止水夾E，用氫氣排出裝置中的空氣，B錯(cuò)誤；鐵和稀硫酸反應(yīng)有氫氣生成，關(guān)閉止水夾E，導(dǎo)致裝置A中壓強(qiáng)逐漸增大，將FeSO4溶液壓入裝置B中進(jìn)行反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，C正確；氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，容易被空氣中的氧氣氧化生成紅褐色的氫氧化鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，D正確。11.納米四氧化三鐵是應(yīng)用最為廣泛的軟磁性材料之一。沉淀法是目前制備納米四氧化三鐵的重要方法，其流程如下：下列說法錯(cuò)誤的是()A．保存溶液A時(shí)，應(yīng)加入少量鐵粉B．制備納米Fe3O4的反應(yīng)類型屬于氧化還原反應(yīng)C．取濾液進(jìn)行焰色試驗(yàn)，火焰為黃色D．FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O的物質(zhì)的量之比最好為1∶2解析：選B。Fe2＋易被空氣中的氧氣氧化，在保存含F(xiàn)e2＋的溶液時(shí)，需要加入少量鐵粉，A項(xiàng)正確；該制備反應(yīng)中無元素化合價(jià)的變化，是非氧化還原反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；濾液中含有Na＋，所以進(jìn)行焰色試驗(yàn)時(shí)火焰為黃色，C項(xiàng)正確；Fe3O4可寫成FeO·Fe2O3，所以n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝1∶2，D項(xiàng)正確。12.實(shí)驗(yàn)室中利用氧化銅和氧化鐵混合物進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。下列說法錯(cuò)誤的是()A．“3.04g固體”一定是鐵銅混合物B．“溶液2”中溶質(zhì)的物質(zhì)的量為0.1molC．混合物中含氧元素的物質(zhì)的量為0.06molD．反應(yīng)②能生成0.04gH2解析：選D。實(shí)驗(yàn)中得到溶液1發(fā)生的反應(yīng)為CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O、Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O，得到溶液2可能發(fā)生的反應(yīng)為Fe2(SO4)3＋Fe===3FeSO4、Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑、CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu。設(shè)氧化鐵的物質(zhì)的量為xmol、氧化銅的物質(zhì)的量為ymol，由混合物的質(zhì)量可得160x＋80y＝4；由反應(yīng)的化學(xué)方程式可得64y＋5.6－56(x＋y＋0.1－3x－y)＝3.04，聯(lián)立解方程式可得x＝0.01、y＝0.03，故4g混合物中含有1.6g氧化鐵、2.4g氧化銅，“3.04g固體”中含有1.92g銅、1.12g鐵，“溶液1”中含有0.01mol硫酸鐵、0.03mol硫酸銅、0.04mol硫酸，“溶液2”中含有0.1mol硫酸亞鐵。由分析可知，“3.04g固體”中含有1.92g銅、1.12g鐵，故A正確；“溶液2”中含有0.1mol硫酸亞鐵，故B正確；4g混合物中含有0.01mol氧化鐵、0.03mol氧化銅，混合物中含氧元素的物質(zhì)的量為0.06mol，故C正確；“溶液1”中硫酸的物質(zhì)的量為0.04mol，與鐵反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量為0.04mol×2g·mol－1＝0.08g，故D錯(cuò)誤。13.某實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室利用氨和新制的硫酸亞鐵溶液反應(yīng)制備氫氧化亞鐵。(一)制備硫酸亞鐵溶液(1)步驟①中，加入稀硫酸的目的是____________________________________________________。(2)步驟②中，加入還原鐵粉后觀察到的現(xiàn)象是_____________________________________________________________________________________________________________________。(二)制備氫氧化亞鐵(3)選擇上圖中的裝置制備氫氧化亞鐵，連接順序?yàn)開_______(按氣流方向，用裝置字母表示)。反應(yīng)結(jié)束后繼續(xù)通一段時(shí)間的N2，目的是____________________________________________________________________________________________________________________。(4)裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是____________________________________。裝置C的作用是_______________________________________________________________________