第20講 鐵單質(zhì)學(xué)生版

第20第20講鐵單質(zhì)知識導(dǎo)航知識導(dǎo)航知識精講知識精講一、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。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價和＋3價化合物的形態(tài)存在三、鐵的化學(xué)性質(zhì)思考與交流：回顧所學(xué)知識，鐵可以與哪些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)？反應(yīng)前后鐵的化合價變化有何異同？1.鐵與非金屬反應(yīng)①Fe與O2：3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(點燃))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個電子生成＋2價鐵的化合物；鐵與氧化性較強的氧化劑（如氯氣等）反應(yīng)，鐵原子則失去3個電子生成＋3價鐵的化合物。4.Fe與水蒸氣反應(yīng)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(yīng)后試管內(nèi)固體仍為黑色實驗結(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，即功能性鐵和儲存鐵。功能性鐵參與氧的運輸，其余的鐵與一些酶結(jié)合，分布于身體各器官。體內(nèi)缺鐵將會導(dǎo)致人的記憶能力、免疫能力和對溫度的適應(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，即功能性鐵和儲存鐵。功能性鐵參與氧的運輸，其余的鐵與一些酶結(jié)合，分布于身體各器官。體內(nèi)缺鐵將會導(dǎo)致人的記憶能力、免疫能力和對溫度的適應(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的需要，就會發(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。動物內(nèi)臟、肉類、魚類、蛋類等動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，但我國膳食中一般食用蔬菜量很大，仍為鐵的重要來源。我國已經(jīng)實施在某些醬油中加入鐵強化劑的措施，以減少缺鐵性貧血問題的發(fā)生。對點訓(xùn)練對點訓(xùn)練題型一：高爐煉鐵【例1】（2021·安徽·定遠縣育才學(xué)校）高爐煉鐵中存在反應(yīng)：3CO+Fe2O33CO2+2Fe。下列說法正確的是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【變1】（2020·陜西·榆林十二中）高爐煉鐵過程中既被氧化又被還原的元素是A．鐵 B．氮 C．氧 D．碳題型二：鐵的物理性質(zhì)【例2】（2020·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，可制作炊具題型三：鐵的化學(xué)性質(zhì)【變3-1】（2021·全國·高一課時練習(xí)）在一定條件下，下列物質(zhì)能將鐵元素從0價轉(zhuǎn)變?yōu)?3價的是A．氯氣 B．硫酸銅溶液 C．鹽酸 D．氫氧化鈉【變3-3】（2021·全國·高一課時練習(xí)）如圖轉(zhuǎn)化過程中錯誤的是A．① B．② C．③ D．④【例4】（2021·陜西·蒲城縣教學(xué)研究室高三期中）我國宋代《開寶本草》中記載了中藥材鐵華粉的制作方法：“取鋼煅作葉，如笏或團，平面磨錯令光、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法錯誤的是A．“取鋼煅作葉，如笏或團”說明金屬鐵有較好的延展性B．“平面磨錯令光、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【變5】（2021·江蘇江蘇·高一月考）在實驗室制備下列物質(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溶液題型四：鐵與水蒸氣反應(yīng)的實驗探究【變6-2】（2020·江西·貴溪市實驗中學(xué)高一月考）下圖是鐵粉和水蒸氣反應(yīng)的實驗裝置示意圖。(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式___________(2)實驗中，D處排出的氣體幾乎點不著，已知該裝置不漏氣，使用的各種藥品沒有質(zhì)量問題，你認為氣體點不著的可能原因是(說出一點即可)：___________(3)將46g金屬鈉投入到500ml5mol/L鹽酸溶液中，計算生成的氫氣(標準狀況下)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：___________題型五：鐵的相關(guān)計算【變7-2】（2021·山東·招遠市第二中學(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)束時產(chǎn)生的氣體一樣多【變7-4】（2021·全國·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，生成標準狀況下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提分特訓(xùn)提分特訓(xùn)【題1】（2021·江蘇無錫·）在工業(yè)煉鐵過程中，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．【題2】（2019·安徽宿州·高一期中）下列關(guān)于鐵的說法正確的是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，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【題3】（2022·河南·唐河縣文峰高級中學(xué)高一月考）下列說法中正確的是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【題4】（2021·山東·棗莊八中高一月考）下列實驗現(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)物溶于水得藍綠色溶液【題5】（2020·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)，在標準狀況下生成氫氣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______________?！绢}6】（2021·四川成都·高一期末）某小組設(shè)計如下實驗探究鐵與水蒸氣反應(yīng)(夾持裝置省略)?；卮鹣铝袉栴}：(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燃順序為___________，理由是___________。(3)通過點燃試管3中產(chǎn)生的肥皂泡，來檢驗生成的氣體，肥皂液的作用是___________。(4)檢驗反應(yīng)后的固體是否存在Fe3O4，引起小組成員爭論：①甲同學(xué)認為可以使用化學(xué)方法，先用足量鹽酸溶解，再分別檢驗Fe2+和Fe3+。大家認為該方法不合理，請寫出至少1條理由___________；②乙同學(xué)認為可以利用Fe3O4的磁性檢驗。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，用極細鋼絲網(wǎng)代替鐵粉進行實驗。在實驗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?！绢}7】（2021·甘肅·天水市第一中學(xué)高一開學(xué)考試）A~J都是初中化學(xué)中的常見物質(zhì)，其中D、E對維持自然界生命活動至關(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。請回答下列問題：（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)（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_______(澄清石灰水過量)（5）寫出反應(yīng)⑤的離子方程式_______提分作業(yè)提分作業(yè)【練1】（2021·山西·長治市第一中學(xué)校）高爐煉鐵的主要反應(yīng)為，下列對該反應(yīng)的說法正確的是A．是氧化劑 B．中碳元素被還原C．的化合價升高 D．該反應(yīng)是置換反應(yīng)【練2】（2020·上海市奉賢區(qū)奉城高級中學(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【練3】（2020·全國·高一課時練習(xí)）下列關(guān)于鐵的敘述錯誤的是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，在干燥的空氣里不易被氧化【練4】（2021·山東·棗莊市第三中學(xué)高一月考）下列物質(zhì)不能由對應(yīng)的兩種單質(zhì)直接化合制備的是A． B． C． D．【練5】（2021·吉林·長春外國語學(xué)校高一期末）我國宋代的藥物著作《開寶本草》中記載了鐵華粉的制法：“取鋼煅作葉如笏或團，平面磨錯令光凈，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【練6】（2021·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【練7】（2021·全國·高一課時練習(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_______。(2)反應(yīng)②的化學(xué)方程式為_______。(3)反應(yīng)③的化學(xué)方程式為_______?！揪?】（2020·四川·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行Fe粉與水蒸氣的反應(yīng)。(1)實驗前檢查裝置氣密性的方法為______________。(2)檢驗實驗中生成氣體的實驗操作是_____________。(3)寫出試管中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式______________。_第20講鐵單質(zhì)第20講鐵單質(zhì)知識導(dǎo)航知識導(dǎo)航知識精講知識精講一、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。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價和＋3價化合物的形態(tài)存在三、鐵的化學(xué)性質(zhì)思考與交流：回顧所學(xué)知識，鐵可以與哪些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)？反應(yīng)前后鐵的化合價變化有何異同？1.鐵與非金屬反應(yīng)①Fe與O2：3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(點燃))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個電子生成＋2價鐵的化合物；鐵與氧化性較強的氧化劑（如氯氣等）反應(yīng)，鐵原子則失去3個電子生成＋3價鐵的化合物。4.Fe與水蒸氣反應(yīng)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(yīng)后試管內(nèi)固體仍為黑色實驗結(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，即功能性鐵和儲存鐵。功能性鐵參與氧的運輸，其余的鐵與一些酶結(jié)合，分布于身體各器官。體內(nèi)缺鐵將會導(dǎo)致人的記憶能力、免疫能力和對溫度的適應(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，即功能性鐵和儲存鐵。功能性鐵參與氧的運輸，其余的鐵與一些酶結(jié)合，分布于身體各器官。體內(nèi)缺鐵將會導(dǎo)致人的記憶能力、免疫能力和對溫度的適應(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的需要，就會發(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。動物內(nèi)臟、肉類、魚類、蛋類等動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，但我國膳食中一般食用蔬菜量很大，仍為鐵的重要來源。我國已經(jīng)實施在某些醬油中加入鐵強化劑的措施，以減少缺鐵性貧血問題的發(fā)生。對點訓(xùn)練對點訓(xùn)練題型一：高爐煉鐵【例1】（2021·安徽·定遠縣育才學(xué)校）高爐煉鐵中存在反應(yīng)：3CO+Fe2O33CO2+2Fe。下列說法正確的是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元素化合價由+2價升高到+4價，則CO僅作還原劑，氧化鐵中鐵元素的化合價由+3價變成0價，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由+3價變?yōu)?價，化合價降低，因此Ｆe2O3作氧化劑，故A說法正確；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說法錯誤；C．CO被氧化成CO2，CO2是氧化產(chǎn)物，故C說法錯誤；D．CO中的C元素化合價由+2價升高到+4價，則CO僅作還原劑，故D說法錯誤；答案為A。【變1】（2020·陜西·榆林十二中）高爐煉鐵過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，故在這一系列過程中，C元素既被氧化又被還原，故合理選項是D。題型二：鐵的物理性質(zhì)【例2】（2020·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】（2021·全國·高一課時練習(xí)）在一定條件下，下列物質(zhì)能將鐵元素從0價轉(zhuǎn)變?yōu)?3價的是A．氯氣 B．硫酸銅溶液 C．鹽酸 D．氫氧化鈉【答案】A【詳解】A．氯氣具有強氧化性，與Fe反應(yīng)生成FeCl3，能夠?qū)㈣F元素從0價轉(zhuǎn)變?yōu)?3價，故A選；B．Fe與硫酸銅反應(yīng)生成FeSO4和Cu，將鐵元素從0價轉(zhuǎn)變?yōu)?2價，故B不選；C．Fe與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2，將鐵元素從0價轉(zhuǎn)變?yōu)?2價，故C不選；D．Fe與氫氧化鈉不反應(yīng)，不能將鐵元素從0價轉(zhuǎn)變?yōu)?3價，故D不選；故選A?！咀?-3】（2021·全國·高一課時練習(xí)）如圖轉(zhuǎn)化過程中錯誤的是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在點燃條件下發(fā)生反應(yīng)3Fe+2O2Fe3O4，B錯誤；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在點燃條件下發(fā)生反應(yīng)3Cl2+2Fe2FeCl3，D正確；故選B?！纠?】（2021·陜西·蒲城縣教學(xué)研究室高三期中）我國宋代《開寶本草》中記載了中藥材鐵華粉的制作方法：“取鋼煅作葉，如笏或團，平面磨錯令光、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法錯誤的是A．“取鋼煅作葉，如笏或團”說明金屬鐵有較好的延展性B．“平面磨錯令光、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．把鋼煅作或長或圓的葉子形狀，說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，故開始要除去鐵銹，防止三價鐵影響產(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?】（2021·江蘇江蘇·高一月考）在實驗室制備下列物質(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行實驗時要進行尾氣處理，且一氧化碳是可燃性氣體，不純時加熱或點燃引起爆炸，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便利用碳酸鈉獲得氫氧化鈉，經(jīng)濟上也合理，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)的實驗探究【變6-2】（2020·江西·貴溪市實驗中學(xué)高一月考）下圖是鐵粉和水蒸氣反應(yīng)的實驗裝置示意圖。(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式___________(2)實驗中，D處排出的氣體幾乎點不著，已知該裝置不漏氣，使用的各種藥品沒有質(zhì)量問題，你認為氣體點不著的可能原因是(說出一點即可)：___________(3)將46g金屬鈉投入到500ml5mol/L鹽酸溶液中，計算生成的氫氣(標準狀況下)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，使用的各種藥品沒有質(zhì)量問題；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不著；故答案為：①產(chǎn)生的H2太少，②水蒸氣過多；(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，在標準狀況下的體積為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，生成的氫氣等量，消耗的鹽酸和氫氧化鈉不等量；實際上鹽酸、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)時甲中：酸不足，鋁過量；乙中：堿過量，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)計算【變7-2】（2021·山東·招遠市第二中學(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)束時產(chǎn)生的氣體一樣多【答案】A【分析】金屬活潑性越強，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?！咀?-4】（2021·全國·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，生成標準狀況下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)過程中Fe作還原劑，HCl作氧化劑，F(xiàn)e元素化合價由0升高至+2，H元素化合價由+1降低至0，根據(jù)化合價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】（2021·江蘇無錫·）在工業(yè)煉鐵過程中，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】利用有無化合價的變化，有化合價變化的是氧化還原反應(yīng)，無化合價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的化合價由0價→+4價，O元素的化合價由0價→-2價，存在化合價的變化，屬于氧化還原反應(yīng)，故A不符合題意；B．C元素的化合價由0價→+2價，+4價→+2價，存在化合價的變化，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的化合價由+2價→+4價，F(xiàn)e元素的化合價由+3價→0價，存在化合價的變化，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】（2019·安徽宿州·高一期中）下列關(guān)于鐵的說法正確的是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，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錯誤；B．硫為弱氧化劑，則Fe在硫蒸氣中燃燒生成FeS，故B錯誤；C．Fe不易失去電子，且純鐵中的雜質(zhì)相對較少，則純鐵的抗腐蝕能力相當(dāng)強，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錯誤；本題答案C。【題3】（2022·河南·唐河縣文峰高級中學(xué)高一月考）下列說法中正確的是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氧化鈉，故①錯誤；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錯誤；③過氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，因此過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錯誤；因此③④正確；故答案為C?！绢}4】（2021·山東·棗莊八中高一月考）下列實驗現(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)，所以溶于水不會產(chǎn)生無色氣體，故B錯誤；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，溶于水得藍綠色氯化銅溶液，故D正確；故答案：D。【題5】（2020·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)，在標準狀況下生成氫氣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】在標準狀況下生成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。【詳解】(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】（2021·四川成都·高一期末）某小組設(shè)計如下實驗探究鐵與水蒸氣反應(yīng)(夾持裝置省略)?；卮鹣铝袉栴}：(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燃順序為___________，理由是___________。(3)通過點燃試管3中產(chǎn)生的肥皂泡，來檢驗生成的氣體，肥皂液的作用是___________。(4)檢驗反應(yīng)后的固體是否存在Fe3O4，引起小組成員爭論：①甲同學(xué)認為可以使用化學(xué)方法，先用足量鹽酸溶解，再分別檢驗Fe2+和Fe3+。大家認為該方法不合理，請寫出至少1條理由___________；②乙同學(xué)認為可以利用Fe3O4的磁性檢驗。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，用極細鋼絲網(wǎng)代替鐵粉進行實驗。在實驗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?！敬鸢浮孔靼踩?，防倒吸先點燃酒精燈，待水蒸氣充滿硬質(zhì)玻璃管后，再點燃酒精噴燈防止加熱時鐵與硬質(zhì)玻璃管中的氧氣(空氣)反應(yīng)收集和儲存H2，便于安全點燃氫氣可能鐵粉未反應(yīng)完，剩余的鐵粉與Fe3+反應(yīng)生成Fe2+，檢測不出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+，無法判斷Fe2+的來源實驗前鐵片上無明顯現(xiàn)象，實驗后鐵片上吸附大量鋼絲【分析】本實驗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。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。【詳解】(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，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元素，數(shù)目為化合價變化總數(shù)，即為；試管2中進氣導(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燃順序為：先點燃酒精燈，待水蒸氣充滿硬質(zhì)玻璃管后，再點燃酒精噴燈，理由是：防止加熱時鐵與硬質(zhì)玻璃管中的氧氣(空氣)反應(yīng)。答案為：先點燃酒精燈，待水蒸氣充滿硬質(zhì)玻璃管后，再點燃酒精噴燈；防止加熱時鐵與硬質(zhì)玻璃管中的氧氣(空氣)反應(yīng)；(3)通過點燃試管3中產(chǎn)生的肥皂泡，來檢驗生成的氣體，則肥皂液中收集了氫氣，所以肥皂液的作用是收集和儲存H2，便于安全點燃氫氣。答案為：收集和儲存H2，便于安全點燃氫氣；(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+，無法判斷Fe2+的來源；②在實驗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，所以觀察到實驗前鐵片上無明顯現(xiàn)象，實驗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+，無法判斷Fe2+的來源；實驗前鐵片上無明顯現(xiàn)象，實驗后鐵片上吸附大量鋼絲?！军c睛】在分析實驗后某成分的性質(zhì)時，一定要考慮到反應(yīng)物很難完全反應(yīng)，剩余反應(yīng)物與某成分的檢驗是否會產(chǎn)生干擾?！绢}7】（2021·甘肅·天水市第一中學(xué)高一開學(xué)考試）A~J都是初中化學(xué)中的常見物質(zhì)，其中D、E對維持自然界生命活動至關(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。請回答下列問題：（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)（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)中的常見物質(zhì)，D、E對維持自然界生命活動至關(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)會生成二氧化碳，所以E是氧氣，二氧化碳和木炭會生成一氧化碳，所以F是一氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)會生成碳酸鈣沉淀，所以J是碳酸鈣，一氧化碳和氧化鐵會生成鐵和二氧化碳，G是鐵，鐵和稀硫酸反應(yīng)會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】（2021·山西·長治市第一中學(xué)校）高爐煉鐵的主要反應(yīng)為，下列對該反應(yīng)的說法正確的是A．是氧化劑 B．中碳元素被還原C．的化合價升高 D．該反應(yīng)是置換反應(yīng)【答案】A【詳解】A．的化合價從+3價降低為0，得電子，被還原，是氧化劑，故A正確；B．中碳元素的化合價從+2價升高為+4價，被氧化，故B錯誤；C．的化合價從+3價降低為0，故C錯誤；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錯誤；故選A?！揪?】（2020·上海市奉賢區(qū)奉城高級中學(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錯誤；D．鐵能被磁化而具有磁性，D正確。答案選C?！揪?】（2020·全國·高一課時練習(xí)）下列關(guān)于鐵的敘述錯誤的是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，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．鐵是強磁性物質(zhì)，在磁場作用下被磁化，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，因此不會發(fā)生電化學(xué)腐蝕，故抗蝕能力很強，正確?！揪?】（2021·山東·棗莊市第三中學(xué)高一月考）下列物質(zhì)不能由對應(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．銅和氯氣在點燃的條件下生成氯化銅，A項不符合題意；B．Na2O可由鈉與氧氣直接化合生成，B項不符合題意；C．Na2O2可由鈉與氧氣直接化合生成，C項不符合題意；D．鐵與氯氣直接化合生成氯化鐵，不能得到FeCl2，D項符合題意；答案選D?！揪?】（2021·吉林·長春外國語學(xué)校高一期末）我國宋代的藥物著作《開寶本草》中記載了鐵華粉的制法：“取鋼煅作葉如笏或團，平面磨錯令光凈，以鹽水灑之，于醋甕中陰處埋之一百日，鐵上生衣，鐵華成矣?！庇纱伺袛噼F華粉是指A．鐵粉 B．氫氧化亞鐵 C．氫氧化鐵 D．醋酸亞鐵【