福建專(zhuān)用新教材高中化學(xué)第3章物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化第1節(jié)第2課時(shí)鐵鐵的氧化物和鐵的氫氧化物學(xué)案魯科版必修

第2課時(shí)鐵、鐵的氧化物和鐵的氫氧化物一、鐵單質(zhì)1．物理性質(zhì)色、態(tài)密度熔點(diǎn)導(dǎo)熱性、延展性導(dǎo)電性銀白色固體__g·cm－31538℃良好比銅、鋁差(1)與酸反應(yīng)生成氫氣：與鹽酸、硫酸反應(yīng)的離子方程式為Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。(2)與某些鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)：與硫酸銅溶液反應(yīng)的離子方程式為Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu。(3)與非金屬反應(yīng)a．與氧氣反應(yīng)：3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))Fe3O4。b．與氯氣反應(yīng)：2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2FeCl3。(4)鐵與水的反應(yīng)：鐵與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2二、鐵的氧化物1．物理性質(zhì)化學(xué)名稱(chēng)氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵鐵元素化合價(jià)＋2＋3＋2、＋3俗稱(chēng)\鐵紅磁性氧化鐵色、態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體2.化學(xué)性質(zhì)：(1)與鹽酸反應(yīng)(用離子方程式表示)FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O(2)鋁熱反應(yīng)化學(xué)方程式為2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3。三、鐵的氫氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3顏色、狀態(tài)白色固體紅褐色固體與鹽酸反應(yīng)(寫(xiě)化學(xué)方程式)Fe(OH)2＋2HCl=FeCl2＋2H2OFe(OH)3＋3HCl=FeCl3＋3H2O受熱分解(寫(xiě)化學(xué)方程式)\2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O1．判斷下列說(shuō)法是否正確(1)Fe在空氣中燃燒生成黑色的Fe2O3。()提示：×。Fe在空氣中燃燒生成黑色的Fe3O4。(2)Fe可以與所有酸反應(yīng)均生成Fe3＋。()提示：×。Fe與非氧化性酸反應(yīng)生成Fe2＋。(3)FeO、Fe2O3、Fe3O4均為堿性氧化物。()提示：×。Fe3O4不屬于堿性氧化物。(4)Fe(OH)2易轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，表現(xiàn)強(qiáng)氧化性。()提示：×。Fe(OH)2易轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，表現(xiàn)強(qiáng)還原性。2．教材P86“鐵單質(zhì)能與稀鹽酸、稀硫酸等發(fā)生置換反應(yīng)，放出氫氣；還能與某些鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)，生成亞鐵鹽和其他金屬單質(zhì)?！辫F單質(zhì)與鹽溶液反應(yīng)都能生成亞鐵鹽和其他金屬單質(zhì)嗎？提示：不是。如金屬鐵與三氯化鐵反應(yīng)生成亞鐵離子，得不到金屬單質(zhì)。3．日常生活中鐵制品生銹的現(xiàn)象很常見(jiàn)，依據(jù)所學(xué)知識(shí)分析鐵銹的主要成分是什么？怎樣除去衣物上的鐵銹？提示：鐵銹呈紅棕色，因此鐵銹的主要成分是Fe2O3·xH2O。根據(jù)Fe2O3的性質(zhì)，可以選用酸性物質(zhì)除去衣物上的鐵銹，如食用醋、草酸或檸檬汁。鐵的主要性質(zhì)歸納材料一：鐵隕石在化學(xué)成分上除Ni和Fe外，還含有Co、S、P、Cu、Cr、Ga、Ge和Ir等元素。鐵隕石，有少數(shù)鐵隕石還含有硅酸鹽包體。鐵隕石與地球巖石十分相似，所以一般很難鑒別。材料二：從20世紀(jì)70年代開(kāi)始，珍品隕石的價(jià)格就已經(jīng)與黃金相差無(wú)幾。隕石最終的價(jià)值高低，要綜合隕石的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、紋理等一起來(lái)評(píng)定，稀有隕石則可達(dá)到每克萬(wàn)元以上。(1)鐵隕石可以應(yīng)用磁鐵檢驗(yàn)法，說(shuō)明單質(zhì)鐵具有哪些性質(zhì)？提示：說(shuō)明鐵具有可以被磁鐵吸引的性質(zhì)。(2)鐵隕石中主要含有Fe和Ni，若取少量隕石，加入足量的稀鹽酸，你會(huì)觀察到哪些現(xiàn)象(假設(shè)鐵隕石的其他成分不與鹽酸反應(yīng))？請(qǐng)寫(xiě)出相關(guān)的化學(xué)方程式。提示：現(xiàn)象為部分固體溶解，有氣泡冒出；化學(xué)方程式：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑；Ni＋2HCl=NiCl2＋H2↑。(3)Fe與所有酸反應(yīng)均生成Fe2＋嗎？請(qǐng)分析。提示：Fe與一般酸(如HCl、稀硫酸、CH3COOH等)反應(yīng)生成Fe2＋與H2，F(xiàn)e與強(qiáng)氧化性酸(如HNO3)反應(yīng)可以生成Fe3＋，不能放出H2。1．鐵的主要性質(zhì)：2．鐵與H2O(g)反應(yīng)應(yīng)注意的事項(xiàng)：(1)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，先將導(dǎo)氣管撤出，再移動(dòng)酒精燈，以防止倒吸。(2)鐵不能與冷水、熱水反應(yīng)，但高溫下能與水蒸氣反應(yīng)。(3)鐵與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，濕棉花的作用是加熱時(shí)產(chǎn)生水蒸氣?！镜淅?2021·濰坊高一檢測(cè))鐵在自然界中分布廣泛，但由于不易冶煉，因而人類(lèi)對(duì)鐵的利用是比較晚的，據(jù)考證，我國(guó)在公元前700年左右才知冶鐵。鐵在一定條件下，跟下列有關(guān)物質(zhì)的反應(yīng)，所得產(chǎn)物錯(cuò)誤的是()A．FeFeCl3 B．FeFeSC．FeFe(OH)3 D．FeFe3O4【解析】選C。Cl2是強(qiáng)氧化劑，可將Fe氧化成FeCl3，故A正確；S是弱氧化劑，可將Fe氧化成FeS，故B正確；Fe與H2O(g)反應(yīng)生成Fe3O4，而不是Fe(OH)3，故C錯(cuò)誤；Fe在O2中燃燒生成Fe3O4，故D正確?！疽?guī)律方法】(1)鐵與氧化性強(qiáng)的物質(zhì)一般生成3價(jià)鐵，即Fe3＋。如：Cl2、Br2、HNO3、濃H2SO4等。(2)鐵與氧化性弱的物質(zhì)一般生成2價(jià)鐵，即Fe2＋。如：S、I2、H＋、Cu2＋等?！緜溥x例題】(2021·德州高一檢測(cè))用如圖所示裝置進(jìn)行Fe與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A．裝置A的作用是為實(shí)驗(yàn)提供持續(xù)不斷的水蒸氣B．裝置B中反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Fe＋3H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe2O3＋3H2C．裝置C中加入的固體干燥劑可能是堿石灰D．點(diǎn)燃裝置D處的氣體前必須檢驗(yàn)氣體的純度【解析】選B。裝置A是將液態(tài)H2O轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，與裝置B中的鐵粉在高溫下發(fā)生反應(yīng)，A項(xiàng)正確；鐵粉與H2O(g)在高溫下發(fā)生反應(yīng)，生成Fe3O4和H2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；因生成的H2中含有未反應(yīng)的水蒸氣，故需要用堿石灰等不與H2反應(yīng)的干燥劑進(jìn)行干燥，C項(xiàng)正確；不純的H2在點(diǎn)燃時(shí)可能會(huì)發(fā)生爆炸，故在點(diǎn)燃H2前必須檢驗(yàn)其純度，D項(xiàng)正確。1．(2021·西安高一檢測(cè))下列關(guān)于如圖所示的反應(yīng)的敘述不正確的是()A．該反應(yīng)是置換反應(yīng)B．鐵是還原劑C．HCl是氧化劑D．產(chǎn)物是氯化鐵和氫氣【解析】選D。鐵與鹽酸發(fā)生置換反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，化學(xué)方程式為Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑，該反應(yīng)的還原劑是鐵，氧化劑是HCl，所以D錯(cuò)誤。2．(2021·日照高一檢測(cè))高溫時(shí)鐵與水蒸氣能發(fā)生反應(yīng)：3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2，該反應(yīng)屬于()A．置換反應(yīng) B．分解反應(yīng)C．化合反應(yīng) D．復(fù)分解反應(yīng)【解析】選A。3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2，反應(yīng)特點(diǎn)為單質(zhì)與化合物反應(yīng)生成新的單質(zhì)和新的化合物，屬于置換反應(yīng)，A正確?！景胃哳}組】1．鐵有多種氧化物，下列關(guān)于鐵的氧化物說(shuō)法正確的是()A．“雨過(guò)天晴云破處”所描述的瓷器青色，可能是來(lái)自氧化亞鐵B．Fe2O3是紅棕色粉末，俗稱(chēng)磁性氧化鐵，常用作紅色油漆和涂料C．Fe3O4中Fe元素的化合價(jià)有＋2價(jià)和＋3價(jià)，因而Fe3O4是FeO與Fe2O3的混合物D．鐵的氧化物都是堿性氧化物【解析】選A。青色在光譜中是介于綠色和藍(lán)色之間的顏色，研究認(rèn)為“青色”的產(chǎn)生與瓷釉內(nèi)的FeO的存在有關(guān)，A正確；Fe2O3是紅棕色粉末，常用作紅色油漆和涂料，俗稱(chēng)磁性氧化鐵的是Fe3O4，但Fe3O4不是FeO與Fe2O3的混合物，故B、C錯(cuò)誤；鐵的氧化物中FeO、Fe2O3屬堿性氧化物，F(xiàn)e3O4不是堿性氧化物，D錯(cuò)。2．(2021·濟(jì)南高一檢測(cè))向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100mL1.0mol·L－1的鹽酸，恰好使混合物溶解，放出224mL的氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。所得溶液中加KSCN溶液后無(wú)紅色出現(xiàn)。若用足量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的此混合物，能得到鐵()A．2.8g B．5.6gC．0.001mol D．無(wú)法確定【解析】選A。所得溶液中加KSCN溶液后無(wú)紅色出現(xiàn)說(shuō)明溶質(zhì)全部是FeCl2，根據(jù)氯原子守恒，F(xiàn)eCl2的物質(zhì)的量等于HCl的二分之一為0.05mol，鐵原子的物質(zhì)的量等于0.05mol，CO在高溫下還原相同質(zhì)量的此混合物得到鐵的物質(zhì)的量等于0.05mol，質(zhì)量為2.8g。中國(guó)人民銀行于2019年8月30日發(fā)行了第五套人民幣，引起社會(huì)各界廣泛關(guān)注。人民幣在票面文字、號(hào)碼等處所采用的磁性油墨中含有一種金屬氧化物，它在磁碼識(shí)別器上有磁性信號(hào)反應(yīng)，借此可辨別真?zhèn)巍?1)該金屬氧化物是_________________________(寫(xiě)化學(xué)式)。(2)糕點(diǎn)等食品包裝中常加入一個(gè)裝有脫氧劑的小袋，其作用是吸收氧氣，使食物因缺氧而不變質(zhì)，從而長(zhǎng)期保存食品。鐵脫氧劑就是利用鐵易被氧化的性質(zhì)來(lái)吸收氧氣，最終產(chǎn)物是Fe2O3·3H2O。有關(guān)反應(yīng)式如下：a．2Fe＋2H2O＋O2=2Fe(OH)2b．4Fe(OH)2＋2H2O＋O2=4Fe(OH)3c．2Fe(OH)3=Fe2O3·3H2O①鐵脫氧劑使用后最終的顏色為_(kāi)_______。②以上反應(yīng)中，屬于氧化還原反應(yīng)的是________(填編號(hào))。③反應(yīng)b的還原劑是________(填化學(xué)式)。(3)近年來(lái)，我國(guó)以鐵礦石為原料的產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，磁鐵礦、赤鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦等都得到了大力開(kāi)發(fā)。①赤鐵礦的主要成分是__________________。②工業(yè)上用焦炭和赤鐵礦為原料煉鐵，寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式__________?！窘馕觥?1)根據(jù)信息，人民幣在票面文字、號(hào)碼等處所采用的磁性油墨中含有一種金屬氧化物，它在磁碼識(shí)別器上有磁性信號(hào)反應(yīng)，借此可辨別真?zhèn)?，?jù)此知道該氧化物具有磁性，具有磁性的物質(zhì)是四氧化三鐵。(2)①根據(jù)已知反應(yīng)，鐵脫氧劑使用后的產(chǎn)物是氧化鐵，是一種紅棕色的固體物質(zhì)；②以上反應(yīng)中，a、b中存在化合價(jià)的變化，屬于氧化還原反應(yīng)；③在反應(yīng)4Fe(OH)2＋2H2O＋O2=4Fe(OH)3中，鐵元素化合價(jià)升高了，氫氧化亞鐵屬于還原劑。(3)①赤鐵礦的主要成分為氧化鐵，化學(xué)式為Fe2O3；②CO與Fe2O3反應(yīng)煉鐵的化學(xué)方程式為3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2。答案：(1)Fe3O4(2)①紅棕色②a、b③Fe(OH)2(3)①Fe2O3②3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2Fe(OH)2的性質(zhì)及其制備氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，工業(yè)上和生活上通常都是把它轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵，再進(jìn)行利用。某化學(xué)興趣小組用如圖所示裝置制備氫氧化亞鐵。將吸有NaOH溶液的膠頭滴管懸空于試管上方，緩慢擠出NaOH溶液，均勻滴入試管中的FeSO4溶液中。該小組同學(xué)看到該試管中出現(xiàn)以下現(xiàn)象：試管中先生成白色沉淀，迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。氫氧化亞鐵的制備方法(1)寫(xiě)出發(fā)生該現(xiàn)象的化學(xué)方程式：FeSO4＋2NaOH=Fe(OH)2↓＋Na2SO4、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。(2)利用該方法能否制備氫氧化亞鐵：不能。(3)實(shí)驗(yàn)室要制取Fe(OH)2，關(guān)鍵是：避免生成的Fe(OH)2接觸O2。(4)該小組對(duì)制取裝置進(jìn)行了改進(jìn)，取用最新配制的FeSO4溶液；NaOH溶液加熱煮沸并冷卻后使用，成功制得了氫氧化亞鐵。①NaOH溶液要經(jīng)過(guò)加熱煮沸，目的是趕走溶解的氧氣；②在FeSO4溶液表面覆蓋一層苯，作用是隔絕空氣中的氧氣。Fe(OH)3和Fe(OH)2的制備在兩支試管中分別加入少量的FeCl3溶液和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液。FeCl3溶液FeSO4溶液加入NaOH溶液后的現(xiàn)象產(chǎn)生紅褐色沉淀生成的白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色離子方程式Fe3++3OH-Fe(OH)3↓Fe2++2OH-Fe(OH)2↓(白色)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3【特別提醒】防止Fe(OH)2被氧化的方法(1)將配制溶液的蒸餾水煮沸，除去其中的氧氣。(2)將盛有NaOH溶液的膠頭滴管尖端插入試管內(nèi)的亞鐵鹽溶液底部，并慢慢擠出NaOH溶液。(3)在亞鐵鹽溶液上面充入保護(hù)氣，如H2、N2、稀有氣體等。(4)在亞鐵鹽溶液上面加保護(hù)層，如苯、植物油等?！镜淅?2021·南京高一檢測(cè))如圖所示裝置可用來(lái)制取和觀察Fe(OH)2在空氣中被氧化時(shí)顏色的變化。實(shí)驗(yàn)時(shí)必須使用鐵屑和6mol·L－1的硫酸，其他試劑任選。填寫(xiě)下列空白：(1)B中盛一定量的NaOH溶液，A中應(yīng)預(yù)先加入的試劑是________，A中反應(yīng)的離子方程式是________________________________________。(2)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)先將止水夾E________(填“打開(kāi)”或“關(guān)閉”)，C中收集到氣體的主要成分是________。(3)簡(jiǎn)述生成Fe(OH)2的操作過(guò)程：_________________________________。(4)拔去裝置B中的橡皮塞，使空氣進(jìn)入，寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________________________________________________。【思維建模】解答本類(lèi)試題的思維流程如下：【解析】實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)先打開(kāi)止水夾E，讓生成的H2把A、B裝置中的空氣排出，讓Fe(OH)2在H2氣氛中生成，以便較長(zhǎng)時(shí)間觀察Fe(OH)2的顏色。H2充滿B后關(guān)閉止水夾E，A中的FeSO4溶液沿豎直長(zhǎng)導(dǎo)管進(jìn)入B瓶，與NaOH反應(yīng)。答案：(1)鐵屑Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑(2)打開(kāi)H2(3)關(guān)閉止水夾E，A中壓強(qiáng)增大，把FeSO4溶液壓入B瓶中進(jìn)行反應(yīng)(4)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(1)該裝置防止Fe(OH)2被氧化的原理是什么？(關(guān)鍵能力——理解與辨析)提示：該裝置用制備得到的氫氣將裝置內(nèi)的空氣排凈，防止生成的Fe(OH)2與氧氣接觸。(2)該題第(3)小題操作后為什么燒瓶A中的溶液能夠進(jìn)入裝置B？(關(guān)鍵能力——分析與推測(cè))提示：關(guān)閉止水夾E，產(chǎn)生的氫氣使燒瓶A內(nèi)壓強(qiáng)增大，在氣壓作用下FeSO4溶液被壓入B瓶中進(jìn)行反應(yīng)。(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，稀硫酸應(yīng)稍過(guò)量，這是為什么？雖然單質(zhì)鐵會(huì)含有氧化鐵雜質(zhì)，但是制備的產(chǎn)品中卻不含有三價(jià)鐵離子，這又是為什么呢？(關(guān)鍵能力——分析與推測(cè))提示：稀硫酸稍微過(guò)量，可以讓鐵粉完全反應(yīng)；生成的三價(jià)鐵與單質(zhì)鐵反應(yīng)生成了二價(jià)鐵，所以產(chǎn)品中不含有三價(jià)鐵離子?！緜溥x例題】(2021·成都高一檢測(cè))氫氧化亞鐵的制造通常是向亞鐵鹽溶液中添加堿金屬氫氧化物，由于容易被氧化，所以反應(yīng)必須在較穩(wěn)定的氣體(例如氮?dú)?、氬?中進(jìn)行。在如圖所示裝置中，用不含O2的NaOH溶液、鐵屑和稀硫酸制備。(1)在試管Ⅰ中加入的試劑是_____________________________________。(2)在試管Ⅱ中加入的試劑是______________________________________。(3)為了制得白色Fe(OH)2沉淀，在試管Ⅰ和試管Ⅱ中加入試劑，打開(kāi)止水夾，塞緊塞子后的實(shí)驗(yàn)步驟是__________________________________。(4)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長(zhǎng)時(shí)間保持白色，其理由是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【解析】試管Ⅱ是開(kāi)口式的，無(wú)法利用產(chǎn)生的氣體將溶液壓入試管Ⅰ中，所以制取FeSO4應(yīng)在試管Ⅰ中進(jìn)行，而在試管Ⅱ中應(yīng)加入不含O2的NaOH溶液。當(dāng)把Fe與稀硫酸放入試管Ⅰ后，產(chǎn)生的H2可通過(guò)試管Ⅰ內(nèi)的短導(dǎo)管排出試管Ⅰ內(nèi)的空氣，然后進(jìn)入試管Ⅱ中，再排盡試管Ⅱ內(nèi)的空氣。最后關(guān)閉止水夾，試管Ⅰ內(nèi)產(chǎn)生的H2無(wú)法逸出，H2產(chǎn)生的壓強(qiáng)將試管Ⅰ內(nèi)生成的FeSO4溶液通過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)管壓入試管Ⅱ內(nèi)，在此過(guò)程中，液體都處于H2氛圍中，從而避免了溶解在溶液中的O2將反應(yīng)生成的Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3。答案：(1)稀硫酸、鐵屑(2)不含O2的NaOH溶液(3)檢驗(yàn)試管Ⅱ出口處排出的H2純度，當(dāng)排出的H2純凈時(shí)，再夾緊止水夾(4)試管Ⅰ中反應(yīng)生成的H2充滿了試管Ⅰ和試管Ⅱ，且外界空氣不容易進(jìn)入裝置實(shí)驗(yàn)室用FeCl2和燒堿制備Fe(OH)2，為了使生成的產(chǎn)物不容易被氧化，下列說(shuō)法不正確的是()A．配制FeCl2溶液和燒堿溶液所用的蒸餾水通常要煮沸B．可在FeCl2溶液的上面加一層植物油，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溶液內(nèi)D．產(chǎn)生Fe(OH)2沉淀后，不能振蕩試管【解析】選C。FeCl2溶液和燒堿溶液要現(xiàn)用現(xiàn)配，且配制溶液的蒸餾水要煮沸以除去氧氣，確保Fe(OH)2在無(wú)氧環(huán)境中生成，A正確；在FeCl2溶液的上面加一層植物油，以隔絕空氣，B正確；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)接觸空氣而溶有氧氣，C錯(cuò)誤；產(chǎn)生Fe(OH)2沉淀后，若振蕩試管，會(huì)增大沉淀與空氣接觸的機(jī)會(huì)，使沉淀更易被氧化，D正確。有人設(shè)計(jì)出一種在隔絕空氣條件下鈉與FeSO4溶液反應(yīng)的方法以驗(yàn)證反應(yīng)實(shí)質(zhì)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，往100mL的大試管中先加40mL煤油，取3粒米粒大小的金屬鈉放入大試管后塞上橡皮塞，通過(guò)長(zhǎng)頸漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面至橡膠塞，并夾緊彈簧夾(如圖)。仔細(xì)觀察，回答下列問(wèn)題：(1)大試管的下層溶液中出現(xiàn)什么現(xiàn)象？提示：產(chǎn)生白色絮狀沉淀。由于金屬Na的密度比H2O的小，但比煤油的大，故鈉粒應(yīng)位于兩種液體的交界處，Na與FeSO4溶液接觸的部分與H2O發(fā)生反應(yīng)生成NaOH和H2，NaOH與FeSO4發(fā)生反應(yīng)生成白色絮狀沉淀Fe(OH)2，因隔絕了空氣，制得的白色Fe(OH)2可以保存較長(zhǎng)時(shí)間。(2)裝置中長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液面下降還是上升？提示：上升。由于大試管內(nèi)產(chǎn)生H2，大試管內(nèi)氣壓增大，把大試管內(nèi)的液體壓入長(zhǎng)頸漏斗中，故長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)的液面上升。(3)寫(xiě)出鈉與FeSO4溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式。提示：2Na＋FeSO4＋2H2O=Fe(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑、2NaOH＋FeSO4=Fe(OH)2↓＋Na2SO4，將兩個(gè)化學(xué)方程式相加得2Na＋FeSO4＋2H2O=Fe(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。1．(水平1)鐵是人體必需微量元素中含量最多的一種。關(guān)于鐵下列說(shuō)法正確的是()A．Fe比Al活潑B．磁鐵礦的主要成分為Fe2O3C．鐵在銅的鹽溶液中可置換出銅D．Fe不與H2O反應(yīng)【解析】選C。A項(xiàng)，在金屬活動(dòng)性順序中Al排在Fe的前面，故Al比Fe活潑，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，磁鐵礦的主要成分為Fe3O4，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，鐵可置換出銅的鹽溶液中的銅，如Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu，正確；D項(xiàng)，F(xiàn)e在高溫下可以與H2O(g)發(fā)生反應(yīng)生成Fe3O4和H2，錯(cuò)誤。【補(bǔ)償訓(xùn)練】(2021·湖州高一檢測(cè))化學(xué)探究活動(dòng)設(shè)計(jì)的下列反應(yīng)中，能置換出鐵的是()A．Cu＋FeCl3(溶液) B．Na＋FeCl2(溶液)C．Al＋FeCl2(溶液) D．Ag＋FeCl2(溶液)【解析】選C。Cu與FeCl3溶液反應(yīng)生成Fe2＋；Na與FeCl2溶液反應(yīng)生成Fe(OH)2；Ag不能與FeCl2溶液反應(yīng)。2．(水平1)下列敘述正確的是()①鐵能被磁鐵吸引②人體內(nèi)的血紅蛋白中含鐵元素③Fe在純氧中燃燒可得到Fe2O3④Fe2O3不可與水反應(yīng)得到Fe(OH)3，所以不能通過(guò)化合反應(yīng)制得Fe(OH)3⑤Fe(OH)2在空氣中加熱，可得到FeOA．①②B．②④C．②③④⑤D．①②⑤【解析】選A。③鐵在純氧中燃燒得到的是Fe3O4；④Fe(OH)3可通過(guò)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3化合反應(yīng)制得；⑤Fe(OH)2在空氣中加熱得到的是Fe2O3。3．(水平1)下列反應(yīng)，其產(chǎn)物的顏色按紅色、紅褐色、淡黃色、藍(lán)色順序排列的是()①金屬鈉在純氧中燃燒②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空氣中放置一段時(shí)間③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液④無(wú)水硫酸銅放入醫(yī)用酒精中A．②③①④ B．③②①④C．③①②④ D．①②③④【解析】選B。①鈉在純氧中燃燒生成淡黃色的Na2O2；②FeSO4與NaOH反應(yīng)生成Fe(OH)2，在空氣中放置生成紅褐色Fe(OH)3；③FeCl3溶液與KSCN溶液反應(yīng)生成紅色Fe(SCN)3；④CuSO4遇醫(yī)用酒精中的水變藍(lán)色。4．(水平1)把一塊生銹的鐵片投入盛有稀硫酸的燒杯里，待鐵片完全溶解后，往燒杯里滴加氫氧化鈉溶液至過(guò)量，然后過(guò)濾，并充分灼燒不溶物，則最終留下的固體是()A．Na2O B．Fe2O3和FeC．Fe2O3 D．Fe2O3和NaOH【解析】選C。鐵銹和鐵與稀硫酸反應(yīng)，鐵片完全溶解，即鐵元素全部轉(zhuǎn)化成Fe2＋，然后加入過(guò)量的氫氧化鈉溶液，先生成沉淀Fe(OH)2，再轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，灼燒沉淀，得到Fe2O3，故選項(xiàng)C正確。5．(水平2)某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如圖所示的實(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)為用鹽酸溶解固體生成物所得溶液有