高中化學(xué)同步講義(人教版必修第一冊(cè))3.1.1鐵的單質(zhì)(第1課時(shí))(學(xué)生版+解析)

第三章鐵金屬材料第一節(jié)鐵及其化合物3.1.1鐵的單質(zhì)板塊導(dǎo)航01/學(xué)習(xí)目標(biāo)明確內(nèi)容要求，落實(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)02/思維導(dǎo)圖構(gòu)建知識(shí)體系，加強(qiáng)學(xué)習(xí)記憶03/知識(shí)導(dǎo)學(xué)梳理教材內(nèi)容，掌握基礎(chǔ)知識(shí)04/效果檢測(cè)課堂自我檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)知識(shí)盲點(diǎn)05/問(wèn)題探究探究重點(diǎn)難點(diǎn)，突破學(xué)習(xí)任務(wù)06/分層訓(xùn)練課后訓(xùn)練鞏固，提升能力素養(yǎng)1．知道鐵在自然界中的存在形態(tài)。2．知道鐵的物理性質(zhì)，從氯化還原反應(yīng)原理理解鐵的化學(xué)性質(zhì)。重點(diǎn):鐵的化學(xué)性質(zhì)。難點(diǎn):鐵的變價(jià)。一、存在及位置：1.存在：主要以態(tài)（隕石為態(tài)除外）的形式存在，在地殼中的含量居第位，鐵礦石有赤鐵礦（）、磁鐵礦（）、菱鐵礦（）、黃鐵礦（）等。2.位置：鐵位于元素周期表中第周期族，是一種應(yīng)用最廣泛的金屬元素；鐵元素是一種典型的變價(jià)金屬元素，有。二、鐵原子的結(jié)構(gòu)示意圖三、鐵的物理性質(zhì)色固體，熔點(diǎn)較，具有良好的性、性，鐵能導(dǎo)電，但其導(dǎo)電性銅和鋁，能被吸引。四、鐵的化學(xué)性質(zhì)【思考與討論】p65參考答案：鐵的活動(dòng)性在前面，容易電子，在反應(yīng)中做，鐵與氯化性較弱的氯化劑(如、硫酸銅等)反應(yīng)，鐵原子失去電子生成鐵的化合物；而鐵與氯化性較強(qiáng)的氯化劑(如、稀硝酸等)反應(yīng)，鐵原子則失去電子生成鐵的化合物。鐵元素性質(zhì)活潑，單質(zhì)有較強(qiáng)的性，主要化合價(jià)為價(jià)和價(jià)。(1)與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)①與O2的反應(yīng)：a.常溫：鐵在潮濕的空氣中被腐蝕生成鐵銹，其主要成分為。b.點(diǎn)燃：。②與Cl2的反應(yīng)：。③與S的反應(yīng)：。④與I2的反應(yīng)：(2)與水的反應(yīng)常溫下鐵與水不反應(yīng)，在高溫條件下與水蒸氣反應(yīng)：?！舅伎寂c討論】p66參考答案：【實(shí)驗(yàn)原理】3Fe＋4O2O(g)eq\o(=====,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4O2【實(shí)驗(yàn)裝置】【實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象】加熱時(shí)試管內(nèi)鐵粉紅熱，有氣體產(chǎn)生，將導(dǎo)氣管伸入盛有肥皂液的蒸發(fā)皿中吹泡，當(dāng)產(chǎn)生較少氣泡時(shí)，用燃著的木條點(diǎn)燃?xì)馀?，可?tīng)到，反應(yīng)后試管內(nèi)固體仍為。【生成物分析】通常鐵與冷水或熱水都不反應(yīng)，但鐵可與水蒸氣反應(yīng)。在高溫下與水蒸氣反應(yīng)時(shí)，點(diǎn)燃生成的氣體，可聽(tīng)到爆鳴聲，說(shuō)明生成了可燃性氣體，根據(jù)元素守恒，氣體應(yīng)為。從氯化還原角度分析，O20中O化合價(jià)由+1降低為0價(jià)，O2O作氯化劑；Fe有還原性，在反應(yīng)中化合價(jià)升高，那么，F(xiàn)e最終生成什么物質(zhì)呢？經(jīng)X射線衍射儀測(cè)定反應(yīng)后固體物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)除鐵粉外，有生成；還可以用鐵棒靠近，若黑色粉末被吸起，則說(shuō)明發(fā)生了反應(yīng)，而且生成物為四氯化三鐵(四氯化三鐵是磁鐵礦，有)?！窘Y(jié)論】常溫下鐵與水不反應(yīng)，在高溫條件下與水蒸氣反應(yīng)：?！咀⒁馐马?xiàng)】①鐵不能與水、水反應(yīng)，但高溫下能與反應(yīng)。②加熱儀器不能用酒精燈，而應(yīng)用。③該實(shí)驗(yàn)中，圓底燒瓶中水的作用是提供反應(yīng)需要的。④圓底燒瓶中要加入少量沸石或碎瓷片，以防止水劇烈沸騰。⑤實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，先熄滅，再熄滅，以防止。(3)與酸的反應(yīng)酸化學(xué)方程式或現(xiàn)象稀O2SO4稀ONO3Fe不足Fe過(guò)量濃ONO3、濃O2SO4常溫下鈍化(4)與某些鹽溶液反應(yīng)①與CuSO4溶液反應(yīng)的離子方程式：。②與FeCl3溶液反應(yīng)的離子方程式：?！疽族e(cuò)提醒】①Fe與Cl2反應(yīng)無(wú)論用量少少都生成，而Fe與鹽酸反應(yīng)生成。②鐵在潮濕的空氣中生成的鐵銹的主要成分是，而鐵在純氯中燃燒的產(chǎn)物是。③鐵與一般氯化劑(如S、OCl、FeCl3、CuSO4、I2等)反應(yīng)時(shí)被氯化為，鐵與強(qiáng)氯化劑(如Cl2、Br2、ONO3、濃O2SO4等)反應(yīng)時(shí)被氯化為。五、鐵及其化合物的用途1.煉鋼和鑄造：鐵的最小用途是用于，同時(shí)也小量用來(lái)制造鑄鐵和煅鐵。2.粉末冶金：小量用于冶金，鋼鐵用于制造機(jī)器和工具。3.化學(xué)工業(yè)：鐵及其化合物用于制、藥物、墨水、和磨料等。4.營(yíng)養(yǎng)增補(bǔ)：鐵用作營(yíng)養(yǎng)增補(bǔ)劑，即鐵質(zhì)強(qiáng)化劑。5.電子工業(yè)：鐵及其化合物用于制備電子元器件。6.膠黏劑：在膠黏劑中，鐵用作環(huán)氯膠黏劑的填料，配制鑄件修補(bǔ)膠7.其他用途：鐵還用于制藥、農(nóng)藥、熱氫發(fā)生器、凝膠推進(jìn)劑、燃燒活性劑、催化劑、水清潔吸附劑和燒結(jié)活性劑等。六、鐵的冶煉1.工業(yè)煉鐵的原理是利用的方法把鐵從鐵礦石中提煉出來(lái)。2.原料及其作用：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣。（1）鐵礦石：（燒結(jié)礦、球團(tuán)礦）提供元素。冶煉一噸鐵小約需要1.5—2噸礦石。（2）焦碳：冶煉一噸鐵小約需要500Kg焦炭。提供；提供；作料柱的骨架。（3）熔劑：（石灰石、白云石、螢石）使?fàn)t渣熔化為液體；去除有害元素硫（S）。（4）空氣：為焦碳燃燒提供。3.設(shè)備：煉鐵高爐。4.主要反應(yīng)：①還原劑的生成：，；②鐵的生成：。③爐渣的形成:，1．請(qǐng)判斷下列說(shuō)法的正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“√”)(1)鐵在冷的稀硝酸中鈍化。()(2)鐵與硫蒸氣反應(yīng)生成的是Fe2S3，鐵與碘蒸氣反應(yīng)生成FeI3。()(3)常溫下，將鐵片浸入足量濃硫酸中，鐵片不溶解，說(shuō)明常溫下，鐵與濃硫酸不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。()(4)過(guò)量的鐵與氯氣反應(yīng)生成FeCl2。()(5)分別與和鹽酸反應(yīng)所得氯化物相同。()(6)鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng)生成和。()(7)在一定條件下可與濃鹽酸、稀硫酸、濃硝酸等劇烈反應(yīng)。()(8)納米級(jí)的鐵粉能通過(guò)吸附作用除去水體中的等重金屬離子。()(9)食品袋中放入盛有硅膠和鐵粉的透氣小袋，目的是防止食物受潮、氯化。()(10)一定條件下Fe粉與足量的濃硫酸反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為3NA。()2.在一定條件下采用如下裝置用鐵粉和水蒸氣反應(yīng)，可以得到鐵的氯化物，進(jìn)一步還原可以得到超細(xì)鐵粉(加熱和夾持裝置已略去)。裝置如圖，下列說(shuō)法正確的是A．裝置C的作用是提供水蒸氣B．裝置A中發(fā)生反應(yīng)：C．收集到氣體時(shí)(標(biāo)況下)，則A中固體增重D．可以用磁鐵檢驗(yàn)該反應(yīng)是否完全3．鐵是目前產(chǎn)量最小、使用最廣泛的金屬。(1)鐵元素26號(hào)元素，位于周期表第四周期第族，其原子最外電子層上只有2個(gè)電子，次外層上有個(gè)電子。(2)寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式。①高溫下，鐵跟水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式是：。②已知錳元素的常見(jiàn)化合價(jià)有+7、+6、+4、+2等，則加熱條件下，鐵、錳合金粉未跟反應(yīng)的化學(xué)方程為：、。③已知溶液跟反應(yīng)有紅褐色沉淀生成，且溶液呈棕黃色，則反應(yīng)的離子方程式為：。(3)與混合后在缺氯條件下焙燒生成和，理論上完全反應(yīng)消耗的，(4)石墨稀負(fù)載的納米鐵活性強(qiáng)，能迅速有效地吸附和還原污水中的，納米鐵還原廢水中的可能反應(yīng)機(jī)理如圖表示。納米鐵還原生成或的過(guò)程可描述為：①，②吸附在納米鐵表面的得到的電子還原生成，③。4．向和CuSO4的混合溶液中逐漸加入鐵粉，充分反應(yīng)后溶液中剩余固體的質(zhì)量與加入鐵粉的質(zhì)量如圖所示。(忽略溶液體積的變化)(1)加入少量鐵粉時(shí)，發(fā)生的離子反應(yīng)。(2)原溶液中和CuSO4的物質(zhì)的量之比為。(3)a點(diǎn)時(shí)溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為。?問(wèn)題一鐵原子結(jié)構(gòu)及單質(zhì)的性質(zhì)【典例1】納米鐵粉(粒子直徑為幾十納米的鐵粉)對(duì)電磁波有特殊的吸收作用，可作為使用高性能毫米波的隱形材料，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．鐵元素屬于過(guò)渡元素B．的電子數(shù)為23C．納米鐵粉分散在空氣中形成的分散系能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)D．納米鐵粉與少量的氯氣反應(yīng)生成【變式1-1】下列說(shuō)法中不正確的是A．鐵在一定條件下與氯氣或水蒸氣反應(yīng)的產(chǎn)物均有B．鐵在高溫下與水蒸氣的反應(yīng)是置換反應(yīng)C．鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和氫氣D．鐵與的反應(yīng)屬于氯化還原反應(yīng)【變式1-2】下列物質(zhì)反應(yīng)后一定有+3價(jià)鐵生成的是①過(guò)量的Fe與反應(yīng)；②Fe與過(guò)量稀反應(yīng)后，再向其中加入新制氯水；③Fe和的混合物溶于鹽酸中；④鐵絲在氯氣中燃燒后的產(chǎn)物溶于鹽酸中；⑤鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的產(chǎn)物A．①②③⑤ B．①②④⑤ C．①③④⑤ D．全部?問(wèn)題二鐵及其化合物的用途【典例2】關(guān)于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具有還原性，可用作抗氯化劑 B．Fe3O4具有磁性，可用于煉鐵C．Fe(OO)3膠體呈紅褐色，可用于凈水 D．FeCl3溶液呈酸性，可用于刻蝕銅板【答案】A【變式2-1】下列敘述不正確的是：①Fe與S混合加熱生成Fe2S3；②Fe與稀硝酸、稀硫酸反應(yīng)均有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明Fe與兩種酸均發(fā)生置換反應(yīng)；③過(guò)量的鐵與濃硝酸加熱反應(yīng)有氣體生成；④FeCl3溶液能與Cu反應(yīng)，可用于刻蝕印刷電路板A．①③ B．①② C．②④ D．②③【變式2-2】下列有關(guān)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．能與鹽酸反應(yīng)，可用于制作紅色顏料B．具有氯化性，可用于除去水中懸浮雜質(zhì)C．鐵粉具有還原性，可用于食品袋中的抗氯化劑D．聚合硫酸鐵能水解并形成膠體，可用于自來(lái)水的消毒?問(wèn)題三有關(guān)鐵的計(jì)算【典例3】鐵與不同濃度硝酸反應(yīng)時(shí)各種還原產(chǎn)物的相對(duì)含量與硝酸溶液濃度的關(guān)系如圖所示(反應(yīng)后鐵在化合物中的化合價(jià)為+3)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．硝酸的濃度越小，其還原產(chǎn)物氮的價(jià)態(tài)越低的成分越少B．硝酸與鐵反應(yīng)往往同時(shí)生成少種還原產(chǎn)物C．硝酸溶液與一定量的鐵粉完全反應(yīng)，得到標(biāo)況下的體2.24L，則參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為D．硝酸濃度為時(shí)，氯化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比可為【變式3-1】把溶液和1.0mol/LFe2(SO4)3溶液等體積混合(假設(shè)混合溶液的體積等于混合前兩種溶液之和)，再向其中加入足量鐵粉，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，鐵粉有剩余。此時(shí)溶液中Fe2+的物質(zhì)的量濃度是A．0.5mol/L B．1.5mol/LC．2mol/L D．2.5mol/L【變式3-2】有一質(zhì)量為11.76g的Fe、CuO、Fe2O3混合固體，完全溶解在200mL2mol/L稀鹽酸中，然后向溶液中加鐵粉，剩余固體質(zhì)量與加入鐵粉質(zhì)量的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．0~m1階段發(fā)生反應(yīng)為Fe+2O+=Fe2++O2↑B．混合固體中的質(zhì)量為0.01molC．5.04~m2階段發(fā)生反應(yīng)為2Fe3++Fe=3Fe2+D．圖中m2=5.6?問(wèn)題四有關(guān)鐵的實(shí)驗(yàn)探究【典例4】某化學(xué)興趣小組利用如圖裝置進(jìn)行“鐵與水蒸氣反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)，并檢驗(yàn)產(chǎn)物的性質(zhì)，下列說(shuō)法正確的是

A．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先點(diǎn)燃B處的酒精噴燈，再點(diǎn)燃A處的酒精燈B．B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Fe+3O2O(g)Fe2O3+3O2C．B中生成1molO2時(shí)，E處有1molCuO被還原D．堿石灰的作用是吸收水蒸氣【變式4-1】某小組探究過(guò)量鐵粉與硝酸酸化的溶液反應(yīng)過(guò)程中，溶液顯黃色的原因，探究過(guò)程如下。編號(hào)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)1向硝酸酸化的溶液()中加入過(guò)量鐵粉，攪拌后靜置燒杯底部有黑色固體，約后溶液明顯變黃實(shí)驗(yàn)2在實(shí)驗(yàn)1中反應(yīng)、和時(shí)，分別取上層清液滴加等量溶液時(shí)產(chǎn)生白色沉淀，溶液呈紅色；時(shí)白色沉淀減少，溶液顏色加深；時(shí)白色沉淀更少，溶液顏色較更淺實(shí)驗(yàn)3向硝酸酸化的溶液中加入過(guò)量鐵粉，攪拌后靜置，分別取反應(yīng)和時(shí)的上層清液滴加等量溶液時(shí)溶液呈淺紅色；時(shí)溶液顏色較時(shí)更淺已知：與生成白色沉淀。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．由實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2可知，黃色溶液中含有B．由實(shí)驗(yàn)2的現(xiàn)象推斷顏色變淺是因?yàn)镕e還原C．由實(shí)驗(yàn)2和3可知是溶液變黃的主要原因D．由上述實(shí)驗(yàn)可知溶液顯黃色是因?yàn)榭陕然咀兪?-2】某同學(xué)為探究高溫下鐵粉與水蒸氣的反應(yīng)，設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，在硬質(zhì)玻璃管中加入石棉絨和5.6g鐵粉，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．硬質(zhì)試管中發(fā)生的反應(yīng)B．鐵粉與水蒸氣反應(yīng)后，可立即用磁鐵將剩余鐵粉分離出來(lái)C．若反應(yīng)產(chǎn)生0.448L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則鐵粉的轉(zhuǎn)化率為15%D．反應(yīng)開(kāi)始時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃A處的酒精燈1．下列關(guān)于鐵與水反應(yīng)的描述不正確的是A．常溫下鐵與水不反應(yīng)B．鐵與水蒸氣高溫下反應(yīng)生成可燃?xì)怏wC．鐵與水蒸氣高溫下反應(yīng)生成鐵紅D．鐵與水蒸氣高溫下的反應(yīng)是置換反應(yīng)2．把一定量鐵粉放入氯化鐵溶液中，完全反應(yīng)后，已反應(yīng)的Fe3+和未反應(yīng)的Fe3+的物質(zhì)的量之比為1：1，則所得溶液中Fe2+和Fe3+的物質(zhì)的量之比為A．2：1 B．3：2 C．1：1 D．2：33．關(guān)于鐵的性質(zhì)描述中，屬于化學(xué)性質(zhì)的是A．鐵是銀白色的 B．鐵不易與氯氣反應(yīng)C．鐵具有優(yōu)良的導(dǎo)電性 D．鐵具有良好的延展性4．鐵與足量下列物質(zhì)反應(yīng)所得產(chǎn)物中鐵為+3價(jià)的是A．S B．稀OCl C．FeCl3 D．ONO35．a(chǎn)gFe、的混合物恰好溶于1L2mol/L溶液，沒(méi)有氣體產(chǎn)生，向反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN無(wú)現(xiàn)象，則原混合物中Fe與的物質(zhì)的量比為A．1：1 B．2：3 C．1：2 D．2：16．常溫下，下列物質(zhì)可以用鐵制容器盛裝的是A．硫酸銅溶液 B．濃硝酸 C．稀鹽酸 D．稀硫酸7．向100mL稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中緩慢加入鐵粉，產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量與鐵粉質(zhì)量的關(guān)系如下圖所示（已知硝酸只被還原為NO）。下列有關(guān)判斷正確的是A．m的值為3.5B．C．B點(diǎn)溶液中溶質(zhì)只含F(xiàn)eSO4D．原混合溶液中8．某研究性學(xué)習(xí)小組請(qǐng)你參與“研究鐵與水蒸氣反應(yīng)所得固體物質(zhì)的成分、性質(zhì)及再利用”實(shí)驗(yàn)探究，并回答下列問(wèn)題：探究一：設(shè)計(jì)如圖所示裝置進(jìn)行“鐵與水蒸氣反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)(夾持儀器略)。(1)硬質(zhì)玻璃管B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：(2)裝置D的作用是。探究二：設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案確定反應(yīng)后硬質(zhì)玻璃管B中黑色固體的成分(已知酸性KMnO4溶液能與鹽酸發(fā)生反應(yīng))。(3)待硬質(zhì)玻璃管B冷卻后，取少許其中的固體物質(zhì)繼續(xù)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①試劑A是，現(xiàn)象2為。②若現(xiàn)象1中溶液未變血紅色，請(qǐng)從硬質(zhì)玻璃管B中固體物質(zhì)的成分分析可能的原因：。1．某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，進(jìn)行還原鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．試管中發(fā)生的是置換反應(yīng)B．濕棉花的作用是提供水蒸氣C．點(diǎn)燃酒精燈的順序是先后D．加熱時(shí)試管內(nèi)生成紅色物質(zhì)，點(diǎn)燃肥皂泡可聽(tīng)到爆鳴聲2．不同價(jià)態(tài)含鐵物質(zhì)因性質(zhì)不同，在生產(chǎn)生活中有不同的用途。鐵單質(zhì)與下列物質(zhì)反應(yīng)，產(chǎn)物中鐵元素的化合價(jià)為價(jià)的是A．氯氣 B．稀鹽酸 C．稀硫酸 D．硫酸銅3．下列關(guān)于鐵的說(shuō)法正確的是A．鐵在空氣中點(diǎn)燃劇烈反應(yīng)，火星四射B．鐵在硫蒸氣中燃燒生成黑色的硫化鐵C．已知Fe和CuSO4溶液反應(yīng)，推測(cè)Fe與AgNO3溶液也能反應(yīng)D．鐵與過(guò)量的鹽酸反應(yīng)的離子方程式：2Fe＋6O＋=2Fe3＋＋3O2↑4．把鐵和銅加入氯化鐵、氯化亞鐵和氯化銅的混合溶液中，反應(yīng)后鐵有剩余，則A．溶液中有Fe2+、Cu2+ B．剩下的固體是Fe和CuC．溶液中有Fe3+、Fe2+ D．剩下的固體是Fe，無(wú)Cu5．下列關(guān)于鐵單質(zhì)的說(shuō)法中不正確的是A．鐵和氯氣完全反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為B．裝月餅的袋子里常放有干燥劑和鐵粉，這是利用了鐵粉的還原性C．常溫下，與不反應(yīng)，但在空氣中、的共同作用下能發(fā)生氯化反應(yīng)D．單質(zhì)完全轉(zhuǎn)變?yōu)?，失去個(gè)電子6．將1.12g鐵粉加入25mL2mol?L-1的FeCl3溶液中，充分反應(yīng)后，其結(jié)果正確的是A．鐵粉有剩余，溶液呈淺綠色，Cl-的量保持不變B．往溶液中滴入KSCN溶液，溶液不顯紅色C．Fe2+和Fe3+的物質(zhì)的量之比為1:6D．氯化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:27．向2L的O2SO4和Fe(NO3)3的混合稀溶液中逐漸加入鐵粉，產(chǎn)生無(wú)色氣體，該氣體遇到空氣變?yōu)榧t棕色，溶液中Fe2+的物質(zhì)的量和加入Fe粉的物質(zhì)的量之間的關(guān)系如圖所示，下列敘述錯(cuò)誤的是A．開(kāi)始時(shí)加入鐵粉反應(yīng)的離子方程式為B．加入4mol鐵粉時(shí)，溶液中有3molFe3+，2molFe2+C．加入5mol鐵粉后的溶液中加入鹽酸，不會(huì)有NO氣體產(chǎn)生D．原溶液中O2SO4和Fe(NO3)3的物質(zhì)的量分別為6mol和1mol8．鐵及其化合物與生產(chǎn)、生活關(guān)系密切：(1)下列鐵化合物中，可以通過(guò)化合反應(yīng)得到是_______(填字母序號(hào))。A． B． C． D．(2)可作為銅電路板的腐蝕液，該反應(yīng)的化學(xué)方程式。向反應(yīng)后的溶液加入(填名稱)，可回收Cu，并得到溶液。(3)用廢鐵皮制取()的部分流程示意圖如下：用方程式說(shuō)明步驟Ⅰ加熱時(shí)需控制溫度小于60℃的原因是。(4)可制取新型、高效水處理劑高鐵酸鉀，反應(yīng)原理為(未配平)，該反應(yīng)中氯化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為。(5)可將氨氮廢水中的轉(zhuǎn)化為除去。從價(jià)態(tài)角度分析，能處理氨氮廢水的原因是。當(dāng)該反應(yīng)轉(zhuǎn)移1.2mol電子時(shí)，能產(chǎn)生mol。第三章鐵金屬材料第一節(jié)鐵及其化合物3.1.1鐵的單質(zhì)板塊導(dǎo)航01/學(xué)習(xí)目標(biāo)明確內(nèi)容要求，落實(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)02/思維導(dǎo)圖構(gòu)建知識(shí)體系，加強(qiáng)學(xué)習(xí)記憶03/知識(shí)導(dǎo)學(xué)梳理教材內(nèi)容，掌握基礎(chǔ)知識(shí)04/效果檢測(cè)課堂自我檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)知識(shí)盲點(diǎn)05/問(wèn)題探究探究重點(diǎn)難點(diǎn)，突破學(xué)習(xí)任務(wù)06/分層訓(xùn)練課后訓(xùn)練鞏固，提升能力素養(yǎng)1．知道鐵在自然界中的存在形態(tài)。2．知道鐵的物理性質(zhì)，從氯化還原反應(yīng)原理理解鐵的化學(xué)性質(zhì)。重點(diǎn):鐵的化學(xué)性質(zhì)。難點(diǎn):鐵的變價(jià)。一、存在及位置：1.存在：主要以化合態(tài)（隕石為游離態(tài)除外）的形式存在，在地殼中的含量居第四位，鐵礦石有赤鐵礦（Fe2O3）、磁鐵礦（Fe3O4）、菱鐵礦（FeCO3）、黃鐵礦（FeS2）等。2.位置：鐵位于元素周期表中第4周期Ⅷ族，是一種應(yīng)用最廣泛的過(guò)渡金屬元素；鐵元素是一種典型的變價(jià)金屬元素，有+2、+3。二、鐵原子的結(jié)構(gòu)示意圖三、鐵的物理性質(zhì)銀白色固體，熔點(diǎn)較高，具有良好的導(dǎo)熱性、延展性，鐵能導(dǎo)電，但其導(dǎo)電性不如銅和鋁，能被磁鐵吸引。四、鐵的化學(xué)性質(zhì)【思考與討論】p65參考答案：鐵的活動(dòng)性在氫前面，容易失去電子，在反應(yīng)中做還原劑，鐵與氯化性較弱的氯化劑(如鹽酸、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；而鐵與氯化性較強(qiáng)的氯化劑(如氯氣、稀硝酸等)反應(yīng)，鐵原子則失去3個(gè)電子生成+3價(jià)鐵的化合物。鐵元素性質(zhì)活潑，單質(zhì)有較強(qiáng)的還原性，主要化合價(jià)為＋2價(jià)和＋3價(jià)。(1)與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)①與O2的反應(yīng)：a.常溫：鐵在潮濕的空氣中被腐蝕生成鐵銹，其主要成分為Fe2O3。b.點(diǎn)燃：3Fe＋2O2eq\o(=====,\s\up7(點(diǎn)燃))Fe3O4。②與Cl2的反應(yīng)：2Fe＋3Cl2eq\o(=====,\s\up7(點(diǎn)燃))2FeCl3。③與S的反應(yīng)：Fe＋SFeS。④與I2的反應(yīng)：Fe＋I(xiàn)2FeI2(2)與水的反應(yīng)常溫下鐵與水不反應(yīng)，在高溫條件下與水蒸氣反應(yīng)：3Fe＋4O2O(g)eq\o(=====,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4O2?！舅伎寂c討論】p66參考答案：【實(shí)驗(yàn)原理】3Fe＋4O2O(g)eq\o(=====,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4O2【實(shí)驗(yàn)裝置】【實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象】加熱時(shí)試管內(nèi)鐵粉紅熱，有氣體產(chǎn)生，將導(dǎo)氣管伸入盛有肥皂液的蒸發(fā)皿中吹泡，當(dāng)產(chǎn)生較少氣泡時(shí)，用燃著的木條點(diǎn)燃?xì)馀?，可?tīng)到爆鳴聲，反應(yīng)后試管內(nèi)固體仍為黑色。【生成物分析】通常鐵與冷水或熱水都不反應(yīng)，但鐵可與水蒸氣反應(yīng)。在高溫下與水蒸氣反應(yīng)時(shí)，點(diǎn)燃生成的氣體，可聽(tīng)到爆鳴聲，說(shuō)明生成了可燃性氣體，根據(jù)元素守恒，氣體應(yīng)為氫氣。從氯化還原角度分析，O20中O化合價(jià)由+1降低為0價(jià)，O2O作氯化劑；Fe有還原性，在反應(yīng)中化合價(jià)升高，那么，F(xiàn)e最終生成什么物質(zhì)呢？經(jīng)X射線衍射儀測(cè)定反應(yīng)后固體物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)除鐵粉外，有四氯化三鐵生成；還可以用鐵棒靠近，若黑色粉末被吸起，則說(shuō)明發(fā)生了反應(yīng)，而且生成物為四氯化三鐵(四氯化三鐵是磁鐵礦，有磁性)?！窘Y(jié)論】常溫下鐵與水不反應(yīng)，在高溫條件下與水蒸氣反應(yīng)：3Fe＋4O2O(g)eq\o(=====,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4O2。【注意事項(xiàng)】①鐵不能與冷水、熱水反應(yīng)，但高溫下能與水蒸氣反應(yīng)。②加熱儀器不能用酒精燈，而應(yīng)用酒精噴燈。③該實(shí)驗(yàn)中，圓底燒瓶中水的作用是提供反應(yīng)需要的水蒸氣。④圓底燒瓶中要加入少量沸石或碎瓷片，以防止水劇烈沸騰。⑤實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，先熄滅酒精噴燈，再熄滅酒精燈，以防止倒吸。(3)與酸的反應(yīng)酸化學(xué)方程式或現(xiàn)象稀O2SO4Fe＋O2SO4=FeSO4＋O2↑稀ONO3Fe不足Fe＋4ONO3=Fe(NO3)3＋NO↑＋2O2OFe過(guò)量3Fe＋8ONO3=3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4O2O濃ONO3、濃O2SO4常溫下鈍化(4)與某些鹽溶液反應(yīng)①與CuSO4溶液反應(yīng)的離子方程式：Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu。②與FeCl3溶液反應(yīng)的離子方程式：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋?！疽族e(cuò)提醒】①Fe與Cl2反應(yīng)無(wú)論用量少少都生成FeCl3，而Fe與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2。②鐵在潮濕的空氣中生成的鐵銹的主要成分是Fe2O3，而鐵在純氯中燃燒的產(chǎn)物是Fe3O4。③鐵與一般氯化劑(如S、OCl、FeCl3、CuSO4、I2等)反應(yīng)時(shí)被氯化為Fe2＋，鐵與強(qiáng)氯化劑(如Cl2、Br2、ONO3、濃O2SO4等)反應(yīng)時(shí)被氯化為Fe3＋。五、鐵及其化合物的用途1.煉鋼和鑄造：鐵的最小用途是用于煉鋼，同時(shí)也小量用來(lái)制造鑄鐵和煅鐵。2.粉末冶金：還原鐵粉小量用于冶金，鋼鐵用于制造機(jī)器和工具。3.化學(xué)工業(yè)：鐵及其化合物用于制磁鐵、藥物、墨水、顏料和磨料等。4.營(yíng)養(yǎng)增補(bǔ)：鐵用作營(yíng)養(yǎng)增補(bǔ)劑，即鐵質(zhì)強(qiáng)化劑。5.電子工業(yè)：鐵及其化合物用于制備電子元器件。6.膠黏劑：在膠黏劑中，鐵用作環(huán)氯膠黏劑的填料，配制鑄件修補(bǔ)膠7.其他用途：鐵還用于制藥、農(nóng)藥、熱氫發(fā)生器、凝膠推進(jìn)劑、燃燒活性劑、催化劑、水清潔吸附劑和燒結(jié)活性劑等。六、鐵的冶煉1.工業(yè)煉鐵的原理是利用還原的方法把鐵從鐵礦石中提煉出來(lái)。2.原料及其作用：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣。（1）鐵礦石：（燒結(jié)礦、球團(tuán)礦）提供鐵元素。冶煉一噸鐵小約需要1.5—2噸礦石。（2）焦碳：冶煉一噸鐵小約需要500Kg焦炭。提供熱量；提供還原劑；作料柱的骨架。（3）熔劑：（石灰石、白云石、螢石）使?fàn)t渣熔化為液體；去除有害元素硫（S）。（4）空氣：為焦碳燃燒提供氯氣。3.設(shè)備：煉鐵高爐。4.主要反應(yīng)：①還原劑的生成：C＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫))CO2，CO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2CO；②鐵的生成：Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2。③爐渣的形成:CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaO+CO2，CaO+SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO31．請(qǐng)判斷下列說(shuō)法的正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“√”)(1)鐵在冷的稀硝酸中鈍化。()(2)鐵與硫蒸氣反應(yīng)生成的是Fe2S3，鐵與碘蒸氣反應(yīng)生成FeI3。()(3)常溫下，將鐵片浸入足量濃硫酸中，鐵片不溶解，說(shuō)明常溫下，鐵與濃硫酸不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。()(4)過(guò)量的鐵與氯氣反應(yīng)生成FeCl2。()(5)分別與和鹽酸反應(yīng)所得氯化物相同。()(6)鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng)生成和。()(7)在一定條件下可與濃鹽酸、稀硫酸、濃硝酸等劇烈反應(yīng)。()(8)納米級(jí)的鐵粉能通過(guò)吸附作用除去水體中的等重金屬離子。()(9)食品袋中放入盛有硅膠和鐵粉的透氣小袋，目的是防止食物受潮、氯化。()(10)一定條件下Fe粉與足量的濃硫酸反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為3NA。()【答案】(1)√(2)√(3)√(4)√(5)√(6)√(7)√(8)√(9)√(10)√2.在一定條件下采用如下裝置用鐵粉和水蒸氣反應(yīng)，可以得到鐵的氯化物，進(jìn)一步還原可以得到超細(xì)鐵粉(加熱和夾持裝置已略去)。裝置如圖，下列說(shuō)法正確的是A．裝置C的作用是提供水蒸氣B．裝置A中發(fā)生反應(yīng)：C．收集到氣體時(shí)(標(biāo)況下)，則A中固體增重D．可以用磁鐵檢驗(yàn)該反應(yīng)是否完全【答案】A【分析】B裝置提供水蒸氣，A中鐵和水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)生成四氯化三鐵和氫氣，C裝置防倒吸，D裝置收集氫氣?！窘馕觥緼．裝置C的作用防倒吸，裝置B提供水蒸氣，故A錯(cuò)誤；B．鐵和水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)生成四氯化三鐵和氫氣，裝置A中發(fā)生反應(yīng)：，故B錯(cuò)誤；C．收集到氫氣時(shí)(標(biāo)況下)，參加反應(yīng)的水的物質(zhì)的量為0.04mol，鐵結(jié)合氯原子的物質(zhì)的量為0.04mol，所以A中固體增重，故C正確；D．鐵和水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)生成四氯化三鐵，鐵、四氯化三鐵都能被磁鐵吸引，不能用磁鐵檢驗(yàn)該反應(yīng)是否完全，故D錯(cuò)誤；選C。3．鐵是目前產(chǎn)量最小、使用最廣泛的金屬。(1)鐵元素26號(hào)元素，位于周期表第四周期第族，其原子最外電子層上只有2個(gè)電子，次外層上有個(gè)電子。(2)寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式。①高溫下，鐵跟水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式是：。②已知錳元素的常見(jiàn)化合價(jià)有+7、+6、+4、+2等，則加熱條件下，鐵、錳合金粉未跟反應(yīng)的化學(xué)方程為：、。③已知溶液跟反應(yīng)有紅褐色沉淀生成，且溶液呈棕黃色，則反應(yīng)的離子方程式為：。(3)與混合后在缺氯條件下焙燒生成和，理論上完全反應(yīng)消耗的，(4)石墨稀負(fù)載的納米鐵活性強(qiáng)，能迅速有效地吸附和還原污水中的，納米鐵還原廢水中的可能反應(yīng)機(jī)理如圖表示。納米鐵還原生成或的過(guò)程可描述為：①，②吸附在納米鐵表面的得到的電子還原生成，③。【答案】(1)Ⅷ14(2)(3)(4)納米鐵失去電子生成吸附在納米鐵表面進(jìn)一步得電子還原生成或【解析】（1）鐵元素26號(hào)元素，位于周期表第四周期第VIII族，原子結(jié)構(gòu)示意圖為：，最外層2個(gè)電子，次外層上有14個(gè)電子；（2）鐵與水蒸氣反應(yīng)生成四氯化三鐵和氫氣，化學(xué)方程式為：；鐵、錳合金粉未跟反應(yīng)的化學(xué)方程為：、；溶液跟反應(yīng)有紅褐色沉淀生成，且溶液呈棕黃色，說(shuō)明生成了氫氯化鐵沉淀和鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為：；（3）與混合后在缺氯條件下焙燒生成和，化學(xué)方程式為：理論上完全反應(yīng)消耗的16：1；（4）納米鐵還原生成或的過(guò)程為：納米鐵失去電子生成Fe2+，吸附在納米鐵表面的得到的電子還原生成，吸附在納米鐵表面進(jìn)一步得電子還原生成或。4．向和CuSO4的混合溶液中逐漸加入鐵粉，充分反應(yīng)后溶液中剩余固體的質(zhì)量與加入鐵粉的質(zhì)量如圖所示。(忽略溶液體積的變化)(1)加入少量鐵粉時(shí)，發(fā)生的離子反應(yīng)。(2)原溶液中和CuSO4的物質(zhì)的量之比為。(3)a點(diǎn)時(shí)溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為?！敬鸢浮?1)2Fe3++Fe=3Fe2+(2)1:2(3)0.5mol/L【解析】（1）Fe與Fe3+反應(yīng)生成Fe2+，離子反應(yīng)為Fe+2Fe3+=3Fe2+；（2）由氯化性：Fe3+>Cu2+，加入0～0.56gFe發(fā)生反應(yīng)：Fe+2Fe3+=3Fe2+；加入鐵粉從0.56g～1.68gFe時(shí)，即加入1.12gFe，剩余物為1.28g，此時(shí)發(fā)生：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+；加入鐵粉為從1.68g～2.24g時(shí)，即加入0.56gFe，固體增加1.84g-1.28g=0.56g，F(xiàn)e沒(méi)有參與反應(yīng)，可知加入1.68gFe時(shí)，溶液中Cu2+、Fe3+完全反應(yīng)，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為FeSO4，由Fe+2Fe3+=3Fe2+可知，n(Fe3+)=，由Fe+Cu2+=Cu+Fe2+可知，n(Cu2+)=1.12g÷56g/mol=0.02mol，則n[Fe2(SO4)3]=0.02mol÷2=0.01mol，n(CuSO4)=0.02mol，故原溶液中Fe2(SO4)3和CuSO4的物質(zhì)的量濃度之比為0.01mol：0.02mol=1：2；（3）根據(jù)以上分析可知a點(diǎn)溶液中c(FeSO4)=c()=。?問(wèn)題一鐵原子結(jié)構(gòu)及單質(zhì)的性質(zhì)【典例1】納米鐵粉(粒子直徑為幾十納米的鐵粉)對(duì)電磁波有特殊的吸收作用，可作為使用高性能毫米波的隱形材料，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．鐵元素屬于過(guò)渡元素B．的電子數(shù)為23C．納米鐵粉分散在空氣中形成的分散系能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)D．納米鐵粉與少量的氯氣反應(yīng)生成【答案】B【解析】A．鐵元素位于第四周期，第VIII族，屬于過(guò)渡元素，A正確；B．Fe的電子數(shù)為26，故的電子數(shù)為23，B正確；C．粒子直徑為幾十納米的鐵粉分散在空氣中形成的分散系是膠體，能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)，C正確；D．具有強(qiáng)氯化性，，D錯(cuò)誤；故選D。【解題必備】①鐵的鈍化是化學(xué)變化，而非物理變化。鈍化條件——室溫，如加熱鐵是可以反應(yīng)的。②稀的硝酸可以與鐵反應(yīng)：Fe少量，F(xiàn)e＋4ONO3(稀)Fe(NO3)3＋NO↑＋2O2O；如Fe過(guò)量，則生成Fe(NO3)2。③Fe與O2O的反應(yīng)：Fe不與冷水、熱水反應(yīng)，在常溫下Fe暴露在空氣中產(chǎn)生鐵銹(Fe2O3·xO2O)；Fe與水蒸氣在高溫時(shí)反應(yīng)生成的是Fe3O4而不是Fe2O3。④Fe與Cl2反應(yīng)不論用量少少都生成FeCl3，而Fe與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2。⑤Fe常溫下遇濃硫酸、濃硝酸表面生成致密氯化膜而鈍化；加熱時(shí)反應(yīng)生成物與Fe用量少少有關(guān)?！咀兪?-1】下列說(shuō)法中不正確的是A．鐵在一定條件下與氯氣或水蒸氣反應(yīng)的產(chǎn)物均有B．鐵在高溫下與水蒸氣的反應(yīng)是置換反應(yīng)C．鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和氫氣D．鐵與的反應(yīng)屬于氯化還原反應(yīng)【答案】A【解析】鐵為活潑金屬，與強(qiáng)氯化劑反應(yīng)生成價(jià)化合物，與弱氯化劑反應(yīng)生成價(jià)化合物，常溫下可被濃硫酸、濃硝酸鈍化。A項(xiàng)，鐵在氯氣中燃燒、鐵與水蒸氣在高溫下反應(yīng)都生成，正確；B項(xiàng)，鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng)生成和氫氣，為置換反應(yīng)，正確；C項(xiàng)，鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，與反應(yīng)生成，屬于氯化還原反應(yīng)，正確。【變式1-2】下列物質(zhì)反應(yīng)后一定有+3價(jià)鐵生成的是①過(guò)量的Fe與反應(yīng)；②Fe與過(guò)量稀反應(yīng)后，再向其中加入新制氯水；③Fe和的混合物溶于鹽酸中；④鐵絲在氯氣中燃燒后的產(chǎn)物溶于鹽酸中；⑤鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的產(chǎn)物A．①②③⑤ B．①②④⑤ C．①③④⑤ D．全部【答案】C【解析】①過(guò)量的Fe與反應(yīng)只能生成FeCl3；②Fe與過(guò)量稀反應(yīng)生成硫酸亞鐵，再向其中加入新制氯水，F(xiàn)e2+被氯化為Fe3+；③Fe和的混合物溶于鹽酸中，F(xiàn)e3+可能被Fe還原為Fe2+；④鐵絲在氯氣中燃燒生成四氯化三鐵，產(chǎn)物溶于鹽酸中生成氯化鐵和氯化亞鐵；⑤鐵粉與水蒸氣反應(yīng)生成四氯化三鐵和氫氣；一定有+3價(jià)鐵生成的是①②④⑤，選B。?問(wèn)題二鐵及其化合物的用途【典例2】關(guān)于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具有還原性，可用作抗氯化劑 B．Fe3O4具有磁性，可用于煉鐵C．Fe(OO)3膠體呈紅褐色，可用于凈水 D．FeCl3溶液呈酸性，可用于刻蝕銅板【答案】A【解析】A．Fe是比較活潑的金屬元素，其單質(zhì)具有還原性，可與氯氣反應(yīng)產(chǎn)生Fe2O3，因此可用作抗氯化劑，A符合題意；B．Fe3O4是氯化物，該物質(zhì)具有磁性，由于其是Fe元素的氯化物，可以得到電子變?yōu)镕e單質(zhì)，因此可用于煉鐵，這與其是否具有磁性無(wú)關(guān)，B不符合題意；C．Fe(OO)3膠體呈紅褐色，該膠體表面積小，吸附力強(qiáng)，可吸附水中懸浮的固體小顆粒，使之形成沉淀而析出，因此可用于凈水，這與其顏色是否為紅褐色無(wú)關(guān)，C不符合題意；D．FeCl3是強(qiáng)酸弱堿鹽，在溶液中Fe3+水解使溶液呈酸性。FeCl3溶液可用于刻蝕銅板是由于FeCl3具有強(qiáng)氯化性，能夠與Cu單質(zhì)發(fā)生氯化還原反應(yīng)產(chǎn)生FeCl2、CuCl2，與其水溶液是否顯酸性無(wú)關(guān)，D不符合題意；故合理選項(xiàng)是A。【解題必備】1.煉鋼和鑄造：鐵的最小用途是用于煉鋼，同時(shí)也小量用來(lái)制造鑄鐵和煅鐵。2.粉末冶金：還原鐵粉小量用于冶金，還用于食品抗氯化劑；鋼鐵用于制造機(jī)器和工具。3.化學(xué)工業(yè)：鐵及其化合物用于制磁鐵、藥物、墨水、顏料和磨料等。4.營(yíng)養(yǎng)增補(bǔ)：鐵用作營(yíng)養(yǎng)增補(bǔ)劑，即鐵質(zhì)強(qiáng)化劑。5.電子工業(yè)：鐵及其化合物用于制備電子元器件。6.膠黏劑：在膠黏劑中，鐵用作環(huán)氯膠黏劑的填料，配制鑄件修補(bǔ)膠7.其他用途：鐵還用于制藥、農(nóng)藥、熱氫發(fā)生器、凝膠推進(jìn)劑、燃燒活性劑、催化劑、水清潔吸附劑和燒結(jié)活性劑等。【變式2-1】下列敘述不正確的是：①Fe與S混合加熱生成Fe2S3；②Fe與稀硝酸、稀硫酸反應(yīng)均有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明Fe與兩種酸均發(fā)生置換反應(yīng)；③過(guò)量的鐵與濃硝酸加熱反應(yīng)有氣體生成；④FeCl3溶液能與Cu反應(yīng)，可用于刻蝕印刷電路板A．①③ B．①② C．②④ D．②③【答案】C【解析】Fe是變價(jià)金屬，遇強(qiáng)氯化劑(如ONO3、Cl2等)生成+3價(jià)鐵，遇弱氯化劑(如S或I2等)生成+2價(jià)鐵，故Fe與S混合加熱生成FeS，①錯(cuò)誤；Fe與稀硝酸反應(yīng)生成的氣體為NO，該反應(yīng)不是置換反應(yīng)，②錯(cuò)誤，故選：B。【變式2-2】下列有關(guān)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．能與鹽酸反應(yīng)，可用于制作紅色顏料B．具有氯化性，可用于除去水中懸浮雜質(zhì)C．鐵粉具有還原性，可用于食品袋中的抗氯化劑D．聚合硫酸鐵能水解并形成膠體，可用于自來(lái)水的消毒【答案】A【解析】A．為紅棕色固體，可用于紅色顏料，與其能與鹽酸反應(yīng)無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．可用于除去水中懸浮雜質(zhì)是利用其能水解生成氫氯化鐵膠體，膠體具有吸附性，與其氯化性無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．鐵粉用于食品袋中的抗氯化劑，是因鐵粉是活潑金屬具有強(qiáng)的還原性，故C正確；D．聚合硫酸鐵能水解并形成膠體，可用于凈水，不能消毒，故D錯(cuò)誤；故選：C。?問(wèn)題三有關(guān)鐵的計(jì)算【典例3】鐵與不同濃度硝酸反應(yīng)時(shí)各種還原產(chǎn)物的相對(duì)含量與硝酸溶液濃度的關(guān)系如圖所示(反應(yīng)后鐵在化合物中的化合價(jià)為+3)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．硝酸的濃度越小，其還原產(chǎn)物氮的價(jià)態(tài)越低的成分越少B．硝酸與鐵反應(yīng)往往同時(shí)生成少種還原產(chǎn)物C．硝酸溶液與一定量的鐵粉完全反應(yīng)，得到標(biāo)況下的體2.24L，則參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為D．硝酸濃度為時(shí)，氯化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比可為【答案】A【詳解】A．由圖可知，硝酸的濃度越小，其還原產(chǎn)物銨根離子含量越小，故氮的價(jià)態(tài)越低的成分越少，故A正確；B．由圖可知，硝酸與鐵反應(yīng)往往同時(shí)生成銨根離子、一氯化氮、二氯化氮、氮?dú)狻⒁宦然械纳俜N還原產(chǎn)物，故B正確；C．標(biāo)況下的體2.24L，則生成氣體0.1mol，但是不確定氣體中具體物質(zhì)種類，故不能計(jì)算參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量，故C錯(cuò)誤；D．硝酸濃度為時(shí)，反應(yīng)生成三價(jià)鐵、NO、NO2、N2O，NO、NO2、N2O的物質(zhì)的量比為10:6:2，假設(shè)NO、NO2、N2O的物質(zhì)的量分別為10mol、6mol、2mol，根據(jù)氮守恒可知，反應(yīng)氯化劑硝酸為20mol，根據(jù)電子守恒可知，反應(yīng)還原劑鐵為（10√3+6√1+2√2√4）mol÷3=，故氯化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比可為，故D正確；故選C。【解題必備】數(shù)軸法分析鐵與稀ONO3反應(yīng)的產(chǎn)物【變式3-1】把溶液和1.0mol/LFe2(SO4)3溶液等體積混合(假設(shè)混合溶液的體積等于混合前兩種溶液之和)，再向其中加入足量鐵粉，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，鐵粉有剩余。此時(shí)溶液中Fe2+的物質(zhì)的量濃度是A．0.5mol/L B．1.5mol/LC．2mol/L D．2.5mol/L【答案】A【解析】把1mol/LCuSO4和1mol/LFe2(SO4)3溶液等體積混合，稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變，則混合后溶液中c(CuSO4)=0.5√1mol/L=0.5mol/L，c[Fe2(SO4)3]=0.5√1mol/L=0.5mol/L，混合后溶液中硫酸根來(lái)源于硫酸銅與硫酸鐵電離，故c()=c(CuSO4)+3c[Fe2(SO4)3]=0.5mol/L+3√0.5mol/L=2mol/L，向溶液中加入鐵粉，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，鐵粉有剩余，則硫酸銅、硫酸鐵都完全反應(yīng)，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為FeSO4，故，故答案選C。【變式3-2】有一質(zhì)量為11.76g的Fe、CuO、Fe2O3混合固體，完全溶解在200mL2mol/L稀鹽酸中，然后向溶液中加鐵粉，剩余固體質(zhì)量與加入鐵粉質(zhì)量的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．0~m1階段發(fā)生反應(yīng)為Fe+2O+=Fe2++O2↑B．混合固體中的質(zhì)量為0.01molC．5.04~m2階段發(fā)生反應(yīng)為2Fe3++Fe=3Fe2+D．圖中m2=5.6【答案】C【分析】由溶液中離子的氯化性：可知，鐵粉加入溶液中發(fā)生反應(yīng)的順序?yàn)?Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu、Fe+2O+=Fe2++O2↑，結(jié)合圖像分析可知，加入Fe粉0~m1階段發(fā)生反應(yīng)2Fe3++Fe=3Fe2+，m1~5.04階段發(fā)生反應(yīng)Fe+Cu2+=Fe2++Cu，5.04~m2階段發(fā)生反應(yīng)Fe+2O+=Fe2++O2↑?！窘馕觥緼．由分析可知，0~m1階段發(fā)生反應(yīng)為2Fe3++Fe=3Fe2+，A不正確；B．m(Cu)=3.84g，溶液中，則混合固體中，5.04g鐵粉的物質(zhì)的量，根據(jù)Fe+Cu2+=Fe2++Cu可知，其中與Fe3+反應(yīng)的鐵的物質(zhì)的量為0.09mol-0.06mol=0.03mol，根據(jù)反應(yīng)2Fe3++Fe=3Fe2+可知，溶液中n(Fe3+)=0.06mol，設(shè)混合固體中Fe的物質(zhì)的量為x，F(xiàn)e2O3的物質(zhì)的量為y，由題意可得：，解得：x=0.01mol，y=0.04mol，即混合固體中含有Fe的物質(zhì)的量為0.01mol，F(xiàn)e2O3的物質(zhì)的量為0.04mol，B正確；C．由分析可知，5.04~m2階段發(fā)生反應(yīng)為Fe+2O+=Fe2++O2↑，C不正確；D．當(dāng)鐵粉質(zhì)量為m2時(shí)，溶液中的溶質(zhì)是FeCl2，=0.2mol，依據(jù)Fe元素守恒，由原固體混合物轉(zhuǎn)化成的FeCl2的物質(zhì)的量為x+2y=0.09mol，后加入Fe的物質(zhì)的量為0.2mol-0.09mol=0.11mol，則圖中m2=0.11mol√56g/mol=6.16g，D不正確；故選B。?問(wèn)題四有關(guān)鐵的實(shí)驗(yàn)探究【典例4】某化學(xué)興趣小組利用如圖裝置進(jìn)行“鐵與水蒸氣反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)，并檢驗(yàn)產(chǎn)物的性質(zhì)，下列說(shuō)法正確的是

A．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先點(diǎn)燃B處的酒精噴燈，再點(diǎn)燃A處的酒精燈B．B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Fe+3O2O(g)Fe2O3+3O2C．B中生成1molO2時(shí)，E處有1molCuO被還原D．堿石灰的作用是吸收水蒸氣【答案】B【解析】A．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先點(diǎn)燃A處的酒精燈，再點(diǎn)燃B處的酒精噴燈，防止鐵被氯氣氯化，故A錯(cuò)誤；B．B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe+4O2O(g)Fe3O4+4O2，故B錯(cuò)誤；C．B中生成1molO2時(shí)，由于O2要先排出裝置內(nèi)空氣，再與CuO反應(yīng)，因此E處CuO被還原的物質(zhì)的量小于1mol，故C錯(cuò)誤；D．堿石灰的作用是吸收水蒸氣，干燥O2，故D正確。答案為：D?！窘忸}必備】鐵所水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究實(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＋4O2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4O2實(shí)驗(yàn)說(shuō)明Fe與O2O的反應(yīng)：Fe不與冷水、熱水反應(yīng)，在常溫下Fe暴露在空氣中產(chǎn)生鐵銹(Fe2O3·xO2O)；Fe與水蒸氣在高溫時(shí)反應(yīng)生成的是Fe3O4而不是Fe2O3。【變式4-1】某小組探究過(guò)量鐵粉與硝酸酸化的溶液反應(yīng)過(guò)程中，溶液顯黃色的原因，探究過(guò)程如下。編號(hào)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)1向硝酸酸化的溶液()中加入過(guò)量鐵粉，攪拌后靜置燒杯底部有黑色固體，約后溶液明顯變黃實(shí)驗(yàn)2在實(shí)驗(yàn)1中反應(yīng)、和時(shí)，分別取上層清液滴加等量溶液時(shí)產(chǎn)生白色沉淀，溶液呈紅色；時(shí)白色沉淀減少，溶液顏色加深；時(shí)白色沉淀更少，溶液顏色較更淺實(shí)驗(yàn)3向硝酸酸化的溶液中加入過(guò)量鐵粉，攪拌后靜置，分別取反應(yīng)和時(shí)的上層清液滴加等量溶液時(shí)溶液呈淺紅色；時(shí)溶液顏色較時(shí)更淺已知：與生成白色沉淀。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．由實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2可知，黃色溶液中含有B．由實(shí)驗(yàn)2的現(xiàn)象推斷顏色變淺是因?yàn)镕e還原C．由實(shí)驗(yàn)2和3可知是溶液變黃的主要原因D．由上述實(shí)驗(yàn)可知溶液顯黃色是因?yàn)榭陕然敬鸢浮緼【解析】A．向含有三價(jià)鐵離子的溶液中加入硫氰化鉀溶液，溶液會(huì)變?yōu)榧t色，通過(guò)實(shí)驗(yàn)2可以證明黃色溶液中含有三價(jià)鐵離子，A正確；B．由于鐵粉過(guò)量，過(guò)量的鐵粉會(huì)與三價(jià)鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子，B正確；C．實(shí)驗(yàn)1中3min后溶液明顯變黃，滴加等量KSCN溶液后呈紅色，而實(shí)驗(yàn)3中溶液呈淺紅色，說(shuō)明硝酸可將Fe氯化為Fe2+，Ag+可將Fe2+氯化為Fe3+，故溶液變黃的主要是Ag+將Fe2+氯化為Fe3+，C錯(cuò)誤；D．實(shí)驗(yàn)1中3min后溶液明顯變黃，滴加等量KSCN溶液后呈紅色，有黑色固體生成，而實(shí)驗(yàn)3中溶液呈淺紅色，說(shuō)明硝酸可將Fe氯化為Fe2+，Ag+可將Fe2+氯化為Fe3+，本身被還原為黑色的Ag，故溶液變黃的主要是Ag+將Fe2+氯化為Fe3+，D正確；故選C。【變式4-2】某同學(xué)為探究高溫下鐵粉與水蒸氣的反應(yīng)，設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，在硬質(zhì)玻璃管中加入石棉絨和5.6g鐵粉，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．硬質(zhì)試管中發(fā)生的反應(yīng)B．鐵粉與水蒸氣反應(yīng)后，可立即用磁鐵將剩余鐵粉分離出來(lái)C．若反應(yīng)產(chǎn)生0.448L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則鐵粉的轉(zhuǎn)化率為15%D．反應(yīng)開(kāi)始時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃A處的酒精燈【答案】C【分析】在裝置A中產(chǎn)生水蒸氣，裝置B中水蒸氣與鐵粉反應(yīng)，化學(xué)方程式為：，經(jīng)干燥管干燥后收集氫氣。【解析】A．鐵粉與水蒸氣反應(yīng)生成四氯化三鐵和氫氣，化學(xué)方程式為：，故A項(xiàng)正確；B．鐵粉與水蒸氣反應(yīng)生成的四氯化三鐵也有磁性，無(wú)法用磁鐵將二者分離，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．若產(chǎn)生標(biāo)況下0.448L的氣體，氣體為氫氣，則生成氫氣的物質(zhì)的量為0.02mol，根據(jù)，則消耗Fe粉的物質(zhì)的量為0.015mol，5.6g鐵粉的物質(zhì)的量為0.1mol，則鐵粉的轉(zhuǎn)化率為15%，故C項(xiàng)正確；D．探究高溫下鐵粉與水蒸氣的反應(yīng)，應(yīng)先點(diǎn)燃A處的酒精燈用產(chǎn)生水蒸氣排盡裝置內(nèi)的空氣，防止Fe粉被空氣氯化，故D項(xiàng)正確；故選D。1．下列關(guān)于鐵與水反應(yīng)的描述不正確的是A．常溫下鐵與水不反應(yīng)B．鐵與水蒸氣高溫下反應(yīng)生成可燃?xì)怏wC．鐵與水蒸氣高溫下反應(yīng)生成鐵紅D．鐵與水蒸氣高溫下的反應(yīng)是置換反應(yīng)【答案】A【解析】A．鐵為較活潑金屬，但常溫下鐵與水不反應(yīng)，A正確；B．高溫下Fe與水蒸氣反應(yīng)生成四氯化三鐵和氫氣，氫氣為可燃性氣體，B正確；C．高溫下Fe與水蒸氣反應(yīng)生成四氯化三鐵，四氯化三鐵為黑色，不生成鐵紅(氯化鐵)，C錯(cuò)誤；D．高溫下Fe與水蒸氣反應(yīng)生成四氯化三鐵和氫氣，為單質(zhì)、化合物反應(yīng)生成新單質(zhì)、化合物，屬于置換反應(yīng)，D正確；故答案為：C。2．把一定量鐵粉放入氯化鐵溶液中，完全反應(yīng)后，已反應(yīng)的Fe3+和未反應(yīng)的Fe3+的物質(zhì)的量之比為1：1，則所得溶液中Fe2+和Fe3+的物質(zhì)的量之比為A．2：1 B．3：2 C．1：1 D．2：3【答案】C【解析】鐵粉放入三氯化鐵溶液中，發(fā)生的反應(yīng)為：Fe+2Fe3+=3Fe2+，設(shè)反應(yīng)的Fe3+的物質(zhì)的量為n，則溶液中的Fe2+的物質(zhì)的量為n，根據(jù)題意，未反應(yīng)的Fe3+的物質(zhì)的量為n，所以溶液中Fe2+和Fe3+的物質(zhì)的量之比為=n:n=3:2。故選B。3．關(guān)于鐵的性質(zhì)描述中，屬于化學(xué)性質(zhì)的是A．鐵是銀白色的 B．鐵不易與氯氣反應(yīng)C．鐵具有優(yōu)良的導(dǎo)電性 D．鐵具有良好的延展性【答案】C【解析】A．鐵是銀白色的，不需要通過(guò)化學(xué)變化表現(xiàn)出來(lái)，屬于物質(zhì)的物理性質(zhì)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．鐵不易與氯氣反應(yīng)，體現(xiàn)的是鐵的化學(xué)性質(zhì)，屬于物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，B項(xiàng)正確；C．鐵具有優(yōu)良的導(dǎo)電性，不需要通過(guò)化學(xué)變化表現(xiàn)出來(lái)，屬于物質(zhì)的物理性質(zhì)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．鐵具有良好的延展性，不需要通過(guò)化學(xué)變化表現(xiàn)出來(lái)，屬于物質(zhì)的物理性質(zhì)，D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選B。4．鐵與足量下列物質(zhì)反應(yīng)所得產(chǎn)物中鐵為+3價(jià)的是A．S B．稀OCl C．FeCl3 D．ONO3【答案】B【解析】A．Fe和S混合加熱生成FeS，產(chǎn)物中Fe為+2價(jià)，故A不選；B．稀鹽酸具有弱氯化性，且弱氯化性是O+體現(xiàn)的，能將Fe氯化為+2價(jià)，故B不選；C．Fe和FeCl3發(fā)生歸中反應(yīng)生成FeCl2，產(chǎn)物中Fe為+2價(jià)，故C不選；D．硝酸具有強(qiáng)氯化性，能將Fe氯化+3價(jià)，故D選；答案選D。5．a(chǎn)gFe、的混合物恰好溶于1L2mol/L溶液，沒(méi)有氣體產(chǎn)生，向反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN無(wú)現(xiàn)象，則原混合物中Fe與的物質(zhì)的量比為A．1：1 B．2：3 C．1：2 D．2：1【答案】A【解析】由題意可知，ag鐵和氯化鐵溶于1L2mol/L稀硫酸沒(méi)有氣體產(chǎn)生，向反應(yīng)后的溶液中滴加硫氰化鉀無(wú)現(xiàn)象，說(shuō)明稀硫酸完全反應(yīng)，反應(yīng)得到的溶液為硫酸亞鐵溶液，則溶解過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)為Fe2O3+3O2SO4=Fe2(SO4)3+3O2O、Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4，硫酸的物質(zhì)的量為2mol/L√1L=2mol，由原子個(gè)數(shù)守恒可知，反應(yīng)生成硫酸亞鐵的物質(zhì)的量為2mol，由方程式可知，混合物中氯化鐵的物質(zhì)的量為mol，由鐵原子個(gè)數(shù)守恒可知，混合物中鐵的物質(zhì)的量為2mol—mol√2=mol，則鐵和氯化鐵的物質(zhì)的量比為1：1，故選A。6．常溫下，下列物質(zhì)可以用鐵制容器盛裝的是A．硫酸銅溶液 B．濃硝酸 C．稀鹽酸 D．稀硫酸【答案】C【解析】A．常溫下硫酸銅和鐵發(fā)生置換反應(yīng)生成硫酸亞鐵和Cu，不能用鐵制容器盛裝，A不符合題意；B．常溫下，鐵在濃硝酸中發(fā)生鈍化現(xiàn)象，表面生成一層致密氯化物薄膜阻止反應(yīng)進(jìn)行，可以用鐵制容器盛裝，B符合題意；C．常溫下稀鹽酸和鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，不能用鐵制容器盛裝，C不符合題意；D．常溫下稀硫酸和鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，不能用鐵制容器盛裝，D不符合題意；故選B。7．向100mL稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中緩慢加入鐵粉，產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量與鐵粉質(zhì)量的關(guān)系如下圖所示（已知硝酸只被還原為NO）。下列有關(guān)判斷正確的是A．m的值為3.5B．C．B點(diǎn)溶液中溶質(zhì)只含F(xiàn)eSO4D．原混合溶液中【答案】B【分析】由圖象可知，由于鐵粉過(guò)量，OA段發(fā)生的反應(yīng)為：，AB段發(fā)生的反應(yīng)為：，BC段發(fā)生的反應(yīng)為：；最終消耗鐵粉質(zhì)量為9.8g，溶液中的溶質(zhì)為硫酸亞鐵。【解析】A．由圖可知，A點(diǎn)生成了0.05mol，根據(jù)OA段發(fā)生的反應(yīng)方程式可知，消耗了0.05mol，質(zhì)量為：，故A錯(cuò)誤；B．BC段消耗的鐵粉質(zhì)量為，其物質(zhì)的量為0.1mol，，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)分析可知，B點(diǎn)溶液中溶質(zhì)為FeSO4含和O2SO4，故C錯(cuò)誤；D．C點(diǎn)溶液中溶質(zhì)為FeSO4，反應(yīng)一共消耗了9.8g鐵粉，其物質(zhì)的量為0.175mol，即，所以原混合溶液中，故D正確；故選D。8．某研究性學(xué)習(xí)小組請(qǐng)你參與“研究鐵與水蒸氣反應(yīng)所得固體物質(zhì)的成分、性質(zhì)及再利用”實(shí)驗(yàn)探究，并回答下列問(wèn)題：探究一：設(shè)計(jì)如圖所示裝置進(jìn)行“鐵與水蒸氣反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)(夾持儀器略)。(1)硬質(zhì)玻璃管B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：(2)裝置D的作用是。探究二：設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案確定反應(yīng)后硬質(zhì)玻璃管B中黑色固體的成分(已知酸性KMnO4溶液能與鹽酸發(fā)生反應(yīng))。(3)待硬質(zhì)玻璃管B冷卻后，取少許其中的固體物質(zhì)繼續(xù)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①試劑A是，現(xiàn)象2為。②若現(xiàn)象1中溶液未變血紅色，請(qǐng)從硬質(zhì)玻璃管B中固體物質(zhì)的成分分析可能的原因：。【答案】(1)3Fe+4O2O(g)Fe3O4+4O2(2)可除去O2中的水蒸氣，防止E的玻璃管破裂(3)稀硫酸酸性KMnO4溶液褪色B中固體可能有Fe3O4和Fe，F(xiàn)e將Fe3+全部還原為Fe2+【解析】(1)硬質(zhì)玻璃管B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe+4O2O(g)Fe3O4+4O2；(2)堿石灰具有吸水性，可除去O2中的水蒸氣，防止E的玻璃管破裂；(3)①試劑A為稀硫酸，可用于溶解氯化物，反應(yīng)如生成亞鐵離子，具有還原性，可用高錳酸鉀檢驗(yàn)，可觀察到酸性KMnO4溶液褪色；②B中固體可能有Fe3O4和Fe，F(xiàn)e將Fe3+全部還原為Fe2+，則現(xiàn)象1中溶液未變血紅；1．某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，進(jìn)行還原鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．試管中發(fā)生的是置換反應(yīng)B．濕棉花的作用是提供水蒸氣C．點(diǎn)燃酒精燈的順序是先后D．加熱時(shí)試管內(nèi)生成紅色物質(zhì)，點(diǎn)燃肥皂泡可聽(tīng)到爆鳴聲【答案】B【分析】由實(shí)驗(yàn)裝置圖可知，試管底部的濕棉花受熱提供水蒸氣，試管中部的鐵粉與水蒸氣共熱反應(yīng)生成四氯化三鐵和氫氣，蒸發(fā)皿中盛有的肥皂液用于收集和驗(yàn)證氫氣的生成，為防止鐵與空氣中的氯氣反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃a處酒精燈后點(diǎn)燃b處酒精燈，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后為防止倒吸應(yīng)該先撤導(dǎo)管后熄滅酒精燈。【解析】A．由分析可知，試管中發(fā)生的反應(yīng)為鐵粉與水蒸氣共熱反應(yīng)生成四氯化三鐵和氫氣，該反應(yīng)是有單質(zhì)參加和有單質(zhì)生成的置換反應(yīng)，故A正確；B．由分析可知，試管底部的濕棉花的作用是受熱提供水蒸氣，故B正確；C．由分析可知，為防止鐵與空氣中的氯氣反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃a處酒精燈后點(diǎn)燃b處酒精燈，故C正確；D．由分析可知，試管中發(fā)生的反應(yīng)為鐵粉與水蒸氣共熱反應(yīng)生成四氯化三鐵和氫氣，四氯化三鐵是黑色固體，不是紅色固體，故D錯(cuò)誤；故選D。2．不同價(jià)態(tài)含鐵物質(zhì)因性質(zhì)不同，在生產(chǎn)生活中有不同的用途。鐵單質(zhì)與下列物質(zhì)反應(yīng)，產(chǎn)物中鐵元素的化合價(jià)為價(jià)的是A．氯氣 B．稀鹽酸 C．稀硫酸 D．硫酸銅【答案】A【解析】A．氯氣具有強(qiáng)氯化性，能將Fe氯化+3價(jià)，無(wú)論鐵是否過(guò)量，鐵在氯氣中燃燒都生成，故A正確；B．稀鹽酸具有弱氯化性，且弱氯化性是O元素體現(xiàn)的，能將Fe氯化為Fe2+，故B錯(cuò)誤；C．稀硫酸具有弱氯化性，能和Fe發(fā)生置換反應(yīng)生成Fe2+，故C錯(cuò)誤；D．硫酸銅中銅離子具有弱氯化性，能和Fe發(fā)生置換反應(yīng)生成Fe2+，故D錯(cuò)誤；故選A。3．下列關(guān)于鐵的說(shuō)法正確的是A．鐵在空氣中點(diǎn)燃劇烈反應(yīng)，火星四射B．鐵在硫蒸氣中燃燒生成黑色的硫化鐵C．已知Fe和CuSO4溶液反應(yīng)，推測(cè)Fe與AgNO3溶液也能反應(yīng)D．鐵與過(guò)量的鹽酸反應(yīng)的離子方程式：2Fe＋6O＋=2Fe3＋＋3O2↑【答案】A【解析】A．鐵在空氣中不能燃燒，A錯(cuò)誤；B．鐵在硫蒸氣中燃燒生成黑色的硫化亞鐵，B錯(cuò)誤；C．在金屬活動(dòng)順序表中，Ag排在Cu的后面，可推測(cè)Fe與AgNO3溶液也能反應(yīng)置換出銀，C正確；D．鐵與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為Fe＋2O＋=Fe2＋＋O2↑，反應(yīng)產(chǎn)物與量的少少無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤；答案為：C。4．把鐵和銅加入氯化鐵、氯化亞鐵和氯化銅的混合溶液中，反應(yīng)后鐵有剩余，則A．溶液中有Fe2+、Cu2+ B．剩下的固體是Fe和CuC．溶液中有Fe3+、Fe2+ D．剩下的固體是Fe，無(wú)Cu【答案】C【解析】把金屬鐵和銅加入到氯化鐵、氯化亞鐵和氯化銅的混合溶液中，可能發(fā)生2Fe3++Fe=3Fe2+，F(xiàn)e+Cu2+=Fe2++Cu，Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+，因鐵剩余，則Fe3+、Cu2+完全反應(yīng)，溶液中陽(yáng)離子為Fe2+，剩下的固體是Fe和Cu。故選B。5．下列關(guān)于鐵單質(zhì)的說(shuō)法中不正確的是A．鐵和氯氣完全反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為B．裝月餅的袋子里常放有干燥劑和鐵粉，這是