高中化學(xué)必修第一冊(cè)習(xí)題第三章 鐵 金屬材料第1課時(shí)　鐵的單質(zhì)和氧化物、氫氧化物

第三章鐵金屬材料第一節(jié)鐵及其化合物第1課時(shí)鐵的單質(zhì)和氧化物、氫氧化物基礎(chǔ)過關(guān)練題組一鐵的性質(zhì)1.(2019福建福州福清一中高一上期末)常溫下,將鐵片放入下列溶液中,不發(fā)生反應(yīng)的是()A.稀硫酸 B.氯水C.氫氧化鈉溶液 D.硫酸銅溶液2.下列說法不正確的是()A.鐵與純氧氣和水蒸氣反應(yīng)都能生成四氧化三鐵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.鐵與鹽酸或水蒸氣反應(yīng),鐵都做還原劑3.下列關(guān)于鐵絲在氧氣中燃燒、鐵絲生銹的說法正確的是()A.鐵絲燃燒產(chǎn)生白煙 B.鐵絲生銹是緩慢氧化C.鐵絲燃燒的產(chǎn)物是Fe2O3 D.鐵銹的主要成分是Fe3O44.(2019湖北隨州一中高一上學(xué)期期中)關(guān)于三個(gè)實(shí)驗(yàn):①將鐵釘放入CuSO4溶液中:Fe+CuSO4Cu+FeSO4;②向硫酸亞鐵溶液中滴入幾滴濃硝酸:3FeSO4+6HNO3Fe2(SO4)3+Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O;③將鐵釘放入氯化鐵溶液中:Fe+2FeCl33FeCl2。下列判斷正確的是()A.實(shí)驗(yàn)①和③中鐵做還原劑B.實(shí)驗(yàn)②中Fe2+既顯氧化性又顯還原性C.氧化性:Fe2+>Cu2+D.實(shí)驗(yàn)③中反應(yīng)的離子方程式為Fe+Fe3+2Fe2+5.(2019山西太原高一上學(xué)期期末)還原鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的裝置如圖所示,下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說法正確的是()A.反應(yīng)生成FeOB.濕棉花的主要作用是冷卻試管,防止炸裂C.肥皂液的主要作用是檢驗(yàn)生成的H2D.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6.(2019云南玉溪江川二中高二期末)紅熱的鐵能與水蒸氣反應(yīng),有氫氣生成?，F(xiàn)用如圖所示裝置進(jìn)行鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),并用簡(jiǎn)單的方法收集、檢驗(yàn)生成的氫氣。請(qǐng)回答下列問題。(1)寫出鐵與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式:。

(2)干燥管C內(nèi)盛放的藥品是或;干燥管的(填“m”或“n”)端與g導(dǎo)管相連接。

(3)裝置最后用一個(gè)試管來收集產(chǎn)生的氣體,怎樣用簡(jiǎn)單的方法檢驗(yàn)收集到的氣體是氫氣?簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)操作步驟和現(xiàn)象:。

題組二鐵的氧化物與氫氧化物的性質(zhì)7.(2020廣東普寧高一期末)錄音磁帶是在醋酸纖維、聚酯纖維等纖維制成的片基上均勻涂上一層磁性材料——磁粉制成的。制取該磁粉的主要物質(zhì)是()A.FeOB.Fe2O3C.Fe3O4D.Al2O38.下列說法正確的是()A.赤鐵礦的主要成分是Fe3O4B.Fe2O3為堿性氧化物,可與水反應(yīng)生成Fe(OH)3C.鐵銹的主要成分是Fe2O3·xH2OD.Fe3O4中鐵元素有+2價(jià)和+3價(jià),故Fe3O4是混合物9.(2019浙江杭州蕭山中學(xué)高一上月考)有FeO、Fe2O3的混合物若干克,在CO氣流中加熱充分反應(yīng),冷卻后測(cè)得剩余固體比原混合物質(zhì)量減輕1.6g,若將同質(zhì)量的混合物與鹽酸反應(yīng),欲使其完全溶解需1mol/L的鹽酸的體積為()A.200mLB.100mLC.50mLD.無法計(jì)算10.鐵屑溶于過量稀硫酸,過濾后向?yàn)V液中加入過量氨水,有白色沉淀生成,過濾,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)?。上述沉淀和殘?jiān)謩e是()A.Fe(OH)3Fe2O3 B.Fe(OH)2Fe2O3C.Fe(OH)2Fe(OH)3 D.Fe(OH)2Fe3O411.(2020四川綿陽高一期末)某高中化學(xué)興趣小組同學(xué)用西紅柿(或洋蔥)作為供水劑,設(shè)計(jì)了如圖裝置驗(yàn)證鐵與水蒸氣的反應(yīng),并對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行檢驗(yàn)。回答下列問題:(1)A中鐵與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

(2)C中堿石灰的作用是。

(3)D裝置玻璃管中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為。

(4)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,取出A中反應(yīng)后的少量固體繼續(xù)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):(Ⅰ)固體A中Fe3O4與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為。

(Ⅱ)試劑A是(填字母)。

a.NaOH溶液 b.酸性KMnO4溶液c.酚酞 d.新制氯水(Ⅲ)有同學(xué)認(rèn)為,即使證明了Fe2+和Fe3+均存在,也不能確定所得固體成分為Fe3O4。你認(rèn)為該同學(xué)持此看法的理由是。

12.某學(xué)習(xí)小組為認(rèn)識(shí)鐵及其化合物的性質(zhì)、分散系的性質(zhì)做了如圖綜合實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程回答相關(guān)問題。(1)請(qǐng)寫出Fe2O3與①反應(yīng)的離子方程式:。

(2)物質(zhì)②為。

(3)請(qǐng)寫出FeCl3與鐵粉反應(yīng)的化學(xué)方程式:。

(4)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最終生成Fe(OH)3沉淀,該過程的現(xiàn)象為,此過程中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為(用化學(xué)方程式表達(dá))。

(5)將FeCl3飽和溶液滴入沸水中,并繼續(xù)煮沸至呈紅褐色,制得分散系③為,它與FeCl3溶液、Fe(OH)3濁液的本質(zhì)區(qū)別是。

題組三Fe(OH)2的制備13.(2019江西南昌二中高一上學(xué)期期末)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14.某學(xué)生設(shè)計(jì)了一個(gè)制取氫氧化亞鐵的實(shí)驗(yàn)方案,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。(1)在試管B中加入NaOH溶液,加熱煮沸1~2min立即加入2mL液體石蠟,該操作的目的是。

(2)在具支試管A中加入稀硫酸和略微過量的鐵粉,試分析鐵粉過量的原因:。

(3)連接好導(dǎo)管,同時(shí)打開活塞,當(dāng)鐵粉與稀硫酸反應(yīng)平穩(wěn)時(shí),關(guān)閉活塞,這時(shí)試管A中的現(xiàn)象是,產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是。試管B中的現(xiàn)象為。

(4)若試管B中生成的氫氧化亞鐵遇到空氣,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

15.如下圖所示裝置可用來制取和觀察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的硫酸溶液,其他試劑任選?；卮鹣铝袉栴}:(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)開始時(shí)先將止水夾E(填“打開”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的操作過程:。

(4)拔去裝置B中的橡膠塞,使空氣進(jìn)入,寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:。

能力提升練題組一鐵及其化合物的性質(zhì)1.(2020北京房山高一期末,)納米級(jí)Fe3O4可用于以太陽能為熱源分解水制H2,過程如下圖所示。下列說法中,不正確的是()A.過程Ⅰ的反應(yīng):2Fe3O46FeO+O2↑B.過程Ⅱ的反應(yīng):2H2O2H2↑+O2↑C兩個(gè)轉(zhuǎn)化過程都發(fā)生了氧化還原反應(yīng)D.整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)了太陽能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化2.(2020北京順義高一期末,)為了防止鋼鐵零件生銹,常采用化學(xué)處理使鋼鐵零件表面生成一層致密保護(hù)層?；瘜W(xué)處理過程中其中一步的反應(yīng)為3Fe+NaNO2+5NaOH3Na2FeO2+H2O+NH3↑。下列敘述不正確是()A.上述反應(yīng)涉及的物質(zhì)中,Fe的還原性最強(qiáng)B.上述反應(yīng)涉及的物質(zhì)中,NaNO2的氧化性最強(qiáng)C.上述反應(yīng)中,鐵是還原劑,NaNO2和NaOH是氧化劑D.NO2-的氧化性強(qiáng)于Fe3.()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)事實(shí)的解釋正確的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象解釋A向KI-淀粉溶液中加入FeCl3溶液,溶液變藍(lán)Fe3+能與淀粉發(fā)生顯色反應(yīng)B把生鐵放置于潮濕的空氣中,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向鹽酸中加入少量鐵粉,有氣泡產(chǎn)生Fe被氧化為Fe3+D新制Fe(OH)2露置于空氣中一段時(shí)間,白色物質(zhì)變成了紅褐色Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)34.(2019黑龍江哈爾濱六中高一上期末,)有一鐵的氧化物樣品,用50mL5mol·L-1鹽酸可恰好使其完全溶解。所得溶液可吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.56L氯氣,使其中的Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe3+。該樣品可能的化學(xué)式為()A.Fe4O5 B.Fe3O4C.Fe5O7 D.Fe8O115.(2019北京四中高一上期末,)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)說法不正確的是()A.裝置A的作用是持續(xù)不斷地為實(shí)驗(yàn)提供水蒸氣B.裝置B中反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Fe+3H2O(g)Fe2O3+3H2C.裝置C中加入的固體干燥劑可能是堿石灰D.點(diǎn)燃D處的氣體前必須檢驗(yàn)氣體的純度6.(2019山東濟(jì)南一中高一月考,)已知向含F(xiàn)e3+的溶液中滴加KSCN溶液會(huì)變紅。現(xiàn)有13.6gFe和Fe2O3的混合物,加入150mL足量的稀硫酸,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下收集到1.12LH2,向反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN溶液不變紅。為中和過量的H2SO4,并使鐵元素全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)2沉淀,恰好消耗了200mL3mol/L的NaOH溶液,則該稀硫酸的物質(zhì)的量濃度為()A.2.25mol/L B.2mol/LC.3mol/L D.0.6mol/L7.()已知A為常見的金屬單質(zhì),根據(jù)如圖所示的關(guān)系,下列敘述中正確的是()A.A為Fe,B為FeOB.C→D溶液的顏色變化:淺綠色→棕黃色C.④的離子方程式:Fe+2Fe3+3Fe2+D.⑤的離子方程式:4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3題組二鐵及其化合物性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究8.()已知某黑色固體為鐵的氧化物,對(duì)于該黑色物質(zhì),有三個(gè)學(xué)習(xí)小組提出了三種不同的猜想,以下是小組同學(xué)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)猜想與探究,請(qǐng)你根據(jù)小組的思路與提示完成相關(guān)空白?！静殚嗁Y料】含有Fe3+的鹽溶液遇到KSCN溶液時(shí)變成紅色,含有Fe2+的鹽溶液遇到KSCN溶液時(shí)不變色?！静孪搿考捉M:黑色物質(zhì)是FeO;乙組:黑色物質(zhì)是Fe3O4;丙組:。

【實(shí)驗(yàn)探究】(1)丙組認(rèn)為用一種簡(jiǎn)單定性的方法即可判斷甲組的正誤:取少許黑色物質(zhì)于燒杯中,加稀鹽酸使其完全溶解,再加溶液以檢驗(yàn)Fe3+,觀察溶液有無即可判斷。

(2)乙組認(rèn)為可通過定量測(cè)定來確定黑色物質(zhì)的組成,以驗(yàn)證該組猜想正確。取黑色物質(zhì)2.32g溶解于適量稀鹽酸后,加入新制氯水,加入氯水后反應(yīng)的離子方程式為,再加入足量NaOH溶液后,過濾、洗滌、烘干、灼燒、稱量,若稱得固體質(zhì)量為,即可判斷乙組同學(xué)猜想正確。

9.()某實(shí)驗(yàn)小組利用下圖所示裝置進(jìn)行“鐵與水蒸氣反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn),并利用反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)一步制備FeCl3·6H2O晶體(夾持裝置及尾氣處理裝置均已略去)。請(qǐng)回答下列問題:(1)裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

(2)E中出現(xiàn)的現(xiàn)象是。

(3)①欲檢驗(yàn)該溶液中含有Fe3+,選用的試劑為,現(xiàn)象是。

②該實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)用上述試劑沒有檢測(cè)到Fe3+,用離子方程式解釋溶液中不存在Fe3+可能的原因:。

③將該溶液中FeCl2完全氧化為FeCl3最好選擇下列物質(zhì)中的。

A.酸性KMnO4溶液 B.Cl2C.Na2O2 D.FeCl310.()如圖是鐵與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置。在硬質(zhì)玻璃管中放入鐵粉和石棉絨(石棉絨是耐高溫材料,與水、鐵不反應(yīng))的混合物,加熱,就可以完成高溫下鐵與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?！静殚嗁Y料】含有Fe3+的鹽溶液遇到KSCN溶液時(shí)變成紅色,含有Fe2+的鹽溶液遇到KSCN溶液時(shí)不變色。(1)請(qǐng)配平該反應(yīng)的化學(xué)方程式:Fe+H2O(g)Fe3O4+H2。

(2)儀器a的名稱是。

(3)某同學(xué)為了研究一定時(shí)間內(nèi)鐵粉的轉(zhuǎn)化率,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):準(zhǔn)確稱量一定質(zhì)量的鐵粉進(jìn)行反應(yīng),測(cè)量反應(yīng)后生成氣體的體積,計(jì)算鐵粉的轉(zhuǎn)化率。①該同學(xué)應(yīng)該先點(diǎn)燃(填“A”或“B”)處的酒精燈(或酒精噴燈),測(cè)量氣體體積不可以選用上圖中(填“甲”“乙”或“丙”)裝置。

②稱取5.6g鐵粉與適量石棉絨混合,然后加熱反應(yīng)一段時(shí)間。若測(cè)出氣體的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為0.448L,則鐵粉的轉(zhuǎn)化率為。(轉(zhuǎn)化率=已消耗的量起始的量(4)將硬質(zhì)玻璃管中反應(yīng)后的固體混合物全部取出置于燒杯中,加入足量的鹽酸溶解并過濾,為探究反應(yīng)后溶液中含有的陽離子,小林同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn),請(qǐng)你將下表補(bǔ)充完整:步驟現(xiàn)象解釋(用離子方程式表示)結(jié)論Ⅰ.取樣,滴加KSCN溶液溶液不變紅色②

反應(yīng)后的溶液中陽離子為

Ⅱ.取樣,滴加NaOH溶液剛開始無明顯現(xiàn)象,一段時(shí)間后先出現(xiàn)色沉淀,迅速變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)樯?/p>

①

②Fe2++2OH-Fe(OH)2↓③4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3答案全解全析基礎(chǔ)過關(guān)練1.C2.C3.B4.A5.C7.C8.C9.A10.B13.C1.C鐵與稀硫酸反應(yīng):Fe+H2SO4FeSO4+H2↑;氯水具有酸性和強(qiáng)氧化性,可以和鐵反應(yīng);鐵與硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng):Fe+CuSO4FeSO4+Cu;鐵與氫氧化鈉溶液不發(fā)生反應(yīng)。2.C鐵能在純氧氣中燃燒,也能在高溫下與水蒸氣反應(yīng),兩個(gè)反應(yīng)都能生成四氧化三鐵;鐵與鹽酸和水蒸氣的反應(yīng)都是置換反應(yīng),在兩個(gè)反應(yīng)中鐵的化合價(jià)均升高,做還原劑;鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵,而不是氯化鐵。3.B鐵絲燃燒會(huì)看到火星四射,看不到白煙,A錯(cuò)誤;鐵絲生銹是緩慢氧化,是鐵和空氣中的氧氣、水蒸氣緩慢地發(fā)生反應(yīng)的結(jié)果,B正確;鐵絲燃燒的產(chǎn)物是Fe3O4,C錯(cuò)誤;鐵銹的主要成分是Fe2O3·xH2O,D錯(cuò)誤。4.A實(shí)驗(yàn)②中Fe2+只顯還原性;實(shí)驗(yàn)①證明氧化性:Cu2+>Fe2+;實(shí)驗(yàn)③中反應(yīng)的離子方程式為Fe+2Fe3+3Fe2+。5.C鐵與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4和H2,A錯(cuò);濕棉花的作用是提供水蒸氣,B錯(cuò);使用肥皂液的作用是檢驗(yàn)反應(yīng)中生成的H2,反應(yīng)一段時(shí)間后,有肥皂泡吹起時(shí),用點(diǎn)燃的火柴靠近肥皂泡,當(dāng)聽到爆鳴聲時(shí),說明鐵與水蒸氣反應(yīng)生成了H2,C對(duì);鐵粉與水蒸氣反應(yīng)生成的四氧化三鐵也可以被磁鐵吸引,不能分離出鐵,D錯(cuò)。6.答案(1)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2(2)無水CaCl2堿石灰n(3)試管口向下,用拇指堵住試管口,靠近酒精燈火焰,松開拇指,若聽到“噗”的一聲或發(fā)出爆鳴聲,說明收集到的氣體是H2解析(1)鐵與水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣。(2)利用干燥管干燥氫氣,應(yīng)選擇固體干燥劑,如無水CaCl2、堿石灰、P2O5等。接干燥管時(shí),大口進(jìn)氣小口出氣,所以n端與g導(dǎo)管相連。(3)檢驗(yàn)氫氣的基本操作:試管口向下,用拇指堵住試管口,靠近酒精燈火焰,松開拇指,若聽到“噗”的一聲或發(fā)出爆鳴聲,說明收集到的氣體是H2。7.CFe3O4又名磁性氧化鐵,能夠吸附鐵等物質(zhì),該磁粉的主要成分是Fe3O4。8.C赤鐵礦的主要成分是Fe2O3,A錯(cuò)誤;Fe2O3為堿性氧化物,但不與水反應(yīng),B錯(cuò)誤;鐵銹的主要成分是Fe2O3·xH2O,C正確;Fe3O4為化合物,不是混合物,D錯(cuò)誤。9.AFeO、Fe2O3的混合物若干克,在CO氣流中加熱充分反應(yīng),生成Fe,冷卻后測(cè)得剩余固體比原混合物質(zhì)量減輕1.6g,則減少的質(zhì)量為氧元素的質(zhì)量,物質(zhì)的量是0.1mol。FeO、Fe2O3分別與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2、FeCl3,相當(dāng)于其中的O被Cl代替,1個(gè)O被2個(gè)Cl代替,所以需1mol/L的鹽酸的體積V(HCl)=0.2mol÷1mol/L=0.2L=200mL。10.B鐵與稀硫酸反應(yīng)生成FeSO4,再與過量氨水反應(yīng)生成Fe(OH)2白色沉淀,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。11.答案(1)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2(2)干燥H2(3)黑色固體變?yōu)榧t色,管壁有水珠出現(xiàn)(4)(Ⅰ)Fe3O4+8H+Fe2++2Fe3++4H2O(Ⅱ)b(Ⅲ)剩余固體中若有Fe,Fe與稀硫酸反應(yīng)也會(huì)生成Fe2+解析(1)A中鐵與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。(2)氫氣還原氧化銅之前需要干燥,則C中堿石灰的作用是干燥H2。(3)在加熱條件下氫氣還原氧化銅生成銅單質(zhì)和水,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為黑色固體變?yōu)榧t色,管壁有水珠出現(xiàn)。(4)(Ⅰ)加入稀硫酸后四氧化三鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵、硫酸亞鐵和水,離子方程式為Fe3O4+8H+Fe2++2Fe3++4H2O;(Ⅱ)加入試劑A的目的是檢驗(yàn)Fe2+的存在,在有Fe3+存在的條件下檢驗(yàn)Fe2+,可選用的試劑A為酸性KMnO4溶液;(Ⅲ)反應(yīng)后的固體中可能有Fe,Fe與稀硫酸反應(yīng)也會(huì)生成Fe2+,所以即使證明了Fe2+和Fe3+均存在,也不能確定所得固體成分為Fe3O4。12.答案(1)Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O(2)NaOH溶液(其他合理答案也可)(3)Fe+2FeCl33FeCl2(4)先生成白色沉淀,迅速變成灰綠色,最終變成紅褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3(5)Fe(OH)3膠體分散質(zhì)粒子直徑大小不同解析(1)Fe2O3為堿性氧化物,能與鹽酸反應(yīng)生成FeCl3和H2O。(2)FeCl3溶液能與堿反應(yīng)生成Fe(OH)3,物質(zhì)②可以是NaOH溶液、氨水等。(3)Fe3+具有氧化性,能氧化Fe為Fe2+,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+2FeCl33FeCl2。(4)FeCl2和NaOH反應(yīng)生成Fe(OH)2白色沉淀,其迅速被氧氣氧化,會(huì)看到沉淀由白色迅速變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色,發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3。(5)將飽和氯化鐵溶液滴入沸水中,繼續(xù)煮沸至呈紅褐色,得到的是Fe(OH)3膠體。13.CA項(xiàng),FeCl2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不被氧化,正確;B項(xiàng),在FeCl2溶液的上面加一層苯,以隔絕空氣,防止氧氣溶入,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,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。14.答案(1)除去溶解在NaOH溶液中的O2,并防止O2再進(jìn)入溶液(2)保證溶液中不存在Fe3+(3)溶液經(jīng)導(dǎo)管進(jìn)入試管B中生成的H2使試管A、B內(nèi)產(chǎn)生了壓強(qiáng)差產(chǎn)生白色沉淀(4)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3解析氫氧化亞鐵不穩(wěn)定,容易被氧化為氫氧化鐵,因此在制備過程中應(yīng)避免其與氧化性物質(zhì)接觸。15.答案(1)鐵屑Fe+2H+Fe2++H2↑(2)打開H2(3)關(guān)閉止水夾E,使FeSO4溶液壓入B瓶中進(jìn)行反應(yīng)(4)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3解析實(shí)驗(yàn)開始時(shí)先打開止水夾E,用生成的H2把A、B中的空氣排出,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。(3)生成Fe(OH)2的操作過程為關(guān)閉止水夾E,A中的FeSO4溶液沿導(dǎo)管進(jìn)入B瓶,與NaOH反應(yīng)。能力提升練1.B2.C3.D4.A5.B6B7.B1.B過程Ⅰ中Fe3O4分解生成FeO與O2,化學(xué)方程式為2Fe3O46FeO+O2↑,A項(xiàng)正確;過程Ⅱ中FeO與水反應(yīng)生成H2和Fe3O4,化學(xué)方程式為3FeO+H2OH2↑+Fe3O4,B項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)過程Ⅰ和過程Ⅱ反應(yīng)的化學(xué)方程式可知,兩個(gè)反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng),C項(xiàng)正確;由兩個(gè)過程的圖示可知,整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)了太陽能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化,D項(xiàng)正確。2.C反應(yīng)3Fe+NaNO2+5NaOH3Na2FeO2+H2O+NH3↑中,Fe是還原劑,所以該反應(yīng)涉及的物質(zhì)中,鐵的還原性最強(qiáng),故A正確;反應(yīng)中NaNO2是氧化劑,故反應(yīng)涉及的物質(zhì)中,NaNO2的氧化性最強(qiáng),故B正確;該反應(yīng)中,NaOH中元素化合價(jià)不變,既不是氧化劑又不是還原劑,故C錯(cuò)誤;該反應(yīng)中,NaNO2是氧化劑,Na2FeO2是氧化產(chǎn)物,所以NO2-的氧化性強(qiáng)于FeO3.DA項(xiàng)中Fe3+將I-氧化為I2,淀粉遇碘單質(zhì)變藍(lán);B項(xiàng)中紅棕色斑點(diǎn)是鐵銹(Fe2O3·xH2O);C項(xiàng)中鐵與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2和H2。4.An(HCl)=0.05L×5mol·L-1=0.25mol,n(Cl2)=0.56L÷22.4L·mol-1=0.025mol,反應(yīng)中HCl中的氫元素與氧化物中氧元素全部結(jié)合生成H2O,則氧化物中n(O)=12×n(HCl)=12×0.25mol=0.125mol,反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)為FeCl3,n(Cl-)=0.25mol+0.025mol×2=0.3mol,n(Fe)=0.3mol×13=0.1mol,所以n(Fe)∶n(O)=0.1mol∶0.125mol=4∶5,該樣品的化學(xué)式為Fe45.BFe與水蒸氣在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)生成Fe3O4和H2,裝置B中反應(yīng)的化學(xué)方程式是3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,B錯(cuò)誤。6.BFe和Fe2O3的混合物與足量稀硫酸反應(yīng),Fe和Fe2O3均無剩余,且有H2生成,說明反應(yīng)生成FeSO4,為了中和過量的硫酸,而且使FeSO4完全轉(zhuǎn)化成Fe(OH)2,共消耗3mol/L的NaOH溶液200mL,說明反應(yīng)后的溶液中溶質(zhì)只有Na2SO4,則n(H2SO4)=n(Na2SO4),n(Na2SO4)=12n(NaOH),故n(H2SO4)=n(Na2SO4)=12n(NaOH)=12×3mol/L×0.2L=0.3mol,故稀硫酸的物質(zhì)的量濃度為c(H27.B由“紅褐色固體”可知F是Fe(OH)3,從而得出A為Fe,“黑色晶體”B為Fe3O4,繼而推出C為FeCl2,D為FeCl3,E為Fe(OH)2。⑤的離子方程式為Fe+2Fe3+3Fe2+,④的離子方程式為2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-。8.答案黑色物質(zhì)是FeO和Fe3O4的混合物(1)KSCN變紅(2)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-2.4g解析Fe的氧化物有FeO、Fe2O3、Fe3O4,其中Fe2O3是紅棕色固體,FeO、Fe3O4是黑色固體;黑色物質(zhì)若為純凈物,可能為FeO,也可能為Fe3O4,若是混合物,則為FeO和Fe3O4的混合物,所以丙組同學(xué)推測(cè)該黑色物質(zhì)為FeO和Fe3O4的混合物。(1)向溶液中加入KSCN溶液,若觀察到溶液不變紅色,即可判斷溶液中無Fe3+,即原固體為FeO。(2)金屬氧化物溶于鹽酸后,向該溶液中通入Cl2,由于氯氣有氧