3-1-1-鐵、鐵的氧化物和鐵的氫氧化物(基礎(chǔ)過關(guān)A練)(人教版2019必修第一冊)(解析版)

A練——基礎(chǔ)過關(guān)第三章鐵金屬材料A練——基礎(chǔ)過關(guān)第一節(jié)鐵及其化合物課時(shí)1鐵、鐵的氧化物和鐵的氫氧化物本課學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解鐵元素在自然界中的存在形態(tài)、與人體健康的關(guān)系，體會化學(xué)對人類生活的重要意義;從我國古代應(yīng)用鐵的化學(xué)史感受中華民族在科技發(fā)展進(jìn)程中的貢獻(xiàn)，增強(qiáng)文化自信。2.能用氧化還原反應(yīng)原理進(jìn)一步認(rèn)識鐵的化學(xué)性質(zhì)，基于實(shí)驗(yàn)事實(shí)寫出鐵與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式，并用于解釋生產(chǎn)中簡單的化學(xué)問題，培養(yǎng)安全意識。3.實(shí)驗(yàn)探究鐵的氫氧化物的性質(zhì)，并能用方程式表示。難點(diǎn)：制備氫氧化亞鐵的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)課前預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)一．鐵的單質(zhì)1.鐵元素在自然界中的存在形態(tài)(1)人類最早使用的鐵是來自太空的隕鐵。隕鐵中的鐵以單質(zhì)形態(tài)存在。(2)主要是以＋2價(jià)和＋3價(jià)化合物的形態(tài)存在于礦石中；鐵元素在地殼中的含量僅次于氧、硅和鋁，居第四位。(3)鐵礦石的主要成分是Fe2O3，丹霞地貌的巖層因含F(xiàn)e2O3而呈紅色。2．鐵的應(yīng)用歷史(1)我國在__春秋__初年就掌握了冶鐵技術(shù)。__戰(zhàn)國__中期以后，鐵制工具在社會生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大的作用。(2)現(xiàn)代工業(yè)煉鐵的原理是用還原的方法把鐵從鐵礦石中提煉出來。化學(xué)方程式為3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2。3．物理性質(zhì)純凈的鐵是光亮的銀白色金屬，密度較大，熔點(diǎn)為1535℃，沸點(diǎn)為2750℃。純鐵的抗蝕力很強(qiáng)，它有良好的延展性、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性，導(dǎo)電性比銅、鋁差，能被磁鐵吸引。二．鐵單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)1.與非金屬單質(zhì)反應(yīng)(1)與O2反應(yīng)點(diǎn)燃(化學(xué)方程式)：3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))Fe3O4；現(xiàn)象：劇烈燃燒，火星四射。常溫：鐵在潮濕的空氣中易被腐蝕，生成鐵銹，其主要成分為Fe2O3·xH2O。(2)與Cl2反應(yīng)(化學(xué)方程式)：2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2FeCl3；現(xiàn)象：劇烈燃燒，棕紅色煙。注意：鐵在氯氣中燃燒，只生成FeCl3，與反應(yīng)物量比無關(guān)。(3)與S反應(yīng)(化學(xué)方程式)：Fe＋Seq\o(=,\s\up7(△))FeS。氧化性：Cl2>S，鐵與Cl2反應(yīng)被氧化為＋3價(jià)，與S反應(yīng)被氧化為＋2價(jià)。2.與水反應(yīng)常溫下，鐵與水是不反應(yīng)的。但高溫下可與水蒸氣反應(yīng)(化學(xué)方程式)：3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2。實(shí)驗(yàn)裝置操作現(xiàn)象用火柴點(diǎn)燃肥皂液，聽到__爆鳴__聲，證明生成了__H2__實(shí)驗(yàn)中濕棉花的作用是提供水蒸氣。實(shí)驗(yàn)結(jié)論在高溫下，鐵能與水蒸氣反應(yīng)生成H2，化學(xué)方程式為__3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2__。3.與酸反應(yīng)與非氧化性酸，如鹽酸、稀硫酸反應(yīng)的離子方程式：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。4.與鹽溶液反應(yīng)(1)置換反應(yīng)與CuSO4溶液反應(yīng)(離子方程式)：Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu。(2)與FeCl3溶液反應(yīng)(離子方程式)：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋。【總結(jié)】在一定條件下，鐵作為還原劑能與某些非金屬單質(zhì)、酸和鹽溶液反應(yīng)。(1)鐵與氧化性較弱的氧化劑(如鹽酸、硫酸銅等)反應(yīng)，鐵原子失去2個電子生成＋2價(jià)鐵的化合物。(2)鐵與氧化性較強(qiáng)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(jià)鐵的化合物。(3)紅熱的鐵能與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)，生成四氧化三鐵和氫氣?；瘜W(xué)方程式：3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up15(高溫))Fe3O4＋4H2。三．鐵單質(zhì)的冶煉鐵單質(zhì)冶煉的原理就是利用還原劑將鐵從礦石中還原出來。如高爐煉鐵：(1)設(shè)備：煉鐵高爐；原料：鐵礦石、焦炭、空氣等。(2)主要反應(yīng)①還原劑的生成。a．生成CO2：C＋O2eq\o(=,\s\up15(高溫))CO2b．生成CO：CO2＋Ceq\o(=,\s\up15(高溫))2CO②鐵的生成：Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up15(高溫))2Fe＋3CO2四．鐵的氧化物化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4俗名－鐵紅磁性氧化鐵顏色狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體(有磁性)溶解性難溶于水難溶于水難溶于水鐵元素的化合價(jià)＋2＋3＋2，＋3穩(wěn)定性不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定類別堿性氧化物堿性氧化物特殊氧化物與H＋反應(yīng)的離子方程式FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O五．鐵的氫氧化物【實(shí)驗(yàn)3-1】在兩支試管中分別加入少量的FeCl3和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液，然后觀察并描述發(fā)生的現(xiàn)象。1.FeCl3和NaOH溶液現(xiàn)象：產(chǎn)生紅褐色沉淀化學(xué)方程式：FeCl3＋3NaOH=Fe(OH)3＋3NaCl離子方程式：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓2.FeSO4和NaOH溶液現(xiàn)象：生成白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色化學(xué)方程式：FeSO4＋2NaOH=Fe(OH)2＋Na2SO4；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)33.Fe(OH)2和Fe(OH)3都是不溶性弱堿，可以和酸反應(yīng)。Fe(OH)2非常容易被氧化為Fe(OH)3，加熱Fe(OH)3時(shí)，失水生成紅棕色的Fe2O3粉末。反應(yīng)方程式：2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O【總結(jié)】化學(xué)式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)Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O受熱分解－2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O制備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)象是白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3當(dāng)堂練習(xí)達(dá)標(biāo)知識點(diǎn)一鐵的單質(zhì)1．鐵的下列性質(zhì)中不屬于純鐵的物理性質(zhì)是A．質(zhì)軟 B．銀白色 C．能導(dǎo)電 D．易生銹【答案】D【解析】物理性質(zhì)通常包括：顏色、狀態(tài)、氣味、密度、硬度、熔沸點(diǎn)、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、溶解性等，所以鐵質(zhì)軟、銀白色、能導(dǎo)電，均為物理性質(zhì)，而易生銹是指易被氧化，為化學(xué)性質(zhì)；綜上所述答案為D。2．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(qiáng)，在干燥的空氣里不易被氧化【答案】C【解析】A．純凈的鐵是光亮的銀白色金屬，正確；B．鐵是強(qiáng)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(qiáng)，正確。3．下列氯化物中，既能由金屬和氯氣直接反應(yīng)制得，又能由金屬和鹽酸反應(yīng)制得的是A．CuCl2 B．FeCl3 C．FeCl2 D．AlCl3【答案】D【解析】A．氯氣化學(xué)性質(zhì)非常活潑，與變價(jià)金屬反應(yīng)時(shí)生成高價(jià)氯化物，，但是銅單質(zhì)不能與稀鹽酸反應(yīng)，故A錯誤；B．，但是鐵單質(zhì)與稀鹽酸反應(yīng)生成FeCl2，故B錯誤；C．氯氣化學(xué)性質(zhì)非常活潑，與變價(jià)金屬反應(yīng)時(shí)生成高價(jià)氯化物，，鐵單質(zhì)與稀鹽酸反應(yīng)生成FeCl2，故C錯誤；D．，鋁單質(zhì)與稀鹽酸反應(yīng)生成，故D正確；故答案為D。4．下列說法不正確的是A．Fe在O2中燃燒生成四氧化三鐵B．Fe與Cl2發(fā)生反應(yīng)生成氯化亞鐵C．Fe在潮濕的環(huán)境中易生銹D．Fe在氧氣中燃燒需要在集氣瓶中放少量沙子，以免炸裂集氣瓶【答案】B【解析】A．Fe在O2中燃燒生成黑色四氧化三鐵，故A正確；B．點(diǎn)燃條件下，F(xiàn)e與Cl2發(fā)生反應(yīng)生成氯化鐵，故B錯誤；C．Fe在潮濕的環(huán)境中與氧氣、水接觸易生銹，故C正確；D．Fe在氧氣中燃燒生成Fe3O4，并放出大量的熱，需要在集氣瓶中放少量沙子，以免生成物熔化后濺落炸裂集氣瓶，故D正確；選B。5．在常溫下，F(xiàn)e與水并不起反應(yīng)，但在高溫下，F(xiàn)e與水蒸氣可發(fā)生反應(yīng)。應(yīng)用下列裝置，在硬質(zhì)玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物，加熱，并通入水蒸氣，就可以完成高溫下“Fe與水蒸氣的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)”。請回答該實(shí)驗(yàn)中的問題。（1）寫出該反應(yīng)的反應(yīng)方程式：________________________________________，并指明該氧化還原反應(yīng)的還原劑是_____________，氧化劑是____________。（2）實(shí)驗(yàn)前必須對整套裝置進(jìn)行氣密性檢查，操作方法是______________________。（3）圓底燒瓶中盛裝的水，該裝置受熱后的主要作用是________________________，燒瓶底部放置了幾片碎瓷片，碎瓷片的作是__________________________________。（4）酒精燈和酒精噴燈點(diǎn)燃的順序是________________________________________。（5）干燥管中盛裝是的物質(zhì)是___________________，作用是___________________?！敬鸢浮?Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2FeH2O在玻璃管口A處接一斷乳膠管，乳膠管頭上連一段玻璃管，并將管口沒入水中，用酒精燈火焰微熱燒瓶底部，如果能夠觀察到?jīng)]入水中的玻璃管口有氣體逸出，停止加熱后，玻璃管內(nèi)有水柱上升，且較長時(shí)間水柱不回落，則標(biāo)明該套裝置氣密性良好為硬質(zhì)玻璃管內(nèi)Fe與水蒸氣的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)提供持續(xù)不斷的水蒸氣防止爆沸事故的發(fā)生先點(diǎn)燃酒精燈，產(chǎn)生水蒸氣后，再點(diǎn)燃酒精噴燈；防止先點(diǎn)燃酒精噴燈所導(dǎo)致的Fe與O2的反應(yīng)堿石灰干燥劑除去反應(yīng)產(chǎn)生的H2中的水蒸氣【解析】鐵與水蒸氣在加熱條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，實(shí)驗(yàn)時(shí)先加熱酒精燈，以提供水蒸氣，且排除空氣，防止鐵與氧氣反應(yīng)，生成氫氣可用堿石灰干燥，用點(diǎn)燃的方法檢驗(yàn)氫氣，注意防止不純的氣體爆炸，以此解答該題。(1)鐵與水蒸氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，根據(jù)化合價(jià)升降來判斷氧化劑和還原劑，因鐵元素的化合價(jià)升高，則鐵作還原劑，水中氫元素的化合價(jià)降低，水作氧化劑；(2)實(shí)驗(yàn)前必須對整套裝置進(jìn)行氣密性檢查，檢查方法是在玻璃管口A處接一斷乳膠管，乳膠管頭上連一段玻璃管，并將管口沒入水中，用酒精燈火焰微熱燒瓶底部，如果能夠觀察到?jīng)]入水中的玻璃管口有氣體逸出，停止加熱后，玻璃管內(nèi)有水柱上升，且較長時(shí)間水柱不回落，則標(biāo)明該套裝置氣密性良好；(3)因?yàn)榉磻?yīng)物為水蒸氣與鐵，所以這里加熱的目的就是提供水蒸氣，燒瓶底部應(yīng)事先放置碎瓷片，放碎瓷片的目的是防止暴沸；(4)空氣中的氧氣會和金屬鐵反應(yīng)，為防止氧氣干擾，應(yīng)該先點(diǎn)燃酒精燈，產(chǎn)生水蒸氣，并除去裝置內(nèi)空氣，后再點(diǎn)燃酒精噴燈，可防止加熱鐵粉時(shí)與空氣中氧氣反應(yīng)；(5)干燥管應(yīng)只能盛裝固體干燥劑，一般為堿石灰，用于干燥氫氣。6．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_______?！敬鸢浮?Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2Fe+CuSO4=FeSO4+CuFe+2HCl=FeCl2+H2↑【解析】Fe與水蒸氣在高溫下反應(yīng)產(chǎn)生Fe3O4、H2；Fe與CuSO4發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生FeSO4、Cu；Fe與HCl反應(yīng)產(chǎn)生FeCl2、H2；Fe與O2在點(diǎn)燃時(shí)反應(yīng)產(chǎn)生Fe3O4。(1)鐵和水蒸氣在高溫下反應(yīng)產(chǎn)生Fe3O4和H2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；(2)由于金屬活動性：Fe＞Cu，鐵和硫酸銅在溶液中反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，反應(yīng)為：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；(3)在金屬活動性順序表中，F(xiàn)e位于H元素的前邊，能夠與鹽酸發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生氯化亞鐵和氫氣，反應(yīng)方程式為：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。知識點(diǎn)二鐵的氧化物7．北宋沈括的《夢溪筆談》對指南針已有詳細(xì)記載：“方家以磁石磨針鋒，則能指南?！贝攀闹饕煞质牵ǎ〢． B． C． D．【答案】C【解析】叫磁性氧化鐵，具有磁性，制指南針的磁石的主要成分是，C答案選C。8．下列物質(zhì)與其俗名匹配且相關(guān)敘述合理的是A．磁性氧化鐵：氧化鐵，為黑色晶體 B．鐵紅：氧化亞鐵，可用作紅色油漆的顏料C．生石灰：氧化鈣，可作干燥劑 D．雙氧水：過氧化氫，是離子化合物【答案】C【解析】A．磁性氧化鐵為四氧化三鐵，A錯誤；B．鐵紅為氧化鐵，B錯誤；C．生石灰即氧化鈣，可以吸水作干燥劑，C正確；D．過氧化氫為只含共價(jià)鍵的共價(jià)化合物，D錯誤；綜上所述答案為C。9．下列說法正確的是A．赤鐵礦的主要成分是B．為堿性氧化物，可與水反應(yīng)生成C．鐵與水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成和D．是混合物【答案】C【解析】A．赤鐵礦的主要成分是，故A錯誤；B．為堿性氧化物，但它不與水反應(yīng)，故B錯誤；C．鐵與水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成和，故C正確；D．有固定的組成，是純凈物，故D錯誤。綜上所述，答案為C。10．有關(guān)鐵的氧化物的說法錯誤的是A．Fe2O3是一種紅棕色粉末，常用作紅色顏料B．FeO是具有磁性的黑色晶體，俗稱磁性氧化鐵C．Fe3O4與鹽酸反應(yīng)，可以生成兩種鹽D．FeO轉(zhuǎn)化為Fe3O4，發(fā)生的是氧化反應(yīng)【答案】B【解析】鐵常見的三種氧化物FeO、Fe2O3、Fe3O4，其中Fe2O3為紅棕色，F(xiàn)eO、Fe3O4為黑色，F(xiàn)e3O4有磁性但其余氧化物沒有；三種氧化物均能與鹽酸反應(yīng)生成鹽和水，F(xiàn)e3O4中既有亞鐵離子也有三價(jià)鐵離子，與鹽酸反應(yīng)生成兩種鹽。A．氧化鐵常溫下為紅棕色固體，古代常做顏料使用，A正確；B．氧化亞鐵常溫下為黑色固體，但沒有磁性，有磁性、俗名為磁性氧化鐵的是四氧化三鐵，B錯誤；C．四氧化三鐵與鹽酸反應(yīng)式為：，生成氯化鐵和氯化亞鐵兩種鹽，C正確；D．FeO中鐵元素化合價(jià)為+2價(jià)，轉(zhuǎn)化為Fe3O4，有部分鐵元素化合價(jià)上升為+3價(jià)，發(fā)生氧化反應(yīng)，D正確；故選B。知識點(diǎn)三鐵的氫氧化物11．將Fe(OH)2露置在空氣中加熱灼燒所得的產(chǎn)物為()A．FeO B．Fe2O3 C．Fe3O4 D．Fe(OH)3【答案】B【解析】因Fe(OH)2極易被空氣中的氧氣氧化，當(dāng)露置于空氣中時(shí)，F(xiàn)e(OH)2首先轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，然后Fe(OH)3分解生成Fe2O3和H2O。故答案選B。12．下列實(shí)驗(yàn)方案可以得到白色純凈的Fe(OH)2的是A．在FeCl2溶液上加一層苯，然后將滴管插入到FeCl2溶液液面以下，慢慢滴加NaOH溶液(溶液中不能有氣泡，配制FeCl2溶液和NaOH溶液的蒸餾水必須加熱煮沸)B．將鐵粉與稀硫酸充分反應(yīng)，然后再加入過量的氨水C．在Fe2(SO4)3溶料中加入過量的鐵粉，過濾，在濾液中加入過量的NaOH溶液D．在生成Fe(OH)3的懸濁液中加過量的鐵粉【答案】A【解析】A．溶液配制的蒸餾水要煮沸，排除溶解氧，加一層苯隔絕空氣，可以得到白色純凈的Fe(OH)2，故A正確；B．將鐵粉與稀硫酸充分反應(yīng)，然后再加入過量的氨水，溶液配制蒸餾水要煮沸，排除溶解氧，故B錯誤；C．沒有排除溶液中的溶解氧，也沒有防止Fe(OH)2被氧化的保護(hù)措施，故C錯誤；D．氫氧化鐵固體不與鐵粉反應(yīng),則該方法無法獲得純凈的氫氧化亞鐵，故D錯誤；故答案為A。13．下列反應(yīng)中不涉及鐵元素價(jià)態(tài)變化的是A．用鐵粉除去溶液中的少許雜質(zhì)B．鐵在氧氣中燃燒C．氫氧化亞鐵是白色固體，在空氣中會迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色D．氫氧化鐵受熱分解【答案】D【解析】A.鐵粉可將還原為，元素價(jià)態(tài)發(fā)生了變化，A項(xiàng)不符合題意；B.在氧氣中燃燒，生成，元素價(jià)態(tài)發(fā)生了變化，B項(xiàng)不符合題意；C.具有還原性，在空氣中發(fā)生反應(yīng)，元素價(jià)態(tài)發(fā)生了變化，C項(xiàng)不符合題意；D.受熱分解：，元素價(jià)態(tài)沒有發(fā)生變化，D項(xiàng)符合題意；故選D。14．下列各圖示中能較長時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀的是A．①②③ B．①②④ C．①②③④ D．②③④【答案】B【解析】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，就要排除裝置中的氧氣或空氣。①、②原理一樣，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由于空氣中的氧氣能迅速將Fe(OH)2氧化，因而不能較長時(shí)間看到白色沉淀；④中液面加苯阻止了空氣進(jìn)入，能較長時(shí)間看到白色沉淀。答案選B。15．如圖所示裝置可用來制取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)藥品：鐵屑、稀H2SO4溶液和NaOH溶液。填寫下列空白：(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中應(yīng)預(yù)先加入的試劑是_______。(2)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)應(yīng)先將彈簧夾E_______(填打開"或“關(guān)閉")，其目的是_______。(3)反應(yīng)結(jié)束后拔去裝置B中的橡皮塞，使空氣進(jìn)入，可觀察到的現(xiàn)象為_______，寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______?！敬鸢浮胯F屑打開讓生成的氫氣排走裝置和溶液中的空氣白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3【解析】(1)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，需先制取氫氧化亞鐵，需用Fe和稀H2SO4反應(yīng)制H2，關(guān)閉活塞E，導(dǎo)致A裝置中壓強(qiáng)增大使FeSO4溶液被壓入B瓶中進(jìn)行反應(yīng)生成Fe(OH)2，所以A中應(yīng)預(yù)先加入的試劑是Fe，稀硫酸通過分液漏斗加入，鐵和稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。B中盛有一定量的NaOH溶液；(2)Fe(OH)2具有強(qiáng)的還原性，很容易被空氣中的氧氣氧化，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)應(yīng)先將活塞E打開，讓生成的H2排走裝置和溶液中的空氣，并且通過出氣口排出，使Fe(OH)2不能與氧氣充分接觸，從而達(dá)到防止被氧化的目的；(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，拔去裝置B中的橡皮塞，使空氣進(jìn)入，F(xiàn)e(OH)2不穩(wěn)定，容易被空氣中的氧氣氧化生成紅褐色的Fe(OH)3，因此看到的現(xiàn)象是：白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。課后作業(yè)檢測見下頁課后作業(yè)檢測1．下列說法正確的是A．鐵與酸反應(yīng)一定生成鹽和氫氣B．鐵與氯氣反應(yīng)的產(chǎn)物與二者的量有關(guān)C．鐵的氧化物屬于金屬氧化物，也屬于堿性氧化物D．鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)屬于置換反應(yīng)，故其一定是氧化還原反應(yīng)【答案】D【解析】A．鐵與硝酸反應(yīng)生成硝酸鹽和氮的氧化物，故A錯誤；B．鐵與氯氣反應(yīng)的產(chǎn)物與二者的量無關(guān)，只生成氯化鐵，故B錯誤；C．鐵的氧化物屬于金屬氧化物，但Fe3O4不屬于堿性氧化物，故C錯誤；D．鐵與水蒸氣在高溫下的反應(yīng)屬于置換反應(yīng)，有化合價(jià)變化，因此其反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)，故D正確。綜上所述，答案為D。2．下列物質(zhì)不能由兩種單質(zhì)直接化合得到的是A．FeCl3 B．FeCl2 C．Fe3O4 D．NaCl【答案】B【解析】A．鐵和氯氣反應(yīng)生成氯化鐵，2Fe+3Cl22FeCl3，故A正確；B．氯氣的氧化性較強(qiáng)，能將鐵直接轉(zhuǎn)為FeCl3，生成FeCl2不能一步反應(yīng)，故B錯誤；C．金屬鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，3Fe+2O2Fe3O4，故C正確；D．金屬鈉和氯氣反應(yīng)得到NaCl，2Na+Cl22NaCl，故D正確；故選：B。3．把鐵片投入到下列溶液中，鐵片質(zhì)量減少，且沒有氣體產(chǎn)生，此溶液是（）A．FeSO4溶液 B．H2SO4溶液 C．Fe2(SO4)3溶液 D．AgNO3溶液【答案】C【解析】A.鐵與硫酸亞鐵不反應(yīng)，鐵皮質(zhì)量不變，故A錯誤；B.根據(jù)化學(xué)方程式Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑，假設(shè)56g鐵完全反應(yīng)，則生成2克氫氣，溶液質(zhì)量增加54克，鐵片質(zhì)量減少56g，但有氣體生成，故B錯誤；C.鐵與硫酸鐵溶液反應(yīng)，鐵片質(zhì)量減少，沒有氣體生成，故C正確；D.根據(jù)化學(xué)方程式Fe+2AgNO3═Fe(NO3)2+2Ag，假設(shè)56g鐵完全反應(yīng)，則生成216g銀，鐵片質(zhì)量增加160g，故D錯誤；故選：C。4．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作氧化劑，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Fe+3H2O=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【答案】C【解析】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錯誤；B．鐵和水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，B錯誤；C．氫氣是中性氣體，可以用堿石灰干燥，C正確；D．收集的是氫氣，密度比空氣小，應(yīng)用向下排氣法，選用裝置c，D錯誤；故選C。5．（2021·朝陽市第一高級中學(xué)高一期末）如圖轉(zhuǎn)化過程中錯誤的是A．① B．② C．③ D．④【答案】B【解析】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(diǎn)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(diǎn)燃條件下發(fā)生反應(yīng)3Cl2+2Fe2FeCl3，D正確；故選B。6．用如圖裝置可以制備沉淀，下列說法不正確的是A．該實(shí)驗(yàn)應(yīng)該先打開C，一段時(shí)間后再關(guān)閉CB．實(shí)驗(yàn)完成時(shí)，在A容器中得到白色沉淀C．如果將NaOH溶液直接滴入溶液中，最終得到紅褐色沉淀D．本實(shí)驗(yàn)制備的氫氧化亞鐵可以相對較長時(shí)間保持白色狀態(tài)【答案】B【解析】鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，生成的氫氣排出裝置內(nèi)的空氣，關(guān)閉止水夾后，利用產(chǎn)生氣體的壓強(qiáng)將生成的硫酸亞鐵壓入到B容器中生成白色沉淀。A．該實(shí)驗(yàn)應(yīng)該先打開C，利用生成的氫氣排出裝置內(nèi)的空氣，氫氣純凈后，再關(guān)閉C，故A正確；B．實(shí)驗(yàn)完成時(shí)，A容器中沒有白色沉淀，白色沉淀在B容器中得到，故B錯誤；C．如果將NaOH溶液直接滴入溶液中，有氧氣帶入，開始生成的白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最終得到紅褐色沉淀，故C正確；D．本實(shí)驗(yàn)利用氫氣排出裝置內(nèi)的空氣，因此本實(shí)驗(yàn)制備的氫氧化亞鐵可以相對較長時(shí)間保持白色狀態(tài)，故D正確。綜上所述，答案為B。7．某同學(xué)利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行鐵與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，并對反應(yīng)后硬質(zhì)試管中固體物質(zhì)的組成進(jìn)行了探究。請回答下列問題：（1）硬質(zhì)試管中濕棉花的作用是___________________________________。（2）鐵與水蒸氣的反應(yīng)中，氧化劑是_______________（填化學(xué)式，下同），還原劑是_________________。（3）該同學(xué)對反應(yīng)后硬質(zhì)試管中固體物質(zhì)的組成提出了如下假設(shè)：假設(shè)1：只有Fe；假設(shè)2：只有_______________（填化學(xué)式）；假設(shè)3：既有Fe也有Fe3O4。（