高中化學(xué)新人教版必修第一冊第3章第1節(jié)第1課時鐵的單質(zhì)氧化物和氫氧化物學(xué)案

第一節(jié)鐵及其化合物第1課時鐵的單質(zhì)、氧化物和氫氧化物[核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]1.結(jié)合生活中的鐵制品應(yīng)用，了解單質(zhì)鐵、鐵的氧化物的性質(zhì)及用途，培養(yǎng)化學(xué)服務(wù)社會的責(zé)任意識。2.通過探究實驗，認識鐵單質(zhì)與水蒸氣反應(yīng)的條件，對比鈉與水的反應(yīng)，加深對微觀原子結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)宏觀性質(zhì)的認識，培養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析的能力。3.通過實驗掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制備原理及化學(xué)性質(zhì)。一、鐵的單質(zhì)1．鐵元素的存在及使用(1)存在：鐵在自然界中可以以單質(zhì)形態(tài)(隕鐵)存在，但主要以＋2價和＋3價化合物的形態(tài)存在，地殼中含量居第四位，僅次于氧、硅和鋁。(2)工業(yè)煉鐵的原理(以Fe2O3為例)3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2。2．鐵的物理性質(zhì)鐵有延展性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性，但其導(dǎo)電性不如銅和鋁，鐵還能被磁體吸引。其熔、沸點較高，熔點：1535℃、沸點：2750℃，密度：g·cm－3。3．鐵的化學(xué)性質(zhì)(1)與某些非金屬單質(zhì)、酸和鹽溶液反應(yīng)化學(xué)性質(zhì)化學(xué)方程式舉例①Fe與非金屬單質(zhì)反應(yīng)②Fe與非氧化性酸反應(yīng)(H2SO4)Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑③Fe與鹽溶液反應(yīng)(CuSO4)Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4結(jié)論：Fe在反應(yīng)中作還原劑，遇到較強的氧化劑(如Cl2等)生成＋3價鐵的化合物，遇到較弱的氧化劑(如稀硫酸等)生成＋2價鐵的化合物。(2)實驗探究鐵粉與水蒸氣的反應(yīng)實驗裝置操作現(xiàn)象用火柴點燃肥皂液，聽到爆鳴聲，證明生成了H2實驗結(jié)論在高溫下，鐵能與水蒸氣反應(yīng)，化學(xué)方程式為3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2提示：濕棉花的作用是受熱時提供反應(yīng)所需的水蒸氣。(1)由于鐵性質(zhì)比較活潑，所以自然界中沒有游離態(tài)的鐵單質(zhì)()(2)氯化亞鐵既可由鐵與鹽酸反應(yīng)制取也可由鐵與氯氣化合制取()(3)由于鈉與水反應(yīng)生成NaOH和H2，所以鐵與水蒸氣反應(yīng)生成Fe(OH)3和H2()答案(1)×(2)×(3)×利用如圖裝置也可以實現(xiàn)Fe與水蒸氣的反應(yīng)(1)反應(yīng)開始時，應(yīng)先點燃處的酒精燈，其目的是，若點燃順序反了，可能有什么后果？提示b用水蒸氣排裝置內(nèi)的空氣①Fe與O2生成了Fe3O4，無法與水蒸氣反應(yīng)；②Fe與水蒸氣反應(yīng)生成H2，在高溫下與空氣中的O2反應(yīng)可能發(fā)生爆炸。(2)此裝置如何檢驗Fe與水蒸氣反應(yīng)生成的氣體產(chǎn)物？提示用小試管收集一試管氣體，點燃，聽到輕微噗聲，證明生成了H2。二、鐵的氧化物和氫氧化物1．鐵的氧化物物質(zhì)氧化亞鐵(FeO)氧化鐵(Fe2O3)四氧化三鐵(Fe3O4)俗稱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)溶解性不溶于水鐵的價態(tài)＋2＋3＋2、＋3與H＋反應(yīng)的離子方程式FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O6H＋＋Fe2O3=2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O穩(wěn)定性6FeO＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2Fe3O4穩(wěn)定穩(wěn)定與CO、C、H2反應(yīng)生成單質(zhì)鐵及CO2或H2O用途Fe2O3常用作紅色油漆與涂料，赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)是煉鐵的原料2.鐵的氫氧化物(1)鐵的氫氧化物的制備實驗室制備氫氧化鐵和氫氧化亞鐵如下圖所示：①圖甲實驗中觀察到的現(xiàn)象是有紅褐色沉淀生成，反應(yīng)的離子方程式是Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓。②圖乙實驗中先觀察到有白色沉淀生成，在空氣中迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式是Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓(白色)；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。(2)Fe(OH)2和Fe(OH)3性質(zhì)的比較化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3物質(zhì)類別二元弱堿三元弱堿顏色狀態(tài)白色固體紅褐色固體溶解性不溶于水不溶于水與非氧化性強酸反應(yīng)Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O穩(wěn)定性Fe(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))FeO＋H2O(隔絕空氣)2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O(1)磁鐵礦的主要成分是Fe3O4()(2)FeO在空氣中加熱生成Fe2O3()(3)Fe3O4中鐵的化合價有＋2和＋3價，是一種混合物()(4)Fe(OH)3不能利用化合反應(yīng)生成()(5)由于Fe(OH)2易被氧化，所以在制備時要隔絕空氣()答案(1)√(2)×(3)×(4)×(5)√提示2FeO·Fe2O32．氫氧化亞鐵制備實驗的改進方案一：有機覆蓋層法(1)配制NaOH和FeSO4溶液的蒸餾水要經(jīng)過，目的是：。(2)在FeSO4溶液表面覆蓋一層苯，作用是：。方案二：還原性氣體保護法在如圖所示的裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備。思考解答下列問題：(3)在試管Ⅰ里加入的試劑是。(4)在試管Ⅱ里加入的試劑是。(5)為了制得白色Fe(OH)2沉淀，在試管Ⅰ和試管Ⅱ中加入試劑，塞緊塞子后的實驗步驟是。(6)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長時間保持白色，其理由是。答案(1)加熱煮沸趕走溶解的氧氣(2)隔絕空氣中的氧氣(3)稀H2SO4、鐵屑(4)NaOH溶液(5)打開止水夾a，待Ⅰ中反應(yīng)生成的氫氣排凈裝置中的空氣后，再關(guān)閉止水夾a(6)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入制備Fe(OH)2的關(guān)鍵是隔絕空氣(O2)，可采取的措施有：(1)Fe2＋極易被氧化，所以FeSO4溶液要現(xiàn)用現(xiàn)配。(2)為了防止Fe2＋被氧化，配制FeSO4溶液的蒸餾水和NaOH溶液要煮沸，盡可能除去O2。(3)為了防止滴加NaOH溶液時帶入空氣，可將吸有NaOH溶液的長滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再擠出NaOH溶液。(4)為防止Fe2＋被氧化，還可以向盛有FeSO4溶液的試管中加入少量的煤油或其他密度小于水而不溶于水的有機物，以隔絕空氣。1．(2020·汕頭調(diào)研)下列說法正確的是()A．我國在戰(zhàn)國中期就開始使用鐵制品B．自然界中的鐵元素只存在于化合物中C．鐵能與所有金屬的鹽溶液反應(yīng)生成亞鐵鹽和金屬D．高爐煉鐵是用還原劑將鐵從它的化合物中還原出來答案D解析我國目前發(fā)現(xiàn)最早的人工冶鐵制品是春秋初年秦國的銅柄鐵劍，A項錯誤；自然界中的隕鐵中的Fe以單質(zhì)形態(tài)存在，B項錯誤；Fe只能將金屬活動性比它弱的金屬從其鹽溶液中置換出來，C項錯誤；高爐煉鐵是用CO等還原劑把Fe從鐵礦石中還原出來，D項正確。2．(2019·北京四中期末)用如圖所示裝置進行Fe與水蒸氣反應(yīng)的實驗，下列有關(guān)說法不正確的是()A．裝置A的作用是為實驗提供持續(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．點燃裝置D處的氣體前必須檢驗氣體的純度答案B解析裝置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項正確；鐵粉與H2O(g)在高溫下發(fā)生反應(yīng)，生成Fe3O4和H2，B項錯誤；因生成的H2中含有較多的水蒸氣，故需要用堿石灰等不與H2反應(yīng)的干燥劑進行干燥，C項正確；不純的H2在點燃時可能會發(fā)生爆炸，故在點燃H2前必須檢驗其純度，D項正確。3．(2019·江蘇南京月考)下列有關(guān)鐵的化合物的說法不正確的是()A．Fe(OH)2不穩(wěn)定，具有較強的氧化性B．FeO、Fe2O3均為堿性氧化物，均可與鹽酸反應(yīng)C．Fe(OH)3可通過化合反應(yīng)得到，F(xiàn)e(OH)2則不能D．Fe3O4為磁性氧化鐵，其中鐵的化合價為＋2和＋3答案A解析Fe(OH)2中的Fe2＋具有還原性，可被空氣中的O2氧化為Fe(OH)3，A項錯誤；FeO、Fe2O3均為堿性氧化物，故具有堿性氧化物的通性，都能與鹽酸反應(yīng)，B項正確；Fe(OH)2只能通過復(fù)分解反應(yīng)得到，F(xiàn)e(OH)3可由Fe(OH)2與O2、H2O發(fā)生化合反應(yīng)得到，C項正確；Fe3O4俗稱磁性氧化鐵，其組成可表示為FeO·Fe2O3，F(xiàn)e元素的化合價為＋2、＋3，D項正確。4．(2019·浙江學(xué)考模擬)有人設(shè)計出一種在隔絕空氣條件下讓鈉與FeSO4溶液反應(yīng)的方法以驗證反應(yīng)實質(zhì)。實驗時，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，通過長頸漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面至橡膠塞，并夾緊彈簧夾(如圖所示)。仔細觀察，回答下列問題：(1)大試管的下層溶液中出現(xiàn)的現(xiàn)象為。(2)裝置中長頸漏斗內(nèi)液面(填“下降”或“上升”)。(3)寫出鈉與FeSO4溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：。答案(1)產(chǎn)生白色絮狀沉淀(2)上升(3)2Na＋FeSO4＋2H2O=Fe(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑解析(1)由于金屬Na的密度比H2O的小，但比煤油的大，故Na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可以保存較長時間。(2)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)的液體壓入長頸漏斗中，故長頸漏斗內(nèi)的液面上升。(3)反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑、2NaOH＋FeSO4=Fe(OH)2↓＋Na2SO4，將兩個化學(xué)方程式相加得2Na＋FeSO4＋2H2O=Fe(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。A組基礎(chǔ)對點練題組一鐵的單質(zhì)1．(2020·湛江調(diào)研)聯(lián)合國衛(wèi)生組織經(jīng)過考核和研究，認為我國使用的鐵鍋是有益于人類健康的理想炊具，并向全世界推廣。其主要原因是()A．價格便宜，不易生銹B．鐵鍋含有碳元素C．烹調(diào)的食物中留有人體需要的鐵元素D．傳熱慢，保溫性能好答案C解析價格是物質(zhì)用途需考慮的因素之一，但不是有益于健康的理由，鐵鍋為鐵合金，易發(fā)生電化學(xué)腐蝕生銹，A項錯誤；鐵鍋為鐵的合金，主要成分為鐵，還含有碳等其他元素，使用鐵鍋主要是獲得鐵元素，不是為了獲得碳元素，B項錯誤；使用鐵鍋烹調(diào)的食物中留有人體需要的鐵元素，鐵是合成血紅蛋白的主要元素，缺乏會患貧血，C項正確；鐵合金具有良好的導(dǎo)熱性能，但保溫性能差，D項錯誤。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)，都做還原劑答案C解析鐵能在純氧氣中燃燒，也能在高溫下與水蒸氣反應(yīng)，二者產(chǎn)物均為四氧化三鐵；鐵與鹽酸和水蒸氣發(fā)生的反應(yīng)都是置換反應(yīng)，在反應(yīng)中鐵的化合價升高，鐵做還原劑；鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵，而不是氯化鐵。【考點】鐵的單質(zhì)【題點】鐵的化學(xué)性質(zhì)3．如圖，在鐵與水反應(yīng)的實驗中，下列做法不正確的是()A．試管中的鐵粉用繞成團的細鐵絲代替B．將試管底部的濕棉花移到試管口處C．用鐵絲網(wǎng)罩住酒精燈火焰D．點燃肥皂泡驗證氫氣的生成答案B解析鐵粉易堵塞導(dǎo)管口，鐵絲與水蒸氣反應(yīng)的接觸面積較大，A正確；若濕棉花移到試管口處，產(chǎn)生的水蒸氣不易與鐵絲充分反應(yīng)，B錯誤；鐵絲網(wǎng)罩住酒精燈火焰，可提高溫度，C正確；氫氣能燃燒，點燃肥皂泡可驗證氫氣的生成，D正確?！究键c】鐵與水蒸氣反應(yīng)【題點】鐵與水蒸氣反應(yīng)的實驗探究4．將一枚潔凈的鐵釘浸入稀硫酸中，下列敘述正確的是()①鐵釘表面產(chǎn)生氣泡 ②溶液由無色逐漸變?yōu)闇\綠色③鐵釘?shù)馁|(zhì)量減輕 ④溶液的質(zhì)量減輕A．②③B．①②④C．①②③D．①②③④答案C解析根據(jù)反應(yīng)Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑可知，反應(yīng)過程中鐵釘逐漸溶解，鐵釘表面產(chǎn)生氣泡，溶液變?yōu)闇\綠色?！究键c】鐵的單質(zhì)【題點】鐵與酸的反應(yīng)實驗現(xiàn)象題組二鐵的氧化物5．指南針是我國古代四大發(fā)明之一，制造指南針的磁性物質(zhì)是()A．FeO B．Fe2O3C．Fe3O4 D．Fe答案C解析Fe3O4具有磁性，俗稱磁性氧化鐵；鐵是能被磁化的物質(zhì)，本身沒有磁性。【考點】鐵的氧化物【題點】鐵的氧化物的物理性質(zhì)6．有關(guān)鐵的氧化物的說法中，不正確的是()A．赤鐵礦主要成分是Fe2O3，F(xiàn)e2O3是紅棕色的，常用作紅色油漆和涂料B．Fe3O4是黑色晶體，其中eq\f(1,3)的鐵顯＋2價，eq\f(2,3)的鐵顯＋3價C．FeO、Fe2O3、Fe3O4都不溶于水，但都能和鹽酸反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽D．FeO不穩(wěn)定，在空氣中加熱迅速被氧化成Fe2O3答案D解析FeO不穩(wěn)定，在空氣里受熱迅速被氧化成Fe3O4?！究键c】鐵的氧化物【題點】鐵的氧化物的物理、化學(xué)性質(zhì)7．關(guān)于氧化鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵三種氧化物的下列說法中不正確的是()A．鐵元素化合價不完全相同B．氧元素的化合價完全相同C．氧化亞鐵俗稱鐵紅，為紅棕色固體D．鐵在氧氣中燃燒的產(chǎn)物為黑色固體答案C解析鐵的三種氧化物中，氧元素的化合價完全相同，都為－2價；鐵元素的化合價不同，氧化鐵中鐵為＋3價，氧化亞鐵中鐵為＋2價，四氧化三鐵中鐵為＋2價和＋3價。氧化鐵俗稱鐵紅，是一種紅棕色的固體；鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，是一種黑色固體；故本題選C?！究键c】鐵的氧化物【題點】鐵的氧化物中鐵的化合價、顏色題組三鐵的氫氧化物8．在空氣中氫氧化亞鐵白色沉淀可轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀。關(guān)于該反應(yīng)的下列敘述中不正確的是()A．生成物為氫氧化鐵B．該反應(yīng)是化合反應(yīng)C．該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)D．氫氧化亞鐵做氧化劑答案D解析氫氧化亞鐵易與氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化鐵，該反應(yīng)既是化合反應(yīng)，又是氧化還原反應(yīng)，氫氧化亞鐵是還原劑，氧氣是氧化劑?！究键c】氫氧化亞鐵易被氧化【題點】氫氧化亞鐵轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵9．實驗室制取氫氧化鐵的一組試劑是()A．氯化鐵溶液和燒堿溶液B．氧化鐵和燒堿溶液C．氧化鐵和水D．鐵和水蒸氣答案A解析實驗室常用可溶性鐵鹽溶液(如氯化鐵溶液)與堿溶液(如燒堿溶液)反應(yīng)來制取氫氧化鐵沉淀。【考點】氫氧化鐵制備【題點】氫氧化鐵制備10．(2020·甘肅靜寧第一中學(xué)高一檢測)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與水蒸氣反應(yīng)的實驗”。請回答下列問題：(1)實驗前必須對整套裝置進行氣密性檢查，操作方法是。(2)圓底燒瓶中盛裝的是水，該裝置受熱后的主要作用是；燒瓶底部放置了幾片碎瓷片，碎瓷片的作用是。(3)酒精燈和酒精噴燈點燃的順序是。(4)干燥管中盛裝的物質(zhì)可以是，作用是。(5)如果要在A處玻璃管口處點燃該氣體，則必須對該氣體進行，這一操作的目的是。答案(1)將干燥管末端的導(dǎo)管A浸入水中，微熱燒瓶底部，如果能觀察到浸入水中的玻璃導(dǎo)管口有氣泡冒出，停止加熱后，玻璃導(dǎo)管內(nèi)有水柱上升，且較長時間不回落，則表明該套裝置的氣密性良好(2)為硬質(zhì)玻璃管內(nèi)Fe與水蒸氣的反應(yīng)持續(xù)不斷的提供水蒸氣防止暴沸(3)先點燃酒精燈，產(chǎn)生水蒸氣后，再點燃酒精噴燈(4)堿石灰(合理即可)除去產(chǎn)物H2中的水蒸氣(5)驗純防止H2不純而發(fā)生爆炸解析(3)點燃加熱儀器的順序要考慮實驗的安全性和對實驗結(jié)果的影響，在本實驗中為了防止鐵與空氣中的氧氣在加強熱的條件下反應(yīng)，應(yīng)該先點燃酒精燈，產(chǎn)生水蒸氣后，再點燃酒精噴燈。(4)干燥管中盛裝的物質(zhì)可以是堿石灰，作用是除去反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣中的水蒸氣。B組綜合強化練1．下列說法正確的是()A．Fe比Al活潑B．Fe與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為2Fe＋6H＋=2Fe3＋＋3H2↑C．鐵與CuSO4溶液反應(yīng)可置換出銅D．Fe不能與H2O反應(yīng)答案C解析在金屬活動性順序中Al排在Fe的前面，故Al比Fe活潑；Fe與鹽酸反應(yīng)的離子方程式應(yīng)為Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑；鐵可置換出銅的鹽溶液中的銅，如：Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu；Fe在高溫下可以與H2O(g)發(fā)生反應(yīng)而生成Fe3O4和H2。【考點】鐵的金屬活動性順序【題點】鐵的金屬活動性順序、置換反應(yīng)2．(2020·吉林實驗中學(xué)高一檢測)某鐵的氧化物中鐵元素和氧元素的質(zhì)量比為21∶8，該氧化物的化學(xué)式可能是()A．FeO B．Fe2O3C．Fe3O4 D．Fe4O5答案C解析根據(jù)n＝eq\f(m,M)，n(Fe)∶n(O)＝eq\f(21,56)∶eq\f(8,16)＝3∶4，則化學(xué)式為Fe3O4?！究键c】鐵的氧化物【題點】鐵的氧化物的計算、化學(xué)式的確定3．有關(guān)鐵的化合物的說法中，錯誤的是()A．Fe(OH)2是一種黑色固體，不穩(wěn)定，在空氣中易被氧化轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色B．由圖示操作可制取Fe(OH)2C．Fe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反應(yīng)制得D．Fe(OH)3膠體呈紅褐色、透明，能發(fā)生丁達爾效應(yīng)答案A解析Fe(OH)2是一種白色固體，A錯誤；煤油能減少FeSO4溶液與氧氣接觸，可以避免試管中部分氧氣對氫氧化亞鐵的氧化，B正確；鐵在氧氣中燃燒可生成Fe3O4，可通過化合反應(yīng)：4Fe(OH)2＋2H2O＋O2=4Fe(OH)3來制取Fe(OH)3，C正確；Fe(OH)3膠體呈紅褐色、透明，能發(fā)生丁達爾效應(yīng)，D正確。4．鐵屑溶于過量稀硫酸，過濾后向濾液中加入過量氨水，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，得到紅棕色殘渣，上述白色沉淀和殘渣分別是()A．Fe(OH)3；Fe2O3B．Fe(OH)2；Fe2O3C．Fe(OH)2；Fe(OH)3、Fe3O4D．Fe2O3；Fe(OH)3答案B解析鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵，當(dāng)加入氨水時生成白色的氫氧化亞鐵；氫氧化亞鐵易被空氣中的氧氣氧化為紅褐色的氫氧化鐵，加熱時氫氧化鐵分解為紅棕色的氧化鐵。5．(2020·貴州獨山期末)某學(xué)生以鐵絲和Cl2為原料進行下列三個實驗。從分類角度分析，下列說法正確的是()A．實驗①②所涉及的物質(zhì)均為電解質(zhì)B．實驗①③發(fā)生的均為離子反應(yīng)C．實驗②③均未發(fā)生氧化還原反應(yīng)D．實驗①③反應(yīng)制得的物質(zhì)均為純凈物答案C解析實驗①中鐵與氯氣都是單質(zhì)，不是電解質(zhì)，故A錯誤；實驗①中鐵與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵，不是離子間發(fā)生的反應(yīng)，不屬于離子反應(yīng)，故B錯誤；實驗②中氯化鐵溶于水為物理變化，實驗③中氯化鐵水解生成氫氧化鐵膠體，沒有化合價變化，不屬于氧化還原反應(yīng)，故C正確；實驗③得到氫氧化鐵膠體，屬于混合物，故D錯誤。6．等量的鐵分別與足量的鹽酸、水蒸氣在一定的條件下充分反應(yīng)，則在相同的條件下，產(chǎn)生氫氣的體積比是()A．1∶1B．3∶4C．2∶3D．4∶3答案B解析根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式知：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H21molFe與鹽酸反應(yīng)生成1molH2，與水蒸氣反應(yīng)生成eq\f(4,3)molH2，故相同條件下，產(chǎn)生H2的體積比是3∶4。7．已知紅熱的鐵能與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣?，F(xiàn)用如圖所示裝置進行鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng)的實驗，并用簡單的方法收集、檢驗生成的氫氣。請回答下列問題。(1)寫出鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式：。(2)干燥管C中盛放的藥品是；干燥管的(填“m”或“n”)端與g導(dǎo)管相連接。(3)在D處畫出用試管收集氫氣的裝置圖(所需其他儀器自行選擇)。(4)怎樣用簡單的方法檢驗收集到的氣體是氫氣？簡述實驗操作步驟和現(xiàn)象：。(5)若收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H2L，則參加反應(yīng)的鐵粉的質(zhì)量為g。(6)當(dāng)固體質(zhì)量增加32g時，生成H2的質(zhì)量為g。答案(1)3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2(2)堿石灰(答案合理即可)n(3)(4)用拇指堵住試管口，試管口向上，靠近酒精燈火焰，松開拇指，發(fā)出爆鳴聲，說明收集到的氣體是H2(5)42(6)4解析(3)考慮到H2的密度比空氣小，可采用向下排空氣法收集H2。(4)檢驗H2可采用“爆鳴”實驗。(5)根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2可得關(guān)系式：3Fe～4H2，n(H2)＝eq\f(L·mol－1)＝1mol，則n(Fe)＝eq\f(3,4)mol，m(Fe)＝eq\f(3,4)mol×56g·mol－1＝42g。(6)固體質(zhì)量增加的原因是Fe生成了Fe3O4，增加的質(zhì)量為氧元素的質(zhì)量，關(guān)系式為Fe3O4～4O～4H2，故生成氫氣的質(zhì)量為m(H2)＝eq\f(32,16)×2g＝4g?！究键c】鐵與水蒸氣反應(yīng)的實驗【題點】鐵與水蒸氣反應(yīng)的實驗探究8．《我在故宮修文物》展示了專家精湛的技藝和對傳統(tǒng)文化的熱愛與堅守，也令人體會到化學(xué)方法在文物保護中的巨大作用。某博物館修復(fù)出土鐵器的過程如下：(1)檢測銹蝕產(chǎn)物主要成分的化學(xué)式Fe3O4Fe2O3·H2OFeO(OH)FeOCl鐵器在具有O2、等環(huán)境中容易被腐蝕。(2