化學(xué)講義3.1.1鐵及其氧化物

3.1.1鐵及其化合物(精講）思維導(dǎo)圖思維導(dǎo)圖鐵的氧化物氧化物性質(zhì)比較FeOFe2O3Fe3O4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鐵的價態(tài)＋2＋3＋2、＋3水溶性不溶于水穩(wěn)定性不穩(wěn)定

6FeO＋O22Fe3O4穩(wěn)定穩(wěn)定與非氧化性酸FeO＋2HCl=FeCl2＋H2OFeO＋2H＋=Fe2＋＋H2OFe2O3+6HCl=2FeCl3＋3H2OFe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8HCl=FeCl2＋2FeCl3＋4H2OFe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O與氧化性酸①3FeO＋10HNO3=3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O3FeO＋10H＋＋NO3－=3Fe3＋＋NO↑＋5H2O②Fe2O3＋6HNO3=2Fe(NO3)3＋3H2OFe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O③3Fe3O4＋28HNO3=9Fe(NO3)3＋NO↑＋14H2O3Fe3O4＋28H＋＋NO3－=9Fe3＋＋NO↑＋14H2O與還原性酸④FeO＋2HI=FeI2＋H2OFeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O⑤Fe2O3＋6HI=2FeI2＋I(xiàn)2＋3H2OFe2O3＋6H＋＋2I－=2Fe2＋＋I(xiàn)2＋3H2O⑥Fe3O4＋8HI=3FeI2＋I(xiàn)2＋4H2OFe3O4＋8H＋＋2I－=3FeI2＋I(xiàn)2＋4H2O常見考點常見考點考點一單質(zhì)鐵【例1】（2021·河北·模擬預(yù)測）下列關(guān)于鐵的說法正確的是A．純鐵為灰黑色，所以鐵屬于黑色金屬B．鐵在硫蒸氣中燃燒生成C．純鐵的抗腐蝕能力非常強(qiáng)，鐵在干燥的空氣里不易被氧化D．鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，所以鐵在自然界中全部以化合態(tài)存在【答案】C【解析】A．純鐵為銀白色金屬，冶金工業(yè)上將鐵歸為黑色金屬，故A錯誤；B．硫為弱氧化劑，則Fe在硫蒸氣中燃燒生成FeS，故B錯誤；C．Fe不易失去電子，且純鐵中的雜質(zhì)相對較少，則純鐵的抗腐蝕能力相當(dāng)強(qiáng)，鐵在干燥的空氣里不易被氧化，故C正確；D．Fe在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)，故D錯誤；本題答案C。【一隅三反】1．我國宋代《開寶本草》中記載了中藥材鐵華粉的制作方法：“取鋼煅作葉，如笏或團(tuán)，平面磨錯令光、凈，以鹽水灑之，于醋甕中陰處埋之一百日，鐵上衣生，鐵華成矣?！毕铝姓f法錯誤的是A．“取鋼煅作葉，如笏或團(tuán)”說明金屬鐵有較好的延展性B．“平面磨錯令光、凈”的目的是除去表面的鐵銹C．“鐵上衣生”的原因是鐵被氧氣氧化D．中藥材鐵華粉的主要成分是醋酸亞鐵【答案】C【解析】A．把鋼煅作或長或圓的葉子形狀，說明金屬鐵有良好延展性，故A正確；B．中藥材鐵華粉的主要成分是醋酸亞鐵，故開始要除去鐵銹，防止三價鐵影響產(chǎn)物純度，故B正確；C．金屬鐵在醋甕中密封保存，隔絕空氣，不能與氧氣反應(yīng)，故C錯誤；D．隔絕空氣，鐵與醋酸反應(yīng)生成醋酸亞鐵，故D正確；故C正確。2．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、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。3．（2022·北京市八一中學(xué)高一階段練習(xí)）下列關(guān)于金屬鐵的描述不正確的是A．純鐵是銀白色金屬 B．能與水蒸氣反應(yīng)生成氧化鐵C．能盛放冷的濃硫酸 D．能與氯化鐵溶液反應(yīng)【答案】B【解析】A．純鐵是銀白色、具有金屬光澤的金屬，A正確；

B．高溫下，鐵能與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，B不正確；C．鐵在冷的濃硫酸中發(fā)生鈍化，故能盛放冷的濃硫酸，C正確；

D．鐵能與氯化鐵溶液反應(yīng)生成氯化亞鐵，D正確；答案選B?？键c二鐵與水蒸氣的反應(yīng)【例2】（2022·上海市復(fù)旦中學(xué)高一期中）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)實驗”。請回答該實驗中的問題。(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：____；并指明該反應(yīng)的還原劑是____，被還原的是____。(2)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，碎瓷片的作用是____。(3)酒精燈和酒精噴燈點燃的順序是____，原因是_____。(4)干燥管中盛裝是的物質(zhì)是____，作用是____。(5)試管中收集氣體是____，如果要在A處玻璃管處點燃該氣體，則必須對該氣體進(jìn)行____，方法是____。這一操作的目的是____?！敬鸢浮?1)

3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2

Fe

H2O(2)

為硬質(zhì)玻璃管內(nèi)Fe與水蒸氣的反應(yīng)實驗提供持續(xù)不斷的水蒸氣

防止暴沸事故的發(fā)生(3)

先點燃酒精燈，產(chǎn)生水蒸氣后，再點燃酒精噴燈

防止先點燃酒精噴燈所導(dǎo)致的Fe與O2的反應(yīng)(4)

堿石灰

除去反應(yīng)產(chǎn)生的H2中的水蒸氣(5)

H2

驗純

用試管收集一試管氣體，靠近火焰，如果發(fā)出的聲音是尖銳的爆鳴聲，則證明產(chǎn)生的氫氣不純，如果是“噗”的聲音，則證明是純凈的氫氣

防止點燃時，氫氣因含有氧氣而爆炸【解析】根據(jù)題意和實驗裝置圖，先在酒精燈加熱作用下使圓底燒瓶中的水產(chǎn)生水蒸氣，在硬質(zhì)玻璃管中與鐵粉在高溫下發(fā)生反應(yīng)：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，硬質(zhì)玻璃管中產(chǎn)生黑色晶體，用裝有堿石灰的干燥管對生成的氣體干燥，收集產(chǎn)生的氣體并檢驗，證明在常溫下，F(xiàn)e與水并不起反應(yīng)，在高溫下，F(xiàn)e與水蒸氣可發(fā)生反應(yīng)。根據(jù)分析可知，在高溫下，F(xiàn)e與水蒸氣可發(fā)生的反應(yīng)方程式為：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；在反應(yīng)中Fe的化合價升高，H的化合價降低，則還原劑是Fe，氧化劑是H2O，被還原的是H2O。(2)圓底燒瓶中盛裝水，為后續(xù)操作提供反應(yīng)物，該裝置受熱后的主要作用是為硬質(zhì)玻璃管內(nèi)Fe與水蒸氣的反應(yīng)實驗提供持續(xù)不斷的水蒸氣；為防止加熱過程中燒瓶內(nèi)的液體產(chǎn)生劇烈振蕩，燒瓶底部放置了幾片碎瓷片，碎瓷片的作用是防止暴沸事故的發(fā)生。(3)酒精燈和酒精噴燈點燃前，應(yīng)防止Fe與空氣中的O2反應(yīng)，所以點燃順序是先點燃酒精燈，產(chǎn)生水蒸氣后，再點燃酒精噴燈，防止先點燃酒精噴燈所導(dǎo)致的Fe與O2的反應(yīng)。(4)生成的H2中混有水蒸氣，為了得到干燥的氫氣，干燥管中盛裝的物質(zhì)是堿石灰，作用是除去反應(yīng)產(chǎn)生的H2中的水蒸氣。(5)可燃性氣體點燃前，應(yīng)檢驗氣體的純度，若混有空氣，易發(fā)生爆炸，試管中收集氣體是H2，如果要在A處玻璃管處點燃該氣體，則必須對該氣體進(jìn)行驗純，方法是：用試管收集一試管氣體，靠近火焰，如果發(fā)出的聲音是尖銳的爆鳴聲，則證明產(chǎn)生的氫氣不純，如果是“噗”的聲音，則證明是純凈的氫氣，這一操作的目的是防止點燃時，氫氣因含有氧氣而爆炸?！疽挥缛础?．（2022·黑龍江·哈師大附中高一期末）用如圖所示裝置進(jìn)行Fe與水蒸氣反應(yīng)的實驗，下列有關(guān)說法正確的是A．實驗時，先點燃酒精噴燈再點燃酒精燈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．實驗時，應(yīng)先用水蒸氣排出裝置中的空氣，即先點燃酒精燈再點燃酒精噴燈，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。2．裝置甲、乙、丙都是鐵與水蒸氣反應(yīng)的實驗裝置，下列說法不正確的是裝置甲裝置乙裝置丙A．選用丙裝置，實驗結(jié)束時先移去酒精燈，再將導(dǎo)氣管拿出水面B．甲裝置中氯化鈣的作用是除去氫氣中混有的水蒸氣C．用乙裝置實驗時，蒸發(fā)皿中產(chǎn)生大量肥皂泡，點燃肥皂泡發(fā)出爆鳴聲D．三個裝置相比較，乙裝置簡單、操作簡便、節(jié)約原料、安全性好【答案】A【解析】A．選用丙裝置，實驗結(jié)束時先將導(dǎo)氣管拿出水面，再移去酒精燈，以防發(fā)生倒吸，錯誤；B．從硬質(zhì)玻璃管導(dǎo)出的氣體有生成的氫氣和未反應(yīng)的剩余的水蒸氣，氯化鈣的作用是除去氫氣中混有的水蒸氣，正確；C．用乙裝置實驗時，蒸發(fā)皿中產(chǎn)生大量肥皂泡，肥皂泡里是氫氣，所以點燃肥皂泡發(fā)出爆鳴聲，正確；D．和甲、丙裝置相比較，乙裝置簡單、操作簡便、節(jié)約原料、安全性好，正確；故選A。3．（2022·陜西·西北農(nóng)林科技大學(xué)附中高一期末）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)實驗”。請回答下列問題：(1)寫出該反應(yīng)的反應(yīng)方程式：________，并指出該氧化還原反應(yīng)的還原劑是_______，氧化劑是________。(2)實驗前必須對整套裝置進(jìn)行操作的是________。(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，碎瓷片的作用是________。(4)酒精燈和酒精噴燈點燃的順序是_________，為什么？________。(5)干燥管中盛裝的物質(zhì)是________，作用是___________。(6)試管中收集氣體是_______，如果要在A處玻璃管處點燃該氣體，則必須對該氣體進(jìn)行___________，這一操作的目的是_________?！敬鸢浮?1)

3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2

Fe

H2O(2)檢查裝置氣密性(3)

為硬質(zhì)玻璃管內(nèi)Fe與水蒸氣的反應(yīng)實驗提供持續(xù)不斷的水蒸氣

防止暴沸事故的發(fā)生(4)

先點燃酒精燈，產(chǎn)生水蒸氣后，再點燃酒精噴燈

防止先點燃酒精噴燈所導(dǎo)致的Fe與O2的反應(yīng)(5)

堿石灰

除去反應(yīng)產(chǎn)生的H2中的水蒸氣(6)

H2

驗純

防止點燃時，氫氣因含有氧氣而爆炸【解析】(1)高溫下，鐵與水蒸氣反應(yīng)，生成四氧化三鐵和氫氣，該反應(yīng)的反應(yīng)方程式：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，在反應(yīng)中Fe的化合價升高，H的化合價降低，則還原劑是Fe，氧化劑是H2O。答案為：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；Fe；H2O；(2)實驗前必須檢查整套裝置是否漏氣，所以應(yīng)進(jìn)行的操作是檢查裝置氣密性。答案為：檢查裝置氣密性；(3)圓底燒瓶中盛裝水，為后續(xù)操作提供反應(yīng)物，該裝置受熱后的主要作用是為硬質(zhì)玻璃管內(nèi)Fe與水蒸氣的反應(yīng)實驗提供持續(xù)不斷的水蒸氣；為防止加熱過程中燒瓶內(nèi)的液體產(chǎn)生劇烈振蕩，燒瓶底部放置了幾片碎瓷片，碎瓷片的作用是防止暴沸事故的發(fā)生。答案為：為硬質(zhì)玻璃管內(nèi)Fe與水蒸氣的反應(yīng)實驗提供持續(xù)不斷的水蒸氣；防止暴沸事故的發(fā)生；(4)酒精燈和酒精噴燈點燃前，應(yīng)防止Fe與空氣中的O2反應(yīng)，所以點燃順序是先點燃酒精燈，產(chǎn)生水蒸氣后，再點燃酒精噴燈，防止先點燃酒精噴燈所導(dǎo)致的Fe與O2的反應(yīng)。答案為：先點燃酒精燈，產(chǎn)生水蒸氣后，再點燃酒精噴燈；防止先點燃酒精噴燈所導(dǎo)致的Fe與O2的反應(yīng)；(5)生成的H2中混有水蒸氣，為了得到干燥的氫氣，干燥管中盛裝的物質(zhì)是堿石灰，作用是除去反應(yīng)產(chǎn)生的H2中的水蒸氣。答案為：堿石灰；除去反應(yīng)產(chǎn)生的H2中的水蒸氣；(6)可燃性氣體點燃前，應(yīng)檢驗氣體的純度，若混有空氣，易發(fā)生爆炸。試管中收集氣體是H2，如果要在A處玻璃管處點燃該氣體，則必須對該氣體進(jìn)行驗純，這一操作的目的是防止點燃時，氫氣因含有氧氣而爆炸。答案為：H2；驗純；防止點燃時，氫氣因含有氧氣而爆炸。考點三鐵與酸或鹽反應(yīng)【例31】（2022·新疆·烏市一中高一期末）下列物質(zhì)反應(yīng)后一定有+3價鐵生成的是①過量的Fe與Cl2反應(yīng)②Fe與過量稀硫酸反應(yīng)③FeCl2溶液中通入少量Cl2④Fe和Fe2O3的混合物溶于鹽酸中⑤向Fe(NO3)2溶液中加入過量稀硫酸A．只有① B．只有①③⑤ C．只有①③④⑤ D．全部【答案】B【解析】①Fe與Cl2反應(yīng)生成FeCl3，與二者相對量的多少無關(guān)，①符合題意；②Fe與過量稀硫酸反應(yīng)生成FeSO4和H2，②不符合題意；③FeCl2溶液中通入少量Cl2，反應(yīng)生成FeCl3，③符合題意；④Fe和Fe2O3的混合物溶于鹽酸中，F(xiàn)e2O3與鹽酸反應(yīng)生成FeCl3，F(xiàn)eCl3能夠與Fe反應(yīng)產(chǎn)生FeCl2，若Fe不足量，則溶液中含有FeCl3，若Fe足量，則溶液中完全是FeCl2，故反應(yīng)后溶液中不一定含有+3價鐵，④不符合題意；⑤向Fe(NO3)2溶液中加入過量稀硫酸，相當(dāng)于有硝酸，亞鐵離子與硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成鐵離子，⑤符合題意；綜上所述，①③⑤一定有+3價鐵生成，答案選B?！纠?2】（2022·遼寧·高一期中）某稀溶液中含有6molKNO3和3molH2SO4向其中加入2mol鐵粉，充分反應(yīng)(已知被還原為NO)，最終溶液體積為1L。下列說法正確的是A．所得溶液中c(NO)=3mol/LB．所得溶液中c(Fe2+)：c(Fe3+)=3：1C．反應(yīng)后生成NO的體積為D．所得溶液中的溶質(zhì)只有Fe(NO3)3和Fe(NO3)2【答案】B【解析】第一步反應(yīng)：比例關(guān)系來看，只有H+完全反應(yīng)。鐵粉剩余，硝酸根離子剩余，n(Fe3+，V(NO)=n(NO)×Vm；第二步反應(yīng)：比例關(guān)系來看，鐵粉完全反應(yīng)。鐵離子剩余：，生成n(Fe2+。根據(jù)以上分析解題。A．所得溶液中c(NO)＝=4.5mol·L－1，故A錯誤；B．所得溶液中所得溶液中c(Fe2＋)：c(Fe3＋)＝1.5mol/L:0.5mol/L=3:1，故B正確；C．反應(yīng)后生成NO的體積為V(NO)=n(NO)×Vm=1.5mol×22.4L/mol=33.6L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，選項中無標(biāo)準(zhǔn)狀況，故C錯誤；D．反應(yīng)所得溶液中陽離子為鐵離子、亞鐵離子和鉀離子，陰離子為硫酸根離子和硝酸根離子，溶質(zhì)中含有硫酸鉀和硝酸鉀，故D錯誤；故選：B?！疽挥缛础?．一定條件下單質(zhì)鐵與下列物質(zhì)反應(yīng)，產(chǎn)物中鐵元素呈+3價的是A．稀鹽酸 B．氯氣 C．硫酸銅溶液 D．稀硫酸【答案】B【解析】A．稀鹽酸具有弱氧化性，且弱氧化性是H元素體現(xiàn)的，能將Fe氧化為+2價，故A錯誤；B．氯氣具有強(qiáng)氧化性，能將Fe氧化+3價，無論鐵是否過量，鐵在氯氣中燃燒都生成氯化鐵，故B正確；C．硫酸銅中銅離子具有弱氧化性，能和Fe發(fā)生置換反應(yīng)生成+2價Fe，故C錯誤；D．稀硫酸具有弱氧化性，能和Fe發(fā)生置換反應(yīng)生成+2價，故D錯誤；故選：B。2．（2022·上海市復(fù)旦中學(xué)高一期中）將鐵分別投入足量的下列物質(zhì)中，在一定條件下充分反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣最多的是A．2mol/L稀硫酸 B．硫酸 C．5mol/L硝酸 D．灼熱的水蒸氣【答案】D【解析】A．鐵與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，與足量稀硫酸反應(yīng)生成2；B．鐵與濃硫酸反應(yīng)不產(chǎn)生氫氣；C．鐵與硝酸反應(yīng)不生成氫氣；D．鐵與灼熱的水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，與足量灼熱的水蒸氣反應(yīng)生成氫氣；答案選D。3．（2022·上海市洋涇中學(xué)高一期中）常溫下，將鐵片放入下列溶液中，能明顯觀察到有氣體產(chǎn)生的是A．濃硫酸 B．濃鹽酸 C．濃硝酸 D．硫酸銅溶液【答案】B【解析】A．常溫下，鐵在濃硫酸中會鈍化，不能明顯觀察到有氣體產(chǎn)生，故A不符合題意；B．常溫下，鐵片與濃鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，能明顯觀察到有氣體產(chǎn)生，故B符合題意；C．常溫下，鐵在濃硝酸中會鈍化，不能明顯觀察到有氣體產(chǎn)生，故C不符合題意；D．鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵，不會有氣體產(chǎn)生，故D不符合題意；答案選B。4．（2022·浙江·舟山中學(xué)高一期中）向200mL稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中緩慢加入鐵粉，產(chǎn)生氣體的體積隨鐵粉質(zhì)量的變化如圖所示已知：①硝酸只被還原為NO氣體；②酸性條件下，氧化性：NO>Fe3+>H+下列說法不正確的是A．OA段產(chǎn)生的氣體是NO，BC段產(chǎn)生的氣體是H2B．B點溶液中的溶質(zhì)為FeSO4和H2SO4C．原混合溶液中SO的物質(zhì)的量為D．原混合溶液中NO的物質(zhì)的量濃度為2mol/L【答案】D【解析】OA段發(fā)生反應(yīng)，AB段發(fā)生反應(yīng)；BC段發(fā)生反應(yīng)。A．OA段發(fā)生反應(yīng)，OA段產(chǎn)生的氣體是NO；BC段發(fā)生反應(yīng)，BC段產(chǎn)生的氣體是H2，故A正確；B．BC段發(fā)生反應(yīng)，說明溶液中不含F(xiàn)e3+、，BC段反應(yīng)放出氫氣，說明B點溶液中含有硫酸，所以B點溶液中的溶質(zhì)為FeSO4和H2SO4，故B正確；C．C點溶液中的溶質(zhì)為FeSO4，根據(jù)鐵守恒，F(xiàn)eSO4的物質(zhì)的量為，根據(jù)S守恒，原混合溶液中SO的物質(zhì)的量為，故C正確；D．發(fā)生反應(yīng)，消耗鐵的物質(zhì)的量為，所以原混合溶液中NO的物質(zhì)的量為，NO的濃度為1mol/L，故D錯誤；選D?？键c四鐵的氧化物【例41】將一定質(zhì)量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物加入200mL1mol/L稀硝酸中，有氣泡生成且混合物完全溶解，向所得溶液中加入KSCN溶液，振蕩，無血紅色出現(xiàn)，則混合物中鐵元素的質(zhì)量可能為A． B． C． D．【答案】D【解析】分析題目可以得出，反應(yīng)后的溶液中只含，由于反應(yīng)中有NO生成，根據(jù)氮原子守恒可以得到，n(HNO3，混合物中鐵元素的物質(zhì)的量小于，質(zhì)量小于，D項正確?！纠?2】（2022·山西省長治市第二中學(xué)校高一期末）由硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe3O4、Fe2O3、FeO和SiO2)制備綠礬(FeSO4?7H2O)的流程如圖，已知：FeS2難溶于水。下列說法錯誤的是A．步驟①酸溶燒渣最好選用硫酸B．步驟②涉及的離子反應(yīng)為FeS2+14Fe3++8H2O═15Fe2++2+16H+C．步驟③須控制條件防止氧化D．將溶液b加熱到有較多固體析出，再用余熱將液體蒸干得純凈綠礬【答案】D【解析】硫鐵礦燒渣（主要成分為Fe3O4、Fe2O3、FeO和SiO2）加硫酸進(jìn)行酸溶后，生成溶液a中含亞鐵離子與鐵離子，二氧化硅不溶于硫酸，以濾渣形式存在，再向濾液a加FeS2進(jìn)行還原，將Fe3+還原為Fe2+后將過量的FeS2過濾以后得到溶液b，可隔絕氧氣，經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等操作得到綠礬，以此解答該題。A．因為要制備綠礬（FeSO4?7H2O），晶體中所含陰離子為硫酸根離子，所以酸溶時要選用硫酸，A正確；B．步驟②加入FeS2目的是為了將Fe3+還原為Fe2+，涉及的離子反應(yīng)為FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42+16H+，B正確；C．因為亞鐵離子易被氧化，所以步驟③須控制條件防止氧化，C正確；D．將溶液b加熱到有較多固體析出時，蒸發(fā)結(jié)晶即可，若再用余熱將液體蒸干，綠礬可能會失去結(jié)晶水，從而不能得到純凈的綠礬，D錯誤；故答案選：D?！疽挥缛础?．向一定量Fe和Fe2O3的混合物中加入500mL一定濃度的稀硝酸恰好使混合物溶解，同時可得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LNO氣體。向所得到的溶液中再加入KSCN溶液，無紅色出現(xiàn)。若用足量的H2在加熱條件下還原相同質(zhì)量的混合物，得到鐵單質(zhì)。則原稀硝酸的物質(zhì)的量濃度為A．1mol/L B． C．2mol/L D．無法計算【答案】A【解析】向一定量Fe和Fe2O3的混合物中加入500mL一定濃度的稀硝酸恰好使混合物溶解，同時可得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LNO氣體。向所得到的溶液中再加入KSCN溶液，無紅色出現(xiàn)，說明產(chǎn)物是Fe(NO3)2。用足量的H2在加熱條件下還原相同質(zhì)量的Fe和Fe2O3的混合物，得到鐵單質(zhì)，則Fe和Fe2O3的混合物中Fe元素的物質(zhì)的量為0.2mol；則反應(yīng)后的溶液中含有0.2molFe(NO3)2，根據(jù)氮元素守恒，500mL一定濃度的稀硝酸中含HNO3的物質(zhì)的量為0.2mol×2+；原稀硝酸的物質(zhì)的量濃度為，選A。2．（2022·上海市七寶中學(xué)高一期末）某鐵的氧化物(溶于足量鹽酸中，向所得溶液中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下，恰好將完全氧化。x值為A． B． C． D．【答案】D【解析】FexO中Fe的平均化合價為+，被氧化為Fe3+，根據(jù)電子守恒可知，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)和Cl2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等．標(biāo)準(zhǔn)狀況下112mLCl2轉(zhuǎn)移電子數(shù)為，則有：，解得，故選D。3．（2022·江蘇南京·高一期末）由硫鐵礦燒渣(主要含F(xiàn)e2O3、Al2O3、SiO2)制取綠礬(FeSO4·7H2O)的流程如下：下列有關(guān)說法不正確的是A．“酸溶”時適當(dāng)提高稀硫酸濃度，可提高鐵元素的浸出效率B．“還原”時主要發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋C．“檢驗”時可用KSCN溶液檢驗“還原”步驟是否進(jìn)行完全D．“系列操作”必須使用的儀器有玻璃棒、酒精燈、坩堝等【答案】D【解析】硫鐵礦燒渣(主要含F(xiàn)e2O3、Al2O3、SiO2)中加入稀硫酸酸溶，F(xiàn)e2O3、Al2O3溶解得到Fe3+、Al3+的酸性溶液，SiO2不反應(yīng)，過濾，濾渣為SiO2；濾液中加入過量鐵粉還原，離子方程式為：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋；然后用KSCN溶液檢驗“還原”步驟是否進(jìn)行完全；加入NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液pH除鋁，過濾，濾渣為氫氧化鋁，濾液中含有FeSO4；經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到FeSO4·7H2O，據(jù)此分析作答。A．“酸溶”時適當(dāng)提高稀硫酸濃度，可加快反應(yīng)速率，從而提高鐵元素的浸出效率，A項正確；B．“還原”時加入的過量鐵粉與鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子，主要發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe3＋+Fe=3Fe2＋，B項正確；C．Fe3+與KSCN溶液反應(yīng)生成硫氰化鐵，溶液變紅，所以“檢驗”時可用KSCN溶液檢驗是否存在Fe3+，若溶液不變紅，說明“還原”步驟進(jìn)行完全，C項正確；D．濾液中含有FeSO4，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到FeSO4·7H2O，則“系列操作”必須使用的儀器有玻璃棒、酒精燈、蒸發(fā)皿等，不需要坩堝，D項錯誤；答案選D?？键c五工業(yè)煉鐵【例5】（鐵是地殼中含量非常豐富的元素，金屬鐵是在高爐中冶煉的，在冶金工業(yè)中，常用焦炭來冶煉鐵。（1）寫出焦炭在高爐中所參加的兩個反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________。（2）寫出赤鐵礦被還原成鐵的化學(xué)方程式：__________________________。（3）實驗室中可用還原，在加熱前應(yīng)先_________，否則可能發(fā)生________現(xiàn)象；未反應(yīng)完的___________（填“能”或“不能”）排放到大氣中，應(yīng)做________處理?！敬鸢浮浚?）驗純爆炸不能點燃【解析】（1）在冶煉鐵的過程中，為提高C的利用率，先發(fā)生反應(yīng)，再發(fā)生反應(yīng)。（2）赤鐵礦的主要成分為三氧化二鐵，故赤鐵礦被還原成鐵的化學(xué)方程式為：。（3）一氧化碳屬于可燃性氣體，加熱之前應(yīng)先檢驗的純度，否則可能發(fā)生爆炸；由于有毒故未反應(yīng)完的應(yīng)點燃，以防污染環(huán)境?！疽挥缛础?．（2021·山東省青島第一中學(xué)高一開學(xué)考試）小明對實驗室煉鐵的原理進(jìn)行了以下整理，你認(rèn)為錯誤的一項是A．a(chǎn)處 B．b處 C．c處 D．d處【答案】B【解析】A．赤鐵礦主要成分是Fe2O3，物質(zhì)成分化學(xué)式書寫合理，A正確；B．C元素化合價由反應(yīng)前CO中的+2價變?yōu)榉磻?yīng)后CO2中的+4價，化合價升高，失去電子被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)，B錯誤；C．該反應(yīng)是在高溫條件下進(jìn)行，反應(yīng)條件合理，C正確；D．兩種反應(yīng)物都是化合物，生成物一種是單質(zhì)，一種是化合物，因此反應(yīng)基本類型不是置換反應(yīng)，反應(yīng)類型判斷合理，D正確；故合理選項是B。2．（2021·黑龍江·哈爾濱市第六中學(xué)校高一期中）高爐煉鐵中存在反應(yīng)：3CO+Fe2O33CO2+2Fe。下列說法正確的是A．Fe2O3是氧化劑B．Fe是氧化產(chǎn)物C．CO2是還原產(chǎn)物D．CO既不是氧化劑又不是還原劑【答案】A【詳解】A．Fe2O3中鐵元素的化合價由+3價變成0價，化合價降低，因此Fe2O3作氧化劑，故A正確；B．鐵單質(zhì)是由Fe2O3還原得到，因此Fe是還原產(chǎn)物，故B錯誤；C．CO中的C元素化合價由+2價升高到+4價，化合價升高，因此CO是還原劑，被氧化成CO2，CO2是氧化產(chǎn)物，故C正確；D．CO中C元素化合價升高，則CO作還原劑，故D錯誤；答案A。3．鐵是地殼中含量僅次于鋁的金屬元素。鐵及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。請回答下列問題：(1)磁鐵礦是工業(yè)上冶煉鐵的原料之一，其原理是：Fe3O4+4CO3Fe+4CO2，若有1molFe3O4參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是___________mol。(2)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種既能殺菌、消毒，又能絮凝凈水的水處理劑。工業(yè)制備高鐵酸鉀的方法為在KOH濃溶液中加入NaClO和Fe(OH)3，并不斷攪拌，其發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：___________。(3)某課外活動小組將下圖所示裝置按一定順序連接，在實驗室里制取一定量的FeCl