《第三章 鐵金屬材料》試卷及答案-高中化學(xué)必修第一冊(cè)-人教版-2024-2025學(xué)年

《第三章鐵金屬材料》試卷(答案在后面)一、單項(xiàng)選擇題（本大題有16小題，每小題3分，共48分）1、下列關(guān)于鐵金屬材料特性的描述，正確的是：A、鐵只存在于自然界中以單質(zhì)形式存在。B、生鐵是含碳量低于2.11%的鐵合金。C、鋼是由鐵和少量碳以及其他元素組成的合金。D、鎳和鉻的合金可以增加不銹鋼的抗腐蝕性。2、下列關(guān)于鐵的化學(xué)性質(zhì)的說法中，正確的是（）A、鐵在空氣中會(huì)與氧氣反應(yīng)生成鐵銹，化學(xué)方程式為：4Fe+3O2→2Fe2O3B、鐵在氧氣中燃燒時(shí)，會(huì)生成黑色的四氧化三鐵，化學(xué)方程式為：3Fe+2O2→Fe3O4C、鐵與稀鹽酸反應(yīng)，生成氯化亞鐵和氫氣，化學(xué)方程式為：Fe+2HCl→FeCl2+H2↑D、鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng)，生成氫氣和氧化鐵，化學(xué)方程式為：3Fe+4H2O→Fe3O4+4H2↑3、下列關(guān)于鐵的化合物的說法中，正確的是（）A.鐵紅（Fe2O3）常作為紅色顏料，屬于堿性氧化物B.氯化亞鐵（FeCl2）溶液長(zhǎng)期放置會(huì)析出紅棕色沉淀C.酸性條件下，F(xiàn)e2+沒有還原性D.硫酸亞鐵（FeSO4）可用于制造印刷電路板4、鐵在潮濕的空氣中容易生銹，以下關(guān)于鐵生銹的描述，正確的是：A.鐵生銹是化學(xué)變化，可以逆轉(zhuǎn)B.鐵生銹是物理變化，不會(huì)逆轉(zhuǎn)C.鐵生銹是電化學(xué)變化，只能通過物理方式逆轉(zhuǎn)D.鐵生銹是氧化反應(yīng)，可以添加特定物質(zhì)抑制5、下列關(guān)于鐵金屬材料的敘述，錯(cuò)誤的是（）A、鐵是地殼中含量最豐富的金屬元素B、生鐵是鐵和碳的合金，碳含量較高，硬而脆C、鋼是鐵和碳的合金，碳含量較低，具有較好的韌性和強(qiáng)度D、不銹鋼是一種特殊合金，能抵抗空氣和水的腐蝕6、鐵是人類使用最多的金屬之一，下列有關(guān)鐵的描述中，哪一項(xiàng)不正確？A、鐵是一種活潑的金屬，能夠與酸反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽和氫氣。B、鐵制品在潮濕環(huán)境中易發(fā)生電化學(xué)腐蝕。C、鐵鋁銹的主要成分是Fe3O4。D、生鐵和鋼都是鐵的合金，但生鐵的含碳量高于鋼。7、下列關(guān)于鐵的化學(xué)性質(zhì)的描述，錯(cuò)誤的是：A、鐵在潮濕的空氣中會(huì)生銹B、鐵在高溫下會(huì)與氧氣反應(yīng)生成四氧化三鐵（FeC、硫酸與鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵（FeD、鐵與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵（Fe8、下列關(guān)于鐵的合金，說法錯(cuò)誤的是（）A、生鐵是含碳量較高的鐵合金，硬而脆，主要用于鑄造。B、鋼是含碳量較低的鐵合金，具有較好的韌性、硬度和塑性，廣泛應(yīng)用于建筑、制造等領(lǐng)域。C、不銹鋼是添加了鎳、鉻等元素的鐵合金，耐腐蝕性能好，常用于廚具、醫(yī)療器械等。D、鐵合金是指以鐵為基體，添加一定量的其他金屬或非金屬元素，以改善其性能的材料。9、鐵及其合金在生產(chǎn)和生活中有廣泛的應(yīng)用。下列關(guān)于鐵合金的陳述中，哪一項(xiàng)是正確的？A、純鐵比生鐵的硬度更高B、不銹鋼是一種添加有鎳、鎂等元素的鐵合金，具有良好的抗腐蝕性能C、鑄造鐵中硫的含量大于生鐵D、合金鋼是通過在鋼中添加碳、硅、錳等元素來提高其性能10、鐵與氧氣反應(yīng)生成的氧化鐵的主要成分是（）。A.氧化亞鐵（FeO）B.氧化鐵（Fe2O3）C.三氧化二鐵（Fe3O4）D.四氧化三鐵（Fe3O4）11、下列關(guān)于鐵的合金，不屬于生鐵的是：A、鋼鐵B、鑄鐵C、不銹鋼D、純鐵12、下列關(guān)于鐵及其化合物的描述，正確的是（）。A.鐵粉與稀硫酸反應(yīng)生成Fe2+和H2，此反應(yīng)是置換反應(yīng)。B.FeCl3的水溶液呈酸性，是因?yàn)镕e3+能與H2O發(fā)生水解反應(yīng)生成H+和Fe(OH)2。C.Fe2O3能與稀鹽酸反應(yīng)生成FeCl2和H2O。D.鐵與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)生成Fe2(SO4)3和SO2。13、鐵在潮濕的空氣中容易生銹，其主要原因是因?yàn)榭諝庵泻校篈、氧氣和二氧化碳B、水蒸氣和氧氣C、硫和氮D、氮?dú)夂投趸?4、下列關(guān)于鐵的合金，說法錯(cuò)誤的是：A、生鐵是含碳量較高的鐵合金，硬而脆，不能鍛造。B、鋼是含碳量較低的鐵合金，具有良好的韌性和塑性，可以鍛造和焊接。C、不銹鋼是添加了鎳、鉻等元素的鋼，具有良好的耐腐蝕性。D、鐵合金中的錳鋼主要用于制造高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)零件。15、下列關(guān)于鐵及其化合物的說法中，錯(cuò)誤的是：A.鐵在潮濕空氣中易生銹，生成的主要物質(zhì)是Fe?O?·xH?O。B.Fe(OH)?受熱分解可以得到Fe?O?。C.FeSO?溶液與NaOH溶液反應(yīng)可生成白色沉淀，放置一段時(shí)間后變?yōu)榧t褐色。D.鐵與稀硝酸反應(yīng)只能生成Fe(NO?)?。16、下列關(guān)于鐵及其合金的敘述中，錯(cuò)誤的是（）A.生鐵是鐵和碳的合金，含碳量較高，硬而脆B.鋼是含碳量較低的鐵合金，具有良好的韌性和塑性C.鐵在潮濕空氣中容易生銹，生銹的主要原因是鐵與氧氣和水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)D.鐵能和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，這一反應(yīng)屬于置換反應(yīng)二、非選擇題（本大題有4小題，每小題13分，共52分）第一題【題目】請(qǐng)回答以下有關(guān)鐵金屬材料的問題。（1）鐵的原子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述。（2）鐵的冶煉和用途。第二題題目：某鋼鐵廠煉制生鐵的過程中，不僅含有鐵和碳，還含有少量的硅、錳、硫、磷等雜質(zhì)。請(qǐng)回答以下問題：1.列舉生鐵中可能含有的常見雜質(zhì)及其來源。2.簡(jiǎn)述硫和磷對(duì)生鐵性質(zhì)的影響。3.如何降低生鐵中硫和磷的含量？第三題題目：實(shí)驗(yàn)室需要制備一定量的氯化鐵（FeCl3）溶液。現(xiàn)有以下試劑和儀器：試劑：鐵粉、氯氣、稀鹽酸、氯化鈉溶液、硫酸鐵溶液、鐵（II）硫酸鹽、氫氧化鈉溶液儀器：燒杯、試管、酒精燈、玻璃棒、濾紙、漏斗、鐵架臺(tái)、膠頭滴管請(qǐng)根據(jù)上述試劑和儀器，設(shè)計(jì)一種制備氯化鐵（FeCl3）溶液的實(shí)驗(yàn)方案，并簡(jiǎn)要說明實(shí)驗(yàn)步驟。第四題題目描述鐵及其化合物在日常生活中有著廣泛的應(yīng)用。請(qǐng)根據(jù)下列要求回答問題：1.寫出鐵與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式，并指出該反應(yīng)的類型。2.描述鐵銹形成的過程，并寫出鐵生銹的主要化學(xué)方程式。3.在實(shí)驗(yàn)室中，如何通過簡(jiǎn)單的化學(xué)實(shí)驗(yàn)來區(qū)分Fe2?和Fe3?？請(qǐng)至少提供兩種方法，并簡(jiǎn)述操作步驟和預(yù)期觀察到的現(xiàn)象。4.鐵的合金鋼因其優(yōu)良的性能而被廣泛應(yīng)用。請(qǐng)簡(jiǎn)要介紹三種不同類型的鋼（如碳素鋼、不銹鋼等），并說明它們的主要成分及用途?！兜谌妈F金屬材料》試卷及答案一、單項(xiàng)選擇題（本大題有16小題，每小題3分，共48分）1、下列關(guān)于鐵金屬材料特性的描述，正確的是：A、鐵只存在于自然界中以單質(zhì)形式存在。B、生鐵是含碳量低于2.11%的鐵合金。C、鋼是由鐵和少量碳以及其他元素組成的合金。D、鎳和鉻的合金可以增加不銹鋼的抗腐蝕性。答案：D解析：鐵主要以化合態(tài)存在于自然界中，如赤鐵礦、磁鐵礦等，因此A選項(xiàng)錯(cuò)誤。生鐵的含碳量通常在2.11%至4.3%之間，因此B選項(xiàng)錯(cuò)誤。鋼是由鐵和碳以及可能的其他元素組成的合金，因此C選項(xiàng)描述不準(zhǔn)確。鎳和鉻的合金能夠增加不銹鋼的抗腐蝕性能，因此D選項(xiàng)正確。2、下列關(guān)于鐵的化學(xué)性質(zhì)的說法中，正確的是（）A、鐵在空氣中會(huì)與氧氣反應(yīng)生成鐵銹，化學(xué)方程式為：4Fe+3O2→2Fe2O3B、鐵在氧氣中燃燒時(shí)，會(huì)生成黑色的四氧化三鐵，化學(xué)方程式為：3Fe+2O2→Fe3O4C、鐵與稀鹽酸反應(yīng)，生成氯化亞鐵和氫氣，化學(xué)方程式為：Fe+2HCl→FeCl2+H2↑D、鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng)，生成氫氣和氧化鐵，化學(xué)方程式為：3Fe+4H2O→Fe3O4+4H2↑答案：C解析：A選項(xiàng)中，鐵與氧氣反應(yīng)生成的是氧化鐵而不是鐵銹；B選項(xiàng)中，鐵在氧氣中燃燒生成的是四氧化三鐵，而非黑色；D選項(xiàng)中，鐵與水蒸氣反應(yīng)生成的是四氧化三鐵和氫氣。只有C選項(xiàng)中，鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣的描述是正確的。3、下列關(guān)于鐵的化合物的說法中，正確的是（）A.鐵紅（Fe2O3）常作為紅色顏料，屬于堿性氧化物B.氯化亞鐵（FeCl2）溶液長(zhǎng)期放置會(huì)析出紅棕色沉淀C.酸性條件下，F(xiàn)e2+沒有還原性D.硫酸亞鐵（FeSO4）可用于制造印刷電路板答案：B解析：A項(xiàng)，鐵紅（Fe2O3）確實(shí)常作為紅色顏料，但它是一種堿性氧化物的說法是錯(cuò)誤的，鐵紅屬于堿性氧化物但并不意味著它是堿性的。B項(xiàng)，氯化亞鐵（FeCl2）溶液在空氣中容易被氧氣氧化生成FeCl3，由于FeCl3溶液呈棕黃色，因此長(zhǎng)期放置會(huì)析出紅棕色沉淀，此說法正確。C項(xiàng)，在酸性條件下，F(xiàn)e2+具有較強(qiáng)的還原性，可以被氧化劑如高錳酸鉀等氧化，因此此說法錯(cuò)誤。D項(xiàng)，硫酸亞鐵（FeSO4）主要用于制造食品添加鐵，其還原性較弱，但并非用來制造印刷電路板，因此此說法錯(cuò)誤。4、鐵在潮濕的空氣中容易生銹，以下關(guān)于鐵生銹的描述，正確的是：A.鐵生銹是化學(xué)變化，可以逆轉(zhuǎn)B.鐵生銹是物理變化，不會(huì)逆轉(zhuǎn)C.鐵生銹是電化學(xué)變化，只能通過物理方式逆轉(zhuǎn)D.鐵生銹是氧化反應(yīng)，可以添加特定物質(zhì)抑制答案：D解析：鐵生銹是一種氧化反應(yīng)，是鐵與水和氧氣共同作用的結(jié)果。在適當(dāng)?shù)臈l件下，添加如金屬鋅或其他鍍層可以減緩或阻止鐵的氧化過程，因此可以認(rèn)為是通過添加特定物質(zhì)來抑制鐵的生銹。選項(xiàng)D正確地說明了這一點(diǎn)。選項(xiàng)A、B和C均與鐵生銹的實(shí)際過程和特性不符。5、下列關(guān)于鐵金屬材料的敘述，錯(cuò)誤的是（）A、鐵是地殼中含量最豐富的金屬元素B、生鐵是鐵和碳的合金，碳含量較高，硬而脆C、鋼是鐵和碳的合金，碳含量較低，具有較好的韌性和強(qiáng)度D、不銹鋼是一種特殊合金，能抵抗空氣和水的腐蝕答案：A解析：A選項(xiàng)錯(cuò)誤，地殼中含量最豐富的金屬元素是鋁，而鐵是地殼中含量較豐富的金屬元素之一。B、C、D選項(xiàng)的敘述均正確。6、鐵是人類使用最多的金屬之一，下列有關(guān)鐵的描述中，哪一項(xiàng)不正確？A、鐵是一種活潑的金屬，能夠與酸反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽和氫氣。B、鐵制品在潮濕環(huán)境中易發(fā)生電化學(xué)腐蝕。C、鐵鋁銹的主要成分是Fe3O4。D、生鐵和鋼都是鐵的合金，但生鐵的含碳量高于鋼。答案：C解析：鐵在潮濕空氣中會(huì)形成鐵銹，其主要成分是氧化鐵(Fe2O3)，而非Fe3O4。因此，C選項(xiàng)是不正確的。A、B、D選項(xiàng)描述均正確。7、下列關(guān)于鐵的化學(xué)性質(zhì)的描述，錯(cuò)誤的是：A、鐵在潮濕的空氣中會(huì)生銹B、鐵在高溫下會(huì)與氧氣反應(yīng)生成四氧化三鐵（FeC、硫酸與鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵（FeD、鐵與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵（Fe答案：D解析：鐵與氯氣反應(yīng)生成的是氯化鐵（FeCl3），而不是氯化亞鐵（8、下列關(guān)于鐵的合金，說法錯(cuò)誤的是（）A、生鐵是含碳量較高的鐵合金，硬而脆，主要用于鑄造。B、鋼是含碳量較低的鐵合金，具有較好的韌性、硬度和塑性，廣泛應(yīng)用于建筑、制造等領(lǐng)域。C、不銹鋼是添加了鎳、鉻等元素的鐵合金，耐腐蝕性能好，常用于廚具、醫(yī)療器械等。D、鐵合金是指以鐵為基體，添加一定量的其他金屬或非金屬元素，以改善其性能的材料。答案：D解析：鐵合金是指以鐵為基體，添加一定量的其他金屬或非金屬元素，以改善其性能的材料。D選項(xiàng)中提到“以鐵為基體”，但并未明確說明添加了其他元素，因此說法不準(zhǔn)確。其他選項(xiàng)均正確描述了各自合金的特點(diǎn)。9、鐵及其合金在生產(chǎn)和生活中有廣泛的應(yīng)用。下列關(guān)于鐵合金的陳述中，哪一項(xiàng)是正確的？A、純鐵比生鐵的硬度更高B、不銹鋼是一種添加有鎳、鎂等元素的鐵合金，具有良好的抗腐蝕性能C、鑄造鐵中硫的含量大于生鐵D、合金鋼是通過在鋼中添加碳、硅、錳等元素來提高其性能答案：D解析：純鐵因?yàn)榫哂休^大的塑性，在處理和加工時(shí)可能會(huì)因?yàn)閿嗔鸦蛳魅踅Y(jié)構(gòu)而使硬度降低，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤。不銹鋼是一種添加有鉻、鎳等多種元素的鐵合金，并不是只含有鎳和鎂，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤。鑄造鐵中硫的含量是低于生鐵的，鋼材中添加硫會(huì)使材料脆性增加，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤。通過添加碳、硅、錳等元素可以提高合金鋼的性能，因此D選項(xiàng)是正確的。10、鐵與氧氣反應(yīng)生成的氧化鐵的主要成分是（）。A.氧化亞鐵（FeO）B.氧化鐵（Fe2O3）C.三氧化二鐵（Fe3O4）D.四氧化三鐵（Fe3O4）答案：B解析：鐵在空氣中或純氧中燃燒，生成的主要氧化物是氧化鐵，化學(xué)式為Fe2O3。氧化鐵具有紅棕色，俗稱為鐵紅。因此，選項(xiàng)B為正確答案。氧化亞鐵（FeO）是鐵和氧氣在一定條件下可以生成的化合物，但不是鐵與氧氣反應(yīng)生成的主要成分。三氧化二鐵（Fe3O4）和四氧化三鐵（Fe3O4）實(shí)際上是同一種氧化鐵的兩種不同的po??czenie，所以在這個(gè)選項(xiàng)中，出現(xiàn)了重復(fù)的答案，且與氧化鐵（Fe2O3）不符。11、下列關(guān)于鐵的合金，不屬于生鐵的是：A、鋼鐵B、鑄鐵C、不銹鋼D、純鐵答案：D解析：生鐵是鐵和碳的合金，通常含有2%到4.3%的碳，以及少量的硅、錳、硫、磷等元素。鋼鐵、鑄鐵和不銹鋼都是鐵的合金，但純鐵是未添加其他元素的鐵，不屬于合金。因此，正確答案是D。12、下列關(guān)于鐵及其化合物的描述，正確的是（）。A.鐵粉與稀硫酸反應(yīng)生成Fe2+和H2，此反應(yīng)是置換反應(yīng)。B.FeCl3的水溶液呈酸性，是因?yàn)镕e3+能與H2O發(fā)生水解反應(yīng)生成H+和Fe(OH)2。C.Fe2O3能與稀鹽酸反應(yīng)生成FeCl2和H2O。D.鐵與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)生成Fe2(SO4)3和SO2。答案：A解析：A選項(xiàng)正確，鐵粉與稀硫酸反應(yīng)生成Fe2+和H2，這是一個(gè)典型的置換反應(yīng)，鐵把氫置換了出來。B選項(xiàng)錯(cuò)誤，F(xiàn)eCl3水溶液呈酸性的原因是因?yàn)镕e3+發(fā)生了水解反應(yīng)，生成Fe(OH)2+和H+，正確的產(chǎn)物應(yīng)該是Fe(OH)3。C選項(xiàng)錯(cuò)誤，F(xiàn)e2O3與稀鹽酸反應(yīng)生成FeCl3和H2O。D選項(xiàng)錯(cuò)誤，鐵與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)不會(huì)生成Fe2(SO4)3，而是生成FeSO4和SO2。13、鐵在潮濕的空氣中容易生銹，其主要原因是因?yàn)榭諝庵泻校篈、氧氣和二氧化碳B、水蒸氣和氧氣C、硫和氮D、氮?dú)夂投趸即鸢福築解析：鐵生銹是鐵與氧氣和水蒸氣共同作用的結(jié)果，鐵在空氣中會(huì)與氧氣反應(yīng)生成氧化鐵，同時(shí)潮濕的空氣中存在的水蒸氣也會(huì)加速鐵的腐蝕過程。因此，正確答案是B選項(xiàng)：水蒸氣和氧氣。14、下列關(guān)于鐵的合金，說法錯(cuò)誤的是：A、生鐵是含碳量較高的鐵合金，硬而脆，不能鍛造。B、鋼是含碳量較低的鐵合金，具有良好的韌性和塑性，可以鍛造和焊接。C、不銹鋼是添加了鎳、鉻等元素的鋼，具有良好的耐腐蝕性。D、鐵合金中的錳鋼主要用于制造高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)零件。答案：D解析：錳鋼是鐵合金中的一種，主要添加了錳元素，而不是鎳、鉻等元素。錳鋼具有良好的耐磨性和韌性，但耐腐蝕性不如不銹鋼。因此，選項(xiàng)D的說法錯(cuò)誤。15、下列關(guān)于鐵及其化合物的說法中，錯(cuò)誤的是：A.鐵在潮濕空氣中易生銹，生成的主要物質(zhì)是Fe?O?·xH?O。B.Fe(OH)?受熱分解可以得到Fe?O?。C.FeSO?溶液與NaOH溶液反應(yīng)可生成白色沉淀，放置一段時(shí)間后變?yōu)榧t褐色。D.鐵與稀硝酸反應(yīng)只能生成Fe(NO?)?。答案：D解析：選項(xiàng)A描述了鐵在潮濕空氣中生銹的過程，生成物主要是水合氧化鐵，這是正確的；選項(xiàng)B中Fe(OH)?受熱分解確實(shí)可以生成Fe?O?，這也是正確的；選項(xiàng)C描述了FeSO?溶液與NaOH溶液反應(yīng)的現(xiàn)象，即先生成白色的Fe(OH)?沉淀，由于空氣中氧氣的作用，該沉淀迅速被氧化成紅褐色的Fe(OH)?沉淀，這一描述也是準(zhǔn)確的；而選項(xiàng)D則不完全正確，因?yàn)殍F與稀硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物取決于硝酸的濃度和溫度等條件，除了可能生成Fe(NO?)?外，還可能生成Fe(NO?)?。因此，選項(xiàng)D為錯(cuò)誤說法。16、下列關(guān)于鐵及其合金的敘述中，錯(cuò)誤的是（）A.生鐵是鐵和碳的合金，含碳量較高，硬而脆B.鋼是含碳量較低的鐵合金，具有良好的韌性和塑性C.鐵在潮濕空氣中容易生銹，生銹的主要原因是鐵與氧氣和水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)D.鐵能和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，這一反應(yīng)屬于置換反應(yīng)答案：C解析：A選項(xiàng)正確，生鐵確實(shí)是鐵和碳的合金，含碳量較高，硬而脆。B選項(xiàng)正確，鋼是含碳量較低的鐵合金，具有良好的韌性和塑性。D選項(xiàng)正確，鐵能和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，這一反應(yīng)屬于置換反應(yīng)。C選項(xiàng)錯(cuò)誤，鐵在潮濕空氣中生銹，主要是因?yàn)殍F與氧氣和水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，但不僅僅是氧氣和水的共同作用，還包括了其他因素，如酸性、堿性物質(zhì)的存在等。二、非選擇題（本大題有4小題，每小題13分，共52分）第一題【題目】請(qǐng)回答以下有關(guān)鐵金屬材料的問題。（1）鐵的原子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述。【答案】鐵（Fe）原子的原子序數(shù)是26，這意味著它有26個(gè)質(zhì)子。鐵的電子排布遵循朗道規(guī)則（即泡利不相容原理），其電子排布為：1s【解析】鐵的原子序數(shù)為26，表示它的原子核中有26個(gè)質(zhì)子。通過遵循泡利不相容原理和能量最低原理，鐵的電子會(huì)按照能級(jí)的順序填充，最終電子排布為1s在這個(gè)排布中，4s能級(jí)填充2個(gè)電子，3d能級(jí)填充6個(gè)電子，這符合鐵在周期表中的位置（第四周期，第8族）。（2）鐵的冶煉和用途?！敬鸢浮恳睙挿椒ǎ鸿F的冶煉主要使用高爐法，涉及鐵礦石（如赤鐵礦Fe?O?或磁鐵礦Fe?O?）與一氧化碳（CO）反應(yīng)生成鐵單質(zhì)。反應(yīng)方程式大致如下：Fe主要用途：鐵被廣泛應(yīng)用于制造各種金屬結(jié)構(gòu)件、建筑、制造工具、機(jī)器設(shè)備、日常用品等。鐵素體（含碳量較低的純鐵）和不銹鋼（含碳量較低并添加了鉻元素的鐵合金）因其不同的物理和化學(xué)特性，被用于不同場(chǎng)景。例如，鐵素體鐵主要用于制造高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)件，不銹鋼則常用于制造耐腐蝕配件、餐具及其他需要耐腐蝕性好的物品。【解析】冶煉方法解析：高爐法是傳統(tǒng)的冶煉鐵的方法，通過高溫條件下CO與鐵礦石中的三氧化二鐵發(fā)生還原反應(yīng)來提取純鐵。主要用途解析：鐵及其合金的廣泛應(yīng)用與它們的物理和化學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)。鐵素體因其強(qiáng)度高被廣泛應(yīng)用于需要高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)件；而不銹鋼不僅具有高強(qiáng)度還具有優(yōu)良的抗腐蝕性，因此適用于要求較高耐腐蝕性的場(chǎng)合。第二題題目：某鋼鐵廠煉制生鐵的過程中，不僅含有鐵和碳，還含有少量的硅、錳、硫、磷等雜質(zhì)。請(qǐng)回答以下問題：1.列舉生鐵中可能含有的常見雜質(zhì)及其來源。2.簡(jiǎn)述硫和磷對(duì)生鐵性質(zhì)的影響。3.如何降低生鐵中硫和磷的含量？答案：1.生鐵中可能含有的常見雜質(zhì)及其來源：硅（Si）：來源于礦石中的二氧化硅。錳（Mn）：來源于礦石中的含錳礦物。硫（S）：來源于礦石、燃料和熔劑。磷（P）：來源于礦石、燃料和酸性熔劑。2.硫和磷對(duì)生鐵性質(zhì)的影響：硫：會(huì)使生鐵變脆，降低機(jī)械性能，并在熱加工時(shí)分解出硫化氫（H?S），造成熱脆。磷：會(huì)提高生鐵的脆性，尤其是在低溫下，同時(shí)降低生鐵的可鑄性。3.降低生鐵中硫和磷的方法：選擇含硫、磷含量較低的原料。在冶煉過程中添加固體脫硫劑，如螢石（CaF?）。使用高熔點(diǎn)熔劑，以減少硫和磷在熔劑中的作用?？刂埔睙掃^程中的溫度，避免過高溫度下的元素?fù)]發(fā)。加強(qiáng)冶煉過程中的攪拌和脫硫脫磷的化學(xué)反應(yīng)。解析：本題目旨在考察學(xué)生對(duì)生鐵中雜質(zhì)成分和性質(zhì)的理解。第一小題要求學(xué)生能夠識(shí)記并列舉雜質(zhì)及其來源，體現(xiàn)了知識(shí)的應(yīng)用。第二小題通過分析硫和磷的影響，要求學(xué)生理解雜質(zhì)元素對(duì)材料性能的影響，培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力。第三小題則要求學(xué)生提出降低雜質(zhì)含量的方法，考察了學(xué)生解決問題的能力。在解答中，學(xué)生應(yīng)結(jié)合所學(xué)的化學(xué)知識(shí)，如元素的性質(zhì)、反應(yīng)原理等，進(jìn)行綜合分析。第三題題目：實(shí)驗(yàn)室需要制備一定量的氯化鐵（FeCl3）溶液?，F(xiàn)有以下試劑和儀器：試劑：鐵粉、氯氣、稀鹽酸、氯化鈉溶液、硫酸鐵溶液、鐵（II）硫酸鹽、氫氧化鈉溶液儀器：燒杯、試管、酒精燈、玻璃棒、濾紙、漏斗、鐵架臺(tái)、膠頭滴管請(qǐng)根據(jù)上述試劑和儀器，設(shè)計(jì)一種制備氯化鐵（FeCl3）溶液的實(shí)驗(yàn)方案，并簡(jiǎn)要說明實(shí)驗(yàn)步驟。答案：實(shí)驗(yàn)方案：1.制備氯化亞鐵（FeCl2）溶液：將一定量的鐵粉加入燒杯中。向燒杯中加入適量的稀鹽酸，攪拌至鐵粉完全溶解，生成氯化亞鐵（FeCl2）溶液。使用濾紙和漏斗過濾掉不溶物。2.氧化氯化亞鐵（FeCl2）溶液：將過濾得到的氯化亞鐵溶液倒入另一燒杯中。將氯氣緩緩?fù)ㄈ霟校敝寥芤侯伾優(yōu)辄S色，表明氯化亞鐵已被氧化為氯化鐵（FeCl3）。3.純化氯化鐵（FeCl3）溶液：將氧化后的溶液過濾，以去除可能存在的雜質(zhì)。用蒸餾水洗滌濾渣，以確保氯化鐵溶液的純度。4.濃縮氯化鐵（FeCl3）溶液：將純化的氯化鐵溶液轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中。在鐵架臺(tái)上放置蒸發(fā)皿，用酒精燈加熱濃縮溶液，直至出現(xiàn)晶體。5.收集氯化鐵晶體：關(guān)閉酒精燈，待蒸發(fā)皿冷卻后，用濾紙過濾收集氯化鐵晶體。解析：本實(shí)驗(yàn)方案利用了鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵，然后通過氯氣的氧化作用將氯化亞鐵轉(zhuǎn)化為氯化鐵。實(shí)驗(yàn)步驟中注意了過濾和洗滌以去除雜質(zhì)，并通過加熱濃縮溶液來獲得氯化鐵晶體。實(shí)驗(yàn)過程中要注意安全，特別是氯氣的使用需在通風(fēng)良好的條件下進(jìn)行。第四題題目描述鐵及其化合物在日常生活