铁的单质氧化物及氢氧化物高一化学讲义随堂检测（教师版）

第三章铁金属材料第一节铁及其化合物第1课时铁的单质、氧化物及氢氧化物1．知道铁在自然界中的存在形态。2．知道铁的物理性质，从氧化还原反应原理理解铁的化学性质。3．知道铁的氧化物类别、性质及应用。4．熟悉Fe(OH)2的制备，理解Fe(OH)2、Fe(OH)3的化学性质。一、铁的单质（一）铁的物理性质1．铁元素的存在及使用(1)存在：铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅、铝元素，居第四位。铁元素在自然界中主要以+2价和+3价化合物的形式存在于铁矿石。2．铁的冶炼（高炉炼铁）（1）原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气（2）工业炼铁得到的铁是：生铁（混合物）（3）高炉（炼铁炉）：从下到上化学方程式为：C+O2eq\o(=,\s\up7(点燃))CO2C+CO2eq\o(=,\s\up7(高温))2CO（吸收热量）3CO+Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe+3CO2（4）焦炭的作用：①提供热量C+O2eq\o(=,\s\up7(点燃))CO2（放热反应）②提供还原剂：C+CO2eq\o(=,\s\up7(高温))2CO（5）炼铁过程中石灰石的主要作用是：将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。2．铁的物理性质铁有延展性、导热性、导电性，但其导电性不如铜和铝，铁还能被磁体吸引。其熔、沸点较高，熔点：1535℃、沸点：2750℃，密度：7.86g·cm－3。钢铁是人类生活和生产中非常重要的材料，广泛应用用于生活用具、生产工具、建筑、机械、电力、桥梁、国防等领域。（二）铁的化学性质1．铁与非金属单质反应（1）铁与氧气反应：3Fe+2O2(纯)eq\o(=,\s\up7(点燃))Fe3O4现象：剧烈燃烧，放出大量热，火星四射，产生黑色固体。（2）铁与氯气反应:2Fe+3Cl2=eq\o(=,\s\up7(点燃))2FeCl3现象：剧烈燃烧，放出大量热，产生棕黄色烟。（3）铁与硫反应：Fe+Seq\o(=,\s\up7(△))FeS2．铁与酸反应（1）铁与非氧化性酸反应Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑（2）铁与稀硝酸反应情况：①铁少量：Fe＋4HNO3(稀)Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O②铁过量：3Fe＋8HNO3(稀)3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O可用数轴表示如下：3．铁与盐（溶液）反应（1）与铜盐：Fe+Cu2+=Fe2＋＋Cu（2）与铁盐：Fe+2Fe3＋=3Fe2＋结论：Fe在反应中作还原剂，遇到较强的氧化剂(如Cl2等)生成＋3价铁的化合物，遇到较弱的氧化剂(如稀硫酸等)生成＋2价铁的化合物。4．铁与水反应实验装置操作现象用火柴点燃肥皂液，听到爆鸣声，证明生成了H2实验结论在高温下，铁能与水蒸气反应，化学方程式为3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2【知识拓展】（1）实验结束时，先将导气管撤出，再移动酒精灯，以防止倒吸。（2）铁不能与冷水、热水反应，但高温下能与水蒸气反应。（3）铁与水蒸气反应的实验中，湿棉花的作用是加热时产生水蒸气。（4）现象为加热时试管内铁粉红热，点燃从试管中逸出的气体可听到爆鸣声。【即学即练】1.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)由于铁性质比较活泼，所以自然界中没有游离态的铁单质()(2)氯化亚铁既可由铁与盐酸反应制取也可由铁与氯气化合制取()(3)由于钠与水反应生成NaOH和H2，所以铁与水蒸气反应生成Fe(OH)3和H2()【答案】(1)×(2)×(3)×二、铁的氧化物和氢氧化物1．铁的氧化物物质氧化亚铁(FeO)氧化铁(Fe2O3)四氧化三铁(Fe3O4)俗称铁红磁性氧化铁颜色、状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体(有磁性)溶解性不溶于水铁的价态＋2＋3＋2、＋3与H＋反应的离子方程式FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O6H＋＋Fe2O3=2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O稳定性6FeO＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2Fe3O4稳定稳定与CO、C、H2反应生成单质铁及CO2或H2O用途Fe2O3常用作红色油漆与涂料，赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁的原料【特别提醒】①FeO、Fe3O4、Fe(OH)2与HNO3反应时，除考虑与H＋的反应外，还考虑Fe2＋被HNO3氧化成Fe3＋。②Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3与HI反应时，除考虑与H＋的反应外，还考虑Fe3＋被I－还原为Fe2＋。(1)铁的氢氧化物的制备(1)制备原理：Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓。(2)成功制备Fe(OH)2的关键Fe(OH)2具有很强的还原性，易被氧化为Fe(OH)3。在实验室中制备Fe(OH)2，并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态，成功的关键有以下两点：①溶液中不含Fe3＋和O2等氧化性物质；将配制溶液的蒸馏水煮沸，除去其中的氧气。将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入试管内的亚铁盐溶液底部，并慢慢挤出NaOH溶液。②制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。在亚铁盐溶液上面充入保护气，如H2、N2、稀有气体等。在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。3.常用方法(1)有机层隔离法①反应在试管底部进行(这是唯一一种把胶头滴管插入反应溶液的实验)。②加隔氧剂，如加入汽油、苯等比水轻的有机溶剂【如图，由于苯的液封作用，可防止生成的Fe(OH)2被氧化，因而可较长时间观察到白色的Fe(OH)2沉淀】。(2)还原性气体保护法该方法是先在装置Ⅰ中产生FeSO4溶液，并利用产生的H2排尽整个装置中的空气，待检验H2的纯度后，再关闭止水夹K，利用产生的H2把FeSO4溶液压入装置Ⅱ中与NaOH溶液进行反应。(2)Fe(OH)2和Fe(OH)3性质的比较化学式Fe(OH)2Fe(OH)3物质类别二元弱碱三元弱碱颜色状态白色固体红褐色固体溶解性不溶于水不溶于水与非氧化性强酸反应Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O稳定性Fe(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))FeO＋H2O(隔绝空气)2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O【拓展知识】制备Fe(OH)2的关键是隔绝空气(O2)，可采取的措施有：(1)Fe2＋极易被氧化，所以FeSO4溶液要现用现配。(2)为了防止Fe2＋被氧化，配制FeSO4溶液的蒸馏水和NaOH溶液要煮沸，尽可能除去O2。(3)为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再挤出NaOH溶液。(4)为防止Fe2＋被氧化，还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油或其他密度小于水而不溶于水的有机物，以隔绝空气。【即学即练】1.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)磁铁矿的主要成分是Fe3O4()(2)FeO在空气中加热生成Fe2O3()(3)Fe3O4中铁的化合价有＋2和＋3价，是一种混合物()(4)Fe(OH)3不能利用化合反应生成()(5)由于Fe(OH)2易被氧化，所以在制备时要隔绝空气()【答案】(1)√(2)×(3)×(4)×(5)√【典例分析】【例1】下列有关Fe的说法中不正确的是A．Fe在潮湿的环境中易生锈B．Fe与少量的Cl2发生反应生成FeCl3C．Fe在过量O2中燃烧反应生成Fe2O3D．Fe在氧气底部燃烧需要在集气瓶中放上少量沙子，以免炸裂集气瓶【答案】C【解析】铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀，容易生成铁锈，正确，A不符合题意；Cl2具有强氧化性，不管Cl2是过量还是少量，Fe与Cl2反应均生成FeCl3，正确，B不符合题意；Fe在过量的O2中燃烧生成Fe3O4，而不是Fe2O3，错误，C符合题意；Fe在氧气中燃烧生成Fe3O4，同时放出大量的热，为了防止灼热的Fe3O4将集气瓶炸裂，会在集气瓶的底部放上少量沙子，正确，D不符合题意；故选C。【变式探究】铁粉与水蒸气反应的实验装置图(夹持装置已略去)如图，下列说法错误的是A．实验进行前，应检查装置的气密性B．该实验表明：常温下，铁的化学性质不活泼C．生成的气体在点燃之前，必须验纯D．该反应的基本反应类型为置换反应【答案】B【解析】连接装置后，在进行实验之前，需要检查装置的气密性，A正确；常温下，铁与冷水和热水不反应，但该实验无法证明这个结论，B错误；铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，氢气为可燃性气体，与空气混合会引发爆炸，所以在点燃生成的气体之前，需要验纯，C正确；铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，该反应属于置换反应，D正确；故选B。【例2】甘肃省张掖七彩丹霞景区为国家5A级旅游景区。丹霞地貌的岩层因含有某种物质而呈红色，这种物质是A．Fe(OH)3 B．Fe2O3 C．Fe(OH)2 D．FeO【答案】B【解析】铁的化合物中呈红褐色的是Fe2O3，故丹霞地貌的岩层因含有某种物质而呈红色，这种物质是Fe2O3，合理选项是B。【变式探究】关于铁的三种氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)，下列叙述中正确的是A．铁的三种氧化物中铁元素的化合价完全相同B．都是碱性氧化物，都能与盐酸反应生成氯化铁和水C．铁的三种氧化物在高温条件下都能被CO还原为FeD．四氧化三铁中铁元素有＋2价和＋3价，它是一种混合物【答案】C【解析】铁的三种氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)中Fe元素的化合价分别为+2，+2和+3，+3价，各不相同，A错误；碱性氧化物与酸反应会生成相应的盐和水，FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应生成的是亚铁盐、亚铁盐和铁盐、铁盐，Fe3O4不属于碱性氧化物，B错误；CO具有还原性，可在高温条件下将铁的三种氧化物还原为Fe，C正确；四氧化三铁中铁元素有＋2价和＋3价，能写出化学式，所以四氧化三铁为纯净物，不是混合物，D错误；故选C。【例3】部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是A．可与反应生成B．既可被氧化，也可被还原C．可将加入浓碱液中制得的胶体D．可存在的循环转化关系【答案】C【解析】图中所示铁元素不同化合价的物质：a为Fe，b为FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(II)的盐类物质，c为Fe(OH)2，e为FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(III)的盐类物质，d为Fe(OH)3。Fe与Fe(III)的盐类物质可发生反应生成Fe(II)的盐类物质，如Fe+2FeCl3=3FeCl2，故A不选；Fe(II)为铁元素的中间价态，既可被氧化，也可被还原，故B不选；Fe(III)的盐类物质与浓碱液反应生成Fe(OH)3沉淀，制备Fe(OH)3胶体操作为：向沸水中滴加饱和FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，故C选；转化如，故D不选；综上所述，答案为C。【变式探究】有关铁的化合物的说法中，错误的是（）A．FeO不稳定，在空气中加热迅速被氧化成B．由图示操作可制取C．、都可以由化合反应制得D．胶体呈红褐色、透明，能发生丁达尔现象【答案】A【解析】FeO不稳定，在空气中加热迅速被氧化成，故A错误；易被氧化，煤油可以隔绝空气，故B正确；铁和氧气化合生成四氧化三铁，氢氧化亚铁、氧气、水化合生成氢氧化铁，故C正确；氢氧化铁胶体呈红褐色、透明，胶体能发生丁达尔现象，故D正确；故选A。1．X、Y、Z、W四种物质的转化关系如图所示(“”表示反应一步实现，部分物质和反应条件已略去)，则符合要求的X、Y、Z、W依次是选项XYZWABCFeFe2O3D【答案】D【解析】A．Cu(OH)2受热分解可一步生成CuO，但CuO不能直接生成Cu(OH)2，A不符合题意；B．Na2CO3与HCl反应可一步生成NaCl，但NaCl不能一步生成Na2CO3，B不符合题意；C．Fe(OH)2与Fe2O3不能一步发生相互转化，C不符合题意；D．CaO与HCl反应可直接生成CaCl2，CaCl2与Na2CO3反应可生成CaCO3等，CaCO3与HCl反应可生成CaCl2等，CaCO3高温分解或与HCl反应可直接生成CO2，CO2与Ca(OH)2反应可生成CaCO3等，D符合题意；故选D。2．铁片投入下列溶液，溶液质量减轻，但无气体产生的是A．盐酸 B．CuSO4溶液 C．稀硫酸 D．Na2SO4溶液【答案】B【解析】A．铁片投入盐酸中，发生置换反应：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2，消耗56gFe的同时生成2gH2，溶液质量增重，A不符合题意；B．铁片投入CuSO4溶液中发生置换反应：Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu，消耗56gFe的同时生成64gCu，溶液质量减轻，且无气体生成，B符合题意；C．铁片投入稀硫酸中，发生置换反应：Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2，消耗56gFe的同时生成2gH2，溶液质量增重，C不符合题意；D．铁片投入Na2SO4溶液中，不发生反应，溶液质量不变化，也无气体产生，D不符合题意；故选B。3．下列关于铁的说法正确的是A．铁在空气中点燃剧烈反应，火星四射B．铁在硫蒸气中燃烧生成黑色的硫化铁C．已知Fe和CuSO4溶液反应，推测Fe与AgNO3溶液也能反应D．铁与过量的盐酸反应的离子方程式：2Fe＋6H＋=2Fe3＋＋3H2↑【答案】C【解析】A．铁在空气中不能燃烧，A错误；B．铁在硫蒸气中燃烧生成黑色的硫化亚铁，B错误；C．在金属活动顺序表中，Ag排在Cu的后面，可推测Fe与AgNO3溶液也能反应置换出银，C正确；D．铁与盐酸反应的离子方程式为Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，反应产物与量的多少无关，D错误；答案为：C。4．FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是A．溶液中一定含Cu2＋B．溶液中一定含Fe2＋C．加入KSCN溶液一定不变红色D．剩余固体中一定含Cu【答案】A【分析】加入铁粉后，因为Fe3＋氧化性强于Cu2＋，铁粉先与FeCl3反应，然后与CuCl2反应，充分反应后仍存在的固体一定含有Cu，可能含有Fe。【解析】A．由分析知，若加入的铁粉与CuCl2恰好完全反应或者铁粉过量，溶液中都不会含Cu2＋，A符合题意；B．由于铁粉先与FeCl3反应，溶液中一定含Fe2＋，B不符合题意；C．由分析知，所得溶液中一定不含Fe3＋，一定含有Fe2＋，可能含Cu2＋，故加入KSCN一定不变红色，C不符合题意；D．剩余固体一定含有Cu，可能含有Fe，D不符合题意；故选A。5．铁与水蒸气反应的实验装置如图，下列说法正确的是A．实验时，试管口应高于试管底B．加热时试管内生成红棕色物质，点燃肥皂泡可听到爆鸣声C．反应的化学方程式为2Fe＋3H2O(g)Fe2O3＋3H2D．试管中发生置换反应【答案】D【解析】A．实验时试管口应低于试管底，以防止水倒流到试管底而造成试管炸裂，故A错误；B．加热时试管内生成黑色物质四氧化三铁，产生氢气，点燃肥皂泡可听到爆鸣声，故B错误；C．反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，故C错误；D．从反应方程式可知，符合置换反应特点，即由一种单质和一种化合物起反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应，故D正确；故选D。6．下列物质间的转化不能通过一步反应实现的是A． B．C． D．【答案】D【解析】A．Fe与HCl反应生成FeCl2，可通过一步反应实现，A错误；B．Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3，可通过一步反应实现，B错误；C．NaClO可与二氧化碳、水反应生成次氯酸，可通过一步反应实现，C错误；D．Al2O3不与水反应，无法通过一步反应生成Al(OH)3，D正确；故答案选D。7．向稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列说法不正确的是A．OA段产生的是NO，BC段产生B．原混合酸中物质的量浓度为C．A点溶液中的溶质为和D．原混合酸中物质的量浓度为【答案】D【分析】根据氧化性:：>>，则OA段发生：，AB段发生：，BC段发生：，由此分析：【解析】A．由上述分析可知，OA段发生，BC段发生：，则OA段产生的是NO，BC段产生，A正确；B．OA段发生，OA段消耗11.2gFe，则，，B正确；C．OA段发生，A点被反应完，则A点溶液中溶质为和，C正确；D．OA段消耗的物质的量为0.2mol，故消耗的物质的量为0.8mol，BC段消耗5.6gFe，，故消耗的物质的量为0.2mol，总共被消耗1mol，则的浓度应该为5mol/L，由于的浓度为1mol/L，故原混合酸中物质的量浓度为，D错误；故选D。8．向盛有一定量氧化铁的烧杯中不断滴入稀硫酸，充分反应，下列图像正确的有A．

B．

C．

D．

A．1个 B．2个 C．3个 D．4个【答案】A【解析】A．向盛有一定量氧化铁的烧杯中不断滴入稀硫酸，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，随着反应的进行，固体的质量逐渐减少，至完全反应，固体的质量减少至0，故A图像错误；B．向盛有一定量氧化铁的烧杯中不断滴入稀硫酸，溶液的质量逐渐增加，至完全反应，继续加入稀硫酸，溶液的质量始终在增加，但第二个过程中溶液增加的质量不如第一个过程多，故B图像错误；C．向盛有一定量氧化铁的烧杯中不断滴入稀硫酸，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，随着反应的进行，水的质量逐渐增加，至完全反应，继续加入稀硫酸，水的质量始终在增加，由于氧化铁和稀硫酸反应有水生成，则第二个过程中水增加的质量不如第一个过程多，故C图像正确；D．向盛有一定量氧化铁的烧杯中不断滴入稀硫酸，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，随着反应的进行，溶液中铁的质量逐渐增加，至完全反应，不再发生改变，故D图像错误；正确的有1个，故选A。9．铁及其化合物的“价—类”二维图如图。若b、e为氯化物，下列推断合理的是A．d在空气中受热分解可制备红色颜料B．a中加入NaOH溶液可制备cC．1molc与足量的O2和H2O完全反应转移2NA个电子D．向沸腾的蒸馏水中滴加入饱和e溶液持续煮沸可得到d胶体【答案】A【解析】A．d为氢氧化铁，在空气中受热分解可制备红色颜料(氧化铁)，故A符合题意；B．铁与氢氧化钠溶液不那个，故B不符合题意；C．1molc(氢氧化亚铁)与足量的O2和H2O完全反应生成氢氧化铁，转移NA个电子，故C不符合题意；D．向沸腾的蒸馏水中滴加入饱和e溶液，加热出现红褐色就停止加热即得氢氧化铁胶体，如果持续煮沸得到氢氧化铁沉淀，故D不符合题意。综上所述，答案为A。10．下列转化关系不能通过一步反应实现的是A．Fe→FeCl2 B．Fe2O3→Fe(OH)3C．FeCl3→FeCl2 D．Fe(OH)3→Fe2O3【答案】B【解析】A．Fe和氯化铁反应生成FeCl2，A不符合；B．Fe2O3不溶于水，不能直接转化为Fe(OH)3，B符合；C．FeCl3和铁反应生成FeCl2，C不符合；D．Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3，D不符合；答案选B。11．基于核心元素认识物质，是研究物质的重要视角，为我们认识物质的性质和实现物质转化提供了思路。如图为铁元素的“价—类”二维图，箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是A．铁与水蒸气在高温条件下反应可实现转化①B．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速发生转化②生成红棕色粉末C．加热可实现转化⑥，加稀盐酸溶解可实现转化③D．向溶液中滴加少量酸性高锰酸钾溶液，若溶液不变紫红色则溶液中一定含【答案】C【解析】A．铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，得不到氧化铁，故A错误；B．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，部分被氧化，氧化生成Fe3O4，故B错误；C．加热Fe(OH)3生成Fe2O3，Fe(OH)3加稀盐酸溶解生成氯化铁，故C正确；D．亚铁离子、氯离子均可被酸性高锰酸钾溶液氧化，由操作和现象，不能证明溶液中一定含Fe2+，故D错误；故选：C。12．下列说法不正确的是A．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气里受热，能被迅速氧化成Fe2O3B．在钢铁厂的生产中，炽热的铁水注入模具之前，模具必须进行充分干燥C．使用氯气对自来水消毒时，氯气会与水中的有机物发生反应，生成的有机氯化物可能对人体有害D．硫酸亚铁、硫酸铝可用于污水处理【答案】A【解析】A．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气里受热，能被迅速氧化成Fe3O4，A错误；B．在钢铁厂的生产中，炽热的铁水注入模具之前，模具必须进行充分干燥，否则炽热的Fe与水反应产生Fe3O4、H2，B正确；C．自来水中含有少量微生物，在使用氯气对自来水消毒时，氯气会与水中的有机物发生反应，生成的有机氯化物，会导致人体泌尿系统癌变，从而对人体健康造成危害，C正确；D．硫酸亚铁、硫酸铝都是强酸弱碱盐，水解产生Fe(OH)2、Al(OH)3胶体能够吸附水中悬浮的固体小颗粒，使之形成沉淀而析出，从而能够达到净水作用，故可用于污水处理，D正确；故合理选项是A。13．下图是铁元素的价类二维图，有关铁元素的单质及其化合物说法正确的是A．能和水蒸气反应生成B．常用作红色颜料C．均可通过一步反应实现转化D．a与的阳离子反应生成的阳离子，转移的电子数为【答案】B【解析】A．a为铁单质，能和水蒸气加热生成四氧化三铁而不是氧化亚铁，A错误；B．d为红色氧化铁固体，常用作红色颜料，B正确；C．d氧化铁为不溶性金属氧化物，不能一步转化为氢氧化铁e，氢氧化铁能盐酸等反应转化为铁盐f，C错误；D．a铁单质与铁离子反应生成亚铁离子c：，，生成的阳离子，转移的电子数为，D错误；故选B。14．将足量的过氧化钠投入到盛有氯化亚铁溶液的试管中，预测难以观察到的现象是A．白色沉淀 B．红褐色沉淀 C．有气泡产生 D．试管壁发烫【答案】A【解析】过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，为放热反应，生成的氢氧化钠和氧气与氯化亚铁反应生成氢氧化铁沉淀，故观察到的现象是有红褐色沉淀，有气泡和试管壁发烫，故选A。15．某同学欲利用如图装置制取能较长时间存在的Fe(OH)2，其中实验所用溶液现配现用且蒸馏水先加热煮沸。下列分析正确的是A．蒸馏烧瓶中反应的离子方程式是2Fe＋6H＋=3Fe2＋＋3H2↑B．实验开始时应先关闭止水夹a、打开止水夹b，再向烧瓶中加入稀盐酸C．反应一段时间后可在烧瓶中观察到白色沉淀D．反应结束后若关闭b及分液漏斗活塞，则Fe(OH)2可较长时间存在【答案】D【解析】A．蒸馏烧瓶中反应的离子方程式是Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，A错误；B．实验开始时应先打开止水夹a、b，利用生成的氢气将装置内的空气排出，然后关闭a，B错误；C．利用氢气的压强将氯化亚铁压入锥形瓶中，NaOH与氯化亚铁反应生成Fe(OH)2，立即观察到白色沉淀，C错误；D．反应结束后若关闭b及分液漏斗活塞，装置内空气及溶液中氧气均已除去，则Fe(OH)2可较长时间存在，D正确；答案选D。16．下列叙述正确的是①铁能被磁铁吸引②人体内的血红蛋白中含铁元素③Fe在纯氧中燃烧可得到Fe2O3④Fe2O3不可与水反应得到Fe(OH)3，所以不能通过化合反应制得Fe(OH)3⑤Fe(OH)2在空气中加热，可得到FeOA．①② B．②④ C．②③④⑤ D．①②⑤【答案】A【解析】①铁能被磁铁吸引，故正确；②人体内的血红蛋白中含铁元素，故正确；③铁在纯氧中燃烧得到的是Fe3O4，故错误；④Fe(OH)3可通过4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3化合反应制得，故错误；⑤Fe(OH)2在空气中加热得到的是Fe2O3，故错误；答案选A。17．下列关于铁的性质的叙述不正确的是A．铁在氧气中燃烧生成的氧化物的主要成分是Fe3O4B．铁丝不论在空气中还是在纯氧中都不会燃烧C．因为铁在潮湿的空气中生成的氧化物非常疏松，不能保护内层的金属，故铁制品需要涂保护层D．铁与硫酸反应的离子方程式：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑【答案】B【解析】A．铁在氧气中可燃烧生成氧化物，其主要成分是Fe3O4，A不符合题意；B．铁丝在空气中不燃烧，呈红热状态；在纯氧中可以燃烧，生成黑色固体Fe3O4，B符合题意；C．铁在潮湿的空气中会生锈，其主要成分是Fe2O3，由于非常疏松，不能将内层金属铁与空气隔绝，故需涂保护层，C不符合题意；D．铁的活动性在H之前，硫酸为非氧化性酸，二者反应的离子方程式为Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，D不符合题意；故选B。18．元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。如图为铁元素的价类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法不正确的是A．铁在高温下与水蒸气反应不能实现转化①B．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速发生转化②C．由图可预测：高铁酸盐()具有强氧化性，可用于消毒D．加热发生转化⑥，加盐酸溶解可实现转化③【答案】B【分析】由图可知，①表示铁单质缓慢氧化转化为Fe2O3，②表示FeO被氧化转化为Fe2O3的过程，③表示和稀盐酸等反应转化为Fe3+和水，④表示和稀盐酸等反应转化为Fe2+和水，⑤表示被还原为Fe3+，⑥表示加热分解生成Fe2O3和水，铁与稀盐酸反应得到Fe2+，Fe2+加氧化剂可以转化为Fe3+，Fe3+加还原剂可以转化为Fe2+，由此分析。【解析】A．铁与高温水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，不能实现上述①转化，A正确；B．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速发生转化四氧化三铁，不能发生转化②，B错误；C．处于高价态的物质化合价很容易下降时具有强氧化性，高铁酸盐()中铁为+6价，很容易转化为+3价，具有强氧化性，C正确；D．加热Fe(OH)3发生转化⑥分解生成氧化铁，和稀盐酸反应转化为Fe3+和水，可实现转化③，D正确；答案选B。19．铁及其化合物在生产生活中有重要用途。某化学兴趣小组同学设计以下实验探究铁及其化合物性质。I．“铁与水反应”的实验，并检验产物的性质：(1)A装置的作用是。(2)B中反应的化学方程式为。(3)点燃E处酒精灯之前应进行的操作是。Ⅱ．制备氢氧化亚铁：设计如下实验能较长时间观察到白色Fe(OH)2沉淀，选用稀硫酸、铁粉、NaOH溶液进行实验，装置如图。(4)植物油的作用是。(5)实验时，先(填“打开”或“关闭”)止水夹K，然后打开分液漏斗的玻璃塞和活塞，使稀硫酸与铁粉反应，一段时间后，(填“打开”或“关闭”)止水夹K，制得白色Fe(OH)2沉淀，且沉淀能持续一段时间不变色。Ⅲ．制备FeCl3：已知无水FeCl3在空气中遇水易潮解，加热易升华，实验装置如图。(6)饱和食盐水的作用是。(7)装置D发生反应的化学方程式为。(8)硬质玻璃管直接接入收集器的优点是。(9)F装置的两个作用是、。【答案】(1)产生水蒸气(2)(3)收集H2，并检验其纯度(4)隔绝空气，防止二价铁被氧化(5)打开关闭(6)除去Cl2中混有的HCl(7)(8)防止FeCl3在导气管中凝华成固体堵塞装置(9)除去过量的Cl2尾气，防止污染空气防止空气中的水蒸气进入收集器导致FeCl3潮解变质【分析】本题是一道实验题，由装置A产生水蒸气，在装置B中水蒸气和铁反应，经过干燥后在装置E中，氢气和氧化铜反应生成单质铜和水，以此解题。【解析】（1）A装置是制水蒸气的装置，则作用是产生水蒸气；（2）B中铁粉与高温水蒸气反应，生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为；（3）因为H2与空气混合