新高一化学（初升高）暑假衔接（人教版）第13讲 铁和铁的氧化物（教师版）

第13讲铁和铁的氧化物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．了解铁的氧化物类别、性质及应用，4.能从物质类别和铁元素化合价的角度认识铁及其化合物的性质，理清铁元素不同价态之间的转化关系，增强证据推理与模型认知的能力。一、铁的单质1．存在游离态陨铁中的铁以单质形态存在化合态以＋2价和＋3价化合物的形态存在2．物理性质纯净的铁是光亮的银白色金属，密度较大，熔点为1

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℃。纯铁的抗腐蚀能力很强，具有良好的延展性和导热性，导电性比铜、铝差，能被磁铁吸引。3.化学性质铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为+2价和+3价。一般来说，铁单质与弱氧化剂反应，产生+2价铁；与强氧化剂反应产生+3价铁。（1）与非金属单质反应非金属单质化学反应方程式或现象O23Fe+2O2Fe3O4(剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体）Cl22Fe+3Cl2FeCl3（产生棕褐色烟）SFe+SFeS（生成黑色固体）【归纳总结】①Cl2将Fe氧化至最高价，即使加入过量的铁粉参加反应也不会生成+2价的Fe;②Fe与硫蒸汽反应，Fe被氧化成+2价，生成的是FeS，而不是+3价；Fe与碘蒸汽反应生成的是FeI2而不是FeI3；③K、Ca、Na等活泼金属在空气中易被氧化，生成的氧化物会与空气中的CO2、水蒸气等继续反应；Mg、A1与氧气反应生成致密的氧化膜，能保护内层金属；Fe形成的氧化物疏松，不能保护内层的铁，形成铁锈(Fe2O3·xH2O);铜在空气中形成铜绿[Cu2(OH)2CO3]。（2）与H2O反应常温下，铁与H2O不反应。高温下，铁与水蒸气发生反应。实验装置操作及现象用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，反应后试管内固体仍为黑色实验结论红热的铁能与水蒸气反应：3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2【归纳总结】①试管中湿棉花的作用是加热时产生水蒸气与铁粉反应。②若用火柴点燃肥皂泡，可能发生的现象是听到爆鸣声。③该反应体现铁单质具有还原性。④Fe与H2O的反应：Fe不与冷水、热水反应，在常温下Fe暴露在空气中产生铁锈(Fe2O3·xH2O)；Fe与水蒸气在高温时反应生成的是Fe3O4而不是Fe2O3。（3）与酸反应酸离子方程式或现象稀H2SO4、HClFe+2H+Fe2++H2↑稀HNO3Fe不足Fe+4H++NO3-Fe3++NO↑+2H2OFe过量3Fe+8H++2NO3-Fe2++2NO↑+4H2O浓HNO3、浓H2SO4常温下钝化 【易错点拨】①铁遇冷的浓硝酸、浓硫酸时，表面会生成一层致密的氧化膜，化学上称之为钝化。铁的钝化是化学变化，而非物理变化。钝化条件——室温，如加热铁是可以反应的。②在铁与稀HNO3反应时，应考虑哪种物质过量然后再根据两种物质的量分析讨论判断，根据方程式：HNO3过量：Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O；Fe过量：Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2（4）与盐反应：铁与硫酸铜溶液反应：Fe+Cu2+Fe2++Cu；铁与硫酸铁溶液反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+二、铁的氧化物1.性质比较氧化物氧化亚铁氧化铁(铁红)四氧化三铁化学式FeOFe2O3Fe3O4颜色状态黑色粉末红棕色粉末黑色固体铁的价态＋2＋3＋2、＋3溶解性都不溶于水，但都能溶于酸溶液化学性质都能与稀盐酸、稀硫酸反应，生成相应的盐和水都具有氧化性，都能被CO、H2、Al等还原为铁单质FeO不稳定，在空气中加热生成稳定的Fe3O4【特别提醒】①Fe3O4的组成可用FeO·Fe2O3表示，但不代表Fe3O4是由FeO和Fe2O3组成的混合物，Fe3O4有固定的组成，是一种纯净物。②由于Fe3O4与非氧化性酸反应，生成铁盐和亚铁盐，故Fe3O4不属于碱性氧化物，而FeO、Fe2O3属于碱性氧化物。③稳定性：FeO不稳定，Fe2O3和Fe3O4很稳定。2.典型反应(1)分别写出盐酸与下列铁的氧化物反应的离子方程式：①氧化亚铁：FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O；②氧化铁：Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O；③磁性氧化铁：Fe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O。(2)氧化铁与铝粉在高温下可发生铝热反应，其化学方程式为2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3，该反应常用于焊接钢轨，它体现了氧化铁的氧化性。考点一：铁的性质【例1】（2022年江西省上饶市期末）人体血液中如果缺乏亚铁离子，就会造成缺铁性贫血。市场出售的某种麦片中含有微量、颗粒细小的铁粉，这些铁粉在人体胃酸(主要成分是HCl)作用下转化成亚铁盐。下列叙述错误的是A．铁粉具有还原性 B．铁是人体必需的微量元素C．亚铁盐溶液呈浅绿色 D．Fe＋2H＋Fe3＋＋H2↑【答案】D【解析】A项，Fe粉可以失电子，具有还原性，正确；B项，铁是合成血红蛋白的，所以铁是人体必需的微量元素，正确；C项，亚铁盐溶液呈浅绿色，正确；D项，铁与稀盐酸反应应该生成亚铁离子，反应的离子方程式为：Fe＋2H＋Fe2＋＋H2↑，错误。考点二：铁与水蒸气的反应【例2】还原铁粉与水蒸气反应的装置如图所示，下列有关该实验的说法正确的是A．反应生成FeOB．湿棉花的主要作用是冷却试管，防止炸裂C．肥皂液的主要作用是检验生成的H2D．铁粉与水蒸气反应后，可立即用磁铁将剩余铁粉分离出来【答案】C【解析】A.铁与水蒸气反应生成Fe3O4，A错误；B.湿棉花的作用提供水蒸气反应物，B错误；C.使用肥皂液的作用是检验反应中生成的H2，反应一段时间后，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，当听到爆鸣声时，说明“铁与水蒸气”反应生成了H2，C正确；D.铁粉与水蒸气反应生成的产物四氧化三铁也可以被磁铁吸引，不能分离出铁，D错误；考点三：铁的氧化物【例3】下列说法正确的是A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4B．Fe2O3为碱性氧化物，可与水反应生成Fe(OH)3C．铁锈的主要成分是Fe2O3D．Fe3O4中铁元素有＋2价和＋3价，Fe3O4是混合物【答案】C【解析】A.赤铁矿的主要成分是Fe2O3，故A错误；B.Fe2O3为碱性氧化物，但不与水反应，故B正确；C.铁锈的主要成分是Fe2O3，故C正确；D.Fe3O4中铁元素有＋2价和＋3价，Fe3O4是纯净物，故D错误。考点四：铁的氧化物的计算【例4】某实验小组测定铁的氧化物FexOy的化学式，已知该氧化物中铁元素只有＋2和＋3两种价态，实验步骤如图，下列说法正确的是A．步骤①和步骤②都发生了氧化还原反应 B．溶液a中阳离子只有Fe3＋和Fe2＋C．溶液b中n(Fe3＋)∶n(Cl－)＝1∶3 D．通过计算可得该氧化物的化学式为：Fe4O5【答案】D【解析】通入氯气发生2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－，Cl2为0.1mol，则Fe2＋为0.2mol，设30.4gFexOy中含有xmolO，ymol＋3价铁，则0.2×2＋3y＝2x，0.2×56＋56y＋16x＝30.4，解得x＝0.5，y＝0.2。A项，步骤①中铁的氧化物和盐酸反应生成Fe2＋和Fe3＋，无化合价变化，没有发生氧化还原反应，错误；B项，由于盐酸是过量的，则溶液a中阳离子有Fe3＋和Fe2＋、H＋，错误；C项，由分析可知溶液b中n(Fe3＋)＝0.2mol＋0.2mol＝0.4mol，由于步骤①中盐酸是过量的，则n(Cl－)未知，错误；D项，由分析可知，n(Fe3＋)＝0.2mol，n(Fe2＋)＝0.2mol，n(O)＝0.5mol，则氧化物FexOy中n(Fe)∶n(O)＝0.4mol∶0.5mol＝4∶5，化学式为Fe4O5，正确。1．（2022秋·上海宝山·高二校考期中）纯净铁的物理性质有①光亮的银白色②黑色③在潮湿的空气中易被腐蚀④有延展性⑤能导电导热⑥硬而脆⑦能被磁铁吸，引易被磁化A．①③④⑤⑦ B．①④⑤⑦ C．①③⑤⑦ D．全部【答案】B【详解】纯净的铁为银白色固体，具有很强的抗腐蚀能力，具有延展性，能导电导热，能被磁铁吸，引易被磁化；只有①④⑤⑦符合题意，故答案选B。2．（2022秋·天津东丽·高一统考期末）下列关于铁及其化合物的叙述正确的是A．氢氧化铁受热分解可制得B．、都有磁性C．不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化D．高温下，铁能与水蒸气反应生成【答案】C【详解】A．氢氧化铁受热分解可制得，A错误；B．Fe3O4具有磁性，Fe2O3无磁性，B错误；C．不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化为，C正确；D．高温下，铁能与水蒸气反应生成和氢气，D错误；故选C。3．（2022秋·云南玉溪·高一校考期末）下列有关铁及其化合物的说法中正确的是A．铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在B．铁在纯氧中燃烧或在氯气中燃烧所得产物中铁元素的化合价均为+3价C．铁在氯气中燃烧如果铁过量会生成FeCl2D．工业上用CO在高温条件下还原含Fe2O3的铁矿石炼铁【答案】D【详解】A．自然界中有少量铁以单质形式存在(如陨铁)，选项A错误；B．铁在纯氧中燃烧产物是Fe3O4，其中铁的化合价有＋2价和＋3价两种价态，选项B错误；C．铁与氯气反应无论氯气过量与否都会生成氯化铁，选项C错误；D．金属活动顺序表中铁到铜是用还原法冶炼，工业上在高温下用CO还原含Fe2O3的铁矿石炼铁，选项D正确；答案选D。4．（2023秋·山东菏泽·高一统考期末）利用下列装置(夹持装置省略)进行实验，能达到实验目的的是A．制备干燥纯净的B．验证铁与水蒸气能发生反应C．检验溶液是否变质D．测定新制氯水的A．A B．B C．C D．D【答案】B【详解】A．NO在空气中和O2反应生成NO2，故应该用排水法收集，A错误；B．铁和水蒸气加热条件生成四氧化三铁和氢气，肥皂液有气泡产生，B正确；C．硝酸能把亚硫酸钠氧化成硫酸钠，加入氯化钡溶液会产生白色沉淀硫酸钡，无法判断亚硫酸钠是否变质，C错误；D．新制的氯水中有次氯酸，具有氧化性，能使pH试纸褪色，无法用试纸测pH，D错误；故答案为：B。5．（2023秋·新疆乌鲁木齐·高一乌鲁木齐市第四中学校考期末）下列关于铁的性质的描述中，不正确的是A．具有还原性，易被氧化 B．高温下能与水蒸气反应产生氢气C．能在氯气中燃烧产生棕黄色的烟 D．铁的氧化物均能溶于水且与水发生反应【答案】D【详解】A．铁单质处于铁元素化合价最低价，具有还原性，易被氧化，故A正确；B．铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，故B正确；C．铁与氯气反应生成氯化铁，有棕黄色烟产生，故C正确；D．铁的氧化物均不溶于水且不能与水发生反应，故D错误；故选：D。6．（2023秋·广东湛江·高一统考期末）铁制工具在社会生产中发挥了巨大作用，下面是冶铁的部分原理：Ⅰ.Ⅱ.下列说法正确的是A．常温下，Fe2O3能与水反应生成Fe(OH)3B．Fe与Cl2反应：C．Fe2O3俗称铁红，可用作红色颜料D．以上二个反应都是氧化还原反应，反应Ⅱ也是置换反应【答案】C【详解】A．虽然Fe2O3是碱性氧化物，但Fe2O3不溶于水，不与水反应生成Fe(OH)3，故A错误；B．Fe与Cl2反应生成3价铁，方程式为，故B错误；C．Fe2O3俗是红棕色粉末，俗称铁红，可用作红色颜料，故C正确；D．置换反应是单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应，所以反应Ⅱ不是置换反应，故D错误；故答案选C。7．（2022春·上海·高一华东政法大学附属中学校考期中）下列物质反应后，加入KSCN溶液一定变红的是A．Fe在足量Cl2中燃烧 B．Fe与稀硫酸反应C．Fe与硫酸铜反应 D．Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸【答案】A【详解】A．Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，FeCl3中加入KSCN溶液，溶液一定变红，A符合题意；B．Fe与稀硫酸反应生成FeSO4和H2，不含Fe3+，加入KSCN溶液不变红，B不符合题意；C．Fe与CuSO4反应生成FeSO4和Cu，不含Fe3+，加入KSCN溶液不变红，C不符合题意；D．Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸，Fe2O3与HCl发生反应Fe2O3+6HCl=2Fe3++3H2O，Fe会与Fe3+发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+，若Fe较少、Fe2O3较多，溶液中会含Fe3+，加入KSCN溶液变红；若Fe较多，会将Fe3+全部还原成Fe2+，溶液中不含Fe3+，加入KSCN溶液不变红，D不符合题意；答案选A。8．（2023秋·四川成都·高一成都七中校考期末）向氧化铁、氧化铜、铁、铜的混合粉末中加入过量的稀盐酸，充分反应后，仍有红色粉末存在，则关于溶液中阳离子的判断正确的是A．只有和 B．一定有、，可能有C．一定有，可能有 D．只有【答案】C【分析】最后剩余的红色粉末一定是Cu，Fe2O3、CuO和盐酸反应生成Fe3+和Cu2+，且氧化性：Fe3+>Cu2+，还原性：Fe>Cu，结合物质的氧化性、还原性强弱判断反应的可能性。【详解】A．当铜全部析出时，不存在Cu2+，故A错误；B．由于红色粉末是Cu，所以溶液当中肯定没有Fe3+，故B错误；C．由于氧化性：Fe3+>Cu2+，无论是和Fe反应，还是和Cu反应，溶液中一定存在Fe2+，当Fe过量时，不存在Cu2+，当Fe不足时，有Cu2+，故C正确；D．由C分析可知，溶液中可能还有Cu2+，故D错误；故选：C。9．（2023秋·吉林·高一统考期末）富脂食品密封保存往往需要在包装袋内装一小包脱氧剂(有效成分是还原铁粉)，某小组为探究脱氧剂中铁粉是否变质，取少量样品溶于稀盐酸，再进行下列实验，下列有关实验现象和结论的说法错误的是A．若加盐酸时有气体产生，不能证明脱氧剂未变质B．若滴加KSCN溶液，无明显变化，再滴加氯水显血红色，则证明脱氧剂未变质C．若滴加KSCN溶液，溶液显血红色，则证明脱氧剂已变质D．若加入铜粉充分反应后，溶液呈蓝色，则证明脱氧剂已变质【答案】B【详解】A．若加盐酸时有气体产生，说明样品中还有铁粉，不能证明脱氧剂未变质，可能部分变质，A正确；B．若滴加KSCN溶液，无明显变化，说明加入盐酸后的溶液中没有Fe3+，这可能是发生了Fe+2Fe3+=3Fe2+，再滴加氯水显血红色，故不能证明脱氧剂未变质，B错误；C．若滴加KSCN溶液，溶液显血红色，说明加入盐酸后的溶液中含有Fe3+，所以证明脱氧剂已变质，C正确；D．若加入铜粉充分反应后，溶液呈蓝色，说明加入盐酸后的溶液中含有Fe3+，发生Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，证明脱氧剂已变质，D正确；故选B。10．（2023春·江西抚州·高一江西省抚州市第一中学校考期中）设NA为阿伏加德罗常数，下列说法中错误的是A．足量S粉与56g的Fe粉充分反应，生成Fe2S3的粒子数为0.5NAB．常温常压下，7.8g过氧化钠含有的离子数为0.3NAC．18g水所含的电子数目为10NAD．3.2gO2、O3混合物中所含氧原子一定是0.2NA【答案】A【详解】A．S具有弱氧化性，与Fe反应时，只能生成FeS，不能生成Fe2S3，A错误；B．7.8g过氧化钠的物质的量为0.1mol，Na2O2的电子式为，则7.8gNa2O2中含有的离子数为0.3NA，B正确；C．18g水的物质的量为1mol，1个H2O分子中含有10个电子，则18gH2O中所含的电子数目为10NA，C正确；D．3.2gO2、3.2gO3中所含的O原子都为0.2mol，则3.2gO2、O3的混合物中所含氧原子一定是0.2NA，D正确；故选A。一、单选题1．（2023秋·广东潮州·高一统考期末）下列有关铁及其化合物的说法中正确的是A．铁在氯气中燃烧如果铁过量会生成B．红热的铁丝与水蒸气反应，得到的含铁化合物是四氧化三铁C．铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在D．铁在纯氧中燃烧或在氯气中燃烧所得产物铁元素的化合价均为＋3价【答案】B【详解】A．铁与氯气反应无论氯气过量与否都会生成氯化铁，A错误；B．红热的铁丝与水蒸气在高温下反应，产生Fe3O4和H2，所以得到的含铁化合物名称是四氧化三铁，B正确；C．铁的性质很活泼，以化合态存在，但在陨铁之中，铁是以单质存在的，C错误；D．铁在纯氧中燃烧产物是Fe3O4，其中铁的化合价有+2价和+3价两种价态，D错误；故选B。2．（2023秋·新疆昌吉·高一新疆昌吉回族自治州第二中学校考期末）下列有关铁、铁矿石与铁的氧化物的说法正确的是A．在自然界中，不可能有游离态的铁存在B．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，磁铁矿的主要成分是Fe3O4，Fe2O3俗称铁红C．FeO不稳定，在空气中加热迅速被氧化成Fe2O3D．铁的氧化物能与酸反应生成盐和水，因此Fe3O4、Fe2O3、FeO都是碱性氧化物【答案】B【详解】A．在地球上，没有游离态的铁存在，但星球爆炸产生的陨铁中，含有游离态的铁，A不正确；B．磁铁矿的主要成分是磁性氧化铁，化学式为Fe3O4，赤铁矿俗称铁红，其主要成分是Fe2O3，可用于生产红色颜料和红色油漆，B正确；C．FeO中Fe2+具有还原性，性质不稳定，在空气中加热易被氧化成Fe3O4，C不正确；D．Fe2O3、FeO与酸反应都生成盐和水，二者都是碱性氧化物，但Fe3O4与酸反应生成两种盐，不属于碱性氧化物，D不正确；故选B。3．（2023秋·重庆北碚·高一西南大学附中校考期末）纳米级可用于以太阳能为热源分解水制，过程如图所示。下列说法不正确的是A．中Fe元素的化合价为+2、+3B．过程I中每消耗转移2mol电子C．过程Ⅱ的化学方程式为D．铁氧化合物循环制具有节约能源、产物易分离等优点【答案】B【详解】A．Fe3O4中Fe元素化合价为+2、+3价两种，A正确；B．过程I方程式为~4e-，每消耗116gFe3O4(0.5mol)转移1mol电子，B错误；C．根据图示可知，过程ⅡFeO与H2O在加热条件下反应生成Fe3O4和H2，化学方程式为，C正确；D．铁氧化合物循环制氢气，氧气和氢气分两个步骤生成，产物易分离，同时利用了太阳能，节约能源，D正确；故答案选B。4．（2023秋·广东梅州·高一广东梅县东山中学校联考期末）下列含Fe元素的物质反应的离子方程式书写正确的是A．铁与盐酸反应：B．钠与氯化铁溶液反应：C．氧化铁与稀硫酸反应：D．氯化亚铁溶液与氯气反应：【答案】C【详解】A．铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气：，故A错误；B．钠与氯化铁溶液反应生成氢氧化铁、氯化钠和氢气：，故B错误；C．氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水：，故C正确；D．氯化亚铁溶液与氯气反应生成氯化铁：，故D错误；故选C。5．（2022秋·天津滨海新·高一大港一中校考期中）下列说法不正确的是A．铁在一定条件下与纯氧气或水蒸气反应的共同产物可能是B．铁是人体必需微量元素中含量最多的一种C．铁的化学性质活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在D．铁在高温下与水蒸气发生的反应是置换反应【答案】C【详解】A．铁与纯氧气反应生成四氧化三铁，在高温条件下Fe粉和水蒸气可以反应，生成产物为Fe3O4和H2，故A正确；B．铁是人体必需微量元素中含量最多的一种，故B正确；C．陨铁是单质铁，在自然界中以游离态存在的铁，故C错误；D．Fe粉在高温下和水蒸气可以反应生成Fe3O4和H2，特征为单质和化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应，故D正确；故选：C。6．（2023秋·河北石家庄·高一石家庄二中校考期末）利用覆铜板制作图案时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2.现有铁、铜混合粉末18.0g加入到100mL5.0mol/LFeCl3溶液中，充分反应后，剩余固体质量为2.8g，下列说法正确的是A．反应后溶液中c(Fe2+)=0.6mol/LB．剩余固体是铁、铜混合物。C．原固体混合物中铜的质量是12.4gD．反应后溶液中n(Fe2+)+n(Cu2+)=1.5mol【答案】C【分析】铁的还原性强于铜，把铁、铜混合粉末加入氯化铁溶液中，铁先与铁离子反应，与FeCl3溶液反应时先后发生：Fe+2Fe3+=3Fe2+、Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，原溶液中含有FeCl3的物质的量是n(FeCl3)=5mol/L×0.1L=0.5mol，假设0.5molFeCl3完全反应消耗Fe、Cu的质量分别是m1、m2，根据Fe+2Fe3+=3Fe2+可知0.5molFe3+反应消耗Fe的质量为m1=；根据Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+可知0.5molFe3+反应消耗Cu的质量为m2=，实际溶解金属质量18g-2.8g=15.2g，14g＜15.2g＜16g，可见：Fe完全反应，Cu部分反应，Fe3+反应完全，剩余金属是Cu，设反应消耗铜的物质的量为n1，反应的铁的物质的量为n2，则有关系式：①64n1+56n2=15.2g；②n1+n2=n(Fe3+)=0.25mol，解得n1=0.15mol，n2=0.1mol，则原来混合物中含有的铜的质量m(Cu)=0.15mol×64g/mol+2.8g=12.4g，根据反应方程式可知反应后溶液中n(Fe2+)=2n(Cu)+3n(Fe)=2×0.15mol+3×0.10mol=0.6mol，反应后溶液中铜离子的物质的量为n(Cu2+)=n(Cu)=0.15mol，据此回答。【详解】A．据分析，反应后溶液中溶液中n(Fe2+)=0.6mol，c(Fe2+)=6mol/L，A错误；B．据分析，剩余的金属为Cu，B错误；C．据分析，原固体混合物中铜的质量是12.4g，C正确；D．据分析，反应后溶液中n(Fe2+)=0.6mol，反应后溶液中铜离子的物质的量为n(Cu2+)=0.15mol，故n(Fe2+)+n(Cu2+)=0.6mol+0.15mol=0.75mol，D错误；答案选C。二、实验题7．（2023秋·云南大理·高一校考期末）为探究铁和铁的化合物的一些化学性质，某学生实验小组设计了以下实验。(1)高温下，让铁粉与水蒸气反应，见题图。试管中发生反应的化学方程式是___________，其中___________为氧化剂。(2)根据图回答问题①往A、B溶液中分别滴入几滴KSCN溶液，溶液的颜色A___________、B___________。②写出上述过程中有关反应的化学方程式：Fe2O3→A___________；A→B___________。③B→C可看到的现象是___________。④将A的饱和溶液滴入沸水中并不断加热，可制得___________胶体；当光束通过该胶体时，可看到一条光亮的“通路”，这种现象称为___________效应。【答案】(1)Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H2H2O(2)红色浅绿色Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O2FeCl3+Fe=3FeCl2立即生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色Fe(OH)3胶体丁达尔【分析】由实验装置图可知，湿棉花受热产生水蒸气，铁粉和水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，用火柴点燃肥皂泡验证产生氢气；由物质的转化关系可知，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，则A为氯化铁；氯化铁溶液和铁反应生成氯化亚铁，则B为氯化亚铁；氯化亚铁溶液和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁和氯化钠，则C为氢氧化亚铁。【详解】（1）由分析可知，铁和水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，反应中氢元素的化合价降低被还原，水是反应的氧化剂，故答案为：Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2；H2O；（2）①由分析可知，A为氯化铁，向氯化铁溶液中滴入几滴硫氰化钾溶液，氯化铁溶液与硫氰化钾溶液反应生成硫氰化铁，溶液会变为红色，B为氯化亚铁，向浅绿色的氯化亚铁溶液中入几滴硫氰化钾溶液，氯化亚铁溶液与硫氰化钾溶液不反应，溶液颜色无变化，依然为浅绿色，故答案为：红色；浅绿色；②由分析可知，Fe2O3→A的反应为氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式为Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O；A→B的的反应为氯化铁溶液和铁反应生成氯化亚铁，反应的化学方程式为2FeCl3+Fe=3FeCl2，故答案为：Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O；2FeCl3+Fe=3FeCl2；③由分析可知，B→C的反应为氯化亚铁溶液和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁白色沉淀和氯化钠，氢氧化亚铁与氧气和水反应生成红褐色的氢氧化铁，实验现象为立即生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，故答案为：立即生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色；④由分析可知，A为氯化铁，将氯化铁饱和溶液滴入沸水中并不断加热，可制得氢氧化铁胶体；当光束通过氢氧化铁胶体时，可看到一条光亮的“通路”，这种现象称为丁达尔效应，故答案为：Fe(OH)3胶体；丁达尔。8．（2023秋·浙江金华·高一统考期末）铁常见的化合价有0、+2、+3，某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水反应”的实验，并检验产物，请回答下列问题：(1)A、B、E三个装置中应先点燃_________处的酒精(喷)灯，反应结束时，应先熄灭_________处的酒精(喷)灯。(2)装置C的作用是_________。(3)E处的装置可以用_________(填“甲”或“乙”)代替；实验时应先将螺旋状铜丝加热，变黑后再趁热迅速伸入该装置中。(4)B装置硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为_________。(5)反应结束后，取B装置硬质玻璃管中的固体物质，用足量稀盐酸溶解得溶液X，向溶液X中加入少量KSCN溶液，无明显现象，请解释原因_________。放置一段时间后，溶液呈现浅红色，请用离子方程式表示该变化的原因_________。(6)碱性环境下与强氧化剂作用可以生成，完成并配平下列反应的离子方程式：________。【答案】(1)AE(2)冷凝未反应的水蒸气(3)乙(4)(5)固体中大量未反应的铁粉将还原为(6)【分析】装置A用来产生水蒸气，B为铁粉和水蒸气反应装置，装置C的作用是冷凝大部分未反应的水蒸气，剩余小部分水蒸气可通过碱石灰吸收。装置E中氧化铜，可用来检验B装置反应产生的H2，由于氢气的密度比空气小，应采用向下排空气法收集，因此E处的装置可以用乙代替，据此分析解答。【详解】（1）B中生成氢气，氢气为可燃性气体，与空气混合加热容易发生爆炸，故A、B两个装置中应先点燃A处的酒精(喷)灯，排净装置中空气；反应结束时，应先熄灭E处酒精灯，以防发生倒吸。（2）装置C的作用是冷凝大部分未反应的水蒸气，剩余小部分水蒸气可通过碱石灰吸收。（3）E处的装置发生氢气还原氧化铜，氢气的密度比空气小，应采用向下排空气法收集，因此E处的装置可以用乙代替。（4）B装置硬质玻璃管中，还原性铁粉和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为。（5）B装置固体物质含Fe3O4和过量铁粉，加足量稀盐酸溶解过程中，铁粉将还原为，使得溶液X中不含，因而往溶液中加入少量KSCN溶液，无明显现象；放置一段时间后，溶液中的被溶解在溶液中的氧气氧化为，反应的离子方程式为，生成的与SCN-结合显红色。（6），铁元素化合价，升高3价，，氯元素化合价，降低2价，根据升降总数相等，前配2，前配3，根据电荷守恒，等式左边少负电荷，则左边补OH-，根据H元素守恒，右边补H2O，配平后可得离子方程式为。9．（2022秋·云南楚雄·高一统考期末）某化学兴趣小组利用废铁屑(含少量)制备还原性铁粉，从而达到资源回收利用的目的，制备流程如图所示。请回答下列问题：(1)“酸溶”时，搅拌的目的是_______。(2)“操作Y”为_______(填操作名称)，经过“操作Y”得到了滤渣，则物质X可用于除去过量的稀硫酸和防止被氧化，可选择_______(填试剂名称)，“转化2”发生反应的离子方程式为_______。(3)“洗涤”时，能证明滤渣洗涤干净的操作及现象为_______