化学讲义3.1.1铁及其氧化物

3.1.1铁及其化合物(精讲）思维导图思维导图铁的氧化物氧化物性质比较FeOFe2O3Fe3O4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铁的价态＋2＋3＋2、＋3水溶性不溶于水稳定性不稳定

6FeO＋O22Fe3O4稳定稳定与非氧化性酸FeO＋2HCl=FeCl2＋H2OFeO＋2H＋=Fe2＋＋H2OFe2O3+6HCl=2FeCl3＋3H2OFe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8HCl=FeCl2＋2FeCl3＋4H2OFe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O与氧化性酸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与还原性酸④FeO＋2HI=FeI2＋H2OFeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O⑤Fe2O3＋6HI=2FeI2＋I2＋3H2OFe2O3＋6H＋＋2I－=2Fe2＋＋I2＋3H2O⑥Fe3O4＋8HI=3FeI2＋I2＋4H2OFe3O4＋8H＋＋2I－=3FeI2＋I2＋4H2O常见考点常见考点考点一单质铁【例1】（2021·河北·模拟预测）下列关于铁的说法正确的是A．纯铁为灰黑色，所以铁属于黑色金属B．铁在硫蒸气中燃烧生成C．纯铁的抗腐蚀能力非常强，铁在干燥的空气里不易被氧化D．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【答案】C【解析】A．纯铁为银白色金属，冶金工业上将铁归为黑色金属，故A错误；B．硫为弱氧化剂，则Fe在硫蒸气中燃烧生成FeS，故B错误；C．Fe不易失去电子，且纯铁中的杂质相对较少，则纯铁的抗腐蚀能力相当强，铁在干燥的空气里不易被氧化，故C正确；D．Fe在自然界中既有游离态又有化合态，故D错误；本题答案C。【一隅三反】1．我国宋代《开宝本草》中记载了中药材铁华粉的制作方法：“取钢煅作叶，如笏或团，平面磨错令光、净，以盐水洒之，于醋瓮中阴处埋之一百日，铁上衣生，铁华成矣。”下列说法错误的是A．“取钢煅作叶，如笏或团”说明金属铁有较好的延展性B．“平面磨错令光、净”的目的是除去表面的铁锈C．“铁上衣生”的原因是铁被氧气氧化D．中药材铁华粉的主要成分是醋酸亚铁【答案】C【解析】A．把钢煅作或长或圆的叶子形状，说明金属铁有良好延展性，故A正确；B．中药材铁华粉的主要成分是醋酸亚铁，故开始要除去铁锈，防止三价铁影响产物纯度，故B正确；C．金属铁在醋瓮中密封保存，隔绝空气，不能与氧气反应，故C错误；D．隔绝空气，铁与醋酸反应生成醋酸亚铁，故D正确；故C正确。2．铁的下列性质中不属于纯铁的物理性质是A．质软 B．银白色 C．能导电 D．易生锈【答案】D【解析】物理性质通常包括：颜色、状态、气味、密度、硬度、熔沸点、导电性、导热性、溶解性等，所以铁质软、银白色、能导电，均为物理性质，而易生锈是指易被氧化，为化学性质；综上所述答案为D。3．（2022·北京市八一中学高一阶段练习）下列关于金属铁的描述不正确的是A．纯铁是银白色金属 B．能与水蒸气反应生成氧化铁C．能盛放冷的浓硫酸 D．能与氯化铁溶液反应【答案】B【解析】A．纯铁是银白色、具有金属光泽的金属，A正确；

B．高温下，铁能与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，B不正确；C．铁在冷的浓硫酸中发生钝化，故能盛放冷的浓硫酸，C正确；

D．铁能与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁，D正确；答案选B。考点二铁与水蒸气的反应【例2】（2022·上海市复旦中学高一期中）在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。请回答该实验中的问题。(1)写出该反应的化学方程式：____；并指明该反应的还原剂是____，被还原的是____。(2)圆底烧瓶中盛装的水，该装置受热后的主要作用是____；烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是____。(3)酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是____，原因是_____。(4)干燥管中盛装是的物质是____，作用是____。(5)试管中收集气体是____，如果要在A处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行____，方法是____。这一操作的目的是____。【答案】(1)

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

Fe

H2O(2)

为硬质玻璃管内Fe与水蒸气的反应实验提供持续不断的水蒸气

防止暴沸事故的发生(3)

先点燃酒精灯，产生水蒸气后，再点燃酒精喷灯

防止先点燃酒精喷灯所导致的Fe与O2的反应(4)

碱石灰

除去反应产生的H2中的水蒸气(5)

H2

验纯

用试管收集一试管气体，靠近火焰，如果发出的声音是尖锐的爆鸣声，则证明产生的氢气不纯，如果是“噗”的声音，则证明是纯净的氢气

防止点燃时，氢气因含有氧气而爆炸【解析】根据题意和实验装置图，先在酒精灯加热作用下使圆底烧瓶中的水产生水蒸气，在硬质玻璃管中与铁粉在高温下发生反应：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，硬质玻璃管中产生黑色晶体，用装有碱石灰的干燥管对生成的气体干燥，收集产生的气体并检验，证明在常温下，Fe与水并不起反应，在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。根据分析可知，在高温下，Fe与水蒸气可发生的反应方程式为：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；在反应中Fe的化合价升高，H的化合价降低，则还原剂是Fe，氧化剂是H2O，被还原的是H2O。(2)圆底烧瓶中盛装水，为后续操作提供反应物，该装置受热后的主要作用是为硬质玻璃管内Fe与水蒸气的反应实验提供持续不断的水蒸气；为防止加热过程中烧瓶内的液体产生剧烈振荡，烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是防止暴沸事故的发生。(3)酒精灯和酒精喷灯点燃前，应防止Fe与空气中的O2反应，所以点燃顺序是先点燃酒精灯，产生水蒸气后，再点燃酒精喷灯，防止先点燃酒精喷灯所导致的Fe与O2的反应。(4)生成的H2中混有水蒸气，为了得到干燥的氢气，干燥管中盛装的物质是碱石灰，作用是除去反应产生的H2中的水蒸气。(5)可燃性气体点燃前，应检验气体的纯度，若混有空气，易发生爆炸，试管中收集气体是H2，如果要在A处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行验纯，方法是：用试管收集一试管气体，靠近火焰，如果发出的声音是尖锐的爆鸣声，则证明产生的氢气不纯，如果是“噗”的声音，则证明是纯净的氢气，这一操作的目的是防止点燃时，氢气因含有氧气而爆炸。【一隅三反】1．（2022·黑龙江·哈师大附中高一期末）用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法正确的是A．实验时，先点燃酒精喷灯再点燃酒精灯B．反应中H2O作氧化剂，发生反应的化学方程式为2Fe+3H2O=Fe2O3+3H2C．干燥管中加入的固体干燥剂可以是无水氯化钙D．收集反应产生的气体选用装置②【答案】C【解析】A．实验时，应先用水蒸气排出装置中的空气，即先点燃酒精灯再点燃酒精喷灯，A错误；B．铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，B错误；C．氢气是中性气体，可以用碱石灰干燥，C正确；D．收集的是氢气，密度比空气小，应用向下排气法，选用装置c，D错误；故选C。2．装置甲、乙、丙都是铁与水蒸气反应的实验装置，下列说法不正确的是装置甲装置乙装置丙A．选用丙装置，实验结束时先移去酒精灯，再将导气管拿出水面B．甲装置中氯化钙的作用是除去氢气中混有的水蒸气C．用乙装置实验时，蒸发皿中产生大量肥皂泡，点燃肥皂泡发出爆鸣声D．三个装置相比较，乙装置简单、操作简便、节约原料、安全性好【答案】A【解析】A．选用丙装置，实验结束时先将导气管拿出水面，再移去酒精灯，以防发生倒吸，错误；B．从硬质玻璃管导出的气体有生成的氢气和未反应的剩余的水蒸气，氯化钙的作用是除去氢气中混有的水蒸气，正确；C．用乙装置实验时，蒸发皿中产生大量肥皂泡，肥皂泡里是氢气，所以点燃肥皂泡发出爆鸣声，正确；D．和甲、丙装置相比较，乙装置简单、操作简便、节约原料、安全性好，正确；故选A。3．（2022·陕西·西北农林科技大学附中高一期末）在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。请回答下列问题：(1)写出该反应的反应方程式：________，并指出该氧化还原反应的还原剂是_______，氧化剂是________。(2)实验前必须对整套装置进行操作的是________。(3)圆底烧瓶中盛装的水，该装置受热后的主要作用是_______；烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是________。(4)酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是_________，为什么？________。(5)干燥管中盛装的物质是________，作用是___________。(6)试管中收集气体是_______，如果要在A处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行___________，这一操作的目的是_________。【答案】(1)

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

Fe

H2O(2)检查装置气密性(3)

为硬质玻璃管内Fe与水蒸气的反应实验提供持续不断的水蒸气

防止暴沸事故的发生(4)

先点燃酒精灯，产生水蒸气后，再点燃酒精喷灯

防止先点燃酒精喷灯所导致的Fe与O2的反应(5)

碱石灰

除去反应产生的H2中的水蒸气(6)

H2

验纯

防止点燃时，氢气因含有氧气而爆炸【解析】(1)高温下，铁与水蒸气反应，生成四氧化三铁和氢气，该反应的反应方程式：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，在反应中Fe的化合价升高，H的化合价降低，则还原剂是Fe，氧化剂是H2O。答案为：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；Fe；H2O；(2)实验前必须检查整套装置是否漏气，所以应进行的操作是检查装置气密性。答案为：检查装置气密性；(3)圆底烧瓶中盛装水，为后续操作提供反应物，该装置受热后的主要作用是为硬质玻璃管内Fe与水蒸气的反应实验提供持续不断的水蒸气；为防止加热过程中烧瓶内的液体产生剧烈振荡，烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是防止暴沸事故的发生。答案为：为硬质玻璃管内Fe与水蒸气的反应实验提供持续不断的水蒸气；防止暴沸事故的发生；(4)酒精灯和酒精喷灯点燃前，应防止Fe与空气中的O2反应，所以点燃顺序是先点燃酒精灯，产生水蒸气后，再点燃酒精喷灯，防止先点燃酒精喷灯所导致的Fe与O2的反应。答案为：先点燃酒精灯，产生水蒸气后，再点燃酒精喷灯；防止先点燃酒精喷灯所导致的Fe与O2的反应；(5)生成的H2中混有水蒸气，为了得到干燥的氢气，干燥管中盛装的物质是碱石灰，作用是除去反应产生的H2中的水蒸气。答案为：碱石灰；除去反应产生的H2中的水蒸气；(6)可燃性气体点燃前，应检验气体的纯度，若混有空气，易发生爆炸。试管中收集气体是H2，如果要在A处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行验纯，这一操作的目的是防止点燃时，氢气因含有氧气而爆炸。答案为：H2；验纯；防止点燃时，氢气因含有氧气而爆炸。考点三铁与酸或盐反应【例31】（2022·新疆·乌市一中高一期末）下列物质反应后一定有+3价铁生成的是①过量的Fe与Cl2反应②Fe与过量稀硫酸反应③FeCl2溶液中通入少量Cl2④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中⑤向Fe(NO3)2溶液中加入过量稀硫酸A．只有① B．只有①③⑤ C．只有①③④⑤ D．全部【答案】B【解析】①Fe与Cl2反应生成FeCl3，与二者相对量的多少无关，①符合题意；②Fe与过量稀硫酸反应生成FeSO4和H2，②不符合题意；③FeCl2溶液中通入少量Cl2，反应生成FeCl3，③符合题意；④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中，Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3，FeCl3能够与Fe反应产生FeCl2，若Fe不足量，则溶液中含有FeCl3，若Fe足量，则溶液中完全是FeCl2，故反应后溶液中不一定含有+3价铁，④不符合题意；⑤向Fe(NO3)2溶液中加入过量稀硫酸，相当于有硝酸，亚铁离子与硝酸发生氧化还原反应生成铁离子，⑤符合题意；综上所述，①③⑤一定有+3价铁生成，答案选B。【例32】（2022·辽宁·高一期中）某稀溶液中含有6molKNO3和3molH2SO4向其中加入2mol铁粉，充分反应(已知被还原为NO)，最终溶液体积为1L。下列说法正确的是A．所得溶液中c(NO)=3mol/LB．所得溶液中c(Fe2+)：c(Fe3+)=3：1C．反应后生成NO的体积为33.6LD．所得溶液中的溶质只有Fe(NO3)3和Fe(NO3)2【答案】B【解析】第一步反应：比例关系来看，只有H+完全反应。铁粉剩余2mol1.5mol=0.5mol，硝酸根离子剩余6mol1.5mol=4.5mol，n(Fe3+)=1.5mol，V(NO)=n(NO)×Vm=1.5mol×22.4L/mol=33.6L；第二步反应：比例关系来看，铁粉完全反应。铁离子剩余：1.5mol1mol=0.5mol，生成n(Fe2+)=1.5mol。根据以上分析解题。A．所得溶液中c(NO)＝=4.5mol·L－1，故A错误；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正确；C．反应后生成NO的体积为V(NO)=n(NO)×Vm=1.5mol×22.4L/mol=33.6L(标准状况下)，选项中无标准状况，故C错误；D．反应所得溶液中阳离子为铁离子、亚铁离子和钾离子，阴离子为硫酸根离子和硝酸根离子，溶质中含有硫酸钾和硝酸钾，故D错误；故选：B。【一隅三反】1．一定条件下单质铁与下列物质反应，产物中铁元素呈+3价的是A．稀盐酸 B．氯气 C．硫酸铜溶液 D．稀硫酸【答案】B【解析】A．稀盐酸具有弱氧化性，且弱氧化性是H元素体现的，能将Fe氧化为+2价，故A错误；B．氯气具有强氧化性，能将Fe氧化+3价，无论铁是否过量，铁在氯气中燃烧都生成氯化铁，故B正确；C．硫酸铜中铜离子具有弱氧化性，能和Fe发生置换反应生成+2价Fe，故C错误；D．稀硫酸具有弱氧化性，能和Fe发生置换反应生成+2价，故D错误；故选：B。2．（2022·上海市复旦中学高一期中）将0.02mol铁分别投入足量的下列物质中，在一定条件下充分反应，产生氢气最多的是A．2mol/L稀硫酸 B．18.4mol/L硫酸 C．5mol/L硝酸 D．灼热的水蒸气【答案】D【解析】A．铁与稀硫酸反应的化学方程式为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，0.02molFe与足量稀硫酸反应生成0.02molH2；B．铁与浓硫酸反应不产生氢气；C．铁与硝酸反应不生成氢气；D．铁与灼热的水蒸气反应的化学方程式为：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，0.02molFe与足量灼热的水蒸气反应生成氢气mol>0.02mol；答案选D。3．（2022·上海市洋泾中学高一期中）常温下，将铁片放入下列溶液中，能明显观察到有气体产生的是A．浓硫酸 B．浓盐酸 C．浓硝酸 D．硫酸铜溶液【答案】B【解析】A．常温下，铁在浓硫酸中会钝化，不能明显观察到有气体产生，故A不符合题意；B．常温下，铁片与浓盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，能明显观察到有气体产生，故B符合题意；C．常温下，铁在浓硝酸中会钝化，不能明显观察到有气体产生，故C不符合题意；D．铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，不会有气体产生，故D不符合题意；答案选B。4．（2022·浙江·舟山中学高一期中）向200mL稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中缓慢加入铁粉，产生气体的体积随铁粉质量的变化如图所示已知：①硝酸只被还原为NO气体；②酸性条件下，氧化性：NO>Fe3+>H+下列说法不正确的是A．OA段产生的气体是NO，BC段产生的气体是H2B．B点溶液中的溶质为FeSO4和H2SO4C．原混合溶液中SO的物质的量为0.4molD．原混合溶液中NO的物质的量浓度为2mol/L【答案】D【解析】OA段发生反应，AB段发生反应；BC段发生反应。A．OA段发生反应，OA段产生的气体是NO；BC段发生反应，BC段产生的气体是H2，故A正确；B．BC段发生反应，说明溶液中不含Fe3+、，BC段反应放出氢气，说明B点溶液中含有硫酸，所以B点溶液中的溶质为FeSO4和H2SO4，故B正确；C．C点溶液中的溶质为FeSO4，根据铁守恒，FeSO4的物质的量为，根据S守恒，原混合溶液中SO的物质的量为0.4mol，故C正确；D．发生反应，消耗铁的物质的量为，所以原混合溶液中NO的物质的量为0.2mol，NO的浓度为1mol/L，故D错误；选D。考点四铁的氧化物【例41】将一定质量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物加入200mL1mol/L稀硝酸中，有气泡生成且混合物完全溶解，向所得溶液中加入KSCN溶液，振荡，无血红色出现，则混合物中铁元素的质量可能为A．11.2g B．9.6g C．5.6g D．2.8g【答案】D【解析】分析题目可以得出，反应后的溶液中只含，由于反应中有NO生成，根据氮原子守恒可以得到，n(HNO3)=1mol/L×0.2L=0.2mol，混合物中铁元素的物质的量小于0.1mol，质量小于5.6g，D项正确。【例42】（2022·山西省长治市第二中学校高一期末）由硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO和SiO2)制备绿矾(FeSO4•7H2O)的流程如图，已知：FeS2难溶于水。下列说法错误的是A．步骤①酸溶烧渣最好选用硫酸B．步骤②涉及的离子反应为FeS2+14Fe3++8H2O═15Fe2++2+16H+C．步骤③须控制条件防止氧化D．将溶液b加热到有较多固体析出，再用余热将液体蒸干得纯净绿矾【答案】D【解析】硫铁矿烧渣（主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO和SiO2）加硫酸进行酸溶后，生成溶液a中含亚铁离子与铁离子，二氧化硅不溶于硫酸，以滤渣形式存在，再向滤液a加FeS2进行还原，将Fe3+还原为Fe2+后将过量的FeS2过滤以后得到溶液b，可隔绝氧气，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作得到绿矾，以此解答该题。A．因为要制备绿矾（FeSO4•7H2O），晶体中所含阴离子为硫酸根离子，所以酸溶时要选用硫酸，A正确；B．步骤②加入FeS2目的是为了将Fe3+还原为Fe2+，涉及的离子反应为FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42+16H+，B正确；C．因为亚铁离子易被氧化，所以步骤③须控制条件防止氧化，C正确；D．将溶液b加热到有较多固体析出时，蒸发结晶即可，若再用余热将液体蒸干，绿矾可能会失去结晶水，从而不能得到纯净的绿矾，D错误；故答案选：D。【一隅三反】1．向一定量Fe和Fe2O3的混合物中加入500mL一定浓度的稀硝酸恰好使混合物溶解，同时可得到标准状况下2.24LNO气体。向所得到的溶液中再加入KSCN溶液，无红色出现。若用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物，得到11.2g铁单质。则原稀硝酸的物质的量浓度为A．1mol/L B．1.5mol/L C．2mol/L D．无法计算【答案】A【解析】向一定量Fe和Fe2O3的混合物中加入500mL一定浓度的稀硝酸恰好使混合物溶解，同时可得到标准状况下2.24LNO气体。向所得到的溶液中再加入KSCN溶液，无红色出现，说明产物是Fe(NO3)2。用足量的H2在加热条件下还原相同质量的Fe和Fe2O3的混合物，得到11.2g铁单质，则Fe和Fe2O3的混合物中Fe元素的物质的量为0.2mol；则反应后的溶液中含有0.2molFe(NO3)2，根据氮元素守恒，500mL一定浓度的稀硝酸中含HNO3的物质的量为0.2mol×2+=0.5mol；原稀硝酸的物质的量浓度为，选A。2．（2022·上海市七宝中学高一期末）某铁的氧化物()1.04g溶于足量盐酸中，向所得溶液中通入标准状况下，恰好将完全氧化。x值为A．0.714 B．0.750 C．0.800 D．0.875【答案】D【解析】FexO中Fe的平均化合价为+，被氧化为Fe3+，根据电子守恒可知，转移的电子数和Cl2转移的电子数相等．标准状况下112mLCl2转移电子数为，则有：，解得x=0.875，故选D。3．（2022·江苏南京·高一期末）由硫铁矿烧渣(主要含Fe2O3、Al2O3、SiO2)制取绿矾(FeSO4·7H2O)的流程如下：下列有关说法不正确的是A．“酸溶”时适当提高稀硫酸浓度，可提高铁元素的浸出效率B．“还原”时主要发生反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋C．“检验”时可用KSCN溶液检验“还原”步骤是否进行完全D．“系列操作”必须使用的仪器有玻璃棒、酒精灯、坩埚等【答案】D【解析】硫铁矿烧渣(主要含Fe2O3、Al2O3、SiO2)中加入稀硫酸酸溶，Fe2O3、Al2O3溶解得到Fe3+、Al3+的酸性溶液，SiO2不反应，过滤，滤渣为SiO2；滤液中加入过量铁粉还原，离子方程式为：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋；然后用KSCN溶液检验“还原”步骤是否进行完全；加入NaOH溶液调节溶液pH除铝，过滤，滤渣为氢氧化铝，滤液中含有FeSO4；经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到FeSO4·7H2O，据此分析作答。A．“酸溶”时适当提高稀硫酸浓度，可加快反应速率，从而提高铁元素的浸出效率，A项正确；B．“还原”时加入的过量铁粉与铁离子反应生成亚铁离子，主要发生反应的离子方程式为2Fe3＋+Fe=3Fe2＋，B项正确；C．Fe3+与KSCN溶液反应生成硫氰化铁，溶液变红，所以“检验”时可用KSCN溶液检验是否存在Fe3+，若溶液不变红，说明“还原”步骤进行完全，C项正确；D．滤液中含有FeSO4，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到FeSO4·7H2O，则“系列操作”必须使用的仪器有玻璃棒、酒精灯、蒸发皿等，不需要坩埚，D项错误；答案选D。考点五工业炼铁【例5】（铁是地壳中含量非常丰富的元素，金属铁是在高炉中冶炼的，在冶金工业中，常用焦炭来冶炼铁。（1）写出焦炭在高炉中所参加的两个反应的化学方程式：________________。（2）写出赤铁矿被还原成铁的化学方程式：__________________________。（3）实验室中可用还原，在加热前应先_________，否则可能发生________现象；未反应完的___________（填“能”或“不能”）排放到大气中，应做________处理。【答案】（1）验纯爆炸不能点燃【解析】（1）在冶炼铁的过程中，为提高C的利用率，先发生反应，再发生反应。（2）赤铁矿的主要成分为三氧化二铁，故赤铁矿被还原成铁的化学方程式为：。（3）一氧化碳属于可燃性气体，加热之前应先检验的纯度，否则可能发生爆炸；由于有毒故未反应完的应点燃，以防污染环境。【一隅三反】1．（2021·山东省青岛第一中学高一开学考试）小明对实验室炼铁的原理进行了以下整理，你认为错误的一项是A．a处 B．b处 C．c处 D．d处【答案】B【解析】A．赤铁矿主要成分是Fe2O3，物质成分化学式书写合理，A正确；B．C元素化合价由反应前CO中的+2价变为反应后CO2中的+4价，化合价升高，失去电子被氧化，发生氧化反应，B错误；C．该反应是在高温条件下进行，反应条件合理，C正确；D．两种反应物都是化合物，生成物一种是单质，一种是化合物，因此反应基本类型不是置换反应，反应类型判断合理，D正确；故合理选项是B。2．（2021·黑龙江·哈尔滨市第六中学校高一期中）高炉炼铁中存在反应：3CO+Fe2O33CO2+2Fe。下列说法正确的是A．Fe2O3是氧化剂B．Fe是氧化产物C．CO2是还原产物D．CO既不是氧化剂又不是还原剂【答案】A【详解】A．Fe2O3中铁元素的化合价由+3价变成0价，化合价降低，因此Fe2O3作氧化剂，故A正确；B．铁单质是由Fe2O3还原得到，因此Fe是还原产物，故B错误；C．CO中的C元素化合价由+2价升高到+4价，化合价升高，因此CO是还原剂，被氧化成CO2，CO2是氧化产物，故C正确；D．CO中C元素化合价升高，则CO作还原剂，故D错误；答案A。3．铁是地壳中含量仅次于铝的金属元素。铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题：(1)磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一，其原理是：Fe3O4+4CO3Fe+4CO2，若有1molFe3O4参加反应，转移电子的物质的量是___________mol。(2)高铁酸钾(K2FeO4)是一种既能杀菌、消毒，又能絮凝净水的水处理剂。工业制备高铁酸钾的方法为在KOH浓溶液中加入NaClO和Fe(OH)3，并不断搅拌，其发生反应的离子方程式为：___________。(3)某课外活动小组将下图