第3讲　铁的单质、氧化物和氢氧化物

第3讲铁的单质、氧化物和氢氧化物课时要求1.掌握铁及其氧化物、氢氧化物的主要性质;2.了解铁及其氧化物、氢氧化物的制备。考点一铁及其氧化物1.铁的概述2.铁单质(1)铁的物理性质银白色固体,熔点较高,具有良好的导热、导电、延展性,能被磁体吸引。(2)铁的化学性质铁比较活泼,还原性较强,失去电子后生成+2价或+3价铁的化合物。(3)按要求完成方程式或实验现象①Fe与非金属单质的反应氧气4Fe+3O2+2xH2O===2(Fe2O3·xH2O)(现象:在潮湿的空气中生锈,生成红棕色固体);3Fe+2O2Fe3O4(现象:火星四射、生成黑色固体)氯气方程式:2Fe+3Cl22FeCl3(现象:产生棕褐色烟),不论Fe多少,产物都是FeCl3碘Fe+I2FeI2硫Fe+SFeS(现象:生成黑色固体)②与H2O(g)反应:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。③与酸反应与H+反应Fe+2H+===Fe2++H2↑与稀硝酸反应HNO3过量Fe+4H++NO3-===Fe3++NO↑+2HHNO3少量3Fe+8H++2NO3-===3Fe2++2NO↑+4H与浓硫酸、浓硝酸反应常温下钝化,加热时分别有SO2、NO2生成④与盐(Cu2+、Fe3+)反应:Fe+Cu2+===Fe2++Cu、Fe+2Fe3+===3Fe2+。小题对点过(1)下列说法错误的是。

①Fe与足量硫粉混合加热制取Fe2S3②Fe分别与Cl2和盐酸反应所得氯化物相同③常温下可用铁制容器储存、运输浓硝酸、浓硫酸,理由是Fe与这两种酸不反应④铁表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化⑤1molFe与水蒸气高温下反应转移83mole(2)铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是,而铁在纯氧中燃烧的产物是。

(3)铁与卤素单质Cl2、Br2、I2反应,产物中铁的化合价是否相同?并说明原因?

答案(1)①②③④(2)Fe2O3Fe3O4(3)不相同因为氧化性Cl2>Br2>Fe3+>I2,所以铁与Cl2、Br2反应产物为Fe3+,而铁与I2反应产物为Fe2+。3.铁的氧化物(1)铁氧化物的物理性质化学式FeOFe2O3Fe3O4俗称—铁红磁性氧化铁色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体水溶性不溶于水不溶于水不溶于水铁的价态+2价+3价+2价、+3价(2)铁氧化物的化学性质①FeO、Fe2O3都是碱性氧化物,能与强酸(如稀硫酸等)发生反应,离子方程式分别为FeO+2H+===Fe2++H2O、Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O。②高温下,铁的氧化物能被C、CO、、Al等还原剂还原为单质铁,试写出CO、Al分别与Fe2O3反应的化学方程式:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3。小题对点过(1)下列说法错误的是。

①氧化铁能与酸反应,所以可用于制作红色颜料②Fe3O4可用FeO·Fe2O3表示,故Fe3O4为混合物③Fe2O3不能与水反应生成Fe(OH)3,所以不能通过化合反应生成Fe(OH)3(2)Fe3O4是具有磁性的黑色晶体,又称磁性氧化铁,常用作颜料和抛光剂,也可用于制造录音磁带和电讯器材。①Fe3O4与稀盐酸反应的离子方程式为

。

②Fe3O4可溶于稀硝酸,反应的离子方程式为

。

③氢碘酸(HI)是一种还原性强酸,试写出Fe3O4与氢碘酸反应的离子方程式

。

答案(1)①②③(2)①Fe3O4+8H+===2Fe3++Fe2++4H2O②3Fe3O4+NO3-+28H+===9Fe3++NO↑+14H③Fe3O4+2I-+8H+===3Fe2++I2+4H2O1.下列有关铁的化学反应的叙述正确的是()A.常温下,过量Fe与浓硝酸反应生成Fe(NO3)2B.加热时,过量Fe与氯气反应生成FeCl2C.高温下,铁与水蒸气反应有Fe3O4生成D.高温下,铁粉与氧化铝粉末反应生成单质铝答案C解析常温下,Fe在浓硝酸中钝化,无法持续反应,A错误;氯气的氧化性较强,无论Fe是否过量,Fe与氯气在加热条件下反应都只生成FeCl3,B错误;高温条件下,Fe与水蒸气反应得到Fe3O4和H2,C正确;Fe的活动性不如Al,故铁不能从氧化铝中置换出Al单质,D错误。2.(2024·河北唐山期末)铁的氧化物有很多,在中学化学中经常提到的有FeO、Fe2O3和Fe3O4,而且在一定条件下它们之间是可以相互转化的,例如:在1400℃以上的温度下加热Fe2O3时,Fe2O3会部分失去氧,生成Fe3O4,下列有关说法正确的是()A.FeO在空气中加热只转化为Fe2O3B.Fe3O4常写成FeO·Fe2O3,其中既有+2价的Fe,又有+3价的Fe,所以Fe3O4是一种混合物C.热稳定性:Fe2O3<Fe3O4D.Fe3O4与稀硝酸反应的离子方程式为Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O答案C解析A.FeO在空气中加热也可转化为Fe3O4,A错误;B.Fe3O4是一种纯净物,其化合价是一种复合化合价,B错误;C.在1400℃以上的温度下加热Fe2O3时,Fe2O3会部分失去氧,生成Fe3O4,说明Fe3O4热稳定性强,C正确;D.Fe3O4与稀硝酸反应,Fe2+能被稀硝酸氧化为Fe3+,离子方程式为3Fe3O4+28H++NO3-===9Fe3++14H2O+NO↑,3.如图所示的装置可实现铁和水蒸气的反应。(1)加热湿棉花的目的是。

(2)写出还原铁粉处发生反应的化学方程式:

。

(3)B处酒精灯上网罩的作用是,

实验开始时,应先点燃(填“A”或“B”)处酒精灯,目的是。

(4)将产生的气体导入肥皂液中的目的是。

答案(1)提供水蒸气,使之与还原铁粉在高温下发生反应(2)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2(3)集中火焰,产生高温A用水蒸气排尽装置中的空气(4)为了产生气泡,便于点燃验证产物中的气体4.准确称取某种铁的氧化物2.88g,用足量的CO进行还原,将生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收,得到沉淀4.00g,计算该氧化物的化学式:。

答案FeO解析4.00gCaCO3沉淀的物质的量为0.04mol,则CO、CO2的物质的量均为0.04mol,增加的氧元素为0.04mol,质量为0.04mol×16g·mol-1=0.64g,即铁的氧化物中氧元素的质量为0.64g,铁元素的质量为2.88g-0.64g=2.24g,铁的氧化物中铁元素与氧元素的物质的量之比为2.24g56g·mol-1∶0.04mol=1∶5.有一块铁的“氧化物”样品,用140mL5.0mol·L-1盐酸恰好将之完全溶解,所得溶液还能吸收0.025molCl2,恰好使其中的Fe2+全部转变为Fe3+,则该样品的化学式可能为。

答案Fe5O7解析根据2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,可知铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中n(Fe2+)=0.025mol×2=0.05mol,根据电荷守恒得2n(Fe2+)+3n(Fe3+)=n(Cl-)=0.14L×5mol·L-1=0.7mol,则n(Fe3+)=0.2mol,故n(Fe2+)∶n(Fe3+)=0.05mol∶0.2mol=1∶4,故该氧化物可表示为FeO·2Fe2O3,即Fe5O7。确定铁的氧化物组成的常用方法设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为m∶n,则氧化物中n(Fe)∶n(O)=m56∶n16=若a∶b=1∶1,则铁的氧化物为FeO;若a∶b=2∶3,则铁的氧化物为Fe2O3;若a∶b=3∶4,则铁的氧化物是Fe3O4或FeO与Fe2O3按物质的量之比为1∶1组成的混合物或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1,Fe3O4的物质的量为任意值)。考点二铁的氢氧化物及制法1.Fe(OH)3和Fe(OH)2的比较化学式Fe(OH)2Fe(OH)3颜色状态白色固体红褐色固体与盐酸反应Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O受热分解-2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O二者的关系在空气中,Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3,现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3小题对点过(1)在空气中,Fe(OH)3分解产物是Fe2O3,Fe(OH)2在空气中加热,分解产物是否为FeO?原因是。

(2)在稀硫酸溶液中加入适量铁粉,反应完全后再加入适量氢氧化钠溶液,放置一段时间,整个过程中可能观察到的颜色变化是。

(3)写出一种生成Fe(OH)3的化合反应的化学方程式。

(4)写出强酸HI与弱碱Fe(OH)3反应的离子方程式:。

(5)写出稀的强酸HNO3与弱碱Fe(OH)2反应的离子方程式:

。

答案(1)否,因Fe(OH)2易被空气中氧气氧化(2)无色→浅绿色→白色→灰绿色→红褐色(3)4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3(4)6H++2I-+2Fe(OH)3===2Fe2++I2+6H2O(5)10H++NO3-+3Fe(OH)2===3Fe3++NO↑+8H2.铁的氢氧化物制备实验室制备氢氧化铁和氢氧化亚铁如下图所示:(1)图甲实验中观察到的现象是有红褐色沉淀生成,反应的离子方程式是Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓。(2)图乙实验中先观察到有白色沉淀生成,离子方程式:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓(白色);在空气中迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。(3)实验室中制备Fe(OH)2的条件:新制的亚铁盐,溶液中不含O2等氧化性物质;制备过程中,保证生成的Fe(OH)2在密闭、隔绝空气的体系中。小题对点过下列各图中能用于制备Fe(OH)2的装置是(填序号)。

(1)若用②装置制备,简述制备原理与操作为

。

(2)⑤中的苯能否用CCl4替换,理由是:

。

(3)若用④制备,试管中的现象为

,

有关化学方程式为

。

答案①②③⑤(1)开始时打开止水夹a,铁与稀硫酸反应产生氢气,让氢气赶尽装置内空气,当B中导管处氢气纯净,关闭止水夹a,FeSO4溶液被压入在氢气保护下的NaOH溶液中(2)否CCl4比FeSO4溶液的密度大,不在上层,无法隔绝空气(3)生成的白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色FeSO4+2NaOH===Fe(OH)2↓+Na2SO4、4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)31.(2024·广东佛山一模)一种制备Fe(OH)2的改进装置如图所示,下列说法错误的是()A.配制FeSO4溶液时需加入硫酸B.实验时先注入稀硫酸,再注入NaOH溶液和FeSO4溶液C.装置N的作用是液封,并判断装置M中的空气是否排尽D.用铁粉代替Na2CO3粉末,也能排尽空气答案D解析A.FeSO4易水解,为防止FeSO4水解,配制FeSO4溶液时需加入硫酸,故A正确;B.实验时先注入稀硫酸,等二氧化碳排出锥形瓶内的空气后再注入NaOH溶液和FeSO4溶液生成氢氧化亚铁,故B正确;C.烧杯内紫色石蕊试液变红,说明锥形瓶内空气完全排出,同时装置N可以防止空气进入锥形瓶,故C正确;D.氢气的密度比空气小,用铁粉代替Na2CO3粉末,不能排尽空气,故D错误。2.(2024·辽宁锦州高三模拟)乳酸亚铁[CH3CH(OH)COO]2Fe易溶于水(其水溶液易被氧化),不溶于乙醇,是一种很好的补铁剂,可由FeCO3与乳酸反应制得。Ⅰ.制备碳酸亚铁:实验室经常采用如图所示的装置制备FeCO3(电磁搅拌器及夹持装置略):实验步骤:第1步:组装仪器:①,加入试剂;

第2步:控制盛放稀盐酸的分液漏斗的活塞制取二氧化碳,排尽装置内的空气;第3步:一段时间后,至装置C中溶液pH为7时启动电磁搅拌器并控制盛放FeSO4溶液的分液漏斗的活塞,滴加一定量0.8mol·L-1的FeSO4溶液,产生白色沉淀;第4步:抽滤、洗涤、干燥,得到FeCO3固体。(1)装置B中盛放试剂a的作用是;

①中应填入的实验操作是。

(2)装置C中最后一步反应得到FeCO3的离子方程式为

。

Ⅱ.制备乳酸亚铁:(3)将制得的FeCO3加到乳酸溶液中,再加入少量铁粉,在75℃下搅拌使之充分反应,然后再加入适量乳酸,冷却,加入乙醇,过滤,再洗涤和干燥,得到产品。①加入少量铁粉的目的是。

②加入乙醇的目的是。

答案(1)除去二氧化碳中混有的氯化氢检查装置气密性(2)Fe2++2HCO3-===FeCO3↓+CO2↑+H(3)防止亚铁离子被氧化降低乳酸亚铁的溶解度解析(1)盐酸具有挥发性,B中应盛放饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中混有的氯化氢;该实验需制备二氧化碳气体,故组装仪器后,需检查装置气密性。(2)二氧化碳与碳酸钠反应生成NaHCO3,最后碳酸氢钠与亚铁反应生成FeCO3。(3)加入乙醇可降低乳酸亚铁的溶解度,析出晶体,过滤可得乳酸亚铁晶体。本讲感悟疑点:

盲点:

1.下列叙述不正确的是()A.(2022·浙江6月选考)浓硝酸与铁在常温下不反应,所以可用铁质容器贮运浓硝酸B.(2022·广东卷)工人将模具干燥后再注入熔融钢水,是因为铁与H2O高温下会反应C.(2019·天津卷)将废铁屑加入FeCl2溶液中,可用于除去工业废气中的Cl2D.(2020·浙江1月选考)铁锈的主要成分可表示为Fe2O3·nH2O答案A2.(2024·新课标卷)实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是()A.反应为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2B.酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好C.用木柴点燃肥皂泡检验生成的氢气D.使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉答案B解析A.铁和水蒸气在高温下发生反应生成Fe3O4和H2,该反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,A正确;B.酒精灯放在铁粉下方加热可以产生高温,且不影响水的蒸发,若移至湿棉花下方则难以提供高温的反应条件,则实验效果不好,B错误;C.用木柴点燃肥皂泡,若产生尖锐的爆鸣声,则可检验生成的气体为氢气,C正确;D.由于该实验中的反应要在高温下发生,因此要使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉,D正确。3.(2023·浙江6月选考)氯化铁是一种重要的盐,下列说法不正确的是()A.氯化铁属于弱电解质B.氯化铁溶液可腐蚀覆铜板C.氯化铁可由铁与氯气反应制得D.氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体答案A解析A.氯化铁能完全电离出铁离子和氯离子,属于强电解质,A错误;B.氯化铁溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁,可用来蚀刻铜板,B正确;C.氯气具有强氧化性,氯气与铁单质加热生成氯化铁,C正确;D.向沸水中滴加饱和氯化铁溶液,继续加热呈红褐色,铁离子发生水解反应可得到氢氧化铁胶体,D正确。4.(浙江4月选考)某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。请回答:(1)仪器1的名称。装置5的作用

。

(2)实验开始时,关闭K2,打开K1,反应一段时间后,再打开K2,关闭K1,发现3中溶液不能进入4中。请为装置作一处改进,使溶液能进入4中。

(3)装置改进后,将3中反应后溶液压入4中,在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因。

答案(1)分液漏斗液封,防止空气进入装置4(2)在装置2、3之间添加控制开关(3)装置4内的空气没有排尽解析(1)该反应需要置于无氧环境,注意这里跟防倒吸无关,可知装置5的作用是液封,防止空气进入装置4。(2)如此操作,不行的原因在于仪器3产生的H2从左侧导管逸出,没有足够的压强将FeSO4溶液挤出,因而在装置2、3之间添加控制开关即可。(3)灰绿色沉淀产生的原因是Fe(OH)2被空气氧化,因为装置4中空气没有完全排尽。高考热点总结

基础落实选择题只有1个选项符合题意1.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。2.(2024·辽宁沈阳期中)铁是目前使用广泛的金属。下列关于铁及其化合物的说法正确的是()A.铁属于主族元素B.生铁含碳量高,熔点比纯铁高C.常温下铁与水不反应,但红热的铁能与水蒸气发生反应,生成氧化铁和氢气D.胶体是一种分散系,向沸水中滴加5~6滴FeCl3饱和溶液,继续加热至红褐色,可制得Fe(OH)3胶体答案D解析A.铁位于周期表的第Ⅷ族,不是主族元素,A错误;B.生铁为铁碳合金,含碳量较高,但是合金的熔点通常低于成分金属,生铁熔点比纯铁低,B错误;C.红热的铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,C错误;D.向沸水中滴加5~6滴FeCl3饱和溶液,继续加热至红褐色,可制得Fe(OH)3胶体,D正确。3.(2024·湖北武汉质检)下列有关铁矿石与铁的氧化物的说法正确的是()A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4,磁铁矿的主要成分是Fe2O3,FeO俗称铁红B.铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同C.铁的氧化物都不溶于水,也不与水反应D.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C解析A.赤铁矿的主要成分是Fe2O3,Fe2O3俗称铁红,磁铁矿的主要成分是Fe3O4,A错误;B.铁矿石的成分与矿石的种类有关,铁锈的主要成分是Fe2O3,B错误;C.铁的氧化物如FeO、Fe2O3和Fe3O4,都不溶于水,也不和水反应,C正确;D.Fe2O3、FeO是碱性氧化物,Fe3O4不是碱性氧化物,D错误。4.下列有关铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是()A.Fe2O3能与盐酸反应,可用于制作红色颜料B.FeCl3具有氧化性,可用于除去水中悬浮杂质C.铁粉具有还原性,可用于食品袋中的抗氧化剂D.FeS难溶于水,可用于除去废水中的Cu2+答案C解析Fe2O3为红棕色固体,可用作红色颜料,与其能与盐酸反应无关,故A错误;FeCl3可用于除去水中悬浮杂质是利用其能水解生成氢氧化铁胶体,胶体具有吸附性,与其氧化性无关,故B错误;铁粉用于食品袋中的抗氧化剂,是因为铁粉是活泼金属,具有强还原性,故C正确;FeS可与Cu2+反应生成更难溶的CuS,因此可除去废水中的Cu2+,与FeS的溶解性无关,故D错误。5.(2024·福建泉州期中)下列离子方程式书写正确的是()A.向FeI2溶液中加入少量氯水:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-B.FeO固体中加入少量稀硝酸:FeO+2H+===Fe2++H2OC.Fe3O4和稀盐酸反应:Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2OD.向氯化铁溶液中滴入过量氨水,产生红褐色沉淀:Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓答案C解析A.由于还原性:Fe2+<I-,向FeI2溶液中加入少量氯水,I-先被氧化为I2,离子方程式为2I-+Cl2===I2+2Cl-,A错误;B.FeO与少量稀硝酸发生氧化还原反应生成硝酸铁、一氧化氮和水,反应的离子方程式为3FeO+10H++NO3-===3Fe3++NO↑+5H2O,B错误;C.Fe3O4和稀盐酸反应生成Fe2+、Fe3+和H2O,离子方程式为Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O,C正确;D.一水合氨是弱电解质,在离子方程式中不能拆,向氯化铁溶液中滴入过量氨水,产生红褐色沉淀:Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH46.(2024·太原模拟)关于铁的三种氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)的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.氧化亚铁在空气中加热可生成更稳定的四氧化三铁D.FeO与稀硝酸反应生成Fe(NO3)2和H2O答案C解析A.三种氧化物中Fe的化合价不完全相同,错误;B.Fe3O4不是碱性氧化物且与盐酸反应生成FeCl2和FeCl3,错误;D.FeO可被硝酸氧化,生成Fe(NO3)3和NO,错误。7.下列有关铁和铁的化合物的叙述中,正确的是()A.铁的化学性质比较活泼,它能与许多物质发生化学反应,因此铁在自然界中只能以化合态存在B.Fe3O4是一种红棕色粉末,俗称铁红,常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料C.Fe(OH)2在空气中容易被氧化,如图①②都能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀D.往某溶液中先加入氯水,再加入KSCN溶液,发现溶液变成红色,证明原溶液中含有Fe3+答案C解析A.铁虽然化学性质比较活泼,能与许多物质发生化学反应,但是自然界陨石中还存在单质铁,A错误;B.Fe3O4为黑色粉末,铁红为Fe2O3,B错误;C.①中稀硫酸能抑制亚铁离子水解,铁粉能防止亚铁离子被氧化,且导管口插入到水中外界空气无法进入试管内,滴加NaOH与FeSO4反应生成的氢氧化亚铁沉淀不会被氧化能较长时间存在,②中因为苯的存在NaOH与FeSO4反应生成的氢氧化亚铁无法接触到空气,不会被氧化从而能较长时间存在,C正确;D.若原溶液中没有Fe3+只有Fe2+,先加氯水Fe2+被氯气氧化成Fe3+,再加入KSCN溶液变红色,但是原溶液中没有Fe3+,D错误。8.乳酸亚铁是一种常用的补血剂,乳酸亚铁易溶于水,可由乳酸和碳酸亚铁反应制得。现以铁屑制备乳酸亚铁。如图所示:(1)加入稀硫酸可能发生反应的离子方程式有

。

(2)写出加入NH4HCO3溶液发生反应的化学方程式:

。

(3)能否用酸性KMnO4溶液检验乳酸亚铁溶液中的Fe2+?(填“能”或“不能”),其理由为

。

答案(1)Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O、2Fe3++Fe===3Fe2+、Fe+2H+===Fe2++H2↑(2)FeSO4+2NH4HCO3===FeCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O(3)不能乳酸根离子也能被酸性高锰酸钾氧化解析(1)铁屑中含有Fe,可能含有铁锈(Fe2O3),两者都会与稀硫酸反应。能力提升9.下列关于铁及其化合物的说法正确的是()A.将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中,制备Fe(OH)3胶体B.Fe(OH)2、Fe(OH)3均能与盐酸反应C.Fe(OH)3不稳定,在空气中受热易分解,得到黑色固体D.Fe(OH)2浊液露置于空气中,由白色逐渐转变为灰绿色,最后变成红绿色答案B解析题述操作得到的是Fe(OH)3沉淀,应向沸水中逐滴加入饱和FeCl3溶液,并继续煮沸至液体呈红褐色来制备Fe(OH)3胶体,A项错误;Fe(OH)2、Fe(OH)3均属于碱,均能与盐酸反应,B项正确;Fe(OH)3不稳定,受热分解生成红棕色的Fe2O3,不能得到黑色固体,C项错误;Fe(OH)2能被空气中O2氧化为Fe(OH)3,可观察到白色Fe(OH)2浊液在空气中逐渐转变为灰绿色,最后变成红褐色,D项错误。10.(2024·龙岩模拟)为了探究铁与水的反应产物。某同学设计并进行了如图实验,虚线框处用来检验生成的气体。下列说法正确的是()A.实验后,装置B中生成红棕色固体B.实验后,将装置B中的固体溶于足量稀硫酸,所得溶液中一定含有Fe3+C.虚线框C处应该选择装置甲,试管中是灼热的铜丝D.虚线框C处应该选择装置乙,试管中是灼热的表面覆盖氧化铜的铜丝答案D解析铁和水蒸气在高温条件下反应生成Fe3O4和H2。装置A用于制取水蒸气,水蒸气进入装置B中和铁粉在高温下反应,生成的氢气经干燥后进入装置C中,氢气可以用灼热的氧化铜检验。铁和水蒸气反应生成Fe3O4和H2,Fe3O4是黑色固体,故A错误;B中的固体有生成的Fe3O4,还可能有剩余的铁,将装置B中的固体溶于足量稀硫酸,Fe3O4和稀硫酸反应生成Fe2+和Fe3+:Fe3O4+8H+===2Fe3++Fe2++4H2O,若有剩余的铁,剩余的铁可将Fe3+还原为Fe2+:Fe+2Fe3+===3Fe2+,所以所得溶液中不一定含有Fe3+,故B错误;氢气密度小于空气,试管口应向下,且氢气和铜不反应,故C错误;氢气密度小于空气,所以试管口应向下,氢气可以还原氧化铜生成铜,使黑色的氧化铜变成红色的铜,故D正确。11.铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。氧化铁红颜料跟某些油料混合,可以制成防锈油漆。以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等,用硫酸渣制备铁红(Fe2O3)的过程如图所示:(1)酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式为;

“滤渣A”主要成分的化学式为。

(2)还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,而本身被氧化为H2SO4,请完成该反应的离子方程式:FeS2+14Fe3++H2O===15Fe2++SO42-+(3)氧化过程中,O2、NaOH与Fe2+反应的离子方程式为

。

(4)为了确保铁红的质量和纯度,氧化过程需要调节溶液的pH的范围是3.2~3.8,如果pH过大,可能引起的后果是(几种离子沉淀的pH见下表);滤液B可以回收的物质有(写化学式)。

沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Fe(OH)2Mg(OH)2开始沉淀pH2.73.87.69.4完全沉淀pH3.25.29.712.4答案(1)Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2OSiO2(2)8216H+(3)4Fe2++O2+2H2O+8OH-===4Fe(OH)3↓(4)Al3+、Mg2+形成沉淀,使制得的铁红不纯Na2SO4、Al2(SO4)3、MgSO4解析(1)酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应产生Fe2(SO4)3和H2O,该化学方程式为Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O;硫酸渣中的金属氧化物Fe2O3、Al2O3、MgO等都能与酸反应,而酸性氧化物SiO2不能与酸反应,所以“滤渣A”主要成分的化学式为SiO2。(2)还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,而本身被氧化为H2SO4,根据得失电子守恒、