2024年高中化學(xué)新教材同步 必修第一冊(cè) 第3章　第1節(jié)　第1課時(shí)　鐵的單質(zhì)、氧化物和氫氧化物

第一節(jié)鐵及其化合物第1課時(shí)鐵的單質(zhì)、氧化物和氫氧化物[核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]1.結(jié)合生活中鐵制品的應(yīng)用，了解單質(zhì)鐵、鐵的氧化物的性質(zhì)及用途，培養(yǎng)化學(xué)服務(wù)社會(huì)的責(zé)任意識(shí)。2.通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)鐵單質(zhì)與水蒸氣反應(yīng)的條件，對(duì)比鈉與水的反應(yīng)，加深對(duì)微觀原子結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)宏觀性質(zhì)的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析的能力。3.通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制備原理及化學(xué)性質(zhì)。一、鐵的單質(zhì)1．鐵的存在和冶煉(1)存在鐵在自然界中可以以單質(zhì)形態(tài)(隕鐵)存在，但主要是以＋2價(jià)和＋3價(jià)化合物的形態(tài)存在于礦石中。鐵元素在地殼中的含量居第四位，僅次于氧、硅和鋁。(2)冶煉工業(yè)煉鐵的原理是用還原法把鐵從鐵礦石中提煉出來(lái)，化學(xué)方程式(以Fe2O3為例)：3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2。2．鐵的物理性質(zhì)鐵有延展性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性，但其導(dǎo)電性不如銅和鋁，鐵還能被磁體吸引，其熔、沸點(diǎn)較高。思考1為什么鐵片是銀白色，而鐵粉卻是黑色？提示金屬小顆粒能反射光線。小顆粒的分布是非?；靵y的，所以不能像鏡面一樣把入射光線定向地反射回去。入射光線進(jìn)到金屬小顆粒中，就像進(jìn)了“迷魂陣”，從一個(gè)小顆粒反射到另一個(gè)顆粒，這樣反射過(guò)來(lái)又反射回去，光線越來(lái)越弱，很少按入射方向返回去，因此看上去是黑色的。3．鐵的化學(xué)性質(zhì)(1)與某些非金屬單質(zhì)、非氧化性酸和鹽溶液反應(yīng)。寫(xiě)出下列有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式，是離子反應(yīng)的寫(xiě)出離子方程式。①Fe與非金屬單質(zhì)反應(yīng)②Fe與非氧化性酸反應(yīng)(如鹽酸)Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。③Fe與鹽溶液反應(yīng)(如CuSO4溶液)Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋。思考2上述反應(yīng)中，鐵的化合價(jià)的變化有何異同？為什么會(huì)有這樣的異同？提示在一定條件下，鐵作為還原劑能與某些金屬單質(zhì)、酸和鹽溶液反應(yīng)。鐵與弱氧化劑(如鹽酸、CuSO4等)反應(yīng)，生成＋2價(jià)鐵的化合物，而與較強(qiáng)的氧化劑(如Cl2等)反應(yīng)，生成＋3價(jià)鐵的化合物。(2)實(shí)驗(yàn)探究鐵粉與水蒸氣的反應(yīng)思考3在鋼鐵廠的生產(chǎn)中，熾熱的鐵水注入模具之前，模具為什么必須進(jìn)行充分的干燥處理？提示在高溫下，鐵能與水發(fā)生反應(yīng)。用燃著的火柴去點(diǎn)肥皂泡，觀察到的現(xiàn)象是肥皂泡燃燒，聽(tīng)到爆鳴聲，證明生成了H2，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2。上述實(shí)驗(yàn)裝置中，濕棉花的作用是受熱時(shí)提供反應(yīng)所需的水蒸氣。鐵在氧氣中燃燒或與水蒸氣反應(yīng)生成既有＋2價(jià)又有＋3價(jià)鐵元素的氧化物Fe3O4。1．判斷正誤(1)由于鐵單質(zhì)性質(zhì)比較活潑，所以自然界中沒(méi)有游離態(tài)的鐵單質(zhì)()(2)鐵與AgNO3、ZnCl2等鹽溶液均能發(fā)生反應(yīng)生成Fe2＋()(3)分離鐵粉與銅粉的混合物時(shí)，只能用化學(xué)方法()(4)1molFe與水蒸氣高溫下反應(yīng)轉(zhuǎn)移eq\f(8,3)mole－()答案(1)×(2)×(3)×(4)√2．下列有關(guān)鐵的說(shuō)法不正確的是()A．鐵與水蒸氣的反應(yīng)中鐵為還原劑B．鐵和稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為2Fe＋6H＋=2Fe3＋＋3H2↑C．鐵在純氧中燃燒生成Fe3O4D．工業(yè)上用CO在高溫條件下還原含F(xiàn)e2O3的礦石煉鐵答案B解析鐵和稀硫酸反應(yīng)的離子方程式應(yīng)為Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。二、鐵的氧化物和氫氧化物1．鐵的氧化物閱讀課本，填寫(xiě)下表空白：氧化亞鐵(FeO)氧化鐵(Fe2O3)四氧化三鐵(Fe3O4)俗稱—鐵紅磁性氧化鐵顏色、狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體(有磁性)溶解性不溶于水類別堿性氧化物堿性氧化物－鐵的價(jià)態(tài)＋2＋3＋2、＋3與H＋反應(yīng)的離子方程式FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O6H＋＋Fe2O3=2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O穩(wěn)定性6FeO＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2Fe3O4穩(wěn)定穩(wěn)定與CO、C、H2反應(yīng)生成單質(zhì)鐵及CO2或H2O用途Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨和橡膠的紅色顏料，赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)是煉鐵的原料2.鐵的氫氧化物(1)鐵的氫氧化物的制備反應(yīng)原理：Fe(OH)3與Fe(OH)2分別由相應(yīng)的可溶性鹽與可溶性堿反應(yīng)而制得。Fe(OH)2Fe(OH)3操作現(xiàn)象產(chǎn)生白色絮狀沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色沉淀生成紅褐色沉淀離子方程式Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓實(shí)驗(yàn)結(jié)論Fe(OH)2很不穩(wěn)定，極易轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3思考如圖是制備氫氧化亞鐵的改進(jìn)裝置，思考并回答下列問(wèn)題：(1)配制NaOH和FeSO4溶液的蒸餾水要經(jīng)過(guò)______，目的是_________________________。(2)在FeSO4溶液表面覆蓋一層苯(一種有機(jī)溶劑，難溶于水，密度比水小)的作用是_________。(3)將吸有NaOH溶液的長(zhǎng)滴管伸入FeSO4溶液液面以下，其目的是_________________。提示(1)加熱煮沸趕走溶解的氧氣(2)隔絕空氣，防止生成的氫氧化亞鐵被氧化(3)防止滴加NaOH溶液時(shí)帶入空氣氧化Fe(OH)2(2)Fe(OH)2和Fe(OH)3的比較Fe(OH)2Fe(OH)3顏色、狀態(tài)白色固體紅褐色固體溶解性不溶于水不溶于水與非氧化性強(qiáng)酸反應(yīng)的離子方程式Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O穩(wěn)定性Fe(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))FeO＋H2O(隔絕空氣)2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O1．判斷正誤(1)磁鐵礦的主要成分是Fe3O4()(2)FeO在空氣中加熱生成Fe2O3()(3)Fe3O4中鐵的化合價(jià)有＋2和＋3價(jià)，是一種混合物()(4)Fe(OH)3不能利用化合反應(yīng)生成()(5)因?yàn)镕e(OH)2易被氧化，所以在制備時(shí)要隔絕空氣()答案(1)√(2)×(3)×(4)×(5)√2．下列有關(guān)鐵的化合物的說(shuō)法不正確的是()A．Fe(OH)2不穩(wěn)定，具有較強(qiáng)的氧化性B．FeO、Fe2O3均為堿性氧化物，均可與鹽酸反應(yīng)C．Fe(OH)3可通過(guò)化合反應(yīng)得到，F(xiàn)e(OH)2則不能D．Fe3O4為磁性氧化鐵，其中鐵的化合價(jià)為＋2和＋3答案A解析Fe(OH)2中的Fe2＋具有還原性，可被空氣中的O2氧化為Fe(OH)3，A項(xiàng)錯(cuò)誤；FeO、Fe2O3均為堿性氧化物，故具有堿性氧化物的通性，都能與鹽酸反應(yīng)，B項(xiàng)正確；Fe(OH)2只能通過(guò)復(fù)分解反應(yīng)得到，F(xiàn)e(OH)3可由Fe(OH)2與O2、H2O發(fā)生化合反應(yīng)得到，C項(xiàng)正確；Fe3O4俗稱磁性氧化鐵，其組成可表示為FeO·Fe2O3，F(xiàn)e元素的化合價(jià)為＋2和＋3，D項(xiàng)正確。1．(2022·黑龍江賓縣二中高一月考)下列關(guān)于鐵的敘述錯(cuò)誤的是()A．純凈的鐵是光亮的銀白色金屬B．鐵能被磁體吸引C．鐵是地殼中含量最多的金屬元素D．鐵具有延展性和導(dǎo)熱性，可制作炊具答案C解析鋁是地殼中含量最多的金屬元素，鐵是地殼中含量排在第二位的金屬元素，C錯(cuò)誤。2．鐵與水蒸氣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)前后的裝置如圖所示：下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．將濕棉花改為浸水的尿不濕，酒精燈由單頭改為雙頭，可提供足量的水蒸氣B．用具支試管可將試管口附近冷凝的水導(dǎo)出C．將肥皂液改為吹泡泡水，收集H2的效果更好，點(diǎn)燃效果更明顯D．改進(jìn)后，懸掛的磁鐵能吸引鐵粉，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我們能看到具支試管中有黑色固體不斷落下答案D解析尿不濕可吸附更多的水，且不易灑出，酒精燈改為雙頭的可增加受熱面積，故可提供足夠多的水蒸氣，A項(xiàng)正確；具支試管的結(jié)構(gòu)中含支管，冷凝的水可從支管中流出，B項(xiàng)正確；吹泡泡水易起泡，收集H2更容易，點(diǎn)燃效果更好，C項(xiàng)正確；磁鐵可以吸引單質(zhì)鐵和Fe3O4，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.如圖所示裝置可用來(lái)制取Fe(OH)2并觀察其在空氣中被氧化的顏色變化。實(shí)驗(yàn)時(shí)必須使用鐵屑、稀硫酸和NaOH溶液。(1)在試管Ⅰ中加入的試劑是________________。(2)在試管Ⅱ中加入的試劑是_________________________________________。(3)為了制得白色Fe(OH)2沉淀，在試管Ⅰ和試管Ⅱ中加入試劑，塞緊塞子后的實(shí)驗(yàn)步驟是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長(zhǎng)時(shí)間保持白色，其理由是____________________________。(5)實(shí)驗(yàn)完畢，拔去試管Ⅱ中的橡膠塞，放入一部分空氣，此時(shí)試管Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。答案(1)稀硫酸、鐵屑(2)NaOH溶液(3)打開(kāi)止水夾a，待試管Ⅰ中反應(yīng)生成的氫氣排盡裝置中的空氣后，再關(guān)閉止水夾a(4)試管Ⅰ中反應(yīng)生成的H2充滿了試管Ⅰ和試管Ⅱ，且外界空氣不容易進(jìn)入(5)4Fe(OH)2＋2H2O＋O2=4Fe(OH)3題組一鐵的單質(zhì)1．我國(guó)宋代《開(kāi)寶本草》中記載了中藥材鐵華粉的制作方法：“取鋼煅作葉，如笏或團(tuán)，平面磨錯(cuò)令光、凈，以鹽水灑之，于醋甕中陰處埋之一百日，鐵上衣生，鐵華成矣?！毕铝姓f(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．“取鋼煅作葉，如笏或團(tuán)”說(shuō)明金屬鐵有較好的延展性B．“平面磨錯(cuò)令光、凈”的目的是除去表面的鐵銹C．“鐵上衣生”的原因是鐵被氧氣氧化D．中藥材鐵華粉的主要成分是醋酸亞鐵答案C解析把鋼煅制成長(zhǎng)或圓的葉子形狀，說(shuō)明金屬鐵有良好的延展性，故A正確；中藥材鐵華粉的主要成分是醋酸亞鐵，故開(kāi)始要除去鐵銹，防止三價(jià)鐵影響產(chǎn)物純度，故B正確；金屬鐵在醋甕中密封保存，隔絕空氣，不能與氧氣反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；隔絕空氣，鐵與醋酸反應(yīng)生成醋酸亞鐵，故D正確。2．(2022·桂林高一檢測(cè))下列各項(xiàng)物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化不能通過(guò)反應(yīng)一步完成的是()A．Fe→Fe3O4 B．Fe→FeCl3C．Fe→FeCl2 D．Fe→Fe(OH)3答案D解析Fe與O2點(diǎn)燃可得到Fe3O4，A不符合題意；Fe與Cl2點(diǎn)燃可得到FeCl3，B不符合題意；Fe與鹽酸反應(yīng)可得到FeCl2，C不符合題意；Fe不能通過(guò)反應(yīng)一步生成Fe(OH)3，D符合題意。3．類比是研究物質(zhì)的常用方法之一，可預(yù)測(cè)許多物質(zhì)的性質(zhì)。下列類比推測(cè)中正確的是()A．Fe和O2能直接化合生成Fe3O4，推測(cè)Cu和O2可直接化合生成Cu3O4B．Na和H2O反應(yīng)生成NaOH和H2，推測(cè)Fe和H2O反應(yīng)生成Fe(OH)3和H2C．Fe能與CuSO4溶液發(fā)生反應(yīng)，推測(cè)Fe能與AgNO3溶液發(fā)生反應(yīng)D．Na在常溫下能與H2O反應(yīng)，推測(cè)Fe在常溫下也能與H2O反應(yīng)答案C解析Fe和O2反應(yīng)生成Fe3O4，Cu和O2反應(yīng)生成CuO，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Fe和H2O(g)反應(yīng)生成Fe3O4和H2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Fe與H2O(g)在高溫下才能反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4．(2022·陜西長(zhǎng)安一中高一月考)將鐵片放入下列溶液中，溶液質(zhì)量減輕的是()A．稀硫酸 B．硫酸銅溶液C．稀鹽酸 D．AlCl3溶液答案B解析鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，由于每溶解56gFe，溶液中逸出2gH2，所以溶液質(zhì)量增加，A錯(cuò)誤；鐵和硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵，由于每溶解56gFe，溶液中析出64gCu，所以溶液質(zhì)量減輕，B正確；鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，由于每溶解56gFe，溶液中逸出2gH2，所以溶液質(zhì)量增加，C錯(cuò)誤；Fe與AlCl3溶液不發(fā)生反應(yīng)，溶液質(zhì)量不變，D錯(cuò)誤。題組二鐵的氧化物5．(2023·長(zhǎng)春檢測(cè))下列關(guān)于鐵的氧化物的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．FeO不穩(wěn)定，在空氣中加熱迅速變?yōu)镕e2O3B．Fe2O3俗稱鐵紅，可用作油漆的紅色顏料C．Fe3O4中Fe呈現(xiàn)＋2和＋3兩種價(jià)態(tài)D．Fe3O4晶體俗稱磁性氧化鐵，具有磁性答案A解析FeO是一種黑色粉末，不穩(wěn)定，在空氣中受熱，被氧化成Fe3O4，A錯(cuò)誤。6．建筑用的紅磚和青磚，其顏色是由其中含有的不同價(jià)態(tài)的鐵氧化物所致。我國(guó)古代磚瓦建筑能夠保持到現(xiàn)在的，幾乎無(wú)一例外是由青磚建成的。有人提出以下可能的原因：①青磚中含有Fe2O3；②青磚中含F(xiàn)eO或Fe3O4；③Fe2O3長(zhǎng)期遇酸雨侵蝕會(huì)風(fēng)化溶解使磚瓦強(qiáng)度降低；④Fe3O4性質(zhì)更穩(wěn)定；⑤FeO或Fe3O4更不容易被氧化。你認(rèn)為以上說(shuō)法合理的是()A．①③⑤ B．②③④C．③⑤ D．①②③④⑤答案B解析Fe2O3呈紅棕色，則紅磚中含有Fe2O3，青磚中不含有Fe2O3，①不符合題意；根據(jù)青磚顏色可知，青磚中含有FeO或Fe3O4，②符合題意；Fe2O3為堿性氧化物，能與酸反應(yīng)使磚瓦強(qiáng)度降低，③符合題意；根據(jù)題中所述，古代磚瓦能夠保持到現(xiàn)在的，幾乎無(wú)一例外是由青磚建成的，說(shuō)明Fe3O4性質(zhì)更穩(wěn)定，④符合題意；FeO性質(zhì)不穩(wěn)定，易被氧化，⑤不符合題意。題組三鐵的氫氧化物7．(2022·廣東惠州高一期末)將鐵屑溶于過(guò)量的稀鹽酸后加入過(guò)量的NaOH溶液，有白色沉淀生成，過(guò)濾，在空氣中加熱至沉淀質(zhì)量不再發(fā)生變化為止，得到紅棕色殘?jiān)?。上述沉淀和殘?jiān)謩e是()A．Fe(OH)3；Fe2O3B．Fe(OH)2；Fe2O3C．Fe(OH)2；Fe(OH)3、Fe3O4D．Fe2O3；Fe(OH)3答案B解析鐵屑溶于過(guò)量的稀鹽酸后生成氯化亞鐵，加入過(guò)量的NaOH溶液，生成Fe(OH)2白色沉淀，F(xiàn)e(OH)2在空氣中易被氧化為Fe(OH)3，F(xiàn)e(OH)3受熱分解生成水和紅棕色的Fe2O3，故B正確。8．(2022·上海高一檢測(cè))下列有關(guān)鐵的氫氧化物的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．Fe(OH)2是一種黑色固體，不穩(wěn)定，在空氣中易被氧化為紅褐色固體B．Fe(OH)2具有還原性，在空氣中易被氧化為Fe(OH)3C．Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不穩(wěn)定性，受熱都能分解D．Fe(OH)3膠體透明、呈紅褐色，能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)答案A解析Fe(OH)2是一種白色固體，不穩(wěn)定，具有還原性，在空氣中易被氧化為紅褐色的Fe(OH)3：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，故A錯(cuò)誤、B正確；Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不穩(wěn)定性，受熱能分解為氧化物和水，故C正確。9．下列各圖示中能較長(zhǎng)時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀的是()A．①②④B．①②③C．①②D．②③④答案A解析Fe(OH)2在空氣中很容易被氧化為紅褐色的Fe(OH)3，即發(fā)生反應(yīng)：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，若要較長(zhǎng)時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀，則要排盡裝置中的氧氣或空氣。①②原理相同，都是先用氫氣將裝置中的空氣排盡，并使生成的Fe(OH)2處于氫氣的保護(hù)中；③由于溶液與空氣直接接觸，空氣中的氧氣能迅速將Fe(OH)2氧化，因而不能較長(zhǎng)時(shí)間看到白色沉淀；④中苯在FeSO4溶液的液面上，阻止了空氣的進(jìn)入，能較長(zhǎng)時(shí)間看到白色沉淀。10．(2022·長(zhǎng)沙高一質(zhì)檢)等量的鐵分別與足量的鹽酸、水蒸氣在一定條件下充分反應(yīng)，則在相同的條件下，產(chǎn)生氫氣的體積比是()A．1∶1 B．3∶4C．2∶3 D．4∶3答案B解析根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑、3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2可知，1molFe與鹽酸反應(yīng)生成1molH2,1molFe與水蒸氣反應(yīng)生成eq\f(4,3)molH2，故在相同條件下，產(chǎn)生H2的體積比是3∶4。11．(2022·內(nèi)蒙古赤峰二中高一月考)將磁性氧化鐵放入稀HNO3中可發(fā)生如下反應(yīng)：3Fe3O4＋28HNO3=9Fe(NO3)x＋NO↑＋14H2O，下列判斷正確的是()A．Fe(NO3)x中的x為2B．反應(yīng)中每生成0.2mol還原產(chǎn)物，就有0.6mol電子轉(zhuǎn)移C．HNO3在反應(yīng)中全部被還原D．磁性氧化鐵中的鐵元素全部被氧化答案B解析由N原子守恒可知，28＝9x＋1，解得x＝3，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；N元素的化合價(jià)由＋5價(jià)降低為＋2價(jià)，則反應(yīng)中每生成0.2mol還原產(chǎn)物，就有0.2mol×(5－2)＝0.6mol電子轉(zhuǎn)移，故B項(xiàng)正確；稀HNO3在反應(yīng)中生成硝酸鹽和NO，則HNO3在反應(yīng)中部分被還原，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；磁性氧化鐵中的Fe元素有＋2價(jià)和＋3價(jià)，則鐵元素部分被氧化，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。12．以某硫酸渣(含F(xiàn)e2O3等)為原料制備FeOOH(鐵黃)的一種工藝流程如下：下列說(shuō)法不正確的是()A．“酸溶”后溶液中金屬陽(yáng)離子主要是Fe3＋B．濾渣的主要成分是FeC．“沉鐵”過(guò)程中生成Fe(OH)2的化學(xué)方程式為FeSO4＋2NH4HCO3=Fe(OH)2↓＋(NH4)2SO4＋2CO2↑D．“氧化”Fe(OH)2漿液時(shí)，可用氯氣代替空氣答案D解析B項(xiàng)，根據(jù)流程圖分析可知，濾渣的主要成分是Fe，正確；C項(xiàng)，由圖示可知，“沉鐵”過(guò)程中反應(yīng)物為FeSO4和NH4HCO3，生成物有CO2和Fe(OH)2，故化學(xué)方程式為FeSO4＋2NH4HCO3=Fe(OH)2↓＋(NH4)2SO4＋2CO2↑，正確；D項(xiàng)，“氧化”Fe(OH)2漿液時(shí)，若用氯氣代替空氣，制備的FeOOH中會(huì)有含氯化合物，導(dǎo)致FeOOH的含量較低且有雜質(zhì)，錯(cuò)誤。13．金屬單質(zhì)A可發(fā)生以下反應(yīng)。試推斷：(1)A、B、C、D、E分別是(寫(xiě)化學(xué)式，B寫(xiě)主要成分)：A____________、B____________、C___________、D____________、E__________。(2)寫(xiě)出反應(yīng)③和⑤的離子方程式：③________________________________________________________________________；⑤________________________________________________________________________。答案(1)FeFe2O3Fe3O4CuH2(2)Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋CuFe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑14．(2022·廣東梅州高一檢測(cè))某化學(xué)興趣小組利用如圖所示裝置進(jìn)行鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，并檢驗(yàn)產(chǎn)物的性質(zhì)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)A裝置的作用是_____________________________________________________________，D裝置的作用是________________________________________________________________。(2)寫(xiě)出B裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________________________________。(3)A、B、E裝置中應(yīng)先點(diǎn)燃________________處的酒精燈，點(diǎn)燃E處酒精燈之前應(yīng)進(jìn)行的操作是________________。(4)鐵粉與水蒸氣發(fā)生了反應(yīng)，則E處的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________。答案(1)提供水蒸氣除去未反應(yīng)的水蒸氣(或干燥生成的氣體)(2)3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2(3)A檢驗(yàn)氫氣純度(4)黑色氧化銅粉末變紅色解析(1)鐵與水蒸氣的反應(yīng)條件是高溫，水的狀態(tài)是氣體，所以A裝置的作用是提供水蒸氣；E是氫氣還原氧化銅的裝置，氣體進(jìn)入E裝置前要干燥，否則會(huì)有危險(xiǎn)，硬質(zhì)玻璃管可能炸裂，因此D裝置的作用是除去未反應(yīng)的水蒸氣(或干燥生成的氣體)。(2)B裝置中鐵與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣和四氧化三鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2。(3)若先點(diǎn)燃B處酒精燈，鐵會(huì)與氧氣發(fā)生反應(yīng)，所以應(yīng)先點(diǎn)燃A處酒精燈；氫氣是可燃性氣體，混有空氣加熱時(shí)會(huì)發(fā)生爆炸，所以點(diǎn)燃E處酒精燈之前應(yīng)進(jìn)行的操作是收集H2并檢驗(yàn)其純度。(4)氫氣還原氧化銅得到銅和水，即H2＋CuOeq\o(=,\s\up7(△))Cu＋H2O，所以E裝置中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是硬質(zhì)玻璃管中黑色氧化銅粉末變紅色。15.某化學(xué)學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了下列方法探究氫氧化亞鐵的制備等相關(guān)問(wèn)題。(1)用NaOH溶液和FeSO4溶液直接反應(yīng)能觀察到白色的Fe(OH)2沉淀(方法如圖)，但沉淀顏色快速發(fā)生變化。請(qǐng)分析沉淀顏色變化的原因：_____________________________(用化學(xué)方程式表示)。(2)該小組為探究反應(yīng)物濃度對(duì)Fe(OH)2制備效果的影響，以Fe(OH)2沉淀白色持續(xù)時(shí)間(t)為指標(biāo)，t越大，實(shí)驗(yàn)效果越好。部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表(w代表質(zhì)量分?jǐn)?shù))：實(shí)驗(yàn)序號(hào)w(FeSO4)/%w(NaOH)/%t/si2.515149ii515138iii101593iv525142v535180①實(shí)驗(yàn)i、ii、iii的目的是______________________________________________。②該小組同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)推斷：其他條件不變時(shí)，所用NaOH溶液的濃度越大，實(shí)驗(yàn)效果越好。推斷的