第1节 第1课时 铁的单质 铁的氧化物-（配套教参）【创新教程·五维课堂】2026-2027学年高中化学必修第一册同步讲义（人教版）

第三章铁金属材料 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 铁的氧化物 学业水平目标 学科核心素养 1.能够通过对教材演示实验的探究，了解铁及其氧化物的 1.能从物质类别和铁元素化合价的角度认识铁及 性质 其化合物的性质，理清铁元素不同价态之间的 2.能够从物质分类的角度理解三种氧化物的性质差异，从 转化关系。增强“证据推理与模型认知”的能力 铁元素价态的变化，分析其氧化性和还原性 2.通过实验探究活动，促进学生建立实验目的、实 3.能举例说明生产、生活中常见的铁的氧化物，认识其 验证据、实验结果之间联系，提升“证据推理与 用途 模型认知”及“科学探究与创新意识”化学学科 4.初步学会从资源利用的视角研究铁及其氧化物的利用 核心素养水平 价值 教材梳理。探新知 对应学生用书P56。 [基础梳理] 知识点铁与水蒸气的反应 知识点一 铁的存在及性质 1.在常温下，铁与水不发生反应。 1.铁元素的存在 2.在高温下，红热的铁能与水蒸气发生反应。 (1)含量：铁元素在地壳中的含量处于第四位， (1)现象：加热时试管内铁粉红热，点燃从试管中逸出 仅次于氧、硅和铝。 的气体可听到爆鸣声 (2)存在形态 (2)反应：生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式 ①游离态：如陨铁。 为3Fe+4H,0(g) 高 Fe,O,十4H2。 ②化合态：主要以+2价和十3价化合物的形态 知识点】 铁的氧花物 存在。 1.物理性质 2.炼铁 (1)人工冶铁：我国最早的人工冶铁制品是春秋初年 名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁 秦国的铜柄铁剑。 化学式 FeO Fe2Os FesO (2)工业炼铁 俗名 铁红 磁性氧化铁 原理：用还原的方法把铁从铁矿石中提炼出来。 3.铁的性质 铁的化合价 +2 +3 +2、+3 (1)物理性质：铁有延展性和导热性；铁的导电性不如 颜色、状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 铜和铝；铁能被磁铁吸引。 溶解性 都不溶于水 (2)化学性质：铁的化学性质活泼，能与许多物质发生 化学反应。 2.化学性质 羽氧化剂（如HC,CuS),等） (1)稳定性：Fe()不稳定，在空气里受热，迅速被氧化 ①Fe→Fe+:Fe +2价化 成FeO4o 合物，Fe-2e—Fe2+。 (2)与酸反应：FeO和Fe2O属于碱性氧化物，与盐酸 @Fe一Fe+:Fe强氧化剂如C等 →+3价化合 反应的离子方程式分别为FeO+2H+=-Fe++ 物，Fe-3e—Fe3+。 H2O,Fe2O:+6H+-2Fe++3H2Oa ·91· 化学·必修第一册 3.主要用途 (5)铁与过量的硫粉共热产物是Fe2S3。 (X) Fe2(O,常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料。 (6)Fe在足量CL2中燃烧生成FeCL,在少量CL2中燃 赤铁矿（主要成分是Fe,O3)是炼铁原料。 (×) [预习质检] 烧生成FeCl2。 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 (7)向含CuCL2的废液中加铁屑可以回收铜。 (/) (1)Fe在氧气中燃烧的产物是FeO (×) (8)赤铁矿的主要成分是FeO4。 (×) (2)磁铁矿的主要成分是FeO,。 () (9)FeO,为碱性氧化物，可与水反应生成Fe(OH)3。 (3)在自然界中，不可能有游离态的铁存在。 (×) (4)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。 (×) (10)铁锈的主要成分是FezO3。 (×) 重难突破。释疑惑 对应学生用书P57 突破点一 铁的化草性质 [名师提醒了“(1)Fe与H,O(g)反应的产物是 1.铁的化学性质 FeO4,而不是Fe,O3。 2 -2Fe+3Cl2 点燃2FeCl, (2)Fe不能与冷水、热水反应。 (3)铁生锈的实质是Fe与H2O、O2发生反应。 →3Fe+20, 点燃Fe,O, ◆[典例示范] H →Fe+2H==Fe2++H2↑ [例1]如图，铁与水反应的实验中，下列做法不正 确的是 Cu2 →Fe+Cu2+==Cu+Fe2 还原铁粉 →Fe+2Fe3+=-3Fe2 湿棉花 2.铁粉与水反应的实验探究 肥皂液 装置1 装置2 A.试管中的铁粉用绕成团的细铁丝代替 实验 还原铁粉 还原铁粉 B.将试管底部的湿棉花移到试管口部 装置 是棉花 C.将铁粉附着在石棉绒上，以增大与水蒸气的接触 面积 肥皂液 D.点燃肥皂泡验证氢气的生成 [解析]铁粉易堵塞导管口，可换成铁丝，铁丝与 用小试管收集一试管 水蒸气反应的接触面积也较大，所以A项正确；湿 操作 用火柴点燃肥皂泡， 气体，点燃，听到轻微 棉花在加热时提供水蒸气，若将湿棉花移到试管口 及现 听到爆鸣声，证明生 “噗”声，产生淡蓝色 部，不能与铁充分反应，所以B项错误；将铁粉附着 象 成了H2 火焰，证明生成了H2 在石棉绒上，以增大与水蒸气的接触面积，加快反 应速率，所以C项正确；该反应生成氢气，能燃烧， 所以点燃肥皂泡验证氢气的生成，所以D项正确。 实验 铁能与水蒸气反应，反应的化学方程式为 [答案]B 结论 3Fe+4H,O(g)高 -Fe:O,+4H2 ◆[学以致用] 1.在标准状况下，将5.6g铁和4.6g钠分别与100mL ①湿棉花的作用是受热时提供反应所需的水 1mol·L1的盐酸反应，则放出H2的体积() 蒸气； A.铁的多 B.钠的多 实验 ②酒精灯的火焰用防风罩套住，可以使加热 C.铁和钠放出一样多 D.无法比较 说明 效果更好； 解析：B[n(HC)=1mol·L1×0.1L=0.1mol, ③肥皂液在该实验中可以起到“收集”氢气的 作用 n(Fe)=56:63,=0.1mol,Fe与盐酸反应的 化学方程式为Fe十2HC1一FeCl2+H2个，反应 ·92· 第三章铁金属材料 后Fe过量，以HC1计算产生H2的物质的量为 C.氧化铁是铁锈的主要成分，因此氧化铁俗称铁锈 0.05 mol;n(Na)= 23g·mol7=0.2mol,Na与 4.6g D.工业上常使用铁的氧化物作原料治炼铁 解析：C[铁的氧化物通常状况下都是有色固体， HC1反应的化学方程式为2Na+2HCI一2NaCI 如氧化铁是红棕色，氧化亚铁和四氧化三铁都是黑 十H2个，反应后Na过量，过量的Na与水发生反 色的，A项正确；四氧化三铁是一种复杂的铁的氧 应：2Na+2H2O--2NaOH+H2个，Na无论是与 HCI反应还是与H2O反应，都存在关系：2Na 化物，其中号是Fe,号是Fe,FC,0,可看作定 H2,生成H2的物质的量为0.1mol;标准状况下， Na反应放出H2的体积大。] 由FeO、FeO,形成的化合物，它与盐酸反应后的 突破点二 铁的氧化物 溶液中同时存在Fe2+和Fe3+,B项正确；铁锈的主 要成分是Fe,O,·xH,O,C项错误；工业上常使用 名称 氧化亚铁 四氧化三铁 氧化铁 铁的氧化物做原料用一氧化碳治炼铁，D项正确。] (化学式 (FeO) (Fe2O) (Fe2Og) [学科素养培育] 俗名 磁性氧化铁 铁锈 (双选)借助铁及其氧化物循环反应将水煤气转化 色态 黑色粉末 黑色晶体 红棕色粉末 为氢气的原理如图。下列说法错误的是 ( ) 铁的 +2、+3 +3 C0,+H0 H,O 价态 +2 Fe FeO+2H FesO+8H+ Fe2O2+6H+ CO+H2 反应器I (反应器Ⅱ →H2 与盐酸 反应 =Fe2+ -Fe2++ -2Fe3++ 水煤气 Fe,0, Fe304 +H2O 2Fe3++4H2O 3H2) 反应器Ⅲ 一空气 3FeO+2Al A.反应器I中生成1 mol Fe时，转移3mole 与铝粉 2Al 反应 高温A12O3 高 B.反应器Ⅱ、Ⅲ中Fe元素均被氧化 2Fe++Al2O3 3Fe C.反应器Ⅲ中反应的氧化剂和还原剂之比为4：1 [微点拨]FeO、Fe2O均为碱性氧化物，FeO,为复 D.通入CO和H2各1mol时，假设每步反应均完 杂的氧化物。 全，最终得到2molH2 ◆[典例示范] 解析：CD[反应器I中发生的反应为3CO十 [例2]下列叙述正确的是 ) Fe,0,高温2Fe+3C0,和3H,十Fe,0,高温2Fe十 ①铁能被磁铁吸引②可以通过化合反应得到 FeCL,和Fe,O,③Fe在纯氧中燃烧可得FeOs 3H2O,反应器Ⅱ中发生的反应为3Fe+4H2O(g) ④Fe,O,不可与水反应得Fe(OH)3,所以不能通过 高温Fe,O,十4H,反应器Ⅲ中发生的反应为 化合反应制Fe(OH)3⑤Fe(OH)2在空气中加 热，可得FeO 4Fe0,十0，高温6Fe,O,据此分析。A.反应器I A.①② B.②④ 中Fe2O3还原为Fe,Fe化合价十3→0，生成1mol C.②③④⑤ D.①②⑤ Fe时，转移3mol电子，A正确；B.反应器Ⅱ中Fe [解析]①铁能被磁铁吸引，②2FeCl3十Fe 元素由0价氧化为十2、十3价，反应器Ⅲ中四氧化 3FeCL,3Fe十20，点Fe,0,都属于化合反应，③ 三铁中十2价的Fe元素被氧化为十3价，B正确； 中铁在纯氧中燃烧可得FeO4;④Fe(OH)3可通过 C.反应Ⅲ中，FeO4中的Fe(Ⅱ)被氧化，是还原 化合反应4Fe(OH)2+O2+2H,O一4Fe(OH) 剂，O2中O被还原，是氧化剂，氧化剂和还原剂之 制得；⑤Fe(OH)2在空气中加热，得到的是Fe2O3。 比为1：4，C错误；D.根据化学方程式，第一步CO [答案]A ◆[学以致用] 和H各1n0l生成1mol×号+1mol×号 2.下列关于铁的氧化物说法不正确的是 A.铁的氧化物通常状况下都是有色固体 号mol Fe,,第二步号mol Fe转化为Fe,O,生成 4 B.四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物，它与盐酸 反应后的溶液中同时存在Fe+和Fe3 molH2,D错误。] ·93· 化学·必修第一册 随堂自测。夯基础 对应学生用书P59。 1.下列关于铁的叙述中错误的是 解析：C[铁与热水不反应，故C项中组员之间的 A.纯净的铁是光亮的银白色金属 交流不合理。] B.铁能被磁体吸引 5.某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水蒸气反 C.铁是地壳中含量最多的金属元素 应”的实验，并检验产物的性质，请回答下列问题： D.铁具有延展性和导热性，可制作炊具 还原铁粉和石棉绒。 碱石灰 氧化铜 解析：C[地壳中含量最多的金属元素是铝，铁次 之，故选C。] 2.下列说法不正确的是 A.铁与纯氧气和水蒸气反应都能生成四氧化三铁 B.铁在高温下与水蒸气的反应是置换反应 C,铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气 (1)A装置的作用是 D.铁与盐酸或水蒸气反应，都作还原剂 B中反应的化学方程式为 解析：C[铁能在纯氧气中燃烧，也能在高温下与 (2)D装置的作用是 水蒸气反应，二者共同产物为四氧化三铁；铁与盐 酸和水蒸气发生的反应都是置换反应，在反应中铁 (3)E装置中的现象是 的化合价升高，铁作还原剂；铁与盐酸反应生成氯 (4)A、B两个装置中应先点燃 处的酒精（喷） 化亚铁，而不是氯化铁。] 灯，点燃E处酒精灯之前应进行的操作是 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 高温 解析：(1)B中进行的反应是3Fe十4H2O(g) B.铁在硫蒸气中燃烧生成黑色的硫化铁 FeO,十4H2,故A为提供水蒸气的装置。 C.已知Fe和CuSO4溶液反应，推测Fe与 (2)装置D的作用是除去未反应的水蒸气，千 AgNO3溶液也能反应 燥H2。 D.铁与过量的盐酸反应的离子方程式：2Fe+6H ==2Fe3++3H2个 (3)E装置中发生的反应为H,十Cu0△Cu十 解析：C[铁在空气中不能燃烧，A项错误；铁在硫 HO,故现象为黑色粉末变红，同时硬质玻璃管右 蒸气中燃烧生成黑色的硫化亚铁，B项错误；Fe与 端会有水珠生成。 AgNO3溶液也能反应置换出银，C项正确；铁与盐 (4)应先点燃A处酒精灯，若先点燃B处酒精喷 酸反应的离子方程式为Fe十2H一Fe2++ 灯，B中的Fe会与空气中的O,反应；点燃E处酒 H2个，反应产物与量的多少无关，D项错误。] 精灯前要先收集H2,检验其纯度。 4.某学习小组进行了下图所示 还原铁粉 答秦：1)产生水蒸气3Fe十4H,0(g)高温Fe,O, 的实验，实验后组员之间的 +4H2 交流不合理的是 ( (2)除去未反应的水蒸气，干燥H A.甲同学认为试管b中收 集到的气体可点燃，且产 (3)黑色固体变为红色，右端管壁有水珠生成 生淡蓝色火焰 (4)A收集H2,并检验其纯度 B.乙同学认为试管a中生成的黑色固体可能为四 [课堂小结] 氧化三铁 与非金（与足量的C,等强氧化剂反应被氧化为十3价 C.丙同学认为将少量还原性铁粉放入试管中，加适 属反应{与足量的S、2等弱氧化剂反应被氧化为十2价 量的水，加热也可实现该反应 铁 与非氧化性酸反应（如稀硫酸、盐酸）被氧化为十2价 D.丁同学认为用盐酸溶解固体生成物所得溶液有 与盐溶液反应，如Fe十Cu2+一Fe2++Cu 颜色 在高温下与水蒸气反应：3e十4H,O(g高温 Fe3O+4H2 课后素美。提升练 对应学生课时P134。 一、选择题 A.②③④ B.①②④ 1.将一枚洁净的铁钉浸入稀硫酸中，下列叙述正确 C.①②③ D.①②③④ 的是 ( ) 解析：C[根据反应Fe+H2SO,一一FeSO,+ ①铁钉表面产生气泡②溶液由无色逐渐变为浅 H2个可知，反应过程中铁钉逐渐溶解，铁钉表面产 绿色③铁钉的质量减轻④溶液的质量减轻 生气泡，溶液变为浅绿色。] ·94· 第三章铁金属材料 2.下列反应中，铁只能生成十3价化合物的是 ( A.试管中的还原铁粉可用绕成团的干净细铁丝 A.少量铁与稀硫酸反应 代替 B.铁丝在氧气中燃烧 B.可将试管底部的湿棉花移到试管口 C.过量铁粉在氯气中燃烧 C用铁丝网罩罩住酒精灯火焰 D.Fe投入到CuSO4溶液中 D.点燃肥皂泡，验证氢气的生成 解析：C[C项，虽然铁粉过量，但因为不是在溶液 解析：B[可用干净细铁丝代替还原铁粉，但实验 中进行的反应，只能生成FeCl3。] 效果稍差，A项正确；湿棉花放在试管底部是为了 3.下列关于铁的性质的叙述不正确的是 ( ) 提供水蒸气，若将其移到试管口，则不能很好地提 A.铁在氧气中燃烧生成的氧化物的主要成分 供反应所需的水蒸气，B项错误；用铁丝网罩罩住 是FeO, B.铁丝不论在空气中还是在纯氧中都不会燃烧 酒精灯火焰，起防风作用，有利于集中加热，C项正 C.因为铁在潮湿的空气中生成的氧化物非常疏松， 确；肥皂液在该实验中起收集氢气的作用，D项 不能保护内层的金属，故铁制品需要涂保护层 正确。] D.铁与硫酸反应的离子方程式：Fe+2H 7.下列说法中正确的是 Fe2+H2个 A.铁在干燥的空气中剧烈燃烧有黑色固体生成 解析：B[铁在氧气中能燃烧生成F3),,故B项 B.铁跟盐酸反应生成氯化铁和氢气 错误。] C.铁丝浸入硫酸铜溶液中片刻，其表面出现红色的 4.高炉炼铁生产中下列说法正确的是 铁锈 A.还原氧化铁的还原剂是焦炭 D.烤蓝是在铁制品表面通过化学反应生成致密的 B.采用富氧空气可以得到纯铁 氧化膜以防止铁生锈 C.加石灰石的目的主要是为了除去过量碳 解析：D[铁丝在千燥的空气中不能剧烈燃烧，只 D.用于冶炼生铁的矿石主要有磁铁矿、赤铁矿 能在纯氧气中才能剧烈燃烧，铁与盐酸反应生成氯 解析：D[A项中，焦炭发生的反应：C十O,点燃 化亚铁(FeCl2),而不是氯化铁(FeCL);铁丝与硫 C0,C0,十C高温2C0,其中C0将铁矿石中的铁 酸铜溶液发生置换反应生成硫酸亚铁和红色单质 还原成铁单质，A项错误；高炉炼铁得到的只是含 铜，而不是铁锈；刀片、枪筒表面发蓝色光泽的物质 碳量为2%一4.3%的生铁，不会得到纯铁，B项错 就是经过烤蓝加工得到的致密氧化膜，用以防止刀 误；加入石灰石的目的是它在高温下分解成生石 片、枪筒生锈。] 灰，继而再与SiO2反应生成CaSiO3炉渣，除去杂 8.等物质的量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定 质SiO2,故C项错误。门 条件下充分反应，则在相同的条件下，产生氢气的 5.下列关于铁与水蒸气反应的描述中不正确的是 体积比是 ( A.1:1 B.3:4 A.铁与水蒸气反应的产物是黑色的Fe2O C.2:3 D.4:3 B.红热的铁能与水蒸气反应，放出的气体点燃时能 解析：B[由化学方程式得如下关系： 发出爆鸣声 Fe+2HC1-=FeCl2+H2个 C.铁与水蒸气的反应是氧化还原反应 1mo】 VL ① D.常温下，Fe与H2O不反应，但在空气中的O2、 H2O共同作用下能发生反应 3Fe十4H,O(g)高温Fe,O,十4H, ② 解析：A[铁与水蒸气反应的化学方程式为3Fe十 3 mol 4V L 4H,0(g)高温Fe,0,十4H,生成黑色的Fe,0,A ①式中3 mol Fe产生3VLH2,②式中3 mol Fe产 项错误；H2在不纯的氧气中点燃时能发出爆鸣声， 生4VLH2,故氢气的体积比为3：4。] B项正确；该反应为氧化还原反应，C项正确；常温 9.为探究铁粉与硫粉在隔绝空气条件下反应所得固 下，铁在潮湿的空气中被缓慢氧化，D项正确。] 体X的成分，进行如下实验：倾斜Y形管使稀硫酸 6.用如图所示装置进行铁与水蒸气反应的实验，下列 与固体X充分反应，甲中无固体残留，乙中溶液质 做法不正确的是 量增加，丙中无明显现象，气球膨胀。已知：FeS2十 还原 H2SO4-S↓+HzS个+FeSO4。下列说法错误 湿棉花铁粉 的是 ) 足量 肥皂液 稀硫酸 固体X 足量 NaOH 氯水 溶液 甲 丙 ·95· 化学·必修第一册 A.乙中溶液吸收气体生成NaHS 解析：(1)铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式 B.甲中产生的气体为混合物（不考虑水蒸气） 为3Fe十4H,0(g)高温Fe,0,十4H。(2)千燥H。 C.固体X的成分为FeS和Fe 可用无水CaCl2、碱石灰等，千燥管的进气端为插 D.丙中氯水可用酸性KMnO,溶液替换 导管的一端（即图中的n端）。(3)检验H2通常 解析：A[由铁粉和硫粉在隔绝空气条件下反应 采用点燃法，若听到“噗”的一声或有爆鸣声，说明 生成的固体X,与足量稀硫酸反应后无残渣，说明 收集的是H2。 其中既无单质硫（不溶于酸）也无FS2(与酸反应 会析出硫)，故X的成分应主要是FS和未被硫完 答案：ID3Fe十1H,0(g)高温Fc,0,十4H, 全氧化的少量铁(Fe)。它们分别与酸反应放出 (2)无水CaCl2碱石灰n H2S和H2,故甲处放出的气体是H2S和H2的混 (3)试管口向下，用拇指堵住试管口，靠近酒精灯 合物（不计水蒸气），据此解答。A.乙中足量 火焰，松开拇指，若听到“噗”的一声或发出爆鸣 NaOH溶液吸收H2S,若H,S过量，会生成 声，说明收集的是H2 NaHS,但题千中NaOH溶液为足量，无法生成 12.常温下，铁与水几乎不反应，但高温下，铁能与水 NaHS,A错误；B.甲中产生的气体含H2S和H2, 蒸气反应，生成四氧化三铁和氢气。请设计实验， 为混合物，B正确；C.固体X的成分为FeS和Fe, 证明铁粉与水蒸气能够发生反应并且产生了 因Fe与稀硫酸反应生成H2,FeS与稀硫酸反应生 氢气。 成H2S,且甲中无固体残留，C正确；D.生成H2S (1)铁粉与水蒸气反应的化学方程式是 在乙中已经被吸收，氯水的作用是进一步检验/吸 收可能残留的H2S,酸性KMn(O4溶液同样能氧化 该反应的基本反应类型是 H2S,故可替代氯水，D正确。] 10.铁粉可与高温水蒸气发生反应，若反应后得到的干 燥固体质量比反应前铁粉的质量塔加了32g,则参 加反应的铁粉的物质的量是 A.0.5 mol B.1 mol A B C.1.5 mol D.2 mol D (2)某兴趣小组同学用如图所示装置进行实验(D 解析：C[根据3Fe十4H,O(g)高温 Fe O,+4H, 可以重复利用)，请你协助该小组同学完成以下 可知，固体增加的物质的质量为氧元素的质量， 实验： 32g n(Fe)=3n(0）-46g·mo7.5mol.]1 ①实验结束后，发现B中铁粉全部转化产生了黑 色块状固体，为了证明黑色固体不是铁粉，该兴趣 二、非选择题 小组同学取黑色固体进行实验，请你帮他们完成 11.红热的铁能与水蒸气反应，有氢气生成，现用如图所 下列实验报告： 示装置进行铁在高温下与水蒸气反应的实验，并用 简单的方法收集、检验生成的氢气，请回答下列问题： 实验操作 实验现象 实验结论 黑色固体 不是铁粉 ②为了除去B中出来的水蒸气，该小组同学在C 中首先连接了D作为洗气装置对氢气进行干燥， 则D瓶中填装的药品可以是 (1)写出铁与水蒸气反应的化学方程式： ③为了收集和验证所产生的氢气，该小组同学使 用D作为气体的收集装置，则气体应该从 (2)干燥管C内盛放的药品是 或 (填“a”或“b”)通入。 燥管的 (填“m”或“n”)端与g导管相连接。 解析：(1)铁粉与水蒸气反应的化学方程式是3Fe (3)怎样用简单的方法检验收集到的气体是氢气， 十H,O(g)高温Fe,0,十4H,反应物和生成物都 简述实验操作步骤和现象： 是单质和化合物，符合置换反应的特点，属于置换 反应。 (2)①根据铁和四氧化三铁的不同性质鉴定；铁和 盐酸反应生成气体，四氧化三铁和酸反应不生成 ·96· 第三章铁金属材料 气体，也可以用加入硫酸铜溶液无红色物质析出 (1)将上述方案补充完整 鉴别；②浓硫酸可干燥氢气，故填浓硫酸；③氢气 (2)步骤2涉及的离子反应方程式是 的密度比空气小，收集到的氢气在集气瓶的上部， 故要从短管通入，故填b。 (3)若要使变质的FSO,复原，方法是 答案：1)3Fe十4H,O(g)高温Fc,0,十4H,置换 。(写离子反应方程式) 反应(2)① 解析：湿棉花可以提供水蒸气，高温条件下与还原 实验操作 实验现象 实验结论 铁粉反应可以生成四氧化三铁和氢气，可以看到 取少量黑色固体 肥皂水中有气泡产生；若铁粉完全反应，则反应后 加入足量的稀盐 黑色固体 无气泡产生 不是铁粉 的固体只有FeO,若部分反应则为Fe和FeO4, 酸，充分反应 若没有发生反应则只有Fe;长期放置的FeSO,溶 ②浓硫酸③b 液易被氧化生成Fe3+,利用KSCN溶液可以检验 13.某同学利用下图所示实验装置进行铁与水蒸气反 Fe3+,现象是溶液变为红色；利用K[Fe(CN)。] 应的实验，并对反应后硬质试管中固体物质的组 溶液可以检验Fe+,现象是产生蓝色沉淀。 成进行了探究。 I.(1)高温条件下水蒸气与还原铁粉反应可以生 还原铁粉 成四氧化三铁和氢气，化学方程式为3Fe十4H2O(g) 湿棉花 高温Fc0,十H,;湿棉花是用来提供反应需要的 中肥皂泡 水蒸气； (2)若铁粉完全反应，则反应后的固体只有 请回答下列问题： FeO4,若部分反应则为Fe和FeO4,若没有发生 I.(1)该反应的化学方程式是 ,硬质 试管中湿棉花的作用是 反应则只有Fe,所以假设2为只有FeO4; (2)该同学对反应后硬质试管中固体物质的组成 (3)反应前的固体为铁粉，5.6g铁粉的物质的量 提出了如下假设。 为0.1mol,完全反应可知生成FeO4的质量为 假设1：只有Fe; 假设2：只有 (填化学式)； 9mol×232g·mol=7.73g,而6.6g大于 假设3：既有Fe也有FeO4。 5.6g、小于7.73g,说明铁粉未完全反应，固体为 (3)为了验证反应后硬质试管中固体物质的组成， Fe和FeO; 该同学进行了定量研究：反应前固体物质的质量 Ⅱ.①实验结论为FS),部分变质，即溶液中既有 为5.6g,反应后固体物质的质量为6.6g。从数 据分析，反应后硬质试管中固体物质的组成成分 Fe3+、又有Fe2+,所以步骤1中加入KSCN溶液时可 为 以看到溶液变红；步骤2中滴加K[Fe(CN)。]溶液时 Ⅱ.长期放置的FeSO,溶液易被氧化而变质，某 可以看到产生蓝色沉淀； 兴趣小组进行了如下实验： ②步骤2中产生的蓝色沉淀为亚铁离子和铁氛酸 A.设计实验检验FeSO,溶液的变质程度 根反应生成的铁氰酸亚铁，涉及的离子方程式为 实验方案 实验现象 实验结论 3Fe2++2[Fe(CN)6]3---Fe[Fe(CN)6]2↓； ③若要使FeSO4复原，则需要将Fe3+还原成 步 取待检测液于试 Fe+,且不引入新的杂质，所以可以加入过量铁 管中，向其中滴加 粉，离子方程式为2Fe3+十Fe--3Fe2+。 KSCN溶液 FeS),溶液 答案：I(1)3Fe十4H,O(g)高温 FeO,+4H2提 取待检测液于试 部分变质 供反应需要的水蒸气(2)FeO,(3)Fe和 步 管中，向其中滴加 FeO4Ⅱ(l)溶液变红产生蓝色沉淀 2 K;[Fe (CN)] (2)3Fe2++2[Fe(CN)6]3—Fe[Fe(CN)6]2V 溶液 (3)2Fe3++Fe=-3Fe2 97