化学人教版（2019）必修第一册3.1.1铁的单质、氧化物、氢氧化物（共78张ppt)

(共78张PPT)
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、氧化物、氢氧化物
[素养发展目标]　
1．结合生活中铁制品的应用，了解铁单质、铁的氧化物的性质及用途，培养“科学态度与社会责任”的学科核心素养。
2．通过探究实验，认识铁单质与水蒸气反应的条件，对比钠与水的反应，加深对微观原子结构决定物质宏观性质的认识，培养“宏观辨识与微观探析”的学科核心素养。
3．通过实验掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质，培养“科学探究与创新意识”的学科核心素养。
01
知识点一
知识点一　铁的单质
1．铁的存在和冶炼
(1)铁的存在
铁元素在地壳中的含量仅次于______、______和______，居第四位；铁在自然界中可以像陨铁中的铁那样以单质形式存在，但主要以______价和______价化合物的形态存在于矿石[黄铁矿(FeS2)、赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)等]中。
氧
硅
铝
＋2
＋3
(2)铁的冶炼
工业炼铁的原理是用______的方法把铁从铁矿石中提炼出来，其化学
方程式为____________________________。
2．铁的物理性质
纯铁具有______色金属光泽，有良好的延展性、导热性；能导电，但其导电性不如铜和铝；能被磁体吸引。
还原
银白
Fe2O3·xH2O
(2)与盐酸、稀硫酸反应：离子方程式为_________________________。
(3)与盐溶液反应：如与硫酸铜溶液反应的离子方程式为
_____________________。
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋
(4)与水蒸气反应
通常铁与冷水和热水均不反应，但高温下铁可与水蒸气反应。
H2
1．铁与水蒸气可以反应，为什么在日常生活中可以用铁壶烧水？
提示：铁与冷水、热水均不反应，只有在高温条件下才能与水蒸气反应，所以可以用铁壶烧水。另外，我们日常生活中用的铁壶多数是不锈钢(属于合金)壶，比较耐腐蚀。
2．陨石与地球岩石非常相似，所以一般较难辨别。可以用磁铁检测法或密度检测法来简单鉴定陨石。
(1)应用磁铁检测法，说明单质铁具有哪些性质？
提示：铁能被磁体吸引。
(2)陨石中含有Fe-Ni金属，若取少量陨石，将其加入足量的稀盐酸中，你会观察到哪些现象(假设陨石的其他成分不与盐酸反应)？请写出相关反应的化学方程式。
提示：可以观察到有气泡冒出，同时部分固体溶解。化学方程式为Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑、Ni＋2HCl===NiCl2＋H2↑。
铁的还原性
(1)铁与Cl2等氧化性较强的氧化剂反应生成＋3价铁的化合物。
(2)铁与盐酸、硫酸铜、硫单质等氧化性较弱的氧化剂反应生成＋2价铁的化合物。
(3)铁在O2中燃烧、高温下与H2O(g)反应，都生成Fe3O4。
√
1．(2022·宾县二中高一月考)下列关于铁的叙述错误的是(　　)
A．纯净的铁是光亮的银白色金属
B．铁能被磁体吸引
C．铁是地壳中含量最多的金属元素
D．铁具有延展性和导热性，可制作炊具
解析：A.纯净的铁是银白色金属，A正确；
B.磁体可以吸引铁，B正确；
C.铝是地壳中含量最多的金属元素，铁是地壳中含量排在第二位的金属元素，C错误；
D.铁具有延展性和导热性，可以制作炊具，D正确。
√
2．下列有关铁的说法不正确的是(　　)
A．铁与水蒸气的反应中铁为还原剂
B．铁和稀硫酸反应的离子方程式为2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑
C．铁在纯氧中燃烧生成Fe3O4
D．工业上在高温下用CO还原含Fe2O3的矿石炼铁
解析：铁和稀硫酸反应的离子方程式应为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
3．(2022·广州荔湾高一月考)铁与水蒸气反应实验改进前后的装置如图所示：
√
下列说法错误的是(　　)
A．将湿棉花改为浸水的尿不湿片段，酒精灯由单头改为双头，可提供足量的水蒸气
B．用具支试管可将试管口附近冷凝的水导出
C．将肥皂水改为吹泡泡水，收集H2的效果更好，点燃效果更明显
D．改进后，悬挂的磁铁能吸引铁粉，实验过程中，我们能看到具支试管中有黑色固体不断落下
解析：尿不湿可吸附更多的水，且不易洒出，酒精灯改为双头的可增加受热面积，故可提供足够的水蒸气，A项正确；
具支试管的结构中含支管，冷凝的水可从支管中流出，B项正确；
吹泡泡水易起泡，收集H2更容易，点燃效果更好，C项正确；
磁铁可以吸引单质铁和Fe3O4，D项错误。
02
知识点二
知识点二　铁的氧化物、氢氧化物
1．铁的氧化物
(1)物理性质和用途
名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁
化学式 ______ ________ _______
铁元素的化合价 ＋2价 ＋3价 ＋2价、＋3价
FeO
Fe2O3
Fe3O4
名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁
俗名 — ______ ____________
色、态 黑色粉末 ________粉末 ______晶体
溶解性 都______溶于水，也______与水发生反应
用途 — 常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料 具有磁性，是一种常用的磁性材料
铁红
磁性氧化铁
红棕色
黑色
不
不
(2)化学性质
①稳定性：FeO不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化成________。
②与酸反应：FeO和Fe2O3是______氧化物，与盐酸反应的离子方程式分别为 ________________________，___________________________。
Fe3O4
碱性
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
2．铁的氢氧化物
(1)制备
制备Fe(OH)2 制备Fe(OH)3
操作
现象 生成白色絮状沉淀，迅速变为______色，最终变为______色 生成______色沉淀
有关反应的方程式 Fe2＋＋2OH－=== Fe(OH)2↓，_________________________________ _______________________________
灰绿
红褐
红褐
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
Fe3＋＋3OH－===
Fe(OH)3↓
(2)性质
白色
红褐色
难
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
1．“脱氧剂”可以减慢食品的氧化变质，在食品工业中被广泛应用。某品牌小包装袋中“脱氧剂”的成分为Fe粉、活性炭及少量 NaCl、水。取使用过的“脱氧剂”一袋，将里面的固体倒在滤纸上，发现固体为灰黑色粉末，并夹杂着一些红棕色粉末。由此得出上述“脱氧剂”中的铁已变质，红棕色粉末的主要成分是什么？
提示：红棕色粉末的主要成分是Fe2O3。
2．我国科学家参与研制的阿尔法磁谱仪已随美国“发现号”航天飞船升入太空，开始了探索宇宙中是否存在“反物质”的研究工作。根据所学的知识推测用于制造阿尔法磁谱仪的核心部件的材料是Fe3O4。
Fe3O4的化学式可以写成FeO·Fe2O3的形式，那么它是混合物吗？你能写出Fe3O4与盐酸反应的离子方程式吗？
提示：Fe3O4是一种复杂的化合物，不是混合物。Fe3O4与盐酸反应的离子方程式为Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O。
3．用如图所示的密封装置来制备氢氧化亚铁。
具体操作：注射器A吸入NaOH溶液后用硅胶塞封口，再用注射器B将FeSO4溶液缓慢推入注射器A中，使两溶液混合反应。
(1)用硅胶塞封口的原因是什么？
提示：防止空气中的氧气氧化亚铁离子。
(2)配制硫酸亚铁溶液时加入维生素C(100 mL溶液中加入半片维生素C)，其目的是什么？
提示：维生素C具有还原性，可以防止亚铁离子被氧化。
实验室制备Fe(OH)2方法的改进
1．Fe(OH)2制备过程中的防氧化措施
(1)亚铁盐溶液必须是新制的，并放入Fe粉，以防Fe2＋被氧化成Fe3＋。
(2)除去溶液中溶解的O2，其方法是加热煮沸。
(3)滴管末端插入试管内的液面以下。
(4)必要时可在液面上加植物油、煤油或苯进行液封。
2．Fe(OH)2的制备方法
(1)有机层覆盖法
将吸有NaOH溶液的胶头滴管插入液面以下，并在液面上覆盖一层苯、植物油或煤油(不能用CCl4，其密度大于水)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应，如图1所示。
(2)还原性气体保护法
用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐溶液
与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀，如图2所示。
√
1．下列关于氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁三种氧化物的说法不正确的是(　　)
A．铁元素的化合价不完全相同
B．氧元素的化合价完全相同
C．氧化亚铁俗称铁红，为红棕色粉末
D．铁在氧气中燃烧的产物为黑色晶体
解析：铁的三种氧化物中，氧元素的化合价完全相同，都为－2价，铁元素的化合价不完全相同，氧化铁中铁元素为＋3价，氧化亚铁中铁元素为＋2价，四氧化三铁中铁元素为＋2价和＋3价，A、B正确；
氧化铁俗称铁红，是红棕色粉末，C错误；
铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，是一种黑色晶体，D正确。
2．下列说法正确的是(　　)
A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B．Fe2O3为碱性氧化物，可与水反应生成Fe(OH)3
C．铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O
D．Fe3O4中铁元素有＋2价和＋3价，其物质的量之比为1∶1
√
解析：A.赤铁矿的主要成分是Fe2O3，A错误；
B.Fe2O3为碱性氧化物，但不能与水反应，B错误；
C.铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O，C正确；
D.Fe3O4 中铁元素有＋2价和＋3价，其物质的量之比为1∶2，D错误。
√
3．如图所示装置，可用于制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时颜色的变化。下列说法错误的是(　　)
A．实验前，应事先煮沸溶液除去溶解氧
B．装置Ⅰ可制取FeSO4溶液并排尽装置内空气
C．关闭止水夹可观察到装置Ⅱ中溶液进入装置Ⅰ中
D．取下装置Ⅱ的橡皮塞可观察沉淀颜色变化
解析：溶液中溶有少量氧气，需要加热煮沸除去，A正确；
打开止水夹，铁屑和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，利用反应产生的氢气排尽装置内的空气，然后关闭止水夹，装置Ⅰ形成密闭体系，利用反应产生的氢气的压强作用，把硫酸亚铁溶液压入装置Ⅱ中，产生氢氧化亚铁白色沉淀，B正确，C错误；
氢氧化亚铁具有强还原性，能够被氧气氧化，使沉淀颜色发生变化，所以取下装置Ⅱ的橡皮塞可观察沉淀颜色变化，D正确。
03
随堂练 学以致用
√
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1．指南针是我国的四大发明之一，制造指南针的磁性物质是(　　)
A．FeO B．Fe2O3
C．Fe3O4 D．Fe
解析：A.FeO、Fe2O3、Fe均没有磁性；Fe3O4有磁性，可以用来制造指南针。
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2．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Fe2S3
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
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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，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非常强，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。
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3．如图转化过程中错误的是(　　)
A．①
B．②
C．③
D．④
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B.反应②中，常温下，Fe在空气中缓慢氧化生成铁锈，B正确；
C.反应③中，Fe与稀硫酸发生反应Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，C错误；
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√
4．铁有＋2价和＋3价两种价态，下列有关反应中不涉及铁元素价态变化的是(　　)
A．铁与稀硫酸反应
B．铁在氧气中燃烧，其产物溶于盐酸中可得到两种盐
C．氢氧化亚铁是白色固体，在空气中迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
D．氢氧化铁受热分解
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解析：A.Fe与稀硫酸反应生成FeSO4和H2，铁元素的化合价由0价升至＋2价。
B.Fe在氧气中燃烧生成Fe3O4，铁元素的化合价由0价升至＋2、＋3价。
C.白色氢氧化亚铁固体在空气中迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，发生反应：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，铁元素的化合价由＋2价升至＋3价。
D.氢氧化铁受热分解生成Fe2O3和水，反应前后铁元素的化合价均为＋3价。
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5．化合物A、B组成元素相同，且B为白色。C是一种与B含有相同价态该金属元素的硫酸盐，向C中加入适量的NaOH溶液，可观察到生成的沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀A，加热A可得红棕色粉末D。回答下列问题：
(1)写出各物质的化学式：A____________，B____________，C__________，D__________。
解析：解答本题的关键是抓住C与NaOH溶液反应的特征现象，确定A为Fe(OH)3，B为Fe(OH)2，C为 FeSO4，D为Fe2O3。
答案：(1)Fe(OH)3　Fe(OH)2　FeSO4　Fe2O3
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(2)写出B转化为A的化学方程式：_________________________________
_____________________________________________________________；
A受热分解的化学方程式：______________________________________
_____________________________________________________________。
04
课后测 素养评价
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[合格考检测]
1．在一定条件下，下列物质能将铁元素从0价转变为＋3价的是(　　)
A．氯气　　　　　　　 B．硫酸铜溶液
C．盐酸 D．氢氧化钠溶液
解析：A.氯气具有强氧化性，与Fe反应生成FeCl3，将铁元素从0价转变为＋3价，故A选；
B.Fe与硫酸铜反应生成FeSO4和Cu，将铁元素从0价转变为＋2价,故B不选；
C.Fe与盐酸反应生成FeCl2，将铁元素从0价转变为＋2价，故C不选；
D.Fe与氢氧化钠溶液不反应，故D不选。
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2．(2022·陕西高一月考)铁片加入下列溶液中，铁片溶解，溶液质量增加的是(　　)
A．硫酸铜溶液 B．氯化钠溶液
C．盐酸 D．硝酸银溶液
解析：A.把铁片放入硫酸铜溶液中，发生反应：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，由反应时的质量关系可知，每56 g铁可置换出64 g铜，因此溶液的质量会减轻，故A不符合题意；
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B.由于钠的活动性比铁强，所以把铁片放入氯化钠溶液中不会发生反应，铁片不会溶解，溶液的质量不变，故B不符合题意；
C.把铁片放入盐酸中，发生反应：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，由反应时的质量关系可知，每56 g铁可置换出2 g氢气，因此溶液的质量会增加，故C符合题意；
D.把铁片放入硝酸银溶液中，发生反应：Fe＋2AgNO3===Fe(NO3)2＋2Ag，由反应时的质量关系可知，每56 g铁可置换出216 g银，因此溶液的质量会减轻，故D不符合题意。
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3．(2022·蒲城教学研究室高一测试)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”说明金属铁有良好的延展性
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
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解析：把钢煅作或长或圆的叶子形状，说明金属铁有良好的延展性，A正确；
分析题中古文可知，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，B、D正确；
金属铁在醋瓮中密封保存，隔绝空气，不能与氧气反应，C错误。
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4．铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氢氧化钠溶液，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣。上述沉淀和残渣分别是(　　)
A．Fe(OH)3 、 Fe2O3 B．Fe(OH)2 、 Fe2O3
C．Fe(OH)2 、 Fe(OH)3 D．Fe(OH)2 、 Fe3O4
解析：铁与稀硫酸反应生成FeSO4，FeSO4再与过量氢氧化钠溶液反应生成白色沉淀Fe(OH)2，Fe(OH)2 在空气中加热时铁元素会被氧化为＋3价，最后所得红棕色残渣为Fe2O3。
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5．(2022·新郑高一月考)运用所学知识，找出金属钠与金属铁的共同性质，下列说法正确的是(　　)
A．都能从硫酸铜溶液中置换出铜
B．都是银白色的金属，质软
C．常温下，都能与水反应生成氢气
D．一定条件下，都能与氧气反应
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解析：A.金属钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜，钠不能从硫酸铜溶液中置换出铜，故A错误；
B.钠质软，金属铁具有一定硬度，故B错误；
C.常温下，钠能和水反应生成氢氧化钠和氢气，铁与水不反应，故C错误；
D.常温下，钠与氧气反应生成氧化钠；点燃条件下，铁能与氧气反应生成四氧化三铁，故D正确。
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6．下表是有关反应的离子方程式及对离子方程式的评价，其中评价正确的是(　　)
选项 离子方程式 评价
A 将铁粉加入CuSO4溶液中：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu 正确
B 将氧化亚铁加入稀盐酸中：FeO＋2H＋===Fe3＋＋H2O 正确
C 铁粉与稀硫酸反应：Fe＋H＋===Fe2＋＋H2↑ 正确
D 向氢氧化铁中加入足量稀盐酸：H＋＋OH－===H2O 正确
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解析：A.铁粉与硫酸铜发生置换反应生成硫酸亚铁和铜，离子方程式为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，A正确；
B.氧化亚铁与稀盐酸反应的离子方程式为FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O，所给离子方程式不符合客观事实，该评价不合理，B错误；
C.铁粉与稀硫酸反应的离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，评价不合理，C错误；
D.向氢氧化铁中加入足量稀盐酸，氢氧化铁难溶于水，应写化学式，反应的离子方程式为Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O，评价不合理，D错误。
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7．(2022·周口高一检测)下列有关说法不正确的是(　　)
A．Fe3O4为磁性氧化铁，其中铁元素的化合价为＋2价和＋3价
B．FeO、Fe2O3都属于碱性氧化物，均能与盐酸反应
C．Fe(OH)2不稳定，具有较强的氧化性
D．Fe(OH)3比Fe(OH)2稳定
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解析：Fe3O4为磁性氧化铁，其中铁元素的化合价为＋2价和＋3价，A正确；
FeO、Fe2O3都属于碱性氧化物，均能与盐酸反应分别生成亚铁盐、铁盐，B正确；
Fe(OH)2具有较强的还原性，易被氧化为 Fe(OH)3，C错误，D正确。
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8．等量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定的条件下充分反应，则在相同的条件下，产生氢气的体积比是(　　)
A．1∶1 B．3∶4
C．2∶3 D．4∶3
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9．(2022·黄石有色一中高一期末)某兴趣小组为了认识铁及其化合物的性质、分散系的性质，做了如图一组综合实验，根据实验流程回答相关问题。
(1)请写出Fe2O3与①反应的离子方程式：_____________________________。
解析：由Fe2O3与①反应生成FeCl3可知，其离子方程式为Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。
答案：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
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(2)物质②为________(填名称)。
解析：由FeCl3与②反应生成Fe(OH)3可知，物质②是碱，可以是氢氧化钠溶液。
答案：氢氧化钠溶液(合理即可)
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(3)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最终生成 Fe(OH)3 悬浊液，该过程的现象为____________________________________，此过程中发生的氧化还原反应为____________________________________(用化学方程式表示)。
解析：向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液先生成 Fe(OH)2，Fe(OH)2是白色沉淀，容易被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3，这个过程的现象为先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色；此过程中发生的氧化还原反应的化学方程式是4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
答案：先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色　4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
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(4)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至液体呈红褐色，制得分散系③为____________，该反应的化学方程式为_________________。
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10．如图所示装置可用来制取Fe(OH)2并观察其在空气中被氧化时颜色的变化。实验时必须使用铁屑和6 mol·L－1的硫酸，其他试剂任选。
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回答下列问题：
(1)B装置中盛有一定量的NaOH溶液，A装置中应预先加入的试剂是________，A装置中反应的离子方程式是____________________________。
解析：实验开始时先打开活塞E，让H2把A、B装置中的空气排出，使Fe(OH)2在H2气氛中生成，以便较长时间观察Fe(OH)2的颜色。空气排尽后关闭活塞E，A装置中生成的FeSO4溶液沿竖直长导管进入B装置，与NaOH溶液反应。
答案：铁屑　Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
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(2)实验开始时先将活塞E________(填“打开”或“关闭”)，C装置中收集到气体的主要成分是__________________________________________。
答案：打开　H2
(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程：_______________________________
_____________________________________________________________。
答案：待C装置中有稳定、均匀的气泡产生时，关闭活塞E，使FeSO4溶液压入B装置中进行反应
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(4)拔去B装置中的橡皮塞，使空气进入，写出有关反应的化学方程式：
_____________________________________________________________。
答案：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
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11．已知M为常见的金属单质，N、P、E、F均为含M元素的化合物，当光束通过Q时，可以看到一条“光亮”的通路，各物质间的转化关系如图。下列叙述正确的是(　　)
A．加热F时，它能失水生成红棕色的Fe2O3粉末
B．M为Fe，E为Fe(OH)3
C．上述物质转化过程中发生了4个氧化还原反应
D．反应⑧需在加热条件下进行
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解析：由M为常见的金属单质，能与稀盐酸和氯气反应生成不同化合物可知，M为变价金属，由光束通过红褐色Q时，可以看到一条“光亮”的通路可知，Q为氢氧化铁胶体，则M为铁、N为氯化亚铁、P为氯化铁、E为氢氧化亚铁、F为氢氧化铁。A.由分析可知，F为氢氧化铁，氢氧化铁受热会发生分解反应生成氧化铁和水，故A正确；
B.由分析可知，M为铁、E为氢氧化亚铁，故B错误；
C.由物质间的转化关系可知，反应中有元素化合价发生变化的反应为①②④⑤⑧，则物质转化过程中发生了5个氧化还原反应，故C错误；
D.氢氧化亚铁的还原性强，反应⑧为常温下氢氧化亚铁与空气中的氧气发生氧化还原反应生成氢氧化铁，故D错误。
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√
12．在CuCl2溶液中加入一定量的Zn、Fe充分反应，得到一些固体，过滤，向固体中加入少量稀盐酸，有气体产生。对上述固体的叙述正确的是(　　)
①一定含有Zn　②一定含有Fe　③一定含有Cu
④可能含有Zn　⑤可能含有Cu
A．①②③ B．②③④
C．②④⑤ D．①②⑤
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解析：由于金属活动性：锌>铁>铜，在CuCl2溶液中加入一定量的Zn、Fe，锌先与CuCl2反应，当锌反应完全后，铁再与CuCl2反应；由题意可知，充分反应后，得到一些固体，过滤，向固体中加入少量稀盐酸，有气体放出，则含有与酸反应生成氢气的金属，由金属活动性顺序可知，则一定含有Fe、Cu，可能含有Zn，故②③④正确。
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13．(2022·河北正定中学高一月考)如图是铁与水蒸气反应的实验装置。在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒(石棉绒是耐高温材料，与水、铁不反应)的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下铁与水蒸气反应的实验。
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(1)该实验的化学方程式为___________________________________。
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(2)仪器a的名称是________。
解析：根据仪器a的结构特征可知其为球形干燥管。
答案：球形干燥管
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(3)某同学为了研究一定时间内铁粉的转化率，设计了如下实验：准确称量一定质量的铁粉进行反应，测量反应后生成气体的体积,计算铁粉的转化率。
①该同学应该先点燃装置________(填“A”或“B”)处的酒精灯(或酒精喷灯)，测量气体体积不可以选用上图中________(填“甲”“乙”或“丙”)装置。
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解析：①先将装置A处酒精灯点燃，让水蒸气充满整个装置，再点燃装置B处酒精喷灯，用排水法测定气体体积。
答案：①A　甲　②30%