第三章 铁 金属材料
第一节 铁及其化合物
第1课时 铁、铁的氧化物和铁的氢氧化物
1. 下列说法正确的是( )
A. 我国在战国中期就开始使用铁制品
B. 自然界中的铁元素只存在于化合物中
C. 铁能与所有金属的盐溶液反应生成亚铁盐和金属
D. 高炉炼铁是用还原剂将铁从它的化合物中还原出来
2. (2022·延边高一期末)下列有关铁的化合物的说法不正确的是( )
A. Fe(OH)2不稳定,具有较强的氧化性
B. FeO、Fe2O3均为碱性氧化物,均可与盐酸反应
C. Fe(OH)3可通过化合反应得到,Fe(OH)2则不能
D. Fe3O4为磁性氧化铁,其中铁的化合价为+2和+3
3. (2021·武平第一中学高一阶段练习)在给定条件下,下列物质间的转化不能实现的是( )
A. FeFeCl3 B. FeFeSO4
C. FeFe3O4 D. FeFeCl2
4. (2022·瑞丽第一民族中学高一开学考试)下列有关铁的氧化物的说法中,不正确的是( )
A. 赤铁矿主要成分是Fe2O3,Fe2O3是红棕色的,常用作红色油漆和涂料
B. Fe3O4是黑色晶体,其中的铁显+2价,的铁显+3价
C. FeO、Fe2O3、Fe3O4都不溶于水,但都能和盐酸反应生成相应的盐
D. FeO不稳定,在空气中加热迅速被氧化成Fe2O3
5. (2021·育才中学高一月考)准确称取某种铁的氧化物2.88 g,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4.00 g,则这种铁的氧化物的化学式为( )
A. Fe3O4 B. Fe2O3
C. FeO D. 以上都不是
6. (2022·天津高一期末)等物质的量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定条件下充分反应,则在相同的条件下,产生氢气的体积之比为( )
A. 1∶1 B. 3∶4 C. 2∶3 D. 4∶3
7. 下列关于铁与水反应的描述不正确的是( )
A. 铁与水蒸气反应中铁是还原剂,发生还原反应
B. 1 mol铁完全反应转移的电子为 mol
C. 铁与水蒸气的反应是氧化还原反应
D. 常温下,Fe与H2O不反应,但在空气中的O2、CO2、H2O共同作用下能发生反应
8. 由硫铁矿烧渣(主要成分:Fe3O4、Fe2O3和FeO)得到绿矾(FeSO4·7H2O),再通过绿矾制备铁黄[FeO(OH)]的流程如下:
烧渣溶液绿矾铁黄
已知:FeS2和铁黄均难溶于水。下列说法不正确的是( )
A. 步骤①,最好用硫酸来溶解烧渣
B. 步骤②,涉及的离子方程式为FeS2+14Fe3++8H2O===15Fe2++2SO+16H+
C. 步骤③,将溶液加热到有较多固体析出,再用余热将液体蒸干,可得纯净绿矾
D. 步骤④,反应条件控制不当会使铁黄中混有Fe(OH)3
9. 如下图所示,此装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6 mol·L-1的硫酸,其他试剂任选。填写下列空白:
(1) B中盛有一定量的NaOH溶液,A中应预先加入的药品是________。A中反应的离子方程式是________________________________________。
(2) 实验开始时先将止水夹a________(填“打开”或“关闭”)。
(3) 简述生成Fe(OH)2的操作过程:___________________________________。
(4) 实验完毕,打开b处止水夹,放入一部分空气,此时B瓶中发生反应的化学方程式为____________________________。
10. 已知有以下物质的相互转化:
(1) B的化学式为________;D的化学式为________。
(2) 写出由E转变成F的化学方程式:________________________________。
(3) 向F中加盐酸转化为G的离子方程式为_________________________。
(4) 向G溶液中加入A的有关反应的离子方程式为___________________。
11. 某博物馆修复出土铁器的过程如下:
(1) 检测锈蚀产物。
主要成分的化学式
Fe3O4 Fe2O3·H2O FeO(OH) FeOCl
铁器在具有O2、________等环境中容易被腐蚀。
(2) 分析腐蚀原理:一般认为,铁经过了如下腐蚀循环:
①Fe转化为Fe2+。
②FeO(OH)和Fe2+反应形成致密的Fe3O4保护层,Fe2+的作用是________(填字母)。
a. 氧化剂
b. 还原剂
c. 既不是氧化剂也不是还原剂
(3) 研究发现,Cl-对铁的腐蚀会造成严重影响。化学修复:脱氯、还原,形成Fe3O4保护层,方法如下:将铁器浸没在盛有0.5 mol·L-1 Na2SO3、0.5 mol·L-1 NaOH溶液的容器中,缓慢加热至60~90 ℃。一段时间后,取出器物,用NaOH溶液洗涤至无Cl-。
①检测洗涤液中Cl-的方法是_________________________________。
②脱氯反应:FeOCl+OH-===FeO(OH)+Cl-。离子反应的本质是离子浓度的减小,比较FeOCl与FeO(OH)溶解度的大小:________________________。
③Na2SO3还原FeO(OH)形成Fe3O4的离子方程式为_____________________。
第三章 铁 金属材料
第一节 铁及其化合物
第1课时 铁、铁的氧化物和铁的氢氧化物
1. D 2. A 3. B 4. D 5. C 6. B 7. A 8. C
9. (1) 铁屑 Fe+2H+===Fe2++H2↑
(2) 打开
(3) 待A中反应一段时间后关闭止水夹a,产生的H2将FeSO4溶液压入B中进行反应
(4) 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
10. (1) FeCl2 KCl
(2) 4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3
(3) Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
(4) 2Fe3++Fe===3Fe2+
11. (1) H2O(潮湿)
(2) c
(3) ①取少量洗涤液于试管中,加入稀硝酸和硝酸银的混合液,若无白色沉淀产生说明无Cl-,反之有Cl-
②S(FeOCl)>S[FeO(OH)]
③SO+6FeO(OH)===SO+2Fe3O4+3H2O