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第一节 铁及其化合物
第1课时 铁单质、铁的氧化物、铁的氢氧化物
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)还原铁粉与水蒸气反应的装置中湿棉花的作用是生成水蒸气。( )
(2)活泼金属与水反应时，均生成氢氧化物和H2。( )
(3)Fe与H2O(g)反应是置换反应。( )
(4)FeO、Fe2O3均属于碱性氧化物，与水反应生成相应的碱。( )
(5)Fe3O4中的化合价有＋2和＋3，为混合物。( )
(6)Fe(OH)2在空气中充分加热时，可分解为FeO和H2O。( )
知识点1 铁的存在及单质的性质
2．关于铁丝在氧气中燃烧、铁丝生锈的说法正确的是( )
A．铁丝燃烧产生白烟
B．铁丝生锈是缓慢氧化
C．铁丝燃烧的产物是Fe2O3
D．铁锈的主要成分是Fe3O4
3．将一枚洁净的铁钉浸入稀硫酸中，下列叙述正确的是( )
①铁钉表面产生气泡 ②溶液由无色逐渐变为浅绿色
③铁钉的质量减轻 ④溶液的质量减轻
A．仅②③
B．仅①②④
C．仅①②③
D．①②③④
4.如图是还原铁粉与水蒸气反应的实验装置图，下列做法不正确的是( )
A．试管中的铁粉用绕成团的细铁丝代替
B．将试管底部的湿棉花移到试管口部
C．用铁丝网罩住酒精灯②的火焰
D．点燃肥皂泡验证氢气的生成
知识点2 铁的氧化物和氢氧化物
5.
下列说法不正确的是( )
A．铁的氧化物均为黑色固体，均难溶于水
B．Fe(OH)2在空气中易变质，生成红褐色的Fe(OH)3
C．铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的Fe3O4
D．氢氧化亚铁为白色絮状沉淀
6．在空气中氢氧化亚铁白色沉淀可转化为红褐色沉淀。关于该反应的下列叙述中不正确的是( )
A．生成物为氢氧化铁
B．该反应是化合反应
C．该反应是氧化还原反应
D．氢氧化亚铁做氧化剂
7．[2020·浏阳高一检测]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和＋3
B．FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，均与盐酸反应
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
8．氢氧化亚铁不稳定，通常被氧化为氢氧化铁，氢氧化铁为红褐色沉淀或胶体，用来制颜料、药物，用作净水剂(胶体时)，也可用来做砷的解毒药等。
已知：①＋2价的铁容易被氧气氧化为＋3价的铁；②＋3价的铁盐具有氧化性，能与金属单质铁，铜等发生反应。
某同学用不含Fe3＋的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备Fe(OH)2白色沉淀。
【探究问题】
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入固体，该固体是什么？
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用什么方法？
9.
铁是日常生活中最常见的金属。
某班同学在学习铁的知识时，提出问题：铁为何称为黑色金属？
针对该问题，同学们上网查寻，有两种解释：
A．因为在铁表面上有黑色的铁的氧化物，所以叫黑色金属。
B．因为铁的粉末为黑色，铁的氧化物也均为黑色，所以叫黑色金属。
(1)你认为__
__(填“A”或“B”)说法正确。
(2)若有一黑色粉末，你如何鉴别是铁粉，还是Fe3O4粉末？__
__。
(3)若有一黑色粉末，为Fe和Fe3O4的混合物，你如何证明其中有Fe3O4？__
_。
(限时45分钟)
一、选择题
1．[2020·聊城高一检测]下列叙述正确的是( )
①铁能被磁铁吸引 ②在人体内的血红蛋白中含铁元素 ③Fe在纯氧中燃烧可得Fe2O3 ④Fe2O3不可与水反应得Fe(OH)3，所以Fe2O3不是碱性氧化物 ⑤Fe(OH)2在空气中加热，可得FeO
A．①②
B．②④
C．②③④⑤
D．①②⑤
2.
关于铁及其化合物的说法错误的是( )
A．自然界中只有化合态的铁
B．铁有三种氧化物
C．亚铁离子既有氧化性也有还原性
D．氢氧化铁为红褐色沉淀
3．[2020·邯郸高一检测]下列物质能通过化合反应直接制得的是( )
①FeCl2 ②FeCl3 ③Fe(OH)3 ④HCl
A．只有①②③
B．只有②③
C．只有①③④
D．全部
4．能正确表示下列反应的离子方程式的是( )
A．钠与氢氧化钠溶液反应：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
B．铁与CuSO4溶液反应：Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe3＋
C．钠与盐酸反应：Na＋2H＋===Na＋＋H2↑
D．铁与稀硫酸反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑
5．铁粉在高温条件下可与水蒸气反应，若反应后得到的干燥固体质量比反应前铁粉的质量增加了32
g，则参加反应的铁粉的物质的量是( )
A．0.5
mol
B．1
mol
C．1.5
mol
D．2
mol
6．[2020·大连高一检测]实验室用FeCl2和烧碱制备Fe(OH)2，为了使生成的产物不容易被氧化，下列说法不正确的是( )
A．配制FeCl2和烧碱溶液所用的蒸馏水通常要煮沸
B．可在FeCl2溶液的上面加一层苯，以隔绝空气
C．向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴不能伸入试管内
D．产生Fe(OH)2沉淀后，不能振荡试管
7．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
8．[2020·重庆高一检测]如图装置进行铁与水蒸气反应的实验，下列说法错误的是( )
A．烧瓶a中加入碎瓷片的作用是防止液体暴沸
B．b中的反应方程式为2Fe＋3H2O(g)Fe2O3＋3H2
C．b中石棉绒的主要作用是增大铁粉与水蒸气的接触面积，使反应更加充分
D．c中可以是碱石灰
9．[2019·锦州高一检测]把生锈的铁钉放入足量稀盐酸中，可能发生的反应是( )
A．只有置换反应
B．只有复分解反应
C．置换和复分解反应
D．置换和分解反应
10.
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
D．Fe3O4中铁元素显示＋2价和＋3价，故Fe3O4是混合物
二、非选择题
11．铁是一种化学性质比较活泼的金属，在一定条件下能与多种物质发生化学反应。试仿照图中实例在方框内填写物质的化学式并书写化学方程式(要求：所填写的反应物不属于同一类物质，生成物必须填写铁的化合物)。
(1)反应①的化学方程式为
。
(2)反应②的化学方程式为
。
(3)反应③的化学方程式为
。
12．某兴趣小组同学为认识铁及其化合物的性质、分散系的性质做了如下一组综合实验，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：
。
(2)物质②为__
_。
(3)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最终生成Fe(OH)3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)
。
(4)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至红褐色，制得的分散系③为__
__，它与FeCl3溶液、Fe(OH)3浊液的本质区别是__
__。
13．在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应，可以得到铁的氧化物。该氧化物又可以经过此反应的逆反应，生成颗粒很细的铁粉。这种铁粉具有很高的反应活性，在空气中受撞击或受热时会燃烧，所以俗称“引火铁”。请分别用如图所示的两套装置，制取上述铁的氧化物和“引火铁”。实验中必须使用普通铁粉和稀盐酸，其他试剂自选(装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去)。回答下列问题：
甲
乙
(1)实验进行时试管A中应加入的试剂是__
__，烧瓶B的作用是__
__，烧瓶C的作用是__
__，在试管D中收集得到的是__
__。
(2)实验时，U形管中应加入的试剂是__
__，长颈漏斗H中应加入__
__。
(3)两套装置中，在实验时需要加热的仪器是(填该仪器对应的字母)__
__。
(4)试管E中发生反应的化学方程式是
。
(5)为了安全，在E管中反应发生前，在F出口处必须__
__；E管中反应开始后，在F出口处应__
_。
14．铁是人类目前使用最多的金属，可以形成多种氧化物。某实验小组欲利用氢气还原法测定某铁的氧化物(FexOy)的组成，根据实验内容回答下列问题：
A
B
C
D
E
F
(1)按各部分仪器在该实验中的作用分析：装置E中盛放的药品是__
__，作用是__
__。
(2)实验装置用上面所列仪器组成，按氢气流向的连接顺序是(填入接口字母)a→__
__。
(3)实验前，将该铁的氧化物放在坩埚内低温烘焙，这样做的目的是__
__，若缺少此步骤，会导致x∶y__
__(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)称取烘焙后样品3.04
g，与氢气充分反应后生成水0.9
g，则该样品的组成为__
__。
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第一节 铁及其化合物
第1课时 铁单质、铁的氧化物、铁的氢氧化物
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)还原铁粉与水蒸气反应的装置中湿棉花的作用是生成水蒸气。( √ )
提示：高温条件下湿棉花中的水分生成水蒸气。
(2)活泼金属与水反应时，均生成氢氧化物和H2。( × )
提示：如Fe与水蒸气反应时生成Fe3O4和H2。
(3)Fe与H2O(g)反应是置换反应。( √ )
提示：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，属于置换反应。
(4)FeO、Fe2O3均属于碱性氧化物，与水反应生成相应的碱。( × )
提示：FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，但不能与水反应。
(5)Fe3O4中的化合价有＋2和＋3，为混合物。( × )
提示：Fe3O4中铁的化合价有＋2和＋3，但其属于纯净物。
(6)Fe(OH)2在空气中充分加热时，可分解为FeO和H2O。( × )
提示：Fe(OH)2易被空气中的O2氧化为Fe(OH)3，因此充分受热分解时产生Fe2O3和H2O。
知识点1 铁的存在及单质的性质
2．关于铁丝在氧气中燃烧、铁丝生锈的说法正确的是( B )
A．铁丝燃烧产生白烟
B．铁丝生锈是缓慢氧化
C．铁丝燃烧的产物是Fe2O3
D．铁锈的主要成分是Fe3O4
解析：铁丝燃烧看不到白烟，会看到火星四射，A错误；铁丝生锈是缓慢氧化，是铁和空气中的氧气缓慢地发生反应，B正确；铁丝燃烧的产物是Fe3O4，C错误；铁锈的主要成分是Fe2O3，D错误。
3．将一枚洁净的铁钉浸入稀硫酸中，下列叙述正确的是( C )
①铁钉表面产生气泡 ②溶液由无色逐渐变为浅绿色
③铁钉的质量减轻 ④溶液的质量减轻
A．仅②③
B．仅①②④
C．仅①②③
D．①②③④
解析：根据反应Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑可知，反应过程中铁钉逐渐溶解，铁钉表面产生气泡，溶液变为浅绿色，溶液质量增重。
4.
如图是还原铁粉与水蒸气反应的实验装置图，下列做法不正确的是( B )
A．试管中的铁粉用绕成团的细铁丝代替
B．将试管底部的湿棉花移到试管口部
C．用铁丝网罩住酒精灯②的火焰
D．点燃肥皂泡验证氢气的生成
解析：试管底部的湿棉花移到试管口部，容易堵住试管口。
知识点2 铁的氧化物和氢氧化物
5.
下列说法不正确的是( A )
A．铁的氧化物均为黑色固体，均难溶于水
B．Fe(OH)2在空气中易变质，生成红褐色的Fe(OH)3
C．铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的Fe3O4
D．氢氧化亚铁为白色絮状沉淀
解析：FeO是一种黑色粉末，Fe2O3是一种红棕色粉末，Fe3O4是一种具有磁性的黑色晶体。
6．在空气中氢氧化亚铁白色沉淀可转化为红褐色沉淀。关于该反应的下列叙述中不正确的是( D )
A．生成物为氢氧化铁
B．该反应是化合反应
C．该反应是氧化还原反应
D．氢氧化亚铁做氧化剂
解析：氢氧化亚铁易与氧气、水反应生成氢氧化铁，该反应既是化合反应，又是氧化还原反应，氢氧化亚铁是还原剂，氧气是氧化剂。
7．[2020·浏阳高一检测]下列有关说法不正确的是( C )
A．Fe3O4为磁性氧化铁，其中铁元素的化合价为＋2和＋3
B．FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，均与盐酸反应
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
解析：Fe3O4为磁性氧化铁，其中铁元素的化合价为＋2和＋3，A正确；FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，均与盐酸反应分别生成亚铁盐、铁盐，B正确。
8．氢氧化亚铁不稳定，通常被氧化为氢氧化铁，氢氧化铁为红褐色沉淀或胶体，用来制颜料、药物，用作净水剂(胶体时)，也可用来做砷的解毒药等。
已知：①＋2价的铁容易被氧气氧化为＋3价的铁；②＋3价的铁盐具有氧化性，能与金属单质铁，铜等发生反应。
某同学用不含Fe3＋的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备Fe(OH)2白色沉淀。
【探究问题】
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入固体，该固体是什么？
提示：铁粉。由已知可知Fe2＋易被氧化为Fe3＋，可利用Fe将Fe3＋还原为Fe2＋，保证溶液只含FeSO4。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用什么方法？
提示：煮沸。煮沸可减小O2的溶解度。
9.
铁是日常生活中最常见的金属。
某班同学在学习铁的知识时，提出问题：铁为何称为黑色金属？
针对该问题，同学们上网查寻，有两种解释：
A．因为在铁表面上有黑色的铁的氧化物，所以叫黑色金属。
B．因为铁的粉末为黑色，铁的氧化物也均为黑色，所以叫黑色金属。
(1)你认为__A__(填“A”或“B”)说法正确。
(2)若有一黑色粉末，你如何鉴别是铁粉，还是Fe3O4粉末？__取黑色粉末少许于试管中，加适量稀盐酸或稀硫酸，若有气泡产生则原黑色粉末为铁粉，若无气泡产生则原粉末为Fe3O4(其他合理答案亦可)__。
(3)若有一黑色粉末，为Fe和Fe3O4的混合物，你如何证明其中有Fe3O4？__用干燥的氢气与黑色粉末加热反应，用无水硫酸铜检测有水产生或用纯净的一氧化碳与黑色粉末加热反应，用澄清石灰水检测有二氧化碳产生(其他合理答案亦可)__。
解析：(1)铁的氧化物中Fe2O3为红棕色，B的说法是错误的。(2)可以利用Fe、Fe3O4与稀盐酸或稀硫酸反应现象的不同来鉴别两种物质。(3)检验Fe和Fe3O4的混合物中Fe3O4的存在，实质是检验混合物中O元素的存在，可以用干燥的氢气或用纯净的一氧化碳与黑色粉末加热反应，然后检验产物中是否有水或二氧化碳产生。
(限时45分钟)
一、选择题
1．[2020·聊城高一检测]下列叙述正确的是( A )
①铁能被磁铁吸引 ②在人体内的血红蛋白中含铁元素 ③Fe在纯氧中燃烧可得Fe2O3 ④Fe2O3不可与水反应得Fe(OH)3，所以Fe2O3不是碱性氧化物 ⑤Fe(OH)2在空气中加热，可得FeO
A．①②
B．②④
C．②③④⑤
D．①②⑤
解析：①铁能被磁铁吸引，这是铁的特性。②在人体内的血红蛋白中含有Fe2＋。③Fe在纯氧中燃烧生成Fe3O4。④Fe2O3不溶于水，不与水反应，但它是碱性氧化物。⑤Fe(OH)2在空气中加热，＋2价的Fe具有还原性，加热得到Fe2O3。
2.
关于铁及其化合物的说法错误的是( A )
A．自然界中只有化合态的铁
B．铁有三种氧化物
C．亚铁离子既有氧化性也有还原性
D．氢氧化铁为红褐色沉淀
解析：自然界中铁元素主要以化合态形式存在，游离态的铁元素主要存在于陨石中，A项错误；铁元素的常见化合价为＋2、＋3，铁有三种氧化物：FeO、Fe3O4、Fe2O3，B项正确；亚铁离子中铁元素的化合价为＋2，Fe2＋既能表现氧化性被还原成Fe，又能表现还原性被氧化成Fe3＋，C项正确；Fe(OH)3为红褐色难溶于水的固体，D项正确。
3．[2020·邯郸高一检测]下列物质能通过化合反应直接制得的是( D )
①FeCl2 ②FeCl3 ③Fe(OH)3 ④HCl
A．只有①②③
B．只有②③
C．只有①③④
D．全部
解析：①氯化亚铁可以由氯化铁和铁化合得到；②氯化铁可以由铁和氯气化合得到；③氢氧化铁可以由氢氧化亚铁和氧气和水化合得到；④氯化氢可以由氢气和氯气化合得到。所以选D。
4．能正确表示下列反应的离子方程式的是( A )
A．钠与氢氧化钠溶液反应：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
B．铁与CuSO4溶液反应：Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe3＋
C．钠与盐酸反应：Na＋2H＋===Na＋＋H2↑
D．铁与稀硫酸反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑
解析：B中Fe与Cu2＋反应时，Cu2＋氧化性较弱，只能把Fe氧化为Fe2＋，正确的离子方程式应为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。C中电荷不守恒。D中铁与稀硫酸反应生成Fe2＋而不是Fe3＋。
5．铁粉在高温条件下可与水蒸气反应，若反应后得到的干燥固体质量比反应前铁粉的质量增加了32
g，则参加反应的铁粉的物质的量是( C )
A．0.5
mol
B．1
mol
C．1.5
mol
D．2
mol
解析：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 Δm
3
mol 64
g
n(Fe) 32
g
解得n(Fe)＝1.5
mol。
6．[2020·大连高一检测]实验室用FeCl2和烧碱制备Fe(OH)2，为了使生成的产物不容易被氧化，下列说法不正确的是( C )
A．配制FeCl2和烧碱溶液所用的蒸馏水通常要煮沸
B．可在FeCl2溶液的上面加一层苯，以隔绝空气
C．向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴不能伸入试管内
D．产生Fe(OH)2沉淀后，不能振荡试管
解析：FeCl2和烧碱溶液要现用现配，且配制溶液的蒸馏水要煮沸以除去氧气，确保Fe(OH)2的生成在无氧的环境里，故A正确；在FeCl2溶液的上面加一层苯或一层油，以隔绝空气防止氧气溶入，故B正确；向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，要将胶头滴管的尖嘴伸入FeCl2溶液中，防止氢氧化钠溶液在滴入时接触空气溶有氧气，故C错误；产生Fe(OH)2沉淀后，若振荡试管，会增大沉淀与空气的接触机会，使沉淀更易被氧化，故D正确。
7．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( B )
A．1∶1
B．3∶4
C．2∶3
D．4∶3
解析：铁与足量的盐酸、水蒸气反应的化学方程式分别是Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑、3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，则相同的条件下，等量的铁产生氢气的体积比为3∶4。
8．[2020·重庆高一检测]如图装置进行铁与水蒸气反应的实验，下列说法错误的是( B )
A．烧瓶a中加入碎瓷片的作用是防止液体暴沸
B．b中的反应方程式为2Fe＋3H2O(g)Fe2O3＋3H2
C．b中石棉绒的主要作用是增大铁粉与水蒸气的接触面积，使反应更加充分
D．c中可以是碱石灰
解析：由题图可知，加热烧瓶a产生水蒸气，a中应加入碎瓷片防止液体暴沸，A说法正确；b中石棉绒可增大铁粉与水蒸气的接触面积，发生反应为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，B说法错误，C说法正确；干燥管中可加入碱石灰吸收未反应的水蒸气，D说法正确。
9．[2019·锦州高一检测]把生锈的铁钉放入足量稀盐酸中，可能发生的反应是( C )
A．只有置换反应
B．只有复分解反应
C．置换和复分解反应
D．置换和分解反应
解析：铁锈的主要成分是Fe2O3，Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O，属于复分解反应，Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，属于置换反应，Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，属于氧化还原反应，故选C。
10.
下列说法正确的是( C )
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
D．Fe3O4中铁元素显示＋2价和＋3价，故Fe3O4是混合物
解析：赤铁矿、铁锈的主要成分均是Fe2O3，A错误，C正确；Fe2O3为碱性氧化物，但不与水反应，B错误；Fe3O4为化合物，不是混合物，D错误。
二、非选择题
11．铁是一种化学性质比较活泼的金属，在一定条件下能与多种物质发生化学反应。试仿照图中实例在方框内填写物质的化学式并书写化学方程式(要求：所填写的反应物不属于同一类物质，生成物必须填写铁的化合物)。
(1)反应①的化学方程式为 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 。
(2)反应②的化学方程式为 Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ 。
(3)反应③的化学方程式为Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu 。
解析：金属铁可以与非金属(O2等)、水蒸气、酸(盐酸、硫酸等)以及盐(CuSO4、AgNO3等)发生反应。
12．某兴趣小组同学为认识铁及其化合物的性质、分散系的性质做了如下一组综合实验，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： Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O 。
(2)物质②为__NaOH溶液(其他合理答案也可)__。
(3)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最终生成Fe(OH)3浊液，该过程的现象为__生成的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为(用化学方程式表示) 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 。
(4)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至红褐色，制得的分散系③为__Fe(OH)3胶体__，它与FeCl3溶液、Fe(OH)3浊液的本质区别是__分散质粒子直径大小不同__。
解析：(1)Fe2O3为碱性氧化物，能与盐酸反应生成FeCl3和H2O。(2)FeCl3溶液能与碱反应生成Fe(OH)3，物质②可以是NaOH、NH3·H2O等。(3)Fe(OH)2是白色沉淀，能迅速被氧气氧化，会看到沉淀由白色迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，发生的氧化还原反应为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。(4)将饱和氯化铁溶液滴入沸水中，继续煮沸至呈红褐色，得到的是Fe(OH)3胶体。
13．在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应，可以得到铁的氧化物。该氧化物又可以经过此反应的逆反应，生成颗粒很细的铁粉。这种铁粉具有很高的反应活性，在空气中受撞击或受热时会燃烧，所以俗称“引火铁”。请分别用如图所示的两套装置，制取上述铁的氧化物和“引火铁”。实验中必须使用普通铁粉和稀盐酸，其他试剂自选(装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去)。回答下列问题：
甲
乙
(1)实验进行时试管A中应加入的试剂是__普通铁粉__，烧瓶B的作用是__产生水蒸气__，烧瓶C的作用是__防止倒吸__，在试管D中收集得到的是__氢气__。
(2)实验时，U形管中应加入的试剂是__碱石灰(或固体NaOH、CaO等碱性干燥剂)__，长颈漏斗H中应加入__稀盐酸__。
(3)两套装置中，在实验时需要加热的仪器是(填该仪器对应的字母)__ABE__。
(4)试管E中发生反应的化学方程式是 Fe3O4＋4H23Fe＋4H2O 。
(5)为了安全，在E管中反应发生前，在F出口处必须__检验氢气的纯度__；E管中反应开始后，在F出口处应__点燃氢气(其他合理答案也可)__。
解析：根据题意可知，该题中发生了三个化学反应：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2；Fe3O4＋4H23Fe＋4H2O；Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑[用稀盐酸和较活泼的金属(通常用Zn)制取H2]。在题中给出的两个装置中，甲为水蒸气和铁反应的装置，因为D为集气装置，无氢气发生装置。因乙中有氢气制取装置I，故乙为H2还原Fe3O4的装置，用于制取“引火铁”。判断出这两个装置的用途后再进行解答。(1)由于甲是Fe的氧化装置，故A中装有普通铁粉；B是产生水蒸气的装置；C的作用是安全瓶，防止水槽内水倒吸；试管D中收集的气体是H2。(2)U形管的作用是净化、干燥氢气，应用固体NaOH或碱石灰等固体干燥剂。因制取过程中，H2中混有少量的HCl气体和水蒸气，在干燥H2的过程中一并去除HCl气体。(3)需要加热的仪器：A(Fe与水蒸气需在高温下反应)、B(需加热制取水蒸气)、E(H2还原Fe3O4时需加热)。(4)试管E中发生H2还原Fe3O4的反应：Fe3O4＋4H23Fe＋4H2O。(5)因为H2和O2混合点燃或加热时可能爆炸，所以H2在使用时要检验纯度，多余的氢气要燃烧掉或导出室外，以避免与室内空气混合爆炸。
14．铁是人类目前使用最多的金属，可以形成多种氧化物。某实验小组欲利用氢气还原法测定某铁的氧化物(FexOy)的组成，根据实验内容回答下列问题：
A
B
C
D
E
F
(1)按各部分仪器在该实验中的作用分析：装置E中盛放的药品是__蒸馏水(或NaOH溶液)__，作用是__除去H2中混有的HCl__。
(2)实验装置用上面所列仪器组成，按氢气流向的连接顺序是(填入接口字母)a→__ihgfde(ed)bc(cb)j__。
(3)实验前，将该铁的氧化物放在坩埚内低温烘焙，这样做的目的是__除去样品中的水蒸气，防止U形管产生额外的增重__，若缺少此步骤，会导致x∶y__偏小__(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)称取烘焙后样品3.04
g，与氢气充分反应后生成水0.9
g，则该样品的组成为__Fe4O5(或2FeO·Fe2O3)__。
解析：(1)(2)根据装置图可判断实验原理是利用氢气还原氧化物来测定其组成。由于盐酸易挥发，生成的氢气中含有氯化氢气体，因此需要除去氯化氢，且进入装置C的氢气必需是干燥的，同时还必须防止空气中的水蒸气和CO2影响实验，因此连接顺序为aihgfde(ed)bc(cb)j，则装置E用来除去氯化氢，其中盛放的药品是蒸馏水(或NaOH溶液)。(3)由于样品中可能含有水蒸气，因此实验前，将该铁的氧化物放在坩埚内低温烘焙的目的是除去样品中的水蒸气，防止U形管产生额外的增重。若缺少此步骤，生成的水质量增加，即氧原子的个数会增加，从而会导致x∶y偏小。(4)称取烘焙后样品3.04
g，与氢气充分反应后生成水0.9
g，则样品中氧原子的物质的量为＝0.05
mol，质量是0.05
mol×16
g·mol－1＝0.8
g，所以铁的质量是3.04
g－0.8
g＝2.24
g，铁的物质的量是＝0.04
mol，即铁和氧的个数之比是0.04∶0.05＝4∶5，则该样品的组成为Fe4O5(或2FeO·Fe2O3)。
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