金屬及其化合物專題09鐵及其氧化物（基礎版）-跨過一本線沖刺985之專題微突破

【解題必備】1．鐵元素在周期表中位于第四周期第Ⅷ族，原子結構示意圖為：。2．鐵的性質（1）物理性質鐵具有導電、導熱和延展性，具有能被磁鐵吸引的特性。（2）化學性質鐵單質性質活潑，有較強的還原性，主要化合價為＋2價和＋3價。①與非金屬單質的反應：a．與O2的反應：常溫：鐵被腐蝕生成鐵銹，其主要成分為Fe2O3。點燃：3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(點燃))Fe3O4。b．與Cl2的反應：2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2FeCl3。c．與S的反應：Fe＋Seq\o(=,\s\up7(△))FeS。②與水的反應：常溫下鐵與水不反應，在高溫條件下與水蒸氣反應：3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2。③與酸的反應：a．與非氧化性酸反應的離子方程式：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。b．與氧化性酸反應：遇冷的濃硫酸或濃硝酸鈍化，與稀硝酸或在加熱條件下與濃硫酸、濃硝酸反應，但無H2產(chǎn)生。④與某些鹽溶液的反應：a．與CuSO4溶液反應的離子方程式：Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu。b．與FeCl3溶液反應的離子方程式：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋。3．鐵的氧化物和氫氧化物（1）鐵的氧化物化學式FeOFe2O3Fe3O4俗名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)溶解性難溶于水難溶于水難溶于水鐵的化合價＋2＋3＋2，＋3穩(wěn)定性不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定與H＋反應的離子方程式FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O【特別提醒】Fe3O4中的3個Fe原子的化合價可看作2個為＋3價，1個為＋2價，可表示為FeO·Fe2O3，平均價態(tài)為＋eq\f(8,3)價。在發(fā)生氧化還原反應時，對應價態(tài)的鐵參與相關反應，如Fe3O4與HNO3反應時只有＋2價鐵被氧化。【專題必練】1．下列金屬中，通常采用熱還原法冶煉的是A．鈉B．鐵C．銀D．金【答案】B點睛：屬的冶煉一般有電解法、熱還原法、熱分解法、物理分離法；電解法：冶煉活潑金屬K、Ca、Na、Mg、Al，一般用電解熔融的氯化物(Al是電解熔融的三氧化二鋁)制得；熱還原法：冶煉較不活潑的金屬Zn、Fe、Sn、Pb、Cu，常用還原劑有(C、CO、H2等)；熱分解法：Hg、Ag用加熱分解氧化物的方法制得，物理分離法：Pt、Au用物理分離的方法制得。學.科網(wǎng)2．將鐵放入下列溶液中，鐵溶解而溶液質量減輕的是A．FeCl2溶液B．稀H2SO4C．熱的NaOH溶液D．CuSO4溶液【答案】D【解析】A．鐵與FeCl2溶液不反應，故溶液質量不變；B．鐵與稀H2SO4反應生成硫酸亞鐵，溶液質量增加；C．鐵與熱的NaOH溶液不反應，溶液質量不變；D．鐵與CuSO4溶液發(fā)生置換反應，生成硫酸亞鐵溶液，由于硫酸亞鐵的摩爾質量比硫酸銅小，所以溶液質量減輕。本題選D。點睛：注意本題強調的是溶液質量減輕，不溶于水的固體不屬于溶液。3．將一定質量的鐵粉加至H2SO4、MgSO4和CuSO4的混合溶液中，充分反應后過濾，得到濾液M和濾渣N。下列有關說法中，不合理的是A．濾液M中一定存在Fe2+B．濾渣N的質量一定小于加入鐵粉的質量C．濾渣N中一定沒有單質鎂D．濾液M中至少含有兩種金屬陽離子【答案】B點睛：此題是對金屬活動性順序的考查，解題的關鍵是根據(jù)金屬活動性順序表判斷發(fā)生反應的先后順序，本題中鐵首先與硫酸反應放出氫氣，反應后再與硫酸銅反應置換出銅，鐵與硫酸鎂不反應。4．某黑色粉末可能是Fe3O4或Fe3O4與FeO的混合物，為進一步確認該黑色粉末的成分，下列實驗方案不可行的是()A．準確稱量一定質量的黑色粉末，用H2充分還原，并用干燥劑收集所得水，獲得水的準確質量，進行計算B．準確稱量一定質量的黑色粉末，溶解于足量鹽酸，加熱蒸干溶液并在空氣中灼燒至質量不變，稱量所得粉末質量，進行計算C．準確稱量一定質量的黑色粉末，用CO充分還原，在CO氣流中冷卻后準確稱量剩余固體的質量，計算D．準確稱量一定質量的黑色粉末，與一定量鋁粉混合后點燃，充分反應后冷卻，準確稱量剩余固體質量，進行計算【答案】D點睛：根據(jù)反應前后鐵元素(或氧元素)守恒，再根據(jù)黑色粉末的質量得到氧元素(或鐵元素)的質量，進而確定化學式。5．用廢鐵屑制備磁性膠體粒子，制取過程如下:下列說法不正確的是A．用Na2CO3溶液浸泡是為了除去廢鐵屑表面的油污B．通入N2是防止空氣中的O2氧化二價鐵元素C．加適量的H2O2是為了將部分Fe2+氧化為Fe3+,涉及反應：H2O2+2Fe2++2H+==2Fe3++2H2OD．溶液A中Fe2+和Fe3+的濃度比為2:1【答案】D【解析】A、碳酸鈉的水溶液顯堿性，油污在堿中發(fā)生水解，因此碳酸鈉溶液浸泡可以除去廢鐵屑表面的油污，故A說法正確；B、Fe2＋容易被氧氣氧化，因此通入N2的目的是防止空氣中的氧氣氧化Fe2＋，