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类型第三章 第一节 第1课时 铁的单质、氧化物和氢氧化物 (新人教版 高中化学必修一).docx

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    1、 第一节第一节 铁及其化合物铁及其化合物 第第 1 课时课时 铁的单质铁的单质、氧化物和氢氧化物氧化物和氢氧化物 核心素养发展目标 1.结合生活中的铁制品应用,了解单质铁、铁的氧化物的性质及用途,培 养化学服务社会的责任意识。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能力。3.通过实验掌握 Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质。 一、铁的单质 1铁元素的存在及使用 (1)存在:铁在自然界中可以以单质形态(陨铁)存在,但主要以2 价和3 价化合物的形态存在, 地壳中含量居第四位,仅次于氧、硅

    2、和铝。 (2)工业炼铁的原理(以 Fe2O3为例) 3COFe2O3= 高温 2Fe3CO2。 2铁的物理性质 铁有延展性、导热性、导电性,但其导电性不如铜和铝,铁还能被磁体吸引。其熔、沸点较高, 熔点:1 535 、沸点:2 750 ,密度:7.86 g cm 3。 3铁的化学性质 (1)与某些非金属单质、酸和盐溶液反应 化学性质 化学方程式举例 Fe 与非金属单质反应 Fe 与非氧化性酸反应 (H2SO4) FeH2SO4=FeSO4 H2 Fe 与盐溶液反应(CuSO4) FeCuSO4=Cu FeSO4 结论:Fe 在反应中作还原剂,遇到较强的氧化剂(如 Cl2等)生成3 价铁的化合物

    3、,遇到较弱的 氧化剂(如稀硫酸等)生成2 价铁的化合物。 (2)实验探究铁粉与水蒸气的反应 实验 装置 操作 现象 用火柴点燃肥皂液,听到爆鸣声,证明生成了 H2 实验 结论 在高温下,铁能与水蒸气反应,化学方程式为 3Fe4H2O(g)= 高温 Fe3O4 4H2 提示:湿棉花的作用是受热时提供反应所需的水蒸气。 (1)由于铁性质比较活泼,所以自然界中没有游离态的铁单质( ) (2)氯化亚铁既可由铁与盐酸反应制取也可由铁与氯气化合制取( ) (3)由于钠与水反应生成 NaOH 和 H2,所以铁与水蒸气反应生成 Fe(OH)3和 H2( ) 答案 (1) (2) (3) 利用如图装置也可以实现

    4、 Fe 与水蒸气的反应 (1)反应开始时,应先点燃 处的酒精灯,其目的是 ,若点燃顺序反了, 可能有什么后果? 提示 b 用水蒸气排装置内的空气 Fe 与 O2生成了 Fe3O4,无法与水蒸气反应; Fe 与水蒸气反应生成 H2,在高温下与空气中的 O2反应可能发生爆炸。 (2)此装置如何检验 Fe 与水蒸气反应生成的气体产物? 提示 用小试管收集一试管气体,点燃,听到轻微噗声,证明生成了 H2。 二、铁的氧化物和氢氧化物 1铁的氧化物 物质 氧化亚铁 (FeO) 氧化铁(Fe2O3) 四氧化三铁 (Fe3O4) 俗称 铁红 磁性氧化铁 颜色、状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体(有磁 性)

    5、溶解性 不溶于水 铁的价态 2 3 2、3 与 H 反应的离 子方程式 FeO 2H =Fe2 H 2O 6H Fe2O3=2Fe3 3H 2O Fe3O4 8H =2Fe3 Fe2 4H2O 稳定性 6FeO O2= 2Fe3O4 稳定 稳定 与 CO、C、H2 反应 生成单质铁及 CO2或 H2O 用途 Fe2O3常用作红色油漆与涂料,赤铁矿(主要成分是 Fe2O3)是炼 铁的原料 2.铁的氢氧化物 (1)铁的氢氧化物的制备 实验室制备氢氧化铁和氢氧化亚铁如下图所示: 图甲实验中观察到的现象是有红褐色沉淀生成,反应的离子方程式是 Fe3 3OH =Fe(OH)3。 图乙实验中先观察到有白色

    6、沉淀生成,在空气中迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,有关反应 的离子方程式是 Fe2 2OH=Fe(OH) 2(白色); 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。 (2)Fe(OH)2和 Fe(OH)3性质的比较 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 物质类别 二元弱碱 三元弱碱 颜色状态 白色固体 红褐色固体 溶解性 不溶于水 不溶于水 与非氧化性强酸 反应 Fe(OH)22H = Fe2 2H 2O Fe(OH)33H =Fe3 3H2O 稳定性 Fe(OH)2= FeO H2O 2Fe(OH)3= Fe2O3 3H2O (隔绝空气) (1)磁铁矿的主要成分是 Fe3O4( ) (

    7、2)FeO 在空气中加热生成 Fe2O3( ) (3)Fe3O4中铁的化合价有2 和3 价,是一种混合物( ) (4)Fe(OH)3不能利用化合反应生成( ) (5)由于 Fe(OH)2易被氧化,所以在制备时要隔绝空气( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) 1.Fe3O4中 Fe 有2、3 两种价态,可表示成 FeO Fe2O3形式,请类比写出 Fe4O5的表示形式。 提示 2FeO Fe2O3 2氢氧化亚铁制备实验的改进 方案一:有机覆盖层法 (1)配制 NaOH 和 FeSO4溶液的蒸馏水要经过 ,目的是: 。 (2)在 FeSO4溶液表面覆盖一层苯,作用是: 。 方案二:还

    8、原性气体保护法 在如图所示的装置中,用 NaOH 溶液、铁屑、稀 H2SO4等试剂制备。 思考解答下列问题: (3)在试管里加入的试剂是 。 (4)在试管里加入的试剂是 。 (5)为了制得白色 Fe(OH)2沉淀,在试管和试管中加入试剂,塞紧塞子后的实验步骤 是 。 (6)这样生成的 Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是 。 答案 (1)加热煮沸 赶走溶解的氧气 (2)隔绝空气中的氧气 (3)稀 H2SO4、铁屑 (4)NaOH 溶 液 (5)打开止水夹 a,待中反应生成的氢气排净装置中的空气后,再关闭止水夹 a (6)试管中反应生成的 H2充满了试管和试管,且外界空气不容易进入 制

    9、备 Fe(OH)2的关键是隔绝空气(O2),可采取的措施有: (1)Fe2 极易被氧化,所以 FeSO 4溶液要现用现配。 (2)为了防止 Fe2 被氧化,配制 FeSO 4溶液的蒸馏水和 NaOH 溶液要煮沸,尽可能除去 O2。 (3)为了防止滴加 NaOH 溶液时带入空气,可将吸有 NaOH 溶液的长滴管伸入 FeSO4溶液的液面 下,再挤出 NaOH 溶液。 (4)为防止 Fe2 被氧化,还可以向盛有 FeSO 4溶液的试管中加入少量的煤油或其他密度小于水而 不溶于水的有机物,以隔绝空气。 1(2020 汕头调研)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

    10、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 答案 D 解析 我国目前发现最早的人工冶铁制品是春秋初年秦国的铜柄铁剑,A 项错误;自然界中的陨 铁中的 Fe 以单质形态存在,B 项错误;Fe 只能将金属活动性比它弱的金属从其盐溶液中置换出来, C 项错误;高炉炼铁是用 CO 等还原剂把 Fe 从铁矿石中还原出来,D 项正确。 2(2019 北京四中期末)用如图所示装置进行 Fe 与水蒸气反应的实验,下列有关说法不正确的是 ( ) A装置 A 的作用是为实验提供持续不断的水蒸气 B装置 B 中反应的化学方程式是 2Fe3H2O(

    11、g)= 高温 Fe2O33H2 C装置 C 中加入的固体干燥剂可能是碱石灰 D点燃装置 D 处的气体前必须检验气体的纯度 答案 B 解析 装置 A 是将液态 H2O 转化为气态,与装置 B 中的铁粉在高温下发生反应,A 项正确;铁 粉与 H2O(g)在高温下发生反应,生成 Fe3O4和 H2,B 项错误;因生成的 H2中含有较多的水蒸气,故 需要用碱石灰等不与 H2反应的干燥剂进行干燥,C 项正确;不纯的 H2在点燃时可能会发生爆炸,故 在点燃 H2前必须检验其纯度,D 项正确。 3(2019 江苏南京月考)下列有关铁的化合物的说法不正确的是( ) AFe(OH)2不稳定,具有较强的氧化性 B

    12、FeO、Fe2O3均为碱性氧化物,均可与盐酸反应 CFe(OH)3可通过化合反应得到,Fe(OH)2则不能 DFe3O4为磁性氧化铁,其中铁的化合价为2 和3 答案 A 解析 Fe(OH)2中的 Fe2 具有还原性,可被空气中的 O 2氧化为 Fe(OH)3,A 项错误;FeO、Fe2O3 均为碱性氧化物,故具有碱性氧化物的通性,都能与盐酸反应,B 项正确;Fe(OH)2只能通过复分解 反应得到,Fe(OH)3可由 Fe(OH)2与 O2、H2O 发生化合反应得到,C 项正确;Fe3O4俗称磁性氧化铁, 其组成可表示为 FeO Fe2O3,Fe 元素的化合价为2、3,D 项正确。 4(2019

    13、 浙江学考模拟)有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与 FeSO4溶液反应的方法以验证 反应实质。实验时,往 100 mL 的大试管中先加 40 mL 煤油,取 3 粒米粒大小的金属钠放入大试管后 塞上橡皮塞,通过长颈漏斗加入 FeSO4溶液使煤油的液面至橡胶塞,并夹紧弹簧夹(如图所示)。仔细 观察,回答下列问题: (1)大试管的下层溶液中出现的现象为 。 (2)装置中长颈漏斗内液面 (填“下降”或“上升”)。 (3)写出钠与 FeSO4溶液反应的化学方程式: 。 答案 (1)产生白色絮状沉淀 (2)上升 (3)2NaFeSO42H2O=Fe(OH)2Na2SO4H2 解析 (1)由于金属 Na

    14、 的密度比 H2O 的小,但比煤油的大,故 Na 粒应位于两种液体的交界处, Na 与 FeSO4溶液接触的部分与 H2O 发生反应生成 NaOH 和 H2, NaOH 与 FeSO4发生反应生成白色絮 状沉淀 Fe(OH)2,因隔绝了空气,制得的白色 Fe(OH)2可以保存较长时间。 (2)由于大试管内产生 H2,大试管内气压增大,把大试管内的液体压入长颈漏斗中,故长颈漏斗 内的液面上升。(3)反应的化学方程式为 2Na2H2O=2NaOHH2、2NaOHFeSO4=Fe(OH)2 Na2SO4,将两个化学方程式相加得 2NaFeSO42H2O=Fe(OH)2Na2SO4H2。 A 组 基础

    15、对点练 题组一 铁的单质 1(2020 湛江调研)联合国卫生组织经过考核和研究,认为我国使用的铁锅是有益于人类健康的 理想炊具,并向全世界推广。其主要原因是( ) A价格便宜,不易生锈 B铁锅含有碳元素 C烹调的食物中留有人体需要的铁元素 D传热慢,保温性能好 答案 C 解析 价格是物质用途需考虑的因素之一,但不是有益于健康的理由,铁锅为铁合金,易发生电 化学腐蚀生锈,A 项错误;铁锅为铁的合金,主要成分为铁,还含有碳等其他元素,使用铁锅主要是 获得铁元素,不是为了获得碳元素,B 项错误;使用铁锅烹调的食物中留有人体需要的铁元素,铁是 合成血红蛋白的主要元素,缺乏会患贫血,C 项正确;铁合金具

    16、有良好的导热性能,但保温性能差, D 项错误。 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 D铁与盐酸或水蒸气反应,都做还原剂 答案 C 解析 铁能在纯氧气中燃烧,也能在高温下与水蒸气反应,二者产物均为四氧化三铁;铁与盐酸 和水蒸气发生的反应都是置换反应,在反应中铁的化合价升高,铁做还原剂;铁与盐酸反应生成氯化 亚铁,而不是氯化铁。 【考点】 铁的单质 【题点】 铁的化学性质 3如图,在铁与水反应的实验中,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

    17、处 C用铁丝网罩住酒精灯火焰 D点燃肥皂泡验证氢气的生成 答案 B 解析 铁粉易堵塞导管口, 铁丝与水蒸气反应的接触面积较大, A 正确; 若湿棉花移到试管口处, 产生的水蒸气不易与铁丝充分反应,B 错误;铁丝网罩住酒精灯火焰,可提高温度,C 正确;氢气能 燃烧,点燃肥皂泡可验证氢气的生成,D 正确。 【考点】 铁与水蒸气反应 【题点】 铁与水蒸气反应的实验探究 4将一枚洁净的铁钉浸入稀硫酸中,下列叙述正确的是( ) 铁钉表面产生气泡 溶液由无色逐渐变为浅绿色 铁钉的质量减轻 溶液的质量减轻 A B C D 答案 C 解析 根据反应 FeH2SO4=FeSO4H2可知, 反应过程中铁钉逐渐溶解

    18、, 铁钉表面产生气泡, 溶液变为浅绿色。 【考点】 铁的单质 【题点】 铁与酸的反应实验现象 题组二 铁的氧化物 5指南针是我国古代四大发明之一,制造指南针的磁性物质是( ) AFeO BFe2O3 CFe3O4 DFe 答案 C 解析 Fe3O4具有磁性,俗称磁性氧化铁;铁是能被磁化的物质,本身没有磁性。 【考点】 铁的氧化物 【题点】 铁的氧化物的物理性质 6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 BFe3O4是黑色晶体,其中1 3的铁显2 价, 2 3的铁显3 价 CFeO、Fe2O3、Fe3O4都不溶于水,但

    19、都能和盐酸反应生成相应的盐 DFeO 不稳定,在空气中加热迅速被氧化成 Fe2O3 答案 D 解析 FeO 不稳定,在空气里受热迅速被氧化成 Fe3O4。 【考点】 铁的氧化物 【题点】 铁的氧化物的物理、化学性质 7关于氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁三种氧化物的下列说法中不正确的是( ) A铁元素化合价不完全相同 B氧元素的化合价完全相同 C氧化亚铁俗称铁红,为红棕色固体 D铁在氧气中燃烧的产物为黑色固体 答案 C 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;铁元素的化合价不同,氧化 铁中铁为3 价,氧化亚铁中铁为2 价,四氧化三铁中铁为2 价和3 价。氧化铁俗称铁红,是一 种

    20、红棕色的固体;铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,是一种黑色固体;故本题选 C。 【考点】 铁的氧化物 【题点】 铁的氧化物中铁的化合价、颜色 题组三 铁的氢氧化物 8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 答案 D 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。 【考点】 氢氧化亚铁易被氧化 【题点】 氢氧化亚铁转化为氢氧化铁 9实验室制取氢氧化铁的一组试剂是( ) A氯化铁溶液和烧碱溶液 B

    21、氧化铁和烧碱溶液 C氧化铁和水 D铁和水蒸气 答案 A 解析 实验室常用可溶性铁盐溶液(如氯化铁溶液)与碱溶液(如烧碱溶液)反应来制取氢氧化铁沉 淀。 【考点】 氢氧化铁制备 【题点】 氢氧化铁制备 10(2020 甘肃静宁第一中学高一检测)应用下列装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的 混合物,加热,并通入水蒸气,就可以完成高温下“Fe 与水蒸气反应的实验”。 请回答下列问题: (1)实验前必须对整套装置进行气密性检查,操作方法是 。 (2)圆底烧瓶中盛装的是水,该装置受热后的主要作用是 ; 烧瓶底部放置了几片碎瓷片,碎瓷片的作用是 。 (3)酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是 。 (4)干燥

    22、管中盛装的物质可以是 ,作用是 。 (5)如果要在 A 处玻璃管口处点燃该气体,则必须对该气体进行 ,这一操作的目的 是 。 答案 (1)将干燥管末端的导管 A 浸入水中,微热烧瓶底部,如果能观察到浸入水中的玻璃导管 口有气泡冒出,停止加热后,玻璃导管内有水柱上升,且较长时间不回落,则表明该套装置的气密性 良好 (2)为硬质玻璃管内 Fe 与水蒸气的反应持续不断的提供水蒸气 防止暴沸 (3)先点燃酒精灯,产生水蒸气后,再点燃酒精喷灯 (4)碱石灰(合理即可) 除去产物 H2中的水蒸气 (5)验纯 防止 H2不纯而发生爆炸 解析 (3)点燃加热仪器的顺序要考虑实验的安全性和对实验结果的影响, 在

    23、本实验中为了防止铁 与空气中的氧气在加强热的条件下反应,应该先点燃酒精灯,产生水蒸气后,再点燃酒精喷灯。 (4)干燥管中盛装的物质可以是碱石灰,作用是除去反应产生的氢气中的水蒸气。 B 组 综合强化练 1下列说法正确的是( ) AFe 比 Al 活泼 BFe 与盐酸反应的离子方程式为 2Fe6H =2Fe33H 2 C铁与 CuSO4溶液反应可置换出铜 DFe 不能与 H2O 反应 答案 C 解析 在金属活动性顺序中 Al 排在 Fe 的前面,故 Al 比 Fe 活泼;Fe 与盐酸反应的离子方程式 应为 Fe2H =Fe2H 2;铁可置换出铜的盐溶液中的铜,如:FeCuSO4=FeSO4Cu;

    24、Fe 在 高温下可以与 H2O(g)发生反应而生成 Fe3O4和 H2。 【考点】 铁的金属活动性顺序 【题点】 铁的金属活动性顺序、置换反应 2(2020 吉林实验中学高一检测)某铁的氧化物中铁元素和氧元素的质量比为 218,该氧化物 的化学式可能是( ) AFeO BFe2O3 CFe3O4 DFe4O5 答案 C 解析 根据 nm M,n(Fe)n(O) 21 56 8 1634,则化学式为 Fe3O4。 【考点】 铁的氧化物 【题点】 铁的氧化物的计算、化学式的确定 3有关铁的化合物的说法中,错误的是( ) AFe(OH)2是一种黑色固体,不稳定,在空气中易被氧化转变为红褐色 B由图示

    25、操作可制取 Fe(OH)2 CFe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反应制得 DFe(OH)3胶体呈红褐色、透明,能发生丁达尔效应 答案 A 解析 Fe(OH)2是一种白色固体,A 错误;煤油能减少 FeSO4溶液与氧气接触,可以避免试管中 部分氧气对氢氧化亚铁的氧化,B 正确;铁在氧气中燃烧可生成 Fe3O4,可通过化合反应:4Fe(OH)2 2H2OO2=4Fe(OH)3来制取 Fe(OH)3, C 正确; Fe(OH)3胶体呈红褐色、 透明, 能发生丁达尔效应, D 正确。 4铁屑溶于过量稀硫酸,过滤后向滤液中加入过量氨水,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,

    26、得到红棕色残渣,上述白色沉淀和残渣分别是( ) AFe(OH)3;Fe2O3 BFe(OH)2;Fe2O3 CFe(OH)2;Fe(OH)3、Fe3O4 DFe2O3;Fe(OH)3 答案 B 解析 铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,当加入氨水时生成白色的氢氧化亚铁;氢氧化亚铁易被空 气中的氧气氧化为红褐色的氢氧化铁,加热时氢氧化铁分解为红棕色的氧化铁。 5(2020 贵州独山期末)某学生以铁丝和 Cl2为原料进行下列三个实验。从分类角度分析,下列说 法正确的是( ) A实验所涉及的物质均为电解质 B实验发生的均为离子反应 C实验均未发生氧化还原反应 D实验反应制得的物质均为纯净物 答案 C 解析

    27、实验中铁与氯气都是单质, 不是电解质, 故 A 错误; 实验中铁与氯气反应生成氯化铁, 不是离子间发生的反应,不属于离子反应,故 B 错误;实验中氯化铁溶于水为物理变化,实验中 氯化铁水解生成氢氧化铁胶体,没有化合价变化,不属于氧化还原反应,故 C 正确;实验得到氢氧 化铁胶体,属于混合物,故 D 错误。 6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( ) A11 B34 C23 D43 答案 B 解析 根据反应的化学方程式知: Fe2HCl=FeCl2H2 3Fe4H2O(g)= 高温 Fe3O44H2 1 mol Fe 与盐酸反应生成 1

    28、 mol H2,与水蒸气反应生成4 3 mol H2,故相同条件下,产生 H2的体积 比是 34。 7已知红热的铁能与水蒸气反应生成氢气。现用如图所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。 (1)写出铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式: 。 (2)干燥管 C 中盛放的药品是 ;干燥管的 (填“m”或“n”)端与 g 导 管相连接。 (3)在 D 处画出用试管收集氢气的装置图(所需其他仪器自行选择)。 (4)怎样用简单的方法检验收集到的气体是氢气?简述实验操作步骤和现象: 。 (5)若收集到标准状况下的 H2 22.4 L,则参加反应的铁粉的

    29、质量为 g。 (6)当固体质量增加 32 g 时,生成 H2的质量为 g。 答案 (1)3Fe4H2O(g)= 高温 Fe3O44H2 (2)碱石灰(答案合理即可) n (3) (4)用拇指堵住试管口,试管口向上,靠近酒精灯火焰,松开拇指,发出爆鸣声,说明收集到的气 体是 H2 (5)42 (6)4 解析 (3)考虑到 H2的密度比空气小,可采用向下排空气法收集 H2。(4)检验 H2可采用“爆鸣” 实验。(5)根据反应的化学方程式 3Fe4H2O(g)= 高温 Fe3O44H2可得关系式:3Fe4H2,n(H2) 22.4 L 22.4 L mol 11 mol,则 n(Fe)3 4 mol

    30、,m(Fe) 3 4 mol56 g mol 142 g。(6)固体质量增加的原因是 Fe 生成了 Fe3O4, 增加的质量为氧元素的质量, 关系式为 Fe3O44O4H2, 故生成氢气的质量为 m(H2) 32 162 g4 g。 【考点】 铁与水蒸气反应的实验 【题点】 铁与水蒸气反应的实验探究 8 我在故宫修文物展示了专家精湛的技艺和对传统文化的热爱与坚守,也令人体会到化学方 法在文物保护中的巨大作用。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 Fe 3O4 Fe2O3 H2O FeO(OH) Fe OCl 铁器在具有 O2、 等环境中容易被腐蚀。 (2)分析

    31、腐蚀原理:一般认为,铁经过了如下腐蚀循环。 Fe 转化为 Fe2 。 FeO(OH)和 Fe2 反应形成致密的 Fe 3O4保护层,Fe 2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 Fe 3O4保护层,方 法如下: 将铁器浸没在盛有 0.5 mol L 1Na 2SO3、0.5 mol L 1NaOH 溶液的容器中,缓慢加热至 6090 。 一段时间后,取出器物,用 NaOH 溶液洗涤至无 Cl 。 检测洗涤液中 Cl 的方法是: 。 脱氯反应:FeOClOH =FeO(OH)Cl。离子反

    32、应的本质是离子浓度的减小,比较 FeOCl 与 FeO(OH)溶解度的大小: 。 Na2SO3还原 FeO(OH)形成 Fe3O4的离子方程式是: 。 答案 (1)H2O(潮湿) (2)c (3)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 S(FeOCl)SFeO(OH) SO2 36FeO(OH)=SO 2 42Fe3O43H2O 解析 (1)铁器在具有 O2、H2O(潮湿)等环境中容易被腐蚀。(2)根据化合物中化合价代数和为 0 可知 FeO(OH)中铁元素的化合价为3。反应中元素的化合价均不变化,所以 Fe2 既不是氧化剂也不 是还原剂。(3)氯离子可以利用硝酸酸化的硝酸银溶液检验。离子反应的本质是离子浓度的减小, 这说明FeO(OH)更难溶, 因此FeOCl的溶解度大于FeO(OH)的溶解度。 1 mol四氧化三铁中含有1 mol 亚铁离子,亚硫酸钠的氧化产物是硫酸钠,根据得失电子守恒、原子守恒以及电荷守恒可知 Na2SO3 还原 FeO(OH)生成 Fe3O4的离子方程式是 SO2 36FeO(OH)=SO 2 42Fe3O43H2O。 【考点】 铁的氧化物 【题点】 铁的氧化物与氧化还原的综合考查

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