铁及其重要化合物-高一化学易混易错归纳与专练(人教版必修一)(解析版)

2020-2021学年高一化学易混易错归纳与专练
易错易混29 铁及其重要化合物
易错点一 铁与非金属单质的反应
【易错典例】
制备氯化物时，常用两种方法：①用金属与氯气直接化合制得；②用金属与盐酸反应制得。

用以上两种方法都可制得的氯化物是( ) A ．AlCl 3 B ．FeCl 3
C ．FeCl 2
D ．CuCl 2
【答案】A
【解析】A.铝和盐酸或铝和氯气反应均生成AlCl 3，A 选； B.铁和氯气反应生成FeCl 3，铁和盐酸反应生成氯化亚铁，B 不选； C.铁和氯气反应生成FeCl 3，铁和盐酸反应生成氯化亚铁，C 不选； D.铜和氯气反应生成CuCl 2，铜和盐酸不反应，D 不选； 答案选A 。

【解题必备】
铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。

(1)与非金属单质的反应： ①与O 2的反应：
常温下：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为Fe 2O 3。

点燃时：3Fe ＋2O 2=====点燃
Fe 3O 4。

②与Cl 2的反应：2Fe ＋3Cl 2=====点燃
2FeCl 3。

③与S 的反应：Fe ＋S=====△
FeS 。

【变式体验】
下列氯化物，既能由金属和氯气直接化合制得，又能由金属和盐酸反应制得的是( ) A ．FeCl 2 B ．FeCl 3
C ．MgCl 2
D ．CuCl 2
【答案】C
【解析】A ．Fe 与Cl 2反应生成FeCl 3，不能直接得到FeCl 2，A 不符合题意； B ．Fe 与盐酸反应生成FeCl 2，B 不符合题意； C ．Mg 与Cl 2或盐酸反应均生成MgCl 2，C 符合题意； D ．Cu 为不活泼金属，与盐酸不发生反应，D 不符合题意； 答案选C 。

易错点二 铁与水和酸的反应
【易错典例】
下列关于铁与水反应的描述错误的是（ ） A ．铁与水蒸气反应的产物是黑色的Fe 2O 3
B ．红热的铁能与水蒸气反应，产生的气体可在空气中燃烧
C ．铁与水蒸气的反应是氧化还原反应
D ．常温下，Fe 与H 2O 不反应，但能与空气中的O 2、H 2O 共同作用发生反应 【答案】A
【解析】A. 铁与水蒸气反应的化学方程式为()23423Fe+4H O g Fe O +4H 高温
，生成黑色的34Fe O ，A 错
误；
B. 反应产生的2H 可在空气中燃烧，B 正确；
C. 反应中铁和氢元素化合价变化，该反应为氧化还原反应，C 正确；
D. 常温下，铁在潮湿的空气中发生电化学腐蚀而被缓慢氧化，D 正确。

答案选A 。

【解题必备】
1.与水的反应：
常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应：3Fe ＋4H 2O(g)=====高温
Fe 3O 4＋4H 2。

用酒精喷灯加热还原铁粉
C试管产生气泡，液面下降有气体产生C试管收集满气体后点燃有爆鸣声反应产生氢气
实验结论铁在高温下能与水蒸气反应，其化学方程式是3Fe+4H2O(g)
△
Fe3O4+4H2
2.与酸的反应：
①与非氧化性酸反应的离子方程式：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。

②与氧化性酸：
遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化，与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应无H2产生。

【变式体验】
相同质量相同形状的铁和锌，分别与等质量，等浓度的稀盐酸反应，产生氢气的量与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是（）
A．乙表示锌与盐酸的反应
B．锌可能与盐酸恰好完全反应，而铁有剩余
C．两个反应消耗金属的质量相等
D．所得溶液的质量相等
【答案】B
【解析】【分析】根据方程式Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑可知65gZn完全反应可以消耗36.5gHCl，产生2g氢气；根据方程式Fe+2HCl=FeCl2+H2↑可知56gFe完全反应可以消耗36.5gHCl，产生2g氢气。

【详解】A．锌比铁活泼，反应速率更快，所以甲表示锌与盐酸的反应，乙表示铁与盐酸的反应，故A错误；
B．据图可知最终产生的氢气的质量相等，则消耗的盐酸的质量相等，则消耗的锌的质量多，铁的质量少，根据“等质量的锌和铁”可知铁有剩余，故B正确；
C．根据B选项分析可知消耗的锌的质量多，铁的质量少，故C错误；
D．生成的氢气质量是相等的，则参加反应的盐酸的质量也是相等的，无剩余，铁消耗得少、锌消耗得多，所得溶液的质量不相等，故D错误；
综上所述答案为B。

易错点三铁的几种氧化物的比较
【易错典例】
（2020·三门峡市外国语高级中学高一期中）实验室可用下图装置探究一氧化碳还原氧化铁（NaOH溶液吸收CO2）。

（1）实验开始时应先___________（填序号）。

①通CO ②点燃酒精喷灯
（2）A处玻璃管中发生反应的化学方程式为_______________。

（3）关于该实验说法正确的是___________（填序号）。

①A中能观察到黑色固体变红
②通过B中石灰水变浑浊即可判断A中反应已发生
③理论上，A管固体质量的减少值等于反应后生成气体的总质量
（4）通入足量CO完全反应后，所得固体产物与工业炼铁所得产品是否相同？________（填“是”或“否”）原因是____________________。

【答案】① Fe2O3+3CO 高温
2Fe+3CO2②否该实验得到的是纯铁，而工业炼铁含有杂质．
【解析】【分析】装置A中CO在高温下还原氧化铁，装置B检验生成的CO2，装置C吸收生成的CO2，同时收集CO，据此解答。

【详解】（1）因为一氧化碳具有可燃性，点燃或加热一氧化碳与空气的混合物可能引起爆炸，故加热前要先通入一氧化碳，排除空气防止爆炸，故答案选①；
（2）在高温的条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的方程式为
Fe2O3+3CO 高温
2Fe+3CO2；
（3）①A中的氧化铁变成了铁，现象是红色粉末变成黑色，故错误；
②B中石灰水变浑浊说明有二氧化碳生成，即A中反应已发生，故正确；
③由化学方程式Fe2O3+3CO 高温
2Fe+3CO2可知，A管固体质量的减少值是氧化铁中氧元素的质量，而生
成的气体是参加反应的一氧化碳质量与氧化铁中氧元素的质量之和，故错误；
故答案选②；
（4）通入足量CO完全反应后，所得固体产物与工业炼铁所得产品不完全相同，这里得到的是纯铁，而工业炼铁含有杂质。

【解题必备】
铁的常见氧化物的性质
铁的氧化物氧化亚铁氧化铁四氧化三铁
化学式FeO Fe2O3Fe3O4
铁元素价态+2 +3 +2、+3
颜色、状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体
在水中的溶解性不溶于水，也不和水反应
与稀酸的反应(生成相
应的盐) FeO+2H+===Fe2+ + H2O Fe2O3+6H+===2Fe3++ 3H2O
Fe3O4+8H+===2Fe3++Fe2++
4H2O
与CO的反应Fe x O y + y CO x Fe+y CO2
存在不稳定，在空气中受热易
被氧化成Fe3O4
赤铁矿磁铁矿
用途红色油漆和涂料、炼铁原
料
炼铁、磁性材料
【变式体验】
已知：Fe3O4中含有+2、+3价的铁元素，Fe3+溶液颜色为黄色,Fe2+溶液颜色为浅绿色。

（1）现将少量Fe3O4粉末加入过量稀盐酸，发生反应的离子方程式_____________________，用所得溶液
进行以下实验：
（2）取少量溶液于试管中，滴入NaOH溶液，观察到有红褐色沉淀生成，反应的离子方程式为
____________________________________。

（3）取少量溶液于试管中，加入少量还原铁粉，振荡，铁粉逐渐溶解，溶液由黄色变为浅绿色，反应的离子方程式为____________________________________。

（4）取少量溶液与试管中，加入过量双氧水后，将所得的溶液蒸发后，请问是否能够得到FeCl3
晶体？____________（填“是”或“否”），原因____________________________________。

（用离子方程式表示）
【答案】Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ 2Fe3++Fe=3Fe2+否
Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+
【解析】 (1因为Fe3O4中含有+2、+3价的铁元素，现将少量Fe3O4粉末加入适量稀盐酸生成氯化铁、氯化亚铁和水，发生反应的离子方程式为Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O，故答案：
Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O。

（2）取少量溶液于试管中，滴入NaOH溶液后，Fe3+和NaOH发生复分解反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀，其反应的离子方程式为Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓，故答案：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓。

（3）因为Fe3+溶液颜色为黄色，Fe2+溶液颜色为浅绿色。

铁离子具有强氧化性，能溶解金属铁生成亚铁离子，所以溶液由黄色变为浅绿色，该反应的离子方程式为：2Fe3++Fe=3Fe2+，故答案：2Fe3++Fe=3Fe2+。

（4）因为溶液中存在Fe3+、Fe2+，取少量溶液与试管中，加入过量双氧水后，双氧水具有强氧化性，能把Fe2+氧化成Fe3+，此反应方程式为：H2O2+2H++2Fe2+= 2Fe3++ 2H2O，因为Fe3+离子的水解能力很强，其水解反应方程式为：Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+，所以将所得的溶液蒸发后，不能能够得到FeCl3晶体，故答案：否；Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+。

易错点四铁的氢氧化物的性质与制备
【易错典例】
用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。

方法一：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。

(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时，除加硫酸防止生成Fe(OH)2外，还需加入________________。

(2)除去蒸馏水中溶解的O2，常采用________的方法。

(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液的液面以下，
再挤出NaOH溶液。

这样操作的理由是__________________。

方法二：在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。

(1)在试管Ⅰ里加入的试剂是________。

(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是________。

(3)为了制得白色的Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是
__________________________________________________。

(4)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】方法一：(1)铁屑
(2)煮沸
(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2转化成Fe(OH)3沉淀
方法二：(1)稀H2SO4、铁屑
(2)NaOH溶液
(3)检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度。

当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹
(4)试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不容易进入
【解析】方法一：
(1)硫酸亚铁水解，且易被氧化，所以配制FeSO4溶液时，需加入稀硫酸和铁屑，抑制Fe2+的水解并防止Fe2+被空气中的O2氧化为Fe3+；
(2)气体的溶解度随温度的升高而减小，则可以通过加热煮沸蒸馏水除去其中溶解的O2；
(3)Fe(OH)2很容易被空气中的氧气氧化，为了防止被空气中的氧气氧化，实验时生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。

方法二：
(1)试管Ⅰ中提供还原性气体氢气和硫酸亚铁溶液，可用硫酸和铁屑反应生生成，即在试管Ⅰ里加入的试剂是稀H2SO4、铁屑；
(2)试管Ⅱ中应为NaOH溶液，与试管Ⅰ中生成的FeSO4溶液反应生成Fe(OH)2沉淀，即在试管Ⅱ里加入的试剂是NaOH溶液；
(3)打开止水夹，Fe与H2SO4反应生成H2充满整个装置，反应一段时间后关闭止水夹，左侧试管内气压升高，反应生成的硫酸亚铁沿导管进入右侧试管与NaOH反应生成白色沉淀Fe(OH)2，若过早关闭止水夹，使左侧试管中的硫酸压入右侧试管中，将NaOH中和，则得不到Fe(OH)2溶液，因此塞紧塞子后的实验步骤是检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度。

当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹；
(4)由于装置中充满H2，外界空气不易进入，所以沉淀的白色可维持较长时间，即生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色的理由为：试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不容易进入。

【解题必备】
1.Fe(OH)2与Fe(OH)3的比较
化学式Fe(OH)2Fe(OH)3
色态白色固体红褐色固体
溶解性难溶于水难溶于水
与盐酸反应(离
子方程式)
Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
稳定性不稳定，分解产物很复杂
不稳定，受热易分解：2Fe(OH)3
△
Fe2O3+3H2O
制法
可溶性亚铁盐与碱反应：
FeSO4+2NaOH===Fe(OH)2↓+Na2SO4
可溶性铁盐与碱反应：FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl
转化方程式4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
现象白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
2.铁的氢氧化物的制备
实验操作实验现象结论(用化学方程式表示)
试管中有红褐色沉淀产生Fe3++3OH−===Fe(OH)3↓
试管中先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色Fe2++2OH−===Fe(OH)2↓(白色)、4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
Fe(OH)2的常用制备方法问题分析
因为Fe(OH)2易被氧化，为了能较长时间观察到Fe(OH)2的颜色，在实验时常采用以下方法：
(1)使用新制的FeSO4，加热煮沸NaOH溶液赶尽空气，并将盛NaOH溶液的胶头滴管插入液面下挤出NaOH溶液。

(2)采用油层覆盖法，以便隔绝空气。

在上述实验方法的基础上，将2 mL苯(或汽油)加入盛FeSO4溶液的试管中，苯(或汽油)可以覆盖在FeSO4溶液表面，防止空气进入，可以较长时间地观察白
色沉淀的生成。

(3)在试管上面先充满氢气，保持“还原气氛”，可以有充足的时间观察到白色的Fe(OH)2
絮状沉淀生成。

如图所示。

【变式体验】
如图所示装置可用来制取Fe(OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。

实验时必须使用铁屑、6 mol·L−1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中应预先加入的试剂是______，A中反应的化学方程式为
_________________。

(2)实验开始时应先将活塞E______(填“打开”或“关闭”)，其目的是__________。

在C中收集到的气体主要为________。

(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程：_______________________。

(4)拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，看到的现象为________________；写出有关反应的化学方程式：____________________。

【答案】铁屑 Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑打开排除装置中的空气 H2关闭活塞E，A中压强增大，将FeSO4溶液压入B瓶中进行反应白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
【解析】【分析】必须使用铁屑、6mol•L-1硫酸溶液制备Fe(OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化，由图可知，分液漏斗中为硫酸，烧瓶中为铁屑，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，B中为NaOH
溶液，实验中先打开E，利用氢气将装置中的空气排出，C为排水法收集氢气；当关闭E时，利用氢气的压力使FeSO4溶液压入B瓶中进行反应生成Fe(OH)2，然后拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，可观察颜色的变化，以此来解答。

【详解】(1)A中应预先加入的试剂是铁屑，A中发生的反应的化学方程式为Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑，故答案为：铁屑；Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；
(2)实验开始时应先将活塞E打开，其目的是排出装置中的空气，C为排水法收集氢气，即C中收集气体主要为H2，故答案为：打开；排出装置中的空气；H2；
(3)生成Fe(OH)2的操作过程为关闭活塞E，A中压强增大，将FeSO4溶液压入B瓶中进行反应，故答案为：关闭活塞E，A中压强增大，将FeSO4溶液压入B瓶中进行反应；
(4)氢氧化亚铁不稳定，易被氧气氧化生成红褐色氢氧化铁沉淀，所以拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，看到的现象是：白色沉淀迅速变为灰绿色最终变为红褐色，反应的方程式为：
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案为白色沉淀迅速变为灰绿色最终变为红褐色；
4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3 。

易错点五铁的氧化物的反应计算
【易错典例】
在一定量铁的氧化物中，加入 45mL 4 mol/L 硫酸溶液恰好完全反应，所得溶液中 Fe2+能恰好被标准状况下672 mL 氯气氧化。

则该固体中氧原子和铁原子的个数之比为
A．6：5 B．3：2 C．9：7 D．4：3
【答案】C
【解析】铁的氧化物与硫酸反应生成硫酸盐和水，由守恒可知，n(H2O)=n(H2SO4)=n(氧化物中O)；Fe2+能恰好被标准状况下672 mL氯气氧化，由电子守恒可计算亚铁离子的物质的量，且铁的氧化物中正负化合价的代数和为0，以此来解答。

硫酸的物质的量为4 mol/L×0.045 L=0.18 mol，可知氧化物中含O为0.18
mol，Fe2+能恰好被标准状况下672 mL氯气氧化，由电子守恒可知n(Fe2+)=
()
()
0.672L
22.4L/m
21
2
l
3
o
⨯⨯-
-
=
0.06mol，铁的氧化物中正负化合价的代数和为0，设n(Fe3+) = x，则3x+0.06×2=0.18×2，解得x=0.08mol，该固体中氧原子和铁原子的个数之比为0.18mol：(0.06mol+0.08mol) = 9:7，C项正确，答案选C。

【解题必备】
从化合物的组成的角度分析，运用守恒原理解决化学计算问题，可以简化解题过程。

【变式体验】
向一定量的Fe、FeO、Fe3O4的混合物中加入100mL2mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL(标准状况)的气体，所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现。

若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是
A．11.2g B．5.6g C．2.8g D．无法计算
【答案】B
【解析】盐酸恰好使混合物完全溶解，盐酸没有剩余，向反应所得溶液加KSCN溶液无血红色出现，说明
溶液为FeCl2溶液，根据氯元素守恒可知n(FeCl2)=1
2
n(HCl)=
1
2
×0.1L×2mol/L=0.1mol；用足量的CO在高
温下还原相同质量的混合物得到铁，根据铁元素守恒可知n(Fe)=n(FeCl2)=0.1mol，质量为0.1mol×56g/mol=5.6g，故选B。

易错题目专练
1．下列物质不能由单质直接化合而生成的是（）
A．FeCl3B．FeS C．CuI D．CuS
【答案】D
【解析】A．铁与氯气反应生成氯化铁，故A不选；
B．铁单质与硫单质生成硫化亚铁，故B不选；
C．铜单质与碘单质反应生成碘化亚铜，故C不选；
D．铜单质与硫单质反应生成硫化亚铜，故D选；
故选：D。

2．下列物质反应后一定有＋3价铁生成的是 ()
①过量的Fe与Cl2反应②Fe与过量稀H2SO4反应③Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中
A．只有①B．①②C．①②③D．①③
【答案】A
【解析】虽然铁粉过量，但铁与Cl2发生反应的产物为FeCl3，故①中有＋3价铁生成；Fe与稀H2SO4反应生成FeSO4，故②中只有＋2价铁生成；Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中时，若铁粉很多，则过量的铁粉与生成的FeCl3发生反应生成FeCl2，而使溶液中无Fe3＋，故③中不一定有＋3价铁生成，A正确；
综上所述，本题选A。

【点睛】铁与氯气加热反应只能生成+3价铁的化合物，而铁与稀盐酸或稀硫酸反应只能生成+2价铁的化
合物，氯化铁溶液中加入铁粉可以生成氯化亚铁，氯化亚铁通入氯气可以生成氯化铁。

3．下列关于铁矿石的说法正确的是
A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B．铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同
C．磁铁矿粉末溶于盐酸后，加入KSCN溶液，溶液变红色
D．Fe3O4俗称铁红
【答案】C
【解析】赤铁矿主要成分是Fe2O3，A错误；铁矿石的种类有多种，而铁锈的主要成分为Fe2O3，故B错误；Fe3O4俗称磁性氧化铁，D项错误。

4．将Fe(OH)2露置在空气中加热灼烧所得的产物为( )
A．FeO B．Fe2O3C．Fe3O4D．Fe(OH)3
【答案】B
【解析】因Fe(OH)2极易被空气中的氧气氧化，当露置于空气中时，Fe(OH)2首先转化为Fe(OH)3，然后Fe(OH)3分解生成Fe2O3和H2O。

故答案选B。

5．下列实验只能制备氢氧化铁沉淀的是
A．将氧化铁和水直接加热
B．将水蒸气通过炽热铁粉
C．氧化铁先用盐酸溶解再加烧碱溶液
D．饱和氯化铁溶液逐滴滴入沸水中
【答案】C
【解析】A、氧化铁不溶于水，不能与水反应生成氢氧化铁，A不选；B、水蒸气能与炽热铁粉反应生成四氧化三铁和氢气，B不选；C、氧化铁先用盐酸溶解生成氯化铁和水，再加烧碱溶液得到氢氧化铁沉淀，C 选；D、饱和的氯化铁溶液逐滴滴入沸水中，可制备氢氧化铁胶体，D不选。

答案选C。

6．如图所示装置可用来制取Fe(OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。

实验提供的试剂：铁屑、6mol/L硫酸溶液、NaOH溶液。

下列说法错误的是( )
A．B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是铁屑
B．实验开始时应先将活塞E关闭
C．生成Fe(OH)2的操作为：关闭E，使A中溶液压入B瓶中
D．取下装置B中的橡皮塞，使空气进入，颜色最终变成红褐色
【答案】B
【解析】【分析】Fe(OH)2容易被空气中是氧气氧化。

实验开始时，应先打开活塞，使生成的氢气进入整套实验装置中而排出空气，防止氢氧化亚铁被氧化，因此A中发生铁与稀硫酸的反应；关闭活塞E时，A 中溶液进入B装置中，A中溶液含有硫酸亚铁（可能含有硫酸），硫酸亚铁和氢氧化钠溶液反应生成
Fe(OH)2，因此B中盛放氢氧化钠溶液，据此分析判断。

【详解】A．根据上述分析，制取硫酸亚铁需要铁屑，所以在烧瓶中应该先加入铁屑，所以A中应预先加入的试剂是铁屑，B中盛有一定量的NaOH溶液，故A正确；
B．稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，因为装置中有空气，需要用生成的氢气排出，所以要打开活塞E，故B错误；
C．铁和硫酸反应有氢气生成，关闭活塞E，导致A装置中的压强逐渐增大使FeSO4溶液被压入B瓶中进行反应生成氢氧化亚铁，所以操作为：关闭活塞E，使A中溶液被压入B瓶中进行反应，故C正确；D．氢氧化亚铁不稳定，容易被空气中的氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁，反应方程式为
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故D正确；
故选B。

7．化合价和物质类别是整理元素及化合物知识的两个要素，可表示为“价—类”二维图。

铁元素的“价—类”二维图如图所示，下列说法正确的是（）
A．工业上用CO还原Fe2O3炼铁，该反应为置换反应
B．Fe3O4中铁元素为+4价
C．维生素C能将Fe3+转化为Fe2+，该过程中维生素C作还原剂
D．Fe(OH)2浊液露置于空气中，由白色立即变为红褐色
【答案】C
【解析】A. 用CO 还原23Fe O ，反应物中没有单质，故该反应不是置换反应，A 项错误；
B. 34Fe O 中部分铁元素显+3价，部分铁元素显+2价，B 项错误；
C. 维生素C 将3Fe +转化为2Fe +，使Fe 元素发生还原反应，维生素C 表现出还原性，作还原剂，C 项正确；
D. ()2Fe OH 浊液露置于空气中易被空气氧化，白色迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，D 项错误。

答案选C 。

8．—定条件下，等量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气充分反应，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 【答案】B
【解析】根据22Fe+2HCl FeCl +H ↑═、()23423Fe+4H O g Fe O +4H 高温═可知，1mol Fe 与足量盐酸反应
生成1mol 2H ，1mol Fe 与足量水蒸气反应生成
4mol 32H ，故相同条件下产生2H 的体积比是3:4，故选：B 。

9．有一块铁的“氧化物”样品，用140mL 5.0mol·L －１盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025mol Cl 2，恰好使其中的Fe 2+全部转变为Fe 3+，则该样品可能的化学式为
A ．Fe 2O 3
B ．Fe 3O 4
C ．Fe 4O 5
D ．Fe 5O 7 【答案】D
【解析】n （HCl ）=0.14L×5.0mol/L=0.7mol ，由氧化物和盐酸反应生成水可知，氧化物中含有n （O ）=12
n （HCl ）=0.35mol ，所得溶液还能吸收0.025mol Cl 2，恰好使其中的Fe 2+全部转变为Fe 3+，反应后所得溶液
为FeCl 3，因n （Cl -）=0.7mol+0.025mol×
2=0.75mol ，则n （Fe 3+）=13
n （Cl -）=0.25mol ，所以氧化物中n （Fe ）∶n （O ）=0.25∶0.35=5∶7，所以化学式为Fe 5O 7；
答案选D 。

10．1mol 氢氧化亚铁在空气中变质，理论上需要标准状况下的空气(假设氧气占空气体积的1/5) A ．5.6L
B ．22.4L
C ．28L
D ．2.8L 【答案】C
【解析】由反应方程式4Fe(OH)2+O 2+2H 2O=4Fe(OH)3可知，1mol 氢氧化亚铁在空气中变质，需要氧气的
物质的量为1mol÷4=0.25mol，理论上需要标准状况下的空气的体积0.25mol×22.4L/mol÷1/5=28L，所以C 正确。

故选C。

11．（2020·四川广元高一期末）有一粉末，它是由铁的氧化物物中的一种或两种组成，取3.04 g粉末加热，同时通入足量的CO使之完全反应，再用澄清石灰水把产生的气体充分吸收，产生沉淀5g，则该粉末的组成可能是
A．只有Fe2O3
B．只有FeO
C．等物质的量的FeO和Fe3O4
D．等物质的量的Fe2O3和Fe3O4
【答案】C
【解析】用澄清石灰水把产生的气体充分吸收，产生沉淀5g，则生成的CO2的物质的量为：
n(CO2)="n(Ca" CO3)=5g÷100g/mol=0.05mol，设铁的氧化物化学式为Fe x O y,设铁的氧化物物质的量为n，则有：
Fe x O y+ yCO ＝ xFe + yCO2
1 y
n 0.05 得n=0.05/y 3.04/ (56x+16y)=0.05/y ，x/y=4/5，所以Fe和O的原子个数比为4：5，选C。

12．某学生设计了一个制取氢氧化亚铁的实验方案，实验装置如图所示。

（1）在试管B中加入NaOH溶液，加热煮沸1~2min立即加入2mL液体石蜡，该操作的目的是
_________________________________________________。

（2）在具支试管A中加入稀硫酸和略微过量的铁粉，试分析铁粉过量的原因：
______________________。

（3）连接好导管，同时打开活塞，当铁粉与稀硫酸反应平稳时，关闭活塞，这时试管A中的现象是
___________________________，产生该现象的原因是___________________________。

试管B中的现象为___________________________。

（4）若试管B 中生成的氢氧化亚铁遇到空气，发生反应的化学方程式为
____________________________。

【答案】（1）除去溶解在NaOH 溶液中的2O ，并防止2O 再进入溶液
（2）保证溶液中不存在3+Fe
（3）溶液经导管进入试管B 生成的2H 使试管A 、B 内产生了压强差 产生白色沉淀
（4） ()()222324Fe OH O H O 4Fe OH ++═
【解析】（1）在B 试管中加入NaOH 溶液后加热煮沸1－2min 并立即加入2mL 液体石蜡，这样操作目的是：除去溶解在NaOH 溶液中的2O ，并防止2O 再进入溶液；
（2）在具支试管A 中加入稀硫酸溶液和略微过量的铁粉，试分析铁粉过量的原因：保证溶液中不存在3+Fe ；
（3）连接好导管，同时打开活塞，当铁粉与稀硫酸反应平稳时，关闭活塞，这时试管A 中的现象是：A 试管中溶液经导管压入B 试管；产生该现象的原因是：因为产生的2H 产生了压力；试管B 中的现象为：亚铁离子与氢氧根离子生成白色沉淀；
（4）若试管B 中生成的氢氧化亚铁遇到空气，发生反应生成红褐色沉淀，反应的化学方程式为：()()222324Fe OH O H O 4Fe OH ++═。

13．（2020·延寿县第二中学高一月考）今后学习常见物质时，会从“价”和“类”两个方面进行学习。

如图表示铁元素的常见化合价与含铁物质类别的关系。

（1）X 的物质类别是_____。

（2）铁和稀硫酸反应生成的含铁化合物属于如上图中的_____(填序号)。

（3）某同学想用物质a 制取物质b ，设计了如图实验步骤：
物质a与稀盐酸反应的化学反应方程式为_____。

溶液乙中的溶质一定有_____。

如果向盛有溶液甲的烧杯中滴加NaOH溶液至过量，下图中图象能正确表示烧杯中溶液质量变化的是_____(填序号)。

【答案】单质 d Fe2O3+3HCl=FeCl3+3H2O NaCl D
【解析】【分析】由图可知，X中铁元素化合价为0价，则X为铁；a为氧化铁、b为氢氧化铁、c为铁盐、d为亚铁盐。

【详解】（1）由分析可知，X为铁，属于金属单质，故答案为：单质；
（2）铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，则含铁化合物属于亚铁盐，选d，故答案为：d；
（3）a为氧化铁，氧化铁与过量盐酸反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式为
Fe2O3+3HCl=FeCl3+3H2O，氧化铁溶于过量盐酸时，溶液质量增大；向反应后的溶液中加入过量氢氧化钠溶液，过量的盐酸先与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水，氯化铁溶液再与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，溶液乙中的溶质一定有氯化钠，加入过量氢氧化钠溶液生成氢氧化铁沉淀时，反应后过量氢氧化钠溶液和氯化钠溶液的质量之和大于反应前盐酸和氯化铁溶液的质量之和，溶液的质量增大，则图像D符合题意，故答案为：Fe2O3+3HCl=FeCl3+3H2O；NaCl；D。