资源简介

铁的单质
【核心素养发展目标】
1．结合生活中的铁制品应用，了解单质铁的物理性质、化学性质及用途，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
【主干知识梳理】
一、铁的存在形式及铁的物理性质
1．铁的存在形式——既有游离态又有化合态
(1)人类最早使用的铁，是来自太空的陨铁。铁在自然界中可以像陨铁中的铁那样以单质形态存在，但主要是以＋2价和＋3价化合物的形态存在于矿石中
(2)铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位。丹霞地貌的岩层因含Fe2O3而呈红色
2．铁的应用历史及冶炼
(1)我国在春秋初年就掌握了冶铁技术。战国中期以后，铁制工具在社会生产中发挥了巨大的作用
(2)现代工业炼铁的原理是用还原的方法把铁从铁矿石中提炼出来。炼铁高炉内发生反应的化学方程式为
3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2
3．铁的物理性质：铁是一种有金属光泽的银白色金属，具有良好的导热性和延展性。铁能导电，但其导电性不如铜和铝，铁还能被磁体吸引。其熔、沸点较高，熔点为1535 ℃、沸点为2750 ℃，密度为7.86 g·cm－3
二、铁的化学性质：铁是较活泼的金属，发生化学反应时可生成＋2、＋3两种价态的化合物，且Fe3+比Fe2+稳定。在一定条件下，铁作为还原剂能与某些非金属单质、酸和盐溶液反应
①铁与氧化性较弱的氧化剂(如：盐酸、硫酸铜溶液等)反应，铁原子失去2个电子生成＋2价铁的化合物
②铁与氧化性较强的氧化剂(如：氯气、硝酸等)反应，铁原子则失去3个电子生成＋3价铁的化合物
1．Fe与非金属反应
(1)Fe与O2的反应：3Fe＋2O2Fe3O4 (火星四射、剧烈燃烧、放出大量的热、生成黑色的固体)
(2)Fe在氯气中燃烧：2Fe＋3Cl22FeCl3 (产生棕黄色的烟)
(3)Fe与硫的反应：Fe＋SFeS
2．Fe与水蒸气的反应——实验探究铁粉与水蒸气的反应
实验装置 INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A106.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A106.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A106.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A106.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A106.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A106.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A106.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A106.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A106.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\唐兰\\d\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A106.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\唐兰\\d\\2020唐兰\\2020\\同步\\化学\\化学 人教版 必修第一册 （新教材）\\全书完整的Word版文档\\A106.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\赵瑊\\赵瑊\\2020赵瑊\\看PPT\\化学 人教必修第一册 新教材 唐兰\\全书完整的Word版文档\\A106.TIF" \* MERGEFORMATINET
操作及现象 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3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
注意事项 湿棉花的作用是受热时提供反应所需的水蒸气
【微点拨】
①铁与水蒸气反应，日常生活中能用铁壶烧水是因为铁只能在高温下与水蒸气反应，与冷水、热水都不能反应
②常温下，铁与水不起反应，但在水和空气里的O2等共同作用下，铁易被腐蚀
3．Fe与酸的反应
(1)与非氧化性酸(如：稀盐酸、稀硫酸)的反应：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ Fe＋2H+===Fe2+＋H2↑
(2)与氧化性酸(如：硝酸、浓硫酸)的反应
【微点拨】常温下，铁遇冷的浓硫酸、浓硝酸产生钝化现象，即：浓硫酸、浓硝酸将铁的表面氧化成一层致密的氧化物薄膜，这层莫阻止了酸与内层金属的进一步反应。但在加热的条件下铁可以和浓硫酸、浓硝酸反应
①少量的铁与稀硝酸反应：Fe(少量)＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O
生成的Fe(NO3)3可以和铁继续反应：Fe＋2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2
②过量的铁与稀硝酸反应：3Fe(过量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
③少量的铁与浓硝酸共热：Fe＋6HNO3(浓)Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O
4．与盐溶液反应：
(1)与硫酸铜溶液的反应：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu Fe＋Cu2+===Fe2+＋Cu
(2)与FeCl3溶液的反应：Fe＋2FeCl3===3FeCl2 Fe＋2Fe3+===3Fe2+
【对点训练1】
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．铁是一种应用广泛的金属。下列有关铁的说法正确的是(　　)
A．铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气 B．常温下铁在浓硫酸中钝化
C．铁在氧气中燃烧生成物为三氧化二铁 D．纯铁(块状)是黑色金属
3．下列说法正确的是(　　)
A．Fe比Al活泼 B．Fe与盐酸反应的离子方程式为2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑
C．铁与CuSO4溶液反应可置换出铜 D．Fe不能与H2O反应
4．在一定条件下，铁与有关物质的反应所得产物错误的是(　　)
A．FeFeCl3 B．FeFeS
C．FeFe(OH)3 D．FeFe3O4
5．下列反应中，铁只能生成＋3价化合物的是(　　)
A．少量铁与稀硫酸反应 B．铁丝在氧气中燃烧
C．过量铁粉在氯气中燃烧 D．Fe投入到CuSO4溶液中
6．在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉，待反应结束后，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是(　　)
A．Cu2＋ B．Fe3＋ C．Fe2＋ D．H＋
7．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(　　)
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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2Fe＋3H2O(g)Fe2O3＋3H2
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
8．有下列物质：①Cl2　②CuCl2　③稀H2SO4　④盐酸　⑤S ⑥H2O(g)　⑦O2　⑧稀HNO3(足量)。请思考回答：
(1)上述物质在一定条件下与Fe反应只生成＋2价铁的化合物的有________
(2)只生成＋3价铁的化合物的有________
(3)生成的产物中铁元素既有＋2价又有＋3价的有________
三、铁的冶炼：工业炼铁的原理是用还原的方法把铁从铁矿石中提炼出来
1．设备：炼铁高炉
2．原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石等
3．主要反应
(1)还原剂的生成
①生成CO2：C＋O2CO2
②生成CO：CO2＋C2CO
(2)铁的生成：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
(3)炉渣的形成
①CaCO3CaO＋CO2↑
②CaO＋SiO2CaSiO3
四、人体中的铁元素
1．人体内的含铁化合物主要是功能性铁和储存铁。功能性铁参与氧的运输
2．体内缺铁将会导致人的记忆能力、免疫能力和对温度的适应能力等生理功能下降。动物内脏、肉类、鱼类、蛋类等动物性食物中的铁容易被吸收。我国已实施在某些酱油中加入铁强化剂的措施以减少缺铁性贫血问题的发生
【课时跟踪检测】
1．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
2．下列说法正确的是(　　)
A．金属首次被使用的年代与金属的性质无关
B．铁能置换出CuSO4溶液中的铜，故银也能置换出CuSO4溶液中的铜
C．金属原子最外层电子数越少，其还原性越强
D．将金属钠投入CuSO4溶液中，得不到金属铜
3．下列变化过程中，不能一步实现的是(　　)
A．FeFeCl3 B．FeFe3O4 C．FeFe3O4 D．FeFeCl3
4．某些化合物可由两种单质加热直接反应生成。下列化合物不符合上述条件的是(　　)
A．FeS B．FeCl2 C．FeCl3 D．Fe3O4
5．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
6．在加热的条件下铁粉可与水蒸气发生反应，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
7．把足量的铁粉投入硫酸和CuSO4的混合溶液中，充分反应后，剩余金属的质量与原加入的铁粉的质量相等，则原溶液中c(H＋)与c(SO)之比为(　　)
A．1∶7 B．1∶4 C．1∶2 D．1∶3
8．若0.1 mol某单质与足量的硫充分反应，生成物的质量比该单质的质量增加了1.6 g，则组成这种单质的元素不可能是(　　)
A．Ag B．Fe C．Na D．K
9．在浓度均为6 mol·L－1的盐酸和硫酸各100 mL溶液中，分别加入等质量的铁粉，充分反应后生成气体体积比为2︰3，则加入铁粉的质量是(　　)
A．11.2 g B．25.2 g C．16.8 g D．33.6 g
10．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(　　)
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A．实验①②所涉及的物质均为电解质 B．实验①③发生的均为离子反应
C．实验②③均未发生氧化还原反应 D．实验①③反应制得的物质均为纯净物
11．还原铁粉与水蒸气反应的装置如图所示，下列有关该实验的说法正确的是(　　)
A．反应生成的Fe3O4为还原产物
B．湿棉花的主要作用是冷却试管，防止炸裂
C．当反应消耗56 g Fe，转移电子 mol
D．铁粉与水蒸气反应后，可立即用磁铁将剩余铁粉分离出来
12．将金属铁、铜投入FeCl3溶液中充分反应，下列对反应情况设想的评价正确的是(　　)
选项 反应情况设想 评价
A 当铁、铜均不剩余时，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋，一定无Fe3＋ 正确，Fe3＋和铁、铜均可反应
B 当铁、铜均剩余时，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋，无Fe3＋ 正确，铁和铜都与Fe3＋反应，故无Fe3＋
C 当铜剩余，铁不剩余时，溶液中一定只有Fe2＋，无Cu2＋ 正确，铜剩余，故无Cu2＋
D 当铁剩余，铜不剩余时，溶液中一定有Fe2＋、Cu2＋ 不正确，不可能出现铁剩余而铜不剩余的情况，因为铁的还原性比铜的强，铁先与Fe3＋反应
13．科学的假设与猜想是科学探究的前提，下列探究有意义的是(　　)
A．探究Na与水反应生成的气体可能是O2 B．探究铁和浓盐酸反应可能生成FeCl3
C．探究硫酸铁与铜反应可能产生铁单质 D．探究SO2和Na2O2反应可能有Na2SO4生成
14．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
15．铁片投入下列溶液，溶液质量减轻，但无气体产生的是(　　)
A．盐酸 B．CuSO4溶液 C．稀硫酸 D．Na2SO4溶液
16．下列关于铁的叙述，错误的是(　　)
A．纯净的铁是光亮的银白色金属
B．铁能被磁铁吸引，在磁场作用下，铁自身也能产生磁场
C．铁是地壳中含量最多的金属元素，所以分布在地壳中的铁有游离态也有化合态
D．纯铁的抗腐蚀能力强，在干燥空气中不易被氧化
17．铁在一定条件下与Cl2、O2、S反应的产物分别为FeCl3、Fe3O4、FeS，下列有关说法正确的是(　　)
A．三种非金属单质中，S的氧化性最弱
B．等量的铁分别与Cl2、O2、S反应，转移的电子数相等
C．反应生成的三种产物都只具有氧化性
D．反应生成的三种产物都是易溶于水的固体
18．下列有关实验现象的叙述中，不正确的是(　　)
A．氢气在Cl2中燃烧，发出苍白色火焰 B．铁丝在Cl2中燃烧，产生棕褐色的烟
C．钠在Cl2中燃烧，产生棕黄色的烟 D．铜丝在Cl2中燃烧，产生棕黄色的烟
19．下列有关铁及其化合物的说法正确的是(　　)
A．铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在
B．铁在纯氧中燃烧或在氯气中燃烧所得产物中铁元素的化合价均为＋3
C．铁在氯气中燃烧如果铁过量会生成FeCl2
D．工业上用CO在高温条件下还原含Fe2O3的铁矿石炼铁
20．现有四种黑色粉末，分别为MnO2、CuO、炭粉、铁粉，只需加入一种试剂并进行适当的操作就可以将它们区分开，这种试剂是(　　)
A．氢氧化钠溶液 B．浓盐酸 C．稀硫酸 D．稀盐酸
21．将铁粉、铜粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液和CuCl2溶液混合于某种容器中充分反应(假定容器不参与反应)，试判断下列情况溶液中存在的金属离子和金属单质
(1)若铁粉有剩余，则容器中不可能有________
(2)若氯化铜有剩余，则容器中还可能有______
(3)若氯化铁和氯化铜都有剩余，则容器中不可能有________，一定有________
(4)若氯化铁有剩余，则容器中不可能有________
22．有A、B、C三种常见的金属单质，A在空气中燃烧生成淡黄色固体；B也能在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光；C在一定条件下与水蒸气反应生成H2和一种黑色固体。根据以上信息回答下列问题：
(1)写出化学式：A______；B______；C______
(2)写出下列反应的化学方程式。
①C在空气中燃烧：_______________________________
②C与水反应：___________________________________
23．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，在空气中受撞击受热时会燃烧，所以俗称“引火铁”。请分别用下图所示的两套仪器装置，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6 mol·L－1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)。
填写下列空白：
(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中收集到的是________
(2)实验时，U形管G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管中的反应发生前，在F出口处必须_________________________；E管中的反应开始后，在F出口处应_________
24．图1是铁与水蒸气反应的实验装置。在硬质玻璃管中放入铁粉和石棉绒(石棉绒是耐高温材料，与水、铁不反应)的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下铁与水蒸气反应的实验
(1)仪器a的名称是________
(2)某同学为了研究一定时间内铁粉的转化率，设计了如下实验：准确称量一定质量的铁粉进行反应，测量反应后生成气体的体积，计算铁粉的转化率。
①该同学应该先点燃______(填“A”或“B”)处的酒精灯(或酒精喷灯)，测量气体体积不可以选用图2中______(填“甲”“乙”或“丙”)装置
②称取5.6 g铁粉与适量石棉绒混合，然后加热反应一段时间。若测出气体的体积在标准状况下为0.448 L，则铁粉的转化率为_________(转化率＝×100%)
25．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”
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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__________________
26．A、B、C是中学化学中常见的单质，A是金属单质，B、C是气体单质。甲、乙两化合物在常温下分别为黑色晶体和无色液体。这些化合物和单质之间的关系如图所示
据此判断：
(1)若金属元素A有可变化合价，则A的化学式为________，甲的化学式为________
(2)写出A＋乙甲＋C反应的化学方程式：_________
【铁的单质】答案
【对点训练1】
1．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．B。解析：铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，A项错误；在常温下铁遇浓硫酸表面被氧化产生一层致密的氧化物保护膜，故在浓硫酸中钝化，B项正确；铁在氧气中燃烧生成物为四氧化三铁，C项错误；纯铁(块状)是银白色金属，D项错误。
3．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Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；铁可置换出铜的盐溶液中的铜，如：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu；Fe在高温下可以与H2O(g)发生反应而生成Fe3O4和H2。
4．C。解析：Cl2是强氧化剂，可将Fe氧化成FeCl3，故A正确；S是弱氧化剂，可将Fe氧化成FeS，故B正确；Fe与H2O(g)反应生成Fe3O4，而不是Fe(OH)3，故C错误；Fe在O2中燃烧生成Fe3O4，故D正确。
5．C。解析：C项，虽然铁粉过量，但因为不是在溶液中进行的反应，只能生成FeCl3。
6．C。解析：因所剩固体能被磁铁吸引，说明Fe有剩余，2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋，2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑，即Fe3＋、Cu2＋、H＋可与Fe反应，不可能存在较多。
7．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。
8．(1)②③④⑤　
(2)①⑧　
(3)⑥⑦
【课时跟踪检测】
1．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；铁合金具有良好的导热性能，但保温性能差，D项错误。
2．D。解析：大多数金属元素在自然界中以化合态存在，人类首先发现与使用的金属是自然界中的金属单质，然后逐渐通过化学方法冶炼出不同的金属，金属活动性越强，其冶炼难度越大，A项错误；Ag的金属活动性比Cu的弱，Ag不能与CuSO4反应，B项错误；铜原子最外层只有1个电子，铝原子最外层有3个电子，但Al的还原性比Cu的强，C项错误；将金属钠投入CuSO4溶液中，最终生成Na2SO4、Cu(OH)2沉淀和H2，D项正确。
3．D。解析：Fe与HCl反应生成FeCl2。
4．B。解析：Fe和Cl2反应生成FeCl3而不是FeCl2。
5．B。解析：根据反应的化学方程式知：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
1 mol Fe与盐酸反应生成1 mol H2，与水蒸气反应生成 mol H2，故相同条件下，产生H2的体积比是3∶4。
6．C。解析：根据3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2可知，固体增加的质量为氧元素的质量，
n(Fe)＝n(O)＝×＝1.5 mol。
7．B。解析：设H2SO4的物质的量为x mol，CuSO4的物质的量为y mol。则根据方程式可知：
H2SO4＋Fe===FeSO4＋H2↑　　固体质量减少 Δm
1 mol 56 g
x mol 56x g
CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu　　　固体质量增加Δm
1 mol 56 g 64 g 8 g
y mol 8y g
充分反应后，剩余金属的质量与原加入的铁粉的质量相等，所以56x＝8y，即x∶y＝1∶7，则原溶液中H＋和SO的物质的量浓度之比为2x∶(x＋y)＝1∶4。
8．B。解析：质量增加了1.6 g，则增加的质量是S的质量，故S的物质的量为＝0.05 mol,0.1 mol某单质与0.05 mol的S反应，该单质与S的物质的量之比是2∶1，所以该单质与硫充分反应后，组成该单质的元素在生成物中的化合价为＋1，只有Fe没有＋1价。
9．B。解析：若铁粉过量，则生成气体的体积比之为1︰2，充分反应后生成气体体积比为2︰3，可知铁粉对盐酸过量，对硫酸不足，铁与盐酸反应生成氢气为0.3 mol，则与硫酸反应生成氢气0.45 mol，参加反应的铁的物质的量为0.45 mol，质量为0.45 mol×56 g/mol＝25.2 g，答案选B。
10．C。解析：实验①中铁与氯气都是单质，不是电解质，故A错误；实验①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②中氯化铁溶于水为物理变化，实验③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③得到氢氧化铁胶体，属于混合物，故D错误。
11．C。解析：A项，Fe3O4为氧化产物，错误；B项，湿棉花的作用是提供水蒸气，做反应物，错误；C项，n(e－)＝×－0mol＝ mol，正确；D项，产物Fe3O4与Fe均可被磁铁吸引，错误。
12．D。解析：因离子的氧化性强弱顺序为Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋。如果Fe3＋足量，Fe3＋可将铁和铜全部氧化且Fe3＋可能还有剩余，A错误；当铁剩余时，溶液中不会存在Cu2＋，B错误；当铜剩余时，溶液中肯定无Fe3＋，一定有Fe2＋，可能有Cu2＋，C错误。
13．D。解析：A项，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，钠和水中含有钠元素、氢元素和氧元素，猜测产生的气体可能为氧气，不符合氧化还原反应的基本规律，钠是还原剂，水只能做氧化剂，元素化合价需要降低，氧元素已是最低价－2价，不可能再降低，错误；B项，盐酸的弱氧化性表现在＋1价的氢，无法氧化铁生成＋3价，探究铁和浓盐酸反应可能生成FeCl3，没有意义，错误；C项，在金属活动性顺序表中，铁的金属活动性排在铜的前面，铜无法置换出铁，探究硫酸铁与铜反应可能产生铁单质，没有意义，错误；D项，二氧化硫具有还原性，过氧化钠具有氧化性，所以可以探究SO2和Na2O2反应可能有Na2SO4生成，正确。
14．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。
15．B。解析：铁片投入盐酸、稀硫酸中，均发生置换反应生成H2，A、C均错误；铁片投入Na2SO4溶液中，不发生反应，D错误；铁片投入CuSO4溶液中发生置换反应：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，消耗56 g Fe的同时生成64 g Cu，溶液质量减轻，且无气体生成，B正确。
16．C。解析：地壳中含量最多的金属元素是Al，地壳中的铁为化合态，C项错误。
17．A。解析：根据反应后铁元素的价态，可知S的氧化性最弱，A项正确；反应产物中铁元素的价态不同，等量的铁分别与Cl2、O2、S反应，转移的电子数不相等，B项错误；Fe3O4和FeS中含有＋2价的铁元素，也具有一定的还原性，C项错误；Fe3O4和FeS难溶于水，D项错误。
18．C。解析：Cl2是一种活泼的非金属单质，能跟金属和非金属反应。A项，H2在Cl2中安静地燃烧，产生苍白色火焰，并有白雾生成；B项，Fe在Cl2中燃烧，产生棕褐色的烟；C项，钠在Cl2中燃烧，产生白烟，故C项错误；D项，铜丝在Cl2中燃烧，产生棕黄色的烟。
19．D。解析：自然界中有少量铁以单质形式存在(如陨铁)，A错；铁在纯氧中燃烧产物是Fe3O4，其中铁元素的化合价有＋2和＋3两种价态，B错；铁在氯气中燃烧，无论铁是否过量都生成FeCl3，C错。
20．B。解析：A项，四种物质均不与氢氧化钠溶液反应，不能区分开，A项错误；B项，MnO2与浓盐酸在加热条件下生成黄绿色气体，CuO与浓盐酸反应得到蓝色溶液，铁粉与浓盐酸反应得到绿色溶液和无色气体，炭粉与浓盐酸不反应，故用浓盐酸可以区分四种物质，B项正确；C项，MnO2、炭粉均不与稀硫酸反应，不能区分，C项错误；D项，MnO2、炭粉均不与稀盐酸反应，不能区分，D项错误。
21．(1)Fe3＋、Cu2＋　
(2)Fe2＋、Fe3＋或Cu、Fe2＋
(3)Fe、Cu　Fe2＋　
(4)Fe、Cu
解析：本题涉及的反应有：①Fe＋2FeCl3===3FeCl2
②Fe＋CuCl2===Cu＋FeCl2
③Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2
(1)铁粉剩余，根据反应①②可知，不可能有Fe3＋、Cu2＋。
(2)CuCl2剩余，根据反应②可知Fe完全反应，不可能有Fe，可能还有Fe2＋、Fe3＋或Cu、Fe2＋。
(3)FeCl3、CuCl2都剩余，根据反应①②③可知，不可能有Cu、Fe，一定有Fe2＋。
(4)FeCl3剩余，根据反应①③可知，不可能有Fe、Cu。
22．(1)Na　Mg　Fe
(2)①3Fe＋2O2Fe3O4
②3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
解析：淡黄色固体是过氧化钠，故A是钠；B能在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，故B是镁；C在一定条件下与水蒸气反应生成H2和一种黑色固体，故C是铁。
23．(1)普通铁粉(或铁粉)　 作为水蒸气发生器　 防止倒吸(或用作安全瓶)　 氢气
(2)碱石灰(或固体NaOH、无水CaCl2等)　 6 mol·L－1盐酸
(3)ABE　(4)Fe3O4＋4H23Fe＋4H2O
(5)检验氢气的纯度　 点燃氢气
解析：(1)根据题干可推断出试管A应是铁和水蒸气反应的装置，在A中装的应是普通铁粉，反应过程中要生成氢气，所以D是用来收集氢气的，在烧瓶B中产生水蒸气，为了防止向试管中通入水蒸气使试管骤冷引起水的倒流，在反应装置和收集装置中间加上广口瓶以保证实验安全。(2)装置Ⅰ用来制取氢气，故H用于添加盐酸，在产生氢气的同时可能会带出部分水蒸气和氯化氢气体，故应在U形管中加入固体干燥剂吸收氯化氢和水蒸气。(3)反应是在高温条件下，所以A和E装置需要加热，反应需要水蒸气，故B也需要加热。(4)依据装置和实验目的分析，试管E中发生反应是氢气还原四氧化三铁的反应，反应方程式是：Fe3O4＋4H23Fe＋4H2O。(5)氢气是可燃性气体，做氢气的性质实验时必须保证氢气是纯净的，为了安全，在E管中的反应发生前，在F出口处必须进行气体验纯；E管中的反应开始后，在F出口处应点燃H2，避免排放到空气中遇火爆炸。
24．(1)干燥管　
(2)①A　甲　②15%
解析：(2)②若测出的气体体积在标准状况下为0.448 L，生成的气体是氢气，物质的量为0.02 mol，依据反应的化学方程式得到反应的铁的物质的量为0.02 mol×＝0.015 mol，质量是0.015 mol×56 g·mol－1＝0.84 g，则铁粉的转化率为×100%＝15%。
25．(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。
26．(1)Fe　Fe3O4
(2)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
解析：金属元素A有可变化合价，一般为铁，有＋2价和＋3价，可以作为本题的突破口。金属A与气体单质B点燃可化合生成甲，可推知B为氧气。从而推出甲是Fe3O4，气体单质C将单质A还原出来，且乙为无色液体，可推知C为具有还原性的氢气，甲与C发生的反应为Fe3O4＋4H23Fe＋4H2O。A与乙发生的反应为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。
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