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铁的化学性质
(1)写出Fe与O
2
、Cl
2
的反应式：
________、________
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“材料”的发现和使用往往会极大地推动生产、生活的发展，一些材料的出现甚至具有里程碑式划时代的意义．请你回答以下问题：
（1）无机非金属材料．高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”．这种材料可以按下列方法制备：
SiO
2
①C
高温
Si（粗）
②HCl
℃300
SiHCl
3
③过量
H
2
1000℃～1100℃
Si（纯）
写出步骤①的化学方程式
SiO
2
+2C
高温
.
Si+2CO↑
SiO
2
+2C
高温
.
Si+2CO↑
．
（2）磁性材料．这种材料一般含有铁元素，铁以化学性质活泼用途广泛而著称．其中在工业上常用于印刷电路板工业，请写出反应的离子方程式
Cu+2Fe
3+
=Cu
2+
+2Fe
2+
Cu+2Fe
3+
=Cu
2+
+2Fe
2+
（3）激光材料．我国是激光技术先进的国家，红宝石（Al
2
O
3
）是最早用于产生激光的材料，它是一种两性氧化物，请用离子方程式加以说明：
Al
2
O
3
+6H
+
═2Al
3+
+3H
2
O、Al
2
O
3
+2OH
-
=2AlO
2
-
+H
2
O
Al
2
O
3
+6H
+
═2Al
3+
+3H
2
O、Al
2
O
3
+2OH
-
=2AlO
2
-
+H
2
O
；
（4）纳米材料．胶体是一种物质以“纳米”颗粒的形式分散到另一种物质里形成的分散系，区分胶体和溶液最经典的方法是
丁达尔现象
丁达尔现象
（5）高分子材料．可以分成无机高分子材料和有机高分子材料．已知乙醇是有机高分子材料合成过程中的重要物质，请写出工业上以乙烯为原料制乙醇的化学方程式
CH
2
=CH
2
+H
2
0
催化剂
加热
CH
3
CH
2
OH
CH
2
=CH
2
+H
2
0
催化剂
加热
CH
3
CH
2
OH
．
甲、乙两组同学分别对铜、铁与硝酸的反应进行探究，请你参与并完成对有关问题的解答．
（1）甲组同学采用如右图所示装置验证铜与硝酸的反应．已知仪器a中盛有足量一定浓度的硝酸溶液，试管b中盛有3.2g铜．
①请写出铜与稀硝酸反应的离子反应方程式
3Cu+8H
+
+2NO
3
-
═3Cu
2+
+4H
2
O+2NO↑
3Cu+8H
+
+2NO
3
-
═3Cu
2+
+4H
2
O+2NO↑
．
②在铜与硝酸的反应中，硝酸所表现出的化学性质主要有
酸性和强氧化性
酸性和强氧化性
．
③仪器c中收集的气体主要是
NO
NO
．（填分子式）
④待试管b中反应进行完全，如果向b中液体里加入足量氢氧化钠溶液，可生成沉淀的质量是
4.9
4.9
g．
（2）乙组同学对铁与稀硝酸的反应进行探究．他们用a mol Fe和含有b mol HNO
3
的稀硝酸进行实验，若两种物质恰好反应都无剩余，且HNO
3
只被还原成NO，反应结束后溶液中含有Fe
3+
和Fe
2+
．则
①反应结束后的溶液中NO
3
-
的物质的量的取值范围是
2amol＜n（NO
3
-
）＜3amol
2amol＜n（NO
3
-
）＜3amol
．（用含a的代数式等表示）
②若反应结束后的溶液中Fe
3+
、Fe
2+
的物质的量之比n（Fe
3+
）：n（Fe
2+
） 为3：1，则b：a的值为
11
3
11
3
．
（2010?南通模拟）二氧化硫和氮的氧化物是大气的主要污染物，关注臭氧层、防止和治理环境污染是当前环保工作的重要研究内容之一．
（1）空气中微量的臭氧对人有益，浓度过大则是一种污染气体，臭氧作为强氧化剂，几乎能与任何生物组织反应．下列有关说法正确的是
ABCD
ABCD
．
A．停止使用氟里昂是为保护臭氧层
B．光化学烟雾与大气臭氧的生成有关
C．家用电器消毒柜中产生的臭氧能够高效杀菌消毒
D．臭氧能使湿润的碘化钾-淀粉试纸变蓝
（2）一定条件下，2SO
2
（g）+O
2
（g）?2SO
3
（g），向2L密闭容器中通入2mol SO
2
（g）、1mol O
2
（g）和0.2mol SO
3
（g），2min后反应达到平衡时，测得SO
2
的转化率为50%，则该可逆反应的平衡常数K=
5.76
5.76
；恒温下，若往容器中再加入2mol SO
2
（g），则重新达到平衡时SO
2
的总转化率
＜
＜
50%（选填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）臭氧的化学性质极不稳定，在空气和水中都会慢慢分解成氧气，臭氧常用于自来水的消毒，臭氧的溶解度及在水中的分解速度与水温及水的pH关系如图：
用臭氧消毒自来水，适宜的条件是
低温，水的pH控制7或弱碱性
低温，水的pH控制7或弱碱性
．
（4）新型纳米材料氧缺位铁酸盐（ZnFe
2
O
x
），由铁酸盐（ZnFe
2
O
4
）经高温还原制得，常温下，它能使工业废气中的酸性氧化物分解除去，转化流程如图所示：
若2mol ZnFe
2
O
x
与SO
2
可生成0.75mol S，x=
3.25
3.25
．
资料：（1）草酸亚铁晶体（FeC
2
O
4
?2H
2
O）呈淡黄色；（2）KMnO
4
在酸性条件的还原产物为Mn
2+
．某课题组为探究草酸亚铁晶体的化学性质，进行了一系列实验探究．
（1）向盛有草酸亚铁晶体的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO
4
溶液，振荡，发现溶液颜色逐渐变为棕黄色，并检测到CO
2
生成．这说明草酸亚铁晶体具有
（填“氧化性”、“还原性”或“碱性”）．若反应中消耗1mol FeC
2
O
4
?2H
2
O，则参加反应的KMnO
4
为
mol．
（2）资料表明：在密闭容器中加热到一定温度时，草酸亚铁晶体可完全分解，生成几种氧化物，残留物为黑色固体．课题组根据课本上所介绍的铁的氧化物的性质，对黑色固体的组成提出如下假设，请你完成假设二和假设三：
假设一：全部是FeO；假设二：
；假设三：
（3）为验证上述假设一是否成立，课题组进行如下研究．
[定性研究]请你完成下表中内容．
实验步骤（不要求具体的操作过程）
预期实验现象和结论
取少量黑色固体，
[定量研究]课题组在文献中查阅到，FeC
2
O
4
?2H
2
O受热分解时，固体质量随温度变化的曲线如图所示，写出加热到400℃时，FeC
2
O
4
?2H
2
O晶体受热分解的化学方程式为：
根据图象，如有1.0g草酸亚铁晶体在坩埚中敞口充分加热，最终残留黑色固体的质量大于0.4g．某同学由此得出结论：假设一不成立．你是否同意该同学的结论
（填“同意”或“不同意”），并简述理由
．
关 闭
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甲、乙两组同学分别对铜、铁与硝酸的反应进行探究，请你参与并完成对有关问题的解答．
[定量研究]课题组在文献中查阅到，FeC2O4?2H2O受热分解时，固体质量随温度变化的曲线如图所示，写出加热到400℃时，FeC2O4?2H2O晶体受热分解的化学方程式为：