鲁科版 (2019)必修 第一册第1节 铁的多样性学案

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3.1.2 铁的其他化合物及其相互转化
考点精讲
考点1：铁的氧化物
1．物理性质和用途
名称
氧化亚铁
四氧化三铁
氧化铁
化学式
FeO
Fe3O4
Fe2O3
铁的化合价
+2
+2、+3
+3
氧化物类型
碱性氧化物
非碱性氧化物
碱性氧化物
颜色状态
黑色粉末
黑色晶体
红棕色粉末
俗 名

磁性氧化铁
铁红
用 途

磁性材料
油漆颜料
2．化学性质
（1）和非氧化性酸（如稀盐酸）发生复分解反应
①FeO：FeO+2H+Fe2++H2O
②Fe3O4：Fe3O4+8H+Fe2++2Fe3++4H2O
③Fe2O3：Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O
（2）能够被某些还原剂还原（以Fe3O4为例）
①H2：FeO+H2Fe+H2O
②CO：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2（高炉炼铁的主反应）
③C：Fe3O4+2C3Fe+2CO2↑
④Al：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3（铝热反应）
【典例1】（2020·山西晋阳高一上学期期末）铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物（设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与H2SO4反应）。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。

Ⅰ．铁矿石中含氧量的测定
①按上图组装仪器，检查装置的气密性；②将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中，装置B、C中的药品如图所示（夹持仪器均省略）；③从左端导气管口处不断地缓缓通入H2，待C装置出口处H2验纯后，点燃A处酒精灯；④充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气至完全冷却。
（1）装置C的作用为________________________________。
（2）测的反应后装置B增重1.35g，则铁矿石中氧的质量分数为____________。
Ⅱ．铁矿石中含铁量的测定

（3）溶液A中铁元素可能的存在形式______________；
（4）请从以下试剂中选择最佳试剂用最简单的实验验证A中铁元素的存在形式，试剂为：________________。
a．酸性KMnO4溶液 b．NaOH溶液
c．KSCN溶液 d．氯水
（5）步骤④中煮沸的作用是________________________。
（6）若滴定过程中KI变成I2，消耗0.5000mol·L－1的KI溶液20.00mL，则铁矿石中铁的质量分数为________。
（7）由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为___________。
【举一反三】
（1）如何通过实验证明步骤③通入的Cl2过量？

（2）步骤⑤用到的主要玻璃仪器是什么？

【技巧与方法】确定铁的氧化物组成的方法
1．简单的铁的氧化物：元素物质的量比法
（1）方法：计算铁和氧的物质的量之比，n（Fe）∶n（O）＝a∶b
（2）结果
①若a∶b＝1∶1，则铁的氧化物为FeO；
②若a∶b＝2∶3，则铁的氧化物为Fe2O3；
③若a∶b＝3∶4，则铁的氧化物组成如下表：
氧化物组成
Fe3O4
FeO与Fe2O3
FeO、Fe2O3、Fe3O4
物质的量比

1∶1
1∶1∶x（x为任意值）
2．混合价态铁的氧化物：FeO和Fe2O3组合法
（1）已知铁的氧化物为FeaOb，设化学式为nFeO·mFe2O3
（2）根据铁元素和氧元素守恒：计算m、n的数值即可。
【针对训练】
1．中国每年要进口5亿吨左右的铁矿石，占世界海上铁矿石贸易量的一半以上，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．FeO俗称铁红
2．下列有关铁矿石与铁的氧化物的说法中正确的是（ ）。
A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4，磁铁矿的主要成分是Fe2O3，FeO俗称铁红
B．铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同
C．铁的氧化物都不溶于水，也不与水反应
D．铁的氧化物能与酸反应生成盐和水，因此Fe3O4、Fe2O3、FeO都是碱性氧化物
3．（2021·武汉高一检测）铁的常见化合价有+2价和+3价。据研究，铁在浓HNO3中可生成一种化学式为Fe8O11的化合物，它可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为（ ）。
A．FeO·3Fe2O3 B．2FeO·3Fe2O3
C．FeO·2Fe2O3 D．2FeO·Fe2O3
4．实验室用下图装置测定FeO和Fe2O3固体混合物中Fe2O3的质量，D装置的硬质双通玻璃管中的固体物质是FeO和Fe2O3的混合物。

（1）为了安全，在点燃D处的酒精灯之前，在b处必须______________。
（2）装置B的作用是_______________________________________，装置C中盛装的液体是__________。
（3）若为FeO和Fe2O3物质的量之比1∶1的固体混合物，反应完全后，U形管的质量增加7.2g，则混合物中Fe2O3的质量为__________。
（4）U形管E右边连接干燥管F的目的是_____________________，若无干燥管F，测得Fe2O3的质量将__________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
考点2：铁的氢氧化物
1．物理性质和制备

Fe（OH）2
Fe（OH）3
颜色状态
白色固体
红褐色固体
水溶性
难溶于水
难溶于水
制备
Fe3++3OH－Fe（OH）3↓
Fe2++2OH－Fe（OH）2↓
2．化学性质
（1）稳定性
①Fe（OH）3：2Fe（OH）3Fe2O3+3H2O
②Fe(OH)2：4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3↓（白色沉淀灰绿色红褐色）
（2）与稀盐酸反应
①Fe（OH）3：Fe（OH）3+3H+Fe3++3H2O
②Fe(OH)2：Fe(OH)2+2H+Fe2++2H2O
【典例2】（2019·浙江选考）某同学设计如图装置（气密性已检查）制备Fe（OH）2白色沉淀。

请回答：
（1）仪器1的名称为___________。装置5的作用为____________________。
（2）实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3中溶液不能进入4中。请为装置作一处改进，使溶液能进入4中：_____________。
（3）装置改进后，将3中反应后溶液压入4中，在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因____________________________。
【举一反三】
（1）如何排除装置3、4及溶液中的氧气？

（2）用化学方程式表示4中析出灰绿色沉淀的原因。


【技巧与方法】Fe（OH）2的制备实验
由于Fe（OH）2不稳定，很容易被氧气氧化，所以实验室制备Fe（OH）2一定要做到隔绝氧气。配制溶液的蒸馏水要煮沸，以除去水中的氧气。通过设置相关实验装置以隔绝空气，如以下装置：

【针对训练】
1．下列关于Fe（OH）2的制备能够成功的是（ ）。
A．向FeCl2溶液中逐滴加入NaOH溶液
B．向FeSO4溶液中逐滴加入氨水
C．先将装有NaOH溶液的长滴管插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液可制得Fe（OH）2白色沉淀
D．取适量新配制的FeSO4溶液于试管中，再加入一层植物油（密度小于水，且不溶于水），然后向试管内逐滴加入NaOH溶液
2．（2019·太原高一检测）实验室用如图所示装置制取Fe（OH）2，下列说法正确的是（ ）。

A．FeSO4溶液为黄色
B．苯的作用是隔离氧气
C．可将苯换成酒精进行实验
D．沉淀的颜色变化是白色→灰绿色→红褐色
3．将新制的Fe（OH）2沉淀过滤出来，在空气中加热，所生成的产物是（ ）。
A．FeO B．Fe3O4 C．Fe2O3 D．Fe
4．14g铁溶于足量盐酸中，加入NaOH溶液，得到红褐色沉淀，过滤，将红褐色沉淀加热灼烧，得到红棕色粉末的质量是（ ）。
A．1g B．1.6g C．2g D．1.8g
考点3：铁的及其化合物之间的转化关系
1．铁元素的类价图

2．铁及其常见化合物间的转化关系

（1）通过氧化还原反应实现的转化
①Fe+2HClFeCl2+H2↑或2FeCl3+Fe3FeCl2
②2Fe+3Cl22FeCl3
③FeCl2+ZnZnCl2+Fe
④2FeCl2+Cl22FeCl3
⑥2FeCl3+3Zn（过量）2Fe+3ZnCl2
⑦2FeCl3+Fe3FeCl2或2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2
⑩4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3↓
（2）通过非氧化还原反应实现的转化
⑤FeCl2+2NaOHFe（OH）2↓+2NaCl
⑧FeCl3+3NaOHFe（OH）3↓+3NaCl
⑨Fe(OH)2+2HClFeCl2+2H2O
⑾2Fe（OH）2FeO+2H2O（隔绝空气）
⑫Fe（OH）3+3HClFeCl3+3H2O
⒀2Fe（OH）3Fe2O3+3H2O
⑭Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O
⑮Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O
【典例3】（2021·九江高一检测）利用“价类二维图”研究物质的性质，是一种有效的学习方法。以下是铁元素及其化合物的二维图的部分信息。

（1）X、Y的化学式分别为_________，_________。
（2）图中只具有还原性的物质是_________（写化学式）。
（3）可以证明FeCl2既具有氧化性又具有还原性的试剂分别为_________、_________（任举一例即可）。
（4）某实验小组设计如下实验探究亚铁盐的性质。

实验方案
现象
Ⅰ
1.0mL0.1mol/LFeSO4溶液中滴入1.0mL0.5mol/LNaOH溶液
生成白色沉淀，3min后沉淀基本变为红褐色
Ⅱ
1.0mL0.1mol/LFeSO4溶液中滴入1.0mL 0.5mol/L NaHCO3溶液
生成白色沉淀，3min后沉淀颜色几乎不变
①实验I中最后生成红褐色沉淀的化学方程式是_______________________。
②对实验II所得白色沉淀展开研究：（已知Fe（HCO3）2常温常压下在水中不能大量存在）
i．取II中少量白色沉淀，充分洗涤，向其中加入稀硫酸，沉淀完全溶解，产生无色气泡；
ii．向i所得溶液中滴入KSCN试剂，溶液几乎不变红；
iii．向ii溶液中再滴入少量H2O2，溶液立即变为红色。
根据以上现象，实验II中生成的白色沉淀的化学式为______________。
③研究过程中发现实验II中白色沉淀在空气中久置最终也变为红褐色。则该沉淀比实验I中所得的Fe（OH）2的还原性_________（填“强”或“弱”）。
【举一反三】
（1）写出实验II生成白色沉淀的离子方程式。


（2）写出实验II中白色沉淀在空气中久置最终也变为红褐色的化学方程式。


【针对训练】
1．（2021·江西临川高一检测）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，得到红棕色残渣，上述沉淀和残渣分别是（ ）。
A．Fe（OH）3、Fe2O3 B．Fe（OH）2、Fe2O3
C．Fe（OH）2、Fe（OH）3 D．Fe（OH）2、Fe3O4
2．下列变化中不可能通过一步反应完成的是（ ）。
A．Fe2O3→Fe（OH）3 B．FeCl2→Fe（OH）2
C．Fe→Fe3O4 D．Fe（OH）2→Fe（OH）3
3．几种物质间的相互转化关系如图所示：

（1）在A转化为B及气体的反应中应加入的试剂是________（填化学式）。
（2）写出B的化学式：__________，F的化学式：__________。
（3）写出G→H的化学方程式：______________________。
（4）写出检验D溶液中金属阳离子的方法：________________（用离子方程式表示）；向D溶液中加入A，发生反应的离子方程式是__________________。
合格考达标练
1．（2020·温州学考模拟）火星被称为“红色的星球”，这是因为它的岩石和土壤中含有丰富的（ ）。
A．FeO B．Fe3O4 C．Fe2O3 D．Fe
2．录音磁带是在醋酸纤维、聚酯纤维等纤维制成的片基上均匀涂上一层磁性材料－－磁粉制成的。制取该磁粉的主要物质是（ ）。
A．FeO B．Fe2O3 C．Fe3O4 D．Al2O3
3．（2021·开封高一检测）在稀硫酸中加入适量铁粉，反应完全后再加入适量氢氧化钠溶液，放置片刻，从反应体系中观察到颜色变化是（ ）。
A．无色→灰绿色→红褐色
B．无色→浅绿色→白色→灰绿色→红褐色
C．灰绿色→绿褐色→蓝色
D．无色→白色→浅绿色→灰绿色→红褐色
4．下列实验可以制得铁红的是（ ）。
A．铁丝在氧气中燃烧
B．在空气中加热氢氧化铁
C．隔绝空气加热氢氧化亚铁
D．红热的铁丝与水蒸气反应
5．（2021·南昌高一检测）下列离子方程式中，正确的是（ ）。
A．铁与盐酸反应：2Fe+6H+＝2Fe3++3H2↑
B．氯气与氯化亚铁溶液反应：2FeCl2+Cl2＝2FeCl3
C．氯化铁溶液与铁反应：Fe3++Fe＝2Fe2+
D．氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应：Fe3++3OH－＝Fe（OH）3↓
6．能与大量Fe3+共存的是（ ）。
A．Fe B．S2－ C．Cu2+ D．Cu
7．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，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+
8．在铁的某种氧化物中，铁元素与氧元素的质量比为21∶8，则该氧化物的化学式是（ ）。
A．FeO B．Fe3O4 C．Fe2O3 D．Fe5O7
9．（2020·山东合格考）高铁酸钠（Na2FeO4）是一种常用水处理剂。工业湿法制备高铁酸钠的离子方程式为2Fe（OH）3+3ClO－+4OH－2FeO42－+3Cl－+5H2O。下列说法错误的是（ ）。
A．Na2FeO4中Fe的化合价为+6
B．FeO42－是还原反应的产物
C．生成1mol Cl－转移2 mol电子
D．Na2FeO4杀菌的同时形成Fe（OH）3胶体能吸附悬浮杂质
10．（2020·北京合格考真题）硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S，其转化如图所示（CuS不溶于水）。下列说法中，不正确的是（ ）。

A．过程①中，生成CuS的反应为H2S+Cu2＋＝CuS↓+2H＋
B．过程②中，Fe3＋作氧化剂
C．回收S的总反应为2H2S+O2＝2H2O+2S↓
D．过程③中，各元素化合价均未改变
11．写出除去下列杂质（括号内）所用的试剂或方法，并写出对应的离子方程式（无离子方程式的写化学方程式）。
编号
物质
试剂（或方法）
离子方程式
①
FeCl3溶液（FeCl2）


②
FeCl2溶液（FeCl3）


③
FeCl2溶液（CuCl2）


④
Cu粉（Fe粉）


12．（2020·玉林高一检测）某金属A及其化合物之间有如下的转化关系：

（1）请写出A、B、C的化学式：A__________；B__________；C__________。
（2）写出E转化为C的化学方程式：_____________________________。
（3）写出A转化为D的离子方程式：_____________________________。
等级考提升练
1．“秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影。同是由黏土烧制的砖瓦，有的是黑色的，有的却是红色的，你猜测其中的原因可能是（ ）。
A．土壤中含有铁粉、二氧化锰等
B．黑砖瓦是煅烧过程中附着了炭黑，红砖则是添加了红色耐高温染料
C．土壤中含有的铜元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色CuO和红色Cu
D．土壤中含有的铁元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色Fe3O4或FeO和红色Fe2O3
2．（2020·沈阳高一检测）实验室用FeCl2和烧碱制备Fe（OH）2，为了使生成的产物不容易被氧化，下列说法不正确的是（ ）。
A．配制FeCl2和烧碱溶液所用的蒸馏水通常要煮沸
B．可在FeCl2溶液的上面加一层苯，以隔绝空气
C．向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴不能伸入试管内
D．产生Fe（OH）2沉淀后，不能振荡试管
3．（2020·哈尔滨高一检测）已知反应Fe3O4+4CO3Fe+4CO2，下列说法正确的是（ ）。
A．铁能与硫酸发生反应，故不能用铁制容器贮存浓硫酸
B．Al可替换CO置换出Fe，说明Al比Fe活泼，并且只能和酸反应置换出氢气
C．Fe3O4俗称磁性氧化铁，FeO在空气中受热可转化为Fe3O4
D．碳钢主要是由Fe3O4和碳组成的合金
4．（2020·湖州高一检测）某同学用含有铁锈（Fe2O3）的废铁屑来制取氯化铁晶体，实验装置如图所示（夹持装置略，气密性已检验），下列推断不合理的是（ ）。

A．B中收集到的气体是氢气
B．烧杯中双氧水的作用是将Fe2+还原为Fe3+
C．A中的氧化铁与盐酸反应生成氯化铁
D．烧杯中的溶液在氯化氢气氛下，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到氯化铁晶体
5．（2020·太原高一检测）A、B、C为3种单质（其中A为固体，B、C为气体），将D的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸，溶液呈红褐色，B、C反应的产物易溶于水得到无色溶液E。它们之间的转化关系如图，下列推断正确的是（ ）。

A．物质B是H2 B．物质C是Cl2
C．物质D是FeCl2 D．物质F是FeCl2
6．（双选）已知下述三个实验均能发生化学反应：
①
②
③
将铁钉放入硫酸铜溶液中
向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水
将铜丝放入氯化铁溶液中
下列判断正确的是（ ）。
A．实验①中铁钉只作还原剂
B．实验②中Fe2+既显氧化性又显还原性
C．实验③中发生的是置换反应
D．上述实验证明氧化性：Fe3+＞Cu2+＞Fe2+
7．（2020·烟台高一检测）新型纳米材料氧缺位铁酸盐（MFe2Ox）（3＜x＜4；M表示Mn、Co、Zn或Ni的二价离子），常温下，它能使工业废气中的SO2、NO2等氧化物转化为单质。转化流程如图所示：

有关上述转化过程的下列叙述正确的是（ ）。
A．MFe2O4表现了还原性
B．MFe2Ox表现了还原性
C．SO2和NO2表现了还原性
D．SO2和NO2发生了分解反应
8．如图所示的实验，发现烧杯中酸性KMnO4溶液褪色。若将烧杯中的溶液换成含有少量KSCN的FeSO4溶液，溶液呈红色，判断下列说法中不正确的是（ ）。

A．该条件下H2燃烧生成了既具有氧化性又具有还原性的物质
B．该条件下H2燃烧的产物中可以含有一定量的H2O2、H2O等
C．将烧杯中溶液换成KI­淀粉溶液也能验证生成物具有还原性
D．酸性FeSO4溶液中加入双氧水的离子反应为2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O
9．（2020·北京昌平区高一检测）高铁酸钾（K2FeO4）是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂。工业上制备高铁酸钾以及高铁酸钾处理污水的部分流程如下：

以下说法不正确的是（ ）。
A．①中一定发生了氧化还原反应
B．污水处理中产生Fe（OH）3胶体，使悬浮物聚沉，利用了胶体具有较强吸附能力的特点
C．另一种在碱性条件下制备K2FeO4的反应可能是：2Fe（OH）3+3ClO－＝2FeO42－+3Cl－+4H++H2O
D．K2FeO4还可以用于处理废水，例如可以把废水中的CN－转化为两种无毒气体，反应过程中，CN－做还原剂，被K2FeO4氧化
10．已知氧化性：Fe3+＞I2＞SO42－，下列说法或离子方程式正确的是（ ）。
A．反应2Fe3++SO2+2H2O＝2Fe2++SO42－+4H+可以进行
B．Fe3O4可写成FeO·Fe2O3，Fe3I8可写成FeI2·2FeI3
C．还原性：Fe2+＞SO2＞I－
D．反应H2SO4（浓）+2HI＝I2+SO2↑+2H2O不能进行
11．根据表中信息判断，下列选项不正确的是（ ）。
反应
①
②
③
反应物
FeCl3、Cu
FeBr2、Cl2（少量）
KMnO4和浓盐酸
生成物
CuCl2……
FeCl3、FeBr3
MnCl2、Cl2……
A．反应①的另一产物不可能是Fe
B．反应②中若FeBr2与过量Cl2反应有Br2生成，说明还原性：Fe2+＞Br－
C．反应③中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶8
D．氧化性由强到弱顺序为MnO4－＞Cl2＞Fe3+＞Cu2+
12．（双选）部分氧化的Fe­Cu合金样品（氧化产物为Fe2O3、CuO）共5.76g，经如下处理：

下列说法正确的是（ ）。
A．滤液A中的阳离子为Fe2+、H+
B．样品中Fe元素的质量为2.24g
C．样品中CuO的质量为4.0g
D．V＝896
13．铁是人体中必需微量元素中含量最多，体内缺失会引起贫血。含FeO42－的盐具有强氧化性，能杀菌消毒，如高铁酸钾是一种新型、高效的消毒剂及绿色净水剂。铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示：

请回答下列有关问题：
（1）Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4。若用反应所得的酸性溶液实现上述①的转化，要求产物纯净。可选用的试剂是_____（选填序号）；
a．Cl2 b．Fe c．HNO3 d．H2O2
（2）上述转化得到的硫酸铁可用于电化浸出黄铜矿精矿工艺。精矿在阳极浸出的反应比较复杂，其中有一主要反应：CuFeS2+4Fe3+→Cu2++5Fe2++2S，则下列说法正确的是______（选填序号）；
a．反应中，所有铁元素均被还原
b．从物质的组成来看，黄铜矿属于复盐
c．反应中，CuFeS2既作氧化剂又作还原剂
d．当转移1mol电子时，有46gCuFeS2参加反应
（3）下列是工业制取高铁酸钾的一种方法，请在方框内填上合适的微粒符号并配平该离子方程式：
____Fe3++______+___Cl2→____FeO42－+___Cl－+______
14．（2018·6月山东合格考真题）利用下图可以从不同的角度研究含铁物质的性质及其转化关系。图中甲~己均含铁元素。回答下列问题：

（1）K2FeO4常用作杀菌消毒剂，从铁元素化合价的角度分析是因其具有______性；下列关于乙的说法正确的是______（填序号）。
a．属于酸性氧化物，能与碱反应
b．属于碱性氧化物，能与酸反应
c．属于两性氧化物，既能与酸反应，又能与碱反应
（2）已知甲与稀硝酸反应的化学反应方程式为：甲+HNO3（稀）→戊+己+NO↑+H2O（方程式未配平）。若产物中戊和己的物质的量之比为3∶1，则甲与HNO3的物质的量之比为______。
（3）戊与烧碱溶液反应生成丙，放置一段时间后丙转化为丁。丙转化为丁的化学方程式为____________________________________，现象为__________________。
15．化学学习小组为测定“阳光”牌小包装中Fe粉和活性炭质量之比进行了以下探究：
查阅资料：“阳光”牌小包装“脱氧剂”成份为Fe粉、活性炭及少量NaCl、水。
实验步骤：
步骤一：取某食品包装袋中的“阳光”牌“脱氧剂”一袋，将里面的固体倒在滤纸上，仔细观察，固体为灰黑色粉末，夹杂着一些红棕色粉末。
步骤二：将步骤一中的固体溶于水，过滤，将滤渣洗涤、干燥，以除去“脱氧剂”中NaCl和水；
步骤三：取步骤二中的滤渣，将其分为两等份，每一份质量为16.0g。将其中一份在氧气流中充分灼烧，生成的气体全部通入足量得澄清石灰水，得到干燥、纯净的沉淀20.0g。
步骤四：将步骤三中的另一份滤渣放入烧杯中，加入一定体积足量的稀H2SO4，微热至反应完全。
步骤五：向步骤四的混合物中加入过量的氢氧化钠溶液，过滤后得固体，经洗涤后转移到坩埚中充分加热，冷却、称量，得到固体质量仍为16g。
请回答下列问题：
（1）由步骤一可知，上述“脱氧剂”中的红棕色物质为_________（填化学式）；
（2）由步骤三可知，16.0g滤渣中活性炭的质量为_________g；
（3）综上实验所知：该“脱氧剂”中未被氧化的Fe粉和活性炭质量之比为______；
（4）该“脱氧剂”中，铁已被氧化的百分率为_________。