专题08 铁及其化合物-【高效学习】2024-2025学年高一化学热点题型归纳与分阶培优练（人教版2019必修第一册）

专题08　铁及其化合物题型归类 目录 一、热点题型归纳 1 【题型一】铁单质 1 【题型二】铁的氧化物 2 【题型三】铁的氢氧化物 4 【题型四】铁盐、亚铁盐 5 二、分阶培优练 8 【题型一】铁单质 【典例分析】下列有关铁的说法中正确的是 A．铁与水蒸气反应的产物是Fe2O3 B．铁和稀硫酸反应的离子方程式为2Fe+6H+=2Fe3++3H2 C．铁在纯氧中燃烧生成Fe3O4 D．常温下，Fe与H2O不反应，但在空气中O2、H2O的共同作用生成Fe3O4 【提分秘籍】 基本规律：铁的单质 1．铁元素的存在 铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位，主要以＋2价和＋3价化合物形式存在。 2．铁单质的性质 (1)物理性质：银白色金属，导电、导热性好，有延展性，能被磁铁吸引。 (2)化学性质(写出反应的化学方程式) ①与Cl2反应：2Fe＋3Cl22FeCl3。 ②与S反应：Fe＋SFeS。 ③与稀H2SO4反应：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑。 ④与CuSO4溶液反应：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。 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，遇到较弱的氧化剂(如稀硫酸、S等)生成＋2价铁的化合物。 【特别提醒】常温下，铁与氧化性酸如浓H2SO4、浓HNO3发生“钝化”——在金属表面生成一层致密的氧化膜，从而使反应不能再继续进行。 【变式演练】 1．下列物质中，在一定条件下能与铁反应，且铁元素化合价全部变为+3价的是 A．S B．H2O C．稀硫酸 D．氯气 2．下列说法中不正确的是 A．铁在一定条件下与氧气或水蒸气反应的产物均有 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．铁与的反应属于氧化还原反应 3．铁与水蒸气反应的实验装置如图所示。下列说法中不正确的是 A．试管中发生置换反应 B．实验时，铁粉正下方的酒精灯加金属网的目的是提高加热温度 C．反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 D．加热时试管内生成红色物质，点燃肥皂泡可听到爆鸣声 【题型二】铁的氧化物 【典例分析】赤铁矿和磁铁矿的主要成分分别是和。下列说法不正确的是 A．中铁元素的化合价为+3 B．和都属于氧化物 C．和CO的反应属于置换反应 D．中铁元素的质量分数比的高 【提分秘籍】 基本规律:铁的氧化物的比较 名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 — 铁红 磁性氧化铁 颜色及状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 氧化物类别 碱性氧化物 碱性氧化物 复杂氧化物 与盐酸反应的离子方程式 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O、 Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、 Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O (1)Fe被腐蚀生成铁锈的主要成分为Fe2O3·xH2O。 (2)Fe的常见化合价有＋2价和＋3价，Fe3O4可以看成由FeO和Fe2O3按物质的量之比为1∶1组合而成的复杂氧化物。 (3)FeO、Fe2O3属于碱性氧化物，Fe3O4不属于碱性氧化物。 (4)Fe3O4与盐酸反应的化学方程式可看作Fe2O3、FeO分别与盐酸反应，然后把两个化学方程式相加。 (5)Fe2O3、Fe3O4较稳定；FeO不稳定，在空气中受热可转化为Fe3O4。 (6)在加热条件下，铁的氧化物能被CO、C、H2还原生成单质铁及CO2或H2O。 【变式演练】 1．以下有关铁的氧化物的叙述中正确的是 A．都是炼铁的原料 B．都只有氧化性 C．都是不溶于水的黑色固体 D．都能与酸反应生成盐和水，都属于碱性氧化物 2．将几种铁的氧化物的混合物加入100mL、7mol∙L-1的盐酸中。氧化物恰好完全溶解，在所得的溶液中通入0.56L(标况)氯气时，恰好使溶液中的Fe2+完全转化为Fe3+，则该混合物中铁元素的质量分数为 A．79.0% B．75.4% C．71.4% D．63.6% 3．某同学对铁的氧化物产生了浓厚兴趣，查阅资料后制成以下卡片： 在空气中把铁灼烧到500℃生成Fe3O4；温度再升高可生成Fe2O3；再更高的温度(约1400℃)下加热Fe2O3时，又可得到Fe3O4。 即：FeFe3O4Fe2O3 下列说法正确的是 A．FeO、Fe2O3和Fe3O4均为黑色固体 B．反应②的温度比反应③的温度高 C．FeO的稳定性强于Fe2O3 D．四氧化三铁中铁元素的化合价较复杂，其组成可表示为FeO•Fe2O3 【题型三】铁的氢氧化物 【典例分析】有关铁的氢氧化物的说法中，错误的是 A．Fe(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固体 B．Fe(OH)2具有还原性，在空气中易被氧化为Fe(OH)3 C．Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性，受热能分解 D．Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能产生丁达尔现象 【提分秘籍】 基本规律 （1）铁的氢氧化物制备的实验探究 化学式 Fe(OH)3 Fe(OH)2 实验操作 （注意 滴管） 实验现象 生成红褐色沉淀 首先生成白色絮状沉淀，然后迅速变成 灰绿色，最后变成红褐色 化学方程式 FeCl3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaCl FeSO4＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋Na2SO4 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 实验结论 Fe(OH)3与Fe(OH)2可分别用相对应的可溶性盐与碱溶液反应制得 【特别提醒】制备Fe(OH)2时的注意事项 ①Fe2＋极易被氧化，所以FeSO4溶液要现用现配。 ②为了防止Fe(OH)2被氧化，配制FeSO4溶液所用的蒸馏水和制备Fe(OH)2所用的NaOH溶液都要煮沸，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溶液的长胶头滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再挤出NaOH溶液。 ④为防止Fe(OH)2被氧化，还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油或其他密度小于水且不溶于水的有机溶剂，以隔绝空气。如。 （2）Fe(OH)2与Fe(OH)3的比较 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 名称 氢氧化亚铁 氢氧化铁 类别 二元(弱)碱 三元(弱)碱 铁元素化合价 +2 +3 颜色、状态 白色固体 红褐色固体 水溶性 不溶 不溶 与酸反应 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 稳定性 不稳定，在空气中易被氧化(白色→灰绿色→红褐色)，体现还原性： 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 不稳定，受热易分解： 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 【变式演练】 1．已知密度(苯)，下列实验操作能够制取并能较长时间观察到白色沉淀的是 A． B． C． D． 2．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 3．向200mL0.1mo/L的FeCl2溶液中加入适量的NaOH溶液，使Fe2+恰好完全沉淀，过滤，小心加热沉淀，直到水分蒸干，再充分灼烧后得到固体的质量为 A．1.44g B．1.6g C．1.8g D．2.14g 【题型四】铁盐、亚铁盐 【典例分析】为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计了如下实验方案，其中符合实验要求且完全正确的是 选项 实验操作 实验现象 离子方程式 实验结论 A 在氯化铁溶液中加入铁粉 棕黄色溶液变成浅绿色溶液 铁单质具有还原性 B 在氯化亚铁溶液中加入锌片 浅绿色溶液变成无色溶液 具有还原性 C 在氯化亚铁溶液中滴加新制溴水 浅绿色溶液变成棕黄色溶液 具有还原性 D 在氯化铁溶液中加入铜粉 蓝色溶液变成棕黄色溶液 具有氧化性 A．A B．B C．C D．D 【提分秘籍】 基本规律 1．铁盐、亚铁盐的性质 (1)常见的铁盐有Fe2(SO4)3、FeCl3等，在溶液中为黄色，由Fe的化合价可知铁盐具有氧化性。 (2)常见的亚铁盐有FeSO4、FeCl2等，在溶液中为浅绿色，由Fe的化合价可知亚铁盐既有氧化性，又有还原性。 2．Fe2＋、Fe3＋的检验 (1)Fe3＋的常用检验方法 Fe3＋溶液呈红色。 (2)Fe2＋的常用检验方法 Fe2＋溶液颜色无变化溶液变成红色。 (3)同时含有Fe2＋和Fe3＋的溶液 Fe2＋对检验Fe3＋无干扰，可以滴加KSCN溶液检验Fe3＋；Fe3＋对检验Fe2＋有干扰，不能先氧化再加KSCN溶液检验Fe2＋，通常向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪去说明含有Fe2＋。 [注意]　Fe2＋与K3[Fe(CN)6]溶液反应产生蓝色沉淀，所以可以用K3[Fe(CN)6]溶液检验Fe2＋的存在(尤其是 Fe3＋溶液中是否含Fe2＋)。 3．Fe2＋与Fe3＋的转化 (1)实验及现象 溶液颜色变化：由黄色→浅绿色→无明显变化→红色。 (2)反应的离子方程式 ①中2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，③中2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3。 【归纳总结】“铁三角” 铁元素的常见价态有0价、＋2价和＋3价，这三种价态的铁在一定条件下可相互转化，我们称之为“铁三角”： (1)Fe只具有还原性，被氧化成Fe2＋或Fe3＋。 (2)Fe2＋既有氧化性又具有还原性 [注意]虽然Fe2＋既有氧化性又有还原性，但以还原性为主。 (3)Fe3＋具有较强的氧化性，可被还原为Fe2＋或Fe [注意]金属阳离子被还原不一定得到金属单质，如Fe3＋被还原时可能得到的是Fe2＋。 【变式演练】 1．下列有关离子(或物质)的检验、现象及结论，都正确的是 A．向某溶液中滴加氯水，再滴加KSCN溶液，溶液变成红色，该溶液中一定含有Fe2+ B．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液变成红色，该溶液中一定不存在Fe2+ C．将某种铁的氧化物溶于足量的稀硫酸中，取其溶液滴加酸性KMnO4溶液，振荡，溶液褪色，原氧化物中含有+2价铁 D．向久置的FeCl2溶液中滴入用硫酸酸化的H2O2溶液，溶液变黄，滴加KSCN溶液，溶液变成红色，说明发生氧化还原反应，且氧化性：H2O2<Fe3+ 2．为了验证Fe3＋的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验，其中实验方案设计不合理的是    A．④ B．③ C．③④ D．①②③④⑤ 3．要证明某溶液中不含Fe3＋，而可能含有Fe2＋，进行如下实验操作的最佳顺序为 ①加入足量氯水②加入足量KMnO4(H＋)溶液③加入少量KSCN溶液 A．①③ B．③① C．①②③ D．③②① ( 分阶培优练 ) 培优第一阶——基础过关练 1．据古代文献记载：“慈石治肾家诸病，而通耳明目。”“慈石，色轻紫，石上皲涩，可吸连针铁。”“慈石”的主要成分是 A． B． C． D． 2．下列物质中，常温下可以用铁制容器盛装的是 A．浓盐酸 B．稀硫酸 C．浓硝酸 D．硫酸铜溶液 3．下列有关Fe的说法中不正确的是 A．Fe在潮湿的环境中易生锈 B．Fe与少量的Cl2发生反应生成FeCl3 C．Fe在过量O2中燃烧反应生成Fe2O3 D．Fe在氧气底部燃烧需要在集气瓶中放上少量沙子，以免炸裂集气瓶 4．实验室可用图装置制备。下列说法不正确的是 A．配制NaOH溶液和溶液的蒸馏水要提前煮沸 B．实验前可在溶液上面加一层煤油 C．得到的为红褐色固体 D．实验结束后的胶头滴管，要先用盐酸浸泡，再用水洗 5．铁是人类应用较早，当前应用量最大的金属元素。下列有关铁及其化合物的说法，正确的是 A．赤铁矿的主要成分是 B．溶液可用来腐蚀电路板 C．除去溶液中的杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤 D．Fe与KSCN产生血红色沉淀 6．为检验某溶液中是否含有，可以选择的试剂是 A．KSCN溶液 B．溶液 C．酸性溶液 D．溶液 7．为了检验FeCl2溶液是否被氧化，可向溶液中加入 A．新制氯水 B．铁片 C．KSCN溶液 D．石蕊溶液 8．铁与水蒸气反应的实验装置如图，下列说法正确的是 A．实验时，试管口应高于试管底 B．加热时试管内生成红棕色物质，点燃肥皂泡可听到爆鸣声 C．反应的化学方程式为2Fe＋3H2O(g)Fe2O3＋3H2 D．试管中发生置换反应 9．下列关于和说法正确的是 A．和都是黑色固体 B．中和价铁的比例为 C．铁与水蒸气反应生产 D．又称为磁性氧化铁 10．部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 A．a可与e反应生成b B．a与盐酸反应可生成e C．b既可被氧化，也可被还原 D．c是白色沉淀，可转化为红褐色沉淀d 培优第二阶——能力提升练 11．维生素C又称“抗坏血酸”，能帮助人体将食物中摄取的、不易吸收的Fe3+转化为易吸收的Fe2+，下列有关分析错误的是 A．维生素C具有还原性 B．Fe3+转化为Fe2+发生了氧化反应 C．维生素C药片应隔绝空气保存 D．向Fe3+的溶液中加入Cu，也能将Fe3+转化为Fe2+ 12．向盛有2mLFeCl3溶液的试管中加入少量铁粉，进行如下实验。下列分析正确的是 A．只加入KSCN溶液可检验试管1中是否含有Fe2+ B．试管2中无现象，则表明试管1中溶液不含Fe3+ C．试管3中的离子反应为：Fe2++Cl2=Fe3++2Cl- D．试管3中必定有红色沉淀生成 13．把KMnO4溶液滴入一含有铁离子的酸性水溶液中，KMnO4颜色消失，试推断溶液中含有铁离子的种类，最可能的情况是 A．含有Fe2+，但不能确定是否含有Fe3+ B．只含有Fe2+ C．Fe2+和Fe3+都有 D．含有Fe3+，但不能确定是否含有Fe2+ 14．常温下，铁在浓硝酸中发生钝化时，生成化学式为的化合物，该化合物可以看作是由和组成的复杂化合物，该化合物可以表示为 A． B． C． D． 15．下列关于铁元素的化合物描述错误的项目数是 代表物 类别 铁元素价态 部分性质描述 氧化物 价 具有磁性的黑色晶体 碱 价 白色，在空气中迅速变成灰绿色最终变成红褐色 碱 价 红褐色，对热很稳定 盐 价 溶液中的能被Mg还原成 A．1项 B．2项 C．3项 D．4项 16．下列离子的检验方法合理的是 A．向某溶液中滴入硫氰化钾溶液呈红色，说明不含Fe2+ B．向某溶液中通入氯气，然后再加入硫氰化钾溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2+ C．向某溶液中加入氢氧化钠溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3+ D．向某溶液中加入氢氧化钠溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2+，不含有Mg2+ 17．价类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型。铁元素的价类二维图如图，下列有关说法不正确的是 A．a能导电，能被磁体吸引 B．铁的氧化物只有b、c C．e转化为f需加入氧化剂 D．物质g在空气中不能长时间稳定存在 18．为了除去FeCl3中的FeCl2，可向溶液中加入 A．KMnO4 B．Cl2 C．浓硫酸 D．浓硝酸 19．铁是人类应用较早，当前应用量最大的金属元素。下列有关铁及其化合物的说法，正确的是 A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4 B．Fe2O3俗称铁红，常用作油漆、涂料的红色颜料 C．Fe与水蒸气反应生成Fe2O3和H2 D．FeCl3溶液与KSCN溶液产生红色沉淀 20．下列关于金属铁及其化合物的说法错误的是 A．能与反应生成，故钢瓶不能用于保存液氯 B．氯化铁溶液可腐蚀覆铜板，可用于印刷电路板 C．在空气中较难保存 D．用溶液检验是否变质 培优第三阶——培优拔尖练 21．铁是目前产量最大且使用最广泛的金属。下列含铁物质与其用途不匹配的是 选项 物质 用途 A Fe合金 高铁铁轨 B FeO 涂料中的红色颜料 C 磁性材料 D 营养强化剂 A．A B．B C．C D．D 22．下列有关铁及其化合物的说法中正确的是 A．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2 B．FeSO4溶液加入NaOH溶液可产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 C．铁溶于盐酸可得到FeCl3溶液和H2 D．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入Cu粉，然后过滤 23．下列各组物质反应后，滴入KSCN溶液，显红色的是 ①Fe+稀HCl；②FeCl2溶液+Cl2；③Fe+CuSO4溶液；④Fe2O3+稀H2SO4 A．①② B．②④ C．①④ D．③④ 24．某同学欲利用如图装置制取能较长时间存在的Fe(OH)2，其中实验所用溶液现配现用且蒸馏水先加热煮沸。下列分析正确的是 A．蒸馏烧瓶中反应的离子方程式是2Fe＋6H＋=2Fe3＋＋3H2↑ B．实验开始时应先关闭止水夹a、打开止水夹b，再向烧瓶中加入稀盐酸 C．反应一段时间后可在烧瓶中观察到白色沉淀 D．反应结束后若关闭b及分液漏斗活塞，则Fe (OH)2可较长时间存在 25．铁矿(主要成分为FeS2)在酸性条件和催化剂作用下，可发生如图所示的转化。下列说法错误的是 A．反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均属于氧化还原反应 B．反应Ⅰ的离子方程式为FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2+16H+ C．反应Ⅲ中氧化剂与还原剂的物质的量比为1∶4 D．该过程中Fe3+、NO是催化剂 26．某研究性学习小组进行某补血剂中铁元素(价)含量测定的实验，其流程如下： 下列说法不正确的是 A．向过滤后的滤液中滴加溶液，溶液可能呈红色 B．可以用替代上述流程中的氯水 C．红褐色悬浊液经过滤、洗涤、干燥，得到氧化铁固体 D．每片补血剂中铁元素的质量为 27．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与过量稀硫酸反应后，再向其中加H2O2溶液　③Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸　④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中 A．只有① B．只有①② C．只有①②③ D．全部 28．物质的类别和元素的价态是学习元素及其化合物的重要视角。铁元素的价类二维图如下图，其中箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法错误的是 A．可由、水蒸气高温反应制得 B．为防止转化为，需隔绝空气 C．氧化亚铁在空气里受热，能迅速变红 D．、、均可与盐酸反应，生成盐和水 29．现有铁、稀硫酸、氯化铜溶液，氢氧化钠溶液，氧化铁，当它们两两混合后，能发生的反应有 A．7个 B．6个 C．5个 D．4个 30．铁及其化合物与生产、生活息息相关。回答下列问题： (1)易被人体吸收，医生建议在服用该补铁剂时，同时服用维生素C。维生素C的作用是 。 (2)印刷电路板的制作原理是用足量的溶液腐蚀覆铜板上不需要的铜箔。写出上述反应的化学方程式： 。 (3)生铁是通过高炉冶炼而得到的，以赤铁矿为例用将其还原的化学方程式为 。 (4)某废料铁泥的主要成分为、、Fe和杂质（杂质不与硫酸反应）。现取废料铁泥提取，设计实验流程如下： ①分离溶液A和沉淀C的操作中使用到的玻璃仪器有烧杯、 、 。 ②能检验溶液A中含有的试剂是 （填字母）。 A．铁粉　　　B．酸性溶液　　　C．溶液 ③步骤Ⅳ中发生反应的化学方程式为 。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题08　铁及其化合物题型归类 目录 一、热点题型归纳 1 【题型一】铁单质 1 【题型二】铁的氧化物 3 【题型三】铁的氢氧化物 5 【题型四】铁盐、亚铁盐 8 二、分阶培优练 11 【题型一】铁单质 【典例分析】下列有关铁的说法中正确的是 A．铁与水蒸气反应的产物是Fe2O3 B．铁和稀硫酸反应的离子方程式为2Fe+6H+=2Fe3++3H2 C．铁在纯氧中燃烧生成Fe3O4 D．常温下，Fe与H2O不反应，但在空气中O2、H2O的共同作用生成Fe3O4 【答案】C 【详解】A．铁与水蒸气反应的产物是Fe3O4和氢气，故A错误； B．铁和稀硫酸反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2，故B错误； C．铁在纯氧中燃烧生成Fe3O4，故C正确； D．常温下，Fe与H2O不反应，但在空气中O2、H2O的共同作用生成Fe2O3，故D错误； 选C。 【提分秘籍】 基本规律：铁的单质 1．铁元素的存在 铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位，主要以＋2价和＋3价化合物形式存在。 2．铁单质的性质 (1)物理性质：银白色金属，导电、导热性好，有延展性，能被磁铁吸引。 (2)化学性质(写出反应的化学方程式) ①与Cl2反应：2Fe＋3Cl22FeCl3。 ②与S反应：Fe＋SFeS。 ③与稀H2SO4反应：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑。 ④与CuSO4溶液反应：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。 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，遇到较弱的氧化剂(如稀硫酸、S等)生成＋2价铁的化合物。 【特别提醒】常温下，铁与氧化性酸如浓H2SO4、浓HNO3发生“钝化”——在金属表面生成一层致密的氧化膜，从而使反应不能再继续进行。 【变式演练】 1．下列物质中，在一定条件下能与铁反应，且铁元素化合价全部变为+3价的是 A．S B．H2O C．稀硫酸 D．氯气 【答案】D 【详解】A．S氧化性弱，与Fe反应生成FeS，A不符合题意； B．Fe与水蒸气反应生成Fe3O4，其中铁元素既有+2价，又有+3价，B不符合题意； C．Fe与稀硫酸反应生成FeSO4，C不符合题意； D．Fe与氯气反应生成FeCl3，D符合题意； 故答案选D。 2．下列说法中不正确的是 A．铁在一定条件下与氧气或水蒸气反应的产物均有 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．铁与的反应属于氧化还原反应 【答案】C 【详解】铁为活泼金属，与强氧化剂反应生成价化合物，与弱氧化剂反应生成价化合物，常温下可被浓硫酸、浓硝酸钝化。A项，铁在氧气中燃烧、铁与水蒸气在高温下反应都生成，正确；B项，铁在高温下与水蒸气反应生成和氢气，为置换反应，正确；C项，铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，错误；D项，与反应生成，属于氧化还原反应，正确。 3．铁与水蒸气反应的实验装置如图所示。下列说法中不正确的是 A．试管中发生置换反应 B．实验时，铁粉正下方的酒精灯加金属网的目的是提高加热温度 C．反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 D．加热时试管内生成红色物质，点燃肥皂泡可听到爆鸣声 【答案】D 【详解】A．试管中和水蒸气在高温条件下反应生成和，反应的化学方程式为，是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应，A正确： B．实验中，湿棉花提供水蒸气，铁粉正下方的酒精灯加金属网，可集中加热，提高加热温度，B正确； C．和水蒸气在高温条件下反应生成和，反应的化学方程式为，C正确； D．和水蒸气在高温条件下下反应生成和，为黑色物质，D错误； 答案选D。 【题型二】铁的氧化物 【典例分析】赤铁矿和磁铁矿的主要成分分别是和。下列说法不正确的是 A．中铁元素的化合价为+3 B．和都属于氧化物 C．和CO的反应属于置换反应 D．中铁元素的质量分数比的高 【答案】C 【详解】A．根据化合物中各元素化合价代数和为0，中铁元素的化合价为+3，A正确； B．和均由两种元素组成，且其中一种元素为氧元素，均为氧化物，B正确； C．和CO反应生成二氧化碳和铁单质，属于氧化还原反应，无单质参加反应，不属于置换反应，C错误； D．根据计算可知，中铁元素的质量分数：，中铁元素的质量分数：，D正确； 答案选C。 【提分秘籍】 基本规律:铁的氧化物的比较 名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 — 铁红 磁性氧化铁 颜色及状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 氧化物类别 碱性氧化物 碱性氧化物 复杂氧化物 与盐酸反应的离子方程式 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O、 Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、 Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O (1)Fe被腐蚀生成铁锈的主要成分为Fe2O3·xH2O。 (2)Fe的常见化合价有＋2价和＋3价，Fe3O4可以看成由FeO和Fe2O3按物质的量之比为1∶1组合而成的复杂氧化物。 (3)FeO、Fe2O3属于碱性氧化物，Fe3O4不属于碱性氧化物。 (4)Fe3O4与盐酸反应的化学方程式可看作Fe2O3、FeO分别与盐酸反应，然后把两个化学方程式相加。 (5)Fe2O3、Fe3O4较稳定；FeO不稳定，在空气中受热可转化为Fe3O4。 (6)在加热条件下，铁的氧化物能被CO、C、H2还原生成单质铁及CO2或H2O。 【变式演练】 1．以下有关铁的氧化物的叙述中正确的是 A．都是炼铁的原料 B．都只有氧化性 C．都是不溶于水的黑色固体 D．都能与酸反应生成盐和水，都属于碱性氧化物 【答案】A 【详解】A．都能与还原剂CO发生氧化还原反应生成Fe，都是炼铁原料，故A正确； B．FeO中铁元素是+2价，四氧化三铁中的铁元素有两个是+3价，一个是+2价，故FeO、四氧化三铁既有氧化性，又有还原性，故B错误； C．常见的铁的氧化物FeO、Fe3O4都是黑色，但是Fe2O3是红棕色的物质，俗称铁红，故C错误； D．碱性氧化物是能与酸反应生成一种盐和水，而Fe3O4与酸反应生成Fe2+、Fe3+盐，不属于碱性氧化物，故D错误； 故选：A。 2．将几种铁的氧化物的混合物加入100mL、7mol∙L-1的盐酸中。氧化物恰好完全溶解，在所得的溶液中通入0.56L(标况)氯气时，恰好使溶液中的Fe2+完全转化为Fe3+，则该混合物中铁元素的质量分数为 A．79.0% B．75.4% C．71.4% D．63.6% 【答案】C 【详解】铁的氧化物和盐酸恰好反应生成氯化物，根据电荷守恒，氧化物中氧原子的物质的量==0.35mol，氯气的物质的量为=0.025 mol，根据电子守恒，混合物中的+2价铁的物质的量为=0.05 mol，根据电荷守恒分析，混合物中+3价铁的物质的量为=0.2 mol，则混合物中铁元素的质量分数==71.4%，故选C。 3．某同学对铁的氧化物产生了浓厚兴趣，查阅资料后制成以下卡片： 在空气中把铁灼烧到500℃生成Fe3O4；温度再升高可生成Fe2O3；再更高的温度(约1400℃)下加热Fe2O3时，又可得到Fe3O4。 即：FeFe3O4Fe2O3 下列说法正确的是 A．FeO、Fe2O3和Fe3O4均为黑色固体 B．反应②的温度比反应③的温度高 C．FeO的稳定性强于Fe2O3 D．四氧化三铁中铁元素的化合价较复杂，其组成可表示为FeO•Fe2O3 【答案】D 【详解】A．为红棕色固体，A错误； B．根据信息可知，在时与氧气反应生成，继续升高温度生成，而在时转化为，则反应②的温度比反应③的温度低，B错误； C．不稳定，在空气里受热能迅速被氧化为，其稳定性弱于，C错误； D．中为价和价，化学式可写为，D正确； 答案选D。 【题型三】铁的氢氧化物 【典例分析】有关铁的氢氧化物的说法中，错误的是 A．Fe(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固体 B．Fe(OH)2具有还原性，在空气中易被氧化为Fe(OH)3 C．Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性，受热能分解 D．Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能产生丁达尔现象 【答案】A 【详解】A．Fe(OH)2是一种白色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色固体Fe(OH)3：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故A错误； B．Fe(OH)2具有还原性，在空气中易被氧化为Fe(OH)3，故B正确； C．Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性，受热能分解为相应的氧化物和水，故C正确； D．Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能产生丁达尔现象，故D正确； 故选A。 【提分秘籍】 基本规律 （1）铁的氢氧化物制备的实验探究 化学式 Fe(OH)3 Fe(OH)2 实验操作 （注意 滴管） 实验现象 生成红褐色沉淀 首先生成白色絮状沉淀，然后迅速变成 灰绿色，最后变成红褐色 化学方程式 FeCl3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaCl FeSO4＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋Na2SO4 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 实验结论 Fe(OH)3与Fe(OH)2可分别用相对应的可溶性盐与碱溶液反应制得 【特别提醒】制备Fe(OH)2时的注意事项 ①Fe2＋极易被氧化，所以FeSO4溶液要现用现配。 ②为了防止Fe(OH)2被氧化，配制FeSO4溶液所用的蒸馏水和制备Fe(OH)2所用的NaOH溶液都要煮沸，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溶液的长胶头滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再挤出NaOH溶液。 ④为防止Fe(OH)2被氧化，还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油或其他密度小于水且不溶于水的有机溶剂，以隔绝空气。如。 （2）Fe(OH)2与Fe(OH)3的比较 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 名称 氢氧化亚铁 氢氧化铁 类别 二元(弱)碱 三元(弱)碱 铁元素化合价 +2 +3 颜色、状态 白色固体 红褐色固体 水溶性 不溶 不溶 与酸反应 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 稳定性 不稳定，在空气中易被氧化(白色→灰绿色→红褐色)，体现还原性： 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 不稳定，受热易分解： 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 【变式演练】 1．已知密度(苯)，下列实验操作能够制取并能较长时间观察到白色沉淀的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】四个选项试剂都可制备氢氧化亚铁，根据ρ(CCl4)>ρ(H2O)>ρ(苯)可知，苯在硫酸亚铁溶液的上层，可以隔绝空气；四氯化碳在氯化亚铁溶液的下层，不能隔绝空气，则加有苯的试管能够制取Fe(OH)2并能较长时间观察到白色沉淀； 故选B。 2．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 【答案】B 【详解】铁屑溶于过量的稀硫酸，反应生成硫酸亚铁，硫酸亚铁与足量氨水反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，在空气中氢氧化亚铁容易被空气中的氧气氧化成氢氧化铁，氢氧化铁为红褐色沉淀，受热分解生成红棕色三氧化二铁，故选B。 3．向200mL0.1mo/L的FeCl2溶液中加入适量的NaOH溶液，使Fe2+恰好完全沉淀，过滤，小心加热沉淀，直到水分蒸干，再充分灼烧后得到固体的质量为 A．1.44g B．1.6g C．1.8g D．2.14g 【答案】B 【详解】FeCl2溶液中加入适量的NaOH溶液，使Fe2+完全沉淀，得到氯化钠与氢氧化亚铁，过滤，小心加热沉淀，再灼烧至质量不再变化，由于氢氧化亚铁易被氧化，最终所得固体为Fe2O3，由Fe原子守恒可知：2n(FeCl2)= n（Fe2O3），200mL 0.1mol/L的FeCl2溶液中n(FeCl2)=0.2L×0.1mol/L=0.02mol，所以n（Fe2O3）= =0.01mol，其质量为0.01mol×160g/mol=1.6g； 故答案为B。 【点睛】本题考查化学反应方程式的计算，注意氢氧化亚铁不稳定性，关键是判断最终固体为氧化铁，再利用守恒法计算。 【题型四】铁盐、亚铁盐 【典例分析】为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计了如下实验方案，其中符合实验要求且完全正确的是 选项 实验操作 实验现象 离子方程式 实验结论 A 在氯化铁溶液中加入铁粉 棕黄色溶液变成浅绿色溶液 铁单质具有还原性 B 在氯化亚铁溶液中加入锌片 浅绿色溶液变成无色溶液 具有还原性 C 在氯化亚铁溶液中滴加新制溴水 浅绿色溶液变成棕黄色溶液 具有还原性 D 在氯化铁溶液中加入铜粉 蓝色溶液变成棕黄色溶液 具有氧化性 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．向FeCl3溶液中加入铁粉发生反应生成氯化亚铁，棕黄色溶液变为浅绿色，离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+，故A错误； B．锌具有还原性，氯化亚铁溶液中+2价的铁具有氧化性，锌置换出铁，溶液颜色变化的同时会析出黑色固体铁，离子方程式为，锌作还原剂有还原性，亚铁离子体现氧化性，故B错误； C．在氯化亚铁溶液中滴加新制溴水，氯化亚铁溶液为浅绿色，+2价的铁被氧化生成+3价的铁，溶液浅绿色变为棕黄色，离子方程式为，说明Fe2+具有还原性，故C正确； D．实验现象中，溶液的颜色反应前氯化铁溶液为黄色，Fe3+具有氧化性，与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜溶液，反应后氯化亚铁溶液为浅绿色，氯化铜溶液为蓝绿色，故D错误； 故选C。 【提分秘籍】 基本规律 1．铁盐、亚铁盐的性质 (1)常见的铁盐有Fe2(SO4)3、FeCl3等，在溶液中为黄色，由Fe的化合价可知铁盐具有氧化性。 (2)常见的亚铁盐有FeSO4、FeCl2等，在溶液中为浅绿色，由Fe的化合价可知亚铁盐既有氧化性，又有还原性。 2．Fe2＋、Fe3＋的检验 (1)Fe3＋的常用检验方法 Fe3＋溶液呈红色。 (2)Fe2＋的常用检验方法 Fe2＋溶液颜色无变化溶液变成红色。 (3)同时含有Fe2＋和Fe3＋的溶液 Fe2＋对检验Fe3＋无干扰，可以滴加KSCN溶液检验Fe3＋；Fe3＋对检验Fe2＋有干扰，不能先氧化再加KSCN溶液检验Fe2＋，通常向溶液中滴加适量酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪去说明含有Fe2＋。 [注意]　Fe2＋与K3[Fe(CN)6]溶液反应产生蓝色沉淀，所以可以用K3[Fe(CN)6]溶液检验Fe2＋的存在(尤其是 Fe3＋溶液中是否含Fe2＋)。 3．Fe2＋与Fe3＋的转化 (1)实验及现象 溶液颜色变化：由黄色→浅绿色→无明显变化→红色。 (2)反应的离子方程式 ①中2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，③中2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3。 【归纳总结】“铁三角” 铁元素的常见价态有0价、＋2价和＋3价，这三种价态的铁在一定条件下可相互转化，我们称之为“铁三角”： (1)Fe只具有还原性，被氧化成Fe2＋或Fe3＋。 (2)Fe2＋既有氧化性又具有还原性 [注意]虽然Fe2＋既有氧化性又有还原性，但以还原性为主。 (3)Fe3＋具有较强的氧化性，可被还原为Fe2＋或Fe [注意]金属阳离子被还原不一定得到金属单质，如Fe3＋被还原时可能得到的是Fe2＋。 【变式演练】 1．下列有关离子(或物质)的检验、现象及结论，都正确的是 A．向某溶液中滴加氯水，再滴加KSCN溶液，溶液变成红色，该溶液中一定含有Fe2+ B．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液变成红色，该溶液中一定不存在Fe2+ C．将某种铁的氧化物溶于足量的稀硫酸中，取其溶液滴加酸性KMnO4溶液，振荡，溶液褪色，原氧化物中含有+2价铁 D．向久置的FeCl2溶液中滴入用硫酸酸化的H2O2溶液，溶液变黄，滴加KSCN溶液，溶液变成红色，说明发生氧化还原反应，且氧化性：H2O2<Fe3+ 【答案】C 【详解】A．向某溶液中滴加氯水，再滴加KSCN溶液，溶液变成红色，可能是因为原溶液中本来就有Fe3+，即该溶液中不一定含有Fe2+，故A错误； B．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液变成红色，该溶液中一定存在Fe3+，可能存在Fe2+，故B错误； C．将某种铁的氧化物溶于足量的稀硫酸中，取其溶液滴加酸性KMnO4溶液，振荡，溶液褪色，说明其溶液具有还原性，则原氧化物中含有+2价铁，故C正确； D．久置的FeCl2溶液可能变质，即溶液中可能存在Fe3+，其中滴入用硫酸酸化的H2O2溶液，溶液变黄，滴加KSCN溶液，溶液变成红色，只能说明存在Fe3+，但不一定是H2O2氧化Fe2+生成的，而且若是H2O2氧化Fe2+，则据氧化还原反应的规律，应是氧化性：H2O2＞Fe3+，故D错误； 故答案为：C。 2．为了验证Fe3＋的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验，其中实验方案设计不合理的是    A．④ B．③ C．③④ D．①②③④⑤ 【答案】C 【详解】Fe3＋与铁反应生成Fe2＋，使溶液显浅绿色，体现了Fe3＋的氧化性，①合理； Fe3＋与硫氰化钾反应使溶液显红色，据此能够检验Fe3＋，②合理；硫酸铜溶液与氯化铁溶液不反应，混合后溶液不会变成无色，③不合理；氯化铁溶液与硝酸银溶液反应生成白色氯化银沉淀，由于实际上Fe3＋没有参与反应，该现象不能体现Fe3＋的性质，④不合理； Fe3＋与氢氧化钠溶液反应生成红褐色氢氧化铁沉淀，据此可以检验是否存在Fe3＋，⑤合理。综上所述，不合理的是③④两项，C符合题意。 故选C。 3．要证明某溶液中不含Fe3＋，而可能含有Fe2＋，进行如下实验操作的最佳顺序为 ①加入足量氯水②加入足量KMnO4(H＋)溶液③加入少量KSCN溶液 A．①③ B．③① C．①②③ D．③②① 【答案】B 【详解】用KSCN溶液检验溶液中是否含Fe3+，故先向溶液中加入少量KSCN溶液，溶液不变红色说明溶液中不含Fe3+；然后加入足量氯水，若溶液变成红色，说明溶液中含Fe2+，因为氯水将Fe2+氧化成Fe3+；不选用KMnO4(H+)溶液的原因是：KMnO4(H+)溶液本身有颜色、同时KMnO4(H+)可能将SCN-氧化干扰检验；则实验操作的最佳顺序为③①，答案选B。 ( 分阶培优练 ) 培优第一阶——基础过关练 1．据古代文献记载：“慈石治肾家诸病，而通耳明目。”“慈石，色轻紫，石上皲涩，可吸连针铁。”“慈石”的主要成分是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】由“慈石，色轻紫，可吸连针铁”可知慈石具有磁性，则其主要成分为Fe3O4； 故选C。 2．下列物质中，常温下可以用铁制容器盛装的是 A．浓盐酸 B．稀硫酸 C．浓硝酸 D．硫酸铜溶液 【答案】C 【详解】A．常温下浓盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气，不能用铁制容器盛装，A不符合题意； B．常温下稀硝酸和铁反应硝酸铁、NO和水，不能用铁制容器盛装，B不符合题意； C．常温下，铁在浓硝酸中发生钝化现象，表面生成一层致密氧化物薄膜阻止反应进行，可以用铁制容器盛装，C符合题意； D．常温下硫酸铜和铁发生置换反应生成硫酸亚铁和Cu，不能用铁制容器盛装，D不符合题意； 答案选C。 3．下列有关Fe的说法中不正确的是 A．Fe在潮湿的环境中易生锈 B．Fe与少量的Cl2发生反应生成FeCl3 C．Fe在过量O2中燃烧反应生成Fe2O3 D．Fe在氧气底部燃烧需要在集气瓶中放上少量沙子，以免炸裂集气瓶 【答案】C 【详解】A．铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀，容易生成铁锈，正确，A不符合题意；； B．Cl2具有强氧化性，不管Cl2是过量还是少量，Fe与Cl2反应均生成FeCl3，正确，B不符合题意； C．Fe在过量的O2中燃烧生成Fe3O4，而不是Fe2O3，错误，C符合题意； D．Fe在氧气中燃烧生成Fe3O4，同时放出大量的热，为了防止灼热的Fe3O4将集气瓶炸裂，会在集气瓶的底部放上少量沙子，正确，D不符合题意； 答案选C。 4．实验室可用图装置制备。下列说法不正确的是 A．配制NaOH溶液和溶液的蒸馏水要提前煮沸 B．实验前可在溶液上面加一层煤油 C．得到的为红褐色固体 D．实验结束后的胶头滴管，要先用盐酸浸泡，再用水洗 【答案】C 【分析】如图，利用NaOH溶液与FeSO4溶液反应得到Fe(OH)2和Na2SO4，Fe(OH)2易被空气氧化。 【详解】A．和Fe(OH)2中铁元素呈+2，易被氧化，故配制NaOH溶液和溶液的蒸馏水要提前煮沸，除去水中溶解的氧气，A项正确； B．实验前可在溶液上面加一层煤油，浮在水面上，可隔绝空气，B项正确； C．得到的为白色固体，C项错误； D．实验结束后的胶头滴管含碱性溶液，要先用盐酸浸泡，再用水洗，D项正确。 故答案选C。 5．铁是人类应用较早，当前应用量最大的金属元素。下列有关铁及其化合物的说法，正确的是 A．赤铁矿的主要成分是 B．溶液可用来腐蚀电路板 C．除去溶液中的杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤 D．Fe与KSCN产生血红色沉淀 【答案】C 【详解】A．用于炼铁的主要有磁铁矿（Fe3O4）、赤铁矿（Fe2O3）和菱铁矿（FeCO3），故A错误； B．氯化铁和铜生成氯化亚铁和氯化铜，故溶液可用来腐蚀电路板，故B错误； C．加入过量Fe单质除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质，方程式为2FeCl3+Fe=3FeCl2，故C正确； D．Fe3+与KSCN溶液产生红色的络合物，这种络合物是溶于水的，产生红色溶液，故D错误； 答案选C。 6．为检验某溶液中是否含有，可以选择的试剂是 A．KSCN溶液 B．溶液 C．酸性溶液 D．溶液 【答案】A 【详解】Fe3+与KSCN会生成Fe(SCN)3红色络合物，因此检验溶液中是否含有 Fe3+，可向溶液中滴加KSCN溶液，若溶液变红色，说明溶液中存在Fe3+，否则没有，故选A。 7．为了检验FeCl2溶液是否被氧化，可向溶液中加入 A．新制氯水 B．铁片 C．KSCN溶液 D．石蕊溶液 【答案】C 【分析】检验FeCl2溶液是否被氧化，就是检验溶液中是否含有Fe3+，据此可分析解答。 【详解】A．新制氯水中的Cl2可将Fe2+氧化为Fe3+，A选项错误； B．Fe可将Fe3+还原为Fe2+，而非检验Fe3+，B选项错误； C．KSCN溶液遇到Fe3+显血红色，可用于检验FeCl2溶液是否被氧化，C选项正确； D．石蕊溶液用于溶液酸碱性指示，而非检验Fe3+，D选项错误； 答案选C。 8．铁与水蒸气反应的实验装置如图，下列说法正确的是 A．实验时，试管口应高于试管底 B．加热时试管内生成红棕色物质，点燃肥皂泡可听到爆鸣声 C．反应的化学方程式为2Fe＋3H2O(g)Fe2O3＋3H2 D．试管中发生置换反应 【答案】D 【详解】A．实验时试管口应低于试管底，以防止水倒流到试管底而造成试管炸裂，故A错误； B．加热时试管内生成黑色物质四氧化三铁，产生氢气，点燃肥皂泡可听到爆鸣声，故B错误； C．反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，故C错误； D．从反应方程式可知，符合置换反应特点，即由一种单质和一种化合物起反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应，故D正确； 故选D。 9．下列关于和说法正确的是 A．和都是黑色固体 B．中和价铁的比例为 C．铁与水蒸气反应生产 D．又称为磁性氧化铁 【答案】D 【详解】A．是红棕色固体，故A错误； B．中和价铁的比例为，故B错误； C．铁与水蒸气反应生产，故C错误； D．具有磁性，俗称磁性氧化铁，故D正确； 故答案为：D。 10．部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 A．a可与e反应生成b B．a与盐酸反应可生成e C．b既可被氧化，也可被还原 D．c是白色沉淀，可转化为红褐色沉淀d 【答案】B 【分析】由价类图可知，a为铁，b为亚铁盐，c为氢氧化亚铁，d为氢氧化铁，e为铁盐。 【详解】A．铁可以与铁盐反应生成亚铁盐，A正确； B．铁与盐酸反应生成亚铁盐，不能生成铁盐，B错误； C．亚铁盐中的铁的化合价为+2价，既可以升高又可以降低，既可以被氧化又可以被还原，C正确； D．氢氧化亚铁为白色沉淀，可以被氧化为红褐色的氢氧化铁沉淀，D正确； 答案选B。 培优第二阶——能力提升练 11．维生素C又称“抗坏血酸”，能帮助人体将食物中摄取的、不易吸收的Fe3+转化为易吸收的Fe2+，下列有关分析错误的是 A．维生素C具有还原性 B．Fe3+转化为Fe2+发生了氧化反应 C．维生素C药片应隔绝空气保存 D．向Fe3+的溶液中加入Cu，也能将Fe3+转化为Fe2+ 【答案】B 【详解】A．维生素C能够将Fe3+转化为易吸收的Fe2+，Fe元素化合价降低，得到电子被还原，说明维生素C具有还原性，A正确； B．Fe3+转化为Fe2+时，Fe元素化合价降低，得到电子被还原，发生了还原反应，B错误； C．维生素C药片具有强的还原性，容易被空气中的氧气氧化，因此应隔绝空气保存，C正确； D．向Fe3+的溶液中加入Cu，会发生反应：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，因此Cu单质也能将Fe3+转化为Fe2+，D正确； 故合理选项是B。 12．向盛有2mLFeCl3溶液的试管中加入少量铁粉，进行如下实验。下列分析正确的是 A．只加入KSCN溶液可检验试管1中是否含有Fe2+ B．试管2中无现象，则表明试管1中溶液不含Fe3+ C．试管3中的离子反应为：Fe2++Cl2=Fe3++2Cl- D．试管3中必定有红色沉淀生成 【答案】B 【详解】A．加入KSCN溶液可检验Fe3+，故A错误； B．加入KSCN溶液可检验Fe3+，试管2中无现象，则表明试管1中溶液不含Fe3+，故B正确； C．试管3中的离子反应为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故C错误； D．试管3中加入氯水将Fe2+氧化为Fe3+，试管2中上层清液含KSCN溶液，与Fe3+结合生成血红色配合物，不是沉淀，故D错误； 故选：B。 13．把KMnO4溶液滴入一含有铁离子的酸性水溶液中，KMnO4颜色消失，试推断溶液中含有铁离子的种类，最可能的情况是 A．含有Fe2+，但不能确定是否含有Fe3+ B．只含有Fe2+ C．Fe2+和Fe3+都有 D．含有Fe3+，但不能确定是否含有Fe2+ 【答案】A 【分析】紫红色的酸性KMnO4溶液具有强氧化性，能够被强还原性微粒还原成Mn2+。KMnO4颜色消失，说明溶液中含有Fe2+等强还原性微粒。Fe3+具有强氧化性，不能使酸性KMnO4溶液褪色。 【详解】A．在酸性的条件下，高锰酸钾氧化亚铁离子后，生成近乎无色的二价锰离子Mn2+，比高锰酸钾本身的紫色要淡得多，所以表现为“褪色”即KMnO4颜色消失现象。高锰酸钾具有强氧化性，会把二价铁离子氧化为稳定的三价铁离子，但由于高锰酸钾本身就是深紫红色液体，所以与亚铁离子反应后的现象是溶液的紫红色变淡。Fe3+的存在与否不影响上述现象，故含有Fe2+，但不能确定是否含有Fe3+，故A选项正确； B．Fe3+的存在与否不影响题干现象，确定含有Fe2+，但不能确定是否含有Fe3+。存在Fe3+也不影响题干现象，只含Fe2+的描述过于绝对，故B选项错误； C．根据题干确定含有Fe2+，但不能确定是否含有Fe3+。Fe2+和Fe3+都有的描述错误，故C选项错误； D．根据题干确定含有Fe2+，但不能确定是否含有Fe3+，故D选项错误； 故答案选A。 14．常温下，铁在浓硝酸中发生钝化时，生成化学式为的化合物，该化合物可以看作是由和组成的复杂化合物，该化合物可以表示为 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．FeO3Fe2O3中铁原子和氧原子个数比为7:10，不符合8:11，A不符合题意； B．2FeO3Fe2O3中铁原子和氧原子个数比为8:11，符合8:11， B符合题意； C．FeO2Fe2O3中铁原子和氧原子个数比为5:7，不符合8:11，C不符合题意； D．2FeOFe2O3中铁原子和氧原子个数比为4:5，不符合8:11，D不符合题意； 故答案选B。 15．下列关于铁元素的化合物描述错误的项目数是 代表物 类别 铁元素价态 部分性质描述 氧化物 价 具有磁性的黑色晶体 碱 价 白色，在空气中迅速变成灰绿色最终变成红褐色 碱 价 红褐色，对热很稳定 盐 价 溶液中的能被Mg还原成 A．1项 B．2项 C．3项 D．4项 【答案】B 【详解】四氧化三铁中铁元素化合价既有+2价又有+3价，四氧化三铁铁元素化合价描述错误；氢氧化铁受热易分解生成氧化铁和水，氢氧化铁的部分性质描述错误；共有2项错误，答案选B。 16．下列离子的检验方法合理的是 A．向某溶液中滴入硫氰化钾溶液呈红色，说明不含Fe2+ B．向某溶液中通入氯气，然后再加入硫氰化钾溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2+ C．向某溶液中加入氢氧化钠溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3+ D．向某溶液中加入氢氧化钠溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2+，不含有Mg2+ 【答案】C 【详解】A．滴入硫氰化钾溶液呈红色，说明含Fe3+，但无法证明Fe2+是否存在，A错误； B．该操作无法证明通Cl2之前是否存在Fe2+；应该先向溶液中加入硫氰化钾溶液，若不变红，再通入Cl2，溶液变红，即可证明原溶液中存在Fe2+，B错误； C．向某溶液中加入氢氧化钠溶液，得红褐色沉淀即Fe(OH)3，说明溶液中含有Fe3+，C正确； D．白色沉淀逐渐变为红褐色，即Fe(OH)2转变为Fe(OH)3，该操作可以证明Fe2+的存在，无法排除Mg2+的存在，D错误。 因此，本题选C。 17．价类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型。铁元素的价类二维图如图，下列有关说法不正确的是 A．a能导电，能被磁体吸引 B．铁的氧化物只有b、c C．e转化为f需加入氧化剂 D．物质g在空气中不能长时间稳定存在 【答案】B 【分析】根据铁元素的价类二维图可知a为铁单质，b为氧化亚铁，c为氧化铁，d为亚铁盐，e为铁盐，f为高铁盐，g为氢氧化亚铁，h为氢氧化铁。 【详解】A． a为铁单质，能导电，能被磁体吸引，故A正确； B． 铁的氧化物除氧化亚铁、氧化铁外还有四氧化三铁，故B错误； C． 铁盐转化为高铁盐时铁的化合价升高，需加入氧化剂，故C正确； D． 氢氧化亚铁在空气中迅速转化为灰绿色、最终变为红褐色，不能长时间稳定存在，故D正确； 故答案为：B。 18．为了除去FeCl3中的FeCl2，可向溶液中加入 A．KMnO4 B．Cl2 C．浓硫酸 D．浓硝酸 【答案】B 【详解】为了除去FeCl3中的FeCl2，可向溶液中加入氯气，可将氯化亚铁氧化为氯化铁，且没有引入新杂质，故选：B。 19．铁是人类应用较早，当前应用量最大的金属元素。下列有关铁及其化合物的说法，正确的是 A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4 B．Fe2O3俗称铁红，常用作油漆、涂料的红色颜料 C．Fe与水蒸气反应生成Fe2O3和H2 D．FeCl3溶液与KSCN溶液产生红色沉淀 【答案】B 【详解】A．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，A错误； B．Fe2O3俗称铁红，是一种红棕色粉末，常用作油漆、涂料的红色颜料，B正确； C．Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，C错误； D．FeCl3溶液与KSCN溶液反应，使溶液显红色，D错误； 答案选B。 20．下列关于金属铁及其化合物的说法错误的是 A．能与反应生成，故钢瓶不能用于保存液氯 B．氯化铁溶液可腐蚀覆铜板，可用于印刷电路板 C．在空气中较难保存 D．用溶液检验是否变质 【答案】A 【详解】A．常温下Fe与干燥氯气不反应，则可用钢瓶储运液氯，A错误； B．三价铁离子能够氧化铜生成铜离子和二价铁离子，所以可以用于印刷电路板的制作，B正确； C．具有还原性，在空气中易被氧气氧化为Fe(OH)3，较难保存，C正确； D．FeSO4易被氧化为硫酸铁从而发生变质，铁离子和KSCN反应生成红色的Fe(SCN)3，故可用溶液检验是否变质，D正确； 故选A。 培优第三阶——培优拔尖练 21．铁是目前产量最大且使用最广泛的金属。下列含铁物质与其用途不匹配的是 选项 物质 用途 A Fe合金 高铁铁轨 B FeO 涂料中的红色颜料 C 磁性材料 D 营养强化剂 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A． 铁合金可作高铁铁轨，A正确； B．涂料中的红色颜料是，B错误； C．有磁性，可作磁性材料，C正确； D．可以补充Fe2+，可作营养强化剂， D正确； 答案选B。 22．下列有关铁及其化合物的说法中正确的是 A．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2 B．FeSO4溶液加入NaOH溶液可产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 C．铁溶于盐酸可得到FeCl3溶液和H2 D．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入Cu粉，然后过滤 【答案】B 【详解】A．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2，A 错误； B．FeSO4溶液加入NaOH溶液可发生复分解反应产生Fe(OH)2白色沉淀，该物质不稳定，会被溶解在溶液中的O2氧化为红褐色Fe(OH)3，因此又会看到白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，B正确； C．铁溶于盐酸可得到FeCl2溶液和H2，C错误； D．向混合物中加入Cu粉，FeCl3与Cu反应产生FeCl2、CuCl2，又引入新的杂质，应该加入足量Fe粉，反应只生成FeCl2，然后过滤，就得到纯净FeCl2溶液，D错误； 故合理选项是B。 23．下列各组物质反应后，滴入KSCN溶液，显红色的是 ①Fe+稀HCl；②FeCl2溶液+Cl2；③Fe+CuSO4溶液；④Fe2O3+稀H2SO4 A．①② B．②④ C．①④ D．③④ 【答案】B 【详解】①Fe和稀HCl反应生成FeCl2，滴入KSCN溶液不显红色； ②FeCl2溶液和Cl2反应生成FeCl3，滴入KSCN溶液显红色； ③Fe和CuSO4溶液反应生成FeSO4和Cu，滴入KSCN溶液不显红色； ④Fe2O3和稀H2SO4反应生成Fe2(SO4)3和水，滴入KSCN溶液显红色； 选B。 24．某同学欲利用如图装置制取能较长时间存在的Fe(OH)2，其中实验所用溶液现配现用且蒸馏水先加热煮沸。下列分析正确的是 A．蒸馏烧瓶中反应的离子方程式是2Fe＋6H＋=2Fe3＋＋3H2↑ B．实验开始时应先关闭止水夹a、打开止水夹b，再向烧瓶中加入稀盐酸 C．反应一段时间后可在烧瓶中观察到白色沉淀 D．反应结束后若关闭b及分液漏斗活塞，则Fe (OH)2可较长时间存在 【答案】D 【详解】A．蒸馏烧瓶中反应的离子方程式是Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，A错误； B．实验开始时应先打开止水夹a、b，利用生成的氢气将装置内的空气排出，然后关闭a，B错误； C．利用氢气的压强将氯化亚铁压入锥形瓶中，NaOH与氯化亚铁反应生成Fe(OH)2，立即观察到白色沉淀， C错误； D．反应结束后若关闭b及分液漏斗活塞，装置内空气及溶液中氧气均已除去，则Fe(OH)2可较长时间存在， D正确； 答案选D。 25．铁矿(主要成分为FeS2)在酸性条件和催化剂作用下，可发生如图所示的转化。下列说法错误的是 A．反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均属于氧化还原反应 B．反应Ⅰ的离子方程式为FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2+16H+ C．反应Ⅲ中氧化剂与还原剂的物质的量比为1∶4 D．该过程中Fe3+、NO是催化剂 【答案】A 【详解】A．反应I的离子方程式为FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2+16H+，反应Ⅲ的离子方程式为4Fe(NO)2++O2+4H+=4Fe3++4NO+2H2O，反应I、Ⅲ是氧化还原反应；反应Ⅱ的离子方程式为Fe2++NO=Fe(NO)2+，无元素化合价变化，为非氧化还原反应，选项A错误； B．根据流程中信息可知，反应I的离子方程式为FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2+16H+，选项B正确； C．反应Ⅲ为4Fe(NO)2++O2+4H+=4Fe3++4NO+2H2O，只有Fe、O元素化合价发生变化，O2为氧化剂，Fe(NO)2+为还原剂，故氧化剂与还原剂的物质的量比为1∶4，选项C正确； D．反应中Fe3+、NO参与反应后又生成，为催化剂，选项D正确； 答案选A。 26．某研究性学习小组进行某补血剂中铁元素(价)含量测定的实验，其流程如下： 下列说法不正确的是 A．向过滤后的滤液中滴加溶液，溶液可能呈红色 B．可以用替代上述流程中的氯水 C．红褐色悬浊液经过滤、洗涤、干燥，得到氧化铁固体 D．每片补血剂中铁元素的质量为 【答案】C 【分析】加入足量稀硫酸溶解补血剂，过滤后，向滤液中加入氯水氧化二价铁，再加入足量氨水生成氢氧化铁，经过过滤、洗涤、干燥、灼烧得到氧化铁固体。 【详解】A．补血剂中的二价铁可能部分氧化为三价铁，所以向过滤后的滤液中滴加溶液，溶液可能呈红色，A正确； B．氯水与都可以氧化二价铁，B正确； C．红褐色悬浊液氢氧化铁经过滤、洗涤、干燥，得到氢氧化铁固体，再灼烧得到氧化铁固体，C错误； D．mg中铁元素质量为：，则根据铁元素守恒，10片补血剂中铁元素的质量为，则每片补血剂中铁元素的质量为，D正确； 故选C。 27．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与过量稀硫酸反应后，再向其中加H2O2溶液　③Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸　④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中 A．只有① B．只有①② C．只有①②③ D．全部 【答案】C 【分析】①中的Cl2氧化性强，它能将铁氧化为＋3价，由于不是在溶液中反应，因此过量的铁不会将氯化铁还原。②中Fe与稀硫酸反应只能生成Fe2＋，向其中加H2O2溶液后，由于H2O2是一种常见的氧化剂，能将Fe2＋氧化成Fe3＋。③从表面上看不会发生反应，但实际上发生了Fe2＋被硝酸氧化的反应。④中发生Fe与盐酸反应生成FeCl2、Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3的反应，但题中未给出反应物间相对量的关系，若铁是足量的，则能将生成的FeCl3全部还原为FeCl2。 【详解】A．由分析知，一定由+3价铁生成的是①②③，A错误； B．由分析知，一定由+3价铁生成的是①②③，B错误； C．由分析知，一定由+3价铁生成的是①②③，C正确； D．由分析知，一定由+3价铁生成的是①②③，D错误； 故选C。 28．物质的类别和元素的价态是学习元素及其化合物的重要视角。铁元素的价类二维图如下图，其中箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法错误的是 A．可由、水蒸气高温反应制得 B．为防止转化为，需隔绝空气 C．氧化亚铁在空气里受热，能迅速变红 D．、、均可与盐酸反应，生成盐和水 【答案】C 【详解】A．可由、水蒸气高温反应制得，化学方程式为：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，A正确； B．易被空气中的氧气氧化为，为防止转化为，需隔绝空气，B正确； C．氧化亚铁在空气里受热会发生反应生成四氧化三铁，四氧化三铁是黑色的，C错误； D．与盐酸反应生成FeCl2和H2O，与盐酸反应生成FeCl3和H2O，中的铁元素呈+2和+3价，与盐酸反应生成FeCl3、FeCl2和H2O，三者均可与盐酸反应，生成盐和水，D正确； 故选C。 29．现有铁、稀硫酸、氯化铜溶液，氢氧化钠溶液，氧化铁，当它们两两混合后，能发生的反应有 A．7个 B．6个 C．5个 D．4个 【答案】C 【详解】铁能和稀硫酸反应：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，铁能和氯化铜溶液反应：Fe+CuCl2=FeCl2+Cu，稀硫酸能和氢氧化钠溶液反应：H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O，稀硫酸能和氧化铁反应：Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O，氯化铜溶液能和氢氧化钠溶液反应：CuCl2+2NaOH=2NaCl+Cu(OH)2↓，即当它们两两混合后，能发生的反应有5个，故答案为：C。 30．铁及其化合物与生产、生活息息相关。回答下列问题： (1)易被人体吸收，医生建议在服用该补铁剂时，同时服用维生素C。维生素C的作用是 。 (2)印刷电路板的制作原理是用足量的溶液腐蚀覆铜板上不需要的铜箔。写出上述反应的化学方程式： 。 (3)生铁是通过高炉冶炼而得到的，以赤铁矿为例用将其还原的化学方程式为 。 (4)某废料铁泥的主要成分为、、Fe和杂质（杂质不与硫酸反应）。现取废料铁泥提取，设计实验流程如下： ①分离溶液A和沉淀C的操作中使用到的玻璃仪器有烧杯、 、 。 ②能检验溶液A中含有的试剂是 （填字母）。 A．铁粉　　　B．酸性溶液　　　C．溶液 ③步骤Ⅳ中发生反应的化学方程式为 。 【答案】(1)防止Fe2+被氧化 (2)2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 (3)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 (4) 漏斗 玻璃棒 B 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O 【分析】某废料铁泥主要成分为Fe2O3、FeO和Fe，加入足量硫酸，充分反应，可生成硫酸硫酸亚铁和氢气，沉淀C为不溶性杂质，滤液A含有硫酸亚铁，加入过氧化氢，可生成铁离子，加入氢氧化钠溶液生成氢氧化铁沉淀，洗涤、加热可生成Fe2O3，以此解答该题。 【详解】（1）Fe2+易被人体吸收，但易被氧化，同时服用维生素C，可以防止亚铁离子被氧化，这说明维生素C的作用是防止Fe2＋被氧化； （2）氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的方程式为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2； （3）赤铁矿用CO将其还原的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2； （4）①可用过滤的方法分离固体和液体，使用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒； ②亚铁离子具有还原性，检验亚铁离子，可用酸性高锰酸钾溶液，二者可发生氧化还原反应，溶液颜色发生变化，故答案为B； ③步骤Ⅳ中发生氢氧化铁分解得到三氧化二铁，反应的化学方程式为2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$