第07讲 铁及其化合物-【暑假学与练】2025年新高一化学暑假精品讲义+分层练习（人教版2019必修第一册）

第三章 铁 金属材料 第一节 铁及其化合物 [模块导航] 模块一 知识网络构建 模块二 基础知识梳理 模块三 核心考点剖析 （精选全国各地期中真题） 考点1：铁单质的性质 考点2：铁的氧化物的性质 考点3：铁的氢氧化物的性质 考点4：Fe2＋、Fe3＋的检验 考点5：铁三角 Fe、Fe2＋和Fe3＋的相互转化 模块四 基础过关练 模块五 能力提升练 模块六 教材习题答案 [学习目标] 1.知道铁在自然界中的存在形态。 2.知道铁的物理性质，从化合价角度理解铁的化学性质。 3.了解铁的氧化物类别、性质及应用。 4．学会制备Fe(OH)2，理解Fe(OH)2、Fe(OH)3的化学性质。 5．知道Fe3＋、Fe2＋的检验原理、试剂的选择及加入的顺序。 6．依据氧化还原反应原理理解Fe2＋的强还原性、Fe3＋的强氧化性，以及两者间的相互转化。 [模块一 知识网络构建] [模块二 基础知识梳理] 一、铁的存在及物理性质 1.铁元素的存在 (1)人类最早使用的铁是来自太空的陨铁。陨铁中的铁以 的形态存在。 (2)铁元素在自然界中主要是以 价和 价 的形态存在于矿石中。铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位。 2．铁的应用历史 (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 的方法把铁从铁矿石中提炼出来。 化学方程式为 。 3．铁的物理性质 纯净的铁是光亮的 金属，密度较大，熔点为1 535℃，沸点为2 750℃。纯铁的抗蚀力很强，它有良好的 ，导电性比铜、铝差，能被 吸引。 二、铁单质的化学性质 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。一般来说，铁单质 与 反应，产生+2价铁；与 反应产生+3价铁。 1.与非金属单质反应 (1)与O2反应 点燃(化学方程式)： ；现象： 。 常温：铁在潮湿的空气中易被腐蚀，生成 ，其主要成分为 。 (2)与Cl2反应(化学方程式)： ；现象： 。 (3)与S反应(化学方程式)： 。 因为氧化性：Cl2 > S，所以铁与Cl2反应被氧化为＋3价，与S反应被氧化为＋2价。 2.与水反应 常温下，铁与水是不反应的。 但高温下可与水蒸气反应，生成 而不是Fe2O3 (化学方程式)： 。 3.与酸反应 （1）与非氧化性酸，如盐酸、稀硫酸反应的离子方程式： 。 （2）在铁与稀HNO3反应时，应考虑哪种物质过量然后再根据两种物质的量分析讨论判断，HNO3过量：Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O Fe过量：Fe+2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2 【提分速记】 铁遇冷的浓硝酸、浓硫酸时，表面会生成一层致密的氧化膜，化学上称之为钝化。铁的钝化是化学变化，而非物理变化。钝化条件——室温，如加热铁是可以反应的。 4.与盐溶液反应 (1)置换反应 如与CuSO4溶液反应(离子方程式)： 。 (2)与FeCl3溶液反应(离子方程式)： 。 三、铁的氧化物 1.性质比较 氧化物 氧化亚铁 氧化铁(铁红) 四氧化三铁 化学式 颜色状态 铁的价态 溶解性 都不溶于水，但都能溶于酸溶液 化学性质 都能与稀盐酸、稀硫酸反应，生成相应的 和水 都具有氧化性，都能被CO、H2、Al等还原为 FeO不稳定，在空气中加热生成稳定的 【提分速记】 ①Fe3O4的组成可用FeO·Fe2O3表示，但不代表Fe3O4是由FeO和Fe2O3组成的混合物，Fe3O4有固定的组成，是一种纯净物。 ②由于Fe3O4与非氧化性酸反应，生成铁盐和亚铁盐，故Fe3O4不属于碱性氧化物，而FeO、Fe2O3属于碱性氧化物。 ③稳定性：FeO不稳定，Fe2O3和Fe3O4很稳定。 2.重要反应 (1)分别写出盐酸与下列铁的氧化物反应的离子方程式： ①氧化亚铁： ②氧化铁： ③磁性氧化铁： (2)氧化铁与铝粉在高温下可发生铝热反应，其化学方程式为2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，该反应常用于 ，它体现了氧化铁的 性。 四、铁的氢氧化物——Fe(OH)2与Fe(OH)3 1．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 颜色、状态 固体 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( )，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 2．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 实验现象 生成 沉淀 首先生成 ，然后迅速变成 ，最后变成 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 【提分速记】 制备Fe(OH)2时的注意事项： （1）Fe2＋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。 五、铁盐和亚铁盐 1．常见的铁盐和亚铁盐 (1)铁盐：Fe2(SO4)3、FeCl3等，其水溶液呈 。 (2)亚铁盐：FeSO4、FeCl2等，其水溶液呈 。 2．Fe2＋、Fe3＋的检验 离子 Fe3＋ Fe2＋ 实验操作 实验现象 溶液变成 开始 ，滴加新制氯水后溶液变成 离子方程式 Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－， Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 结论 Fe3＋遇SCN－显 ，可利用此现象检验Fe3＋的存在 Fe2＋和SCN－混合无明显现象，加入新制氯水后，Fe2＋被氧化成Fe3＋；可用先加 再加 的方法检验Fe2＋的存在 【提分速记】 若溶液中同时含有Fe3＋、Fe2＋，为避免Fe3＋对Fe2＋的检验造成干扰，通常取少量溶液于试管中，向溶液中滴加适量酸性高锰酸钾溶液，若溶液紫红色褪去，说明原溶液含有Fe2＋；另取少量溶液于试管中，加入KSCN溶液，若溶液显红色，说明原溶液含有Fe3＋。 3． Fe3＋和Fe2＋相互转化的实验探究 实验操作 实验现象 加少量铁粉振荡后，黄色溶液变成 ，再加KSCN溶液，溶液颜色 向上层清液中滴加新制氯水，溶液变成 离子方程式 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋　 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 实验结论 Fe3＋遇到较强的还原剂时，会被还原成Fe2＋ Fe2＋在较强的氧化剂作用下会被氧化成Fe3＋ 【归纳总结】Fe3＋与Fe2＋的相互转化 六、铁三角： Fe、Fe2＋、Fe3＋之间的三角转化关系 1.Fe只有还原性，可以被氧化成＋2价或＋3价的铁： 如Fe＋2H＋===H2↑＋Fe2＋　 2Fe＋3Cl22FeCl3 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 2.Fe2＋既有氧化性又有还原性，可被强氧化剂[如Cl2、KMnO4(H＋)等]氧化为Fe3＋；可被强还原剂(如CO、C等)还原为Fe。 如2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋ 3.Fe3＋具有较强的氧化性，可被还原为＋2价或0价的铁： 如2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 [模块三 核心考点剖析] 考点1：铁单质的性质 [典例1]（24-25高一上·安徽·期中）下列物质中，在一定条件下与铁反应，且铁元素的化合价能变为价的是 A．氯化铁溶液 B．氯气 C．硫酸铜溶液 D．稀硫酸 [变式1]（24-25高一上·浙江杭州·期中）实验室中利用如图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是 A．反应为 B．酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好 C．用燃着的火柴点燃肥皂泡检验生成的氢气 D．炽热的铁水注入模具之前，模具必须充分干燥 考点2：铁的氧化物的性质 [典例2]（24-25高一上·浙江衢州·期中）下列有关铁及其化合物的说法正确的是 A．铁的化学性质活泼，在自然界中均以化合态存在 B．高温下，Fe和H2O(g)反应生成Fe2O3和H2 C．铁的氧化物有FeO、Fe2O3、Fe3O4，它们都是黑色的固体 D．FeO不稳定，在空气里受热，迅速被氧化成Fe3O4 [变式2]（23-24高一上·浙江杭州·期中）在一定量铁的氧化物（铁只有、价）中，加入硫酸溶液，恰好使固体完全溶解，所得溶液中恰好被标准状况下氯气氧化，则该固体中x和y的个数之比为 A． B． C． D． 考点3：铁的氢氧化物的性质 [典例3]（24-25高一上·河北衡水·期中）某化学实验小组拟用铁粉、稀硫酸、氢氧化钠溶液和如图所示的装置来制备氢氧化亚铁，下列说法不正确的是 A．装置甲中放入铁粉、稀硫酸，装置乙中盛放氢氧化钠溶液 B．装置甲中铁粉应稍过量，以防止被氧化 C．实验开始阶段，应把弹簧夹和都打开 D．一段时间后，关闭弹簧夹和，在乙中生成大量白色絮状沉淀 [典例3]（24-25高一上·河南郑州·期中）下列各图所示的实验中能较长时间看到白色沉淀的是 A．①②③ B．①②④ C．①②③④ D．②③④ 考点4：Fe2＋、Fe3＋的检验 [典例4]（24-25高一上·福建莆田·期中）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+ [变式4]（24-25高一上·浙江温州·期中）食品包装盒内有小袋，内装灰黑色粉末，部分变红褐色。将该粉末溶于稀盐酸，取上层清液，滴入溶液无明显现象，滴加氯水后变红。下列叙述不正确的是 A．该灰黑色粉末原来可能是铁粉 B．食品包装盒内小袋的作用是抗氧化 C．在该检测中，氯水可以使用高锰酸钾溶液替代 D．滴加氯水后溶液变红，使溶液变红的物质是硫氰化铁 考点5： 铁三角——Fe、Fe2＋和Fe3＋的相互转化 [典例5]（24-25高一上·浙江杭州·期中）将铁和氧化铁的混合物7.76克加入到足量稀硫酸中，充分反应后，放出标准状况下的气体2.24L，向溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色。则下列判断正确的是 A．原混合物中铁和氧化铁的物质的量之比为1:1 B．原混合物中铁的质量为5.6克 C．对收集到的气体验纯，若听到尖锐的爆鸣声说明气体纯净 D．理论上向溶液中通入0.065mol，可以将完全转化为 [变式5]（24-25高一上·上海·期中）向含有Fe3+、Fe2+、Cu2+的蚀刻铜箔回收液中，加入一定量铁粉，反应一段时间后，对反应后的混合物进行分析，下列说法错误的是 A．若有固体剩余，则该固体一定含有Cu B．若有固体剩余，则该溶液可能含有Cu2+ C．若无固体剩余，则该溶液不可能含有Fe3+ D．无论固体是否剩余，该溶液中一定含有Fe2+ [模块四 基础过关练] 1．下列物质性质与用途具有对应关系的是 A．溶液显酸性，可用作净水剂 B．属于碱性氧化物，可用作涂料 C．溶液呈酸性，可用于蚀刻电路板上的铜 D．具有强氧化性，可用于水体的消毒 2．下列物质转化不能一步实现的是 A．Fe→FeCl3 B．Fe→FeCl2 C．Fe→Fe3O4 D．Fe2O3→Fe(OH)3 3．部分含铁物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列推断不合理的是 A．通过化合反应和复分解反应均能直接得到e B．b和g均为碱性氧化物 C．a在氧气中燃烧生成g D．存在c→d→e→f→c的转化关系 4．铁的单质及许多化合物均具有重要用途。可用作净水剂，在水中不稳定，会生成胶体，碱性条件下氧化性大于。下列有关铁及其化合物的相关转化，在指定条件下能实现的是 A． B． C． D．胶体 5．部分含铁物质的分类与相应化合价关系如下图甲所示。下列推断不合理的是 A．N在空气中不稳定，利用图乙装置制取N并可减缓其被氧化 B．X在高温下可与反应生成Z C．可存在的循环转化关系 D．若P为盐酸盐，滴到淀粉碘化钾试纸上，会出现蓝色现象 6．下列物质不能通过化合反应制取的是 A． B． C． D． 7．如图是铁与其他物质之间的性质关系(“—”表示相连物质间能发生反应，“”表示两种物质间的转化关系，部分物质和反应条件已略去)，下列有关说法正确的是 A．变化①可用检验反应是否发生 B．变化③可通过细铁丝在氧气中燃烧实现 C．变化②的过程中，溶液的质量增加 D．变化④可能是： 8．为了探究铁及其化合物的氧化性或还原性，某同学设计如下实验操作，对应的实验现象、实验结论及离子方程式均正确的是 选项 实验操作 实验现象 实验结论 离子方程式 A 向溶液中加入片 浅绿色溶液变为无色，有黑色固体生成 具有还原性 B 向溶液中滴加新制氯水 浅绿色溶液变为棕黄色 具有还原性 C 向溶液中加入铁粉 棕黄色溶液变为浅绿色 具有还原性 D 向溶液中加入铜粉 蓝色溶液变为棕黄色 具有还原性 A．A B．B C．C D．D 9．某课题研究小组探究铁粉还原Fe3＋的最佳反应条件，保持其他反应条件不变，体系中Fe(Ⅲ)含量随溶液pH的变化如图所示。下列说法正确的是 A．最佳反应的pH是4 B．溶液酸性越强越有利于还原Fe3＋ C．铁粉还原Fe3＋的离子方程式为 D．M点后，Fe(Ⅲ)含量增大可能是因为溶液中Fe3＋变成了Fe(OH)3，更难被铁粉还原 10．下列一定能实现铁元素之间相互转化的措施是 A．实现①的转化，用比铁活泼的金属 B．实现②的转化，加入稀盐酸 C．实现③的转化，加入少量稀硝酸 D．实现④的转化，加入过量氯气 [模块五 能力提升练] 1．下列关于铁及其化合物说法不正确的是 A．在钢铁厂的生产中，炽热的铁水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥 B．胶体呈红褐色，可以通过向溶液加入溶液制得 C．溶液存放时，在溶液中放入少量的铁粉，目的是防止被氧化 D．电子工业常用30%的溶液腐蚀铜箔，制造印刷线路板 2．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化不能实现的是 A． B． C． D． 3．实验室利用溶液刻蚀铜板，并向反应后的废液中加入过量的铁粉。下列分析错误的是 A．废液中一定含有、 B．溶液能刻蚀铜板说明铜的还原性强于 C．若废液中和的物质的量浓度恰好相等，则溶液中 D．经过铁粉处理的废液中存在最多的离子是 4．用部分被氧化的金属屑A制备某工业常用的无水盐C的步骤如图所示。将C溶于水，向其中滴入NaOH溶液，出现白色沉淀，后逐渐变为红褐色，下列判断正确的是 A．过滤所得的残渣中一定没有金属A B．滤液可能是CuSO4溶液 C．水合盐B可能是FeSO4•7H2O D．无水盐C可能是Fe2(SO4)3 5．如图为铁元素的“价—类”二维图，箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是 A．将光洁的铁片加热至红热状，然后浸入水中的防腐措施俗称烤蓝，其中涉及的原理为转化① B．转化⑦的现象是绿色沉淀转化为红褐色沉淀 C．Fe(OH)3通过加热实现转化⑥，通过加水实现转化③ D．由图可预测具有强氧化性，可用于饮用水的净化与消毒 6．下列各组物质充分反应后，滴入KSCN溶液一定显红色的是 A．Fe粉加入过量硫酸中 B．、溶液中加入过量的铁粉 C．生了锈的铁块加入稀硫酸中 D．加入稀盐酸中 7．将和的混合物投入过量盐酸中，再向其中加入铁粉，充分反应后有溶液中仍有固体存在，则下列推断中不正确的是 A．以上实验过程中不一定产生 B．最终溶液中一定含有 C．最终溶液中加入溶液一定不变红色 D．最终溶液中一定含有 8．A为一种金属单质，且B、C中也含A元素；往B的水溶液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，有白色沉淀生成；①②③为化合反应，④为置换反应。下列有关说法不正确的是 A．②中所加物质是金属 B．检验C中金属阳离子所用的试剂可以是硫氰化钾溶液与新制氯水 C．向A中加入溶液也能生成B D．B的溶液可作为“腐蚀液”去除覆铜板上不需要的铜 9．向盛有2mL0.1mol/LFeSO4溶液的试管中逐滴滴加0.1mol/LNaOH溶液，出现白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。为探究灰绿色物质的成分，做如下实验，下列说法错误的是 实验操作及现象 实验一 白色的Fe(OH)2固体露置在空气中，颜色由白色变为红褐色的过程中，没有灰绿色物质出现。 实验二 向2mL0.1mol/LFeSO4溶液中逐滴滴加0.1mol/LNaOH溶液，出现灰绿色物质且颜色加深。 A．试管中发生的反应：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 B．灰绿色物质是Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3时生成的 C．溶液中生成Fe(OH)2越少颜色越深 D．灰绿色物质可能是Fe(OH)2水合物 10．向硫酸铁溶液中加入铜，完全溶解后再加入铁，充分反应后得到残余固体，且，则下列说法正确的是 A．残余固体是铜和铁 B．最后得到的溶液中一定含有 C．将残余固体加入稀硫酸中，有气泡产生 D．最后得到的溶液中可能含有 11．已知A是一种常见的金属，F是一种红褐色沉淀。试根据图中的转化关系，回答下列问题。 (1)写出A、F的化学式：A ，F 。 (2)检验D中阳离子所用的试剂为 ，现象为 。 (3)写出下列转化的离子方程式。 ①A→C： 。 ②D→C： 。 (4)写出E→F的实验现象： 。 12．某实验小组利用下图所列装置进行“铁与水蒸气反应”的实验，并利用产物进一步制取晶体。(图中夹持及尾气处理装置均已略去)请回答下列问题： (1)装置中发生反应的化学方程式是 。 (2)中出现的现象是 。 (3)该小组把中反应后的产物加入足量的盐酸，用该溶液制取晶体。 ①欲检验溶液中含有，选用的试剂为 ，现象是 。 ②该实验小组同学用上述试剂没有检测到，用离子方程式解释滤液中不存在可能的原因： 。 ③将此滤液中完全氧化为最好选择下列物质中的 。 A．酸性溶液    B．    C．    D． ④在③所得溶液浓缩结晶前需要用实验证明已完全氧化，实验方法是 。 (4)取少量于试管中，滴加溶液，立即生成红褐色沉淀，配平下列反应的离子方程式： ________________________，该反应中表现了 性(填“氧化”或“还原”)。 [模块六 教材习题答案] ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 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 $$ 第三章 铁 金属材料 第一节 铁及其化合物 [模块导航] 模块一 知识网络构建 模块二 基础知识梳理 模块三 核心考点剖析 （精选全国各地期中真题） 考点1：铁单质的性质 考点2：铁的氧化物的性质 考点3：铁的氢氧化物的性质 考点4：Fe2＋、Fe3＋的检验 考点5：铁三角 Fe、Fe2＋和Fe3＋的相互转化 模块四 基础过关练 模块五 能力提升练 模块六 教材习题答案 [学习目标] 1.知道铁在自然界中的存在形态。 2.知道铁的物理性质，从化合价角度理解铁的化学性质。 3.了解铁的氧化物类别、性质及应用。 4．学会制备Fe(OH)2，理解Fe(OH)2、Fe(OH)3的化学性质。 5．知道Fe3＋、Fe2＋的检验原理、试剂的选择及加入的顺序。 6．依据氧化还原反应原理理解Fe2＋的强还原性、Fe3＋的强氧化性，以及两者间的相互转化。 [模块一 知识网络构建] [模块二 基础知识梳理] 一、铁的存在及物理性质 1.铁元素的存在 (1)人类最早使用的铁是来自太空的陨铁。陨铁中的铁以 单质 的形态存在。 (2)铁元素在自然界中主要是以 ＋2 价和 ＋3 价 化合物 的形态存在于矿石中。铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位。 2．铁的应用历史 (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。 化学方程式为 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 。 3．铁的物理性质 纯净的铁是光亮的银白色金属，密度较大，熔点为1 535℃，沸点为2 750℃。纯铁的抗蚀力很强，它有良好的延展性、导热性和导电性，导电性比铜、铝差，能被磁铁吸引。 二、铁单质的化学性质 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。一般来说，铁单质与弱氧化剂反应，产生+2价铁；与强氧化剂反应产生+3价铁。 1.与非金属单质反应 (1)与O2反应 点燃(化学方程式)：3Fe＋2O2Fe3O4；现象：剧烈燃烧，火星四射。 常温：铁在潮湿的空气中易被腐蚀，生成铁锈，其主要成分为Fe2O3·xH2O。 (2)与Cl2反应(化学方程式)：2Fe＋3Cl22FeCl3；现象：剧烈燃烧，棕红色烟。 (3)与S反应(化学方程式)：Fe＋SFeS。 因为氧化性：Cl2 > S，所以铁与Cl2反应被氧化为＋3价，与S反应被氧化为＋2价。 2.与水反应 常温下，铁与水是不反应的。 但高温下可与水蒸气反应，生成 Fe3O4 （+2价，+3价），而不是Fe2O3 (化学方程式)： 3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2。 3.与酸反应 （1）与非氧化性酸，如盐酸、稀硫酸反应的离子方程式：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。 （2）在铁与稀HNO3反应时，应考虑哪种物质过量然后再根据两种物质的量分析讨论判断，HNO3过量：Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O Fe过量：Fe+2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2 【提分速记】 铁遇冷的浓硝酸、浓硫酸时，表面会生成一层致密的氧化膜，化学上称之为钝化。铁的钝化是化学变化，而非物理变化。钝化条件——室温，如加热铁是可以反应的。 4.与盐溶液反应 (1)置换反应 如与CuSO4溶液反应(离子方程式)：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。 (2)与FeCl3溶液反应(离子方程式)：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。 三、铁的氧化物 1.性质比较 氧化物 氧化亚铁 氧化铁(铁红) 四氧化三铁 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色固体 铁的价态 ＋2 ＋3 ＋2、＋3 溶解性 都不溶于水，但都能溶于酸溶液 化学性质 都能与稀盐酸、稀硫酸反应，生成相应的盐和水 都具有氧化性，都能被CO、H2、Al等还原为铁单质 FeO不稳定，在空气中加热生成稳定的Fe3O4 【提分速记】 ①Fe3O4的组成可用FeO·Fe2O3表示，但不代表Fe3O4是由FeO和Fe2O3组成的混合物，Fe3O4有固定的组成，是一种纯净物。 ②由于Fe3O4与非氧化性酸反应，生成铁盐和亚铁盐，故Fe3O4不属于碱性氧化物，而FeO、Fe2O3属于碱性氧化物。 ③稳定性：FeO不稳定，Fe2O3和Fe3O4很稳定。 2.重要反应 (1)分别写出盐酸与下列铁的氧化物反应的离子方程式： ①氧化亚铁：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O； ②氧化铁：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O； ③磁性氧化铁：Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O。 (2)氧化铁与铝粉在高温下可发生铝热反应，其化学方程式为2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，该反应常用于焊接钢轨，它体现了氧化铁的氧化性。 四、铁的氢氧化物——Fe(OH)2与Fe(OH)3 1．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 2．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 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 【提分速记】 制备Fe(OH)2时的注意事项： （1）Fe2＋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。 五、铁盐和亚铁盐 1．常见的铁盐和亚铁盐 (1)铁盐：Fe2(SO4)3、FeCl3等，其水溶液呈 棕黄色 。 (2)亚铁盐：FeSO4、FeCl2等，其水溶液呈 浅绿色 。 2．Fe2＋、Fe3＋的检验 离子 Fe3＋ Fe2＋ 实验操作 实验现象 溶液变成 红色 开始无明显现象，滴加新制氯水后溶液变成 红色 离子方程式 Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－， Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 结论 Fe3＋遇SCN－显 红色 ，可利用此现象检验Fe3＋的存在 Fe2＋和SCN－混合无明显现象，加入新制氯水后，Fe2＋被氧化成Fe3＋；可用先加KSCN溶液再加新制氯水的方法检验Fe2＋的存在 【提分速记】 若溶液中同时含有Fe3＋、Fe2＋，为避免Fe3＋对Fe2＋的检验造成干扰，通常取少量溶液于试管中，向溶液中滴加适量酸性高锰酸钾溶液，若溶液紫红色褪去，说明原溶液含有Fe2＋；另取少量溶液于试管中，加入KSCN溶液，若溶液显红色，说明原溶液含有Fe3＋。 3． Fe3＋和Fe2＋相互转化的实验探究 实验操作 实验现象 加少量铁粉振荡后，黄色溶液变成浅绿色 ，再加KSCN溶液，溶液颜色无变化 向上层清液中滴加新制氯水，溶液变成 红色 离子方程式 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋　 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 实验结论 Fe3＋遇到较强的还原剂时，会被还原成Fe2＋ Fe2＋在较强的氧化剂作用下会被氧化成Fe3＋ 【归纳总结】Fe3＋与Fe2＋的相互转化 六、铁三角： Fe、Fe2＋、Fe3＋之间的三角转化关系 1.Fe只有还原性，可以被氧化成＋2价或＋3价的铁： 如Fe＋2H＋===H2↑＋Fe2＋　 2Fe＋3Cl22FeCl3 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 2.Fe2＋既有氧化性又有还原性，可被强氧化剂[如Cl2、KMnO4(H＋)等]氧化为Fe3＋；可被强还原剂(如CO、C等)还原为Fe。 如2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋ 3.Fe3＋具有较强的氧化性，可被还原为＋2价或0价的铁： 如2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 [模块三 核心考点剖析] 考点1：铁单质的性质 [典例1]（24-25高一上·安徽·期中）下列物质中，在一定条件下与铁反应，且铁元素的化合价能变为价的是 A．氯化铁溶液 B．氯气 C．硫酸铜溶液 D．稀硫酸 【答案】B 【分析】铁元素只能被强氧化剂氧化成+3价，例如氯气、高锰酸钾、硝酸、浓硫酸等。 【详解】A．铁与氯化铁溶液反应，生成氯化亚铁，A错误； B．铁与氯气反应，生成氯化铁，B正确； C．铁与硫酸铜溶液反应，生成硫酸亚铁，C错误； D．铁与稀硫酸溶液反应，生成硫酸亚铁，D错误； 故选B。 [变式1]（24-25高一上·浙江杭州·期中）实验室中利用如图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是 A．反应为 B．酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好 C．用燃着的火柴点燃肥皂泡检验生成的氢气 D．炽热的铁水注入模具之前，模具必须充分干燥 【答案】B 【详解】A．铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，方程式正确，A正确； B．酒精灯放在铁粉下方加热可以产生高温，且不影响水的蒸发，若移至湿棉花下方则难以产生高温，则实验效果不好，B错误； C．用木柴点燃肥皂泡，若产生尖锐的爆鸣声，则可检验生成的气体为氢气，C正确； D．炽热的铁水注入模具之前，模具必须充分干燥，否则铁与水蒸气反应生成氢气会有爆炸危险，D正确； 故选B。 考点2：铁的氧化物的性质 [典例2]（24-25高一上·浙江衢州·期中）下列有关铁及其化合物的说法正确的是 A．铁的化学性质活泼，在自然界中均以化合态存在 B．高温下，Fe和H2O(g)反应生成Fe2O3和H2 C．铁的氧化物有FeO、Fe2O3、Fe3O4，它们都是黑色的固体 D．FeO不稳定，在空气里受热，迅速被氧化成Fe3O4 【答案】D 【详解】A．在自然界中，铁陨石有游离态的铁存在，A项错误； B．高温下，Fe和H2O(g)反应生成Fe3O4和H2，B项错误； C．铁的氧化物有FeO、Fe2O3、Fe3O4，其中Fe2O3是红棕色固体，FeO和Fe3O4是黑色固体，C项错误； D．FeO不稳定，在空气里受热，迅速被氧化成Fe3O4，反应原理为：6FeO+O22Fe3O4，D项正确； 答案选D。 [变式2]（23-24高一上·浙江杭州·期中）在一定量铁的氧化物（铁只有、价）中，加入硫酸溶液，恰好使固体完全溶解，所得溶液中恰好被标准状况下氯气氧化，则该固体中x和y的个数之比为 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】加入硫酸（含有0.045L×4mol/L×2=0.36mol氢离子）溶液，恰好使固体完全溶解，所得溶液中恰好被标准状况下氯气（为0.03mol）氧化，由反应可知，加入稀硫酸反应后溶液中n(Fe2+)=0.06 mol， 与硫酸反应离子方程式写成，将物质的量作系数得，由电荷守恒可知Fe3+系数为0.08，由H守恒可知H2O系数为0.18，由Fe、O守恒可得x : y=0.14∶0.18=7∶9； 故选B。 考点3：铁的氢氧化物的性质 [典例3]（24-25高一上·河北衡水·期中）某化学实验小组拟用铁粉、稀硫酸、氢氧化钠溶液和如图所示的装置来制备氢氧化亚铁，下列说法不正确的是 A．装置甲中放入铁粉、稀硫酸，装置乙中盛放氢氧化钠溶液 B．装置甲中铁粉应稍过量，以防止被氧化 C．实验开始阶段，应把弹簧夹和都打开 D．一段时间后，关闭弹簧夹和，在乙中生成大量白色絮状沉淀 【答案】D 【分析】根据题干信息，利用左图制备硫酸亚铁，用右图装置制备氢氧化亚铁，则甲中药品为：铁粉和稀硫酸，B中为氢氧化钠溶液，结合装置分析可知，实验开始阶段，应把弹簧夹K1和K2都打开，利用反应生成氢气排净装置中的空气，可以收集K2处的气体检验是否是纯净的氢气，将仪器中的空气排尽后，然后关闭K1，利用生成的氢气在装置甲中压强增大，把硫酸亚铁溶液压入装置乙的氢氧化钠溶液中，反应生成白色氢氧化亚铁白色沉淀，可观察到氢氧化亚铁的颜色为白色沉淀，据此分析解答。 【详解】A．结合装置分析可知，甲中药品为：铁粉和稀硫酸，乙中为氢氧化钠溶液，A正确； B．根据性质：，则在装置甲中铁粉稍过量时，可以有效防止被氧化，B正确； C．由于和都易被空气氧化，所以实验开始阶段，应把弹簧夹和都打开，利用反应生成氢气排净装置中的空气，C正确； D．要生成时，需要关闭弹簧夹K1，一段时间后生成的氢气使甲中压强增大，把硫酸亚铁溶液压入乙中，反应生成白色沉淀，但不能同时关闭弹簧夹K2，防止装置内压强过大发生爆炸产生危险，D错误； 故答案为：D。 [典例3]（24-25高一上·河南郑州·期中）下列各图所示的实验中能较长时间看到白色沉淀的是 A．①②③ B．①②④ C．①②③④ D．②③④ 【答案】B 【详解】因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，即发生4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。①、②原理一样，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中；④中液面加苯阻止了空气进入；③由于空气中的氧气能迅速将Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。 故本题选B。 考点4：Fe2＋、Fe3＋的检验 [典例4]（24-25高一上·福建莆田·期中）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。 [变式4]（24-25高一上·浙江温州·期中）食品包装盒内有小袋，内装灰黑色粉末，部分变红褐色。将该粉末溶于稀盐酸，取上层清液，滴入溶液无明显现象，滴加氯水后变红。下列叙述不正确的是 A．该灰黑色粉末原来可能是铁粉 B．食品包装盒内小袋的作用是抗氧化 C．在该检测中，氯水可以使用高锰酸钾溶液替代 D．滴加氯水后溶液变红，使溶液变红的物质是硫氰化铁 【答案】C 【分析】由题中信息可知，铁粉为黑色粉末，加入盐酸后生成FeCl2溶液，滴入溶液无明显现象，滴入几滴氯水，发生氧化反应：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，生成了Fe3+，Fe3+与KSCN溶液反应：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3，溶液变红色。 【详解】A．根据分析，该黑色粉末原来可能是铁粉，A正确； B．铁粉具有还原性，食品包装盒内小袋的作用是抗氧化，B正确； C．溶解铁粉时用到了盐酸，氯离子能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，高锰酸钾溶液用量少时不能生成Fe3+，不能观察到红色，故不能用高锰酸钾溶液替代氯水，C错误； D．滴加氯水后生成了Fe3+，Fe3+与KSCN溶液反应：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3，溶液变红，故使溶液变红的物质是硫氰化铁，D正确； 故选C。 考点5： 铁三角——Fe、Fe2＋和Fe3＋的相互转化 [典例5]（24-25高一上·浙江杭州·期中）将铁和氧化铁的混合物7.76克加入到足量稀硫酸中，充分反应后，放出标准状况下的气体2.24L，向溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色。则下列判断正确的是 A．原混合物中铁和氧化铁的物质的量之比为1:1 B．原混合物中铁的质量为5.6克 C．对收集到的气体验纯，若听到尖锐的爆鸣声说明气体纯净 D．理论上向溶液中通入0.065mol，可以将完全转化为 【答案】D 【分析】由于氧化性Fe3+>H+，所以当产生氢气时，氧化铁溶于盐酸生成的Fe3+已经全部被Fe还原为Fe2+，生成氢气的物质的量，根据反应可知，消耗Fe为0.1mol，混合物的总质量为7.76g，剩下总质量为7.76-0.1×56=2.16g，根据反应，根据反应中n(Fe)=n(Fe2O3)、m(Fe)+m(Fe2O3)=2.16g可知消耗Fe和Fe2O3的物质的量均为0.01mol，Fe总的物质的量为0.11mol，消耗Fe2O3的物质的量为0.01mol。 【详解】A．由分析可知，原混合物中=0.11mol∶0.01mol=11∶1，A错误； B．Fe为0.11mol，质量为0.11mol×56g/mol=6.16g，B错误； C．有尖锐爆鸣声，说明氢气不纯净，C错误； D．反应后溶液中的溶质为FeCl2，物质的量为0.11+0.01×2=0.13mol，通入0.065mol，可以将完全转化为，D正确； 答案选D。 [变式5]（24-25高一上·上海·期中）向含有Fe3+、Fe2+、Cu2+的蚀刻铜箔回收液中，加入一定量铁粉，反应一段时间后，对反应后的混合物进行分析，下列说法错误的是 A．若有固体剩余，则该固体一定含有Cu B．若有固体剩余，则该溶液可能含有Cu2+ C．若无固体剩余，则该溶液不可能含有Fe3+ D．无论固体是否剩余，该溶液中一定含有Fe2+ 【答案】C 【分析】Fe3+的氧化性大于Cu2+，铁粉投入硫酸铜和硫酸铁混合溶液中，铁先与硫酸铁反应生成硫酸亚铁，再与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜。 【详解】A．若有固体剩余，有可能是铁将Fe3+完全反应后置换出的铜，也有可能是铁过量，剩余固体是置换出的铜和过量的铁，固体一定有铜，A正确； B．若铁不过量，铁将Fe3+完全反应后置换出部分铜，得到固体剩余，溶液中还有未反应的Cu2+，若铁过量则溶液中无Cu2+，B正确； C．若铁很少，未把Fe3+完全反应，则无固体剩余，溶液中还有Fe3+，C错误； D．无论固体是否剩余，原溶液中有Fe2+，铁单质参与反应也一定有Fe2+生成，该溶液中一定含有Fe2+，D正确； 故错误的选C。 [模块四 基础过关练] 1．下列物质性质与用途具有对应关系的是 A．溶液显酸性，可用作净水剂 B．属于碱性氧化物，可用作涂料 C．溶液呈酸性，可用于蚀刻电路板上的铜 D．具有强氧化性，可用于水体的消毒 【答案】D 【详解】A．电离出的Fe3+在水中容易生成Fe(OH)3胶体，胶体具有很强的吸附能力，决定其可以作净水剂，故前后无因果关系，故A不符合题意； B．呈红棕色，且性质稳定，决定其可用作红色颜料，前后无因果关系，故B不符合题意； C．溶液蚀刻铜电路板的反应为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，FeCl3体现氧化性，与其溶液呈酸性无关，故C不符合题意； D．具有强氧化性，能使蛋白质变性，可用于水体的消毒，前后因果关系成立，故D符合题意； 故选D。 2．下列物质转化不能一步实现的是 A．Fe→FeCl3 B．Fe→FeCl2 C．Fe→Fe3O4 D．Fe2O3→Fe(OH)3 【答案】D 【详解】A．铁在氯气中燃烧生成FeCl3，可以一步实现，A不符合题意； B．铁与稀盐酸或氯化亚铁溶液反应生成FeCl2，可以一步实现，B不符合题意； C．铁在氧气中燃烧生成Fe3O4，可以一步实现，C不符合题意； D．Fe2O3不溶于水，无法直接与水反应生成Fe(OH)3，必须通过酸溶解后再与碱反应，无法一步实现，D符合题意； 故选D。 3．部分含铁物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列推断不合理的是 A．通过化合反应和复分解反应均能直接得到e B．b和g均为碱性氧化物 C．a在氧气中燃烧生成g D．存在c→d→e→f→c的转化关系 【答案】C 【分析】根据含铁物质的价类二维图关系可知a是Fe，b是FeO，c是亚铁盐，d是氢氧化亚铁，e是氢氧化铁，f是铁盐，g是氧化铁； 【详解】A．氢氧化亚铁和氧气、水生成氢氧化铁，氢氧化钠和氯化铁生成氢氧化铁沉淀，通过化合反应和复分解反应均能直接得到氢氧化铁，A正确；     B．氧化铁、氧化亚铁均可以和酸反应生成盐和水，氧化铁、氧化亚铁均属于碱性氧化物，B正确；   C．铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，C错误； D．氯化亚铁和氢氧化钠生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁和氧气、水生成氢氧化铁，氢氧化铁和盐酸生成氯化铁，氯化铁和铁生成氯化亚铁，D正确； 故选C。 4．铁的单质及许多化合物均具有重要用途。可用作净水剂，在水中不稳定，会生成胶体，碱性条件下氧化性大于。下列有关铁及其化合物的相关转化，在指定条件下能实现的是 A． B． C． D．胶体 【答案】C 【详解】A．铁与水蒸气在高温条件下发生反应会生成四氧化三铁，不是氧化铁，氧化铁和铝发生铝热反应生成铁单质，A错误； B．氧化铁在碱性条件下，被次氯酸钾氧化为高铁酸钾，高铁酸钾在水中不稳定，生成氢氧化铁胶体被还原，铁化合价降低，根据氧化还原反应价态规律可知得不到氢气，应该为氧化合价升高得到氧气，B错误；    C．铁与氯气加热可生成氯化铁，氯化铁在水溶液中加入铜会发生氧化还原反应生成氯化亚铁和氯化铜，均能实现相互转化，C正确； D．氧化铁和盐酸生成氯化铁，溶液和溶液会反应生成氢氧化铁沉淀；制取红褐色胶体应该向煮沸的蒸馏水中滴加饱和氯化铁溶液至溶液变红褐色，D错误； 故选C。 5．部分含铁物质的分类与相应化合价关系如下图甲所示。下列推断不合理的是 A．N在空气中不稳定，利用图乙装置制取N并可减缓其被氧化 B．X在高温下可与反应生成Z C．可存在的循环转化关系 D．若P为盐酸盐，滴到淀粉碘化钾试纸上，会出现蓝色现象 【答案】B 【详解】A．N为氢氧化亚铁，制备氢氧化铁应在无氧条件下，图乙装置通过将导管伸入液体下部，避免氧气进入，故A正确； B．X为单质铁，Z为三氧化铁，单质铁在高温下可与反应生成四氧化三铁和氢气，故B错误； C．P为Fe3+，M为Fe(OH)3，Z为Fe2O3，P加NaOH得到M，加热M得到Z，Z加盐酸得到P，故C正确； D．FeCl3与KI反应生成I2，使淀粉碘化钾试纸出现蓝色现象，故D正确； 故答案为B。 6．下列物质不能通过化合反应制取的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．铁和氯化铁通过化合反应生成氯化亚铁，A不符合题意； B．铁和氯气化合反应生成氯化铁，B不符合题意； C．氢氧化亚铁不能通过化合反应制取，C符合题意； D．氢氧化亚铁和氧气、水通过化合反应生成氢氧化铁，D不符合题意； 故选C。 7．如图是铁与其他物质之间的性质关系(“—”表示相连物质间能发生反应，“”表示两种物质间的转化关系，部分物质和反应条件已略去)，下列有关说法正确的是 A．变化①可用检验反应是否发生 B．变化③可通过细铁丝在氧气中燃烧实现 C．变化②的过程中，溶液的质量增加 D．变化④可能是： 【答案】B 【分析】由图可知，反应①为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，反应②为Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag，反应③为3Fe +2O2Fe3O4，反应④为Fe与非氧化性酸的反应，如Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑或Fe+2HCl=FeCl2+H2↑。 【详解】A．反应①中产物为硫酸亚铁，加无现象，应加铁氰化钾检验，故A错误； B．铁丝在氧气中燃烧生成Fe3O4，故B正确； C．由反应可知，溶液中Ag+被Fe2+替换，溶液质量减少，故C错误； D．Fe与HCl反应生成FeCl2，故D错误； 故选：B。 8．为了探究铁及其化合物的氧化性或还原性，某同学设计如下实验操作，对应的实验现象、实验结论及离子方程式均正确的是 选项 实验操作 实验现象 实验结论 离子方程式 A 向溶液中加入片 浅绿色溶液变为无色，有黑色固体生成 具有还原性 B 向溶液中滴加新制氯水 浅绿色溶液变为棕黄色 具有还原性 C 向溶液中加入铁粉 棕黄色溶液变为浅绿色 具有还原性 D 向溶液中加入铜粉 蓝色溶液变为棕黄色 具有还原性 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．锌具有还原性，氯化亚铁溶液中价的铁具有氧化性，能氧化锌，A错误；   B．氯化亚铁溶液为浅绿色，向氯化亚铁溶液中滴加新制氯水，价的铁被氯水氧化生成价的铁，溶液由浅绿色变为棕黄色，离子方程式正确，B正确； C．向溶液中加入铁粉，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，C错误； D．反应前氯化铁溶液为棕黄色，具有氧化性，与铜发生反应生成氯化亚铁和氯化铜蓝色溶液，离子方程式为，D错误； 故选B。 9．某课题研究小组探究铁粉还原Fe3＋的最佳反应条件，保持其他反应条件不变，体系中Fe(Ⅲ)含量随溶液pH的变化如图所示。下列说法正确的是 A．最佳反应的pH是4 B．溶液酸性越强越有利于还原Fe3＋ C．铁粉还原Fe3＋的离子方程式为 D．M点后，Fe(Ⅲ)含量增大可能是因为溶液中Fe3＋变成了Fe(OH)3，更难被铁粉还原 【答案】D 【详解】A．铁粉还原Fe3＋生成亚铁离子；而pH=4时，三价铁含有很大，说明其被还原的量很低，A错误； B．由图可知，pH<1.5时，三价铁含量增大，则溶液酸性过强，也不利于还原Fe3＋，B错误； C．铁粉还原Fe3＋的离子方程式为，C错误； D．M点后，pH增大，碱性增强，导致溶液中Fe3＋变成了Fe(OH)3，更难被铁粉还原，使得Fe(Ⅲ)含量增大，D正确； 故选D。 10．下列一定能实现铁元素之间相互转化的措施是 A．实现①的转化，用比铁活泼的金属 B．实现②的转化，加入稀盐酸 C．实现③的转化，加入少量稀硝酸 D．实现④的转化，加入过量氯气 【答案】B 【详解】A．实现①的转化，用比铁活泼的金属锌可以实现，但K、Na、Ca等不能实现，A错误； B．实现②的转化，Fe和稀盐酸反应生成，B正确； C．实现③的转化，加入少量稀硝酸，可能反应生成亚铁离子，C错误； D．实现④的转化，加入铁粉可实现，通入氯气不能实现，D错误； 故选B。 [模块五 能力提升练] 1．下列关于铁及其化合物说法不正确的是 A．在钢铁厂的生产中，炽热的铁水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥 B．胶体呈红褐色，可以通过向溶液加入溶液制得 C．溶液存放时，在溶液中放入少量的铁粉，目的是防止被氧化 D．电子工业常用30%的溶液腐蚀铜箔，制造印刷线路板 【答案】B 【详解】A．铁与水蒸气在高温条件下反应生成易燃易爆的氢气，故模具必须进行充分的干燥，A正确； B．溶液和溶液会反应生成氢氧化铁沉淀；制取红褐色胶体应该向煮沸的蒸馏水中滴加饱和氯化铁溶液至液体变红褐色，B错误； C．亚铁离子容易被空气中氧气氧化，铁离子和铁单质生成亚铁离子，溶液存放时，在溶液中放入少量的铁粉，目的是防止被氧化，C正确；   D．FeCl3溶液可用于蚀刻印刷线路板，Fe3+与线路中的Cu发生氧化还原反应生成Fe2+和Cu2+，D正确；   故选B。 2．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化不能实现的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．Fe2O3不溶于水，也不能与H2O反应，A符合题意； B．Fe的金属性比Ag强，在盐酸浸润下Fe+2AgCl=FeCl2+2Ag，B不合题意； C．Fe2+具有还原性，H2O2具有氧化性，故2FeCl2+H2O2+2HCl=2FeCl3+2H2O，C不合题意； D．Fe(OH)2具有强还原性，能被空气中的O2氧化，方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，D不合题意； 故答案为：A。 3．实验室利用溶液刻蚀铜板，并向反应后的废液中加入过量的铁粉。下列分析错误的是 A．废液中一定含有、 B．溶液能刻蚀铜板说明铜的还原性强于 C．若废液中和的物质的量浓度恰好相等，则溶液中 D．经过铁粉处理的废液中存在最多的离子是 【答案】C 【详解】A．与Cu反应生成氯化亚铁和氯化铜，废液中必然含有Fe2+和Cu2+，故A正确； B．与Cu反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应中Cu作还原剂，Fe2+是还原产物，所以Cu的还原性强于Fe2+，故B正确； C．根据反应式2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，每2mol Fe3+生成2mol Fe2+和1mol Cu2+。若Fe2+与Fe3+浓度相等，设Fe3+初始为a，反应后剩余x，则x = a - x，得a=2x。此时Cu2+浓度为x/2，Fe3+浓度为x，故c(Cu2+):c(Fe3+)=1:2，故C错误； D．向反应后的废液中加入过量的铁粉，溶液中的溶质只有FeCl2，存在最多的离子是，故D正确； 选C。 4．用部分被氧化的金属屑A制备某工业常用的无水盐C的步骤如图所示。将C溶于水，向其中滴入NaOH溶液，出现白色沉淀，后逐渐变为红褐色，下列判断正确的是 A．过滤所得的残渣中一定没有金属A B．滤液可能是CuSO4溶液 C．水合盐B可能是FeSO4•7H2O D．无水盐C可能是Fe2(SO4)3 【答案】C 【分析】将C溶于水，向其中滴入NaOH溶液，出现白色沉淀，后逐渐变为红褐色，该红褐色沉淀为氢氧化铁沉淀，说明C盐中含有亚铁离子，则A为部分氧化的铁屑，部分被氧化的金属屑A和硫酸反应，生成的硫酸亚铁，则滤液中可能含有硫酸亚铁，水合盐B可能是FeSO4•7H2O，以此解题。 【详解】A．“向其中滴入NaOH溶液，出现白色沉淀，后逐渐变为红褐色”知道C是亚铁盐，那么金属屑就是铁屑，在酸溶时可能有一些铁没有反应完，过滤后残渣中有金属A，故A错误； B．根据推断滤液是含铁的盐溶液，所以滤液可能是FeSO4溶液，故B错误； C．C盐中含有亚铁离子，则水合盐B可能是FeSO4•7H2O，故C正确； D．滴入NaOH溶液，先出现白色沉淀，后逐渐变为红褐色，说明C盐中含有亚铁离子，故D错误； 故选：C。 5．如图为铁元素的“价—类”二维图，箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是 A．将光洁的铁片加热至红热状，然后浸入水中的防腐措施俗称烤蓝，其中涉及的原理为转化① B．转化⑦的现象是绿色沉淀转化为红褐色沉淀 C．Fe(OH)3通过加热实现转化⑥，通过加水实现转化③ D．由图可预测具有强氧化性，可用于饮用水的净化与消毒 【答案】D 【详解】A．将光洁的铁片加热至红热状，然后浸入水中，发生反应产生Fe3O4、H2，而反应①是Fe与O2在加热时反应产生Fe2O3，因此烤蓝中涉及的原理不是转化①，A错误； B．转化⑦的反应是4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，发生反应时，Fe(OH)2是白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最后转化为红褐色沉淀，B错误； C．Fe(OH)3通过加热，发生分解反应产生Fe2O3、H2O，反应⑥是Fe2O3反应转化为Fe(OH)3；Fe(OH)3难溶于水，不能通过向其中加入水，反应产生Fe3+，C错误； D．在中Fe元素为+6价，是Fe元素的高价态，具有强氧化性，能够使水中细菌、病毒的蛋白质氧化变性而失去其生理活性，因此能够杀菌消毒；得到电子被 为Fe3+，Fe3+与水反应产生的Fe(OH)3胶体又具有净水作用，故由于具有强氧化性，而用于饮用水的净化与消毒，D正确； 故合理选项是D。 6．下列各组物质充分反应后，滴入KSCN溶液一定显红色的是 A．Fe粉加入过量硫酸中 B．、溶液中加入过量的铁粉 C．生了锈的铁块加入稀硫酸中 D．加入稀盐酸中 【答案】D 【详解】A．Fe粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，滴入KSCN溶液不显红色，故A错误； B．FeCl3、CuCl2溶液中加入过量的铁粉，铁粉先与FeCl3反应生成亚铁离子，再与CuCl2反应生成铜和亚铁离子，因此滴入KSCN溶液不显红色，故B错误； C．生了锈的铁块加入稀硫酸中，开始生成铁离子，铁离子和铁又反应生成亚铁离子，因此滴入KSCN溶液不一定显红色，故C错误； D．与稀盐酸反应生成FeCl3、FeCl2，因此滴入KSCN溶液一定显红色，故D正确； 故选：D。 7．将和的混合物投入过量盐酸中，再向其中加入铁粉，充分反应后有溶液中仍有固体存在，则下列推断中不正确的是 A．以上实验过程中不一定产生 B．最终溶液中一定含有 C．最终溶液中加入溶液一定不变红色 D．最终溶液中一定含有 【答案】D 【分析】将和的混合物投入过量盐酸中：、，再向其中加入铁粉，氧化性Fe3+>Cu2+，2Fe3++Fe=3Fe2+，Fe+Cu2+=Fe2++Cu，故最终溶液中一定含Fe2+，仍剩余固体，说明最终溶液一定不含，固体中一定含Cu，可能含Fe。 【详解】A．根据分析，剩余固体若全部为铜，不会产生氢气，A正确； B．根据分析，最终溶液中一定含有，B正确； C．根据分析，溶液中一定不存在Fe3+，故最终溶液中加入溶液一定不变红色，C正确； D．根据分析，有固体剩余，最终溶液一定不含，D错误； 故选D。 8．A为一种金属单质，且B、C中也含A元素；往B的水溶液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，有白色沉淀生成；①②③为化合反应，④为置换反应。下列有关说法不正确的是 A．②中所加物质是金属 B．检验C中金属阳离子所用的试剂可以是硫氰化钾溶液与新制氯水 C．向A中加入溶液也能生成B D．B的溶液可作为“腐蚀液”去除覆铜板上不需要的铜 【答案】C 【分析】往B的水溶液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，有白色沉淀生成，B中含有氯离子，A为一种金属单质，且B、C中也含A元素，转化中金属元素化合价不同，且①②③为化合反应，故A为，B为，C为。 【详解】A．B为，C为，反应②为，A正确； B．C为，含的溶液中加入溶液无颜色变化，加入氯水后被氧化为，遇溶液变为红色，B正确； C．A为，B为，向中加入溶液生成，无法生成，C错误； D．B为，与铜发生反应，溶液可作为“腐蚀液”去除覆铜板上不需要的铜，D正确； 故答案为：C。 9．向盛有2mL0.1mol/LFeSO4溶液的试管中逐滴滴加0.1mol/LNaOH溶液，出现白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。为探究灰绿色物质的成分，做如下实验，下列说法错误的是 实验操作及现象 实验一 白色的Fe(OH)2固体露置在空气中，颜色由白色变为红褐色的过程中，没有灰绿色物质出现。 实验二 向2mL0.1mol/LFeSO4溶液中逐滴滴加0.1mol/LNaOH溶液，出现灰绿色物质且颜色加深。 A．试管中发生的反应：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 B．灰绿色物质是Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3时生成的 C．溶液中生成Fe(OH)2越少颜色越深 D．灰绿色物质可能是Fe(OH)2水合物 【答案】C 【分析】向盛有2mL0.1mol•L-1FeSO4溶液的试管中逐滴滴加0.1mol•L-1NaOH溶液，出现白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色为Fe(OH)3沉淀，反应的离子方程式和化学方程式为：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，实验一：白色的Fe(OH)2固体露置在空气中，颜色由白色变为红褐色的过程中，没有灰绿色物质出现，实验二：向2mL0.1mol•L-1FeSO4溶液中逐滴滴加0.1mol•L-1NaOH溶液，出现灰绿色物质且颜色加深，证明灰绿色是在溶液中形成，可能是Fe(OH)2水合物，据此分析判断。 【详解】A．生成白色沉淀为氢氧化亚铁，红褐色为氢氧化铁，试管中发生的反应：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，A正确； B．反应过程中灰绿色物质是Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3时生成的，B正确； C．由分析可知，溶液中生成Fe(OH)2越多颜色越深，C错误； D．实验表明，灰绿色物质可能是Fe(OH)2水合物， D正确； 故答案为：C。 10．向硫酸铁溶液中加入铜，完全溶解后再加入铁，充分反应后得到残余固体，且，则下列说法正确的是 A．残余固体是铜和铁 B．最后得到的溶液中一定含有 C．将残余固体加入稀硫酸中，有气泡产生 D．最后得到的溶液中可能含有 【答案】B 【分析】溶液中加入铜，发生反应，完全反应后，溶液中一定有、，可能剩余Fe3＋，再向溶液中加入铁后，氧化性>，Fe先与反应，再与反应置换出Cu，铁若有剩余，则Cu一定能被全部置换出来，即c＞a，而题干已知a＞c，说明残留固体中无Fe且Cu未被全部置换出来，最后得到的溶液中一定含有， 【详解】A．根据分析可知残余固体只有铜，没有铁，故A错误； B．a＞c，说明残留固体中无Fe且Cu未被全部置换出来，最后得到的溶液中一定含有，故B正确； C．残余固体为铜，加入稀硫酸中不反应，无气泡产生，故C错误； D． 氧化性：>，Fe先与反应，再与反应置换出Cu，则最后得到的溶液中不含，故D错误； 故答案为：B。 11．已知A是一种常见的金属，F是一种红褐色沉淀。试根据图中的转化关系，回答下列问题。 (1)写出A、F的化学式：A ，F 。 (2)检验D中阳离子所用的试剂为 ，现象为 。 (3)写出下列转化的离子方程式。 ①A→C： 。 ②D→C： 。 (4)写出E→F的实验现象： 。 【答案】(1) (2) 溶液 溶液变红 (3) (4)白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 【分析】F是红褐色固体，则F为氢氧化铁，则D为氯化铁，E为氢氧化亚铁，依次推出A为Fe，B为四氧化三铁，C为氯化亚铁，X为氢气，G为氧化铁。 【详解】（1）由分析可知，A为，F为； （2）D中含有，可用溶液检验，溶液遇变红，故检验D中阳离子所用的试剂为溶液，现象为溶液变红； （3）①A为，C为，则A→C的离子方程式为：； ②D为，C为，则D→C的离子方程式为： （4）E为，F为，E→F为氢氧化亚铁在空气中被氧气氧化为氢氧化铁，现象为：白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色； 12．某实验小组利用下图所列装置进行“铁与水蒸气反应”的实验，并利用产物进一步制取晶体。(图中夹持及尾气处理装置均已略去)请回答下列问题： (1)装置中发生反应的化学方程式是 。 (2)中出现的现象是 。 (3)该小组把中反应后的产物加入足量的盐酸，用该溶液制取晶体。 ①欲检验溶液中含有，选用的试剂为 ，现象是 。 ②该实验小组同学用上述试剂没有检测到，用离子方程式解释滤液中不存在可能的原因： 。 ③将此滤液中完全氧化为最好选择下列物质中的 。 A．酸性溶液    B．    C．    D． ④在③所得溶液浓缩结晶前需要用实验证明已完全氧化，实验方法是 。 (4)取少量于试管中，滴加溶液，立即生成红褐色沉淀，配平下列反应的离子方程式： ________________________，该反应中表现了 性(填“氧化”或“还原”)。 【答案】(1) (2)黑色的粉末变成紫红色，管壁产生水珠 (3) 溶液 向溶液里滴加溶液，溶液变血红色 B 用小试管取用③反应后的溶液1﹣2ml，滴入几滴铁氰化钾溶液，溶液没有生成蓝色沉淀则证明氯化亚铁已被全部氧化 (4) 242 氧化 【详解】（1）Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，反应的化学方程式是； （2）Fe与水蒸气反应生成H2，还原氧化铜生成Cu和H2O，所以E装置中，黑色的粉末变成紫红色，管壁产生水珠；故答案为：，黑色的粉末变成紫红色，管壁产生水珠； （3）①检验Fe3+最直接的方法是选用KSCN，Fe3+遇KSCN，显血红色；故答案为KSCN溶液；向溶液里滴加KSCN溶液，溶液变血红色； ②用KSCN未检测出Fe3+，可能是B装置中有Fe粉未反应完全，有剩余，在溶液中，Fe粉还原Fe3+；故答案为Fe+2Fe3+=3Fe2+； ③滤液中FeCl2完全氧化为FeCl3最好选择Cl2，不会引入新杂质，故B正确；故答案为：B； ④若要证明FeCl2已完全氧化，可以用小试管取用③反应后的溶液1﹣2ml，滴入几滴铁氰化钾溶液，溶液没有生成蓝色沉淀则证明氯化亚铁已被全部氧化；故答案为：用小试管取用③反应后的溶液1﹣2ml，滴入几滴铁氰化钾溶液，溶液没有生成蓝色沉淀则证明氯化亚铁已被全部氧化； （4）取少量H2O2于试管中，滴加FeCl2溶液，立即生成红褐色沉淀，H2O2为氧化剂，1mol H2O2转移2mol电子，FeCl2作还原剂，1mol FeCl2转移1mol电子，根据原子守恒和电荷守恒，答案为 ，氧化 [模块六 教材习题答案] ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 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 $$