3.1.2 铁的重要化合物 讲义 -2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

3.1.2 铁的重要化合物 梯度分层 基础巩固：课堂衔接，回归教材，夯实根本 根基训练：轻松练习，关注重点，梳理难点 拔高提升：深度演练，能力提升，高阶练习 基础巩固 1 1.铁的氧化物的物理性质 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗称 － 颜色和状态 黑色粉末 ________色粉末 ________色晶体 铁的价态 ________价 _______价 ＋2价、＋3价 水溶性 2.铁的氧化物的化学性质 FeO和Fe2O3均为________氧化物，二者与盐酸反应的离子方程式分别为________________________、________________________。 3.铁的氢氧化物 在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液。 (1)在FeCl3溶液中滴入NaOH溶液，生成________沉淀，原因是________________________(填反应的离子方程式)。 (2)在FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，生成________沉淀，原因是________________________ (填反应的离子方程式)，沉淀迅速变成灰绿色最后会有红褐色沉淀生成，原因是________________________(填反应的化学方程式)。 4.Fe3＋与Fe2＋的检验 (1)观察法：浅绿色溶液中含有________；棕黄色溶液中含有________。 (2)加碱法：产生的白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色的为________；直接产生红褐色沉淀的为________。 (3)加KSCN溶液法：无明显现象，再加新制氯水变为红色的为________；溶液直接变为红色的为________。 5.Fe3＋与Fe2＋的相互转化 (1)上述实验操作的现象：溶液由棕黄色变为________→溶液________→溶液变成________。 (2)反应的离子方程式：________________________________，________________________， ________________________ 。 根基训练 2 1.下列变化过程没有涉及氧化还原反应的是( ) A.还原Fe粉用作食品脱氧剂 B.只要功夫深，铁杵磨成针 C.补血剂与维生素C配合使用效果更佳 D.白色沉淀在空气中放置变质 2.月球中的铁元素主要以Fe（Ⅱ）和Fe（0）的形式存在，但是在嫦娥五号取回的微陨石撞击处的月壤样品中存在大量的Fe（Ⅲ），推测在月球上该样品产生的原因可能是( ) A. B. C. D. 3.某工厂的工业废水中含有大量的和少量。工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜，设计流程如图。 下列说法正确的是( ) A.加入过量A，发生的反应均为置换反应 B.固体B为混合物而固体E为纯净物 C.物质D既可以用稀硫酸也可以用稀盐酸 D.滤液C和滤液F组成完全相同 4.下列关于和的叙述中，不正确的是( ) A.二者的相互转化均可通过化合反应实现 B.将铁粉加入氯水中，最终只能得到溶液 C.酸性高锰酸钾溶液不能作为鉴别二者溶液的试剂 D.分别向盛有溶液和溶液的试管中加入NaOH溶液，最终可得相同物质 5.电子工业中，人们常用溶液腐蚀覆铜板，并回收Cu和循环利用溶液。实验室模拟流程如图所示。下列说法不正确的是( ) A.滤液1中一定不含 B.Y是稀硫酸 C.Z可以是氯气或溶液 D.根据该流程可以判断出氧化性强于 6.某同学向一新制的溶液中逐滴滴加NaOH溶液直至过量，生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，一段时间后，有红褐色物质生成。该同学查阅资料得知，沉淀具有较强的吸附性。下列说法正确的是( ) A.灰绿色沉淀为 B.红褐色物质灼烧后可得到铁单质 C.该同学猜测灰绿色可能是吸附引起的 D.沉淀颜色变化的过程中未发生氧化还原反应 7.某化学兴趣小组利用药品：铁粉、稀硫酸、氢氧化钠溶液，设计如图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色。下列有关说法不正确的是( ) A.仪器1中应该盛放稀硫酸 B.反应一段时间后，可在仪器2中观察到白色沉淀 C.本实验制备的氢氧化亚铁可以较长时间保持白色状态 D.本实验通过控制A、B、C三个开关，将仪器中的空气排出后，先关闭B，再打开A就可观察氢氧化亚铁的颜色 8.（聚合硫酸铁）是高效水处理剂。以废铁屑为原料制备聚合硫酸铁的工艺流程如图： 检验反应2后所得溶液中是否含有，可用的试剂是( ) A.KSCN溶液 B.品红溶液 C.溶液 D.石蕊试液 9.化学实验中的颜色千变万化。向稀硫酸中加入适量铁粉，反应完全后再加入适量NaOH溶液，放置片刻，则该过程中可观察到的颜色变化是( ) A.无色→灰绿色→红褐色 B.灰绿色→红褐色→蓝灰色→红棕色 C.无色→浅绿色→白色→灰绿色→红褐色 D.无色→白色+浅绿色→灰绿色→红褐色 10.如图为铁及其化合物的价一类二维图。请回答下列问题： （1）图中①代表的物质类别为__________；②代表的物质的化学式为__________。 （2）FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热转化为__________（填化学式）。 （3）结合价一类二维图，对的性质进行分析，能与下列试剂中的__________（填序号）发生反应。 a. b.KOH溶液 c.稀硫酸 d.溶液 （4）转化为的化合反应的化学方程式为_________________________；当转移电子数为时，参加反应的还原剂的物质的量为_________。 拔高提升 3 1.下列有关反应的离子方程式正确的是( ) A.将铁粉加入溶液中： B.将氧化亚铁加入稀盐酸中： C.四氧化三铁与稀硫酸反应： D.向氢氧化铁中加入足量稀盐酸： 2.下列实验设计不能达到实验目的的是( ) 选项 实验设计 实验目的 A 水蒸气通过红热的铁粉，将生成的气体通入肥皂液中，将燃着的火柴靠近肥皂泡 证明水蒸气被铁还原 B 向盛有的敞口容器中加入NaOH溶液 制备 C 往盛有溶液的试管中滴加几滴淀粉-KI溶液 比较和氧化性强弱 D 取少量铁锈于试管中，加入过量稀盐酸，再滴加KSCN 检验铁锈中是否存在+3价铁元素 3.下列对实验Ⅰ~Ⅳ的实验现象判断正确的是( ) A.实验Ⅰ：铜片表面有黑色固体生成 B.实验Ⅱ：溶液颜色变红 C.实验Ⅲ：放出大量气体 D.实验Ⅳ：产生红褐色沉淀 4.用铁泥（主要成分为和少量Fe）制备超顺磁性纳米（平均直径为25 nm）的流程如图所示。 下列叙述不正确的是( ) A.滤液A中含有和 B.步骤②中，主要反应的离子方程式是 C.步骤④中，反应完成后剩余的无须除去 D.步骤⑤中，为了验证得到的固体是超顺磁性的粒子，可将其均匀分散在水中，做丁达尔效应实验 5.部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图示。下列推断合理的是( ) A.a可在高温下和水蒸气反应生成c B.可存在a→f→h→e→c的转化关系 C.d在空气中受热可以生成b D.可将h加入浓碱液中制得e的胶体 6.利用如图所示装置制取，能较长时间观察到白色沉淀的生成，下列分析不正确的是( ) A.X可以是稀硫酸、稀盐酸或稀硝酸 B.实验开始时应先打开止水夹a、b，再向烧瓶中加入X C.反应一段时间后可在锥形瓶中观察到白色沉淀 D.反应结束后若夹上止水夹b、关闭分液漏斗活塞，则可较长时间存在 7.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，溶液呈红色，说明溶液中不含 B.向某溶液中通入氯气，然后再加入硫氰化钾溶液，溶液变红色，说明原溶液中含有 C.向某溶液中加入氢氧化钠溶液，产生红褐色沉淀，说明溶液中含有 D.向某溶液中加入氢氧化钠溶液得白色沉淀，又观察到沉淀颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有，不含有 8.下列有关铁及其化合物的说法错误的是( ) A.是一种黑色、有磁性的氧化物，可由Fe、水蒸气高温反应制得 B.为实现向的转化，可向含的溶液中通入或者滴加溶液 C.高铁酸盐（FeO）具有强氧化性，可将转化为 D.FeO、、均可与盐酸反应，只生成一种盐和水 9.某实验小组同学用如下实验探究和的性质，请回答下列问题： （1）分别取一定量固体、固体，均配制成的溶液。在溶液中需加入少量铁粉，其目的是_________________________。 （2）甲组同学取溶液，先加入几滴氯水，再滴加几滴KSCN溶液，溶液变红，说明被氧化。当反应过程中转移2 mol电子时，消耗的的质量为_________。 （3）乙组同学认为甲组同学的实验不够严谨，于是对实验进行了改进。乙组同学在溶液中先加入0.5 mL煤油，再用滴管伸入溶液中依次加入几滴KSCN溶液和几滴氯水，溶液变红。实验中煤油的作用是_________________________。 （4）丙组同学取溶液，加入溶液，充分混合。分别取2 mL上述混合溶液于2支试管中进行如下实验。查阅资料知：可从碘水中提取出，且层呈紫色。 ①向第一支试管中加入，充分振荡，静置，层呈紫色； ②向第二支试管中加入几滴KSCN溶液，溶液变红。 实验①和②说明，与发生了反应，且反应________（填“能”或“不能”）进行彻底，理由是在过量的情况下，反应后的溶液中仍含有________（填离子符号）。 10.中医药典记载黑木耳具有“和血养营”功效。某实验小组称取一定量黑木耳以检验黑木耳中含有铁元素，并测定铁元素含量。实验过程如图甲所示： Ⅰ.定性检验 （1）“灼烧”时，用于盛装黑木耳的仪器是__________。 （2）A同学往“酸浸”所得溶液中加入高锰酸钾溶液，发现溶液的紫红色褪去，因此得出“此酸浸溶液中含”的结论。B同学不赞同A同学的观点，B同学的理由是________ ________________________。 Ⅱ.定量分析1一高锰酸钾滴定法 （3）取一定量待测液，利用盐酸羟胺（在溶液中可完全电离出与）将溶液中还原为，同时产生一种无污染的气体，该反应的离子方程式为___________________；再利用高锰酸钾溶液氧化，根据消耗的高锰酸钾溶液的体积计算铁元素含量。 （4）下列配制一定物质的量浓度的高锰酸钾溶液时的操作，会使铁元素含量测量值偏高的是_______（填序号）。 （4）下列配制一定物质的量浓度的高锰酸钾溶液时的操作，会使铁元素含量测量值偏高的是______（填序号）。 A.没有进行洗涤操作 B.定容时俯视容量瓶的刻度线 C.摇匀后发现液面低于容量瓶刻度线，再滴加蒸馏水至刻度线 D.转移洗涤液时洒到容量瓶外，继续用该未清洗的容量瓶重新配制 Ⅲ.定量分析2一吸光度法 （5）取10 mL待测液，利用吸光度法测得其吸光度为0.600（吸光度与的浓度关系如图乙所示）。该黑木耳配制的100 g溶液中铁元素的质量（溶液密度为）=______mg。 答案以及解析 一、基础巩固 1.答案：铁红；磁性氧化铁；红棕；黑；＋2；＋3；不溶；不溶；不溶 2.答案：碱性；FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O；Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O 3.答案：红褐色；Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓；白色；Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 4.答案：(1)Fe2＋；e3＋ (2)Fe2＋；Fe3＋ (3)Fe2＋；Fe3＋ 5.答案：(1)浅绿色；无明显变化；红色 (2)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 2、 根基训练 1.答案：B 解析：还原Fe粉用作食品脱氧剂，Fe元素的化合价发生变化，涉及氧化还原反应，A项错误；只要功夫深，铁杵磨成针，只是形状发生变化，属于物理变化，不涉及氧化还原反应，B项正确；补血剂与维生素C配合服用效果更佳，维生素C能防止二价铁被氧化，涉及氧化还原反应，C项错误；白色沉淀在空气中放置，氢氧化亚铁转化为氢氧化铁，属于氧化还原反应，D项错误。 2.答案：A 解析：由题意知，月球表面的铁元素主要以（Ⅱ）和形式存在，则月壤样品中（Ⅲ）应是由（Ⅱ）和被氧化得到的。中为+2价，可能反应生成和，中的为+3价，A正确；分解生成和及和化合生成的过程中铁元素化合价无变化，不是月壤样品中存在大量（Ⅲ）的原因，错误；月球表面没有氧气，和无法被氧化生成，C错误。 3.答案：B 解析：根据思路导引可知，A为，发生的反应有、，包含化合反应和置换反应，A错误；固体B为的混合物，固体E为，B正确；根据流程中最终产物为可知，物质D只能用稀硫酸，用稀盐酸会引入杂质，使制得的晶体不纯，C错误；滤液C中含和，滤液F中除含，还有过量的，因此滤液C和滤液F组成不完全相同，D错误。 4.答案：B 解析：与氮气反应生成，与反应生成，两个反应都属于化合反应，A正确；当铁粉过量时，将铁粉加入氯水中，最终得到溶液，B错误；溶液和溶液中均含有，可与高锰酸钾反应，故溶液和溶液均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，无法鉴别，C正确；不稳定，可被氧化为，分别向盛有溶液和溶液的试管中加入溶液，最终均得到，D正确。 5.答案：B 解析：得到滤液1时加入了过量，发生反应：，滤液1中一定不含，A正确；由思路导引知Y应为稀盐酸，若用稀硫酸会引入杂质，B错误；由思路导引知可以被氯气或溶液氧化为，C正确；根据可知，氧化性：，D正确。 6.答案：C 解析：A（×），为白色沉淀；B（×），红褐色物质是，灼烧后可得到；C（√），为白色沉淀，具有较强的吸附性，而为浅绿色，所以灰绿色可能是吸附引起的；D（×），沉淀颜色变化的过程中发生反应，元素和中的O元素化合价发生变化，该反应为氧化还原反应。 7.答案：B 解析：由上述分析可知，仪器1中应该盛放稀硫酸，A项正确；由上述分析可知，仪器3中与NaOH反应生成白色沉淀，B项错误；利用氢气排出装置中的空气，制备的氢氧化亚铁可以较长时间保持白色状态，C项正确；由上述分析知，D项正确。 8.答案：C 解析：KSCN溶液可用于的检验，不能用于的检验，A项错误；品红溶液、石蕊试液均不能用来检验，B、D项错误；可用溶液检验反应2后的溶液中是否含有，可被还原为，溶液紫色褪去，C项正确。 9.答案：C 解析：稀硫酸为无色，加入铁粉后，发生反应，为浅绿色；上述反应完全后，再滴加适量的NaOH溶液，发生反应，生成的为白色絮状沉淀，被溶解在溶液中的氧气氧化迅速变成灰绿色，最终变为红褐色的沉淀。综上分析，C项正确。 10.答案：（1）单质； （2） （3）bd （4）；10 mol 解析：（1）Fe是单质，则①代表的物质类别为单质；②代表的物质是碱，且其中铁元素显+3价，则其为。 （2）FeO在空气中受热能迅速被氧化为。 （3）a.与不反应；b.为盐，能与某些碱反应，能与KOH溶液反应生成沉淀和KCl；c.与稀硫酸不反应；d.为盐，能与某些盐反应，能与溶液反应生成AgCl沉淀和。 （4）转化为的化合反应的化学方程式为；该反应中为氧化剂，为还原剂，当有被氧化为时，转移1 mol电子，个电子的物质的量为10 mol，则当转移电子数为时，参加反应的还原剂的物质的量为。 三、拔高提升 1.答案：A 解析：氧化亚铁与稀盐酸反应的离子方程式为，所给方程式不符合客观事实，B项错误；四氧化三铁与稀硫酸反应的离子方程式为，C项错误；正确的离子方程式应为，D项错误。 2.答案：B 解析：将红热的铁与水蒸气反应生成的气体通人肥㿝液中，将燃着的火柴靠近肥毛泡，若肥毛泡被点燃或发出声音，说明有生成，在反应中，中H元素的化合价降低，可证明水蒸气被铁还原，A不符合题意；向盛有的敞口容器中如人溶液，生成的会被空气中的氧化为，不能制得，B符合题意；淀粉氧化为，的氧化性比强，C不符合题意；溶液与反应会使溶液变红，故若溶液变红则证明溶液中含有，说明铁锈中存在+3价铁元素，D不符合题意。 3.答案：C 解析：，故实验中铜片表面没有黑色固体生成，A错误；含的溶液遇硫氰化钾变红色，只含的溶液遇硫氮化钾不变色，B错误；铝和盐酸反应生成氢气，反应的化学方程式为，产生气泡，C正确；向沸水中加入滴氯化铁饱和溶液，继续煮沸至液体呈红褐色可得到氢氧化铁胶体，而非沉淀，D错误。 4.答案：C 解析：滤液A中的溶质为氯化铁、氯化亚铁、过量的HCl，加入铁粉，还原铁离子同时除去过量的HCl，过滤出过量的铁，滤液B中的溶质为氯化亚铁，加入氢氧化钠溶液，生成浊液，向浊液中加入溶液氧化，反应完成后需再加热一段时间除去剩余，再与氯化亚铁加热搅拌发生反应生成，过滤、洗涤、干燥得产品超顺磁性纳米。步骤④中，为防止多余的在步骤⑤中继续氧化+2价铁元素，反应完成后需再加热一段时间除去剩余的，C项错误。 5.答案：B 解析：a为铁单质，在高温条件下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，C为氧化铁，A错误：铁单质（a）与非氧化性酸反应生成亚铁盐（h），加氧化剂生成铁盐（f），铁盐与碱反应生成氢氧化铁（e），氢氧化铁受热分解生成氧化铁（c），B正确；氢氧化亚铁在空气中受热生成氧化铁而不是氧化亚铁，C错误；铁盐加入沸水中制得氢氧化铁胶体，滴入浓碱液中生成氢氟化铁沉淀，D错误。 6.答案：A 解析：铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，但氢气中含有杂质，影响的生成；铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，亚铁离子和氢氧根离子结合生成白色沉淀氢氧化亚铁；稀硝酸具有氧化性，具有还原性，硝酸过量时得不到，X只能是稀硫酸，A错误。实验开始时应先打开止水夹，再向烧瓶中加入X，便于液体流下，B正确。反应一段时间后可在锥形瓶中观察到白色沉淀，是因为反应生成的氢气把硫酸亚铁溶液压入锥形瓶中，硫酸亚铁溶液与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁沉淀，C正确。反应结束后若夹上止水夹b、关闭分液漏斗活塞，则氢氧化亚铁与氧气隔绝，可较长时间存在，D正确。 7.答案：C 解析：滴入硫氰化钾溶液，溶液呈红色，说明溶液中含，但无法证明是否存在，A错误；向某溶液中通人氯气，然后再加入硫氞化钾溶液，溶液变红色，无法证明通之前溶液中是否存在，应该先向溶液中加入硫氰化钾溶液，若溶液不变红，再通人，溶液变红，即可证明原溶液中存在错误；向某溶液中加入氢氧化钠溶液，产生红褐色沉淀，说明溶液中含有，C正确；白色沉淀逐渐变为红褐色，即转变为，该操作可以证明的存在，但无法排除的存在，若存在，白色沉淀可能被红褐色沉淀覆盖，D错误。 8.答案：D 解析：是一种黑色、有磁性的含铁氧化物，铁单质与水蒸气在高温下发生反应：，A正确；转化成，铁元素的化合价升高，需要加入氧化剂才能实现转化，如等，B正确；中铁元素显+6价，具有强氧化性，具有还原性，能将氯化成，C正确；与盐酸反应生成氯化铁和氯化亚铁两种盐，D错误。 9.答案：（1）防止被氧化 （2） （3）隔绝空气，排除氧气对实验的干扰 （4）不能； 解析：（1）不稳定，易被空气中的氧气氧化，加入少量铁粉，可防止被氧化。 （2）具有强氧化性，可将氧化成，反应的离子方程式为，则当转移2 mol电子时，消耗，质量为71g。 （3）不稳定，易被空气中的氧气氧化，加入煤油，煤油在上层，可以隔绝空气，排除氧气对实验的干扰。 （4）实验①中的现象说明与发生了反应，产生，由各物质的用量可推知过量；实验②中加入几滴KSCN溶液，溶液变红，说明溶液中存在，即在过量的情况下，溶液中仍含有，说明与的反应不能进行彻底。 10.答案：（1）坩埚 （2）溶液中的氯离子会与酸性高锰酸钾溶液反应，使紫红色褪去 （3） （4）AC （5）0.336 解析：（1）“灼烧”使用的仪器为坩埚。 （2）由题图甲可知，“酸浸”所得溶液中含有，酸性条件下，也可将还原，故不能根据溶液的紫红色褪去，判断“酸浸”溶液中含。 （3）盐酸羟胺将溶液中还原为，同时产生一种无污染的气体，由得失电子守恒和元素守恒可知，该气体为，盐酸羟胺中N为-1价，根据氧化还原反应配平可得，该反应的离子方程式为。 （4）没有进行洗涤操作，会导致高锰酸钾溶液浓度偏低，滴定时消耗高锰酸钾溶液的体积偏大，铁元素含量测量值偏高，A符合题意；定容时俯视容量瓶的刻度线，会导致高锰酸钾溶液体积偏小，浓度偏高，滴定时消耗高锰酸钾溶液的体积偏小，铁元素含量测量值偏低，B不符合题意；摇匀后发现液面低于容量瓶刻度线，再滴加蒸馏水至刻度线，会导致高锰酸钾溶液浓度偏低，滴定时消耗高锰酸钾溶液的体积偏大，铁元素含量测量值偏高，C符合题意；转移洗涤液时洒到容量瓶外，继续用该未清洗的容量瓶重新配制，会导致高锰酸钾溶液浓度偏高，滴定时消耗高锰酸钾溶液的体积偏小，铁元素含量测量值偏低，D不符合题意。 （5）取待测液，利用吸光度法测得其吸光度为0.600，由题图乙可知，对应的，溶液密度为，所以溶液中铁元素的质量为。 学科网（北京）股份有限公司 $