第13讲 铁的单质、氧化物和氢氧化物（暑假预习讲义）新高一化学人教版

第13讲　铁的单质、氧化物和氢氧化物 内容导航 01 预习航标 → 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 预习目标 1.结合生活中的铁制品应用，了解单质铁、铁的氧化物的性质及用途，培养化学服务社会的责任意识。 2.通过实验探究，认识铁单质与水蒸气反应的条件，对比钠与水的反应，加深对微观原子结构决定物质宏观性质的认识，培养宏观辨识与微观探析的能力。 3.通过实验掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质。 预习重点 铁单质与水蒸气反应 掌握铁的氧化物的性质 预习难点 掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备 情｜境｜启｜思 为什么自然界中很少见到纯铁？丹霞地貌的红色岩层中，铁以哪种化合物存在？ 深｜研｜精｜炼 知识点01 铁的单质及其性质 1．铁的存在和冶炼 (1)存在 铁在自然界中可以以______形态(如陨铁)存在，但主要以______价和______价化合物的形态存在于矿石中，在地壳中的含量居第四位，仅次于______、______和______。 (2)冶炼 工业炼铁的原理是利用______的方法把铁从铁矿石中提炼出来，化学方程式：3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2(以Fe2O3为例)。 2．铁的物理性质 铁有______性、______性。铁能导电，但其导电性不如铜和铝，铁还能被______吸引，其熔、沸点较______。 物理性质 实验 / 生活证据 应用实例 颜色 纯铁银白色（铁钉），铁粉黑色（光散射） 铁锅（未生锈时） 状态 常温下固态 铁轨、暖气片 延展性 / 硬度 可弯折、轧成薄片，硬度不大 铁丝、铁片 导热性 / 导电性 铁锅炒菜（导热），铁丝可导电 炊具、导线 3．铁的化学性质 （1）Fe与非金属单质反应 【特别提醒】 ①与氧化性较强的氧化剂反应生成+3价铁的化合物 ②铁与氧化性较弱的氧化剂反应生成+2价铁的化合物 （2）Fe与非氧化性酸反应(稀H2SO4) Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。 （3）Fe与盐溶液反应(CuSO4) Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋。 （4）实验探究铁粉与水蒸气的反应 实验装置 操作现象 用火柴点燃肥皂液，听到______声，证明生成了____________ 实验结论 在高温下，铁能与水蒸气反应，化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 【特别提醒】 ①铁与水反应的产物是Fe3O4和H2，而不是Fe2O3。 ②铁与冷水、热水不能反应，只能与水蒸气在高温下反应。 ③铁与水反应的实质同 Na、Mg一样，都是置换出水电离产生的H+，但不能得到铁的氢氧化物，因为高温下铁的氢氧化物分解为铁的氧化物和水。 【例1】下列关于铁的叙述错误的是(　　) A．纯净的铁是光亮的银白色金属 B．铁能被磁体吸引 C．铁是地壳中含量最多的金属元素 D．铁具有延展性和导热性，可制作炊具 【即练1】铁与水蒸气反应实验改进前后的装置如图所示： 下列说法错误的是(　　) A．将湿棉花改为浸水的尿不湿，酒精灯由单头改为双头，可提供足量的水蒸气 B．用具支试管可将试管口附近冷凝的水导出 C．将肥皂液改为吹泡泡水，收集H2的效果更好，点燃效果更明显 D．改进后，悬挂的磁铁能吸引铁粉，实验过程中，我们能看到具支试管中有黑色固体不断落下 【即练2】下列各项物质间的转化不能通过反应一步完成的是(　　) A．Fe→Fe3O4 B．Fe→FeCl3 C．Fe→FeCl2 D．Fe→Fe(OH)3 知识点02 铁的氧化物及其性质 1．铁的氧化物区别与联系 物质 氧化亚铁(FeO) 氧化铁(Fe2O3) 四氧化三铁(Fe3O4) 俗称 ______ __________ 颜色、状态 黑色粉末 ______粉末 黑色晶体(有磁性) 图片 溶解性 ______溶于水 类别 ______氧化物 ______氧化物 不是碱性氧化物 铁的价态 ______ ______ __________ 与H＋反应的离子方程式 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O 6H＋＋Fe2O3===2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O 稳定性 6FeO＋O22Fe3O4 稳定 稳定 与CO、C、H2反应 生成单质铁及CO2或H2O 用途 Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的________，赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁的原料 2．铁的氧化物与酸反应 （1）在一定条件下，Fe3O4与盐酸反应可生成两种盐，即：Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O。 （2）FeO、Fe3O4遇到氧化性酸(如HNO3)可生成Fe3＋。 【特别提醒】 ①FeO、Fe3O4、Fe(OH)2与HNO3反应时，除考虑与H＋的反应外，还考虑Fe2＋被HNO3氧化成Fe3＋。 ②Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3与HI反应时，除考虑与H＋的反应外，还考虑Fe3＋被I－还原为Fe2＋。 3.铁和铁的氧化物的混合物与酸(H+)反应的计算 （1）终态法：固体和盐酸（硫酸）恰好完全反应，溶液中没有Fe3+，即多个反应后的“终态”是溶质只有FeCl2(FeSO4)的溶液，因此有n(Fe2＋):n(Cl－)=1:2[n(Fe2＋):n(SO)=1:1]，混合物中n(Fe)与盐酸（硫酸）中n(H+)之比为1:2等结论。 （2）关系式法：由 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，Fe＋Fe2O3＋6H＋===3Fe2＋＋3H2O可知，若没有Fe3＋生成，则反应的Fe（不产生H2）与Fe2O3的关系是Fe- Fe2O3，则有n(Fe)=n(Fe2O3)+n(H2)等关系。 （3）守恒法：主要有Fe原子守恒、Cl－(SO)守恒、溶液中电荷守恒、Fe失去的电子与H+和Fe3+得到的电子守恒。 【例2】下列有关铁的化合物的说法不正确的是(　　) A．Fe(OH)2不稳定，具有较强的氧化性 B．FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，均可与盐酸反应 C．Fe(OH)3可通过化合反应得到，Fe(OH)2则不能 D．Fe3O4为磁性氧化铁，其中铁的化合价为＋2和＋3 【即练1】建筑用的红砖和青砖，其颜色是由其中含有的不同价态的铁氧化物所致。我国古代砖瓦建筑能够保持到现在的，几乎无一例外是由青砖建成的。有人提出以下可能的原因：①青砖中含有Fe2O3；②青砖中含FeO或Fe3O4；③Fe2O3长期遇酸雨侵蚀会风化溶解使砖瓦强度降低；④Fe3O4性质更稳定；⑤FeO或Fe3O4更不容易被氧化。你认为以上说法合理的是(　　) A．①③⑤ B．②③④ C．③⑤ D．①②③④⑤ 【即练2】下列关于铁的氧化物的说法错误的是(　　) A．FeO不稳定，在空气中加热迅速变为Fe2O3 B．Fe2O3俗称铁红，可用作油漆的红色颜料 C．Fe3O4中Fe呈现＋2和＋3两种价态 D．Fe3O4晶体俗称磁性氧化铁，具有磁性 知识点03 铁的氢氧化物 1.铁的氢氧化物的制备 反应原理：Fe(OH)3与Fe(OH)2分别可用相应的________与______反应制得。 Fe(OH)2 Fe(OH)3 操作 现象 产生______絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为______沉淀 生成______沉淀 离子方程式 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓； 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ 实验结论 Fe(OH)2很不稳定，极易转化为Fe(OH)3 2.铁的氢氧化物的比较 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 颜色状态 ______固体 ______固体 溶解性 ______溶于水 ______溶于水 与非氧化性强酸反应的离子方程式 Fe(OH)2＋2H＋===_________________ ________________===Fe3＋＋3H2O 稳定性 Fe(OH)2FeO＋H2O(隔绝空气) 2Fe(OH)3___________________ 3.实验室中制备氢氧化亚铁常用的方法 （1）有机层覆盖法 将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到________，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应，如图1所示。 （2）还原性气体保护法 用H2将装置内的______排尽后，再将亚铁盐与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀，如图2所示。 【归纳提升】成功制备氢氧化亚铁的关键 Fe(OH)2具有很强的还原性，易被氧化为Fe(OH)3。在实验室中制备Fe(OH)2，并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态，成功的关键有以下两点： ①溶液中不含Fe3＋和O2等氧化性物质； ②制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。 【例3】将铁屑溶于过量的稀盐酸后加入过量的NaOH溶液，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热至沉淀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、Fe3O4 D．Fe2O3；Fe(OH)3 【即练1】下列有关铁的氢氧化物的说法错误的是(　　) 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，受热都能分解 D．Fe(OH)3胶体透明、呈红褐色，能产生丁达尔效应 【即练2】下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是(　　) A．①②④ B．①②③ C．①② D．②③④ 1.（25-26高一下·甘肃武威·期中）下列有关铁及铁的相关物质说法错误的是 A．铁在自然界中以单质或化合物的形态存在 B．FeCl3溶液可“腐蚀”覆铜板上的铜 C．生铁硬度大、抗压，含碳量为0.03%~2% D．铁的氧化物都不溶于水，也不与水反应 2.（25-26高一上·山西大同·期末）下列有关铁及其化合物的说法正确的是 A．用图中装置可制取并长时间观察的颜色 B．铁在少量的氧气中点燃，生成产物是 C．在空气中加热可得到 D．可通过化合反应制得 3.（25-26高一上·湖北十堰·期末）价-类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型和工具。部分含物质的分类与相应的化合价关系如图所示。 下列说法正确的是 A．过量的与反应得到 B．b是一种有磁性的黑色晶体，d可用于制作红色颜料 C．工业上用CO还原d炼铁，该反应属于置换反应 D．向溶液中滴加溶液，生成的白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 4.（25-26高一上·山西临汾·期末）铁是一种应用广泛的金属。下列有关铁的叙述正确的是 A．铁是地壳中含量最多的金属 B．铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁 C．用铁可以回收硫酸铜废液中的铜 D．炼铁就是把铁矿石变成纯净的氧化铁 5.（25-26高一上·云南昭通·期末）铁及其部分化合物的相互转化关系如图，该过程涉及的化学反应依次属于四种基本反应类型中的 A．化合、复分解、分解、置换 B．氧化还原、化合、分解、置换 C．氧化还原、复分解、分解、分解 D．化合、复分解、分解、分解 6.（25-26高一上·广东江门·期末）铁是应用最广泛的金属。下列有关铁及其化合物的说法错误的是 A．过量的铁粉在氯气中燃烧，可生成 B．食品包装中的小袋中的铁粉，主要用作抗氧化剂 C．在酱油中加入铁强化剂，可改善缺铁性贫血问题 D．“曾青得铁则化为铜”指的是铜盐溶液与铁反应，其中铁被氧化 7.（25-26高一上·浙江杭州·期中）实验室可用如图装置制备。下列说法正确的是 A．配制溶液的蒸馏水要提前煮沸，是为了除去其中溶解的 B．配制溶液时，为加快溶解速度，可以加热 C．滴加溶液后应振荡试管促进反应进行 D．实验前在溶液上面加一层煤油，则可获得较长时间存在的白色沉淀 8.（24-25高一下·上海·期中）下列关于铁及其化合物的叙述正确的是 A．和都有磁性 B．铁的氧化物都不溶于水，也不与水反应 C．受热分解可制得 D．向溶液中滴加适量NaOH溶液即可得到氢氧化铁胶体 9.（25-26高一上·辽宁沈阳·期末）已知三氯化铁的熔点为306℃、沸点为315℃，能吸收空气里的水分而潮解。它可广泛用于污水处理、电子工业、印染业、建筑业，某化学实验小组的同学欲用下列仪器制备无水固体。下列说法错误的是 A．安全漏斗的作用除添加液体外，还有液封、防止气体逸出 B．装置D中充满黄绿色气体时，再点燃此处酒精灯 C．装置E应置于冷水中，作用是冷凝收集 D．装置F中药品可用无水代替 10.（25-26高一上·甘肃兰州·期末）下列有关铁及其化合物的说法错误的是 A．常用作红色颜料 B．在空气中易被氧化成 C．的氧化性强于 D．铁在氯气中燃烧生成 11.（25-26高一上·湖南·阶段检测）易潮解、易升华，实验室制备的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。下列说法错误的是 A．导管g的作用是平衡气压，便于液体滴下 B．试剂X和试剂Y分别为浓硫酸、饱和食盐水 C．直接用E接收产物比用导管连接D、E的优点是可防止堵塞 D．F装置的作用是防止G中水蒸气进入D和E中 12.（25-26高一上·北京·阶段检测）下列有关铁、铁矿石与铁的氧化物的说法正确的是 A．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，磁铁矿的主要成分是Fe3O4，Fe2O3俗称铁红 B．在自然界中，不可能有游离态的铁存在 C．能通过化合反应制得Fe(OH)3，但不能通过化合反应制得FeCl2 D．铁与少量Cl2反应可以制得FeCl2 13.（25-26高一上·浙江温州·期中）下列有关铁及其化合物的说法正确的是 A．过量的与干燥的在加热条件下生成 B．高温下，和水蒸气反应生成和 C．铁的氧化物有、、，它们都是黑色的固体 D．不稳定，在空气里受热，迅速被氧化成 14.（2024高一下·山东·学业考试）下列关于铁及其化合物的叙述正确的是 A．属于碱性氧化物 B．铁丝在氯气中燃烧生成 C．用铁粉可除去溶液中的 D．常温下，铁片遇稀硝酸发生钝化 15.（25-26高一下·北京·期中）还原铁粉与水蒸气的反应装置如图所示。取少量反应后的固体加入稀硫酸使其完全溶解得溶液a；另取少量反应后的固体加入稀硝酸使其完全溶解，得溶液b，下列说法正确的是 A．铁与水蒸气反应：2Fe+3H2O(g)Fe2O3+3H2 B．肥皂液中产生气泡，能证明铁与水蒸气反应生成H2 C．向溶液a中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，出现蓝色沉淀，说明铁粉未反应 D．向溶液b中滴加KSCN溶液，溶液变红，但不能证实固体中含有Fe2O3 16.（25-26高一上·陕西宝鸡·期末）关于铁的氧化物和氢氧化物下列说法错误的是 A．Fe2O3是碱性氧化物 B．Fe3O4是黑色晶体，俗称磁性氧化铁 C．Fe(OH)3是红棕色沉淀，具有吸附性 D．Fe(OH)2可以在溶液中稳定存在 17.（25-26高一上·天津西青·期末）钢铁制品经常进行烤蓝处理，即在铁制品的表面生成一层致密的。取m g烤蓝铁片样品，放入140.00 mL 1 mol/L的盐酸中恰好完全反应，生成1120 mL(标准状况)，将反应后的溶液稀释至500 mL。下列说法错误的是 A．俗称磁性氧化铁，可用于制造打印机使用的墨粉 B．该过程发生的反应中，包含2个氧化还原反应 C．稀释后溶液中 mol/L D．样品质量m=4.24 g 18.（25-26高一上·内蒙古赤峰·期末）将一定质量的Fe和Fe3O4混合固体粉末溶于100mL1.0mol/L稀盐酸，恰好完全反应，生成标准状况下224mLH2，向反应后的溶液中加入KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。则下列说法不正确的是 A．反应后溶液中不含有Fe3+ B．Fe3O4与稀盐酸发生非氧化还原反应 C．n(Fe)：n(Fe3O4)=2：1 D．混合固体中m(Fe)=0.56g 19.（25-26高一上·天津滨海新区·期末）6 g Fe和Fe2O3的混合物，加入150 mL足量的稀硫酸，在标准状况下收集到1.12 L H2，向反应后的溶液中滴加KSCN溶液不变红。为中和过量的稀硫酸，并使Fe元素全部转化为Fe(OH)2沉淀，恰好消耗了200 mL 3 mol·L-1的NaOH溶液，则该稀H2SO4的物质的量浓度为 A．2.25 mol·L-1 B．2 mol·L-1 C．3 mol·L-1 D．0.6 mol·L-1 20.（25-26高一上·浙江杭州·期末）实验室用如图装置来制取，关于该实验的说法中正确的是 A．组装好仪器后，实验操作的第一步是向装置中加入对应的试剂 B．引发B中产生的操作是关闭K，继续滴加稀硫酸 C．从反应开始至关闭K时，C中集气瓶收集到的气体是纯净的氢气 D．打开B中瓶塞，可看到B中白色沉淀迅速变为红褐色沉淀 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第13讲　铁的单质、氧化物和氢氧化物 内容导航 01 预习航标 → 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 预习目标 1.结合生活中的铁制品应用，了解单质铁、铁的氧化物的性质及用途，培养化学服务社会的责任意识。 2.通过实验探究，认识铁单质与水蒸气反应的条件，对比钠与水的反应，加深对微观原子结构决定物质宏观性质的认识，培养宏观辨识与微观探析的能力。 3.通过实验掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质。 预习重点 铁单质与水蒸气反应 掌握铁的氧化物的性质 预习难点 掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备 情｜境｜启｜思 为什么自然界中很少见到纯铁？丹霞地貌的红色岩层中，铁以哪种化合物存在？ 深｜研｜精｜炼 知识点01 铁的单质及其性质 1．铁的存在和冶炼 (1)存在 铁在自然界中可以以单质形态(如陨铁)存在，但主要以＋2价和＋3价化合物的形态存在于矿石中，在地壳中的含量居第四位，仅次于氧、硅和铝。 (2)冶炼 工业炼铁的原理是利用还原的方法把铁从铁矿石中提炼出来，化学方程式：3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2(以Fe2O3为例)。 2．铁的物理性质 铁有延展性、导热性。铁能导电，但其导电性不如铜和铝，铁还能被磁体吸引，其熔、沸点较高。 物理性质 实验 / 生活证据 应用实例 颜色 纯铁银白色（铁钉），铁粉黑色（光散射） 铁锅（未生锈时） 状态 常温下固态 铁轨、暖气片 延展性 / 硬度 可弯折、轧成薄片，硬度不大 铁丝、铁片 导热性 / 导电性 铁锅炒菜（导热），铁丝可导电 炊具、导线 3．铁的化学性质 （1）Fe与非金属单质反应 【特别提醒】 ①与氧化性较强的氧化剂反应生成+3价铁的化合物 ②铁与氧化性较弱的氧化剂反应生成+2价铁的化合物 （2）Fe与非氧化性酸反应(稀H2SO4) Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。 （3）Fe与盐溶液反应(CuSO4) Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋。 （4）实验探究铁粉与水蒸气的反应 实验装置 操作现象 用火柴点燃肥皂液，听到爆鸣声，证明生成了H2 实验结论 在高温下，铁能与水蒸气反应，化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 【特别提醒】 ①铁与水反应的产物是Fe3O4和H2，而不是Fe2O3。 ②铁与冷水、热水不能反应，只能与水蒸气在高温下反应。 ③铁与水反应的实质同 Na、Mg一样，都是置换出水电离产生的H+，但不能得到铁的氢氧化物，因为高温下铁的氢氧化物分解为铁的氧化物和水。 【例1】下列关于铁的叙述错误的是(　　) A．纯净的铁是光亮的银白色金属 B．铁能被磁体吸引 C．铁是地壳中含量最多的金属元素 D．铁具有延展性和导热性，可制作炊具 【答案】C 【解析】铝是地壳中含量最多的金属元素，铁是地壳中含量排在第二位的金属元素，C错误。 【即练1】铁与水蒸气反应实验改进前后的装置如图所示： 下列说法错误的是(　　) A．将湿棉花改为浸水的尿不湿，酒精灯由单头改为双头，可提供足量的水蒸气 B．用具支试管可将试管口附近冷凝的水导出 C．将肥皂液改为吹泡泡水，收集H2的效果更好，点燃效果更明显 D．改进后，悬挂的磁铁能吸引铁粉，实验过程中，我们能看到具支试管中有黑色固体不断落下 【答案】D 【解析】尿不湿可吸附更多的水，且不易洒出，酒精灯改为双头的可增加受热面积，故可提供足够多的水蒸气，A项正确；具支试管的结构中含支管，冷凝的水可从支管中流出，B项正确；吹泡泡水易起泡，收集H2更容易，点燃效果更好，C项正确；磁铁可以吸引单质铁和Fe3O4，D项错误。 【即练2】下列各项物质间的转化不能通过反应一步完成的是(　　) A．Fe→Fe3O4 B．Fe→FeCl3 C．Fe→FeCl2 D．Fe→Fe(OH)3 【答案】D 【解析】Fe与O2点燃可得到Fe3O4，A不符合题意；Fe与Cl2点燃可得到FeCl3，B不符合题意；Fe与盐酸反应可得到FeCl2，C不符合题意；Fe不能通过反应一步生成Fe(OH)3，D符合题意。 知识点02 铁的氧化物及其性质 1．铁的氧化物区别与联系 物质 氧化亚铁(FeO) 氧化铁(Fe2O3) 四氧化三铁(Fe3O4) 俗称 铁红 磁性氧化铁 颜色、状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体(有磁性) 图片 溶解性 不溶于水 类别 碱性氧化物 碱性氧化物 不是碱性氧化物 铁的价态 ＋2 ＋3 ＋2、＋3 与H＋反应的离子方程式 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O 6H＋＋Fe2O3===2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O 稳定性 6FeO＋O22Fe3O4 稳定 稳定 与CO、C、H2反应 生成单质铁及CO2或H2O 用途 Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料，赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁的原料 2．铁的氧化物与酸反应 （1）在一定条件下，Fe3O4与盐酸反应可生成两种盐，即：Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O。 （2）FeO、Fe3O4遇到氧化性酸(如HNO3)可生成Fe3＋。 【特别提醒】 ①FeO、Fe3O4、Fe(OH)2与HNO3反应时，除考虑与H＋的反应外，还考虑Fe2＋被HNO3氧化成Fe3＋。 ②Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3与HI反应时，除考虑与H＋的反应外，还考虑Fe3＋被I－还原为Fe2＋。 3.铁和铁的氧化物的混合物与酸(H+)反应的计算 （1）终态法：固体和盐酸（硫酸）恰好完全反应，溶液中没有Fe3+，即多个反应后的“终态”是溶质只有FeCl2(FeSO4)的溶液，因此有n(Fe2＋):n(Cl－)=1:2[n(Fe2＋):n(SO)=1:1]，混合物中n(Fe)与盐酸（硫酸）中n(H+)之比为1:2等结论。 （2）关系式法：由 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，Fe＋Fe2O3＋6H＋===3Fe2＋＋3H2O可知，若没有Fe3＋生成，则反应的Fe（不产生H2）与Fe2O3的关系是Fe- Fe2O3，则有n(Fe)=n(Fe2O3)+n(H2)等关系。 （3）守恒法：主要有Fe原子守恒、Cl－(SO)守恒、溶液中电荷守恒、Fe失去的电子与H+和Fe3+得到的电子守恒。 【例2】下列有关铁的化合物的说法不正确的是(　　) A．Fe(OH)2不稳定，具有较强的氧化性 B．FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，均可与盐酸反应 C．Fe(OH)3可通过化合反应得到，Fe(OH)2则不能 D．Fe3O4为磁性氧化铁，其中铁的化合价为＋2和＋3 【答案】A 【解析】Fe(OH)2中的Fe2＋具有还原性，可被空气中的O2氧化为Fe(OH)3，A项错误；FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，故具有碱性氧化物的通性，都能与盐酸反应，B项正确；Fe(OH)2只能通过复分解反应得到，Fe(OH)3可由Fe(OH)2与O2、H2O发生化合反应得到，C项正确；Fe3O4俗称磁性氧化铁，其组成可表示为FeO·Fe2O3，Fe元素的化合价为＋2和＋3，D项正确。 【即练1】建筑用的红砖和青砖，其颜色是由其中含有的不同价态的铁氧化物所致。我国古代砖瓦建筑能够保持到现在的，几乎无一例外是由青砖建成的。有人提出以下可能的原因：①青砖中含有Fe2O3；②青砖中含FeO或Fe3O4；③Fe2O3长期遇酸雨侵蚀会风化溶解使砖瓦强度降低；④Fe3O4性质更稳定；⑤FeO或Fe3O4更不容易被氧化。你认为以上说法合理的是(　　) A．①③⑤ B．②③④ C．③⑤ D．①②③④⑤ 【答案】B 【解析】Fe2O3呈红棕色，则红砖中含有Fe2O3，青砖中不含有Fe2O3，①不符合题意；根据青砖颜色可知，青砖中含有FeO或Fe3O4，②符合题意；Fe2O3为碱性氧化物，能与酸反应使砖瓦强度降低，③符合题意；根据题中所述，古代砖瓦能够保持到现在的，几乎无一例外是由青砖建成的，说明Fe3O4性质更稳定，④符合题意；FeO性质不稳定，易被氧化，⑤不符合题意。 【即练2】下列关于铁的氧化物的说法错误的是(　　) A．FeO不稳定，在空气中加热迅速变为Fe2O3 B．Fe2O3俗称铁红，可用作油漆的红色颜料 C．Fe3O4中Fe呈现＋2和＋3两种价态 D．Fe3O4晶体俗称磁性氧化铁，具有磁性 【答案】A 【解析】FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，被氧化成Fe3O4，A错误。 知识点03 铁的氢氧化物 1.铁的氢氧化物的制备 反应原理：Fe(OH)3与Fe(OH)2分别可用相应的可溶性盐与碱溶液反应制得。 Fe(OH)2 Fe(OH)3 操作 现象 产生白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀 生成红褐色沉淀 离子方程式 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓； 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ 实验结论 Fe(OH)2很不稳定，极易转化为Fe(OH)3 2.铁的氢氧化物的比较 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 颜色状态 白色固体 红褐色固体 溶解性 不溶于水 不溶于水 与非氧化性强酸反应的离子方程式 Fe(OH)2＋2H＋=== Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 稳定性 Fe(OH)2FeO＋H2O(隔绝空气) 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 3.实验室中制备氢氧化亚铁常用的方法 （1）有机层覆盖法 将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应，如图1所示。 （2）还原性气体保护法 用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀，如图2所示。 【归纳提升】成功制备氢氧化亚铁的关键 Fe(OH)2具有很强的还原性，易被氧化为Fe(OH)3。在实验室中制备Fe(OH)2，并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态，成功的关键有以下两点： ①溶液中不含Fe3＋和O2等氧化性物质； ②制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。 【例3】将铁屑溶于过量的稀盐酸后加入过量的NaOH溶液，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热至沉淀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、Fe3O4 D．Fe2O3；Fe(OH)3 【答案】B 【解析】铁屑溶于过量的稀盐酸后生成氯化亚铁，加入过量的NaOH溶液，生成Fe(OH)2白色沉淀，Fe(OH)2在空气中易被氧化为Fe(OH)3，Fe(OH)3受热分解生成水和红棕色的Fe2O3，故B正确。 【即练1】下列有关铁的氢氧化物的说法错误的是(　　) 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，受热都能分解 D．Fe(OH)3胶体透明、呈红褐色，能产生丁达尔效应 【答案】A 【解析】Fe(OH)2是一种白色固体，不稳定，具有还原性，在空气中易被氧化为红褐色的Fe(OH)3：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，故A错误、B正确；Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性，受热能分解为氧化物和水，故C正确。 【即练2】下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是(　　) A．①②④ B．①②③ C．①② D．②③④ 【答案】A 【解析】Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，即发生反应：4Fe(OH)2 ＋O2 ＋2H2O===4Fe(OH)3，若要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，则要排尽装置中的氧气或空气。①②原理相同，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处于氢气的保护中；③由于溶液与空气直接接触，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；④中苯在FeSO4溶液的液面上，阻止了空气的进入，能较长时间看到白色沉淀。 1.（25-26高一下·甘肃武威·期中）下列有关铁及铁的相关物质说法错误的是 A．铁在自然界中以单质或化合物的形态存在 B．FeCl3溶液可“腐蚀”覆铜板上的铜 C．生铁硬度大、抗压，含碳量为0.03%~2% D．铁的氧化物都不溶于水，也不与水反应 【答案】C 【解析】铁在自然界中主要以化合物形式存在，但也有单质形态（如陨铁），A正确；FeCl3溶液能与铜发生反应：2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2，用于蚀刻覆铜板，B正确；生铁含碳量通常为2%~4.5%，而0.03%~2%是钢的含碳量，C错误；铁的氧化物（如FeO、Fe2O3、Fe3O4）均不溶于水且不与水反应，D正确；故选C。 2.（25-26高一上·山西大同·期末）下列有关铁及其化合物的说法正确的是 A．用图中装置可制取并长时间观察的颜色 B．铁在少量的氧气中点燃，生成产物是 C．在空气中加热可得到 D．可通过化合反应制得 【答案】D 【解析】图示装置中不能用生成的氢气将装置中的空气排尽，不能长时间观察的颜色，A错误；在中燃烧生成，B错误；氢氧化亚铁易被氧气氧化，在空气中加热时铁元素化合价升高，不能得到，C错误；和、化合可得：，D正确；故选D。 3.（25-26高一上·湖北十堰·期末）价-类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型和工具。部分含物质的分类与相应的化合价关系如图所示。 下列说法正确的是 A．过量的与反应得到 B．b是一种有磁性的黑色晶体，d可用于制作红色颜料 C．工业上用CO还原d炼铁，该反应属于置换反应 D．向溶液中滴加溶液，生成的白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 【答案】D 【分析】a为零价，为Fe单质；b为+2价氧化物，d为+3价氧化物，分别为FeO与Fe2O3；c为+2价碱，e为+3价碱，分别为Fe(OH)2与Fe(OH)3。 【解析】Fe单质与Cl2反应仅生成FeCl3，A错误；FeO无磁性，Fe2O3可用于制作红色颜料B错误；工业上用CO还原Fe2O3炼铁，该反应属于氧化还原反应，不是置换反应，C错误；向溶液中滴加溶液，生成的白色沉淀Fe(OH)2迅速变为灰绿色，最终变为红褐色Fe(OH)3，D正确；故选D。 4.（25-26高一上·山西临汾·期末）铁是一种应用广泛的金属。下列有关铁的叙述正确的是 A．铁是地壳中含量最多的金属 B．铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁 C．用铁可以回收硫酸铜废液中的铜 D．炼铁就是把铁矿石变成纯净的氧化铁 【答案】C 【解析】铝是地壳中含量最多的金属，故A错误；铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，故B错误；铁与硫酸铜发生置换反应Fe + CuSO4 =FeSO4 + Cu，因此可用铁回收硫酸铜废液中的铜，故C正确；炼铁是将铁矿石用还原剂还原成铁单质，故D错误；故选C。 5.（25-26高一上·云南昭通·期末）铁及其部分化合物的相互转化关系如图，该过程涉及的化学反应依次属于四种基本反应类型中的 A．化合、复分解、分解、置换 B．氧化还原、化合、分解、置换 C．氧化还原、复分解、分解、分解 D．化合、复分解、分解、分解 【答案】A 【解析】Fe和氯气反应生成FeCl3为化合反应；FeCl3和氢氧化钠反应生成Fe(OH)3和氯化钠，属于复分解反应；Fe(OH)3加热分解为Fe2O3和水，属于分解反应；Fe2O3和氢气反应生成Fe和水，属于置换反应，故A正确；氧化还原不是基本反应类型，Fe和氯气反应生成FeCl3为化合反应；FeCl3和氢氧化钠反应生成Fe(OH)3和氯化钠属于复分解反应，不是化合反应，故B错误；氧化还原不是基本反应类型，Fe和氯气反应生成FeCl3为化合反应，Fe2O3和氢气反应生成Fe和水，属于置换反应，故C错误；Fe2O3和氢气反应生成Fe和水，属于置换反应，故D错误；故选A。 6.（25-26高一上·广东江门·期末）铁是应用最广泛的金属。下列有关铁及其化合物的说法错误的是 A．过量的铁粉在氯气中燃烧，可生成 B．食品包装中的小袋中的铁粉，主要用作抗氧化剂 C．在酱油中加入铁强化剂，可改善缺铁性贫血问题 D．“曾青得铁则化为铜”指的是铜盐溶液与铁反应，其中铁被氧化 【答案】A 【解析】铁在氯气中燃烧生成FeCl3，而非FeCl2，因为氯气是强氧化剂，会将铁氧化至+3价，即使铁粉过量也如此，A错误；食品包装中的铁粉主要用作脱氧剂(抗氧化剂)，通过氧化自身吸收氧气，防止食品变质，B正确；在酱油中加入铁强化剂(如硫酸亚铁)可补充铁元素，帮助改善缺铁性贫血，C正确；“曾青得铁则化为铜”指铁与铜盐溶液(如硫酸铜)反应，铁被氧化为Fe2+，铜被还原析出，D正确；故选A。 7.（25-26高一上·浙江杭州·期中）实验室可用如图装置制备。下列说法正确的是 A．配制溶液的蒸馏水要提前煮沸，是为了除去其中溶解的 B．配制溶液时，为加快溶解速度，可以加热 C．滴加溶液后应振荡试管促进反应进行 D．实验前在溶液上面加一层煤油，则可获得较长时间存在的白色沉淀 【答案】D 【解析】配制NaOH溶液的蒸馏水提前煮沸，主要目的是除去水中溶解的，而非。因为会氧化生成的，使其迅速变色，A错误；溶液加热会加速被空气中氧化为，同时促进水解，导致溶液变质，因此配制时不能加热，B错误；滴加NaOH溶液后振荡试管，会使溶液与空气充分接触，加速氧化，导致白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，所以不应该振荡，C错误；在溶液上方加一层煤油，可隔绝空气，防止和生成的被氧化，因此能获得较长时间存在的白色沉淀，D正确；故选D。 8.（24-25高一下·上海·期中）下列关于铁及其化合物的叙述正确的是 A．和都有磁性 B．铁的氧化物都不溶于水，也不与水反应 C．受热分解可制得 D．向溶液中滴加适量NaOH溶液即可得到氢氧化铁胶体 【答案】B 【解析】Fe3O4具有磁性，但Fe2O3没有磁性，A错误；所有铁的氧化物均不溶于水，且在常温下不与水反应，B正确；Fe(OH)3分解生成Fe2O3：2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O，而非Fe3O4，C错误；直接滴加NaOH生成沉淀，胶体制备需水解条件（如沸水），D错误；故选B。 9.（25-26高一上·辽宁沈阳·期末）已知三氯化铁的熔点为306℃、沸点为315℃，能吸收空气里的水分而潮解。它可广泛用于污水处理、电子工业、印染业、建筑业，某化学实验小组的同学欲用下列仪器制备无水固体。下列说法错误的是 A．安全漏斗的作用除添加液体外，还有液封、防止气体逸出 B．装置D中充满黄绿色气体时，再点燃此处酒精灯 C．装置E应置于冷水中，作用是冷凝收集 D．装置F中药品可用无水代替 【答案】D 【分析】由实验装置图可知，装置A中高锰酸钾固体与浓盐酸常温下反应制备氯气，其中安全漏斗可以用于添加浓盐酸，同时还可以起到液封、防止气体逸出的作用；装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体；装置C中盛有的浓硫酸用于干燥氯气；装置D中氯气与铁粉共热反应制备氯化铁；装置E用于冷凝收集氯化铁；装置F中盛有的碱石灰用于吸收未反应的氯气，防止污染空气，同时还可以用于吸收空气中的水蒸气进入装置E中导致氯化铁潮解。 【解析】由分析可知，装置A中的安全漏斗可以用于添加浓盐酸，同时还可以起到液封、防止气体逸出的作用，A正确；铁粉能与空气中的氧气反应，所以实验时应先用装置A中生成的氯气排尽装置中的空气，直至装置D中充满黄绿色气体时，再点燃此处酒精灯，防止空气中氧气干扰实验，导致氯化铁的产率降低，B正确；由分析可知，装置E用于冷凝收集氯化铁，所以实验时可以装置E应置于冷水中，达到冷凝收集氯化铁的实验目的，C正确；氯化钙不能与氯气反应，不能用于吸收未反应的氯气，所以装置F中的碱石灰不能用无水氯化钙代替，否则会造成环境污染，D错误；故选D。 10.（25-26高一上·甘肃兰州·期末）下列有关铁及其化合物的说法错误的是 A．常用作红色颜料 B．在空气中易被氧化成 C．的氧化性强于 D．铁在氯气中燃烧生成 【答案】D 【解析】Fe2O3是氧化铁，俗称铁红，常用作红色颜料，如油漆、涂料等，A正确；Fe(OH)2在空气中不稳定，易被氧气氧化为Fe(OH)3，现象为白色沉淀变灰绿色再变红褐色，B正确；Fe3+具有较强氧化性，能与I-等还原剂反应生成Fe2+，故Fe3+氧化性强于Fe2+，C正确；氯气是强氧化剂，铁在氯气中燃烧时，铁被氧化至+3价，生成FeCl3，而非FeCl2，D错误；故选D。 11.（25-26高一上·湖南·阶段检测）易潮解、易升华，实验室制备的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。下列说法错误的是 A．导管g的作用是平衡气压，便于液体滴下 B．试剂X和试剂Y分别为浓硫酸、饱和食盐水 C．直接用E接收产物比用导管连接D、E的优点是可防止堵塞 D．F装置的作用是防止G中水蒸气进入D和E中 【答案】B 【分析】装置 制备 ，装置 除去 中的 气体，装置 干燥 ，装置 中 与 反应生成 蒸气，装置 收集 固体，装置 防止 中水蒸气进入 和 ，装置 吸收多余 。 【解析】导管g可平衡分液漏斗与烧瓶内气压，使浓盐酸顺利滴下，A正确；由分析可知，装置B的作用是除去Cl2中的HCl，应盛放饱和食盐水，即试剂X为饱和食盐水；装置C的作用是干燥Cl2，应盛放浓硫酸，即试剂Y为浓硫酸，B错误；直接用E收集产物可避免FeCl3在导管中冷凝导致的堵塞，C正确；由分析可知，F中浓硫酸可防止G中水蒸气进入D和E，避免FeCl3潮解，D正确；故选B。 12.（25-26高一上·北京·阶段检测）下列有关铁、铁矿石与铁的氧化物的说法正确的是 A．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，磁铁矿的主要成分是Fe3O4，Fe2O3俗称铁红 B．在自然界中，不可能有游离态的铁存在 C．能通过化合反应制得Fe(OH)3，但不能通过化合反应制得FeCl2 D．铁与少量Cl2反应可以制得FeCl2 【答案】A 【解析】赤铁矿的主要成分是氧化铁，俗称铁红，磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，A正确；自然界中存在游离态的铁，如陨铁中含有单质铁，B错误；氢氧化亚铁能与氧气、水发生化合反应生成氢氧化铁，氯化铁溶液也能与铁发生化合反应生成氯化亚铁，Ｃ错误；铁与氯气点燃反应只能生成氯化铁，不能生成氯化亚铁，D错误；故选A。 13.（25-26高一上·浙江温州·期中）下列有关铁及其化合物的说法正确的是 A．过量的与干燥的在加热条件下生成 B．高温下，和水蒸气反应生成和 C．铁的氧化物有、、，它们都是黑色的固体 D．不稳定，在空气里受热，迅速被氧化成 【答案】D 【解析】Cl2氧化性强，铁与Cl2反应直接生成FeCl3，与Fe是否过量无关，A不符合题意；铁与水蒸气高温反应生成Fe3O4（黑色磁性物质），而非Fe2O3，B不符合题意；Fe2O3为红棕色，FeO和Fe3O4才是黑色，C不符合题意；FeO中不稳定，受热时部分被氧化为，形成Fe3O4（含和），D符合题意；故选D。 14.（2024高一下·山东·学业考试）下列关于铁及其化合物的叙述正确的是 A．属于碱性氧化物 B．铁丝在氯气中燃烧生成 C．用铁粉可除去溶液中的 D．常温下，铁片遇稀硝酸发生钝化 【答案】A 【解析】与酸反应生成盐和水，属于碱性氧化物，故A正确；铁丝在氯气中燃烧生成，故B错误；铁粉与不反应，铁粉可与溶液反应生成，不能用铁粉可除去溶液中的，故C错误；常温下，铁片遇浓硝酸发生钝化，故D错误；故选A。 15.（25-26高一下·北京·期中）还原铁粉与水蒸气的反应装置如图所示。取少量反应后的固体加入稀硫酸使其完全溶解得溶液a；另取少量反应后的固体加入稀硝酸使其完全溶解，得溶液b，下列说法正确的是 A．铁与水蒸气反应：2Fe+3H2O(g)Fe2O3+3H2 B．肥皂液中产生气泡，能证明铁与水蒸气反应生成H2 C．向溶液a中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，出现蓝色沉淀，说明铁粉未反应 D．向溶液b中滴加KSCN溶液，溶液变红，但不能证实固体中含有Fe2O3 【答案】D 【解析】铁与水蒸气高温反应的产物是，不是，正确反应为，A错误；加热时装置内空气受热膨胀逸出，也会使肥皂液产生气泡，因此仅产生气泡不能证明反应生成了，需要进一步点燃检验才可确认，B错误；反应产物中本身含有+2价铁，溶于稀硫酸后会产生，加入也会产生蓝色沉淀，因此该现象不能说明铁粉未反应，C错误；稀硝酸具有强氧化性，若原固体中含有Fe单质或（含），溶解时Fe、都会被稀硝酸氧化为，滴加溶液都会变红，因此不能证实原固体中含有，D正确；故选D。 16.（25-26高一上·陕西宝鸡·期末）关于铁的氧化物和氢氧化物下列说法错误的是 A．Fe2O3是碱性氧化物 B．Fe3O4是黑色晶体，俗称磁性氧化铁 C．Fe(OH)3是红棕色沉淀，具有吸附性 D．Fe(OH)2可以在溶液中稳定存在 【答案】D 【解析】碱性氧化物指与酸反应生成盐和水的氧化物。Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3和H2O，符合定义，A正确；Fe3O4呈黑色，具有磁性，工业上称磁性氧化铁，B正确；Fe(OH)3沉淀通常为红棕色，为絮状沉淀，比表面积大，具有吸附性，可用于净水，C正确；Fe(OH)2性质不稳定，在空气中迅速氧化为Fe(OH)3，颜色由白变绿再变红褐色，无法稳定存在，D错误；故选D。 17.（25-26高一上·天津西青·期末）钢铁制品经常进行烤蓝处理，即在铁制品的表面生成一层致密的。取m g烤蓝铁片样品，放入140.00 mL 1 mol/L的盐酸中恰好完全反应，生成1120 mL(标准状况)，将反应后的溶液稀释至500 mL。下列说法错误的是 A．俗称磁性氧化铁，可用于制造打印机使用的墨粉 B．该过程发生的反应中，包含2个氧化还原反应 C．稀释后溶液中 mol/L D．样品质量m=4.24 g 【答案】C 【解析】俗称磁性氧化铁，具有磁性，确实可用于制造打印机使用的墨粉，A正确；该过程发生的反应有：与盐酸反应为非氧化还原反应；Fe与盐酸反应为氧化还原反应；Fe与反应为氧化还原反应，整个过程包含2个氧化还原反应，B正确；，根据反应，可知与盐酸反应的Fe为0.05 mol，生成为0.05 mol，消耗HCl为0.10 mol；，与反应的HCl为；根据反应，计算的物质的量，该反应生成为0.005 mol，生成为0.01 mol；根据反应，计算与反应的Fe的物质的量为，该反应生成为0.015 mol；计算最终溶液中的总物质的量，稀释后溶液中，C错误；的质量，Fe的总物质的量，Fe的质量，样品总质量，D正确；故选C。 18.（25-26高一上·内蒙古赤峰·期末）将一定质量的Fe和Fe3O4混合固体粉末溶于100mL1.0mol/L稀盐酸，恰好完全反应，生成标准状况下224mLH2，向反应后的溶液中加入KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。则下列说法不正确的是 A．反应后溶液中不含有Fe3+ B．Fe3O4与稀盐酸发生非氧化还原反应 C．n(Fe)：n(Fe3O4)=2：1 D．混合固体中m(Fe)=0.56g 【答案】D 【解析】加入KSCN溶液无颜色变化，说明反应后溶液中无，A正确；与盐酸反应，无元素化合价变化，属于非氧化还原反应，B正确；根据题意固体混合物最终全都转化为，且物质的量，气体 =0.01 mol，再根据反应中得失电子守恒，有，故算出，，C正确；通过选项C的分析可知，即，D错误；故选D。 19.（25-26高一上·天津滨海新区·期末）6 g Fe和Fe2O3的混合物，加入150 mL足量的稀硫酸，在标准状况下收集到1.12 L H2，向反应后的溶液中滴加KSCN溶液不变红。为中和过量的稀硫酸，并使Fe元素全部转化为Fe(OH)2沉淀，恰好消耗了200 mL 3 mol·L-1的NaOH溶液，则该稀H2SO4的物质的量浓度为 A．2.25 mol·L-1 B．2 mol·L-1 C．3 mol·L-1 D．0.6 mol·L-1 【答案】B 【解析】反应后滴加KSCN溶液不变红，说明溶液中无Fe3+，所有铁元素均以Fe2+形式存在。最终，Fe2+全部转化为Fe(OH)2沉淀，过量H2SO4被中和，溶液中溶质仅为Na2SO4。根据钠元素和硫元素守恒，n(NaOH) = 2n(H2SO4)。已知n(NaOH) = 3 mol/L × 0.2 L = 0.6 mol，则n(H2SO4) = 0.6 / 2 = 0.3 mol，故c(H2SO4) = 0.3 mol / 0.15 L = 2 mol/L；故选B。 20.（25-26高一上·浙江杭州·期末）实验室用如图装置来制取，关于该实验的说法中正确的是 A．组装好仪器后，实验操作的第一步是向装置中加入对应的试剂 B．引发B中产生的操作是关闭K，继续滴加稀硫酸 C．从反应开始至关闭K时，C中集气瓶收集到的气体是纯净的氢气 D．打开B中瓶塞，可看到B中白色沉淀迅速变为红褐色沉淀 【答案】B 【分析】Fe(OH)2易被氧气氧化，本实验原理是：先利用Fe和稀硫酸反应生成的氢气排尽装置内空气，再通过压强差将溶液压入溶液中，在无氧环境下制备，据此回答 【解析】组装好仪器后，实验操作的第一步是检查装置气密性，A错误；实验开始时打开K，Fe和稀硫酸反应生成的氢气可以排尽整个装置内的空气，之后关闭K、继续滴加稀硫酸，A中不断生成氢气，压强增大，会把A中生成的FeSO4压入B中，和NaOH反应生成Fe(OH)2，B正确；反应开始后，装置内原有的空气会被氢气排入C中，因此C收集的气体是氢气和空气的混合物，C错误；打开B中瓶塞，氢氧化亚铁接触到空气中的氧气，白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀，D错误；故选B。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $