3.1.1铁的单质 讲义-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

本讲义聚焦高中化学“铁的单质”核心知识点，系统梳理铁的存在形态（游离态如陨铁、化合态如+2/+3价化合物）、物理性质（延展性、导热性等），化学性质（与非金属单质、水蒸气、酸、盐溶液反应，突出+2/+3价态转化）及冶炼原理（高炉炼铁的原料、设备与反应），构建“存在-性质-制备”的学习支架。 资料含实验装置图（如铁与水蒸气反应装置）、生活案例（麦片含铁粉调查）等素材，通过科学探究（实验现象分析）与科学态度（联系生活实际）培养，结合对点训练与课后作业，助力教师直观教学，学生巩固知识、查漏补缺，提升化学观念与科学思维应用能力。

3.1.1铁的单质 一、铁的物理性质及铁元素的存在 1.铁的存在 （1）陨铁：以单质形态存在 矿石中的铁元素：主要以+2、+3价化合物存在 2.铁的发现 （1）最早人工冶铁制品：春秋初年秦国的铜柄铁剑。 （2）战国中期以后，铁制工具在社会生产中发挥了巨大作用。 3.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。 4.铁元素在自然界的存在形态——既有游离态又有化合态 (1)以单质形态存在，例如陨铁中的铁 (2) 以+2价和+3价化合物的形态存在，铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位 二、铁的化学性质:铁为较活泼金属，发生化学反应时可生成+2、+3两种价态的化合物，其中Fe³⁺的稳定性高于Fe²⁺。 在特定条件下，铁作为还原剂可与部分非金属单质、酸及盐溶液发生反应： ①铁与氧化性较弱的氧化剂（如盐酸、硫酸铜溶液等）反应时，铁原子失去2个电子，生成+2价铁的化合物； ②铁与氧化性较强的氧化剂（如氯气、硝酸等）反应时，铁原子失去3个电子，生成+3价铁的化合物。 1、Fe与非金属单质反应（如Cl2、O2、S） Cl2与变价金属发生反应生成高价态金属；S与变价金属发生反应生成低价态金属。 (1)Fe与O2的反应：3Fe＋2O2Fe3O4 (火星四射、剧烈燃烧、放出大量的热、生成黑色的固体) (2)Fe在氯气中燃烧：2Fe＋3Cl22FeCl3 (产生棕黄色的烟) (3)Fe与硫的反应：Fe＋SFeS 2、Fe与水蒸气的反应 装置 实验装置 操作及现象 使用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，可证明生成氢气。 实验结论 红热的铁能与水蒸气反应，化学方程式：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 3、 Fe与酸的反应 ①Fe与非氧化性酸反应(稀H2SO4) ：Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑ ②Fe与强氧化性酸反应（浓H2SO4、浓HNO3、稀HNO3） 少量Fe与稀硝酸反应：Fe+4HNO3稀===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O 过量Fe与稀硝酸反应：3Fe+8HNO3稀===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O Fe常温下分别与浓H2SO4，浓HNO3发生钝化，将铁的表面氧化成一层致密的氧化物薄膜， 加热后可剧烈反应。 ③少量的铁与浓硝酸共热：Fe＋6HNO3(浓)Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O 4、与盐溶液反应： (1)与硫酸铜溶液的反应：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu Fe＋Cu2+===Fe2+＋Cu (2)与FeCl3溶液的反应：Fe＋2FeCl3===3FeCl2 Fe＋2Fe3+===3Fe2+ 【对点训练】 1．下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应制得，又能由金属和盐酸反应制得的是 A．CuCl2 B．FeCl3 C．FeCl2 D．AlCl3 2．下列说法不正确的是 A．Fe在O2中燃烧生成四氧化三铁 B．Fe与Cl2发生反应生成氯化亚铁 C．Fe在潮湿的环境中易生锈 D．Fe在氧气中燃烧需要在集气瓶中放少量沙子，以免炸裂集气瓶 3．还原铁粉与水蒸气反应的装置如图所示，下列有关该实验的说法正确的是 A．反应生成FeO B．湿棉花的主要作用是冷却试管，防止炸裂 C．肥皂液的主要作用是检验生成的H2 D．用铁丝网罩住酒精灯的火焰是防止风把火焰吹灭 三、铁的冶炼：金属单质越不活泼，越容易从化合物中还原出来；活泼金属需电解法，中等活泼金属（Zn、Fe、Cu）采用热还原法，铁的冶炼属于典型的碳/一氧化碳热还原法。 1、设备：炼铁高炉：原料从高炉上方投料，热空气从下方鼓入，逆流接触反应，提升原料利用率。 2、原料： ①铁矿石：提供铁元素，炼铁核心原料 ②焦炭①燃烧放热，维持高炉高温环境；②反应生成还原剂CO ③空气助燃，为焦炭燃烧提供氧气 ④石灰石：主要成分：CaCO3，造渣剂，除去铁矿石中难熔的二氧化硅杂质 3. 高炉内三步连续化学反应 (1)还原剂的生成 ①生成CO2：C＋O2CO2 ②生成CO：CO2＋C2CO (2)铁的生成：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 (3)炉渣的形成 ①CaCO3CaO＋CO2↑ ②CaO＋SiO2CaSiO3 生成的硅酸钙（炉渣）密度小于铁水，漂浮在铁水上方，实现固液分层分离。 【对点训练】 钢铁工业对促进经济和社会的发展具有重要的意义，现代炼铁的主要方法是高炉炼铁。其设备如图所示： 炼铁的炉料(铁矿石、焦炭、石灰石等)由高炉的顶部投入，原料在下降过程中与高炉气气流在炉身部分发生作用 请回答下列问题： (1)焦炭在炼铁的过程中所起的作用是______________________ (2)采用炉料从上部加入，热空气从下部通入的工艺，其目的是________________________________________ (3)写出以赤铁矿为原料的炼铁高炉中发生的主要化学反应________________________________ (4)高炉气中含有的主要气态污染物是_____________，若直接排放将污染空气，因此应回收利用，请写出该污染物的一种用途_______________ 【备课素材】 美味麦片里竟然含有铁粉！还能放心吃吗？记者独家调查为您揭秘 网上流传的视频中，一名男子将麦片倒入塑料袋，加入水充分搅拌，然后拿起一块磁铁放在塑封袋下面，并晃动袋子。一分钟后，当塑料袋翻过来之后，让人吃惊的一幕发生了。隔着塑料袋，磁铁的周边竟出现了很多黑色颗粒，而这些黑色物质据说就是人为添加的铁粉。 市场上麦片种类繁多麦片中竟然能吸出铁粉！视频立刻引起了大量网友的围观，很多人发出“麦片还能不能吃”的疑问。 实验中出现黑色粉末 在扬州大学化学化工学院实验室，记者先后从八份不同品牌营养麦片样品中分别取出80至100克麦片，放入装有纯净水的容器中，并用搅拌机搅拌，加快溶解。等到麦片和水充分混合后，记者将八份样品溶液分别装入八个密封袋中，并用强吸力磁铁贴在密封袋上。摇晃一分钟后，1号、2号密封袋表面的磁铁附近没有什么变化，但3号样品的磁铁周边开始出现黑色粉末，并随着磁铁移动而移动！随后，记者又用这种方法，在4号、5号和8号样品溶液中吸出了黑色粉末！实验结果显示，八份麦片样品中，纯麦片产品中没有出现黑色粉末，但4款儿童麦片冲调产品都出现了这种现象。那么，这些黑色粉末是否是铁粉呢？扬州大学化学化工学院副教授景崤壁介绍，能够被磁铁吸住的物质有三种，分别是铁、钴、镍。 化学实验进一步验证  景教授介绍，要想判断这些黑色物质是不是铁粉，可以用化学实验进行检测。真的铁粉会和盐酸溶解，生成了浅绿色的二价铁离子。景教授分别提取出四份麦片中的黑色粉末，放入试管中，并加入稀盐酸。只见盐酸后和黑色物质发生了溶解，溶解完之后应该是生成了二价铁离子，但因为量少，所以还看不到浅绿色。接着，景教授又向试管中加入另一种指示剂——双氧水，试管中液体的颜色发生了明显变化，变成了黄色。景教授介绍，二价铁遇到双氧水就会生成三价铁，三价铁是一种黄色的物质。实验证明，四种麦片样品中的黑色颗粒果然都是铁粉！看来网上的传言并非空穴来风，一些麦片产品中果真测出了铁粉！食品跟大家的健康息息相关，麦片中怎么会有铁粉？它会影响我们的健康吗？  “还原铁”即为单质铁 通过查看出现黑色粉末的麦片产品的配料表，景教授发现了一种名叫“还原铁”的物质，不过景教授表示，在化学中没有所谓“还原铁”概念，能被磁铁吸出来，应该就是单质铁。景教授介绍，铁是人体必需的化学元素，食品中可以添加食品级的“铁”。这些“铁”随食物进入人体后，跟胃酸发生化学反应，生成可被吸收的二价铁。而二价铁对人体是有益的 ，是可以被人体吸收的。 “吃铁粉”补铁不科学  景教授分析，现在家长都注重给孩子补充营养，商家正是抓住了这种心理，把“补铁”作为产品的“噱头”。不过，通过吃铁粉补充铁元素的做法并不科学，因为胃酸浓度不高，铁粉并不能完全被溶解，吸收率很低，这种说法也得到了营养专家的证实。苏北医院营养师蒋放告诉记者，人体对于铁粉的吸收率仅仅有3% ，如果要补铁，吃猪肝、红肉等食物，补铁效果会更好。此外，虽然“还原铁”无害，但如果儿童一旦食用过量，在体内经过循环排出体外，这个时候对肾脏肝脏都会形成压力，就会给身体带来负担。所以，专家并不赞同儿童食品中格外添加铁粉进行补铁。看来，大家不必惊慌，被吸出铁粉的麦片并不意味着完全不能吃，不过这种铁粉能补铁的说法完全是一种商业噱头。最佳的补铁方法，还是从含铁的蔬果和动物内脏中来摄取，那可是纯天然、无添加！ 【课后作业】 1.在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A． B． C． D． 2.红热的铁与水蒸气反应，其反应产物是 A． B． C． D． 3.将铁粉加入的氯化铁溶液中，充分反应后的结果与下列叙述不相符的是 A．铁粉完全溶解，溶液中浓度基本不变 B．往溶液中滴入溶液，溶液不显红色 C．和的物质的量之比为 D．反应后，铁粉没有剩余 4.下列说法正确的是 A．和稀盐酸的混合溶液中加入少量铁屑时，可能没有气泡冒出 B．用铂丝蘸取某溶液进行焰色试验，火焰呈黄色，该溶液为钠盐溶液 C．铁露置在空气中一段时间后就会生锈，铁锈的主要成分为四氧化三铁 D．由“金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气”可推出“铁与水反应生成氢氧化铁和氢气” 5.高炉炼铁的生产中，下列说法正确的是(　　) A．焦炭和一氧化碳都是还原剂 B．采用富氧空气可以得到纯铁 C．加石灰石的目的主要是为了得到CO2 D．用于冶炼生铁的矿石主要有磁铁矿、赤铁矿和黄铁矿 6.用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验,下列有关说法不正确的是　(　　) A．装置A的作用是持续不断地为实验提供水蒸气 B．装置B中反应的化学方程式是2Fe＋3H2O(g) Fe2O3＋3H2 C．装置C中加入的固体干燥剂可能是碱石灰 D．点燃D处的气体前必须检验气体的纯度 7.在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应可以得到铁的氧化物。该氧化物又可经过此反应的逆反应生成颗粒很细的铁粉。这种铁粉具有很高的反应活性，在空气中受撞击受热时会燃烧，所以俗称“引火铁”。请分别用下图所示的两套仪器装置，制取上述铁的氧化物和“引火铁”。实验中必须使用普通铁粉和6 mol·L－1盐酸，其他试剂自选(装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去)。 填写下列空白： (1)实验进行时，试管A中应加入的试剂是__________________；烧瓶B的作用是_____________________；烧瓶C的作用是_________________；在试管D中收集到的是________ (2)实验时，U形管G中应加入的试剂是_________________；长颈漏斗H中应加入___________ (3)两套装置中，在实验时需要加热的仪器是___________(填该仪器对应的字母) (4)试管E中发生反应的化学方程式是________________。 (5)为了安全，在E管中的反应发生前，在F出口处必须_____________________________；E管中的反应开始后，在F出口处应_________ 8.某同学欲在实验室中完成铁与水蒸气反应的实验，装置如图甲、乙。 已知B中放入的是铁粉与石棉绒的混合物，C中放的是干燥剂，E为酒精喷灯，G为带有铁丝网罩的酒精灯。 对比两装置，回答下列问题： (1)如何检查乙装置的气密性？_________________________________________________ (2)乙装置中湿沙子的作用是___________________________________________________ (3)B处发生反应的化学方程式为______________________________________________ (4)该同学认为在乙装置的导管口处点燃反应产生的气体，装置H必不可少，H的作用是__________________ __________________________________________________ (5)对比甲、乙两装置的B和K，B的优点是____________________________________ 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.1.1铁的单质 一、铁的物理性质及铁元素的存在 1.铁的存在 （1）陨铁：以单质形态存在 矿石中的铁元素：主要以+2、+3价化合物存在 2.铁的发现 （1）最早人工冶铁制品：春秋初年秦国的铜柄铁剑。 （2）战国中期以后，铁制工具在社会生产中发挥了巨大作用。 3.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。 4.铁元素在自然界的存在形态——既有游离态又有化合态 (1)以单质形态存在，例如陨铁中的铁 (2) 以+2价和+3价化合物的形态存在，铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位 二、铁的化学性质:铁为较活泼金属，发生化学反应时可生成+2、+3两种价态的化合物，其中Fe³⁺的稳定性高于Fe²⁺。 在特定条件下，铁作为还原剂可与部分非金属单质、酸及盐溶液发生反应： ①铁与氧化性较弱的氧化剂（如盐酸、硫酸铜溶液等）反应时，铁原子失去2个电子，生成+2价铁的化合物； ②铁与氧化性较强的氧化剂（如氯气、硝酸等）反应时，铁原子失去3个电子，生成+3价铁的化合物。 1、Fe与非金属单质反应（如Cl2、O2、S） Cl2与变价金属发生反应生成高价态金属；S与变价金属发生反应生成低价态金属。 (1)Fe与O2的反应：3Fe＋2O2Fe3O4 (火星四射、剧烈燃烧、放出大量的热、生成黑色的固体) (2)Fe在氯气中燃烧：2Fe＋3Cl22FeCl3 (产生棕黄色的烟) (3)Fe与硫的反应：Fe＋SFeS 2、Fe与水蒸气的反应 装置 实验装置 操作及现象 使用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，可证明生成氢气。 实验结论 红热的铁能与水蒸气反应，化学方程式：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 3、 Fe与酸的反应 ①Fe与非氧化性酸反应(稀H2SO4) ：Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑ ②Fe与强氧化性酸反应（浓H2SO4、浓HNO3、稀HNO3） 少量Fe与稀硝酸反应：Fe+4HNO3稀===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O 过量Fe与稀硝酸反应：3Fe+8HNO3稀===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O Fe常温下分别与浓H2SO4，浓HNO3发生钝化，将铁的表面氧化成一层致密的氧化物薄膜， 加热后可剧烈反应。 ③少量的铁与浓硝酸共热：Fe＋6HNO3(浓)Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O 4、与盐溶液反应： (1)与硫酸铜溶液的反应：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu Fe＋Cu2+===Fe2+＋Cu (2)与FeCl3溶液的反应：Fe＋2FeCl3===3FeCl2 Fe＋2Fe3+===3Fe2+ 【对点训练】 1．下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应制得，又能由金属和盐酸反应制得的是 A．CuCl2 B．FeCl3 C．FeCl2 D．AlCl3 【答案】　D 【解析】　A．氯气化学性质非常活泼，与变价金属反应时生成高价氯化物，，但是铜单质不能与稀盐酸反应，故A错误； B．，但是铁单质与稀盐酸反应生成FeCl2，故B错误； C．氯气化学性质非常活泼，与变价金属反应时生成高价氯化物，，铁单质与稀盐酸反应生成FeCl2，故C错误； D．，铝单质与稀盐酸反应生成，故D正确； 故答案为D。 2．下列说法不正确的是 A．Fe在O2中燃烧生成四氧化三铁 B．Fe与Cl2发生反应生成氯化亚铁 C．Fe在潮湿的环境中易生锈 D．Fe在氧气中燃烧需要在集气瓶中放少量沙子，以免炸裂集气瓶 【答案】　B 【解析】　A．Fe在O2中燃烧生成黑色四氧化三铁，故A正确； B．点燃条件下，Fe与Cl2发生反应生成氯化铁，故B错误； C．Fe在潮湿的环境中与氧气、水接触易生锈，故C正确；D．Fe在氧气中燃烧生成Fe3O4，并放出大量的热，需要在集气瓶中放少量沙子，以免生成物熔化后溅落炸裂集气瓶，故D正确； 选B。 3．还原铁粉与水蒸气反应的装置如图所示，下列有关该实验的说法正确的是 A．反应生成FeO B．湿棉花的主要作用是冷却试管，防止炸裂 C．肥皂液的主要作用是检验生成的H2 D．用铁丝网罩住酒精灯的火焰是防止风把火焰吹灭 【答案】　C 【解析】　A．还原铁粉与水蒸气在高温下反应产生Fe3O4和H2，A错误； B．湿棉花的主要作用是在加热条件下产生水蒸气，B错误； C．H2可以使肥皂液形成肥皂泡，因此肥皂液的主要作用是检验生成的H2，C正确； D．铁丝网罩的作用是集中火焰，提高火焰温度，D错误； 故合理选项是C 三、铁的冶炼：金属单质越不活泼，越容易从化合物中还原出来；活泼金属需电解法，中等活泼金属（Zn、Fe、Cu）采用热还原法，铁的冶炼属于典型的碳/一氧化碳热还原法。 1、设备：炼铁高炉：原料从高炉上方投料，热空气从下方鼓入，逆流接触反应，提升原料利用率。 2、原料： ①铁矿石：提供铁元素，炼铁核心原料 ②焦炭①燃烧放热，维持高炉高温环境；②反应生成还原剂CO ③空气助燃，为焦炭燃烧提供氧气 ④石灰石：主要成分：CaCO3，造渣剂，除去铁矿石中难熔的二氧化硅杂质 3. 高炉内三步连续化学反应 (1)还原剂的生成 ①生成CO2：C＋O2CO2 ②生成CO：CO2＋C2CO (2)铁的生成：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 (3)炉渣的形成 ①CaCO3CaO＋CO2↑ ②CaO＋SiO2CaSiO3 生成的硅酸钙（炉渣）密度小于铁水，漂浮在铁水上方，实现固液分层分离。 【对点训练】 钢铁工业对促进经济和社会的发展具有重要的意义，现代炼铁的主要方法是高炉炼铁。其设备如图所示： 炼铁的炉料(铁矿石、焦炭、石灰石等)由高炉的顶部投入，原料在下降过程中与高炉气气流在炉身部分发生作用 请回答下列问题： (1)焦炭在炼铁的过程中所起的作用是______________________ (2)采用炉料从上部加入，热空气从下部通入的工艺，其目的是________________________________________ (3)写出以赤铁矿为原料的炼铁高炉中发生的主要化学反应________________________________ (4)高炉气中含有的主要气态污染物是_____________，若直接排放将污染空气，因此应回收利用，请写出该污染物的一种用途_______________ 【答案】(1)既提供热量，又产生还原剂CO (2)采用逆流接触操作，使铁矿石与还原性气体充分接触、反应 (3)C＋O2CO2，CO2＋C2CO，Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 (4)CO　作燃料(或还原剂) 【解析】(1)焦炭在炼铁的过程中既作为能源提供反应所需要的能量，同时生成CO作为还原剂，还原出铁矿石中的Fe；(2)采用炉料从上部加入，热空气从下部通入的工艺，主要是采用逆流操作，不仅利于矿石与还原性气体充分接触，还增加了接触时间，利于反应；(3)炼铁高炉中发生的主要反应就是还原剂的生成及生成铁的反应；(4)高炉气的主要成分有：CO、CO2等，其主要气态污染物是有毒的CO；回收利用CO，可用作燃料或作还原剂等。 【备课素材】 美味麦片里竟然含有铁粉！还能放心吃吗？记者独家调查为您揭秘 网上流传的视频中，一名男子将麦片倒入塑料袋，加入水充分搅拌，然后拿起一块磁铁放在塑封袋下面，并晃动袋子。一分钟后，当塑料袋翻过来之后，让人吃惊的一幕发生了。隔着塑料袋，磁铁的周边竟出现了很多黑色颗粒，而这些黑色物质据说就是人为添加的铁粉。 市场上麦片种类繁多麦片中竟然能吸出铁粉！视频立刻引起了大量网友的围观，很多人发出“麦片还能不能吃”的疑问。 实验中出现黑色粉末 在扬州大学化学化工学院实验室，记者先后从八份不同品牌营养麦片样品中分别取出80至100克麦片，放入装有纯净水的容器中，并用搅拌机搅拌，加快溶解。等到麦片和水充分混合后，记者将八份样品溶液分别装入八个密封袋中，并用强吸力磁铁贴在密封袋上。摇晃一分钟后，1号、2号密封袋表面的磁铁附近没有什么变化，但3号样品的磁铁周边开始出现黑色粉末，并随着磁铁移动而移动！随后，记者又用这种方法，在4号、5号和8号样品溶液中吸出了黑色粉末！实验结果显示，八份麦片样品中，纯麦片产品中没有出现黑色粉末，但4款儿童麦片冲调产品都出现了这种现象。那么，这些黑色粉末是否是铁粉呢？扬州大学化学化工学院副教授景崤壁介绍，能够被磁铁吸住的物质有三种，分别是铁、钴、镍。 化学实验进一步验证  景教授介绍，要想判断这些黑色物质是不是铁粉，可以用化学实验进行检测。真的铁粉会和盐酸溶解，生成了浅绿色的二价铁离子。景教授分别提取出四份麦片中的黑色粉末，放入试管中，并加入稀盐酸。只见盐酸后和黑色物质发生了溶解，溶解完之后应该是生成了二价铁离子，但因为量少，所以还看不到浅绿色。接着，景教授又向试管中加入另一种指示剂——双氧水，试管中液体的颜色发生了明显变化，变成了黄色。景教授介绍，二价铁遇到双氧水就会生成三价铁，三价铁是一种黄色的物质。实验证明，四种麦片样品中的黑色颗粒果然都是铁粉！看来网上的传言并非空穴来风，一些麦片产品中果真测出了铁粉！食品跟大家的健康息息相关，麦片中怎么会有铁粉？它会影响我们的健康吗？  “还原铁”即为单质铁 通过查看出现黑色粉末的麦片产品的配料表，景教授发现了一种名叫“还原铁”的物质，不过景教授表示，在化学中没有所谓“还原铁”概念，能被磁铁吸出来，应该就是单质铁。景教授介绍，铁是人体必需的化学元素，食品中可以添加食品级的“铁”。这些“铁”随食物进入人体后，跟胃酸发生化学反应，生成可被吸收的二价铁。而二价铁对人体是有益的 ，是可以被人体吸收的。 “吃铁粉”补铁不科学  景教授分析，现在家长都注重给孩子补充营养，商家正是抓住了这种心理，把“补铁”作为产品的“噱头”。不过，通过吃铁粉补充铁元素的做法并不科学，因为胃酸浓度不高，铁粉并不能完全被溶解，吸收率很低，这种说法也得到了营养专家的证实。苏北医院营养师蒋放告诉记者，人体对于铁粉的吸收率仅仅有3% ，如果要补铁，吃猪肝、红肉等食物，补铁效果会更好。此外，虽然“还原铁”无害，但如果儿童一旦食用过量，在体内经过循环排出体外，这个时候对肾脏肝脏都会形成压力，就会给身体带来负担。所以，专家并不赞同儿童食品中格外添加铁粉进行补铁。看来，大家不必惊慌，被吸出铁粉的麦片并不意味着完全不能吃，不过这种铁粉能补铁的说法完全是一种商业噱头。最佳的补铁方法，还是从含铁的蔬果和动物内脏中来摄取，那可是纯天然、无添加！ 【课后作业】 1.在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．Cl2有强氧化性，点燃条件下将Fe氧化生成FeCl3，FeCl3与NaOH溶液发生复分解反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，A符合题意； B．与HCl反应生成氯化铁和水，FeCl3与NaOH溶液发生复分解反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，B不符合题意； C．Fe与HCl反应生成氯化亚铁和氢气，氯化亚铁与铁单质不反应，C不符合题意； D．铁在氧气中燃烧生成的是四氧化三铁而不是三氧化二铁，该物质之间的转化不能实现，D不符合题意； 故答案为：A。 2.红热的铁与水蒸气反应，其反应产物是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】红热的铁与水蒸气反应：，反应的产物为和；故选C。 3.将铁粉加入的氯化铁溶液中，充分反应后的结果与下列叙述不相符的是 A．铁粉完全溶解，溶液中浓度基本不变 B．往溶液中滴入溶液，溶液不显红色 C．和的物质的量之比为 D．反应后，铁粉没有剩余 【答案】B 【分析】铁粉的物质的量，，发生反应：，铁粉完全溶解，生成，溶液中剩余，以此解答。 【解析】A．由分析可知，铁无剩余，由可知，C1-未参与反应，浓度基本不变，A正确； B．由分析可知，溶液中剩余有Fe3+，往溶液中滴入溶液，溶液显红色，B错误； C．由分析可知，反应解释的物质的量为0.06mol，的物质的量为0.01mol，和的物质的量之比为，C正确； D．由分析可知，反应后，铁粉没有剩余，D正确； 故选B。 4.下列说法正确的是 A．和稀盐酸的混合溶液中加入少量铁屑时，可能没有气泡冒出 B．用铂丝蘸取某溶液进行焰色试验，火焰呈黄色，该溶液为钠盐溶液 C．铁露置在空气中一段时间后就会生锈，铁锈的主要成分为四氧化三铁 D．由“金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气”可推出“铁与水反应生成氢氧化铁和氢气” 【答案】A 【解析】A．的氧化性比强，和稀盐酸的混合溶液中加入铁屑时，先与Fe反应，但由于Fe少量，所以H+可能没有与Fe发生反应，所以可能没有气泡冒出，A正确； B．用铂丝蘸取某溶液进行焰色试验，火焰呈黄色，溶液中有钠元素，可能是钠盐或氢氧化钠，B错误； C．铁锈的主要成分是三氧化二铁，C错误； D．铁与水蒸气高温反应生成四氧化三铁和氢气，D错误； 答案选A。 5.高炉炼铁的生产中，下列说法正确的是(　　) A．焦炭和一氧化碳都是还原剂 B．采用富氧空气可以得到纯铁 C．加石灰石的目的主要是为了得到CO2 D．用于冶炼生铁的矿石主要有磁铁矿、赤铁矿和黄铁矿 【答案】A 【解析】高炉炼铁的生产中，焦炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳再和焦炭反应生成一氧化碳，一氧化碳还原铁的氧化物，在反应中焦炭和一氧化碳是还原剂，A正确；采用富氧空气是为了焦炭能充分燃烧，B不正确；加石灰石的目的主要是为了造渣，C不正确；黄铁矿中铁的含量低，一般不用于冶炼生铁，D不正确。 6.用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验,下列有关说法不正确的是　(　　) A．装置A的作用是持续不断地为实验提供水蒸气 B．装置B中反应的化学方程式是2Fe＋3H2O(g) Fe2O3＋3H2 C．装置C中加入的固体干燥剂可能是碱石灰 D．点燃D处的气体前必须检验气体的纯度 【答案】C 【解析】铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,A错;湿棉花的作用是提供水蒸气,B错;使用肥皂液的作用是检验反应中生成的H2,反应一段时间后,有肥皂泡吹起时,用点燃的火柴靠近肥皂泡,当听到爆鸣声时,说明铁与水蒸气反应生成了H2,C对;铁粉与水蒸气反应生成的四氧化三铁也可以被磁铁吸引,不能分离出铁,D错。 7.在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应可以得到铁的氧化物。该氧化物又可经过此反应的逆反应生成颗粒很细的铁粉。这种铁粉具有很高的反应活性，在空气中受撞击受热时会燃烧，所以俗称“引火铁”。请分别用下图所示的两套仪器装置，制取上述铁的氧化物和“引火铁”。实验中必须使用普通铁粉和6 mol·L－1盐酸，其他试剂自选(装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去)。 填写下列空白： (1)实验进行时，试管A中应加入的试剂是__________________；烧瓶B的作用是_____________________；烧瓶C的作用是_________________；在试管D中收集到的是________ (2)实验时，U形管G中应加入的试剂是_________________；长颈漏斗H中应加入___________ (3)两套装置中，在实验时需要加热的仪器是___________(填该仪器对应的字母) (4)试管E中发生反应的化学方程式是________________。 (5)为了安全，在E管中的反应发生前，在F出口处必须_____________________________；E管中的反应开始后，在F出口处应_________ 【答案】(1)普通铁粉(或铁粉)　作为水蒸气发生器　防止倒吸(或用作安全瓶)　氢气 (2)碱石灰(或固体NaOH、无水CaCl2等)　6 mol·L－1盐酸 (3)ABE　(4)Fe3O4＋4H23Fe＋4H2O (5)检验氢气的纯度　点燃氢气 【解析】　(1)根据题干可推断出试管A应是铁和水蒸气反应的装置，在A中装的应是普通铁粉，反应过程中要生成氢气，所以D是用来收集氢气的，在烧瓶B中产生水蒸气，为了防止向试管中通入水蒸气使试管骤冷引起水的倒流，在反应装置和收集装置中间加上广口瓶以保证实验安全。(2)装置Ⅰ用来制取氢气，故H用于添加盐酸，在产生氢气的同时可能会带出部分水蒸气和氯化氢气体，故应在U形管中加入固体干燥剂吸收氯化氢和水蒸气。(3)反应是在高温条件下，所以A和E装置需要加热，反应需要水蒸气，故B也需要加热。(4)依据装置和实验目的分析，试管E中发生反应是氢气还原四氧化三铁的反应，反应方程式是：Fe3O4＋4H23Fe＋4H2O。(5)氢气是可燃性气体，做氢气的性质实验时必须保证氢气是纯净的，为了安全，在E管中的反应发生前，在F出口处必须进行气体验纯；E管中的反应开始后，在F出口处应点燃H2，避免排放到空气中遇火爆炸。 8.某同学欲在实验室中完成铁与水蒸气反应的实验，装置如图甲、乙。 已知B中放入的是铁粉与石棉绒的混合物，C中放的是干燥剂，E为酒精喷灯，G为带有铁丝网罩的酒精灯。 对比两装置，回答下列问题： (1)如何检查乙装置的气密性？_________________________________________________ (2)乙装置中湿沙子的作用是___________________________________________________ (3)B处发生反应的化学方程式为______________________________________________ (4)该同学认为在乙装置的导管口处点燃反应产生的气体，装置H必不可少，H的作用是__________________ __________________________________________________ (5)对比甲、乙两装置的B和K，B的优点是____________________________________ 【答案】(1)向H中加入水没过导管口，连接好装置，微热K，若H中导管口出现气泡，停止加热后导管中出现水柱，证明气密性良好(其他合理答案也可) (2)提供水蒸气 (3)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 (4)干燥氢气，降低氢气中水蒸气的含量 (5)使用石棉绒，增大水蒸气与铁粉的接触面积，使反应充分进行 2 学科网（北京）股份有限公司 $