第4章 第13讲 铁及其化合物-【优学精研】2027年高考化学一轮总复习教用Word

该高中化学高考复习讲义围绕铁及其化合物核心考点，按“单质-氧化物-氢氧化物-盐”的物质类别及“价-类”二维图构建知识体系，通过必备知识梳理、易错辨析、考向训练、真题链接等环节，帮助学生掌握铁元素转化规律，突破Fe(OH)₂制备、Fe²⁺/Fe³⁺检验等难点，体现复习的系统性和针对性。 讲义突出科学探究与实践，如设计Fe(OH)₂制备的有机覆盖层法、还原性气体保护法等实验方案，培养学生实验设计能力。结合“价-类”二维图强化化学观念，设置分层练习与高考真题精讲，助力学生高效掌握考点，为教师把控复习节奏提供清晰指引。

第13讲　铁及其化合物 1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解铁及其氧化物、氢氧化物、铁盐、亚铁盐的主要性质，了解这些物质在生产、生活中的应用。 2.结合实例认识铁及其氧化物、氢氧化物、盐的多样性，通过化学反应探究物质的性质，实现物质的转化。 考点一　铁及其化合物的相互转化 　　 必备知识 1.单质铁 （1）物理性质 铁是　银白　色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被　磁体　吸引。 （2）化学性质 铁的性质活泼，有较强的还原性，主要被氧化为＋2价和＋3价，但纯铁有很强的抗腐蚀能力。 2.铁的氧化物 （1）物理性质 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗称 — 铁红 磁性氧化铁 色、态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 铁元素的价态 ＋2价 ＋3价 ＋2价、＋3价 用途 用于瓷器制作 用作红色颜料 用作磁性材料 （2）化学性质 ①稳定性 FeO不稳定，在空气中受热，能迅速被氧化成　Fe3O4　 ②和非氧化性酸反应（如稀硫酸） FeO＋2H＋Fe2＋＋H2O； Fe2O3＋6H＋2Fe3＋＋3H2O； 　Fe3O4＋8H＋2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O　 ③和氧化性酸反应（如稀硝酸） FeO与稀硝酸反应： 　3FeO＋10H＋＋N3Fe3＋＋NO↑＋5H2O　 ④和还原性酸反应（如氢碘酸） Fe2O3与氢碘酸反应： 　Fe2O3＋6H＋＋2I－ 2Fe2＋＋I2＋3H2O　 3.铁的氢氧化物 （1）氢氧化亚铁和氢氧化铁的比较 化学式 Fe（OH）2 Fe（OH）3 颜色状态 白色固体 　红褐　色固体 与盐酸反应（离子 方程式，下同） 　Fe（OH）2＋2H＋Fe2＋＋2H2O　 　Fe（OH）3＋3H＋Fe3＋＋3H2O　 受热分解 隔绝O2：Fe（OH）2FeO＋H2O 2Fe（OH）3Fe2O3＋3H2O 化学式 Fe（OH）2 Fe（OH）3 制法 可溶性亚铁盐与强碱溶液反应：　Fe2＋＋2OH－Fe（OH）2↓　 可溶性铁盐与强碱溶液反应：　Fe3＋＋3OH－Fe（OH）3↓　 二者的关系 在空气中，Fe（OH）2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe（OH）3，现象是白色絮状沉淀迅速变成　灰绿　色，最后变成　红褐　色，反应的化学方程式为 　4Fe（OH）2＋O2＋2H2O4Fe（OH）3　 （2）Fe（OH）2的制备 ①制备原理：　Fe2＋＋2OH－Fe（OH）2↓　。 ②成功关键：溶液中不含O2等氧化性物质；制备过程中，保证生成的Fe（OH）2在密闭、隔绝空气的体系中。 ③常用方法 有机 覆盖 层法 将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到FeSO4溶液液面以下，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 还原性气 体保护法 先在装置Ⅰ中生成FeSO4溶液，并利用生成的H2将装置内的　空气　排尽后，再把　FeSO4　溶液压入装置Ⅱ中与　NaOH溶液　混合，这样可长时间观察到白色沉淀 电解法 用铁作阳极，电解NaCl（或NaOH）溶液，并在液面上覆盖苯（或煤油） 4.铁及其化合物的“价—类”二维图（如图）。 易错辨析 （1）铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态形式存在。（　×　） （2）Fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同。（　×　） （3）Fe3O4可用FeO·Fe2O3表示，故Fe3O4为混合物。（　×　） （4）在空气中，白色的Fe（OH）2迅速转变成灰绿色，最终变成红褐色。（　√　） （5）Fe（OH）2易被氧化成Fe（OH）3，说明稳定性：Fe（OH）2＜Fe（OH）3。（　√　） （6）Fe（OH）3与氢碘酸反应生成FeI3。（　×　） （7）Fe（OH）2与HNO3发生反应的离子方程式为 Fe（OH）2＋2H＋Fe2＋＋2H2O。（　×　） （8）Fe（OH）3在空气中加热分解生成Fe2O3，则Fe（OH）2在空气中加热分解生成FeO。（　×　） 关键能力 考向1　铁及其氧化物的组成与性质 1.下列实验操作或者说法正确的是（　　） A.探究Fe粉与H2O的反应及验证H2的装置如下图： B.铁与氯气加热反应生成FeCl3，可知铁与碘蒸气反应生成FeI3 C.5.6 g铁和7.1 g氯气完全反应，转移的电子数为0.3NA D.铁粉具有还原性，可用作食品抗氧化剂 解析：D　探究Fe粉与H2O的反应及验证H2，铁粉处也应用酒精灯加热，A错误；碘单质氧化性较弱，铁与碘反应生成FeI2，不能生成FeI3，B错误；由化学方程式2Fe＋3Cl22FeCl3知，5.6 g铁和7.1 g氯气完全反应，铁有剩余，氯气完全反应生成FeCl3，转移的电子数为0.2NA，C错误。 2.铁的氧化物有很多，在中学化学中经常提到的有FeO、Fe2O3和Fe3O4，而且在一定条件下它们之间是可以相互转化的，例如：在1 400 ℃以上的温度下加热Fe2O3时，Fe2O3会部分失去氧，生成Fe3O4。下列有关说法正确的是（　　） A.FeO在空气中加热只转化为Fe2O3 B.Fe3O4常写成FeO·Fe2O3，其中既有＋2价的Fe，又有＋3价的Fe，所以Fe3O4是一种混合物 C.热稳定性：Fe2O3＜Fe3O4 D.Fe3O4与稀硝酸反应的离子方程式为Fe3O4＋8H＋Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O 解析：C　FeO在空气中加热转化为Fe3O4，A项错误；Fe3O4是纯净物，B项错误；Fe2＋能被稀硝酸氧化成Fe3＋，D项错误。 考向2　铁的氢氧化物的性质及制备 3.下列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 解析：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＋2H2O4Fe（OH）3，A错误。 4.一种制备Fe（OH）2的改进装置如图所示，下列说法错误的是（　　） A.配制FeSO4溶液时需加入硫酸 B.实验时先注入稀硫酸，再注入NaOH溶液和FeSO4溶液 C.装置N的作用是液封，并判断装置M中的空气是否排尽 D.用铁粉代替Na2CO3粉末，也能排尽空气 解析：D　为防止FeSO4水解，配制FeSO4溶液时需加入硫酸，A正确；实验时先注入稀硫酸与Na2CO3反应生成CO2，待CO2排出锥形瓶内的空气后再注入NaOH溶液和FeSO4溶液生成Fe（OH）2，B正确；烧杯内紫色石蕊溶液变红，说明锥形瓶内空气完全排出，同时装置N可以防止空气进入锥形瓶，C正确；氢气的密度比空气小，用铁粉代替Na2CO3粉末，不能排尽空气，D错误。 5.某同学设计如图所示装置（气密性已检查）制备Fe（OH）2白色沉淀。 请回答下列问题： （1）仪器1的名称：　分液漏斗　。装置5的作用：　液封，防止空气进入装置4　。 （2）实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3中溶液不能进入4中。请为装置作一处改进，使溶液能进入4中：　在装置2、3之间添加控制开关　。 （3）装置改进后，将3中反应后溶液压入4中，在4中析出灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因：　装置4内的空气没有排尽　。 解析：（1）观察仪器1特征可知是分液漏斗或者滴液漏斗，该反应需要置于无氧环境，注意这里跟防倒吸无关，可知装置5的作用是液封，防止空气进入装置4。 （2）实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3中溶液不能进入4中。如此操作，不行的原因在于仪器1产生的H2从左侧导管逸出，没有足够的压强不能将FeSO4溶液挤出，因而在装置2、3之间添加控制开关即可。 （3）灰绿色沉淀产生的原因是Fe（OH）2被空气氧化，因为装置4中空气没有完全排尽。 防止Fe（OH）2氧化的方法 （1）将配制溶液的蒸馏水煮沸，排出溶解的O2。 （2）将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入试管中的亚铁盐溶液液面下，再慢慢挤出NaOH溶液。 （3）在亚铁盐溶液上面加保护层，例如苯或植物油等。 （4）充入保护气，如氢气、氮气、稀有气体等。 （5）用铁作阳极，石墨作阴极，电解NaOH溶液或NaCl溶液；利用新产生的F与OH－反应制取Fe（OH）2，阴极产生H2，防止Fe（OH）2氧化。 考向3　含铁物质的转化 6.（2025·广东潮州模拟）如图为铁元素的“价—类”二维图，下列说法正确的是（　　） A.还原剂维生素C与补铁剂“硫酸亚铁片”同时服用能促进人体对铁元素的吸收 B.c、b不溶于水，故不能通过化合反应制得d、e C.由图可预测：h具有强还原性 D.检验f的方法：向某溶液中滴加氯水，再加KSCN溶液，溶液显红色，则能确定该溶液中含有f 解析：A　由题干铁的“价—类”二维图可知，a为Fe、b为FeO、c为Fe2O3、d为Fe（OH）3、e为Fe（OH）2、f为Fe2＋、g为Fe3＋、h为。人体能够吸收Fe2＋而不能吸收Fe3＋，故还原剂维生素C与补铁剂“硫酸亚铁片”同时服用能促进人体对铁元素的吸收，A正确；b为FeO、c为Fe2O3、d为Fe（OH）3、e为Fe（OH）2、c、b不溶于水，但通过化合反应制得d：4Fe（OH）2＋O2＋2H2O4Fe（OH）3，B错误；h为，铁的化合价为＋6价，故由图可预测：h具有强氧化性而不是强还原性，C错误；f为Fe2＋，则检验f的方法：向某溶液中先加KSCN溶液，溶液无明显现象，再滴加氯水，溶液显红色，则能确定该溶液中含有f即Fe2＋，D错误。 分析铁及其化合物“价—类”二维图的三个维度 （1）类别方向：体现了同价态不同物质类别（氧化物、盐、碱）之间的转化，可借助复分解反应等实现。 （2）化合价方向：体现不同价态同物质类别之间的转化，可借助氧化还原反应实现。 （3）斜向变化：体现不同价态、不同物质类别之间的转化，可借助氧化还原反应实现。 考点二　铁盐、亚铁盐的性质与检验 　　 必备知识 1.亚铁盐和铁盐 亚铁盐（Fe2＋） 铁盐（Fe3＋） 颜色 　浅绿　色 　棕黄　色 氧化性 具有弱氧化性：Fe2＋与Zn反应的离子方程式为　Zn＋Fe2＋Fe＋Zn2＋　 有较强的氧化性：Fe3＋与Cu、I－反应的离子方程式分别为　2Fe3＋＋CuCu2＋＋2Fe2＋　、 　2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2　 亚铁盐（Fe2＋） 铁盐（Fe3＋） 还原性 具有还原性：Fe2＋与Cl2反应的离子方程式为　2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－　 — 水解 水解，溶液呈酸性 极易水解，只存在于酸性较强的溶液中 2.其他常见铁盐 （1）绿矾（FeSO4·7H2O）：一种重要的还原剂，可用作补血剂及植物的补铁剂。 （2）铁铵矾[NH4Fe（SO4）2·12H2O]：无色晶体，易溶于水，常用作化学分析试剂、药物和织物媒染剂。 （3）铁氰化钾（赤血盐）{K3[Fe（CN）6]}：红色晶体，能溶于水，常用于检验Fe2＋。 （4）高铁酸钾（K2FeO4）：暗紫色晶体，具有强氧化性，可用作水体的杀菌、消毒剂或高容量电池材料。 3.Fe2＋、Fe3＋的检验 （1）Fe2＋检验的常用方法 （2）Fe3＋检验的常用方法 （3）含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的检验方法 〔人教必修第一册〕 检验食品中的铁元素 化学兴趣小组采用化学方法测定黑木耳中铁元素含量。具体做法如下： 称黑木耳0.10 kg，洗净切碎，充分灼烧得木耳灰。将木耳灰按下列流程进行操作： 木耳灰含有Fe2＋、Fe3＋溶液含有Fe3＋溶液固体B固体C 注：①木耳灰中铁元素全部溶入溶液；②Mn（OH）2是沉淀。 （1）黑木耳置于　坩埚　（填仪器名称）中灼烧得到木耳灰。 （2）试剂A应该是　①③　（填序号）。 ①Cl2　②酸性高锰酸钾　③H2O2 （3）若将0.10 kg黑木耳全部烧成灰，经上述流程得固体C质量为0.02 g，该黑木耳中铁元素的含量为　14　mg/100 g。 解析：若将0.10 kg黑木耳全部烧成灰，经上述流程得固体C质量为0.02 g，含有铁离子的溶液与氢氧化钠反应生成氢氧化铁，氢氧化铁受热分解得到固体C为氧化铁，质量为0.02 g，则含有铁的质量为0.02 g×＝0.014 g，该黑木耳中铁元素的含量为 mg/100 g ＝14 mg/100 g。 易错辨析 （1）Fe3＋有氧化性，所以FeCl3溶液可用于回收旧电路板中的铜。（　√　） （2）向某溶液中滴加氯水，再滴加KSCN溶液，溶液显红色，该溶液中一定含Fe2＋。（　×　） （3）Fe2（SO4）3和KI溶液反应的离子方程式：2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2。（　√　） （4）用酸性高锰酸钾溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2。（　×　） （5）检验Fe（NO3）2晶体是否氧化变质的方法是将 Fe（NO3）2样品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红。（　×　） 关键能力 考向1　铁盐与亚铁盐的性质 1.（2026·山东潍坊开学考）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 实验方案 实验现象 离子反应 实验结论 A 向氯化亚铁溶液中通入氯气 浅绿色溶液变成棕黄色溶液 2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－ Fe2＋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 Fe2＋＋ZnFe＋Zn2＋ Fe2＋具有还原性 C 在氯化铁溶液中加入铁粉 棕黄色溶液变成浅绿色溶液 Fe3＋＋Fe2Fe2＋ 铁单质具有还原性 D 在氯化铁溶液中加入铜粉 蓝色溶液变成棕黄色溶液 2Fe3＋＋Cu2Fe2＋＋Cu2＋ F具有氧化性 解析：A　向FeCl2溶液中通入Cl2，浅绿色溶液变成棕黄色溶液，说明Fe2＋具有还原性，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－，A正确；在FeCl2溶液中加入锌片，浅绿色溶液变成无色溶液，说明Fe2＋具有氧化性，反应的离子方程式为Fe2＋＋ZnFe＋Zn2＋，B错误；离子方程式电荷不守恒，应为2Fe3＋＋Fe3Fe2＋，C错误；在FeCl3溶液中加入铜粉，溶液颜色应由棕黄色变成蓝色，D错误。 考向2　铁盐与亚铁盐的检验 2.〔教材习题改编〕为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质，分别取少量样品溶于盐酸，再进行下列实验，其中结论不正确的是（　　） A.若滴加KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉变质 B.若滴加KSCN溶液，溶液未变红，可能存在反应：2Fe3＋＋Fe3Fe2＋ C.若依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉全部变质 D.若滴加KSCN溶液，溶液未变红，再滴加氯水，溶液变红，不能判断铁粉是否变质 解析：C　若滴加KSCN溶液，溶液变红，则含有Fe3＋，说明铁粉变质，A正确；若还原铁粉部分变质，溶于盐酸生成FeCl3，可与Fe发生反应：2Fe3＋＋Fe3Fe2＋，滴加KSCN溶液，溶液不会变红，B正确；溶解液中依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液变红，Fe2＋可被氯水氧化为Fe3＋，故不能判断铁粉变质程度，C错误；若滴加KSCN溶液，溶液未变红，再滴加氯水，溶液变红，说明溶解液中含有FeCl2，可能存在反应：2Fe3＋＋Fe3Fe2＋，故不能判断铁粉是否变质，D正确。 3.选择合适试剂完成甲、乙两组实验。 甲组：检验含Fe3＋的溶液（不含Cl－）中是否含有Fe2＋； 乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。 下列试剂选取正确的一项是（　　） 选项 甲组 乙组 A 新制氯水、KSCN溶液 NaOH溶液 B 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液 C NaOH溶液 溴水 D 溴水 酸性KMnO4溶液 解析：B　甲组，在Fe3＋存在的条件下检验Fe2＋，要排除Fe3＋干扰，所选试剂具备下列条件：一是能与Fe2＋发生有明显现象的反应；二是不与Fe3＋发生反应，不干扰现象观察。只有酸性KMnO4溶液符合条件：5Fe2＋＋Mn＋8H＋5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，现象是紫色变浅（或褪去）。乙组，在Fe2＋存在的条件下，检验Fe3＋，可用KSCN溶液。 　　 1.判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）（2025·新课标卷）铁经过发蓝处理形成致密氧化膜：Fe＋2HNO3（浓）FeO＋2NO2↑＋H2O。（　×　） （2）（2025·北京高考）用盐酸除去铁锈：Fe2O3·xH2O＋6H＋2Fe3＋＋（3＋x）H2O。（　√　） （3）（2025·广东高考）磁带可由四氧化三铁涂覆在胶带上制成，Fe3O4具有磁性。（　√　） （4）（2025·云南高考）覆铜板制作印刷电路板：2FeCl3＋3Cu3CuCl2＋2Fe。（　×　） （5）（2025·黑吉辽蒙高考）FeSO4溶液中加入K3[Fe（CN）6]，浅绿色溶液出现蓝色浑浊：Fe2＋＋[Fe（CN）6]3－＋K＋KFe[Fe（CN）6]。（　√　） （6）（2025·广东高考）Fe2＋与K3[Fe（CN）6]可生成蓝色物质，故KSCN溶液可用于检验Fe3＋。（　×　） （7）（2025·河北高考）向盛有2 mL FeCl3溶液的试管中加入过量铁粉，充分反应后静置，滴加KSCN溶液无明显变化；静置，取上层清液滴加几滴氯水，溶液变红，则Fe2＋具有还原性。（　√　） 2.判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）（2024·浙江6月选考）FeO有还原性，能被氧化成Fe3O4。（　√　） （2）（2024·河北高考）还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声，说明H2O具有还原性。（　×　） （3）（2023·新课标卷）古壁画颜料中所用的铁红，其成分为Fe2O3。（　√　） （4）（2023·新课标卷）常温下，将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中，前者产生无色气体，后者无明显现象，说明稀硝酸的氧化性比浓硝酸强。（　×　） 3.（2024·新课标卷9题）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3Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H2 B.酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好 C.用火柴点燃肥皂泡检验生成的氢气 D.使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉 解析：B　铁与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和H2，A项正确；铁与水蒸气反应需在高温下进行，将酒精灯移至湿棉花下方，铁粉处不能产生高温，B项错误；反应生成的氢气可吹出肥皂泡，用火柴点燃肥皂泡，可听到尖锐的爆鸣声，C项正确；由于反应需在高温条件下进行，故需使用耐高温的硬质玻璃试管盛装还原铁粉，D项正确。 4.（2023·重庆高考15题节选）Fe3O4是一种用途广泛的磁性材料，以FeCl2为原料制备Fe3O4并获得副产物CaCl2水合物的工艺如下。 （1）Fe3O4中Fe元素的化合价是＋2和　＋3　。 （2）反应釜1中的反应需在隔绝空气条件下进行，其原因是防止二价铁被空气中氧气氧化为三价铁。 （3）反应釜2中，加入CaO和分散剂的同时通入空气。 反应的离子方程式为4CaO＋6H2O＋4Fe2＋＋O24Fe（OH）3＋4Ca2＋。 解析：（1）Fe3O4可以写成FeO·Fe2O3，故Fe元素的化合价是＋2和＋3。 （2）空气中氧气具有氧化性，反应釜1中的反应需在隔绝空气条件下进行，其原因是防止二价铁被空气中氧气氧化为三价铁。 （3）反应釜2中，加入CaO和分散剂的同时通入空气，氧气将二价铁氧化成三价铁，三价铁与氧化钙和水生成氢氧化铁，反应的离子方程式为4CaO＋6H2O＋4Fe2＋＋O24Fe（OH）3＋4Ca2＋。 　　 1.下列物质反应后一定有＋3价铁生成的是（　　） A.过量的铁与稀硝酸反应 B.铁和Fe2O3的混合物溶于稀盐酸 C.铁与过量的硫反应 D.过量的铁在氯气中燃烧 解析：D　A项，过量的铁与稀硝酸反应生成硝酸亚铁；B项，铁和Fe2O3的混合物溶于稀盐酸中，如果铁过量，全部生成Fe2＋；C项，铁与过量的硫反应生成FeS，没有＋3价铁生成。 2.（2025·安徽十校联盟联考）关于铁的三种氧化物（FeO、Fe2O3、Fe3O4），下列叙述正确的是（　　） A.铁的三种氧化物中铁元素的化合价完全相同 B.都是金属氧化物，都能与盐酸反应生成氯化铁和水 C.赤铁矿的主要成分是Fe2O3，常用作红色颜料 D.FeO不稳定，在空气中加热迅速被氧化成Fe2O3 解析：C　FeO、Fe2O3、Fe3O4中铁元素的化合价分别为＋2、＋3、＋2和＋3，A错误；FeO与盐酸反应生成氯化亚铁，Fe3O4与盐酸反应会生成氯化铁和氯化亚铁，B错误；FeO不稳定，在空气中加热迅速被氧化成Fe3O4，D错误。 3.如图两圆相交部分A、B、C、D分别表示两物质间的反应。下列各对应反应的离子方程式书写不正确的是（　　） A.Fe＋4H＋＋NFe3＋＋NO↑＋2H2O B.Fe3O4＋8H＋Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O C.Fe（OH）3＋3H＋Fe3＋＋3H2O D.3Fe（OH）2＋10H＋＋N3Fe3＋＋NO↑＋8H2O 解析：B　Fe3O4中的＋2价Fe与HNO3反应生成Fe3＋，不存在Fe2＋，B项不正确。 4.为了长时间观察到Fe（OH）2白色固体，设计下列4个实验，有关说法不正确的是（　　） A.实验A先打开K，旋转活塞使稀硫酸滴入与铁反应产生氢气，排尽装置内的空气后关闭K B.实验B铁粉与滴入的稀硫酸反应产生的氢气可以排尽装置内的空气，再挤压长胶头滴管 C.4个实验中，相对而言，实验C看到白色沉淀时间较短 D.实验D，FeSO4溶液上方的苯层可以隔绝空气，也可以把苯换成四氯化碳 解析：D　四氯化碳的密度比水大，会处于FeSO4溶液下方，不能隔绝空气，因此不能把苯换成四氯化碳，D错误。 5.（2025·湖南娄底模拟）铁及其化合物在工农业生产中应用广泛，部分含铁物质的类别与相应化合价的关系如图所示。下列说法错误的是（　　） A.a与水在常温下几乎不发生反应，但在高温下可发生置换反应 B.e、f、g均可通过化合反应生成 C.g溶液与浓NaOH溶液反应可制得具有净水作用的胶体 D.可以用KSCN溶液鉴别g和f 解析：C　由图可知a为Fe、b为FeO、c为Fe2O3、d为Fe（OH）2、e为Fe（OH）3、f为FeCl2、g为FeCl3。在高温下铁和水蒸气反应生成Fe3O4和氢气，A正确；由Fe（OH）2、O2和水发生化合反应生成Fe（OH）3，由铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，由铁和氯气在点燃时反应生成氯化铁，B正确；浓NaOH溶液与FeCl3溶液反应生成Fe（OH）3沉淀，不能得到胶体，C错误；铁离子和KSCN结合使溶液变成红色，可鉴别铁离子，D正确。 6.某同学设计如下装置进行铁与水反应的实验，虚线框处的装置用来检验生成的气体。下列说法正确的是（提示：Fe＋2Fe3＋3Fe2＋）（　　） A.实验后，装置B中生成红棕色固体 B.虚线框C处应该选择装置甲 C.实验时将螺旋状铜丝加热变黑后再趁热迅速伸入试管中，可观察到铜丝由黑变红 D.实验后，将装置B中的固体溶于足量稀硫酸，所得溶液一定含有Fe3＋ 解析：C　铁与水蒸气在高温下反应生成黑色的Fe3O4固体，A错误；氢气的密度小于空气的密度，故虚线框C中应选择装置乙，B错误；实验时将螺旋状铜丝加热变黑后再趁热迅速伸入试管中，H2将CuO还原为Cu，观察到铜丝由黑变红，C正确；实验后，将装置B中的固体溶于足量稀硫酸，由于可能发生反应：Fe＋2Fe3＋3Fe2＋，故所得溶液中不一定含有Fe3＋，D错误。 7.除去括号中的杂质，并写出反应的离子方程式。 （1）FeCl2（FeCl3），除杂方法：　加入过量铁粉　，离子方程式：2Fe3＋＋Fe3Fe2＋。 （2）FeCl3（FeCl2），除杂方法：　加入氯水（或通入Cl2）　，离子方程式：2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－。 （3）Fe2（SO4）3（FeSO4），除杂方法：　滴加H2O2　，离子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋2H2O＋2Fe3＋。 （4）FeCl2（Cu2＋），除杂方法：　加入过量铁粉，过滤　，离子方程式：Fe＋Cu2＋Cu＋Fe2＋。 （5）CuCl2溶液（FeCl2），除杂方法：先向溶液中加入氧化剂（如H2O2、氯水），然后向混合液中加入CuO或Cu（OH）2，调pH，促进Fe3＋水解生成Fe（OH）3沉淀，静置过滤。 8.根据下列实验操作和现象所得到的结论不正确的是（　　） 选项 实验操作和现象 结论 A 向沸水中滴加少量饱和FeCl3溶液，得到红褐色液体，用激光笔照射可观察到光亮的“通路” 所得红褐色液体是胶体 B 向FeCl3溶液中滴加KI溶液，再滴加淀粉溶液，溶液显蓝色 氧化性：Fe3＋＞I2 C 向FeCl3溶液中滴加几滴KSCN溶液，溶液显红色，再加入少量铁粉，溶液红色褪去 还原性：Fe＞Fe2＋ D 向FeSO4溶液中通入氯气，再滴加几滴KSCN溶液，溶液显红色 Fe2＋被完全氧化为Fe3＋ 解析：D　向FeSO4溶液中通入氯气，再滴加几滴KSCN溶液，溶液显红色，证明Fe2＋被氧化为Fe3＋，不能判断是否被完全氧化，D错误。 9.（2025·湖南岳阳三校联考）工业上可采取向炽热的铁屑中通入氯化氢的方法来生产无水氯化亚铁（氯化亚铁遇水易水解），某同学用如图所示的装置模拟工业制备氯化亚铁： 下列说法中不正确的是（　　） A.实验时，先点燃A处酒精灯，后点燃B处酒精灯 B.为确保得到纯净的无水氯化亚铁，要在A、B和B、C之间各添加一个干燥装置 C.用C装置进行尾气处理，可吸收所有尾气，且不会倒吸 D.取制得的固体适量溶解在蒸馏水中，滴加KSCN溶液，溶液不变色，证明不含FeCl3 解析：C　装置中含有氧气，防止氧气跟铁反应，故点燃A、B两处酒精灯加热相应仪器的顺序是点燃A处酒精灯一段时间后再点燃B处酒精灯，A正确；FeCl2易水解，由于从A出来的气体含有水蒸气，故应在A、B和B、C之间各添加一个干燥装置以除去水蒸气，B正确；C装置无防倒吸装置，故容易发生倒吸，C错误；向制得固体溶解液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，说明不含Fe3＋，推测固体中不含FeCl3，D正确。 10.（2025·浙江Z20名校联盟联考）由硫铁矿烧渣（主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO和SiO2）制备绿矾（FeSO4·7H2O）的流程如图，已知：FeS2难溶于水。 下列说法错误的是（　　） A.步骤①酸溶烧渣最好选用硫酸 B.步骤②涉及的离子反应为FeS2＋14Fe3＋＋8H2O15Fe2＋＋2S＋16H＋ C.步骤③须控制条件防止氧化 D.将溶液b加热到有较多固体析出，再用余热将液体蒸干得到纯净绿矾 解析：D　绿矾（FeSO4·7H2O）晶体中所含阴离子为硫酸根离子，酸溶时要选用硫酸，A正确；步骤②加入FeS2目的是将Fe3＋还原为Fe2＋，涉及的离子反应为FeS2＋14Fe3＋＋8H2O15Fe2＋＋2S＋16H＋，B正确；因为亚铁离子易被氧化，所以步骤③须控制条件防止氧化，C正确；将溶液b加热至有晶膜出现时，冷却、结晶、过滤即可，蒸干的过程中，绿矾可能会失去结晶水，从而不能得到纯净的绿矾，D错误。 11.攀枝花铁矿，探明储量的钒钛磁铁矿达近百亿吨，其中钒、钛储量分别占全国已探明储量的87％和94.3％，分别居世界第三位和第一位，有“世界钒钛之都”之称，是全国四大铁矿区之一，炼铁厂以磁铁矿石、焦炭、空气等为主要原料炼铁，主要反应过程如图所示： 焦炭二氧化碳一氧化碳生铁 请根据所学知识回答下列问题。 （1）磁铁矿的主要成分是　Fe3O4　（填化学式），铁元素在元素周期表中位于第　四　周期第　Ⅷ　族。 （2）生铁和钢相比，含碳量更高的是　生铁　。 （3）原料中焦炭的作用是作还原剂，制备原料气CO。 写出反应③的化学方程式：4CO＋Fe3O43Fe＋4CO2　。 （4）聚合硫酸铁[Fe2（OH）6－2n（SO4）n]m和高铁酸盐均可用作水处理剂。以绿矾（FeSO4·7H2O）为原料，可制备聚合硫酸铁和高铁酸盐。 ①为检验绿矾是否变质，可采取的操作方法是将一定量的绿矾溶于稀硫酸（或溶于水）中，向其中加入几滴KSCN溶液，如果溶液变为红色，证明绿矾变质，反之，则未变质。 ②取2 mL FeSO4溶液于试管中，向其中滴加氢氧化钠溶液，观察到生成的白色沉淀迅速变为灰绿色， 最终变为红褐色，写出此过程中涉及的氧化还原反应的化学方程式：4Fe（OH）2＋O2＋2H2O4Fe（OH）3。已知在浓碱溶液中，NaClO能将Fe（OH）3氧化为含FeO的紫红色溶液，请写出该过程中发生反应的离子方程式：3ClO－＋2Fe（OH）3＋4OH－2FeO＋3Cl－＋5H2O。 解析：炼铁炉中焦炭先和过量的O2反应生成CO2，CO2再和焦炭反应生成CO，CO还原Fe3O4生成铁。 （1）磁铁矿的主要成分是Fe3O4，铁是26号元素，在元素周期表中位于第四周期第Ⅷ族。 （2）生铁和钢相比，含碳量更高的是生铁。 （3）根据流程图可知，原料中焦炭的作用是作还原剂，制备原料气CO。反应③是CO还原Fe3O4生成铁和CO2，反应的化学方程式为4CO＋Fe3O43Fe＋4CO2。 （4）①Fe2＋易被氧化为Fe3＋，Fe3＋遇KSCN溶液变红，为检验绿矾是否变质，选KSCN溶液作为检验试剂。②取2 mL FeSO4溶液于试管中，向其中滴加NaOH溶液，观察到生成的白色沉淀迅速变为灰绿色， 最终变为红褐色，此过程中白色Fe（OH）2被O2氧化为红褐色Fe（OH）3，化学方程式为4Fe（OH）2＋O2＋2H2O4Fe（OH）3。已知在浓碱溶液中，NaClO能将Fe（OH）3氧化为Fe，自身被还原为Cl－，反应的离子方程式为3ClO－＋2Fe（OH）3＋4OH－2Fe＋3Cl－＋5H2O。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $