第14讲 铁的单质及氧化物讲义-2026年新高一化学精讲精练（人教版2019必修一）

本讲义聚焦铁的单质及氧化物核心知识点，从铁在自然界的存在形态切入，系统梳理其物理性质，通过氧化还原反应原理分析化学性质（与非金属、酸、盐及水蒸气的反应），进而延伸至铁的氧化物类别、性质及应用，构建从单质到化合物的完整学习支架。 资料设计突出科学探究与实践，如铁与水蒸气反应实验装置及现象分析，培养实验操作与证据推理能力。通过对比表格呈现铁的氧化物性质，助力科学思维形成，练习题结合生活实例（如人体铁元素、建筑砖瓦），兼顾课中教学辅助与课后查漏补缺，提升学生化学观念与科学态度。

第14讲 铁的单质及氧化物 学习目标 重难点 1．知道铁在自然界中的存在形态。 2．知道铁的物理性质，从氧化还原反应原理理解铁的化学性质。 3．了解铁的氧化物类别、性质及应用。 重点：1．铁单质的性质。 2．铁的氧化物的性质。 难点：铁与水蒸气的实验原理 一、铁单质 1．铁元素的存在 游离态 陨铁中的铁以单质形态存在 化合态 以＋2价和＋3价化合物的形态存在 (1)游离态：铁在自然界中可以以单质的形态存在于陨铁中。 (2)化合态：铁主要以化合物的形态存在，主要以+2价和+3价存在于矿石中，如黄铁矿(主要成分是FeS2)、赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、磁铁矿(主要成分是Fe3O4)、菱铁矿(主要成分是FeCO3)等。。 (3)含量：铁元素在地壳中含量仅次于氧、硅和铝，居第四位。 地球上的绝大多数金属元素以化合物的形式存在于自然界中，只有极少数的金属元素在自然界中以单质的形式存在，如铂、金等极不活泼的金属。这是因为多数金属的化学性质比较活泼，易与其他物质发生化学反应。 2．铁单质的物理性质 颜色状态 导电性、导热性、延展性 熔、沸点 特性 银白色固体 良好(导电性不如铜和铝) 高 被磁铁吸引 3．铁单质的化学性质 (1)与非金属单质反应： ①与Cl2反应：2Fe＋3Cl22FeCl3。 ②与O2反应： 反应条件 燃烧 加热 常温、潮湿 反应产物 Fe3O4 FeO Fe2O3 (2)与酸反应：如与稀硫酸和稀盐酸反应的离子方程式为：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。 (3)与盐反应：如与FeCl3和CuCl2溶液反应的离子方程式为：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。 ①铁与硫单质反应时生成FeS。方程式为：Fe+SFeS ②铁与Br2发生反应时生成FeBr3，但与I2反应时生成 Fel2，通过这一事实可以说明 Br2的氧化性比I2强，可以利用不同物质与铁单质反应后生成铁的化合物的价态不同来判断物质的氧化性强弱关系。方程式为：2Fe＋3Br2===2FeBr3；Fe+I2===Fel2 (4)与水蒸气反应： 实验装置 操作及现象 ①先点燃湿棉花处的酒精灯，再点燃还原铁粉处的酒精灯； ②用燃着的火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，证明生成了氢气(肥皂泡起收集氢气的作用) 实验结论 在高温下，铁能与水蒸气反应生成H2，化学方程式为 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 启示 在钢铁的生产中，为防止铁与水发生反应，炽热的铁水或钢水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理。 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。 4．人体中的铁元素 (1)成人体内含铁元素4～5 g，是人体必需微量元素中含量最多的一种。 (2)人体内的含铁化合物可分为功能性铁和储存铁两类。 (3)为了减少缺铁性贫血问题的发生，可在某些酱油中加入铁强化剂。 通性 非金属单质 弱氧化剂 Fe＋SFeS 强氧化剂 2Fe＋3Cl22FeCl3(产生棕黄色的烟) 非氧化性酸 HCl 稀硫酸 Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑ 盐 CuSO4溶液 Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu 水 高温水蒸气 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 特性 钝化 室温下，铁在浓硫酸、浓硝酸中，表面形成一层致密的氧化物膜，保护内部的金属不再与酸反应 (1)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。 (2)稀的硝酸可以与铁反应： Fe少量，Fe＋4HNO3(稀)＝Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O；如Fe过量，则生成Fe(NO3)2。 (3)Fe与H2O的反应：Fe不与冷水、热水反应，在常温下Fe暴露在空气中产生铁锈(Fe2O3·xH2O)；Fe与水蒸气在高温时反应生成的是Fe3O4而不是Fe2O3。 (4)Fe与Cl2反应不论用量多少都生成FeCl3，而Fe与盐酸反应生成FeCl2。 (5)Fe常温下遇浓硫酸、浓硝酸表面生成致密氧化膜而钝化；加热时反应生成物与Fe用量多少有关。 二、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 溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水 铁的价态 +2价 +3价 +2价，+3价 分类 碱性氧化物 碱性氧化物 复杂氧化物 2．化学性质 (1)与盐酸反应的离子方程式为 ①FeO+2H+=Fe2++H2O； ②Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O； ③Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O。 (2)FeO的不稳定性：6FeO+O22Fe3O4。 3．用途：三氧化二铁常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料。 (1)稳定性：FeO不稳定，Fe2O3和Fe3O4很稳定。 (2)FeO、Fe2O3属于碱性氧化物，Fe3O4不属于碱性氧化物。 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。 2.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。 3.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。 4.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。 5.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。 6.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。 7.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。 8.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。 9.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。 10.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。 11.铁及其化合物在生产、生活中有重要用途。某化学兴趣小组的同学设计了以下实验探究铁及其化合物的性质。 Ⅰ．下图为探究“铁与水反应”的实验装置(夹持装置已略去)： (1)装置A的作用是 。 (2)装置B中发生反应的化学方程式为 。 (3)装置E中发生反应的化学方程式为 。 【答案】(1)产生水蒸气(2) (3) 【分析】Ⅰ．水蒸气和铁粉反应后生成的氢气中混有水蒸气，把氢气通入装置E之前要干燥，干燥剂可选用碱石灰；装置E中 。 【解析】（1）装置A的作用是产生水蒸气。故答案为：产生水蒸气； （2）装置B中水蒸气和铁粉反应后生成的氢气，发生反应的化学方程式为 。故答案为： ； （3）装置E中氢气还原氧化铜，发生反应的化学方程式为 。 故答案为： 。 12.以硫酸渣(主要含Fe2O3、SiO2等)为原料制备铁黄(FeOOH)的一种工艺流程如图： 已知：SiO2为不溶于水的酸性氧化物，常温下和硫酸不反应。 (1)“酸溶”中加快溶解的方法可采取加热、 、适当增大硫酸浓度或粉碎硫酸渣等方法。 (2)“酸溶”过程中的主要反应的离子方程式为 ；“还原”过程中的离子方程式为 。 (3)“沉铁”过程中生成Fe(OH)2的化学方程式为 。 (4)“氧化”时，用NaNO2浓溶液代替空气氧化Fe(OH)2浆液，虽然能缩短氧化时间，缺点可能是 。 【答案】(1)搅拌 (2) Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋ (3)FeSO4＋2NH4HCO3=Fe(OH)2↓＋(NH4)2SO4＋2CO2↑ (4)NaNO2的还原可能为氮氧化物，会污染空气 【分析】硫酸渣(含Fe2O3、SiO2等)加硫酸后，氧化铁溶于硫酸得到硫酸铁，二氧化硅不溶于硫酸，再加铁粉，将硫酸铁还原为硫酸亚铁，过滤除去二氧化硅和过量的铁粉，滤液中加碳酸氢铵，发生反应生成氢氧化亚铁沉淀，经氧化得到铁黄，据此分析解答。 【解析】（1）酸溶时，可通过适当增大硫酸的浓度，升高温度，粉碎硫酸渣，加速搅拌等方式加快反应速率； （2）根据分析，“酸溶”过程中氧化铁溶于硫酸得到硫酸铁，二氧化硅不溶于硫酸，主要反应的离子方程式Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；还原过程中硫酸铁被还原为硫酸亚铁，反应的离子方程式为：； （3）有题中信息可知沉铁时碳酸氢铵与硫酸亚铁反应生成氢氧化亚铁，二氧化碳，和硫酸铵，反应方程式为：； （4）NaNO2作氧化剂时，其还原产物为可能生成NO等，氮的氧化物有毒会污染空气。 13.硫元素与铁可以形成多种硫化物，其中FeS和最为常见，而FeS又是你最不陌生的，其样品如下图所示。 将铁粉与硫粉混合均匀加热，即可生成FeS。但你所不知的是：细粉级的FeS在50℃以上便可自燃，纵然是极其小心地储存，也会被氧气缓慢完全氧化，其中的Fe被氧化为+3价，同时有淡黄色晶体生成。 (1)由此信息推断的结论错误的是 。 A．上述铁粉与硫粉的反应是放热反应 B．细粉级的FeS被氧气缓慢时，可生成和S C．等量的铁在Cl2中燃烧时，转移的电子数多 D．在50℃以上FeS自燃，有硫生成 E．FeS与硝酸反应，生成 (2)在低温冷冻下，向溶液中滴加少量溶液，得到黑色固体，则此反应的离子方程式为 。将投入稀盐酸中溶解，有臭鸡蛋气味气体产生。此反应的产物除外，还有 和 (填写化学式)。 【答案】(1)DE(2) S 【解析】（1）A．铁粉与硫粉反应生成FeS，该反应为放热反应，A正确；B．细粉级的FeS被氧气缓慢氧化，其中的Fe被氧化为+3价，剩余的Fe为+2价，符合Fe3O4中Fe元素的化合价组成，且生成的淡黄色晶体为硫单质，B正确；C．等量的铁在氯气中燃烧，生成氯化铁，故转移的电子数更多，C正确；D．FeS在50℃条件下自燃，燃烧条件下不可能有S单质生成，S会与O2反应生成SO2，D错误；E．FeS与硝酸反应，硝酸具有强氧化性，会将FeS氧化成硫单质，D错误；故答案选DE。 （2）向硫酸铁溶液中滴加少量硫化钠，反应生成Fe2S3，离子方程式为2Fe3++3S2-=Fe2S3，将Fe2S3投入到稀盐酸中溶解，两者反应有硫化氢生成，同时铁离子能与硫离子反应生成硫单质和亚铁离子，因此产物除了硫化氢还有S和FeCl2。 14.某同学欲在实验室中完成Fe与水蒸气反应的实验，实验装置如图甲、乙所示。 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)该同学认为欲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H2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 【解析】(1)检查装置的气密性， 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；(2)此反应是铁与水蒸气的反应，湿沙子受热时，水蒸发产生水蒸气，即湿沙子的作用是提供水蒸气；(3)B处反应的是3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2；(4)潮湿的氢气很难燃烧，故H的作用是干燥氢气，降低H2中水蒸气的含量；(5)装置B中使用石棉绒可以增大水蒸气与铁粉的接触面积，使反应充分进行。 15.随着钢铁产量的增长，铁矿石的进口需求也越来越大。铁矿石主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与H2SO4反应)。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。 探究目的：铁矿石中含氧量的测定 步骤： ①按如图组装仪器，检查装置的气密性； ②将5.0 g铁矿石放入硬质玻璃管中，装置B、C中的药品如图所示(夹持仪器均省略)； ③从左端导气管口处不断地缓缓通入H2，待C装置出口处H2验纯后，点燃A处酒精灯； ④充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气至完全冷却。 问题： (1)装置C的名称为 ，装置C的作用为 。  (2)若将H2换成CO，则还需补充 装置。  (3)测得反应后装置B增重1.35 g，则铁矿石中氧的百分含量为 。  (4)根据(3)中数据，假设该小组测定的铁矿石中铁含量为70%，则该矿石中铁的氧化物的化学式为 。  【答案】(1)球形干燥管　防止空气中的水蒸气和CO2进入B中，影响测定结果　 (2)尾气处理　(3)24%　(4)Fe5O6 【解析】(1)由题意可知，该装置要通过测定反应产生的水来计算含氧量，但空气中的水蒸气和CO2会进入B中，影响测定结果，为消除干扰，在反应装置末端增加装置C，以防止空气中的水蒸气和CO2进入B中(2)CO有毒，还需补充尾气处理装置(3)反应后B装置增重1．35 g，即生成水1．35 g，则铁矿石中氧的百分含量为×100%=24%(4)铁元素的质量分数是70%，氧元素的质量分数是24%，所以100 g铁矿石中，铁元素的质量是70 g，氧元素的质量是24 g，铁元素和氧元素的物质的量之比为∶=5∶6，铁的氧化物的化学式为Fe5O6。 1.用废铁屑[主要成分为Fe和铁锈(Fe2O3)，还含有C等难溶于酸的杂质]为原料制备Fe2O3的一种实验流程如下： 下列与流程相关的装置或操作正确且能达到实验目的的是（ ） A．可在装置甲中进行“酸浸”操作 B．按图乙所示操作配制“酸浸”所需的3 mol·L－1 H2SO4溶液 C．用装置丙过滤“酸浸”后所得悬浊液 D．用装置丁灼烧Fe(OH)3固体制Fe2O3 【答案】A 【解析】由题给流程可知，向废铁屑中加入稀硫酸酸浸、过滤得到含有Fe2＋、Fe3＋的滤液和含有碳的滤渣；向滤液中加入氢氧化钠溶液，在空气中静置、过滤得到氢氧化铁；灼烧氢氧化铁得到氧化铁。A项，由图可知，甲装置为固液不加热装置，可进行“酸浸”操作，正确；B项，配制“酸浸”所需的稀硫酸溶液时，胶头滴管应在容量瓶的正上方，不能插入容量瓶中，错误；C项，过滤时，应用玻璃棒引流，防止溶液溅出，错误；D项，灼烧氢氧化铁固体时，应在坩埚中进行，不能在烧杯中直接灼烧固体，错误。 2.红热的铁与水蒸气反应及其部分产物的验证实验装置如图所示，夹持装置已略去，下列有关该实验的说法错误的是（ ） A．浓硫酸的作用是干燥生成的气体 B．实验过程中，可观察到盛有氧化铜的硬质玻璃管中固体颜色由红色变为黑色 C．实验过程中，干燥管中无水硫酸铜由白色变为蓝色，是由于氢气与氧化铜反应生成的水使其变蓝 D．该实验中涉及的反应不一定均为氧化还原反应 【答案】B 【解析】A项，浓硫酸的作用为吸收氢气中混有的水蒸气，防止对后续实验造成干扰，正确；B项，盛有氧化铜的硬质玻璃管中发生反应CuO＋H2Cu＋H2O，黑色的氧化铜被氢气还原为红色的铜，错误；C项，干燥管中无水硫酸铜由白色变为蓝色，是由于氢气与氧化铜反应生成的水使其变蓝，发生反应CuSO4＋5H2O＝CuSO4·5H2O，正确；D项，CuSO4＋5H2O＝CuSO4·5H2O为非氧化还原反应，正确。 3.下列离子方程式中，正确的是（ ） A．铁与盐酸反应：2Fe＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2↑ B．氯气与氯化亚铁溶液反应：2FeCl2＋Cl2＝2FeCl3 C．氯化铁溶液与铁反应：Fe3＋＋Fe＝2Fe2＋ D．氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应：Fe3＋＋3OH－＝Fe(OH)3↓ 【答案】D 【解析】A项，铁与盐酸反应生成的是Fe2＋，离子方程式为Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑，错误；B项，是化学方程式不是离子方程式，离子方程式为2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－，错误；C项，电荷没有配平，离子方程式为2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋，错误；D项，氯化铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，反应的离子方程式为Fe3＋＋3OH－＝Fe(OH)3↓，正确。 4.铁与水蒸气反应的实验装置如图所示，下列有关该实验的说法不正确的是（ ） A．湿棉花的作用是提供水蒸气 B．每消耗3 mol ，生成4 mol H2 C．点燃酒精灯产生肥皂泡，证明发生了反应 D．铁与水蒸气反应生成的固体产物是Fe3O4 【答案】C 【解析】A项，有上述分析可知，湿棉花提供给水蒸气，正确；B项，铁粉与水蒸气发生反应的方程式：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4 ＋4H2，由方程式的反应关系可知，每消耗3 mol Fe，生成4 mol H2，正确；C项，点燃酒精灯产生肥皂泡，只能说明有气体出来，可能氢气，也可能是空气和水蒸气，需要检验气体能否燃烧，才能确定是不是发生了反应，错误；D项，铁粉与水蒸气发生反应的方程式：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4 ＋4H2，铁与水蒸气反应生成的固体产物是Fe3O4，正确。 5.潮汕中秋拜月娘，月饼必不可少。每个月饼的包装盒里往往有两包化学试剂，生石灰和铁粉，它们的作用分别是（ ） A．干燥剂、脱氧剂（还原剂） B．脱氧剂（还原剂）、干燥剂 C．与CO2反应、干燥剂 D．都做干燥剂，干燥更充分 【答案】A 【解析】A．生石灰具有吸水性，能做干燥剂，Fe粉能与氧气反应，消耗包装袋中的氧气故用作脱氧剂，A正确； B．CaO不与氧气反应，不能用作脱氧剂(还原剂)，铁粉用作脱氧剂和干燥剂，B错误； C．包装袋中的生石灰主要是作为干燥剂而不是与CO2反应，铁粉用作脱氧剂和干燥剂，C错误； D．铁粉除了做干燥剂外还用做脱氧剂，D错误；故答案选A。 6.含铁物质的“价-类”二维图如图。下列叙述错误的是（ ） A．c在湿空气中能转化为d B．a和e的溶液能发生化合反应 C．b在空气中加热会生成黑色固体 D．分别在稀硫酸中加入a、b、c都会生成e 【答案】D 【分析】a是Fe单质，b是 FeO，c是Fe(OH)2，d是Fe(OH)3，e是Fe2(SO4)3； 【解析】 A．Fe(OH)2在湿空气中被氧化Fe(OH)3，方程式为：4 Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3，A正确； B．Fe与Fe2(SO4)3可以发生化合反应生成FeSO4，方程式为：Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4，B正确； C．FeO不稳定，在空气中加热会生成黑色固体Fe3O4，C正确； D．Fe、FeO、Fe(OH)2与稀硫酸反应都生成FeSO4，D错误；答案选D。 7.实验室测定某氧化物()组成的实验如下图所示，下列有关说法正确的是（ ） A．根据步骤I、Ⅱ可判断氧化物的组成为 B．溶液X中 C．溶液Y中的离子只有和 D．氧化物中氧元素的质量分数约为27.6% 【答案】A 【分析】通入氯气发生反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，Cl2为0.01mol，则Fe2+为0.02mol，则3.04g氧化物中有FeO0.02mol质量为1.44g，则Fe2O3的质量为1.6g，物质的量为0.01mol。 【解析】A．3.04g氧化物中有FeO0.02mol、Fe2O30.01mol，物质的量Fe：O=4：5，该氧化物的组成为Fe0.8O，A正确；B．3.04g氧化物中有FeO0.02mol、Fe2O30.01mol，溶液X中c(Fe2+)：c(Fe3+)=1：1，B错误；C．步骤一中加入了足量的盐酸，步骤Ⅱ中氯气与Fe2+恰好完全反应生成Cl-和Fe3+，溶液Y中的离子除了铁离子和氯离子还有氢离子，C错误；D．该氧化物中O元素的质量分数为，D错误；故答案选A。 8.FeCl3是有机反应中常用的催化剂。实验室用如下图所示装置制备少量FeCl3.已知：FeCl3易升华，且易水解：FeCl3+3H2O⇌Fe(OH)3+3HCl。下列说法不正确的是（ ） A．甲中可制得纯净的Cl2 B．实验时若Cl2不足量，则可能生成FeCl2 C．装置丙的作用是收集FeCl3 D．装置丁中CaCl2的作用是防止水蒸气进入装置丙 【答案】B 【分析】高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气，混有杂质HCl和水蒸气杂质，饱和食盐水除去HCl，浓硫酸干燥氯气，氯气和铁粉在加热下反应生成FeCl3，其易升华，加热形成蒸气，在丙装置中冷凝收集氯化铁，由于氯化铁易水解，氯化钙作用是防止空气中水蒸气进入装置丙，NaOH溶液用于吸收有毒的尾气氯气； 【解析】A．高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气，浓盐酸易挥发，氯气中混有杂质HCl和水蒸气杂质，饱和食盐水除去HCl，浓硫酸干燥氯气，甲可制得纯净的Cl2，A正确；B．无论氯气是否足量，Fe与Cl2都只生成FeCl3，B错误；C．氯气和铁粉在加热下反应生成FeCl3，其易升华，加热形成蒸气，在丙装置中冷凝收集FeCl3，C正确；D．由于氯化铁易水解，氯化钙作用是防止空气中水蒸气进入装置丙，D正确；故选：B。 9.铁粉与稀硝酸反应的化学方程式为。下列有关说法正确的是（ ） A．氧化性： B．作氧化剂的是参与反应的的10% C．常温下为加快反应速率，可将稀硝酸换为浓硝酸 D．在反应后的混合物中滴加少量氢氧化钠溶液，有气体逸出 【答案】B 【解析】A．该反应中HNO3为氧化剂，Fe3+为氧化产物，则氧化性HNO3>Fe3+，A错误；B．该反应30个HNO3中27个HNO3体现酸性，3个体现氧化性，作氧化剂的HNO3是参与反应的HNO3的10%，B正确；C．常温下铁遇浓硝酸发生钝化，无法加快反应速率，C错误；D．反应后的混合物中滴加少量氢氧化钠溶液，NaOH先与铁离子反应生成氢氧化铁沉淀，无气体产生，D错误；故答案选B。 10.有一铁的氧化物样品，用80mL5mol·L-1的盐酸恰好完全溶解，所得溶液还能与通入的0.56L氯气(标准状况)反应，使Fe2＋全部转化为Fe3＋，则此氧化物为（ ） A．Fe2O3 B．Fe3O4 C．Fe4O5 D．Fe5O7 【答案】B 【解析】用盐酸溶解后还可以吸收的氯气的物质的量为：，n(HCl)=0.08L×5.0 mol/L=0.4 mol，由氧化物和盐酸反应生成水可知，氧化物中含有n(O)=n(HCl)=0.2 mol，所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2+全部转变为Fe3+，反应后所得溶液为FeCl3，因n(Cl-)=0.4 mol+0.025 mol×2=0.45 mol，则n(Fe3+) = n(Cl-)=0.15 mol，所以氧化物中n(Fe)：n(O)=0.15：0.2=3：4，故该铁的氧化物化学式为Fe3O4；故选D。 11.在2L某混合溶液中，H2SO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的物质的量浓度相等，其中的物质的量浓度为2.5mol·L-1。该溶液最多能溶解铁粉的质量是（ ） A．28g B．56g C．78g D．112g 【答案】D 【解析】n()=2L×2.5mol•L-1=5mol，H2SO4、FeSO4、Fe2(SO4)3物质的量浓度相等，则有2n(Fe2+)=n(H+)=n(Fe3+)，设Fe2+、Fe3+、H+三种离子物质的量分别为n、2n、2n。根据电荷守恒知道：2n+2n×3+2n=5mol×2，由此解得n=1mol，H+、Fe3+都能与Fe反应生成Fe2+，最后溶液的成分为FeSO4，则n(FeSO4)=5mol，根据Fe的守恒可知，由反应后溶液中Fe2+的物质的量，减去原溶液中Fe3+、Fe2+物质的量，可计算最多溶解的铁粉的质量为5mol-1mol-2mol=2mol，则此溶液最多溶解铁粉的质量为2mol×56g/moL=112g，故选D。 12.为了防止钢铁零件生锈，常采用化学处理使钢铁零件表面生成一层致密保护层。化学处理过程中其中一步的反应为3Fe＋NaNO2＋5NaOH=3Na2FeO2＋H2O＋NH3↑。下列叙述不正确的是（ ） A．上述反应涉及的物质中，Fe的还原性最强 B．上述反应中，每生成1 mol Na2FeO2，转移的电子数为2NA C．上述反应中，铁是还原剂，NaNO2和NaOH是氧化剂 D．NO的氧化性强于FeO的氧化性 【答案】C 【解析】A．该步反应中，氮元素化合价由+3降至-3，NaNO2是氧化剂；铁元素化合价由0价升至+2价，Fe作还原剂，Fe的还原性最强，A不符合题意； B．铁元素的化合价由0价升高到＋2价，故每生成1 mol Na2FeO2，转移的电子数为2NA，B不符合题意； C．该反应中，Fe作还原剂，NaNO2是氧化剂，NaOH中元素化合价不变，既不是氧化剂也不是还原剂，C符合题意； D．该反应中，NaNO2是氧化剂，Na2FeO2是氧化产物，所以NO的氧化性强于的氧化性，D不符合题意；故选C。 13.下列说法中不正确的是（ ） A．可以选择菠菜、芹菜、黑木耳、蛋黄或动物内脏来检验食品中的铁元素 B．“天宫”空间站中太空机械臂的主要成分为铝合金，其强度大于纯铝 C．因为胶粒比溶液中溶质粒子大，所以胶体可以用过滤的方法把胶粒分离出来 D．为防止中秋月饼等富脂食品因被氧化而变质，常在包装袋中放置铁粉包 【答案】C 【解析】A．菠菜、芹菜、黑木耳、蛋黄或动物内脏富含铁元素，将菠菜、芹菜、黑木耳、蛋黄或动物内脏灼烧灰化，用稀硫酸浸取灰中的铁元素，取上层清液加KSCN溶液，若溶液变为血红色，则说明菠菜、芹菜、黑木耳、蛋黄或动物内脏等食品中含有铁元素，故A正确； B．合金硬度大于其成分金属，故B正确； C．胶体分散质粒子能够透过滤纸，所以胶体不能用过滤的方法把胶粒分离出来，故C错误； D．铁和氧气反应，能防止中秋月饼等富脂食品因被氧化而变质，故D正确；综上所述，不正确的选C。 14.将56gFe溶于一定体积的稀硝酸中，Fe完全溶解后，溶液质量增重35g，如只产生NO气体，下列说法中正确的是（ ） A．反应后的溶液中，n(Fe2+)=0.9mol B．Fe失去电子的物质的量为3mol C．反应后的溶液中可能存在过量的硝酸 D．上述反应初始时，n(HNO3)=4mol 【答案】A 【分析】1mol铁与足量稀硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水，溶液增重质量为56g—×30g/mol=26g；1mol铁与足量稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水，溶液增重质量为56g—××30g/mol=36g，由溶液质量增重35g可知，铁与稀硝酸反应得到硝酸铁和硝酸亚铁的混合物，设铁离子的物质的量为amol、亚铁离子的物质的量为bmol，由铁原子个数守恒可得：a+b=1，由溶液增重质量为35g可得26a+36b=35，解联立方程可得a=0.1、b=0.9。 【解析】A．由分析可知，反应后的溶液中亚铁离子的物质的量为0.9mol，故A正确； B．由分析可知，铁离子的物质的量为0.1mol、亚铁离子为0.9mol，总共失去电子为0.1×3+0.9×2=2.1mol，故B错误； C．由分析可知，反应得到硝酸铁和硝酸亚铁的混合溶液，则硝酸溶液不足量，故C错误； D．由分析可知，反应后的溶液中铁离子的物质的量为0.1mol、亚铁离子物质的量0.9mol。由得失电子数目守恒可知，一氧化氮的物质的量为=0.7mol，由氮原子个数守恒可知，硝酸的物质的量为2.1+0.7=2.8mol，故D错误；故选A。 15.我国科学家开发的闪速炼铁技术可由铁矿石直接炼钢，其过程绿色高效，反应过程只需3-6秒，效率提高3600倍。其过程如下： 下列说法不正确的是（ ） A．将铁矿石粉碎可加快反应速率 B．闪速炼铁过程中H2作还原剂 C．闪铁炉中发生的反应为吸热反应 D．该技术有利于实现“碳中和” 【答案】C 【解析】A．将铁矿石粉碎，增大了铁矿石与造渣剂及H2的接触面积，可加快反应速率，A正确； B．闪速炼铁过程中H2作还原剂，将铁矿石还原为铁单质，B正确； C．闪铁炉中发生的反应为放热反应，C错误； D．该技术可由铁矿石直接炼钢，可减少CO2的排放，有利于实现“碳中和”，D正确； 故合理选项是C。 16.向1L含有和0.2molCuCl2的某混合溶液中加入0.3molFe，充分反应后(忽略溶液体积变化)，下列说法正确的是（ ） A．析出0.2molCu B．剩余0.1molFe C．溶液中 D．反应后溶液中还能溶解 0.1molFe 【答案】D 【分析】已知Fe3+的氧化性强于Cu2+，故向1L含有和0.2molCuCl2的某混合溶液中加入0.3molFe，先发生Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4，后发生Fe+CuCl2=FeCl2+Cu，据此分析解题。 【解析】 A．由分析可知，结合方程式0.2mol Fe2(SO4)3先消耗掉0.2molFe，生成0.6molFeSO4，剩余0.3-0.2=0.1molFe只能析出0.1molCu，生成0.1molFeCl2，A错误； B．由A项分析可知，没有Fe剩余，B错误； C．由A项分析可知，溶液中c(Fe2+)==0.7mol/L，C错误； D．由A项分析可知，反应后溶液中含有0.1molCuCl2，故还能溶解 0.1molFe，D正确；故答案为：D。 17.用下图装置进行“铁与水反应”的实验，并检验产物的性质(夹持装置略去)。回答下列问题：      (1)A装置的作用是 ，烧瓶底部加碎瓷片的作用是 。 (2)实验开始时，应先点燃A装置中的酒精灯还是B装置中的酒精喷灯？ (填“A”或“B”)，原因是 。 (3)B中反应的化学方程式为 ，该反应的氧化剂是 。 (4)D装置的作用是 。 (5)E中的现象是 ，所发生反应的化学方程式是 。 (6)点燃E中酒精灯之前应进行的操作是 。 【答案】(1)产生水蒸气 防止液体暴沸(2)A 防止先点燃B处酒精喷灯导致Fe与反应(3) (4)吸收未反应的水蒸气，干燥 (5)黑色固体变为红色，右端管壁有无色液滴凝结 (6)收集，并检验其纯度 【解析】（1）铁与水蒸气反应的条件是高温，水的状态是气体，所以A装置的作用是产生水蒸气；反应在高温条件下进行，烧瓶底部加碎瓷片的作用防止加热时液体暴沸； （2）若先点燃B处，铁会与氧气先发生反应，所以须先点燃A处；原因是：防止先点燃B处酒精喷灯导致Fe与反应； （3）装置B中是铁与水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁，反应的方程式为；氢元素化合价降低，得到电子，是氧化剂； （4）E是氢气还原氧化铜的实验，气体进入E装置前要干燥，否则会有危险，硬质玻璃管可能炸裂，因此D的作用是吸收未反应的水蒸气，干燥H2； （5）装置E中氢气还原氧化铜得到铜和水，即，所以E中的实验现象是黑色固体变为红色，右端管壁有无色液滴凝结； （6）氢气是可燃性气体混有空气会发生爆炸，所以点燃E处酒精灯之前应进行的操作是收集，并检验其纯度。 18.引火铁是一种活性很强的铁粉，一般用于焊接铁轨等。某课外活动小组利用图1装置将普通铁粉在酒精喷灯加热条件下与水蒸气反应得到和，再利用图2装置将制得的与反应制备颗粒很细、活性很强的引火铁(加热及夹持装置省略)。 回答下列问题： (1)图1中玻璃仪器a的名称是 。实验时将普通铁粉装入试管A中的具体操作是 。 (2)试管A中发生反应的化学方程式为 ，其中发生还原反应的物质的化学式是 ，当有生成时，发生氧化反应的物质的质量是 。 (3)图2中，从仪器Ⅰ中加入稀硫酸，在装置H中发生反应，排出装置E中的空气，再用酒精灯加热E，在点燃酒精灯之前需要进行的操作是 。装置E、H中发生反应的反应类型有 (填序号)。 ①复分解反应  ②氧化还原反应  ③置换反应  ④非氧化还原反应 其中装置H中发生反应的离子方程式是 。 【答案】(1)水槽 先将试管A倾斜，然后用药匙(或纸槽)将普通铁粉送至试管底部，再将试管竖起 (2) 168 g (3)检验导管F出口处氢气的纯度 ②③ 【解析】（1）图1中的玻璃仪器a为水槽。实验时将普通铁粉装入试管A中时，为防止铁粉沾在试管内壁，应先将试管倾斜，用药匙(或纸槽)将药品送至试管底部，再将试管竖起； （2）由题干可知，用酒精喷灯加热试管A，反应条件为“高温”，化学方程式为，该反应中H元素化合价降低，发生还原反应；Fe元素化合价升高，发生氧化反应，由可知，生成时，； （3）装置E、H中，从仪器Ⅰ中加入稀硫酸，H中发生反应：，为了安全，加热装置E之前，要先排尽装置中的空气，需要检验导管F出口处氢气的纯度，再用酒精灯加热装置E；E试管中发生反应：，两个反应都有元素价态变化，且是单质与化合物反应生成另一种单质与化合物，既属于置换反应，又属于氧化还原反应；H中铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，离子方程式为。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第14讲 铁的单质及氧化物 学习目标 重难点 1．知道铁在自然界中的存在形态。 2．知道铁的物理性质，从氧化还原反应原理理解铁的化学性质。 3．了解铁的氧化物类别、性质及应用。 重点：1．铁单质的性质。 2．铁的氧化物的性质。 难点：铁与水蒸气的实验原理 一、铁单质 1．铁元素的存在 游离态 陨铁中的铁以单质形态存在 化合态 以＋2价和＋3价化合物的形态存在 (1)游离态：铁在自然界中可以以单质的形态存在于陨铁中。 (2)化合态：铁主要以化合物的形态存在，主要以+2价和+3价存在于矿石中，如黄铁矿(主要成分是FeS2)、赤铁矿(主要成分是Fe2O3)、磁铁矿(主要成分是Fe3O4)、菱铁矿(主要成分是FeCO3)等。。 (3)含量：铁元素在地壳中含量仅次于氧、硅和铝，居第四位。 地球上的绝大多数金属元素以化合物的形式存在于自然界中，只有极少数的金属元素在自然界中以单质的形式存在，如铂、金等极不活泼的金属。这是因为多数金属的化学性质比较活泼，易与其他物质发生化学反应。 2．铁单质的物理性质 颜色状态 导电性、导热性、延展性 熔、沸点 特性 银白色固体 良好(导电性不如铜和铝) 高 被磁铁吸引 3．铁单质的化学性质 (1)与非金属单质反应： ①与Cl2反应：2Fe＋3Cl22FeCl3。 ②与O2反应： 反应条件 燃烧 加热 常温、潮湿 反应产物 Fe3O4 FeO Fe2O3 (2)与酸反应：如与稀硫酸和稀盐酸反应的离子方程式为：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。 (3)与盐反应：如与FeCl3和CuCl2溶液反应的离子方程式为：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。 ①铁与硫单质反应时生成FeS。方程式为：Fe+SFeS ②铁与Br2发生反应时生成FeBr3，但与I2反应时生成 Fel2，通过这一事实可以说明 Br2的氧化性比I2强，可以利用不同物质与铁单质反应后生成铁的化合物的价态不同来判断物质的氧化性强弱关系。方程式为：2Fe＋3Br2===2FeBr3；Fe+I2===Fel2 (4)与水蒸气反应： 实验装置 操作及现象 ①先点燃湿棉花处的酒精灯，再点燃还原铁粉处的酒精灯； ②用燃着的火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，证明生成了氢气(肥皂泡起收集氢气的作用) 实验结论 在高温下，铁能与水蒸气反应生成H2，化学方程式为 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 启示 在钢铁的生产中，为防止铁与水发生反应，炽热的铁水或钢水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理。 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。 4．人体中的铁元素 (1)成人体内含铁元素4～5 g，是人体必需微量元素中含量最多的一种。 (2)人体内的含铁化合物可分为功能性铁和储存铁两类。 (3)为了减少缺铁性贫血问题的发生，可在某些酱油中加入铁强化剂。 通性 非金属单质 弱氧化剂 Fe＋SFeS 强氧化剂 2Fe＋3Cl22FeCl3(产生棕黄色的烟) 非氧化性酸 HCl 稀硫酸 Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑ 盐 CuSO4溶液 Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu 水 高温水蒸气 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 特性 钝化 室温下，铁在浓硫酸、浓硝酸中，表面形成一层致密的氧化物膜，保护内部的金属不再与酸反应 (1)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。 (2)稀的硝酸可以与铁反应： Fe少量，Fe＋4HNO3(稀)＝Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O；如Fe过量，则生成Fe(NO3)2。 (3)Fe与H2O的反应：Fe不与冷水、热水反应，在常温下Fe暴露在空气中产生铁锈(Fe2O3·xH2O)；Fe与水蒸气在高温时反应生成的是Fe3O4而不是Fe2O3。 (4)Fe与Cl2反应不论用量多少都生成FeCl3，而Fe与盐酸反应生成FeCl2。 (5)Fe常温下遇浓硫酸、浓硝酸表面生成致密氧化膜而钝化；加热时反应生成物与Fe用量多少有关。 二、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 溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水 铁的价态 +2价 +3价 +2价，+3价 分类 碱性氧化物 碱性氧化物 复杂氧化物 2．化学性质 (1)与盐酸反应的离子方程式为 ①FeO+2H+=Fe2++H2O； ②Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O； ③Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O。 (2)FeO的不稳定性：6FeO+O22Fe3O4。 3．用途：三氧化二铁常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料。 (1)稳定性：FeO不稳定，Fe2O3和Fe3O4很稳定。 (2)FeO、Fe2O3属于碱性氧化物，Fe3O4不属于碱性氧化物。 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 2.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 3.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 4.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 5.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 6.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 7.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 8.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 9.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 10.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 11.铁及其化合物在生产、生活中有重要用途。某化学兴趣小组的同学设计了以下实验探究铁及其化合物的性质。 Ⅰ．下图为探究“铁与水反应”的实验装置(夹持装置已略去)： (1)装置A的作用是 。 (2)装置B中发生反应的化学方程式为 。 (3)装置E中发生反应的化学方程式为 。 12.以硫酸渣(主要含Fe2O3、SiO2等)为原料制备铁黄(FeOOH)的一种工艺流程如图： 已知：SiO2为不溶于水的酸性氧化物，常温下和硫酸不反应。 (1)“酸溶”中加快溶解的方法可采取加热、 、适当增大硫酸浓度或粉碎硫酸渣等方法。 (2)“酸溶”过程中的主要反应的离子方程式为 ；“还原”过程中的离子方程式为 。 (3)“沉铁”过程中生成Fe(OH)2的化学方程式为 。 (4)“氧化”时，用NaNO2浓溶液代替空气氧化Fe(OH)2浆液，虽然能缩短氧化时间，缺点可能是 。 13.硫元素与铁可以形成多种硫化物，其中FeS和最为常见，而FeS又是你最不陌生的，其样品如下图所示。 将铁粉与硫粉混合均匀加热，即可生成FeS。但你所不知的是：细粉级的FeS在50℃以上便可自燃，纵然是极其小心地储存，也会被氧气缓慢完全氧化，其中的Fe被氧化为+3价，同时有淡黄色晶体生成。 (1)由此信息推断的结论错误的是 。 A．上述铁粉与硫粉的反应是放热反应 B．细粉级的FeS被氧气缓慢时，可生成和S C．等量的铁在Cl2中燃烧时，转移的电子数多 D．在50℃以上FeS自燃，有硫生成 E．FeS与硝酸反应，生成 (2)在低温冷冻下，向溶液中滴加少量溶液，得到黑色固体，则此反应的离子方程式为 。将投入稀盐酸中溶解，有臭鸡蛋气味气体产生。此反应的产物除外，还有 和 (填写化学式)。 14.某同学欲在实验室中完成Fe与水蒸气反应的实验，实验装置如图甲、乙所示。 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)该同学认为欲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 。 15.随着钢铁产量的增长，铁矿石的进口需求也越来越大。铁矿石主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与H2SO4反应)。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。 探究目的：铁矿石中含氧量的测定 步骤： ①按如图组装仪器，检查装置的气密性； ②将5.0 g铁矿石放入硬质玻璃管中，装置B、C中的药品如图所示(夹持仪器均省略)； ③从左端导气管口处不断地缓缓通入H2，待C装置出口处H2验纯后，点燃A处酒精灯； ④充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气至完全冷却。 问题： (1)装置C的名称为 ，装置C的作用为 。  (2)若将H2换成CO，则还需补充 装置。  (3)测得反应后装置B增重1.35 g，则铁矿石中氧的百分含量为 。  (4)根据(3)中数据，假设该小组测定的铁矿石中铁含量为70%，则该矿石中铁的氧化物的化学式为 。  1.用废铁屑[主要成分为Fe和铁锈(Fe2O3)，还含有C等难溶于酸的杂质]为原料制备Fe2O3的一种实验流程如下： 下列与流程相关的装置或操作正确且能达到实验目的的是（ ） A．可在装置甲中进行“酸浸”操作 B．按图乙所示操作配制“酸浸”所需的3 mol·L－1 H2SO4溶液 C．用装置丙过滤“酸浸”后所得悬浊液 D．用装置丁灼烧Fe(OH)3固体制Fe2O3 2.红热的铁与水蒸气反应及其部分产物的验证实验装置如图所示，夹持装置已略去，下列有关该实验的说法错误的是（ ） A．浓硫酸的作用是干燥生成的气体 B．实验过程中，可观察到盛有氧化铜的硬质玻璃管中固体颜色由红色变为黑色 C．实验过程中，干燥管中无水硫酸铜由白色变为蓝色，是由于氢气与氧化铜反应生成的水使其变蓝 D．该实验中涉及的反应不一定均为氧化还原反应 3.下列离子方程式中，正确的是（ ） A．铁与盐酸反应：2Fe＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2↑ B．氯气与氯化亚铁溶液反应：2FeCl2＋Cl2＝2FeCl3 C．氯化铁溶液与铁反应：Fe3＋＋Fe＝2Fe2＋ D．氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应：Fe3＋＋3OH－＝Fe(OH)3↓ 4.铁与水蒸气反应的实验装置如图所示，下列有关该实验的说法不正确的是（ ） A．湿棉花的作用是提供水蒸气 B．每消耗3 mol ，生成4 mol H2 C．点燃酒精灯产生肥皂泡，证明发生了反应 D．铁与水蒸气反应生成的固体产物是Fe3O4 5.潮汕中秋拜月娘，月饼必不可少。每个月饼的包装盒里往往有两包化学试剂，生石灰和铁粉，它们的作用分别是（ ） A．干燥剂、脱氧剂（还原剂） B．脱氧剂（还原剂）、干燥剂 C．与CO2反应、干燥剂 D．都做干燥剂，干燥更充分 6.含铁物质的“价-类”二维图如图。下列叙述错误的是（ ） A．c在湿空气中能转化为d B．a和e的溶液能发生化合反应 C．b在空气中加热会生成黑色固体 D．分别在稀硫酸中加入a、b、c都会生成e 7.实验室测定某氧化物()组成的实验如下图所示，下列有关说法正确的是（ ） A．根据步骤I、Ⅱ可判断氧化物的组成为 B．溶液X中 C．溶液Y中的离子只有和 D．氧化物中氧元素的质量分数约为27.6% 8.FeCl3是有机反应中常用的催化剂。实验室用如下图所示装置制备少量FeCl3.已知：FeCl3易升华，且易水解：FeCl3+3H2O⇌Fe(OH)3+3HCl。下列说法不正确的是（ ） A．甲中可制得纯净的Cl2 B．实验时若Cl2不足量，则可能生成FeCl2 C．装置丙的作用是收集FeCl3 D．装置丁中CaCl2的作用是防止水蒸气进入装置丙 9.铁粉与稀硝酸反应的化学方程式为。下列有关说法正确的是（ ） A．氧化性： B．作氧化剂的是参与反应的的10% C．常温下为加快反应速率，可将稀硝酸换为浓硝酸 D．在反应后的混合物中滴加少量氢氧化钠溶液，有气体逸出 10.有一铁的氧化物样品，用80mL5mol·L-1的盐酸恰好完全溶解，所得溶液还能与通入的0.56L氯气(标准状况)反应，使Fe2＋全部转化为Fe3＋，则此氧化物为（ ） A．Fe2O3 B．Fe3O4 C．Fe4O5 D．Fe5O7 11.在2L某混合溶液中，H2SO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的物质的量浓度相等，其中的物质的量浓度为2.5mol·L-1。该溶液最多能溶解铁粉的质量是（ ） A．28g B．56g C．78g D．112g 12.为了防止钢铁零件生锈，常采用化学处理使钢铁零件表面生成一层致密保护层。化学处理过程中其中一步的反应为3Fe＋NaNO2＋5NaOH=3Na2FeO2＋H2O＋NH3↑。下列叙述不正确的是（ ） A．上述反应涉及的物质中，Fe的还原性最强 B．上述反应中，每生成1 mol Na2FeO2，转移的电子数为2NA C．上述反应中，铁是还原剂，NaNO2和NaOH是氧化剂 D．NO的氧化性强于FeO的氧化性 13.下列说法中不正确的是（ ） A．可以选择菠菜、芹菜、黑木耳、蛋黄或动物内脏来检验食品中的铁元素 B．“天宫”空间站中太空机械臂的主要成分为铝合金，其强度大于纯铝 C．因为胶粒比溶液中溶质粒子大，所以胶体可以用过滤的方法把胶粒分离出来 D．为防止中秋月饼等富脂食品因被氧化而变质，常在包装袋中放置铁粉包 14.将56gFe溶于一定体积的稀硝酸中，Fe完全溶解后，溶液质量增重35g，如只产生NO气体，下列说法中正确的是（ ） A．反应后的溶液中，n(Fe2+)=0.9mol B．Fe失去电子的物质的量为3mol C．反应后的溶液中可能存在过量的硝酸 D．上述反应初始时，n(HNO3)=4mol 15.我国科学家开发的闪速炼铁技术可由铁矿石直接炼钢，其过程绿色高效，反应过程只需3-6秒，效率提高3600倍。其过程如下： 下列说法不正确的是（ ） A．将铁矿石粉碎可加快反应速率 B．闪速炼铁过程中H2作还原剂 C．闪铁炉中发生的反应为吸热反应 D．该技术有利于实现“碳中和” 16.向1L含有和0.2molCuCl2的某混合溶液中加入0.3molFe，充分反应后(忽略溶液体积变化)，下列说法正确的是（ ） A．析出0.2molCu B．剩余0.1molFe C．溶液中 D．反应后溶液中还能溶解 0.1molFe 17.用下图装置进行“铁与水反应”的实验，并检验产物的性质(夹持装置略去)。回答下列问题：      (1)A装置的作用是 ，烧瓶底部加碎瓷片的作用是 。 (2)实验开始时，应先点燃A装置中的酒精灯还是B装置中的酒精喷灯？ (填“A”或“B”)，原因是 。 (3)B中反应的化学方程式为 ，该反应的氧化剂是 。 (4)D装置的作用是 。 (5)E中的现象是 ，所发生反应的化学方程式是 。 (6)点燃E中酒精灯之前应进行的操作是 。 18.引火铁是一种活性很强的铁粉，一般用于焊接铁轨等。某课外活动小组利用图1装置将普通铁粉在酒精喷灯加热条件下与水蒸气反应得到和，再利用图2装置将制得的与反应制备颗粒很细、活性很强的引火铁(加热及夹持装置省略)。 回答下列问题： (1)图1中玻璃仪器a的名称是 。实验时将普通铁粉装入试管A中的具体操作是 。 (2)试管A中发生反应的化学方程式为 ，其中发生还原反应的物质的化学式是 ，当有生成时，发生氧化反应的物质的质量是 。 (3)图2中，从仪器Ⅰ中加入稀硫酸，在装置H中发生反应，排出装置E中的空气，再用酒精灯加热E，在点燃酒精灯之前需要进行的操作是 。装置E、H中发生反应的反应类型有 (填序号)。 ①复分解反应  ②氧化还原反应  ③置换反应  ④非氧化还原反应 其中装置H中发生反应的离子方程式是 。 1 学科网（北京）股份有限公司 $