第13講鐵和鐵的氧化物

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學(xué)習(xí)目標(biāo)

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i.知道鐵在自然界中的存在形態(tài)。

2.知道鐵的物理性質(zhì)，從氧化還原反應(yīng)原理理解鐵的化學(xué)性質(zhì)。

3.了解鐵的氧化物類別、性質(zhì)及應(yīng)用，

4.能從物質(zhì)類別和鐵元素化合價(jià)的角度認(rèn)識(shí)鐵及其化合物的性質(zhì)，理清鐵元素不同價(jià)態(tài)之間的轉(zhuǎn)化

關(guān)系，增強(qiáng)證據(jù)推理與模型認(rèn)知的能力。

［由基礎(chǔ)知質(zhì)

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一、鐵的單質(zhì)

1.存在

游離

隕鐵中的鐵以單質(zhì)形態(tài)存在3

態(tài)

化合以+2價(jià)和+3價(jià)化合物的形態(tài)存

態(tài)在

瓶礦Fe2O3

2.物理性質(zhì)

純凈的鐵是光亮的短白色金屬，密度較大，熔點(diǎn)為1538℃。純鐵的抗腐蝕能力很強(qiáng),具有良好的

延展性和導(dǎo)熱性,導(dǎo)電性比銅、鋁差，能被磁鐵吸引。

3.化學(xué)性質(zhì)

鐵元素性質(zhì)活潑，有較強(qiáng)的還原性，主要化合價(jià)為+2價(jià)和+3價(jià)。一般來(lái)說(shuō)，鐵單質(zhì)與弱氧化劑反

應(yīng)，產(chǎn)生+2價(jià)鐵；與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)產(chǎn)生+3價(jià)鐵。

（1）與非金屬單質(zhì)反應(yīng)

非金屬單質(zhì)化學(xué)反應(yīng)方程式或現(xiàn)象

盧燃

3Fe+2O2;二Fe3O4（劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體）

02

占燃

C122Fe+3c12-----FeCl3（產(chǎn)牛棕褐色煙）

SFe+S=FeS（牛成黑色固體）

【歸納總結(jié)】①Cb將Fe氧化至最高價(jià)，即使加入過(guò)量的鐵粉參加反應(yīng)也不會(huì)生成+2價(jià)的Fe;

②Fe與硫蒸汽反應(yīng)，F(xiàn)e被氧化成+2價(jià)，生成的是FeS,而不是+3價(jià)；Fe與碘蒸汽反應(yīng)生成的是

Feb而不是Feb;

③K、Ca、Na等活潑金屬在空氣中易被氧化，生成的氧化物會(huì)與空氣中的CC?2、水蒸氣等繼續(xù)反

應(yīng)；Mg、Al與氧氣反應(yīng)生成致密的氧化膜,能保護(hù)內(nèi)層金屬；Fe形成的氧化物疏松，不能保護(hù)內(nèi)

層的鐵，形成鐵銹（FezCh十七。）;銅在空氣中形成銅綠［Cu2（OH）2c0才。

（2）與H2O反應(yīng)

常溫下，鐵與HzO不反應(yīng)。高溫下，鐵與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)。

濕棉花譽(yù)量，

實(shí)驗(yàn)裝置

操作及現(xiàn)象用火柴點(diǎn)燃肥皂泡，聽(tīng)到爆鳴聲，反應(yīng)后試管內(nèi)固體仍為黑色

實(shí)驗(yàn)結(jié)論紅熱的鐵能與水蒸氣反應(yīng)：3Fe+4H20（g）晅建Fe3C>4+4H2

【歸納總結(jié)】①試管中濕棉花的作用是加熱時(shí)產(chǎn)生水蒸氣與鐵粉反應(yīng)。

②若用火柴點(diǎn)燃肥皂泡，可能發(fā)生的現(xiàn)象是聽(tīng)到爆鳴聲。

③該反應(yīng)體現(xiàn)鐵單質(zhì)具有還原性。

④Fe與H2O的反應(yīng)：Fe不與冷水、熱水反應(yīng)，在常溫下Fe暴露在空氣中產(chǎn)生鐵銹（FezC^HLO）；

Fe與水蒸氣在高溫時(shí)反應(yīng)生成的是Fe3CU而不是Fe2O3o

（3）與酸反應(yīng)

酸離子方程式或現(xiàn)象

稀H2so4、HC1Fe+2H+==Fe2++H2T

Fe不足Fe+4H++NC)3===Fe3++NOT+2H2O

稀HNO3

Fe過(guò)量3Fe+8H++2N(%==Fe2++2NOT+4H2O

濃HNC)3、濃H2s。4常溫下鈍化

【易錯(cuò)點(diǎn)撥】①鐵遇冷的濃硝酸、濃硫酸時(shí)，表面會(huì)生成一層致密的氧化膜，化學(xué)上稱之為鈍化。

鐵的鈍化是化學(xué)變化，而非物理變化。鈍化條件一室溫，如加熱鐵是可以反應(yīng)的。

②在鐵與稀HN03反應(yīng)時(shí)，應(yīng)考慮哪種物質(zhì)過(guò)量然后再根據(jù)兩種物質(zhì)的量分析討論判斷，根據(jù)方程

式：HNC)3過(guò)量：Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO1'+2H2O；Fe過(guò)量：Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2

(4)與鹽反應(yīng)：

鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)：Fe+Cu2+=Fe2++Cu；

鐵與硫酸鐵溶液反應(yīng):Fe+2Fe3+=3Fe2+

二、鐵的氧化物

1.性質(zhì)比較

氧化物氧化亞鐵氧化鐵(鐵紅)四氧化三鐵

化學(xué)式FeOFezCh氏3。4

顏色狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色固體

鐵的價(jià)態(tài)+2+3+2、+3

溶解性都丕溶于水，但都能溶于酸溶液

都能與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)，生成相應(yīng)的鹽和水

化學(xué)性質(zhì)都具有氧化性，都能被CO、H2、Al等還原為鐵單質(zhì)

FeO不穩(wěn)定，在空氣中加熱生成穩(wěn)定的Fe3C>4

【特別提醒】①Fe3C>4的組成可用FeOFezCh表示，但不代表FesCU是由FeO和FezCh組成的混合物，

Fe3O4有固定的組成，是一種純凈物。

②由于Fe3C>4與非氧化性酸反應(yīng)，生成鐵鹽和亞鐵鹽，故Fe3C>4不屬于堿性氧化物，而FeO、Fe2O3

屬于堿性氧化物。

③穩(wěn)定性：FeO不穩(wěn)定，F(xiàn)ezCh和Fe3O4很穩(wěn)定。

2.典型反應(yīng)

（1）分別寫出鹽酸與下列鐵的氧化物反應(yīng)的離子方程式：

①氧化亞鐵：FeO+2H+=Fe2++H2。；

②氧化鐵：FezCh+6H+=2Fe3++3m0；

③磁性氧化鐵：Fe3C>4+8H+-Fe2++2Fe3++4H2O。

⑵氧化鐵與鋁粉在高溫下可發(fā)生鋁熱反應(yīng)，其化學(xué)方程式為2Al+Fe2O3里暹2Fe+AbO3,該反應(yīng)

常用于焊接鋼軌,它體現(xiàn)了氧化鐵的氧化性。

l|Q考點(diǎn)剖析^

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考點(diǎn)一：鐵的性質(zhì)

在2|【例1】（2022年江西省上饒市期末）人體血液中如果缺乏亞鐵離子，就會(huì)造成缺鐵性貧血。

市場(chǎng)出售的某種麥片中含有微量、顆粒細(xì)小的鐵粉，這些鐵粉在人體胃酸（主要成分是HC1）作用下

轉(zhuǎn)化成亞鐵鹽。下列敘述錯(cuò)誤的是

A.鐵粉具有還原性B.鐵是人體必需的微量元素

C.亞鐵鹽溶液呈淺綠色D.Fe+2H+=Fe3++H2T

【答案】D

【解析】A項(xiàng)，F(xiàn)e粉可以失電子，具有還原性，正確；B項(xiàng)，鐵是合成血紅蛋白的，所以鐵是人體

必需的微量元素，正確；C項(xiàng)，亞鐵鹽溶液呈淺綠色，正確；D項(xiàng)，鐵與稀鹽酸反應(yīng)應(yīng)該生成亞鐵

離子，反應(yīng)的離子方程式為：Fe+2H+=Fe2++H2f,錯(cuò)誤。

考點(diǎn)二：鐵與水蒸氣的反應(yīng)

【例2】還原鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的裝置如圖所示，下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是

A.反應(yīng)生成FeO

B.濕棉花的主要作用是冷卻試管，防止炸裂

C.肥皂液的主要作用是檢驗(yàn)生成的乂

D.鐵粉與水蒸氣反應(yīng)后，可立即用磁鐵將剩余鐵粉分離出來(lái)

【答案】C

【解析】A.鐵與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3C>4,A錯(cuò)誤；B.濕棉花的作用提供水蒸氣反應(yīng)物，B錯(cuò)誤；

C.使用肥皂液的作用是檢驗(yàn)反應(yīng)中生成的H2,反應(yīng)一段時(shí)間后，有肥皂泡吹起時(shí)，用點(diǎn)燃的火柴

靠近肥皂泡，當(dāng)聽(tīng)到爆鳴聲時(shí)，說(shuō)明“鐵與水蒸氣”反應(yīng)生成了瓦，C正確；

D.鐵粉與水蒸氣反應(yīng)生成的產(chǎn)物四氧化三鐵也可以被磁鐵吸引，不能分離出鐵，D錯(cuò)誤;

考點(diǎn)三：鐵的氧化物

[^4^【例3】下列說(shuō)法正確的是

A.赤鐵礦的主要成分是Fe3C>4

B.Fe2O3為堿性氧化物，可與水反應(yīng)生成Fe(OH)3

C.鐵銹的主要成分是Fe2O3

D.Fe3C>4中鐵元素有+2價(jià)和+3價(jià)，F(xiàn)esCU是混合物

【答案】C

【解析】A.赤鐵礦的主要成分是FezCh,故A錯(cuò)誤；B.FezCh為堿性氧化物，但不與水反應(yīng)，故B

正確；C.鐵銹的主要成分是Fe2C>3,故C正確；D.Fe3C>4中鐵元素有+2價(jià)和+3價(jià)，F(xiàn)e3()4是純凈物,

故D錯(cuò)誤。

考點(diǎn)四：鐵的氧化物的計(jì)算

【例4】某實(shí)驗(yàn)小組測(cè)定鐵的氧化物FexOy的化學(xué)式，已知該氧化物中鐵元素只有+2和+3

兩種價(jià)態(tài)，實(shí)驗(yàn)步驟如圖，下列說(shuō)法正確的是

304gFexO,|—臀—通入。.嚅產(chǎn)反應(yīng)>廨麗

A.步驟①和步驟②都發(fā)生了氧化還原反應(yīng)

B.溶液a中陽(yáng)離子只有Fe3+和Fe2+

C.溶液b中?(Fe3+)：?(Cr)=l：3

D.通過(guò)計(jì)算可得該氧化物的化學(xué)式為：Fe4O5

【答案】D

【解析】通入氯氣發(fā)生2Fe2++C12=2Fe3++2Cr,CL為0.1mol,則Fe?+為0.2mol,設(shè)30.4gFe.Q),

中含有xmolO,ymol+3價(jià)鐵，則0.2><2+3y=2x,0.2x56+56y+16x=30.4,解得x=0.5,y=0.2o

A項(xiàng)，步驟①中鐵的氧化物和鹽酸反應(yīng)生成Fe2+和Fe3+,無(wú)化合價(jià)變化，沒(méi)有發(fā)生氧化還原反應(yīng)，

錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由于鹽酸是過(guò)量的，則溶液a中陽(yáng)離子有Fe3+和Fe2+、H+,錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由分析可知

溶液b中〃(Fe3+)=0.2mol+0.2moi=0.4mol,由于步驟①中鹽酸是過(guò)量的，則〃(C「)未知，錯(cuò)誤;

D項(xiàng)，由分析可知，〃(Fe3+)=0.2mol,〃(Fe2+)=0.2mol,〃(O)=0.5mol,則氧化物FeQ,中“(Fe)：

?(O)=0.4mol：0.5mol=4：5,化學(xué)式為FeQs,正確。

［嫁基礎(chǔ)達(dá)

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1.(2022秋?上海寶山?高二?？计谥?純凈鐵的物理性質(zhì)有

①光亮的銀白色②黑色③在潮濕的空氣中易被腐蝕④有延展性⑤能導(dǎo)電導(dǎo)熱⑥硬而脆

⑦能被磁鐵吸，引易被磁化

A.①③④⑤⑦B.①④⑤⑦C.①③⑤⑦D.全部

【答案】B

【詳解】純凈的鐵為銀白色固體，具有很強(qiáng)的抗腐蝕能力，具有延展性，能導(dǎo)電導(dǎo)熱，能被磁鐵吸,

引易被磁化；只有①④⑤⑦符合題意，故答案選B。

2.(2022秋?天津東麗?高一統(tǒng)考期末)下列關(guān)于鐵及其化合物的敘述正確的是

A.氫氧化鐵受熱分解可制得FeQ,

B.Fe2O3,Fes。,都有磁性

C.FeO不穩(wěn)定，在空氣里受熱，能迅速被氧化

D.高溫下，鐵能與水蒸氣反應(yīng)生成Fe2O,

【答案】C

【詳解】A.氫氧化鐵受熱分解可制得Fez。,，A錯(cuò)誤；

B.Fe3C)4具有磁性，F(xiàn)ezCh無(wú)磁性，B錯(cuò)誤；

C.FeO不穩(wěn)定，在空氣里受熱，能迅速被氧化為FesOa，C正確；

D.高溫下，鐵能與水蒸氣反應(yīng)生成FejO,和氫氣，D錯(cuò)誤；

故選C。

3.(2022秋?云南玉溪?高一?？计谀?下列有關(guān)鐵及其化合物的說(shuō)法中正確的是

A.鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，所以鐵在自然界中全部以化合態(tài)存在

B.鐵在純氧中燃燒或在氯氣中燃燒所得產(chǎn)物中鐵元素的化合價(jià)均為+3價(jià)

C.鐵在氯氣中燃燒如果鐵過(guò)量會(huì)生成FeCL

D.工業(yè)上用CO在高溫條件下還原含F(xiàn)e2O3的鐵礦石煉鐵

【答案】D

【詳解】A.自然界中有少量鐵以單質(zhì)形式存在（如隕鐵），選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.鐵在純氧中燃燒產(chǎn)物是Fe3C>4,其中鐵的化合價(jià)有+2價(jià)和+3價(jià)兩種價(jià)態(tài)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.鐵與氯氣反應(yīng)無(wú)論氯氣過(guò)量與否都會(huì)生成氯化鐵，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.金屬活動(dòng)順序表中鐵到銅是用還原法冶煉，工業(yè)上在高溫下用CO還原含F(xiàn)e2C>3的鐵礦石煉鐵,

選項(xiàng)D正確；

答案選D。

4.（2023秋?山東荷澤?高一統(tǒng)考期末）利用下列裝置（夾持裝置省略）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡?/p>

是

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

【詳解】A.NO在空氣中和02反應(yīng)生成NO2,故應(yīng)該用排水法收集，A錯(cuò)誤；

B.鐵和水蒸氣加熱條件生成四氧化三鐵和氫氣，肥皂液有氣泡產(chǎn)生，B正確；

C.硝酸能把亞硫酸鈉氧化成硫酸鈉，加入氯化鋼溶液會(huì)產(chǎn)生白色沉淀硫酸鋼，無(wú)法判斷亞硫酸鈉

是否變質(zhì)，C錯(cuò)誤；

D.新制的氯水中有次氯酸，具有氧化性，能使pH試紙褪色，無(wú)法用試紙測(cè)pH,D錯(cuò)誤；

故答案為：Bo

5.（2023秋?新疆烏魯木齊?高一烏魯木齊市第四中學(xué)校考期末）下列關(guān)于鐵的性質(zhì)的描述中，不

氐琥的是

A.具有還原性，易被氧化B.高溫下能與水蒸氣反應(yīng)產(chǎn)生氫氣

C.能在氯氣中燃燒產(chǎn)生棕黃色的煙D.鐵的氧化物均能溶于水且與水發(fā)生反應(yīng)

【答案】D

【詳解】A.鐵單質(zhì)處于鐵元素化合價(jià)最低價(jià)，具有還原性，易被氧化，故A正確；

B.鐵與水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，故B正確；

C.鐵與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵，有棕黃色煙產(chǎn)生，故C正確；

D.鐵的氧化物均不溶于水且不能與水發(fā)生反應(yīng)，故D錯(cuò)誤；

故選：D。

6.(2023秋?廣東湛江?高一統(tǒng)考期末)鐵制工具在社會(huì)生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大作用，下面是冶鐵的部

分原理：

高溫

I.C+O2^2CO

高溫

n.Fe2O3+3CO-2Fe+3CO2

下列說(shuō)法正確的是

A.常溫下，F(xiàn)ezCh能與水反應(yīng)生成Fe(OH)3

占燃

B.Fe與Cb反應(yīng)：Fe+Cl2^^FeCl2

C.FezCh俗稱鐵紅，可用作紅色顏料

D.以上二個(gè)反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)H也是置換反應(yīng)

【答案】c

【詳解】A.雖然Fe2O3是堿性氧化物，但Fe2O3不溶于水，不與水反應(yīng)生成Fe(OH)3，故A錯(cuò)誤；

占燃

B.Fe與CL反應(yīng)生成3價(jià)鐵，方程式為2Fe+3c"=2FeC1故B錯(cuò)誤；

C.FezCh俗是紅棕色粉末，俗稱鐵紅，可用作紅色顏料，故C正確；

D.置換反應(yīng)是單質(zhì)與化合物反應(yīng)生成另外的單質(zhì)和化合物的化學(xué)反應(yīng)，所以反應(yīng)n不是置換反應(yīng),

故D錯(cuò)誤；

故答案選C。

7.(2022春?上海?高一華東政法大學(xué)附屬中學(xué)?？计谥?下列物質(zhì)反應(yīng)后，加入KSCN溶液一定

變紅的是

A.Fe在足量CL中燃燒B.Fe與稀硫酸反應(yīng)

C.Fe與硫酸銅反應(yīng)D.Fe和FezCh的混合物溶于鹽酸

【答案】A

【詳解】A.Fe在足量Cb中燃燒生成FeCb，F(xiàn)eCb中加入KSCN溶液，溶液一定變紅，A符合題

-t*r.

思；

B.Fe與稀硫酸反應(yīng)生成FeSCU和H2,不含F(xiàn)e3+,加入KSCN溶液不變紅，B不符合題意；

C.Fe與CuSC>4反應(yīng)生成FeSCU和Cu,不含F(xiàn)e3+,加入KSCN溶液不變紅，C不符合題意；

3+3+

D.Fe和Fe2O3的混合物溶于鹽酸，F(xiàn)e2O3與HC1發(fā)生反應(yīng)Fe2O3+6HCl=2Fe+3H2O,Fe會(huì)與Fe

發(fā)生反應(yīng)Fe+2Fe3+=3Fe2+,若Fe較少、FezCh較多，溶液中會(huì)含F(xiàn)e3+,加入KSCN溶液變紅；若Fe

較多，會(huì)將Fe3+全部還原成Fe2+,溶液中不含F(xiàn)e3+,加入KSCN溶液不變紅，D不符合題意；

答案選A。

8.（2023秋?四川成都?高一成都七中?？计谀┫蜓趸F、氧化銅、鐵、銅的混合粉末中加入過(guò)

量的稀鹽酸，充分反應(yīng)后，仍有紅色粉末存在，則關(guān)于溶液中陽(yáng)離子的判斷正確的是

A.只有Fe?+和C/+B.一定有Fe?+、Cu2+,可能有Fe?+

C.一定有Fe?+,可能有Cu"D.只有Fe?+

【答案】C

【分析】最后剩余的紅色粉末一定是Cu,Fe2O3>CuO和鹽酸反應(yīng)生成Fe3+和C4+,且氧化性：

Fe3~Cu2+,還原性：Fe>Cu,結(jié)合物質(zhì)的氧化性、還原性強(qiáng)弱判斷反應(yīng)的可能性。

【詳解】A.當(dāng)銅全部析出時(shí)，不存在C#+,故A錯(cuò)誤；

B.由于紅色粉末是Cu,所以溶液當(dāng)中肯定沒(méi)有Fe3+,故B錯(cuò)誤；

C.由于氧化性：Fe3+>Cu2+>無(wú)論是和Fe反應(yīng)，還是和Cu反應(yīng)，溶液中一定存在Fe?+,當(dāng)Fe過(guò)

量時(shí)，不存在Cu2+,當(dāng)Fe不足時(shí)，有C/+,故C正確；

D.由C分析可知，溶液中可能還有CM+,故D錯(cuò)誤；

故選：Co

9.（2023秋?吉林?高一統(tǒng)考期末）富脂食品密封保存往往需要在包裝袋內(nèi)裝一小包脫氧劑（有效成

分是還原鐵粉），某小組為探究脫氧劑中鐵粉是否變質(zhì)，取少量樣品溶于稀鹽酸，再進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),

下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論的說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.若加鹽酸時(shí)有氣體產(chǎn)生，不能證明脫氧劑未變質(zhì)

B.若滴加KSCN溶液，無(wú)明顯變化，再滴加氯水顯血紅色，則證明脫氧劑未變質(zhì)

C.若滴加KSCN溶液，溶液顯血紅色，則證明脫氧劑已變質(zhì)

D.若加入銅粉充分反應(yīng)后，溶液呈藍(lán)色，則證明脫氧劑已變質(zhì)

【答案】B

【詳解】A.若加鹽酸時(shí)有氣體產(chǎn)生，說(shuō)明樣品中還有鐵粉，不能證明脫氧劑未變質(zhì)，可能部分變

質(zhì)，A正確；

B.若滴加KSCN溶液，無(wú)明顯變化，說(shuō)明加入鹽酸后的溶液中沒(méi)有Fe3+,這可能是發(fā)生了

Fe+2Fe3+=3Fe2+,再滴加氯水顯血紅色，故不能證明脫氧劑未變質(zhì)，B錯(cuò)誤；

C.若滴加KSCN溶液，溶液顯血紅色，說(shuō)明加入鹽酸后的溶液中含有Fe3+,所以證明脫氧劑已變

質(zhì)，C正確；

D.若加入銅粉充分反應(yīng)后，溶液呈藍(lán)色，說(shuō)明加入鹽酸后的溶液中含有Fe3+,發(fā)生

Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,證明脫氧劑已變質(zhì)，D正確；

故選Bo

10.（2023春?江西撫州?高一江西省撫州市第一中學(xué)?？计谥校┰O(shè)M為阿伏加德羅常數(shù)，下列說(shuō)

法中錯(cuò)誤的是

A.足量S粉與56g的Fe粉充分反應(yīng)，生成Fe2s3的粒子數(shù)為0.5M

B.常溫常壓下，7.8g過(guò)氧化鈉含有的離子數(shù)為0.3M

C.18g水所含的電子數(shù)目為10M

D.3.2gCh、O3混合物中所含氧原子一定是0.2M

【答案】A

【詳解】A.S具有弱氧化性，與Fe反應(yīng)時(shí)，只能生成FeS,不能生成Fe2s3,A錯(cuò)誤；

2+

B.7.8g過(guò)氧化鈉的物質(zhì)的量為O.lmol,Na2O2的電子式為Na+[：6：O：]-Na,則7.8gNa2O2中含有

的離子數(shù)為0.3M,B正確；

C.18g水的物質(zhì)的量為Imol,1個(gè)H2O分子中含有10個(gè)電子，則18gH2。中所含的電子數(shù)目為10

NA,C正確；

D.3.2gCh、3.2gO3中所含的O原子都為0.2moL貝!]3.2gO2、O3的混合物中所含氧原子一定是0.2

NA,D正確；

故選Ao

［圉過(guò)關(guān)檢測(cè)］

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一、單選題

1.（2023秋?廣東潮州?高一統(tǒng)考期末）下列有關(guān)鐵及其化合物的說(shuō)法中正確的是

A.鐵在氯氣中燃燒如果鐵過(guò)量會(huì)生成FeCl?

B.紅熱的鐵絲與水蒸氣反應(yīng)，得到的含鐵化合物是四氧化三鐵

C.鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，所以鐵在自然界中全部以化合態(tài)存在

D.鐵在純氧中燃燒或在氯氣中燃燒所得產(chǎn)物鐵元素的化合價(jià)均為+3價(jià)

【答案】B

【詳解】A.鐵與氯氣反應(yīng)無(wú)論氯氣過(guò)量與否都會(huì)生成氯化鐵，A錯(cuò)誤；

B.紅熱的鐵絲與水蒸氣在高溫下反應(yīng)，產(chǎn)生Fe3C>4和H2,所以得到的含鐵化合物名稱是四氧化三

鐵，B正確；

C.鐵的性質(zhì)很活潑，以化合態(tài)存在，但在隕鐵之中，鐵是以單質(zhì)存在的，C錯(cuò)誤；

D.鐵在純氧中燃燒產(chǎn)物是Fe3O4，其中鐵的化合價(jià)有+2價(jià)和+3價(jià)兩種價(jià)態(tài)，D錯(cuò)誤；

故選Bo

2.（2023秋?新疆昌吉?高一新疆昌吉回族自治州第二中學(xué)?？计谀┫铝杏嘘P(guān)鐵、鐵礦石與鐵的

氧化物的說(shuō)法正確的是

A.在自然界中，不可能有游離態(tài)的鐵存在

B.赤鐵礦的主要成分是FezCh，磁鐵礦的主要成分是Fe3O4,FezCh俗稱鐵紅

C.FeO不穩(wěn)定，在空氣中加熱迅速被氧化成FezCh

D.鐵的氧化物能與酸反應(yīng)生成鹽和水，因此Fe3O4、Fe2O3,FeO都是堿性氧化物

【答案】B

【詳解】A.在地球上，沒(méi)有游離態(tài)的鐵存在，但星球爆炸產(chǎn)生的隕鐵中，含有游離態(tài)的鐵，A不

正確；

B.磁鐵礦的主要成分是磁性氧化鐵，化學(xué)式為Fe3O4,赤鐵礦俗稱鐵紅，其主要成分是FezCh,可

用于生產(chǎn)紅色顏料和紅色油漆，B正確；

C.FeO中Fe2+具有還原性，性質(zhì)不穩(wěn)定，在空氣中加熱易被氧化成FesCM,C不正確；

D.FezCh、FeO與酸反應(yīng)都生成鹽和水，二者都是堿性氧化物，但FesCU與酸反應(yīng)生成兩種鹽，不

屬于堿性氧化物，D不正確；

故選B。

3.（2023秋?重慶北倍?高一西南大學(xué)附中?？计谀┘{米級(jí)FeQ’可用于以太陽(yáng)能為熱源分解水制

H2,過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是

太陽(yáng)能TH2O

A.FesC^中Fe元素的化合價(jià)為+2、+3

B.過(guò)程I中每消耗116gFe3（）4轉(zhuǎn)移2moi電子

A人

C.過(guò)程II的化學(xué)方程式為3FeO+H2O=Fe3C）4+H2T

D.鐵氧化合物循環(huán)制H?具有節(jié)約能源、產(chǎn)物易分離等優(yōu)點(diǎn)

【答案】B

【詳解】A.Fe3O4中Fe元素化合價(jià)為+2、+3價(jià)兩種，A正確；

太陽(yáng)能小

B.過(guò)程I方程式為2FeQd6FeO+O2I?4ez每消耗116gFe3C）4（0.5mol）轉(zhuǎn)移Imol電子，B

錯(cuò)誤；

C.根據(jù)圖示可知，過(guò)程IIFeO與H2O在加熱條件下反應(yīng)生成Fe3O4和H2,化學(xué)方程式為

A小

3FeO+H2O=Fe3O4+H2T,C正確；

D.鐵氧化合物循環(huán)制氫氣，氧氣和氫氣分兩個(gè)步驟生成，產(chǎn)物易分離，同時(shí)利用了太陽(yáng)能，節(jié)約

能源，D正確；

故答案選B。

4.（2023秋?廣東梅州?高一廣東梅縣東山中學(xué)校聯(lián)考期末）下列含F(xiàn)e元素的物質(zhì)反應(yīng)的離子方程

式書(shū)寫正確的是

+3+

A.鐵與鹽酸反應(yīng)：2Fe+6H=2Fe+3H2T

B.鈉與氯化鐵溶液反應(yīng)：Fe3++3Na=3Na++Fe

+3+

C.氧化鐵與稀硫酸反應(yīng)：Fe2O3+6H=2Fe+3H2O

2+3+

D.氯化亞鐵溶液與氯氣反應(yīng)：Fe+Cl2=2Cr+Fe

【答案】C

+2+

【詳解】A.鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣：Fe+2H=Fe+H2T,故A錯(cuò)誤；

B.鈉與氯化鐵溶液反應(yīng)生成氫氧化鐵、氯化鈉和氫氣：

3++

2Fe+6Na+6H2O=6Na+2Fe（OH）3J+3H,T,故B錯(cuò)誤；

+3+

C.氧化鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水：Fe2O3+6H=2Fe+3H2O,故C正確；

2+3+

D.氯化亞鐵溶液與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵：2Fe+Cl2=2Cr+2Fe,故D錯(cuò)誤；

故選Co

5.（2022秋?天津?yàn)I海新?高一大港一中?？计谥校┫铝姓f(shuō)法不正確的是

A.鐵在一定條件下與純氧氣或水蒸氣反應(yīng)的共同產(chǎn)物可能是FejO,

B.鐵是人體必需微量元素中含量最多的一種

C.鐵的化學(xué)性質(zhì)活潑，所以鐵在自然界中全部以化合態(tài)存在

D.鐵在高溫下與水蒸氣發(fā)生的反應(yīng)是置換反應(yīng)

【答案】C

【詳解】A.鐵與純氧氣反應(yīng)生成四氧化三鐵，在高溫條件下Fe粉和水蒸氣可以反應(yīng)，生成產(chǎn)物為

FeaO4和H2,故A正確；

B.鐵是人體必需微量元素中含量最多的一種，故B正確；

C.隕鐵是單質(zhì)鐵，在自然界中以游離態(tài)存在的鐵，故C錯(cuò)誤；

D.Fe粉在高溫下和水蒸氣可以反應(yīng)生成Fe3O4和H2,特征為單質(zhì)和化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和

另一種化合物，屬于置換反應(yīng)，故D正確；

故選：Co

6.(2023秋?河北石家莊?高一石家莊二中?？计谀?利用覆銅板制作圖案時(shí)常用氯化鐵溶液作為“腐

蝕液”，發(fā)生的反應(yīng)為2FeCb+Cu=2FeC12+CuC12.現(xiàn)有鐵、銅混合粉末18.0g加入到100mL5.0mol/L

FeCb溶液中，充分反應(yīng)后，剩余固體質(zhì)量為2.8g,下列說(shuō)法正確的是

A.反應(yīng)后溶液中c(Fe2+)=0.6mol/L

B.剩余固體是鐵、銅混合物。

C.原固體混合物中銅的質(zhì)量是12.4g

D.反應(yīng)后溶液中n(Fe2+)+n(Cu2+)=1.5mol

【答案】C

【分析】鐵的還原性強(qiáng)于銅，把鐵、銅混合粉末加入氯化鐵溶液中，鐵先與鐵離子反應(yīng)，與FeCb

溶液反應(yīng)時(shí)先后發(fā)生：Fe+2Fe3+=3Fe2\Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,原溶液中含有FeCb的物質(zhì)的量是

”(FeCb尸5mol/LxO.lL=0.5mol,假設(shè)0.5molFeCb完全反應(yīng)消耗Fe、Cu的質(zhì)量分別是nu、m2,

56/mol5mo1

根據(jù)Fe+2Fe3+=3Fe2+可知0.5molFe3+反應(yīng)消耗Fe的質(zhì)量為mi=g^0-=i4g；根據(jù)

Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+可知0.5molFe3+反應(yīng)消耗Cu的質(zhì)量為m2=鰭吧詈型◎=16g,實(shí)際溶解

金屬質(zhì)量18g-2.8g=15.2g,14gV15.2g<16g,可見(jiàn)：Fe完全反應(yīng)，Cu部分反應(yīng)，F(xiàn)e3+反應(yīng)完全，

剩余金屬是Cu,設(shè)反應(yīng)消耗銅的物質(zhì)的量為m,反應(yīng)的鐵的物質(zhì)的量為則有關(guān)系式：

①64nl+56n2=15.2g；②ni+n2=；〃(Fe3+)=0.25mol,解得ni=0.15mol,n2=0.1mol,則原來(lái)混合物中

含有的銅的質(zhì)量m(Cu)=0.15mol><64g/mol+2.8g=12.4g,根據(jù)反應(yīng)方程式可知反應(yīng)后溶液中

w(Fe2+)=2w(Cu)+3?(Fe)=2x0.15mol+3x0.10mol=0.6moL反應(yīng)后溶液中銅離子的物質(zhì)的量為

?(Cu2+)=w(Cu)=0.15mol,據(jù)此回答。

【詳解】A.據(jù)分析，反應(yīng)后溶液中溶液中〃(Fe2+)=0.6moLc(Fe2+)=6mol/L,A錯(cuò)誤；

B.據(jù)分析，剩余的金屬為Cu,B錯(cuò)誤；

C.據(jù)分析，原固體混合物中銅的質(zhì)量是12.4g,C正確；

D.據(jù)分析，反應(yīng)后溶液中w(Fe2+)=0.6mol,反應(yīng)后溶液中銅離子的物質(zhì)的量為〃(Cu2+)=0.15mol,

故n(Fe2+)+?(Cu2+)=0.6mol+0.15mol=0.75mol,D錯(cuò)誤；

答案選C。

二、實(shí)驗(yàn)題

7.(2023秋?云南大理?高一校考期末)為探究鐵和鐵的化合物的一些化學(xué)性質(zhì)，某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組

設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)。

(1)高溫下，讓鐵粉與水蒸氣反應(yīng)，見(jiàn)題圖。試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是，其中

___________為氧化劑。

(2)根據(jù)圖回答問(wèn)題

------HC1-足量Fe粉~NaOH---------------

Fe2()3固體----A溶液|----------‘舊容液|aC

①往A、B溶液中分別滴入幾滴KSCN溶液，溶液的顏色A、B。

②寫出上述過(guò)程中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：

FezCh—A；A一B。

③B—C可看到的現(xiàn)象是=

④將A的飽和溶液滴入沸水中并不斷加熱，可制得膠體；當(dāng)光束通過(guò)該膠體時(shí)，可看

到一條光亮的“通路”，這種現(xiàn)象稱為效應(yīng)。

高溫

【答案】(1)Fe+4H2。(g)^=Fe3O4+4H2H2O

(2)紅色淺綠色Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O2FeCb+Fe=3FeCb立即生成白色絮狀沉

淀，沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色Fe(0H)3膠體丁達(dá)爾

【分析】由實(shí)驗(yàn)裝置圖可知，濕棉花受熱產(chǎn)生水蒸氣，鐵粉和水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)生成四氧化

三鐵和氫氣，用火柴點(diǎn)燃肥皂泡驗(yàn)證產(chǎn)生氫氣；由物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯

化鐵和水，則A為氯化鐵；氯化鐵溶液和鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，則B為氯化亞鐵；氯化亞鐵溶液

和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化亞鐵和氯化鈉，則C為氫氧化亞鐵。

【詳解】(1)由分析可知，鐵和水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方

高溫一

程式為Fe+4H2(D(g)^=Fe3O4+4H2,反應(yīng)中氫兀素的化合價(jià)降低被還原，水是反應(yīng)的氧化劑，故

高溫

答案為：Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；H20；

(2)①由分析可知，A為氯化鐵，向氯化鐵溶液中滴入幾滴硫氧化鉀溶液，氯化鐵溶液與硫氧化

鉀溶液反應(yīng)生成硫氧化鐵，溶液會(huì)變?yōu)榧t色，B為氯化亞鐵，向淺綠色的氯化亞鐵溶液中入幾滴硫

氧化鉀溶液，氯化亞鐵溶液與硫氧化鉀溶液不反應(yīng)，溶液顏色無(wú)變化，依然為淺綠色，故答案為：

紅色；淺綠色；

②由分析可知，F(xiàn)ezCh-A的反應(yīng)為氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為FezCh

+6HCl=2FeCl3+3H2O:A—B的的反應(yīng)為氯化鐵溶液和鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式

為2FeCb+Fe=3FeC12,故答案為：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O；2FeCb+Fe=3FeC12；

③由分析可知，B-C的反應(yīng)為氯化亞鐵溶液和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化亞鐵白色沉淀和氯化

鈉，氫氧化亞鐵與氧氣和水反應(yīng)生成紅褐色的氫氧化鐵，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為立即生成白色絮狀沉淀，沉淀

迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色，故答案為：立即生成白色絮狀沉淀，沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最

終變?yōu)榧t褐色；

④由分析可知，A為氯化鐵，將氯化鐵飽和溶液滴入沸水中并不斷加熱，可制得氫氧化鐵膠體；當(dāng)

光束通過(guò)氫氧化鐵膠體時(shí)，可看到一條光亮的“通路”，這種現(xiàn)象稱為丁達(dá)爾效應(yīng)，故答案為：Fe(OH)3

膠體；丁達(dá)爾。

8.(2023秋?浙江金華?高一統(tǒng)考期末)鐵常見(jiàn)的化合價(jià)有0、+2、+3,某化學(xué)興趣小組利用如圖裝

置進(jìn)行“鐵與水反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)，并檢驗(yàn)產(chǎn)物，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)A、B、E三個(gè)裝置中應(yīng)先點(diǎn)燃處的酒精(噴)燈，反應(yīng)結(jié)束時(shí)，應(yīng)先熄滅處的

酒精(噴)燈。

(2)裝置C的作用是0

(3)E處的裝置可以用(填“甲”或"乙”)代替；實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先將螺旋狀銅絲加熱，變黑后再趁熱

迅速伸入該裝置中。

(4)B裝置硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為o

(5)反應(yīng)結(jié)束后，取B裝置硬質(zhì)玻璃管中的固體物質(zhì)，用足量稀鹽酸溶解得溶液X,向溶液X中加

入少量KSCN溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象，請(qǐng)解釋原因o放置一段時(shí)間后，溶液呈現(xiàn)淺紅色，請(qǐng)

用離子方程式表示該變化的原因=

(6)堿性環(huán)境下Fe?+與強(qiáng)氧化劑作用可以生成FeOj,完成并配平下列反應(yīng)的離子方程式：。

Fe"+C1CT+()=FeO：+C「+()

【答案】(1)AE

(2)冷凝未反應(yīng)的水蒸氣

⑶乙

高溫

⑷3Fe+4H2O(g)—Fe3O4+4H2

3+2+2++3+

⑸固體中大量未反應(yīng)的鐵粉將Fe還原為Fe4Fe+02+4H=4Fe+2H2O

-

(6)2Fe"+3cleT+10OH=2FeOj+3CF+5H2O

【分析】裝置A用來(lái)產(chǎn)生水蒸氣，B為鐵粉和水蒸氣反應(yīng)裝置，裝置C的作用是冷凝大部分未反應(yīng)

的水蒸氣，剩余小部分水蒸氣可通過(guò)堿石灰吸收。裝置E中氧化銅，可用來(lái)檢驗(yàn)B裝置反應(yīng)產(chǎn)生的

H2,由于氫氣的密度比空氣小，應(yīng)采用向下排空氣法收集，因此E處的裝置可以用乙代替，據(jù)此分

析解答。

【詳解】(1)B中生成氫氣，氫氣為可燃性氣體，與空氣混合加熱容易發(fā)生爆炸，故A、B兩個(gè)裝

置中應(yīng)先點(diǎn)燃A處的酒精(噴)燈，排凈裝置中空氣；反應(yīng)結(jié)束時(shí)，應(yīng)先熄滅E處酒精燈，以防發(fā)生

倒吸。

(2)裝置C的作用是冷凝大部分未反應(yīng)的水蒸氣，剩余小部分水蒸氣可通過(guò)堿石灰吸收。

(3)E處的裝置發(fā)生氫氣還原氧化銅，氫氣的密度比空氣小，應(yīng)采用向下排空氣法收集，因此E

處的裝置可以用乙代替。

(4)B裝置硬質(zhì)玻璃管中，還原性鐵粉和水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式

高溫

為3Fe+4H2O(g)—Fe3O4+4H2O

(5)B裝置固體物質(zhì)含F(xiàn)e3O4和過(guò)量鐵粉，加足量稀鹽酸溶解過(guò)程中，鐵粉將Fe3+還原為Fe?+,使

得溶液X中不含F(xiàn)e3+,因而往溶液中加入少量KSCN溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象；放置一段時(shí)間后，溶液

中的Fe?+被溶解在溶液中的氧氣氧化為Fe3+，反應(yīng)的離子方程式為4Fe?++0?+4IF=4Fe3++2凡。，

生成的Fe"與SCN-結(jié)合顯紅色。

（6）Fe"—FeOj,鐵元素化合價(jià)+3f+6,升高3價(jià)，C1CT->C「，氯元素化合價(jià)+1--1,降

低2價(jià)，根據(jù)升降總數(shù)相等，F(xiàn)e3\FeO；前配2,CIO'C「前配3,根據(jù)電荷守恒，等式左邊少負(fù)

電荷，則左邊補(bǔ)OH,根據(jù)H元素守恒，右邊補(bǔ)H20,配平后可得離子方程式為

3+

2Fe+3C1CT+1OOIT=2FeOj+3C「+5H2O。

9.（2022秋?云南楚雄?高一統(tǒng)考期末）某化學(xué)興趣小組利用廢鐵屑（含少量Fe2O,）制備還原性鐵粉，

從而達(dá)到資源回收利用的目的，制備流程如圖所示。

稀硫酸物質(zhì)X（NHJC0、溶液焦炭

,J1,I,,I

廢鐵屑|―酸溶|-u轉(zhuǎn)化11-?|轉(zhuǎn)化21-u操作丫|_洗滌?—>|干燥?_?|焙燒?―?還原性鐵粉

nr

濾液

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）“酸溶''時(shí)，攪拌的目的是O

（2）“操作Y”為（填操作名稱），經(jīng)過(guò)“操作Y”得到了濾渣FeCOs，則物質(zhì)X可用于除去過(guò)量的

稀硫酸和防止Fe2+被氧化,可選擇（填試劑名稱）,“轉(zhuǎn)化2”發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為o

（3）“洗滌”時(shí)，能證明濾渣洗滌干凈的操作及現(xiàn)象為0

（4）麥片中常添加微量還原性鐵粉，用于補(bǔ)充入體所需的鐵元素，這些鐵粉在胃酸（主要成分為鹽酸）

的作用下發(fā)生反應(yīng)變成人體容易吸收的鐵元素，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為