2026版绿色通道大一轮化学 第12讲 铁及其氧化物和氢氧化物

大单元二元素及其化合物第四章金属及其化合物第12讲铁及其氧化物和氢氧化物课标解读

1.掌握铁及其重要化合物的主要性质及应用。2.掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的性质及Fe(OH)2的制备方法。CONTENTS目录页1考点2真题演练感悟高考3课时作业考点返回目录考点一铁单质铁的氧化物理·必备知识一、变价金属——铁1．物理性质(3)与酸反应Fe与H＋：Fe＋2H＋===Fe2+＋H2↑；判断正误，错误的说明理由。(1)用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸。正确。(2)铁与过量的硫粉共热产物是Fe2S3。错误。铁与硫粉共热产物是FeS，与硫粉的用量无关。(3)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2。错误。Fe与Cl2反应只生成FeCl3，与Cl2的用量无关。

3．生铁的冶炼(1)原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石。(2)设备：高炉。(3)主要反应二、铁的氧化物1．物理性质

提·关键能力考向1

铁及其氧化物的性质1．下列叙述正确的是(

A

)A．故宫是中国最大的古代文化艺术博物馆，氧化铁可作故宫红色外墙的涂料B．过量的铁与氯气反应生成FeCl2C．5.6

g

Fe与足量的S反应转移的电子数为0.3NA（NA代表阿伏加德罗常数的值）D．常温下，过量铁粉与浓硝酸反应生成Fe(NO3)2、NO2和H2O考向2

实验探究铁与水蒸气的反应2．（2024·广东深圳摸底）铁与水蒸气反应，通常有以下两种装置，请回答下列问题：(1)装置一中，装置A的作用：

提供水蒸气

。装置二中，装湿棉花的作用：

提供水蒸气

。(2)实验完毕后，取出装置一的少量固体，溶于足量稀盐酸，再滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，试解释原因：

在溶液中Fe3+被未反应的铁粉完全还原为Fe2+。提供水蒸气提供水蒸气在溶液中Fe3+被未反应的铁粉完全还原为Fe2+考向3

铁的氧化物组成的确定3.有一块铁的“氧化物”样品，用140

mL

5.0

mol·L-1盐酸恰好将之完全溶解，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+，计算确定该氧化物的化学式。答案根据2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－可知，铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中n(Fe2+)＝0.025

mol×2＝0.05

mol，根据电荷守恒得2n(Fe2+)＋3n(Fe3+)＝n(Cl－)，则n(Fe3+)＝0.2

mol，n(Fe2+)∶n(Fe3+)＝0.05∶0.2＝1∶4，故该氧化物可表示为FeO·2Fe2O3，即Fe5O7。4．（2025·辽宁沈阳检测）准确称取某种铁的氧化物2.88

g，用足量的CO进行还原，将生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀4.00

g，计算确定该氧化物的化学式。考点二铁的氢氧化物理·必备知识1．铁的氢氧化物比较2.制备方法(1)Fe(OH)3：可溶性铁盐与碱溶液反应。(2)Fe(OH)2：可溶性亚铁盐与碱溶液反应。判断正误，错误的说明理由。(1)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。正确。(2)Fe(OH)2与足量稀HNO3发生反应的离子方程式为Fe(OH)2＋2H＋===Fe2+＋2H2O。(3)Fe(OH)3与足量氢碘酸反应生成FeI3。错误。应生成FeI2，反应的离子方程式为2Fe(OH)3＋2I－＋6H＋===2Fe2+＋I2＋6H2O。

1.用FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备Fe(OH)2。(1)除去蒸馏水中溶解的O2常采用

煮沸

的方法。(2)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入

稀H2SO4、铁屑

。(3)制备Fe(OH)2白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液，这样操作的理由是

避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化

。为了使沉淀能持续一段时间不变色，还可在FeSO4溶液上面加保护层，如

苯（或煤油）

等。解析

(2)Fe2+易水解，要加入稀H2SO4防止其水解；Fe2+易被空气中的O2氧化，要加铁屑，将被氧化生成的Fe3+还原成Fe2+。煮沸稀H2SO4、铁屑避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化苯（或煤油）2．选用稀硫酸、铁粉、NaOH溶液进行实验，装置如图。实验时，先

打开

（填“打开”或“关闭”，下同）止水夹K，然后打开分液漏斗的玻璃塞和活塞，使稀硫酸与铁粉反应，一段时间后，

关闭

止水夹K，利用氢气造成试管内的压强增大，将FeSO4溶液压至NaOH溶液中反应制得白色Fe(OH)2沉淀，且沉淀能持续一段时间不变色。沉淀能一段时间不变色的原因是

稀硫酸与铁粉反应产生的H2排出了装置中的空气

。打开关闭稀硫酸与铁粉反应产生的H2排出了装置中的空气3．（2025·河北唐山质检）利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀，如图所示，已知两电极的材料分别为石墨和铁。③d为苯，其作用是

隔绝空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化

，在加入苯之前对电解液c应作何简单处理？

加热煮沸，排出溶解的O2

。(2)若c为Na2SO4溶液，当电解一段时间后看到白色Fe(OH)2沉淀，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为

白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色

。隔绝空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化加热煮沸，排出溶解的O2白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色考向2

Fe(OH)2制备实验的拓展4．醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·2H2O]为砖红色晶体，难溶于冷水，易溶于酸，在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂，将三价铬还原为二价铬；二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬，实验装置如图所示。回答下列问题：

解析

醋酸亚铬在气体分析中用作氧气吸收剂，说明亚铬离子具有强还原性，易与氧气反应，则制备实验中应避免接触氧气，实验时，将过量锌粒和氯化铬固体置于c中，加入少量蒸馏水，按题图连接好装置，打开K1、K2，关闭K3，盐酸与锌反应可生成氢气，可将装置内的空气排出，避免亚铬离子被氧化，且发生反应：Zn＋2Cr3+===Zn2+＋2Cr2+，可观察到c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，打开K3，关闭K1和K2，c中压强增大，可使亮蓝色溶液流入d中，生成醋酸亚铬砖红色沉淀。真题演练感悟高考返回目录1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)浓硝酸与铁在常温下不反应，所以可用铁质容器贮运浓硝酸（2022·浙江6月选考，9C）(

×

)(2)工人将模具干燥后再注入熔融钢水，是因为铁与H2O高温下会反应（2022·广东卷，6C）(

√

)(3)将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2（经典考题节选）(

√

)(4)铁锈的主要成分可表示为Fe2O3·nH2O（经典考题节选）(

√

)2．（2024·江苏卷，3）实验室进行铁钉镀锌实验。下列相关原理、装置及操作不正确的是(

A

)解析

配制一定物质的量浓度的溶液时，溶质要放在烧杯中溶解，不能直接放在容量瓶中溶解，A不正确；油污的主要成分是油脂，油脂在碱性条件下可以发生水解反应生成可溶于水的甘油和高级脂肪酸盐，因此，铁钉放在NaOH溶液中加热后可以除去其表面的油污，B正确；铁锈的主要成分是Fe2O3·nH2O，其可溶于盐酸，因此，将铁钉放在盐酸中可以除去其表面的铁锈，C正确；该装置为电解池，铁钉与电源负极相连作阴极，锌片与电源的正极相连作阳极，电解质溶液为ZnCl2溶液，因此，该装置为电镀装置，可以实现铁钉上镀锌，D正确。3．（2024·新课标卷，9）实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是(

B

)解析

酒精灯放在铁粉下方加热可以产生高温，且不影响水的蒸发，若移至湿棉花下方则难以产生高温，则实验效果不好，B错误；用木柴点燃肥皂泡，若产生尖锐的爆鸣声，则可检验生成的气体为氢气，C正确；由于该实验中的反应要在高温下发生，因此要使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉，D正确。4．（2022·浙江6月选考，22）关于化合物FeO(OCH3)的性质，下列推测不合理的是(

B

)A．与稀盐酸反应生成FeCl3、CH3OH、H2OB．隔绝空气加热分解生成FeO、CO2、H2OC．溶于氢碘酸(HI)，再加CCl4萃取，有机层呈紫红色D．在空气中，与SiO2高温反应能生成Fe2(SiO3)3解析

化合物FeO(OCH3)中Fe的化合价为＋3价，故其与稀盐酸反应生成FeCl3、CH3OH、H2O，反应原理为FeO(OCH3)＋3HCl===FeCl3＋H2O＋CH3OH，A推测合理；化合物FeO(OCH3)中Fe的化合价为＋3价，C为－2价，若隔绝空气加热分解生成FeO、CO2、H2O，则得失电子总数不相等，不符合氧化还原反应规律，即不可能生成FeO、CO2、H2O，B推测不合理；化合物FeO(OCH3)中Fe的化合价为＋3价，故其溶于氢碘酸(HI)生成的Fe3+能将I－氧化为I2，反应原理为2FeO(OCH3)＋6HI===2FeI2＋I2＋2H2O＋2CH3OH，再加CCl4萃取，有机层呈紫红色，C推测合理；化合物FeO(OCH3)在空气中高温反应将生成Fe2O3、CO2和H2O，Fe2O3为碱性氧化物，SiO2为酸性氧化物，故化合物FeO(OCH3)与SiO2高温反应能生成Fe2(SiO3)3，D推测合理。5．（经典考题）某同学设计如图装置（气密性已检查）制备Fe(OH)2白色沉淀。请回答：(1)仪器1的名称为

分液漏斗

。装置5的作用为

液封，防止空气进入装置4中

。(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。请为装置做一处改进，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中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因：

装置4中的空气没有排尽

。分液漏斗液封，防止空气进入装置4中在装置2、3之间添加控制开关装置4中的空气没有排尽解析

(2)3中溶液不能进入4中的原因在于装置3产生的H2从左侧导管逸出，没有足够的压强将FeSO4溶液压出，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。课时作业返回目录1．下列对铁元素的认识正确的是(

A

)A．铁有两种不溶于水的氢氧化物B．铁在自然界中不存在单质形态C．铁元素是地壳中含量最多的金属元素D．自然界存在的铁元素均显＋3价解析

陨铁中的铁以单质形态存在，B错误；铝元素是地壳中含量最多的金属元素，C错误；自然界存在的铁元素不一定显＋3价，如磁铁矿石（主要成分为Fe3O4）中含有＋3和＋2价的铁，硫铁矿(FeS2)中的铁为＋2价，D错误。2．下列反应既可得到正二价铁又可得到正三价铁的是(

A

)A．铁在纯氧中燃烧B．铁与稀硫酸反应C．铁在氯气中燃烧D．铁粉与硫粉混合加热解析

铁在纯氧中燃烧生成四氧化三铁，既可得到正二价铁又可得到正三价铁，A符合题意；铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，B不符合题意；铁在氯气中燃烧生成氯化铁，C不符合题意；铁粉与硫粉混合加热生成硫化亚铁，D不符合题意。3．下列关于氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁三种氧化物的说法不正确的是(

C

)A．铁元素的化合价不完全相同B．氧元素的化合价完全相同C．氧化亚铁俗称铁红，为红棕色固体D．铁在氧气中燃烧的产物为黑色固体解析

氧化铁俗称铁红，是一种红棕色粉末；铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，是一种黑色固体。4．（2024·吉林长春检测）下列关于铁及其化合物的叙述正确的是(

C

)A．氢氧化铁受热分解可制得Fe3O4B．Fe2O3、Fe3O4都有磁性C．FeO不稳定，在空气中受热，能迅速被氧化D．高温下，铁能与水蒸气反应生成Fe2O3解析

氢氧化铁受热分解可制得Fe2O3，A错误；Fe3O4具有磁性，Fe2O3无磁性，B错误；FeO不稳定，在空气中受热，能迅速被氧化为Fe3O4，C正确；高温下，铁能与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气，D错误。5．实验室用FeCl2溶液和烧碱制备Fe(OH)2，为使生成的产物不被氧化，下列采取的措施错误的是(

C

)A．配制FeCl2溶液和烧碱溶液所用的蒸馏水要煮沸B．可在FeCl2溶液的上面加一层苯，以隔绝空气C．向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴不能伸入试管中D．产生Fe(OH)2沉淀后，不能振荡试管解析

A项，FeCl2溶液和烧碱溶液要现用现配，且配制溶液的蒸馏水要煮沸以除去氧气，确保Fe(OH)2不被氧化，正确；C项，向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，要将胶头滴管的尖嘴伸入FeCl2溶液中，防止氢氧化钠溶液在滴入时溶有氧气，错误；D项，产生Fe(OH)2沉淀后，若振荡试管，会增大沉淀与空气接触的机会，使沉淀更易被氧化，正确。6．根据Fe(OH)3的物质类别和元素化合价推测，下列物质不与其反应的是（不考虑溶解氧）(

D

)A．潮湿的空气

B．盐酸C．新制氯水

D．烧碱溶液解析

Fe(OH)3在潮湿的空气中会失去部分水生成Fe2O3·xH2O，故A不符合题意；Fe(OH)3会和盐酸反应：Fe(OH)3＋3HCl===FeCl3＋3H2O，故B不符合题意；新制氯水中含有HCl，二者会发生反应，故C不符合题意；烧碱溶液中的NaOH和Fe(OH)3都是碱，二者不反应，故D符合题意。7．（2025·湖南岳阳质检）下列有关铁和铁的化合物的叙述中，正确的是(

C

)A．铁的化学性质比较活泼，它能与许多物质发生化学反应，因此铁在自然界中只能以化合态存在B．Fe3O4是一种红棕色粉末，俗称铁红，常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料C．Fe(OH)2在空气中容易被氧化，如图①②都能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀D．往某溶液中先加入氯水，再加入KSCN溶液，发现溶液变成红色，证明原溶液中含有Fe3+解析

铁虽然化学性质比较活泼，能与许多物质发生化学反应，但是自然界陨石中还存在单质铁，A错误；Fe3O4为黑色粉末，铁红为Fe2O3，B错误；若原溶液中没有Fe3+只有Fe2+，先加入氯水，Fe2+被氯水氧化成Fe3+，再加入KSCN溶液变红色，D错误。8．（2024·安徽合肥联考）下列有关铁元素的叙述中，错误的是(

C

)A．自然界中存在赤铁矿、磁铁矿等铁矿石，说明铁的氧化物与水难以直接化合B．铁是较活泼的金属，但它与卤素(X2)反应的生成物不一定为FeX3C．氢氧化铁与氢碘酸反应的化学方程式为Fe(OH)3＋3HI===FeI3＋3H2OD．Fe2O3能与铝粉发生置换反应放出大量热，可用于焊接钢轨解析

铁是较活泼的金属，与I2反应生成FeI2，B正确；Fe3+具有强氧化性，I－具有还原性，氢氧化铁与氢碘酸会发生氧化还原反应，化学方程式为2Fe(OH)3＋6HI===2FeI2＋I2＋6H2O，C错误；将铝粉和氧化铁混合，在高温条件下发生铝热反应，该反应能够放出大量的热，生成氧化铝和液态铁，工业上常利用该反应原理来焊接钢轨，D正确。9．铁的常见化合价有＋2价和＋3价。据研究，铁在浓硝酸中发生钝化时，可生成一种化学式为Fe8O11的化合物，它可以表示为FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物为(

C

)A．FeO·3Fe2O3

B．FeO·2Fe2O3C．2FeO·3Fe2O3

D．2FeO·Fe2O3解析

FeO·3Fe2O3中铁原子和氧原子的个数比为7∶10，不符合8∶11，故A不符合题意；FeO·2Fe2O3中铁原子和氧原子的个数比为5∶7，不符合8∶11，故B不符合题意；2FeO·3Fe2O3中铁原子和氧原子的个数比为8∶11，故C符合题意；2FeO·Fe2O3中铁原子和氧原子的个数比为4∶5，不符合8∶11，故D不符合题意。10．（2025·河北唐山摸底）废铁屑制Fe2O3的一种流程如图：下列说法不正确的是(

B

)A．热的纯碱溶液可去除废铁屑表面的油污B．操作a是萃取C．冰水既可洗去杂质又可减少固体的溶解D．Fe2O3可用作红色颜料解析

操作a是过滤，B项错误。

12．（2024·重庆长寿质检）用如图所示装置（夹持仪器省略）制备氢氧化亚铁。实验步骤如下：Ⅰ.检查装置气密性后，关闭K2、K5、K6，打开K1、K3、K4，使装置A中产生的气体进入装置B中，排尽装置B中空气。Ⅱ.待装置B中空气排尽后，关闭K3，打开K2，将装置A中溶液压入装置B中并观察现象。Ⅲ.关闭K1、K2，打开K5、K6，使装置C中气体通入装置B中并观察现象。

解析

(1)氢氧化亚铁容易被氧气氧化，因此打开K1、K3、K4，关闭K2、K5、K6，装置A中产生H