2025年新高一化学暑假专项提升（人教版）铁及其氧化物

衔接点16铁及其氧化物

学习要求

初中阶段高中阶段

1.了解常见金属的化学性质；

2.知道一些常见金属（铁、铝等）矿物，知道可用矿1.了解单质铁、铁的氧化物的性质及用途；

石炼铁；2.通过探究实验，认识铁单质与水蒸气反应的条件；

3.知道在金属中加入其他元素可以改变金属材料的3.掌握铁的常见氧化物的物理性质和化学性质。

性能，知道生铁和钢的重要性。

衔接指引

知识衔接

回顾初中

一、铁的化学性质

1.与氧气反应：

点燃

原理：3Fe+2Ch仝分FesOj

现象：剧烈燃烧，火星四射,放出大量的热，生成黑色固体

2.与酸的反应：

原理：Fe+2HCI=FeCh+H2TFe+H2so4=FeSO4+H2T

现象：反应缓慢，有少量气泡产生,溶液由无色变为浅绿色

3.与某些盐反应：

原理：Fe+CuS04=Cu+FeS04

现象：铁表面有红色固体产生,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色。

二、铁的锈蚀与防护

1.铁生锈的原因：铁与氧气、水同时接触发生复杂的化学反应，生成铁锈（主要成分是Fe2O3）

2.防止铁生锈原理：隔绝氧气或水。

方法：①保持铁制品表面的干燥；②在铁制品表面涂油、刷漆等；③制成合金。

3.除铁锈方法：常用稀盐酸或稀硫酸除铁锈。

二、铁、铝、铜锈蚀的比较

铁锈铝锈制锈（俗称铜绿）

条fl较气、水等共同作用与氧气反应水、氧气、二氧化碳共同作用

成分FejOjexHX)AIQCu2(0HhC0j

致密的仪化膜.府盅在铝的

红棕色,疏松多孔,不能用的内

表面，从而保护里层的铝小绿色，疏松多孔,不能明码内层的铜缚

特点层的铁继续与乳气、水等反应.

用Lj氧气反应,故铝制品比坟锈蚀,故与铁一样可以全部腐蚀

故铁制晶可以全部锈蚀

铁制品经久耐用

注意：铁在空气中长时间慢慢氧化终得到丘2。3,F/03为红

棕色固体，是铁锈的主要成分，而铁在氧气中燃烧得到史必，

Fe3Ch为黑色固体，具有磁性。

三、炼铁的原理

1.原料：铁矿石。常见的铁矿石：赤铁矿（国磁铁矿

（丘3,黄铁矿（E旦&）,菱铁矿（F2co3）

2.原理：Fe2（H+3co'温Fe+3c0?

3.装置：现象及结论：①红褐色的氧化铁粉末逐渐变为黑色。②澄清的石灰水逐渐变浑浊。说明反应

有二氧化碳生成。③生成的黑色粉末能被磁铁吸引。说明有镌生成。

衔接高中

新知一铁

1.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

2.物理性质

银白色金属,耐腐蚀，有良好的导热性和延展性，能被磁铁吸引。

3.化学性质

铁元素性质活泼，有较强的江原性,主要化合价为±1价和±1价。

弱氧化剂Fe+S==FeS

非金属单质

强氧化剂2Fe+3CL0=2FeCL（产生棕黄色的烟）

通性非氧化性酸HC1稀硫酸Fe+2H'=Fe2'+H2T

2+2+

盐CuSCh溶液Fe4-CuSO4=FeSO4+CuFe+Cu=Fe+Cu

水高温水蒸气

3Fc+4H?O(g)=^=Fc3Q44-4H2

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

特性钝化

内部的金属不再与酸反应

4.高温下铁与水蒸气反应

还原铁粉

湿棉花/jj

实验装置

,pl

操作及现象用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，反应后试管内固体仍为黑色

高温

实验结论红热的铁能与水蒸气反应：3Fe+4H20(g)----Fe3Ch+4H2

(4)铁的冶炼

①原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石等。

②反应原理：用还原剂将铁从其化合物中还原出来。炼铁的主要化学方程式：

还原剂的形成：C+02%暨CO?,C+CO2=^^2COO

铁的还原：Fe2O3+3CO=^=2Fe+3CO2o

炉渣的形成：CaCO3==CaO+COzt»CaO+SiO2==^=CaS1O3«

■名师点评------------------------------------------------------------

(l)Fe分别与Oz(点燃)、FhO(g)(高温)反应的产物都是Fe.Qj而不是Fe2O3o

(2)Fe在Cl2中燃烧，无论CE过量还是不足均生成FeCb；铁与硫蒸气反应生成的是FeS而不是Fe2s3。

(3)常温下，Fe、Al在冷的浓琉酸和浓硝酸中发生钝化，但加热后继续反应。

(4)铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是FezOa，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4o

新知二铁的氧化物

1.物理性质和用途

化学式FeOFezChFeQ

俗名铁红磁性氧化铁

矿石赤铁矿磁铁矿

颜色状态器色粉末红棕色粉末黑色晶体

化合价+2+3+2,+3

溶解性均不溶于水

用途红色油漆和涂料磁性材料

2.典型反应

(1)分别写出盐酸与下列铁的氧化物反应的离子方程式：

①氧化亚铁：FcO+2H+=Fe2++lkO；

+

②氧化铁：FC2O3+6H=2F£l+3FbO；

③磁性氧化铁：FeAO4+8H^=Fe2~+2Fe3++4HgO.

(2)氧化铁与铝粉在高温下可发生铝热反应，其化学方程式为2A1+Fe。豌2Fe+AbOa，该反应常用

于焊接钢轨,它体现了氧化铁的氧化性。

"易借警示"---------------------------------------------------------------

(1)误认为FesCh是FeO与FezCh组成的混合物，其实Fes。4是一种特殊的氧化物，是纯净物。

(2)误认为Fc与02反应就一定生成Fe3O4,其实只有在纯氧中燃烧才会生成Fe3O4o

(3)误认为只有Fe才能被磁铁吸引，其实Fe3O4也可以吸引磁铁。

对点集训

集训一铁的化学性质

1.铁片放入下列溶液中，反应时无气体放出，取出后铁片质量减轻，则该溶液是()

A.稀硫酸B.浓盐酸C.AgNO3D.Fe2(SO4)3

【答案】D

【解析】铁片投入稀硫酸、浓盐酸中，生成相应的亚铁盐和Hz。Fe与AgNQ,溶液发生置换反应，析

出的Ag附着到铁片表面，铁片的质量增加。Fe与Fe2(SO5溶液发生反应生成FeSOv铁片质量减轻，溶

液的质量增加。

2.(2025•高一安徽淮南期中)红热的铁与水蒸气反应，其反应产物是()

A.FeO、H2B.FezCh、H2C.Fe^Ch、H2D.Fe(OH)3.H2

【答案】C

【解析】红热的铁与水蒸气反应：3Fe+4H20(g)豌Fe3O“4H2,反应产物为F.Ch、H?。A项，反应

产物为FeaCU、H2,A错误：B项，反应产物为Fe3O4、H2,B错误；C项，反应产物为FesCU、H2,C正确；

D项，反应产物为Fe.Q4、H2,D错误；故选C。

3.(2025•高一广西柳州期中)下列有关铁及其化合物的说法错误的是()

A.铁有良好的导电、导热性B.铁高温时与水蒸气反应生成FesCh

C.铁粉具有还原性，可用作食品脱氧剂D.可用Fe除去FeCb溶液中含有的FcCb

【答案】D

【解析】A项，铁属于金属，具有良好的导电、导热性，A正确：B.高温下，Fe与水蒸气反应生成四

氧化三铁和Hz,B正确；C.铁粉具有还原性，能和空气中氧气反应，用作食品脱氧剂，C正确；D.Fe

可以和FeCh反应生成FeCL,D错误；故选D,

4.下列关于铁与水反应的描述不正碘的是

A.常温下铁与水不反应B.铁与水蒸气高温下反应生成可燃气体

C.铁与水蒸气高温下反应生成铁红D.铁与水蒸气高温下的反应是置换反应

【答案】C

【解析】A.铁为较活泼金属，但常温下铁与水不反应，A正确；B.高温下Fe与水蒸气反应生成四氧

化三铁和氢气，氢气为可燃性气体，B正确；C.高温下Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁，四氧化三铁为

黑色,不生成铁红（氧化铁），C错误；D.高温下Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，为单质、化合物

反应生成新单质、化合物，属于置换反应，D正确；故选C。

5.人体血液中如果缺乏亚铁离子，就会造成缺铁性贫血。市场出售的某种麦片中含有微量、颗粒细小

的铁粉，这些铁粉在人体胃酸（主要成分是HC1）作用下转化成亚铁盐。下列叙述错误的是

A.铁粉具有还原性B.铁是人体必需的微量元素

C.亚铁盐溶液呈浅绿色D.Fe+2H+=Fe3++H2T

【答案】D

【解析】A项，Fe粉可以失电子，具有还原性，正确；B项，铁是合成血红蛋白的，所以铁是人体必

需的微量元素，正确；C项，亚铁盐溶液呈浅绿色，正确；D项，铁与稀盐酸反应应该生成亚诙离子，反应

+2

的离子方程式为：Fe+2H=Fe"+H2f,错误。

6.如图为一氧化碳还原氧化铁实验。下列说法中正确的是（）

A.开始忖应先预热玻璃管，后涌入一氧化碳B.实验中玻璃管里粉末由黑色逐渐变成红棕色

C.参加反应的氧化铁和一氧化碳质量比为40：7D.将尾气点燃或收集，可防止一氧化碳污染空气

【答案】D

【解析】实验开始先通入一氧化碳，排出装置内的空气后，再点燃酒精喷灯加热玻璃管中的氧化铁，

防止发生爆炸，A项错误;一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，玻璃管A中出现的现

象是红棕色粉末逐渐变黑，B项错误;反应的化学方程式为Fe2O3+3CO^2Fe+3CO2,参加反应的氧化铁

和一氧化碳质量比为160：（28x3）=40：21,C项错误。

集训二铁与水蒸气反应探究

7.（2025♦高一浙江杭州期中）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（）

湿棉花铁粉

肥皂液

A.反应为3Fe+4H2O(g)高周Fe3O4+4H2

B.酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好

C.用燃着的火柴点燃肥皂泡检验生成的氢气

D.炽热的铁水注入模具之前，模具必须充分干燥

【答案】B

【解析】A项，铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，方程式正确，A正确；B项，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，见实验效果不

好，B错误；C项，用木柴点燃肥电泡，若产生尖锐的爆鸣声，贝!可检睑生成的气体为氢气，C正确；D项，

炽热的铁水注入模具之前，模具必须充分干燥，否则铁与水蒸勺反应生成氢气会有爆炸危险，D正确；故

选B。

8.(2025•高三江西萍乡期中)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.下列说法错误的是()

A.应先将导管插入肥皂液中，再从左到右依次点燃酒精灯

B.肥皂液中产生气泡，点燃后会有轻微的爆鸣声

C.向溶液a中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，出现蓝色沉淀，说明固体中有铁粉剩余

D.Fc与水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H20(g)豌Fc3O4+4H2

【答案】C

【解析】A项，应先将导管插入肥皂液中，再从左到右依次点燃酒精灯，A正确：B项，由于反应产生

山，肥皂液中产生的气泡点燃后会有轻微的爆鸣声，B正确；C项，取少量反应后的固体加入稀硫酸使其

完全溶解得溶液。固体中若有FeQ4与稀硫酸反应后可以产生Fe2+,C错误；D项，Fe与水蒸气反应生成

四氧化三铁和氢气，化学方程式为3Fe+4H9(g)型Fe2H4H”D正确：故选C”

9.用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法不氐硬的是

A.装置A的作用是为实验提供持续不断的水蒸气

B.装置B中反应的化学方程式是2Fe+3H2。高温Fe2Ch+3H2T

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】B

【解析】A项，装置A是液态水在加热的条件下加热产生△蒸气的装置，作用是为实验提供持续不断

的水蒸气，A正确；B项，Fe与水蒸气在高温下发生反应产物是Fe3O4和Hz,B中反应的化学方程式是

3Fe+4H2O(g)高温乒@+母2,B错误；C项，氢气属于中性气体，可以用碱石灰做干燥剂，C正确；D项，

氢气在点燃之前应该先检验气体的纯度，防止发生爆炸，D正确；故选B。

10.某同学设计了如图所示的装置，进行还原铁粉与水蒸气反应的实验。下列说法错误的是

A.试管中发生的是置换反应

B.湿棉花的作用是提供水蒸气

C.点燃酒精灯的顺序是先a后b

D.加热时试管内生成红色物质，点燃肥皂泡可听到爆鸣声

【答案】D

【解析】由实验装置图可知，试管底部的湿棉花受热提供水蒸气，试管中部的铁粉与水蒸气共热反应

生成四氧化三铁和氢气，蒸发皿中盛有的肥皂液用于收集和验证氢气的生成，为防止铁与空气中的氧气反

应，实验时应先点燃a处酒精灯后点燃b处酒精灯，实验结束后为防止倒吸应该先撤导管后熄灭酒精灯。A

项，试管中发生的反应为铁粉与水蒸气共热反应生成四氧化三铁和氢气，该反应是有单质参加和有单质生

成的置换反应，故A正确；B项，试管底部的湿棉花的作用是受热提供水蒸气，故B正确；C项，为防止

铁与空气中的氧气反应，实验时应先点燃a处酒精灯后点燃b处酒精灯，故C正确；D项，试管中发生的

反应为铁粉与水蒸气共热反应生成四氧化三铁和氢气，四氧化三铁是黑色固体，不是红色固体，故D错误；

故选D。

II.（2023年湖北省襄阳市期末）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+Hz屋=01+比0,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，CuSCh+SHzOnCuSOKHzO为非氧化还原反应，正确。

集训三铁的氧化物

12.（2025•高一河南洛阳期中）下列有关铁及其化合物的说法正确的是（）

A.在自然界中，铁都以化合态形式存在B.赤铁矿的主要成分是FezCh

C.FeO是一种白色粉末D.FeaO4属于混合物

【答案】B

【解析】A项，在自然界中，铁主要以化合态形式存在，但在陨铁中存在游离态的铁，A错误：B项，

赤铁矿的主要成分是Fe2O3,B正确：C项，FeO是一种黑色粉末，C错误；D项，Fe.Qa有固定组成，是

化合物，则Fe3O4属于纯净物，D错误；故选B.

13.北宋沈括的《梦溪笔谈》对指南针已有详细记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南。'‘磁石的主要

成分是（）

A.FeOB.FeoO?C.Fe.aChD.CuFeS2

【答案】C

【解析】四氧化三铁具有磁性，制指南针的磁石主要成分是四氧化三铁。

14.某铁的氧化物（FeQy）1.52g溶于足量盐酸，向所得溶液中通入标准状况下112mLeL,恰好将Fe?+

完全氧化。该铁的氧化物的化学式为（）

A.FeOB.FezO?C.Fe?O4D.FeQ

【答案】D

15.有一粉末，它是由铁的氧化物中的一种或两种组成，取3.04g粉末加热，同时通入足量的CO使

之完全反应，再用澄清石灰水把产生的气体充分吸收，产生沉淀5g,则该粉末的组成可能是（）

A.只有Fe2O3B.只有FeO

C.等物质的量的FeO和Fe3。4D.等物质的量的FezOa和FesCh

【答案】C

【解析】用澄清石灰水把产生的气体充分吸收，产生沉淀5g,则生成的CO2的物质的量为

n（CO2）=n（CaCOa）=痂尚为=0.05rml.设铁的氧化物化学式为FeQy.设铁的氯化物物质的量为nmol,则有：

FexOy+yCO=xFe+yCO2

।y

n0.05

得n:吧，:"x：y=4：5,所以Fe和O的原子个数比为4：5,选C。

y（56x+16y）yJ

16.铁的常见化合价有+2价和+3价。据研究,铁在浓HNO?中发生钝化时，可生成一种化学式为Fe8On

的化合物，它可以看作由FeO和FezCh组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为（）

A.FeOSFezOsB.2FeO3Fe20aC.FeO-2Fe2O?D.2FeOFe2Os

【答案】B

【解析】化合物FesOu可以看作由FeO和FezCh组成的复杂氧化物，设化学式为nFeO/«Fe2O3,则

/?—2/〃=8

,,解得〃=2,6=3,该化合物可以表示为2FeO3Fe2O。

n-3m=\\

综合演练

一、选择题

1.下列物质中，不能由单质直接化合生成的是（）

A.FeChB.CuChC.FeChD.Fe3（）4

【答案】C

【解析】Fe与CL反应可以直接生成FeCh,A项错误；Cu与Ch反应直接生成CuCb,故CuCb能由

单质直接化合生成，B项错误；Fe与Cb反应只生成FeCb而不是FeC3故FeCb不能由单质直接化合生

成，C项止确；铁丝在氧气中燃烧生成F.Ch,故Fe3Ch可以由单质直接化合生成，D项错误。

2.铁与足量下列物质反应所得产物中铁为+3价的是

A.SB.稀HC1C.FeChD.HNO3

【答案】D

【解析】A.Fe和S混合加热生成FeS,产物中Fe为+2价，故A不选；B.稀盐酸具有弱氧化性，且

弱氧化性是H+体现的，能将Fe筑化为+2价，故B不选；C.Fc和FeCh发生归中反应生成FeC3产物中

Fe为+2价，故C不选；D.硝酸具有强氧化性，能将Fe氧化+3价，故D选；故选D。

3.（2025•高一浙江衢州期末）红热的铁与水蒸气反应，产物是

A.FeO、H2B.FezCh、H2C.FesCh、H2D.Fe（OH）3.H2

【答案】C

【解析】红热的铁与水蒸气反应3Fe+4H2O（g）=Fe3O4+4Hz，反应的产物为Fe^Ch和H?，故选C项。

4.关于铁的性质描述中，属于化学性质的是

A.铁是银白色的B,铁不易与氧气反应C.铁具有优良的导电性D.铁具有良好的延展性

【答案】B

【解析】A.铁是银白色的，不需要通过化学变化表现出来，属于物质的物理性质，A项错误；B.铁

不易与氧气反应，体现的是铁的化学性质，属于物质的化学性质，B项正确；C.铁具有优良的导电性，不

需要通过化学变化表现出来，属于物质的物理性质，C项错误；D.铁具有良好的延展性，不需要通过化学

变化表现出来，属于物质的物理性质，D项错误；故选

5.关于氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁三种氧化物的下列说法中不正确的是（）

A.铁元索化合价不完全相同B.氧元素的化合价完全相同

C.氟化亚铁俗称铁红，为红粽色固体D.铁在氧气中燃烧的产物为黑色固体

【答案】C

【解析】铁的三种氧化物中，氧元素的化合价完全相同，都为一2价；铁元素的化合价不同，氧化铁中

铁为+3价，氧化亚铁中铁为+2价，四氧化三铁中铁为+2价和+3价。氧化铁俗称铁红，是一种红棕色

的固体；铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，是一种黑色固体：故选C。

6.（2025•高一河南洛阳期末）下列物质中，在一定条件下与铁反应，且铁元素的化合价能变为+3价的

是

A.氯化铁溶液B.硫酸铜溶液C.氯气D.稀盐酸

【答案】C

【解析】A项，氯化铁溶液与铁反应生成氯化亚铁，铁元素变为+2价，不符合题意；B项，铁与硫酸

铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，铁元素变为+2价，不符合题意；C项，氯气具有强氧化性，托变价金属氧

化为最高价，铁与氯气加热反应生成氯化铁，铁元素变为+3价，符合题意；D项，铁与盐酸反应生成氯化

亚铁和氢气，铁元素变为+2价，不符合题意。

7.（2025•高一江苏苏州期末）我国宋代的药物著作《开宝本草》中记载了有关中药材——铁华粉的制法

为：取钢燃作叶，令表光净、以盐水洒之并置于浓醋瓮中，阴处埋之百日，则铁上生衣，铁华成矣。由此

判断铁华粉所属类别为（）

A.金属单质B.亚铁盐C.铁盐D.碱

【答案】B

【解析】根据题干描述，铁华粉的制法涉及钢片与盐水（含。）和浓醋（含CHKOOH）在密闭环境中长期

反应。此过程本质是铁的腐蚀反应，醋酸提供酸性环境，与铁发生反应，生成Fe2+,化学方程式：

Fe+2CH3COOH-Fe（CH3COO）2+H2T,最终产物以亚铁盐（如醋酸亚铁）为主：故选B。

8.（2025•高一浙江衢州期中）下列有关铁及其化合物的说法正确的是（）

A.铁的化学性质活泼，在自然界中均以化合态存在

B.高温下，Fe和H2O（g）反应生成FezCh和Hz

C.铁的氧化物有FcO、Fe2O3、Fe3O4,它们都是黑色的固体

D.FeO不稳定，在空气里受热，迅速被氧化成Fe3（h

【答案】D

【解析】A项，在自然界中，铁陨石有游离态的铁存在，A项错误；B项，高温下，Fe和H2O（g）反应

生戌Fe-Q4和H2,B项错误；C项，铁的氧化物有FeO、FezCh、Fe3O4,其中FezCh是红棕色固体，FeO和

Fe3O4是黑色固体，C项错误；D项，FeO不稳定，在空气里受热，迅速被氧化成Fe.Qv,反应原理为：6FeO+O2

△2Fe3O4,D项正确；故选D。

9.铁的常见化合价有+2价和+3价。据研究，铁在浓HNO3中发生钝化时，可生成一种化学式为FesOn

的化合物，它可以看作由FeO和FezOi组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为（）

A.FeO-3Fe2O3B.2FeO3Fe2O3C.FeO-2Fe2O3D.2FeOFe2O3

【答案】B

【解析】化合物Fe8On可以看作由FeO和Fe2（）3组成的复杂氧化物，设化学式为“FeOsFezCh，则

〃一2机=8

<,解得〃=2,m=3,该化合物可以表示为2FeO3Fe203。

[〃-3机=11

10.下列反应的离子方程式正确的是（）

A.将铜屑加入Fe?+溶液中：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

+3+

B.将磁性氧化铁溶于盐酸：Fe3O4+8H=3Fe+4H2O

C.FeCb酸性溶液放在空气中变质：2Fe"+4H++O2=2Fc，’+2H2O

t3+

D.将铁粉加入稀硫酸中：2Fe+6H=2Fe+3H2t

【答案】A

【解析】A项，符合3个守恒，正确；B项，电荷不守恒，Fe3O,中Fe有两种价态：+2、+3,所以

产物中有Fe?'、Fe3+,错误；C项，得失电子不守恒、电荷不守恒，错误；D项，不符合客观实际，反应后

只能产生Fe?+和H2,错误。

11.用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法不乏石我的是

A.装置A的作用是为实验提供持续不断的水蒸气

B.装置B中反应的化学方程式是2Fe+3H2。高温Fe2Oa+3H2T

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】B

【解析】装置A是液态水在加热的条件下加热产生水蒸气的装置，作用是为实验提供持续不断的水蒸

气，A项正确；Fe与水蒸气在高温下发生反应产物是Fe3O4和Hz,B中反应的化学方程式是

3Fc+4H2O（g）_5遢J0O4+4H2,B项错误；氢气属于中性气体，可以用碱石灰做干燥剂，C项正确；氢气在

点燃之前应该先检验气体的纯度，防止发生爆炸，D项正确。

12.（2025•云南高三模拟预测）实验室中利用如图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法正确的是（）

肥电液

A.该试验装置必须在试管口放置棉花，防止铁粉阻塞导气管

B.检验充分反应（铁粉无剩余）后，生成的固体产物中铁的化合价，还需用到的药品有：稀盐酸、硫冢

化钾溶液、铁氟化钾溶液

C.用木柴点燃肥皂泡检验生成的氢气，发现火焰为黄色，说明氢气燃烧，焰色为黄色

D.酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好

【答案】B

【解析】A项，该试验装置不需在试管口放置棉花，铁粉不易阻塞导气管，A错误：B项，由于该实验

中的反应生成Fe3O4,因此要使用稀盐酸先溶解，然后分别用硫轨化钾溶液、铁辄化钾溶液来检验三价铁,

二价铁，B正确；C项，用木柴点燃肥皂泡检验生成的氢气，发现火焰为黄色，是因为肥皂里面含有钠元素，

焰色反应为黄色，而氢气燃烧的火焰颜色为淡蓝色，C错误；D项，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，D错误；故选B。

13.（2025•高一浙江温州期末）某同学探究铁与水蒸气的反应，进行了如下实验：

卜.列说法中不可砸的是

A.点燃酒精灯的顺序是先a后b

B.湿棉花的作用是提供水蒸气

C.由肥皂液冒气泡证明铁与水蒸气发生了反应

D.不能用磁铁将铁粉从反应后的固体中分离出来

【答案】C

【解析】A项，为了防止Fe被热空气氧化，应该先点燃a处的酒精灯，使水蒸气充满整个试管，然后

再点燃b处酒精灯，使Fe与热的水蒸气发生反应，故点燃酒精灯的顺序是先a后b,正确；B项，湿棉花

上含有大量的水分，当加热时会产生水蒸气与铁发生反应，故湿棉花的作用是提供水蒸气，正确；C项，水

蒸气进入肥皂液中也会产生气泡，因此不能根据肥皂液冒气泡来证明铁与水蒸气发生了反应，错误；D项，

Fc与热的水蒸气在高温下反应产生F.Oj，Fe、F3O4都会被磁铁吸引，故不能用磁铁将铁粉从反应后的固

体中分离出来，正确。

14.四氧化三铁（Fe.Q4）的组成可表示为FeSFezO."下列关于Fe-Qa的说法不无理的是（）

A.FesCh是•种混合物

B.FeO在空气中受热能迅速被氧化为Fe3O4

C.FC3O4与盐酸反应的产物中有两种铁的价态

D.FesCh俗称磁性氧化铁，常用作磁性材料

【答案】A

【解析】FeQ*是一种铁的氧化物，属于纯净物，A项错误；+2价铁具有较强还原性、容易被氧化，FeO

在空气中受热能迅速被氧化为FeQ4,B项正确；Fe3O4中铁元素呈+2、+3价，与盐酸反应得到氯化亚铁、

氯化铁，则产物中有两种铁的价态，C项正确：Fe3O4具有铁磁性，俗称磁性氧化铁，常用作磁性材料，D

项正确。

15.磁石有纳气平喘的功能，《本草经集注》中有磁石炮制用约的记载：能吸针者为上品，称净磁石，

采集日久，为呆磁石：取上品武火煨至红透，醋淬，此法后代一直沿用，下列有关磁石说法正确的是（）

A.上品净磁石为纯净物

B.净磁石采集日久变为呆磁石，是发生了分解反应的缘故

C.磁石的主要成分是Fe3O4

D.醋淬磁石涉及氧化还原反应

【答案】C

【解析】由题意可知，上品津磁石为含有四氧化三铁的混合物，A项错误；由题意可知，净磁石采集

后放置口久表面的四氧化三铁被空气中氧气氧化为氧化铁，净磁石的磁性便会减退变为呆磁石，则净磁石

采集口久变为呆磁石是因为发生了氧化还原反应，与分解反应无关，B项错误；由题意可知，上品净磁石

的主要成分为四氧化三铁，C项正确；由题意可知，醋淬磁石涉及的反应为磁石表面的氧化铁与醋酸反应

生成醋酸铁和水，反应中没有元素发生化合价变化，该反应不是氧化还原反应，D项错误。

二、非选择题

16.从古至今，铁及其化合物在人类的生产生活中都起了巨大的作用。

(1)中国四大发明之一的指南针由天然磁石制成的，其主要成分是_______(填字母)。

A.FeB.FeOC.Fe3O4D.FezCh

(2)将烧至红热的铁丝伸入盛有氯气的集气瓶中，可观察到有棕黄色的烟生成，该反应中被还原的物质

是______(填化学式)。

【答案】⑴C(2)Ch

【解析】(1)天然磁石的主要成分是FC3O4；故选C项；

(2)铁与氯气反应生成氯化铁，氯气中氯元素的化合价由0价变成I价，是氧化剂，反应中被还原，故

为

17.在常温下，Fe与水并不可发生反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。高温下Fe与水蒸气

的反应实验可使用如图所示的装置，在硬质玻璃管中放入铁粉和石棉绒的混合物。通入水蒸气并加热。请

回答实验的相关问题：

(1)该反应的化学方程式为o

(2)圆底烧瓶中加入了几片碎兖片，碎究片的作用是__________________。

(3)干燥管中盛装的物质是___________________,作用是_________________2

(4)如果要在A处玻璃管口点燃收集的气体，则必须对该气体进行。

【答案】(l)3Fe+4H20(g)直追FesOMFh

(2)防止暴沸

(3)碱石灰(或氧化钙或氢氧化钠固体)除去反应产生的从中的水蒸气

(4)验纯

【解析】(1)在高温下，Fe与水蒸气可发生反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为

3卜e+4H2()(g)高温卜eaOrHH?：

(2)圆底烧瓶中加入了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是防暴沸：

(3)干燥管的作用是除去反应产生的山中的水蒸气，干燥管中盛装的物质是碱石灰或氧化钙或氢氧化钠

固体;

(4)氢气是易燃气体，点燃氢气前，必须要进行验纯。

18.某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(0H)2白色沉淀。

林破枝

请回答：

(1)仪器1的名称・装置5的作用.

(2)实验开始时，关闭K2,打开K”反应一段时间后，再打开K2,关闭Ki,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。

(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________。

【答案】(1)滴液漏斗(分液漏斗)液封，防止空气进入装置4

(2)在装置2、3之间添加控制开关

(3)装置4内的空气没有排尽

【解析】该装置制备FC(OH)2白色沉淀的思路是在排尽空气的气氛中，先将铁屑和稀硫酸反应得到

FeSO4,再利用气体产生的气压把FeSCU溶液压至装置4中与NaOH反应，得到Fe(OH)2,注意所需试剂也

需要加热除掉溶解氧。

(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Ki,反应一段时间后，再打开K2,关闭Ki,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从左侧导管溢出，那么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。

19.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。

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o

(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)AFe3Ch+4H2

(4)干燥氢气，降低Hz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+4H2OQ)AFe3O4+4H2：

(4)潮湿的氧气很难燃烧，故H的作用是干燥氢气，降低Hz中水蒸气的含量；

(5)装置B中使用石棉绒可以漕大水蒸气与铁粉的接触面积，使反应充分进行。

20.如图是铁与水蒸气反应的实验装置。在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒(石棉绒是耐高温材料，

与水、铁不反应)的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下铁与水蒸气反应的实验。

AB

⑴已知该实验反应的反应方程式为：Fe+H2O-^Fe3O4+H2(请配平)。

(2)仪器a的名称是o

(3)某同学为了研究一定时间内铁粉的转化率，设计了如下实验：准确称量一定质量的铁粉进行反应，

测量反应后生成气体的体积，计算铁粉的转化率。

①该同学应该先点燃(填或"B”)处的酒精灯(或酒精喷灯)，测量气体体积不可以选用上图中

(填“甲皿乙”或“丙”)装置。

②称取5.6g铁粉与适量石棉绒混合，然后加热反应一段时间。若测出的气体体积在标准状况下为0.448

L,则铁粉的转化率为。

(4)将硬质玻璃管中反应后的固体混合物全部取出置丁烧杯中，加入足量的盐酸溶解并过谑，为探究反

应后溶液中可能的阳离子，小林同学进行如下实验，请你将下表补充完整(已知：含Fe3+溶液中滴加KSCN

溶液，溶液会变红色，而Fe2+溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色):

步骤现象解释(用离子方程式表示)结论

2+3

©Fe3O4+8H'=Fe+2Fe*

I.取样，滴力口KSCN

溶液不变红色

+4H2O

溶液

②____________

HI.反应后的溶液

刚开始无明显