初高中化学暑假衔接材料：第13讲 铁的单质、氧化物和氢氧化物（暑假预习讲义）（原卷版）

2/14第13讲铁的单质、氧化物和氢氧化物内容导航01预习航标→析目标·明方向：预习导航精准定向02教材全解→析教材·学新知：情境概念深度构情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容03过关检测→练考点·强落实：过关检测分层提预习目标1.结合生活中的铁制品应用，了解单质铁、铁的氧化物的性质及用途，培养化学服务社会的责任意识。2.通过实验探究，认识铁单质与水蒸气反应的条件，对比钠与水的反应，加深对微观原子结构决定物质宏观性质的认识，培养宏观辨识与微观探析的能力。3.通过实验掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质。预习重点铁单质与水蒸气反应掌握铁的氧化物的性质预习难点掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备情情｜境｜启｜思为什么自然界中很少见到纯铁？丹霞地貌的红色岩层中，铁以哪种化合物存在？深｜研深｜研｜精｜炼知识点01铁的单质及其性质1．铁的存在和冶炼(1)存在铁在自然界中可以以______形态(如陨铁)存在，但主要以______价和______价化合物的形态存在于矿石中，在地壳中的含量居第四位，仅次于______、______和______。(2)冶炼工业炼铁的原理是利用______的方法把铁从铁矿石中提炼出来，化学方程式：3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2(以Fe2O3为例)。2．铁的物理性质铁有______性、______性。铁能导电，但其导电性不如铜和铝，铁还能被______吸引，其熔、沸点较______。物理性质实验

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生活证据应用实例颜色纯铁银白色（铁钉），铁粉黑色（光散射）铁锅（未生锈时）状态常温下固态铁轨、暖气片延展性

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硬度可弯折、轧成薄片，硬度不大铁丝、铁片导热性

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导电性铁锅炒菜（导热），铁丝可导电炊具、导线3．铁的化学性质（1）Fe与非金属单质反应【特别提醒】①与氧化性较强的氧化剂反应生成+3价铁的化合物②铁与氧化性较弱的氧化剂反应生成+2价铁的化合物（2）Fe与非氧化性酸反应(稀H2SO4)Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。（3）Fe与盐溶液反应(CuSO4)Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋。（4）实验探究铁粉与水蒸气的反应实验装置操作现象用火柴点燃肥皂液，听到______声，证明生成了____________实验结论在高温下，铁能与水蒸气反应，化学方程式为3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2【特别提醒】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。【例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【即练1】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【即练2】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→FeCl3C．Fe→FeCl2 D．Fe→Fe(OH)3知识点02铁的氧化物及其性质1．铁的氧化物区别与联系物质氧化亚铁(FeO)氧化铁(Fe2O3)四氧化三铁(Fe3O4)俗称________________颜色、状态黑色粉末______粉末黑色晶体(有磁性)图片溶解性______溶于水类别______氧化物______氧化物不是碱性氧化物铁的价态______________________与H＋反应的离子方程式FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O6H＋＋Fe2O3=2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O稳定性6FeO＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2Fe3O4稳定稳定与CO、C、H2反应生成单质铁及CO2或H2O用途Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的________，赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁的原料2．铁的氧化物与酸反应（1）在一定条件下，Fe3O4与盐酸反应可生成两种盐，即：Fe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O。（2）FeO、Fe3O4遇到氧化性酸(如HNO3)可生成Fe3＋。【特别提醒】①FeO、Fe3O4、Fe(OH)2与HNO3反应时，除考虑与H＋的反应外，还考虑Fe2＋被HNO3氧化成Fe3＋。②Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3与HI反应时，除考虑与H＋的反应外，还考虑Fe3＋被I－还原为Fe2＋。3.铁和铁的氧化物的混合物与酸(H+)反应的计算（1）终态法：固体和盐酸（硫酸）恰好完全反应，溶液中没有Fe3+，即多个反应后的“终态”是溶质只有FeCl2(FeSO4)的溶液，因此有n(Fe2＋):n(Cl－)=1:2[n(Fe2＋):n(SOeq\o\al(2－,4))=1:1]，混合物中n(Fe)与盐酸（硫酸）中n(H+)之比为1:2等结论。（2）关系式法：由Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，Fe＋Fe2O3＋6H＋=3Fe2＋＋3H2O可知，若没有Fe3＋生成，则反应的Fe（不产生H2）与Fe2O3的关系是Fe-Fe2O3，则有n(Fe)=n(Fe2O3)+n(H2)等关系。（3）守恒法：主要有Fe原子守恒、Cl－(SOeq\o\al(2－,4))守恒、溶液中电荷守恒、Fe失去的电子与H+和Fe3+得到的电子守恒。【例2】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【即练1】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．②③④C．③⑤ D．①②③④⑤【即练2】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Fe2O3B．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，具有磁性知识点03铁的氢氧化物1.铁的氢氧化物的制备反应原理：Fe(OH)3与Fe(OH)2分别可用相应的________与______反应制得。Fe(OH)2Fe(OH)3操作现象产生______絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为______沉淀生成______沉淀离子方程式Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓实验结论Fe(OH)2很不稳定，极易转化为Fe(OH)32.铁的氢氧化物的比较化学式Fe(OH)2Fe(OH)3颜色状态______固体______固体溶解性______溶于水______溶于水与非氧化性强酸反应的离子方程式Fe(OH)2＋2H＋=_________________________________=Fe3＋＋3H2O稳定性Fe(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))FeO＋H2O(隔绝空气)2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))___________________3.实验室中制备氢氧化亚铁常用的方法（1）有机层覆盖法将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到________，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，如图1所示。（2）还原性气体保护法用H2将装置内的______排尽后，再将亚铁盐与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀，如图2所示。【归纳提升】成功制备氢氧化亚铁的关键Fe(OH)2具有很强的还原性，易被氧化为Fe(OH)3。在实验室中制备Fe(OH)2，并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态，成功的关键有以下两点：①溶液中不含Fe3＋和O2等氧化性物质；②制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。【例3】将铁屑溶于过量的稀盐酸后加入过量的NaOH溶液，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热至沉淀质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣。上述沉淀和残渣分别是()A．Fe(OH)3；Fe2O3B．Fe(OH)2；Fe2O3C．Fe(OH)2；Fe(OH)3、Fe3O4D．Fe2O3；Fe(OH)3【即练1】下列有关铁的氢氧化物的说法错误的是()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)3C．Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性，受热都能分解D．Fe(OH)3胶体透明、呈红褐色，能产生丁达尔效应【即练2】下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是()A．①②④B．①②③C．①②D．②③④1.（25-26高一下·甘肃武威·期中）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2.（25-26高一上·山西大同·期末）下列有关铁及其化合物的说法正确的是A．用图中装置可制取FeOH2并长时间观察B．铁在少量的氧气中点燃，生成产物是FeOC．FeOH2D．FeOH3.（25-26高一上·湖北十堰·期末）价-类二维图是学习元素及其化合物知识的重要模型和工具。部分含Fe物质的分类与相应的化合价关系如图所示。下列说法正确的是A．过量的a与Cl2反应得到B．b是一种有磁性的黑色晶体，d可用于制作红色颜料C．工业上用CO还原d炼铁，该反应属于置换反应D．向FeCl2溶液中滴加NaOH4.（25-26高一上·山西临汾·期末）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5.（25-26高一上·云南昭通·期末）铁及其部分化合物的相互转化关系如图，该过程涉及的化学反应依次属于四种基本反应类型中的Fe→A．化合、复分解、分解、置换 B．氧化还原、化合、分解、置换C．氧化还原、复分解、分解、分解 D．化合、复分解、分解、分解6.（25-26高一上·广东江门·期末）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FeClB．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7.（25-26高一上·浙江杭州·期中）实验室可用如图装置制备Fe(OH)A．配制NaOH溶液的蒸馏水要提前煮沸，是为了除去其中溶解的COB．配制FeSO4C．滴加NaOH溶液后应振荡试管促进反应进行D．实验前在FeSO48.（24-25高一下·上海·期中）下列关于铁及其化合物的叙述正确的是A．Fe2O3B．铁的氧化物都不溶于水，也不与水反应C．Fe(OH)3D．向FeCl39.（25-26高一上·辽宁沈阳·期末）已知三氯化铁的熔点为306℃、沸点为315℃，能吸收空气里的水分而潮解。它可广泛用于污水处理、电子工业、印染业、建筑业，某化学实验小组的同学欲用下列仪器制备无水FeCl3A．安全漏斗的作用除添加液体外，还有液封、防止气体逸出B．装置D中充满黄绿色气体时，再点燃此处酒精灯C．装置E应置于冷水中，作用是冷凝收集FeClD．装置F中药品可用无水CaCl210.（25-26高一上·甘肃兰州·期末）下列有关铁及其化合物的说法错误的是A．Fe2B．Fe(OH)2C．Fe3+的氧化性强于D．铁在氯气中燃烧生成FeCl11.（25-26高一上·湖南·阶段检测）FeCl3易潮解、易升华，实验室制备FeClA．导管g的作用是平衡气压，便于液体滴下B．试剂X和试剂Y分别为浓硫酸、饱和食盐水C．直接用E接收产物比用导管连接D、E的优点是可防止堵塞D．F装置的作用是防止G中水蒸气进入D和E中12.（25-26高一上·北京·阶段检测）下列有关铁、铁矿石与铁的氧化物的说法正确的是A．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，磁铁矿的主要成分是Fe3O4，Fe2O3俗称铁红B．在自然界中，不可能有游离态的铁存在C．能通过化合反应制得Fe(OH)3，但不能通过化合反应制得FeCl2D．铁与少量Cl2反应可以制得FeCl213.（25-26高一上·浙江温州·期中）下列有关铁及其化合物的说法正确的是A．过量的Fe与干燥的Cl2在加热条件下生成B．高温下，Fe和水蒸气反应生成Fe2OC．铁的氧化物有FeO、Fe2O3D．FeO不稳定，在空气里受热，迅速被氧化成Fe14.（2024高一下·山东·学业考试）下列关于铁及其化合物的叙述正确的是A．Fe2B．铁丝在氯气中燃烧生成FeClC．用铁粉可除去FeCl3溶液中的D．常温下，铁片遇稀硝酸发生钝化15.（25-26高一下·北京·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；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)高温Fe2O3+3H2B．肥皂液中产生气泡，能证明铁与水蒸气反应生成H2C．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Fe2O316.（25-26高一上·陕西宝鸡·期末）关于铁的氧化物和氢氧化物下列说法错误的是A．Fe2O3是碱性氧化物B．Fe3O4是黑色晶体，俗称磁性氧化铁C．Fe(OH)3是红棕色沉淀，具有吸附性D．