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）（原卷版及解析）

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．Fe(OH)2可以在溶液中稳定存在17.（25-26高一上·天津西青·期末）钢铁制品经常进行烤蓝处理，即在铁制品的表面生成一层致密的Fe3O4A．Fe3B．该过程发生的反应中，包含2个氧化还原反应C．稀释后溶液中cFeD．样品质量m=4.24g18.（25-26高一上·内蒙古赤峰·期末）将一定质量的Fe和Fe3O4混合固体粉末溶于100mL1.0mol/L稀盐酸，恰好完全反应，生成标准状况下224mLH2，向反应后的溶液中加入KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。则下列说法不正确的是A．反应后溶液中不含有Fe3+B．Fe3O4与稀盐酸发生非氧化还原反应C．n(Fe)：n(Fe3O4)=2：1D．混合固体中m(Fe)=0.56g19.（25-26高一上·天津滨海新区·期末）6gFe和Fe2O3的混合物，加入150mL足量的稀硫酸，在标准状况下收集到1.12LH2，向反应后的溶液中滴加KSCN溶液不变红。为中和过量的稀硫酸，并使Fe元素全部转化为Fe(OH)2沉淀，恰好消耗了200mL3mol·L-1的NaOH溶液，则该稀H2SO4的物质的量浓度为A．2.25mol·L-1 B．2mol·L-1 C．3mol·L-1 D．0.6mol·L-120.（25-26高一上·浙江杭州·期末）实验室用如图装置来制取Fe(OH)A．组装好仪器后，实验操作的第一步是向装置中加入对应的试剂B．引发B中产生Fe(OH)C．从反应开始至关闭K时，C中集气瓶收集到的气体是纯净的氢气D．打开B中瓶塞，可看到B中白色沉淀迅速变为红褐色沉淀

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｜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单质形态(如陨铁)存在，但主要以＋2价和＋3价化合物的形态存在于矿石中，在地壳中的含量居第四位，仅次于氧、硅和铝。(2)冶炼工业炼铁的原理是利用还原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．铁的物理性质铁有延展性、导热性。铁能导电，但其导电性不如铜和铝，铁还能被磁体吸引，其熔、沸点较高。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，听到爆鸣声，证明生成了H2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【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。【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【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。【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【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。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)俗称铁红磁性氧化铁颜色、状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体(有磁性)图片溶解性不溶于水类别碱性氧化物碱性氧化物不是碱性氧化物铁的价态＋2＋3＋2、＋3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、油墨和橡胶的红色颜料，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【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。【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【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。【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【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。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分别可用相应的可溶性盐与碱溶液反应制得。Fe(OH)2Fe(OH)3操作现象产生白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀生成红褐色沉淀离子方程式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颜色状态白色固体红褐色固体溶解性不溶于水不溶于水与非氧化性强酸反应的离子方程式Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O稳定性Fe(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))FeO＋H2O(隔绝空气)2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O3.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液面以下，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将装置内的空气排尽后，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【答案】B【解析】铁屑溶于过量的稀盐酸后生成氯化亚铁，加入过量的NaOH溶液，生成Fe(OH)2白色沉淀，Fe(OH)2在空气中易被氧化为Fe(OH)3，Fe(OH)3受热分解生成水和红棕色的Fe2O3，故B正确。【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【答案】A【解析】Fe(OH)2是一种白色固体，不稳定，具有还原性，在空气中易被氧化为红褐色的Fe(OH)3：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，故A错误、B正确；Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性，受热能分解为氧化物和水，故C正确。【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．②③④【答案】A【解析】Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，即发生反应：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，若要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，则要排尽装置中的氧气或空气。①②原理相同，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处于氢气的保护中；③由于溶液与空气直接接触，空气中的氧气能迅速将Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀；④中苯在FeSO4溶液的液面上，阻止了空气的进入，能较长时间看到白色沉淀。1.（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【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。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．FeOH【答案】D【解析】图示装置中不能用生成的氢气将装置中的空气排尽，不能长时间观察FeOH2的颜色，A错误；Fe在O2中燃烧生成Fe3O4，B错误；氢氧化亚铁易被氧气氧化，在空气中加热时铁元素化合价升高，不能得到FeO，C错误；FeOH2和O23.（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NaOH【答案】D【分析】a为零价，为Fe单质；b为+2价氧化物，d为+3价氧化物，分别为FeO与Fe2O3；c为+2价碱，e为+3价碱，分别为Fe(OH)2与Fe(OH)3。【解析】Fe单质与Cl2反应仅生成FeCl3，A错误；FeO无磁性，Fe2O3可用于制作红色颜料B错误；工业上用CO还原Fe2O3炼铁，该反应属于氧化还原反应，不是置换反应，C错误；向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液，生成的白色沉淀Fe(OH)2迅速变为灰绿色，最终变为红褐色Fe(OH)3，D正确；故选4.（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【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。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【答案】A【解析】Fe和氯气反应生成FeCl3为化合反应；FeCl3和氢氧化钠反应生成Fe(OH)3和氯化钠，属于复分解反应；Fe(OH)3加热分解为Fe2O3和水，属于分解反应；Fe2O3和氢气反应生成Fe和水，属于置换反应，故A正确；氧化还原不是基本反应类型，Fe和氯气反应生成FeCl3为化合反应；FeCl3和氢氧化钠反应生成Fe(OH)3和氯化钠属于复分解反应，不是化合反应，故B错误；氧化还原不是基本反应类型，Fe和氯气反应生成FeCl3为化合反应，Fe2O3和氢气反应生成Fe和水，属于置换反应，故C错误；Fe2O3和氢气反应生成Fe和水，属于置换反应，故D错误；故选A。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【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。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FeSO4【答案】D【解析】配制NaOH溶液的蒸馏水提前煮沸，主要目的是除去水中溶解的O2，而非CO2。因为O2会氧化生成的Fe(OH)2，使其迅速变色，A错误；FeSO4溶液加热会加速Fe2+被空气中O2氧化为Fe3+，同时促进Fe2+水解，导致溶液变质，因此配制时不能加热，B错误；滴加NaOH溶液后振荡试管，会使溶液与空气充分接触，加速O2氧化Fe(OH)28.（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FeCl3【答案】B【解析】Fe3O4具有磁性，但Fe2O3没有磁性，A错误；所有铁的氧化物均不溶于水，且在常温下不与水反应，B正确；Fe(OH)3分解生成Fe2O3：2Fe(OH)3=ΔFe2O3+3H2O，而非Fe3O4，C错误；直接滴加NaOH生成沉淀，胶体制备需水解条件（如沸水），D错误；故选9.（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CaCl2【答案】D【分析】由实验装置图可知，装置A中高锰酸钾固体与浓盐酸常温下反应制备氯气，其中安全漏斗可以用于添加浓盐酸，同时还可以起到液封、防止气体逸出的作用；装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体；装置C中盛有的浓硫酸用于干燥氯气；装置D中氯气与铁粉共热反应制备氯化铁；装置E用于冷凝收集氯化铁；装置F中盛有的碱石灰用于吸收未反应的氯气，防止污染空气，同时还可以用于吸收空气中的水蒸气进入装置E中导致氯化铁潮解。【解析】由分析可知，装置A中的安全漏斗可以用于添加浓盐酸，同时还可以起到液封、防止气体逸出的作用，A正确；铁粉能与空气中的氧气反应，所以实验时应先用装置A中生成的氯气排尽装置中的空气，直至装置D中充满黄绿色气体时，再点燃此处酒精灯，防止空气中氧气干扰实验，导致氯化铁的产率降低，B正确；由分析可知，装置E用于冷凝收集氯化铁，所以实验时可以装置E应置于冷水中，达到冷凝收集氯化铁的实验目的，C正确；氯化钙不能与氯气反应，不能用于吸收未反应的氯气，所以装置F中的碱石灰不能用无水氯化钙代替，否则会造成环境污染，D错误；故选D。10.（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FeCl【答案】D【解析】Fe2O3是氧化铁，俗称铁红，常用作红色颜料，如油漆、涂料等，A正确；Fe(OH)2在空气中不稳定，易被氧气氧化为Fe(OH)3，现象为白色沉淀变灰绿色再变红褐色，B正确；Fe3+具有较强氧化性，能与I-等还原剂反应生成Fe2+，故Fe3+氧化性强于Fe2+，C正确；氯气是强氧化剂，铁在氯气中燃烧时，铁被氧化至+3价，生成FeCl3，而非FeCl2，D错误；故选D。11.（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【答案】B【分析】装置A制备Cl2，装置B除去Cl2中的HCl气体，装置C干燥Cl2，装置D中Fe与Cl2反应生成FeCl3蒸气，装置E收集FeCl3固体，装置F防止G中水蒸气进入D和【解析】导管g可平衡分液漏斗与烧瓶内气压，使浓盐酸顺利滴下，A正确；由分析可知，装置B的作用是除去Cl2中的HCl，应盛放饱和食盐水，即试剂X为饱和食盐水；装置C的作用是干燥Cl2，应盛放浓硫酸，即试剂Y为浓硫酸，B错误；直接用E收集产物可避免FeCl3在导管中冷凝导致的堵塞，C正确；由分析可知，F中浓硫酸可防止G中水蒸气进入D和E，避免FeCl3潮解，D正确；故选B。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FeCl2【答案】A【解析】赤铁矿的主要成分是氧化铁，俗称铁红，磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，A正确；自然界中存在游离态的铁，如陨铁中含有单质铁，B错误；氢氧化亚铁能与氧气、水发生化合反应生成氢氧化铁，氯化铁溶液也能与铁发生化合反应生成氯化亚铁，Ｃ错误；铁与氯气点燃反应只能生成氯化铁，不能生成氯化亚铁，D错误；故选A。13.（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Fe【答案】D【解析】Cl2氧化性强，铁与Cl2反应直接生成FeCl3，与Fe是否过量无关，A不符合题意；铁与水蒸气高温反应生成Fe3O4（黑色磁性物质），而非Fe2O3，B不符合题意；Fe2O3为红棕色，FeO和Fe3O4才是黑色，C不符合题意；FeO中Fe2+不稳定，受热时部分被氧化为Fe3+，形成Fe3O4（含Fe3+和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【答案】A【解析】Fe2O3与酸反应生成盐和水，属于碱性氧化物，故A正确；铁丝在氯气中燃烧生成FeCl3，故B错误；铁粉与FeCl2不反应，铁粉可与FeCl3溶液反应生成FeCl2，不能用铁粉可除去FeCl15.（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Fe2O3【答案】D【解析】铁与水蒸气高温反应的产物是Fe3O4，不是Fe2O3，正确反应为3Fe+4H2Og高温Fe3O4+4H2，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H2，需要进一步点燃检验才可确认，B错误；反应产物Fe3O4中本身含有+2价铁，溶于稀硫酸后会产生16.（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．Fe(OH)2可以在溶液中稳