第19課鐵的單質(zhì)及氧化物

1．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．學(xué)會Fe(OH)2的制備，理解Fe(OH)2、Fe(OH)3的化學(xué)性質(zhì)。

自主梳理

一、鐵的單質(zhì)

實驗裝置

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

實驗結(jié)論高溫

紅熱的鐵能與水蒸氣反應(yīng)：3Fe＋4H2O(g)=====Fe3O4＋4H2

1．鐵的存在與冶煉

（1）存在：鐵在地殼中含量僅次于氧、硅和鋁，居第四位，除隕鐵中的鐵元素以單質(zhì)形式存在外，鐵

元素主要以______價和______價化合物的形式存在。

（2）冶煉：工業(yè)煉鐵的原理是利用______的方法把鐵從鐵礦石中提煉出來。

2．鐵的物理性質(zhì)

鐵有______性、______性。鐵能導(dǎo)電，但其導(dǎo)電性不如銅和鋁，鐵還能被______吸引，其熔、沸點較

高。

3．鐵的化學(xué)性質(zhì)

（1）與某些非金屬單質(zhì)、酸和鹽溶液反應(yīng)

①Fe與非金屬單質(zhì)反應(yīng)：如與氯氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________。

②Fe與非氧化性酸反應(yīng)：如與稀H2SO4反應(yīng)的離子方程式為______________________________。

1

③Fe與鹽溶液反應(yīng)：如與CuSO4反應(yīng)的離子方程式為______________________________。

（2）鐵粉與水蒸氣的反應(yīng)：生成的固體產(chǎn)物為__________。

二、鐵的氧化物和氫氧化物

3＋－

Fe＋3OH＝Fe(OH)3↓

生成紅褐色沉淀

3＋－

Fe＋2OH＝Fe(OH)2↓

4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3

白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色

1．鐵的氧化物

鐵元素可以形成____種氧化物，F(xiàn)eO不穩(wěn)定，在空氣中受熱，迅速被氧化為____________。Fe3O4是具

有______的黑色晶體，俗稱磁性氧化鐵。Fe2O3是一種紅棕色粉末，俗稱________。

2．鐵的氫氧化物

Fe(OH)3與Fe(OH)2分別可用相應(yīng)的________與________反應(yīng)制得，F(xiàn)e(OH)2很不穩(wěn)定，極易轉(zhuǎn)化為

_________。

Δ

一、1．（1）＋2＋3（2）還原2．延展導(dǎo)熱磁體3．（1）①2Fe＋3Cl2====2FeCl3②Fe

＋2＋2＋2＋

＋2H＝Fe＋H2↑③Fe＋Cu＝Cu＋Fe（2）Fe3O4或四氧化三鐵

二、1．三Fe3O4磁性鐵紅2．可溶性鹽堿溶液Fe(OH)3

預(yù)習(xí)檢測

1．（2023年北京清華大學(xué)附中期末）常溫下，下列溶液可用鐵質(zhì)容器盛裝的是

A．稀硝酸B．稀硫酸C．濃硝酸D．濃鹽酸

【答案】C

【解析】能用鐵質(zhì)容器盛裝的物質(zhì)不能溶解鐵。

A項，稀硝酸可將鐵溶解為硝酸鹽溶液，因此不能用鐵質(zhì)容器盛裝，錯誤；B項，鐵可以被稀硫酸溶解，

反應(yīng)生成硫酸亞鐵溶液和氫氣，因此不能用鐵質(zhì)容器盛裝，錯誤；C項，濃硝酸能使鐵鈍化，化學(xué)反應(yīng)只發(fā)

生在鐵表面，但不是將鐵溶解，因此能用鐵質(zhì)容器盛裝，正確；D項，濃鹽酸可以將鐵溶解為氯化亞鐵溶

液，因此不能用鐵質(zhì)容器盛裝，錯誤。

2．（2022年貴州省銅仁市期末）我國科學(xué)家參與研制的阿爾法磁譜儀隨美國發(fā)現(xiàn)號航天飛機升入太空，

開始了探索宇宙中是否存在“反物質(zhì)”和“暗物質(zhì)"的研究工作。根據(jù)所學(xué)的知識推測制造阿爾法磁譜儀核心部

件的材料是

2

A．FeB．FeOC．Fe2O3D．Fe3O4

【答案】D

【解析】制造阿爾法磁譜儀的核心部件的材料是一種具有磁性的物質(zhì)，在鐵的各種化合物中，只有四

氧化三鐵是具有磁性的物質(zhì)，其他均不具有磁性。答案選D項。

3．（2023年四川省達州市期末）實驗室可用圖裝置制備Fe(OH)2。下列說法不正確的是

A．配制NaOH溶液和FeSO4溶液的蒸餾水要提前煮沸

B．實驗前可在FeSO4溶液上面加一層煤油

C．得到的Fe(OH)2為紅褐色固體

D．實驗結(jié)束后的膠頭滴管，要先用鹽酸浸泡，再用水洗

【答案】C

【解析】如圖，利用NaOH溶液與FeSO4溶液反應(yīng)得到Fe(OH)2和Na2SO4，F(xiàn)e(OH)2易被空氣氧化。

A項，F(xiàn)eSO4和Fe(OH)2中鐵元素呈＋2，易被氧化，故配制NaOH溶液和FeSO4溶液的蒸餾水要提前

煮沸，除去水中溶解的氧氣，正確；B項，實驗前可在FeSO4溶液上面加一層煤油，浮在水面上，可隔絕空

氣，正確；C項，得到的Fe(OH)2為白色固體，錯誤；D項，實驗結(jié)束后的膠頭滴管含堿性溶液，要先用鹽

酸浸泡，再用水洗，正確。

4．（2023年北京市西城區(qū)期末）紅熱的鐵與水蒸氣反應(yīng)，產(chǎn)物是

A．FeO、H2B．Fe2O3、H2C．Fe3O4、H2D．Fe(OH)3、H2

【答案】C

高溫

【解析】紅熱的鐵與水蒸氣反應(yīng)3Fe＋4H2O(g)====Fe3O4＋4H2，反應(yīng)的產(chǎn)物為Fe3O4和H2，故選C項。

5．（2023年河南省洛陽市期末）下列物質(zhì)中，在一定條件下與鐵反應(yīng)，且鐵元素的化合價能變?yōu)椋?

價的是

A．氯化鐵溶液B．硫酸銅溶液C．氯氣D．稀鹽酸

【答案】C

【解析】A項，氯化鐵溶液與鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，鐵元素變?yōu)椋?價，不符合題意；B項，鐵與硫酸

銅溶液反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，鐵元素變?yōu)椋?價，不符合題意；C項，氯氣具有強氧化性，把變價金屬氧

化為最高價，鐵與氯氣加熱反應(yīng)生成氯化鐵，鐵元素變?yōu)椋?價，符合題意；D項，鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化

亞鐵和氫氣，鐵元素變?yōu)椋?價，不符合題意。

6．（2023年河北省保定市期末）某實驗興趣小組同學(xué)采用如圖所示裝置制備Fe(OH)2，下列說法錯誤的

是

3

A．實驗開始前，應(yīng)檢查裝置氣密性

B．氣體a的主要成分為氫氣

C．為了制備較純的Fe(OH)2，應(yīng)打開K1，關(guān)閉K2，將裝置內(nèi)的氣體盡可能趕出去

D．盛裝稀鹽酸的儀器使用前要檢查是否漏液

【答案】C

【解析】鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，開始實驗時打開K2，產(chǎn)生的氫氣將裝置內(nèi)空氣排盡，

再關(guān)閉K2，利用壓強差將氯化亞鐵溶液壓至氫氧化鈉溶液中生成Fe(OH)2沉淀；

A項，由于Fe(OH)2易被氧化，該實驗關(guān)鍵是隔絕氧氣，且鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氫氣，則實驗開始前，

應(yīng)檢查裝置氣密性，正確；B項，鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，產(chǎn)生的氫氣將裝置內(nèi)空氣排盡，氣

體a的主要成分為氫氣，正確；C項，開始實驗時打開K2，產(chǎn)生的氫氣將裝置內(nèi)空氣排盡，錯誤；D項，

為方便控制反應(yīng)進度，盛裝稀鹽酸的儀器分液漏斗使用前要檢查是否漏液，正確。

?環(huán)節(jié)一鐵的單質(zhì)及氧化物

情境材料

鋼鐵廠的安全告示

生活經(jīng)驗告訴我們，在常溫下，鐵與水是不發(fā)生反應(yīng)的。那么，在高

溫下，鐵能否與水發(fā)生反應(yīng)呢？

鋼鐵廠的生產(chǎn)中，冶煉得到的鐵水，需要注入模具中，鋼鐵廠總會在

醒目的位置貼出安全告示：熾熱的鐵水或鋼水注入模具之前，模具必須進

行充分的干燥處理，不得留有水，并應(yīng)保持地面干燥（此為《煉鋼安全操

作規(guī)程》中的一條嚴(yán)格規(guī)定）。

這是因為熾熱的鐵與水蒸氣會發(fā)生反應(yīng)。

問題探究

1．鐵與水蒸氣的反應(yīng)中氧化劑為_______(填字母)

4

A．鐵B．水

C．四氧化三鐵D．氫氣

2．鐵與水蒸氣的反應(yīng)屬于_______(填字母)

A．化合反應(yīng)B．置換反應(yīng)

C．分解反應(yīng)D．復(fù)分解反應(yīng)

1．B2．B

要點歸納

一、鐵的單質(zhì)

1．存在

游離態(tài)隕鐵中的鐵以單質(zhì)形態(tài)存在

化合態(tài)以＋2價和＋3價化合物的形態(tài)存在

2．物理性質(zhì)

銀白色金屬，耐腐蝕，有良好的導(dǎo)熱性和延展性，能被磁鐵吸引。

3．化學(xué)性質(zhì)

Δ

弱氧化劑Fe＋S====FeS

非金屬單質(zhì)

強氧化劑Δ

2Fe＋3Cl2====2FeCl3（產(chǎn)生棕黃色的煙）

通性＋2＋

非氧化性酸HCl稀硫酸Fe＋2H＝Fe＋H2↑

2＋2＋

鹽CuSO4溶液Fe＋CuSO4＝FeSO4＋CuFe＋Cu＝Fe＋Cu

水高溫水蒸氣高溫

3Fe＋4H2O(g)=====Fe3O4＋4H2

室溫下，鐵在濃硫酸、濃硝酸中，表面形成一層致密的氧化物膜，保護

特性鈍化

內(nèi)部的金屬不再與酸反應(yīng)

①鐵的鈍化是化學(xué)變化，而非物理變化。鈍化條件——室溫，如加熱鐵是可以反應(yīng)的。

②稀的硝酸可以與鐵反應(yīng)：

Fe少量，F(xiàn)e＋4HNO3(稀)＝Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O；如Fe過量，則生成Fe(NO3)2。

③Fe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(Fe2O3·xH2O)；Fe

與水蒸氣在高溫時反應(yīng)生成的是Fe3O4而不是Fe2O3。

④Fe與Cl2反應(yīng)不論用量多少都生成FeCl3，而Fe與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2。

⑤Fe常溫下遇濃硫酸、濃硝酸表面生成致密氧化膜而鈍化；加熱時反應(yīng)生成物與Fe用量多少有關(guān)。

二、鐵的氧化物

5

1．物理性質(zhì)和用途

化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4

俗名鐵紅磁性氧化鐵

礦石赤鐵礦磁鐵礦

顏色狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體

化合價＋2＋3＋2，＋3

溶解性均不溶于水

用途紅色油漆和涂料磁性材料

2．化學(xué)性質(zhì)

（1）穩(wěn)定性：FeO不穩(wěn)定，F(xiàn)e2O3和Fe3O4很穩(wěn)定。

（2）FeO、Fe2O3屬于堿性氧化物，F(xiàn)e3O4不屬于堿性氧化物。

典例精講

【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，就會造成缺鐵性貧血。市場出售

的某種麥片中含有微量、顆粒細小的鐵粉，這些鐵粉在人體胃酸(主要成分是HCl)作用下轉(zhuǎn)化成亞鐵鹽。下

列敘述錯誤的是

A．鐵粉具有還原性B．鐵是人體必需的微量元素

＋3＋

C．亞鐵鹽溶液呈淺綠色D．Fe＋2H＝Fe＋H2↑

【答案】D

【解析】A項，F(xiàn)e粉可以失電子，具有還原性，正確；B項，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，亞鐵鹽溶液呈淺綠色，正確；D項，鐵與稀鹽酸反應(yīng)應(yīng)該生成亞鐵離子，反應(yīng)

＋2＋

的離子方程式為：Fe＋2H＝Fe＋H2↑，錯誤。

【例2】（2023年北京市通州區(qū)期末）某同學(xué)探究鐵與水蒸氣的反應(yīng)，進行了如下實驗：

6

下列說法中不．正．確．的是

A．點燃酒精燈的順序是先a后b

B．濕棉花的作用是提供水蒸氣

C．由肥皂液冒氣泡證明鐵與水蒸氣發(fā)生了反應(yīng)

D．不能用磁鐵將鐵粉從反應(yīng)后的固體中分離出來

【答案】C

【解析】A項，為了防止Fe被熱空氣氧化，應(yīng)該先點燃a處的酒精燈，使水蒸氣充滿整個試管，然后

再點燃b處酒精燈，使Fe與熱的水蒸氣發(fā)生反應(yīng)，故點燃酒精燈的順序是先a后b，正確；B項，濕棉花

上含有大量的水分，當(dāng)加熱時會產(chǎn)生水蒸氣與鐵發(fā)生反應(yīng)，故濕棉花的作用是提供水蒸氣，正確；C項，水

蒸氣進入肥皂液中也會產(chǎn)生氣泡，因此不能根據(jù)肥皂液冒氣泡來證明鐵與水蒸氣發(fā)生了反應(yīng)，錯誤；D項，

Fe與熱的水蒸氣在高溫下反應(yīng)產(chǎn)生Fe3O4，F(xiàn)e、Fe3O4都會被磁鐵吸引，故不能用磁鐵將鐵粉從反應(yīng)后的固

體中分離出來，正確。

【例3】(2023屆江蘇省南京市江寧區(qū)期中)用廢鐵屑[主要成分為Fe和鐵銹(Fe2O3)，還含有C等難溶于

酸的雜質(zhì)]為原料制備Fe2O3的一種實驗流程如下：

下列與流程相關(guān)的裝置或操作正確且能達到實驗?zāi)康牡氖?/p>

A．可在裝置甲中進行“酸浸”操作

－1

B．按圖乙所示操作配制“酸浸”所需的3mol·LH2SO4溶液

C．用裝置丙過濾“酸浸”后所得懸濁液

D．用裝置丁灼燒Fe(OH)3固體制Fe2O3

7

【答案】A

【解析】由題給流程可知，向廢鐵屑中加入稀硫酸酸浸、過濾得到含有Fe2＋、Fe3＋的濾液和含有碳的濾

渣；向濾液中加入氫氧化鈉溶液，在空氣中靜置、過濾得到氫氧化鐵；灼燒氫氧化鐵得到氧化鐵。

A項，由圖可知，甲裝置為固液不加熱裝置，可進行“酸浸”操作，正確；B項，配制“酸浸”所需的稀硫

酸溶液時，膠頭滴管應(yīng)在容量瓶的正上方，不能插入容量瓶中，錯誤；C項，過濾時，應(yīng)用玻璃棒引流，防

止溶液濺出，錯誤；D項，灼燒氫氧化鐵固體時，應(yīng)在坩堝中進行，不能在燒杯中直接灼燒固體，錯誤。

?環(huán)節(jié)二鐵的氫氧化物

情境材料

高鐵酸鉀是一種無機物，化學(xué)式為K2FeO4，是一種高效多功能的新型非氯綠色消毒劑。主要用于飲水

處理。在煉鋅時用于除錳、銻和砷，煙草工業(yè)用于香煙過濾嘴等。

實驗小組制備高鐵酸鉀(K2FeO4)。制備K2FeO4(夾持裝置略)如下圖：

氯氣通入KOH溶液和Fe(OH)3的混合物中，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH＝2K2FeO4

＋6KCl＋8H2O。

問題探究

1．高鐵酸鉀中鐵的化合價為______。

2．在制備高鐵酸酸鉀的反應(yīng)中，F(xiàn)e(OH)3被_________(填“氧化”、“還原”)。

3．該反應(yīng)中Fe(OH)3的還原性比KCl的________(填“強”、“弱”)。

1．＋62．氧化3．強

要點歸納

三、鐵的氫氧化物

（1）物理性質(zhì)

物質(zhì)顏色狀態(tài)溶解性

Fe(OH)2白色固體難溶于水

Fe(OH)3紅褐色固體難溶于水

（2）化學(xué)性質(zhì)

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①Fe(OH)3不一定以沉淀的形式存在，如氫氧化鐵膠體溶液。

②不同金屬形成氫氧化物沉淀的pH是不同的，利用此性質(zhì)可進行金屬離子的分離提純。

（3）Fe(OH)2制備

①一般制法：

將吸有NaOH溶液的膠頭滴管插入新制備的硫酸亞鐵溶液的液面以下，緩慢擠出NaOH溶液。

②制備Fe(OH)2的裝置改進

③注意事項

2＋

防止Fe和Fe(OH)2被氧化是本實驗成功的關(guān)鍵，具體措施如下：

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采用新制備的硫酸亞鐵溶液。如果溶液中還含有Fe3＋，可向溶液中加入光亮的細鐵絲或鐵粉，再加

＋＋

入幾滴?稀硫酸，這樣可使Fe3轉(zhuǎn)化為Fe2。

本實驗所用水都應(yīng)是煮沸過的蒸餾水(不含O2)。

?在配制氫氧化鈉溶液時，不要搖動容器，以減少空氣的溶入，也可將氫氧化鈉溶液加熱煮沸。

?膠頭滴管中最好吸滿氫氧化鈉溶液，滴管尖端應(yīng)伸入硫酸亞鐵溶液的液面以下。

?不要將滴管中的溶液全部擠出，以防空氣進入溶液引起氧化。

?可以用苯、植物油等物質(zhì)進行液封，避免生成的Fe(OH)2與O2接觸。

?

典例精講

【例4】（2022年四川省廣安市期末）下圖中能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀的是

A．①②⑤B．①③④C．②④⑤D．①②③④⑤

【答案】A

【解析】Fe(OH)2容易被氧氣，所以若要較長時間看到Fe(OH)2的白色，需要將Fe(OH)2和氧氣隔離。

①Fe與稀硫酸反應(yīng)生成的氫氣將裝置內(nèi)空氣排出，可防止生成的氫氧化亞鐵被氧化，可以較長時間看

到白色沉淀，符合題意；②Fe與稀硫酸反應(yīng)生成的氫氣將裝置內(nèi)空氣排出，且利用氫氣的壓力使硫酸亞鐵

與NaOH接觸而反應(yīng)，可防止生成的氫氧化亞鐵被氧化，可以較長時間看到白色沉淀，符合題意；③生成

的氫氧化亞鐵會迅速與空氣中氧氣發(fā)生反應(yīng)：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3，白色沉淀會迅速變成灰綠

色，最后變成紅褐色，不能長時間觀察到氫氧化亞鐵的白色，不符合題意；④將吸取NaOH溶液的導(dǎo)管伸

入到FeSO4溶液的液面下，F(xiàn)e(OH)2在液面下生成，能起到一定的隔絕空氣的作用，但氧氣會溶解到溶液中，

不能較長時間看到白色沉淀，不符合題意；⑤植物油隔絕空氣，可防止生成的氫氧化亞鐵被氧化，可以較

長時間看到白色沉淀，符合題意；①②⑤符合題意，故選A項。

【例5】（2022年吉林省吉林市期末）某小組同學(xué)為了獲取在制備Fe(OH)2的過程中，沉淀顏色的改變

與氧氣有關(guān)的實驗證據(jù)，用圖1所示裝置進行了如下實驗(夾持裝置已略去，氣密性已檢驗)。

【進行實驗】實驗步驟：

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I．向三頸瓶中加入飽和FeSO4溶液，按圖1所示連接裝置；

II．打開磁力攪拌器，立即加入10%NaOH溶液；

III．采集三頸瓶內(nèi)空氣中O2含量和溶液中O2含量(DO)的數(shù)據(jù)。

實驗現(xiàn)象：生成白色絮狀沉淀，白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，一段時間后部分變?yōu)榧t褐色。

實驗數(shù)據(jù)：

【解釋與結(jié)論】

①攪拌的目的是___________________________________。

②白色沉淀變?yōu)榧t褐色沉淀的化學(xué)方程式為___________________________________________。

③通過上述實驗，可得到“在制備Fe(OH)2過程中，沉淀顏色改變與氧氣有關(guān)”的結(jié)論，其實驗證據(jù)是

________________________________________________________________________。

【答案】①使沉淀與氧氣充分接觸②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3③根據(jù)圖2和圖3可以知道，

瓶內(nèi)空氣中、溶液中O2含量均降低，沉淀顏色發(fā)生改變，說明O2參與反應(yīng)

【解析】①攪拌的目的是使混合物充分混合，使沉淀與氧氣充分接觸；②Fe(OH)2，放置一段時間后被

氧化轉(zhuǎn)化為紅褐色的Fe(OH)3，方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3；③根據(jù)題圖2和題圖3可以知

道，瓶內(nèi)空氣中、溶液中O2含量均降低，沉淀顏色發(fā)生改變，說明O2參與反應(yīng)。

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1．（2023年北京市豐臺區(qū)期末）常溫下，下列物質(zhì)可用鐵制容器盛裝的是

A．稀硝酸B．硫酸銅溶液C．硝酸銀溶液D．濃硫酸

【答案】D

【解析】A項，鐵與稀硝酸反應(yīng)，不能用鐵制容器盛裝，錯誤；B項，鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)生成硫酸亞

鐵和銅，不能用鐵制容器盛裝硫酸銅溶液，錯誤；C項，硝酸銀溶液與鐵反應(yīng)，不能用鐵制容器盛裝硝酸銀

溶液，錯誤；D項，濃硫酸具有強的氧化性，能使鐵鈍化，常溫下，可用鐵制容器盛裝濃硫酸，正確。

2．（2023年天津市河北區(qū)期末）下列關(guān)于鐵及其化合物的敘述正確的是

A．Fe2O3、Fe3O4都有磁性

B．氫氧化鐵受熱分解可制得Fe3O4

C．Fe2O3是一種紅棕色粉末

D．FeO不穩(wěn)定，在空氣里受熱，能迅速氧化成Fe2O3

【答案】C

Δ

【解析】A項，F(xiàn)e3O4具有磁性，F(xiàn)e2O3無磁性，錯誤；B項，2Fe(OH)3====Fe2O3＋3H2O，錯誤；C項，

Fe2O3是一種紅棕色粉末，正確；D項，F(xiàn)eO在空氣里受熱，能迅速氧化成四氧化三鐵，錯誤。

3．（2023年北京市豐臺區(qū)期末）下列物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化，不．能．一．步．實現(xiàn)的是

A．Na→Na2O2B．Fe2O3→Fe(OH)3

C．Cl2→FeCl3D．FeCl3→FeCl2

【答案】B

【解析】A項，鈉在氧氣中點燃生成過氧化鈉，可以一步實現(xiàn)，不符合題意；B項，F(xiàn)e2O3難溶于水，

不與水反應(yīng)，不可以一步實現(xiàn)，符合題意；C項，鐵在氯氣中點燃，生成三氯化鐵，可以一步實現(xiàn)，不符合

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題意；D項，F(xiàn)eCl3與鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，可以一步實現(xiàn)，不符合題意。

4．（2023年湖北省襄陽市期末）紅熱的鐵與水蒸氣反應(yīng)及其部分產(chǎn)物的驗證實驗裝置如圖所示，夾持

裝置已略去，下列有關(guān)該實驗的說法錯誤的是

A．濃硫酸的作用是干燥生成的氣體

B．實驗過程中，可觀察到盛有氧化銅的硬質(zhì)玻璃管中固體顏色由紅色變?yōu)楹谏?/p>

C．實驗過程中，干燥管中無水硫酸銅由白色變?yōu)樗{色，是由于氫氣與氧化銅反應(yīng)生成的水使其變藍

D．該實驗中涉及的反應(yīng)不一定均為氧化還原反應(yīng)

【答案】B

【解析】A項，濃硫酸的作用為吸收氫氣中混有的水蒸氣，防止對后續(xù)實驗造成干擾，正確；B項，盛

Δ

有氧化銅的硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應(yīng)CuO＋H2====Cu＋H2O，黑色的氧化銅被氫氣還原為紅色的銅，錯誤；C

項，干燥管中無水硫酸銅由白色變?yōu)樗{色，是由于氫氣與氧化銅反應(yīng)生成的水使其變藍，發(fā)生反應(yīng)CuSO4

＋5H2O＝CuSO4·5H2O，正確；D項，CuSO4＋5H2O＝CuSO4·5H2O為非氧化還原反應(yīng)，正確。

5．（2023年河南省洛陽市期末）下列離子方程式中，正確的是

＋3＋

A．鐵與鹽酸反應(yīng)：2Fe＋6H＝2Fe＋3H2↑

B．氯氣與氯化亞鐵溶液反應(yīng)：2FeCl2＋Cl2＝2FeCl3

C．氯化鐵溶液與鐵反應(yīng)：Fe3＋＋Fe＝2Fe2＋

3＋－

D．氯化鐵溶液與氫氧化鈉溶液反應(yīng)：Fe＋3OH＝Fe(OH)3↓

【答案】D

2＋＋2＋

【解析】A項，鐵與鹽酸反應(yīng)生成的是Fe，離子方程式為Fe＋2H＝Fe＋H2↑，錯誤；B項，是化

2＋3＋－

學(xué)方程式不是離子方程式，離子方程式為2Fe＋Cl2＝2Fe＋2Cl，錯誤；C項，電荷沒有配平，離子方

程式為2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋，錯誤；D項，氯化鐵與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀和氯化鈉，反應(yīng)的離子方

3＋－

程式為Fe＋3OH＝Fe(OH)3↓，正確。

6．（2023年北京市延慶區(qū)期末）鐵與水蒸氣反應(yīng)的實驗裝置如圖所示，下列有關(guān)該實驗的說法不．正．確．

的是

A．濕棉花的作用是提供水蒸氣

13

B．每消耗3molFe，生成4molH2

C．點燃酒精燈產(chǎn)生肥皂泡，證明發(fā)生了反應(yīng)

D．鐵與水蒸氣反應(yīng)生成的固體產(chǎn)物是Fe3O4

【答案】C

高溫

【解析】加熱時，濕棉花提供水蒸氣，鐵粉與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)，3Fe＋4H2O(g)====Fe3O4＋4H2，肥皂

液的主要作用是收集生成的H2，檢驗氫氣的存在，以此解答該題。

A項，有上述分析可知，濕棉花提供給水蒸氣，正確；B項，鐵粉與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)的方程式：3Fe＋

高溫

4H2O(g)====Fe3O4＋4H2，由方程式的反應(yīng)關(guān)系可知，每消耗3molFe，生成4molH2，正確；C項，點燃

酒精燈產(chǎn)生肥皂泡，只能說明有氣體出來，可能氫氣，也可能是空氣和水蒸氣，需要檢驗氣體能否燃燒，

高溫

才能確定是不是發(fā)生了反應(yīng)，錯誤；D項，鐵粉與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)的方程式：3Fe＋4H2O(g)====Fe3O4＋4H2，

鐵與水蒸氣反應(yīng)生成的固體產(chǎn)物是Fe3O4，正確。

7．（2022年遼寧省協(xié)作校期末）元素的價類二維圖是我們學(xué)習(xí)元素及其化合物相關(guān)知識的重要模型和

工具，它指的是以元素的化合價為縱坐標(biāo)，以物質(zhì)的類別為橫坐標(biāo)所繪制的二維平面圖像。下圖為鐵元素

的價類二維圖，其中的箭頭表示部分物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，下列說法正確的是

A．鐵與氧氣的燃燒反應(yīng)可實現(xiàn)上述①轉(zhuǎn)化

B．加熱Fe(OH)3發(fā)生轉(zhuǎn)化⑥，F(xiàn)e2O3加水溶解可轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3

2－

C．由圖可預(yù)測：高鐵酸鹽(FeO4)具有強氧化性，可用于飲用水的消毒

D．FeO是種黑色粉末，不穩(wěn)定，在空氣中受熱，迅速被氧化成Fe2O3

【答案】C

【解析】A項，鐵與氧氣在加熱條件下反應(yīng)生成四氧化三鐵，不能實現(xiàn)上述①轉(zhuǎn)化，錯誤；B項，加熱

Fe(OH)3發(fā)生轉(zhuǎn)化⑥分解生成氧化鐵，F(xiàn)e2O3不溶于水，加水不溶解不可實現(xiàn)轉(zhuǎn)化③，錯誤；C項，高鐵酸

鹽具有強氧化性，與水反應(yīng)生成Fe(OH)3膠體，其中Fe元素化合價由＋3價變?yōu)椋?價，則O元素化合價

2－

由?2價變?yōu)?價，即有氧氣生成，可用于消毒，則反應(yīng)的離子方程式為：4FeO4＋10H2O＝4Fe(OH)3(膠體)

?

＋3O2↑＋8OH，生成的氫氧化鐵膠體具有較大表面積，吸附懸浮雜質(zhì)可以做凈水劑，正確；D項，F(xiàn)eO是

一種黑色粉末，不穩(wěn)定，在空氣中受熱，部分被氧化，氧化生成Fe3O4，錯誤。

8．（2023年湖北省襄陽市期末）某實驗興趣小組同學(xué)采用如圖所示裝置制備Fe(OH)2，下列說法錯誤的

14

是

A．實驗開始前，應(yīng)檢查裝置氣密性

B．氣體a的主要成分為氫氣

C．為了制備較純的Fe(OH)2，應(yīng)打開K1，關(guān)閉K2，將裝置內(nèi)的氣體盡可能趕出去

D．盛裝稀鹽酸的儀器使用前要檢查是否漏液

【答案】C

【解析】鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，開始實驗時打開K2，產(chǎn)生的氫氣將裝置內(nèi)空氣排盡，

再關(guān)閉K2，利用壓強差將氯化亞鐵溶液壓至氫氧化鈉溶液中生成Fe(OH)2沉淀。

A項，由于Fe(OH)2易被氧化，該實驗關(guān)鍵是隔絕氧氣，且鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氫氣，則實驗開始前，

應(yīng)檢查裝置氣密性，正確；B項，鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，產(chǎn)生的氫氣將裝置內(nèi)空氣排盡，氣

體a的主要成分為氫氣，正確；C項，開始實驗時打開K2，產(chǎn)生的氫氣將裝置內(nèi)空氣排盡，錯誤；D項，

為方便控制反應(yīng)進度，盛裝稀鹽酸的儀器分液漏斗使用前要檢查是否漏液，正確。

9．（2022年四川省巴中市巴州區(qū)期末）物質(zhì)分類與轉(zhuǎn)化是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方法，如圖為鐵及其化合物

的“價一類”二維圖，請回答：

（1）填寫二維圖中缺失的類別A___________和化學(xué)式B___________，物質(zhì)B的顏色為___________。

－－2－－

（2）利用下述反應(yīng)可實現(xiàn)轉(zhuǎn)化①：2Fe(OH)3＋3ClO＋4OH＝2FeO4＋3Cl＋5H2O，用單線橋法標(biāo)

注電子轉(zhuǎn)移情況______________________________________________________________，并指明氧化劑：

___________(填化學(xué)式)。

2－

（3）結(jié)合二維圖中信息推測在轉(zhuǎn)化②中FeO4表現(xiàn)的性質(zhì)為_________(填“還原性”或“氧化性”)。

（4）向FeCl2溶液試管底部加入NaOH溶液，放置一段時間后。觀察到的實驗現(xiàn)象為

15

___________________________________________________________________________________。

－

6e

【答案】（）單質(zhì)紅棕色（）－（）

1Fe2O32()＋－＋－＝2－＋－＋ClO3

2FeOH33ClO4OH2FeO43Cl5H2O

氧化性（4）有白色絮狀沉淀生成，迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色沉淀

【解析】（1）根據(jù)二維圖，F(xiàn)e為單質(zhì)，即A為單質(zhì)，B為氧化物，且Fe元素為價態(tài)為＋3價，即B的

－

化學(xué)式為Fe2O3；Fe2O3為紅棕色固體；（2）Fe(OH)3中Fe的化合價由＋3價升高為＋6價，ClO中Cl的價

－

6e

態(tài)由＋降低為－價，用單線橋表示形式為；氧化劑為

11()＋－＋－＝2－＋－＋

2FeOH33ClO4OH2FeO43Cl5H2O

ClO－；（3）轉(zhuǎn)化②中Fe的化合價由＋6價降低為＋3價，高鐵酸根離子表現(xiàn)氧化性；故答案為氧化性；（4）

FeCl2與NaOH溶液反應(yīng)生成白色絮狀沉淀Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2容易被氧化成Fe(OH)3，現(xiàn)象為：有白色絮狀

沉淀生成，迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色沉淀。

10．（2022年安徽省蕪湖市期末）如圖是鐵與水蒸氣反應(yīng)的實驗裝置。在硬質(zhì)玻璃管中放入還原鐵粉和

石棉絨(石棉絨是耐高溫材料，與水、鐵不反應(yīng))的混合物，加熱，并通入水蒸氣，就可以完成高溫下鐵與水

蒸氣反應(yīng)的實驗。

高溫

（1）已知該實驗反應(yīng)的反應(yīng)方程式為：Fe＋H2O——→Fe3O4＋H2(請配

平)_______________________________________。

（2）儀器a的名稱是___________。

（3）某同學(xué)為了研究一定時間內(nèi)鐵粉的轉(zhuǎn)化率，設(shè)計了如下實驗：準(zhǔn)確稱量一定質(zhì)量的鐵粉進行反應(yīng)，

測量反應(yīng)后生成氣體的體積，計算鐵粉的轉(zhuǎn)化率。

①該同學(xué)應(yīng)該先點燃_____(填“A”或“B”)處的酒精燈(或酒精噴燈)，測量氣體體積不可以選用上圖中

______(填“甲”“乙”或“丙”)裝置。

②稱取5.6g鐵粉與適量石棉絨混合，然后加熱反應(yīng)一段時間。若測出的氣體體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為0.448

L，則鐵粉的轉(zhuǎn)化率為_________。

（4）將硬質(zhì)玻璃管中反應(yīng)后的固體混合物全部取出置于燒杯中，加入足量的鹽酸溶解并過濾，為探究

反應(yīng)后溶液中可能的陽離子，小林同學(xué)進行如下實驗，請你將下表補充完整(已知：含F(xiàn)e3＋溶液中滴加KSCN

溶液，溶液會變紅色，而Fe2＋溶液中滴加KSCN溶液，溶液不變色)：