第13講鐵及其氧化物和氫氧化物課標(biāo)要求1.結(jié)合真實(shí)情境中的應(yīng)用實(shí)例或通過實(shí)驗(yàn)探究，了解鐵及其氧化物、氫氧化物的主要性質(zhì)，了解這些物質(zhì)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。2.結(jié)合實(shí)例認(rèn)識(shí)鐵及其氧化物、氫氧化物的多樣性，通過化學(xué)反應(yīng)探究物質(zhì)的性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化?？键c(diǎn)一鐵及其氧化物1.鐵的物理性質(zhì)銀白色固體，熔點(diǎn)較高，具有良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電、延展性，能被磁鐵吸引。2.鐵的化學(xué)性質(zhì)鐵元素性質(zhì)活潑，有較強(qiáng)的還原性，主要化合價(jià)為＋2價(jià)和＋3價(jià)，個(gè)別還有＋6價(jià)（如K2FeO4）。（1）與Cl2反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Fe＋3Cl2△2FeCl（2）與O2點(diǎn)燃時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式：3Fe＋2O2Fe3O4（3）與S、I2反應(yīng)的化學(xué)方程式：Fe＋S△FeS、Fe＋I(xiàn)2（4）與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式：3Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H2。（5）與濃硝酸、濃硫酸反應(yīng)：常溫下鈍化，加熱時(shí)可將鐵氧化為＋3價(jià)鐵鹽，如鐵與過量濃硝酸加熱下反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe＋6HNO3（濃）△Fe（NO3）3＋3NO2↑＋3H（6）與FeCl3溶液反應(yīng)的離子方程式：Fe＋2Fe3＋3Fe2＋3.鐵的氧化物（1）物理性質(zhì)化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4俗稱—鐵紅磁性氧化鐵色、態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體鐵的價(jià)態(tài)＋2價(jià)＋3價(jià)＋2、＋3價(jià)【注意】Fe3O4的組成可用氧化物的形式表示為FeO·Fe2O3，即有13Fe顯＋2價(jià)，23Fe顯＋（2）化學(xué)性質(zhì)①FeO不穩(wěn)定，在空氣中受熱，能迅速被氧化成Fe3O4。②FeO、Fe2O3都屬于金屬氧化物，能溶于強(qiáng)酸，分別寫出它們?nèi)苡邴}酸的離子方程式：FeO＋2H＋Fe2＋＋H2O，F(xiàn)e2O3＋6H＋2Fe3＋＋3H2O③鐵的氧化物還能被CO、Al還原，CO、Al還原Fe2O3的化學(xué)方程式為Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2、Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3。④寫出FeO溶于過量稀硝酸的化學(xué)方程式：3FeO＋10HNO33Fe（NO3）3＋NO↑＋5H2O⑤寫出Fe2O3溶于過量氫碘酸（HI）的離子方程式：Fe2O3＋2I－＋6H＋2Fe2＋＋I(xiàn)2＋3H2O判斷正誤（正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”）。（1）鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，所以鐵在自然界中全部以化合態(tài)形式存在。（×）（2）Fe分別與氯氣和鹽酸反應(yīng)所得氯化物相同。（×）（3）鐵是活潑金屬，在常溫下與任何酸反應(yīng)都產(chǎn)生H2。（×）（4）Fe3O4可用FeO·Fe2O3表示，故Fe3O4為混合物。（×）（5）氧化鐵能與酸反應(yīng)，所以可用于制作紅色顏料。（×）（6）Fe3O4屬于堿性氧化物，其穩(wěn)定性弱于FeO。（×）一鐵的性質(zhì)與應(yīng)用1.春秋初年，我國已掌握了冶鐵技術(shù)。下列有關(guān)鐵的化學(xué)反應(yīng)的敘述正確的是（）A.室溫下，過量Fe與濃硝酸反應(yīng)生成Fe（NO3）2B.加熱時(shí)，過量Fe與氯氣反應(yīng)生成FeCl2C.高溫下，鐵與水蒸氣反應(yīng)有Fe3O4生成D.高溫下，鐵粉與氧化鋁粉末反應(yīng)生成鋁單質(zhì)解析：C室溫下，F(xiàn)e在濃硝酸中鈍化，無法持續(xù)反應(yīng)，A錯(cuò)誤；氯氣的氧化性較強(qiáng)，無論Fe是否過量，與氯氣加熱反應(yīng)都只生成FeCl3，B錯(cuò)誤；Fe的活動(dòng)性不如Al，不能從氧化鋁中置換出Al單質(zhì)，D錯(cuò)誤。2.某化學(xué)興趣小組利用如圖裝置進(jìn)行“鐵與水蒸氣反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)，并檢驗(yàn)產(chǎn)物的性質(zhì)，下列說法正確的是（）A.實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先點(diǎn)燃B處的酒精噴燈，再點(diǎn)燃A處的酒精燈B.B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Fe＋3H2O（g）Fe2O3＋3H2C.B中生成1molH2時(shí)，E處有1molCuO被還原D.堿石灰的作用是吸收水蒸氣解析：D實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先點(diǎn)燃A處的酒精燈，再點(diǎn)燃B處的酒精噴燈，防止鐵被氧氣氧化，A錯(cuò)誤；B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe＋4H2O（g）高溫Fe3O4＋4H2，B錯(cuò)誤；B中生成1molH2時(shí)，由于H2要先排出裝置內(nèi)空氣，再與CuO反應(yīng)，因此E處CuO被還原的物質(zhì)的量小于1mol，C錯(cuò)誤；堿石灰的作用是吸收水蒸氣，干燥H2（1）鐵的氧化規(guī)律鐵與弱氧化劑（如S、Fe3＋、Cu2＋、I2等）反應(yīng)時(shí)被氧化成Fe2＋；鐵與強(qiáng)氧化劑（如Cl2、Br2、HNO3等）反應(yīng)時(shí)被氧化成Fe3＋。（2）鐵與酸反應(yīng)的規(guī)律Fe與非氧化性酸（如鹽酸、稀硫酸）反應(yīng)時(shí)只生成Fe2＋，與氧化性酸（如HNO3）反應(yīng)時(shí)，F(xiàn)e少量時(shí)生成Fe3＋，鐵過量時(shí)得到Fe2＋。二鐵的氧化物的組成與性質(zhì)3.鐵的氧化物有很多，在中學(xué)化學(xué)中經(jīng)常提到的有FeO、Fe2O3和Fe3O4，而且在一定條件下它們之間是可以相互轉(zhuǎn)化的，例如：在1400℃以上的溫度下加熱Fe2O3時(shí)，F(xiàn)e2O3會(huì)部分失去氧，生成Fe3O4。下列有關(guān)說法正確的是（）A.FeO在空氣中加熱只轉(zhuǎn)化為Fe2O3B.Fe3O4常寫成FeO·Fe2O3，其中既有＋2價(jià)的Fe，又有＋3價(jià)的Fe，所以Fe3O4是一種混合物C.熱穩(wěn)定性：Fe2O3＜Fe3O4D.Fe3O4與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為Fe3O4＋8H＋Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2解析：CFeO在空氣中加熱轉(zhuǎn)化為Fe3O4，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Fe3O4是純凈物，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Fe2＋能被稀硝酸氧化成Fe3＋，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.有一塊鐵的“氧化物”樣品，用140mL5.0mol·L－1鹽酸恰好將之完全溶解，所得溶液還能吸收0.025molCl2，恰好使其中的Fe2＋全部轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3＋，則該樣品的化學(xué)式為Fe5O7。解析：根據(jù)2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－可知，鐵的氧化物樣品用鹽酸溶解后所得溶液中n（Fe2＋）＝0.025mol×2＝0.05mol，依據(jù)電荷守恒得：2n（Fe2＋）＋3n（Fe3＋）＝n（Cl－），則n（Fe3＋）＝0.2mol，故n（Fe2＋）∶n（Fe3＋）＝0.05mol∶0.2mol＝1∶4，因此，該氧化物表示為FeO·2Fe2O3，即Fe5O7考點(diǎn)二鐵的氫氧化物1.氫氧化亞鐵和氫氧化鐵的比較化學(xué)式Fe（OH）2Fe（OH）3顏色狀態(tài)白色固體紅褐色固體與鹽酸反應(yīng)（離子方程式，下同）Fe（OH）2＋2H＋Fe2＋＋2H2OFe（OH）3＋3H＋Fe3＋＋3H2O受熱分解隔絕O2：Fe（OH）2△FeO＋2Fe（OH）3△Fe2O3＋化學(xué)式Fe（OH）2Fe（OH）3制法可溶性亞鐵鹽與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)：Fe2＋＋2OH－Fe（OH）2↓可溶性鐵鹽與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)：Fe3＋＋3OH－Fe（OH）3↓二者的關(guān)系在空氣中，F(xiàn)e（OH）2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe（OH）3，現(xiàn)象是白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe（OH）2＋O2＋2H2O4Fe（OH）32.Fe（OH）2的制備操作與條件控制氫氧化亞鐵可以用來制藥物、催化劑、吸收劑和砷解毒劑等。某化學(xué)興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)以下兩組實(shí)驗(yàn)探究氫氧化亞鐵的制備?！続組實(shí)驗(yàn)】用FeSO4溶液與不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備Fe（OH）2。（1）用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時(shí)還需要加入稀硫酸、鐵屑。（2）除去蒸餾水中溶解的O2常采用煮沸的方法。（3）生成Fe（OH）2白色沉淀的操作是用長(zhǎng)滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液，這樣操作的理由是避免生成的Fe（OH）2沉淀接觸O2而被氧化。為了使沉淀能持續(xù)一段時(shí)間不變色，還可在FeSO4溶液上面加保護(hù)層，如苯等?！綛組實(shí)驗(yàn)】選用稀硫酸、鐵粉、NaOH溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，裝置如圖。（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)，先打開（填“打開”或“關(guān)閉”，下同）止水夾K，然后打開分液漏斗的玻璃塞和活塞，使稀硫酸與鐵粉反應(yīng)，一段時(shí)間后，關(guān)閉止水夾K，利用氫氣造成試管內(nèi)的壓強(qiáng)增大，將FeSO4溶液壓至NaOH溶液中反應(yīng)制得白色Fe（OH）2沉淀，且沉淀能持續(xù)一段時(shí)間不變色。沉淀能一段時(shí)間不變色的原因是Fe與稀硫酸反應(yīng)生成的H2排出裝置中的空氣。一鐵的氫氧化物的性質(zhì)1.下列有關(guān)鐵的氫氧化物的說法中，錯(cuò)誤的是（）A.Fe（OH）2是一種黑色固體，不穩(wěn)定，在空氣中易被氧化轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色固體B.Fe（OH）2具有還原性，在空氣中易被氧化為Fe（OH）3C.Fe（OH）2、Fe（OH）3都具有不穩(wěn)定性，受熱能分解D.Fe（OH）3膠體呈紅褐色、透明，能產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象解析：AFe（OH）2是一種白色固體，不穩(wěn)定，在空氣中易被氧化轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色固體Fe（OH）3：4Fe（OH）2＋O2＋2H2O4Fe（OH）3，A2.下列關(guān)于鐵元素的化合物描述錯(cuò)誤的項(xiàng)目數(shù)是（）代表物類別鐵元素價(jià)態(tài)部分性質(zhì)描述Fe3O4氧化物＋1價(jià)具有磁性的黑色晶體Fe（OH）2堿＋2價(jià)白色，在空氣中迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色Fe（OH）3堿＋3價(jià)紅褐色，對(duì)熱很穩(wěn)定FeCl3鹽＋3價(jià)在水溶液中能形成Fe（OH）3膠體A.1項(xiàng) B.2項(xiàng)C.3項(xiàng) D.4項(xiàng)解析：BFe3O4中鐵元素化合價(jià)既有＋2價(jià)又有＋3價(jià)，關(guān)于Fe3O4中鐵元素化合價(jià)描述錯(cuò)誤；Fe（OH）3受熱易分解生成氧化鐵和水，關(guān)于Fe（OH）3的部分性質(zhì)描述錯(cuò)誤；共有2項(xiàng)錯(cuò)誤。二氫氧化亞鐵的制備3.（2024·佛山一模）一種制備Fe（OH）2的改進(jìn)裝置如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是（）A.配制FeSO4溶液時(shí)需加入硫酸B.實(shí)驗(yàn)時(shí)先注入稀硫酸，再注入NaOH溶液和FeSO4溶液C.裝置N的作用是液封，并判斷裝置M中的空氣是否排盡D.用鐵粉代替Na2CO3粉末，也能排盡空氣解析：D為防止FeSO4水解，配制FeSO4溶液時(shí)需加入硫酸，A正確；實(shí)驗(yàn)時(shí)先注入稀硫酸與Na2CO3反應(yīng)生成CO2，待CO2排出錐形瓶?jī)?nèi)的空氣后再注入NaOH溶液和FeSO4溶液生成Fe（OH）2，B正確；燒杯內(nèi)紫色石蕊溶液變紅，說明錐形瓶?jī)?nèi)空氣完全排出，同時(shí)裝置N可以防止空氣進(jìn)入錐形瓶，C正確；氫氣的密度比空氣小，用鐵粉代替Na2CO3粉末，不能排盡空氣，D錯(cuò)誤。防止Fe（OH）2氧化的方法（1）將配制溶液的蒸餾水煮沸，排出溶解的O2。（2）將盛有NaOH溶液的膠頭滴管尖端插入試管中的亞鐵鹽溶液液面下，再慢慢擠出NaOH溶液。（3）在亞鐵鹽溶液上面加保護(hù)層，例如苯或植物油等。（4）充入保護(hù)氣，如氫氣、氮?dú)狻⑾∮袣怏w等。（5）用鐵作陽極，石墨作陰極，電解NaOH溶液或NaCl溶液；利用新產(chǎn)生的Fe2＋與OH－反應(yīng)制取Fe（OH）2，陰極產(chǎn)生H2，防止Fe（OH）1.判斷正誤（正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”）。（1）（2024·浙江6月選考）FeO有還原性，能被氧化成Fe3O4。（√）（2）（2024·河北高考）還原鐵粉與水蒸氣反應(yīng)生成的氣體點(diǎn)燃后有爆鳴聲，說明H2O具有還原性。 （×）（3）（2023·新課標(biāo)卷）古壁畫顏料中所用的鐵紅，其成分為Fe2O3。（√）（4）（2023·新課標(biāo)卷）常溫下，將鐵片分別插入稀硝酸和濃硝酸中，前者產(chǎn)生無色氣體，后者無明顯現(xiàn)象，說明稀硝酸的氧化性比濃硝酸強(qiáng)。（×）2.判斷正誤（正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”）。（1）（2023·廣東高考）火星全球影像彩圖顯示了火星表土顏色，表土中赤鐵礦主要成分為FeO。（×）（2）（2023·廣東高考）擦干已洗凈的鐵鍋，以防生銹的原因是鐵絲在O2中燃燒生成Fe3O4。（×）（3）（2022·廣東高考）工人將模具干燥后再注入鋼水的原因是鐵與H2O高溫下會(huì)發(fā)生反應(yīng)。（√）（4）（2022·浙江6月選考）濃硝酸與鐵常溫下不反應(yīng)，所以可用鐵質(zhì)容器貯運(yùn)濃硝酸。（×）（5）（2022·浙江1月選考）還原鐵粉可用作食品干燥劑。（×）（6）（2022·浙江1月選考）鐵與碘反應(yīng)易生成碘化鐵。（×）3.（2024·新課標(biāo)卷9題）實(shí)驗(yàn)室中利用如圖裝置驗(yàn)證鐵與水蒸氣反應(yīng)。下列說法錯(cuò)誤的是（）A.反應(yīng)為3Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H2B.酒精燈移至濕棉花下方實(shí)驗(yàn)效果更好C.用火柴點(diǎn)燃肥皂泡檢驗(yàn)生成的氫氣D.使用硬質(zhì)玻璃試管盛裝還原鐵粉解析：B鐵與水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成Fe3O4和H2，A項(xiàng)正確；鐵與水蒸氣反應(yīng)需在高溫下進(jìn)行，將酒精燈移至濕棉花下方，鐵粉處不能產(chǎn)生高溫，B項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)生成的氫氣可吹出肥皂泡，用火柴點(diǎn)燃肥皂泡，可聽到尖銳的爆鳴聲，C項(xiàng)正確；由于反應(yīng)需在高溫條件下進(jìn)行，故需使用耐高溫的硬質(zhì)玻璃試管盛裝還原鐵粉，D項(xiàng)正確。4.（2023·重慶高考15題節(jié)選）Fe3O4是一種用途廣泛的磁性材料，以FeCl2為原料制備Fe3O4并獲得副產(chǎn)物CaCl2水合物的工藝如下。（1）Fe3O4中Fe元素的化合價(jià)是＋2和＋3。（2）反應(yīng)釜1中的反應(yīng)需在隔絕空氣條件下進(jìn)行，其原因是防止二價(jià)鐵被空氣中氧氣氧化為三價(jià)鐵。（3）反應(yīng)釜2中，加入CaO和分散劑的同時(shí)通入空氣。反應(yīng)的離子方程式為4CaO＋6H2O＋4Fe2＋＋O24Fe（OH）3＋4Ca2＋解析：（1）Fe3O4可以寫成FeO·Fe2O3，故Fe元素的化合價(jià)是＋2和＋3。（2）空氣中氧氣具有氧化性，反應(yīng)釜1中的反應(yīng)需在隔絕空氣條件下進(jìn)行，其原因是防止二價(jià)鐵被空氣中氧氣氧化為三價(jià)鐵。（3）反應(yīng)釜2中，加入CaO和分散劑的同時(shí)通入空氣，氧氣將二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵，三價(jià)鐵與氧化鈣和水生成氫氧化鐵，反應(yīng)的離子方程式為4CaO＋6H2O＋4Fe2＋＋O24Fe（OH）3＋4Ca2＋一、選擇題（本題包括11小題，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意）1.指南針是中國古代四大發(fā)明之一。北宋沈括的《夢(mèng)溪筆談》對(duì)指南針已有詳細(xì)記載：“方家以磁石磨針鋒，則能指南”?！按攀钡闹饕煞质牵ǎ〢.FeO B.Fe2O3C.FeS D.Fe3O4解析：DFe3O4為磁性氧化鐵，具有磁性。2.在冶金行業(yè)中通常把鐵稱為“黑色金屬”，鐵制品在生產(chǎn)、生活中有廣泛用途。下列說法正確的是（）A.鐵是黑色的金屬B.用作避雷針是利用鐵的導(dǎo)電性C.鐵制容器不能貯存濃硫酸D.生鐵是鐵礦石經(jīng)熱分解法冶煉而得的解析：B純鐵是銀白色的，不屬于黑色金屬，A錯(cuò)誤；鐵遇冷的濃硫酸會(huì)產(chǎn)生鈍化現(xiàn)象，所以鐵制容器可以貯存濃硫酸，C錯(cuò)誤；鐵礦石與一氧化碳高溫下反應(yīng)冶煉生鐵，為熱還原法，D錯(cuò)誤。3.常溫下，下列物質(zhì)可用鐵制容器盛裝的是（）A.鹽酸 B.稀硝酸C.濃硝酸 D.硫酸銅溶液解析：C常溫下，鐵和鹽酸反應(yīng)，A不符合題意；常溫下，鐵和稀硝酸反應(yīng)，B不符合題意；常溫下，鐵在濃硝酸中發(fā)生鈍化，表面生成一層致密氧化物薄膜阻止反應(yīng)進(jìn)行，可以用鐵制容器盛裝濃硝酸，C符合題意；常溫下，鐵和硫酸銅溶液反應(yīng)，D不符合題意。4.下列物質(zhì)反應(yīng)后一定有＋3價(jià)鐵生成的是（）A.過量的鐵與稀硝酸反應(yīng) B.鐵和Fe2O3的混合物溶于稀鹽酸C.鐵與過量的硫反應(yīng) D.過量的鐵在氯氣中燃燒解析：DA項(xiàng)，過量的鐵與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸亞鐵；B項(xiàng)，鐵和Fe2O3的混合物溶于稀鹽酸中，如果鐵過量，全部生成Fe2＋；C項(xiàng)，鐵與過量的硫反應(yīng)生成FeS，沒有＋3價(jià)鐵生成。5.如圖兩圓相交部分A、B、C、D分別表示兩物質(zhì)間的反應(yīng)。下列各對(duì)應(yīng)反應(yīng)的離子方程式書寫不正確的是（）A.Fe＋4H＋＋NO3－Fe3＋＋NO↑B.Fe3O4＋8H＋Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2C.Fe（OH）3＋3H＋Fe3＋＋3H2D.3Fe（OH）2＋10H＋＋NO3－3Fe3＋＋NO↑解析：BFe3O4中的＋2價(jià)Fe與HNO3反應(yīng)生成Fe3＋，不存在Fe2＋，B項(xiàng)不正確。6.下列關(guān)于鐵及其化合物的敘述正確的是（）A.氫氧化鐵受熱分解可制得Fe3O4 B.Fe2O3、Fe3O4都有磁性C.FeO不穩(wěn)定，在空氣里受熱，能迅速被氧化 D.高溫下，鐵能與水蒸氣反應(yīng)生成Fe2O3解析：CFe（OH）3受熱分解可制得Fe2O3，A錯(cuò)誤；Fe3O4具有磁性，F(xiàn)e2O3無磁性，B錯(cuò)誤；高溫下，鐵能與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4和氫氣，D錯(cuò)誤。7.下列敘述正確的是（）A.故宮是我國最大的古代文化藝術(shù)博物館，氧化鐵可作故宮紅色外墻的涂料B.過量的鐵與氯氣反應(yīng)生成FeCl2C.5.6gFe與足量的S反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.3NAD.常溫下，過量鐵粉與濃硝酸反應(yīng)生成Fe（NO3）2、NO2和H2O解析：A氧化鐵是紅棕色粉末，可用作涂料，A正確；鐵與氯氣反應(yīng)，無論鐵過量還是少量都生成FeCl3，B錯(cuò)誤；5.6gFe的物質(zhì)的量為5.6g56g·mol－1＝0.1mol，與足量的S反應(yīng)生成FeS，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.28.某同學(xué)對(duì)鐵的氧化物產(chǎn)生了濃厚興趣，查閱資料后制成以下卡片：[查閱資料]在空氣中把鐵灼燒到500℃生成Fe3O4，溫度再升高可生成Fe2O3，在更高的溫度（約1400℃）下加熱Fe2O3時(shí)，又可得到Fe3O4。即：FeFe3O4Fe2O3下列說法正確的是（）A.FeO、Fe2O3和Fe3O4均為黑色固體B.反應(yīng)②的溫度比反應(yīng)③的溫度高C.FeO的穩(wěn)定性強(qiáng)于Fe2O3D.四氧化三鐵中鐵元素的化合價(jià)較復(fù)雜，其組成可表示為FeO·Fe2O3解析：DFe2O3為紅棕色固體，A錯(cuò)誤；根據(jù)信息可知，F(xiàn)e在500℃時(shí)與氧氣反應(yīng)生成Fe3O4，繼續(xù)升高溫度生成Fe2O3，而在1400℃時(shí)Fe2O3轉(zhuǎn)化為Fe3O4，則反應(yīng)②的溫度比反應(yīng)③的溫度低，B錯(cuò)誤；FeO不穩(wěn)定，在空氣里受熱能迅速被氧化為Fe3O4，其穩(wěn)定性弱于Fe2O3，C錯(cuò)誤；Fe3O4中Fe為＋2價(jià)和＋3價(jià)，化學(xué)式可寫為FeO·Fe2O3，D正確。9.某同學(xué)欲利用如圖裝置制取能較長(zhǎng)時(shí)間存在的FeOH2，其中實(shí)驗(yàn)所用溶液現(xiàn)配現(xiàn)用且蒸餾水先加熱煮沸。下列分析正確的是（A.X只能是稀硫酸B.實(shí)驗(yàn)開始時(shí)應(yīng)先關(guān)閉止水夾a、打開止水夾b，再向燒瓶中加入XC.反應(yīng)一段時(shí)間后可在燒瓶中觀察到白色沉淀D.反應(yīng)結(jié)束后若關(guān)閉b及分液漏斗活塞，則FeOH解析：D利用稀酸和鐵反應(yīng)生成的H2排出裝置內(nèi)的空氣，驗(yàn)純后關(guān)閉止水夾a，一段時(shí)間后，蒸餾燒瓶中壓強(qiáng)增大，將液體壓入錐形瓶中，錐形瓶中觀察到有白色沉淀生成。Fe與稀硫酸、稀鹽酸均生成Fe2＋，A錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，應(yīng)先打開a、b，利用生成的H2將裝置中空氣排出，然后關(guān)閉a，利用壓強(qiáng)差將燒瓶中生成的亞鐵鹽溶液排入錐形瓶中反應(yīng)生成Fe（OH）2，B錯(cuò)誤；反應(yīng)一段時(shí)間后可在錐形瓶中觀察到白色沉淀，C錯(cuò)誤；由于裝置中的空氣及溶液中O2已經(jīng)被除去，故Fe（OH）2可較長(zhǎng)時(shí)間存在，D正確。10.某同學(xué)設(shè)計(jì)如下裝置進(jìn)行鐵與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，虛線框處的裝置用來檢驗(yàn)生成的氣體。下列說法正確的是（提示：Fe＋2Fe3＋3Fe2＋）（A.實(shí)驗(yàn)后，裝置B中生成紅棕色固體B.虛線框C處應(yīng)該選擇裝置甲C.實(shí)驗(yàn)時(shí)將螺旋狀銅絲加熱變黑后再趁熱迅速伸入試管中，可觀察到銅絲由黑變紅D.實(shí)驗(yàn)后，將裝置B中的固體溶于足量稀硫酸，所得溶液一定含有Fe3＋解析：C鐵與水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成黑色的Fe3O4固體，A錯(cuò)誤；氫氣的密度小于空氣的密度，故虛線框C中應(yīng)選擇裝置乙，B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)將螺旋狀銅絲加熱變黑后再趁熱迅速伸入試管中，H2將CuO還原為Cu，觀察到銅絲由黑變紅，C正確；實(shí)驗(yàn)后，將裝置B中的固體溶于足量稀硫酸，由于可能發(fā)生反應(yīng)Fe＋2Fe3＋3Fe2＋，故所得溶液中不一定含有Fe3＋，D11.（2024·廣東六校摸底）利用礦鐵廠的廢鐵屑（主要成分為Fe，含有沙土、油污、Fe3O4和FeO）制備磁性納米Fe3O4的流程如圖所示：下列說法錯(cuò)誤的是（）A.預(yù)處理時(shí)，需要使用Na2CO3溶液，可將溶液進(jìn)行適當(dāng)升溫B.納米Fe3O4屬于膠體，能發(fā)生丁達(dá)爾效應(yīng)C.濾液B中加入氫氧化鈉溶液時(shí)，可觀察到有白色沉淀生成，迅速轉(zhuǎn)為灰綠色，最后轉(zhuǎn)化為紅褐色D.步驟⑤發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Fe2＋＋2FeOOH＋2OH－Fe3O4＋2H2解析：B廢鐵屑上有油污，預(yù)處理時(shí)，需要使用Na2CO3溶液，將溶液進(jìn)行適當(dāng)升溫可促進(jìn)碳酸鈉水解，同時(shí)有利于油污水解，A項(xiàng)正確；納米Fe3O4屬于純凈物，不屬于膠體，不能發(fā)生丁達(dá)爾效應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；濾液B的溶質(zhì)為FeCl2，加入氫氧化鈉溶液，先生成Fe（OH）2白色沉淀，迅速轉(zhuǎn)為灰綠色，最后轉(zhuǎn)化為紅褐色，C項(xiàng)正確；FeOOH與氯化亞鐵溶液發(fā)生反應(yīng)：2FeOOH＋Fe2＋＋2OH－Fe3O4＋2H2O，D二、非選擇題（本題包括2小題）12.（2024·長(zhǎng)沙期末）鐵與空氣接觸時(shí)會(huì)形成氧化物，如一塊低碳鋼可以被三種氧化物膜所覆蓋與金屬接觸的一側(cè)是FeO，與空氣接觸的一側(cè)是Fe2O3，而中間則是Fe3O4。（1）中國古代“四大發(fā)明”之一最早的指南針“司南”，其具有磁性作用是因?yàn)橹饕猩鲜鑫镔|(zhì)中的Fe3O4（填化學(xué)式）。（2）Fe2O3的一種用途是用作油漆、涂料（填“用作油漆、涂料”或“磁電機(jī)”）。（3）FeO可作化妝品中的色素，它還能進(jìn)行一系列轉(zhuǎn)化：FeO→FeSO4→Fe（OH）2→Fe（OH）3。①FeO→FeSO4時(shí)應(yīng)加入的試劑是H2SO4（填“H2SO4”或“Na2SO4”）。②在FeSO4溶液中滴加NaOH溶液的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是先產(chǎn)生白色絮狀沉淀，然后迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色（填“紅褐色”或“黃色”），其中沉淀顏色發(fā)生變化的化學(xué)方程式為4Fe（OH）2＋O2＋2H2O4Fe（OH）3解析：（1）中國古代四大發(fā)明之一的司南是由天然磁石制成的，磁鐵成分主要是四氧化三鐵，化學(xué)式為Fe3O4。（2）氧化鐵是紅色固體，難溶于水，可以用作油漆、涂料。（3）①FeO→FeSO4時(shí)應(yīng)加入的試劑是稀硫酸，發(fā)生FeO＋H2SO4FeSO4＋H2O；②在FeSO4溶液中滴加NaOH溶液的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色的Fe（OH）3沉淀，其中沉淀顏色發(fā)生變化的化學(xué)方程式為4Fe（OH）2＋O2＋2H2O4Fe（OH）13.（2024·衡陽模擬）攀枝花鐵礦，探明儲(chǔ)量的釩鈦磁鐵礦達(dá)近百億噸，其中釩、鈦儲(chǔ)量分別占全國已探明儲(chǔ)量的87％和94.3％，分別居世界第三位和第一位，有“世界釩鈦之都”之稱，是全國