大單元二元素及其化合物第四章金屬及其化合物第12講鐵及其氧化物和氫氧化物課標解讀

1.掌握鐵及其重要化合物的主要性質及應用。2.掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的性質及Fe(OH)2的制備方法。CONTENTS目錄頁1考點2真題演練感悟高考3課時作業(yè)考點返回目錄考點一鐵單質鐵的氧化物理·必備知識一、變價金屬——鐵1．物理性質(3)與酸反應Fe與H＋：Fe＋2H＋===Fe2+＋H2↑；判斷正誤，錯誤的說明理由。(1)用鐵制容器可以運輸濃硝酸和濃硫酸。正確。(2)鐵與過量的硫粉共熱產物是Fe2S3。錯誤。鐵與硫粉共熱產物是FeS，與硫粉的用量無關。(3)Fe在足量Cl2中燃燒生成FeCl3，在少量Cl2中燃燒生成FeCl2。錯誤。Fe與Cl2反應只生成FeCl3，與Cl2的用量無關。

3．生鐵的冶煉(1)原料：鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石。(2)設備：高爐。(3)主要反應二、鐵的氧化物1．物理性質

提·關鍵能力考向1

鐵及其氧化物的性質1．下列敘述正確的是(

A

)A．故宮是中國最大的古代文化藝術博物館，氧化鐵可作故宮紅色外墻的涂料B．過量的鐵與氯氣反應生成FeCl2C．5.6

g

Fe與足量的S反應轉移的電子數為0.3NA（NA代表阿伏加德羅常數的值）D．常溫下，過量鐵粉與濃硝酸反應生成Fe(NO3)2、NO2和H2O考向2

實驗探究鐵與水蒸氣的反應2．（2024·廣東深圳摸底）鐵與水蒸氣反應，通常有以下兩種裝置，請回答下列問題：(1)裝置一中，裝置A的作用：

提供水蒸氣

。裝置二中，裝濕棉花的作用：

提供水蒸氣

。(2)實驗完畢后，取出裝置一的少量固體，溶于足量稀鹽酸，再滴加KSCN溶液，溶液顏色無明顯變化，試解釋原因：

在溶液中Fe3+被未反應的鐵粉完全還原為Fe2+。提供水蒸氣提供水蒸氣在溶液中Fe3+被未反應的鐵粉完全還原為Fe2+考向3

鐵的氧化物組成的確定3.有一塊鐵的“氧化物”樣品，用140

mL

5.0

mol·L-1鹽酸恰好將之完全溶解，所得溶液還能吸收0.025

mol

Cl2，恰好使其中的Fe2+全部轉變?yōu)镕e3+，計算確定該氧化物的化學式。答案根據2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－可知，鐵的“氧化物”樣品用鹽酸溶解后所得溶液中n(Fe2+)＝0.025

mol×2＝0.05

mol，根據電荷守恒得2n(Fe2+)＋3n(Fe3+)＝n(Cl－)，則n(Fe3+)＝0.2

mol，n(Fe2+)∶n(Fe3+)＝0.05∶0.2＝1∶4，故該氧化物可表示為FeO·2Fe2O3，即Fe5O7。4．（2025·遼寧沈陽檢測）準確稱取某種鐵的氧化物2.88

g，用足量的CO進行還原，將生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀4.00

g，計算確定該氧化物的化學式?？键c二鐵的氫氧化物理·必備知識1．鐵的氫氧化物比較2.制備方法(1)Fe(OH)3：可溶性鐵鹽與堿溶液反應。(2)Fe(OH)2：可溶性亞鐵鹽與堿溶液反應。判斷正誤，錯誤的說明理由。(1)在空氣中，白色的Fe(OH)2迅速轉變成灰綠色，最終變成紅褐色。正確。(2)Fe(OH)2與足量稀HNO3發(fā)生反應的離子方程式為Fe(OH)2＋2H＋===Fe2+＋2H2O。(3)Fe(OH)3與足量氫碘酸反應生成FeI3。錯誤。應生成FeI2，反應的離子方程式為2Fe(OH)3＋2I－＋6H＋===2Fe2+＋I2＋6H2O。

1.用FeSO4溶液與不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應制備Fe(OH)2。(1)除去蒸餾水中溶解的O2常采用

煮沸

的方法。(2)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時還需要加入

稀H2SO4、鐵屑

。(3)制備Fe(OH)2白色沉淀的操作是用長滴管吸取不含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)一段時間不變色，還可在FeSO4溶液上面加保護層，如

苯（或煤油）

等。解析

(2)Fe2+易水解，要加入稀H2SO4防止其水解；Fe2+易被空氣中的O2氧化，要加鐵屑，將被氧化生成的Fe3+還原成Fe2+。煮沸稀H2SO4、鐵屑避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸O2而被氧化苯（或煤油）2．選用稀硫酸、鐵粉、NaOH溶液進行實驗，裝置如圖。實驗時，先

打開

（填“打開”或“關閉”，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，一段時間后，

關閉

止水夾K，利用氫氣造成試管內的壓強增大，將FeSO4溶液壓至NaOH溶液中反應制得白色Fe(OH)2沉淀，且沉淀能持續(xù)一段時間不變色。沉淀能一段時間不變色的原因是

稀硫酸與鐵粉反應產生的H2排出了裝置中的空氣

。打開關閉稀硫酸與鐵粉反應產生的H2排出了裝置中的空氣3．（2025·河北唐山質檢）利用電解實驗可以制得純凈的Fe(OH)2白色沉淀，如圖所示，已知兩電極的材料分別為石墨和鐵。③d為苯，其作用是

隔絕空氣，防止生成的Fe(OH)2被氧化

，在加入苯之前對電解液c應作何簡單處理？

加熱煮沸，排出溶解的O2

。(2)若c為Na2SO4溶液，當電解一段時間后看到白色Fe(OH)2沉淀，再反接電源電解，除了電極上看到氣泡外，另一明顯現象為

白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變成紅褐色

。隔絕空氣，防止生成的Fe(OH)2被氧化加熱煮沸，排出溶解的O2白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變成紅褐色考向2

Fe(OH)2制備實驗的拓展4．醋酸亞鉻[(CH3COO)2Cr·2H2O]為磚紅色晶體，難溶于冷水，易溶于酸，在氣體分析中用作氧氣吸收劑。一般制備方法是先在封閉體系中利用金屬鋅作還原劑，將三價鉻還原為二價鉻；二價鉻再與醋酸鈉溶液作用即可制得醋酸亞鉻，實驗裝置如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：

解析

醋酸亞鉻在氣體分析中用作氧氣吸收劑，說明亞鉻離子具有強還原性，易與氧氣反應，則制備實驗中應避免接觸氧氣，實驗時，將過量鋅粒和氯化鉻固體置于c中，加入少量蒸餾水，按題圖連接好裝置，打開K1、K2，關閉K3，鹽酸與鋅反應可生成氫氣，可將裝置內的空氣排出，避免亞鉻離子被氧化，且發(fā)生反應：Zn＋2Cr3+===Zn2+＋2Cr2+，可觀察到c中溶液由綠色逐漸變?yōu)榱了{色，打開K3，關閉K1和K2，c中壓強增大，可使亮藍色溶液流入d中，生成醋酸亞鉻磚紅色沉淀。真題演練感悟高考返回目錄1．判斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)濃硝酸與鐵在常溫下不反應，所以可用鐵質容器貯運濃硝酸（2022·浙江6月選考，9C）(

×

)(2)工人將模具干燥后再注入熔融鋼水，是因為鐵與H2O高溫下會反應（2022·廣東卷，6C）(

√

)(3)將廢鐵屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工業(yè)廢氣中的Cl2（經典考題節(jié)選）(

√

)(4)鐵銹的主要成分可表示為Fe2O3·nH2O（經典考題節(jié)選）(

√

)2．（2024·江蘇卷，3）實驗室進行鐵釘鍍鋅實驗。下列相關原理、裝置及操作不正確的是(

A

)解析

配制一定物質的量濃度的溶液時，溶質要放在燒杯中溶解，不能直接放在容量瓶中溶解，A不正確；油污的主要成分是油脂，油脂在堿性條件下可以發(fā)生水解反應生成可溶于水的甘油和高級脂肪酸鹽，因此，鐵釘放在NaOH溶液中加熱后可以除去其表面的油污，B正確；鐵銹的主要成分是Fe2O3·nH2O，其可溶于鹽酸，因此，將鐵釘放在鹽酸中可以除去其表面的鐵銹，C正確；該裝置為電解池，鐵釘與電源負極相連作陰極，鋅片與電源的正極相連作陽極，電解質溶液為ZnCl2溶液，因此，該裝置為電鍍裝置，可以實現鐵釘上鍍鋅，D正確。3．（2024·新課標卷，9）實驗室中利用下圖裝置驗證鐵與水蒸氣反應。下列說法錯誤的是(

B

)解析

酒精燈放在鐵粉下方加熱可以產生高溫，且不影響水的蒸發(fā)，若移至濕棉花下方則難以產生高溫，則實驗效果不好，B錯誤；用木柴點燃肥皂泡，若產生尖銳的爆鳴聲，則可檢驗生成的氣體為氫氣，C正確；由于該實驗中的反應要在高溫下發(fā)生，因此要使用硬質玻璃試管盛裝還原鐵粉，D正確。4．（2022·浙江6月選考，22）關于化合物FeO(OCH3)的性質，下列推測不合理的是(

B

)A．與稀鹽酸反應生成FeCl3、CH3OH、H2OB．隔絕空氣加熱分解生成FeO、CO2、H2OC．溶于氫碘酸(HI)，再加CCl4萃取，有機層呈紫紅色D．在空氣中，與SiO2高溫反應能生成Fe2(SiO3)3解析

化合物FeO(OCH3)中Fe的化合價為＋3價，故其與稀鹽酸反應生成FeCl3、CH3OH、H2O，反應原理為FeO(OCH3)＋3HCl===FeCl3＋H2O＋CH3OH，A推測合理；化合物FeO(OCH3)中Fe的化合價為＋3價，C為－2價，若隔絕空氣加熱分解生成FeO、CO2、H2O，則得失電子總數不相等，不符合氧化還原反應規(guī)律，即不可能生成FeO、CO2、H2O，B推測不合理；化合物FeO(OCH3)中Fe的化合價為＋3價，故其溶于氫碘酸(HI)生成的Fe3+能將I－氧化為I2，反應原理為2FeO(OCH3)＋6HI===2FeI2＋I2＋2H2O＋2CH3OH，再加CCl4萃取，有機層呈紫紅色，C推測合理；化合物FeO(OCH3)在空氣中高溫反應將生成Fe2O3、CO2和H2O，Fe2O3為堿性氧化物，SiO2為酸性氧化物，故化合物FeO(OCH3)與SiO2高溫反應能生成Fe2(SiO3)3，D推測合理。5．（經典考題）某同學設計如圖裝置（氣密性已檢查）制備Fe(OH)2白色沉淀。請回答：(1)儀器1的名稱為

分液漏斗

。裝置5的作用為

液封，防止空氣進入裝置4中

。(2)實驗開始時，關閉K2，打開K1，反應一段時間后，再打開K2，關閉K1，發(fā)現3中溶液不能進入4中。請為裝置做一處改進，使溶液能進入4中：

在裝置2、3之間添加控制開關

。(3)裝置改進后，將3中反應后溶液壓入4中，在4中析出了灰綠色沉淀。從實驗操作過程分析沒有產生白色沉淀的原因：

裝置4中的空氣沒有排盡

。分液漏斗液封，防止空氣進入裝置4中在裝置2、3之間添加控制開關裝置4中的空氣沒有排盡解析

(2)3中溶液不能進入4中的原因在于裝置3產生的H2從左側導管逸出，沒有足夠的壓強將FeSO4溶液壓出，因而在裝置2、3之間添加控制開關即可。(3)灰綠色沉淀產生的原因是Fe(OH)2被空氣氧化，因為裝置4中空氣沒有完全排盡。課時作業(yè)返回目錄1．下列對鐵元素的認識正確的是(

A

)A．鐵有兩種不溶于水的氫氧化物B．鐵在自然界中不存在單質形態(tài)C．鐵元素是地殼中含量最多的金屬元素D．自然界存在的鐵元素均顯＋3價解析

隕鐵中的鐵以單質形態(tài)存在，B錯誤；鋁元素是地殼中含量最多的金屬元素，C錯誤；自然界存在的鐵元素不一定顯＋3價，如磁鐵礦石（主要成分為Fe3O4）中含有＋3和＋2價的鐵，硫鐵礦(FeS2)中的鐵為＋2價，D錯誤。2．下列反應既可得到正二價鐵又可得到正三價鐵的是(

A

)A．鐵在純氧中燃燒B．鐵與稀硫酸反應C．鐵在氯氣中燃燒D．鐵粉與硫粉混合加熱解析

鐵在純氧中燃燒生成四氧化三鐵，既可得到正二價鐵又可得到正三價鐵，A符合題意；鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，B不符合題意；鐵在氯氣中燃燒生成氯化鐵，C不符合題意；鐵粉與硫粉混合加熱生成硫化亞鐵，D不符合題意。3．下列關于氧化鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵三種氧化物的說法不正確的是(

C

)A．鐵元素的化合價不完全相同B．氧元素的化合價完全相同C．氧化亞鐵俗稱鐵紅，為紅棕色固體D．鐵在氧氣中燃燒的產物為黑色固體解析

氧化鐵俗稱鐵紅，是一種紅棕色粉末；鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，是一種黑色固體。4．（2024·吉林長春檢測）下列關于鐵及其化合物的敘述正確的是(

C

)A．氫氧化鐵受熱分解可制得Fe3O4B．Fe2O3、Fe3O4都有磁性C．FeO不穩(wěn)定，在空氣中受熱，能迅速被氧化D．高溫下，鐵能與水蒸氣反應生成Fe2O3解析

氫氧化鐵受熱分解可制得Fe2O3，A錯誤；Fe3O4具有磁性，Fe2O3無磁性，B錯誤；FeO不穩(wěn)定，在空氣中受熱，能迅速被氧化為Fe3O4，C正確；高溫下，鐵能與水蒸氣反應生成Fe3O4和氫氣，D錯誤。5．實驗室用FeCl2溶液和燒堿制備Fe(OH)2，為使生成的產物不被氧化，下列采取的措施錯誤的是(

C

)A．配制FeCl2溶液和燒堿溶液所用的蒸餾水要煮沸B．可在FeCl2溶液的上面加一層苯，以隔絕空氣C．向FeCl2溶液中滴加燒堿溶液時，膠頭滴管尖嘴不能伸入試管中D．產生Fe(OH)2沉淀后，不能振蕩試管解析

A項，FeCl2溶液和燒堿溶液要現用現配，且配制溶液的蒸餾水要煮沸以除去氧氣，確保Fe(OH)2不被氧化，正確；C項，向FeCl2溶液中滴加燒堿溶液時，要將膠頭滴管的尖嘴伸入FeCl2溶液中，防止氫氧化鈉溶液在滴入時溶有氧氣，錯誤；D項，產生Fe(OH)2沉淀后，若振蕩試管，會增大沉淀與空氣接觸的機會，使沉淀更易被氧化，正確。6．根據Fe(OH)3的物質類別和元素化合價推測，下列物質不與其反應的是（不考慮溶解氧）(

D

)A．潮濕的空氣

B．鹽酸C．新制氯水

D．燒堿溶液解析

Fe(OH)3在潮濕的空氣中會失去部分水生成Fe2O3·xH2O，故A不符合題意；Fe(OH)3會和鹽酸反應：Fe(OH)3＋3HCl===FeCl3＋3H2O，故B不符合題意；新制氯水中含有HCl，二者會發(fā)生反應，故C不符合題意；燒堿溶液中的NaOH和Fe(OH)3都是堿，二者不反應，故D符合題意。7．（2025·湖南岳陽質檢）下列有關鐵和鐵的化合物的敘述中，正確的是(

C

)A．鐵的化學性質比較活潑，它能與許多物質發(fā)生化學反應，因此鐵在自然界中只能以化合態(tài)存在B．Fe3O4是一種紅棕色粉末，俗稱鐵紅，常用作油漆、涂料、油墨和橡膠的紅色顏料C．Fe(OH)2在空氣中容易被氧化，如圖①②都能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀D．往某溶液中先加入氯水，再加入KSCN溶液，發(fā)現溶液變成紅色，證明原溶液中含有Fe3+解析

鐵雖然化學性質比較活潑，能與許多物質發(fā)生化學反應，但是自然界隕石中還存在單質鐵，A錯誤；Fe3O4為黑色粉末，鐵紅為Fe2O3，B錯誤；若原溶液中沒有Fe3+只有Fe2+，先加入氯水，Fe2+被氯水氧化成Fe3+，再加入KSCN溶液變紅色，D錯誤。8．（2024·安徽合肥聯(lián)考）下列有關鐵元素的敘述中，錯誤的是(

C

)A．自然界中存在赤鐵礦、磁鐵礦等鐵礦石，說明鐵的氧化物與水難以直接化合B．鐵是較活潑的金屬，但它與鹵素(X2)反應的生成物不一定為FeX3C．氫氧化鐵與氫碘酸反應的化學方程式為Fe(OH)3＋3HI===FeI3＋3H2OD．Fe2O3能與鋁粉發(fā)生置換反應放出大量熱，可用于焊接鋼軌解析

鐵是較活潑的金屬，與I2反應生成FeI2，B正確；Fe3+具有強氧化性，I－具有還原性，氫氧化鐵與氫碘酸會發(fā)生氧化還原反應，化學方程式為2Fe(OH)3＋6HI===2FeI2＋I2＋6H2O，C錯誤；將鋁粉和氧化鐵混合，在高溫條件下發(fā)生鋁熱反應，該反應能夠放出大量的熱，生成氧化鋁和液態(tài)鐵，工業(yè)上常利用該反應原理來焊接鋼軌，D正確。9．鐵的常見化合價有＋2價和＋3價。據研究，鐵在濃硝酸中發(fā)生鈍化時，可生成一種化學式為Fe8O11的化合物，它可以表示為FeO和Fe2O3組成的復雜氧化物。該化合物為(

C

)A．FeO·3Fe2O3

B．FeO·2Fe2O3C．2FeO·3Fe2O3

D．2FeO·Fe2O3解析

FeO·3Fe2O3中鐵原子和氧原子的個數比為7∶10，不符合8∶11，故A不符合題意；FeO·2Fe2O3中鐵原子和氧原子的個數比為5∶7，不符合8∶11，故B不符合題意；2FeO·3Fe2O3中鐵原子和氧原子的個數比為8∶11，故C符合題意；2FeO·Fe2O3中鐵原子和氧原子的個數比為4∶5，不符合8∶11，故D不符合題意。10．（2025·河北唐山摸底）廢鐵屑制Fe2O3的一種流程如圖：下列說法不正確的是(

B

)A．熱的純堿溶液可去除廢鐵屑表面的油污B．操作a是萃取C．冰水既可洗去雜質又可減少固體的溶解D．Fe2O3可用作紅色顏料解析

操作a是過濾，B項錯誤。

12．（2024·重慶長壽質檢）用如圖所示裝置（夾持儀器省略）制備氫氧化亞鐵。實驗步驟如下：Ⅰ.檢查裝置氣密性后，關閉K2、K5、K6，打開K1、K3、K4，使裝置A中產生的氣體進入裝置B中，排盡裝置B中空氣。Ⅱ.待裝置B中空氣排盡后，關閉K3，打開K2，將裝置A中溶液壓入裝置B中并觀察現象。Ⅲ.關閉K1、K2，打開K5、K6，使裝置C中氣體通入裝置B中并觀察現象。

解析

(1)氫氧化亞鐵容易被氧氣氧化，因此打開K1、K3、K4，關閉K2、K5、K6，裝置A中產生H