高中化学同步必修第一册：铁及其氧化物（精讲）（解析版）

3.1.1铁及其化合物（精讲）

思维导图

单:■色♦度密度嬉点等噌住.传簿性MWft

候■白色校教℃校好

7.®74<*CJW'1»5«u»

物理

铁能裱嗜铁吸引，在磁场作用下，铁自身能产生磁化

tl质

铁是较活城金属.化学反应可々威+八+'曲种价杰的化合物，目Fe”比Fd•科定

'州，•卜xww，Kfas,而一町有余位京*,等1（*■*=

•(HIMr•"声.破—r〃r

化学方程式，*+W3科心+一

铁

单

战

1

铁的氧化物

氧化物

FeOFezOjFesO4

性质比较

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

铁的价态+2+3+2、+3

水溶性不溶于水

不稳定6FeO+O2

稳定性稳定稳定

=^=2Fe3O4

+2+

FeO+2HCl=FeCl2+H2OFeO+2H=Fe+H2O

+3+

Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2OFe2O3+6H=2Fe+3H2O

与非氧化性酸

+2+3+

Fe3O4+8HCl=FeC12+2FeCl3+4H2OFe3O4+8H=Fe+2Fe+4H2O

①3FeO+10HNO3=3Fe(NO3)3+NOT+5H2O

+3+

3FeO+10H+NO3==3Fe+NO]+5H2O

与氧化性酸②Fe2(h+6HNO3=2Fe(NO3)3+3H2O

+3+

Fe2O3+6H=2Fe+3H2O

③3Fe3t>4+28HNO3=9Fe(NO3)3+NOt+14H2O

+3+

3Fe3O4+28H+NO3==9Fe+NOf+14H2O

@FeO+2HI=FeI2+H2O

+2+

FeO+2H=Fe+H2O

与还原性酸⑤Fe2(h+6HI==2FeI2+12+3H2O

+2+

Fe2O3+6H+2F=2Fe+12+3H2O

@Fe3O4+8HI=3FeI2+12+4H2O

+

Fe3O4+8H+2r=3FeI2+l2+4H2O

2

常见考点

I考点一单或伙

I考点二铁与水蒸气反应I

考点三铁与酸或盐反应

（铁及其氧化物＞II

I考点四铁的氧化物I

I考点五工业炼铁

考点一单质铁

【例1】（2021•河北•模拟预测）下列关于铁的说法正确的是

A.纯铁为灰黑色，所以铁属于黑色金属

B.铁在硫蒸气中燃烧生成Fe2s3

C.纯铁的抗腐蚀能力非常强，铁在干燥的空气里不易被氧化

D.铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在

【答案】C

【解析】A.纯铁为银白色金属，冶金工业上将铁归为黑色金属，故A错误；

B.硫为弱氧化剂，则Fe在硫蒸气中燃烧生成FeS,故B错误；

C.Fe不易失去电子，且纯铁中的杂质相对较少，则纯铁的抗腐蚀能力相当强，铁在干燥的空气里不易被氧

化，故C正确；

D.Fe在自然界中既有游离态又有化合态，故D错误；

本题答案Co

【一隅三反】

1.我国宋代《开宝本草》中记载了中药材铁华粉的制作方法：“取钢帽作叶，如笏或团，平面磨错令光、

净，以盐水洒之，于醋瓮中阴处埋之一百日，铁上衣生，铁华成矣。”下列说法错误的是

A.“取钢煨作叶，如笏或团”说明金属铁有较好的延展性

3

B.“平面磨错令光、净”的目的是除去表面的铁锈

C.“铁上衣生”的原因是铁被氧气氧化

D.中药材铁华粉的主要成分是醋酸亚铁

【答案】C

【解析】A.把钢煨作或长或圆的叶子形状，说明金属铁有良好延展性，故A正确；

B.中药材铁华粉的主要成分是醋酸亚铁，故开始要除去铁锈，防止三价铁影响产物纯度，故B正确；

C.金属铁在醋瓮中密封保存，隔绝空气，不能与氧气反应，故C错误；

D.隔绝空气，铁与醋酸反应生成醋酸亚铁，故D正确；

故C正确。

2.铁的下列性质中不属于纯铁的物理性质是

A.质软B.银白色C.能导电D.易生锈

【答案】D

【解析】物理性质通常包括：颜色、状态、气味、密度、硬度、熔沸点、导电性、导热性、溶解性等，所

以铁质软、银白色、能导电，均为物理性质，而易生锈是指易被氧化，为化学性质；

综上所述答案为D。

3.（2022•北京市八一中学高一阶段练习）下列关于金属铁的描述不正确的是

A.纯铁是银白色金属B.能与水蒸气反应生成氧化铁

C.能盛放冷的浓硫酸D.能与氯化铁溶液反应

【答案】B

【解析】A.纯铁是银白色、具有金属光泽的金属，A正确；

B.高温下，铁能与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，B不正确；

C.铁在冷的浓硫酸中发生钝化，故能盛放冷的浓硫酸，C正确；

D.铁能与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁，D正确；

答案选B。

考点二铁与水蒸气的反应

【例2】（2022•上海市复旦中学高一期中）在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发

生反应。应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以

完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。

4

硬质玻璃管干燥管A

请回答该实验中的问题。

(1)写出该反应的化学方程式：；

并指明该反应的还原剂是一，被还原的是一o

(2)圆底烧瓶中盛装的水，该装置受热后的主要作用是

烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是。

(3)酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是,原因是o

(4)干燥管中盛装是的物质是，作用是。

(5)试管中收集气体是,如果要在A处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体

进行,方法是。这一操作的目的是o

一—高温

【答案】(1)3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2FeH2O

(2)为硬质玻璃管内Fe与水蒸气的反应实验提供持续不断的水蒸气防止暴沸事故的发生

(3)先点燃酒精灯，产生水蒸气后，再点燃酒精喷灯防止先点燃酒精喷灯所导致的Fe与Ch的反应

(4)碱石灰除去反应产生的H2中的水蒸气

(5)H2验纯用试管收集一试管气体，靠近火焰，如果发出的声音是尖锐的爆鸣声，则证明产生的氢

气不纯，如果是“噗”的声音，则证明是纯净的氢气防止点燃时，氢气因含有氧气而爆炸

【解析】根据题意和实验装置图，先在酒精灯加热作用下使圆底烧瓶中的水产生水蒸气，在硬质玻璃管中

高沪

与铁粉在高温下发生反应：3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2,硬质玻璃管中产生黑色晶体，用装有碱石灰的干燥

管对生成的气体干燥，收集产生的气体并检验，证明在常温下，Fe与水并不起反应，在高温下，Fe与水蒸

气可发生反应。

温

(1)根据分析可知，在高温下，Fe与水蒸气可发生的反应方程式为：3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2；在反应中

Fe的化合价升高，H的化合价降低，则还原剂是Fe,氧化剂是H2O,被还原的是H2O。

(2)圆底烧瓶中盛装水，为后续操作提供反应物，该装置受热后的主要作用是为硬质玻璃管内Fe与水蒸气的

反应实验提供持续不断的水蒸气；为防止加热过程中烧瓶内的液体产生剧烈振荡，烧瓶底部放置了几片碎

5

瓷片，碎瓷片的作用是防止暴沸事故的发生。

(3)酒精灯和酒精喷灯点燃前，应防止Fe与空气中的02反应，所以点燃顺序是先点燃酒精灯，产生水蒸气

后，再点燃酒精喷灯，防止先点燃酒精喷灯所导致的Fe与02的反应。

(4)生成的H2中混有水蒸气，为了得到干燥的氢气，干燥管中盛装的物质是碱石灰，作用是除去反应产生的

泾中的水蒸气。

(5)可燃性气体点燃前，应检验气体的纯度，若混有空气，易发生爆炸，试管中收集气体是H2,如果要在A

处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行验纯，方法是：用试管收集一试管气体，靠近火焰，如果发

出的声音是尖锐的爆鸣声，则证明产生的氢气不纯，如果是“噗”的声音，则证明是纯净的氢气，这一操作的

目的是防止点燃时，氢气因含有氧气而爆炸。

【一隅三反】

1.(2022•黑龙江・哈师大附中高一期末)用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法正确

的是

B.反应中H2O作氧化剂，发生反应的化学方程式为2Fe+3H2O=Fe2O3+3H2

C.干燥管中加入的固体干燥剂可以是无水氯化钙

D.收集反应产生的气体选用装置②

【答案】C

【解析】A.实验时，应先用水蒸气排出装置中的空气，即先点燃酒精灯再点燃酒精喷灯，A错误;

B.铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，B错误；

C.氢气是中性气体，可以用碱石灰干燥，C正确；

D.收集的是氢气，密度比空气小，应用向下排气法，选用装置c,D错误；

故选C。

2.装置甲、乙、丙都是铁与水蒸气反应的实验装置，下列说法不正确的是

6

A.选用丙装置，实验结束时先移去酒精灯，再将导气管拿出水面

B.甲装置中氯化钙的作用是除去氢气中混有的水蒸气

C.用乙装置实验时，蒸发皿中产生大量肥皂泡，点燃肥皂泡发出爆鸣声

D.三个装置相比较，乙装置简单、操作简便、节约原料、安全性好

【答案】A

【解析】A.选用丙装置，实验结束时先将导气管拿出水面，再移去酒精灯，以防发生倒吸，错误；

B.从硬质玻璃管导出的气体有生成的氢气和未反应的剩余的水蒸气，氯化钙的作用是除去氢气中混有的水

蒸气，正确；

C.用乙装置实验时，蒸发皿中产生大量肥皂泡，肥皂泡里是氢气，所以点燃肥皂泡发出爆鸣声，正确；

D.和甲、丙装置相比较，乙装置简单、操作简便、节约原料、安全性好，正确；

故选Ao

3.(2022•陕西•西北农林科技大学附中高一期末)在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸

气可发生反应。应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，

就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。

请回答下列问题：

(1)写出该反应的反应方程式：，并指出该氧化还原反应的还原剂是,氧化剂是=

(2)实验前必须对整套装置进行操作的是o

(3)圆底烧瓶中盛装的水，该装置受热后的主要作用是；烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用

是O

(4)酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是,为什么？o

7

(5)干燥管中盛装的物质是,作用是o

(6)试管中收集气体是,如果要在A处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行,这

一操作的目的是。

高温

【答案】(1)3Fe+4H2O(g)==Fe3O4+4H2FeH20

(2)检查装置气密性

(3)为硬质玻璃管内Fe与水蒸气的反应实验提供持续不断的水蒸气防止暴沸事故的发生

(4)先点燃酒精灯，产生水蒸气后，再点燃酒精喷灯防止先点燃酒精喷灯所导致的Fe与Ch的反应

(5)碱石灰除去反应产生的H2中的水蒸气

(6)H2验纯防止点燃时，氢气因含有氧气而爆炸

高温

【解析】⑴高温下，铁与水蒸气反应，生成四氧化三铁和氢气，该反应的反应方程式：3Fe+4H2O(g)—

Fe3C)4+4H2,在反应中Fe的化合价升高,H的化合价降低，则还原剂是Fe,氧化剂是H2O。答案为：3Fe+4H2(Mg)

高温

^=Fe3O4+4H2；Fe；H2O；

(2)实验前必须检查整套装置是否漏气，所以应进行的操作是检查装置气密性。答案为：检查装置气密性；

(3)圆底烧瓶中盛装水，为后续操作提供反应物，该装置受热后的主要作用是为硬质玻璃管内Fe与水蒸气的

反应实验提供持续不断的水蒸气；为防止加热过程中烧瓶内的液体产生剧烈振荡，烧瓶底部放置了几片碎

瓷片，碎瓷片的作用是防止暴沸事故的发生。答案为：为硬质玻璃管内Fe与水蒸气的反应实验提供持续不

断的水蒸气；防止暴沸事故的发生；

(4)酒精灯和酒精喷灯点燃前，应防止Fe与空气中的02反应，所以点燃顺序是先点燃酒精灯，产生水蒸气

后，再点燃酒精喷灯，防止先点燃酒精喷灯所导致的Fe与02的反应。答案为：先点燃酒精灯，产生水蒸

气后，再点燃酒精喷灯；防止先点燃酒精喷灯所导致的Fe与02的反应；

(5)生成的H2中混有水蒸气，为了得到干燥的氢气，干燥管中盛装的物质是碱石灰，作用是除去反应产生的

H2中的水蒸气。答案为：碱石灰；除去反应产生的H2中的水蒸气；

(6)可燃性气体点燃前，应检验气体的纯度，若混有空气，易发生爆炸。试管中收集气体是H2,如果要在A

处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行验纯，这一操作的目的是防止点燃时，氢气因含有氧气而爆

炸。答案为：H2;验纯；防止点燃时，氢气因含有氧气而爆炸。

考点三铁与酸或盐反应

【例3-1](2022•新疆•乌市一中高一期末)下列物质反应后一定有+3价铁生成的是

8

①过量的Fe与C12反应②Fe与过量稀硫酸反应③FeCb溶液中通入少量Cl2

@Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中⑤向Fe(NCh)2溶液中加入过量稀硫酸

A.只有①B.只有①③⑤C.只有①③④⑤D.全部

【答案】B

【解析】①Fe与CL反应生成FeCb,与二者相对量的多少无关，①符合题意；

②Fe与过量稀硫酸反应生成FeSCU和H2,②不符合题意；

③FeCL溶液中通入少量C12,反应生成FeCb,③符合题意；

@Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中，Fe2O3与盐酸反应生成FeCb,FeCh能够与Fe反应产生FeCh,若Fe

不足量，则溶液中含有FeCb,若Fe足量，则溶液中完全是FeCL,故反应后溶液中不一定含有+3价铁，④

不符合题意；

⑤向Fe(NO3)2溶液中加入过量稀硫酸，相当于有硝酸，亚铁离子与硝酸发生氧化还原反应生成铁离子，⑤

符合题意；

综上所述，①③⑤一定有+3价铁生成，答案选B。

【例3-2](2022・辽宁•高一期中)某稀溶液中含有6molKNO3和3molH2SO4向其中加入2mol铁粉，充分反

应(已知被还原为NO),最终溶液体积为1L。下列说法正确的是

A.所得溶液中c(NO：)=3mol/L

B.所得溶液中c(Fe2+)：c(Fe3+)=3：1

C.反应后生成NO的体积为33.6L

D.所得溶液中的溶质只有Fe(NO3)3和Fe(NO3)2

【答案】B

【解析】第一步反应:比例关系来看，只有H+完全反应。

3+

Fe+4IT+NO；=Fe+NOT+2H2O

141112

2mol6mol6mol1.5mol1.5mol

铁粉剩余2mol-1,5mol=0.5mol,硝酸根离子剩余6mol-1.5mol=4.5mol,n(Fe3+)=1.5mol,

V(NO)=n(NO)xVm=1.5molx22.4L/mol=33.6L；

第二步反应：比例关系来看，铁粉完全反应。

Fe+2Fe3+=3Fe2+

123

0.5molImol1.5mol

9

2+

铁离子剩余：1.5mol-1mol=0.5mol,生成n(Fe)=1.5molo

根据以上分析解题。

A.所得溶液中c(NO；)=E2=4.5moLLF,故A错误；

B.所得溶液中所得溶液中c(Fe2+)：c(Fe3+)=1.5mol/L:0.5mol/L=3:l,故B正确；

C.反应后生成NO的体积为V(NO)=n(NO)xVm=L5molx22.4L/mol=33.6L(标准状况下),选项中无标准状况，

故C错误；

D.反应所得溶液中阳离子为铁离子、亚铁离子和钾离子，阴离子为硫酸根离子和硝酸根离子，溶质中含有

硫酸钾和硝酸钾，故D错误；故选：B。

【一隅三反】

1.一定条件下单质铁与下列物质反应，产物中铁元素呈+3价的是

A.稀盐酸B.氯气C.硫酸铜溶液D.稀硫酸

【答案】B

【解析】A.稀盐酸具有弱氧化性，且弱氧化性是H元素体现的，能将Fe氧化为+2价，故A错误；

B.氯气具有强氧化性，能将Fe氧化+3价，无论铁是否过量，铁在氯气中燃烧都生成氯化铁，故B正确;

C.硫酸铜中铜离子具有弱氧化性，能和Fe发生置换反应生成+2价Fe,故C错误；

D.稀硫酸具有弱氧化性，能和Fe发生置换反应生成+2价，故D错误；

故选：Bo

2.(2022.上海市复旦中学高一期中)将0.02mol铁分别投入足量的下列物质中，在一定条件下充分反应，

产生氢气最多的是

A.2moi/L稀硫酸B.18.4mol/L硫酸C.5moi/L硝酸D.灼热的水蒸气

【答案】D

【解析】A.铁与稀硫酸反应的化学方程式为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2t，0.02molFe与足量稀硫酸反应生成

0.02molH2;

B.铁与浓硫酸反应不产生氢气；

C.铁与硝酸反应不生成氢气；

高沪

D.铁与灼热的水蒸气反应的化学方程式为：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,0.02molFe与足量灼热的水蒸气反

应生成氢气mol>0.02mol；

3

答案选D。

3.(2022.上海市洋泾中学高一期中)常温下，将铁片放入下列溶液中，能明显观察到有气体产生的是

10

A.浓硫酸B.浓盐酸C.浓硝酸D.硫酸铜溶液

【答案】B

【解析】A.常温下，铁在浓硫酸中会钝化，不能明显观察到有气体产生，故A不符合题意；

B.常温下，铁片与浓盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，能明显观察到有气体产生，故B符合题意；

C.常温下，铁在浓硝酸中会钝化，不能明显观察到有气体产生，故C不符合题意；

D.铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，不会有气体产生，故D不符合题意；

答案选B。

4.（2022•浙江・舟山中学高一期中）向200mL稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中缓慢加入铁粉，产生气体的体积

随铁粉质量的变化如图所示

/（气体）/L

°小丁寸技彼加（铁粉）/g

已知：①硝酸只被还原为NO气体；

3++

②酸性条件下，氧化性：NO3>Fe>H

下列说法不正确的是

A.OA段产生的气体是NO,BC段产生的气体是H2

B.B点溶液中的溶质为FeSCU和H2SO4

C.原混合溶液中SO：的物质的量为0.4mol

D.原混合溶液中NOj的物质的量浓度为2mol/L

【答案】D

【解析】OA段发生反应Fe+4H++NO]=Fe3++NO+2H2。，AB段发生反应2Fe3++Fe=3Fe?+；BC段发生

反应Fe+2H+=Fe2++H?T。

+3+

A.OAFe+4H+NO-=Fe+NO+2H2O,OA段产生的气体是NO；BC段发生反应

+2+

Fe+2H=Fe+H2T,BC段产生的气体是H2,故A正确；

B.BC段发生反应Fe+2H+=Fe2++H2T,说明溶液中不含Fe3+、NO；,BC段反应放出氢气，说明B点溶

11

液中含有硫酸，所以B点溶液中的溶质为FeSCU和H2so4,故B正确；

224。

C.C点溶液中的溶质为FeSCU,根据铁守恒，FeSCU的物质的量为=7A7=S4mol,根据S守恒，原混合

56g/mol

溶液中S0：的物质的量为0.4mol,故C正确；

112?

D.Fe+4H++NO；=Fe3++NO+2HO,消耗铁的物质的量为“；1=0.2mol,所以原混合溶液

256g/mol

中NO3的物质的量为0.2mol,NO；的浓度为华粤=1mol/L,故D错误；

0.2L

选D。

考点四铁的氧化物

【例4-1】将一定质量的Fe、FeO、FezCh的混合物加入200mLimol/L稀硝酸中，有气泡生成且混合物完全

溶解，向所得溶液中加入KSCN溶液，振荡，无血红色出现，则混合物中铁元素的质量可能为

A.11.2gB.9.6gC.5.6gD.2.8g

【答案】D

【解析】分析题目可以得出，反应后的溶液中只含Fe（NC>3）2，由于反应中有NO生成，根据氮原子守恒可

以得到，n（HNO3）=1mol/Lx0.2L=0.2mol,混合物中铁元素的物质的量小于0」mol,质量小于5.6g,D项正

确。

【例4-2]（2022•山西省长治市第二中学校高一期末）由硫铁矿烧渣（主要成分为Fe3O4、FezCh、FeO和SiO2）

制备绿矶（FeSO4・7H2O）的流程如图，已知：FeSz难溶于水。下列说法错误的是

A.步骤①酸溶烧渣最好选用硫酸

3+2++

B.步骤②涉及的离子反应为FeS2+14Fe+8H2O=15Fe+2SO;-+16H

C.步骤③须控制条件防止氧化

D.将溶液b加热到有较多固体析出，再用余热将液体蒸干得纯净绿研

【答案】D

【解析】硫铁矿烧渣（主要成分为FesO"Fe2O3,FeO和SiCh）加硫酸进行酸溶后，生成溶液a中含亚铁

离子与铁离子，二氧化硅不溶于硫酸，以滤渣形式存在，再向滤液a加FeS2进行还原，将Fe3+还原为Fe2+

后将过量的FeS2过滤以后得到溶液b,可隔绝氧气，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作

12

得到绿矶，以此解答该题。

A.因为要制备绿研(FeSO4-7H2O),晶体中所含阴离子为硫酸根离子，所以酸溶时要选用硫酸，A正确；

B.步骤②加入FeS2目的是为了将Fe3+还原为Fe2+,涉及的离子反应为

3+2+2+

FeS2+14Fe+8H2O=15Fe+2SO4-+16H,B正确；

C.因为亚铁离子易被氧化，所以步骤③须控制条件防止氧化，C正确；

D.将溶液b加热到有较多固体析出时，蒸发结晶即可，若再用余热将液体蒸干，绿帆可能会失去结晶水,

从而不能得到纯净的绿矶，D错误；故答案选：Do

【一隅三反】

1.向一定量Fe和Fe2O3的混合物中加入500mL一定浓度的稀硝酸恰好使混合物溶解，同时可得到标准状

况下2.24LNO气体。向所得到的溶液中再加入KSCN溶液，无红色出现。若用足量的H2在加热条件下还

原相同质量的混合物，得到11.2g铁单质。则原稀硝酸的物质的量浓度为

A.Imol/LB.1.5mol/LC.2mol/LD.无法计算

【答案】A

【解析】向一定量Fe和Fe2O3的混合物中加入500mL一定浓度的稀硝酸恰好使混合物溶解，同时可得到标

准状况下2.24LNO气体。向所得到的溶液中再加入KSCN溶液，无红色出现，说明产物是Fe(NC)3)2。用足

量的H2在加热条件下还原相同质量的Fe和Fe2O3的混合物，得到11.2g铁单质，则Fe和Fe2O3的混合物中

Fe元素的物质的量为0.2mol；则反应后的溶液中含有0.2molFe(NC)3)2,根据氮元素守恒，500mL一定浓度

224L

的稀硝酸中含HNO的物质的量为0.2molx2+---—-=0.5mol；原稀硝酸的物质的量浓度为

322.4L/mol

0.5mol、生人

---------=lmol1//TL,选A。

0.5L

2.(2022.上海市七宝中学高一期末)某铁的氧化物(FexO)1.04g溶于足量盐酸中，向所得溶液中通入标准状

况下H2mle1恰好将IV+完全氧化。x值为

A.0.714B.0.750C.0.800D.0.875

【答案】D

2

【解析】FexO中Fe的平均化合价为+4,被氧化为Fe3+,根据电子守恒可知，转移的电子数和Cb转移的

x

电子数相等.标准状况下112mLeb转移电子数为萼MJx2=0.01mol,则有：

22.4L/mol

—-x(3--)xx=0.01mol,解得x=0.875,故选D。

(56x+16)g/molx

3.(2022•江苏南京•高一期末)由硫铁矿烧渣(主要含Fe2O3>AI2O3、SiCh)制取绿矶(FeSCUIHzO)的流程如下：

13

稀硫酸过量铁粉NaOH溶液

硫铁矿

烧渣

滤渣滤渣

下列有关说法不正确的是

A.“酸溶”时适当提高稀硫酸浓度，可提高铁元素的浸出效率

B.“还原”时主要发生反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+

C.“检验”时可用KSCN溶液检验“还原”步骤是否进行完全

D.“系列操作”必须使用的仪器有玻璃棒、酒精灯、生烟等

【答案】D

【解析】硫铁矿烧渣（主要含FezCh、AI2O3、SiCh）中加入稀硫酸酸溶，Fe2O3>AI2O3溶解得到Fe3+、AF+的

酸性溶液，SiCh不反应，过滤，滤渣为SiO2；滤液中加入过量铁粉还原，离子方程式为：2Fe3++Fe=3Fe2+；

然后用KSCN溶液检验“还原”步骤是否进行完全；加入NaOH溶液调节溶液pH除铝，过滤，滤渣为氢氧化

铝，滤液中含有FeSO4；经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到FeSO#7H2O,据此分析作答。

A.“酸溶”时适当提高稀硫酸浓度，可加快反应速率，从而提高铁元素的浸出效率，A项正确；

B.“还原”时加入的过量铁粉与铁离子反应生成亚铁离子，主要发生反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+,

B项正确；

C.Fe3+与KSCN溶液反应生成硫氟化铁，溶液变红，所以“检验”时可用KSCN溶液检验是否存在Fe3+,若

溶液不变红，说明“还原”步骤进行完全，C项正确；

D.滤液中含有FeSCU,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到FeSO#7H2O,贝U“系列操作”必须使

用的仪器有玻璃棒、酒精灯、蒸发皿等，不需要堵烟，D项错误；

答案选D。

考点五工业炼铁

【例5】（铁是地壳中含量非常丰富的元素，金属铁是在高炉中冶炼的，在冶金工业中，常用焦炭来冶炼铁。

（1）写出焦炭在高炉中所参加的两个反应的化学方程式：o

（2）写出赤铁矿被CO还原成铁的化学方程式：o

（3）实验室中可用CO还原FeQs，在加热FqOs前应先，否则可能发生________现象；未反应

完的CO（填“能”或“不能”）排放到大气中，应做处理。

【答案】(1)c+o2-CO2

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(2)C+CO2^2CO

(3)3C0+Fe2O3-2Fe+3CO2验纯爆炸不能点燃

点燃

【解析】（1）在冶炼铁的过程中，为提高C的利用率，先发生反应C+02=^C。？，再发生反应

高温

。

c+co228

（2）赤铁矿的主要成分为三氧化二铁，故赤铁矿被CO还原成铁的化学方程式为:

高温

3CO+Fe2O32Fe+3cO?。

（3）一氧化碳属于可燃性气体，加热FezOs之前应先检验CO的纯度，否则可能发生爆炸；由于CO有毒

故未反应完的CO应点燃，以防污染环境。

【一隅三反】

1.（2021•山东省青岛第一中学高一开学考试）小明对实验室炼铁的原理进行了以下整理，你认为错误的一

项是

课题3金属资源的利用和保护

一、铁的冶炼c

原理：Fe2O3+3CO2Fe+3c。2

A.a处B.b处C.c处D.d处

【答案】B

【解析】A.赤铁矿主要成分是FezCh,物质成分化学式书写合理，A正确；

B.C元素化合价由反应前CO中的+2价变为反应后CO2中的+4价，化合价升高，失去电子被氧化，发生

氧化反应，B错误；

C.该反应是在高温条件下进行，反应条件合理，C正确；

D.两种反应物都是化合物，生成物一种是单质，一种是化合物，因此反应基本类型不是置换反应，反应类

型判断合理，D正确；

故合理选项是B。

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高温

2.(2021•黑龙江・哈尔滨市第六中学校高一期中)高炉炼铁中存在反应：3CO+Fe2O3—3CO2+2Fe„下列

说法正确的是

A.Fe2O3是氧化剂

B.Fe是氧化产物

C.CO2是还原产物

D.CO既不是氧化剂又不是还原剂

【答案】A

【详解】A.Fe2Ch中铁元素的化合价由+3价变成0价，化合价降低，因此Fe2O3作氧化剂，故A正确；

B.铁单质是由FezCh还原得到，因此Fe是还原产物，故B错误；

C.CO中的C元素化合价由+2价升高到+4价，化合价升高，因此CO是还原剂，被氧化成CO2,CO2是氧

化产物，故C正确；

D.CO中C元素化合价升高，则CO作还原剂，故D错误；

答案A。

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