高中化学：第一节 铁及其化合物创新设计

第三章铁金属材料

第一节铁及其化合物

学业水平目标核心素养对接

1.能列举、描述、辨识铁及其重要化合物的重

L能利用氢氧化亚铁的性质，设计

要物理性质、化学性质及实验现象。

其制备方案，以培养学生科学探

2.能利用氢氧化亚铁的性质，设计其制备方

究与创新意识的素养水平。

案。

2.利用Fe2\Fe3+的检验及其之间

3.能说明Fe2+、Fe3+的检验及其之间的相互转

的相互转化，培养学生变化观念

化。

与平衡思想的素养水平。

4.能说明铁及其化合物的应用。

课前自主学习:夯基固本

『知识梳理』

一、铁的单质

1.铁元素的存在及使用

(1)存在：铁在自然界中既可以以单质的形态存在，也可以以化合物的形态存在,

其主要化合价有+2价和+3价,地壳中铁元素的含量仅次于氢、硅和铝，居第四

位。

(2)使用历史：

人类最早使用的铁是陨铁,我国在春秋初年掌握了冶铁技术，在战国中期铁制工

具得到了广泛使用。

(3)工业炼铁的原理是用还原剂把铁矿石中的铁提炼出来，如用CO还原Fe2O3o

2.铁单质的性质

(1)物理性质

纯净的铁是光亮的银白色金属,密度较大，熔点较鹿，有延展性和导热性。能导

电，其导电性比铜、铝差，能被磁体吸引。

注意：铁单质粉末状时为黑色

(2)化学性质

①与HC1的反应

Fe+2HCl=FeCl2+H2t

②与CuSO4的反应

2+

Fe+CuSO4=FeSO4+Cu□Fe与HC1、CuSO4的反应生成的是Feo

③与水蒸气的反应

现象：用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声。

结论：铁可与水蒸气反应，生成的气体为H2。

化学方程式：3Fe+4H20（g）奠逗Fe3（）4+4H2。

湿棉花的作用：提供反应所需水蒸气。

［微训练］

1.金属单质A可发生以下反应。试判断：

|固体CuCl?溶液

-@-

稀盐酸

|气体E］-@-

（1）A、B、C、D、E分别是（写化学式，B写主要成分）

A、B、C、

D、E,

（2）写出反应③和⑤的离子方程式:

⑤-

解析推断题的解题思路：根据物质的物理性质（特别是色、态）和化学性质（相互

转化关系、反应条件等），找出具有特征条件的物质，再由相互转化关系逐步推断。

如本题中结合B、C的颜色及与CuCb溶液、稀盐酸反应的性质可推知A为Fe。

答案（l）FeFe2（）3FesO4CuH2⑵Fe+Cu?+=Fe?++CuFe+2H

2+

=Fe+H2t

二、铁的重要化合物

1.铁的氧化物

氧化物氧化亚铁氧化铁(铁红)四氧化三铁

化学式FeOFezChFe3C)4

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

溶解性都丕溶于水，但都能溶于酸溶液

都能与稀盐酸、稀硫酸反应，生成相应的盐和水

化学性质都具有氧化性，都能被CO、H2、Al等还原为铁单质

FeO不稳定，在空气中加热生成稳定的翳@

［微训练］

2.分别写出盐酸与下列铁的氧化物反应的离子方程式:

(1)氧化亚铁：FeO+2H+=Fe2++H2O；

(2)氧化铁：FezCh+6H+=2Fe3++3H2。；

(3)磁性氧化铁：Fe3O4+8H'=Fe2++2Fe3++4H2。。

2.铁的氢氧化物

(1)铁的氢氧化物的制备

实验室制备氢氧化铁和氢氧化亚铁如下图所示：

①图甲实验中观察到的现象是有红褐色沉淀生成,反应的离子方程式是Fe3++

30H===Fe(0H)3I。

②图乙实验中先观察到有白色沉淀生成,在空气中迅速变成灰绿色,最后变成纽

褐色，有关反应的离子方程式是：Fe2++2OH-==Fe(OH)2I(白色)；

4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。

(2)Fe(OH)2和Fe(0H)3性质的比较

化学式Fe(OH)2Fe(OH)3

物质类别二元弱碱三元弱碱

颜色、状态白色固体红褐色固体

溶解性不溶于水不溶于水

+2++3+

与非氧化性Fe(OH)2+2H=Fe+Fe(0H)3+3H=Fe+

强酸反应2H2O3H2O

Fe(OH)2-^-FeO+H20(隔2Fe(OH)3-^-

稳定性

绝空气)Fe2O3+3H2O

［微思考］

3.(l)Fe(OH)3在空气中灼烧得到Fe2O3固体，Fe(0H)2在空气中灼烧能得到FeO固

体吗？

提示不能，Fe(OH)2易被氧化，最终得到的是FezCh。

(2)制备Fe(OH)2时应注意什么事项？

提示利用教科书中的方法制备Fe(OH)2时，为得到较为纯净的Fe(OH)2,可采

取以下措施：

①Fe2+盐溶液必须是新制的并放入铁粉，防止Fe2+被氧化成Fe3+；②除去溶液中

溶解的02,方法是加热煮沸NaOH溶液；③滴管末端插入试管内的液面以下；④

必要时可在液面上加植物油或苯进行液封。

3.铁盐和亚铁盐

⑴Fe2+、Fe3+的检验方法

①加碱法：若产生的白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色的为吧；若直

接产生红褐色沉淀的为Fe3+。

②加KSCN：无明显现象，再加新制氯水溶液变红色的为Fe2+；若溶液直接变红

色的为Fe3+。

(2)Fe2+与Fe3+的转化

如下图所示

^

^

^

n

n

,适量n

A

氯

t水

I铁粉nKSCN

p溶液

丁

0-6

取上层

一

三

液

二

日-FeClj容液7一

①在盛有氯化铁溶液的试管中加适量铁粉振荡后，溶液变成浅绿色,再加KSCN

溶液，溶液不变色,再加入氯水后，溶液变成红色。

3+22+3+

②上述实验中有关反应的离子方程式是2Fe+Fe=3Fe\2Fe+Cl2=2Fe

+2C1o

③由上述实验可知：Fe3+遇到较强的还原剂，会被还原成Fe2+；Fe?+在较强氧化

剂的作用下，会被氧化成Fe3+。

（3）铁盐和亚铁盐的化学性质

写出下列反应的离子方程式：

।与铁反应2Fc"+Fe=3Fe"

［具有氧化性与铜反理2Fe"+Cu2Fe"+Cu"

铁盐］康返座2F-2Fe2++L

（Fc+）|-----与强碱反应--------Fe："+3OH--Fe（OH%l

I----------特征反应---------Fe»+3SCN-=Fe（SCN）,（红色）

-具有氧化性（与锌反应）：Fe»+Zn=Fe+Zn»

具有还原性（与氯水反应）：2Fe"+C］2Fe"+2C「

L与强碱反应:Fe"+2OH^Fe（OH）J

［微训练］

4.下列关于Fe2+和Fe3+的叙述中，错误的是（）

A.Fe2+的水溶液为浅绿色

B.Fe3+的水溶液为棕黄色

C.Fe3+具有氧化性，Fe2+具有还原性

D.Fe3+溶液中滴入含SCN一的溶液，立即出现红色沉淀

解析Fe3+溶液中滴入含SCN-的溶液，生成红色可溶性物质，不是红色沉淀。

答案D

5.回答下列问题：（1）实验室在配制FeSCU溶液时，为防止FeSO4被氧化而变质,

常在溶液中加入少量的o

（2）亚硝酸盐会使Fe2+转变成Fe3+,生成高铁血红蛋白而丧失与。2结合的能力。

服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒，这说明维生素C具有（填序号）。

a.酸性b.碱性

c.氧化性d.还原性

(3)在含有1molFeSCU的溶液中投入一小块金属钠，反应完全后，滤出沉淀并洗

涤，然后在空气中灼烧沉淀得到的固体物质是。

(4)Fe3O4与稀盐酸反应的化学方程式为

答案⑴铁粉(2)d(3)Fe2O3(4)Fe3O4+8HCl=FeCh+2FeC13+4H2O

保堂互动探究启迪思维

探究一铁的化学性质

探究角度1从氧化还原反应模型认识铁的可变价

态变化规律

［探究素材］

较弱氧化剂

Fe2+

如：卜、S、Fe34、H\Cu2\Ag+等

较强氧化剂

Fe

如：Cl?、Br?、浓H2so八稀HNC)3(足量)等

氧化剂LC/Lc「八\

(VHQ(g)»Fed(FeO.Fe。)

3+2+2+2+

如：Fe+S=^=FeS,Fe+2Fe=3Fe,Fe+Cu===Cu+Fe；2Fe+3Cl2=^=

2FeCb,3Fe+4H2O(g)^^Fe3O4+4H2o

［探究题目］

1.下列反应中，铁只能生成+3价化合物的是()

A.少量铁与稀硫酸反应

B.铁丝在氧气中燃烧

C.过量铁粉在氯气中燃烧

D.Fe投入到CuS04溶液中

解析C项，虽然铁粉过量，但因为不是在溶液中进行的反应，只能生成FeCb。

答案C

2.合成氨工业生产中所用的a-Fe催化剂的主要成分是FeO、FezCh。

⑴某FeO、FezCh混合物中，铁原子、氧原子的物质的量之比为4：5,其中FeO、

Fe2O3的物质的量之比为0

⑵当催化剂中+2价Fe与+3价Fe的物质的量之比为1：2时，其催化活性最高,

此时铁的氧化物的混合物中铁原子的质量分数为(用小数表示，保留2位

小数)

解析(1)设FeO、Fe2O3的物质的量分别为a、b,则有(a+2b)：(a+3b)=4：5,

解得a：b=2：lo(2)+2价Fe与+3价Fe的物质的量之比为1：2,则Fe、。原

3X56

子数目之比为3：4,w(Fe)=TT7T-———^0J2

3X3。十4Xloo

答案(1)2：1(2)0.72

从原理分析重新设计铁与水蒸气反应

的实验设计

［探究题目］

3.某同学欲在实验室中完成铁与水蒸气反应的实验，装置如图甲、乙。

湿笠子铁粉

一浓

硫酸

已知B中放入的是铁粉与石棉绒的混合物，C中放的是干燥剂，E为酒精喷灯，

G为带有铁丝网罩的酒精灯。

对比两装置，回答下列问题：

(1)如何检查乙装置的气密性？__________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(2)乙装置中湿沙子的作用是。

(3)B处发生反应的化学方程式为。

(4)该同学认为在乙装置的导管口处点燃反应产生的气体，装置H必不可少，H的

作用是_______________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

⑸对比甲、乙两装置的B和K,B的优点是

答案(1)向H中加入水没过导管口，连接好装置，微热K,若H中导管口出现

气泡，停止加热后导管中出现水柱，证明气密性良好(其他合理答案也可)(2)提

供水蒸气(3)3Fe+4H20(g)至遢Fe3O4+4H2(4)干燥氢气，降低氢气中水蒸气

的含量(5)使用石棉绒，增大水蒸气与铁粉的接触面积，使反应充分进行

探究二铁的化合物的性质

探究角度

1从物质的性质表现分析Fe(0H)2沉淀

的制取操作的特殊性

［探究素材］

制备Fe(OH)2的关键是隔绝空气(O2),可采取的措施有：

⑴Fe2+极易被氧化，所以FeSCU溶液要现用现配。

⑵为了防止Fe?+被氧化，配制FeSCU溶液的蒸储水和NaOH溶液要煮沸，尽可能

除去。2。

(3)为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长滴管伸入

FeSCU溶液的液面下，再挤出NaOH溶液。

(4)为防止Fe2+被氧化，还可以向盛有FeS04溶液的试管中加入少量的煤油或其他

密度小于水而不溶于水的液态有机物，以隔绝空气。

［探究题目］

4.下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是()

N2OH溶液

6/_

FeSO,溶液J一耳云水

铁粉一S

①

A.①②④B.①②③

C.①②D.②③④

解析Fe(0H)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(0H)3,即发生反应：

4Fe(OH)2+02+2H2O=4Fe(OH)3o想要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就

要排出装置中的氧气或空气。①、②原理一样，都是先用氢气将装置中的空气排

尽，并使生成的Fe(0H)2处在氢气的保护中；③由于溶液与空气直接接触，空气

中的氧气能迅速将Fe(0H)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀；④中苯在

FeS04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。

答案A

探究角度

2从价态分析Fe2+、Fe3+的性质表现差

异性

［探究素材］

LFe2+既具有氧化性又具有还原性

强氧化剂「

------------------------------------------------------------------>re3+

如・。2、。2、B［2>H2O2、HNC)3、KMn()4(H+)、浓H2SO4等

Fe2+—4

还原剂、

----------------------------*Fe

如：(3、。3、人1，11等

如：2Fe2++Ch=2Fe3++2CF,Zn+Fe2+=Zn2++FeFeO+CO^^Fe+CO2o

2.Fe3+具有较强氧化性，可被还原为Fe2+或Fe

弱还原剂F2

如：Fe、Cu、「、S?一等

Fe3+

强还原剂,

如：C、C()、A1等

如：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,Fe2()3+3CO遢遢2Fe+3co2,Fe2O3+2Al^B

2Fe+AhO3o

［特别提醒］

(1)金属阳离子被还原不一定得到金属单质。

如：Fe3+—>Fe2+。

(2)离子共存问题：

①Fe3+与：F、S2".HS\SOM、HSCK等因发生氧化还原反应而不能大量共存。

②Fe2+与Mn(K(H+)、N0?(H+),C1CT等因发生氧化还原反应而不能大量共存。

(3)除杂问题(括号内为杂质)：

①FeCb溶液(FeCb)：加足量氯水或H2O2或通入足量Cho

②FeCb溶液(FeCb)：加足量铁粉，充分反应后过滤。

③FeS04溶液(CuS04)：加足量铁粉，充分反应后过滤。

④Fe粉(铝)、Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH溶液，充分反应后过滤。

(4)Fe2+盐溶液的配制与保存：加铁粉，防止Fe?+被氧化。

［探究题目］

5.(1)某化学兴趣小组利用铁粉、锌粉、0.1moLL-iFeCb溶液、0.1moLLfFeCb

溶液、KSCN溶液和新制氯水来探究Fe2+、Fe3+的氧化性、还原性，并利用实验

结论解决一些问题。

①用上述所给物质写出体现Fe?+具有还原性的化学方程式：

②设计实验方案，完成下列表格。

探究内容实验方案实现现象

取少量O.lmoLL-i的FeCb加入铁粉后，溶液颜色变为

探究Fe3+具有氧化

溶液，向溶液中加入足量铁________;加入KSCN溶液

性

粉，再加入少量KSCN溶液后，溶液________.

③该兴趣小组为探究“Fe2+具有氧化性”，提出了向FeCb溶液中加入锌粉，该

反应的离子方程式为_________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

2++

(2)某反应中反应物与生成物有Fe3+、Mn>H,MnOI、H2O和一种未知离子X。

已知MnO4在反应中得到电子，则X离子是,该反应的离子方程式是

解析(1)①在反应中Fe2+作还原剂，体现其还原性，因此应选择氧化剂，所以选

用氯水，发生的反应为2FeC12+C12=2FeC13。②向FeCb溶液中加入铁粉，发生

的反应为2Fe3++Fe=3Fe2+,所以溶液由棕黄色变为浅绿色。向FeCb溶液中滴

加硫氧化钾溶液不变红。③向FeCL溶液中加入锌粉，发生离子反应为Zn+Fe2+

2+

=Fe+Zno(2)已知MnO4得电子，故MnO4是氧化剂、Mi?+为还原产物，则

题目提供的Fe3+是氧化产物，故还原剂为Fe2+,即X为Fe2+。该反应中反应物为

MnOI、Fe?+和H+,生成物为Mn2+.Fe3+和MO,n(MnO^)：n(Fe2+)=l：5。

答案⑴①2FeC12+C12=2FeC13②浅绿色不变色③Fe2++Zn=Zn2++Fe

2+2++2+3+

(2)FeMnOZ+5Fe+8H=Mn+5Fe+4H2O

6.要除去FeCL溶液中少量的FeCb,可行的方法是()

A.滴入KSCN溶液B.通入氯气

C.加入适量铜粉并过滤D.加入适量铁粉并过滤

解析KSCN溶液只能检验Fe3+的存在，A错误；通入氯气将FeCb氧化为FeCh,

B错误；加入铜粉发生Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,引入新杂质Cu2+,C错误；

加入铁粉发生Fe+2Fe3+=3Fe2+,过滤除去剩余铁粉，得到纯净FeCb溶液，D

正确。

答案D

探究角度3

从实验设计探究Fe3+、Fe2+的检验方法

与证据推理

［探究素材］

l.Fe3\Fe2+的检验

Fe2+Fe3+

(1)观察法浅绿色棕黄色

①现象：白色絮状沉淀逊灰绿色

遢丝红褐色沉淀

①现象：红褐色沉淀

(2)加碱

②反应：Fe2++2OIT=Fe(0H)21(白②反应：Fe3++30H-

法(NaOH)

色)；

=Fe(OH)31(红褐色)

4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3(红褐

色)

①现象：加入KSCN溶液无明显现象，①现象:加入KSCN溶液，

(3)显色再滴入氯水变成红色溶液溶液变为红色

法(SCN)②反应：2Fe2++CL=2Fe3++2C「；②反应：Fe3++3SCN

Fe3++3SCN「=Fe(SCN)3(红色)=Fe(SCN)3(红色)

2.检验Fe2+的注意事项

(1)只含Fe2+的溶液：检验Fe2+加入试剂的顺序

待测液KSCH1液不变色如袅蚀202红色(含Fe2+、不含Fe3+)o

①加KSCN溶液前，防止加氧化性物质，使Fe2+被氧化。

如H2O2、NO,（H+）等

②氧化剂不能选用酸性KMnO4溶液，原因：酸性KMnCh溶液本身显紫红色，

对Fe（SCN）3红色有干扰；酸性KMnCh溶液能氧化KSCN,溶液不变红色，不能

证明不含Fe2+o

（2）同时含有Fe2+和Fe3+的溶液

Fe2+对检验Fe3+无干扰，可以滴加KSCN溶液检验Fe3+；Fe3+对检验Fe?+有干扰，

不能采用加KSCN溶液检验Fe2+,通常向溶液中滴加适量酸性KMnCU溶液，溶

2+

液紫红色褪色说明含有FeO

（3）检验铁的氧化物中是否有+2价铁时，正确的思路为

少量固体稀H为普解溶液酸性臀4溶液紫色褪去。

①步骤a中不能选用盐酸，原因是酸性KMnO4溶液可以氧化盐酸。

②步骤a中，不能选用稀HN03,原因是稀HN03可以将Fe2+氧化为Fe3+。

［探究题目］

7.下列各试剂中，不能用来鉴别FeSCU和Fe2（SO4）3的是（）

A.NaOH溶液B.酸性KMnCU溶液

C.BaCh溶液D.KSCN溶液

解析A项，FeSO4溶液遇NaOH溶液生成白色沉淀并迅速变为灰绿色，最后变

成红褐色，Fe2（SO4）3与NaOH溶液生成红褐色沉淀，可鉴别，错误；B项，亚铁

离子能使酸性KMnCh溶液褪色，可鉴别，错误；C项，二者均与氯化钢溶液反

应生成白色沉淀硫酸冷贝，不能鉴别，正确；D项，加入KSCN溶液呈红色的是硫

酸铁，没有明显现象的是硫酸亚铁，可鉴别，错误。

答案C

8.某研究小组同学欲探究某袋敞口放置一段时间的名为“硫酸亚铁家庭园艺精品

肥料”的化肥的主要成分及相关性质。首先对该化肥的成分进行了如下假设：

a.只含有FeSCU

b.含有FeSCU和Fe2（SO4）3

c.只含有Fe2（SO4）3

将化肥固体粉末溶于水中得到溶液（记为X）,进行如下实验：

序号操作现象

取2mL溶液X,加入1mL1mol-L-1NaOH产生红褐色沉

i

溶液淀

ii取2mL溶液X,加入1滴KSCN溶液溶液显红色

(1)对实验i的预期现象是产生白色沉淀、变为灰绿色、最后出现红褐色沉淀，预

期产生该现象的依据是(用化学方程式或离子方程式表

达)、

(2)由实验ii得出的结论是________________________________________

为进一步验证假设，小组同学进行了以下实验:

序号操作现象

取2mL溶液X,加入1滴KSCN溶液，再加

iii溶液显红色

入1mL水

取2mL溶液X,加入1滴KSCN溶液，再加溶液显红色，

iv

入1mL氯水颜色比iii深

⑶实验iv中氯水参加反应的离子方程式是

(4)通过以上实验，可得到的结论是o

解析(l)FeS04溶液与氢氧化钠反应生成白色沉淀氢氧化亚铁，氢氧化亚铁易被

氧化为氢氧化铁，所以预期现象是产生白色沉淀、变为灰绿色、最后出现红褐色

沉淀。(2)Fe3+遇KSCN溶液变红，溶液X加入1滴KSCN溶液，溶液显红色，

说明含有Fe2(SO4)3,则假设a不成立。(3)实验iv：溶液X中加入1滴KSCN溶

液，再加入1mL氯水，颜色比iii深，说明Fe?+被氯水氧化为Fe3+,反应的离子

方程式是C12+2Fe2+=2C厂+2Fe3+。(4)实验iii,溶液X中加入1滴KSCN溶液,

再加入1niL水，溶液显红色，说明含有Fe3+,综合实验iii、iv,可得到的结论

是化肥成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3(假设b成立)。

答案⑴Fe2++2OH==Fe(0H)2I4Fe(OH)2+02+2H2O===4Fe(OH)3

(2)化肥中肯定有Fe2(SO4)3(假设a不成立)

(3)C12+2Fe2+=2Cr+2Fe3+

(4)化肥成分含有FeSO4和Fe2(SO4)3(假设b成立)

探究角度4铁及其化合物之间的转化关系

［探究素材］

铁及其化合物间的转化知识结构图

,FeQ：A*Fe-3Fe(OH):,

+3[FqOj⑤||⑥③|

+2

FeO--Fe2*=Fe(OH),

单质氧化物盐碱物质类别

图中序号所示反应的离子方程式：

+3+

①Fe2O3+6H=2Fe+3H2O；

②Fe3++3OH=Fe(0H)3I；

③Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O；

+2+

(4)Fe+2H=Fe+H2t；

(5)2Fe2++Ch=2Fe3++2CF；

@2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+o(其他合理均可)

［探究题目］

9.已知A是一种常见金属，F是一种红褐色沉淀。试根据图中转化关系，回答下

列问题。

盐酸

X

(1)写出A、C、F、G的化学式：

A.；C.；F.；G.o

(2)检验D中阳离子的方法为。

(3)保存C溶液时要加固体A的原因是

(4)写出下列转化的离子方程式：

①D_C：o

②C-*D：o

(5)写出E-F的化学方程式：。

解析根据F是红褐色沉淀知F是Fe(OH)3,从而推知A为Fe,B为Fe3O4,C

是FeCh,D是FeCh,E为Fe(OH)2,F为Fe(OH)3,G为Fe2O3,X为H2。

答案(l)FeFeChFe(OH)3Fe2O3

(2)取D溶液少许于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含Fe3+

(3)防止Fe2+被O2氧化

(4)①2Fe3++Fe=3Fe?+

3+

②2Fe?++Cl2=2Fe+2C1-

(5)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

保堂即时达标I巩固双基

1.下列关于铁的叙述中错误的是()

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

解析铁元素在地壳中含量是金属元素的第二位。

答案C

2.下列离子方程式正确的是()

A.将氨水滴入到FeCb溶液中Fe3++3OH==Fe(0H)3I

+3+

B.氧化铁与盐酸反应Fe2O3+6H=2Fe+3H2O

C.向FeCb溶液中加入铁粉Fe+Fe3+=2Fe2+

2+3+

D.向氯化亚铁溶液中通入Cl2Fe+Cl2=Fe+2Cr

解析A项在书写离子方程式时，弱电解质NH3-H2O不能拆写成离子的形式；C

项离子方程式中除遵循元素守恒外，电荷也必须守恒，正确的离子方程式应为Fe

+2Fe3+=3Fe2+；D项只符合元素守恒，不符合电荷守恒，正确的离子方程式应

为2Fe2++Cb=2Fe3++2C厂。

答案B

3.铁与水蒸气反应的实验装置如图，下列说法正确的是()

还原铁粉

/中产湿棉花

肥皂水/翁

111

A.实验时，试管口应高于试管底

B.加热时试管内生成黑色物质，点燃肥皂泡可听到爆鸣声

C.反应的化学方程式为2Fe+3H2O(g)=^=Fe2O3+3H2

D.试管中发生化合反应

解析铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,属于置换反应，实验时应使试管口低于

试管底。

答案B

4.下列说法正确的是()

A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4

B.Fe2O3为碱性氧化物，可与水反应生成Fe(OH)3

C.铁锈的主要成分是Fe2O3

D.Fe3O4中铁元素有+2价和+3价，Fe3()4是混合物

解析赤铁矿、铁锈的主要成分均是FezCh,A错误、C正确；FezCh为碱性氧化

物，但不与水反应，B错误；Fe3O4为化合物，不是混合物，D错误。

答案C

5.下列物质反应后一定有+3价铁生成的是()

①过量的Fe与Ch反应

②Fe与过量稀H2s04反应后，再向其中加H2O2

③向Fe(NCh)2溶液中加少量盐酸

④将Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中

A.①B.①②

C.①②③D.全部

解析①中只生成FeCb;②中Fe与稀H2s04反应只能生成Fe2+,H2O2能将Fe?

+氧化成Fe3+；③中Fe2+被H+和N05氧化成Fe3+；④中若Fe足量，则最终无+3

价铁生成。

答案C

6.铁有+2价和+3价两种价态，下列反应中不涉及铁元素价态变化的是（）

A.用还原铁粉除去氯化亚铁溶液中的少许氯化铁杂质

B.铁在氧气中燃烧，其产物溶于盐酸中可得到两种盐

C.氢氧化亚铁是白色固体，在空气中迅速变成灰绿色，最终变成红褐色

D.氢氧化铁受热分解

解析氢氧化铁受热分解得到氧化铁和水，是非氧化还原反应，铁元素价态不变。

其他选项都涉及氧化还原反应，铁元素价态发生变化。

答案D

7.下列物质之间有如下反应关系：

|红色溶液|

已知E转化成C的现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。

回答：

（1）写出下列物质的化学式：

A,B,D,甲,乙________,丙，

⑵写出E-C反应的化学方程式：

解析（1）E转化成C的现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，则E

为Fe（OH）2,C为Fe（OH）3,A为红棕色粉末，则A为Fe2O3,B为FeCh,D为

FeCh,乙为NaOH（或KOH等），由D-B的转化可知，甲为氯气或新制氯水等，

由红色溶液可知，丙为KSCN。

答案（l）Fe2O3FeCl3FeChCb（或氯水）NaOH（或KOH等）KSCN

（2）4Fe（OH）2+O2+2H2O==4Fe（OH）3

保后质量评价I效果检测•

基础巩固

1.生活中常用来固定房门的“门吸”，它由磁铁和金属块两部分组成。该金属块

能被磁铁所吸引，是因为可能含有以下材料中的（）

A.银B.铁

C.铝D.锌

解析铁或含铁较多的物质都可以被磁铁所吸引。

答案B

2.下列说法不正确的是（）

A.铁与纯氧气和水蒸气反应都能生成四氧化三铁

B.铁在高温下与水蒸气的反应是置换反应

C.铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气

D.铁与盐酸或水蒸气反应，都作还原剂

解析铁能在纯氧气中燃烧，也能在高温下与水蒸气反应，二者产物均为四氧化

三铁；铁与盐酸和水蒸气发生的反应都是置换反应，在反应中铁的化合价升高，

铁作还原剂；铁与盐酸反应生成氯化亚铁，而不是氯化铁。

答案C

3.如图，在铁与水反应的实验中，下列做法不正确的是（）

A.试管中的铁粉用绕成团的细铁丝代替

B.将试管底部的湿棉花移到试管口处

C.用铁丝网罩住酒精灯火焰

D.点燃肥皂泡验证氢气的生成

解析铁粉易堵塞导管口，铁丝与水蒸气反应的接触面积较大，A正确；若湿棉

花移到试管口处，产生的水蒸气不易与铁丝充分反应，B错误；铁丝网罩住酒精

灯火焰，可提高温度，C正确；氢气能燃烧，点燃肥皂泡可验证氢气的生成，D

正确。

答案B

4.下列关于铁的氧化物①FeO、②Fe2O3、③Fe3（）4的说法中正确的是（）

A.都是黑色固体B.都不溶于水

C.铁元素化合价相同D.都能与水反应

解析铁的三种氧化物（FeO、Fe2O3,FesCU）都是不溶于水的固体，都不与水反应;

它们的颜色不同，氧化铁（FezCh）为红棕色，氧化亚铁（FeO）和四氧化三铁（Fe3O4）

为黑色；铁的三种氧化物中，铁元素的化合价不同，氧化铁中铁为+3价，氧化

亚铁中铁为+2价，四氧化三铁中铁为+2价和+3价。

答案B

5.下列关于氧化铁和氧化亚铁的叙述中不正确的是（）

A.都是碱性氧化物

B.都能与酸反应生成盐和水

C.都能与水反应生成氢氧化物

D.都能被一氧化碳还原为铁

解析氧化铁和氧化亚铁都是不溶于水的碱性氧化物，都不能与水反应生成氢氧

化物，都能与酸反应生成相应的盐和水，都具有氧化性，能被氢气、一氧化碳、

金属铝等还原剂还原为铁单质。

答案C

6.在空气中氢氧化亚铁白色沉淀可转化为红褐色沉淀。关于该反应的下列叙述中

不正确的是（）

A.生成物为氢氧化铁

B.该反应是化合反应

C.该反应是氧化还原反应

D.氢氧化亚铁作氧化剂

解析氢氧化亚铁易与氧气、水反应生成氢氧化铁，该反应既是化合反应，又是

氧化还原反应，氢氧化亚铁是还原剂，氧气是氧化剂。

答案D

7.实验室制取氢氧化铁的一组试剂是（）

A.氯化铁溶液和烧碱溶液B.氧化铁和烧碱溶液

C.氧化铁和水D.铁和水蒸气

解析实验室常用可溶性铁盐溶液（如氯化铁溶液）与碱溶液（如烧碱溶液）反应来

制取氢氧化铁沉淀。

答案A

8.下列实验操作能够制取Fe（OH）2并能较长时间观察到白色沉淀的是（）

解析B项中CC14密度大，应在下层，不能长时间观察到白色沉淀；D项中的操

作可防止氧气氧化Fe（OH）2,能较长时间观察到白色沉淀。

答案D

9.刻制印刷电路板时用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为Cu+2Fe3+

=2Fe2++Cu2+o根据该反应判断下列说法不正确的是（）

A.铜是还原剂B.Fe3+具有氧化性

C.该反应是置换反应D.该反应属于离子反应

解析该反应中铜元素化合价升高，被氧化，为还原剂；铁元素化合价降低，被

还原，Fe3+为氧化剂；生成物中没有单质，不是置换反应；该反应为离子反应。

答案C

10.在下列溶液中加入KSCN溶液，溶液不会显红色的是（）

A.加入足量铁粉后的Fe2（SO4）3溶液

B.Fe在C12中燃烧所得产物的水溶液

C.长期暴露在空气中的绿矶溶液

D.加入氯水后的FeSCU溶液

解析A项，足量铁粉加入Fe2（SO4）3溶液中发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+,溶液

中无Fe3+；B项，Fe在Cb中燃烧生成FeCb;C项，绿矶溶液长期暴露在空气中，

Fe2+易被氧气氧化为Fe3+；D项,氯水可将Fe?+氧化为Fe3+。

答案A

n.向盛有氯化亚铁和氯化铜混合溶液的烧杯中加入一定量的锌粉，充分反应后，

得到固体M和溶液N。下列叙述错误的是（）

A.锌有剩余时，M中一定有Fe、Cu和Zn

B.锌有剩余时，N中一定没有FeCL和CuCh

C.锌无剩余时，M中一定有Cu,可能有Fe

D.锌无剩余时，N中一定有FeCL和ZnCb

解析锌有剩余时，锌粉足量，与氯化铜和氯化亚铁完全反应，M中一定有Fe、

Cu和Zn,N中一定没有FeCb和CuCb,故A、B正确；锌无剩余时，锌先与氯

化铜反应，可能与部分氯化亚铁反应，所以M中一定有Cu、可能有Fe,N中一

定有ZnCb,若锌粉不足量，氯化铜未完全反应，则溶液中有FeC12、CuC12和ZnCh,

若氯化铜完全反应，氯化亚铁未完全反应，则溶液中有FeCb和ZnCE若氯化铜

完全反应，氯化亚铁恰好完全反应，则溶液中只有ZnCb,故C正确、D项错误。

答案D

12.下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是()

A.把铁片插入CuS04溶液中，验证古代湿法冶铜：2Fe+3Cu2+=2Fe3++3Cu

3+-

B.某溶液中滴入KSCN溶液显红色，说明含Fe3+：Fe+3SCN==Fe(SCN)3

C.FeCh溶液中加入铜粉：Fe3++Cu=Fe2++Cu2+

D.若要求用两种单质和一种溶液来测定Zn、Cu>Ag三种金属的活动性顺序，可

用Zn、Cu和AgNCh溶液：Zn+2Ag+=Zn2++2Ag

解析A中正确的离子反应为Fe+Cu2+=Fe2++Cu；C中离子反应为2Fe3++

Cu=2Fe2++Cu2+；D中Zn、Cu均与AgNCh发生置换反应生成Ag,则不能比

较Zn、Cu的金属性，D错误。

答案B

13.下列关于铁及其化合物的说法中正确的是()

A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4

B.某溶液中先加入KSCN溶液无现象，再通入C12,发现溶液变红，则证明原溶

液含有Fe2+

C.磁铁矿粉末溶于盐酸后，加入KSCN溶液，生成红色沉淀

D.Fe与水蒸气在高温下发生反应生成Fe2O3和H2

解析赤铁矿的主要成分是Fe2O3,A错误；磁铁矿粉末溶于盐酸后生成氯化亚

铁、氯化铁和水，加入KSCN溶液，溶液变为红色，不是生成红色沉淀，C错误;

Fe与水蒸气在高温下发生反应生成Fe3O4和H2,D错误。

答案B

能力提升

14.如下图所示装置可用来制取和观察Fe(0H)2在空气中被氧化时颜色的变化。实

验时必须使用铁屑和6mol-L-1的硫酸，其他试剂任选。

填写下列空白：

(1)B中盛一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是,A中反

应的离子方程式是_________________________________________

⑵实验开始时先将止水夹E(填“打开”或“关闭”)，C中收集到

气体的主要成分是。

(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程：_______________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________