1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。第2课时铁、铁的氧化物和铁的氢氧化物一、铁单质1物理性质色、态密度熔点导热性、延展性导电性银白色固体7.86_gcm31 538 良好比铜、铝差2.化学性质(1)与酸反应生成氢气：与盐酸、硫酸反应的离子方程式为Fe2H=Fe2H2。(2)与某些盐溶液发生置换反应：与硫酸铜溶液反应的离子方程式为FeCu2=Fe2Cu。(3)与非金属反应a与氧气反应：3Fe2O2Fe3O4。b与氯气反应：2Fe3Cl22FeCl3。(4)铁与水的反应：铁与水蒸气反应的化学方程式为3Fe4H2
2、O(g)Fe3O44H2二、铁的氧化物1物理性质化学名称氧化亚铁氧化铁四氧化三铁铁元素化合价232、3俗称铁红磁性氧化铁色、态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体2.化学性质：(1)与盐酸反应(用离子方程式表示)FeO2H=Fe2H2OFe2O36H=2Fe33H2OFe3O48H=2Fe3Fe24H2O(2)铝热反应化学方程式为2Al Fe2O32FeAl2O3。三、铁的氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3颜色、状态白色固体红褐色固体与盐酸反应(写化学方程式)Fe(OH)22HCl=FeCl22H2OFe(OH)33HCl=FeCl33H2O受热分解(写化学方程式)2Fe(OH)3Fe2O33H2O1
3、判断下列说法是否正确(1)Fe在空气中燃烧生成黑色的Fe2O3。()提示：。Fe在空气中燃烧生成黑色的Fe3O4。(2)Fe可以与所有酸反应均生成Fe3。()提示：。Fe与非氧化性酸反应生成Fe2。(3)FeO、Fe2O3、Fe3O4均为碱性氧化物。()提示：。Fe3O4不属于碱性氧化物。(4)Fe(OH)2易转化为Fe(OH)3，表现强氧化性。()提示：。Fe(OH)2易转化为Fe(OH)3，表现强还原性。2教材P86“铁单质能与稀盐酸、稀硫酸等发生置换反应，放出氢气；还能与某些盐溶液发生置换反应，生成亚铁盐和其他金属单质。”铁单质与盐溶液反应都能生成亚铁盐和其他金属单质吗？提示：不是。如金
4、属铁与三氯化铁反应生成亚铁离子，得不到金属单质。3日常生活中铁制品生锈的现象很常见，依据所学知识分析铁锈的主要成分是什么？怎样除去衣物上的铁锈？提示：铁锈呈红棕色，因此铁锈的主要成分是Fe2O3xH2O。根据Fe2O3的性质，可以选用酸性物质除去衣物上的铁锈，如食用醋、草酸或柠檬汁。铁的主要性质归纳材料一：铁陨石在化学成分上除Ni和Fe外，还含有Co、S、P、Cu、Cr、Ga、Ge和Ir等元素。铁陨石，有少数铁陨石还含有硅酸盐包体。铁陨石与地球岩石十分相似，所以一般很难鉴别。材料二：从20世纪70年代开始，珍品陨石的价格就已经与黄金相差无几。 陨石最终的价值高低，要综合陨石的材质、结构、纹理等
5、一起来评定，稀有陨石则可达到每克万元以上。(1)铁陨石可以应用磁铁检验法，说明单质铁具有哪些性质？提示：说明铁具有可以被磁铁吸引的性质。(2)铁陨石中主要含有Fe和Ni，若取少量陨石，加入足量的稀盐酸，你会观察到哪些现象(假设铁陨石的其他成分不与盐酸反应)？请写出相关的化学方程式。提示：现象为部分固体溶解，有气泡冒出；化学方程式：Fe2HCl=FeCl2H2；Ni2HCl=NiCl2H2。(3)Fe与所有酸反应均生成Fe2吗？请分析。提示：Fe与一般酸(如HCl、稀硫酸、CH3COOH等)反应生成Fe2与H2，Fe与强氧化性酸(如HNO3)反应可以生成Fe3，不能放出H2。1铁的主要性质：2铁
6、与H2O(g)反应应注意的事项：(1)实验结束时，先将导气管撤出，再移动酒精灯，以防止倒吸。(2)铁不能与冷水、热水反应，但高温下能与水蒸气反应。(3)铁与水蒸气反应的实验中，湿棉花的作用是加热时产生水蒸气。【典例】(2021潍坊高一检测) 铁在自然界中分布广泛，但由于不易冶炼，因而人类对铁的利用是比较晚的，据考证，我国在公元前700年左右才知冶铁。铁在一定条件下，跟下列有关物质的反应，所得产物错误的是()AFe FeCl3BFe FeSCFe Fe(OH)3 DFe Fe3O4【解析】选C。Cl2是强氧化剂，可将Fe氧化成FeCl3，故A正确；S是弱氧化剂，可将Fe氧化成FeS，故B正确；F
7、e与H2O(g)反应生成Fe3O4，而不是Fe(OH)3，故C错误；Fe在O2中燃烧生成Fe3O4，故D正确。【规律方法】(1)铁与氧化性强的物质一般生成3价铁，即Fe3。如： Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4等。(2)铁与氧化性弱的物质一般生成2价铁，即Fe2。如： S、 I2、 H、Cu2等。【备选例题】(2021德州高一检测)用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法不正确的是()A装置A的作用是为实验提供持续不断的水蒸气B装置B中反应的化学方程式是2Fe3H2O(g)Fe2O33H2C装置C中加入的固体干燥剂可能是碱石灰D点燃装置D处的气体前必须检验气体的纯度【解析】
8、选B。装置A是将液态H2O转化为气态，与装置B中的铁粉在高温下发生反应，A项正确；铁粉与H2O(g)在高温下发生反应，生成Fe3O4和H2，B项错误；因生成的H2中含有未反应的水蒸气，故需要用碱石灰等不与H2反应的干燥剂进行干燥，C项正确；不纯的H2在点燃时可能会发生爆炸，故在点燃H2前必须检验其纯度，D项正确。1(2021西安高一检测)下列关于如图所示的反应的叙述不正确的是()A该反应是置换反应B铁是还原剂CHCl是氧化剂D产物是氯化铁和氢气【解析】选D。铁与盐酸发生置换反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为Fe2HCl=FeCl2H2，该反应的还原剂是铁，氧化剂是HCl，所以D错误。2(20
9、21日照高一检测)高温时铁与水蒸气能发生反应：3Fe4H2O(g)Fe3O44H2，该反应属于()A置换反应B分解反应C化合反应 D复分解反应【解析】选A。3Fe4H2O(g)Fe3O44H2，反应特点为单质与化合物反应生成新的单质和新的化合物，属于置换反应，A正确。【拔高题组】1铁有多种氧化物，下列关于铁的氧化物说法正确的是()A“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，可能是来自氧化亚铁BFe2O3是红棕色粉末，俗称磁性氧化铁，常用作红色油漆和涂料CFe3O4中Fe元素的化合价有2价和3价，因而Fe3O4是FeO与Fe2O3的混合物D铁的氧化物都是碱性氧化物【解析】选A。青色在光谱中是介于绿色和
10、蓝色之间的颜色，研究认为“青色”的产生与瓷釉内的FeO的存在有关，A正确；Fe2O3是红棕色粉末，常用作红色油漆和涂料，俗称磁性氧化铁的是Fe3O4，但Fe3O4不是FeO与Fe2O3的混合物，故B、C错误；铁的氧化物中FeO、Fe2O3属碱性氧化物，Fe3O4不是碱性氧化物，D错。2(2021济南高一检测)向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100 mL 1.0 molL1的盐酸，恰好使混合物溶解，放出224 mL的气体(标准状况)。所得溶液中加KSCN溶液后无红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁()A2.8 gB5.6 gC0.001 mol D无法
11、确定【解析】选A。所得溶液中加KSCN溶液后无红色出现说明溶质全部是FeCl2，根据氯原子守恒，FeCl2的物质的量等于HCl的二分之一为0.05 mol，铁原子的物质的量等于0.05 mol，CO在高温下还原相同质量的此混合物得到铁的物质的量等于0.05 mol，质量为2.8 g。中国人民银行于2019年8月30日发行了第五套人民币，引起社会各界广泛关注。人民币在票面文字、号码等处所采用的磁性油墨中含有一种金属氧化物，它在磁码识别器上有磁性信号反应，借此可辨别真伪。(1)该金属氧化物是_(写化学式)。(2)糕点等食品包装中常加入一个装有脱氧剂的小袋，其作用是吸收氧气，使食物因缺氧而不变质，从
12、而长期保存食品。铁脱氧剂就是利用铁易被氧化的性质来吸收氧气，最终产物是Fe2O33H2O。有关反应式如下：a2Fe2H2OO2=2Fe(OH)2b4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3c2Fe(OH)3=Fe2O33H2O铁脱氧剂使用后最终的颜色为_。以上反应中，属于氧化还原反应的是_(填编号)。反应b的还原剂是_(填化学式)。(3)近年来，我国以铁矿石为原料的产业发展迅猛，磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿等都得到了大力开发。赤铁矿的主要成分是_。工业上用焦炭和赤铁矿为原料炼铁，写出反应的化学方程式_。【解析】(1)根据信息，人民币在票面文字、号码等处所采用的磁性油墨中含有一种金属氧化物
13、，它在磁码识别器上有磁性信号反应，借此可辨别真伪，据此知道该氧化物具有磁性，具有磁性的物质是四氧化三铁。(2)根据已知反应，铁脱氧剂使用后的产物是氧化铁，是一种红棕色的固体物质；以上反应中，a、b中存在化合价的变化，属于氧化还原反应；在反应4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3 中，铁元素化合价升高了，氢氧化亚铁属于还原剂。(3)赤铁矿的主要成分为氧化铁，化学式为Fe2O3；CO与Fe2O3反应炼铁的化学方程式为3COFe2O32Fe3CO2。答案：(1)Fe3O4(2)红棕色a、bFe(OH)2(3)Fe2O33COFe2O32Fe3CO2Fe(OH)2的性质及其制备氢氧化亚铁不稳定
14、，工业上和生活上通常都是把它转化为氢氧化铁，再进行利用。某化学兴趣小组用如图所示装置制备氢氧化亚铁。将吸有NaOH溶液的胶头滴管悬空于试管上方，缓慢挤出NaOH溶液，均匀滴入试管中的FeSO4溶液中。该小组同学看到该试管中出现以下现象：试管中先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。 氢氧化亚铁的制备方法(1)写出发生该现象的化学方程式：FeSO42NaOH=Fe(OH)2Na2SO4、4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。(2)利用该方法能否制备氢氧化亚铁：不能。(3)实验室要制取Fe(OH)2，关键是：避免生成的Fe(OH)2接触O2。(4)该小组对制取装置进行了改进，取用
15、最新配制的FeSO4溶液；NaOH溶液加热煮沸并冷却后使用，成功制得了氢氧化亚铁。NaOH溶液要经过加热煮沸，目的是赶走溶解的氧气；在FeSO4溶液表面覆盖一层苯，作用是隔绝空气中的氧气。Fe(OH)3和Fe(OH)2的制备在两支试管中分别加入少量的FeCl3溶液和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液。FeCl3溶液FeSO4溶液加入NaOH溶液后的现象产生红褐色沉淀生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色离子方程式Fe3+3OH-Fe(OH)3Fe2+2OH-Fe(OH)2(白色)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3【特别提醒】防止Fe(OH)2被氧化的方法(1)将配制
16、溶液的蒸馏水煮沸，除去其中的氧气。(2)将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入试管内的亚铁盐溶液底部，并慢慢挤出NaOH溶液。(3)在亚铁盐溶液上面充入保护气，如H2、N2、稀有气体等。(4)在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。【典例】(2021南京高一检测)如图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时颜色的变化。实验时必须使用铁屑和6 molL1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_。(2)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
17、)2的操作过程：_。(4)拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，写出有关反应的化学方程式：_。【思维建模】解答本类试题的思维流程如下：【解析】实验开始时先打开止水夹E，让生成的H2把A、B装置中的空气排出，让Fe(OH)2在H2气氛中生成，以便较长时间观察Fe(OH)2的颜色。H2充满B后关闭止水夹E，A中的FeSO4溶液沿竖直长导管进入B瓶，与NaOH反应。答案：(1)铁屑Fe2H=Fe2H2(2)打开H2(3)关闭止水夹E，A中压强增大，把FeSO4溶液压入B瓶中进行反应(4)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(1)该装置防止Fe(OH)2被氧化的原理是什么？(关键能力理解与辨析)
18、提示：该装置用制备得到的氢气将装置内的空气排净，防止生成的Fe(OH)2与氧气接触。(2)该题第(3)小题操作后为什么烧瓶A中的溶液能够进入装置B？(关键能力分析与推测)提示：关闭止水夹E，产生的氢气使烧瓶A内压强增大，在气压作用下FeSO4溶液被压入B瓶中进行反应。(3)实验过程中，稀硫酸应稍过量，这是为什么？虽然单质铁会含有氧化铁杂质，但是制备的产品中却不含有三价铁离子，这又是为什么呢？(关键能力分析与推测)提示：稀硫酸稍微过量，可以让铁粉完全反应；生成的三价铁与单质铁反应生成了二价铁，所以产品中不含有三价铁离子。【备选例题】(2021成都高一检测)氢氧化亚铁的制造通常是向亚铁盐溶液中添加
19、碱金属氢氧化物，由于容易被氧化，所以反应必须在较稳定的气体(例如氮气、氩气)中进行。在如图所示装置中，用不含O2的NaOH溶液、铁屑和稀硫酸制备。(1)在试管中加入的试剂是_。(2)在试管中加入的试剂是_。(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管和试管中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是_。(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是_。【解析】试管是开口式的，无法利用产生的气体将溶液压入试管中，所以制取FeSO4应在试管中进行，而在试管中应加入不含O2的NaOH溶液。当把Fe与稀硫酸放入试管后，产生的H2可通过试管内的短导管排出试管内的空气，然后进入试管中，再
20、排尽试管内的空气。最后关闭止水夹，试管内产生的H2无法逸出，H2产生的压强将试管内生成的FeSO4溶液通过长导管压入试管内，在此过程中，液体都处于H2氛围中，从而避免了溶解在溶液中的O2将反应生成的Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3。答案：(1)稀硫酸、铁屑(2)不含O2的NaOH溶液(3)检验试管出口处排出的H2纯度，当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹(4)试管中反应生成的H2充满了试管和试管，且外界空气不容易进入装置实验室用FeCl2和烧碱制备Fe(OH)2，为了使生成的产物不容易被氧化，下列说法不正确的是()A配制FeCl2溶液和烧碱溶液所用的蒸馏水通常要煮沸B可在FeCl2溶液的上面加一
21、层植物油，以隔绝空气C向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴不能伸入溶液内D产生Fe(OH)2沉淀后，不能振荡试管【解析】选C。FeCl2溶液和烧碱溶液要现用现配，且配制溶液的蒸馏水要煮沸以除去氧气，确保Fe(OH)2在无氧环境中生成，A正确；在FeCl2溶液的上面加一层植物油，以隔绝空气，B正确；向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，要将胶头滴管的尖嘴伸入FeCl2溶液中，防止氢氧化钠溶液在滴入时接触空气而溶有氧气，C错误；产生Fe(OH)2沉淀后，若振荡试管，会增大沉淀与空气接触的机会，使沉淀更易被氧化，D正确。有人设计出一种在隔绝空气条件下钠与FeSO4溶液反应的方法以验证反应实质。
22、实验时，往100 mL的大试管中先加40 mL煤油，取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过长颈漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面至橡胶塞，并夹紧弹簧夹(如图)。仔细观察，回答下列问题：(1)大试管的下层溶液中出现什么现象？提示：产生白色絮状沉淀。由于金属Na的密度比H2O的小，但比煤油的大，故钠粒应位于两种液体的交界处，Na与FeSO4溶液接触的部分与H2O发生反应生成NaOH和H2，NaOH与FeSO4发生反应生成白色絮状沉淀Fe(OH)2，因隔绝了空气，制得的白色Fe(OH)2可以保存较长时间。(2)装置中长颈漏斗内液面下降还是上升？提示：上升。由于大试管内产生H2，大试管内气
23、压增大，把大试管内的液体压入长颈漏斗中，故长颈漏斗内的液面上升。(3)写出钠与FeSO4溶液反应的化学方程式。提示：2NaFeSO42H2O=Fe(OH)2Na2SO4H2。反应的化学方程式为2Na2H2O=2NaOHH2、2NaOHFeSO4=Fe(OH)2Na2SO4，将两个化学方程式相加得2NaFeSO42H2O=Fe(OH)2Na2SO4H2。1(水平1)铁是人体必需微量元素中含量最多的一种。关于铁下列说法正确的是()AFe比Al活泼B磁铁矿的主要成分为Fe2O3C铁在铜的盐溶液中可置换出铜DFe不与H2O反应【解析】选C。A项，在金属活动性顺序中Al排在Fe的前面，故Al比Fe活泼，
24、错误；B项，磁铁矿的主要成分为Fe3O4，错误；C项，铁可置换出铜的盐溶液中的铜，如FeCuSO4=FeSO4Cu，正确；D项，Fe在高温下可以与H2O(g)发生反应生成Fe3O4和H2，错误。【补偿训练】(2021湖州高一检测)化学探究活动设计的下列反应中，能置换出铁的是()ACuFeCl3(溶液)BNaFeCl2(溶液)CAlFeCl2(溶液) DAgFeCl2(溶液)【解析】选C。Cu与FeCl3溶液反应生成Fe2；Na与FeCl2溶液反应生成Fe(OH)2；Ag不能与FeCl2溶液反应。2(水平1)下列叙述正确的是()铁能被磁铁吸引人体内的血红蛋白中含铁元素Fe在纯氧中燃烧可得到Fe2
25、O3Fe2O3不可与水反应得到Fe(OH)3，所以不能通过化合反应制得Fe(OH)3Fe(OH)2在空气中加热，可得到FeOABCD【解析】选A。铁在纯氧中燃烧得到的是Fe3O4；Fe(OH)3可通过4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3化合反应制得；Fe(OH)2在空气中加热得到的是Fe2O3。3(水平1)下列反应，其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是()金属钠在纯氧中燃烧FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间FeCl3溶液中滴入KSCN溶液无水硫酸铜放入医用酒精中A BC D【解析】选B。钠在纯氧中燃烧生成淡黄色的Na2O2；FeSO4 与NaOH
26、反应生成Fe(OH)2，在空气中放置生成红褐色Fe(OH)3；FeCl3溶液与KSCN溶液反应生成红色Fe(SCN)3；CuSO4遇医用酒精中的水变蓝色。4(水平1)把一块生锈的铁片投入盛有稀硫酸的烧杯里，待铁片完全溶解后，往烧杯里滴加氢氧化钠溶液至过量，然后过滤，并充分灼烧不溶物，则最终留下的固体是()ANa2O BFe2O3和FeCFe2O3 DFe2O3和NaOH【解析】选C。铁锈和铁与稀硫酸反应，铁片完全溶解，即铁元素全部转化成Fe2，然后加入过量的氢氧化钠溶液，先生成沉淀Fe(OH)2，再转化为Fe(OH)3，灼烧沉淀，得到Fe2O3，故选项C正确。5(水平2)某学习小组进行了如图所
27、示的实验，实验后组员之间的交流不合理的是()A甲同学认为试管b中收集到的气体可点燃，且产生淡蓝色火焰B乙同学认为试管a中生成的黑色固体可能为四氧化三铁C丙同学认为将少量还原性铁粉放入试管中，加适量的水，加热也可实现该反应D丁同学认为用盐酸溶解固体生成物所得溶液有颜色【解析】选C。在高温下铁与水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁。甲同学认为试管b中收集到的气体可点燃，且产生淡蓝色火焰，正确；乙同学认为试管a中生成的黑色固体可能为四氧化三铁，正确；铁与水不反应，与水蒸气反应，丙同学的观点错误；丁同学认为用盐酸溶解固体生成物得到氯化亚铁和氯化铁的混合溶液，溶液带有颜色，正确。6(水平2教材习题改编)铁在一
28、定条件下的反应如图所示。请回答下列问题：(1)东晋的抱朴子中曾有记载“以曾青涂铁，铁赤色如铜”。曾青就是胆矾，即五水硫酸铜。将铁放在胆矾溶液(古人称为胆水)中，可以得到金属铜，请写出该反应的化学方程式：_。 (2)工业上，向500600的铁屑中通入Cl2生产FeCl3，每生产1 kg FeCl3，消耗Cl2的物质的量为_(计算结果保留2位小数)。(3)实现Fe转化为Fe2，可选用_(填化学式)溶液。(4)高温下，Fe粉与水蒸气反应的化学方程式为_。(5)请写出Fe3O4溶于稀盐酸的离子方程式：_。【解析】(1)将铁放在胆矾溶液(古人称为胆水)即硫酸铜溶液中，可以得到金属铜，化学方程式FeCuS
29、O4=FeSO4Cu。(2)由氯元素守恒可知，n(Cl2) mol9.23 mol。(3)FeFe2说明Fe被氧化，可选用盐酸、稀硫酸、FeCl3溶液、CuSO4溶液等氧化剂。(4)铁粉在高温条件下与水蒸气反应生成H2和Fe3O4，故反应的化学方程式3Fe4H2O(g)Fe3O44H2。(5)Fe3O4溶于稀盐酸生成Fe2、Fe3，比例为12，反应的离子方程式为Fe3O48H=Fe22Fe34H2O。答案：(1)FeCuSO4=FeSO4Cu(2)9.23 mol(3)HCl(或稀H2SO4、FeCl3、CuSO4等) (4)3Fe4H2O(g)Fe3O44H2 (5)Fe3O48H=Fe22Fe34H2O关闭Word文档返回原板块