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3.1.1铁单质及其性质
掌握铁的物理性质。
掌握铁的化学性质。
一、铁的物理性质
铁是具有银白色金属光泽的金属，其粉末为黑色。铁具有良好的导电、导热性以及延展性，具有能被磁铁所吸引的特性，纯铁有很强的的抗腐蚀能力。纯铁比较软，强度较低，不适合做机器零件，日常生活中见到的铁多为铁碳合金 (生铁和钢)。
题型演练
1．（2021·高一课时练习）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
2．（2022秋·高一课时练习）纯铁的熔点为1535℃，而高炉中炼铁时，生铁(含碳量较高的铁合金)在1200℃左右就熔化了，这是因为
A．铁的纯度越高，熔点越低
B．合金的熔点比各成分金属的熔点高
C．形成了铁碳合金，所以熔点降低
D．在高炉中熔化的过程发生了化学反应
3．（2020·高一课时练习）下列关于铁的叙述错误的是
A．纯净的铁是光亮的银白色金属
B．铁能被磁铁吸引，在磁场作用下，铁自身也能产生磁性
C．铁是地壳中含量最多的金属元素，所以分布在地壳的铁有游离态也有化合态
D．纯铁的抗蚀能力相当强，在干燥的空气里不易被氧化
二、铁的化学性质
1.铁与非金属单质反应
（1）与 O2 反应：3Fe + 2O2 =点燃= Fe3O4
铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热。
（2）与 Cl2 反应：2Fe + 3Cl2 =点燃= 2FeCl3
（3）与 S 反应：Fe + S FeS
2.铁与水蒸气反应
Fe 与冷、热水都不反应，但在高温条件下，Fe 可以与 H2O(g) 反应。
3Fe+4H2O(g) ==高温==Fe3O4 +4H2
3.铁与酸反应（盐酸、稀 H2SO4)
化学方程式：Fe + 2HCl= FeCl2+ H2 ↑
Fe + H2SO4= FeSO4+ H2 ↑
离子方程式：Fe + 2H+ = Fe2++ H2 ↑
4.铁与盐溶液反应
湿法炼铜：Fe + CuSO4= FeSO4+ Cu
与 FeCl3 溶液反应：Fe + 2FeCl3= 3FeCl2
题型演练
4．（2022·高一课时练习）下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应制得，又能由金属和盐酸反应制得的是
A．CuCl2 B．FeCl3 C．FeCl2 D．AlCl3
5．（2022秋·高一课时练习）下列物质中，不能由金属跟非金属单质直接化合而成的是
A．Fe3O4 B．CuS C．FeCl3 D．Na2O2
6．（2022秋·高一课时练习）下列变化不能通过一步反应实现的是
A．Na2CO3→NaOH B．Cu→CuCl2 C．Fe→Fe3O4 D．Fe2O3→Fe(OH)3
7．（2022·高一课时练习）制备氯化物时，常用两种方法：①用金属与氯气直接化合制得；②用金属与盐酸反应制得。用以上两种方法都可制得的氯化物是
A．AlCl3 B．FeCl3 C．FeCl2 D．CuCl2
8．（2022·高一课时练习）设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．个氧气分子与个氖气分子的质量之比是8∶5
B．固体中含有的离子数为
C．与足量反应时，转移电子数目为
D．铁粉与足量的稀盐酸充分反应转移的电子数为
9．（2022秋·高一课时练习）下列物质反应后一定有+3价铁生成的是
①过量的Fe与Cl2反应②Fe与过量稀硫酸反应③FeCl2溶液中通入少量Cl2④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中⑤向Fe(NO3)2溶液中加入过量稀硫酸
A．只有① B．只有①③⑤ C．只有①③④⑤ D．全部
10．（2020·高一课时练习）下列说法正确的是
A．铁与酸反应一定生成盐和氢气
B．铁与氯气反应的产物与二者的量有关
C．铁的氧化物属于金属氧化物，也属于碱性氧化物
D．铁与水蒸气在高温下的反应属于置换反应，故其一定是氧化还原反应
11．（2022·高一课时练习）“价类二维图”是学习元素化合物知识的高效模型。下图为铁元素的“价类二维图”，图中字母代表含铁元素的物质。下列判断正确的是
A．X在高温下与水蒸气反应可生成Z
B．在常温下N能与氧气、水发生化合反应生成M
C．Y是一种红棕色粉末，常用作红色油漆和涂料
D．Q可以是一种新型净水剂碱式硫酸铁
12．（2022秋·高一课时练习）用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验（部分夹持装置已略去），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中发生反应的化学方程式是
C．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
13．（2021·高一课时练习）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
A．实验时，先点燃酒精喷灯再点燃酒精灯
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
14．（2021·高一课时练习）常温下，下列物质可用铁制容器盛装的是
A．稀硝酸 B．硫酸铜溶液 C．浓硫酸 D．氯化铁溶液
15．（2021·高一课时练习）部分含铁物质的分类与相应化合价的关系如图所示。
下列说法错误的是
A．a可与e反应生成b B．c在空气中可转化为d
C．可用KSCN溶液鉴别b、e D．可存在a→e→d→c→b→a的循环转化关系
16．（2022·高一课时练习）在含有的溶液中加入铁粉，充分反应后，溶液中所剩的固体可被磁铁吸引，此时溶液中的阳离子是
A． B． C． D．
参考答案：
1．D
【详解】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。
2．C
【详解】A．铁的纯度越高，熔点越高，故A不符合题意；
B．合金的熔点比各成分金属的熔点低，故B不符合题意；
C．形成了铁碳合金，合金的熔点比各成分金属的熔点低，因此生铁熔点较低，故C符合题意；
D．在高炉中熔化的过程未发生化学反应，形成的是混合物，故D不符合题意。
综上所述，答案为C。
3．C
【详解】A．纯净的铁是光亮的银白色金属，正确；
B．铁是强磁性物质，在磁场作用下被磁化，正确；
C．铝是地壳中含量最多的金属元素，铁第二位，错误；
D．纯铁加上周围的空气又是干燥的，不能形成原电池，因此不会发生电化学腐蚀，故抗蚀能力很强，正确。
4．D
【详解】A.氯气化学性质非常活泼，与变价金属反应时生成高价氯化物，，但是铜单质不能与稀盐酸反应，故A错误；
B.，但是铁单质与稀盐酸反应生成FeCl2，故B错误；
C.氯气化学性质非常活泼，与变价金属反应时生成高价氯化物，铁单质与稀盐酸反应生成FeCl2，故C错误；
D.，铝单质与稀盐酸反应生成AlCl3，故D正确；
故答案为D。
5．B
【详解】A．Fe3O4可以通过铁在氧气中燃烧生成，A不符合；
B．铜在硫中燃烧生成Cu2S，得不到CuS，B符合；
C．FeCl3可以通过铁在氯气中燃烧生成，C不符合；
D．Na2O2可以通过钠在氧气中燃烧生成，D不符合；
答案选B。
6．D
【详解】A．,A项正确；
B．，B项正确；
C．，C项正确；
D．氧化铁不溶于水，不能一步转化为氢氧化铁，可以通过：,，实现转化，D项错误；
答案选D。
7．A
【详解】A.铝和盐酸或铝和氯气反应均生成AlCl3，A选；
B.铁和氯气反应生成FeCl3，铁和盐酸反应生成氯化亚铁，B不选；
C.铁和氯气反应生成FeCl3，铁和盐酸反应生成氯化亚铁，C不选；
D.铜和氯气反应生成CuCl2，铜和盐酸不反应，D不选；
答案选A。
8．A
【详解】A．NA个氧气分子与NA个氖气分子的物质的量均为1mol，则质量分别为1mol×32g/mol=32g，1mol×20g/mol=20g，故质量比为32：20=8：5，A正确；
B．Na2O2由Na+和构成，因此1molNa2O2固体中含有的离子数为3NA，B错误；
C．铁过量，按照氯气计算转移电子的数目，完全反应，转移的电子数为，C错误；
D．16.8g铁粉的物质的量为，与足量的稀盐酸充分反应生成FeCl2，转移的电子数为0.6NA，D错误；
故选A。
9．B
【详解】①Fe与Cl2反应生成FeCl3，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FeSO4和H2，②不符合题意；
③FeCl2溶液中通入少量Cl2，反应生成FeCl3，③符合题意；
④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中，Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3，FeCl3能够与Fe反应产生FeCl2，若Fe不足量，则溶液中含有FeCl3，若Fe足量，则溶液中完全是FeCl2，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。
10．D
【详解】A．铁与硝酸反应生成硝酸盐和氮的氧化物，故A错误；
B．铁与氯气反应的产物与二者的量无关，只生成氯化铁，故B错误；
C．铁的氧化物属于金属氧化物，但Fe3O4不属于碱性氧化物，故C错误；
D．铁与水蒸气在高温下的反应属于置换反应，有化合价变化，因此其反应一定是氧化还原反应，故D正确。
综上所述，答案为D。
11．B
【详解】A．Fe在高温下与水蒸气反应可生成Fe3O4，故A错误；
B．在常温下氢氧化亚铁能与氧气、水发生化合反应生成氢氧化铁，故B正确；
C．Y是是氧化亚铁，是黑色粉末，Z为氧化铁，是一种红棕色粉末，常用作红色油漆和涂料，故C错误；
D．Q是+2价的盐，P为+3价盐，P可以是一种新型净水剂碱式硫酸铁，故D错误；
综上所述，答案为B。
12．B
【详解】A．装置A中液态水在加热的条件下产生水蒸气，故其作用是为实验提供持续不断的水蒸气，选项A正确；
B。Fe与水蒸气在高温下发生反应生成和，反应的化学方程式是
，选项B错误；
C．氢气属于中性气体，可以用碱石灰干燥，选项C正确；
D．氢气在点燃之前应该先检验其纯度，防止发生爆炸，选项D正确。
答案选B。
13．C
【详解】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。
14．C
【详解】A．铁和稀硝酸可以发生反应，不能用铁制容器盛装稀硝酸，故A不选；
B．铁和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，不能用铁制容器盛装硫酸铜溶液，故B不选；
C．常温下，铁在浓硫酸中发生钝化现象，故铁制容器可以盛放浓硫酸，故C选；
D．铁和氯化铁溶液反应氯化亚铁，不能用铁制容器盛装氯化铁溶液，故D不选；
答案选C。
15．D
【分析】图示为铁0、+2、+3三种价态的价类二维图，其中单质a为Fe，+2价的盐b为亚铁盐，碱c为氢氧化亚铁，+3价的盐e为铁盐，碱d为氢氧化铁，结合物质的性质分析解答。
【详解】A．铁单质可以和三价铁盐发生归中反应，生成亚铁盐，离子方程式为Fe+2Fe3+═3Fe2+，故A正确；
B．氢氧化亚铁具有较强的还原性，能够被氧化，因此氢氧化亚铁可以被氧化生成氢氧化铁，故B正确；
C．亚铁离子与KSCN溶液无明显现象，铁离子与KSCN溶液显红色，可用KSCN溶液鉴别b、e，故C正确；
D．氢氧化铁不能直接转化为氢氧化亚铁，即d→c不能直接转化，故D错误；
故选D。
16．D
【详解】A． 铁过量会将Fe3+、Cu2+还原，故A错误；
B． 铁过量会将Cu2+还原，故B错误；
C． 铁过量会将Fe3+、H+还原，故C错误；
D． 铁过量会将Fe3+、Cu2+、H+还原，生成Fe2+，故D正确；
故选D。

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