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衔接点11 铁及其氧化物
初中要求 了解铁和氧化铁的化学性质、生铁的冶炼方法。
高中要求 1.了解单质铁、铁的氧化物的性质及用途； 2.通过探究实验，认识铁单质与水蒸气反应的条件； 3.掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质。
回顾一、铁的化学性质
1. 与氧气反应：
原理：3Fe+2O2Fe3O4
现象：剧烈燃烧，火星四射,放出大量的热，生成黑色固体
2. 与酸的反应：
原理：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
现象：反应缓慢，有少量气泡产生，溶液由无色变为浅绿色
3. 与某些盐反应：
原理：Fe+CuSO4 =Cu+FeSO4
现象：铁表面有红色固体产生，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色。
回顾二、置换反应
1．定义：
一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应是置换反应。
2. 表达式：
A+BC→B+AC
3. 置换反应常见类型：
置换反应
新知一、铁的单质
1．存在
A、游离态 陨铁中的铁以单质形态存在
B、化合态 以＋2价和＋3价化合物的形态存在
2．物理性质
纯净的铁是光亮的银白色金属，密度较大，熔点为1 538 ℃。纯铁的抗腐蚀能力很强，具有良好的延展性和导热性，导电性比铜、铝差，能被磁铁吸引。
3. 化学性质
铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为+2价和+3价。一般来说，铁单质与弱氧化剂反应，产生+2价铁；与强氧化剂反应产生+3价铁。
（1）与非金属单质反应
非金属单质 化学反应方程式或现象
O2 3Fe+2O2 Fe3O4(剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体）
Cl2 2Fe+3Cl2 FeCl3（产生棕褐色烟）
S Fe+S FeS（生成黑色固体）
【归纳总结】
①Cl2将Fe氧化至最高价，即使加入过量的铁粉参加反应也不会生成+2价的Fe;
②Fe与硫蒸汽反应，Fe被氧化成+2价，生成的是FeS，而不是+3价；Fe与碘蒸汽反应生成的是FeI2而不是FeI3 ；
③K、Ca、Na等活泼金属在空气中易被氧化，生成的氧化物会与空气中的CO2、水蒸气等继续反应；Mg、A1与氧气反应生成致密的氧化膜，能保护内层金属；Fe形成的氧化物疏松，不能保护内层的铁，形成铁锈(Fe2O3·xH2O);铜在空气中形成铜绿[Cu2(OH)2CO3]。
（2）与H2O反应
常温下，铁与H2O不反应。高温下，铁与水蒸气发生反应。
实验装置
操作及现象 用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，反应后试管内固体仍为黑色
实验结论 红热的铁能与水蒸气反应：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
【归纳总结】
①试管中湿棉花的作用是加热时产生水蒸气与铁粉反应。
②若用火柴点燃肥皂泡，可能发生的现象是听到爆鸣声。
③该反应体现铁单质具有还原性。
④Fe与H2O的反应：Fe不与冷水、热水反应，在常温下Fe暴露在空气中产生铁锈(Fe2O3·xH2O)；Fe与水蒸气在高温时反应生成的是Fe3O4而不是Fe2O3。
（3）与酸反应
酸 离子方程式或现象
稀H2SO4、HCl Fe+2H+Fe2++H2↑
稀HNO3 Fe不足 Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O
Fe过量 3Fe+8H++2NO3-=Fe2++2NO↑+4H2O
浓HNO3、浓H2SO4 常温下钝化
【易错点拨】
①铁遇冷的浓硝酸、浓硫酸时，表面会生成一层致密的氧化膜，化学上称之为钝化。铁的钝化是化学变化，而非物理变化。钝化条件——室温，如加热铁是可以反应的。
②在铁与稀HNO3反应时，应考虑哪种物质过量然后再根据两种物质的量分析讨论判断，根据方程式：HNO3过量：Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O； Fe过量：Fe+2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2
（4）与盐反应：
铁与硫酸铜溶液反应：Fe+Cu2+=Fe2++Cu；
铁与硫酸铁溶液反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+
新知二、铁的氧化物
1.性质比较
氧化物 氧化亚铁 氧化铁(铁红) 四氧化三铁
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色固体
铁的价态 ＋2 ＋3 ＋2、＋3
溶解性 都不溶于水，但都能溶于酸溶液
化学性质 都能与稀盐酸、稀硫酸反应，生成相应的盐和水
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Fe3O4
【特别提醒】
①Fe3O4的组成可用FeO·Fe2O3表示，但不代表Fe3O4是由FeO和Fe2O3组成的混合物，Fe3O4有固定的组成，是一种纯净物。
②由于Fe3O4与非氧化性酸反应，生成铁盐和亚铁盐，故Fe3O4不属于碱性氧化物，而FeO、Fe2O3属于碱性氧化物。
③稳定性：FeO不稳定，Fe2O3和Fe3O4很稳定。
2.典型反应
(1)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：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；
③磁性氧化铁：Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O。
(2)氧化铁与铝粉在高温下可发生铝热反应，其化学方程式为2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，该反应常用于焊接钢轨，它体现了氧化铁的氧化性。
新知三、铁的氢氧化物
1．物理性质
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
色、态 白色固体 红褐色固体
溶解性 难溶于水 难溶于水
2．化学性质
①稳定性
Fe(OH)2：不稳定，在空气中易被氧化成Fe(OH)2，反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4 Fe(OH)3，现象为白色固体变成灰绿色，最终变为红褐色。
Fe(OH)3：不稳定，受热易分解，化学方程式为2 Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O。
②碱性
Fe(OH)2属于二元弱碱，Fe(OH)3属于三元弱碱，与非氧化性强酸反应的离子方程式分别为Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O；Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O。
3. Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备
分别由可溶性的亚铁盐和铁盐与碱反应制得，离子方程式分别为Fe2＋＋2OH－=== Fe(OH)2↓；Fe3＋＋3OH－=== Fe(OH)3↓。
1．（2023秋·天津河西·高一天津市海河中学校考期末）下列有关铁及其化合物的说法中正确的是
A．灼热的Fe与Cl2反应生成FeCl2
B．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速被氧化成Fe2O3
C．向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液可得到纯净的Fe(OH)2沉淀
D．铁与水蒸气在高温下反应的产物为Fe3O4和H2
【答案】D
【解析】
A．灼热的Fe与Cl2反应生成FeCl3，A错误；
B．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，部分被氧化，氧化生成 Fe3O4，B错误；
C．向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色氢氧化铁，得不到纯净的Fe(OH)2沉淀，C错误；
D．铁与水蒸气高温反应生成四氧化三铁和氢气，D正确；
答案选D。
2．（2023秋·河北邢台·高一邢台市第二中学校考期末）常温下，Fe与水不发生反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应，如图是模拟该反应的装置，下列说法错误的是
A．实验开始时应先点燃b处酒精灯，再点燃a处酒精灯
B．干燥管中装的可以是碱石灰，用来干燥氢气
C．在反应中生成22.4L(标准状况下)氢气，转移电子数为2NA
D．收集氢气时使用的是向下排空气法
【答案】A
【解析】A．实验开始时应先点燃a处酒精灯，产生的气体排出硬质玻璃管内的空气，再点燃b处酒精灯，防止加热时发生爆炸，A错误；
B．碱石灰不与氢气发生反应，因此可以用碱石灰干燥氢气，B正确；
C．H2O→H2时氢元素化合价降低发生还原反应，每生成1个H2分子得到2个电子，按得失电子守恒可知，在反应中生成22.4L(标准状况下)即1molH2，转移电子数为2NA，C正确；
D．氢气密度远小于空气可用向下排空气法收集，由图知，收集氢气时使用的是向下排空气法，D正确；
故选A。
3．（2023秋·江西宜春·高一江西省丰城中学校考期末）下列说法中正确的是
A．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热生成红棕色粉末
B．向热氢氧化钠溶液中滴加饱和FeCl3溶液，制备Fe(OH)3胶体
C．赤铁矿主要成分是Fe2O3，Fe2O3俗称铁红，常用于制作红色油漆和涂料
D．工业上曾经通过反应：3Fe+4NaOHFe3O4+2H2↑+4Na↑生产金属钠，该反应利用的原理是铁的还原性比钠强
【答案】C
【解析】A．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热生成黑色的四氧化三铁，故A错误；
B．向沸水中滴加饱和FeCl3溶液，制备Fe(OH)3胶体，故B错误；
C．赤铁矿主要成分是Fe2O3，Fe2O3为红棕色固体俗称铁红，常用于制作红色油漆和涂料，故C正确；
D．工业上曾经通过反应：3Fe+4NaOHFe3O4+2H2↑+4Na↑生产金属钠，是因为1100℃时生成钠蒸汽，有利于反应正向进行，但钠的还原性大于铁，故D错误；
故答案为：C。
4．（2023秋·北京西城·高一北京八中校考期末）某同学利用下图所示的实验装置进行铁跟水蒸气反应的实验，并研究反应后硬质试管中黑色固体物质的成分。下列说法正确的是
A．观察到肥皂水中产生气泡说明该反应中已经有氢气生成
B．向反应后的固体加入稀硫酸使其完全溶解，若滴加KSCN溶液后不变红色，说明没有生成Fe3O4
C．向反应后的固体加入稀硫酸使其完全溶解，若滴加铁氰化钾溶液后出现蓝色沉淀，说明铁粉未完全反应
D．排除氧气干扰的条件下，将反应后的固体用稀硫酸溶解，若滴加KSCN溶液后变红色，说明黑色固体中可能有Fe3O4
【答案】D
【解析】A．在导管末端会产生大量的肥皂泡，用燃着的火柴靠近肥皂泡，有爆鸣声才能说明是氢气，故A错误；
B．若滴加KSCN溶液后不变红色，说明不含三价铁离子，但由于铁粉能把三价铁离子还原成二价铁离子，不能确定黑色粉末是否含有Fe3O4，故B错误；
C．若滴加铁氰化钾溶液后出现蓝色沉淀，说明含有二价铁离子，不能确定二价铁离子来自铁粉还是Fe3O4，故C错误；
D．若滴加KSCN溶液后变红色，说明含三价铁离子，说明黑色固体中可能有Fe3O4，故D正确；
故选D。
5．（2023·河南许昌·高一期末）某废旧金属材料中主要含Fe、Cu、Al、Fe2O3、FeO、A12O3、CuO等，现利用下列工艺流程回收部分金属及金属化合物：
已知：绿矾为FeSO4 7H2O。下列说法中错误的是
A．焙烧过程中金属单质转化成了对应的氧化物
B．操作I使用到的玻璃仪器有玻璃棒、小烧杯和漏斗
C．酸浸2发生的反应为Fe+Cu2+=Fe2++Cu
D．操作III的方法是蒸发浓缩、冷却结晶
【答案】C
【分析】废旧金属材料在焙烧过程中，金属被氧化为氧化物，再加入NaOH溶液，A12O3与NaOH溶液反应生成NaAlO2,过滤，得到滤渣Fe2O3、FeO、Fe3O4、CuO，向滤渣中加入硫酸，向溶液中加入过量铁粉，过滤，向滤渣中加入硫酸，铁溶解变为硫酸亚铁。
【解析】A．Fe、Cu、Al在焙烧过程中会生成对应的氧化物，故A正确；
B．操作I是过滤，则使用到的玻璃仪器有玻璃棒、小烧杯和漏斗，故B正确；
C．酸浸2是Fe、Cu混合物中Fe和硫酸反应，其发生的反应为Fe+2H+=Fe2++ H2↑，故C错误；
D．操作III是滤液II变为绿矾，其方法是蒸发浓缩、冷却结晶，故D正确。
6．（2022年四川省巴中市巴州区期末）物质分类与转化是学习化学的重要方法，如图为铁及其化合物的“价一类”二维图，请回答：
（1）填写二维图中缺失的类别A___________和化学式B___________，物质B的颜色为___________。
（2）利用下述反应可实现转化①：2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－＝2FeO42－＋3Cl－＋5H2O，用单线桥法标注电子转移情况______________________________________________________________，并指明氧化剂：___________(填化学式)。
（3）结合二维图中信息推测在转化②中FeO42－表现的性质为_________(填“还原性”或“氧化性”)。
（4）向FeCl2溶液试管底部加入NaOH溶液，放置一段时间后。观察到的实验现象为___________________________________________________________________________________。
【答案】
（1）单质 Fe2O3 红棕色
（2） ClO－
（3）氧化性 （4）有白色絮状沉淀生成，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀
【解析】（1）根据二维图，Fe为单质，即A为单质，B为氧化物，且Fe元素为价态为＋3价，即B的化学式为Fe2O3；Fe2O3为红棕色固体；（2）Fe(OH)3中Fe的化合价由＋3价升高为＋6价，ClO－中Cl的价态由＋1降低为－1价，用单线桥表示形式为；氧化剂为ClO－；（3）转化②中Fe的化合价由＋6价降低为＋3价，高铁酸根离子表现氧化性；故答案为氧化性；（4）FeCl2与NaOH溶液反应生成白色絮状沉淀Fe(OH)2，Fe(OH)2容易被氧化成Fe(OH)3，现象为：有白色絮状沉淀生成，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀。
1．（2023年北京清华大学附中期末）常温下，下列溶液可用铁质容器盛装的是
A．稀硝酸 B．稀硫酸 C．浓硝酸 D．浓盐酸
【答案】C
【解析】能用铁质容器盛装的物质不能溶解铁。
A项，稀硝酸可将铁溶解为硝酸盐溶液，因此不能用铁质容器盛装，错误；B项，铁可以被稀硫酸溶解，反应生成硫酸亚铁溶液和氢气，因此不能用铁质容器盛装，错误；C项，浓硝酸能使铁钝化，化学反应只发生在铁表面，但不是将铁溶解，因此能用铁质容器盛装，正确；D项，浓盐酸可以将铁溶解为氯化亚铁溶液，因此不能用铁质容器盛装，错误。
2．（2022年贵州省铜仁市期末）我国科学家参与研制的阿尔法磁谱仪随美国发现号航天飞机升入太空，开始了探索宇宙中是否存在“反物质”和“暗物质"的研究工作。根据所学的知识推测制造阿尔法磁谱仪核心部件的材料是
A．Fe B．FeO C．Fe2O3 D．Fe3O4
【答案】D
【解析】制造阿尔法磁谱仪的核心部件的材料是一种具有磁性的物质，在铁的各种化合物中，只有四氧化三铁是具有磁性的物质，其他均不具有磁性。答案选D项。
3．（2023年四川省达州市期末）实验室可用图装置制备Fe(OH)2。下列说法不正确的是
A．配制NaOH溶液和FeSO4溶液的蒸馏水要提前煮沸
B．实验前可在FeSO4溶液上面加一层煤油
C．得到的Fe(OH)2为红褐色固体
D．实验结束后的胶头滴管，要先用盐酸浸泡，再用水洗
【答案】C
【解析】如图，利用NaOH溶液与FeSO4溶液反应得到Fe(OH)2和Na2SO4，Fe(OH)2易被空气氧化。
A项，FeSO4和Fe(OH)2中铁元素呈＋2，易被氧化，故配制NaOH溶液和FeSO4溶液的蒸馏水要提前煮沸，除去水中溶解的氧气，正确；B项，实验前可在FeSO4溶液上面加一层煤油，浮在水面上，可隔绝空气，正确；C项，得到的Fe(OH)2为白色固体，错误；D项，实验结束后的胶头滴管含碱性溶液，要先用盐酸浸泡，再用水洗，正确。
4．（2023年北京市西城区期末）红热的铁与水蒸气反应，产物是
A．FeO、H2 B．Fe2O3、H2 C．Fe3O4、H2 D．Fe(OH)3、H2
【答案】C
【解析】红热的铁与水蒸气反应3Fe＋4H2O(g)Fe3O4 ＋4H2，反应的产物为Fe3O4和H2，故选C项。
5．（2023年河南省洛阳市期末）下列物质中，在一定条件下与铁反应，且铁元素的化合价能变为＋3价的是
A．氯化铁溶液 B．硫酸铜溶液 C．氯气 D．稀盐酸
【答案】C
【解析】A项，氯化铁溶液与铁反应生成氯化亚铁，铁元素变为＋2价，不符合题意；B项，铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，铁元素变为＋2价，不符合题意；C项，氯气具有强氧化性，把变价金属氧化为最高价，铁与氯气加热反应生成氯化铁，铁元素变为＋3价，符合题意；D项，铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铁元素变为＋2价，不符合题意。
6．（2023年河北省保定市期末）某实验兴趣小组同学采用如图所示装置制备Fe(OH)2，下列说法错误的是
A．实验开始前，应检查装置气密性
B．气体a的主要成分为氢气
C．为了制备较纯的Fe(OH)2，应打开K1，关闭K2，将装置内的气体尽可能赶出去
D．盛装稀盐酸的仪器使用前要检查是否漏液
【答案】C
【解析】铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，开始实验时打开K2，产生的氢气将装置内空气排尽，再关闭K2，利用压强差将氯化亚铁溶液压至氢氧化钠溶液中生成Fe(OH)2沉淀；
A项，由于Fe(OH)2易被氧化，该实验关键是隔绝氧气，且铁和稀盐酸反应生成氢气，则实验开始前，应检查装置气密性，正确；B项，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，产生的氢气将装置内空气排尽，气体a的主要成分为氢气，正确；C项，开始实验时打开K2，产生的氢气将装置内空气排尽，错误；D项，为方便控制反应进度，盛装稀盐酸的仪器分液漏斗使用前要检查是否漏液，正确。
7．（2023秋·山东菏泽·高一统考期末）利用下列装置(夹持装置省略)进行实验，能达到实验目的的是
A．制备干燥纯净的 B．验证铁与水蒸气能发生反应 C．检验溶液是否变质 D．测定新制氯水的
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【解析】A．NO在空气中和O2反应生成NO2，故应该用排水法收集，A错误；
B．铁和水蒸气加热条件生成四氧化三铁和氢气，肥皂液有气泡产生，B正确；
C．硝酸能把亚硫酸钠氧化成硫酸钠，加入氯化钡溶液会产生白色沉淀硫酸钡，无法判断亚硫酸钠是否变质，C错误；
D．新制的氯水中有次氯酸，具有氧化性，能使pH试纸褪色，无法用试纸测pH，D错误；
故答案为：B。
8．（2023秋·新疆乌鲁木齐·高一乌鲁木齐市第四中学校考期末）下列关于铁的性质的描述中，不正确的是
A．具有还原性，易被氧化 B．高温下能与水蒸气反应产生氢气
C．能在氯气中燃烧产生棕黄色的烟 D．铁的氧化物均能溶于水且与水发生反应
【答案】D
【解析】A．铁单质处于铁元素化合价最低价，具有还原性，易被氧化，故A正确；
B．铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，故B正确；
C．铁与氯气反应生成氯化铁，有棕黄色烟产生，故C正确；
D．铁的氧化物均不溶于水且不能与水发生反应，故D错误；
故选：D。
9．（2023秋·四川成都·高一成都七中校考期末）向氧化铁、氧化铜、铁、铜的混合粉末中加入过量的稀盐酸，充分反应后，仍有红色粉末存在，则关于溶液中阳离子的判断正确的是
A．只有和 B．一定有、，可能有
C．一定有，可能有 D．只有
【答案】C
【分析】最后剩余的红色粉末一定是Cu，Fe2O3、CuO和盐酸反应生成Fe3+和Cu2+，且氧化性：Fe3+>Cu2+，还原性：Fe>Cu，结合物质的氧化性、还原性强弱判断反应的可能性。
【解析】A．当铜全部析出时，不存在Cu2+，故A错误；
B．由于红色粉末是Cu，所以溶液当中肯定没有Fe3+，故B错误；
C．由于氧化性：Fe3+>Cu2+，无论是和Fe反应，还是和Cu反应，溶液中一定存在Fe2+，当Fe过量时，不存在Cu2+，当Fe不足时，有Cu2+，故C正确；
D．由C分析可知，溶液中可能还有Cu2+，故D错误；
故选：C。
10．（2023秋·吉林·高一统考期末）富脂食品密封保存往往需要在包装袋内装一小包脱氧剂(有效成分是还原铁粉)，某小组为探究脱氧剂中铁粉是否变质，取少量样品溶于稀盐酸，再进行下列实验，下列有关实验现象和结论的说法错误的是
A．若加盐酸时有气体产生，不能证明脱氧剂未变质
B．若滴加KSCN溶液，无明显变化，再滴加氯水显血红色，则证明脱氧剂未变质
C．若滴加KSCN溶液，溶液显血红色，则证明脱氧剂已变质
D．若加入铜粉充分反应后，溶液呈蓝色，则证明脱氧剂已变质
【答案】B
【解析】A．若加盐酸时有气体产生，说明样品中还有铁粉，不能证明脱氧剂未变质，可能部分变质，A正确；
B．若滴加KSCN溶液，无明显变化，说明加入盐酸后的溶液中没有Fe3+，这可能是发生了Fe+2Fe3+=3Fe2+，再滴加氯水显血红色，故不能证明脱氧剂未变质，B错误；
C．若滴加KSCN溶液，溶液显血红色，说明加入盐酸后的溶液中含有Fe3+，所以证明脱氧剂已变质，C正确；
D．若加入铜粉充分反应后，溶液呈蓝色，说明加入盐酸后的溶液中含有Fe3+，发生Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，证明脱氧剂已变质，D正确；
故选B。
11．（2023秋·广东潮州·高一统考期末）下列有关铁及其化合物的说法中正确的是
A．铁在氯气中燃烧如果铁过量会生成
B．红热的铁丝与水蒸气反应，得到的含铁化合物是四氧化三铁
C．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
D．铁在纯氧中燃烧或在氯气中燃烧所得产物铁元素的化合价均为＋3价
【答案】B
【解析】A．铁与氯气反应无论氯气过量与否都会生成氯化铁，A错误；
B．红热的铁丝与水蒸气在高温下反应，产生Fe3O4和H2，所以得到的含铁化合物名称是四氧化三铁，B正确；
C．铁的性质很活泼，以化合态存在，但在陨铁之中，铁是以单质存在的，C错误；
D．铁在纯氧中燃烧产物是Fe3O4，其中铁的化合价有+2价和+3价两种价态，D错误；
故选B。
12．（2023秋·新疆昌吉·高一新疆昌吉回族自治州第二中学校考期末）下列有关铁、铁矿石与铁的氧化物的说法正确的是
A．在自然界中，不可能有游离态的铁存在
B．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，磁铁矿的主要成分是Fe3O4，Fe2O3俗称铁红
C．FeO不稳定，在空气中加热迅速被氧化成Fe2O3
D．铁的氧化物能与酸反应生成盐和水，因此Fe3O4、Fe2O3、FeO都是碱性氧化物
【答案】B
【解析】A．在地球上，没有游离态的铁存在，但星球爆炸产生的陨铁中，含有游离态的铁，A不正确；
B．磁铁矿的主要成分是磁性氧化铁，化学式为Fe3O4，赤铁矿俗称铁红，其主要成分是Fe2O3，可用于生产红色颜料和红色油漆，B正确；
C．FeO中Fe2+具有还原性，性质不稳定，在空气中加热易被氧化成Fe3O4，C不正确；
D．Fe2O3、FeO与酸反应都生成盐和水，二者都是碱性氧化物，但Fe3O4与酸反应生成两种盐，不属于碱性氧化物，D不正确；
故选B。
13．(2023桂林高一检测)下列各项物质间的转化不能通过反应一步完成的是
A．Fe→Fe3O4 B．Fe→FeCl3
C．Fe→FeCl2 D．Fe→Fe(OH)3
【答案】D
【解析】A、Fe与O2点燃可得到Fe3O4，能一步反应完成，A不符合题意；
B、Fe与Cl2点燃可得到FeCl3，能一步反应完成，B不符合题意；
C、Fe与盐酸反应可得到FeCl2，能一步反应完成，C不符合题意；
D、Fe不能一步反应生成Fe(OH)3，D符合题意。
14．(2023上海高一检测)下列有关铁的氢氧化物的说法中，错误的是
A．Fe(OH)2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化为红褐色固体
B．Fe(OH)2具有还原性，在空气中易被氧化为Fe(OH)3
C．Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性，受热能分解
D．Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能产生丁达尔效应
【答案】A
【解析】Fe(OH)2是一种白色固体，不稳定，具有还原性，在空气中易被氧化为红褐色固体Fe(OH)3：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，A错误、B正确；Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性，受热能分解为氧化物和水，C正确。
15. （2023北京北师大实验中学高一期末）下列物质放置在空气中，因发生氧化还原反应而变质的是
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】
A、氢氧化亚铁和空气中的二氧化碳以及水蒸气反应生成氢氧化铁，铁和氧元素化合价改变，是氧化还原反应，A正确；
B、氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水，反应中没有化合价的变化，不是氧化还原反应，B错误；
C、氧化钠和空气中的水反应生成氢氧化钠时，反应中没有化合价的变化，不是氧化还原反应，C错误；D、碳酸钠不与空气中的物质反应，放置在空气中不易变质，D错误。
16. （2023江西省宜春丰城中学高一期末）下列说法中正确的是
A．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热生成红棕色粉末
B．向热氢氧化钠溶液中滴加饱和FeCl3溶液，制备Fe(OH)胶体
C．赤铁矿主要成分是Fe2O3，Fe2O3俗称铁红，常用于制作红色油漆和涂料
D．工业上曾经通过反应：3Fe+4 NaOHFe3O4+2H2↑+4Na↑生产金属钠，该反应利用的原理是铁的还原性比钠强
【答案】C
【解析】A、FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热生成黑色的四氧化三铁，A错误；
B、向沸水中滴加饱和FeCl3溶液，制备Fe(OH)3胶体，B错误；
C、赤铁矿主要成分是Fe2O3，Fe2O3为红棕色固体俗称铁红，常用于制作红色油漆和涂料，C正确；
D、工业上曾经通过反应：3Fe+4 NaOHFe3O4+2H2↑+4Na↑生产金属钠，是因为1100℃时生成钠蒸汽，有利于反应正向进行，但钠的还原性大于铁，D错误。
17. (2023海南中学高一质检)等量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定条件下充分反应，则在相同的条件下，产生氢气的体积比是
A．1∶1 B．3∶4 C．2∶3 D．4∶3
【答案】B
【解析】根据反应的化学方程式：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑、3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2可知，1 mol Fe与盐酸反应生成1molH2，1molFe与水蒸气反应生成molH2，故在相同条件下，产生H2的体积比是3∶4。
18. (2023聊城一中高一期末)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CuSO4溶液中，验证古代湿法冶铜：2Fe＋3Cu2＋===2Fe3＋＋3Cu
B．某溶液中滴入KSCN溶液显红色，说明含Fe3＋：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
C．FeCl3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AgNO3溶液反应：Zn＋2Ag＋===Zn2＋＋2Ag
【答案】B
【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均能与AgNO3发生置换反应生成Ag，则不能比较Zn、Cu的活动性，D错误。
19. (2023山西运城高中联合体段考)向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是
A．加入KSCN溶液一定不变红色
B．溶液中一定含Fe2＋
C．溶液中一定含Cu2＋
D．剩余固体中一定含Cu
【答案】C
【解析】溶液中Fe3＋、Cu2＋均具有氧化性，且氧化性：Fe3＋>Cu2＋，若加入的铁粉是少量的，Fe3＋有剩余，加入KSCN溶液仍会变红，但若Fe3＋有剩余，则不会有Cu置换出来，即没有固体存在，故溶液中一定不含Fe3＋。剩余固体中一定含Cu，可能含Fe。铁粉无论与Fe3＋还是与Cu2＋反应，均生成Fe2＋，若铁粉是过量的，则Cu会被完全置换出来，溶液中无Cu2＋。
20. (2023云南峨山彝族自治县第一中学高一月考)下列反应中有三价铁生成的是( )
①铁丝在空气中生锈 ②向FeBr2溶液中通入足量Cl2 ③将铁片置于CuCl2溶液中 ④Fe(OH)2暴露在空气中 ⑤向FeSO4溶液中滴加双氧水 ⑥高温下铁与水蒸气反应生成Fe3O4
A．①②③④⑤ B．②③④⑤
C．①②④⑤⑥ D．全部
【答案】C
【解析】O2、Cl2、H2O2均可把Fe或二价铁氧化为三价铁，Fe3O4中既含二价铁，又含三价铁，Cu2＋只能把Fe氧化为Fe2＋。
21. （2023北京西城北京八中高一期末）用废铁屑制备磁性胶体粒子，制备过程如下：
下列说法不正确的是
A．加稀H2SO4是为了使铁溶解生成FeSO4
B．通入N2是为了防止空气中的O2氧化Fe2+
C．加适量的H2O2是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+
D．溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为2∶1
【答案】D
【解析】废铁屑中加入Na2CO3溶液，使表面油脂发生水解，从而除去废铁屑表面的油污；加入稀硫酸将铁溶解，生成FeSO4，加入适量H2O2，将一部分Fe2+氧化为Fe3+；加入NaOH溶液并通入N2，隔绝空气，防止Fe2+被氧化为Fe3+，此时Fe2+、Fe3+与OH-在加热条件下发生反应生成Fe3O4。由分析可知，加入稀H2SO4，与Fe反应生成FeSO4和氢气，A正确；因为要制取Fe3O4，需要使溶液中Fe2+、Fe3+的物质的量满足1:2的摩尔比，所以需防止Fe2+被空气中的O2氧化，则通入N2是为了隔绝空气，防止空气中的O2氧化Fe2+，B正确；加适量的H2O2是为了将Fe2+中的三分之二部分氧化为Fe3+，以便获得产品，C正确；在Fe3O4中，Fe2+与Fe3+的个数比为1∶2，则溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为1∶2，D错误。
22. （2023北京汇文中学高一期末）下列“推理或结论”与“实验操作及现象”相符的一组是
选项 实验操作及现象 推理或结论
A 向某固体中加入稀盐酸，产生气泡 该固体一定是碳酸盐
B 铁粉加入CuSO4溶液中，析出红色固体 氧化性：Fe2+＞Cu2+
C 向某溶液中通入Cl2，再加入KSCN溶液，溶液变红 该溶液中一定含有Fe2+
D 向FeCl3溶液中加入淀粉碘化钾溶液，溶液变蓝 氧化性Fe3+＞I2
【答案】D
【解析】向某固体中加入稀盐酸，产生气泡，该气体可能为CO2，也可能为SO2，所以该固体可能为碳酸盐、碳酸氢盐、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐，A不符合题意；铁粉加入CuSO4溶液中，析出红色固体，表明生成Cu，发生置换反应，氧化性Cu2+＞Fe2+，B不符合题意；向某溶液中通入Cl2，再加入KSCN溶液，溶液变红，可能原溶液中只含有Fe3+，C不符合题意；向FeCl3溶液中加入淀粉碘化钾溶液，溶液变蓝，表明发生反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2，则氧化性Fe3+＞I2，D符合题意。
23. (2023云南峨山彝族自治县第一中学高一月考)下列反应中有三价铁生成的是( )
①铁丝在空气中生锈 ②向FeBr2溶液中通入足量Cl2 ③将铁片置于CuCl2溶液中 ④Fe(OH)2暴露在空气中 ⑤向FeSO4溶液中滴加双氧水 ⑥高温下铁与水蒸气反应生成Fe3O4
A．①②③④⑤ B．②③④⑤ C．①②④⑤⑥ D．全部
【答案】C
【解析】O2、Cl2、H2O2均可把Fe或二价铁氧化为三价铁，Fe3O4中既含二价铁，又含三价铁，Cu2＋只能把Fe氧化为Fe2＋。
24. （2023天津河西海河中学高一期末）下列有关铁及其化合物的说法中正确的是
A．灼热的Fe与Cl2反应生成FeCl2
B．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速被氧化成Fe2O3
C．向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液可得到纯净的Fe(OH)2沉淀
D．铁与水蒸气在高温下反应的产物为Fe3O4和H2
【答案】D
【解析】灼热的Fe与Cl2反应生成FeCl3，A错误；FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，部分被氧化，氧化生成 Fe3O4，B错误；向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色氢氧化铁，得不到纯净的Fe(OH)2沉淀，C错误；铁与水蒸气高温反应生成四氧化三铁和氢气，D正确。
25. (2023北京师大附中高一月考)打印机使用的墨粉中含有Fe3O4。将FeSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液按一定比例混合，再加入一定量的NaOH溶液，水浴加热，可制得Fe3O4，反应如下：____Fe2＋＋____Fe3＋＋____OH－===____Fe3O4↓＋____H2O，下列分析不正确的是(　　)
A．Fe3O4具有磁性
B．反应中，Fe2＋是还原剂，Fe3＋是氧化剂
C．从左至右，反应中各物质的化学计量数依次为1、2、8、1、4
D．Fe3O4可与盐酸反应生成Fe2＋和Fe3＋，所得两种离子的物质的量之比为1∶2
【答案】B
【解析】Fe3O4是具有磁性的黑色晶体，A正确；反应中，各元素的化合价没有发生改变，不是氧化还原反应，B错误；根据原子守恒和电荷守恒，可知配平离子方程式从左至右各物质的化学计量数依次为1、2、8、1、4，C正确；Fe3O4与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水，根据反应Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O，可得Fe2＋与Fe3＋两种离子的物质的量之比为1∶2，D正确。
26. （2023上海宝山上海交大附中高一期末）向FeBr2溶液中通入一定量的Cl2，发生反应：2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-，下列关于该反应说法错误的是
A．氧化性：Cl2>Fe3+
B．参加反应的Fe2+与Cl2的物质的量之比为1：1
C．还原性：Fe2+D．被氧化的Br-占Br-总量的一半
【答案】C
【解析】同一反应中氧化性:氧化剂>氧化产物，根据上述方程式可知，氯气作氧化剂，铁离子和溴单质作氧化产物，所以氧化性:Cl2>Fe3+，A正确；根据上述反应可知，参加反应的Fe2+与Cl2的物质的量之比为2:2=1:1，B正确；上述反应中，亚铁离子全部被氧化，而溴离子有一半被氧化，所以还原性:Fe2+>Br-，C错误；根据溶液中溶质FeBr2的构成可知，溶液中若有2molFe，会有4molBr-，上述反应中只有2molBr-被氯气氧化，则被氧化的Br-占Br-总量的一半，D正确。
27. （2023河北邢台市第二中学高一期末）常温下，Fe与水不发生反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应，如图是模拟该反应的装置，下列说法错误的是
A．实验开始时应先点燃b处酒精灯，再点燃a处酒精灯
B．干燥管中装的可以是碱石灰，用来干燥氢气
C．在反应中生成22.4L(标准状况下)氢气，转移电子数为2NA
D．收集氢气时使用的是向下排空气法
【答案】A
【解析】实验开始时应先点燃a处酒精灯，产生的气体排出硬质玻璃管内的空气，再点燃b处酒精灯，防止加热时发生爆炸，A错误；碱石灰不与氢气发生反应，因此可以用碱石灰干燥氢气，B正确；H2O→H2时氢元素化合价降低发生还原反应，每生成1个H2分子得到2个电子，按得失电子守恒可知，在反应中生成22.4L(标准状况下)即1molH2，转移电子数为2NA，C正确；氢气密度远小于空气可用向下排空气法收集，由图知，收集氢气时使用的是向下排空气法，D正确。
28. （2023年北京市通州区期末）某同学探究铁与水蒸气的反应，进行了如下实验：
下列说法中不正确的是
A．点燃酒精灯的顺序是先a后b
B．湿棉花的作用是提供水蒸气
C．由肥皂液冒气泡证明铁与水蒸气发生了反应
D．不能用磁铁将铁粉从反应后的固体中分离出来
【答案】C
【解析】A项，为了防止Fe被热空气氧化，应该先点燃a处的酒精灯，使水蒸气充满整个试管，然后再点燃b处酒精灯，使Fe与热的水蒸气发生反应，故点燃酒精灯的顺序是先a后b，正确；B项，湿棉花上含有大量的水分，当加热时会产生水蒸气与铁发生反应，故湿棉花的作用是提供水蒸气，正确；C项，水蒸气进入肥皂液中也会产生气泡，因此不能根据肥皂液冒气泡来证明铁与水蒸气发生了反应，错误；D项，Fe与热的水蒸气在高温下反应产生Fe3O4，Fe、Fe3O4都会被磁铁吸引，故不能用磁铁将铁粉从反应后的固体中分离出来，正确。
29. (2023届江苏省南京市江宁区期中)用废铁屑[主要成分为Fe和铁锈(Fe2O3)，还含有C等难溶于酸的杂质]为原料制备Fe2O3的一种实验流程如下：
下列与流程相关的装置或操作正确且能达到实验目的的是
A．可在装置甲中进行“酸浸”操作
B．按图乙所示操作配制“酸浸”所需的3 mol·L－1 H2SO4溶液
C．用装置丙过滤“酸浸”后所得悬浊液
D．用装置丁灼烧Fe(OH)3固体制Fe2O3
【答案】A
【解析】由题给流程可知，向废铁屑中加入稀硫酸酸浸、过滤得到含有Fe2＋、Fe3＋的滤液和含有碳的滤渣；向滤液中加入氢氧化钠溶液，在空气中静置、过滤得到氢氧化铁；灼烧氢氧化铁得到氧化铁。
A项，由图可知，甲装置为固液不加热装置，可进行“酸浸”操作，正确；B项，配制“酸浸”所需的稀硫酸溶液时，胶头滴管应在容量瓶的正上方，不能插入容量瓶中，错误；C项，过滤时，应用玻璃棒引流，防止溶液溅出，错误；D项，灼烧氢氧化铁固体时，应在坩埚中进行，不能在烧杯中直接灼烧固体，错误。
30．（2023年湖北省襄阳市期末）红热的铁与水蒸气反应及其部分产物的验证实验装置如图所示，夹持装置已略去，下列有关该实验的说法错误的是
A．浓硫酸的作用是干燥生成的气体
B．实验过程中，可观察到盛有氧化铜的硬质玻璃管中固体颜色由红色变为黑色
C．实验过程中，干燥管中无水硫酸铜由白色变为蓝色，是由于氢气与氧化铜反应生成的水使其变蓝
D．该实验中涉及的反应不一定均为氧化还原反应
【答案】B
【解析】A项，浓硫酸的作用为吸收氢气中混有的水蒸气，防止对后续实验造成干扰，正确；B项，盛有氧化铜的硬质玻璃管中发生反应CuO＋H2Cu＋H2O，黑色的氧化铜被氢气还原为红色的铜，错误；C项，干燥管中无水硫酸铜由白色变为蓝色，是由于氢气与氧化铜反应生成的水使其变蓝，发生反应CuSO4＋5H2O＝CuSO4·5H2O，正确；D项，CuSO4＋5H2O＝CuSO4·5H2O为非氧化还原反应，正确。
31．（2023年河南省洛阳市期末）下列离子方程式中，正确的是
A．铁与盐酸反应：2Fe＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2↑
B．氯气与氯化亚铁溶液反应：2FeCl2＋Cl2＝2FeCl3
C．氯化铁溶液与铁反应：Fe3＋＋Fe＝2Fe2＋
D．氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应：Fe3＋＋3OH－＝Fe(OH)3↓
【答案】D
【解析】A项，铁与盐酸反应生成的是Fe2＋，离子方程式为Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑，错误；B项，是化学方程式不是离子方程式，离子方程式为2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－，错误；C项，电荷没有配平，离子方程式为2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋，错误；D项，氯化铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，反应的离子方程式为Fe3＋＋3OH－＝Fe(OH)3↓，正确。
32．（2023年湖北省襄阳市期末）某实验兴趣小组同学采用如图所示装置制备Fe(OH)2，下列说法错误的是
A．实验开始前，应检查装置气密性
B．气体a的主要成分为氢气
C．为了制备较纯的Fe(OH)2，应打开K1，关闭K2，将装置内的气体尽可能赶出去
D．盛装稀盐酸的仪器使用前要检查是否漏液
【答案】C
【解析】铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，开始实验时打开K2，产生的氢气将装置内空气排尽，再关闭K2，利用压强差将氯化亚铁溶液压至氢氧化钠溶液中生成Fe(OH)2沉淀。
A项，由于Fe(OH)2易被氧化，该实验关键是隔绝氧气，且铁和稀盐酸反应生成氢气，则实验开始前，应检查装置气密性，正确；B项，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，产生的氢气将装置内空气排尽，气体a的主要成分为氢气，正确；C项，开始实验时打开K2，产生的氢气将装置内空气排尽，错误；D项，为方便控制反应进度，盛装稀盐酸的仪器分液漏斗使用前要检查是否漏液，正确。
33．（2022年安徽省芜湖市期末）如图是铁与水蒸气反应的实验装置。在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒(石棉绒是耐高温材料，与水、铁不反应)的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下铁与水蒸气反应的实验。
（1）已知该实验反应的反应方程式为：Fe＋H2OFe3O4＋H2(请配平)_______________________________________。
（2）仪器a的名称是___________。
（3）某同学为了研究一定时间内铁粉的转化率，设计了如下实验：准确称量一定质量的铁粉进行反应，测量反应后生成气体的体积，计算铁粉的转化率。
①该同学应该先点燃_____(填“A”或“B”)处的酒精灯(或酒精喷灯)，测量气体体积不可以选用上图中______(填“甲”“乙”或“丙”)装置。
②称取5.6 g铁粉与适量石棉绒混合，然后加热反应一段时间。若测出的气体体积在标准状况下为0.448 L，则铁粉的转化率为_________。
（4）将硬质玻璃管中反应后的固体混合物全部取出置于烧杯中，加入足量的盐酸溶解并过滤，为探究反应后溶液中可能的阳离子，小林同学进行如下实验，请你将下表补充完整(已知：含Fe3＋溶液中滴加KSCN溶液，溶液会变红色，而Fe2＋溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色)：
步骤 现象 解释(用离子方程式表示) 结论
Ⅰ．取样，滴加KSCN溶液 溶液不变红色 ①Fe3O4＋8H＋＝Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O ②____________ Ⅲ．反应后的溶液中阳离子为___________
Ⅱ．取样，滴加NaOH溶液 刚开始无明显现象，一段时间后先出现白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 ①________________ ②Fe2＋＋2OH－＝Fe(OH)2↓ ③4Fe(OH)2＋2H2O＋O2＝4Fe(OH)3
【答案】（1）3、4、1、4 （2）干燥管 （3）①A 甲 ②15% （4）Fe＋2Fe3＋＝3Fe2＋ OH－＋H＋＝H2O H＋、Fe2＋
【解析】（1）根据原子守恒配平反应的方程式；（2）分析装置图中仪器形状和用途判断仪器名称；（3）①高温铁和水蒸气反应，所以装置A处加热产生水蒸气，再点燃B装置处的酒精灯，根据仪器的构造特点分析判断；②依据铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，依据反应化学方程式定量关系计算反应的铁的质量，得到铁的转化率；（4）依据方程式和实验现象分析判断。
（1）据原子守恒可知该反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2；（2）根据装置图中仪器的构造可知仪器a的名称是干燥管；（3）①高温铁和水蒸气反应，所以装置A处加热产生水蒸气，再点燃B装置处的酒精灯，甲中导气管位置错误，不能到达排水量气的目的，不可以测量生成氢气的体积，乙、丙都可以利用装置测定生成气体的体积；②称取5.6 g铁粉与适量石棉绒混合，然后加热反应一段时间。若测出的气体体积在标准状况下为0.448 L，生成的气体是氢气，物质的量为0.02 mol，依据反应的化学方程式得到反应铁的质量为0.02 mol×＝0.015 mol，质量是0.015 mol×56 g·mol－1＝0.84 g，则铁粉的转化率为×100%＝15%；（4）向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变红色，溶液中不存在铁离子，这说明铁过量，生成的铁离子被铁还原生成亚铁离子，离子方程式为Fe＋2Fe3＋＝3Fe2＋；取样，滴加NaOH溶液，刚开始无明显现象，说明盐酸过量，首先发生中和反应，方程式为OH－＋H＋＝H2O；根据离子方程式可知有氢氧化亚铁生成，又因为氢氧化亚铁易被氧化，所以实验现象是一段时间后先出现白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，根据以上分析可知反应后的溶液中阳离子为H＋、Fe2＋。
34.（2023吉林高一期末）某小组同学分别探究FeCl2溶液、FeCl3溶液的性质。
I.探究FeCl2溶液的性质。
(1)预测FeCl2具有还原性，预测依据是_______，因此可以与酸性KMnO4溶液反应。
(2)进行如下实验操作：
序号 操作
i 滴加NaOH溶液
ii 加入少量锌粉
iii 滴加酸性KMnO4溶液
①i中的现象是_______。
②i中反应的化学方程式是_______。
③iii中的现象是_______。
(3)某同学认为iii中现象并不能证明Fe2+具有还原性，他的理由有二：①将酸性高锰酸钾稀释也可能产生该现象；②_______。
II.探究FeCl3溶液的性质。
小组同学进行如下实验操作并观察到对应现象：
操作
现象 溶液由棕黄色变为浅绿色 无明显现象 溶液变为红色，而后红色褪去
(4)vi中滴加氯水过程中，氯水反应的离子方程式是_______。
III.小组同学探究vi中褪色原因，提出两种假设：a.铁离子被氧化，b.SCN-被氧化。
(5)分别向褪色后的溶液中滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液和KSCN溶液各1滴，观察到_______现象，得出结论：假设b成立。
(6)进一步预测SCN-可能被转化为SO，通过实验验证了该预测，写出实验操作及现象_______。
【答案】
(1)FeCl2中铁元素为+2价，化合价可以升高
(2)先出现白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 FeCl3+2NaOH＝Fe(OH)2↓+2NaCl、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4 Fe(OH)3 高锰酸钾溶液会褪色
(3)FeCl2中氯元素是-1价，也可能升高，具有还原性，也可能使酸性高锰酸钾溶液褪色
(4)Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+
(5)滴加KSCN溶液的溶液变红色
(6)向褪色后的溶液中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，若产生白色沉淀，
【解析】（1）FeCl2可以与酸性KMnO4溶液反应，高锰酸钾体现氧化性，FeCl2中铁元素为+2价，化合价可以升高，表现出还原性，故答案为：FeCl2中铁元素为+2价，化合价可以升高；
（2）FeCl2溶液中滴加NaOH溶液，现象是先出现白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，反应的方程式为：FeCl3+2NaOH＝Fe(OH)2↓+2NaCl、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4 Fe(OH)3；FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液，二者发生氧化还原反应，高锰酸钾溶液会褪色。
（3）FeCl2中氯元素是-1价，也可能升高，具有还原性，也可能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
（4）铁粉与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁，滴加KSCN溶液无现象，vi中滴加氯水过程中，氯水中的氯气将亚铁离子氧化，反应的离子方程式是Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+。
（5）若假设b成立，则溶液中SCN-被氧化，溶液中缺少SCN-，再滴加1滴KSCN溶液，溶液会变成红色，故答案为：滴加KSCN溶液的溶液变红色；
（6）若SCN-被转化为SO，需要对SO进行检验，可以向褪色后的溶液中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则说明SCN-被转化为SO。
35．（2023秋·云南大理·高一校考期末）为探究铁和铁的化合物的一些化学性质，某学生实验小组设计了以下实验。
(1)高温下，让铁粉与水蒸气反应，见题图。试管中发生反应的化学方程式是___________，其中___________为氧化剂。
(2)根据图回答问题
①往A、B溶液中分别滴入几滴KSCN溶液，溶液的颜色A___________、B___________。
②写出上述过程中有关反应的化学方程式：
Fe2O3→A___________；A→B___________。
③B→C可看到的现象是___________。
④将A的饱和溶液滴入沸水中并不断加热，可制得___________胶体；当光束通过该胶体时，可看到一条光亮的“通路”，这种现象称为___________效应。
【答案】
(1)Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H2 H2O
(2)红色浅绿色 Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O 2FeCl3+Fe=3FeCl2立即生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 Fe(OH)3胶体丁达尔
【分析】由实验装置图可知，湿棉花受热产生水蒸气，铁粉和水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，用火柴点燃肥皂泡验证产生氢气；由物质的转化关系可知，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，则A为氯化铁；氯化铁溶液和铁反应生成氯化亚铁，则B为氯化亚铁；氯化亚铁溶液和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁和氯化钠，则C为氢氧化亚铁。
【解析】（1）由分析可知，铁和水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H2，反应中氢元素的化合价降低被还原，水是反应的氧化剂，故答案为：Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H2；H2O；
（2）①由分析可知，A为氯化铁，向氯化铁溶液中滴入几滴硫氰化钾溶液，氯化铁溶液与硫氰化钾溶液反应生成硫氰化铁，溶液会变为红色，B为氯化亚铁，向浅绿色的氯化亚铁溶液中入几滴硫氰化钾溶液，氯化亚铁溶液与硫氰化钾溶液不反应，溶液颜色无变化，依然为浅绿色，故答案为：红色；浅绿色；
②由分析可知，Fe2O3→A的反应为氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式为Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O；A→B的的反应为氯化铁溶液和铁反应生成氯化亚铁，反应的化学方程式为2FeCl3+Fe=3FeCl2，故答案为：Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O；2FeCl3+Fe=3FeCl2；
③由分析可知，B→C的反应为氯化亚铁溶液和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁白色沉淀和氯化钠，氢氧化亚铁与氧气和水反应生成红褐色的氢氧化铁，实验现象为立即生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，故答案为：立即生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色；
④由分析可知，A为氯化铁，将氯化铁饱和溶液滴入沸水中并不断加热，可制得氢氧化铁胶体；当光束通过氢氧化铁胶体时，可看到一条光亮的“通路”，这种现象称为丁达尔效应，故答案为：Fe(OH)3胶体；丁达尔。
36．（2023秋·浙江金华·高一统考期末）铁常见的化合价有0、+2、+3，某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水反应”的实验，并检验产物，请回答下列问题：
(1) A、B、E三个装置中应先点燃_________处的酒精(喷)灯，反应结束时，应先熄灭_________处的酒精(喷)灯。
(2)装置C的作用是_________。
(3)E处的装置可以用_________(填“甲”或“乙”)代替；实验时应先将螺旋状铜丝加热，变黑后再趁热迅速伸入该装置中。
(4)B装置硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为_________。
(5)反应结束后，取B装置硬质玻璃管中的固体物质，用足量稀盐酸溶解得溶液X，向溶液X中加入少量KSCN溶液，无明显现象，请解释原因_________。放置一段时间后，溶液呈现浅红色，请用离子方程式表示该变化的原因_________。
(6)碱性环境下Fe3+与强氧化剂作用可以生成FeO，完成并配平下列反应的离子方程式：________。
【答案】
(1) A E
(2)冷凝未反应的水蒸气
(3)乙
(4) 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
(5)固体中大量未反应的铁粉将Fe3+还原为Fe2+ 4Fe2++O2+4H+= 4Fe3++2H2O
(6) 2Fe2++3ClO- +10OH-= 4FeO+3Cl- +5H2O
【分析】装置A用来产生水蒸气，B为铁粉和水蒸气反应装置，装置C的作用是冷凝大部分未反应的水蒸气，剩余小部分水蒸气可通过碱石灰吸收。装置E中氧化铜，可用来检验B装置反应产生的H2，由于氢气的密度比空气小，应采用向下排空气法收集，因此E处的装置可以用乙代替，据此分析解答。
【解析】（1）B中生成氢气，氢气为可燃性气体，与空气混合加热容易发生爆炸，故A、B两个装置中应先点燃A处的酒精(喷)灯，排净装置中空气；反应结束时，应先熄灭E处酒精灯，以防发生倒吸。
（2）装置C的作用是冷凝大部分未反应的水蒸气，剩余小部分水蒸气可通过碱石灰吸收。
（3）E处的装置发生氢气还原氧化铜，氢气的密度比空气小，应采用向下排空气法收集，因此E处的装置可以用乙代替。
（4）B装置硬质玻璃管中，还原性铁粉和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。
（5）B装置固体物质含Fe3O4和过量铁粉，加足量稀盐酸溶解过程中，铁粉将 Fe3+还原为Fe2+，使得溶液X中不含Fe3+，因而往溶液中加入少量KSCN溶液，无明显现象；放置一段时间后，溶液中的Fe2+被氧气氧化为Fe3+，反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+= 4Fe3++2H2O，生成的Fe3+与SCN-结合显红色。
（6）Fe3+~FeO，铁元素化合价+3→+6，升高3价，ClO- ~Cl-，氯元素化合价+1→-1，降低2价，根据升降总数相等，Fe3+、FeO前配2，ClO-、Cl-前配3，根据电荷守恒，等式左边少负电荷，则左边补OH-，根据H元素守恒，右边补H2O，配平后可得离子方程式为2Fe2++3ClO- +10OH-= 4FeO+3Cl- +5H2O。衔接点11 铁及其氧化物
初中要求 了解铁和氧化铁的化学性质、生铁的冶炼方法。
高中要求 1.了解单质铁、铁的氧化物的性质及用途； 2.通过探究实验，认识铁单质与水蒸气反应的条件； 3.掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质。
回顾一、铁的化学性质
1. 与氧气反应：
原理：3Fe+2O2Fe3O4
现象：剧烈燃烧，火星四射,放出大量的热，生成黑色固体
2. 与酸的反应：
原理：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
现象：反应缓慢，有少量气泡产生，溶液由无色变为浅绿色
3. 与某些盐反应：
原理：Fe+CuSO4 =Cu+FeSO4
现象：铁表面有红色固体产生，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色。
回顾二、置换反应
1．定义：
一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应是置换反应。
2. 表达式：
A+BC→B+AC
3. 置换反应常见类型：
置换反应
新知一、铁的单质
1．存在
A、游离态 陨铁中的铁以单质形态存在
B、化合态 以＋2价和＋3价化合物的形态存在
2．物理性质
纯净的铁是光亮的银白色金属，密度较大，熔点为1 538 ℃。纯铁的抗腐蚀能力很强，具有良好的延展性和导热性，导电性比铜、铝差，能被磁铁吸引。
3. 化学性质
铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为+2价和+3价。一般来说，铁单质与弱氧化剂反应，产生+2价铁；与强氧化剂反应产生+3价铁。
（1）与非金属单质反应
非金属单质 化学反应方程式或现象
O2 3Fe+2O2 Fe3O4(剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体）
Cl2 2Fe+3Cl2 FeCl3（产生棕褐色烟）
S Fe+S FeS（生成黑色固体）
【归纳总结】
①Cl2将Fe氧化至最高价，即使加入过量的铁粉参加反应也不会生成+2价的Fe;
②Fe与硫蒸汽反应，Fe被氧化成+2价，生成的是FeS，而不是+3价；Fe与碘蒸汽反应生成的是FeI2而不是FeI3 ；
③K、Ca、Na等活泼金属在空气中易被氧化，生成的氧化物会与空气中的CO2、水蒸气等继续反应；Mg、A1与氧气反应生成致密的氧化膜，能保护内层金属；Fe形成的氧化物疏松，不能保护内层的铁，形成铁锈(Fe2O3·xH2O);铜在空气中形成铜绿[Cu2(OH)2CO3]。
（2）与H2O反应
常温下，铁与H2O不反应。高温下，铁与水蒸气发生反应。
实验装置
操作及现象 用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，反应后试管内固体仍为黑色
实验结论 红热的铁能与水蒸气反应：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
【归纳总结】
①试管中湿棉花的作用是加热时产生水蒸气与铁粉反应。
②若用火柴点燃肥皂泡，可能发生的现象是听到爆鸣声。
③该反应体现铁单质具有还原性。
④Fe与H2O的反应：Fe不与冷水、热水反应，在常温下Fe暴露在空气中产生铁锈(Fe2O3·xH2O)；Fe与水蒸气在高温时反应生成的是Fe3O4而不是Fe2O3。
（3）与酸反应
酸 离子方程式或现象
稀H2SO4、HCl Fe+2H+Fe2++H2↑
稀HNO3 Fe不足 Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O
Fe过量 3Fe+8H++2NO3-=Fe2++2NO↑+4H2O
浓HNO3、浓H2SO4 常温下钝化
【易错点拨】
①铁遇冷的浓硝酸、浓硫酸时，表面会生成一层致密的氧化膜，化学上称之为钝化。铁的钝化是化学变化，而非物理变化。钝化条件——室温，如加热铁是可以反应的。
②在铁与稀HNO3反应时，应考虑哪种物质过量然后再根据两种物质的量分析讨论判断，根据方程式：HNO3过量：Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O； Fe过量：Fe+2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2
（4）与盐反应：
铁与硫酸铜溶液反应：Fe+Cu2+=Fe2++Cu；
铁与硫酸铁溶液反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+
新知二、铁的氧化物
1.性质比较
氧化物 氧化亚铁 氧化铁(铁红) 四氧化三铁
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色固体
铁的价态 ＋2 ＋3 ＋2、＋3
溶解性 都不溶于水，但都能溶于酸溶液
化学性质 都能与稀盐酸、稀硫酸反应，生成相应的盐和水
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Fe3O4
【特别提醒】
①Fe3O4的组成可用FeO·Fe2O3表示，但不代表Fe3O4是由FeO和Fe2O3组成的混合物，Fe3O4有固定的组成，是一种纯净物。
②由于Fe3O4与非氧化性酸反应，生成铁盐和亚铁盐，故Fe3O4不属于碱性氧化物，而FeO、Fe2O3属于碱性氧化物。
③稳定性：FeO不稳定，Fe2O3和Fe3O4很稳定。
2.典型反应
(1)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：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；
③磁性氧化铁：Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O。
(2)氧化铁与铝粉在高温下可发生铝热反应，其化学方程式为2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，该反应常用于焊接钢轨，它体现了氧化铁的氧化性。
新知三、铁的氢氧化物
1．物理性质
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
色、态 白色固体 红褐色固体
溶解性 难溶于水 难溶于水
2．化学性质
①稳定性
Fe(OH)2：不稳定，在空气中易被氧化成Fe(OH)2，反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4 Fe(OH)3，现象为白色固体变成灰绿色，最终变为红褐色。
Fe(OH)3：不稳定，受热易分解，化学方程式为2 Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O。
②碱性
Fe(OH)2属于二元弱碱，Fe(OH)3属于三元弱碱，与非氧化性强酸反应的离子方程式分别为Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O；Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O。
3. Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备
分别由可溶性的亚铁盐和铁盐与碱反应制得，离子方程式分别为Fe2＋＋2OH－=== Fe(OH)2↓；Fe3＋＋3OH－=== Fe(OH)3↓。
1．（2023秋·天津河西·高一天津市海河中学校考期末）下列有关铁及其化合物的说法中正确的是
A．灼热的Fe与Cl2反应生成FeCl2
B．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速被氧化成Fe2O3
C．向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液可得到纯净的Fe(OH)2沉淀
D．铁与水蒸气在高温下反应的产物为Fe3O4和H2
2．（2023秋·河北邢台·高一邢台市第二中学校考期末）常温下，Fe与水不发生反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应，如图是模拟该反应的装置，下列说法错误的是
A．实验开始时应先点燃b处酒精灯，再点燃a处酒精灯
B．干燥管中装的可以是碱石灰，用来干燥氢气
C．在反应中生成22.4L(标准状况下)氢气，转移电子数为2NA
D．收集氢气时使用的是向下排空气法
3．（2023秋·江西宜春·高一江西省丰城中学校考期末）下列说法中正确的是
A．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热生成红棕色粉末
B．向热氢氧化钠溶液中滴加饱和FeCl3溶液，制备Fe(OH)3胶体
C．赤铁矿主要成分是Fe2O3，Fe2O3俗称铁红，常用于制作红色油漆和涂料
D．工业上曾经通过反应：3Fe+4NaOHFe3O4+2H2↑+4Na↑生产金属钠，该反应利用的原理是铁的还原性比钠强
4．（2023秋·北京西城·高一北京八中校考期末）某同学利用下图所示的实验装置进行铁跟水蒸气反应的实验，并研究反应后硬质试管中黑色固体物质的成分。下列说法正确的是
A．观察到肥皂水中产生气泡说明该反应中已经有氢气生成
B．向反应后的固体加入稀硫酸使其完全溶解，若滴加KSCN溶液后不变红色，说明没有生成Fe3O4
C．向反应后的固体加入稀硫酸使其完全溶解，若滴加铁氰化钾溶液后出现蓝色沉淀，说明铁粉未完全反应
D．排除氧气干扰的条件下，将反应后的固体用稀硫酸溶解，若滴加KSCN溶液后变红色，说明黑色固体中可能有Fe3O4
5．（2023·河南许昌·高一期末）某废旧金属材料中主要含Fe、Cu、Al、Fe2O3、FeO、A12O3、CuO等，现利用下列工艺流程回收部分金属及金属化合物：
已知：绿矾为FeSO4 7H2O。下列说法中错误的是
A．焙烧过程中金属单质转化成了对应的氧化物
B．操作I使用到的玻璃仪器有玻璃棒、小烧杯和漏斗
C．酸浸2发生的反应为Fe+Cu2+=Fe2++Cu
D．操作III的方法是蒸发浓缩、冷却结晶
6．（2022年四川省巴中市巴州区期末）物质分类与转化是学习化学的重要方法，如图为铁及其化合物的“价一类”二维图，请回答：
（1）填写二维图中缺失的类别A___________和化学式B___________，物质B的颜色为___________。
（2）利用下述反应可实现转化①：2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－＝2FeO42－＋3Cl－＋5H2O，用单线桥法标注电子转移情况______________________________________________________________，并指明氧化剂：___________(填化学式)。
（3）结合二维图中信息推测在转化②中FeO42－表现的性质为_________(填“还原性”或“氧化性”)。
（4）向FeCl2溶液试管底部加入NaOH溶液，放置一段时间后。观察到的实验现象为___________________________________________________________________________________。
1．（2023年北京清华大学附中期末）常温下，下列溶液可用铁质容器盛装的是
A．稀硝酸 B．稀硫酸 C．浓硝酸 D．浓盐酸
2．（2022年贵州省铜仁市期末）我国科学家参与研制的阿尔法磁谱仪随美国发现号航天飞机升入太空，开始了探索宇宙中是否存在“反物质”和“暗物质"的研究工作。根据所学的知识推测制造阿尔法磁谱仪核心部件的材料是
A．Fe B．FeO C．Fe2O3 D．Fe3O4
3．（2023年四川省达州市期末）实验室可用图装置制备Fe(OH)2。下列说法不正确的是
A．配制NaOH溶液和FeSO4溶液的蒸馏水要提前煮沸
B．实验前可在FeSO4溶液上面加一层煤油
C．得到的Fe(OH)2为红褐色固体
D．实验结束后的胶头滴管，要先用盐酸浸泡，再用水洗
4．（2023年北京市西城区期末）红热的铁与水蒸气反应，产物是
A．FeO、H2 B．Fe2O3、H2 C．Fe3O4、H2 D．Fe(OH)3、H2
5．（2023年河南省洛阳市期末）下列物质中，在一定条件下与铁反应，且铁元素的化合价能变为＋3价的是
A．氯化铁溶液 B．硫酸铜溶液 C．氯气 D．稀盐酸
6．（2023年河北省保定市期末）某实验兴趣小组同学采用如图所示装置制备Fe(OH)2，下列说法错误的是
A．实验开始前，应检查装置气密性
B．气体a的主要成分为氢气
C．为了制备较纯的Fe(OH)2，应打开K1，关闭K2，将装置内的气体尽可能赶出去
D．盛装稀盐酸的仪器使用前要检查是否漏液
7．（2023秋·山东菏泽·高一统考期末）利用下列装置(夹持装置省略)进行实验，能达到实验目的的是
A．制备干燥纯净的 B．验证铁与水蒸气能发生反应 C．检验溶液是否变质 D．测定新制氯水的
A．A B．B C．C D．D
8．（2023秋·新疆乌鲁木齐·高一乌鲁木齐市第四中学校考期末）下列关于铁的性质的描述中，不正确的是
A．具有还原性，易被氧化 B．高温下能与水蒸气反应产生氢气
C．能在氯气中燃烧产生棕黄色的烟 D．铁的氧化物均能溶于水且与水发生反应
9．（2023秋·四川成都·高一成都七中校考期末）向氧化铁、氧化铜、铁、铜的混合粉末中加入过量的稀盐酸，充分反应后，仍有红色粉末存在，则关于溶液中阳离子的判断正确的是
A．只有和 B．一定有、，可能有
C．一定有，可能有 D．只有
10．（2023秋·吉林·高一统考期末）富脂食品密封保存往往需要在包装袋内装一小包脱氧剂(有效成分是还原铁粉)，某小组为探究脱氧剂中铁粉是否变质，取少量样品溶于稀盐酸，再进行下列实验，下列有关实验现象和结论的说法错误的是
A．若加盐酸时有气体产生，不能证明脱氧剂未变质
B．若滴加KSCN溶液，无明显变化，再滴加氯水显血红色，则证明脱氧剂未变质
C．若滴加KSCN溶液，溶液显血红色，则证明脱氧剂已变质
D．若加入铜粉充分反应后，溶液呈蓝色，则证明脱氧剂已变质
11．（2023秋·广东潮州·高一统考期末）下列有关铁及其化合物的说法中正确的是
A．铁在氯气中燃烧如果铁过量会生成
B．红热的铁丝与水蒸气反应，得到的含铁化合物是四氧化三铁
C．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
D．铁在纯氧中燃烧或在氯气中燃烧所得产物铁元素的化合价均为＋3价
12．（2023秋·新疆昌吉·高一新疆昌吉回族自治州第二中学校考期末）下列有关铁、铁矿石与铁的氧化物的说法正确的是
A．在自然界中，不可能有游离态的铁存在
B．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，磁铁矿的主要成分是Fe3O4，Fe2O3俗称铁红
C．FeO不稳定，在空气中加热迅速被氧化成Fe2O3
D．铁的氧化物能与酸反应生成盐和水，因此Fe3O4、Fe2O3、FeO都是碱性氧化物
13．(2023桂林高一检测)下列各项物质间的转化不能通过反应一步完成的是
A．Fe→Fe3O4 B．Fe→FeCl3
C．Fe→FeCl2 D．Fe→Fe(OH)3
14．(2023上海高一检测)下列有关铁的氢氧化物的说法中，错误的是
A．Fe(OH)2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化为红褐色固体
B．Fe(OH)2具有还原性，在空气中易被氧化为Fe(OH)3
C．Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性，受热能分解
D．Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能产生丁达尔效应
15. （2023北京北师大实验中学高一期末）下列物质放置在空气中，因发生氧化还原反应而变质的是
A． B． C． D．
16. （2023江西省宜春丰城中学高一期末）下列说法中正确的是
A．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热生成红棕色粉末
B．向热氢氧化钠溶液中滴加饱和FeCl3溶液，制备Fe(OH)胶体
C．赤铁矿主要成分是Fe2O3，Fe2O3俗称铁红，常用于制作红色油漆和涂料
D．工业上曾经通过反应：3Fe+4 NaOHFe3O4+2H2↑+4Na↑生产金属钠，该反应利用的原理是铁的还原性比钠强
17. (2023海南中学高一质检)等量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定条件下充分反应，则在相同的条件下，产生氢气的体积比是
A．1∶1 B．3∶4 C．2∶3 D．4∶3
18. (2023聊城一中高一期末)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CuSO4溶液中，验证古代湿法冶铜：2Fe＋3Cu2＋===2Fe3＋＋3Cu
B．某溶液中滴入KSCN溶液显红色，说明含Fe3＋：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
C．FeCl3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AgNO3溶液反应：Zn＋2Ag＋===Zn2＋＋2Ag
19. (2023山西运城高中联合体段考)向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是
A．加入KSCN溶液一定不变红色
B．溶液中一定含Fe2＋
C．溶液中一定含Cu2＋
D．剩余固体中一定含Cu
20. (2023云南峨山彝族自治县第一中学高一月考)下列反应中有三价铁生成的是( )
①铁丝在空气中生锈 ②向FeBr2溶液中通入足量Cl2 ③将铁片置于CuCl2溶液中 ④Fe(OH)2暴露在空气中 ⑤向FeSO4溶液中滴加双氧水 ⑥高温下铁与水蒸气反应生成Fe3O4
A．①②③④⑤ B．②③④⑤
C．①②④⑤⑥ D．全部
21. （2023北京西城北京八中高一期末）用废铁屑制备磁性胶体粒子，制备过程如下：
下列说法不正确的是
A．加稀H2SO4是为了使铁溶解生成FeSO4
B．通入N2是为了防止空气中的O2氧化Fe2+
C．加适量的H2O2是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+
D．溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为2∶1
22. （2023北京汇文中学高一期末）下列“推理或结论”与“实验操作及现象”相符的一组是
选项 实验操作及现象 推理或结论
A 向某固体中加入稀盐酸，产生气泡 该固体一定是碳酸盐
B 铁粉加入CuSO4溶液中，析出红色固体 氧化性：Fe2+＞Cu2+
C 向某溶液中通入Cl2，再加入KSCN溶液，溶液变红 该溶液中一定含有Fe2+
D 向FeCl3溶液中加入淀粉碘化钾溶液，溶液变蓝 氧化性Fe3+＞I2
23. (2023云南峨山彝族自治县第一中学高一月考)下列反应中有三价铁生成的是( )
①铁丝在空气中生锈 ②向FeBr2溶液中通入足量Cl2 ③将铁片置于CuCl2溶液中 ④Fe(OH)2暴露在空气中 ⑤向FeSO4溶液中滴加双氧水 ⑥高温下铁与水蒸气反应生成Fe3O4
A．①②③④⑤ B．②③④⑤ C．①②④⑤⑥ D．全部
24. （2023天津河西海河中学高一期末）下列有关铁及其化合物的说法中正确的是
A．灼热的Fe与Cl2反应生成FeCl2
B．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速被氧化成Fe2O3
C．向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液可得到纯净的Fe(OH)2沉淀
D．铁与水蒸气在高温下反应的产物为Fe3O4和H2
25. (2023北京师大附中高一月考)打印机使用的墨粉中含有Fe3O4。将FeSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液按一定比例混合，再加入一定量的NaOH溶液，水浴加热，可制得Fe3O4，反应如下：____Fe2＋＋____Fe3＋＋____OH－===____Fe3O4↓＋____H2O，下列分析不正确的是(　　)
A．Fe3O4具有磁性
B．反应中，Fe2＋是还原剂，Fe3＋是氧化剂
C．从左至右，反应中各物质的化学计量数依次为1、2、8、1、4
D．Fe3O4可与盐酸反应生成Fe2＋和Fe3＋，所得两种离子的物质的量之比为1∶2
26. （2023上海宝山上海交大附中高一期末）向FeBr2溶液中通入一定量的Cl2，发生反应：2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-，下列关于该反应说法错误的是
A．氧化性：Cl2>Fe3+
B．参加反应的Fe2+与Cl2的物质的量之比为1：1
C．还原性：Fe2+D．被氧化的Br-占Br-总量的一半
27. （2023河北邢台市第二中学高一期末）常温下，Fe与水不发生反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应，如图是模拟该反应的装置，下列说法错误的是
A．实验开始时应先点燃b处酒精灯，再点燃a处酒精灯
B．干燥管中装的可以是碱石灰，用来干燥氢气
C．在反应中生成22.4L(标准状况下)氢气，转移电子数为2NA
D．收集氢气时使用的是向下排空气法
28. （2023年北京市通州区期末）某同学探究铁与水蒸气的反应，进行了如下实验：
下列说法中不正确的是
A．点燃酒精灯的顺序是先a后b
B．湿棉花的作用是提供水蒸气
C．由肥皂液冒气泡证明铁与水蒸气发生了反应
D．不能用磁铁将铁粉从反应后的固体中分离出来
29. (2023届江苏省南京市江宁区期中)用废铁屑[主要成分为Fe和铁锈(Fe2O3)，还含有C等难溶于酸的杂质]为原料制备Fe2O3的一种实验流程如下：
下列与流程相关的装置或操作正确且能达到实验目的的是
A．可在装置甲中进行“酸浸”操作
B．按图乙所示操作配制“酸浸”所需的3 mol·L－1 H2SO4溶液
C．用装置丙过滤“酸浸”后所得悬浊液
D．用装置丁灼烧Fe(OH)3固体制Fe2O3
30．（2023年湖北省襄阳市期末）红热的铁与水蒸气反应及其部分产物的验证实验装置如图所示，夹持装置已略去，下列有关该实验的说法错误的是
A．浓硫酸的作用是干燥生成的气体
B．实验过程中，可观察到盛有氧化铜的硬质玻璃管中固体颜色由红色变为黑色
C．实验过程中，干燥管中无水硫酸铜由白色变为蓝色，是由于氢气与氧化铜反应生成的水使其变蓝
D．该实验中涉及的反应不一定均为氧化还原反应
31．（2023年河南省洛阳市期末）下列离子方程式中，正确的是
A．铁与盐酸反应：2Fe＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2↑
B．氯气与氯化亚铁溶液反应：2FeCl2＋Cl2＝2FeCl3
C．氯化铁溶液与铁反应：Fe3＋＋Fe＝2Fe2＋
D．氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应：Fe3＋＋3OH－＝Fe(OH)3↓
32．（2023年湖北省襄阳市期末）某实验兴趣小组同学采用如图所示装置制备Fe(OH)2，下列说法错误的是
A．实验开始前，应检查装置气密性
B．气体a的主要成分为氢气
C．为了制备较纯的Fe(OH)2，应打开K1，关闭K2，将装置内的气体尽可能赶出去
D．盛装稀盐酸的仪器使用前要检查是否漏液
33．（2022年安徽省芜湖市期末）如图是铁与水蒸气反应的实验装置。在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒(石棉绒是耐高温材料，与水、铁不反应)的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下铁与水蒸气反应的实验。
（1）已知该实验反应的反应方程式为：Fe＋H2OFe3O4＋H2(请配平)_______________________________________。
（2）仪器a的名称是___________。
（3）某同学为了研究一定时间内铁粉的转化率，设计了如下实验：准确称量一定质量的铁粉进行反应，测量反应后生成气体的体积，计算铁粉的转化率。
①该同学应该先点燃_____(填“A”或“B”)处的酒精灯(或酒精喷灯)，测量气体体积不可以选用上图中______(填“甲”“乙”或“丙”)装置。
②称取5.6 g铁粉与适量石棉绒混合，然后加热反应一段时间。若测出的气体体积在标准状况下为0.448 L，则铁粉的转化率为_________。
（4）将硬质玻璃管中反应后的固体混合物全部取出置于烧杯中，加入足量的盐酸溶解并过滤，为探究反应后溶液中可能的阳离子，小林同学进行如下实验，请你将下表补充完整(已知：含Fe3＋溶液中滴加KSCN溶液，溶液会变红色，而Fe2＋溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色)：
步骤 现象 解释(用离子方程式表示) 结论
Ⅰ．取样，滴加KSCN溶液 溶液不变红色 ①Fe3O4＋8H＋＝Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O ②____________ Ⅲ．反应后的溶液中阳离子为___________
Ⅱ．取样，滴加NaOH溶液 刚开始无明显现象，一段时间后先出现白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 ①________________ ②Fe2＋＋2OH－＝Fe(OH)2↓ ③4Fe(OH)2＋2H2O＋O2＝4Fe(OH)3
34.（2023吉林高一期末）某小组同学分别探究FeCl2溶液、FeCl3溶液的性质。
I.探究FeCl2溶液的性质。
(1)预测FeCl2具有还原性，预测依据是_______，因此可以与酸性KMnO4溶液反应。
(2)进行如下实验操作：
序号 操作
i 滴加NaOH溶液
ii 加入少量锌粉
iii 滴加酸性KMnO4溶液
①i中的现象是_______。
②i中反应的化学方程式是_______。
③iii中的现象是_______。
(3)某同学认为iii中现象并不能证明Fe2+具有还原性，他的理由有二：①将酸性高锰酸钾稀释也可能产生该现象；②_______。
II.探究FeCl3溶液的性质。
小组同学进行如下实验操作并观察到对应现象：
操作
现象 溶液由棕黄色变为浅绿色 无明显现象 溶液变为红色，而后红色褪去
(4)vi中滴加氯水过程中，氯水反应的离子方程式是_______。
III.小组同学探究vi中褪色原因，提出两种假设：a.铁离子被氧化，b.SCN-被氧化。
(5)分别向褪色后的溶液中滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液和KSCN溶液各1滴，观察到_______现象，得出结论：假设b成立。
(6)进一步预测SCN-可能被转化为SO，通过实验验证了该预测，写出实验操作及现象_______。
35．（2023秋·云南大理·高一校考期末）为探究铁和铁的化合物的一些化学性质，某学生实验小组设计了以下实验。
(1)高温下，让铁粉与水蒸气反应，见题图。试管中发生反应的化学方程式是___________，其中___________为氧化剂。
(2)根据图回答问题
①往A、B溶液中分别滴入几滴KSCN溶液，溶液的颜色A___________、B___________。
②写出上述过程中有关反应的化学方程式：
Fe2O3→A___________；A→B___________。
③B→C可看到的现象是___________。
④将A的饱和溶液滴入沸水中并不断加热，可制得___________胶体；当光束通过该胶体时，可看到一条光亮的“通路”，这种现象称为___________效应。
36．（2023秋·浙江金华·高一统考期末）铁常见的化合价有0、+2、+3，某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水反应”的实验，并检验产物，请回答下列问题：
(1) A、B、E三个装置中应先点燃_________处的酒精(喷)灯，反应结束时，应先熄灭_________处的酒精(喷)灯。
(2)装置C的作用是_________。
(3)E处的装置可以用_________(填“甲”或“乙”)代替；实验时应先将螺旋状铜丝加热，变黑后再趁热迅速伸入该装置中。
(4)B装置硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为_________。
(5)反应结束后，取B装置硬质玻璃管中的固体物质，用足量稀盐酸溶解得溶液X，向溶液X中加入少量KSCN溶液，无明显现象，请解释原因_________。放置一段时间后，溶液呈现浅红色，请用离子方程式表示该变化的原因_________。
(6)碱性环境下Fe3+与强氧化剂作用可以生成FeO，完成并配平下列反应的离子方程式：________。

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