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第14讲　铁及其重要化合物
[复习目标]　1.掌握铁及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解铁及其重要化合物的制备方法。3.能通过实验探究掌握Fe2+与Fe3+的检验方法。
考点一　铁单质
1.铁元素
(1)存在：主要以　　　　的形式存在。自然界中游离态的铁存在于　　　　中。
(2)周期表中的位置：基态铁原子的价层电子排布式为3d64s2，位于第四周期第　　　族。
2.铁单质的物理性质
　　　　色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被　　　　吸引。
3.铁单质的化学性质
完成下列反应的方程式
(1)与非金属单质反应
O2
注意：无论Fe过量与否，只能被氯气氧化为Fe(Ⅲ)，被I2、S氧化为Fe(Ⅱ)
(2)与水蒸气：　　　　　　　　　　。
(3)与酸：H+：　　　　　　　　　　　　　，浓硝酸、浓硫酸与铁反应：常温下　　　　　，加热时可将铁氧化为　　　　价铁盐。
写出铁与稀硝酸反应的离子方程式：
①少量铁：　　　　　　　　　　；
②过量铁：　　　　　　　　　　。
(4)与盐：Cu2+：　　　　　　　　　　， Fe3+：　　　　　　　　　　。
1.铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态形式存在(　　)
2.用铁片与稀硫酸反应制氢气时，改用98%的浓硫酸可以增大反应速率(　　)
3.Fe与足量硫粉混合加热制取Fe2S3(　　)
4.Fe分别与Cl2和盐酸反应所得氯化物相同(　　)
5.常温下可用铁制容器储存、运输浓硝酸、浓硫酸，理由是Fe与这两种酸不反应(　　)
6.铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4(　　)
铁与水蒸气反应实验探究
如图所示的装置可实现铁和水蒸气的反应。
(1)加热湿棉花的目的是　　　　。
(2)B处酒精灯上加网罩的作用是　　　　　　　　　　　　　　　，实验开始时，应先点燃　　　(填“A”或“B”)处酒精灯，目的是　　　　 　　　　　　　　　　　　　　。
(3)将产生的气体导入肥皂液中的目的是　　　　　　　　　　　　。
(4)该实验说明铁具有较强　　　性，若1 mol铁粉完全反应，转移的电子数为　　　NA。
考点二　铁的氧化物和氢氧化物
1.铁的氧化物
铁的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4
名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁
俗名 — 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 一个+2、两个+3(Fe3O4可看作Fe2O3·FeO)
用途 — 作红色油漆和涂料、炼铁 作磁铁、炼铁
完成下列重要方程式：
(1)Fe2O3溶于盐酸的离子方程式：　　　 　　　　。
(2)氧化铁被CO、Al还原的化学方程式：　　　　　　　　。
(3)写出FeO溶于过量稀硝酸的化学方程式：　　　　　　　　。
(4)写出Fe2O3溶于过量氢碘酸(HI)的离子方程式：　　　　　　　　。
2.氢氧化铁和氢氧化亚铁的比较
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
色、态 　　　色固体 　　　　色固体
与盐酸反应
受热分解 —
制法 可溶性亚铁盐与碱溶液反应：　　 可溶性铁盐与碱溶液反应：　　　 　　　
二者的关系 在空气中，溶液中生成的Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是　　　　　，最后变成　　　　　　　，化学方程式为 　　　
1.古壁画颜料中所用的铁红的成分为Fe2O3(2023·新课标卷，7D)(　　)
2.《吕氏春秋·精通》记载：“慈石召铁，或引之也。”“慈石”指Fe3O4，能吸附铁(　　)
3.可用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3·xH2O)(　　)
4.Fe3O4可表示成FeO·Fe2O3，故Fe3O4是由FeO和Fe2O3组成的混合物(　　)
5.FeO粉末在空气中受热，迅速被氧化成Fe3O4(　　)
6.Fe(OH)3胶体具有吸附性，可用作自来水厂的净水剂(　　)
一、Fe(OH)2的制备操作与条件控制
1.用FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备Fe(OH)2。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入　　　　　　　　　。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用　　　　的方法。
(3)生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液，这样操作的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；为了使沉淀能持续一段时间不变色，还可在FeSO4溶液上面加保护层，如　　　等。
2.下列三种装置，均能制取Fe(OH)2，最关键的条件是　　　　。
3.补充完整上题图3所示的实验操作步骤和操作目的。
(1)检查气密性；
(2)加入药品；
(3)打开止水夹a(目的：　　　　)；
(4)　　　　　　　；
(5)关闭止水夹a(目的：　　　 　　　　)。
二、铁的氧化物组成确定
4.准确称取某种铁的氧化物2.88 g，用足量的CO进行还原，将生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀4.00 g，计算该氧化物的化学式：　　　　　。
5.有一块铁的“氧化物”样品，用140 mL 5.0 mol·L-1盐酸恰好将其完全溶解，所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2+全部转变为Fe3+，则该样品的化学式可能为　　　　。
确定铁的氧化物组成的基本方法
设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为m∶n，则氧化物中n(Fe)∶n(O)=∶=a∶b。
若a∶b=1∶1，则铁的氧化物为FeO；
若a∶b=2∶3，则铁的氧化物为Fe2O3；
若a∶b=3∶4，则铁的氧化物是Fe3O4或FeO与Fe2O3按物质的量之比为1∶1组成的混合物或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1，Fe3O4的物质的量为任意值)。
考点三　铁盐和亚铁盐
1.铁盐与亚铁盐的重要化学性质
物质 亚铁盐 铁盐
氧化性与 还原性 Fe2+为中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以　 　为主，如：遇Br2、Cl2、H2O2、N(H+)等均表现为　　　　 Fe3+为铁的高价态，遇Fe、Cu、HI、H2S等均表现为　　　
水解性 水解呈酸性 Fe3+极易水解，只能存在于酸性较强的溶液中
2.Fe2+和Fe3+的检验
(1)
(2)
(3)含Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe2+、Fe3+的检验
混合溶液溶液变红色，说明含有　　　　。
混合溶液酸性KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有　　　　。
1.FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3都可以通过化合反应制取(　　)
2.氢氧化铁与HI溶液仅发生中和反应(　　)
3.FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式：Fe3++3SCN-Fe(SCN)3↓(　　)
4.向FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液，若酸性KMnO4溶液褪色，证明含有Fe2+(　　)
一、铁盐和亚铁盐常考点总结
1.配制硫酸亚铁溶液时常加少量　　　　抑制Fe2+的水解，加少量　　　　防止Fe2+被氧化。
2.实验室配制氯化铁溶液，通常将氯化铁固体先溶于较浓的　　　中，然后再加水稀释至所需浓度。
3.工业上常用调节pH的方法除去溶液中的Fe3+。如，可通过加入　　　　　　　　调节pH来除去MgCl2溶液中的Fe3+。
4.FeCl3溶液加热蒸干并灼烧，所得固体主要成分为　　　　。
二、Fe2+和Fe3+的检验实验设计
5.要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+，进行如下实验操作时，最佳顺序为(　　)
①加入足量氯水　②加入足量酸性KMnO4溶液　③加入少量NH4SCN溶液
A.①③ B.③② C.③① D.①②③
6.设计简单实验，证明Fe3O4中含有+2、+3两种价态的铁元素(提供的试剂有Fe3O4粉末、浓、稀硫酸、硝酸、盐酸、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液)。
1.下列叙述不正确的是(　　)
A.浓硝酸与铁在常温下不反应，所以可用铁质容器贮运浓硝酸(2022·浙江6月选考，9C)
B.工人将模具干燥后再注入熔融钢水，是因为铁与H2O高温下会反应(2022·广东，6C)
C.将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2(2019·天津，3A)
D.铁锈的主要成分可表示为Fe2O3·nH2O(2020·浙江1月选考，9B)
2.(2024·新课标卷，9)实验室中利用如图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是(　　)
A.反应为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
B.酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好
C.用木柴点燃肥皂泡检验生成的氢气
D.使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉
3.(2019·浙江4月选考，28)某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。
请回答：
(1)仪器1的名称　　　　。装置5的作用 　　　　。
(2)实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3中溶液不能进入4中。请为装置作一处改进，使溶液能进入4中　　　 　　　　。
(3)装置改进后，将3中反应后溶液压入4中，在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因　　　 　　　　。
答案精析
考点一
整合必备知识
1.(1)化合态　陨铁　(2)Ⅷ
2.银白　磁体
3.(1)3Fe+2O2Fe3O4　2Fe+3Cl22FeCl3　Fe+SFeS　Fe+I2FeI2　(2)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2　(3)Fe+2H+Fe2++H2↑　钝化　+3　①Fe+4H++NF+NO↑+2H2O　②3Fe+8H++2N3F+2NO↑+4H2O　(4)Fe+Cu2+Fe2++Cu　2Fe3++Fe3Fe2+
易错辨析
1.×　2.×　3.×　4.×　5.×　6.√
提升关键能力
(1)提供反应所需的水蒸气
(2)集中火焰，产生高温　A　用水蒸气排尽装置中的空气
(3)收集气体
(4)还原　
考点二
整合必备知识
1.(1)Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O　(2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2、Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3　(3)3FeO+10HNO3(稀)3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O　(4)Fe2O3+2I-+6H+2Fe2++I2+3H2O
2.白　红褐　Fe(OH)2+2H+Fe2++2H2O　Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O　2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O　Fe2++2OH-Fe(OH)2↓　Fe3++3OH-Fe(OH)3↓　白色絮状沉淀迅速变成灰绿色　红褐色　4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3
易错辨析
1.√　2.√　3.√　4.×　5.√　6.√
提升关键能力
1.(1)稀H2SO4、铁屑　(2)煮沸　(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化　苯(或煤油)
2.不含Fe3+、隔绝空气防止氧化
3.(3)利用生成的H2排尽装置内的空气
(4)反应一段时间
(5)将生成的FeSO4溶液压入右侧试管中与NaOH溶液混合
4.FeO
5.Fe5O7
解析　n(HCl)=0.14 L×5.0 mol·L-1=0.7 mol，由氧化物和盐酸反应生成水可知，氧化物中含有n(O)=0.5n(HCl)=0.35 mol，所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2+全部转变为Fe3+，反应后所得溶液为FeCl3，因n(Cl-)=0.7 mol+0.025 mol×2=0.75 mol，则n(Fe3+)=n(Cl-)=0.25 mol，所以氧化物中n(Fe)∶n(O)=0.25∶0.35=5∶7，所以化学式为Fe5O7。
考点三
整合必备知识
1.还原性　还原性　氧化性
2.(1)红　灰绿　红褐　K++Fe2++[Fe(CN)6]3-KFe[Fe(CN)6]↓　(2)红　红褐色　紫　(3)Fe3+　Fe2+
易错辨析
1.√　2.×　3.×　4.×
提升关键能力
1.硫酸　铁粉
2.盐酸
3.MgO或Mg(OH)2
4.Fe2O3
5.C
6.取Fe3O4粉末溶于适量稀硫酸，将溶液分成两份，一份滴加KSCN溶液，溶液变红，证明含有Fe3+，另一份滴加酸性KMnO4溶液，酸性KMnO4溶液紫红色褪去，证明含有Fe2+。
练真题　明考向
1.A　2.B
3.(1)分液漏斗　液封，防止空气进入装置4　(2)在装置2、3之间添加控制开关　(3)装置4内的空气没有排尽
解析　(1)该反应需要置于无氧环境，注意这里跟防倒吸无关，可知装置5的作用是液封，防止空气进入装置4。
(2)如此操作不行的原因在于仪器3产生的H2从左侧导管逸出，没有足够的压强将FeSO4溶液压入4中，因而在装置2、3之间添加控制开关即可。
(3)灰绿色沉淀产生的原因是Fe(OH)2被空气氧化，因为装置4中空气没有完全排尽。(共74张PPT)
化学
大
一
轮
复
习
第四章 第14讲
铁及其重要化合物
复习目标
1.掌握铁及其重要化合物的主要性质及应用。
2.了解铁及其重要化合物的制备方法。
3.能通过实验探究掌握Fe2+与Fe3+的检验方法。
课时精练
考点一　铁单质
考点二　铁的氧化物和氢氧化物
考点三　铁盐和亚铁盐
练真题　明考向
内容索引
考点一
铁单质
1.铁元素
(1)存在：主要以 的形式存在。自然界中游离态的铁存在于 中。
(2)周期表中的位置：基态铁原子的价层电子排布式为3d64s2，位于第四周期第 族。
2.铁单质的物理性质
色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被_____
吸引。
整合必备知识
化合态
陨铁
Ⅷ
银白
磁体
3.铁单质的化学性质
完成下列反应的方程式
(1)与非金属单质反应
O2
注意：无论Fe过量
与否，只能被氯气氧
化为Fe(Ⅲ)，被I2、
S氧化为Fe(Ⅱ)
常温：在潮湿的空气中生锈
(Fe2O3·xH2O)
点燃：__________________
Cl2：___________________
S、I2：______________、
______________
3Fe+2O2 Fe3O4
2Fe+3Cl2 2FeCl3　
Fe+S FeS
Fe+I2 FeI2
(2)与水蒸气： 。
(3)与酸：H+： ，浓硝酸、浓硫酸与铁反应：常温下 ，加热时可将铁氧化为 价铁盐。
写出铁与稀硝酸反应的离子方程式：
①少量铁： ；
②过量铁： 。
(4)与盐：Cu2+： ，
Fe3+： 。
3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
Fe+2H+===Fe2++H2↑
钝化
+3
Fe+4H++N===F+NO↑+2H2O
3Fe+8H++2===3F+2NO↑+4H2O
Fe+Cu2+===Fe2++Cu
2Fe3++Fe===3Fe2+
1.铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态形式存在
(　　)
2.用铁片与稀硫酸反应制氢气时，改用98%的浓硫酸可以增大反应速率(　　)
3.Fe与足量硫粉混合加热制取Fe2S3(　　)
4.Fe分别与Cl2和盐酸反应所得氯化物相同(　　)
5.常温下可用铁制容器储存、运输浓硝酸、浓硫酸，理由是Fe与这两种酸不反应(　　)
6.铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4(　　)
×
√
×
×
×
×
铁与水蒸气反应实验探究
如图所示的装置可实现铁和水蒸气的反应。
(1)加热湿棉花的目的是___________
___________。
提升关键能力
(2)B处酒精灯上加网罩的作用是　　　　　　　　 　，实验开始时，应先点燃　 (填“A”或“B”)处酒精灯，目的是_______________________。
(3)将产生的气体导入肥皂液中的目的是　　　 　。
提供反应所
需的水蒸气
集中火焰，产生高温
A
用水蒸气排尽装置中的空气
收集气体
(4)该实验说明铁具有较强　　 性，若1 mol铁粉完全反应，转移的电子数为　　NA。
还原
　
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考点二
铁的氧化物和氢氧化物
1.铁的氧化物
整合必备知识
铁的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4
名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁
俗名 — 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 一个+2、两个+3(Fe3O4可看作Fe2O3·FeO)
用途 — 作红色油漆和涂料、炼铁 作磁铁、炼铁
完成下列重要方程式：
(1)Fe2O3溶于盐酸的离子方程式： 。
(2)氧化铁被CO、Al还原的化学方程式：____________________________
___________________________。
(3)写出FeO溶于过量稀硝酸的化学方程式：_________________________
______________________。
(4)写出Fe2O3溶于过量氢碘酸(HI)的离子方程式：____________________
_______________。
Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2、Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3
3FeO+10HNO3(稀)===
3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O
Fe2O3+2I－+6H+===
2Fe2++I2+3H2O
2.氢氧化铁和氢氧化亚铁的比较
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
色、态 色固体 色固体
与盐酸反应 ________________________ _________________________
受热分解 — _______________________
制法 可溶性亚铁盐与碱溶液反应： ______________________ 可溶性铁盐与碱溶液反应：
______________________
二者的关系 在空气中，溶液中生成的Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是 ，最后变成 ，化学方程式为___________________________ 白
红褐
Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O
Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O
Fe2++2OH－===Fe(OH)2↓
Fe3++3OH－===Fe(OH)3↓
白色絮状沉淀迅速变成灰绿色
红褐色
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
1.古壁画颜料中所用的铁红的成分为Fe2O3
(2023·新课标卷，7D)(　　)
2.《吕氏春秋·精通》记载：“慈石召铁，或引之也。”“慈石”指Fe3O4，能吸附铁(　　)
3.可用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3·xH2O)(　　)
4.Fe3O4可表示成FeO·Fe2O3，故Fe3O4是由FeO和Fe2O3组成的混合物
(　　)
5.FeO粉末在空气中受热，迅速被氧化成Fe3O4(　　)
6.Fe(OH)3胶体具有吸附性，可用作自来水厂的净水剂(　　)
√
×
√
√
√
√
一、Fe(OH)2的制备操作与条件控制
1.用FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备Fe(OH)2。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入　　　　　　　　。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用　　　的方法。
(3)生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液，这样操作的理由是
提升关键能力
稀H2SO4、铁屑
煮沸
避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化
　　　　　　　　　　　　 　　　　　；为了使沉淀能持续一段时间不变色，还可在FeSO4溶液上面加保护层，如
　　 　等。
苯(或煤油)
2.下列三种装置，均能制取Fe(OH)2，最关键的条件是________________
　　　 　　。
不含Fe3+、隔绝空
气防止氧化
3.补充完整上题图3所示的实验操作步骤和操作目的。
(1)检查气密性；
(2)加入药品；
(3)打开止水夹a(目的：　　　　　　　　　　　 　　　)；
(4)　　　　　　 ；
(5)关闭止水夹a(目的：___________________________________________
　　)。
利用生成的H2排尽装置内的空气
反应一段时间
将生成的FeSO4溶液压入右侧试管中与NaOH溶液
混合
二、铁的氧化物组成确定
4.准确称取某种铁的氧化物2.88 g，用足量的CO进行还原，将生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀4.00 g，计算该氧化物的化学式：　　　　。
FeO
4.00 g CaCO3沉淀的物质的量为0.04 mol，则CO、CO2的物质的量均为0.04 mol，增加的氧元素为0.04 mol，质量为0.04 mol×16 g·mol－1=0.64 g，即铁的氧化物中氧元素的质量为0.64 g，铁元素的质量为2.88 g－0.64 g=
2.24 g，铁的氧化物中铁元素与氧元素的物质的量之比为∶0.04 mol
=1∶1，则这种铁的氧化物的化学式为FeO。
5.有一块铁的“氧化物”样品，用140 mL 5.0 mol·L－1盐酸恰好将其完全溶解，所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2+全部转变为Fe3+，则该样品的化学式可能为　　　　。
Fe5O7
n(HCl)=0.14 L×5.0 mol·L－1=0.7 mol，由氧化物和盐酸反应生成水可知，氧化物中含有n(O)=0.5n(HCl)=0.35 mol，所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2+全部转变为Fe3+，反应后所得溶液为FeCl3，因n(Cl－)
=0.7 mol+0.025 mol×2=0.75 mol，则n(Fe3+)=n(Cl－)=0.25 mol，所以氧
化物中n(Fe)∶n(O)=0.25∶0.35=5∶7，所以化学式为Fe5O7。
确定铁的氧化物组成的基本方法
设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为m∶n，则氧化物
中n(Fe)∶n(O)=∶=a∶b。
若a∶b=1∶1，则铁的氧化物为FeO；
若a∶b=2∶3，则铁的氧化物为Fe2O3；
若a∶b=3∶4，则铁的氧化物是Fe3O4或FeO与Fe2O3按物质的量之比为1∶1组成的混合物或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1，Fe3O4的物质的量为任意值)。
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归
纳
总
结
考点三
铁盐和亚铁盐
1.铁盐与亚铁盐的重要化学性质
整合必备知识
物质 亚铁盐 铁盐
氧化性与 还原性 Fe3+为铁的高价态，遇Fe、Cu、HI、H2S等均表现为_______
水解性 水解呈酸性 Fe3+极易水解，只能存在于酸性较强的溶液中
还原性
还原性
氧化性
2.Fe2+和Fe3+的检验
(1)
(2)
红
灰绿
红褐
K++Fe2++[Fe(CN)6]3-===KFe[Fe(CN)6]↓
红
红褐色
紫
(3)含Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe2+、Fe3+的检验
混合溶液 溶液变红色，说明含有 。
混合溶液 酸性KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有 。
Fe3+
Fe2+
1.FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3都可以通过化合反应制取(　　)
2.氢氧化铁与HI溶液仅发生中和反应(　　)
3.FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式：Fe3++3SCN－=== Fe(SCN)3↓(　　)
4.向FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液，若酸性KMnO4溶液褪色，证明含有Fe2+(　　)
√
×
×
×
一、铁盐和亚铁盐常考点总结
1.配制硫酸亚铁溶液时常加少量 抑制Fe2+的水解，加少量 防止Fe2+被氧化。
2.实验室配制氯化铁溶液，通常将氯化铁固体先溶于较浓的 中，然后再加水稀释至所需浓度。
3.工业上常用调节pH的方法除去溶液中的Fe3+。如，可通过加入_______
_________调节pH来除去MgCl2溶液中的Fe3+。
4.FeCl3溶液加热蒸干并灼烧，所得固体主要成分为 。
提升关键能力
硫酸
铁粉
盐酸
MgO或
Mg(OH)2
Fe2O3
二、Fe2+和Fe3+的检验实验设计
5.要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+，进行如下实验操作时，最佳顺序为
①加入足量氯水　②加入足量酸性KMnO4溶液　③加入少量NH4SCN溶液
A.①③ B.③② C.③① D.①②③
√
在该溶液中先加入少量NH4SCN溶液，溶液不变红色，证明无Fe3+存在，再加入足量氯水，将Fe2+氧化成Fe3+，溶液变为红色。KMnO4溶液呈紫红色，溶液颜色变化不明显，所以不能用酸性KMnO4溶液检验。
6.设计简单实验，证明Fe3O4中含有+2、+3两种价态的铁元素(提供的试剂有Fe3O4粉末、浓、稀硫酸、硝酸、盐酸、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液)。
返回
答案　取Fe3O4粉末溶于适量稀硫酸，将溶液分成两份，一份滴加KSCN溶液，溶液变红，证明含有Fe3+，另一份滴加酸性KMnO4溶液，酸性KMnO4溶液紫红色褪去，证明含有Fe2+。
LIANZHENTI　MINGKAOXIANG
练真题　明考向
1.下列叙述不正确的是
A.浓硝酸与铁在常温下不反应，所以可用铁质容器贮运浓硝酸
(2022·浙江6月选考，9C)
B.工人将模具干燥后再注入熔融钢水，是因为铁与H2O高温下会反应
(2022·广东，6C)
C.将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2
(2019·天津，3A)
D.铁锈的主要成分可表示为Fe2O3·nH2O(2020·浙江1月选考，9B)
√
2.(2024·新课标卷，9)实验室中利用如图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是
A.反应为3Fe+4H2O(g)　　 Fe3O4+4H2
B.酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好
C.用木柴点燃肥皂泡检验生成的氢气
D.使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉
√
铁和水蒸气在高温下发生反应生成Fe3O4和H2，A正确；
酒精灯在铁粉下方加热可以产生高温，且不影响水蒸气的形成，若移至湿棉花下方则难以产生高温，且会导致水蒸气生成速率过快，未反应就逸出，利用率降低，实验效果不好，B错误；
由于该实验中的反应需要在高温下发生，因此要使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉，D正确。
3.(2019·浙江4月选考，28)某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。
请回答：
(1)仪器1的名称　　　　。装置5的作用　　　　　　　　　　　　　。
分液漏斗
液封，防止空气进入装置4
该反应需要置于无氧环境，注意这里跟防倒吸无关，可知装置5的作用是液封，防止空气进入装置4。
(2)实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3中溶液不能进入4中。请为装置作一处改进，使溶液能进入4中___________
_________________。
在装置2、3
之间添加控制开关
如此操作不行的原因在于仪器3产生的H2从左侧导管逸出，没有足够的压强将FeSO4溶液压入4中，因而在装置2、3之间添加控制开关即可。
(3)装置改进后，将3中反应后溶液压入4中，在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因　　　　　　　　　　　。
装置4内的空气没有排尽
灰绿色沉淀产生的原因是Fe(OH)2被空气氧化，因为装置4中空气没有完全排尽。
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KESHIJINGLIAN
课时精练
对一对
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 A D C C C C B C
题号 9 10 11 12 　13 答案 A A B D 　D 答案
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(1)3Fe+4H2O(g) 　 Fe3O4+4H2
(2)A　溶液变红
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(1)关闭a，从球形漏斗口加水，待水从漏斗管上升与容器的水面形成一段水柱差，停止加水，静置片刻，如水柱不下降，证明其气密性良好
(2)在b出口处检验氢气的纯度　(3)除去H2中混有的HCl气体　浓硫酸　干燥氢气
(4)Fe2O3+3H2 2Fe+3H2O、FeO+H2 Fe+H2O　(5)16 g
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(1)1　(2)0~t1时段，4Fe(OH)2+O2===4FeOOH+2H2O，c(H+)不变；t1~t2时段，4Fe2+ +6H2O+O2===4FeOOH↓+8H+，c(H+)增大　(3)取少量混合物于试管中，加入足量的稀盐酸，再滴加几滴硫氰化钾溶液，若溶液变为红色，则该物质是Fe(OH)2和Fe(OH)3的混合物，否则为Fe(OH)2吸附Fe2+形成的混合物
1.下列关于铁的氧化物的说法不正确的是
A.铁的氧化物通常状况下都是黑色固体
B.四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物，它与盐酸反应后的溶液中同时
存在Fe2+和Fe3+
C.氧化铁可作红色涂料
D.工业上常使用铁的氧化物作原料冶炼铁
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2.某同学设计的制备氯化铁溶液的方案中，分别采用下列物品，其中能实现的是
A.氢氧化铁和硫酸 B.铁和盐酸
C.氧化亚铁和盐酸 D.氧化铁和盐酸
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氢氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水，A项错误；
铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，B项错误；
氧化亚铁和盐酸反应生成氯化亚铁和水，C项错误；
氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，可以制备氯化铁溶液，D项正确。
3.(2024·江苏南通高三上期末)春秋初年，我国已掌握了冶铁技术。下列有关铁的化学反应的叙述正确的是
A.室温下，过量Fe与浓硫酸反应生成FeSO4
B.加热时，过量Fe与氯气反应生成FeCl2
C.高温下，铁与水蒸气反应有Fe3O4生成
D.高温下，铁粉与氧化铝粉末反应生成单质铝
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室温下，Fe在浓硫酸中钝化，无法继续反应，A错误；
氯气氧化性较强，无论Fe是否过量，与氯气在加热条件下反应都只生成FeCl3，B错误；
高温条件下，Fe与水蒸气反应得到Fe3O4和氢气，C正确；
Fe的活动性不如Al，不能从氧化铝中置换出Al单质，D错误。
答案
4.(2024·南京模拟)FeCl3是一种很重要的铁盐，广泛用于建筑、无机、印染、玻璃、有机等工业，下列说法不正确的是
A.工业上用覆铜板、FeCl3溶液等制作印刷电路板，说明铜的还原性比
Fe2+强
B.Fe3+水解生成Fe(OH)3使溶液呈酸性
C.将NaOH浓溶液滴加到煮沸的饱和FeCl3溶液中，制备Fe(OH)3胶体
D.FeCl3溶液可用于有机物中酚羟基的检验
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铁离子与铜反应生成铜离子和亚铁离子，铜做还原剂，说明铜的还原性比Fe2+强，A正确；
Fe3+水解生成Fe(OH)3和氢离子，使溶液呈酸性，B正确；
应该将饱和FeCl3溶液滴加到煮沸的蒸馏水中，制备Fe(OH)3胶体，C错误。
5.(2024·江西模拟)下列关于Fe及其化合物反应的离子方程式书写正确的是
A.实验室配制的亚铁盐溶液在空气中被氧化：4Fe2++O2+2H2O===4Fe3+
+4OH－
B.Fe(OH)3固体溶于HI溶液： Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
C.用FeCl3饱和溶液制备Fe(OH)3胶体：Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+
D.过量铁粉与稀硝酸反应：Fe+4H++N===Fe3++NO↑+2H2O
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正确的离子方程式为4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O，A项错误；
Fe(OH)3与HI发生氧化还原反应，离子方程式为2Fe(OH)3+6H++2I－=== 2Fe2++I2+6H2O，B项错误；
将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，加热至液体呈红褐色即制得Fe(OH)3胶体，反应的离子方程式为Fe3++3H2O Fe(OH)3(胶体)+3H+，C项正确；
过量的铁粉与稀硝酸反应生成Fe2+，离子方程式为3Fe+8H++2N=== 3Fe2++2NO↑+4H2O，D项错误。
6.《新修本草》中描述“青矾”为“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃……烧之赤色”。青矾加热时的反应为2(FeSO4·7H2O) Fe2O3+
SO2↑+H2SO4+13H2O。下列说法正确的是
A.产物中含有3种非金属氧化物
B.所得赤色物质为FeSO4
C.反应为分解反应
D.铁元素发生还原反应
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产物中SO2和H2O为非金属氧化物，A错误；
该反应由一种物质生成四种物质，为分解反应，C正确；
反应中铁元素化合价由+2价升高到+3价，失去电子，发生氧化反应，D错误。
7.(2024·北京西城一模)还原铁粉与水蒸气的反应装置如图所示。取少量反应后的固体加入稀硫酸使其完全溶解得溶液a；另取少量反应后的固体加入稀硝酸使其完全溶解，得溶液b。下列说法正确的是
A.铁与水蒸气反应：2Fe+3H2O(g) Fe2O3+3H2
B.肥皂液中产生气泡，不能证明铁与水蒸气
反应生成H2
C.向溶液a中滴加K3溶液，出现蓝
色沉淀，说明铁粉未完全反应
D.向溶液b中滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了固体中含有Fe2O3
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Fe与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，化学方程式为3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2，故A错误；
肥皂液中产生气泡，只能说明有气体生成，不能说明是氢气，故B正确；
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；
若滴加KSCN溶液后变红色，说明含三价铁离子，Fe3O4溶于稀硝酸也能生成三价铁离子，故D错误。
8.(2024·上海高三期中)实验室可以用如图所示装置制备氢氧化亚铁，下列说法错误的是
A.实验前应把稀硫酸和氢氧化钠溶液均煮沸处理
B.实验开始阶段，应把弹簧夹C和D都打开
C.一段时间后，关闭弹簧夹C和D，在B中生成白
色絮状沉淀
D.实验结束后关闭弹簧夹D，可以长时间保存氢氧化亚铁
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氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁，所以制备氢氧化亚铁时应将稀硫酸和氢氧化钠溶液预先煮沸，使溶解的空气逸出，故A正确；
氢氧化亚铁具有强还原性，易被空气中的氧气氧化为
氢氧化铁，故实验开始阶段，应把弹簧夹C和D都打开，A中反应产生氢气，排尽装置内的空气，防止亚铁离子被氧气氧化，故B正确；
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一段时间后，关闭弹簧夹C，但不能关闭弹簧夹D，可利用生成的氢气使装置A中压强增大，把硫酸亚铁溶液压入装置B的氢氧化钠溶液中，反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，故C错误；
本实验利用反应生成的氢气排净装置中的空气，故实验结束后关闭弹簧夹D，可以长时间保存氢氧化亚铁，故D正确。
9.下列表示客观事实的化学方程式或离子方程式不正确的是
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选项 客观事实 化学(离子)方程式
A 铁的金属活动性大于铜 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
B 铁和水蒸气能发生置换反应 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
C 配制FeCl3溶液时，将FeCl3固体加入浓盐酸中溶解后加水稀释 Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+
D Fe3+的氧化性大于I2 2Fe3++2I－===2Fe2++I2
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证明铁的金属活动性大于铜的离子方程式为Fe+Cu2+===Fe2++Cu，A错误。
10.乳酸亚铁即[CH3CH(OH)COO]2Fe是一种食品铁强化剂。某同学为检验其水溶液中有Fe2+，设计了如下方案。其中方案合理且现象叙述正确的是
A.向乳酸亚铁溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，出现蓝色沉淀
B.向乳酸亚铁溶液中滴加NaOH溶液，立即出现红褐色沉淀
C.向乳酸亚铁溶液中滴加酸性KMnO4溶液，振荡后紫色褪去
D.向乳酸亚铁溶液中依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液变红
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K++Fe2++[Fe(CN)6]3－===KFe[Fe(CN)6]↓，KFe[Fe(CN)6]是蓝色不溶于水的物质，能检验出溶液中有Fe2+，A正确；
向乳酸亚铁溶液中滴加NaOH溶液，先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，B错误；
CH3CH(OH)COO－中含有羟基，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，C错误；
向乳酸亚铁溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加氯水，溶液变红，证明乳酸亚铁溶液中有Fe2+，如果向乳酸亚铁溶液中依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液变红，则不能证明溶液中有Fe2+，D错误。
11.(2024·安徽模拟预测)南京师范大学陈旭东教授课题组和清华大学李隽教授课题组的研究团队完成了具有二十面体结构的[Fe@Fe12]16+铁团簇(如图所示)的合成与计算化学研究。下列说法正确的是
A.56Fe比54Fe多2个电子
B.[Fe@Fe12]16+具有还原性
C.Fe位于元素周期表第10纵列
D.[Fe@Fe12]16+中铁与铁之间存在离子键
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56Fe、54Fe互为同位素，电子数相同，中子数相差2，故A错误；
Fe位于元素周期表第8纵列，故C错误；
[Fe@Fe12]16+铁团簇中不存在阴离子，因此不含离子键，故D错误。
12.(2025·江西九江模拟)某黑色粉末可能是Fe3O4或Fe3O4与FeO的混合物，为进一步确认该黑色粉末的成分，下列实验方案不可行的是
A.准确称量一定质量的黑色粉末，用H2充分还原，并用干燥剂收集所得
水，获得水的准确质量，进行计算
B.准确称量一定质量的黑色粉末，溶解于足量盐酸，加热蒸干溶液并在
空气中灼烧至质量不变，称量所得粉末质量，进行计算
C.准确称量一定质量的黑色粉末，用CO充分还原，在CO气流中冷却后
准确称量剩余固体的质量，计算
D.准确称量一定质量的黑色粉末，与一定量铝粉混合后点燃，充分反应
后冷却，准确称量剩余固体质量，进行计算
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准确称量一定质量的黑色粉末，用H2充分还原，并用干燥剂收集所得水，获得水的准确质量，计算得到氧元素的质量和铁元素的质量，依据铁元素和氧元素物质的量之比确定化学式，能计算得到物质组成，故A不选；准确称量一定质量的黑色粉末，溶解于足量盐酸，加热蒸干溶液并在空气中灼烧至质量不变，称量所得粉末质量，即氧化铁的质量，依据铁元素和氧元素守恒计算铁元素和氧元素物质的量之比，判断氧化物的化学式，能计算得到物质组成，故B不选；
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准确称量一定质量的黑色粉末，用CO充分还原，在CO气流中冷却后准确称量剩余固体的质量，依据铁元素和氧元素质量守恒计算铁元素和氧元素物质的量之比，分析判断氧化物的存在形式，能计算得到物质组成，故C不选；
准确称量一定质量的黑色粉末，与一定质量铝粉混合后点燃，充分反应后冷却，准确称量剩余固体质量，反应前后都是固体，反应前后固体质量不变，不能计算确定该黑色粉末的成分，故D选。
13.室温下，探究三价铁盐溶液的性质。下列实验方案能达到探究目的的是
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选项 探究目的 实验方案
A Fe(OH)3胶体的制备 向2 mL 0.1 mol·L－1的FeCl3溶液中滴加足量稀氨水
B H2O2的氧化性比Fe3+强 将硫酸酸化的H2O2滴入Fe(NO3)2溶液中，观察溶液颜色变化
C H+能抑制Fe3+的水解 在试管中加入1 mL 0.1 mol·L－1的Fe2(SO4)3溶液，再加入1 mL 0.5 mol·L－1的硫酸，观察溶液颜色变化
D Fe3+与I－所发生的反应为可逆反应 取5 mL 0.1 mol·L－1KI溶液，加入1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液，萃取分液后，向水层滴入KSCN溶液，观察溶液颜色变化
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向2 mL 0.1 mol·L－1的FeCl3溶液中滴加足量稀氨水，得到的为Fe沉淀，A错误；
硝酸根离子在酸性环境中有强氧化性，对实验造成干扰，B错误；
在试管中加入1 mL 0.1 mol·L－1的Fe2(SO4)3溶液，再加入1 mL 0.5 mol·L－1 的硫酸，溶液颜色变化不明显，C错误；
取5 mL 0.1 mol·L－1KI溶液，加入1 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液，KI过量，萃取分液后，向水层滴入KSCN溶液，观察溶液颜色变化，若变红，则证明该反应为可逆反应，D正确。
14.铁是目前产量最大、使用最广泛的金属。我国目前发现最早的人工冶铁制品是河南三门峡出土的西周晚期的玉柄铁剑。
(1)在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或钢水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，请用化学方程式解释：　　　　　　　 　　。
(2)电子工业中常用FeCl3溶液作为“腐蚀液”腐蚀铜电路板。为了检验反应后所得混合溶液中还有Fe3+，可选择下列试剂中的　　(填字母)进行检验，现象是　　　　　。
A.KSCN溶液 B.酸性KMnO4溶液
C.新制氯水
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3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
A
溶液变红
15.实验室用如图装置测定FeO和Fe2O3固体混合物中Fe2O3的质量，D装置的硬质双通玻璃管中的固体物质是FeO和Fe2O3的混合物。
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答案
(1)如何检查装置A的气密性？_____________________________________
_______________________________________________________________________________________。
关闭a，从球形漏斗口加水，待水从漏斗管上升与容器的水面形成一段水柱差，停止加水，静置片刻，如水柱不下降，证明其气密性良好
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(2)为了安全，在点燃D处的酒精灯之前，必须进行的操作是___________
　　　　 　。
(3)装置B的作用是　　　　　　　　 　　。装置C中装的液体是　　　，所起的作用是　　　　　。
在b出口处
检验氢气的纯度
除去H2中混有的HCl气体
浓硫酸
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答案
(4)点燃D处的酒精灯，写出在硬质双通玻璃管中发生反应的化学方程式：
　　　　　　　　　　　　　　 。
(5)若FeO和Fe2O3固体混合物的质量为23.2 g，反应完全后U形管的质量增加7.2 g，则混合物中Fe2O3的质量为　　。
Fe2O3+3H2 2Fe+3H2O、FeO+H2 Fe+H2O
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答案
U形管的作用是吸收反应生成的水，为了保证纯净的H2进入D装置，必须利用B、C装置除杂(HCl气体和水蒸气)；为了保证U形管增加的质量等于反应生成水的质量，必须用F装置防止空气中的水蒸气进入E装置。
16.铁黄(FeOOH)是一种重要的化工产品。制备铁黄：向一定浓度FeSO4溶液中加入氨水，产生白色沉淀，并很快变成灰绿色。当滴加氨水至pH为6.0时，停止滴加氨水，开始通氧气，生成铁黄。通入氧气过程中，记录溶液pH变化如图所示。
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答案
已知：25 ℃时，Fe(OH)2完全沉淀(离子浓度≤10－5 mol·L－1)的pH=8.5。
(1)滴加氨水至pH为6.0时，溶液中残留F浓度为　　 mol·L－1。
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答案
Fe(OH)2完全沉淀(离子浓度≤10－5 mol·L－1)的pH=8.5，Ksp[Fe(OH)2]=10－5×(10－5.5)2=10－16，
滴加氨水至pH为6.0时，c(Fe2+)= mol·L－1=
1 mol·L－1。
(2)0~t1时段，溶液pH几乎不变；t1~t2时段，溶液pH明显降低。请解释原因：___________________
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(3)实验中产生灰绿色物质，甲同学认为该物质是Fe(OH)2和Fe(OH)3的混合物，乙同学认为是Fe(OH)2吸附Fe2+形成的混合物。设计实验方案验证哪一位同学的观点正确：________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________。
0~t1时段，4Fe(OH)2 +O2===4FeOOH+2H2O，c(H+)不变；t1~t2时段，4F+6H2O+O2===4FeOOH↓+8H+，c(H+)增大
取少量混合物于试管中，加入足量的稀盐酸，再滴加几滴硫氰化钾溶液，若溶液变为红色，则该物质是Fe(OH)2和Fe(OH)3的混合物，否则为Fe(OH)2吸附Fe2+形成的混合物
返回第四章　第14练　铁及其重要化合物
分值：100分
(选择题1~9题，每小题5分，10~13题，每小题7分，共73分)
1.下列关于铁的氧化物的说法不正确的是(　　)
A.铁的氧化物通常状况下都是黑色固体
B.四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物，它与盐酸反应后的溶液中同时存在Fe2＋和Fe3＋
C.氧化铁可作红色涂料
D.工业上常使用铁的氧化物作原料冶炼铁
2.某同学设计的制备氯化铁溶液的方案中，分别采用下列物品，其中能实现的是(　　)
A.氢氧化铁和硫酸 B.铁和盐酸
C.氧化亚铁和盐酸 D.氧化铁和盐酸
3.(2024·江苏南通高三上期末)春秋初年，我国已掌握了冶铁技术。下列有关铁的化学反应的叙述正确的是(　　)
A.室温下，过量Fe与浓硫酸反应生成FeSO4
B.加热时，过量Fe与氯气反应生成FeCl2
C.高温下，铁与水蒸气反应有Fe3O4生成
D.高温下，铁粉与氧化铝粉末反应生成单质铝
4.(2024·南京模拟)FeCl3是一种很重要的铁盐，广泛用于建筑、无机、印染、玻璃、有机等工业，下列说法不正确的是(　　)
A.工业上用覆铜板、FeCl3溶液等制作印刷电路板，说明铜的还原性比Fe2＋强
B.Fe3＋水解生成Fe(OH)3使溶液呈酸性
C.将NaOH浓溶液滴加到煮沸的饱和FeCl3溶液中，制备Fe(OH)3胶体
D.FeCl3溶液可用于有机物中酚羟基的检验
5.(2024·江西模拟)下列关于Fe及其化合物反应的离子方程式书写正确的是(　　)
A.实验室配制的亚铁盐溶液在空气中被氧化：4Fe2＋＋O2＋2H2O===4Fe3＋＋4OH－
B.Fe(OH)3固体溶于HI溶液： Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
C.用FeCl3饱和溶液制备Fe(OH)3胶体：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3H＋
D.过量铁粉与稀硝酸反应：Fe＋4H＋＋N===Fe3＋＋NO↑＋2H2O
6.《新修本草》中描述“青矾”为“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃……烧之赤色”。青矾加热时的反应为2(FeSO4·7H2O)Fe2O3＋SO2↑＋H2SO4＋13H2O。下列说法正确的是(　　)
A.产物中含有3种非金属氧化物
B.所得赤色物质为FeSO4
C.反应为分解反应
D.铁元素发生还原反应
7.(2024·北京西城一模)还原铁粉与水蒸气的反应装置如图所示。取少量反应后的固体加入稀硫酸使其完全溶解得溶液a；另取少量反应后的固体加入稀硝酸使其完全溶解，得溶液b。下列说法正确的是(　　)
A.铁与水蒸气反应：2Fe＋3H2O(g)Fe2O3＋3H2
B.肥皂液中产生气泡，不能证明铁与水蒸气反应生成H2
C.向溶液a中滴加K3溶液，出现蓝色沉淀，说明铁粉未完全反应
D.向溶液b中滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了固体中含有Fe2O3
8.(2024·上海高三期中)实验室可以用如图所示装置制备氢氧化亚铁，下列说法错误的是(　　)
A.实验前应把稀硫酸和氢氧化钠溶液均煮沸处理
B.实验开始阶段，应把弹簧夹C和D都打开
C.一段时间后，关闭弹簧夹C和D，在B中生成白色絮状沉淀
D.实验结束后关闭弹簧夹D，可以长时间保存氢氧化亚铁
9.下列表示客观事实的化学方程式或离子方程式不正确的是(　　)
选项 客观事实 化学(离子)方程式
A 铁的金属活动性大于铜 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
B 铁和水蒸气能发生置换反应 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
C 配制FeCl3溶液时，将FeCl3固体加入浓盐酸中溶解后加水稀释 Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋
D Fe3＋的氧化性大于I2 2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
10.乳酸亚铁即[CH3CH(OH)COO]2Fe是一种食品铁强化剂。某同学为检验其水溶液中有Fe2＋，设计了如下方案。其中方案合理且现象叙述正确的是(　　)
A.向乳酸亚铁溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，出现蓝色沉淀
B.向乳酸亚铁溶液中滴加NaOH溶液，立即出现红褐色沉淀
C.向乳酸亚铁溶液中滴加酸性KMnO4溶液，振荡后紫色褪去
D.向乳酸亚铁溶液中依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液变红
11.(2024·安徽模拟预测)南京师范大学陈旭东教授课题组和清华大学李隽教授课题组的研究团队完成了具有二十面体结构的[Fe@Fe12]16＋铁团簇(如图所示)的合成与计算化学研究。下列说法正确的是(　　)
A.56Fe比54Fe多2个电子
B.[Fe@Fe12]16＋具有还原性
C.Fe位于元素周期表第10纵列
D.[Fe@Fe12]16＋中铁与铁之间存在离子键
12.(2025·江西九江模拟)某黑色粉末可能是Fe3O4或Fe3O4与FeO的混合物，为进一步确认该黑色粉末的成分，下列实验方案不可行的是(　　)
A.准确称量一定质量的黑色粉末，用H2充分还原，并用干燥剂收集所得水，获得水的准确质量，进行计算
B.准确称量一定质量的黑色粉末，溶解于足量盐酸，加热蒸干溶液并在空气中灼烧至质量不变，称量所得粉末质量，进行计算
C.准确称量一定质量的黑色粉末，用CO充分还原，在CO气流中冷却后准确称量剩余固体的质量，计算
D.准确称量一定质量的黑色粉末，与一定量铝粉混合后点燃，充分反应后冷却，准确称量剩余固体质量，进行计算
13.室温下，探究三价铁盐溶液的性质。下列实验方案能达到探究目的的是(　　)
选项 探究目的 实验方案
A Fe(OH)3胶体的制备 向2 mL 0.1 mol·L－1的FeCl3溶液中滴加足量稀氨水
B H2O2的氧化性比Fe3＋强 将硫酸酸化的H2O2滴入Fe(NO3)2溶液中，观察溶液颜色变化
C H＋能抑制Fe3＋的水解 在试管中加入1 mL 0.1 mol·L－1的Fe2(SO4)3溶液，再加入1 mL 0.5 mol·L－1的硫酸，观察溶液颜色变化
D Fe3＋与I－所发生的反应为可逆反应 取5 mL 0.1 mol·L－1KI溶液，加入1 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液，萃取分液后，向水层滴入KSCN溶液，观察溶液颜色变化
14.(6分)铁是目前产量最大、使用最广泛的金属。我国目前发现最早的人工冶铁制品是河南三门峡出土的西周晚期的玉柄铁剑。
(1)在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或钢水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，请用化学方程式解释：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)电子工业中常用FeCl3溶液作为“腐蚀液”腐蚀铜电路板。为了检验反应后所得混合溶液中还有Fe3＋，可选择下列试剂中的　　　　　(填字母)进行检验，现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
A.KSCN溶液 B.酸性KMnO4溶液
C.新制氯水
15.(14分)实验室用如图装置测定FeO和Fe2O3固体混合物中Fe2O3的质量，D装置的硬质双通玻璃管中的固体物质是FeO和Fe2O3的混合物。
(1)如何检查装置A的气密性？　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)为了安全，在点燃D处的酒精灯之前，必须进行的操作是　　　　　　　　　　　　　　。
(3)装置B的作用是　　　　　　　　　　　　　　。装置C中装的液体是　　　　　　　　　　，所起的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)点燃D处的酒精灯，写出在硬质双通玻璃管中发生反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　。
(5)若FeO和Fe2O3固体混合物的质量为23.2 g，反应完全后U形管的质量增加7.2 g，则混合物中Fe2O3的质量为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
16.(7分)铁黄(FeOOH)是一种重要的化工产品。制备铁黄：向一定浓度FeSO4溶液中加入氨水，产生白色沉淀，并很快变成灰绿色。当滴加氨水至pH为6.0时，停止滴加氨水，开始通氧气，生成铁黄。通入氧气过程中，记录溶液pH变化如图所示。
已知：25 ℃时，Fe(OH)2完全沉淀(离子浓度≤10－5 mol·L－1)的pH=8.5。
(1)滴加氨水至pH为6.0时，溶液中残留Fe2＋浓度为　　　　　　 mol·L－1。
(2) 0~t1时段，溶液pH几乎不变；t1~t2时段，溶液pH明显降低。请解释原因：　　　 　　　　 　　。
(3)实验中产生灰绿色物质，甲同学认为该物质是Fe(OH)2和Fe(OH)3的混合物，乙同学认为是Fe(OH)2吸附Fe2＋形成的混合物。设计实验方案验证哪一位同学的观点正确：　　　 　　 　　　　　 　　　　　。
答案精析
1.A　2.D　3.C
4.C　[铁离子与铜反应生成铜离子和亚铁离子，铜做还原剂，说明铜的还原性比Fe2+强，A正确；Fe3+水解生成Fe(OH)3和氢离子，使溶液呈酸性，B正确；应该将饱和FeCl3溶液滴加到煮沸的蒸馏水中，制备Fe(OH)3胶体，C错误。]
5.C　[正确的离子方程式为4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O，A项错误；Fe(OH)3与HI发生氧化还原反应，离子方程式为2Fe(OH)3+6H++2I-2Fe2++I2+6H2O，B项错误；将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，加热至液体呈红褐色即制得Fe(OH)3胶体，反应的离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+，C项正确；过量的铁粉与稀硝酸反应生成Fe2+，离子方程式为3Fe+8H++2N3Fe2++2NO↑+4H2O，D项错误。]
6.C　7.B
8.C　[氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁，所以制备氢氧化亚铁时应将稀硫酸和氢氧化钠溶液预先煮沸，使溶解的空气逸出，故A正确；氢氧化亚铁具有强还原性，易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁，故实验开始阶段，应把弹簧夹C和D都打开，A中反应产生氢气，排尽装置内的空气，防止亚铁离子被氧气氧化，故B正确；一段时间后，关闭弹簧夹C，但不能关闭弹簧夹D，可利用生成的氢气使装置A中压强增大，把硫酸亚铁溶液压入装置B的氢氧化钠溶液中，反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，故C错误；本实验利用反应生成的氢气排净装置中的空气，故实验结束后关闭弹簧夹D，可以长时间保存氢氧化亚铁，故D正确。]
9.A　[证明铁的金属活动性大于铜的离子方程式为Fe+Cu2+Fe2++Cu，A错误。]
10.A
11.B　[56Fe、54Fe互为同位素，电子数相同，中子数相差2，故A错误；Fe位于元素周期表第8纵列，故C错误；[Fe@Fe12]16+铁团簇中不存在阴离子，因此不含离子键，故D错误。]
12.D　[准确称量一定质量的黑色粉末，用H2充分还原，并用干燥剂收集所得水，获得水的准确质量，计算得到氧元素的质量和铁元素的质量，依据铁元素和氧元素物质的量之比确定化学式，能计算得到物质组成，故A不选；准确称量一定质量的黑色粉末，溶解于足量盐酸，加热蒸干溶液并在空气中灼烧至质量不变，称量所得粉末质量，即氧化铁的质量，依据铁元素和氧元素守恒计算铁元素和氧元素物质的量之比，判断氧化物的化学式，能计算得到物质组成，故B不选；准确称量一定质量的黑色粉末，用CO充分还原，在CO气流中冷却后准确称量剩余固体的质量，依据铁元素和氧元素质量守恒计算铁元素和氧元素物质的量之比，分析判断氧化物的存在形式，能计算得到物质组成，故C不选；准确称量一定质量的黑色粉末，与一定质量铝粉混合后点燃，充分反应后冷却，准确称量剩余固体质量，反应前后都是固体，反应前后固体质量不变，不能计算确定该黑色粉末的成分，故D选。]
13.D
14.(1)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2　(2)A　溶液变红
15.(1)关闭a，从球形漏斗口加水，待水从漏斗管上升与容器的水面形成一段水柱差，停止加水，静置片刻，如水柱不下降，证明其气密性良好　(2)在b出口处检验氢气的纯度
(3)除去H2中混有的HCl气体　浓硫酸　干燥氢气
(4)Fe2O3+3H22Fe+3H2O、FeO+H2Fe+H2O
(5)16 g
16.(1)1　(2)0~t1时段，4Fe(OH)2+O24FeOOH+2H2O，c(H+)不变；t1~t2时段，4Fe2++6H2O+O24FeOOH↓+8H+，c(H+)增大　(3)取少量混合物于试管中，加入足量的稀盐酸，再滴加几滴硫氰化钾溶液，若溶液变为红色，则该物质是Fe(OH)2和Fe(OH)3的混合物，否则为Fe(OH)2吸附Fe2+形成的混合物
解析　(1) Fe(OH)2完全沉淀(离子浓度≤10-5 mol·L-1)的pH=8.5，Ksp[Fe(OH)2]=10-5×(10-5.5)2=10-16，滴加氨水至pH为6.0时，c(Fe2+)= mol·L-1=1 mol·L-1。

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