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第3讲　铁及其氧化物、氢氧化物
1．了解铁的主要性质及其在生产、生活中的应用。
2．知道不同价态的铁的氧化物的主要性质和用途。
3．掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的性质及Fe(OH)2的制备方法。
考点1　铁单质及其氧化物
1．铁的单质
(1)物理性质
铁是________色固体，熔点较高，具有良好的导热性、导电性、延展性，能被________吸引。
(2)化学性质
[关系图谱]人教必修第一册
(3)铁与不同氧化剂的反应规律
　铁与哪些试剂反应生成高价铁？与哪些试剂反应生成亚铁？
[图解教材]人教必修第一册
铁粉与水蒸气的反应
(1)湿棉花的作用：产生水蒸气；
(2)集中火焰以提升加热效率；
(3)肥皂液的作用：收集和检验生成的气体；
(4)燃着的火柴：点燃氢气；
(5)实验结束冷却后，用磁铁吸引反应后所得固体能被磁铁吸引，据此不能确定铁粉未完全反应，其原因是反应生成的Fe3O4亦能被磁铁吸引。
2．铁的氧化物
(1)物理性质
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗称 — ________ ________
色、态 黑色粉末 ________ 黑色晶体
铁元素的价态 ________ ________ ________
氧化物类型 ________ ________ 复杂氧化物
用途 用于瓷器制作 用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料 用作磁性材料(如用作打印机墨粉)
(2)化学性质
①FeO不稳定，在空气中受热，能迅速被氧化成________。
②FeO、Fe2O3都属于金属氧化物，能溶于强酸，分别写出它们溶于盐酸的离子方程式：______________________________________________________________，
_____________________________________________________________________。
③铁的氧化物还能被CO、Al还原，以氧化铁为例写出化学方程式：_____________________________________________________________________，
_____________________________________________________________________。
④写出FeO溶于过量稀硝酸的化学方程式：_______________________________
_____________________________________________________________________。
⑤写出Fe2O3溶于过量氢碘酸(HI)的离子方程式：_____________________________________________________________________。
[备考提醒]铁与酸反应的规律
(1)Fe与一般酸反应时只生成Fe2+，与氧化性酸(HNO3)反应时Fe少量生成Fe3+，Fe过量生成Fe2+。
(2)Fe与浓硫酸、浓硝酸作用时常温钝化(形成致密氧化膜)，加热可以持续反应。
铁单质的反应规律
1．(鲁科必修第一册习题改编)把铁片放入下列溶液中，铁片溶解，溶液质量减少，且没有气体放出的是(　　)
A．CuSO4溶液
B．稀硫酸
C．Fe2(SO4)3溶液
D．硝酸和AgNO3的混合溶液
2．(人教必修第一册习题改编)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与浓硝酸反应生成
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铝单质
[误区警示]铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。
铁与水蒸气反应的实验探究
3．(人教必修第一册“思考与谈论”改编)为了探究铁与水的反应产物。某同学设计并进行了如图实验，虚线框处用来检验生成的气体。下列说法正确的是(　　)
A．实验后，装置B中生成红棕色固体
B．实验后，将装置B中的固体溶于足量稀硫酸，所得溶液中一定含有Fe3+
C．虚线框C处应该选择装置甲，试管中是灼热的铜丝
D．虚线框C处应该选择装置乙，试管中是灼热的表面覆盖氧化铜的铜丝
铁的氧化物的性质
4．(苏教必修第一册习题改编)关于铁的三种氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)的下列叙述中正确的是(　　)
A．铁的三种氧化物中铁元素的化合价完全相同
B．都是碱性氧化物，都能与盐酸反应生成氯化铁和水
C．氧化亚铁在空气中加热可生成更稳定的四氧化三铁
D．FeO与稀硝酸反应生成Fe(NO3)2和H2O考点2　铁的氢氧化物
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
色、态 ________色固体 红褐色固体
与盐酸反应 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2+＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3+＋3H2O
受热分解 — ___________ ____________
制法 可溶性亚铁盐与碱溶液反应：Fe2+＋2OH－===Fe(OH)2↓ 可溶性铁盐与碱溶液
二者的关系 在空气中，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_____________________
　从原子结构的角度解释，为什么Fe2+易被氧化？
[备考提醒]Fe(OH)2制备方法
(1)有机化合物覆盖层法 将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应
(2)还原性气体保护法 用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐与NaOH溶液混合，可长时间观察到白色沉淀
(3)电解法 用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖苯或煤油
铁的氢氧化物的性质及制备
1．(鲁科必修第一册教材改编)同学们在实验室里用如图装置制取Fe(OH)2，下列说法正确的是(　　)
A．FeSO4溶液的颜色为浅绿色
B．胶头滴管不应该插入液面以下
C．可将植物油换成酒精进行实验
D．生成的白色沉淀迅速变成灰绿色
2．某化学兴趣小组拟用如图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色。提供化学药品：铁粉、稀硫酸、氢氧化钠溶液。
(1)稀硫酸应放在________(填写仪器编号)中。
(2)本实验通过控制A、B、C三个开关，将仪器中的空气排尽后，再关闭开关________、打开开关______，就可观察到氢氧化亚铁的颜色。试分析实验开始时排尽装置中空气的理由：_______________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)实验时为防止仪器2中铁粉通过导管进入仪器3中，可采取的措施是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
1．判断正误：正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)Fe与足量硫粉混合加热制取Fe2S3。 (　　)
(2)Fe分别与Cl2和盐酸反应所得氯化物相同。 (　　)
(3)(2025·广东卷)磁带可由四氧化三铁涂覆在胶带上制成，Fe3O4具有磁性。
(　　)
(4)常温下，把Fe块投入浓硫酸中，Fe表面形成一层致密的氧化膜。 (　　)
(5)Fe(OH)3在空气中加热分解生成Fe2O3，则Fe(OH)2在空气中加热分解生成FeO。 (　　)
(6)将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中可制备Fe(OH)3胶体。 (　　)
(7)FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3都可以通过化合反应制取。 (　　)
(8)向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸，反应的离子方程式是Fe(OH)2＋2H＋===Fe2+＋2H2O。 (　　)
2．(2024·全国新课标卷)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(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)
B．酒精灯移至湿棉花下方实验效果更佳
C．用火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
某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水蒸气反应”的实验，并检验产物的性质，下列说法正确的是(　　)
A．实验时，应先点燃A处的酒精灯，再点燃B处的酒精喷灯
B．装置B中发生反应的化学方程式为2Fe＋3H2O(g)Fe2O3＋3H2
C．装置E中的现象是红色粉末变黑
D．因为铁与水蒸气反应，所以炽热的铁水注入模具之前，模具不需干燥处理
3．下列说法中正确的是(　　)
A．(2024·河北卷)还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声，则H2O具有还原性
B．(2024·山东卷)铁粉可用作食品脱氧剂
C．(2023·广东卷)擦干已洗净的铁锅，以防生锈，原因是铁丝在O2中燃烧生成Fe3O4
D．(2022·浙江1月卷)铁与碘反应易生成碘化铁
下列说法中正确的是(　　)
A．FeO不稳定，在空气中加热会被氧化为Fe2O3
B．FeO、Fe2O3、Fe3O4与酸反应，只生成一种盐和水
C．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
D．Na与H2O反应生成NaOH和H2，则Fe与H2O反应生成Fe(OH)3和H2
4．(2025·河南卷)X是自然界中一种常见矿物的主要成分，可以通过如图所示的四步反应转化为Q(略去部分参与反应的物质和反应条件)。已知X和Q的组成元素相同。
→→→→
下列说法错误的是(　　)
A．Y常用作油漆、涂料等的红色颜料
B．溶液Z加热煮沸后颜色会发生变化
C．R→Q反应需要在强酸性条件下进行
D．Q可以通过单质间化合反应制备
第3讲　铁及其氧化物、氢氧化物[关联教材·夯基固本]
考点1
[基础强化]
1．(1)银白　磁体　(2)3Fe＋2O2Fe3O4　2Fe＋3Cl22FeCl3　Fe＋SFeS　Fe＋I2FeI2　3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2　钝化　＋3　Fe＋Cu2+===Fe2+＋Cu　2Fe3+＋Fe===3Fe2+
探究　提示：铁与弱氧化剂(如S、FeCl3、CuSO4、I2等)反应时被氧化为Fe2+，铁与强氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3、浓硫酸等)反应时被氧化为Fe3+。
2．(1)铁红　磁性氧化铁　红棕色粉末　＋2价　＋3价　＋2价、＋3价　碱性氧化物　碱性氧化物　(2)Fe3O4　FeO＋2H＋===Fe2+＋H2O　Fe2O3＋6H＋===2Fe3+＋3H2O　Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2　Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3　3FeO＋10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O　Fe2O3＋2I－＋6H＋===2Fe2+＋I2＋3H2O
[教材发掘]
1．A　[A项，铁片与硫酸铜反应置换出铜，铁片溶解，溶液质量减少，没有气体放出；B项，铁与稀硫酸反应生成氢气，铁片溶解，溶液质量增加，有气体放出；C项，铁溶于Fe2(SO4)3溶液生成硫酸亚铁溶液，溶液质量增加；D项，铁和足量硝酸、硝酸银混合溶液反应生成硝酸铁、NO，铁片溶解，溶液质量增加，有气体放出。]
2．C　[室温下，Fe在浓硝酸中钝化，无法持续反应，A错误；氯气的氧化性较强，无论Fe是否过量，与氯气加热反应都只生成FeCl3，B错误；Fe的金属活动性不如Al，不能从氧化铝中置换出Al单质，D错误。]
3．D　[铁和水蒸气在高温条件下反应生成Fe3O4和H2。装置A用于制取水蒸气，水蒸气进入装置B中和铁粉在高温下反应，生成的氢气经干燥后进入装置C中，氢气可以用灼热的氧化铜检验。铁和水蒸气反应生成Fe3O4和H2，Fe3O4是黑色固体，故A错误；B中的固体有生成的Fe3O4，还可能有剩余的铁，将装置B中的固体溶于足量稀硫酸，Fe3O4和稀硫酸反应生成Fe2+和Fe3+：Fe3O4＋8H＋===2Fe3+＋Fe2+＋4H2O，若有剩余的铁，剩余的铁可将Fe3+还原为Fe2+：Fe＋2Fe3+===3Fe2+，所以所得溶液中不一定含有Fe3+，故B错误；氢气密度小于空气，试管口应向下，且氢气和铜不反应，故C错误；氢气密度小于空气，所以试管口应向下，氢气可以还原氧化铜生成铜，使黑色的氧化铜变成红色的铜，故D正确。]
4．C　[三种氧化物中Fe元素的化合价不完全相同，A错误；FeO与盐酸反应生成FeCl2和H2O，Fe3O4不是碱性氧化物且与盐酸反应生成FeCl2、FeCl3、H2O，B错误；FeO被硝酸氧化，生成Fe(NO3)3、NO、H2O，D错误。]
考点2
[基础强化]
白　2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O　白色絮状沉淀迅速变成灰绿色　红褐色　
探究　提示：基态Fe2+的价层电子排布为3d6，而Fe3+的价层电子排布为3d5，更稳定。
[教材发掘]
1．A　[B项，胶头滴管应该插入液面以下隔离氧气，防止氢氧化亚铁被氧化，错误；C项，酒精与水互溶，不能起到隔绝空气的作用，错误；D项，因植物油能隔绝空气，生成的Fe(OH)2不会被氧化，可稳定存在，错误。]
2．(1)1　(2)B　A(或AC)　防止生成的氢氧化亚铁被氧化　(3)将铁粉换成铁钉或铁块(合理即可)
[关联高考·探究考向]
1．(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×　(6)×　(7)√　(8)×
2．B　[铁和水蒸气在高温下发生反应生成Fe3O4和H2，该反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，A正确；酒精灯放在铁粉下方加热可以产生高温，且不影响水的蒸发，若移至湿棉花下方则难以产生高温，则实验效果不好，B错误；用火柴点燃肥皂泡，若产生尖锐的爆鸣声，则可证明生成的气体为氢气，C正确；由于该实验中的反应要在高温下发生，因此要使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉，D正确。]
同源类题
A　[实验时，应先点燃A处的酒精灯排净装置中空气，再点燃B处的酒精喷灯，防止铁被氧气氧化，A正确；铁和水蒸气高温生成四氧化三铁和氢气，化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，B错误；氢气还原氧化铜生成铜，现象为黑色固体变为红色，C错误；铁与水蒸气反应生成H2，易引起爆炸，故炽热的铁水注入模具之前，模具需干燥处理，D错误。]
3．B
同源类题
C
4．C　[Y为Fe2O3，为红棕色固体，常用作油漆、涂料等的红色颜料，A正确；溶液Z中含有Fe3+，加热煮沸后Fe3+发生水解会生成Fe(OH)3胶体，溶液颜色会由棕黄色转变为红褐色，B正确；R→Q为Fe2+→FeS的过程，可通过反应Fe2+＋H2S===FeS↓＋2H＋实现，H2S为弱酸，C错误；Q为FeS，可通过单质间化合反应制备，其反应可表示为Fe＋SFeS，D正确。]
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第四章　金属及其化合物
第3讲　铁及其氧化物、氢氧化物
1．了解铁的主要性质及其在生产、生活中的应用。
2．知道不同价态的铁的氧化物的主要性质和用途。
3．掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的性质及Fe(OH)2的制备方法。
关联教材·夯基固本
考点1　铁单质及其氧化物
1．铁的单质
(1)物理性质
铁是____色固体，熔点较高，具有良好的导热性、导电性、延展性，能被____吸引。
银白
磁体
(2)化学性质
[关系图谱]人教必修第一册
3Fe＋2O2Fe3O4
2Fe＋3Cl22FeCl3
Fe＋SFeS
Fe＋I2FeI2
3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
钝化
＋3
Fe＋Cu2+===Fe2+＋Cu
2Fe3+＋Fe===3Fe2+
(3)铁与不同氧化剂的反应规律
探究　铁与哪些试剂反应生成高价铁？与哪些试剂反应生成亚铁？
提示：铁与弱氧化剂(如S、FeCl3、CuSO4、I2等)反应时被氧化为Fe2+，铁与强氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3、浓硫酸等)反应时被氧化为Fe3+。
[图解教材]人教必修第一册
铁粉与水蒸气的反应
(1)湿棉花的作用：产生水蒸气；
(2)集中火焰以提升加热效率；
(3)肥皂液的作用：收集和检验生成的气体；
(4)燃着的火柴：点燃氢气；
(5)实验结束冷却后，用磁铁吸引反应后所得固体能被磁铁吸引，据此不能确定铁粉未完全反应，其原因是反应生成的Fe3O4亦能被磁铁吸引。
2．铁的氧化物
(1)物理性质
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗称 — ____ __________
色、态 黑色粉末 __________ 黑色晶体
铁元素的价态 ______ ______ _____________
铁红
磁性氧化铁
红棕色粉末
＋2价
＋3价
＋2价、＋3价
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
氧化物类型 __________ __________ 复杂氧化物
用途 用于瓷器制作 用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料 用作磁性材料
(如用作打印机墨粉)
碱性氧化物
碱性氧化物
(2)化学性质
①FeO不稳定，在空气中受热，能迅速被氧化成__________。
②FeO、Fe2O3都属于金属氧化物，能溶于强酸，分别写出它们溶于盐酸的离子方程式：____________________________________，____________________________________________。
③铁的氧化物还能被CO、Al还原，以氧化铁为例写出化学方程式：____________________________，___________________________。
Fe3O4
FeO＋2H＋===Fe2+＋H2O
Fe2O3＋6H＋===2Fe3+＋3H2O
Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3
④写出FeO溶于过量稀硝酸的化学方程式：_____________________
_______________________________________________。
⑤写出Fe2O3溶于过量氢碘酸(HI)的离子方程式：_________________________________________________________。
3FeO＋10HNO3(稀)===
Fe2O3＋2I－＋6H＋===2Fe2+＋I2＋3H2O
3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O
[备考提醒]铁与酸反应的规律
(1)Fe与一般酸反应时只生成Fe2+，与氧化性酸(HNO3)反应时Fe少量生成Fe3+，Fe过量生成Fe2+。
(2)Fe与浓硫酸、浓硝酸作用时常温钝化(形成致密氧化膜)，加热可以持续反应。
铁单质的反应规律
1．(鲁科必修第一册习题改编)把铁片放入下列溶液中，铁片溶解，溶液质量减少，且没有气体放出的是(　　)
A．CuSO4溶液
B．稀硫酸
C．Fe2(SO4)3溶液
D．硝酸和AgNO3的混合溶液
√
A　[A项，铁片与硫酸铜反应置换出铜，铁片溶解，溶液质量减少，没有气体放出；B项，铁与稀硫酸反应生成氢气，铁片溶解，溶液质量增加，有气体放出；C项，铁溶于Fe2(SO4)3溶液生成硫酸亚铁溶液，溶液质量增加；D项，铁和足量硝酸、硝酸银混合溶液反应生成硝酸铁、NO，铁片溶解，溶液质量增加，有气体放出。]
√
2．(人教必修第一册习题改编)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与浓硝酸反应生成
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铝单质
C　[室温下，Fe在浓硝酸中钝化，无法持续反应，A错误；氯气的氧化性较强，无论Fe是否过量，与氯气加热反应都只生成FeCl3，B错误；Fe的金属活动性不如Al，不能从氧化铝中置换出Al单质，D错误。]
[误区警示]铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。
铁与水蒸气反应的实验探究
3．(人教必修第一册“思考与谈论”改编)为了探究铁与水的反应产物。某同学设计并进行了如图实验，虚线框处用来检验生成的气体。下列说法正确的是(　　)
A．实验后，装置B中生成红棕色固体
B．实验后，将装置B中的固体溶于足量稀硫酸，所得溶液中一定含有Fe3+
C．虚线框C处应该选择装置甲，试管中是灼热的铜丝
D．虚线框C处应该选择装置乙，试管中是灼热的表面覆盖氧化铜的铜丝
√
D　[铁和水蒸气在高温条件下反应生成Fe3O4和H2。装置A用于制取水蒸气，水蒸气进入装置B中和铁粉在高温下反应，生成的氢气经干燥后进入装置C中，氢气可以用灼热的氧化铜检验。铁和水蒸气反应生成Fe3O4和H2，Fe3O4是黑色固体，故A错误；B中的固体有生成的Fe3O4，还可能有剩余的铁，将装置B中的固体溶于足量稀硫酸，Fe3O4和稀硫酸反应生成Fe2+和Fe3+：Fe3O4＋8H＋===2Fe3+＋Fe2+＋4H2O，若有剩余的铁，剩余的铁可将Fe3+还原为Fe2+：Fe＋2Fe3+===3Fe2+，所以所得溶液中不一定含有Fe3+，故B错误；氢气密度小于空气，试管口应向下，且氢气和铜不反应，故C错误；氢气密度小于空气，所以试管口应向下，氢气可以还原氧化铜生成铜，使黑色的氧化铜变成红色的铜，故D正确。]
4．(苏教必修第一册习题改编)关于铁的三种氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)的下列叙述中正确的是(　　)
A．铁的三种氧化物中铁元素的化合价完全相同
B．都是碱性氧化物，都能与盐酸反应生成氯化铁和水
C．氧化亚铁在空气中加热可生成更稳定的四氧化三铁
D．FeO与稀硝酸反应生成Fe(NO3)2和H2O
√
铁的氧化物的性质
C　[三种氧化物中Fe元素的化合价不完全相同，A错误；FeO与盐酸反应生成FeCl2和H2O，Fe3O4不是碱性氧化物且与盐酸反应生成FeCl2、FeCl3、H2O，B错误；FeO被硝酸氧化，生成Fe(NO3)3、NO、H2O，D错误。]
考点2　铁的氢氧化物
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
色、态 __色固体 红褐色固体
与盐酸反应 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2+＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3+＋3H2O
白
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
受热 分解 — ____________________________________
制法 可溶性亚铁盐与碱溶液反应：Fe2+＋2OH－===Fe(OH)2↓ 可溶性铁盐与碱溶液
反应：===
Fe(OH)3↓
2Fe(OH)3Fe2O3
＋3H2O
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
二者的关系 在空气中，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____________________ ________________________________
白色絮状沉淀迅速变成灰绿色
红褐色
探究　从原子结构的角度解释，为什么Fe2+易被氧化？
提示：基态Fe2+的价层电子排布为3d6，而Fe3+的价层电子排布为3d5，更稳定。
[备考提醒]Fe(OH)2制备方法
(1)有机 化合物 覆盖层 法 将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应
(2)还原 性气体 保护法 用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐与NaOH溶液混合，可长时间观察到白色沉淀

(3)电 解法 用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖苯或煤油
√
1．(鲁科必修第一册教材改编)同学们在实验室里用如图装置制取Fe(OH)2，下列说法正确的是(　　)
A．FeSO4溶液的颜色为浅绿色
B．胶头滴管不应该插入液面以下
C．可将植物油换成酒精进行实验
D．生成的白色沉淀迅速变成灰绿色
铁的氢氧化物的性质及制备
A　[B项，胶头滴管应该插入液面以下隔离氧气，防止氢氧化亚铁被氧化，错误；C项，酒精与水互溶，不能起到隔绝空气的作用，错误；D项，因植物油能隔绝空气，生成的Fe(OH)2不会被氧化，可稳定存在，错误。]
2．某化学兴趣小组拟用如图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色。提供化学药品：铁粉、稀硫酸、氢氧化钠溶液。
(1)稀硫酸应放在________(填写仪器编号)中。
1
(2)本实验通过控制A、B、C三个开关，将仪器中的空气排尽后，再关闭开关______、打开开关________，就可观察到氢氧化亚铁的颜色。试分析实验开始时排尽装置中空气的理由：________________
_________________________________________________________。
(3)实验时为防止仪器2中铁粉通过导管进入仪器3中，可采取的措施是_______________________________________________________。
B
A(或AC)
防止生成的
将铁粉换成铁钉或铁块(合理即可)
氢氧化亚铁被氧化
关联高考·探究考向
×
1．判断正误：正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)Fe与足量硫粉混合加热制取Fe2S3。 (　　)
(2)Fe分别与Cl2和盐酸反应所得氯化物相同。 (　　)
(3)(2025·广东卷)磁带可由四氧化三铁涂覆在胶带上制成，Fe3O4具有磁性。 (　　)
(4)常温下，把Fe块投入浓硫酸中，Fe表面形成一层致密的氧化膜。 (　　)
√
√
×
(5)Fe(OH)3在空气中加热分解生成Fe2O3，则Fe(OH)2在空气中加热分解生成FeO。 (　　)
(6)将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中可制备Fe(OH)3胶体。 (　　)
(7)FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3都可以通过化合反应制取。 (　　)
(8)向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸，反应的离子方程式是Fe(OH)2＋2H＋===Fe2+＋2H2O。 (　　)
×
√
×
×
2．(2024·全国新课标卷)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(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)
B．酒精灯移至湿棉花下方实验效果更佳
C．用火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
√
B　[铁和水蒸气在高温下发生反应生成Fe3O4和H2，该反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，A正确；酒精灯放在铁粉下方加热可以产生高温，且不影响水的蒸发，若移至湿棉花下方则难以产生高温，则实验效果不好，B错误；用火柴点燃肥皂泡，若产生尖锐的爆鸣声，则可证明生成的气体为氢气，C正确；由于该实验中的反应要在高温下发生，因此要使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉，D正确。]
某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁与水蒸气反应”的实验，并检验产物的性质，下列说法正确的是(　　)
A．实验时，应先点燃A处的酒精灯，再点燃B处的酒精喷灯
B．装置B中发生反应的化学方程式为2Fe＋3H2O(g)Fe2O3＋3H2
C．装置E中的现象是红色粉末变黑
D．因为铁与水蒸气反应，所以炽热的铁水注入模具之前，模具不需干燥处理
√
A　[实验时，应先点燃A处的酒精灯排净装置中空气，再点燃B处的酒精喷灯，防止铁被氧气氧化，A正确；铁和水蒸气高温生成四氧化三铁和氢气，化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，B错误；氢气还原氧化铜生成铜，现象为黑色固体变为红色，C错误；铁与水蒸气反应生成H2，易引起爆炸，故炽热的铁水注入模具之前，模具需干燥处理，D错误。]
√
3．下列说法中正确的是(　　)
A．(2024·河北卷)还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声，则H2O具有还原性
B．(2024·山东卷)铁粉可用作食品脱氧剂
C．(2023·广东卷)擦干已洗净的铁锅，以防生锈，原因是铁丝在O2中燃烧生成Fe3O4
D．(2022·浙江1月卷)铁与碘反应易生成碘化铁
下列说法中正确的是(　　)
A．FeO不稳定，在空气中加热会被氧化为Fe2O3
B．FeO、Fe2O3、Fe3O4与酸反应，只生成一种盐和水
C．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
D．Na与H2O反应生成NaOH和H2，则Fe与H2O反应生成Fe(OH)3和H2
√
√
4．(2025·河南卷)X是自然界中一种常见矿物的主要成分，可以通过如图所示的四步反应转化为Q(略去部分参与反应的物质和反应条件)。已知X和Q的组成元素相同。
→→→→
下列说法错误的是(　　)
A．Y常用作油漆、涂料等的红色颜料
B．溶液Z加热煮沸后颜色会发生变化
C．R→Q反应需要在强酸性条件下进行
D．Q可以通过单质间化合反应制备
C　[Y为Fe2O3，为红棕色固体，常用作油漆、涂料等的红色颜料，A正确；溶液Z中含有Fe3+，加热煮沸后Fe3+发生水解会生成Fe(OH)3胶体，溶液颜色会由棕黄色转变为红褐色，B正确；R→Q为Fe2+→FeS的过程，可通过反应Fe2+＋H2S===FeS↓＋2H＋实现，H2S为弱酸，C错误；Q为FeS，可通过单质间化合反应制备，其反应可表示为Fe＋SFeS，D正确。]
课时数智作业(十二)　铁及其氧化物、氢氧化物
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
√
(建议用时：30分钟　分值：50分)
说明：选择题每小题3分
『夯基补弱』
1．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．铁钉置于稀硫酸中，表面产生大量气泡，溶液由无色变蓝色
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
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
C　[室温下，Fe遇浓硫酸后其表面生成一层致密的氧化物薄膜，故A错误；高温下，Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，故C正确；一般情况下，Fe与氧化铝不反应，故D错误。]
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
2．(2026·阜阳检测)中华文化博大精深，蕴含着丰富的化学知识。下列有关铁及其化合物的内容说法错误的是(　　)
A．“折戟沉沙铁未销，自将磨洗认前朝”，磨洗时可利用酸洗去表面的铁锈
B．“古人以剂钢为刃，柔铁为茎干”，剂钢属于低碳钢，即含碳量较低的钢
C．“司南之杓，投之於地，其柢指南”，制作司南的材料磁石主要成分为Fe3O4
D．“翠镜啼痕印袖，红墙醉墨笼纱”，红墙的红色主要来源于Fe2O3
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
B　[铁锈可以用酸除去，A项正确；低碳钢韧性好，但强度低，不适合作刀刃，剂钢为高碳钢，B项错误；Fe3O4具有磁性，制作司南的材料磁石主要成分为Fe3O4，C项正确；Fe2O3为红棕色固体，可作红色涂料，故红墙的红色主要来源于Fe2O3，D项正确。]
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
3．(2026·曲靖检测)天青色瓷器在烧制过程中会生成二价铁的发色团，美丽的天青色就会呈现出来。其中一个反应为Fe3O4＋CO3FeO＋CO2，下列说法正确的是(　　)
A．Fe3O4在化学反应中只能作氧化剂
B．每生成1 mol FeO，转移2 mol电子
C．反应中能观察到固体颜色由红色变为黑色
D．反应中，氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
D　[Fe3O4中铁元素为＋2、＋3价，其化合价既可以升高也可以降低，则Fe3O4在化学反应中既能作氧化剂又能作还原剂，A错误；由化学方程式可知，碳元素的化合价由＋2价升高至＋4价，每生成3 mol FeO，转移2 mol电子，则每生成1 mol FeO，转移 mol电子，B错误；Fe3O4和FeO均为黑色固体，则反应中不能观察到固体颜色由红色变为黑色，C错误；反应中碳元素化合价由＋2价升高至＋4价，CO为还原剂，铁元素化合价由＋3价降低为＋2价，Fe3O4为氧化剂，则氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1，D正确。]
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
4．废铁屑制Fe2O3的一种流程如图：
下列说法不正确的是(　　)
A．热的纯碱溶液可去除废铁屑表面的油污
B．操作a是萃取
C．冰水既可洗去杂质又可减少固体的溶解
D．Fe2O3可用作红色颜料
B　[操作a是过滤，B项错误。]
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
5．(2026·兰州模拟)向Fe3O4和Fe组成的固体混合物中加入盐酸，各物质恰好完全反应，反应后的溶液X中只存在一种金属阳离子，且该金属阳离子与生成的气体的物质的量之比为2∶1。下列说法正确的是(　　)
A．向溶液X中滴加KSCN溶液，溶液变红
B．上述过程发生了两个化学反应
C．原固体混合物中Fe3O4和Fe的物质的量之比为1∶5
D．消耗的HCl与生成的H2的物质的量之比为2∶1
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
C　[发生的反应有Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O、Fe＋2FeCl3===3FeCl2、Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；各物质恰好完全反应，反应后溶液中只存在一种金属阳离子，说明溶质只有FeCl2，滴加KSCN溶液，溶液不变色，故A错误；由上述分析可知，发生了三个化学反应，故B错误；原固体混合物中Fe3O4和Fe分别设为a mol和
b mol，Fe2+的物质的量为(3a＋b) mol，X溶液中溶质只有FeCl2，所以n(HCl)＝2(3a＋b) mol，n(H2)＝(b－a) mol，有3a＋b＝2(b－a)，a∶b＝1∶5，故C正确；由C项的分析知，消耗的HCl与生成的H2物质的量之比为2(3a＋b)∶(b－a)＝4∶1，故D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
『培优提能』
6．某实验小组为验证红热的铁与水蒸气发生了化学反应，设计如下两个实验方案：
方案一：检验生成了氢气；
方案二：检验生成了磁性氧化铁，实验流程如图所示。
设NA为阿伏加德罗常数的值，则下列说法错误的是(　　)
A．将反应后的气体通入肥皂液中，若产生气泡，则说明铁与水蒸气反应产生气体
B．流程中加入足量CuSO4溶液的目的是除掉未反应的铁
C．现象1为产生蓝色沉淀，现象2为溶液变为红色
D．红热的铁丝与水蒸气反应，当转移电子数为8NA时，理论上生成4 mol H2
√
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
A　[将Fe与水蒸气混合加热，试管中的空气受热膨胀，气体通过导气管也会进入肥皂泡中，不能根据产生气泡判断铁与水蒸气反应产生气体，A错误；Fe与H2O(g)在高温下反应产生Fe3O4、H2，反应后剩余固体中可能含有Fe3O4及未反应的Fe，将反应后剩余的固体与足量CuSO4溶液混合，Fe与CuSO4发生置换反应产生FeSO4、Cu，故流程中加入足量CuSO4溶液的目的是除掉未反应的铁，B正确；Fe3O4与稀硫酸反应产生FeSO4、，FeSO4与K3[Fe(CN)6]溶液反应，产生蓝色沉淀，据此可以检验Fe2+的存在；Fe2(SO4)3与KSCN溶液反应生成红色Fe(SCN)3，据此可以检验Fe3+的存在，C正确；Fe与H2O(g)在高温下反应产生Fe3O4和H2：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，当转移电子数为8NA时，理论上生成4 mol H2，D正确。]
题号
1
3
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2
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6
8
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9
7．(2025·泰安期中)向盛有2 mL 0.1 mol·L-1 FeSO4溶液的试管中逐滴滴加
0.1 mol·L-1 NaOH溶液，出现白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。为探究灰绿色物质的成分，做如下实验，下列说法错误的是(　　)
组号 实验操作及现象
实验一 白色的Fe(OH)2固体露置在空气中，颜色由白色变为红褐色的过程中，没有灰绿色物质出现
实验二 向2 mL 0.01 mol·L-1 FeSO4溶液中逐滴滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液，出现灰绿色物质且颜色加深
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
A．试管中发生的反应：Fe2+＋2OH－===Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
B．灰绿色物质是Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3时生成的
C．溶液中生成Fe(OH)2越少颜色越深
D．灰绿色物质可能是Fe(OH)2水合物
题号
1
3
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2
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6
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9
B　[向盛有2 mL 0.1 mol·L-1 FeSO4溶液的试管中逐滴滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液，出现白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。白色絮状沉淀为Fe(OH)2，红褐色沉淀为，则试管中发生的反应为，A正确；由实验一可知在Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3时并没有产生灰绿色的物质，由实验二在溶液中反应可推测产生灰绿色物质可能是沉淀具有较强的吸附性，灰绿色
题号
1
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9
可能是表面吸附没反应的Fe2+引起的，B错误；生成的Fe(OH)2越少，说明未反应的Fe2+浓度越大，则更易被吸附在Fe(OH)2表面，沉淀颜色越深，C正确；对比实验一和二，白色的Fe(OH)2固体露置在空气中，颜色由白色变为红褐色的过程中，没有灰绿色物质出现，而溶液中会出现，灰绿色物质可能是Fe(OH)2水合物，D正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
8．(12分)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的名称是____________。装置5的作用是________________
____________________________________________________。(4分)
分液漏斗
液封，防止
空气进入装置4
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
(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：________________________________________。(4分)
在装置2、3之间添加控制开关
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
(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：____________
____________________________________________________。(4分)
装置4内的
空气没有排尽
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
[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)题述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溶液挤出，因而在装置2、3之间添加控制开关即可。(3)产生灰绿色沉淀的原因是Fe(OH)2被空气氧化，因为装置4中空气没有排尽。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
9．(17分)实验室用如图装置测定FeO和Fe2O3固体混合物中Fe2O3的质量，装置D的硬质双通玻璃管中的固体物质是FeO和Fe2O3的混合物。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
(1)如何检查装置A的气密性？________________________________
___________________________________________________________
____________________________________________________。(3分)
(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分)
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
在b出口处检验氢气的纯度
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
(3)装置B的作用是_______________________________________。
装置C中装的液体是____________，所起的作用是_____________。(5分)
在b出口处检验氢气的纯度
浓硫酸
干燥氢气
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
(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：______________________________________________。(2分)
(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________ g。(4分)
Fe2O3＋3H22Fe＋3H2O、FeO＋H2Fe＋H2O
16
[解析]　U形管的作用是吸收反应生成的水，为了保证纯净的H2进入装置D，必须利用装置B、C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，必须用装置F防止空气中的水蒸气进入装置E。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
谢 谢 ！课时数智作业(十二)　铁及其氧化物、氢氧化物
(建议用时：30分钟　分值：50分)
说明：选择题每小题3分
『夯基补弱』
1．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．铁钉置于稀硫酸中，表面产生大量气泡，溶液由无色变蓝色
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
2．(2026·阜阳检测)中华文化博大精深，蕴含着丰富的化学知识。下列有关铁及其化合物的内容说法错误的是(　　)
A．“折戟沉沙铁未销，自将磨洗认前朝”，磨洗时可利用酸洗去表面的铁锈
B．“古人以剂钢为刃，柔铁为茎干”，剂钢属于低碳钢，即含碳量较低的钢
C．“司南之杓，投之於地，其柢指南”，制作司南的材料磁石主要成分为Fe3O4
D．“翠镜啼痕印袖，红墙醉墨笼纱”，红墙的红色主要来源于Fe2O3
3．(2026·曲靖检测)天青色瓷器在烧制过程中会生成二价铁的发色团，美丽的天青色就会呈现出来。其中一个反应为Fe3O4＋CO3FeO＋CO2，下列说法正确的是(　　)
A．Fe3O4在化学反应中只能作氧化剂
B．每生成1 mol FeO，转移2 mol电子
C．反应中能观察到固体颜色由红色变为黑色
D．反应中，氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1
4．废铁屑制Fe2O3的一种流程如图：
下列说法不正确的是(　　)
A．热的纯碱溶液可去除废铁屑表面的油污
B．操作a是萃取
C．冰水既可洗去杂质又可减少固体的溶解
D．Fe2O3可用作红色颜料
5．(2026·兰州模拟)向Fe3O4和Fe组成的固体混合物中加入盐酸，各物质恰好完全反应，反应后的溶液X中只存在一种金属阳离子，且该金属阳离子与生成的气体的物质的量之比为2∶1。下列说法正确的是(　　)
A．向溶液X中滴加KSCN溶液，溶液变红
B．上述过程发生了两个化学反应
C．原固体混合物中Fe3O4和Fe的物质的量之比为1∶5
D．消耗的HCl与生成的H2的物质的量之比为2∶1
『培优提能』
6．某实验小组为验证红热的铁与水蒸气发生了化学反应，设计如下两个实验方案：
方案一：检验生成了氢气；
方案二：检验生成了磁性氧化铁，实验流程如图所示。
设NA为阿伏加德罗常数的值，则下列说法错误的是(　　)
A．将反应后的气体通入肥皂液中，若产生气泡，则说明铁与水蒸气反应产生气体
B．流程中加入足量CuSO4溶液的目的是除掉未反应的铁
C．现象1为产生蓝色沉淀，现象2为溶液变为红色
D．红热的铁丝与水蒸气反应，当转移电子数为8NA时，理论上生成4 mol H2
7．(2025·泰安期中)向盛有2 mL 0.1 mol·L-1 FeSO4溶液的试管中逐滴滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液，出现白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。为探究灰绿色物质的成分，做如下实验，下列说法错误的是(　　)
组号 实验操作及现象
实验一 白色的Fe(OH)2固体露置在空气中，颜色由白色变为红褐色的过程中，没有灰绿色物质出现
实验二 向2 mL 0.01 mol·L-1 FeSO4溶液中逐滴滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液，出现灰绿色物质且颜色加深
A．试管中发生的反应：Fe2+＋2OH－===Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
B．灰绿色物质是Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3时生成的
C．溶液中生成Fe(OH)2越多颜色越深
D．灰绿色物质可能是Fe(OH)2水合物
8．(12分)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的名称是____________。装置5的作用是_________________________
________________________________________________________________。(4分)
(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：________________________________________________________________。(4分)
(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：________________________________
_____________________________________________________________________
________________________________________________________________。(4分)
9．(17分)实验室用如图装置测定FeO和Fe2O3固体混合物中Fe2O3的质量，装置D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？__________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
________________________________________________________________。(3分)
(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分)
(3)装置B的作用是_____________________________________________________。
装置C中装的液体是____________，所起的作用是__________________________
________________________________________________________________。(5分)
(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：_____________________________________________________________________
________________________________________________________________。(2分)
(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________ g。(4分)
课时数智作业(十二)
1．C　[室温下，Fe遇浓硫酸后其表面生成一层致密的氧化物薄膜，故A错误；高温下，Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，故C正确；一般情况下，Fe与氧化铝不反应，故D错误。]
2．B　[铁锈可以用酸除去，A项正确；低碳钢韧性好，但强度低，不适合作刀刃，剂钢为高碳钢，B项错误；Fe3O4具有磁性，制作司南的材料磁石主要成分为Fe3O4，C项正确；Fe2O3为红棕色固体，可作红色涂料，故红墙的红色主要来源于Fe2O3，D项正确。]
3．D　[Fe3O4中铁元素为＋2、＋3价，其化合价既可以升高也可以降低，则Fe3O4在化学反应中既能作氧化剂又能作还原剂，A错误；由化学方程式可知，碳元素的化合价由＋2价升高至＋4价，每生成3 mol FeO，转移2 mol电子，则每生成1 mol FeO，转移 mol电子，B错误；Fe3O4和FeO均为黑色固体，则反应中不能观察到固体颜色由红色变为黑色，C错误；反应中碳元素化合价由＋2价升高至＋4价，CO为还原剂，铁元素化合价由＋3价降低为＋2价，Fe3O4为氧化剂，则氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1，D正确。]
4．B　[操作a是过滤，B项错误。]
5．C　[发生的反应有Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O、Fe＋2FeCl3===3FeCl2、Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；各物质恰好完全反应，反应后溶液中只存在一种金属阳离子，说明溶质只有FeCl2，滴加KSCN溶液，溶液不变色，故A错误；由上述分析可知，发生了三个化学反应，故B错误；原固体混合物中Fe3O4和Fe分别设为a mol和b mol，Fe2+的物质的量为(3a＋b) mol，X溶液中溶质只有FeCl2，所以n(HCl)＝2(3a＋b) mol，n(H2)＝(b－a) mol，有3a＋b＝2(b－a)，a∶b＝1∶5，故C正确；由C项的分析知，消耗的HCl与生成的H2物质的量之比为2(3a＋b)∶(b－a)＝4∶1，故D错误。]
6．A　[将Fe与水蒸气混合加热，试管中的空气受热膨胀，气体通过导气管也会进入肥皂泡中，不能根据产生气泡判断铁与水蒸气反应产生气体，A错误；Fe与H2O(g)在高温下反应产生Fe3O4、H2，反应后剩余固体中可能含有Fe3O4及未反应的Fe，将反应后剩余的固体与足量CuSO4溶液混合，Fe与CuSO4发生置换反应产生FeSO4、Cu，故流程中加入足量CuSO4溶液的目的是除掉未反应的铁，B正确；Fe3O4与稀硫酸反应产生FeSO4、，FeSO4与K3[Fe(CN)6]溶液反应，产生蓝色沉淀，据此可以检验Fe2+的存在；Fe2(SO4)3与KSCN溶液反应生成红色Fe(SCN)3，据此可以检验Fe3+的存在，C正确；Fe与H2O(g)在高温下反应产生Fe3O4和H2：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，当转移电子数为8NA时，理论上生成4 mol H2，D正确。]
7．B　[向盛有2 mL 0.1 mol·L-1 FeSO4溶液的试管中逐滴滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液，出现白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。白色絮状沉淀为Fe(OH)2，红褐色沉淀为，则试管中发生的反应为，A正确；由实验一可知在Fe(OH)2氧化成Fe(OH)3时并没有产生灰绿色的物质，由实验二在溶液中反应可推测产生灰绿色物质可能是Fe(OH)2沉淀具有较强的吸附性，灰绿色可能是表面吸附没反应的Fe2+引起的，B错误；生成的Fe(OH)2越少，说明未反应的Fe2+浓度越大，则更易被吸附在Fe(OH)2表面，沉淀颜色越深，C正确；对比实验一和二，白色的Fe(OH)2固体露置在空气中，颜色由白色变为红褐色的过程中，没有灰绿色物质出现，而溶液中会出现，灰绿色物质可能是Fe(OH)2水合物，D正确。]
8．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)题述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溶液挤出，因而在装置2、3之间添加控制开关即可。(3)产生灰绿色沉淀的原因是Fe(OH)2被空气氧化，因为装置4中空气没有排尽。
答案：(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
9．解析：U形管的作用是吸收反应生成的水，为了保证纯净的H2进入装置D，必须利用装置B、C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，必须用装置F防止空气中的水蒸气进入装置E。
答案：(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
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