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第33讲　铁及其氧化物和氢氧化物
复习要求　1.掌握铁及其氧化物、氢氧化物的主要性质；2.了解铁及其氧化物、氢氧化物的制备。
考点一　单质铁
【知识梳理】
1.铁的概述
2.铁的物理性质
银白色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被磁体吸引。
3.铁的化学性质
铁比较活泼，还原性较强，失去电子后生成＋2价或＋3价铁的化合物。
小题对点过
(1)分别写出Fe与过量、少量稀硝酸反应的离子方程式_______________________________。
(2)铁与卤素单质Cl2、Br2、I2反应，产物中铁的化合价分别是________，并说明原因________________________________________________。
(3)完成有关化学方程式。
答案　(1)HNO3过量:Fe＋4H＋＋N===Fe3＋＋NO↑＋2H2O　HNO3少量:3Fe＋8H＋＋2N===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O
(2)＋3、＋3、＋2　氧化性Cl2>Br2>Fe3＋>I2，所以铁与Cl2、Br2反应产物为Fe3＋，而铁与I2反应产物为Fe2＋
(3)3Fe＋2O2Fe3O4　2Fe＋3Cl22FeCl3　Fe＋S FeS　Fe＋I2 FeI2　3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2　Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑　钝化　＋3　Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu　2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
4.铁的冶炼
工业上通常用还原剂(如焦炭)将化合态的铁(如铁矿石)还原成铁单质，生成过程如下:
(1)还原剂的生成反应:C＋O2CO2__C＋CO22CO。
(2)赤铁矿石被还原的反应:Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。
【知能通关】
1.下列有关铁的化学反应的叙述正确的是(　　)
A.常温下，过量Fe与浓硝酸反应生成Fe(NO3)2
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
答案　C
解析　常温下，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，Fe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H2，C正确；Fe的活动性不如Al，故铁不能从氧化铝中置换出Al单质，D错误。
2.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。
答案　(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　铁的氧化物
【知识梳理】
　铁的氧化物的性质比较
FeO Fe2O3 Fe3O4(Fe2O3·FeO)
价态 ＋2 ＋3 ＋2、＋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
溶解性 都不溶于水，但溶于酸
与H＋ 反应 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
与CO反应 FexOy＋yCOxFe＋yCO2
空气中的稳 定性 不稳定，空气中加热，生成Fe3O4 稳定 稳定
主要化 学性质 还原性，易被氧化为三价铁 与酸反应生成三价铁盐 化合物中＋2的铁有还原性
小题对点过
(1)下列说法错误的是________。
①氧化铁能与酸反应，是碱性氧化物
②Fe3O4可用FeO·Fe2O3表示，故Fe3O4为混合物
③Fe2O3不能与水反应生成Fe(OH)3，所以不能通过化合反应生成Fe(OH)3
④FeO是碱性氧化物，Fe3O4是复杂氧化物，Fe2O3是两性氧化物
(2)按要求写下列反应的方程式:
①Fe3O4发生的铝热反应:________________。
②Fe3O4溶于稀硝酸:________________。
③Fe3O4溶于氢碘酸:________________。
答案　(1)②③④
(2)①3Fe3O4＋8Al9Fe＋4Al2O3
②3Fe3O4＋N＋28H＋===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O
③Fe3O4＋2I－＋8H＋===3Fe2＋＋I2＋4H2O
【知能通关】
1.化学让生活更美好。下列说法不正确的是(　　)
A.钢铁使用要尽可能减少钢铁的氧化损耗，Fe2O3是一种碱性氧化物
B.常温下，铁的氧化物都不溶于水，也不与水反应
C.故宫是中国最大的古代文化艺术博物馆，氧化铁可作故宫红色外墙的涂料
D.氧化亚铁在空气中加热会被迅速氧化成三氧化二铁
答案　D
解析　FeO在空气中加热变为Fe3O4。
2.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:________。
答案　FeO
解析　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。
3.有一块铁的“氧化物”样品，用140 mL 5.0 mol·L－1盐酸恰好将之完全溶解，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________。
答案　Fe5O7
解析　根据2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，可知铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中n(Fe2＋)＝0.025 mol×2＝0.05 mol，根据电荷守恒得2n(Fe2＋)＋3n(Fe3＋)＝n(Cl－)＝0.14 L×5 mol·L－1＝0.7 mol，则n(Fe3＋)＝0.2 mol，故n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝0.05 mol∶0.2 mol＝1∶4，故该氧化物可表示为FeO·2Fe2O3，即Fe5O7。
确定铁的氧化物组成的常用方法
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　铁的氢氧化物及制法
【知识梳理】
1.Fe(OH)3和Fe(OH)2的比较
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
颜色状态 白色固体 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 － 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O
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，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
小题对点过
(1)下列有关铁的氢氧化物的说法错误的是________________。
①Fe(OH)2是一种碱，不稳定，易分解为红色固体
②Fe(OH)2具有还原性，在空气中易被氧化为Fe(OH)3两性氢氧化物
③Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性，受热都能分解
④Fe(OH)3胶体透明、呈红褐色，能产生丁达尔效应
(2)写出一种生成Fe(OH)3的化合反应的方程式________________。
(3)写出HI与Fe(OH)3反应的离子方程式:_______________________________。
(4)写出稀硝酸与弱碱Fe(OH)2的离子方程式:________________。
答案　(1)①②
(2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(3)6H＋＋2I－＋2Fe(OH)3===2Fe2＋＋I2＋6H2O
(4)10H＋＋N＋3Fe(OH)2===3Fe3＋＋NO↑＋8H2O
2.铁的氢氧化物制备
实验室制备氢氧化铁和氢氧化亚铁如下图所示:
(1)图甲实验中观察到的现象是有红褐色沉淀生成，反应的离子方程式是Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。
(2)图乙实验中先观察到有白色沉淀生成，离子方程式:Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色)；在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。
(3)实验室中制备Fe(OH)2的条件:新制的亚铁盐溶液中不含O2等氧化性物质；制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭、隔绝空气的体系中。
【知能通关】
1.铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣。上述沉淀和残渣分别是(　　)
A.Fe(OH)3　Fe2O3
B.Fe(OH)2　Fe2O3
C.Fe(OH)2　Fe(OH)3
D.Fe(OH)2　Fe3O4
答案　B
解析　铁与稀硫酸反应生成FeSO4，FeSO4与过量氨水反应生成白色沉淀Fe(OH)2，在空气中加热Fe(OH)2，铁元素被氧化为＋3价，最后所得红棕色残渣为Fe2O3。
2.下列各图中能用于制备Fe(OH)2的装置是_______________(填序号)。
(1)若用②装置制备，简述制备原理与操作为___________________________________________。
(2)⑤中的苯能否用CCl4替换________，理由是: ________________。
(3)若用④制备，试管中的现象为_______________________________，有关化学方程式为_______________________________。
答案　①②③⑤　(1)开始时打开止水夹a，铁与稀硫酸反应产生氢气，让氢气赶尽装置内空气，当B中导管处氢气纯净，关闭止水夹a，FeSO4溶液被压入在氢气保护下的NaOH溶液中　(2)否　CCl4比FeSO4溶液的密度大，不在上层，无法隔绝空气
(3)生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色　FeSO4＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋Na2SO4、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
3.乳酸亚铁[CH3CH(OH)COO]2Fe易溶于水(其水溶液易被氧化)，不溶于乙醇，是一种很好的补铁剂，可由FeCO3与乳酸反应制得。
Ⅰ.制备碳酸亚铁:
实验室经常采用如图所示的装置制备FeCO3(电磁搅拌器及夹持装置略):
实验步骤:
第1步:组装仪器:①________，加入试剂；
第2步:控制盛放稀盐酸的分液漏斗的活塞制取二氧化碳，排尽装置内的空气；
第3步:一段时间后，至装置C中溶液pH为7时启动电磁搅拌器并控制盛放FeSO4溶液的分液漏斗的活塞，滴加一定量0.8 mol·L－1的FeSO4溶液，产生白色沉淀；
第4步:抽滤、洗涤、干燥，得到FeCO3固体。
(1)装置B中盛放试剂a的作用是________________；
①中应填入的实验操作是________________。
(2)装置C中最后一步反应得到FeCO3的离子方程式为________________。
Ⅱ.制备乳酸亚铁:
(3)将制得的FeCO3加到乳酸溶液中，再加入少量铁粉，在75 ℃下搅拌使之充分反应，然后再加入适量乳酸，冷却，加入乙醇，过滤，再洗涤和干燥，得到产品。
①加入少量铁粉的目的是________________。
②加入乙醇的目的是________________。
答案　(1)除去二氧化碳中混有的氯化氢　检查装置气密性
(2)Fe2＋＋2HC===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O
(3)防止亚铁离子被氧化　降低乳酸亚铁的溶解度
解析　(1)盐酸具有挥发性，B中应盛放饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中混有的氯化氢；该实验需制备二氧化碳气体，故组装仪器后，需检查装置气密性。(2)二氧化碳与碳酸钠反应生成NaHCO3，最后碳酸氢钠与亚铁反应生成FeCO3。(3)加入乙醇可降低乳酸亚铁的溶解度，析出晶体，过滤可得乳酸亚铁晶体。
我的收获
知识建构 感悟笔记
1.方法规律:　　　　　　 　　　　　 　　　　　　　　 　　　 2.盲点误区:　　　　　　　　　　　 　　　　　　 　　　　　
体验真题　感知高考
1.(2025·北京卷)我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时，发现月壤钛铁矿(FeTiO3)存在亚纳米孔道，吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气，水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是(　　)
A.月壤钛铁矿中存在活泼氢
B.将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气
C.月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应
D.将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量
答案　B
解析　A.月壤钛铁矿中的氢来自太阳风，以原子态吸附，属于活泼氢，A正确；B.地球上的钛铁矿若未吸附足够氢原子，根据原子守恒可知，加热可能无法生成水蒸气，因此“一定生成”的说法错误，B错误；C.生成水时H被氧化(0→＋1)，Fe被还原(如＋2→0)，存在化合价变化，属于氧化还原反应，C正确；D.水蒸气液化是物理变化，但会释放热量，D正确。
2.(2025·浙江6月选考)下列含铁化合物的制备方案正确的是选项(　　)
选项 目标产物 制备方案
A FeCl3·6H2O FeCl2溶液通足量Cl2后，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
B Fe2O3 红热的铁粉与水蒸气反应
C FeCl2 FeCl2·4H2O在干燥的HCl气流中脱水
D Fe(OH)2 FeCl2溶液中滴加煮沸过的NaOH溶液，在空气中过滤
答案　C
解析　A.FeCl2溶液通足量Cl2后，得到FeCl3溶液，若通过加热蒸发浓缩会促进Fe3＋水解且水解生成的HCl挥发，导致生成Fe(OH)3，无法得到FeCl3·6H2O，A错误；B.红热的铁粉与水蒸气反应会生成Fe3O4，得不到Fe2O3，B错误；C.FeCl2·4H2O在干燥的HCl气流中脱水可以得到FeCl2，C正确；D.FeCl2溶液中滴加煮沸过的NaOH溶液，在空气中过滤，生成的Fe(OH)2易被氧化为Fe(OH)3，D错误。
3.(2024·新课标卷)实验室中利用下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
答案　B
解析　A.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；B.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提供高温的反应条件，则实验效果不好，B错误；C.用木柴点燃肥皂泡，若产生尖锐的爆鸣声，则可检验生成的气体为氢气，C正确；D.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。
1.高考热点:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
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分层训练　提升考能
基础落实
1.(2025·山西太原高三检测)《天工开物》中“冶铁”原典中记载:“凡冶铁成器，取已炒熟铁为之……凡炉中炽铁用炭，煤炭居十七，木炭居十三……即用煤炭，也别有铁炭一种，取其火性内攻、焰不虚腾者，与炊炭同形而有分类也……”下列说法正确的是(　　)
A.熟铁是纯净的铁单质，生铁是铁和碳的混合物
B.冶铁过程只涉及化合反应与置换反应
C.铁炭和炊炭为碳元素的同素异形体
D.冶铁用到的煤炭和木炭均可还原铁的氧化物
答案　D
解析　生铁是铁合金，属于混合物，生铁的含碳量为2%~4.3%，熟铁指的是钢，也是铁合金，属于混合物，钢的含碳量为0.03%~2%，A错误；冶铁过程中CO与铁的氧化物反应生成铁和CO2，属于氧化还原反应，B错误；铁炭和炊炭不互为同素异形体，铁炭指铁合金，为混合物，C错误；冶铁用到的煤炭和木炭主要成分为碳，有还原性，均可还原铁的氧化物得到铁单质，D正确。
2.铁是日常生活中使用最广泛的金属，下列关于铁的说法正确的是(　　)
A.常温下浓硫酸与铁不反应，故常温下可用铁制容器贮藏、运输浓硫酸
B.铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X2)反应的生成物均为FeX3
C.铁的氧化物均为黑色，不溶于水
D.铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4
答案　D
解析　浓硫酸与Fe在常温时钝化，不是不反应，A错误；铁与I2反应时生成FeI2，B错误；Fe2O3为红棕色粉末，C错误。
3.(2026·河北衡水高三检测)下列物质的性质描述正确的是(　　)
A.Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3
B.Fe高温下与水蒸气反应，生成Fe(OH)2和H2
C.除去FeCl2溶液中少量的FeCl3杂质，可以在溶液中加过量的铁粉、再过滤
D.硫酸铜溶液中加少量的铁粉发生反应的离子方程式:3Cu2＋＋2Fe===2Fe3＋＋3Cu
答案　C
解析　Cl2具有强氧化性，铁在Cl2中燃烧只生成FeCl3，A错误；Fe高温下与水蒸气反应，生成Fe3O4和H2，B错误；正确的离子方程式为Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu，D错误。
4.(2025·山东滨州高三检测)如图两圆相交区域A、B、C、D分别表示两物质间的反应。下列有关离子方程式或叙述不正确的是(　　)
A.区域A:Fe＋4H＋＋N===Fe3＋＋NO↑＋2H2O
B.区域B:Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
C.区域C:发生复分解反应，生成Fe(NO3)3和H2O
D.区域D:发生氧化还原反应，生成Fe(NO3)3、NO和H2O
答案　B
解析　铁粉与足量稀硝酸反应时，生成Fe(NO3)3、NO和H2O，A正确；Fe3O4中含＋2价、＋3价铁，与足量稀硝酸反应生成Fe3＋，正确的离子方程式为3Fe3O4＋28H＋＋N===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O，B错误；Fe(OH)3与稀硝酸发生复分解反应:Fe(OH)3＋3HNO3===Fe(NO3)3＋3H2O，C正确；Fe(OH)2具有较强的还原性，与足量稀硝酸发生氧化还原反应生成Fe(NO3)3、NO和H2O，D正确。
5.(2025·湖北武汉质检)下列有关铁矿石与铁的氧化物的说法正确的是(　　)
A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4，磁铁矿的主要成分是Fe2O3，FeO俗称铁红
B.铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同
C.铁的氧化物都不溶于水，也不与水反应
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　C
解析　A.赤铁矿的主要成分是Fe2O3，Fe2O3俗称铁红，磁铁矿的主要成分是Fe3O4，A错误；B.铁矿石的成分与矿石的种类有关，铁锈的主要成分是Fe2O3，B错误；C.铁的氧化物如FeO、Fe2O3和Fe3O4，都不溶于水，也不和水反应，C正确；D.Fe2O3、FeO是碱性氧化物，Fe3O4不是碱性氧化物，D错误。
6.(2025·广东佛山一模)一种制备Fe(OH)2的改进装置如图所示，下列说法错误的是(　　)
A.配制FeSO4溶液时需加入硫酸
B.实验时先注入稀硫酸，再注入NaOH溶液和FeSO4溶液
C.装置N的作用是液封，并判断装置M中的空气是否排尽
D.用铁粉代替Na2CO3粉末，也能排尽空气
答案　D
解析　A.FeSO4易水解，为防止FeSO4水解，配制FeSO4溶液时需加入硫酸，故A正确；B.实验时先注入稀硫酸，等二氧化碳排出锥形瓶内的空气后再注入NaOH溶液和FeSO4溶液生成氢氧化亚铁，故B正确；C.烧杯内紫色石蕊试液变红，说明锥形瓶内空气完全排出，同时装置N可以防止空气进入锥形瓶，故C正确；D.氢气的密度比空气小，用铁粉代替Na2CO3粉末，不能排尽空气，故D错误。
7.(2025·山东济南高三检测)某同学对铁的氧化物产生了浓厚兴趣，查阅资料后制成以下卡片:
[查阅资料]在空气中把铁灼烧到500 ℃生成Fe3O4，温度再升高可生成Fe2O3，在更高的温度(约1 400 ℃)下加热Fe2O3时，又可得到Fe3O4。即:FeFe3O4Fe2O3
下列说法正确的是(　　)
A.FeO、Fe2O3和Fe3O4均为黑色固体
B.反应②的温度比反应③的温度高
C.FeO的稳定性强于Fe2O3
D.四氧化三铁中铁元素的化合价较复杂，其组成可表示为FeO·Fe2O3
答案　D
解析　Fe2O3为红棕色固体，A错误；根据信息可知，Fe在500 ℃时与氧气反应生成Fe3O4，继续升高温度生成Fe2O3，而在1 400 ℃时Fe2O3转化为Fe3O4，则反应②的温度比反应③的温度低，B错误；FeO不稳定，在空气里受热能迅速被氧化为Fe3O4，其稳定性弱于Fe2O3，C错误；Fe3O4中Fe为＋2价和＋3价，化学式可写为FeO·Fe2O3，D正确。
8.乳酸亚铁是一种常用的补血剂，乳酸亚铁易溶于水，可由乳酸和碳酸亚铁反应制得。现以铁屑制备乳酸亚铁。如图所示:
(1)加入稀硫酸可能发生反应的离子方程式有_______________________________。
(2)写出加入NH4HCO3溶液发生反应的化学方程式:_______________________________。
(3)能否用酸性KMnO4溶液检验乳酸亚铁溶液中的Fe2＋ ________________(填“能”或“不能”)，其理由为 ________________。
答案　(1)Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑　(2)FeSO4＋2NH4HCO3===FeCO3↓＋(NH4)2SO4＋CO2↑＋H2O　(3)不能　乳酸根离子也能被酸性高锰酸钾氧化
解析　(1)铁屑中含有Fe，可能含有铁锈(Fe2O3)，两者都会与稀硫酸反应。
能力提升
9.(2025·广西高三检测)某实验小组测定铁的氧化物FexOy的化学式；已知该氧化物中铁元素只有＋2和＋3两种价态，实验步骤如图，下列说法错误的是(　　)
A.只有步骤②发生了氧化还原反应
B.溶液a中阳离子有H＋、Fe3＋和Fe2＋
C.溶液b中n(Fe3＋)∶n(Cl－)＝1∶3
D.通过计算可得该氧化物的化学式为Fe4O5
答案　C
解析　该氧化物与盐酸反应后得到含有Fe3＋和Fe2＋的溶液，通入氯气后溶液中的Fe2＋被氧化成Fe3＋，其反应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。步骤①为复分解反应，步骤②为氧化还原反应，A正确；由于盐酸过量，则溶液a中阳离子除了Fe3＋和Fe2＋外，还有H＋，B正确；盐酸过量且是未知量，故溶液b中Fe3＋与Cl－的物质的量之比无法计算，C错误；步骤②反应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，其中消耗0.1 mol Cl2，则Fe2＋的物质的量为0.2 mol，原氧化物中Fe2＋也为0.2 mol，该氧化物中Fe2＋可以FeO的形式存在，其质量为0.2 mol×72 g·mol－1＝14.4 g，则其中Fe3＋以Fe2O3的形式存在，其质量为30.4 g－14.4 g＝16 g，物质的量为＝0.1 mol，则该氧化物可以写成Fe2O3·2FeO，即Fe4O5，D正确。
10.(2025·吉林省延边第一中学一模)铁及其化合物的转化关系如图。NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)
A.FeCl3溶液中通入SO2可实现转化①，说明氧化性:Fe3＋>SO2
B.转化②中每生成0.1 mol Fe3O4，转移的电子数为0.9NA
C.转化③中FeCl3和FeCl2的物质的量之比为1∶2
D.过量Fe在氯气中燃烧生成FeCl2
答案　A
解析　氧化剂的氧化性大于还原剂的氧化性，FeCl3溶液中通入SO2可生成FeCl2，FeCl3为氧化剂，SO2为还原剂，说明氧化性:Fe3＋>SO2，A正确；Fe与O2或水蒸气反应生成Fe3O4，生成1 mol Fe3O4转移8 mol电子，每生成0.1 mol Fe3O4，转移的电子数为0.8NA，B错误；转化③的化学方程式为2FeCl3＋FeCl2＋8NaOHFe3O4＋8NaCl＋4H2O，转化③中FeCl3和FeCl2的物质的量之比为2∶1，C错误；Fe与Cl2反应生成FeCl3，化学方程式为2Fe＋3Cl22FeCl3，无论Fe过量还是少量，Fe在氯气中燃烧都生成FeCl3，D错误。
11.用如图所示装置(夹持仪器省略)，制备氢氧化亚铁。
实验步骤如下:
Ⅰ.检查装置气密性后，关闭K2、K5、K6，打开K1、K3、K4，使装置A中产生的气体进入装置B中，排尽装置B中的空气；
Ⅱ.待装置B中空气排尽后，关闭K3，打开K2，将装置A中溶液压入装置B中并观察现象；
Ⅲ.关闭K1、K2，打开K5、K6，使装置C中产生的气体进入装置B中并观察现象。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是________，装置B中长玻璃管的作用_________________________________。
(2)步骤Ⅲ装置B中的现象是________________，
其发生反应的化学方程式为________________。
答案　(1)恒压滴液漏斗　平衡气压，辅助排出装置B中的空气
(2)白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色　4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
解析　氢氧化亚铁容易被氧气氧化，因此关闭K2、K5、K6，打开K1、K3、K4，装置A中产生H2，排出装置B中的空气，因此长导管作用之一是辅助排出装置B中的空气，作用之二是平衡压强，防止装置中压强过大，发生危险。
12.铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。
氧化铁红颜料跟某些油料混合，可以制成防锈油漆。以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等，用硫酸渣制备铁红(Fe2O3)的过程如图所示:
(1)酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式为________________；
“滤渣A”主要成分的化学式为________。
(2)还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3＋还原为Fe2＋，而本身被氧化为H2SO4，请完成该反应的离子方程式:
FeS2＋14Fe3＋＋________H2O===15Fe2＋＋________S＋________。
(3)氧化过程中，O2、NaOH与Fe2＋反应的离子方程式为_______________________________。
(4)为了确保铁红的质量和纯度，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是3.2~3.8，如果pH过大，可能引起的后果是________(几种离子沉淀的pH见下表)；滤液B可以回收的物质有____________(写化学式)。
沉淀物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Fe(OH)2 Mg(OH)2
开始沉淀pH 2.7 3.8 7.6 9.4
完全沉淀pH 3.2 5.2 9.7 12.4
答案　(1)Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O　SiO2　(2)8　2　16H＋
(3)4Fe2＋＋O2＋2H2O＋8OH－===4Fe(OH)3↓
(4)Al3＋、Mg2＋形成沉淀，使制得的铁红不纯　Na2SO4、Al2(SO4)3、MgSO4
解析　(1)酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应产生Fe2(SO4)3和H2O，该化学方程式为Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O；硫酸渣中的金属氧化物Fe2O3、Al2O3、MgO等都能与酸反应，而酸性氧化物SiO2不能与酸反应，所以“滤渣A”主要成分的化学式为SiO2。(2)还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3＋还原为Fe2＋，而本身被氧化为H2SO4，根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒可得，该反应的离子方程式为FeS2＋14Fe3＋＋8H2O===15Fe2＋＋2S＋16H＋。(3)氧化过程中，O2、NaOH与Fe2＋反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋2H2O＋8OH－===4Fe(OH)3↓。(4)Fe(OH)3 沉淀的pH是 2.7~3.2，而Al(OH)3沉淀的pH是3.8~5.2，氧化过程调节溶液的pH的范围在3.2~3.8，就可以使Fe3＋完全形成沉淀而Al3＋仍然存在于溶液中，如果pH过大，就会形成Al(OH)3、Mg(OH)2沉淀而使制得的铁红不纯；由于Fe3＋形成了Fe(OH)3沉淀过滤除去，所以滤液B可以回收的物质有Na2SO4、Al2(SO4)3、MgSO4。(共69张PPT)
大单元四　元素及其化合物
第一单元　金属及其化合物
第33讲　铁及其氧化物和氢氧化物
1.掌握铁及其氧化物、氢氧化物的主要性质；2.了解铁及其氧化物、氢氧化物的制备。
复习要求
考点一　单质铁
考点二　铁的氧化物
目
录
CONTENTS
体验真题　感知高考
分层训练　提升考能
考点三　铁的氢氧化物及制法
考点一　单质铁
知识梳理
知能通关
1.铁的概述
四
化合态
陨铁
3d64s2
Ⅷ
+2、+3
2.铁的物理性质
______色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被______吸引。
3.铁的化学性质
铁比较活泼，还原性较强，失去电子后生成______价或______价铁的化合物。
银白
磁体
+2
+3
(1)分别写出Fe与过量、少量稀硝酸反应的离子方程式
______________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)铁与卤素单质Cl2、Br2、I2反应，产物中铁的化合价分别是_______________，并说明原因__________________________________________________________ ___________________。
HNO3过量:Fe+4H++N===Fe3++NO↑+2H2O
HNO3少量:3Fe+8H++2N===3Fe2++2NO↑+4H2O
小题对点过
+3、+3、+2
氧化性Cl2>Br2>Fe3+>I2，所以铁与Cl2、Br2反应产物为Fe3+，而铁与
I2反应产物为Fe2+
(3)完成有关化学方程式。
Fe+2H+===Fe2++H2↑
钝化
+3
Fe+Cu2+===Fe2++Cu
2Fe3++Fe===3Fe2+
4.铁的冶炼
工业上通常用还原剂(如焦炭)将化合态的铁(如铁矿石)还原成铁单质，生成过程如下:
(1)还原剂的生成反应:______________________________________________。

(2)赤铁矿石被还原的反应:__________________________________________。
1.下列有关铁的化学反应的叙述正确的是(　　)
A.常温下，过量Fe与浓硝酸反应生成Fe(NO3)2
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
C
解析　常温下，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，Fe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H2，C正确；Fe的活动性不如Al，故铁不能从氧化铝中置换出Al单质，D错误。
2.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_________________________。
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
(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。
收集气体
还原
　
考点二　
铁的氧化物
知识梳理
知能通关
铁的氧化物的性质比较
FeO Fe2O3 Fe3O4(Fe2O3·FeO)
价态 +2 +3 +2、+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
溶解性 都不溶于水，但溶于酸
与H+ 反应 FeO+2H+===Fe2++H2O Fe2O3+6H+=== 2Fe3++3H2O Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O
与CO反应 FexOy+yCO xFe+yCO2
FeO Fe2O3 Fe3O4(Fe2O3·FeO)
空气中的稳定性 不稳定，空气中加热，生成Fe3O4 稳定 稳定
主要化 学性质 还原性，易被氧化为三价铁 与酸反应生成三价铁盐 化合物中+2的铁有还原性
(1)下列说法错误的是________。
①氧化铁能与酸反应，是碱性氧化物
②Fe3O4可用FeO·Fe2O3表示，故Fe3O4为混合物
③Fe2O3不能与水反应生成Fe(OH)3，所以不能通过化合反应生成Fe(OH)3
④FeO是碱性氧化物，Fe3O4是复杂氧化物，Fe2O3是两性氧化物
②③④
小题对点过
(2)按要求写下列反应的方程式:
①Fe3O4发生的铝热反应:_______________________________________________。
②Fe3O4溶于稀硝酸:___________________________________________________。
③Fe3O4溶于氢碘酸:___________________________________________________。
3Fe3O4+N+28H+===9Fe3++NO↑+14H2O
Fe3O4+2I-+8H+===3Fe2++I2+4H2O
1.化学让生活更美好。下列说法不正确的是(　　)
A.钢铁使用要尽可能减少钢铁的氧化损耗，Fe2O3是一种碱性氧化物
B.常温下，铁的氧化物都不溶于水，也不与水反应
C.故宫是中国最大的古代文化艺术博物馆，氧化铁可作故宫红色外墙的涂料
D.氧化亚铁在空气中加热会被迅速氧化成三氧化二铁
D
解析　FeO在空气中加热变为Fe3O4。
2.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: ________。
解析　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。
FeO
3.有一块铁的“氧化物”样品，用140 mL 5.0 mol·L-1盐酸恰好将之完全溶解，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________。
解析　根据2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-，可知铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中n(Fe2+)＝0.025 mol×2＝0.05 mol，根据电荷守恒得2n(Fe2+)+ 3n(Fe3+)＝n(Cl-)＝0.14 L×5 mol·L-1＝0.7 mol，则n(Fe3+)＝0.2 mol，故n(Fe2+)∶n(Fe3+)＝0.05 mol∶0.2 mol＝1∶4，故该氧化物可表示为FeO·2Fe2O3，即Fe5O7。
Fe5O7
确定铁的氧化物组成的常用方法
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　
铁的氢氧化物及制法
知识梳理
知能通关
1.Fe(OH)3和Fe(OH)2的比较
白
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
颜色状态 ___色固体 ______色固体
与盐酸反应 ____________________________ _________________________________
受热分解 - 2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O
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___色絮状沉淀迅速变成______色，最后变成______色，化学方程式为_________________________________________
红褐
Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O
Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
白
灰绿
红褐
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
①②
小题对点过
(1)下列有关铁的氢氧化物的说法错误的是________________。
①Fe(OH)2是一种碱，不稳定，易分解为红色固体
②Fe(OH)2具有还原性，在空气中易被氧化为Fe(OH)3两性氢氧化物
③Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性，受热都能分解
④Fe(OH)3胶体透明、呈红褐色，能产生丁达尔效应
(2)写出一种生成Fe(OH)3的化合反应的方程式_____________________________。
(3)写出HI与Fe(OH)3反应的离子方程式:__________________________________。
(4)写出稀硝酸与弱碱Fe(OH)2的离子方程式:
____________________________________________。
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
6H++2I-+2Fe(OH)3===2Fe2++I2+6H2O
10H++N+3Fe(OH)2===3Fe3++NO↑+8H2O
2.铁的氢氧化物制备
实验室制备氢氧化铁和氢氧化亚铁如下图所示:
(1)图甲实验中观察到的现象是_________________，
反应的离子方程式是________________________。
(2)图乙实验中先观察到有____________生成，
离子方程式:_______________________________；
在空气中迅速变成______色，最后变成______色。
(3)实验室中制备Fe(OH)2的条件:新制的亚铁盐溶液中不含O2等氧化性物质；制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭、隔绝空气的体系中。
有红褐色沉淀生成
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
白色沉淀
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓(白色)
灰绿
红褐
1.铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣。上述沉淀和残渣分别是(　　)
A.Fe(OH)3　Fe2O3 B.Fe(OH)2　Fe2O3
C.Fe(OH)2　Fe(OH)3 D.Fe(OH)2　Fe3O4
解析　铁与稀硫酸反应生成FeSO4，FeSO4与过量氨水反应生成白色沉淀Fe(OH)2，在空气中加热Fe(OH)2，铁元素被氧化为+3价，最后所得红棕色残渣为Fe2O3。
B
2.下列各图中能用于制备Fe(OH)2的装置是_______________(填序号)。
①②③⑤
(1)若用②装置制备，简述制备原理与操作为______________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)⑤中的苯能否用CCl4替换________，理由是:
______________________________________________________。
(3)若用④制备，试管中的现象为_________________________________________，
有关化学方程式为____________________________________________________ ____________________________________________________________________。
开始时打开止水夹a，铁与稀硫酸
反应产生氢气，让氢气赶尽装置内空气，当B中导管处氢气纯净，关闭止水夹a，
FeSO4溶液被压入在氢气保护下的NaOH溶液中
否
CCl4比FeSO4溶液的密度大，不在上层，无法隔绝空气
生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
FeSO4+2NaOH===Fe(OH)2↓+Na2SO4、
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
3.乳酸亚铁[CH3CH(OH)COO]2Fe易溶于水(其水溶液易被氧化)，不溶于乙醇，是一种很好的补铁剂，可由FeCO3与乳酸反应制得。
Ⅰ.制备碳酸亚铁:
实验室经常采用如图所示的装置制备FeCO3(电磁搅拌器及夹持装置略):
实验步骤:
第1步:组装仪器:①________，加入试剂；
第2步:控制盛放稀盐酸的分液漏斗的活塞制取二氧化碳，排尽装置内的空气；
第3步:一段时间后，至装置C中溶液pH为7时启动电磁搅拌器并控制盛放FeSO4溶液的分液漏斗的活塞，滴加一定量0.8 mol·L-1的FeSO4溶液，产生白色沉淀；
第4步:抽滤、洗涤、干燥，得到FeCO3固体。
(1)装置B中盛放试剂a的作用是_______________________________；
①中应填入的实验操作是________________。
(2)装置C中最后一步反应得到FeCO3的离子方程式为
_____________________________________________。
除去二氧化碳中混有的氯化氢
检查装置气密性
Fe2++2HC===FeCO3↓+CO2↑+H2O
Ⅱ.制备乳酸亚铁:
(3)将制得的FeCO3加到乳酸溶液中，再加入少量铁粉，在75 ℃下搅拌使之充分反应，然后再加入适量乳酸，冷却，加入乙醇，过滤，再洗涤和干燥，得到产品。
①加入少量铁粉的目的是______________________。
②加入乙醇的目的是__________________________。
防止亚铁离子被氧化
降低乳酸亚铁的溶解度
解析　(1)盐酸具有挥发性，B中应盛放饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中混有的氯化氢；该实验需制备二氧化碳气体，故组装仪器后，需检查装置气密性。(2)二氧化碳与碳酸钠反应生成NaHCO3，最后碳酸氢钠与亚铁反应生成FeCO3。(3)加入乙醇可降低乳酸亚铁的溶解度，析出晶体，过滤可得乳酸亚铁晶体。
体验真题 感知高考
1.(2025·北京卷)我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时，发现月壤钛铁矿(FeTiO3)存在亚纳米孔道，吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气，水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是(　　)
A.月壤钛铁矿中存在活泼氢
B.将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气
C.月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应
D.将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量
B
解析　A.月壤钛铁矿中的氢来自太阳风，以原子态吸附，属于活泼氢，A正确；B.地球上的钛铁矿若未吸附足够氢原子，根据原子守恒可知，加热可能无法生成水蒸气，因此“一定生成”的说法错误，B错误；C.生成水时H被氧化(0→+1)，Fe被还原(如+2→0)，存在化合价变化，属于氧化还原反应，C正确；D.水蒸气液化是物理变化，但会释放热量，D正确。
2.(2025·浙江6月选考)下列含铁化合物的制备方案正确的是选项(　　)
C
选项 目标产物 制备方案
A FeCl3·6H2O FeCl2溶液通足量Cl2后，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
B Fe2O3 红热的铁粉与水蒸气反应
C FeCl2 FeCl2·4H2O在干燥的HCl气流中脱水
D Fe(OH)2 FeCl2溶液中滴加煮沸过的NaOH溶液，在空气中过滤
解析　A.FeCl2溶液通足量Cl2后，得到FeCl3溶液，若通过加热蒸发浓缩会促进Fe3+水解且水解生成的HCl挥发，导致生成Fe(OH)3，无法得到FeCl3·6H2O，A错误；B.红热的铁粉与水蒸气反应会生成Fe3O4，得不到Fe2O3，B错误；C.FeCl2·4H2O在干燥的HCl气流中脱水可以得到FeCl2，C正确；D.FeCl2溶液中滴加煮沸过的NaOH溶液，在空气中过滤，生成的Fe(OH)2易被氧化为Fe(OH)3，D错误。
3.(2024·新课标卷)实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是(　　)
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
B
分层训练 提升考能
基础落实
1.(2025·山西太原高三检测)《天工开物》中“冶铁”原典中记载:“凡冶铁成器，取已炒熟铁为之……凡炉中炽铁用炭，煤炭居十七，木炭居十三……即用煤炭，也别有铁炭一种，取其火性内攻、焰不虚腾者，与炊炭同形而有分类也……”下列说法正确的是(　　)
A.熟铁是纯净的铁单质，生铁是铁和碳的混合物
B.冶铁过程只涉及化合反应与置换反应
C.铁炭和炊炭为碳元素的同素异形体
D.冶铁用到的煤炭和木炭均可还原铁的氧化物
D
解析　生铁是铁合金，属于混合物，生铁的含碳量为2%~4.3%，熟铁指的是钢，也是铁合金，属于混合物，钢的含碳量为0.03%~2%，A错误；冶铁过程中CO与铁的氧化物反应生成铁和CO2，属于氧化还原反应，B错误；铁炭和炊炭不互为同素异形体，铁炭指铁合金，为混合物，C错误；冶铁用到的煤炭和木炭主要成分为碳，有还原性，均可还原铁的氧化物得到铁单质，D正确。
2.铁是日常生活中使用最广泛的金属，下列关于铁的说法正确的是(　　)
A.常温下浓硫酸与铁不反应，故常温下可用铁制容器贮藏、运输浓硫酸
B.铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X2)反应的生成物均为FeX3
C.铁的氧化物均为黑色，不溶于水
D.铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4
D
解析　浓硫酸与Fe在常温时钝化，不是不反应，A错误；铁与I2反应时生成FeI2，B错误；Fe2O3为红棕色粉末，C错误。
3.(2026·河北衡水高三检测)下列物质的性质描述正确的是(　　)
A.Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3
B.Fe高温下与水蒸气反应，生成Fe(OH)2和H2
C.除去FeCl2溶液中少量的FeCl3杂质，可以在溶液中加过量的铁粉、再过滤
D.硫酸铜溶液中加少量的铁粉发生反应的离子方程式:3Cu2++2Fe=== 2Fe3+ + 3Cu
C
解析　Cl2具有强氧化性，铁在Cl2中燃烧只生成FeCl3，A错误；Fe高温下与水蒸气反应，生成Fe3O4和H2，B错误；正确的离子方程式为Cu2++Fe===Fe2++Cu，D错误。
4.(2025·山东滨州高三检测)如图两圆相交区域A、B、C、D分别表示两物质间的反应。下列有关离子方程式或叙述不正确的是(　　)
A.区域A:Fe+4H++N===Fe3++NO↑+2H2O
B.区域B:Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O
C.区域C:发生复分解反应，生成Fe(NO3)3和H2O
D.区域D:发生氧化还原反应，生成Fe(NO3)3、
NO和H2O
B
解析　铁粉与足量稀硝酸反应时，生成Fe(NO3)3、NO和H2O，A正确；Fe3O4中含+2价、+3价铁，与足量稀硝酸反应生成Fe3+，正确的离子方程式为3Fe3O4+28H++N===9Fe3++NO↑+14H2O，B错误；Fe(OH)3与稀硝酸发生复分解反应:Fe(OH)3+3HNO3=== Fe(NO3)3+3H2O，C正确；Fe(OH)2具有较强的还原性，与足量稀硝酸发生氧化还原反应生成Fe(NO3)3、NO和H2O，D正确。
5.(2025·湖北武汉质检)下列有关铁矿石与铁的氧化物的说法正确的是(　　)
A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4，磁铁矿的主要成分是Fe2O3，FeO俗称铁红
B.铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同
C.铁的氧化物都不溶于水，也不与水反应
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
C
解析　A.赤铁矿的主要成分是Fe2O3，Fe2O3俗称铁红，磁铁矿的主要成分是Fe3O4，A错误；B.铁矿石的成分与矿石的种类有关，铁锈的主要成分是Fe2O3，B错误；C.铁的氧化物如FeO、Fe2O3和Fe3O4，都不溶于水，也不和水反应，C正确；D.Fe2O3、FeO是碱性氧化物，Fe3O4不是碱性氧化物，D错误。
6.(2025·广东佛山一模)一种制备Fe(OH)2的改进装置如图所示，下列说法错误的是(　　)
A.配制FeSO4溶液时需加入硫酸
B.实验时先注入稀硫酸，再注入NaOH溶液和
FeSO4溶液
C.装置N的作用是液封，并判断装置M中的空
气是否排尽
D.用铁粉代替Na2CO3粉末，也能排尽空气
D
解析　A.FeSO4易水解，为防止FeSO4水解，配制FeSO4溶液时需加入硫酸，故A正确；B.实验时先注入稀硫酸，等二氧化碳排出锥形瓶内的空气后再注入NaOH溶液和FeSO4溶液生成氢氧化亚铁，故B正确；C.烧杯内紫色石蕊试液变红，说明锥形瓶内空气完全排出，同时装置N可以防止空气进入锥形瓶，故C正确；D.氢气的密度比空气小，用铁粉代替Na2CO3粉末，不能排尽空气，故D错误。
7.(2025·山东济南高三检测)某同学对铁的氧化物产生了浓厚兴趣，查阅资料后制成以下卡片:
下列说法正确的是(　　)
A.FeO、Fe2O3和Fe3O4均为黑色固体
B.反应②的温度比反应③的温度高
C.FeO的稳定性强于Fe2O3
D.四氧化三铁中铁元素的化合价较复杂，其组成可表示为FeO·Fe2O3
D
[查阅资料]在空气中把铁灼烧到500 ℃生成Fe3O4，温度再升高可生成Fe2O3，在更高的温度(约1 400 ℃)下加热Fe2O3时，又可得到Fe3O4。
解析　Fe2O3为红棕色固体，A错误；根据信息可知，Fe在500 ℃时与氧气反应生成Fe3O4，继续升高温度生成Fe2O3，而在1 400 ℃时Fe2O3转化为Fe3O4，则反应②的温度比反应③的温度低，B错误；FeO不稳定，在空气里受热能迅速被氧化为Fe3O4，其稳定性弱于Fe2O3，C错误；Fe3O4中Fe为+2价和+3价，化学式可写为FeO·Fe2O3，D正确。
8.乳酸亚铁是一种常用的补血剂，乳酸亚铁易溶于水，可由乳酸和碳酸亚铁反应制得。现以铁屑制备乳酸亚铁。如图所示:
(1)加入稀硫酸可能发生反应的离子方程式有
_________________________________________________________________。
Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O、2Fe3++Fe===3Fe2+、Fe+2H+===Fe2++H2↑
解析　(1)铁屑中含有Fe，可能含有铁锈(Fe2O3)，两者都会与稀硫酸反应。
(2)写出加入NH4HCO3溶液发生反应的化学方程式:
_______________________________________________________。
(3)能否用酸性KMnO4溶液检验乳酸亚铁溶液中的Fe2+ ___________(填“能”或“不能”)，其理由为 ______________________________________________。
FeSO4+2NH4HCO3===FeCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O
不能
乳酸根离子也能被酸性高锰酸钾氧化
能力提升
9.(2025·广西高三检测)某实验小组测定铁的氧化物FexOy的化学式；已知该氧化物中铁元素只有+2和+3两种价态，实验步骤如图，下列说法错误的是(　　)
A.只有步骤②发生了氧化
还原反应
B.溶液a中阳离子有H+、Fe3+和Fe2+
C.溶液b中n(Fe3+)∶n(Cl-)＝1∶3
D.通过计算可得该氧化物的化学式为Fe4O5
C
解析　该氧化物与盐酸反应后得到含有Fe3+和Fe2+的溶液，通入氯气后溶液中的Fe2+被氧化成Fe3+，其反应为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。步骤①为复分解反应，步骤②为氧化还原反应，A正确；由于盐酸过量，则溶液a中阳离子除了Fe3+和Fe2+外，还有H+，B正确；盐酸过量且是未知量，故溶液b中Fe3+与Cl-的物质的量之比无法计算，C错误；步骤②反应为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-，其中消耗0.1 mol Cl2，则Fe2+的物质的量为0.2 mol，原氧化物中Fe2+也为0.2 mol，该氧化物中Fe2+可以FeO的形式存在，其质量为0.2 mol×72 g·mol-1＝14.4 g，则其中Fe3+以Fe2O3的形式存在，其质量为30.4 g-14.4 g＝16 g，物质的量为＝0.1 mol，则该氧化物可以写成Fe2O3·2FeO，即Fe4O5，D正确。
10.(2025·吉林省延边第一中学一模)铁及其化合物的转化关系如图。NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)
A.FeCl3溶液中通入SO2可实现转化①，
说明氧化性:Fe3+>SO2
B.转化②中每生成0.1 mol Fe3O4，转移
的电子数为0.9NA
C.转化③中FeCl3和FeCl2的物质的量之比为1∶2
D.过量Fe在氯气中燃烧生成FeCl2
A
11.用如图所示装置(夹持仪器省略)，制备氢氧化亚铁。
实验步骤如下:
Ⅰ.检查装置气密性后，关闭K2、K5、K6，打开K1、K3、K4，使装置A中产生的气体进入装置B中，排尽装置B中的空气；
Ⅱ.待装置B中空气排尽后，关闭K3，打开K2，将装置A中溶液压入装置B中并观察现象；
Ⅲ.关闭K1、K2，打开K5、K6，使装置C中产生的气体进入装置B中并观察现象。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是___________________，装置B中长玻璃管的作用_________________________________。
(2)步骤Ⅲ装置B中的现象是_________________________________________，
其发生反应的化学方程式为_________________________________。
恒压滴液漏斗
平衡气压，辅助排出装置B中的空气
白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
解析　氢氧化亚铁容易被氧气氧化，因此关闭K2、K5、K6，打开K1、K3、K4，装置A中产生H2，排出装置B中的空气，因此长导管作用之一是辅助排出装置B中的空气，作用之二是平衡压强，防止装置中压强过大，发生危险。
12.铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。
氧化铁红颜料跟某些油料混合，可以制成防锈油漆。以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等，用硫酸渣制备铁红(Fe2O3)的过程如图所示:
(1)酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式为__________________________；
“滤渣A”主要成分的化学式为________。
(2)还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3+还原为Fe2+，而本身被氧化为H2SO4，请完成该反应的离子方程式:
FeS2+14Fe3++________H2O===15Fe2++________S+________。
(3)氧化过程中，O2、NaOH与Fe2+反应的离子方程式为
____________________________________。
Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O
SiO2
8
2
16H+
4Fe2++O2+2H2O+8OH-===4Fe(OH)3↓
解析　(1)酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应产生Fe2(SO4)3和H2O，该化学方程式为Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O；硫酸渣中的金属氧化物Fe2O3、Al2O3、MgO等都能与酸反应，而酸性氧化物SiO2不能与酸反应，所以“滤渣A”主要成分的化学式为SiO2。(2)还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3+还原为Fe2+，而本身被氧化为H2SO4，根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒可得，该反应的离子方程式为FeS2+14Fe3++8H2O===15Fe2++2S+16H+。(3)氧化过程中，O2、NaOH与Fe2+反应的离子方程式为4Fe2++O2+2H2O+8OH-===4Fe(OH)3↓。
(4)为了确保铁红的质量和纯度，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是3.2~3.8，如果pH过大，可能引起的后果是______________________________________ (几种离子沉淀的pH见下表)；滤液B可以回收的物质有_______________________ (写化学式)。
沉淀物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Fe(OH)2 Mg(OH)2
开始沉淀pH 2.7 3.8 7.6 9.4
完全沉淀pH 3.2 5.2 9.7 12.4
Al3+、Mg2+形成沉淀，使制得的铁红不纯
Na2SO4、Al2(SO4)3、MgSO4
解析　(4)Fe(OH)3 沉淀的pH是 2.7~3.2，而Al(OH)3沉淀的pH是3.8~5.2，氧化过程调节溶液的pH的范围在3.2~3.8，就可以使Fe3+完全形成沉淀而Al3+仍然存在于溶液中，如果pH过大，就会形成Al(OH)3、Mg(OH)2沉淀而使制得的铁红不纯；由于Fe3+形成了Fe(OH)3沉淀过滤除去，所以滤液B可以回收的物质有Na2SO4、Al2(SO4)3、MgSO4。
Thanks！
本
讲
内
容
结
束

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