第三章 第一节 第1课时 铁的单质氧化物和氢氧化物文档格式.docx

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（1）与某些非金属单质、酸和盐溶液反应

化学性质

化学方程式举例

①Fe与非金属单质反应

②Fe与非氧化性酸反应（H2SO4）

Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑

③Fe与盐溶液反应（CuSO4）

Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4

结论：

Fe在反应中作还原剂，遇到较强的氧化剂（如Cl2等）生成＋3价铁的化合物，遇到较弱的氧化剂（如稀硫酸等）生成＋2价铁的化合物。

（2）实验探究铁粉与水蒸气的反应

实验装置

操作现象

用火柴点燃肥皂液，听到爆鸣声，证明生成了H2

实验结论

在高温下，铁能与水蒸气反应，化学方程式为3Fe＋4H2O（g）

Fe3O4＋4H2

提示：

湿棉花的作用是受热时提供反应所需的水蒸气。

（1）由于铁性质比较活泼，所以自然界中没有游离态的铁单质（　　）

（2）氯化亚铁既可由铁与盐酸反应制取也可由铁与氯气化合制取（　　）

（3）由于钠与水反应生成NaOH和H2，所以铁与水蒸气反应生成Fe（OH）3和H2（　　）

答案　

（1）×

（2）×

　（3）×

利用如图装置也可以实现Fe与水蒸气的反应

（1）反应开始时，应先点燃处的酒精灯，其目的是，若点燃顺序反了，可能有什么后果？

提示　b　用水蒸气排装置内的空气

①Fe与O2生成了Fe3O4，无法与水蒸气反应；

②Fe与水蒸气反应生成H2，在高温下与空气中的O2反应可能发生爆炸。

（2）此装置如何检验Fe与水蒸气反应生成的气体产物？

提示　用小试管收集一试管气体，点燃，听到轻微噗声，证明生成了H2。

二、铁的氧化物和氢氧化物

1．铁的氧化物

物质

氧化亚铁（FeO）

氧化铁（Fe2O3）

四氧化三铁（Fe3O4）

俗称

铁红

磁性氧化铁

颜色、状态

黑色粉末

红棕色粉末

黑色晶体（有磁性）

溶解性

不溶于水

铁的价态

＋2

＋3

＋2、＋3

与H＋反应的离子方程式

FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O

6H＋＋Fe2O3===2Fe3＋＋3H2O

Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O

稳定性

6FeO＋O2

2Fe3O4

稳定

与CO、C、H2反应

生成单质铁及CO2或H2O

用途

Fe2O3常用作红色油漆与涂料，赤铁矿（主要成分是Fe2O3）是炼铁的原料

2.铁的氢氧化物

（1）铁的氢氧化物的制备

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，在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，有关反应的离子方程式是Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓（白色）；

4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3。

（2）Fe（OH）2和Fe（OH）3性质的比较

化学式

Fe（OH）2

Fe（OH）3

物质类别

二元弱碱

三元弱碱

颜色状态

白色固体

红褐色固体

与非氧化性强酸反应

Fe（OH）2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O

Fe（OH）3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O

FeO＋H2O

（隔绝空气）

2Fe（OH）3

Fe2O3＋3H2O

（1）磁铁矿的主要成分是Fe3O4（　　）

（2）FeO在空气中加热生成Fe2O3（　　）

（3）Fe3O4中铁的化合价有＋2和＋3价，是一种混合物（　　）

（4）Fe（OH）3不能利用化合反应生成（　　）

（5）由于Fe（OH）2易被氧化，所以在制备时要隔绝空气（　　）

答案　

（1）√　

（2）×

　（4）×

　（5）√

1.Fe3O4中Fe有＋2、＋3两种价态，可表示成FeO·

Fe2O3形式，请类比写出Fe4O5的表示形式。

提示　2FeO·

Fe2O3

2．氢氧化亚铁制备实验的改进

方案一：

有机覆盖层法

（1）配制NaOH和FeSO4溶液的蒸馏水要经过，目的是：

。

（2）在FeSO4溶液表面覆盖一层苯，作用是：

方案二：

还原性气体保护法

在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。

思考解答下列问题：

（3）在试管Ⅰ里加入的试剂是。

（4）在试管Ⅱ里加入的试剂是。

（5）为了制得白色Fe（OH）2沉淀，在试管Ⅰ和试管Ⅱ中加入试剂，塞紧塞子后的实验步骤是。

（6）这样生成的Fe（OH）2沉淀能较长时间保持白色，其理由是

答案　

（1）加热煮沸　赶走溶解的氧气　

（2）隔绝空气中的氧气　（3）稀H2SO4、铁屑　（4）NaOH溶液　（5）打开止水夹a，待Ⅰ中反应生成的氢气排净装置中的空气后，再关闭止水夹a　

（6）试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不容易进入

制备Fe（OH）2的关键是隔绝空气（O2），可采取的措施有：

（1）Fe2＋极易被氧化，所以FeSO4溶液要现用现配。

（2）为了防止Fe2＋被氧化，配制FeSO4溶液的蒸馏水和NaOH溶液要煮沸，尽可能除去O2。

（3）为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再挤出NaOH溶液。

（4）为防止Fe2＋被氧化，还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油或其他密度小于水而不溶于水的有机物，以隔绝空气。

1．（2020·

汕头调研）下列说法正确的是（　　）

A．我国在战国中期就开始使用铁制品

B．自然界中的铁元素只存在于化合物中

C．铁能与所有金属的盐溶液反应生成亚铁盐和金属

D．高炉炼铁是用还原剂将铁从它的化合物中还原出来

答案　D

解析　我国目前发现最早的人工冶铁制品是春秋初年秦国的铜柄铁剑，A项错误；

自然界中的陨铁中的Fe以单质形态存在，B项错误；

Fe只能将金属活动性比它弱的金属从其盐溶液中置换出来，C项错误；

高炉炼铁是用CO等还原剂把Fe从铁矿石中还原出来，D项正确。

2．（2019·

北京四中期末）用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法不正确的是（　　）

A．装置A的作用是为实验提供持续不断的水蒸气

B．装置B中反应的化学方程式是2Fe＋3H2O（g）

Fe2O3＋3H2

C．装置C中加入的固体干燥剂可能是碱石灰

D．点燃装置D处的气体前必须检验气体的纯度

答案　B

解析　装置A是将液态H2O转化为气态，与装置B中的铁粉在高温下发生反应，A项正确；

铁粉与H2O（g）在高温下发生反应，生成Fe3O4和H2，B项错误；

因生成的H2中含有较多的水蒸气，故需要用碱石灰等不与H2反应的干燥剂进行干燥，C项正确；

不纯的H2在点燃时可能会发生爆炸，故在点燃H2前必须检验其纯度，D项正确。

3．（2019·

江苏南京月考）下列有关铁的化合物的说法不正确的是（　　）

A．Fe（OH）2不稳定，具有较强的氧化性

B．FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，均可与盐酸反应

C．Fe（OH）3可通过化合反应得到，Fe（OH）2则不能

D．Fe3O4为磁性氧化铁，其中铁的化合价为＋2和＋3

答案　A

解析　Fe（OH）2中的Fe2＋具有还原性，可被空气中的O2氧化为Fe（OH）3，A项错误；

FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，故具有碱性氧化物的通性，都能与盐酸反应，B项正确；

Fe（OH）2只能通过复分解反应得到，Fe（OH）3可由Fe（OH）2与O2、H2O发生化合反应得到，C项正确；

Fe3O4俗称磁性氧化铁，其组成可表示为FeO·

Fe2O3，Fe元素的化合价为＋2、＋3，D项正确。

4．（2019·

浙江学考模拟）有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与FeSO4溶液反应的方法以验证反应实质。

实验时，往100mL的大试管中先加40mL煤油，取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过长颈漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面至橡胶塞，并夹紧弹簧夹（如图所示）。

仔细观察，回答下列问题：

（1）大试管的下层溶液中出现的现象为。

（2）装置中长颈漏斗内液面（填“下降”或“上升”）。

（3）写出钠与FeSO4溶液反应的化学方程式：

答案　

（1）产生白色絮状沉淀　

（2）上升　（3）2Na＋FeSO4＋2H2O===Fe（OH）2↓＋Na2SO4＋H2↑

解析　

（1）由于金属Na的密度比H2O的小，但比煤油的大，故Na粒应位于两种液体的交界处，Na与FeSO4溶液接触的部分与H2O发生反应生成NaOH和H2，NaOH与FeSO4发生反应生成白色絮状沉淀Fe（OH）2，因隔绝了空气，制得的白色Fe（OH）2可以保存较长时间。

（2）由于大试管内产生H2，大试管内气压增大，把大试管内的液体压入长颈漏斗中，故长颈漏斗内的液面上升。

（3）反应的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、2NaOH＋FeSO4===Fe（OH）2↓＋Na2SO4，将两个化学方程式相加得2Na＋FeSO4＋2H2O===Fe（OH）2↓＋Na2SO4＋H2↑。

A组　基础对点练

题组一　铁的单质

湛江调研）联合国卫生组织经过考核和研究，认为我国使用的铁锅是有益于人类健康的理想炊具，并向全世界推广。

其主要原因是（　　）

A．价格便宜，不易生锈

B．铁锅含有碳元素

C．烹调的食物中留有人体需要的铁元素

D．传热慢，保温性能好

答案　C

解析　价格是物质用途需考虑的因素之一，但不是有益于健康的理由，铁锅为铁合金，易发生电化学腐蚀生锈，A项错误；

铁锅为铁的合金，主要成分为铁，还含有碳等其他元素，使用铁锅主要是获得铁元素，不是为了获得碳元素，B项错误；

使用铁锅烹调的食物中留有人体需要的铁元素，铁是合成血红蛋白的主要元素，缺乏会患贫血，C项正确；

铁合金具有良好的导热性能，但保温性能差，D项错误。

2．下列说法不正确的是（　　）

A．铁与纯氧气和水蒸气反应都能生成四氧化三铁

B．铁在高温下与水蒸气的反应是置换反应

C．铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气

D．铁与盐酸或水蒸气反应，都做还原剂

解析　铁能在纯氧气中燃烧，也能在高温下与水蒸气反应，二者产物均为四氧化三铁；

铁与盐酸和水蒸气发生的反应都是置换反应，在反应中铁的化合价升高，铁做还原剂；

铁与盐酸反应生成氯化亚铁，而不是氯化铁。

【考点】　铁的单质

【题点】　铁的化学性质

3．如图，在铁与水反应的实验中，下列做法不正确的是（　　）

A．试管中的铁粉用绕成团的细铁丝代替

B．将试管底部的湿棉花移到试管口处

C．用铁丝网罩住酒精灯火焰

D．点燃肥皂泡验证氢气的生成

解析　铁粉易堵塞导管口，铁