第12讲 铁和铁的氧化物-【暑假学与练】2024年新高一化学暑假精品讲义+分层练习（人教版2019必修第一册）（含答案）

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[基础知识梳理]
一、铁的单质
1.铁元素的存在
(1)人类最早使用的铁是来自太空的陨铁。陨铁中的铁以 的形态存在。
(2)铁元素在自然界中主要是以 价和 价 的形态存在于矿石中。铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位。
2．铁的应用历史
(1)我国在春秋初年就掌握了冶铁技术。战国中期以后，铁制工具在社会生产中发挥了巨大的作用。
(2)现代工业炼铁的原理是用 的方法把铁从铁矿石中提炼出来。
化学方程式为 。
3．铁的物理性质
纯净的铁是光亮的 金属，密度较大，熔点为1 535℃，沸点为2 750℃。纯铁的抗蚀力很强，它有良好的 ，导电性比铜、铝差，能被 吸引。
二、铁单质的化学性质
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 反应，产生+2价铁；与 反应产生+3价铁。
1.与非金属单质反应
(1)与O2反应
点燃(化学方程式)： ；现象： 。
常温：铁在潮湿的空气中易被腐蚀，生成 ，其主要成分为 。
(2)与Cl2反应(化学方程式)： ；现象： 。
(3)与S反应(化学方程式)： 。
因为氧化性：Cl2 > S，所以铁与Cl2反应被氧化为＋3价，与S反应被氧化为＋2价。
2.与水反应
常温下，铁与水是不反应的。
但高温下可与水蒸气反应，生成 而不是Fe2O3 (化学方程式)：
。
3.与酸反应
（1）与非氧化性酸，如盐酸、稀硫酸反应的离子方程式： 。
（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，HNO3过量：Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
Fe过量：Fe+2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2
【特别提醒】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。
4.与盐溶液反应
(1)置换反应
如与CuSO4溶液反应(离子方程式)： 。
(2)与FeCl3溶液反应(离子方程式)： 。
二、铁的氧化物
1.性质比较
【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.重要反应
(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：
②氧化铁：
③磁性氧化铁：
(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＋Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3，该反应常用于 ，它体现了氧化铁的 性。
[核心考点剖析]
考点一：铁单质的性质
[典例1]下列关于铁的性质的叙述不正确的是
A．铁在氧气中燃烧生成的氧化物的主要成分是Fe3O4
B．铁丝不论在空气中还是在纯氧中都不会燃烧
C．因为铁在潮湿的空气中生成的氧化物非常疏松，不能保护内层的金属，故铁制品需要涂保护层
D．铁与硫酸反应的离子方程式：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑
[典例2]（23-24高一上·安徽蚌埠·期末）用过量的溶液腐蚀铜制线路板，取少量腐蚀反应完毕后的混合溶液，加入一定量的铁粉充分搅拌，发现仍有固体存在。下列判断不正确的是
A．氧化性：B．剩余固体中一定含Cu
C．有固体存在的溶液中一定无D．有固体存在的溶液中一定含
[典例3]（23-24高一上·山西朔州·月考）还原铁粉与水蒸气反应的装置如图所示，下列有关该实验的说法不正确的是
A．用燃着的火柴点燃肥皂泡，肥皂泡燃烧，说明该气体是氢气
B．该反应的化学方程式为
C．不能将湿棉花换为干燥的棉花，因为湿棉花冷却试管防止试管炸裂
D．不能用磁铁将剩余的铁粉与生成物分离
考点二：铁的氧化物的性质
[典例4]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
[典例5]（23-24高一上·浙江杭州·期中）下列关于金属铁及其化合物的说法不正确的是
A．能与反应生成，故钢瓶不能用于保存液氯
B．氯化铁溶液可腐蚀覆铜板，可用于印刷电路板
C．在碱性环境易被氧化，在空气中较难保存
D．不稳定，在空气中受热迅速转化为
[典例6]下列有关铁的氧化物的说法错误的是
A．赤铁矿的主要成分是，常用作红色油漆和涂料
B．FeO不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化成
C．FeO、都不溶于水，但都能和盐酸反应生成相应的盐
D．是黑色晶体，其中铁元素有＋2价和＋3价，它是一种纯净物
[基础过关练]
1．下列关于金属铁的描述不正确的是
A．纯铁是银白色金属B．能与水蒸气反应生成氧化铁
C．能盛放冷的浓硫酸D．能与氯化铁溶液反应
2．下列关于铁及其化合物的叙述中，错误的是
A．铁是地壳中含量最多的金属元素
B．铁具有延展性和导热性，可制作炊具
C．Fe2O3是一种红棕色粉末，俗称铁红，常用作红色颜料
D．Fe3O4是具有磁性的黑色晶体，铁的化合价有+2价和+3价
3．下列有关铁及其化合物的说法中正确的是
A．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
B．铁在纯氧中燃烧或在氯气中燃烧所得产物中铁元素的化合价均为+3价
C．铁在氯气中燃烧如果铁过量会生成FeCl2
D．工业上用CO在高温条件下还原含Fe2O3的铁矿石炼铁
4．（23-24高一上·海南海口·月考）将一个不与盐酸反应的小球放入盛有盐酸的烧杯中，小球漂浮在液面上，将几枚洁净的小铁钉投入烧杯中，当不再有气泡逸出时(忽略溶液体积的变化)，小球的位置与开始时比较，将
A．下沉一些B．不变C．上浮一些D．无法判断
5．在一定条件下，下列物质能与铁单质发生反应，其中能将铁元素从0价转变为＋3价的是
A．盐酸B．稀硫酸C．稀硝酸D．硫酸铜溶液
6．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成+3价的是
A．氯化铁溶液B．氯气C．稀盐酸D．氯化钠溶液
7．如图是铁与其他物质之间的性质关系(“-”表示相连物质间能发生反应，“→”表示两种物质间的转化关系，部分物质和反应条件已略去)，下列有关说法正确的是
A．变化①的过程中，固体的质量逐渐减少
B．变化②中有银白色固体析出
C．变化③可通过细铁丝在空气中燃烧实现
D．变化④可能是：
8．（23-24高一上·吉林通化·月考）还原铁粉与水蒸气反应的装置如图所示，下列有关该实验的说法不正确的是
A．用燃着的火柴点燃肥皂泡，肥皂泡燃烧，说明该气体是氢气
B．不能将湿棉花换为干燥的棉花，因为湿棉花冷却试管防止试管炸裂
C．该反应的化学方程式为
D．不能用磁铁将剩余的铁粉与生成物分离
9．春秋初年我国已掌握了冶铁技术，其部分原理是Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。下列有关说法正确的是
A．该反应是置换反应
B．Fe2O3可用作外墙涂料
C．Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2
D．Fe2O3常温下能与水反应生成Fe(OH)3
10．（23-24高一上·广东湛江·期末）铁制工具在社会生产中发挥了巨大作用，下面是冶铁的部分原理：
Ⅰ.
Ⅱ.
下列说法正确的是
A．常温下，Fe2O3能与水反应生成Fe(OH)3
B．Fe与Cl2反应：
C．Fe2O3俗称铁红，可用作红色颜料
D．以上二个反应都是氧化还原反应，反应Ⅱ也是置换反应
[能力提升练]
1．下列叙述中，不正确的是
A．高温下，铁和水蒸气反应可以生成Fe2O3
B．Fe2O3俗称为铁红，可用作颜料和涂料
C．合金的熔点一般比各成分金属的低
D．稀土金属可以用于生产合金
2．铁与水蒸气反应的实验装置如图所示。下列说法不正确的是
A．试管中发生置换反应
B．实验时，铁粉正下方的酒精灯加灯罩的目的是集中加热
C．反应的化学方程式为
D．加热时试管内生成黑色物质，点燃肥皂泡可听到爆鸣声
3．（23-24高一上·宁夏固原·期中）下列实验现象描述正确的是
A．氢气在氯气中燃烧，产生淡蓝色火焰，瓶口上方有白雾
B．铜在氯气中燃烧，产生棕黄色烟，产物溶于少量的水得蓝绿色溶液
C．铁丝在氯气中燃烧，产生红棕色烟，产物溶于少量的水得浅绿色溶液
D．金属钠在氯气中燃烧，产生白色烟，产物溶于水产生无色气体
4．把铁片放入下列溶液中，铁片溶解，溶液质量增加，但没有气体放出的是
A．溶液B．溶液C．溶液D．稀盐酸
5．下列说法中不正确的是
A．铁在一定条件下与氧气或水蒸气反应的产物均有
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．铁与的反应属于氧化还原反应
6．向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100mL1ml/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL(标准状况下)的气体。所得溶液中加入KSCN溶液无红色出现，混合物中铁元素的质量分数为
A．81.4%B．77.8%C．68.6%D．无法计算
7．实验室测定氧化物的组成实验如下：
下列有关说法正确的是
A．溶液中只含有和B．样品X中含有＋3价铁元素
C．溶液中D．根据步骤Ⅰ、Ⅱ可判断X为
8．由CuO、Fe2O3组成的混合物共10.0 g，加入500 mL某浓度盐酸中，混合物完全溶解，当再加入250 mL 2.0 ml·L-1的NaOH溶液时，得到的沉淀最多。该盐酸的物质的量浓度为
A．0.5 ml·L-1B．1.0 ml·L-1C．2.0 ml·L-1D．3.0 ml·L-1
9．（23-24高一上·黑龙江牡丹江·期末）现有铁、氧化亚铁、三氧化二铁的混合物粉末3.44g，向其中加入100mL1ml∙L-1盐酸恰好完全溶解，收集到标准状况下的气体22.4mL，向反应后的溶液中加入KSCN溶液不变色，则6.88g该混合物在高温下用足量CO处理后，残留固体质量为
A．11.2gB．5.6gC．2.8gD．无法计算
10．向铁粉和氧化铜的混合物中，加入适量的稀硫酸，使其全部溶解，产生无色气体和红色固体，得到的溶液中只有一种金属离子，下列说法正确的是
A．无色气体的物质的量为
B．原混合物中铁粉的质量为
C．得到的溶液中的物质的量为
D．若用产生的无色气体，还原混合物中等质量的固体，则该无色气体还剩余
11．（23-24高一上·江苏无锡·期中）分析以下几个反应(未配平)，填空：
①Fe2++Zn→Zn2++Fe
②Fe2++Cl2→Fe3++Cl—
③Fe3++Fe→Fe2+
(1)Fe2+体现氧化性的是 (填反应的序号)。
(2)写出反应①对应的一个化学反应方程式 。
(3)反应②中每1mlCl2完全反应转移电子为 ml。
(4)对反应③进行配平，并用单线桥标注电子转移的方向和数目。
___________Fe3++___________Fe=___________Fe2+
12．某实验小组利用下图所列装置进行“铁与水蒸气反应”的实验，并利用产物进一步制取晶体。(图中夹持及尾气处理装置均已略去)请回答下列问题：
(1)装置中发生反应的化学方程式是 。
(2)中出现的现象是 。
(3)该小组把中反应后的产物加入足量的盐酸，用该溶液制取晶体。
①欲检验溶液中含有，选用的试剂为 ，现象是 。
②该实验小组同学用上述试剂没有检测到，用离子方程式解释滤液中不存在可能的原因： 。
③将此滤液中完全氧化为最好选择下列物质中的 。
A．酸性溶液 B． C． D．
④在③所得溶液浓缩结晶前需要用实验证明已完全氧化，实验方法是 。
(4)取少量于试管中，滴加溶液，立即生成红褐色沉淀，配平下列反应的离子方程式：
________________________，该反应中表现了 性(填“氧化”或“还原”)。
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模块一 知识网络构建
模块二 基础知识梳理
模块三 核心考点剖析（6个典例）
模块四 基础过关练（10题）
模块五 能力提升练（12题）
[学习目标]
1.知道铁在自然界中的存在形态。
2.知道铁的物理性质，从化合价角度理解铁的化学性质。
3.了解铁的氧化物类别、性质及应用。
氧化物
氧化亚铁
氧化铁(铁红)
四氧化三铁
化学式



颜色状态



铁的价态



溶解性
都 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 和水
都具有氧化性，都能被CO、H2、Al等还原为
FeO不稳定，在空气中加热生成稳定的