微考點17“精研”Fe及氧化物性質(zhì)-2022~2023學(xué)年高一化學(xué)易混易錯微考點（人教版2019必修第一冊） 原卷版

微考點17微考點17“精研”Fe及氧化物性質(zhì)易混易錯聚焦易混易錯聚焦一、聚焦Fe的性質(zhì)1．鐵遇冷的濃硫酸或濃硝酸，表面會形成一層致密的氧化膜而發(fā)生鈍化。鋁遇冷的濃硝酸或濃硫酸也會發(fā)生鈍化。鈍化可阻止內(nèi)部金屬繼續(xù)與濃酸發(fā)生反應(yīng)，從而表現(xiàn)出較強的化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性。2．鐵分別與氯氣和鹽酸反應(yīng)所得的產(chǎn)物中鐵元素的價態(tài)不同,Fe與Cl2反應(yīng)無論用量多少都生成FeCl3而不是FeCl2；Fe與S反應(yīng)生成FeS而不是Fe2S3；Fe與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2而不是FeCl3；Fe與I2反應(yīng)生成FeI2而不是FeI3。3．鐵在潮濕的空氣中生成鐵銹的主要成分是Fe2O3,而鐵在純氧中燃燒的產(chǎn)物是Fe3O4。4．Fe與酸的反應(yīng)：a．與非氧化性酸反應(yīng)的離子方程式：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。b．與氧化性酸反應(yīng)：遇冷的濃硫酸或濃硝酸鈍化，與稀硝酸或在加熱條件下與濃硫酸、濃硝酸反應(yīng)，但無H2產(chǎn)生。二、聚焦Fe的氧化物1．Fe3O4的組成可用氧化物的形式表示為FeO·Fe2O3，即有1/3的鐵顯＋2價，2/3的鐵顯＋3價。2．與酸的反應(yīng)：①FeO和Fe3O4與足量HNO3反應(yīng)時，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，F(xiàn)e2＋被HNO3氧化生成Fe3＋。②Fe2O3和Fe3O4與足量HI反應(yīng)時，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，F(xiàn)e3＋被I－還原生成Fe2＋。三、聚焦Fe鹽1．Fe(NO3)2溶液酸化后，NOeq\o\al(－,3)在酸性條件下具有強氧化性，會將Fe2＋氧化成Fe3＋。四、聚焦Fe與硝酸反應(yīng)產(chǎn)物中鐵元素價態(tài)的判斷1．當(dāng)HNO3過量時：反應(yīng)原理：Fe＋4HNO3=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，鐵元素的存在形式為Fe3＋，鐵元素的價態(tài)為＋3價。2．當(dāng)Fe過量時：鐵被硝酸氧化為Fe3＋，然后Fe3＋被剩余的鐵還原為Fe2＋，也就是說最終得到亞鐵鹽，總方程式：3Fe＋8HNO3=3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。3．當(dāng)eq\f(1,4)＜eq\f(nFe,nHNO3)＜eq\f(3,8)時：鐵元素的存在形式為Fe2＋和Fe3＋，鐵元素的價態(tài)為＋2、＋3價。4．用數(shù)軸法表示，鐵與硝酸的用量比與反應(yīng)產(chǎn)物的關(guān)系：5．解題時需注意量的范圍：eq\f(nFe,nHNO3)產(chǎn)物結(jié)論≤eq\f(1,4)Fe(NO3)3HNO3可能有剩余≥eq\f(3,8)Fe(NO3)2Fe可能有剩余在eq\f(1,4)～eq\f(3,8)之間Fe(NO3)3和Fe(NO3)2Fe和HNO3都反應(yīng)完全五、聚焦鐵與硫酸、硝酸的混酸反應(yīng)順序足量鐵與稀硫酸、稀硝酸的混合溶液反應(yīng)，則可利用離子反應(yīng)分析，依次發(fā)生反應(yīng)：Fe＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=Fe3＋＋NO↑＋2H2O、2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋、Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑(若H＋量不足，該反應(yīng)不再發(fā)生)。六、聚焦鐵和強、弱氧化劑反應(yīng)產(chǎn)物判斷1．鐵與弱氧化劑(如S、I2、H＋、Cu2＋)等反應(yīng)所得產(chǎn)物中鐵元素的價態(tài)為＋2價，如Fe＋I2eq\o(=,\s\up7(△))FeI2。2．鐵與強氧化劑(如Cl2、Br2、濃硫酸、過量硝酸等)反應(yīng)所得產(chǎn)物中鐵元素的價態(tài)為＋3價，如2Fe＋3Br2=2FeBr3。3．鐵在純氧中燃燒得到的產(chǎn)物為Fe3O4，鐵元素的價態(tài)為＋2、＋3價。易錯易錯典例分析易錯典例1易錯典例1用如圖所示裝置進行Fe與水蒸氣反應(yīng)的實驗，下列有關(guān)說法不正確的是()ABA．裝置A的作用是為實驗提供持續(xù)不斷的水蒸氣B．裝置B中反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Fe＋3H2O(g)eq\o(=,\s\up10(高溫))Fe2O3＋3H2C．裝置C中加入的固體干燥劑可能是堿石灰D．點燃裝置D處的氣體前必須檢驗氣體的純度易錯典例易錯典例2下列關(guān)于鐵的氧化物說法錯誤的是()A．鐵的氧化物在通常狀況下都是有色固體B．四氧化三鐵是一種復(fù)雜的鐵的氧化物，它與鹽酸反應(yīng)后的溶液中同時存在Fe2＋和Fe3＋C．FeO在空氣中加熱生成Fe2O3D．工業(yè)上常使用鐵的氧化物作原料冶煉鐵舉一反三1j舉一反三1jYFs下列有關(guān)鐵的說法正確的是()A．Fe在稀硝酸中發(fā)生鈍化B．將廢鐵屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工業(yè)廢氣中的Cl2C．向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液顯紅色D．鍍鋅鐵不如鍍錫鐵耐腐蝕舉一反三舉一反三2jYFs向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入120mL4mol·L－1的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出1.344LNO(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，向所得溶液中加入KSCN溶液，無明顯變化。若用足量的CO在加熱條件下還原相同質(zhì)量的混合物，能得到鐵的物質(zhì)的量為(B)A．0.24mol B．0.21molC．0.16mol D．0.14mol舉一反三舉一反三3jYFs鐵的常見化合價有＋2價和＋3價。據(jù)研究，鐵在濃HNO3中發(fā)生鈍化時，可生成一種化學(xué)式為Fe8O11的化合物，它可以看作由FeO和Fe2O3組成的復(fù)雜氧化物。該化合物可以表示為()A.FeO·3Fe2O3 B.2FeO·3Fe2O3C.FeO·2Fe2O3 D.2FeO·Fe2O3易混易錯剖析易混易錯剖析1．鐵在有關(guān)的反應(yīng)中，其產(chǎn)物價態(tài)為什么不同？有什么規(guī)律？【細剖精析】由于鐵是變價金屬元素，它與氧化性不同的氧化劑反應(yīng)時，其產(chǎn)物中鐵元素的化合價不同：(1)Fe被弱氧化劑如S、I2、H＋、Fe3＋、Cu2＋等氧化為Fe2＋；(2)Fe被強氧化劑如Cl2、Br2、HNO3、濃H2SO4(△)等氧化為Fe3＋。2．純鐵有較強的抗腐蝕能力，為什么日常生活中的鐵制品容易生銹？【細剖精析】日常生活中的鐵制品中的鐵通常含有雜質(zhì)碳，在潮濕的空氣中易發(fā)生原電池反應(yīng)(電化學(xué)腐蝕)，生成氧化鐵的水合物。3.通過化合反應(yīng)能制取FeCl2、FeCl3、Fe(OH)2、Fe(OH)3嗎？能制取的用化學(xué)方程式表示。【細剖精析】FeCl2、FeCl3和Fe(OH)3均能通過化合反應(yīng)制取，而Fe(OH)2則不能。FeCl2：2FeCl3＋Fe=3FeCl2FeCl3：①2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2FeCl3；②2FeCl2＋Cl2=2FeCl3Fe(OH)3：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)34．(1)鐵有＋2、＋3價兩種價態(tài)，單質(zhì)鐵與__(填下列編號，下同)反應(yīng)時只生成＋3價鐵；與___反應(yīng)時只生成＋2價鐵；與___反應(yīng)時既生成＋2價鐵也生成＋3價鐵。所選試劑：①Cl2②O2③H2O(g)④S⑤鹽酸⑥稀硝酸(足量)⑦稀硫酸⑧CuSO4溶液(2)①鐵、鋁遇冷的濃硫酸或濃硝酸發(fā)生鈍化，是物理變化還是化學(xué)變化？②生鐵和純鐵相比，熔點、硬度及抗腐蝕能力大小如何？(3)按要求書寫下列反應(yīng)的離子方程式：①FeO與稀HNO3的反應(yīng)②Fe(OH)3與HI的反應(yīng)(HI是強酸)【細剖精析】(1)①⑥④⑤⑦⑧②③單質(zhì)鐵與強氧化劑反應(yīng)生成＋3價鐵，如氯氣和濃稀硝酸；與弱氧化劑反應(yīng)生成＋2價鐵，如硫單質(zhì)，鹽酸，銅離子，三價鐵離子等；與高溫水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4，在氧氣中燃燒生成Fe3O4。(2)①化學(xué)變化。鐵遇冷的濃硫酸或濃硝酸，表面會形成一層致密的氧化膜而發(fā)生鈍化。鋁遇冷的濃硝酸或濃硫酸也會發(fā)生鈍化。鈍化可阻止內(nèi)部金屬繼續(xù)與濃酸發(fā)生反應(yīng)，從而表現(xiàn)出較強的化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性。②因生鐵是鐵碳合金，所以生鐵的熔點低，硬度大。生鐵在潮濕的環(huán)境中易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，故純鐵的抗腐蝕能力強。(3)①3FeO＋NOeq\o\al(－,3)＋10H＋=3Fe3＋＋NO↑＋5H2O②2Fe(OH)3＋2I－＋6H＋=2Fe2＋＋I2＋6H2OFeO與硝酸反應(yīng)時既發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)又發(fā)生氧化還原反應(yīng)，先發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成硝酸亞鐵和水，然后在酸性條件下，硝酸具有強氧化性能把亞鐵離子繼續(xù)氧化生成三價鐵離子。氫氧化鐵與HI反應(yīng)也是既發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)又發(fā)生氧化還原反應(yīng)，氫氧化鐵與HI先發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，氫氧化鐵溶解，生成三價鐵離子和水，然后三價鐵離子與碘離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成亞鐵離子和碘單質(zhì)。核心知識梳理核心知識梳理一、Fe1．物理性質(zhì)導(dǎo)電導(dǎo)熱性導(dǎo)電導(dǎo)熱性良好延展性良好特性能被磁鐵吸引顏色狀態(tài)銀白色固體密度7.8g·cm-3物理性質(zhì)地殼含量居第4位2．從鐵原子的結(jié)構(gòu)認(rèn)識鐵的化學(xué)性質(zhì)——還原性（1）鐵原子的結(jié)構(gòu)失去2失去2e-失去3e-FeFe3+Fe2+（2）鐵單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)CCl2點燃S△點燃常溫O2非金屬FeI2△H2O(g)高溫非氧化性酸氧化性酸濃硝酸濃硫酸稀硝酸(過量)稀硝酸(少量)鹽溶液Fe3+溶液Cu2+溶液鐵銹(成分為Fe2O3·xH2O)3Fe＋2O2Fe3O4Fe＋I2FeI2Fe＋SFeSFe＋Cu2＋=Fe2＋＋CuFe＋2Fe3＋=3Fe2＋常溫下鈍化，加熱分別生成SO2、NO23Fe＋2NOeq\o\al(－,3)＋8H＋=3Fe2＋＋2NO↑＋4H2OFe＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=Fe3＋＋NO↑＋2H2OFe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H22Fe＋3Cl22FeCl33．Fe的制備（1）生鐵的冶煉生鐵生鐵冶煉原料設(shè)備造渣反應(yīng)鐵的還原還原劑的生成主要反應(yīng)鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石。高爐C＋O2CO2，CO2＋C2COFe2O3＋3CO2Fe＋3CO2CaCO3CaO＋CO2↑，CaO＋SiO2CaSiO3(2)鋁熱反應(yīng)（氧化鐵和鋁粉為鋁熱劑）：2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3；作用：焊接無縫鋼軌。二、鐵的氧化物化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4俗名鐵紅磁性氧化鐵顏色狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體(有磁性)溶解性難溶于水難溶于水難溶于水鐵的化合價＋2＋3＋2，＋3空氣中的穩(wěn)定性不穩(wěn)定，空氣中加熱，生成Fe3O4穩(wěn)定穩(wěn)定與H＋反應(yīng)的離子方程式FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O與CO反應(yīng)FeO＋COeq\o(=,\s\up7(△))Fe＋CO2Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(△))2Fe＋3CO2Fe3O4＋4COeq\o(=,\s\up7(△))3Fe＋4CO2易錯易錯通關(guān)對點練鐵的性質(zhì)1．下列化合物不能用相應(yīng)元素的單質(zhì)直接化合生成的是①CuS

②FeS

③Na2S

④Fe2S3

⑤Cu2S

⑥FeCl2

⑦H2SA．②⑤⑦ B．①④⑥ C．③④⑦ D．④⑥⑦2．把鐵片分別放入下列溶液后，鐵片溶解而溶液質(zhì)量增加，但無氣體產(chǎn)生，此溶液是A．稀鹽酸 B．AgNO3溶液 C．FeCl3溶液 D．Cu(NO3)2溶液3．將0.02mol鐵分別投入足量的下列物質(zhì)中，在一定條件下充分反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣最多的是A．2mol/L稀硫酸 B．18.4mol/L硫酸 C．5mol/L硝酸 D．灼熱的水蒸氣4．下列方程式書寫正確的是A．碳酸氫鈉的電離方程式：NaHCO3=Na++H++COB．氯化鐵與碘化鉀反應(yīng)的離子方程式：Fe3++2I-=Fe2++I2C．高溫下，鐵與水蒸氣反應(yīng)：2Fe+3H2O(g)Fe2O3+3H2D．用水吸收NO2：3NO2+H2O=2HNO3+NO5．根據(jù)下列實驗操作和現(xiàn)象，所得到的結(jié)論正確的是選項實驗操作和現(xiàn)象結(jié)論A向雞蛋白溶液中加入飽和溶液，有白色沉淀產(chǎn)生蛋白質(zhì)發(fā)生了變性B將稀硝酸加入過量鐵粉中，充分反應(yīng)后再滴加溶液，溶液不呈血紅色被氧化為C過量銅與稀硝酸充分反應(yīng)后，再滴加稀硫酸，銅繼續(xù)溶解銅可以與稀硫酸反應(yīng)D甲烷與氯氣在光照下反應(yīng)后的混合氣體能使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅甲烷的氯取代物具有酸性A．A B．B C．C D．D二、鐵的氧化物性質(zhì)6．火星被稱為“紅色的星球”，這是因為它的巖石和土壤中含有豐富的A．FeO B．Fe3O4 C．Fe2O3 D．Fe7．納米級可用于以太陽能為熱源分解水制，過程如圖所示。下列說法中，不正確的是A．以太陽能為熱源分解水制過程中的催化劑B．整個過程實現(xiàn)了太陽能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化C．過程I、II的總反應(yīng)：D．過程I的反應(yīng)：8．關(guān)于鐵的三種氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)，下列敘述中正確的是A．鐵的三種氧化物中鐵元素的化合價完全相同B．都是堿性氧化物，都能與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水C．鐵的三種氧化物在高溫條件下都能被CO還原為FeD．四氧化三鐵中鐵元素有＋2價和＋3價，它是一種混合物9．將3.28gFe、Fe2O3混合物投入到50mL1mol/L硫酸溶液中，恰好完全反應(yīng)，且收集到448mL氫氣(標(biāo)況)，向所得溶液中滴加KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，若向所得溶液中加入足量的鋁，則置換出的Fe的質(zhì)量是A．1.12g B．1.4g C．2.1g D．2.8g易錯易錯通關(guān)能力練1．下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途不具有對應(yīng)關(guān)系的是A．鐵粉能與O2反應(yīng)，可用作食品保存的吸氧劑B．聚合硫酸鐵能水解并形成膠體，可用于凈水C．FeCl3具有氧化性，可用于腐蝕印刷電路板上的CuD．納米Fe3O4能與酸反應(yīng)，可用作鐵磁性材料2．下列有關(guān)鐵及其化合物的說法中正確的是A．鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，所以鐵在自然界中全部以化合態(tài)存在B．鐵在純氧中燃燒或在氯氣中燃燒所得產(chǎn)物中鐵元素的化合價均為+3價C．鐵在氯氣中燃燒如果鐵過量會生成FeCl2D．工業(yè)上用CO在高溫條件下還原含F(xiàn)e2O3的鐵礦石煉鐵3．下列關(guān)于合金的敘述正確的是A．鋁合金硬度比純鋁小B．生鐵是鐵碳合金，鋼是純凈的鐵單質(zhì)C．硬鋁密度小、強度高，常用于制造飛機外殼D．不銹鋼和鋼都是鐵合金，性質(zhì)完全相同4．鐵和下列物質(zhì)反應(yīng)，能生成+3價化合物的是：①O2；②S；③HCl；④CuCl2；⑤HNO3；⑥氯氣；⑦H2OA．①②⑤ B．①⑥ C．⑤⑥ D．①⑤⑥5．某稀溶液中含有6molKNO3和3molH2SO4向其中加入2mol鐵粉，充分反應(yīng)(已知被還原為NO)，最終溶液體積為1L。下列說法正確的是A．所得溶液中c(NO)=3mol/LB．所得溶液中c(Fe2+)：c(Fe3+)=3：1C．反應(yīng)后生成NO的體積為33.6LD．所得溶液中的溶質(zhì)只有Fe(NO3)3和Fe(NO3)26．5.6克鐵粉與1.6克硫粉均勻混合，在密閉容器中加熱，冷卻后加入足量鹽酸，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下收集到的氣體體積約為A． B． C． D．7．元素的“價-類”二維圖是我們學(xué)習(xí)元素及其化合物相關(guān)知識的重要模型和工具，它指的是以元素的化合價為縱坐標(biāo)，以物質(zhì)的類別為橫坐標(biāo)所繪制的二維平面圖。下圖為鐵元素的“價-類”二維圖，其中的箭頭表示部分物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，下列說法正確的是A．鐵與高溫水蒸氣的反應(yīng)可實現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化①B．加熱Fe(OH)3發(fā)生轉(zhuǎn)化⑥，F(xiàn)e2O3加水溶解可轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3C．由圖可預(yù)測：高鐵酸鹽(FeO)具有強氧化性，可用于飲用水的消毒D．FeO是一種黑色粉末，只能用作還原劑8．在氯化鐵、氯化銅和鹽酸的混合溶液中加入鐵粉，待反應(yīng)結(jié)束，所剩余的固體濾出后能被磁鐵吸引，則反應(yīng)后溶液中存在較多的陽離子是A．Cu2+ B．Fe3+ C．Fe2+ D．H+9．下列說法錯誤的是A．濃硫酸在空氣中敞口放置一段時間，濃度變小B．鐵片投入冷的濃硝酸中，鐵片不溶解C．鋼片投入濃硝酸中，產(chǎn)生紅棕色氣體D．石蕊溶液滴入稀硫酸中，溶液變藍10．中華傳統(tǒng)文化與化學(xué)緊密相關(guān)，下列有關(guān)物質(zhì)成分的敘述正確的是A．柴窯燒制出的“明如鏡，薄如紙，聲如磬”的瓷器，其主要原料為硅的氧化物B．古書中對“強水”有如下記錄：“性最烈，能蝕五金，其水甚強……”，“強水”是由濃硝酸和濃鹽酸按體積比為3：1混合而成C．《新修本草》中有關(guān)于“青礬”的描述為：“本來綠色，新出窟未見風(fēng)者，正如琉璃，燒之赤色”。這里的赤色物質(zhì)是Fe3O4D．東漢魏伯陽在《周易參同契》中對的描述：“……得火則飛，不見埃塵，將欲制之，黃芽為根?！边@里的黃芽是指硫11．《神農(nóng)本草經(jīng)》記載：“磁石，味辛寒，主周痹風(fēng)濕，肢節(jié)中痛，不可持物，洗洗酸消，除大熱煩滿及耳聾?！毕铝姓f法錯誤的是A．磁石的主要成分是堿性氧化物 B．磁石呈黑色C．磁石不溶于水 D．磁石可作藥材使用12．在指定條件下，下列選項所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化能實現(xiàn)的是A．B．C．D．13．用鐵泥(主要成分為Fe2O3、FeO和Fe)制備納米Fe3O4(平均直徑25nm)的流程示意圖如圖：下列敘述錯誤的是A．鐵紅可用于油漆、油墨、建筑物著色劑B．步驟②中，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑C．步驟④中使用過量的H2O2有利于