2020-2021學(xué)年高一化學(xué)期末復(fù)習(xí) 第三章 第一節(jié) 鐵及其化合物（人教版2019必修第一冊(cè)）（原卷版）

第三章鐵金屬材料

第一節(jié)鐵及其化合物

鐵及其化合物，是高中階段學(xué)習(xí)的非常典型的一種變價(jià)金屬元素系列，這一部分內(nèi)容和氧化

還原理論聯(lián)系密切，又和好多的實(shí)臉物質(zhì)制備，工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)相關(guān)聯(lián)，所以在實(shí)驗(yàn)題和化學(xué)

工藝流程題中經(jīng)常見(jiàn)到鐵及其化合物的身影，為了好好掌握，還是先看看價(jià)類(lèi)二維圖吧！

鐵及其化合物的“價(jià)一類(lèi)二維圖”

鐵元素化合價(jià)

Q

+6Na2FeO4-

0Ee

物質(zhì)類(lèi)別

單質(zhì)輒化物鹽堿

Fe,O5+3CO之=2Fe+3C()2

3Fe+4H,O(g)-Fe。+4H式或3Fe+2O：=

Fe3O4)

Fe+2HC1=FeCU+H,]

Fe,0,+6HCl=^ZFeCl,+SHjO

FeO+2HCl=FeCl,+H:O

:FeCl,+3Na()H=Fe(OH),1+3NaCl

FeCL+2Na()H=Ee(OH)21+2NaCl

Fe(OH),+3HCl-FeCl3+3H:O

Fe(OH)；!+2HCl=FeCl2+2H3O

4Fe(OH),+O,+2H2O=4Fe(OH),

2FeCl2+Cl,=2FeCl3

2FeCl3+Fe=3FeCl,

2Fe(OH)3+3NaC10+4NaOH=2Na,FeO4+

3NaCI+5也0(拓展反應(yīng))

一、鐵及其化合物的顏色

鐵粉是黑色的；鐵塊是銀白色的

Fe2+—淺綠色

Fe.Qa—黑色晶體

Fe(0H)2—白色沉淀

Fe3+—黃色

Fe(0H)3—紅褐色沉淀

Fe(SCN)3—血紅色溶液

FeO—黑色粉末

Fe2()3—紅棕色粉末

FeS一黑色固體

這部分內(nèi)容有時(shí)候作為基礎(chǔ)題考察記憶顏色的準(zhǔn)確性，更多的時(shí)候是作為一些推斷題的突破

1—1O

對(duì)點(diǎn)練習(xí)1

(2020?浙江高一月考)下列關(guān)于Na、Fe及其化合物的說(shuō)法不正確的是

A.Na著火時(shí)不能使用泡沫滅火器滅火

B.NazO在空氣中久置變?yōu)镹a2cCh

C.Fe2O3常用作油漆、涂料的紅色顏料

D.鐵粉與水蒸氣反應(yīng)生成黑色的氧化亞鐵

二、鐵與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究

常溫下，鐵與水不反應(yīng)，只有在高溫條件下，F(xiàn)e才會(huì)與水蒸氣反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)時(shí)只要注意

以下細(xì)節(jié)，就能順利完成。

a、棉花最好是一整塊的，揉捏到合適大小后伸入試管底部。如果只有多塊小棉花，則

必須沿試管的縱向，用較大的包裹較小的，然后再塞入。不要把小塊棉花簡(jiǎn)單堆積，因熱水

沸騰時(shí)會(huì)使外面的棉花沖出，一旦接觸到高溫鐵粉，一方面使水突然劇烈沸騰，另一方面降

低了鐵粉的溫度，不利于反應(yīng)。

b、鐵粉的用量要較多，鋪滿中部試管為宜，略有鼓起，最好較為集中，因火焰的加熱

面積有限(可觀察直接加熱區(qū)域與兩端鐵粉變化的區(qū)別)。

c、先對(duì)準(zhǔn)鐵粉加熱。開(kāi)始加熱時(shí)估計(jì)因消耗氧氣，出現(xiàn)受熱反而倒吸的現(xiàn)象。解決辦

法是，先讓肥皂液接觸一下導(dǎo)管口，然后讓導(dǎo)管離開(kāi)頁(yè)面，才開(kāi)始加熱。好處是，可以看到

那一小環(huán)肥皂液在導(dǎo)管中的上升和下降，當(dāng)氣壓縮小，肥皂液上升，正在倒吸。一旦開(kāi)始下

降，說(shuō)明鐵粉溫度足夠，開(kāi)始膨脹或產(chǎn)生氣體。這時(shí)，再把導(dǎo)管伸入肥皂液，若產(chǎn)生氣泡較

慢，再多用一個(gè)酒精燈加熱棉花。這時(shí)加熱棉花才有意義，大量水蒸氣經(jīng)過(guò)前面已加熱的鐵

粉才會(huì)加速反應(yīng)。若一開(kāi)始就加熱棉花，由于鐵粉溫度不夠，反而使鐵粉吸水變濕，不利反

應(yīng)。關(guān)注棉花的情況，隨時(shí)停止對(duì)棉花的加熱，加熱過(guò)久，棉花焦化，容易使試管破裂。當(dāng)

產(chǎn)生較多氣泡時(shí)，用燃著的木條點(diǎn)燃?xì)馀?，將?huì)有明顯的火焰。

d、實(shí)驗(yàn)的結(jié)束：先移開(kāi)肥皂液，再停止加熱，以防倒吸。

對(duì)點(diǎn)練習(xí)2

(2020.黑龍江香坊區(qū).哈爾濱市第六中學(xué)校高一月考)某同學(xué)利用下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行鐵

與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，并對(duì)反應(yīng)后硬質(zhì)試管中固體物質(zhì)的組成進(jìn)行了探究。

I.(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式是，硬質(zhì)試管中濕棉花的作用是:

(2)該同學(xué)對(duì)反應(yīng)后硬質(zhì)試管中固體物質(zhì)的組成提出了如下假設(shè)。

假設(shè)1：只有Fe；

假設(shè)2：只有(填化學(xué)式)；

假設(shè)3：既有Fe也有Fe3C)4。

(3)為了驗(yàn)證反應(yīng)后硬質(zhì)試管中固體物質(zhì)的組成，該同學(xué)進(jìn)行了定量研究：反應(yīng)前固體物質(zhì)

的質(zhì)量為5.6g,反應(yīng)后固體物質(zhì)的質(zhì)量為6.6g。從數(shù)據(jù)分析，反應(yīng)后硬質(zhì)試管中固體物質(zhì)的

組成成分為。

H.長(zhǎng)期放置的FeSO4溶液易被氧化而變質(zhì)，某興趣小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

A.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)FeSCU溶液的變質(zhì)程度

實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論

取待檢測(cè)液于試管中，向其

步驟1—

中滴加KSCN溶液FeSO4溶液

取待檢測(cè)液于試管中，向其部分變質(zhì)

步驟2

中滴加K3[Fe(SCN)6]溶液

①將上述方案補(bǔ)充完整

②步驟2涉及的離子反應(yīng)方程式是。

③若要使變質(zhì)的FeSO4復(fù)原，方法是。(寫(xiě)離子反應(yīng)方程式)

三、鐵的還原性

鐵是變價(jià)金屬，與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)生成三價(jià)鐵，與弱氧化劑反應(yīng)生成二價(jià)鐵。

(1)鐵與弱氧化劑

如：H\CU2\S、b反應(yīng)時(shí)，被氧化為+2價(jià)。

(2)鐵與H2O(g),O2反應(yīng)的氧化產(chǎn)物為Fe3O4o

(3)鐵與CI2、Br2等反應(yīng)時(shí)，被氧化為+3價(jià)。

對(duì)點(diǎn)練習(xí)3

下列反應(yīng)中，鐵只能生成高價(jià)化合物的是

A.過(guò)量的鐵與稀HN03反應(yīng)B.鐵粉與硫蒸氣反應(yīng)

C.鐵粉與氯氣反應(yīng)D.紅熱的鐵粉與水蒸氣反應(yīng)

四、鐵的氧化物

(1)鐵的氧化物中Fe的常見(jiàn)化合價(jià)只有+2價(jià)和+3價(jià)，F(xiàn)e.3O4可以看成由FeO和Fe2O3

按物質(zhì)的量之比1：1組合而成的復(fù)雜氧化物，通常也可寫(xiě)成FeOFezOs的形式。

(2)FeO、Fe2C>3屬于堿性氧化物，F(xiàn)esOa不屬于堿性氧化物。

(3)Fe3O4與鹽酸反應(yīng)可看作Fe2O3、FeO分別與鹽酸反應(yīng)，然后把兩個(gè)反應(yīng)式相加。

(4)FeO、Fe3C)4遇氧化性酸(如HNO3)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，+2價(jià)的鐵均被氧化成+3價(jià)。

對(duì)點(diǎn)練習(xí)4

(2020.浙江高一期中)下列有關(guān)鐵的氧化物的敘述中正確的是()

A.鐵的氧化物FeO,FezCh、FesCU都可由堿受熱分解制得

B.鐵的氧化物中Fe2O3,Fe3O4都有磁性

C.FeO不穩(wěn)定，在空氣里受熱，能迅速氧化成Fe3O4

D.鐵的氧化物Fe2O3,Fe3O4都只有氧化性

五、Fe(OH)2制備時(shí)的注意事項(xiàng)

a.原理Fe2++2OH-==Fe(OH)21

由于Fe(0H)2、Fe2+易被空氣中的02氧化，導(dǎo)致無(wú)法得到Fe(0H)2白色沉淀，故該實(shí)驗(yàn)

的關(guān)鍵之處為排出空氣、隔絕空氣。

b.排空、隔空常見(jiàn)具體措施

(1)將配制溶液的蒸儲(chǔ)水煮沸，驅(qū)除溶液中的氧氣。

(2)將盛有NaOH溶液的膠頭滴管尖端插入試管的亞鐵鹽溶液底部，并慢慢擠出NaOH溶液。

(3)在亞鐵鹽溶液上面充入保護(hù)氣，如H2、N2、稀有氣體等。

(4)在亞鐵鹽溶液上面加保護(hù)層，如苯、植物油等。

對(duì)點(diǎn)練習(xí)5

用下面兩種方法可以制得白色Fe(OH)2沉淀.

方法一：用FeSO4溶液與不含的蒸儲(chǔ)水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備Fe(OH%。

(1)除去蒸播水中溶解的常采用的方法。

⑵生成白色Fe(OH%沉淀的操作是用長(zhǎng)滴管吸取不含。2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液

液面以下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是。

方法二：在如圖所示裝置中，用不含Oz的NaOH溶液、鐵屑和稀硫酸制備Fe(OH%。

(3)在試管［中加入的試劑是。

(4)在試管II中加入的試劑是。

(5)為了制得白色Fe(OH)2沉淀，在試管I和試管II中加入試劑，打開(kāi)止水夾，塞緊塞子后

的實(shí)驗(yàn)步驟是

(6)這樣生成的Fe(OH%沉淀能較長(zhǎng)時(shí)間保持白色，其理由是

六、檢驗(yàn)Fe2’的注意事項(xiàng)

（1）只含F(xiàn)e2+的溶液

檢驗(yàn)Fe2+加入試劑的順序：

溶滿眼■化劑

待測(cè)液鄴佇故不變色如氯kfhCh紅色（含F(xiàn)e2+,不含F(xiàn)e3+）。

①加KSCN溶液前，不能加氧化性物質(zhì)［如H2O2、NOKH+）等］,防止Fe2+被氧化。

②氧化劑不能選用酸性KMnCU溶液，原因有：酸性KMnO4溶液本身顯紫紅色，對(duì)

Fe（SCN）3紅色有干擾；酸性KMnCU溶液能氧化KSCN,溶液不變紅色，不能證明不含F(xiàn)e?

（2）同時(shí)含有Fe2+和Fe3+的溶液

Fe2+對(duì)檢驗(yàn)Fe產(chǎn)無(wú)干擾，可以滴加KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3^；

Fe?+對(duì)檢驗(yàn)Fe2+有干擾，不能加KSCN溶液檢驗(yàn)Fe?+,通常向溶液中滴加適量酸性

KMnCU溶液，溶液紫紅色褪去說(shuō)明含有Fe2+（當(dāng)然如果含有氯離子這個(gè)方法就不行了）。

對(duì)點(diǎn)練習(xí)6

為了檢驗(yàn)?zāi)陈然瘉嗚F溶液是否變質(zhì)，可向溶液中加入（）

A.氫氧化鈉溶液B.鐵片

C.硫氟酸鉀溶液D.酸性KMnO4溶液

七、Fe2\Fe3\Fe之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系

（l）Fe只具有還原性?？杀蝗跹趸瘎℉；S等）氧化成Fe?*,被強(qiáng)氧化劑（CI2等）氧化成

Fe3',

（2）Fe2+既有氧化性又有還原性?？杀粡?qiáng)氧化劑［CL、KMnO4（H+）等］氧化為Fe3+；可被

還原劑（Al、Zn、CO、C等）還原為Fe。

（3）Fe3+只具有氧化性，可被弱還原劑（Fe、Cu等）還原為Fe?+,被強(qiáng)還原劑（Al、Zn、CO

等）還原為Feo

對(duì)點(diǎn)練習(xí)7

（2020?黑龍江尖山區(qū)?雙鴨山一中高一月考）下圖為鐵及其化合物的“價(jià)-類(lèi)”二維圖。

（1）填寫(xiě)二維圖缺失的類(lèi)別①和化學(xué)式②_________.

（2）某同學(xué)利用以下試劑研究FeCb性質(zhì)，進(jìn)行了如下預(yù)測(cè)：

①CL②Fe③NaOH④H2s04⑤AgNCh

從物質(zhì)類(lèi)別上看，F(xiàn)eCb屬于，可能與發(fā)生反應(yīng)（填序號(hào)）；從化合

價(jià)角度看，F(xiàn)e3+具有性，可能與發(fā)生反應(yīng)（填序號(hào)）。

（3）某工廠用FeCL溶液腐蝕鍍有銅的絕緣板生產(chǎn)印刷電路，其化學(xué)原理為如下反應(yīng)：

Cu+2FeCl3==CuC12+2FeC12

①用雙線橋表示電子轉(zhuǎn)移。

②寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式__________0

本節(jié)跟蹤練習(xí)

1.下列關(guān)于鐵的氧化物說(shuō)法不正確的是（）

A.鐵的氧化物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(shí)存在Fe2+和Fe3+

C.氧化鐵是鐵銹的主要成分，因此氧化鐵俗稱為鐵銹

D.工業(yè)上常使用鐵的氧化物做原料冶煉鐵

2.（2019?廣東湛江市?高一期末）將下列四種化合物溶于稀鹽酸，滴加硫氟化鉀溶液，沒(méi)有

顏色變化，再加氯水即呈現(xiàn)紅色的是（）

A.FeOB.Fe2OsC.FesO4D.Fe2（SO4）3

3.（2020?全國(guó)高一課時(shí)練習(xí)）納米級(jí)FeW^可用于以太陽(yáng)能為熱源分解水制H2,過(guò)程如

圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（)

太陽(yáng)能

A.過(guò)程I發(fā)生反應(yīng):

2Fe3O46FeO+OJ

太陽(yáng)能

B.過(guò)程H發(fā)生反應(yīng)：2H2。^=H2t+O2

Fe3O4

C.兩個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程都發(fā)生了氧化還原反應(yīng)

D.整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化

4.（2020?福建省福州第一中學(xué)高三開(kāi)學(xué)考試）把含有氧化鐵的鐵屑投入到足量的稀硫酸中,

直到鐵屑全部溶解。經(jīng)分析，溶液中無(wú)Fe3+離子，且生成的Fe2+離子與反應(yīng)產(chǎn)生H2的物質(zhì)

的量之比為10：7。則混合物中單質(zhì)鐵與氧化鐵的物質(zhì)的量之比約為（）

A.7：1B.8：1C.1：1D.10：7

5.（2020?浙江高一期中）下列關(guān)于物質(zhì)用途的說(shuō)法中，不正確的是

A.NazCh可在呼吸面具中作為氧氣的來(lái)源

B.Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨和橡膠的紅色顏料

C.還原鐵粉可用于食品的脫氧劑

D.為保證消毒效果，可向自來(lái)水中通入大量氯氣

6.（2020.吉林朝陽(yáng)區(qū).長(zhǎng)春外國(guó)語(yǔ)學(xué)校高一月考）下列物質(zhì)與其俗名匹配且相關(guān)敘述合理的

是（）

A.磁性氧化鐵：四氧化三鐵，為黑色晶體

B.鐵紅：氧化亞鐵，可用作紅色油漆的顏料

C.漂白粉：純凈的次氯酸鈣，可用于游泳池消毒

D.蘇打：碳酸氫鈉，可用于治療胃酸過(guò)多

7.（2020?浙江高一期中）要證明某溶液中不含F(xiàn)e3+,而可能含有Fe?+,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作

的最佳順序?yàn)椋ǎ?/p>

①加入少量氯水②加入足量KMnCU（H+）溶液③加入少量KSCN溶液

A.①@B.③②C.③①D.①②③

8.（2020.寧波市北侖中學(xué)高一期中）下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象、結(jié)論或目的均正確的是

選項(xiàng)操作和現(xiàn)象結(jié)論或目的

A將NaOH濃溶液滴加到飽和的FeC13溶液中制備Fe（OH）3膠體

CO還原Fe3O4得到的黑色固體加入鹽酸溶解后再

B黑色固體中可能有Fe3O4

加入KSCN溶液，溶液不顯紅色

取少量FeCL試樣加水溶解，滴加高鎰酸鉀，紫紅

C該FeCL試樣已經(jīng)變質(zhì)

色褪去

向某溶液中通入C12,然后再加入KSCN溶液變紅

D原溶液中含有Fe2+

色

A.AB.BC.CD.D

9.（2020?浙江高一月考）下列說(shuō)法正確的是（）

A.新制氯水放在棕色廣口試劑瓶中

B.漂白粉能長(zhǎng)期放置于敞口燒杯中

C.配制FeCL溶液時(shí)，要加入少量鐵粉

D.可用氯氣除去Fe2（SO4）3溶液中少量的Fe?+

10.（2020.湖南省平江縣第一中學(xué)高三月考）硫酸亞鐵是一種重要的化工原料，可以制備

一系列物質(zhì)（如圖所示）。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

g

-Fe4(OH)2(SO4),

(堿式龍腰鐵)

FeSO,NH0..空氣

FecG,短燒（曜）

1(NIL)2solt

-(NH)Fe(SO)

冷卻結(jié)晶14242

(硫酸亞鐵餃)

A.堿式硫酸鐵水解能產(chǎn)生Fe（OH）3膠體，可用做凈水劑

B.為防止NH4HCO3分解，生產(chǎn)FeCO3需在較低溫度下進(jìn)行

C.可用KSCN溶液檢驗(yàn)（NH4）2Fe（SC>4）2是否被氧化

D.該溫度下，（NH4）2Fe（SO4）2在水中的溶解度比FeSCh的大

11.（2020.全國(guó)高一課時(shí)練習(xí)）為了驗(yàn)證Fe3+的性質(zhì)，某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的

0色紅色無(wú)色色?漢淀色抗淀

A.②B.③C.③④D.①②③④⑤

12.（2020?南崗區(qū)?黑龍江實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一月考）下列物質(zhì)中能通過(guò)化合反應(yīng)制取的是（）

①Fe3O4②FeS③FeCb④FeCb

A.@@B.①②④C.①③④D.①②③④

13.（2020?定州市第二中學(xué)高一月考）某鐵的氧化物粉末可能含有FeO、Fe?。？中的一種或

兩種。某興趣小組同學(xué)利用以下裝置測(cè)定鐵的氧化物的組成，請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(己知

H2c2O4=~=coT+co2T+H2O)

（1）裝置甲的作用是O

（2）裝置丁中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。

（3）若丙中鐵的氧化物的化學(xué)式為Fe、Oy,則丙中反應(yīng)的化學(xué)方程式為o若丙中

鐵的氧化物質(zhì)量為3.92g,且完全反應(yīng)，丁中生成沉淀的質(zhì)量為13.79g,試確定該氧化物

中X：y=o

（4）實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)：該裝置存在缺點(diǎn),改進(jìn)的方法。

19.（2020?全國(guó)高一期末）硫酸亞鐵晶體（FeSO4-7H2O）在醫(yī)藥上作補(bǔ)血?jiǎng)Ｄ痴n外小組

測(cè)定該補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素的含量，并檢驗(yàn)該補(bǔ)血?jiǎng)┦欠褡冑|(zhì)。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

邠Imol/L

I。片蛙班也竺，

補(bǔ)血?jiǎng)﹡"

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）步驟①濾液中滴加KSCN溶液后濾液變?yōu)榧t色，則該溶液中含有（填離子符

號(hào)），檢驗(yàn)濾液中還存在Fe2+的方法為

_______________________________________________（注明試劑、現(xiàn)象）。

（2）步驟②加入過(guò)量H2O2的目的是o

（3）步驟③中反應(yīng)的離子方程式為。

（4）步驟④中一系列處理的操作步驟包括：過(guò)濾、、灼燒、、稱量。

（5）若實(shí)驗(yàn)無(wú)損耗，則每片補(bǔ)血?jiǎng)┖F元素的質(zhì)量為go

15.（2020?浙江高一期中）某化學(xué)興趣小組利用如圖裝置進(jìn)行鐵與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，并

檢驗(yàn)產(chǎn)物的性質(zhì)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

還原鐵粉和石棉絨

（DA裝置的作用是,燒瓶底部放碎瓷片的作用是

（2）裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________________________________

（3）D的作用是,

（4）E中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。

（5）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)裝置B的產(chǎn)物中是否存在+3價(jià)的鐵。

16.（2020.武威第六中學(xué)高一月考）高鐵酸鈉（NazFeOQ是水處理中使用的一種新型凈水劑,

它的氧化性比高錦酸鉀、次氯酸等還強(qiáng)。工業(yè)上制取高鐵酸鈉的化學(xué)方程式是（未配平）：

Fe（NO3）3+NaOH+C12-^Na2FeO4+NaNO3+NaCl+H2O

（1）高鐵酸鈉中，鐵元素的化合價(jià)是一;