化學(xué)講義3.1.1鐵及其氧化物（原卷版）

3.1.1鐵及其化合物(精講）思維導(dǎo)圖思維導(dǎo)圖鐵的氧化物氧化物性質(zhì)比較FeOFe2O3Fe3O4俗稱——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鐵的價(jià)態(tài)＋2＋3＋2、＋3水溶性不溶于水穩(wěn)定性不穩(wěn)定

6FeO＋O22Fe3O4穩(wěn)定穩(wěn)定與非氧化性酸FeO＋2HCl=FeCl2＋H2OFeO＋2H＋=Fe2＋＋H2OFe2O3+6HCl=2FeCl3＋3H2OFe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8HCl=FeCl2＋2FeCl3＋4H2OFe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O與氧化性酸①3FeO＋10HNO3=3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O3FeO＋10H＋＋NO3－=3Fe3＋＋NO↑＋5H2O②Fe2O3＋6HNO3=2Fe(NO3)3＋3H2OFe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O③3Fe3O4＋28HNO3=9Fe(NO3)3＋NO↑＋14H2O3Fe3O4＋28H＋＋NO3－=9Fe3＋＋NO↑＋14H2O與還原性酸④FeO＋2HI=FeI2＋H2OFeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O⑤Fe2O3＋6HI=2FeI2＋I(xiàn)2＋3H2OFe2O3＋6H＋＋2I－=2Fe2＋＋I(xiàn)2＋3H2O⑥Fe3O4＋8HI=3FeI2＋I(xiàn)2＋4H2OFe3O4＋8H＋＋2I－=3FeI2＋I(xiàn)2＋4H2O常見考點(diǎn)常見考點(diǎn)考點(diǎn)一單質(zhì)鐵【例1】（2021·河北·模擬預(yù)測）下列關(guān)于鐵的說法正確的是A．純鐵為灰黑色，所以鐵屬于黑色金屬B．鐵在硫蒸氣中燃燒生成C．純鐵的抗腐蝕能力非常強(qiáng)，鐵在干燥的空氣里不易被氧化D．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【一隅三反】1．我國宋代《開寶本草》中記載了中藥材鐵華粉的制作方法：“取鋼煅作葉，如笏或團(tuán)，平面磨錯(cuò)令光、凈，以鹽水灑之，于醋甕中陰處埋之一百日，鐵上衣生，鐵華成矣?！毕铝姓f法錯(cuò)誤的是A．“取鋼煅作葉，如笏或團(tuán)”說明金屬鐵有較好的延展性B．“平面磨錯(cuò)令光、凈”的目的是除去表面的鐵銹C．“鐵上衣生”的原因是鐵被氧氣氧化D．中藥材鐵華粉的主要成分是醋酸亞鐵2．鐵的下列性質(zhì)中不屬于純鐵的物理性質(zhì)是A．質(zhì)軟 B．銀白色 C．能導(dǎo)電 D．易生銹3．（2022·北京市八一中學(xué)高一階段練習(xí)）下列關(guān)于金屬鐵的描述不正確的是A．純鐵是銀白色金屬 B．能與水蒸氣反應(yīng)生成氧化鐵C．能盛放冷的濃硫酸 D．能與氯化鐵溶液反應(yīng)考點(diǎn)二鐵與水蒸氣的反應(yīng)【例2】（2022·上海市復(fù)旦中學(xué)高一期中）在常溫下，F(xiàn)e與水并不起反應(yīng)，但在高溫下，F(xiàn)e與水蒸氣可發(fā)生反應(yīng)。應(yīng)用下列裝置，在硬質(zhì)玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物，加熱，并通入水蒸氣，就可以完成高溫下“Fe與水蒸氣的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)”。請回答該實(shí)驗(yàn)中的問題。(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：____；并指明該反應(yīng)的還原劑是____，被還原的是____。(2)圓底燒瓶中盛裝的水，該裝置受熱后的主要作用是____；燒瓶底部放置了幾片碎瓷片，碎瓷片的作用是____。(3)酒精燈和酒精噴燈點(diǎn)燃的順序是____，原因是_____。(4)干燥管中盛裝是的物質(zhì)是____，作用是____。(5)試管中收集氣體是____，如果要在A處玻璃管處點(diǎn)燃該氣體，則必須對該氣體進(jìn)行____，方法是____。這一操作的目的是____?！疽挥缛础?．（2022·黑龍江·哈師大附中高一期末）用如圖所示裝置進(jìn)行Fe與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，下列有關(guān)說法正確的是A．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先點(diǎn)燃酒精噴燈再點(diǎn)燃酒精燈B．反應(yīng)中H2O作氧化劑，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Fe+3H2O=Fe2O3+3H2C．干燥管中加入的固體干燥劑可以是無水氯化鈣D．收集反應(yīng)產(chǎn)生的氣體選用裝置②2．裝置甲、乙、丙都是鐵與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，下列說法不正確的是裝置甲裝置乙裝置丙A．選用丙裝置，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)先移去酒精燈，再將導(dǎo)氣管拿出水面B．甲裝置中氯化鈣的作用是除去氫氣中混有的水蒸氣C．用乙裝置實(shí)驗(yàn)時(shí)，蒸發(fā)皿中產(chǎn)生大量肥皂泡，點(diǎn)燃肥皂泡發(fā)出爆鳴聲D．三個(gè)裝置相比較，乙裝置簡單、操作簡便、節(jié)約原料、安全性好3．（2022·陜西·西北農(nóng)林科技大學(xué)附中高一期末）在常溫下，F(xiàn)e與水并不起反應(yīng)，但在高溫下，F(xiàn)e與水蒸氣可發(fā)生反應(yīng)。應(yīng)用下列裝置，在硬質(zhì)玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物，加熱，并通入水蒸氣，就可以完成高溫下“Fe與水蒸氣的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)”。請回答下列問題：(1)寫出該反應(yīng)的反應(yīng)方程式：________，并指出該氧化還原反應(yīng)的還原劑是_______，氧化劑是________。(2)實(shí)驗(yàn)前必須對整套裝置進(jìn)行操作的是________。(3)圓底燒瓶中盛裝的水，該裝置受熱后的主要作用是_______；燒瓶底部放置了幾片碎瓷片，碎瓷片的作用是________。(4)酒精燈和酒精噴燈點(diǎn)燃的順序是_________，為什么？________。(5)干燥管中盛裝的物質(zhì)是________，作用是___________。(6)試管中收集氣體是_______，如果要在A處玻璃管處點(diǎn)燃該氣體，則必須對該氣體進(jìn)行___________，這一操作的目的是_________?？键c(diǎn)三鐵與酸或鹽反應(yīng)【例31】（2022·新疆·烏市一中高一期末）下列物質(zhì)反應(yīng)后一定有+3價(jià)鐵生成的是①過量的Fe與Cl2反應(yīng)②Fe與過量稀硫酸反應(yīng)③FeCl2溶液中通入少量Cl2④Fe和Fe2O3的混合物溶于鹽酸中⑤向Fe(NO3)2溶液中加入過量稀硫酸A．只有① B．只有①③⑤ C．只有①③④⑤ D．全部【例32】（2022·遼寧·高一期中）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)2【一隅三反】1．一定條件下單質(zhì)鐵與下列物質(zhì)反應(yīng)，產(chǎn)物中鐵元素呈+3價(jià)的是A．稀鹽酸 B．氯氣 C．硫酸銅溶液 D．稀硫酸2．（2022·上海市復(fù)旦中學(xué)高一期中）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3．（2022·上海市洋涇中學(xué)高一期中）常溫下，將鐵片放入下列溶液中，能明顯觀察到有氣體產(chǎn)生的是A．濃硫酸 B．濃鹽酸 C．濃硝酸 D．硫酸銅溶液4．（2022·浙江·舟山中學(xué)高一期中）向200mL稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中緩慢加入鐵粉，產(chǎn)生氣體的體積隨鐵粉質(zhì)量的變化如圖所示已知：①硝酸只被還原為NO氣體；②酸性條件下，氧化性：NO>Fe3+>H+下列說法不正確的是A．OA段產(chǎn)生的氣體是NO，BC段產(chǎn)生的氣體是H2B．B點(diǎn)溶液中的溶質(zhì)為FeSO4和H2SO4C．原混合溶液中SO的物質(zhì)的量為0.4molD．原混合溶液中NO的物質(zhì)的量濃度為2mol/L考點(diǎn)四鐵的氧化物【例41】將一定質(zhì)量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物加入200mL1mol/L稀硝酸中，有氣泡生成且混合物完全溶解，向所得溶液中加入KSCN溶液，振蕩，無血紅色出現(xiàn)，則混合物中鐵元素的質(zhì)量可能為A．11.2g B．9.6g C．5.6g D．2.8g【例42】（2022·山西省長治市第二中學(xué)校高一期末）由硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe3O4、Fe2O3、FeO和SiO2)制備綠礬(FeSO4?7H2O)的流程如圖，已知：FeS2難溶于水。下列說法錯(cuò)誤的是A．步驟①酸溶燒渣最好選用硫酸B．步驟②涉及的離子反應(yīng)為FeS2+14Fe3++8H2O═15Fe2++2+16H+C．步驟③須控制條件防止氧化D．將溶液b加熱到有較多固體析出，再用余熱將液體蒸干得純凈綠礬【一隅三反】1．向一定量Fe和Fe2O3的混合物中加入500mL一定濃度的稀硝酸恰好使混合物溶解，同時(shí)可得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LNO氣體。向所得到的溶液中再加入KSCN溶液，無紅色出現(xiàn)。若用足量的H2在加熱條件下還原相同質(zhì)量的混合物，得到11.2g鐵單質(zhì)。則原稀硝酸的物質(zhì)的量濃度為A．1mol/L B．1.5mol/L C．2mol/L D．無法計(jì)算2．（2022·上海市七寶中學(xué)高一期末）某鐵的氧化物()1.04g溶于足量鹽酸中，向所得溶液中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下，恰好將完全氧化。x值為A．0.714 B．0.750 C．0.800 D．0.8753．（2022·江蘇南京·高一期末）由硫鐵礦燒渣(主要含F(xiàn)e2O3、Al2O3、SiO2)制取綠礬(FeSO4·7H2O)的流程如下：下列有關(guān)說法不正確的是A．“酸溶”時(shí)適當(dāng)提高稀硫酸濃度，可提高鐵元素的浸出效率B．“還原”時(shí)主要發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋C．“檢驗(yàn)”時(shí)可用KSCN溶液檢驗(yàn)“還原”步驟是否進(jìn)行完全D．“系列操作”必須使用的儀器有玻璃棒、酒精燈、坩堝等考點(diǎn)五工業(yè)煉鐵【例5】（鐵是地殼中含量非常豐富的元素，金屬鐵是在高爐中冶煉的，在冶金工業(yè)中，常用焦炭來冶煉鐵。（1）寫出焦炭在高爐中所參加的兩個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________。（2）寫出赤鐵礦被還原成鐵的化學(xué)方程式：__________________________。（3）實(shí)驗(yàn)室中可用還原，在加熱前應(yīng)先_________，否則可能發(fā)生________現(xiàn)象；未反應(yīng)完的___________（填“能”或“不能”）排放到大氣中，應(yīng)做________處理?！疽挥缛础?．（2021·山東省青島第一中學(xué)高一開學(xué)考試）小明對實(shí)驗(yàn)室煉鐵的原理進(jìn)行了以下整理，你認(rèn)為錯(cuò)誤的一項(xiàng)是A．a(chǎn)處 B．b處 C．c處 D．d處2．（2021·黑龍江·哈爾濱市第六中學(xué)校高一期中）高爐煉鐵中存在反應(yīng)：3CO+Fe2O33CO2+2Fe。下列說法正確的是A．Fe2O3是氧化劑B．Fe是氧化產(chǎn)物C．CO2是還原產(chǎn)物D．CO既不是氧化劑又不是還原劑3．鐵是地殼中含量僅次于鋁的金屬元素。鐵及其化合物在生活、生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。請回答下列問題：(1)磁鐵礦是工業(yè)上冶煉鐵的原料之一，其原理是：Fe3O4+4CO3Fe+4CO2，若有1molFe3O4參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是___________mol。(2)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種既能殺菌、消毒，又能絮凝凈水的水處理劑。工業(yè)制備高鐵酸鉀的方法為在KOH濃溶液中加入NaClO和Fe(OH)3，并不斷攪拌，其發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：___________。(3)某課外活動(dòng)小組將下圖所示裝置按一定順序連接，在實(shí)驗(yàn)室里制取一定量的FeCl3(所通氣體過量并充分反應(yīng))已知FeCl3會(huì)吸水潮解。請回答下列問題