高中化学-铁及其化合物

新教材•化学(RJ) 必修•第一册
(2)实验探究铁粉与水蒸气的反应
新教材·化学（RJ） 必修·第一册
实验 装置
操作 现象
实验 结论
用火柴点燃肥皂液，听到__爆__鸣____声，证明生 成了______H__2 ______
在高温下，铁能与水蒸气反应生成 H2，化学方
程式为__3_F__e_＋__4_H_2_O__(_g_)=_高_=_=温_=_=_F__e_3O__4_＋__4_H__2 __
新教材•化学(RJ) 必修•第一册
新教材·化学（RJ） 必修·第一册
巧判断 (1)铁在加热条件下与液态水或水蒸气均能反应。( × ) (2)还原铁粉与水蒸气反应的装置中湿棉花的作用是生成水蒸气。( √ ) (3)由于铁化学性质活泼，所以自然界中没有游离态的铁单质。( × ) (4)过量的 Fe 与 Cl2 化合生成 FeCl2。( × ) (5)由于钠与水反应生成 NaOH 和 H2，所以铁与水反应也生成 Fe(OH)3 和 H2。( × )
(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。( √ ) (6)向溶液中加入 NaOH 溶液，生成红褐色沉淀，则溶液中一定含有 Fe3＋，
新教材·化学（RJ） 必修·第一册
3．(2021·北京四中高一期末)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( B )
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=高==温==Fe2O3＋3H2↑ C．装置 C 中加入的固体干燥剂可以是碱石灰 D．点燃 D 处的气体前必须检验气体的纯度

【高中化学】第十讲总结—铁及其化合物一、重点知识框架二、重点知识详解【经典例题】例1 把单质铁加入氯化铜、氯化亚铁、氯化铁和盐酸混合溶液中，反应后铁有剩余，则溶液中浓度最大的阳离子是（ ） A ．Cu 2+ B ．Fe 2+ C ．Fe 3+ D ．H + 例2 下列反应中，能生成正三价铁的是（ ） A ．铁钉投入硫酸铜溶液中 B ．铁粉跟硫粉混合加热 C ．铁丝在氯气中燃烧 D ．铁屑加入盐酸中例3 由5mol Fe 2O 3、4mol Fe 3O 4和3mol FeO 组成的混合物，加入纯铁1mol 并在高温下和Fe 2O 3反应．若纯铁完全反应，则反应后混合物中FeO 与Fe 2O 3的物质的量之比不可能是（ ） A ．4：3 B ．3：2 C ．3：1 D ．2：l 例4 有一种粉末它是由铁的氧化物中的一种或者两种组成，取3.04g 粉末加热，同时通入足量的CO 使之完全反应，再用过量澄清石灰水把生成的气体充分吸收，产生沉淀 5g ． 则该粉末的组成是（） A ．只有Fe 2O 3 B ．只有FeOC ．等物质的量的Fe 2O 3和Fe 3O 4D ．等物质的量的FeO 和Fe 3O 43例5 用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH) 2沉淀。

方法一：用不含Fe 3+的FeSO 4溶液与用不含O 2的蒸馏水配制的NaOH 溶液反应制备。

（1）除去蒸馏水中溶解的O 2常采用 的方法。

（2）生成白色Fe(OH) 2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O 2的NaOH 溶液，插入FeSO 4溶液液面下，再挤出NaOH 溶液。

这样操作的理由是 。

方法二：在如图装置中，用NaOH 溶液、铁屑、稀H 2SO 4等试剂制备。

（1）在试管Ⅰ里加入的试剂是 。

（2）在试管Ⅱ里加入的试剂是 。

（3）这样生成的Fe(OH) 2沉淀能较长时间保持白色，其理由是 。

例6用KI溶液和FeCl3溶液进行如下实验。

下列说法中错误的是（）A．实验i发生的反应为：2Fe3++2I﹣⇌2Fe2++I2B．黄色溶液中含有Fe2+、Fe3+、Cl﹣、K+、I﹣离子C．实验iii水溶液中c（Fe2+）小于i中c（Fe2+）D．若向实验iii 所得液体中滴加KSCN溶液，水层红色比实验ii浅【参考答案】1. 【解答】反应后铁有剩余，则加入单质Fe 后发生的反应有Fe+2FeCl 3═3FeCl 2、Fe+CuCl 2═FeCl 2+Cu 、Fe+2HCl═FeCl 2+H 2↑，反应后溶液中溶质为FeCl 2，溶液中浓度最大的阳离子为Fe 2+，故选：B 。

第三章铁金属材料第一节铁及其化合物铁及其化合物，是高中阶段学习的非常典型的一种变价金属元素系列，这一部分内容和氧化还原理论联系密切，又和好多的实验物质制备，工业产品生产相关联，所以在实验题和化学工艺流程题中经常见到铁及其化合物的身影，为了好好掌握，还是先看看价类二维图吧！一、铁及其化合物的颜色铁粉是黑色的；铁块是银白色的Fe2＋—浅绿色Fe3O4—黑色晶体Fe(OH)2—白色沉淀Fe3＋—黄色Fe(OH)3—红褐色沉淀Fe(SCN)3—血红色溶液FeO—黑色粉末Fe2O3—红棕色粉末FeS—黑色固体这部分内容有时候作为基础题考察记忆颜色的准确性，更多的时候是作为一些推断题的突破口。

（2020·浙江高一月考）下列关于Na、Fe及其化合物的说法不正确的是A．Na着火时不能使用泡沫灭火器灭火B．Na2O在空气中久置变为Na2CO3C．Fe2O3常用作油漆、涂料的红色颜料D．铁粉与水蒸气反应生成黑色的氧化亚铁【答案】D【详解】A.Na着火时生成的过氧化钠可以和泡沫灭火器喷出的CO2反应生成O2，使燃烧更旺，故A 正确；B.Na2O在空气中与水反应生成NaOH，NaOH与CO2反应生成Na2CO3，所以Na2O在空气中久置变为Na2CO3，故B正确；C. Fe2O3是红棕色固体，常用作油漆、涂料的红色颜料，故C正确；D. 铁粉与水蒸气反应生成黑色的四氧化三铁，故D错误；答案选D。

二、铁与水蒸气反应的实验探究常温下，铁与水不反应，只有在高温条件下，Fe才会与水蒸气反应。

实验时只要注意以下细节，就能顺利完成。

a、棉花最好是一整块的，揉捏到合适大小后伸入试管底部。

如果只有多块小棉花，则必须沿试管的纵向，用较大的包裹较小的，然后再塞入。

不要把小块棉花简单堆积，因热水沸腾时会使外面的棉花冲出，一旦接触到高温铁粉，一方面使水突然剧烈沸腾，另一方面降低了铁粉的温度，不利于反应。

b、铁粉的用量要较多，铺满中部试管为宜，略有鼓起，最好较为集中，因火焰的加热面积有限（可观察直接加热区域与两端铁粉变化的区别）。

高考化学铁及其化合物的综合题试题附答案一、高中化学铁及其化合物1．在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液(含有Fe2+、Fe3+、Cu2+)处理和资源回收很有意义，下列是回收金属铜和刻蚀液再生的流程图，回答下列问题：(1)沉淀A中含有的单质是_________。

(2)通入的气体C的化学式是________。

(3)滤液与气体C反应生成刻蚀液的离子方程式：_________________。

【答案】Fe、Cu Cl2 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-【解析】【分析】废液中含有Fe2+、Fe3+、Cu2+，废液中加入过量铁屑后发生反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu；过滤后得到的沉淀A为Fe、Cu；滤液中含有Fe2+，滤液中通入气体C，得到刻蚀液FeCl3溶液，则气体C为氯气；沉淀A与过量盐酸反应，Fe与盐酸反应生成氯化亚铁，而铜不反应，则沉淀B为Cu，据此进行解答。

【详解】根据上述分析可知沉淀A为Fe、Cu，沉淀B为Cu，滤液含有Fe2+，气体C为Cl2。

(1)废液中含有Fe2+、Fe3+、Cu2+，向废液中加入过量Fe屑，发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu，所以沉淀A中含有过量的Fe和反应产生的Cu，即沉淀A中含有的金属单质是Fe、Cu；(2)A中含有Fe、Cu，向A中加入盐酸，铁溶解生成FeCl2，而Cu不溶解，过滤得到沉淀B 是Cu，向含有FeCl2的滤液中通入Cl2，发生反应：2FeCl2+Cl2=2FeCl3；(3)Cl2与FeCl2反应产生FeCl3，反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。

【点睛】本题考查了无机推断，明确常见元素及其化合物性质为解答关键，题目侧重考查学生对基础知识的掌握，有利于提高学生的分析、理解能力及灵活应用能力。

2．D、E为中学化学常见的单质，在一定条件下C、D间能发生反应。