高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 铁及其化合物课文内容ppt课件

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高中化学新教材特点分析及教学策略
（一）化学基本概念和化学基本理论：全套教材的知识安排，注意各年级内及各年级间的联系，在保证知识结构的系统性和完整性的同时，对内容的安排采用了将各部分知识分散处理，相对集中的方法。
（二）元素化合物知识：关于元素化合物知识，高一教材首先介绍了碱金属和卤素两个最典型的金属族和非金属族。
（三）化工基础知识：高一介绍了硅酸盐工业和环境保护知识。高二主要介绍合成氨工业，删掉了硝酸工业、钢铁工业和铝的冶炼。重点突出了合成氨工业中合成氨条件的选择。
第14讲 铁的单质、氧化物和氢氧化物



考点导航


知识精讲

知识点一：
一、铁的存在与性质
1．铁的存在与冶炼

存

在
含量
地壳中的含量仅次于氧、硅和① ，居第② 位，
游离态
③ 中的铁以单质形态存在

化合态
以④ 价和⑤ 价化合物的形态存在
赤铁矿 硫铁矿磁铁矿
冶炼
原理
用CO还原铁矿石(如Fe2O3)
⑥
2．铁的性质
（1）铁的物理性质
铁有 和 。铁能导电，但其导电性不如铜和铝。铁能被磁体吸引。
（2）铁原子的结构

在一定条件下，铁作为还原剂，遇强氧化剂失去3个电子生成 价铁的化合物，遇到弱氧化剂失去2个电子生成 价铁的化合物。
(3)铁与非金属单质
①铁与氧气反应生成Fe3O4的方程式为 。
②铁与Cl2反应生成FeCl3的方程式为 。
(2)铁与酸反应
铁与稀H2SO4反应的离子方程式为 。
(4)铁与盐溶液反应
铁与CuSO4溶液反应的离子方程式为 。
(5)铁与水蒸气反应
实验装置
实验操作及现象

导管口冒出大量气泡，用小试管收集一试管气体，点燃，听到① 声，证明生成了②

用火柴点燃肥皂液，听到③ 声，证明生成了④
实验结论
在高温下，铁能与水蒸气反应生成H2，化学方程式为
⑤

3．人体中的铁元素
人体内的含铁化合物主要分为两类，即 和 。人体缺铁，就会发生 。我国已实施在某些酱油中加入 的措施。
【答案】1．①铝，②四③陨铁④＋2价⑤＋3⑥Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
2．（1）延展性、导热性。（2）＋3，＋2。(3)①3Fe＋2O2Fe3O4。②2Fe＋3Cl22FeCl3。
(2)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。(4)Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋。(5)①爆鸣，②H2③爆鸣，④H2⑤3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H23．能性铁、储存铁。贫血。铁强化剂。
【即学即练1】
1．下列物质中，不能由金属跟非金属单质直接化合而成的是
A．Fe3O4 B．CuS C．FeCl3 D．Na2O2
【答案】B
【解析】A．Fe3O4可以通过铁在氧气中燃烧生成，A不符合；
B．铜在硫中燃烧生成Cu2S，得不到CuS，B符合；
C．FeCl3可以通过铁在氯气中燃烧生成，C不符合；
D．Na2O2可以通过钠在氧气中燃烧生成，D不符合；
答案选B。
2．下列关于铁及其化合物的说法正确的是
A．实验室保存FeCl2溶液时常加入铁粉
B．常温下浓硝酸与铁不反应，故常温下可用铁质容器贮运浓硝酸
C．过量的铁与氯气反应生成氯化亚铁
D．向过量的铁与稀硝酸充分反应后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红
【答案】A
【解析】A．亚铁离子不稳定，易被氧化生成铁离子，铁能够还原铁离子为亚铁离子，所以保存FeCl2溶液时常加入铁粉，A正确；
B．常温下铁遇浓硝酸发生钝化，钝化是化学变化，B错误；
C．不管铁与氯气的相对量如何，铁与氯气反应只能生成氯化铁，C错误；
D．过量的铁与稀硝酸充分反应后生成硝酸亚铁，滴加KSCN溶液，溶液不变红，D错误；
故选A。
3．铁在自然界中分布广泛，但由于不易冶炼，因而人类对铁的利用是比较晚的，据考证，我国在公元前700年左右才知冶铁。铁在一定条件下，跟下列有关物质的反应，所得产物错误的是
A．FeFeCl3 B．FeFeS
C．Fe Fe(OH)3 D．FeFe3O4
【答案】C
【解析】A．Cl2是强氧化剂，可将变价金属Fe氧化成FeCl3，A正确；
B．S是弱氧化剂，可将变价Fe氧化成FeS，B正确；
C．Fe与H2O(g)在高温下反应生成Fe3O4，而不是反应产生Fe(OH)3，C错误；
D．Fe在O2中燃烧生成Fe3O4，D正确；
故合理选项是C。
4．下列物质反应后一定有+3价铁生成的是
①过量的Fe与Cl2反应②Fe与过量稀硫酸反应③FeCl2溶液中通入少量Cl2④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中⑤向Fe(NO3)2溶液中加入过量稀硫酸
A．只有① B．只有①③⑤ C．只有①③④⑤ D．全部
【答案】B
【解析】①Fe与Cl2反应生成FeCl3，与二者相对量的多少无关，①符合题意；
②Fe与过量稀硫酸反应生成FeSO4和H2，②不符合题意；
③FeCl2溶液中通入少量Cl2，反应生成FeCl3，③符合题意；
④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中，Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3，FeCl3能够与Fe反应产生FeCl2，若Fe不足量，则溶液中含有FeCl3，若Fe足量，则溶液中完全是FeCl2，故反应后溶液中不一定含有+3价铁，④不符合题意；
⑤向Fe(NO3)2溶液中加入过量稀硫酸，相当于有硝酸，亚铁离子与硝酸发生氧化还原反应生成铁离子，⑤符合题意；
综上所述，①③⑤一定有+3价铁生成，答案选B。
知识点二：
二、铁的氧化物与氢氧化物
1．铁的氧化物
(1)物理性质
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗称
－
①
②
颜色和状态
黑色粉末
③ 色粉末
④ 色晶体
铁的价态
⑤ 价
⑥ 价
＋2价、＋3价
水溶性
⑦
⑧
⑨
(2)化学性质
①FeO不稳定，在空气中受热生成Fe3O4，其化学方程式为 。
②FeO和Fe2O3均为 氧化物，二者与盐酸反应的离子方程式分别为 。
【答案】①铁红②磁性氧化铁③红棕④黑⑤＋2⑥＋3⑦不溶⑧不溶⑨不溶(2)①6FeO＋O22Fe3O4。②碱性，FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O、Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。
2．铁的氢氧化物
(1)制备

①
②

③
④

(2)Fe(OH)2、Fe(OH)3的比较

Fe(OH)2
Fe(OH)3
颜色和
溶解性
①
②
稳定性
在空气中易转化为③
④ (填化学方程式)
与盐酸
反应
⑤Fe(OH)2＋2H＋===
⑥Fe(OH)3＋3H＋===
微警示
(1)在一定条件下，Fe3O4与盐酸反应可生成两种盐，即：Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O。
(2)FeO、Fe3O4遇到氧化性酸(如HNO3)可生成Fe3＋。

【答案】2．(1)①试管中有红褐色沉淀产生②Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓③试管中先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色④Fe2＋＋2OH－=== Fe(OH)2↓(白色)、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(2)③Fe(OH)3④2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O⑤Fe2＋＋2H2O⑥Fe3＋＋3H2O
【即学即练2】
1．能够在人体血管中通行的药物分子运输车——“纳米药物分子运输车”在中国科学院上海硅酸盐研究所研制成功，该“运输车”可提高肿瘤的治疗效果，其结构如图所示。下列有关说法错误的是

A．包装上印“OTC”标识的药物为非处方药
B．油脂、蔗糖等这类含碳化合物属于有机物
C．分散质粒子直径在1~100nm的分散系为胶体，该“运输车”分散于水中所得的分散系不属于胶体
D．该“运输车”中铁元素的价态为+3价
【答案】D
【解析】A．“OTC”代表非处方药，R代表处方药，A正确；
B．油脂、蔗糖均含碳元素，不根据其组成和结构特点，属于有机物，B正确；
C．该"纳米药物分子车”的直径为20Onm，而胶体分散质粒子直径为1~100nm，所以该"纳米药物分子车"分散于水中所得的分散系不属于胶体，C正确；
D．由图可知，该有机物中含有四氧化三铁，其中有+2价和+3价铁，D错误；
故选D。
2．下列叙述I和II均正确并且有因果关系的是
选项
叙述I
叙述II
A
具有氧化性
用溶液可以鉴别
B
性质不稳定
可加热制备
C
具有氧化性
可用制作印刷电路板
D
是一种红棕色粉末
常用作油漆

A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【解析】
A．铁离子具有氧化性，能氧化还原性物质，铁离子和硫氰根离子反应生成血红色硫氰化铁溶液，属于非氧化还原反应，可以用硫氰化溶液检验铁离子，两者没有因果关系，A错误；
B．具有不稳定性和还原性，故加热生成Fe2O3，B错误；
C．具有氧化性，用和铜反应制作印刷电路板，C错误；
D．为红棕色粉末，故可作油漆，D正确；
故选D。
3．下列说法中，不正确的是（   ）
A．FeCl3溶液和FeCl2溶液都是黄色的
B．Fe(OH)2是白色的，Fe(OH)3是红褐色的
C．FeO、 Fe2O3都能与盐酸反应
D．FeCl3溶液、FeCl2溶液都能与NaOH溶液反应
【答案】A
【解析】A．FeCl3溶液是黄色的，FeCl2溶液是浅绿色的，A项错误；
B．Fe(OH)2是白色的，Fe(OH)3是红褐色的，B项正确；
C．FeO、 Fe2O3都是金属氧化物，金属氧化物一般都能与盐酸反应，C项正确；
D．FeCl3溶液、FeCl2溶液与NaOH溶液反应分别生成氢氧化铁沉淀和氢氧化亚铁沉淀，故FeCl3溶液、FeCl2溶液都能与NaOH溶液反应，D项正确；
答案选A。
4．有关铁的氢氧化物的说法中，错误的是
A．Fe(OH)2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色固体
B．Fe(OH)2具有还原性，在空气中易被氧化为Fe(OH)3
C．Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性，受热能分解
D．Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能产生丁达尔现象
【答案】A
【解析】A．Fe(OH)2是一种白色固体，不稳定，在空气中易被氧化转变为红褐色固体Fe(OH)3：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故A错误；
B．Fe(OH)2具有还原性，在空气中易被氧化为Fe(OH)3，故B正确；
C．Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性，受热能分解为相应的氧化物和水，故C正确；
D．Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能产生丁达尔现象，故D正确；
故选A。
易错精析


1．向Fe2O3中加入适量稀盐酸溶解，然后加入NaOH溶液有什么现象？改加过量盐酸，又有什么现象？写出变化过程的离子方程式。
【细剖精析】
有红褐色沉淀生成。刚开始加入NaOH溶液时无明显现象，随着NaOH溶液的加入产生红褐色沉淀：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，H＋＋OH－===H2O，Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。
2．向FeO中加入适量稀盐酸溶解，然后加入NaOH溶液，有什么现象？为什么？写出有关化学方程式。
【细剖精析】
生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变为红褐色。FeO＋2HCl===FeCl2＋H2O，FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl,4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
3．铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量NaOH溶液，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣。上述过程中滤液中的金属阳离子，白色沉淀，红棕色残渣分别是什么？
【细剖精析】
Fe2＋、Fe(OH)2、Fe2O3。
4．如图所示。向盛有FeSO4溶液的试管中滴加NaOH溶液可以制得Fe(OH)2。但白色的沉淀迅速变成灰绿色，最终变为红褐色。

为了能较长时间观察到白色沉淀，同学们设计如下实验装置(苯是一种密度比水小，且不溶于水的油状液体)：

问题思考：
(1)装置 Ⅱ 中，FeSO4溶液表面覆盖一层苯的目的是什么？
【细剖精析】
隔绝空气，防止生成的Fe(OH)2被空气中的O2氧化为Fe(OH)3。
(2)装置 Ⅲ 中，实验时，先使H2SO4与铁粉反应一会儿，再滴加NaOH溶液，为什么？
【细剖精析】
先利用Fe与稀硫酸反应产生的H2把装置中的空气排尽，以防止生成的Fe(OH)2被O2氧化。
(3)装置 Ⅳ：若要生成Fe(OH)2，并能较长时间观察到白色沉淀，应如何操作？
【细剖精析】
打开止水夹a，使A管反应进行一段时间后再夹紧止水夹a，将A管生成的FeSO4溶液压入B管与NaOH溶液反应。
5．为了检验Fe3O4中铁元素的价态，设计了以下实验：

问题思考：
(1)甲实验中可观察到什么现象？得出什么结论？
【细剖精析】
溶液紫色退去、棕黄色加深，证明溶液中存在Fe2＋，Fe2＋具有还原性。
(2)乙实验中可观察到什么现象？能否证明Fe2＋的存在？说明理由。
【细剖精析】
有红褐色沉淀产生；不能证明Fe2＋的存在，因为Fe(OH)3的颜色掩盖了Fe(OH)2产生的实验现象。
(3)丙实验可观察到什么现象？得出什么结论？
【细剖精析】
溶液由棕黄色变为红色，证明有Fe3＋存在。
能力拓展

1．铁的氢氧化物
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3

色态
_白色固体__
_红褐色固体__
溶解性
难溶于水
难溶于水
与盐酸
反应
_Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O__
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
受热
分解

_2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O__
制法
可溶性亚铁盐与碱反应：
_Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓__
可溶性铁盐与碱反应：
_Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓__
二者的
关系
空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成_灰绿__色，最后变成_红褐__色，化学方程式为：_4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3__
2．成功制备Fe(OH)2的关键
Fe(OH)2具有很强的还原性，易被氧化为Fe(OH)3。在实验室中制备Fe(OH)2，并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态，成功的关键有以下两点：
①溶液中不含Fe3＋和O2等氧化性物质；
②制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。
3．实验室中制备Fe(OH)2常用的三种方法
方法一：有机层覆盖法
将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应，如图1所示。

方法二：还原性气体保护法

用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀，如图2所示。
方法三：电解法
用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖苯(或煤油)，如图3所示。
分层提分


题组A 基础过关练
1．下列各组中的两物质相互反应时，若改变温度、反应物浓度或用量等反应条件，产物相同的是
A．Na和 B．KOH和
C．Fe和 D．Cu和
【答案】C
【解析】A．Na与O2在常温下生成氧化钠，加热条件下生成过氧化钠，A错误；
B．KOH过量时与二氧化碳生成碳酸钾，KOH少量时与二氧化碳生成碳酸氢钾，B错误；
C．铁和氯气无论比例和温度如何，产物均为氯化铁，产物相同，C正确；
D．Cu与稀硝酸生成NO，与浓硝酸生成NO2，D错误；
故选C。
2．下列离子方程式正确的是
A．钠与水反应：Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑
B．硅酸钠溶液与醋酸溶液混合：+2H+=H2SiO3↓
C．室温下用稀NaOH溶液吸收Cl2：Cl2+2OH−=ClO−+Cl−+H2O
D．浓硝酸中加入过量铁粉并加热：Fe+3+6H+Fe3++3NO2↑+3H2O
【答案】C
【解析】A．钠与水反应：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑，A错误；
B． 硅酸钠溶液与醋酸溶液混合生成醋酸钠和硅酸：+2CH3COOH=2CH3COO- +H2SiO3↓，B错误；
C． 室温下用稀NaOH溶液吸收Cl2生成氯化钠、次氯酸钠和水：Cl2+2OH−=ClO−+Cl−+H2O，C正确；
D． 浓硝酸中加入过量铁粉并加热得到硝酸亚铁、二氧化氮和水：Fe+2+4H+Fe2++2NO2↑+2H2O，D错误；
答案选C。
3．下列物质的转化在给定条件下能实现的是
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【解析】A． Fe与Cl2在点燃条件下反应，一定生成FeCl3，故A错误；
B． Fe与水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁，Fe2O3难溶于水，与NaCl溶液不能发生反应，故B错误；
C． Fe2O3难溶于水，与水不能发生反应，故C错误；
D． FeCl2在溶液中能被Cl2氧化为FeCl3，FeCl3与氨水反应可生成Fe(OH)3沉淀，故D正确；
故选D。
4．能将溶液中的转化成的物质是
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】A．与铁离子发生氧化还原反应生成亚铁离子和硫单质，A选；
B．与铁离子反应生成氢氧化铁沉淀，得不到亚铁离子，B不选；
C．Cl2与铁离子不反应，C不选；
D．与铁离子不反应，得不到亚铁离子，D不选；
答案选A。
5．《新修本草》中描述“青矾”为“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃……烧之赤色……”。青矾加热时的反应为。下列说法正确的是
A．产物中含有3种酸性氧化物 B．所得赤色物质为
C．反应为分解反应 D．铁元素被还原
【答案】C
【解析】A．产物中的酸性氧化物只有SO2，故A错误；
B．Fe2O3是红色粉末，所得赤色物质为Fe2O3，故B错误；
C．
反应，一种物质变为多种物质，属于分解反应，故C正确；       
D．反应中铁元素化合价由+2升高为+3，铁元素被氧化，故D错误；
选C。
6．某铁的氧化物()1.04g溶于足量盐酸中，向所得溶液中通入标准状况下，恰好将完全氧化。x值为
A．0.714 B．0.750 C．0.800 D．0.875
【答案】D
【解析】FexO中Fe的平均化合价为+，被氧化为Fe3+，根据电子守恒可知，转移的电子数和Cl2转移的电子数相等．标准状况下112mLCl2转移电子数为，则有：，解得x=0.875，故选D。
7．用如图实验装置(部分夹持装置略去)进行相应的实验，能达到实验目的的是


A．用甲装置除去溶在中的
B．用装置乙制备氢氧化亚铁沉淀
C．用丙装置定量测定化学反应速率
D．加热装置丁中的烧杯分离和高锰酸钾固体
【答案】A
【解析】A．四氯化碳和氢氧化钠不反应，单质溴与氢氧化钠反应，可用甲装置除去溶在中的，故A正确；
B．应将试剂互换，利用生成的氢气将装置内空气排出，图中装置无法制备，故B错误；
C．应该用分液漏斗，不能用长颈漏斗，故C错误；
D．加热时碘升华，而高锰酸钾分解，可分离出碘，不能分离出高锰酸钾，故D错误；
故选A。
8．下列由实验现象推出的结论正确的是
A．向某溶液中加入，层显紫色，说明原溶液中存在
B．某溶液中滴加生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，则原溶液有，无
C．将通入某溶液中，不能产生白色沉淀，说明原溶液中不含或
D．某溶液中加入溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸沉淀不消失，则原溶液中一定含有
【答案】B
【解析】A．向某溶液中加入，层显紫色，说明原溶液中存在I2，A项错误；
B．某溶液中滴加NaOH生成氢氧化亚铁白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成氢氧化铁红褐色，则原溶液有，无，B项正确；
C．将CO2通入某溶液中，若二氧化碳过量或溶液显酸性，不能产生白色沉淀，C项错误；
D．某溶液中加入溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸沉淀不消失，该沉淀可能为BaSO4或AgCl，则原溶液中不一定含有，D项错误；
答案选B。
题组B 能力提升练
1．元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。铁元素的价类二维图如图，其中箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法错误的是


A．是一种黑色有磁性的铁的氧化物，可由Fe、水蒸气高温反应制得
B．为实现向的转化，可向含的溶液中通入或者滴加溶液
C．由图可预测：高铁酸盐()具有强氧化性，可将转化为
D．FeO、、均可与酸反应，只生成一种盐和水
【答案】D
【解析】A．Fe3O4是一种黑色有磁性的铁的氧化物，铁单质与水蒸气在高温下反应3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑，故A说法正确；
B．Fe2+转化成Fe3+，铁元素的化合价升高，需要加入氧化剂才能实现转化，如加入O2、Cl2、H2O2等，故B说法正确；
C．中铁元素显+6价，具有强氧化性，能将Fe2+氧化成Fe3+，故C说法正确；
D．Fe3O4与盐酸反应生成氯化铁和氯化亚铁两种盐，故D说法错误；
答案为D。
2．把铁片投入下列溶液中，铁片溶解，溶液的质量减少，但无气体产生的是
A．稀硫酸 B．硫酸铁
C．硫酸铜 D．硫酸锌
【答案】C
【解析】A．Fe与稀硫酸反应方程式为：Fe+H2SO4(稀)=FeSO4+H2↑，铁片溶解，溶液质量增加，产生气体，A不合题意；       
B．Fe与硫酸铁溶液反应方程式为：Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4，铁片溶解，溶液质量增加，无气体生成，B不合题意；
C．Fe与硫酸铜溶液反应方程式为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，铁片溶解，溶液质量减轻，无气体生成，C符合题意；       
D．Fe与硫酸锌溶液不反应，铁片不溶解，D不合题意；
故答案为：C。
3．在pH=4.5时，利用原电池原理，用铁粉将废水中无害化处理的实验如下表：

方案一
方案二
初始条件
pH=4.5
pH=4.5，Fe2+
去除率
＜50%
接近100%
24小时pH
接近中性
接近中性
铁的最终物质形态



下列说法正确的是A．该电池中Fe作负极，可被完全氧化
B．正极的电极反应为：
C．方案二的去除率高，原因可能是Fe2+破坏了FeO(OH)层
D．改变铁粉粒径大小，的去除速率不变
【答案】C
【解析】A．用铁粉将废水中无害化处理，则Fe为负极，由于反应产生的FeO(OH)不能导电，该物质不能溶于水，其将Fe全部覆盖，阻碍电子转移，因此Fe不能被完全氧化，A错误；
B．在正极上得到电子被还原为，在酸性环境中不可能存在NH3，正极的电极反应式为：+8e-+10H+=+3H2O，B错误；
C．方案二的去除率高，原因可能是Fe2+与FeO(OH)反应产生了Fe3O4，将不能导电的FeO(OH)反应产生易导电的Fe3O4，有利于电子的转移，因此加入Fe2+可以提高去除率，C正确；
D．改变铁粉粒径大小，可以形成许多微小原电池，从而使的去除速率加快，D错误；
故合理选项是C。
4．《天工开物》中关于制青瓦有如下记载：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无沙粘土而为之……凡坯既成，干燥之后，则堆积窑中燃薪举……浇水转锈，与造砖同法。”下列说法错误的是
A．黏土的主要成分为硅酸盐
B．青砖中铁元素主要以氧化铁的形式存在
C．烧制后自然冷却不能制成青瓦
D．黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料
【答案】B
【解析】A．黏土的主要成分为硅酸盐，故A正确；
B．红砖中铁元素主要以氧化铁的形式存在，青砖中铁元素主要以氧化亚铁的形式存在，故B错误；
C．烧制后自然冷却，空气进入窑内，铁元素被氧化生成Fe2O3而呈红色，不能制成青瓦，故C正确
D．黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料，故D正确；
选B。
5．向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入的盐酸，恰好使混合物完全反应，放出(标准状况)气体，向所得溶液中加入KSCN溶液不变红色。用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，所得铁的质量为
A．2.8g B．11.2g C．5.6g D．无法计算
【答案】A
【解析】盐酸恰好使混合物完全溶解，且盐酸没有剩余。向反应后所得溶液中加入KSCN溶液，不变红色，说明得到的溶液中的溶质是氯化亚铁，即混合物中的铁元素最终全部以氯化亚铁形式存在。HCl的物质的量为=0.1mol，根据氯元素守恒，有n(FeCl2)=n(HCl)=0.1mol=0.05mol；用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，得到铁，根据铁元素守恒，有m(Fe)=n(FeCl2)56=0.05mol56=2.8g，A选项正确；
答案选A。
6．某同学向一新制的溶液中逐滴滴加溶液直至过量，生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，一段时间后，有红褐色物质生成。下列说法正确的是
A．灰绿色沉淀为
B．红褐色物质灼烧后可得到铁单质
C．在隔绝空气的条件下进行上述实验，可长时间观察沉淀的颜色
D．沉淀颜色变化的过程中未发生氧化还原反应
【答案】C
【解析】A．为白色沉淀，故A错误；
B．红褐色物质是，灼烧后可得到，故B错误；
C．易被空气中的氧气氧化，在隔绝空气的条件下进行上述实验，可长时间观察沉淀的颜色，故C正确；
D．沉淀颜色变化的过程中发生反应，铁元素、氧元素化合价有变化，发生氧化还原反应，故D错误；
选C。
7．关于Fe(OH)2的实验室制备，下列说法不正确的是

A．常用煮沸的方法除去NaOH溶液中的O2
B．将苯换成四氯化碳同样可以达到隔绝空气的作用
C．氢氧化钠与硫酸亚铁反应的离子方程式为：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
D．若生成的沉淀暴露于空气中，白色→灰绿→红褐色
【答案】B
【解析】A．煮沸除去氧气，防止氧气氧化氢氧化亚铁，故A正确；
B．四氯化碳的密度大于水，不能达到隔绝空气的作用，故B错误；
C．氢氧化钠与硫酸亚铁反应生成氢氧化亚铁沉淀和硫酸钠，故离子方程式为Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，故C正确；
D．白色的氢氧化亚铁在空气中易被氧化为氢氧化铁红褐色沉淀，故现象为白色→灰绿→红褐色，故D正确；
故选B。
8．下图中能较长时间看到白色沉淀的是

A．①②⑤ B．①③④ C．②④⑤ D．①②③④⑤
【答案】A
【解析】Fe(OH)2容易被氧气，所以若要较长时间看到Fe(OH)2的白色，需要将Fe(OH)2和氧气隔离。
①Fe与稀硫酸反应生成的氢气将装置内空气排出，可防止生成的氢氧化亚铁被氧化，可以较长时间看到白色沉淀；②Fe与稀硫酸反应生成的氢气将装置内空气排出，且利用氢气的压力使硫酸亚铁与NaOH接触而反应，可防止生成的氢氧化亚铁被氧化，可以较长时间看到白色沉淀；③生成的氢氧化亚铁会迅速与空气中氧气发生反应：4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3，白色沉淀会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，不能长时间观察到氢氧化亚铁的白色；④将吸取NaOH溶液的导管伸入到FeSO4溶液的液面下，Fe(OH)2在液面下生成，能起到一定的隔绝空气的作用，但氧气会溶解到溶液中，不能较长时间看到白色沉淀；⑤植物油隔绝空气，可防止生成的氢氧化亚铁被氧化，可以较长时间看到白色沉淀；
故选A。
题组C 培优拔尖练
1．铁是生产生活中重要的金属，其单质和化合物在生活中有很广泛的用途。请回答：
(1)红热的铁能跟水蒸气反应，有一种产物是可燃性气体，则其化学反应方程式为___________。
(2)缺铁性贫血患者应补充 Fe2+。用绿矾制成的补铁剂药片外表包有一层特殊的糖衣，试推测糖衣的作用是___________。
(3)向某溶液中加入KSCN溶液，溶液立即变成红色，则原溶液中含有(填离子符号)___________，要除去FeCl3溶液中少量的氯化亚铁，可行的办法是___________(填字母)。
A．加入铜粉       B．加入铁粉       C．通入氯气       D．加入KSCN溶液
(4)四氧化三铁是生产生活常见的一种铁的氧化物。它溶于盐酸的离子方程式为___________。
(5)高铁酸钾，其中铁为＋6价)可消毒饮用水和除悬浮物。投入水中可发生如下反应：胶体
①该反应中被氧化的元素是___________(填元素符号)。
②高铁酸钾能够消毒饮用水是因为其具有强氧化性，能除悬浮物的原因是___________。
【答案】  (1)   3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2   
 (2) 防止Fe2+被氧气氧化 
  (3)  Fe3+     C  
 (4)  Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O   
(5)  O     被还原得到的三价铁形成氢氧化铁胶体有吸附性，可以吸附水中悬浮物
【解析】(1)铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，氢气为可燃性气体，其化学方程式为；
(2)Fe2+具有还原性，很容易被空气中的氧气氧化，所以糖衣的作用是防止Fe2+被氧气氧化；
(3)Fe3+能使KSCN溶液变红色，所以原溶液中含有Fe3+；除去FeCl2，需要加入氧化性试剂，同时不能引入新的杂质，所以选择氯气，即C；
(4)四氧化三铁中铁元素有+2、+3两种价态，比例为1:2，盐酸为非氧化性酸，铁元素的价态不发生变化，根据电荷守恒、元素守恒知，离子方程式为 ；
(5)①分析化合价知，铁元素由+6价降低为+3价，得到电子，发生还原反应，被还原，氧元素由-2价升高到0价，失去电子，发生氧化反应，被氧化，所以被氧化的元素为O；
②能除去悬浮物的原因是生成的Fe3+形成氢氧化铁胶体，具有吸附性，可以吸附水中的悬浮物。
2．某磁性材料(Fe/Fe3O4)广泛应用于磁记录、催化等领域。一种制备该材料的流程如下：

已知反应原理为：
①Fe2++2OH-=Fe(OH)2
②3Fe(OH)2=Fe+2Fe(OH)3
③Fe(OH)2+2Fe(OH)3=Fe3O4+4H2O
(1)用FeCl2溶液和KOH溶液制备Fe/Fe3O4反应的离子方程式为_______。
(2)当pH<2时，Fe/Fe3O4产率极低的原因是_______。
(3)图1为回流时间与Fe/Fe3O4产率的关系图，图2为回流1h所得产品的X射线衍射图。回流1h所得产品Fe/Fe3O4中产生杂质可能的原因_______。

(4)采用Pd-Fe3O4双催化剂，可实现用H2消除酸性废水中的NO和NO，反应历程如图3所示。

其中Fe3O4中Fe2+和Fe3+分别用Fe(II)、Fe(III)表示。
①用该法处理废水后，溶液的pH_______。(填“降低”“升高”或“不变”)
②写出过程④反应的离子方程式_______。
③反应历程中虚线方框内NO生成N2的过程可描述为_______。
【答案】(1)
(2)氢氧根离子浓度小，难以生成Fe(OH)2
(3)Fe(OH)2+2Fe(OH)3=Fe3O4+4H2O反应速率慢
(4)     升高          NO被Fe2+还原为，和NO发生归中反应生成氮气
【解析】(1)FeCl2溶液和KOH溶液在100℃条件下反应生成Fe/Fe3O4、KCl、H2O，反应的离子方程式为；
(2)当pH<2时，氢氧根离子浓度小，难以生成Fe(OH)2，所以Fe/Fe3O4产率极低；
(3)Fe(OH)2+2Fe(OH)3=Fe3O4+4H2O反应速率慢，所以回流1h所得产品Fe/Fe3O4中产生杂质；
(4)①用该法处理废水的反应方程式为，反应消耗氢离子，溶液的pH升高；
②过程④是发生氧化还原反应生成N2，反应的离子方程式是 ；
③反应历程中虚线方框内NO生成N2的过程可描述为NO被Fe(Ⅱ)还原为，和NO发生归中反应生成氮气。