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第 21 讲 铁的重要化合物
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知识精讲
一、铁的氧化物
1. 物理性质
化学式 FeO Fe O Fe O
2 3 3 4
俗名 铁红 磁性氧化铁
矿石 赤铁矿 磁铁矿
颜色状态 ____色粉末 ____色粉末 ____色晶体
化合价 +2 +3 +2，+3
溶解性 不溶于水
用途 红色油漆和涂料 炼铁原料
【答案】黑 红棕 黑
2. 化学性质
①稳定性
FeO不稳定，在空气中受热：__________________________________。
Fe O 和FeO 很稳定。
2 3 3 4
②与非氧化性酸（如稀盐酸、稀硫酸）反应
FeO和Fe O 属于碱性氧化物，与非氧化性酸反应生成亚铁盐和铁盐
2 3
与稀盐酸反应（化学方程式） 与稀盐酸反应（离子方程式）
FeO
Fe O
2 3Fe O
3 4
【答案】6 FeO + O ===== 2 FeO
2 3 4
FeO＋2HCl===FeCl＋HO FeO +2H+ === Fe2+ +HO
2 2 2
Fe O＋6HCl===2FeCl ＋3HO Fe O +6H+ === 2Fe3+ +3HO
2 3 3 2 2 3 2
Fe O＋8HCl===FeCl＋2FeCl ＋4HO Fe O +8H+ === Fe2+ +2Fe3+ +4HO
3 4 2 3 2 3 4 2
注意
FeO、Fe O 属于碱性氧化物，Fe O 不属于碱性氧化物
2 3 3 4
二、铁的氢氧化物
1. 物理性质
化学式 Fe(OH) Fe(OH)
2 3
颜色状态 ____色固体 ____色固体
化合价 +2 +3
溶解性 难溶于水
【答案】白 红褐
2. 化学性质
①与非氧化性酸（如稀盐酸、稀硫酸）反应
与稀盐酸反应（化学方程式） 与稀盐酸反应（离子方程式）
Fe(OH)
2
Fe(OH)
3
【答案】Fe(OH) ＋2HCl===FeCl＋HO Fe(OH) ＋2H＋===Fe2＋＋HO
2 2 2 2 2
Fe(OH) ＋3HCl===FeCl ＋3HO Fe(OH) ＋3H＋===Fe3＋＋3HO
3 3 2 3 2
②热稳定性
Fe(OH) 、Fe(OH) 受热均分解生成同价态的氧化物
2 3
Fe(OH) ：__________________________________ （隔绝空气）
2
Fe(OH) ：__________________________________
3
【答案】Fe(OH) ===== FeO＋HO 2Fe(OH) ===== Fe O +3HO
2 2 3 2 3 2
③转化
Fe(OH) 具有强还原性，易被空气中的O 氧化生成Fe(OH)
2 2 3
现象：_____色絮状沉淀迅速变成_____色，最后变成_____色
方程式：__________________________________
【答案】白 灰绿 红褐 4Fe(OH) ＋O＋2HO===4Fe(OH)
2 2 2 3
三、Fe(OH) 的制备
2
实验探究实验操作 将NaOH溶液滴入FeCl 溶液中
3
实验现象
实验原理
实验操作 将NaOH溶液滴入FeSO 溶液中
4
实验现象
实验原理
【答案】产生红褐色沉淀 Fe3+ + 3OH- === Fe(OH) ↓；
3
产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
Fe2+ + 2OH- === Fe(OH) ↓，4Fe(OH) + O + 2HO === 4Fe(OH)
2 2 2 2 3
对点训练
题型一：铁的氧化物的性质
【变1-2】（2021·全国·高一课时练习）下列有关物质的 颜色正确的是
① ：棕黄色
② ：红棕色
③ ：白色
④ ：黑色
⑤ ：白色
A．①③④ B．②③④ C．②③⑤ D．①②④
【答案】B
【详解】
① 是浅绿色的，①不正确；
② 是红棕色的固体，②正确；
③ 是白色难溶物，③正确；④ 是黑色晶体，④正确；
⑤ 是蓝色晶体，⑤不正确；
故②③④正确，B满足题意；
故选B。
【例2】（2019·全国·高一课时练习）铁的常见化合价有＋2价和＋3价。据研究，铁在浓HNO 中发生钝
3
化时，可生成一种化学式为Fe O 的化合物，它可以看作由FeO和Fe O 组成的复杂氧化物。该化合物可
8 11 2 3
以表示为
A．FeO·3Fe O B．FeO·2Fe O C．2FeO·3Fe O D．2FeO·Fe O
2 3 2 3 2 3 2 3
【答案】C
【分析】
一般拆写成氧化物时，低价在前，高价在后，同时符合原子守恒，据此分析；
【详解】
A、FeO·3Fe O 中铁原子和氧原子个数比为7：10，不符合8：11，故A不符合题意；
2 3
B、 FeO·2Fe O 中铁原子和氧原子个数比为5：7，不符合8：11，故B不符合题意；
2 3
C、2FeO·3Fe O 中铁原子和氧原子个数比为8：11，符合8：11，故C符合题意；
2 3
D、2FeO·Fe O 中铁原子和氧原子个数比为4：5，不符合8：11，故D不符合题意；
2 3
答案为C。
【例3】（2021·湖北省汉川市第二中学高一期中）下列说法正确的是
A．Fe O 与HCl反应生成FeCl 、FeCl ，所以Fe O 是碱性氧化物
3 4 2 3 3 4
B．NaO 与盐酸反应生成盐和水，所以NaO 是碱性氧化物
2 2 2 2
C．FeO、Fe O 与硫酸反应只生成盐和水，所以都是碱性氧化物
2 3
D．NaHSO 在水中能电离出 氢离子溶液显酸性，所以NaHSO 是酸
4 4
【答案】C
【详解】
A．Fe O 与HCl反应生成FeCl 、FeCl 和水，生成两种盐，所以Fe O 不是碱性氧化物，A错误；
3 4 2 3 3 4
B．NaO 与盐酸反应生成盐和水、O，所以NaO 不是碱性氧化物，B错误；
2 2 2 2 2
C．FeO、Fe O 与硫酸反应生成盐和水，所以都是碱性氧化物，C正确；
2 3
D．NaHSO 能电离出H+，同时产生金属阳离子Na+及酸根离子 ，所以NaHSO 是盐，D错误；
4 4
选C。
题型二：氢氧化亚铁的制备
【变4】（2021·全国·高一专题练习）铁是人类较早使用的 金属之一。运用所学知识，回答下列问题。
(1)Fe(OH) 很不稳定，露置在空气中容易被氧化，Fe(OH) 被氧化的化学方程为：_______；观察到的现象
2 2
为：_______；为了获得白色的Fe(OH) 沉淀，可以用不含Fe3+的FeSO 溶液与用不含O 的蒸馏水配制的
2 4 2NaOH溶液反应制备。
(2)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO 溶液时你觉得还需加入_______。
4
(3)除去蒸馏水中溶解的O 常采用_______的方法。
2
(4)生成白色Fe(OH) 沉淀的操作是用长滴管吸取不含O 的NaOH溶液，插入FeSO 溶液液面下，再挤出
2 2 4
NaOH溶液，这样操作的理由是_______。
(5)图中_______(填序号)能较长时间看到Fe(OH) 白色沉淀。
2
【答案】4Fe(OH) +O +2H O=4Fe(OH) 白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 铁粉 加热
2 2 2 3
至沸腾 防止空气随着NaOH溶液的加入进入溶液 ①③
【详解】
(1)氢氧化亚铁不稳定，在空气中容易被氧化成氢氧化铁，反应的化学方程式为：
4Fe(OH) +O +2H O=4Fe(OH) ；观察到的现象为：白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色；故答案为：
2 2 2 3
4Fe(OH) +O +2H O=4Fe(OH) ；白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色；
2 2 2 3
(2) FeSO 溶液中亚铁离子易被氧化为三价铁离子，加入铁粉可以防止被氧化；故答案为：铁粉；
4
(3)氢氧化亚铁的制备要隔绝空气，除去蒸馏水中溶解的O 常采用加热至沸腾的方法；故答案为：加热至
2
沸腾；
(4)长滴管吸取不含O 的NaOH溶液，插入FeSO 溶液液面下，再挤出NaOH溶液，可以防止空气随着
2 4
NaOH溶液的加入进入溶液；故答案为：防止生成的Fe(OH) 被氧化；
2
(5)图中①③能较长时间看到Fe(OH) 白色沉淀。①中FeSO 溶液中亚铁离子易被氧化为三价铁离子，加入
2 4
铁粉可以防止被氧化；③中苯层隔绝了氧气；故答案为：①③。
【变5】（2021·广东·汕头市达濠华侨中学高一期末）用如图所示实验装置进行相关实验 探究，其中装置
合理的是
选项 A B C D
证明Na能和水反
加热分解固体
实验目的 制备Fe(OH) 稀释浓硫酸 应，且Na的密度
NaHCO 2
3
比煤油大
实验装置
A．A B．B C．C D．D【答案】D
【详解】
A．碳酸氢钠受热分解产生水，试管口应向下倾斜，A不合理；
B．Fe(OH) 容易被氧气氧化为Fe(OH) ，应尽量避免NaOH溶液与空气接触，具体操作为使用长滴管且将
2 3
长滴管插入硫酸亚铁溶液中，再将NaOH溶液挤出，B不合理；
C．稀释浓硫酸应在烧杯中进行，不能在容量瓶中进行，C不合理；
D．煤油不溶于水，分层，通过观察钠在水层和煤油层之间上下跳动，证明Na能和水反应，且Na的密度
比煤油大，D合理；
答案选D。
题型三：铁及其化合物
【例6】（2021·湖北·黄石市有色第一中学高一期末）某兴趣小组为认识铁及其化合物的性质、分散系的性
质做了如图一组综合实验，根据实验流程回答相关问题。
(1)请写出Fe O 与①反应的离子方程式：___________。
2 3
(2)物质②为___________(填名称)。
(3)向FeCl 溶液中滴加NaOH溶液最终生成Fe(OH) 悬浊液，该过程的现象为___________，此过程中发生
2 3
的氧化还原反应为___________(用化学方程式表示)。
(4)将FeCl 饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至液体呈红褐色，制得分散系③为___________，该反应化学
3
方程式为：___________。它与FeCl 溶液、Fe(OH) 悬浊液的本质区别是___________
3 3
【答案】Fe O+6H+=2Fe3++3H O 氢氧化钠溶液或氨水 生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成
2 3 2
红褐色 4Fe(OH) +O +2H O=4Fe(OH) Fe(OH) 胶体 FeCl +3H O Fe(OH) (胶体)+3HCl 分散
2 2 2 3 3 3 2 3
质粒子的直径大小不同
【分析】
氧化铁溶于盐酸得到氯化铁，氯化铁中加入铁粉生成氯化亚铁，氯化亚铁加氢氧化钠先生成氢氧化亚铁，
在空气中逐步被氧化成氢氧化铁，氯化铁溶液中直接加碱也生成氢氧化铁，氯化铁饱和溶液滴入沸水中可
形成氢氧化铁胶体，据此分析。
【详解】
分析框图可知(1)Fe O 发生反应后变为FeCl 可知是Fe O 与盐酸反应，离子方程式为：Fe O+6H+＝2Fe3++3H O，故答案
2 3 3 2 3 2 3 2
为：Fe O+6H+＝2Fe3++3H O；
2 3 2
(2)FeCl 反应生成了Fe(OH) ，可知是加入了碱，可以是NaOH溶液，氨水等，故答案为：氢氧化钠溶液或
3 3
氨水；
(3)向FeCl 溶液中滴加NaOH溶液先生成Fe(OH) ，Fe(OH) 是白色沉淀，容易被空气中的氧气氧化生成
2 2 2
Fe(OH) ，这个过程的现象为：生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，发生氧化还原反应的反
3
应是Fe(OH) 被氧化的反应，化学方程式是：4Fe(OH) +O +2H O=4Fe(OH) ，故答案为：生成白色沉淀，迅
2 2 2 2 3
速变成灰绿色，最终变成红褐色、4Fe(OH) +O +2H O=4Fe(OH) ；
2 2 2 3
(4)将FeCl 饱和溶液滴入沸水中并继续煮沸至红褐色，制得Fe(OH) 胶体，反应的化学方程式为
3 3
FeCl +3H O Fe(OH) (胶体)+3HCl；溶液、胶体、浊液的本质区别是分散质粒子直径大小不同，故答案为：
3 2 3
Fe(OH) 胶体；FeCl +3H O Fe(OH) (胶体)+3HCl；分散质粒子直径大小不同。
3 3 2 3
【例7】（2021·云南·勐海县第二中学高一期末）现有金属单质A、B和气体甲、乙、丙 以及物质C、D、
E、F，它们之间能发生图中反应。(图中有些反应的产物和反应条件没有标出)
(1)金属A的化学式为_______，金属B的化学式为_______，乙的化学式为_______，丙的化学式为_______。
(2)写出下列反应的离子方程式：
③_______；
④_______；
⑤_______。
【答案】Na Fe Cl HCl Fe+2H+=Fe2++H Cl+2Fe2+=2Fe3++2Cl- Fe3++3OH-=Fe(OH) ↓
2 2 2 3
【分析】
↑
金属A焰色反应为黄色，故A为金属Na，由反应①可知，C为NaOH，气体甲为H；黄绿色气体乙为
2
Cl，与氢气反应生成丙，丙为HCl，HCl溶于水得物质D，D为盐酸；氢氧化钠与物质F反应生成红褐色
2
沉淀是Fe(OH) ，故物质F中含有Fe3+，盐酸和金属B反应生成E，E和氯气反应生成物质F，可知金属B
3为Fe，物质E为FeCl ，物质F为FeCl 。
2 3
【详解】
(1)金属A为钠，化学式为Na；金属B为铁，化学式为Fe，；乙为氯气，化学式为Cl；丙为氯化氢，化学
2
式为HCl；
(2)反应③是铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，离子方程式为：Fe+2H+=Fe2++H ；
2
反应④是氯化亚铁和氯气反应生成氯化铁，离子方程式为：Cl+2Fe2+=2Fe3++2Cl-；
2 ↑
反应⑤是氢氧化钠和氯化铁反应生成氢氧化铁和氯化钠，离子方程式为：Fe3++3OH-=Fe(OH) ↓。
3
提分特训
【题1】（2020·全国·高一课时练习）1998年6月，我国科学家参与研制的阿尔法磁谱仪随美国发现号航
天飞机升入太空，开始了探索宇宙中是否存在“反物质”和“暗物质”的研究工作。根据你所学的知识推测用
于制造阿尔法磁谱仪核心部件的材料是（ ）
A．Fe C B．Fe O C．Fe O D．FeO
3 3 4 2 3
【答案】B
【详解】
制造阿尔法磁谱仪的核心部件的材料是一种具有磁性的物质，在铁的各种化合物中，只有四氧化三铁是具
有磁性的物质，其他均不具有磁性。
答案选B。
【点睛】
本题是一道化学和航天技术相结合的考题，涉及金属铁以及化合物的性质等知识，用于制造阿尔法磁谱仪
核心部件的材料是永磁体，根据具有磁性的物质以及物质的性质和应用来回答判断。
【题2】（2019·全国·高一课时练习）下列有关物质用途的说法中，不正确的是
A．Cl 用于自来水消毒 B．Fe O 用作红色油漆和涂料
2 3 4
C．NaHCO 用于蒸馒头 D．NaO 用作供 氧剂
3 2 2
【答案】B
【详解】
A．氯气能与水反应生成具有强氧化性的次氯酸，次氯酸具有杀菌消毒作用，A正确；
B．氧化铁为红棕色，用作红色油漆和涂料，B错误；
C．NaHCO 水溶液显碱性，当发面发过，有较多的酸性物质时，加入NaHCO 能够与酸反应产生二氧化碳
3 3
气体，减少了酸性物质，使蒸的馒头蓬松，口感好，C正确；
D．过氧化钠与水、二氧化碳反应都生成氧气，故可用作供氧剂，D正确；
故合理选项是B。
【题3】（2021·四川·成都外国语学校高一开学考试）关于甲、乙、丙、丁四套装置的说法正确的是A．用装置甲制取氯气
B．用装置乙除去氢气中的少量氯化氢
C．用丙装置可以较长时间看到白色Fe(OH) 白色沉淀
2
D．用丁装置证明碳酸氢钠受热易分解
【答案】C
【详解】
A．MnO 与浓盐酸混合制取Cl 需要在加热条件下进行，装置中缺少加热装置，因此不能用于制取Cl，A
2 2 2
项错误；
B．HCl溶于水产生盐酸，盐酸与NaHCO 发生产生CO 气体，导致Cl 中含有新杂质CO 气体，不能达到
3 2 2 2
目的，B项错误；
C．试管中Fe与HSO 反应产生FeSO 和H，产生的H 将试管A、B及导气管中空气排出，待其中没有空
2 4 4 2 2
气后，关闭阀门a，反应产生的H 又将A中新制取的FeSO 压入B试管中，发生反应：
2 4
FeSO +2NaOH=Fe(OH) ↓+Na SO ，由于处于H 的惰性环境，产生的Fe(OH) 不会被氧化，因此可以较长时
4 2 2 4 2 2
间观察到Fe(OH) 白色沉淀，C项正确；
2
D．固体加热时为防止产生的水蒸气冷凝回流，试管口应该略向下倾斜，D项错误；
答案选C。
【题4】（2021·云南·宾川四中高一开学考试）用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH) 沉淀。
2
方法一：用不含Fe3+的FeSO 溶液与用不含O 的蒸溜水配制的NaOH溶液反应制备。
4 2
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO 溶液时还需加入___________。
4
(2)除去蒸馏水中溶解的O 常采用___________的方法。
2
(3)生成白色Fe(OH) 沉淀的操作是用长滴管吸取不含O 的NaOH溶液，插入FeSO 溶液液面下，再挤出
2 2 4
NaOH溶液。这样操作的理由是___________。
(4)生成的白色Fe(OH) 沉淀遇空气后发生反应的化学方程式为：___________。
2
方法二：在如图装置中，用NaOH溶液、 铁屑、稀HSO 等试剂制备。
2 4(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)为了制得白色Fe(OH) 沉淀，在试管I和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是
2
___________。
【答案】稀HSO 、铁屑 煮沸 避免生成的Fe(OH) 沉淀接触O 4Fe(OH) ＋O＋2HO=4Fe(OH)
2 4 2 2 2 2 2 3
稀HSO 、铁屑 NaOH溶液 检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度。当排出的H 纯净时，再夹紧止
2 4 2
水夹
【详解】
方法一：(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO 溶液时还需加入稀HSO 、铁屑，加入稀硫酸防止亚铁离子水
4 2 4
解，加入铁粉防止亚铁离子被氧化；故答案为：稀HSO 、铁屑。
2 4
(2)除去蒸馏水中溶解的O 常采用煮沸的方法；故答案为：煮沸。
2
(3)生成白色Fe(OH) 沉淀的操作是用长滴管吸取不含O 的NaOH溶液，插入FeSO 溶液液面下，再挤出
2 2 4
NaOH溶液。Fe(OH) 易被氧气氧化，因此这样操作的理由是避免生成的Fe(OH) 沉淀接触O；故答案为：
2 2 2
避免生成的Fe(OH) 沉淀接触O。
2 2
(4)生成的白色Fe(OH) 沉淀遇空气后生成氢氧化铁红褐色，发生反应的化学方程式为：4Fe(OH) ＋O＋
2 2 2
2HO=4Fe(OH) ；故答案为：4Fe(OH) ＋O＋2HO=4Fe(OH) 。
2 3 2 2 2 3
方法二：(1)利用铁屑、稀HSO 反应生成硫酸亚铁和氢气，氢气排除装置内的空气，再夹住止水夹，利用
2 4
气体压强增大将液体压入到试管Ⅱ的NaOH溶液中，因此在试管I里加入的试剂是铁屑、稀HSO ；故答案
2 4
为：铁屑、稀HSO 。
2 4
(2)根据前面分析在试管Ⅱ里加入的试剂是NaOH溶液；故答案为：NaOH溶液。
(3)为了制得白色Fe(OH) 沉淀，在试管I和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后，先排完装置内的空气，
2
检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度。当排出的H 纯净时，再夹紧止水夹；故答案为：检验试管Ⅱ出口处
2
排出的氢气的纯度。当排出的H 纯净时，再夹紧止水夹。
2
【题5】（2021·江苏·常熟中学高一月考）取少量Fe O 粉末，向其中加入适量盐酸使其充分溶解。
2 3
（1）上述反应的化学方程式为___________，反应后得到的溶液呈___________色。
（2）取少量上述溶液，置于试管中，滴入NaOH溶液，发生反应的化学方程式为___________，此反应属
于___________反应(填基本反应类型)。
（3）在甲烧杯中加入20 mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中 滴几滴饱和氯化铁溶液，继续煮沸直至溶液呈___________色，停止加热，即可制得 胶体，此过程发生反应的化学方程式___________。
（4）另取乙烧杯，加入20 mL蒸馏水，向烧杯中加入 溶液，振荡均匀后，将乙烧杯与甲烧杯一
起置于暗处，分别用激光笔照射烧杯中的液体，可以看到___________烧杯中的液体产生___________效应。
这个实验可用于鉴别___________。
（5） 胶体区别于溶液的最本质特征是___________。 胶体___________(填“能”“否”)透过滤
纸。
【答案】
（1） 棕黄色
（2） FeCl +3NaOH= Fe(OH) ↓+3NaCl 复分解
3 3
（3） 红褐色 (胶体)+3HCl
（4） 甲 丁达尔 胶体(或胶体和溶液)
（5） 分散质粒子直径介于1 nm-100 nm之间 能
【分析】
（1）
Fe O 是碱性氧化物，与HCl反应产生FeCl 和水，反应方程式为： ；FeCl 是可
2 3 3 3
溶性物质，水溶液显棕黄色；
（2）
取上述溶液，向其中滴入NaOH溶液，发生复分解反应产生Fe(OH) 红褐色沉淀和NaCl，反应方程式为：
3
FeCl +3NaOH= Fe(OH) ↓+3NaCl；
3 3
（3）
在甲烧杯中加入20 mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中滴几滴饱和氯化铁溶液，继续加热煮沸直至溶液
呈红褐色时停止加热，即可制得Fe(OH) 胶体，反应方程式为： (胶体)+3HCl；
3
（4）
另取乙烧杯，加入20 mL蒸馏水，向烧杯中加入1 mL FeCl 溶液，振荡均匀后，将乙烧杯与甲烧杯一起置
3
于暗处，分别用激光笔照射烧杯中的液体，可以看到甲烧杯有丁达尔效应，而乙烧杯没有明显现象，这个
实验可用于鉴别胶体；
（5）
Fe(OH) 胶体与溶液的最本质特征是分散质粒子直径介于1 nm-100 nm之间；Fe(OH) 胶体微粒直径小于滤
3 3
纸缝隙的直径，因此能够通过滤纸。【题6】（2021·全国·高一课时练习）某化学学习小组设计了下列方法探究氢氧化亚铁的制备等相关问题。
(1)用NaOH溶液和FeSO 溶液直接反应，方法如图。该方法能观察到白色的Fe(OH) 沉淀，但沉淀颜色快
4 2
速发生变化。请分析沉淀 颜色变化的原因：___(用化学方程式表示)。
(2)该小组为探究反应物浓度对Fe(OH) 制备效果的影响，以Fe(OH) 沉淀白色持续时间(t)为指标，t越大，
2 2
实验效果越好。部分实验数据如表(w代表质量分数)：
实验 序号 w(FeSO)/% w(NaOH)/% t/s
4
i 2.5 15 149
ii 5 15 138
iii 10 15 93
iv 5 25 142
v 5 35 180
①实验i、ii、iii的目的是___。
②该小组同学通过实验推断：其他条件不变时，所用NaOH溶液的浓度越大，实验效果越好。推断的证据
是___。
③由绿矾晶体(FeSO •7H O)固体配制250mL0.10mol•L-1FeSO 溶液，需要用到的仪器有药匙、玻璃棒、烧
4 2 4
杯、托盘天平、250mL容量瓶、___。以下操作会导致所配溶液浓度偏低的是___。
A．容量瓶中原有 少量蒸馏水
B．洗涤烧杯和玻璃棒的溶液未转入容量瓶中
C．定容时俯视刻度线
D．定容摇匀后发现溶液体积低于刻度线，再补加少量蒸馏水至刻度线
(3)若向FeSO 溶液中加入足量NaO，观察到的现象是___。
4 2 2
【答案】4Fe(OH) +O +2H O=4Fe(OH) 探究其他条件相同时，FeSO 溶液浓度对Fe(OH) 制备效果的影
2 2 2 3 4 2
响 沉淀持续时间t：v>iv>ii 胶头滴管 BD 有红褐色沉淀生成，有气体放出
【详解】
(1)FeSO 和NaOH发生复分解反应生成Fe(OH) ，Fe(OH) 被空气中的氧气氧化生成Fe(OH) ，化学方程式
4 2 2 3
为4Fe(OH) +O +2H O=4Fe(OH) ；
2 2 2 3
(2) ①实验i、ii、iii的变量是FeSO 溶液浓度，目的是：探究其他条件相同时，FeSO 溶液浓度对Fe(OH)
4 4 2
制备效果的影响；②实验v、iv、ii的变量是NaOH溶液浓度，其他条件不变时，所用NaOH溶液的浓度越大，沉淀持续时间
越长，实验效果越好，则证据是：沉淀持续时间t：v>iv>ii；
③配制一定物质的量浓度溶液配制的步骤：计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容等，用到的仪器：药匙、
玻璃棒、烧杯、托盘天平、250mL容量瓶、胶头滴管；
A．定容时还需要加入蒸馏水，则容量瓶中原有少量蒸馏水对所配溶液浓度无影响，A不选；
B．洗涤烧杯和玻璃棒的溶液未转入容量瓶中，则残留在杯壁上的溶质没有完全转移到容量瓶，导致所配
溶液浓度偏低，B选；
C．定容时俯视刻度线导致溶液体积偏小，依据 可知溶液浓度偏高，C不选；
D．定容摇匀后发现溶液体积低于刻度线，再补加少量蒸馏水至刻度线，导致加入水的体积增大，溶液浓
度偏低，D选；
故选：BD；
(3) Na O 和水反应生成NaOH和O，NaOH再和FeSO 溶液反应生成Fe(OH) 中，由于NaO 过量，则
2 2 2 4 2 2 2
Fe(OH) 被氧化为Fe(OH) ，观察到的现象是有红褐色沉淀生成，有气体放出。
2 3
提分作业
【练1】（2019·全国·高一课时练习）指南针是我国的四大发明之一，制造指南针的磁性物质是( )
A．FeO B．Fe O C．Fe O D．Fe
2 3 3 4
【答案】C
【解析】
A. FeO没有磁性，故A错误；B. Fe O 没有磁性，故B错误；C. Fe O 有磁性，可以用来制造指南针，故C
2 3 3 4
正确；D. Fe没有磁性，故D错误；故选C。
【练2】（2021·全国·高一课时练习）关于氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁三种氧化物的下列说法中不正确
的是( )
A．铁元素化合价不完全相同
B．氧元素的化合价完全相同
C．氧化亚铁俗称铁红，为红棕色固体
D．铁在氧气中燃烧的产物为黑色固体
【答案】C
【详解】
铁的三种氧化物中，氧元素的化合价完全相同，都为－2价；铁元素的化合价不同，氧化铁中铁为＋3价，
氧化亚铁中铁为＋2价，四氧化三铁中铁为＋2价和＋3价。氧化铁俗称铁红，是一种红棕色的固体；铁在
氧气中燃烧生成四氧化三铁，是一种黑色固体；故本题选C。
【练3】（2020·全国·高一课时练习）下列说法正确的是
A．赤铁矿的主要成分是Fe O
3 4B．Fe O 为碱性氧化物， 可与水反应生成Fe(OH)
2 3 3
C．铁锈的主要成分是Fe O
2 3
D．Fe O 中铁元素有＋2价和＋3价，Fe O 是混合物
3 4 3 4
【答案】C
【详解】
A.赤铁矿的主要成分是Fe O，故A错误；
2 3
B.Fe O 为碱性氧化物，但不与水反应，故B正确；
2 3
C.铁锈的主要成分是Fe O，故C正确；
2 3
D.Fe O 中铁元素有＋2价和＋3价，Fe O 是纯净物，故D错误。
3 4 3 4
故选C。
【练4】（2021·全国·高一专题练习）如图所示装置，可用以制取和观察 在空气中被氧化时颜色的
变化。下列说法错误的是
A．实验前，应事先煮沸溶液除去溶解氧
B．装置Ⅰ可制取 溶液并排尽装置内空气
C．关闭止水夹可观察到装置Ⅱ中溶液进入装置Ⅰ中
D．取下装置Ⅱ的橡皮塞可观察沉淀颜色变化
【答案】C
【分析】
氢氧化钠溶液中有少量氧气，需要加热煮沸除去氧气；打开止水夹，铁屑和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢
气，利用反应产生的氢气排装置内的空气，然后关闭止水夹，试管Ⅰ形成密闭体系，利用反应产生的氢气的
压强作用，把硫酸亚铁溶液压入到装置Ⅱ中，产生氢氧化亚铁白色沉淀，氢氧化亚铁遇到空气后，变为灰
绿色，最后变为红褐色。
【详解】
A．氢氧化钠溶液中有少量氧气，氢氧化亚铁易被氧气氧化，所以实验前，应事先煮沸溶液除去溶解氧，
故A正确；
B．结合以上分析可知，装置Ⅰ可制取 溶液并排尽装置内空气，故B正确；
C．结合以上分析可知，关闭止水夹可观察到装置Ⅰ中溶液进入装置Ⅱ中，故C错误；
D．结合以上分析可知，氢氧化亚铁具有强还原性，能够被氧气氧化，颜色发生变化，所以取下装置Ⅱ的橡
皮塞可观察沉淀颜色变化，故D正确；故选C。
【练5】（2021·全国·高一课时练习）如图所示装置可用来制取和观察Fe(OH) 在空气中被氧化时颜色的变
2
化。实验时必须使用铁屑和6mol/L的硫酸，其他试剂任选。填写下列 空白。
(1)B中盛一定量的NaOH溶液，A中的固体是___，A中反应的离子方程式是：___。
(2)实验开始时就先将活塞E___(填“打开”或“关闭”)，C中收集到气体的主要成分是___。
(3)简述生成Fe(OH) 的操作过程___。
2
(4)拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，写出有关反应的化学方程式：__。
【答案】铁屑 Fe+2H+=Fe2++H ↑ 打开 H 关闭活塞E，使FeSO 溶液压入B瓶中进行反应
2 2 4
4Fe(OH) +O +2H O=4Fe(OH)
2 2 2 3
【分析】
制取氢氧化亚铁使用的试剂是硫酸亚铁和氢氧化钠溶液，但是一定要注意隔绝空气，防止氧气将生成的氢
氧化亚铁氧化，所以B装置中是氢氧化钠，A是产生硫酸亚铁的装置，为保证其进入B中，要借助氢气产
生的压强，根据实验试剂以及原理分析解答。
【详解】
(1)B中盛一定量的NaOH溶液，A是产生硫酸亚铁的装置，A中必须提供亚铁离子，所以应预先加入铁粉，
在分液漏斗中加入稀硫酸，A中反应的离子方程式是Fe+2H+=Fe2++H ↑，故答案为：铁屑；Fe+2H+=Fe2+
2
+H ↑；
2
(2)为防止生成的氢氧化亚铁被氧化，需利用稀硫酸和铁反应产生的氢气排尽装置中的空气，所以实验开始
时要打开活塞E，使生成的气体进入装置B和C，一方面能除去A和B装置中的空气，另一方面能防止安
全事故的发生，C装置中收集的气体主要是氢气，故答案为：打开；H；
2
(3)铁和硫酸反应有氢气生成，关闭活塞E，导致A装置中氢气增多，气体的压强增大，使FeSO 溶液被压
4
入B瓶中反应生成氢氧化亚铁，故答案为：关闭活塞E，使FeSO 溶液压入B瓶中进行反应；
4
(4)氢氧化亚铁不稳定，容易被空气中的氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁，反应的化学方程式为
4Fe(OH) +O +2H O=4Fe(OH) ，故答案为：4Fe(OH) +O +2H O=4Fe(OH) 。
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