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考点一：铁及其氧化物
1．铁单质
(1)铁的物理性质
色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被 吸引。
(2)铁的原子结构
Fe 的价电子排布式为 ，铁位于元素周期表的第 周期第 族，是应用最广泛的过渡金属元素，
其原子结构示意图：
。
(3)铁的化学性质
铁比较活泼，还原性较强，失去电子后生成 价或 价的铁。重要的化学反应为
2．铁的氧化物
第12 讲 铁及其氧化物和氢氧化物
01 掌握铁的主要性质及应用。
02 知道不同价态的铁的氧化物的主要性质和用途。
03 掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的性质及Fe(OH)2的制备方法。
重点·夯基易错
1
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(1)物理性质
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗名
铁红
磁性氧化铁
颜色状态
粉末
粉末
晶体(有磁性)
水溶性
铁的化合价
(2)化学性质
①FeO、Fe2O3都属于碱性氧化物，能溶于强酸，分别写出它们溶于盐酸的离子方程式：FeO＋2H＋===Fe2＋
＋H2O，Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。
②铁的氧化物还能被CO、Al 还原，以氧化铁为例写出化学方程式：Fe2O3＋3CO=====2Fe＋3CO2,
Fe2O3＋2Al=====2Fe＋Al2O3。
③分别写出Fe3O4 溶于足量稀硝酸、氢碘酸(HI)的离子方程式：3Fe3O4＋28H＋＋NO===9Fe3＋＋NO↑＋
14H2O 、Fe3O4＋8H＋＋2I－===3Fe2＋＋I2＋4H2O。
1．铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态形式存在( )
2．Fe 分别与Cl2和盐酸反应所得氯化物相同( )
3．常温下可用铁制容器储存、运输浓硝酸、浓硫酸( )
4．铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4( )
5．常温下，将铁片浸入足量浓硫酸中，铁片不溶解，说明常温下，铁与浓硫酸不发生化学反应。( )
6．铁表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化。( )
7．Fe 与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe 与两种酸均发生置换反应。( )
8．浓盐酸与铁屑反应的离子方程式：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑。( )
9．四氧化三铁和稀盐酸反应的离子方程式为Fe3O4＋8H＋===3Fe3＋＋4H2O。( )
10．铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X2)反应的生成物均为FeX3。( )
确定铁的氧化物组成的基本方法
设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为m∶n，则氧化物中n(Fe)∶n(O)＝∶＝a∶b，
若a∶b＝1∶1，则铁的氧化物为FeO；
若a∶b＝2∶3，则铁的氧化物为Fe2O3；
若a∶b＝3∶4，则铁的氧化物是Fe3O4 或FeO 与Fe2O3 按物质的量之比为1∶1 组成的混合物或FeO、
Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1，Fe3O4的物质的量为任意值)。
方法·规律总结
2
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1．下列叙述正确的是( )
A．Fe 与I2反应生成FeI3
B．硫酸铜溶液中加入少量铁粉反应的离子方程式：3Cu2＋＋2Fe===2Fe3＋＋3Cu
C．5.6 g Fe 与足量的S 反应转移的电子数为0.3NA
D．高温下水蒸气与Fe 反应，固体的质量增加
2．化学让生活更美好。下列说法不正确的是( )
A．钢铁使用要尽可能减少钢铁的氧化损耗，Fe2O3是一种碱性氧化物
B．常温下，铁的氧化物都不溶于水，也不与水反应
C．故宫是中国最大的古代文化艺术博物馆，氧化铁可作故宫红色外墙的涂料
D．氧化亚铁在空气中加热会被迅速氧化成三氧化二铁
1．（2024·安徽·高考真题）下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化，且甲和水可以直接生成乙的
是
选
项
甲
乙
丙
A
B
C
D
A．A
B．B
C．C
D．D
点拨·能力培养
真题·明考向
3
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2．（2024·浙江·高考真题）下列说法不正确的是
A．
呈两性，不能用于治疗胃酸过多
B．
能与
反应产生
，可作供氧剂
C．
有还原性，能被氧化成
D．
见光易分解，应保存在棕色试剂瓶中
3．（2024·全国·高考真题）实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是
A．反应为
B．酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好
C．用木柴点燃肥皂泡检验生成的氢气
D．使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉
4．（2023·天津·高考真题）下列常见物质及用途，错误的是
A．氢氧化铝可用于治疗胃酸过多
B．SiO2可用于制造光导纤维
C．Fe2O3是铁红，可以用作染料
D．钠起火，可以使用水基灭火器扑灭
考点二：铁的氢氧化物
4
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1．氢氧化铁和氢氧化亚铁的比较
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
色、态
色固体
色固体
与盐酸反应
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
受热分解
2Fe(OH)3=====Fe2O3＋3H2O
制法
可溶性亚铁盐与碱溶液反应：
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
可溶性铁盐与碱溶液反应：
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
二者的关系
在空气中，Fe(OH)2 能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是
，最后变成 ，化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
2.Fe(OH)2的制备
(1)制备原理
①制备原理：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓。
②成功关键：溶液中不含O2等氧化性物质；制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭、隔绝空气的体系中。
(2)常用方法
有机覆盖层法
将吸有NaOH 溶液的胶头滴管插到FeSO4 溶
液液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油
(不能用CCl4)，以防止 发生反应
还原性气体保护法
先在装置Ⅰ中生成FeSO4 溶液，并利用生成
的H2将装置内的 排尽后，再把 溶
液压入装置Ⅱ中与 混合，这样可长
时间观察到白色沉淀
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)
重点·夯基易错
5
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1．在空气中，白色的Fe(OH)2迅速转变成灰绿色，最终变成红褐色( )
2．FeCl3溶液滴入热的浓NaOH 溶液中可得到Fe(OH)3胶体( )
3．Fe(OH)2与HNO3发生反应的离子方程式为Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O( )
4．Fe(OH)3与氢碘酸反应生成FeI3( )
5．Fe(OH)3呈红褐色、透明，能产生丁达尔效应( )
6．Fe(OH)3在空气中加热分解生成Fe2O3，则Fe(OH)2在空气中加热分解生成FeO( )
7．制备氢氧化亚铁时，向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁(
)
8．Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH)2<Fe(OH)3。( )
9．将热的NaOH 溶液滴入FeCl3溶液中可制备Fe(OH)3胶体。( )
10．向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸，反应的离子方程式是Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O。( )
(1)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。
氢氧化亚铁制备实验探究
1．下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是________(填序号)。
方法·规律总结
点拨·能力培养
6
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2．利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀，如图所示，已知两电极的材料分别为石墨和铁。
(1)a 电极的材料应为________________________，电极反应式为__________________________。
(2)电解液c 可以是________(填字母)。
A．纯水
B．NaCl 溶液
C．NaOH 溶液
D．CuCl2溶液
(3)d 为苯，其作用是__________________________________________________，在加入苯之前对电解液c
应作何简单处理？___________________________________________________。
(4)若c 用Na2SO4溶液，当电解一段时间后看到白色Fe(OH)2沉淀，再反接电源电解，除了电极上看到气泡
外，另一明显现象为_________________________________________________。
1．（2023·全国·高考真题）一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列化学方程式可正确解释相应变化的
是
A
硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀
B
硫化钠溶液出现浑浊颜色变深
C
溴水颜色逐渐褪去
D
胆矾表面出现白色粉末
A．A
B．B
C．C
D．D
1．（2023·广东·高考真题）劳动有利于“知行合一”。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
帮厨活动：帮食堂师傅煎鸡蛋准备午餐
加热使蛋白质变性
B
环保行动：宣传使用聚乳酸制造的包装材料
聚乳酸在自然界可生物降解
真题·明考向
演练·提能力
7
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C
家务劳动：擦干已洗净的铁锅，以防生锈
铁丝在
中燃烧生成
D
学农活动：利用秸秆、厨余垃圾等生产沼气
沼气中含有的
可作燃料
A．A
B．B
C．C
D．D
2．（2023·浙江·高考真题）探究铁及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是
实验方案
现象
结论
A
往
溶液中加入
片
短时间内无明显现象
的氧化能力比
弱
B
往
溶液中滴加
溶液，再加
入少量
固体
溶液先变成血红色后
无明显变化
与
的反应不可逆
C
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐
酸，滴加
溶液
溶液呈浅绿色
食品脱氧剂样品中没有
价铁
D
向沸水中逐滴加5~6 滴饱和
溶液，持
续煮沸
溶液先变成红褐色再
析出沉淀
先水解得
再聚集成
沉淀
A．A
B．B
C．C
D．D
3．如图为铁元素的价类二维图，“→”表示物质间的转化关系。下列说法正确的是
A．铁与水蒸气在高温条件下反应可实现转化①
B．
在空气中受热可实现转化②
C．
胶体具有吸附性，可用于杀菌、净水
D．高铁酸盐(
)具有强氧化性，可用于杀灭水中细菌
8
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4．不同价态含铁物质因性质不同，在生产生活中有不同的用途。铁单质与下列物质反应，产物中铁元素
的化合价为
价的是
A．氯气
B．稀盐酸
C．稀硫酸
D．硫酸铜
5．铁与水蒸气反应实验改进前后的装置如图所示：
下列说法错误的是( )
A．将湿棉花改为浸水的尿不湿，酒精灯由单头改为双头，可提供足量的水蒸气
B．用具支试管可将试管口附近冷凝的水导出，避免冷凝水与灼热铁粉接触
C．肥皂液改为吹泡泡水，收集H2效果更好，点燃效果更明显
D．悬挂的磁铁仅能吸引铁粉，不能吸引反应产物
6．向含有1 mol HNO3和1 mol H2SO4的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，溶液中金属阳离子a、b 与所加
铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有NO)。下列有关判断不正确的是( )
A．a 表示Fe3＋的关系曲线
B．n1＝0.75
C．P 点时，n(Fe2＋)＝0.562 5 mol
D．向P 点溶液中加入铜粉，最多可溶解14.4 g
7．准确称取某种铁的氧化物2.88 g，用足量的CO 进行还原，将生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收，
得到沉淀4.00 g，计算该氧化物的化学式：__________。
8．有一块铁的“氧化物”样品，用140 mL 5.0 mol·L－1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025
mol Cl2 ，恰好使其中的Fe2
＋全部转变为Fe3
＋，则该样品的化学式可能为
___________________________________________________________。
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9．用FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH 溶液反应制备Fe(OH)2。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入________。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用______的方法。
(3)生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH 溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出
NaOH 溶液，这样操作的理由是________________________________________。
10．用如图所示装置(夹持仪器省略)制备氢氧化亚铁。
实验步骤如下：
Ⅰ.检查装置气密性后，关闭K2、K5、K6，打开K1、K3、K4，使装置A 中产生的气体进入装置B 中，排尽
装置B 中空气。
Ⅱ.待装置B 中空气排尽后，关闭K3，打开K2，将装置A 中溶液压入装置B 中并观察现象。
Ⅲ.关闭K1、K2，打开K5、K6，使装置C 中气体通入装置B 中并观察现象。
回答下列问题：
(1)仪器a 的名称是____________，B 中长玻璃管的作用是______________________________。
(2)装置A 中金属离子的检验方法是________________________________________________。
(3)步骤Ⅲ装置B 中的现象是___________，其发生反应的化学方程式为__________________。
10
