第三章 铁 金属材料
第一节 铁及其化合物
第1课时 铁的单质 铁的氧化物
【新课探究】
学习任务一
课前自主预习
一、1.单质 +2价和+3价 氧、硅和铝
2.3CO+Fe2O32Fe+3CO2
二、1.银白色(粉末为黑色) 良好
2.(1)Fe3O4 燃烧 黑 2FeCl3 棕黄色的烟 黄
(2)FeCl2+H2↑ 逐渐溶解 气泡(或气体) Fe+2H+Fe2++H2↑
(3)FeSO4+Cu 红 Fe+Cu2+Fe2++Cu
(4)氢气 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 提供水蒸气,使之与还原铁粉在高温下发生反应 产生气泡,便于通过点燃来验证产物中的气体
情境问题思考
问题一:提示:高温下铁与水蒸气反应会产生氢气,氢气属于可燃性气体,易引发危险。
问题二:提示:钠与冷水剧烈反应;铁常温下和加热条件下与液态水不反应,高温水蒸气才能与铁反应。金属与水反应的本质是金属与水电离产生的H+反应生成氢气。
知识迁移应用
例1 B [解析] Cl2氧化性强,它能将铁氧化成Fe3+,①符合题意;Fe和过量稀硫酸反应只能生成FeSO4,不含+3价铁,故②不符合题意;S的氧化性较弱,只能将铁从0价氧化为+2价,故③不符合题意;Fe2O3溶于盐酸中,反应生成氯化铁和水,含Fe3+,故④符合题意,B项正确。
例2 (1)向H中加入水没过导管口,连接好装置,微热K,若H中导管口出现气泡,停止加热后导管中出现水柱,且一段时间后水柱高度不变,证明装置气密性良好(其他合理答案也可)
(2)提供水蒸气
(3)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
(4)干燥氢气,降低H2中水蒸气的含量
(5)使用石棉绒,增大水蒸气与铁粉的接触面积,使反应充分进行
学习任务二
课前自主预习
一、FeO Fe2O3 Fe3O4 铁红 磁性氧化铁 黑色粉末
+2价 +3价 不溶于水 不溶于水 不溶于水
二、1.Fe3O4
2.(1)FeO+2H+Fe2++H2O、Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O
(2)Fe3O4+8H+2Fe3++Fe2++4H2O
知识迁移应用
例3 D [解析] 在超过1400 ℃的温度下加热Fe2O3时,Fe2O3会部分失去氧,生成Fe3O4,则热稳定性:Fe3O4>Fe2O3,A正确;Fe3O4为黑色固体,可以写成FeO·Fe2O3,则+2价铁与+3价铁的物质的量之比为1∶2,C正确;在FeO中,铁元素与氧元素的质量比为7∶2,在Fe2O3中,铁元素与氧元素的质量比为7∶3,则FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物中,铁元素与氧元素的质量比在7∶2和7∶3之间,D错误。
【课堂评价】
1.(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√
2.C [解析] 纯铁具有金属的通性,为银白色金属,A正确; 高温下Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,铁在常温下与水不反应,B正确;常温下,铁与氯气不反应,可以用钢瓶贮存液氯,C错误;氯气具有强氧化性,铁在氯气中燃烧生成氯化铁,D正确。
3.C [解析] Fe2O3俗称铁红,为红棕色固体,常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料,故A错误;铁与高温水蒸气反应的产物为四氧化三铁,故B错误;铁的三种氧化物氧化亚铁、氧化铁和四氧化三铁均不溶于水,且不能与水反应,故C正确;FeO不稳定,在空气中受热转化成四氧化三铁,故D错误。
4.(1)提供水蒸气 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
(2)吸收水蒸气
(3)黑色固体变为红色,右端管壁有水珠生成
(4)A 收集H2,并检验其纯度
[解析] (1)B中进行的反应是3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,故A为提供水蒸气的装置。
(2)D的作用是除去水蒸气,干燥H2。
(3)E中反应为H2+CuOCu+H2O,故黑色粉末变红,同时硬质玻璃管右端会有水珠生成。
(4)应先点燃A处酒精灯,若先点燃B处酒精灯,则B中的Fe会与空气中的O2反应,点燃E处酒精灯前要收集H2,并检验其纯度。第三章 铁 金属材料
第一节 铁及其化合物
第1课时 铁的单质 铁的氧化物
1.C [解析] 小苏打不属于还原剂,不能作脱氧剂吸收氧气,A错误;碱石灰与氧气不能发生氧化还原反应,不能作脱氧剂吸收氧气,B错误;铁粉具有还原性,能与氧气发生氧化还原反应,能作脱氧剂吸收氧气,C正确;活性炭具有吸附性,在常温的条件下不能与氧气反应,不能作脱氧剂吸收氧气,D错误。
2.A [解析] “曾青得铁,则化为铜”,反应的离子方程式为Fe+Cu2+Cu+Fe2+,铁元素、铜元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,A正确;“化为铜”表明铜离子转化为铜,B错误;“内不化”是因为生成的铜覆盖在铁的表面,反应一段时间后,会阻止内部的铁继续反应,C错误;反应中溶液由蓝色转化为浅绿色,D错误。
3.D [解析] A项电荷不守恒;B项为固体与气体的反应,无离子方程式;C项应生成Fe2+。
4.B [解析] 铁和水蒸气在高温下发生反应生成Fe3O4和H2,该反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,A正确;酒精灯放在铁粉下方加热可以产生高温,且不影响水的蒸发,若移至湿棉花下方则难以产生高温,则实验效果不好,B错误;用木柴点燃肥皂泡,若产生尖锐的爆鸣声,则可检验生成的气体为氢气,C正确;由于该实验中的反应要在高温下发生,因此要使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉,D正确。
5.B [解析] 由图可知,反应①为Fe+CuSO4FeSO4+Cu,反应②为Fe+2AgNO3Fe(NO3)2+2Ag,反应③为3Fe+2O2Fe3O4,反应④为Fe与非氧化性酸的反应,如Fe+H2SO4FeSO4+H2↑或Fe+2HClFeCl2+H2↑。根据分析,反应①Fe+CuSO4FeSO4+Cu中,固体由Fe(相对原子质量为56)变为Cu(相对原子质量为64),固体质量增大,A错误;根据分析,反应②为Fe+2AgNO3Fe(NO3)2+2Ag,Ag为银白色固体,B正确;铁丝在空气中不能燃烧,需在氧气中燃烧,C错误;Fe与HCl反应生成FeCl2,D错误。
6.C [解析] FeO不稳定,在空气里受热,能迅速被氧化成Fe3O4,A错误;铁的氧化物中FeO、Fe2O3没有磁性,Fe3O4有磁性,又叫磁性氧化铁,B错误;FeO、Fe2O3都不能与水反应,C正确;四氧化三铁既有氧化性,又有还原性,D错误。
7.D [解析] 铁单质的化合价为0,“价—类”二维图缺失的类别①为单质;三价铁形成的氢氧化物是氢氧化铁,则②的化学式为Fe(OH)3,A正确。从物质类别分析,Fe2O3属于金属氧化物,可以与稀盐酸反应生成氯化铁和水,B正确。从化合价角度分析,FeO具有还原性,在空气中加热可被O2氧化,C正确。Fe2O3不溶于水,不能一步反应生成氢氧化铁,D错误。
8.C [解析] 由铁元素与氧元素的质量之比为21∶8,求得铁与氧的物质的量之比为3∶4,该物质可能为Fe3O4;若FeO与Fe2O3以物质的量之比为1∶1混合,混合物中铁与氧的物质的量之比也为3∶4,该物质可能为混合物,C错误。
9.B [解析] 由资料卡片知铁在500 ℃以上、1400 ℃以下灼烧产物为Fe2O3,A错误;反应②③中铁元素的化合价都发生变化,所以都是氧化还原反应,B正确;Fe2O3为红棕色固体,C错误;四氧化三铁中铁元素的化合价复杂,若把四氧化三铁看成一种盐,则其化学式可写为Fe(FeO2)2,D错误。
10.C [解析] Fe和O2反应生成Fe3O4,Cu和O2反应生成CuO,A错误;Fe和H2O(g)反应生成Fe3O4和H2,B错误;Fe与H2O(g)在高温下才能反应,D错误。
11.C [解析] FeO3是铁的最高价态氧化物,具有较强氧化性,但O显-2价,可发生氧化反应,表现出还原性,A错误;FeO3与稀硫酸反应会得到Fe2(SO4)3并放出O2,发生氧化还原反应,故FeO3不是两性氧化物,B错误;FeO3具有强氧化性,溶于浓盐酸时可能将Cl-氧化生成Cl2,故氧化产物可能有Cl2,D错误。
12.(1)提供反应需要的水蒸气 (2)H2O Fe (3)Fe3O4
(4)Fe和Fe3O4
[解析] (1)硬质试管中的湿棉花受热时可产生水蒸气,故硬质试管中湿棉花的作用是提供反应需要的水蒸气。(2)根据化学方程式:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,Fe在反应中失去电子作还原剂,H2O在反应中得到电子作氧化剂。(3)若Fe没有反应,则固体物质为Fe;若Fe部分反应,则固体物质为Fe与Fe3O4的混合物;若Fe全部反应,则固体物质为Fe3O4。(4)若5.6 g Fe完全反应,应得到 mol Fe3O4,其质量约为7.7 g,而实验测得反应后固体物质的质量为6.6 g,说明Fe部分反应,故反应后的硬质试管中固体物质为Fe和Fe3O4的混合物。
13.(1)不是 Fe3O4+8HClFeCl2+2FeCl3+4H2O
(2)FeSO4 过滤
(3)反应的环境为纯氧,要求较高不易达到
(4)+3 2∶1
[解析] (1)Fe3O4与盐酸反应时生成氯化亚铁和氯化铁两种盐,不是碱性氧化物,化学方程式为Fe3O4+8HClFeCl2+2FeCl3+4H2O。(2)铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁与氢气,则溶液A中的溶质为硫酸亚铁,化学式为FeSO4;操作Ⅰ和操作Ⅱ都为固液分离,为过滤操作。(3)方法一的铁丝需要在纯氧的环境下才能燃烧,对反应的环境要求较高,不易达到。(4)化合物中各元素的化合价代数和为0,FeOOH中H元素为+1价,O元素为-2价,设Fe元素的化合价为x价,则x+(-2)+(-1)=0,x=+3,则Fe元素为+3价;溶液①中的FeSO4中的Fe元素反应后转化为+3价,溶液②中的Fe元素为+2价,Fe3O4可以表示为FeO·Fe2O3,其中含有+2价Fe元素与+3价Fe元素的比例为1∶2,故当A溶液①和A溶液②的质量之比为2∶1时,铁元素全部转化到Fe3O4中。第一节 铁及其化合物
学习目标 素养目标
1.了解铁元素在自然界中的存在形态、与人体健康的关系,体会化学对人类生活的重要意义;从我国古代应用铁的化学史感受中华民族在科技发展进程中的贡献,增强文化自信。 2.能用氧化还原反应原理进一步认识铁的化学性质,基于实验事实写出铁与水蒸气反应的化学方程式,并用于解释生产中简单的化学问题,培养安全意识。 3.通过实验探究铁的氢氧化物、铁盐和亚铁盐的化学性质,并能用化学方程式或离子方程式正确表示。体会实验对认识和研究物质性质的重要作用,形成证据意识。 4.通过学习铁及其化合物,学会从物质类别和元素价态的视角认识具有变价元素的物质间的转化关系,并建立认知模型,丰富研究物质的思路和方法。 5.结合应用实例,将铁及其化合物性质的知识运用于解决生产、生活中简单的化学问题,强化性质决定用途的观念 [证据推理与模型认知] 通过对化学实验现象的观察进行适度的推理,建立证据意识,能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设,通过分析推理加以证实。 [科学探究与创新意识] 通过完成单质铁及其氧化物的相关实验,初步体验有序地、全面地、敏锐地观察实验现象,并能准确地用语言描述,尝试对现象进行分析、归纳,了解科学探究的基本方法,培养初步的科学探究能力
第1课时 铁的单质 铁的氧化物
◆ 学习任务一 铁的单质
【课前自主预习】
一、铁的存在及冶炼
1.存在
铁在自然界中可以 形态存在于陨铁中,但主要以 化合物的形态存在于矿石中。铁元素在地壳中的含量仅次于 ,居第四位。
2.工业炼铁的原理
工业炼铁的原理是用还原法把铁从铁矿石中提炼出来,CO还原Fe2O3的化学方程式为 。
二、铁的单质
1.铁单质的物理性质
颜色 熔点/ ℃ 沸点/ ℃ 密度/ (g·cm-3) 延展 性 导电、 热性 导磁 性
1538 2861 7.87 良好 良好
[注意] 铁的导电性不如铜和铝,铁能被磁体吸引。
2.铁单质的化学性质
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Fe3+的化合物,遇到弱氧化剂失去2个电子生成Fe2+的化合物。
(1)与非金属单质反应
Fe+
(2)与酸(如稀盐酸)反应
Fe+2HCl ,固体 ,产生 ,溶液逐渐变为浅绿色,离子方程式为 。
(3)与盐(如CuSO4)溶液反应
Fe+CuSO4 ,固体表面变 ,离子方程式为 。
(4)铁与水蒸气的反应[实验探究]
实验装置
操作及现象 在如图所示的试管中依次加入湿棉花和还原铁粉,加热,用火柴点燃肥皂泡,听到爆鸣声,证明生成了
实验结论 铁能与水蒸气反应,化学方程式为
实验反思 在上述铁与水蒸气的反应实验中,加热湿棉花的作用是 ,肥皂液的作用是
【情境问题思考】
如图所示,在钢铁厂的生产中,炽热的铁水或钢水注入模具之前,模具必须进行充分干燥处理,不得留有水。
问题一:结合已学过的知识解释钢铁厂生产中炽热的铁水或钢水注入模具之前为什么必须对模具进行充分干燥处理
问题二:结合已学过的知识对比钠和铁与水反应的条件和程度有何差异 金属与水反应的本质是什么
【核心知识讲解】
1.从物质类别角度认识铁的化学性质
(1)铁元素在金属活动性顺序中的位置
(2)铁在金属活动性顺序中位于氢之前,是一种活泼金属,具有金属的化学通性:
①能与非金属单质(如O2、Cl2等)反应生成Fe3O4、FeCl3等。
②能与酸(如稀硫酸、盐酸等)发生置换反应生成亚铁盐和H2:Fe+2H+Fe2++H2↑。
③能与金属活动性顺序中铁之后金属对应的盐发生置换反应,生成不活泼的金属。例如:Fe+Hg2+Hg+Fe2+、Fe+Cu2+Cu+Fe2+。
2.从元素价态角度认识铁的化学性质
(1)铁单质中铁元素显0价,处于铁元素的最低价态,故铁单质具有还原性,能与强氧化剂(如Cl2等)反应生成Fe3+,能与弱氧化剂(如H+、不活泼金属的盐等)反应生成Fe2+。
(2)在高温条件下,铁单质被水蒸气氧化生成Fe3O4,也体现了铁单质的还原性。
【知识迁移应用】
例1 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
③Fe与S反应 ④Fe2O3溶于盐酸中
A.① B.①④
C.①②③ D.全部
例2 某同学欲在实验室中完成Fe与水蒸气反应的实验,装置如图甲、乙所示。
已知B中放入的是铁粉与石棉绒的混合物,C中放的是干燥剂,E为酒精喷灯,G为带有铁丝网罩的酒精灯。
对比两个装置,回答下列问题:
(1)如何检查乙装置的气密性 。
(2)乙装置中湿沙子的作用是 。
(3)B处发生反应的化学方程式为 。
(4)该同学认为在乙装置的导管口处点燃反应产生的气体时,装置H必不可少,H的作用是 。
(5)对比甲、乙两个装置中的B和K,B的优点是 。
◆ 学习任务二 铁的氧化物
【课前自主预习】
一、物理性质及用途
名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁
化学式
俗名 —
色态 红棕色粉末 黑色晶体
铁的价态 +2价、+3价
水溶性
用途 — 常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料 —
二、化学性质
1.与O2的反应
FeO不稳定,在空气中受热,能迅速被氧化成 。
2.与酸的反应
(1)FeO和Fe2O3都能与稀硫酸、盐酸等反应生成相应的盐和水,离子方程式分别为
。
(2)Fe3O4中铁元素有+2价、+3价两种价态,与稀硫酸、盐酸等反应生成铁盐和亚铁盐,离子方程式为 。
【核心知识讲解】
从铁元素的化合价和物质类别角度认识铁的氧化物的化学性质
1.从物质类别角度分析
2.从铁元素的化合价角度分析
【知识迁移应用】
例3 [2024·湖北黄冈中学高一调研] 在中学化学中经常提到的铁的氧化物有FeO、Fe2O3和Fe3O4,在一定条件下它们之间可以相互转化,在超过1400 ℃的温度下加热Fe2O3时,Fe2O3会部分失去氧,生成Fe3O4。下列有关说法错误的是 ( )
A.热稳定性:Fe3O4>Fe2O3
B.FeO和Fe2O3都能与稀盐酸反应
C.Fe3O4为黑色固体,其中+2价铁与+3价铁的物质的量之比为1∶2
D.由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物中,铁元素与氧元素的质量比可能为7∶3
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)铁的化学性质活泼,所以铁在自然界中全部以化合态存在。 ( )
(2)铁与氧气反应生成Fe2O3,铁与水蒸气反应生成Fe3O4。 ( )
(3)铁与稀硫酸反应的离子方程式:2Fe+6H+2Fe3++3H2↑。 ( )
(4)Fe2O3俗称铁红,常用作红色油漆和涂料。 ( )
(5)FeO、Fe2O3和Fe3O4都能与酸反应生成相应的盐和水。 ( )
2.[2024·黑龙江七台河高一期中] 下列有关铁及其化合物的说法不正确的是 ( )
A.铁是一种银白色金属
B.铁在常温下与水不反应,但可在高温条件下与水蒸气反应生成Fe3O4和H2
C.常温下,铁与氯气发生反应,故不能用钢瓶贮存液氯
D.铁在氯气中燃烧只生成FeCl3
3.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是 ( )
A.Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的黑色颜料
B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2
C.铁的氧化物都难溶于水,且不与水反应
D.FeO不稳定,在空气中受热会迅速被氧化成Fe2O3
4.某化学兴趣小组利用如图所示装置进行“铁与水蒸气反应”的实验,并检验产物的性质,请回答下列问题:
(1)A装置的作用是 ,B中反应的化学方程式为 。
(2)D的作用是 。
(3)E中的现象是 。
(4)A、B两个装置中应先点燃 处的酒精灯,点燃E处酒精灯之前应进行的操作是 。 第一节 铁及其化合物
第1课时 铁的单质 铁的氧化物(时间:40分钟 总分:55分)
(选择题每题3分,共33分)
◆ 知识点一 铁的单质
1.脱氧剂能吸收氧气,防止油脂被氧化,有效地抑制霉菌和好氧型细菌的滋生,延长食品保质期。下列物质可作脱氧剂的是 ( )
A.小苏打 B.碱石灰
C.铁粉 D.活性炭
2.《淮南万毕术》中有“曾青(CuSO4)得铁,则化为铜,外化而内不化”,下列说法中正确的是 ( )
A.“外化”时发生了氧化还原反应
B.“化为铜”表明铁转化为铜
C.“内不化”是因为内部的铁活泼性较差
D.反应中溶液由蓝色转化为黄色
3.下列离子方程式书写正确的是 ( )
A.铁与FeCl3溶液反应:Fe+Fe3+2Fe2+
B.Fe与氯气反应:2Fe+3Cl22Fe3++6Cl-
C.Fe与硫酸铜溶液反应:2Fe+3Cu2+2Fe3++3Cu
D.Fe与稀硫酸反应:Fe+2H+Fe2++H2↑
4.[教材改编题] 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3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
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
5.如图是铁与其他物质之间的性质关系(“-”表示相连物质间能发生反应,“→”表示两种物质间的转化关系,部分物质和反应条件已略去),下列有关说法正确的是 ( )
A.变化①的过程中,固体的质量逐渐减少
B.变化②中有银白色固体析出
C.变化③可通过细铁丝在空气中燃烧实现
D.变化④可能是2Fe+6HCl2FeCl3+3H2↑
◆ 知识点二 铁的氧化物
6.下列有关铁的氧化物的叙述中正确的是 ( )
A.FeO不稳定,在空气里受热,迅速被氧化成Fe2O3
B.FeO、Fe3O4都有磁性
C.FeO、Fe2O3都不与水反应
D.Fe3O4只有氧化性
7.如图为铁及其化合物的“价—类”二维图,利用“价—类”二维图可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系。下列分析结果不正确的是 ( )
A.“价—类”二维图缺失的类别①应填“单质”,化学式②应填“Fe(OH)3”
B.从物质类别分析,Fe2O3属于金属氧化物,可以与稀盐酸反应
C.从化合价角度分析,FeO具有还原性,可被O2氧化
D.从物质转化角度分析,Fe2O3可以通过一步反应直接转化成②
8.[2025·湖北沙市中学高一检测] 某物质由铁和氧两种元素组成,实验测得铁元素与氧元素的质量之比为21∶8。下列关于该物质的说法不正确的是( )
A.铁与氧的物质的量之比为3∶4
B.该物质可能为四氧化三铁
C.该物质一定为四氧化三铁
D.该物质可能为混合物
9.[2025·河北石家庄二中高一检测] 某同学对铁的氧化物产生了浓厚的兴趣,查阅资料后制成以下卡片:
在空气中把铁灼烧至500 ℃就形成Fe3O4;温度再升高,可形成Fe2O3,在更高的温度下加热Fe2O3(约1400 ℃)时,可失去氧,又得到Fe3O4,即
FeFe3O4Fe2O3
下列说法正确的是 ( )
A.铁在空气中灼烧至1000 ℃时可反应得到Fe3O4
B.反应②③均为氧化还原反应
C.Fe2O3和Fe3O4均为黑色固体
D.四氧化三铁中铁元素的化合价复杂,若写成氧化物的形式,则化学式可写为FeO·Fe2O3;若把四氧化三铁看成一种盐,则其化学式可写为
10.[2025·湖南长沙周南中学高一检测] 类比是研究物质的常用方法之一,可预测许多物质的性质。下列类比推测中正确的是 ( )
A.Fe和O2能直接化合生成Fe3O4,推测Cu和O2可直接化合生成Cu3O4
B.Na和H2O反应生成NaOH和H2,推测Fe和H2O反应生成Fe(OH)3和H2
C.Fe能与CuSO4溶液发生反应,推测Fe能与AgNO3溶液发生反应
D.Na在常温下能与H2O反应,推测Fe在常温下也能与H2O反应
11.[2025·北京首都师大附中高一检测] 三氧化铁(FeO3)是铁的最高价态氧化物,其与稀硫酸反应会得到并放出O2,与浓NaOH溶液反应生成Na2FeO4,下列说法中正确的是 ( )
A.FeO3中Fe元素已达到最高价态,所以FeO3只能表现出氧化性
B.FeO3是两性氧化物
C.FeO3溶于浓NaOH溶液的离子方程式为FeO3+2OH-Fe+H2O
D.FeO3溶于浓盐酸会发生氧化还原反应,其氧化产物只有O2
12.(10分)某同学利用如图所示实验装置进行铁与水蒸气反应的实验,并对反应后硬质试管中固体物质的组成进行了探究。
请回答下列问题:
(1)(2分)硬质试管中湿棉花的作用是 。
(2)(4分)铁与水蒸气的反应中,氧化剂是 (填化学式,下同),还原剂是 。
(3)(2分)该同学对反应后硬质试管中固体物质的组成提出了如下假设。
假设1:只有Fe;
假设2:只有 (填化学式);
假设3:既有Fe也有Fe3O4。
(4)(2分)为了验证反应后硬质试管中固体物质的组成,该同学进行了定量研究:反应前固体物质的质量为5.6 g,反应后固体物质的质量为6.6 g。从数据分析,反应后硬质试管中固体物质的组成为 。
13.(12分)[2024·福建厦门六中高一月考] 某化学小组围绕Fe3O4开展主题学习。
Ⅰ.分类和性质
(1)(4分)墨粉中含有Fe3O4(可表示为FeO·Fe2O3),Fe3O4 (填“是”或“不是”)碱性氧化物,原因为 (用化学方程式说明)。
Ⅱ.制备
方法一:
低碳铁皮Fe3O4
方法二:
(2)(3分)方法二中A的化学式是 ,操作Ⅰ和操作Ⅱ相同,为 。
(3)(2分)与方法二相比,方法一的不足之处有 (答1点即可)。
(4)(3分)氢氧化氧铁(FeOOH)中铁元素的化合价是 ,当A溶液①和A溶液②的质量之比为 时,铁元素全部转化到Fe3O4中。 (共90张PPT)
第1课时 铁的单质 铁的氧化物
学习任务一 铁的单质
学习任务二 铁的氧化物
学习任务一 铁的单质
【课前自主预习】
一、铁的存在及冶炼
1.存在
铁在自然界中可以______形态存在于陨铁中，但主要以___________
___化合物的形态存在于矿石中。铁元素在地壳中的含量仅次于____
________，居第四位。
单质
价和价
氧、
硅和铝
2.工业炼铁的原理
工业炼铁的原理是用还原法把铁从铁矿石中提炼出来， 还原
的化学方程式为__________________________。
二、铁的单质
1.铁单质的物理性质
颜色 延展性 导电、 热性 导磁性
__________ __________ 1538 2861 7.87 良好 ______ 良好
［注意］ 铁的导电性不如铜和铝，铁能被磁体吸引。
银白色 (粉末为黑色)
良好
2.铁单质的化学性质
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 的
化合物，遇到弱氧化剂失去2个电子生成 的化合物。
(1)与非金属单质反应
_______剧烈______，火星四射,放出大量的热，生成____色固体
_______产生____________，加水溶解所得溶液呈____色
燃烧
黑
棕黄色的烟
黄
(2)与酸(如稀盐酸)反应
____________，固体__________，产生____________，
溶液逐渐变为浅绿色，离子方程式为___________________________。
逐渐溶解
气泡(或气体)
(3)与盐(如 )溶液反应
___________，固体表面变____，离子方程式为
______________________。
红
(4)铁与水蒸气的反应［实验探究］
实验装置 _______________________________________________________________________________________
操作及现象 在如图所示的试管中依次加入湿棉花和还原铁粉，加
热，用火柴点燃肥皂泡,听到爆鸣声,证明生成了______
氢气
实验结论 铁能与水蒸气反应,化学方程式为
_ __________________________________
实验反思 在上述铁与水蒸气的反应实验中，加热湿棉花的作用
是___________________________________________，
肥皂液的作用是_________________________________
_____________
提供水蒸气，使之与还原铁粉在高温下发生反应
产生气泡，便于通过点燃来验证产物中的气体
续表
【情境问题思考】
如图所示，在钢铁厂的生产中,炽热的铁水或
钢水注入模具之前,模具必须进行充分干燥处理,不
得留有水。
问题一： 结合已学过的知识解释钢铁厂生产中炽热的铁水或钢水注
入模具之前为什么必须对模具进行充分干燥处理？
提示：高温下铁与水蒸气反应会产生氢气，氢气属于可燃性气体，
易引发危险。
问题二： 结合已学过的知识对比钠和铁与水反
应的条件和程度有何差异 金属与水反应的本质
是什么
提示：钠与冷水剧烈反应；铁常温下和加热条件下与液态水不反应，
高温水蒸气才能与铁反应。金属与水反应的本质是金属与水电离产生
的 反应生成氢气。
【核心知识讲解】
1.从物质类别角度认识铁的化学性质
(1)铁元素在金属活动性顺序中的位置
(2)铁在金属活动性顺序中位于氢之前，是一种活泼金属，具有金属
的化学通性：
①能与非金属单质(如、等)反应生成、 等。
②能与酸(如稀硫酸、盐酸等)发生置换反应生成亚铁盐和
。
③能与金属活动性顺序中铁之后金属对应的盐发生置换反应，生成
不活泼的金属。例如： 、
。
2.从元素价态角度认识铁的化学性质
(1)铁单质中铁元素显0价,处于铁元素的最低价态,故铁单质具有还原
性,能与强氧化剂(如等)反应生成，能与弱氧化剂
(如、不活泼金属的盐等)反应生成。
(2)在高温条件下,铁单质被水蒸气氧化生成,也体现了铁单质的
还原性。
【知识迁移应用】
例1 下列物质反应后一定有 价铁生成的是( )
①过量的与反应 与过量稀硫酸反应
与反应 溶于盐酸中
A.① B.①④ C.①②③ D.全部
√
[解析] 氧化性强，它能将铁氧化成，①符合题意；
和过量稀硫酸反应只能生成，不含价铁，故②不符合题意；
【知识迁移应用】
例1 下列物质反应后一定有 价铁生成的是( )
①过量的与反应 与过量稀硫酸反应
与反应 溶于盐酸中
A.① B.①④ C.①②③ D.全部
√
的氧化性较弱，只能将铁从0价氧化为价，故③不符合题意；
溶于盐酸中，反应生成氯化铁和水，含 ，故④符合题意，
B项正确。
例2 某同学欲在实验室中完成 与水蒸气反应的实验，装置如图甲、
乙所示。
已知B中放入的是铁粉与石棉绒的混合物，C中放的是干燥剂， 为
酒精喷灯， 为带有铁丝网罩的酒精灯。
对比两个装置，回答下列问题：
(1)如何检查乙装置的气密性？ ________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___ 。
向 中加入水没过导管口，连接好
装置，微热，若 中导管口出现气泡，停止加热后导管中出现水柱，
且一段时间后水柱高度不变，证明装置气密性良好(其他合理答案也
可)
(2)乙装置中湿沙子的作用是____________。
(3)B处发生反应的化学方程式为_____________________________。
提供水蒸气
(4)该同学认为在乙装置的导管口处点燃反应产生的气体时，装置
必不可少， 的作用是________________________________。
(5)对比甲、乙两个装置中的B和 ，B的优点是___________________
_______________________________________。
干燥氢气，降低中水蒸气的含量
使用石棉绒，增大
水蒸气与铁粉的接触面积，使反应充分进行
学习任务二 铁的氧化物
【课前自主预习】
一、物理性质及用途
名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁
化学式 _____ _______ _______
俗名 — ______ ____________
色态 __________ 红棕色粉末 黑色晶体
铁红
磁性氧化铁
黑色粉末
名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁
铁的价态 ______ ______
水溶性 __________ __________ __________
用途 — 常用作油漆、涂料、油 墨和橡胶的红色颜料 —
价
价
不溶于水
不溶于水
不溶于水
续表
二、化学性质
1.与 的反应
不稳定,在空气中受热，能迅速被氧化成_______。
2.与酸的反应
(1)和 都能与稀硫酸、盐酸等反应生成相应的盐和水，离子
方程式分别为_______________________________________________
____________________________。
、
(2)中铁元素有价、 价两种价态,与稀硫酸、盐酸等反应生
成铁盐和亚铁盐,离子方程式为_________________________________
________。
【核心知识讲解】
从铁元素的化合价和物质类别角度认识铁的氧化物的化学性质
1.从物质类别角度分析
2.从铁元素的化合价角度分析
【知识迁移应用】
例3 ［2024·湖北黄冈中学高一调研］ 在中学化学中经常提到的铁的氧化
物有、和 ，在一定条件下它们之间可以相互转化，在超过
的温度下加热时， 会部分失去氧，生成 。下列有
关说法错误的是( )
A.热稳定性： B.和 都能与稀盐酸反应
C.为黑色固体，其中价铁与价铁的物质的量之比为
D.由、和 组成的混合物中，铁元素与氧元素的质量比可能
为
√
[解析] 在超过的温度下加热时， 会部分失去氧，
生成，则热稳定性：，A正确；
为黑色固体，可以写成，则价铁与 价铁的物质
的量之比为，C正确；
在中，铁元素与氧元素的质量比为，在 中，铁元素与氧
元素的质量比为，则、和 组成的混合物中，铁元
素与氧元素的质量比在和 之间，D错误。
1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)铁的化学性质活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在。( )
×
(2)铁与氧气反应生成，铁与水蒸气反应生成 。( )
×
(3)铁与稀硫酸反应的离子方程式： 。
( )
×
(4) 俗称铁红，常用作红色油漆和涂料。( )
√
(5)、和 都能与酸反应生成相应的盐和水。( )
√
2.［2024·黑龙江七台河高一期中］下列有关铁及其化合物的说法不
正确的是( )
A.铁是一种银白色金属
B.铁在常温下与水不反应，但可在高温条件下与水蒸气反应生成
和
C.常温下，铁与氯气发生反应，故不能用钢瓶贮存液氯
D.铁在氯气中燃烧只生成
√
[解析] 纯铁具有金属的通性，为银白色金属，A正确；
高温下 与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，铁在常温下与水不
反应，B正确；
常温下，铁与氯气不反应，可以用钢瓶贮存液氯，C错误；
氯气具有强氧化性，铁在氯气中燃烧生成氯化铁，D正确。
3.下列有关铁及其化合物的说法中正确的是 ( )
A. 常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的黑色颜料
B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为和
C.铁的氧化物都难溶于水，且不与水反应
D.不稳定，在空气中受热会迅速被氧化成
√
[解析] 俗称铁红，为红棕色固体，常用作油漆、涂料、油墨
和橡胶的红色颜料，故A错误；
铁与高温水蒸气反应的产物为四氧化三铁，故B错误；
铁的三种氧化物氧化亚铁、氧化铁和四氧化三铁均不溶于水，且不能
与水反应，故C正确；
不稳定，在空气中受热转化成四氧化三铁，故D错误。
4.某化学兴趣小组利用如图所示装
置进行“铁与水蒸气反应”的实验，
并检验产物的性质，请回答下列
问题：
(1)A装置的作用是____________，B中反应的化学方程式为
______________________________。
提供水蒸气
[解析] B中进行的反应是 ，故A为提
供水蒸气的装置。
(2)D的作用是____________。
吸收水蒸气
[解析] D的作用是除去水蒸气，干燥 。
(3) 中的现象是______________________________________。
黑色固体变为红色，右端管壁有水珠生成
[解析] 中反应为 ，故黑色粉末变红，同时
硬质玻璃管右端会有水珠生成。
(4)A、B两个装置中应先点燃___处的酒精灯，点燃 处酒精灯之前应
进行的操作是______________________。
A
收集，并检验其纯度
[解析] 应先点燃A处酒精灯，若先点燃B处酒精灯，则B中的 会与
空气中的反应，点燃处酒精灯前要收集 ，并检验其纯度。
1.［2025·北京人大附中高一期中］铁及其化合物在生产、生活中用
途广泛。下列应用中，涉及化学反应的是( )
_________________________________________
A.氧化铁作外墙涂料 B.用铁锅烧水 C.铝热反应焊接钢轨 D.Fe3O4是激光打印机墨粉的中药成分
√
[解析] 氧化铁作外墙涂料是因为氧化铁是红棕色固体，涂墙时没有
新物质生成，属于物理变化，不涉及化学反应，故A不符合；
用铁锅烧水是因为铁具有良好的导热性，烧水时没有新物质生成，
属于物理变化，不涉及化学反应，故B不符合；
铝热反应焊接钢轨发生的反应为高温条件下铝与铁的氧化物反应生成
氧化铝和铁，则铝热反应焊接钢轨时，有新物质生成，涉及化学反应，
故C符合；
四氧化三铁具有磁性，所以四氧化三铁是激光打印机墨粉的重要成分，
激光打印机打印时没有新物质生成，属于物理变化，不涉及化学反应，
故D不符合。
2.铁与水蒸气反应的实验装置如图所示，下列说法正确的是( )
A.实验时，试管口应略高于试管底
B.加热时试管内生成黑色物质，点燃肥
皂泡可听到爆鸣声
C.反应的化学方程式为
D.试管中发生化合反应
√
[解析] 实验时，试管口应略低于试管底，故A错误；
反应的化学方程式为，该反应为置换
反应， 为黑色固体，肥皂泡中收集 ，点燃时听到爆鸣声，
故B正确，C、D错误。
3.铁制工具在社会生产中发挥了巨大作用，冶铁的部分原理如下：
Ⅰ. Ⅱ.
下列说法正确的是( )
A.常温下，能与水反应生成
B.与反应：
C. 俗称铁红，可用作红色颜料
D.以上两个反应都是氧化还原反应，与 的反应是置换反应
√
[解析] 不溶于水，不能与水反应生成，故A错误；
与反应生成，化学方程式为 ，故B
错误；
是红棕色粉末，俗称铁红，可用作红色颜料，故C正确；
置换反应是单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应，
所以与 的反应不是置换反应，故D错误。
4.用如图所示装置(夹持仪器略)测定某铁矿石中 的含量
(杂质不参与反应)，称取 该铁矿石于硬质玻璃管A中，充分反
应后测得干燥管B质量增加，干燥管C质量增加 ，下列相
关说法中正确的是( )
A.称量干燥管B后，应先加热硬质玻璃管A，再通
B.在硬质玻璃管A发生的反应中， 被还原
C.该铁矿石有效成分的质量分数为
D.若撤去干燥管C，会造成测得的有效成分含量偏高
√
[解析] 因为硬质玻璃管内有空气，应先通入排出、 和水蒸
气、再加热，防止干扰实验结果及出现安全事故，A项错误；
根据反应，为氧化剂， 被氧化，
B项错误；
干燥管B质量增加，即生成 ，根据方程式可知，
铁矿石含有，质量为 ，所以该铁矿石中的
质量分数为 ，C项错误；
若没有干燥管C，则空气中的 和水蒸气会进入干燥管B
导致干燥管B质量增加，实验结果偏大， 项正确。
5.如图所示是铁及其化合物的“价—类”二维图，下列有关叙述正确的是
( )
A. 为磁铁矿的主要成分，其中
铁元素的化合价为 价
B.一定条件下，铁与氧气(或水蒸气)
反应可生成
C.A为黑色晶体，常用于涂料的生产
D.C转化为B的反应类型为复分解反应
√
[解析] 为磁铁矿的主要成分，其中铁元素的部分化合价为
价、部分为价，A错误；
铁与 在点燃条件下反应生成 ，铁与水蒸气高温反应生成
和 ，B正确；
A为氧化铁，为红棕色固体，C错误；
C(亚铁盐)转化为B(铁盐)的过程中，
铁元素化合价发生改变，是氧化还原
反应，则一定不是复分解反应，D错误。
练习册
知识点一 铁的单质
1.脱氧剂能吸收氧气，防止油脂被氧化，有效地抑制霉菌和好氧型细
菌的滋生，延长食品保质期。下列物质可作脱氧剂的是( )
A.小苏打 B.碱石灰 C.铁粉 D.活性炭
[解析] 小苏打不属于还原剂，不能作脱氧剂吸收氧气，A错误；
碱石灰与氧气不能发生氧化还原反应，不能作脱氧剂吸收氧气，B错误；
√
知识点一 铁的单质
1.脱氧剂能吸收氧气，防止油脂被氧化，有效地抑制霉菌和好氧型细
菌的滋生，延长食品保质期。下列物质可作脱氧剂的是( )
A.小苏打 B.碱石灰 C.铁粉 D.活性炭
铁粉具有还原性，能与氧气发生氧化还原反应，能作脱氧剂吸收氧
气，C正确；
活性炭具有吸附性，在常温的条件下不能与氧气反应，
不能作脱氧剂吸收氧气，D错误。
√
2.《淮南万毕术》中有“曾青 得铁，则化为铜，外化而内不
化”，下列说法中正确的是( )
A.“外化”时发生了氧化还原反应
B.“化为铜”表明铁转化为铜
C.“内不化”是因为内部的铁活泼性较差
D.反应中溶液由蓝色转化为黄色
√
[解析] “曾青得铁，则化为铜”，反应的离子方程式为
，铁元素、铜元素的化合价发生变化，属于
氧化还原反应，A正确；
“化为铜”表明铜离子转化为铜，B错误；
“内不化”是因为生成的铜覆盖在铁的表面，反应一段时间后，会阻止
内部的铁继续反应，C错误；
反应中溶液由蓝色转化为浅绿色，D错误。
3.下列离子方程式书写正确的是( )
A.铁与溶液反应:
B.与氯气反应:
C.与硫酸铜溶液反应:
D.与稀硫酸反应:
[解析] A项电荷不守恒;
B项为固体与气体的反应,无离子方程式;
C项应生成 。
√
4.［教材改编题］ 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
√
[解析] 铁和水蒸气在高温下发生反应生成和 ，该反应的化学
方程式为 ，A正确；
酒精灯放在铁粉下方加热可以产生高温，且不影响水的蒸发，若移至
湿棉花下方则难以产生高温，则实验效果不好，B错误；
用木柴点燃肥皂泡，若产生尖锐的爆鸣声，
则可检验生成的气体为氢气，C正确；
由于该实验中的反应要在高温下发生，因此
要使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉，D正确。
5.如图是铁与其他物质之间的性质关系(“-”表示相连物质间能发生反
应，“ ”表示两种物质间的转化关系，部分物质和反应条件已略去)，
下列有关说法正确的是( )
A.变化①的过程中，固体的质量逐渐减少
B.变化②中有银白色固体析出
C.变化③可通过细铁丝在空气中燃烧实现
D.变化④可能是
√
[解析] 由图可知，反应①为 ，反应②为
，反应③为，
反应④为 与非氧化性酸的反应，如 或
。
根据分析，反应中，固体由 (相对原子
质量为56)变为 (相对原子质量为64)，固体质量增大，A错误；
根据分析，反应②为 ， 为银白色
固体，B正确；
铁丝在空气中不能燃烧，需在氧气中燃烧，
C错误；
与反应生成 ，D错误。
知识点二 铁的氧化物
6.下列有关铁的氧化物的叙述中正确的是( )
A.不稳定，在空气里受热，迅速被氧化成
B.、 都有磁性
C.、 都不与水反应
D. 只有氧化性
[解析] 不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化成 ，A错误；
铁的氧化物中、没有磁性， 有磁性，又叫磁性氧化
铁，B错误；
√
知识点二 铁的氧化物
6.下列有关铁的氧化物的叙述中正确的是( )
A.不稳定，在空气里受热，迅速被氧化成
B.、 都有磁性
C.、 都不与水反应
D. 只有氧化性
、 都不能与水反应，C正确；
四氧化三铁既有氧化性，又有还原性，D错误。
√
7.如图为铁及其化合物的“价—类”二维图，利用“价—类”二维图可以
从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系。下列分析结果不正
确的是( )
A.“价—类”二维图缺失的类别①应填“单质”，化学式②应填“ ”
B.从物质类别分析， 属于金属氧化物，可以与稀盐酸反应
C.从化合价角度分析，具有还原性，可被 氧化
D.从物质转化角度分析， 可以通过一步反应直接转化成②
√
[解析] 铁单质的化合价为0，“价—类”二维图缺失的类别①为单质；
三价铁形成的氢氧化物是氢氧化铁，则②的化学式为 ，A正确。
从物质类别分析， 属于金属氧化物，可以与稀盐酸反应生成氯化
铁和水，B正确。
从化合价角度分析， 具有还原性，
在空气中加热可被氧化，C正确。
不溶于水，不能一步反应生成
氢氧化铁，D错误。
8.［2025·湖北沙市中学高一检测］某物质由铁和氧两种元素组成，
实验测得铁元素与氧元素的质量之比为 。下列关于该物质的说
法不正确的是( )
A.铁与氧的物质的量之比为 B.该物质可能为四氧化三铁
C.该物质一定为四氧化三铁 D.该物质可能为混合物
[解析] 由铁元素与氧元素的质量之比为 ，求得铁与氧的物质的
量之比为，该物质可能为；若与 以物质的量之比
为混合，混合物中铁与氧的物质的量之比也为 ，该物质可能
为混合物，C错误。
√
9.［2025·河北石家庄二中高一检测］某同学对铁的氧化物产生了浓
厚的兴趣，查阅资料后制成以下卡片：在空气中把铁灼烧至
就形成；温度再升高，可形成 ，在更高的温度下加热
(约)时，可失去氧，又得到 ，即
下列说法正确的是( )
A.铁在空气中灼烧至时可反应得到
B.反应②③均为氧化还原反应
C.和 均为黑色固体
D.四氧化三铁中铁元素的化合价复杂，若写成氧化物的形式，则化
学式可写为 ；若把四氧化三铁看成一种盐，则其化学式
可写为
√
[解析] 由资料卡片知铁在以上、 以下灼烧产物为 ，
A错误；
反应②③中铁元素的化合价都发生变化，所以都是氧化还原反应，
B正确；
为红棕色固体，C错误；
四氧化三铁中铁元素的化合价复杂，若把四氧化三铁看成一种盐，则其
化学式可写为 ，D错误。
10.［2025·湖南长沙周南中学高一检测］类比是研究物质的常用方法
之一，可预测许多物质的性质。下列类比推测中正确的是( )
A.和能直接化合生成，推测和可直接化合生成
B.和反应生成和，推测和反应生成 和
C.能与溶液发生反应，推测能与 溶液发生反应
D.在常温下能与反应，推测在常温下也能与 反应
√
[解析] 和反应生成，和反应生成，A错误；
和反应生成和，B错误；
与 在高温下才能反应，D错误。
11.［2025·北京首都师大附中高一检测］三氧化铁 是铁的最高
价态氧化物，其与稀硫酸反应会得到并放出 ，与浓
溶液反应生成 ，下列说法中正确的是( )
A.中元素已达到最高价态，所以 只能表现出氧化性
B. 是两性氧化物
C.溶于浓 溶液的离子方程式为
D.溶于浓盐酸会发生氧化还原反应，其氧化产物只有
√
[解析] 是铁的最高价态氧化物，具有较强氧化性，但显 价，
可发生氧化反应，表现出还原性，A错误；
与稀硫酸反应会得到并放出，发生氧化还原反应，
故 不是两性氧化物，B错误；
具有强氧化性，溶于浓盐酸时可能将氧化生成 ，故氧化产
物可能有 ，D错误。
12.(10分)某同学利用如图所示实验装置进
行铁与水蒸气反应的实验，并对反应后硬
质试管中固体物质的组成进行了探究。
请回答下列问题：
(1)(2分)硬质试管中湿棉花的作用是______________________。
提供反应需要的水蒸气
[解析] 硬质试管中的湿棉花受热时可产生水蒸气，故硬质试管中湿
棉花的作用是提供反应需要的水蒸气。
(2)(4分)铁与水蒸气的反应中，氧化剂是_____(填化学式，下同)，还
原剂是____。
[解析] 根据化学方程式：， 在反
应中失去电子作还原剂， 在反应中得到电子作氧化剂。
(3)(2分)该同学对反应后硬质试管中固体
物质的组成提出了如下假设。
假设1：只有 ；
假设2：只有_______(填化学式)；
[解析] 若没有反应，则固体物质为；若 部分反应，则固体物
质为与的混合物；若全部反应，则固体物质为 。
假设3：既有也有 。
反应后硬质试管中固体物质的组成为___________。
(4)(2分)为了验证反应后硬质试管中固体
物质的组成，该同学进行了定量研究：
反应前固体物质的质量为 ，反应后
固体物质的质量为 。从数据分析，
和
[解析] 若完全反应，应得到，其质量约为 ，
而实验测得反应后固体物质的质量为，说明 部分反应，故反
应后的硬质试管中固体物质为和 的混合物。
13.(12分)［2024·福建厦门六中高一月考］ 某化学小组围绕 开
展主题学习。
Ⅰ.分类和性质
(1)(4分)墨粉中含有(可表示为)， ______
(填“是”或“不是”)碱性氧化物，原因为__________________________
_______________(用化学方程式说明)。
不是
[解析] 与盐酸反应时生成氯化亚铁和氯化铁两种盐，不是碱
性氧化物，化学方程式为 。
Ⅱ.制备
方法一：
方法二：
(2)(3分)方法二中A的化学式是_______，操作 Ⅰ 和操作 Ⅱ 相同，为
______。
过滤
[解析] 铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁与氢气，则溶液A中的溶质为
硫酸亚铁，化学式为 ；操作Ⅰ和操作Ⅱ都为固液分离，为过滤操作。
(3)(2分)与方法二相比，方法一的不足之处有____________________
_________________(答1点即可)。
反应的环境为纯氧，
要求较高不易达到
[解析] 方法一的铁丝需要在纯氧的环境下才能燃烧，对反应的环境
要求较高，不易达到。
方法一：
方法二：
(4)(3分)氢氧化氧铁 中铁元素的化合价是____，当A溶液①
和A溶液②的质量之比为_____时，铁元素全部转化到 中。
[解析] 化合物中各元素的化合价代数和为0，中元素为
价，元素为价，设元素的化合价为 价，则
，，则元素为 价；
溶液①中的中的元素反应后转化为价，溶液②中的元素
为 价，可以表示为，其中含有价元素与
价 元素的比例为，故当A溶液①和A溶液②的质量之比为 时，
铁元素全部转化到 中。
快速核答案
学习任务一 铁的单质
【课前自主预习】
一、1.单质 价和价 氧、硅和铝
2.
二、1.银白色（粉末为黑色） 良好
2.（1） 燃烧 黑 棕黄色的烟 黄
（2） 逐渐溶解 气泡（或气体）
（3） 红
（4）氢气
提供水蒸气，使之与还原铁粉在
高温下发生反应 产生气泡，便于通过点燃来验证产物中的气体
问题一：提示：高温下铁与水蒸气反应会产生氢气，氢气属于可燃性
气体，易引发危险。 问题二：提示：钠与冷水剧烈反应；铁常温下
和加热条件下与液态水不反应，高温水蒸气才能与铁反应。金属与水
反应的本质是金属与水电离产生的反应生成氢气。
【情境问题思考】
【知识迁移应用】
例1 B 例2 （1）向中加入水没过导管口，连接好装置，微热，
若中导管口出现气泡，停止加热后导管中出现水柱，且一段时间后
水柱高度不变，证明装置气密性良好（其他合理答案也可）
（2）提供水蒸气 （3）
（4）干燥氢气，降低中水蒸气的含量 （5）使用石棉绒，增
大水蒸气与铁粉的接触面积，使反应充分进行
学习任务二 铁的氧化物
【课前自主预习】
一、 铁红 磁性氧化铁 黑色粉末
价 价 不溶于水 不溶于水 不溶于水
二、1.
2.（1）、
（2）
【知识迁移应用】
例3 D
课堂评价
1.（1）× （2）× （3）× （4）√ （5）√ 2.C 3.C
4.（1）提供水蒸气
（2）吸收水蒸气 （3）黑色固体变为红色，右端管壁有水珠生成
（4）A 收集，并检验其纯度
练习册
1.C 2.A 3.D 4.B 5.B 6.C
7.D 8.C 9.B 10.C 11.C
12.（1）提供反应需要的水蒸气 （2）
（3） （4）和
13.（1）不是
（2） 过滤 （3）反应的环境为纯氧，要求较高不易达到
（4）
