高考化学复习考点铁

考点27 铁

聚焦与凝萃

1．掌握铁的化学性质及化学方程式；

2．初步学会设计铁与水蒸气反应的实验装置。

解读与打通

常规考点

铁

1．物理性质：银白色，有金属光泽、质软；密度是7.86g/cm3，熔点1535℃，沸点2750℃；具有良好的延性和展性；是电和热的导体具有能被磁铁吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力。2．化学性质：铁是较活泼的金属，发生化学反应时可生成＋2、＋3两种价态的化合物。（1）铁与氧气的反应

现象：剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体物质。

反应方程式：3Fe+2O2点燃

Fe3O4

在常温下，铁在干燥的空气中很难跟氧气发生化学反应；在潮湿的空气中，能跟氧气发生化学反应，生成铁锈。铁与氧气的反应，条件不同，生成物也不同。

（2）铁与氯气的反应

现象：铁在氯气中燃烧，生成棕黄色的烟。

反应方程式：2Fe + 3Cl2点燃

2FeCl3

（注意：常、低温下，Fe与Cl2不易发生反应，故可用钢瓶盛贮液氯。）（3）铁与硫单质的反应

反应方程式：Fe +S △

FeS

（4）铁与水的反应

反应方程式：3Fe＋4H2O(g)△

Fe3O4＋4H2

（5）铁与非氧化性酸的反应

现象：金属逐渐溶解，有大量气泡产生，溶液变为浅绿色。

反应方程式：Fe+2 HCl=FeCl2+H2↑

Fe +H2SO4(稀)=FeSO4+H2↑

（6）铁与氧化性酸反应：遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化。在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应但

1 / 8

2 / 8 无H 2产生。与稀硝酸在常温下可以发生如下反应：

① HNO 3 (稀)过量时生成Fe 3+

：Fe ＋4HNO 3(稀)=Fe(NO 3)3＋NO↑＋2H 2O 。

② 铁粉过量时生成Fe 2+：3Fe ＋8HNO 3 (稀)=3Fe(NO 3)2＋2NO↑＋4H 2O

（7）铁跟硫酸铜的反应

现象：铁丝表面上覆盖了一层红色的铜，蓝色硫酸铜溶液逐渐变成浅绿色的FeSO 4溶液。

反应方程式：Fe+CuSO 4=FeSO 4+Cu

（8）铁跟氯化铁的反应

反应方程式：Fe ＋2FeCl 3= 3FeCl 2

3．铁的冶炼：Fe 2O 3+3CO=====高温2Fe+3CO 2

隐性考点

铁的几种特性

（1）铁是活泼金属，却有游离态铁存在（陨石中）。铁能被磁体吸引，在磁场作用下，铁自身

也能产生磁性。

（2）铁比铜活泼，但 Fe 3+的氧化性比Cu 2+强。

（3）铁化学性质比较活泼，但铁制容器常温时可以盛放浓H 2SO 4、浓HNO 3和干燥液氯，因铁发

生钝化。 融合与应用

例1．含有1 mol HNO 3的稀硝酸分别与不同质量的铁粉反应，所得氧化产物a 、b 与铁粉物质的

量关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有NO)。下列有关判断正确的是

(

)

A ．a 是Fe(NO 3)2

B ．n 1＝0.375

C ．p ＝0.20

D ．n 2＝

0.30

答案：D

例2．把铜粉和过量的铁粉加入到热的浓硝酸中，充分反应后，溶液中大量存在的金属阳离子

是( )

A．只有Fe2+ B．只有Fe3+

C．有Fe2+和Cu2+ D．有Fe3+和Cu2+

解析：浓硝酸具有强氧化性，热的浓硝酸可将Fe和Cu分别氧化成Fe3+和Cu2+，过量的铁又与Fe2+和Cu2+反应生成Fe2+和Cu，所以充分后，溶液中大量存在的金属阳离子为Fe2+。

答案：A

扫描与矫正

【正误判断】(正确的打“√”，错误的打“×”)（每个判断2分，共40分）

（）1．铁能被磁铁吸引，但是纯铁易被腐蚀

（）2．纯净的铁块是银白色的金属

（）3．稀硫酸中加入铁粉2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑ (2012·大纲全国卷，7D)

（）4．铁位于元素周期表中第四周期第ⅧB族

（）5．铁能在氧气中剧烈燃烧，但是不能在水蒸气中燃烧

（）6．红热的铁与水蒸气反应生成三氧化二铁和氧气

（）7．铁与硫粉共热，只要硫粉过量，就会制出Fe2S3

（）8．Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3(2012·天津理综，2D)

（）9．铁与强氧化剂硝酸反应的产物为硝酸铁

（）10．铆在铜板上的铁钉在潮湿的空气中不容易生锈

（）11．用磁铁矿炼铁，1 mol Fe3O4被CO还原成Fe，转移9 mol e－

（）12．铝热法制取铁的反应中，放出的热量能使铁熔化

（）13．与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率：纯铁＞生铁

（）14．铁在空气中生锈的原因是其与氧气生成的氧化物疏松的缘故

（）15．Fe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同

（）16．①中为铁粉与水蒸气加热，②中为肥皂水冒泡，由②中现象能证实①中发生了反应(2014·北京理综，

11A)

（）18．生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱(2012·海南，10A)

（）19．Fe与S混合加热生成FeS2(2012·重庆理综，7A)

3 / 8

（）20．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(2012·山东理综，12C)

实训与超越

【7+1模式】

一、单选（7×6分=42分）

1．铁是人类应用较早，当前应用量最大的金属元素，下列有关铁及其化合物的有关说法中正确的是 ( )

A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4

B．铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2

C．除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉，然后过滤

D．Fe3＋与KSCN产生红色沉淀

2．下表各选项中，不能利用置换反应通过Y得到W的一组化合物是

( )

选项

A B C D

化合物

Y CO2Fe2O3C2H5OH FeCl3

W MgO Al2O3C2H5ONa CuCl2

3．下列实验中，金属或固体可以完全溶解的是

( )

A．在H2O2溶液中加入少量MnO2粉末

B．镀锌铁皮加入足量的NaOH溶液中

C．1 mol铜片与含2 mol H2SO4的浓硫酸共热

D．常温下，1 mol铜片投入含4 mol HNO3的浓硝酸中

4．能正确表示下列反应的离子方程式是

( )

A．将铁粉加入稀硫酸中：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑

B．将磁性氧化铁溶于盐酸：Fe3O4＋8H＋===3Fe3＋＋4H2O

C．将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合：Fe2＋＋4H＋＋NO－3===Fe3＋＋2H2O＋NO↑

D．将铜屑加入Fe3＋溶液中：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋

5．下图是三种稀酸对Fe—Cr合金随Cr含量变化的腐蚀性实验结果，下列有关说法正确的是

4 / 8

5 / 8 (

)

A ．稀硝酸对Fe —Cr 合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸的弱

B ．稀硝酸和铁反应的化学方程式是：Fe ＋6HNO 3(稀)===Fe(NO 3)3＋3NO 2↑＋3H 2O

C ．Cr 含量大于13%时，因为三种酸中硫酸的氢离子浓度最大，所以对Fe －Cr 合金的腐蚀性最强

D ．随着Cr 含量增加，稀硝酸对Fe —Cr 合金的腐蚀性减弱

6．将3.48 g Fe 3O 4完全溶解在100 mL 1 mol·L －1硫酸中，然后加入K 2Cr 2O 7溶液25 mL ，恰好

使溶液中Fe 2＋全部转化为Fe 3＋，Cr 2O 2－7全部还原为Cr 3＋，则K 2Cr 2O 7溶液的物质的量浓度为

( )

A ．0.05 mol·L －1

B ．0.1 mol·L －1

C ．0.2 mol·L －1

D ．0.3 mol·L －1

7．如图所示，向一定量的铁粉中加入一定体积12 mol·L －1的硝酸，加热充分反应后，下列微粒在体系中一定大量存在的是

( )

①NO －3 ②Fe 3＋ ③H ＋ ④NO ⑤NO 2

A ．只有①

B ．①⑤

C ．②④⑤

D ．①②③⑤ 二、填空（18分）

8．铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题：

（1）黄铁矿(FeS 2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为3FeS 2＋8O 2=====高温6SO 2＋

Fe 3O 4，有3 mol FeS 2参加反应，转移________mol 电子。

（2）氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂，反应的离子方程式为

________________________________________________________________________； 从腐蚀废液回收得到金属铜，还需要的试剂是________。

（3）与明矾相似，硫酸铁也可用作净水剂，在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去，其原因是____________________________________。

（4）钢铁的电化腐蚀原理如图所示，将该图稍作修改即可成为钢铁电化学防护的简单示意图，请在图中虚线框内作出修改，并用箭头标出电子流动方向。

考点二十七铁参考答案与解析

扫描与历练

【正误判断】

题号正误解析

1 ×纯铁抗腐蚀性良好，不纯的铁易形成原电池而加速腐蚀。

2 √略

3 ×稀硫酸中加入铁粉的离子方程式为Fe＋2H＋===2Fe2＋＋H2↑

4 ×铁位于第四周期Ⅷ族。

5 √略

6 ×红热的铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气。

7 ×铁与硫粉共热的产物只能是FeS。

8 ×产物只有 FeCl3

9 ×过量的铁与强氧化剂硝酸反应的产物是硝酸亚铁。

10 ×铆在铜板上的铁钉在潮湿的空气中，因构成原电池而容易生锈。

11 ×转移电子数为8 mol。

12 √略

13 ×生铁中含有的杂质碳与铁及电解质溶液构成原电池，加快了反应速率。

14 √略

15 ×Fe与氯气反应产物是FeCl3，而与稀盐酸反应时生成FeCl2。

16 ×②中有气泡不能证实①中发生了反应，有可能加入气体膨胀造成有气泡产生。

17 √略

18 √略

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实训与超越

【7+1模式】

题号答案解析

1 C 赤铁矿的主要成分是Fe2O3；铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2；＋3价铁离子遇KSCN溶液变为红色，但没有沉淀产生，一般可以用此方法检验＋3价铁离子的存在。

2 D A项，Mg与CO2反应可生成MgO；B项，Al与Fe2O3反应可生成Al2O3；C项，C2H5OH与Na反应可生成C2H5ONa；D项，虽然FeCl3与Cu反应可以得到CuCl2但该

反应不是置换反应。

3 D MnO2作催化剂，反应前后保持不变，故不溶；铁与NaOH溶液不反应，故不能完全溶解；1 mol铜片与含 2 mol H2SO4的浓硫酸共热理论上恰好完全反应，但随着反应的进行硫酸变稀，反应不再进行。

4 D A项，铁与稀硫酸反应，铁元素被氧化为＋2价，正确的离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；B项，磁性氧化铁中有三分之二的三价铁、三分之一的二价铁，故其正确的离子方程式为Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O；C项，因为硝酸具有强氧化性，能将亚铁离子氧化为三价铁离子，但该方程式没配平，各物质在方程式中的化学计量数应分别为3、4、1、3、2、1；D项，三价铁离子具有强氧化性，能将铜氧化，自身被还原为二价铁离子，D正确。

5 D 根据题图可知，Cr的含量不同，三种酸对Fe—Cr合金的腐蚀性不同，当w(Cr)较小时，稀硝酸对其腐蚀性最强，A不正确；铁与稀硝酸反应生成的是NO而不是NO2，B错；三种酸的质量分数相同，盐酸中的氢离子浓度最大，C错；根据图中稀HNO3的曲线变化，可知D正确。

6 B n(Fe3O4)＝

3.48 g

232 g·mol－1

＝0.015 mol，因Fe3O4可拆分为

19 ×Fe与S混合加热生成FeS，不是 FeS2

20 ×Fe与稀HNO3反应不属于置换反应。

7 / 8

FeO·Fe2O3；所以，n(Fe2＋)＝n(Fe3O4)＝0.015 mol，设K2Cr2O7的物质的量浓度为x，根据得失电子守恒可得：0.015 mol×1

＝x×25

1 000

L×6，x＝0.1 mol·L－1。

7 B

题给12 mol·L－1的硝酸是浓硝酸，若铁少则生成Fe3＋，若

铁过量则生成Fe2＋，故在该体系中一定存在NO2和NO－3。

8 （1）32

（2）2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋

铁粉、稀盐酸(稀硫酸)

（3）酸性废水抑制Fe3＋的水

解，使其不能生成有吸附作用

的Fe(OH)3胶体

（4）

（1）反应中FeS2中的Fe和S失电子发生氧化反应，O2得电

子，8 mol O2得到的电子物质的量为32 mol，即为该反应中

转移的电子物质的量。

（2）回收铜的过程中，Fe3＋将Cu氧化为Cu2＋，再利用铁将

铜置换出来，为除去过量的铁粉可以加入适量稀盐酸或稀硫

酸。

（3）Fe3＋水解导致溶液呈酸性，在酸性废水中H＋抑制了Fe3

＋的水解。

（4）电化学防护，可以是原电池原理，也可以是电解原理，

故使铁与外加电源的负极相连作阴极即可有效防止钢铁腐

蚀。

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