考點一鐵的單質、氧化物及氫氧化物
一、鐵1．物理性質：鐵是銀白色金屬，熔、沸點高，抗腐蝕性強，能被磁鐵吸引，具有金屬的通性。
2．化學性質
鐵單質性質活潑，有較強的還原性，鐵元素主要化合價為＋2價和＋3價。
(1)與非金屬單質的反應
①與o2的反應：
常溫：鐵被腐蝕生成鐵鏽，其主要成分為fe2o3。
點燃：3fe＋2o2fe3o4。
②與cl2的反應：2fe＋3cl22fecl3。
③與s的反應：fe＋sfes。
(2)與水的反應
常溫下鐵與水不反應，在高溫條件下與水蒸氣反應
3fe＋4h2o(g) fe3o4＋4h2。
(3)與酸的反應
(4)與某些鹽溶液的反應
①與cuso4溶液反應的離子方程式：fe＋cu2＋===fe2＋＋cu。
②與fecl3溶液反應的離子方程式：2fe3＋＋fe===3fe2＋。
二、鐵的氧化物和氫氧化物
1．鐵的氧化物
2.鐵的氫氧化物
1．純鐵和生鐵的抗腐蝕能力哪個更強？為什麼？
提示：純鐵抗腐蝕能力強。生鐵中有碳元素，在潮濕空氣裡與鐵形成原電池會加快腐蝕。
2．把少量鐵粉加入到足量氯水中產物是什麼？而把足量鐵粉加入到少量氯水中產物是什麼？如何解釋？
提示：前者為fecl3，後者為fecl2，fe與cl2反應生成fecl3，過量的fe粉與fecl3反應又生成fecl2。
3．fecl3、fecl2和fe(oh)3是否都可以通過化合反應得到？
提示：是。2fe＋3cl2， 2fecl3，
2fecl3＋fe===3fecl2。
4fe(oh)2＋2h2o＋o2===4fe(oh)3
命題角度一鐵及其化合物的性質
[典例1] (2014·巢湖模擬)下列物質跟鐵反應後的生成物與kscn溶液作用一定會產生紅色溶液的是( )
a．鹽酸 b．fe2(so4)3溶液
c．氯氣 d．cuso4溶液
[解析] fe＋2hcl===fecl2＋h2↑，fe＋fe2(so4)3===3feso4，fe＋cuso4===feso4＋cu，fe2＋不能使kscn呈紅色，所以a、b、d錯誤；2fe＋3cl22fecl3，fecl3與kscn溶液反應生成紅色物質，c正確。
[答案] c
1．在mg、al、cu、fe四種元素中，每種元素都有某些方面不同於其他三種元素。若從中選出鐵元素，則選擇的理由正確的是( )
a．在冷的濃硫酸、濃硝酸中發生鈍化
b．在不同化合物中能顯示不同的化合價
c．能與鹽酸反應產生氫氣，不能與氫氧化鈉溶液反應產生氫氣
d．能被磁鐵吸引
解析：選d a項fe、al在冷的濃硫酸、濃硝酸中均發生鈍化，a錯誤；b項fe、cu均有可變化合價，b錯誤；c項fe、mg均與鹽酸反應產生氫氣而不與naoh溶液反應，c錯誤；只有d項「被磁鐵吸引」是金屬鐵的特性，d正確。
2．鐵片投入下列溶液後，金屬片質量減小，但無氣體產生的是( )
a．冷的濃硝酸 b．cu(no3)2溶液
c．稀硫酸 d．fe(no3)3溶液
解析：選d fe遇冷的濃硝酸鈍化，鐵片增重，a錯誤；fe與cu(no3)2溶液反應：fe＋cu(no3)2===fe(no3)2＋cu，金屬片質量增加，b錯誤；fe與稀硫酸反應：
fe＋h2so4===feso4＋h2↑，金屬片質量減小，但有氣體產生，c錯誤；fe與fe(no3)3溶液反應：fe＋2fe(no3)3===3fe(no3)2，金屬片質量減小，且無氣體生成，d正確。
命題角度二鐵及其化合物的定量計算
[典例2]
(2014·江西鷹潭高三質檢)在一定量的稀hno3中慢慢加入鐵粉，得到的fe2＋的物質的量(縱座標)與所加鐵粉的物質的量(橫座標)的關係如圖所示。請將正確答案的序號填在相應的橫線上。
①fe3＋ ②fe2＋ ③fe、fe2＋ ④fe2＋、fe3＋
(1)ab段鐵元素以________形式存在。
(2)bc段鐵元素以________形式存在。
(3)cd段鐵元素以________形式存在。
[解析] 向稀hno3中加入鐵粉，開始時稀hno3過量應生成fe3＋，隨加入鐵粉量的增加，hno3反應完全後，發生反應2fe3＋＋fe===3fe2＋，最後全部轉化為fe2＋。
[答案] (1)① (2)④ (3)③
數軸法分析鐵與稀hno3反應的產物
一是明確哪種物質過量，二是根據兩種物質的量分析討論判斷，根據反應方程式：
hno3過量：fe＋4hno3===fe(no3)3＋no↑＋2h2o；
fe過量：fe＋2fe(no3)3===3fe(no3)2；
兩者相加得總方程式：3fe＋8hno3===3fe(no3)2＋2no↑＋4h2o，可以用數軸表示：
解題時需注意量的範圍。
即：①≤，產物僅有fe(no3)3，hno3可能有剩餘；②≥，產物僅有fe(no3)2，fe可能有剩餘；③ <<，產物為fe(no3)3和fe(no3)2，fe和hno3都反應完全。
3．(2014·湖北宜昌模擬)有一塊鐵的「氧化物」樣品，用140 ml 5.0 mol/l鹽酸恰好將之完全溶解，所得溶液還能吸收0.025 mol cl2，恰好使其中的fe2＋全部轉變為fe3＋，則該樣品可能的化學式為( )
a．fe2o3 b．fe3o4
c．fe4o5 d．fe5o7
解析：選d 根據2fe2＋＋cl2===2fe3＋＋2cl－，可知鐵的「氧化物」樣品用鹽酸溶解後所得溶液中n(fe2＋)＝0.025 mol×2＝0.
05 mol，根據電荷守恆得2n(fe2＋)＋3n(fe3＋)＝n(cl－)，則n(fe3＋)＝0.2 mol，故n(fe2＋)∶n(fe3＋)＝0.05∶0.
2＝1∶4，故該氧化物可表示為feo·2fe2o3，即fe5o7。
4．向質量為30 g的fe、fe2o3的混合物中加入250 ml 4 mol/l的稀hno3恰使混合物完全溶解，放出no(標準狀況)2.24 l，向所得溶液中再滴加kscn溶液，無血紅色出現。若用與上述混合物中鐵元素質量相等的鐵屑和足量的稀硫酸充分反應，所得到的氣體在標準狀況下的體積為( )
a．15.12 l b．10.08 l
c．2.24 l d．3.36 l
解析：選b 根據題意知，固體完全溶解，鐵全部轉化為fe(no3)2，而生成物中含氮物質有fe(no3)2和no，據n原子守恆可求出fe(no3)2的物質的量為(0.25 l×4 mol/l－0.
1 mol)/2＝0.45 mol。若用0.
45 mol fe與足量稀硫酸反應，生成的氫氣為0.45 mol，標準狀況**積為10.08 l。
命題角度三 fe(oh)2的製備
5．下列各圖示中能較長時間看到fe(oh)2白色沉澱的是________(填序號)。
解析：因為fe(oh)2在空氣中很容易被氧化為紅褐色的fe(oh)3，即發生4fe(oh)2＋o2＋2h2o===4fe(oh)3。因此要較長時間看到fe(oh)2白色沉澱，就要排除裝置中的氧氣或空氣。
①、②原理一樣，都是先用氫氣將裝置中的空氣排盡，並使生成的fe(oh)2處在氫氣的保護中；③的原理為鐵作陽極產生fe2＋，與電解水產生的oh－結合生成fe(oh)2，且液面用汽油保護，能防止空氣進入；⑤中液面加苯阻止了空氣進入；④由於帶入空氣中的氧氣，能迅速將fe(oh)2氧化，因而不能較長時間看到白色沉澱。
答案：①②③⑤
6．用下面兩種方法可以制得白色的fe(oh)2沉澱。
方法一：用不含fe3＋的feso4溶液與用不含o2的蒸餾水配製的naoh溶液反應製備。
(1)用硫酸亞鐵晶體配製上述feso4溶液時還需加入
(2)除去蒸餾水中溶解的o2常採用的方法。
(3)生成白色fe(oh)2沉澱的操作是用長滴管吸取不含o2的naoh溶液，插入feso4溶液液面下，再擠出naoh溶液。這樣操作的理由是什麼？
方法二：在如圖裝置中，用naoh溶液、鐵屑、稀h2so4等試劑製備。
(1)在試管ⅰ裡加入的試劑是
(2)在試管ⅱ裡加入的試劑是
(3)為了制得fe(oh)2白色沉澱，在試管ⅰ和ⅱ中加入試劑，開啟止水夾，塞緊塞子後的實驗步驟是什麼
(4)這樣生成的fe(oh)2沉澱能較長時間保持白色，其理由是什麼
解析：方法一：(1)加入還原性鐵粉是為了防止fe2＋被氧化；加入稀h2so4的目的是抑制fe2＋的水解。
(2)加熱煮沸是利用了氣體的溶解度隨著溫度的公升高而降低的規律。
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