《2025年优化探究同步导学案高中化学必修第一册人教版》

2. 化学性质
(1)与酸的反应：$\mathrm{Fe+2H^+= ~~~~~~~~~~$$\mathrm{Fe^{2+} + H_2\uparrow}$$}$。
(2)与硫酸铜溶液的反应：$\mathrm{~~~~~~~~~~$$\mathrm{Fe + Cu^{2+} = Fe^{2+} + Cu}$$}$。
(3)与非金属反应
① $\mathrm{Fe}$与$\mathrm{O_2}$：$\mathrm{3Fe+2O_2\xlongequal{点燃}~~~~~~~~~~$$\mathrm{Fe_3O_4}$$}$(剧烈燃烧、火星四射、放出大量的热、生成黑色固体)
② $\mathrm{Fe}$与$\mathrm{Cl_2}$：$\mathrm{2Fe+3Cl_2\xlongequal{点燃}~~~~~~~~~~$$\mathrm{2FeCl_3}$$}$(产生棕红色的烟)
(4)实验探究铁粉与水蒸气的反应

用燃着的火柴去点肥皂泡，观察到的现象是肥皂泡燃烧，听到爆鸣声，证明生成了$\mathrm{H_2}$，则该反应的化学方程式为$\mathrm{~~~~~~~~~~$$\mathrm{3Fe + 4H_2O(g)\xlongequal{高温}Fe_3O_4 + 4H_2}$$}$。上述实验装置中，湿棉花的作用是受热时提供反应所需的水蒸气。

答案： 2.
(1)Fe²⁺ + H₂↑
(2)Fe + Cu²⁺ = Fe²⁺ + Cu
(3)Fe₃O₄ 2FeCl₃ 棕红
(4)H₂ 3Fe + 4H₂O(g) 高温 Fe₃O₄ + 4H₂ 受热时提供反应所需的水蒸气

[正误判断]
1. $1\ \mathrm{mol}$铁与足量稀盐酸反应，转移电子数为$3N_\mathrm{A}$。 (×)
2. $1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{Cl_2}$和足量的铁反应，转移$2N_\mathrm{A}$个电子。 (√)
3. 金属和水反应，都生成氢氧化物和氢气。(×)
4. $1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{Fe}$与水蒸气在高温下反应转移$\frac{8}{3}\ \mathrm{mol}$电子。(√)

答案： 正误判断
1.× 2.√ 3.× 4.√

用下列实验装置也可以探究铁粉与水蒸气的反应。

反应开始时，应先点燃b处的酒精灯，其目的是用水蒸气排出装置内的空气，若点燃顺序反了，可能有两个后果①$\mathrm{Fe}$与$\mathrm{O_2}$生成了$\mathrm{Fe_3O_4}$，无法与水蒸气反应；②$\mathrm{Fe}$与水蒸气反应生成$\mathrm{H_2}$，在高温下与空气中的$\mathrm{O_2}$反应可能发生爆炸。

答案： 深度思考
提示：b 用水蒸气排出装置内的空气 ①Fe与O₂生成了Fe₃O₄，无法与水蒸气反应 ②Fe与水蒸气反应生成H₂，在高温下与空气中的O₂反应可能发生爆炸

1. 下列有关铁的说法不正确的是 (B)

A.铁与水蒸气的反应中铁为还原剂
B.铁和稀硫酸反应的离子方程式为$\mathrm{2Fe+6H^+=2Fe^{3+}+3H_2\uparrow}$
C.铁在纯氧中燃烧生成$\mathrm{Fe_3O_4}$
D.工业上用$\mathrm{CO}$在高温条件下还原含$\mathrm{Fe_2O_3}$的矿石炼铁

答案： 迁移应用
1.B 铁和稀硫酸反应的离子方程式应为Fe + 2H⁺ = Fe²⁺ + H₂↑。

2. 下列物质：
①$\mathrm{O_2}$ ②$\mathrm{AgNO_3}$溶液 ③$\mathrm{CuCl_2}$溶液 ④稀硫酸 ⑤$\mathrm{FeCl_3}$溶液 ⑥$\mathrm{Cl_2}$ ⑦水蒸气(高温)
与$\mathrm{Fe}$反应时只生成$＋2$价铁的化合物的是②③④⑤(填序号，下同)，只生成$＋3$价铁的化合物的是⑥，既生成$＋2$价又生成$＋3$价铁的化合物的是①⑦。

答案： 2.②③④⑤ ⑥ ①⑦