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一、铁与水蒸气的反应的现象和结论
1、物理性质：银白色固体，较软，具有良好的导电性、导热性和延展性。
2、化学性质
（1）与非金属单质反应
①常温下，铁被腐蚀生成铁锈，主要成分为$\ce{Fe2O3}$。
②在氧气中点燃，铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，有黑色固体产生。
③与$\ce{Cl2}$反应：$\ce{2Fe}$+$\ce{3Cl2}$$\xlongequal[\quad]{\displaystyle{点燃}}$$\ce{2FeCl3}$（产生棕褐色的烟）
④与S反应：$\ce{Fe}$+$\ce{S}$$\xlongequal[\quad]{\displaystyle{\triangle}}$$\ce{FeS}$（有黑色固体生成）
⑤与$\ce{I2}$反应：$\ce{Fe}$+$\ce{I2}$$\xlongequal[\quad]{\displaystyle{\triangle}}$$\ce{FeI2}$
（2）与水蒸气反应
实验现象：红热的铁粉与水蒸气反应放出气体，蒸发皿中产生大量肥皂泡，点燃放出的气体，能燃烧或发出爆鸣声。反应后，试管中固体仍呈黑色。
实验结论：铁不能与冷、热水反应，但在高温条件下能与水蒸气反应：
$\ce{3Fe}$+$\ce{4H2O(g)}$$\xlongequal[\quad]{\displaystyle{高温}}$$\ce{Fe3O4}$+$\ce{4H2}$
实验说明：湿棉花的作用是在受热时提供反应所需的水蒸气；酒精灯的火焰用防风罩套住，可以使加热效果更好；肥皂液在该实验中可以起到“收集”氢气的作用；反应的产物是$\ce{Fe3O4}$，而不是$\ce{Fe2O3}$。
（3）与酸反应
①与非氧化性酸反应，有氢气生成：$\ce{Fe}$+$\ce{2H+}$$\xlongequal[\quad]{}$$\ce{Fe^2+}$+$\ce{H2 ^}$
②与氧化性酸反应：遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化，与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应，无氢气产生。
（4）与盐溶液反应
铁与硫酸铜溶液发生置换反应：$\ce{Fe}$+$\ce{CuSO4}$$\xlongequal[\quad]{}$$\ce{FeSO4}$+$\ce{Cu}$（湿法炼铜的原理。）该反应说明了铁的金属活动性比铜强。
3、铁的氧化物
| 化学式 | $\ce {FeO}$ | $\ce {Fe2O3}$ | $\ce {Fe3O4}$ |
| 名称（俗称） | 氧化亚铁 | 氧化铁（铁红） | 四氧化三铁（磁性氧化铁） |
| 状态 | 黑色粉末 | 红棕色粉末 | 黑色晶体 |
| $\ce {Fe}$元素的价态 | +2 | +3 | +2、+3 |
| 与非氧化性酸反应 | $\ce{FeO}$+$\ce{2H+}$$\xlongequal[\quad]{}$$\ce{Fe^2+}$+$\ce{H2O}$（遇氧化性酸生成$\ce{Fe^3+}$） | $\ce{Fe2O3}$+$\ce{6H+}$$\xlongequal[\quad]{}$$\ce{2Fe^3+}$+$\ce{3H2O}$ | $\ce{Fe3O4}$+$\ce{8H+}$$\xlongequal[\quad]{}$$\ce{Fe^2+}$+$\ce{2Fe^3+}$+$\ce{4H2O}$ |
二、铁与水蒸气的反应的相关例题
下列关于铁及其化合物的说法正确的是___
A．硫酸铁溶液不具有净水作用
B．$\ce{Fe3O4}$是一种红棕色粉末，俗称磁性氧化铁
C．铁粉与水蒸气在加热条件下的反应产物为$\ce{Fe2O3}$和$\ce{H2}$
D．去除$\ce{FeCl2}$溶液中的$\ce{FeCl3}$杂质，可以向溶液中加入过量铁粉，然后过滤
答案：D
解析：硫酸铁溶液中铁离子水解生成的氢氧化铁胶体具有吸附性，所以可以起净水作用，A错误；$\ce{Fe3O4}$是一种黑色晶体，俗称磁性氧化铁，B错误；铁粉与水蒸气在高温加热条件下反应生成$\ce{Fe3O4}$和$\ce{H2}$，C错误；向混合溶液中加入过量铁粉，铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，然后过滤得到氯化亚铁溶液，可以除$\ce{FeCl2}$溶液中的$\ce{FeCl3}$杂质，D正确。
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