高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)【核心素養(yǎng)提升+備課精講精研】鐵及其重要化合物課件

2023年高考一輪復(fù)習(xí)化學(xué)第三章

金屬及其化合物§3-3

鐵及其重要化合物考點(diǎn)內(nèi)容考點(diǎn)二鐵的氫氧化物考點(diǎn)一鐵的單質(zhì)、氧化物考點(diǎn)三

Fe2+和Fe3+的性質(zhì)及檢驗(yàn)考點(diǎn)四

鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系一、鐵的單質(zhì)、氧化物1.鐵(1)位置與物理性質(zhì)四銀白磁體導(dǎo)熱導(dǎo)電四Ⅷ3d64s2+2、+3典型的變價(jià)金屬黑色金屬：鐵、鉻、錳密度大于4.5g/cm3(2)化學(xué)性質(zhì)：易失2e-或3e-個(gè)電子，表現(xiàn)

性。還原Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑鈍化＋3Fe＋Cu2＋==Fe2＋＋Cu2Fe3＋＋Fe==3Fe2＋小結(jié):①Fe與強(qiáng)氧化性物質(zhì)反應(yīng)生成+3價(jià)Fe

如：氯氣、溴單質(zhì)、稀硝酸等。②Fe與弱氧化性物質(zhì)反應(yīng)生成+2價(jià)Fe如：硫單質(zhì)、碘單質(zhì)、H+、Cu2+、Fe3+等。

H+＜Cu2+＜Fe3+＜NO3﹣(H+)鐵在自然界中分布極為廣泛，為何人類發(fā)現(xiàn)和利用鐵卻比黃金和銅要遲？褐鐵礦FeO(OH)·nH2O隕鐵(Fe)赤鐵礦（Fe2O3）磁鐵礦（Fe3O4）黃鐵礦FeS2

氧化亞鐵鐵紅磁性氧化鐵黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體難溶于水難溶于水難溶于水＋2+3+2、+3不穩(wěn)定穩(wěn)定

穩(wěn)定2.鐵的氧化物注意：①FeO、Fe2O3為堿性氧化物；②FeO不穩(wěn)定，空氣里受熱，迅速被氧化成Fe3O4③鐵的氧化物均能被CO還原成Fe——用途之一④氧化鐵(Fe2O3)常用于制造紅色油漆和涂料。6FeO+O2=2

Fe3O4Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2

高溫

Fe3O4+4CO===3Fe+4CO2

高溫正誤判斷1.鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，所以鐵在自然界中全部以化合態(tài)形式存在(

)2.Fe分別與Cl2和鹽酸反應(yīng)所得氯化物相同(

)3.常溫下可用鐵制容器儲(chǔ)存、運(yùn)輸濃硝酸、濃硫酸(

)4.鐵是較活潑的金屬，它與鹵素單質(zhì)(X2)反應(yīng)生成物為FeX2(

)5.鐵在純氧中燃燒或高溫下和水蒸氣反應(yīng)均能得到Fe3O4

(

)××√×√1.請(qǐng)列舉鐵與硝酸反應(yīng)的各種情況，寫出相關(guān)的離子方程式。思考與表達(dá)提示

(1)常溫下，鐵在冷的濃硝酸中鈍化。(2)加熱時(shí)，鐵可溶于濃硝酸中：(3)鐵與稀硝酸反應(yīng)：2.鐵與水蒸氣反應(yīng)，通常有以下兩種裝置，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：裝置一裝置二

(1)裝置二中濕棉花的作用為_(kāi)___________。(2)實(shí)驗(yàn)完畢后，取出裝置一的少量固體，溶于足量稀鹽酸，再滴加KSCN溶液，溶液顏色無(wú)明顯變化，試解釋原因：_____________________________________________________(用離子方程式表示)。提供水蒸氣Fe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O、2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋===例題：鐵的常見(jiàn)化合價(jià)有＋2價(jià)和＋3價(jià)。據(jù)研究，鐵在濃HNO3中發(fā)生鈍化時(shí)，可生成一種化學(xué)式為Fe8O11的化合物，它可以看作由FeO和Fe2O3組成的復(fù)雜氧化物。該化合物可以表示為()A.FeO·3Fe2O3

B.2FeO·3Fe2O3C.FeO·2Fe2O3

D.2FeO·Fe2O3B練習(xí)：由FeO、Fe2O3和Fe3O4組成的混合物，測(cè)得其中鐵元素與氧元素的質(zhì)量比為21∶8，則這種混合物中FeO、Fe2O3和Fe3O4的物質(zhì)的量之比是 ()A．1∶2∶1

B．2∶1∶1

C．1∶3∶1

D．1∶1∶3D練習(xí).準(zhǔn)確稱取某種鐵的氧化物2.88g，用足量的CO進(jìn)行還原，將生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀4.00g，則這種鐵的氧化物為()A.Fe3O4 B.Fe2O3C.FeOD.以上都不是C練習(xí).有一塊鐵的“氧化物”樣品，用140mL5.0mol·L－1鹽酸恰好將之完全溶解，所得溶液還能吸收0.025molCl2，恰好使其中的Fe2＋全部轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3＋，則該樣品可能的化學(xué)式為()A.Fe2O3 B.Fe3O4C.Fe4O5 D.Fe5O7D二、鐵的氫氧化物1.氫氧化鈉鐵和氫氧化亞鐵的比較化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3色態(tài)

色固體

色固體與鹽酸_______________________________________________受熱分解

________________________制法可溶性亞鐵鹽與堿溶液反應(yīng)：_______________________可溶性鐵鹽與堿溶液反應(yīng)：________________________二者的關(guān)系空氣中，F(xiàn)e(OH)2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3，現(xiàn)象是____

，最后變成

，化學(xué)方程式為_(kāi)

____________

_______白紅褐Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色紅褐色4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)31.在空氣中，白色的Fe(OH)2迅速轉(zhuǎn)變成灰綠色，

最終變成紅褐色(

)2.FeCl3溶液滴入熱的濃NaOH溶液中可得到Fe(OH)3膠體(

)3.Fe(OH)2與HNO3反應(yīng)的離子方程式:Fe(OH)2+2H＋=Fe2＋+2H2O(

)4.Fe(OH)3與氫碘酸反應(yīng)生成FeI3(

)正誤判斷√×××2.通過(guò)化合反應(yīng)能制取FeCl2、FeCl3、Fe(OH)2、Fe(OH)3嗎？能制取的用化學(xué)方程式表示。思考與表達(dá)FeCl2、FeCl3和Fe(OH)3均能通過(guò)化合反應(yīng)制取，而Fe(OH)2則不能。FeCl2：FeCl3＋Fe==FeCl2FeCl3：①2Fe＋3Cl2==2FeCl3②2FeCl2＋Cl2==2FeCl3Fe(OH)3：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O==4Fe(OH)3例題.用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀：用不含F(xiàn)e3＋的FeSO4溶液與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。(1)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時(shí)還需加入

______________。(2)除去蒸餾水中溶解的O2常采用__________的方法。(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長(zhǎng)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____________________________________。稀硫酸、鐵屑加熱煮沸避免生成的Fe(OH)2與氧氣接觸而被氧化多種氫氧化亞鐵的制備方法多種氫氧化亞鐵的制備方法練習(xí).下列各圖示中能較長(zhǎng)時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀的是_________(填序號(hào))。①②③⑤隔絕空氣電解法H2氛圍4.利用電解實(shí)驗(yàn)可以制得純凈的Fe(OH)2白色沉淀，如圖所示，已知兩電極的材料分別為石墨和鐵。(1)a電極的材料應(yīng)為_(kāi)___，電極反應(yīng)式____________。(2)電解液c可以是____(填字母)。A.純水

B.NaCl溶液C.NaOH溶液 D.CuCl2溶液(3)d為苯，其作用是__________________________________，在加入苯之前對(duì)電解液c應(yīng)作何簡(jiǎn)單處理？___________________。FeFe－2e－=Fe2＋BC隔絕空氣，防止生成的Fe(OH)2被氧化加熱煮沸，排出溶解的O2(4)若c用Na2SO4溶液，當(dāng)電解一段時(shí)間后看到白色Fe(OH)2沉淀，再反接電源電解，除了電極上看到氣泡外，另一明顯現(xiàn)象為_(kāi)_________________________________________。白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變成紅褐色1.亞鐵鹽Fe2+水溶液呈

色。FeSO4、Fe(NO3)2、FeCl2Fe2+Fe3+H2O2、Cl2、Br2、KMnO4、NO3-(H+)、O2等(1)還原性2Fe2＋＋H2O2＋2H＋==2Fe3＋＋2H2O(2)氧化性Zn、H2、Al、C、CO等

Fe2++Zn==Fe+Zn2+FeO+H2===Fe+H2OFe2+

Fe高溫三、Fe2+和Fe3+的性質(zhì)及檢驗(yàn)3Fe2＋＋4H＋＋NO3－==3Fe3＋＋NO↑＋2H2O淺綠(3)可水解Fe(OH)2是弱堿，含F(xiàn)e2＋的鹽(如硫酸亞鐵)溶液呈

。配制硫酸亞鐵溶液時(shí)常加少量

抑制Fe2＋的水解，加少量

防止Fe2＋被氧化。硫酸鐵屑(4)特征反應(yīng)Fe2＋鹽溶液藍(lán)色沉淀(滕氏藍(lán))常用的補(bǔ)血?jiǎng)┲兄饕煞譃?/p>

鹽，常與

同服。3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓酸性Fe2＋維生素C鐵氰化鉀(K3[Fe(CN)6])2.鐵鹽Fe3+水溶液呈

色。Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3、FeCl3Fe3+Fe2+(1)氧化性Zn、Fe、Cu、H2S、HI、SO22Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+2Fe3++H2S==2Fe2++2H++S↓2Fe3++Zn==Zn2++2Fe2+可腐蝕印刷電路板上的銅箔2Fe3++SO2+2H2O==2Fe2++4H++SO42-Fe3+FeZn、CO、Al等棕黃2Fe3++3Zn==3Zn2++2Fe(2)易水解

Fe(OH)3是很弱的堿，且溶度積很小，因而Fe3＋極易水解，只能存在于

的溶液中。利用Fe3＋易水解的性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室可用FeCl3滴入沸水中制取氫氧化鐵膠體，化學(xué)方程式：

。配制硫酸鐵溶液時(shí)：將硫酸鐵固體溶于

中，再加水稀釋。(3)特征反應(yīng)Fe3＋鹽溶液絡(luò)合物Fe(SCN)3血紅色Fe3+鹽可用作

。酸性較強(qiáng)硫氰化鉀(KSCN)凈水劑濃鹽酸苯酚→溶液呈紫紅色3.Fe2＋、Fe3＋的檢驗(yàn)方法(1)用KSCN溶液和氯水(2)用NaOH溶液溶液變紅色―→Fe2＋―→Fe3＋溶液變紅色無(wú)明顯現(xiàn)象溶液加氯水(3)含F(xiàn)e2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的檢驗(yàn)(4)Fe2＋的特征檢驗(yàn)方法2.菠菜常用作補(bǔ)鐵食品之一，為探究其中鐵元素的價(jià)態(tài)，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。①取新鮮的菠菜10g，將菠菜剪碎后放在研缽中研磨，然后倒入燒杯中，加入30mL蒸餾水、攪拌。將上述濁液過(guò)濾，得到的濾液作為實(shí)驗(yàn)樣品，分置于兩支試管中。②向一支試管中加入少量K3[Fe(CN)6]溶液，生成__________，說(shuō)明濾液中含F(xiàn)e2＋。③向另一支試管中加入少量稀硝酸，然后加入幾滴KSCN溶液，溶液呈_____色，能否說(shuō)明濾液中含F(xiàn)e3＋？______(填“能”或“否”)，試分析其原因：___________________________________________________________________________。123藍(lán)色沉淀紅否

濾液中含F(xiàn)e2＋，加入稀硝酸后生成Fe3＋，干擾實(shí)驗(yàn)，故溶液變紅不能說(shuō)明濾液中含F(xiàn)e3＋42.從某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工業(yè)廢液中回收銅并制備氯化鐵晶體的流程如下，則下列說(shuō)法正確的是A.試劑a是鐵、試劑b是稀硫酸B.操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用儀器相同C.試劑c是氯氣，相應(yīng)的反應(yīng)為2Fe2＋＋Cl2=2Cl－＋2Fe3＋D.用酸性KMnO4溶液可檢驗(yàn)溶液W中是否還有Fe2＋C檢驗(yàn)Fe2＋和Fe3＋時(shí)的注意事項(xiàng)(1)檢驗(yàn)Fe2＋時(shí)不能先加氯水后加KSCN溶液，

也不能將加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中

(新制氯水能氧化SCN－)。(2)Fe3＋、Fe2＋、Cl－同時(shí)存在時(shí)不能用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)Fe2＋(Cl－能還原酸性KMnO4，有干擾)。(3)檢驗(yàn)Fe2＋時(shí)注意不能有NO3-（H+）干擾。8.探究Fe2＋和Fe3＋性質(zhì)時(shí)發(fā)現(xiàn)：往FeCl2和KSCN的混合溶液中滴加氯水，溶液變成紅色，但當(dāng)氯水過(guò)量時(shí)，紅色卻會(huì)褪去。為此，設(shè)計(jì)如圖裝置進(jìn)一步探究。①X為NaClO溶液，Y為FeCl3和KSCN的混合溶液。②持續(xù)緩慢滴入NaClO溶液至過(guò)量的過(guò)程中，圓底燒瓶中紅色變淺，有大量氣泡產(chǎn)生；Ca(OH)2溶液變渾濁。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推測(cè)，下列說(shuō)法不正確的是()A.燒瓶中可能產(chǎn)生紅褐色沉淀B.燒瓶中產(chǎn)生氣體一定含有SO2C.多孔陶瓷的作用是增大氣體與溶液的接觸面積D.KSCN中硫元素、氮元素被氧化B1.中性溶液中可能大量存在Fe3＋、Cl－、K＋、SO42-(

)2.檢驗(yàn)FeCl2溶液中的Fe2＋，可將酸性KMnO4溶液滴加到該溶液中，若酸性KMnO4溶液褪色，證明含有Fe2＋(

)3.FeCl2不能通過(guò)化合反應(yīng)制備(

)4.硫酸亞鐵片和維生素C同時(shí)服用能增強(qiáng)治療缺鐵性貧血的效果(

)5.“青礬(FeSO4)”宜密閉保存，防止氧化變質(zhì)(

)√×××√練習(xí).《新修本草》中關(guān)于“青礬”的描述：“本來(lái)綠色，新出窟未見(jiàn)風(fēng)者，正如琉璃，燒之赤色”?！段锢硇∽R(shí)》中說(shuō)：“青礬廠氣熏人，衣服當(dāng)之易爛，栽木不茂”，下列相關(guān)敘述不正確的是（）A.赤色固體可能是Fe2O3 B.青礬宜密閉保存，防止氧化變質(zhì)C.青礬燃燒過(guò)程中發(fā)生了電子轉(zhuǎn)移

D.“青礬廠氣”可能是CO和CO2DFeSO4·7H2O，其分解產(chǎn)生的氣體二氧化硫有刺激性氣味，三氧化硫有腐蝕性。小本373頁(yè)第3題例題.在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的鐵屑，反應(yīng)完全后將固體濾出，下列說(shuō)法中正確的是（）A.若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽(yáng)離子是Fe2＋，

一定不含Cu2＋B.若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽(yáng)離子是Fe2＋，

可能含Cu2＋和Fe3＋C.若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽(yáng)離子是Fe3＋

和Fe2＋，一定不含Cu2＋D.若濾出的固體中含有鐵和銅，則溶液中一定含有的陽(yáng)離子是

Fe2＋，一定不含Cu2＋和Fe3＋D(3)若剩余固體中只有銅，則溶液中一定存在的金屬陽(yáng)離子有________，可能存在的有_______，一定不存在______。練習(xí).在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入鐵粉與銅粉的混合物。(1)若金屬無(wú)剩余，則溶液中一定存在的金屬陽(yáng)離子有______________，可能存在的有______。Fe2＋、Cu2＋Fe3＋Fe2＋Cu2＋、Fe3＋Fe2＋Cu2＋Fe3＋(2)若剩余固體中有鐵和銅，則溶液中一定存在的金屬陽(yáng)離子有________，一定不存在____________。小本373頁(yè)第7題3．為了驗(yàn)證Fe3＋的性質(zhì)，某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了下圖所示的一組實(shí)驗(yàn)，其中實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)錯(cuò)誤的是(

)A.④ B.③C.③④ D.①②③④⑤C4．下列各離子組能大量共存的是 (

)A．Fe3＋、NH4+、H＋、SO42－B．Fe3＋、Br－、Na＋、I－C．Fe2＋、AlO2－、Na＋、NO3－D．Fe3＋、HCO3－、NH4＋、NO3－A5．下列離子在指定溶液中能大量共存的是(

)A．1.0mol·L－1的KNO3溶液：H＋、Fe2＋、Cl－、SO42－B．1.0mol·L－1的FeCl2溶液：NO3－、Na＋、K＋、ClO－C．使酚酞變紅的溶液中：Na＋、Cl－、SO42－、Fe3＋D．酸性溶液中：NO3－、SO42－、Fe3＋、Mg2＋D4.將0.2mol·L－1的KI溶液和0.05mol·L－1Fe2(SO4)3溶液等體積混合，充分反應(yīng)后，取混合液分別完成下列實(shí)驗(yàn)，能說(shuō)明溶液中存在化學(xué)平衡2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2的是()A.向混合液中滴入KSCN溶液，溶液變紅色B.向混合液中滴入AgNO3溶液，有黃色沉淀生成C.向混合液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液，有藍(lán)色沉淀生成D.向混合液中滴入淀粉溶液，溶液變藍(lán)色A6.下列離子方程式書寫正確的是(

)A.FeO固體放入稀硝酸中：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2OB.過(guò)量的鐵粉與稀硝酸反應(yīng)：Fe＋4H＋＋NO3－===Fe3＋＋NO↑＋2H2OC.向氫氧化亞鐵中加入足量的稀硝酸：Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2OD.向Fe(OH)3中加入氫碘酸：2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋I(xiàn)2＋6H2OD11.已知：普通鐵＋水蒸氣

鐵的氧化物＋氫氣，

鐵的氧化物＋氫氣

“引火鐵”＋水蒸氣，“引火鐵”為顆粒很細(xì)、反應(yīng)活性很高的鐵粉。某實(shí)驗(yàn)小組使用普通鐵粉、20%的鹽酸及其他試劑制備“引火鐵”，裝置圖(鐵架臺(tái)、鐵夾、鐵網(wǎng)、石棉網(wǎng)、加熱儀器等略去)如下。關(guān)于題述裝置和實(shí)驗(yàn)，下列分析錯(cuò)誤的是()A.I中加入普通鐵粉，G中可加堿石灰B.A中生成磁性氧化鐵，E中生成“引火鐵”C.需要加熱的儀器只有A、ED.D用于收集氫氣，F(xiàn)處的尾氣需處理C12.已知鐵粉與水蒸氣在不同溫度下反應(yīng)，所得黑色固體產(chǎn)物的成分不同，某化學(xué)小組的同學(xué)為測(cè)定該固體產(chǎn)物的組成，稱取168mg純鐵粉，按下列步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：①如圖所示連接好裝置，檢查氣密性，裝入藥品；②打開(kāi)K，加熱某裝置，一段時(shí)間后，再加熱另一裝置；③反應(yīng)完成后，關(guān)閉K，停止加熱，冷卻后讀取收集到的氣體體積。(1)實(shí)驗(yàn)中先點(diǎn)燃____(填字母)處的酒精燈，該操作在將D中的導(dǎo)管伸入量筒中準(zhǔn)備收集氣體之____(填“前”或“后”)。A后(2)下列實(shí)驗(yàn)操作的目的是：①將鐵粉和石棉絨混合均勻：_______________________________；②關(guān)閉K：_________________________________________________________。(3)判斷鐵粉與水蒸氣反應(yīng)已經(jīng)完成的現(xiàn)象是__________________。增大鐵粉與水蒸氣接觸面積，便充分反應(yīng)防止冷卻時(shí)，裝置內(nèi)的壓強(qiáng)下降過(guò)快將空