专题08 铁及其化合物 （热点讲义）-2022年高三毕业班化学常考点归纳与变式演练

2022届高考化学一轮复习热点题型归纳与变式训练 专题08 铁及其化合物 【考向预测】 1.铁元素是过渡元素的代表,而铁及铁合金材料又在工农业生产中有着重要应用,因此铁及其化合物的有关知识是高考的热点内容之一,通常出现在非选择题中,个别选择题的选项中有所涉及。 2.预计命题以生活、生产、实际应用为背景,突出铁及其化合物的性质、应用题型延续选择题、填空题、综合推断题及实验探究题的形式。 【专题导航】 热点题型一：铁的性质及应用 热点题型二：铁的氧化物 热点题型三：铁的氢氧化物的性质 热点题型四：氢氧化亚铁的制备 热点题型五：Fe2＋、Fe3＋的性质及相互转化 热点题型六：Fe2＋、Fe3＋的检验 热点题型七：铁及其化合物转化关系及定量判断 【题型归纳】 热点题型一：铁的性质及应用 【知识清单】 铁位于元素周期表中第四周期Ⅷ族，是一种应用最广泛的过渡金属元素；铁元素是一种典型的变价金属元素。 2Fe＋3Cl22FeCl3；Fe＋SFeS。 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。 Fe与过量稀HNO3的反应：Fe＋NO＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O。 Fe与少量稀HNO3的反应：3Fe＋2NO＋8H＋===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O。 Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。 注意： （1）铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。 （2）铁遇冷的浓硝酸、浓硫酸时，表面会生成一层致密的氧化膜，化学上称之为钝化，属于化学变化。 【例1】春秋初年，我国已掌握了冶铁技术。下列有关铁的化学反应的叙述正确的是 A．室温下，过量Fe与浓硫酸反应生成FeSO4 B．加热时，过量Fe与氯气反应生成FeCl2 C．高温下，铁与水蒸气反应有Fe3O4生成 D．高温下，铁粉与氧化铝粉末反应生成单质铝 【答案】C 【详解】 A．室温下，Fe在浓硫酸中钝化，无法持续反应，A错误； B．氯气氧化性较强，无论Fe是否过量与氯气加热反应都只生成FeCl3，B错误； C．高温条件下，Fe与水蒸气反应得到Fe3O4和氢气，C正确； D．Fe的活动性不如Al，不能从氧化铝中置换出Al单质，D错误； 综上所述答案为C。 【例2】把一定量铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，所得溶液中Fe2+和Fe3+的溶度恰好相等，则未反应的Fe3+和已反应的Fe3+的物质的量的比为 A．1∶1 B．1∶2 C．3∶2 D．2∶3 【答案】C 【详解】 设已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量分别为x、y。据Fe+2Fe3+=3Fe2+，生成Fe2+的物质的量为1.5x，据题意有1.5x=y，解得x：y=2：3，则未反应的Fe3+和已反应的Fe3+的物质的量的比为3：2； 答案选C。 【变式1】在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应可以得到铁的氧化物。用如图装置制取铁的氧化物(夹持及加热装置均已略去)。下列说法正确的是 A．烧瓶②用于提供反应物，烧瓶③用作安全瓶 B．实验时，必须对①②③进行加热 C．①②③中依次盛装铁粉、浓、水 D．④处的气体收集方法也可用于收集氨气和甲烷 【答案】A 【分析】 烧瓶②中盛水，加热烧瓶②提供水蒸气，水蒸气和铁粉在①中反应生成四氧化三铁和氢气，烧瓶③用作安全瓶，④处收集氢气。 【详解】 A．试管①是铁粉和水蒸气反应装置，烧瓶②用于提供反应物水蒸气，烧瓶③用作安全瓶，防倒吸，故A正确； B．反应需要高温，需要水蒸气，故需要对①②进行加热，故B错误； C．①②中依次盛装铁粉、水，③中不需要加试剂，故C错误； D．④处收集的是氢气，用排水法，因为甲烷不易溶于水，可用此法收集，而氨气极易溶于水，不能用排水法，故D错误； 故答案为A。 【变式2】将amol铁片(打磨后)投入含1mol FeCl3、1mol CuCl2的溶液中，下列说法错误的是 A．铁片完全溶解时，有2amol电子发生转移 B．只有当a>0.5时，才有可能析出铜单质 C．整个反应过程只发生了置换反应 D．铁片溶解过程中有气体产生 【答案】C 【分析】 FeCl3、CuCl2均能与铁反应： ， ； 【详解】 A．铁失去电子转变为亚铁离子，故amol铁片参加反应完全溶解时，有2amol电子发生转移，A正确； B．铁离子氧化性大于铜离子，先发生，消耗amol铁后，发生，则只有当a>0.5时，才有可能析出铜单质，B正确； C． 整个反应过程是化合反应 ，是置换反应，C不正确； D． FeCl3、CuCl2均能水解产生氢离子，铁片溶解过程中铁可与氢离子反应故有气体产生，D正确； 答案选C。 热点题型二：铁的氧化物 【知识清单】 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 铁红 磁性氧化铁 颜色状态 黑色粉末 红棕色