3.15 铁及其重要化合物-2022新高考化学【步步高】大一轮复习讲义（人教版）湘冀word

第15讲　铁及其重要化合物 复习目标　1.掌握铁及其重要化合物的主要性质及其应用。2.了解铁及其化合物的制备方法。 考点一　铁的单质、氧化物、氢氧化物 1．单质铁 (1)铁在自然界中的存在 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。 (2)铁的物理性质 银白色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被磁铁吸引。 (3)铁的化学性质 铁的原子结构示意图： 还原性较强，失去电子后生成＋2价或＋3价的铁。 生成不同价态的反应关系如下： 按要求填空： ①Fe在O2、Cl2中燃烧的现象及化学方程式： 铁在氧气中燃烧，火星四射：3Fe ＋ 2O2Fe3O4。铁在氯气中燃烧，产生棕褐色的烟：2Fe＋3Cl22FeCl3(不论铁的量多少，与氯气反应的产物都是氯化铁)。 ②Fe与S、水蒸气反应的化学方程式： Fe与S：Fe＋SFeS(不论铁的量多少，与硫反应的产物都是硫化亚铁)。 Fe与水蒸气：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。 ③与氧化性酸(如HNO3)的反应(写离子方程式)。 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。 ④Fe与FeCl3溶液的反应(写离子方程式)： Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。 特别提醒　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。 2．铁的氧化物比较 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 铁红 磁性氧化铁 颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 (有磁性) 溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水 铁的化合价 ＋2 ＋3 ＋2、＋3 稳定性 不稳定 稳定 稳定 与H＋反应的离子方程式 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O 与CO的反应(炼铁原理) FexOy＋yCOxFe＋yCO2 3.氢氧化铁和氢氧化亚铁的比较 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色态 白色固体 红褐色固体 与盐酸反应 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 受热分解 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 制法 可溶性亚铁盐与碱溶液反应 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 可溶性铁盐与碱溶液反应 Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ 二者的关系 在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (1)铁位于元素周期表中第四周期ⅧB族(×) 错因：铁位于Ⅷ族，不是副族。 (2)铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在(×) 错因：在陨铁中存在铁单质。 (3)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2(×) 错因：Fe与Cl2反应生成FeCl3，与Cl2的量无关。 (4)Fe分别与氯气、盐酸反应得到相同的氯化物(×) 错因：Fe与Cl2反应生成FeCl3，与盐酸反应生成FeCl2，产物不同。 (5)Fe3O4中Fe的化合价有＋2价和＋3价，因而Fe3O4是FeO与Fe2O3的混合物(×) 错因：Fe3O4是一种化合物，不是混合物。 题组一　铁及重要化合物性质 1．(2020·湖北枝江月考)下列关于铁的说法正确的是(　　) A．铁在硫蒸气中燃烧生成Fe2S3 B．纯铁的抗腐蚀能力较差，铁在干燥的空气里易被氧化 C．工业上用CO在高温条件下还原含Fe2O3的铁矿石炼铁 D．铁在纯氧中燃烧或在氯气中燃烧所得产物中铁的化合价均为＋3价 答案　C 解析　Fe与S反应生成FeS，A项错误；纯铁不易发生电化学腐蚀，抗腐蚀能力较强，铁在干燥的空气里不易被氧化，B项错误；铁在纯氧中燃烧产物是Fe3O4，其中铁的化合价有＋2价和＋3价两种价态，D项错误。 2．铁是日常生活中使用最广泛的金属，下列关于铁的一些说法正确的是(　　) A．常温下浓硫酸与铁不反应，故常温下可用铁制容器贮藏、贮运浓硫酸 B．铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X2)反应的生成物均为FeX3 C．Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH)2<Fe(OH)3 D．铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe2O3 答案　C 解析　A项，铁在常温下与浓硫酸反应形成致密的氧化膜；B项，Fe与I2只能生