第17讲 铁及其化合物 -备战2023年高考化学【一轮·夯实基础】复习精讲精练

备战2023年高考化学【一轮·夯实基础】复习精讲精练 第17讲 铁及其化合物 【复习目标】 1．掌握铁的性质及其用途。 2．了解铁的氧化物的种类、性质及其用途。 3．掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制法、性质。 4．掌握Fe2＋、Fe3＋的检验及其相互转化。 【知识精讲】 1．铁 （1）铁的位置、存在和物理性质 铁位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，原子结构示意图为，化学反应中易失去2个或3个电子而生成＋2价或＋3价的离子。铁在地壳中的含量占第4位。 纯铁具有银白色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被磁体吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力。 （2）铁的化学性质 铁的化学性质较活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。 ①与非金属单质反应 非金属 反应条件 现象 化学方程式 O2 常温、潮湿空气中　 因发生吸氧腐蚀生成疏松的暗红色铁锈 — 点燃 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 3Fe＋2O2Fe3O4 S 加热 引发反应后停止加热，混合物保持红热，反应持续进行，生成黑色固体 Fe＋SFeS Cl2 加热 反应剧烈，产生棕褐色的烟 2Fe＋3Cl22FeCl3 ②铁与冷水、热水均不能发生反应，但在高温下能与水蒸气反应：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。 ③ a.与稀盐酸、稀硫酸等非氧化性酸发生置换反应：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。 b.与强氧化性酸(浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸)反应 常温下，铁在浓H2SO4、浓HNO3中发生钝化。 加热条件下： 与浓硫酸：2Fe＋6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O。 与浓硝酸：Fe＋6HNO3(浓)Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O。 与稀硝酸： 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。 ④铁与某些盐溶液反应 Fe与FeCl3溶液的反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。 Fe与CuSO4溶液反应：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu 【例题1】我国清代《本草纲目拾遗》中叙述了“铁线粉”：“粤中洋行有舶上铁丝，……日久起销，用刀刮其销，……，所刮下之销末，名铁线粉”。这里的“铁线粉”是指(　　) A．Fe B．FeCl3 C．FeO D．Fe2O3 【例题2】下列有关铁及其化合物的说法中不正确的是(　　) A．工业上在高温下用CO还原含Fe2O3的铁矿石炼铁 B．铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4 C．工业上可用铁制容器储存、运输浓硝酸和浓硫酸 D．氯化铁溶液有较强氧化性，故可用作净水剂 2．铁的氧化物 名称 氧化亚铁 三氧化二铁 四氧化三铁 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 色态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 俗名 — 铁红 磁性氧化铁 铁的化合价 ＋2 ＋3 ＋2、＋3 属类 碱性氧化物 碱性氧化物 不是碱性氧化物 化学性质 与酸反应 ①FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应的离子方程式： FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O、 Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、 Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。 ②FeO与稀硝酸反应的化学方程式： 3FeO＋10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O。 ③FeO、Fe2O3分别与HI溶液反应的化学方程式： FeO＋2HI===FeI2＋H2O、 Fe2O3＋6HI===2FeI2＋I2＋3H2O。 稳定性 不稳定，在空气中加热被氧化为Fe3O4 在空气中稳定 在空气中稳定 【例题3】铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣，上述沉淀和残渣分别是(　　) A．Fe(OH)3　Fe2O3 B．Fe(OH)2　Fe2O3 C．Fe(OH)2　Fe(OH)3 D．Fe(OH)2　Fe3O4 【例题4】下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是(　　) A B C D X FeCl2溶液 FeCl3溶液 Fe FeSO4溶液 Y FeCl3 CuCl2 Al Fe2(SO4)3 Z Cl2 Fe NaOH溶液 Cu 3．氢氧化亚铁、氢氧化铁的性质和制法 名称 氢氧化亚铁 氢氧化铁 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色、态，水溶性 白色固体，难溶于水 红褐色固体，难溶于水 与盐酸