第3章 第9讲 铁及其重要化合物的性质和应用（Word教参）-【优化指导】2024高考化学一轮复习高中总复习·第1轮（人教不定项版 新教材 新高考）

第9讲　铁及其重要化合物的性质和应用 复习目标 1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解铁及其重要化合物的主要性质。 2.了解铁及其重要化合物在生产、生活中的应用。 3.了解铁及其重要化合物的制备方法。 考点一 　铁及其氧化物 1．铁的单质 (1)铁在元素周期表中位置及自然界的存在 (2)铁的物理性质 颜色、状态 导电性、导热性 特性 熔点 银白色固体 良好 能被磁铁吸引 1 535 ℃ (3)铁的化学性质 铁的原子结构示意图为，最外层有2个电子，在反应中易失去电子，故铁具有较强的还原性。 ①与非金属的反应 与O2反应 常温 铁锈(成分为Fe2O3·xH2O) 点燃 3Fe＋2O2Fe3O4 与Cl2反应 点燃 2Fe＋3Cl22FeCl3 与S、I2反应 Fe＋SFeS、Fe＋I2FeI2 ②与水的反应 常温下，铁与水不反应，在高温下，铁与水蒸气发生反应：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。 ③与酸的反应(写出离子方程式) 与H＋反应 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 与稀硝酸反应(与氧化性酸反应一般不产生氢气) 硝酸过量 Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O 硝酸少量 3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O 与浓硫酸、浓硝酸反应 常温下钝化，加热分别生成SO2、NO2 ④与某些盐的反应(写出离子方程式) 铁与CuSO4溶液反应：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu(湿法炼铜的原理)，铁与FeCl3溶液的反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。 铁是变价金属元素，与弱氧化剂(如S、HCl、FeCl3、CuSO4、I2等)反应时被氧化为Fe2＋，与强氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3、浓硫酸等)反应时被氧化为Fe3＋。 2.铁的三种氧化物 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 化合价 ＋2价 ＋3价 ＋2价、＋3价 稳定性 不稳定 稳定 稳定 与非氧化性酸 (H＋)反应的 离子方程式 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O 共性 高温时，都能被C、CO、Al等还原剂还原，生成单质铁 ①FeO、Fe3O4与HNO3反应时，除考虑与H＋的反应外，还考虑Fe2＋被HNO3氧化成Fe3＋。 ②Fe2O3、Fe3O4与HI反应时，除考虑与H＋的反应外，还考虑Fe3＋被I－还原为Fe2＋。 (1)铁与稀盐酸、少量Cl2反应均生成FeCl3(　　×　　) (2)常温下，可以用铁制容器储存、运输浓硝酸和浓硫酸(　　√　　) (3)铁在氧气中燃烧或在高温下与水蒸气反应均生成Fe3O4(　　√　　) (4)铁是较活泼的金属，与卤素单质(X2)反应均生成卤化铁(FeX3)(　　×　　) (5)在给定条件下能实现转化：Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq)(　　×　　) 考向1　铁与酸、水蒸气的反应 【例1】某同学设计如下装置进行铁与水蒸气反应的实验，虚线框处的装置用来检验生成的气体。下列说法正确的是(　　) A．实验后，装置B中生成红棕色固体 B．虚线框C处应该选择装置甲 C．实验时将螺旋状铜丝加热变黑后再趁热迅速伸入 试管中，可观察到铜丝由黑变红 D．实验后，将装置B中的固体溶于足量稀硫酸，所得溶液中一定含有Fe3＋ C　解析：铁与水蒸气在高温下反应生成黑色的Fe3O4固体，A错误；氢气的密度小于空气的密度，故虚线框C中应选择装置乙，B错误；实验时将螺旋状铜丝加热变黑后再趁热迅速伸入试管中，H2将CuO还原为Cu，观察到铜丝由黑变红，C正确；实验后，将装置B中的固体溶于足量稀硫酸，由于可能发生反应Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，故所得溶液中不一定含有Fe3＋，D错误。 考向2　铁的氧化物的性质及转化 【例2】(2023·辽宁辽阳模拟)中学化学中经常提到的铁的氧化物有FeO、Fe2O3和Fe3O4，在一定条件下它们之间可以相互转化，在超过1 400 ℃的温度下加热Fe2O3时，Fe2O3会部分失去氧，生成Fe3O4。下列说法错误的是(　　) A．热稳定性：Fe3O4＞Fe2O3 B．Fe2O3俗称铁红，可作油漆的红色颜料 C．Fe3O4为黑色固体，其中＋2价铁与＋3价铁的物质的量之比为1∶2 D．由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物中，铁元素与氧元素的质量比可能为7∶3 D　解析：在超过1 400 ℃的温度下加热Fe2O3时，Fe2O3会部分失去氧，生成Fe3