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第10讲 铁及其重要化合物
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考情分析
网络构建
考点一 铁及其氧化物
【夯基·必备基础知识梳理】
知识点1 铁
知识点2 铁的重要化合物
【提升·必考题型归纳】
考向1 考查铁及其化合物的性质与应用
考向2 考查氢氧化亚铁的制备
考向3 考查铁及其化合物的有关计算
考点二 铁及其化合物的转化及应用
【夯基·必备基础知识梳理】
知识点1 亚铁盐的性质及应用
知识点2 铁盐的性质及应用
知识点3 Fe2+和Fe3+的检验
知识点4 “铁三角”的转化关系及其应用
【提升·必考题型归纳】
考向1 考查Fe2+、Fe3+ 的性质及其检验
考向2 考查“铁三角”的转化及应用
考向3 实验探究铁及其重要化合物的转化关系
真题感悟
考点要求
考题统计
考情分析
铁及其化合物的性质及应用
2023浙江1月卷4题,2分
2022广东卷6题,3分
2021河北卷1题,3分
分析近三年高考试题,从分值来看,铁所占的比重最大,除铁是重要的金属元素外,还取决于铁元素与生产生活的紧密联系,Fe、Fe2+、Fe3+之间的转化,以及所承载的氧化还原反应等重要知识点。考查内容主要集中在“铁三角”,Fe与酸的反应,铁的变价、Fe(OH)2和Fe(OH)3的性质等。考查内容能在多种题型中出现,选择、简答、实验、推断、计算都有。
预测新的一年高考可能会在选择题中考查铁及其化合物的性质和应用与转化,在化工流程题或综合实验题中考查铁及其化合物的转化。
Fe2+、Fe3+的检验
2023湖南卷7题,3分
2022广东卷11题,3分
2021湖南卷3题,3分
铁及其化合物的转化
2023浙江1月卷16题,2分
2021广东卷10题,2分
考点一 铁及其氧化物
知识点1 铁
1.存在及位置:
(1)存在:主要以化合态(陨石除外)的形式存在,在地壳中的含量居第______位,铁矿石有赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)、菱铁矿(FeCO3)、黄铁矿(FeS2)等。
(2)位置:铁位于元素周期表中第______周期______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.结构
3.铁的物理性质:______色固体,熔点较______,具有良好的导热、导电、延展性,能被磁铁吸引。
4.铁的化学性质
铁元素性质活泼,有较强的还原性,主要化合价为+2价和+3价。
(1)与非金属单质的反应
①与O2的反应:
常温:铁在______的空气中被腐蚀生成铁锈,其主要成分为______。
点燃:3Fe+2O2Fe3O4。
②与Cl2的反应:2Fe+3Cl22FeCl3。
③与S的反应:Fe+SFeS。
④与I2的反应:Fe+I2FeI2
(2)与水的反应
常温下铁与水不反应,在高温条件下与水蒸气反应:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。
(3)与酸的反应
酸
化学方程式或现象
稀H2SO4
Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
稀HNO3
Fe不足
Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
Fe过量
3Fe+8HNO3===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
浓HNO3、浓H2SO4
常温下______
(4)与某些盐溶液反应
①与CuSO4溶液反应的离子方程式:Fe+Cu2+===Fe2++Cu。
②与FeCl3溶液反应的离子方程式:2Fe3++Fe===3Fe2+。
【易错提醒】①Fe与Cl2反应无论用量多少都生成FeCl3,而Fe与盐酸反应生成FeCl2。
②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。
③铁与一般氧化剂(如S、HCl、FeCl3、CuSO4、I2等)反应时被氧化为Fe2+,铁与强氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4等)反应时被氧化为Fe3+。
④在电化学中铁作负极时电极反应式为Fe-2e-=Fe2+。
5.铁的冶炼
(1)原料:铁矿石、焦炭、空气、石灰石。
(2)设备:高炉。
(3)主要反应:
①还原剂的生成:C+O2CO2,CO2+C2CO;
②铁的生成:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
知识点2 铁的重要化合物
1.铁的氧化物
1)铁的氧化物物理性质
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗称
______
____________
色态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
溶解性
难溶于水
难溶于水
难溶于水
铁的价态
______价
______价
+