第3章第10讲　铁及其化合物-（教师用书）【导学教程】2024新教材新高考化学新编大一轮总复习（鲁科版）

第10讲　铁及其化合物 [课标要求]　1.能列举、描述、辨识铁及其化合物重要的物理和化学性质及实验现象。2.能根据铁及其化合物的性质分析实验室、生产、生活及环境中的某些常见问题，说明妥善保存、合理使用化学品的常见方法。3.能说明铁及其化合物的应用对社会发展的价值、对环境的影响。 考点一　铁及其氧化物 1．铁 (1)位置与物理性质 (2)化学性质 2．铁的氧化物 物质 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 铁元素的 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＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O ►题组一　铁及氧化物的性质 1．下列关于氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁三种氧化物的说法不正确的是(　　) A．铁元素化合价不完全相同 B．氧元素的化合价完全相同 C．氧化亚铁俗称铁红，为红棕色固体 D．铁在氧气中燃烧的产物为黑色固体 解析　铁的三种氧化物中，氧元素的化合价都为－2价；铁元素的化合价不同，氧化铁中铁为＋3价，氧化亚铁中铁为＋2价，四氧化三铁中铁为＋2价和＋3价；氧化铁俗称铁红，是一种红棕色的固体；铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，是一种黑色固体。 答案　C 2．铁与水蒸气反应实验改进前后的装置如图所示： 下列说法错误的是(　　) A．将湿棉花改为浸水的尿不湿，酒精灯由单头改为双头，可提供足量的水蒸气 B．用具支试管可将试管口附近冷凝的水导出，避免冷凝水与灼热铁粉接触 C．肥皂水改为吹泡泡水，收集H2效果更好，点燃效果更明显 D．悬挂的磁铁仅能吸引反应铁粉，不能吸引反应产物 解析　铁、四氧化三铁均可被磁铁吸引，则悬挂的磁铁不仅能吸引铁粉，也能吸引反应产物四氧化三铁，故D错误。 答案　D ►题组二　铁的氧化物组成的确定 3．有一块铁的“氧化物”样品，用140 mL 5.0 mol·L－1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2＋全部转变为Fe3＋，则该样品可能的化学式为(　　) A．Fe2O3　 B．Fe3O4　　 C．Fe4O5　 D．Fe5O7 解析　根据2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，可知铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中n(Fe2＋)＝0.025 mol×2＝0.05 mol，根据电荷守恒得2n(Fe2＋)＋3n(Fe3＋)＝n(Cl－)，则n(Fe3＋)＝0.2 mol，故n(Fe3＋)∶n(Fe3＋)＝0.05∶0.2＝1∶4。故该氧化物可表示为FeO·2Fe2O3，即Fe5O7。 答案　D 考点二　铁的氢氧化物 1．Fe(OH)2和Fe(OH)3的比较 物质 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 热稳 定性 易被氧化，受热分解，产物很复杂 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 制备 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。反应方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 2.Fe(OH)2的制备 下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是①②④。 1．用不含Fe3＋的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备Fe(OH)2沉淀。 (1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入________。 (2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。 (3)生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液，这样操作的理由是________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 解析　(1)Fe2＋易水解，要加入稀