考点15 铁的氢氧化物-2023-2024学年高一化学核心考点归纳与测试（人教版2019必修第一册）

考点15 铁的氢氧化物 【知识梳理】 一、铁的氢氧化物 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色态 白色固体 红褐色固体 溶解性 难溶于水 难溶于水 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 可溶性亚铁盐与碱反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 可溶性铁盐与碱反应： Fe3＋＋3OH－=== Fe(OH)3↓ 二者的关系 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 二、Fe(OH)2的制备 (1)有机覆盖层法 将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应，如图1所示。 (2)还原性气体保护法 用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀，如图2所示。 (3)电解法 用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖一层苯(或煤油)，如图3所示。 【核心归纳】 1．FeO和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＋。 2．Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3与HI反应时，除考虑与H＋的反应外，还考虑Fe3＋被I－还原为Fe2＋。 【对点例题】 例1．（2023·河南河南·高一阶段练习）下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是(　　) A．①②③ B．①②④ C．①②③④ D．②③④ 【答案】B 【解析】Fe(OH)2 在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3 ，发生4Fe(OH)2 ＋O2＋2H2O = 4Fe(OH)3 。要较长时间看到Fe(OH)2 白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。①、②原理一样，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2 处在氢气的保护中；③无法避免氧气与氢氧化亚铁的反应；④中液面加苯阻止了空气进入，能较长时间看到白色沉淀，选B。 例2．（2023·河南·南阳中学高一阶段练习） 某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。 请回答： (1)仪器1的名称______________________。装置5的作用____________。 (2)实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3中溶液不能进入4中。请为装置作一处改进，使溶液能进入4中______________________。 (3)装置改进后，将3中反应后溶液压入4中，在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因____________________________________________。 【答案】(1)滴液漏斗(分液漏斗)　 液封，防止空气进入装置4　 (2)在装置2、3之间添加控制开关　 (3)装置4 【解析】(1)仪器1的名称为分液漏斗。由于Fe(OH)2易被氧气氧化，故装置5的作用是通过液封，防止空气进入装置4。(2)3中溶液不能进入4中的原因是生成的氢气沿着导管通过2逸出，三颈烧瓶中无法形成高压，故只需在2、3之间加一个控制开关。(3)生成灰绿色沉淀说明氢氧化亚铁被部分氧化，其原因应该是装置4中的空气未排尽。 【达标检测】 1．（2023春·上海·高一期末）向300mL0.2mol/L的Fe(NO3)2溶液中加入足量的NaOH溶液，使Fe2+恰好完全沉淀，过滤，小心加热沉淀，直到水分蒸干，再灼烧到质量不在变化，此时固体的质量为 A．5.4g B．4.32g C．4.8g D．6.42g 【答案】C 【解析】300mL0.2mol/L的Fe(NO3)2溶液中加入足量的NaOH溶液，使Fe2+恰好完全沉淀，则生成氢氧化亚铁的物质的量为300mL×0.2mol/L×10-3=0.06mol，过滤，加热，并灼烧得到氧化铁，根据铁元素守恒分析，氧化铁的物质的量为0.03mol，则质量为0.03mol×160g/mol=4.8g。 故选C。 2．（2022秋·浙江杭州·高一校联考期中）下列指定物质之间的转化： Fe 混合溶液溶液 下列说法不正确的是 A．反应①属于置换反应 B．反应②所得混合溶液中与物质的量之比是1∶2 C．反应③的离子方程式为： D．利用反应④制备时需要充分振荡反应液 【答案】D 【解析】A．3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,属于置换反应，A正确； B．Fe3O4+8H+