专题突破14 铁及其化合物-【尖子生系列】2023-2024学年高一化学同步重难点专题突破（人教版2019必修第一册）

必修第一册（人教版2019） 2023-2024学年 第三章 铁金属材料 铁及其化合物 利用“价态二维图”认识铁及其化合物的关系 1.铁及其化合物的“价一类”二维图： 2.铁及其化合物之间的主要转化关系： +3 Fe203 FeCl3 Fe(OH)3 州云 +3 Fe03→fe3t=fe(0H)3 Fe304 060 Fe3O4 Fe0→Fe2*=Fe(0H)2 价态 +2 FeO FeCl2 Fe(OH)2 Fe 0-Fe 单质 氧化物盐 碱物质类别 单质氧化物 盐氢氧化物类别 3.从物质分类的角度理解铁及其化合物的性质 (1)Fe2O3、FeO都是碱性氧化物，能与酸反应生成盐和水。 Fe203+6H+===2Fe3++3H20; Fe0+2H+===H20+Fe2+。 (2)FeSO4和FeCl3都属于盐类，能和碱反应生成Fe(OH)2及Fe(OH)3o Fe2++2OH~===Fe(OH)2↓； Fe3++3OH===Fe(OH)3↓。 (3)Fe(OH)2和Fe(OH)3均属于碱，能与酸反应生成盐和水。 Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H20; Fe(OH)3+3H+==Fe3++3H2O。 4.从化合价的角度理解铁及其化合物的氧化性和还原性： (1)Fe单质中铁元素化合价为0价，仅具有还原性可以被氧化成+2价或+3价的铁 较弱氧化剂 *Fe2+ 如L2、S、H、Cu2+、Ag等 如Fe+2H一H↑+Fe2+Fe 较强氧化剂 如C12等 +Fe3+ 氧化剂 2Fe+3C2—2FeCl3 →Fe3O4(Fe0·Fe203) 02、H20(g)等 高温 3Fe+4H20(g) Fe304+4H2 (2)Fe2+既有氧化性又有还原性。 Zn 化 →Fe++Zn=Fe+Zn Fe2 Cl2 2Fe2++C12— 2Fe3+2CI 酸性 性 KMnO,5Fe2+MnO+8H 溶液 5Fe+Mn2+4H2O 褪色 如2Fe2++C2一 2Fe3++2CI Zn+Fe2+Fe+Zn2+ (3)Fe3+具有较强的氧化性，可被还原为+2价或0价的铁。 还原剂 Fe2+ 如Cu、Fe等 Fe3+. 还原剂 如C、Zn、Co等 Fe 如2Fe3++Cu一2Fe2++Cu2+ 高温 3C0+Fe203 2Fe+3CO2 素养提升 (1)不同价态的铁及铁的化合物在相互转化时，应注意所用氧化 剂和还原剂的强弱不同。 (2)保存亚铁盐时，为了防止被氧化为铁盐，通常在溶液中加少量 铁粉或铁钉。 (3)金属阳离子被还原不一定得到金属单质，如Fe3+被还原可以 生成Fe,也可以被还原生成Fe2+。 【典例】如图为铁及其化合物的“价- Fe2O3 ② FeCl3 类”二维图。 FeO Fe(OH)2 FeCl2 Fe 氧化物 氢氧化物 盐 物质 类别 (1)填写二维图缺失的类别① 和化学式② (2)某同学利用以下试剂研究FeC3性质，进行了如下预测： ①Cl2②Fe③NaOH④H2SO4 ⑤AgNO3 从物质类别上看，FeCl3属于 可能与 发生反应（填序号）： 从化合价角度看，Fe3+具有 性，可能与 发生反 应（填序号）。 【解析】(1)Fe为金属单质，则①为单质；铁的氢氧化物有Fe(OH)2和 Fe(OH)3两种，则②为Fe(OH)3; (2)从物质类别上看，FCl3属于盐，可能与氢氧化钠和硝酸银反应；从化合 价角度看，F3+化合价处于最高价态，具有氧化性，可发生还原反应，可能 与铁发生反应； (3)某工厂用FeCl3溶液腐蚀镀有铜的绝缘板生产印刷电路，其化学原理为 如下反应：Cu+2FeCl3===CuCl2+2FeCl2 ①用单线桥表示电子转移： ②反应中FeCl3作 剂，理由是 ③写出该反应的离子方程式 【解析】(3)反应Cu+2FeCl3===CuCl2+2FeCl2为氧化还原反应，Cu失电子，化 合价升高，发生氧化反应，作还原剂；F元素化合价由+3价降低到+2价，得电子 ,化合价降低，发生还原反应，FeCl3作氧化剂， ①用单线桥表示电子转移为 Cu+2F2e-eCl3===CuCl2+2FeCl2; ②反应中FeCl3中Fe元素化合价由+3价降低到+2价，得电子，化合价降低，发生 还原反应，作氧化剂： ③反应的离子方程式为Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+。 答案：(1)单质Fe(OH)3 (2)盐 ③⑤氧化 ② (3)Cu +2F2e-eCl3===CuCl2+2FeCl2 ②氧化铁元素的化合价由+3价变为+2价 3Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+