(配套教参)第三章 第2讲 铁及其化合物-【高考领航】2024高考化学大一轮复习教师用书word+课件PPT（新教材，人教版）

第2讲　铁及其化合物 复习目标 知识构建 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)铁的位置与结构 (2)物理性质 颜色、状态 导电、导热性、延展性 特性 银白色、固体 良好 被磁铁吸引 (3)化学性质 阅读教材必修第一册·P69“思考与讨论”铁与不同氧化剂反应时，铁的化合价有何异同？ 提示：铁与弱氧化剂(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＋。 2．铁的氧化物 (1)物理性质 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗称 铁红 磁性氧化铁 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 ＋2价 ＋3价 ＋2价，＋3价 (2)化学性质 FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应的离子方程式为 FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O， Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O， Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。 FeO和Fe3O4与HNO3反应时，除考虑与H＋的反应外，还要考虑Fe2＋被HNO3氧化成Fe3＋。 正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)铁表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化。(×) (2)铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X2)反应的生成物均为FeX3。(×) (3)过量的铁与氯气反应生成FeCl2。(×) 题组一　铁的性质 1．铁有＋2、＋3价两种价态，单质铁与________(填下列编号，下同)反应时只生成＋3价铁；与________反应时只生成＋2价铁；与________反应时既生成＋2价铁也生成＋3价铁。 所选试剂：①Cl2　②O2　③H2O(g)　④S ⑤盐酸　⑥稀硝酸(足量)　⑦稀硫酸 ⑧CuSO4溶液　⑨FeCl3溶液 答案：①⑥　④⑤⑦⑧⑨　②③ 2．在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉，得到的Fe2＋的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。 ①Fe3＋　②Fe2＋　③Fe、Fe2＋　④Fe2＋、Fe3＋ (1)AB段铁元素以________形式存在。 (2)BC段铁元素以________形式存在。 (3)CD段铁元素以________形式存在。 解析：向稀HNO3中加入铁粉，开始时稀HNO3过量应生成Fe3＋，随加入铁粉量的增加，HNO3反应完全后，发生反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，最后全部转化为Fe2＋。 答案：(1)①　(2)④　(3)③ [拓展延伸]　(1)上题图AB段、BC段消耗铁的物质的量之比是多少？ (2)若将稀硝酸换作稀硫酸，试画出得到的Fe2＋的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系图。 提示：(1)BC段发生反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，反应中n(Fe3＋)∶n(Fe)＝2∶1，而Fe3＋是由AB段反应的铁生成的，则上题图AB段、BC段消耗铁的物质的量之比是2∶1。 (2)铁与稀硫酸只能生成Fe2＋，图像如下： 思维建模　数轴法分析铁与稀HNO3反应的产物 题组二　铁的氧化物 3．中科院化学所研制的晶体材料——纳米四氧化三铁，在核磁共振造影及医药上有广泛用途，其生产过程的部分流程如下所示。 FeCl3·6H2OFeOOH纳米四氧化三铁 下列有关叙述不合理的是(　　) A．纳米四氧化三铁具有磁性，可作为药物载体用于治疗疾病 B．纳米四氧化三铁可分散在水中，它与FeCl3溶液中分散质直径大小相等 C．在反应①中环丙胺的作用可能是促进氯化铁水解 D．反应②的化学方程式为6FeOOH＋CO===2Fe3O4＋3H2O＋CO2 解析：B　纳米四氧化三铁为磁性纳米晶体材料，可作为药物载体用于疾病的治疗，A合理；纳米四氧化三铁分散在适当的分散剂中形成的分散系属于胶体，不同于溶液中溶质粒子的直径，B不合理；反应①中环丙胺不参加反应，但加入环丙胺后FeCl3发生水解生成FeOOH，即环丙胺会促进氯化铁的水解，C合理；由制备过程可知，反应②的反应物为FeOOH和CO，由一种生成物为Fe3O4和质量守恒定律可知，反应为6FeOOH＋CO===2Fe3O4＋3H2O＋CO2，D合理。 4．以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金属硫酸盐)为原料，生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如图