2025届高三化学一轮复习 铁及其化合物 课件

人教版一轮复习 第三章 金属及其化合物 第3讲 Fe及其氧化物和氢氧化物 第1课时 Fe及其氧化物 1.位于元素周期中的位置 第四周期第Ⅷ族 属于d区 2.价电子排布式 3d64s2 3.价电子轨道表示式 4.原子结构示意图 一、铁的原子结构 二、铁单质的物理性质 银白色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被磁体吸引 自然界中游离态的铁主要存在于陨铁中 三、铁单质的化学性质 铁比较活泼，还原性较强，失去电子后生成＋2价或＋3价的铁 1.与非金属反应 Fe O2 常温： 点燃： Cl2 S、I2 在潮湿的空气中生锈（ ） 三、铁单质的化学性质 2.与H2O反应 例：铁与水蒸气反应，通常有以下两种装置，请回答下列问题： (1)装置一中，装置A的作用：________________________________________________。 装置二中，装湿棉花的作用：________________________________________________。 (2)实验完毕后，取出装置一的少量固体，溶于足量稀盐酸，再滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，试解释原因：____________________________________________________ 提供水蒸气 提供水蒸气 在溶液中Fe3＋被未反应的铁粉完全还原为Fe2＋ 三、铁单质的化学性质 3.与酸反应 Fe 与稀HCl、稀H2SO4等 与浓HNO3、浓H2SO4： 常温下钝化，加热时可将铁氧化为+3价 与稀HNO3 Fe少量 Fe过量 三、铁单质的化学性质 4.与盐反应 湿法炼铜：Fe与CuSO4溶液 与Fe3+反应 三、铁的氧化物   氧化亚铁(FeO) 氧化铁(Fe2O3) 四氧化三铁(Fe3O4) 俗称 — 颜色、状态 溶解性 类别 铁的价态 铁红 磁性氧化铁 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体(有磁性) 不溶于水 碱性氧化物 碱性氧化物 不是碱性氧化物 ＋2 ＋3 ＋2、＋3 三、铁的氧化物 氧化亚铁(FeO) 氧化铁(Fe2O3) 四氧化三铁(Fe3O4) 与HCl反应 稳定性 与CO、Al反应 Fe3O4与足量稀HNO3、HI反应 用途 FeO＋2H＋=== Fe2＋＋H2O 6H＋＋Fe2O3=== 2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋=== 2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O 稳定 稳定 Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料， 赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁的原料 习题讲解 【易错辨析】 1．铁位于元素周期表中第四周期第ⅧB族(　×　) 2．氧化铁能与酸反应，所以可用于制作红色染料(　×　) 3．用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸(　√　) 4．铁与过量的硫粉共热产物是Fe2S3(　×　) 5．Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2(　×　) 习题讲解 1．化学让生活更美好。下列说法不正确的是(　　) A．钢铁使用要尽可能减少钢铁的氧化损耗，Fe2O3是一种碱性氧化物 B．常温下，铁的氧化物都不溶于水，也不与水反应 C．故宫是中国最大的古代文化艺术博物馆，氧化铁可作故宫红色外墙的涂料 D．氧化亚铁在空气中加热会被迅速氧化成三氧化二铁 D 习题讲解 解析：氧化亚铁在空气中加热会被迅速氧化成四氧化三铁，故D错误。 习题讲解 2．(2024·三门峡高三月考)下列关于铁的三种氧化物FeO、Fe2O3、Fe3O4的叙述不正确的是(　　) A．铁的三种氧化物中铁元素的化合价不完全相同 B．都是碱性氧化物，都能与盐酸反应生成氯化铁和水 C．氧化亚铁可应用于瓷器制作中使釉呈绿色 D．四氧化三铁中铁元素有＋2价和＋3价，它是一种纯净物 B 习题讲解 解析：FeO中铁元素的化合价为＋2价，Fe2O3中铁元素的化合价为＋3价，Fe3O4为复杂的氧化物，其中铁元素的化合价为＋2、＋3价，故A正确；FeO、Fe2O3为碱性氧化物，FeO与盐酸反应：FeO＋2HCl===FeCl2＋H2O，Fe2O3与盐酸反应：Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O，Fe3O4不属于碱性氧化物，与盐酸反应：Fe3O4＋8HCl===FeCl2＋2FeCl3＋4H2O，故B错误；氧化亚铁是一种黑色粉末，可用作色素，应用于瓷器制作中使釉呈绿色，故C正确；四氧化三铁是复杂的氧化物，属于纯净物，故D正确。 习题讲解 3．向含有1 mol HNO3和1 mol H2SO4的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，溶液中金属阳离子a、b与所加铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有NO)。下列有关判断不正确的是(　　) A．a表示Fe3＋的关系曲线 B．n1＝0.75 C．P点时，n(Fe2＋)＝0.5625 mol D．向P点溶液中加入铜粉，最多可溶解14.4 g C 习题讲解 解析：该反应可以看做两步：①Fe＋4H＋＋NO－3 ===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，硝酸根离子过量，氢离子不足；②2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。a表示Fe3＋的关系曲线，A正确；溶液中共有3 mol H＋参加反应，消耗0.75 mol铁，B正确；P点n(Fe2＋)＝n(Fe3＋)，两者均为0.45 mol，C不正确；P点剩余0.45 mol Fe3＋，消耗0.225 mol铜，质量为14.4 g，D正确。 习题讲解 4．准确称取某种铁的氧化物2.88 g，用足量的CO进行还原，将生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀4.00 g，计算该氧化物的化学式：________ 答案　FeO 解析　4.00 g CaCO3沉淀的物质的量为0.04 mol，则CO、CO2的物质的量均为0.04 mol，增加的氧元素为0.04 mol，质量为0.04 mol×16 g·mol－1＝0.64 g，铁的氧化物中氧元素的质量为0.64 g，铁元素的质量为2.88 g－0.64 g＝2.24 g，铁的氧化物中铁元素与氧元素的物质的量之比为2.24 g56 g·mol－1 ∶0.04 mol＝1∶1，则这种铁的氧化物的化学式为FeO。 习题讲解 6．(2024·丽江质检)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＋，则该样品的化学式可能为________。 答案　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－)＝0.14 L×5 mol·L－1＝0.7 mol，则n(Fe3＋)＝0.2 mol，故n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝0.05 mol∶0.2 mol＝1∶4，故该氧化物可表示为FeO·2Fe2O3，即Fe5O7。 6FeO＋O22Fe3O4 $$