第4单元 第2讲 铁及其化合物-【金版教程】2026年高考化学一轮复习解决方案全书word（不定项版）

学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 第2讲 铁及其化合物 复习目标1 1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解铁及其重要化合物的主要 性质。了解这些物质在生产、生活中的应用。2.结合实例认识铁及其化合物的多样性,了解 通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化。 考点一 铁及其氧化物、氢氧化物 必备 知识梳理 1. 铁的结构和物理性质 在第四周期第W族 ) ③银白色 金属 物理 性质 ) 易被磁铁 吸引 在地壳中的含量排名第 叫四位 2. 铁的化学性质 Fe:O.+H 高温HO 非氧化性酸1 r或fEe单质 Fe”H: 非金属 氧化性酸 +Fe或Fe2 盐溶液 Fe2 (1)与非金属单质反应 反应条件 现象 非金属 化学方程式 常温、潮湿空 因发生supl(01)吸氧腐蚀生成疏松 气中 的暗红色铁锈 O2 stupl(04)3Fe+20- 剧烈燃烧,sup1(02)火星四射,生成 点 点燃 supl(03)黑色固体 FeO 加热 引发反应后停止加热,混合物保持红 supl(05)Fe+5FreS 1 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 热,反应持续进行,生成黑色固体 Cl 加热 反应剧烈,产生supl(0棕褐色的烟 2FeCl, (2)与HO反应 铁与冷水、热水均不能发生反应,但在高温下能与supl(08)水蒸气反应;supl(09)3Fe+4HC 高温 FeO+4H。 (③)与酸反应 ①与稀盐酸、稀磕酸等发生置换反应:supl(10)Fe+2H+Fe2++H1 ②与强氧化性酸(浓疏酸、浓硝酸、稀硝酸)反应 1.常温下,铁在浓HSO、浓HNO;中发生supl(11)钝化 iì加热时: 与浓疏酸: 与浓硝酸:stupl(13)Fe+6HNO:(浓)Fe(NO)+3NO, +3HQ。 与稀硝酸:Fe(不足)+4HNO(稀)-FeONO)+NO++2HC 3Fe(过量)+8HNO(稀)3Fe(NO)+2NOt+4HO (4)铁与某些盐溶液反应 铁与FeCl;溶液、CuSO。溶液反应的离子方程式分别为)supl(14)Fe十2Fe3+-3Fe2土、 supl(15)Fe+Cu2+-Fe2++Cu 3. 铁的氧化物 名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁 化学式 supl(01)FeO supl(02)FeO. supl(03)Fe.O 色、态 sup1(04)黑色粉末 sup1(05)红棕色粉末 supl(0黑色晶体 俗名 sup1(07)铁红 sup1(08)磁性氧化铁 铁元素化合价 supl(09)+2 supl(10)+3 supl(11)+2、+3 物质类别 sup1(12)碱性氧化物 supl(13)碱性氧化物 不是碱性氧化物 化学 supI(14)FeO+2H+ supl(15)FeO:+ supl(16)FeO+ 与H+反应 性质 6H_ 8H+--Fe2++2Fe3+ 2 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 Fe2++HQ 2Fe3++3HQ +4H 不稳定,在空气中受 稳定性 热迅速被氧化为 在空气中稳定 在空气中稳定 FeO 4.氢氧化亚铁、氢氧化铁的性质和制法 名称 氢氧化亚铁 氢氧化铁 化学式 supl(oDFe(OHD supl(02)Fe(OHD). 色、态,水溶性 supl(03)白色固体,难溶于水 supl(04)红褐色固体,难溶于水 supl(05)Fe(OH)+2H+-Fe2 + sup1(0)Fe(OH+3H+--Fe3+ 与H反应 2HC +3HO 不稳定,易被空气中的氧气氧化,颜 色由supl(07)白色→sup1(08)灰绿色 较稳定,在空气中久置会部分失水 稳定性 →sup1(09)红褐色: 生成铁锈,受热易分解:) supI(10)4Fe(OH)+O+ 2HO-4Fe(OH; 新制FeSO4溶液与 铁盐与可溶性减反应:) NaOH溶液隔绝空气反应;) 制取 sup1(13)Fe3++3OH- supl(12)Fe2++2OH--=Fe(OH)2 ---Fe(OH)31 1 易错游析. 判断下列说法的正误,并指出错误说法的错因 (1)铁元素位于元素周期表中第四周期VIIB族。(×) 错因:铁元素位于VIII族。 (2)Fe与S混合加热生成FeS。(X) 错因:Fe与S混合加热生成FeS。 (3)Fe分别与氧气、盐酸反应得到相同的氧化物。(×) 错因:Fe与Cl反应生成FeCl,与盐酸反应生成FeCh。 (4)FeO.中Fe的化合价有+2价和+3价,因而FeO.是FeO与FeO;的混合物。(×) 错因:FeO;是一种化合物,不是混合物。 3 :学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxK.com 您身边的互联网+教辅专家 (5)氢氧化铁与HI溶液反应仅能发生中和反应。(×) 错因:Fe3+与I一会发生氧化还原反应。 ()可用铁制容器运输浓疏酸,是因为铁与浓疏酸常温下不反应。(×) 错因:Fe与浓疏酸在常温下钝化,钝化是化学变化。 名师 思维建模 一、铁及其氧化物、氢氧化物的性质 1. 铁的还原性较强,失去电子后生成十2价或十3价的铁。生成不同价态的反应关系如下; 弱氧化剂如H'、Cu”、Fe.s、I {生成+2价 H.O(g).0.(燃烧) 生成+2价和+3价 强氧化剂如Cl、Br、硝酸 ,生成+3价 注意:铁分别与氧气和盐酸反应所得的产物中铁元素的价态不同,Fe与Cl反应无论用量多 少都生成FeCl,而Fe与盐酸反应生成FeCl 2. FeO、FeO、Fe(OH),与足量HNO;反应时,发生氧化还原反应,Fe2+被HNO;氧化成 Fe3十。 3. FeO、FeO、Fe(OH;与足量HI溶液反应时,发生氧化还原反应,Fe3+被I还原成Fe} 十。 二、判断铁氧化物组成的方法 设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为m:n,则氧化物中n(Fe):n(O)=m56:n16=a: 若。:万一1:1,则铁的氧化物为FeO 若a:b-2:3,则铁的氧化物为FeO; 若a:b-3:4,则铁的氧化物是FeO.或FeO与FeO.物质的量之比为1:1的混合物或FeO. FeO、FeO.的混合物(其中FeO、FeO,物质的量之比为1:1,FeO;为任意值) 三、氢氧化亚铁的实验室制法 1. 要制备氢氧化亚铁,并使氢氧化亚铁长时间保持白色沉淀的状态,注意两点:一是要减少 溶液中氧气的含量,防止溶液与空气的接触;二是要防止溶液中出现铁离子。 2. 制备Fe(OH):时常用的三种防氧化措施 4 :学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxK.com 您身边的互联网+教辅专家 方法一:有 将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下,并在液 机覆盖层 面上覆盖一层笨或煤油(不能用CCl),以防止空气与 法 Fe(OH,接触发生反应,如图所示 方法二:还 用H,将装置内的空气排尽后,再将亚铁盐与NaOH溶 原性气体 液混合,这样可长时间观察到白色沉淀,如图所示 护法 方法三:电 用铁作阳极,电解NaCI(或NaOH)溶液,并在液面上 Fr 解法 覆盖笨或煤油,如图所示 过 关键 能力提升 角度一 理解与辨析铁及其氧化物的性质 1. 下列有关铁的性质的说法正确的是( ) A. 铁的化学性质比较活泼,所以铁在自然界中全部以化合态存在 B. Fe在足量Cl.中燃烧生成FeCh,在少量Cl.中燃烧生成FeCl C. 在加热条件下,过量铁粉与浓硝酸反应生成Fe(NO)、NO,和HO D. 铁与水蒸气在高温下的反应产物为FeO.和H2 答案:D 2. 关于铁的三种氧化物(FeO、Fe;O、FeO)的下列叙述正确的是 >. A. 铁的三种氧化物中铁元素的化合价完全相同 B. 都是碱性氧化物,都能与盐酸反应生成氧化铁和水 C. 氧化亚铁可应用于瓷器制作中使轴呈绿色 D. 四氧化三铁中铁元素有十2价和十3价,它是一种混合物 答案:C 角度二 探究与创新Fe(OH),的制备实验 3. 某同学欲利用如图装置制取能较长时间存在的Fe(OH),其中实验所用溶液现配现用且蒸 水先加热煮沸。下列分析正确的是( ) n 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 NOH - 溶液 A. X可以是稀疏酸或稀硝酸或稀盐酸 B. 实验开始时应先关闭止水夹a、打开止水夹b,再向烧瓶中加入X C. 反应一段时间后可在烧瓶中观察到白色沉淀 D. 反应结束后若关闭止水夹b及分液漏斗活塞,则Fe(OH),可较长时间存在 答案:D 4. 用下列方法可制得白色的Fe(OH;沉淀:用不含Fe3+的FeSO;溶液与不含O.的NaOH 溶液反应制备。 (1)用疏酸亚铁晶体配制上述FeSO.溶液时还需加入 (2)除去蒸水中溶解的O,常采用 的方法。 (3)生成白色Fe(OH;沉淀的操作是用长滴管吸取不含O.的NaOH溶液,插入FeSO.溶液液 面下,再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是 答案:(1)铁屑(2)加热煮沸(3)避免生成的Fe(OH):与氧气接触而被氧化 考点二 Fe2+、Fe3+的性质及检验 铁及其重要化合物的相互转化 必备 知识梳理 1. 亚铁盐和铁盐 (1)亚铁盐 Fe2既有氧化性,又有还原性。 ①氧化性:Fe2+与Zn反应的离子方程式为supl(01)Fe2t+Zn-Zn2+Fe ②还原性:Fe2+与Cl反应的离子方程式为sup1(02)2Fe2+Cl-2Fe3++2Cl (2)铁盐 ①Fe3+具有较强的氧化性。Fe3+与Cu、I-反应的离子方程式分别为sup1(03)2Fe3土+ Cu2Fe2+Cu2+、supl(04)2Fe3++21-2Fe2+I ②特性:含有Fe’+的盐溶液遇到supl(05)KSCN时变成红色 ③FeCl.易水解:将其饱和溶液滴入沸水中制备胶体的化学方程式为supl(0FeCl;+3HC 6 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 △ Fe(OHD(胶体)+3HCl 2. 含Fe3+、Fe2+的混合溶液中Fe3+、Fe2+的检验 ()Fe3+的检验 和※ 滴加KSCN溶液 溶液变红色,说明含有Fe; 淀粉-K试纸 试纸变蓝色,说明含有Fe” (②)Fe2+的检验 滴加酸性 酸性KMnO.溶液紫色褪去. KMnO.溶液 说明含有Fe2 滴加K[Fe(CN,]溶液 有蓝色沉淀生成, 说明含 有Fe2 3. 铁及其重要化合物的相互转化 写出标号处的化学(或离子)方程式,合理即可。 FeO.- H o0) Cu. ① eoofFe(oH: H 0F Z 单质 氧化物 盐 破物质类别 高温 ①sup1(o1DFeQ+2Al 2Fe+AlO:(或FeyO+3co 高温 2Fe+3CO等) 高温 ②sup1(O2)3Fe+4HO(g)FeO+4H(或3Fe+20FeO 点燃 ③supl(03)Fe+2H--Fe2++H1 sup1(05)4Fe(OH)+O+2HO-4Fe(OH) 易错辩析 判断下列说法的正误,并指出错误说法的错因。 (1)若溶液中含有Fe3+,向其中加入KSCN溶液可观察到有红色沉淀生成。(×) 7 :学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxK.com 您身边的互联网+教辅专家 错因:应该是红色溶液。 (2)FeCl、FeCh、Fe(OH)。均能通过化合反应制取。(×) 错因:Fe(OH,不能通过化合反应制取。 (3)除去Cu2+中混有的Fe3+可向溶液中加入铜粉。(×) 错因:2Fe3++Cu-2Fe2++Cu2+,有Fe2+生成。 (4)用酸性KMnO,溶液检验FeCl;溶液中是否含有FeCl。(×) 错因:C1一也能与KMnO反应,使其褪色。 (5)中性溶液中可能大量存在Fe3+、C1-、Na+、SO2一4。(×) 错因:溶液呈中性时,Fe3+转化为Fe(OH,不能大量存在。 名师 思维建模 一、检验Fe2+和Fe3+时的注意事项 1. 检验Fe2时不能先加氧水,后加KSCN溶液;也不能将加了KSCN溶液后的混合溶液加 入足量的新制氢水中(新制氧水可能氧化SCN一)。 2. Fe3+、Fe2+、C1-同时存在时不能用酸性KMnO.溶液检验Fe2+(C1也会还原酸性KMnO)。 二、混合溶液中Fe+、Fe2+的除去方法 1. 除去Mg2+中混有的Fe3的方法 向混合溶液中加入MgO、MgCO、Mg(OH;中的一种,与Fe3+水解产生的H+反应, 促进 Fe3+的水解,将Fe3+转化为Fe(OH);沉淀而除去。 2. 除去Cu2+中混有的Fe3+的方法 向混合溶液中加入CuO、CuCO、Cu(OH、Cu(OH)CO;中的一种,与Fe3+水解产生的H +反应,促进Fe3+的水解,将Fe3+转化为Fe(OH);沉淀而除去。 3. 除去Mg2+中混有的Fe2+的方法 先加入氧化剂(如HO)将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,再按1的方法除去溶液中的Fe3+。 4. 除去Cu2+中混有的Fe②+的方法 先加入氧化剂(如H.O)将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,再按2的方法除去溶液中的Fe3+。 三、铁及其化合物转化关系的应用 1. 判断离子能否共存 (1)Fe2+与NO-3(H+)、CIO、MnO一4(H)因发生氧化还原反应而不能共存。 8 :学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxK.com 您身边的互联网+教辅专家 (2)Fe3+与S2-、I、SO2-3因发生氧化还原反应而不能共存。 (3)Fe3+与HCO一3、CO2-3等因水解相互促进而不能共存。 2. 盐溶液的配制与保存 Fe的盐溶液 加少量铁粉,防止Fe*被氧化 Fe*的盐溶液 加少量相应的酸,防止Fe水解 3. 物质的制备 制备无水FeCl。 在HCl气流中加热蒸干FeCl.溶液 制备Fe(OH).胶体 向沸水中加入饱和FeCl,溶液并煮 沸至液体呈红褐色 4. 净水剂 高铁酸钾(KFeO)中的Fe为十6价,是一种高效复合净水剂。 (1)由于具有强氧化性能杀菌、消毒 (2)由于反应后还原产物为Fe3+,Fe3+在溶液中水解生成氢氧化铁胶体,能吸附水中的悬浮 杂质,起到净水的作用。 关键 能力提升 角度一 理解与辨析Fe2+、Fe3+的性质及检验 1. 根据下列实验操作和现象所得到的结论不正确的是( ) 选项 实验操作和现象 结论 向沸水中滴加少量饱和FeC;溶液,得到红福色液体. A 所得红褐色液体是胶体 用激光笔照射可观察到光亮的“通路” 向FeCl;溶液中滴加KI溶液,再滴加淀粉溶液,溶液显 B 氧化性:Fe3+一I 蓝色 向FeCl;溶液中滴加几滴KSCN溶液,溶液显红色,再 还原性:Fe>Fe2+ 加入过量铁粉,溶液红色褪去 向FeSO.溶液中通入氛气,再滴加几滴KSCN溶液,溶 D Fe2+被完全氧化为Fe3+ 液显红色 :学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 D.zxxK.CoT 您身边的互联网+教辅专家 答案:D 解析:向FeSO.溶液中通入氧气,再滴加几滴KSCN溶液,溶液显红色,证明Fe2+被氧化 为Fe3+,不能判断是否被完全氧化,D错误。 2. 证明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的实验方法合理的是( ~ A. 只需滴加KSCN溶液 B. 先滴加氧水,再滴加KSCN溶液后显红色 C. 先滴加KSCN溶液,不显红色,再滴加氢水后显红色 D. 滴加澳水,溶液褪色 答案:C 角度二 分析与推测铁及其重要化合物之间的转化 3. (②025广东湛江部分学校模拟)含Ee物质的分类与相应化合价关系如图所示,c和f均为 盐酸盐,其中f晶体熔点为306C,沸点为316C。下列推断不合理的是( ) 单质化物碱 盐 物质类别 A. 检验f溶液中是否含c,可向f溶液中依次加入KSCN溶液和双氧水 B. a与Cl可直接化合生成f,f为分子晶体,含有共价键 C. 含d矿石可冶炼a,f可用于制作印刷电路板 D. 向盛有c溶液的烧杯中滴加NaOH溶液,存在c→b→e的转化 答案:A 解析:根据“价一类”二维关系,a、b、c、d、e、f分别为Fe、Fe(OH、FeCh、FeO、Fe (OH)、FeCl。检验Fe3+中是否含有Fe2+,向溶液中加入KSCN溶液,Fe3+有干扰,应用 铁气化钾检验,A不合理。 4.(2025辽宁实验中学高三期中)元素的“价-类”二维图是我们学习元素及其化合物相关知 识的重要模型和工具,它指的是以元素的化合价为纵坐标,以物质的类别为横坐标所绘制的 二维平面图像。下图为铁元素的“价一类”二维图,其中的箭头表示部分物质间的转化关系 0