2026届高三化学一轮复习 第10讲 铁、钴、镍及其化合物

第10讲　 铁、钴、镍及其化合物 (2023·浙江1月)探究铁及其化合物性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是(　　)   A B C D 实验方案 往FeCl2溶液中加入Zn片 往Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN 溶液，再加入少量K2SO4固体 将食品脱氧剂样品中的还原铁粉 溶于盐酸，滴加KSCN溶液 向沸水中逐滴加5～6滴 饱和FeCl3溶液，持续煮沸 现象 短时间内无明显现象 溶液先变成血红色后无明显变化 溶液呈浅绿色 溶液先变成红褐色再析出沉淀 结论 Fe2＋氧化能力比Zn2＋弱 Fe3＋与SCN－反应不可逆 食品脱氧剂中没有＋3价铁 Fe3＋先水解得Fe(OH)3再聚集成Fe(OH)3沉淀 【真题导入】 D 【知识体系】 ①Fe与Cl2、I2、S反应：______________________；________________。 ②Fe与水蒸气反应的化学方程式：___________________________________。 ③与氧化性酸(如HNO3)的反应(写离子方程式，下同) Fe与过量稀HNO3的反应：__________________________________________。 Fe与少量稀HNO3的反应：__________________________________________。 ④Fe与FeCl3溶液反应：________________。⑤Fe与CuCl2溶液反应：________________。 Fe＋Cu2＋= Fe2＋＋Cu 【考点梳理】 考点1 铁及其化合物 1、铁单质 化学式 俗称 色态 FeO — Fe2O3 Fe3O4 铁红 磁性氧化铁 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 【考点梳理】 2、铁的氧化物 ★FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应的离子方程式：______________________、________________________ 、 。 ★FeO与稀HNO3反应的离子方程式： ； ★FeO、Fe2O3分别与HI溶液反应的离子方程式： ____________________ __、 。 FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O 3FeO＋＋10H＋=3Fe3＋＋NO↑＋5H2O FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋＋2I－=2Fe2＋＋I2＋3H2O 化学式 与盐酸反应 与HI反应 制备 二者关系 Fe(OH)2 白色     可溶性亚铁盐与碱溶液反应： 强碱：__________________ ； 弱碱： ； 空气中，Fe(OH)2能够迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成______色，最后变成______色，化学方程式为_______________ 。 Fe(OH)3 红褐色     可溶性铁盐与碱溶液反应： 强碱：_________ ； 弱碱： ； 空气中，Fe(OH)2能够迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成______色，最后变成______色，化学方程式为_______________ 。 3、铁的氢氧化物 Fe(OH)2 ＋2H＋ = Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋ = Fe3＋＋3H2O 【考点梳理】 2Fe(OH)3＋2I－＋6H＋ = 2Fe2＋＋I2＋6H2O Fe(OH)2＋2H＋ = Fe2＋＋2H2O Fe2＋＋2OH－= Fe(OH)2↓ Fe3＋＋3OH－= Fe(OH)3↓ Fe2＋＋2NH3·H2O= Fe(OH)2↓＋2NH4+ Fe2＋＋2NH3·H2O= Fe(OH)2↓＋2NH4+ 灰绿 红褐 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O = 4Fe(OH)3 ★几种典型的制备Fe(OH)2的方法 方法 氢气 氛围中 电解法 隔绝 空气 装置 说明 先打开止水夹，生成的氢气排尽装置中的空气，关闭止水夹，将硫酸亚铁被压入氢氧化钠溶液。 利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀，阳极为铁，阴极为石墨。 用不含Fe3＋的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水 配制的NaOH溶液反应制备 【考点梳理】 4、铁盐和亚铁盐的性质对比   性质 检验 铁盐(Fe3＋) 具有较强的氧化性 Fe2＋：_________________________________ ； ②Fe3＋Fe2＋：____________________； ③Fe3+和Zn反应： 。 ①KSCN溶液 ②苯酚 ③NaOH溶液 亚铁盐(Fe2＋) 强还原性，弱氧化性 ①还原性，如Fe2＋与H2O2反应：_______________________ ； ②氧化性，如Fe2＋与Zn反应： ； ①KSCN溶液和氯水 ②酸性高锰酸钾 ③铁氰化钾 ④NaOH溶液 【考点梳理】 2Fe3＋＋＋H2O=2Fe2＋＋＋2H＋ 2Fe3＋＋2I－⇌2Fe2＋＋I2 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O Zn＋Fe2＋= Fe＋Zn2＋ Zn＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Zn2＋ Zn ＋ Fe2＋= Fe ＋Zn2＋ ①价类二维图视角 【考点梳理】 5、铁及其化合物之间的转化 ②氧化还原视角 【考点梳理】 考点2 钴、镍及其化合物 铁Fe、钴Co、镍Ni位于周期表第四周期、第Ⅷ族，其物理性质和化学性质都比较相似，合称铁系元素。 Co能形成Co(Ⅱ)、Co(Ⅲ)两种氧化态的化合物。Co(Ⅱ)盐在某些方面与Fe(Ⅱ)盐相似，例如，可溶盐有相同结晶水CoSO4·7H2O、FeSO4·7H2O，水合离子有颜色，[Co(H2O)6]2+为桃红色，[Fe(H2O)6]2+为浅绿色。然而Co(Ⅱ)水合离子还原性比Fe(Ⅱ)弱，在水溶液中稳定存在，在碱性介质中能被空气氧化。 1、铁系元素 2、钴、镍及其化合物的常见性质 【考点梳理】 1、(2024·新课标卷)实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气反应。错误的是( ) A. 反应为3Fe+4H2O(g)==Fe3O4+4H2 B. 酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好 C. 用木柴点燃肥皂泡检验生成的氢气 D. 使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉 D 【典例分析】 2、(2023江苏卷）室温下，探究溶液的性质，下列实验方案能达到目的的是( ) B 【典例分析】 3、（2021·河北卷）“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。错误的是( ) A．钢是以铁为主的含碳合金 B．钢的含碳量越高，硬度和脆性越大 C．生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高 D．冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3 【典例分析】 C 4、(2021·广东卷)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。不合理的是(　　) A．a可与e反应生成b B．b既可被氧化，也可被还原 C．可将e加入浓碱液中制得d的胶体 D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系 C 【典例分析】 5、(全国卷Ⅱ)某班同学用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。回答下列问题： (1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是__________________。 (2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2＋氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_____________________ 。 (3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是___________________________________。 防止Fe2＋被氧化 2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－ 隔绝空气（排除氧气对实验的影响） 【典例分析】 (4)丙组同学取10 mL 0.1 mol·L－1KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验： ①第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色； ②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀； ③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。 实验②检验的离子是________(填离子符号)；实验①和③说明：在I－过量的情况下，溶液中仍含有________(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为__________。 Fe2＋ Fe3＋ 可逆反应 【典例分析】 【典例分析】 (5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色， 发生反应离子方程式为 ；一段时间后，溶液中有气泡，并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是 ， 生成沉淀原因是 (用平衡移动原理解释)。 H2O2＋2Fe2＋＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O Fe3＋催化H2O2分解产生O2 H2O2分解反应放热，促进Fe3＋的水解平衡正向移动