2026届高三化学一轮复习 讲义 铁及其重要化合物

铁及其重要化合物 课前学习任务 一、复习目标 1.掌握铁及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解铁及其重要化合物的制备方法。3.能通过实验探究掌握Fe2+与Fe3+的检验方法。 二、必备知识 考点一　铁单质 1.铁元素 (1)存在：主要以　　　　的形式存在。自然界中游离态的铁存在于　　　　中。  (2)周期表中的位置：基态铁原子的价层电子排布式为3d64s2，位于第四周期第　　　族。  2.铁单质的物理性质 　　　　色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被　　　　吸引。  3.铁单质的化学性质 完成下列反应的方程式 (1)与非金属单质反应 O2 注意：无论Fe过量与否，只能被氯气氧化为Fe(Ⅲ)，被I2、S氧化为Fe(Ⅱ) (2)与水蒸气：　　　　　　　　　　。  (3)与酸：H+：　　　　　　　　　　　　　，浓硝酸、浓硫酸与铁反应：常温下　　　　　，加热时可将铁氧化为　　　　价铁盐。  写出铁与稀硝酸反应的离子方程式： ①少量铁：　　　　　　　　　　；  ②过量铁：　　　　　　　　　　。  (4)与盐：Cu2+：　　　　　　　　　　， Fe3+：　　　　　　　　　　。  考点二　铁的氧化物和氢氧化物 1.铁的氧化物 铁的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4 名称 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁 俗名 — 铁红 磁性氧化铁 颜色、状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 铁的价态 +2 +3 一个+2、两个+3(Fe3O4可看作Fe2O3·FeO) 用途 — 作红色油漆和涂料、炼铁 作磁铁、炼铁 完成下列重要方程式： (1)Fe2O3溶于盐酸的离子方程式：　　　 　　　　。  (2)氧化铁被CO、Al还原的化学方程式：　　　　　　　　。  (3)写出FeO溶于过量稀硝酸的化学方程式：　　　　　　　　。  (4)写出Fe2O3溶于过量氢碘酸(HI)的离子方程式：　　　　　　　　。  2.氢氧化铁和氢氧化亚铁的比较 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色、态 　　　色固体  　　　　色固体  与盐酸反应 受热分解 — 制法 可溶性亚铁盐与碱溶液反应：　　  可溶性铁盐与碱溶液反应：　　　 　　　  二者的关系 在空气中，溶液中生成的Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是　　　　　，最后变成　　　　　　　，化学方程式为 　　　  考点三　铁盐和亚铁盐 1.铁盐与亚铁盐的重要化学性质 物质 亚铁盐 铁盐 氧化性与 还原性 Fe2+为中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以　 　为主，如：遇Br2、Cl2、H2O2、N(H+)等均表现为　　　　  Fe3+为铁的高价态，遇Fe、Cu、HI、H2S等均表现为　　　  水解性 水解呈酸性 Fe3+极易水解，只能存在于酸性较强的溶液中 2.Fe2+和Fe3+的检验 (1) (2) (3)含Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe2+、Fe3+的检验 混合溶液溶液变红色，说明含有　　　　。  混合溶液酸性KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有　　　　。  课堂考点练习 考点一　铁单质 铁与水蒸气反应实验探究 如图所示的装置可实现铁和水蒸气的反应。 (1)加热湿棉花的目的是　　　　。  (2)B处酒精灯上加网罩的作用是　　　　　　　　　　　　　　　，实验开始时，应先点燃　　　(填“A”或“B”)处酒精灯，目的是　　　　 　　　　　　　　　　　　　　。  (3)将产生的气体导入肥皂液中的目的是　　　　　　　　　　　　。  (4)该实验说明铁具有较强　　　性，若1 mol铁粉完全反应，转移的电子数为　　　NA。  考点二　铁的氧化物和氢氧化物 一、Fe(OH)2的制备操作与条件控制 1.用FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备Fe(OH)2。 (1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入　　　　　　　　　。  (2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用　　　　的方法。  (3)生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液，这样操作的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；为了使沉淀能持续一段时间不变色，还可在FeSO4溶液上面加保护层，如　　　等。  2.下列三种装置，均能制取Fe(OH)2，最关键的条件是　　　　。  3.补充完整上题图3所示的实验操作步骤和操作目的。 (1)检查气密性； (2)加入药品； (3)打开止水夹a(目的：　　　　)；  (4)　　　　　　　；  (5)关闭止水夹a(目的：　　　 　　　　)。 二、铁的氧化物组成确定 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：　　　　　。  5.有一块铁的“氧化物”样品，用140 mL 5.0 mol·L-1盐酸恰好将其完全溶解，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　　　　。  考点三　铁盐和亚铁盐 一、铁盐和亚铁盐常考点总结 1.配制硫酸亚铁溶液时常加少量　　　　抑制Fe2+的水解，加少量　　　　防止Fe2+被氧化。  2.实验室配制氯化铁溶液，通常将氯化铁固体先溶于较浓的　　　中，然后再加水稀释至所需浓度。  3.工业上常用调节pH的方法除去溶液中的Fe3+。如，可通过加入　　　　　　　　调节pH来除去MgCl2溶液中的Fe3+。  4.FeCl3溶液加热蒸干并灼烧，所得固体主要成分为　　　　。  二、Fe2+和Fe3+的检验实验设计 5. 要证明某溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+，进行如下实验操作时，最佳顺序为(　　) ①加入足量氯水　②加入足量酸性KMnO4溶液　③加入少量NH4SCN溶液 A.①③ B.③② C.③① D.①②③ 6.设计简单实验，证明Fe3O4中含有+2、+3两种价态的铁元素(提供的试剂有Fe3O4粉末、浓、稀硫酸、硝酸、盐酸、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液)。 答案解析 考点一 必备知识 1.(1)化合态　陨铁　(2)Ⅷ 2.银白　磁体 3.(1)3Fe+2O2Fe3O4　2Fe+3Cl22FeCl3　Fe+SFeS　Fe+I2FeI2　(2)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2　(3)Fe+2H+Fe2++H2↑　钝化　+3　①Fe+4H++NF+NO↑+2H2O　②3Fe+8H++2N3F+2NO↑+4H2O　(4)Fe+Cu2+Fe2++Cu　2Fe3++Fe3Fe2+ 考点练习 (1)提供反应所需的水蒸气 (2)集中火焰，产生高温　A　用水蒸气排尽装置中的空气 (3)收集气体 (4)还原　 考点二 必备知识 1.(1)Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O　(2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2、Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3　(3)3FeO+10HNO3(稀)3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O　(4)Fe2O3+2I-+6H+2Fe2++I2+3H2O 2.白　红褐　Fe(OH)2+2H+Fe2++2H2O　Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O　2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O　Fe2++2OH-Fe(OH)2↓　Fe3++3OH-Fe(OH)3↓　白色絮状沉淀迅速变成灰绿色　红褐色　4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3 考点练习 1.(1)稀H2SO4、铁屑　(2)煮沸　(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化　苯(或煤油) 2.不含Fe3+、隔绝空气防止氧化 3.(3)利用生成的H2排尽装置内的空气 (4)反应一段时间 (5)将生成的FeSO4溶液压入右侧试管中与NaOH溶液混合 4.FeO 5.Fe5O7 解析　n(HCl)=0.14 L×5.0 mol·L-1=0.7 mol，由氧化物和盐酸反应生成水可知，氧化物中含有n(O)=0.5n(HCl)=0.35 mol，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+，反应后所得溶液为FeCl3，因n(Cl-)=0.7 mol+0.025 mol×2=0.75 mol，则n(Fe3+)=n(Cl-)=0.25 mol，所以氧化物中n(Fe)∶n(O)=0.25∶0.35=5∶7，所以化学式为Fe5O7。 考点三 必备知识 1.还原性　还原性　氧化性 2.(1)红　灰绿　红褐　K++Fe2++[Fe(CN)6]3-KFe[Fe(CN)6]↓　(2)红　红褐色　紫　(3)Fe3+　Fe2+ 考点练习 1.硫酸　铁粉 2.盐酸 3.MgO或Mg(OH)2 4.Fe2O3 5.C 6.取Fe3O4粉末溶于适量稀硫酸，将溶液分成两份，一份滴加KSCN溶液，溶液变红，证明含有Fe3+，另一份滴加酸性KMnO4溶液，酸性KMnO4溶液紫红色褪去，证明含有Fe2+。 学科网（北京）股份有限公司 $$