2026届高三化学一轮复习 金属及其化合物 第2讲铁及其化合物 课件

第四单元 金属及其重要化合物 高三一轮 第2讲 铁及其化合物 1 Content 目录 01 02 03 04 铁单质 铁的氧化物 铁的氢氧化物 铁盐和亚铁盐及其转化 2 下列关于铁及其化合物的说法正确的是_______________________ ①铁与碘反应生成碘化铁(2022·浙江1月) ②将生铁进一步炼制减少含碳量，能得到耐腐蚀的钢(2021·浙江7月) ③钢铁在潮湿空气中生锈主要是发生了电化学腐蚀(2020·浙江7月) ④室温下，Fe与浓H2SO4反应生成FeSO4(2020·江苏) ⑤将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2(2019·天津) ⑥铁锈的主要成分可表示为Fe2O3·nH2O(2020·浙江1月) ⑦氯化铁溶液腐蚀铜电路板,体现了Fe3+的氧化性(2024·山东等级考) ⑧将某固体试样完全溶于盐酸，再滴加KSCN溶液，没有出现红色，则该固体试样中不存在Fe3＋(2018·浙江11月) 自主复习检测 ②③⑤⑥⑦ 写出标号处所需物质 ①CO或Al ②O2或H2O(g) ③H+、Cu2+、Fe3+等 ④Cl2、Br2、HNO3等 ⑤ O2＋H2O PART 01 铁单质 5 必备知识 1、铁的存在、位置及结构 必备知识 铁在周期表中的位置 1、铁的存在、位置及结构 必备知识 铁原子(或铁离子)的(价)电子排布、原子结构示意图 最稳定 Fe、Fe2+、Fe3+半径大小关系如何？ 基态Fe：价电子排布为_______，价电子数___，最高价态为_____， 通常条件下，铁主要以_____________价态存在。 3d64s2 8 +6 +2、+3 1、铁的存在、位置及结构 必备知识 铁是银白色金属，熔、沸点高，抗腐蚀性强，能被磁铁吸引，具有金属的通性。 (2)物理性质 (3)化学性质 H+、Cu2+、Fe3+、S、I2 Fe 生成+2价 生成+2价和+3价 生成+3价 H2O(g)、O2(燃烧) Cl2、Br2、HNO3 必备知识 ①与非金属单质： O2、Cl2、Br2、I2、S 现象？产物？ ②与水： 反应条件？产物？实验 ③与酸： ④与盐： (3)化学性质 必备知识 【思考】铁与水蒸气反应，通常有以下两种装置，请回答下列问题： (1)装置二中湿棉花的作用为： (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(用离子方程式表示)： 提供水蒸气 Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 必备知识 ①与非金属单质： O2、Cl2、Br2、I2、S 现象？产物？ ②与水： 反应条件？产物？实验 ③与酸： ④与盐： (3)化学性质 非氧化性酸： Fe + 2H+ == Fe2+ + H2 ↑ 氧化性酸： 稀硝酸 过量、少量 浓硝酸、浓硫酸 稀硝酸和稀硫酸的混合溶液 先稀硝酸 再Fe3+ 后H+ 常温钝化、加热反应 Cu2+、Fe3+ 必备知识 (4)工业炼铁 原料： 设备： 原理： 问题： 铁矿石、焦炭、石灰石 炼铁高炉 ①还原剂的生成 ②铁的还原 ③造渣反应 C+O2===CO2 高温 C+CO2===2CO 高温 Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2 高温 CaCO3===CaO+CO2↑ 高温 CaO+SiO2===CaSiO3 高温 1、焦炭的作用 2、石灰石的作用 3、铁和矿渣出口位置的高低 PART 02 铁的氧化物 14 FeO 用作色素，应用于色素和墨水中 (铁红) 无机颜料，用于油漆、橡胶、塑料、建筑等的着色 Fe2O3 Fe3O4 (磁性氧化铁) 录音磁带和电讯器材的原材料;生产铁触媒的主要原料;颜料和染料。 必备知识 FeO Fe2O3 Fe3O4 类别 稳定性 与稀盐酸反应 与稀硝酸反应 与HI反应 碱性氧化物 碱性氧化物 复杂氧化物 3FeO+10H++NO3—=3Fe3++NO↑+5H2O 复分解反应 3Fe3O4+28H++NO3—=9Fe3++NO↑+14H2O 复分解反应 Fe2O3+6H++2I—=2Fe2++I2+3H2O Fe3O4+8H++2I—=3Fe2++I2+4H2O 复分解反应 复分解反应 不再考虑 不稳定，在空气中受热 迅速被氧化为Fe3O4 稳定 稳定 确定铁的氧化物组成的基本方法 方法总结 注意：铁的氧化物组成不止有以上三种，三价铁离子和二价铁离子的比例不同其氧化物可以有不同的化学组成 PART 03 铁的氢氧化物 18 必备知识 1.颜色 2.性质 3.二者转化 4.制备 （稀硝酸、HI反应） 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 现象：白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。 对应价态的铁盐与碱通过复分解反应制备 与酸反应、稳定性 必备知识 (1)制备原理 (2)制备方法 ①有机覆盖层法 ②还原性气体保护法 ③电解法 随堂练习 1.氢氧化亚铁可以用来制颜料、药物、催化剂、吸收剂和砷解毒剂等。某化学兴趣小组同学设计以下实验探究氢氧化亚铁的制备。 【A组实验】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。 稀H2SO4、铁屑 煮沸 (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。 避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而 被氧化 苯(或煤油) 随堂练习 (4)实验时，先________(填“打开”或“关闭”，下同) 止水夹K，然后打开分液漏斗的玻璃塞和活塞，使稀硫 酸与铁粉反应，一段时间后，_____止水夹K，利用氢气 造成试管内的压强增大，将FeSO4溶液压至NaOH溶液中 反应制得白色Fe(OH)2沉淀，且沉淀能持续一段时间不变色。沉淀能一段时间不变色的原因是___________________________________________。 打开 关闭 稀硫酸与铁粉反应产生的H2排出了装置中的空气 【B组实验】选用稀硫酸、铁粉、NaOH溶液进行实验，装置如图。 随堂练习 【C组实验】利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀，如图所示，已知两电极的材料分别为石墨和铁。 (5)①a电极的材料应为____。 ②电解液c可以是_____(填字母)。 A.纯水 B.NaCl溶液 C.NaOH溶液 D.CuCl2溶液 ③d为苯，其作用是________________________________， 在加入苯之前对电解液c应作何简单处理？________________________。能否将苯替换成CCl4？_______(填“能”或“否”)？理由是_____________________________________________。 Fe BC 隔绝空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化　 否 加热煮沸，排出溶解的O2 CCl4比FeSO4溶液的密度大，在下层，无法隔绝空气 (6)若c为Na2SO4溶液，当电解一段时间后看到白色Fe(OH)2沉淀，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为________________________________________。 白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色 PART 04 铁盐和亚铁盐及转化 24 常见的盐 常考知识点 FeCl3 FeCl2 FeSO4∙7H2O FeCO3 NH4Fe(SO4)2∙6H2O (NH4)2Fe(SO4)2∙6H2O K3[Fe(CN)6] FeC2O4∙2H2O K2FeO4 高铁酸钾 1.溶液的配制方法； 溶液的配制方法； 1.俗名：绿矾； 2FeSO4==Fe2O3+SO2↑ +SO3↑ 高温 制法： Fe2++2HCO3— ==FeCO3↓+CO2↑ +H2O 硫酸铁铵晶体，铁的化合价为+3 俗名：莫尔盐，铁的化合价为+2 K++Fe2++ [Fe(CN)6]3-= KFe[Fe(CN)6]↓ FeC2O4∙2H2O==FeO+CO↑+CO2↑+2H2O Δ 1.铁为+6价，具有强氧化性 1.名称：铁氰化钾； 2.用途：检验Fe2+: 2.如何由结晶水合物制得无水FeCl3; 3.作止血剂的原因 2.分解方程式: 2.用途：高效复合净水剂①具有强氧化性能杀菌消毒②可生成Fe(OH)3胶体，能吸附水中杂质。 亚铁盐 铁盐 颜色 与碱反应 与盐反应 特征反应 水解情况 氧化还原情况 相互转化 浅绿色 棕黄色 OH—、NH3·H2O OH—、NH3·H2O HCO3—、S2— CO32— HCO3— AlO2— S2— HS— I— SO32— K3[Fe(CN)6] KSCN、苯酚 可水解 易水解 配制与保存方法？ 1、制备无水FeCl3时需在HCl气流加热蒸干FeCl3溶液 2、制备氢氧化铁胶体 3、利用此性质可除去Zn2+、Mg2+、Cu2+中混有的Fe3+ 既有氧化性又有还原性 主要体现氧化性 课后作业 1.写出Fe2+和O2(酸性和中性)、H2O2(酸性和中性)、稀HNO3、酸性高锰酸钾、酸性重铬酸钾、铁氰化钾、碳酸氢铵反应的离子方程式。 2.Cl2与FeBr2反应的情况有以下几种，请写出相关的离子方程式： (1)n(Cl2):n(FeBr2)≤1:2时：____________________________ (2) n(Cl2): n(FeBr2)≥3:2时: _______________________________ (3) 若二者1:1反应时：__________________________________ 3.写出Fe3+和CO32-、AlO2-、S2-(少量和过量)、H2S、SO32-、I-反应的离子方程式。 方法总结 二者的检验 1、观察法 2、KSCN和氯水 3、NaOH 4、其它（苯酚、铁氰化钾、淀粉KI试纸、H2S水溶液、酸性KMnO4、铜片等） 很稀溶液和混合溶液不能用此方法 检验Fe2+时注意试剂的顺序 溶液中不能同时含有还原性粒子，如Cl—。 很稀溶液和混合溶液不能用此方法 必备知识 高铁酸钾(K2FeO4) 制备方法——次氯酸盐氧化法 在NaOH溶液中，利用NaClO氧化Fe(Ⅲ)化合物，生成Na2FeO4。再利用_____________________________，向Na2FeO4溶液中加入固体KOH或KOH饱和溶液，使Na2FeO4转化成K2FeO4 ，并从溶液中析出。 +6 K2FeO4溶解度比Na2FeO4低 ——高效复合净水剂 (1)强氧化性——杀菌消毒 (2)还原产物Fe3+水解生成氢氧化铁胶体——吸附悬浮杂质起净水作用 制备方法——电解法 以___________作阳极，电解高浓度的KOH溶液生成K2FeO4。 铁 阳极：Fe - 6e- + 8OH- = FeO42- + 4H2O $$