第3章 第9讲铁及其化合物(Word教参)-【精讲精练】2026年高考化学一轮复习（鲁科版）

第9讲　铁及其化合物 [课程标准]　1.能列举、描述、辨识铁及其化合物重要的物理和化学性质及实验现象。2.能根据铁及其化合物的性质分析实验室、生产、生活及环境中的某些常见问题，说明妥善保存、合理使用化学品的常见方法。3.能说明铁及其化合物的应用对社会发展的价值、对环境的影响。 考点一　铁及其氧化物 1．铁单质 (1)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。 (2)化学性质 2．铁的氧化物 (1)物理性质 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 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(有磁性) 水溶性 __不溶于水__ __不溶于水__ __不溶于水__ 铁的化合价 __＋2__ __＋3__ __＋2、＋3__ (2)化学性质 ①FeO、Fe2O3都属于碱性氧化物，能溶于强酸，它们溶于盐酸的离子方程式是FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O，Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。 ②铁的氧化物还能被CO、Al还原，以氧化铁为例写出化学方程式：　Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3　。 ③Fe3O4溶于足量稀硝酸、氢碘酸(HI)的离子方程式是3Fe3O4＋28H＋＋NO===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O、Fe3O4＋8H＋＋2I－===3Fe2＋＋I2＋4H2O。 　正确的打“√”，错误的打“×”。 1．铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态形式存在(　　) 2．Fe分别与Cl2和盐酸反应所得氯化物相同(　　) 3．常温下可用铁制容器储存、运输浓硝酸、浓硫酸(　　) 4．铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4(　　) 答案　1.×　2.×　3.√　4.√ 　铁及氧化物的性质 1．下列关于氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁三种氧化物的说法不正确的是(　　) A．铁元素化合价不完全相同 B．氧元素的化合价完全相同 C．氧化亚铁俗称铁红，为红棕色固体 D．铁在氧气中燃烧的产物为黑色固体 解析　铁的三种氧化物中，氧元素的化合价都为－2价；铁元素的化合价不同，氧化铁中铁为＋3价，氧化亚铁中铁为＋2价，四氧化三铁中铁为＋2价和＋3价；氧化铁俗称铁红，是一种红棕色的固体；铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，是一种黑色固体。 答案　C 2．铁与水蒸气反应实验改进前后的装置如图所示： 下列说法错误的是(　　) A．将湿棉花改为浸水的尿不湿，酒精灯由单头改为双头，可提供足量的水蒸气 B．用具支试管可将试管口附近冷凝的水导出，避免冷凝水与灼热铁粉接触 C．肥皂水改为吹泡泡水，收集H2效果更好，点燃效果更明显 D．悬挂的磁铁仅能吸引反应铁粉，不能吸引反应产物 解析　铁、四氧化三铁均可被磁铁吸引，则悬挂的磁铁不仅能吸引铁粉，也能吸引反应产物四氧化三铁，故D错误。 答案　D 　铁的氧化物组成的确定 3．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：____________。 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∶0.04 mol＝1∶1，则这种铁的氧化物的化学式为FeO。 答案　FeO 4．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______________。 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。 答案　Fe5O7 确定铁的氧化物组成的基本方法 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)＝∶＝a∶b， 若a∶b＝1∶1，则铁的氧化物为FeO； 若a∶b＝2∶3，则铁的氧化物为Fe2O3； 若a∶b＝3∶4，则铁的氧化物是Fe3O4或FeO与Fe2O3按物质的量之比为1∶1组成的混合物或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1，Fe3O4的物质的量为任意值)。 考点二　铁的氢氧化物 1．Fe(OH)2和Fe(OH)3的比较 物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色态 __白__色固体 __红褐__色固体 与盐酸反应 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O　 Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 热稳定性 易被氧化，受热分解，产物很复杂 2Fe(OH)3__Fe2O3＋3H2O__ 制备 可溶性亚铁盐与碱溶液反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 可溶性铁盐与碱溶液反应：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ 二者 的关系 在空气中，Fe(OH)2能够非常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__灰绿色__，最后变成__红褐色__。反应方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 2．制备Fe(OH)2的常用方法 (1)有机覆盖层法 将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到FeSO4溶液液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止__空气与Fe(OH)2接触__发生反应。 (2)还原性气体保护法 先在装置Ⅰ中生成FeSO4溶液，并利用生成的H2将装置内的__空气__排尽后，再把__FeSO4__溶液压入装置Ⅱ中与__NaOH溶液__混合，这样可长时间观察到白色沉淀。 (3)电解法 用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖苯(或煤油)。 　正确的打“√”，错误的打“×”。 1．在空气中，白色的Fe(OH)2迅速转变成灰绿色，最终变成红褐色(　　) 2．FeCl3溶液滴入热的浓NaOH溶液中可得到Fe(OH)3胶体(　　) 3．Fe(OH)2与HNO3发生反应的离子方程式为Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O(　　) 4．Fe(OH)3与氢碘酸反应生成FeI3(　　) 5．Fe(OH)3在空气中加热分解生成Fe2O3，则Fe(OH)2在空气中加热分解生成FeO(　　) 答案　1.√　2.×　3.×　4.×　5.× 　铁的氢氧化物的制备 1．用不含Fe3＋的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备Fe(OH)2沉淀。 (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________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析　(1)Fe2＋易水解，要加入稀H2SO4防止其水解；Fe2＋易被空气中的O2氧化，要加铁粉，将被氧化生成的Fe3＋还原成Fe2＋。(2)气体的溶解度是随温度升高而降低的，所以煮沸后的蒸馏水中溶解的O2变少。 答案　(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 2．用下图所示装置(夹持仪器省略)制备氢氧化亚铁。 实验步骤如下： Ⅰ.检查装置气密性后，关闭K2、K5，打开K1、K3、K4，使装置A中产生的气体进入装置B中，排尽B中空气。 Ⅱ.待B中空气排尽后，关闭K3，打开K2，将A中溶液压入B中并观察现象。 Ⅲ.关闭K1、K2，打开K5，使C中气体通入B中并观察现象。 回答下列问题： (1)仪器a的名称是______________，B中长玻璃管的作用是________________________________________________________________________。 (2)装置A中金属离子的检验方法是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)步骤Ⅲ装置B中的现象是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 其发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 解析　氢氧化亚铁容易被氧气氧化，因此打开K1、K3、K4，关闭K2和K5，装置A中产生H2，排出装置B中的空气，因此长导管作用之一是辅助排出装置B中的空气，作用之二是平衡压强，防止装置中压强过大，发生危险。 答案　(1)恒压滴液漏斗　平衡气压，辅助排出装置B中的空气 (2)取少量装置A烧瓶中的液体于洁净试管中，滴加几滴KSCN溶液，无红色出现，再滴加H2O2，溶液变为红色，则证明存在Fe2＋ (3)白色沉淀逐渐变为灰绿色，最后变为红褐色　4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 考点三　Fe2＋和Fe3＋的性质及检验 1．亚铁盐 含有Fe2＋的溶液呈__浅绿色__，既有氧化性，又有还原性。 (1)还原性 Fe2＋的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式为　2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　。 (2)弱氧化性 Fe2＋与Zn反应的离子方程式为　Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋　。 2．铁盐 含Fe3＋的溶液呈__棕黄__色，Fe3＋具有较强的氧化性。写出下列转化的离子方程式： (1)Fe3＋Fe2＋：　2Fe3＋＋SO＋H2O===2Fe2＋＋SO＋2H＋　； (2)Fe3＋Fe2＋：　2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2　。 3．Fe2＋、Fe3＋的检验方法 (1)用KSCN溶液和氯水 (2)用NaOH溶液 (3)含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验 溶液变__红__色，说明含有Fe3＋； KMnO4溶液__褪色__，说明含有Fe2＋。 (4)Fe2＋的特征检验方法 溶液产生__蓝色沉淀__，说明溶液中含有Fe2＋，有关反应离子方程式为　3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓　。 (5)用苯酚溶液 　正确的打“√”，错误的打“×”。 1．氢氧化铁与HI溶液仅能发生中和反应(　　) 2．中性溶液中可能大量存在Fe3＋、Cl－、K＋、SO(　　) 3．酸性条件下H2O2氧化Fe2＋的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O(　　) 4．将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4后，滴加KSCN溶液，溶液变红，则Fe(NO3)2晶体已氧化变质(　　) 5．用酸性高锰酸钾溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2(　　) 答案　1.×　2.×　3.√　4.×　5.× 　Fe2＋、Fe3＋的性质及应用 1．下列试剂中，不能使Fe2＋转化为Fe3＋的是(　　) ①氯气　②NaCl溶液　③KMnO4溶液　④稀硝酸　⑤盐酸　⑥NaNO3溶液 A．①②③　　　　　　 B．①③④ C．②④⑤ D．②⑤⑥ 解析　强氧化剂Cl2、KMnO4溶液、稀HNO3等，可以把Fe2＋氧化成Fe3＋。 答案　D 2．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　) A．透明的溶液中：Fe3＋、Mg2＋、SCN－、Cl－ B．pH＝0的溶液中：Fe2＋、K＋、NO、SO C．0.1 mol·L－1 FeCl3溶液中：K＋、NH、I－、HCO D．1.0 mol·L－1 KNO3溶液中：H＋、Fe3＋、Cl－、SO 解析　A中Fe3＋与SCN－形成络合物，B中酸性条件下NO氧化Fe2＋，C中Fe3＋与I－、HCO均不共存。 答案　D 3．已知：沉淀的pH如下表： 化合物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mg(OH)2 Cu(OH)2 pH 1.14～3.0 5.8～8.3 8.4～10.8 4.2～6.7 (1)除去Mg2＋中混有的Fe3＋的方法： 向混合溶液中加入________、________、________其中之一，与Fe3＋水解产生的H＋反应，促进Fe3＋的水解，将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀除去。 (2)除去Mg2＋中混有的Fe2＋的方法： 先加入氧化剂(如________)将溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，然后再按(1)的方法除去溶液中的Fe3＋。 (3)请设计实验方案：除去CuCl2溶液中混有的少量FeCl2。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 答案　(1)MgO　MgCO3　Mg(OH)2 (2)H2O2 (3)先通入适量Cl2(或加入H2O2)，再向混合溶液中加入足量CuO[或CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3其中之一]，充分反应后过滤。 　Fe2＋、Fe3＋的检验 4．下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是(　　) 选项 操作和现象 结论或目的 A 向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液2～3滴，溶液呈红色 红砖中含有氧化铁 B 向CO还原Fe2O3得到的黑色固体中加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液，溶液不显红色 黑色固体中没有Fe3O4 C 取少量Fe(NO3)2试样加水溶解，加稀H2SO4酸化，滴加KSCN溶液，溶液变为红色 该Fe(NO3)2试样已经变质 D 向某溶液中加入H2O2，然后再加入KSCN溶液变红色 原溶液中含有Fe2＋ 解析　B项中CO还原Fe2O3得到单质Fe，即使黑色固体中有Fe3O4，其溶于盐酸后产生的Fe3＋与Fe发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，加入KSCN溶液也不显红色，错误；C项中NO(H＋)具有强氧化性，而Fe2＋具有还原性，两者发生氧化还原反应，有Fe3＋生成，遇KSCN溶液呈红色，无法证明样品是否变质，错误；D项中若原溶液中无Fe2＋而存在Fe3＋，也有此现象，错误。 答案　A 学科网（北京）股份有限公司 $$