14第10讲　铁及其重要化合物-【优化指导】2026年化学一轮复习高中总复习·第1轮（浙江专版人教单选版）

第10讲　铁及其重要化合物 课标引领 1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解铁及其化合物的主要性质。 2．了解铁及其化合物在生产、生活中的应用。 考点一　铁及其氧化物、氢氧化物 [对应学生用书P46] 1．铁的单质 (1)物理性质 颜色、状态 导电性、导热性 特性 熔点 银白色固体 良好 能被磁铁吸引 1 535 ℃ (2)化学性质 铁的原子结构示意图为，最外层有2个电子，在反应中易失去电子，故铁具有较强的还原性。 ①与非金属的反应(写出化学方程式) 与O2反应 常温 铁锈(主要成分为Fe2O3·xH2O) 点燃 3Fe＋2O2Fe3O4 与Cl2反应 点燃 2Fe＋3Cl22FeCl3 与S、I2反应 Fe＋SFeS、Fe＋I2FeI2 ②与水的反应(写出化学方程式) 常温下，铁与水不反应，在高温下，铁与水蒸气发生反应：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。 ③与酸的反应(写出离子方程式) 与H＋反应 Fe＋2H＋===Fe2+＋H2↑ 与稀硝酸反应(与氧化性酸反应一般不产生氢气) 稀硝酸过量 Fe＋4H＋＋NO===Fe3+＋NO↑＋2H2O 稀硝酸少量 3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2+＋2NO↑＋4H2O 与浓硫酸、 浓硝酸反应 常温下钝化，加热分别生成SO2、NO2 ④与某些盐的反应(写出离子方程式) 铁与CuSO4溶液反应：Fe＋Cu2+===Fe2+＋Cu(湿法炼铜的原理)，铁与FeCl3溶液的反应：Fe＋2Fe3+===3Fe2+。 判断下列说法的正误：正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)(2022·浙江1月选考卷)还原铁粉可用作食品干燥剂 (　×　) (2)(2022·浙江1月选考卷)铁与碘反应易生成碘化铁 (　×　) (3)(2023·浙江1月选考卷)常温下铁与浓硝酸反应可制备NO2 (　×　) 2.铁的氧化物 (1)物理性质 氧化物 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) 溶解性 难溶于水 铁元素化合价 ＋2 ＋3 ＋2、＋3 (2)化学性质 ①FeO、Fe2O3都是碱性氧化物，都能与强酸(如稀硫酸等)发生反应，离子方程式分别为FeO＋2H＋===Fe2+＋H2O、Fe2O3＋6H＋===2Fe3+＋3H2O。 ②高温下，铁的氧化物能被C、CO、Al等还原剂还原为单质铁，试写出Al与Fe2O3反应的化学方程式：2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe。 3．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 受热分解 — 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 制法 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，化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (2)实验室制备Fe(OH)2的原理和方法 ①制备原理 利用可溶性亚铁盐与强碱(如NaOH等)溶液发生复分解反应制备Fe(OH)2，离子方程式为Fe2+＋2OH－===Fe(OH)2↓。 ②制备方法 有机化合物覆盖层法 将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，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，如图所示 还原性气体保护法 用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐与NaOH溶液混合，可长时间观察到白色沉淀，如图所示 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，如图所示 考向一　铁及其氧化物的性质与应用 [例1] (高考题组编)下列关于铁及其化合物的说法正确的是 (　　) A.FeS2在沸腾炉中与O2反应主要生成SO3 B．Mg加入过量FeCl3溶液中可得Fe C．FeO有还原性，能被氧化成Fe3O4 D．室温下，Fe与浓H2SO4反应生成FeSO4 C　解析：FeS2在沸腾炉中与O2发生的反应为4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2，生成SO2，A错误；Mg加入FeCl3溶液中，Mg具有较强的还原性，先与Fe3+反应生成Mg2+和Fe2+，若Mg过量，Mg与Fe2+继续反应生成Mg2+和Fe，但由于反应中FeCl3过量，所以不会生成Fe，B错误；FeO有还原性，其中Fe的化合价为＋2，用适当的氧化剂可以将其氧化成更高价态的Fe3O4，C正确；室温下，铁在浓硫酸中发生钝化，D错误。 [练1] (高考题组编)下列叙述不正确的是 (　　) A．浓硝酸与铁在常温下不反应，所以可用铁质容器储运浓硝酸 B．工人将模具干燥后再注入熔融钢水，是因为铁与H2O高温下会反应 C．将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2 D．铁锈的主要成分可表示为Fe2O3·nH2O 答案：A 考向二　氢氧化亚铁的制备及实验探究 [例2] (经典高考题)某同学设计如图所示装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。 请回答下列问题： (1)仪器1的名称：______________。装置5的作用：______________________。 (2)实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3中溶液不能进入4中。请为装置作一处改进，使溶液能进入4中：__________________________。 (3)装置改进后，将3中反应后溶液压入4中，在4中析出灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因：______________________________________________。 答案：(1)分液漏斗　液封，防止空气进入装置4 (2)在装置2、3之间添加控制开关 (3)装置4内的空气没有排尽 解析：(1)Fe(OH)2易被空气中氧气氧化，故装置5的作用是防止空气进入装置4中。 (2)由于产生的H2能够从装置2逸出，从而不能将液体压到装置4中，故需要在装置2、3之间加一个控制开关，阻止H2的逸出。 (3)反应开始时，应通过产生的H2将装置3、4中的空气完全排出，防止生成的Fe(OH)2被氧化。 [练2] (2024·浙江瑞安瑞祥高级中学模拟)为了长时间观察到Fe(OH)2是一种白色固体，设计下列4个实验，说法不正确的是 (　　) A．实验 Ⅰ 先打开K，旋转活塞使稀硫酸滴入与铁反应产生氢气，排尽装置内的空气后关闭K B．实验 Ⅱ 铁粉与滴入的稀硫酸反应产生的氢气可以排尽装置内的空气，再挤压长胶头滴管 C．4个实验中，相对而言，实验 Ⅲ 看到白色沉淀的时间较短 D．实验Ⅳ，FeSO4溶液上方的苯层可以隔绝空气，可以把苯换成四氯化碳 答案：D 考点二　亚铁盐和铁盐　含铁物质的转化 [对应学生用书P48] 1．铁盐和亚铁盐 (1)铁盐 (2)亚铁盐 (3)具体应用 ①盐溶液的配制与保存 ②物质的制备 2．Fe3+、Fe2+的检验方法 (1)Fe2+的检验 (2)Fe3+的检验 (3)含Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe3+或Fe2+的检验 ①Fe3+的检验 ②Fe2+的检验 3．铁及其化合物的“价态­类别”二维图 从物质类别和铁元素化合价两个维度总结、归纳铁及其重要化合物的性质与转化关系是掌握该部分内容的重要方法之一。 根据上图中物质的转化关系，写出相应的离子方程式。 (1)向铁粉中加入稀盐酸制取H2：Fe＋2H＋===Fe2+＋H2↑。 (2)向FeCl2溶液中滴加氯水：2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－。 (3)向FeCl3溶液中加入铜片：2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+。 (4)将FeCl3溶液滴入KI­淀粉溶液中，溶液变蓝：2I－＋2Fe3+===I2＋2Fe2+。 (5)向酸性FeCl2溶液中滴加H2O2溶液：2Fe2+＋H2O2＋2H＋===2Fe3+＋2H2O。 考向二　铁盐和亚铁盐的性质及检验 [例3] (2024·浙江杭州学军中学模拟)摩尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]比FeSO4稳定，在空气中不易被氧化。下列说法不正确的是 (　　) A．NH的空间结构为正四面体形 B．可用KSCN溶液检验摩尔盐是否氧化变质 C．铁元素位于元素周期表的ds区 D．氨气易液化是因为氨分子间能形成氢键 C　解析：NH的中心原子N的价层电子对数为4＋＝4，为sp3杂化，空间结构为正四面体形，A正确；亚铁离子被氧化为铁离子，铁离子和KSCN溶液反应，溶液变红色，能用KSCN溶液检验摩尔盐是否氧化变质，B正确；Fe为26号元素，位于元素周期表的d区，C错误；氨气易液化是因为氨分子间能形成氢键，使得其沸点升高，D正确。 检验Fe2+和Fe3+的三个易错警示 [练3] 某实验小组同学为了检验某FeCl3溶液中是否含有FeCl2，设计了如下实验方案，其中最合理的是 (　　) A．加入适量铜粉，观察溶液是否变蓝 B．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红 C．滴加酸性KMnO4溶液，观察溶液是否褪色 D．滴加K3[Fe(CN)6]溶液，观察是否生成蓝色沉淀 答案：D 考向三　含铁物质的转化与“价态­类别”二维图 [例4] 以化合价为纵轴，物质类别为横轴的图像称为“价态­类别”二维图，在地壳中的含量仅次于铝，居第四位的元素的“价态­类别”二维图如图所示，下列说法错误的是 (　　) A.a与水在常温下几乎不发生反应，但在高温下可生成c B．e可通过化合反应转化为d C．c的用途之一是作颜料 D．h的某种盐是具备净水和消毒双重功能的水处理剂 A　解析：由题中信息可知，在地壳中的含量仅次于铝，居第四位的元素是铁元素，由铁元素的化合价和物质类别，推断a为Fe、b为FeO、c为Fe2O3、d为Fe(OH)3、e为Fe(OH)2、f为Fe2+、g为Fe3+、h为FeO。Fe与水在常温下几乎不发生反应，但在高温下铁与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气，A错误；Fe(OH)2可以和O2、H2O反应生成Fe(OH)3，化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，该反应为化合反应，B正确；FeO具有强氧化性，能够杀菌消毒，＋6价的铁被还原成＋3价，又Fe3+形成的氢氧化铁胶体具有较大表面积，能够吸附悬浮杂质，可以作净水剂，D正确。 [练4] 部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 (　　) 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 答案：C [对应学生用书P50] 1．(2024·浙江Z20联盟联考)下列关于铁及其化合物的说法错误的是 (　　) A．FeCl3、Fe(OH)3均可通过化合反应制得 B．实验室保存FeSO4溶液时常加入少量铁粉 C．Fe2O3、Fe3O4与盐酸反应均生成一种盐和水 D．Fe2O3与铝粉能发生铝热反应，可用于焊接钢轨 答案：C 2．(2022·浙江6月选考卷)关于化合物FeO(OCH3)的性质，下列推测不合理的是 (　　) A．与稀盐酸反应生成FeCl3、CH3OH、H2O B．隔绝空气加热分解生成FeO、CO2、H2O C．溶于氢碘酸(HI)，再加CCl4萃取，有机层呈紫红色 D．在空气中，与SiO2高温反应能生成Fe2(SiO3)3 B　解析：已知化合物FeO(OCH3)中O为－2价，CH3O－带一个单位负电荷，则Fe为＋3价，故其与稀盐酸反应生成FeCl3、CH3OH、H2O，反应原理为FeO(OCH3)＋3HCl===FeCl3＋H2O＋CH3OH，A不符合题意；化合物FeO(OCH3)中Fe的化合价为＋3，C为－2，若隔绝空气加热分解生成FeO、CO2、H2O，则得失电子总数不相等，不符合氧化还原反应规律，即不可能生成FeO、CO2、H2O，B符合题意；化合物FeO(OCH3)中Fe的化合价为＋3，故其溶于氢碘酸(HI)生成的Fe3+能将I－氧化为I2，反应原理为2FeO(OCH3)＋6HI===2FeI2＋I2＋2H2O＋2CH3OH，再加CCl4萃取，有机层呈紫红色，C不符合题意；化合物FeO(OCH3)在空气中高温反应生成Fe2O3、CO2和H2O，Fe2O3为碱性氧化物，SiO2为酸性氧化物，故化合物FeO(OCH3)与SiO2高温反应能生成Fe2(SiO3)3，D不符合题意。 3．铁元素的“价态­类别”二维图如图所示，其中箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是 (　　) A．FeO、Fe2O3、Fe3O4均可与酸反应，只生成一种盐和水 B．Fe和水蒸气在高温下反应制得Fe2O3 C．为实现Fe2+向Fe3+的转化，可向含Fe2+的溶液中通入Cl2或滴加酸性H2O2溶液 D．向含有Fe3+的溶液中加入硫氰化钾溶液，生成红色沉淀 答案：C 4．(2024·浙江湖州中学模拟)从FeCl3溶液腐蚀电路板所得废液(含有Cu2+、Fe2+、Fe3+)中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，设计如图所示方案： 下列说法正确的是 (　　) A．加入的①为纯铁，④为稀硫酸 B．合并后通入⑤发生反应的离子方程式为2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－ C．可以采取蒸干FeCl3溶液的方法获得FeCl3固体 D．上述生产过程所涉及的反应中有复分解反应 答案：B 5．(2023·浙江6月选考卷)氯化铁是一种重要的盐，下列说法不正确的是 (　　) A．氯化铁属于弱电解质 B．氯化铁溶液可腐蚀覆铜板 C．氯化铁可由铁与氯气反应制得 D．氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体 A　解析：FeCl3能完全电离出Fe3+和Cl－，属于强电解质，A错误；FeCl3溶液与铜反应生成氯化铜和FeCl2，可用来蚀刻铜板，B正确；氯气具有强氧化性，氯气与铁单质加热生成氯化铁，C正确；向沸水中滴加饱和FeCl3溶液，继续加热至液体呈红褐色，铁离子发生水解反应可得到氢氧化铁胶体，D正确。 6．(2023·浙江1月选考卷)探究铁及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是 (　　) 实验方案 现象 结论 A 往FeCl2溶液中加入Zn片 短时间内无明显现象 Fe2+的氧化能力比Zn2+弱 B 往Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液，再加入少量K2SO4固体 溶液先变成红色后无明显现象 Fe3+与SCN－的反应不可逆 C 将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸，滴加KSCN溶液 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有＋3价铁 D 向沸水中逐滴加5～6滴饱和FeCl3溶液，持续煮沸 溶液先变成红褐色再析出沉淀 Fe3+先水解得Fe(OH)3胶体再聚集成Fe(OH)3沉淀 D　解析：向FeCl2溶液中加入Zn片：FeCl2＋Zn===ZnCl2＋Fe，溶液由浅绿色变成无色，说明Fe2+的氧化能力强于Zn2+，A错误；向Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液，发生反应Fe3+＋3SCN－⥫⥬Fe(SCN)3，溶液变成红色，再加入少量K2SO4固体，对平衡无影响，故不能说明Fe3+与SCN－的反应不可逆，B错误；若食品脱氧剂中含少量Fe3+，可能被Fe还原为Fe2+，C错误；向沸水中滴加饱和氯化铁溶液，制取Fe(OH)3胶体，继续加热则胶体因聚沉变为沉淀，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$