第4章 第12讲 铁及其氧化物和氢氧化物(课件PPT)-【精讲精练】2026年高考化学一轮复习（人教 单选版）

第四章　金属及其化合物 第12讲　铁及其氧化物和氢氧化物 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 核心考点突破 01 高考真题感悟 02 知能达标训练 03 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 核 心 考 点 突 破 栏目导航 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 银白 磁体 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 2FeCl3＋Fe===3FeCl2 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 黑色 红棕色 黑色 不溶于水 不溶于水 不溶于水 ＋2 ＋3 ＋2、＋3 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 Fe(OH)2＋2H＋=== Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋=== Fe3＋＋3H2O 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ 灰绿 红褐 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 高 考 真 题 感 悟 栏目导航 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 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3．氧化铁能与酸反应，所以可用于制作红色颜料。(　　) 4．铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4。(　　) 5．铁表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化。(　　) 6．Fe3O4中Fe的化合价有＋2价和＋3价，因此Fe3O4是FeO与Fe2O3的混合物。(　　) 答案　1.×　2.×　3.×　4.√　5.×　6.× 一、铁及其氧化物的性质与应用 1．(2024·江苏灌云月考)下列叙述正确的是(　　) A．铁的氧化物FeO、Fe2O3、Fe3O4都可由碱受热分解制得 B．过量的铁与氯气反应生成FeCl2 C．5.6 g Fe与足量的S反应转移的电子数为0.2NA D．常温下，过量铁粉与浓硝酸反应生成Fe(NO3)2、NO2和H2O 解析　　FeO可由氢氧化亚铁隔绝空气受热分解得到； Fe2O3由氢氧化铁受热分解得到；Fe3O4不能由碱受热分解制得，A错误；铁与氯气反应，无论铁过量还是少量都生成FeCl3，B错误；5.6 g Fe的物质的量为eq \f(5.6 g,56 g·mol－1)＝0.1 mol，与足量的S反应生成FeS，转移电子数为0.2NA，C正确；常温下，铁遇浓硝酸发生钝化，D错误。 答案　C 2．下列关于物质用途的说法中，正确的是__________(填字母)。 A．铁的氧化物 Fe2O3、Fe3O4 都只有氧化性 B．向稀硝酸中加入FeO：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O C．还原铁粉可用于食品的脱氧剂 D．FeO不稳定，在空气里受热，能迅速氧化成Fe3O4 E．3 mol单质Fe完全转变为Fe3O4，失去8NA个电子 F．Fe2O3(s)eq \o(——→,\s\up17(Al),\s\do15(高温))Fe(s)eq \o(——→,\s\up17(HClaq),\s\do15(　))FeCl3(aq)在给定条件下，物质间的转化能实现 解析　Fe3O4 中的铁元素为＋2价、＋3价既有氧化性，又有还原性，A错误；FeO溶于稀硝酸中发生氧化还原反应：3FeO＋NOeq \o\al(－,3)＋10H＋===3Fe3＋＋5H2O＋NO↑，B错误；Fe2O3与Al在高温条件下会发生铝热反应：Fe2O3＋2Aleq \o(=====,\s\up17(高温),\s\do15(　))Al2O3＋2Fe，Fe与HCl反应只能生成FeCl2，即Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，F错误；故答案为：CDE。 答案　CDE 二、铁与水反应实验探究 3．(2024·甘肃天水段考)某同学探究铁与水蒸气的反应，进行了如下实验： (1)点燃酒精灯的顺序是__________(填字母)。 A．先点燃湿棉花处的酒精灯，一段时间后再点燃还原铁粉处的酒精灯 B．先点燃还原铁粉处的酒精灯，一段时间后再点燃湿棉花处的酒精灯 C．同时点燃湿棉花处和还原铁粉处的酒精灯 (2)能否根据肥皂液冒气泡来证明铁与水蒸气发生了反应？__________(填“能”或“不能”)。 (3)实验结束恢复到室温后，能否用磁铁将未参加反应的铁粉从反应后的固体中分离出来？__________(填“能”或“不能”)。 解析　(1)为了防止Fe 被热空气氧化，应该先点燃湿棉花处的酒精灯，使水蒸气充满整个试管，然后再点燃还原铁粉处酒精灯，使Fe 与热的水蒸气发生反应，故A正确； (2)水蒸气进入肥皂液中也会产生气泡，因此不能根据肥皂液冒气泡来证明铁与水蒸气发生了反应；(3)Fe、Fe3O4都会被磁铁吸引，故不能用磁铁将铁粉从反应后的固体中分离出来。 答案　(1)A　(2)不能　(3)不能 三、铁的氧化物组成分析 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：____________。 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eq \f(2.24 g,56 g·mol－1)∶0.04 mol＝1∶1，则这种铁的氧化物的化学式为FeO。 答案　FeO 5．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)＝eq \f(m,56)∶eq \f(n,16)＝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 两种铁的氢氧化物的比较 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 颜色状态 白色固体 红褐色固体 与盐酸反应(离 子方程式，下同) ____________________ ____________________ ____________________ ____________________ 受热 分解 隔绝O2：Fe(OH)2eq \o(=====,\s\up17(△),\s\do15(　))FeO＋H2O 2Fe(OH)3eq \o(=====,\s\up17(△),\s\do15(　))Fe2O3＋3H2O 制法 可溶性亚铁盐与强碱溶液反应：__________________________　 可溶性铁盐与强碱溶液反应： __________________________　 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________色，最后变成________色，反应的化学方程式为 ________________________________　 　正确的打“√”，错误的打“×”。 1．FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3都可以通过化合反应制取。(　　) 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.× Fe(OH)2的制备操作与条件控制 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。 (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。 【B组实验】选用稀硫酸、铁粉、NaOH溶液进行实验，装置如图。 (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_______________________ ______________________________________________________。 【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________，电极反应式为________________。 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___________________ ____________________________________________________。 (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___________ _________________________________________________________。 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　苯(或煤油) 　(4)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　(5)①Fe　Fe－2e－===Fe2＋　②BC　 ③隔绝空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化　加热煮沸，排出溶解的O2　否　CCl4比FeSO4溶液的密度大，在下层，无法隔绝空气 (6)白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色 防止Fe(OH)2氧化的方法 (1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，排出溶解的氧气。 (2)将盛有氢氧化钠溶液的胶头滴管尖端插入试管里的亚铁盐溶液液面下，再慢慢挤出NaOH溶液。 (3)在亚铁盐溶液上面加保护层，例如苯或植物油等。 (4)充入保护气，如氢气、氮气、稀有气体等。 (5)用铁作阳极，石墨作阴极，电解NaOH溶液或NaCl溶液；利用新产生的Fe2＋与OH－反应制取Fe(OH)2，阴极产生H2，防止Fe(OH)2氧化。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)(2023·新课标卷)古壁画颜料中所用的铁红，其成分为Fe2O3。(　　) (2)(2023·新课标卷)常温下，将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中，前者产生无色气体，后者无明显现象，说明稀硝酸的氧化性比浓硝酸强。(　　) (3)(2023·全国乙卷)暖贴中的铁粉遇空气放热涉及到氧化还原反应。(　　) (4)(2023·广东卷)火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为FeO。(　　) (5)(2023·广东卷)擦干已洗净的铁锅，以防生锈的原因是铁丝在O2中燃烧生成Fe3O4。(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)× 2．(2022·浙江6月卷)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 解析　已知化合物FeO(OCH3)中Fe的化合价为＋3价，CH3O－带一个单位负电荷，据此分析解题。由分析可知，化合物FeO(OCH3)中Fe的化合价为＋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不合题意；由分析可知，化合物FeO(OCH3)中Fe的化合价为＋3价，C为－2价，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； 由分析可知，化合物FeO(OCH3)中Fe化合价为＋3价，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不合题意；化合物FeO(OCH3)在空气中高温将生成Fe2O3、CO2和H2O，然后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不合题意。 答案　B 3．(2023·重庆卷)Fe3O4是一种用途广泛的磁性材料，以FeCl2为原料制备Fe3O4并获得副产物CaCl2水合物的工艺如下。 (1)Fe3O4中Fe元素的化合价是＋2和______。 (2)反应釜1中的反应需在隔绝空气条件下进行，其原因是______________________________。 (3)反应釜2中，加入CaO和分散剂的同时通入空气。 反应的离子方程式为_______________________________。 解析　(2)氧气具有氧化性，反应釜1中的反应需在隔绝空气条件下进行，其原因是防止Fe2＋被空气中氧气氧化为Fe3＋； (3)反应釜2中，加入CaO和分散剂的同时通入空气，氧气将Fe2＋氧化为Fe3＋，Fe2＋与氧化钙和水生成的Ca(OH)2反应生成Fe(OH)3，反应的离子方程式为4CaO＋6H2O＋4Fe2＋＋O2===4Fe(OH)3＋4Ca2＋。 答案　(1)＋3　 (2)防止二价铁被空气中氧气氧化为三价铁 (3)4CaO＋6H2O＋4Fe2＋＋O2===4Fe(OH)3＋4Ca2＋ $$