第4板块 大主题整合2 微课时突破3 综合深化解重难（铁的化合物的制备、转化与应用）（课件）-【创新方案】2026年高考化学一轮复习Ⅱ

微课时突破 3　 综合深化解重难 （铁的化合物的制备、转化与应用） 一、 二、 提能力(一) Fe(OH)2的制备 三、 目 录 提能力(二) 铁及其化合物的转化与应用 课时跟踪检测 提能力(一) Fe(OH)2的制备 [典例]　(2025·甘肃阶段考试)关于氢氧化亚铁的制备下列说法不正确的是 (　 ) A．装置①先加入稀硫酸，后加入氢氧化钠溶液 B．装置②先打开止水夹a，待氢气充满试管B后再关闭止水夹 C．装置③中的阳极反应为2Cl--2e- === Cl2↑ D．装置④中的苯是为了隔绝氧气 √ [解析]　装置①先加入稀硫酸，发生反应：Fe+H2SO4 === FeSO4 + H2↑，后加入氢氧化钠溶液，发生反应：FeSO4+2NaOH === Fe(OH)2↓ + Na2SO4，故A正确；装置②先打开止水夹a，产生的H2将空气排出，待氢气充满试管B后再关闭止水夹，产生的H2将反应混合液压入NaOH溶液中，生成Fe(OH)2沉淀，故B正确；装置③中的阳极反应为Fe-2e- === Fe2+，故C错误；苯的密度小，浮在水溶液之上，装置④中的苯能将溶液与氧气隔绝，滴加NaOH溶液生成Fe(OH)2沉淀，故D正确。 [归纳总结] Fe(OH)2制备的三种思维方法 (1)有机覆盖层法 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1所示。 (2)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，这样可长时间观察到白色沉淀，如图2所示。 (3)电解法 用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖一层苯(或煤油)，如图3所示。 总之，Fe(OH)2制备的关键：①溶液中不含Fe3+和O2等氧化性物质；②制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭隔绝空气的体系中。 1．实验室可以用如图所示装置制备氢氧化亚铁，下列说法错误的是 (　 ) A．实验前应把稀硫酸和氢氧化钠溶液 均煮沸处理 B．实验开始阶段，应把弹簧夹C和D 都打开 C．一段时间后，关闭弹簧夹C和D，在B中生成白色絮状沉淀 D．实验结束后，关闭弹簧夹D，可以长时间保存氢氧化亚铁 全训题点考法 √ 解析：氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁，所以制备氢氧化亚铁时应将稀硫酸和氢氧化钠溶液预先煮沸，使溶解的空气逸出，故A正确；氢氧化亚铁具有强还原性，易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁，故实验开始阶段，应把弹簧夹C和D都打开，A中反应产生氢气，排出空气，防止亚铁离子被氧气氧化，故B正确；一段时间后，关闭弹簧夹C，但不能关闭弹簧夹D，可利用生成的氢气增大装置A中压强，把硫酸亚铁溶液压入装置B中的氢氧化钠溶液中，反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，故C错误；本实验利用反应生成氢气排净装置中的空气，防止Fe(OH)2被氧化，故实验结束后，关闭弹簧夹D，可以长时间保存氢氧化亚铁，故D正确。 2．(2025·广东佛山一模)一种制备Fe(OH)2的改进装置如图所示，下列说法错误的是 (　 ) A．配制FeSO4溶液时需加入硫酸 B．实验时先注入稀硫酸，再注入 NaOH溶液和FeSO4溶液 C．装置N的作用是液封，并判断装置M中的空气是否排尽 D．用铁粉代替Na2CO3粉末，也能排尽空气 √ 解析：实验时先注入稀硫酸，Na2CO3和稀硫酸反应放出CO2，当烧杯内紫色石蕊试液变红时，再注入NaOH溶液和FeSO4溶液生成Fe(OH)2。FeSO4易水解，为防止FeSO4水解，配制FeSO4溶液时需加入硫酸，故A正确；实验时先注入稀硫酸，当CO2排出锥形瓶内的空气后再注入NaOH溶液和FeSO4溶液生成Fe(OH)2，故B正确；烧杯内紫色石蕊试液变红，说明锥形瓶内空气完全排出，同时装置N可以防止空气进入锥形瓶，故C正确；氢气的密度比空气小，用铁粉代替Na2CO3粉末，不能排尽空气，故D错误。 3．用如图所示装置(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、K6，打开K1、K3、K4，使装置A中产生的气体进入装置B中，排尽装置B中空气。 Ⅱ．待装置B中空气排尽后，关闭K3，打开K2，将装置A中溶液压入装置B中并观察现象。 Ⅲ．关闭K1、K2，打开K5、K6，使装置C中气体通入装置B中并观察现象。 (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 　　　　　　　　　 　　　　　　。  恒压滴液漏斗 平衡气压，辅助排出装置B中的空气 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，无明显变化，再滴加H2O2溶液，溶液变为红色，则证明存在Fe2+ 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 解析：氢氧化亚铁容易被氧气氧化，因此打开K1、K3、K4，关闭K2、K5、K6，装置A中产生H2，排出装置B中的空气，因此长导管的作用是辅助排出装置B中的空气，平衡压强，防止装置中压强过大，发生危险。 提能力(二) 铁及其化合物的 转化与应用 1．铁及其化合物的“价—类”二维转化 从物质类别和物质所含核心元素的化合价两个角度总结、预测物质的性质是学习化学的重要方法之一。 (1)横向变化体现了同价态、不同物质类别(氧化物、碱、盐)之间的转化。 ①碱性氧化物(Fe2O3、FeO)都能溶于酸(H+)转化为盐； ②Fe2+、Fe3+与碱(OH-)反应生成对应的碱； ③难溶性的碱易分解生成对应的氧化物，但难溶性的碱性氧化物一般不与水反应生成对应的碱。 (2)纵向变化体现了不同价态、同物质类别之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。 (3)斜向变化体现了不同价态、不同物质类别之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。 2．用离子方程式实现Fe3+与Fe2+的相互转化 Fe2+ Fe3+ ①2Fe2++Cl2 === 2Fe3++2Cl-； ②3Fe2++N+4H+ === 3Fe3++NO↑+2H2O； ③2Fe2++H2O2+2H+ === 2Fe3++2H2O； ④5Fe2++Mn+8H+ === 5Fe3++Mn2++4H2O； ⑤2Fe3++Fe === 3Fe2+； ⑥2Fe3++Cu === 2Fe2++Cu2+； ⑦2Fe3++H2S === 2Fe2++S↓+2H+。 [典例]　(2025·广东江门一模)部分含Fe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．可存在f→d→e的转化 B．高温下a与H2O反应制备c C．KSCN溶液可用于鉴别f和g D．a在g溶液中反应生成f √ [解析]　图中物质含Fe元素，通过化合价和物质类别可得出a为Fe单质，b为FeO，c为Fe2O3，d为Fe(OH)2，e为Fe(OH)3，f为亚铁盐， g为铁盐，据此作答。亚铁盐可以加入NaOH转化为Fe(OH)2，Fe(OH)2可以在氧气的作用下转化为Fe(OH)3，A不符合题意；高温下Fe单质与H2O反应得到的是Fe3O4，不是Fe2O3，B符合题意；KSCN溶液与Fe3+反应使溶液变为血红色，可用于鉴别Fe2+和Fe3+，C不符合题意；Fe单质在铁盐溶液中反应生成亚铁盐，化学方程式为Fe+2Fe3+ === 3Fe2+，D不符合题意。 题点(一)　铁及其化合物的转化 1．(2025·江苏泰州一模)铁及其化合物的转化具有重要应用。在指定条件下，下列物质间转化能实现的是(　 ) A．Fe2O3 FeCl3(aq) FeCl3(s) B．Fe FeI2 FeCl3 C．FeS2 Fe2O3 Fe(OH)3 D．Fe FeCl2(aq) FeCl3(aq) 全训题点考法 √ 解析：Fe2O3溶于稀盐酸生成FeCl3和水，FeCl3为挥发性酸的弱碱盐，蒸发时会发生水解，转化为Fe(OH)3沉淀，A错误；I2具有弱氧化性，只能将Fe氧化为FeI2，FeI2电离产生的Fe2+和I-都能被Cl2氧化，从而生成FeCl3和I2，B正确；FeS2在高温条件下能被O2氧化，生成Fe2O3和SO2，但Fe2O3难溶于水，与水不能发生反应，C错误；Fe溶于稀盐酸生成FeCl2和H2，SO2具有弱氧化性，不能将Fe2+氧化为Fe3+，D错误。 2．如图为铁元素的价类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系。下列说法不正确的是 (　 ) A．高温下铁与水蒸气反应不能实现上述转化① B．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热迅速发生转化②生成红棕色粉末 C．加热Fe(OH)3发生转化⑥，Fe(OH)3加水不溶解，不可实现转化③ D．由图可预测：高铁酸盐(Fe)具有强氧化性，可用于消毒，Fe与水反应最终可生成Fe(OH)3 胶体，从而吸附水中的悬浮物，故高铁酸盐可作净水剂 √ 解析：高温下铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，故A正确；FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，部分被氧化生成Fe3O4，不能发生转化②，故B错误；加热Fe(OH)3发生分解反应生成Fe2O3，Fe(OH)3不溶于水，加水不溶解，不可实现转化③，故C正确；高铁酸盐中铁为+6价，具有强氧化性，可用于消毒，Fe作氧化剂时生成的还原产物为Fe3+，Fe3+发生水解最终生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体具有吸附性，故D正确。 题点(二)　涉及铁元素的微型化工流程 3．(2025·河北石家庄模拟)以黄铁矿煅烧后的烧渣(主要成分为Fe2O3，少量SiO2和Al2O3，还含有不与酸碱反应的杂质)为原料制取FeSO4·7H2O的工艺流程如下： 下列说法错误的是 (　 ) A．“滤液”的主要成分为Na[Al(OH)4]和Na2SiO3 B．试剂甲为铁粉，其作用主要是还原溶液中的Fe3+ C．“还原”工序中，稀硫酸过量有利于抑制Fe2+的水解 D．“一系列操作”为加热蒸发至大量晶体出现时，停止加热，利用余热使其蒸干 √ 解析：加入适量NaOH溶液分别与SiO2和Al2O3反应生成Na[Al(OH)4]和Na2SiO3，Fe2O3不反应，过滤为滤渣，加入稀硫酸与Fe2O3反应生成硫酸铁，加入还原剂试剂甲为Fe，Fe与硫酸铁反应生成FeSO4，经一系列操作得到FeSO4·7H2O。加入适量NaOH溶液分别与SiO2和Al2O3反应生成Na[Al(OH)4]和Na2SiO3能溶于水，故A正确；稀硫酸与Fe2O3反应生成硫酸铁，加入还原剂试剂甲为Fe，Fe与硫酸铁反应生成FeSO4，铁粉作用是还原溶液中的Fe3+，故B正确；“还原”工序中，Fe与硫酸铁反应生成FeSO4，Fe2+能发生水解反应生成Fe(OH)2，稀硫酸过量有利于抑制Fe2+的水解，故C正确；“一系列操作”为缓慢加热，浓缩至表面出现晶膜为止，冷析，过滤，洗涤，干燥，故D错误。 4．(2025·河北保定检测)氧化铁黄[FeO(OH)]是一种黄色颜料，具有非常好的耐光性和耐碱性，制备FeO(OH)的工艺流程如图。下列说法错误的是 (　 ) A．FeO(OH)中铁的化合价为+3 B．“氧化”时的离子方程式为4Fe2++O2+6H2O+8NH3 === 4FeO(OH)↓+8N C．过滤需要使用的玻璃仪器为玻璃棒、烧杯、漏斗 D．可以用硝酸银试剂检验沉淀是否洗涤干净 √ 解析：FeO(OH)中氧为-2价，氢为+1价，则铁的化合价为+3，A正确；“氧化”时通入氨气和空气，空气中的氧气为氧化剂，生成FeO(OH)，离子方程式为4Fe2++O2+6H2O+8NH3 === 4FeO(OH)↓+ 8N，B正确；过滤操作需要使用的玻璃仪器为玻璃棒、烧杯、漏斗，C正确；FeO(OH)表面附着有S，应取最后一次洗涤液于另一支试管中，滴加稀盐酸酸化的BaCl2溶液，若不产生沉淀，则沉淀已洗涤干净，D错误。 课时跟踪检测 (单击进入电子文档) $$