第4单元 第12讲 铁及其氧化物 Fe(OH)2和Fe(OH)3（教师用书Word）-【正禾一本通】2026年新高考化学高三一轮总复习高效讲义（人教版 单选）

该高中化学高考复习讲义聚焦铁及其氧化物、Fe(OH)₂和Fe(OH)₃等核心考点，按“铁的性质→氧化物→氢氧化物”逻辑梳理知识，涵盖性质、制备及应用，结合物质结构决定性质的化学观念。通过考点梳理（如铁的化学性质分反应类型总结）、方法指导（氧化物组成计算的守恒法）、真题训练（2024新课标卷实验题分析）等环节，帮助学生构建系统知识网络，突破重点难点。 讲义突出科学思维与科学探究，如用守恒法解析铁的氧化物组成计算题，设计Fe(OH)₂制备的实验改进方案培养探究能力。设置基点判断、分层例题及高考真题演练，确保复习针对性，助力学生高效掌握考点，为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支撑。

第12讲　铁及其氧化物　Fe(OH)2和Fe(OH)3　 【备考目标】　1.了解铁的主要性质及其应用。了解铁的氧化物、Fe(OH)2和Fe(OH)3的性质及应用。2.掌握铁及其重要化合物的制备方法。 考点1　铁及其氧化物 　　　　　　　　　　　　　　　　 1．铁的位置和物理性质 铁是银白色金属，具有金属的通性，含量在地壳中居第四位，在元素周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族。 2．铁的化学性质 铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。 (1)Fe与Cl2、S反应的化学方程式：2Fe＋3Cl22FeCl3；Fe＋SFeS。 (2)Fe与水蒸气反应的化学方程式：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。 教考衔接 教材原型·人教必修第一册P70“思考与讨论” 高考真题·(2024·新课标卷)实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是(　　) A.反应为 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 B.酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好 C.用火柴点燃肥皂泡检验生成的氢气 D.使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉 解析：选B。铁与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和H2,A项正确;铁与水蒸气反应需在高温下进行,将酒精灯移至湿棉花下方,铁粉处不能产生高温,B项错误;反应生成的氢气可吹出肥皂泡,用火柴点燃肥皂泡，可听到尖锐的爆鸣声,C项正确;由于反应需在高温条件下进行,故需使用耐高温的硬质玻璃试管盛装还原铁粉,D项正确。 (3)Fe与氧化性酸(如HNO3)反应的离子方程式： Fe与过量稀HNO3的反应：Fe＋NO＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O。 Fe与少量稀HNO3的反应：3Fe＋2NO＋8H＋===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O。 (4)Fe与FeCl3溶液反应的离子方程式：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。 【提醒】 ①无论Cl2用量多少，Fe与Cl2反应都生成FeCl3，而Fe与盐酸反应生成FeCl2。②铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3，铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。③铁遇冷的浓硝酸、浓硫酸时，表面会生成一层致密的氧化膜，阻止了内层的铁继续反应，化学上称之为钝化，属于化学变化。 3．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不稳定，在空气中受热能迅速被氧化成Fe3O4。 ②FeO、Fe2O3都属于金属氧化物，能溶于强酸。分别写出它们溶于盐酸的离子方程式： FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O， Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。 ③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。 【提醒】 ①FeO、Fe3O4、Fe2O3与硝酸反应时均生成Fe3＋。②Fe3O4的组成可用氧化物的形式表示为FeO·Fe2O3，即有的铁显＋2价，的铁显＋3价。 【基点判断】(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)铁的化学性质较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在(×) (2)Fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同(×) (3)Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应(×) (4)铁在常温下与浓硝酸反应比与稀硝酸反应剧烈(×) (5)Fe3O4中Fe的化合价有＋2价和＋3价，因此Fe3O4是FeO与Fe2O3的混合物(×) (6)向酸性KMnO4溶液中加入Fe3O4粉末，紫红色褪去，证明Fe3O4中含Fe(Ⅱ)(√) 一、铁的性质与应用 1．春秋初年，我国已掌握了冶铁技术。下列有关铁的化学反应的叙述正确的是(　　 ) A．室温下，过量Fe与浓硝酸反应生成Fe(NO3)2 B．加热时，过量Fe与氯气反应生成FeCl2 C．高温下，铁与水蒸气反应有Fe3O4生成 D．高温下，铁粉与氧化铝粉末反应生成单质铝 答案：C 二、铁与水蒸气反应的实验分析 2．(2025·北京通州期中)为探究铁与水蒸气的反应，某同学设计并进行了如下实验，虚线框处用来检验生成的气体。下列说法正确的是(　　 ) A．实验后，装置B中生成黑色固体 B．虚线框C处应该选择装置甲，试管中是灼热的表面发黑的铜丝 C．虚线框C处应该选择装置乙，试管中是灼热的铜丝 D．装置B与C之间的球形管内应装电石 答案：A 三、铁的氧化物组成的确定 3．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＋，则该样品可能的化学式为(　　 ) A．Fe2O3 B．Fe3O4 C．Fe4O5 D．Fe5O7 解析：选D。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－)，则n(Fe3＋)＝0.2 mol，故n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝0.05∶0.2＝1∶4，故该氧化物可表示为FeO·2Fe2O3，即Fe5O7。 4．铁的常见化合价有＋2价和＋3价。据研究，铁在浓HNO3中发生钝化时，可生成一种化学式为Fe8O11的化合物，它可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为______________。 解析：化合物Fe8O11可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物，设化学式为nFeO·mFe2O3，则，解得n＝2，m＝3，该化合物可以表示为2FeO·3Fe2O3。 答案：2FeO·3Fe2O3 [总结归纳]　确定铁的氧化物组成的方法 设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为x∶y，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为任意值)。 考点2　铁的氢氧化物 　　　　　　　　　　　　　　　　 1．氢氧化铁和氢氧化亚铁的比较 化学式 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(离子方程式) 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.Fe(OH)2的制备 (1)制备原理 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓。 (2)成功关键：溶液中不含O2等氧化性物质；制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭、隔绝空气的体系中。 (3)常用方法 有机物覆盖层法 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 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 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) 【基点判断】(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)既可通过复分解反应，又可通过化合反应制取Fe(OH)3(√) (3)Fe(OH)3与HI溶液反应的离子方程式为Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O(×) (4)制备氢氧化亚铁时，向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁(×) 1．某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。 请回答： (1)仪器1的名称为____________。装置5的作用为________________________________________________________________________。 (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。请为装置做一处改进，使溶液能进入4中：________________________________________________________________________。 (3)装置改进后，将3中反应后的溶液压入4中，在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 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 2.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。 (1)a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 (3)d为苯，其作用是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 在加入苯之前对电解液c应作何简单处理？ ________________________________________________________________________。 (4)若c用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)Fe　Fe－2e－===Fe2＋　(2)BC (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　(4)白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色 【真题演练·感悟高考】 1．判断下列关于铁及其化合物的说法是否正确。 (1)(2024·山东高考)铁粉可用作食品脱氧剂(　　 ) (2)(2023·浙江1月选考)Fe2O3呈红色，所以可用作颜料(　　 ) (3)(2023·浙江1月选考)常温下铁与浓硝酸反应可制备NO2(　　 ) (4)(2022·浙江1月选考)铁与碘反应易生成碘化铁(　　 ) (5)(2020·江苏高考)室温下，Fe与浓H2SO4反应生成FeSO4(　　 ) (6)(2019·天津高考)氧化亚铁溶于稀HNO3，其离子方程式为FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O(　　 ) 答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)× 2．下列叙述不正确的是(　　 ) A．(2022·浙江6月选考)浓硝酸与铁在常温下不反应，所以可用铁质容器贮运浓硝酸 B．(2022·广东高考)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．(2019·天津高考)将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2 D．(2020·浙江1月选考)铁锈的主要成分可表示为Fe2O3·nH2O 解析：选A。铁在常温下遇到浓硝酸发生钝化，钝化属于化学反应。 学科网（北京）股份有限公司 $