4.1 铁及其化合物-【高考零起点】2026年新高考化学总复习学用Word（艺考）

该高中化学高考复习学案系统梳理了铁及其化合物核心考点，涵盖铁的原子结构、氧化物、氢氧化物、Fe²⁺与Fe³⁺转化及铝热反应，按物质类别和价态构建知识网络。通过对比表格、转化关系图和问题链设计，引导学生自主梳理性质差异与转化规律，形成系统认知框架。 亮点在于诊断性自测与价类二维图应用，如设置14道覆盖性质、实验的练习题及价态分析题，培养科学思维与证据推理能力。每个模块配有对比分析任务和错题归因指导，帮助学生自主诊断薄弱点，教师可依学情精准辅导，支持个性化复习与因材施教。

第四章　铁　金属元素 第一节　铁及其化合物 一、铁及其化合物 1.铁 (1)原子结构 位于第四周期Ⅷ族，26号元素。原子结构示意图为：，通常显＋2和＋3价。 (2) 铁的物理性质：具有延展性和导热性。能被磁铁吸引，可被磁化。 (3) 铁与水反应 常温下，Fe和水不反应，但高温下，红热的Fe能与水蒸气反应生成Fe3O4和H2。 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4 ＋4H2 【注意】活动性不同的金属与水反应的难易程度不同，如：钠可以和冷水剧烈反应，镁和热水反应，铝和沸水几乎不反应，而铁和水蒸气在高温下反应，铜与水不反应。 2.铁的三种氧化物 物质 FeO Fe2O3(铁红) Fe3O4(磁性氧化铁) 化合价 ＋2 ＋3 ＋2、＋3 色、态 黑色粉末 红棕色粉末(赤铁矿的主要成分) 黑色晶体 水溶性 均不溶于水 和酸反应 FeO＋2H＋====Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋====2Fe3＋＋3H2O —— 氧化物类型 碱性氧化物 碱性氧化物 —— 稳定性 在空气中氧化为Fe3O4 空气中稳定 空气中稳定 3.铁的氢氧化物 物质 氢氧化亚铁[Fe(OH)2] 氢氧化铁[Fe(OH)3] 色、态 白色固体 红褐色固体 水溶性 难溶于水 与酸反应 Fe(OH)2＋2H＋====Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋====Fe3＋＋3H2O 稳定性 不稳定，易被空气中的氧气氧化，颜色变化：白色→灰绿色→红褐色 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O====4Fe(OH)3 较稳定，空气中久置会部分失水成铁锈。受热易分解：2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 制取 新制FeSO4溶液与NaOH溶液隔绝空气反应：Fe2＋＋2OH－====Fe(OH)2↓ 铁盐与可溶性碱反应：Fe3＋＋3OH－====Fe(OH)3↓ 　　4.铁盐(Fe3＋)、亚铁盐(Fe2＋) (1)检验方法 (2)Fe3＋与Fe2＋在一定条件下可以相互转化 2Fe3＋＋Fe ====3Fe2＋ 2Fe2＋＋Cl2====2Fe3＋＋2Cl－ (①中已涉及此反应) 通过其他物质也可实现这种转化，如图所示 5.铝热反应：Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3。该反应在发生过程中放出大量的热。 1.关于铁及其化合物的叙述不正确的是(　　) A.铁的三种常见氧化物都不溶于水，也不与水反应 B.红热的铁与水蒸气反应生成氢氧化铁和氢气 C.可以用丁达尔效应区别Fe(OH)3胶体与FeCl3溶液 D.氧化铁是红棕色粉末，可作油漆、涂料的红色染料 2.基于物质类别和元素价态，下列不能实现Fe→FeCl2转化的是(　　) A.铁与氯气反应 B.铁与稀盐酸反应 C.铁与氯化铜溶液反应 D.铁与氯化铁溶液反应 3.将铁的某种化合物溶于盐酸，滴加KSCN溶液不发生颜色变化，再加入适量氯水，溶液立即呈红色。则此铁的化合物是(　　) A.Fe2O3 B.FeCl3 C.Fe2(SO4)3 D.FeO 4.向硫酸中加入铁粉，待铁粉全部溶解后，再加入酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液紫红色褪去的原因是(　　) A.Fe有还原性 B.FeSO4中Fe2＋具有还原性 C.KMnO4具有还原性 D.硫酸具有还原性 5.“百炼成钢”是指反复将炽热的生铁在空气中锤打，转化为坚硬的钢，其实质是对生铁不断除杂的过程。下列叙述不正确的是(　　) 选项 被提纯物质 杂质 除杂试剂或方法 A FeCl3溶液 FeCl2 通入适量Cl2 B FeCl2溶液 FeCl3 加入过量铁粉并过滤 C 铜粉 铁粉 加入过量稀硫酸并过滤 D Fe(OH)3 Fe(OH)2 在空气中灼烧 6.在AgNO3、Fe(NO3)3和Cu(NO3)2的混合溶液中，加入一定量的铁粉，充分反应后，有少量金属析出，过滤后往滤液中滴入盐酸，有白色沉淀产生，则析出的金属是(提示：氧化性强弱顺序：Fe3＋＞Ag＋＞Cu2＋)(　　) A.Cu B.Ag C.Cu和Ag D.Fe和Cu 7.某500 mL溶液中含0.1 mol Fe2＋、0.2 mol Fe3＋，加入0.2 mol铁粉，待Fe3＋完全被还原后，溶液中Fe2＋的物质的量浓度为(假设反应前后溶液体积不变)(　　) A.0.4 mol·L－1 B.0.6 mol·L－1 C.0.8 mol·L－1 D.1.0 mol·L－1 8.依据下列实验，预测的实验现象正确的是(　　) 选项 实验内容 预测的实验现象 A 向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液至过量 先产生白色沉淀，后沉淀消失 B 向FeCl2溶液中滴加KSCN溶液 溶液变红色 C 向漂白粉溶液中通入少量CO2气体 无任何现象 D 向酸性KMnO4溶液中滴加FeSO4溶液至过量 溶液紫红色褪去 9.用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法不正确的是(　　) A.装置A的作用是为实验提供持续不断的水蒸气 B.装置B中反应的化学方程式是2Fe＋3H2O(g)Fe2O3＋3H2 C.装置C中加入的固体干燥剂可能是碱石灰 D.点燃装置D处的气体前必须检验气体的纯度 10.某同学设计如下装置进行铁与水反应的实验，虚线框处的装置用来检验生成的气体。下列说法正确的是(　　) A.实验后，装置B中生成红棕色固体 B.虚线框C处应该选择装置甲 C.实验时将螺旋状铜丝加热变黑后再趁热迅速伸入试管中，可观察到铜丝由黑变红 D.实验后，将装置B中的固体溶于足量稀硫酸，所得溶液中一定含有Fe3＋ 11.某研究小组用如图所示装置模拟工业上生产无水FeCl2的过程。下列说法中正确的是(　　) A.先点燃C处酒精灯，再打开分液漏斗的活塞 B.本实验中HCl只体现挥发性 C.利用该装置制备FeCl2的原理可表示为Fe＋2HClFeCl2＋H2↑ D.装置D适合处理该实验的所有尾气 12.铁粉具有平肝镇心、消痈解毒之功效，主治惊痫、癫狂、脚气冲心、贫血等。某兴趣小组探究用氢气和碳酸亚铁制取铁粉并检验生成物，实验装置如图。下列说法不正确的是(　　) A.通过调节分液漏斗的活塞以控制①中气泡产生快慢 B.装置①的作用是用于吸收挥发出的H2SO4 C.装置②③中的药品可分别是无水硫酸铜、无水氯化钙 D.装置③不可省略 13.铝热反应可用于冶炼某些金属，其氧化物粉末和Al粉在镁条的引燃下发生反应。下列反应速率(v)和温度(T)的关系示意图中，与铝热反应最接近的是(　　) 14.利用“价类二维图”研究物质的转化与性质是学习元素化合物的重要方法。下图是铁元素的“价类二维图”。 回答下列问题： (1)X的化学式是　　　　。  (2)铁的某种氧化物中，铁、氧元素质量比为21∶8，该氧化物的化学式是　　　　。  (3)新制的Y与空气接触易被氧化，反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)分析铁元素的化合价，预测Fe2＋既有还原性又有氧化性，理由是　　　　。写出一个Fe2＋做氧化剂的离子方程式　　　　　　　___ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (5)FeCl2溶液在空气中易变质为FeCl3溶液。下列可用于检验FeCl2溶液是否变质的试剂是　　　　(填字母标号)。  A.Cl2　B.KSCN溶液　C.盐酸 要除去FeCl2溶液中混有的少量FeCl3，宜采用的方法是　　　　。  (6)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。 ①图中，a为　　　　。  ②工业上一种制备Na2FeO4的反应：3ClO－＋2Fe3＋＋10OH－====2Fe＋3Cl－＋5H2O，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是　　　　。  第四章　铁金属元素 第一节　铁及其化合物 1.B　[解析]红热的铁与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气，B错误。 2.A　[解析]Cl2具有强氧化性，铁与Cl2反应生成FeCB、C均能生成FeCD中发生反应2Fe3＋＋Fe====3Fe2＋，也能生成FeCl2。 3. D　[解析]FeO溶于稀盐酸产生F，滴加KSCN溶液不发生颜色变化，然后加入适量氯水，F转化成F，溶液变红。 4. B　[解析]溶液褪色是因为F具有还原性，KMnO4具有氧化性，KMnO4被F还原生成无色的M。 5. D　[解析]A项发生反应：2FeCl2＋Cl2====2FeCl3，正确；B项发生反应： Fe＋2FeCl3====3FeCl2，正确；C项发生反应：Fe＋H2SO4====FeSO4＋H2↑，而Cu不与稀硫酸反应，正确；D项混合物在空气中灼烧时会发生分解，最终生成Fe2O3，错误。 6. B　[解析]向滤液中加入HCl有白色沉淀生成，则证明溶液中含Ag＋，则析出的金属为Ag，因为氧化性强弱：F＞Ag＋＞C，当加入铁粉，Fe先与Fe(NO3)3反应：Fe＋2Fe(NO3)3====3Fe(NO3)2，当Fe(NO3)3反应完全后，Fe再与AgNO3反应：Fe＋2AgNO3====Fe(NO3)2＋2Ag，AgNO3未完全参加反应，Cu(NO3)2没有参加反应。 7. C　[解析]由反应2F＋Fe====3F可知铁粉过量，0.2 mol F与过量铁粉反应生成0.3 mol F，故反应后F共有0.4 mol，c(F)==0.8 mol·L－1。 8.D　[解析]MgCl2溶液中滴加NaOH溶液至过量，两者发生反应产生白色沉淀，白色沉淀为氢氧化镁，氢氧化镁为中强碱，其不与过量的NaOH溶液发生反应，因此，沉淀不消失，A错误；FeCl3溶液中滴加 KSCN溶液，溶液变红色，实验室通常用这种方法检验Fe3＋的存在；FeCl2溶液中滴加 KSCN溶液，溶液不变色，B错误；向次氯酸钙溶液(漂白粉)中通入少量的二氧化碳会生成碳酸钙和次氯酸，则溶液出现白色沉淀，C错误；二价铁可以被酸性高锰酸钾氧化，则向酸性高锰酸钾溶液中滴加硫酸亚铁溶液至过量，溶液紫红色褪去，D正确。 9.B　[解析]装置A中酒精灯加热水，不断产生水蒸气，A正确；装置B中铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，B错误；装置C中盛有干燥剂，用于吸收未反应的水蒸气，可以是碱石灰、无水氯化钙等，C正确；装置D用于收集H2，点燃前要先检验H2的纯度，D正确。 10.C　[解析]铁与水蒸气在高温下反应生成黑色的Fe3O4固体，A错误；氢气的密度小于空气的密度，故虚线框C中应选择装置乙，B错误；实验时将螺旋状铜丝加热变黑后再趁热迅速伸入试管中，H2将CuO还原为Cu，观察到铜丝由黑变红，C正确；实验后，将装置B中的固体溶于足量稀硫酸，由于可能发生反应Fe＋2Fe3＋====3Fe2＋，故所得溶液中不一定含有Fe3＋，D错误。 11.C　[解析]先打开分液漏斗的活塞，利用装置A中产生的HCl排尽装置内的空气，再点燃C处酒精灯加热铁粉，A错误；装置A中产生HCl气体是利用了浓盐酸的挥发性，装置C中Fe与HCl反应生成FeCl2和H2，体现HCl的酸性和氧化性，B错误，C正确；HCl极易溶于水，用D装置进行尾气处理易发生倒吸，H2不能用NaOH溶液吸收，D错误。 12.B　[解析]分液漏斗带有活塞，可通过控制滴加稀硫酸的速率来控制反应的快慢，A正确；稀硫酸难挥发，Zn与稀硫酸反应生成H2中混有水蒸气，装置①中盛有浓硫酸，用于干燥氢气，B错误；装置②中盛有无水硫酸铜，用于检验Y中反应生成的H2O(g)，装置③中盛有无水氯化钙，防止④中水蒸气进入装置②，影响H2O(g)的检验，故③不能省略，C正确，D正确。 13.B　[解析] 铝热反应为放热反应，且反应引发后剧烈反应，热量变化很明显，因此选B。 14.(1)Fe2O3 (2)Fe3O4 (3)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O====4Fe(OH)3 (4)Fe2＋为中间价态，既可以被氧化成Fe3＋，又可以被还原成Fe　Fe2＋＋Mg====Fe＋Mg2＋(Al、Zn等) (5)B　加入过量的铁粉，充分反应后过滤 (6)＋6　3∶2 [解析](1)X是＋3价铁元素的氧化物，化学式是Fe2O3。 (2)铁的某种氧化物中，铁、氧元素质量比为21∶8，则铁、氧元素物质的量之比为=3∶4，则该氧化物的化学式是Fe3O4。 (3)Y是Fe(OH)2，与空气接触易被氧化，反应的化学方程式是4Fe(OH)2＋O2＋2H2O====4Fe(OH)3。 (4)因为Fe2＋为中间价态，既可以被氧化成Fe3＋，又可以被还原成Fe ，所以Fe2＋既有还原性又有氧化性；Fe2＋做氧化剂的离子方程式：Fe2＋＋Mg====Fe＋Mg2＋(Al、Zn等)。 (5)FeCl2溶液在空气中易变质为FeCl3溶液，Fe3＋遇到KSCN溶液，溶液变为红色，故选B；要除去FeCl2溶液中混有的少量FeCl3，宜采用的方法是加入过量的铁粉，充分反应后过滤。 (6)①根据化合价代数和为零知，图中，a为＋6；②该反应中氧化剂是ClO－，还原剂是Fe3＋，则氧化剂与还原剂的物质的量之比是3∶2。 学科网（北京）股份有限公司 $