第4章 第13讲 铁及其化合物(课件PPT)-【高考领航】2027年高考化学大一轮复习学案（创新版）

该高中化学高考复习课件聚焦“铁及其化合物”专题，覆盖铁单质、氧化物、氢氧化物及铁盐、亚铁盐的性质与应用等核心考点，对接高考评价体系，分析Fe²⁺/Fe³⁺检验、Fe(OH)₂制备等高频考点权重，归纳性质分析、实验探究等常考题型，体现备考针对性与实用性。 课件亮点在于真题驱动与素养导向，整合2023浙江卷FeCl₃性质、2025北京卷钛铁矿应用等真题，通过“性质对比表+实验创新设计”突破Fe(OH)₂制备（如还原性气体保护法）、Fe²⁺/Fe³⁺检验（如铁氰化钾法）等难点，培养科学探究与实践、证据推理素养。设易错点警示（如Fe与硝酸反应产物判断）及答题模板，助力学生掌握得分技巧，教师可据此优化复习策略。

第13讲　铁及其化合物 返回 ‹#› 1．了解铁及其氧化物的主要性质以及在生产生活中的应用。　2.掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的性质及Fe(OH)2的制备方法。　3.认识铁盐、亚铁盐的性质，掌握Fe2+和Fe3+的检验方法。 [目标导航·明方向] 返回 ‹#› 1 考点一 2 考点二 栏 目 导 引 3 真题体验 研考题·提技能 4 限时规范训练 返回 ‹#› 3 考点一 铁及其氧化物、氢氧化物 1．铁的单质 (1)铁的原子结构 Fe的价层电子排布式为3d64s2，位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族，其原 子结构示意图： 。 返回 ‹#› (2)物理性质 铁是_______色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被_______吸引。 (3)化学性质 铁的性质活泼，有较强的还原性，主要被氧化为＋2价和＋3价，但纯铁有很强的抗腐蚀能力。 银白 磁体 返回 ‹#› 3Fe＋2O2Fe3O4 2Fe＋3Cl22FeCl3 Fe＋SFeS、Fe＋I2FeI2 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 Fe＋2H＋===Fe2+＋H2↑ 钝 ＋3 Fe＋Cu2+===Fe2+＋Cu 2Fe3+＋Fe===3Fe2+ 化 返回 ‹#› [提醒]　铁与稀HNO3反应，HNO3过量时生成Fe(NO3)3，铁过量时生成Fe(NO3)2。 返回 ‹#› 2．铁的氧化物 (1)物理性质 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗称 — ________ _____________　 色、态 黑色粉末 _____________ 黑色晶体 铁元素的价态 _____价 ______价 _____________　 氧化物类型 _____________ _____________ 复杂氧化物 用途 用于瓷器制作 用作红色颜料 用作磁性材料　 铁红 磁性氧化铁 红棕色粉末 ＋2 ＋3 ＋2价、＋3价 碱性氧化物 碱性氧化物 返回 ‹#› (2)化学性质 稳定性 FeO不稳定，在空气中受热能迅速被氧化成 _____。 和非氧化性酸反应(如稀硫酸) FeO＋2H＋===Fe2+＋H2O； Fe2O3＋6H＋===2Fe3+＋3H2O 和氧化性酸反应(如稀硝酸) FeO与稀硝酸反应： ___________________________________________ 和还原性酸反应(如氢碘酸) Fe2O3与氢碘酸反应： _________________________________________ Fe3O4 3FeO＋10H＋＋===3Fe3+＋NO↑＋5H2O Fe2O3＋6H＋＋2I－===2Fe2+＋I2＋3H2O [提醒]　高炉炼铁生成铁的反应为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。 返回 ‹#› 3．铁的氢氧化物 (1)Fe(OH)2和Fe(OH)3的比较 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色、态 _____________ _________________ 与盐酸反应 _______________________________________ _________________________________ 受热分解 — 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 白色固体 红褐色固体 Fe(OH)2＋2H＋=== Fe2+＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3+ ＋3H2O 返回 ‹#› 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 制法 可溶性亚铁盐与碱溶液反应：__________________________ 可溶性铁盐与碱溶液反应：________________________ 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_____色絮状沉淀迅速变成_____色，最后变成_____色，反应的化学方程式为____________________________________ Fe2+＋2OH－===Fe(OH)2↓ Fe3+＋3OH－===Fe(OH)3↓ 白 灰绿 红褐 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 返回 ‹#› (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。 返回 ‹#› ③常用方法 有机 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___________________发生反应 空气与Fe(OH)2接触 返回 ‹#› 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________排尽后，再把______溶液压入装置Ⅱ中与________ ______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) 空气 FeSO4 NaOH 溶液 返回 ‹#› 正确的划“√”，错误的划“×”。 (1)Fe分别与Cl2和盐酸反应所得氯化物相同(　　) (2)常温下可用铁制容器储存、运输浓硝酸和浓硫酸(　　) (3)铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4(　　) (4)FeO与稀硝酸反应的化学方程式为FeO＋2HNO3===Fe(NO3)2＋H2O(　　) (5)Fe(OH)3与氢碘酸反应生成FeI3(　　) × √ √ × × 返回 ‹#› (6)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(　　) (7)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(　　) × × 返回 ‹#› 一、铁及其氧化物的性质与应用 1．坦克、导弹的制造材料主要是金属合金，钢铁便是其中十分重要的一种。下列关于铁的说法中正确的是(　　) A．铁元素属于过渡元素，其原子序数为26 B．单质铁与浓硫酸在常温下不反应 C．铁单质只具有还原性，其阳离子只具有氧化性 D．与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率，纯铁比生铁的快 A 返回 ‹#› 解析：A　铁是26号元素，属于第Ⅷ族元素，为过渡元素，故A正确；常温下，铁和浓硫酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步反应，但并不是铁和浓硫酸不反应，故B错误；亚铁离子既有还原性，又有氧化性，故C错误；纯铁和稀盐酸不能构成原电池，生铁中铁、碳、盐酸构成原电池，能加快反应速率，所以生铁反应速率比纯铁快，故D错误。 返回 ‹#› 2．(2024·新课标卷，9)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 B 返回 ‹#› 解析：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。 返回 ‹#› 3．(2025·江苏泰州一模)Fe3O4可表示为Fe(Ⅱ)Fe(Ⅲ)[Fe(Ⅲ)O4]，下列说法正确的是(　　) A．Fe在常温下锈蚀或在纯氧中燃烧，均生成Fe2O3 B．加热条件下，Fe与浓硝酸反应能生成致密的氧化物保护膜 C．氧化亚铁晶体中<1，是因为其晶体中混有零价Fe D．铁元素的两种离子与O2-的结合能力：Fe3+>Fe2+ D 返回 ‹#› 解析：D　Fe在纯氧中燃烧生成Fe3O4，A错误；常温下，Fe与浓硝酸反应能生成致密的氧化物保护膜，加热条件下铁与浓硝酸发生氧化还原反应，B错误；氧化亚铁晶体中n(Fe)∶n(O)＝1∶1，若<1，说明有多余的O存在，O越多Fe的化合价越高，故氧化亚铁晶体中不可能存在0价铁，C错误；由题意可知，四氧化三铁中铁离子与氧离子结合形成酸根离子，故铁离子结合氧离子的能力更强，D正确。 返回 ‹#› 二、实验探究氢氧化亚铁的制备 4．由于Fe(OH)2易被氧化为Fe(OH)3，在实验室中制备Fe(OH)2，并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态，成为物质制备实验探究的热点。 (1)下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是______(填序号)。 (2)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入________。 (3)除去蒸馏水中溶解的O2常采用____________的方法。 返回 ‹#› 解析：(1)因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，即发生反应：＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排出装置中的氧气或空气。①②原理一样，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中；③的原理为铁作阳极产生Fe2+，与电解NaCl溶液产生的OH－结合生成Fe(OH)2，且液面用汽油保护，能防止空气进入；④由于带入空气中的氧气，能迅速将氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。(2)稀硫酸抑制Fe2+水解。 答案：(1)①②③　(2)稀硫酸　 (3)加热煮沸 返回 ‹#› 5．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______________。装置5的作用：__________________。 返回 ‹#› (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：____________________。 返回 ‹#› 解析：该装置制备Fe(OH)2白色沉淀的思路是在排净空气的气氛中，先使铁屑和稀硫酸反应得到FeSO4，再利用气体产生气压把FeSO4溶液压至装置4中与NaOH反应，得到，注意所需试剂也需要加热除掉溶解氧。(1)仪器1是分液漏斗；该反应需要置于无氧环境，注意这里跟防倒吸无关，装置5的作用是液封，防止空气进入装置4。(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。操作失败的原因是仪器3中产生的H2从左侧导管逸出，没有足够的压强，所以不能将FeSO4溶液压入4中，因而在装置2、3之间添加控制开关即可。(3)灰绿色沉淀产生的原因是装置4中空气没有完全排净，Fe(OH)2被空气氧化。 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内的空气没有排净 返回 ‹#› 考点二 铁盐、亚铁盐的性质及检验 1．亚铁盐的性质 (1)氧化性和还原性 亚铁盐溶液呈浅绿色，Fe2+既有氧化性，又有还原性，以__________为主，如遇Br2、Cl2、H2O2、(H＋)等均表现__________。 (2)易水解 亚铁盐水解使溶液呈酸性。配制保存硫酸亚铁溶液时常加少量______抑制Fe2+的水解，加少量_______防止Fe2+被氧化。 还原性 还原性 硫酸 铁屑 返回 ‹#› 2．铁盐的性质 (1)氧化性：铁盐溶液呈棕黄色，Fe3+遇Fe、Cu、HI、H2S等均表现_________。 (2)易水解：Fe3+极易水解，工业上常用调节pH的方法除去溶液中的铁离子。配制氯化铁溶液时，通常将氯化铁固体先溶于较浓的盐酸中，然后再稀释至所需浓度。 (3)常见铁盐 ①绿矾(FeSO4·7H2O)：一种重要的还原剂，可用作补血剂及植物的补铁剂。 氧化性 返回 ‹#› ②铁铵矾[NH4Fe(SO4)2·12H2O]：无色晶体，易溶于水，常用作化学分析试剂、药物和织物媒染剂。 ③赤血盐{K3[Fe(CN)6]}：红色晶体，能溶于水，常用于检验Fe2+，生成蓝色沉淀。 ④高铁酸钾(K2FeO4)：暗紫色晶体，具有强氧化性，可用作水体的杀菌、消毒剂或高容量电池材料。 返回 ‹#› 3．Fe2+、Fe3+的检验 (1)Fe2+检验的常用方法 溶液变红 灰绿色 红褐色 K＋＋Fe2+＋[Fe(CN)6]3- ===KFe[Fe(CN)6]↓ 返回 ‹#› (2)Fe3+检验的常用方法 溶液变红 红褐色沉淀 显紫色 返回 ‹#› (3)含Fe2+、Fe3+的混合溶液中Fe2+、Fe3+的检验方法 Fe3+ Fe2+ 返回 ‹#› 正确的划“√”，错误的划“×”。 (1)中性溶液中可能大量存在Fe3+、Cl－、K＋、(　　) (2)Fe3+有氧化性，所以FeCl3溶液可用于回收旧电路板中的铜(　　) (3)向某溶液中，滴加氯水，再滴加KSCN溶液，溶液显红色，该溶液中一定含Fe2+(　　) (4)Fe2(SO4)3和KI溶液反应的离子方程式：2Fe3+＋2I－===2Fe2+＋I2(　　) (5)用酸性高锰酸钾溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2(　　) (6)检验Fe(NO3)2晶体是否氧化变质的方法是将 Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红(　　) × √ × √ × × 返回 ‹#› 一、铁盐、亚铁盐的性质 1．FeSO4和Fe2(SO4)3在工业生产中有广泛应用。下列离子方程式正确且符合题意的是(　　) A．硫酸铁溶液用于腐蚀铜质电路板：Fe3+＋Cu===Fe2+＋Cu2+ B．将FeSO4溶液与氨水－NH4HCO3混合溶液反应，生成FeCO3沉淀：Fe2+＋＋NH3·H2O===FeCO3↓＋＋H2O C．在硫酸铁溶液中滴加Ba(OH)2溶液，产生红褐色沉淀：Fe3+＋＋ 3OH－＋Ba2+===BaSO4↓＋Fe(OH)3↓ D．在NaClO溶液中滴加少量FeSO4溶液：ClO－＋Fe2+＋H2O===Cl－＋Fe3+＋2OH－ B 返回 ‹#› 解析：B　硫酸铁溶液能和铜单质反应生成硫酸亚铁和硫酸铜，可用于制作印刷电路板：2Fe3+ ＋Cu===2Fe2+＋Cu2+，A错误；FeSO4溶液与氨水－NH4HCO3混合溶液反应，生成FeCO3沉淀和铵根离子，离子方程式正确，B正确；硫酸铁溶液中滴加Ba(OH)2溶液，氢氧化钡完全反应产生红褐色氢氧化铁沉淀、硫酸钡白色沉淀：2Fe3+＋＋6OH－＋3Ba2+===3BaSO4↓＋2Fe(OH)3↓，C错误；次氯酸根具有氧化性，在NaClO溶液中滴加少量FeSO4溶液，亚铁离子被氧化为铁离子生成氢氧化铁沉淀：ClO－＋2Fe2+＋H2O＋4OH－===Cl－＋2Fe(OH)3↓，D错误。 返回 ‹#› 2．在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入铁粉与铜粉的混合物。 (1)若金属无剩余，则溶液中一定存在的金属阳离子有____________，可能存在的有________。 (2)若剩余固体中有铁和铜，则溶液中一定存在的金属阳离子有________，一定不存在________________。 (3)若剩余固体中只有铜，则溶液中一定存在的金属阳离子有______，可能存在的有________，一定不存在________。 答案：(1)Fe2+、Cu2+　Fe3+　(2)Fe2+　Cu2+、Fe3+　(3)Fe2+　Cu2+　Fe3+ 返回 ‹#› 二、Fe2+、Fe3+的检验 3．乳酸亚铁即[CH3CH(OH)COO]2Fe是一种食品铁强化剂。某同学为检验其水溶液中有Fe2+，设计了如下方案。其中方案合理且现象叙述正确的是 (　　) A．向乳酸亚铁溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，出现蓝色沉淀 B．向乳酸亚铁溶液中滴加NaOH溶液，立即出现红褐色沉淀 C．向乳酸亚铁溶液中滴加酸性KMnO4溶液，振荡后紫色褪去 D．向乳酸亚铁溶液中依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液变红 A 返回 ‹#› 解析：A　K＋＋Fe2+＋[Fe(CN)6]3-===KFe[Fe(CN)6]↓，KFe[Fe(CN)6]是蓝色不溶于水的物质，能检验出溶液中有Fe2+，A正确；向乳酸亚铁溶液中滴加NaOH溶液，先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，B错误；CH3CH(OH)COO－中含有羟基，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，C错误；向乳酸亚铁溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加氯水，溶液变红，证明乳酸亚铁溶液中有Fe2+，如果向乳酸亚铁溶液中依次滴加氯水、KSCN溶液，溶液变红，则不能证明溶液中有Fe2+，D错误。 返回 ‹#› 4．选择合适试剂完成甲、乙两组实验： 甲组：检验含Fe3+(不含Cl－)的溶液中是否含有Fe2+； 乙组：检验含Fe2+的溶液中是否含有Fe3+。 下列试剂及加入试剂的顺序能达到实验目的的是(　　) 选项 甲组 乙组 A 新制氯水、KSCN溶液 NaOH溶液 B 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液 C KOH溶液 氯水 D 稀氯水 酸性KMnO4溶液 B 返回 ‹#› 解析：B　由于Fe2+能使酸性KMnO4溶液褪色，即检验含Fe3+(不含Cl－)的溶液中是否含Fe2+，可选用酸性KMnO4溶液；KSCN溶液遇Fe3+变成红色，即检验含Fe2+的溶液中是否含Fe3+，可选用KSCN溶液。 返回 ‹#› [题后归纳]　 (1)使用KSCN溶液、新制氯水检验Fe2+时，新制氯水不能过量，因Cl2会氧化SCN－； (2)使用酸性KMnO4溶液检验Fe2+时，不能含有Cl－等还原性离子，因Cl－也会还原酸性。 返回 ‹#› 真题体验 研考题·提技能 1．(2025·北京卷，1)我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时，发现月壤钛铁矿(FeTiO3)存在亚纳米孔道，吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气，水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是(　　) A．月壤钛铁矿中存在活泼氢 B．将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气 C．月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应 D．将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量 B 返回 ‹#› 43 解析：B　由题意可得，月壤钛铁矿吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子，A正确；地球上的钛铁矿不一定吸附氢原子，直接加热钛铁矿不一定能生成单质铁和水蒸气，B错误；月壤钛铁矿加热生成单质铁和水蒸气的过程中铁元素化合价降低，发生了氧化还原反应，C正确；H2O由气态变为液态，释放能量，D正确。 返回 ‹#› 2．(2023·浙江6月选考，3)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 返回 ‹#› 解析：A　氯化铁能完全电离出铁离子和氯离子，属于强电解质，A错误；氯化铁溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁，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；向沸水中滴加饱和氯化铁溶液，继续加热呈红褐色，铁离子发生水解反应可得到氢氧化铁胶体，D正确。 返回 ‹#› 3．(2023·浙江1月选考，16)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 溶液先变成血红色后无明显变化 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再聚集成Fe(OH)3沉淀 D 返回 ‹#› 解析：D　往FeCl2溶液中加入Zn片，发生反应Fe2+＋Zn===Fe＋Zn2+，Fe2+的氧化能力比Zn2+的强，A项错误；往Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液，发生反应Fe3+＋3SCN－⥫⥬Fe(SCN)3，溶液变血红色，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项错误；若食品脱氧剂样品中有＋3价铁，铁粉与＋3价铁发生反应Fe＋2Fe3+===3Fe2+，滴加KSCN溶液，溶液呈浅绿色，C项错误；向沸水中逐滴加5～6滴饱和FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，得到胶体，持续煮沸，Fe(OH)3胶体发生聚沉，析出红褐色沉淀，D项正确。 返回 ‹#› 4．(2023·江苏卷，11)室温下，探究0.1 mol·L-1FeSO4溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的的是(　　) 选项 探究目的 实验方案 A 溶液中是否含有Fe3+ 向2 mL FeSO4溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化 B Fe2+是否有还原性 向2 mL FeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色变化 C Fe2+是否水解 向2 mL FeSO4溶液中滴加2～3滴酚酞试液，观察溶液颜色变化 D Fe2+能否催化H2O2分解 向2 mL 5%H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液，观察气泡产生情况 B 返回 ‹#› 解析：B　A．检验溶液中是否含有Fe3+应直接向待测液中滴加KSCN溶液，向待测液中滴加氯水会将Fe2+氧化为Fe3+干扰实验，A错误；B．向2 mL FeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液，若观察到溶液紫色褪去，说明Fe2+有还原性，B正确；C．Fe2+发生水解反应Fe2+＋2H2O⥫⥬2H＋＋Fe(OH)2使溶液显酸性，应向2 mL FeSO4溶液中滴加2～3滴石蕊试液，观察溶液颜色变化，C错误；D．向2 mL 5%H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液，若产生气泡有可能是Fe3+的催化作用，D错误。 故选B。 返回 ‹#› 3 4 5 6 7 8 9 10 12 11 1 2 限时规范 训练13　铁及其化合物 (建议用时：45分钟　满分：50分) 一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1．颗粒大小达到纳米级的单质铁俗称“纳米铁”，用途很广泛。下列说法不正确的是(　　) A．“纳米铁”在一定的溶剂中可以发生丁达尔效应 B．“纳米铁”处理硝态氮生成N2的过程中作还原剂 C．“纳米铁”与水蒸气在高温下反应生成红棕色粉末 D．“纳米铁”可在氩气氛围中保存 C 返回 ‹#› 51 3 4 5 6 7 8 9 10 12 11 1 2 解析：C　“纳米铁”颗粒大小为1～100 nm，与胶体粒子大小相近，“纳米铁”在一定的溶剂中形成的分散系属于胶体，可以发生丁达尔效应，A正确；硝酸根生成氮气，N化合价降低，“纳米铁”中Fe为0价，在反应中化合价升高，为还原剂，B正确；“纳米铁”中Fe为0价，Fe与水蒸气在高温条件下生成黑色四氧化三铁，C错误；铁易被氧化，可在氩气氛围中保存，D正确。 返回 ‹#› 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2．(2025·江苏苏州模拟)下列有关铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是(　　) A．Fe2O3能与盐酸反应，可用于制作红色颜料 B．铁粉具有还原性，可用于食品袋中的抗氧化剂 C．FeCl3具有氧化性，可用于除去水中悬浮杂质 D．FeS难溶于水，可用于除去废水中的Cu2+ B 返回 ‹#› 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 12 11 解析：B　Fe2O3为红棕色固体，可用于红色颜料，与其能与盐酸反应无关，A错误；铁粉用于食品袋中的抗氧化剂，是因铁是活泼金属具有强的还原性，B正确；FeCl3可用于除去水中悬浮杂质是利用其能水解生成氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性，与其氧化性无关，C错误；FeS可与铜离子反应生成更难溶的CuS，因此可除去废水中的Cu2+，与FeS的溶解性无关，D错误。 返回 ‹#› 2 3 1 4 5 6 7 8 9 10 12 11 3．红热的铁与水蒸气反应及其部分产物的验证实验装置如图所示，夹持装置已略去，下列有关该实验的说法错误的是(　　) A．浓硫酸的作用是干燥生成的气体 B．实验过程中，可观察到盛有氧化铜的硬质玻璃管中固体颜色由红色变为黑色 C．实验过程中，干燥管中无水硫酸铜由白色变为蓝色，是由于氢气与氧化铜反应生成的水使其变蓝 D．该实验中涉及的反应不一定均为氧化还原反应 B 返回 ‹#› 2 3 1 4 5 6 7 8 9 10 12 11 解析：B　浓硫酸的作用为吸收氢气中混有的水蒸气，防止对后续实验造成干扰，A正确；盛有氧化铜的硬质玻璃管中发生反应CuO＋H2Cu＋H2O，黑色的氧化铜被氢气还原为红色的铜，B错误；干燥管中无水硫酸铜由白色变为蓝色，是由于氢气与氧化铜反应生成的水使其变蓝，发生反应CuSO4＋5H2O===CuSO4·5H2O，C正确；CuSO4＋5H2O=== CuSO4·5H2O为非氧化还原反应，D正确。 返回 ‹#› 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 12 11 4．(2025·新疆乌鲁木齐模拟)铁元 素的“价—类”二维图如图所示。 下列说法错误的是(　　) A．W在高温条件下与水蒸气反应可得到Y B．可用K3[Fe(CN)6]溶液检验M溶液中的金属离子 C．将Z的饱和溶液滴加到沸水中，可制得Q的胶体 D．N在空气中加热最终不会得到X A 返回 ‹#› 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 12 11 解析：A　结合图示可知，W为Fe，X为FeO，Y为Fe2O3，Z为FeCl3，M为FeCl2，Q为，N为Fe(OH)2。铁在高温条件下与水蒸气反应生成Fe3O4，A错误；二价铁可以和铁氰化钾反应生成蓝色沉淀，B正确；将饱和氯化铁溶液滴加到沸水中，可以制备氢氧化铁胶体，C正确；二价铁容易被氧化，则氢氧化亚铁在空气中加热最终得到三氧化二铁，不能得到氧化亚铁，D正确。 返回 ‹#› 2 3 4 5 1 6 7 8 9 10 12 11 5．通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验操作与现象的解释正确的是(　　) 选项 实验操作与现象 解释 A 向淀粉­KI溶液中加入FeCl3溶液，溶液变蓝 Fe3+能与淀粉发生显色反应 B 把生铁置于潮湿的空气中，铁表面有一层红棕色的斑点 铁在潮湿的空气中易生成Fe(OH)3 C 向稀硝酸中加入少量铁粉，有气泡产生 Fe置换出硝酸中的氢，生成了氢气 D 新制Fe(OH)2露置于空气中，白色物质变成了红褐色 Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3 D 返回 ‹#› 2 3 4 5 1 6 7 8 9 10 12 11 解析：D　A项中Fe3+将I－氧化为I2，淀粉遇碘变蓝；B项中红棕色的斑点是Fe2O3；C项中铁与稀硝酸反应产生的气体为NO。 返回 ‹#› 2 3 4 5 6 1 7 8 9 10 12 11 6．某学习小组探究FeCl3与Na2SO3之间的反应，设计了以下实验。下列说法错误的是(　　) A．Ⅱ中溶液颜色比Ⅰ中更深，是由于 Fe3+水解程度增大 B．Ⅲ中有深蓝色沉淀生成，无法证明 FeCl3与Na2SO3发生了氧化还原反应 C．从Ⅱ到Ⅳ滴加的溶液可改为0.05 mol/L稀硫酸 D．Ⅴ中有大量白色沉淀生成，证明FeCl3能氧化Na2SO3 C 返回 ‹#› 2 3 4 5 6 1 7 8 9 10 12 11 解析：C　Na2SO3溶液呈碱性，能促使Fe3+水解程度增大，A正确；[Fe(CN)6]3-也具有氧化性，可以与Na2SO3发生氧化还原反应生成[Fe(CN)6]4-，与Fe3+反应同样可生成蓝色沉淀，无法证明是Fe3+被Na2SO3还原生成了Fe2+导致蓝色沉淀生成，B正确；若加入H2SO4，则会干扰下一步的检验，C错误；Ⅴ中有大量白色沉淀生成， 证明Na2SO3中的被Fe3+氧化生成，D正确。 返回 ‹#› 7 8 9 10 12 11 1 3 4 5 6 2 7．实验室用NaHCO3和FeSO4溶液制备碳酸亚铁的装置如图所示(夹持装置已省略)，三颈烧瓶中产生白色沉淀及无色气体。下列说法不正确的是 (　　) A．装置甲产生CO2可排除装置中的空气 B．装置乙中盛装的试剂为饱和Na2CO3溶 液 C．装置丙中发生反应的离子方程式：Fe2+＋===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O D．反应结束后，将丙中反应液静置、过滤、洗涤、干燥，可得到碳酸亚铁 B 返回 ‹#› 7 8 9 10 12 11 1 3 4 5 6 2 解析：B　为防止氧化，制备碳酸亚铁应在无氧环境中进行，装置制备CO2经过乙饱和碳酸氢钠溶液除去HCl，进入丙中驱赶装置内的空气，丙装置中碳酸氢根与Fe2+反应生成FeCO3，丁用于吸收多余的 CO2并避免空气进入丙中氧化目标产物。装置甲产生CO2可排除装置中的空气，开始时应先通一段时间CO2排尽装置的空气防止FeCO3被氧化，A正确；CO2经过乙饱和碳酸氢钠溶液除去HCl，而不是饱和碳酸钠，B错误；丙中与Fe2+反应生成FeCO3同时生成二氧化碳、水：Fe2+＋===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O，C正确；丙中碳酸亚铁为沉淀，故反应后将丙中反应液静置、过滤、洗涤、干燥，可得到碳酸亚铁，D正确。 返回 ‹#› 8 9 10 12 11 1 3 4 5 6 7 2 8．向一定量的Fe、FeO、Fe3O4的混合物中加入100 mL 2 mol·L-1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL(标准状况)的气体，所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是(　　) A．11.2 g B．5.6 g C．2.8 g D．无法计算 B 返回 ‹#› 8 9 10 12 11 1 3 4 5 6 7 2 解析：B　盐酸恰好使混合物完全溶解，盐酸没有剩余，向反应所得溶液加KSCN溶液无血红色出现，说明溶液为FeCl2溶液，根据氯元素守恒可知，n(FeCl2)＝n(HCl)＝×0.1 L×2 mol·L-1＝0.1 mol；用足量的CO在高温下还原相同质量的混合物得到铁，根据铁元素守恒可知n(Fe)＝n(FeCl2)＝0.1 mol，质量为0.1 mol×56 g·mol-1＝5.6 g，故选B。 返回 ‹#› 9 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 2 9．(2025·浙江宁波模拟)铁及其化合物的转化关系如图。NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．FeCl3溶液中通入SO2可实现转化①，说明氧化性：Fe3+＞SO2 B．转化②中每生成0.1 mol Fe3O4，转移的电子数为0.9NA C．转化③中FeCl3和FeCl2的物质的量之比为1∶2 D．过量Fe在氯气中燃烧生成FeCl2 A 返回 ‹#› 9 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 2 解析：A　Fe与盐酸反应得到FeCl2，Fe与Cl2反应得到FeCl3，FeCl2与FeCl3二者可以相互转化，二者的混合物与NaOH在一定条件下反应得到Fe3O4，Fe与水蒸气或氧气反应也能得到Fe3O4。氧化剂的氧化性大于还原剂的氧化性，FeCl3溶液中通入SO2可生成FeCl2，FeCl3为氧化剂，SO2为还原剂，说明氧化性：Fe3+＞SO2，A正确；Fe与O2或水蒸气反应生成Fe3O4，生成1 mol Fe3O4转移8 mol电子，每生成0.1 mol Fe3O4，转移的电 返回 ‹#› 9 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 2 子数为0.8NA，B错误；转化③的化学方程式为2FeCl3＋FeCl2＋8NaOH Fe3O4＋8NaCl＋4H2O，转化③中FeCl3和FeCl2的物质的量之比为2∶1，C错误；Fe与Cl2反应生成FeCl3，化学方程式为2Fe＋3Cl22FeCl3，无论Fe过量还是少量，Fe在氯气中燃烧都生成FeCl3，D错误。 返回 ‹#› 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 10．(2025·青海西宁模拟)利用油脂厂的废铁屑(主要成分为Fe，含有沙土、油污、Fe3O4和FeO等杂质)制备磁性纳米Fe3O4的流程如图所示。 返回 ‹#› 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 下列说法错误的是(　　) A．H2O2溶液可用O2代替，消耗11.2 L O2，理论上转移的电子数为2NA B．纳米Fe3O4分散在水中可形成胶体，可用丁达尔效应来验证胶体的形成 C．预处理可用热的纯碱溶液，热的纯碱 溶液可去除废铁屑中的油污 D．“混合反应”中发生反应的离子方 程式为Fe2+＋2FeOOH＋2OH－===Fe3O4＋2H2O A 返回 ‹#› 10 12 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 解析：A　向废铁屑中加入Na2CO3溶液去除废铁屑表面的油污，分离出浸出液和浸渣。向预处理后的浸渣中加入稀盐酸，Fe、Fe3O4、FeO与盐酸反应，分离后沙土等不溶物成为酸浸渣，得到含FeCl2、FeCl3的酸浸液，向酸浸液中 加入NaOH溶液和H2O2溶液，使铁元素转化为 FeOOH沉淀，将含Fe2+的溶液与FeOOH在碱性条件下反应生成Fe3O4浊液，对浊液进行多步操作最终得到磁性纳米Fe3O4。未指明标准状况，不能计算转移的电子数，A错误；纳米Fe3O4分散在水中形成胶体，胶体可产生丁达尔效应，B正确；热的纯碱溶液因Na2CO3水解显碱性，能与油污发生皂化反应，从而去除废铁屑表面的油污，C正确；“混合反应”中含Fe2+的溶液与FeOOH在碱性条件下反应生成Fe3O4浊液，离子方程式为Fe2+＋2FeOOH＋2OH－===Fe3O4＋2H2O，D正确。 返回 ‹#› 11 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 二、非选择题：本题共2个题。 11．(10分)Fe2O3具有广泛的用途。甲同学阅读有关资料得知在高温下煅烧FeCO3可以得到Fe2O3。为了进一步验证此结论，他做了如下实验。 实验步骤 实验操作 Ⅰ 取一定质量的FeCO3固体置于坩埚中，高温煅烧至质量不再变化，冷却至室温 Ⅱ 取少量实验步骤Ⅰ所得固体置于一洁净的试管中，用足量的稀硫酸溶解 Ⅲ 向实验步骤Ⅱ所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红 返回 ‹#› 11 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 由此甲同学得出结论：4FeCO3＋O22Fe2O3＋4CO2。 (1)写出实验步骤Ⅲ中发生反应的离子方程式：___________________。 (2)乙同学提出了不同的看法：煅烧产物可能是Fe3O4，因为Fe3O4也可以溶于硫酸，且所得溶液中也含有Fe3+。于是乙同学对甲同学的实验步骤Ⅲ进行了补充改进：检验实验步骤Ⅱ所得溶液中是否含有Fe2+。他需要选择的试剂是________(填字母)。 A．NaOH溶液 B．新制氯水和KSCN溶液 C．K3[Fe(CN)6]溶液 返回 ‹#› 11 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 (3)丙同学认为即使得到了乙同学预期的实验现象，也不能确定煅烧产物的成分，你认为丙同学持此看法的理由是__________________________ _____________________________________________________________。 (4)丙同学进一步查阅资料得知煅烧FeCO3的产物中的确含有＋2价铁元素。于是他设计了另一种由FeCO3制取Fe2O3的方法：先向FeCO3中依次加入试剂稀硫酸、________________________________(填试剂名称)和氨水；再________(填操作名称)、洗涤、灼烧，即可得到Fe2O3。 返回 ‹#› 11 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 解析：(1)溶液变红色说明溶液中生成了。(2)Fe2+用K3[Fe(CN)6]来检验，反应现象为生成蓝色沉淀，C项正确。和Fe2O3中铁元素的价态分别是＋2价和＋3价，所以需要加入氧化剂，如加入H2O2溶液或氯水或通入Cl2等，将Fe2+氧化成Fe3+，加入氨水后生成Fe(OH)3沉淀，经过滤、洗涤、灼烧可得到Fe2O3。 答案：(1)Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3　(2)C　(3)产物也可以是FeO和Fe2O3(或Fe3O4和FeO；Fe3O4和Fe2O3；FeO、Fe3O4和Fe2O3)的混合物　(4)过氧化氢溶液(或氯水或氯气)　过滤 返回 ‹#› 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 12．(10分)某实验小组在实验室利用氨气和新制备的硫酸亚铁溶液反应制备氢氧化亚铁。 (一)制备硫酸亚铁溶液 (1)步骤①，加入稀硫酸的目的是________________。 (2)步骤②，加入还原铁粉后观察到的现象是_________________________ _____________________________________________________________。 返回 ‹#› 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 (二)制备氢氧化亚铁 (3)选择上图中的装置制备氢氧化亚铁，连接顺序为____________(按气流方向，用装置字母表示)。反应结束后继续通一段时间的N2，目的是________________________________。 (4)装置B中发生反应的离子方程式是____________________________。装置C的作用是________________________。 返回 ‹#› 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 (三)探究思考 反应后将装置B中固体过滤时白色沉淀会逐渐转变为灰绿色。在查阅不同资料后，有同学认为灰绿色物质是Fe(OH)2被空气中的氧气氧化后生成的Fe3(OH)8。 (5)Fe3(OH)8中n(Fe2+)∶n(Fe3+)＝________，用氧化物的形式表示可写成________________________________。 (6)设计实验证明灰绿色物质中含Fe3(OH)8：________________________ _____________________________________________________________。 返回 ‹#› 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 解析：(一)制备硫酸亚铁溶液，向硫酸铁晶体中加入去氧蒸馏水和稀硫酸，再加入过量的还原铁粉，将Fe3+还原成Fe2+，得到硫酸亚铁溶液。(1)步骤①，加入稀硫酸的目的是抑制Fe3+的水解；(2)步骤②，加入还原铁粉后，铁粉和酸、Fe3+反应，观察到的现象是铁粉逐渐溶解，有无色气体生成，溶液由棕黄色逐渐变为浅绿色； 返回 ‹#› 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 (二)制备氢氧化亚铁，原理是将氨气通入硫酸亚铁溶液中，此过程的关键是隔绝空气。(3)制备氢氧化亚铁的装置中，A装置的作用制备氨气，氮气的作用是将装置中的空气全部排出，B装置的作用是使氨气和硫酸亚铁溶液反应产生氢氧化亚铁，C装置的作用是作为安全瓶，防止倒吸，D装置的作用是吸收尾气，故装置连接顺序为A→C→B→D；反应结束后继续通一段时间的N2，目的是将装置中残留的氨气全部吸收，防止拆除装置时残留的氨气逸出污染空气； 返回 ‹#› 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 (4)装置B中发生反应的离子方程式是Fe2+＋2NH3＋2H2O===Fe(OH)2↓＋，装置C在A和B之间，故C的作用是作安全瓶，防倒吸；(5)Fe3(OH)8中，3个Fe带8个正电荷，故n(Fe2+)∶n(Fe3+)＝1∶2，用氧化物的形式表示可写成FeO ·Fe2O3 ·4H2O；(6)要设计实验证明灰绿色物质中含Fe3(OH)8，即要证明此物质中既有Fe2+又有Fe3+，Fe2+用K3[Fe(CN)6]溶液检验，Fe3+用KSCN溶液检验，实验操作为取少量灰绿色物质于试管中，加入稀盐酸(或稀硫酸)溶解，将溶液分成两份，一份滴入几滴KSCN溶液，变为红色；另一份加入适量 K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀， 则灰绿色物质中含Fe3(OH)8。 返回 ‹#› 12 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 答案：(1)抑制Fe3+的水解　(2)铁粉逐渐溶解，有无色气体生成，溶液由棕黄色逐渐变为浅绿色　(3)ACBD　防止拆除装置时残留的氨气逸出污染空气　(4)Fe2+＋2NH3＋2H2O===Fe(OH)2↓＋　作安全瓶，防倒吸　(5)1∶2　FeO ·Fe2O3 ·4H2O　(6)取少量灰绿色物质于试管中，加入稀盐酸(或稀硫酸)溶解，将溶液分成两份，一份滴入几滴KSCN溶液，变为红色；另一份加入适量K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀，则灰绿色物质中含Fe3(OH)8 返回 ‹#› 第13讲　铁及其化合物 点击进入WORD文档 按ESC键退出全屏播放 返回 ‹#› 84 $