第3章 第3讲 铁及其氧化物、氢氧化物(教用Word)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·化学

该高中化学讲义聚焦铁及其氧化物、氢氧化物高考核心考点，按单质、氧化物、氢氧化物的物质类别及价态变化逻辑架构知识体系，通过考点梳理（性质、方程式）、方法指导（Fe(OH)₂制备策略）、真题训练（2024-2025年高考题）等环节，帮助学生构建知识网络，突破氧化还原反应及实验制备难点，体现复习的系统性与针对性。 讲义以化学观念为统领，突出物质结构决定性质的核心思想，结合科学探究与实践设计Fe(OH)₂制备实验方案（如还原性气体保护法），通过科学思维对比分析氧化物性质差异及离子反应规律。设置分层练习（基础判断、能力提升题、高考真题），配合即时反馈，确保高效突破考点，助力学生提升实验设计与综合应用能力，为教师把控复习节奏提供清晰路径。

第3讲　铁及其氧化物、氢氧化物 　1.了解铁的主要性质及其在生产、生活中的应用。　2.知道不同价态的铁的氧化物的主要性质和用途。　3.掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的性质及Fe(OH)2的制备方法。 考点一　铁的单质、氧化物 1．铁的单质 (1)物理性质 铁是银白色固体，熔点较高，具有良好的导热性、导电性、延展性，能被磁体吸引。 (2)化学性质 2．铁的氧化物 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗称 — 铁红 磁性氧化铁 色、态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 铁元素 的价态 ＋2价 ＋3价 ＋2价、＋3价 用途 用于瓷器制作 用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料 用作磁性材料(如用作打印机墨粉) 完成下列重要方程式： (1)Fe2O3溶于盐酸的离子方程式：Fe2O3＋6H＋===2Fe3+＋3H2O。 (2)Fe2O3被CO、Al还原的化学方程式：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2、Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3。 (3)FeO溶于过量稀硝酸的化学方程式：3FeO＋10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O。 (4)Fe2O3溶于过量氢碘酸(HI)的离子方程式：Fe2O3＋2I－＋6H＋===2Fe2+＋I2＋3H2O。 (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、浓硫酸，理由是Fe与这两种酸不反应(　　) (3)铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4(　　) (4)古壁画颜料中所用铁红的成分为Fe2O3(　　) (5)FeO粉末在空气中受热，迅速被氧化成Fe3O4(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√ 1．下列关于铁的说法正确的是(　　) A．铁在空气中点燃剧烈反应，火星四射 B．铁在硫蒸气中燃烧生成黑色的硫化铁 C．已知Fe和CuSO4溶液能反应，推测Fe与AgNO3溶液也能反应 D．铁与过量的盐酸反应的离子方程式：2Fe＋6H＋===2Fe3+＋3H2↑ 答案：C 2．下列关于铁的三种氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)的叙述正确的是(　　) A．铁的三种氧化物中铁元素的化合价完全相同 B．都是金属氧化物，都能与盐酸反应生成氯化铁和水 C．氧化亚铁可应用于瓷器制作中使釉呈绿色 D．四氧化三铁中铁元素有＋2价和＋3价，它是一种混合物 答案：C 3．(2025·南京模拟)用如下图所示的装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法不正确的是(　　) A．装置甲的作用是为实验提供持续不断的水蒸气 B．装置乙中发生反应的化学方程式是2Fe＋3H2O(g)Fe2O3＋3H2 C．装置丙中加入的固体干燥剂可能是碱石灰 D．点燃装置丁处的气体前必须检验气体的纯度 解析：选B。A项，装置甲是加热液态水的装置，作用是为实验提供持续不断的水蒸气，正确；B项，Fe与水蒸气在高温条件下发生反应生成Fe3O4和H2，故装置乙中发生反应的化学方程式是3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2，错误；C项，氢气属于中性气体，可以用碱石灰干燥，正确；D项，氢气在点燃之前应该先检验纯度，防止发生爆炸，正确。 考点二　铁的氢氧化物 1．Fe(OH)2和Fe(OH)3 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色、态 白色固体 红褐色固体 与盐酸反应的离子 方程式 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2+＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3+＋3H2O 受热 分解 — 2Fe(OH)3 Fe2O3＋3H2O 制备 可溶性亚铁盐与强碱溶液反应：Fe2+＋2OH－===Fe(OH)2↓ 可溶性铁盐与强碱溶液反应：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，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，反应的化学方程式为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 有机覆盖层法 将吸有NaOH溶液的胶头滴管伸入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溶液混合发生反应，这样可长时间观察到Fe(OH)2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) 　(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)Fe(OH)3与氢碘酸反应生成FeI3(　　) (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(　　) (5)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(　　) 答案：(1)√　(2)× 　(3)×　(4)×　(5)× 1．(2026·福州模拟)向盛有2 mL 0.1 mol·L-1 FeSO4溶液的试管中逐滴滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液，出现白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。为探究灰绿色物质的成分，做如下实验，下列说法错误的是(　　) 编号 实验操作及现象 实验一 白色的Fe(OH)2固体露置在空气中，颜色由白色变为红褐色的过程中，没有灰绿色物质出现 实验二 向2 mL 0.1 mol·L-1 FeSO4溶液中逐滴滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液，出现灰绿色物质且颜色加深 A．试管中发生的反应：Fe2+＋2OH－===Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 B．灰绿色物质是溶液中Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3时生成的 C．溶液中生成Fe(OH)2越少颜色越深 D．灰绿色物质可能是Fe(OH)2水合物 解析：选C。白色沉淀为氢氧化亚铁，红褐色沉淀为氢氧化铁，试管中发生的反应为Fe2+＋2OH－===Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，故A正确；对比实验一、二可知，反应过程中灰绿色物质是溶液中Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3时生成的，故B正确；由实验二的现象可知，溶液中生成Fe(OH)2越多颜色越深，故C错误；实验表明，灰绿色物质可能是Fe(OH)2水合物，故D正确。 2．某同学设计如下图所示的装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。 请回答下列问题： (1)仪器1的名称：________。装置5的作用：___________________________________________________________ _______________________________________________________。 (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，发现装置3中溶液不能进入装置4中。请为装置作一处改进，使溶液能进入装置4中：_______________________________________________________ _______________________________________________________。 (3)装置改进后，将装置3中反应后溶液压入装置4中，在装置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：_______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________。 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 1．(2025·北京卷)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 解析：选B。依据信息“吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子”推测月壤钛铁矿中存在活泼氢，A正确；地球上空气中含有氧气，氢原子无法稳定存在，故地球上的钛铁矿中无活泼氢原子，加热不能生成单质铁和水蒸气，B错误；生成水时H被氧化，Fe被还原，存在元素化合价变化，属于氧化还原反应，C正确；水蒸气的能量高于液态水，冷却为液态水会放出热量，D正确。 2．(2024·新课标卷)实验室中利用如下图所示的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．用木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。铁和水蒸气在高温条件下发生反应生成Fe3O4和H2，化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，A正确；酒精灯放在铁粉下方加热可以产生高温，且不影响水的蒸发，若移至湿棉花下方，则难以产生高温，实验效果不好，B错误；用木柴点燃肥皂泡，若产生尖锐的爆鸣声，则可检验生成的气体为氢气，C正确；由于该实验中的反应要在高温下发生，因此要使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉，D正确。 3．(2022·浙江6月选考)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：选B。FeO(OCH3)中Fe元素化合价为＋3价，CH3OH中的—OH比H2O中的—OH更难电离，因此FeO(OCH3)水解生成CH3OH，FeO＋溶于盐酸生成FeCl3和H2O，A项正确；由该化合物的化学式可知，C、O原子个数比为1∶2，但题给产物C、O原子个数比不是1∶2，B项错误；FeO(OCH3)将HI氧化为I2，I2溶于CCl4呈紫红色，C项正确；在空气中，FeO(OCH3)与SiO2高温反应生成硅酸铁，D项正确。 4．(2025·河南卷)X是自然界中一种常见矿物的主要成分，可以通过如下图所示的四步反应转化为Q(略去部分参与反应的物质和反应条件)。已知X和Q的组成元素相同。 → → → → 下列说法错误的是(　　) A．Y常用作油漆、涂料等的红色颜料 B．溶液Z加热煮沸后颜色会发生变化 C．R→Q反应需要在强酸性条件下进行 D．Q可以通过单质间化合反应制备 解析：选C。X是自然界中一种常见矿物的主要成分，由X和Q的组成元素相同以及溶液Z、R的颜色可知，X中含有铁元素，结合物质的颜色可知，X是FeS2，Y是Fe2O3，溶液Z中含有Fe3+，溶液R中含有Fe2+，Q是FeS。Fe2O3为红棕色固体，常用作油漆、涂料等的红色颜料，A正确；含有Fe3+的溶液加热煮沸后转化为Fe(OH)3胶体，溶液颜色由棕黄色转变为红褐色，B正确；Fe2+→FeS可通过反应Fe2+＋H2S===FeS↓＋2H＋实现，H2S为弱酸，FeS能溶于强酸，C错误；在加热条件下Fe和S化合生成FeS，D正确。 5．(2023·辽宁卷)某工厂采用如下工艺制备Cr(OH)3，已知焙烧后Cr元素以＋6价形式存在。下列说法错误的是(　　) A．“焙烧”中产生CO2 B．滤渣的主要成分为Fe(OH)2 C．滤液①中Cr元素的主要存在形式为CrO D．淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用 解析：选B。焙烧时Cr2O3发生反应：2Cr2O3＋4Na2CO3＋3O24Na2CrO4＋4CO2，有CO2产生，A项正确；焙烧时FeO发生反应：4FeO＋O22Fe2O3，滤渣的主要成分为Fe2O3，B项错误；水浸后滤液①中主要溶质为Na2CrO4，Cr元素的主要存在形式为CrO，C项正确；淀粉水解生成葡萄糖，葡萄糖具有还原性，能将CrO还原为Cr(OH)3 ，D项正确。 学科网（北京）股份有限公司 $