铁及其化合物课件 2027届高考化学一轮复习

　铁及其重要化合物 一轮复习 +2 +3 0 单质 氧化物 氢氧化物 盐 Fe Fe(OH)2 Fe(OH)3 FeO Fe3O4 Fe2O3 Fe3+ Fe2+ 化合价 类别 +6 FeO42- _______ _______ _______ _______ _______ _______ _______ _______ _______ 问题与思考 单质铁 铁的结构 （1）请写出铁的原子结构示意图、电子排布式及价电子排布图。 （2）根据铁的价电子排布式推断铁在周期表中的位置。 铁是应用最广泛的金属，为什么？ 5 一、铁结构、特性、用途 (1)结构： 纯净--银白色，熔点较高，金属特性。 特性：能被磁铁吸引。 (4)用途：铁合金 (Fe2O3、Fe3O4) 游离态：(少量)陨石中 化合态：赤铁矿、磁铁矿 3d6 4s2 第四周期、第Ⅷ族 可变价态：+2、+3、(+6) 金属性较强 (2)存在： (3)物理性质 Fe、Co、Ni、Fe3O4 1.Fe与非金属反应 { ＋2 ＋3 Cl2、Br2 S、I2 3Fe + 2O2 === Fe3O4 点燃 (火星四射, 生成黑色固体，放出大量热) 与O2： 4.Fe与水蒸气反应 2.Fe与酸反应 { a．非氧化性酸: b．氧化性酸: Fe+2H+=Fe2++H2↑ 1）钝化--冷、浓硫酸和浓硝酸 2）稀硝酸；加热与浓硫酸、浓硝酸。 3.Fe与盐溶液反应 FeCl3溶液、CuSO4溶液 二、铁与不同氧化剂反应生成+2、+3（具有金属共性） { 常温：铁锈（主要成分为Fe2O3•xH2O） 三、铁与H2O(g)的实验设计 酒精灯加热的先后顺序？ 先加热底部，产生水蒸气排走试管内空气 吸收未反应的水蒸气， 干燥氢气。 可增大铁粉与气体的接触面积， 使铁粉均匀受热， 球形干燥管 其他装置： 9 石棉绒（一种纤维状硅酸盐材料，很稳定，不燃烧）。 小结：铁与不同氧化剂反应生成+2、+3 Fe Fe(+2) Fe(+3) S、I2; H+; Cu2+ 、Fe3+； 铁电极氧化 Cl2、Br2; 氧化性酸; Fe3O4 O2 H2O 1.铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态形式存在(　　) 2.用铁片与稀硫酸反应制氢气时，改用98%的浓硫酸可以增大反应速率(　　) 3.Fe与足量硫粉混合加热制取Fe2S3(　　) 4.Fe分别与Cl2和盐酸反应所得氯化物相同(　　) 5.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(　　) 6.铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4(　　) 易错辨析 × × × × × √ 2.（走向高考：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( ) B A.反应为3Fe+​4H2O(g) =高温= 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 新考案P49 课时1 铁及其氧化物、氢氧化物 12 铁的氧化物 四、铁的氧化物的比较 知识点1 铁的氧化物 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗称 — ①______ ②____________ 色态 黑色粉末 ③________粉末 黑色晶体 溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水 铁的价态 ④____价 ⑤____价 +2价、+3 价 铁红 磁性氧化铁 红棕色 +2 +3 1.物理性质 写出Fe2O3与HI(aq)反应、 FeO与HNO3(aq)反应的化学反应方程式 3FeO + 10HNO3(稀) = 3Fe(NO3)3 + NO↑+ 5H2O FeO + 4HNO3(浓) = Fe(NO3)3 + NO2↑+ 2H2O Fe2O3 + 6HI = I2 + 2FeI2 + 3H2O 【思考】从氧化还原（或价态）的角度分析铁的氧化物还具有什么性质？ C、CO、Al等 较强的氧化性 较强的还原性 FeO Fe3O4 Fe2O3 Fe 热还原法 Fe3O4 黑色晶体(有磁性) { 稳定 ＋2，＋3 写出Fe3O4与过量稀硫酸、稀硝酸反应离子方程式 Fe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O 3Fe3O4＋28H＋+NO3- =9Fe3＋＋NO↑+14H2O 四、铁的氧化物的比较 【思考】从物质类别分析铁的氧化物有什么性质？ 稀盐酸、稀硫酸 4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O =4 Fe(OH)3 Fe2O3·xH2O（铁锈） 钢铁的吸氧腐蚀示意图 H2O 正极： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH- 负极： Fe - 2e- = Fe2+ 总反应: 2Fe +O2 + 2H2O =2Fe(OH)2 A O2 问题讨论5：铁锈颜色、成分？如何形成？ 18 3.判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）（2025·云南卷）竹胎漆画颜料赭石的主要成分氧化铁，耐酸、碱。( ) × （2）（2024·浙江6月选考）FeO有还原性，能被氧化成Fe3O4 。( ) √ （3）（2024·山东卷）铁粉可用作食品脱氧剂。( ) √ （4）（2023·新课标卷）古壁画颜料中所用的铁红，其成分为Fe2O3 。( ) √ （5）（2022·广东卷）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。( ) √ 新考案P51 课时1 铁及其氧化物、氢氧化物 19 FeCl3溶液 FeSO4溶液 加NaOH 溶液现象 离子方程式 白色絮状沉淀→灰绿色→红褐色 红褐色沉淀 Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3 Fe2++2OH- = Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3 （1）颜色： FeCl3溶液 FeSO4溶液 加NaOH溶液现象 离子方程式 白色絮状沉淀→灰绿色→红褐色 红褐色沉淀 Fe3+ + 3OH- =Fe(OH)3 Fe2++2OH- = Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3 （2）性质： （3）制备： 不溶于水的弱碱(共性), Fe(OH)3红褐色 Fe(OH)2白色 Fe(OH)2有强还原性 五、铁的氢氧化物的制备 铁的氢氧化物 问题：Fe(OH)3胶体怎样制备的？ FeCl3 + 3H2O=== Fe(OH)3(胶体) + 3HCl 丁达尔效应 能力1 Fe(OH)2 的制备 1.下列图示中能较长时间看到Fe(OH)2 白色沉淀的是__________（填序号）。 ①②③⑤ 新考案P50 ⑤隔氧法 ③电解法 ①②压推法 补充完整上题图②所示的实验操作步骤和操作目的。 (1)检查气密性； (2)加入药品；(3)打开止水夹a(目的：　　　　)；  (4)　　　　　　　； (5)关闭止水夹a(目的：　　　 　　　　)。 煮沸 盖油 伸入 课时1 铁及其氧化物、氢氧化物 24 4.（实验创新题）一种制备Fe(OH)2 的改进装置如 图所示，下列说法错误的是( ) D 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 新考案P52 氢气的密度比空气小，不能排尽装置中的空气 FeSO4 易水解 紫色石蕊溶液变红 课时1 铁及其氧化物、氢氧化物 25 铁盐 (1)铁盐和亚铁盐的相互转化 Fe2+ Fe3+ H2O2 Cl2 KMnO4(H+) HNO3 K2Cr2O7(H+) Fe Cu Zn H2S SO2 I- Br2 S2- SO32- HClO （2）离子方程式 ①Fe 稀硝酸  Fe3+： _____________________________________。 ②Fe2+ H2O2  Fe3+： ___________________________________。 ③Fe2+ MnO4−(H+)  Fe3+： ___________________________________________。 ④Fe3+ H2S  Fe2+： ________________________________。 ⑤将FeCl3溶液滴入淀粉−KI 溶液中，溶液变蓝：_________________________。 ⑥将FeCl2 溶液滴入稀硝酸溶液中，有无色气体放出：__________________________ __________________。 ⑦将SO2 通入氯化铁溶液中：_________________________________________。 Fe+​4H++​NO3− === Fe3++​NO↑+​2H2O 2Fe2++​H2O2+​2H+ === 2Fe3++​2H2O 5Fe2++​MnO4−+​8H+ === 5Fe3++​Mn2++​4H2O 2Fe3++​H2S === 2Fe2++​2H++​S↓ 2Fe3++​2I− === I2+​2Fe2+ 3Fe2++​4H++​NO3− === 3Fe3++​NO↑+​2H2O 2Fe3++​SO2+​2H2O === 2Fe2++​4H++​SO42− 课时2 铁盐与亚铁盐 铁及其化合物的转化 28 (2)检验（Fe3+、Fe2+） Fe3+(黄色或棕黄色) Fe2+(浅绿色) 特征法 沉淀法 (与碱作用) 氧化还原法 Fe3++ 3SCN- = Fe(SCN)3 ①2Fe2+ +Cl2 =2Fe3+ +2Cl- Fe3++ 3SCN- = Fe(SCN)3 (现象：先加KSCN(aq)无明显现象，后加入几滴氯水后溶液变血红色) 红褐色沉淀 白色絮状沉淀→灰绿色→红褐色 （现象：蓝色沉淀） ②酸性高锰酸钾法 (排除Cl-的干扰) Fe2++ K++[Fe(CN)6]3- = KFe[Fe(CN)6]↓ （现象：血红色溶液） (3)溶液的配制： Fe2+—— Fe3+—— 从FeSO4溶液中获得绿矾(FeSO4·7H2O)， 从FeCl3溶液中获得FeCl3固体，在操作上要注意什么? 防氧化和水解，加入少量的铁及少量相应的酸 (亚铁盐溶液一般随配随用) 防水解，加入少量相应的酸 加稀H2SO4抑制水解，蒸发浓缩，冷却结晶 加稀盐酸，蒸发浓缩，冷却结晶；过滤洗涤，在干HCl气流中加热脱水 如何除去括号中的杂质 、 CuCl2(FeCl2)？ 问题思考 CuCl2(FeCl3) CuCl2(FeCl2) FeCl2(CuCl2) 你知道工业生产中通常如何除去Fe3+和Fe2+ 吗? Fe2+ Fe3+ Cu2+ 开始沉淀时的 pH 6.3 1.5 4.4 完全沉淀时的 pH 9.7 2.8 6.7 加入足量CuO/Cu(OH)2/Cu2(OH)2CO3/CuCO3，充分反应后过滤 先加适量氯水/H2O2，再加入足量CuO/Cu(OH)2/ Cu2(OH)2CO3/CuCO3，充分反应后过滤 1.判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）Fe2+ 既有氧化性，又有还原性。( ) √ （2）含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN 溶液时生成红色沉淀。( ) × （3）含有Fe3+ 的盐溶液遇到酚类物质时生成紫色沉淀。( ) × （4）样品溶液 加入K3[Fe(CN)6]溶液  生成蓝色沉淀，证明样品溶液中含有Fe3+ 。( ) × （5）Fe3+与S2−、I−、HS−、SO32− 等具有较强还原性的离子不能大量共存。( ) √ （6）配制FeSO4 溶液时常加少量硫酸和铁屑。( ) √ 新考案P52 课时2 铁盐与亚铁盐 铁及其化合物的转化 32 其他常见铁盐 (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。 (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。 观察颜色 加热 加NaOH溶液 滴加KSCN溶液 K3 [Fe(CN)6]3溶液 BaCl2溶液 铜片 酸性高锰酸钾溶液 苯酚溶液 怎样区别FeCl3与FeSO4溶液 问题思考 能力1 铁盐、亚铁盐的性质 1.（走进教材：链接人教必修第一册P77 T5）为了探究铁及其化合物的氧化性和还 原性，某同学设计了如下实验方案，其中符合实验要求且完全正确的是( ) 选项 实验操作 实验现象 实验结论 A 向FeCl2 溶液中通入氯气 溶液由浅绿色变成棕黄色 Fe2+ 具有还原性 B 向FeCl2 溶液中加入酸化的 H2O2 溶液 溶液由浅绿色变成无色 Fe2+ 具有还原性 C 在FeCl3 溶液中加入铁粉 溶液由棕黄色变成浅绿色 铁单质具有氧化性 D 在FeCl3 溶液中加入铜粉 溶液由蓝色变成棕黄色 Fe2+ 具有氧化性 A 课时2 铁盐与亚铁盐 铁及其化合物的转化 35 2.（走向高考：2023·浙江1月选考）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 新考案P53 课时2 铁盐与亚铁盐 铁及其化合物的转化 36 能力1 铁及其化合物间的转化 1.（走进教材：链接鲁科必修第一册P94 T5）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( ) B A.Fe2O3 稀盐酸  FeCl3(aq) 蒸发  FeCl3(s) B.Fe 过量I2△ FeI2 过量Cl2△ FeCl3 C.FeS2 O2高温 Fe2O3 H2O  Fe(OH)3 D.Fe 稀盐酸  FeCl2(aq) SO2  FeCl3(aq) 课时2 铁盐与亚铁盐 铁及其化合物的转化 37 2.（走向高考：2021·广东卷）部分含铁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( ) C A.a可与e反应生成b B.b 既可被氧化，也可被还原 C.可将e加入浓碱液中制得d 的胶体 D.可存在b→c→d→e→b 的循环转化关系 课时2 铁盐与亚铁盐 铁及其化合物的转化 38 能力2 有关铁及其化合物的微型工艺流程 3.（2024·贵州适应性测试）高铁酸钠(Na2FeO4) 是一种新型绿色消毒剂，主要用于 饮用水处理。某化学兴趣小组用废铁屑（主要成分为Fe，杂质有Al 、C及油脂）制备 高铁酸钠的主要流程如下。下列说法错误的是( ) B A.“碱浸”可以除去废铁屑中的油脂 B.“滤渣”的主要成分是Al 和C C.“操作Ⅰ”通入的空气可以用H2O2 溶液代替 D.若流程改为先“氧化”后“调pH”，可能会生成Cl2 新考案P55 课时2 铁盐与亚铁盐 铁及其化合物的转化 39 3.（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( ) C 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.反应R→Q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 课时2 铁盐与亚铁盐 铁及其化合物的转化 40 4.（2024·广西卷）某小组对Fe2(SO4)3和K3[Fe(CN)6] 的性质进行探究： Ⅰ.向少量蒸馏水里滴加2滴Fe2(SO4)3溶液，再滴加2滴KSCN 溶液。 Ⅱ.向少量蒸馏水里滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液，再滴加2滴KSCN 溶液。 下列说法正确的是( ) C A.实验Ⅰ中继续加入少量K2SO4 固体，溶液颜色变浅 B.实验Ⅱ中溶液呈红色 C.KSCN能区分Fe2(SO4)3和K3[Fe(CN)6] D.焰色试验不能区分Fe2(SO4)3和K3[Fe(CN)6] 课时2 铁盐与亚铁盐 铁及其化合物的转化 41 将下列物质的颜色和用途或性质用短线连接起来。 ①Fe2O3　　　 a．红褐色 A．具有较强的还原性 ②Fe(OH)2 b．红棕色 B．易被氧化成灰绿色 最终变成红褐色 ③Fe(OH)3 c．白色 C．红色油漆、涂料 ④Fe2＋ d．棕黄色 D．受热分解成红棕色粉末 ⑤Fe3＋ e．浅绿色 E．具有较强的氧化性 3Fe＋4H2O(g)eq \o(=====,\s\up17(高温),\s\do5(　))Fe3O4＋4H2 $