高考化学一轮复习【核心素养提升+备课精讲精研】铁及其重要化合物课件

2023年高考一轮复习化学第三章

金属及其化合物§3-3

铁及其重要化合物考点内容考点二铁的氢氧化物考点一铁的单质、氧化物考点三

Fe2+和Fe3+的性质及检验考点四

铁及其化合物的转化关系一、铁的单质、氧化物1.铁(1)位置与物理性质四银白磁体导热导电四Ⅷ3d64s2+2、+3典型的变价金属黑色金属：铁、铬、锰密度大于4.5g/cm3(2)化学性质：易失2e-或3e-个电子，表现

性。还原Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑钝化＋3Fe＋Cu2＋==Fe2＋＋Cu2Fe3＋＋Fe==3Fe2＋小结:①Fe与强氧化性物质反应生成+3价Fe

如：氯气、溴单质、稀硝酸等。②Fe与弱氧化性物质反应生成+2价Fe如：硫单质、碘单质、H+、Cu2+、Fe3+等。

H+＜Cu2+＜Fe3+＜NO3﹣(H+)铁在自然界中分布极为广泛，为何人类发现和利用铁却比黄金和铜要迟？褐铁矿FeO(OH)·nH2O陨铁(Fe)赤铁矿（Fe2O3）磁铁矿（Fe3O4）黄铁矿FeS2

氧化亚铁铁红磁性氧化铁黑色粉末红棕色粉末黑色晶体难溶于水难溶于水难溶于水＋2+3+2、+3不稳定稳定

稳定2.铁的氧化物注意：①FeO、Fe2O3为碱性氧化物；②FeO不稳定，空气里受热，迅速被氧化成Fe3O4③铁的氧化物均能被CO还原成Fe——用途之一④氧化铁(Fe2O3)常用于制造红色油漆和涂料。6FeO+O2=2

Fe3O4Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2

高温

Fe3O4+4CO===3Fe+4CO2

高温正误判断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.Fe分别与Cl2和盐酸反应所得氯化物相同(

)3.常温下可用铁制容器储存、运输浓硝酸、浓硫酸(

)4.铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X2)反应生成物为FeX2(

)5.铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4

(

)××√×√1.请列举铁与硝酸反应的各种情况，写出相关的离子方程式。思考与表达提示

(1)常温下，铁在冷的浓硝酸中钝化。(2)加热时，铁可溶于浓硝酸中：(3)铁与稀硝酸反应：2.铁与水蒸气反应，通常有以下两种装置，请回答下列问题：装置一装置二

(1)装置二中湿棉花的作用为____________。(2)实验完毕后，取出装置一的少量固体，溶于足量稀盐酸，再滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，试解释原因：_____________________________________________________(用离子方程式表示)。提供水蒸气Fe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O、2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋===例题：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()A.FeO·3Fe2O3

B.2FeO·3Fe2O3C.FeO·2Fe2O3

D.2FeO·Fe2O3B练习：由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物，测得其中铁元素与氧元素的质量比为21∶8，则这种混合物中FeO、Fe2O3和Fe3O4的物质的量之比是 ()A．1∶2∶1

B．2∶1∶1

C．1∶3∶1

D．1∶1∶3D练习.准确称取某种铁的氧化物2.88g，用足量的CO进行还原，将生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀4.00g，则这种铁的氧化物为()A.Fe3O4 B.Fe2O3C.FeOD.以上都不是C练习.有一块铁的“氧化物”样品，用140mL5.0mol·L－1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025molCl2，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.Fe3O4C.Fe4O5 D.Fe5O7D二、铁的氢氧化物1.氢氧化钠铁和氢氧化亚铁的比较化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态

色固体

色固体与盐酸_______________________________________________受热分解

________________________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____

，最后变成

，化学方程式为_

____________

_______白红褐Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O白色絮状沉淀迅速变成灰绿色红褐色4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)31.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.FeCl3溶液滴入热的浓NaOH溶液中可得到Fe(OH)3胶体(

)3.Fe(OH)2与HNO3反应的离子方程式:Fe(OH)2+2H＋=Fe2＋+2H2O(

)4.Fe(OH)3与氢碘酸反应生成FeI3(

)正误判断√×××2.通过化合反应能制取FeCl2、FeCl3、Fe(OH)2、Fe(OH)3吗？能制取的用化学方程式表示。思考与表达FeCl2、FeCl3和Fe(OH)3均能通过化合反应制取，而Fe(OH)2则不能。FeCl2：FeCl3＋Fe==FeCl2FeCl3：①2Fe＋3Cl2==2FeCl3②2FeCl2＋Cl2==2FeCl3Fe(OH)3：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O==4Fe(OH)3例题.用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀：用不含Fe3＋的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入

______________。(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用__________的方法。(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是____________________________________。稀硫酸、铁屑加热煮沸避免生成的Fe(OH)2与氧气接触而被氧化多种氢氧化亚铁的制备方法多种氢氧化亚铁的制备方法练习.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)。①②③⑤隔绝空气电解法H2氛围4.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____________。(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？___________________。FeFe－2e－=Fe2＋BC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)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__________________________________________。白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色1.亚铁盐Fe2+水溶液呈

色。FeSO4、Fe(NO3)2、FeCl2Fe2+Fe3+H2O2、Cl2、Br2、KMnO4、NO3-(H+)、O2等(1)还原性2Fe2＋＋H2O2＋2H＋==2Fe3＋＋2H2O(2)氧化性Zn、H2、Al、C、CO等

Fe2++Zn==Fe+Zn2+FeO+H2===Fe+H2OFe2+

Fe高温三、Fe2+和Fe3+的性质及检验3Fe2＋＋4H＋＋NO3－==3Fe3＋＋NO↑＋2H2O浅绿(3)可水解Fe(OH)2是弱碱，含Fe2＋的盐(如硫酸亚铁)溶液呈

。配制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。硫酸铁屑(4)特征反应Fe2＋盐溶液蓝色沉淀(滕氏蓝)常用的补血剂中主要成分为

盐，常与

同服。3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓酸性Fe2＋维生素C铁氰化钾(K3[Fe(CN)6])2.铁盐Fe3+水溶液呈

色。Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3、FeCl3Fe3+Fe2+(1)氧化性Zn、Fe、Cu、H2S、HI、SO22Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+2Fe3++H2S==2Fe2++2H++S↓2Fe3++Zn==Zn2++2Fe2+可腐蚀印刷电路板上的铜箔2Fe3++SO2+2H2O==2Fe2++4H++SO42-Fe3+FeZn、CO、Al等棕黄2Fe3++3Zn==3Zn2++2Fe(2)易水解

Fe(OH)3是很弱的碱，且溶度积很小，因而Fe3＋极易水解，只能存在于

的溶液中。利用Fe3＋易水解的性质，实验室可用FeCl3滴入沸水中制取氢氧化铁胶体，化学方程式：

。配制硫酸铁溶液时：将硫酸铁固体溶于

中，再加水稀释。(3)特征反应Fe3＋盐溶液络合物Fe(SCN)3血红色Fe3+盐可用作

。酸性较强硫氰化钾(KSCN)净水剂浓盐酸苯酚→溶液呈紫红色3.Fe2＋、Fe3＋的检验方法(1)用KSCN溶液和氯水(2)用NaOH溶液溶液变红色―→Fe2＋―→Fe3＋溶液变红色无明显现象溶液加氯水(3)含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验(4)Fe2＋的特征检验方法2.菠菜常用作补铁食品之一，为探究其中铁元素的价态，现进行如下实验。①取新鲜的菠菜10g，将菠菜剪碎后放在研钵中研磨，然后倒入烧杯中，加入30mL蒸馏水、搅拌。将上述浊液过滤，得到的滤液作为实验样品，分置于两支试管中。②向一支试管中加入少量K3[Fe(CN)6]溶液，生成__________，说明滤液中含Fe2＋。③向另一支试管中加入少量稀硝酸，然后加入几滴KSCN溶液，溶液呈_____色，能否说明滤液中含Fe3＋？______(填“能”或“否”)，试分析其原因：___________________________________________________________________________。123蓝色沉淀红否

滤液中含Fe2＋，加入稀硝酸后生成Fe3＋，干扰实验，故溶液变红不能说明滤液中含Fe3＋42.从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下，则下列说法正确的是A.试剂a是铁、试剂b是稀硫酸B.操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同C.试剂c是氯气，相应的反应为2Fe2＋＋Cl2=2Cl－＋2Fe3＋D.用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否还有Fe2＋C检验Fe2＋和Fe3＋时的注意事项(1)检验Fe2＋时不能先加氯水后加KSCN溶液，

也不能将加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中

(新制氯水能氧化SCN－)。(2)Fe3＋、Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋(Cl－能还原酸性KMnO4，有干扰)。(3)检验Fe2＋时注意不能有NO3-（H+）干扰。8.探究Fe2＋和Fe3＋性质时发现：往FeCl2和KSCN的混合溶液中滴加氯水，溶液变成红色，但当氯水过量时，红色却会褪去。为此，设计如图装置进一步探究。①X为NaClO溶液，Y为FeCl3和KSCN的混合溶液。②持续缓慢滴入NaClO溶液至过量的过程中，圆底烧瓶中红色变浅，有大量气泡产生；Ca(OH)2溶液变浑浊。根据实验现象推测，下列说法不正确的是()A.烧瓶中可能产生红褐色沉淀B.烧瓶中产生气体一定含有SO2C.多孔陶瓷的作用是增大气体与溶液的接触面积D.KSCN中硫元素、氮元素被氧化B1.中性溶液中可能大量存在Fe3＋、Cl－、K＋、SO42-(

)2.检验FeCl2溶液中的Fe2＋，可将酸性KMnO4溶液滴加到该溶液中，若酸性KMnO4溶液褪色，证明含有Fe2＋(

)3.FeCl2不能通过化合反应制备(

)4.硫酸亚铁片和维生素C同时服用能增强治疗缺铁性贫血的效果(

)5.“青矾(FeSO4)”宜密闭保存，防止氧化变质(

)√×××√练习.《新修本草》中关于“青矾”的描述：“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃，烧之赤色”。《物理小识》中说：“青矾厂气熏人，衣服当之易烂，栽木不茂”，下列相关叙述不正确的是（）A.赤色固体可能是Fe2O3 B.青矾宜密闭保存，防止氧化变质C.青矾燃烧过程中发生了电子转移

D.“青矾厂气”可能是CO和CO2DFeSO4·7H2O，其分解产生的气体二氧化硫有刺激性气味，三氧化硫有腐蚀性。小本373页第3题例题.在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出，下列说法中正确的是（）A.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，

一定不含Cu2＋B.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，

可能含Cu2＋和Fe3＋C.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe3＋

和Fe2＋，一定不含Cu2＋D.若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是

Fe2＋，一定不含Cu2＋和Fe3＋D(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______。练习.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______。Fe2＋、Cu2＋Fe3＋Fe2＋Cu2＋、Fe3＋Fe2＋Cu2＋Fe3＋(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____________。小本373页第7题3．为了验证Fe3＋的性质，某化学兴趣小组设计了下图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是(

)A.④ B.③C.③④ D.①②③④⑤C4．下列各离子组能大量共存的是 (

)A．Fe3＋、NH4+、H＋、SO42－B．Fe3＋、Br－、Na＋、I－C．Fe2＋、AlO2－、Na＋、NO3－D．Fe3＋、HCO3－、NH4＋、NO3－A5．下列离子在指定溶液中能大量共存的是(

)A．1.0mol·L－1的KNO3溶液：H＋、Fe2＋、Cl－、SO42－B．1.0mol·L－1的FeCl2溶液：NO3－、Na＋、K＋、ClO－C．使酚酞变红的溶液中：Na＋、Cl－、SO42－、Fe3＋D．酸性溶液中：NO3－、SO42－、Fe3＋、Mg2＋D4.将0.2mol·L－1的KI溶液和0.05mol·L－1Fe2(SO4)3溶液等体积混合，充分反应后，取混合液分别完成下列实验，能说明溶液中存在化学平衡2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2的是()A.向混合液中滴入KSCN溶液，溶液变红色B.向混合液中滴入AgNO3溶液，有黄色沉淀生成C.向混合液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀生成D.向混合液中滴入淀粉溶液，溶液变蓝色A6.下列离子方程式书写正确的是(

)A.FeO固体放入稀硝酸中：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2OB.过量的铁粉与稀硝酸反应：Fe＋4H＋＋NO3－===Fe3＋＋NO↑＋2H2OC.向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸：Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2OD.向Fe(OH)3中加入氢碘酸：2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋I2＋6H2OD11.已知：普通铁＋水蒸气

铁的氧化物＋氢气，

铁的氧化物＋氢气

“引火铁”＋水蒸气，“引火铁”为颗粒很细、反应活性很高的铁粉。某实验小组使用普通铁粉、20%的盐酸及其他试剂制备“引火铁”，装置图(铁架台、铁夹、铁网、石棉网、加热仪器等略去)如下。关于题述装置和实验，下列分析错误的是()A.I中加入普通铁粉，G中可加碱石灰B.A中生成磁性氧化铁，E中生成“引火铁”C.需要加热的仪器只有A、ED.D用于收集氢气，F处的尾气需处理C12.已知铁粉与水蒸气在不同温度下反应，所得黑色固体产物的成分不同，某化学小组的同学为测定该固体产物的组成，称取168mg纯铁粉，按下列步骤进行实验：①如图所示连接好装置，检查气密性，装入药品；②打开K，加热某装置，一段时间后，再加热另一装置；③反应完成后，关闭K，停止加热，冷却后读取收集到的气体体积。(1)实验中先点燃____(填字母)处的酒精灯，该操作在将D中的导管伸入量筒中准备收集气体之____(填“前”或“后”)。A后(2)下列实验操作的目的是：①将铁粉和石棉绒混合均匀：_______________________________；②关闭K：_________________________________________________________。(3)判断铁粉与水蒸气反应已经完成的现象是__________________。增大铁粉与水蒸气接触面积，便充分反应防止冷却时，装置内的压强下降过快将空