高考化学一轮复习第4章金属及其化合物第14讲铁及其氧化物、氢氧化物课件

第14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。01考点梳理高效演练考点一铁的单质、氧化物

1.铁的单质(1)物理性质。铁是______色固体，熔点较高，具有良好的导热性、导电性、延展性，能被_______吸引。银白磁体(2)化学性质。铁的化学性质比较活泼，有较强的还原性，主要被氧化为＋2价和＋3价铁的化合物，但纯铁有很强的抗腐蚀能力。钝化＋3

Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu

2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋

2.铁的氧化物(1)物理性质。化学式FeOFe2O3Fe3O4俗称—__________________色、态黑色粉末____________黑色晶体铁元素的价态____________________________氧化物类型________________________复杂氧化物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铁红磁性氧化铁红棕色粉末＋2价＋3价＋2价、＋3价碱性氧化物碱性氧化物(2)化学性质。①稳定性FeO不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化成________②与非氧化性酸反应(如稀硫酸)FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O；Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；_____________________________________③与氧化性酸反应(如稀硝酸)FeO与稀硝酸反应的离子方程式：__________________________________________Fe3O4

Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O

④与还原性酸反应(如氢碘酸)Fe2O3与氢碘酸反应的离子方程式：___________________________________________Fe2O3＋6H＋＋2I—===2Fe2＋

＋I2＋3H2O[易错秒判](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的形式存在(

)(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、运输浓硝酸和浓硫酸(

)(4)四氧化三铁中铁元素有＋2价和＋3价，它是一种混合物(

)(5)铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4(

)(6)FeO与稀硝酸反应的化学方程式为FeO＋2HNO3===Fe(NO3)2＋H2O(

)答案：(1)×

(2)×

(3)√

(4)×

(5)√

(6)×一、铁及其氧化物的性质1.化学让生活更美好。下列说法不正确的是(

)A．钢铁使用时要尽可能减少钢铁的氧化损耗B．常温下，铁的氧化物都不溶于水，也不与水反应C．故宫是中国最大的古代文化艺术博物馆，氧化铁可用作故宫红色外墙的涂料D．氧化亚铁在空气中加热会被迅速氧化成氧化铁解析：氧化亚铁在空气中加热会被迅速氧化成四氧化三铁，故D错误。√√解析：A.实验时，应先用水蒸气排出装置中的空气，即先点燃酒精灯再点燃酒精喷灯，A错误；B.铁和水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，B错误；C.氢气是中性气体，可以用无水氯化钙干燥，C正确；D.收集的气体是氢气，密度比空气的小，应用向下排空气法，选用装置①，D错误。二、铁的氧化物组成的分析3.准确称取2.88g某种铁的氧化物，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，得到沉淀的质量为4.00g。该氧化物的化学式为________。答案：FeO4.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＋。该样品的化学式可能为________。解析：根据2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－可知，铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中n(Fe2＋)＝0.025mol×2＝0.05mol，根据电荷守恒得2n(Fe2＋)＋3n(Fe3＋)＝n(Cl－)＝0.14L×5.0mol·L－1＝0.7mol，解得n(Fe3＋)＝0.2mol，故n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝0.05mol∶0.2mol＝1∶4，该氧化物可表示为FeO·2Fe2O3，即Fe5O7。答案：Fe5O7考点二铁的氢氧化物

1.Fe(OH)2和Fe(OH)3的性质比较化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色、态________________________________与盐酸反应____________________________________(填离子方程式，下同)_____________________________受热分解—白色固体红褐色固体Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O

Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O

化学式Fe(OH)2Fe(OH)3制法可溶性亚铁盐与碱溶液反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓可溶性铁盐与碱溶液反应：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______色絮状沉淀迅速变成________色，最终变成________色，反应的化学方程式为_________________________________白灰绿红褐4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)32.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。1.由于Fe(OH)2易被氧化为Fe(OH)3，在实验室中制备Fe(OH)2，并使其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)下列图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是____________(填序号)。解析：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：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排出装置中的空气。①②原理相同，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；⑤中液面加苯阻止了空气进入；④由于空气中的氧气能迅速将Fe(OH)2

氧化，因此不能较长时间看到白色沉淀。答案：①②③⑤

(2)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入________。

解析：稀硫酸能抑制Fe2＋水解，铁粉能防止Fe2＋被氧化。答案：稀硫酸、铁粉(3)除去蒸馏水中溶解的O2常采用_________________的方法。

解析：Fe(OH)2很容易被氧化，实验过程要确保在无氧条件下进行，除去蒸馏水中溶解的O2常采用加热煮沸的方法。答案：加热煮沸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：(1)仪器1的名称是________。装置5的作用是________________________。解析：该装置制备Fe(OH)2白色沉淀的思路是在排尽空气的气氛中，先使铁屑和稀硫酸反应得到FeSO4，再利用气体产生的气压把FeSO4溶液压入装置4中与NaOH溶液反应，得到Fe(OH)2，注意所需试剂也需要加热煮沸除掉溶解的氧气。(1)仪器1是分液漏斗，该反应需要在无氧环境中进行，装置5的作用是液封，防止空气进入装置4。答案：分液漏斗液封，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，发现装置3中溶液不能进入装置4中。请为装置做一处改进，使溶液能进入装置4中：_______________________。解析：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，操作失败的原因是装置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溶液压入装置4中，因而在装置2、3之间添加控制开关即可。答案：在装置2、3之间添加控制开关(3)装置改进后，将装置3中反应后的溶液压入装置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：

________________________________。解析：灰绿色沉淀产生的原因是装置4中空气没有完全排尽，Fe(OH)2被空气中的O2氧化。答案：装置4内的空气没有排尽02真题研做高考通关√1.(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、H2OB．隔绝空气加热分解生成FeO、CO2、H2OC．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：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；由物质的化学式可知，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高温反应能生成硅酸铁，D项正确。√2.下列叙述正确的是(

)A．(2021·浙江1月选考)铁粉与氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨B．(2022·新高考北京卷)向NaOH和Fe(OH)2的悬浊液中通入空气生成红褐色沉淀，此过程因发生氧化还原反应使溶液pH减小C．(2022·新高考辽宁卷)由金属性：Fe>Cu推理得氧化性：Fe3＋<Cu2＋D.(2021·新高考湖南卷)FeO粉末在空气中受热，迅速被氧化成Fe3O4解析：铝热反应中的反应物是铝单质与金属氧化物，A错误；向NaOH和Fe(OH)2的悬浊液中通入空气，发生氧化还原反应4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，消耗水，c(OH－)增大，pH增大，B错误；由金属性：Fe>Cu可推出氧化性：Cu2＋>Fe2＋，但氧化性：Fe3＋>Cu2＋，C错误；氧化亚铁具有较强的还原性，在空气中受热容易被氧气氧化为稳定的四氧化三铁，D正确。3.(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(

)选项实验方案现象结论A向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＋的弱B向Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN