高三化学一轮复习 铁的多样性

第3章物质的性质与转化第1节铁的多样性·考试要求·1．认识铁及其化合物的性质，能以Fe2+、Fe3+的相互转化为例，理解变价金属元素的氧化还原反应实质。2．铁及其化合物之间的转化需要一定的条件，并遵循一定规律。3．能发现和提出有探究价值的制备氢氧化亚铁的探究方案，并进行实验探究。(2)铁的结构与性质①结构:Fe元素位置？电子排布式？价电子轨道表达式？原子结构示意图？Fe3+、Fe2+的价电子排布式、原子结构示意图②单质铁的物理性质颜色、状态导电性、导热性、延展性特性地壳中含量______色固体良好能被磁铁吸引居第四位银白K2FeO4O、Si、Al、Fe、Ca铁的存在③单质铁的化学性质：与CuSO4、FeCl3溶液钝化铁的化学性质比较活泼，有较强的还原性，铁元素的主要化合价为0价、＋2价和

＋3价。亚铁盐和铁盐1．亚铁盐：例举Fe2+的主要性质？用离子方程式表示？有颜色的金属离子？2．铁盐:(1)Fe3+具有较强的氧化性。Fe3+可氧化Cu、Fe、I-、S2-。Ag+>Hg2+>Fe3+(2)易水解：Fe(OH)3是很弱的碱，且溶度积很小，因而Fe3+易水解，只能存在于酸性较强的溶液中。水解方程式：

。应用：实验室可用FeCl3滴入沸水中制备Fe(OH)3胶体，化学方程式为_______________________________________。(3)特性：颜色反应。3．盐溶液的配制与保存配置保存FeCl2溶液？配置、保存Fe2（SO4)3溶液？4．Fe3+、Fe2+的检验方法(1)Fe3+的检验(2)Fe2+的检验方法1样品溶液无现象溶液变红色，证明含有Fe2+方法2样品溶液产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明含有Fe2+方法3样品溶液生成蓝色沉淀，证明含有Fe2+Fe2++K++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]2↓如何检验某溶液中既有Fe3+又有Fe2+？六氰合铁酸钾：铁氰化钾物质FeOFe2O3Fe3O4俗称－__________________颜色、状态黑色粉末______色粉末黑色固体物质类别碱性氧化物不是碱性氧化物铁元素的价态＋2价＋3价＋2价、＋3价溶解性难溶于水难溶于水难溶于水与酸的反应稀硫酸、稀硝酸盐酸、氢碘酸稀硫酸、稀硝酸、氢碘酸共同性质高温时，都能被C、CO、H2、Al等还原剂还原，生成铁单质铁红磁性氧化铁红棕3．铁的两种氢氧化物物质Fe(OH)2Fe(OH)3颜色、状态____色固体______色固体溶解性难溶于水难溶于水与盐酸反应(写离子方程式)_________________________________________

热稳定性

制备方法

转化白红褐①Fe在少量Cl2中燃烧

②Fe和H2O(g)高温下反应④稀硝酸和过量Fe粉反应的离子方程式③稀硝酸和少量Fe粉反应的离子方程式⑤FeO与稀硝酸反应的离子方程式：⑥

Fe3O4与稀硝酸反应的离子方程式：⑦Fe(OH)2与稀硝酸反应的离子方程式⑧Fe(OH)3与氢碘酸反应的离子方程式：⑨Fe(OH)2露置于空气中：⑩苯的溴代反应⑫FeCl3溶液腐蚀铜板的离子方程式：⑪用离子方程式表示保存FeCl2时加入铁粉的原因⑬FeCl3使淀粉碘化钾溶液变蓝的原因(4)铁单质的制备方法①工业上利用铁矿石在高炉中炼铁，以赤铁矿为例写出该反应的化学方程式________________________________________。②利用铝热反应焊接无缝钢轨，写出以氧化铁和铝粉为铝热剂反应的化学方程式__________________________________________。(5)重要的铁矿石主要成分的化学式赤铁矿________；磁铁矿________；褐铁矿________________；菱铁矿___________；黄铁矿_________。Fe2O3Fe3O42Fe2O3·3H2OFeCO3FeS2(1)检验Fe(NO3)2晶体是否变质，将样品溶于稀硫酸后滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红。 (

)(2)向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含有Fe2+。

(

)(3)Fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同。

(

)(4)Fe(OH)3、FeCl2均可由化合反应得到。

(

)×√×√反应过程中发生的离子方程式(5)过量的铁与氯气反应生成FeCl2。

(

)×(6)将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中可制备Fe(OH)3胶体。(

)×无水FeCl3常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了如下流程，以废铁屑(含有少量碳和SiO2杂质)为原料制备无水FeCl3(s)。已知：氯化亚砜()熔点为－101℃，沸点为76℃，易水解。(1)为避免引入新的杂质，试剂B可以选用哪些物质？FCS(2)操作②是蒸发结晶，加热的同时通入HCl(g)的目的是什么？(3)反应D→E的化学方程式是什么？

2．下列说法正确的是__________(填标号)。①(2023·浙江1月选考)常温下铁与浓硝酸反应可制备NO2②(2023·浙江1月选考)Fe2O3呈红色，可用作颜料③“擦干已洗净的铁锅，以防生锈”与“铁丝在O2中燃烧生成Fe3O4”没有关联④工人将模具干燥后再注入熔融钢水涉及的化学知识是铁与H2O高温下会反应⑤因为FeCl3水解可生成Fe(OH)3胶体，所以FeCl3可用作净水剂⑥H2O(g)通过灼热铁粉发生的反应为3H2O(g)＋2Fe===Fe2O3＋3H2②③④⑤

CD考向2|

氢氧化亚铁的制备4．某化学兴趣小组利用药品：铁粉、稀硫酸、NaOH溶液，用下图所示装置制备Fe(OH)2

并观察其颜色。下列有关说法不正确的是(

)A．仪器1中应该盛放稀硫酸B．本实验通过控制A、B、C三个开关，将仪器中的空气排尽后，先关闭开关A，再打开开关B就可观察到Fe(OH)2的颜色C．实验时为防止仪器2中铁粉通过导管进入仪器3中，可在仪器2底部放上一块吸铁石D．本实验制备的Fe(OH)2可以相对较长时间地保持白色状态B①溶液中不含Fe3＋和O2等氧化性物质；②制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中5．用如图所示装置(夹持仪器省略)制备氢氧化亚铁。实验步骤如下：Ⅰ.检查装置气密性后，关闭K2、K5、K6，打开K1、K3、K4，使装置A中产生的气体进入装置B中，排尽装置B中空气。Ⅱ.待装置B中空气排尽后，关闭K3，打开K2，将装置A中溶液压入装置B中并观察现象。Ⅲ.关闭K1、K2，打开K5、K6，使装置C中气体通入装置B中并观察现象。回答下列问题：(1)装置B中长玻璃管的作用是_________________________________________。(2)装置A中金属离子的检验方法是___________________________________。(3)步骤

Ⅲ

装置B中的现象是__________________________________________，其发生反应的化学方程式为_____________________________________。平衡气压，辅助排出装置B中的空气方法三：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)，如图3所示。变价铁的常见考法考向1|

Fe2+与Fe3+的性质及检验1．下列关于Fe3+、Fe2+性质实验的说法错误的是(

)A．用如图所示装置可以制备Fe(OH)2B．向足量含有淀粉的FeI2溶液中滴加2滴氯水，溶液变蓝，说明还原性：I－＞Fe2+C．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，此现象不能确定溶液中含有Fe2+D．向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化√2．(2024·湖北襄阳模拟)在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉，得到的Fe2＋的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。a．Fe3＋ b.Fe2＋c.Fe、Fe2＋ d.Fe2＋、Fe3＋(1)AB段铁元素以______形式存在。(2)BC段铁元素以______形式存在。(3)CD段铁元素以______形式存在。adc选项实验现象结论A向食品脱氧剂样品(含还原铁粉)中加入硫酸后滴加酸性KMnO4溶液紫红色褪去食品脱氧剂样品中含Fe2+B向FeSO4溶液中滴入KSCN溶液，再滴加H2O2溶液加入H2O2后溶液变成红色Fe2+既有氧化性又有还原性C向FeCl3溶液中加入铜片溶液变蓝，有黑色固体出现金属铁比铜活泼D向FeCl3溶液中加入KI溶液后滴加几滴淀粉溶液溶液变为蓝色氧化性：Fe3+＞I22．(2024·广州模拟)下列实验对应的现象和结论都正确的是(

)√(2)为了探究溶液褪色的原因，四位同学进行了下表所示的猜想，你认为丁同学的猜想会是什么？为验证丁同学的猜想合理与否，请同学们根据结论完成下表所示的实验设计方案。可选用试剂：浓硫酸、1.0mol·L-1HNO3溶液、1.0mol·L-1盐酸、1.0mol·L-1NaOH溶液、0.1mol·L-1FeCl3溶液、0.1mol·L-1CuSO4溶液、20%KSCN溶液、蒸馏水。编号猜想编号

猜想甲溶液中的＋3价Fe又被还原为＋2价Fe丙新制的氯水具有漂白性，将该溶液漂白乙溶液中的＋3价Fe被氧化为更高的价态丁实验操作预期现象结论

丁同学的猜想是合理的3．将Fe3O4溶于足量稀盐酸中，然后滴加少量KSCN(SCN－中硫元素的化合价为－2价)溶液，溶液变红色。再加入新制氯水，发现溶液红色加深，一段时间后，溶液又褪色。回答下列问题：(1)加入新制氯水后溶液红色加深的原因是_______________________________(用离子方程式表示)。2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－答案：丁：溶液中的SCN－被过量的氯水氧化实验操作预期现象取少量褪色后的溶液，滴加20%KSCN溶液(或取少量褪色后的溶液，加入0.1mol·L-1FeCl3溶液)溶液变红色(溶液不变红色)5．磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下所示。下列说法错误的是(

)A．合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用B．从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、LiC．“沉淀”反应的金属离子为Fe3+D．上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠√离子方程式方法规律

除去混合溶液中Fe3+、Fe2+的常用方法(1)除去Mg2+中混有的Fe3+的方法：向混合溶液中加入Mg、MgO、MgCO3、Mg(OH)2

中之一，与Fe3+水解产生的H＋反应，促进Fe3+的水解，将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去。(2)除去Cu2+中混有的Fe3+的方法：向混合溶液中加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3

中之一，与Fe3+水解产生的H＋反应，促进Fe3+的水解，将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去。(3)除去Mg2+中混有的Fe2+的方法：先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+，然后再按(1)的方法除去溶液中的Fe3+。(4)除去Cu2+中混有的Fe2+的方法：先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+，然后再按(2)的方法除去溶液中的Fe3+。

√7．用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)制备超顺磁性(平均直径25nm)纳米Fe3O4的流程示意图如下所示。下列说法不正确的是(

)A．滤液A中含有Fe3+和Fe2+B．步骤②中，主要反应的离子方程式是Fe3+＋Fe===2Fe2+C．步骤④中，反应完成后剩余的H2O2可以通过加热的方式除去D．步骤⑤中，可将产品均匀分散在水中，利用丁达尔效应验证得到的固体是超顺磁性的Fe3O4微粒√1．(2024·湖南岳阳检测)向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入150mL4mol·L－1的稀硝酸恰好使混合物完全溶解，放出2.24LNO(标准状况)，向所得溶液中加入KSCN溶液，无红色出现。若用足