2025版高考化學(xué)全程一輪復(fù)習第12講鐵及其化合物課件

第12講鐵及其化合物1.掌握鐵及其化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。2．了解鐵及鐵氫氧化物的制備方法。3．能鑒別溶液中的Fe2＋、Fe3＋?？键c一考點二考點三考點一考點一鐵的單質(zhì)、氧化物1.變價金屬——鐵(1)物理性質(zhì)銀白色固體，熔點較高，具有良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電、延展性，能被磁體吸引。(2)化學(xué)性質(zhì)①與非金屬的反應(yīng)Fe與Cl2：2Fe＋3Cl2

2FeCl3；Fe與S：________________________；Fe與I2：________________________。②Fe與水蒸氣的反應(yīng)：____________________________。③與酸反應(yīng)Fe與H＋：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；常溫下，F(xiàn)e遇濃HNO3、濃H2SO4發(fā)生鈍化反應(yīng)，加熱時可將鐵氧化為＋3價鐵鹽。④與某些鹽溶液的反應(yīng)與CuSO4溶液反應(yīng)的離子方程式：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。與FeCl3溶液反應(yīng)的離子方程式：________________________。Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋(3)生鐵的冶煉(蘇教版教材)①原料：鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石。②設(shè)備：高爐。③主要反應(yīng)a．還原劑的生成：C＋O2

CO2，CO2＋C

2CO；b．鐵的還原：____________________________；c．造渣反應(yīng)：CaCO3

CaO＋CO2↑，CaO＋SiO2

CaSiO3。【師說·助學(xué)】

鐵在空氣中形成鐵銹的主要成分是Fe2O3·xH2O，在純氧中燃燒的產(chǎn)物是Fe3O4。2．鐵的氧化物(1)物理性質(zhì)化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4俗稱

鐵紅磁性氧化鐵顏色狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體水溶性難溶難溶難溶鐵的化合價＋2＋3__________＋2，＋3(2)化學(xué)性質(zhì)①與鹽酸反應(yīng)的離子方程式分別為：FeO：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O；Fe2O3：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；Fe3O4：____________________________。②FexOy與CO反應(yīng)：FexOy＋yCOxFe＋yCO2。Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O【易錯診斷】判斷正誤，錯誤的說明理由。1．鐵與過量的硫粉共熱產(chǎn)物是Fe2S3：__________________________________________________________。2．用鐵制容器可以運輸濃硝酸和濃硫酸：__________________________________________________________。3．Fe在O2中燃燒或高溫下與水蒸氣反應(yīng)均能得到Fe3O4：__________________________________________________________。4．Fe在足量Cl2中燃燒生成FeCl3，在少量Cl2中燃燒生成FeCl2：__________________________________________________________。錯誤。鐵與硫粉共熱產(chǎn)物是FeS，與硫粉的用量無關(guān)。正確。正確。錯誤。Fe與Cl2反應(yīng)只生成FeCl3，與Cl2的用量無關(guān)?！窘炭笺暯印康淅?/p>

鐵與水蒸氣反應(yīng)實驗改進前后的裝置如圖所示：下列說法錯誤的是(

)A．將濕棉花改為浸水的尿不濕，酒精燈由單頭改為雙頭，可提供足量的水蒸氣B．用具支試管可將試管口附近冷凝的水導(dǎo)出，避免冷凝水與灼熱鐵粉接觸C．肥皂液改為吹泡泡水，收集H2效果更好，點燃效果更明顯D．懸掛的磁鐵僅能吸引鐵粉，不能吸引反應(yīng)產(chǎn)物答案：D解析：鐵與水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，鐵、四氧化三鐵均可被磁鐵吸引，故D錯誤。【師說·延伸】鐵與水蒸氣反應(yīng)實驗裝置對比——回歸教材人教版魯科版【對點演練】考向一鐵及其氧化物的性質(zhì)1．寫出下列反應(yīng)的離子方程式。(1)FeO溶于足量稀硝酸中：__________________________________。(2)Fe2O3溶于足量HI溶液中：________________________________。

Fe2O3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋I2＋3H2O2．鐵與水蒸氣反應(yīng)，通常有以下兩種裝置，請回答下列問題：

裝置一裝置二實驗裝置(1)裝置一中，裝置A的作用：____________。裝置二中，裝濕棉花的作用：____________。(2)實驗完畢后，取出裝置一的少量固體，溶于足量稀鹽酸，再滴加KSCN溶液，溶液顏色無明顯變化，試解釋原因：___________________________________。提供水蒸氣提供水蒸氣在溶液中Fe3＋被未反應(yīng)的鐵粉完全還原為Fe2＋考向二計算鐵氧化物的組成3．有一塊鐵的“氧化物”樣品，用140mL5.0mol·L－1鹽酸恰好將之完全溶解，所得溶液還能吸收0.025molCl2，恰好使其中的Fe2＋全部轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3＋，計算確定該氧化物的化學(xué)式。解析：根據(jù)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，可知鐵的“氧化物”樣品用鹽酸溶解后所得溶液中n（Fe2＋）＝0.025mol×2＝0.05mol，根據(jù)電荷守恒得2n（Fe2＋）＋3n（Fe3＋）＝n（Cl－），則n（Fe3＋）＝0.2mol，故n（Fe2＋）∶n（Fe3＋）＝0.05∶0.2＝1∶4，故該氧化物可表示為FeO·2Fe2O3，即Fe5O7。答案：Fe5O74．準確稱取某種鐵的氧化物2.88g，用足量的CO進行還原，將生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀4.00g，則該氧化物的化學(xué)式為______。FeO

考點二考點二鐵的氫氧化物1.性質(zhì)比較化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3色態(tài)白色固體紅褐色固體與鹽酸反應(yīng)Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O受熱分解

_____________________________二者關(guān)系在空氣中，F(xiàn)e(OH)2能夠迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3，現(xiàn)象是_______________________________________，化學(xué)方程式為____________________________白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3【師說·助學(xué)】

Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3與足量氫碘酸(HI)反應(yīng)時，F(xiàn)e3＋被I－還原成Fe2＋。2．制備方法(1)Fe(OH)2：可溶性亞鐵鹽與堿溶液反應(yīng)。(2)Fe(OH)3：可溶性鐵鹽與堿溶液反應(yīng)。

錯誤。應(yīng)得到Fe（OH）3沉淀。正確。

錯誤。應(yīng)生成FeI2，反應(yīng)的離子方程式為2Fe（OH）3＋2I－＋6H＋===2Fe2＋＋I2＋6H2O?！窘炭笺暯印康淅?/p>

用FeSO4溶液與不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備Fe(OH)2。(1)除去蒸餾水中溶解的O2常采用______的方法。(2)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時還需要加入________________。(3)生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液，這樣操作的理由是__________________________________。煮沸稀H2SO4、鐵屑避免生成的Fe（OH）2沉淀接觸O2而被氧化解析：（1）氣體的溶解度是隨溫度升高而降低的，所以煮沸后的蒸餾水中溶解的O2變少。（2）Fe2＋易水解，要加入稀H2SO4防止其水解；Fe2＋易被空氣中的O2氧化，要加鐵粉，將被氧化生成的Fe3＋還原成Fe2＋。

【對點演練】探究制備氫氧化亞鐵的可行性方案1．下列各圖示中能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀的是________(填序號)。①②③⑤解析：因為Fe（OH）2在空氣中很容易被氧化為紅褐色的Fe（OH）3，即4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3，因此要較長時間看到Fe（OH）2白色沉淀，就要排除裝置中的氧氣或空氣。①、②原理一樣，都是先用氫氣將裝置中的空氣排盡，并使生成的Fe（OH）2處在氫氣的保護中；③的原理為鐵作陽極產(chǎn)生Fe2＋，與電解水產(chǎn)生的OH－結(jié)合生成Fe（OH）2，且液面用汽油保護，能防止空氣進入；⑤中液面加苯阻止了空氣進入；④由于帶入空氣中的氧氣能迅速將Fe（OH）2氧化，因而不能較長時間看到白色沉淀。2．用如圖所示裝置(夾持儀器省略)制備氫氧化亞鐵。實驗步驟如下：Ⅰ.檢查裝置氣密性后，關(guān)閉K2、K5、K6，打開K1、K3、K4，使裝置A中產(chǎn)生的氣體進入裝置B中，排盡裝置B中空氣。Ⅱ.待裝置B中空氣排盡后，關(guān)閉K3，打開K2，將裝置A中溶液壓入裝置B中并觀察現(xiàn)象。Ⅲ.關(guān)閉K1、K2，打開K5、K6，使裝置C中氣體通入裝置B中并觀察現(xiàn)象?；卮鹣铝袉栴}：(1)儀器a的名稱是_____________，B中長玻璃管的作用是______________________________。(2)步驟Ⅲ裝置B中的現(xiàn)象是________________________________，其發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________。恒壓滴液漏斗平衡氣壓，輔助排出裝置B中的空氣白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3解析：氫氧化亞鐵容易被氧氣氧化，因此打開K1、K3、K4，關(guān)閉K2、K5、K6，裝置A中產(chǎn)生H2，排出裝置B中的空氣，因此長導(dǎo)管作用之一是輔助排出裝置B中的空氣，作用之二是平衡壓強，防止裝置中壓強過大，發(fā)生危險。歸納總結(jié)防止Fe(OH)2被氧化的方法(1)將配制溶液的蒸餾水煮沸，驅(qū)除溶液中的氧氣。(2)將盛有NaOH溶液的膠頭滴管尖端插入試管的亞鐵鹽溶液底部，并慢慢擠出NaOH溶液。(3)在亞鐵鹽溶液上面充入保護氣，如H2、N2、稀有氣體等。(4)在亞鐵鹽溶液上面加保護層，如苯、植物油等。(5)用Fe作陽極，石墨作陰極，電解NaOH溶液，利用新產(chǎn)生的Fe2＋與OH－反應(yīng)制取。考點三考點三亞鐵鹽與鐵鹽1.亞鐵鹽含有Fe2＋的溶液呈淺綠色，既有氧化性，又有還原性，其中還原性為主。(1)還原性Fe2＋的酸性溶液與H2O2反應(yīng)的離子方程式為_______________________________。(2)弱氧化性Fe2＋與Zn反應(yīng)的離子方程式為Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋。2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O

2Fe3＋＋2I－?2Fe2＋＋I23．Fe2＋、Fe3＋的檢驗方法(1)用KSCN溶液和氯水(2)用NaOH溶液

3Fe2＋＋2[Fe（CN）6]3－===Fe3[Fe（CN）6]2↓

錯誤。中性溶液中Fe3＋完全水解為Fe（OH）3。錯誤。離子方程式應(yīng)為Fe3＋＋3SCN－===Fe（SCN）3，其中Fe（SCN）3溶于水。錯誤。酸性KMnO4溶液遇Cl－能褪色，Cl－的存在干擾Fe2＋的檢驗?！窘炭笺暯印康淅?/p>

[全國卷Ⅱ]某班同學(xué)用如下實驗探究Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)。回答下列問題：(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是__________________。(2)甲組同學(xué)取2mLFeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說明Cl2可將Fe2＋氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為_____________________。(3)乙組同學(xué)認為甲組的實驗不夠嚴謹，該組同學(xué)在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是___________________________________。防止Fe2＋被氧化2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－隔絕空氣（排除氧氣對實驗的影響）解析：（1）亞鐵離子具有還原性，能被空氣中的氧氣氧化，所以在配制的FeCl2溶液中加入少量鐵屑的目的是防止Fe2＋被空氣氧化。(4)丙組同學(xué)取10mL0.1mol·L－1KI溶液，加入6mL0.1mol·L－1FeCl3溶液混合。分別取2mL此溶液于3支試管中進行如下實驗：①第一支試管中加入1mLCCl4充分振蕩、靜置，CCl4層顯紫色；②第二支試管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍色沉淀；③第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅。實驗②檢驗的離子是________(填離子符號)；實驗①和③說明：在I－過量的情況下，溶液中仍含有________(填離子符號)，由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為__________。Fe2＋Fe3＋可逆反應(yīng)解析：（4）根據(jù)Fe2＋的檢驗方法，向溶液中加入1滴K3[Fe（CN）6]溶液，生成藍色沉淀，一定含有Fe2＋，則實驗②檢驗的離子是Fe2＋；Fe3＋遇KSCN溶液顯紅色，實驗①和③說明，在I－過量的情況下，溶液中仍含有Fe3＋，由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為可逆反應(yīng)。(5)丁組同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________；一段時間后，溶液中有氣泡出現(xiàn)，并放熱，隨后有紅褐色沉淀生成。產(chǎn)生氣泡的原因是__________________________，生成沉淀的原因是________________________________________(用平衡移動原理解釋)。H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2OFe3＋催化H2O2分解產(chǎn)生O2H2O2分解反應(yīng)放熱，促進Fe3＋的水解平衡正向移動

【對點演練】考向一Fe2＋、Fe3＋的檢驗1．下列離子的檢驗方法合理的是(

)A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說明不含F(xiàn)e2＋B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液變紅色，說明原溶液中含有Fe2＋C．向某溶液中加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀，說明溶液中含有Fe3＋D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色，說明該溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋答案：C解析：A項中只能說明含有Fe3＋，不能說明不含F(xiàn)e2＋；B項原溶液中也可能只有Fe3＋而沒有Fe2＋；D項中氧化后生成的紅褐色沉淀Fe（OH）3也可能掩蓋了生成的白色沉淀Mg（OH）2。2．為探究某綠礬樣品的變質(zhì)情況，化學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計了下列實驗方案?？晒┻x擇的試劑：硫氰化鉀溶液、酸性高錳酸鉀溶液、氯水、氫氧化鈉溶液、氯化鋇溶液，請參與完成方案設(shè)計。實驗準備：取少量綠礬樣品，用蒸餾水在燒杯中配成溶液。(1)如何證明綠礬已經(jīng)被氧化___________________________________________________________。(2)如何證明綠礬已經(jīng)被完全氧化________________________________________________________________________。(3)在使用硫酸亞鐵時，防止Fe3＋的干擾的方法_____________________________，寫出相關(guān)離子方程式。取少量溶液，加入幾滴硫氰化鉀溶液，若溶液變紅色，則證明綠礬樣品已被氧化。取少量溶液，加入幾滴酸性高錳酸鉀溶液，若溶液不褪色，則證明綠礬樣品已被完全氧化。加入適量鐵粉，F(xiàn)e＋2Fe3＋===3Fe2＋歸納總結(jié)檢驗Fe2＋和Fe3＋時的注意事項(1)檢驗Fe2＋時不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能將加KSCN后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氯水能氧化SCN－)。(2)Fe3＋、Fe2＋、Cl－同時存在時不能用酸性KMnO4溶液檢驗Fe2＋(Cl－能還原酸性KMnO4，有干擾)。(3)檢驗Fe2＋、Fe3＋的其他方法：檢驗Fe3＋也可用苯酚(C6H5OH)；檢驗Fe2＋最好用K3[Fe(CN)6]溶液?？枷蚨﨔e2＋與Fe3＋的性質(zhì)3．[2023·浙江1月，16]探究鐵及其化合物的性質(zhì)，下列方案設(shè)計、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是(

)

實驗方案現(xiàn)象結(jié)論A往FeCl2溶液中加入Zn片短時間內(nèi)無明顯現(xiàn)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固體溶液先變成血紅色后無明顯變化Fe3＋與SCN－的反應(yīng)不可逆C將食品脫氧劑樣品中的還原鐵粉溶于鹽酸，滴加KSCN溶液溶液呈淺綠色食品脫氧劑樣品中沒有＋3價鐵D向沸水中逐滴加5～6滴飽和FeCl3溶液，持續(xù)煮沸溶液先變成紅褐色