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本文格式为Word版，下载可任意编辑版2022版高考化学微一轮复习第10讲铁及其重要的化合物学案05 第10讲 铁及其重要的化 合物 考纲要求 1.掌管铁的主要性质及应用 2.掌管铁的重要化合物的主要性质及应用 3.能鉴别溶液中的Fe、Fe 考点一 铁的性质 1．位置、物理性质 铁位于元素周期表的第四周期Ⅷ族，主要化合价为＋2、＋3，在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝铁具有金属的通性，具有被磁铁吸引的特性 2．化学性质(写出化学方程式或离子方程式) 2＋3＋ 1 【多维斟酌】 1．铁、铝遇冷的浓硫酸或浓硝酸发生钝化，是物理变化还是化学变化？ 提示：化学变化 2．FeCl2、FeCl3是否都可以通过化合回响制取？ 提示：都可以 铁与氧化剂回响后的价态判断方法 (1)铁与弱氧化剂(如S、I2、H、Fe、Cu)等回响所得产物为Fe，铁元素的价态为＋2价 (2)铁与强氧化剂(如Cl2、Br2、浓H2SO4、硝酸等)回响所得产物为Fe，铁元素的价态为＋3价 (3)铁在纯氧中燃烧以及在高温下与H2O(g)回响得到的产物为Fe3O4，铁元素的价态为＋2、＋3价。

3＋ ＋ 3＋ 2＋ 2＋ 2 考向一 铁的存在和性质 1．下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是( ) A 素 B 气 C 铁是地壳中含量最高的金属元陈述Ⅱ 铁是人类最早使用的金属材料 常温下铁与稀硫酸回响生成氢高温下氢气能恢复氧化铁得到铁 铁元素属于过渡元素 在空气中铁外观形成致密氧化铁和铁的某些化合物可用作催化剂 铁不能与氧气回响 判断 Ⅰ对；Ⅱ对；有 Ⅰ对；Ⅱ对；无 Ⅰ错；Ⅱ对；无 D 膜 Ⅰ对；Ⅱ对；有 解析：A项，地壳中含量最高的金属元素是Al，Ⅰ错，最早使用的金属是铜，Ⅱ错；C项，陈述Ⅰ、Ⅱ都正确，且有因果关系；D项，铁在空气中易形成铁锈，而不是致密的氧化膜，且铁与氧气回响，Ⅰ、Ⅱ均错 答案：B 2．以下关于铁的说法正确的是( ) A．纯铁为灰黑色，所以铁属于黑色金属 B．铁在硫蒸气中燃烧生成Fe2S3 C．纯铁的抗腐蚀才能分外强，铁在枯燥的空气里不易被氧化 D．铁的化学性质对比活泼，它能和水蒸气回响生成H2和Fe(OH)3 高温 解析：纯铁为银白色，A错；铁在硫蒸气中燃烧生成FeS，B错；3Fe＋4H2O(g)=====Fe3O4 ＋4H2，D错。

答案：C 考向二 铁回响后元素价态的判断 3．以下物质回响后确定有＋3价铁生成的是( ) ①过量的Fe与Cl2加热时发生回响 ②Fe与过量稀H2SO4回响后，再向其中加KNO3 ③Fe与过量的S加热时发生回响 ④Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸 ⑤Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中 A．①②③ C．①④⑤ B.③④⑤ D．①②④ 过量稀H2SO4 解析：Fe与Cl2回响只生成FeCl3；Fe与S回响生成FeS；Fe ――→ Fe H、NO3 2＋ ＋ － 3 ――→Fe 3 H、NO3 ＋ ＋－ 3＋ 3＋ 3＋ ；Fe 2＋ ――→Fe；Fe2O3溶于盐酸生成Fe，当混合物中Fe缺乏时，溶液中仍有Fe， 3＋ 当Fe足量时，溶液中无Fe 答案：D 4．在确定量的稀HNO3中逐渐参与铁粉，得到的Fe 2＋ 的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如下图请将正确答案的序号填在相应的横线上。

①Fe ②Fe ③Fe、Fe ④Fe、Fe (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 解析：向稀HNO3中参与铁粉，开头时稀HNO3过量应生成Fe，故AB段铁元素以Fe 3＋ 2＋ 2＋ 3＋ 3＋ 3＋ 2＋ 2＋ 2＋ 3＋ 形式存在随着铁粉的增加，溶液中的Fe与Fe回响生成Fe，故BC段铁元素以Fe、Fe形式存在Fe全部转化成Fe后，铁粉不再溶解，故CD段铁元素以Fe、Fe形式存在 答案：(1)① (2)④ (3)③ 考点二 铁的氧化物与氢氧化物 1．铁的氧化物 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 3＋ 3＋ 2＋ 2＋ 俗名 铁红 磁性氧化铁 4 颜色状态 溶解性 铁的 化合价 稳定性 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 (有磁性) 难溶于水 难溶于水 难溶于水 ＋2 ＋3 ＋2、＋3 不稳定 稳定 稳定 与H＋Fe3O4＋8HFeO＋2H2＋＋ ＋ 回响的离子方程式 Fe2O3＋6H3＋＋ ===Fe2＋ ===Fe＋H2O ===2Fe＋3H2O ＋2Fe＋4H2O 3＋2.铁的氢氧化物 化学式 色态 与盐酸回响 Fe(OH)2 白色固体 Fe(OH)2＋2H=== Fe＋2H2O 2＋＋Fe(OH)3 红褐色固体 Fe(OH)3＋3H3＋＋ ===Fe＋3H2O △受热分解 分解产物繁杂 2Fe(OH)3===== Fe2O3＋3H2O 可溶性亚铁盐与碱溶液回响Fe制法 ＋2OH－ 2＋可溶性铁盐与碱溶液回响 Fe＋3OH===Fe(OH)3↓ 3＋－=== Fe(OH)2↓ 在空气中，Fe(OH)2能够分外急速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色两者的关系 絮状沉淀急速变成灰绿色，结果变成红褐色，回响方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 【多维斟酌】 1．盐酸、氢碘酸均是强酸，Fe(OH)3分别与它们回响有何不同？写出有关的回响方程式？ 提示：Fe(OH)3悬浊液遇到盐酸、氢碘酸均能使红褐色沉淀溶解，但HI具有较强的恢复性，能被Fe氧化为I2，使溶液颜色变深，故HCl与Fe(OH)3回响只是中和回响：Fe(OH)3 5 3＋ ＋3HCl===FeCl3＋3H2O，而HI与Fe(OH)3回响为氧化恢复回响，回响方程式为2Fe(OH)3＋6HI===2FeI2＋I2＋6H2O。

2．用FeSO4溶液和NaOH溶液制备Fe(OH)2沉淀，应留神哪些问题？ 提示：(1)配制FeSO4溶液和NaOH溶液的蒸馏水要加热煮沸以除去蒸馏水中的O2； (2)用长滴管吸取NaOH溶液插入FeSO4溶液液面以下挤出 1．铁的氧化物组成的判断方法 设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为m∶n，那么氧化物中n(Fe)∶n(O)＝a：b， 若a∶b＝1∶1，那么铁的氧化物为FeO； 若a∶b＝2∶3，那么铁的氧化物为Fe2O3； 若a∶b＝3∶4，那么铁的氧化物是Fe3O4，或FeO与Fe2O3按物质的量比1∶1的混合物，或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物其中FeO、Fe2O3物质的量之比为1∶1，Fe3O4为任意值 2．制备Fe(OH)2常用的三种方法 方法一：有机笼罩层法 将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上笼罩一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生回响，如图1所示 mn ∶＝5616 方法二：恢复性气体养护法 用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐与NaOH溶液混合，这样可长时间查看到白色沉淀。

如图2所示 方法三：电解法 用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上笼罩苯或煤油，如图3所示 6 图3 考向一 铁的氧化物、氢氧化物的组成与性质 1．把少量废铁屑溶于过量稀硫酸中，过滤，除去杂质，在滤液中参与适量硝酸，再参与过量的氨水，有红褐色沉淀生成过滤，加热沉淀物至质量不再发生变化，得到红棕色的残渣上述沉淀和残渣分别为( ) A．Fe(OH)3；Fe2O3 C．Fe(OH)2、Fe(OH)3；Fe3O4 B．Fe(OH)2；FeO D．Fe2O3；Fe(OH)3 解析：红褐色沉淀应为Fe(OH)3，由于参与HNO3，Fe(OH)2不存在；Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3 答案：A 2．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，那么这种混合物中FeO、Fe2O3和Fe3O4的物质的量之比是( ) A．1∶2∶1 C．1∶3∶1 B．2∶1∶1 D.1∶1∶3 21 g8 g 解析：混合物中，n(Fe)∶n(O)＝∶－1－1＝3∶4，故FeO与Fe2O3按 56 g·mol16 g·mol物质的量1∶1混合，D项符合要求。

答案：D 考向二 Fe(OH)2的制备 3．用以下方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀：用不含Fe的 FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液回响制备 (1)用硫酸亚铁晶体配制上述 FeSO4 溶液时还需参与 3＋ __________________________________________________________ _________________________________________________________ (2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用__________的方法 7 (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 ______________________________________________ 解析：(1)Fe易水解，要参与稀硫酸防止其水解；Fe易被空气中的O2氧化，要加Fe粉防止Fe被氧化。

(2)气体的溶解度随温度升高而降低，所以煮沸后的水中溶解的O2较少 答案：(1)稀硫酸、铁屑 (2)煮沸 (3)制止生成的Fe(OH)2沉淀接触O2 4．以下各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是________(填序号) 2＋ 2＋ 2＋ 解析：由于Fe(OH)2在空气中很轻易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，即4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要摈弃装置中的氧气或空气①、②原理一样，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的养护中；③的原理为铁作阳极产生Fe，与电解水产生的OH结合生成Fe(OH)2，且液面用汽油养护，能防止空气进入；⑤中液面加苯阻拦了。