2022高考化学一轮复习教案：第3章第3讲铁及其重要化合物Word版含解析.doc
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第3课时 必备知识——铁及其重要化合物知识清单[重要物质]①铁；②铁的氧化物(FeO、Fe2O3和Fe3O4)；③铁的氢氧化物[Fe(OH)2和Fe(OH)3]；④铁盐和亚铁盐[基本规律]①“铁三角”之间的转化规律；②Fe2＋和Fe3＋的检验方法知识点1 铁的氧化物和氢氧化物1．铁的存在及性质(1)铁的存在(2)铁的物理性质颜色状态导电、导热性、延展性特性地壳含量银白色固体良好被磁铁吸引占第4位(3)从原子结构角度认识铁的化学性质铁元素在元素周期表中处于第四周期第Ⅷ族，其原子结构示意图为，最外层有2个电子，在反应中易失去电子，故铁单质的化学性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价①与非金属的反应与O2反应常温铁锈(成分为Fe2O3·xH2O)点燃3Fe＋2O2Fe3O4与Cl2反应点燃2Fe＋3Cl22FeCl3与S、I2反应Fe＋SFeS、Fe＋I2FeI2②与H2O(g)反应：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2③与酸的反应与H＋反应Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑与稀HNO3反应过量Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O少量3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O与浓H2SO4、浓HNO3反应常温下钝化，加热分别生成SO2、NO2④与盐(Cu2＋、Fe3＋)的反应：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。
铁是变价金属元素，与弱氧化剂(如S、HCl、FeCl3、CuSO4、I2等)反应时被氧化为Fe2＋，铁与强氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4等)反应时被氧化为Fe3＋2．列表比较铁的三种氧化物的性质FeOFe2O3Fe3O4俗称——铁红磁性氧化铁颜色、状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体物质类别碱性氧化物不是碱性氧化物铁的价态＋2价＋3价＋2价，＋3价与H＋的反应(写离子方程式)FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O共同性质高温时，都能被C、CO、H2、Al等还原剂还原，生成单质铁 ①FeO和Fe3O4与HNO3反应时，除考虑与H＋的反应外，还考虑Fe2＋被HNO3氧化成Fe3＋②Fe2O3、Fe3O4与HI反应时，除考虑与H＋的反应外，还考虑Fe3＋被I－还原为Fe2＋3．列表比较铁的两种氢氧化物的性质Fe(OH)2Fe(OH)3颜色、状态白色固体红褐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)Fe(OH)2＋2H＋===_Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O热稳定性2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O制备方法可溶性亚铁盐与碱反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓可溶性铁盐与碱反应：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓二者的转化在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 ①Fe(OH)2与稀硝酸反应时，除考虑与H＋的反应外，还考虑Fe2＋与NO、H＋发生氧化还原反应。
② Fe(OH)3与HI反应时，除考虑与H＋的反应外，还考虑Fe3＋被I－还原为Fe2＋[通关1] (易错排查)判断正误(1)(2019·海南卷)Fe3O4和Pb3O4中的金属都呈现两种价态(√)(2)(2019·天津卷)将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2(√)(3)(2019·江苏卷)稀硫酸具有酸性，可用于除去铁锈(√)(4)(2018·江苏卷)在给定条件下，能实现转化关系：Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq)(×)(5)(2018·北京卷)将NaOH溶液滴入FeSO4溶液中，观察到产生白色沉淀，随后变为红褐色(√)[通关2] (人教必修1·P70，2题改编)把铁片放入下列溶液中，发生化学反应且溶液的质量减小的是( )A．稀盐酸 B．CuCl2溶液C．FeCl3溶液 D．Na2SO4溶液B [铁与稀盐酸发生反应：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，消耗1 mol Fe生成1 mol H2，溶液质量增重54 g，A项错误；铁与CuCl2溶液发生反应：Fe＋CuCl2===FeCl2＋Cu，消耗1 mol Fe析出1 mol Cu，溶液质量减轻8 g，B项正确；铁与FeCl3溶液发生反应：2FeCl3＋Fe===3FeCl2，消耗1 mol Fe，溶液质量增加56 g，C项错误；铁与Na2SO4溶液不发生反应，D项错误。
][通关3] (新教材链接)(人教必修第一册·P72，3题改编)下列物质中，在一定条件下与铁反应，且铁元素的化合价能变为＋2价的是( )①氯化铁溶液 ②氯气 ③硫酸铜溶液 ④稀盐酸 ⑤稀硝酸A．①②③ B．②③④C．③④⑤ D．①③④⑤D [FeCl3溶液与Fe反应生成FeCl2，①正确；铁与氯气反应生成FeCl3，②错误；CuSO4溶液与Fe发生置换反应，生成FeSO4和Cu，③正确；铁与稀盐酸反应生成FeCl2和H2，④正确；足量铁与稀硝酸反应生成Fe(NO3)2，⑤正确][通关4] (2021·湖南郴州检测)通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一对下列实验事实的解释正确的是( )选项操作、现象解释A向KI淀粉溶液中加入FeCl3溶液，溶液变蓝Fe3＋能与淀粉发生显色反应B把生铁放置于潮湿的空气中，铁表面有一层红棕色的斑点铁在潮湿的空气中易生成Fe(OH)3C向稀硝酸中加入少量铁粉，有气泡产生说明Fe置换出硝酸中的氢，生成了氢气D新制Fe(OH)2露置于空气中一段时间，白色物质变成了红褐色说明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3D [Fe3＋将I－氧化生成I2，淀粉遇到I2显蓝色，并非Fe3＋能与淀粉发生显色反应，A项错误；铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O，不是Fe(OH)3，B项错误；稀硝酸具有强氧化性，与铁粉反应生成NO，不产生H2，C项错误；Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3，故新制Fe(OH)2露置于空气中一段时间，白色物质最终变成了红褐色，D项正确。
][通关5] (2021·山东实验中学检测)如下图所示，此装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化实验时必须使用铁屑和6 mol·L－1的硫酸，其他试剂任选填写下列空白：(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的药品是________A中反应的离子方程式是_____________________________________________2)实验开始时先将止水夹a____________(填“打开”或“关闭”)3)简述生成Fe(OH)2的操作过程_____________________________________________4)实验完毕，打开b处止水夹，放入一部分空气，此时B瓶中发生的反应为__________解析 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，产生的H2将Fe2＋压入B中，Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓；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4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3答案 (1)铁屑 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ (2)打开(3)待A装置反应一段时间后关闭止水夹a，产生的H2将FeSO4溶液压入B中进行反应(4)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3知识点2 亚铁盐和铁盐 “铁三角”之间的转化关系1．亚铁盐和铁盐(1)亚铁盐含有Fe2＋的溶液，呈浅绿色，既有氧化性，又有还原性。
①氧化性：Fe2＋与Zn反应的离子方程式为Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋②还原性：Fe2＋与Cl2反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－2)铁盐①氧化性：含Fe3＋的溶液，呈黄色，Fe3＋具有较强的氧化性Fe3＋与Cu、I－反应的离子方程式分别为2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋、2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2②特性：含有Fe3＋的溶液滴加KSCN溶液时，溶液变成血红色，常利用该特征现象检验溶液中是否含有Fe3＋2．Fe2＋、Fe3＋的检验方法(1)Fe3＋的检验方法1样品溶液溶液变红色，证明含有Fe3＋方法2样品溶液产生红褐色沉淀，证明含有Fe3＋(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＋ ①检验Fe2＋时不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能将加KSCN后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氯水可能氧化SCN－)②Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋(Cl－能还原MnO生成Mn2＋而使溶液褪色，产生干扰)。
3．“铁三角”之间的转化关系及其应用(1)“铁三角”的转化关系完成下列转化反应的离子方程式：①将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀：H2S＋2Fe3＋===S↓＋2Fe2＋＋2H＋②将FeCl3溶液滴入KI淀粉溶液，溶液变蓝：2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋③FeCl3可溶解铁片：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋④FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色：5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O⑤将FeCl2溶液滴入HNO3溶液中，有无色气体放出：3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O2)“铁三角”转化关系的应用①判断溶液中离子能否大量共存Fe2＋具有还原性，与ClO－、MnO、NO(H＋)等离子不能大量共存Fe3＋具有氧化性，与S2－、I－、SO等还原性离子不能大量共存；Fe3＋与HCO、CO等离子发生相互促进的水解反应而不能大量共存②亚铁盐和铁盐溶液的配制与保存③物质的制备制备无水FeCl3：在HCl气流中加热蒸发FeCl3溶液，抑制其水解制备Fe(OH)3胶体：向沸水中滴加饱和FeCl3溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热即可。
[通关1] (易错排查)判断正误(1)(2020·天津卷)FeSO4溶液与溴水反应：2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－(√)(2)(2019·全国卷Ⅱ)向盛有FeCl3溶液的试管中加过量铁粉，充分振荡后加1滴KSCN溶液，黄色逐渐消失，加KSCN后溶液颜色不变(√)(3)(2019·北京卷)除去FeCl2溶液中的FeCl3，除杂试剂为铁粉(√)(4)(2018·全国卷Ⅱ)探究维生素C的还原性：向盛有2 mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液，观察颜色变化(√)(5)(2018·江苏卷)Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2(√)[通关2] (人教必修1·。
