人教版新教材配套高考化学一轮复习学案 第三章铁金属材料知识点考点汇总及配套习题Word格式.docx

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①⑥　④⑤⑦⑧⑨　②③

[练后梳理]

1．铁的存在

2．铁的结构与性质

（1）结构

（2）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

居第四位

（3）化学性质

铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。

①与非金属单质反应

与O2反应

常温

铁锈（成分为Fe2O3·

xH2O）

点燃

3Fe＋2O2

Fe3O4

与Cl2反应

2Fe＋3Cl2

2FeCl3

与S、I2反应

Fe＋S

FeS、Fe＋I2

FeI2

②与H2O（g）反应：

3Fe＋4H2O（g）

Fe3O4＋4H2。

③与酸反应

与H＋反应

Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑

与稀硝酸

反应

过量

Fe＋4H＋＋NO

===Fe3＋＋NO↑＋2H2O

少量

3Fe＋8H＋＋2NO

===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O

与浓硫酸、

浓硝酸反应

常温下钝化，加热时分别生成SO2、NO2

④与盐（Cu2＋、Fe3＋）反应：

Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。

铁是变价金属，与弱氧化剂（如S、HCl、FeCl3、CuSO4、I2等）反应时被氧化为Fe2＋，与强氧化剂（如Cl2、Br2、HNO3、浓硫酸等）反应时被氧化为Fe3＋。

铁的重要化合物

（1）Fe3O4和Pb3O4中的金属都呈现两种价态。

提示：

Fe3O4中的铁元素分别为＋2价、＋3价；

Pb3O4中的铅元素分别为＋2价、＋4价。

（2）稀硫酸具有酸性，可用于除去铁锈。

铁锈是碱性氧化物，可用硫酸除去。

（3）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。

KSCN遇Fe2＋无现象变化。

（4）除去FeCl2溶液中的FeCl3，除杂试剂为铁粉。

Fe＋2FeCl3===3FeCl2。

（5）向X溶液中滴加几滴新制氯水，振荡，再加入少量KSCN溶液，溶液变为红色，则X溶液中一定含有Fe2＋。

溶液中可能含有Fe3＋。

2．下列试剂中，不能使Fe2＋转化为Fe3＋的是（　　）

①氯气　②NaCl溶液　③KMnO4溶液　④稀硝酸

⑤盐酸　⑥Na2SO4溶液

A．①②③B．①③④

C．②④⑤D．②⑤⑥

D　解析：

Cl2、KMnO4、稀硝酸都具有强氧化性，能将Fe2＋氧化成Fe3＋，而NaCl溶液、盐酸、Na2SO4溶液不能将Fe2＋氧化成Fe3＋。

3．FeCl3、FeCl2和Fe（OH）3是否都可以通过化合反应制取？

用化学方程式举例说明。

都可以。

2FeCl3；

2FeCl3＋Fe===3FeCl2；

4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3。

4．完成下列离子方程式，体会Fe2＋与Fe3＋的转化条件。

（1）将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀：

_______________________________________________________________。

（2）将FeCl3溶液滴入KI淀粉溶液，溶液变蓝：

________________________________________________________________。

（3）向FeCl2溶液中滴入H2O2：

______________________________________

（4）FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色：

________________________________

（5）将FeCl2溶液滴入稀硝酸溶液中，有无色气体放出：

_________________。

（1）2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋

（2）2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋

（3）2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O

（4）5Fe2＋＋MnO

＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O

（5）3Fe2＋＋4H＋＋NO

===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O

1．铁的三种氧化物

FeO

Fe2O3

俗称

铁红

磁性氧化铁

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＋＋H2O

Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O

Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O

共同性质

高温时，都能被C、CO、H2、Al等还原剂还原，生成铁单质

2．铁的两种氢氧化物

Fe（OH）2

Fe（OH）3

白色固体

红褐色固体

溶解性

难溶于水

与盐酸反应（写离子方程式）

Fe（OH）2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O

Fe（OH）3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O

热稳定性

2Fe（OH）3

Fe2O3＋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

3．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

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＋＋I2。

②特性：

向含有Fe3＋的溶液中滴加KSCN溶液时溶液变成红色。

（3）盐溶液的配制与保存

4．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

产生红褐色沉淀，证明含有Fe3＋

方法3

溶液变紫色，证明含有Fe3＋

（2）Fe2＋的检验

无现象

溶液变红色，证明含有Fe2＋

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＋

生成蓝色沉淀，证明含有Fe2＋

方法4

紫红色褪为无色，证明含有Fe2＋

（1）FeO和Fe3O4与HNO3溶液反应时，除考虑与H＋的反应外，还考虑Fe2＋被HNO3氧化成Fe3＋。

（2）Fe2O3、Fe3O4与HI溶液反应时，除考虑与H＋的反应外，还考虑Fe3＋被

I－还原为Fe2＋。

（3）Fe（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。

（4）Fe（OH）3与HI溶液反应时，除考虑与H＋的反应外，还考虑Fe3＋被I－还原为Fe2＋。

考点1　铁的单质、氧化物及其氢氧化物的性质及制备

[抓本质·

悟考法]

下列各图示中能较长时间看到Fe（OH）2白色沉淀的是________（填标号）。

【解题关键点】　解答本题注意提取以下信息：

（1）①②装置均能生成H2，从而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。

（2）③⑤装置提供保护层，能起到隔绝空气的作用。

【易错失分点】　

（1）错误分析装置②的反应原理，误认为②中产生的FeSO4无法与NaOH溶液接触而不能制取Fe（OH）2。

（2）忘记电解的基本原理，特别是不清楚如何通过电解产生OH－，导致漏选③。

[自主解答]

______________________________________________________________________________________________________

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4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3，所以要较长时间看到Fe（OH）2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。

①②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处在氢气的保护中；

③的原理为铁作阳极产生Fe2＋，与电解水产生的OH－结合生成Fe（OH）2，且液面用汽油保护，能防止空气进入；

⑤中加苯阻止了空气的进入；

④由于空气中的氧气能迅速将Fe（OH）2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。

①②③⑤

[多角度·

突破练]

⊳角度1　考查铁的氧化物、氢氧化物的性质

1．（2020·

郴州模拟）（双选）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Fe2O3·

xH2O

C

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）3

BD　解析：

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，B项正确；

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。

2．等质量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出NO物质的量最多的是（　　）

A．FeOB．Fe2O3

C．FeSO4D．Fe3O4

A　解析：

Fe2O3不具有还原性，与稀硝酸反应不生成NO。

另外三种等质量的物质中，含Fe2＋的物质的量越多，与稀硝酸反应失去的电子越多，根据得失电子守恒，则生成NO的物质的量越多。

经计算比较等质量的FeO、FeSO4、Fe3O4中FeO含有Fe2＋的物质的量最多，放出的NO物质的量最多。

3．准确称取某种铁的氧化物2.88g，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4.00g，则这种铁的氧化物为（　　）

A．Fe3O4　　　　　　　B．Fe2O3

C．FeOD．以上都不是

C　解析：

4.00gCaCO3沉淀的物质的量为0.04mol，则CO、CO2的物质的量也为0.04mol，增加的氧元素为0.04mol，质量为0.04mol×

16g/mol＝0.64g，铁的氧化物中氧元素质量为0.64g，铁元素质量为2.88g－0.64g＝2.24g，铁的氧化物中铁元素与氧元素的物质的量之比为

∶0.04mol＝1∶1，则这种铁的氧化物的化学式为FeO。

确定铁的氧化物组成的基本方法

设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为m∶n，则氧化物中n（Fe）∶n（O）＝

∶

＝a∶b，

若a∶b＝1∶1，则铁的氧化物为FeO；

若a∶b＝2∶3，则铁的氧化物为Fe2O3；

若a∶b＝3∶4，则铁的氧化物是Fe3O4或FeO与Fe2O3按物质的量之比为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）。

⊳角度2　考查氢氧化亚铁的制备

4．用不含Fe3＋的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备Fe（OH）2。

（1）用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入________________。

（2）除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。

（3）生成Fe（OH）2白色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____________________________________________________________________

___________________________________________________________________。

（1）Fe2＋易水解，要加入稀硫酸防止其水解；

Fe2＋易被空气中的O2氧化，要加铁粉或铁屑，将氧化生成的Fe3＋还原成Fe2＋。

（2）气体的溶解度是随温度升高而降低的，所以煮沸后的蒸馏水中溶解的O2减少。

（1）稀硫酸、铁屑　

（2）煮沸　（3）避免生成的Fe（OH）2沉淀接触O2而被氧化

5．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6mol/L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，打开止水夹b，放入一部分空气，此时B瓶中发生的反应为___________________________________________________________________

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。

（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

制备Fe（OH）2的注意事项

（1）将配制溶液的蒸馏水煮沸，除去溶液中的氧气。

（2）将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入盛有亚铁盐溶液的试管底部，并慢慢挤出NaOH溶液。

（3）在亚铁盐溶液上面充入保护气，如H2、N2、稀有气体等。

（4）在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。

（5）用Fe作阳极，石墨作阴极，电解NaOH溶液，利用新产生的Fe2＋与OH－反应制取。

考点2　“铁三角”及Fe2＋、Fe3＋的检验与探究

（双选）向含有1molHNO3和1molH2SO4的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，溶液中金属阳离子a、b与所加铁粉的物质的量的关系如图所示（已知稀硝酸的还原产物只有NO）。

下列有关判断不正确的是（　　）

A．a表示Fe3＋的关系曲线

B．n1＝0.5

C．P点时，n（Fe2＋）＝0.5625mol

D．向P点溶液中加入铜粉，最多可溶解14.4g

（1）由“1molHNO3和1molH2SO4的混合溶液”可知H＋和NO

的相对多少，且开始阶段一直生成Fe3＋。

（2）注意图像的折点、交点的意义，特别是利用交点量相等的特点列出等量关系。

【易错失分点】　

（1）解答本题易忽略HNO3和Fe反应时，先生成Fe（NO3）3，当Fe过量时，又发生反应：

2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，生成物是Fe（NO3）2。

（2）未意识到P点n（Fe2＋）＝n（Fe3＋），不能列出等量关系，不能计算P点Fe3＋的物质的量，故不能计算最多可溶解的铜粉的质量。

BC　解析：

该反应可以看作两步：

①Fe＋4H＋＋NO

===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，硝酸根离子过量，氢离子不足；

②2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。

a表示Fe3＋的关系曲线，A正确；

溶液中共有3molH＋参加反应，生成Fe3＋为0.75mol，即n1＝0.75mol，B错误；

P点n（Fe2＋）＝n（Fe3＋），二者均为0.45mol，C错误；

剩余0.45molFe3＋，消耗0.225mol铜粉，质量为14.4g，D正确。

⊳角度1　Fe2＋和Fe3＋的检验

1．为了检验某FeCl2溶液中是否含有FeCl3，下列实验方案中最合理的是

（　　）

A．加入适量铜粉，观察溶液是否变蓝

B．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红

C．滴加酸性KMnO4溶液，观察溶液是否褪色

D．滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红

加入适量铜粉，若溶液中FeCl3含量较低，溶液不会明显变蓝，现象不明显，A项错误；

先滴加氯水，可将FeCl2氧化生成FeCl3，滴加KSCN溶液，不能判断原溶液是否含有FeCl3，B项错误；

Fe3＋具有较强氧化性，不与酸性KMnO4溶液反应，而Cl－具有还原性，可与MnO

反应，故不能判断是否含有FeCl3，C项错误；

若FeCl2溶液中含有FeCl3，滴加KSCN溶液，溶液变成红色，实验现象最明显，该方案最合理，D项正确。

2．（2021·

九江模拟）（双选）下列离子的检验方法合理的是（　　）

A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2＋

B．向某溶液中通入Cl2，然后加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中可能含有Fe2＋

C．向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋

D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋

KSCN溶液不能直接检验Fe2＋的存在，Fe2＋是否存在不确定，检验方法不合理，A项错误；

溶液变红，证明含有Fe3＋，可能是原溶液中含有Fe3＋或通入Cl2后Fe2＋被氧化成Fe3＋，故原溶液中可能含有Fe2＋，B项正确；

Fe3＋与OH－生成红褐色的Fe（OH）3沉淀，检验方法合理，C项正确；

Mg（OH）2为白色沉淀，易被红褐色沉淀掩盖，无法确定原溶液中是否含有Mg2＋，检验方法不合理，D项错误。

检验Fe2＋和Fe3＋时的注意事项

（1）检验Fe2＋时不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能将加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中（新制氯水能氧化SCN－）。

（2）Fe2＋、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）检验Fe2＋、Fe3＋的其他方法：

检验Fe3＋也可用苯酚（C6H5OH）；

检验Fe2＋最好用K3[Fe（CN）6]溶液。

⊳角度2　含铁元素的物质的除杂问题

3．下列除杂的操作不正确的是（　　）

A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：

加入足量MgO充分反应后过滤

B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：

加入过量铁粉充分反应后过滤

C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：

加入NaOH溶液充分反应后过滤

D．CuCl2溶液中混有少量FeCl2：

先加入适量H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反应后过滤

FeCl3溶液中存在水解平衡：

FeCl3＋3H2O

Fe（OH）3＋3HCl，加入的MgO与H＋反应，上述平衡右移，使Fe3＋转化成Fe（OH）3而除去，A正确；

加入过量铁粉，FeCl3与Fe反应生成FeCl2而达到除杂的目的，B正确；

加入NaOH溶液，Cu2＋、Fe3＋均转化成氢氧化物沉淀，不符合除杂要求，C错误；

先用H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再利用FeCl3的水解，加入的CuO与H＋反应，使Fe3＋转化成Fe（OH）3而除去，D正确。

4．Fe2＋、Fe3＋、Zn2＋较完全地形成氢氧化物沉淀的pH分别为9.6、3.7、4.6。

某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2＋、Fe3＋杂质离子，为除去这些离子制得纯净的ZnSO4，应加入的试剂是（　　）

A．NaOH溶液B．氨水

C．KMnO4、ZnCO3D．H2O2、ZnO

由于沉淀Fe2＋所需pH比Zn2＋大，应首先将Fe2＋氧化为Fe3＋，然后调节溶液的pH使Zn2＋还未沉淀时Fe3＋已沉淀完全。

氧化剂H2