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1、届高考化学一轮复习铁及其重要化合物学案第8讲铁及其重要化合物考纲要求名师点拨了解铁及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。Fe、及其化合物的性质是高考热点之一。高考对本节知识的考查以工业生产过程为载体，常与离子方程式的书写、电化学知识、实验探究融合在一起综合考查。备考时要抓住“铁三角”之间的转化关系，特别要重视Fe2、Fe3的鉴别与检验的实验试题，以Fe2的还原性、Fe3的氧化性为核心的氧化还原知识及离子方程式的书写也是考查的热点。预计今后高考对本讲的考查点基本不变。考点一铁单质的性质及其应用1铁的位置、结构、化合价(1)周期表中的位置：_第四周期第族_；原子结构示意图：。(2)在参

2、加化学反应时，铁易失去最外层上的2个电子，有时它还失去次外层上的一个电子，所以铁有_2、3_两种价态，且_3_价稳定。2铁的物理性质纯铁具有金属的共性，如具有_银白_色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被_磁铁_吸引的特性。铁在地壳中含量占第4位。3铁的化学性质铁元素是一种变价金属元素，通常显_2_和_3_价。常温下，铁单质比较活泼，具有较强的_还原_性。(1)与非金属单质的反应。(2)与水的反应。常温下铁与水不反应，在高温条件下与水反应的化学方程式为：_3Fe4H2O(g) Fe3O44H2_。(3)与酸反应。(4)与某些盐溶液的反应(离子方程式)。与CuSO4溶液：_FeCu

3、2=Fe2Cu_。与FeCl3溶液：_Fe2Fe3=3Fe2_。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_Fe2O33CO2Fe3CO2_。(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_2AlFe2O32FeAl2O3_。特别提醒：(1)铁遇冷的浓硫酸或浓硝酸，表面会形成一层致密的氧化膜而发生钝化。铝遇冷的浓硝酸或浓硫酸也会发生钝化。钝化可阻止内部金属继续与浓酸发生反应，从而表现出较强的化学稳定性或耐腐蚀性。(2)Fe与Cl2反应生成FeCl3而不是FeCl2；Fe与S反应生成FeS而不是Fe2S3；Fe与盐酸反应生

4、成FeCl2而不是FeCl3；Fe与I2反应生成FeI2而不是FeI3。(3)重要的铁矿石主要成分的化学式：赤铁矿_Fe2O3_；磁铁矿_Fe3O4_；褐铁矿_2Fe2O33H2O_；菱铁矿_FeCO3_；黄铁矿_FeS2_。1判断正误，正确的画“”，错误的画“”。(1)1 mol Cl2与足量Fe反应转移2NA个电子()(2)铁溶于稀硝酸，溶液变黄：3Fe8H2NO=3Fe22NO4H2O()(3)在人体的血红蛋白中含有Fe元素()(4)铁在常温下与浓硝酸的反应比稀硝酸反应剧烈()(5)铁能在氧气中剧烈燃烧，但是不能在水蒸气中燃烧()(6)将Fe(OH)2溶液加热蒸干得到的是FeO()(7)

5、铁与硫粉共热，只要硫粉过量，就会制出Fe2S3()(8)过量的铁在加热时与氯气反应，生成氯化亚铁()(9)铁具有导电、导热、延展性及被磁体吸引的特性()(10)Fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同()(11)用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸()(12)Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应()(13)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2()(14)根据Cl2、S与铁的反应可以判断氯元素和硫元素的非金属性强弱()(15)过量的铁与稀硝酸反应生成Fe3()2铁有2、3价两种价态，单质铁与_(填下列编号，下同)反应时只生成3价铁；与_

6、反应时只生成2价铁；与_反应时既生成2价铁也生成3价铁。所选试剂：Cl2O2H2O(g)S盐酸稀硝酸(足量)稀硫酸CuSO4溶液3(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)生铁和纯铁相比，熔点、硬度及抗腐蚀能力大小如何？提示：因生铁是铁碳合金，所以生铁的熔点低，硬度大。生铁在潮湿的环境中易发生电化学腐蚀，故纯铁的抗腐蚀能力强。1(2019新题选萃)下列有关铁及其化合物的说法中正确的是(D)A铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在B铁在纯氧中燃烧或在氯气中燃烧所得产物中铁的化合价均为3价C工业上可用铁质容器储存浓硝酸和浓硫酸，原因是铁

7、在常温下与两种酸不反应D工业上用CO在高温条件下还原含Fe2O3的铁矿石炼铁2(2019山东滨州模拟)下列叙述不正确的是(B)Fe与S混合加热生成FeS2Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应过量的铁与浓硝酸加热反应有气体生成FeCl3溶液能与Cu反应，可用于蚀刻印刷电路板A BC D解析Fe是变价金属，遇强氧化剂(如HNO3、Cl2等)生成3价铁，遇弱氧化剂(如S或I2等)生成2价铁，故Fe与S混合加热生成FeS，错误；Fe与稀硝酸反应生成的气体为NO，该反应不是置换反应，错。萃取精华：反应产物中铁元素价态的判断(1)铁与弱氧化剂(如S、I2、H、Cu2)等反应

8、所得产物中铁元素的价态为2价，如FeI2FeI2。(2)铁与强氧化剂(如Cl2、Br2、浓硫酸、过量硝酸等)反应所得产物中铁元素的价态为3价，如2Fe3Br2=2FeBr3。(3)铁在纯氧中燃烧得到的产物为Fe3O4，铁元素的价态为2、3价。(4)铁与稀硝酸反应产物的判断：当HNO3过量时：反应原理：Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2O，铁元素的存在形式为Fe3，铁元素的价态为3价。当Fe过量时：反应原理：3Fe8HNO3=3Fe(NO3)22NO4H2O，铁元素的存在形式为Fe2，铁元素的价态为2价。当时：铁元素的存在形式为Fe2和Fe3，铁元素的价态为2、3价。3(2019山东滨州

9、高三模拟)把22.4 g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，如反应只收集到0.3 mol NO2和0.2 mol NO，下列说法正确的是(C)A反应后生成的盐只为Fe(NO3)3B反应后生成的盐只为Fe(NO3)2C反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为13D反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为31解析由于铁的物质的量为0.4 mol，所以在反应的过程中它失去的电子数应介于0.8 mol(此时只产生Fe2)和1.2 mol(此时只产生Fe3)之间，又产生0.3 mol NO2和0.2 moL NO，即反应过程中硝酸得到的电子物质的量为0.

10、3 mol(54)0.2 mol(52)0.9 mol，所以对应的产物既有Fe(NO3)3又有Fe(NO3)2。设前者的物质的量为x，后者的物质的量为y，则由铁原子守恒可得xy0.4 mol，由得失电子守恒得3x2y0.9 mol，解得x0.1 mol，y0.3 mol。4(2019山东淄博高三检测)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。Fe3Fe2Fe、Fe2Fe2、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。解析向稀HNO

11、3中加入铁粉，开始时稀HNO3过量应生成Fe3，故AB段铁元素以Fe3形式存在。随着铁粉的增加，溶液中的Fe3与Fe反应生成Fe2，故BC段铁元素以Fe2、Fe3形式存在。Fe3全部转化成Fe2后，铁粉不再溶解，故CD段铁元素以Fe、Fe2形式存在。萃取精华：数轴法分析铁与稀硝酸反应的产物一是明确哪种物质过量，二是根据两种物质的量分析讨论判断，根据反应方程式：(1)HNO3过量：Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O，铁元素的存在形式为Fe3。(2)Fe过量：3Fe8HNO3(稀)=3Fe(NO3)22NO4H2O，铁元素的存在形式为Fe2。(3)用数轴表示：(4)解题时需注意量的

12、范围：产物结论Fe(NO3)3HNO3可能有剩余Fe(NO3)2Fe可能有剩余在之间Fe(NO3)3和Fe(NO3)2Fe和HNO3都反应完全5(2019试题调研)铁与水蒸气反应，通常有以下两种装置，请思考以下问题：装置一装置二实验装置(1)方法一中，装置A的作用_提供水蒸气_。方法二中，装湿棉花的作用_提供水蒸气_。(2)实验完毕后，取出装置一的少量固体，溶于足量稀盐酸，再滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，试解释原因：_在溶液中Fe3被未反应的铁粉完全还原为Fe2_。6(2019西安高一检测)某化学兴趣小组利用下列试剂：铁粉、锌粉、0.1 molL1 FeCl3溶液、0.1 molL1

13、FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水，探究Fe2、Fe3的氧化性、还原性，并利用实验结论解决一些问题。(1)用所给试剂写出体现Fe2具有还原性的反应的化学方程式：_2FeCl2Cl2=2FeCl3_。(2)设计实验方案，完成下列表格。探究内容实验方案实验现象探究Fe3具有氧化性取少量0.1 molL1 FeCl3溶液，往溶液中加入足量铁粉，再加入少量KSCN溶液加入铁粉后，溶液颜色变为_浅绿色_。加入KSCN溶液后，溶液_不变色_(3)该兴趣小组为说明“Fe2具有氧化性”，提出了向FeCl2溶液中加入锌粉，观察实验现象的方案，该反应的离子方程式为_Fe2Zn=FeZn2_。(4)某反应中反应

14、物与生成物有Fe3、Mn2、H、MnO、H2O和一种未知离子X，已知MnO在反应中得到电子，则离子X是_Fe2_。解析(1)在反应中Fe2作还原剂，体现其还原性，因此应选择氧化剂，所以选用氯水，反应为2FeCl2Cl2=2FeCl3。(2)向FeCl3溶液中加入铁粉，发生的反应为2Fe3Fe=3Fe2，所以溶液由棕黄色变为浅绿色。向FeCl2溶液中滴加硫氰化钾溶液，溶液不变红。(3)向FeCl2溶液中加入锌粉，离子反应为ZnFe2=FeZn2。(4)已知MnO得电子，故MnO是氧化剂，Mn2为还原产物，则题目提供的Fe3是氧化产物，故还原剂为Fe2。即X为Fe2。7(2019新题选萃)已知A为

15、常见的金属单质，各物质之间有下图所示的关系：(1)确定A、B、C、D、E、F的化学式：A为_Fe_，B为_Fe3O4_，C为_FeCl2_，D为_FeCl3_，E为_Fe(OH)2_，F为_Fe(OH)3_。(2)写出的化学方程式，的离子方程式。_4Fe(OH)2O22H2O=_4Fe(OH)3_，_2Fe2Cl2=2Cl2Fe3_，_Fe2Fe3=3Fe2_。解析本题的突破点是“红褐色固体F”，则F是Fe(OH)3，就可快速得出A为Fe，黑色晶体B为Fe3O4，继而推出C为FeCl2，D为FeCl3, E为Fe(OH)2。萃取精华：1五光十色的“铁”纯净的铁制品是银白色，含有铁离子的血红蛋白

16、是鲜红色，纯净的氧化铁是红色，铁锈是红棕色，三氯化铁固体是棕黄色，三氯化铁溶液是黄色，硫酸亚铁晶体是绿色，硫酸亚铁溶液是浅绿色，氢氧化铁是红褐色，氢氧化亚铁是白色，四氧化三铁和氧化亚铁都是黑色。2铁的化学性质：考点二铁的氧化物和氢氧化物1铁的氧化物(1)物理性质化学式FeOFe2O3Fe3O4俗称_铁红_磁性氧化铁_色态黑色粉末_红棕色_粉末黑色晶体溶解性难溶于水难溶于水难溶于水铁的价态_2_价_3_价2价，3价(2)化学性质FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应的离子方程式为_FeO2H=Fe2H2O_，_Fe2O36H=2Fe33H2O_，_Fe3O48H=2Fe3Fe24H2O_。

17、注意：(1) Fe3O4的组成可用氧化物的形式表示为FeOFe2O3，即有1/3的铁显2价，2/3的铁显3价。(2)Fe(NO3)2溶液酸化后，H、NO具有强氧化性，会将Fe2氧化成Fe3。2铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态_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_Fe(OH)22H=Fe22H2O_Fe(OH)33H=Fe33H2O受热分解_2Fe(OH)3Fe2O33H2O_制法可溶性亚铁盐与碱反应：_Fe22OH=Fe(OH)2_可溶性铁盐与碱反应：_Fe33OH=Fe(OH)3_二者的关系空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，

18、现象是白色絮状沉淀迅速变成_灰绿_色，最后变成_红褐_色，化学方程式为_4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3_特别提醒：(1)在判断铁的化合物与酸反应的产物时，要注意铁在化合物中的价态，利用铁的价态及与其反应的化合物的氧化性或还原性判断发生反应的类型属于复分解反应还是氧化还原反应。(2)成功制备Fe(OH)2的关键Fe(OH)2具有很强的还原性，易被氧化为Fe(OH)3。在实验室中制备Fe(OH)2，并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态，成功的关键有以下两点：溶液中不含Fe3和O2等氧化性物质；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。(3)实验室中制备Fe(

19、OH)2常用的三种方法方法一：有机层覆盖法将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应，如图1所示。方法二：还原性气体保护法用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀，如图2所示。方法三：电解法用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖苯(或煤油)，如图3所示。1判断正误，正确的画“”，错误的画“”。(1)Fe2O3是碱性氧化物，所以Fe2O3可用作红色油漆和涂料()提示：因为Fe2O3是红棕色，所以Fe2O3可用作红色油漆和涂料。(2)CO还原Fe2O3

20、得到的黑色固体加入盐酸溶解后，再加入KSCN溶液，溶液不显红色，不能确定黑色固体中有无Fe3O4()提示：CO还原Fe2O3可以得到Fe单质，Fe单质会与Fe2O3和盐酸反应生成的Fe3反应，所以无法判断是否含有Fe3O4，正确。(3)铁在潮湿的空气中生成的铁锈主要成分是Fe2O3，铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4，Fe在高温下与水蒸气反应生成Fe2O3()提示：Fe在高温下与水蒸气反应生成Fe3O4。(4)配制FeSO4溶液时，加入稀硫酸防止Fe2水解，加入铁粉防止Fe2被氧化()(5)氢氧化铁与HI溶液仅发生中和反应()提示：Fe3与I发生氧化还原反应。(6)FeCl3、FeCl2和Fe(

21、OH)3都可以通过化合反应制取()提示：FeCl3可由Fe与Cl2反应制取；FeCl2可由FeCl3与Fe反应制取；Fe(OH)3可由Fe(OH)2、O2、H2O化合制取。(7)Fe3O4是混合物()提示：Fe3O4是纯净物。(8)将Fe(OH)2溶液加热蒸干得到的是FeO()(9)先后将等物质的量的Fe2O3和Fe溶于同一稀盐酸时无气体放出()(10)Fe2O3FeCl3(aq) 无水FeCl3，在给定的条件下能实现转化()(11)Fe3O4与稀HNO3反应：3Fe3O428HNO=9Fe3NO14H2O()(12)FeCl3溶液中滴入KSCN溶液：Fe33SCN=Fe(SCN)3(血红色)

22、()2问题思考：(1)FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3是否都可以通过化合反应制取？提示：是。2Fe3Cl22FeCl3、2FeCl3Fe=3FeCl2、4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。(2)按要求书写下列反应的离子方程式：FeO与稀HNO3的反应Fe3O4与稀HNO3的反应Fe(OH)3与HI的反应(HI是强酸)提示：3FeONO10H=3Fe3NO5H2O3Fe3O4NO28H=9Fe3NO14H2O2Fe(OH)32I6H=2Fe2I26H2O1(2019山东潍坊高三检测)“秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影。同是由黏土烧制的砖瓦，有的是黑色的，有的却是红色的，你

23、猜测其中的原因可能是(D)A土壤中含有铁粉、二氧化锰等B黑砖瓦是煅烧过程中附着了炭黑，红砖瓦则是添加了红色耐高温染料C土壤中含有的铜元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色CuO和红色CuD土壤中含有的铁元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色Fe3O4或FeO和红色Fe2O32(2019山东滨州检测)向一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120 mL 4 mol/L的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出1.344 L NO(标准状况)，往所得溶液中加入KSCN溶液，无血红色出现。若用足量的CO在加热下还原相同质量的混合物，能得到铁的物质的量为(B)A0.24 mol B0.21 molC0.

24、16 mol D0.14 mol解析混合物完全溶解且向所得溶液中加入KSCN溶液，无血红色出现，则铁元素完全转化为Fe(NO3)2，由N元素守恒可得，原混合物中铁的总物质的量为： (0.12 L4 molL11.344 L22.4 Lmol1)0.21 mol。再由铁元素守恒可知还原相同质量的混合物所得铁的物质的量相等，故选B。3(2019经典习题选萃)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218，则这种混合物中FeO、Fe2O3和Fe3O4的物质的量之比是(D)A121 B211C131 D113解析混合物中，n(Fe)n(O)34，故FeO与Fe2O

25、3按物质的量11混合，D项符合要求。萃取精华：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mn，则氧化物中n(Fe)n(O)ab，若ab11，则铁的氧化物为FeO；若ab23，则铁的氧化物为Fe2O3；若ab34，则铁的氧化物为Fe3O4，或FeO与Fe2O3按物质的量比11的混合物，或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物，其中FeO、Fe2O3物质的量之比为11，Fe3O4为任意值。4(2019经典习题选萃)下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是_(填序号)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，即发生反应：4Fe(OH)2O22

26、H2O=4Fe(OH)3。因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。、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；的原理为铁作阳极产生Fe2，与电解NaCl溶液产生的OH结合生成Fe(OH)2，且液面用汽油保护，能防止空气进入；中液面加苯阻止了空气进入；由于带入空气中的氧气，能迅速将Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。5(2019辽宁大连双基检测)在15 g铁和氧化铁的混合物中，加入稀硫酸150 mL，放出H2 1.68 L(标准状况)。同时铁和氧化铁均无剩余，向反应后的溶液中滴入KSCN溶液，未见颜色变化。为了

27、中和过量的H2SO4，且使Fe2完全转化为Fe(OH)2，共消耗3 molL1的NaOH溶液200 mL，则原硫酸的物质的量浓度是(B)A1.5 molL1 B2 molL1C2.5 molL1 D3 molL1解析根据反应过程分析，最终所得溶液中的溶质为Na2SO4，n(Na)0.6 mol，则n(SO)n(H2SO4)0.3 mol，c(H2SO4)2 molL1，B正确。6用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀：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。(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入_稀硫酸、铁屑_。(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用_加热煮沸_的方法。(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_避免生成的Fe(OH)2与氧气接触而被氧化_。解析(1)稀硫酸抑制Fe2水解，铁屑防止Fe2被氧化。(3)Fe(OH)2很容易被氧化，实验过程中要避免与氧气接触。萃取精华：防止Fe(OH)2氧化的方法(1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶液中的氧气。(2)将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入试管的亚铁盐溶液底部，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