版第2章 第4节 铁及其化合物Word格式.docx

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Ⅱ卷T7（D）、T9（C）

2013年：

Ⅱ卷T10（D）、T27

（1）

考点1|铁及其氧化物

（对应学生用书第41页）

[考纲知识整合]

1．铁的位置、存在和物理性质

2．化学性质

铁单质性质活泼，有较强的还原性。

（1）与非金属单质反应

Fe与S反应：

Fe＋SFeS。

（2）与水的反应

常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应：

3Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H2。

（3）与酸的反应

①与非氧化性酸反应的离子方程式：

Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。

②与氧化性酸反应：

遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化，与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应无H2产生。

（4）与某些盐溶液的反应

①与CuSO4溶液反应的离子方程式：

Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋。

②与FeCl3溶液反应的离子方程式：

Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。

提醒：

（1）铁分别与氯气和盐酸反应所得的产物中铁元素的价态不同，Fe与Cl2反应生成FeCl3，而Fe与盐酸反应生成FeCl2。

（2）铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。

　（3）铁与硫蒸气反应生成的是FeS而不是Fe2S3；

铁与碘蒸气反应生成的是FeI2而不是FeI3。

3．铁的三种典型氧化物

（1）物理性质

化学式

FeO

Fe2O3

Fe3O4

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

铁的价态

＋2价

＋3价

＋2价、＋3价

（2）化学性质

①FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应的离子方程式为

FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O，Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，

Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。

②FeO不稳定，在空气中受热生成Fe3O4，其方程式为6FeO＋O22Fe3O4。

（1）Fe3O4的组成可用氧化物的形式表示为FeO·

Fe2O3，即有1/3的铁显＋2价，2/3的铁显＋3价。

（2）Fe3O4与一般酸反应生成两种盐，Fe3O4与稀HNO3反应生成一种盐。

[高考命题点突破]

◎命题点1　铁及其氧化物的性质和应用

1．下列说法正确的是________（填序号）。

（1）（2016·

全国Ⅰ卷）1molFe溶于过量硝酸，电子转移数为2NA

（2）（2015·

全国Ⅰ卷）将稀HNO3加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液，有气体生成，溶液呈红色，说明稀HNO3将铁氧化为Fe3＋

（3）（2013·

全国Ⅱ卷）浓盐酸与铁屑反应：

2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑

（4）（2016·

浙江高考）纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb2＋、Cu2＋、Cd2＋、Hg2＋等重金属离子，其本质是纳米铁粉对重金属离子较强的物理吸附

（5）（2016·

四川高考）常温下，将铁片浸入足量浓硫酸中，铁片不溶解，则说明常温下，铁与浓硫酸一定没有发生化学反应

（6）磁性氧化铁溶于稀HNO3：

Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O

（7）铁在高温下与H2O（g）发生置换反应生成Fe3O4

（8）（2016·

海南高考）将铁屑放入稀HNO3中，证明Fe比H2活泼

（9）（2016·

上海高考）Fe与Cl2反应生成FeCl3，推测Fe与I2反应生成FeI3

（10）用含硅胶、铁粉的透气小袋与食品一起密封包装没有发生化学反应

（11）Fe3O4中Fe的化合价有＋2价和＋3价，但Fe3O4为纯净物

【答案】　（7）（11）

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________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：

①Cl2　②O2　③H2O（g）　④S　⑤盐酸

⑥稀硝酸（足量）　⑦稀硫酸　⑧CuSO4溶液　⑨FeCl2溶液　⑩FeCl3溶液

【答案】　①⑥　④⑤⑦⑧⑩　②③

◎命题点2　Fe与HNO3反应的有关计算

3．把22.4g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，若反应只收集到0.3molNO2和0.2molNO，下列说法正确的是（　　）

A．反应后生成的盐只为Fe（NO3）3

B．反应后生成的盐只为Fe（NO3）2

C．反应后生成的盐为Fe（NO3）3和Fe（NO3）2，其物质的量之比为1∶3

D．反应后生成的盐为Fe（NO3）3和Fe（NO3）2，其物质的量之比为3∶1

C　[由于铁的物质的量为＝0.4mol，所以在反应的过程中它失去的电子数应介于0.8mol（此时只产生Fe2＋）和1.2mol（此时只产生Fe3＋）之间，又产生0.3molNO2和0.2molNO，即反应过程中硝酸得到的电子物质的量为0.3mol×

（5－4）＋0.2mol×

（5－2）＝0.9mol，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x＋y＝0.4mol，由得失电子守恒得3x＋2y＝0.9mol，解得x＝0.1mol，y＝0.3mol。

]

[方法技巧]　铁与稀硝酸反应产物的判断

（1）当HNO3过量时：

反应原理：

Fe＋4HNO3===Fe（NO3）3＋NO↑＋2H2O，铁元素的存在形式为Fe3＋。

（2）当Fe过量时：

3Fe＋8HNO3===3Fe（NO3）2＋2NO↑＋4H2O，铁元素的存在形式为Fe2＋。

（3）当<

<

时：

铁元素的存在形式为Fe2＋和Fe3＋。

考点2|铁的两种氢氧化物和两类盐

（对应学生用书第42页）

1．铁的氢氧化物的性质与制备

Fe（OH）2

Fe（OH）3

颜色状态

白色固体

红褐色固体

与H＋反应

Fe（OH）2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O

Fe（OH）3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O

受热分解

2Fe（OH）3Fe2O3＋3H2O

制法

可溶性亚铁盐与碱溶液反应：

Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓

可溶性铁盐与碱溶液反应：

Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓

二者的关系

在空气中，Fe（OH）2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe（OH）3，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应方程式为4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3

2.亚铁盐（Fe2＋）和铁盐（Fe3＋）

（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：

Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋。

②还原性

a．向FeCl2溶液中滴入几滴KSCN溶液，再加入氯水（或通入Cl2），若溶液变红色，证明Fe2＋具有还原性。

反应原理用离子方程式表示为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。

b．向FeCl2溶液中滴入双氧水，溶液变棕黄，反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。

c．向少量酸性KMnO4溶液中加入FeCl2溶液，若溶液紫红色退去，证明Fe2＋具有还原性。

反应原理用离子方程式表示为MnO＋5Fe2＋＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。

（2）铁盐

含Fe3＋的溶液呈棕黄色，Fe3＋具有较强的氧化性。

a．向FeCl3溶液中滴入几滴KSCN溶液，再加入过量活泼金属（如Fe），若溶液红色退去，证明Fe3＋具有氧化性。

反应原理用离子方程式表示为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。

b．向FeCl3溶液中加入淀粉KI溶液，若溶液变成蓝色，证明Fe3＋具有氧化性。

反应原理用离子方程式表示为2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋。

c．向FeCl3溶液中通入H2S气体，若出现黄色浑浊，证明Fe3＋具有氧化性。

反应原理为2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋。

②特性：

含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN时变成红色。

③FeCl3易水解：

将其饱和溶液滴入沸水中制备胶体的化学方程式为FeCl3＋3H2OFe（OH）3（胶体）＋3HCl。

Fe2＋、Fe3＋的相互转化Fe2＋Fe3＋。

3．Fe3＋和Fe2＋的一般检验方法

（1）Fe2＋的检验

①无现象溶液变红色，证明含有Fe2＋

②产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明有Fe2＋

③样品溶液生成蓝色沉淀，证明有Fe2＋

（2）Fe3＋的检验

①溶液变红色，证明含有Fe3＋

②产生红褐色沉淀，证明有Fe3＋存在

◎命题点1　铁的氢氧化物与盐的性质及检验

1．铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣。

上述沉淀和残渣分别是（　　）

【导学号：

95160045】

A．Fe（OH）3　Fe2O3　B．Fe（OH）2　Fe2O3

C．Fe（OH）2　Fe（OH）3D．Fe（OH）2　Fe3O4

B　[FeFe2＋Fe（OH）2（白色）Fe（OH）3（红褐色）Fe2O3。

2．下列关于0.1mol·

L－1硫酸铁溶液的叙述正确的是（　　）

A．在该溶液中，K＋、Fe3＋、SCN－、Br－可以大量共存

B．和KI溶液反应的离子方程式为Fe3＋＋2I－===Fe2＋＋I2

C．在该溶液中，Fe3＋与SO的物质的量之比为2∶3

D．1L该硫酸铁溶液和足量的Zn充分反应，生成11.2gFe

D　[Fe3＋和SCN－不能大量共存，A项错误；

Fe3＋和I－反应的离子方程式为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，B项错误；

Fe2（SO4）3是强酸弱碱盐，Fe3＋会发生水解，Fe3＋与SO的物质的量之比小于2∶3，C项错误；

1L0.1mol·

L－1Fe2（SO4）3溶液中含0.2molFe3＋，和足量的Zn充分反应，能生成0.2molFe，质量为11.2g，D项正确。

3．下列有关物质检验方法不合理的是（　　）

A．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含有Fe2＋

B．用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2

C．检验绿矾晶体是否已氧化变质，可将绿矾晶体溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液，再观察溶液是否变红

D．向某溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋

B　[B项中的Cl－也能使酸性KMnO4溶液退色。

4．Fe2＋、Fe3＋、Zn2＋较完全地形成氢氧化物沉淀的pH分别为6.7、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

D　[由于Fe2＋沉淀所需pH比Zn2＋大，应首先将Fe2＋氧化为Fe3＋，然后调节溶液的pH使Zn2＋还不沉淀时Fe3＋已沉淀完全。

氧化剂H2O2将Fe2＋