通用版版高考化学微一轮复习第10讲铁及其重要的化合物学案文档格式.docx

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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（　　）

陈述Ⅰ

陈述Ⅱ

判断

A

铁是地壳中含量最高的金属元素

铁是人类最早使用的金属材料

Ⅰ对；

Ⅱ对；

有

B

常温下铁与稀硫酸反应生成氢气

高温下氢气能还原氧化铁得到铁

无

C

铁元素属于过渡元素

铁和铁的某些化合物可用作催化剂

Ⅰ错；

D

在空气中铁表面形成致密氧化膜

铁不能与氧气反应

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，且铁与氧气反应，Ⅰ、Ⅱ均错。

答案：

2．下列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．纯铁的抗腐蚀能力非常强，铁在干燥的空气里不易被氧化

D．铁的化学性质比较活泼，它能和水蒸气反应生成H2和Fe（OH）3

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。

考向二　铁反应后元素价态的判断

3．下列物质反应后一定有＋3价铁生成的是（　　）

①过量的Fe与Cl2加热时发生反应　②Fe与过量稀H2SO4反应后，再向其中加KNO3　③Fe与过量的S加热时发生反应　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　　　　　　　B.③④⑤

C．①④⑤D．①②④

Fe与Cl2反应只生成FeCl3；

Fe与S反应生成FeS；

Fe

Fe2＋

Fe3＋；

Fe2O3溶于盐酸生成Fe3＋，当混合物中Fe不足时，溶液中仍有Fe3＋，当Fe足量时，溶液中无Fe3＋。

4．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。

①Fe3＋　②Fe2＋　③Fe、Fe2＋　④Fe2＋、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。

向稀HNO3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。

（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

俗名

铁红

磁性氧化铁

颜色状态

黑色粉末

红棕色粉末

黑色晶体

（有磁性）

溶解性

难溶于水

铁的

化合价

＋2

＋3

＋2、＋3

稳定性

不稳定

稳定

与H＋反应的离子方程式

FeO＋2H＋

===Fe2＋＋H2O

Fe2O3＋6H＋

===2Fe3＋＋3H2O

Fe3O4＋8H＋

===Fe2＋

＋2Fe3＋＋4H2O

2.铁的氢氧化物

Fe（OH）2

Fe（OH）3

色态

白色固体

红褐色固体

与盐酸反应

Fe（OH）2＋2H＋===

Fe2＋＋2H2O

Fe（OH）3＋3H＋

===Fe3＋＋3H2O

受热分解

分解产物复杂

2Fe（OH）3

Fe2O3＋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↓

两者的关系

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

1．盐酸、氢碘酸均是强酸，Fe（OH）3分别与它们反应有何不同？

写出有关的反应方程式？

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具有较强的还原性，能被Fe3＋氧化为I2，使溶液颜色变深，故HCl与Fe（OH）3反应只是中和反应：

Fe（OH）3＋3HCl===FeCl3＋3H2O，而HI与Fe（OH）3反应为氧化还原反应，反应方程式为2Fe（OH）3＋6HI===2FeI2＋I2＋6H2O。

2．用FeSO4溶液和NaOH溶液制备Fe（OH）2沉淀，应注意哪些问题？

（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，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：

有机覆盖层法

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。

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，在滤液中加入适量硝酸，再加入过量的氨水，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　　　　B．Fe（OH）2；

C．Fe（OH）2、Fe（OH）3；

Fe3O4D．Fe2O3；

红褐色沉淀应为Fe（OH）3，因为加入HNO3，Fe（OH）2不存在；

Fe（OH）3受热分解生成Fe2O3。

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，则这种混合物中FeO、Fe2O3和Fe3O4的物质的量之比是（　　）

A．1∶2∶1B．2∶1∶1

C．1∶3∶1D.1∶1∶3

混合物中，n（Fe）∶n（O）＝

＝3∶4，故FeO与Fe2O3按物质的量1∶1混合，D项符合要求。

考向二　Fe（OH）2的制备

3．用下列方法可制得白色的Fe（OH）2沉淀：

用不含Fe3＋的FeSO4溶液与用不含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__________________________________________________________

_________________________________________________________。

（2）除去蒸馏水中溶解的O2常采用__________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______________________________________________。

（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Fe粉防止Fe2＋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。

（1）稀硫酸、铁屑　

（2）煮沸

（3）避免生成的Fe（OH）2沉淀接触O2

4．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）。

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，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。

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中液面加苯阻止了空气进入；

④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。

①②③⑤

考点三　Fe2＋、Fe3＋的性质及检验

1．“铁三角”的转化关系

写出上述转化关系中标号反应的离子方程式：

①2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；

②2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋；

③2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；

④3Fe2＋＋NO

＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。

2．Fe2＋和Fe3＋的检验

（1）Fe2＋的检验：

先加KSCN溶液，无明显现象，再加氯水出现红色，反应的离子方程式：

Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋、Fe3＋＋3SCN－3。

（2）Fe3＋的检验：

滴加KSCN溶液，生成红色溶液，反应的离子方程式为Fe3＋＋3SCN－3。

1．如何除去FeCl3溶液中的Fe2＋？

加一定量的氯水或H2O2溶液。

2．Fe2＋与NO

能否大量共存？

若向其中再加入少量盐酸，情况又会如何？

Fe2＋与NO

能大量共存，但在酸性条件下NO

能将Fe2＋氧化成Fe3＋而不能大量共存。

3．检验Fe2＋时能不能先加氯水再加KSCN溶液？

为什么？

不能，因为若溶液中含有Fe3＋时，就无法排除其干扰。

　Fe2＋、Fe3＋的转化应用——除杂

主要成分

杂质

除杂方法

FeCl3

FeCl2

加入氯水或H2O2

加过量铁粉后过滤

CuCl2

考向一　Fe2＋与Fe3＋之间的转化