课堂新概念高考化学一轮复习9铁及其化合物讲义

1、铁及其化合物考纲定位1. 了解铁的主要性质及应用。2. 了解铁的重要化合物的主要性质及应用。(中频)3. 以Fe2+> Fe3+的相互转化为例，理解变价金属元素的氧化还原反应。(高频)考基教材梳理I主干知识梳理知识1铁的存在和主要性质1 .铁的存在和位置易被嵐铁吸谢假门色金属地壳中居第四位2价和+ 3价。在第网周朗如旗变化2 .铁的化学性质铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为+(1) 与非金属单质的反应与Q的反应常温：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为FeO_xHO。点燃：3Fe+ 2Q=Fe3O。点燃与 CI2 的反应：2Fe+ 3CI 2=2FeCb。与S的反应：Fe + S=F

2、eS(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:咼温3Fe+ 4H2O(g)=Fe3C4+ 4H。(3) 与酸的反应 与非氧化性酸反应的离子方程式：Fe+ 2=Fe十+ H4。H2产生。Fe与足量稀 与氧化性酸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、浓硝酸反应无丄_3丄HNO反应的离子方程式为 Fe+ 4H + NO_=Fe + NOT+ 2fO。(4) 与某些盐溶液的反应 与CuSO溶液反应的离子方程式：Fe+ CiT =商 Fe2+。 与FeCb溶液反应的离子方程式：Fe+ 2Fe3+=3Fe*。知识2铁的重要化合物1 铁的氧化物氧化亚铁(FeO)氧化

3、铁(Fe?。)四氧化三铁(Fe 3O4)俗名铁红磁性氧化铁色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体铁兀素价态+ 2+ 3+ 2、+ 3说明： FeOFezQ、FesQ分别与盐酸反应的离子方程式：FeO+=F+ H2OFe 2Q+ 6=2卩£+ + 3H2O丰3丰2丰F&Q + 8H =2Fe + Fe + 4HQ FeO与硝酸反应的化学方程式：3FeO + 1OHNO=3Fe(NO) 3+ NOT+ 5fO。2 .铁的氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体红褐色固体与H反应+ 2+Fe(OH)2 + 2H = Fe + 2fO+3 +Fe(OH)3 + 3H = Fe + 3

4、fO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 + O + 2fO=4Fe(OH3说明：Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备可利用相应亚铁盐、铁盐与碱液反应。3 .亚铁盐与铁盐(1) 亚铁盐含有Fe2+的溶液呈浅绿色,Fe2 +既有氧化性，又有还原性,Fe2+与Zn、CI2反应的离子方程式分别为：Zn2丰2丰2丰3丰一+ Fe =Zn + Fe、2Fe + Cl2=2Fe + 2CI。(2) 铁盐 氧化性含有Fe3+的溶液呈棕黄色,Fe3+具有氧化性，Fe3+与Fe、Cu反应的离

5、子方程式分别为：2Fe3 + + Fe=3F«2 2Fe3 + + Cu=2Fe* + Cif +。 特性含有Fe3 +的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色。基础知识验收1 易误诊断(正确的打“V”，错误的打“X”)。(1) 铁元素性质活泼，自然界中的铁几乎都是以化合态形式存在，只有在陨石中有游离态的铁元素()(2) 过量的铁与氯气反应，不会生成FeCd因为铁还原三价铁必须在水溶液中进行()(3) 铁能被磁铁吸引，则任何金属都能被磁铁吸引()(4) 过量的铁粉与稀硝酸溶液反应的离子方程式为Fe+ 4H + NO =Fe + NOT + 210()(5) 将NaOH溶液滴入FeSO溶液中

6、，可以看到稳定的白色沉淀()FeCI 2溶液保存时加Fe粉的目的是防止 Fe21被还原()FeCI 2溶液中加入 KSCN溶液不变红，加入氯水后溶液变红色()(8)FeCI 3溶液中加入 KSCN溶液变红，再加入足量 Fe,红色消失()【答案】 V (2) V (3) X X (5) X (6) X (7) V (8) V2 下列物质反应后一定有+ 3价铁生成的是 。(填序号)过量的Fe与CI2加热时发生反应Fe与过量稀 HSQ反应后，再向其中加 KNOFe与过量的S加热时发生反应Fe(N03) 2溶液中加少量盐酸Fe和F&Q的混合物溶于盐酸中【答案】3将FesQ投入过量的盐酸中，所得

7、溶液中含的金属阳离子有 ，向该溶液中投入足量的Fe粉,发生反应的离子方程式为 。【答案】Fe21、Fe3 + FeI 2Fe3I=3Fe、FeI 2H+ =F(e+IH4点燃Fe Fe3Q4 的 2 个反应：3Fe+ 2Q=Fe3Q咼温铁的3种氧化物，2种氢氧化物，2种离子的颜色:FeO与FesQ均为黑色，FezQ为红棕色；Fe(OH)2为白色，Fe(OH)3为红褐色；Fe21为浅绿色,Fe3+为棕黄色。铁的3种价态转化3Fe+ 4HzO(g)=Fe3C4+ 4H2®2个特殊现象：Fe(OH)Fe(OH)3是白色宀灰绿色宀红褐色；Fe 31遇SCN，溶液变红色。析考点-重难突破|高频

8、考点详剖细解主要物质杂质除杂方法L 2 +FeFe3+加过量铁屑后过滤FeCl3FeCl2加氯水或L 2 +FeCu2+加过量铁屑后过滤FeAl加过量强碱溶液后过滤Fe2QAI2Q、SiO2加过量强碱溶液后过滤2 .主要应用除杂：(2)判断离子共存：Fe2 +不共存 NQ (H 、CICT、MnO(H +)。3 +不共存Fe -1、sC。不共存 _Fe2 +、Fe3+HCC、cC等水解相互促进的离子(3) 盐溶液的配制与保存：(1)Fe 2+具有较强的还原性，Fe3+水解能力强，实际上 pH>4时，Fe3+几乎完全生成Fe(OH)3沉淀。欲除去某溶液中含有的 Fe2+杂质时，一般先向溶液

9、中加入氧化剂 (如H2Q)，使Fe2+被氧化为Fe3+,然后加入溶于酸的难溶物调节pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去。(2013 北京高考，节选)用含有Al 2C3、SiO2和少量 FeO- xFeQ的 铝灰制备Al2(SO4)3 18HO,工艺流程如下(部分操作和条件略):I .向铝灰中加入过量稀 HSQ,过滤；II .向滤液中加入过量 KMnO溶液，调节溶液的 pH约为3;川.加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色；IV .加入MnSO至紫红色消失，过滤；V .浓缩、结晶、分离，得到产品。(1) H2SQ溶解AI2O的离子方程式是 (2) 将MnO氧化Fe2+的离子方程式

10、补充完整：1|Mn O + Fe2 + + =Mrn+ + | | Fe3 + + 已知：注：金属离子的起始浓度为0.1 mol L生成氢氧化物沉淀的 pHAl(OH) 3Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀时3.46.31.5完全沉淀时4.78.32.8-1根据表中数据解释步骤n的目的： 。【解析】（1）本小题考查常见的离子反应。（2）利用得失电子守恒，1个MnO反应转移5个电子，可知Fe2J Fe3+的化学计量数为 5,再结合电荷守恒，可知缺项为J和HO,最后利用原子守恒配平。（3）由数据可知，Fe3+沉淀完全时，pH= 2.8，由题干“调节溶液的pH约为3”可知，此时得到的沉淀为Fe（O

11、H）3,而Fe2+ > AI3+共存于滤液中。因此，可知步骤n是用KMnO将Fe2+氧化为Fe3+，使Fe3+全部转化为Fe（OH）3沉淀，从而除去铁元素。【答案】（1）AI2Q+ 6H+ =2AI3+3H2O（2）58H+54fO（3）pH 约为 3 时，Fe2+和 Al3+不能形成沉淀，将Fe2+氧化为Fe3*,可使铁完全沉淀考向1铁及其化合物的主要性质1. （2012 高考组合题）下列叙述正确的是（）A. （山东高考）Fe与稀HNO,稀HSQ反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应B. （天津高考）Fe在足量CI2中燃烧生成FeCl2和FeCbC. （广东高考）Fe3+有氧

12、化性可以解释 FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜HCI （aq）D. （江苏高考）Fe 2O3 > FeCb（aq） 无水FeCb在给定的条件下能实现转化【解析】A项，Fe与稀HNO反应不是置换反应；B项，反应只生成 FeCb； D项，FeCb（aq）无水FeCI3,不能转化。【答案】C考向2 Fe3*、Fe2*、Cu、Fe的共存问题分析2. FeCb、CuCI2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是（）A. 加入KSCN溶液一定不变红色B. 溶液中一定含 Fe2 *C. 溶液中一定含Cu2 *D. 剩余固体中一定含铜【解析】氧化性Fe3*>Clj

13、*，加入Fe先还原Fe3*，然后再还原 Cu2*。【答案】C考向3铁及其化合物的有关计算一 13 .将1.12 g铁粉加入25 mL 2 moI L的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是（）A. 铁粉有剩余，溶液呈浅绿色，CI基本保持不变B. 往溶液中滴入无色 KSCN溶液，溶液变红色C. Fe2*和Fe3*物质的量之比为 5 ：1D. 氧化产物和还原产物的物质的量之比为2 ：5【解析】n(Fe) = 0.02 moI, n(Fe3*) = 2 mol/L x 0.025 L= 0.05 moI;根据 Fe+ 2Fe3* =3F$*可知 Fe3剩余 0.01 mol，生成 Fe 为 0.06 m

14、ol。【答案】BFe十、Fe十的检验方法鉴别方法Fe2*Fe3+直接观色浅绿色棕黄色利用显色 反应与KSCN溶液无现象显红色利用Fe3*与铜片无现象Cu溶解，溶液变为蓝绿色的氧化性与KI-淀粉溶液无现象溶液变蓝利用Fe2* 的还原性与溴水溴水褪色无现象与酸性KMnO溶液紫色褪去无现象利用加碱生成沉淀反应Fe2* + 2OH =Fe(OH)2 J白色f灰绿色f红褐色Fe3* + 3OH =Fe(OH)4红褐色沉淀(2012 山东高考节选)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS)冶炼铜的主要流程如下:石英砂石英砂黄钳矿塑翅斟(Mu佃 * nFeS)谢社冷Cu)f宵剤空岂空吒(1)气体A中的大气污染物可

15、选用下列试剂中的 吸收。a.浓 HzSQb.稀 HNOc. NaOH溶液d.氨水(2)用稀H2SQ浸泡熔渣B,取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在 (填离子符号)，检验溶液中还存在 Fe2+的方法是(注明试剂、现象)。【解析】 (1)冰铜(nCuS nFeS)加入石英砂并通入空气焙烧生成泡铜 (CtO Cu)、熔渣和SO气体(A)。 SO是一种酸性氧化物，可用 NaOH溶液或氨水吸收。(2)溶液中滴加KSCN溶液呈红色，说明含有 Fe3+。可利 用Fe2+的还原性来检验溶液中其是否存在，加入酸性KMnO溶液，KMnO溶液褪色，说明还存在 Fe2*。【答案】(1)cd(2)F

16、e 3+取少量溶液，滴加 KMnO溶液，KMnO退色误区警示I(1) 检验Fe2+时不能先加氯水后加 KSCN溶液；当溶液的浓度较稀时，利用观察法或加NaOH溶液的方法都不宜检验Fe2+和Fe3 +的存在。(2) 检验Fe2+和Fe3+混合溶液时，要分两次分别检验Fe2+和Fe3+,检验Fe2+时要选择酸性高锰酸钾溶液，检验Fe3+时最好选择KSCN溶液。考向1铁与其他金属离子的检验4. (2014 成都模拟)某溶液中可能存在 MgJ Fe2*、Fe3+,加入NaOH溶液，开始时有白色絮状沉淀生 成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，下列结论正确的是()A. 定有 Fe2*, 定没有 F

17、e3*、Mg*B. 定有 Fe3*, 定没有 Fe2*、Mg*C. 一定有Fe3*，可能有Fe2*, 定没有 M&*D. 定有Fe2*，可能有 M$*, 定没有Fe3*【解析】开始时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，说明含Fe2*不含Fe3*,可能含Mg*。【答案】D考向2铁离子、亚铁离子的检验顺序5 要证明某溶液中不含 Fe3*,而可能含有Fe2+，进行如下实验操作的最佳顺序为（）加入足量氯水加入足量KMnOH +）溶液加入少量KSCN溶液A.B .C.D.【解析】先用KSCN溶液排除Fe3：再加氧化剂，过量 KMnQH +）为紫红色，现象不明显。【答案】C

18、提考能-实验溯源I爲二打爲Fe2+和Fe3 +的转化咼考母题（2013 江苏高考节选）已知金属离子开始沉淀的pH沉淀完全的pHFe3*1.13.2Al3*3.05.0Fe2*5.88.8从硫铁矿烧渣（成分为Fe2Q、Al 2O、SiO2）出发，补充完整由烧渣制备FeSQ溶液的步骤：向一定量烧渣中加入足量的稀 H2SQ4充分反应，得到 FeSQ溶液。【答案】“过滤，向反应液中加入足量的铁粉，充分搅拌后，滴加NaQH溶液调节反应液的 pH约为5,过滤”或“过滤，向滤液中滴加过量的NaQ H溶液，过滤，充分洗涤固体，向固体中加入足量稀硫酸至固体完全溶解，再加入足量的铁粉，充分搅拌后，过滤”教材溯源Fe