2026苏教版高考化学一轮复习第8讲　铁及其化合物（学用）

第8讲铁及其化合物备考导航复习目标1.了解铁及其重要化合物的主要性质和应用。2.了解Fe2＋、Fe3＋的检验方法及Fe2＋、Fe3＋的除杂方法。熟记网络课前自测判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)(2024·丹阳中学)铁分别与氯气、碘反应生成的产物中，铁的化合价不同()(2)(2023·如皋期初)将铁粉与硫粉混合后加热，生成黑色物质，说明有Fe2S3生成()(3)探究铁与水蒸气反应后固体物质：取少量固体粉末，用磁铁吸引，若磁铁能吸引，则固体物质为Fe3O4()(4)FeO粉末在空气中受热，迅速被氧化成Fe3O4()(5)向酸性KMnO4溶液中加入Fe3O4粉末，紫色褪去，证明Fe3O4中含Fe(Ⅱ)()(6)(2023·华罗庚中学)Fe2O3eq\o(→,\s\up7(硫酸))Fe2(SO4)3(aq)eq\o(→,\s\up7(蒸发))无水Fe2(SO4)3()(7)(2024·常熟中学)FeI2溶液中通入少量Cl2：Cl2＋2I－=2Cl－＋I2()(8)(2024·南京、盐城一模)检验CO还原Fe2O3实验中，Fe2O3是否全部被还原：向CO还原Fe2O3所得到的产物中加入稀盐酸，再滴加KSCN溶液，观察颜色变化()(9)(2023·无锡一中)将某补铁剂药片研磨后加入盐酸溶解，滴加KSCN溶液，溶液变红，说明补铁剂中不含Fe2＋()(10)(2024·如皋适应性三)检验Fe粉与Cl2反应后的产物：取一定量Fe粉，在加热条件下通入少量Cl2反应，将固体混合物溶于水后充分搅拌，向溶液中滴加KSCN溶液，观察现象()考点1铁知识梳理铁的原子结构铁元素在元素周期表中处于第四周期___族，位于___区。基态Fe原子的电子排布式为__________________________________________________________________________________________，原子结构示意图为___，最外层有___个电子，在反应中易______电子，故铁单质的化学性质比较活泼，有较强的______性，主要化合价为＋2和＋3。铁的性质1.物理性质银白色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被磁铁吸引。2.化学性质(1)与非金属单质反应①与氧气反应：4Fe＋3O2＋2xH2O=_______________________________________(现象：在潮湿的空气中生锈，生成______色固体)；3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(点燃))_______________(现象：剧烈燃烧，火星四射，生成___色固体)。②与氯气反应(写化学方程式，下同)：__________________________________________(现象：产生______色烟)。注意：Fe的量无论多少，产物都是FeCl3。③与溴反应：__________________________________________。④与碘反应：__________________________。⑤与硫反应：_____________________(现象：生成黑色固体)。(2)与水蒸气反应：___________________________________________________________。(3)与酸反应①非氧化性酸Fe＋2HCl=________________________；Fe＋H2SO4=________________________。②氧化性酸常温下，Fe在浓硫酸或浓硝酸中发生______，该变化属于______变化。Fe＋4HNO3(稀)=________________________________________________(Fe少量)；3Fe＋8HNO3(稀)=______________________________________________________(Fe过量)。(4)与盐溶液反应Fe＋2FeCl3=__________________；Fe＋CuSO4=________________________。典题悟法物质的转化(2023·淮阴、姜堰、徐州一中联考)K2FeO4可用作净水剂。K2FeO4在水中不稳定，会生成Fe(OH)3胶体；碱性条件下KClO氧化性大于K2FeO4。下列有关铁及其化合物的相关转化，在指定条件下能实现的是()A.Feeq\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5(高温))Fe2O3eq\o(→,\s\up7(Al),\s\do5(高温))FeB.Fe2O3eq\o(→,\s\up7(盐酸))FeCl3(aq)eq\o(→,\s\up7(蒸发))无水FeCl3C.Feeq\o(→,\s\up7(Cl2),\s\do5(△))FeCl3eq\o(→,\s\up7(Cu))FeCl2D.Fe2O3eq\o(→,\s\up7(KClO),\s\do5(KOH))K2FeO4eq\o(→,\s\up7(H2O))H2物质的性质(2024·江苏各地模拟重组)下列说法正确的是()A.还原铁粉可用作食品干燥剂B.铁与碘反应易生成碘化铁C.铁分别与稀盐酸和氯气反应，产物中铁元素的化合价相同D.Fe分别与水蒸气(高温)和氧气(点燃)反应，生成相同的固体产物考点2铁的氧化物与氢氧化物知识梳理铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名—_____________________颜色黑色______色黑色铁元素价态___________________________与盐酸反应生成的离子________________________—与稀硝酸反应的离子方程式FeO：___________________________________________________________Fe2O3：___________________________________________________Fe3O4：________________________________________________________与氢碘酸反应的离子方程式FeO：________________________________________________Fe2O3：________________________________________________________Fe3O4：________________________________________________________共同点高温时，都能被C、CO、H2、Al等还原剂还原，生成单质铁，如：FexOy＋yCOeq\o(=,\s\up7(高温))xFe＋yCO2注意FeO不稳定，在空气中受热易被氧化为Fe3O4：6FeO＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2Fe3O4铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3颜色___色______色与盐酸反应Fe(OH)2＋2H＋=_______________________Fe(OH)3＋3H＋=___________________受热分解—2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))______________________制法可溶性亚铁盐与碱溶液反应：Fe2＋＋2OH－=_____________________可溶性铁盐与碱溶液反应：Fe3＋＋3OH－=_____________________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___色絮状沉淀迅速变成______色，最后变成______色，化学方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=________________________典题悟法(2024·江苏各地模拟重组)下列说法错误的是()A.Fe3O4质地致密，故可用作铁件的防腐保护层B.Fe3O4溶于足量的氢碘酸生成FeI2和FeI3C.Fe(OH)3能通过化合反应制取D.可用如图装置制备Fe(OH)2Fe(OH)2的制备1.制备原理：Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓。2.成功关键：(1)溶液中不含O2等氧化性物质和Fe3＋。(2)制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭且隔绝空气的体系中。3.几种典型的制备方法方法装置说明①有机层隔离法用不含Fe3＋的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备②氢气氛围中先打开止水夹，用生成的氢气排尽装置中的空气，关闭止水夹，生成的硫酸亚铁溶液被压入右侧盛有氢氧化钠溶液的试管中③电解法利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀，阳极材料为铁，阴极材料为石墨考点3铁及其化合物的转化Fe2＋、Fe3＋的检验知识梳理亚铁盐铁盐1.亚铁盐(1)基态Fe2＋的简化电子排布式为_____________________。Fe2＋既有氧化性，又有还原性，以_________为主，能被Cl2、Br2、O2、H2O2、ClO－、NOeq\o\al(－,3)(H＋)、MnOeq\o\al(－,4)(H＋)、Cr2Oeq\o\al(2－,7)(H＋)等氧化。(2)亚铁盐可水解。由Fe2＋和强酸的酸根阴离子构成的盐(如硫酸亚铁)的水溶液呈酸性。配制硫酸亚铁溶液时，常加少量______抑制Fe2＋的水解，加少量______防止Fe2＋被氧化。2.铁盐(1)基态Fe3＋的简化电子排布式为_____________________。Fe3＋主要表现_________，能被Fe、Cu、I－、H2S、S2－(HS－)、SOeq\o\al(2－,3)、SO2等还原。(2)铁盐易水解。Fe3＋极易水解，Fe3＋只能存在于酸性较强的溶液中。①实验室可将饱和FeCl3溶液滴入沸水中制取氢氧化铁胶体，写出该反应的化学方程式：______________________________________________________________________________。②工业上常用调节pH的方法除去溶液中的Fe3＋。如可通过加入___________________________________________________调节pH来除去MgCl2溶液中的Fe3＋。③实验室配制氯化铁溶液，通常将氯化铁固体先溶于较浓的______中，然后再加水稀释至所需的浓度。④在_________气流中加热蒸干FeCl3溶液制备无水FeCl3。⑤Fe3＋与COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、[Al(OH)4]－等水解呈碱性的离子不能大量共存。如：Fe3＋＋3HCOeq\o\al(－,3)=____________________________________。高铁酸盐(以K2FeO4为例)1.制备方法(1)高温熔融反应法在苛性碱存在的条件下，KNO3或过氧化物等氧化剂在高温下可将铁盐或铁的氧化物氧化成高铁酸盐。如：Fe2O3＋3K2O2eq\o(=,\s\up7(350～370℃))2K2FeO4＋K2O。(2)次氯酸盐氧化法在NaOH溶液中，利用NaClO氧化Fe(Ⅲ)化合物，生成Na2FeO4。利用K2FeO4溶解度比Na2FeO4低，向Na2FeO4溶液中加入固体KOH或饱和KOH溶液，使Na2FeO4转化成K2FeO4，并从溶液中析出。(3)电解法以铁作阳极，电解高浓度的KOH溶液生成K2FeO4。2.性质酸性条件下，高铁酸盐因氧化性极强而不稳定：4FeOeq\o\al(2－,4)＋20H＋=4Fe3＋＋3O2↑＋10H2O。3.在水处理方面的应用(1)K2FeO4中Fe元素呈＋6价，具有强氧化性，可用于水体的杀菌、消毒。(2)原理：4K2FeO4＋10H2O=8KOH＋4Fe(OH)3(胶体)＋3O2↑。K2FeO4与水反应生成Fe(OH)3胶体，能吸附水体中的悬浮物，起到净水的作用。铁及其化合物的转化完成下列转化反应的化学(或离子)方程式。1.Feeq\o(→,\s\up7(弱氧化剂))Fe2＋Fe＋Seq\o(=,\s\up7(△))_________；Fe＋Cu2＋=_____________________；Fe＋2H＋=________________________。2.Fe2＋eq\o(→,\s\up7(还原剂))FeFe2＋＋Zn=_____________________；FeO＋H2eq\o(=,\s\up7(高温))__________________；3FeO＋2Aleq\o(=,\s\up7(高温))___________________________。3.Feeq\o(→,\s\up7(强氧化剂))Fe3＋2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(△))__________________；Fe＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=____________________________________(稀硝酸)。4.Fe3＋eq\o(→,\s\up7(还原剂))FeFe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高温))________________________；Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高温))___________________________。5.Fe2＋eq\o(→,\s\up7(氧化剂))Fe3＋2Fe2＋＋Cl2=______________________________；2Fe2＋＋Br2=______________________________；2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=______________________________；4Fe2＋＋O2＋4H＋=______________________________(亚铁盐溶液在空气中易变质)3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=_______________________________________；MnOeq\o\al(－,4)＋5Fe2＋＋8H＋=_____________________________________________；Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋=________________________________________________。6.Fe3＋eq\o(→,\s\up7(还原剂))Fe2＋2Fe3＋＋Zn=______________________________(Zn少量)；2Fe3＋＋Fe=_______________(亚铁盐溶液中加入少量铁屑以防止Fe2＋被氧化)；2Fe3＋＋Cu=______________________________(FeCl3溶液腐蚀电路板)；2Fe3＋＋2I－=________________________；2Fe3＋＋H2S=_________________________________；2Fe3＋＋SOeq\o\al(2－,3)＋H2O=____________________________________；2Fe3＋＋SO2＋2H2O=____________________________________。溶液中Fe2＋、Fe3＋的检验方法1.Fe2＋的检验方法一：向待检液中滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加新制氯水(或H2O2溶液)，溶液立即变红色。方法二：向待检液中滴加K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液，生成蓝色沉淀。离子方程式：________________________________________________________________________________________________。方法三：向待检液中滴加NaOH溶液，生成___色絮状沉淀，沉淀迅速变为______色，最后变为______色。2.Fe3＋的检验方法一：向待检液中滴加KSCN(或NH4SCN)溶液，溶液立即变为___色。离子方程式：____________________________________________________________。方法二：向待检液中滴加K4[Fe(CN)6](亚铁氰化钾)溶液，生成蓝色沉淀。注意：Fe3＋、Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋(Cl－能还原酸性KMnO4，有干扰)。有关铁的除杂主要成分杂质所加试剂及离子方程式FeCl3(aq)FeCl2_________，__________________________________________________FeCl2(aq)FeCl3______，__________________________________________FeCl2(aq)CuCl2______，_____________________________________________Fe2(SO4)3(aq)FeSO4__________________，__________________________________________Fe2O3Al2O3________________________，_______________________________________典题悟法Fe3＋、Fe3＋的性质及检验(2023·江苏卷)室温下，探究0.1mol/LFeSO4溶液的性质。下列实验方案能达到探究目的的是()选项探究目的实验方案A溶液中是否含有Fe3＋向2mLFeSO4溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化BFe2＋是否有还原性向2mLFeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色变化CFe2＋是否水解向2mLFeSO4溶液中滴加2～3滴酚酞试液，观察溶液颜色变化DFe2＋能否催化H2O2分解向2mL5%H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液，观察气泡产生情况高铁酸盐(2023·泰州中学)高铁酸钾(K2FeO4)是一种在强碱溶液中比较稳定、氧化性较强的氧化剂，在水处理领域有着巨大的应用前景。K2FeO4的制备方法有多种，最常见的是次氯酸盐氧化法和电化学氧化法。(1)次氯酸盐氧化法：用KClO碱性溶液与Fe(NO3)3饱和溶液可制备K2FeO4，两种溶液的混合方式为______________________________________________________________________________________。(2)电化学氧化法：用如图所示装置制得Na2FeO4，然后再通过饱和KOH溶液碱洗后得到K2FeO4。装置中两端隔室中离子不能进入中间隔室，则离子交换膜a为_________(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜，含有Na2FeO4的溶液为___(填“甲”或“乙”)溶液。情景创设有关Fe3＋、Fe2＋的除杂方法1.除去Mg2＋中混有的Fe3＋的方法向混合溶液中加入MgO或MgCO3或Mg(OH)2，与Fe3＋水解产生的H＋反应，促进Fe3＋的水解，将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去。2.除去Mg2＋中混有的Fe2＋的方法先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，然后再按“除去Mg2＋中混有的Fe3＋”的方法除去溶液中的Fe3＋。3.除去Cu2＋中混有的Fe3＋的方法向混合溶液中加入CuO或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3，与Fe3＋水解产生的H＋反