苏教版高考化学一轮复习：铁及其化合物 导学案（教师用）

第8讲铁及其化合物

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1.了解铁及其重要化合物的主要性质和应用C

复习目标

2.了解Fe2+、Fe3+的检验方法及F/+、F&A的除杂方法。

MMCNK]

KFe|re(CNK

HCI

FeO吧NaOH

FeCI2------------►Fe(OH),

fetid

CI2,A

熟记网络空气

嬴再飞AFC(OH),

CO(或Al).高温

Fe(SCN)；,

(或高温K,[Fc(CN川

COAl),KFc|Fc(CN屈

FC,O4

O2.点燃

(或水蒸气,高温)

判断正误(正确的打“4”，错误的打“X”)。

(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(4)

(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(X)

(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，若破铁能吸引,

则固体物质为Fe3O«x)

(4)FeO粉末在空气中受热，迅速被氧化成FesCuN)

(5)向酸性KMnOa溶液中加入FeKh粉末，紫色褪去，证明Fe3()4中含Fe"I)N)

(6)(2023•华罗庚中学)FezCh网"Fe2(SO4)3(aq)卫之无水Fe2(SO4)3(<)

课前自测

(7)(2024・常熟中学)Feb溶液中通入少量Cl2：Cl2+2r=2Cr+I2N)

(8)(2024•南京、盐城一模)检验CO还原FQO3实验中，F,S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(x)

(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+(x)

(10)(2024.如皋适应性三)检验Fe粉与CL反应后的产物：取一定量Fe粉，在加热条件

下通入少量CI：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(x)

弯点忸祈

考点1铁

知识梳理

知识U铁的原子结构

铁元素在元素周期表中处于第四周期亚族，位于1_区。基态Fe原子的电子排布式为

@)溯

1s22s22P63s23P63d64s2或[Ar]3d64s2,原子结构示意图为___7/,最外层有复个电子，在反应中易失去电子,

故铁单质的化学性质比较活泼，芍较强的还原性，主要化合价为+2和+3。

知识出的性质

1.物理性质

银白色固体，熔点较高，具芍良好的导热、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+302+2AH^O=2(Fe2OrAH2O)

(现象：在潮湿的空气中生锈，生成红搓色固体)：

3Fe+2Ch驾=区3^(现象：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体)。

②与氯气反应(写化学方程式，下同)：

2Fe+3cl?^=2FeCh(现象:产生棕褐色烟)。

注意：Fe的量无论多少，产物都是FeC13。

③与滨反应：2Fe+3Br2=^=2FeBr3°

④与碘反应：Fe+b=^^Feb。

⑤与硫反应：Fe+S^=FeS

(现象：生成黑色固体)。

(2)与水蒸气反应：

3Fe+4H?O(g)=^h=Fe3C)4+4H2。

(3)与酸反应

①非氧化性酸

Fe+2HCl=FeCl2+H2t：

Fe+H?S€)4=FeSC)4+H2t。

②氧化性酸

常温下，Fe在浓硫酸或浓硝酸中发生钝化，该变化属于化学变化。

Fe+4HNOa(稀)=Fe(N03h+N0t+2H?0(Fe少量)：

3卜e+XHNCM稀)=3卜e(N(J3)2+2NOt+4H2。(卜e过量)。

(4)与盐溶液反应

Fc+2FcCh=3FcC12；

Fe+CuSO4=FeSO4-HCu。

典题悟法

类型U物质的转化

典例n(2023•淮阴、姜堰、徐州一中联考)LFeCh可用作净水剂。KzFeO』在水中不稳定，会生成Fc(OH)3

胶体；碱性条件下KQ0氧化性大于KzFeOh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(C)

LH,oL_AlL

A.FeFeO3--7rFe

rnjflm(ojmn2

B.Fe2O3-^FeCl3(aq)3邑无水FeCb

C.FeFeCl3FeCl2

KC1OH)O

一二*出

D.Fe2OjK-UH--K2FeO4

【解析】铁与水蒸气高温反应生成Fc3O4,不是Fe?O3,A错误；FeCb水解生成Fe(OH)j和盐酸，加

热促进水解，盐酸挥发，蒸发FeCb溶液得到Fe(OH)3,得不到无水FeCl3,B错误；LFeCh有氧化性，K2FeO4

与水反应生成的气体为O2,D错误。

类型旧物质的性质

质12(2024•江苏各地模拟重组)下列说法正确的是(D)

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

【解析】还原铁粉可用作食品抗氧化剂，A错误；铁与碘反应生成Feb,B错误；Fe与盐酸生成FeCh，

Fe与CL-*定条件下反应生成FeCb，C错误；Fe与水蒸气高温条件下反应生成FesO4和H?,Fe在氧气中

燃烧生成FesCh，D正确。

考点2铁的氧化物与氢氧化物

知识梳理

知识口铁的氧化物

化学式FeOFezChFeQ

俗名——铁红磁性氧化铁

颜色黑色红棕色黑色

铁元素价态±2+3+2、+3

与盐酸反应生成的离子Fe21Fe3>——

FeO：3FeO+lOH+NOr=3Fe3'+NO：+5H?O

与稀硝酸反应的离子方程式Fe2O3：Fe2O,+6H+=2Fe3++3H2O

Fc3O4：3Fe3O4+28H-+NO『=9Fe3++NOt+14H?O

FcO：FeO+2H'=Fe2++&O

与氢碘酸反应的离子方程式Fe2O3：Fe20a+6H*+2I=2Fe2+L+3H2O

Fe3O4：Fe3Oj+8H++2R=3Fe2++b+4Hq

高温时，都能被C、CO、H2、Al等还原剂还原，生成单质铁，如：FetOv

共同点

+)CO望=xFe+jC6

先打开止水夹，用生成的氢气排尽装置中的空气，

止水夹n

②氢气氛围中关闭止水夹，生成的硫酸亚铁溶液被压入右侧盛

稀成酸，pb*

NaOH

F<r--93r溶液有氢氧化钠溶液的试管中

石墨

利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀，

③电解法；,煤油

阳极材料为铁，阴极材料为石墨

明,NaOH溶液

考点3铁及其化合物的转化Fe?+、F£+的检验

知识梳理

知识口亚铁盐铁盐

1,亚铁盐

(1)基态Fe2+的简化电子排布式为国匪。Fe?+既有氧化性，又有还原性，以还原性为主,能被Ch、

Br?、O2、H2O2、Cl。-、N03(H')、MnO；(H).CnO歹(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，常加少量够酸抑制Fe"的水解，加少量铁粉防止Fe?一被酸化。

2.铁盐

(1)基态Fe3+的简化电子排布式为凶国SFe3+主要表现氧化性,能被Fe、Cu、I，H2S、S2'(HS")^

sor、so?等还原。

(2)铁盐易水解。R?十极易水解，Fe3+只能存在于酸性较强的溶液中。

反常考归纳

①实验室可将饱和FeCh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：

FeCl、+3H9=2=Fe(OH)3(股体)十3HC1。

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MgO或Mg(0H)2或MgCO?调节pH

来除去MgCL溶液中的F&A。

③实验室配制氯化铁溶液，通常将氟化铁固体先溶于较浓的盐酸中，然后再加水稀释至所需的浓度。

④在HC1气流中加热蒸干FeCh溶液制备无水FeCho

⑤Fe3+与C03、HCO3、［A1(OH)4］等水解呈碱性的离子不能大量共存。如：

Fe^4-3HCO7=Fe(OHhI+3CO2to

知识旧高铁酸盐(以K2FIO4为例)

1.制备方法

(I)高温熔融反应法

在苛性碱存在的条件下，KNO］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：

350770C

FC2O3+3K2O22K2FCO4+K2OO

(2)次氯酸盐氧化法

在NaOH溶液中，利用NaQO氧化Fe(III)化合物，生成N^FeOj。利用KzFeOa溶解度比NazFeO』低,

向NazFcCh溶液中加入固体KOH或饱和KOH溶液，使NazFcOd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K2FeO4o

2.性质

酸性条件下，高铁酸盐因氧化性极强而不稳定：4FeO「+20H==4Fe3++3O2t+10比0。

3.在水处理方面的应用

(l)KzFcOq中Fc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)+3。2t。

LFeCh与水反应生成Fe(OH)a胶体，能吸附水体中的悬浮物，起到净水的作用。

XD识©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。

,匚弱辨化剂匚,+

1.Fe-------Fe-

Fe+S=^=FeS；

Fe+Cu2=Fe2+Cu；

t2+

Fc+2H=Fc-t-H2to

2.Fe?+0Fe

Fe24-Zn=FclZir：

FeO+,怕吓©十氏0；

3FeO+2Al上理=3Fe+AkO3，

_1氧化冽L3

3o.Fe----*Fe3

2Fe+3Cb=^=2FeCh；

Fe+4H++NO；=Fe3++NOt+2H?O（稀硝酸）。

.匚”还原刑二

4.Fe-----Fe

FC2O3+3CO=^=2FC4-3CO?；

笆fFe+Agv

Fe2O3+2AI-

5巾幽1

2Fc2+Cb=2Fc"+2C1:

2Fe2+Br>=2Fe3'+2Br；

2Fe2++H,O,+2H+=2Fe3++2Hq；

2+t3t

4Fe+O2+4H=4Fc+2H2O

(亚铁盐溶液在空气中易变质)

2+

3Fe+4H.+NO?=3Fe!*±NOt±2H2O；

2++32

MnO；+5Fe+8H=5Fel+Mnl±4H2O；

2++3+3+

Cr20r+6Fe+14H=6Fc+2Cr+7H2Oo

,匚a+还原剂.

6.Fe5----"Fe-2+

2Fe3++Zn=2Fe2++Zn2+（Zn少量）：

2Fe31+Fe=亚工（亚铁盐溶液中加入少量铁屑以防止Fe2被氧化）；

2Fe31+Cu=2Fe21+Cu2

（FeCh溶液腐蚀电路板）；

2Fe3'-j-2r=2Fe2t+h;

2Fe3++HoS=2Fe^+SI+2H+：

3+2+L4

2Fe+SOf+H?O=2Fe+SOi+2H：

3+

2Fe+S02+2H?O=2Fe2++S*+4H二

知识田溶液中F'、Fc3+的检验方法

LFe2+的检验

方法•：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]（铁氨化钾）溶液，生成蓝色沉淀。离子方程式：K'+Fe2，+

[Fe（CN）61L=KFe[Fe（CN）61I。

方法三：向待检液中滴加NaOH溶液，生成亘色絮状沉淀，沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红遢色。

2.Fe-，'的检验

方法一：向待检液中滴加KSCN（或NH&SCN）溶液，溶液立即变为红色。离子方程式：Fe3++3SCN

Fe（SCNK。

方法二：向待检液中滴加K4Fe（CN）6]（亚铁氟化钾）溶液，生成蓝色沉淀“

注意：Fe3、Fe2；Q同时存在时不能用酸性KMnCb溶液检验Fe?'©能还原酸性KMnCh，有干扰）。

解疑释惑《

有关铁的除杂

主要成分杂质所加试剂及离子方程式

Ch，2Fe2++Cl2=2Cl+2Fe3+(或出。2溶液2Fe2++H92+2H+

FeCh(aq)FeCh

=2Fe3++2H2O)

铁粉,2Fe3++Fe=3Fe2+

FeCl2(aq)FeCh

FeCh(aq)CuCh铁粉,Cu2+Fe=Cu+Fe2+

比。2溶液,2Fc?++&。?+2H+=2Fe3++2H?O

Fe2(SO4)3(aq)FeSO4

FezChAI2O3过量NaOH溶液,A.O3+2OH+3H9=2[A1(OHH

典题悟法

类型i）Fe3+、Fe3,的性质及检验

凰加（2023•江苏卷）室温下，探究0.1山5/LFcSO4溶液的性质。下列实验方案能达到探究目的的是

(Bi

选项探究目的实验方案

向2mLFeSO4溶液中滴加几滴新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察溶

A溶液中是否含有Fe3+

液颜色变化

BFe2+是否有还原性向2mLFeSCU溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色变化

CFe?+是否水解向2mLFeSOj溶液中滴加2〜3滴酚献试液，观察溶液颜色变化

能否催化分解

DFe2+H2O2向2mL5%H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液，观察气泡产生情况

【解析】取少量溶液于试管中，加入KSCN溶液，若溶液变红色，说明有F/+,不能先滴加新制的

氯水，A错误；Fe?十水解显酸性，不能使酚酰变色，C错误；该方法没有对比实验，无法判断，D错误。

类型旧高铁酸盐

西5(2023•泰州中学滴铁酸钾(KzFeQi)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。LFeCU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。

(I)次氯酸盐氧化法：用KC1O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

为在搅拌下将Fe(NQG3饱和溶液缓慢滴加到KCO碱性溶液中。

(2)电化学氧化法：用如图所示装置制得NazFeO,，然后再通过饱和KOH溶液碱洗后得到KzFeOj。

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为阳离子(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜,

含有NazFeCU的溶液为乙(填“甲”或“乙”)溶液。

【解析】(l)K2FeO4在强碱溶液中比较稳定，应将Fe(NO3)3溶液逐滴加入KC1O碱性溶液中。

情景创设

有关Fe3+、Fe?+的除杂方法

1.除去Mg?.中混有的Fe3+的方法

向混合溶液中加入MgO或MgCCh或Mg(OH)2,与Fe3,水解产生的H*反应，促进Fe?.的水解，将Fe3

+转化为Fe(OH)3沉淀而除去。

2.除去Mg?一中混有的Fe?+的方法

先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe?'氧化成Fe3+,然后再按“除去Mg?♦中混有的Fe3"的方法除

3+

去溶液中的FeO

3.除去CM卡中混有的Fe3+的方法

向混合溶液中加入CuO或CU(OH)2或Cu2(OH)2c。3，与Fe3’水解产生的H'反应，促进Fe3.的水解，

将Fc3+转化为Fc(OH)3沉淀而除去。

4.除去C/+中混有的Fe?+的方法

先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe?+氧化成Fe3+,然后再按“除去C/+中混有的Fe?+”的方法除

去溶液中的Fe3+。

质量评价

1.(2023•苏州期初)下列有关铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是(A)

A.一定条件下，铁粉遇空气发生反应放热，可用于制作暖贴

B.FezQ，能与酸反应，可用于制作红色颜料

C.FeCb溶液显酸性，可用于腐蚀印刷电路板上的铜

D.FeS难溶于水，可用于去除废水中微量六价格[Cr(VI)]

【解析】铁的氧化反应为放热反应，A正确；FezOs为红棕色固体，可作红色颜料-，与Fez。?能与酸

反应无关，B错误；氯化铁有氧化性，能将铜氧化生成Ci?’,不是因为FeCb溶液有酸性，C错误；FeS

具有还原性，可除去废水中的微量六价铭[Cr(VI)],与FeS难溶于水无关，D错误。

2.(2024・高邮检测)下列有关铁及其化合物的实验装置和操作能达到实验FI的是(C)

A.用装置甲制备Fe(OH)2

B.用装置乙制备NO2气体

C用装置丙制备外2(*。1)3晶体

D.用装置丁制备Fe(OH)3胶体

【解析】四氯化碳的密度比水大，应在下层，不能起到隔绝氧气的作用，A错误；常温下Fe遇浓硝

酸发生钝化，不能制备NO2,B错误；氢氧化钠溶液与氯化铁反应生成Fe(OH)3沉淀，应将饱和氯化铁溶

液滴入沸水中制备Fe(OH)3胶体，D错误。

3.(2024・宝应)下列说法正确的是(C)

A.工业制硫酸涉及的物质转化：FeS2嗡2sOs

的皿

Br

B.实验室制溟苯涉及的物质转化：Fe-^FeBr2,V

C.利用高温水蒸气处理铁器的化学方程式：3Fe+4H2O(g)-Fe3O4+4H2

D.利用铁粉从AgCl中获取Ag的离子方程式：Fe+2Ag+=Fe2++2Ag

【解析】FeS?高温下与氧勺反应生成的是S02,A错误；F