第08讲 铁及其化合物（讲义江苏专用）（原卷版）

/第08讲铁及其化合物内容概览学考要求速览明确考试范围与核心要求必备知识梳理系统整理学科框架与知识高频考点精讲破译重点内容及解题思路考点一铁及其化合物的性质考点二铁及其化合物的转化考点三亚铁离子与铁离子的检验实战能力训练模拟实战，提升解题技能一、铁及其化合物的性质1.铁的性质常见价态＋2、＋3（铁还有＋6如K2FeO4）物理性质纯净的铁是光亮的_____色金属，有良好的导电性、传热性，延展性，能被_____吸引与单质的反应O2_________________________Cl2_________________________(无论Fe的量多少，产物都是FeCl3)S_________________________与H2O反应3Fe＋4H2O(g)eq\o(,\s\up7(高温))__________(产物是Fe3O4不是Fe2O3)与非氧化性酸(HCl、H2SO4)反应离子方程式为：____________________与氧化性酸反应稀HNO3铁少量：Fe＋4NO3(稀)Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O铁过量：3Fe＋8HNO3(稀)3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O浓HNO3浓硫酸常温下，浓硫酸与浓硝酸与铁在常温下发生_____。实质是强氧化性的酸使铁、铝的表面生成一层_____氧化膜，阻止了内部金属与酸继续反应。与盐溶液反应发生置换反应离子方程式为：_________________________与FeCl3溶液反应，离子方程式为：____________________2.铁的氧化物（1）铁的氧化物物理性质和用途化学式FeOFe2O3Fe3O4俗称__________色态黑色粉末_____粉末黑色晶体溶解性难溶于水难溶于水难溶于水铁的价态_____价_____价＋2价，＋3价用途油漆、涂料、油墨、橡胶的_____颜料做_____材料，如录音磁带、电讯器材（2）铁的氧化物化学性质①稳定性FeO：不稳定，易被氧化，______________________________Fe2O3和Fe3O4：比较稳定②与非氧化性酸(如稀盐酸)发生复分解反应FeO：______________________________Fe3O4：______________________________Fe2O3：______________________________③与氧化性酸(如稀硝酸)发生复分解反应或氧化还原反应FeO：______________________________Fe3O4：______________________________Fe2O3：______________________________④与还原性酸(如氢碘酸)发生复分解反应或氧化还原反应FeO：______________________________Fe3O4：______________________________Fe2O3：______________________________⑤能够被某些还原剂还原H2：______________________________CO：______________________________C：______________________________Al：______________________________3.铁的氢氧化物性质化学式Fe(OH)2Fe(OH)3颜色状态白色固体红褐色固体与盐酸反应Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O受热分解－2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O制备可溶性亚铁盐与碱溶液反应：_________________________可溶性铁盐与碱溶液反应：_________________________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_____色，最后变成红褐色，反应的化学方程式为______________________________4.亚铁与铁离子的性质离子Fe2＋Fe3＋颜色浅绿色(棕)黄色Fe反应离子方程式——_________________________Cu反应离子方程式——_________________________KI反应离子方程式——2I－＋2Fe3＋2Fe2＋＋I2Cl2反应离子方程式______________________________——KSCN反应离子方程式——_________________________二、铁及其化合物的转化1.铁及其化合物“价-类”二维图2.铁及其化合物转化关系图3.铁及其化合物之间的转化——“铁三角”从Fe、Fe2+和Fe3+的结构可知：Fe只有_____性，Fe3+通常只有_____性，Fe2+既具有_____性又具有_____性。上述微粒通过跟一定的氧化剂或还原剂发生氧化还原反应，才能实现不同价态铁的相互转化，我们把这个相互转化设计成三角形，常称为铁三角。（1）Fe只有还原性，可以被氧化成＋2或＋3价的铁：如Fe＋2H＋=H2↑＋Fe2＋2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2FeCl33Fe＋4H2Oeq\o(=,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2。（2）Fe2＋既有氧化性又有还原性：如2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－Zn＋Fe2＋=Fe＋Zn2＋FeO＋COeq\o(=,\s\up7(△))Fe＋CO2（3）Fe3＋具有较强的氧化性，可被还原为＋2价或0价的铁：如2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(△))2Fe＋3CO2。Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3三．Fe3＋、Fe2＋的检验方法1．用KSCN溶液和氯水2．用NaOH溶液3．含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的检验eq\x(混合溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加KSCN溶液))溶液变__________色，说明含有Fe3＋；eq\x(混合溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加酸性),\s\do5(KMnO4溶液))酸性KMnO4溶液__________色褪去，说明含有Fe2＋。4．铜片法5．亚铁氰化钾溶液和铁氰化钾溶液是检验Fe3＋和Fe2＋的特征试剂：Fe3＋eq\o(→,\s\up7(K4[FeCN6]溶液))蓝色沉淀Fe2＋eq\o(→,\s\up7(K3[FeCN6]溶液))蓝色沉淀考点一铁及其化合物的性质与用途【典型例题】【例1】关于铁的三种氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)的下列叙述正确的是A．铁的三种氧化物中铁元素的化合价完全相同B．都是碱性氧化物，都能与盐酸反应生成氯化铁和水C．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，常用作红色颜料D．四氧化三铁中铁元素有+2价和+3价，它是一种混合物【即时演练】1．（江苏省淮安市2024-2025学年普通高中学考模拟）金属铁广泛应用于生产生活中，铁元素的常见化合价有＋2和＋3价。下列物质中铁元素为＋3价的是A．Fe B．FeO C． D．2．常温下，将铁片放入下列溶液中，有大量气泡产生的是A．稀硫酸 B．浓硫酸 C．氢氧化钠溶液 D．硫酸铜溶液3．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．能与盐酸反应，可用于制作红色颜料B．具有氧化性，可用于除去水中悬浮杂质C．铁粉具有还原性，可用于食品袋中的抗氧化剂D．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于自来水的消毒考点二铁及其化合物的转化【典型例题】【例2】在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是A．B．C．D．【即时演练】1．下列物质间的转化不能通过化合反应一步实现的是A．FeCl3→FeCl2 B．Fe→FeCl3C．Fe→Fe(OH)3 D．Fe(OH)2→Fe(OH)32．以不同类别物质间的转化为线索，构建铁及其化合物的转化关系如图所示：下列叙述正确的有①铁粉与水蒸气在高温下反应可实现的转化②可利用铜粉除去溶液中的杂质③可利用新制氯水和溶液检验是否被完全氧化为④向盛放在试管中的溶液中直接滴加溶液能制备并收集A．1个 B．2个 C．3个 D．4个考点三Fe2+与Fe3+的检验【典型例题】【例3】（江苏省连云港市2024-2025学年普通高中学考模拟）下列实验方案能达到实验目的的是A．用酒精萃取溴水中的单质溴B．用焰色反应鉴别和C．用KSCN检验某溶液中是否含有D．用饱和溶液除去中含有的少量【即时演练】1．为探究某食品包装袋内一小包脱氧剂中的还原铁粉是否变质，分别取少量样品溶于盐酸，再进行下列实验，其中结论正确的是A．若滴加KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉变质B．若滴加KSCN溶液，溶液未变红，说明铁粉未变质C．若依次滴加氯水，KSCN溶液，溶液变红，说明铁粉全部变质D．若滴加KSCN溶液，溶液未变红；再滴加氯水，溶液变红，说明铁粉全部变质2．铁盐与亚铁盐在生产生活中具有广泛的用途。证明某溶液只含有Fe2+而不含Fe3+的实验方法是A．只需滴加KSCNB．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色C．滴加NaOH溶液，马上有灰绿色沉淀生成D．溶液先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色3．某生产企业的工业废水中含有大量的FeSO4和较多的CuSO4。为了变废为宝，技术人员计划从该废水中回收FeSO4和金属Cu，工艺流程如图所示。回答下列问题：（1）“操作1”与“操作2”的名称为_________，在实验室中进行该操作时，所需要的玻璃仪器除烧杯外，还有___________________。（2）加入试剂A的目的是将Cu2＋全部转化为Cu，以便回收铜单质，发生反应的离子方程式为______________________________。（3）“滤渣”的成分为________________，加入的试剂B为__________(填化学式)。（4）要鉴别“溶液2”中的金属阳离子，所需实验操作及实验现象是________________________________________________________________________________________。1．不同价态含铁物质因性质不同，在生产生活中有不同的用途。铁单质与下列物质反应，产物中铁元素的化合价为价的是A．氯气 B．稀盐酸 C．稀硫酸 D．硫酸铜2．（江苏省连云港市2024-2025学年普通高中学考模拟）下列物质的性质与用途对应关系正确的是A．铁红(Fe2O3)粉末呈红色，可用于制取铁盐B．干冰易升华，可用于制造舞台烟雾效果C．浓硫酸具有强氧化性，可用于干燥SO2气体D．小苏打(NaHCO3)受热易分解，可用于治疗胃酸过多症3．下列有关铁及其化合物的说法不正确的是A．铁是一种银白色金属B．铁在常温下与水不反应，但可在高温条件下与水蒸气反应生成Fe3O4和H2C．常温下，铁与浓硝酸、浓硫酸均不反应D．铁在氯气中燃烧生成FeCl3，其溶于水形成的溶液呈棕黄色4．下列说法中不正确的是A．铁在一定条件下与氧气或水蒸气反应的产物均有B．铁在高温下与水蒸气的反应是置换反应C．铁与盐酸反应生成氯化铁和氢气D．铁与的反应属于氧化还原反应5．下列物质能使KSCN溶液显红色的是A．FeCl2溶液 B．CuCl2溶液 C．氯水 D．FeCl3溶液6．下列说法中正确的是A．向某溶液中滴加几滴KSCN溶液，溶液变红则原溶液中不可能含Fe2＋B．向某溶液中滴加几滴BaCl2溶液，产生白色沉淀，则原溶液中一定含SO2－C．向某溶液中滴加几滴KMnO4溶液，KMnO4溶液紫红色退去，则原溶液中一定含Fe2＋D．向新制氯水滴加几滴紫色石蕊试液，溶液先变红后褪色则新制氯水具有酸性和强氧化性7．“价类二维图”是学习元素及其化合物的重要模型和工具。如图为铁元素的“价类二维图”。下列说法正确的是A．a与水蒸气在高温条件下反应生成c B．b与NaOH溶液反应生成dC．可用KSCN溶液检验f中是否含有g D．e是红褐色物质，常用作红色颜料8．向和的混合溶液中加入一定量的铁粉，下列说法中正确的是A．若铁粉有剩余，则溶液中可能有B．若铁粉有剩余，则溶液中的金属阳离子一定有和C．若铁粉无剩余，则溶液中一定有D．若铁粉无剩余，且溶液中无，则溶液中一定有，一定无9．（2023·江苏学业水平合格考）实验室用如图所示装置(夹持仪器已省略)制备半导体材料纳米二硫化亚铁(FeS2)：将一定比例的Fe2O3、硫粉加入三颈烧瓶中，再加入一定量的有机物X(沸点为350℃)和有机酸Y；290℃条件下搅拌，一段时间后得到黑色悬浊液；冷却、分离、干燥得到产品。下列对实验事实的解释不合理的是实验事实解释A反应的溶剂用有机物X而不用水有机物X易溶解硫且沸点较高B有机酸Y有利于Fe2O3的转化有机酸Y能与Fe2O3反应，有利于Fe3＋参与后续反应C冷凝管内出现黄色气体加热条件下有硫蒸气产生