【教案学案】2026年高中化学合格考第08讲铁及其化合物讲义全国版学生版

123化学网,好用的中学化学资料库！第页第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的主要性质及应用考点二铁的氧化物及氢氧化物考点三铁盐与亚铁盐的检验考点四与铁有关的物质的互相转化实战能力训练模拟实战，提升解题技能能根据氧化还原反应原理，理解铁、铁的氧化物、铁盐、亚铁盐的氧化性、还原性，能正确书写相互间转化的方程式。能根据物质的酸碱性，理解铁的氧化物、铁盐、亚铁盐与酸、碱、盐等物质的反应。Fe3＋和Fe2＋的检验会检验Fe3＋和Fe2＋的存在。一、铁元素的存在和铁的冶炼1．存在（1）人类最早使用的铁，是来自太空的。铁在自然界中可以像陨铁中的铁那样以形态存在，但主要是以价和价的形态存在于矿石中。铁元素在地壳中的含量仅次于，居第四位。（2）我国目前发现最早的人工治铁制品是甘肃灵台出土的春秋初年秦国的，这说明春秋初年我国已掌握了治铁技术。战国中期以后，铁制工具在社会生产中发挥了巨大的作用。工业炼铁的原理是用的方法把铁从铁矿石中提炼出来。如高炉炼铁。（3）重要的铁矿石主要成分的化学式：赤铁矿___；磁铁矿___；褐铁矿___；菱铁矿___；黄铁矿___。（4）铁在成人体中的含量为4～5g，是人体元素中含量最多的一种。人体内的铁化合物主要分为两类，即铁和铁。功能性铁参与氧的运输，其余的铁与一些酶结合，分布于身体各器官。体内缺铁将会导致人的记忆能力、免疫能力和对温度的适应能力等生理功能下降。如果体内的铁不足以供给生命活动的需要，就会发生贫血。为了满足生理需要，成人每天铁的适宜摄入量为15～20mg。动物内脏、肉类、鱼类、蛋类等动物性食物中的铁容易被吸收。2．冶炼工业炼铁的原理：。【温馨提示】1.工业冶炼铁的原料：赤铁矿和焦碳2.工业冶炼铁的反应原理①还原剂的生成：C+O2(足量)CO2C+CO22CO②铁矿石的还原：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2二、物理性质（1）纯净的铁是光亮的，有金属光泽的固体，熔沸点（熔点1535℃，沸点2750℃），密度7.86g‧‧cm-3，铁有性、性和性，但其导电性不如铜和铝。（2）铁能被吸引。因此可以用磁铁吸引的方法证明某物质中是否含有铁。（3）金属铁的熔沸点和密度明显高于金属，当然其硬度也比钠高的多。（4）铁的物理性质应用：①铁丝：利用了金属铁的性和。②避雷针：利用了金属铁的性。③锅：利用了金属铁的性。④机械工件、钢轨：利用了金属铁的和强度。【温馨提示】铁片是银白色，而铁粉却是黑色的原因金属小颗粒能反射光线。小颗粒的分布是非常混乱的，所以不能像镜面一样把入射光线定向地反射回去。入射光线进到金属小颗粒中，就像进了“迷魂阵”，从一个小颗粒反射到另一个颗粒，这样反射过来又反射回去，光线越来越弱，很少按入射方向返回去，因此看上去是黑色的。三、铁的化学性质铁与氧化性较弱的氧化剂(如盐酸、硫酸铜等)反应，铁原子失去个电子生成＋2价铁的化合物；而铁与氧化性较强的氧化剂(如氯气等)反应，铁原子则失去个电子生成＋3价铁的化合物。1．化学性质（1）与非金属反应与O2反应常温铁锈(成分为Fe2O3·xH2O)点燃与Cl2反应加热与S、I2反应、Fe＋I2eq\o(=,\s\up7(△))FeI2（2）与酸反应与H＋反应Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑与稀HNO3反应过量Fe＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=少量3Fe＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=与浓H2SO4、浓HNO3反应常温下，加热分别生成SO2、NO2（3）与盐(Cu2＋、Fe3＋)反应、。（4）铁与水蒸气的反应。2．人体中的铁元素人体内的含铁化合物主要分为两类，即和。人体缺铁，就会发生。我国已实施在某些酱油中加入的措施。【温馨提示】（1）铁与弱氧化剂(如S、HCl、FeCl3、CuSO4、I2等)反应时被氧化为Fe2＋，铁与强氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4等)反应时被氧化为Fe3＋（2）铁遇冷的浓硫酸或浓硝酸，表面会形成一层致密的氧化膜而发生钝化，钝化可阻止内部金属继续与浓酸发生反应，从而表现出较强的化学稳定性和耐腐蚀性。若加热可继续反应。四、铁的氧化物的比较1．铁的氧化物的性质比较氧化亚铁(FeO)氧化铁(Fe2O3)四氧化三铁(Fe3O4)俗称—颜色、状态黑色粉末粉末黑色晶体(有磁性)溶解性溶于水类别氧化物氧化物－铁的价态、与H＋反应的离子方程式FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O6H＋＋Fe2O3=2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O稳定性6FeO＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2Fe3O4稳定稳定与CO、C、H2反应生成单质铁及CO2或H2O用途Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料，赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁的原料2．青砖与红砖的化学成分探究青砖和红砖的化学成分差异主要在于铁的化合物形式不同。青砖中的青色来源于，而红砖的红色则来自。这种差异是由于烧制过程中的冷却方式不同导致的。具体来说，青砖在烧制过程中经历了氧化和还原两个阶段。首先，在氧化阶段，砖坯中的铁元素被氧化成三氧化二铁（Fe2O3），这使得砖呈现出红色。然后，在还原阶段，向窑内添加大量煤炭并封窑，随后从窑顶向下慢慢浇水7天，水蒸气和窑内高温的炭发生化学反应，产生了还原气体氢气和一氧化碳。这些还原气体将红色的高价氧化铁（Fe2O3）逐渐还原成为青灰色的低价氧化铁（FeO），从而制得了青砖3．问题思考：（1）“FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化成Fe3O4”。该反应的化学方程式为_______________________________________。（2）FeO和Fe2O3是碱性氧化物，Fe3O4也是碱性氧化物吗？________，请阐释理由_________。【温馨提示】(1)Fe3O4不属于碱性氧化物，FeO、Fe2O3属于碱性氧化物。(2)Fe3O4的组成可用FeO·Fe2O3表示，但不表示Fe3O4是由FeO和Fe2O3组成的混合物，Fe3O4有固定的组成，是一种纯净物。五、铁的氢氧化物的制备1.反应原理：Fe(OH)3与Fe(OH)2分别由相应的与反应而制得。Fe(OH)2Fe(OH)3操作现象产生絮状沉淀，迅速变为，最终变为沉淀生成沉淀离子方程式Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓；Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓实验结论很不稳定，极易转化为2.Fe(OH)2和Fe(OH)3的化学性质(1)具有碱的性质Fe(OH)2和Fe(OH)3都是不溶性碱，能与酸反应，离子方程式分别为Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2O、。(2)不稳定性Fe(OH)3加热时会发生分解，化学方程式为。(3)Fe(OH)2和Fe(OH)3的比较Fe(OH)2Fe(OH)3颜色、状态固体固体溶解性溶于水溶于水与非氧化性强酸反应的离子方程式稳定性Fe(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))FeO＋H2O(隔绝空气)【温馨提示】氢氧化亚铁制取实验的四个关键点(1)Fe2＋极易被空气中氧气氧化，所以FeSO4溶液要现用现配。(2)为了防止Fe2＋被氧化，配制FeSO4溶液所用的蒸馏水和制备Fe(OH)2所用的NaOH溶液都要煮沸，尽可能除去O2。(3)为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液的液面下，再挤出NaOH溶液。(4)为防止Fe2＋被氧化，还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油或其他密度小于水而不溶于水的有机物(如苯)，以隔绝空气。六、铁盐、亚铁盐的性质与检验1.从化合价不变角度预测Fe2＋和Fe3＋的性质具有盐的通性，与金属单质、碱、盐等发生反应。如与碱(NaOH溶液)反应的离子方程式分别为、。2.从化合价改变角度预测Fe2＋和Fe3＋的性质(1)Fe2＋具有氧化性和还原性，如硫酸亚铁与氯水反应的离子方程式为。(2)Fe3＋具有氧化性，如硫酸铁与铁粉反应的离子方程式为，也具有一定的还原性。如在碱性条件下用NaClO氧化硫酸铁制备Na2FeO4。3.Fe3＋和Fe2＋的检验方法实验操作实验现象FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液变FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，溶液变色，再滴加氯水，溶液变色【实验结论】(1)滴加KSCN溶液，溶液直接变红色，该溶液中含有。(2)滴加KSCN溶液，无明显现象，再加新制氯水溶液变红色，该溶液中含有。【温馨提示】(1)Fe3＋的检验方法(2)Fe2＋的检验方法七、探究Fe3＋、Fe2＋的性质【实验1】探究Fe3＋、Fe2＋盐类的性质实验操作实验现象离子方程式产生沉淀Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓慢慢挤入NaOH溶液，生成沉淀Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓【实验2】探究Fe3＋的氧化性实验操作实验现象结论及有关离子方程式加入KSCN溶液，溶液变为红色，再加入足量铁粉，振荡，溶液2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋加入KSCN溶液，溶液变为色，再加入足量铜片，振荡，溶液Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋无色溶液变为蓝色2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2，以上反应均说明Fe3＋具有【实验3】探究Fe2＋的氧化性和还原性实验操作实验现象离子方程式加入KSCN溶液，溶液，滴加氯水后，溶液呈色2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3溶液由色变为色5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，以上反应均说明Fe2＋具有溶液由色变为色Zn＋Fe2＋=Fe＋Zn2＋，说明Fe2＋具有【实验总结】【温馨提示】（1）实验室配制FeCl2溶液时，为什么要加入少量铁屑？【解析】目的是防止Fe2＋被氧化成Fe3＋。加入的铁屑可将溶液中Fe3＋转化成Fe2＋，离子方程式为2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋。(2)判断离子能否共存。Fe2＋eq\f(不共存,)NOeq\o\al(－,3)(H＋)、ClO－、MnOeq\o\al(－,4)(H＋)Fe3＋eq\f(不共存,)S2－、I－、SOeq\o\al(2－,3)七、Fe、Fe2＋与Fe3＋的相互转化及应用铁及其化合物间的转化知识结构图写出图中序号所示反应的离子方程式：①；②；③；④；⑤；⑥。(其他合理答案均可)【温馨提示】Fe2＋、Fe3＋、Fe之间的相互转化关系(1)Fe只具有还原性，可被弱氧化剂(H＋、S等)氧化成Fe2＋，被强氧化剂(Cl2等)氧化成Fe3＋。(2)Fe2＋既有氧化性又有还原性，可被强氧化剂[Cl2、KMnO4(H＋)等]氧化为Fe3＋，可被还原剂(Al、Zn等)还原为Fe。(3)Fe3＋具有氧化性，可被还原剂(Fe、Cu等)还原为Fe2＋，可被还原剂(CO等)还原为Fe。考点一铁的主要性质及应用【典型例题】【例1】（2025高一下·新疆·学业考试）红热的铁与水蒸气发生反应，其产物是A．FeO、O2 B．Fe2O3、H2 C．Fe3O4、H2 D．Fe(OH)3、O2【即时演练】1．（2024高一下·山东·学业考试）下列关于铁及其化合物的叙述正确的是A．属于碱性氧化物B．铁丝在氯气中燃烧生成C．用铁粉可除去溶液中的D．常温下，铁片遇稀硝酸发生钝化2．（2024高一上·湖南·学业考试）钢是用量最大、用途最广的合金。钢中含量最高的元素是A．铁 B．碳 C．硅 D．锰3．在一定条件下与铁反应，且铁元素的化合价能够变为+3价的是A．氯气 B．硫酸铜溶液 C．稀盐酸 D．氯化铁溶液考点二铁的氧化物及氢氧化物【典型例题】【例1】（2024高一下·广东·学业考试）我国科学家将溶栓药物负载在磁性材料上，制得了一种可在磁场操控下定向移动的载药纳米粒子，如下图所示。下列反应可生成的是A．加热分解 B．加热煮沸溶液C．高温下，粉与水蒸气反应 D．在溶液中加入溶液【即时演练】1．（2025高一下·北京·学业考试）由硫铁矿烧渣(含、、等)制备铁红()的一种工艺流程如图。下列说法不正确的是A．酸浸时，不与稀硫酸反应B．酸浸后，溶液中的金属阳离子只有C．沉铁时，氨水提供了D．煅烧时，发生的反应为2．（2025高一下·广东·学业考试）多角度认识同一物质有利于培养模型认知素养。如图中可能为A． B． C． D．3．（2024高一下·湖南株洲·学业考试）向某溶液中加入NaOH溶液，先产生白色沉淀，沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，则该溶液中含有A． B． C． D．考点三铁盐与亚铁盐的检验【典型例题】【例1】（2025高一下·湖南娄底·学业考试）氯化亚铁是实验室常见的溶液，在配制时需要加入少量铁粉，加入铁粉的目的是A．防止Fe2+被氧化 B．防止Fe2+被还原 C．防止Fe2+水解 D．防止Fe2+与酸反应【即时演练】1．（2025高一下·山东·学业考试）在无色透明的强酸性溶液中，下列各组离子能大量共存的是A． B．C． D．2．（2024高一下·广东·学业考试）合理利用思维图可以显著提高归纳整理能力和学习效率。下图为物质E的思维图，则E可能为A．FeSO4 B．FeCl3 C．Fe(OH)3 D．Fe2O33．（2025高一下·浙江·学业考试）下列离子方程式书写正确的是A．氯气与水反应的离子方程式：B．将稀硫酸滴在铁皮上：C．铜片插入硝酸银溶液中：D．用溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板：考点四与铁有关的物质的互相转化【典型例题】【例1】（2025高一下·天津南开·学业考试）部分含铁物质的类别与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是A．可由化合反应制得dB．b既可被氧化，也可被还原C．可将e加入浓碱液中制得d的胶体D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系【即时演练】1．（2024高一下·浙江·学业考试）菠菜中铁元素的检验过程如图所示：下列说法正确的是A．步骤①能破坏有机质并促进步骤2中铁元素的溶出B．步骤②可用蒸馏水代替稀硫酸浸泡菠菜灰C．步骤③可用玻璃棒在漏斗内搅拌以加快过滤速度D．步骤④可说明菠菜中的铁元素主要以三价铁形式存在2．（2024高一下·福建·学业考试）下列物质中，能由两种单质直接化合生成的是A． B． C． D．3．（2025高一下·广东肇庆·学业考试）在给定条件下，下列物质间的转化能实现的是A． B．C． D．1．（2025高一下·广东汕尾·学业考试）下列物质中不能与水或水蒸气发生氧化还原反应的是A． B． C． D．Fe2．（2025高一下·浙江温州·学业考试）设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是A．标准状况下，1.12L乙烷所含碳氢键数为0.3NAB．100mL0.1mol·Lˉ1的NaOH溶液中含有Na＋的数目为0.01NAC．常温常压下，9gH2O含有质子数为5NAD．5.6g铁粉与足量水蒸气充分反应，转移的电子数为0.3NA3．（2024高一下·福建·学业考试）下列实践活动与化学原理不相对应的是选项实践活动化学原理A用活性炭去除冰箱异味活性炭是黑色固体B钢铁表面涂刷油漆防生锈油漆隔绝空气C用食醋除去热水瓶内的水垢食醋能与水垢发生反应D用灼烧法区分棉线和羊毛线棉线和羊毛线灼烧的气味不同A．A B．B C．C D．D4．（2022高一下·吉林·学业考试）把铁片放入下列溶液中，能发生化学反应并产生气体的是A．稀硫酸 B．溶液 C．溶液 D．蔗糖溶液5．（2025高一下·浙江·学业考试）一种以硫酸渣(主要含等)为原料制备磁性纳米四氧化三铁的工艺流程如图：已知：与不反应。下列说法不正确的是A．酸溶时硫酸过量，可以提高的浸出率B．还原时发生的反应：C．滤液经一系列操作可得副产品芒硝D．氧化时保持过量，使得被完全氧化6．（2024高一上·江苏连云港·学业考试）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7．（2023高一下·辽宁·学业考试）下列关于铁及其化合物的叙述正确的是A．四氧化三铁俗称铁红，常用作红色颜料B．菠菜中富含三价铁离子，可以大量食用C．氯化铁溶液可以作为印刷电路板的“腐蚀液”D．红热的铁与水蒸气发生反应，生成氢氧化铁和氢气8．（2024高一下·山东济南·学业考试）在地壳中的含量仅次于铝，居第四位的元素的价类二维图如图所示，下列说法错误的是A．a与水常温下几乎不发生反应，但在高温下可发生置换反应B．b和c可分别与水反应生成e和dC．e在潮湿的空气中容易转化为dD．h的某种盐是具备净水和消毒双重功能的水处理剂9．（2024高一下·山东济南·学业考试）铁是生活中常见的金属，下列关于铁及其化合物说法错误的是A．Fe在潮湿的空气中更容易生锈与原电池原理有关B．丹霞地貌的岩层因含而呈红色C．FeO中铁元素的化合价呈＋2价D．含的溶液遇KSCN溶液显红色10．（2024高一下·浙江·学业考试）下列说法不正确的是A．装置①可用于配制一定物质的量浓度的溶液B．装置②可用于实验室制备氨气C．装置③终止反应并冷却后，向试管中慢慢倒入少量水，可观察到溶液呈蓝色D．装置④中短时间内不会出现“白—灰绿—红褐”颜色变化11．（2023高一下·广西·学业考试）一定实验条件下，能将氧化成。下列物质中，能替代进行此实验的是A． B． C． D．12．（2024高一下·浙江绍兴·学业考试）下列实验方案设计、现象和结论都正确的是目的方案设计现象和结论A区别碳酸钠和碳酸氢钠固体分别在两支试管中各放入少量碳酸钠和碳酸氢钠固体；再滴入几滴水；用温度计测定温度变化温度升高的是碳酸钠固体；温度降低的是碳酸氢钠固体B检验淀粉水解是否完全将适量淀粉与稀硫酸加热，充分反应，冷却后加入足量的NaOH溶液，再加入少量新制Cu(OH)2，加热；观察现象有砖红色沉淀生成，说明淀粉水解完全C检验铁与水蒸气高温反应后所得固体中是否含有Fe2+取少量所得固体溶于稀硫酸；再加入少量酸性KMnO4溶液；紫色褪去铁与水蒸气反应后的固体产物中含有Fe2+D向某溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液生成白色沉淀原溶液中一定含有A．A B．B C．C D．D13．（2025高一下·黑龙江·学业考试）能证明溶液中含有Fe3+的试剂是A．氯水 B．KSCN溶液 C．稀H2SO4 D．石蕊溶液14．（2024高一下·