2026届高考化学一轮复习学案-铁及其化合物

铁元素及其化合物一、铁元素的存在游离态存在于_____________中自然界：黄铁矿/硫铁矿_______赤铁矿________磁铁矿________菱铁矿________二、铁单质的化学性质电子排布式：________________________________常见价态：________________1、与弱氧化剂反应：2、与强氧化剂反应：Feeq\o(→,\s\up7(Cl2、Br2、浓硫（硝）酸、稀硝酸),\s\do5())Fe3+3、生成Fe3O4的反应如何检验产物中的H2？点燃时有______________________如何检验产物中的Fe3O4？用________靠近，有固体吸附。例：1下列推测的说法中正确的是()A.已知Fe与S能直接化合生成FeS,推测Cu与S可直接化合生成CuSB.已知CaCO3与稀硝酸反应生成CO₂,推测CaSO3与稀硝酸反应生成SO₂C.已知Br₂与Fe反应生成FeBr3推测I₂与Fe生成FeI3D.已知Fe与CuSO₄溶液反应，推测Fe与AgNO3溶液也能反应2．在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉，得到的Fe2＋的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如图所示。写出下列Fe的存在形式①Fe3＋②Fe2＋③Fe、Fe2＋④Fe2＋、Fe3＋AB段_____________BC段_____________CD段_____________3、还原铁粉与水蒸气的反应装置如图所示。取少量反应后的固体加入稀硫酸使其完全溶解得溶液a；另取少量反应后的固体加入稀硝酸使其完全溶解，得溶液b．下列说法正确的是A．铁与水蒸气反应：2Fe+3H2O(g)Fe2O3+3H2B．肥皂液中产生气泡，不能证明铁与水蒸气反应生成H2C．向溶液a中滴加K3[Fe(CN)6]溶液出现蓝色沉淀，说明铁粉未完全反应D．向溶液b中滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了固体中含有Fe2O3二、铁的氧化物1、铁的氧化物物理性质名称氧化亚铁四氧化三铁氧化铁化学式FeOFe3O4Fe2O3铁的化合价氧化物类型颜色状态溶解性俗名用途2、铁的氧化物化学性质(1)FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应的离子方程式为(2)Fe3O4分别与HNO3和HI反应的离子方程式为(3)Fe2O3与HI反应离子方程式为(4)高温时,都能被___________________等还原剂还原,生成单质铁练1:一定质量的某铁的氧化物FexOy，与足量的4mol·L－1硝酸溶液充分反应，消耗硝酸溶液700mL，生成2.24LNO(标准状况)。则该铁的氧化物的化学式为()A．FeOB．Fe2O3C．Fe3O4D．Fe4O5练2:下列有关铁的氧化物的说法不正确的是__________(填序号)。①向稀硝酸中加入FeO：FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O②用CO还原Fe2O3制备生铁：3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2③3mol单质Fe完全转变为Fe3O4，失去8NA个电子④氧化铁可用于制作红色涂料⑤Fe2O3(s)eq\o(→,\s\up7(Al),\s\do5(高温))Fe(s)eq\o(→,\s\up7(HClaq))FeCl3(aq)在给定条件下，物质间的转化能实现练3:纳米级Fe3O4可用于以太阳能为热源分解水制H2,过程如图所示。下列说法不正确的是A.Fe3O4中Fe元素的化合价为+2、+3B.过程Ⅰ中每消耗116gFe3O4转移2mol电子C.过程Ⅱ的化学方程式为3FeO+H2OFe3O4+H2↑D.铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点三、铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态溶解性与HCl反应受热分解制法1、与稀硝酸反应(1)Fe(OH)3：_____________________________________________________________(2)Fe(OH)2：_____________________________________________________________2、与氢碘酸反应(1)Fe(OH)3：_____________________________________________________________(2)Fe(OH)2：_____________________________________________________________3、Fe(OH)2的制备FeSO₄溶液中滴加NaOH溶液,实验现象为_____色→______色→______色；原因是Fe(OH)₂容易被溶于水的______氧化为______,反应的方程式为：_______________________________Fe(OH)₂的4种制备方法最重要的操作：________________________练1：一种制备Fe(OH)2的改进装置如图所示，下列说法错误的是A．配制FeSO4溶液时需加入硫酸B．实验时先注入稀硫酸，再注入NaOH溶液和FeSO4溶液C．装置N的作用是液封，并判断装置M中的空气是否排尽D．用铁粉代替Na2CO3粉末，也能排尽空气练2：某化学兴趣小组利用药品：铁粉、稀硫酸、氢氧化钠溶液，用下图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色。下列有关说法不正确的是。A．仪器1中应该盛放稀硫酸B．本实验通过控制A、B、C三个开关，将仪器中的空气排尽后，先关闭开关B，再打开开关A就可观察到氢氧化亚铁的颜色C．反应一段时间后，可在仪器2中观察到白色沉淀D．本实验制备的氢氧化亚铁可以相对较长时间的保持白色状态四、铁盐与亚铁盐1、Fe2＋:呈_________色具有_________________________性(1)Fe2＋与Zn离子方程式：____________________________________________(2)FeCl2与H2O2反应的离子方程式：___________________________________(3)FeSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液离子方程式：_____________________________检验FeCl2溶液中的Fe2+，_________(能/不能)用酸性高锰酸钾溶液(4)配制硫酸亚铁溶液时常加少量硫酸_______________，加少量铁屑______________2、Fe3＋:呈_________色具有_________________________性(1)Fe3＋与I－的离子方程式：__________________________________________________(2)Fe3＋与Cu的离子方程式：_________________________________________________(3)Fe3＋与Fe的离子方程式：_________________________________________________(4)Fe3＋与少量Na2S的离子方程式：____________________________________________(5)Fe3＋与过量Na2S的离子方程式：____________________________________________(6)FeCl3易水解①FeCl₃溶液配制方法为：将FeCl₃固体溶于_________中，再加水稀释②③④⑤双水解：Fe3+与___________________________________________________发生双水解Na2CO3：_______________________________________________NaHCO3：_______________________________________________总结：离子的相互转化3、Fe2＋和Fe3＋的检验①Fe2＋的检验②Fe3＋的检验③Fe3＋、Fe2＋混合溶液检验Fe2＋④Fe3＋、Fe2＋混合溶液检验Fe3＋4、除杂溶液杂质除杂方法FeCl2FeCl3FeCl3FeCl2FeCl2CuCl25、FeCl3溶液发生反应时的变色总结(1)向FeCl3溶液中加几滴KSCN溶液后，溶液呈________色；(2)FeCl3溶液能使紫色石蕊试液呈__________色；(3)FeCl3与NaOH溶液反应，生成____________色沉淀；(4)向FeCl3溶液中通入H2S气体，生成_________色沉淀；(5)向FeCl3溶液中加入几滴Na2S溶液，生成_______色沉淀，当加入的Na2S溶液过量时，又生成__________色沉淀；(6)向FeCl3溶液中加入过量Fe粉，溶液变成_________色；(7)向FeCl3溶液中加入过量Cu粉，溶液变成__________色；(8)将FeCl3溶液滴入淀粉碘化钾溶液中，溶液变成____________色。(9)向FeCl3溶液中滴入苯酚溶液，溶液变成__________色；(10)将FeCl3溶液滴入AgNO3溶液中，生成___________沉淀；(11)将FeCl3溶液与NaHCO3溶液混合，放出气体，生成_________色沉淀；(12)将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，加热生成___________色Fe(OH)3胶体。练1：某学习小组探究FeCl3与Na2SO3之间的反应，设计了以下实验。下列说法错误的是A．Ⅱ中溶液颜色比Ⅰ中更深，是由于Fe3+水解程度增大B．Ⅲ中有深蓝色沉淀生成，无法证明FeCl3与Na2SO3发生了氧化还原反应C．从Ⅱ到Ⅳ滴加的溶液可改为0.05mol/L稀硫酸D．Ⅴ中有大量白色沉淀生成，证明FeCl3能氧化Na2SO3练2：室温下,探究0.1mol·L-1FeSO4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,观察气泡产生情况练3：向H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，溶液迅速变黄，稍后产生气体；再加入KSCN溶液，溶液变红，一段时间后，溶液颜色明显变浅。依据实验现象，下列分析不正确的是A．产生气体的原因是FeSO4将H2O2还原生成了O2B．H2O2溶液与FeSO4溶液反应生成Fe3＋的证据：“溶液迅速变黄”和“溶液变红”C．溶液颜色变浅，可能是过量的H2O2氧化了KSCND．溶液先变红后明显变浅，是由反应速率不同导致的五、高铁酸盐的制备1、制备模型：Fe(III)+________剂+________性条件例：向Fe(OH)3悬浊液中加入碱性的NaClO溶液，可以制备紫色的Na₂FeO₄：_____________________________________2、使用铁和惰性电极电解KOH溶液可以制备K₂FeO₄,Fe作____________极，该极的电极反应式为：________________________________________3、高铁酸钠的作用——“多功能净水剂”原理为_______________________________和__________________________________练1：新型净水剂高铁酸钾(K₂FeO₄)为暗紫色有光泽粉末，微溶于KOH溶液，在中性或酸性溶液中逐渐分解，在碱性溶液中稳定，具有高效的消毒作用，是一种新型非氯高效消毒剂。实验小组用下列两种方法制备高铁酸钾。I.湿式氧化法制备K₂FeO₄(1)A中反应的离子方程式为_______________________________________________(2)实验过程中发现浓盐酸不能持续滴下，装置的改进方案是________________________(3)B中得到紫色固体和溶液，B中反应的化学方程式为_______________________________(4)试剂M是________________,其作用为______________________________________Ⅱ.实验室模拟工业电解法制取K₂FeO₄,用镍(Ni)、铁作电极电解浓KOH溶液制备K₂FeO₄的装置如图甲所示。(5)Fe电极作______极(填“阴”或“阳”)。(6)Fe电极的电极反应式为______________________________________(7)高铁电池是正在研制中的可充电干电池，图乙为该电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有_____________________________________________练2：氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂，下图为制备粗高铁酸钾工业流程。(1)氯化铁做净水剂的原因是(结合化学用语表达)____________________________________(2)碱性条件下反应①的离子方程式为________________________________________(3)过程②将混合溶液搅拌半小时，静置，抽滤获得粗产品。该反应的化学方程式为2KOH+Na₂FeO₄=K₂FeO₄+2NaOH,请根据反应原理分析反应能发生的原因______________(4)K₂FeO₄在水溶液中易发生反应：4FeO42-+10H₂O=4Fe(OH)₃+8OH⁻+3O₂↑。在提纯K₂FeO₄时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用()A.H₂OB.稀KOH溶液C.NH₄Cl溶液D.Fe(NO₃)₃溶液当堂检测1、聚合硫酸铁[Fe(OH)SO4]n能用作净水剂(絮凝剂)，可由绿矾(FeSO4·7H2O)和KClO3在水溶液中反应得到。下列说法不正确的是()A．KClO3作氧化剂，每生成1mol[Fe(OH)SO4]n消耗6/nmolKClO3B．生成聚合硫酸铁后，水溶液的pH减小C．聚合硫酸铁可在水中形成氢氧化铁胶体而净水D．在相同条件下，Fe3＋比[Fe(OH)]2＋的水解能力更强2、中科院化学所研制的晶体材料——纳米四氧化三铁，在核磁共振造影及医药上有广泛用途，其生产过程的部分流程如下所示。下列有关叙述不合理的是()FeCl3·6H2Oeq\o(→,\s\up7(环丙胺),\s\do5(①))FeOOHeq\o(→,\s\up7(CO),\s\do5(②))纳米四氧化三铁A．纳米四氧化三铁具有磁性，可作为药物载体用于治疗疾病B．纳米四氧化三铁可分散在水中，它与FeCl3溶液的分散质直径大小相等C．在反应①中环丙胺的作用可能是促进氯化铁水解D．反应②的化学方程式是6FeOOH＋CO=2Fe3O4＋3H2O＋CO23.