初高中化学暑假衔接材料：第11讲　亚铁盐和铁盐 铁的氧化物和氢氧化物（暑假预习讲义）（原卷版）

2/14第11讲亚铁盐和铁盐铁的氧化物和氢氧化物内容导航01预习航标→析目标·明方向：预习导航精准定向02教材全解→析教材·学新知：情境概念深度构情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容03过关检测→练考点·强落实：过关检测分层提预习目标1.认识亚铁盐和铁盐的主要性质，理清铁元素不同价态之间的转化关系。2.能实验探究Fe2＋和Fe3＋的相互转化，掌握Fe2＋和Fe3＋的检验方法，。3.掌握铁单质、铁的氧化物和铁的氢氧化物的性质，设计Fe(OH)2的制备方案。预习重点铁盐和铁盐Fe2＋和Fe3＋的相互转化Fe(OH)2的制备预习难点Fe2＋和Fe3＋的检验情情｜境｜启｜思为什么自然界中很少见到纯铁？丹霞地貌的红色岩层中，铁以哪种化合物存在？深｜研深｜研｜精｜炼知识点01铁单质及其性质1．物理性质色、态密度熔点导热性、延展性导电性特性固体7.86g·cm－31538℃比铜、铝差能被吸引2．化学性质(1)从物质类别角度分析，铁单质具有金属的通性。(2)从铁元素化合价的角度分析，铁单质具有。①铁单质和冷水或热水均不反应。②铁单质和水蒸气的反应实验装置实验现象实验结论肥皂液中有，用火柴点燃气泡，听到铁和水蒸气反应生成H2，化学方程式：3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2【特别提醒】①铁与水反应的产物是Fe3O4和H2，而不是Fe2O3。②铁与冷水、热水不能反应，只能与水蒸气在高温下反应。③铁与水反应的实质同Na、Mg一样，都是置换出水电离产生的H+，但不能得到铁的氢氧化物，因为高温下铁的氢氧化物分解为铁的氧化物和水。【思考1】如何检验铁和水蒸气反应的固态产物中铁元素的价态？【例1】下列关于铁的说法正确的是()A．纯铁为灰黑色，所以铁属于黑色金属B．铁在氯气中燃烧生成FeCl2C．纯铁的抗腐蚀能力较强，铁在干燥的空气里不易被氧化D．铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在【即练1】我国宋代《开宝本草》中记载了中药材铁华粉的制作方法：“取钢煅作叶如笏或团，平面磨错令光净，以盐水洒之，于醋瓮中阴处埋之一百日，铁上衣生，铁华成矣。”下列说法错误的是()A．“取钢煅作叶如笏或团”说明金属铁有较好的延展性B．“平面磨错令光净”的目的是除去表面的铁锈C．“铁上衣生”的原因是铁被氧气氧化D．中药材铁华粉的主要成分是醋酸亚铁【即练2】用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法正确的是()A．实验时，先点燃酒精喷灯再点燃酒精灯B．装置B中H2O作氧化剂，发生反应的化学方程式为2Fe＋3H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))Fe2O3＋3H2C．干燥管中加入的固体干燥剂可以是无水硫酸铜D．收集反应产生的气体选用装置C知识点02铁盐和亚铁盐一、铁及铁元素的存在1．铁元素在自然界中的含量铁元素在地壳中的含量处于，仅次于氧、硅和铝元素。2．铁元素的存在形态(1)游离态：如陨铁。(2)化合态：铁元素在化合物中常见的化合价有。二、亚铁盐和铁盐1．常见的亚铁盐和铁盐常见的亚铁盐有FeSO4、FeCl2等，其溶液呈。常见的铁盐有Fe2(SO4)3、FeCl3等，其溶液呈。2．亚铁盐和铁盐的性质探究(以FeSO4、FeCl3为例)阅读课本活动·探究，完成下列填空。(1)预测性质①从物质类别角度预测：FeSO4和FeCl3都属于盐类，能和碱反应分别生成Fe(OH)2及Fe(OH)3，所以选取NaOH溶液进行实验。②从化合价角度预测：Fe3＋——降低到＋2价或0价，具有氧化性证明Fe3＋具有氧化性，需加入还原剂，可以选取铁、铜、KI溶液等还原剂进行实验。证明Fe2＋具有氧化性，可以选取锌片等还原剂进行实验；证明其具有还原性，可以选取氯水、酸性KMnO4溶液等氧化剂进行实验。(2)实验探究(以FeSO4、FeCl3为例)①知识支持：Fe3＋和KSCN溶液反应，溶液显红色，离子方程式：Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3。－1KSCN(硫氰酸钾)溶液、淀粉溶液、NaOH溶液、铁粉、锌片、铜片。【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，再加入足量铁粉，振荡，溶液2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋加入KSCN溶液，溶液变为，再加入足量铜片，振荡，溶液Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋无色溶液变为2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2，以上反应均说明Fe3＋具有氧化性【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，溶液无现象，滴加后，溶液呈红色2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3溶液由变为5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，以上反应均说明Fe2＋具有还原性溶液由变为Zn＋Fe2＋=Fe＋Zn2＋，说明Fe2＋具有氧化性(3)实验总结【思考1】实验室配制FeCl2溶液时，为什么要加入少量铁屑？【思考2】向某溶液中滴加氯水后再滴入几滴KSCN溶液，溶液变成红色，能否说明溶液中含有Fe2＋？【思考3】用NaOH溶液能否检验某溶液中是否存在Fe3＋？【归纳总结】(1)Fe3＋的检验方法(2)Fe2＋的检验方法(3)同时含有Fe2＋、Fe3＋的检验方法【例2】选择合适试剂完成甲、乙两组实验。甲组：检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋(溶液中不含Cl－)；乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是()选项甲组乙组A新制氯水、KSCN溶液NaOH溶液B酸性KMnO4溶液KSCN溶液CKOH溶液新制氯水D新制氯水酸性KMnO4溶液【即练1】为了检验某FeCl2溶液是否变质，可选择的最佳试剂是()A．紫色石蕊溶液 B．新制氯水C．饱和NaCl溶液 D．KSCN溶液【即练2】为了检验某FeCl2溶液是否变质，可选择的最佳试剂是()A．紫色石蕊溶液 B．新制氯水C．饱和NaCl溶液 D．KSCN溶液知识点03铁的氧化物和氢氧化物1．铁的氧化物的物理性质及用途名称氧化亚铁三氧化二铁四氧化三铁化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名铁红磁性氧化铁铁元素的化合价颜色、状态溶解性都不溶于水用途用作色素用作油漆、涂料、油墨的红色颜料磁性材料2.铁的氧化物的化学性质(1)从物质类别的角度分析，FeO、Fe2O3都属于，它们都能与酸反应生成相应的盐和水，写出下列氧化物和稀盐酸反应的离子方程式：①FeO：。②Fe2O3：。③Fe3O4：。【特别提醒】①Fe3O4不属于碱性氧化物。②Fe3O4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。(2)从元素化合价的角度分析，铁的氧化物都具有氧化性，其中FeO中Fe元素化合价为＋2价，化合价还可以升高，具有还原性。FeO不稳定，在空气中受热被氧化生成Fe3O4，FeO在反应中表现还原性。3.铝热反应(1)实验实验装置实验现象结论①镁条剧烈燃烧，并发出。②三氧化二铁与铝粉剧烈反应，放出大量的热，。③纸漏斗下面被烧穿，有红热熔融物落入蒸发皿中。④熔融物冷却后变黑，能被吸引Al与Fe2O3反应，置换出铁。反应方程式为2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))Al2O3＋2Fe(2)相关说明：①铝热反应：铝与某些难熔金属氧化物在高温条件下发生的称为铝热反应。②铝热剂：铝粉与难熔金属氧化物的称为铝热剂。③铝热反应的原理：利用金属铝的强还原性，铝单质与其他金属氧化物之间发生置换反应，产生大量的热。④铝热反应的应用：铝与三氧化二铁反应放出大量热，该反应常用于、制备金属纳米复合材料等。【思考2】野外焊接铁轨常利用铝粉和氧化铁反应进行，该反应称为“铝热反应”。操作步骤为①将铝粉和氧化铁充分混合；②撒上氯酸钾，插入镁条；③点燃镁条。(1)氯酸钾和镁条分别起什么作用？(2)将氧化铁换成氧化亚铁或四氧化三铁能否发生反应？若能，请写出铝粉和四氧化三铁反应的化学方程式，并标出电子转移。(3)若将氧化铁换成氧化镁能否发生反应呢？若不能，说明原因。3.铁和铁的氧化物的混合物与酸(H+)反应的计算（1）终态法：固体和盐酸（硫酸）恰好完全反应，溶液中没有Fe3+，即多个反应后的“终态”是溶质只有FeCl2(FeSO4)的溶液，因此有n(Fe2＋):n(Cl－)=1:2[n(Fe2＋):n(SOeq\o\al(2－,4))=1:1]，混合物中n(Fe)与盐酸（硫酸）中n(H+)之比为1:2等结论。（2）关系式法：由Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，Fe＋Fe2O3＋6H＋=3Fe2＋＋3H2O可知，若没有Fe3＋生成，则反应的Fe（不产生H2）与Fe2O3的关系是Fe-Fe2O3，则有n(Fe)=n(Fe2O3)+n(H2)等关系。（3）守恒法：主要有Fe原子守恒、Cl－(SOeq\o\al(2－,4))守恒、溶液中电荷守恒、Fe失去的电子与H+和Fe3+得到的电子守恒。4．铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3颜色、状态溶解性酸碱性稳定性在空气中易被氧化为Fe(OH)3受热易分解：2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O和非氧化性酸反应(离子方程式)Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O制备Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓转化4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3现象：在空气中白色沉淀迅速变为，最终变为【思考2】Fe(OH)2是一种白色沉淀，极易被氧化生成Fe(OH)3，为长时间观察到生成的Fe(OH)2沉淀，某小组设计如下两套方案。方案一：覆盖层法方案二：还原性气体保护法根据以上两种方案，回答下列问题：(1)在方案一中，为防止Fe(OH)2被氧化，常采用以下措施。①用新制的FeSO4溶液和经过加热煮沸的NaOH溶液制Fe(OH)2，目的是______________________________________________________________________________。②在FeSO4溶液表面覆盖一层煤油，目的是________________________________________。③将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液，目的是___________________________________________________________________________。(2)方案二要制得Fe(OH)2沉淀，操作方法为________________________________。相关反应的离子方程式为_____________________________________________________________________________。(3)将制得的含Fe(OH)2沉淀的混合液置于空气中，沉淀会发生怎样变化？___________________________________________________________________________，写出反应的化学方程式：_____________________________________________________。【归纳总结】制备氢氧化亚铁实验的四个关键点(1)Fe2＋极易被氧化，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。【例3】铁的合金是当今世界使用量最大的合金，下列关于铁及其化合物的说法正确的是()A．Fe2O3可以直接溶于水生成Fe(OH)3B．Fe(OH)2在空气中充分加热最终生成FeO和H2OC．Fe3O4可以通过置换反应或化合反应制备D．铁在空气中放置，表面会生成致密的氧化膜从而阻止铁被继续腐蚀【即练1】如图为制取白色Fe(OH)2的实验装置，分液漏斗中是稀硫酸，烧瓶中是Fe粉，b中是NaOH溶液。下列说法错误的是()A．NaOH溶液被煮沸过，目的是除去溶液中溶解的O2B．反应过程中产生的H2能排除装置中的O2C．分液漏斗对反应的速率有控制能力D．e在实验开始时关闭，在生成Fe(OH)2时打开【即练2】某同学向新制的FeSO4溶液中逐滴滴加NaOH溶液直至过量，生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，一段时间后，有红褐色物质生成。下列说法正确的是()A．灰绿色沉淀为Fe(OH)2B．红褐色物质灼烧后可得到铁单质C．在隔绝空气的条件下进行上述实验，可长时间观察Fe(OH)2沉淀的颜色D．沉淀颜色变化的过程中未发生氧化还原反应1.（25-26高一下·广东茂名·阶段检测）下列关于铁及其化合物的说法正确的是A．铁在空气中燃烧生成Fe2O3 C．Fe3+溶液呈浅绿色 D．FeCl2溶液能与2.（25-26高一下·江苏常州·阶段检测）某学生以铁丝和Cl2为原料进行下列三个实验。从反应条件的控制分析，下列说法不正确的是A．实验①中不管Cl2是否足量，产物均为FeCl3B．实验②中，搅拌可加速FeCl3的溶解C．实验③中，必须严格控制好反应条件，才能制得Fe(OH)3胶体D．加入Cu粉可除去FeCl2溶液中的FeCl33.（25-26高一上·山西大同·期末）下列有关铁及其化合物的说法正确的是A．用图中装置可制取FeOH2并长时间观察B．铁在少量的氧气中点燃，生成产物是FeOC．FeOH2D．FeOH4.（25-26高一下·北京·期中）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)高温Fe2O3+3H2B．肥皂液中产生气泡，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，说明铁粉未反应D．向溶液b中滴加KSCN溶液，溶液变红，但不能证实固体中含有Fe2O35.（25-26高一下·黑龙江哈尔滨·开学考试）设计如图装置进行铁与水反应的实验，虚线框处的装置用来检验生成的气体。下列说法正确的是A．虚线框C处应该选择装置甲B．实验后，装置B中生成红棕色固体C．实验后，将装置B中的固体溶于足量稀硫酸，所得溶液中一定含有Fe3+和D．实验时将螺旋状铜丝加热变黑后再趁热迅速伸入试管中，可观察到铜丝由黑变红6.（25-26高一上·陕西宝鸡·期末）关于铁的氧化物和氢氧化物下列说法错误的是A．Fe2O3是碱性氧化物B．Fe3O4是黑色晶体，俗称磁性氧化铁C．Fe(OH)3是红棕色沉淀，具有吸附性D．Fe(OH)2可以在溶液中稳定存在7.（25-26高一上·云南昆明·期末）下列有关铁及其化合物说法正确的是A．铁粉和生石灰均可用作食品脱氧剂B．所有的不锈钢都只含有金属元素C．配制FeSO4溶液时应该加入少量铁粉，防止FeD．四氧化三铁俗称铁红，常用作红色颜料8.（25-26高一上·甘肃定西·期末）“炉火照天地，红星乱紫烟”描绘了古代炼铁的场景，炼铁过程中发生反应：3CO+FeA．该反应的氧化剂为COB．Fe2C．该反应中，铁元素被还原D．该反应不属于置换反应9.（25-26高一上·浙江杭州·期中）下列铁元素的代表物描述不正确的是代表物物质类别铁元素价态部分性质描述AFe单质0价能与盐酸反应生成氢气BFeO金属氧化物+2价能与盐酸反应生成氯化铁CFe(OH)碱+3价受热分解生成氧化铁DFeCl盐+2价能与氧化剂反应转化为正三价铁A．A B．B C．C D．D10.（25-26高一下·湖北武汉·开学考试）同学们为了确定某种铁的氧化物Fe已知：操作2中通入的氯气恰好完全反应。A．溶液a中n(Fe2+B．溶液b中阳离子只有FC．向溶液b中滴加200mL0.75mol⋅L−1的NaOH溶液，能得到D．这种铁的氧化物化学式为F11.（25-26高一下·重庆·阶段检测）现有由Fe2Ox和FeOH3A．2.2 B．2.4 C．2.6 D．2.812.（25-26高一上·内蒙古赤峰·期末）将一定质量的Fe和Fe3O4混合固体粉末溶于100mL1.0mol/L稀盐酸，恰好完全反应，生成标准状况下224mLH2，向反应后的溶液中加入KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。则下列说法不正确的是A．反应后溶液中不含有Fe3+B．Fe3O4与稀盐酸发生非氧化还原反应C．n(Fe)：n(Fe3O4)=2：1D．混合固体中m(Fe)=0.56g13.（25-26高一上·天津滨海新区·期末）6gFe和Fe2O3的混合物，加入150mL足量的稀硫酸，在标准状况下收集到1.12LH2，向反应后的溶液中滴加KSCN溶液不变红。为中和过量的稀硫酸，并使Fe元素全部转化为Fe(OH)2沉淀，恰好消耗了200mL3mol·L-1的NaOH溶液，则该稀H2SO4的物质的量浓度为A．2.25mol·L-1 B．2mol·L-1 C．3mol·L-1 D．0.6mol·L-114.（25-26高一上·甘肃·阶段检测）下列有关铁元素的代表物描述错误的是选项代表物部分性质描述AFe在纯氧中燃烧生成FeBFe红褐色固体，难溶于水CFe红棕色粉末，制作油漆的红色颜料DFeCl其水溶液不能与氯气反应A．A B．B C．C D．D15.（25-26高一上·山东青岛·期中）下列关于FeOHA．FeOHB．FeOHC．用滤纸可以分离FeOH3胶体与D．将NaOH溶液滴入煮沸的饱和FeCl3溶液制得Fe16.（25-26高一上·浙江杭州·期末）实验室用如图装置来制取Fe(OH)A．组装好仪器后，实验操作的第一步是向装置中加入对应的试剂B．引发B中产生Fe(OH)C．从反应开始至关闭K时，C中集气瓶收集到的气体是纯净的氢气D．打开B中瓶塞，可看到B中白色沉淀迅速变为红褐色沉淀17.（25-26高一上·安徽合肥·期末）化学实验经常出现丰富多彩的奇妙现象。下列说法错误的是A．常温下向酸性KMnO4溶液中滴加FeClB．将坩埚中的钠加热，可以看到钠先熔化，然后与氧气剧烈反应，发出黄色火焰，生成淡黄色固体C．向FeCl2溶液中滴入NaOHD．向紫色石蕊溶液中通入Cl218.（25-26高一上·云南红河·阶段检测）根据下列实验操作和现象所得到的结论错误的是