2022届高考化学（人教版）一轮总复习课件：第7讲　铁及其重要化合物

这是一份2022届高考化学（人教版）一轮总复习课件：第7讲　铁及其重要化合物，共60页。PPT课件主要包含了高考备考导航，核心知识梳理，Fe2O3，Fe3O4，FeCO3，FeS2，磁性氧化铁，红棕色，白色固体，红褐色固体等内容，欢迎下载使用。
第7讲　铁及其重要化合物
考试要求：1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解铁单质及其重要化合物的主要性质。2.知道铁及其重要化合物在生产、生活中的应用。3.了解铁及其重要化合物的制备方法。
名师点拨：Fe及其化合物的性质是高考热点之一。高考对本讲知识的考查以工业生产过程为载体，常与离子方程式的书写、电化学知识、实验探究融合在一起综合考查。备考时要抓住“铁三角”之间的转化关系，特别要重视Fe2＋、Fe3＋的鉴别与检验的实验试题，以Fe2＋的还原性、Fe3＋的氧化性为核心的氧化还原知识及离子方程式的书写也是考查的热点，预计今后高考对本讲的考查点基本不变。
考点一　铁单质、氧化物及氢氧化物
考点二　Fe2＋、Fe3＋的转化与检验及铁三角的应用
1．铁单质(1)铁的位置、结构、化合价铁元素是重要的金属元素，在地壳中的含量仅次于氧、硅、铝。
(2)铁的物理性质纯铁具有金属的共性，如具有_______色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被_______吸引的特性。铁在地壳中含量占第4位。
(3)铁的化学性质常温下，铁单质比较活泼，具有较强的_______性。①与非金属单质的反应。
Fe2O3·xH2O　
②与水的反应。常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应的化学方程式为：___________________________。③与酸反应。
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑　
④与某些盐溶液的反应(离子方程式)。与CuSO4溶液：_________________________。与FeCl3溶液：_______________________。
Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu　
Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋　
(4)铁单质的制备方法①工业上利用铁矿石在高炉中炼铁，以赤铁矿为例写出该反应的化学方程式___________________________。②利用铝热反应焊接无缝钢轨，写出以氧化铁和铝粉为铝热剂反应的化学方程式___________________________。(5)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_______。
2Fe2O3·3H2O　
(1)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。铝遇冷的浓硝酸或浓硫酸也会发生钝化。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。(2)Fe与Cl2反应生成FeCl3而不是FeCl2；Fe与S反应生成FeS而不是Fe2S3；Fe与盐酸反应生成FeCl2而不是FeCl3；Fe与I2反应生成FeI2而不是FeI3。
2．铁的氧化物列表对比分析如下：
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O　
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓　
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓　
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3　
(1)在判断铁的化合物与酸反应的产物时，要注意铁在化合物中的价态，利用铁的价态及与其反应的化合物的氧化性或还原性判断发生反应的类型属于复分解反应还是氧化还原反应。(2)成功制备Fe(OH)2的关键Fe(OH)2具有很强的还原性，易被氧化为Fe(OH)3。在实验室中制备Fe(OH)2，并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态，成功的关键有以下两点：①溶液中不含Fe3＋和O2等氧化性物质；②制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。(3)实验室中制备Fe(OH)2常用的三种方法
方法一：有机层覆盖法将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应，如图1所示。
方法二：还原性气体保护法用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀，如图2所示。方法三：电解法用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖苯(或煤油)，如图3所示。
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)常温下，将铁片浸入足量浓硫酸中，铁片不溶解，说明常温下，铁与浓硫酸不发生化学反应。(　　)(2)铁表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化。(　　)(3)Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应。(　　)
(4)浓盐酸与铁屑反应的离子方程式：2Fe＋6H＋══2Fe3＋＋3H2↑。(　　)(5)四氧化三铁和稀盐酸反应的离子方程式为Fe3O4＋8H＋══3Fe3＋＋4H2O。(　　)(6)铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X2)反应的生成物均为FeX3。(　　)(7)向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁。(　　)
(8)Fe2O3不可与水反应得到Fe(OH)3，所以不能通过化合反应制取Fe(OH)3。(　　)(9)用铁作阴极，石墨作阳极，电解NaOH溶液或NaCl溶液，可以制取氢氧化亚铁。(　　)(10)Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH)2Fe(NO3)3>Cu(NO3)2D．原废水中Fe(NO3)3的浓度为2 ml·L－1，Cu(NO3)2的浓度均为1 ml·L－1[答案]　D
[方法技巧]　混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的除去方法(1)除去含Mg2＋的溶液中混有的Fe3＋。向混合溶液中加入Mg、MgO、MgCO3、Mg(OH)2中的任意一种，与Fe3＋水解产生的H＋反应，促进Fe3＋的水解，将Fe3＋转化成Fe(OH)3沉淀而除去，过滤后向溶液中再加入适量相应的酸。(2)除去含Cu2＋的溶液中混有的Fe3＋。向混合溶液中加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3中的任意一种，与Fe3＋水解产生的H＋反应，促进Fe3＋的水解，将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去，过滤后向溶液中再加入适量相应的酸。
(3)除去含Mg2＋的溶液中混有的Fe2＋。先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，然后再按(1)中的方法除去溶液中的Fe3＋。(4)除去含Cu2＋的溶液中混有的Fe2＋。先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，然后再按(2)中的方法除去溶液中的Fe3＋。
(2)(2021·陕西榆林调研)硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法错误的是(　　)A．碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体，可用作净水剂B．该温度下，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大C．可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化D．为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行
[解析]　碱式硫酸铁电离产生Fe3＋，Fe3＋能发生水解反应生成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体具有吸附性，可用作净水剂，故A正确；(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小，所以FeSO4才能与(NH4)2SO4反应生成(NH4)2Fe(SO4)2，B错误；KSCN溶液遇Fe2＋无现象，(NH4)2Fe(SO4)2若被氧化则生成Fe3＋，KSCN溶液遇Fe3＋变红，C正确；NH4HCO3不稳定，受热易分解，所以为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行，D正确。
本讲要点速记：1．特殊的颜色：(1)固体：Fe3O4、FeO——黑色，Fe2O3——红棕色，Fe(OH)3——红褐色(2)溶液：Fe2＋——浅绿色，Fe3＋——黄色
3．必记五反应：(1)Fe＋2FeCl3══3FeCl2(2)Cu＋2FeCl3══CuCl2＋2FeCl2(3)2FeCl2＋Cl2══2FeCl3(4)2Fe3＋＋2I－══I2＋2Fe2＋(5)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O══4Fe(OH)3
4．判断铁与氧化剂反应产物时常出现的错误：(1)铁与硫化合，误认为生成Fe2S3；(2)铁与盐酸反应，误认为生成FeCl3和H2；(3)铁与碘单质化合，误认为生成FeI3；(4)过量铁与稀HNO3反应，误认为生成Fe(NO3)3；(5)铁与FeCl3溶液误认为不反应等。
5．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，溶液呈红色；(2)FeCl3溶液能使紫色石蕊试液呈红色；(3)FeCl3与NaOH溶液反应，生成红褐色沉淀；(4)向FeCl3溶液中通入H2S气体，生成淡黄色沉淀；(5)向FeCl3溶液中加入几滴Na2S溶液，生成淡黄色沉淀，当加入的Na2S溶液过量时，又生成黑色沉淀；(6)向FeCl3溶液中加入过量Fe粉，溶液变成浅绿色；
(7)向FeCl3溶液中加入过量Cu粉，溶液变成蓝绿色；(8)将FeCl3溶液滴入淀粉碘化钾溶液中，溶液变成蓝色。(9)向FeCl3溶液中滴入苯酚溶液，溶液变成紫色；(10)将FeCl3溶液滴入AgNO3溶液中，生成白色沉淀；(11)将FeCl3溶液与NaHCO3溶液混合，放出气体，生成红褐色沉淀；(12)将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，加热生成红褐色Fe(OH)3胶体。