第10讲 铁及其重要化合物（课件）-2024年高考化学一轮复习（新教材新高考）

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1、全面、系统复习回顾基本知识。了解知识规律的来龙去脉，透彻理解概念的内涵外延，让学生经历教材由薄变厚的过程。要正确理解基础，不是会做几个简单题就叫基础扎实。对于一轮复习，基础就是像盖房子一样，需要着力做好两件大事：一是夯实地基，二是打好框架。2、扎实训练学科基本技能、理解感悟学科基本方法。一轮复习，要以教材为本，全面细致的回顾课本知识，让学生树立“教材是最好的复习资料”的观点，先引导学生对教材中所涉及的每个知识点进行重新梳理，对教材中的概念、定理、定律进一步强化理解。3、培养学生积极的学习态度、良好的复习习惯和运用科学思维方法、分析解决问题的能力。落实解题的三重境界：一是“解”，解决问题。二是“思”，总结解题经验和方法。三是“归”，回归到高考能力要求上去。解题上强化学生落实三个字：慢（审题），快（书写），全（要点全面，答题步骤规范）。     4、有计划、有步骤、有措施地指导学生补齐短板。高三复习要突出重点，切忌主次不分，无的放矢。要在“精讲”上下足功夫。抓住学情，讲难点、重点、易混点、薄弱点；讲思路、技巧、规范；讲到关键处，讲到点子上，讲到学生心里去。
第10讲 铁及其重要化合物
知识梳理 题型归纳
考点要求考题统计考情分析物质的组成、性质、分类2023**卷**题，**分2022**卷**题，**分2021**卷**题，**分……传统文化中的性质与变化2023**卷**题，**分2022**卷**题，**分2021**卷**题，**分
（1）存在：主要以化合态（陨石除外）的形式存在，在地壳中的含量居第四位，铁矿石有赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、菱铁矿（FeCO3）、黄铁矿（FeS2）等。
（2）位置：铁位于元素周期表中第4周期Ⅷ族，是一种应用最广泛的过渡金属元素；铁元素是一种典型的变价金属元素。
银白色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被磁铁吸引。
铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。
（1）与非金属单质的反应
常温：铁在潮湿的空气中被腐蚀生成铁锈，其主要成分为Fe2O3。
（4）与某些盐溶液反应
②与FeCl3溶液反应的离子方程式：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋。
①与CuSO4溶液反应的离子方程式：Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu。
②Fe与Cl2反应无论用量多少都生成FeCl3，而Fe与盐酸反应生成FeCl2。
③铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。
④铁与一般氧化剂(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＋。
①在电化学中铁作负极时电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋。
（1）原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石。
知识点2 铁的重要化合物
1）铁的氧化物物理性质
2）铁的氧化物化学性质
①FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应的离子方程式为
FeO＋2H＋= Fe2＋＋H2O
Fe2O3＋6H＋= 2Fe3＋＋3H2O
Fe3O4＋8H＋= 2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O
②Fe3O4分别与HNO3和HI反应的离子方程式为
3Fe3O4＋28H＋＋NO3-=9Fe3＋＋NO↑＋14H2O
Fe3O4＋8H＋＋2I－=3Fe2＋＋I2＋4H2O
③FeO与HNO3反应时，除考虑与H＋的反应外，还要考虑Fe2＋被HNO3氧化成Fe3＋。
3FeO＋6H＋＋NO3-=3Fe3＋＋NO↑＋3H2O
④Fe2O3与HI反应时，除考虑与H＋的反应外，还要考虑Fe3＋被I-还原成Fe2＋
Fe2O3＋6H＋＋2I－=2Fe2＋＋I2＋3H2O
⑤高温时,都能被C、CO、Al等还原剂还原,生成单质铁
1)Fe(OH)2是白色絮状物，易被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3，颜色由白色变为灰绿色，最后变为红褐色，方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。
3)二者之间的关系：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灰绿色，最后变成红褐色，化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。
②Fe(OH)3与氢碘酸(HI)反应不是发生中和反应生成盐和水，而是发生氧化还原反应2Fe(OH)3＋6HI=2FeI2＋I2＋6H2O。
①Fe(OH)2与硝酸反应不是发生中和反应生成盐和水，而是发生氧化还原反应3Fe(OH)2＋10HNO3=3Fe(NO3)3＋NO↑＋8H2O。
注意：空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，防止Fe(OH)2氧化的方法：
（1）可溶性亚铁盐与强碱或氨水反应：Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓或Fe2＋＋2NH3·H2O=Fe(OH)2↓+2NH4+。
A.将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶液中的氧气。
B.将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入盛有亚铁盐溶液的试管底部，并慢慢挤出NaOH溶液。
C.在亚铁盐溶液上面充入保护气，如H2、N2、稀有气体等。
D.在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。
E.常见的制备Fe(OH)2的装置：
说明：①②原理一样，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中；③中液面加苯阻止了空气进入；④中阳极为铁，阴极为石墨，利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀。
（2）可溶性铁盐与强碱或氨水反应：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓或Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+。
例1．（2023·江苏徐州·统考三模）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．Fe2O3能与盐酸反应，可用于制作红色颜料B．FeCl3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．FeS难溶于水，可用于除去废水中的Cu2+
考向1 考查铁及其重要化合物的性质与应用
【变式训练2】（2023·上海黄浦·统考二模）把铁条放入盛有过量稀硫酸的试管中，下列改变不能加快氢气产生速率的是A．改铁条为镁条 B．滴加少量CuSO4溶液C．改稀硫酸为98%的硫酸 D．升高溶液的温度
考向2 考查氢氧化亚铁的制备
回答下列问题：(1)仪器a的名称是_______，B中长玻璃管的作用是_______。(2)装置A中金属离子的检验方法是_______。(3)步骤 Ⅲ 装置B中的现象是_______，其发生反应的化学方程式为_______。
【答案】(1)恒压滴液漏斗 平衡气压，辅助排出装置B中的空气(2)取少量装置A烧瓶中的液体于洁净试管中，滴加几滴KSCN溶液，无红色出现，再滴加H2O2，溶液变为红色，则证明存在Fe2+(3)白色沉淀逐渐变为灰绿色，最后变为红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
考向3 考查铁及其化合物的有关计算
【变式训练2】（2022·浙江舟山·浙江省普陀中学校考模拟预测）取48.0gFe2O3，一定温度下加热，残留固体47.36g。将该剩余固体溶于足量盐酸，此过程没有气体产生；所得溶液中再加入足量KI溶液。请计算：(1)生成I2的物质的量_____。(2)若分解产物为Fe3O4，求Fe2O3的分解率_____。
【答案】(1)0.26ml (2)40%
1.Fe2＋的氧化性和还原性
知识点1 亚铁盐的性质及应用
①含有Fe2＋的溶液呈浅绿色，Fe2＋处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以还原性为主，如：遇Br2、Cl2、H2O2、NO3-(H＋)等均表现为还原性。
②Fe2＋的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O。
③向FeSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液褪色。反应的离子方程式：MnO4-＋5Fe2＋＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。
Fe(OH)2是弱碱，含Fe2＋的盐(如硫酸亚铁)溶液呈酸性。配制硫酸亚铁溶液时常加少量硫酸抑制Fe2＋的水解，加少量铁屑防止Fe2＋被氧化。
1.氧化性：含有Fe3＋的溶液呈棕黄色，Fe3＋处于铁的高价态，遇Fe、Cu、HI、H2S、SO32-等均表现为氧化性。
知识点2 铁盐的性质及应用
①Fe3＋与S2－、I－、HS－、SO32-等具有较强还原性的离子不能大量共存。
②Fe3＋可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu=Cu2＋＋2Fe2＋。
Fe(OH)3是很弱的碱，且溶度积很小，因而Fe3＋极易水解，只能存在于酸性较强的溶液中。
②利用Fe3＋易水解的性质，工业上常用调节pH方法除去溶液中的铁离子。
③利用Fe3＋易水解的性质，实验室配制氯化铁溶液，通常将氯化铁固体先溶于较浓的盐酸中，然后再稀释至所需浓度。
④Fe3＋与HCO3-、[Al(OH)4]－、CO32-、ClO－等水解呈碱性的离子不能大量共存。
含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN时变成血红色，含有Fe3＋的盐溶液遇到酚类物质时变成紫色。
知识点3 Fe2＋和Fe3＋的检验
3.混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验
【易错提醒】检验Fe2＋和Fe3＋时的注意事项
(1)检验Fe2＋时不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能将加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水能氧化SCN－)，检验Fe2＋最好用K3[Fe(CN)6]溶液。
(2)Fe3＋、Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋(Cl－能还原酸性KMnO4，有干扰)。
知识点4 “铁三角”的转化关系及其应用
①Fe2＋与NO3-(H＋)、ClO－、MnO4-(H＋)发生氧化还原反应，不能大量共存；
②Fe3＋与S2－、I－、SO32-发生氧化还原反应，不能大量共存；
③Fe2＋、Fe3＋与HCO3-、CO32-等水解相互促进生成沉淀，不能大量共存。
(3)盐溶液的配制与保存
(5)铁及其化合物的转化关系——铁的价类二维图
1)横向变化体现了同价态不同物质类别(氧化物、盐、碱)之间的转化：
①碱性氧化物(Fe2O3、FeO)都能溶于酸(H＋)转化为盐；
②Fe2＋、Fe3＋与碱(OH－)反应生成对应的碱；
③难溶性的碱易分解生成对应的氧化物，但难溶性的碱性氧化物一般不与水反应生成对应的碱。
2）纵向变化体现不同价态同物质类别之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。
3)斜向变化体现不同价态、不同物质类别之间的转化，主要体现物质的氧化性和还原性。
考向1 考查Fe2＋、Fe3＋ 的性质及其检验
考向2 考查“铁三角”的转化及应用
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考向3 实验探究铁及其重要化合物的转化关系
【变式训练】（2023·北京西城·统考二模）探究Cu与Fe(NO3)3溶液的反应，进行如下实验。实验①：向10mL0.2ml/LFe(NO3)3溶液(pH≈1)中加入0.1gCu粉，振荡后静置，取上层清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀产生。6h后，溶液由棕黄色变为蓝绿色。实验过程中未见有气泡产生，溶液的pH几乎不变。实验②：在密闭容器中向10mL0.6ml/LHNO3溶液中加入0.1gCu粉，10h后溶液变为淡蓝色。实验③：在密闭容器中向10mL0.6ml/LHNO3溶液中分别加入0.1gCu粉和0.1gFeSO4固体，0.5h溶液变黄，3h溶液变为黄绿色。
1．（2023·浙江·高考真题）物质的性质决定用途，下列两者对应关系不正确的是A．SO2能使某些色素褪色，可用作漂白剂B．金属钠导热性好，可用作传热介质C．NaClO溶液呈碱性，可用作消毒剂D．Fe2O3呈红色，可用作颜料
2．（2023·上海·统考高考真题）下列物质中，能通过化学氧化法去除石油开采过程中伴生的的是A．氨水B．双氧水C．FeSO4溶液D．NaOH溶液
5．（2022·广东·高考真题）为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3%NaCl溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是A．加入AgNO3溶液产生沉淀B．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现C．加入KSCN溶液无红色出现D．加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成