模块2　主题1　第3讲　铁及其化合物 课件 2025高考化学一轮复习

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1. 了解铁及其重要化合物的主要物理性质。2. 了解铁分别与氧气、水、酸、盐等物质反应的情况。3. 认识Fe3＋和Fe2＋之间的相互转化，了解Fe3＋的检验方法。4. 了解氧化铁与酸反应的情况。5. 了解氢氧化铁、氢氧化亚铁的制备方法，了解氢氧化铁的受热分解。
下图为铁及其化合物之间的转化关系的价类二维图。写出并记住你所不熟悉的那些反应的化学方程式(是离子反应的写离子方程式)。
活动一 铁及其化合物的相互转化
1. 铁与酸的反应。(1) 铁除了能与盐酸反应外，还能与硫酸、硝酸发生反应。请列举铁与硫酸、硝酸发生反应的各种情况。
活动二 铁的重要性质
【答案】 ①常温下，铁在冷的浓硫酸或冷的浓硝酸中钝化；②加热时，铁能溶于浓硫酸或浓硝酸，生成Fe3＋和SO2或Fe3＋和NO2；③铁与稀硝酸反应生成Fe3＋和NO，若Fe过量，又会将Fe3＋还原为Fe2＋；④铁与稀硫酸反应得到Fe2＋和H2。
(2) 常温下，将铁投入浓硫酸或浓硝酸中，铁表面均看不到明显变化。请设计简单的实验证明铁发生了钝化。提供的实验试剂有：铁、浓硝酸、浓硫酸、硫酸铜溶液。
【答案】 将铁从浓硫酸或浓硝酸中取出，小心投入硫酸铜溶液中，没有明显现象，说明铁表面发生了钝化。
2. 铁与水的反应。下图所示的装置可实现铁和水蒸气的反应。(1) 加热湿棉花的目的是什么？
【答案】 提供水蒸气，使之与还原铁粉在高温下发生反应。
(2) B处酒精灯上网罩的作用是什么？实验开始时，应先点燃哪个酒精灯？
【答案】 集中火焰，产生高温；A。
(3) 将产生的气体导入肥皂液中的目的是什么？
【答案】 将产生的气体导入肥皂液中是为了产生气泡，便于点燃验证产物中的气体。
1. 含铁化合物的颜色丰富多彩。请将下列常见的含铁化合物的颜色填入表格中。
活动三 铁的化合物的重要性质和铁的氢氧化物的制备
2. 探究制备Fe(OH)2的方法。(1) 用FeSO4溶液与NaOH溶液反应制备。Fe2＋具有还原性，易被氧气氧化，因此实验中得到Fe(OH)2的关键是防止氧气的干扰。①如何检验FeSO4溶液未被氧化？
【答案】 取少量FeSO4溶液于一支洁净的试管中，加入KSCN溶液，观察是否有血红色物质生成。
②写出向FeSO4溶液中加入NaOH溶液的实验现象，并写出相关反应的化学方程式。③为防止制备过程中氧气的干扰，可以在配制两种溶液以及滴加溶液进行制备时采取哪些措施？
【答案】 产生的白色沉淀迅速成灰绿色，最终变为红褐色。　FeSO4＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋Na2SO4　4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
【答案】 在新制的FeSO4溶液中加入少量铁粉；用煮沸过的蒸馏水配制NaOH溶液或将NaOH溶液煮沸以减少溶解在溶液中的氧气含量；将胶头滴管伸入液面以下滴加溶液。
(2) 在右图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备Fe(OH)2。　第一步：在试管Ⅰ中加入稀硫酸和铁屑，试管Ⅱ中加入NaOH溶液。第二步：塞紧塞子后，打开止水夹。第三步：检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度。第四步：当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹。
①写出检验氢气纯度的操作方法。【答案】 用一支干燥洁净的试管收集试管Ⅱ出口处排出的气体，用拇指堵住试管口，靠近酒精灯火焰，松开拇指，若听到尖锐的爆鸣声，说明氢气不纯，若听到“噗”声，说明氢气已经纯净。②用该方法制备的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，试分析原因。【答案】 试管Ⅰ中反应生成的H2将试管Ⅰ和试管Ⅱ中的空气排出，且外界O2不易进入，Fe(OH)2不易被氧化。
(3) 实验室也可以采用电解硫酸钠溶液的方法制备Fe(OH)2。①采用什么材料作阳极？【答案】 铁②写出电解过程中两极的电极反应式。【答案】 阳极：Fe－2e－===Fe2＋　阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
3. 氢氧化铁的获得与分解。(1) 写出向FeCl3溶液中滴加NaOH溶液时发生反应的离子方程式。【答案】 Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓(2) 将FeCl3溶液加热蒸干，继续加强热，至固体质量不再发生变化，最终所得固体残渣是什么？如果加热的是FeCl2溶液呢？【答案】 氧化铁。加热FeCl2溶液得到的也是氧化铁。
4. Fe3＋和Fe2＋之间的相互转化。请根据信息提示，正确书写下列反应的离子方程式。(1) 向硫酸亚铁溶液中加入适量稀硝酸。
(2) 向氯化亚铁酸性溶液中滴加双氧水。
【答案】 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
(3) 硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4。
【答案】 2Fe2＋＋MnO2＋4H＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O
(4) 向碘化钾溶液中滴加氯化铁溶液，溶液呈棕色。
【答案】 2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋
(5) 将二氧化硫通入硫酸铁溶液中，溶液呈浅绿色。
(6) 将硫化氢通入硫酸铁溶液中，产生浅黄色沉淀。
【答案】 2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋
1 (2023浙江卷)氯化铁是一种重要的盐，下列说法不正确的是(　　)A. 氯化铁属于弱电解质B. 氯化铁溶液可腐蚀覆铜板C. 氯化铁可由铁与氯气反应制得D. 氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体
【解析】 氯化铁是一种盐，属于强电解质，A错误；氯化铁可与铜反应生成可溶性的氯化亚铁和氯化铜，B正确；氯气与铁在点燃条件下可生成氯化铁，C正确；向沸水中滴加饱和氯化铁溶液可生成氢氧化铁胶体，D正确。
2 (2023江苏卷)室温下，探究0.1 ml ·L－1 FeSO4溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的的是(　　)
3 在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液处理和资源回收的过程简述如下：Ⅰ：向废液中投入过量铁屑，充分反应后分离出固体和滤液；Ⅱ：向滤液中加入一定量石灰水，调节溶液pH，同时鼓入足量的空气。已知：常温下，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38。回答下列问题。(1) FeCl3溶液蚀刻铜箔反应的离子方程式为____________________________。
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
(2) 过程Ⅰ加入铁屑的主要作用是_________，分离得到固体的主要成分是____________，从固体中分离出铜需采用的方法是____________________________________。
加过量盐酸充分反应后过滤，
(3) 过程Ⅱ中发生反应的化学方程式为______________________________________________________________________________。(4) 常温下，过程Ⅱ中调节溶液的pH＝5，金属离子浓度为__________________________________________ (列式计算)。　　　　
FeCl2＋Ca(OH)2===
Fe(OH)2↓＋CaCl2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
4 (河北卷)以焙烧黄铁矿FeS2(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝Fe(NH4)Fe(CN)6颜料。工艺流程如下：
回答下列问题。(1) 红渣的主要成分为________(填化学式)，滤渣①的主要成分为________(填化学式)。(2) 黄铁矿研细的目的是___________________________________________________________。(3) 还原过程中，不生成S单质的反应的化学方程式为______________________________________________。
增大固液接触面积，增大反应速率，提
7Fe2(SO4)3＋
FeS2＋8H2O===15FeSO4＋8H2SO4
(4) 工序①的名称为_________________________________，所得母液循环使用。(5) 沉铁工序产生的沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe的化合价为______，氧化工序发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。(6) 若用还原过程得到的滤液制备Fe2O3·xH2O和(NH4)2SO4，所加试剂为________和__________(填化学式，不引入杂质)。
蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤
5 (江苏卷)实验室由炼钢污泥(简称铁泥，主要成分为铁的氧化物)制备软磁性材料α-Fe2O3。其主要实验流程如下：(1) 酸浸。用一定浓度的H2SO4溶液浸取铁泥中的铁元素。若其他条件不变，实验中，采取下列措施能提高铁元素浸出率的有________(填字母)。A. 适当升高酸浸温度B. 适当加快搅拌速度C. 适当缩短酸浸时间
(2) 还原。向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉，使Fe3＋完全转化为Fe2＋。“还原”过程中除生成Fe2＋外，还会生成________(填化学式)；检验Fe3＋是否还原完全的实验操作是__________________________________________________________________。(3) 除杂。向“还原”后的滤液中加入NH4F溶液，使Ca2＋转化为CaF2沉淀除去。若溶液的pH偏低，将会导致CaF2沉淀不完全，其原因是______________________________________________________。[Ksp(CaF2)＝5.3×10－9，Ka(HF) ＝6.3×10－4]
取少量清液，向其中滴加几
滴KSCN溶液，观察溶液颜色是否呈血红色
pH偏低形成HF，导致溶液中F－浓度减小，CaF2沉淀不完全
(4) 沉铁。将提纯后的FeSO4溶液与氨水－NH4HCO3混合溶液反应，生成FeCO3沉淀。①生成FeCO3沉淀的离子方程式为_________________________________________________________________________________________。②设计以FeSO4溶液、氨水－NH4HCO3混合溶液为原料，制备FeCO3的实验方案：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[FeCO3沉淀需“洗涤完全”，Fe(OH)2开始沉淀的pH＝6.5]
在搅拌下向FeSO4溶液中缓慢加入氨水－NH4HCO3混合溶液，控制溶液pH不大于6.5；静置后过滤，所得沉淀用蒸馏水洗涤2～3次；取最后一次洗涤后的滤液，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，不出现白色沉淀