2023届高中化学一轮复习课件：铁及其重要化合物

这是一份2023届高中化学一轮复习课件：铁及其重要化合物，共54页。PPT课件主要包含了第四周期第Ⅷ族，银白色，磁性氧化铁，红棕色粉末，＋2价，＋3价，Fe3O4，白色固体，红褐色固体，还原性等内容，欢迎下载使用。

[高考评价要求]1．结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解铁及其重要化合物的主要性质，了解这些物质在生产、生活中的应用。2．结合实例认识铁及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
考点　铁的单质、氧化物和氢氧化物
(2)物理性质纯铁具有_______的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。
(3)化学性质铁的性质活泼，有较强的还原性，主要被氧化为＋2价和＋3价，但纯铁有很强的抗腐蚀能力。①Fe与Cl2、S反应的化学方程式：______________________________；_____________________。②Fe与水蒸气反应的化学方程式：____________________________。
③Fe与氧化性酸(如HNO3)的反应(写离子方程式，下同)　Fe与过量稀硝酸的反应：__________________________________________；Fe与少量稀硝酸的反应：__________________________________________。④Fe与FeCl3溶液的反应：___________________。
①铁分别与氯气和盐酸反应所得的产物中铁元素的价态不同，铁与氯气反应无论用量多少都生成FeCl3，而铁与盐酸反应生成FeCl2。②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。
2．铁的氧化物(1)物理性质
(2)化学性质①FeO不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化成_______ 。　②FeO、Fe2O3、Fe3O4与H＋(稀硫酸、盐酸)反应的离子方程式分别为FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O；Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；__________________________________________。③FeO与稀硝酸反应的化学方程式为_________________________________________________。④FeO、Fe2O3与氢碘酸反应的化学方程式分别为________________________；Fe2O3＋6HI===2FeI2＋I2＋3H2O。
Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O
3FeO＋10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O
FeO＋2HI===FeI2＋H2O
3．铁的氢氧化物(是离子反应的写离子方程式)
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
题组一　铁及其化合物的性质与应用1．春秋初年，我国已掌握了冶铁技术。下列有关铁的化学反应的叙述正确的是(　　)A．室温下，过量Fe与浓硝酸反应生成Fe(NO3)2B．加热时，过量Fe与氯气反应生成FeCl2C．高温下，铁与水蒸气反应有Fe3O4生成D．高温下，铁粉与氧化铝粉末反应生成单质铝
2．关于铁的三种氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)的下列叙述正确的是(　　)A．铁的三种氧化物中铁元素的化合价完全相同B．都是碱性氧化物，都能与盐酸反应生成氯化铁和水C．氧化亚铁可应用于瓷器制作中使釉呈绿色D．四氧化三铁中铁元素有＋2价和＋3价，它是一种混合物
3．将铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣，上述沉淀和残渣分别是(　　)A．Fe(OH)3　Fe2O3B．Fe(OH)2　Fe2O3C．Fe(OH)2　Fe(OH)3D．Fe(OH)2　Fe3O4
题组二　氢氧化亚铁的制备4．(2022·哈尔滨高三模拟)下列各图示中不能较长时间看到 Fe(OH)2白色沉淀的是(　　)
5．(2022·淄博高三模拟)如图所示，此装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6 ml·L－1的硫酸，其他试剂任选。填写下列空白：(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中圆底烧瓶内应预先加入的药品是________。A中发生反应的离子方程式为____________________________。
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(2)实验开始时先将止水夹a________(填“打开”或“关闭”)。(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程：___________________________________________________________________________。
待A中反应一段时间后关闭止水夹a，产生的H2将FeSO4溶液压入B中进行反应
(4)实验完毕，打开b处止水夹，放入一部分空气，此时B中发生反应的化学方程式为_______________________________________。
防止Fe(OH)2被氧化的方法(1)将用于配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除水中溶解的氧气。(2)将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入试管的亚铁盐溶液底部，并慢慢挤出NaOH溶液。(3)在亚铁盐溶液上面充入保护气，如H2、N2、稀有气体等。(4)在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。(5)用Fe作为阳极，石墨作为阴极，电解NaOH溶液，在溶液上面加苯、汽油等保护层，利用新产生的Fe2＋与溶液中的OH－反应制取Fe(OH)2。
考点　铁及其化合物的转化关系和应用
1．铁及其化合物的相互转化——“铁三角”
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
②易水解Fe(OH)2是弱碱，含Fe2＋的盐(如硫酸亚铁)溶液呈酸性。配制保存硫酸亚铁溶液时常加少量_________抑制Fe2＋的水解，加少量_________防止Fe2＋被氧化。
(2)铁盐①氧化性：含有Fe3＋的溶液呈棕黄色，Fe3＋处于铁元素的高价态，遇Fe、Cu、HI、H2S等均表现_________。Fe3＋可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式为____________________________________。向FeCl3溶液中滴入淀粉KI溶液，溶液变蓝，反应的离子方程式为___________________________。
2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋
2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋
b．利用Fe3＋易水解的性质，工业上常用调节pH的方法除去溶液中的铁离子。
c．利用Fe3＋易水解的性质，实验室配制氯化铁溶液时，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。
2．Fe2＋、Fe3＋的检验(1)用KSCN溶液和氯水
3．Fe2＋、Fe3＋的除杂
题组一　Fe2＋ 和Fe3＋的检验1．要证明某溶液中不含Fe3＋，而可能含有Fe2＋，进行如下实验操作时，最佳顺序为(　　)①加入足量氯水　②加入足量酸性KMnO4溶液③加入少量NH4SCN溶液A．①③ B．③② C．③① D．①②③
2．在铁粉与水蒸气反应后的残留固体X中，加入足量的稀硫酸，充分反应后得到溶液Y。下列说法正确的是(　　)A．若X中含有铁，则反应时一定有气泡B．若向Y中滴入KSCN溶液显红色，则X中无铁C．Y一定能使高锰酸钾溶液褪色D．Y中滴入NaOH溶液，一定有沉淀产生
3．某化学实验小组探究Fe2＋和Fe3＋性质时，发现往FeCl2和KSCN的混合溶液中滴加氯水，溶液变成红色，但当氯水过量时，红色却会褪去。为此，他们设计如图装置进一步探究。
已知：①X为NaClO溶液，Y为FeCl3和KSCN的混合溶液；②持续缓慢滴入NaClO溶液至过量的过程中，圆底烧瓶中红色变浅，有大量气泡产生；饱和Ca(OH)2溶液变浑浊。根据实验现象推测，下列说法不正确的是(　　)A．烧瓶中还可能产生红褐色沉淀B．烧瓶中产生的气体中一定含有SO2C．多孔陶瓷的作用是增大气体与溶液的接触面积D．KSCN中硫元素、氮元素被氧化
题组二　含铁物质的除杂问题4．下列除杂的操作不正确的是(　　)A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入MgO充分反应后过滤B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤D．CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反应后过滤
5．Fe2＋、Fe3＋、Zn2＋较完全地形成氢氧化物沉淀的pH分别为6.7、3.7、4.6。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2＋、Fe3＋杂质离子，为除去这些离子制得纯净的 ZnSO4 溶液，应加入的试剂是(　　)A．NaOH溶液　　　　　　B．氨水C．KMnO4、ZnCO3 D．H2O2、ZnO
题组三　铁及其化合物的有关计算6．(2022·河南高三联考)8.34 g FeSO4·7H2O(相对分子质量：278)样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。下列说法不正确的是(　　)
7．为确定Fe2O3和Cu混合物的组成(假设混合均匀)，某兴趣小组称取五份不同质量的样品，分别投入30.0 mL某浓度的稀硫酸中。充分反应后，每组样品剩余固体的质量与原样品质量的关系如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A．各组样品均发生反应：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋B．1.76 g样品充分反应后，溶液中一定存在Fe2＋和Cu2＋，一定不存在Fe3＋C．该混合物中n(Fe2O3)∶n(Cu)＝1∶3D．稀硫酸的浓度为3.00 ml·L－1
1．(2021·新高考广东卷)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是(　　)A．a可与e反应生成bB．b既可被氧化，也可被还原C．可将e加入浓碱液中制得d的胶体D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
2．(双选)下列有关物质性质的叙述错误的是(　　)A．FeO粉末在空气中受热，迅速被氧化成Fe3O4B．将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2C．室温下，Fe与浓H2SO4反应生成FeSO4D．铁粉与氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨
4．(2021·新高考海南卷)无水FeCl3常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了如下流程，以废铁屑(含有少量碳和SiO2杂质)为原料制备无水FeCl3(s)。已知：氯化亚砜( )熔点－101 ℃，沸点 76 ℃，易水解。
回答问题：(1)操作①是过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和________。
(2)为避免引入新的杂质，试剂B可以选用________(填编号)。A．KMnO4溶液　　　　　　B．氯水C．溴水 D．H2O2溶液
(3)操作②是蒸发结晶，加热的同时通入HCl(g)的目的是____________________。
(4)取少量D晶体，溶于水并滴加KSCN溶液，现象是_______________。
(5)反应D→E的化学方程式为___________________________________________________。
(6)由D转化成E的过程中可能产生少量亚铁盐，写出一种可能的还原剂：________，并设计实验验证是该还原剂将Fe3＋还原：_______________________________________________________________。解析：D→E反应中生成的二氧化硫可能将氯化铁还原为氯化亚铁；若二氧化硫是还原剂，则氧化产物为硫酸盐，故若加盐酸酸化，再加BaCl2溶液，产生白色沉淀，则二氧化硫将Fe3＋还原。　
先加盐酸酸化，再加BaCl2溶液，产生白色沉淀，则SO2将Fe3＋还原
5．(2018·高考全国卷Ⅱ)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图。某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物，按如图所示装置进行实验。(1)通入氮气的目的是___________________________________________。
隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置
(2)实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊，装置E中固体变为红色，由此判断热分解产物中一定含有________、________。
(3)为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是____________________________________________________。
先熄灭装置A、E两处的
酒精灯，冷却后停止通入氮气