2020版新一线高考化学（鲁科版）一轮复习教学案：第1部分第2章第5节铁及其化合物


第5节　铁及其化合物
考纲定位
核心素养
1.掌握铁的主要性质及应用。
2.掌握铁的重要化合物的主要性质及应用。
3.了解铁及其重要化合物的制备方法。
4.了解Fe2＋、Fe3＋的检验方法。
1.宏观辨识——认识铁及其化合物的性质及应用，能以“铁三角”转化关系理解变价元素的转化条件。
2.科学探究——能提出有价值的Fe(OH)2的制备方案，并进行实验探究。
3.科学态度——利用铁及其化合物的性质，科学认识铁及其化合物的分离、提纯和制备工艺流程，同时具有严谨求实的科学态度和崇尚真理的意识。
考点一| 铁的单质、氧化物及氢氧化物

1．铁的位置、存在和物理性质

2．化学性质
铁单质性质活泼，有较强的还原性。
(1)与非金属单质的反应

Fe与S反应：Fe＋SFeS。
(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：
3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。
(3)与酸的反应
①与非氧化性酸反应的离子方程式：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
②与氧化性酸反应：遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化，与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应无H2产生。
(4)与某些盐溶液的反应
①与CuSO4溶液反应的离子方程式：Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋。
②与FeCl3溶液反应的离子方程式：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。
提醒：(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，Fe与Cl2反应生成FeCl3，而Fe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；(3)铁与硫蒸气反应生成的是FeS而不是Fe2S3；铁与碘蒸气反应生成的是FeI2而不是FeI3。
3．铁的三种典型氧化物
(1)物理性质
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗称
—
铁红
磁性氧化铁
色态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
溶解性
难溶于水
难溶于水
难溶于水
铁的价态
＋2价
＋3价
＋2价、＋3价
(2)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。
②FeO不稳定，在空气中受热生成Fe3O4，其方程式为
6FeO＋O22Fe3O4。
提醒：(1)Fe3O4的组成可用氧化物的形式表示为FeO·Fe2O3，即有的铁显＋2价，的铁显＋3价；(2)Fe3O4与一般酸反应生成两种盐，Fe3O4与稀硝酸反应生成一种盐[Fe(NO3)3]。
4．铁的氢氧化物的性质与制备

Fe(OH)2
Fe(OH)3
颜色
状态
白色固体
红褐色固体
与H＋
反应
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
受热
分解
—
2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O
制法
可溶性亚铁盐与碱溶液反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
可溶性铁盐与碱溶液反应：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
二者
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，反应方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3

1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)FeS、FeCl2、FeCl3均可以通过单质化合得到。(　　)
(2)铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分为Fe2O3·xH2O。(　　)
(3)常温下，用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸。(　　)
(4)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2。
(　　)
(5)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。(　　)
答案：(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×
2．铁有＋2、＋3价两种价态，单质铁与________(填下列编号，下同)反应时只生成＋3价铁；与________反应时只生成＋2价铁；与________反应时既生成＋2价铁也生成＋3价铁。
所选试剂：①Cl2　②O2　③H2O(g)　④S　⑤盐酸
⑥稀硝酸(足量)　⑦稀硫酸　⑧CuSO4溶液　⑨FeCl2溶液　⑩FeCl3溶液
答案：①⑥　④⑤⑦⑧⑩　②③

考法1　铁的单质、氧化物及其氢氧化物的性质及制备
1．(2019·望都模拟)“秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影。同是由黏土烧制的砖瓦，有的是黑色的，有的却是红色的，你猜测其中的原因可能是 (　　)
A．土壤中含有铁粉、二氧化锰等
B．黑砖瓦是煅烧过程中附着了炭黑，红砖瓦则是添加了红色耐高温染料
C．土壤中含有的铜元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色CuO和红色Cu
D．土壤中含有的铁元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色Fe3O4或FeO和红色Fe2O3
D　[A项，土壤中不含铁粉；B项，黑砖瓦中含有C、Fe3O4、FeO等，红砖瓦含有Fe2O3；C项，煅烧生成Cu2O红色物质，不是Cu。]
2．下列有关铁元素的叙述中正确的是(　　)
A．Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH)2