2018年高考化学复习讲义必修1：铁及其化合物

铁及其化合物一、铁及其重要化合物的性质1．铁的性质 (1)物理性质铁具有导电、导热和延展性，具有能被磁铁吸引的特性。

(2)化学性质铁单质性质活泼，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： a ．与O 2的反应：常温：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为Fe 2O 3。

点燃：3Fe ＋2O 2=====点燃Fe 3O 4。

b ．与Cl 2的反应：2Fe ＋3Cl 2=====点燃2FeCl 3。

c ．与S 的反应：Fe ＋S=====△FeS 。

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 ＋4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4＋4H 2。

③与酸的反应：a ．与非氧化性酸反应的离子方程式：Fe ＋2H ＋===Fe 2＋＋H 2↑。

b ．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，但无H 2产生。

④与某些盐溶液的反应：a ．与CuSO 4溶液反应的离子方程式：Fe ＋Cu 2＋===Fe 2＋＋Cu 。

b ．与FeCl 3溶液反应的离子方程式：Fe ＋2Fe 3＋===3Fe 2＋。

2．铁的氧化物和氢氧化物3423态为＋83价。

在发生氧化还原反应时，对应价态的铁参与相关反应，如Fe 3O 4与HNO 3反应时只有＋2价铁被氧化。

【互动思考】1．FeCl 3、FeCl 2和Fe(OH)3是否都可以通过化合反应制取？若能，写出其对应的化学方程式。

答案 都可以。

2Fe ＋3Cl 2=====点燃2FeCl 3 2FeCl 3＋Fe===3FeCl 24Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O===4Fe(OH)3 2．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×” (1)用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸( )(2)将一定量的铁、铜的混合物加入到100 mL 0.1 mol·L －1的FeCl 3溶液中，充分反应后，溶液中有固体剩余，则剩余的固体中一定含有铜，可能含有铁( )(3)Fe 分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同( ) (4)氢氧化铁与HI 溶液仅发生中和反应( )(5)FeCl 3溶液与KSCN 溶液反应的离子方程式为：Fe 3＋＋3SCN －===Fe(SCN)3( )答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)√ 3．写出下列反应的化学方程式： (1)FeO 与稀硝酸反应的化学方程式：________________________________________________________________________(2)FeO、Fe2O3分别与HI溶液反应的化学方程式：______________________________________________________ _。

答案(1)3FeO＋10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O(2)FeO＋2HI===FeI2＋H2O Fe2O3＋6HI===2FeI2＋I2＋3H2O1．(2014·北京理综，7)下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是()。

A．K B．NaC．Fe D．Al解析D项，Al易被空气中氧气氧化成一层致密的氧化膜，阻止内部金属继续被氧化，正确。

K、Na、Fe表面形成的氧化膜比较疏松，不能保护内部金属，A、B、C错误。

答案 D2．(2014·山东理综，9)等质量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出NO物质的量最多的是()。

A．FeO B. Fe2O3 C. FeSO4D．Fe3O4解析Fe2O3不具有还原性，与稀HNO3反应不生成NO，另外三种等质量的物质中，含Fe2＋物质的量越多，与稀HNO3反应失去的电子越多。

根据得失电子守恒，则生成NO的物质的量越多，经计算比较等质量的FeO、FeSO4、Fe3O4中FeO含有Fe2＋物质的量最多，故选A。

答案 A3．(2013·天津理综，9)FeCl3在现代工业生产中应用广泛。

某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3，再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。

Ⅰ.经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。

他们设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下：①检验装置的气密性；②通入干燥的Cl2，赶尽装置中的空气；③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成；④……⑤体系冷却后，停止通入Cl2，并用干燥的N2赶尽Cl2，将收集器密封。

请回答下列问题：(1)装置A中反应的化学方程式为_______________________________________________________________________ _。

(2)第③步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管A右端。

要使沉积的FeCl3进入收集器，第④步操作是_______________________________________________________________________ _。

(3)操作步骤中，为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号)____________。

(4)装置B中冷水浴的作用为_______________________________________________________________________ _；装置C的名称为________；装置D中FeCl2全部反应后，因失去吸收Cl2的作用而失效，写出检验FeCl2是否失效的试剂：_______________________________________________________________________ _。

(5)在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂。

Ⅱ.该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S，得到单质硫；过滤后，再以石墨为电极，在一定条件下电解滤液。

(6)FeCl3与H2S反应的离子方程式为____________________________。

解析(1)装置A中Fe在加热条件下与Cl2反应生成FeCl3：2Fe＋3Cl2=====△2FeCl3。

(2)根据题目信息可知，加热时FeCl3固体易升华，所以沉积在装置A右端的FeCl3经加热使其变为气体而进入收集器。

(3)要防止FeCl3潮解，则装置中不能存在水蒸气，从实验步骤表述中分析，②⑤都涉及“干燥”，其目的都是防止FeCl3潮解。

(4)进入收集器的FeCl3为气体，经装置B中的冷水冷却后而沉积下来，便于收集产品。

Fe2＋的检验可用K3Fe(CN)6]溶液，Fe2＋与K3Fe(CN)6]溶液反应生成蓝色沉淀。

(5)由于尾气中含有未反应的有毒气体氯气，可用盛有NaOH溶液的装置吸收，并将导管插入液面下。

(6)Fe3＋具有氧化性，H2S具有还原性，二者发生氧化还原反应：2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋。

答案(1)2Fe＋3Cl2=====△2FeCl3(2)在沉积的FeCl3固体下方加热(3)②⑤(4)冷却，使FeCl3沉积，便于收集产品干燥管K3Fe(CN)6]溶液(5)(6)2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋【考向揭示】由以上题组训练，可得出本考点的常见命题方向有：1．铁及其化合物的性质及应用2．有关铁及其化合物的实验探究二、Fe2＋和Fe3＋的性质及其检验方法1．Fe2＋、Fe3＋的性质(1)Fe2＋的氧化性和还原性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：Fe2＋遇Br2、Cl2、H2O2、NO－3(H＋)等均表现还原性。

(2)Fe3＋的氧化性Fe3＋处于铁的高价态，只有氧化性，如：它能氧化Fe、Cu、HI、H2S等。

(3)Fe2＋与Fe3＋的相互转化Fe2＋①Cl2、②NO－3＋③Fe、④CuFe3＋用离子方程式表示其转化关系：①2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；②3Fe2＋＋4H＋＋NO－3===3Fe3＋＋2H2O＋NO↑；③2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；④Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋。

2．Fe2＋、Fe3＋的检验方法(1)直接观察颜色Fe2＋溶液呈浅绿色，Fe3＋溶液呈棕黄色。

(2)利用显色反应(形成络离子)(3)利用铁的氢氧化物的颜色(4)利用Fe3＋的氧化性(5)利用Fe2＋的还原性3．“铁三角”及其重要应用(1)“铁三角”中的转化关系(2)重要应用①判断离子共存：Fe2＋与NO－3(H＋)、ClO－、MnO－4(H＋)，Fe3＋与S2－、I－、HS－、SO2－3在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存。

②盐溶液的保存。

a．含Fe2＋的溶液：加入少量铁粉(或铁钉、铁屑)，防止Fe2＋被氧化；加入少量相应的酸，防止Fe2＋水解Fe(NO3)2例外]。

b．含Fe3＋的溶液：加入少量相应的酸，防止Fe3＋水解。

【互动思考】1．为了验证Fe3＋的性质，某化学兴趣小组设计了下图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是________。

答案③④2．如何除去括号中的杂质(1)Fe2＋(Fe3＋)：________________；(2)FeCl3(FeCl2)：________________；(3)FeCl2(CuCl2)：________________；(4)Fe(Al)：________________；(5)Fe2O3(Al2O3、SiO2)：________________。

答案(1)加过量铁粉过滤(2)加氯水或H2O2(3)加过量铁粉过滤(4)加过量强碱溶液过滤(5)加过量强碱溶液过滤1．(2014·重庆理综，4)茶叶中铁元素的检验可经以下四个步骤完成，各步骤中选用的实验用品不能都用到的是()。

A．将茶叶灼烧灰化，选用①、②和⑨B．用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释，选用④、⑥和⑦C．过滤得到滤液，选用④、⑤和⑦D．检验滤液中的Fe3＋，选用③、⑧和⑩解析A项，灼烧在坩埚内进行，另外还用到酒精灯和泥三角，正确；B项，溶解、稀释用到烧杯和玻璃棒，错误；C项，过滤使用漏斗、烧杯、玻璃棒，正确；D项，检验Fe3＋应选用KSCN溶液，用胶头滴管取用试剂，在试管内进行反应，检验，正确。

答案 B2．(2014·北京西城期末)用黄色的FeCl3溶液分别进行下列实验，解释或结论不解析 向黄色的FeCl 3溶液中加入FeCl 3固体，溶液浓度增大，溶液黄色变深，但FeCl 3的水解程度变小，A 错误；往黄色的FeCl 3溶液中加入等体积水，溶液被稀释，FeCl 3的水解程度增大，c (Fe 3＋)变小，溶液颜色变浅，B 正确；在黄色的FeCl 3溶液中加入足量Fe 粉，发生反应2Fe 3＋＋Fe===3Fe 2＋，溶液颜色变成浅绿色，C 正确；水解反应是吸热反应，将FeCl 3溶液微热可促进FeCl 3的水解程度向正方向进行，溶液变成红褐色，D 正确。