高考化学 一轮复习 金属及其化合物 第10讲 铁及其重要化合物

氧气反应生成铁的水合物：4Fe＋3O2===2Fe2O3，铁 作还原剂起还原作用。
答案：D
2．下列各图示中能较长时间看到 Fe(OH)2 白色沉淀 的是________(填序号)。
解析：因为 Fe(OH)2 在空气中很容易被 O2 氧化为红 褐色的 Fe(OH)3，即 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3， 因此要较长时间看到 Fe(OH)2 白色沉淀，就要排除装置中 的氧气或空气。①、②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；
[易错警示]——判断正误
(1)氢氧化铁与 HI 溶液发生反应的离子方程式为： Fe(OH)3＋3H＋=== Fe3＋＋3H2O。( )
(2)Fe 在一定条件下与水反应生成 H2 和 Fe(OH)3。 ()
(3)Fe3O4 溶于盐酸后加入几滴 KSCN 溶液，溶液显 红色。( )
(4)过量 Fe 与氯气反应生成 FeCl2。( ) (5)用铁粉除去 FeCl3 中的 CuCl2。( ) 答案：(1) × (2)× (3)√ (4)× (5)×
2．重要应用 (1)物质除杂。
主要 物质
FeCl3 Fe2＋
Mg2＋
杂质
FeCl2 Cu2＋ Fe3＋
除杂方法
通入适量氯气、加入氯水或H2O2 加入过量铁粉后过滤 加入MgO或Mg(OH)2调节pH后过 滤
Cu2＋ Fe2O3
Fe2＋ Al2O3
先加入氧化剂(如H2O2)，将Fe2＋ 氧化为Fe3＋，再加入CuO、 aOH)溶液后过 滤
(2)判断离子共存。 ①发生氧化还原反应而不能大量共存。 Fe2＋与强氧化剂不能共存：NO3－(H＋)、ClO－、MnO－ 4 (H＋)。 Fe3＋与强还原剂不能共存：S2－、I－、HS－、SO23－。 ②发生非氧化还原反应不能大量共存。 Fe2＋、Fe3＋与 OH－、HCO3－、CO23－、AlO－ 2 等发生复 分解或水解相互促进不能大量共存。 Fe3＋与 SCN－发生络合反应不能大量共存。
===Fe(OH)2↓
===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
4.亚铁盐和铁盐
(1)亚铁盐。 含有 Fe2＋的溶液呈浅绿色，Fe2＋既有氧化性，又有还 原性，Fe2＋与 Zn、Cl2 反应的离子方程式分别为 Zn＋Fe2 ＋===Zn2＋＋Fe，2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
化学式
FeO
俗名
颜色状态 黑色粉末
溶解性 难溶于水
Fe2O3 铁红
Fe3O4 磁性氧化铁
红棕色粉末 黑色晶体(有磁性)
难溶于水
难溶于水
铁的化合
＋2
＋3
价
稳定性 不稳定
稳定
与 H＋反 FeO＋2H＋ Fe2O3＋6H＋
应的离子 ===Fe2＋＋ ===2Fe3＋＋
方程式 H2O
3H2O
＋2、＋3
稳定 Fe3O4＋8H＋ ===Fe2＋＋2Fe3＋ ＋4H2O
(1)成功关键：①溶液中不含 Fe3＋和 O2 等氧化性物 质。
②制备过程中，保证生成的 Fe(OH)2 在密闭的隔绝空 气的体系中。
(2)制备 Fe(OH)2 时常采用的方法。 ①采用新制备的纯亚铁盐溶液(Fe2＋易被空气中的氧 气氧化成 Fe3＋)；
②将溶解亚铁盐的蒸馏水煮沸(除去溶解的氧气)； ③将碱直接加到亚铁盐溶液的底部[使生成的 Fe(OH)2 与空气隔离]； ④在亚铁盐溶液的液面上加隔氧剂(如加入苯等密度 比水的小而又不溶于水的有机溶剂)。
(2)铁盐。 ①氧化性：含有 Fe3＋的溶液呈棕黄色，Fe3＋具有氧化 性，Fe3＋与 Fe、Cu 反应的离子方程式分别为 2Fe3＋＋ Fe===3Fe2＋，2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。 ②特性：含有 Fe3＋的盐溶液遇到 KSCN 时变成红色。 ③易水解：FeCl3 滴入沸水中的离子方程式：
化为 Fe2＋，滴加 KSCN 溶液后不出现红色；
B 项 ， 铜 粉 与 Fe2(SO4)3 溶 液 发 生 反 应 2Fe3 ＋ ＋ Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，溶液变蓝但不会有黑色固体出现； C 项，FeCl3 与 Cu2＋不反应，制作线路板的原理为 Fe3＋ 能腐蚀铜，发生反应为 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，解 释错误；D 项，常温下，Fe 遇浓 H2SO4 钝化，可用铁桶 盛放浓 H2SO4，正确。
涉及的反应：
Fe3＋＋3SCN－
Fe(SCN)3(红色)；
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
③用 NaOH 溶液检验。
涉及的反应： Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓(红褐色沉淀)； Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色沉淀)； 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
(5)FeCl3 溶液与 KSCN 溶液反应的离子方程式为： Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3↓。( )
(6) FeCl3、FeCl2 和 Fe(OH)3 都可以通过化合反应制 取。( )
答案：(1) × (2) × (3) × (4) √ (5) × (6)√
题组 铁及其化合物的性质和应用
③的原理为铁作阳极产生 Fe2＋，与电解水产生的 OH －结合生成 Fe(OH)2，且液面用汽油保护，能防止空气进 入；⑤中液面加苯阻止了空气进入；④由于带入了空气中 的氧气，能迅速将 Fe(OH)2 氧化，因而不能较长时间看到 白色沉淀。
答案：①②③⑤
制备 Fe(OH)2 的方法与关键 由 于 Fe(OH)2 具 有 很 强 的 还 原 性 ， 易 被 氧 化 为 Fe(OH)3，在实验室中制备 Fe(OH)2，并使 Fe(OH)2 长时 间保持白色沉淀状态，成为物质制备实验探究的热点。 制备原理：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
Fe(OH)3 红褐色固体
与盐酸反 Fe(OH)2＋2H＋ Fe(OH)3＋3H＋
应
===Fe2＋＋2H2O ===Fe3＋＋3H2O
受热分解
△ 2Fe(OH)3===== Fe2O3＋3H2O
可溶性亚铁盐与碱溶液 可溶性铁盐与碱溶
制法 反应 Fe2＋＋2OH－
液反应 Fe3＋＋3OH－
===Fe(OH)2↓
1．下列说法正确的是( ) A. Fe2(SO4)3 易溶于水，因此可用作净水剂 B．中性溶液中可能大量存在 Fe3＋、K＋、Cl－、SO24－ C．转化 Fe2O3―盐―酸→FeCl3(aq)―蒸―发→无水 FeCl3 能一 步实现 D．铁粉作食品袋内的脱氧剂是起还原作用
解析：Fe2(SO4)3 可用作净水剂是利用了其在水溶液 中水解生成氢氧化铁胶体，并不是因为其易溶于水，A 项 错误； B 项，中性溶液中 Fe3＋因水解完全不能大量存在， 错误；C 项氯化铁溶液蒸发最终得到的产物是氧化铁，因 为铁离子在加热时水解程度不断加大；D 项，原理是： Fe 与水蒸气、
_F_e_3_＋_＋__3_H_2_O__=_=△_=_=_=_F_e_(_O_H__)_3(_胶__体__)_＋__3_H_＋___。
[易错警示]——判断正误
(1)铁位于元素周期表中第四周期第ⅧB 族。( ) (2) 铁、铝遇冷的浓硫酸或浓硝酸发生钝化，说明与 冷的浓硫酸或浓硝酸不能发生反应。( ) (3)将 FeCl3 饱和溶 液滴入 NaOH 溶液中可制备 Fe(OH)3 胶体。( ) (4) 铁与硫蒸气反应生成 FeS。( )
===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
可溶性亚铁盐与碱溶液 可溶性铁盐与碱溶
制法 反应 Fe2＋＋2OH－
液反应 Fe3＋＋3OH－
提醒：Fe3O4 中的 3 个 Fe 原子的化合价可看作 2 个 为＋3 价，1 个为＋2 价，可表示为 FeO·Fe2O3，平均价态 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 Fe3O4 与 HNO3 反应时只有＋2 价铁被氧化。
(2)铁的氢氧化物。
化学式 色态
Fe(OH)2 白色固体
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 H2 产生。
④与某些盐溶液的反应。 a．与 CuSO4 溶液反应的离子方程式： Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。 b．与 FeCl3 溶液反应的离子方程式： Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。
3．铁的氧化物和氢氧化物 (1)铁的氧化物。
第三章 金属及其化合物
第 10 讲 铁及其重要化合物
考点一 铁及其重要化合物的主要性质及应用 1．铁元素 铁元素在周期表中位于第四周期第Ⅷ族，原子结构示
意图为____________。
2．铁的性质
(1)物理性质。 铁具有导电性、导热性和延展性，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。
考点二 “铁三角”的转化关系及应用 1．“铁三角”中的转化关系
注意：Fe2＋与 Fe3＋的相互转化。
用离子方程式表示其转化关系： ①2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－； ②3Fe2＋＋4H＋＋NO－ 3 ===3Fe3＋＋2H2O＋NO↑； ③2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O； ④2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；
题组一 Fe2＋与 Fe3＋的转化及应用