铁--一轮复习

少量铁与足量稀硝酸反应的化学方程式为 —F——e—＋——4—H—N——O—3—(稀——)—=—=—=—F——e(—N——O—3—)3—＋——N——O—↑——＋——2—H——2O————。
离子方程式为 Fe＋4H＋＋NO－ 3 ===Fe3＋＋NO↑＋2H2O 。
铁化学性质活泼，为什么
可以用铁罐贮存和运输浓H2SO4和浓HNO3? 提示 常温下铁与浓HNO3、浓H2SO4发生 钝化，在铁的表面能形成一层稳定的致密 的氧化物薄膜，阻止反应继续进行。
5年7 考
考向 铁及其重要化合物在工农 5年6
2 业生产中的重要应用
考
名师揭秘
铁及其化合物因为性质的复杂多变而成为 高考命题的热点。题型以笔答题为主，在 选择题中也有涉及，试题以化工生产为背 景，以丰富的流程分析和物质转化为特征， 考查学生分析问题和解决问题的能力。 2014年应高度重视。
一、铁
4H2O
C．将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合：Fe2＋＋4H＋＋NO
－
3
===Fe3＋＋2H2O＋NO↑
D．将铜屑加入含Fe3＋溶液中：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
【常见考点】 ①有关铁及其化合物性质的实 验探究 ②有关铁及其化合物制备的实验 探究 ③有关铁及其化合物物质组成与推 断的实验探究
解析 检验Fe2＋的方法不止一种，例如在含 有Fe2＋的溶液中加入NaOH溶液，可以生成白 色的氢氧化亚铁沉淀，而氢氧化亚铁具有很 强的还原性，少量氢氧化亚铁立即被溶解在 水中的氧气氧化，使沉淀颜色变为灰绿色， 然后逐渐被空气中的氧气氧化，直至完全转 化成红褐色的氢氧化铁沉淀；
①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]。
②含Fe3＋的溶液： 加入少量相应的酸，防止Fe3＋水解。 (4)物质制备
必考点 Fe2＋和Fe3＋检验 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)
第三讲 铁及其化合物
1．了解铁的主要性质及应用。 2．了解铁的重要化合物的主要性质及应用。 3．以Fe2＋、Fe3＋的相互转化为例理解变价金
属元素的氧化还原反应。
1．Fe2＋、Fe3＋的检验及其有关实验。 2．以铁及其化合物知识为载体，综合考查氧
化还原反应、电化学、盐类水解及除杂等。
考向 1
铁及其重要化合物的性质
Fe(OH)2
Fe(OH)3
可溶性亚铁盐与碱溶 可溶性铁盐与碱溶液
液反应
制法
Fe2＋＋2OH－
反应 Fe3＋＋3OH－
==Fe(OH)2↓
===Fe(OH)3↓
在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧
关系 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，反应的化学方程
式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
Fe＋2Fe3 Fe3＋具
实验结论：Fe只有还原性，Fe3＋只有氧化性， Fe2＋既有氧化性，又有还原性。 联想发散：
①简述Fe2＋的检验方法： ___________________________
_______________________________________ _________________________________。
2．“铁三角”的四应用
(1)判断离子共存
①Fe3＋、Fe2＋与HCO
－
3
、AlO
－
2
、CO
2－ 3
等在溶液中因发生
相互促进水解反应而不能大量共存。
②Fe2＋与NO－ 3 (H＋)、ClO－、MnO－ 4 (H＋)，Fe3＋与S2－、I－、
HS－、SO
2－ 3
在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共
存。
1．判断正误
(1)Fe 与 S 混合加热生成 FeS2
()
(2) 在 给 定 条 件 下 能 实 现 下 述 转 化 Fe2O3 H―C―l(a→q)
FeCl3(aq)―△―→无水 FeCl3
()
(3)相同条件下，溶液中 Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋的氧化性依次减
弱
()
(5)铁溶于稀硝酸，溶液变黄：3Fe＋8H＋＋2NO3－===3Fe2＋＋
——Fe2＋与Fe3＋相互转化中的两个重要关系
【应用1】
常温下，往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，可 发生如下两个反应：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3 ＋＋2H2O；2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋， 下列说法不正确的是 ( ) A．H2O2的氧化性比Fe3＋强，其还原性比Fe2＋强 B．在H2O2分解过程中，溶液的pH逐渐下降 C．在H2O2分解过程中，Fe2＋和Fe3＋的总量保持 不变
2NO↑＋4H2O
()
(6)用 FeCl3 溶液腐蚀铜线路板：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2
＋( )
2．(2010·全国理综Ⅰ，8)能正确表示下列反应的离子方程
式是
( )。
A．将铁粉加入稀硫酸中：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑ B．将磁性氧化铁溶于盐酸：Fe3O4＋8H＋===3Fe3＋＋
【常考题型】 以非选择题为主
【样题1】 实验报告的补充与完善 某化学小组欲探究铁及其化合物的氧化性 和还原性，请回答下列问题：
(1)除胶头滴管外，你认为本实验必不可少 的一种玻璃仪器是________。 (2)请帮他们完成以下实验报告： 实验目的： _________________________________。
3．利用Fe(OH)3沉淀的颜色 4．利用Fe3＋的氧化性
5．利用Fe2＋的还原性
一个总结
FeCl3溶液发生反应时的颜色变化 ①向FeCl3溶液中加几滴KSCN溶液后，溶液呈 红色； ②FeCl3与NaOH溶液反应，生成红褐色沉淀； ③向FeCl3溶液中通入H2S气体，生成淡黄色沉 淀； ④向FeCl3溶液中加入几滴Na2S溶液，生成淡 黄色沉淀，当加入的Na2S溶液过量时，又生成 黑色沉淀；
二、铁的重要化合物 1．氧化物 氧化物 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁
化学式
FeO
颜色状态 黑色粉末
溶解性 难溶于水
Fe2O3
Fe3O4
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
稳定性 不稳定
＋3
稳定
＋2，＋3
稳定
与H＋反 应
FeO＋2H＋ Fe2O3＋6H ===Fe2＋＋ ＋===2Fe3＋
1．铁的存在形态
在地壳中铁的含量位于第 四 位，在自然界 铁既有游离态(存在于陨石中)，也有化合态， 主要化合价为 ＋2、＋3，其 ＋3价化合物 更稳定。
2．铁的物理性质 纯铁具有金属的共性，如具有 银白色 金 属光泽和良好的延展性，是电和热的良导 体，具有能被 磁铁 吸引的特性，纯铁有很 强的抗腐蚀能力。
必考点 “铁三角”及其重要应用 1．“铁三角”中的转化关系
(2)除杂方法(括号内为杂质)
①Fe2＋(Fe3＋)：加过量铁粉过滤
②FeCl3(FeCl2)：加氯水或H2O2 ③FeCl2(CuCl2)：加过量铁粉过滤 ④Fe(Al)、Fe2O3(Al2O3、SiO2)：加过量强碱 溶液过滤
(3)盐溶液的保存
①与非氧化性酸反应产生H2
如与稀H2SO4、盐酸等反应，其离子方程式
为： 2H＋＋Fe===H2↑＋Fe2＋
。
②与氧化性酸反应不生成H2 过量铁与稀硝酸反应的化学方程式
为 3Fe＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O ， 离子方程式为 3Fe＋8H＋＋2NO－ 3 ===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O 。
②将FeCl2溶液加热蒸干并灼烧，最后得到的 固体物质是________，原因是 ____________________________
_______________________________________ _________________________________
_______________________________________ _________________________________。
H2O
＋3H2O
Fe3O4＋8H ＋===Fe2＋ ＋2Fe3＋＋
4H2O
2.氢氧化物
色态
Fe(OH)2 白 色固体
Fe(OH)3 红褐 色固体
与盐酸反应 Fe(OH)2＋2H＋ Fe(OH)3＋3H＋===Fe3 ===Fe2＋＋2H2O ＋＋3H2O
受热分解
△ 2Fe(OH)3 ===== Fe2O3 ＋3H2O
四个措施
实验室制备氢氧化亚铁的防氧化措施
(1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶解的氧气。
(2)将盛有氢氧化钠溶液的胶头滴管尖端插入试 管里的亚铁盐溶液底部，再慢慢挤出NaOH溶液。
(3)在亚铁盐溶液上面加保护层，例如苯或植物 油等。
(4)用铁作阳极，石墨作阴极，电解NaOH溶液 或NaCl溶液，利用新产生的Fe2＋与OH－反应制 取。
D．H2O2生产过程要严格避免混入Fe2＋
(1)检验Fe2＋时不能先加氯水后加KSCN溶液； 当溶液的浓度较稀时，利用观察法或加NaOH 溶液的方法都不宜检验Fe2＋和Fe3＋的存在。
(2)检验Fe2＋和Fe3＋混合溶液时，要分两次分 别检验Fe2＋和Fe3＋，检验Fe2＋时要选择酸性 高锰酸钾溶液，检验Fe3＋时最好选择KSCN溶 液。
解析 因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为 红褐色的Fe(OH)3，即发生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；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。
试剂：铁粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、 锌片、铜片。
实序号验记实录验(划内斜容线部实分象验不现必填离写子式)方：程
实验结 论
①
在FeCl2溶 液中滴入 适量氯水
溶液由 浅绿色 变为棕 黄色
Fe2＋具 有还原 性
在FeCl2溶 ② 液中加入
锌片
Zn＋Fe2＋ ===Zn2＋
＋Fe
在FeCl 溶
⑤向FeCl3溶液中加入过量Fe粉，溶液变成浅 绿色；
⑥将FeCl3溶液滴入到淀粉碘化钾溶液中，溶 液变成蓝色；
⑦向FeCl3溶液中滴入苯酚溶液，溶液变成紫 色；
⑧将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，生成红褐色 Fe(OH)3胶体。
问题征解
①Leabharlann Baidu何由FeCl3晶体配制FeCl3溶液？ ②如何由FeCl3溶液制备FeCl3晶体？ 提示 ①由于Fe3＋水解能力较强，当pH>4 时，Fe3＋即可水解形成Fe(OH)3沉淀。在配 制FeCl3溶液时，应先将固体盐溶于少量盐 的酸中抑制Fe3＋水解，再加水稀释至所需 浓度。②在制备FeCl3固体时，溶液中FeCl3 发生水解且生成HCl易挥发，为防止其水解， 所以加热浓缩FeCl3稀溶液时应在HCl氛围中 进行。
3．铁的化学性质
(1)与非金属反应 Fe与较强的氧化剂反应生成 ＋3
价化合物；如2Fe＋
点燃 3Cl2=====2FeCl3 Fe与较弱的氧化剂反应生成
＋2 价化合物，如Fe＋
S==△===FeS。
高温 (2)与水蒸气反应：化学方程式3Fe＋4H2O(g) ===== Fe3O4 ＋4H2。
(3)与酸反应
【典例1】
FeCl3可通过多种途径转化成FeCl2。 (1)在FeCl3溶液中加入适量氢碘酸，发生反 应的离子方程式为 _____________________________________ _______。
(2)工业上常将无水FeCl3在氮气作保护气的 条件下加热至300～350 ℃，通入干燥的H2， 而制得FeCl2。该反应的化学方程式为 _________________________________。
Fe(OH)3分别与足量的HCl、 HI反应有何异同？
提示 Fe(OH)3作为一种碱能与酸反应生成 盐和水，但Fe3＋有较强的氧化性，若酸为 还原性酸(如H2S、HI)则再发生氧化还原反 应，故与HCl反应只是中和反应，而与HI反 应的化学方程式如下：
2Fe(OH)3＋6HI===2FeI2＋I2＋6H2O。