2019版高考化学微一轮复习第10讲铁及其重要的化合物学案

第10讲 铁及其重要的化合物

1．位置、物理性质

铁位于元素周期表的第四周期Ⅷ族，主要化合价为＋2、＋3，在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝。铁具有金属的通性，具有被磁铁吸引的特性。

2．化学性质(写出化学方程式或离子方程式)

【多维思考】

1．铁、铝遇冷的浓硫酸或浓硝酸发生钝化，是物理变化还是化学变化？ 提示：化学变化。

2．FeCl 2、FeCl 3是否都可以通过化合反应制取？ 提示：都可以。

铁与氧化剂反应后的价态判断方法

(1)铁与弱氧化剂(如S 、I 2、H ＋

、Fe 3＋

、Cu 2＋

)等反应所得产物为Fe 2＋

，铁元素的价态为＋2价。

(2)铁与强氧化剂(如Cl 2、Br 2、浓H 2SO 4、硝酸等)反应所得产物为Fe 3＋

，铁元素的价态为＋3价。

(3)铁在纯氧中燃烧以及在高温下与H 2O(g)反应得到的产物为Fe 3O 4，铁元素的价态为＋2、＋3价。

考向一 铁的存在和性质

1．下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是( )

项，陈述Ⅰ、Ⅱ都正确，且有因果关系；D 项，铁在空气中易形成铁锈，而不是致密的氧化膜，且铁与氧气反应，Ⅰ、Ⅱ均错。

答案：B

2．下列关于铁的说法正确的是( ) A ．纯铁为灰黑色，所以铁属于黑色金属 B ．铁在硫蒸气中燃烧生成Fe 2S 3

C ．纯铁的抗腐蚀能力非常强，铁在干燥的空气里不易被氧化

D ．铁的化学性质比较活泼，它能和水蒸气反应生成H 2和Fe(OH)3

解析：纯铁为银白色，A 错；铁在硫蒸气中燃烧生成FeS ，B 错；3Fe ＋4H 2O(g)=====高温

Fe 3O 4

＋4H 2，D 错。

答案：C

考向二 铁反应后元素价态的判断

3．下列物质反应后一定有＋3价铁生成的是( )

①过量的Fe 与Cl 2加热时发生反应 ②Fe 与过量稀H 2SO 4反应后，再向其中加KNO 3 ③Fe 与过量的S 加热时发生反应 ④Fe(NO 3)2溶液中加少量盐酸 ⑤Fe 和Fe 2O 3的混合物溶于盐酸中

A ．①②③ B.③④⑤ C ．①④⑤

D ．①②④

解析：Fe 与Cl 2反应只生成FeCl 3；Fe 与S 反应生成FeS ；Fe ――→过量稀H 2SO 4

Fe

2＋

――→H ＋、NO －

3

Fe

3

＋

；Fe 2＋

――→H ＋

、NO －

3

Fe 3＋

；Fe 2O 3溶于盐酸生成Fe 3＋

，当混合物中Fe 不足时，溶液中仍有Fe 3＋

，

当Fe 足量时，溶液中无Fe 3＋

。

答案：D

4．在一定量的稀HNO 3中慢慢加入铁粉，得到的Fe 2＋

的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。

①Fe 3＋

②Fe 2＋

③Fe、Fe 2＋

④Fe 2＋

、Fe 3＋

(1)AB 段铁元素以________形式存在。 (2)BC 段铁元素以________形式存在。 (3)CD 段铁元素以________形式存在。

解析：向稀HNO 3中加入铁粉，开始时稀HNO 3过量应生成Fe 3＋

，故AB 段铁元素以Fe

3＋

形式存在。随着铁粉的增加，溶液中的Fe 3＋

与Fe 反应生成Fe 2＋

，故BC 段铁元素以Fe 2＋

、Fe 3＋

形式存在。Fe 3＋

全部转化成Fe 2＋

后，铁粉不再溶解，故CD 段铁元素以Fe 、Fe 2＋

形式存在。

答案：(1)① (2)④ (3)③

考点二 铁的氧化物与氢氧化物

1．铁的氧化物

1．盐酸、氢碘酸均是强酸，Fe(OH)3分别与它们反应有何不同？写出有关的反应方程式？ 提示：Fe(OH)3悬浊液遇到盐酸、氢碘酸均能使红褐色沉淀溶解，但HI 具有较强的还原性，能被Fe 3＋

氧化为I 2，使溶液颜色变深，故HCl 与Fe(OH)3反应只是中和反应：Fe(OH)3＋3HCl===FeCl 3

＋3H 2O ，而HI 与Fe(OH)3反应为氧化还原反应，反应方程式为2Fe(OH)3＋6HI===2FeI 2＋I 2＋6H 2O 。

2．用FeSO 4溶液和NaOH 溶液制备Fe(OH)2沉淀，应注意哪些问题？

提示：(1)配制FeSO 4溶液和NaOH 溶液的蒸馏水要加热煮沸以除去蒸馏水中的O 2； (2)用长滴管吸取NaOH 溶液插入FeSO 4溶液液面以下挤出。

1．铁的氧化物组成的判断方法

设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为m∶n，则氧化物中n(Fe)∶n(O)＝m 56∶n

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＝a ：b ，

若a∶b＝1∶1，则铁的氧化物为FeO ； 若a∶b＝2∶3，则铁的氧化物为Fe 2O 3；

若a∶b＝3∶4，则铁的氧化物是Fe 3O 4，或FeO 与Fe 2O 3按物质的量比1∶1的混合物，或FeO 、Fe 2O 3、Fe 3O 4的混合物其中FeO 、Fe 2O 3物质的量之比为1∶1，Fe 3O 4为任意值。

2．制备Fe(OH)2常用的三种方法 方法一：有机覆盖层法

将吸有NaOH 溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl 4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应，如图1所示。