铁及其化合物知识点讲解
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◆考纲考情快报◆
1．了解铁的主要性质及应用。(5年4考) 2．了解铁的重要化合物的主要性质及应用。(5年7考)
考点一 应用广泛的金属单质——铁 [教材知识层]
1．铁的原子结构 铁位于元素周期表中第四周期 Ⅷ 族，原子结构示意图为 最外层有 2 个电子，在化学反应中易失去 2 个或 3 个电子而表现为 ＋2 价或＋3 价。铁在地壳中的含量占第 4 位。自然界中铁元素主要 以化合态形式存在。
④与某些盐溶液的反应： a．与 CuSO4 溶液反应的离子方程式为 Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu 。 b．与 FeCl3 溶液反应的离子方程式为 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。
3．铁的应用ຫໍສະໝຸດ Baidu(1)用途：用途最广泛的是铁合金——钢，用于制造不锈钢、特 种钢、钢板、钢管等。 (2)制备：工业上冶炼铁的反应方程式为：
③当14＜nnHFNeO 3＜38时： 铁元素的存在形式为 Fe2＋和 Fe3＋，铁元素的价态为＋2、＋3 价。
[典题示例] 1．(2016·江苏扬州质检)铁及其化合物是中学化学中的一类重要 物质，下列关于铁元素的叙述中正确的是( ) A．2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋成立，说明氧化性：Fe3＋＞Fe2＋ B．25℃，pH＝0 的溶液中，Al3＋、NH＋ 4 、NO－ 3 、Fe2＋可以大量 共存 C．5.6 g 铁与足量的氯气反应失去电子为 0.2 mol D ． 硫 酸 亚 铁 溶 液 中 加 入 过 氧 化 氢 溶 液 ： Fe2 ＋ ＋ 2H2O2 ＋ 4H ＋ ===Fe3＋＋4H2O
(4)Fe 分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同。( ) (5)Fe 与稀 HNO3、稀 H2SO4 反应均有气泡产生，说明 Fe 与两 种酸均发生置换反应。( ) (6)Fe 在足量 Cl2中燃烧生成 FeCl3，在少量 Cl2中燃烧生成 FeCl2。 () (7)铁与硫混合共热生成 FeS2。( )
点燃 点燃时：2Fe＋2O2=====Fe3O4。
点燃 b．与 Cl2 的反应：2Fe＋3Cl2=====2FeCl3。
△ 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：
高温 3Fe＋4H2O(g)=====Fe3O4＋4H2 。 ③与酸的反应： a．与非氧化性酸反应的离子方程式为 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。 b．与氧化性酸： 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。
(3)铁在纯氧中燃烧得到的产物为 Fe3O4，铁元素的价态为＋2、 ＋3 价。
(4)铁与稀硝酸反应产物的判断： ①当 HNO3 过量时： 反应原理：Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O， 铁元素的存在形式为 Fe3＋，铁元素的价态为＋3 价。 ②当 Fe 过量时： 反应原理：3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O， 铁元素的存在形式为 Fe2＋，铁元素的价态为＋2 价。
高温 3CO＋Fe2O3=====2Fe＋3CO2 。
[命题考查层] 命题 1 铁反应后元素价态的判断 (1)铁与弱氧化剂(如 S、I2、H＋、Fe3＋、Cu2＋)等反应所得产物为
△ Fe2＋，铁元素的价态为＋2 价，如：Fe＋I2=====FeI2。
(2)铁与强氧化剂(如 Cl2、Br2、浓 H2SO4、硝酸等)反应所得产物 为 Fe3＋，铁元素的价态为＋3 价。如 2Fe＋3Br2===2FeBr3。
[答案] (1)① (2)④ (3)③
[高考达标层] 1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)(2014·北京高考)铁表面自然形成的氧化层能保护内层金属不 被空气氧化( ) (2)(2014·北京高考)将试管①中铁粉与水蒸气加 热，试管②中肥皂水冒泡，说明铁与水蒸气在加热 条件下发生了反应( ) (3)(2013·全 国 卷 Ⅱ) 浓 盐 酸 与 铁 屑 反 应 的 离 子 方程式：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑。
①Fe3＋ ②Fe2＋ ③Fe、Fe2＋ ④Fe2＋、Fe3＋ (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] 向稀硝酸中加入铁粉，开始时稀硝酸过量应生成 Fe3＋， 故 AB 段铁元素以 Fe3＋形式存在。随着铁粉的增加，溶液中的 Fe3＋ 与 Fe 反应生成 Fe2＋。Fe3＋全部转化成 Fe2＋后，铁粉不再溶解，故 CD 段铁元素以 Fe、Fe2＋形式存在。
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)×
2．将铁屑溶于过量的稀盐酸后，再加入下列物质，会有 Fe3＋生
成的是( )
A．硫酸
B．氯水
C．硫酸锌
D．氯化铜
[解析] Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，选项中，H2SO4、ZnSO4、 CuCl2 均不能与 FeCl2 反应，但氯水中的 Cl2 能氧化 Fe2＋生成 Fe3＋， 离子方程式为 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
[解析] pH＝0 的溶液呈强酸性，Fe2＋、NO－ 3 、H＋不能大量共存， B 项不正确；C 项应为 0.3 mol，不正确；D 项电荷不守恒，不正确。
[答案] A
2．在一定量的稀 HNO3 中慢慢加入铁粉， 得到的 Fe2＋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。
2．铁的性质 (1)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。
(2)化学性质 铁元素性质活泼，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 O2 的反应： 常温下：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为 Fe2O3。
1．了解铁的主要性质及应用。(5年4考) 2．了解铁的重要化合物的主要性质及应用。(5年7考)
考点一 应用广泛的金属单质——铁 [教材知识层]
1．铁的原子结构 铁位于元素周期表中第四周期 Ⅷ 族，原子结构示意图为 最外层有 2 个电子，在化学反应中易失去 2 个或 3 个电子而表现为 ＋2 价或＋3 价。铁在地壳中的含量占第 4 位。自然界中铁元素主要 以化合态形式存在。
④与某些盐溶液的反应： a．与 CuSO4 溶液反应的离子方程式为 Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu 。 b．与 FeCl3 溶液反应的离子方程式为 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。
3．铁的应用ຫໍສະໝຸດ Baidu(1)用途：用途最广泛的是铁合金——钢，用于制造不锈钢、特 种钢、钢板、钢管等。 (2)制备：工业上冶炼铁的反应方程式为：
③当14＜nnHFNeO 3＜38时： 铁元素的存在形式为 Fe2＋和 Fe3＋，铁元素的价态为＋2、＋3 价。
[典题示例] 1．(2016·江苏扬州质检)铁及其化合物是中学化学中的一类重要 物质，下列关于铁元素的叙述中正确的是( ) A．2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋成立，说明氧化性：Fe3＋＞Fe2＋ B．25℃，pH＝0 的溶液中，Al3＋、NH＋ 4 、NO－ 3 、Fe2＋可以大量 共存 C．5.6 g 铁与足量的氯气反应失去电子为 0.2 mol D ． 硫 酸 亚 铁 溶 液 中 加 入 过 氧 化 氢 溶 液 ： Fe2 ＋ ＋ 2H2O2 ＋ 4H ＋ ===Fe3＋＋4H2O
(4)Fe 分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同。( ) (5)Fe 与稀 HNO3、稀 H2SO4 反应均有气泡产生，说明 Fe 与两 种酸均发生置换反应。( ) (6)Fe 在足量 Cl2中燃烧生成 FeCl3，在少量 Cl2中燃烧生成 FeCl2。 () (7)铁与硫混合共热生成 FeS2。( )
点燃 点燃时：2Fe＋2O2=====Fe3O4。
点燃 b．与 Cl2 的反应：2Fe＋3Cl2=====2FeCl3。
△ 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：
高温 3Fe＋4H2O(g)=====Fe3O4＋4H2 。 ③与酸的反应： a．与非氧化性酸反应的离子方程式为 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。 b．与氧化性酸： 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。
(3)铁在纯氧中燃烧得到的产物为 Fe3O4，铁元素的价态为＋2、 ＋3 价。
(4)铁与稀硝酸反应产物的判断： ①当 HNO3 过量时： 反应原理：Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O， 铁元素的存在形式为 Fe3＋，铁元素的价态为＋3 价。 ②当 Fe 过量时： 反应原理：3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O， 铁元素的存在形式为 Fe2＋，铁元素的价态为＋2 价。
高温 3CO＋Fe2O3=====2Fe＋3CO2 。
[命题考查层] 命题 1 铁反应后元素价态的判断 (1)铁与弱氧化剂(如 S、I2、H＋、Fe3＋、Cu2＋)等反应所得产物为
△ Fe2＋，铁元素的价态为＋2 价，如：Fe＋I2=====FeI2。
(2)铁与强氧化剂(如 Cl2、Br2、浓 H2SO4、硝酸等)反应所得产物 为 Fe3＋，铁元素的价态为＋3 价。如 2Fe＋3Br2===2FeBr3。
[答案] (1)① (2)④ (3)③
[高考达标层] 1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)(2014·北京高考)铁表面自然形成的氧化层能保护内层金属不 被空气氧化( ) (2)(2014·北京高考)将试管①中铁粉与水蒸气加 热，试管②中肥皂水冒泡，说明铁与水蒸气在加热 条件下发生了反应( ) (3)(2013·全 国 卷 Ⅱ) 浓 盐 酸 与 铁 屑 反 应 的 离 子 方程式：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑。
①Fe3＋ ②Fe2＋ ③Fe、Fe2＋ ④Fe2＋、Fe3＋ (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] 向稀硝酸中加入铁粉，开始时稀硝酸过量应生成 Fe3＋， 故 AB 段铁元素以 Fe3＋形式存在。随着铁粉的增加，溶液中的 Fe3＋ 与 Fe 反应生成 Fe2＋。Fe3＋全部转化成 Fe2＋后，铁粉不再溶解，故 CD 段铁元素以 Fe、Fe2＋形式存在。
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)×
2．将铁屑溶于过量的稀盐酸后，再加入下列物质，会有 Fe3＋生
成的是( )
A．硫酸
B．氯水
C．硫酸锌
D．氯化铜
[解析] Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，选项中，H2SO4、ZnSO4、 CuCl2 均不能与 FeCl2 反应，但氯水中的 Cl2 能氧化 Fe2＋生成 Fe3＋， 离子方程式为 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
[解析] pH＝0 的溶液呈强酸性，Fe2＋、NO－ 3 、H＋不能大量共存， B 项不正确；C 项应为 0.3 mol，不正确；D 项电荷不守恒，不正确。
[答案] A
2．在一定量的稀 HNO3 中慢慢加入铁粉， 得到的 Fe2＋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。
2．铁的性质 (1)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。
(2)化学性质 铁元素性质活泼，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 O2 的反应： 常温下：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为 Fe2O3。