高三化学一轮复习精品学案3：铁及其化合物

第12讲铁及其化合物

[考纲要求]

1.了解铁的主要性质及其应用。

2．了解铁的重要化合物的主要性质及其应用。

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。

4．能鉴别溶液中的Fe2＋、Fe3＋。

考点一铁及其重要化合物

『自主学习』

知识梳理

1．铁的存在形式

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，具有导电、导热和延展性，具有能被磁铁吸引的特征。

3．铁的化学性质(用化学方程式表示)

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

①与O2的反应

常温：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为Fe2O3。

点燃：。

②与Cl2的反应：。

③与S的反应：。

(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：。

(3)与酸的反应

①与非氧化性酸反应的离子方程式：。

②与氧化性酸反应：遇冷的浓硫酸或浓硝酸发生钝化，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)与盐溶液的反应

①与CuSO4溶液反应的离子方程式：。

②与FeCl3溶液反应的离子方程式：。

4．铁的氧化物

5.铁的氢氧化物

化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色态 固体

固体

与盐酸反应 Fe(OH)2＋2H ＋

===Fe 2＋

＋2H 2O

Fe(OH)3＋3H ＋

===Fe 3＋

＋3H 2O 受热分解

2Fe(OH)3=====△

Fe 2O 3＋3H 2O 制法

可溶性亚铁盐与碱溶液反应：Fe 2

＋

＋2OH －

===Fe(OH)2↓

可溶性铁盐与碱溶液反应：Fe 3

＋

＋3OH －

===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＋O 2＋2H 2O===4Fe(OH)3

自我检测

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (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100mL0.1mol·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)(2014·高考全国卷Ⅱ，7－D)用含硅胶、铁粉的透气小袋与食品一起密封包装，此过程没有发生化学反应。( )

(4)Fe 与Cl 2、Br 2、I 2反应均生成＋3价的Fe 。( )

(5)Fe 与稀HNO 3反应，无论生成Fe(NO 3)3，还是Fe(NO 3)2，还是二者混合物，被还原的HNO 3总是占参与反应HNO 3的1

4

。( )

(6)将水蒸气通过灼热的铁粉，铁与水在高温下反应，粉末变红。( ) (7)1molCl 2和Fe 反应生成FeCl 3转移电子数为3N A 。( ) 2．(高考组合题)下列说法正确的是( )

A ．(2014·高考山东卷)中性溶液中可能大量存在Fe 3＋

、K ＋

、Cl －

、SO 2－

4 B ．(2014·高考江苏卷)氧化铁能与酸反应，因此可用于制作红色涂料 C ．(2015·高考江苏卷)Fe 2O 3――→盐酸

FeCl 3(aq)――→蒸发

无水FeCl 3能一步实现 D ．(2015·高考四川卷)铁粉作食品袋内的脱氧剂是起还原作用

名师点拨

(1)铁分别与氯气和盐酸反应所得的氯化物不同，Fe 与Cl 2反应生成FeCl 3，而Fe 与盐酸反应生成FeCl 2。

(2)铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe 2O 3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe 3O 4。

(3)铁与硫蒸气反应生成的是FeS而不是Fe2S3；铁与碘蒸气反应生成的是FeI2而不是FeI3。

(4)Fe3O4的组成可理解为FeO·Fe2O3，与非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)反应时生成Fe2＋和Fe3＋；与氧化性酸(如HNO3)反应时生成Fe3＋；与还原性酸(如HI)反应时生成Fe2＋。

『讲练互动』

例1把22.4g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，如反应只收集到0.3molNO2和0.2molNO，下列说法正确的是()

A．反应后生成的盐只为Fe(NO3)3

B．反应后生成的盐只为Fe(NO3)2

C．反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为1∶3

D．反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为3∶1

互动探究

铁元素是典型的变价金属元素，它在化合物中主要表现为＋2价和＋3价，请归纳总结：(1)Fe单质通常与哪些氧化剂反应生成＋2价？

(2)Fe单质通常与哪些氧化剂反应生成＋3价？

思维建模

数轴法分析铁与稀HNO3反应的产物

一是明确哪种物质过量，二是根据两种物质的量分析讨论判断，根据反应方程式：

HNO3过量：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O；

Fe过量：Fe＋2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2；

两者相加得总方程式：3Fe＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，可以用数轴表示：