2024届高考化学复习讲义第三章金属及其化合物第三讲铁及其化合物的转化关系考点一基于价类二维思想理解铁及其化合物的转化关系含答案

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考点1 基于价类二维思想理解铁及其化合物的转化关系
1.铁元素的“价—类”二维转化关系
（1）横向变化体现了同价态不同物质类别（氧化物、盐、碱）之间的转化：①碱性氧化物（Fe2O3、FeO）都能溶于酸（H＋）转化为盐；②Fe2＋、Fe3＋与碱（OH－）反应生成对应的碱；③难溶性的碱易分解生成对应的氧化物，但难溶性的碱性氧化物一般不与水反应生成对应的碱。
（2）纵向变化体现不同价态、同类别物质之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。
（3）斜向变化体现不同价态、不同类别物质之间的转化，主要体现物质的氧化性和还原性。
2.“铁三角”中的转化关系
写出下列反应的化学方程式（若有离子方程式请写出离子方程式）。
（1）[有关Fe的反应]①铁与盐酸反应： Fe＋2H＋ Fe2＋＋H2↑ ；
②铁与氯气在加热条件下反应： 2Fe＋3Cl2△2FeCl3 。
（2）[有关Fe2＋的反应]①向含有Fe2＋的溶液中通入Cl2： 2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－ ；
②向含有Fe2＋的溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液： 5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O ；
③Fe（OH）2在潮湿的空气中： 4Fe（OH）2＋O2＋2H2O4Fe（OH）3 ；
④FeO与CO在高温下反应： FeO＋CO高温Fe＋CO2 。
（3）[有关Fe3＋的反应]①Fe2O3与CO在高温下反应： 3CO＋Fe2O3高温2Fe＋3CO2 ；
②向含有Fe3＋的溶液中加入过量铁粉： 2Fe3＋＋Fe3Fe2＋ ；
③Fe（OH）3受热分解： 2Fe（OH）3△Fe2O3＋3H2O ；
④将Fe2O3溶于盐酸： Fe2O3＋6H＋2Fe3＋＋3H2O ；
⑤Fe（OH）3与稀硫酸反应： Fe（OH）3＋3H＋Fe3＋＋3H2O 。
研透高考 明确方向
命题点 “价—类”二维图在铁及其化合物的转化中的应用
1.[2021广东]部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是（ C ）
A.a可与e反应生成b
B.b既可被氧化，也可被还原
C.可将e加入浓碱液中制得d的胶体
D.可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
解析 分析题图可知a为Fe，b为亚铁盐，e为铁盐，c为Fe（OH）2，d为Fe（OH）3。Fe能与Fe3＋发生归中反应生成Fe2＋，A项正确；Fe2＋既有还原性又有氧化性，既能被氧化又能被还原，B项正确；将含Fe3＋的盐加入浓碱液中得到的是Fe（OH）3沉淀，不能制得Fe（OH）3胶体，C项错误；存在循环转化：Fe2＋OH-Fe(OH)2空气中Fe(OH)3OH+Fe3＋Fe
Fe2＋，D项正确。
命题拓展
判断下列说法的正误。
（1）用蒸发皿蒸干b溶液，最终得到c固体。（ ✕ ）
（2）e可用于腐蚀印刷电路板上的Cu。（ √ ）
2.如图为铁元素的价类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系。下列说法正确的是（ D ）
A.铁在高温条件下与水蒸气反应可实现转化①
B.FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热迅速发生转化②生成红棕色粉末
C.加热Fe（OH）3发生转化⑥，加水溶解可实现转化③
D.由图可预测：高铁酸盐（FeO42－）具有强氧化性，可用于消毒，FeO42－与水反应最终可生成Fe（OH）3胶体，从而吸附水中的悬浮物，故高铁酸盐可作净水剂
解析 铁在高温条件下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，不能实现转化①，A项错误；FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热迅速被氧化生成Fe3O4，不能发生转化②，B项错误；加热Fe（OH）3发生转化⑥生成氧化铁，Fe（OH）3不溶于水，氢氧化铁与酸反应可实现转化③，C项错误；高铁酸盐中铁为＋6价，具有强氧化性，可用于消毒，与水发生氧化还原反应生成Fe3＋，Fe3＋与水反应生成Fe（OH）3胶体，可吸附水中的悬浮物，D项正确。
3.用废铁屑制备磁性氧化铁（Fe3O4）的过程如图：
下列说法不正确的是（ D ）
A.浸泡过程中适当加热并搅拌效果更好
B.检验溶液A中的Fe3＋可以用KSCN溶液
C.加H2O2时发生反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋2Fe3＋＋2H2O
D.制备Fe3O4的反应Fe2＋＋2Fe3＋＋8OH－△Fe3O4＋4H2O是氧化还原反应
解析 浸泡过程中适当加热并搅拌可以提高反应速率，效果更好，A项正确；检验铁离子可以用KSCN溶液，B项正确；过氧化氢能氧化亚铁离子，离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋2Fe3＋＋2H2O，C项正确；制备Fe3O4的反应为Fe2＋＋2Fe3＋＋8OH－△Fe3O4＋4H2O，该反应没有元素化合价发生变化，不是氧化还原反应，D项错误。课标要求
核心考点
五年考情
核心素养对接
认识铁及其化合物的转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值
基于价类二维思想理解铁及其化合物的转化关系
2023重庆，T15；2021全国乙，T26；2021北京，T18；2021海南，T15；2021广东，T10；2021河北，T15；2020海南，T15
1.证据推理与模型认知：能从铁及其化合物的类别通性、化合价升降趋势、原子结构的角度说明铁及其化合物的性质及物质的转化路径；能根据铁盐的性质解释实验中的不同现象，从不同视角分析二价铁和三价铁的性质差异。
2.科学探究与创新意识：能基于铁盐性质进行简单的分离、检验、制备等实验设计与操作
铁盐的性质及其探究
2023江苏，T11；2023湖南，T7；2023全国乙，T11；2023年1月浙江，T16；2023年6月浙江，T3；2021江苏，T4；2020全国Ⅰ，T27；2020全国Ⅲ，T11；2020江苏，T19；2019全国Ⅰ，T27；2019江苏，T18
命题分析
预测
1.铁是含多种价态的元素，高考中常以三价铁和二价铁之间的相互转化设计实验考查铁及其化合物的性质，以语言描述形式考查Fe2＋、Fe3＋的检验等，另外，选择题常基于价类二维思想考查铁及其化合物的转化。
2.2025年高考在非选择题中可能会结合真实情境考查铁盐的性质探究，加大对考生实验设计能力的考查