第四章 第十三讲　铁、铁的氧化物和氢氧化物-2025年高考化学一轮总复习课件

这是一份第四章 第十三讲　铁、铁的氧化物和氢氧化物-2025年高考化学一轮总复习课件，共56页。PPT课件主要包含了栏目索引，考点一，2铁的物理性质，①与非金属的反应，红棕色，考点二，2制备方法，课时作业13等内容，欢迎下载使用。

1．铁的单质(1)铁在元素周期表中的位置及在自然界的存在
(3)铁的化学性质铁的原子结构示意图为_________，最外层有2个电子，在反应中易_____电子，故铁具有较强的______性。
②与水的反应常温下，铁与水不反应，在高温下，铁与水蒸气发生反应：_______________________________。
判断正误：正确的打“√”，错误的打“×”。(1)(2022·浙江1月选考卷)铁与碘反应易生成碘化铁(　　 　　)(2)(2022·广东卷)铁与H2O高温下会反应，工人将模具干燥后再注入熔融钢水(　　 　　)(3)(2023·广东卷)擦干已洗净的铁锅，以防生锈，原因是铁丝在O2中燃烧生成Fe3O4(　　 　　)
③与酸的反应(写出离子方程式)
④与某些盐的反应(写出离子方程式)铁与CuSO4溶液反应：_______________________(湿法炼铜的原理)，铁与FeCl3溶液的反应：_____________________。
Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu
Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
2．铁的氧化物(1)物理性质
判断正误：正确的打“√”，错误的打“×”。(1)(2023·新课标全国卷)古壁画颜料中所用的铁红，其成分为Fe2O3(　　 　　)(2)(2023·广东卷)火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为FeO(　　 　　)
(2)化学性质①FeO、Fe2O3都是_________氧化物，都能与强酸(如稀硫酸等)发生反应，离子方程式分别为_______________________、_____________________________。②高温下，铁的氧化物能被C、CO、Al等还原剂还原为单质铁，试写出Al与Fe2O3反应的化学方程式：____________________________。
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
考向一　铁单质的性质及应用 [例1] (2024·山西晋城一中月考)我国很早已掌握了冶炼铁的技术。下列有关铁的化学反应的叙述正确的是(　　)A．常温下，过量Fe与浓硝酸反应生成Fe(NO3)2B．加热时，过量Fe与氯气反应生成FeCl2C．高温下，铁与水蒸气反应有Fe3O4生成D．高温下，铁粉与氧化铝粉末反应生成单质铝
常温下，Fe在浓硝酸中钝化，无法持续反应，A错误；氯气的氧化性较强，无论Fe是否过量，与氯气加热反应都只生成FeCl3，B错误；高温条件下，Fe与水蒸气反应得到Fe3O4和H2，C正确；Fe的活动性不如Al，故铁不能从氧化铝中置换出Al，D错误。
铁与不同氧化剂反应生成＋2价或＋3价铁的规律
[练1] 铁在地壳中含量丰富，也是重要的人体微量元素之一。下列说法正确的是(　　)A．铁粉具有较强的还原性，常用作食品包装袋内的脱氧剂B．高温下，铁与水蒸气反应生成氢氧化铁和氢气C．常温下，铁与浓硫酸不反应，故常用铁质槽罐车贮运浓硫酸D．16.8 g铁粉与足量硫单质完全反应时，转移的电子数为0.9NA
铁粉具有还原性，可吸收空气中O2、水蒸气，常用作食品包装袋内的脱氧剂，A正确；高温下铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，不生成Fe(OH)3，B错误；常温下，铁在浓硫酸中发生钝化，表面生成致密氧化膜保护层，并非不反应，C错误；铁粉与单质硫反应生成FeS，16.8 g铁粉为0.3 ml，完全反应转移电子数为0.6NA，D错误。
考向二　铁的氧化物的性质及转化[例2] (2024·湖北省黄冈中学调研)在中学化学中经常提到的铁的氧化物有FeO、Fe2O3和Fe3O4，在一定条件下它们之间可以相互转化，在超过1 400 ℃的温度下加热Fe2O3时，Fe2O3会部分失去氧，生成Fe3O4。下列说法错误的是(　　)A．热稳定性：Fe3O4＞Fe2O3B．FeO和Fe2O3都是碱性氧化物，都能与稀盐酸反应C．Fe3O4为黑色固体，其中＋2价铁与＋3价铁的物质的量之比为1∶2D．由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物中，铁元素与氧元素的质量比可能为7∶3
在超过1 400 ℃的温度下加热Fe2O3时，Fe2O3会部分失去氧，生成Fe3O4，则热稳定性：Fe3O4＞Fe2O3，A正确；Fe3O4为黑色固体，可以写成FeO·Fe2O3，则＋2价铁与＋3价铁的物质的量之比为1∶2 ，C正确；在FeO中，铁元素与氧元素的质量比为7∶2，在Fe2O3中，铁元素与氧元素的质量比为7∶3，则FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物中，铁元素与氧元素的质量比可能在7∶2和7∶3之间，D错误。
[练2] 有一块铁的氧化物样品，用140 mL 5.0 ml/L盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025 ml Cl2，恰好使其中的Fe2＋全部转变为Fe3＋，则该样品可能的化学式为(　　)A．Fe6O7 B．Fe5O7C．Fe4O5 D．Fe3O4
1．Fe(OH)2和Fe(OH)3的比较
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
2．实验室制备Fe(OH)2的原理和方法(1)制备原理①制备原理：利用可溶性亚铁盐与强碱(如NaOH等)溶液发生复分解反应制备Fe(OH)2，离子方程式为_________________________。②成功关键：制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭、隔绝空气的体系中，防止被氧化。
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
考向　实验探究Fe(OH)2的制备原理和方法 [例] (2024·辽宁沈阳市郊联体联考)某化学兴趣小组的同学利用药品：铁粉、稀硫酸、氢氧化钠溶液，用下图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色。下列说法不正确的是(　　)
A.仪器1中应该盛放稀硫酸B．本实验通过控制A、B、C三个开关，将仪器中的空气排尽后，先关闭开关A，再打开开关B就可观察到氢氧化亚铁的颜色C．实验时为防止仪器2中铁粉通过导管进入仪器3中，可在仪器2底部放上一块吸铁石D．本实验制备的氢氧化亚铁可以相对较长时间地保持白色状态
仪器1中应该盛放的试剂是稀硫酸，三颈烧瓶2中盛有铁粉，A正确；本实验通过控制A、B、C三个开关，将仪器中的空气排尽后，先关闭开关B，再打开开关A，就可观察到反应产生的Fe(OH)2的颜色，B错误；Fe可以被磁铁吸引，实验时为防止仪器2中铁粉通过导管进入仪器3中，可在仪器2底部放上一块吸铁石，这样铁粉就不能随FeSO4溶液进入仪器3中，C正确；Fe(OH)2是白色固体，具有强的还原性，由于整个装置处于H2的还原性环境，因此就可以防止Fe(OH)2被氧化为红褐色Fe(OH)3沉淀，因此可以相对较长时间地保持白色状态，D正确。
[练] (2024·重庆市巴蜀中学月考)为了长时间观察到Fe(OH)2是一种白色固体，设计下列4个实验，说法不正确的是(　　)
A.实验 Ⅰ 先打开K，旋转活塞使稀硫酸滴入与铁反应产生氢气，排尽装置内的空气后关闭KB．实验 Ⅱ 铁粉与滴入的稀硫酸反应产生的氢气可以排尽装置内的空气，再挤压长胶头滴管C．4个实验中，相对而言，实验 Ⅲ 看到白色沉淀时间较短D．实验Ⅳ，FeSO4溶液上方的苯层可以隔绝空气，可以把苯换成四氯化碳
实验 Ⅰ 先打开K，旋转活塞使稀硫酸滴入与铁反应产生氢气，让铁与稀硫酸反应生成的氢气将装置中空气排净，避免后来生成的Fe(OH)2被氧化，A正确；实验 Ⅱ 铁粉与滴入的稀硫酸反应产生的氢气可以排尽装置内的空气，再挤压长胶头滴管，生成Fe(OH)2白色沉淀，避免后来生成的Fe(OH)2被氧化，B正确；空气中的氧气能进入 Ⅲ 的溶液中，4个实验中，相对而言，实验 Ⅲ 看到白色沉淀时间较短，C正确；四氯化碳的密度比水大，会在FeSO4溶液下方，不能隔绝空气，故不能把苯换成四氯化碳，D错误。
1．下列叙述不正确的是(　　)①Fe与S混合加热生成Fe2S3；②Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应；③过量的铁与浓硝酸加热反应有气体生成；④FeCl3溶液能与Cu反应，可用于刻蚀印刷电路板A．①③ B．①②C．②④ D．②③
Fe是变价金属，遇强氧化剂(如HNO3、Cl2等)生成＋3价铁，遇弱氧化剂(如S或I2等)生成＋2价铁，故Fe与S混合加热生成FeS，①错误；Fe与稀硝酸反应生成的气体为NO，该反应不是置换反应，②错误。
2．(2024·福建宁德一中月考)下列关于铁元素的化合物的描述错误的项目数是(　　)
Fe3O4中铁元素显＋2、＋3价；Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3和H2O；Mg比Fe更活泼，Mg可将Fe3＋还原生成Fe2＋。
3．(2024·河南省名校联盟联考)铁是日常生活中使用最广泛的金属，下列关于铁的一些说法正确的是(　　)A．常温下浓硫酸与铁不反应，故常温下可用铁制容器贮藏、贮运浓硫酸B．铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X2)反应的生成物均为FeX3C．Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH)2＞Fe(OH)3D．FeO、Fe2O3和Fe3O4均可与盐酸反应，且均为非氧化还原反应
铁在常温下与浓硫酸反应形成致密的氧化膜，阻止反应继续，A错误； Fe与I2只能生成FeI2，B错误；Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH)2＜Fe(OH)3，C错误；FeO、Fe2O3和Fe3O4均可与盐酸反应生成盐和水，反应过程中无元素化合价变化，均为非氧化还原反应，D正确。
4．(2024·江西九江九校联考)某化学兴趣小组的同学用下图装置测定氧化铁样品(含FeO和Fe2O3)中Fe2O3的质量分数，下列说法正确的是(　　)
A．实验室用MnO2和浓盐酸制备Cl2时也可用装置①B．实验开始时先点燃④处酒精灯，再打开弹簧夹C．装置⑥的作用是吸收④中生成的水蒸气D．装置②③盛装的试剂分别为NaOH溶液和浓硫酸
实验室用MnO2和浓盐酸制备Cl2需要加热，不能用装置①制备，A错误；实验时要先打开弹簧夹，利用①中产生H2排出装置内的空气，再点燃④处酒精灯加热，防止混有空气，加热时发生爆炸，B错误；装置⑥的作用是防止空气中水蒸气进入装置⑤，C错误；装置②中盛有NaOH溶液，用于吸收挥发出的HCl，装置③中盛有浓硫酸，用于干燥氢气，D正确。
5．纳米级Fe3O4可用于以太阳能为热源分解水制H2，过程如下图所示。下列说法不正确的是(　　)
6．(2021·江苏卷)下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是(　　)A．铁粉能与O2反应，可用作食品保存的吸氧剂B．纳米Fe3O4能与酸反应，可用作铁磁性材料C．FeCl3具有氧化性，可用于腐蚀印刷电路板上的CuD．聚合硫酸铁能水解并形成胶体，可用于净水
铁粉能与空气中的O2反应，故可用作食品保存的吸氧剂，A正确；纳米Fe3O4具有磁性，可用作铁磁性材料，与其能和酸反应无关，B错误；FeCl3与Cu反应生成FeCl2和CuCl2，主要利用其氧化性，C正确；聚合硫酸铁能水解并形成Fe(OH)3胶体，具有吸附性，可用于净水，D正确。
7．(2019·浙江4月选考卷)某同学设计如图所示装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。请回答下列问题：(1)仪器1的名称：____________。装置5的作用：_______________________。
(2)实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3中溶液不能进入4中。请为装置作一处改进，使溶液能进入4中_____________________________________________________________________________________________________。 (3)装置改进后，将3中反应后溶液压入4中，在4中析出灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因：_____________________________________________________________________________________________。
答案：(1)分液漏斗　液封，防止空气进入装置4(2)在装置2、3之间添加控制开关(3)装置4内的空气没有排尽
(1)Fe(OH)2易被空气中氧气氧化，故装置5的作用是防止空气进入装置4中。(2)由于产生的H2能够从装置2逸出，从而不能将液体压到装置4中，故需要在装置2、3之间加一个控制开关，阻止H2的逸出。(3)反应开始时，应通过产生的H2将装置3、4中的空气完全排出，防止生成的Fe(OH)2被氧化。