第11讲 铁及其化合物-【暑假衔接】新高一化学暑假精品讲义及答案（人教版）

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1、了解单质铁、铁的氧化物的性质及用途，培养化学服务社会的责任意识。
2.认识铁单质与水蒸气反应的条件，通过实验掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备原理及化学性质。
3、掌握Fe、Fe2＋、Fe3＋相互转化的途径，通过实验探究学会Fe2＋、Fe3＋的检验方法。
4、掌握实现铁及其化合物之间转化的试剂和条件。
一、铁的单质
1．铁的存在和冶炼
(1)存在
铁在自然界中可以以 形态(如陨铁)存在，但主要以 价和 价化合物的形态存在于矿石中，在地壳中的含量居第四位，仅次于 、 和 。
(2)冶炼
工业炼铁的原理是利用还原的方法把铁从铁矿石中提炼出来，化学方程式：3CO＋Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2(以Fe2O3为例)。
2．铁的物理性质
铁有 性、 性。铁能导电，但其导电性不如铜和铝，铁还能被 吸引，其熔、沸点较 。
3．铁的化学性质
(1)与某些非金属单质、酸和盐溶液反应
①Fe与非金属单质反应
②Fe与非氧化性酸反应(稀H2SO4)
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
③Fe与盐溶液反应(CuSO4)
Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋。
(2)实验探究铁粉与水蒸气的反应
二、铁的氧化物和氢氧化物
1、铁的氧化物
2、铁的氢氧化物
(1)铁的氢氧化物的制备
反应原理：Fe(OH)3与Fe(OH)2分别可用相应的 与 反应制得。
(2)Fe(OH)2和Fe(OH)3的比较
三、铁盐和亚铁盐
常见的铁盐有Fe2(SO4)3、FeCl3等，常见的亚铁盐有FeSO4、FeCl2等。
1、Fe3＋、Fe2＋的检验
2、实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质
(1)从化合价角度预测Fe2＋和Fe3＋的性质
①Fe3＋——降低到 价或 价，具有 性。
②
(2)实验探究
3、亚铁盐和铁盐性质总结
4、Fe2＋、Fe3＋的鉴别
(1)观察颜色：溶液呈 ，含Fe2＋；溶液 ，含Fe3＋。
(2)SCN－法：取少量待检液于试管中，向其中滴加KSCN溶液，变红的是含 的溶液，不变红的是含 的溶液。
(3)碱液法：取少量待检液于试管中，向其中滴加NaOH溶液(或氨水)，生成 的是含Fe3＋的溶液；先生成 ，后又迅速变为 ，最后变为 的是含Fe2＋的溶液。
5、Fe、Fe2＋、Fe3＋的转化关系及应用
铁元素不同价态之间的转化需要通过氧化还原反应来实现，氧化剂、还原剂的强弱不同，转化产物也不同。
1．Fe只具有 性。可被弱氧化剂(如H＋、S等)和Fe3＋氧化成Fe2＋，被强氧化剂(如Cl2等)氧化成Fe3＋。举例：
Fe＋2H＋=== ；
2Fe＋3Cl2eq \(===,\s\up7(△)) 。
2．Fe2＋既有 性又有 性。可被强氧化剂[如Cl2、KMnO4(H＋)等]氧化为Fe3＋；可被强还原剂(如CO、C等)还原为Fe。举例：
2Fe2＋＋Cl2=== ；
FeO＋COeq \(===,\s\up7(△)) 。
3．Fe3＋只具有氧化性，可被弱还原剂(如Cu等)和Fe还原为Fe2＋，被强还原剂(如Al、Zn、CO等)还原为Fe。举例：
2Fe3＋＋Fe=== ；
Fe2O3＋3COeq \(===,\s\up7(△)) 。
四、利用“价—类”二维图认识铁及其化合物的关系
1、构建铁及其化合物的“价—类”二维图
2、从物质分类的角度理解铁及其化合物的性质
(1)Fe2O3、FeO是碱性氧化物，溶于稀硫酸的离子方程式：
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；
FeO＋2H＋===H2O＋Fe2＋。
(2)Fe(OH)2和Fe(OH)3属于碱，溶于稀盐酸的离子方程式：
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O；
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O。
(3)Fe(OH)2和Fe(OH)3都是沉淀，可由可溶性盐和可溶性碱反应制得：
如：FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl；
Fe2(SO4)3＋6NaOH===2Fe(OH)3↓＋3Na2SO4。
3．从化合价的角度理解铁及其化合物的性质
(1)Fe2O3具有氧化性，可用还原剂将其还原为铁单质，如高炉炼铁的原理以化学方程式表示为3CO＋Fe2O3eq \(===,\s\up7(△))2Fe＋3CO2。
(2)Fe2＋―→Fe3＋：Fe2＋具有一定的还原性，要使Fe2＋转化为Fe3＋，需要氧化性更强的氧化剂。能将Fe2＋氧化为Fe3＋的氧化剂有Cl2、Br2、H2O2、KMnO4(H＋)溶液等。
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
5Fe2＋＋MnOeq \\al(－,4)＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
(3)Fe3＋―→Fe2＋：Fe3＋具有一定的氧化性，不能使用还原性很强的物质进行还原。能将Fe3＋还原为Fe2＋的还原剂有Fe、Cu、I－等。
Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋(用于腐蚀印刷电路板)
考点一：铁的单质
例1．(2023桂林高一检测)下列各项物质间的转化不能通过反应一步完成的是( )
A．Fe→Fe3O4 B．Fe→FeCl3
C．Fe→FeCl2 D．Fe→Fe(OH)3
考点二：铁的氧化物
例2．（2023天津和平耀华中学高一期末）向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100mL1ml/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL(标准状况下)的气体。所得溶液中加入KSCN溶液无红色出现，混合物中铁元素的质量分数为
A．81.4% B．77.8% C．68.6% D．无法计算
考点三：铁的氢氧化物
例3．(2023上海高一检测)下列有关铁的氢氧化物的说法中，错误的是( )
A．Fe(OH)2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化为红褐色固体
B．Fe(OH)2具有还原性，在空气中易被氧化为Fe(OH)3
C．Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性，受热能分解
D．Fe(OH)3胶体呈红褐色、透明，能产生丁达尔效应
考点四：Fe2+、Fe3+的检验与转化
例4. （2023广东市真光中学高一期末）已知：①绿茶中含有大量的鞣酸；②鞣酸亚铁溶液为无色，鞣酸铁溶液为蓝黑色，根据如图所示的实验流程分析，下列叙述不正确的是
绿茶叶水蓝黑色恢复为原色不变色变为红色
A．绿茶叶水与反应生成的鞣酸亚铁易被氧化成鞣酸铁而呈蓝黑色
B．维生素C可将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁
C．④中氧化为
D．服用补铁剂时，最好喝一些绿茶水
1、（2023北京北师大实验中学高一期末）下列物质放置在空气中，因发生氧化还原反应而变质的是
A． B． C． D．
2、（2023江西省宜春丰城中学高一期末）下列说法中正确的是
A．是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热生成红棕色粉末
B．向热氢氧化钠溶液中滴加饱和溶液，制备胶体
C．赤铁矿主要成分是Fe2O3，Fe2O3俗称铁红，常用于制作红色油漆和涂料
D．工业上曾经通过反应：生产金属钠，该反应利用的原理是铁的还原性比钠强
3、（2023山东青岛高一期末）甲、乙澄清溶液同时喷洒到白纸上出现红色印迹，对两溶液可能包含离子判断正确的是
4、(2023海南中学高一质检)等量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定条件下充分反应，则在相同的条件下，产生氢气的体积比是( )
A．1∶1 B．3∶4 C．2∶3 D．4∶3
5、(2023聊城一中高一期末)下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是( )
A．把铁片插入CuSO4溶液中，验证古代湿法冶铜：2Fe＋3Cu2＋===2Fe3＋＋3Cu
B．某溶液中滴入KSCN溶液显红色，说明含Fe3＋：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
C．FeCl3溶液中加入铜粉：Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋
D．若要求用两种单质和一种溶液来测定Zn、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，可用Zn、Cu和AgNO3溶液反应：Zn＋2Ag＋===Zn2＋＋2Ag
6、(2023山西运城高中联合体段考)向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是( )
A．加入KSCN溶液一定不变红色
B．溶液中一定含Fe2＋
C．溶液中一定含Cu2＋
D．剩余固体中一定含Cu
7、(2023云南峨山彝族自治县第一中学高一月考)下列反应中有三价铁生成的是( )
①铁丝在空气中生锈 ②向FeBr2溶液中通入足量Cl2 ③将铁片置于CuCl2溶液中 ④Fe(OH)2暴露在空气中 ⑤向FeSO4溶液中滴加双氧水 ⑥高温下铁与水蒸气反应生成Fe3O4
A．①②③④⑤ B．②③④⑤
C．①②④⑤⑥ D．全部
8、（2023北京西城北京八中高一期末）用废铁屑制备磁性胶体粒子，制备过程如下：
下列说法不正确的是
A．加稀H2SO4是为了使铁溶解生成FeSO4
B．通入N2是为了防止空气中的O2氧化Fe2+
C．加适量的H2O2是为了将部分Fe2+氧化为Fe3+
D．溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为2∶1
9、（2023北京汇文中学高一期末）下列“推理或结论”与“实验操作及现象”相符的一组是
10、(2023安徽池州高一质检)铁及其化合物在工农业生产中应用广泛，部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。
回答下列问题：
(1)下列不能通过化合反应得到的是__________(填字母)。
A．d B．e C．f D．g
(2)c固体的颜色为__________，能否由 a在氧气中点燃得到？______(填“能”或“否”)。
(3)在小烧杯中加入20 mL蒸馏水，加热至沸腾后向烧杯中加入几滴 g的饱和溶液继续煮沸即可制得e的胶体。胶体区别于溶液的最本质特征是________________，鉴别胶体和溶液的方法是________________。
(4)实验室检验g中铁元素的试剂是________________________。高温下，a 与水蒸气反应的化学方程式为__________________________________。
(5)在溶液中生成的d置于空气中，现象为__________________。电子工业上可用g的溶液腐蚀电路板上的铜，该反应的离子方程式为__________________________________。
1、(2023云南峨山彝族自治县第一中学高一月考)下列反应中有三价铁生成的是( )
①铁丝在空气中生锈 ②向FeBr2溶液中通入足量Cl2 ③将铁片置于CuCl2溶液中 ④Fe(OH)2暴露在空气中 ⑤向FeSO4溶液中滴加双氧水 ⑥高温下铁与水蒸气反应生成Fe3O4
A．①②③④⑤ B．②③④⑤ C．①②④⑤⑥ D．全部
2、（2023天津河西海河中学高一期末）下列有关铁及其化合物的说法中正确的是
A．灼热的Fe与Cl2反应生成FeCl2
B．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速被氧化成Fe2O3
C．向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液可得到纯净的Fe(OH)2沉淀
D．铁与水蒸气在高温下反应的产物为Fe3O4和H2
3、（2023北京海淀清华附中高一期末）下列物质间的转化，需要加入氧化剂才能实现的是
A．NH3→NO B．Fe2O3→Fe
C．KClO3→Cl2 D．H2SO4→SO2
4、(2023山东烟台市教育科学研究院高一质检)下列物质反应后，加入KSCN溶液一定变红的是( )
A．过量的Fe与Cl2反应
B．Fe与稀硫酸反应
C．FeCl2溶液中通入少量Cl2
D．Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸
5、(2023北京师大附中高一月考)打印机使用的墨粉中含有Fe3O4。将FeSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液按一定比例混合，再加入一定量的NaOH溶液，水浴加热，可制得Fe3O4，反应如下：____Fe2＋＋____Fe3＋＋____OH－===____Fe3O4↓＋____H2O，下列分析不正确的是( )
A．Fe3O4具有磁性
B．反应中，Fe2＋是还原剂，Fe3＋是氧化剂
C．从左至右，反应中各物质的化学计量数依次为1、2、8、1、4
D．Fe3O4可与盐酸反应生成Fe2＋和Fe3＋，所得两种离子的物质的量之比为1∶2
6、（2023山东临沂第四中高一期末）高铁酸钠(Na2FeO4，其中铁为+6 价)是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。工业上制备高铁酸钠有多种方法，其中一种方法的化学原理可用离子方程式表示为。下列说法不正确的是
A．ClO−是氧化剂，发生还原反应 B．此条件下，氧化性：ClO− > FeO
C．a：b=2：3 D．Fe3+被氧化为FeO
7、（2023上海宝山上海交大附中高一期末）向FeBr2溶液中通入一定量的Cl2，发生反应：2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-，下列关于该反应说法错误的是
A．氧化性：Cl2>Fe3+
B．参加反应的Fe2+与Cl2的物质的量之比为1：1
C．还原性：Fe2+