2026届高考化学一轮总复习第3章金属及其化合物第11讲铁及其氧化物氢氧化物课件

这是一份2026届高考化学一轮总复习第3章金属及其化合物第11讲铁及其氧化物氢氧化物课件，共60页。PPT课件主要包含了考点二，考点一，①与非金属单质的反应，Fe2O3·xH2O，③与酸反应，Fe2O3，Fe3O4，FeCO3，FeS2，红棕色等内容，欢迎下载使用。
第11讲　铁及其氧化物、氢氧化物
考点一 铁的单质及其氧化物
1．铁的单质(1)铁的位置、结构、化合价铁元素是重要的金属元素，在地壳中的含量仅次于氧、硅、铝。
(2)铁的物理性质纯铁具有金属的共性，如具有________色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被________吸引的特性，熔点1 538 ℃，密度7.86 g·cm－3。(3)铁的化学性质(写出化学方程式或离子方程式)常温下，铁单质比较活泼，具有较强的________性。产物中Fe元素的主要化合价为＋2和＋3。
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的化学方程式为____________________________________。
④与某些盐溶液的反应(离子方程式)与CuSO4溶液：____________________________。与FeCl3溶液：__________________________。(4)铁单质的制备方法①工业上利用铁矿石在高炉中炼铁，以赤铁矿为例写出该反应的化学方程式_________________________________。②利用铝热反应焊接无缝钢轨，写出以氧化铁和铝粉为铝热剂反应的化学方程式___________________________________。
Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu
Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
(5)重要的铁矿石主要成分的化学式赤铁矿__________；磁铁矿_________；褐铁矿_______________；菱铁矿____________；黄铁矿__________。
[微点归纳]　(1)铁遇冷的浓硫酸或浓硝酸，表面会形成一层致密的氧化膜而发生钝化，属于化学变化。铝遇冷的浓硝酸或浓硫酸也会发生钝化。钝化可阻止内部金属继续与浓酸发生反应，从而表现出较强的化学稳定性和耐腐蚀性。
2Fe2O3·3H2O
(2)Fe与Cl2反应生成FeCl3而不是FeCl2；Fe与S反应生成FeS而不是Fe2S3；Fe与盐酸反应生成FeCl2而不是FeCl3；Fe与I2反应生成FeI2而不是FeI3；铁在潮湿的空气中生成铁锈的主要成分是Fe2O3，而铁在纯O2中燃烧的产物是Fe3O4。
2．铁的三种氧化物　　　　FeO和Fe2O3都是碱性氧化物，Fe3O4不是
　　　　FeO和Fe2O3都是碱性氧化物，Fe3O4不是
注意：(1)FeO、Fe3O4、Fe(OH)2与稀HNO3反应时，除考虑与H＋反应外，还考虑Fe2＋被HNO3氧化成Fe3＋。(2)Fe3O4、Fe2O3、Fe(OH)3与HI反应时，除考虑与H＋的反应外，还考虑Fe3＋被I－还原为Fe2＋。
(3)Fe3O4溶于足量稀硝酸、氢碘酸(HI)的离子方程式：
其中的Fe3＋氧化
【正误辨析】(1)铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在。(　　)[提示]　×　游离态的铁存在于陨铁中。(2)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2。(　　)[提示]　×　强氧化性的Cl2把Fe氧化为＋3价，只生成FeCl3，与量无关，在溶液中过量的Fe才会将Fe3＋还原为Fe2＋。
(3)Fe3O4中Fe的化合价有＋2价和＋3价，因而Fe3O4是FeO与Fe2O3的混合物。(　　)[提示]　×　Fe3O4是纯净物，可以表示为FeO·Fe2O3。(4)铁在潮湿的空气中生成的铁锈主要成分是Fe2O3，铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4，Fe在高温下与水蒸气反应生成Fe2O3。(　　)[提示]　×　Fe在高温下与水蒸气反应生成Fe3O4。(5)铁在冷的稀硝酸中钝化。(　　)[提示]　×　铁在冷的浓硝酸中反应生成致密氧化膜，阻止反应进一步进行，发生“钝化”。
(6)FeO与稀硝酸反应的化学方程式为FeO＋2HNO3===Fe(NO3)2＋H2O。(　　)[提示]　×　稀硝酸具有强氧化性，与FeO反应的化学方程式为3FeO＋10HNO3===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O。(7)Fe2O3与足量HI的反应属于氧化还原反应。(　　)[提示]　√　I－具有较强的还原性，Fe2O3被I－还原成Fe2＋。
1．(2025·湖南长沙检测)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[答案]　C
微考点1　铁单质的性质及应用
[解析]　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，Fe与氯气在加热条件下反应都只生成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单质，D错误。
2．(2025·山西太原高三检测)《天工开物》中“冶铁”原典中记载：“凡冶铁成器，取已炒熟铁为之……凡炉中炽铁用炭，煤炭居十七，木炭居十三……即用煤炭，也别有铁炭一种，取其火性内攻、焰不虚腾者，与炊炭同形而有分类也……”下列说法正确的是(　　)A．熟铁是纯净的铁单质，生铁是铁和碳的混合物B．冶铁过程只涉及化合反应与置换反应C．铁炭和炊炭为碳元素的同素异形体D．冶铁用到的煤炭和木炭均可还原铁的氧化物[答案]　D
[解析]　生铁是铁合金，属于混合物，生铁的含碳量为2%～4.3%，熟铁指的是钢，也是铁合金，属于混合物，钢的含碳量为0.03%～2%，A错误；冶铁过程中CO与铁的氧化物反应生成铁和CO2，属于氧化还原反应，B错误；铁炭和炊炭不互为同素异形体，铁炭指铁合金，为混合物，C错误；冶铁用到的煤炭和木炭主要成分为碳，有还原性，均可还原铁的氧化物得到铁单质，D正确。
3．(2025·山东济南高三检测)下列劳动项目与所述的化学知识有关联的是(　　)
[解析]　用布擦干潮湿的自行车是防止铁和氧气、水常温下反应生锈，与红热的铁与水蒸气反应生成Fe3O4无关，A不符合题意；因铁与H2O(g)高温下反应生成Fe3O4和H2，故应将模具干燥后再注入熔融钢水，B符合题意；常温下铁遇浓硝酸会钝化，所以工厂用铁罐车运输浓硝酸，与浓硝酸易分解无关，C不符合题意；生产中可以用铁槽盛放浓硫酸，是因为常温下铁在浓硫酸中表面形成致密的氧化膜阻止反应进一步进行，D不符合题意。
铁与不同氧化剂反应生成＋2价或＋3价铁的规律
4．(2025·广西高三检测)某实验小组测定铁的氧化物FexOy的化学式；已知该氧化物中铁元素只有＋2和＋3两种价态，实验步骤如图，下列说法错误的是(　　)
微考点2　铁的氧化物的性质及应用
A．只有步骤②发生了氧化还原反应B．溶液a中阳离子有H＋、Fe3＋和Fe2＋C．溶液b中n(Fe3＋)∶n(Cl－)＝1∶3D．通过计算可得该氧化物的化学式为Fe4O5
解析]　该氧化物与盐酸反应后得到含有Fe3＋和Fe2＋的溶液，通入氯气后溶液中的Fe2＋被氧化成Fe3＋，其反应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。步骤①为复分解反应，步骤②为氧化还原反应，A正确；由于盐酸过量，则溶液a中阳离子除了Fe3＋和Fe2＋外，还有H＋，B正确；盐酸过量且未知量，故溶液b中Fe3＋与Cl－的物质的量之比无法计算，C错误；步骤②反应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，其中消耗0.1 ml Cl2，则Fe2＋的物质的量为0.2 ml，原氧化物中Fe2＋也为0.2 ml，该氧化物中Fe2＋可以FeO的形式存在，其质量为0.2 ml×72 g·ml－1＝14.4 g，则其
5．(2025·山东烟台模拟)实验室对某铁的氧化物(FexO)进行如下实验。下列说法错误的是(　　)A．x＝0.8B．溶液A为ZnSO4和FeSO4混合溶液C．反应②生成标准状况下1.12 L的H2D．Zn至少参加了3个氧化还原反应[答案]　B
[解析]　根据硫酸根离子守恒可知，若溶液A为ZnSO4溶液，则溶解的Zn的质量为0.15 ml×65 g·ml－1＝9.75 g，而Zn为10 g，所以Zn过量，说明溶液A中不可能含有FeSO4，B错误；4.73 g固体中其中Zn为10 g－9.75 g＝0.25 g，Fe为4.73 g－0.25 g＝4.48 g，为0.08 ml，根据铁元素守恒可知，6.08 g的FexO中，含铁原子0.08 ml，氧原子为(6.08 g－4.48 g)÷16 g·ml－1＝0.1 ml，故有n(FexO)＝0.1 ml，x＝0.8，设1 ml FexO中＋2价的铁为a ml，则＋3价的铁为(0.8－a)ml，根据化合价之和等于0可知，2a＋3×(0.8－a)＝2，解得a＝0.4，故6.08 g FexO中含有Fe2＋为0.04 ml，Fe3＋为0.04 ml，反应①为硫酸和FexO反应，根据
n(H2SO4)＝0.15 L×1 ml·L－1＝0.15 ml结合O原子守恒可知，反应①后剩余H2SO4为0.15 ml－0.1 ml＝0.05 ml，故反应②为Zn＋2Fe3＋===Zn2＋＋2Fe2＋、Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑、Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe，据此分析解题。由分析可知，x＝0.8，A正确；由分析可知，反应①后剩余H2SO4为0.05 ml，标准状况下反应②中：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ 　 1 ml 　　　　　22.4 L 　0.05 ml 　　　　 V解得V＝1.12 L，即生成标准状况下1.12 L H2，C正确；Zn至少参加了3个氧化还原反应，D正确。
考点二 铁的氢氧化物
1．Fe(OH)2和Fe(OH)3的比较
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
2．Fe(OH)2的制备(1)制备原理：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓。(2)成功关键：溶液中不含O2等氧化性物质；制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭、隔绝空气的体系中。(3)常用方法
空气与Fe(OH)2接触
【正误辨析】(1)Fe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH)2