第四章　第十三讲　铁及其化合物转化关系-2027年高考化学一轮复习课件（含解析版讲义）

这是一份第四章　第十三讲　铁及其化合物转化关系-2027年高考化学一轮复习课件（含解析版讲义），共23页。PPT课件主要包含了加入过量铁粉过滤，滴加H2O2，Fe2++，Fe3+，+CO2↑+H2O，防止NH4HCO3，FeCO3+O2，不再有气泡产生，玻璃棒，球形冷凝管等内容，欢迎下载使用。
1.熟练掌握铁及其重要化合物转化的化学方程式。2.能根据铁及其化合物的性质分析实验室、生产、生活中的相关问题。
1.在图中空白处，将下列铁的重要化合物填入，建构成一张关系图。FeO、Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)2、Fe(OH)3、FeCl3、FeCl2
2.完成图中指定序号对应的化学方程式(合理即可)。① ；⑥ ；⑦ ；⑨ ；⑩ ；⑫ ；⑮ ；⑯ ；⑰ 。
2Fe+3Cl2　　2FeCl3
3Fe3O4+8Al　　9Fe+4Al2O3
Fe3O4+8HCl===FeCl2+2FeCl3+4H2O
Fe(OH)3+3HCl===FeCl3+3H2O
2Fe(OH)3　　Fe2O3+3H2O
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
2FeCl2+Cl2===2FeCl3
FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl
2FeCl3+Fe===3FeCl2
一、Fe2+和Fe3+的相互转化1.(2025·河南，4)X是自然界中一种常见矿物的主要成分，可以通过如图所示的四步反应转化为Q(略去部分参与反应的物质和反应条件)。已知X和Q的组成元素相同。
固体X(黄色) → 固体Y(红棕色) → 溶液Z(棕黄色) → 溶液R(浅绿色) → 固体Q(黑色)
下列说法错误的是A.Y常用作油漆、涂料等的红色颜料B.溶液Z加热煮沸后颜色会发生变化C.R→Q反应需要在强酸性条件下进行D.Q可以通过单质间化合反应制备
2.除去括号中的杂质，并写出反应的离子方程式。(1)FeCl2(FeCl3)，除杂方法：　　　　　　　 ，离子方程式：　　　 　。(2)FeCl3(FeCl2)，除杂方法：　　　　　　 　 ，离子方程式：　　　 　。(3)Fe2(SO4)3(FeSO4)，除杂方法：　　　　　，离子方程式：________________________________。(4)FeCl2(Cu2+)，除杂方法：　　　　 ，离子方程式：　　　　 。
2Fe3++Fe===3Fe2+
加入氯水(或通入Cl2)
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
H2O2+2H+===2H2O+2Fe3+
Fe+Cu2+===Cu+Fe2+
(5)CuCl2溶液(FeCl2)，除杂方法：________________________________________________________________________________________________________________________。
先向溶液中加入氧化剂(如H2O2、氯水)，然后向混合液中加入CuO或Cu(OH)2，调pH，促进Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀，静置过滤
3.在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉，得到的Fe2+的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如图所示。(1)请将正确答案的字母填在相应的横线上。a.Fe3+　b.Fe2+　c.Fe、Fe2+　d.Fe2+、Fe3+①AB段铁元素以　　形式存在。②BC段铁元素以　　形式存在。③CD段铁元素以　　形式存在。(2)AB段与BC段所需Fe的质量比为　　　　。
二、重要含铁物质的制备4.(2026·日照模拟)工业上利用黄铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制备颜料铁红(Fe2O3)，具体生产流程如图：
试回答下列问题：(1)滤液X中含有的金属阳离子是　　　　　 (填离子符号)。
(2)①步骤Ⅱ加入过量铁粉的目的是　　　　　　 　。②步骤Ⅲ中可选用　 　(填字母)调节溶液的pH。a.次氯酸钙b.氨水c.氢氧化钠溶液d.高锰酸钾溶液
将Fe3+全部还原为Fe2+
(3)①步骤Ⅳ加入NH4HCO3时的离子方程式为______________________________________。②步骤Ⅳ的反应温度一般需控制在35 ℃以下，其目的是________________________________________。
受热分解；减少Fe2+的水解
③步骤Ⅳ中FeCO3沉淀完全后，溶液中含有少量Fe2+，检验Fe2+的方法是______________________________________________________________________________。(4)在空气中煅烧FeCO3生成产品氧化铁的化学方程式为____________________________。
取少量溶液，加入硫氰化钾溶液，不显红色，然后滴加氯水，溶液变为红色(合理即可)
2Fe2O3+4CO2
5.(2022·天津，15)氯化铁是重要的化工原料。根据氯化铁的实验室制备方法，回答下列问题：Ⅰ.FeCl3·6H2O的制备制备流程图如下：
(1)将废铁屑分批加入稀盐酸中，至盐酸反应完全。判断反应完全的现象为　　　 　。含有少量铜的废铁屑比纯铁屑反应快，原因为　　　　 。
Fe、Cu在稀盐酸中形成原电池，加快反应速率
(2)操作①所必需的玻璃仪器中，除烧杯外还有　　　　 。(3)检验FeCl3溶液中是否残留Fe2+的试剂是　　　 　。(4)为增大FeCl3溶液的浓度，向稀FeCl3溶液中加入纯Fe粉后通入Cl2。此过程中发生的主要反应的离子方程式为___________________________________________。(5)操作②为___________________________________________________________________。
K3[Fe(CN)6]溶液
2Fe3++Fe===3Fe2+、2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
在HCl气流中蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到FeCl3·6H2O晶体
Ⅱ.由FeCl3·6H2O制备无水FeCl3将FeCl3·6H2O与液体SOCl2混合并加热，制得无水FeCl3。已知SOCl2沸点为77 ℃，反应方程式为FeCl3·6H2O+6SOCl2　　FeCl3+6SO2↑+12HCl↑，装置如图所示(夹持和加热装置略)。
(6)仪器A的名称为　　　　　　，其作用为　　　　　　　　。NaOH溶液的作用是_______________________________。
(7)干燥管中无水CaCl2不能换成碱石灰，原因是__________________________________________。(8)由下列结晶水合物制备无水盐，适宜使用上述方法的是　　(填字母)。a.ZnCl2·H2O　　　b.CuSO4·5H2Oc.Na2S2O3·5H2O
碱石灰与SO2、HCl气体反应，失去干燥作用
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(1)Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O(2)2Fe3++Fe===3Fe2+、Fe+2H+===Fe2++H2↑(3)取少量溶液B于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液不变红色，说明溶液B中不存在Fe3+(4)防止被空气氧化
(1)防止Fe2+被氧化　(2)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-(3)隔绝空气(排除空气中的氧气对实验的影响)(4)Fe2+　Fe3+　可逆反应(5)H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O　Fe3+催化H2O2分解产生O2　H2O2分解反应放热，促进Fe3+的水解平衡正向移动
(1)Fe2++2Fe3++8OH-===Fe3O4↓+4H2O　(2)①Fe3++3OH-===FeO(OH)↓+ H2O　②6Fe2++12OH-+O2===2Fe3O4↓+6H2O　(3)有利于纳米微粒在混合溶液中保持稳定和分散均匀　(4)取最后一次洗涤液少许，用pH试纸检测是否呈中性，若呈中性，说明洗涤干净[或取最后一次洗涤液少许，滴加Ba(NO3)2或BaCl2溶液，若不产生白色沉淀，说明洗涤干净；或取最后一次洗涤液少许，滴加HNO3酸化的AgNO3溶液，若不产生白色沉淀，说明洗涤干净]　(5)b、c、d
1.下列有关铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是A.铁粉遇空气放热，可用于制作暖贴B.Fe2(SO4)3易溶于水，可用作净水剂C.FeCl3溶液显酸性，可用于腐蚀印刷电路板上的铜D.FeS难溶于水，可用于去除废水中微量六价铬[Cr(Ⅵ)]
2.下列有关铁及其化合物参与反应的化学方程式书写错误的是A.高温下Fe与水蒸气反应：Fe+H2O(g)　　FeO+H2B.Fe(OH)3胶体制备：FeCl3+3H2O　　3Fe(OH)3(胶体)+3HClC.FeCl2溶液中Fe2+的检验：FeCl2+K3[Fe(CN)6]===KFe[Fe(CN)6]↓+2KClD.Fe催化甲苯的溴化反应：　　　　 +Br2
3.(2025·黑龙江北安一中高三期末)下图为铁的“价—类”二维图，箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是A.铁与氧气的燃烧反应可实现上述转　化①B.加热Fe(OH)3发生转化③，Fe(OH)3　与HI反应发生④C.可通过Fe(OH)2与稀硝酸反应实现　转化⑤，计量数之比为1∶2D.K2FeO4作为新型净水剂可实现转化⑥，既能杀菌消毒又能净水
4.(2023·浙江1月选考，16)探究铁及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是
5.化合物A的相关转化如下图所示。已知由E转化成C的现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。下列说法错误的是A.化合物A的用途之一是作油漆、　涂料和橡胶的颜料B.B的溶液可以作为覆铜板的腐蚀　液，以制作印刷电路板C.可用酸性高锰酸钾溶液证明D的溶液中含有亚铁离子D.单质甲的水溶液具有漂白性
6.如图是一种综合处理含SO2尾气的工艺流程，下列叙述正确的是
A.基态Fe3+的价层电子排布式为3d6B.检验“吸收”后的溶液是否还可继续吸收SO2，可用试剂K3[Fe(CN)6]C.“氧化”中发生反应的离子方程式为4Fe2++O2+H2O===4Fe(OH)3↓D.“氧化”后的溶液可以循环使用
7.(2025·山东，13)钢渣中富含CaO、SiO2、FeO、Fe2O3等氧化物，实验室利用酸碱协同法分离钢渣中的Ca、Si、Fe元素，流程如下。已知：Fe2(C2O4)3能溶于水；Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9，Ksp(FeC2O4)=3.2×10-7。下列说法错误的是A.试剂X可选用Fe粉B.试剂Y可选用盐酸C.“分离”后Fe元素主要存在于　滤液Ⅱ中D.“酸浸”后滤液Ⅰ的pH过小会导致滤渣Ⅱ质量减少
9.硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)是一种重要的食品或饲料添加剂，实验室以严重锈蚀的废铁屑(含有Fe、Fe2O3)为原料制备硫酸亚铁晶体，其流程如下：
(1)Fe2O3与稀硫酸反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　。(2)溶液A中加过量铁粉时，反应的离子方程式为________________________________________。
Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
Fe+2H+===Fe2++H2↑
2Fe3++Fe===3Fe2+、
(3)若证明溶液B中不存在Fe3+，可选择的方法是___________________________________________________________________________。(4)FeSO4·7H2O晶体应密封保存，主要目的是________________。
取少量溶液B于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液不变红色，说明溶液B中不存在Fe3+
10.某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题：(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 ml·L-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是　　　　 。
(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为　　　 　　　　。(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL 煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是　　 　　。
隔绝空气(排除空气中的氧气对实验的影响)
(4)丙组同学取10 mL 0.1 ml·L-1KI溶液，加入6 mL 0.1 ml·L-1 FeCl3溶液混合。分别取 2 mL 此溶液于3支试管中进行如下实验：①第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀；③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。实验②检验的离子是　　　(填离子符号，下同)；实验①和③说明：在I-过量的情况下，溶液中仍含有　　　，由此可以证明该氧化还原反应为　　　 　。
(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为　　　　 ；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是_______________________，生成沉淀的原因是________________________________________________(用平衡移动原理解释)。
H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O
Fe3+催化H2O2分解产生O2
分解反应放热，促进Fe3+的水解平衡正向移动
11.共沉淀法制备磁性纳米Fe3O4的工艺流程如下：
(1)“共沉”制备Fe3O4粒子的离子方程式为_________________________________。
Fe2++2Fe3++8OH-===Fe3O4↓
Fe3++3OH-===FeO(OH)↓+H2O
6Fe2++12OH-+O2===2Fe3O4↓+6H2O
(3)“共沉”时需不断地强烈搅拌，一是使反应充分进行，另一原因是　　　　　　 　。(4)固液分离后，用去离子水反复洗涤Fe3O4。检验是否洗涤干净的实验操作是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
有利于纳米微粒在混合溶液中保持稳定和分散均匀
取最后一次洗涤液少许，用pH试纸检测是否呈中性，若呈中性，说明洗涤干净[或取最后一次洗涤液少许，滴加Ba(NO3)2或BaCl2溶液，若不产生白色沉淀，说明洗涤干净；或取最后一次洗涤液少许，滴加HNO3酸化的AgNO3溶液，若不产生白色沉淀，说明洗涤干净]
(5)检验Fe3O4中不同价态的铁元素。选用的试剂是　　　　 (填字母)。a.浓盐酸　 b.稀硫酸　　　　 c.硫氰化钾溶液d.高锰酸钾溶液　　　e.溴水