备战2025届新高考化学一轮总复习第3章金属及其化合物第10讲铁及其氧化物氢氧化物课件

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1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解铁及其氧化物、氢氧化物的主要性质。2.了解铁及其氧化物、氢氧化物在生产、生活中的应用。
1.铁的单质(1)铁元素在周期表中的位置及自然界中的存在
(2)化学性质铁的化学性质活泼,在反应中________电子,具有较强的________性。写出下列反应的化学(或离子)方程式: 
Fe+2H+═Fe2++H2↑
Fe+2Fe3+═3Fe2+
2.铁的三种氧化物情境思考Fe3O4是具有磁性的黑色晶体,又称磁性氧化铁,常用作颜料和抛光剂,也可用于制造录音磁带和电讯器材。(1)Fe3O4________(填“是”或“不是”)碱性氧化物,与稀盐酸反应的离子方程式为________________________________。 (2)Fe3O4可溶于稀硝酸,反应的离子方程式为____________________________________。 (3)氢碘酸(HI)是一种还原性强酸,试写出Fe3O4与氢碘酸反应的离子方程式: ____________________________________。 
Fe3O4+8H+══ 2Fe3++Fe2++4H2O
Fe3O4+2I-+8H+══ 3Fe2++I2+4H2O
(2)化学性质①FeO、Fe2O3都是________氧化物,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1 铁单质的性质及应用例1(2023·广东潮州期末)下列有关铁及其化合物的说法中正确的是(　　)A.铁在氯气中燃烧,如果氯气过量会生成FeCl2B.红热的铁丝与水蒸气反应,得到的含铁化合物是四氧化三铁C.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D.铁在纯氧中燃烧或在氯气中燃烧所得产物铁元素的化合价均为+3价
解析 铁与氯气反应无论氯气过量与否都会生成氯化铁,A错误;红热的铁丝与水蒸气在高温下反应,产生Fe3O4和H2,所以得到的含铁化合物名称是四氧化三铁,B正确;铁的性质很活泼,以化合态存在,但在陨铁之中,铁是以单质存在的,C错误;铁在纯氧中燃烧产物是Fe3O4,其中铁的化合价有+2价和+3价两种价态,D错误。
[对点训练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过量的铁与浓硝酸在加热时反应有气体生成;④FeCl3溶液能与Cu反应,可用于刻蚀印刷电路板A.①③B.①②C.②④D.②③
解析 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、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。
考向2 铁的氧化物的性质及应用例2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(　　)
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
[对点训练2] 有一块铁的“氧化物”样品,用140 mL 5.0 ml·L-1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.Fe6O7D.Fe3O4
1.Fe(OH)2和Fe(OH)3的比较
白色絮状沉淀迅速变成灰绿色
【应用示例】已知Fe(OH)2具有还原性,Fe(OH)3具有氧化性。(1)Fe(OH)2能溶于稀硝酸,反应的离子方程式为_______________________________________。 (2)Fe(OH)3与HI溶液发生氧化还原反应,反应的离子方程式为_______________________________________。 
2Fe(OH)3+2I-+6H+═2Fe2++I2+6H2O
2.Fe(OH)2的制备(1)制备原理及注意事项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注意事项:制备过程中,要保证生成的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的制备例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,发现装置3中溶液不能进入装置4中。请为装置作一处改进,使溶液能进入装置4中:________________________________。 (3)装置改进后,将装置3中反应后的溶液压入装置4中,在装置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: __________________________。 
液封,防止空气进入装置4
在装置2、3之间添加控制开关
装置4内的空气没有排尽
解析 (1)Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化,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。
[对点训练]为了长时间观察到Fe(OH)2白色固体,设计下列4个实验,有关说法不正确的是(　　)
A.实验A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B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C看到白色沉淀时间较短D.实验D,FeSO4溶液上方的苯层可以隔绝空气,也可以把苯换成四氯化碳
解析 实验A先打开K,旋转活塞使稀硫酸滴入与铁反应产生氢气,利用氢气将装置中的空气排净,避免后来生成的Fe(OH)2被氧化,A正确;实验B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实验C的溶液中,因此4个实验中,相对而言,实验C中看到白色沉淀时间较短,C正确;四氯化碳的密度比水大,会处于FeSO4溶液下方,不能隔绝空气,因此不能把苯换成四氯化碳,D错误。
进阶1 练易错·避陷阱1.(2023·广东深圳期末)用如图所示装置测定某铁矿石中Fe2O3的含量(杂质不参与反应),称取4.00 g该铁矿石于硬质玻璃管A中,充分反应后测得干燥管B增重2.64 g,C增重0.44 g,下列相关说法中正确的是(　　)
A.称量干燥管B后,应先加热硬质玻璃管A,再通COB.在硬质玻璃管A发生的反应中,CO被还原C.该铁矿石有效成分的质量分数为93.3%D.若撤去干燥管C,会造成测得的有效成分含量偏高
2.某化学兴趣小组的同学用如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盛装的试剂分别可以为NaOH溶液和浓硫酸
解析 实验室用MnO2和浓盐酸反应制备Cl2时需要加热,不能用装置①制备Cl2,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的水蒸气进入装置⑤,C错误;装置②中可盛放NaOH溶液,用于吸收挥发出的HCl,装置③中可盛有浓硫酸,用于干燥氢气,D正确。
进阶2 练热点·提素能3.如图两圆相交区域A、B、C、D分别表示两物质间的反应。下列有关离子方程式或叙述不正确的是(　　)
4.(2024·辽宁名校联盟联考)一种利用废旧镀锌铁片制备Fe3O4纳米粒子的工艺流程如下:
已知:Zn及其化合物与Al及其化合物的性质相似。下列说法不正确的是(　　)A.“碱洗”的目的是去除废旧镀锌铁片表面的油污及锌B.“氧化”时发生反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+═2Fe3++Cl-+H2OC.“氧化”后的溶液中主要存在的金属阳离子:Fe3+、Na+D.“加热沉铁”时通入N2是防止空气中的O2对产品造成影响
解析 “碱洗”是为了除去锌,同时除去油污,A正确;“氧化”时,亚铁离子与次氯酸根离子发生氧化还原反应:2Fe2++ClO-+2H+═2Fe3++Cl-+H2O,故溶液中金属阳离子主要有Fe2+、Fe3+、Na+,B正确、C错误;“加热沉铁”时N2的作用是保护气,防止Fe2+被O2氧化,D正确。
进阶3 研真题·明考向5.判断正误:正确的打“√”,错误的打“×”。(1)(2023·全国新课标卷,7D)古壁画颜料中所用的铁红,其成分为Fe2O3。(　　)(2)(2023·浙江1月选考卷,5D)常温下铁与浓硝酸反应可制备NO2。(　　)(3)(2022·广东卷,6C)工人将模具干燥后再注入熔融钢水,是因为铁与H2O高温下会反应。(　　)(4)(2022·浙江6月选考卷,9C)浓硝酸与铁在常温下不反应,所以可用铁质容器贮运浓硝酸。(　　)