全国通用2019版高考化学一轮复习第3章金属及其化合物第3节铁及其化合物学案.doc

1、【 精品教育资源文库 】 第三节 铁及其化合物 考纲定位 全国卷 5年考情 1.掌握铁的主要性质及应用。 2.掌握铁的重要化合物的主要性质及应用。 3.了解铁及其重要化合物的制备方法。 4.了解 Fe2 、 Fe3 的检验方法。 2017年： 卷 T27(1)(5)； 卷 T13(A)、 T26(1)； 卷 T26、T27 2016年： 卷 T8(C)、 T10(C)； 卷 T28； 卷 T7(B) 2015年： 卷 T10(A、 B)、 T27(2)(3)； 卷 T26(4) 2014年： 卷 T8(D)； 卷 T7(D)、 T9(C) 2013年： 卷 T10(D)、 T27(1) 考点

2、 1| 铁及其氧化物 (对应学生用书第 48页 ) 考纲知识整合 1铁的位置、存在和物理性质 2化学性质 铁单质性质活泼，有较强的还原性。 (1)与非金属单质 的 反应 Fe与 S反应： Fe S= FeS。 (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： 3Fe 4H2O(g)=高温 Fe3O4 4H2。 【 精品教育资源文库 】 (3)与酸的反应 与非氧化性酸反应的离子方程式： Fe 2H =Fe2 H2 。 与氧化性酸反应：遇冷的浓硫酸或浓硝酸 钝化 ，与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应无 H2产生。 (4)与某些盐溶液的反应 与 CuSO4溶液反应的离子方程

3、式： Fe Cu2 =Cu Fe2 。 与 FeCl3溶液反应的离子方程式： Fe 2Fe3 =3Fe2 。 提醒： (1)铁分别与氯气和盐酸反应所得的产物中铁元素的价态不同， Fe与 Cl2反应生成FeCl3，而 Fe 与盐酸反应生成 FeCl2。 (2)铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3，而铁在纯氧 中燃烧的产物是 Fe3O4。 (3)铁与硫蒸气反应生成的是 FeS 而不是Fe2S3；铁与碘蒸气反应生成的是 FeI2而不是 FeI3。 3铁的三种典型氧化物 (1)物理性质 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗称 铁红 磁性氧化铁 色态 黑色粉末 红棕色 粉末 黑色晶体

4、溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水 铁的价态 2价 3价 2价、 3价 (2)化学性质 FeO 、 Fe2O3、 Fe3O4分别与盐酸反应的离子方程式为 FeO 2H =Fe2 H2O， Fe2O3 6H =2Fe3 3H2O， Fe3O4 8H =2Fe3 Fe2 4H2O。 FeO 不稳定 ， 在空气中受热生成 Fe3O4， 其方程式为 6FeO O2= 2Fe3O4。 提醒 ： (1)Fe3O4的组成可用氧化物的形式表示为 FeOFe 2O3， 即有 1/3的铁显 2价 ， 2/3的铁显 3价。 (2)Fe3O4与一般酸反应生成两种盐 ， Fe3O4与稀 HNO3反应生成一种盐。 高考

5、命题点突破 命题点 1 铁及其氧化物的性质和应用 1下列说法正确的是 _(填序号 )。 (1)(2016 全国 卷 )1 mol Fe溶于过量硝酸，电子转移数为 2NA (2)(2015 全国 卷 )将稀 HNO3加入过量铁粉中，充分反应后滴加 KSCN溶液，有气体生成，溶液呈血红色，说明稀 HNO3将铁氧化为 Fe3 【 精品教育资源文库 】 (3)浓盐酸与铁屑反应： 2Fe 6H =2Fe3 3H2 (4)(2016 浙江高考 )纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的 Pb2 、 Cu2 、 Cd2 、 Hg2 等重金属离子，其本质是纳米铁粉对重金属离子较强的物理吸附 (5)(2016 四

6、川高考 )常温 下，将铁片浸入足量浓硫酸中，铁片不溶解，则说明常温下，铁与浓硫酸一定没有发生化学反应 (6)磁性氧化铁溶于稀 HNO3： Fe3O4 8H =2Fe3 Fe2 4H2O (7)铁在高温下与 H2O(g)发生置换反应生成 Fe3O4 (8)(2016 海南高考 )将铁屑放入稀 HNO3中，证明 Fe比 H2活泼 (9)(2016 上海高考 )Fe与 Cl2反应生成 FeCl3，推测 Fe与 I2反应生成 FeI3 (10)用含硅胶、铁粉的透气小袋与食品一起密封包装没有发生化学反应 (11)Fe3O4中 Fe 的化合价有 2和 3，但 Fe3O4为纯净物 【答案】 (7)(11)

7、2铁有 2、 3 价两种价态，单质铁与 _(填下列编号，下同 )反应时只生成 3 价铁；与 _反应时只生成 2价铁；与 _反应时既生成 2价铁也生成 3价铁。 所选试剂： Cl2 O2 H2O(g) S 盐酸 稀硝酸 (足量 ) 稀硫酸 CuSO4溶液 FeCl2溶液 FeCl3溶液 【答案】 命题点 2 Fe与 HNO3反应的有关计算 3把 22.4 g 铁粉完全溶解于某浓度 的硝酸中，若反应只收集到 0.3 mol NO2和 0.2 mol NO，下列说法正确的是 ( ) A反应后生成的盐只为 Fe(NO3)3 B反应后生成的盐只为 Fe(NO3)2 C反应后生成的盐为 Fe(NO3)3和

8、 Fe(NO3)2，其物质的量之比为 1 3 D反应后生成的盐为 Fe(NO3)3和 Fe(NO3)2，其物质的量之比为 3 1 C 由于铁的物质的量为 22.4 g56 gmol 1 0.4 mol，所以在反应的过程中它失去的电子数应介于 0.8 mol(此时只产生 Fe2 )和 1.2 mol(此时只产生 Fe3 )之间，又产生 0.3 mol NO2和 0.2 mol NO，即反应过程中硝酸得到的电子物质的量为 0.3 mol(5 4) 0.2 mol(5 2) 0.9 mol，所以对应的产物既有 Fe(NO3)3又有 Fe(NO3)2，设前者的物质的量为 x，后者的物质的量为 y，则由

9、铁原子守恒可得 x y 0.4 mol，由得失电子守恒得 3x 2y 0.9 mol，解得 x 0.1 mol， y 0.3 mol。 方法技巧 铁与稀硝酸反应产物的判断 【 精品教育资源文库 】 当 HNO3过量时： 反应原理： Fe 4HNO3= 3 3 NO 2H2O，铁元素的存在形式为 Fe3 。 当 Fe过量时： 反应原理： 3Fe 8HNO3= 3 2 2NO 4H2O，铁元素的存在形式为 Fe2 。 当 14 nn338时： 铁元素的存在形式为 Fe2 和 Fe3 。 考点 2| 铁的两种氢氧化物和两类盐 (对应学生用书第 49页 ) 考纲知识整合 1铁的氢氧化物的性质与制备

10、Fe(OH)2 Fe(OH)3 颜色状态 白 色固体 红褐 色固体 与 H 反应 Fe(OH)2 2H =Fe2 2H2O Fe(OH)3 3H =Fe3 3H2O 受热分解 2Fe(OH)3= Fe2O3 3H2O 制法 可溶性亚铁盐与碱溶液反应：Fe2 2OH =Fe(OH)2 可溶性铁盐与碱溶液反应： Fe3 3OH =Fe(OH)3 二者 的关系 在空气中， Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成 Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成 灰绿 色 ，最后变成红褐色，反应方程式为 4Fe(OH)2 O2 2H2O=4Fe(OH)3 2. 亚铁盐 (Fe2 )和铁盐 (Fe3 ) (

11、1)亚铁盐 含有 Fe2 的溶液呈浅绿色，既有氧化性，又有还原性。 氧化性： Fe2 与 Zn反应的离子方程式： Fe2 Zn=Fe Zn2 。 还原性 a向 FeCl2溶液中滴入几滴 KSCN溶液，再加入氯水 (或通入 Cl2)，若溶液变红色，证明Fe2 具有还原性。反应原理用离子方程式表示为 2Fe2 Cl2= 2Fe3 2Cl 。 b向 FeCl2溶液中滴入双氧水，溶液变黄，反应的离子方程式为 2Fe2 H2O2 2H =2Fe3 2H2O。 c向少量酸性 KMnO4溶液中加入 FeCl2溶液，若溶液紫红色褪去，证明 【 精品教育资源文库 】 Fe2 具有还原性。反应原理用离子方程式表

12、示为 MnO4 5Fe2 8H =5Fe3 Mn2 4H2O。 (2)铁盐 氧化性：含 Fe3 的溶液呈 黄 色， Fe3 具有较强的氧化性。 a向 FeCl3溶液中滴入几滴 KSCN溶液，再加入过量活泼金属 (如 Fe)，若溶液红色褪去，证明 Fe3 具有氧 化性。反应原理用离子方程式表示为 2Fe3 Fe=3Fe2 。 b向 FeCl3溶液中加入淀粉 KI 溶液，若溶液变成蓝色，证明 Fe3 具有氧化性。反应原理用离子方程式表示为 2Fe3 2I =I2 2Fe2 。 c向 FeCl3溶液中通入 H2S 气体，若出现黄色浑浊，证明 Fe3 具有氧化性。反应原理为2Fe3 H2S=2Fe2

13、S 2H 。 特性：含有 Fe3 的盐溶液遇到 KSCN时变成红色。 FeCl3 易水解：将其饱和溶液滴入沸水中制备胶体的化学方程式为 FeCl3 3H2O=Fe(OH)3(胶体 ) 3HCl。 提醒： Fe2 、 Fe3 的相互转化 Fe2 强氧化剂还原剂Fe3 。 3 Fe3 和 Fe2 的一般检验方法 (1)Fe2 的检验 样品溶液 滴加 KSCN溶液 无现象 滴加氯水或双氧水溶液变 红 色，证明含有 Fe2 样品溶液 加入氢氧化钠溶液 产生 白色絮状 沉淀，迅速变成 灰绿 色，最终变为 红褐 色，证明有 Fe2 样品溶液 加入 K3 6溶液 生成 蓝色沉淀 ，证明有 Fe2 (2)Fe

14、3 的检验 样品溶液 滴加 KSCN溶液 溶液变 红 色，证明含有 Fe3 样品溶液 加入氢氧化钠溶液 产生 红褐色 沉淀，证明有 Fe3 存在 高考命题点突破 命题点 1 铁的氢氧化物与盐的性质及检验 1铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣。上述沉淀和残渣分别是 ( ) 【导学号： 97500053】 A Fe(OH)3 Fe2O3 B Fe(OH)2 Fe2O3 C Fe(OH)2 Fe(OH)3 D Fe(OH)2 Fe3O4 【 精品教育资源文库 】 B Fe H2SO4 Fe2 氨水 Fe(OH

15、)2(白色 ) O2、 H2OFe(OH)3(红褐色 ) Fe2O3。 2下列关于 0.1 molL 1硫酸铁溶液的叙述正确的是 ( ) A在该溶液中， K 、 Fe3 、 SCN 、 Br 可以大量共存 B和 KI溶液反应的离子方程式为 Fe3 2I =Fe2 I2 C在该溶液中， Fe3 与 SO24 的物质的量之比为 23 D 1 L该硫酸铁溶液和足量的 Zn 充分反应，生成 11.2 g Fe D Fe3 和 SCN 不能大量共存， A 项错误； Fe3 和 I 反应的离子方程式为 2Fe3 2I=2Fe2 I2， B 项错误； Fe2(SO4)3是强酸弱碱盐， Fe3 会发生水解， Fe3 与 SO24 的物质的量之比小于 23 ， C 项错误； 1 L 0.1 molL 1Fe2(SO4)3溶液中含 0.2