内容发布更新时间 : 2024/11/17 13:33:23星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

铁及其化合物

[考纲要求] 1.了解铁及其重要化合物的主要性质及其应用。2.以Fe2＋、Fe3＋的相互转化为例，理解变价金属元素的氧化还原反应。3.能鉴别溶液中的Fe2＋、Fe3＋。

考点一 用物质分类思想认识铁及其重要化合物

1．铁的存在

2．铁的性质 (1)物理性质

纯铁具有金属的共性，如具有银白色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被磁铁吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力。

(2)化学性质：铁是较活泼的金属，发生化学反应时可生成＋2、＋3两种价态的化合物。 用化学方程式或离子方程式表示下列变化 ①点燃

①3Fe＋2O2=====Fe3O4?—O2――→

?②点燃Fe＋—Cl2――→ ②2Fe＋3Cl2=====2FeCl3?③

△

?—S――→ ③Fe＋S=====FeS

④高温

Fe＋H2O(g)――→④3Fe＋4H2O(g)=====Fe3O4＋4H2 ⑤

Fe2＋ ⑤Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑、?――→

?Fe— Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋?⑥

?――→Fe3＋⑥Fe＋4H＋＋NO－3===Fe3＋＋NO↑＋2H2O3．铁的氧化物和氢氧化物 (1)铁的氧化物

化学式 俗名 颜色状态

FeO 黑色粉末 Fe2O3 铁红 红棕色粉末 Fe3O4 磁性氧化铁 黑色晶体(有磁性) 1

溶解性 铁的化合价 稳定性 与H＋反应的离子方程式 (2)铁的氢氧化物

色态 与盐酸反应 受热分解 制法 难溶于水 ＋2 不稳定 FeO＋2H＋=== Fe2＋＋H2O 难溶于水 ＋3 稳定 Fe2O3＋6H＋=== 2Fe3＋＋3H2O 难溶于水 ＋2，＋3 稳定 Fe3O4＋8H＋=== Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O Fe(OH)2 白色固体 Fe(OH)2＋2H＋=== Fe2＋＋2H2O 可溶性亚铁盐与碱溶液反应Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ Fe(OH)3 红褐色固体 Fe(OH)3＋3H＋=== Fe3＋＋3H2O △2Fe(OH)3=====Fe2O3＋3H2O 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 深度思考

1．铁有很强的抗腐蚀能力，为什么日常生活中的铁制品容易生锈？ 答案 主要因为铁不纯，往往含有碳等杂质，当这些铁制品在潮湿的空气中或接触到电解质溶液(如食盐水)时会发生电化学腐蚀。

2．铁、铝遇浓硫酸或浓硝酸发生钝化，是物理变化还是化学变化？

答案 常温下铁、铝遇冷的浓HNO3、浓H2SO4时表面会生成一层致密的氧化物薄膜，化学上称为钝化，属于化学变化。

3．铁元素是典型的变价金属元素，它在化合物中主要表现为＋2价和＋3价，请归纳总结： (1)Fe单质通常与哪些氧化剂反应生成＋2价？写出有关反应的化学方程式或离子方程式。 答案 Fe→Fe2＋：铁与氧化性比较弱的非金属单质(如S、I2)，非氧化性酸(如盐酸、稀硫△

酸)，不活泼金属的盐溶液(如CuSO4溶液)反应，都可实现这种转化。如：Fe＋S=====FeS,2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑，Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu。

(2)Fe单质通常与哪些氧化剂反应生成＋3价？写出有关反应的化学方程式。

答案 Fe→Fe3＋：铁与强氧化剂(如Cl2、HNO3、浓硫酸)在一定条件下反应都会实现这种点燃

转化。例如：2Fe＋3Cl2=====2FeCl3，Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O,2Fe＋△

6H2SO4(浓)=====Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O。

4．FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3是否都可以通过化合反应制取？ 点燃

答案 都可以。2Fe＋3Cl2=====2FeCl3 2FeCl3＋Fe===3FeCl2

4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3

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题组一 铁及其化合物的性质

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 ( ) A．Fe(OH)3 Fe2O3 B．Fe(OH)2 Fe2O3 C．Fe(OH)2 Fe(OH)3 D．Fe(OH)2 Fe3O4 答案 B

解析 铁与稀硫酸生成FeSO4，再与过量氨水反应生成白色沉淀Fe(OH)2，在空气中加热Fe(OH)2，铁元素被氧化为＋3，最后所得红棕色残渣为Fe2O3。 2．铁与水蒸气反应，通常有以下两种装置，请思考以下问题： 装置一 装置二 实验装置 (1)方法一中，装置A的作用______________________________________________。 方法二中，装湿棉花的作用______________________________________________。

(2)实验完毕后，取出装置一的少量固体，溶于足量稀盐酸，再滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，试解释原因：________________________________________。

答案 (1)提供水蒸气 提供水蒸气 (2)在溶液中Fe3＋被未反应的铁粉完全还原为Fe2＋ 题组二 铁及其化合物的定量计算

3．由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物，测得其中铁元素与氧元素的质量比为21∶8， 则这种混合物中FeO、Fe2O3和Fe3O4的物质的量之比是 ( ) A．1∶2∶1 B．2∶1∶1 C．1∶3∶1 D．1∶1∶3 答案 D

解析 可用平均组成法来求解：在混合物中铁原子和氧原子物质的量之比为(21/56)∶(8/16)＝3∶4，则混合物的平均组成为Fe3O4，在三种组合中Fe3O4则不必多考虑，应注意FeO和Fe2O3混合后也应符合Fe3O4，所以在混合物中它们的物质的量之比必须是1∶1。

4．含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1 mol 的混合溶液中加入0.1 mol铁粉，充分搅拌后，Fe溶解，溶液中不存在Fe3＋，同时析出0.1 mol Ag，下列结论错误的是 ( ) A．溶液质量减轻

B．Fe3＋的氧化性大于Cu2＋

C．溶液中Cu2＋与Fe2＋的物质的量比为1∶1 D．1 mol Fe可还原2 mol Fe3＋ 答案 C

解析 由溶液析出0.1 mol Ag，溶解0.1 mol铁粉可知溶液质量减轻；依信息可知只有Ag析出，Cu2＋没有参加反应，Ag＋全部被铁还原，2Ag＋＋Fe===2Ag＋Fe2＋，消耗Fe为0.05 mol，生成0.05 mol Fe2＋；溶液中不含Fe3＋，余下的0.05 mol Fe恰好完全反应，Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，生成0.15 mol Fe2＋；溶液中的Cu2＋与Fe2＋的物质的量比为1∶2。

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