2020-2021学年高三化学一轮复习第11讲铁及其重要化合物【考情分析】1.了解铁的主要性质及其应用。
了解铁的重要化合物及其应用。
2．掌握铁及其重要化合物的制备方法。
【核心素养分析】1.宏观辨识与微观探析：认识铁及其化合物的性质及应用，能以“铁三角”转化关系理解变价元素的转化条件。
2.科学态度与社会责任：利用铁及其化合物的性质，科学认识铁及其化合物的提纯和制备工艺流程，形成严谨求实的科学态度和崇尚真理的意识。
3.科学探究与创新意识：能提出有价值的氢氧化亚铁及其他铁的化合物的制备方案，并进行实验探究。
【重点知识梳理】知识点一铁及其重要化合物的性质1．铁铁位于元素周期表中第4周期Ⅷ族，是一种应用最广泛的过渡金属元素；铁元素是一种典型的变价金属元素。
(1)结构(2)铁的物理性质银白色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被磁铁吸引。
(3)铁的化学性质铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。
第 1 页共20 页第 2 页 共 20 页①与非金属单质的反应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 ＋4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4＋4H 2。
③与酸的反应④与某些盐溶液反应Fe ＋Cu 2＋===Fe 2＋＋Cu 、Fe ＋2Fe 3＋===3Fe 2＋ 【归纳总结】①Fe 与Cl 2反应无论用量多少都生成FeCl 3，而Fe 与盐酸反应生成FeCl 2。
②铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe 2O 3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe 3O 4。
第 3 页 共 20 页③铁与一般氧化剂(如S 、HCl 、FeCl 3、CuSO 4、I 2等)反应时被氧化为Fe 2＋，铁与强氧化剂(如Cl 2、Br 2、HNO 3、浓H 2SO 4等)反应时被氧化为Fe 3＋。
④在电化学中铁作负极时电极反应式为Fe －2e －===Fe 2＋。
(3)铁的冶炼冶炼原理：Fe 2O 3＋3CO=====高温2Fe ＋3CO 2 2．铁的氧化物3.铁的氢氧化物(1)Fe(OH)2是白色絮状物，易被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3，颜色由白色变为灰绿色，最后变为红褐色，方程式为4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O===4Fe(OH)3。
(2)Fe(OH)3是红褐色、难溶于水的固体，在空气中久置会部分失水生成铁锈(Fe 2O 3·x H 2O)，受热易分解，方程式为2Fe(OH)3=====△Fe 2O 3＋3H 2O ；制取Fe(OH)3用可溶性铁盐与碱反应，离子方程式：Fe 3＋＋3OH －===Fe(OH)3↓。
4．亚铁盐(1)Fe 2＋的氧化性和还原性含有Fe 2＋的溶液呈浅绿色，Fe 2＋处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以还原性为主，如：遇Br 2、Cl 2、H 2O 2、NO －3(H ＋)等均表现为还原性。
Fe 2＋的酸性溶液与H 2O 2反应的离子方程式：2Fe 2＋＋H 2O 2＋2H ＋===2Fe 3＋＋2H 2O 。
(2)可水解第 4 页 共 20 页Fe(OH)2是弱碱，含Fe 2＋的盐(如硫酸亚铁)溶液呈酸性。
配制硫酸亚铁溶液时常加少量硫酸抑制Fe 2＋的水解，加少量铁屑防止Fe 2＋被氧化。
5．铁盐的性质及应用(1)氧化性：含有Fe 3＋的溶液呈棕黄色，Fe 3＋处于铁的高价态，遇Fe 、Cu 、HI 、H 2S 等均表现为氧化性。
①Fe 3＋与S 2－、I －、HS －、SO 2－3等具有较强还原性的离子不能大量共存。
②Fe 3＋可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式为2Fe 3＋＋Cu===Cu 2＋＋2Fe 2＋。
(2)易水解：Fe(OH)3是很弱的碱，且溶度积很小，因而Fe 3＋极易水解，只能存在于酸性较强的溶液中。
①利用Fe 3＋易水解的性质，实验室可用FeCl 3滴入沸水中制取氢氧化铁胶体，反应的化学方程式：FeCl 3＋3H 2O=====△Fe(OH)3(胶体)＋3HCl 。
②利用Fe 3＋易水解的性质，工业上常用调节pH 方法除去溶液中的铁离子。
③利用Fe 3＋易水解的性质，实验室配制氯化铁溶液，通常将氯化铁固体先溶于较浓的盐酸中，然后再稀释至所需浓度。
④Fe 3＋与HCO －3、[Al(OH)4]－、CO 2－3、ClO －等水解呈碱性的离子不能大量共存。
知识点二 Fe 2＋和Fe 3＋的检验 1．亚铁盐(1)Fe 2＋的氧化性和还原性含有Fe 2＋的溶液呈浅绿色，Fe 2＋处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以还原性为主，如遇Br 2、Cl 2、H 2O 2、NO －3(H ＋)、MnO －4(H ＋)等均表现为还原性。
Fe 2＋的酸性溶液与H 2O 2反应的离子方程式：2Fe 2＋＋2H ＋＋H 2O 2===2Fe 3＋＋2H 2O向FeCl 2溶液中滴加酸性KMnO 4溶液，溶液褪色。
反应的离子方程式：MnO －4＋5Fe 2＋＋8H ＋===5Fe 3＋＋Mn 2＋＋4H 2O 。
(2)可水解Fe 2＋的盐(如硫酸亚铁)溶液因水解呈酸性。
2．铁盐第 5 页 共 20 页(1)氧化性：含有Fe 3＋的溶液呈黄色，Fe 3＋处于铁的高价态，遇Fe 、Cu 、HI 、H 2S 等均表现为氧化性。
如用FeCl 3溶液腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式2Fe 3＋＋Cu===2Fe 3＋＋Cu 2＋。
(2)易水解：Fe 3＋极易水解，只能存在于酸性较强的溶液中。
3．Fe 2＋、Fe 3＋的检验方法 (1)Fe 2＋的检验 样品溶液―――――――――→加入K 3[Fe CN 6]溶液生成蓝色沉淀，证明含有Fe 2＋(2)Fe 3＋的检验 (3)混合溶液中Fe 3＋、Fe 2＋的检验 ①Fe 3＋的检验 a.混合溶液――→滴加KSCN 溶液溶液变血红色，说明含有Fe 3＋ b.混合溶液――→淀粉/KI 试纸试纸变蓝色，说明含有Fe 3＋②Fe 2＋的检验a.混合溶液――→滴加酸性KMnO 4溶液KMnO 4溶液褪色，说明含有Fe 2＋b.混合溶液――→滴加溴水溴水褪色，说明含有Fe 2＋ c.混合溶液――→滴加K 3[Fe （CN ）6]溶液生成蓝色沉淀，说明含有Fe 2＋4．亚铁盐、铁盐性质应用 (1)盐溶液的配制与保存第 6 页 共 20 页(2)物质的制备(3)判断离子能否共存 Fe 2＋不共存NO －3(H ＋)、ClO －、MnO －4(H ＋) Fe 3＋不共存S 2－、I －、SO 2－3Fe 3＋不共存HCO －3、CO 2－3等水解相互促进的离子 【典型题分析】高频考点一 铁及其化合物的性质例1.（高考组合题）下列有关物质性质的叙述错误的是（ ） A. （2018·江苏卷） 向FeCl 2溶液中滴加NH 4SCN 溶液，溶液不显红色 B ．（2019·天津卷）将废铁屑加入FeCl 2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl 2 C ．（2010·江苏卷）室温下，Fe 与浓H 2SO 4反应生成FeSO 4D. （2018·江苏卷）Cu 与FeCl 3溶液反应可生成CuCl 2 【答案】C【解析】FeCl 2溶液中含Fe 2+，NH 4SCN 用于检验Fe 3+，向FeCl 2溶液中滴加NH 4SCN 溶液，溶液不会显红色，A 正确；铁和亚铁能将氯气还原为氯离子，从而除去工业废气中的氯气，B 正确；室温下，铁在浓硫酸中发生钝化，C 错误； Cu 与FeCl 3溶液反应生成CuCl 2和FeCl 2，反应的化学方程式为Cu+2FeCl 3=CuCl 2+2FeCl 2，D 正确。
第 7 页 共 20 页【变式探究】（高考组合题）下列观点的叙述正确的是（ ） A.（2017·江苏卷）无色透明的溶液中：Fe 3+、Mg 2+、SCN –、Cl – B.（2017·江苏卷）Fe FeCl 2Fe(OH)2C.（2018·江苏卷）D.（2017·新课标II 卷）向2 mL 0.1 mol·L－1的FeCl 3溶液中加足量铁粉，振荡，加1滴KSCN 溶液，黄色逐渐消失，加KSCN 溶液颜色不变，说明还原性：Fe>Fe 2+【解析】Fe 3+和SCN −会发生反应生成血红色的配合物，A 错误；铁与氯气反应只能生成氯化铁，B 错误；Al 与Fe 2O 3高温发生铝热反应生成Al 2O 3和Fe ，Fe 与HCl 反应生成FeCl 2和H 2，第二步反应不能实现，C 错误；加入过量的铁粉，黄色消失，加入KSCN 溶液，溶液不变色，说明Fe 3＋完全被消耗，即Fe ＋2Fe 3+=3Fe 2+，根据氧化还原反应规律，还原剂的还原性大于还原产物得还原性，Fe 元素化合价升高，Fe 为还原剂，Fe 2+即使还原产物又是氧化产物，因此还原性Fe>Fe 2+，D 正确。
【答案】D高频考点二 铁及其化合物的计算例2．（2020·陕西咸阳一中调研）有一块铁的氧化物样品，用140mL5.0mol·L－1盐酸恰好将其完全溶解，所得溶液还能吸收0.025molCl 2，恰好使其中的Fe 2＋全部转变为Fe 3＋，则该样品可能的化学式为( )A ．Fe 2O 3B ．Fe 3O 4C ．Fe 4O 5D ．Fe 5O 7 【答案】D【解析】根据2Fe 2＋＋Cl 2===2Fe 3＋＋2Cl －可知，铁的氧化物样品用盐酸溶解后所得溶液中n (Fe 2＋)＝0.025mol×2＝0.05mol ，根据电荷守恒得2n (Fe 2＋)＋3n (Fe 3＋)＝n (Cl －)，则n (Fe 3＋)＝0.2mol ，故n (Fe 2＋)∶n (Fe 3＋)＝0.05∶0.2＝1∶4，故该氧化物可表示为FeO·2Fe 2O 3，即Fe 5O 7。
【方法技巧】确定铁的氧化物组成的基本方法 设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为m ∶n ，2Cl−−−→点燃NaOH(aq)−−−−−→第 8 页 共 20 页则氧化物中n (Fe)∶n (O)＝m 56∶n16＝a ∶b ， 若a ∶b ＝1∶1，则铁的氧化物为FeO ； 若a ∶b ＝2∶3，则铁的氧化物为Fe 2O 3；若a ∶b ＝3∶4，则铁的氧化物为Fe 3O 4或FeO 与Fe 2O 3按物质的量之比为1∶1的混合物或FeO 、Fe 2O 3、Fe 3O 4的混合物(其中FeO 、Fe 2O 3的物质的量之比为1∶1，Fe 3O 4为任意值)。