2019年高考化学二轮精品复习讲义：第三章 第三讲 铁及其重要化合物

第三讲 铁及其重要化合物

[知识梳理]

1．铁的物理性质

纯铁具有金属的共性，如具有银白色金属光泽，具有导电、导热和延展性，具有能被磁铁吸引的特征。

2．铁的化学性质(用化学方程式或离子方程式表示)

铁单质性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。

(1)与非金属单质的反应 ①与O 2的反应

常温：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为Fe 2O 3。 点燃：3Fe ＋2O 2=====点燃Fe 3O 4

。 ②与Cl 2的反应：2Fe ＋3Cl 2=====点燃2FeCl 3

。 ③与S 的反应：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 ＋4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4＋4H 2

。 (3)与酸的反应

①与非氧化性酸反应的离子方程式：Fe ＋2H ＋===Fe 2＋＋H 2↑。 ②与氧化性酸反应：遇冷的浓硫酸或浓硝酸发生钝化，与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应，但无H 2产生。

(4)与盐溶液的反应

①与CuSO 4溶液反应的离子方程式：Fe ＋Cu 2＋===Fe 2＋＋Cu 。 ②与FeCl 3溶液反应的离子方程式：Fe ＋2Fe 3＋===3Fe 2＋。 3．铁的氧化物

4.

5.

(1)亚铁盐

含有Fe2＋的溶液呈浅绿色，Fe2＋既有氧化性，又有还原性，Fe2＋与Zn、Cl2反应的离子方程式分别为Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe、2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。

(2)铁盐

①氧化性：含有Fe3＋的溶液呈棕黄色，Fe3＋具有氧化性，Fe3＋与Cu反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。

②特性：含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN时变成红色。

△

③易水解：FeCl3滴入沸水中的化学方程式：FeCl3＋3H2O===== Fe(OH)3(胶体)＋3HCl。

[自我检测]

1．(教材改编题)为了检验某FeCl2溶液是否变质，可向溶液中加入()

A．NaOH溶液

B．KSCN溶液

C．先通入氯气，再加入KSCN溶液

D．先加入足量铁粉，再加入KSCN溶液

解析：选B。Fe2＋易被氧化为Fe3＋，检验溶液中有没有Fe3＋即可。

2．(教材改编题)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)3Fe2O3

B．Fe(OH)2Fe2O3

C．Fe(OH)2Fe(OH)3

D．Fe(OH)2FeO

解析：选B。铁与稀硫酸反应生成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价，最后所得红棕色残渣为Fe2O3。

(1)铁分别与氯气和盐酸反应所得的氯化物不同，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。

(4)Fe3O4的组成可理解为FeO·Fe2O3，与非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)反应时生成Fe2＋和Fe3＋；与氧化性酸(如HNO3)反应时生成Fe3＋；与还原性酸(如HI)反应时生成Fe2＋。

的稀硝酸跟b g铁恰好反应，铁全部溶解，

含有a g HNO

生成NO。已知有a/4 g HNO3被还原，则a∶b不可能是() A．3∶1B．3∶2

C．4∶1 D．9∶2

[解析]若生成硝酸亚铁：

3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

1682×63＝126

b a/4

168/b＝126×4/a

a∶b＝3∶1

若生成硝酸铁：

Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O

5663

b a/4

56/b＝63×4/a

a∶b＝9∶2

还可能生成硝酸铁和硝酸亚铁的混合物，所以a∶b介于3∶1与9∶2之间，不在此范围的只有B项。

[答案] B

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，通过归纳总结完成以下填空：

单质铁与________(填编号，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：①Cl2②O2③H2O(g)④S⑤盐酸

⑥稀硝酸(足量) ⑦稀硫酸 ⑧CuSO 4溶液 ⑨FeCl 2溶液 ⑩铁粉与稀硝酸溶液满足n (Fe)∶n (HNO 3)＝5∶16

答案：①⑥ ④⑤⑦⑧ ②③⑩

数轴法分析铁与稀HNO 3反应的产物

一是明确哪种物质过量，二是根据两种物质的量分析讨论判断，根据反应方程式：

HNO 3过量：Fe ＋4HNO 3(稀)===Fe(NO 3)3＋NO ↑＋2H 2O ； Fe 过量：Fe ＋2Fe(NO 3)3===3Fe(NO 3)2；

两者相加得总方程式：3Fe ＋8HNO 3(稀)===3Fe(NO 3)2＋2NO ↑＋4H 2O ，可以用数轴表示：

解题时需注意量的范围。

即：①n （Fe ）

n （HNO 3）≤14，产物仅有Fe(NO 3)3，稀HNO 3可能有剩

余；②n （Fe ）

n （HNO 3）≥38，产物仅有Fe(NO 3)2，Fe 可能有剩余；③1

4＜

n （Fe ）

n （HNO 3）＜3

8，产物为Fe(NO 3)3和Fe(NO 3)2，Fe 和稀HNO 3都反应

完全。