17-18版 第3章 第3节 铁及其化合物

高考化学 第三节 铁及其化合物

考纲定位 考情播报 2016·全国甲卷T28/全国乙卷T8(C)、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Fe、Fe的检验方法。 2＋3＋T10(C)/全国丙卷T7(B) 2015·全国卷ⅠT10(A、B)、T27(2)(3)/全国卷ⅡT26(4) 2014·全国卷ⅠT8(D)/全国卷ⅡT7(D)、T9(C) 2013·全国卷ⅡT10(D)、T27(1) 2012·全国卷T26 考点1| 铁及其氧化物 [基础知识自查]

1．铁的位置与结构

2．铁的化学性质 (1)与非金属单质的反应 ①与O2的反应

常温：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为Fe2O3·xH2O。 点燃

点燃：3Fe＋2O2=====Fe3O4。

点燃

②与Cl2的反应：2Fe＋3Cl2=====2FeCl3。 △

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：

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高温

3Fe＋4H2O(g)=====Fe3O4＋4H2。 (3)与酸的反应

①与非氧化性酸反应的离子方程式：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。

②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

①与CuSO4溶液反应的离子方程式：Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋。 ②与FeCl3溶液反应的离子方程式：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。 3．铁的三种氧化物的主要性质

(1)与非氧化性酸反应

FeO、Fe2O3分别与盐酸反应的离子方程式为FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O、Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，故二者均是碱性氧化物。

△(2)FeO不稳定，在空气中受热生成Fe3O4，其方程式为6FeO＋O2=====2Fe3O4。

高温

(3)与Al发生铝热反应(以Fe3O4为例)的方程式为3Fe3O4＋8Al=====9Fe＋4Al2O3。

[应用体验]

1．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：①Cl2 ②O2 ③H2O(g) ④S ⑤盐酸

⑥稀硝酸(足量) ⑦稀硫酸 ⑧CuSO4溶液 ⑨FeCl2溶液 ⑩FeCl3

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[提示] ①⑥ ④⑤⑦⑧⑩ ②③

2．(1)Fe3O4溶于足量稀H2SO4中，溶液中有哪几种金属离子？其个数比为多少？写出反应的离子方程式。

(2)FeO、Fe3O4溶于足量稀HNO3中，溶液中有哪几种金属离子？写出有关离子方程式。

[提示] (1)Fe2＋、Fe3＋，1∶2， Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。 (2)Fe3＋，

3FeO＋10H＋NO3===3Fe3＋NO↑＋5H2O、

＋

－

＋

3＋

3Fe3O4＋28H＋＋NO－3===9Fe＋NO↑＋14H2O。

[考点多维探究]

角度 铁及其氧化物的性质与应用

1．下列有关铁及其化合物的说法正确的是________(填序号)。 ①FeCl2、FeS、FeI2都可以通过单质化合得到

②Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应

③足量的Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3

④Fe和Fe2O3等物质的量混合物溶于稀盐酸时无气体放出

HCl?aq?△⑤Fe2O3――→FeCl3(aq)――→无水FeCl3，在给定的条件下能实现转化

⑥Fe只有还原性，其阳离子只有氧化性 [答案] ④

2．下列说法正确的是( )

【导学号：95812046】

A．(2014·北京高考)铁表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化 B．(2014·北京高考)将试管①中铁粉与水蒸气加热，试管②中肥皂水冒泡，不能说明铁与水蒸气在加热条件下发生了反应

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C．(2013·全国卷Ⅱ)浓盐酸与铁屑反应的离子方程式：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑

D．因为HNO3氧化性比Fe3＋强，故Fe与稀HNO3反应一定生成Fe3＋ B [A项，铁表面形成的氧化膜较疏松，不能保护内层金属；C项，浓盐酸只能把Fe氧化为Fe2＋；D项，过量Fe与稀HNO3反应生成Fe2＋。]

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 g

＝0.4 mol，所以在反应的过程中它失去

56 g·mol－1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。]

4．(2017·长春模拟)向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入120 mL 4 mol·L－1的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出1.344 L NO(标准状况)，往所得溶液中加入KSCN溶液，无红色出现。若用足量的CO在加热下还原相同质量的混合物，能得到铁的物质的量为( )

A．0.24 mol C．0.16 mol

B．0.21 mol D．0.14 mol

B [根据题意知反应后的溶液为Fe(NO3)2溶液，根据氮原子守恒可知n(Fe)11.344

＝2(0.12×4 mol－22.4 mol)＝0.21 mol，故相同质量的混合物与足量CO反应生成的Fe为0.21 mol。]

铁与稀硝酸反应产物的判断

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