2022届高考化学一轮复习-第二单元-化学物质及其变化-第4节-铁及其重要化合物学案-鲁科版.docx
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1、2022届高考化学一轮复习 第二单元 化学物质及其变化 第4节 铁及其重要化合物学案 鲁科版2022届高考化学一轮复习 第二单元 化学物质及其变化 第4节 铁及其重要化合物学案 鲁科版年级:姓名:- 24 -第4节铁及其重要化合物备考要点素养要求1.结合应用实例或通过实验探究,了解铁及其重要化合物的性质及其在生产、生活中的应用。2.了解常见金属及其重要化合物的制备方法。1.宏观辨识与微观探析:认识铁及其化合物的性质,能以Fe2+、Fe3+的相互转化为例,理解变价金属元素的氧化还原反应实质。2.科学探究与创新意识:能发现和提出有探究价值的氢氧化亚铁的制备方案,进行实验探究。考点一铁的单质、氧化物
2、及氢氧化物必备知识自主预诊知识梳理1.铁的物理性质颜色、状态导电、导热性延展性地壳含量银白色固体良好占第位2.铁的化学性质(写出化学方程式或离子方程式)铁的化学性质活泼,有较强的还原性,主要化合价为价和价。微点拨(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反应无论用量多少都生成FeCl3,而Fe与盐酸反应生成FeCl2。(2)铁在潮湿的空气中生成铁锈的主要成分是Fe2O3,而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。3.铁的制备方法(1)生铁的冶炼。原料:铁矿石、焦炭、空气、石灰石。设备:高炉。主要反应:还原剂的生成C+O2CO2、CO2+C2CO铁的还原造渣反应(2)利用铝
3、热反应焊接无缝钢轨,以氧化铁和铝粉为铝热剂,反应的化学方程式为。4.铁的氧化物(1)物理性质。化学式FeOFe2O3Fe3O4俗称颜色、状态粉末粉末晶体铁的价态价价价(2)化学性质。FeO、Fe2O3分别与盐酸反应的离子方程式:、。FeO与稀硝酸反应的化学方程式:。FeO、Fe2O3分别与HI溶液反应的化学方程式:、。5.铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3颜色、状态固体固体与盐酸反应续表受热分解制法可溶性亚铁盐与强碱溶液反应:可溶性铁盐与强碱溶液反应:二者的关系在空气中,生成的色絮状沉淀迅速变成色,最后变成色,反应的化学方程式为微点拨FeO、Fe3O4、Fe(OH)2与足量HNO3
4、反应时,均发生氧化还原反应,Fe2+被HNO3氧化生成Fe3+。Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3与足量HI反应时,均发生氧化还原反应,Fe3+被I-还原生成Fe2+。自我诊断1.判断正误,正确的打“”,错误的打“”。(1)Fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同。()(2)Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生,说明Fe与两种酸均发生置换反应。()(3)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3,在少量Cl2中燃烧生成FeCl2。()(4)铁与硫混合加热生成Fe2S3。()(5)氧化铁能与酸反应,所以可用于制作红色染料。()(6)Fe3O4可用FeOFe2O3表示,故Fe3O4为混合物。()(7)
5、氢氧化铁与HI溶液反应的离子方程式为Fe(OH)3+3H+Fe3+3H2O。()2.下列各图中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是(填序号)。关键能力考向突破考向1铁单质的性质【典例1】(2020山东泰安第四中学期中)向含Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的某种稀溶液中逐渐加入铁粉,c(Fe2+)的变化如图所示。下列说法错误的是()A.横轴01:Fe+NO3-+4H+Fe3+NO+2H2OB.横轴12:Fe+2Fe3+3Fe2+C.横轴23:Fe+Cu2+Fe2+CuD.原溶液中三种溶质浓度相等易错警示反应产物中铁元素价态的判断(1)铁与弱氧化剂(如S、I2、H+、Cu2+)等反
6、应所得产物中铁元素的价态为+2价,如Fe+I2FeI2。(2)铁与强氧化剂(如Cl2、Br2、浓硫酸、过量硝酸等)反应所得产物中铁元素的价态为+3价,如2Fe+3Br22FeBr3。(3)铁在纯氧中燃烧得到的产物为Fe3O4,铁元素的价态为+2、+3价。(4)铁与稀硝酸反应产物的判断。当HNO3过量时:反应原理:Fe+4HNO3Fe(NO3)3+NO+2H2O,铁元素的存在形式为Fe3+,铁元素的价态为+3价。当Fe过量时:反应原理:3Fe+8HNO33Fe(NO3)2+2NO+4H2O,铁元素的存在形式为Fe2+,铁元素的价态为+2价。当14n(Fe)n(HNO3)Fe3+Cu2+,金属铁先
7、和氧化性强的离子反应;开始阶段是金属铁和稀硝酸之间的反应:Fe+4HNO3Fe(NO3)3+NO+2H2O,当加入金属铁1mol时,生成三价铁离子1mol,所以亚铁离子的浓度不变,故A正确;金属铁和稀硝酸反应结束后,生成1mol的三价铁离子,然后发生反应Fe+2Fe3+3Fe2+,故B正确;反应的最后阶段为Fe+Cu2+Fe2+Cu,C正确;根据以上分析,整个过程的反应方程式为4H+NO3-+3Fe+Fe3+Cu2+4Fe2+Cu+NO+2H2O,则溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为114,故D错误。对点演练1 C不锈钢中含有铬和镍,增强了抗腐蚀能力,A正确;
8、电镀时应以镀层金属作为阳极,镀件作为阴极,含镀层金属阳离子的溶液为电镀液,B正确;铁在浓硫酸中钝化,不是不能反应,C错误;铝热反应生成的铁为液体,可用于焊接铁轨,D正确。典例2答案(1)Fe2O3制红色油漆(或制涂料、炼铁等,合理即可)(2)加盐酸(3)取少量最后一次洗涤液置于试管中,加盐酸酸化,再滴加氯化钡溶液,不产生白色沉淀(4)Fe2+2Fe3+8OH-Fe3O4+4H2O(5)反应过程中部分亚铁离子被氧气氧化为铁离子(6)6FeOOH+CO2Fe3O4+CO2+3H2O12(7)胶体解析(1)FeO(氧化亚铁)是一种黑色粉末,不稳定,在空气里很容易被氧化,在空气中性质比较稳定的是Fe2
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