高考化学一轮复习 考点过关 金属元素及其化合物 专题3 铁及其化合物

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1、金属元素及其化合物专题3铁及其化合物【复习目标】1.了解铁的主要性质及应用。2.了解铁的重要化合物的主要性质及应用。3.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。【考点过关】1.金属铁原子结构铁位于第四周期第Ⅷ族，铁原子的最外层电子数为2个，可失去2个或3个电子而显+2价或+3价，但+3价的化合物较稳定自然界存在铁是地壳中最丰富的元素之一，含量为4.75%，在金属中仅次于铝。铁分布很广，能稳定地与其他元素结合，常以氧化物的形式存在，有赤铁矿（主要成分是Fe2O3）、磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、褐铁矿（主要成分

2、是Fe2O3·3H2O）、菱铁矿（主要成分是FeCO3）、黄铁矿（主要成分是FeS2）、钛铁矿（主要成分是FeTiO3）等物理性质铁是具有银白色金属光泽的过度元素，密度大，熔沸点高，延展性、导电性和导热性较好，能被磁铁吸引。铁是较活泼的金属化学性质与O2反应常温下，铁发生吸氧腐蚀生成铁锈，铁锈主要成分为Fe2O3铝在氧气中点燃生成Fe3O4：3Fe+2O2Fe3O4（铁继续燃烧，火星四射）与Cl2反应2Fe+3C122FeCl3（不论铁的量多少，与氯气反应产物都是氯化铁）与S反应Fe+SFeS（不论铁的量多少，与硫反应产物都是硫化亚铁）与

3、水蒸气反应常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2与非氧化性酸(如稀盐酸、稀H2SO4等)的反应：Fe+2H＋＝Fe2＋+H2↑2与酸溶液反应常温下，遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化，所以可用铁制容器盛装浓硫酸或浓硝酸加热时，铝与热浓硫酸、浓硝酸反应：2Fe＋6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O铁与稀硝酸反应不产生H2。当HNO3过量时，铁元素的存在形式为Fe3＋。反应原理：Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，当Fe过量时，铁元素的存在形式为Fe2＋。反应原

4、理：3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，当<<时：铁元素的存在形式为Fe2＋和Fe3＋与盐溶液的反应与CuSO4溶液反应：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu（置换反应）与FeCl3溶液反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋（归中反应）制备原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石设备：高炉主要反应：①还原剂的生成：C＋O2CO2，CO2＋C2CO；②铁的还原：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2；③造渣反应：CaCO3CaO＋CO2↑，CaO＋SiO2CaSiO3【巩固演练】下列说法正确的是。①1molFe溶于过量硝酸，电

5、子转移数为2NA②常温下，将铁片浸入足量浓硫酸中，铁片不溶解，说明常温下，铁与浓硫酸不发生化学反应③将铁屑放入稀HNO3中，证明Fe比H2活泼④用NaOH溶液可以除去氧化铁中混有的二氧化硅⑤Fe与Cl2反应生成FeCl3，推测Fe与I2反应生成FeI3⑥铁的氧化物（FexO）1.52g溶于足量盐酸中，向所得溶液中通入标准状况下112mlCl2，恰好将Fe2+完全氧化，x值为0.80⑦Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中一定有＋3价铁生成⑧铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在⑨铁在纯氧中燃烧或在氯气中燃烧所得产物中铁的化合价

6、均为＋3价⑩将NaOH浓溶液滴加到饱和的FeCl3溶液中，制备Fe(OH)3胶体⑪将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液，有气体生成，溶液呈红色，稀硝酸将Fe氧化为Fe3＋⑫铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2解析：铁是变价金属，硝酸具有强的氧化性，所以1molFe溶于过量硝酸生成硝酸铁，反应中电子转移数目为3NA，①错误；铁在常温下在浓硫酸中钝化，发生了化学反应，②错误；铁屑放入稀HNO3中不产生H2，而是产生NO，③错误；氧化铁为碱性氧化物，二氧化硅是酸性氧化物，用氢氧化钠溶液溶解，过滤，得氧化铁固体和硅酸钠溶液

7、，④正确；因I2的氧化性较弱，故与铁反应生成为FeI2，⑤错误；根据电子守恒可知，FexO被氧化为Fe3+转移的电子数和Cl2转移的电子数相等。标准状况下112mLCl2转移电子数为0.01mol，则有：×(3-)×x=0.01，解得x=0.8，⑥正确；铝Fe2O3溶于盐酸生成Fe3＋，当混合物中Fe不足时，溶液中仍有Fe3＋，当Fe足量时，溶液中无Fe3＋，⑦错误；自然界中有少量铁以单质形式存在(如陨铁)，⑧错误；铁在纯氧中燃烧产物是Fe3O4，其中铁的化合价有＋2价和＋3价两种价态，⑨错误；制备Fe(OH)3胶体，应将饱和氯化铁溶液滴

8、入沸水中，⑩错误；忽视了Fe3＋的氧化性，过量的Fe只能生成硝酸亚铁和NO气体，⑪错误；铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2，⑫错误。答案：④⑥2.铁的氧化物和氢氧化物（1）铁的氧化