资源简介 (共81张PPT)第11讲 铁及其氧化物、氢氧化物〔基础课〕复习目标1.掌握铁的主要性质及应用。2．知道不同价态的铁的氧化物的主要性质和用途。3．掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的性质及Fe(OH)2的制备方法。必备知识 · 助学教材1.铁的原子结构 铁位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族。Fe的价层电子排布式为______，是应用最广泛的过渡金属元素，其原子结构示意图：_________________________________________。3d64s22．铁的性质(1)物理性质具有银白色金属光泽，熔点较高，能导电，有导热性和延展性，能被________吸引。磁体(2)化学性质①与非金属的反应Fe与Cl2： 与铁用量无关，只能生成FeCl3。Fe与S：______________________。Fe与I2：_________________。②与水蒸气的反应：_________________________________________________。③与酸反应Fe与H＋：Fe＋2H＋===Fe2+＋H2↑。常温下，Fe遇浓HNO3、浓H2SO4发生钝化，加热时可将铁氧化为______价铁盐。＋3④与某些盐溶液的反应与CuSO4溶液反应的离子方程式：Fe＋Cu2+===Fe2+＋Cu。与FeCl3溶液反应的离子方程式：__________________________________________________。Fe＋2Fe3+===3Fe2+[微思考] (1)铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是________，而铁在纯氧中燃烧的产物是________。(2)铁与卤素单质Cl2、Br2、I2反应，产物中铁的化合价是否相同？并说明原因。Fe2O3Fe3O4不相同，因为氧化性Cl2＞Br2＞Fe3+＞I2，所以铁与Cl2、Br2反应产物中Fe为＋3价，而铁与I2反应产物中Fe为＋2价。答案：D解析：铁与水蒸气在高温条件下发生反应会生成四氧化三铁，不是氧化铁，A错误；高铁酸钾在水中不稳定，会生成氢氧化铁胶体，K2FeO4转化为Fe(OH)3胶体时，Fe的化合价降低，被还原，根据氧化还原反应价态规律可知得不到氢气，B错误；氯化铁溶液在加热条件下水解平衡正向移动，蒸干会得到氢氧化铁，灼烧得到的是氧化铁，氧化铁难溶于水，不能与水反应，C错误；铁与氯气加热可生成氯化铁，氯化铁在水溶液中加入铜会发生氧化还原反应生成氯化亚铁和氯化铜，D正确。2．某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁粉与水蒸气反应”的实验，并检验产物的性质。答案：D3．为了探究铁与硫反应产物中铁的化合价，下面是某同学设计的实验过程的一部分：回答下列问题。(1)混合粉末A中硫粉过量的原因是___________________________________________________________。(2)反应在“稀有气体环境”中进行的原因是________________________。(3)操作①是用烧热的玻璃棒点触混合粉末，反应即可持续进行，说明_______________________________________________。(4)操作②的作用是__________________，反应的化学方程式是__________________________，也可改用______(填化学式)。防止因铁粉过量而使滤渣C中含铁粉，剩余铁粉与H2SO4反应生成Fe2+干扰实验防止空气中的O2参与反应硫和铁粉反应是放热的除去混合物中的硫粉CS2必备知识 · 助学教材 也可表示为FeO·Fe2O3。化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4俗称 ___________ ______________色态 黑色粉末 ____色粉末 黑色晶体水溶性 不溶于水 不溶于水 不溶于水铁的价态 ＋2价 ＋3价 ___________铁红磁性氧化铁红棕＋2价、＋3价稳定性 不稳定 稳定 稳定与H＋反应 FeO＋2H＋===Fe2+＋H2O Fe2O3＋6H＋===2Fe3+＋3H2O —被CO、Al等还原2Fe＋3CO2关键能力 · 拓展教材1.写出下列反应的离子方程式。(1)FeO溶于足量稀硝酸中：________________________________________________。(2)Fe2O3溶于足量HI溶液中：____________________________________________。Fe2O3＋6H＋＋2I－===2Fe2+＋I2＋3H2O2．有一块铁的“氧化物”样品，用140 mL 5.0 mol·L-1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2+全部转变为Fe3+，计算并确定该氧化物的化学式。答案：Fe5O7解析：根据2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－，可知铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中n(Fe2+)＝0.025 mol×2＝0.05 mol，根据电荷守恒得2n(Fe2+)＋3n(Fe3+)＝n(Cl－)，则n(Fe3+)＝0.2 mol，故n(Fe2+)∶n(Fe3+)＝0.05∶0.2＝1∶4，故该氧化物可表示为FeO·2Fe2O3，即Fe5O7。3．准确称取某种铁的氧化物2.88 g，用足量的CO进行还原，将生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀4.00 g，计算并确定该氧化物的化学式。答案：FeO必备知识 · 助学教材化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3色态 ______色固体 红褐色固体与盐酸反应 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2+＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3+＋3H2O受热分解 — ________________________白制法 可溶性亚铁盐与碱溶液反应：Fe2+＋2OH－===Fe(OH)2↓ 可溶性铁盐与碱溶液反应：Fe3+＋3OH－===Fe(OH)3↓二者的关系 在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是____________________________，最后变成________，化学方程式为________________________________________白色絮状沉淀迅速变成灰绿色红褐色4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3关键能力 · 拓展教材一、Fe(OH)2的制备1．用FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备Fe(OH)2。(1)除去蒸馏水中溶解的O2常采用_______的方法。(2)用硫酸亚铁晶体配制FeSO4溶液时还需要加入______________。(3)生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液，这样操作的理由是_________________________________________________。煮沸稀H2SO4、铁屑避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化2．下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是________ (填标号)。①②③⑤归纳总结防止Fe(OH)2被氧化的方法(1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，除去溶液中的氧气。(2)将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入试管中亚铁盐溶液底部，并慢慢挤出NaOH溶液。(3)在亚铁盐溶液上面充入保护气，如H2、N2、稀有气体等。(4)在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。(5)用Fe作阳极，石墨作阴极，电解NaOH溶液，利用新产生的Fe2+与OH－反应制取。二、Fe(OH)2制备实验的拓展3．用如图所示装置(夹持仪器省略)制备氢氧化亚铁。实验步骤如下：Ⅰ.检查装置气密性后，关闭K2、K5、K6，打开K1、K3、K4，使装置A中产生的气体进入装置B中，排尽装置B中空气。Ⅱ.待装置B中空气排尽后，关闭K3，打开K2，将装置A中溶液压入装置B中并观察现象。Ⅲ.关闭K1、K2，打开K5、K6，使装置C中气体通入装置B中并观察现象。回答下列问题。(1)仪器a的名称是____________，装置B中长玻璃管的作用是_______________________________。(2)装置A中金属离子的检验方法是恒压滴液漏斗平衡气压，辅助排出装置B中的空气取少量装置A烧瓶中的液体于洁净试管中，滴加几滴KSCN溶液，无红色出现，再滴加H2O2，溶液变为红色，则证明溶液中存在Fe2+(3)步骤Ⅲ装置B中的现象是__________________________________，其发生反应的化学方程式为______________________________。白色沉淀逐渐变为灰绿色，最后变为红褐色考教互应 命题溯源悟真谛——考教衔接突出创新性应用性命题溯源[示例] (2024·山东卷，5)物质性质决定用途，下列两者对应关系错误的是( )A．石灰乳除去废气中二氧化硫，体现了Ca(OH)2的碱性B．氯化铁溶液腐蚀铜电路板，体现了Fe3+的氧化性C．制作豆腐时添加石膏，体现了CaSO4的难溶性D．用氨水配制银氨溶液，体现了NH3的配位性答案：C[教材溯源] B项中氯化铁溶液腐蚀铜电路板源于人教版必修第一册第74页中的“探究：利用覆铜板制作图案”；C项中豆腐的制作源于人教版必修第二册第115页中“研究与实践”的豆腐的制作；D项中银氨溶液的配制源于人教版选择性必修2第 97页中的“实验3 5”。[价值引领] 本题以生活与生产中四个情景为素材，从化学与环境、化学与生活、化学与生产等几个层面考查考生对物质性质与用途的掌握情况。与《普通高中化学课程标准》学业质量水平1中“能初步运用化学知识分析自然资源利用、环境保护、健康安全等相关的简单实际问题”的要求吻合。本题能力要求较低，主要考查考生逻辑推理与论证能力。[关键能力] A项，SO2是酸性氧化物、石灰乳含Ca(OH)2→二者反应生成盐和水→体现了Ca(OH)2的碱性→所以正确；B项，氯化铁溶液腐蚀铜电路板→发生的反应为2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+→Fe的化合价降低→体现了Fe3+的氧化性→所以正确；C项，制作豆腐时添加石膏→利用的是电解质使胶体发生聚沉这一性质→与CaSO4难溶性无关→所以错误；D项，银氨溶液的配制是在硝酸银溶液中逐滴加入氨水→最后生成易溶于水的[Ag(NH3)2]OH→[Ag(NH3)2]OH中Ag＋和NH3之间以配位键结合→体现了NH3的配位性→所以正确。[考教衔接] 备考时，要引导学生掌握源于教材中的基础知识。除教材中的主栏目和实验外，还包括课后习题和相关栏目中的内容。真题体验1.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)磁带可由四氧化三铁涂覆在胶带上制成，Fe3O4具有磁性(2025·广东卷，5B)( )(2)工人将模具干燥后再注入熔融钢水，是因为铁与H2O高温下会反应(2022·广东卷，6C)( )(3)将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2(2019·天津卷，3A)( )(4)铁锈的主要成分可表示为Fe2O3·nH2O(2020·浙江1月卷，9B)( )√√√√2．(2025·北京卷，1)我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时，发现月壤钛铁矿(FeTiO3)存在亚纳米孔道，吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气，水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是( )A．月壤钛铁矿中存在活泼氢B．将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气C．月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应D．将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量答案：B解析：月壤钛铁矿中的氢来自太阳风，以原子态吸附，属于活泼氢，A正确；地球上的钛铁矿若未吸附足够氢原子，根据原子守恒可知，加热可能无法生成水蒸气，因此“一定生成”的说法错误，B错误；生成水时H被氧化(0→＋1)，Fe被还原(如＋3→0)，存在化合价变化，属于氧化还原反应，C正确；水蒸气液化是物理变化，但会释放热量，D正确。答案：B1．下列关于铁的说法正确的是( )A．铁在空气中点燃，剧烈反应，火星四射B．铁在硫蒸气中燃烧生成黑色的硫化铁C．已知Fe和CuSO4溶液反应，推测Fe与AgNO3溶液也能反应D．铁与过量盐酸反应的离子方程式：2Fe＋6H＋===2Fe3+＋3H2↑答案：C解析：铁在空气中不能燃烧，A错误；铁在硫蒸气中燃烧生成黑色的硫化亚铁，B错误；在金属活动顺序表中，Ag排在Cu的后面，可推测Fe与AgNO3溶液也能反应置换出银，C正确；铁与盐酸反应的离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2+＋H2↑，反应产物与量的多少无关，D错误。2．下列关于氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁三种氧化物的说法不正确的是( )A．铁元素的化合价不完全相同B．氧元素的化合价完全相同C．氧化亚铁俗称铁红，为红棕色固体D．铁在氧气中燃烧的产物为黑色固体答案：C解析：铁的三种氧化物中，氧元素的化合价都为－2价；铁元素的化合价不同，氧化铁中铁为＋3价，氧化亚铁中铁为＋2价，四氧化三铁中铁为＋2价和＋3价；氧化铁俗称铁红，是一种红棕色粉末；铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，是一种黑色固体。3．(2026·河北衡水多校联考)下列关于铁及其化合物的说法正确的是( )A．Fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同B．Fe2O3是红棕色粉末，俗称铁红，常用作红色油漆和涂料中的颜料C．Fe2O3不可与水反应得到Fe(OH)3，所以不能通过化合反应制取Fe(OH)3D．向硫酸亚铁溶液中滴加NaOH溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁答案：B解析：铁与氯气反应生成FeCl3，与盐酸反应生成FeCl2，产物不同，A错误；Fe2O3为红棕色粉末，俗称铁红，常用作红色颜料，B正确；Fe2O3虽不直接与水反应生成Fe(OH)3，但Fe(OH)2与O2、H2O可发生化合反应生成Fe(OH)3，C错误；Fe(OH)2易被氧化，直接滴加NaOH最终会生成Fe(OH)3，而非白色沉淀，D错误。4．下列关于铁及其化合物的叙述正确的是( )A．氢氧化铁受热分解可制得Fe3O4B．Fe2O3、Fe3O4都有磁性C．FeO不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化D．高温下，铁能与水蒸气反应生成Fe2O3答案：C解析：氢氧化铁受热分解可制得Fe2O3，A错误；Fe3O4具有磁性，Fe2O3无磁性，B错误；FeO不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化为Fe3O4，C正确；高温下，铁能与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气，D错误。5．实验室用FeCl2溶液和烧碱制备Fe(OH)2，为使生成的产物不被氧化，下列采取的措施错误的是( )A．配制FeCl2溶液和烧碱溶液所用的蒸馏水要煮沸B．可在FeCl2溶液的上面加一层苯，以隔绝空气C．向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，胶头滴管尖嘴不能伸入试管中D．产生Fe(OH)2沉淀后，不能振荡试管答案：C解析：A项，FeCl2溶液和烧碱溶液要现用现配，且配制溶液的蒸馏水要煮沸以除去氧气，确保Fe(OH)2不被氧化，正确；C项，向FeCl2溶液中滴加烧碱溶液时，要将胶头滴管的尖嘴伸入FeCl2溶液中，防止氢氧化钠溶液在滴入时溶有氧气，错误；D项，产生Fe(OH)2沉淀后，若振荡试管，会增大沉淀与空气接触的机会，使沉淀被氧化，正确。6．根据Fe(OH)3的物质类别和元素化合价推测，下列物质不与其反应的是(不考虑溶解氧)( )A．潮湿的空气 B．盐酸C．新制氯水 D．烧碱溶液答案：D请回答下列问题。(1)仪器1的名称为________。装置5的作用为____________________。(2)实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3中溶液不能进入4中。请为装置作一处改进，使溶液能进入4中：________________________。(3)装置改进后，将3中反应后溶液压入4中，在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因：__________________________。分液漏斗液封，防止空气进入装置4在装置2、3之间添加控制开关装置4内的空气没有排尽8．(2026·福州言蹊联考)下列操作及装置(夹持装置省略)。说法错误的是( )A．实验操作①无法成功实现钥匙表面镀上一层铜膜B．实验操作②无法验证NaHCO3溶于水时的温度变化C．图标③与“氯水与KBr溶液反应实验”有关D．实验操作④可以制取Fe(OH)2白色固体，得到白色固体后，缓慢往水层通入氧气可以看到白色固体先变灰绿色，再变成红褐色答案：B解析：在铁钥匙上镀铜时，铁钥匙应与电源负极相连作电镀池的阴极、铜片与电源正极相连作阳极，所以实验操作①无法成功实现钥匙表面镀上一层铜膜，A正确；NaHCO3溶于水吸热，导致大试管中压强降低，U形管红墨水左高右低，所以实验操作②能用于验证碳酸氢钠溶于水时的温度变化，B错误；氯水与KBr溶液反应生成溴，氯水和反应生成的溴均能挥发出有毒的氯气和溴蒸气，需在通风橱中进行，所以图标③与“氯水与KBr溶液反应实验”有关，C正确；实验操作④中煤油能隔绝空气，有利于长胶头滴管滴入的氢氧化钠溶液与硫酸亚铁溶液反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，得到白色固体后，缓慢往水层通入氧气，氢氧化亚铁与氧气、水反应生成红褐色的氢氧化铁，可以看到白色固体先变灰绿色，再变成红褐色，D正确。9. 铁的常见化合价有＋2和＋3。据研究，铁在浓硝酸中发生钝化时，可生成一种化学式为Fe8O11的化合物，它可以表示为FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物为( )A．FeO·3Fe2O3 B．FeO·2Fe2O3C．2FeO·3Fe2O3 D．2FeO·Fe2O3答案：C解析：FeO·3Fe2O3中铁原子和氧原子的个数比为7∶10，不符合8∶11，故A不符合题意；FeO·2Fe2O3中铁原子和氧原子的个数比为5∶7，不符合8∶11，故B不符合题意；2FeO·3Fe2O3中铁原子和氧原子的个数比为8∶11，故C符合题意；2FeO·Fe2O3中铁原子和氧原子的个数比为4∶5，不符合8∶11，故D不符合题意。10．由硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO和SiO2)制备绿矾(FeSO4·7H2O)的流程如图，已知：FeS2难溶于水。答案：D11．(2026·四川泸县五中检测)一种利用废旧镀锌铁皮制备磁性氧化铁纳米粒子的工艺流程如图。已知：Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似。答案：A12.(10分)Fe(OH)2在空气中极易被氧化，而使实验室制取存在一定困难，人们尝试用多种方法来制得白色的Fe(OH)2沉淀。(1)方法一：用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。①配制FeSO4溶液时，除在蒸馏水中加入硫酸亚铁晶体外还需加入_______________________。②除去蒸馏水中溶解的O2常采用_______的方法。稀H2SO4、铁屑煮沸(2)方法二：用电解法制Fe(OH)2，实验装置如图甲所示。①电解时，电解质溶液应选用下列试剂中的______(填标号)。A．氯化钠溶液 B．稀硫酸C．硫酸铜溶液 D．碳酸钠溶液②电解时阴极的电极反应为_______________________。③电解质溶液液面覆盖一层苯所起的作用是___________________________________________。A2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－隔绝空气，防止氢氧化亚铁被氧化(3)方法三：实验装置如图乙，先打开弹簧夹，反应一段时间后关闭弹簧夹，右侧试管内可见到白色沉淀。①该法可使沉淀的白色维持较长时间，其原因是____________________________________________________。②若该装置不漏气而操作不当，在右侧试管中得不到沉淀，其原因是___________________________________________________________。试管内充满了氢气，外界空气不易进入过早关闭弹簧夹，使左侧试管中的硫酸压入右侧试管中，将氢氧化钠溶液中和②电解时阴极的电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－。③电解质溶液液面覆盖一层苯所起的作用是隔绝空气，防止氢氧化亚铁被氧化，可以较长时间保存Fe(OH)2白色沉淀。(3)①该法可使沉淀的白色维持较长的时间，其原因是生成的氢气将装置内空气排出，且外界空气不容易进入，所以氢氧化亚铁不容易被氧化；②该方法中，若过早关闭弹簧夹，会使左侧试管中未反应的硫酸压入右侧试管中，将氢氧化钠溶液中和，NaOH溶液反应消耗完毕，就不能反应产生Fe(OH)2白色沉淀。13．(12分)实验室用下面装置测定FeO和Fe2O3固体混合物中Fe2O3的质量，D装置的硬质双通玻璃管中的固体物质是FeO和Fe2O3的混合物。(1)如何检查装置A的气密性？(2)为了安全，在点燃D处的酒精灯之前，必须进行的操作是_____________________________________________。关闭a，从球形漏斗口加水，待水从漏斗管上升与容器的水面形成一段水柱差，停止加水，静置片刻，如水柱不下降，证明其气密性良好在b出口处检验氢气的纯度(3)装置B的作用是____________________。装置C中装的液体是________，所起的作用是__________________。(4)点燃D处的酒精灯，写出在硬质双通玻璃管中发生反应的化学方程式：___________________________________________________。(5)若FeO和Fe2O3固体混合物的质量为23.2 g，反应完全后U形管的质量增加7.2 g，则混合物中Fe2O3的质量为________。除去H2中混有的HCl气体浓硫酸干燥氢气16 g第11讲 铁及其氧化物、氢氧化物〔基础课〕复习目标1.掌握铁的主要性质及应用。2．知道不同价态的铁的氧化物的主要性质和用途。3．掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的性质及Fe(OH)2的制备方法。考点一 铁的单质必备知识 · 助学教材1.铁的原子结构 铁位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族。Fe的价层电子排布式为______，是应用最广泛的过渡金属元素，其原子结构示意图： _________________________________________。2．铁的性质(1)物理性质具有银白色金属光泽，熔点较高，能导电，有导热性和延展性，能被________吸引。(2)化学性质①与非金属的反应Fe与Cl2：。 与铁用量无关，只能生成FeCl3。Fe与S：________________________________________________________________________。Fe与I2：________________________________________________________________________。②与水蒸气的反应：________________________________________________________________________。③与酸反应Fe与H＋：Fe＋2H＋===Fe2+＋H2↑。常温下，Fe遇浓HNO3、浓H2SO4发生钝化，加热时可将铁氧化为________价铁盐。④与某些盐溶液的反应与CuSO4溶液反应的离子方程式：Fe＋Cu2+===Fe2+＋Cu。与FeCl3溶液反应的离子方程式：___________________________________________________________________________。(3)生铁的冶炼①原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石。②设备：高炉。③主要反应a.还原剂的生成：C＋O2CO2，CO2＋2CO。b．铁的还原：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。c．造渣反应：CaCO3CaO＋CO2↑，CaO＋SiO2CaSiO3。[微思考] (1)铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是________，而铁在纯氧中燃烧的产物是________。(2)铁与卤素单质Cl2、Br2、I2反应，产物中铁的化合价是否相同？并说明原因。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________关键能力 · 拓展教材1.(2026·安徽舒城检测)铁的单质及许多化合物均具有重要用途。K2FeO4可用作净水剂，K2FeO4在水中不稳定，会生成Fe(OH)3胶体，碱性条件下KClO氧化性大于K2FeO4。下列有关铁及其化合物的相关转化，在指定条件下能实现的是( )A．FeFeB．Fe2O3H2C．FeCl3(aq)Fe(OH)3D．FeFeCl22．某化学兴趣小组利用如图装置进行“铁粉与水蒸气反应”的实验，并检验产物的性质，下列说法正确的是( )A．实验时，应先点燃B处的酒精喷灯，再点燃A处的酒精灯B．B中发生反应的化学方程式为2Fe＋3H2O(g)Fe2O3＋3H2C．B中生成1 mol H2时，E处有1 mol CuO被还原D．碱石灰的作用是吸收水蒸气3．为了探究铁与硫反应产物中铁的化合价，下面是某同学设计的实验过程的一部分：回答下列问题。(1)混合粉末A中硫粉过量的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)反应在“稀有气体环境”中进行的原因是________________________。(3)操作①是用烧热的玻璃棒点触混合粉末，反应即可持续进行，说明________________________________________________________________________。(4)操作②的作用是__________________，反应的化学方程式是__________________________，也可改用________(填化学式)。考点二 铁的氧化物必备知识 · 助学教材 也可表示为FeO·Fe2O3。化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4俗称 — ________ ________色态 黑色粉末 ____色粉末 黑色晶体水溶性 不溶于水 不溶于水 不溶于水铁的价态 ＋2价 ＋3价 ________稳定性 不稳定 稳定 稳定与H＋ 反应 FeO＋2H＋===Fe2+＋H2O Fe2O3＋6H＋===2Fe3+＋3H2O —被CO、 Al等 还原关键能力 · 拓展教材1.写出下列反应的离子方程式。(1)FeO溶于足量稀硝酸中：________________________________________________。(2)Fe2O3溶于足量HI溶液中：____________________________________________。2．有一块铁的“氧化物”样品，用140 mL 5.0 mol·L-1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2+全部转变为Fe3+，计算并确定该氧化物的化学式。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3．准确称取某种铁的氧化物2.88 g，用足量的CO进行还原，将生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀4.00 g，计算并确定该氧化物的化学式。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________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，则氧化物中n(Fe)∶n(O)＝∶＝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Fe2O3；若a∶b＝3∶4，则铁的氧化物是Fe3O4或FeO与Fe2O3按物质的量之比为1∶1组成的混合物或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1，Fe3O4的物质的量为任意值)。考点三 铁的氢氧化物必备知识 · 助学教材化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3色态 ______色固体 红褐色固体与盐酸 反应 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2+＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3+＋3H2O受热 分解 — _________________________________________________制法 可溶性亚铁盐与碱溶液反应：Fe2+＋2OH－===Fe(OH)2↓ 可溶性铁盐与碱溶液反应：Fe3+＋3OH－===Fe(OH)3↓二者的 关系 在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是____________________，最后变成________，化学方程式为________________________________________________________________________关键能力 · 拓展教材一、Fe(OH)2的制备1．用FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备Fe(OH)2。(1)除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。(2)用硫酸亚铁晶体配制FeSO4溶液时还需要加入________________________________________________________________________。(3)生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液，这样操作的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是________ (填标号)。防止Fe(OH)2被氧化的方法(1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，除去溶液中的氧气。(2)将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入试管中亚铁盐溶液底部，并慢慢挤出NaOH溶液。(3)在亚铁盐溶液上面充入保护气，如H2、N2、稀有气体等。(4)在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。(5)用Fe作阳极，石墨作阴极，电解NaOH溶液，利用新产生的Fe2+与OH－反应制取。二、Fe(OH)2制备实验的拓展3．用如图所示装置(夹持仪器省略)制备氢氧化亚铁。实验步骤如下：Ⅰ.检查装置气密性后，关闭K2、K5、K6，打开K1、K3、K4，使装置A中产生的气体进入装置B中，排尽装置B中空气。Ⅱ.待装置B中空气排尽后，关闭K3，打开K2，将装置A中溶液压入装置B中并观察现象。Ⅲ.关闭K1、K2，打开K5、K6，使装置C中气体通入装置B中并观察现象。回答下列问题。(1)仪器a的名称是____________，装置B中长玻璃管的作用是________________________________________________________________________。(2)装置A中金属离子的检验方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)步骤Ⅲ装置B中的现象是__________________________________________________，其发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。素养落实·活用教材考教互应 命题溯源悟真谛——考教衔接突出创新性应用性命题溯源[示例] (2024·山东卷，5)物质性质决定用途，下列两者对应关系错误的是( )A．石灰乳除去废气中二氧化硫，体现了Ca(OH)2的碱性B．氯化铁溶液腐蚀铜电路板，体现了Fe3+的氧化性C．制作豆腐时添加石膏，体现了CaSO4的难溶性D．用氨水配制银氨溶液，体现了NH3的配位性[教材溯源] B项中氯化铁溶液腐蚀铜电路板源于人教版必修第一册第74页中的“探究：利用覆铜板制作图案”；C项中豆腐的制作源于人教版必修第二册第115页中“研究与实践”的豆腐的制作；D项中银氨溶液的配制源于人教版选择性必修2第 97页中的“实验3 5”。[价值引领] 本题以生活与生产中四个情景为素材，从化学与环境、化学与生活、化学与生产等几个层面考查考生对物质性质与用途的掌握情况。与《普通高中化学课程标准》学业质量水平1中“能初步运用化学知识分析自然资源利用、环境保护、健康安全等相关的简单实际问题”的要求吻合。本题能力要求较低，主要考查考生逻辑推理与论证能力。[关键能力] A项，SO2是酸性氧化物、石灰乳含Ca(OH)2→二者反应生成盐和水→体现了Ca(OH)2的碱性→所以正确；B项，氯化铁溶液腐蚀铜电路板→发生的反应为2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+→Fe的化合价降低→体现了Fe3+的氧化性→所以正确；C项，制作豆腐时添加石膏→利用的是电解质使胶体发生聚沉这一性质→与CaSO4难溶性无关→所以错误；D项，银氨溶液的配制是在硝酸银溶液中逐滴加入氨水→最后生成易溶于水的[Ag(NH3)2]OH→[Ag(NH3)2]OH中Ag＋和NH3之间以配位键结合→体现了NH3的配位性→所以正确。[考教衔接] 备考时，要引导学生掌握源于教材中的基础知识。除教材中的主栏目和实验外，还包括课后习题和相关栏目中的内容。真题体验1.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)磁带可由四氧化三铁涂覆在胶带上制成，Fe3O4具有磁性(2025·广东卷，5B)( )(2)工人将模具干燥后再注入熔融钢水，是因为铁与H2O高温下会反应(2022·广东卷，6C)( )(3)将废铁屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2(2019·天津卷，3A)( )(4)铁锈的主要成分可表示为Fe2O3·nH2O(2020·浙江1月卷，9B)( )2．(2025·北京卷，1)我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时，发现月壤钛铁矿(FeTiO3)存在亚纳米孔道，吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气，水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是( )A．月壤钛铁矿中存在活泼氢B．将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气C．月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应D．将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量3．(2024·新课标卷，9)实验室中利用如图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是( )A．反应为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2B．酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好C．用火柴点燃肥皂泡检验生成的氢气D．使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉提示：完成课时作业(十一)第11讲 铁及其氧化物、氢氧化物 〔基础课〕考点一 铁的单质必备知识·助学教材1．3d64s2 2．(1)磁体 (2)①Fe＋SFeS Fe＋I2FeI2 ②3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 ③＋3 ④Fe＋2Fe3+===3Fe2+[微思考] 提示：(1)Fe2O3 Fe3O4 (2)不相同，因为氧化性Cl2＞Br2＞Fe3+＞I2，所以铁与Cl2、Br2反应产物中Fe为＋3价，而铁与I2反应产物中Fe为＋2价。关键能力·拓展教材1．解析：铁与水蒸气在高温条件下发生反应会生成四氧化三铁，不是氧化铁，A错误；高铁酸钾在水中不稳定，会生成氢氧化铁胶体，K2FeO4转化为Fe(OH)3胶体时，Fe的化合价降低，被还原，根据氧化还原反应价态规律可知得不到氢气，B错误；氯化铁溶液在加热条件下水解平衡正向移动，蒸干会得到氢氧化铁，灼烧得到的是氧化铁，氧化铁难溶于水，不能与水反应，C错误；铁与氯气加热可生成氯化铁，氯化铁在水溶液中加入铜会发生氧化还原反应生成氯化亚铁和氯化铜，D正确。答案：D2．解析：实验时，应先点燃A处的酒精灯，再点燃B处的酒精喷灯，防止铁被氧气氧化，故A错误；B中发生反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，故B错误；B中生成1 mol H2时，由于H2要先排出装置内空气，再与CuO反应，因此E处CuO被还原的物质的量小于1 mol，故C错误；碱石灰的作用是吸收水蒸气，干燥H2，故D正确。答案：D3．解析：(1)实验目的为探究铁和硫反应产物中铁元素的化合价，铁粉和硫粉在稀有气体环境中反应生成硫化亚铁，如果铁粉过量，过量的铁粉与硫酸反应生成Fe2+会干扰实验产物的检验，所以混合粉末A中硫粉必须要过量，保证铁粉完全反应。(2)四氧化三铁为黑色固体，铁能和氧气反应生成四氧化三铁，硫和氧气反应生成二氧化硫，混合粉末A中硫粉反应在“稀有气体环境”中进行的原因是防止Fe和硫被氧化，尤其是Fe被氧化成Fe3O4而干扰实验。(3)因硫和铁粉反应是放热反应，所以用烧热的玻璃棒点触，该反应即能持续进行。(4)操作②在黑色固体中加入热的氢氧化钾溶液，可以除去混合物中过量的硫粉；硫和氢氧化钾反应生成硫化钾和亚硫酸钾，化学方程式为3S＋6KOH3H2O；硫可以溶解在二硫化碳中，故可以改用CS2。答案：(1)防止因铁粉过量而使滤渣C中含铁粉，剩余铁粉与H2SO4反应生成Fe2+干扰实验(2)防止空气中的O2参与反应(3)硫和铁粉反应是放热的(4)除去混合物中的硫粉 3S＋6KOH2K2S＋K2SO3＋3H2O CS2考点二 铁的氧化物必备知识·助学教材铁红 磁性氧化铁 红棕 ＋2价、＋3价 2Fe＋3CO2关键能力·拓展教材1．答案：(1)3FeO＋＋10H＋===3Fe3+＋NO↑＋5H2O(2)Fe2O3＋6H＋＋2I－===2Fe2+＋I2＋3H2O2．解析：根据2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－，可知铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中n(Fe2+)＝0.025 mol×2＝0.05 mol，根据电荷守恒得2n(Fe2+)＋3n(Fe3+)＝n(Cl－)，则n(Fe3+)＝0.2 mol，故n(Fe2+)∶n(Fe3+)＝0.05∶0.2＝1∶4，故该氧化物可表示为FeO·2Fe2O3，即Fe5O7。答案：Fe5O73．解析：4.00 g CaCO3沉淀的物质的量为0.04 mol，则消耗CO、生成CO2的物质的量均为0.04 mol，增加的氧元素为0.04 mol，质量为0.04 mol×16 g·mol-1＝0.64 g，铁的氧化物中氧元素的质量为0.64 g，铁元素的质量为2.88 g－0.64 g＝2.24 g，铁的氧化物中铁元素与氧元素的物质的量之比为∶0.04 mol＝1∶1，则这种铁的氧化物的化学式为FeO。答案：FeO考点三 铁的氢氧化物必备知识·助学教材白 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 白色絮状沉淀迅速变成灰绿色 红褐色 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3关键能力·拓展教材1．答案：(1)煮沸 (2)稀H2SO4、铁屑 (3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化2．答案：①②③⑤3．答案：(1)恒压滴液漏斗 平衡气压，辅助排出装置B中的空气 (2)取少量装置A烧瓶中的液体于洁净试管中，滴加几滴KSCN溶液，无红色出现，再滴加H2O2，溶液变为红色，则证明溶液中存在Fe2+ (3)白色沉淀逐渐变为灰绿色，最后变为红褐色 ＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3素养落实·活用教材命题溯源[示例] 答案：C真题体验1．答案：(1)√ (2)√ (3)√ (4)√2．解析：月壤钛铁矿中的氢来自太阳风，以原子态吸附，属于活泼氢，A正确；地球上的钛铁矿若未吸附足够氢原子，根据原子守恒可知，加热可能无法生成水蒸气，因此“一定生成”的说法错误，B错误；生成水时H被氧化(0→＋1)，Fe被还原(如＋3→0)，存在化合价变化，属于氧化还原反应，C正确；水蒸气液化是物理变化，但会释放热量，D正确。答案：B3．解析：铁与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和H2，该反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，A项正确；铁与水蒸气反应需在高温下进行，将酒精灯移至湿棉花下方，铁粉处不能产生高温，B项错误；反应生成的氢气可吹出肥皂泡，用火柴点燃肥皂泡，可听到尖锐的爆鸣声，C项正确；由于反应需在高温条件下进行，故需使用耐高温的硬质玻璃试管盛装还原铁粉，D项正确。答案：B 展开更多...... 收起↑ 资源列表 2027届高三化学一轮复习第三章金属及其化合物第11讲铁及其氧化物、氢氧化物〔基础课〕学案.docx 2027届高三化学一轮复习第三章金属及其化合物第11讲铁及其氧化物、氢氧化物〔基础课〕课件.ppt
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