人教第3章 第13讲　铁及其重要化合物---2023年高考化学一轮复习（新高考）.docx

第13讲　铁及其重要化合物
复****目标　1.掌握铁及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解铁及其重要化合物的制备方法。
考点一　铁的单质、氧化物
1．铁
(1)位置与物理性质
(2)化学性质：比较活泼，常表现变价，重要化学反应为
2．铁的氧化物的比较
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗名
铁红
磁性氧化铁
颜色状态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体(有磁性)
溶解性
难溶于水
难溶于水
难溶于水
铁的化合价
＋2
＋3
＋2、＋3
稳定性
不稳定
稳定
稳定
与H＋反应的
离子方程式
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
与CO的反应
(炼铁原理)
FexOy＋yCOxFe＋yCO2
1．铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态形式存在(　　)
2．Fe分别与Cl2和盐酸反应所得***化物相同(　　)
3．常温下可用铁制容器储存、运输浓***、浓硫酸(　　)
4．铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X2)反应生成物为FeX2(　　)
5．铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4(　　)
答案　1.×　2.×　3.√　4.×　5.√
一、铁与酸、水蒸气的反应
1．请列举铁与***反应的各种情况，写出相关的离子方程式。
提示　(1)常温下，铁在冷的浓***中钝化。
(2)加热时，铁可溶于浓***中：
Fe＋6H＋＋3NOFe3＋＋3NO2↑＋3H2O
(3)铁与稀***反应：
①少量铁：Fe＋NO＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O
②过量铁：3Fe＋2NO＋8H＋===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O
2．铁与水蒸气反应，通常有以下两种装置，请回答下列问题：
装置一
装置二
(1)装置二中湿棉花的作用为______________________________________________。
(2)实验完毕后，取出装置一的少量固体，溶于足量稀盐酸，再滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，试解释原因：________________________________________(用离子方程式表示)。
答案　(1)提供水蒸气　(2)Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
二、铁的氧化物组成的确定(守恒法应用)
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，计算该氧化物的化学式：__________。
答案　FeO
解析　4.00 g CaCO3沉淀的物质的量为0.04 mol，则CO、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。
4．(2022·丽江质检)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＋，则该样品的化学式可能为__________________________________________________________________。
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。

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物质的量之比为1∶1，Fe3O4物质的量为任意值)。
考点二　铁的氢氧化