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专题2 铁及其化合物
【名师预测】
本专题内容为高考的高频考点，从分值来看，铁所占的比重最大，除铁是重要的金属元素外，还取决于铁元素与生产生活的紧密联系，Fe、Fe、Fe之间的转化，以及所承载的氧化还原反应等重要知识点。考查内容主要集中在“铁三角”，Fe与酸的反应，铁的变价、Fe(OH)2和Fe(OH)3的性质等。考查内容能在多种题型中出现，选择、简答、实验、推断、计算都有。
1.以铁及其重要化合物之间的相互转化设计无机推断题和混合物所含成分分析题。 2.以铁及其化合物与相关物质反应之间量的关系设计计算题。 3.以铁及其化合物的相关知识设计实验题和工业流程题。 【知识精讲】
一、铁及其化合物的转化
2＋
3＋
1
二、铁及其重要化合物的性质
1.铁
铁位于元素周期表中第四周期Ⅷ族，是一种应用最广泛的过渡金属元素；铁元素是一种典型的变价金属元素。 (1)结构
(2)铁的物理性质
银白色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被磁铁吸引。 (3)铁的化学性质
铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。
按要求书写下列反应的方程式： ①Fe与Cl2、S反应的化学方程式： 点燃
2Fe＋3Cl2=====2FeCl3；
2
△
Fe＋S=====FeS。 ②Fe与水蒸气的反应： 高温
3Fe＋4H2O(g)=====Fe3O4＋4H2。
③与氧化性酸(如HNO3)的反应(写离子方程式)。 Fe与过量稀HNO3的反应：
Fe＋NO3＋4H===Fe＋NO↑＋2H2O。 Fe与少量稀HNO3的反应：
3Fe＋2NO3＋8H===3Fe＋2NO↑＋4H2O。 ④Fe与FeCl3溶液的反应(写离子方程式)： Fe＋2Fe===3Fe。 2.铁的氧化物
化学式 俗名 颜色状态 溶解性 铁的化合价 稳定性 与H反应的 FeO＋2H===Fe＋H2O 离子方程式 3.铁的氢氧化物
(1)Fe(OH)2是白色絮状物，易被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3，颜色由白色变为灰绿色，最后变为红褐色，方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
(2)Fe(OH)3是红褐色、难溶于水的固体，在空气中久置会部分失水生成铁锈(Fe2O3·xH2O)，受热易分解，方△3＋－程式为2Fe(OH)3=====Fe2O3＋3H2O；制取Fe(OH)3用可溶性铁盐与碱反应，离子方程式：Fe＋3OH===Fe(OH)3↓。 （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，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。 4.亚铁盐
(1)Fe的氧化性和还原性
2＋
＋2＋＋3＋
2＋
－
＋
2＋
－
＋
3＋
FeO 黑色粉末 难溶于水 ＋2 不稳定 Fe2O3 铁红 红棕色粉末 难溶于水 ＋3 稳定 Fe2O3＋6H===2Fe＋3H2O ＋3＋Fe3O4 磁性氧化铁 黑色晶体(有磁性) 难溶于水 ＋2，＋3 稳定 Fe3O4＋8H===Fe＋2Fe＋4H2O 3＋＋2＋ 3
含有Fe的溶液呈浅绿色，Fe处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以还原性为主，如：遇Br2、Cl2、H2O2、NO3(H)等均表现为还原性。
Fe的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式：2Fe＋H2O2＋2H===2Fe＋2H2O。 (2)可水解
Fe(OH)2是弱碱，含Fe的盐(如硫酸亚铁)溶液呈酸性。配制硫酸亚铁溶液时常加少量硫酸抑制Fe的水解，加少量铁屑防止Fe被氧化。 5.铁盐的性质及应用
(1)氧化性：含有Fe的溶液呈棕黄色，Fe处于铁的高价态，遇Fe、Cu、HI、H2S等均表现为氧化性。 ①Fe与S、I、HS、SO3等具有较强还原性的离子不能大量共存。
②Fe可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式为2Fe＋Cu===Cu＋2Fe。
(2)易水解：Fe(OH)3是很弱的碱，且溶度积很小，因而Fe极易水解，只能存在于酸性较强的溶液中。 ①利用Fe易水解的性质，实验室可用FeCl3滴入沸水中制取氢氧化铁胶体，反应的化学方程式：FeCl3＋△
3H2O=====Fe(OH)3(胶体)＋3HCl。
②利用Fe易水解的性质，工业上常用调节pH方法除去溶液中的铁离子。
③利用Fe易水解的性质，实验室配制氯化铁溶液，通常将氯化铁固体先溶于较浓的盐酸中，然后再稀释至所需浓度。
④Fe与HCO3、AlO2、CO3、ClO等水解呈碱性的离子不能大量共存。 特别提醒：
1．Fe3O4可以用FeO·Fe2O3表示，所以可以与强酸反应生成盐。
反应规律为：与非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)反应时生成Fe和Fe；与氧化性酸(如HNO3)反应时生成Fe
＋
2＋
3＋
3
3＋
－
－
2－
－
3＋3＋3＋
3＋
3＋
3＋
2＋
2＋
3＋
2－
－
－
2－
3＋
3＋
2＋2＋
2＋
2＋
2＋
＋
3＋
－
＋
2＋2＋
；与还原性酸(如HI)反应时生成Fe。
2＋
2．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反应生成FeCl3，而Fe与盐酸反应生成FeCl2。
3．铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。 4．铁与硫蒸气反应生成的是FeS而不是Fe2S3；铁与碘蒸气反应生成的是FeI2而不是FeI3。 三、“铁三角”、Fe和Fe的检验
2＋
3＋
4
1.“铁三角”的转化关系
完成下列变化的离子方程式，体会Fe2＋
与Fe3＋
转化条件。 (1)将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀： H3＋
2＋
＋
2S＋2Fe===S↓＋2Fe＋2H。
(2)将FeCl3溶液滴入KI-淀粉溶液，溶液变蓝： 2I－
＋2Fe3＋
===I2＋
2＋2Fe。 (3)FeCl3可溶解铁片： 2Fe3＋
＋Fe===3Fe2＋
。
(4)FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色： 5Fe2＋
＋MnO－
＋
3＋
2＋
4＋8H===5Fe＋Mn＋4H2O。
(5)将FeCl2溶液滴入HNO3溶液中，有无色气体放出： 3Fe2＋
＋NO－
＋
3＋
3＋4H===3Fe＋NO↑＋2H2O。 2.Fe2＋
、Fe3＋
的检验方法 (1)用KSCN溶液和氯水
5
山东省2020年高考化学一轮复习专题3.2铁及其化合物考点扫描含解析
