第21讲-铁的重要化合物(学生版)(人教版2019).docx

第21讲 铁的重要化合物

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知识精讲

一、铁的氧化物
1. 物理性质
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗名

铁红
磁性氧化铁
矿石

赤铁矿
磁铁矿
颜色状态
____色粉末
____色粉末
____色晶体
化合价
+2
+3
+2，+3
溶解性
不溶于水
用途

红色油漆和涂料
炼铁原料

2. 化学性质
①稳定性
FeO不稳定，在空气中受热：__________________________________。
Fe2O3和Fe3O4很稳定。
②与非氧化性酸（如稀盐酸、稀硫酸）反应
FeO和Fe2O3属于碱性氧化物，与非氧化性酸反应生成亚铁盐和铁盐

与稀盐酸反应（化学方程式）
与稀盐酸反应（离子方程式）
FeO

Fe2O3

Fe3O4

注意
FeO、Fe2O3属于碱性氧化物，Fe3O4不属于碱性氧化物

二、铁的氢氧化物
1. 物理性质
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
颜色状态

____色固体
____色固体
化合价
+2
+3
溶解性
难溶于水

2. 化学性质
①与非氧化性酸（如稀盐酸、稀硫酸）反应

与稀盐酸反应（化学方程式）
与稀盐酸反应（离子方程式）
Fe(OH)2

Fe(OH)3

②热稳定性
Fe(OH)2、Fe(OH)3受热均分解生成同价态的氧化物
Fe(OH)2：__________________________________ （隔绝空气）
Fe(OH)3：__________________________________

③转化
Fe(OH)2具有强还原性，易被空气中的O2氧化生成Fe(OH)3
现象：_____色絮状沉淀迅速变成_____色，最后变成_____色
方程式：__________________________________

三、Fe(OH)2的制备
实验探究
实验操作
将NaOH溶液滴入FeCl3溶液中

实验现象

实验原理

实验操作
将NaOH溶液滴入FeSO4溶液中

实验现象

实验原理

对点训练

题型一：铁的氧化物的性质
【变1-2】（2021·全国·高一课时练习）下列有关物质的颜色正确的是
①：棕黄色
②：红棕色
③：白色
④：黑色
⑤：白色
A．①③④ B．②③④ C．②③⑤ D．①②④

【例2】（2019·全国·高一课时练习）铁的常见化合价有＋2价和＋3价。据研究，铁在浓HNO3中发生钝化时，可生成一种化学式为Fe8O11的化合物，它可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为
A．FeO·3Fe2O3 B．FeO·2Fe2O3 C．2FeO·3Fe2O3 D．2FeO·Fe2O3

【例3】（2021·湖北省汉川市第二中学高一期中）下列说法正确的是
A．Fe3O4与HCl反应生成FeCl2、FeCl3，所以Fe3O4是碱性氧化物
B．Na2O2与盐酸反应生成盐和水，所以Na2O2是碱性氧化物
C．FeO、Fe2O3与硫酸反应只生成盐和水，所以都是碱性氧化物
D．NaHSO4在水中能电离出氢离子溶液显酸性，所以NaHSO4是酸

题型二：氢氧化亚铁的制备
【变4】（2021·全国·高一专题练习）铁是人类较早使用的金属之一。运用所学知识，回答下列问题。
(1)Fe(OH)2很不稳定，露置在空气中容易被氧化，Fe(OH)2被氧化的化学方程为：_______；观察到的现象为：_______；为了获得白色的Fe(OH)2沉淀，可以用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(2)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时你觉得还需加入_______。
(3)除去蒸馏水中溶解的O2常采用_______的方法。
(4)生成白色Fe(OH)2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_______。
(5)图中_______(填序号)能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。

【变5】（2021·广东·汕头市达濠华侨中学高一期末）用如图所示实验装置进行相关实验探究，其中装置合理的是
选项
A
B
C
D
实验目的
加热分解固体NaHCO3
制备Fe(OH)2
稀释浓硫酸
证明Na能和水反应，且Na的密度比煤油大
实验装置

A．A B．B C．C D．D

题型三：铁及其化合物
【例6】（2021·湖北·黄石市有色第一中学高一期末）某兴趣小组为认识铁及其化合物的性质、分散系的性质做了如图一组综合实验，根据实验流程回答相关问题。

(1)请写出Fe2O3与①反应的离子方程式：___________。
(2)物质②为___________(填名称)。
(3)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最终生成Fe(OH)3悬浊液，该过程的现象为___________，此过程中发生的氧化还原反应为___________(用化学方程式表示)。
(4)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至液体呈红褐色，制得分散系③为___________，该反应化学方程式为：___________。它与FeCl3溶液、Fe(OH)3悬浊液的本质区别是___________

【例7】（2021·云南·勐海县第二中学高一期末）现有金属单质A、B和气体甲、乙、丙以及物质C、D、E、F，它们之间能发生图中反应。(图中有些反应的产物和反应条件没有标出)

(1)金属A的化学式为_______，金属B的化学式为_______，乙的化学式为_______，丙的化学式为_______。
(2)写出下列反应的离子方程式：
③_______；
④_______；
⑤_______。

提分特训

【题1】（2020·全国·高一课时练习）1998年6月，我国科学家参与研制的阿尔法磁谱仪随美国发现号航天飞机升入太空，开始了探索宇宙中是否存在“反物质”和“暗物质”的研究工作。根据你所学的知识推测用于制造阿尔法磁谱仪核心部件的材料是（ ）
A．Fe3C B．Fe3O4 C．Fe2O3 D．FeO

【题2】（2019·全国·高一课时练习）下列有关物质用途的说法中，不正确的是
A．Cl2用于自来水消毒 B．Fe3O4用作红色油漆和涂料
C．NaHCO3用于蒸馒头 D．Na2O2用作供氧剂

【题3】（2021·四川·成都外国语学校高一开学考试）关于甲、乙、丙、丁四套装置的说法正确的是

A．用装置甲制取氯气
B．用装置乙除去氢气中的少量氯化氢
C．用丙装置可以较长时间看到白色Fe(OH)2白色沉淀
D．用丁装置证明碳酸氢钠受热易分解

【题4】（2021·云南·宾川四中高一开学考试）用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。
方法一：用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸溜水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入___________。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用___________的方法。
(3)生成白色Fe(OH)2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___________。
(4)生成的白色Fe(OH)2沉淀遇空气后发生反应的化学方程式为：___________。
方法二：在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。

(1)在试管I里加入的试剂是___________。
(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是___________。
(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管I和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是___________。

【题5】（2021·江苏·常熟中学高一月考）取少量Fe2O3粉末，向其中加入适量盐酸使其充分溶解。
（1）上述反应的化学方程式为___________，反应后得到的溶液呈___________色。
（2）取少量上述溶液，置于试管中，滴入NaOH溶液，发生反应的化学方程式为___________，此反应属于___________反应(填基本反应类型)。
（3）在甲烧杯中加入20 mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中滴几滴饱和氯化铁溶液，继续煮沸直至溶液呈___________色，停止加热，即可制得胶体，此过程发生反应的化学方程式___________。
（4）另取乙烧杯，加入20 mL蒸馏水，向烧杯中加入溶液，振荡均匀后，将乙烧杯与甲烧杯一起置于暗处，分别用激光笔照射烧杯中的液体，可以看到___________烧杯中的液体产生___________效应。这个实验可用于鉴别___________。
（5）胶体区别于溶液的最本质特征是___________。胶体___________(填“能”“否”)透过滤纸。

【题6】（2021·全国·高一课时练习）某化学学习小组设计了下列方法探究氢氧化亚铁的制备等相关问题。
(1)用NaOH溶液和FeSO4溶液直接反应，方法如图。该方法能观察到白色的Fe(OH)2沉淀，但沉淀颜色快速发生变化。请分析沉淀颜色变化的原因：___(用化学方程式表示)。

(2)该小组为探究反应物浓度对Fe(OH)2制备效果的影响，以Fe(OH)2沉淀白色持续时间(t)为指标，t越大，实验效果越好。部分实验数据如表(w代表质量分数)：
实验
序号
w(FeSO4)/%
w(NaOH)/%
t/s

i
2.5
15
149
ii
5
15
138
iii
10
15
93
iv
5
25
142
v
5
35
180
①实验i、ii、iii的目的是___。
②该小组同学通过实验推断：其他条件不变时，所用NaOH溶液的浓度越大，实验效果越好。推断的证据是___。
③由绿矾晶体(FeSO4•7H2O)固体配制250mL0.10mol•L-1FeSO4溶液，需要用到的仪器有药匙、玻璃棒、烧杯、托盘天平、250mL容量瓶、___。以下操作会导致所配溶液浓度偏低的是___。
A．容量瓶中原有少量蒸馏水
B．洗涤烧杯和玻璃棒的溶液未转入容量瓶中
C．定容时俯视刻度线
D．定容摇匀后发现溶液体积低于刻度线，再补加少量蒸馏水至刻度线
(3)若向FeSO4溶液中加入足量Na2O2，观察到的现象是___。

提分作业

【练1】（2019·全国·高一课时练习）指南针是我国的四大发明之一，制造指南针的磁性物质是(　　)
A．FeO B．Fe2O3 C．Fe3O4 D．Fe

【练2】（2021·全国·高一课时练习）关于氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁三种氧化物的下列说法中不正确的是(　　)
A．铁元素化合价不完全相同
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

【练3】（2020·全国·高一课时练习）下列说法正确的是
A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B．Fe2O3为碱性氧化物，可与水反应生成Fe(OH)3
C．铁锈的主要成分是Fe2O3
D．Fe3O4中铁元素有＋2价和＋3价，Fe3O4是混合物

【练4】（2021·全国·高一专题练习）如图所示装置，可用以制取和观察在空气中被氧化时颜色的变化。下列说法错误的是

A．实验前，应事先煮沸溶液除去溶解氧
B．装置Ⅰ可制取溶液并排尽装置内空气
C．关闭止水夹可观察到装置Ⅱ中溶液进入装置Ⅰ中
D．取下装置Ⅱ的橡皮塞可观察沉淀颜色变化

【练5】（2021·全国·高一课时练习）如图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时颜色的变化。实验时必须使用铁屑和6mol/L的硫酸，其他试剂任选。填写下列空白。

(1)B中盛一定量的NaOH溶液，A中的固体是___，A中反应的离子方程式是：___。
(2)实验开始时就先将活塞E___(填“打开”或“关闭”)，C中收集到气体的主要成分是___。
(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程___。
(4)拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，写出有关反应的化学方程式：__。