2012 届高三化学第一轮复习

铁及其化合物铁及其化合物

河南省太康县第一高级中学 ---- 乔纯杰

1 ．（ 2011 上海）高铁酸钾 ( K2FeO4) 是一种新型的自来水处理

剂，它的性质和作用是

A ．有强氧化性，可消毒杀菌，还原产物能吸附水中杂质

B ．有强还原性，可消毒杀菌，氧化产物能吸附水中杂质

C ．有强氧化性，能吸附水中杂质，还原产物能消毒杀菌

D ．有强还原性，能吸附水中杂质，氧化产物能消毒杀菌

【解析】：高铁酸钾 ( K2FeO4) 中 Fe 的化合价是 +6 价，具有强氧

化性，其还原产物 Fe3+ 水解生成氢氧化铁胶体，能吸附水中杂质

。

【答案】： A

【初试真题】

2.（ 2011山东） Al、 Fe、 Cu是重要的金属元素。下列说法正确的是

A.三者对应的氧化物均为碱性氧化物B. 三者的单质放置在空气中均只生成氧化物C. 制备 AlCl3、 FeCl3 、 CuCl2 均不能采用将溶液直接蒸干的方法

D. 电解 AlCl3 、 FeCl3 、 CuCl2 混合溶液阴极依次析出 Cu 、 Fe

、 Al【解析】：铁与氯气直接反应而被腐蚀；铜放置在空气中会和空气中氧气、二氧化碳和水缓慢的反应生成碱式碳酸铜即铜绿，方程式为 2Cu + O2 + CO2 + H2O = Cu2(OH)2CO3，因此选项 B不正确 .

【答案】： C

3. （ 2011 福建）下表各选项中，不能利用置换反应通过 Y 得到W 的一组化合物是

化合物 A B C D

Y CO2 Fe2O3 C2H5OH FeCl3

W MgO Al2O3 C2H5ONa CuCl2

【解析】： D 项中是发生 Cu + 2FeCl3 = CuCl2 + 2FeCl2 ，不是置换反应。

【答案】： D

一、铁的物理性质

1 色态：纯净的铁是光亮的银白色金属；

2 密度： 7.86g/cm3 ；

3 熔、沸点：熔点 1535℃ ，沸点 2750℃ ；

4 有延展性和导热性、导电性；

5 特性 : 铁能被磁铁吸引 , 有铁磁性。

1A 0

H ⅡA

ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA He

LiBe B C N O F Ne

NaMg ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠB ⅡB AI Si P S CI Ar

K Ca Sc Ti V Cr Mn FeCo Ni Cu Zn Ga Ge As Se BrKr

Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I XeCs

Ba La-Lu Hf T

aW Re

Os

Ir Pt Au Hg TI Pb Bi PoPo AtAt Rn

FFrrRaRa Ac-LrAc-Lr RfRf DD

bbSgSg BhBh HH

ssMtMt UunUun UuuUuu UubUub 114 116 118

镧系 La Ce Pr

Nd PmPm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu

锕系 AcAc ThTh PPaa

UU NpNp PuPu AmAm CmCm BkBk CfCf EsEs FmFm MdMd NoNo Lr

2626 Fe Fe 铁铁

二、铁在周期表上的位置和原子结构1. 位置

Fe — 2e- = Fe2+

Fe — 3e- = Fe3+

Fe2+ — e- = Fe3+

3. 铁的变价14

第四周期、第Ⅷ族。

2. 原子结构示意图

三、铁的化学性质

四、铁的重要化合物1 ．氧化物

化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4

俗称

色态

铁的化合价

与盐酸反应后铁

元素的存在形式

铁红 磁性氧化铁

黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体＋ 2 ＋ 3 ＋ 2，＋ 3

Fe2 ＋ Fe3 ＋ Fe2 ＋、 Fe3 ＋

化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3

色态

与非氧化性酸反

应离子方程式

2 ．氢氧化物

白色固体 红褐色固体

Fe(OH)2＋ 2H ＋

==Fe2 ＋＋ 2H2O

Fe(OH)3＋ 3H ＋

==Fe3 ＋＋ 3H2O

化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3

热稳

定性 分解产物很复杂

受热分解：

制取反

应的离

子方程

式

可溶性亚铁盐与强碱反应可溶性铁盐与强碱反应

2Fe(OH)3=====△

Fe2O3＋3H2O

Fe2 ＋＋ 2OH － ===Fe(OH)2↓Fe3 ＋＋ 3OH － === Fe(OH)3

↓

白色沉淀 灰绿红褐

4Fe(OH)2＋ O2＋ 2H2O===4Fe(OH)

3

化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3

二者的

关系

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 迅速变成 色，

最后变成 色，化学方程式为

.

【思考】：硫酸亚铁溶液久置会怎样？试写出其反应的化学方程式。

12FeSO4+3O2+ 6H2O=4Fe2(SO4)3 + 4Fe(OH)3↓

1 ．根据显色反应五、 Fe2+ 与 Fe3+ 的检验方法

2 ．根据难溶氢氧化物的性质

3 ．根据 Fe3 ＋的氧化性

4 ．根据 Fe2 ＋的还原性

[ 方法一 ] 　用不含 Fe3 ＋的 FeSO4 溶液与不含 O2 的蒸馏水配制

的 NaOH 溶液反应制备．

(1) 用硫酸亚铁晶体配制上述 FeSO4 溶液时还需要加入 ______ ．

(2) 除去蒸馏水中溶解的 O2 常采用 __________ 的方法．

(3) 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 __________ ．

【实验探究】氢氧化亚铁的制备

[ 方法二 ] 　如图，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 Fe(OH)2 白色沉淀，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 ______________.

(4) 这样生成的 Fe(OH)2 沉淀能较长时间保持白色，理由是 ______ ．

[ 方法三 ] 　利用电解实验可以制得纯净的 Fe(OH)2 白色沉淀．如图所示，

已知两电极的材料分别为石墨和铁．(1)a 电极的材料应为 ____________ ，电极反应式为 _________________ ．(2) 电解液 c 可以是 _______(填编号 ) ．A ．纯水　　　　　　　　 B ． NaCl 溶液C ． NaOH 溶液 D ． CuCl2 溶液

(3)d 为苯，其作用是 ________________ ，在加入苯之前对电解液 c 应作何简单处理？ ____________________.

(4) 为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是 _

___________(填编号 ) ．

A ．改用稀 H2SO4 作电解液

B ．适当增大电源的电压C ．适当减小两极间的距离D ．适当降低电解液的温度

(5)若 c 用 Na2SO4 溶液，当电解一段时间后看到白色 Fe

(OH)2 沉淀，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，

另一明显现象为 ________________________ ．

[答案 ]　

方法一： (1) 稀 H2SO4 、铁屑　 (2)煮沸 (3)避免生成的 Fe(OH)2 沉

淀接触 O2而被氧化 .

方法二： (1) 稀 H2SO4 和铁屑 . 　 (2)NaOH 溶液 .(3) 检验试管Ⅱ出口处排出的 H2 的纯度，当排出的 H2已经纯净时再

夹紧止水夹　 (4) 试管Ⅰ中反应生成的 H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，

且外界 O2 不易进入 .

方法三： (1)Fe 　 Fe－ 2e － === Fe2 ＋　 (2)BC 　 (3)隔绝空气，防

止生成的 Fe(OH)2 被氧化　加热煮沸，排出溶解的 O2.

(4)BC 　 (5) 白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色 .

1 、铁三角

六、铁及其化合物之间的转化

2、铁三角的应用 (1)判断离子共存

① Fe3＋水解，与 HCO－3、AlO－

2、CO2－3 等因水解相互促进

在溶液中不能大量共存．

② Fe3＋与 S2－、I－、HS－、SO2－3 ，

Fe2＋与 NO－3 (H＋)、ClO－、MnO－

4 (H＋)在溶液中因发生氧化还原反

应不能大量共存．

(2)除杂方法

① Fe2＋(Fe3＋)：加 Fe粉过滤．

② FeCl3(FeCl2)：加氯水或 H2O2.

③ FeCl2(CuCl2)：加 Fe粉，过滤．

【课堂练习】1 （ 2008宁夏）某厂的酸性工业废水中含有一定量的 Fe3+ 、 Cu

2+ 、 Au3+ 等离子。有人设计了图中的工艺流程，利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。

（ 1 ）图中标号处需加入的相应物质分别是 ① 、② 、③ 、④ 、⑤ 。

（ 2 ）写出①处发生反应的离子方程式 ；写出③处发生反应的化学方程式 。（ 3 ）铁红的化学式为 ；分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途：铁红 ；氧化铜 。【解析】： 本实验的目的是用废铁屑、常用的酸和碱，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。而废水中含有 Fe3

+ 、 Cu2+ 、 Au3+ ，因此首先加入废铁屑将 Cu和 Au都置换出来。 Cu和 Au的分离可以利用 Cu与稀硝酸能反应而Au不能，将其分离， Cu2+ 和 Fe2+分别加入碱使其转化为沉淀，灼烧分别生成它们的氧化物。

【答案】： ( 1 ) ① 铁屑 ② 稀硫酸 ③ 稀硝酸

④ 氢氧化钠 ⑤ 氢氧化钠

（ 2 ） Fe+2H+ = Fe2++H2↑ ， 2Fe3++Fe = 3Fe2+ ，

Cu2++Fe = Cu+Fe2+ ， 2Au3++3Fe = 2Au+3Fe2+

3Cu+8HNO3 （稀） = 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

（ 3 ） Fe2O3; 用作红色涂料 ; 用作制造铜盐的原料

勤勤学学多多思思触触类类旁旁通通！！

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紧密联系高考，讲练结合，总结规律，提升能力。• 在使用过程中，本课件也需要取舍。根据学

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