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高一化学必修一知识点及解题技巧铁及其化合物考纲定标1.了解铁的主要性质及应用。2．了解铁的重要化合物的主要性质及应用。热点定位1.铁及其化合物的转化关系。2．Fe2＋、Fe3＋的检验。3．Fe(OH)2的制备实验。4．结合铁及其化合物，考查氧化还原反应及相关计算。习要点夯基础理教材·基础化对应学生用书P42铁元素位于周期表中周期第族，其原子结构示意图为，其单质为晶体。盘点一铁的结构和性质第四Ⅷ金属1．与非金属的反应与O2的点燃条件下生成，常温下腐蚀生成铁锈的主要成分为，与Cl2点燃生成，与S加热生成。由此可以证明Cl2的氧化性S的氧化性。2．与H2O(g)的反应化学方程式为。Fe3O4Fe2O3FeCl3FeS强于3Fe＋4H2O(g)=====高温Fe3O4＋4H23．与酸的反应酸化学方程式或现象稀H2SO4Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑Fe不足Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O稀HNO3Fe过量3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O浓HNO3、浓H2SO4常温下钝化4.与盐溶液的反应(1)与CuSO4溶液。(2)与FeCl3溶液。Fe＋CuSO4===FeSO4＋CuFe＋2FeCl3===3FeCl21．由于铁是变价金属元素，它与氧化性不同的氧化剂反应时，其产物中铁元素的化合价不同：(1)Fe被弱氧化剂如S、I2、H＋、Fe3＋、Cu2＋等氧化为Fe2＋。(2)Fe被强氧化剂如Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4(△)等氧化为Fe3＋。(3)Fe与O2(点燃)或H2O(气态高温)生成Fe3O4。2．铁与不同量的稀硝酸反应的实质实际过程可理解为：先发生(Ⅰ)Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，Fe变为Fe3＋，若仍然有Fe，则发生反应(Ⅱ)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。另外也可发现稀硝酸生成NO时，每4mol稀硝酸只得3mole－，生成1molNO。而这3mole－可以由1molFe失去生成1molFe3＋，结合3molNO－3生成1molFe(NO3)3；也可由1.5molFe失去3mole－生成1.5molFe2＋，结合3molNO－3生成1.5molFe(NO3)2。1．现有2mol·L－1的盐酸和H2SO4溶液各100mL，分别加入等质量的铁粉，反应结束时，所生成的氢气质量比为，则往酸中加入的铁粉的质量为()A．2.8gB．5.6gC．8.4gD．16.8g[解析]虽然HCl和H2SO4的物质的量相等，但H2SO4是二元酸，分别与等质量的Fe反应，若Fe足量，则产生的H2应为1:2，若Fe不足(酸过量)则产生的H2应为1:1。实际产生的H2为2:3，因此必有一反应酸不足，另一反应酸足量，因2HCl―→H2，H2SO4―→H2，所以Fe对盐酸过量对H2SO4不足，可以通过与H2SO4反应放出的H2的量求铁的量。Fe与0.2molHCl反应放出H2为0.22mol＝0.1mol，与H2SO4反应放出H2为：0.1×32mol＝0.15mol，所以Fe也为0.15mol，即8.4g。[答案]C1．铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗称－铁红磁性氧化铁色态黑色粉末红棕色固体黑色晶体价态＋2价＋3价1/3＋2价，2/3＋3价水溶性不溶不溶不溶盘点二铁的氧化物和氢氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4HClFeO＋2H＋===Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O与酸反应稀HNO33FeO＋10H＋＋NO－3===3Fe3＋＋NO↑＋5H2OFe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O3Fe3O4＋28H＋＋NO－3===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O化学式FeOFe2O3Fe3O4与酸反应HIFeO＋2H＋===Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋I2＋3H2OFe3O4＋8H＋＋2I－===3Fe2＋＋I2＋4H2O与CO的反应FexOy＋yCO=====高温xFe＋yCO22.铁的氢氧化物氢氧化物氢氧化亚铁氢氧化铁化学式Fe(OH)2Fe(OH)3物理性质白色固体，不溶于水红棕色固体，不溶于水与非氧化性酸如HCl反应Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O氢氧化物氢氧化亚铁氢氧化铁与氧化性酸如HNO3(稀)反应3Fe(OH)2＋NO－3＋10H＋===3Fe3＋＋NO↑＋8H2O3Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O制法可溶性碱与亚铁盐溶液反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓可溶性碱与铁盐溶液反应：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓2．在下列各物质的转化关系中，A、B、D是三种单质，其中A、B是常见的两种气体，D是一种常见金属，其他物质均为化合物，H是一种沉淀(部分生成物已略去)。据此填写下列空白：(1)A的化学式是_______，G的化学式是_______。(2)C溶液和D反应的离子方程式为___________________________________________________________。(3)F―→H的离子方程式为_________________________________________________________________。[答案](1)Cl2Fe(OH)2(2)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋(3)2Fe2＋＋H2O2＋4OH－===2Fe(OH)3↓1．铁盐(Fe3＋)(1)水溶液颜色：呈色(浓度大时为棕黄色)，如FeCl3、Fe2(SO4)3溶液(2)水解显性：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋盘点三铁盐和亚铁盐黄酸(3)有较强的氧化性①能氧化Fe：2FeCl3＋Fe===3FeCl2②能氧化Cu：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2③能氧化I－：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2④能氧化H2S：2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋⑤能氧化SO2：2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO2－4＋4H＋(4)与碱反应：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH＋42．亚铁盐(Fe2＋)(1)水溶液显色：如FeCl2、FeSO4溶液(2)水解显酸性：Fe2＋＋2H2OFe(OH)2＋2H＋(3)Fe2＋的氧化性：Fe2＋＋Zn===Zn2＋＋Fe(4)与碱反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓Fe2＋既有氧化性又有还原性，而且以还原性为主：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－浅绿3．Fe3＋的检验向Fe3＋溶液中加入溶液，溶液显色：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3。KSCN红3．(2013·菏泽模拟)铁是人体必需的微量元素，治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物。“速力菲”(主要成分：琥珀酸亚铁，呈暗黄色)是市场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸。某同学为了检测“速力菲”药片中Fe2＋的存在，设计并进行了如下实验：药片――→碾碎后加入试剂1静置，过滤淡黄色溶液――→试剂2淡红色溶液――→新制氯水红色溶液――→一段时间后溶液褪色(1)试剂1是________，试剂2是________，加入新制氯水后溶液中发生的离子反应方程式是________。(2)该同学猜想红色溶液变为无色溶液的原因是溶液中的＋3价铁被还原为＋2价铁，你认为该同学的猜想合理吗？________。若你认为合理，请说明理由(若你认为不合理，该空不要作答)________。若你认为不合理请提出你的猜想，并设计一个简单的实验加以验证(若你认为合理，该空不要作答)________。[答案](1)稀盐酸KSCN溶液2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(2)不合理我的猜想是：Fe(SCN)3中的SCN－被过量的氯水氧化而褪色；在褪色后的溶液中加入FeCl3溶液后，溶液仍不变红色析考点·重点化抓重点提能力对应学生用书P431．转化关系考点一“铁三角”的转化关系及应用2．重要应用(1)除杂：主要离子杂质离子除杂方法Fe2＋Fe3＋加过量铁粉后过滤FeCl3FeCl2加氯水或H2O2FeCl2CuCl2加过量铁粉后过滤(2)判断离子共存：Fe2＋不共存NO－3(H＋)、ClO－、MnO－4(H＋)。Fe3＋不共存S2－、I－、SO2－3Fe2＋、Fe3＋不共存HCO－3、CO2－3等相互促进水解的离子Fe3＋水解程度较大，pH为4左右时几乎全部转化为Fe(OH)3沉淀，因而欲除去某溶液中的Fe2＋，一般先向溶液中加入氧化剂，使之转化为Fe3＋，然后再调溶液的pH使之沉淀。【例1】(2013·济宁高三质量检测)下列各组物质中，X是主体物质，Y是少量杂质，Z是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂正确的一组是()ABCDXFeCl2溶液FeCl3溶液FeNa2SO4溶液YFeCl3CuCl2AlNa2CO3ZCl2FeNaOH溶液HCl溶液【解析】A项，2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，除去了主体物质；B项，2FeCl3＋Fe===3FeCl2，CuCl2＋Fe===Cu＋FeCl2，主体物质和杂质均被消耗；C项，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，NaAlO2易溶，过滤即可；D项，Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O，引入新的杂质NaCl。【答案】C1．(2013·石家庄模拟)A、B、C为中学常见单质，其中一种为金属；通常情况下，A为固体，B为液体，C为气体。D、E、F、G、H、X均为化合物，其中X是一种无氧强酸、E为黑色固体，H在常温下为液体。它们之间的转化关系如下图所示(其中某些反应条件和部分反应物已略去)。(1)写出化学式：A________、D________、E________、X________。(2)在反应①～⑦中，不属于氧化还原反应的是________(填编号)。(3)反应⑥的离子方程式为：_________________；D除了可与F反应得到一种红色溶液外，还可与某有机物反应生成紫色物质，该有机物是(填名称)________。(4)反应⑦的化学方程式为________________；该反应中每消耗0.3mol的A，可转移电子___mol。(5)写出D的溶液与小苏打溶液反应的离子方程式：______________________________。[解析]依据题意可知A应为金属，B为液溴，A＋Br2―→D，D＋A―→G，说明A是一种变价金属，故为Fe，Fe与C生成黑色固体可推出C为O2，E＋X―→D＋G＋H，说明X为HBr。[答案](1)FeFeBr3Fe3O4HBr(2)③⑥(3)Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3苯酚(4)3Fe＋4H2O(g)=====高温Fe3O4＋4H20.8(5)Fe3＋＋3HCO－3===Fe(OH)3↓＋3CO2↑1．直接观察颜色Fe2＋溶液呈浅绿色，Fe3＋的溶液呈棕黄色。考点二Fe2＋与Fe3＋的鉴别方法2．利用显色反应(形成络离子)3．利用Fe(OH)3沉淀的颜色4．利用Fe3＋的氧化性5．利用Fe2＋的还原性【例2】(2013·宝鸡模拟)要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含有Fe2＋进行如下实验操作时，最佳顺序为()①加入足量氯水②加入足量KMnO4溶液③加入少量NH4SCN溶液A．①③B．③②C．③①D．①②③【解析】Fe2＋遇SCN－不变色，加入适量氯水后，2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－，再加入NH4SCN溶液后会变为红色，故C正确。【答案】C2．将几滴KSCN(SCN－是“类卤离子”)溶液加入酸性的含有Fe3＋的溶液中，溶液变成红色，将该红色溶液分为两份，①一份中加入适量KMnO4溶液，红色褪去；②向另一份中通入SO2，红色也褪去。下列说法不正确的是()A