第2章 第4讲 铁及其重要化合物.ppt

1、第4讲 铁及其重要化合物,【2020备考】 最新考纲：1.掌握铁及其重要化合物的主要性质。2.掌握铁及其重要化合物的应用。3.了解常见金属及其重要化合物的制备方法。 核心素养：1.宏观辨识与微观探析：认识铁及其化合物的性质，能以Fe2、Fe3的相互转化为例，理解变价金属元素的氧化还原反应实质。2.科学探究与创新意识：能发现和提出有探究价值的氢氧化亚铁的制备探究方案，进行实验探究。,考点一 铁的单质、氧化物及氢氧化物 (频数： 难度：),本考点主要考查铁的单质、氧化物及氢氧化物的性质，特别是氧,化亚铁、氢氧化亚铁的还原性和氧化亚铁、氢氧化亚铁的氧化性，另外还应关注氢氧化亚铁制备的实验探究。,1.

2、铁元素的存在形式,2.铁的性质,(1)物理性质,(2)化学性质 铁单质性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为2价和3价。,与非金属单质反应：,Fe2O3,剧烈燃烧，生成大量红棕色的烟,与酸的反应： a.与非氧化性酸反应的离子方程式： 。 b.与氧化性酸反应：遇冷的浓硫酸或浓硝酸 ，与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应，但无H2产生。 与某些盐溶液的反应： a.与CuSO4溶液反应的离子方程式： 。 b.与FeCl3溶液反应的离子方程式： 。,Fe2H=Fe2H2,钝化,FeCu2=Fe2Cu,Fe2Fe3=3Fe2,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反应无论

3、用量多少都生成FeCl3，而Fe与盐酸反应生成FeCl2。 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。,3.铁的常见化合物,(1)铁的氧化物,FeO2H=Fe2H2O,Fe2O36H=2Fe33H2O,(2)铁的氢氧化物,Fe(OH)22H=Fe22H2O,Fe22OH=Fe(OH)2,Fe33OH=Fe(OH)3,4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3,FeO、Fe3O4、Fe(OH)2与足量HNO3反应时，发生氧化还原反应，Fe2被HNO3氧化生成Fe3。 Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3与足量HI反应时，发生氧化还原反应，Fe3被

4、I还原生成Fe2。,速查速测,1.(易混点排查)正确的打“”，错误的打“”,(1)用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸( ) (2)Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应( ) (3)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2( ) (4)根据Cl2、S与铁的反应可以判断氯元素和硫元素的非金属性强弱( ),2.(根据教材基础知识改编)将下列物质的颜色和用途或性质用短线连接起来。,答案 bC；cB；aD；eA；dE,3.(实验探究题)(1)下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是_(填序号)。,注：(全国卷经典考题，北京

5、卷考题),(2)如若符合要求，简述其制备过程及原理。(如若不符合，此问不做答) _ _ 答案 (1) (2)铁与稀硫酸反应产生氢气，让氢气赶尽装置内空气，当B中导管处氢气纯净，关闭止水夹a，FeSO4溶液被压入在氢气保护下的NaOH溶液中。,A组 基础知识巩固,1.(2018湖南长郡中学月考)我国清代本草纲目拾遗中叙述了“铁线粉”：“粤中洋行有舶上铁丝，日久起销，用刀刮其销，所刮下之销末，名铁线粉”。这里的“铁线粉”是指( ),A.Fe B.FeCl3 C.FeO D.Fe2O3 解析 铁在空气中容易发生吸氧腐蚀，根据题意“舶上铁丝，日久起销”，说明销是铁锈，铁锈的主要成分为Fe2O3，D项正

6、确。 答案 D,2.某同学欲探究铁及其化合物的性质，下列实验方案可行的是( ),A.将铁粉加入热的浓硫酸中：探究铁的活泼性 B.将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中：制备Fe(OH)3胶体 C.在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液：制备FeSO46H2O晶体 D.将铜粉加入FeCl3溶液中：验证Fe3的氧化性强于Cu2,解析 由于浓硫酸具有强氧化性，铁与其反应生成Fe2(SO4)3和SO2，无法说明铁的活泼性，故A方案不可行；将NaOH加入FeCl3溶液中，得到Fe(OH)3沉淀，无法得到Fe(OH)3胶体，B项方案不可行；在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液，一方面氧气可将FeSO4氧化，另一方面

7、会得到不含结晶水的化合物，故C项方案不可行；将铜粉加入FeCl3溶液中，发生反应：Cu2Fe3=Cu22Fe2，该反应说明Fe3的氧化性强于Cu2，故D项方案可行。 答案 D,3.一定质量的某铁的氧化物FexOy，与足量的4 molL1硝酸溶液充分反应，消耗硝酸溶液700 mL，生成2.24 L NO(标准状况)。则该铁的氧化物的化学式为( ),A.FeO B.Fe2O3 C.Fe3O4 D.Fe4O5,答案 C,【方法技巧】,B组 考试能力过关,4.(2016浙江高考27)磁性材料A是由两种元素组成的化合物，某研究小组按如图流程探究其组成：,请回答： (1)A的组成元素为_(用元素符号表示)

8、，化学式为_。 (2)溶液C可溶解铜片，列举该反应的一个实际应用_。 (3)已知化合物A能与稀硫酸反应，生成一种淡黄色不溶物和一种气体(标况下的密度为1.518 gL1)，该气体分子的电子式为_。写出该反应的离子方程式_ _。 (4)写出FG反应的化学方程式_ _。 设计实验方案探究溶液G中的主要微粒(不考虑H2O、H、K、I) _。,考点二 铁盐和亚铁盐 (频数： 难度：),本考点主要考查铁盐和亚铁盐的性质、Fe2、Fe3的鉴别，以及,铁盐和亚铁盐实验探究，特别是含铁化合物的工艺流程题更是近几年的考查热点，应多加关注。,1.亚铁盐和铁盐,氧化性：Fe2与Zn反应的离子方程式： 。 还原性：F

9、e2与Cl2反应的离子方程式： 。,ZnFe2=FeZn2,2Fe2Cl2=2Fe32Cl,(2)铁盐 氧化性：含Fe3的溶液，呈黄色，Fe3具有较强的氧化性，Fe3与Cu、I反应的离子方程式为： ， 。,2Fe3Cu=Cu22Fe2,2Fe32I=2Fe2I2,KSCN,写出上述转化反应的离子方程式，这些离子反应，在考试中经常涉及到，要理解后记忆，熟能生巧。,2.Fe2、Fe3的检验,红色,蓝色,紫红色退去,退色,(1)检验Fe2时不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能向加KSCN后的混合溶液中加入足量的新制氯水(新制氯水可能氧化SCN)。 (2)Fe3、Fe2、Cl同时存在时不能用酸性KMn

10、O4溶液检验Fe2(Cl能还原酸性KMnO4，有干扰)。,速查速测,1.(易混点排查)正确的打“”，错误的打“”,(1)FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式为Fe33SCN=Fe(SCN)3( ) (2)可用铁粉除去FeCl2溶液中的FeCl3( ) (3)将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红，检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质( ) (4)室温下，向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，说明Fe3的氧化性比I2的强( ) (5)用NaOH溶液和盐酸能除去FeCl2溶液中混有的CuCl2( ),2.(LK必修1P54“工

11、具栏”改编)要证明某溶液中不含Fe3而可能含Fe2，进行如下实验操作时，最佳顺序是( ),加足量氯水 加足量KMnO4溶液 加少量KSCN溶液 A. B. C. D. 答案 C,3.(思维探究题)(1)如何除去Mg2中混有的Fe3？ _,答案 向混合溶液中加入MgO、MgCO3、Mg(OH)2中之一，与Fe3水解产生的H反应，促进Fe3的水解，将Fe3转化为Fe(OH)3沉淀除去。,(2)如何除去Cu2中混有的Fe2？ _,答案 先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2氧化成Fe3，再向混合溶液中加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3中之一，与Fe3水解产生的H反应，

12、促进Fe3的水解，将Fe3转化为Fe(OH)3沉淀而除去。,A组 基础知识巩固,1.(2019河南信阳模拟)几种中学常见的物质转化如图所示。,下表中R、X、Y、Z对应物质正确的是( ),解析 铜不和稀硫酸反应，A项错误；甲基橙遇稀硫酸变红色，硝酸亚铁遇稀硫酸变成铁盐，氢氧化亚铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，碱式碳酸铜与稀硫酸反应生成硫酸铜，B项正确；稀硫酸不能使酚酞变色，C项错误；稀硫酸与氧化铁反应生成硫酸铁，溶液呈黄色，稀硫酸与偏铝酸钠反应得不到黄色溶液，稀硫酸与硅酸钠反应得不到浅绿色溶液，D项错误。 答案 B,2.(2018福建福州检测)下列检验试剂选用正确的是( ),A.用氯水、KSCN溶液

13、检验FeCl3中是否有FeCl2 B.用酸性KMnO4溶液检验FeCl3中是否有FeCl2 C.用NaOH溶液检验MgCl2中是否有FeCl2 D.用硝酸检验某黄色固体是纯铜还是黄铜 解析 A项中的Fe3产生的干扰无法消除；B项中酸性KMnO4还能氧化Cl；C项中虽然Mg2也能形成白色沉淀，但若有Fe2，则生成的白色沉淀颜色会发生变化；D项中纯铜和黄铜均能溶解在硝酸中。 答案 C,3.(2019湖南长沙长郡中学月考)高铁酸钾(K2FeO4)作为多功能水处理剂具有广泛的用途，下面是利用次氯酸盐在碱性条件下氧化硝酸铁制备K2FeO4的生产工艺流程图：,下列判断正确的是( ) A.反应中氯气只起氧化

14、剂的作用 B.溶液的溶质是KClO C.反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为11 D.溶液的溶质成分中含有K2FeO4,答案 D,【知识增补】 1.重要的铁盐,(1)绿矾(FeSO47H2O)：一种重要的还原剂，可用作补血剂及植物的补铁剂。 (2)高铁酸钾(K2FeO4)：深紫色晶体，具有强氧化性，可用作水处理剂和高能电池材料。 (3)铁铵矾NH4Fe(SO4)212H2O：无色晶体，易溶于水，常用作化学分析试剂、药物和织物媒染剂。 (4)赤血盐K3Fe(CN)6：红色晶体，易溶于水，常用于检验Fe2，生成蓝色沉淀。,2.盐溶液的配制与保存,3.物质的制备,B组 考试能力过关,4.下列叙述正确

15、的是( ),答案 B,5.(2018天津南开区二模)某班同学用如下实验探究Fe2、Fe3的性质。,请回答下列问题： (1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 molL1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是_。 (2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为：_。 (3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是_ _。,(4)丙组同学取10 m

16、L 0.1 molL1 KI溶液，加入6 mL 0.1 molL1FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验。 第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色； 第二支试管中加入1滴K3Fe(CN)6溶液，生成蓝色沉淀； 第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。 实验检验的离子是(填离子符号)_；实验和说明：在I过量的情况下，溶液中仍含有(填离子符号)_，由此可以证明该氧化还原反应为_。,(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为_； 一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐

17、色沉淀生成。产生气泡的原因是_； 生成沉淀的原因是(用平衡移动原理解释)_ _。 (6)戊组同学模拟工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液制备FeCl3。,若酸性FeCl2废液中：c(Fe2)2.0102molL1，c(Fe3)1.0103molL1，c(Cl)5.3102molL1，则该溶液的pH约为_。 完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式：,FeCl3具有净水作用，其原理是_。,解析 (1)亚铁离子具有还原性，能被空气中的氧气氧化，所以在配制的氯化亚铁溶液中加入少量铁屑的目的是防止Fe2被氧化；(2)Cl2可将Fe2氧化成Fe3，自身得电子生成氯离子，反应的离子方程式为：2Fe

18、2Cl2=2Fe32Cl；(3)防止空气中的氧气将Fe2氧化，产生干扰，所以煤油的作用是隔绝空气；(4)根据Fe2的检验方法，向溶液中加入1滴K3Fe(CN)6溶液，生成蓝色沉淀，一定含有Fe2；则实验检验的离子是Fe2；碘易溶于CCl4，在CCl4中呈紫色，Fe3遇KSCN溶液显血红色，实验和说明在I过量的情况下，溶液中仍含有Fe3，由此可以证明该氧化还原反应为可逆反应；,答案 (1)防止Fe2被氧化 (2)2Fe2Cl2=2Fe32Cl (3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响) (4)Fe2 Fe3 可逆反应 (5)2Fe2H2O22H=2Fe32H2O Fe3催化H2O2分解产生O2 H2O2分解反应放热，促进Fe3的水解平衡正向移动 (6)2 1 6 6H 1 6 3H2O Fe3水解产生的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中悬浮的杂质,