高考化学一轮复习：铁及其重要化合物课件.ppt

1、铁及其重要化合物铁及其重要化合物高考化学一轮总复习高考化学一轮总复习课堂互动讲练课堂互动讲练实验专项探究实验专项探究达标突破训练达标突破训练铁铁及及其其重重要要化化合合物物基础自主梳理基础自主梳理自我诊断自我诊断1判断下列说法是否正确。判断下列说法是否正确。A铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀。铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀。()B铁位于元素周期表的第四周期铁位于元素周期表的第四周期B族。族。()清单一清单一铁的化学性质铁的化学性质C用焦炭和空气反应产生的用焦炭和空气反应产生的CO在高温下在高温下还原铁矿石中的铁。还原铁矿石中的铁。()答案：答案：A.BC基础回归基础回归注意：

2、铁、铝在遇冷的浓硝酸、浓硫酸时均发注意：铁、铝在遇冷的浓硝酸、浓硫酸时均发生钝化。生钝化。4与盐溶液反应与盐溶液反应(1)与与CuSO4溶液：溶液：_。(2)与与FeCl3溶液：溶液：_。FeCuSO4=FeSO4CuFe2FeCl3=3FeCl2Fe在自然界中以什么形式存在？如何检验铁在自然界中以什么形式存在？如何检验铁单质？单质？【提示提示】Fe主要以化合态存在于自然界中主要以化合态存在于自然界中，少数以游离态存在。检验铁单质存在的最，少数以游离态存在。检验铁单质存在的最简单方法是用磁铁吸引。简单方法是用磁铁吸引。思考感悟思考感悟自我诊断自我诊断2判断下列说法是否正确。判断下列说法是否正确

3、。A相同条件下，溶液中相同条件下，溶液中Fe3、Cu2、Zn2的氧化性依次减弱。的氧化性依次减弱。()B磁铁磁铁(主要成分主要成分Fe3O4)与盐酸反应的产物与盐酸反应的产物为为FeCl3。()清单二清单二铁的氧化物和氢氧化物铁的氧化物和氢氧化物C可利用可利用FeCl2与氨水在空气中制得纯净的与氨水在空气中制得纯净的Fe(OH)2。()DCu能与能与FeCl3溶液反应说明溶液反应说明Cu的还原性的还原性比比Fe强。强。()答案：答案：A.BCD基础回归基础回归1“铁三角铁三角”中的转化关系中的转化关系铁三角转化关系的应用铁三角转化关系的应用(1)FeFe2：铁与氧化性比较弱的非金属：铁与氧化性

4、比较弱的非金属(如如S、I2)、非氧化性酸、非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸如盐酸、稀硫酸)、不活泼金属的盐溶液不活泼金属的盐溶液(如如CuSO4溶液溶液)反应，反应，都可实现这种转化。例如：都可实现这种转化。例如：FeCuSO4=CuFeSO4(2)Fe2Fe：比较活泼的金属：比较活泼的金属(如如Al、Zn)能能从亚铁盐溶液中置换出铁。例如：从亚铁盐溶液中置换出铁。例如：FeCl2Zn=ZnCl2Fe(3)FeFe3：铁与强氧化剂：铁与强氧化剂(如如Cl2、HNO3、浓硫酸、浓硫酸)在一定条件下反应都会实现这种在一定条件下反应都会实现这种转化。例如：转化。例如：(4)Fe3Fe：铁盐溶液与活泼的金

5、属：铁盐溶液与活泼的金属(K、Na、Ca除外除外)反应时，可被还原。例如：反应时，可被还原。例如：2FeCl33Cu=2Fe3CuCl2(5)Fe2Fe3：亚铁盐与强氧化剂反应。例如：亚铁盐与强氧化剂反应。例如：2FeCl2Cl2=2FeCl3(6)Fe3Fe2：铁盐溶液与比较强的还原剂反应：铁盐溶液与比较强的还原剂反应。例如：。例如：Fe2FeCl3=3FeCl22FeCl32NaI=2FeCl2I22NaCl(2)盐溶液的配制与保存盐溶液的配制与保存Fe2的盐溶液：加少量铁粉，防止的盐溶液：加少量铁粉，防止Fe2被被氧化；加少量相应的酸，抑制氧化；加少量相应的酸，抑制Fe2水解。水解。Fe

6、3的盐溶液：加少量相应的酸抑制的盐溶液：加少量相应的酸抑制Fe3水解。水解。(3)制取制取Fe(OH)3胶体胶体(4)制备无水制备无水FeCl3(5)氧化性、还原性关系氧化性、还原性关系氧化性：氧化性：Cl2Br2Fe3I2S还原性：还原性：ClBrFe2I4时时，Fe3即可形成即可形成Fe(OH)3沉淀。欲除去某溶沉淀。欲除去某溶液中含有的液中含有的Fe2杂质时，一般先向该溶液中杂质时，一般先向该溶液中加入氧化剂加入氧化剂(如如H2O2)，使，使Fe2被氧化为被氧化为Fe3，然后通过加碱液调节，然后通过加碱液调节pH，使，使Fe3转化为转化为Fe(OH)3沉淀除去。沉淀除去。某厂的酸性工业废

7、水中含有一定量的某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3、Cu2、Au3等离子。有人设计了图等离子。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。定量的铁红和氧化铜。填写下列空白。填写下列空白。(1)图中标号处需加入的相应物质分别是图中标号处需加入的相应物质分别是_、_、_、_、_；(2)写出写出处发生反应的离子方程式处发生反应的离子方程式_；写；写出出处发生反应的化学方程式处发生反应的化学方程式_；(3)铁红的化学式为铁红的化学式为_；分别；分别写出铁红和氧

8、化铜在工业上的一种主要用途写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途：铁红：铁红_；氧；氧化铜化铜_。【思路点拨思路点拨】解答本题时应从以下三点入解答本题时应从以下三点入手：手：(1)根据工艺流程最终得到的产物逆推出关键根据工艺流程最终得到的产物逆推出关键物质。物质。(2)正确运用正确运用“铁三角铁三角”的转化关系。的转化关系。(3)注意金属及其化合物知识的综合运用。注意金属及其化合物知识的综合运用。【解析解析】由工艺流程示意图知，由工艺流程示意图知，E为含铁元素的溶为含铁元素的溶液，而液，而A为铁、铜、金的混合物，通过过滤将为铁、铜、金的混合物，通过过滤将E、A分分离开，因此离开，因此处加入的物

9、质为铁屑，发生的反应为处加入的物质为铁屑，发生的反应为Fe2H=Fe2H2，2Fe3Fe=3Fe2，Cu2Fe=CuFe2，2Au33Fe=2Au3Fe2；处加入稀硫酸以除去铜、金中过量的铁屑，并将处加入稀硫酸以除去铜、金中过量的铁屑，并将过滤后的硫酸亚铁溶液与含过滤后的硫酸亚铁溶液与含Fe2的的E溶液相混合；溶液相混合；处利用金不溶于硝酸的性质将铜与金分离开；处利用金不溶于硝酸的性质将铜与金分离开；处将处将得到的铜离子用氢氧化钠转化为氢氧化铜沉淀，从而得到的铜离子用氢氧化钠转化为氢氧化铜沉淀，从而再受热分解为氧化铜；再受热分解为氧化铜；处加入氢氧化钠将亚铁离子处加入氢氧化钠将亚铁离子转化为氢

10、氧化亚铁沉淀，再利用空气将其转化为氢氧转化为氢氧化亚铁沉淀，再利用空气将其转化为氢氧化铁沉淀，最终受热分解为铁红化铁沉淀，最终受热分解为铁红(氧化铁氧化铁)。【答案答案】(1)铁屑铁屑稀硫酸稀硫酸稀硝酸稀硝酸氢氧化钠氢氧化钠氢氧化钠氢氧化钠(合理即可合理即可)(2)Fe2H=Fe2H2，2Fe3Fe=3Fe2，Cu2Fe=CuFe2，2Au33Fe=2Au3Fe23Cu8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O(3)Fe2O3用作红色涂料用作制造铜盐的用作红色涂料用作制造铜盐的原料原料(合理即可合理即可)【规律方法规律方法】做此类题目时要认真审题，做此类题目时要认真审题，收集题目中所

11、给的信息，如物质的颜色、反收集题目中所给的信息，如物质的颜色、反应现象等，找到突破口，即可迎刃而解。应现象等，找到突破口，即可迎刃而解。跟踪训练跟踪训练(随学随练，轻松夺冠随学随练，轻松夺冠)1根据下列框图回答问题根据下列框图回答问题(答题时，方程式答题时，方程式中的中的M、E用所对应的元素符号表示用所对应的元素符号表示)：(1)写出写出M溶于稀溶于稀H2SO4和和H2O2混合液的化学混合液的化学方程式：方程式：_。(2)某同学取某同学取X的溶液，酸化后加入的溶液，酸化后加入KI淀粉淀粉溶液，变为蓝色。写出与上述变化过程相关溶液，变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程式：的离子方程式：_，

12、_。(3)写出写出Cl2将将Z氧化为氧化为K2EO4的化学方程式：的化学方程式：_。(4)将将M、E、ECl3溶液、溶液、ECl2溶液和溶液和MCl2溶溶液混合于某容器中充分反应液混合于某容器中充分反应(容器不参与反容器不参与反应应)，试判断下列情况下容器中存在的金属，试判断下列情况下容器中存在的金属离子和金属单质。离子和金属单质。若若E有剩余，则容器中不可能有有剩余，则容器中不可能有_。若若MCl2有剩余，则容器中一定有有剩余，则容器中一定有_，还可能有，还可能有_。解析：解析：(1)M为红色金属，与酸、为红色金属，与酸、H2O反应生反应生成蓝色溶液，推知成蓝色溶液，推知M为为Cu。由。由Y

13、中加中加KSCN得红色溶液，确定得红色溶液，确定Y中含有中含有Fe3，从而确定，从而确定E为为Fe。M为为Cu，X为为FeSO4，Y为为Fe2(SO4)3，Z为为Fe(OH)3，K2EO4为为K2FeO4。(2)FeSO4溶液酸化后加入溶液酸化后加入KI淀粉溶液变蓝淀粉溶液变蓝色，说明有色，说明有I2生成。其变化过程中的相关离生成。其变化过程中的相关离子方程式为子方程式为4Fe2O24H=4Fe32H2O,2Fe32I=2Fe2I2。(4)该题属物质共存问题，解答该题应首先弄该题属物质共存问题，解答该题应首先弄清物质间可能发生的反应，凡相互间能发生清物质间可能发生的反应，凡相互间能发生反应的物

14、质，就不可能反应的物质，就不可能(大量大量)共存。该题涉共存。该题涉及的反应有：及的反应有：2FeCl3Fe=3FeCl2FeCuCl2=FeCl2Cu2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2若铁粉有剩余，则容器中就不可能有若铁粉有剩余，则容器中就不可能有Fe3、Cu2，因为它们能发生上述，因为它们能发生上述反应；反应；若若CuCl2有剩余，则容器中不可能有有剩余，则容器中不可能有Fe，可能有可能有Fe3或或Cu，一定有，一定有Fe2。答案：答案：(1)CuH2O2H2SO4=CuSO42H2O(2)4Fe2O24H=4Fe32H2O2Fe32I=2Fe2I2(3)10KOH3Cl22Fe(O

15、H)3=2K2FeO46KCl8H2O(4)Fe3、Cu2Fe2Fe3或或Cu1Fe2和和Fe3的检验的检验(1)溶液颜色溶液颜色含有含有Fe2的溶液显浅绿色；含有的溶液显浅绿色；含有Fe3的溶液的溶液显棕黄色显棕黄色(2)用用KSCN溶液和氯水溶液和氯水流程：流程：Fe2和和Fe3的检验的检验2FeCl3变色情况变色情况FeCl3溶液在与许多试剂反应时会出现特殊溶液在与许多试剂反应时会出现特殊现象，可作为检验现象，可作为检验Fe3的依据。的依据。(1)向向FeCl3溶液中加几滴溶液中加几滴KSCN溶液呈红色；溶液呈红色；(2)FeCl3与与NaOH溶液反应，生成红褐色沉淀；溶液反应，生成红褐

16、色沉淀；(3)向向FeCl3溶液中加入过量溶液中加入过量Fe粉，溶液变浅绿色；粉，溶液变浅绿色；(4)向向FeCl3溶液中加入过量溶液中加入过量Cu粉，溶液变蓝绿色；粉，溶液变蓝绿色；(5)将将FeCl3溶液滴入到淀粉碘化钾溶液中，溶液变溶液滴入到淀粉碘化钾溶液中，溶液变蓝色；蓝色；(6)将饱和将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，生成红褐色溶液滴入沸水中，生成红褐色Fe(OH)3胶体。胶体。下列离子的检验方法合理的是下列离子的检验方法合理的是()A向某溶液中滴入向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说溶液呈红色，说明不含明不含Fe2B向某溶液中通入向某溶液中通入Cl2，然后再加入，然后再加入KSCN溶

17、液变红色，说明原溶液中含有溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2C向某溶液中加入向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有沉淀，说明溶液中含有Fe3D向某溶液中加入向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有液中只含有Fe2，不含有，不含有Mg2【思路点拨思路点拨】Fe3遇遇SCN生成红色的生成红色的Fe(SCN)3；Fe3遇遇OH生成红褐色的生成红褐色的Fe(OH)3，以上两个反应是检验，以上两个反应是检验Fe3的特征的特征反应。反应。【解析解析】A加入加入KSCN后呈红色，说

18、明后呈红色，说明含含Fe3，但不能说明是否含有，但不能说明是否含有Fe2。B通通Cl2后再加入后再加入KSCN溶液变红色说明所溶液变红色说明所得的溶液中含得的溶液中含Fe3，而原溶液中是否含有，而原溶液中是否含有Fe3无法判断，所以原溶液中是否含无法判断，所以原溶液中是否含Fe2也也不能判断。不能判断。C加加NaOH得红褐色沉淀说明含有得红褐色沉淀说明含有Fe3。D当溶液中含有当溶液中含有Fe2和其他能与碱反应生和其他能与碱反应生成白色沉淀的离子时，同样会出现上述现象成白色沉淀的离子时，同样会出现上述现象，因为，因为Fe(OH)2转变成转变成Fe(OH)3时，颜色很容时，颜色很容易掩盖其他白色

19、沉淀的现象。易掩盖其他白色沉淀的现象。【答案答案】C跟踪训练跟踪训练(随学随练，轻松夺冠随学随练，轻松夺冠)2能检验某溶液中有能检验某溶液中有Fe2无无Fe3的实验事的实验事实是实是()A向溶液中加入向溶液中加入2滴滴KSCN溶液立即变红色溶液立即变红色B向溶液中加入少许氯水后再加向溶液中加入少许氯水后再加2滴滴KSCN溶液立即变红色溶液立即变红色C向溶液中加入向溶液中加入2滴滴KSCN溶液无明显变化溶液无明显变化，再加入少许氯水立即变红色，再加入少许氯水立即变红色D向溶液中加入少许向溶液中加入少许NaOH溶液立即产生溶液立即产生红褐色沉淀红褐色沉淀解析：解析：选选C。A选项证实溶液中一定含选

20、项证实溶液中一定含Fe3，不一定含，不一定含Fe2。B选项因先加氯水后加选项因先加氯水后加KSCN溶液无法证明含溶液无法证明含Fe2还是还是Fe3。C选选项先加项先加KSCN无变化，证明无无变化，证明无Fe3，加氯水，加氯水后，由于后，由于2Fe2Cl2=2Fe32Cl，生，生成了成了Fe3，与，与KSCN反应生成红色物质，证反应生成红色物质，证明溶液中含有明溶液中含有Fe2。D选项是选项是Fe3的特征反的特征反应现象。应现象。氢氧化亚铁的制取与性质实验探究氢氧化亚铁的制取与性质实验探究Fe(OH)2易被氧化，因此在配制时要尽量避易被氧化，因此在配制时要尽量避免它与空气接触，配制溶液时，要用煮

21、沸过免它与空气接触，配制溶液时，要用煮沸过的蒸馏水来配制的蒸馏水来配制NaOH溶液和溶液和Fe2的溶液；的溶液；操作时，一般先取操作时，一般先取Fe2的溶液盛入试管中，的溶液盛入试管中，然后用长的胶头滴管吸取刚配制的然后用长的胶头滴管吸取刚配制的NaOH溶溶液插到液插到Fe2的溶液液面以下挤出。即使这样的溶液液面以下挤出。即使这样Fe(OH)2也只能存在很短的时间，现象不明也只能存在很短的时间，现象不明显；实验时通常在显；实验时通常在Fe2的盐溶液液面上方覆的盐溶液液面上方覆盖一层植物油或苯，将盖一层植物油或苯，将Fe2的盐溶液与空气的盐溶液与空气隔开，这样隔开，这样Fe(OH)2的存在时间稍

22、长一些。的存在时间稍长一些。实验专项探究实验专项探究【典例探究典例探究】下面是制备下面是制备Fe(OH)2白色沉白色沉淀的几种方案。请回答下列各问题：淀的几种方案。请回答下列各问题：(1)用不含用不含Fe3的的FeSO4溶液与不含溶液与不含O2的蒸馏的蒸馏水配制的水配制的NaOH溶液反应制备。溶液反应制备。用硫酸亚铁晶体配制上述用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还溶液时还需要加入需要加入_。除去蒸馏水中溶解的除去蒸馏水中溶解的O2常采用常采用_的的方法。方法。生成生成Fe(OH)2白色沉淀的操作是用长滴管白色沉淀的操作是用长滴管吸取不含吸取不含O2的的NaOH溶液，插入溶液，插入FeSO4

23、溶液溶液液面下，再挤出液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理溶液。这样操作的理由是由是_。(2)在如图所示的装置中，用在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁溶液、铁屑、稀屑、稀H2SO4等试剂制备。等试剂制备。在试管在试管里加入的试剂是里加入的试剂是_。在试管在试管里加入的试剂是里加入的试剂是_。为了制得为了制得Fe(OH)2白色沉淀，在试管白色沉淀，在试管和和中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是实验步骤是_。这样生成的这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持沉淀能较长时间保持白色，理由是白色，理由是_。(3)利用电解实验可以制得纯净的利用电解

24、实验可以制得纯净的Fe(OH)2白白色沉淀。如图所示，已知两电极的材料分别色沉淀。如图所示，已知两电极的材料分别为石墨和铁。为石墨和铁。a电极的材料应为电极的材料应为_，电极反应式，电极反应式为为_。电解液电解液c可以是可以是_(填编号填编号)。A纯水纯水BNaCl溶液溶液CNaOH溶液溶液 DCuCl2溶液溶液d为苯，其作用是为苯，其作用是_，在加入苯之前对电解液在加入苯之前对电解液c应作何简单处理？应作何简单处理？_。为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是的措施是_(填编号填编号)。A改用稀改用稀H2SO4作电解液作电解液B适当增大电源的电压适当增

25、大电源的电压C适当减小两极间的距离适当减小两极间的距离D适当降低电解液的温度适当降低电解液的温度若若c用用Na2SO4溶液，当电解一段时间后看溶液，当电解一段时间后看到白色到白色Fe(OH)2沉淀，再反接电源电解，除沉淀，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为了电极上看到气泡外，另一明显现象为_。【解析解析】(1)Fe2易水解，要加入稀易水解，要加入稀H2SO4防止其水解；防止其水解；Fe2易被空气中的易被空气中的O2氧化，要氧化，要加铁粉，将被氧化的加铁粉，将被氧化的Fe3还原成还原成Fe2。气体。气体的溶解度随着温度升高而降低，所以煮沸后的溶解度随着温度升高而降低，所以煮沸后

26、的蒸馏水中溶解的的蒸馏水中溶解的O2变少。变少。(2)两支试管，试管两支试管，试管是开口式，无法用产生是开口式，无法用产生的气体将试液压入试管的气体将试液压入试管中，所以制取中，所以制取FeSO4应放在试管应放在试管中，而在试管中，而在试管中盛不中盛不含含O2的的NaOH溶液。当溶液。当Fe与稀与稀H2SO4放入试放入试管管后，产生的后，产生的H2可以从试管可以从试管内短管处排内短管处排出，从而排尽试管出，从而排尽试管内空气。再经过止水夹内空气。再经过止水夹通入试管通入试管中，排尽试管中，排尽试管内空气。然后关内空气。然后关闭止水夹，试管闭止水夹，试管内产生的内产生的H2无法逸出，造无法逸出，

27、造成管内压强增大，将试管成管内压强增大，将试管内内FeSO4溶液通溶液通过长导管压入试管过长导管压入试管内，在此过程中，液体内，在此过程中，液体都处于都处于H2环境，从而避免了被空气中的环境，从而避免了被空气中的O2氧化，使得氧化，使得Fe(OH)2能保存更长时间。能保存更长时间。(3)电解时阳极反应电解时阳极反应Fe2e=Fe2，阴极，阴极反应反应2H2O2e=H22OH，或电解，或电解质溶液能直接提供质溶液能直接提供OH，Fe2与与OH发生发生反应反应Fe22OH=Fe(OH)2，当电解液，当电解液选用选用NaOH溶液时，在阳极处立即产生白色溶液时，在阳极处立即产生白色沉淀，选其他溶液时，

28、只有迁移后两者相遇沉淀，选其他溶液时，只有迁移后两者相遇时才能产生沉淀时才能产生沉淀(大约在电解池中部大约在电解池中部)；当反；当反接电源后，阳极反应接电源后，阳极反应4OH4e=2H2OO2，产生的，产生的O2立即把立即把Fe(OH)2氧化为氧化为Fe(OH)3。【答案答案】(1)稀稀H2SO4、铁屑、铁屑煮沸煮沸避免生成的避免生成的Fe(OH)2沉淀接触沉淀接触O2而被氧化而被氧化(2)稀稀H2SO4和铁屑和铁屑NaOH溶液溶液检检验试管验试管出口处排出的出口处排出的H2的纯度，当排出的的纯度，当排出的H2已经纯净时再夹紧止水夹已经纯净时再夹紧止水夹试管试管中反中反应生成的应生成的H2充满了试管充满了试管和试管和试管，且外界，且外界O2不易进入不易进入(3)FeFe2e=Fe2BC隔绝隔绝空气，防止生成的空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化加热煮被氧化加热煮沸，排出溶解的沸，排出溶解的O2BC白色沉淀迅速变为灰绿色，最后白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色变成红褐色