1、 1 高三化学复习十九高三化学复习十九 铁与铁的化合物铁与铁的化合物 【知识目标】【知识目标】 学习内容 学习水平 铁 铁的物理性质 知道 A 铁的化学性质 理解 B 铁的化合物 +2 价铁盐的还原性 理解 B +3 价铁盐的氧化性 理解 B 氧化还原的应用 钢铁的电化学保护 理解 B 材料 合金及其特点 知道 A 铁合金的性能及其用途 知道 A 合金的性能及其用途 知道 A 知识知识点点 1 1、铁的性质、铁的性质 知知 识识 梳梳 理理 位置 位于第 4 周期 VIII 族，地壳中含量第二位的金属元素，也是人类冶炼最多的金属。 物理 性质 1、银白色金属（属于黑色金属） ，具有良好的导电性
2、、导热性和延展性 2、能被磁铁吸引 化学 性质 形成二价铁 形成三价铁 形成四氧化三铁 非金属 Fe+SFe+S FeSFeS Fe+I2 I2 2Fe+3Cl2Fe+3Cl2 2 点燃 2FeCl2FeCl3 3 2Fe+3Br2 2FeBr3 3Fe+2O3Fe+2O2 2 点燃 FeFe3 3O O4 4 水 常温潮湿环境下生锈 （H2O 和 O2共同参与） 3Fe+4H3Fe+4H2 2O(g)O(g) 高温 FeFe3 3O O4 4+4H+4H2 2 酸 非氧化性酸 Fe+2HFe+2H + + FeFe 2+2+H +H2 2 足量氧化性酸 2Fe+6H2SO4(浓) Fe2(S
3、O4)3+3SO2+6H2O Fe+4HNO3(稀) Fe(NO3)3+NO+2H2O 常温下，铁在冷的浓硫 酸、浓硝酸中钝化 盐 Fe+CuFe+Cu 2+2+ FeFe 2+2+Cu +Cu Fe+2Fe 3+3Fe2+ 变价原则： 1、与强氧化性的物质反应时，形成三价铁化合物；当铁过量时，有可能形成二价铁化 合物。 2、与弱氧化性物质或发生置换反应时，形成二价铁化合物。 3、发生电化腐蚀时，首先形成的是二价铁化合物。 4、高温下一般形成稳定的四氧化三铁。 合金 定义 两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合成具有金属特性的物质。 特性 1、熔点低、熔点低于各组分金属；硬度高硬度高于各组
4、分金属 2、延展性、颜色、抗腐蚀能力等均有可能发生变化 2 铁合金 1、生铁：含碳量较高，硬而脆，熔点低于纯铁，易发生电化腐蚀。 2、钢：含碳量较低，柔韧性好。 3、不锈钢：含铬，耐腐蚀性好。 其他 合金 1、镁铝合金：密度小，用于航空航天工业。 2、硬铝：含 Cu、Mn、Si 等元素，硬度大，用途广。 3、钠钾合金：熔点低（常温下为液态） ，用于核反应堆导热剂。 【例 1】实验现象描述错误的是 A. 碘单质受热升华：紫色蒸气 B. 硫磺在氧气中燃烧：蓝紫色的火焰 C铁丝在氯气中燃烧：棕褐色的烟 D. 氢气在氯气中燃烧：淡蓝色火焰 【例 2】Al、Fe 都是重要的金属元素下列说法正确的是 A两
5、者对应的氧化物均为碱性氧化物 B两者的单质都不能与氢氧化钠溶液反应 C常温条件下，两种金属都能溶解于浓硫酸中 D制备 AlCl3、FeCl3，均不能采用将其溶液直接蒸干的方法 【例 3】青铜是我国最早使用的合金。下列关于青铜性质的说法不正确不正确的是 A硬度比纯铜小 B能够导电 C熔点比纯铜低 D能够导热 【例 4】下列各组物质充分混合后，在常温下能反应产生大量气体的是 AFe+HNO3（浓） BCu+HNO3（浓） CAl+H2SO4（浓） DMg+NaOH（浓） 【例 5】下列反应能生成+3 价铁的化合物是 A铁丝在硫蒸气中燃烧 B铁粉溶于溴水中 C铁与硫酸铜溶液反应 D铁与过量的稀硝酸反
6、应 【例 6】往 CuO 和铁粉的混合物中，加入一定量的稀 H2SO4并微热，当反应停止后，滤出不溶物，并 向溶液中插人一枚铁钉，片刻后，取出铁钉，发现铁钉并无变化，根据上述现象，确定下面结论正 确的是 A不溶物一定是铜 B稀 H2SO4可能过量 C不溶物中一定含铜，但不一定含铁 D溶液中一定含有 FeSO4，可能含有 CuSO4 【例 7】下列物质可以通过置换反应制得的有_ _ FeCl3 Fe(NO3)2 Fe3O4 Al2O3 MgO Al(OH)3 Fe(OH)3 CO 知识知识点点 2 2、铁的氧化物与氢氧化物、铁的氧化物与氢氧化物 知知 识识 梳梳 理理 铁的氧化物 化学式 FeO
7、 Fe3O4 Fe2O3 铁的化合价 +2 价 +2 价(占 1/3)、+3 价(占 2/3) +3 价 名称 氧化亚铁 四氧化三铁(俗名磁性氧化铁) 氧化铁(俗名铁红) 状态和颜色 黑色粉末黑色粉末 黑色晶体黑色晶体 红棕色固体红棕色固体 化学性质 1、加热或高温下均能被 CO、H2、Al、C 等还原：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 2、与 H +反应形成对应价态的盐：Fe 2O3+6H +2Fe3+3H 2O 3、高温下，FeO、Fe2O3均会转化为最稳定的 Fe3O4 铁的氢氧化物 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 物理性质 白色沉淀白色沉淀 红褐色沉淀红褐色沉淀 化学性质
8、1、碱性：Fe(OH)3+3H +Fe3+3H 2O 3 2、热分解：2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O 3、Fe(OH)2的氧化：4Fe(OH)4Fe(OH)2 2+O+O2 2+2H+2H2 2O O4Fe(OH)4Fe(OH)3 3 白色灰绿红褐 氢氧化亚铁 的制备 Fe 2+要纯最好在过量铁粉中， Fe+H 2SO4FeSO4+H2 使用的碱要无氧状态先煮沸除氧， 反应体系要在还原气氛中如处于氢气中。 【例 1】下列含铁的化合物呈现黑色的是 AFe(OH)2 BFe2O3 CFe(OH)3 DFe3O4 【例 2】下图为 Fe(OH)2制备实验的改进装置， 使用该装置 将能在较长时
9、间内观察到白色絮状沉淀。关于此实验，下 列说法正确的是 A装入药品后应关闭铁夹，等反应完成后再打开铁夹 B此装置是通过 H2的排出使 A 中压强减小，从而将 B 中的烧碱吸入 A 中产生 Fe(OH)2 CH2的作用是排尽装置内的空气和将 A 中溶液压入 B 中 D在药品用量上硫酸应过量，使铁粉能充分反应完 【例 3】在铁的氧化物和氧化铝组成的混合物中，加入 2 mol/L 硫酸溶液 65 mL，恰好完全反应， 所得溶液中 Fe 2+能被标准状况下 112 mL 氯气氧化。则原混合物中金属元素和氧元素的原子个数之 比为 A913 B57 C43 D34 知识知识点点 3 3、FeFe 2+ 2
10、+ 与 与 FeFe 3+3+相互转化与检验 相互转化与检验 知知 识识 梳梳 理理 基本 转化 关系 Fe 2+ Fe3+ 性质 对比 Fe 2+ Fe 3+ 水溶液颜色 浅绿色 黄色 水溶液酸碱性 Fe 2+2H 2OFe(OH)2+2H + Fe 2+3H 2OFe(OH)3+3H + OH Fe(OH)2(白色) （灰绿色） Fe(OH)3（红褐色） SCN 无变化 血红色 氧化性 Fe 2+ZnZn2+Fe 2Fe2Fe 3+3+2I +2I 2Fe2Fe 2+2+I +I2 2 2Fe2Fe 3+3+Fe +Fe3Fe3Fe 2+2+ 2Fe2Fe 3+3+Cu +Cu2Fe2Fe
11、 2+2+Cu +Cu 2+2+ 还原性 2Fe2Fe 2+2+Cl +Cl2 22 2FeFe 3+3+2Cl +2Cl 2Fe2Fe 2+2+H +H2 2O O2 2+2H+2H + + 2Fe2Fe 3+3+2H +2H2 2O O 3Fe3Fe 2+2+4H +4H + +NO +NO3 3 - - 3Fe3Fe 3+3+NO +NO+4H+4H2 2O O 保存方法 加 H +、加 Fe 粉 加 H + 检验 方法 沉淀法 滴加碱液，先生成 Fe(OH)2白色絮状沉 淀，沉淀迅速为灰绿色，直至红褐色 滴加碱液后， 直接产生红褐色沉淀 显色法 往溶液中滴加 KSCN 溶液不显红色，再
12、 滴加氯水后溶液显红色。 往溶液中滴加KSCN溶液后， 溶液立即呈现红色 Fe2+2OH-Fe(OH)2 Br2、O2、H2O2、NO3-(H+)、MnO4 (H+)、 I 、H 2S、SO2、Fe、Cu、 Cl2、 4 【例 1】 现有一份 FeCl2与 FeCl3的混合溶液（溶液呈酸性） 。 （1）如何检验 Fe 3+的存在？若 FeCl 3为杂质，如何除去？ （2）如何检验 Fe 2+的存在？若 FeCl 2为杂质，如何除去？ 【例 2】能与 Fe 3反应，且反应中 Fe3显示氧化性的微位是 SCN Fe Fe 2 Cu H2S OH A B C D 【例 3】在含有 FeCl3和 Ba
13、Cl2的酸性混合溶液中，通入足量的 SO2气体，有白色沉淀生成，过滤后向 溶液中滴入 KSCN 溶液，未见血红产生，由此得出的结论是 A白色沉淀是 BaSO3 B白色沉淀是 BaSO4 C白色沉淀是 BaSO4和 S 的混合物 DFeCl3被 SO2还原成 FeCl2 【例 4】关于氯化铁溶液，下列有关说法正确的是 A适当升高温度能促进 FeCl3水解 B加水稀释能促进其水解，并提高 Fe(OH)3的浓度 C加少量浓盐酸能促进 FeCl3水解 D保存氯化铁溶液时应加入少量铁粉 【例 5】往 FeCl3和 CuCl2的混合溶液中加入 Fe 粉与 Cu 粉的混合物。 （1） 依次写出发生的离子反应
14、。 （2）分析下列情况下，溶液中存在的阳离子或残留固体成分（不确定的用括号表示） 。 情况 I II III IV 溶液中阳离子 残留固体 （3）若原溶液中还含有 H +，则对于上述结论又有怎样的变化？ 【例 6】某矿物样品（已经剔除其它杂质）含三种氧化物：Al2O3、Fe2O3、CuO，化学兴趣小组欲将三 种金属化合物加以分离，最终制得相应的纯净化合物或溶液。实验方案大致如下： 滤液 A 足量烧碱溶液 矿物样品 过滤 AlCl3溶液 沉淀 D 滤渣 B 足量稀硫酸 途径：加入足量盐酸 途径：通入足量 CO2后过滤 加入足量稀盐酸 NaOH 溶液 E 沉淀物 5 1纯 Fe2O3、CuO 的颜
15、色依次是_色、_色。 2写出滤液 A 的主要溶质成分：_。 3由滤液 A 制 AlCl3溶液有和两种途径，与相比自有其合理之处，理由是： _。 4溶液 E 中含有三种阳离子。向 E 中分步滴加 NaOH 溶液，三种阳离子先后与 OH 结合，其中列第 二位的阳离子能使某种试剂变为血红色，这种试剂是_。若矿物样品的质量为 m1，所得 Fe(OH)3的质量为 m2，则样品中 Fe2O3的质量分数为_。若使 Fe 3+沉淀这一步加入的 NaOH 过 量，该测定值将_（填“偏高” 、 “偏低”或“不变” ） 。 5 将 Cu(OH)2溶于稀硫酸， 然后制成胆矾晶体， 必要的操作步骤依次包括蒸发浓缩、 _
16、、 _、洗涤、自然干燥等。 【例 7】某同学用含少量硫酸铁的硫酸钠固体，制取芒硝（Na2SO410H2O）,操作流程图如下所示， 请回答下列问题： 1.操 作 I 的名 称 是 ；操作 III 所需的玻璃仪器有 。 2.试剂 A 为 ；试剂 B 为 ，加入试剂 B 的目的是 ，实验中 加入适量试剂 B 的实验方案为 。 3.操作 V 的步骤依次是 （用编号填入） a.过滤 b.冷却 c.蒸发浓缩 d.蒸发至接近蒸干 【例 8】铁及其化合物在生产、生活中存在广泛用途。 1右图是铁元素在元素周期表中的有关信息。 补全铁原子的核外电子排布式_3p 63d64s2。 “55.85”是_。 自然界中存在的 54Fe 和 56Fe，它们互称为 。 2将铁片放入冷浓硫酸中，片刻后将铁片移入硫酸铜溶液中，发现铁片表面无明显变化，原因是 。通常证明某溶液中含 Fe 2+的化学方法是_。 3SO2 有强还原性，写出其与 FeCl3 溶液反应的离子方程式_。 若有 0.4mol FeCl3 发生反应，则需要标准状况下的 SO2_升。 4发黄的深井水通常含 Fe 3+，若向水中加入 Na 2CO3 溶液，则产生红褐色沉淀和无色无味的气体。 请从平衡移动角度解释这一现象_。
