1、第三节 铁及其重要化合物 三年三年1111考考 高考指数高考指数:1.1.了解铁的主要性质及应用。了解铁的主要性质及应用。2.2.了解铁的重要化合物的主要性质及应用。了解铁的重要化合物的主要性质及应用。一、铁的主要性质及应用一、铁的主要性质及应用1.1.铁的物理性质铁的物理性质铁具有金属的共性，具有能被铁具有金属的共性，具有能被_吸引的特性。吸引的特性。2.2.铁的化学性质铁的化学性质铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为+2+2价和价和+3+3价。价。磁体磁体(1)(1)与非金属单质的反应与非金属单质的反应与与O O2 2的反应的反应常温：铁
2、被腐蚀生成铁锈，其主要成分为常温：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为_。点燃：点燃：_。与与ClCl2 2的反应：的反应：_。与与S S的反应：的反应：_。(2)(2)与水的反应与水的反应常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应_FeFe2 2O O3 33Fe+2O3Fe+2O2 2 Fe Fe3 3O O4 4点燃点燃=2Fe+3Cl2Fe+3Cl2 2 2FeCl 2FeCl3 3点燃点燃=Fe+S FeSFe+S FeS=3Fe+4H3Fe+4H2 2O(g)FeO(g)Fe3 3O O4 4+4H+4H2 2高温高温=(3)(3)与酸的反应
3、与酸的反应与非氧化性酸反应的离子方程式：与非氧化性酸反应的离子方程式：_。与氧化性酸与氧化性酸遇冷的浓硫酸或浓硝酸遇冷的浓硫酸或浓硝酸_，与稀硝酸或在加热条件下与，与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应无浓硫酸、浓硝酸反应无H H2 2产生。产生。(4)(4)与某些盐溶液的反应与某些盐溶液的反应与与CuSOCuSO4 4溶液反应的离子方程式：溶液反应的离子方程式：_与与FeClFeCl3 3溶液反应的离子方程式：溶液反应的离子方程式：_Fe+2HFe+2H+=Fe=Fe2+2+H+H2 2Fe+CuFe+Cu2+2+=Fe=Fe2+2+Cu+CuFe+2FeFe+2Fe3+3+=3Fe=3
4、Fe2+2+钝化钝化二、铁的重要化合物的主要性质及应用二、铁的重要化合物的主要性质及应用1.1.铁的氧化物铁的氧化物(1)(1)物理性质物理性质化学式化学式FeOFeOFeFe2 2O O3 3FeFe3 3O O4 4俗称俗称_色态色态_铁的价态铁的价态_铁红铁红磁性氧化铁磁性氧化铁黑色粉末黑色粉末红棕色粉末红棕色粉末黑色晶体黑色晶体+2+2价价+3+3价价+2+2价，价，+3+3价价(2)(2)化学性质化学性质FeOFeO、FeFe2 2O O3 3、FeFe3 3O O4 4分别与盐酸反应的离子方程式：分别与盐酸反应的离子方程式：_、_、FeFe3 3O O4 4+8H+8H+=2Fe=
5、2Fe3+3+Fe+Fe2+2+4H+4H2 2O O。FeOFeO与硝酸反应的化学方程式：与硝酸反应的化学方程式：3FeO+10HNO3FeO+10HNO3 3=3Fe(NO=3Fe(NO3 3)3 3+NO+5H+NO+5H2 2O O。FeOFeO、FeFe2 2O O3 3分别与分别与HIHI溶液反应的化学方程式：溶液反应的化学方程式：_、FeFe2 2O O3 3+6HI=2FeI+6HI=2FeI2 2+I+I2 2+3H+3H2 2O O。FeO+2HFeO+2H+=Fe=Fe2+2+H+H2 2O OFeFe2 2O O3 3+6H+6H+=2Fe=2Fe3+3+3H+3H2
6、2O OFeO+2HI=FeIFeO+2HI=FeI2 2+H+H2 2O O2.2.铁的氢氧化物铁的氢氧化物Fe(OH)Fe(OH)2 2Fe(OH)Fe(OH)3 3颜色颜色状态状态_水溶性水溶性_稳定性稳定性易氧化为易氧化为_，空气，空气中加热得不到中加热得不到FeOFeO 较稳定：较稳定：2Fe(OH)2Fe(OH)3 3 Fe Fe2 2O O3 3+3H+3H2 2O O白色固体白色固体红褐色固体红褐色固体不溶不溶不溶不溶Fe(OH)Fe(OH)3 3=Fe(OH)Fe(OH)2 2Fe(OH)Fe(OH)3 3与酸的与酸的反应反应_ _ _二者二者的关系的关系空气中，空气中，Fe
7、(OH)Fe(OH)2 2能够非常迅速地被氧气氧化成能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)Fe(OH)3 3。现象是：现象是：_。化学方程式为：化学方程式为：_Fe(OH)Fe(OH)2 2+2H+2H+=Fe=Fe2+2+2H+2H2 2O OFe(OH)Fe(OH)3 3+3H+3H+=Fe Fe3+3+3H+3H2 2O O白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色4Fe(OH)4Fe(OH)2 2+O+O2 2+2H+2H2 2O=4Fe(OH)O=4Fe(OH)3 31.1.在点燃的条件下，过量的铁与氯气反应生成氯化亚铁。在点燃的条件下，过量的铁与氯
8、气反应生成氯化亚铁。()()【分析【分析】铁还原三价铁离子需在溶液中进行，铁与固态氯化铁还原三价铁离子需在溶液中进行，铁与固态氯化铁不发生反应。铁不发生反应。2.2.用铁制容器可以运输浓硝酸和稀硝酸。用铁制容器可以运输浓硝酸和稀硝酸。()()【分析【分析】由于冷的浓硝酸与铁发生钝化，可以用铁制容器运由于冷的浓硝酸与铁发生钝化，可以用铁制容器运输浓硝酸；而冷的稀硝酸与铁发生反应，不能用铁制容器运输浓硝酸；而冷的稀硝酸与铁发生反应，不能用铁制容器运输稀硝酸。输稀硝酸。3.3.根据根据ClCl2 2、S S与铁的反应可以判断氯元素和硫元素的非金属性与铁的反应可以判断氯元素和硫元素的非金属性强弱。强弱
9、。()()【分析【分析】FeFe与与ClCl2 2反应生成的产物中铁显反应生成的产物中铁显+3+3价，铁与价，铁与S S反应生成反应生成的产物中铁显的产物中铁显+2+2价，可说明价，可说明ClCl元素的非金属性比元素的非金属性比S S元素的非金属元素的非金属性强。性强。4.4.氢氧化铁与氢氧化铁与HIHI溶液仅发生中和反应。溶液仅发生中和反应。()()【分析【分析】氢氧化铁具有氧化性，氢氧化铁具有氧化性，HIHI具有还原性，两者发生氧化具有还原性，两者发生氧化还原反应。还原反应。5.FeCl5.FeCl3 3溶液与溶液与KSCNKSCN溶液反应的离子方程式为：溶液反应的离子方程式为：FeFe3
10、+3+3SCN+3SCN-=Fe(SCN)=Fe(SCN)3 3。()()【分析【分析】Fe(SCN)Fe(SCN)3 3是可溶性物质，而不是沉淀，正确的离子是可溶性物质，而不是沉淀，正确的离子方程式为：方程式为：FeFe3+3+3SCN+3SCN-=Fe(SCN)=Fe(SCN)3 3。“铁三角铁三角”及其重要应用及其重要应用1.“1.“铁三角铁三角”中的转化关系中的转化关系 2.2.重要应用重要应用(1)(1)判断离子共存判断离子共存FeFe3+3+与与 等相互促进水解而不能大量共存。等相互促进水解而不能大量共存。FeFe2+2+与与 ，FeFe3+3+与与S S2-2-、I I-、HSH
11、S-、在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存。在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存。(2)(2)除杂方法除杂方法(括号内为杂质括号内为杂质)FeFe2+2+(Fe(Fe3+3+)：加过量铁粉过滤：加过量铁粉过滤FeClFeCl3 3(FeCl(FeCl2 2)：加氯水或：加氯水或H H2 2O O2 2FeClFeCl2 2(CuCl(CuCl2 2)：加过量铁粉过滤：加过量铁粉过滤Fe(AlFe(Al)、FeFe2 2O O3 3(Al(Al2 2O O3 3、SiOSiO2 2)：加过量强碱溶液过滤：加过量强碱溶液过滤2323HCOAlOCO、34NO(H)ClOMnO(H)、23S
12、O(3)(3)盐溶液的保存盐溶液的保存含含FeFe2+2+的溶液：的溶液：加入少量铁粉加入少量铁粉(或铁钉、铁屑或铁钉、铁屑)，防止，防止FeFe2+2+被氧化；加入少量相被氧化；加入少量相应的酸，防止应的酸，防止FeFe2+2+水解水解Fe(NOFe(NO3 3)2 2例外。例外。含含FeFe3+3+的溶液：的溶液：加入少量相应的酸，防止加入少量相应的酸，防止FeFe3+3+水解。水解。(4)(4)物质制备物质制备制备无水制备无水FeClFeCl3 3在在HClHCl气流中加热蒸干气流中加热蒸干FeClFeCl3 3溶液。溶液。制备制备Fe(OH)Fe(OH)3 3胶体胶体向沸水中加入饱和向
13、沸水中加入饱和FeClFeCl3 3溶液溶液并煮沸至有红褐色胶状物出现并煮沸至有红褐色胶状物出现为止。为止。【高考警示钟【高考警示钟】在书写或判断铁与氧化剂反应的产物时，易出现错误，如认在书写或判断铁与氧化剂反应的产物时，易出现错误，如认为铁与硫化合生成为铁与硫化合生成FeFe2 2S S3 3、铁与盐酸反应生成、铁与盐酸反应生成FeClFeCl3 3和和H H2 2、铁与、铁与单质碘化合生成单质碘化合生成FeIFeI3 3、过量的铁与稀硝酸反应生成、过量的铁与稀硝酸反应生成Fe(NOFe(NO3 3)3 3、铁与铁与FeClFeCl3 3溶液不发生反应等。溶液不发生反应等。【典例【典例1 1
14、】A A、B B、C C为中学常见单质，其中一种为金属，通常为中学常见单质，其中一种为金属，通常情况下，情况下，A A为固体，为固体，B B为黄绿色气体，为黄绿色气体，C C为无色气体。为无色气体。D D、E E、F F、G G、H H、X X均为化合物，其中均为化合物，其中X X常温下是无色气体，其水溶液是常温下是无色气体，其水溶液是一种强酸，一种强酸，E E为黑色固体，为黑色固体，H H在常温下为液体。它们之间的转在常温下为液体。它们之间的转化关系如图所示化关系如图所示(其中某些反应条件和部分反应物已略去其中某些反应条件和部分反应物已略去)：FeClFeCl2 2H H2 2O O+A+A
15、FeClFeCl3 3点燃点燃ClCl2 2红色红色溶液溶液+A+A、+B+B+X+X+F+FA AB BC CE EG GH HD DFeFeO O2 2FeFe3 3O O4 4请回答下列问题：请回答下列问题：(1)(1)写出下列物质的化学式：写出下列物质的化学式：A_A_，D _ D _，E _ E _，X _X _ 。(2)(2)在反应在反应中，不属于氧化还原反应的是中，不属于氧化还原反应的是_(填编号填编号)。(3)(3)反应反应的离子方程式是的离子方程式是_。(4)(4)反应反应的化学方程式是的化学方程式是_；该反应中每消耗该反应中每消耗0.3 mol0.3 mol的的A A，可转
16、移电子，可转移电子_ mol mol。(5)(5)写出写出D D的溶液与小苏打溶液反应的离子方程式是：的溶液与小苏打溶液反应的离子方程式是：_。(6)(6)除去除去D D溶液中混有的少量溶液中混有的少量G G的方法是：的方法是：_。(7)(7)在在D D溶液中制备无水溶液中制备无水D D固体的方法是：固体的方法是：_。【解题指南【解题指南】解答本题应注意以下三点：解答本题应注意以下三点：(1)(1)根据根据B B的颜色状态确定的颜色状态确定B B应为应为ClCl2 2；(2)(2)根据根据D D与与G G之间的相互转化关系确定之间的相互转化关系确定A A为变价金属；为变价金属；(3)(3)利用
17、突破口结合转化关系综合分析。利用突破口结合转化关系综合分析。【解析】【解析】由由“B B为黄绿色气体单质为黄绿色气体单质”知，知，B B为为ClCl2 2；由；由D D与与G G之间之间的相互转化关系知，的相互转化关系知，A A为变价金属单质，则为变价金属单质，则A A为为FeFe，D D为为FeClFeCl3 3，G G为为FeClFeCl2 2；由；由“D+FD+F红色溶液红色溶液”知，知，F F为为KSCNKSCN；由；由“E E与与X X的相互转化关系及的相互转化关系及E E为黑色固体化合物、为黑色固体化合物、X X的水溶液是一种的水溶液是一种强酸强酸”知，知，E E为为FeFe3 3
18、O O4 4，X X为为HClHCl，H H为为H H2 2O O；由；由“C C为无色气体单为无色气体单质及质及A+CE”A+CE”知，知，C C为为O O2 2。(3)(3)反应反应的离子方程式为：的离子方程式为：2Fe2Fe3+3+Fe=3Fe+Fe=3Fe2+2+。(4)(4)反应反应的化学方程式为：的化学方程式为：3Fe+4H3Fe+4H2 2O(g)O(g)Fe Fe3 3O O4 4+4H+4H2 2，由化合价的变化值知，当，由化合价的变化值知，当3 mol3 mol的的FeFe反应时反应时可转移电子可转移电子8 mol8 mol。(5)D(5)D溶液与小苏打溶液反应的离子方程式
19、溶液与小苏打溶液反应的离子方程式为：为：高温高温=3332Fe3HCOFe(OH)3CO 。(6)(6)除去除去FeClFeCl3 3溶液中混有的少量溶液中混有的少量FeClFeCl2 2的方法是：向混合液中的方法是：向混合液中通入足量的氯气通入足量的氯气(或加入足量的或加入足量的H H2 2O O2 2)。(7)(7)在在FeClFeCl3 3溶液中制备无水溶液中制备无水FeClFeCl3 3固体的方法是：在固体的方法是：在HClHCl气流中气流中加热蒸干加热蒸干FeClFeCl3 3溶液。溶液。答案答案：(1)Fe FeCl(1)Fe FeCl3 3 Fe Fe3 3O O4 4 HCl
20、HCl(2)(2)(3)2Fe (3)2Fe3+3+Fe=3Fe+Fe=3Fe2+2+(4)3Fe+4H(4)3Fe+4H2 2O(g)O(g)FeFe3 3O O4 4+4H+4H2 2 0.80.8(5)(5)(6)(6)向混合液中通入足量的氯气向混合液中通入足量的氯气(或加入足量的或加入足量的H H2 2O O2 2)(7)(7)在在HClHCl气流中加热蒸干气流中加热蒸干FeClFeCl3 3溶液溶液高温高温=3332Fe3HCOFe(OH)3CO【互动探究【互动探究】(1)(1)配制配制G G溶液时应注意什么事项？溶液时应注意什么事项？提示：提示：加入少量的铁钉加入少量的铁钉(或铁粉
21、、铁屑或铁粉、铁屑)，防止，防止FeFe2+2+被氧化；加被氧化；加入少量的盐酸，防止入少量的盐酸，防止FeFe2+2+水解。水解。(2)(2)试写出反应试写出反应的离子方程式。的离子方程式。提示：提示：由于由于FeFe2+2+具有还原性，具有还原性，ClCl2 2具有氧化性，两者反应的离具有氧化性，两者反应的离子方程式为：子方程式为：2Fe2Fe2+2+Cl+Cl2 2=2Fe=2Fe3+3+2Cl+2Cl-。【变式备选【变式备选】下列物质反应后一定没有下列物质反应后一定没有+3+3价铁离子的是价铁离子的是()()A.A.过量的铁丝在氯气中点燃过量的铁丝在氯气中点燃B.Fe(NOB.Fe(N
22、O3 3)2 2溶液中加少量盐酸溶液中加少量盐酸C.C.过量的铁与稀硝酸反应过量的铁与稀硝酸反应D.D.铁与氧化铁的混合物溶于盐酸中铁与氧化铁的混合物溶于盐酸中【解析【解析】选选C C。A A项，由于铁与固态项，由于铁与固态FeClFeCl3 3不发生反应，所以，不发生反应，所以，过量的铁丝在氯气中点燃只生成过量的铁丝在氯气中点燃只生成FeClFeCl3 3；B B项，发生反应：项，发生反应：；C C项，发生反应：项，发生反应：；D D项，由于发生反项，由于发生反应：应：，若，若FeClFeCl3 3过量，则含有过量，则含有FeFe3+3+。故选。故选C C项。项。23323FeNO4H3Fe
23、NO2H O 2323Fe2NO8H3Fe2NO4H O 222332Fe2HClFeClHFe O6HCl2FeCl3H O、32Fe2FeCl3FeCl Fe Fe2+2+和和FeFe3+3+的检验的检验1.1.根据溶液颜色根据溶液颜色溶液呈浅绿色溶液呈浅绿色FeFe2+2+；溶液呈黄色；溶液呈黄色FeFe3+3+。2.2.用用KSCNKSCN溶液和氯水溶液和氯水(1)(1)流程流程:(2)(2)有关反应：有关反应：溶溶液液加加KSCNKSCN溶液溶液无明显现象无明显现象加氯水加氯水溶液变红色溶液变红色FeFe2+2+溶液变红色溶液变红色FeFe3+3+33Fe3SCNFe SCN()红色
24、2322FeCl2Fe2Cl3.3.用用NaOHNaOH溶液溶液(1)(1)流程：流程：(2)(2)有关反应：有关反应：溶溶液液加加NaOHNaOH溶液溶液白色沉淀白色沉淀灰绿色灰绿色FeFe2+2+红褐色沉淀红褐色沉淀FeFe3+3+红褐色红褐色33Fe3OHFe OH()红褐色22Fe2OHFe OH()白色沉淀22234Fe(OH)O2H O4Fe OH【高考警示钟【高考警示钟】(1)(1)检验检验FeFe2+2+时不能先加氯水后加时不能先加氯水后加KSCNKSCN溶液；当溶液的浓度较溶液；当溶液的浓度较稀时，利用观察法或加稀时，利用观察法或加NaOHNaOH溶液的方法都不宜检验溶液的方
25、法都不宜检验FeFe2+2+和和FeFe3+3+的存在。的存在。(2)(2)检验检验FeFe2+2+和和FeFe3+3+混合溶液时，要分两次分别检验混合溶液时，要分两次分别检验FeFe2+2+和和FeFe3+3+，检验检验FeFe2+2+时要选择酸性高锰酸钾溶液，检验时要选择酸性高锰酸钾溶液，检验FeFe3+3+时最好选择时最好选择KSCNKSCN溶液。溶液。【典例【典例2 2】证明某溶液含有】证明某溶液含有FeFe2+2+而不含有而不含有FeFe3+3+的实验方法是的实验方法是 ()()先加氯水，后加先加氯水，后加KSCNKSCN溶液后显红色；溶液后显红色；先加先加KSCNKSCN溶液，不显
26、红色，再加氯水后显红色；溶液，不显红色，再加氯水后显红色；滴加滴加NaOHNaOH溶液，先产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后溶液，先产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后呈红褐色；呈红褐色；只滴加只滴加KSCNKSCN溶液不显红色。溶液不显红色。A.A.B.B.C.C.D.D.【解题指南【解题指南】解答本题应注意以下两点：解答本题应注意以下两点：(1)Fe(1)Fe2+2+与与SCNSCN-不显色，不显色，FeFe3+3+与与SCNSCN-显红色；显红色；(2)(2)检验检验FeFe2+2+时不能先加氯水后加时不能先加氯水后加KSCNKSCN溶液。溶液。【解析【解析】选选B B。不能排除不能排除F
27、eFe3+3+的干扰；的干扰；先加先加KSCNKSCN溶液不显溶液不显红色，排除了红色，排除了FeFe3+3+的干扰，再加氯水后显红色，证明一定含有的干扰，再加氯水后显红色，证明一定含有FeFe2+2+；滴加滴加NaOHNaOH溶液，先产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，溶液，先产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后呈红褐色，证明一定含有最后呈红褐色，证明一定含有FeFe2+2+；只滴加只滴加KSCNKSCN溶液不显红溶液不显红色，证明一定不含有色，证明一定不含有FeFe3+3+，但无法证明是否含有，但无法证明是否含有FeFe2+2+，故选，故选B B项。项。【技巧点拨【技巧点拨】检验检验FeFe3+3
28、+的其他方法的其他方法(1)Fe(1)Fe3+3+与过量的铁反应，溶液变为浅绿色。与过量的铁反应，溶液变为浅绿色。(2)Fe(2)Fe3+3+与过量的铜反应，溶液变为蓝绿色。与过量的铜反应，溶液变为蓝绿色。(3)Fe(3)Fe3+3+与淀粉与淀粉KIKI溶液反应，溶液变为蓝色。溶液反应，溶液变为蓝色。(4)Fe(4)Fe3+3+与与NaHCONaHCO3 3溶液反应，放出气体，产生红褐色沉淀。溶液反应，放出气体，产生红褐色沉淀。【变式训练【变式训练】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.A.向某溶液中滴入向某溶液中滴入KSCNKSCN溶液呈红色，说明不含溶液呈红色，说
29、明不含FeFe2+2+B.B.向某溶液中通入向某溶液中通入ClCl2 2，然后再加入，然后再加入KSCNKSCN溶液变红色，说明原溶液变红色，说明原溶液中含有溶液中含有FeFe2+2+C.C.向某溶液中加入向某溶液中加入NaOHNaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有有FeFe3+3+D.D.向某溶液中加入向某溶液中加入NaOHNaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有变为红褐色，说明该溶液中只含有FeFe2+2+，不含有，不含有MgMg2+2+【解析【解析】选选C C。向某溶液中滴入。向某溶液中滴入
30、KSCNKSCN溶液呈红色，说明含溶液呈红色，说明含FeFe3+3+，但无法确定是否含但无法确定是否含FeFe2+2+；向某溶液中通入；向某溶液中通入ClCl2 2，然后再加入，然后再加入KSCNKSCN溶液变红色，说明此时含溶液变红色，说明此时含FeFe3+3+，但，但ClCl2 2有氧化性，无法确有氧化性，无法确定原来溶液中是定原来溶液中是FeFe2+2+还是还是FeFe3+3+；向某溶液中加入；向某溶液中加入NaOHNaOH溶液，得溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有红褐色沉淀，说明溶液中含有FeFe3+3+；向某溶液中加入；向某溶液中加入NaOHNaOH溶液溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐
31、渐变为红褐色，说明该溶液中得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中含有含有FeFe2+2+，但由于红褐色的掩盖，无法说明是否含有，但由于红褐色的掩盖，无法说明是否含有MgMg2+2+。【解题技巧【解题技巧4 4】极值法解决数据不足类计算问题极值法解决数据不足类计算问题1 1优点优点极值法是一种重要的数学思想和分析方法。化学上所谓极值法是一种重要的数学思想和分析方法。化学上所谓“极极值法值法”就是对数据不足而感到无从下手的计算或判断混合物就是对数据不足而感到无从下手的计算或判断混合物组成的题目，采用极端假设组成的题目，采用极端假设(即假设全为某一成分或者恰好完即假设全为某一成分或者恰
32、好完全反应全反应)的方法以确定混合体系中各物质的名称、质量分数、的方法以确定混合体系中各物质的名称、质量分数、体积分数，这样使一些抽象的复杂的问题具体化、简单化，体积分数，这样使一些抽象的复杂的问题具体化、简单化，可达到事半功倍的效果。可达到事半功倍的效果。2 2解题关键解题关键极值法解题的关键是紧扣题设的可能趋势，选好极端假设的极值法解题的关键是紧扣题设的可能趋势，选好极端假设的落点，将问题合理假设成某种落点，将问题合理假设成某种“极值状态极值状态”。即根据题目给。即根据题目给定的条件和化学反应原理，确定不确定条件的范围，计算相定的条件和化学反应原理，确定不确定条件的范围，计算相应条件下的最
33、大值或最小值，综合分析得出正确答案。应条件下的最大值或最小值，综合分析得出正确答案。3.3.常见类型常见类型(1)(1)用极值法确定混合气体的平均相对分子质量用极值法确定混合气体的平均相对分子质量混合气体的平均相对分子质量肯定介于各组分气体相对分子混合气体的平均相对分子质量肯定介于各组分气体相对分子质量的最大值和最小值之间，但这个范围太大，依据题目内质量的最大值和最小值之间，但这个范围太大，依据题目内在关系和极值法可使范围更加准确。在关系和极值法可使范围更加准确。(2)(2)用极值法确定物质的质量用极值法确定物质的质量在物质组成明确、列方程缺少关系式无法解题时，可以根据在物质组成明确、列方程缺
34、少关系式无法解题时，可以根据物质组成进行极端假设得到有关极值，再结合平均值原则确物质组成进行极端假设得到有关极值，再结合平均值原则确定正确答案。定正确答案。(3)(3)用极值法确定物质的成分用极值法确定物质的成分根据物质的性质及组成进行极端假设得到有关的极值，再结根据物质的性质及组成进行极端假设得到有关的极值，再结合平均值合平均值(平均相对分子质量、平均物质的量等平均相对分子质量、平均物质的量等)原则得到正原则得到正确的答案。确的答案。(4)(4)用极值法确定可逆反应中反应物、生成物的取值范围用极值法确定可逆反应中反应物、生成物的取值范围由于可逆反应总是不能完全进行到底，故在可逆反应中，分由于
35、可逆反应总是不能完全进行到底，故在可逆反应中，分析反应物、生成物的量的取值范围时利用极值法能达到目标析反应物、生成物的量的取值范围时利用极值法能达到目标明确、方法简便、范围正确的目的。明确、方法简便、范围正确的目的。(5)(5)用极值法确定杂质的成分用极值法确定杂质的成分在分析混合物杂质成分时，可以将主要成分与杂质成分极值在分析混合物杂质成分时，可以将主要成分与杂质成分极值化考虑，然后与实际情况比较，那么就能迅速判断出杂质的化考虑，然后与实际情况比较，那么就能迅速判断出杂质的成分。成分。1.1.在一容积固定的密闭容器中进行反应：在一容积固定的密闭容器中进行反应：2SO2SO2 2(g)(g)O
36、 O2 2(g)(g)2SO 2SO3 3(g)(g)。已知反应过程中某一时刻。已知反应过程中某一时刻SOSO2 2、O O2 2、SOSO3 3的浓度的浓度分别为分别为0.2 mol/L0.2 mol/L、0.1 mol/L0.1 mol/L、0.2 mol/L0.2 mol/L。当反应达到平衡。当反应达到平衡时，各物质的浓度可能存在的数据是时，各物质的浓度可能存在的数据是()()A ASOSO2 2为为0.4 mol/L0.4 mol/L，O O2 2为为0.2 mol/L0.2 mol/LB BSOSO2 2为为0.25 mol/L0.25 mol/LC CSOSO2 2和和SOSO3
37、3均为均为0.15 mol/L0.15 mol/LD DSOSO3 3为为0.4 mol/L0.4 mol/L【解析【解析】选选B B。本题可根据极值法进行分析。假设平衡向正反应。本题可根据极值法进行分析。假设平衡向正反应方向移动使反应完全进行，此时方向移动使反应完全进行，此时SOSO3 3的浓度最大为的浓度最大为0.4 mol/L0.4 mol/L，而而SOSO2 2和和O O2 2的浓度最小为的浓度最小为0 0；假设平衡向逆反应方向移动使反应；假设平衡向逆反应方向移动使反应完全进行，此时完全进行，此时SOSO3 3的浓度最小为的浓度最小为0 0，而，而SOSO2 2和和O O2 2的最大浓
38、度分别的最大浓度分别为为0.4 mol/L0.4 mol/L、0.2 mol/L0.2 mol/L。因该反应为可逆反应，反应不能向。因该反应为可逆反应，反应不能向任何一个方向进行到底，因此平衡时任何一个方向进行到底，因此平衡时SOSO3 3、O O2 2、SOSO2 2的浓度范围应的浓度范围应分别为分别为0c(SO0c(SO3 3)0.4 mol/L,0c(O)0.4 mol/L,0c(O2 2)0.2 mol/L)0.2 mol/L，0c(SO0c(SO2 2)0.4 mol/L0.4 mol/L。SOSO2 2反应转化成反应转化成SOSO3 3，而，而SOSO3 3分解则生成分解则生成SO
39、SO2 2，那么，那么c(SOc(SO3 3)c(SOc(SO2 2)0.2 mol/L0.2 mol/L0.2 mol/L0.2 mol/L0.4 mol/L0.4 mol/L。对照。对照各选项，只有各选项，只有B B项符合题意。项符合题意。2 2在含有在含有a g HNOa g HNO3 3的稀硝酸溶液中，加入的稀硝酸溶液中，加入b gb g铁粉充分反铁粉充分反应，铁全部溶解并生成应，铁全部溶解并生成NONO，有，有 g HNOg HNO3 3被还原，则被还原，则abab 不不可能为可能为()()A A21 B21 B3131C C41 D41 D9292a4【解析【解析】选选A A。Fe
40、Fe与与HNOHNO3 3反应时，根据铁的用量不同，反应可反应时，根据铁的用量不同，反应可分为两种极端情况。分为两种极端情况。(1)(1)若若FeFe过量，发生反应：过量，发生反应：3Fe3Fe8HNO8HNO3 3(稀稀)=3Fe(NO)=3Fe(NO3 3)2 22NO2NO4H4H2 2O O则有：则有：，解得：，解得：此为此为abab的最小值。的最小值。ba3856 63a3b(2)(2)若若HNOHNO3 3过量，发生反应：过量，发生反应：FeFe4HNO4HNO3 3(稀稀)=Fe(NO)=Fe(NO3 3)3 3NONO2H2H2 2O O则有：则有：，解得：，解得：此为此为ab
41、ab的最大值。的最大值。所以所以abab的取值范围为：的取值范围为：，即，即abab的比值在此范围内均的比值在此范围内均合理。合理。ba1456 63a9b2a93b21.1.纯净铁的物理性质有纯净铁的物理性质有()()光亮的银白色光亮的银白色 黑色黑色在潮湿空气中易腐蚀在潮湿空气中易腐蚀 有延展性有延展性能导电导热能导电导热硬而脆硬而脆能被磁铁吸引，易被磁化能被磁铁吸引，易被磁化密度比铝小密度比铝小A.A.B.B.C.C.D.D.全部全部【解析【解析】选选B B。通常情况下，纯净的铁是一种银白色金属，具。通常情况下，纯净的铁是一种银白色金属，具有金属的通性有金属的通性(导电性、导热性和延展性
42、导电性、导热性和延展性)，密度比铝的大，密度比铝的大，能够被磁铁吸引产生磁性。在潮湿空气中易生锈而被腐蚀，能够被磁铁吸引产生磁性。在潮湿空气中易生锈而被腐蚀，但该性质属于化学性质，故但该性质属于化学性质，故不合题意。通常我们所见的铁不合题意。通常我们所见的铁是灰黑色的，所以在冶金工业上被称为是灰黑色的，所以在冶金工业上被称为“黑色金属黑色金属”。2.2.为了检验某为了检验某FeClFeCl2 2溶液是否变质时可向溶液中加入溶液是否变质时可向溶液中加入()()A.NaOHA.NaOH溶液溶液 B.B.铁片铁片C.KSCNC.KSCN溶液溶液 D.D.石蕊溶液石蕊溶液【解析【解析】选选C C。由于
43、。由于FeClFeCl2 2具有还原性，易被空气中的氧气氧具有还原性，易被空气中的氧气氧化为化为FeClFeCl3 3，所以检验，所以检验FeClFeCl2 2溶液是否变质时可向溶液中加入溶液是否变质时可向溶液中加入KSCNKSCN溶液，故选溶液，故选C C项。项。3.3.要除去氯化亚铁溶液中的少量氯化铁，可行的办法是要除去氯化亚铁溶液中的少量氯化铁，可行的办法是()()A.A.滴入滴入KSCNKSCN溶液溶液 B.B.通入氯气通入氯气C.C.滴入滴入NaOHNaOH溶液溶液 D.D.加入铁粉加入铁粉【解析【解析】选选D D。A A项，项，KSCNKSCN溶液常用来检验溶液常用来检验FeFe3
44、+3+而不是用来除而不是用来除去去FeFe3+3+；B B项，通入项，通入ClCl2 2是除去是除去FeClFeCl3 3溶液中的溶液中的FeClFeCl2 2；C C项，滴项，滴入入NaOHNaOH溶液可将两者均沉淀出来；溶液可将两者均沉淀出来；D D项，由于发生反应：项，由于发生反应：Fe+Fe+2FeCl2FeCl3 3=3FeCl=3FeCl2 2，所以加入铁粉既除去杂质又未引入新杂质，所以加入铁粉既除去杂质又未引入新杂质，故选故选D D项。项。4.4.在在FeClFeCl3 3和和CuClCuCl2 2混合液中，加入过量的铁粉，充分反应后，混合液中，加入过量的铁粉，充分反应后，溶液中
45、的金属离子是溶液中的金属离子是()()A.FeA.Fe2+2+B.Fe B.Fe3+3+和和FeFe2+2+C.CuC.Cu2+2+和和FeFe2+2+D.Cu D.Cu2+2+【解析【解析】选选A A。由于发生反应：。由于发生反应：Fe+2FeClFe+2FeCl3 3=3FeCl=3FeCl2 2和和Fe+CuClFe+CuCl2 2=FeCl=FeCl2 2+Cu+Cu，当加入过量的铁粉时，当加入过量的铁粉时，FeClFeCl3 3和和CuClCuCl2 2均完全反应，所以反应后溶液中的金属离子只有均完全反应，所以反应后溶液中的金属离子只有FeFe2+2+，故选，故选A A项。项。5.5
46、.某校探究性学习小组用已部分生锈的废铁屑制作印刷电路某校探究性学习小组用已部分生锈的废铁屑制作印刷电路板的腐蚀剂，并回收铜。探究过程如下：板的腐蚀剂，并回收铜。探究过程如下：请回答下列问题：请回答下列问题：(1)(1)步骤步骤中先加入热的中先加入热的NaNa2 2COCO3 3溶液除油污，操作甲的名称是溶液除油污，操作甲的名称是_。(2)(2)步骤步骤中，除发生反应中，除发生反应Fe+2HCl=FeClFe+2HCl=FeCl2 2+H+H2 2外，其他可外，其他可能反应的离子方程式为：能反应的离子方程式为：_。(3)(3)溶液溶液C C的颜色是的颜色是_，溶液，溶液D D中可能含有的金属阳离
47、子中可能含有的金属阳离子有有_。(4)(4)可以验证溶液可以验证溶液B B中是否含有中是否含有FeFe2+2+的一种试剂是的一种试剂是_(_(填选填选项序号项序号)。a.a.稀硫酸稀硫酸 b.b.铁铁c.c.硫氰化钾硫氰化钾 d.d.酸性高锰酸钾溶液酸性高锰酸钾溶液(5)(5)操作乙的名称是操作乙的名称是_，步骤，步骤产生金属铜的化学方程式产生金属铜的化学方程式为：为：_。【解析【解析】(1)(1)用热的用热的NaNa2 2COCO3 3溶液除去废铁屑上的油污后，将两溶液除去废铁屑上的油污后，将两者分离的方法是过滤。者分离的方法是过滤。(2)(2)由于铁锈的主要成分是由于铁锈的主要成分是FeF
48、e2 2O O3 3，还发生反应的离子方程式可，还发生反应的离子方程式可能有：能有：FeFe2 2O O3 3+6H+6H+=2Fe=2Fe3+3+3H+3H2 2O O、Fe+2FeFe+2Fe3+3+=3Fe=3Fe2+2+。(3)(3)由由BCBC发生的反应为：发生的反应为：2FeCl2FeCl2 2+Cl+Cl2 2=2FeCl=2FeCl3 3，FeClFeCl3 3溶液溶液呈棕黄色。向呈棕黄色。向FeClFeCl3 3溶液中加入印刷电路铜板，发生的反应为：溶液中加入印刷电路铜板，发生的反应为：2FeCl2FeCl3 3+Cu=2FeCl+Cu=2FeCl2 2+CuCl+CuCl2
49、 2 ，若，若CuCu不足量，则溶液不足量，则溶液D D中可能中可能含有的金属阳离子有含有的金属阳离子有FeFe2+2+、CuCu2+2+、FeFe3+3+；若；若CuCu足量，则溶液足量，则溶液D D中中可能含有的金属阳离子有可能含有的金属阳离子有FeFe2+2+、CuCu2+2+，所以溶液，所以溶液D D中可能含有中可能含有的金属阳离子有的金属阳离子有FeFe2+2+、CuCu2+2+、FeFe3+3+。(4)(4)由于由于FeFe2+2+具有较强的还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，具有较强的还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以可用酸性高锰酸钾溶液验证溶液所以可用酸性高锰酸钾溶液验证溶液B B中是否含有中是否含有FeFe2+2+。(5)(5)由由“DE+DE+氯气氯气+铜铜”知，操作乙是电解过程，反应产生金知，操作乙是电解过程，反应产生金属铜的化学方程式：属铜的化学方程式：CuClCuCl2 2 Cu+Cl Cu+Cl2 2。答案：答案：(1)(1)过滤过滤(2)(2)(3)(3)棕黄色棕黄色 FeFe2+2+、CuCu2+2+、FeFe3+3+(4)d (4)d(5)(5)电解电解 CuClCuCl2 2 Cu+Cl Cu+Cl2 2 电解电解=电解电解=332232Fe O6H2Fe3H OFe2Fe3Fe、
