《2019版高考化学一轮复习 第三章 金属及其化合物 第12讲 铁及其重要化合物学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019版高考化学一轮复习 第三章 金属及其化合物 第12讲 铁及其重要化合物学案（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第12讲铁及其重要化合物考纲要求1.了解铁及其重要化合物的主要性质及其应用。2.能鉴别溶液中的Fe2、Fe3。考点一铁及其重要化合物的性质1铁铁位于周期表中第四周期族，是一种应用最广泛的过渡金属元素；铁元素是一种典型的变价金属元素。(1)结构(2)铁的物理性质银白色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被磁铁吸引。(3)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2价和3价。按要求书写下列反应的方程式：Fe与Cl2、S反应的化学方程式：2Fe3Cl22FeCl3；FeSFeS。Fe与水蒸气的反应：3Fe4H2O(g)Fe3O44H2。与氧化性酸(如HNO3)的反应(写离子
2、方程式)。Fe与过量稀HNO3的反应：FeNO4H=Fe3NO2H2O。Fe与少量稀HNO3的反应：3Fe2NO8H=3Fe22NO4H2O。Fe与FeCl3溶液的反应(写离子方程式)：Fe2Fe3=3Fe2。2铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名铁红磁性氧化铁颜色状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体(有磁性)溶解性难溶于水难溶于水难溶于水铁的化合价232，3稳定性不稳定稳定稳定与H反应的离子方程式FeO2H=Fe2H2OFe2O36H=2Fe33H2OFe3O48H=Fe22Fe34H2O3.铁的氢氧化物(1)Fe(OH)2是白色絮状物，易被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3，颜色由白色
3、变为灰绿色，最后变为红褐色，方程式为4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。(2)Fe(OH)3是红褐色、难溶于水的固体，在空气中久置会部分失水生成铁锈(Fe2O3xH2O)，受热易分解，方程式为2Fe(OH)3Fe2O33H2O；制取Fe(OH)3用可溶性铁盐与碱反应，离子方程式：Fe33OH=Fe(OH)3。4亚铁盐(1)Fe2的氧化性和还原性含有Fe2的溶液呈浅绿色，Fe2处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以还原性为主，如：遇Br2、Cl2、H2O2、NO(H)等均表现为还原性。Fe2的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式：2Fe2H2O22H=2Fe32H2O。(2)
4、可水解Fe(OH)2是弱碱，含Fe2的盐(如硫酸亚铁)溶液呈酸性。配制硫酸亚铁溶液时常加少量硫酸抑制Fe2的水解，加少量铁屑防止Fe2被氧化。5铁盐的性质及应用(1)氧化性：含有Fe3的溶液呈棕黄色，Fe3处于铁的高价态，遇Fe、Cu、HI、H2S等均表现为氧化性。Fe3与S2、I、HS、SO等具有较强还原性的离子不能大量共存。Fe3可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式为2Fe3Cu=Cu22Fe2。(2)易水解：Fe(OH)3是很弱的碱，且溶度积很小，因而Fe3极易水解，只能存在于酸性较强的溶液中。利用Fe3易水解的性质，实验室可用FeCl3滴入沸水中制取氢氧化铁胶体，反应的化学方程式
5、：FeCl33H2OFe(OH)3(胶体)3HCl。利用Fe3易水解的性质，工业上常用调节pH方法除去溶液中的铁离子。利用Fe3易水解的性质，实验室配制氯化铁溶液，通常将氯化铁固体先溶于较浓的盐酸中，然后再稀释至所需浓度。Fe3与HCO、AlO、CO、ClO等水解呈碱性的离子不能大量共存。铁及其化合物的性质及应用(1)铁位于元素周期表中第四周期B族()(2)氧化铁能与酸反应，所以可用于制作红色染料()(3)铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在()(4)用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸()(5)Fe2O3与NaOH溶液反应可制取Fe(OH)3()(6)铁与过量的硫粉共热产物是F
6、e2S3()(7)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2()(8)Fe3有氧化性，所以FeCl3溶液可用于回收旧电路板中的铜()(9)饱和FeCl3溶液为红褐色，Fe(OH)2为灰绿色()(10)既可通过复分解反应，又可通过化合反应制取Fe(OH)3()(11)铁铝矾Al2Fe(SO4)4xH2O溶液呈浅绿色，具有净水作用()(12)将FeCl3溶液蒸干可得到FeCl3晶体()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)1铁有2、3价两种价态，单质铁与(填下列编号，下同)反应时只生成3价铁；与反应时只生成2价铁；与反应时既生
7、成2价铁也生成3价铁。所选试剂：Cl2O2H2O(g)S盐酸 稀硝酸(足量)稀硫酸CuSO4溶液FeCl2溶液2FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3是否都可以通过化合反应制取？答案都可以。2Fe3Cl22FeCl3；2FeCl3Fe=3FeCl2；4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。3用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀：用不含Fe3的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入_。(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用_的方法。(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入Fe
8、SO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是_。答案(1)稀硫酸、铁屑(2)加热煮沸(3)避免生成的Fe(OH)2与氧气接触而被氧化解析(1)稀硫酸抑制Fe2水解，铁屑防止Fe2被氧化。(3)Fe(OH)2很容易被氧化，实验过程中要确保在无氧条件下生成。题组一用守恒思想判断氧化物的组成1(2017西南大学附属中学高三模拟)铁的常见化合价有2价和3价。据研究，铁在浓HNO3中发生钝化时，可生成一种化学式为Fe8O11的化合物，它可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为()AFeO3Fe2O3 B2FeO3Fe2O3CFeO2Fe2O3 D2FeOFe2O3答案B
9、解析化合物Fe8O11可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物，设化学式为nFeOmFe2O3，则解得n2，m3，该化合物可以表示为2FeO3Fe2O3。2准确称取某种铁的氧化物2.88 g，用足量的CO进行还原，将生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀4.00 g，则这种铁的氧化物为()AFe3O4 BFe2O3CFeO D以上都不是答案C解析4.00 g CaCO3沉淀的物质的量为0.04 mol，则CO、CO2的物质的量也为0.04 mol，增加的氧元素为0.04 mol，质量为0.04 mol16 gmol10.64 g，铁的氧化物中氧元素质量为0.64 g，铁元素质量为
10、2.88 g0.64 g2.24 g，铁的氧化物中铁元素与氧元素的物质的量之比为11，则这种铁的氧化物的化学式为FeO。3(2018营口质检)有一块铁的“氧化物”样品，用140 mL 5.0 molL1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2全部转变为Fe3，则该样品可能的化学式为()AFe2O3 BFe3O4CFe4O5 DFe5O7答案D解析根据2Fe2Cl2=2Fe32Cl，可知铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中n(Fe2)0.025 mol20.05 mol，根据电荷守恒得2n(Fe2)3n(Fe3)n(Cl)，则n(Fe3)0.2 m
11、ol，故n(Fe2)n(Fe3)0.050.214，故该氧化物可表示为FeO2Fe2O3，即Fe5O7。确定铁的氧化物组成的基本方法设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为mn，则氧化物中n(Fe)n(O)ab，若ab11，则铁的氧化物为FeO；若ab23，则铁的氧化物为Fe2O3；若ab34，则铁的氧化物是Fe3O4或FeO与Fe2O3按物质的量之比为11的混合物或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3物质的量之比为11，Fe3O4为任意值)。题组二氢氧化亚铁制备方法的改进4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)。答案解析因为Fe(OH)2在空
12、气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，即4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除装置中的氧气或空气。原理一样，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中；的原理为铁作阳极产生Fe2，与电解水产生的OH结合生成 Fe(OH)2，且液面用汽油保护，能防止空气进入；中加苯阻止了空气进入；由于空气中的氧气能迅速将 Fe(OH)2氧化，因而不能较长时间看到白色沉淀。5如下图所示，此装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6 molL1的硫酸，其他试剂任选。填写下列空白：(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的药品是_。A中反应的离子方程式是_。(2)实验开始时先将止水夹a_(填“打开”或“关闭”)。(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程_。(4)实验完毕，打开b处止水夹，放入一部分空气，此时B瓶中发生的反应为_。答案(1)铁屑Fe2H=Fe2H2(2)打开(3)待A装置反应一段时间后关闭止水夹a，将FeSO4溶液压入B中进行反应(4)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3解析Fe2H=Fe2H2，产生的H2将Fe2压入B中，Fe2
