《2018高考化学大一轮学考复习考点突破 第三章 第12讲 铁及其化合物课件 新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018高考化学大一轮学考复习考点突破 第三章 第12讲 铁及其化合物课件 新人教版（102页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第12讲铁及其化合物 第三章金属及其化合物 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 考点一铁的单质 氧化物和氢氧化物 考点三铁及其化合物转化关系及应用 考点二Fe2 与Fe3 的性质及检验 内容索引 微专题13如何面对 铁三角 的综合实验题 考能提升探究高考明确考向 课时作业 考点一铁的单质 氧化物和氢氧化物 1 铁 1 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 2 结构 知识梳理 3 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 F
2、e与水蒸气的反应 与氧化性酸 如HNO3 的反应 写离子方程式 Fe与过量稀HNO3的反应 Fe与少量稀HNO3的反应 Fe与FeCl3溶液的反应 写离子方程式 Fe 4H Fe3 NO 2H2O3Fe 2 8H 3Fe2 2NO 4H2OFe 2Fe3 3Fe2 2 铁的氧化物 Fe2O3 6H 2Fe3 3H2O 2 3 2 3 FeO 2H Fe2 H2O 3 铁的氢氧化物 4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 Fe3 3OH Fe OH 3 灰绿 1 正误判断 正确的打 错误的打 1 铁位于元素周期表中第四周期第 B族 2 氧化铁能与酸反应 所以可用于制作红色染料 3 用
3、铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸 4 Fe2O3与NaOH溶液反应可制取Fe OH 3 5 铁与过量的硫粉共热产物是Fe2S3 6 Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3 在少量Cl2中燃烧生成FeCl2 2 纯铁有较强的抗腐蚀能力 为什么日常生活中的铁制品容易生锈 答案 日常生活中的铁制品中的铁通常含有杂质碳 在潮湿的空气中易发生原电池反应 电化学腐蚀 生成氧化铁的水合物 3 通过化合反应能制取FeCl2 FeCl3 Fe OH 2 Fe OH 3吗 能制取的用化学方程式表示 答案 FeCl2 FeCl3和Fe OH 3均能通过化合反应制取 而Fe OH 2则不能 FeCl2 FeCl3 Fe
4、FeCl2FeCl3 2Fe 3Cl22FeCl3 2FeCl2 Cl2 2FeCl3Fe OH 3 4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 解题探究 题组一铁的单质 氧化物和氢氧化物的性质1 下列有关铁及其化合物的说法中正确的是A 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B 铁在纯氧中燃烧或在氯气中燃烧所得产物中铁的化合价均为 3价C 工业上可用铁质容器储存浓硝酸和浓硫酸 原因是铁在常温下与两种酸不反应D 工业上用CO在高温条件下还原含Fe2O3的铁矿石炼铁 答案 解析 自然界中有少量铁以单质形式存在 如陨铁 A错 铁在纯氧中燃烧产物是Fe3O4 其中铁的化合价有
5、2价和 3价两种价态 B错 铁在常温下遇浓硫酸或浓硝酸钝化 形成了致密的氧化膜隔绝铁与酸的接触 C项错 2 2017 大连高三调研 在一定条件下 下列物质能与铁单质发生反应 其中能将铁元素从0价转变为 3价的是A 盐酸B 稀硫酸C 稀硝酸D 硫酸铜溶液 答案 解析 能将铁元素从0价转变为 3价 选项中只有硝酸具有强氧化性 3 铁屑溶于过量稀硫酸 过滤后向滤液中加入过量氨水 有白色沉淀生成 过滤 在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止 得到红棕色残渣 上述沉淀和残渣分别是A Fe OH 3Fe2O3B Fe OH 2Fe2O3C Fe OH 2Fe OH 3D Fe OH 2Fe3O4 答案 解
6、析 铁与稀硫酸反应生成FeSO4 再与过量氨水反应生成白色沉淀Fe OH 2 在空气中加热Fe OH 2 铁元素被氧化为 3价 最后所得红棕色残渣为Fe2O3 题组二用守恒思想判断氧化物的组成4 2016 樟树市模拟 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A FeO 3Fe2O3B 2FeO 3Fe2O3C FeO 2Fe2O3D 2FeO Fe2O3 答案 解析 化合物Fe8O11可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物 解得n 2 m 3 该化合物可以
7、表示为2FeO 3Fe2O3 5 准确称取某种铁的氧化物2 88g 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4g 则这种铁的氧化物为A Fe3O4B Fe2O3C FeOD 以上都不是 答案 解析 4gCaCO3沉淀的物质的量为0 04mol 则CO CO2的物质的量也为0 04mol 增加的氧元素为0 04mol 质量为0 04mol 16g mol 1 0 64g 铁的氧化物中氧元素质量为0 64g 铁元素质量为2 88g 0 64g 2 24g 铁的氧化物中铁元素与氧元素物质的量之比为 1 1 则铁的化学式为FeO 6 有一块铁的 氧化物 样品 用140m
8、L5 0mol L 1盐酸恰好将之完全溶解 所得溶液还能吸收0 025molCl2 恰好使其中的Fe2 全部转变为Fe3 则该样品可能的化学式为A Fe2O3B Fe3O4C Fe4O5D Fe5O7 答案 解析 根据2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 可知铁的 氧化物 样品用盐酸溶解后所得溶液中n Fe2 0 025mol 2 0 05mol 根据电荷守恒得2n Fe2 3n Fe3 n Cl 则n Fe3 0 2mol 故n Fe2 n Fe3 0 05 0 2 1 4 故该氧化物可表示为FeO 2Fe2O3 即Fe5O7 确定铁的氧化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m
9、 n 若a b 1 1 则铁的氧化物为FeO 若a b 2 3 则铁的氧化物为Fe2O3 若a b 3 4 则铁的氧化物是Fe3O4或FeO与Fe2O3按物质的量比1 1的混合物或FeO Fe2O3 Fe3O4的混合物 其中FeO Fe2O3物质的量之比为1 1 Fe3O4为任意值 题组三氢氧化亚铁的制备方法7 用下列方法可制得白色的Fe OH 2沉淀 用不含Fe3 的FeSO4溶液与用不含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 答案 解析 稀硫酸抑制Fe2 水解 铁屑防止Fe2 被氧化 稀硫酸 铁屑 2 除去蒸馏水中溶解的O2常采用 的方法
10、 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FeSO4溶液液面下 再挤出NaOH溶液 这样操作的理由是 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 避免生成的Fe OH 2与氧气接触而被氧化 加热煮沸 答案 解析 答案 8 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在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe OH 3 即4Fe OH 2 O2 2H2O 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 O
11、H 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 中液面加苯阻止了空气进入 由于带入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 防止Fe OH 2氧化的方法 1 将配制溶液的蒸馏水煮沸 驱除溶液中的氧气 2 将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入试管的亚铁盐溶液底部 并慢慢挤出NaOH溶液 3 在亚铁盐溶液上面充入保护气 如H2 N2 稀有气体等 4 在亚铁盐溶液上面加保护层 如苯 植物油等 5 用Fe作阳极 石墨作阴极 电解NaOH溶液 利用新产生的Fe2 与OH 反应制取 考点二Fe2
12、与Fe3 的性质及检验 1 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 其中以为主 如 遇Br2 Cl2 H2O2 H 等均表现为 Fe2 的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式 知识梳理 还原性 还原性 2Fe2 H2O2 2H 2Fe3 2H2O 2 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抑制Fe2 的水解 加少量防止Fe2 被氧化 2 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 Fe3 与等
13、具有较强还原性离子不能大量共存 Fe3 可腐蚀印刷电路板上的铜箔 反应的离子方程式为 Cu2 2Fe2 硫酸 铁屑 氧化性 S2 I HS 2Fe3 Cu 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 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 与等水解呈碱性的离子不能大量共存 FeCl3 3H2OFe OH 3
14、 胶体 3HCl 3 Fe2 Fe3 的检验方法 1 用KSCN溶液和氯水 无明显现象溶液变红色 Fe2 溶液变红色 Fe3 2 用NaOH溶液 白色沉淀 灰绿色 红褐色 Fe2 红褐色沉淀 Fe3 3 含Fe2 Fe3 的混合溶液中Fe3 Fe2 的检验 4 Fe2 的特征检验方法溶液产生蓝色沉淀 说明溶液中含有Fe2 3Fe2 2 Fe CN 6 3 Fe3 Fe CN 6 2 4 含Fe2 Fe3 的除杂问题 解题探究 题组一含铁物质的除杂问题1 硫酸亚铁溶液含有杂质硫酸铜和硫酸铁 为除去杂质 提纯硫酸亚铁 应该加入下列物质中的A 锌粉B 镁粉C 铁粉D 铝粉 铁粉可将硫酸铁转化为硫酸亚
15、铁 将硫酸铜转化为硫酸亚铁和单质铜 然后过滤即可提纯硫酸亚铁 锌 镁 铝都有可能将亚铁离子置换成铁 并且会引入新的杂质锌离子 镁离子或铝离子等 答案 解析 2 下列除杂的操作不正确的是A MgCl2溶液中混有少量FeCl3 加入足量镁充分反应后过滤B FeCl2溶液中混有少量FeCl3 加入过量铁粉充分反应后过滤C CuCl2溶液中混有少量FeCl3 加入NaOH溶液充分反应后过滤D CuCl2溶液中混有少量FeCl2 先加入H2O2将Fe2 氧化成Fe3 再加入CuO充分反应后过滤 答案 解析 FeCl3溶液中存在水解平衡 FeCl3 3H2O Fe OH 3 3HCl 加入Mg与H 反应
16、上述平衡右移 使Fe3 转化成Fe OH 3而除去 A正确 加入过量铁粉 FeCl3与Fe反应生成FeCl2而达到除杂的目的 B正确 先用H2O2将Fe2 氧化成Fe3 再利用FeCl3的水解 加入的CuO与H 反应将Fe3 转化成Fe OH 3而除去 D正确 C项中加入NaOH溶液 Cu2 Fe3 均转化成氢氧化物沉淀 不符合除杂要求 3 Fe2 Fe3 Zn2 较完全地形成氢氧化物沉淀的pH分别为6 7 3 7 4 6 某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2 Fe3 杂质离子 为除去这些离子制得纯净的ZnSO4 应加入的试剂是A NaOH溶液B 氨水C KMnO4 ZnCO3D H2O2 ZnO 由于Fe2 沉淀所需pH比Zn2 大 应首先将Fe2 氧化为Fe3 然后调节溶液的pH使Zn2 还不沉淀时Fe3 已沉淀完全 氧化剂H2O2将Fe2 氧化为Fe3 ZnO能消耗溶液中的H 且不引入新的杂质离子 故D项符合要求 答案 解析 混合溶液中Fe3 Fe2 的除去的常用方法 1 除去Mg2 中混有的Fe3 的方法向混合溶液中加入Mg MgO MgCO3 Mg OH 2中之一 与Fe3 水解
