《步步高高中化学一轮复习课件：第三章 金属及其化合物 第12讲PPT108张》由会员分享，可在线阅读，更多相关《步步高高中化学一轮复习课件：第三章 金属及其化合物 第12讲PPT108张（108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 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 考点二 铁三角 Fe2 和Fe3 的检验 探究高考 明确考向 微专题12 如何面对 铁三角 的综合实验题 内容索引 考点一 铁及其重要化合物的性质 课时作业 铁及其重要化合物的性质 考点一 知识梳理 1 铁 铁位于周期表中第 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 四 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
2、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 Fe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 2Fe3 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 稳定性不稳定稳定稳定 与H 反应的 离子方程式 Fe3O4 8H Fe2 2Fe3 4H2O 2 3 2 3 FeO 2H Fe2 H2O Fe2O3 6H 2Fe3 3
3、H2O 3 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 色变为 色 最后变为 色 方程式为 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 Fe2O3 xH2O 受热易分解 方程式为 制取Fe OH 3用 可溶性铁盐与碱反应 离子方程式 白灰绿红褐4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 2Fe OH 3 Fe2O3 3H2O Fe3 3OH 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 为主 如 遇Br2
4、 Cl2 H2O2 等均表现为 Fe2 的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式 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 还原性 还原性 硫酸铁屑 2Fe2 H2O2 2H 2Fe3 2H2O 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 Fe3 可腐蚀印刷电路板上的铜箔 反应的离子方程式为 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 氧化性 2Fe3
5、 Cu Cu2 2Fe2 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 正误判断 辨析易错易混 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Fe2S3 答案 7 Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3 在少量Cl2中燃烧生成
6、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 4 xH2O 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 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 生成 2价铁也生成 3价铁 所选试剂 Cl2 O2 H2O g S 盐酸 稀硝酸 足量 稀硫酸 CuSO4溶液 FeCl2溶液 深度思考 提升思维能力 答
7、案 2 FeCl3 FeCl2和Fe OH 3是否都可以通过化合反应制取 答案 2FeCl3 Fe 3FeCl2 4Fe OH 2 O2 2H2O 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 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 解析 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FeSO4溶液液面下 再挤出NaOH溶液 这样操作的理由
8、是 加热煮沸 的Fe OH 2与氧气接触而被氧化 避免生成 解析 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 解题探究 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 A FeO 3Fe2O3 B 2FeO 3Fe2O3 C FeO 2Fe2O3 D 2FeO Fe2O3 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nFeO mFe2O
9、3 则 解得n 2 m 3 该化合物可以表示 为2FeO 3Fe2O3 答案解析 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 A Fe3O4 B Fe2O3 C FeO D 以上都不是 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 mol 16 g mol 1 0 64 g 铁的氧化物中氧元素质量为0 64 g 铁元素质量为2 88 g 0 64 g 2 24 g 铁的氧化物中铁
10、元素与氧元素的物质的量之比为 答案解析 3 2018 营口质检 有一块铁的 氧化物 样品 用140 mL 5 0 mol L 1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 A Fe2O3 B Fe3O4 C Fe4O5 D Fe5O7 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 0 025 mol 2 0 05 mol 根据电荷守恒得 2n Fe2 3n Fe3 n Cl 则n Fe3 0 2 mol 故n Fe2 n Fe3 0 05 0 2 1
11、 4 故该氧化物可表示为FeO 2Fe2O3 即Fe5O7 答案解析 归纳总结 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m 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按物质的量之比为 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 解析 因为Fe OH 2在空气中很容易被氧化为红
12、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 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 mol L 1的硫酸 其他试剂任选 填写下 列空白
13、答案解析 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 铁屑 Fe 2H Fe2 H2 解析 Fe 2H Fe2 H2 产生的H2将Fe2 压入B中 Fe2 2OH Fe OH 2 因为Fe OH 2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe OH 3 即发生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 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 打开 4Fe OH
14、2 O2 2H2O 4Fe OH 3 将FeSO4溶液压入B中进行反应 待A装置反应一段时间后关闭止水夹a 练后反思 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 铁三角 Fe2 和Fe3 的检验 考点二 知识梳理 1 铁三角 的转化关系 完成下列变化的离子方程式 体会Fe2 与Fe3 转化
15、条件 1 将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀 2 将FeCl3溶液滴入KI 淀粉溶液 溶液变蓝 3 FeCl3可溶解铁片 4 FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色 H2S 2Fe3 S 2Fe2 2H 2I 2Fe3 I2 2Fe2 2Fe3 Fe 3Fe2 5 将FeCl2溶液滴入到HNO3溶液中 有无色气体放出 2 Fe2 Fe3 的检验方法 1 用KSCN溶液和氯水 2 用NaOH溶液 3 含Fe2 Fe3 的混合溶液中Fe3 Fe2 的检验 4 Fe2 的特征检验方法 正误判断 辨析易错易混 1 金属阳离子只有氧化性 不可能有还原性 2 向某溶液中滴加KSCN溶液 溶液不变
16、色 滴加氯水后溶液显红色 该溶液中一定含有Fe2 3 FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式为Fe3 3SCN Fe SCN 3 4 可用铁粉除去FeCl2溶液中的FeCl3 5 氢氧化铁与HI溶液反应仅能发生中和反应 答案 6 FeCl3溶液可用于铜制印刷线路板制作 是因为FeCl3能从含Cu2 的溶 液中置换出铜 7 将Fe NO3 2样品溶于稀硫酸后 滴加KSCN溶液 观察溶液是否变红 检验Fe NO3 2晶体是否已氧化变质 答案 9 在 硫酸亚铁铵的制备 实验中 为了得到硫酸亚铁铵晶体 应小火 加热蒸发皿 浓缩至表面出现结晶薄膜为止 10 用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2 1 除去括号中的杂质 并写出反应的离子方程式 1 FeCl2 Fe3 除去方法 离子方程式 2 FeCl3 FeCl2 除去方法 离子方程式 3 Fe2 SO4 3 FeSO4 除去方法 离子方程式 4 FeCl2 Cu2 除去方法 离子方程式 深度思考 提升思维能力 答案 加入过量铁粉2Fe3 Fe 3Fe2 加入氯水或通入Cl22Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 滴加H2O
