《浙江鸭高考化学大一轮复习第3讲元素化学考点14铁及其重要化合物学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浙江鸭高考化学大一轮复习第3讲元素化学考点14铁及其重要化合物学案（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、考点14铁及其重要化合物知识条目必考要求加试要求1.自然界铁的存在形式，铁的物理性质aa2.工业炼铁的反应原理bb3.铁的化学性质(跟某些非金属、酸、盐的反应)bb4.Fe2、Fe3的性质及转化cc5.检验Fe2、Fe3的常用方法bc6.不锈钢的主要组成元素及其用途a一、铁的原子结构及位置铁位于元素周期表中第四周期族，原子结构示意图为，最外层有2个电子，在化学反应中易失去2个或3个电子而表现为2价或3价。铁在地壳中的含量占第4位。自然界中铁元素主要以化合态形式存在，如赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)、菱铁矿(FeCO3)、硫铁矿等。二、铁的性质1物理性质：纯铁具有金属的共性，如具有银
2、白色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被磁铁吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力。2化学性质：铁是较活泼的金属，发生化学反应时可生成2、3两种价态的化合物。与非金属单质的反应：a与O2的反应：常温下：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为Fe2O3nH2O。点燃时：3Fe2O2Fe3O4。b与Cl2的反应：2Fe3Cl2,2FeCl3。(现象：剧烈反应，有棕褐色烟生成。)c与S的反应：FeSFeS。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：3Fe4H2O(g)Fe3O44H2。与酸的反应：a与非氧化性酸反应的离子方程式为Fe2H=Fe2H2。b与氧化性酸：遇冷的浓硫酸或浓硝
3、酸发生钝化，与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应，但无H2产生。(当稀硝酸和铁反应时，若稀硝酸过量，则产物为硝酸铁；若铁过量，则产物为硝酸亚铁)与某些盐溶液的反应：a与CuSO4溶液反应的离子方程式为FeCu2=Fe2Cu。b与FeCl3溶液反应的离子方程式为2Fe3Fe=3Fe2。三、铁的氧化物和氢氧化物1铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名铁红磁性氧化铁色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化合价232，3稳定性不稳定稳定稳定与HCl反应FeO2H=Fe2H2OFe2O36H=2Fe33H2OFe3O48H=Fe22Fe34H2O与稀HNO3
4、反应3FeO10HNO=3Fe35H2ONOFe2O36H=2Fe33H2O3Fe3O428HNO=9Fe314H2ONO2.铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体红褐色固体与盐酸Fe(OH)22H=Fe22H2OFe(OH)33H=Fe33H2O受热2Fe(OH)3Fe2O33H2O制法可溶性亚铁盐与碱溶液反应Fe22OH=Fe(OH)2可溶性铁盐与碱溶液反应Fe33OH=Fe(OH)3二者的关系在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应的化学方程式为4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)
5、3四、Fe2和Fe3的性质及其检验方法1Fe2、Fe3的性质aFe2的氧化性和还原性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：Fe2遇Br2、Cl2、H2O2、NO(H)等均表现还原性。bFe3的氧化性Fe3处于铁的高价态，只有氧化性，如：它能氧化Fe、Cu、HI、H2S等。cFe2与Fe3的相互转化Fe2Fe3用离子方程式表示其转化关系：2Fe2Cl2=Fe32Cl；3Fe24HNO=3Fe32H2ONO；2Fe3Fe=3Fe2；FeCu2=Fe2Cu；2Fe32I=2Fe2I22Fe2、Fe3的检验方法a直接观察颜色：Fe2溶液呈浅绿色，Fe3溶液呈黄色。b利用
6、显色反应(形成络离子)c利用铁的氢氧化物的颜色d利用Fe3的氧化性e利用Fe2的还原性3“铁三角”及其重要应用a“铁三角”中的转化关系b重要应用判断离子共存：Fe2与NO(H)、ClO、MnO(H)，Fe3与S2、I、HS、SO在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存。盐溶液的保存。a含Fe2的溶液：加入少量铁粉，防止Fe2被氧化；加入少量非氧化性酸，防止Fe2水解。b含Fe3的溶液：加入少量非氧化性酸，防止Fe3水解。五、铁的冶炼及其应用1铁的冶炼a制备：原理：工业上冶炼铁的反应方程式为3COFe2O32Fe3CO2。原料：铁矿石(提供铁元素)，焦炭(制备还原气CO，提供能量)、空气(提供氧
7、气)、石灰石(除二氧化硅)等。设备：炼铁高炉b用途：用途最广泛的是铁合金钢，用于制造不锈钢、特种钢、钢板、钢管等。2铁及其化合物的应用用于制造氧化铁红颜料；氯化铁、硫酸亚铁是优良的净水剂；磁性材料大多数都是含铁的化合物，FeCl3溶液的反应可制作印刷电路板(2Fe3Cu=2Fe2Cu2)等。六、不锈钢的主要组成元素及其用途不锈钢是不锈耐酸钢的简称，耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢。不锈钢都含有17%22%的铬，较好的钢中还含有镍。添加钼可进一步改善其耐腐蚀性，特别是耐含氯化物大气的腐蚀。不锈钢的应用领域极其广泛，如建筑领域的电梯装饰板，好的不锈钢可以避免留下手印；在食品
8、加工、餐饮、酿造、医院和化工领域也广泛运用，主要是因为不锈钢便于每天清洗，还因为它不易滋生细菌。试验表明不锈钢在这方面的性能与玻璃和陶瓷相同。【例1】下列关于铁及其化合物的说法不正确的是()A炼铁原料有铁矿石、焦炭、空气和石灰石BFeCl3溶液能使KI淀粉溶液变蓝色C灼热的铁丝放入盛有干燥氯气的集气瓶中燃烧生成棕色的烟雾D利用Cu与FeCl3溶液的反应制作印刷电路板【解析】炼铁中，铁矿石提供铁元素，焦炭和空气制取还原剂CO气体同时提供能量，石灰石除铁矿石中的SiO2，则A说法正确；Fe3和I能发生如下反应：2Fe32I=2Fe2I2，生成的I2遇淀粉变蓝，则B说法正确；烟是固体小颗粒，雾是液体
9、小液滴，2Fe3Cl2点燃,2FeCl3，生成的FeCl3是固体，看到的现象是棕色的烟，而非雾，则C选项错误；2Fe3Cu=2Fe2Cu2，用FeCl3溶液可以腐蚀铜制电路板，则D选项正确。【答案】C【提炼】本题涉及的知识点主要有铁及其化合物的性质、炼铁的原理、印刷电路板的原理。A选项考查了炼铁过程中所用到的原料，从铁矿石中获得铁元素，焦炭和空气提供还原剂和热量，石灰石除杂质；B和C选项分别考查了Fe3的氧化性和Fe单质的还原性，这个可以从氧化还原角度思考，Fe3处于最高价态，具有氧化性，同理铁单质具有还原性；D选项考查的是印刷电路板的原理。【例2】下列有关物质检验方法不合理的是()A向某溶液
10、中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含有Fe2B用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2C检验绿矾晶体是否已氧化变质，可将绿矾晶体溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液，再观察溶液是否变红色D向某溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3【解析】滴加KSCN溶液，溶液不变色说明原溶液中不存在Fe3，滴加氯水后溶液显红色，说明有Fe3生成，可以说明原溶液中存在可以被氯水氧化成Fe3的Fe2，则A正确；酸性KMnO4溶液的强氧化性可以将Fe2氧化使紫红色褪去，同时也能将Cl氧化成Cl2，故不可取，则B错误；绿矾晶体的化学式为FeSO47H
11、2O，变质前后的区别是变质后有Fe3生成(被空气中的氧气氧化)，所以只需检验是否存在Fe3即可判断是否变质，则C正确；D：加入NaOH溶液产生红褐色沉淀，根据红褐色沉淀可推测为氢氧化铁沉淀，则D正确。【答案】B【提炼】本题考查Fe2和Fe3的检验方法。Fe3的检验经常利用Fe33SCN=Fe(SCN)3这个特征反应来判断Fe3是否存在。Fe2的检验可采取先后加Fe(SCN)3和双氧水，若加入Fe(SCN)3溶液不变色，滴加氯水后有红色物质生成，则存在Fe2。或直接加入酸性高锰酸钾，看紫红色是否褪去，要注意在Cl存在时不能用酸性高锰酸钾检验或滴定Fe2，因为高锰酸钾的强氧化性在氧化Fe2的同时也
12、能将Cl氧化，产生刺激性气味气体氯气。【例3】下列离子在溶液中能大量共存的是()AFe3、NH、SCN、ClBNa、H、NO、SOCFe2、H、Na、NODFe2、K、OH、NO【解析】Fe3和SCN会生成血红色络合物Fe(SCN)3，故不能大量共存，则A错误；四种粒子之间互不反应，可大量共存，则B正确；Fe2在H、NO的作用下能被氧化为Fe3，故不能大量共存，则C错误；Fe2和OH能生成白色的Fe(OH)2沉淀，故不能大量共存，则D错误。【答案】B【提炼】本题考查的是离子大量共存的知识点，离子大量共存的前提是离子间互不反应。主要有以下几类不能共存的情况：不能发生复分解反应生成气体、沉淀、弱电
13、解质，如D项中Fe2不能与OH大量共存，因为有沉淀生成，如A项中Fe3不能与SCN大量共存，因为会生成弱电解质或称之为络合物的Fe(SCN)3；不能发生氧化还原反应。常见的具有强还原性的离子有：I、S2、Fe2、SO等；常见的强氧化性离子有：Fe3、MnO、ClO、NO等。这两大类离子不能大量共存。如C项中Fe2、H与NO由于会发生氧化还原反应而不能大量共存。【例4】在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入12滴液溴，振荡后溶液变为黄色。(1)甲同学认为这不是发生化学反应所致，使溶液变黄色的物质是_(填粒子的化学式，下同)；乙同学认为这是发生化学反应所致，使溶液变黄色的物质是_。(2)为了验证甲、乙同学的推断，现提供以下试剂：A酸性高锰酸钾溶液B氢氧化钠溶液C四氯化碳D硫氰化钾溶液请选择合适的试剂并用简要的文字说明你的实验方案：验证甲同学方案：_；验证乙同学方案：_。(3)根据所学知识判断，你认为_的推断是正确的；则溴化亚铁与氯气以45反应时的离子方程式为_。【解析】(1)FeCl2稀溶液中滴加液溴，存在如下反应：2Fe2Br2=2Fe32Br，由于液溴溶于水为棕黄色，Fe3在水溶液中亦显黄色，所以就有两位同学的不同观点。甲同学认为这
