《高考化学一轮复习课件第八单元 铁的获得及其应用 （共60张PPT）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学一轮复习课件第八单元 铁的获得及其应用 （共60张PPT）（60页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 铁 1 与非金属单质的反应 知识梳理 考点一铁的单质 氧化物和氢氧化物 图3 11 1 Fe2O3 xH2O 2 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 3 与酸的反应 与非氧化性酸反应生成Fe2 和H2 离子方程式 与氧化性酸反应 遇冷的浓硫酸或浓硝酸会发生 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 4 与某些盐溶液的反应 与CuSO4溶液反应的离子方程式 与FeCl3溶液反应的离子方程式 Fe 2H Fe2 H2 钝化 Fe Cu2 Fe2 Cu Fe 2Fe3 3Fe2 2 铁的氧化物 黑色 红棕色 黑色 2 3 2 3 FeO 2H Fe2 H2O
2、 Fe2O3 6H 2Fe3 3H2O Fe3O4 8H Fe2 2Fe3 4H2O 3 铁的氢氧化物 白色 红褐色 Fe3 3OH Fe OH 3 白色絮状 灰绿色 红褐色 4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 对点自测1 判断下列描述的正误 正确的打 错误的打 1 Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3 在少量Cl2中燃烧生成FeCl2 2 根据铁与Cl2 S反应的条件可以判断氯元素和硫元素的非金属性强弱 3 Fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同 4 水溶液中Fe2 H CO32 ClO 可以共存 5 将水蒸气通过灼热的铁粉 粉末变红 铁与水在高温下发生反应 6 铁锈的成分是
3、氢氧化铁 答案 1 2 3 4 5 6 解析 1 铁与氯气反应只生成FeCl3 2 铁与氯气在点燃条件下反应生成氯化铁 铁与硫加热反应生成硫化亚铁 根据反应产物可判断硫元素和氯元素非金属性的强弱 3 Fe与Cl2反应生成Fe3 4 酸性环境中Fe2 能被ClO 氧化 且H 与CO32 ClO 不能共存 5 生成的是黑色Fe3O4 6 铁锈的成分是Fe2O3 xH2O 2 实验室配制FeCl2溶液和FeCl3溶液时 为防止溶液变质往往采取某些措施 配制FeCl2溶液时的措施为 配制FeCl3溶液时的措施为 答案 加入少量的铁粉防止Fe2 被氧化加入少量的稀盐酸防止其水解 解析 因FeCl2易被氧
4、化成FeCl3 配制FeCl2溶液时应在试剂瓶中加入少量的铁粉 因FeCl3易水解生成Fe OH 3 配制FeCl3溶液时 应在试剂瓶中加入少量的稀盐酸防止其水解 题组训练 题组一铁及其氧化物的化学性质 1 下列说法正确的是 A 1molFe溶于过量硝酸 电子转移数为3NAB 2016 海南卷 将铁屑放入稀HNO3中证明Fe比H2活泼C 因为铁比铜的金属性强 所以FeCl3可以腐蚀Cu刻制印刷电路板D 2016 浙江卷 纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb2 Cu2 Cd2 Hg2 等重金属离子 其本质是纳米铁粉对重金属离子较强的物理吸附 答案 A 解析 Fe溶于过量硝酸中生成Fe NO3
5、 3 即1molFe在反应中转移3mol电子 A项正确 铁屑与稀硝酸反应产生NO 不产生H2 B项错误 FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板 发生反应2FeCl3 Cu 2FeCl2 CuCl2 该反应发生是因为氧化性Fe3 Cu2 C项错误 纳米铁粉与水体中的重金属离子发生置换反应 D项错误 2 2016 四川成都模拟 2015年9月3日 在天安门广场举行了隆重的庆祝抗日战争胜利70周年阅兵仪式 展现了我国强大的综合国力 坦克 导弹的制造材料主要是各种金属的合金 钢铁便是其中十分重要的一种 下列关于铁的说法中 正确的是 A 铁元素属于过渡元素 其原子序数为26B 单质铁与浓硫酸在常温下不反应C
6、铁单质只具有还原性 其阳离子只具有氧化性D 与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率 纯铁比生铁的快 答案 A 解析 铁是26号元素 属于第 族元素 为过渡元素 A项正确 常温下 铁和浓硫酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步反应 但并不是铁和浓硫酸不反应 B项错误 亚铁离子既有还原性 也有氧化性 C项错误 纯铁和稀盐酸不能构成原电池 生铁中铁 碳 盐酸构成原电池 能加快反应速率 所以生铁反应速率比纯铁快 D项错误 3 下列物质能用化合反应直接制得的是 FeCl2 FeCl3 Fe OH 3 Fe OH 2 Cu2SA B C D 全部 答案 A 4 铁屑溶于过量稀硫酸 过滤后向滤液中加入过量氨
7、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 B 解析 铁屑溶于过量稀H2SO4 有FeSO4生成 再加入过量氨水 有白色的Fe OH 2生成 在空气中加热时 Fe OH 2被氧化成Fe OH 3 最后得到的红棕色残渣是Fe2O3 题组二Fe OH 2的制备 1 如图3 11 2所示中能较长时间看到Fe OH 2白色沉淀的是 A B C D 图3 11 2 答案 B 解析 因为Fe OH 2在空气中很容易被氧化为红
8、褐色的Fe OH 3 即发生反应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 中液面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 2 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Fe
9、SO4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FeSO4溶液液面下 再挤出NaOH溶液 这样操作的理由是 答案 1 铁屑 2 煮沸 3 避免生成的Fe OH 2沉淀接触O2 解析 1 Fe2 易被空气中的O2氧化 要加铁粉防止Fe2 被氧化 2 气体的溶解度随温度升高而降低 所以煮沸后的水中溶解的O2较少 规律小结制备Fe OH 2常用的三种方法方法一 有机覆盖层法将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下 并在液面上覆盖一层苯或煤油 不能用CCl4 以防止空气与Fe OH 2接触发生反应 如图3 1
10、1 3甲所示 图3 11 3 方法二 还原性气体保护法用H2将装置内的空气排尽后 再将亚铁盐溶液与NaOH溶液混合 这样可长时间观察到白色沉淀 如图乙所示 方法三 电解法用铁作阳极 电解NaCl 或NaOH 溶液 并在液面上覆盖苯或煤油 如图3 11 4所示 图3 11 4 题组三有关金属铁及其氧化物 氢氧化物的计算 1 2016 广东百所学校联考 5 6g铁粉与一定量的硫黄混合 在空气中加热发生剧烈反应 冷却后用足量的盐酸溶解反应后的残留固体 产生了2 0L气体 标准状况 通过分析小于了应生成的气体量 其最可能原因是 A 硫磺量不足B 生成了FeSC 生成了Fe2S3D 有部分Fe被空气中的
11、氧氧化了 答案 D 解析 5 6g的物质的量是0 1mol 铁与硫反应生成FeS 在反应中铁可能过量 但不论是铁还是硫化亚铁均能与盐酸反应分别生成氢气和H2S气体 即FeS 2HCl FeCl2 H2S Fe 2HCl FeCl2 H2 因此根据方程式可知0 1molFe一定生成0 1mol气体 在标准状况下的体积是2 24L 但实际产生的气体是2 0L 这说明部分铁被氧化生成了铁的氧化物 与盐酸反应时不能放出气体 所以选项A B C均是错误的 答案选D 2 已知 Fe5O7可以看作Fe2O3和Fe3O4的混合物 现有Fe Fe2O3 Fe5O7混合物共0 1mol 加盐酸后固体全部溶解 共收
12、集到0 01molH2 且向反应后的溶液中加入KSCN溶液不显红色 则原混合物中铁的物质的量为 A 0 05molB 0 06molC 0 07molD 0 08mol 答案B 解析 Fe 2HCl FeCl2 H2 生成0 01molH2 与盐酸反应的Fe的物质的量为0 01mol 反应后的溶液中加入KSCN溶液不显红色 说明不含Fe3 溶液中全部为Fe2 剩余的Fe和Fe3 全部反应生成Fe2 假设0 1mol混合物为Fe Fe2O3的混合物 设原混合物中n Fe xmol 则n Fe2O3 0 1 x mol n Fe3 2 0 1 x mol Fe 2Fe3 3Fe2 12 x 0 0
13、1 mol2 0 1 x mol计算得x 0 055 假设0 1mol混合物为Fe Fe5O7的混合物 设原混合物中n Fe ymol 则n Fe5O7 0 1 y mol Fe5O7可以看作Fe2O3和Fe3O4的混合物 Fe3O4可以看作由Fe2O3和FeO组成 则Fe2O3的物质的量为2 0 1 y mol Fe3 的物质的量为4 0 1 y mol Fe 2Fe3 3Fe2 12 y 0 01 mol4 0 1 y mol计算得y 0 07 所以0 1mol的Fe Fe2O3 Fe5O7的混合物 含有铁的物质的量为0 055mol n Fe 0 07mol 在此范围的铁的物质的量均符合
14、题意 考点二Fe2 和Fe3 的性质及其检验 知识梳理 1 Fe2 Fe3 的性质及应用 1 Fe2 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 为主 如 Fe2 遇Br2 Cl2 H2O2 NO3 H 等均表现 配制Fe2 的盐溶液时要加少量 防止Fe2 被氧化 2 Fe3 的氧化性Fe3 处于铁的高价态 只有 Fe3 能 Fe Cu HI H2S等 Fe3 与S2 I SO32 不能大量共存 还原性 还原性 铁粉 氧化性 氧化 3 Fe3 的水解Fe OH 3是极弱的碱 Fe3 易水解 Fe3 与 等水解相互促进的离子不能大量共存 配制Fe3 的盐溶液时要加少
15、量相应的酸防止Fe3 水解 或将其溶于较浓的相应酸中 再稀释到所需浓度 制备无水FeCl3时需在 气流中加热蒸干FeCl3溶液 2 Fe3 Fe2 的检验方法 1 Fe2 的检验方法一 取出少量被检验的溶液 滴加KSCN溶液 无现象 再滴加氯水 若变成红色溶液 说明有Fe2 存在 鉴别时不能先滴加氯水 HCl 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl Fe3 3SCN Fe SCN 3 红色 方法二 取出少量被检验的溶液 加入NaOH溶液 产生白色絮状沉淀 白色絮状沉淀迅速变成灰绿色 最终变为红褐色 证明有Fe2 存在 方法三 取少量溶液 滴加铁氰化钾K3 Fe CN 6 溶液 若生成蓝色沉淀 说明
16、原溶液含有Fe2 这是检验Fe2 最好 最灵敏的方法 3Fe2 2 Fe CN 6 3 Fe3 Fe CN 6 2 2 Fe3 的检验方法一 取出少量被检验的溶液 滴加KSCN溶液 溶液变红 证明有Fe3 存在 方法二 取出少量被检验的溶液 加入NaOH溶液 产生红褐色沉淀 证明有Fe3 存在 Fe2 2OH Fe OH 2 4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 对点自测1 判断下列描述的正误 正确的打 错误的打 1 检验Fe NO3 2晶体是否变质 将样品溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液 观察溶液是否变红 2 中性溶液中可能大量存在Fe3 K Cl SO42 3 FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式为Fe3 3SCN Fe SCN 3 4 将FeCl3溶液蒸干可得到FeCl3固体或晶体 5 向某溶液中滴加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Fe2 答案 1 2 3 4 5 2 为了验证Fe3 的性质 某化学兴趣小组设计了如图3 11 5所示的一组实验 其中实验方案设计错误的是 答案 题组一Fe3 Fe2 的性质及应用 1 下列有关F
