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1、高三化学综合复习第一轮:金属元素铁人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容:高三综合复习第一轮:金属元素铁二. 重点、难点1. 以Fe(II)、Fe(III)的相互转化为例,了解变价金属元素的氧化性还原性2. 掌握若干常见金属的活动顺序三. 具体内容(一)铁元素在周期表_周期,_族。(二)铁的化学性质1. 与非金属反应(O2、Cl2等)2. 与水反应3. 与酸反应与稀硫酸反应 _遇冷浓硫酸、浓硝酸 _与稀硝酸反应:少量铁 _ 过量铁 _4. 与盐溶液反应与CuCl2反应 _与FeCl3 反应 _(三)铁的氧化物FeOFe2O3Fe3O4俗名-颜色、状态水溶性稳定性-与H+(稀硫酸、盐酸)反应与
2、氧化性酸 (稀硝酸)反应生成 生成 生成 共性主要用途-(四)铁的氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3制备实验现象化学性质(五)亚铁盐 绿矾FeSO47H2O 水解 还原性 与活泼非金属反应(Cl2、Br2、O2),写出FeCl2与氯气反应的离子方程式与氧化性盐反应与氧化性酸反应与H2O2(H+)反应 写酸性条件下FeCl2与H2O2反应的离子方程式 氧化性 与活泼金属(Zn等)反应 鉴别 (写出鉴别方法及离子方程式)(六)铁盐 水解 氧化性与金属(Fe、Zn、Cu等)反应 写出FeCl3与Fe反应的离子方程式与还原性酸(H2S、HI、H2SO3等)反应与还原性盐 Na2S、NaI、Na2SO
3、3 反应 鉴别 (七)离子共存问题亚铁离子在溶液中与 不能大量共存。三价铁离子在溶液中与 不能大量共存。(八)金属冶炼及金属活动顺序K Ca NaMg AlZn Fe Sn PbHCu Hg AgPt Au原子失电子能力跟O2反应跟H2O反应跟酸置换跟盐溶液反应冶炼方法【典型例题】例1 在FeCl3、CuCl2混合溶液中,加入一定量的铁屑,反应完全后将固体滤出,下列说法中正确的是( )A. 若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,一定不含Cu2+B. 若滤出的固体中含有铁和铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,一定不含Cu2+和Fe3+ C. 若滤出的固体中只有铜,则溶液中
4、一定含有的阳离子是Fe2+,可能含有Cu2+和Fe3+D. 若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe3+和Fe2+,一定不含Cu2+ 答案:B解析:考查金属与盐的反应顺序判断。 例2 某稀溶液中含有Fe(NO3)3 、Cu(NO3)2 、HNO3,若向其中逐渐加入铁粉,溶液中Fe2+浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如下图所示。则稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为_ 答案:1:1:4解析:考查氧化还原反应顺序的判断。 例3 某合金(仅含铜、铁)中铜和铁的物质的量之和为y mol,其中Cu的物质的量分数为a,将其全部投入50mL bmolL1的硝酸
5、溶液中,加热使其充分反应(假设NO是唯一的还原产物)。下列说法正确的是( )A. 若金属有剩余,在溶液中再滴入硫酸后,金属又开始溶解B. 若金属全部溶解,则溶液中一定含有Fe3C. 若金属全部溶解,且产生336mL气体(标准状况),则b0.3D. 当溶液中金属离子只有Fe3、Cu2时,则a与b的关系为:b80y(1a/3) 答案:AD 解析:考查铁元素氧化还原反应的判断。 例4 向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中,加入100ml 1mol/L 的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出2.24L(标况)的气体。所得溶液中,加入KSCN溶液无血红色出现,那么用足量的CO在高温下还原相同质量的此
6、混合物,得到铁的质量为( )A. 11.2g B. 5.6g C. 2.8g D. 无法计算答案:C解析:考查关系式的运用。例5 根据下列框图回答问题(答题时,方程式中的M、E用所对应的元素符号表示):(1)写出M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的化学方程式: 。(2)某同学取X的溶液,酸化后加入KI、淀粉溶液,变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程式: 、 。(3)写出Cl2将Z氧化为K2EO4的化学方程式: 。(4)由E制备的E(C2H5)2的结构如下图,其中氢原子的化学环境完全相同。但早期人们却错误地认为它的结构为:。核磁共振法能够区分这两种结构。在核磁共振氢谱中,正确的结构有 种峰
7、,错误的结构有 种峰。答案:Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2H2O;4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O;2Fe3+2I-=2Fe2+I2;3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O;1;3。解析:考查金属推断和氧化还原的结合。例6 用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。方法一: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 。(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FeS
8、O4溶液液面下,再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是 。方法二:在如图装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。(1)在试管里加入的试剂是 。(2)在试管里加入的试剂是 。(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀,在试管和中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的实验步骤是 。(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是 。答案:稀硫酸和铁屑;加热煮沸;防止生成的氢氧化亚铁沉淀接触氧气;稀硫酸和铁屑;氢氧化钠溶液;检验试管出口处排出的氢气的纯度,当排出的氢气纯净时,再夹紧止水夹;试管中反应生成的氢气充满了试管和,且外界空气不容易进入。 解析:考查亚铁制备的特殊性。 例7 将
9、6 g的铁粉加入200 mLFe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液, 充分反应得到200 mL、 0.5mol /LFeSO4溶液和5.2 g固体沉淀物。试计算:(1)反应后生成铜的质量;(2)原Fe2(SO4)3溶液的物质的量浓度。 答案:2.56g;0.1mol/L。 解析:考查铁与多种盐反应的计算方法。例8 某些金属氧化物跟熔融烧碱反应可生成盐。根据以下化学反应框图填空:(1)单质F是_。(2)写出由E生成G的离子反应方程式(或化学方程式)_。(3)溶液I中所含金属离子是_。(4)由CEF若改用浓酸,则不能选用的浓酸是(写分子式)_。答案:H2;4Fe2+O2+8NH3H2O+2H2O
10、=4Fe(OH)3+8NH4+;Na+、Al3+;、 解析:考查推断题的突破口的判断。 【模拟试题】1. 将Fe、Cu、Fe2、Fe3和Cu2盛于同一容器中充分反应,反应后Fe有剩余,则容器中其它存在的单质或离子只能是( )A. Cu、Fe3 B. Fe2、Fe3 C. Cu、Cu2 D. Cu、Fe22. 将Na2O2投入FeCl2溶液中,可观察到的现象是( )A. 生成白色沉淀 B. 生成红褐色沉淀 C. 有气泡产生 D. 无变化3. 下列离子方程式书写正确的是( )A. 铝粉投入到NaOH溶液中:2Al +2OH 2AlO2+ H2B. AlCl3溶液中加入足量的氨水:Al3+ + 3O
11、H Al(OH)3C. 三氯化铁溶液中加入铁粉 D. FeCl2溶液跟Cl2反应:2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl4. 下列离子在溶液中能大量共存的是( )A. B. C. D. 5. 在硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,其现象是 。产生此现象的原因是(用化学方程式表示)_ 。6. 下列各组离子因发生氧化还原反应,在溶液不能大量共存的是( )A. Fe3+、Fe2+、SCN、ClB. Fe3+、K+、H+、IC. Fe2+、H+、OH、ClD. Fe2+、K+、MnO4、H+7. 把金属铁加入氯化铁、氯化亚铁和氯化铜的混合溶液中,反应后铁有剩余,则( )A. 溶液中有Fe2、C
12、u2 B. 溶液中有Fe3、Fe2C. 剩下的固体是Fe和Cu D. 溶液中不含Fe3、Cu28. 已知有以下物质相互转化试回答:(1)写出B的化学式,D的化学式。(2)写出由E转变成F的化学方程式 。(3)向G溶液加入A的有关离子反应方程式 。(4)F和盐酸反应的离子方程式 。9. 把铝粉和某铁氧化物xFeOyFe2O3粉末配成铝热剂,再分成两等份。一份在高温下恰好完全反应后,再与足量盐酸反应;另一份直接放人足量的烧碱溶液中充分反应。前后两种情况下生成的气体质量比是5:7,则x:y为( )A. 1 : 2 B. 1 : 1 C. 5 : 7 D. 7 : 510. 为了检验某FeCl2溶液是否变质,可向溶液中加入( )A. NaOH溶液 B. 铁片 C. KSCN溶液 D. 石蕊溶液11. 将适量的铁粉加入FeCl3溶液中,完全反应后,溶液中的Fe3+和Fe2+的物质的量浓度相等,则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比( )A. 3:2 B. 1:2