《2020高考化学一轮复习 专题34 铁和铁的化合物 金属的冶炼学案（无答案）苏教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020高考化学一轮复习 专题34 铁和铁的化合物 金属的冶炼学案（无答案）苏教版（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、考点34 铁和铁的化合物 金属的冶炼考点透视一、铁的性质（1）铁的原子结构铁为于元素周期表中第四周期、族。其原子结构示意图为右图铁的原子结构特点决定了铁在参加化学反应，易失去最外层上的2个电子，还可以再失去次外层上的一个电子，而分别显+2、+3两种价态。（2）铁的化学性质与强氧化剂反应铁与CI2、硫酸、浓硫酸等强氧化剂反应可显+3价。2Fe+3CI22FeCI3Fe+4HNO3（稀）=Fe（OH3）3+NO+2H2O2Fe+6H2SO4（浓）2 Fe（OH4）3+3SO2+6H2O与弱氧化剂反应铁与S、I2、H+、Cu2+、Fe3+等弱氧化剂反应可显+2价。S+FeFeSFe+I2FeI2Fe
2、+Cu2+=Fe2+H2与水反应在高温条件下，Fe与水蒸气反应3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2与氧气反应铁在纯氧中燃烧：3Fe+O2Fe3O4吸氧腐蚀：负极反应：2Fe4e-=2Fe2+正极反应：O2+2H2O+4e-=4OH-二、铁的重要化合物（1）铁的氧化物（2）铁的氢氧化物三、Fe2+、Fe3+的检验1.Fe2+的鉴别方法（1）在可能含有Fe2+的溶液中，滴加KSCN溶液，无现象，再导入CI2，若成血红色溶液，说明有Fe2+存在。（鉴别中不能先导氧气）2Fe2+CI2=2Fe2+2CI-Fe3+SCN-=Fe（SCN）2+（血红色）方法（2）加碱，产生白色沉淀，很快白色沉淀转变成
3、灰绿色红褐色。证明有Fe2+的存在。2Fe2+2OH-=Fe（OH）24Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）32.Fe3+的鉴别方法（1）加入NaOH等碱溶液，Fe3+与碱反应生成特有的红褐色沉淀。Fe3+30H-=Fe（OH）3（红褐色）方法（2）：加入KSCN溶液，Fe3+与SCN-生成血红色的溶液。Fe3+SCN-=Fe（SCN）2+（血红色）方法（3）：滴加苯酚溶液，若有Fe3+，溶液呈紫色。四、“铁三角”的转化关系1.重要的反应FeO+H2=Fe+H2OFe+2HCI=FeCI2+H22FeCI2+CI2=2FeCI32FeCI3+Fe=3FeCI23Zn+2FeCI3=3
4、ZnCI22Fe+3CI22FeCI32. Fe2+和Fe3+的性质（1）Fe2+具有氧化性，主要表现还原性4 Fe2+O2+4H+=4 Fe3+2H2O（Fe2+被氧化）2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O（2）Fe3+.具有较强的氧化性，与S2-、I-、SO-等能发生氧还原反应2Fe3+. S2-=.2Fe2+S 2Fe3+2I -=2Fe2+I2（3）Fe3+是典型的弱碱阳离子，与HCO、AIO2-等在溶液发生双水解反应2Fe3+3CO-+3H2O=2Fe（OH）3+3CO2（4）Fe3+遇苯酚溶液呈紫色，可用于检验Fe3+（5）压铁盐、铁盐的存放方法：压铁盐溶液加入少量屑以防
5、止Fe2+ 被氧化，滴入少量相应的酸溶液以防止Fe2+解。铁盐溶液加入少量相应的酸溶液以防止2Fe3+水解。五、铜及其其化合物的性质六、由金属活动顺序表分析金属知识的规律金属冶炼方法热分解法；在金属活动性顺序表中位于铜后面的金属的氧化物受热即可分解。如：2HgO2HgO+O22Hg2O4AgO+O2热还原法：在金属活动性顺序表中位于NgCu之间的金属的冶炼一般用焦碳、CO、H2和活泼金属作还原剂即可制得这些金属的单质。如：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2WO3+3H2W+3H2OCr2O3+2Al2C1+Al2O3电解法，此法适用于冶炼K、Ca、Na、Mg、Al等还原性和弱的金属。如：2Al
6、2O34Al+3O22NaCl2Na+Cl2金属的回收和资源保护回收废旧金属，将其重新制成金属或它们的化合物，再行使用。例如废旧钢铁可以用于炼钢；废铁屑可用于制铁盐；从电解精练铜的阳极泥中，可回收金、银等贵重金属。难点释疑1.亚铁盐与铁盐的常用鉴别方法 (1)观察溶液的颜色 亚铁盐溶液为浅绿色，铁盐溶液为棕黄色。 (2)加碱溶液，观察产生的沉淀的颜色 亚铁盐溶液中加入碱溶液后，先出现白色沉淀，又迅速转变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀，铁盐溶液中加入碱溶液后，只出现红褐色沉淀。 (3)加KSCN或NH4SCN溶液，观察溶液的颜色 亚铁盐溶液中加入KSCN或NH4SCN溶液后，无明显现象，滴加几滴氯
7、水后，溶液呈现血红色，铁盐溶液中加入KSCN或NH4SCN溶液后，溶液马上呈现血红色。 2.铁盐溶液与其他常见溶液的反应会产生不同的现象，因而在物质的鉴别中铁盐溶液是一种常用的试剂。 如FeCl3溶液与下列一些物质反应时所产生的特殊现象。 (1)与NaOH溶液或氨水反应，产生红褐色沉淀； (2)与AgNO3溶液反应，产生白色沉淀； (3)与Na2CO3或NaHCO3溶液反应，产生红褐色沉淀和无色气体； (4)与氢硫酸溶液反应，产生淡黄色沉淀； (5)与Na2S溶液反应，当S2一不足时，产生淡黄色沉淀，当S2-过量时产生黑色沉淀； (6)与紫色石蕊试液反应，溶液呈红色； (7)与KSCN溶液反应
8、，溶液呈血红色； (8)与淀粉KI溶液反应，溶液呈蓝色。 3有关离子共存问题 (1)Fe2+有较强的还原性，在酸性条件下与NO3-、MnO4-等具有较强氧化性的离子不能共存； (2)FeS不溶于水，但溶于酸，因此Fe2+与S2-在酸性条件下可以共存 (3)Fe3+有较强的氧化性，与I一、S2-、SO32-等具有较强还原性的离子不能共存，有较cu活泼的金属单质(包括Cu)存在时，Fe3+不能存在。命题趋势近年来以工业为题材的有关气体体积计算的应用题，出现的比较频繁，有关元素及其化合物知识的实验题，也是考试的前沿。同时还结合铁的相关知识考查推断题。典型例析【例1】在氧化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中
9、加入铁粉，待反应结束，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液存在较多的阳离子是（ ）A.Cu2+ B.Fe3+ C.Fe2+ D.H+【解析】解此题要掌握单质铁有还原性和H+、Cu2+、Fe3+有氧化性。现Fe单质有剩余则上述三种阳离子不能大量存在。其中Fe被氧化为Fe2+；而H+、Cu2+、Fe3+分别被还原为H2、Cu、Fe2+，所以溶液Fe2+最多。【答案】C【例2】将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，会有三价铁生成的是（）A. 硫酸 B.氯水 C.硝酸锌D.氯化铜【解析】铁溶于盐酸生成Fe2+，Fe+2H+=Fe2+H2而。【答案】B、C【例3】用铁片与稀H2SO4反应制取氢气
10、时，下列措施不能使氢气生成速率加快的是（）A.对反应体系进行加热B.将稀H2SO4改用98%浓H2SO4C.滴加少量CuSO4溶液D.不用铁片，而改用铁粉【解析】根据影响化学反应速率因素，加热、增大固体的表面积均可加快反应速率。滴加CuSO4，铁片能从CuSO4中置换出Cu形成FeCu原电池，也能使氢气生成速率加快。常混下浓H2SO4会使铁片钝化。【答案】B【例4】用足量的CO还原32.0g某种氧化物，将生成的气体通入足量橙清石灰水中，得到60g沉淀，则该氧化物是（）A.FeO B.Fe2O3 C.CuO D.Cu2O【解析】这是一道初中化学计算题，初中生可以根据化学方程式以质量为主线计算，而
11、高中生依据元素质量守恒，解题方法的能力。COCO2CaCO3（C守恒），n（CO）=n（CO2）=n（CaCO3）=60g100gmol-1=0.6mol，因为COCO2生成1molCO2要从氧化物中夺取1mol氧原子，所以32.0g氧化物含氧元素质量m（o）为0.6mol16gmol-1=9.6g=7.3，经计算，只有Fe2O3符合要求，选B。【答案】B【例5】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）用硫酸压铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入 。（2）除去蒸馏水中溶液的O2常采用 的方法。（
12、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，再剂出naOH溶液方法二：在如右图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。（1）在试管里加入的试剂 。（2）在试管里加入的试剂 。（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 。【解析】（1）Fe2+易水解，要加入稀H2SO4阻止其水解；易液空气O2氧化，要加Fe粉，将被氧化的Fe3+还原成Fe2+（2）气体的溶解度是随温度升高而降低的，所以煮沸后的K中溶解的O2变少
13、。（3）两支试管，试管是开口式，无法用产生的气体将试液压入试管中，所以制取FeSO4应放在试管中，而在试管中盛不含O2的NaOH溶液。当Fe与稀H2SO4放入试管后，产生H2可从试管内短管处排出试管内空气。经过止水夹通入试管中，再排出尽试管内空气。然后关闭止水夹，FeSO4等液体通过长导管压入试管内，在此压液过程中，液体都处于H2环境，从而避免了空气中O2的氧化。使得Fe（OH）2能保存更长时间。【答案】方法一（1）稀H2SO4；铁屑。（2）煮费。（3）避免生成的Fe（OH）2沉淀接触O2方法二（1）稀H2SO4；铁屑。（2）NaOH溶液（3）检验试管出口处排出的氢气的纯度。当排出的H2纯净时
14、，再夹紧止水夹。（4）试管中反应生成的H2充满了试管和试管，且外界空气不容易进入。【例6】铁在热的稀HNO3 中放应，其主要还原产物为N2O2而在冷的稀HNO3中反应，其主要还原产物为NO，当溶液更稀时，其主要还原产物为NH4+。请分析下图，回答有关问题。 （1）假设在任一气体产生的曲线段内只有一种还原产物，试配平由b点到e点时反应的化学方程式Fe+HNO3Fe（NO3）3+H2O（2）判断从O点到a点时的还原产物，应为 。（3）a点到b点时产生还原产物为 ，其原因是 。（4）已知到达d点时反应完全结束，此时溶液中的主要阳离子为 。分析投入金属铁的物质的量之比 。【解析】题给出图象可分为两部分，其一为H+浓度随n（Fe）的改变情况；其二为产生气体的体积随n（Fe）的改变情况，从题给条件知铁在冷稀HNO3中生成NO，在热稀HNO3中生成N2O。Fe与HNO3反应为放热反应。故图象中：Oa段产物为NO：bc段产物为NH4+；cd段H+耗尽无气体产生，是Fe与Fe（OH3）反应，
