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1、第三讲 铁及其化合物,1了解铁的主要性质及应用。 2了解铁的重要化合物的主要性质及应用。 3以Fe2、Fe3的相互转化为例理解变价金属元素的氧化还原反应。 1Fe2、Fe3的检验及其有关实验。 2以铁及其化合物知识为载体，综合考查氧化还原反应、电化学、盐类水解及除杂等。,一、铁 1铁的存在形态 在地壳中铁的含量位于第 位，在自然界铁既有游离态(存在于陨石中)，也有化合态，主要化合价为 ，其 更稳定。 2铁的物理性质 纯铁具有金属的共性，如具有 金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被 吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力。,四,2、3,3价化合物,银白色,磁铁,3,2,铁化学性质活泼，
2、为什么可以用铁罐贮存和运输浓H2SO4和浓HNO3? 提示 常温下铁与浓HNO3、浓H2SO4发生钝化，在铁的表面能形成一层稳定的致密的氧化物薄膜，阻止反应继续进行。,二、铁的重要化合物 1氧化物,黑色,红棕色,黑色,2,3,2，3,2.氢氧化物,白,红褐,Fe(OH)3分别与足量的HCl、HI反应有何异同？ 提示 Fe(OH)3作为一种碱能与酸反应生成盐和水，但Fe3有较强的氧化性，若酸为还原性酸(如H2S、HI)则再发生氧化还原反应，故与HCl反应只是中和反应，而与HI反应的化学方程式如下：2Fe(OH)36HI=2FeI2I26H2O。,四个措施 实验室制备氢氧化亚铁的防氧化措施 (1)
3、将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶解的氧气。 (2)将盛有氢氧化钠溶液的胶头滴管尖端插入试管里的亚铁盐溶液底部，再慢慢挤出NaOH溶液。 (3)在亚铁盐溶液上面加保护层，例如苯或植物油等。 (4)用铁作阳极，石墨作阴极，电解NaOH溶液或NaCl溶液，利用新产生的Fe2与OH反应制取。,一个总结 FeCl3溶液发生反应时的颜色变化 向FeCl3溶液中加几滴KSCN溶液后，溶液呈红色； FeCl3与NaOH溶液反应，生成红褐色沉淀； 向FeCl3溶液中通入H2S气体，生成淡黄色沉淀； 向FeCl3溶液中加入几滴Na2S溶液，生成淡黄色沉淀，当加入的Na2S溶液过量时，又生成黑色沉淀；,向FeCl3溶
4、液中加入过量Fe粉，溶液变成浅绿色； 将FeCl3溶液滴入到淀粉碘化钾溶液中，溶液变成蓝色； 向FeCl3溶液中滴入苯酚溶液，溶液变成紫色； 将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，生成红褐色Fe(OH)3胶体。,问题征解 如何由FeCl3晶体配制FeCl3溶液？ 如何由FeCl3溶液制备FeCl3晶体？ 提示 由于Fe3水解能力较强，当pH4时，Fe3即可水解形成Fe(OH)3沉淀。在配制FeCl3溶液时，应先将固体盐溶于少量盐的酸中抑制Fe3水解，再加水稀释至所需浓度。在制备FeCl3固体时，溶液中FeCl3发生水解且生成HCl易挥发，为防止其水解，所以加热浓缩FeCl3稀溶液时应在HCl氛围中进
5、行。,必考点21 “铁三角”及其重要应用 1“铁三角”中的转化关系,(2)除杂方法(括号内为杂质) Fe2(Fe3)：加过量铁粉过滤 FeCl3(FeCl2)：加氯水或H2O2 FeCl2(CuCl2)：加过量铁粉过滤 Fe(Al)、Fe2O3(Al2O3、SiO2)：加过量强碱溶液过滤 (3)盐溶液的保存 含Fe2的溶液： 加入少量铁粉(或铁钉、铁屑)，防止Fe2被氧化；加入少量相应的酸，防止Fe2水解Fe(NO3)2例外。,含Fe3的溶液： 加入少量相应的酸，防止Fe3水解。 (4)物质制备,【典例1】 FeCl3可通过多种途径转化成FeCl2。 (1)在FeCl3溶液中加入适量氢碘酸，发
6、生反应的离子方程式为_。 (2)工业上常将无水FeCl3在氮气作保护气的条件下加热至300350 ，通入干燥的H2，而制得FeCl2。该反应的化学方程式为_。,反应(1)中，氢碘酸既表现了酸性，又表现了还原性 反应(3)中，HCl为氧化产物 上述三个反应中，FeCl2均为还原产物 (5)请另写一个FeCl3转化成FeCl2的化学方程式：_ _。,解析 (1)Fe3有氧化性，I有还原性，它们可以发生氧化还原反应；(2)根据信息FeCl3转化为FeCl2，Fe的化合价降低，那么H的化合价必定升高，这样就可以写出化学反应方程式；(3)根据反应产物，可以确定为取代反应；(4)根据氧化还原反应概念，确定
7、是正确的；(5)FeCl3转化为FeCl2，另一种物质必须是还原剂。,【应用1】 常温下，往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，可发生如下两个反应：2Fe2H2O22H=2Fe32H2O；2Fe3H2O2=2Fe2O22H，下列说法不正确的是 ( )。 AH2O2的氧化性比Fe3强，其还原性比Fe2强 B在H2O2分解过程中，溶液的pH逐渐下降 C在H2O2分解过程中，Fe2和Fe3的总量保持不变 DH2O2生产过程要严格避免混入Fe2,答案 B,必考点22 Fe2和Fe3检验 1直接观察颜色 Fe2溶液呈浅绿色，Fe3溶液呈棕黄色。 2利用显色反应(形成络离子),3利用Fe(OH)3沉淀的
8、颜色 4利用Fe3的氧化性,5利用Fe2的还原性,【典例2】 (2013北京东城调研)一定量的铁粉在氯气中充分燃烧后，将所得固体完全溶于稀盐酸，制得溶液A。 (1)铁在氯气中燃烧的化学方程式是_ _。,(2)推测A中可能含有的金属阳离子：只有Fe3；只有Fe2；_。甲同学为探究溶液的组成，实验如下：,(3)乙同学继续探究溶液A的组成。 查阅资料：16HCl2KMnO4=2KCl2MnCl25Cl28H2O 实验过程：另取少量溶液A于试管中，逐滴加入酸性KMnO4溶液，充分振荡，KMnO4溶液紫色褪去。 实验结论：_(填写字母序号)。 a可能有Fe2 b可能无Fe2 c一定有Fe2 根据你选择的
9、实验结论，简述理由： _。,解析 Fe3可以和铁单质反应生成Fe2，Fe3只有氧化性，Fe2既有氧化性又有还原性，氯气具有强氧化性，与铁反应生成Fe3。将一定量的铁粉在氯气中充分燃烧后所得固体完全溶于稀盐酸，假如铁粉剩余，在所得溶液中铁粉可以把Fe3还原为Fe2，所以在溶液中可能含有的金属阳离子为Fe3；Fe2；Fe3和Fe2。在溶液中检验Fe3常使用KSCN溶液，若加入KSCN溶液后溶液变为红色，说明溶液中含有Fe3；若不变红色，说明不含Fe3。,向溶液A中加入酸性高锰酸钾溶液时，酸性高锰酸钾可以氧化Fe2，也可以氧化Cl，故不能确定溶液中是否含有Fe2。,(3)a 因为还原性Fe2Cl，逐
10、滴加入的酸性KMnO4溶液，先将Fe2氧化，而使KMnO4紫色褪去，故可能含有Fe2(或b 溶液中可能无Fe2，加入的酸性KMnO4溶液，将Cl氧化，而使KMnO4紫色褪去),(1)检验Fe2时不能先加氯水后加KSCN溶液；当溶液的浓度较稀时，利用观察法或加NaOH溶液的方法都不宜检验Fe2和Fe3的存在。 (2)检验Fe2和Fe3混合溶液时，要分两次分别检验Fe2和Fe3，检验Fe2时要选择酸性高锰酸钾溶液，检验Fe3时最好选择KSCN溶液。,【应用2】 (2013哈尔滨模拟)向某晶体的溶液中加入Fe2的溶液无明显变化，当滴加几滴溴水后，混合液出现红色，由此得出下列的结论错误的是 ( )。
11、AFe3的氧化性比溴的氧化性强 B该晶体中一定含有SCN CFe2与SCN不能形成红色化合物 DFe2被溴氧化成Fe3,解析 某晶体的溶液中没有与Fe2发生反应的离子，当加入溴水后，Fe2一定被氧化成Fe3，此时溶液出现红色，说明原晶体是含有SCN的盐，很明显判断出B、C、D均正确，在Br2与Fe2反应中，Fe3是氧化产物，Br2是氧化剂，所以Br2的氧化性应比Fe3氧化性强。 答案 A,解题时要避免错误判断物质转化，应注意以下三点：(1)注意牢记一些重要的转化关系，在解题时寻找相似，确定范围，如“铝三角”、“铁三角”等；(2)注意对比总结，加深对实验过程的分析和对实验原理的理解，加深对物质的
12、感性认识，提高应用实验分析问题、解决问题的能力；(3)注意读懂题目中的信息，并挖掘题目中隐含的信息。,试卷采样,当场指导 1铁是变价金属，通过铝热反应(X的单质与化合物A的反应)可以将铝及其化合物与铁及其化合物的相关知识囊括在框图中。像这类具有“联络功能”的反应有2Fe3Cu=2Fe2Cu2，可以将铁、铜及其化合物联系在一起；4NaOHAlCl3=NaAl(OH)43NaCl，将钠、铝、氯元素及其化合物联系在一起；FeCl22NaOH=Fe(OH)22NaCl，将铁、钠及其化合物联系在一起。 2注意细致审题如(2)中要求写离子方程式写成了化学方程式。 3注意规范答题如(1)中的反应条件，(3)
13、中的符号。,Hold住考向 名师揭秘 铁及其化合物因为性质的复杂多变而成为高考命题的热点。题型以笔答题为主，在选择题中也有涉及，试题以化工生产为背景，以丰富的流程分析和物质转化为特征，考查学生分析问题和解决问题的能力。2014年应高度重视。,(3)向含有少量FeCl3的MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2粉末，搅拌一段时间后过滤，目的是除去MgCl2溶液中少量的FeCl3 () (2010江苏，10B) (4)相同条件下，溶液中Fe3、Cu2、Zn2的氧化性依次减弱 () (2010江苏，8D),解析 A项，铁与稀硫酸反应，铁元素被氧化为2价，正确的离子方程式为Fe2H=Fe2H2；B项，磁性氧化铁中有三分之二的三价铁、三分之一的二价铁，故其正确的离子方程式为Fe3O48H=2Fe3Fe24H2O；C项，因为硝酸具有强氧化性，能将亚铁离子氧化为三价铁离子，但该离子方程式没配平，各物质在离子方程式中的系数应分别为3、4、1、3、2、1；D项，三价铁离子具有强氧化性，能将铜氧化，自身被还原为二价铁离子，D正确。 答案 D,1(2012海南化学，14)在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液处理和资源回收的过程简述如下： .向废液中投入过量铁屑，充分反应后分离出固体和滤液； .向滤液中加入一定量石灰水，调节溶
