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1、第3节 铁及其重要化合物,-2-,考纲要求:1.了解铁及其重要化合物的制备方法。 2.掌握铁及其重要化合物的主要性质及其应用。,-3-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,铁的性质及其应用 1.物理性质,-4-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,2.化学性质(写出化学方程式或离子方程式) 铁的化学性质活泼,有较强的还原性,主要化合价为+2价和+3价。,-5-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,自主巩固 判断正误,正确的画“”,错误的画“”。 (1)铁具有导电、导热、延展性及被磁体吸引的特性 ( ) (2)Fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同 ( ) (3)用铁制容
2、器可以运输浓硝酸和浓硫酸 ( ) (4)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3,在少量Cl2中燃烧生成FeCl2 ( ) (5)根据Cl2、S与铁的反应可以判断氯元素和硫元素的非金属性强弱 ( ),-6-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,-7-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,-8-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,例1下列叙述不正确的是 ( ) Fe与S混合加热生成FeS2 Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生,说明Fe与两种酸均发生置换反应 过量的铁与浓硝酸加热反应有气体生成 FeCl3溶液能与Cu反应,可用于蚀刻印刷电路板 A. B. C. D.,解析:
3、Fe是变价金属,遇强氧化剂(如HNO3、Cl2等)生成+3价铁,遇弱氧化剂(如S或I2等)生成+2价铁,故Fe与S混合加热生成FeS,错误;Fe与稀硝酸反应生成的气体为NO,该反应不是置换反应,错。,B,-9-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,易错警示1.Fe容易失去电子生成Fe2+或Fe3+。 2.反应产物中铁元素的价态与相关反应物的氧化性强弱有关,如Cl2、HCl、S等。 3.由于单质铁能与Fe3+反应生成Fe2+,故Fe与稀硝酸反应时产物中铁元素的价态还与HNO3的量有关。,-10-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,跟踪训练 1.下列叙述正确的是( ) A.铁生锈
4、,产生的铁锈能阻止铁继续被锈蚀 B.足量的Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3 C.Fe和Fe2O3等物质的量混合后溶于稀盐酸,无气体放出,答案,解析,-11-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,2. 等质量的下列物质与足量稀硝酸反应,放出NO物质的量最多的是( ) A.FeO B.Fe2O3 C.FeSO4 D.Fe3O4,答案,解析,-12-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,铁的重要化合物 1.铁的氧化物,-13-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,-14-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,2.铁的氢氧化物,-15-,考点一,考点二,基础
5、梳理,考点突破,考点三,特别提醒在判断铁的化合物与酸反应的产物时,要注意铁在化合物中的价态,利用铁的价态及与其反应的化合物的氧化性或还原性,判断发生反应的类型属于复分解反应还是氧化还原反应。,-16-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,3.亚铁盐和铁盐 (1)亚铁盐。 含有Fe2+的溶液呈浅绿色,Fe2+既有氧化性,又有还原性,Fe2+与Zn、Cl2反应的离子方程式分别为: Zn+Fe2+=Zn2+Fe,Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+。 (2)铁盐。 氧化性:含有Fe3+的溶液呈棕黄色,Fe3+具有氧化性,Fe3+与Fe、Cu反应的离子方程式分别为: 2Fe3+Fe=3Fe
6、2+,2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+。 特性:含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色。,-17-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,自主巩固 将下列物质、颜色、用途或性质用短线连接起来。,-18-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,1.制备Fe(OH)2的关键 Fe(OH)2具有很强的还原性,易被氧化为Fe(OH)3。在实验室中制备Fe(OH)2,并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态,关键有以下两点: 溶液中不含Fe3+和O2等氧化性物质; 制备过程中,保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。,-19-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,
7、2.实验室中制备Fe(OH)2常用的三种方法 方法一:有机层覆盖法 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1所示。,-20-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,方法二:还原性气体保护法 用H2将装置内的空气排尽后,再将亚铁盐与NaOH溶液混合,这样可长时间观察到白色沉淀,如图2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所示。,-21-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,-22-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,
8、-23-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,例2(1)FeCl3净水的原理是 。FeCl3溶液腐蚀钢铁设备,除H+作用外,另一主要原因是(用离子方程式表示) 。 (2)用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液,通过控制电压电解得以再生。某同学使用石墨电极,在不同电压(x)下电解pH=1的0.1 molL-1 FeCl2溶液,研究废液再生机理。记录如下(a、b、c代表电压值):,-24-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,用KSCN溶液检验出Fe3+的现象是 。 中,Fe3+产生的原因可能是Cl-在阳极放电,生成的Cl2将Fe2+氧化。写出有关反应: 。 由推测,Fe3+产生的
9、原因还可能是Fe2+在阳极放电,原因是Fe2+具有 性。 中虽未检测出Cl2,但Cl-在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH=1的NaCl溶液做对照实验,记录如下:,a.NaCl溶液的浓度是 molL-1。 b.中检测Cl2的实验方法: 。 c.与对比,得出的结论(写出两点): 。,-25-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,答案:(1)Fe3+水解产生的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中悬浮的杂质 2Fe3+Fe3Fe2+ (2)溶液变红 2Cl-2e-Cl2,Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+ 还原 0.2 取少量阳极附近的溶液,滴在淀粉KI试纸上,试纸变蓝 通过控制电压,证实
10、了产生Fe3+的两种原因都成立、通过控制电压,验证了Fe2+先于Cl-放电,-26-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,解析:(1)FeCl3净水的原理是Fe3+水解产生Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体具有较强的吸附性,能吸附水中的悬浮杂质使其沉降,从而起到净水作用。FeCl3溶液腐蚀钢铁设备,除H+作用外,另一个主要原因是Fe3+具有较强的氧化性,将Fe氧化为Fe2+,其离子方程式为2Fe3+Fe3Fe2+。 (2)Cl-在阳极放电,电极反应为2Cl-2e-Cl2,生成的氯气将Fe2+氧化为Fe3+,离子方程式为2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-。a.因为是对比实验,故Cl-
11、浓度应与电解FeCl2溶液时的相同,即为0.1 molL-12=0.2 molL-1;c.与对比可知,电解氯化亚铁溶液时,电压较大时氯离子放电产生氯气;电压较小时,氯离子不放电,还原性:Fe2+Cl-。,-27-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,易错警示检验Fe2+和Fe3+的注意事项 (1)检验Fe2+时不能先加氯水后加KSCN溶液;也不能将加入KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水可能氧化SCN-); (2)Fe3+、Fe2+、Cl-同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2+(Cl-能还原酸性KMnO4溶液,有干扰); (3)检验Fe3+的其他方法: Fe3+与
12、过量的铁反应,溶液变为浅绿色。Fe3+与过量的铜反应,溶液变为蓝绿色。Fe3+与淀粉KI溶液反应,溶液变为蓝色 。Fe3+与NaHCO3溶液反应,放出气体,产生红褐色沉淀。,-28-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,跟踪训练 3.(2016海南海政学校月考)下列对中学常见实验现象的表述正确的是( ) A.过量的铁投入到一定量的稀硝酸中,充分反应后取上层清液放入试管中,滴加KSCN溶液,溶液显红色 B.制备氢氧化亚铁时,向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,边加边搅拌,即可制得白色的氢氧化亚铁 C.检验红砖中的氧化铁成分,向红砖粉末中加入盐酸,充分反应后取上层清液放入试管中,滴加KSCN
13、溶液23滴即可 D.FeO投入稀硫酸和稀硝酸中均得到浅绿色溶液,答案,解析,-29-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点三,4.下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是 (填序号)。,答案,解析,-30-,“铁三角”转化及其应用,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,-31-,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,自主巩固 判断正误,正确的画“”,错误的画“”。 (1)将铜粉加入1.0 molL-1 Fe2(SO4)3溶液中,溶液变蓝、有黑色固体出现,金属铁比铜活泼 ( ) (2)检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质,将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后,滴加KS
14、CN溶液,观察溶液是否变红 ( ) (3)浓盐酸与铁屑反应:2Fe+6H+2Fe3+3H2 ( ) (4)向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2:3Mg(OH)2+2Fe3+2Fe(OH)3+3Mg2+ ( ) (5)FeCl3与氢碘酸反应生成棕色物质的离子方程式为2Fe3+2I-2Fe2+I2 ( ) (6)Fe2+、Al3+、ClO-、Cl-能够大量共存 ( ) (7)0.1 molL-1 FeCl3溶液中,K+、 、I-、SCN-能够大量共存 ( ),-32-,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,1.“铁三角”中的转化关系,-33-,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,2.
15、“铁三角”的重要应用 (1)除杂。,-34-,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,-35-,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,-36-,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,例3铁及其化合物在日常生活中应用广泛。 (1)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常温下可将SO2转化为 ,从而实现对SO2的治理。已知含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2+O2+4H+4Fe3+2H2O,则另一反应的离子方程式为 。,-37-,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(2)氧化铁是重要工业颜料,下面是制备氧化铁的一种方法,其流程如下:,操作的名称是 ;操作为洗涤,洗涤操作的具体方法为 。 滤液A中加入稍过量的NH4HCO3溶液,生成沉淀同时有一种气体产生,写出其化学方程式: 。,-38-,考点三,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(3)如果煅烧不充分,产品中将有FeO存在,称取3.0 g氧化铁产品,溶解,在250 mL容量瓶中定容;量取25.00 mL待测溶液放入锥形瓶中,用酸化的0.010 00 molL-1 KMnO4溶液滴定至终点,重复滴定23次,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00 mL。 该实验中的KMnO4溶液需要酸化,用于酸化的酸是 (填序号)。 a.稀硝
