《2012《金版新学案》高三一轮大纲版化学：第11章几种重要的金属第二节铁及其化合物、金属的冶炼》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2012《金版新学案》高三一轮大纲版化学：第11章几种重要的金属第二节铁及其化合物、金属的冶炼（70页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二节 铁及其化合物、金属的冶炼,1了解金属冶炼的一般原理。初步了解金属的回收和资源保护。 2掌握铁的化学性质。 3以Fe2、Fe3的相互转化为例，理解变价金属元素的氧化性及还原性。,一、铁在周期表中的位置、结构和性质 1铁在周期表中的位置、结构 铁是 号元素、位于第 周期、第 族、属于 。原子结构示意图为： ，能失去最外层 个电子表现 价，也可再失去次外层一个电子而表现 价。,26,四,过渡元素,2,3,2,2铁的性质 纯净的铁是银白色金属，密度为7.86 g/cm3，熔、沸点高，易被磁铁吸引，也可被磁化。 铁是比较活泼的金属，能与许多物质发生氧化还原反应，当遇强氧化剂时，铁呈 ，当遇弱氧化
2、剂时，铁呈 。,高价,低价,(1)与非金属反应 Fe在Cl2中、O2中燃烧方程式分别为： FeS FeS FeI2=FeI2 (2)与水蒸气反应,2Fe3Cl2 2FeCl3,3Fe2O2 Fe3O4,3Fe4H2O(g) Fe3O44H2,(3)与酸反应 非氧化性酸： 氧化性酸 (4)与盐的反应 CuSO4： FeCl3：,Fe2H=Fe2H2,FeCu2=Fe2Cu,Fe2Fe3=3Fe2,【自我检测】 已知A、B、C均为常见的单质，其中A为金属，B、C为非金属，在一定条件下相互转化关系如图所示(反应条件和部分产物已省略)。,请回答： (1)若常温下B、C均为气体，D为黑色晶体，E的电子式
3、为_，A和E在一定条件下反应生成D的化学方程式为_。 (2)若常温下B为气体，C为黑色固体，则金属A的原子结构示意图为_，A和E在一定条件下反应生成D的化学方程式为_ 答案：,二、铁的氧化物、氢氧化物 1铁的氧化物,红棕色粉末,磁性氧化铁,FeO2H =Fe2H2O,Fe2O3 6H =2Fe33H2O,Fe3O48H= Fe22Fe34H2O,Fe2变为Fe3,2.铁的氢氧化物,变成灰绿色,红褐色,2Fe(OH)36H2I=2Fe2I26H2O,3Fe(OH)2 10H =3Fe3NO+8H2O,插入到液面以下,【自我检测】 试样X由氧化亚铁和氧化铜组成，取质量相等的两份试样按下图所示进行实
4、验： (1)请写出步骤中所发生的全部反应的离子方程式： 。 (2)若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后，生成的不溶物W的质量是m，则每份试样X中氧化铜的质量为_(用m表示)。,答案： (1)FeCu2=Fe2Cu Fe2H=Fe2H2 (2),三、金属的冶炼 1实质 在一定条件下，把金属从其化合物中还原出来：MnM 2步骤,3冶炼方法,(1)热分解法适用于金属活动顺序表中H之后的金属。 HgO、Ag2O热分解的化学方程式分别为： ， 。,(2)热还原法适用于金属活动顺序表中ZnCu范围内的金属。 CO、Al还原Fe2O3的化学方程式分别为： 、 。 (3)电解法适用于金属活动顺序表中KAl范
5、围内的金属。 工业上，制取Na、Mg、Al的化学方程式分别为： ， ， 。,【自我检测】 冶炼金属常用以下几种方法 以C、CO或H2作还原剂还原 以较活泼金属Na、Mg等还原 利用铝热反应原理用Al还原 电解法 热分解法,下列金属各采用哪种方法还原最佳。 (1)Fe、Zn、Cu等较活泼金属_。 (2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属_。 (3)Hg、Ag等不活泼金属_。 (4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属_。 (5)K、Rb、Cs、Ti等金属通常还原方法是_。 答案： (1) (2) (3) (4) (5),(1)“铁三角”的转化,FeFe2 铁与氧化性比较弱的非金属(如S、I2)，非氧化
6、性酸(如盐酸、稀H2SO4)，不活泼金属的盐溶液(如CuSO4溶液，FeCl3溶液)反应，都可实现这种转化。例如：FeCuSO4=CuFeSO4；Fe2FeCl3=3FeCl2；Fe2H=Fe2H2。 Fe2Fe 比较活泼的金属(如Al、Zn)、CO、H2、C等能从亚铁化合物中置换出铁来。例如：FeCl2Zn=ZnCl2Fe；FeOH2 FeH2O。,FeFe3 铁与强氧化剂，如Cl2、H2O2、KMnO4(H)、HNO3、浓H2SO4在一定条件下反应都会实现这种转化。例如： 2Fe3Cl2 2FeCl3。 Fe3Fe 可通过较强还原剂实现，如Al、Zn、CO、H2等。例如Fe2O33CO 2
7、Fe3CO2；Fe2O32Al 2FeAl2O3；2FeCl33Zn=2Fe3ZnCl2。,Fe2Fe3 亚铁盐与强氧化剂反应，如Cl2、Br2、HNO3、浓硫酸、 KMnO4(H)、H2O2等。例如：2FeCl2Cl2=2FeCl3。 Fe3Fe2 铁盐溶液与比较强的还原剂反应，如Fe、Cu、碘化物、硫化物等。例如： 2Fe3S2=2Fe2S；2Fe3Cu=2Fe2Cu2；2Fe3Fe=3Fe2；2Fe32I=2Fe2I2。,(2)“铁三角”的应用 判断离子共存 aFe3与S2、HS、I因发生氧化还原反应不能大量共存。 bFe2与ClO及酸性溶液中的 等离子因发生氧化还原反应不能大量共存。
8、解决实际问题 a用FeCl3溶液腐蚀铜板制造印刷线路板： 2Fe3Cu=2Fe2Cu2,b配制含Fe2的溶液时，向溶液中加入铁钉或铁粉使被氧气氧化形成的Fe3还原为Fe2：2Fe3Fe=3Fe2。 c人体只能吸收Fe2，维生素C可将Fe3还原成Fe2，适量服用维生素有利于铁元素的吸收。 d为除去废水中的Fe2，常先将废水中的Fe2氧化为Fe3，再调节溶液的pH使Fe3转化为Fe(OH)3沉淀析出： 2Fe2Cl2=2Fe32Cl。 e工业冶铁 Fe2O33CO 2Fe3CO2 f焊接钢轨 2AlFe2O3 2FeAl2O3,(1)配制亚铁盐溶液的通常方法是加入少量铁屑以防止Fe2被氧化，滴入少
9、量相应的酸以防止Fe2的水解。 (2)存放铁盐溶液的方法是加入少量相应的酸溶液以防止Fe3的水解。 (3)Fe3具有强氧化性，Fe2既有氧化性，又有还原性，但以还原性为主。,类比是化学学习中常用的方法之一，已知硝酸能把铁氧化成Fe(NO3)3，但当铁过量时，产物是Fe(NO3)2。某同学受此启发，提出一个相似的观点：氯气与铁粉反应，当Cl2足量时生成FeCl3，当铁粉过量时产物是FeCl2。为验证该观点是否正确，该同学将一根细的纯铁丝分别在足量和少量的Cl2中点燃，取其表面生成物并分别编号为A、B，然后通过实验确定其成分。探究过程如下：,(1)提出假设：A是FeCl3，B是FeCl2。 (2)
10、设计实验方案：分别取A、B的溶液进行以下实验，但实验现象相同。请填写下表中的相应空格。,进一步探究FeCl3溶液的性质，他又利用A溶液做了如下一些实验，其中明显错误的是_。 A将A溶液滴入沸水中，并继续加热得到红褐色液体，该液体能产生丁达尔现象 B向A溶液中加入少量铁粉，铁粉溶解，溶液颜色变浅 C在A溶液中滴加NaOH浓溶液，出现红褐色沉淀 D将A溶液加热蒸干并灼烧，得到FeCl3固体,解析： (2)由分别向A、B溶液中加入KSCN溶液后，得出的结论为固体物质中有三氯化铁，可知实验现象为A、B溶液遇KSCN溶液均显红色；由分别向高锰酸钾溶液中加入A、B，高锰酸钾有强氧化性，如果有Fe2存在，能
11、使KMnO4溶液褪色，但实验现象是高锰酸钾溶液颜色无明显变化，所以该固体中不含有FeCl2。(3)由上述实验结论可知，铁在氯气中燃烧，无论铁粉过量还是少量均得到三氯化铁。(4)向FeCl3溶液中加入铁粉，将三价铁还原为二价铁，颜色变浅；加热FeCl3溶液时促进FeCl3水解：FeCl33H2O=Fe(OH)3，3HCl，蒸干，最后得到的固体是三氧化二铁，所以答案为D。,答案： (2)溶液均变红色 FeCl2 (3)2Fe3Cl2 2FeCl3 (4)D,变式训练1.如下图所示，此装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6 molL1的硫酸，其他试剂任选。
12、填写下列空白：,(1)B中盛有一定量的NaOH，A中应预先加入的试剂是_。A中反应的离子方程式是_。 (2)实验开始时应先将活塞a_(填“打开”或“关闭”)。 (3)简述生成Fe(OH)2的操作过程_。 (4)实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，此时B瓶中发生的反应为_。,(5)下列各图示中_能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。,解析： Fe2H=Fe2H2，产生H2将Fe2压于B中，Fe22OH=Fe(OH)2；Fe2在空气中很容易被氧化，即4Fe(OH)2O22H2O= 4Fe(OH)3。因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要使整个装置与空气或氧气隔绝。 答案： (1)铁屑
13、Fe2H=Fe2H2 (2)打开 (3)关闭活塞a，使FeSO4溶液压入B中进行反应 (4)4Fe(OH)2O22H2O= 4Fe(OH)3 (5),(1)直接观察颜色：Fe2的溶液呈浅绿色，Fe3的溶液呈棕黄色。 (2)利用显色反应,有关离子方程式：Fe3SCN=Fe(SCN)2,(3)利用铁化合物沉淀的颜色,有关反应式：Fe22OH=Fe(OH)2 4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3 Fe33OH=Fe(OH)3,有关离子反应式：2Fe3Cu=2Fe2Cu2,有关离子反应式：2Fe32I=2Fe2I2,(4)利用Fe3的氧化性,(5)利用Fe2的还原性,有关离子反应式：5Fe2
14、 8H=5Fe3Mn24H2O,检验溶液中含有Fe2或Fe3时，首先要选择合适的检验试剂，然后要用化学语言描述相应的实验操作，实验现象及其结论，三者缺一不可，文字表达要规范、完整、准确。,铁是人体必需的微量元素，治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物。“速力菲”(主要成分：琥珀酸亚铁，呈暗黄色)是市场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸。某同学为了检测“速力菲”药片中Fe2的存在，设计并进行了如下实验：,(1)试剂1是_，加入新制氯水后溶液中发生反应的离子方程式是_； (2)加入KSCN溶液后，在未加新制氯水的情况下，溶液中也产生了红色，其可能的原因是_； (3)在实验中发现放置一段时间，溶液的颜色会逐渐褪去。为了进一步探究溶液褪色的原因，你认为产生该现象的原因可能有哪些？请设计实验进行验证。,解析： 本实验其实是借助于补铁药物来考查Fe2的检验，背景虽新
