2017年高考化学一轮复习第3章金属及其化合物第3讲铁及其化合物课件

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1、第第3 3讲讲 铁及其化合物铁及其化合物 【最新考纲最新考纲】1.了解铁及其重要化合物的主要性质及其应用。了解铁及其重要化合物的主要性质及其应用。2.以以Fe2、Fe3的相互转化为例的相互转化为例，理解变价金属元素理解变价金属元素的氧化还原反应。的氧化还原反应。3.能鉴别溶液中的能鉴别溶液中的Fe2、Fe3。考点一铁及其重要化合物考点一铁及其重要化合物1铁元素铁元素在在 周周 期期 表表 中中 位位 于于 第第 四四 周周 期期 族族 ， 原原 子子 结结 构构 示示 意意 图图 为为 。2铁的性质铁的性质(1)物理性质。物理性质。铁铁具具有有导导电电、导导热热和和延延展展性性，具具有有能能被

2、被磁磁铁铁吸吸引引的的特特性。性。(2)化学性质。化学性质。铁铁单单质质性性质质活活泼泼，有有较较强强的的还还原原性性，主主要要化化合合价价为为2价和价和3价。价。与水反应。与水反应。常常温温下下铁铁与与水水不不反反应应，在在高高温温条条件件下下与与水水蒸蒸气气反反应应：3Fe4H2O(g) Fe3O44H2。与酸的反应。与酸的反应。a与与非非氧氧化化性性酸酸反反应应的的离离子子方方程程式式：Fe2H=Fe2H2。b与与氧氧化化性性酸酸反反应应：遇遇冷冷的的浓浓硫硫酸酸或或浓浓硝硝酸酸钝钝化化，与与稀稀硝硝酸酸或或在在加加热热条条件件下下与与浓浓硫硫酸酸、浓浓硝硝酸酸反反应应，但但无无H2产生

3、。产生。与某些盐溶液的反应。与某些盐溶液的反应。a与与CuSO4溶溶液液反反应应的的离离子子方方程程式式：FeCu2=Fe2Cu。b与与FeCl3溶溶液液反反应应的的离离子子方方程程式式：Fe2Fe3=3Fe2。3铁的氧化物和氢氧化物铁的氧化物和氢氧化物(1)铁的氧化物铁的氧化物4亚铁盐和铁盐亚铁盐和铁盐(1)亚铁盐。亚铁盐。含含有有Fe2的的溶溶液液呈呈浅浅绿绿色色，Fe2既既有有氧氧化化性性，又又有有还还原原性性，Fe2与与Zn、Cl2反反应应的的离离子子方方程程式式分分别别为为ZnFe2=Zn2Fe、2Fe2Cl2=2Fe32Cl。(2)铁盐。铁盐。氧氧化化性性：含含有有Fe3的的溶溶液

4、液呈呈棕棕黄黄色色，Fe3具具有有氧氧化化性性，Fe3与与Fe、Cu反反应应的的离离子子方方程程式式分分别别为为2Fe3Fe=3Fe2、2Fe3Cu=2Fe2Cu2。特性：含有特性：含有Fe3的盐溶液遇到的盐溶液遇到KSCN时变成血红色。时变成血红色。易易水水解解：FeCl3滴滴入入沸沸水水中中的的离离子子方方程程式式：Fe33H2O Fe(OH)3(胶体胶体)3H。FeCl3、FeCl2和和Fe(OH)3是是否否都都可可以以通通过过化化合合反反应应制制取？若能，写出其对应的化学方程式。取？若能，写出其对应的化学方程式。思思考考提提示示：都都可可以以。2Fe3Cl2 2FeCl3；2FeCl3

5、Fe=3FeCl2；4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。(1)铁铁分分别别与与氯氯气气和和盐盐酸酸反反应应所所得得的的氯氯化化物物不不同同，Fe与与Cl2反应生成反应生成FeCl3，而而Fe与盐酸反应生成与盐酸反应生成FeCl2。(2)铁铁在在潮潮湿湿的的空空气气中中生生成成的的铁铁锈锈的的主主要要成成分分是是Fe2O3，而铁在纯氧中燃烧的产物是而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。(3)铁铁与与硫硫蒸蒸气气反反应应生生成成的的是是FeS而而不不是是Fe2S3；铁铁与与碘蒸气反应生成的是碘蒸气反应生成的是FeI2而不是而不是FeI3。(4)Fe3O4的的组组成成可可理理解解为为FeO

6、Fe2O3，与与非非氧氧化化性性酸酸(如如盐盐酸酸、稀稀硫硫酸酸)反反应应时时生生成成Fe2和和Fe3；与与氧氧化化性性酸酸(如如HNO3)反反应应时时生生成成Fe3；与与还还原原性性酸酸(如如HI)反应时生成反应时生成Fe2。解解析析：中中性性溶溶液液中中Fe3因因水水解解完完全全不不能能大大量量存存在在，A项项错错误误；B项项，氧氧化化铁铁用用作作红红色色涂涂料料是是利利用用了了其其颜颜色色呈呈红红棕棕色色，与与其其能能与与酸酸反反应应的的性性质质无无关关，错错误误；C项项，氯氯化化铁铁溶溶液液蒸蒸发发最最终终得得到到的的产产物物是是氧氧化化铁铁，因因为为铁铁离离子子在在加加热热时时水水解

7、解程程度度不不断断加加大大，错错误误；D项项，铁铁粉粉可可以以消消耗耗食食品品袋袋内内的的氧氧气气，铁铁粉粉自自身身被被氧氧化化，起还原作用起还原作用，正确。正确。答案：答案：D 由由于于Fe3易易水水解解，实实际际上上在在pH3.7时时就就几几乎乎完完全全水水解解为为Fe(OH)3了了，因因此此无无论论Fe3溶溶液液的的配配制制还还是是从从FeCl3溶溶液液中中制制得得无无水水FeCl3，都都需需要要考考虑虑抑抑制制水水解解的的措措施施，在在此此类类问问题题的的考考查查中中，一一般般以以实实验验题题为为主主，主主要要是是配配制制Fe3溶溶液液的的操操作作措措施施，或或是是从从FeCl3溶溶液

8、液获获得得无无水水FeCl3的的操操作作之之类类的的文文字字表表述述题题。在在涉涉及及NA的的说说法法辨辨析析中中，有有时时也也会会出出现现Fe3水水解解的的情情况况，此此外外，Fe(OH)3胶胶体体的的制制备备方方法法也也是是利利用用了了FeCl3的的水水解解性性质质，要熟练掌握。要熟练掌握。题组一铁和铁的化合物的性质及其应用题组一铁和铁的化合物的性质及其应用1(2014山山东东卷卷)等等质质量量的的下下列列物物质质与与足足量量稀稀硝硝酸酸反反应，放出应，放出NO物质的量最多的是物质的量最多的是()AFeO BFe2O3CFeSO4 DFe3O4解解析析：Fe2O3不不具具有有还还原原性性，

9、与与稀稀HNO3反反应应不不生生成成NO，另另外外三三种种等等质质量量的的物物质质中中，含含Fe2物物质质的的量量越越多多，与与稀稀HNO3反反应应失失去去的的电电子子越越多多。根根据据得得失失电电子子守守恒恒，则则生生成成NO的的物物质质的的量量越越多多，经经计计算算比比较较等等质质量量的的FeO、FeSO4、Fe3O4中中FeO含含有有Fe2物物质质的的量量最多最多，故选故选A。答案：答案：A2下下列列各各图图示示中中能能较较长长时时间间看看到到Fe(OH)2白白色色沉沉淀淀的是的是_(填序号填序号)。解解析析：因因为为Fe(OH)2在在空空气气中中很很容容易易被被氧氧化化为为红红 褐褐

10、色色 的的 Fe(OH)3， 即即 4Fe(OH)2 O22H2O=4Fe(OH)3， 因因 此此 要要 较较 长长 时时 间间 看看 到到Fe(OH)2白白色色沉沉淀淀，就就要要排排除除装装置置中中的的氧氧气气或或空空气气。、原原理理一一样样，都都是是先先用用氢氢气气将将装装置置中中的的空空气气排排尽尽，并并使使生生成成的的Fe(OH)2处处在在氢氢气气的的保保护护中中；的的原原理理为为铁铁作作阳阳极极产产生生Fe2，与与电解水产生的电解水产生的OH结合生成结合生成Fe(OH)2，且液面且液面用用汽汽油油保保护护，能能防防止止空空气气进进入入；中中液液面面加加苯苯阻阻止止了了空空气气进进入入

11、；由由于于带带入入空空气气中中的的氧氧气气，能能迅迅速速将将Fe(OH)2氧氧化化，因因而而不不能能较较长长时时间间看看到到白色沉淀。白色沉淀。答案：答案：【归纳提升归纳提升】成功制备成功制备Fe(OH)2的关键与方法的关键与方法由由于于Fe(OH)2具具有有很很强强的的还还原原性性，易易被被氧氧化化为为Fe(OH)3，在在实实验验室室中中制制备备Fe(OH)2，并并使使Fe(OH)2长长时时间间保保持持白色沉淀状态白色沉淀状态，成为物质制备实验探究的热点。成为物质制备实验探究的热点。制备原理：制备原理：Fe22OH=Fe(OH)2。(1)制备制备Fe(OH)3成功的关键。成功的关键。溶液中不

12、含溶液中不含Fe3和和O2等氧化性物质。等氧化性物质。制制备备过过程程中中，保保证证生生成成的的Fe(OH)2在在密密闭闭的的隔隔绝绝空空气的体系中。气的体系中。(2)制备制备Fe(OH)2时常采用的方法。时常采用的方法。采采用用新新制制备备的的纯纯亚亚铁铁盐盐溶溶液液(Fe2易易被被空空气气中中的的氧氧气氧化成气氧化成Fe3)。将溶解亚铁盐的蒸馏水煮沸将溶解亚铁盐的蒸馏水煮沸(除去溶解的氧气除去溶解的氧气)。将将碱碱直直接接加加到到亚亚铁铁盐盐溶溶液液的的底底部部使使生生成成的的Fe(OH)2与空气隔离与空气隔离。在在亚亚铁铁盐盐溶溶液液的的液液面面上上加加隔隔氧氧剂剂(如如加加入入苯苯等等

13、密密度度比水的小而又不溶于水的有机溶剂比水的小而又不溶于水的有机溶剂)。题组二铁及其化合物的实验探究题组二铁及其化合物的实验探究3(2016溆溆浦浦一一中中高高三三测测试试)某某研研究究性性学学习习小小组组请请你你参参与与“研研究究铁铁与与水水蒸蒸气气反反应应所所得得固固体体物物质质的的成成分分、性性质质及及再再利利用用”实验探究，并共同解答下列问题：实验探究，并共同解答下列问题：探探究究一一设设计计如如图图所所示示装装置置进进行行“铁铁与与水水蒸蒸气气反反应应”的的实实验验(1)硬硬 质质 玻玻 璃璃 管管 B中中 发发 生生 反反 应应 的的 化化 学学 方方 程程 式式 为为_。(2)反

14、应前反应前A中投放碎瓷片的目的是中投放碎瓷片的目的是_。(3)装置装置E中的现象是中的现象是_。探探究究二二设设计计如如下下实实验验方方案案确确定定反反应应后后硬硬质质玻玻璃璃管管B中黑色固体的成分中黑色固体的成分(4)待待硬硬质质玻玻璃璃管管B冷冷却却后后，取取少少许许其其中中的的固固体体物物质质溶溶于于_后，将所得溶液分成两份。后，将所得溶液分成两份。(5)一一份份滴滴加加几几滴滴KSCN溶溶液液。若若溶溶液液变变血血红红色色，推推断断硬硬质质玻玻璃璃管管B中中固固体体物物质质的的成成分分为为_(填填序序号号，下下同同)；若若溶溶液液未未变变血血红红色色，推推断断硬硬质质玻玻璃璃管管B中中

15、固固体体物质的成分为物质的成分为_。一一定定有有Fe3O4一一定定有有Fe只只有有Fe3O4只只有有Fe(6)另另 一一 份份 用用 _(填填 仪仪 器器 名名 称称 )加加 入入_，可以证明溶液中存在，可以证明溶液中存在Fe2。探探究究三三设设计计如如下下流流程程测测定定反反应应后后硬硬质质玻玻璃璃管管B中中固固体含铁元素的质量分数体含铁元素的质量分数(7)试剂试剂b的化学式是的化学式是_。(8)计算反应后计算反应后B装置中铁元素的质量分数为装置中铁元素的质量分数为_。考点二考点二“铁三角铁三角”的转化关系及应用的转化关系及应用1“铁三角铁三角”中的转化关系中的转化关系(3)盐溶液的配制和保

16、存。盐溶液的配制和保存。含含Fe2的的溶溶液液：如如配配制制FeSO4溶溶液液时时加加入入稀稀硫硫酸酸防防止止Fe2的水解，加入铁粉防止的水解，加入铁粉防止Fe2被氧化。被氧化。含含Fe3的的溶溶液液：如如配配制制Fe2(SO4)3溶溶液液，应应将将Fe2(SO4)3固体溶于固体溶于H2SO4，再加水稀释到指定浓度。，再加水稀释到指定浓度。(4)Fe2、Fe3的检验。的检验。观察法：根据溶液颜色。观察法：根据溶液颜色。含有含有Fe2的溶液显的溶液显浅绿浅绿色；含有色；含有Fe3的溶液显的溶液显黄黄色。色。用用KSCN溶液和氯水检验。溶液和氯水检验。【典典例例1】(高高考考选选项项组组合合题题)下下列列说说法法正正确确的的是是()A将将稀稀硝硝酸酸加加入入过过量量铁铁粉粉中中，充充分分反反应应后后滴滴加加KSCN溶溶液液，反反应应现现象象是是有有气气体体产产生生，溶溶液液呈呈血血红红色色，原因是稀硝酸将原因是稀硝酸将Fe氧化为氧化为Fe3B将将铜铜粉粉加加入入1.0 molL1 Fe2(SO4)3溶溶液液中中，会会有有溶溶液液变变蓝蓝、黑黑色色固固体体出出现现的的现现象象，这这是是因因为