《(新课标)高考化学大一轮复习 第3章《常见金属及其化合物》(第3讲)鲁科版-鲁科版高三化学试题》由会员分享,可在线阅读,更多相关《(新课标)高考化学大一轮复习 第3章《常见金属及其化合物》(第3讲)鲁科版-鲁科版高三化学试题(27页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、第3讲铁及其化合物考纲要求1.了解铁及其重要化合物的主要性质及其应用。2.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。3.能鉴别溶液中的Fe2、Fe3。考点一用物质分类思想认识铁及其重要化合物1铁的存在2铁的性质(1)物理性质纯铁具有金属的共性,如具有银白色金属光泽和良好的延展性,是电和热的良导体,具有能被磁铁吸引的特性,纯铁有很强的抗腐蚀能力。(2)化学性质:铁是较活泼的金属,发生化学反应时可生成2、3两种价态的化合物。用化学方程式或离子方程式表示下列变化FeFeH2O(g)3Fe4H2O(g)Fe3O44H2Fe3铁的氧化物和氢氧化物(1)铁的氧化物化学式FeOFe2O
2、3Fe3O4俗名铁红磁性氧化铁颜色状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体(有磁性)溶解性难溶于水难溶于水难溶于水铁的化合价232,3稳定性不稳定稳定稳定与H反应的离子方程式FeO2H=Fe2H2OFe2O36H=2Fe33H2OFe3O48H=Fe22Fe34H2O(2)铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体红褐色固体与盐酸反应Fe(OH)22H=Fe22H2OFe(OH)33H=Fe33H2O受热分解2Fe(OH)3Fe2O33H2O制法可溶性亚铁盐与碱溶液反应Fe22OH=Fe(OH)2可溶性铁盐与碱溶液反应Fe33OH=Fe(OH)3二者的关系在空气中,Fe(OH)2能够非常
3、迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3,现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,反应方程式为4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)34.亚铁盐和铁盐(1)亚铁盐:含有Fe2的溶液呈浅绿色,Fe2既有_性,又有_性,Fe2与Zn、Cl2反应的离子方程式分别为_, _。(2)铁盐:氧化性:含有Fe3的溶液呈_色,Fe3具有氧化性,Fe3与Fe、Cu反应的离子方程式分别为_,_。特性:含有Fe3的盐溶液遇到_时变成血红色。易水解:FeCl3滴入沸水中的离子方程式:_。答案(1)氧化还原ZnFe2=Zn2Fe2Fe2Cl2=2Fe32Cl(2)棕黄2Fe3Fe=3Fe22Fe3Cu=2Fe2
4、Cu2KSCNFe33H2OFe(OH)3(胶体)3H深度思考1铁有很强的抗腐蚀能力,为什么日常生活中的铁制品容易生锈?答案主要因为铁不纯,往往含有碳等杂质,当这些铁制品在潮湿的空气中或接触到电解质溶液(如食盐水)时会发生电化学腐蚀。2铁、铝遇冷的浓硫酸或浓硝酸发生钝化,是物理变化还是化学变化?答案常温下铁、铝遇冷的浓H2SO4、浓HNO3时表面会生成一层致密的氧化物薄膜,化学上称为钝化,属于化学变化。3FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3是否都可以通过化合反应制取?答案都可以。2Fe3Cl22FeCl32FeCl3Fe=3FeCl24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)34铁元素是典
5、型的变价金属元素,它在化合物中主要表现为2价和3价,请归纳总结:(1)Fe单质通常与哪些氧化剂反应生成2价?写出有关反应的化学方程式或离子方程式。答案FeFe2:铁与氧化性比较弱的非金属单质(如S、I2),非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸),不活泼金属的盐溶液(如CuSO4溶液)反应,都可实现这种转化。如:FeSFeS,2HFe=Fe2H2,Cu2Fe=Fe2Cu。(2)Fe单质通常与哪些氧化剂反应生成3价?写出有关反应的化学方程式。答案FeFe3:铁与强氧化剂(如Cl2、HNO3、浓硫酸)在一定条件下反应都会实现这种转化。例如:2Fe3Cl22FeCl3,Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO
6、2H2O,2Fe6H2SO4(浓)Fe2(SO4)33SO26H2O。题组一铁及其化合物的反应产物判断1下列关于铁的说法正确的是()A纯铁为灰黑色,所以铁属于黑色金属B铁在硫蒸气中燃烧生成Fe2S3C纯铁的抗腐蚀能力非常强,铁在干燥的空气里不易被氧化D铁的化学性质比较活泼,它能和水蒸气反应生成H2和Fe(OH)3答案C解析纯铁为银白色,A错;铁在硫蒸气中燃烧生成FeS,B错;3Fe4H2O(g)Fe3O44H2,D错。2铁屑溶于过量稀硫酸,过滤后向滤液中加入过量氨水,有白色沉淀生成,过滤,在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止,得到红棕色残渣,上述沉淀和残渣分别是()AFe(OH)3Fe2O3
7、 BFe(OH)2Fe2O3CFe(OH)2Fe(OH)3 DFe(OH)2Fe3O4答案B解析铁与稀硫酸反应生成FeSO4,再与过量氨水反应生成白色沉淀Fe(OH)2,在空气中加热Fe(OH)2,铁元素被氧化为3 价,最后所得红棕色残渣为Fe2O3。3下列叙述正确的是()AFe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生,说明Fe与两种酸均发生置换反应B足量的Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3CFe和Fe2O3等物质的量混合物溶于稀盐酸时无气体放出DFe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3,在给定的条件下能实现转化答案C解析HNO3具有强氧化性,与Fe反应产生的气体为NO,A项错;
8、铁与Cl2反应无论量的多少产物都是FeCl3,B项错;C项中Fe2O3溶解产生Fe3恰好将铁单质氧化,因而不能置换出H2,正确;FeCl3溶液加热时易水解,D项错。4在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉,得到的Fe2的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。Fe3Fe2Fe、Fe2Fe2、Fe3(1)AB段铁元素以_形式存在。(2)BC段铁元素以_形式存在。(3)CD段铁元素以_形式存在。答案(1)(2)(3)解析向稀HNO3中加入铁粉,开始时稀HNO3过量应生成Fe3,随加入铁粉量的增加,HNO3反应完全后,发生反应2Fe3Fe=3F
9、e2,最后全部转化为Fe2。1铁元素有2、3等多种价态,反应环境不同,可能反应产物不同,铁与非氧化性酸生成Fe2。少量的Fe与氧化性酸反应生成Fe3,过量的Fe与氧化性酸反应生成Fe2。2许多题目将Fe2Fe3=3Fe2设置为隐含反应,如Fe与Fe2O3的混合物溶于盐酸时,需要注意生成的Fe3还能氧化单质铁。题组二Fe2、Fe3的检验5(2014重庆八中检测)下列离子的检验方法合理的是()A向某溶液中滴入KSCN溶液呈血红色,说明不含Fe2B用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2C向某溶液中加入NaOH溶液,得红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3D向某溶液中加入NaOH溶液得白
10、色沉淀,又观察到颜色逐渐变为红褐色,说明该溶液中只含有Fe2,不含有Mg2答案C解析A项中只能说明含有Fe3,不能说明不含Fe2,不合理;B项中Cl也能使KMnO4溶液褪色,不合理;D项中氧化后生成的红褐色沉淀Fe(OH)3也可能掩盖了白色沉淀Mg(OH)2,不合理。6要证明某溶液中不含Fe3而可能含有Fe2进行如下实验操作时,最佳顺序为()加入足量氯水加入足量酸性KMnO4溶液加入少量NH4SCN溶液A B C D答案C解析在该溶液中先加入少量NH4SCN溶液,溶液不变血红色,证明无Fe3存在,再加入氯水,将Fe2氧化成Fe3,溶液变为血红色。KMnO4溶液呈紫红色,溶液颜色变化不明显,所以
11、不能用酸性KMnO4溶液。检验Fe2、Fe3的常用方法1根据溶液颜色含有Fe2的溶液显浅绿色含有Fe3的溶液显棕黄色2用KSCN溶液和氯水(1)流程:(2)有关反应:Fe33SCNFe(SCN)3(血红色)2Fe2Cl2=2Fe32Cl3用NaOH溶液(1)流程:(2)有关反应:Fe33OH=Fe(OH)3(红褐色沉淀)Fe22OH=Fe(OH)2(白色沉淀)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3题组三有关铁及其化合物的实验探究7关于FeCl3进行的实验,下列预测正确的是()选项实验预测A蒸发FeCl3溶液得到FeCl3固体B在FeCl3、CuCl2混合液中,加入少量Fe粉一定有H2产
12、生且有Cu析出C用FeCl3固体溶于水配制饱和溶液会有Fe(OH)3沉淀产生D在FeCl3溶液中加入KHCO3溶液有CO2产生,但无Fe(OH)3沉淀生成答案C解析蒸发FeCl3溶液可促进Fe3水解,由于HCl易挥发,最后得到Fe(OH)3,A错;混合液中加入Fe粉时,不会有H2产生且Fe应先和Fe3反应,再与Cu2反应,B错;FeCl3易水解生成Fe(OH)3沉淀,C对;D中Fe3与HCO发生双水解反应,有CO2和Fe(OH)3沉淀生成,D错。8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)。答案解析因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3,即4Fe(
13、OH)2O22H2O=4Fe(OH)3,因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀,就要排除装置中的氧气或空气。、原理一样,都是先用氢气将装置中的空气排尽,并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中;的原理为铁作阳极产生Fe2,与电解水产生的OH结合生成 Fe(OH)2,且液面用汽油保护,能防止空气进入;中液面加苯阻止了空气进入;由于带入空气中的氧气,能迅速将 Fe(OH)2氧化,因而不能较长时间看到白色沉淀。成功制备Fe(OH)2的关键由于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,成为物质制备实验探究的热点。制备原理:Fe22OH=Fe(OH)2成功关键: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。考点二“铁三角”转化中的氧化还原反应“铁三角”的转化关系深度思考1用离子方程式实现下列转化:Fe2Fe32Fe2Cl2=2F