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1、【解析版】2014届高考化学重难点专题10 铁元素单质及其化合物.doc每天发布最有价值的高考资源 连线高考 铁及其化合物的知识年年必考,体现在三个方面:一是铁及其化合物之间的转化关系;二是Fe3，、Fe2，的氧化性与还原性;三是Fe3，、Fe2，的检验，主要题型为选择、计算、实验探究等。以现代科技有关的问题，与社会生产生活紧密相连的问题为背景，考查Fe3，、Fe2，的氧化性、还原性。饮用水的净化、FeCl3溶液腐蚀电路板等，也是热点之一。 重点、难点探源 一、铁的主要性质及应用 铁的物理性质 铁具有金属的共性，具有能被磁铁吸引的特性。 铁的化学性质 铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价
2、为+2价和+3价。 二、铁的氧化物 四氧化三铁 氧化亚铁(FeO) 氧化铁(Fe2O3) (Fe3O4) 俗名 铁红 磁性氧化铁 色态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 铁元素价态 +2 +3 +2、+3 与盐酸反应生成的离子 Fe2+ Fe3+ Fe2+ 、Fe3+ 三、铁的氢氧化物 1 / 19 每天发布最有价值的高考资源 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 色态 白色固体 红褐色固体 与盐酸反应 Fe(OH)2，2H，=Fe2，2H2O Fe(OH)3，3H，=Fe3，3H2O ? 受热分解 2Fe(OH)3Fe2O3，3H2O 可溶性亚铁盐与碱反应 可溶性铁盐与碱反应 制法 Fe2，
3、2OH,=Fe(OH)2? Fe3，3OH,=Fe(OH)3? 空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色二者的关系 沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应方程式为4Fe(OH)2，O2，2H2O=4Fe(OH)3 追踪高考 【典例1】(2013广东卷)水溶液中能大量共存的一组离子是 A(Na+、Al3+、Cl,、CO32, B(H+、Na+、Fe2+、MnO4, C(K+、Ca2+、Cl,、NO3, D(K+、NH4+、OH,、SO42, 反应，那些微粒之间容易发生氧化还原反应，那些物质不稳定，受热或光照容易分解等此题不难得到解答。从能力上考查考生对离子反应
4、的概念、氧化还原反应概念、离子反应发生条件的了解，以及对常见离子性质的掌握程度。 【典例2】(2013海南卷)下图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序正确的是 A(a-b-c-d-e-e-f-g-h B.a-e-d-c-b-h-i-g C(a-d-e-c-b-h-i-g D.a-c-b-d-e-h-i-f 2 / 19 每天发布最有价值的高考资源 指点迷津 铁三角转化关系的应用 (一)转化关系 1、Fe?Fe2+ 铁与氧化性比较弱的非金属(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)，FeCl3溶液反应，都可实现这种转化。例如:Fe+C
5、uSO4=Cu+FeSO4;Fe，2FeCl3=3FeCl2;Fe，2H，=Fe2，H2? 2、Fe2+? Fe 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来。例如:FeCl2，3 / 19 每天发布最有价值的高考资源 ? Zn=ZnCl2，Fe;FeO，H2Fe，H2O 3、Fe?Fe3+ 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点燃 转化。例如:2Fe，3Cl22FeCl3 4、Fe3+?Fe ? 可通过较强还原剂，如Al、Zn、CO、H2等。例如:Fe2O3，3CO2Fe，3CO2;Fe2O3，? 2
6、Al2Fe，Al2O3;2FeCl3，3Zn=2Fe，3ZnCl2 5、Fe?Fe3O4 高温 Fe与O2，H2O(g)反应时生成Fe3O4。如:3Fe，4H2O(g)Fe3O4，4H2 6、Fe3O4?Fe Fe3O4在高温条件下用还原剂(CO、H2、C、Al)还原出Fe。 7、Fe2+?Fe3+ 亚铁盐与强氧化剂反应，如Cl2、Br2、HNO3、浓硫酸、KMnO4(H，)、H2O2等。例如:2FeCl2，Cl2=2FeCl3。 8、Fe3+?Fe2+ 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:2Fe3，S2,=2Fe2，S;2Fe3，Cu=2Fe2，Cu2，;2F
7、e3，Fe=3Fe2，;2Fe3，2I,=2Fe2，I2 (二)、重要应用 1、除杂 主要离子 杂质离子 除杂方法 Fe2+ Fe3+ 加过量铁粉后过滤 FeCl3 FeCl2 加氯水或H2O2 FeCl2 CuCl2 加过量铁粉后过滤 2、判断离子共存 Fe2+ 不共存?NO3,(H，)、ClO,、MnO4,(H，) Fe3+ 不共存?S2,、I,、SO32, Fe2+ 、Fe3+ 不共存?CO32,、HCO3-等相互促进水解的离子 3、盐溶液的配制与保存 4、Fe(OH)2的制备实验探究 Fe(OH)2具有很强的还原性，极易被O2氧化，实验室中制备Fe(OH)2，并使Fe(OH)2长时间保
8、持白色沉淀状态的关键是怎样降低反应体系中O2的存在量和操作过程中O2的引入。常4 / 19 每天发布最有价值的高考资源 采用的方法有: (1)采用新制备的纯亚铁盐溶液(Fe2+易被空气中的氧气氧化成Fe3+); (2)将溶解亚铁盐的蒸馏水煮沸(除去溶解中的氧气); (3)将碱直接加到Fe2+盐底部，使之与空气隔离; (4)在Fe2+盐液面上加隔氧剂，如苯等。 二、Fe2+ 和Fe3+的检验 1、铁盐、亚铁盐溶液的颜色 含有Fe2+ 的溶液显浅绿色，含有Fe3+的溶液显黄色。 2、用KSCN溶液和氯水 (1)流程: (2)有关反应:Fe3，3SCN,=Fe(SCN)3(红色)，2Fe2，Cl2=
9、2Fe3，2Cl, 3、用NaOH溶液 (1)流程: (2)有关反应:Fe3，3OH,=Fe(OH)3?(红褐色)，Fe2，2OH,=Fe(OH)2?(白色沉淀)，O2，2H2O=4Fe(OH)3。 4Fe(OH)2，4、FeCl3变色情况 FeCl3溶液在与许多试剂反应时会出现特殊现象，可作为检验Fe3+的依据。 向FeCl3溶液中加几滴KSCN溶液呈红色; FeCl3与NaOH溶液反应，生成红褐色沉淀; 向FeCl3溶液中加入过量Fe粉，溶液变浅绿色; 向FeCl3溶液中加入过量Cu粉，溶液变蓝绿色; 将FeCl3溶液滴入到淀粉碘化钾溶液中，溶液变蓝色; 将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，生
10、成红褐色Fe(OH)3胶体。 三、Fe与HNO3的反应 (1)铁与浓硝酸在常温下钝化，在加热时剧烈反应。 (2)铁与稀硝酸反应 HNO3过量时:Fe，4HNO3(稀)=Fe(NO3)3，NO?，2H2O ? Fe过量时:3Fe，8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2，2NO?，4H2O ? 铁与稀硝酸反应有关量的问题，可用数轴表示为:n(Fe)1,n(HNO)34?当时，按反应?进行。产物仅有Fe(NO3)3，HNO3可能有剩余。 5 / 19 每天发布最有价值的高考资源 n(Fe)3,n(HNO)38?当时，按反应?进行。产物仅有Fe(NO3)2，Fe可能有剩余。 n(Fe)31n(HNO)4
11、38?当，则? ?反应均发生，产物为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2。 易错地带 一、铁三角转化关系的应用 1、Fe2+具有氧化性和还原性，但主要表现还原性;Fe3+具有较强的氧化性，与S2,I,SO32,等能发生氧化还原反应。 -2、Fe3+是典型的弱碱阳离子，与CO32,、HCO 、AlO2-等在溶液中发生相互促进水解反应。 33、过量的Fe与硝酸作用，或在Fe和Fe2O3的混合物中加入盐酸，要注意产生的Fe3+还可以氧化单质这一隐含反应:Fe，2Fe3，=3Fe2， 二、Fe2+ 和Fe3+的检验 1、检验Fe2+ 、Fe3+除了上述方法外还有很多方法，如用酸性高锰酸钾溶液、溴水、淀粉
12、碘化钾试纸、铜片等。 2、检验Fe2+ 和Fe3+的混合溶液时，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。 三、Fe与HNO3的反应 4HNO3(稀)=Fe(NO3)3，NO?，2H2O ? 1、在反应Fe，和3Fe，8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2，2NO?，4H2O ?中，硝酸都表现了强氧化性和酸性。 2、这两个反应中，表现氧化性的硝酸的物质的量等于NO的物质的量。 143、这两个反应中被还原的HNO3均占参加反应的HNO3的。(事实上，任何价态的金属与稀硝酸反应生成NO，参加反应的硝酸与被还原的硝酸的量之比均为4
13、:1)。 强化突破 1、(2013海南卷)能正确表示下列反应的离子反应方程式为 A(NH4HCO3溶于过量的浓KOH溶液中:NH4+ HCO3-+2OH-CO32-+ NH3?+2 H2O B(向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液，恰好使SO42-沉淀完全: 2Al3+3SO42-+3Ba2+6OH -=2 Al(OH)3?+3BaSO4? C(向FeBr2溶液中通入足量氯气:2Fe2+4Br-+3Cl2=2 Fe3+2 Br2+6 Cl- D(醋酸除去水垢:2H+CaCO3=Ca2+ CO2?+ H2O 6 / 19 每天发布最有价值的高考资源 2、(2013全国大纲卷)能正确表示下列反应的离
14、子方程式是 2- A(用过量氨水吸收工业尾气中的SO2:2NH3?H2O，SO2=2NH4，SO ，H2O 3?B(氯化钠与浓硫酸混合加热:H2SO4，2Cl,=SO2?，Cl2?，H2O C(磁性氧化铁溶于稀硝酸:3Fe2，4H，NO3,=3Fe3，NO?，3H2O 2-D(明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO 恰好完全沉淀: 42-2Ba2，3OH,，Al3，2SO =2BaSO4?，Al(OH)3? 43、(2013北京卷)下列解释事实的方程式不准确的是 A(用浓盐酸检验氨:NH3+HC1=NH4C1 B(碳酸钠溶液显碱性:CO2-3+H2OHCO-3+OH- C(钢铁发生吸氧腐蚀时，
15、铁作负极被氧化:Fe-3e-=Fe3+ D(长期盛放石灰水的试剂瓶内壁出现白色固体:Ca(OH)2+CO2=CaCO3?+H2O 【答案】C 【解析】A.用浓盐酸检验氨:NH3+HCl=NH4Cl，属于气体反应生成固体，方程式正确，但不合题意。错误。B .碳酸钠是强碱弱酸盐，在水中发生水解呈碱性，二元弱酸根分步水解，以第一步水解为主，CO32-+H2OHCO3-+OH-，水解离子方程式正确，但不合题意。错误。C.钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极,电极反应式是:Fe-2e-=Fe2+.正极C上的电极式是2H2O+O2+4e-=4OH-.电极反应式不正确,符合题意.正确。D.发生反应:Ca(OH)2+CO2=CaCO3?+H2O。方程式正确，但不合题意。错误。 7 / 19 每天发布最有价值的高考资源 4、(2013上海卷)某溶液可能含有Cl-、SO42-、CO32-
