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1、金属及其化合物金属及其化合物 第三章第三章第第8讲铁及其化合物讲铁及其化合物考纲展示考纲展示知识导图知识导图1.了解铁及其重要化合物了解铁及其重要化合物的主要性质及应用。的主要性质及应用。2以以Fe2、Fe3的相互的相互转化为例，理解变价金属转化为例，理解变价金属元素的氧化还原反应。元素的氧化还原反应。3能鉴别溶液中的能鉴别溶液中的Fe2、Fe3。1物理性质物理性质铁铁是是_色色金金属属，具具有有良良好好的的延延展展性性，是是电电和和热热的的良良导导体体，具具有有被被_吸吸引引的的特特性性。纯纯铁铁有有很很强强的的抗抗腐腐蚀蚀能能力力，而生铁而生铁(含碳量含碳量_)抗腐蚀能力较纯铁弱。抗腐蚀能
2、力较纯铁弱。 铁的主要性质铁的主要性质 银白银白 磁铁磁铁 2.04.5% 2化学性质化学性质铁铁位位于于周周期期表表中中第第_周周期期第第_族族，常常见见价价态态是是_价和价和_价。其主要性质如下：价。其主要性质如下：四四 2 3 Fe(NO3)3 3Fe(NO3)2 1常常温温下下把把铁铁片片投投入入到到下下列列溶溶液液中中，铁铁片片溶溶解解，溶溶液液质质量增加，但是没有气体产生的是量增加，但是没有气体产生的是()A硫酸铁溶液硫酸铁溶液 B浓浓HNO3C盐酸盐酸D硫酸锌溶液硫酸锌溶液【答案】【答案】A2在在Mg、Al、Cu、Fe四四种种元元素素中中，每每种种元元素素都都有有某某些些方方面面
3、不不同同于于其其他他三三种种元元素素。若若从从中中选选出出铁铁元元素素，则则选选择择的的理理由由正正确的是确的是()A在冷的浓硫酸、浓硝酸中发生钝化在冷的浓硫酸、浓硝酸中发生钝化B在不同化合物中能显示不同的化合价在不同化合物中能显示不同的化合价C能能与与盐盐酸酸反反应应产产生生氢氢气气，不不能能与与氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液反反应应产产生氢气生氢气D能被磁铁吸引能被磁铁吸引【答案】【答案】A1氧化物氧化物铁的氧化物、氢氧化物铁的氧化物、氢氧化物 铁红铁红 磁性氧化铁磁性氧化铁 黑色粉末黑色粉末 红棕色粉末红棕色粉末 黑色晶体黑色晶体 2 3 2、3 FeH2O 2Fe3CO2 9Fe4Al2O3
4、2氢氧化物氢氧化物白色白色 红褐色红褐色 灰绿灰绿 3由由FeO、Fe2O3、Fe3O4组组成成的的混混合合物物，测测得得其其中中铁铁元元素素与与氧氧元元素素的的质质量量之之比比为为21 8，则则这这种种混混合合物物中中FeO、Fe2O3、Fe3O4的物质的量之比可能为的物质的量之比可能为()A1 2 1B1 2 3C1 3 1D1 1 3【答案】【答案】D【解解析析】由由铁铁元元素素与与氧氧元元素素的的质质量量之之比比为为21 8，求求得得铁铁元元素素与与氧氧元元素素的的物物质质的的量量之之比比为为3 4，所所以以Fe3O4的的量量多多少少不不影影响响混混合合物物中中的的铁铁元元素素与与氧氧
5、元元素素的的比比。Fe3O4可可拆拆为为FeOFe2O3，故故只要只要FeO、Fe2O3物质的量之比为物质的量之比为1 1即可。即可。4向向200 mL 0.1 molL1的的Fe(NO3)2溶溶液液中中加加入入适适量量的的NaOH溶溶液液，使使Fe2恰恰好好完完全全沉沉淀淀，过过滤滤，小小心心加加热热沉沉淀淀，直直到到水水分分蒸蒸干干，再再灼灼烧烧到到质质量量不不再再变变化化，此此时时固固体体的的质质量量为为()A1.44 gB1.6 gC2.82 gD4.36 g【答案】【答案】B 根根据据下下列列转转化化关关系系，回回答答有有关关问题。问题。(1)淡淡绿绿色色溶溶液液D主主要要成成分分的
6、的化化学学式式为为_，试试剂剂1是是_。(2)下列物质不能作为试剂下列物质不能作为试剂2的是的是_(填字母填字母)。a氯气氯气b新制氯水新制氯水c浓硫酸浓硫酸 d硫硫e硝酸硝酸(3)固体固体A溶于稀盐酸的化学方程式为溶于稀盐酸的化学方程式为_。(4)溶液溶液C到溶液到溶液F红色加深的原因是红色加深的原因是_。(5)某某同同学学在在实实验验时时向向E中中加加入入了了一一种种过过量量的的固固体体物物质质，发发现现淡淡黄黄色色褪褪去去，现现对对褪褪色色原原因因进进行行探探究究。提提出出你你的的假假设设：_；为为了了对对你你所所提提出出的的假假设设进进行行验验证证，你你设设计计的的实验方案是实验方案是
7、_。 下列说法正确的是下列说法正确的是()AFe在一定条件下与水反应生成在一定条件下与水反应生成H2和和Fe(OH)3BFe3O4溶于盐酸后加入几滴溶于盐酸后加入几滴KSCN溶液，溶液显红色溶液，溶液显红色CFeCl2溶液蒸干、灼烧后得到溶液蒸干、灼烧后得到FeCl2固体固体D将将FeCl3饱饱和和溶溶液液滴滴入入NaOH溶溶液液中中可可制制备备Fe(OH)3 胶胶体体【答案】【答案】B二、二、Fe2和和Fe3的检验的检验鉴别方法鉴别方法Fe2Fe3直接观色直接观色浅绿色浅绿色黄色黄色利用显利用显色反应色反应与与KSCN溶液溶液无现象无现象显红色显红色与苯酚与苯酚无现象无现象显紫色显紫色利用利
8、用Fe3的氧化性的氧化性与铜片与铜片无现象无现象Cu溶解溶液溶解溶液变蓝绿色变蓝绿色与与KI淀粉溶液淀粉溶液无现象无现象溶液变蓝溶液变蓝利用利用Fe2的还原性的还原性与溴水与溴水溴水褪色溴水褪色无现象无现象与酸性与酸性KMnO4溶液溶液紫色褪去紫色褪去无现象无现象利用沉淀反利用沉淀反应应Fe22OH=Fe(OH)2，现象：白色，现象：白色灰绿色灰绿色红红褐色沉淀褐色沉淀Fe33OH=Fe(OH)3，现，现象：红褐色沉淀象：红褐色沉淀特特别别提提醒醒：(1)检检验验Fe2时时不不能能先先加加氯氯水水后后加加KSCN溶溶液液。(2)当当溶溶液液浓浓度度较较稀稀时时，利利用用观观察察法法或或加加Na
9、OH溶溶液液的的方方法法都都不不宜宜检检验验Fe2和和Fe3的的存存在在。(3)检检验验Fe2和和Fe3混混合合溶溶液液时时，要要分分两两次次分分别别检检验验Fe2和和Fe3，检检验验Fe2时时要要选选择择酸酸性性高高锰锰酸酸钾钾溶液，检验溶液，检验Fe3时最好选择时最好选择KSCN溶液。溶液。【解解析析】先先加加入入少少量量KSCN溶溶液液，若若无无红红色色，证证明明无无Fe3，然然后后加加足足量量的的氯氯水水，若若出出现现红红色色，说说明明有有Fe2存存在在。不不用用加加入入足足量量KMnO4(H)溶溶液液的的原原因因是是KMnO4(H)溶溶液液呈呈紫紫红红色色，会会干扰干扰Fe3的检验。
10、的检验。【答案】【答案】C 有有 NaCl、 FeCl2、 FeCl3、MgCl2、AlCl3五五种种溶溶液液，只只用用一一种种试试剂剂就就可可以以把把它它们们鉴鉴别别开开来来，这种试剂是这种试剂是()A盐酸盐酸B烧碱溶液烧碱溶液C氨水氨水DKSCN溶液溶液【答案】【答案】B1实验室制备纯净实验室制备纯净Fe(OH)2的注意事项的注意事项有有关关Fe(OH)2的的制制备备方方法法，实实际际上上只只能能观观察察到到瞬瞬间间的的Fe(OH)2白白色色沉沉淀淀(几几乎乎分分辨辨不不出出来来)。要要想想较较长长时时间间观观察察到到白白色色沉沉淀淀的的生生成成，关关键键是是怎怎样样降降低低反反应应体体系
11、系中中氧氧气气的的存存在在量量和和操操作作过程中氧气的引入量。常采用的方法有：过程中氧气的引入量。常采用的方法有：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气氧氧化成化成Fe3)。纯净纯净Fe(OH)2的制备的制备 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Fe(OH)2与与空空气气隔隔离离。在在亚亚铁铁盐盐溶溶液液液液面面上上加加隔隔氧氧剂剂(如如加加入入苯苯等等密密度度比比水水小小且又不溶于水的有机溶剂且又不溶于水的有机溶剂)。2实验创新实验创新方
12、案方案：装置如图甲所示。：装置如图甲所示。在在试试管管中中加加入入适适量量的的5% FeSO4溶溶液液，并并覆覆盖盖一一层层苯苯，再再用用长长滴滴管管注注入入不不含含O2的的1 molL1NaOH溶溶液液。由由于于苯苯的的液液封封作作用用，可可防防止止生生成成的的Fe(OH)2被被氧氧化化，因因而而可可较较长长时时间间观观察察到到白白色色Fe(OH)2沉淀。沉淀。方案方案：装置如图乙所示。：装置如图乙所示。实实验验时时，先先打打开开活活塞塞K，再再将将分分液液漏漏斗斗的的旋旋塞塞打打开开，稀稀H2SO4与与铁铁粉粉作作用用，用用产产生生的的H2排排出出装装置置中中的的空空气气；然然后后关关闭闭
13、K，使使生生成成的的H2将将试试管管中中的的FeSO4溶溶液液压压入入NaOH溶溶液液中中，则则可可较较长长时时间间观观察察到到生生成成的的白白色色Fe(OH)2沉沉淀淀。若若拔拔去去广广口口瓶瓶上上的橡皮塞，则白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。的橡皮塞，则白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。方案方案：装置如图丙所示。：装置如图丙所示。以以铁铁作作阳阳极极，石石墨墨棒棒作作阴阴极极，电电解解液液可可以以是是NaCl溶溶液液、NaOH溶溶液液等等。U形形管管中中加加入入植植物物油油的的目目的的是是隔隔绝绝空空气气。电电解解一一段段时时间间后后，可可以以看看到到U形形管管中中有有白白色色
14、Fe(OH)2 沉沉淀淀生生成成，此此时时将将电电源源反反接接，则则会会看看到到白白色色沉沉淀淀迅迅速速变变为为灰灰绿绿色色，最最后后变变成成红褐色。红褐色。(1)B中中盛盛有有一一定定量量的的NaOH溶溶液液，A中中应应预预先先加加入入的的试试剂剂是是_(填化学式填化学式)。A中反应的离子方程式是中反应的离子方程式是_。(2)实验开始时应先将活塞实验开始时应先将活塞a_(填填“打开打开”或或“关闭关闭”)。(3)简述生成简述生成Fe(OH)2的操作过程：的操作过程：_。(4)实实验验完完毕毕，打打开开b处处活活塞塞，放放入入一一部部分分空空气气，此此时时B瓶瓶中发生的反应为中发生的反应为_。
15、(5)下下 列列 各各 图图 示示 中中 _(填填 序序 号号 )能能 较较 长长 时时 间间 看看 到到Fe(OH)2白色沉淀。白色沉淀。铁及其化合物的考查铁及其化合物的考查铁铁和和铜铜在在生生活活生生产产中中有有广广泛泛用用途途，是是高高考考的的命命题题热热点点。常常见见考考查查方方式式有有离离子子共共存存(有有色色离离子子、形形成成沉沉淀淀、水水解解)、化化工工工工艺艺流流程程等等，主主要要考考查查的的物物质质有有Fe、Fe2、Fe3的的相相互互转转化化，Fe2的还原性、的还原性、Fe3的强氧化性和强水解能力、的强氧化性和强水解能力、Cu2的水解等。的水解等。硫硫铁铁矿矿烧烧渣渣(主主要
16、要成成分分为为Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2等等)是是生生产产硫硫酸酸的的工工业业废废渣渣，其其综综合合利利用用对对环环境境保保护护具具有有现现实实意意义义。利用硫铁矿烧渣制备铁红等产品的实验流程如下：利用硫铁矿烧渣制备铁红等产品的实验流程如下：已知几种盐的溶解度随温度变化的曲线如下图所示：已知几种盐的溶解度随温度变化的曲线如下图所示：回答下列问题：回答下列问题：(1)酸酸浸浸、过过滤滤后后滤滤液液中中的的金金属属阳阳离离子子是是_。(2)煅煅 烧烧 FeCO3生生 成成 的的 产产 品品 的的 化化 学学 反反 应应 方方 程程 式式 为为_。实实验验室室进进行行煅煅烧烧操操作作所所需需仪仪器器除除了了酒酒精精灯灯、泥泥三三角、三脚架、玻璃棒外，还有角、三脚架、玻璃棒外，还有_。(3)产产品品的的化化学学式式为为_，为为了了获获得得产产品品，向向(NH4)2SO4溶溶液液中中加加入入KCl溶溶液液后后，还还需需要要进进行行的的操操作作是是_。(4)检检验验产产品品中中是是否否含含有有氯氯化化物物杂杂质质的的实实验验操操作作是是取取少少量量产品产品于试管中配成溶液，于试管中配成溶液，_。
