铁及其化合物的基础知识.doc

高二化学第四章几种重要镏金属铁及其化合物的基础知识【学习目标】1、使学生掌握铁及其重要化合物的性质，将所学知识系统化、网络化。2、掌握Fe、Fe2+、Fe3+之间的相互转化及其应用【基础识记】一、铁1原子结构：Fe第 周期第 族，属于过渡元素常见离子2物理性质（1）纯铁晶体 色（铁粉 色），抗蚀能力强；常用铁含 ，熔点降低，抗蚀力减弱。（2）具有一般金属的物理通性： 。 （3）从金属分类看，铁可看作 金属， 金属， 金属。3化学性质（较活泼）（1）Fe Fe2+思考把金属铁加入含FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合液中充分反应后过滤，滤出不溶物有铜，则滤液中肯定有阳离子 ，肯定不存在阳离子 ，可能有阳离子 （若铁过量呢？）Fe +S= Fe + CuCl2= Fe + FeCl3 =（2）Fe Fe3+思考（a）冷的浓HNO3或浓H2SO4使铁发生 （b）2.8克铁与160ml 1mol/L稀硝酸作用放出NO气体，则在反应中HNO3共得电子 摩。Fe （少量）+HNO3(稀)=Fe （足量）+HNO3(稀)=（3）Fe Fe3O4Fe + H2O =思考若使Fe和H2O（气）的反应顺利进行，应采取的措施是 二、铁的氧化物和氢氧化物1氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗 称-色 态价 态与盐酸反应水溶性与还原剂反应思考在烧制砖瓦时，用粘土做成的坯经过烘烧后，铁的化合物转化成 而制得红色砖瓦。若烘烧后期从窑顶向下慢慢浇水，窑内会产生大量的 气体，它们把该红色物质还原为黑色的化合物 ，同时还有未烧的碳粒而制得了青色砖瓦。2氢氧化物 Fe(OH)2 Fe(OH)3颜色：（ ） （ ） （ ）反应方程式： 思考(a)配制FeSO4溶液时，需加入 和 ，其作用分别是 、 .(b)制取Fe(OH)2时，为什么要用新制的FeSO4溶液？为什么要将吸有NaOH溶液的胶头滴管插入液面以下？(c)若不用此法，还可用什么方法制得Fe(OH)2沉淀？三、Fe2+和Fe3+的相互转化 FeSO4 白色固体FeSO47H2O 浅绿色晶体，俗称 FeCl3 棕黑色FeCl36H2O 棕黄色1Fe2+ Fe3+思考（a）为提高生活用水的标准，自来水厂常用氯气和绿矾同时进行消毒，净化改善水质，简述其原因 。 （b）在PH=4-5的环境中，Cu2+、Fe2+不生成沉淀，而Fe3+几乎完全沉淀。工业上制取CuCl2是将浓盐酸加热到80 0C左右，再缓缓加入粗氧化铜（含杂质FeO），充分搅拌使之溶解，欲除去溶液中的杂质离子，采取的措施可能是先在溶液中 ，再加 ，调节PH为4-5后过滤。（c）硫酸亚铁溶液放置久后，发现溶液由浅绿色逐渐变为黄色并在瓶壁上出现红褐色的物质，发生此变化的离子方程式为：。（d）完成下列反应方程式：FeCl2 + Cl2 = FeCl2 + Br2 = FeO + HNO3=FeCl2 + H2O2 + H+=KMnO4FeSO4H2SO4 2Fe3+ Fe2+思考（a）电子工业常用FeCl3溶液腐蚀铜制印刷线路板，反应为 ， 如何从腐蚀后的废液中回收铜并制得三氯化铁溶液，请设计一个方案。（b）向10mL 1mol/L的硫酸铁溶液中滴入2滴同浓度的硫化钠溶液，现象是，反应的离子方程式为，若向10mL 1mol/L的硫化钠溶液中滴入2滴同浓度的硫酸铁溶液，现象是，反应的离子程式为。FeCl3 + HI= FeCl3 + Fe = FeCl3 + H2S = FeCl3SO2四、Fe3+和Fe2+的检验：1Fe3+的检验（1）溶液呈 色；（2）加NaOH溶液，现象 ；（3）加KSCN溶液，现象 ，反应式 ；离子方程式为 （4）加苯酚，现象 ；Fe3+6C6H5OH Fe(C6H5O)63- + 6H+ （5）淀粉碘化钾试纸，现象 。能使淀粉KI试纸变蓝者Fe3+，无明显变化的是Fe2+。 离子方程式为。（6）加入碳酸钠溶液或碳酸氢钠溶液，现象是反应的离子主程式为2Fe2+的检验（1）溶液呈 色；（2）加NaOH溶液，现象 ；（3）加KSCN无明显现象，再加氯水，现象 。【典例分析】例1 500ml，1mol/L的FeCl3溶液，加入铁粉至还原完全，除去多余的铁粉后，加足量的NaOH溶液，所得到的沉淀的物质的量为（ ） A.0.5mol B.1mol C.0.75mol D.不能确定例2 把表面有氧化物的相同大小的铜块和铁块一起放入盐酸中充分反应后，所得溶液中的金属离子（ ） A.是Fe3+和Cu2+ B.是Fe2+和Cu2+ C.是Fe2+和Cu+ D.只有Fe2+例3 下列有关实验现象描述正确的是（ ） A.将Fe(OH)3和水充分搅拌，滴加入酚酞试液，溶液变红 B.在FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，产生血红色沉淀C.在酸性FeSO4溶液中滴加KMnO4溶液至反应完全，溶液呈无色 D.在FeCl3溶液中加入石灰石，产生气体例4 某溶液中含有大量Fe2+,Fe3+,Mg2+和NH4+,其H+=10-2mol/L，在该溶液中可以大量存在的阴离子是（ ） A.SO42- B.NO3- C.SCN- D.CO32-例5 在FeCl3和AlCl3的混合溶液中，先加入过量的KI，再加入足量的Na2S溶液，所得到的沉淀中不可能有（ ）A.FeS B.S C.Fe(OH)3 D.Al(OH)3例6在FeCl3、CuCl2和HCl的混合溶液中加入铁粉。待反应结束，剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液存在的较多阳离子是（ ）Cu2+ Fe3+ Fe2+ H+例7在FeCl3与CuCl2的混合溶液中加入过量的铁粉，反应完毕后，剩余固体的质量恰好与所加铁粉的质量相等，则原混合液中FeCl3与CuCl2的物质的量之比为（ ）52 例8将纯铁丝5.21g溶于过量的稀硫酸中，在加热下与2.53gKNO3氧化溶液反应，待反应完成后，剩下的Fe2尚需12mL 0.3mol/L KMnO4溶液才能完全氧化，并知MnO4的还原产物为Mn2。通过计算写出KNO3和FeSO4在酸性条件下反应的离子方程式例9向一定物质的量的Fe3O4和Fe的混合物中加入50mL2molL-1H2SO4溶液，在一定条件下恰好使混合物完全溶解，放出448mL（标准状况下）的气体。在所得溶液中加入KSCN溶液，无红色出现，那么，用足量的CO在高温下与相同质量的此混合物充分反应，能得到多少克？例10在500mL CuSO4和Fe2(SO4)3的混合液中加入19.6g铁粉，充分反应后，滤出残留固体、洗涤、干燥后称重为16g，在滤液中加入5molL-1BaCl2溶液310mL，恰好使SO 完全沉淀。求原混合液中CuSO4和Fe2(SO4)3的物质的量浓度。例11将一表面生锈的铁片（表面有氧化铁）置于稀硝酸中，充分反应后（生成气体是NO）共收集到标准状况下1.12L气体，还有剩余固体物4g，将此固体过滤后，在滤液