（人教通用版）2020高考化学新一线大一轮复习 第三章 第3讲 铁及其重要化合物课件.ppt

第3讲铁及其重要化合物,【2019备考】最新考纲：1.掌握铁及其重要化合物的主要性质。2.掌握铁及其重要化合物的应用。3.了解常见金属及其重要化合物的制备方法。,考点一铁的单质、氧化物及氢氧化物(频数：难度：),1.铁元素的存在形式,2.铁的性质,(1)物理性质,(2)化学性质铁单质性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为2价和3价。,与非金属单质反应：,Fe2O3,剧烈燃烧，生成大量红棕色的烟,Fe2H=Fe2H2,FeCu2=Fe2Cu,Fe2Fe3=3Fe2,铁分别与氯气和盐酸反应所得的产物中铁元素的价态不同，Fe与Cl2反应无论用量多少都生成FeCl3，而Fe与盐酸反应生成FeCl2。铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。,3.铁的常见化合物,(1)铁的氧化物,FeO2H=Fe2H2O,Fe2O36H=2Fe33H2O,(2)铁的氢氧化物,Fe(OH)22H=Fe22H2O,Fe22OH=Fe(OH)2,Fe33OH=Fe(OH)3,4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3,灰绿,红褐,FeO和Fe3O4与足量HNO3反应时，发生氧化还原反应，Fe2被HNO3氧化生成Fe3。Fe2O3和Fe3O4与足量HI反应时，发生氧化还原反应，Fe3被I还原生成Fe2。,1.教材基础知识判断,(1)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2()(2)用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸()(3)氧化铁能与酸反应，所以可用于制作红色染料()(4)Fe2O3与NaOH溶液反应可制取Fe(OH)3()(5)铁与过量的硫粉共热产物是Fe2S3()答案(1)(2)(3)(4)(5),2.(RJ必修1实验39)教材实验探究与拓展,(1)教材实验分析用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀：用不含Fe3的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入_。除去蒸馏水中溶解的O2常采用_的方法。生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是_。,(2)教材实验在考题中的拓展应用.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)。,注：(全国卷经典考题，15年北京卷考题).如若符合要求，简述其制备过程及原理。(如若不符合，此问不做答)_,解析(1)稀硫酸抑制Fe2水解，铁屑防止Fe2被氧化。Fe(OH)2很容易被氧化，实验过程中要确保在无氧条件下生成。答案(1)稀硫酸、铁屑加热煮沸避免生成的Fe(OH)2与氧气接触而被氧化(2).铁与稀硫酸反应产生氢气，让氢气赶尽装置内空气，当B中导管处氢气纯净，关闭止水夹a，FeSO4被压入在氢气保护下的NaOH溶液中。,题组一铁及其重要化合物性质、用途1.(2018成都模拟)坦克、导弹的制造材料主要是各种金属的合金，钢铁便是其中十分重要的一种。下列关于铁的说法中，正确的是(),A.铁元素属于过渡元素，其原子序数为26B.单质铁与浓硫酸在常温下不反应C.铁单质只具有还原性，其阳离子只具有氧化性D.与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率，纯铁比生铁的快,解析铁是26号元素，属于过渡元素，A正确；常温下，铁和浓硫酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步反应，并不是铁和浓硫酸不反应，B错误；Fe2既有还原性，也有氧化性，C错误；生铁中铁、碳、盐酸构成原电池，能加快反应速率，所以生铁反应速率比纯铁快，D错误。答案A,2.某同学欲探究铁及其化合物的性质，下列实验方案可行的是(),A.将铁粉加入热的浓硫酸中：探究铁的活泼性B.将热的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中：制备Fe(OH)3胶体C.在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液：制备FeSO46H2O晶体D.将铜粉加入FeCl3溶液中：验证Fe3的氧化性强于Cu2解析由于浓硫酸具有强氧化性，铁与其反应生成Fe2(SO4)3和SO2，无法说明铁的活泼性，故A方案不可行；将NaOH加入FeCl3溶液中，得到Fe(OH)3沉淀，无法得到Fe(OH)3胶体，B项方案不可行；在蒸发皿中加热蒸干FeSO4溶液，一方面氧气可将FeSO4氧化，另一方面会得到不含结晶水的化合物，故C项方案不可行；将铜粉加入FeCl3溶液中，发生反应：Cu2Fe3=Cu22Fe2，该反应说明Fe3的氧化性强于Cu2，故D项方案可行。答案D,题组二铁的氧化物组成确定3.铁的常见化合价有2价和3价。据研究，铁在浓HNO3中发生钝化时，可生成一种化学式为Fe8O11的化合物，它可以看作由FeO和Fe2O3组成的复杂氧化物。该化合物可以表示为(),A.FeO3Fe2O3B.2FeO3Fe2O3C.FeO2Fe2O3D.2FeOFe2O3,答案B,4.一定质量的某铁的氧化物FexOy，与足量的4molL1硝酸溶液充分反应，消耗硝酸溶液700mL，生成2.24LNO(标准状况)。则该铁的氧化物的化学式为(),A.FeOB.Fe2O3C.Fe3O4D.Fe4O5,答案C,考点二铁盐和亚铁盐(频数：难度：),1.亚铁盐和铁盐,(1)亚铁盐含有Fe2的溶液，呈浅绿色，既有氧化性，又有还原性。氧化性：Fe2与Zn反应的离子方程式：_。还原性：Fe2与Cl2反应的离子方程式：_。,ZnFe2=FeZn2,2Fe2Cl2=2Fe32Cl,(2)铁盐氧化性：含Fe3的溶液，呈黄色，Fe3具有较强的氧化性，Fe3与Cu、I反应的离子方程式为：_，_。特性：含有Fe3的盐溶液遇到_时变成血红色。FeCl3易水解：将其饱和溶液滴入沸水中制备胶体的化学方程式为_。,2Fe3Cu=Cu22Fe2,2Fe32I=2Fe2I2,KSCN,(3)Fe2、Fe3的相互转化上述转化中标号反应的离子方程式为：_；2Fe3Fe=3Fe2,2.Fe2、Fe3的检验,含Fe2、Fe3的混合溶液中Fe3、Fe2的检验,1.(RJ必修1P637改编)要证明某溶液中不含Fe3而可能含Fe2，进行如下实验操作时，最佳顺序是(),加足量氯水加足量KMnO4溶液加少量KSCN溶液A.B.C.D.答案C,2.(溯源题)(2016课标全国，28)某班同学用如下实验探究Fe2、Fe3的性质。回答下列问题：,(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1molL1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是_。(2)甲组同学取2mLFeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_。(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是_。,答案(1)防止Fe2被氧化(2)2Fe2Cl2=2Fe32Cl(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)探源：本高考题组源于RJ必修1P61“实验310”与“科学探究”及其拓展，考查了Fe3、Fe2的有关性质。,题组一Fe2、Fe3的性质1.如图两圆相交部分A、B、C、D分别表示两物质间的反应。下列各对应反应的离子方程式书写不正确的是(),答案B,2.(2018南阳模拟)SO2通入足量的Fe(NO3)3稀溶液中，溶液由棕色变为浅绿色，但立即又变成棕黄色，这时若滴入BaCl2溶液，会产生白色沉淀。针对上述一系列变化，下列说法不正确的是(),答案D,题组二Fe2、Fe3的检验及除杂3.下列有关物质检验方法不合理的是(),A.向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含有Fe2B.用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2C.检验绿矾晶体是否已氧化变质，可将绿矾晶体溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液，再观察溶液是否变红D.向某溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3解析B项中的Cl也能使酸性KMnO4溶液褪色。答案B,4.下列除杂的操作不正确的是(),A.MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量镁充分反应后过滤B.FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤C.CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤D.CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2将Fe2氧化成Fe3，再加入CuO充分反应后过滤,答案C,【归纳反思】1.Fe2、Fe3检验时两大注意点,(1)检验Fe2时不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能将加KSCN后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氯水可能氧化SCN)。(2)Fe3、Fe2、Cl同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2(Cl能还原酸性KMnO4，有干扰)。,2.混合液中Fe2、Fe3的除去方法,(1)除去Mg2中混有的Fe3的方法向混合溶液中加入Mg、MgO、MgCO3、Mg(OH)2其中之一，与Fe3水解产生的H反应，促进Fe3的水解，将Fe3转化为Fe(OH)3沉淀而除去。(2)除去Mg2中混有的Fe2的方法先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2氧化成Fe3，然后再按(1)的方法除去溶液中的Fe3。,5.在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出，下列说法中正确的是(),A.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2，一定不含Cu2B.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2，可能含有Cu2和Fe3C.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe3和Fe2，一定不含Cu2D.若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2，一定不含Cu2和Fe3,解析氧化性Fe3Cu2Fe2，加入铁粉后有固体剩余，Fe3一定不存在；若剩余固体全部都是Cu，溶液中还可能有Cu2，也可能恰好被完全置换；若剩余固体是Cu和Fe，则溶液中不可能有Cu2。答案D,【练后归纳】“铁三角”的转化关系,试题分析,(2016全国新课标)聚合硫酸铁(PFS)是水处理中重要的絮凝剂。下图是以回收的废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程。,回答下列问题：(1)废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁，铁锈的主要成分是_。粉碎过筛的目的是_。(2)酸浸时最合适的酸是_，写出铁锈与酸反应的离子方程式_。(3)反应釜中加入氧化剂的作用是_，下列氧化剂中最合适的是_(填标号)。a.KMnO4b.Cl2c.H2O2d.HNO3(4)聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围。pH偏小时Fe3水解程度弱，pH偏大时则_。(5)相对于常压蒸发，减压蒸发的优点是_。,解题思路：铁锈的主要成分是Fe2O3xH2O，粉碎过筛的目的是选取细小颗粒，增大反应物接触面积，提高“酸浸”反应速率；为了避免引入杂质离子应选用硫酸为宜，反应的离子方程式为Fe2O3xH2O6H=2Fe3(x3)H2O；由于溶液中含有亚铁离子，故反应釡中加入氧化剂的作用是氧化亚铁离子，为了不引入新的杂质，氧化剂应选用双氧水；聚合釡中溶液的pH必须控制在一定的范围内，pH偏小Fe3水解程度弱，pH偏大则Fe3转化为氢氧化铁沉淀而损失，造成产率降低；减压蒸发的优点是可防止温度过高，聚合硫酸铁分解。,正确答案：(1)Fe2O3xH2O选取细小颗粒，增大反应物接触面积，提高“酸浸”反应速率(2)硫酸Fe2O3xH2O6H=2Fe3(x3)H2O(3)氧化Fe2c(4)容易生成Fe(OH)3，产率降低(5)可防止温度过高，聚合硫酸铁分解,真题演练,1.判断正误，正确的打“”，错误的打“”。,(8)室温下，向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，说明Fe3的氧化性比I2的强()(2016江苏高考)(9)将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液会观察到有气体生成，溶液呈血红色，说明稀硝酸将Fe氧化为Fe3()(2015全国卷)(10)3mol单质Fe完全转化为Fe3O4，失去8NA个电子()(2015广东高考)答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10),2.(2017课标全国，26)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题：,(1)在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气，溶液逐渐变红。由此可知：_、_。(2)为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重，记为m1g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2g。按下图连接好装置进行实验。,仪器B的名称是_。将下列实验操作步骤正确排序_(填标号)；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3g。a.点燃酒精灯，加热b.熄灭酒精灯c.关闭K1和K2d.打开K1和K2，缓缓通入N2e.称量Af.冷却到室温根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x_(列式表示)。若实验时按a、d次序操作，则使x_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(3)为探究硫酸亚铁的分解产物，将(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中，打开K1和K2，缓缓通入N2，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。,C、D中的溶液依次为_(填标号)。C、D中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为_。a.品红b.NaOHc