高考化学总复习 第二章 第三节铁及其重要化合物精讲课件 .ppt

第三节铁及其重要化合物 第二章金属元素及其化合物 铁三角及其重要应用 1 铁三角 中的转化关系 2 重要应用 1 判断离子共存 fe3 水解 与等相互促进水解而不能大量共存 fe2 与no h clo mno h fe3 与s2 i hs so在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存 2 除杂方法 括号内为杂质 fe2 fe3 加过量铁粉过滤 fecl3 fecl2 加氯水或h2o2 fecl2 cucl2 加过量铁粉过滤 fe al 或fe2o3 al2o3 sio2 加过量强碱溶液过滤 3 铁 或亚铁 盐溶液的配制与保存 亚铁盐溶液 加少量fe粉 防止fe2 被氧化 加少量相应的酸 防止fe2 水解 铁盐溶液 加少量相应的酸 防止fe3 水解 4 氧化性 还原性关系 氧化性 cl2 br2 fe3 i2 s 还原性 cl br fe2 i s2 5 物质制备 制备fe oh 3胶体 向沸水中加入1mol l 1fecl3溶液并煮沸至有红褐色胶状物出现为止 制备无水fecl3 在hcl气流中加热蒸干fecl3溶液 特别提醒fe3 fe2 的性质fe2 具有较强的还原性 fe3 水解能力强 实际上ph 4时 fe3 几乎完全水解生成fe oh 3沉淀 欲除去某溶液中含有的fe2 杂质时 一般先向溶液中加入氧化剂 如h2o2 使fe2 被氧化为fe3 然后加碱或盐调节ph 使fe3 转化为fe oh 3沉淀除去 例1 根据下列转化关系 回答有关问题 1 淡绿色溶液d主要成分的化学式为 试剂1是 2 下列物质一定不能作为试剂2的是 填字母 a cl2b 新制氯水c 浓硫酸d se 硝酸 3 固体a溶于稀盐酸的化学方程式 4 溶液c到溶液f红色加深的原因是 解析 本题主要考查 铁三角 的相互转化问题 要能够快速推出a f 具体可表示如下两条线来表示 由上图可得 1 易得d和试剂1 2 试剂2是氧化剂 将fe2 氧化为fe3 s是一定不行的 其氧化性太弱 3 写方程式注意产物有fecl2和fecl3两种 4 fe scn 3浓度越大 溶液颜色越深 是fe2 被氧化的缘故 答案 1 fecl2kscn溶液 2 d 3 fe3o4 8hcl 2fecl3 fecl2 4h2o 4 溶液中的fe2 被氧化剂氧化成fe3 使fe3 浓度增大 从而使红色加深 针对训练 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 a fe 4h no fe3 no 2h2ob fe3o4 8h fe2 2fe3 4h2oc fe oh 3 3h fe3 3h2od 3fe oh 2 10h no 3fe3 no 8h2o 解析 fe3o4与足量稀hno3反应时 fe2 会被氧化为fe3 正确的离子方程式为3fe3o4 28h no 9fe3 no 14h2o 答案 b fe3 与fe2 的鉴别方法归纳 1 溶液颜色 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 溶液 加kscn 溶液 溶液变血红色fe3 无明显现象 加氯水 溶液变血红色 fe2 2 有关反应 fe3 3scn fe scn 3 血红色 2fe2 cl2 2fe3 2cl 3 用naoh溶液 1 流程 溶液 加naoh 溶液 红褐色沉淀fe3 白色沉淀 灰绿色 红褐色 fe2 2 有关反应 fe3 3oh fe oh 3 红褐色 fe2 2oh fe oh 2 白色沉淀 4fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 3 例2 正三价铁元素有一定的氧化性 fecl3溶液吸收一定量so2后溶液颜色发生变化 1 反应的离子方程式为 2 除h oh h2o外 溶液中一定含有的微粒有 填编号 a fe2 b fe3 c cl d soe h2so3 3 对还不能确定的粒子存在情况提出合理的假设 假设1 只存在fe3 假设2 只存在 假设3 4 设计实验方案 进行实验 写出实验步骤以及预期现象和结论 限选实验试剂 3mol l 1h2so4 1mol l 1naoh 0 01mol l 1kmno4 20 kscn 3 h2o2 淀粉ki溶液 紫色石蕊试液 品红溶液 解析 1 fe3 能把so2氧化为so 2 由于发生 2fe3 so2 2h2o 2fe2 4h so肯定fe2 cl so一定存在 fe3 与h2so3不能大量共存 两者最多只能有一种 3 fe3 和h2so3不能共存 所以假设3只能是二者都不存在 4 fe3 可用kscn溶液检验 h2so3可用品红溶液检验 但是绝不能用kmno4溶液 因为溶液中有fe2 也有还原性 另外对于回答假设型探究题时 要注意基于某一假设的验证还是验证所有假设的回答方法不同 另外我们需要掌握检验的基本套路 取样 操作 现象 结论 具体见答案 答案 1 2fe3 so2 2h2o 2fe2 4h so 2 acd 3 h2so3既不存在fe3 也不存在h2so3 4 见下表所示 针对训练 2 某研究性学习小组在网上收集到如下信息 fe no3 3溶液可以蚀刻银 制作美丽的银饰 他们对蚀刻银的原因进行了如下探究 实验 制备银镜 并与fe no3 3溶液反应 发现银镜溶解 提出假设 假设1 fe3 具有氧化性 能氧化ag 假设2 fe no3 3溶液显酸性 在此酸性条件下no能氧化ag 设计实验方案 验证假设 1 甲同学从上述实验的生成物中检验出fe2 验证了假设1成立 请写出fe3 氧化ag的离子方程式 2 乙同学设计实验验证假设2 请帮他完成下表中内容 提示 no在不同条件下的还原产物较复杂 有时难以观察到气体产生 思考与交流 3 甲同学验证了假设1成立 若乙同学验证了假设2也成立 则丙同学由此得出结论 fe no3 3溶液中的fe3 和no都氧化了ag 你是否同意丙同学的结论 并简述理由 解析 本题主要考查fe3 硝酸的氧化性和盐类水解等知识 意在考查考生的实验探究能力 1 fe3 有较强的氧化性 能氧化ag fe3 ag fe2 ag 2 要验证假设2正确 须验证在酸性条件下 起氧化作用的为no 而不是fe3 故可选用与fe no3 3相同ph的稀硝酸作对照实验 具体见答案所示 3 本题答案具有开放性 合理即可 答案 1 ag fe3 ag fe2 2 3 不同意 甲同学检验出了fe2 可确定fe3 一定氧化了ag 乙同学虽然验证了此条件下no能氧化ag 但在硝酸铁溶液氧化ag时 由于没有检验no的还原产物 因此不能确定no是否氧化了ag 2 3 其他合理答案均可 实验课题 探究fe oh 2的制备 1 实验目的 利用亚铁盐溶液和碱反应制备fe oh 2 2 实验原理 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 3 制备原理 fe2 2oh 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 4 探究活动 下面是几种典型的制备方法 方法一隔绝空气的复分解反应法用不含fe3 的feso4溶液与用不含o2的蒸馏水配制的naoh溶液反应制备 方法二氢气氛围中的复分解反应法在右图所示的装置中 用naoh溶液 铁屑 稀h2so4等试剂制备 方法三电解法利用电解实验可以制得纯净的fe oh 2白色沉淀 如下图所示 已知两电极的材料分别为石墨和铁 例3 由于fe oh 2易被空气中的o2氧化 某同学采用如图所示装置 在装置中用naoh溶液 铁屑和稀h2so4等试剂制备fe oh 2 1 在锥形瓶a中应加入的试剂是 2 在锥形瓶b中应加入的试剂是 3 为了制得白色fe oh 2沉淀 在a和b中加入试剂 打开止水夹 塞紧瓶塞后的实验步骤是 4 这样生成的fe oh 2沉淀能较长时间保持白色 其理由是 5 反应后 若拔掉b中的塞子 向溶液中通入空气 现象是 其反应的方程式为 解析 1 锥形瓶b是开口式 无法用产生的气体将试管压入a中 所以制取feso4应放在锥形瓶a中 2 在b中盛不含o2的naoh溶液 3 当fe与稀h2so4放入锥形瓶a后 产生的h2可以从锥形瓶a的支管处排出 从而排尽锥形瓶a内空气 再经过止水夹通入b中 排尽b内空气 然后关闭止水夹c a内产生的h2无法逸出 造成管内压强增大 将a内feso4溶液通过长导管压入b内 4 在此过程中 液体都处于h2 环境 从而避免了被空气中o2的氧化 使得fe oh 2能保存更长时间 5 空气进入后fe oh 2被迅速氧化 颜色变化为课本上所描述那样 答案 1 稀h2so4和铁屑 2 naoh溶液 3 检验b出口处排出的h2的纯度 当排出的h2已经纯净时再夹紧止水夹 4 锥形瓶a中反应生成的h2充满了锥形瓶a和锥形瓶b 且外界o2不易进入 5 白色沉淀迅速变成灰绿色 最后变成红褐色4fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 3 针对训练 3 利用电解实验可以制得纯净的fe oh 2白色沉淀 如图所示 已知两电极的材料分别为石墨和铁 1 a电极的材料应为 电极反应式为 2 电解液c可以是 填字母 a 纯水b nacl溶液c naoh溶液d cucl2溶液 3 d为苯 其作用是 在加入苯之前对电解液c应作何简单处理 4 为了在较短时间内看到白色沉淀 可采取的措施是 填字母 a 改用稀h2so4作电解液b 适当增大电源的电压c 适当减小两极间的距离d 适当降低电解液的温度 5 若c用na2so4溶液 当电解一段时间后看到白色fe oh 2沉淀 再反接电源电解 除了电极上看到气泡外 另一明显现象为 解析