高考化学一轮总复习 第三章 课时3 铁及其化合物课件.ppt

课时3铁及其化合物 1 了解铁的主要性质及其应用 2 了解铁的重要化合物的主要性质及其应用 3 以fe2 fe3 的相互转化为例理解变价金属元素的氧化还原反应 最新考纲 考点一铁及其重要化合物的性质 1 铁的存在 2 铁的物理性质铁具有导电 导热和延展性 具有能被 吸引的特性 3 铁的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 磁体 1 与非金属单质的反应 与o2的反应 常温 铁被腐蚀生成铁锈 其主要成分为 点燃 与cl2的反应 与s的反应 fe2o3 3 与酸的反应 与非氧化性酸反应的离子方程式 与氧化性酸反应 遇冷的浓硫酸或浓硝酸 与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸 浓硝酸反应 但无h2产生 4 与某些盐溶液的反应 与cuso4溶液反应的离子方程式 与fecl3溶液反应的离子方程式 fe 2h fe2 h2 钝化 fe cu2 fe2 cu fe 2fe3 3fe2 4 铁的氧化物 黑色 红棕色 2 3 2 3 feo 2h fe2 h2o fe2o3 6h 2fe3 3h2o 黑色 5 铁的氢氧化物 红褐色 fe3 4fe oh 2 o2 灰绿 2h2o 4fe oh 3 3oh fe oh 3 白色 1 feo与硝酸反应的化学方程式 2 feo fe2o3分别与hi溶液反应的化学方程式 答案 1 3feo 10hno3 3fe no3 3 no 5h2o 2 feo 2hi fei2 h2ofe2o3 6hi 2fei2 i2 3h2o 探究思考1 写出下列化学方程式 2 判断正误 1 用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸 2 将一定量的铁 铜的混合物加入到100ml0 1mol l 1的fecl3溶液中 充分反应后 溶液中有固体剩余 则剩余的固体中一定含有铜 可能含有铁 3 fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同 4 氢氧化铁与hi溶液仅发生中和反应 5 fecl3溶液与kscn溶液反应的离子方程式为 fe3 3scn fe scn 3 答案 1 2 3 4 5 示例1 2012 海南化学 14 在fecl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中 废液处理和资源回收的过程简述如下 向废液中投入过量铁屑 充分反应后分离出固体和滤液 向滤液中加入一定量石灰水 调节溶液ph 同时鼓入足量的空气 已知 ksp fe oh 3 4 0 10 38回答下列问题 1 fecl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为 2 过程 加入铁屑的主要作用是 分离得到固体的主要成分是 从固体中分离出铜需采用的方法是 3 过程 中发生反应的化学方程式为 4 过程 中调节溶液的ph为5 金属离子浓度为 列式计算 科学审题此工艺流程为 答案 1 2fe3 cu 2fe2 cu2 2 回收铜cu和fe加过量盐酸反应后过滤 3 fecl2 ca oh 2 fe oh 2 cacl24fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 3 示例2 2010 全国理综 8 能正确表示下列反应的离子方程式是 a 将铁粉加入稀硫酸中 2fe 6h 2fe3 3h2 b 将磁性氧化铁溶于盐酸 fe3o4 8h 3fe3 4h2oc 将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合 fe2 4h no3 fe3 2h2o no d 将铜屑加入含fe3 溶液中 2fe3 cu 2fe2 cu2 解析a项 铁与稀硫酸反应 铁元素被氧化为 2价 正确的离子方程式为fe 2h fe2 h2 b项 正确的离子方程式为fe3o4 8h 2fe3 fe2 4h2o c项 因为硝酸具有强氧化性 能将亚铁离子氧化为三价铁离子 但该离子方程式没配平 各物质在离子方程式中的化学计量数应分别为3 4 1 3 2 1 d项 三价铁离子具有强氧化性 能将铜氧化 自身被还原为二价铁离子 d正确 答案d 1 2013 湖北八校联考 下列叙述不正确的是 fe在空气中燃烧生成fe2o3 fe与稀hno3 稀h2so4反应均有气泡产生 说明fe与两种酸均发生置换反应 过量的铁与浓硝酸在加热条件下反应有一氧化氮生成 fecl3溶液能与cu反应 可用于蚀刻印刷电路a b c d 解析fe在空气中燃烧生成fe3o4 错 fe与稀硝酸反应生成的气体为no 该反应不是置换反应 错 答案b a 硫酸铁溶液与氢氧化钡溶液反应 fe3 3oh fe oh 3 b 硫化钠溶液与氯化铁溶液反应 2fe3 3s2 fe2s3c 过量的铁与很稀的硝酸溶液反应无气体放出 4fe 10h no3 4fe2 3h2o nh4 d 硫化氢气体通入氯化亚铁溶液 h2s fe2 fes 2h 解析a项中缺少so42 与ba2 反应的离子方程式 b项中fe3 与s2 发生氧化还原反应 离子方程式为2fe3 s2 2fe2 s d项中由于盐酸比h2s酸性强 且盐酸能溶解fes 故d项反应不能发生 答案c 2 下列反应的离子方程式正确的是 3 把22 4g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中 如反应只收集到0 3molno2和0 2molno 下列说法正确的是 a 反应后生成的盐只为fe no3 3b 反应后生成的盐只为fe no3 2c 反应后生成的盐为fe no3 3和fe no3 2 其物质的量之比为1 3d 反应后生成的盐为fe no3 3和fe no3 2 其物质的量之比为3 1 答案c 重要的转化关系 铁三角 考点二fe2 和fe3 的性质及其检验方法 1 fe2 fe3 的性质 1 fe2 的氧化性和还原性fe2 处于铁的中间价态 既有氧化性 又有还原性 其中以 为主 如 fe2 遇br2 cl2 h2o2 no3 h 等均表现 2 fe3 的氧化性fe3 处于铁的高价态 只有 如 它能 fe cu hi h2s等 还原性 还原性 氧化性 氧化 3 fe2 与fe3 的相互转化用离子方程式表示其转化关系 1 直接观察颜色fe2 溶液呈 fe3 溶液呈 2 利用显色反应 形成络离子 2 fe2 fe3 的检验方法 2fe2 cl2 2fe3 2cl 3fe2 4h no3 3fe3 2h2o no 2fe3 fe 3fe2 cu 2fe3 cu2 2fe2 浅绿色 棕黄色 3 利用铁的氢氧化物的颜色 4 利用fe3 的氧化性 5 利用fe2 的还原性 探究思考1 为了验证fe3 的性质 某化学兴趣小组设计了下图所示的一组实验 其中实验方案设计错误的是 答案 2 如何除去括号中的杂质 1 fe2 fe3 2 fecl3 fecl2 3 fecl2 cucl2 4 fe al 5 fe2o3 al2o3 sio2 答案 1 加过量铁粉过滤 2 加氯水或h2o2 3 加过量铁粉过滤 4 加过量强碱溶液过滤 5 加过量强碱溶液过滤 示例3 2013 浙江理综 28节选 利用废旧镀锌铁皮可制备磁性fe3o4胶体粒子及副产物zno 制备流程图如下 已知 zn及其化合物的性质与al及其化合物的性质相似 请回答下列问题 1 用naoh溶液处理废旧镀锌铁皮的作用有 a 去除油污b 溶解镀锌层c 去除铁锈d 钝化 2 调节溶液a的ph可产生zn oh 2沉淀 为制得zno 后续操作步骤是 3 由溶液b制取fe3o4胶体粒子的过程中 须持续通入n2 其原因是 4 fe3o4胶体粒子能否用减压过滤法实现固液分离 填 能 或 不能 理由是 思维启迪认真读题 了解产品和原料 获取题中信息 明确流程 反应及操作 分析解决问题 解析 1 往往会把目光集中在题目信息zn与al性质相似上 即zn能与naoh溶液反应 而忽视naoh能除去油污 漏选a 只选b 2 固液分离需要过滤 为加快过滤速度 常用减压过滤 zn oh 2固体表面会粘有其他离子 必须洗涤 将zn oh 2转化为zno需要灼烧 3 溶液b中有fe2 n2作为保护气 阻止溶液接触氧气 防止fe2 被氧化 4 胶体粒子的直径较小 能透过滤纸 答案 1 a b 2 抽滤 洗涤 灼烧 3 n2气氛下 防止fe2 被氧化 4 不能胶体粒子太小 抽滤时容易透过滤纸 示例4 2012 新课标 26 2 3 1 现有一含有fecl2和fecl3的混合物样品 通过实验方法测得n fe n cl 1 2 1 则该样品中fecl3的物质的量分数为 在实验室中 fecl2可用铁粉和 反应制备 fecl3可用铁粉和 反应制备 2 fecl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质 该反应的离子方程式为 解析 1 设混合物样品中含有amolfecl2 bmolfecl3 根据题意有 a b 2a 3b 1 2 1 解得a 9b 所以fecl3的物质的量分数为b a b b 10b 0 10 实验室中 fecl2可由铁粉与稀盐酸反应得到 fecl3可由铁粉与 氯气反应得到 2 fe3 具有强氧化性而i 具有强还原性 二者发生氧化还原反应生成棕色物质i2 根据原子守恒和得失电子守恒可完成离子方程式 答案 1 0 10盐酸氯气 2 2fe3 2i 2fe2 i2 或2fe3 3i 2fe2 i3 1 要证明某溶液中不含fe3 而可能含有fe2 进行如下实验操作时 最佳顺序为 加入足量氯水 加入足量酸性kmno4溶液 加入少量nh4scn溶液a b c d 解析在该溶液中先加入少量nh4scn溶液 溶液不变血红色 证明无fe3 存在 再加入氯水 将fe2 氧化成fe3 溶液变为血红色 kmno4溶液呈紫红色 溶液颜色变化不明显 所以不用kmno4溶液 答案c 2 下列检验试剂选用正确的是 a 用氯水 kscn溶液检验fecl3溶液中是否有fecl2b 用酸性kmno4溶液检验fecl3溶液中是否有fecl2c 用naoh溶液检验mgcl2溶液中是否有fecl2d 用硝酸检验某黄色固体是纯铜还是黄铜解析a项中的fe3 产生的干扰无法消除 b项中酸性kmno4溶液还能氧化cl c项中虽然mg2 也能形成白色沉淀 但若有fe2 生成的白色沉淀颜色会发生变化 纯铜和黄铜均能溶解在硝酸中 d项不能达到目的 答案c a 向某溶液中滴入kscn溶液呈血红色 说明不含fe2 b 向某溶液中通入cl2 然后再加入kscn溶液变血红色 说明原溶液中含有fe2 c 向某溶液中加入naoh溶液 得红褐色沉淀 说明溶液中含有fe3 d 向某溶液中加入naoh溶液得白色沉淀 又观察到颜色逐渐变为红褐色 说明该溶液中只含有fe2 不含有mg2 解析a项中只能说明含有fe3 不能说明不含fe2 不合理 b项原溶液中也可能只有fe3 而没有fe2 d项中氧化后生成的红褐色沉淀fe oh 3也可能掩盖了白色沉淀mg oh 2 答案c 3 下列离子的检验方法合理的是 1 检验fe2 时不能先加氯水后加kscn溶液 当溶液的浓度较稀时 利用观察法或加naoh溶液的方法都不宜检验fe2 和fe3 的存在 2 检验fe2 和fe3 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 某同学为了验证fe3 是否能将h2so3氧化成so42 他用50ml0 1mol l 1fecl3溶液吸收制取so2气体的尾气后 进行以下实验 1 检验吸收液中的so42 证明fe3 能够把h2so3氧化成so42 2 请配平并完成上述反应中的化学方程式 2fecl3 so2 h2so4 反应中的氧化产物是 写化学式 素养6离子检验的审题与建模 典例剖析 3 吸收液中除了含有h cl so42 以外 对其他成分 fe3 fe2 h2so3 的可能组合进行探究 提出假设 假设1 溶液中存在fe3 fe2 假设2 溶液中存在 设计方案 进行实验 验证假设 请写出实验步骤以及预期现象和结论 可不填满 限选实验试剂和仪器 试管 滴管 0 1mol l 1kmno4溶液 0 1mol l 1kscn溶液 品红稀溶液 科学审题 验证 假设2 不能使用kmno4溶液 因为它可以同时氧化fe2 和h2so3 由于用fecl3溶液吸收制取so2气体的尾气 fe3 可以氧化h2so3 故fe3 与h2so3不能大量共存 溶液中有h2so3就一定有fe2 所以用品红验证了h2so3的存在就不必再验证fe2 规范答案 1 取少量样品溶液于试管中 先滴入足量的稀盐酸 再滴入氯化钡溶液 如果有白色沉淀生成 2 2h2o2fecl22hclh2so4 3 fe2 h2so3 取少许滤 溶 液 滴入少量 溶液 试剂 若 现象 说明含有 说明 解答此类题目要注意4个得分点 取样 选择试剂 描述现象 得出结论 1 取样 要取 少许 试样 2 选择试剂 选择合理的试剂 确保有明显的现象发生 如本题中的 稀盐酸 等 3 描述现象 规范准确描述实验现象 4 得出结论 根据现象得出结论 答题模板 某化工厂排放的污水中 常溶有某些对人体有害的物质 初步认为可能含有fe3 ba2 k oh cl co32 so42 为了进一步确认