高考化学一轮专题复习 第三章 第3讲 铁及其化合物课件 新人教版.ppt

第3讲铁及其化合物 考点突破题型透析 学科素养技能提升 考点二铁的两类重要化合物 离子检验的答题模板 考纲要求 第三章金属及其化合物 考点三 铁三角 转化及应用 备选素材 考纲要求 1 了解铁及其重要化合物的主要性质及应用 2 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 3 能鉴别溶液中的fe2 fe3 考点一多角度探究铁的性质 知识梳理思维深化 1 铁的存在 知识梳理思维深化 考点一多角度探究铁的性质 2 铁的性质 1 物理性质纯铁具有金属的共性 如具有 色金属光泽和良好的延展性 是电和热的良导体 具有能被 吸引的特性 纯铁有很强的抗腐蚀能力 银白 磁铁 知识梳理思维深化 考点一多角度探究铁的性质 2 化学性质铁元素性质活泼 有较强的还原性 主要化合价为 2价和 3价 知识梳理思维深化 考点一多角度探究铁的性质 用化学方程式或离子方程式表示下列变化 考点一多角度探究铁的性质 1 在地壳中 铁的含量丰富 占第4位 在金属中仅次于铝 2 铁分别与氯气和盐酸反应所得的氯化物不同 fe与cl2反应生成fecl3 而fe与盐酸反应生成fecl2 3 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 4 铁与硫蒸气反应生成的是fes而不是fe2s3 铁与碘蒸气反应生成的是fei2而不是fei3 知识梳理思维深化 考点一多角度探究铁的性质 知识梳理思维深化 2 铁有很强的抗腐蚀能力 为什么日常生活中的铁制品容易生锈 提示 主要因为铁不纯 往往含有碳等杂质 当这些铁制品在潮湿的空气中或接触到电解质溶液 如食盐水 时会发生电化学腐蚀 考点一多角度探究铁的性质 知识梳理思维深化 1 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 题组设计思维建模 题组一铁与硝酸反应的计算与判断 解析 答案 c 2 在一定量的稀hno3中慢慢加入铁粉 得到的fe2 的物质的量 纵坐标 与所加铁粉的物质的量 横坐标 的关系如图所示 请将正确答案的序号填在相应的横线上 fe3 fe2 fe fe2 fe2 fe3 1 ab段铁元素以 形式存在 2 bc段铁元素以 形式存在 3 cd段铁元素以 形式存在 向稀hno3中加入铁粉 开始时稀hno3过量应生成fe3 随加入铁粉量的增加 hno3反应完全后 发生反应2fe3 fe 3fe2 最后全部转化为fe2 解析 图显 隐 题组一铁与硝酸反应的计算与判断 题组设计思维建模 题组一铁与硝酸反应的计算与判断 题组设计思维建模 题组一铁与硝酸反应的计算与判断 题组设计思维建模 3 某同学欲在实验室中完成fe与水蒸气反应的实验 装置如图甲 乙 已知 b中放的是铁粉与石棉绒的混合物 c中放的是干燥剂 e为酒精喷灯 g为带有铁丝网罩的酒精灯 题组二铁与水蒸气反应的实验探究 题组设计思维建模 对比两装置 回答下列问题 1 如何检查乙装置的气密性 2 乙装置中湿沙子的作用是 3 b处发生反应的化学方程式为 4 该同学认为欲在乙装置的尖嘴导管处点燃反应产生的气体 装置h必不可少 h的作用是 5 对比甲 乙两装置的b和i b的优点是 题组二铁与水蒸气反应的实验探究 题组设计思维建模 答案 题组设计思维建模 题组二铁与水蒸气反应的实验探究 题组二铁与水蒸气反应的实验探究 高考真题明确考向 1 铁的氧化物 考点二铁的两类重要化合物 知识梳理思维深化 铁红 磁性氧化铁 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 2 3 2 3 2 铁的氢氧化物 考点二铁的两类重要化合物 知识梳理思维深化 白色固体 红褐色固体 考点二铁的两类重要化合物 知识梳理思维深化 白色沉淀 灰绿 红褐 4fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 3 1 fe3o4的组成可理解为feo fe2o3 与非氧化性酸 如盐酸 稀硫酸 反应时生成fe2 和fe3 与氧化性酸 如hno3 反应时生成fe3 与还原性酸 如hi 反应时生成fe2 2 配制feso4溶液时加入稀硫酸防止fe2 的水解 加入铁粉防止fe2 被氧化 3 fecl3 fecl2和fe oh 3均可通过化合反应得到 考点二铁的两类重要化合物 知识梳理思维深化 考点二铁的两类重要化合物 按要求书写离子反应方程式 1 feo和稀hno3反应 2 fe3o4和稀hno3反应 3 fe2o3和hi反应 4 fe oh 2和稀hno3反应 5 fe oh 3和hi反应 知识梳理思维深化 考点二铁的两类重要化合物 知识梳理思维深化 1 铁屑溶于过量稀硫酸 过滤后向滤液中加入过量氨水 有白色沉淀生成 过滤 在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止 得到红棕色残渣 上述沉淀和残渣分别是 a fe oh 3fe2o3b fe oh 2fe2o3c fe oh 2fe oh 3d fe oh 2fe3o4 铁与稀硫酸生成feso4 再与过量氨水反应生成白色沉淀fe oh 2 在空气中加热fe oh 2 铁元素被氧化为 3 最后所得红棕色残渣为fe2o3 题组设计思维建模 题组一突破铁的化合物性质判断 解析 答案 b 2 下列铁的化合物可以分别通过化合反应 置换反应 复分解反应生成的是 a fecl2b fe3o4c fe oh 3d fe2 so4 3 fe3o4不能通过复分解反应生成 fe oh 3不能通过置换反应生成 fe2 so4 3不能通过置换反应和化合反应生成 解析 题组一突破铁的化合物性质判断 题组设计思维建模 答案 a 3 由feo fe2o3和fe3o4组成的混合物 测得其中铁元素与氧元素的质量比为21 8 则这种混合物中feo fe2o3和fe3o4的物质的量之比是 a 1 2 1b 2 1 1c 1 3 1d 1 1 3 可用平均组成法来求解 在混合物中铁原子和氧原子物质的量之比为 21 56 8 16 3 4 则混合物的平均组成为fe3o4 在三种组合中fe3o4则不必多考虑 应注意feo和fe2o3混合后也应符合fe3o4 所以在混合物中它们的物质的量之比必须是1 1 解析 题组二有关铁的氧化物的定量计算 题组设计思维建模 答案 d 4 有一块铁的 氧化物 样品 用140ml5 0mol l 1盐酸恰好将之完全溶解 所得溶液还能吸收0 025molcl2 恰好使其中的fe2 全部转变为fe3 则该样品可能的化学式为 a fe2o3b fe3o4c fe4o5d fe5o7 解析 题组二有关铁的氧化物的定量计算 题组设计思维建模 答案 d 5 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 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 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 解析 图显 隐 题组三fe oh 2制备实验探究 题组设计思维建模 答案 因为fe oh 2在空气中很容易被氧化为红褐色的fe oh 3 即发生4fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 3 因此要较长时间看到fe oh 2白色沉淀 就要排除装置中的氧气或空气 原理一样 都是先用氢气将装置中的空气排尽 并使生成的fe oh 2处在氢气的保护中 的原理为铁作阳极产生fe2 与电解水产生的oh 结合生成fe oh 2 且液面用汽油保护 能防止空气进入 中液面加苯阻止了空气进入 由于带入空气中的氧气 能迅速将fe oh 2氧化 因而不能较长时间看到白色沉淀 四措施 防氧化 1 将配制溶液的蒸馏水煮沸 驱除溶解的氧气 2 将盛有氢氧化钠溶液的胶头滴管尖端插入试管里的亚铁盐溶液底部 再慢慢挤出naoh溶液 3 在亚铁盐溶液上面加保护层 例如苯或植物油等 4 用铁作阳极 石墨作阴极 电解naoh溶液或nacl溶液 利用新产生的fe2 与oh 反应制取 题组三fe oh 2制备实验探究 题组设计思维建模 高考真题明确考向 题组三fe oh 2制备实验探究 高考真题明确考向 题组三fe oh 2制备实验探究 2 2014 高考山东卷 等质量的下列物质与足量稀硝酸反应 放出no物质的量最多的是 a feob fe2o3c feso4d fe3o4 fe2o3与硝酸反应不产生no 等质量的feo feso4 fe3o4中 2价铁的物质的量最大的是feo 失电子数最多 产生no的物质的量最多 解析 高考真题明确考向 答案 a 题组三fe oh 2制备实验探究 3 2012 高考课标全国卷节选 铁是应用最广泛的金属 铁的卤化物 氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物 1 要确定铁的某氯化物feclx的化学式 可用离子交换和滴定的方法 实验中称取0 54g的feclx样品 溶解后先进行阳离子交换预处理 再通过含有饱和oh 的阴离子交换柱 使cl 和oh 发生交换 交换完成后 流出溶液的oh 用0 40mol l的盐酸滴定 滴至终点时消耗盐酸25 0ml 计算该样品中氯的物质的量 并求出feclx中x的值 列出计算过程 2 现有一含有fecl2和fecl3的混合物样品 采用上述方法测得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 1 n cl 0 0250l 0 40mol l 1 0 010mol0 54g 0 010mol 35 5g mol 1 0 185gn fe 0 185g 56g mol 1 0 0033moln fe n cl 0 0033 0 010 1 3 x 3 2 10 盐酸氯气 高考真题明确考向 答案 题组三fe oh 2制备实验探究 考点三 铁三角 转化及应用 知识梳理思维深化 1 fe和cuso4溶液 2 zn和feso4溶液反应 3 co和fe2o3高温下反应 4 al和fe2o3高温下反应 知识梳理思维深化 考点三 铁三角 转化及应用 fe cu2 cu fe2 zn fe2 fe zn2 5 fecl2溶液和cl2反应 6 fecl2溶液和h2o2反应 7 fecl2溶液和o2反应 8 fecl3溶液和cu反应 知识梳理思维深化 考点三 铁三角 转化及应用 2fe2 cl2 2fe3 2cl 2fe2 h2o2 2h 2fe3 2h2o 4fe2 o2 4h 4fe3 2h2o 2fe3 cu 2fe2 cu2 9 fecl3溶液和h2s反应 10 fecl3溶液和ki反应 11 fecl2和稀hno3反应 知识梳理思维深化 考点三 铁三角 转化及应用 2fe3 h2s s 2fe2 2h 2fe3 2i 2fe2 i2 知识梳理思维深化 考点三 铁三角 转化及应用 知识梳理思维深化 考点三 铁三角 转化及应用 考点三 铁三角 转化及应用 知识梳理思维深化 考点三 铁三角 转化及应用 1 怎样制备fe oh 3胶体 提示 向沸水加入饱和fecl3溶液并煮沸至变为红褐色为止 2 怎样用fecl3溶液制备无水fecl3 提示 在hcl气流中加热浓缩fecl3溶液 3 如何除去酸性mgcl2溶液中的fe2 提示 先加h2o2把fe2 氧化为fe3 然后加入mgo 或mg oh 2或mgco3 调节溶液的ph 使fe3 完全水解生成fe oh 3沉淀 然后过滤除去 知识梳理思维深化 4 向feso4溶液中加入na2o2固体 有什么现象 试写出反应的离子方程式 提示 有气泡产生 有红褐色沉淀生成 4fe2 4na2o2 6h2o 4fe oh 3 8na o2 考点三 铁三角 转化及应用 知识梳理思维深化 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 a b c d 题组设计思维建模 解析 图显 隐 答案 c 题组一fe2 fe3 的检验 不反应 实验方案及现象均错 检验的是cl 与fe3 的性质无关 2 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kmno4溶液 加入少量nh4scn溶液a b c d 在该溶液中先加入少量nh4scn溶液 溶液不变血红色 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 解析 题组设计思维建模 答案 c 题组一fe2 fe3 的检验 题组设计思维建模 题组一fe2 fe3 的检验 题组设计思维建模 题组一fe2 fe3 的检验 题组设计思维建模 题组一fe2 fe3 的检验 题组设计思维建模 题组一fe2 fe3 的检验 题组设计思维建模 题组一fe2 fe3 的检验 3 下列试剂中 不能使fe2 转化为fe3 的是 氯气 nacl溶液 kmno4溶液 稀硝酸 盐酸 nano3溶液a b c d 解析 题组二fe2 和fe3 的相互转化 题组设计思维建模 答案 d 4 将铁粉 铜粉 fecl3溶液 fecl2溶液和cucl2溶液混合于某容器中充分反应 容器不参与反应 试判断下列情况溶液中存在的金属离子和金属单质 1 若铁粉有剩余 则容器中不可能有 2 若cucl2有剩余 则容器中一定有 可能有 3 若fecl3和cucl2都有剩余 则容器中不可能有 一定有 4 若fecl3有剩余 则容器中不可能有 本题涉及的反应有 fe 2fecl3 3fecl2 fe cucl2 cu fecl2 cu 2fecl3 2fecl2 cucl2 1 中铁粉剩余 因铁粉能够与fe3 cu2 反应 故容器中就不可能有fe3 cu2 2 中cucl2有剩余 则容器中一定有fe2 若有铜粉剩余 则无fe3 若无铜粉剩余 溶液中可能有fe3 3 中fecl3和cucl2都有剩余 容器中不可能有铁粉 铜粉 因二者都能与fe3 反应 但一定有fe2 4 中fecl3有剩余 同理分析容器中不可能有铁粉 铜粉 解析 题组设计思维建模 答案 题组二fe2 和fe3 的相互转化 1 fe3 cu2 2 fe2 fe3 或铜粉 3 铁粉 铜粉fe2 4 铁粉 铜粉 题组设计思维建模 题组二fe2 和fe3 的相互转化 题组设计思维建模 5 a b c为中学常见单质 其中一种为金属 通常情况下 a为固体 b为黄绿色气体 c为无色气体 d e f g h x均为化合物 其中x常温下是无色气体 其水溶液是一种强酸 e为黑色固体 h在常温下为液体 它们之间的转化关系如下图所示 其中某些反应条件和部分反应物已略去 由 b为黄绿色气体单质 知 b为cl2 由d与g之间的相互转化关系知 a为变价金属单质 则a为fe d为fecl3 g为fecl2 由 d f 血红色溶液 知 f为kscn 由 e与x的相互转化关系及e为黑色固体化合物 x的水溶液是一种强酸 知 e为fe3o4 x为hcl h为h2o 由 c为无色气体单质及a c e 知 c为o2 题组三含铁化合物的框图推断 解析 图显 隐 题组设计思维建模 请回答下列问题 1 写出下列物质的化学式 a d e x 2 在反应 中 不属于氧化还原反应的是 填编号 3 反应 的离子方程式是 4 反应 的化学方程式是 该反应中每消耗0 3mol的a 可转移电子 mol 解析 题组三含铁化合物的框图推断 题组设计思维建模 5 d的溶液与小苏打溶液反应的离子方程式是 6 除去d溶液中混有的少量g的方法是 7 在d溶液中制备无水d固体的方法是 题组三含铁化合物的框图推断 答案 1 正误判断 正确的打 错误的打 1 2014 安徽高考 8a 在fe2 so4 3溶液中 k fe2 c6h5oh br 可以大量共存 2 2014 安徽高考 8d 1l0 1mol l 1的fe2 so4 3溶液和足量的zn充分反应 生成11 2gfe 3 2014 四川高考 4b 检验fe no3 2晶体是否已被氧化 可以将fe no3 2样品溶于稀h2so4后 滴加kscn溶液 观察溶液是否变红 4 2012 浙江高考 8c 在 硫酸亚铁铵的制备 实验中 为了得到硫酸亚铁铵晶体 应小火加热蒸发皿 直到有大量晶体析出时停止加热 高考真题明确考向 题组三含铁化合物的框图推断 高考真题明确考向 题组三含铁化合物的框图推断 2 2014 高考浙江卷 26 某研究小组为了探究一种无机矿物盐x 仅含四种元素 的组成和性质 设计并完成了如下实验 另取10 80gx在惰性气流中加热至完全分解 得到6 40g固体1 请回答如下问题 高考真题明确考向 题组三含铁化合物的框图推断 1 画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图 写出气体甲的电子式 2 x的化学式是 在惰性气流中加热x至完全分解的化学反应方程式为 3 白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是 用化学反应方程式表示 4 一定条件下 气体甲与固体