高考化学 第8讲 铁及其化合物课件.ppt

第8讲铁及其化合物 课标版化学 题组一铁的存在与性质1 铁位于元素周期表中第 四周期第 族 是一种应用最广泛的过渡金属元素 铁元素是一种变价金属元素 通常显 2价 3价 其原子 结构示意图为 fe 2 物理性质铁是 银白色金属 熔沸点 较高 抗腐蚀性强 能被磁铁吸引 具有金属的一般物理性质 3 化学性质 题组二铁的重要化合物1 铁的氧化物 2 铁的氢氧化物 3 亚铁盐和铁盐 1 亚铁盐含有fe2 的溶液呈浅绿色 fe2 既有氧化性 又有还原性 fe2 与zn cl2反应的离子方程式分别为zn fe2 zn2 fe 2fe2 cl22fe3 2cl 2 铁盐a 氧化性含有fe3 的溶液呈 棕黄色 fe3 具有氧化性 fe3 与fe cu反应的离子方程式分别为2fe3 fe3fe2 2fe3 cu2fe2 cu2 b 特性含有fe3 的溶液遇到kscn溶液时变成 红色 题组一铁的存在与性质 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答案b铁与稀硫酸反应生成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价 最后所得红棕色残渣为fe2o3 2 常温下 能使铁溶解 但不能产生沉淀的溶液是 a fe no3 3溶液b 浓硫酸c cuso4溶液d fecl2溶液答案aa项 fe no3 3能与fe反应 fe 2fe no3 33fe no3 2 b项 铁遇浓硫酸会发生钝化 c项 fe与cuso4溶液反应有cu生成 d项 铁与fecl2不反应 在一定量的稀hno3中慢慢加入铁粉 得到的f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 f f fe f f f 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 答案 1 2 3 解析向稀hno3中加入铁粉 开始时稀hno3过量 应生成f 随加入铁粉量的增加 hno3反应完全后 发生反应 3 2f fe3f 最后fe3 全部转化为f 4 下列试剂中 不能使f转化为f的是 氯气 nacl溶液 kmno4溶液 稀硝酸 盐酸 nano3溶液a b c d 答案d要实现fe2 转化为fe3 必须加强氧化性物质 nacl溶液 盐酸均没有强氧化性 n在酸性条件下才表现强氧化性 题组二铁的重要化合物 5 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答案d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 在三种组成中fe3o4则不必多考虑 应注意feo和fe2o3混合后也应符合fe3o4中的铁 氧原子个数比 所以在混合物中它们的物质的量之比必须是1 1 6 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kscn溶液a b c d 答案c加入氧化剂将fe2 转化成fe3 然后利用fe3 与scn 反应溶液呈红色来检验 由于kmno4溶液本身呈紫色 因此最佳顺序为 重难一铁及其化合物之间的相互转化典例1 2014海南海口调研 某兴趣活动小组利用物质间的互变 设计成一个平面 魔方 如图所示 已知 a b c d g含有同种元素 e是通常情况下密度最小的气体 b与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀 在水溶液中b也能将一种氧化物氧化为f f是含有三种元素的共价化合物 f与a反应生成e和g 试回答下列问题 1 写出d的化学式 2 g生成c的过程中所出现的现象为 3 写出下列反应的化学方程式 e a a b 4 b f的离子方程式为 考查内容铁及其化合物之间的相互转化关系 解题关键解答本题的关键是根据物质的颜色把各物质推断出来 解析由 可知a b c d g都含fe元素 结合表中各物质的颜色可知g含f a为铁单质 b含f c为fe oh 3 d为fe2o3 再由 可知e为h2 b为fecl3 因f是含有三种元素的共价化合物 f与a反应生成e和g 又因为f是由fecl3在水溶液中将一种氧化物氧化得到的 可推知f为一种含氧酸 结合中学所学知识可推测此氧化物为具有还原性的so2 f为h2so4 答案 1 fe2o3 2 白色絮状物迅速转变成灰绿色 最后变成红褐色 3 fe2o3 3h22fe 3h2o2fe 3cl22fecl3 4 2fe3 so2 2h2o2fe2 s 4h 1 1 2014山东临沂模拟 a b c是所学过的三种单质 a b c及其他物质之间的反应关系如图所示 其中b d e f的水溶液呈酸性 若d ce f且常温下只有b为气态 则a b c分别为 a fe cl2 cub fe cl2 h2c cu cl2 fed fe cl2 mg 答案a解析b单质水溶液呈酸性 且常温下为气态 则b为cl2 结合转化关系可推出a f分别为fe cl2 cu fecl3 cucl2 fecl2 1 2铁单质及其化合物在生活 生产中应用广泛 请回答 1 钢铁在空气中发生吸氧腐蚀时 正极的电极反应式是 2 由于氧化性fe3 cu2 氯化铁溶液常用作印刷电路铜板的腐蚀剂 反应的离子方程式是 3 硫酸铁可作絮凝剂 常用于净水 其原理是 用离子方程式表示 在使用时发现硫酸铁不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去 其原因是 4 磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一 其原理是fe3o4 4co3fe 4co2 若有1 5molfe3o4参加反应 转移电子的物质的量是 5 下表中 对陈述 的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是 填字母 答案 1 o2 2h2o 4e 4oh 2 2fe3 cu2fe2 cu2 3 fe3 3h2ofe oh 3 胶体 3h 在酸性条件下fe3 的水解受到抑制 无法生成氢氧化铁胶体 不能使悬浮物沉降除去 4 12mol 5 b解析 3 硫酸铁作为絮凝剂的原理是fe3 水解生成的fe oh 3胶体具有吸附性 可除去杂质 若溶液酸性太强 对fe3 的水解有抑制作用 无法形成fe oh 3胶体 5 a项 错误 错误 b项 正确 c项 和 均正确 且有因果关系 d项 错误 错误 1 铁三角 转化关系 1 fefe2 铁与氧化性比较弱的非金属单质 如s i2 非氧化性酸溶液 如盐酸 稀h2so4 不活泼金属的盐溶液 如cuso4溶液 反应 fe sfesfe 2h fe2 h2 fe cuso4cu feso4 2 fe2 fe3 亚铁盐与强氧化剂 如cl2 br2 hno3 浓硫酸 kmno4 h h2o2等 反应 2fe2 cl22fe3 2cl 2fe2 h2o2 2h 2fe3 2h2o 3fe2 4h n3fe3 no 2h2o 3 fe3 fe可通过较强还原剂实现 如al co h2等 fe2o3 3co2fe 3co2fe2o3 2al2fe al2o3 4 fefe3 铁与强氧化剂 如cl2 hno3 在一定条件下反应都会实现这种转化 2fe 3cl22fecl3 5 fe3 fe2 铁盐溶液与比较强的还原剂 如fe cu i s2 等 反应 2fe3 s2 2fe2 s 2fe3 cu2fe2 cu2 2fe3 fe3fe2 2fe3 2i 2fe2 i2 6 fe2 fe比较活泼的金属 如al zn co h2 c等能从亚铁化合物中置换出铁来 fecl2 znzncl2 fefeo h2fe h2o 2 铁三角 应用 1 判断离子共存 fe2 n h clo mn h 因氧化还原反应 fe3 s2 i s hs 因氧化还原反应 fe2 fe3 hc c al等 因互相促进水解反应 2 除杂 括号中为杂质 fe2 fe3 加过量铁粉 过滤 fecl3 fecl2 加氯水 fecl2 cucl2 加过量铁粉 过滤 fe al fe2o3 al2o3 sio2 加过量强碱溶液 过滤 cu2 fe3 加cuo cu oh 2或cu2 oh 2co3调节ph至3 7左右 3 盐溶液的保存 4 物质制备 特别提示fe2 具有较强的还原性 fe3 水解能力强 实际上ph 3 7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 一般先向溶液中加入氧化剂 如h2o2 将fe2 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 重难二fe2 与fe3 的检验典例2铁是人体必需的微量元素 治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物 速力菲 主要成分 琥珀酸亚铁 呈暗黄色 是市场上一种常见的补铁药物 该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸 某同学为了检测 速力菲 药片中fe2 的存在 设计并进行了如下实验 药片淡绿色溶液淡红色溶液 红色溶液溶液褪色 1 试剂1是 2 加入kscn溶液后 在未加新制氯水的情况下 溶液中也产生了红色 其可能的原因是 3 在实验中发现放置一段时间 溶液的颜色会逐渐褪去 为了进一步探究溶液褪色的原因 甲 乙 丙三位同学首先进行了猜想 基于乙同学的猜想 请设计实验方案 验证乙同学的猜想是否正确 写出有关的实验操作 预期现象和结论 考查内容fe2 fe3 之间的转化及检验 解题关键解答本题的关键是明确fe3 的检验方法 解析由题意知该药品不溶于水但溶于胃酸 故试剂1是一种酸 但不能是硝酸 因为硝酸能氧化fe2 未加氯水就变红 可能是因为不稳定的fe2 被氧化为fe3 若验证乙同学的猜想是否正确 应该继续加scn 或fe3 两种试剂加入后 注意实验现象的描述与实验结论要相对应 答案 1 稀盐酸 或稀硫酸 2 fe2 被空气中氧气氧化成fe3 3 其他合理答案也可 2 1 2014福建三明质检 下列有关铁及其化合物的说法中正确的是 a 赤铁矿的主要成分是fe3o4b 铁与水蒸气在高温下的反应产物为fe2o3和h2c 除去fecl2溶液中的fecl3杂质可以向溶液中加入铁粉 然后过滤d fe3 遇kscn产生红色沉淀答案c解析赤铁矿的主要成分是fe2o3 a项错 fe与水蒸气在高温下的反应产物为fe3o4和h2 b项错 fe3 遇kscn溶液变为红色 但没有沉淀生成 d项错 2 2 2014辽宁沈阳质量监测 向某晶体的溶液中加入含f的溶液无明显变化 当滴加几滴溴水后 混合液出现红色 由此得出的下列结论错误的是 a f的氧化性比溴的氧化性强b 该晶体中一定含有scn c fe2 与scn 不能形成红色化合物d fe2 被溴氧化成fe3 答案a解析某晶体的溶液中没有与fe2 发生反应的离子 当加入溴水后 fe2 一定被氧化成fe3 此时溶液出现红色 说明原晶体是含有scn 的盐 很明显判 断出b c d均正确 在br2与fe2 的反应中 fe3 是氧化产物 br2是氧化剂 所以br2的氧化性应比fe3 的氧化性强 a错误