【创新设计】2019届高考化学总复习江西版PPT精编课件：第三章 课时3 铁及其化合物.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 取样进行实验检测 取污水仔细观察 呈无色 透明 均一状态 向取样的污水中 滴入稀硫