高一铁及其化合物复习.doc

铁及其化合物知识要点1知道铁及其化合物的物理性质。 2了解铁及其化合物的化学性质，学会Fe3+ -的检验方法3了解Fe3+的氧化性，认识Fe3+ +和Fe2+之间的相互转化 4了解Fe(OH)3的制备方法及其受热分解。基础知识一、 铁元素的原子结构与自然界的存在铁元素位于周期表周期族，其电子排布式为 ，原子结构示意图为 ：在自然界中主要以 形式存在，如磁铁矿（主要成分为 ）、赤铁矿（主要成分为 ）。二、 铁的性质1、物理性质：银白色光泽、密度大，熔沸点高，延展性、导电、导热性较好、能被磁铁吸引。纯铁抗蚀能力特别强。2、化学性质 铁是 的金属，通常显+2、+3价思考：比较Fe3+与Fe2+的电子排布式，谁稳定？（1）与非金属单质反应与O2反应： 与Cl2反应： 与S反应： （2）与水反应与水蒸汽反应 常温下，铁与水不起反应，但潮湿的空气里，铁易被腐蚀，形成铁锈。反应方程式为： 、 （3）与酸反应非氧化性酸（如稀硫酸、盐酸）现象： 反应离子方程式： 氧化性酸：常温下，铁遇浓硫酸、浓硝酸会 。（a） 与过量稀HNO3反应 （b） 过量的Fe与稀 HNO3反应 （c） 与浓HNO3共热 （4）与盐溶液反应与CuSO4反应： 与FeCl3反应： 思考：铁与其他物质反应时，何时生成+2价铁的化合物？何时生成+3价铁的化合物？三、 铁的化合物1、铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4名称(俗名)色、态溶解性都难溶于水金属价态与HCl反应与HNO3反应与HI反应与还原剂(高温)H2COAl稳定性用途2、铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2 Fe(OH)3 名称物理性质色、态水溶性酸碱性与酸反应盐酸硝酸稳定性实验室制备思考： 如何避免制取Fe(OH)2时Fe2+被氧化变质？如何制备氢氧化铁胶体？3、Fe2+、Fe3+的性质及检验（1）Fe2+ 的性质水溶液是 色与KSCN溶液 ，再滴 则变红与OH反应 现象： 反应方程式： 、 既有 又有 ，但主要体现 。Fe2+ 可被强氧化剂（如 ）可将Fe2+氧化成Fe3+。（2）Fe3 +的性质水溶液是 色与KSCN溶液 ，反应方程式 与OH反应 现象： 反应方程式： 只有 性，Fe3+可被还原剂（如 ）可将Fe3+还原成Fe2+。Fe3+有较强水解能力。水解方程式为： 思考：能用加热蒸发FeCl3溶液得获得FeCl3固体吗？Fe2(SO4)3呢？ Fe3+与CO32 、S2能共存吗？（3）Fe2+、Fe3+的检验检验Fe2+的方法：（a）KSCN法：先滴加KSCN溶液，若溶液不显血红色，再滴加氯水，若溶液显血红色。说明原溶液中有Fe2+。（b）碱液法：现象 检验Fe3+的方法（a）KSCN法： 现象 （b）碱液法： 现象 （c）苯酚法： 现象 基础试题【例1】在铁和铜的混合物中，加入不足量的稀硝酸，反应后剩余金属m1g；再向其中加入一定量的稀硫酸，充分振荡后 ，剩余金属m2g，则m1和 m2之间的关系是（ ）Am1一定大于m2 B.m1 可能等于m2C.m1一定等于m2 C.m1 可能大于m2 【变式】将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，会有三价铁生成的是A硫酸 B氯水 C硝酸锌 D氯化铜【例2】 一定量的Fe和Fe2O3的混合物投入250 ml 2 mol/L硝酸溶液中，反应完全后，生成1.12 L NO（标况），再向反应后的溶液中加入1mol/LNaOH溶液，要使铁元素完全沉淀下来，所加入的NaOH溶液体积最少是（ ）A、450 ml B、500 ml C、400 ml D、不能确定【变式】 在由Fe、FeO、和Fe2O3组成的混合物中加入100mL2mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，并放出448mL气体（标准状况），此时溶液中无Fe3+离子，则下列判断正确的是（ ）A混合物里3种物质反应时消耗盐酸的物质的量浓度之比为1:1:3B反应后所得溶液中的Fe2+离子与Cl-离子的物质的量浓度之比为1:2C混合物里，FeO的物质的量无法确定，但Fe比Fe2O3的物质的量多D混合物里，Fe2O3的物质的量无法确定，但Fe比FeO的物质的量多【例3】下列离子方程式书写正确的是（ ）A向溴化亚铁溶液中通入过量氯气：Fe2+2Br-+2Cl2=Fe3+ + Br2+ 4Cl B三氯化铁溶液跟过量氨水反应 Fe3+3NH3H2O = Fe(OH)3+3NH4+C硫化亚铁与盐酸反应 S2+2H+=H2SD过量铁粉与稀HNO3反应：Fe+4H+NO3= Fe3+NO+2H2O【变式】下列各组离子一定能大量共存的是A在含大量Fe3+的溶液中 NH4+、Na+、Cl、SCN B在强碱性溶液中 Na+、K+、AlO2、CO32 C在c(H+)=1013molL1的溶液中 NH4+、Al3+、SO42 、NO3D在pH=1的溶液中 K+、Fe2+、Cl、NO3【例4】在铁和氧化铁的混合物15g中加入150mL稀H2SO4放出氢气1.68L(标准状况)。当反应停止后，铁和氧化铁均无剩余，且溶液中无Fe3+存在。为了中和过量H2SO4，并 使Fe2+完全转化为Fe(OH)2沉淀，共耗用3 mol/L NaOH，溶液200mL。求：混合物中铁和氧化铁各多少克?稀H2SO4的物质的量浓度为多少? 【达标测试】一.选择题：1能使铁溶解，但不能生成沉淀的溶液是（）A稀H2SO4 BFeCl3溶液 CCuSO4溶液 DFeSO4溶液2为了除去FeSO4溶液中的Fe2(SO4)3和 CuSO4杂质，可选用的试剂为（）ANaOH B氯水 CCu DFe3下列操作中，溶液的颜色不发生变化的是（ ）A碳酸氢钠溶液中滴加稀盐酸 B硫酸铁溶液中滴加硫氰化钾溶液C碘水中滴加淀粉碘化钾溶液 D氯化铁溶液中加入铁粉4硫酸亚铁溶液含有杂质硫酸铜和硫酸铁，为除去杂质，提纯硫酸亚铁，应该加入下列哪种物质（ ）A锌粉 B镁粉 C铁粉 D 铝粉5将铁的某种化合物溶于盐酸，滴加KSCN溶液不发生颜色变化，再加入适量氯水，溶液立即呈红色.则此铁的化合物是（）AFe2O3BFeCl3CFe2（SO4）3DFeO6证明某溶液只含有Fe2而不含有Fe3的实验方法是（）A先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色B先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色C滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后变灰绿，最后呈红褐色D只需滴加KSCN溶液7、将8.4 g铁粉和3.2 g硫粉均匀混合密闭加热至红热，冷却后加入足量的盐酸，在标准状况下收集到的气体体积是（ ）A1.12 L B2.24 L C3.36 L D4.48 L 8、人体血红蛋白中含有Fe2+离子，如果误食亚硝酸盐，会使人中毒，因为亚硝酸盐会使Fe2+离子转变成Fe3+离子，生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力。服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒，这说明维生素C具有（ ）A、酸性 B、碱性 C、氧化性 D、还原性9、能与Fe3反应，且能证明Fe3具有氧化性的是SCN Fe Fe2 CuH2S OH （ ）A B C D10、将适量的铁粉加入FeCl3溶液中，充分反应后，溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等，则已反应的的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比为（ ）A、23 B、32 C、12 D、1111、在含有Fe3+、Fe2+、Cu2+的溶液中加入铁粉，充分反应后，固体残渣用盐酸处理有气体放出，则与铁粉反应后的溶液中离子最多的是（ ）A、Fe3+ B、Fe2+ C、Cu2+ D、H+12、某铁的氧化物，用7molLl的盐酸100mL在一定条件下恰好完全溶解，所得溶液再通入0.56L标准状况下的氯气时，刚好使溶液中Fe2完全转化为Fe3。则该氧化物的化学式可表示为（ ）AFeO BFe3O4 CFe4O5 DFe5O7 13、在印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3Cu2FeCl2CuCl2向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是（ ）A烧杯中有铜无铁B烧杯中有铁无铜 C烧杯中铁铜都有D烧杯中铁铜都无14、下列离子方程式正确的是（ ）A三氯化铁溶液中加入铁Fe3Fe=2Fe2B氯化镁溶液中加入硝酸银溶液AgCl=AgClC 过量氯气通入溴化亚铁溶液中2Fe22Br2Cl2=Fe3Br24ClD氢氧化铜溶于稀硫酸中Cu（OH）22HCu22H2O15、将Cu片放入0.1mo1L1FeCl3溶液中，反应一段时间后取出Cu片，溶液中c（Fe3）c（Fe2）23，则Cu2与Fe3的物质的量之比为（ ）A32 B31 C、43 D3416在含有1molFeSO4的溶液中投入一小块金属钠，反应完全后，滤出沉淀并洗涤之，然后在空气中灼烧沉淀得到的固体物质是（）AFeBFeOCFe(OH)3 DFe2O317将Fe、Cu、Fe2、Fe3和Cu2盛于同一容器中充分反应，如Fe有剩余，则容器中只能有（）ACu、Fe3BFe2、Fe3CCu、Cu2、Fe DCu、Fe2、Fe二.实验题：18在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。请回答该实验中的问题。（1）写出该反应的反应方程式： ；并指明该氧化还原反应的还原剂是 ，氧化剂是 。（2）实验前必须对整套装置进行气密性检查，操作方法是 。（3）圆底烧瓶中盛装的水，该装置受热后的主要作用是 ；烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是 。（4）酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是 ，为什么？ 。（5）干燥管中盛装是的物质是 ，作用是 。（6）试管中收集气体是 ，如果要在A处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行 ，方法是 。这一操作的目的是 。19用下面两种方法可以制得白色的Fe（OH）2沉淀：方法一：用不含Fe3的FeSO4溶液与用不含O2的蒸溜水配制的NaOH溶液反应制备。（1）用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入_。（2）除去蒸馏水中溶解的O2常采用_的方法。（3）生成白色Fe（OH）2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是_。方法二：在如右图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀NaSO4等试剂制备。（1）在试管I里加入的试