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文档简介
考点27 铁聚焦与凝萃1掌握铁的化学性质及化学方程式;2初步学会设计铁与水蒸气反应的实验装置。解读与打通常规考点铁1物理性质:银白色,有金属光泽、质软;密度是7.86g/cm3,熔点1535,沸点2750;具有良好的延性和展性;是电和热的导体具有能被磁铁吸引的特性,纯铁有很强的抗腐蚀能力。2化学性质:铁是较活泼的金属,发生化学反应时可生成2、3两种价态的化合物。(1)铁与氧气的反应现象:剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体物质。反应方程式:3fe+2o2fe3o4 在常温下,铁在干燥的空气中很难跟氧气发生化学反应;在潮湿的空气中,能跟氧气发生化学反应,生成铁锈。铁与氧气的反应,条件不同,生成物也不同。(2)铁与氯气的反应现象:铁在氯气中燃烧,生成棕黄色的烟。反应方程式:2fe + 3cl22fecl3 (注意:常、低温下,fe与cl2不易发生反应,故可用钢瓶盛贮液氯。) (3)铁与硫单质的反应反应方程式:fe + sfes (4)铁与水的反应反应方程式:3fe4h2o(g) fe3o44h2(5)铁与非氧化性酸的反应现象:金属逐渐溶解,有大量气泡产生,溶液变为浅绿色。反应方程式:fe+2 hcl=fecl2+h2fe +h2so4(稀)=feso4+h2(6)铁与氧化性酸反应:遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化。在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应但无h2产生。与稀硝酸在常温下可以发生如下反应: hno3 (稀)过量时生成fe3+:fe4hno3(稀)=fe(no3)3no2h2o。 铁粉过量时生成fe2+:3fe8hno3 (稀)=3fe(no3)22no4h2o(7)铁跟硫酸铜的反应现象:铁丝表面上覆盖了一层红色的铜,蓝色硫酸铜溶液逐渐变成浅绿色的feso4溶液。反应方程式:fe+cuso4=feso4+cu(8)铁跟氯化铁的反应 反应方程式:fe2fecl3= 3fecl23铁的冶炼:fe2o3+3co2fe+3co2隐性考点铁的几种特性(1)铁是活泼金属,却有游离态铁存在(陨石中)。铁能被磁体吸引,在磁场作用下,铁自身也能产生磁性。(2)铁比铜活泼,但 fe3+的氧化性比cu2+强。(3)铁化学性质比较活泼,但铁制容器常温时可以盛放浓h2so4、浓hno3和干燥液氯,因铁发生钝化。融合与应用例1含有1 mol hno3的稀硝酸分别与不同质量的铁粉反应,所得氧化产物a、b与铁粉物质的量关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有no)。下列有关判断正确的是 ()aa是fe(no3)2 bn10.375 cp0.20 dn20.30答案:d例2把铜粉和过量的铁粉加入到热的浓硝酸中,充分反应后,溶液中大量存在的金属阳离子是() a只有fe2+ b只有fe3+c有fe2+和cu2+ d有fe3+和cu2+解析:浓硝酸具有强氧化性,热的浓硝酸可将fe和cu分别氧化成fe3+和cu2+,过量的铁又与fe2+和cu2+反应生成fe2+和cu,所以充分后,溶液中大量存在的金属阳离子为fe2+。答案:a扫描与矫正【正误判断】(正确的打“”,错误的打“”)(每个判断2分,共40分)( )1铁能被磁铁吸引,但是纯铁易被腐蚀( )2纯净的铁块是银白色的金属( )3稀硫酸中加入铁粉2fe6h=2fe33h2 (2012大纲全国卷,7d)( )4铁位于元素周期表中第四周期第b族( )5铁能在氧气中剧烈燃烧,但是不能在水蒸气中燃烧( )6红热的铁与水蒸气反应生成三氧化二铁和氧气( )7铁与硫粉共热,只要硫粉过量,就会制出fe2s3( )8fe在足量cl2中燃烧生成fecl2和fecl3(2012天津理综,2d)( )9铁与强氧化剂硝酸反应的产物为硝酸铁( )10铆在铜板上的铁钉在潮湿的空气中不容易生锈( )11用磁铁矿炼铁,1 mol fe3o4被co还原成fe,转移9 mol e( )12铝热法制取铁的反应中,放出的热量能使铁熔化( )13与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率:纯铁生铁( )14铁在空气中生锈的原因是其与氧气生成的氧化物疏松的缘故( )15fe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同( )16中为铁粉与水蒸气加热,中为肥皂水冒泡,由中现象能证实中发生了反应(2014北京理综,11a)( )17铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性 (2014天津理综,1a)( )18生铁中含有碳,抗腐蚀能力比纯铁弱 (2012海南,10a)( )19fe与s混合加热生成fes2(2012重庆理综,7a)( )20fe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(2012山东理综,12c)实训与超越【7+1模式】一、单选(76分=42分)1铁是人类应用较早,当前应用量最大的金属元素,下列有关铁及其化合物的有关说法中正确的是 ()a赤铁矿的主要成分是fe3o4 b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dfe3与kscn产生红色沉淀2下表各选项中,不能利用置换反应通过y得到w的一组化合物是 () 选项 化合物 abcdyco2fe2o3c2h5ohfecl3wmgoal2o3c2h5onacucl23下列实验中,金属或固体可以完全溶解的是 ()a在h2o2溶液中加入少量mno2粉末 b镀锌铁皮加入足量的naoh溶液中c1 mol铜片与含2 mol h2so4的浓硫酸共热 d常温下,1 mol铜片投入含4 mol hno3的浓硝酸中4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:2fe6h=2fe33h2b将磁性氧化铁溶于盐酸:fe3o48h=3fe34h2oc将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合:fe24hno=fe32h2onod将铜屑加入fe3溶液中:2fe3cu=2fe2cu25下图是三种稀酸对fecr合金随cr含量变化的腐蚀性实验结果,下列有关说法正确的是 ()a稀硝酸对fecr合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸的弱b稀硝酸和铁反应的化学方程式是:fe6hno3(稀)=fe(no3)33no23h2occr含量大于13%时,因为三种酸中硫酸的氢离子浓度最大,所以对fecr合金的腐蚀性最强d随着cr含量增加,稀硝酸对fecr合金的腐蚀性减弱6将3.48 g fe3o4完全溶解在100 ml 1 moll1硫酸中,然后加入k2cr2o7溶液25 ml,恰好使溶液中fe2全部转化为fe3,cr2o全部还原为cr3,则k2cr2o7溶液的物质的量浓度为 ()a0.05 moll1 b0.1 moll1 c0.2 moll1 d0.3 moll17如图所示,向一定量的铁粉中加入一定体积12 moll1的硝酸,加热充分反应后,下列微粒在体系中一定大量存在的是 ()no fe3 h no no2a只有 b c d二、填空(18分)8铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题:(1)黄铁矿(fes2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为3fes28o26so2fe3o4,有3 mol fes2参加反应,转移_mol电子。(2)氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂,反应的离子方程式为_;从腐蚀废液回收得到金属铜,还需要的试剂是_。(3)与明矾相似,硫酸铁也可用作净水剂,在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去,其原因是_。(4)钢铁的电化腐蚀原理如图所示,将该图稍作修改即可成为钢铁电化学防护的简单示意图,请在图中虚线框内作出修改,并用箭头标出电子流动方向。考点二十七 铁参考答案与解析扫描与历练【正误判断】题号正误解析1纯铁抗腐蚀性良好,不纯的铁易形成原电池而加速腐蚀。2略3稀硫酸中加入铁粉的离子方程式为fe2h=2fe2h24铁位于第四周期族。5略6红热的铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气。7铁与硫粉共热的产物只能是fes。8产物只有 fecl39过量的铁与强氧化剂硝酸反应的产物是硝酸亚铁。10铆在铜板上的铁钉在潮湿的空气中,因构成原电池而容易生锈。11转移电子数为8 mol。12略13生铁中含有的杂质碳与铁及电解质溶液构成原电池,加快了反应速率。14略15fe与氯气反应产物是fecl3,而与稀盐酸反应时生成fecl2。16中有气泡不能证实中发生了反应,有可能加入气体膨胀造成有气泡产生。17略18略19fe与s混合加热生成fes,不是 fes220fe与稀hno3反应不属于置换反应。实训与超越【7+1模式】题号答案解 析1c赤铁矿的主要成分是fe2o3;铁与水蒸气在高温下的反应产物为fe3o4和h2;3价铁离子遇kscn溶液变为红色,但没有沉淀产生,一般可以用此方法检验3价铁离子的存在。2da项,mg与co2反应可生成mgo;b项,al与fe2o3反应可 生成al2o3;c项,c2h5oh与na反应可生成c2h5ona;d项,虽然fecl3与cu反应可以得到cucl2但该反应不是置换反应。3dmno2作催化剂,反应前后保持不变,故不溶;铁与naoh溶液不反应,故不能完全溶解;1 mol铜片与含2 mol h2so4的浓硫酸共热理论上恰好完全反应,但随着反应的进行硫酸变稀,反应不再进行。4da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fe2h=fe2h2;b项,磁性氧化铁中有三分之二的三价铁、三分之一的二价铁,故其正确的离子方程式为fe3o48h=2fe3fe24h2o;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,但该方程式没配平,各物质在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。5d根据题图可知,cr的含量不同,三种酸对fecr合金的腐蚀性不同,当w(cr)较小时,稀硝酸对其腐蚀性最强,a不正确;铁与稀硝酸反应生成的是no而不是no2,b错;三种酸的质量分数相同,盐酸中的氢离子浓度最大,c错;根据图中稀hno3的曲线变化,可知d正确。6bn(fe3o4)0.015 mol,因fe3o4可拆分为feofe2o3;所以,n(fe2)n(fe3o4)0.015 mol,设k2cr2o7的物质的量浓度为x,根据得失电子守恒可得:0.015 mol1x l6,x0.1 moll1。7b题给12 moll1的硝酸是浓硝酸,若铁少则生成fe3,若铁过量则生成fe2,故在该体系中一定存在no2和no。8(1)32(2)2fe3cu=2fe2cu2铁粉、稀盐酸(稀硫酸)(3)酸性废水抑制fe3的水解,使其不能生成有吸附作用的
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