高考化学 教材回归详析 3.3 铁及其重要化合物.doc

第三节 铁及其重要化合物考点梳理1.了解铁的主要性质及应用。2.了解铁的重要化合物的主要性质及应用。一、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。2.化学性质铁是较活泼的金属，铁原子的最外层电子数为2个，可失去2个或3个电子而显+2价或+3价，但+3价的化合物较稳定。（1）与非金属反应：3fe + 2o2fe3o42fe + 3c122fecl3（铁丝在氯气中燃烧时，生成棕黄色的烟，加水振荡后，溶液显黄色）fe + sfes说明 铁跟氯气、硫反应时，分别生成+2价和+3价的铁，说明氧化性：氯气硫（2）与水反应：在常温下，在水和空气中的o2、co2等的共同作用下，fe易被腐蚀(铁生锈)在高温下，铁能与水蒸气反应生成h2：3fe + 4h2o(g) fe3o4 + 4h2（3）与酸反应：与非氧化性酸(如稀盐酸、稀h2so4等)的反应例如： fe + 2h fe2 + h2与氧化性酸。a.hno3(稀)过量时生成fe3：fe4hno3(稀)=fe(no3)3no2h2o。b铁粉过量时生成fe2：3fe8hno3(稀)=3fe(no3)22no4h2oc.铁遇到冷的浓h2so4、浓hno3时，产生钝化现象，因此金属铁难溶于冷的浓h2so4或浓hno3中 (4)铁与盐溶液的反应铁能与比它活动性弱的金属的盐溶液反应，置换出这种金属。 fecuso4=cufeso4。铁能与fecl3溶液反应生成fecl2。离子方程式：2fe3fe=3fe2。二、铁的重要化合物的主要性质及应用1.铁的氧化物化学式feofe2o3fe3o4俗称(铁红)(磁性氧化铁)化合价+2+3+2、+3色、态黑色粉未红棕色粉未黑色晶体水溶性均不溶于水和h+反应feo + 2h+ = fe2+ + h2ofe2o3 + 6h+ = 2fe3+ + 3h2ofe3o4 + 8h+ = 2fe3+ + fe2+ + 4h2o与co的反应稳定性在空气中氧化为fe3o4空气中稳定在空气中稳定制备高温熔融，过量的铁与o2反应：2fe+o2 2feo氢氧化铁加热分解2fe(oh)3 fe2o3+3h2o铁在氧气中燃烧3fe + 2o2 fe3o4【另】feo与硝酸反应的化学方程式：3feo+10hno3=3fe(no3)3+no+5h2o。feo、fe2o3分别与hi溶液反应的化学方程式：feo+2hi=fei2+h2o、fe2o3+6hi=2fei2+i2+3h2o。2.铁的氢氧化物氢氧化亚铁-fe(oh)2氢氧化铁- fe(oh)3颜色状态白色固体红褐色固体水溶性难溶于水稳定性不稳定，易被空气中的氧气氧化，颜色变化：白色灰绿色红褐色4fe(oh)2 + o2 + 2h2o = 4fe(oh)3较稳定空气中久置会部分失水成铁锈受热易分解与酸反应fe(oh)2+2h+=fe2+2h2ofe(oh)3 + 3h+ = fe3+ + 3h2o制取新制feso4溶液与naoh溶液隔绝空气反应：fe2+ + 2oh- = fe(oh)2铁盐与可溶性碱反应fe3+ + 3oh- = fe(oh)3二者的关系空气中，fe(oh)2能够非常迅速地被氧气氧化成fe(oh)3。现象是：白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色化学方程式为：4fe(oh)2+o2+2h2o=4fe(oh)3【热点难点】一、铁的三角转化关系1. .“铁三角”中的转化关系 2.应用（1）判断离子共存fe2、fe3均水解，与hco、alo、co等因水解相互促进，在溶液中不能大量共存。fe3与s2、i、hs、so，fe2与no(h)、clo、mno(h)在溶液中因发生氧化还原反应不能大量共存。（2）除杂方法(括号内为杂质)fe2+(fe3+)：加过量铁粉过滤fecl3(fecl2)：加氯水或h2o2fecl2(cucl2)：加过量铁粉过滤fe(al)、fe2o3(al2o3、sio2)：加过量强碱溶液过滤（3）盐溶液的配制与保存fe2的盐溶液：加少量铁粉，防止fe2被氧化；加少量相应的酸，防止fe2水解。fe3的盐溶液：加少量相应的酸防止fe3水解。（4）制备物质制备无水fecl3在hcl气流中加热蒸干fecl3溶液。制备fe(oh)3胶体向沸水中加入饱和fecl3溶液并煮沸至有红褐色胶状物出现为止。【典例1】某校探究性学习小组用已部分生锈的废铁屑制作印刷电路板的腐蚀剂，并回收铜。探究过程如下：请回答下列问题：(1)步骤中先加入热的na2co3溶液除油污，操作甲的名称是_。(2)步骤中，除发生反应fe+2hcl=fecl2+h2外，其他可能反应的离子方程式为：_。(3)溶液c的颜色是_，溶液d中可能含有的金属阳离子有_。(4)可以验证溶液b中是否含有fe2+的一种试剂是_(填选项序号)。a.稀硫酸 b.铁c.硫氰化钾 d.酸性高锰酸钾溶液(5)操作乙的名称是_，步骤产生金属铜的化学方程式为：_。【解析】(1)用热的na2co3溶液除去废铁屑上的油污后，将两者分离的方法是过滤。 (2)由于铁锈的主要成分是fe2o3，还发生反应的离子方程式可能有：fe2o3+6h+=2fe3+3h2o、 fe+2fe3+=3fe2+。(3)由bc发生的反应为：2fecl2+cl2=2fecl3，fecl3溶液呈棕黄色。向fecl3溶液中加入印刷电路铜板，发生的反应为：2fecl3+cu=2fecl2+cucl2 ，若cu不足量，则溶液d中可能含有的金属阳离子有fe2+、cu2+、fe3+；若cu足量，则溶液d中可能含有的金属阳离子有fe2+、cu2+，所以溶液d中可能含有的金属阳离子有fe2+、cu2+、fe3+。(4)由于fe2+具有较强的还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以可用酸性高锰酸钾溶液验证溶液b中是否含有fe2+。(5)由“de+氯气+铜”知，操作乙是电解过程，反应产生金属铜的化学方程式：cucl2 cu+cl2。答案：(1)过滤(2) (3)棕黄色 fe2+、cu2+、fe3+ (4)d(5)电解 cucl2 cu+cl2二、fe2+和fe3+的检验1溶液颜色含有fe2的溶液显浅绿色含有fe3的溶液显黄色2用kscn溶液和氯水相关离子方程式：2fe2 + cl2 2fe3 + 2cl fe3 + 3scn fe(scn)3 （血红色）3. 用naoh溶液或氨水相关反应方程式：fe33oh=fe(oh)3(红褐色)fe22oh=fe(oh)24fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3【提醒】fecl3溶液在与许多试剂反应时会出现特殊现象，可作为鉴别fe3的依据。(1)向fecl3溶液中加几滴kscn溶液呈红色；(2)fecl3与naoh溶液反应，生成红褐色沉淀；(3)向fecl3溶液中加入过量fe粉，溶液变浅绿色；(4)向fecl3溶液中加入过量cu粉，溶液变蓝绿色；(5)将fecl3溶液滴入到淀粉碘化钾溶液中，溶液变蓝色；(6)将饱和fecl3溶液滴入沸水中，生成红褐色fe(oh)3胶体。【典例2】下列离子的检验方法合理的是( )a.向某溶液中滴入kscn溶液呈红色，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+【答案】选c。【解析】向某溶液中滴入kscn溶液呈红色，说明含fe3+，但无法确定是否含fe2+；向某溶液