高考化学大一轮复习 第三单元 金属及其化合物 3.3 铁及其重要化合物课件 新人教版.ppt

第3节铁及其重要化合物 考纲要求 1 了解铁单质及其重要化合物的制备方法 2 掌握铁单质及其重要化合物的主要性质及其应用 3 基础梳理 考点突破 铁单质的性质及其制备1 物理性质 2 化学性质 写出化学方程式或离子方程式 铁的化学性质活泼 有较强的还原性 主要化合价为价和价 良好 4 2 3 4 基础梳理 考点突破 钝化 5 基础梳理 考点突破 3 铁单质的制备方法 1 工业上利用铁矿石在高炉中炼铁 以赤铁矿为例写出该反应的化学方程式 2 利用铝热反应焊接无缝钢轨 写出以氧化铁和铝粉为铝热剂反应的化学方程式 6 基础梳理 考点突破 自主巩固判断正误 正确的画 错误的画 1 铁具有导电 导热 延展性及被磁体吸引的特性 2 fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同 3 用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸 4 fe与稀硝酸 稀硫酸反应均有气泡产生 说明fe与两种酸均发生置换反应 5 fe在足量cl2中燃烧生成fecl3 在少量cl2中燃烧生成fecl2 6 根据cl2 s与铁的反应可以判断氯元素和硫元素的非金属性强弱 7 基础梳理 考点突破 8 基础梳理 考点突破 9 基础梳理 考点突破 例1 2016安徽安庆模拟 下列叙述不正确的是 fe与s混合加热生成fes2 fe与稀硝酸 稀硫酸反应均有气泡产生 说明fe与两种酸均发生置换反应 过量的铁与浓硝酸加热反应有气体生成 fecl3溶液能与cu反应 可用于蚀刻印刷电路板a b c d b 解析 fe是变价金属 遇强氧化剂 如hno3 cl2等 生成 3价铁 遇弱氧化剂 如s或i2等 生成 2价铁 故fe与s混合加热生成fes 错误 fe与稀硝酸反应生成的气体为no 该反应不是置换反应 错 10 基础梳理 考点突破 易错警示1 fe容易失去电子生成fe2 或fe3 2 反应产物中铁元素的价态与相关反应物的氧化性强弱有关 如cl2 hcl s等 3 由于单质铁能与fe3 反应生成fe2 故fe与稀硝酸反应时产物中铁元素的价态还与hno3的量有关 11 基础梳理 考点突破 跟踪训练1 下列叙述正确的是 a fe与稀硝酸 稀硫酸反应均有气泡产生 说明fe与两种酸均发生置换反应b 足量的fe在cl2中燃烧生成fecl2和fecl3c fe和fe2o3等物质的量混合后溶于稀盐酸 无气体放出 c 解析 hno3具有强氧化性 与fe反应产生的气体为no a项错 铁与cl2反应无论量的多少产物都是fecl3 b项错 c项中fe2o3溶解产生的fe3 恰好将铁单质氧化 因而不能置换出h2 正确 fecl3溶液加热时易水解 d项错 12 基础梳理 考点突破 2 2014山东高考 9 等质量的下列物质与足量稀硝酸反应 放出no物质的量最多的是 a feob fe2o3c feso4d fe3o4 a 解析 feo feso4及fe3o4 可写成fe2o3 feo 与稀硝酸反应时均有铁元素被氧化 且氧化产物均为fe3 还原产物均为no 等质量的还原剂与稀硝酸反应时转移电子的物质的量越多 放出no的物质的量越多 由feo feso4及fe3o4的化学式及铁元素的化合价看出等质量的三种物质参与反应时 feo转移电子的物质的量最多 fe2o3与稀硝酸反应时无no气体放出 13 基础梳理 考点突破 铁的重要化合物1 铁的氧化物 黑 红棕 黑 feo 2h fe2 h2o fe2o3 6h 2fe3 3h2o fe3o4 8h 2fe3 fe2 4h2o 14 基础梳理 考点突破 fe2o3 6h 2fe3 3h2o feo 2h fe2 h2o fe2o3 2i 6h 2fe2 i2 3h2o fe3o4 2i 8h 3fe2 i2 4h2o 15 基础梳理 考点突破 2 铁的氢氧化物 fe oh 2 fe oh 3 白色固体 红褐色固体 fe2 2oh fe oh 2 fe3 3oh fe oh 3 fe oh 2 2h fe2 2h2o fe oh 3 3h fe3 3h2o fe oh 3 3h fe3 3h2o 16 基础梳理 考点突破 特别提醒在判断铁的化合物与酸反应的产物时 要注意铁在化合物中的价态 利用铁的价态及与其反应的化合物的氧化性或还原性判断发生反应的类型属于复分解反应还是氧化还原反应 fe oh 2 2h fe2 2h2o 2fe oh 3 2i 6h 2fe2 i2 6h2o 白色 灰绿 红褐 4fe oh 2 2h2o o2 4fe oh 3 17 基础梳理 考点突破 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 2 铁盐 氧化性 含有fe3 的溶液呈色 fe3 具有氧化性 fe3 与fe cu反应的离子方程式分别为 特性 含有fe3 的盐溶液遇到时变成红色 zn fe2 zn2 fe cl2 2fe2 2cl 2fe3 棕黄 2fe3 fe 3fe2 2fe3 cu 2fe2 cu2 kscn溶液 18 基础梳理 考点突破 自主巩固将下列物质 颜色 用途或性质用短线连接起来 19 基础梳理 考点突破 1 成功制备fe oh 2的关键fe oh 2具有很强的还原性 易被氧化为fe oh 3 在实验室中制备fe oh 2 并使fe oh 2长时间保持白色沉淀状态 成功的关键有以下两点 溶液中不含fe3 和o2等氧化性物质 制备过程中 保证生成的fe oh 2在密闭的隔绝空气的体系中 20 基础梳理 考点突破 2 实验室中制备fe oh 2常用的三种方法方法一 有机层覆盖法将吸有naoh溶液的胶头滴管插到液面以下 并在液面上覆盖一层苯或煤油 不能用ccl4 以防止空气与fe oh 2接触发生反应 如图1所示 21 基础梳理 考点突破 方法二 还原性气体保护法用h2将装置内的空气排尽后 再将亚铁盐与naoh溶液混合 这样可长时间观察到白色沉淀 如图2所示 方法三 电解法用铁作阳极 电解nacl 或naoh 溶液 并在液面上覆盖苯 或煤油 如图3所示 22 基础梳理 考点突破 23 基础梳理 考点突破 24 基础梳理 考点突破 例2 1 2015天津理综 10节选 fecl3净水的原理是 fecl3溶液腐蚀钢铁设备 除h 作用外 另一主要原因是 用离子方程式表示 2 2014北京理综 28 用fecl3酸性溶液脱除h2s后的废液 通过控制电压电解得以再生 某同学使用石墨电极 在不同电压 x 下电解ph 1的0 1mol l 1fecl2溶液 研究废液再生机理 记录如下 a b c代表电压值 25 基础梳理 考点突破 用kscn溶液检验出fe3 的现象是 中 fe3 产生的原因可能是cl 在阳极放电 生成的cl2将fe2 氧化 写出有关反应 由 推测 fe3 产生的原因还可能是fe2 在阳极放电 原因是fe2 具有性 中虽未检测出cl2 但cl 在阳极是否放电仍需进一步验证 电解ph 1的nacl溶液做对照实验 记录如下 a nacl溶液的浓度是mol l 1 b 中检测cl2的实验方法 c 与 对比 得出的结论 写出两点 26 基础梳理 考点突破 答案 1 fe3 水解产生的fe oh 3胶体粒子能吸附水中悬浮的杂质2fe3 fe 3fe2 2 溶液变红 2cl 2e cl2 cl2 2fe2 2cl 2fe3 还原 0 2取少量阳极附近的溶液 滴在淀粉ki试纸上 试纸变蓝通过控制电压 证实了产生fe3 的两种原因都成立 通过控制电压 验证了fe2 先于cl 放电 27 基础梳理 考点突破 解析 1 fecl3净水的原理是fe3 水解产生fe oh 3胶体 fe oh 3胶体具有较强的吸附性 能吸附水中的悬浮杂质使其沉降 从而起到净水作用 fecl3溶液腐蚀钢铁设备 除h 作用外 另一个主要原因是fe3 具有较强的氧化性 将fe氧化为fe2 其离子方程式为2fe3 fe 3fe2 2 cl 在阳极放电 电极反应为2cl 2e cl2 生成的氯气将fe2 氧化为fe3 离子方程式为2fe2 cl2 2fe3 2cl a 因为是对比实验 故cl 浓度应与电解fecl2溶液时的相同 即为0 1mol l 1 2 0 2mol l 1 c 与 对比可知 电解氯化亚铁溶液时 电压较大时氯离子放电产生氯气 电压较小时 氯离子不放电 还原性 fe2 cl 28 基础梳理 考点突破 易错警示检验fe2 和fe3 的注意事项 1 检验fe2 时不能先加氯水后加kscn溶液 也不能将加kscn后的混合溶液加入足量的新制氯水中 新制氯水可能氧化scn 2 fe3 fe2 cl 同时存在时不能用酸性kmno4溶液检验fe2 cl 能还原酸性kmno4溶液 有干扰 3 检验fe3 的其他方法 fe3 与过量的铁反应 溶液变为浅绿色 fe3 与过量的铜反应 溶液变为蓝绿色 fe3 与淀粉ki溶液反应 溶液变为蓝色 fe3 与nahco3溶液反应 放出气体 产生红褐色沉淀 29 基础梳理 考点突破 跟踪训练3 2016海南海政学校月考 下列对中学常见实验现象的表述正确的是 a 过量的铁投入到一定量的稀硝酸中 充分反应后取上层清液于试管中 滴加kscn溶液 溶液显红色b 制备氢氧化亚铁时 向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液 边加边搅拌 即可制得白色的氢氧化亚铁c 检验红砖中的氧化铁成分 向红砖粉末中加入盐酸 充分反应后取上层清液于试管中 滴加kscn溶液2 3滴即可d feo投入稀硫酸和稀硝酸中均得到浅绿色溶液 c 解析 铁过量时得到fe2 滴加kscn溶液 无明显现象 a项错误 制备氢氧化亚铁时不能搅拌 以防止其被氧化 b项错误 feo被硝酸氧化 可得到棕黄色溶液 d项错误 30 基础梳理 考点突破 4 下列各图示中能较长时间看到fe oh 2白色沉淀的是 填序号 答案 解析 31 基础梳理 考点突破 铁三角 转化及其应用1 1 工业上利用co与铁矿石 主要成分为fe2o3 制取铁单质 化学方程式为 2 曾青得铁则为铜 所体现反应的离子方程式为 fe cu2 fe2 cu 32 基础梳理 考点突破 2 fe2 与fe3 的相互转化用离子方程式实现下列转化 2fe2 cl2 2fe3 2cl 2fe2 h2o2 2h 2fe3 2h2o2fe3 fe 3fe2 2fe3 cu 2fe2 cu2 2fe3 2i 2fe2 i2 33 基础梳理 考点突破 自主巩固判断正误 正确的画 错误的画 1 将铜粉加入1 0mol l 1fe2 so4 3溶液中 溶液变蓝 有黑色固体出现 金属铁比铜活泼 2 检验fe no3 2晶体是否已氧化变质 将fe no3 2样品溶于稀硫酸后 滴加kscn溶液 观察溶液是否变红 3 浓盐酸与铁屑反应 2fe 6h 2fe3 3h2 4 向fecl3溶液中加入mg oh 2 3mg oh 2 2fe3 2fe oh 3 3mg2 5 fecl3与氢碘酸反应生成棕色物质的离子方程式为2fe3 2i 2fe2 i2 6 fe2 al3 clo cl 能够大量共存 7 0 1mol l 1fecl3溶液中 k i scn 能大量共存 34 基础梳理 考点突破 1 铁三角 中的转化关系 35 基础梳理 考点突破 2 铁三角 的重要应用 1 除杂 36 基础梳理 考点突破 37 基础梳理 考点突破 38 基础梳理 考点突破 2 氧化铁是重要工业颜料 下面是制备氧化铁的一种方法 其流程如下 操作 的名称是 操作 为洗涤 洗涤操作的具体方法为 滤液a中加入稍过量的nh4hco3溶液生成沉淀同时有一种气体产生 写出其化学方程式 39 基础梳理 考点突破 3 如果煅烧不充分 产品中将有feo存在 称取3 0g氧化铁产品 溶解 在250ml容量瓶中定容 量取25 00ml待测溶液于锥形瓶中 用酸化的0 01000mol l 1kmno4溶液滴定至终点 重复滴定2 3次 消耗kmno4溶液体积的平均值为20 00ml 该实验中的kmno4溶液需要酸化 用于酸化的酸是 填序号 a 稀硝酸b 稀盐酸c 稀硫酸d 浓硝酸 上述产品中fe2o3的质量分数为 40 基础梳理 考点突破 2 过滤沿玻璃棒往漏斗中加入适量蒸馏水至浸没沉淀 让蒸馏水自然流下 重复2 3次 feso4 2nh4hco3 feco3 nh4 2so4 co2 h2o 3 c 76 41 基础梳理 考点突破 42 基础梳理 考点突破 易错警示 铁三角 转化的几个易混点 1 铁与硫反应生成fes而不是fe2s3 2 铁与盐酸反应生成fecl2和h2而不是fecl3和h2 3 铁与碘单质化合生成fei2而不是fei3 4 过量铁与稀硝酸反应生成fe no3 2而不是fe no3 3 5 铜能与fecl3溶液反应但不是置换反应 6 fecl2 fe oh 3 fecl3均能通过化合反应生成 fe 2fecl3 3fecl2 4fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 3 2fecl2 cl2 2fecl3 43 基础梳理 考点突破 跟踪训练5 2016江西南昌模拟 a b c为3种单质 其中a为固体 b c为气体 将d的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸 溶液呈红褐色 b c反应的产物易溶于水得到无色溶液e 它们之间的转化关系如图 下列推断正确的是 a 物质b是h2b 物质c是cl2c 物质d是fecl2d 物质f是fecl2 答案 解析 44 基础梳理 考点突破 6 2016江西上饶模拟 将ag铁和氧化铁的混合物加入800mlph 1的盐酸中充分反应后 固体无剩余 盐酸全部消耗 放出 标准状况下 气体0 224l 则下列判断中正确的是 a 原混合物中n fe n fe2o3 2 1b 向溶液中滴入无色的kscn溶液 显红色c 无法计算出原混合物的质量d 此时溶液中fe2 和fe3 的物质的量之比为3 1 答案 解析 45 铁及其化合物的转化及fe2 fe3 检验的实验1 转化关系 46 47 48 例题 2016山西太原致远中学模拟 实验室用如图装置测定feo和fe2o3固体混合物中fe2o3的质量 装置d中硬质双通玻璃管中的固体物质是feo和fe2o3的混合物 49 1 为了安全 在点燃d处的酒精灯之前 必须 2 装置b的作用是 装置c中装的液体是 所起的作用是 3 检验装置a气密性的方法是 4 若feo和fe2o3固体混合物的质量为23 2g 反应完全后u形管的质量增加7 2g 则混合物中fe2o3的质量为g 5 若装置中无干燥管f 则测得的fe2o3质量将 填 偏大 偏小 或 无影响 下同 若反应后得到的残留固体中还有少量feo 则测得的fe2o3质量将 证明feo和fe2o3固体混合物中含有feo的方法是 50 答案 1 在b处收集氢气并验纯 2 除去氢气中的氯化氢浓硫酸除水蒸气 或干燥氢气 3 关闭a 往长颈漏斗中加水 长颈漏斗下端有一段水柱高于试管中液面 一段时间后液面高度不变 则装置气密性良好 4 16 5 偏大偏小根据铁 氧原子的个数比判断feo和fe2o3固体混合物中含有feo 51 52 5 干燥管f的作用是防止空气中的水蒸气进入e 若无干燥管f 空气中的水蒸气被e吸收则所测生成水的质量增大 导致氧的含量增大 fe2o3的质量将偏大 若反应后得到的残留固体中还有少量feo 即u形管增加的质量将减小 测得的fe2o3质量将偏小 feo中n fe n o 1 1 fe2o3中n fe n o 2 3 装置d中发生的是氧化亚铁 氧化铁与氢气的反应 固体混合物反应前后减少的质量其实是其中氧元素的质量 根据铁 氧原子的个数比判断feo和fe2o3固体混合物中含有feo 53 跟踪训练1 2016河南许昌鄢陵一中模拟 氯化铁是常用的水处理剂 某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水fecl3 经查阅资料得知 无水fecl3在空气中易潮解 加热易升华 54 1 各装置正确的连接顺序是 均填字母 其中需要加热的是 2 连接好仪器后必须先进行的操作是 3 d中发生反应的化学方程式为 4 a装置中浓硫酸的作用是干燥气体 同时a装置的另一作用是 5 c装置中干燥管的作用是 6 该方案有一处明显的缺陷 改进的措施是 答案 1 dbacc 2 检查装置气密性 3 2kmno4 16hcl 浓 2kcl 2mncl2 5cl2 8h2o 4 防止堵塞 5 防止空气中的水蒸气进入收集器中 使氯化铁潮解变质 6 在干燥管后连接盛有碱溶液的烧杯 吸收多余的氯气 55 解析 1 d装置制得的氯气 经过b装置除去挥发出的hcl 经过a装置干燥 再进入c装置与铁粉反应 连接顺序为dbac 整套装置只有c装置需要加热 3 2kmno4 16hcl 浓 2kcl 2mncl2 5cl2 8h2o 4 a装置还是一个安全装置 可以防止堵塞 5 氯化钙可以吸水 防止空气中的水进入反应容器中 避免氯化铁潮解 6 为了吸收尾气中的氯气 应在c装置后接一个盛有碱溶液的烧杯 56 2 补铁保健食品能有效改善缺铁性贫血 这类保健食品中含有硫酸亚铁 乳酸亚铁等 某学生欲通过实验方法验证fe2 的性质 1 该同学在实验前 依据fe2 的性 填写了下表 依照表中实验操作 该同学进行实验 观察到液面上方气体逐渐变为红棕色 但试管中溶液颜色却变为深棕色 为了进一步探究溶液变为深棕色的原因 该同学进行如下实验 2 向原新制feso4溶液和反应后的溶液中均加入kscn溶液 前者不变红色 后者变红 该现象的结论是 57 3 该同学通过查阅资料 认为溶液的深棕色可能是no2或no与溶液中fe2 或fe3 发生反应而得到的 为此他利用如图装置 气密性已检验 尾气处理装置略 进行探究 58 打开活塞a 关闭活塞b 甲装置中反应开始后 观察到丙中溶液逐渐变为深棕色 而丁中溶液无明显变化 打开活塞b 关闭活塞a 一段时间后再停止甲中反应 为与 中实验进行对照 更换丙 丁后 使甲中反应继续 观察到的现象与步骤 中相同 铜与足量浓硝酸反应的化学方程式为 装置乙的作用是 步骤 的目的是 该实验可得出的结论是 4 该同学重新进行 1 中实验 观察到了预期现象 其实验操作是 59 答案 1 还原 2 fe2 被硝酸氧化为fe3 3 cu 4hno3 浓 cu no3 2 2no2 2h2o 使no2转化为no 排出乙右侧装置中残留的no2 溶液的深棕色是由no或no2与fe2 作用得到的 或不是由no或no2与fe3 作用得到的 4 向盛有浓硝酸的试管中滴入数滴新制feso4溶液 60 解析 1 产生的红棕色气体为no2 说明hno3被还原 溶液变为黄色 说明fe2 被氧化为fe3 fe2 表现了还原性 2 fe3 与scn 作用显红色 是fe3 的特征反应 3 整个装置中 先将no2通入丙 丁 然后将no2转化成no 来检验no的影响 由于步骤 后 装置乙之后的导气管中会有no2剩余 所以需要除去no2以排除剩余no2对no的干扰 由于no2 no通入feso4溶液中 溶液都变成深棕色 在fe2 so4 3溶液中都不变色 说明no2 no对fe2 有影响 而对fe3 无影响 从而得出结论 61 1 特殊的颜色 1 固体 fe3o4 feo 黑色 fe2o3 红棕色 fe oh 3 红褐色 2 溶液 fe2 浅绿色 fe3 棕黄色2 特殊现象 1 fe oh 2fe oh 3 白色沉淀迅速变成灰绿色 最终变成红褐色 2 fe3 遇kscn溶液变红色 3 fe2 与 fe cn 6 3 反应生成铁氰化亚铁 fe3 fe cn 6 2 蓝色沉淀 3 重要的五个反应 1 fe 2fecl3 3fecl2 2 cu 2fecl3 cucl2 2fecl2 3 2fecl2 cl2 2fecl3 4 2fe3 2i i2 2fe2 5 4fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 3 62 63 1 2 3 4 5 1 人教版必修1 p639改编 下列离子方程式正确的是 a 铁与盐酸反应 2fe 6h 2fe3 3h2 b 氯化亚铁溶液中通入氯气 fe2 cl2 fe3 2cl c 氯化铁与过量氨水反应 fe3 3oh fe oh 3 d 氯化铁溶液中加入铁粉 2fe3 fe 3fe2 d 解析 h 氧化性弱 只能使铁转化为fe2 a项错误 氯化亚铁与氯气反应离子方程式为2fe2 cl2 2fe3 2cl b项错误 nh3 h2o是弱电解质 在离子方程式中应写成化学式 c项错误 64 1 2 3 4 5 2 人教版必修1 p702改编 把铁片分别放入下列物质的溶液中 充分反应后 溶液质量比反应前减轻的是 a cuso4b fe2 so4 3c hcld feso4 a 解析 铁与cuso4反应生成feso4和铜 溶液质量减轻 a项正确 铁与fe2 so4 3反应生