【步步高】高考化学大一轮复习讲义 第三章 第4讲 铁及其化合物.doc

第4讲铁及其化合物考纲解读1.了解铁及其重要化合物的主要性质及其应用。2.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。3.能鉴别溶液中的fe2、fe3。考点一变价金属铁的性质1纯铁具有金属的共性，如具有_色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被_吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力。2用化学方程式或离子方程式表示下列变化_特别提醒常温下铁在浓硫酸、浓硝酸中钝化的实质是强氧化性的酸使铁的表面生成一层致密的氧化膜，阻止了内部金属与酸继续反应。故在常温时可用铁制容器贮存或运输浓硫酸、浓硝酸。1铁元素是典型的变价金属元素，它在化合物中主要表现为2价和3价，请归纳总结：(1)fe单质通常与哪些氧化剂反应生成2价？写出有关反应的化学方程式或离子方程式。 (2)fe单质通常与哪些氧化剂反应生成3价？写出有关反 应的化学方程式。2在一定量的稀hno3中慢慢加入铁粉，得到的fe2的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如图所示。请将正确答案的序号填在相应的横线上。fe3+fe2+fe、fe2+fe2+、fe3+(1)ab段铁元素以形式存在。(2)bc段铁元素以形式存在。(3)cd段铁元素以形式存在。3铁与水蒸气反应，通常有以下两种装置，请思考以下问题：装置一装置二实验装置(1)方法一中，装置a的作用_。方法二中，装湿棉花的作用_。(2)实验完毕后，取出装置一的少量固体，溶于足量稀盐酸，再滴加kscn溶液，溶液颜色无明显变化，试解释原因： _。分析铁与稀hno3反应的关键一是明确哪种物质过量，二是根据两种物质的量分析讨论判断，根据反应方程式：hno3过量：fe4hno3=fe(no3)3no2h2o，fe过量时：fe2fe(no3)3=3fe(no3)2，两者相加得总方程式：3fe8hno3=3fe(no3)22no4h2o，可以用数轴表示：解题时需注意量的范围。即：，产物仅有fe(no3)3，hno3可能有剩余；，产物仅有fe(no3)2，fe可能有剩余；cu2fe3agbfe3的氧化性大于cu2c溶液中cu2与fe2的物质的量之比为12d1 mol fe可还原2 mol fe39fecl3可通过多种途径转化成fecl2。(1)在fecl3溶液中加入适量氢碘酸，发生反应的离子方程式为_。(2)工业上常将无水fecl3在氮气作保护气下加热至300350 ，通入干燥h2而制得fecl2。该反应的化学方程式为_。(3)工业上另一种制备fecl2的方法是：将无水的fecl3与适量氯苯(c6h5cl)，在130 持续加热约3小时，可发生如下反应：2fecl3c6h5cl2fecl2c6h4cl2hcl根据有机反应规律，该反应中氯苯发生的是_(填有机反应类型)。(4)根据上述三个反应，下列有关说法正确的是_(填序号)。反应(1)中，氢碘酸既表现了酸性，又表现了还原性反应(3)中，hcl为氧化产物上述三个反应中，fecl2均为还原产物(5)请另写一个fecl3转化成fecl2的化学方程式：_。10. (2010海南，13)ag各物质间的关系如下图，其中b、d为气态单质。请回答下列问题：(1)物质c和e的名称分别为_、_。(2)可选用不同的a进行反应，若能在常温下进行，其化学方程式为_；若只能在加热情况下进行，则反应物a应为_。(3)反应的化学方程式为_。(4)新配制的f溶液应加入_以防止其转化为g。检验g溶液中阳离子的常用试剂是_，实验现象为_。11现有浓度分别为1 moll1的fecl3、fecl2、cucl2混合溶液100 ml，加入一定量的铁粉，按下列情况填空。(1)充分反应后，如果溶液中还有一定量的cu2，则溶液中一定含有的金属离子还有_，该离子在溶液中的物质的量范围为_，可能含有的金属或金属离子为_。(2)反应完毕后，铁粉有剩余，溶液中一定含有的金属离子为_，为_mol，一定没有的金属离子为_。12由fe2o3、fe、cuo、c、al中的几种物质组成的混合粉末，取样品进行下列实验(部分产物略去)：(1)取少量溶液x，加入过量的naoh溶液，有沉淀生成。取上层清液，通入co2，无明显变化，说明样品中不含有的物质是(填写化学式)_。(2)z为一种或两种气体：若z只为一种气体，试剂a为饱和nahco3溶液，则反应i中能同时生成两种气体的化学方程式是_；若z为两种气体的混合物，试剂a为适量水，则z中两种气体的化学式是_。(3)向y中通入过量氯气，并不断搅拌，充分反应后，溶液中的阳离子是(填写离子符号)_。(4)取y中的溶液，调ph约为7，加入淀粉ki溶液和h2o2，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2 mol i时，共转移3 mol电子，该反应的离子方程式是_。(5)另取原样品，加入足量稀硫酸充分反应。若溶液中一定不会产生y中的红色固体，则原样品中所有可能存在的物质组合是(各组合中的物质用化学式表示)_。13富马酸亚铁(分子式为c4h2o4fe，结构简式为)是一种限量使用的铁强化剂。(1)下图为实验室模拟工业制取富马酸亚铁的流程图：根据题意，请你写出富马酸的结构简式：_。绿矾(feso47h2o)在保存过程中形成的杂质主要有(填化学式)。操作y包括、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等。判断操作y中“洗涤”富马酸亚铁产品表明已洗净的实验方法是_。(2)设计一个实验方案，证明所得富马酸亚铁产品属于亚铁盐(可供选用的试剂有kscn溶液、酸性kmno4溶液、稀硫酸。已知scn能被mno氧化)。填写下表相应空格：步骤实验操作与现象取富马酸亚铁产品1.5 g，加入稀硫酸25 ml，用水稀释至50 ml，加热使其完全溶解并反应，冷却后过滤(除去生成的富马酸及可能过量的反应物)，保存滤液答案基础再现深度思考考点一1银白磁铁2(1)3fe2o2fe3o42fe3cl22fecl3fesfes(2)3fe4h2o(g)fe3o44h2(3)fe2h=fe2h2fe4hno=fe3no2h2o考点二1(从左至右，从上至下)铁红磁性氧化铁黑色粉末红棕色粉末黑色晶体232、32fe33oh=fe(oh)3灰绿4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3深度思考1(1)fefe2：铁与氧化性比较弱的非金属单质(如s、i2)，非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)，不活泼金属的盐溶液(如cuso4溶液)反应，都可实现这种转化。如：fesfes,2hfe=fe2h2，cu2fe=fe2cu。(2)fefe3：铁与强氧化剂(如cl2、hno3、浓硫酸)在一定条件下反应都会实现这种转化。例如：2fe3cl22fecl3，fe4hno3(稀)=fe(no3)3no2h2o,2fe6h2so4(浓)fe2(so4)33so26h2o。2(1)(2)(3)3(1)提供水蒸气提供水蒸气(2)在溶液中fe3被未反应的铁粉完全还原为fe24feo2h=fe2h2o3feo10hno=3fe3no5h2o5c62fe(oh)36h2i=2fe26h2oi27fe2fe3，亚铁盐遇到强氧化剂(如cl2、br2、o2、hno3、h2o2等)都会被氧化为铁盐。(1)2fe2cl2=2fe32cl(2)2fe2br2=2fe32br(3)4fe2o24h=4fe32h2o(4)3fe24hno=3fe32h2ono(5)2fe2h2o22h=2fe32h2o8fe3fe2(1)2fe3s2=2fe2s；2fe3h2s=2fe22hs(2)2fe3so22h2o=2fe24hso24(3)2fe3fe=3fe2；cu2fe3=cu22fe2(4)2fe32i=2fe2i29(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10c规律方法解题指导【例1】(1)试管(2)实验目的：探究铁及其化合物的氧化性和还原性实验记录：cl22fe2=2cl2fe3fe2具有氧化性铁粉逐渐溶解，溶液由棕黄色变为浅绿色在fecl3溶液中加入铜片联想发散：取适量待测液于试管中，滴加少量kscn溶液，无血红色出现，向混合液中滴入少量氯水，溶液变为血红色，则证明有fe2(或其他合理答案)fe2o3在fecl2溶液中存在平衡fecl22h2ofe(oh)22hcl，加热时，hcl挥发，平衡右移，生成的氢氧化亚铁很快被氧化成氢氧化铁，灼烧时氢氧化铁分解生成fe2o3【例2】(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实验步骤预期现象和结论步骤1：12滴0.1 moll1 kscn溶液步骤2: 另取23 ml样品溶液于试管中，滴入12 ml品红稀溶液若品红溶液红色褪去，则假设2成立；若品红溶液不褪色，则假设2不成立(或假设1成立)。【例3】(1)稀h2so4、铁屑(2)煮沸(3)避免生成的fe(oh)2沉淀接触o2而被氧化【例4】(1)稀h2so4和铁屑(2)naoh溶液(3)检验试管出口处排出的h2的纯度，当排出的h2已经纯净时再夹紧止水夹(4)试管中反应生成的h2充满了试管和试管，故外界o2不易进入【例5】(1)fe2hcl=fecl2h2，2na2h2ofecl2=fe(oh)22naclh2(也可写成3个：fe2hcl=fecl2h2，2na2h2o=2naohh2，2naohfecl2=fe(oh)22nacl)(2)在具支试管的出口处用向下排空气法收集满一小试管气体，用拇指堵住管口，移向酒精灯火焰，放开拇指，若听到“噗”的一声，则说明空气已排尽(3)钠不停地在煤油与稀盐酸界面处上下跳动，并有气泡产生，下层液体中很快有白色沉淀出现(4)a【例6】(1)fefe2e=fe2(2)bc(3)隔绝空气，防止生成的fe(oh)2被氧化加热煮沸，排出溶解的o2(4)bc(5)白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色真题重组规范集训1(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2d3c4.d5a6(1)fe2fe3=3fe2(2)加入硫酸，h浓度增大，使fe22h2ofe(oh)22h的平衡向逆反应方向移动，从而抑制fe2的水解(3)fe22hco=feco3co2h2o4feco36h2oo2=4fe(oh)34co2(4)取少量洗涤后的滤液放入试管中，滴加酸化的bacl2溶液，若无白色沉淀产生，则沉淀洗涤干净(5)288.0审题指导(1)第二周期第a族离子键、共价键(或极性共价键)h2sio3(或h4sio4)(2)hsi, h(3)8al(s)3fe3o4(s)=9fe(s)4al2o3(s)h8a kjmol1(4)3fe3o428hno=9fe314h2ono(5)课时规范训练教材习题回扣1c2.c3.a4.c5(1)2fe3cu=2fe2cu2(2)开始产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变为红褐色能力提升训练1c2.c3.b4.b5.b6.b7.b8.a9(1)2fe32i=2fe2i2(2)2fecl3h22fecl22hcl(3)取代反应(4)(5)2fecl3fe=3fecl2(其他合理答案均可)10(1)浓盐酸四氧化三铁(2)2h2o22h2oo2kclo3 (3)mno24hcl(浓)mncl2cl22h2o(4)铁粉kscn溶液溶液变血红色11(1)fe20.1 moln(fe2)0.35 molcu或fe3(2)fe20.35fe3、cu212(1)al