访仙中学2015届高三化学一轮复习4铁及其化合物.doc

访仙中学2015届高三化学复习讲义 第 29 页 第6讲铁及其化合物一、铁的获得及应用存在：主要以 态的形式存在于矿石中。磁铁矿：赤铁矿：结构：原子序数是，位于元素周期表中的第周期，第族。电子排布式：，【原子结构示意图：】外围电子轨道表示式，最外层有 个电子，有 个未成对电子。物性：纯净的单质铁为 色，具有金属光泽，密度较大，质地较软，有良好的延展性，易导电、导热，可被磁化。铁粉为 色。化性：在化学反应中，铁遇到较弱的氧化剂时易失去 个电子，变成 价离子；铁遇到较强的氧化剂时失去 个电子，变成 价离子。所以铁常显 、 价。（1）与非金属单质反应：Fe O2 点燃 （黑色），Fe S （黑色），Fe I2 Fe Cl 2 点燃 （棕黄色）， Fe Br2 【规律总结】氧化性强弱判断：不同氧化剂与同一种还原剂反应，氧化产物价态越高，则氧化剂氧化性越强，可判断：氧化性：O2S，Cl2S，Br2I2。（2）与水蒸汽的反应： 常温下，Fe与H2O 不起反应，但在水和空气里的O2 、CO2 等共同作用下，Fe易发生电化学腐蚀而生锈，生成Fe2O3nH2O。高温下，红热的铁与水蒸气发生反应：（3）与酸的反应：与非氧化性酸（，）反应，产生氢气。 Fe HCl （离子方程式） Fe H2SO4 （离子方程式）与氧化性酸（，）反应。A在热的氧化性酸中反应，但不产生，且铁能被氧化成价。例1稀硝酸过量时生成Fe3+（离子方程式）：铁粉过量时生成Fe2+（离子方程式）：【建模理解】：Fe+4HNO3 = Fe(NO3)3+NO+2H2O2+）2Fe(NO3)3+ Fe = 3 Fe(NO3)23Fe+8HNO3 = 3Fe(NO3)2+2NO+4H2OB 、 等金属在冷的 、 中发生钝化。（4）与某些盐的反应： Fe CuSO4 ，离子方程式。 Fe FeCl3 ，离子方程式。例2为验证某易拉罐材质的主要成分是铁制还是铝制，如用物理方法验证，一般用 即可；如用化学方法验证，可使用的化学试剂为。例3下列物质中，在一定条件下能将铁元素从0价转变为+3价的是（）A氯气B盐酸C硫酸铜溶液D稀硫酸例4下列各物质中，不能由组成它的两种元素的单质直接化合而得到的是（）AFeSBFe3O4 CFeCl3DFeCl2铁的用途：很广泛铁的冶炼：（1）原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石等。（2）设备：炼铁高炉。（3）原理：还原剂的生成：C+O2 点燃 CO2 （化合反应、 放 热反应） C+CO2 高温 2CO（反应、 热反应）铁的还原：Fe2O3 + CO 高温 炉渣的生成：CaCO3 煅烧 CaO+CO2（ 反应、 热反应）+）CaO+SiO2 高温 CaSiO3总反应：CaCO3+SiO2 高温 CaSiO3 +CO2钢铁的腐蚀防护（1）本质：金属腐蚀过程中金属电子被。（2）分类：金属的腐蚀可分为腐蚀和腐蚀。电化学腐蚀又分为：析氢腐蚀： 极：； 极：。吸氧腐蚀： 极：； 极：。【规律总结】钢铁发生吸氧腐蚀，形成铁锈的过程：负极： 2Fe - 4e = 2Fe2+ ；+）正极： O2+4e+2H2O = 4OH ；电池总反应： 2Fe+O2+2H2O = 2Fe(OH)2 。铁锈的形成： 4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3 ； 2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O 。（3）金属的防护：隔绝空气的物理防护法，如电镀、。改变金属内部结构的防护法，如将金属制成不锈钢等耐腐蚀合金。电化学防护法，如外接电源的 极的 池保护法， 连接活泼性更 的金属的 池保护法。【考试相关】判断正误：（1）在电热水器的钢铁内胆中装入铜棒可以防止内胆被腐蚀（）（2）由SiO2+Na2CO3 高温 Na2SiO3+CO2可知H2CO3的酸性强于H2SiO3（）（3）甲为Fe、X为Cl2 ，能实现如图所示转化（）二、铁的化合物铁的氧化物FeOFe2O3Fe3O4颜色俗称/铁红（作颜料）磁性氧化铁（磁铁）价态溶解性难溶于水难溶于水难溶于水与HClFe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O与还原剂FeO+ H2 Fe2O3+2Al Fe3O4+4CO 【规律总结】碱性氧化物的通性物质Na2OFe2O3与H2O反应Na2O +H2O = 2NaOH/（不溶于水）与酸性氧化物反应Na2O + CO2 = Na2CO3/与酸（HCl）反应Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2OFe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O【建模记忆】：化学式3O4可理解为O 2O3：FeO + 2HCl = FeCl2 + H2O+）Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2OFeO+Fe2O3+8HCl = FeCl2+2FeCl3+4H2O（即FeOFe2O3+8HCl = FeCl2+2FeCl3+4H2O）铁的氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3名称颜色受热分解/与HCl化学方程离子方程制取（离子方程） 二者关系在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被O2氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应方程式为： 【考试相关】铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣，上述沉淀和残渣分别是（）AFe(OH)3Fe2O3BFe(OH)2Fe2O3. CFe(OH)2Fe(OH)3DFe(OH)2Fe3O4FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3是否都可以通过化合反应制取？若可以，写出反应式。都可以2Fe+3Cl2 点燃 2FeCl32FeCl3+Fe = 3FeCl24Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3Fe2、 Fe3的转化“铁三角”【原理应用】完成下列反应方程式： Fe2+ Cl2 Fe3+ + Cu Fe2+ + O2 + H+ Fe3+ + Fe Fe2+ H+ NO3 Fe3+ + I Fe2+ H+ MnO4 Fe3+ + H2S Fe3+ + SO2+ H2O 【考试相关】写出下列反应的离子方程式：（1）Fe2O3加入到足量的氢碘酸中，发生反应的离子方程式（用两个表示）为：、（2）Fe(OH)3加入到足量的氢碘酸中，发生反应的离子方程式（用一个表示）为：判断正误：（1）（2009江苏7）含有0.1 molL1 Fe3+的溶液中：K+、Mg2+、I、NO3一定能大量共（ ）（2）（2011江苏4）1.0 molL1的KNO3溶液中：H+、Fe2+、Cl、SO42一定能大量共存（ ）（3）（2010江苏6）pH=1的溶液中：Fe2、NO3、SO42、Na一定能大量共存（）（4）（2011江苏6）FeCl3溶液与Cu的反应的离子方程式为：Cu+Fe3+=Cu2+Fe2+（）（5）氢氧化铁溶于氢碘酸的离子方程式为：Fe(OH)3+3H+ = Fe3+ +3H2O（）如何除去括号中的杂质（1）Fe2（Fe3）：；（2）FeCl3（FeCl2）：；（3）FeCl2（CuCl2）：；（4）Fe（Al）：；（5）Fe2O3（Al2O3）：。Fe2、Fe3的检验（1）Fe2溶液呈 色、 Fe3溶液呈 色，【Cu2溶液呈 色、MnO4溶液呈 色。】（2）Fe(OH)2色沉淀，迅速变为灰绿色， （离子方程式）。Fe(OH)3色沉淀， （离子方程式）。（3）Fe3还可以用检验，得到色溶液，离子方程式： 。【考试相关】判断正误：（1）（2014江苏3）0.1molL-1FeCl3溶液中：Fe2、NH4+、SCN、SO42一定能大量共存（ ）（2）（2012江苏3）0.1molL1FeCl3 溶液中：K、NH4+、I、SCN一定能大量共存（ ）（3）（2010江苏6）c(Fe3)=0.1 molL-1的溶液中：K、ClO、SO42、SCN能大量共存（ ）向某晶体的水溶液中加入Fe2+的溶液后，无明显变化，当滴加几滴溴水后，混合液出现血红色，那么由此得出的下列结论，错误的是（）A该晶体中一定含有SCNBFe2+的氧化性比溴的氧化性强CFe2+被溴氧化为Fe3+DFe2+与SCN不能形成血红色的化合物Fe2、Fe3盐溶液的配制与保存配制FeCl3溶液：用HCl溶解FeCl3的原因：配制FeCl2溶液：加HCl的原因：加铁粉的原因：【考试相关】判断正误：（1）（2012江苏7）能实现（）（2）（2014江苏4）氧化铁能与酸反应，可用作红色涂料（）（3）（2014江苏13）向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClO（）（2013江苏19）（5）某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣（主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3）出发，先制备绿矾，再合成柠檬酸亚铁。请结合右图的绿矾溶解度曲线，补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO47H2O晶体的实验步骤（可选用的试剂：铁粉、稀硫酸和NaOH溶液）：向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应，得到FeSO4 溶液，