第一轮复习铁及其化合物.ppt

高三化学一轮复习 铁和铁的重要化合物 顺德一中实验学校高三化学备课组 Fe的氢氧化物 Fe的性质 Fe3 与Fe2 的转化 Fe3 的氧化性及检验 Fe2 的还原性及检验 Fe的氧化物 第一讲铁的性质 铁是号元素 在周期表中位于 周期 第族 属于金属元素 其原子结构示意图是 铁元素的原子结构与位置 26 第四 过渡 纯净的铁为色金属 铁粉是色粉末 在冶金工业上铁被称为金属 铁能被磁化 纯铁的耐腐蚀性 密度 7 86g cm3 熔沸点分别为 1535 2750 铁单质的物理性质 银白 黑 黑色 强 检测1 2020 3 6 下列有关铁的说法中正确的是 A Fe位于元素周期表中第四周期 B族B Fe的原子结构示意图为 C 生活中的 增铁酱油 中的铁指的是铁元素 D 纯铁熔点比生铁的低 纯铁比生铁易生锈E 与同浓度的盐酸反应 生铁速度快F 铁能被磁铁吸引 钢和生铁的主要成分都是铁 G Fe是一种常见的黑色金属且具有多种变价 BCEFG 铁丝在Cl2中燃烧产生棕色的烟 加热时与硫反应生成黑色固体 氧化性比较 氧化性 Cl2 S 铁的化学性质 一 铁与非金属反应 二 铁与水反应红热的铁与水蒸气反应 放出氢气同时生成Fe3O4三 铁与酸反应铁与非氧化性酸反应生成H2和亚铁盐 Fe 2H Fe2 H2四 铁与盐溶液反应铁与比它活泼性弱的 排在铁后面的 金属盐溶液反应时 能置换出这种金属来 3Fe 4H2O g Fe3O4 4H2 五 铁与氧化性酸的反应 思考 铁粉不足Fe 4HNO3 Fe NO3 3 NO 2H2On Fe n HNO3 3 12 铁粉过量3Fe 8HNO3 3Fe NO3 2 2NO 4H2On Fe n HNO3 3 8 铁与稀硝酸反应有关量的问题 可用数轴表示为 方法归纳 Fe与HNO3反应时有下列几种情况需要考虑 1 浓硝酸在常温下与Fe反应要考虑钝化 2 浓硝酸加热时与Fe发生氧化还原反应 生成Fe3 和NO2 当Fe过量时生成Fe2 3 稀硝酸 不会使金属钝化 与Fe发生反应的产物根据Fe与硝酸的相对多少加以判断 硝酸过量生成Fe3 Fe过量生成Fe2 4 反应本质主要有开始生成Fe3 所谓铁过量 其实可将该类反应划分为两个阶段 前一阶段是生成Fe3 阶段 后一阶段是Fe3 与Fe反应阶段 检测2 下列几种类推的结论中正确的是 E A 已知Fe与S能直接化合得FeS 推测Cu与S化合直接化合生成CuS B 已知Fe与Cl2能直接化合得FeCl3 推测Fe与I2能直接化合得FeI3 C 已知Fe与HCl反应产生H2 推测Fe与HNO3反应产生H2 D 已知Na与水常温下反应产生NaOH和H2 Mg与沸水反应产生Mg OH 2和H2 推测Fe与水要在高温下反应生成Fe OH 3和H2 E 已知Fe与CuSO4溶液能反应 推测Fe与FeCl3溶液能反应 Fe Fe2 Fe3 Fe3O4 Fe2 Fe3 Cl2 Br2 稀HNO3 足量 O2 H2O g I2 S H CuSO4 强氧化剂 弱氧化剂 思考 铁的产物规律 常温 浓硫酸 浓硝酸 钝化 1 常温下发生钝化 2 加热时可以反应 小结 Fe的化学性质 Fe 常温下通常不与水反应 五彩缤纷的世界 铁 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁 氢氧化亚铁 氢氧化铁 硫酸亚铁溶液 氯化铁溶液 二 铁的化合物 铁的氧化物 碱性 2 可写作FeO Fe2O3 能否认为Fe3O4是FeO和Fe2O3的混合物 3 写出生成Fe3O4的有关反应方程式 思考1 5 请同学们写出铁的三种氧化物与稀硝酸反应的化学方程式 3FeO 10HNO3 3Fe NO3 3 NO 5H2OFe2O3 6HNO3 2Fe NO3 3 3H2O3Fe3O4 28HNO3 9Fe NO3 3 NO 14H2O 4 写出Fe3O4与盐酸的反应离子方程式 Fe3O4 8H Fe2 2Fe3 4H2O A 已知Fe2O3 6HCl 2FeCl3 3H2O 推测Fe2O3 6HI 2FeI3 3H2OB 已知Fe2O3和HNO3反应的离子方程式是Fe2O3 6H 2Fe3 3H2O 推测FeO和HNO3反应的离子方程式为FeO 2H Fe2 H2OC 已知Fe3O4可以改写成FeO Fe2O3 推测Pb3O4可以改写成PbO Pb2O3 检测1 下列几种类推的结论中正确的是 D 五彩缤纷的世界 铁 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁 氢氧化亚铁 氢氧化铁 硫酸亚铁溶液 氯化铁溶液 铁的氢氧化物 Fe2 2OH Fe OH 2 隔绝空气 Fe3 3OH Fe OH 3 白色 红褐色 难溶于水 难溶于水 受热易分解 极易被空气中氧气氧化成氢氧化铁 4Fe OH 2 2H2O O2 4Fe OH 3 Fe OH 2 2H Fe2 2H2O Fe OH 3 3H Fe3 3H2O 1 Fe OH 2分别与HCl HNO3反应 有何不同 写出反应的方程式 思考1 2 Fe OH 3分别与足量的HCl HI反应 有何不同 写出反应的方程式 结论 亚铁化合物不稳定 以还原性为主 易被氧化 如Fe2 不能与NO3 H 共存 三价铁化合物具有较强的氧化性 如Fe3 不能与还原性的物质如 I 共存 1 常温下 下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A pH 1的溶液中 Fe2 NO3 SO42 Na B 能与Al反应放出H2的溶液中 Ca2 K Cl HCO3 C 透明溶液中 Cu2 Al3 NO3 Cl D 含有大量Fe3 的溶液 K NO3 SO42 S2 检测1 C 2 在FeSO4溶液中滴入NaOH溶液 反应完全后 滤出沉淀并洗涤之 然后在空气中灼烧沉淀得到的固体物质是 A FeB FeOC Fe OH 3D Fe2O3 D 如何制备氢氧化亚铁 思考2 09年广东理基 21 下列实验能达到实验目的且符合安全要求的是 A 制备氢氧化亚铁并观察其颜色 思路提示 1 选择什么试剂来制取 2 产物有什么性质 实验原理 Fe2 2OH Fe OH 2 4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 产生的白色絮状沉淀很快变成灰绿色 最后变成红褐色 方法一 直接滴加法 常见的制备氢氧化亚铁Fe OH 2的方法 集气排液法 方法二 总结 制取氢氧化亚铁的一般操作有 反应物的处理 2 反应过程的处理 用新制的Fe2 进行反应 对NaOH溶液进行加热 驱赶其中溶解的氧气 避免与空气接触 反常规操作 在反应液面上滴加植物油或苯等物质进行液封 滴管的使用 滴管末端插入试管内的液面下滴加NaOH溶液 等 由于Fe OH 2在空气中易被氧化 同学们为了观察到白色的Fe OH 2固体想了很多方法 甲同学 在如图所示装置中 用铁屑 6mol L 1的硫酸 NaOH溶液制备 1 实验开始时应先将活塞a 活塞b 填 打开 或 关闭 2 为了制得Fe OH 2沉淀 在装置A和B中加入试剂后的实验步骤为 打开 关闭 检验装置B出口处排出的H2的纯度 当排出的H2纯净时 关闭活塞a 检测2 3 这样生成的Fe OH 2沉淀能较长时间不变色 其理由是 4 实验完毕 打开b处活塞 放入一部分空气 此时B瓶中发生的反应为 装置A中反应生成的H2充满了装置A和装置B 且外界空气不容易进入 4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 思考3 1 如何从Fe2 Fe3 常见的氧化剂有Cl2 H2O2 KMnO4 H 浓H2SO4 HNO3等 2Fe2 H2O2 H 2Fe3 H2O 3Fe2 4H NO3 3Fe3 NO 2H2O 2 如何保存Fe2 盐溶液 3 除杂 Fe3 中混有Fe2 加入铁钉或铁屑 加入氯水或H2O2 铁三角 及其应用 写出下列离子方程式 1 Fe与稀盐酸反应2 FeCl3溶液与Fe反应3 FeCl3溶液与Cu反应4 FeCl3溶液与NaOH溶液5 FeCl3溶液与KSCN溶液6 FeCl2溶液与NaOH溶液7 FeCl2溶液与氯水8 FeCl2溶液与溴水 写出下列化学方程式 1 Fe与水蒸气2 Fe2O3高温与CO3 Fe3O4高温与Al4 Fe OH 2遇空气5 Fe与硫加热 34 一 铁三角关系方程式归纳 1 FeFe2 a 与非氧化性酸反应 盐酸 稀硫酸 Fe 2H Fe2 H2 b 与S Cu2 反应 Fe与较弱的氧化剂反应可得Fe2 Fe Cu2 Fe2 Cu 35 Fe2 与具有还原性的物质反应时可还原成铁 其在炼钢中尤为突出 如 C CO Si Al Mn等 Fe2 Fe 36 2 FeFe3 a 与Cl2 b 与氧化性酸反应 硝酸 浓硫酸 浓硫酸 浓硝酸常温下使铁钝化 加热条件下能反应 2Fe 6H2SO4 浓 Fe2 SO4 3 3SO2 6H2O Fe 6HNO3 浓 Fe NO3 3 3NO2 3H2O 与稀硝酸不加热就能反应 Fe 4HNO3 稀 Fe NO3 3 NO 2H2O Fe与较强的氧化剂反应可得Fe3 37 3价铁的化合物与H2 Al C CO等还原剂反应均可还原成铁 如 Fe3 Fe 38 a 与非金属反应2FeCl2 Cl2 2FeCl34Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3b 与强氧化性酸反应3Fe NO3 2 4HNO3 稀 3Fe NO3 3 NO 2H2O2FeO 4H2SO4 浓 Fe2 SO4 3 SO2 2H2Oc 与某些盐反应10FeSO4 8H2SO4 2KMnO4 5Fe2 SO4 3 K2SO4 2MnSO4 8H2Od 其它 H2O2 Na2O2 K2Cr2O6等 3 Fe2 Fe3 加氧化剂 39 a 加入金属2FeCl3 Fe 3FeCl22FeCl3 Cu 2FeCl2 CuCl2b 低价非金属2FeCl3 2KI 2FeCl2 2KCl I22FeCl3 H2S 2FeCl2 2HCl S c 非金属氧化物2FeCl3 SO2 2H2O 2FeCl2 2HCl H2SO4d 其它 H2SO3 Na2SO3等 Fe3 Fe2 加还原剂 铁及铁的化合物的转化 氧化性还原性 还原性 氧化性 弱氧化剂 S I2 H Cu2 等 强还原剂 H2 CO C Al等 强氧化剂 Cl2 Br2 浓 稀HNO3等 还原剂 Zn Fe Cu S2 等 强氧化剂 Cl2 Br2 浓 稀HNO3等 强还原剂 H2 CO C Al等 铁三角的应用 一 离子共存类型1 向浅绿色的Fe NO3 2溶液中逐滴加入稀盐酸时溶液颜色的变化是 A 变棕黄色B 逐渐变浅C 逐渐加深D 没有变化2 下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 CO32 Na AlO2 NO3 Fe3 加入铝粉能放出H2的溶液中 NH4 Fe2 CH3COO SO42 酸性溶液中 Al3 Fe3 Cl I 含有大量Fe3 的溶液中 Na Mg2 Cl SCN A B 无C D 二 除杂 括号内为杂质1 Fe2 Fe3 加过量铁粉后过滤2 FeCl3 FeCl2 加氯水或H2O23 FeCl2 CuCl2 加过量铁粉后过滤 三 盐溶液的保存 亚铁盐 铁盐的存放方法 亚铁盐溶液 加入少量铁屑以防止Fe2 被氧化 铁盐溶液 加入少量相应的酸溶液以防止Fe3 水解 思考 实验室有两瓶溶液 一瓶是FeSO4溶液 另一瓶是FeCl3溶液 但瓶上无标签 请你设计方案判断哪一瓶是FeCl3 方案1 观察溶液