高考化学一轮复习 专题二 金属元素及其化合物 第8讲 铁及其化合物讲解课件.ppt

化学课标版 第8讲铁及其化合物 考点一铁及其重要化合物1 铁 1 铁的原子结构铁位于元素周期表中第 四周期第 族 是一种应用最广泛的过渡金属元素 铁元素是一种变价金属元素 通常显 2价 3价 其原 子结构示意图为 2 物理性质 3 化学性质 2 铁的氧化物 3 铁的氢氧化物 4 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zn fe2 cl2zn2 fe 2fe2 cl22fe3 2cl 2 铁盐a 氧化性含有fe3 的溶液呈棕黄色 fe3 具有氧化性 fe3 与cu反应的离子方程式为2fe3 cu2fe2 cu2 b 特性含有fe3 的溶液遇到kscn时变成血红色 c 易水解饱和fecl3溶液滴入沸水中的化学方程式 fecl3 3h2ofe oh 3 胶体 3hcl 1 判断正误 正确的画 错误的画 1 1molcl2与足量fe反应转移2na个电子 2 铁溶于稀硝酸 溶液变黄 3fe 8h 2n3fe2 2no 4h2o 3 fe3o4与稀hno3反应 3fe3o4 28h n9fe3 no 14h2o 4 fecl3溶液中滴入kscn溶液 fe3 3scn fe scn 3 血红色 5 fe oh 2 al oh 3均可由化合反应生成 答案 1 2 3 4 5 2 多维思考 1 生铁和纯铁相比 谁的熔点低 谁的硬度大 谁的抗腐蚀能力强 为什么 2 fecl3 fecl2和fe oh 3是否都可以通过化合反应制取 3 按要求书写下列反应的离子方程式 feo与hno3的反应 fe3o4与hno3的反应 fe oh 3与hi的反应 hi是强酸 答案 1 因生铁是铁碳合金 所以生铁的熔点低 硬度大 生铁在潮湿的环境中易发生电化学腐蚀 故纯铁的抗腐蚀能力强 2 是 2fe 3cl22fecl3 2fecl3 fe3fecl2 4fe oh 2 o2 2h2o4fe oh 3 3 3feo n 10h 3fe3 no 5h2o 3fe3o4 n 28h 9fe3 no 14h2o 2fe oh 3 2i 6h 2fe2 i2 6h2o 题组一铁及其重要化合物的性质及应用1 2016四川成都模拟 2015年9月3日 在天安门广场举行了隆重的庆祝抗日战争胜利70周年阅兵仪式 展现了我国强大的综合国力 坦克 导弹的制造材料主要是各种金属的合金 钢铁便是其中十分重要的一种 下列关于铁的说法中 正确的是 a 铁元素属于过渡元素 其原子序数为26b 单质铁与浓硫酸在常温下不反应c 铁单质只具有还原性 其阳离子只具有氧化性d 与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率 纯铁比生铁快 答案a铁是26号元素 位于第 族 为过渡元素 故a正确 常温下 铁遇浓硫酸钝化 并不是不反应 故b错误 亚铁离子既有还原性 也有氧化性 故c错误 纯铁和稀盐酸不能构成原电池 生铁中铁 碳和稀盐酸构成原电池 能加快反应速率 所以生铁反应速率比纯铁快 故d错误 2 2016吉林长春模拟 向一定量的fe feo fe2o3的混合物中加入120ml4mol l 1的稀硝酸 恰好使混合物完全溶解 放出1 344lno 标准状况 往所得溶液中加入kscn溶液 无血红色出现 若用足量的co在加热条件下还原相同质量的混合物 能得到铁的物质的量为 a 0 24molb 0 21molc 0 16mold 0 14mol 答案bn hno3 0 12l 4mol l 1 0 48mol n no 1 344l 22 4l mol 1 0 06mol 往所得溶液中加入kscn溶液 无血红色出现 说明全部生成fe2 溶液溶质为fe no3 2 则原混合物中铁元素为 0 48mol 0 06mol 2 0 21mol 故用足量的co在加热条件下还原相同质量的混合物 最终得到铁的物质的量为0 21mol 3 下列叙述正确的是 a fe与稀hno3 稀h2so4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 先后将等物质的量的fe2o3和fe溶于同一稀盐酸时无气体放出d fe2o3fecl3 aq 无水fecl3 在给定的条件下能实现转化 答案chno3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 题组二氢氧化亚铁的性质及制备实验探究 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 解析因为fe oh 2在空气中很容易被氧化为红褐色的fe oh 3 即4fe oh 2 o2 2h2o4fe oh 3 因此要较长时间看到fe oh 2白色沉淀 就要排出装置中的氧气或空气 原理一样 都是先用氢气将装置中的空气排尽 并使生成的fe oh 2处在氢气的保护中 的原理为铁作阳极产生fe2 与电解产生的oh 结合生成fe oh 2 且汽油能防止空气进入 中苯可阻止空气进入 空气中的氧气能迅速将fe oh 2氧化 因而不能较长时间看到白色沉淀 5 用下列方法可制得白色的fe oh 2沉淀 用不含fe3 的feso4溶液与不含o2的蒸馏水配制的naoh溶液反应制备 1 用硫酸亚铁晶体配制上述feso4溶液时还需加入 2 除去蒸馏水中溶解的o2常采用的方法 3 生成白色fe oh 2沉淀的操作是用长滴管吸取不含o2的naoh溶液 插入feso4溶液液面下 再挤出naoh溶液 这样操作的理由是 答案 1 稀硫酸 铁屑 2 加热煮沸 3 避免生成的fe oh 2与氧气接触而被氧化 解析 1 稀硫酸抑制fe2 水解 铁屑防止fe2 被氧化 3 fe oh 2很容易被氧化 实验过程中要避免与氧气接触 6 2016陕西安康模拟 常温下 在没有氧气存在时 铁与水几乎不反应 但高温下 铁能与水蒸气反应 1 铁粉与水蒸气反应的化学方程式是 2 停止反应 待装置冷却后 取出反应过的铁粉混合物 加入过量的稀硫酸充分反应 过滤 简述检验所得滤液中是否含有fe3 的操作方法 3 经检验上述滤液中不含fe3 这不能说明铁粉与水蒸气反应所得产物中不含 3价的铁 原因是 结合化学方程式说明 4 某同学利用上述滤液制取白色的fe oh 2沉淀 向滤液中加入naoh溶液后 观察到生成的白色沉淀迅速变成灰绿色 最后变成红褐色 沉淀由白色变为红褐色的化学方程式是 为了得到白色的fe oh 2沉淀 并尽可能使沉淀长时间保持白色 有人设计了如图所示的装置 请简述实验操作及原理 答案 1 3fe 4h2o g fe3o4 4h2 2 取少量溶液于试管中 滴入几滴kscn溶液 观察溶液颜色 如果溶液颜色变为血红色 说明溶液中含有fe3 否则不含fe3 3 如果铁粉过量 可发生反应 fe 2fe3 3fe2 铁粉将溶液中的fe3 全部还原为fe2 即使加入kscn溶液 也不变血红色 4 4fe oh 2 o2 2h2o4fe oh 3 实验时 先打开止水夹k 再将分液漏斗中的旋塞打开 使稀硫酸与铁粉作用 用产生的h2排出装置中的空气 然后关闭k 使生成的h2将试管中的feso4溶液压入naoh溶液中 则可在盛naoh溶液的试剂瓶中较长时间观察到生成的白色fe oh 2沉淀 解析在高温下 铁粉可与水蒸气发生反应 产物有fe3o4和h2 产物fe3o4可以与稀硫酸发生反应 fe3o4 8h fe2 2fe3 4h2o 如果铁粉过量 还可发生反应 fe 2fe3 3fe2 所以滤液中可能含有fe3 也可能不含fe3 检验滤液中是否含有fe3 的方法很多 最灵敏的方法是取少量滤液于试管中 滴入几滴kscn溶液 观察溶液是否变为血红色 反思归纳制备fe oh 2常用的三种方法方法一 有机覆盖层法将吸有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 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 考点二 铁三角 的转化及其应用1 铁三角 中的转化关系 完成下列变化的离子方程式 体会fe2 与fe3 转化的条件 1 将h2s气体通入fecl3溶液中产生淡黄色沉淀 h2s 2fe3 s 2fe2 2h 2 将fecl3溶液滴入ki 淀粉溶液 溶液变蓝 2i 2fe3 i2 2fe2 3 用fecl3溶液腐蚀废旧线路板上的铜箔 cu 2fe3 cu2 2fe2 4 将h2o2滴入到酸性fecl2溶液中 2fe2 h2o2 2h 2fe3 2h2o 5 将fecl2溶液滴入到hno3溶液中 有无色气体放出 3fe2 n 4h 3fe3 no 2h2o 2 铁三角 的重要应用 1 除杂 2 判断离子共存fe2 n h clo mn h fe3 s2 i sfe2 fe3 hc c等发生水解相互促进的离子 4 物质的制备 3 盐溶液的配制与保存 1 判断正误 正确的画 错误的画 1 向fecl3溶液中加入mg oh 2 3mg oh 2 2fe3 2fe oh 3 3mg2 2 向某溶液中滴加kscn溶液 溶液不变色 滴加氯水后溶液呈血红色 该溶液中一定含fe2 3 在氢氧化铁胶体中能大量共存 h k br 4 因为fe3 具有氧化性 所以用kscn溶液可以鉴别fe3 5 fe2 al3 clo cl 能够大量共存 6 在ph 7的溶液中cl na fe3 可大量共存 答案 1 2 3 4 5 6 2 多维思考 从盐类水解角度分析 怎样用固体药品配制并保存fecl2溶液和fecl3溶液 答案先将固体溶于适量的稀盐酸中 冷却后 再加蒸馏水稀释至指定浓度 配制的fecl2溶液中还需加入铁钉或铁屑 3 运用铁及其化合物的知识 完成下列各题 1 下列物质跟铁反应后的生成物 能跟kscn溶液作用生成血红色溶液的是 a 盐酸b 氯气c cuso4溶液d 稀硫酸 2 既有氧化性又有还原性的微粒是 a feb fe2 c fe3 3 把过量的铁粉加入稀硝酸中 其结果是 a 不反应b 生成硝酸铁c 生成硝酸亚铁 4 要除去fecl2溶液中的少量fecl3 可行的办法是 a 滴入kscn溶液b 通入氯气c 加入铜粉d 加入铁粉 答案 1 b 2 b 3 c 4 d 题组一fe fe2 fe3 间的转化及其应用 1 下列试剂中 不能使fe2 转化为fe3 的是 氯气 nacl溶液 kmno4溶液 稀硝酸 盐酸a b c d 答案d要实现fe2 转化为fe3 必须加强氧化性物质 nacl hcl均没有强氧化性 2 2016湖南长沙模拟 在fe2 so4 3溶液中 加入ag铜 完全溶解后 再加bg铁 充分反应后得到cg残余固体 且a c 则下列说法正确的是 a 残余固体是铜和铁b 最后得到的溶液中一定含有cu2 c 将残余固体加入稀硫酸中 有气泡产生d 最后得到的溶液中可能含有fe3 答案b此题涉及的反应有2fecl3 cu2fecl2 cucl2 cucl2 fefecl2 cu 还可能发生反应 2fecl3 fe3fecl2 依原子守恒可知 agcu完全溶解后 变为agcu2 若加入足量的fe 可将cu2 全部转化为单质铜 甚至还有铁与fecl3反应 此时a c 可知加入的铁是不足量的 即有部分cu2 未被置换出来 剩余固体为cu 不可能有铁剩余 有铜剩余 则溶液中一定不存在fe3 且铜与稀硫酸不反应 故a c d错误 b正确 3 2016陕西榆林模拟 往fecl3和bacl2的混合溶液中通入so2 溶液颜色由棕黄色变成浅绿色 同时有白色沉淀产生 下列说法正确的是 a 该实验表明fecl3有还原性b 白色沉淀为baso3c 该实验表明so2有漂白性d 反应后溶液酸性增强 答案dso2通入混合液中 发生反应 so2 2h2o 2fecl3h2so4 2fecl2 2hcl 溶液由棕黄色变为浅绿色 fecl3作氧化剂 表现氧化性 so2表现还原性 h2so4与bacl2反应得到baso4白色沉淀和hcl 故a b c项均不正确 d项正确 4 为了检验某fecl2溶液是否变质 可向溶液中加入 a naoh溶液b kscn溶液c 先通入氯气 再加入kscn溶液d 先加入足量铁粉 再加入kscn溶液 题组二fe2 fe3 的检验 答案bfe2 易被氧化为fe3 检验溶液中有没有fe3 即可 5 要证明某溶液中不含fe3 而可能含有fe2 进行如下实验操作时最佳顺序为 加入足量氯水 加入足量kmno4溶液 加入少量kscn溶液a b c d 答案c先取适量溶液于试管中 加入kscn溶液 不变血红色 证明不含fe3 再加入氯水 若变血红色 说明含fe2 若不变血红色 说明不含fe2