第三节 铁及其重要化合物.doc

课题第三节 铁及其重要化合物考纲标准1.了解铁的主要性质及应用。2.了解铁的重要化合物的主要性质及应用。基础知识回顾一、铁的性质1.物理性质银白色光泽、密度大，熔沸点高，延展性、导电、导热性较好、能被磁铁吸引。2.化学性质铁是较活泼的金属，铁原子的最外层电子数为2个，可失去2个或3个电子而显+2价或+3价，但+3价的化合物较稳定。（1）与非金属反应：3Fe + 2O2Fe3O42Fe + 3C122FeCl3（铁丝在氯气中燃烧时，生成棕黄色的烟，加水振荡后，溶液显黄色）Fe + SFeS说明 铁跟氯气、硫反应时，分别生成+2价和+3价的铁，说明氧化性：氯气硫（2）与水反应：在常温下，在水和空气中的O2、CO2等的共同作用下，Fe易被腐蚀(铁生锈)在高温下，铁能与水蒸气反应生成H2：3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2（3）与酸反应：与非氧化性酸(如稀盐酸、稀H2SO4等)的反应例如： Fe + 2H Fe2 + H2与氧化性酸。a.HNO3(稀)过量时生成Fe3：Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O。b铁粉过量时生成Fe2：3Fe8HNO3(稀)=3Fe(NO3)22NO4H2Oc.铁遇到冷的浓H2SO4、浓HNO3时，产生钝化现象，因此金属铁难溶于冷的浓H2SO4或浓HNO3中 (4)铁与盐溶液的反应铁能与比它活动性弱的金属的盐溶液反应，置换出这种金属。 FeCuSO4=CuFeSO4。铁能与FeCl3溶液反应生成FeCl2。离子方程式：2Fe3Fe=3Fe2。二、铁的重要化合物的主要性质及应用1.铁的氧化物【另】FeO与硝酸反应的化学方程式：3FeO+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO+5H2O。FeO、Fe2O3分别与HI溶液反应的化学方程式：FeO+2HI=FeI2+H2O、Fe2O3+6HI=2FeI2+I2+3H2O。2.铁的氢氧化物典型例题解析【典例1】某校探究性学习小组用已部分生锈的废铁屑制作印刷电路板的腐蚀剂，并回收铜。探究过程如下：请回答下列问题：(1)步骤中先加入热的Na2CO3溶液除油污，操作甲的名称是_。(2)步骤中，除发生反应Fe+2HCl=FeCl2+H2外，其他可能反应的离子方程式为：_。(3)溶液C的颜色是_，溶液D中可能含有的金属阳离子有_。(4)可以验证溶液B中是否含有Fe2+的一种试剂是_(填选项序号)。a.稀硫酸 b.铁c.硫氰化钾 d.酸性高锰酸钾溶液(5)操作乙的名称是_，步骤产生金属铜的化学方程式为：_。【解析】(1)用热的Na2CO3溶液除去废铁屑上的油污后，将两者分离的方法是过滤。(2)由于铁锈的主要成分是Fe2O3，还发生反应的离子方程式可能有：Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O、 Fe+2Fe3+=3Fe2+。(3)由BC发生的反应为：2FeCl2+Cl2=2FeCl3，FeCl3溶液呈棕黄色。向FeCl3溶液中加入印刷电路铜板，发生的反应为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 ，若Cu不足量，则溶液D中可能含有的金属阳离子有Fe2+、Cu2+、Fe3+；若Cu足量，则溶液D中可能含有的金属阳离子有Fe2+、Cu2+，所以溶液D中可能含有的金属阳离子有Fe2+、Cu2+、Fe3+。(4)由于Fe2+具有较强的还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以可用酸性高锰酸钾溶液验证溶液B中是否含有Fe2+。(5)由“DE+氯气+铜”知，操作乙是电解过程，反应产生金属铜的化学方程式：CuCl2 Cu+Cl2。答案：(1)过滤(2) (3)棕黄色 Fe2+、Cu2+、Fe3+ (4)d(5)电解 CuCl2 Cu+Cl2【典例2】下列离子的检验方法合理的是( )A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2+B.向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2+C.向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3+D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2+，不含有Mg2+【答案】选C。【解析】向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明含Fe3+，但无法确定是否含Fe2+；向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明此时含Fe3+，但Cl2有氧化性，无法确定原来溶液中是Fe2+还是Fe3+；向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3+；向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中含有Fe2+，但由于红褐色的掩盖，无法说明是否含有Mg2+高考模拟训练1、（2012山东高考12）下列由相关实验现象所推出的结论正确的是 ACl2、SO2均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性 B溶液中滴加酸化的Ba（NO3）2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SO42- CFe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 D分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面均迅速上升，说明二者均易溶于水【解析】选D。A项，二者漂白的原理不同，前者属于氧化型，后者属于化合型，因此不能说明SO2具有氧化性，A错；B项，溶液中也可能含有SO32-，B错；C项，铁与硝酸发生的不是置换反应，C错误；2、（2012山东高考28）（12分） 工业上由黄铜矿（主要成分CuFeS2）冶炼铜的主要流程如下：（1）气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的 吸收。a. 浓H2SO4 b.浓HNO3 c.NaOH溶液 d.氨水（2）用稀H2SO4 浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在 （填离子符号），检验溶液中还存在Fe2+的方法是 （注明试剂、现象）。（3）由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为 。（4）CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是 。a. 电能全部转化为化学能 b.粗铜接电源正极，发生氧化反应c. 溶液中Cu2+向阳极移动 d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属（5）利用反应2Cu+O2+ 2H2SO4 =2 CuSO4 + 2H2O可以制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为 。【解题指南】解答本题时应理清无机化工流程，明确每一步的反应在流程中的作用。对于陌生的氧化还原反应要用正确的配平方法进行配平；掌握电解精炼铜的原理及相关电极反应式的书写。【答案】（1）c、d（2）Fe3+，取少量溶液，滴加KMnO4溶液，KMnO4褪色（3）3Cu2O+2AlAl2O3+6Cu（4）b、d（5）4H+O2+4e-=2H2O课后反思（1）判断离子共存Fe2、Fe3均水解，与HCO、AlO、CO等水解相互促进，在溶液中不能大量共存。Fe3与S2、I、HS、SO，F