高中化学必修一专题五 铁及其化合物.doc

专题五 铁及其化合物1、铁元素的存在形态：游离态：陨铁化合态：铁元素主要以2价和3价的化合态存在。在地壳中的质量分数为4.65，处于第四位，仅次于氧、硅和铝。2、按不同标准给铁及其化合物分类（1）按单质、氧化物、酸、碱、盐给上述物质分类。单质：铁；氧化物：FeO、Fe2O3、Fe3O4；碱： Fe(OH)2、Fe(OH)3；盐：FeCl2、FeCl3、FeSO4、Fe2(SO4)3（2）按铁元素的化合价给上述物质分类。0价：Fe；+2价：FeO、FeCl2、FeSO4、Fe(OH)2；+3价：Fe2O3、FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(OH)33、铁在氧化物FeO、Fe2O3、Fe3O4性质的比较FeOFe2O3Fe3O4俗名铁红磁性氧化铁色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体水溶性难溶难溶难溶化合价232、3与CO、H2反应FeOCO FeCO2FeOH2FeH2OFe2O33CO2Fe3CO2Fe2O33H22Fe3H2OFe3O44CO3Fe4CO2Fe3O44H23Fe4H2O与稀硫酸反应FeOH2SO4FeSO4H2OFe2O33H2SO4Fe2(SO4)33H2OFe3O44H2SO4Fe2(SO4)3FeSO44H2O4铁的氢氧化物4Fe(OH)2和4Fe(OH)3性质的比较（1）氢氧化亚铁：制备：FeCl22NaOHFe(OH)22NaCl物理性质：白色难溶的弱碱化学性质：与强酸反应还原性：易被氧化剂所氧化。如：4Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)3思考：实验室在制备Fe(OH)2时，为防止被氧化，可以采取哪些措施？提示：实验室制备氢氧化亚铁时，因氢氧化亚铁在空气中极易与氧气、水反应生成氢氧化铁，更要注意隔绝空气。其方法是：亚铁盐需新制（用足量铁与稀硫酸反应或还原氯化铁溶液）；将所用氢氧化钠溶液煮沸以赶尽溶于其中的空气（O2）；使用长滴管吸入氢氧化钠溶液后将滴管伸至氯化亚铁溶液的液面以下，慢慢挤压乳胶头使氢氧化钠与氯化亚铁接触。（2）氢氧化铁：制备：FeCl33NaOHFe(OH)33NaCl物理性质：红褐色难溶固体化学性质：与强酸反应。Fe(OH)3 3H2SO4 Fe2(SO4)33H2O5、探究铁及其化合物的氧化性和还原性预测：铁元素显0价时，只有还原性；显+3价时，只有氧化性；显+2价时，既有氧化性，又有还原性。（1）Fe的还原性：与H+、Cu2+、Fe3+、Cl2等反应Fe2H+ Fe2+H2、FeCu2+ Fe2+Cu、2Fe3+ Fe 3Fe2+、2Fe3Cl2 2FeCl3（2）Fe3+的氧化性：与Fe、Cu、Zn反应2Fe3+ Fe 3Fe2+、2Fe3+Cu 2Fe2+Cu2+、3Zn2Fe3+ 3Zn2+2Fe（3）Fe2+的氧化性： 与锌反应 ZnFe2+ Zn2+Fe（4）Fe2+的还原性：与氯水、硝酸等反应2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl（5）铁及其化合物的相互转化示意图6.Fe2+与Fe3+的鉴别（1）直接观察颜色：Fe2+的溶液呈浅绿色，Fe3+的溶液呈棕黄色。（2）利用显色反应：Fe2+的溶液KSCN或NH4SCN溶液，溶液不呈红色；Fe3+的溶液+KSCN或NH4SCN溶液，溶液呈血红色。有关离子方程式：Fe3+SCNFe(SCN)2+（3）利用铁化合物沉淀的颜色：Fe2+的溶液NaOH溶液，出现白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；Fe3+的溶液NaOH溶液，出现红褐色沉淀。反应式：Fe2+2OHFe(OH)2、4Fe(OH)22H2OO24Fe(OH)3；Fe3+3OHFe(OH)3（4）利用Fe3+的氧化性：Fe2+的溶液Cu片，无明显现象；Fe3+的溶液Cu片，铜被腐蚀，溶液变为蓝绿色。有关离子方程式：2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+Fe2+的溶液淀粉KI试纸，试纸不变蓝；Fe3+的溶液淀粉KI试纸，试纸变蓝。有关离子方程式：2Fe3+2I2Fe2+I2（5）利用Fe2+的还原性：Fe2+的溶液酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液紫色褪去；Fe3+的溶液酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液紫色不褪。Fe2+的溶液氯水，溶液变为棕黄色；Fe3+的溶液氯水，无明显现象。有关离子反应式：2Fe2+Cl22Fe3+2Cl注意：以上方法以KSCN溶液鉴别最常用。7.其他重要反应（1）铁与强氧化性酸浓硫酸、硝酸的反应常温下钝化，所以可用铁罐储存运输浓硫酸和硝酸；加热时会反应，被氧化成Fe3+。（2）铁与高温水蒸气反应 高温Fe2H2O （g） Fe3O4H2（3）铝热反应-焊接铁轨Fe2O32Al 2Fe Al 2O3习题1能使铁溶解，但不能生成沉淀的溶液是（）A稀H2SO4 BFeCl3溶液 CCuSO4溶液 DFeSO4溶液2为了除去FeSO4溶液中的Fe2(SO4)3和 CuSO4杂质，可选用的试剂为（）ANaOH B氯水 CCu DFe3下列操作中，溶液的颜色不发生变化的是（ ）A碳酸氢钠溶液中滴加稀盐酸 B硫酸铁溶液中滴加硫氰化钾溶液C碘水中滴加淀粉碘化钾溶液 D氯化铁溶液中加入铁粉4硫酸亚铁溶液含有杂质硫酸铜和硫酸铁，为除去杂质，提纯硫酸亚铁，应该加入下列哪种物质（ ）A锌粉 B镁粉 C铁粉 D 铝粉5将铁的某种化合物溶于盐酸，滴加KSCN溶液不发生颜色变化，再加入适量氯水，溶液立即呈红色.则此铁的化合物是（）AFe2O3BFeCl3CFe2（SO4）3DFeO6下列离子在溶液中能大量共存的是（）ABCD7证明某溶液只含有Fe2而不含有Fe3的实验方法是（）A先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色B先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色C滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后变灰绿，最后呈红褐色D只需滴加KSCN溶液8在含有1molFeSO4的溶液中投入一小块金属钠，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（）AFeBFeOCFe(OH)3 DFe2O39将Fe、Cu、Fe2、Fe3和Cu2盛于同一容器中充分反应，如Fe有剩余，则容器中只能有（）ACu、Fe3BFe2、Fe3CCu、Cu2、Fe DCu、Fe2、Fe10制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3Cu2FeCl2CuCl2。向盛氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是（）A烧杯中有铜无铁B烧杯中有铁无铜C烧杯中铁、铜都有D烧杯中铁、铜都无11下列物质中, 能使铁溶解, 又不析出固体和放出气体的是A稀硫酸B浓硝酸C硝酸银溶液D硫酸铁溶液12下列物质的颜色叙述正确的是A. Fe2O3黑色 B. MgO白色C. FeCl3溶液红褐色 D. Fe(OH)2灰绿色13在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉，待反应结束后，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是ACu2 BFe3 CFe2 DH14根据FeCu2Fe2Cu、2FeCl3Cu2FeCl2CuCl2两个反应，判断Fe3、Fe2Cu2的氧化性顺序为（ ）ACu2Fe2Fe3BFe3Fe2Cu2CFe3Cu2Fe2DFe2Fe3Cu215人体血红蛋白中含有Fe2+，如果误服亚硝酸盐，会使人中毒，因为亚硝酸盐会使Fe2+转变为Fe3+，生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力，服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒，这说明维生素C具有（ ）A酸性 B碱性 C氧化性 D还原性16将适量铁粉放入FeCl3溶液完全反应后，溶液中的c(Fe3+)和c(Fe2+)相等，则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比为 （ ） A3：2 B1：2 C1：1 D2：317.下列关于铁的叙述正确的是铁能被磁铁吸引，但纯铁易锈蚀 在人体的血红蛋白中含有铁元素铁位于周期表中的第四周期第B族铁能在氧气中剧烈燃烧，但不能在水蒸气中燃烧铁与硝酸反应的产物仅是Fe(NO3)3不能通过化合反应生成FeCl2和Fe(OH)3A B C D18.下列反应后一定有3价铁生成的是过量的Fe与Cl2反应Fe与过量稀H2SO4反应后，再向其中加KNO3Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸把Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中A只有 B只有 C只有 D全部19.某学生设计了如图的方法对X盐进行鉴定：由此分析，下列结论中正确的是AX中一定有Fe3 BZ中一定有Fe3 CY为AgI沉淀 DX一定为FeBr2溶液20.在下列所指的各溶液中，分别滴加NH4SCN溶液后，溶液不呈血红色的是 A.加入足量镁粉的Fe2(SO4)3溶液 B.加入过量铁粉的稀硝酸溶液C.铁丝在足量的氯气中燃烧后，所得产物的溶液 D.长期暴露在空气中的绿矾溶液21.将Na2O2投入FeCl2溶液中, 可观察到的现象是 A生成白色沉淀B生成红褐色沉淀 C有气泡产生 D无变化22.下列离子方程式书写正确的是A向溴化亚铁溶液中通入过量氯气：Fe2+2Br-+2Cl2=Fe3+ + Br2+ 4Cl B三氯化铁溶液跟过量氨水反应 Fe3+3NH3H2O = Fe(OH)3+3NH4+C硫化亚铁与盐酸反应 S2-+2H+=H2SD过量铁粉与稀HNO3反应：Fe+4H+NO3= Fe3+NO+2H2O23.把22.4 g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，如反应只收集到0.3 mol NO2和0.2 mol NO，下列说法正确的是A反应后生成的盐只为Fe(NO3)3 B反应后生成的盐只为Fe(NO3)2C反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为13D反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为3124.将5.32 g纯Fe溶于足量稀H2SO4中，在加热条件下用2.53 g KNO3去氧化溶液中的Fe2+，充分反应后余下的Fe2+还原0.009 mol Cl2才能完全氧化，则KNO3的还原产物中N的化合价是 A3 B+4C+3 D+225. 下列反应，其产物的颜色按红色、淡黄色、蓝色顺序排列的是金属钠在纯氧中燃烧；FeCl3溶液滴入KSCN溶液；无水硫酸铜放入医用酒精中。A. B. C. D.26硫酸亚铁溶液含有杂质硫酸铜和硫酸铁，为除去杂质，提纯硫酸亚铁，应该加入下列哪种物质 A锌粉 B镁粉 C铁粉 D 铝粉27国际上推广使用中国铁锅，这是因为铁锅A是单质 B含碳，属混合物 C化学性质活泼D易使食物中含人体所需的铁元素28将氯化钠、氯化铝、氯化亚铁、氯化铁、氯化镁五种溶液，通过一步实验就能加以区别，并只用一种试剂，这种试剂是 AKSCN BBaCl2 CNaOH DHCl 29证明某溶液只含有Fe2而不含有Fe3的实验方法是A先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色B先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色C滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后变灰绿，最后呈红褐色D只需滴加KSCN溶液BADEFBCA30.下图中所涉及的A、B、C、D、E和F等都是中学化学教材中常见的物质。反应是置换反应，反应均在高温下进行。A在常温下为液态，C有磁性，F既能溶于NaOH又能溶于HCl。A的电子式 写出反应的化学方程式 写出E与强碱液反应的离子方程式 C、E的混合物在工业上用于钢轨焊接，写出反应的化学方程式： _31已知有以下物质相互转换试回答:(1)写出B的化学式D的化学式(2)写出由E转变成F的化学方程式 (3) 向G溶液加入A的有关离子反应方程式 32如何除去杂质, 提纯下列各物质混合物成分提纯所用试剂的化学式离子方程式(1)FeCl2中含少量FeCl3杂质(2)FeCl3中含少量FeCl2杂质(3)FeSO4中含少量CuSO4杂质33有一种工业废水, 已知其中含有大量硫酸亚铁, 少量Ag+和Na+。今设计一种既经济又合理的方法, 回收银和硫酸亚铁。设计方案如下图所示(1)药品是 (2)沉淀是