高考化学一轮复习 第10讲 铁及其重要化合物课件.ppt

第10讲铁及其重要化合物 考纲要求 了解铁及其重要化合物的制备方法 掌握其主要性质及其应用 考点1铁的单质 氧化物及氢氧化物 知识梳理 1 铁的存在 2 海水中提取镁 1 工艺流程 银白 4 2 化学性质 写出化学方程式或离子方程式 3 铁的氧化物 铁红 红棕色粉末 2 3 2 3 4 铁的氢氧化物 白色固体 红褐色固体 灰绿 红褐 多维思考 1 判断下列说法是否正确 正确的打 错误的打 1 铁与过量的硫粉共热产物是fe2s3 2 fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同 3 用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸 4 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 5 fe在足量cl2中燃烧生成fecl3 在少量cl2中燃烧生成fecl2 6 fe2o3不可与水反应得到fe oh 3 所以不能通过化合反应制取fe oh 3 7 铁表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化 提示 1 2 3 4 5 6 7 2 铁 铝遇冷的浓硫酸或浓硝酸发生钝化 是物理变化还是化学变化 提示 化学变化 3 通过化合反应能制取fecl2 fecl3 fe oh 2 fe oh 3吗 能制取的用化学方程式表示 考点演练 考向一铁的单质 氧化物和氢氧化物的性质1 下列物质反应后一定有 3价铁生成的是 过量的fe与cl2加热时发生反应 fe与过量稀h2so4反应后 再向其中加kno3 fe与过量的s加热时发生反应 fe no3 2溶液中加少量盐酸 fe和fe2o3的混合物溶于盐酸中a b c d d 2 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 a fe oh 3fe2o3b fe oh 2fe2o3c fe oh 2fe oh 3d fe oh 2fe3o4 b 解析 铁与稀硫酸反应生成feso4 再与过量氨水反应生成白色沉淀fe oh 2 在空气中加热fe oh 2 铁元素被氧化为 3价 最后所得红棕色残渣为fe2o3 归纳总结 铁与氧化剂反应后的价态判断方法1 铁与弱氧化剂 如s i2 h fe3 cu2 等反应所得产物为fe2 铁元素的价态为 2价 2 铁与强氧化剂 如cl2 br2 浓h2so4 硝酸等 反应所得产物为fe3 铁元素的价态为 3价 3 铁在纯氧中燃烧以及在高温下与h2o g 反应得到的产物为fe3o4 铁元素的价态为 2 3价 考向二fe oh 2的制备方法3 导学号96656061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 4 用下列方法可制得白色的fe oh 2沉淀 用不含fe3 的feso4溶液与用不含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 解析 1 fe2 易水解 要加入稀硫酸防止其水解 fe2 易被空气中的o2氧化 要加fe粉防止fe2 被氧化 2 气体的溶解度随温度升高而降低 所以煮沸后的水中溶解的o2较少 答案 1 稀硫酸 铁屑 2 煮沸 3 避免生成的fe oh 2沉淀接触o2 归纳总结 防止fe oh 2氧化的方法1 将配制溶液的蒸馏水煮沸 驱除溶液中的氧气 2 将盛有naoh溶液的胶头滴管尖端插入试管的亚铁盐溶液底部 并慢慢挤出naoh溶液 3 在亚铁盐溶液上面充入保护气 如h2 n2 稀有气体等 4 在亚铁盐溶液上面加保护层 如苯 植物油等 5 用fe作阳极 石墨作阴极 电解naoh溶液 利用新产生的fe2 与oh 反应制取 考点2fe2 fe3 的性质及检验 知识梳理 1 亚铁盐 1 fe2 的氧化性和还原性 浅绿 还原性 还原性 fe2 的酸性溶液与h2o2反应的离子方程式 2 可水解fe oh 2是弱碱 含fe2 的盐 如硫酸亚铁 溶液呈性 配制硫酸亚铁溶液时常加少量抑制fe2 的水解 加少量防止fe2 被氧化 fe3 可腐蚀印刷电路板上的铜箔 反应的离子方程式为 酸 铁屑 硫酸 棕黄 氧化性 还原 2 易水解 fe oh 3是很弱的碱 且溶度积很小 因而fe3 极易水解 只能存在于酸性较强的溶液中 利用fe3 易水解的性质 实验室可将fecl3饱和溶液滴入沸水中制取氢氧化铁胶体 反应的化学方程式 fecl3 3h2ofe oh 3 胶体 3hcl 利用fe3 易水解的性质 工业上常用调节ph方法除去溶液中的fe3 利用fe3 易水解的性质 实验室配制氯化铁溶液 通常将氯化铁固体先溶于较浓的盐酸中 然后再稀释至所需浓度 因fe3 易水解 故制备无水的fecl3应在hcl气流中加热蒸干fecl3溶液 碱 3 fe2 fe3 的检验方法 1 用kscn溶液和氯水 2 用naoh溶液 蓝色沉淀 4 含fe2 fe3 的除杂问题 提示 1 2 3 4 2 填写除去括号中的杂质的方法 并写出反应的离子方程式 1 fecl2 fe3 除去方法 离子方程式 2 fecl3 fecl2 除去方法 离子方程式 3 fe2 so4 3 feso4 除去方法 离子方程式 4 fecl2 cu2 除去方法 离子方程式 考点演练 考向一含铁物质的除杂问题1 fe2 fe3 zn2 较完全地形成氢氧化物沉淀的ph分别为6 7 3 7 4 6 某硫酸锌酸性溶液中含有少量fe2 fe3 杂质离子 为除去这些离子制得纯净的znso4 应加入的试剂是 a naoh溶液b 氨水c kmno4 znco3d h2o2 zno d 解析 由于fe2 沉淀所需ph比zn2 大 应首先将fe2 氧化为fe3 然后调节溶液的ph使zn2 还不沉淀时fe3 已沉淀完全 氧化剂h2o2将fe2 氧化为fe3 zno能消耗溶液中的h 且不引入新的杂质离子 故d项符合要求 2 下列除杂的操作不正确的是 a mgcl2溶液中混有少量fecl3 加入足量镁充分反应后过滤b fecl2溶液中混有少量fecl3 加入过量铁粉充分反应后过滤c cucl2溶液中混有少量fecl3 加入naoh溶液充分反应后过滤d cucl2溶液中混有少量fecl2 先加入h2o2将fe2 氧化成fe3 再加入cuo充分反应后过滤 c 解析 c项中加入naoh溶液 cu2 fe3 均转化成氢氧化物沉淀 不符合除杂要求 归纳总结 混合溶液中fe3 fe2 的除去方法1 fe3 的除去方法 调节溶液的ph约为4 使fe3 水解生成fe oh 3沉淀而除去 如除去mgcl2溶液中的fe3 可向溶液中加入mgo mg oh 2 mgco3之一 与fe3 水解产生的h 反应 促进fe3 的水解 将fe3 转化为fe oh 3而除去 2 fe2 的除去方法 首先向溶液中加入氧化剂如h2o2 氯水等 将fe2 氧化为fe3 再调节溶液的ph约为4 使fe3 转化为fe oh 3而除去 如除去cucl2溶液中的fe2 可向溶液中先加入h2o2 再加入cuo cu oh 2 cu2 oh 2co3之一而将fe2 除去 考向二fe2 fe3 的检验3 导学号96656062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 c 解析 a项中只能说明含有fe3 不能说明不含fe2 不合理 b项原溶液中也可能只有fe3 而没有fe2 d项中氧化后生成的红褐色沉淀fe oh 3也可能掩盖了生成的白色沉淀mg oh 2 4 以下实验能证明某溶液中不含fe3 而可能含有fe2 的是 a 滴入kscn溶液 不显红色b 滴加足量氯水 再加kscn溶液 显红色c 滴入kscn溶液 不显红色 再加氯水 溶液变红d 滴入kscn溶液 不显红色 再加足量高锰酸钾溶液 溶液变红 c 解析 a项 只滴加kscn溶液 根据溶液是否显红色 能检验出溶液中是否含有fe3 无法验证fe2 是否存在 错误 b项 若原溶液中含fe3 滴加氯水后再滴加kscn溶液后也显红色 无法证明原溶液中含有的是fe3 还是fe2 错误 c项 先滴加kscn溶液 不显红色 说明原溶液不含fe3 再滴加氯水后显红色 说明滴加氯水后溶液中有fe3 证明原溶液中含有fe2 正确 d项 滴入kscn溶液 不显红色 证明不含fe3 再加足量高锰酸钾溶液 高锰酸钾溶液是紫红色 溶液变红无法证明原溶液中含有fe2 错误 5 请你书写出以下反应的离子方程式 1 用硫氰化钾检验fe3 存在的离子方程式 2 用铁氰化钾检验fe2 存在的离子方程式 3 酸性高锰酸钾与草酸溶液反应的离子方程式 易错易混 检验fe2 和fe3 时的注意事项1 检验fe2 时不能先加氯水后加kscn溶液 也不能将加kscn后的混合溶液加入足量的新制氯水中 新制氯水能氧化scn 2 fe3 fe2 cl 同时存在时不能用酸性kmno4溶液检验fe2 cl 能还原酸性kmno4 有干扰 考点3 铁三角 知识梳理 铁三角 的转化关系 完成下列变化的离子方程式 1 将h2s气体通入fecl3溶液中产生淡黄色沉淀 2 将fecl3溶液滴入ki 淀粉溶液 溶液变蓝 3 用fecl3溶液腐蚀废旧线路板上的铜箔 4 将h2o2溶液滴入酸性fecl2溶液中 5 将fecl2溶液滴入hno3溶液中 有无色气体放出 6 向feso4溶液中滴加kmno4 h 提示 1 2 3 4 提示 1 2 3 2 在一定量的稀hno3中慢慢加入铁粉 得到的fe2 的物质的量 纵坐标 与所加铁粉的物质的量 横坐标 的关系如图所示 请将正确答案的序号填在相应的横线上 fe3 fe2 fe fe2 fe2 fe3 1 ab段铁元素以形式存在 2 bc段铁元素以形式存在 3 cd段铁元素以形式存在 考点演练 考向一 铁三角 的转化关系及应用1 a b c三种物质中均含有同一种元素m 它们之间有如图所示的转化关系 a为一种金属单质 其产量直接关系国民经济命脉 反应 均为化合反应 反应 为置换反应 下列有关说法不正确的是 a 中所加试剂可能是氯气b 中需要加具有氧化性的试剂c a与稀硝酸反应一定能实现元素m在 中发生的价态变化d 元素m在 中发生的价态变化也能通过加碘化钾溶液实现 c 解析 根据转化关系可确定a为变价金属 应为fe 反应 加入氯气能实现 b为fecl3 c为fecl2 a项正确 反应 是铁元素由 2价升高到 3价 需要加具有氧化性的试剂 b项正确 过量的铁与稀硝酸反应时 生成硝酸亚铁 c项不正确 fe3 能将i 氧化成i2 自身被还原成fe2 d项正确 2 导学号96656063向含有1molhno3和1molh2so4的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量 溶液中金属阳离子a b与所加铁粉的物质的量的关系如图所示 已知稀硝酸的还原产物只有no 下列有关判断不正确的是 a a表示fe3 的关系曲线b n1 0 75c p点时 n fe2 0 5625mold 向p点溶液中加入铜粉 最多可溶解14 4g c 归纳总结 铁与硫酸 硝酸的混酸反应顺序总结 考向二守恒思想在铁及其化合物计算中的应用3 现有cuo和fe2o3组成的混合物ag 向其中加入2mol l 1的硫酸溶液50ml 恰好完全反应 若将ag该混合物在足量h2中加热 使其充分反应 冷却后剩余固体的质量为 a 1 6agb a 1 6 gc a 3 2 gd 1 6g b 解析 金属氧化物与硫酸恰好完全反应 生成硫酸盐和水 n h2so4 50 10 3l 2mol l 1 0 1mol 由氢 氧原子守恒知 h2so4 h2o 生成n h2o 0 1mol n o 0 1mol m o 1 6g ag金属氧化物中金属的质量为 a 1 6 g 4 2017 江西樟树模拟 铁的常见化合价有 2价和 3价 据研究 铁在浓hno3中发生钝化时 可生成一种化学式为fe8o11的化合物 它可以看作由feo和fe2o3组成的复杂氧化物 该化合物可以表示为 a feo 3fe2o3b 2feo 3fe2o3c feo 2fe2o3d 2feo fe2o3 b 5 导学号96656064有一块铁的 氧化物 样品 用140ml5 0mol l 1盐酸恰好将之完全溶解 所得溶液还能吸收0 025molcl2 恰好使其中的fe2 全部转变为fe3 则该样品可能的化学式为 a fe2o3b fe3o4c fe4o5d fe5o7 d 归纳总结确定铁的氧化物组成的基本方法 真题体验感悟考法 明确考向 考向一铁及其重要化合物的性质 c 2 下列叙述正确的是 a 2015 全国 卷 将稀硝酸加入过量铁粉中 充分反应后滴加kscn溶液 有气体生成 溶液呈血红色 稀硝酸将fe氧化为fe3 b 2015 天津卷 在溶液中加kscn 溶液显红色 证明原溶液中有fe3 c 2015 广东卷 向feso4溶液中先滴入kscn溶液 再滴加h2o2溶液 加入h2o2后溶液变成红色 fe2 既有氧化性又有还原性d 2015 江苏卷 fe2o3fecl3 aq 无水fecl3 b 解析 a项 忽视了fe3 的氧化性 过量的fe只能生成硝酸亚铁和no气体 错误 c项 feso4溶液中先滴入kscn溶液再滴加h2o2溶液 溶液变成红色 说明h2o2把fe2 氧化为fe3 体现了fe2 的还原性 没有体现氧化性 错误 d项 fecl3是强酸弱碱盐 直接加热蒸发最终得到的是氧化铁 错误 考向二fe2 fe3 的检验与转化3 2017 全国 卷 26 在试管中加入少量绿矾样品 加水溶解 滴加kscn溶液 溶液颜色无明显变化 再向试管中通入空气 溶液逐渐变红 由此可知 解析 绿矾溶于水 滴加kscn溶液无明显变化 说明样品中没有fe3 再通入空气 溶液逐渐变红 说明空气中的o2能把fe2 氧化成fe3 答案 样品中没有三价铁二价铁易被氧气氧化为三价铁 4 2016 全国 卷 28 某班同学用如下实验探究fe2 fe3 的性质 回答下列问题 1 分别取一定量氯化铁 氯化亚铁固体 均配制成0 1mol l 1的溶液 在fecl2溶液中需加入少量铁屑 其目的是 解析 1 为探究fe2 fe3 的性质 需在fecl2溶液中加入少量铁屑 目的是防止fe2 被氧化 以防影响实验 答案 1 防止fe2 被氧化 2 甲组同学取2mlfecl2溶液 加入几滴氯水 再加入1滴kscn溶液 溶液变红 说明cl2可将fe2 氧化 fecl2溶液与氯水反应的离子方程式为 解析 2 氯水中的cl2能将fe2 氧化为fe3 而本身被还原为cl 其反应的离子方程式为2fe2 cl22fe3 2cl 答案 2 2fe2 cl22fe3 2cl 3 乙组同学认为甲组的实验不够严谨 该组同学在2mlfecl2溶液中先加入0 5ml煤油 再于液面下依次加入几滴氯水和1滴kscn溶液 溶液变红 煤油的作用是 解析 3 乙组同学在fecl2溶液中先加入煤油 再加入氯水和kscn溶液 这样做是因为煤油可隔绝空气