2012高考一轮复习 铁及其化合物

铁及其化合物,一、铁,第四周期第VIII族，属过渡元素,化学性质,二、铁的化合物,1、铁的氧化物,2、铁的氢氧化物,（1）3价铁：呈黄色,沉淀性：Fe3+3OH-Fe(OH)3红褐色沉淀用于鉴别Fe3+,水解性：a、和CO32-、HCO3-、双水解,写出方程式b、制氢氧化铁胶体Fe3+3H2O(沸水)Fe(OH)33H+,3、铁的重要盐,络合性：用于鉴别Fe3+Fe3+3SCN-Fe(SCN)3血红色溶液,显色反应：加苯酚溶液显紫色,（2）2价铁：呈浅绿色,沉淀性：Fe2+2OH-Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3现象：和碱反应生成白色沉淀迅速变成灰绿色最后变成红褐色沉淀，此现象用于鉴别Fe2+。,思考：配置Fe2+和Fe(OH)2时需要注意的事项：排除装置内的氧气（例如加热煮沸、滴加油油封、生成气体来排除氧气）,1下列反应中，其产物的颜色按红、红褐、淡黄、蓝色顺序排列的是()金属钠在纯氧中燃烧FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间FeCl3溶液中滴入KSCN溶液无水硫酸铜放入医用酒精中ABCD,【答案】B,2、铁屑溶于过量的稀硫酸，过滤后向滤液中加入适量硝酸，再加入过量的氨水，有红褐色沉淀生成。过滤，加热沉淀物至质量不再发生变化，得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别为()AFe(OH)3；Fe2O3BFe(OH)2；FeOCFe(OH)2、Fe(OH)3；Fe3O4DFe2O3；Fe(OH)3,【答案】A,3欲证明某溶液中不含Fe3可能含有Fe2，进行如下实验操作时最佳顺序为()加入少量氯水加入少量KMnO4溶液加入少量KSCN溶液ABCD【解析】Fe3与KSCN溶液反应变红色，Fe2与KSCN溶液不反应，但加入氧化剂后Fe2被氧化成Fe3，使KSCN变红色。所以应先加入KSCN，如果溶液不变色，再加入氯水，溶液变成红色，则可证明溶液中不含Fe3含有Fe2。【答案】C,4将1.12g铁粉加入25mL2molL1的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是()A铁有剩余，溶液呈浅绿色，Cl浓度基本不变B往溶液中滴入无色KSCN溶液，显血红色CFe2和Fe3的物质的量之比为51D氧化产物与还原产物的物质的量之比为25,【答案】B,重点突破,Fe(OH)2具有较强的还原性，易被空气中的氧气氧化，因此制备Fe(OH)2是高考题常见考点实验的关键之处是隔绝空气、避免接触O2，防止Fe(OH)2被氧化,Fe(OH)2的制取方法,下面是制备Fe(OH)2白色沉淀的几种方案请回答下列各问题：(1)用不含Fe3的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入_除去蒸馏水中溶解的O2常采用_的方法生成Fe(OH)2白色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H2SO4、铁屑煮沸避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化,经典例题,(2)在如图所示的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备在试管里加入的试剂是_在试管里加入的试剂是_.为了制得Fe(OH)2白色沉淀，在试管和中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是_这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，理由是_,【答案】(2)稀H2SO4和铁屑NaOH溶液检验试管出口处排出的H2的纯度，当排出的H2已经纯净时再夹紧止水夹试管中反应生成的H2充满了试管和试管，且外界O2不易进入,(3)利用电解实验可以制得纯净的Fe(OH)2白色沉淀如图所示，已知两电极的材料分别为石墨和铁a电极的材料应为_，电极反应式_电解液c可以是_(填编号)A纯水BNaCl溶液CNaOH溶液DCuCl2溶液,【答案】(3)FeFe2e=Fe2BC,d为苯，其作用是_，在加入苯之前对电解液c应作何简单处理？_.为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是_(填编号)A改用稀H2SO4作电解液B适当增大电源的电压C适当减小两极间的距离D适当降低电解液的温度若c用Na2SO4溶液，当电解一段时间后看到白色Fe(OH)2沉淀，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为_,【答案】隔绝空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化加热煮沸，排出溶解的O2BC白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色,铁三角,H+、Cu2+、S、I2等,Br2、Cl2、HNO3、浓H2SO4等,Br2、Cl2、HNO3、浓H2SO4等,Al、Zn、H2、CO等,Al、Zn、H2、CO等,1、Fe只有还原性,Fe反应后形成的产物呈何价态，一般由下列因素来决定：,弱氧化性：遇强还原剂时被还原成单质铁,例：Fe2+Zn=Zn2+Fe,2.+2价铁离子强还原性、弱氧化性,强还原性：遇较强氧化剂时被氧化成三价铁的化合物,常见Fe2转化成Fe3的离子方程式：2Fe2Cl2(Br2)=2Fe32Cl(Br)4Fe24HO2=4Fe32H2O3Fe24HNO3=3Fe3NO2H2O2Fe2H2O22H=2Fe32H2O5Fe28HMnO4=5Fe3Mn24H2O,3.+3价铁离子只具有氧化性,2Fe3+2I-2Fe2+I2,2Fe3+SO2+2H2O2Fe2+SO42-+4H+,2Fe3+S2-2Fe2+S,2Fe3+H2S2Fe2+S+2H+,2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+,2Fe3+Fe3Fe2+,常见Fe3转化成Fe2的离子方程式,4.Fe2+和Fe3+的鉴别方法,思考1,亚铁盐溶液：加入少量铁屑防止氧化；加入少量相应的酸溶液以防止Fe2+的水解。铁盐溶液：加入少量相应酸溶液以防止Fe3+的水解,亚铁盐、铁盐溶液的保存方法？,思考2,如何从FeCl3和少量Cu的混合物中分离得到纯净的FeCl3和Cu？,流程图,【例2】将6g纯铁粉加入200mLFe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中充分反应后得到200mL0.5mol/L的FeSO4溶液和5.2g固体，求：（1）反应后生成铜多少克？（2）加入铁粉前Fe2(SO4)3物质的量浓度。,典型剖析,【例1】把铜粉和过量的铁粉加入到热的浓硝酸中，充分反应后，溶液中大量存在的金属阳离子是（）A.只有Fe2+B.只有Fe3+C.有Fe2+和Cu2+D.有Fe3+和Cu2+,A,2.56g,0.1mol/L,【例3】由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物，测得其中铁元素与氧元素的质量比为21：8，则这种混合物中FeO、Fe2O3和Fe3O4的物质的量之比是（）。A.1：2：1B.2：1：1C.1：1：1D.1：1：3,【例4】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,AB,CD,【例5】金属铜能被FeCl3的浓溶液腐蚀，其化学反应是：Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2。现将有铜的印刷线路板浸入FeCl3的浓溶液中，有9.6gCu被腐蚀掉。取出印刷线路板，向溶液中加入8.4g铁粉，经充分反应，溶液中还存在4.8g不溶物。则：（1）溶液中存在哪些离子？（2）离子的物质的量各是多少？,Fe2+、Cu2+、Cl-,5.已知：A是硫酸盐，且A和G、C和D、F和H元素组成分别相同。G和KSCN溶液混合后溶液显红色，B、C和D均为氧化物。反应过程中产生的水在图示中已略去。,回答下列问题：(1)写出G和H的化学式：G_，H_。(2)工业生产中D转化为C的反应条件是：_。(3)B跟E反应的离子方程式是_。,【答案】(1)Fe2(SO4)3Na2SO4(2)催化剂和适当的温度(3)Fe2O36H=2Fe33H2O,备习题课,例题1某元素的一种同位素R具有微弱的放射性，其原子核内中子数比质子数多40，其单质晶体在一定条件下密度为678，射线研究该晶体发现在边长为10010的立方体中含有20个R原子。R在化学反应中常表现为2价和4价，溶液中稳定。氧化物与有相似之处。请回答：（1）R原子的摩尔质量为_。（2）此元素位于周期表第_周期_族。（3）已知可写成氧化物的形式和盐的形式：和（）。则用氧化物的形成可表示为，用盐的形式可表示为_。（4）可与浓盐酸反应且有气体放出。写出与浓盐酸反应的化学方程式：_。,六,204,2,8（浓）34,【例题2】Fe是地壳中含量很丰富的元素，也是生物体所必需的元素。自然界中铁矿石主要有赤铁矿和磷铁矿，金属铁是在高炉中冶炼的，高炉炼铁除了加入铁矿石外，还需加入焦炭和生石灰。请填空：(已知铁矿石中含SiO2杂质）写出磁铁矿主要成分的化学式_。写出赤铁矿被还原成铁的化学方程_。写出焦炭在高炉中参与反应的两个化学方程式：。写出CaCO3所参与反应的两个化学方程式：。,Fe3O4,例题3A、B、C、D是四种可溶的化合物，分别由阳离子K+、Ba2+、Al3+、Fe3+和阴离子OH、NO3、SO42、CO32两两组合而成，它们的溶液发生如下反应：A与B反应生成白色沉淀，再加过量A，沉淀量减少，但不会完全消失；C与D反应生成有色沉淀；B与C反应生成白色沉淀。写出它们的化学式：A：B：C：D：,Ba(OH)2,Al2(SO4)3,K2CO3,Fe(NO3)3,例题4下图表示某种盐的制备步骤：已知：水合盐B含有45.3%的水；无水盐C焙烧分解，放出两种无色刺激性气体E和F，并生成红棕色固体D。请写出物质的化学式或名称：A，B，C，D，E，F。,Fe,FeSO47H2O,FeSO4,Fe2O3,SO2,SO3,或（E.SO3F.SO2）,【例题5】下图中的每一个方格表示有关一种反应物或生成物，其中饱和食盐水和F为起始反应物。,请填写下列空白：（1）物质B是_，F是_，J是_。（2）反应的离子方程式是_。,Cl2,Fe,Fe(OH)3,Cl2+2OH=ClO+Cl+H2O,对Fe2+NaClOFe(OH)3的变化的理解是很重要的。,【例题6】A、B、C是中学化学中常见的三种元素A和B的单质在常温、常压下为气态，C单质为固态。甲乙丙为三种常见的化合物，它们各由两种元素组成。这些化合物和单质间存在如下图所示的关系式（其中反应是在溶液中进行的）。（1）的反应中属于化合反应的是_。（2）写出下列单质和化合物的化学式：B_;甲_;乙_。,H2,FeCl2,FeCl3,例题7A、B、C是中学化学中常见的无机物，且各由两种元素组成，甲、乙、丙是三种常见的单质，这些化合物和单质之间存在如图39所示转化关系（这些转化都不需要使用催化剂）。试回答以下问题：（1）若甲作还原剂，甲是常见金属单质，乙是常见非金属单质，则C的化学式是_，A的电子式是_，A与甲反应的化学方程式为_。,2=2,例题7A、B、C是中学化学中常见的无机物，且各由两种元素组成，甲、乙、丙是三种常见的单质，这些化合物和单质之间存在如图39所示转化关系（这些转化都不需要使用催化剂）。试回答以下问题：（2）若甲作氧化剂，甲是常见的非金属单质，丙是常见金属，且反应都是在溶液中通常条件下进行，则：C的化学式是_，化合物A与单质乙反应的离子方程式是_。,222,例题7A、B、C是中学化学中常见的无机物，且各由两种元素组成，甲、乙、丙是三种常见的单质，这些化合物和单质之间存在如图所示转化关系（这些转化都不需要使用催化剂）。试回答以下问题：化合物C与单质丙反应的离子方程式是_。当化合物A与单质甲的物质的量之比为23时，A与甲恰好完全反应且符合如图所示的转化关系，则反应的离子方程式是_。,23,243226,巩固练习如图是常见物质的反应关系，其中部分产物被略去，常温下X是固体，B和G是液体，其余为气体。根据图中关系：（1）推断化学式：_，_，_，_；（2）写出反应的化学方式；（3）写出反应的化学方式。,222,6（浓）=（）33,或（）2,2.分别表示反应中一种常见物质，、在通常状况下是气体单质，其中E为有刺激性气味的气体，X、Y是常见的金属单质，H为白色沉淀，J为红褐色沉淀，参加反应的水以及生成的水在图中已略去。填写下列空白：（1）E是（填化学式、下同）_，J是_。（2）写出G的离子方程式_。（3）写出的化学方程式_。,（）,22223,2,C溶液,3.A、B是中学化学里常用的物质，其中B是单质，A是化合物；它们之间相互反应以及生成物之间的转化关系如图33所示。已知E溶液与石炭酸的稀溶液混合时，溶液呈紫色。请回答：（1）B和A的浓溶液反应的条件是_，而常温下难反应的原因是_。（2）写出F和G相互转化的化学方程式：；。（3）转化成的现象是；有关的化学方程式_。,加热,浓硝酸会在常温下使铁表面氧化形成致密的氧化膜，阻止了反应进一步进行,32,22,白色沉淀变成灰绿色，最终变成红褐色,4（）24（）,4.分别表示中学化学中常见的一种物质，它们之间相互转化关系如图34所示（部分反应物、生成物没有列出）：已知：、六种物质中均含有同一种元素；为主族元素的固态氧化物。（1）写出物质的化学式，。（2）写出反应的化学方程式_；_；_。,（）,（）,3894,824O,2=43,5.现有Fe、Cu组成的合金，其中Cu、Fe的总物质的量为amol，Cu的物质的