2021高考化学一轮复习第2章元素与物质世界第4讲铁及其重要化合物的氧化性和还原性课件鲁科版

1、第第4讲铁及其重要化合物讲铁及其重要化合物的氧化性和还原性的氧化性和还原性【2021备考】备考】最新考纲最新考纲素养落地素养落地1.了解铁与其重要化合物的主要性了解铁与其重要化合物的主要性质。质。2.了解铁及其化合物的重要应用。了解铁及其化合物的重要应用。以物质类别为线索，结合化合价，多角度、多以物质类别为线索，结合化合价，多角度、多层次地认识铁及其重要化合物，以亚铁盐、氢层次地认识铁及其重要化合物，以亚铁盐、氢氧化亚铁的性质为基础，发现、设计氢氧化亚氧化亚铁的性质为基础，发现、设计氢氧化亚铁新的制备方案并进行实验探究。铁新的制备方案并进行实验探究。考点一铁、铁的氧化物、铁的氢氧化物考点一铁、

2、铁的氧化物、铁的氢氧化物1.铁铁(1)位置与物理性质位置与物理性质知识梳理知识梳理银白银白四四四四(2)化学性质化学性质单质铁性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为单质铁性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为_价和价和_价。价。23与非金属单质的反应与非金属单质的反应与水的反应与水的反应常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应：常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应：_。与酸的反应与酸的反应fe2h=fe2h2钝化钝化与某些盐溶液反应与某些盐溶液反应fecu2=fe2cufe2fe3=3fe22.铁的氧化物铁的氧化物化学式化学式feofe2o3fe3o4俗名俗名铁红铁红磁性氧化铁磁性

3、氧化铁颜色状态颜色状态黑色粉末黑色粉末红棕色粉末红棕色粉末黑色黑色晶体晶体(有磁性有磁性)溶解性溶解性难溶于水难溶于水难溶于水难溶于水难溶于水难溶于水化合价化合价稳定性稳定性不稳定不稳定稳定稳定稳定稳定与与h反应的反应的离子方程式离子方程式fe3o48h=fe22fe34h2o232、3feo2h=fe2h2ofe2o36h=2fe33h2o3.铁的氢氧化物铁的氢氧化物化学式化学式fe(oh)2fe(oh)3色态色态白色白色固体固体红褐色红褐色固体固体与与盐酸反应盐酸反应fe(oh)33h=fe33h2o受热分解受热分解制法制法可溶性亚铁盐与碱反应可溶性亚铁盐与碱反应：_可溶性铁盐与碱反应可溶

4、性铁盐与碱反应：_二者二者的关系的关系空气中，空气中，fe(oh)2能够非常迅速地被氧气氧化成能够非常迅速地被氧气氧化成fe(oh)3，现象是，现象是白色沉淀迅速白色沉淀迅速变成变成_色色，最后，最后变成变成_色色，化学方程，化学方程式式为为_fe(oh)22h=fe22h2ofe22oh=fe(oh)2fe33oh=fe(oh)3灰绿灰绿红褐红褐4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3链接新教材链接新教材(新教材新教材lk第一册第一册p88活动探究改编题活动探究改编题)一个体重一个体重50kg的健康人体内含铁元素的健康人体内含铁元素2g，这，这2g铁元素以铁元素以fe2和和fe3的形式

5、存在，的形式存在，fe2易被吸收，所以给贫血者补充铁时，应补充含易被吸收，所以给贫血者补充铁时，应补充含fe2的亚铁盐，治疗缺铁性贫血的亚铁盐，治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物。的常见方法是服用补铁药物。“速力菲速力菲”(主要成分：琥珀酸亚铁，呈暗黄色主要成分：琥珀酸亚铁，呈暗黄色)是市是市场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸。某同学为了检场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸。某同学为了检测测“速力菲速力菲”药片中药片中fe2的存在，设计并进行了如下实验：的存在，设计并进行了如下实验：(1)试剂试剂1的名称是的名称是_。(2)加入试剂加入试剂2

6、和新制氯水后溶液中发生的离子反应方程式：和新制氯水后溶液中发生的离子反应方程式：_。(3)加入试剂加入试剂2时溶液为淡红色说明时溶液为淡红色说明“速力菲速力菲”中的中的fe2已部分氧化，一般在服用已部分氧化，一般在服用“速速力菲力菲”时，同时服用时，同时服用vc，说明，说明vc具有具有_性。不仅溶液中性。不仅溶液中fe2易被氧化成易被氧化成fe3，碱 性 环 境 中碱 性 环 境 中 f e ( o h )2更 易 被更 易 被 o2氧 化 ， 请 写 出 反 应 的 化 学 方 程 式 ：氧 化 ， 请 写 出 反 应 的 化 学 方 程 式 ：_。(4)在实验中发现放置一段时间，溶液颜色会

7、逐渐褪去，为了进一步探究溶液褪色的原在实验中发现放置一段时间，溶液颜色会逐渐褪去，为了进一步探究溶液褪色的原因，甲、乙、丙三位同学首先进行了猜想：因，甲、乙、丙三位同学首先进行了猜想：基于乙同学的猜想，请设计实验方案，验证乙同学的猜想是否正确。写出有关的实基于乙同学的猜想，请设计实验方案，验证乙同学的猜想是否正确。写出有关的实验操作、预期现象和结论。验操作、预期现象和结论。_。编号编号猜想猜想甲甲溶液中的溶液中的3价的铁又被还原为价的铁又被还原为2价的铁价的铁乙乙溶液中的溶液中的scn被氯水氧化被氯水氧化丙丙新制的氨水具有漂白性，将该溶液漂白新制的氨水具有漂白性，将该溶液漂白答案答案(1)稀盐

8、酸稀盐酸(2)2fe2cl2=2fe33cl、fe33scn=fe(scn)3(3)还原还原4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3(4)取少量褪色后溶液于试管中滴入足量的取少量褪色后溶液于试管中滴入足量的kscn溶液，若溶液显红色，则乙同学猜溶液，若溶液显红色，则乙同学猜想正确，不显红色，则乙同学猜想不正确想正确，不显红色，则乙同学猜想不正确(新教材新教材rj第一册第一册p82习题变式练习题变式练)将铁片放入将铁片放入fecl3溶液中，溶液的质量溶液中，溶液的质量_(填填“增加增加”、“减少减少”或或“不不变变”)。完全反应后，所得溶液中。完全反应后，所得溶液中fe2和和fe3的物质的

9、量浓度恰好相等。则已反应的物质的量浓度恰好相等。则已反应的的fe3和未反应的和未反应的fe3的物质的量之比为的物质的量之比为_。市场出售的某种麦片中含有微量、颗粒细小的还原性铁粉，可以治疗缺铁性贫血，市场出售的某种麦片中含有微量、颗粒细小的还原性铁粉，可以治疗缺铁性贫血，其原理为其原理为_(用离子方程式表示用离子方程式表示)。答案答案(1)增加增加23(2)fe2h=fe2h2考向突破考向突破考向一考向一铁的单质、氧化物、氢氧化物的性质及应用铁的单质、氧化物、氢氧化物的性质及应用题目设计题目设计铁及其重要化合物性质理解与辨析铁及其重要化合物性质理解与辨析1.判断正误判断正误(正确的打正确的打“

10、”“”，错误的打，错误的打“”)(1)fe在足量在足量cl2中燃烧生成中燃烧生成fecl3，在少量，在少量cl2中燃烧生成中燃烧生成fecl2( )(2)铁在潮湿的空气中生成的铁锈主要成分是铁在潮湿的空气中生成的铁锈主要成分是fe2o3，铁在纯氧中燃烧的产物是，铁在纯氧中燃烧的产物是fe3o4，fe在高温下与水蒸气反应生成在高温下与水蒸气反应生成fe2o3( )(3)fe3o4中中fe的化合价有的化合价有2价和价和3价，因而价，因而fe3o4是是feo与与fe2o3的混合物的混合物( )(4)fe与稀与稀hno3、稀、稀h2so4反应均有气泡产生，说明反应均有气泡产生，说明fe与两种酸发生置换

11、反应与两种酸发生置换反应( )(5)铁在常温下与浓硝酸反应比与稀硝酸反应剧烈铁在常温下与浓硝酸反应比与稀硝酸反应剧烈( )题目设计题目设计铁单质、氧化物的性质铁单质、氧化物的性质2.铁及其氧化物日常生活中应用比较广泛。回答相关问题。铁及其氧化物日常生活中应用比较广泛。回答相关问题。(1)除去除去cu粉中少量铁粉。物理方法：粉中少量铁粉。物理方法：_，化学方法，化学方法_(填试剂名称填试剂名称)。(2)铁与卤素单质反应时，与铁与卤素单质反应时，与cl2、br2反应生成反应生成fecl3、febr3而与而与i2反应生成反应生成fei2。原因是原因是_。( 3 ) f e o 、 f e o c r

12、2o3在 空 气 中 灼 烧 时 固 体 质 量 增 加 ， 原 因 是在 空 气 中 灼 烧 时 固 体 质 量 增 加 ， 原 因 是_。(4)红珊瑚是一种贵重饰品，其颜色是因为含有一种铁的氧化物导致的，该氧化物红珊瑚是一种贵重饰品，其颜色是因为含有一种铁的氧化物导致的，该氧化物的化学式为的化学式为_。提示提示(1)用磁铁吸引稀盐酸用磁铁吸引稀盐酸(稀硫酸稀硫酸)(2)i2的氧化性弱的氧化性弱(3)吸收空气中的吸收空气中的o2(4)fe2o3题目设计题目设计3.铁与水蒸气反应，通常有以下两种装置，请回答下列问题：铁与水蒸气反应，通常有以下两种装置，请回答下列问题：铁与水蒸气反应实验探究铁与

13、水蒸气反应实验探究装置一装置一装置二装置二(1)装置二中湿棉花的作用为装置二中湿棉花的作用为_。(2)实验完毕后，取出装置一的少量固体，溶于足量稀盐酸，再滴加实验完毕后，取出装置一的少量固体，溶于足量稀盐酸，再滴加kscn溶液，溶液，溶液颜色无明显变化，试解释原因：溶液颜色无明显变化，试解释原因：_(用离子方程式用离子方程式表示表示)。提示提示(1)提供水蒸气提供水蒸气(2)fe3o48h=fe22fe34h2o2fe3fe=3fe2考向二考向二有关铁与硝酸反应的定量计算有关铁与硝酸反应的定量计算命题素材命题素材铁与硝酸反应的产物判断铁与硝酸反应的产物判断铁与硝酸反应的产物判断方法铁与硝酸反应

14、的产物判断方法一是明确哪种物质过量，二是根据两种物质的量分析讨论判断：一是明确哪种物质过量，二是根据两种物质的量分析讨论判断：(1)hno3过量：过量：fe4hno3(稀稀)=fe(no3)3no2h2o，铁元素的存在形式，铁元素的存在形式为为fe3。(2)fe过量：过量：3fe8hno3(稀稀)=3fe(no3)22no4h2o，铁元素的存在形式，铁元素的存在形式为为fe2。(3)用数轴表示：用数轴表示：(4)无论二者的量如何变化，铁与稀无论二者的量如何变化，铁与稀hno3反应，被还原的反应，被还原的hno3与参加反应的与参加反应的hno3的物质的量之比总是的物质的量之比总是14。题目设计题

15、目设计4.(1)向一定量的稀向一定量的稀hno3中慢慢加入铁粉，得到的中慢慢加入铁粉，得到的fe2的物质的量的物质的量(纵坐标纵坐标)与所加与所加铁粉的物质的量铁粉的物质的量(横坐标横坐标)的关系如图所示。的关系如图所示。ab段对应溶液中所含金属阳离子为段对应溶液中所含金属阳离子为_。bc段对应溶液中所含金属阳离子为段对应溶液中所含金属阳离子为_。(2)向一定量的铁粉中逐滴滴加稀硝酸，得到金属阳离子与所加硝酸的物质的量的关向一定量的铁粉中逐滴滴加稀硝酸，得到金属阳离子与所加硝酸的物质的量的关系如图所示。系如图所示。对应金属阳离子为对应金属阳离子为_，对应金属阳离子为对应金属阳离子为_，c、b两

16、点的数值比两点的数值比为为_。提示提示(1)fe3fe2、fe3(2)fe2fe323题目设计题目设计铁的氧化物化学式确定铁的氧化物化学式确定5.一定质量的某铁的氧化物一定质量的某铁的氧化物fexoy，与足量的，与足量的4moll1硝酸溶液充分反应，消耗硝硝酸溶液充分反应，消耗硝酸溶液酸溶液700ml，生成，生成2.24lno(标准状况标准状况)。则该铁的氧化物的化学式为。则该铁的氧化物的化学式为_。提示提示fe3o4考向三考向三氢氧化亚铁的制备氢氧化亚铁的制备命题素材命题素材1.原理原理fe22oh=fe(oh)2由于由于fe(oh)2、fe2易被空气中的易被空气中的o2氧化，导致无法得到氧

17、化，导致无法得到fe(oh)2白色沉淀，故白色沉淀，故该实验的关键之处为排出空气、隔绝空气。该实验的关键之处为排出空气、隔绝空气。2.排空、隔空常见具体措施排空、隔空常见具体措施(1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶液中的氧气。将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶液中的氧气。(2)将盛有将盛有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。溶液。(3)在亚铁盐溶液上面充入保护气，如在亚铁盐溶液上面充入保护气，如h2、n2、稀有气体等。、稀有气体等。(4)在亚铁盐溶液上面加保护层，如苯、植物油等。在亚铁盐溶液上面加保护层，

18、如苯、植物油等。题目设计题目设计常规制备常规制备6.实验室中向实验室中向feso4溶液中加入溶液中加入naoh溶液制溶液制fe(oh)2。回答相关问题。回答相关问题。(1)制备实验如图所示。苯层的作用为制备实验如图所示。苯层的作用为_。(2)向试管中滴加液体一般应为悬滴，而本实验中吸有向试管中滴加液体一般应为悬滴，而本实验中吸有naoh溶液的滴管插入液面溶液的滴管插入液面以下，目的是以下，目的是_。提示提示(1)隔绝空气隔绝空气(2)防止生成的防止生成的fe(oh)2与空气接触而被氧化与空气接触而被氧化题目设计题目设计创新制备创新制备7.用铁屑、稀硫酸、用铁屑、稀硫酸、naoh溶液等试剂制备溶

19、液等试剂制备fe(oh)2，装置如图所示。，装置如图所示。回答相关问题。回答相关问题。(1)试管试管中加入的试剂是中加入的试剂是_。(2)实验开始时，止水夹应处于实验开始时，止水夹应处于_(填填“打开打开”或或“关闭关闭”)状态。状态。( 3 ) 这 样 生 成 的这 样 生 成 的 f e ( o h )2沉 淀 能 较 长 时 间 保 持 白 色 ， 理 由 是沉 淀 能 较 长 时 间 保 持 白 色 ， 理 由 是_。提示提示(1)铁屑稀硫酸铁屑稀硫酸(2)打开打开(3)试管试管中反应生成的中反应生成的h2充满了试管充满了试管和试和试管管，且外界，且外界o2不易进入不易进入考点二铁盐、

20、亚铁盐及相互转化考点二铁盐、亚铁盐及相互转化1.fe2、fe3的检验的检验(1)fe2的检验的检验知识梳理知识梳理(2)fe3的检验的检验名师提示你名师提示你(1)fe2的检验的检验方法方法3最灵敏且无干扰，最灵敏且无干扰，fe3的检验的检验方法方法1最灵敏且无干扰。最灵敏且无干扰。(2)方法方法1检验检验fe2应应先先向样品溶液中加向样品溶液中加kscn溶液溶液后加氧化剂后加氧化剂，且氧化剂加入量，且氧化剂加入量不宜过多不宜过多(如氯水、如氯水、h2o2等可能氧化等可能氧化scn)。(3)用酸性用酸性kmno4检验检验fe2一定要注意其它还原性离子的干扰一定要注意其它还原性离子的干扰(如如c

21、l等等)。2.亚铁盐与铁盐亚铁盐与铁盐(1)亚铁盐亚铁盐含有含有fe2的溶液呈的溶液呈_色，色，fe2处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以原性，其中以_为主。为主。可水解，可水解，fe2(如如feso4)溶液呈酸性。溶液呈酸性。(2)铁盐铁盐含有含有fe3的溶液呈的溶液呈_色，色，fe3处于铁的高价态，具有氧化性。处于铁的高价态，具有氧化性。易水解：易水解：fe3极易水解，只能存在于酸性较强的溶液中。极易水解，只能存在于酸性较强的溶液中。浅绿浅绿还原性还原性黄黄(3)fe2、fe3的相互转化的相互转化完成下列反应的离子方程式完成下列反应的离子方程

22、式酸性酸性fecl2溶液长期露置于空气中：溶液长期露置于空气中：_。向向fe(no3)2溶液中滴加少量稀硫酸：溶液中滴加少量稀硫酸：_。fecl2的酸性溶液与的酸性溶液与h2o2反应的离子方程式：反应的离子方程式：_。4fe2o24h=4fe32h2o2fe22hh2o2=2fe32h2o向向feso4溶液中滴加酸性溶液中滴加酸性kmno4溶液，溶液褪色。反应的离子方程式：溶液，溶液褪色。反应的离子方程式：_。向向fecl3溶液中滴加溶液中滴加ki溶液：溶液：_。向向fecl3溶液中逐渐加入溶液中逐渐加入zn粉至过量：粉至过量：_。2fe32i=2fe2i22fe3zn=2fe2zn2、fe2

23、zn=fezn2(4)应用应用盐溶液的配制与保存盐溶液的配制与保存物质的制备物质的制备氧化氧化水解水解水解水解hcl红褐色红褐色链接新教材链接新教材(新教材新教材rj第一册第一册p8210习题变式练习题变式练)(1)氯化铁的用途之一是五金蚀刻，例如日常生活中印刷电路板上的图形就是用氯化氯化铁的用途之一是五金蚀刻，例如日常生活中印刷电路板上的图形就是用氯化铁溶液蚀刻而成。铁溶液蚀刻而成。 写 出 用 氯 化 铁 溶 液 蚀 刻 印 刷 电 路 板 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 ：写 出 用 氯 化 铁 溶 液 蚀 刻 印 刷 电 路 板 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 ：_。向

24、蚀刻后的溶液中加入铁粉，充分反应后，溶液中所剩余的固体可被磁铁吸引，向蚀刻后的溶液中加入铁粉，充分反应后，溶液中所剩余的固体可被磁铁吸引，此时溶液中的阳离子主要是此时溶液中的阳离子主要是_。(2)菠菜常用作补铁食品之一，为探究其中铁元素的价态，现进行如下实验。菠菜常用作补铁食品之一，为探究其中铁元素的价态，现进行如下实验。取新鲜的菠菜取新鲜的菠菜10g，将菠菜剪碎后放在研钵中研磨，然后倒入烧杯中，加入，将菠菜剪碎后放在研钵中研磨，然后倒入烧杯中，加入30ml蒸馏水，搅拌。将上述浊液过滤，得到的滤液作为试验样品。分置于两支蒸馏水，搅拌。将上述浊液过滤，得到的滤液作为试验样品。分置于两支试管中。试

25、管中。向一支试管中加入少量向一支试管中加入少量k3fe(cn)6溶液，生成溶液，生成_，说明滤液中含，说明滤液中含fe2。向另一支试管中加入少量稀硝酸，然后加入几滴向另一支试管中加入少量稀硝酸，然后加入几滴kscn溶液，溶液呈溶液，溶液呈_色。能否说明滤液中含色。能否说明滤液中含fe3，试分析其原因：，试分析其原因：_。答案答案(1)2fe3cu=2fe2cu2fe2(2)蓝色沉淀蓝色沉淀血红不能，滤液中含血红不能，滤液中含fe2，加入稀硝酸后生成，加入稀硝酸后生成fe3，干扰，干扰实验，溶液变红不能说明滤液中含实验，溶液变红不能说明滤液中含fe3考向突破考向突破考向一考向一fe2、fe3的检

26、验的检验题目设计题目设计无干扰检验无干扰检验1.有一氧化铝固体粉末略带黄色，某同学怀疑其中可能含有一氧化铝固体粉末略带黄色，某同学怀疑其中可能含fe2o3。现欲确定其中是。现欲确定其中是否含否含fe2o3，设计实验如下：，设计实验如下：方案一：取粉未少许，加入过量方案一：取粉未少许，加入过量naoh溶液，如剩余固体为红棕色，则含溶液，如剩余固体为红棕色，则含fe2o3。加入加入naoh溶液反应的离子方程式为溶液反应的离子方程式为_。方案方案二：取粉末少许，加入过量稀硫酸，向其中加入二：取粉末少许，加入过量稀硫酸，向其中加入_(填试剂名称填试剂名称)溶液，溶液，_(补充完整补充完整)。题目设计题

27、目设计有干扰检验有干扰检验提示提示fe3fe2或或i2kscn溶液溶液k3fe(cn)6溶液或淀粉溶液溶液或淀粉溶液考向二考向二fe2、fe3的性质及应用的性质及应用题目设计题目设计fe2、fe3性质的理解与辨析性质的理解与辨析3.判断正误判断正误(正确的打正确的打“”“”，错误的打，错误的打“”)(1)加热蒸干氯化铁溶液最终得到加热蒸干氯化铁溶液最终得到fecl3晶体晶体( )(2)将将fe(no3)2样品溶于稀硫酸后，滴加样品溶于稀硫酸后，滴加kscn溶液，溶液变红，说明溶液，溶液变红，说明fe(no3)2晶晶体已氧化变质体已氧化变质( )(3)向某溶液中先滴加少量氯水，再滴加向某溶液中先

28、滴加少量氯水，再滴加kscn溶液，溶液变为血红色，溶液中一溶液，溶液变为血红色，溶液中一定含有定含有fe2()题目设计题目设计fe2、fe3的转化关系的转化关系4.(1)将铁屑溶于过量盐酸后，为使溶液中的将铁屑溶于过量盐酸后，为使溶液中的fe2转化为转化为fe3，可以加入氯水、双氧，可以加入氯水、双氧水，写出对应离子方程式水，写出对应离子方程式_。(2)加入加入fe(no3)2、naclo是否可行？理由是是否可行？理由是_。题目设计题目设计5.znso4溶液溶液含有少量含有少量feso4、fe2(so4)3，为除去溶液中的，为除去溶液中的feso4、fe2(so4)3，设，设计实验如下：计实验

29、如下：(1)可先向溶液中通入氧气，目的是可先向溶液中通入氧气，目的是_；(2)加入加入_(填最佳试剂填最佳试剂)调节溶液的调节溶液的ph至至2.8；fe2、fe3转化关系的应用转化关系的应用(3)过滤。过滤。已知相关金属离子已知相关金属离子c0(mn)0.1moll1形成氢氧化物沉淀的形成氢氧化物沉淀的ph范围如下：范围如下：( 4 ) 问 题 讨 论 ：问 题 讨 论 ： 调 节 溶 液调 节 溶 液 p h 时 是 否 可 以 用时 是 否 可 以 用 n a o h 溶 液 ？ 理 由 是溶 液 ？ 理 由 是_。如果不通入氧气，其后果是如果不通入氧气，其后果是_。提示提示(1)将将fe2氧化成氧化成fe3(2)zno(4)不可以不可以ph不易控制，引入杂质不易控制，引入杂质zn2沉淀的同时沉淀的同时fe2也沉淀无法除去杂质也沉淀无法除去杂质金属离子金属离子fe3fe2zn2开始沉淀的开始沉淀的