【金版学案】2015届高考化学总复习 第二章 第三节铁及其重要化合物学案

第三节铁及其重要化合物1．掌握铁及其化合物间相互转化的推断、定性与定量计算。2．掌握Fe1．掌握铁及其化合物间相互转化的推断、定性与定量计算。2．掌握Fe3＋、Fe2＋的鉴别、检验方法。3．能设计实验探究铁与水蒸气反应、Fe(OH)2的制备方法、其他相关性质实验综合。梳理基础一、铁单质(一)铁元素的原子结构与自然界的存在Fe在周期表中位于第________周期，第______族，是典型的________金属元素，在自然界中主要以______形式存在，如磁铁矿(主要成分为________)、赤铁矿(主要成分为________)等。答案：(一)四Ⅷ过渡化合态Fe3O4Fe2O3(二)铁的性质1．物理性质。________色，有金属光泽，熔沸点较________，密度较________，导电、导热、延展性较好，能被________吸引。答案：(二)1．银白高大磁铁2．化学性质。铁元素是一种变价金属元素，通常显__________和________价。常温下，铁单质比较活泼，具有较强的________性。(1)与非金属反应。(2)与水蒸气反应。化学方程式为________________。(3)与酸反应。非氧化性酸（如稀硫酸）：氧Fe过量：化稀硝酸性HNO3过量：酸浓硝酸、浓硫酸：常温下(4)与某些盐溶液的反应(离子方程式)。①与CuSO4溶液：________________。②与FeCl3溶液：________________。答案：2．＋2＋3还原(1)3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(点燃))Fe3O42Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2FeCl3Fe＋I2eq\o(=,\s\up7(△))FeI2Fe＋Seq\o(=,\s\up7(△))FeS(2)3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2(3)Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑3Fe＋8HNO3=3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2OFe＋4HNO3=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O钝化(4)①Cu2＋＋Fe=Cu＋Fe2＋②Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋二、铁的重要化合物1．氧化物。化学式FeOFe2O3Fe3O4俗称____磁性氧化铁颜色____色____色____色Fe元素的价态________＋2、＋3水溶性____________与酸反应的离子方程式____________(遇氧化性酸生成Fe3＋盐)____________________________________与还原剂反应(如C、H2、CO、Al)Al与Fe3O4：________________________CO与FexOy：________________FeO与H2：___________________________稳定性不稳定，易转化为＋3价铁的化合物稳定稳定答案：1．铁红黑红棕黑＋2＋3不溶不溶不溶FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O8Al＋3Fe3O4eq\o(=,\s\up7(高温))9Fe＋4Al2O3yCO＋FexOyeq\o(=,\s\up7(△))xFe＋yCO2FeO＋H2eq\o(=,\s\up7(△))Fe＋H2O2.氢氧化物。化学式Fe(OH)2Fe(OH)3颜色状态______色固体______色固体与非氧化性酸反应__________________________________与氧化性酸(如稀HNO3)反应3Fe(OH)2＋10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3＋NO↑＋8H2OFe(OH)3＋3HNO3=Fe(NO3)3＋3H2O稳定性分解产物较复杂__________________________________制法可溶性亚铁盐与碱反应：______________________可溶性铁盐与碱反应：_________________二者的关系在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是___________________________，反应的方程式为__________________________答案：2．白红褐Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O↑Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓(白色絮状)Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓(红褐色)白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)33.亚铁盐与铁盐。(1)亚铁盐。含有Fe2＋的溶液呈______色，Fe2＋既有________性，又有________性，Fe2＋与Zn、Cl2反应的离子方程式分别为：________________________，________________________。(2)铁盐。①氧化性。含有Fe3＋的溶液呈________色，Fe3＋具有氧化性，Fe3＋与Fe、Cu反应的离子方程式分别为：________________________，________________________。②特性。含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN溶液时变成________色。答案：3．(1)浅绿氧化还原Zn＋Fe2＋=Zn2＋＋Fe2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－(2)①棕黄2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋②血红判断正误正确的打“√”，错误的打“×”。1．在给定的实验条件下，下列转化无法实现：Fe2O3eq\o(→,\s\up7(HCl（aq）))FeCl3(aq)eq\o(→,\s\up7(△))无水FeCl3()2．Al遇冷浓硫酸会钝化，Fe遇冷浓硫酸也能钝化()3．铁能被磁铁吸引，则任何金属都能被磁铁吸引()4．过量的铁粉与稀硝酸溶液反应的离子方程式为:Fe＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=Fe3＋＋NO↑＋2H2O()5．铁粉加入稀H2SO4中的离子方程式为：2Fe＋6H＋=2Fe3＋＋3H2↑()6．将NO2通入FeSO4溶液中无明显现象()7．Fe在适量Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3()8．将NaOH溶液滴入FeSO4溶液中，可以看到稳定的白色沉淀()9．铁与H2O(g)反应的产物是黑色的Fe2O3和H2()10．氧化亚铁与酸反应的产物均是亚铁盐()11．除去FeCl2溶液中混有的FeCl3：加入过量铁粉，过滤()12．除去FeCl3酸性溶液中少量的FeCl2：加入稍过量双氧水后放置()答案：1．√2.√3.×4.×5.×6.×7.×8.×9.×10．×11.√12.√1.下列常见实验的现象或表述正确的是()A．过量的铁投入到一定量的稀硝酸中，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液显血红色B．制备氢氧化亚铁时，向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁C．检验红砖中的氧化铁成分，向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液2～3滴即可D．向CuSO4溶液中滴入过量NaOH溶液充分反应后，将混合液体倒入蒸发皿中加热煮沸一会，然后冷却、过滤，滤纸上的物体为“蓝色固体”解析：过量的铁粉与一定量的稀硝酸反应最终生成的是Fe2＋，A错误；制备氢氧化亚铁应避免被氧气氧化，向硫酸亚铁溶液中加氢氧化钠溶液时应把胶头滴管的下端插入液面以下且不能搅拌，B错误；Fe3＋的检验方法，C正确；CuSO4溶液中滴入过量NaOH溶液充分反应后生成Cu(OH)2沉淀，加热后过滤，滤纸上留有的是CuO，D错误。答案：C2．下列反应的离子方程式正确的是()A．硫酸铁溶液与氢氧化钡溶液反应：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓B．硫化钠溶液与氯化铁溶液反应：2Fe3＋＋3S2－=Fe2S3C．过量的铁与很稀的硝酸溶液反应无气体放出：4Fe＋10H＋＋NOeq\o\al(－,3)=4Fe2＋＋3H2O＋NHeq\o\al(＋,4)D．硫化氢气体通入氯化亚铁溶液：H2S＋Fe2＋=FeS↓＋2H＋解析：缺少SOeq\o\al(2－,4)与Ba2＋起反应的离子方程式，A错误；Fe3＋与S2－发生氧化还原反应，离子方程式为2Fe3＋＋S2－=2Fe2＋＋S↓，B错误；无气体放出，说明NOeq\o\al(－,3)被还原为NHeq\o\al(＋,4)，离子方程式符合书写要求，C正确；由于盐酸比H2S酸性强，且HCl能溶解FeS，故反应不能发生，D错误。答案：C3．在下列有FeCl3溶液参加的反应中，与Fe3＋水解有关的反应是()①FeCl3与Cu反应②FeCl3与KI反应③FeCl3滴入沸水中④FeCl3与NaHCO3反应⑤FeCl3作净水剂⑥FeCl3的溶液中滴入石蕊试液变红色A．②③④⑤B．②③⑤C．③④⑤⑥D．①②④解析：反应①②中Fe3＋分别将Cu、I－氧化为Cu2＋和I2，表现氧化性；反应③的离子方程式为Fe3＋＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(胶体)＋3H＋，反应④的离子方程式为Fe3＋＋3HCOeq\o\al(－,3)=Fe(OH)3↓＋3CO2↑，为水解相互促进反应，⑤中Fe3＋发生的反应为Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3H＋，⑥Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，所以反应③④⑤⑥与Fe3＋水解有关。答案：C4．通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是()操作、现象解释A向KI－淀粉溶液中加入FeCl3溶液，溶液变蓝Fe3＋能与淀粉发生显色反应B把生铁放置于潮湿的空气中，铁表面有一层红棕色的斑点铁在潮湿的空气中易生成Fe(OH)3C向稀硝酸中加入少量铁粉，有气泡产生说明Fe置换出硝酸中的氢，生成了氢气D新制Fe(OH)2露置于空气中一段时间，白色物质变成了红褐色说明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3解析：Fe3＋将I－氧化为I2，碘遇淀粉变蓝，A错误；红棕色斑点是Fe2O3，B错误；铁与稀硝酸反应产生的气体为NO，C错误；发生：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，D正确。答案：D5．(1)三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于摄影和蓝色印刷。某研究性学习小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得固体产物进行探究。该小组同学查阅资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K2CO3。验证固体产物中钾元素存在的方法是__________________，现象是________________。(2)大理石的主要杂质是氧化铁，先加硝酸溶解大理石，再加氨水除去溶液中的Fe3＋，过滤后向滤液中加入足量的碳酸铵，充分反应后过滤，这就是提纯大理石的主要实验步骤。不用硫酸溶解大理石的原因是_____________