铁及其化合物

第三章几种重要的金属第四讲铁及其化合物【考纲要求】1．根据铁的原子结构的特点来分析记忆铁及其化合物的性质、相互转化的反应及原因等等。2．应运用氧化还原原理，在“铁三角”，即中的相互转化关系。3．重点掌握根据氧化还原的原理进行有关铁及其化合物的相关计算笔记与反思笔记与反思教与学方案【自学反馈】一．根据下列转化关系写出相应的化学方程式，同时思考以下问题铁在参加化学反应时，究竟生成Fe2+还是Fe3+与哪些因素有关？铁的化学性质主要有哪些？实验室制备Fe(OH)2沉淀应注意哪些问题？向FeCl3溶液中通硫化氢，反应后生成什么物质？Fe的还原性比Cu强，而在Fe3+离子的氧化性又比Cu2+强，这有没有矛盾？在处理哪些具体问题时，会用到Fe2+、Fe3+的转化关系？炼铁中为什么不用焦炭直接还原氧化铁？7．常见的铁的氧化物有哪几种？列表比较其物理化学性质上的异同点：化学式FeOFe2O3Fe3O4颜色状态溶解性铁的化合价稳定性与H+反应铝热反应8．铁的氢氧化物化学式Fe（OH）2Fe（OH）3颜色状态溶解性稳定性与H+反应转化关系9。Fe2+和Fe3+的鉴别方法10．铁与稀硝酸反应的规律当n（Fe）/n（HNO3）时，发生的反应是：当n（Fe）/n（HNO3）≥3∕8时，发生的反应是：当¼<n（Fe）/n（HNO3）<3∕8时，发生的反应是：【例题解析】[例1]下列物质发生反应时其离子方程式正确的是A.铁与三氯化铁溶液反应：Fe+Fe3+=2Fe2+B.足量的氯气通入溴化亚铁溶液中：2Fe2++4Br－+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl－C.Fe(OH)3跟盐酸反应：Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2OD.FeS跟稀哨酸反应：FeS+2H+=Fe2++H2S解题思路:。易错点:。[例2]在烧制砖瓦时，用粘土做成的坯经过烘烧后，铁的化合物转化成而制得红色砖瓦。若烘烧后期从窑顶向下慢慢浇水，窑内会产生大量的气体，它们把该红色物质还原成的黑色化合物是，同时还有未烧的碳颗粒，而制得了青色砖瓦。解题思路:。易错点:。[例3]固体A和B都由两种相同的元素组成。在A、B中两种元素的原子个数比分别为11和12。将A和B在高温下煅烧时，产物都是固体C和气体D。由D最终可制得酸E。E的稀溶液跟A反应时生成气体G和溶液F。G和D在常温下混合有浅黄色固体生成。在F中滴加溴水后，再加入KOH溶液，有红褐色沉淀生成，给沉淀加热时又能转变成C。根据上述事实回答：(1)A的化学式是，B的化学式是。(2)B锻烧生成C和D的化学方程式是。(3)G与D混合发生反应的化学方程式是。(4)在F中滴加溴水的化学方程式是。(5)A与E反应的离子方程式是。解题思路:。易错点:。[例4]冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气（或氢气，或一氧化碳）法③活泼金属置换法；④电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有(I)火烧孔雀石炼铜；(II)湿法炼铜；现代有(III)铝热法炼铬；(IV)从光卤石中炼镁，对它们的冶炼方法的分析不正确的是A.(I)用①B.(II)用②C.(III)用③D.(IV)用④解题思路:。易错点:。【考题再现】1．（03年江苏高考题）下列有关纯铁的描述正确的是 （） A．熔点比生铁的低 B．与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率比生铁的快 C．在潮湿空气中比生铁容易被腐蚀D．在冷的浓硫酸中可钝化思维方法:。展望高考:2．(05年江苏高考题).已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是A、3Cl2+6FeI2=2FeCL3+4FeI3B、Cl2+FeI2=FeCl2+I2C、Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2OD、2Fe3++2I-=2Fe2++I2思维方法:。展望高考:3.(05年江苏高考题)．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH，下列叙述不正确的是A、放电时负极反应为：Zn－2ｅ－＋2OH－＝Zｎ(OH)2B、充电时阳极反应为：Fe(OH)3－3e－＋5OH－＝FeO42－＋4H2OC、放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被氧化D、放电时正极附近溶液的碱性增强思维方法:。展望高考:4.(05年江苏高考题)．(12)硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)是一种重要的食品和饲料添加剂。实验室通过下列实验由废铁屑制备FeSO4·7H2O晶体：①将5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中，加热数分钟，用倾析法除去Na2CO3溶液，然后将废铁屑用水洗涤2～3遍；②向洗涤过的废铁屑加入过量的稀硫酸，控制温度50～80℃之间至铁屑耗尽；③趁热过滤，将滤液转入到密闭容器中，静置、冷却结晶；④待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水2～3次，再用滤纸将晶体吸干；⑤将制得的FeSO4·7H2O晶体放在一个小广囗瓶中，密闭保存。请回答下列问题：(1)实验步骤①的目的是__________________，加热的作用是____________________。(2)实验步骤②明显不合理，理由是_______________________。(3)实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体，其目的是_____________；_______________。(4)经查阅资料后发现，硫酸亚铁在不同温度下结晶可分别得到FeSO4·7H2O、FeSO4·4H2O和FeSO4·H2O。硫酸亚铁在不同温度下的溶解度和该温度下析出晶体的组成如下表所示(仅在56.7℃、64温度/℃010305056.76064708090溶解度/g14.017.025.033.035.235.335.633.030.527.0析出晶体FeSO4·7H2OFeSO4·4H2OFeSO4·H2O请根据表中数据作出硫酸亚铁的溶解度曲线。⑤若从硫酸亚铁溶液中结晶出FeSO4·4H2O晶体，应控制的结晶温度(t)的范围为__________。思维方法:。展望高考:【巩固练习】课堂反馈选择题：1、用生铁冶炼成碳素钢的主要目的是()(A)把生铁提纯，除去生铁中杂质(B)加入各种元素，改善生铁的性能(C)用还原剂把氧化亚铁还原成铁(D)适当降低生铁里的含碳量，除去大部分硫、磷等杂质2、在溶液中能与Fe3+共存的微粒是()(A)Cu(B)S2-(C)CO32-(D)Fe2+3、1．4g铁全部溶于盐酸中，加入足量NaOH溶液，得红棕色沉淀，过滤后给红棕色沉淀加热（在空气中），最后得到红色物质的质量是()(A)1g(B)1．6g(C)2g(D)1．8g4、向FeCl3和BaCl2的酸性混合溶液中通入SO2气体，有白色沉淀生成，此沉淀是()(A)BaSO4(B)FeS(C)BaSO3(D)S5、下列叙述中，正确的是()(a)炼钢后期向钢水中加入适量的铝或锰铁，是为了除尽钢水里的碳、硅等杂质(b)在配制硫酸亚铁溶液的后期要加入少量铁粉，是为了抑制水解(c)制造水泥的后期要在水泥熟料里加入适量的石膏，是为了调节水泥的硬化速率(d)制造硫酸的后期用98.3%的硫酸来吸收，目的是提高三氧化硫的吸收率(A)只有(b)、(c)(B)只有(c)、(d)(C)只有(a)、(d)(D)只有(b)、(d)6、在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.01摩的溶液中，加入0.01摩的铁粉，经充分搅拌，发生的变化有()(A)铁溶解，但没有其他任何金属析出(B)铁溶解析出0.01摩尔Ag，并且溶液中不含Fe3，而含0.02摩Fe2(C)铁溶解，析出0.01摩Ag，溶液中有0.005摩Fe3和0.015摩Fe2(D)铁溶解，析出0.01摩Ag和0.05摩铜7、将过量铁粉放入100mL2mol/L的HNO3溶液中，若还原产物只有NO，则参加反应Fe的质量为（）(A)2.8g(B)5.6g(C)4.2g(D)11.2g8、除去FeCl2溶液中FeCl3和CuCl2杂质可选用（）（A）NaOH（B）Cl2水（C）Fe粉（D）Mg粉9、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（）。（A）Cu,Fe3＋（B）Fe2＋,Fe3＋（C）Cu,Cu2＋,Fe（D）Cu,Fe2＋,Fe10、下列离子方程式正确的是()(A)铁跟FeCl3溶液反应：Fe+Fe3+=2Fe2+(B)Fe跟稀盐酸反应：2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑(C)FeCl2溶液跟Cl2反应：Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-(D)Fe(OH)3跟盐酸反应：Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O11、在FeCl3和CuCl2的混合物溶液中，加入过量的Fe屑，反应停止后，称得固体与加入的铁屑质量相等。原混合液中FeCl3和CuCl2的物质的量之比是()(A)1：1(B)3：4(C)2：7(D)7：212、有两种金属组成的混合物粉末10g，与足量的稀盐酸反应，生成11．2L（标况）H2，则该混合物的组成不可能的是()(A)Fe，Zn(B)Al，Cu(C)Al，Mg(D)Al，Fe13、既可以通过单质与单质化合，也可以通过溶液中的复分解反应来制得的化合物是（）(A)FeCl2(B)FeCl3(C)Fe2O3(D)Al2S314、镁粉加入FeCl3溶液中，反应现象是（）(A)有黑色单质铁析出(B)溶液颜色变浅，有气体放出并生成沉淀(C)溶液颜色变浅，产生气体但没有沉淀(D)溶液颜色变浅，有沉淀但无气体15、在炼铁、玻璃、水泥3种工业生产中，都用到的原料是（）(A)石灰石(B)纯碱(C)粘土(D)石英16、能用来分离Fe3+和Al3+离子的试剂是（）(A)KSCN(B)NH3·H2O(C)NaOH溶液(D)H2S溶液17、高炉炼铁中氧化铁还原成铁，其还原剂是（）(A)焦炭(B)铁矿石(C)石灰石(D)一氧化碳18、下列各组溶液，均含有等物质的量的溶质，如将3种溶液完全混合后，不会产生沉淀的是（）(A)NaAlO2、NH4Cl、HCl(B)FeCl3、KSCN、HCl(C)CaCl2、NaHCO3、NaOH(D)AlCl3、Ba(OH)2、HNO3课外作业二、填空题19、某化工厂为消除所排出的废气中Cl2对环境的污染，将含Cl2的废气通过含过量铁粉的FeCl2溶液即可有效地除去Cl2。这一处理过程可用化学方程式表示为：________________________________________________。处理过程中消耗的原料是铁粉还是FeCl2？________________________________________________。20、今有四种处于固态的物质：镁、金刚石、干冰、氟化镁。问下列四项性质的叙述各适用于哪种物质？由分子间力结合而成，熔点很低，是___；电的良导体，有延展性，是___；由共价键组成的网状晶体，熔点很高，是___；非导体，但熔融后可以导电的，是___