《备考指南一轮 化学 》课件-第3章 第3节

金属及其化合物第三章第三节铁及其重要化合物2017版课程标准素养目标1.了解铁与其重要化合物的性质及其在生产、生活中的应用2.能从物质类别元素价态的角度分析、预测相关物质的性质，说明其转化途径3.能依据铁及其化合物的性质认识、设计其制备方案(如氢氧化亚铁的制备)，了解保存、使用化学品(如硫酸亚铁溶液)的常见方法1.变化观念与平衡思想：铁及其化合物之间的转化需要一定的条件，并遵循一定规律2.科学探究与创新意识：能发现和提出有探究价值的氢氧化亚铁的制备探究方案，进行实验探究栏目导航01必备知识关键能力03真题体验领悟高考02研解素养悟法猎技04配套训练必备知识关键能力1铁的单质、氧化物及氢氧化物的性质【基础整合】1．铁(1)物理性质。银白色固体，熔点较高，具有良好的导热性、导电性和延展性，能被______吸引。(2)化学性质。磁铁

①与非金属单质的反应。②与水的反应。常温下，铁与氧气、水反应生成铁锈；在高温条件下铁与水蒸气反应：______________________________________。③与酸的反应。与非氧化性酸反应的离子方程式：__________________________。与氧化性酸反应：遇冷的浓硫酸或浓硝酸________，与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应，但无H2产生。Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑

钝化

④与某些盐溶液的反应(写离子方程式)。【答案】Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu

Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋(1)铁分别与氯气与盐酸反应所得的产物中铁元素的价态不同，Fe与Cl2反应无论用量多少都生成FeCl3，而Fe与盐酸反应生成FeCl2。(2)铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。2．铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名铁红磁性氧化铁色、态______粉末_______粉末______晶体(有磁性)溶解性难溶于水难溶于水难溶于水铁的化合价____________________稳定性不稳定稳定稳定与H＋反应离子方程式_______________________________Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O黑色红棕色黑色＋2

＋3

＋2，＋3

FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O

Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O3．铁的氢氧化物白色红褐色Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓

白色絮状灰绿红褐色4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3

还原性还原性2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O硫酸铁屑氧化性

2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋

判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)铁具有导电性、导热性、延展性及被磁体吸引的特性(

)(2)Fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同(

)(3)常温下用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸(

)(4)氧化铁能与酸反应，所以可用于制作红色染料(

)(5)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(

)(6)一定条件下可完成转化：FeCl2溶液―→FeCl3溶液―→Fe(OH)3胶体(

)(7)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2(

)(8)根据Cl2、S与铁的反应可以判断氯元素和硫元素的非金属性强弱(

)(9)FeCl3可与铜发生置换反应(

)(10)Fe3O4中Fe的化合价有＋2价和＋3价，因而Fe3O4是FeO与Fe2O3的混合物(

)【答案】(1)√

(2)×

(3)√

(4)×

(5)×

(6)√

(7)×

(8)√

(9)×

(10)×【重难突破】【答案】C【解析】稀HNO3具有强氧化性，与Fe反应产生的气体为NO，A错误；铁与Cl2反应无论量的多少产物都是FeCl3，B错误；Fe2O3溶解产生Fe3＋恰好将铁单质氧化，因而不能置换出H2，C正确；FeCl3(aq)和NaOH(aq)反应生成Fe(OH)3沉淀，D错误。2．下列各组物质反应产生的气体分别通入FeSO4溶液中，能与FeSO4发生反应的是(

)A．Na2O2和H2O

B．Al和NaOH溶液C．食盐和浓硫酸共热 D．铜片和浓硫酸共热【答案】A【答案】B4．(2019·河北保定质检)某铁的“氧化物”样品，用0.14L5mol/L盐酸恰好将其完全溶解，所得溶液还能吸收标准状况下2.24L氯气，恰好使其中Fe2＋全部转化为Fe3＋。该样品可能的化学式是(

)A．Fe5O6

B．Fe3O4C．Fe6O7

D．Fe5O7【答案】C【解析】根据2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，可知n(Fe2＋)＝2n(Cl2)＝0.2mol，由电荷守恒2n(Fe2＋)＋3n(Fe3＋)＝n(Cl－)可知，

n(Fe3＋)＝(5mol·L－1×0.14L－0.2mol×2)÷3＝0.1mol，所以，

n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝0.2mol∶0.1mol＝2∶1，该样品可表示为4FeO·Fe2O3，可能的化学式是Fe6O7,C正确。【答案】B6．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。①用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需要加入__________________。②除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。③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___________________________________________。(3)设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。①仪器1的名称________。装置5的作用________________________。②实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3中溶液不能进入4中。请为装置作一处改进，使溶液能进入4中______________________。③装置改进后，将3中反应后溶液压入4中，在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因______________________________________。【答案】(1)①稀硫酸、铁屑②煮沸③避免生成的氢氧化亚铁沉淀接触氧气而被氧化成氢氧化铁沉淀(2)①稀H2SO4和铁屑②NaOH溶液③打开止水夹，检验试管Ⅱ出口处的H2的纯度，当排出的H2已经纯净时再夹紧止水夹④试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界O2不易进入(3)①分液漏斗液封，防止空气进入装置4②在装置2、3之间添加控制开关③装置4内的空气没有排尽制备Fe(OH)2常用的三种方法(1)有机层覆盖法。将吸有NaOH溶液的长胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应，如图1所示。图1

图2

图3

(2)还原性气体保护法。用H2将装置内的空气排尽后，再关闭弹簧夹a使亚铁盐与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀，如图2所示。(3)电解法。用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖一层苯或煤油，如图3所示。

“铁三角”、Fe2＋与Fe3＋的检验【基础整合】1．“铁三角”的转化关系(1)向FeCl2溶液中滴加新制氯水：____________________________。(2)向FeCl3溶液中加入还原铁粉：____________________________。(3)将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀：______________________________________。(4)将FeCl3溶液滴入KI－淀粉溶液，溶液变蓝：____________________________________。2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－

2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋

H2S＋2Fe3＋===S↓＋2Fe2＋＋2H＋

2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋

(5)用FeCl3溶液腐蚀废旧线路板上的铜箔：______________________________________。(6)FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色：_________________________________________。(7)将FeCl2溶液滴入到HNO3溶液中，有无色气体放出：______________________________________。Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋

【答案】(1)×

(2)×

(3)×

(4)×

(5)×(6)√

(7)×

(8)×

(9)×【重难突破】【答案】B【解析】B项中的Cl－也能使酸性KMnO4溶液褪色。2．(2019·陕西韩城联考)在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出，下列说法正确的是(

)A．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋B．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，可能含Cu2＋和Fe3＋C．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe3＋和Fe2＋，一定不含Cu2＋D．若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋和Fe3＋【答案】D3．(2019·安徽合肥模拟)选择合适试剂完成甲、乙两组实验：甲组：检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋下列试剂选取正确的一项是(

)【答案】B试剂选项甲组乙组A新制氯水、KSCN溶液NaOH溶液B酸性KMnO4溶液KSCN溶液CNaOH溶液溴水D溴水酸性KMnO4溶液【答案】AB【解析】铁和水蒸气在高温下生成H2和Fe3O4，A正确；Fe3O4溶于盐酸后产生Fe3＋，B正确；FeCl2蒸干后得到Fe2O3，C错误；FeCl3与NaOH得到Fe(OH)3沉淀，D错误。5．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【答案】C6．硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)，下列说法错误的是(

)A．FeSO4与NH4HCO3反应制备FeC