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1、鐵 及 鐵 的 化 合 物 復 習 全 局 性 掌 控 全 局 性 掌 控 本節(jié)的重點知識有鐵的性質(zhì)、鐵的氧化物、氫氧化物、鐵鹽的性質(zhì)等主要考查鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系，F(xiàn)e2、Fe3的還原性、氧化性，F(xiàn)e3和Fe2的檢驗，F(xiàn)e(OH)3膠體、Fe(OH)2的制備也是?？嫉膬?nèi)容預測2012年高考還會以鐵及鐵的化合物為載體，對基本概念、基本理論進行考查同時鐵的腐蝕、飲用水的凈化等與生產(chǎn)、生活聯(lián)系密切的內(nèi)容，也是今后高考的趨勢 選 項 式 診 斷診 斷 判 斷 正 誤 ， 在 診 斷 一 欄 內(nèi) 打 “”或 “ ”1.磁 性 氧 化 鐵 溶 于 鹽 酸 的 離 子 方 程 式 為 Fe3O48H =

2、 3Fe3 4H2O(2010全國卷 T8B)2.鐵 粉 加 入 稀 H2SO4中的離子方程式為2Fe 6H = 2Fe3 3H2 (2010全國卷 T8A)3.將 NO2通 入 FeSO4溶 液 中 無 明 顯 現(xiàn) 象 (2010上海高 考T 13A)4.鐵 遇 冷 濃 硝 酸 表 面 鈍 化 ， 可 保 護 內(nèi) 部 不 被 腐 蝕 (2010北京高考T6B)5.鋼 管 與 銅 管 露 天 堆 放 在 一 起 ， 鋼 管 不 易 被 腐 蝕 (2010北京高考T6C) 【 課 前 熱 身 】1. 寫 出 下 列 化 學 反 應 的 方 程 式 (1) Fe粉 與 硫 粉 混 合 后 共 熱

3、(2) Fe與 稀 硫 酸 反 應 (3) Fe絲 在 Cl2中 燃 燒 (4) Fe與 稀 HNO 3反 應 (5) Fe與 水 蒸 氣 在 高 溫 下 反 應 Fe2O 32 與 H2O 的 反 應 .考 點 一 :鐵 及 其 化 合 物 的 性 質(zhì) 3 與 酸 的 反 應(1)與 非 氧 化 性 酸 (如 稀 硫 酸 )： .(2)氧 化 性 酸 稀 硝 酸Fe過 量 ： 3Fe 8HNO 3 = 3Fe(NO 3)2 2NO 4H2O . 濃 硝 酸 ： 常 溫 下 濃 硫 酸 ： 常 溫 下 Fe 4HNO 3 = Fe(NO 3)3 NO 2H2O鈍 化鈍 化 Fe 2H =Fe2

4、 H2HNO 3過 量 ：4 與 鹽 溶 液 的 反 應(1)與 CuSO 4溶 液 ： .(2)與 FeCl3溶 液 ： .Fe Cu2 = Fe2 CuFe 2Fe3 = 3Fe2 1 能 否 用 鐵 制 容 器 盛 放 熱 的 濃 H2SO 4?提 示 ： 不 能 ， 鐵 與 熱 濃 H2SO 4反 應 3 向 盛 有 FeCl 3溶 液 的 燒 杯 中 同 時 加 入 鐵 粉 和 銅 粉 ， 反 應 結(jié) 束 后 ， 下 列 結(jié) 果 不可 能 出 現(xiàn) 的 是 ( )A 燒 杯 中 有 銅 無 鐵 B 燒 杯 中 有 鐵 無 銅C 燒 杯 中 鐵 、 銅 都 有 D 燒 杯 中 鐵 、 銅

5、 均 無B2.下 列 反 應 后 一 定 有 3價 鐵 生 成 的 是 ( ) 過 量 的 Fe與 Cl2反 應 Fe與 過 量 稀 H2SO 4反 應 后 ， 再 向 其 中加 KNO 3 Fe(NO 3)2溶 液 中 加 少 量 鹽 酸 把 Fe和 Fe2O 3的 混合 物 溶 于 鹽 酸 中A 只 有 B 只 有 C 只 有 D 全 部 C 名 稱俗 稱化學式色 態(tài)化合價水溶性類 型氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵與酸與還原劑鐵 紅磁性氧化鐵FeO 32OFe 43OFe黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體+2 +3 +2，+3不 溶不 溶不 溶堿性氧化物都能與酸反應。如OHFeHOFe 2332 326

6、 都能被還原。如232 323 COFeCOOFe 高溫 二 、 鐵 的 氧 化 物共性 全 局 性 掌 控 1 在 稀 硫 酸 中 加 入 銅 粉 ， 銅 粉 不 溶 ， 再 加 入 下 列 物質(zhì) ： FeCl3 Fe2O3 Cu(NO3)2 KNO3， 銅 粉溶 解 的 是 ( )A 只 有 或 B 只 有 或 C 只 有 或 或 D 上 述 四 種 物 質(zhì) 中 任 意 一 種 2 下 列 有 關(guān) 鐵 及 其 化 合 物 的 說 法 中 正 確 的 是 ( )A 赤 鐵 礦 的 主 要 成 分 是 Fe3O 4B 鐵 與 水 蒸 氣 在 高 溫 下 的 反 應 產(chǎn) 物 為 Fe2O 3和

7、H2C 除 去 FeCl 2溶 液 中 的 FeCl3雜 質(zhì) 可 以 向 溶 液 中 加 入鐵 粉 ， 然 后 過 濾D Fe3 與 KSCN溶 液 產(chǎn) 生 紅 色 沉 淀 【 課 前 熱 身 】D C 三 、 鐵 的 氫 氧 化 物化 學 式 Fe(OH)2 Fe(OH)3色 態(tài)與 鹽 酸 反應 Fe(OH)3 3H = Fe3 3H2O受 熱分 解 白 色 固 體 紅 褐 色 固 體Fe(O H)2 2H = Fe2 2H2O 化 學 式 Fe(OH)2 Fe(OH)3制 法 可 溶 性 亞 鐵 鹽 與 堿 反 應 可 溶 性 鐵 鹽 與 堿 反 應二 者 的 關(guān)系 空 氣 中 ， Fe(

8、OH)2能 夠 非 常 迅 速 地 被 氧 氣 氧 化 成 Fe(OH)3， 現(xiàn) 象 是 迅 速 變 成 色 ， 最 后 變 成 色 ， 化 學 方 程 式 為Fe2 2O H = Fe(O H)2 Fe3 3O H = Fe(O H)3白 色 沉 淀 灰 綠 紅 褐4Fe(O H) 2 O 2 2H2O = 4Fe(O H)3 4 制 備 Fe(O H)2時 ， 采 取 哪 些 措 施 可 防 止 Fe(O H)2被 氧 化 ？提 示 ： 配 制 溶 液 的 蒸 餾 水 加 熱 煮 沸 ， 除 去 O 2. 長 膠 頭 滴 管 伸 入 到 液 面 以 下 加 入 液 體 溶 液 表 面 覆

9、蓋 植 物 油 (或 苯 )， 以 隔 絕 空 氣 實 驗 創(chuàng) 新 方 案 ： 裝 置 如 圖 8 1所 示 。 在 試 管 中 加 入 適 量 的 5% FeSO 4溶 液 ， 并 覆蓋 一 層 苯 ， 再 用 長 滴 管 注 入 不 含 O 2的 1 mol L1NaO H溶 液 。 由 于 苯 的 液 封 作 用 ， 防 止 生 成 的Fe(O H) 2被 氧 化 ， 因 而 可 較 長 時 間 觀 察 到 白 色Fe(O H) 2沉 淀 。 要 點 探 究 方 案 ： 裝 置 如 圖 8 2所 示 。實 驗 時 ， 先 打 開 活 塞 K， 再 將 分 液 漏 斗 的 旋 塞 打 開

10、， 稀 H2SO 4與 鐵 粉 作 用 ， 用 產(chǎn) 生 的 H2排 出 裝 置 中 的 空 氣 ； 然 后 關(guān) 閉 K， 使生 成 的 H2將 試 管 中 的 FeSO 4溶 液 壓 入 NaO H溶 液 中 ， 則 可 較 長時 間 觀 察 到 生 成 的 白 色 Fe(O H)2沉 淀 。 若 拔 去 廣 口 瓶 上 的 橡 皮塞 ， 則 白 色 沉 淀 迅 速 變 成 灰 綠 色 ， 最 后 變 成 紅 褐 色 。 1 (2011西 安 名 校 二 模 )下 列 有 關(guān) 鐵 元 素 的 敘 述 中 正 確 的 是 ( )A Fe(O H)2易 被 氧 化 成 Fe(O H)3， 說 明

11、穩(wěn) 定 性 ： Fe(O H)2Fe(O H)3B 鐵 是 較 活 潑 的 金 屬 ， 它 與 鹵 素 (X2)反 應 的 生 成 物 均 為FeX3C 氫 氧 化 鐵 與 氫 碘 酸 反 應 ： Fe(O H)3 3HI = FeI33H 2OD 鐵 元 素 位 于 周 期 表 的 第 4周 期 第 B族 A 試 一 試 ,我 行 : 2. 能 正 確 表 示 下 列 反 應 的 離 子 方 程 式 是 ( )A 將 氧 化 亞 鐵 溶 于 稀 硝 酸 ： FeO 2H =Fe2 H2OB 氫 氧 化 鐵 溶 于 過 量 的 氫 碘 酸 ： Fe(O H)3 3H =Fe3 3H2OC 將

12、磁 性 氧 化 鐵 溶 于 鹽 酸 ： Fe3O 4 8H =Fe2 2Fe3 4H2OD FeCl 3溶 液 與 KSCN溶 液 混 合 ： Fe3 3SCN =Fe(SCN)3 C 考 點 二 :“ 鐵 三 角 ” 及 其 應 用1.轉(zhuǎn) 化 關(guān) 系 : 1 Fe Fe2 例 如 ： Fe CuSO 4 = Cu FeSO 4； Fe 2FeCl3 = 3FeCl2； Fe 2H = Fe2 H2.6 Fe 3 Fe2 例 如 ： 2Fe3 S2 = 2Fe2 S； 2Fe3 Cu = 2Fe2 Cu2 ； 2Fe3 Fe = 3Fe2 ； 2Fe3 2I = 2Fe2 I2. 轉(zhuǎn)化關(guān)系 1

13、) 溶 液 的 顏 色含 有 Fe2 的 溶 液 顯 淺 綠 色含 有 Fe3 的 溶 液 顯 黃 色2 Fe2 和 Fe3 的 檢 驗 :2) 用 KSCN溶 液 和 氯 水(1)流 程 ：(2)有 關(guān) 反 應 ： Fe 3 3SCN = Fe(SCN)3(紅 色 )2Fe2 Cl2 = 2Fe3 2Cl 3) 用 NaO H溶 液(1)流 程 ：(2)有 關(guān) 反 應 ： Fe3 3O H = Fe(O H)3(紅 褐 色 )Fe2 2O H = Fe(O H)2(白 色 沉 淀 )4Fe(O H) 2 O 2 2H2O = 4Fe(O H)3 1 下 列 離 子 的 檢 驗 方 法 合 理

14、 的 是 ( )A 向 某 溶 液 中 滴 入 KSCN溶 液 呈 紅 色 ， 說 明 不 含 Fe2B 向 某 溶 液 中 通 入 Cl2， 然 后 再 加 入 KSCN溶 液 變 紅 色 ，說 明 原 溶 液 中 含 有 Fe2C 向 某 溶 液 中 加 入 NaO H溶 液 ， 得 紅 褐 色 沉 淀 ， 說 明溶 液 中 含 有 Fe3D 向 某 溶 液 中 加 入 NaO H溶 液 得 白 色 沉 淀 ， 又 觀 察 到顏 色 逐 漸 變 為 紅 褐 色 ， 說 明 該 溶 液 中 只 含 有 Fe 2 ，不 含 有 Mg2 試 一 試 ,我 行 : C 2. 要 證 明 某 溶 液

15、 中 不 含 Fe3 ， 而 可 能 含 有 Fe2 ， 進 行 如 下 實驗 操 作 時 最 佳 順 序 為 ( ) 加 入 足 量 氯 水 加 入 足 量 酸 性 KMnO 4溶 液 加 入 少 量KSCN溶 液A B C D C3.(2010福 建 福 州 期 末 )某 學 生 設 計 了 如 圖 的 方 法 對 X鹽 進 行 鑒 定：由 此 分 析 ， 下 列 結(jié) 論 中 正 確 的 是 ( ) A. X中 一 定 有 Fe3 B. Z中 一 定 有 Fe3 C. Y為 AgI沉 淀 D. X一 定 為 FeBr 2溶 液B 4 (2011德 州 階 段 性 練 習 )在 含 有 Fe

16、Cl3和 BaCl2的 酸 性 溶 液中 ， 通 入 足 量 的 SO 2后 有 白 色 沉 淀 生 成 ， 過 濾 后 ， 向 溶液 中 滴 加 KSCN溶 液 ， 無 明 顯 現(xiàn) 象 ， 下 列 敘 述 不 正 確 的是 ( )A 白 色 沉 淀 是 BaSO 4和 BaSO 3B 溶 液 的 酸 性 增 強C 白 色 沉 淀 是 BaSO 4D FeCl 3全 部 被 還 原 為 FeCl2 A 5.現(xiàn) 有 濃 度 分 別 為 1 mol/L的 FeCl3、 FeCl2、 CuCl2,混合 溶 液 100 mL， 加 入 一 定 量 的 鐵 粉 ， 按 下 列 情 況 填 空 :(1)充

17、 分 反 應 后 ， 如 果 溶 液 中 還 有 一 定 量 的 Cu2 ， 則溶 液 中 一 定 含 有 的 金 屬 離 子 有 ， 該 離 子 在 溶 液中 的 物 質(zhì) 的 量 范 圍 為 ， 可 能 含 有 的 金 屬 或 金 屬離 子 為 。(2)反 應 完 畢 后 ， 鐵 粉 有 剩 余 ， 溶 液 中 一 定 含 有 的 金 屬離 子 為 ， 為 mol， 一 定 沒 有 的金 屬 離 子 為 。 6. A、 B、 C三 種 化 合 物 均 由 X、 Y兩 種 元 素 組 成 ， 均 能 與 某 溶 液E反 應 ； 與 同 一 種 單 質(zhì) G在 相 同 的 條 件 下 反 應 均

18、能 生 成 單 質(zhì) Y和化 合 物 H， 且 此 類 反 應 在 工 業(yè) 生 產(chǎn) 中 具 有 重 要 意 義 ， 反 應 關(guān) 系如 圖 8 5所 示 。(1)A的 化 學 式 _。(2)寫 出 B與 E反 應 的 離 子 方 程 式_。(3)寫 出 D到 F的 離 子 方 程 式_。 (4)寫 出 C與 G反 應 的 化 學 方 程 式_。 考 點 三 :鐵 及 鐵 的 化 合 物 探 究 實 驗對打印機墨粉中鐵元素的研究 代 用 粉 （ 假 粉 ） ， 多 采 用 做 原料 ， 常 含 有 多 環(huán) 芳 烴 系 列 及 二 甲 基 硝胺 等 ， 這 些 物 質(zhì) 在 150-200 易 被 氧

19、化成 氣 體 揮 發(fā) 到 空 氣 中 ， 產(chǎn) 生 致 癌 物 質(zhì) ，引 起 肝 腎 損 傷 而 導 致 死 亡 。 炭 黑Fe3O4 驗 證 墨 粉 中 含 有 Fe3O4設 計 驗 證 方 案1 寫 出 物 質(zhì) 轉(zhuǎn) 化 關(guān) 系23 完 成 離 子 方 程 式 過 濾 試 管 1：KSCN溶 液 溶 液 呈 紅 色試 管 2：KMnO4溶 液 溶 液 褪 色設 計 驗 證 方 案1 驗 證 墨 粉 中 含 有 Fe3O4請 寫 出 上 述 流 程 中 的 物 質(zhì) 轉(zhuǎn) 化 關(guān) 系25Fe2+MnO4+8H+5Fe3+Mn2+4H2O 3 完 成 離 子 方 程 式已 知 酸 性 KMnO4與 F

20、e2+反 應 生 成 Mn2+，寫 出 并 配 平 該 反 應 的 離 子 方 程 式 。 酸稀 H2SO4溶 解取 適 量 墨 粉 濾 液 測 定 墨 粉 中 Fe3O4的 含 量設 計 測 定 方 案1 寫 出 物 質(zhì) 轉(zhuǎn) 化 關(guān) 系23 完 成 離 子 方 程 式 稱 量 一 定質(zhì) 量 墨 粉(含 Fe3O4)設 計 測 定 方 案1 測 定 墨 粉 中 Fe3O4的 含 量還 原 劑(CO、 H2、 C)高 溫 含 鐵 的混 合 物稱 量冷 卻 熱 還 原 法差 量 法Fe3O4 +3CO 高 溫 3Fe 3CO2+m1 m2 mm1m2232 168 64m(Fe3O4) 請 寫 出

21、 步 驟 的離 子 方 程 式稱 量 一 定質(zhì) 量 墨 粉(含 Fe3O4)稀 H2SO4溶 解過 濾 濾 液(含 Fe3+ Fe2+ )Fe(OH)3沉 淀設 計 測 定 方 案1 含 Fe3+溶 液NaOH溶 液 Fe2O3過 濾洗 滌 灼 燒Fe(OH)3固 體 沉 淀 法 稱 量測 定 墨 粉 中 Fe3O4的 含 量氧 化 劑冷 卻H2O2溶 液Fe3O4 Fe2O32131守 恒 法 稱 量 一 定質(zhì) 量 墨 粉(含 Fe3O4)稀 H2SO4溶 解過 濾 濾 液(含 Fe3+ Fe2+ )含 Fe3+溶 液設 計 測 定 方 案1 KI溶 液含 Fe2+溶 液如 何 確 定 反應

22、 完 全 了 ？ 如 何 定 量 ？測 定 墨 粉 中 Fe3O4的 含 量氧 化 劑適 量 酸 性KMnO4溶 液 (1)試 劑 是 ， 加 入 試 劑 的 目 的 是 ， 步 驟 具 體 操 作 方 法 ； (2)寫 出 步 驟 所 涉 及 的 化 學 反 應 的 離 子 方 程 式 ； (3)試 劑 是 ， 加 入 試 劑 的 目 的 是 ，步 驟 實 驗 現(xiàn) 象 是 ； (4)在 整 個 實 驗 過 程 中 需 要 記 錄 數(shù) 據(jù) ， 可 以 計算 出 墨 粉 中 四 氧 化 三 鐵 的 含 量 。 (1)試 劑 是 ， 加 入 試 劑 的 目的 是 ， 步 驟 具 體 操 作 方 法

23、 是 ； (2)寫 出 步 驟 所 涉 及 的 化 學 反 應 的 離 子 方 程 式 ； (3)試 劑 是 ， 加 入 試 劑 的 目 的 是 ， 步 驟 實 驗 現(xiàn) 象 是 ； (4)在 整 個 測 定 流 程 中 需 要 記 錄 數(shù) 據(jù)可 以 計 算 出 墨 粉 中 四 氧 化 三 鐵 的 含 量 。KMnO4(H+)溶 液 使 Fe2+ 恰 好 完 全 氧 化用 KMnO4(H+)溶 液 滴 定 ， 至 溶 液 剛 好 變 紅 為 止 2Fe3+2I-2Fe2+I2 淀 粉 溶 液 作 指 示 劑 用 Na2S2O3滴 定 ， 至 溶 液 藍 色 剛 好 消 失 ，停 留 半 分 鐘

24、不 恢 復 原 色 ， 停 止 滴 定V (Na2S2O3) 取 一 定質(zhì) 量 墨 粉(含 Fe3O4)稀 H2SO4溶 解過 濾 濾 液(含 Fe3+ Fe2+ )含 Fe3+溶 液適 量 酸 性KMnO4溶 液設 計 驗 證 方 案1 滴 定KI溶 液含 Fe2+溶 液 氧 化 還 原 滴 定 法測 定 墨 粉 中 Fe3O4的 含 量含 I2的 溶 液淀 粉 / Na2S2O3溶 液 含 I-的 溶 液 熱 還 原 法沉 淀 法氣 體 法滴 定 法 實戰(zhàn)演練鈦 鐵 礦 渣 硫 酸 處 理后 的 礦 物 濾 液 剩 余 鐵 粉濾 液 A:FeSO 4 7 H2 O濾 液 濃 硫 酸 水 鐵

25、 粉過 濾 過 濾 過 濾控 溫二 氧 化 鈦 水 合 二 氧 化 鈦煅 燒 過 濾 調(diào) 節(jié) pH為 0 .5加 熱 （ 2） 向 濾 液 I中 加 入 鐵 粉 ， 發(fā) 生 反 應 的 離 子 方 程 式 為 ：_、 _。 （ 4） A可 用 于 生 產(chǎn) 紅 色 顏 料 （ Fe2O3） ,其 方 法 是 ： 將 556a kgA（ 摩 爾 質(zhì) 量 為 278 g/mol） 溶 于 水 中 ， 加 入 適 量 氫 氧 化 鈉 溶 液 恰好 完 全 反 應 ， 鼓 入 足 量 空 氣 攪 拌 ， 產(chǎn) 生 紅 褐 色 膠 體 ； 再 向 紅 褐 色膠 體 中 加 入 3336b kg A和 112

26、c kg鐵 粉 ， 鼓 入 足 量 空 氣 攪 拌 ， 反應 完 成 后 ， 有 大 量 Fe2O3附 著 在 膠 體 粒 子 上 以 沉 淀 形 式 析 出 ； 過 濾后 ， 沉 淀 經(jīng) 高 溫 灼 燒 得 紅 色 顏 料 。 若 所 得 濾 液 中 溶 質(zhì) 只 有 硫 酸 鈉和 硫 酸 鐵 ， 則 理 論 上 可 生 產(chǎn) 紅 色 顏 料 _kg。鈦 鐵 礦 渣 硫 酸 處 理后 的 礦 物 濾 液 剩 余 鐵 粉濾 液 A:FeSO4 7 H2 O濾 液 濃 硫 酸 水 鐵 粉過 濾 過 濾 過 濾控 溫二 氧 化 鈦 水 合 二 氧 化 鈦煅 燒 過 濾 調(diào) 節(jié) pH為 0 .5加 熱2

27、Fe3 +Fe=3Fe2 Fe+2H =Fe2 +H2160a+320b+160c Zn Al 等（ 強 氧 化 劑 ）FeFe2+ Fe3+ Cu2+ H+ S I2 等（ 弱 氧 化 劑 ） Cl2 HNO3 H2SO4(濃 )等ZnFe Cu S2- I- 等Cl2 O2HNO3H2O2 KMnO4(H+)Al 等（ 強 氧 化 劑 ）（ 還 原 劑 ） OH _Fe(OH)3 Fe(OH)2 OH _ O2+H2OH+ H+FeO 42ClO_ Fe3O4 FeO Fe2O3 CO /C /H2/Al H+O2O2CO /C /H2/AlO2 O2CO /C /H2 CO C H2 A

28、l H2O(g)H+ SCN _ Fe(SCN)3 O2H+ 苯 酚 顯 色 反 應 Fe3O4 Fe3+2Fe3+ 2 I- 2Fe2+ l2I2 2S2O32 2I S4O62 13 Fe3O4 2S2O32 23 關(guān) 系 式 法 Fe3O4+8H+2Fe3+Fe2+ H2O Fe3+3SCNFe(SCN)3 5Fe2+MnO4+8H+5Fe3+Mn2+4H2O 驗 證 墨 粉 中 含 有 Fe3O4？3 完 成 離 子 方 程 式 2Fe2+H2O2+2H+2Fe3+2H2O 2Fe2+Cl22Fe3+2 Cl- Fe3+3OH-Fe(OH)3 2Fe3+ 2 I- 2Fe2+ l2 I2 2S2O32 2I S4O62