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1、第3講鐵及其重要化合物,【2019備考】 最新考綱：1.掌握鐵及其重要化合物的主要性質(zhì)。2.掌握鐵及其重要化合物的應(yīng)用。3.了解常見金屬及其重要化合物的制備方法。,考點一鐵的單質(zhì)、氧化物及氫氧化物 (頻數(shù)：難度：),1.鐵元素的存在形式,2.鐵的性質(zhì),(1)物理性質(zhì),(2)化學性質(zhì) 鐵單質(zhì)性質(zhì)活潑，有較強的還原性，主要化合價為2價和3價。,與非金屬單質(zhì)反應(yīng)：,Fe2O3,劇烈燃燒，生成大量紅棕色的煙,Fe2H===Fe2H2,FeCu2===Fe2Cu,Fe2Fe3===3Fe2,鐵分別與氯氣和鹽酸反應(yīng)所得的產(chǎn)物中鐵元素的價態(tài)不同，F(xiàn)e與Cl2反應(yīng)無論用量多少都生成FeCl3，而Fe與鹽酸反應(yīng)

2、生成FeCl2。 鐵在潮濕的空氣中生成的鐵銹的主要成分是Fe2O3，而鐵在純氧中燃燒的產(chǎn)物是Fe3O4。,3.鐵的常見化合物,(1)鐵的氧化物,FeO2H=== Fe2H2O,Fe2O36H=== 2Fe33H2O,(2)鐵的氫氧化物,Fe(OH)22H===Fe22H2O,Fe22OH===Fe(OH)2,Fe33OH===Fe(OH)3,4Fe(OH)2O22H2O===4Fe(OH)3,灰綠,紅褐,FeO和Fe3O4與足量HNO3反應(yīng)時，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，F(xiàn)e2被HNO3氧化生成Fe3。 Fe2O3和Fe3O4與足量HI反應(yīng)時，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，F(xiàn)e3被I還原生成Fe2。,1.教材基礎(chǔ)知

3、識判斷,(1)Fe在足量Cl2中燃燒生成FeCl3，在少量Cl2中燃燒生成FeCl2() (2)用鐵制容器可以運輸濃硝酸和濃硫酸() (3)氧化鐵能與酸反應(yīng)，所以可用于制作紅色染料() (4)Fe2O3與NaOH溶液反應(yīng)可制取Fe(OH)3() (5)鐵與過量的硫粉共熱產(chǎn)物是Fe2S3() 答案(1)(2)(3)(4)(5),2.(RJ必修1實驗39)教材實驗探究與拓展,(1)教材實驗分析 用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀：用不含F(xiàn)e3的FeSO4溶液與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。 用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時還需加入________。 除去蒸餾水中溶解的O

4、2常采用________的方法。 生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是__________________________ __________________________________________________________。,(2)教材實驗在考題中的拓展應(yīng)用 .下列各圖示中能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀的是________(填序號)。,注：(全國卷經(jīng)典考題，15年北京卷考題) .如若符合要求，簡述其制備過程及原理。(如若不符合，此問不做答) _________________

5、_______________________________________________ ________________________________________________________________,解析(1)稀硫酸抑制Fe2水解，鐵屑防止Fe2被氧化。Fe(OH)2很容易被氧化，實驗過程中要確保在無氧條件下生成。 答案(1)稀硫酸、鐵屑加熱煮沸避免生成的Fe(OH)2與氧氣接觸而被氧化 (2)..鐵與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，讓氫氣趕盡裝置內(nèi)空氣，當B中導管處氫氣純凈，關(guān)閉止水夾a，F(xiàn)eSO4被壓入在氫氣保護下的NaOH溶液中。,題組一鐵及其重要化合物性質(zhì)、用途 1.(2

6、018成都模擬)坦克、導彈的制造材料主要是各種金屬的合金，鋼鐵便是其中十分重要的一種。下列關(guān)于鐵的說法中，正確的是(),A.鐵元素屬于過渡元素，其原子序數(shù)為26 B.單質(zhì)鐵與濃硫酸在常溫下不反應(yīng) C.鐵單質(zhì)只具有還原性，其陽離子只具有氧化性 D.與相同濃度的鹽酸反應(yīng)生成氫氣的速率，純鐵比生鐵的快,解析鐵是26號元素，屬于過渡元素，A正確；常溫下，鐵和濃硫酸反應(yīng)生成一層致密的氧化物薄膜而阻止進一步反應(yīng)，并不是鐵和濃硫酸不反應(yīng)，B錯誤；Fe2既有還原性，也有氧化性，C錯誤；生鐵中鐵、碳、鹽酸構(gòu)成原電池，能加快反應(yīng)速率，所以生鐵反應(yīng)速率比純鐵快，D錯誤。 答案A,2.某同學欲探究鐵及其化合物的性質(zhì)，

7、下列實驗方案可行的是(),A.將鐵粉加入熱的濃硫酸中：探究鐵的活潑性 B.將熱的NaOH溶液滴入FeCl3溶液中：制備Fe(OH)3膠體 C.在蒸發(fā)皿中加熱蒸干FeSO4溶液：制備FeSO46H2O晶體 D.將銅粉加入FeCl3溶液中：驗證Fe3的氧化性強于Cu2 解析由于濃硫酸具有強氧化性，鐵與其反應(yīng)生成Fe2(SO4)3和SO2，無法說明鐵的活潑性，故A方案不可行；將NaOH加入FeCl3溶液中，得到Fe(OH)3沉淀，無法得到Fe(OH)3膠體，B項方案不可行；在蒸發(fā)皿中加熱蒸干FeSO4溶液，一方面氧氣可將FeSO4氧化，另一方面會得到不含結(jié)晶水的化合物，故C項方案不可行；將銅粉加入F

8、eCl3溶液中，發(fā)生反應(yīng)：Cu2Fe3===Cu22Fe2，該反應(yīng)說明Fe3的氧化性強于Cu2，故D項方案可行。 答案D,題組二鐵的氧化物組成確定 3.鐵的常見化合價有2價和3價。據(jù)研究，鐵在濃HNO3中發(fā)生鈍化時，可生成一種化學式為Fe8O11的化合物，它可以看作由FeO和Fe2O3組成的復雜氧化物。該化合物可以表示為(),A.FeO3Fe2O3B.2FeO3Fe2O3C.FeO2Fe2O3D.2FeOFe2O3,答案B,4.一定質(zhì)量的某鐵的氧化物FexOy，與足量的4 molL1硝酸溶液充分反應(yīng)，消耗硝酸溶液700 mL，生成2.24 L NO(標準狀況)。則該鐵的氧化物的化學式為(),A

9、.FeOB.Fe2O3 C.Fe3O4D.Fe4O5,答案C,考點二鐵鹽和亞鐵鹽 (頻數(shù)：難度：),1.亞鐵鹽和鐵鹽,(1)亞鐵鹽 含有Fe2的溶液，呈淺綠色，既有氧化性，又有還原性。 氧化性：Fe2與Zn反應(yīng)的離子方程式：_______________________。 還原性：Fe2與Cl2反應(yīng)的離子方程式： _____________________________ 。,ZnFe2===FeZn2,2Fe2Cl2===2Fe32Cl,(2)鐵鹽 氧化性：含F(xiàn)e3的溶液，呈黃色，F(xiàn)e3具有較強的氧化性，F(xiàn)e3與Cu、I反應(yīng)的離子方程式為： _________________________

10、__， __________________________。 特性：含有Fe3的鹽溶液遇到_________時變成血紅色。 FeCl3易水解：將其飽和溶液滴入沸水中制備膠體的化學方程式為 ______________________________________。,2Fe3Cu===Cu22Fe2,2Fe32I===2Fe2I2,KSCN,(3)Fe2、Fe3的相互轉(zhuǎn)化 上述轉(zhuǎn)化中標號反應(yīng)的離子方程式為： ___________________________________________； 2Fe3Fe===3Fe2,2.Fe2、Fe3的檢驗,含F(xiàn)e2、Fe3的混合溶液中Fe3、Fe2

11、的檢驗,1.(RJ必修1P637改編)要證明某溶液中不含F(xiàn)e3而可能含F(xiàn)e2，進行如下實驗操作時，最佳順序是(),加足量氯水加足量KMnO4溶液加少量KSCN溶液 A.B. C.D. 答案C,2.(溯源題)(2016課標全國，28)某班同學用如下實驗探究Fe2、Fe3的性質(zhì)。回答下列問題：,(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1 molL1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是____________________________________。 (2)甲組同學取2 mLFeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說明Cl2可將Fe2氧化。F

12、eCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為_________________。 (3)乙組同學認為甲組的實驗不夠嚴謹，該組同學在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL 煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是_________________________________________________________________。,答案(1) 防止Fe2被氧化 (2) 2Fe2Cl2===2Fe32Cl (3) 隔絕空氣(排除氧氣對實驗的影響) 探源：本高考題組源于RJ必修1 P61“實驗310”與“科學探究”及其拓展，考查了Fe3、Fe2的有關(guān)性質(zhì)。

13、,題組一Fe2、Fe3的性質(zhì) 1.如圖兩圓相交部分A、B、C、D分別表示兩物質(zhì)間的反應(yīng)。下列各對應(yīng)反應(yīng)的離子方程式書寫不正確的是(),答案B,2.(2018南陽模擬)SO2通入足量的Fe(NO3)3稀溶液中，溶液由棕色變?yōu)闇\綠色，但立即又變成棕黃色，這時若滴入BaCl2溶液，會產(chǎn)生白色沉淀。針對上述一系列變化，下列說法不正確的是(),答案D,題組二Fe2、Fe3的檢驗及除雜 3.下列有關(guān)物質(zhì)檢驗方法不合理的是(),A.向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不變色，滴加氯水后溶液顯紅色，該溶液中一定含有Fe2 B.用酸性KMnO4溶液檢驗FeCl3溶液中是否含有FeCl2 C.檢驗綠礬晶體是否已氧化變

14、質(zhì)，可將綠礬晶體溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液，再觀察溶液是否變紅 D.向某溶液中加入NaOH溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀，說明溶液中含有Fe3 解析B項中的Cl也能使酸性KMnO4溶液褪色。 答案B,4.下列除雜的操作不正確的是(),A.MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量鎂充分反應(yīng)后過濾 B.FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入過量鐵粉充分反應(yīng)后過濾 C.CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反應(yīng)后過濾 D.CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2將Fe2氧化成Fe3，再加入CuO充分反應(yīng)后過濾,答案C,【歸納反思】 1.Fe2、Fe3檢驗時兩大注意點,(

15、1)檢驗Fe2時不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能將加KSCN后的混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氯水可能氧化SCN)。 (2)Fe3、Fe2、Cl同時存在時不能用酸性KMnO4溶液檢驗Fe2(Cl能還原酸性KMnO4，有干擾)。,2.混合液中Fe2、Fe3的除去方法,(1)除去Mg2中混有的Fe3的方法 向混合溶液中加入Mg、MgO、MgCO3、Mg(OH)2其中之一，與Fe3水解產(chǎn)生的H反應(yīng)，促進Fe3的水解，將Fe3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去。 (2)除去Mg2中混有的Fe2的方法 先加入氧化劑(如H2O2)將溶液中的Fe2氧化成Fe3，然后再按(1)的方法除去溶液中的Fe3。

16、,5.在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的鐵屑，反應(yīng)完全后將固體濾出，下列說法中正確的是(),A.若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽離子是Fe2，一定不含Cu2 B.若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽離子是Fe2，可能含有Cu2和Fe3 C.若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽離子是Fe3和Fe2，一定不含Cu2 D.若濾出的固體中含有鐵和銅，則溶液中一定含有的陽離子是Fe2，一定不含Cu2和Fe3,解析氧化性Fe3Cu2Fe2，加入鐵粉后有固體剩余，F(xiàn)e3一定不存在；若剩余固體全部都是Cu，溶液中還可能有Cu2，也可能恰好被完全置換；若剩余固體是Cu和Fe，

17、則溶液中不可能有Cu2。 答案D,【練后歸納】 “鐵三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系,試題分析,(2016全國新課標)聚合硫酸鐵(PFS)是水處理中重要的絮凝劑。下圖是以回收的廢鐵屑為原料制備PFS的一種工藝流程。,回答下列問題： (1)廢鐵屑主要為表面附有大量鐵銹的鐵，鐵銹的主要成分是________。粉碎過篩的目的是______________________________________________________。 (2)酸浸時最合適的酸是________，寫出鐵銹與酸反應(yīng)的離子方程式______________。 (3)反應(yīng)釜中加入氧化劑的作用是____________，下列氧化劑中最合適的是

18、________(填標號)。 a.KMnO4b.Cl2c.H2O2d.HNO3 (4)聚合釜中溶液的pH必須控制在一定的范圍。pH偏小時Fe3水解程度弱，pH偏大時則___________________________________________________。 (5)相對于常壓蒸發(fā)，減壓蒸發(fā)的優(yōu)點是________。,解題思路：鐵銹的主要成分是Fe2O3xH2O，粉碎過篩的目的是選取細小顆粒，增大反應(yīng)物接觸面積，提高“酸浸”反應(yīng)速率；為了避免引入雜質(zhì)離子應(yīng)選用硫酸為宜，反應(yīng)的離子方程式為Fe2O3xH2O6H===2Fe3(x3)H2O；由于溶液中含有亞鐵離子，故反應(yīng)釡中加入氧化劑的

19、作用是氧化亞鐵離子，為了不引入新的雜質(zhì)，氧化劑應(yīng)選用雙氧水；聚合釡中溶液的pH必須控制在一定的范圍內(nèi)，pH偏小Fe3水解程度弱，pH偏大則Fe3轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀而損失，造成產(chǎn)率降低；減壓蒸發(fā)的優(yōu)點是可防止溫度過高，聚合硫酸鐵分解。,正確答案：(1)Fe2O3xH2O選取細小顆粒，增大反應(yīng)物接觸面積，提高“酸浸”反應(yīng)速率 (2)硫酸Fe2O3xH2O6H===2Fe3(x3)H2O (3)氧化Fe2c (4)容易生成Fe(OH)3，產(chǎn)率降低 (5)可防止溫度過高，聚合硫酸鐵分解,真題演練,1.判斷正誤，正確的打“”，錯誤的打“”。,(8)室溫下，向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液，再滴加幾滴淀

20、粉溶液，溶液變藍色，說明Fe3的氧化性比I2的強() (2016江蘇高考) (9)將稀硝酸加入過量鐵粉中，充分反應(yīng)后滴加KSCN溶液會觀察到有氣體生成，溶液呈血紅色，說明稀硝酸將Fe氧化為Fe3() (2015全國卷) (10)3 mol單質(zhì)Fe完全轉(zhuǎn)化為Fe3O4，失去8NA個電子() (2015廣東高考) 答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10),2.(2017課標全國，26)綠礬是含有一定量結(jié)晶水的硫酸亞鐵，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的用途。某化學興趣小組對綠礬的一些性質(zhì)進行探究?；卮鹣铝袉栴}：,(1)在試管中加入少量綠礬樣品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液顏色無

21、明顯變化。再向試管中通入空氣，溶液逐漸變紅。由此可知：_____________________、 _______________________________________________________。 (2)為測定綠礬中結(jié)晶水含量，將石英玻璃管(帶兩端開關(guān)K1和K2)(設(shè)為裝置A)稱重，記為m1 g。將樣品裝入石英玻璃管中，再次將裝置A稱重，記為m2 g。按下圖連接好裝置進行實驗。,儀器B的名稱是________。 將下列實驗操作步驟正確排序______________________________(填標號)；重復上述操作步驟，直至A恒重，記為m3 g。 a.點燃酒精燈，加熱b.

22、熄滅酒精燈 c.關(guān)閉K1和K2d.打開K1和K2，緩緩通入N2 e.稱量A f.冷卻到室溫 根據(jù)實驗記錄，計算綠礬化學式中結(jié)晶水數(shù)目x________(列式表示)。若實驗時按a、d次序操作，則使x________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。 (3)為探究硫酸亞鐵的分解產(chǎn)物，將(2)中已恒重的裝置A接入下圖所示的裝置中，打開K1和K2，緩緩通入N2，加熱。實驗后反應(yīng)管中殘留固體為紅色粉末。,C、D中的溶液依次為________(填標號)。C、D中有氣泡冒出，并可觀察到的現(xiàn)象分別為_______________________________________________。 a.品紅b.

23、NaOHc.BaCl2d.Ba(NO3)2e.濃H2SO4 寫出硫酸亞鐵高溫分解反應(yīng)的化學方程式_________________________________。,解析(1)綠礬溶解于水電離出Fe2，滴加KSCN溶液后顏色無明顯變化，說明樣品中沒有Fe3，通入空氣之后，空氣中的氧氣把Fe2氧化為Fe3，F(xiàn)e3與KSCN反應(yīng)而使溶液顯紅色，說明Fe2易被氧氣氧化為Fe3。 (2)儀器B的名稱是干燥管；實驗時先打開K1和K2，緩慢通入N2，排除裝置中的空氣，防止空氣中的氧氣將綠礬中的Fe2氧化為Fe3，一段時間后點燃酒精燈，使綠礬中的結(jié)晶水變?yōu)樗魵獠⒈籒2排出，然后熄滅酒精燈，將石英玻璃管冷卻至室溫后關(guān)閉K1和K2，防止空氣進入石英玻璃管中，最后稱量A；,