(课标通用版)2020版高考化学大一轮复习专题三第3讲铁及其化合物课件.pptx
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1、第3讲 铁及其化合物,考点一 铁及其重要化合物,考点二 “铁三角”及Fe2+、Fe3+的检验,总纲目录,高考真题演练,考点一 铁及其重要化合物,1.铁 (1)铁的原子结构 铁位于元素周期表中第 四 周期第 族。 Fe,(2)物理性质,(3)化学性质 Fe,2.铁的氧化物,3.铁的氢氧化物,4.亚铁盐和铁盐 (1)亚铁盐 含有Fe2+的溶液呈浅绿色,Fe2+既有 氧化性 ,又有 还原性 ,Fe2+ 与Zn、Cl2反应的离子方程式分别为 Zn+Fe2+ Zn2+Fe,2Fe2+Cl22Fe3+2Cl- 。 (2)铁盐 a.氧化性 含有Fe3+的溶液呈 棕黄 色,Fe3+具有氧化性,Fe3+与Cu反
2、应的离子,方程式为 2Fe3+Cu 2Fe2+Cu2+ 。 b.特性 向含有Fe3+的溶液中滴加 KSCN溶液 时,溶液变成血红色。 c.易水解 饱和FeCl3溶液滴入沸水中发生反应的化学方程式: FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl 。,1.易错易混辨析(正确的画“”,错误的画“”)。 (1)铁位于元素周期表中第四周期B族 ( ) (2)氧化铁能与酸反应,所以可用于制作红色染料 ( ) (3)铁的化学性质比较活泼,所以铁在自然界中全部以化合态存在 ( ) (4)用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸 ( ) (5)Fe2O3与NaOH溶液反应可制取Fe(OH)3 ( ) (6)铁与
3、过量的碘蒸气共热产物是FeI3 ( ),(7)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3,在少量Cl2中燃烧生成FeCl2 ( ) (8)蒸干FeCl3溶液可获得FeCl3晶体 ( ),2.【深度思考】 铁有+2、+3价两种价态,单质铁与 (填下列编号,下同)反应时只 生成+3价铁;与 反应时只生成+2价铁;与 反应 时既生成+2价铁也生成+3价铁。 所选试剂:Cl2 O2 H2O(g) S 盐酸 稀硝酸(足量) 稀硫酸 CuSO4溶液 FeCl2溶液 FeCl3溶液,答案 ,3.按要求完成下列离子方程式: (1)Fe3O4与稀HNO3反应: 。 (2)FeCl3溶液中滴入KSCN溶液: 。 (3)
4、FeCl3溶液腐蚀铜电路板: 。 (4)由FeCl2溶液通过化合反应制FeCl3: 。 (5)足量的铁屑与少量稀硝酸反应: 。 (6)FeO与稀硝酸的反应: 。 (7)Fe(OH)2与稀硝酸的反应: 。,(8)Fe(OH)3与HI溶液的反应(HI是强酸): 。,答案 (1)3Fe3O4+28H+N 9Fe3+NO+14H2O (2)Fe3+3SCN- Fe(SCN)3 (3)2Fe3+Cu Cu2+2Fe2+ (4)2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl- (5)3Fe+8H+2N 3Fe2+2NO+4H2O (6)3FeO+N +10H+ 3Fe3+NO+5H2O (7)3Fe(OH)2+N +
5、10H+ 3Fe3+NO+8H2O (8)2Fe(OH)3+2I-+6H+ 2Fe2+I2+6H2O,题组一 铁及其重要化合物的性质及应用,1.铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质,下列关于铁元素的叙述 中正确的是 ( A ) A.2Fe3+Fe 3Fe2+成立,说明氧化性:Fe3+Fe2+ B.25 ,pH=0溶液中,Al3+、N 、N 、Fe2+可以大量共存 C.5.6 g铁与足量的氧气反应失去0.2 mol电子 D.硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液:Fe2+2H2O2+4H+ Fe3+4H2O,解析 pH=0的溶液呈强酸性,Fe2+、N 、H+不能大量共存,B项错 误;C项,铁应失去0.
6、3 mol电子,错误;D项电荷不守恒,错误。,2.制备(NH4)2Fe(SO4)26H2O的实验中,需对过滤出产品的母液(pH1)进 行处理。室温下,分别取母液并向其中加入指定物质,反应后的溶液中 主要存在的一组离子正确的是 ( D ) A.通入过量Cl2:Fe2+、H+、N 、Cl-、S B.加入少量NaClO溶液:N 、Fe2+、H+、S 、ClO- C.加入过量NaOH溶液:Na+、Fe2+、N 、S 、OH- D.加入过量NaClO和NaOH的混合溶液:Na+、S 、Cl-、ClO-、OH-,解析 Cl2会氧化Fe2+,A项错误;ClO-会氧化Fe2+,且H+会与ClO-结合成 弱电解
7、质HClO,B项错误;OH-会与Fe2+反应生成Fe(OH)2沉淀,OH-也会与 N 反应生成NH3H2O,C项错误;加入过量的ClO-会氧化Fe2+生成Fe3+和 Cl-,过量的OH-会除去Fe3+和N ,最终溶液中含Na+、S 和Cl-,且ClO-和 OH-均是过量的,故D项正确。,3.在一定量的稀HNO3中慢慢加入铁粉,得到的Fe2+的物质的量(纵坐标) 与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如图所示。请将正确答案的序 号填在相应的横线上。Fe3+ Fe2+ Fe、Fe2+ Fe2+、Fe3+,(1)AB段铁元素以 形式存在。 (2)BC段铁元素以 形式存在。 (3)CD段铁元素以 形式存
8、在。,答案 (1) (2) (3),解析 向稀HNO3中加入铁粉,开始时稀HNO3过量,生成Fe3+,随加入铁粉 量的增加,HNO3反应完全后,发生反应2Fe3+Fe 3Fe2+,最后全部转化 为Fe2+。,方法技巧 Fe与稀HNO3反应产物的判断方法,题组二 氢氧化亚铁的性质及制备实验探究,4.(2018安徽合肥模拟)下列各图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀 的是 ( B )A. B. C. D.全部,解析 因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3,即4 Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3,因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉 淀,就要排出装置中
9、的氧气或空气。、原理一样,都是先用氢气将 装置中的空气排尽,并使生成的Fe(OH)2处在有氢气的环境中;的原理 为铁作阳极产生Fe2+,与电解产生的OH-结合生成 Fe(OH)2,且汽油能隔绝 空气;中苯可隔绝空气;空气中的氧气能将Fe(OH)2氧化,因而不能较 长时间看到白色沉淀。,5.如下图所示,此装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜 色变化。实验时必须使用铁屑和6 molL-1的硫酸,其他试剂任选。填写 下列空白:,(1)B中盛有一定量的NaOH溶液,A中应预先加入的药品是 。A 中反应的离子方程式是 。 (2)实验开始时先将止水夹a (填“打开”或“关闭”)。 (3)简
10、述生成Fe(OH)2的操作过程: 。 (4)实验完毕,打开b处止水夹,放入一部分空气,此时B瓶中发生的反应为 。,答案 (1)铁屑 Fe+2H+ Fe2+H2 (2)打开 (3)待A装置反应一段时间后关闭止水夹a,将FeSO4溶液压入B中进行反 应 (4)4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3,题后悟道 防止Fe(OH)2氧化的方法 (1)将配制溶液的蒸馏水煮沸,排出溶解的氧气。 (2)将盛有氢氧化钠溶液的胶头滴管尖端插入试管里的亚铁盐溶液底 部,再慢慢挤出NaOH溶液。 (3)在亚铁盐溶液上面加保护层,如苯或植物油等。 (4)充入保护气,如氢气、氮气、稀有气体等。 (5)用铁作阳
11、极,石墨作阴极,电解NaOH溶液或NaCl溶液;利用新产生的,Fe2+与OH-反应制取。,题组三 有关铁及其化合物的计算,6.一定质量的某铁的氧化物FexOy,与足量的4 molL-1硝酸溶液充分反应, 消耗硝酸溶液700 mL,生成2.24 L NO(标准状况)。则该铁的氧化物的 化学式为 ( C ) A.FeO B.Fe2O3 C.Fe3O4 D.Fe4O5,解析 铁的氧化物FexOy与足量的4 molL-1硝酸溶液充分反应,生成 Fe(NO3)3,硝酸被还原生成NO,NO的物质的量为 =0.1 mol,根 据氮原子守恒,3nFe(NO3)3+n(NO)=n(HNO3),故3nFe(NO3
12、)3+0.1 mol= 0.7 L4 molL-1,解得nFe(NO3)3=0.9 mol,设氧化物FexOy中Fe元素的平 均化合价为a,根据得失电子守恒,得0.9 mol(3-a)=0.1 mol(5-2),解得a= ,由化合物中各元素正、负化合价代数和为0可得 x=2y,则xy=34, 故该氧化物的化学式为Fe3O4。,7.在15 g铁和氧化铁的混合物中,加入稀硫酸150 mL,放出H2 1.68 L(标 准状况)。同时铁和氧化铁均无剩余,向反应后的溶液中滴入KSCN溶 液,未见颜色变化。为了中和过量的H2SO4,且使Fe2+完全转化为Fe(OH)2, 共消耗3 molL-1的NaOH溶
13、液200 mL,则原硫酸的物质的量浓度是( B ) A.1.5 molL-1 B.2 molL-1 C.2.5 molL-1 D.3 molL-1,解析 根据反应过程分析,最终所得溶液中的溶质为Na2SO4,n(Na+)= 0.6 mol,则n(S )=n(H2SO4)=0.3 mol,c(H2SO4)= =2 molL-1,B正 确。,题后悟道 设铁的氧化物的化学式为FeaOb, 若ab=11,则铁的氧化物为FeO; 若ab=23,则铁的氧化物为Fe2O3; 若ab=34,则铁的氧化物是Fe3O4或FeO与Fe2O3按物质的量之比为 11的混合物或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中
14、FeO、Fe2O3物质的 量之比为11,Fe3O4为任意值)。,考点二 “铁三角”及Fe2+、Fe3+的检验,1.“铁三角”中的转化关系, 2Fe3+H2S 2Fe2+S+2H+ 。 (2)将FeCl3溶液滴入KI-淀粉溶液中,溶液变蓝: 2Fe3+2I- 2Fe2+I2 。 (3)向FeCl2酸性溶液中滴入H2O2溶液: 2Fe2+H2O2+2H+ 2Fe3+2H2O 。 (4)FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色: 5Fe2+Mn +8H+ 5Fe3+Mn2+4H2O 。,.完成下列变化的离子方程式,体会Fe2+与Fe3+转化的条件。 (1)将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀:
15、,(5)将FeCl2溶液滴入HNO3溶液中,有无色气体放出: 3Fe2+4H+N 3Fe3+NO+2H2O 。 .“铁三角”转化关系的应用 (1)判断离子能否共存 Fe2+ N (H+)、ClO-、Mn (H+) Fe3+ S2-、I-、S Fe2+、Fe3+ HC 、C (相互促进水解),(2)盐溶液的配制与保存(3)物质的制备,2.Fe2+、Fe3+的检验 .Fe2+的检验 (1)样品溶液 无明显现象 溶液变 红色 ,证明含有Fe2+ (2)样品溶液 产生 白色絮状 沉淀,迅速变成灰 绿色,最终变为 红褐 色,证明含有Fe2+ .Fe3+的检验,样品溶液 溶液变 红色 ,证明含有Fe3+
16、样品溶液 产生 红褐色 沉淀,证明含有Fe3+ .混合溶液中Fe3+、Fe2+的检验 (1)Fe3+的检验 a.混合溶液 溶液变 红色 ,说明含有Fe3+ b.混合溶液 试纸变 蓝色 ,说明含有Fe3+ (2)Fe2+的检验,a.混合溶液 酸性KMnO4溶液 紫红色褪去 ,说明含有 Fe2+ b.混合溶液 溴水 褪色 ,说明含有Fe2+ c.混合溶液 生成蓝色沉淀,说明含有Fe2+,1.易错易混辨析(正确的画“”,错误的画“”)。 (1)向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2:3Mg(OH)2+2Fe3+ 2Fe(OH)3+3Mg2+ ( ) (2)向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯
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