高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)鐵及其化合物,金屬的通性,金屬鍵,合金

1、 鐵及其化合物金屬人類生產(chǎn)工具的發(fā)展歷史：石器、青銅器、鐵器、鋁器。.金屬的通性：（ 1 ）常溫下，除汞外，其余均為固體；（ 2）大多數(shù)金屬具有銀白色金屬光澤，少數(shù)有特殊的顏色，如金為黃色，銅為紅或紫紅色；（ 3）有延展性（與金屬鍵有關(guān)）；（ 4）有導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，由強(qiáng)到弱依次為：銀、銅、金、鋁、鋅、鐵、鉛、汞等；（ 5）有不同的密度、硬度和熔沸點(diǎn)；.合金：兩種或兩種以上的金屬，或金屬與非金屬經(jīng)熔合形成的均勻而具有金屬特性的物質(zhì)。.合金的性質(zhì)：硬度比單組成金屬的硬度大，熔點(diǎn)比單組成金屬的熔點(diǎn)低。.合金在生活的應(yīng)用：（ 1 ）鋼和生鐵都是Fe-C 合金。鋼鐵含F(xiàn)e、 C、鉻、鎳、鎢、Si、 P、

2、 Mn、 S等元素。鋼的含碳量低（0.03% 2.11%），韌性好；生鐵的含碳量高（2.11% 4.3%），硬度大。（ 2）不銹鋼是含F(xiàn)e、 C（ 0.24%）、鉻（12.8%）、鎳（13%）等元素的合金。.金屬的分類：（ 1 ）冶金工業(yè)分類：黑色金屬：鐵、鉻、錳三種；有色金屬：鐵、鉻、錳以外的全部金屬。（ 2）按密度分：輕金屬，密度小于4.5g/cm 3，如鉀、鈉、鈣、鎂、鋁等；重金屬，密度大于4.5g/cm3，如鋅、鐵、錫、鉛、銅等（ 3）還可以分為：常見(jiàn)金屬：如鐵、鋁、銅、鋅等；稀有金屬：如鋯、鉿、鈮、鉭等。稀有金屬難于從原料中提取，在工業(yè)上制備和應(yīng)用較晚。.金屬之最：（ 1 ）熔點(diǎn)最高

3、的金屬：鎢；（ 2）熔點(diǎn)最低的金屬：汞；（ 3）硬度最大的金屬：鉻；（ 4）密度最大的金屬：鋨；（ 5）密度最小的金屬：鋰；（ 6）人類冶煉最多的金屬：鐵；（ 7）傳熱導(dǎo)電性最好的金屬：銀；（ 8）人體內(nèi)含量最多的金屬元素：鈣；（ 9）地殼中含量最多的金屬元素：鋁；（ 10）延展性最好的金屬：金；鐵單質(zhì) （Fe）1. 鐵的物理性質(zhì)：鐵具有銀白色金屬光澤和良好的延展性，是電和熱的良導(dǎo)體，能被磁鐵吸引。純鐵比鐵合金更耐腐蝕，原因是 。.鐵的化學(xué)性質(zhì)：Fe位于元素周期表的第四周期第族，原子序數(shù)是26，原子結(jié)構(gòu)示意圖為，鐵是較活潑的金屬，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)可生成2、3 兩種價(jià)態(tài)的化合物。（ 1 ）與非金屬

4、單質(zhì)（O2、 Cl2、 S）反應(yīng)：2）與水反應(yīng)反應(yīng)：3）與酸（稀 H2SO4、濃H2SO4、稀HNO 3）反應(yīng)：4）與鹽溶液（CuSO4）反應(yīng)：Fe+CuSO4 FeSO4+Cu。5）鈍化反應(yīng)：常溫下，鐵可在濃硝酸或濃硫酸中發(fā)生鈍化反應(yīng)而生成致密的氧化膜。鐵的化合物1. 鐵的氧化物：化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4俗名/鐵紅磁性氧化鐵顏色黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體（有磁性）溶解性難溶于水難溶于水難溶于水鐵的化合價(jià)23 2，3穩(wěn)定性不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定2.鐵的氫氧化物：Fe(OH) 2Fe(OH) 3顏色白色固體紅褐色固體受熱分解Fe(OH) 2FeO H2O2Fe(OH) 3Fe2O3 3H2O制法

5、可溶性亞鐵鹽與堿溶液反應(yīng)Fe2 2OH Fe（OH）2可溶性鐵鹽與堿溶液反應(yīng)Fe3 3OH Fe（OH）3注意： 向氯化亞鐵溶液中滴加NaOH 溶液，觀察到的現(xiàn)象是：先生成白色絮狀沉淀，然后變成灰綠色，最后變成紅褐色，相關(guān)反應(yīng)為：Fe3 的方法有：Fe2 的方法有：.含有Fe3 的溶液顯黃色，檢驗(yàn)溶液中（1 ）用KSCN溶液；（2）用NaOH溶液；.含有Fe2 的溶液顯淺綠色，檢驗(yàn)溶液中（1 ）用KSCN溶液和氯水；（2）用NaOH溶液；. 制備 Fe（OH）2的三種方法：1 ） 有機(jī)覆蓋層法：將吸有 NaOH 溶液的膠頭滴管插到液面以下，并在液面上覆蓋一層苯或煤油（不能用CCl4），以防止空

6、氣與Fe（OH）2接觸發(fā)生反應(yīng)，如圖1 所示。（ 2）還原性氣體保護(hù)法：用 長(zhǎng)時(shí)間觀察到白色沉淀，如圖3）電解法：用鐵作陽(yáng)極，電解1H2將裝置內(nèi)的空氣排盡后，再將亞鐵鹽與NaOH 溶液混合，這樣可2 所示。NaCl（或 NaOH）溶液，并在液面上覆蓋苯（或煤油 ），如圖所示。3. Fe、 Fe2+、 Fe3+的相互轉(zhuǎn)化：（ 1 ） Fe只有還原性，可以與氧化劑反應(yīng)：Fe 能被S、 Cu2+、 H +等較弱氧化劑氧化為Fe2+，如Fe+SFeS、 Fe+Cu2+Fe2+CuFe能被Cl2、 Br2、 NO3（H ）等強(qiáng)氧化劑氧化為Fe3+，如2Fe+3C122FeCl3Fe2+既有氧化性，又有還

7、原性，以還原性為主：Fe2+遇到強(qiáng)氧化劑，如Cl2、 HNO3、 KMnO 4時(shí)，被氧化為Fe3+，如2Fe2+C12 2Fe3+2C1 -Fe2+遇到C、 Al 、 Zn、 CO 等強(qiáng)還原劑時(shí)，可以被還原為Fe，如Fe2+ZnZn2+FeFe3+具有強(qiáng)氧化性，可被還原為Fe2+或 Fe：Fe3+被強(qiáng)還原劑C、 CO、 Al 等還原為Fe，如Fe2O3+3CO2Fe+3CO2、 Fe2O3+2A12Fe+Al2O3Fe3+被弱還原劑Fe、Cu、I-、S2等還原為Fe2+，如2Fe3+Cu 2Fe2+Cu2+、2Fe3+ 2I-2Fe2+I2Fe2 、 Fe3 的水解：（ 1 ） Fe2 的水解

8、，以硫酸亞鐵為例：配置硫酸亞鐵溶液時(shí)，要加入加少量鐵粉，防止Fe2 被氧化，并加少量的硫酸，目的是抑制Fe2 水解；Fe3 的水解，以氯化鐵為例：配置氯化鐵溶液，加少量的鹽酸抑制Fe3 水解；Fe2、Fe3與HCO3、AlO2、CO23等發(fā)生雙水解反應(yīng)，在溶液中不能大量共存。例 1.現(xiàn)有濃度各為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 ）反應(yīng)完畢后，鐵粉有剩余：溶液中一定含有的陽(yáng)離子是，為 mol ，一定沒(méi)有的陽(yáng)離子是。固體物質(zhì)干燥后，其中一定有和 ，與反應(yīng)前加入鐵粉的質(zhì)量相比，固體質(zhì)量減少g。（ 2）反應(yīng)完畢后，

9、有銅生成，鐵粉無(wú)剩余：則反應(yīng)完畢后溶液中一定含有的陽(yáng)離子是，該陽(yáng)離子在溶液中的物質(zhì)的量的范圍是反應(yīng)后溶液中可能含有的陽(yáng)離子是，該陽(yáng)離子在溶液中的物質(zhì)的量數(shù)值范圍可能是 TOC o 1-5 h z 溶液中一定不含有的陽(yáng)離子是。溶液的質(zhì)量（填“增加”或“減少”）。（ 3）若反應(yīng)完畢后，無(wú)固體沉淀物存在，溶液中一定存在的陽(yáng)離子是和 ，其物質(zhì)的量分別為和 。解： （ 1） Fe2+；0.35； Fe3+、 Cu2+； Fe； Cu； 2； （ 2） Fe2+，0.250.35mol ； Cu2+；00.1mol；Fe3+增加；（3） Fe2+； Cu2+； Cu2+-0.1 ； Fe2+-0.10.2

10、5mol例 2.把22.4 g 鐵粉完全溶解于某濃度的硝酸中，若反應(yīng)只收集到0.3 mol NO2和 0.2 mol NO ， 下列 TOC o 1-5 h z 說(shuō)法正確的是（C ）反應(yīng)后生成的鹽只為Fe（NO3） 3反應(yīng)后生成的鹽只為Fe（NO3）2C.反應(yīng)后生成的鹽為Fe（NO 3）3和 Fe（NO 3）2，其物質(zhì)的量之比為1 3D. 反應(yīng)后生成的鹽為Fe（NO 3）3和 Fe（NO3）2，其物質(zhì)的量之比為3 1解： 由于鐵的物質(zhì)的量為22.4 g 1 0.4 mol，所以在反應(yīng)的過(guò)程中它失去的電子數(shù)應(yīng)介于0.856 g m olmol（此時(shí)只產(chǎn)生Fe2 ）和 1.2 mol（ 此時(shí)只產(chǎn)生

11、Fe3 ）之間，又產(chǎn)生0.3 mol NO 2和 0.2 mol NO ，即反應(yīng)過(guò)程中硝酸得到的電子物質(zhì)的量為0.3 mol （5 4） 0.2 mol （5 2） 0.9 mol ，所以對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物既有Fe（NO3）3又有Fe（NO3）2， 設(shè)前者的物質(zhì)的量為x， 后者的物質(zhì)的量為y， 則由鐵原子守恒可得 x y 0.4 mol，由得失電子守恒得3x 2y 0.9 mol ，解得 x 0.1 mol ， y 0.3 mol 。例 3.如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明Fe3O4中含2價(jià)和3價(jià)的鐵元素？解：（1）取少量樣品于試管中，加入稀H2SO4充分溶解形成溶液，然后加入KMnO 4溶液，若溶液的紫紅色褪去，則

12、證明含2 價(jià)鐵元素。（2）取少量樣品于試管中，加入稀H2SO4充分溶解形成溶液，然后加入KSCN 溶液，若溶液變成紅色，則證明含3 價(jià)鐵元素。變式訓(xùn)練：1. 下圖表示人類使用不同金屬的大致年代。 TOC o 1-5 h z 這個(gè)先后順序跟下列哪些有關(guān)（D ）地殼中金屬元素的含量；金屬活動(dòng)性順序；金屬的導(dǎo)電性；金屬冶煉的難易程度；金屬的延展性；D.A. B.C.最不適宜制作炊事用具的金屬是（B ）A.FeB.PbC.AlD.Cu.下列物質(zhì)中，不屬于合金的是（D）D.水銀A. 硬鋁B. 黃銅C.鋼鐵.下列關(guān)于金屬晶體的敘述正確的是（C ）常溫下，金屬單質(zhì)都以金屬晶體形式存在金屬鍵是陽(yáng)離子與自由電子

13、之間的相互吸引作用鉀的熔、沸點(diǎn)低于鈉溫度越高，金屬的導(dǎo)電性越好.所謂合金，就是不同金屬（或金屬與非金屬）在熔化狀態(tài)下形成的一種具有金屬特性的熔合物。 TOC o 1-5 h z 下列四種金屬不能形成合金的是（A） TOC o 1-5 h z A. 鐵和鈉B.鋁和鈉C.鐵和銅D.鋁和銅.下列化合物中，不能由兩種單質(zhì)直接化合制得的是（D ）A.FeSB.FeCl3C. Fe3O4D.FeCl2.下列關(guān)于鐵的敘述正確的個(gè)數(shù)是（A ）鐵能被磁鐵吸引，但純鐵易被腐蝕，人體內(nèi)的血紅蛋白中含有亞鐵離子，鐵位于元素周期表中第四周期B 族 鐵在空氣中劇烈燃燒，火星四射，鐵與強(qiáng)氧化劑硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物僅是Fe（NO3

14、）3，不能通過(guò)化合反應(yīng)制得FeCl2和 Fe（OH） 3 TOC o 1-5 h z A.2 個(gè)B.3 個(gè)C.4 個(gè)D.5 個(gè).鐵銹的主要成分是（B ）A. 氫氧化鐵B.氧化鐵C.氯化鐵D.氧化亞鐵.要證明某溶液中不含F(xiàn)e3 而可能含有Fe2 進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，最佳順序?yàn)椋–）加入足量氯水加入足量KMnO 4溶液加入少量KSCN 溶液A. B.C.D.能與Fe3 反應(yīng)，且反應(yīng)中Fe3 顯示氧化性的微粒是（C ） SCN Fe Fe2 Cu H2S OHA. B. C.D.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(duì)應(yīng)反應(yīng)的離子方程式書(shū)寫不正確的是（B ）A.Fe 4

15、H NO3Fe3 NO 2H2OB.Fe3O4 8H Fe2 2Fe3 4H2O 3C.Fe（OH） 3 3H Fe3 3H2OD.3Fe（OH） 2 10H NO3 3Fe3 NO8H2O.已知：2Fe3Br2 2FeBr3、2Fe32I 2Fe2I2，現(xiàn)將Fe（NO3）2溶液分別滴入到以下溶液中： H 2SO4 HNO3 溴水碘水，其中能使Fe2 轉(zhuǎn)變成Fe3 的是（ D ）A. 只有B.C.D.全部.由 FeO、 Fe2O3和 Fe3O4組成的混合物，測(cè)得其中鐵元素與氧元素的質(zhì)量比為21 8，則這 TOC o 1-5 h z 種混合物中FeO、 Fe2O3和 Fe3O4的物質(zhì)的量之比是（

16、D ）A.1 2 1B.2 1 1C.1 3 1D.1 1 3.（雙選）將1.12g 鐵粉加入到25mL 2mol/L 的氯化鐵溶液中，充分反應(yīng)后，其結(jié)果是（BC ）A. 鐵有剩余B.往溶液滴入KSCN 溶液顯血紅色C. 溶液中的Fe2和Fe3的物質(zhì)的量之比為6：1D.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2：5.在 Fe2（SO4）3溶液中，加入a g 銅，完全溶解后，再加b g 鐵，充分反應(yīng)后得到c g 殘余固體，且 a c，則下列說(shuō)法正確的是（）殘余固體是銅和鐵2最后得到的溶液中一定含有Cu2將殘余固體加入稀硫酸中，有氣泡產(chǎn)生3最后得到的溶液中可能含有Fe3解： 因?yàn)閍c，說(shuō)明b g 鐵完全

17、反應(yīng)，溶液中含Cu2、Fe2，不含F(xiàn)e3。.如圖是一種綜合處理SO2廢氣的工藝流程。下列說(shuō)法正確的是（A ）向 B 溶液中滴加KSCN 溶液，溶液可能變?yōu)檠t色溶液B 轉(zhuǎn)化為溶液C 發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為4H 2Fe2 O2 2Fe3 2H2O溶液酸性：ABC加氧化亞鐵可以使溶液C 轉(zhuǎn)化為溶液A解： 溶液 A 轉(zhuǎn)化為溶液B 發(fā)生反應(yīng)：2Fe3 2H 2O SO2=2Fe2 SO42 4H ； 溶液 B 轉(zhuǎn)化為溶液C 發(fā)生反應(yīng)：4Fe2O24H =4Fe32H2O。向溶液B 中滴加 KSCN 溶液，未與SO2反應(yīng)的Fe3 與 SCN 反應(yīng)，有血紅色出現(xiàn)，A 項(xiàng)正確；溶液B 轉(zhuǎn)化為溶液C 的離子方

18、程式電荷不守恒，B 項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)反應(yīng)方程式可知，溶液酸性：BCA ， C 項(xiàng)錯(cuò)誤；溶液C 轉(zhuǎn)化為溶液A，可加入三價(jià)鐵的氧化物，不能加入二價(jià)鐵的氧化物，D 項(xiàng)錯(cuò)誤。.粗制的CuSO4 5H2O 晶體中含有Fe2 。提純時(shí)，為了除去Fe2 ，常加入少量H 2O2，然后再加 TOC o 1-5 h z 入少量堿至溶液pH=4，即可以除去鐵離子而不損失硫酸銅。下列說(shuō)法不正確的是(B )A. 溶解CuSO45H2O 晶體時(shí)要加入少量稀H2SO4B.加入H2O2除去Fe2 的離子方程式：2Fe2 H2 O2 4OH 2Fe(OH) 3C.由于CuSO4的催化作用，會(huì)使部分H2O2分解而損失D.調(diào)溶液 pH

19、=4 的依據(jù)是當(dāng)pH=4 時(shí) Fe(OH) 3沉淀完全，而Cu(OH) 2還未開(kāi)始沉淀.下列各對(duì)試劑中，用來(lái)制備硫酸亞鐵最合適的是(D)A. 硝酸亞鐵和稀硫酸B. 氫氧化亞鐵和稀硫酸C. 四氧化三鐵和稀硫酸D. 鐵和稀硫酸.下列制取綠礬的方法最適宜的是(A )A. 鐵屑與稀硫酸B.FeO 與稀硫酸C.Fe(OH) 2與稀硫酸D.Fe2(SO4)3與銅粉.下列各圖示中能較長(zhǎng)時(shí)間看到Fe(OH) 2白色沉淀的是(填序號(hào)) 。 .在一定量的稀HNO 3中慢慢加入鐵粉，得到的Fe2 的物質(zhì)的量(縱坐標(biāo))與所加鐵粉的物質(zhì)的量(橫坐標(biāo))的關(guān)系如圖所示。請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在相應(yīng)的橫線上。Fe3Fe2Fe、Fe2Fe2、Fe3(1 )AB段鐵元素以 形式存在。BC段鐵元素以 形式存在。CD段鐵元素以 形式存在。AB 段與 BC 段所需 Fe 的質(zhì)量比為。解： 向稀 HNO 3中加入鐵粉，開(kāi)始時(shí)稀HNO 3過(guò)量應(yīng)生成Fe3 ， 隨加入鐵粉量的增加，HNO3反應(yīng)完全后，發(fā)生反應(yīng)2Fe3 Fe=3Fe2 ，最后Fe3 全部轉(zhuǎn)化為Fe2 。答案(1) (2)(3)(4)2 122.完成下表：溶液雜質(zhì)除雜方法FeCl