化學人教版(高三)第三章(第3講 鐵及其化合物)

第3講鐵及其化合物1.了解鐵及其重要化合物的主要性質(zhì)及其應用。2.以Fe2＋、Fe3＋的相互轉(zhuǎn)化為例，理解變價金屬元素的氧化還原反應。3.能鑒別溶液中的Fe2＋、Fe3＋。重難點：鐵及其重要化合物的主要性質(zhì)?！究季V要求】鐵及其化合物考點二＋2、＋3價鐵的化學性質(zhì)考點一用物質(zhì)分類思想認識鐵及其重要化合物知識梳理·題型構(gòu)建考點三鐵及其化合物的綜合應用知識梳理·題型構(gòu)建考點一I用物質(zhì)分類思想認識鐵及其重要化合物1．鐵的存在2．鐵的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)純鐵具有金屬的共性，如具有

色金屬光澤和良好的延展性，是電和熱的良導體，具有能被

吸引的特性，純鐵有很強的抗腐蝕能力。(2)化學性質(zhì)：鐵是較活潑的金屬，發(fā)生化學反應時可生成＋2、＋3兩種價態(tài)的化合物。銀白磁鐵知識梳理·題型構(gòu)建考點一I用物質(zhì)分類思想認識鐵及其重要化合物用化學方程式或離子方程式表示下列變化知識梳理·題型構(gòu)建考點一I用物質(zhì)分類思想認識鐵及其重要化合物3．鐵的氧化物和氫氧化物(1)鐵的氧化物化學式FeOFe2O3Fe3O4俗名鐵紅磁性氧化鐵顏色狀態(tài)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＋2＋3＋2，＋3穩(wěn)定性不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定與H＋反應的離子方程式FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2OFe(OH)2Fe(OH)3色態(tài)白色固體紅褐色固體與鹽酸反應Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O受熱分解2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O制法可溶性亞鐵鹽與堿溶液反應Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓可溶性鐵鹽與堿溶液反應Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓二者的關系在空氣中，F(xiàn)e(OH)2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3，現(xiàn)象是白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，反應方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3知識梳理·題型構(gòu)建考點一I用物質(zhì)分類思想認識鐵及其重要化合物(2)鐵的氫氧化物深度思考深度思考知識梳理·題型構(gòu)建答案主要因為鐵不純，往往含有碳等雜質(zhì)，當這些鐵制品在潮濕的空氣中或接觸到電解質(zhì)溶液(如食鹽水)時會發(fā)生電化學腐蝕。答案常溫下鐵、鋁遇冷的濃HNO3、濃H2SO4時表面會生成一層致密的氧化物薄膜，化學上稱為鈍化，屬于化學變化。深度思考深度思考知識梳理·題型構(gòu)建(2)Fe單質(zhì)通常與哪些氧化劑反應生成＋3價？寫出有關反應的化學方程式。4．FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3是否都可以通過化合反應制?。俊具f進題組】題組一題組二知識梳理·題型構(gòu)建12345知識梳理·題型構(gòu)建題組一鐵及其化合物的性質(zhì)B題組一題組二12345知識梳理·題型構(gòu)建題組一鐵及其化合物的性質(zhì)在溶液中Fe3＋被未反應的鐵粉完全還原為Fe2＋提供水蒸氣提供水蒸氣題組一題組二12345知識梳理·題型構(gòu)建D題組二鐵及其化合物的定量計算解析可用平均組成法來求解：在混合物中鐵原子和氧原子物質(zhì)的量之比為(21/56)∶(8/16)＝3∶4，則混合物的平均組成為Fe3O4，在三種組合中Fe3O4則不必多考慮，應注意FeO和Fe2O3混合后也應符合Fe3O4，所以在混合物中它們的物質(zhì)的量之比必須是1∶1。題組一題組二12345知識梳理·題型構(gòu)建題組二鐵及其化合物的定量計算AC題組一題組二12345知識梳理·題型構(gòu)建題組二鐵及其化合物的定量計算③①

④題組一題組二12345知識梳理·題型構(gòu)建分析鐵與稀HNO3反應的關鍵一是明確哪種物質(zhì)過量，知識梳理·題型構(gòu)建考點二I＋2、＋3價鐵的化學性質(zhì)1．Fe2＋的氧化性和還原性2．Fe3＋的氧化性3．Fe2＋與Fe3＋的相互轉(zhuǎn)化Fe2＋處于鐵的中間價態(tài)，既有氧化性，又有還原性。在中學階段接觸Fe2＋的氧化還原反應中其主要表現(xiàn)

，如：Fe2＋遇Br2、Cl2、H2O2、NO3-(H＋)等均表現(xiàn)

。Fe3＋處于鐵的高價態(tài)，表現(xiàn)較強的

，如：它能

Fe、Cu、HI、H2S等。還原性還原性氧化性氧化用離子方程式實現(xiàn)下列轉(zhuǎn)化：知識梳理·題型構(gòu)建【遞進題組】題組一67812345題組二題組三知識梳理·題型構(gòu)建D題組一根據(jù)試劑判斷Fe2＋、Fe3＋的轉(zhuǎn)化題組一67812345題組二題組三知識梳理·題型構(gòu)建BC題組一67812345題組二題組三知識梳理·題型構(gòu)建B題組一根據(jù)試劑判斷Fe2＋、Fe3＋的轉(zhuǎn)化題組一67812345題組二題組三知識梳理·題型構(gòu)建C題組二實現(xiàn)轉(zhuǎn)化時試劑的選擇4．硫酸亞鐵溶液含有雜質(zhì)硫酸銅和硫酸鐵，為除去雜質(zhì)，提純硫酸亞鐵，應該加入下列物質(zhì)中的 (

)A．鋅粉 B．鎂粉 C．鐵粉 D．鋁粉題組一67812345題組二題組三知識梳理·題型構(gòu)建題組二實現(xiàn)轉(zhuǎn)化時試劑的選擇5．如何除去括號中的雜質(zhì)(1)Fe2＋(Fe3＋)：

；(2)FeCl3(FeCl2)：

；(3)FeCl2(CuCl2)：

；(4)Fe(Al)：

；(5)Fe2O3(Al2O3、SiO2)：

。加過量鐵粉過濾加氯水或H2O2加過量鐵粉過濾加過量強堿溶液過濾加過量強堿溶液過濾題組一67812345題組二題組三知識梳理·題型構(gòu)建C題組三Fe3＋、Fe2＋的檢驗解析③不反應，實驗方案及現(xiàn)象均錯；題組一67812345題組二題組三④檢驗的是Cl－，與Fe3＋的性質(zhì)無關。知識梳理·題型構(gòu)建C題組三Fe3＋、Fe2＋的檢驗題組一67812345題組二題組三知識梳理·題型構(gòu)建C題組三Fe3＋、Fe2＋的檢驗題組一67812345題組二題組三知識梳理·題型構(gòu)建檢驗Fe2＋、Fe3＋的常用方法1．溶液顏色含有Fe2＋的溶液顯淺綠色含有Fe3＋的溶液顯黃色2．用KSCN溶液和氯水(1)流程：(2)有關反應：3．用NaOH溶液(1)流程：(2)有關反應：知識梳理·題型構(gòu)建考點三I鐵及其化合物的綜合應用鐵三角”的轉(zhuǎn)化關系及應用舉例【歸納總結(jié)】(1)判斷離子共存(2)鹽溶液的配制與保存①Fe2＋的鹽溶液：加少量鐵粉，防止Fe2＋被氧化；加少量相應的酸，防止Fe2＋水解。②Fe3＋的鹽溶液：加少量相應的酸防止Fe3＋水解。知識梳理·題型構(gòu)建深度思考深度思考根據(jù)鐵及其化合物的重要性質(zhì)思考如下幾個問題(1)請設計由FeSO4制取Fe2O3的最佳方案。答案

向FeSO4溶液中加入過量NaOH溶液，過濾、洗滌、加熱灼燒即可得到Fe2O3。(2)加熱蒸干FeCl2、FeCl3溶液并灼燒，最終得到的固體是________。Fe2O3【遞進題組】題組一12題組三345知識梳理·題型構(gòu)建題組二知識梳理·題型構(gòu)建題組一實驗探究——Fe(OH)2的制備1．用不含F(xiàn)e3＋的FeSO4溶液與不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應制備。(1)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時還需要加入___________________。(2)除去蒸餾水中溶解的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_____________________________________。解析

Fe2＋易水解，要加入稀H2SO4防止其水解；Fe2＋易被空氣中的O2氧化，要加鐵粉，將被氧化生成的Fe3＋還原成Fe2＋。氣體的溶解度是隨溫度升高而降低的，所以煮沸后的蒸餾水中溶解的O2減少。優(yōu)點：裝置簡單。缺點：難以控制FeSO4、NaOH中不含氧氣。即使加熱煮沸FeSO4、NaOH溶液，在冷卻和實驗過程中還會有少量氧氣溶解。避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸O2而被氧化稀H2SO4、鐵屑煮沸題組一12題組三345題組二知識梳理·題型構(gòu)建2.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)。題組一實驗探究——Fe(OH)2的制備解析因為Fe(OH)2在空氣中很容易被氧化為紅褐色的Fe(OH)3，即發(fā)生4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。因此要較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除裝置中的氧氣或空氣。①、②原理一樣，都是先用氫氣將裝置中的空氣排盡，并使生成的Fe(OH)2處在氫氣的保護中；③的原理為鐵作陽極產(chǎn)生Fe2＋，與電解水產(chǎn)生的OH－結(jié)合生成Fe(OH)2，且液面用汽油保護，能防止空氣進入；⑤中液面加苯阻止了空氣進入；④由于帶入空氣中的氧氣，能迅速將Fe(OH)2氧化，因而不能較長時間看到白色沉淀。①②③⑤題組一12題組三345題組二知識梳理·題型構(gòu)建成功制備Fe(OH)2的關鍵由于Fe(OH)2具有很強的還原性，易被氧化為Fe(OH)3，在實驗室中制備Fe(OH)2，并使Fe(OH)2長時間保持白色沉淀狀態(tài)，成為物質(zhì)制備實驗探究的熱點。制備原理：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓①溶液中不含F(xiàn)e3＋和O2等氧化性物質(zhì)。②制備過程中，保證生成的Fe(OH)2在密閉的隔絕空氣的體系中。成功關鍵：知識梳理·題型構(gòu)建題組二含鐵化合物的框圖推斷3．A、B、C為中學常見單質(zhì)，其中一種為金屬，通常情況下，A為固體，B為黃綠色氣體，C為無色氣體。D、E、F、G、H、X均為化合物，其中X常溫下是無色氣體，其水溶液是一種強酸，E為黑色固體，H在常溫下為液體。它們之間的轉(zhuǎn)化關系如下圖所示(其中某些反應條件和部分反應物已略去)。題組一12題組三345題組二知識梳理·題型構(gòu)建題組二含鐵化合物的框圖推斷請回答下列問題：(1)寫出下列物質(zhì)的化學式：A________、D________、E________、X_______。(2)在反應①～⑦中，不屬于氧化還原反應的是__________(填編號)。(3)反應④的離子方程式是__________________________________________；(4)反應⑦的化學方程式是__________________________________________；該反應中每消耗0.3mol的A，可轉(zhuǎn)移電子______mol。(5)寫出D的溶液與小蘇打溶液反應的離子方程式是_____________________________________________。(6)除去D溶液中混有的少量G的方法是_____________________________________________。(7)在D溶液中制備無水D固體的方法是________________________________。2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋FeFe3O4

FeCl3

HCl③⑥0.8向混合液中通入足量的氯氣(或加入足量的H2O2)在HCl氣流中加熱蒸干FeCl3溶液題組一12題組三345題組二知識梳理·題型構(gòu)建題組二含鐵化合物的框圖推斷解析由“B為黃綠色氣體單質(zhì)”知，B為Cl2；由D與G之間的相互轉(zhuǎn)化關系知，A為變價金屬單質(zhì)，則A為Fe，D為FeCl3，G為FeCl2；由“D＋F→血紅色溶液”知，F(xiàn)為KSCN；由“E與X的相互轉(zhuǎn)化關系及E為黑色固體化合物、X的水溶液是一種強酸”知，E為Fe3O4，X為HCl，H為H2O；由“C為無色氣體單質(zhì)及A＋C→E”知，C為O2。(3)反應④的離子方程式為2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。(5)D溶液與小蘇打溶液反應的離子方程式為Fe3＋＋3HCO

===Fe(OH)3↓＋3CO2↑。(6)除去FeCl3溶液中混有的少量FeCl2的方法：向混合液中通入足量的氯氣(或加入足量的H2O2)。(7)在FeCl3溶液中制備無水FeCl3固體的方法：在HCl氣流中加熱蒸干FeCl3溶液。題組一12題組三345題組二知識梳理·題型構(gòu)建題組二含鐵化合物的框圖推斷4.(2012·四川理綜，26)下列框圖中的字母分別代表一種常見的物質(zhì)或其溶液，相互之間的轉(zhuǎn)化關系如下圖所示（部分產(chǎn)物及反應條件已略去）。已知A、B為氣態(tài)單質(zhì)，F(xiàn)是地殼中含量最多的金屬元素的單質(zhì)；E、H、I為氧化物，E為黑色固體，I為紅棕色氣體；M為紅褐色沉淀。題組一12題組三345題組二知識梳理·題型構(gòu)建題組二含鐵化合物的框圖推斷請回答下列問題：(1)B中所含元素位于周期表中第________周期，________族。(2)A在B中燃燒的現(xiàn)象是_________________。(3)D＋E―→B的反應中，被氧化與被還原的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比是_______。(4)G＋J―→M的離子方程式___________________________________________。(5)Y受熱分解的化學方程式是__________________________________。2∶1三ⅦA產(chǎn)生蒼白色火焰題組一12題組三345題組二5．某同學為了驗證Fe3＋是否能將H2SO3氧化成SO42-，他用50mL0.1mol·L－1FeCl3溶液吸收制取SO2氣體的尾氣后，進行以下實驗：(1)檢驗吸收液中的SO42-：_______________________________________________________________________________，證明Fe3＋能夠把H2SO3氧化成SO42-。(2)請配平并完成上述反應中的化學方程式：2FeCl3＋SO2＋________===________＋H2SO4＋______，反應中的氧化產(chǎn)物是________(寫化學式)。(3)吸收液中除了含有H＋、Cl－、SO42-以外，對其他成分(Fe3＋、Fe2＋、H2SO3)的可能組合進行探究：知識梳理·題型構(gòu)建題組三實驗探究題

H2SO4取少量樣品溶液于試管中，先滴入足量的稀鹽酸，再滴入氯化鋇溶液，如果有白色沉淀生成2H2O

2FeCl2

2HCl題組一12題組三345題組二知識梳理·題型構(gòu)建題組三實驗探究題實驗步驟預期現(xiàn)象和結(jié)論步驟1：用試管取樣品溶液2～3mL，并滴入______________________________________________若出現(xiàn)血紅色，則假設1成立；若未出現(xiàn)血紅色，則假設1不成立(或假設2成立)步驟2：步驟3：Fe2＋、H2SO30.1mol·L－1KSCN溶液1～2滴另取2～3mL樣品溶液于試管中，滴入1～2mL品紅稀溶液若品紅溶液紅色褪去，則假設2成立；若品紅溶液不褪色，則假設2不成立(或假設1成立)題組一12題組三345題組二知識梳理·題型構(gòu)建題組三實驗探究題解析

(3)驗證“假設2”不能使用KMnO4溶液，因它可以同時氧化Fe2＋和H2SO3。由于用FeCl3溶液吸收制取SO2氣體的尾氣，F(xiàn)e3＋可以氧化H2SO3，故Fe3＋與H2SO3不能大量共存，溶液中有H2SO3就一定有Fe2＋。所以用品紅驗證了H2SO3的存在就不必再驗證Fe2＋。題組一12題組三345題組二探究高考·明確考向【考題訓練】廣東五年高考

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探究高考·明確考向√√123廣東五年高考

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探究高考·明確考向CO2和CO123廣東五年高考

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探究高考·明確考向焰色反應透過藍色鈷玻璃,觀察到紫色的火焰鐵元素的存在形式為Fe單質(zhì)鐵元素的存在形式為FeO鐵元素的存在形式為Fe與FeO的混合123廣東五年高考

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探究高考·明確考向123廣東五年高考

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探究高考·明確考向不合理。實驗設計不合理,因為硝酸會氧化催化劑中可能存在的二價鐵,所以從實驗結(jié)果只能判斷樣品溶解后的溶液中存在三價鐵而不能確定樣品中鐵元素的價態(tài)123廣東五年高考

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探究高考·明確考向催化劑中鐵元素全部為＋3價催化劑中鐵元素全部為＋2價催化劑中鐵元素同時存在＋2價與＋3價123廣東五年高考

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探究高考·明確考向123廣東五年高考

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探究高考·明確考向123××廣東五年高考

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探究高考·明確考向2．(2009·江蘇，16)以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料生產(chǎn)硫酸鉀、過二硫酸銨和氧化鐵紅顏料，原料的綜合利用率較高。其主要流程如下：(1)反應Ⅰ前需在FeSO4溶液中加入____(填字母)，以除去溶液中的Fe3＋。A．鋅粉 B．鐵屑 C．KI溶液 D．H2(2)反應Ⅰ需控制反應溫度低于35℃，其目的是____________________________防止NH4HCO3分解B(或減少Fe2＋的水解)123。廣東五年高考

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探究高考·明確考向(3)工業(yè)生產(chǎn)上常在反應Ⅲ的過程中加入一定量的醇類溶劑，其目的是________________________________________________________________________。(4)反應Ⅳ常被用于電解生產(chǎn)(NH4)2S2O8(過二硫酸銨)。電解時均用惰性電極，陽極發(fā)生的電極反應可表示為___________________________________________。降低K2SO4

的溶解度，有利于K2SO4

析出解析

(1)Fe2＋易被空氣氧化為Fe3＋，故應在FeSO4中加入少量鐵屑，以除去溶液中的Fe3＋。(2)Fe2＋易發(fā)生水解反應，加熱能促使Fe2＋的水解，同時NH4HCO3不穩(wěn)定，受熱易分解。(3)K2SO4在醇中的溶解度比在水中的還小，加入醇類溶劑的目的是降低K2SO4的溶解度，有利于K2SO4的析出。123廣東五年高考

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探究高考·明確考向答案

(1)n(Cl)＝0.0250L×0.40mol·L－1＝0.010mol0．54g－0.010mol×35.5g·mol－1＝0.185gn(Fe)＝0.185g/56g·mol－1≈0.0033moln(Fe)∶n(Cl)＝0.0033∶0.010≈1∶3，x＝3氯氣0.10鹽酸3123廣東五年高考

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本講內(nèi)容結(jié)束請完成練出高分練出高分123456789101112131415練出高分C123456789101112131415練出高分C123456789101112131415練出高分12345678910