鐵及其化合物高一化學(xué)講義課時(shí)作業(yè)（原卷版）

第三章鐵金屬材料第1節(jié)鐵及其化合物1.了解鐵元素在自然界中的存在形態(tài)2.認(rèn)識(shí)鐵的性質(zhì)3.探究鐵的化合物的化學(xué)性質(zhì)知識(shí)點(diǎn)一鐵的單質(zhì)知識(shí)點(diǎn)二鐵的氧化物鐵的氫氧化物知識(shí)點(diǎn)三鐵鹽和亞鐵鹽知識(shí)點(diǎn)一鐵的單質(zhì)一、鐵元素的存在及含量1.存在：鐵在自然界中以單質(zhì)形態(tài)存在于隕鐵中。鐵元素主要以+2價(jià)和+3價(jià)化合物的形態(tài)存在于礦石中。2.含量：地殼中的含量居第四位，僅次于氧、硅和鋁。二、鐵的物理性質(zhì)：純鐵具有銀白色金屬光澤，有良好的延展性、導(dǎo)熱性；能導(dǎo)電，但其導(dǎo)電性不如銅和鋁；具有磁性，能被磁體吸引。三、鐵的化學(xué)性質(zhì)(較活潑)1.與非金屬單質(zhì)反應(yīng)（1）與O2反應(yīng)：化學(xué)方程式為；（2）與Cl2反應(yīng)：化學(xué)方程式為；（鐵絲在氯氣中劇烈燃燒，生成棕褐色的煙，加入少量水后，溶液呈黃色）（3）與S反應(yīng)：化學(xué)方程式為Fe＋Seq\o(=,\s\up6(△))FeS。2.與稀硫酸反應(yīng)：離子方程式為。3.與鹽溶液反應(yīng)：與硫酸銅溶液反應(yīng)的離子方程式為。4.與水蒸氣反應(yīng)：通常鐵與冷水和熱水均不反應(yīng)，但高溫下鐵可與水蒸氣反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)裝置（干燥管內(nèi)可裝入的試劑是，其作用是吸收，使收集的氫氣易點(diǎn)燃。玻璃管中石棉絨是作為鐵粉的載體，增大；實(shí)驗(yàn)開始時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃處酒精燈，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)先熄滅處酒精燈。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象用燃著的火柴點(diǎn)燃肥皂泡，聽到爆鳴聲(有生成)實(shí)驗(yàn)結(jié)論在高溫下，鐵與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4和，化學(xué)反應(yīng)方程式為【歸納總結(jié)】鐵單質(zhì)反應(yīng)后產(chǎn)物的判斷【例】在一定條件下鐵粉和水蒸氣反應(yīng)，可以得到鐵的氧化物。實(shí)驗(yàn)中其他試劑自選(裝置中必要的鐵架臺(tái)、鐵夾、鐵圈、陶土網(wǎng)、加熱設(shè)備等在圖中均已略去)。根據(jù)圖示判斷下列說法不正確的是()A．實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)試管A中應(yīng)加入的試劑是鐵粉B．燒瓶B的作用是防止倒吸，燒瓶C的作用是產(chǎn)生水蒸氣C．試管D中收集到的是H2D．A、B裝置都需要酒精燈加熱【變式】還原鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的裝置如圖所示，下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說法正確的是A．反應(yīng)生成FeOB．濕棉花的主要作用是冷卻試管，防止炸裂C．肥皂液的主要作用是檢驗(yàn)生成的H2D．鐵粉與水蒸氣反應(yīng)后，可立即用磁鐵將剩余鐵粉分離出來知識(shí)點(diǎn)二鐵的氧化物和氫氧化物一、鐵的氧化物物質(zhì)氧化亞鐵(FeO)氧化鐵(Fe2O3)四氧化三鐵(Fe3O4)俗稱—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)溶解性不溶于水鐵的價(jià)態(tài)＋2＋3＋2、＋3與H＋反應(yīng)的離子方程式FeO＋2H＋Fe2＋＋H2O6H＋＋Fe2O32Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O穩(wěn)定性6FeO＋O2eq\o(=,\s\up6(△))2Fe3O4穩(wěn)定穩(wěn)定與CO、C、H2反應(yīng)生成單質(zhì)鐵及CO2或H2O用途Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨和橡膠的紅色顏料二、鐵的氫氧化物1.鐵的氫氧化物的制備反應(yīng)原理：Fe(OH)3與Fe(OH)2分別可用相應(yīng)的可溶性鹽與堿溶液反應(yīng)制得。Fe(OH)2Fe(OH)3操作現(xiàn)象產(chǎn)生白色絮狀沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色沉淀生成紅褐色沉淀離子方程式Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓實(shí)驗(yàn)結(jié)論Fe(OH)2很不穩(wěn)定，極易轉(zhuǎn)化為Fe(OH)32.Fe(OH)2和Fe(OH)3的比較化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3顏色狀態(tài)白色固體紅褐色固體溶解性不溶于水不溶于水與非氧化性強(qiáng)酸反應(yīng)的離子方程式Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O穩(wěn)定性Fe(OH)2=FeO＋H2O(隔絕空氣)2Fe(OH)3=Fe2O3＋3H2O【歸納總結(jié)】制備Fe(OH)2的注意事項(xiàng)1.Fe2＋必須是新制的，并放入Fe粉，以防Fe2＋被氧化成Fe3＋2.除去溶液中溶解的O2，其方法是加熱煮沸NaOH溶液3.長膠頭滴管末端插入試管內(nèi)溶液的液面以下4.在FeSO4溶液液面上加植物油或苯進(jìn)行液封。5.在容器內(nèi)充滿H2等氣體，保證無O2環(huán)境?！纠繉?shí)驗(yàn)室用FeCl2和燒堿制備Fe(OH)2，為使生成的產(chǎn)物不被氧化，下列說法錯(cuò)誤的是()A．配制FeCl2溶液和燒堿溶液所用的蒸餾水要煮沸B．可在FeCl2溶液的上面加一層苯，以隔絕空氣C．向FeCl2溶液中滴加燒堿溶液時(shí)，膠頭滴管尖嘴不能伸入試管中D．產(chǎn)生Fe(OH)2沉淀后，不能振蕩試管【變式】下列關(guān)于Fe(OH)2的制備方法最成功的是()A．向FeCl2溶液中逐滴加入NaOH溶液B．向FeSO4溶液中逐滴加入氨水C．先將裝有NaOH溶液的長滴管插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液可制得Fe(OH)2白色沉淀D．取適量新配制的FeSO4溶液于試管中，再加入一層植物油(密度小于水，且不溶于水)，然后將裝有NaOH溶液的長滴管插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液知識(shí)點(diǎn)三鐵鹽和亞鐵鹽一、Fe3＋與Fe2＋的檢驗(yàn)1．常見的鐵鹽和亞鐵鹽(1)鐵鹽：常見的鐵鹽有Fe2(SO4)3、FeCl3等，其水溶液呈棕黃色。(2)亞鐵鹽：常見的亞鐵鹽有FeSO4、FeCl2等，其水溶液呈淺綠色。2．Fe3＋與Fe2＋的檢驗(yàn)Fe2＋Fe3＋觀察法淺綠色棕黃色加堿法(NaOH)①現(xiàn)象：白色沉淀eq\o(→,\s\up6(迅速))灰綠色eq\o(→,\s\up6(最終))紅褐色沉淀；②反應(yīng)：Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓(白色)；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(紅褐色)①現(xiàn)象：紅褐色沉淀；②反應(yīng)：Fe3＋＋3OH－Fe(OH)3↓(紅褐色)顯色法(加SCN－)①現(xiàn)象：加入KSCN溶液無明顯現(xiàn)象，再滴入氯水變成紅色溶液；②反應(yīng)：2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－；Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3(紅色)①現(xiàn)象：加入KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色；②反應(yīng)：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3(紅色)【歸納總結(jié)】檢驗(yàn)Fe2＋的注意事項(xiàng)2＋的溶液：加入試劑的順序：待測(cè)液eq\o(→,\s\up6(KSCN溶液))不變色eq\o(→,\s\up6(氧化劑),\s\do6(如氯水、H2O2))紅色(含F(xiàn)e2＋、不含F(xiàn)e3＋)（1）加KSCN溶液前，防止加氧化性物質(zhì)，使Fe2＋被氧化。如H2O2、NO(H＋)等。（2）氧化劑不能選用酸性KMnO4溶液，原因：酸性KMnO4溶液本身顯紫紅色，對(duì)Fe(SCN)3紅色有干擾；酸性KMnO4溶液能氧化KSCN，溶液不變紅色，不能證明含有Fe2＋。2＋和Fe3＋的溶液：Fe3＋對(duì)檢驗(yàn)Fe2＋有干擾，不能采用加氧化劑再加KSCN溶液的方法檢驗(yàn)Fe2＋，通常向溶液中滴加適量酸性KMnO4溶液，溶液紫紅色褪去說明含有Fe2＋。二、Fe3＋與Fe2＋的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化1．實(shí)驗(yàn)探究Fe3＋與Fe2＋的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象加入鐵粉后，溶液由色變?yōu)樯嚬苤杏泻谏腆w，再滴加KSCN溶液，溶液向上層溶液中滴加新制氯水，溶液變成離子方程式實(shí)驗(yàn)結(jié)論Fe3＋遇到的還原劑，會(huì)被還原成Fe2＋；Fe2＋在氧化劑的作用下，會(huì)被氧化成Fe3＋2．利用覆銅板制作圖案實(shí)驗(yàn)原理利用FeCl3溶液作為“腐蝕液”，將覆銅板上不需要的銅腐蝕實(shí)驗(yàn)操作取一小塊覆銅板，用油性筆在覆銅板上畫上設(shè)計(jì)好的圖案，然后浸入盛有FeCl3溶液的小燒杯中。過一段時(shí)間后，取出覆銅板并用水清洗干凈。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并展示制作的圖案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象用油性筆畫出的圖案處不被腐蝕，洗凈后板上留下設(shè)計(jì)的圖案反應(yīng)方程式化學(xué)方程式：；離子方程式：實(shí)驗(yàn)結(jié)論銅可被FeCl3溶液腐蝕，利用了FeCl3的性【歸納總結(jié)】1．從元素化合價(jià)角度認(rèn)識(shí)鐵鹽和亞鐵鹽的性質(zhì)(1)Fe3＋中鐵元素處于較高價(jià)態(tài)，具有較強(qiáng)氧化性，可被還原為Fe2＋或Fe(2)Fe2＋中鐵元素處于中間價(jià)態(tài)，既有氧化性又有還原性，主要表現(xiàn)為還原性2．鐵鹽、亞鐵鹽轉(zhuǎn)化及應(yīng)用(1)Fe3＋與Fe2＋的除雜主要成分雜質(zhì)除雜方法FeCl3FeCl2加入氯水或H2O2溶液FeCl2FeCl3加入過量鐵粉后過濾FeCl2CuCl2加入過量鐵粉后過濾(2)判斷離子共存【例1】下列離子的檢驗(yàn)方法合理的是()A．向某溶液中滴入KSCN溶液，溶液變成紅色，說明原溶液中不含F(xiàn)e2＋B．向某溶液中通入Cl2，再加入KSCN溶液，溶液變成紅色，說明原溶液中含有Fe2＋C．向某溶液中加入NaOH溶液，立刻得到紅褐色沉淀，說明原溶液中含有Fe3＋D．向某溶液中加入NaOH溶液，得到白色沉淀，一段時(shí)間后觀察到沉淀顏色逐漸變成紅褐色，說明原溶液中只含有Fe2＋，不含Mg2＋【例2】部分含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是()A．a(chǎn)可與e反應(yīng)生成bB．b既可被氧化，也可被還原C．可將e加入濃堿液中制得d的膠體D．可存在b→c→d→e→b的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系【例3】下列物質(zhì)反應(yīng)后一定有＋3價(jià)鐵生成的是()①過量的Fe與Cl2反應(yīng)②Fe與過量稀硫酸反應(yīng)③FeCl2溶液中通入少量Cl2④Fe和Fe2O3的混合物溶于鹽酸中A．只有①B．①③C．①②③ D．全部【變式1】證明某溶液中只含有Fe2＋而不含有Fe3＋的實(shí)驗(yàn)方法是()A．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后，溶液顯紅色B．只需滴加KSCN溶液C．先滴加KSCN溶液，不顯紅色，再滴加氯水后，溶液顯紅色D．滴加酸性高錳酸鉀溶液后溶液褪色【變式2】下列反應(yīng)中有三價(jià)鐵生成的是()①鐵絲在空氣中生銹②向FeBr2溶液中通入足量Cl2③將鐵片置于CuCl2溶液中④Fe(OH)2暴露在空氣中⑤向FeSO4溶液中滴加雙氧水⑥高溫下鐵與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4A．①②③④⑤B．②③④⑤C．①②④⑤⑥ D．全部1．常溫下，下列物質(zhì)可用鐵制容器盛裝的是A．鹽酸 B．濃硫酸 C．氯化鐵溶液 D．硫酸銅溶液2．下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的敘述錯(cuò)誤的是A．鐵粉與氧化鋁發(fā)生的鋁熱反應(yīng)可用于焊接鐵軌B．檢驗(yàn)溶液中FeSO4是否被氧化：取少量待測(cè)液，滴加KSCN溶液，觀察溶液顏色變化C．將生鐵進(jìn)一步煉制減少含碳量，能得到耐腐蝕的鋼D．FeO粉末在空氣中受熱，迅速被氧化成Fe3O43．在FeCl3和HCl的混合溶液中加入一定量鐵粉，充分反應(yīng)后，溶液中的金屬離子不可能是A．僅有Fe2+B．有Cu2+、Fe2+和Fe3+C．僅有Cu2+、Fe2+ D．僅有Fe2+和Fe3+4．向稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL中逐漸加入鐵粉，產(chǎn)生氣體的量隨鐵粉質(zhì)量的變化如圖所示(已知硝酸只被還原為NO氣體)。下列說法不正確的是

A．OA段產(chǎn)生的是NO，BC段產(chǎn)生H2B．原混合酸中物質(zhì)的量濃度為C．A點(diǎn)溶液中的溶質(zhì)為和D．原混合酸中物質(zhì)的量濃度為5．鐵元素是人體重要的微量元素，參與人體血紅蛋白的形成，F(xiàn)e2+易被人體吸收，下列有關(guān)鐵及其化合物的說法中正確的是A．缺鐵性貧血癥可以服用維生素C將難吸收的Fe3+氧化為Fe2+，促進(jìn)鐵元素的吸收B．高溫下紅熱的鐵與水蒸氣反應(yīng)，可得到紅色的氧化鐵C．將過氧化鈉投入氯化亞鐵溶液中，最終生成白色沉淀D．FeO不穩(wěn)定，在空氣中加熱迅速被氧化成Fe2O36．Fe和Fe2O3的混合物共13.6g，加入150mL稀H2SO42，F(xiàn)e和Fe2O3均無剩余。為中和過量的H2SO4，并使Fe元素全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)2沉淀，消耗了200mL4.5mol·L1的NaOH溶液，則該H2SO4的物質(zhì)的量濃度為A．2.25mol·L1 B．2.00mol·L1 C．3.00mol·L1 D．0.60mol·L17．根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得到的結(jié)論不正確的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象結(jié)論A向沸水中滴加少量飽和FeCl3溶液，得到紅褐色液體，用激光筆照射可觀察到光亮的“通路”所得紅褐色液體是膠體B向FeCl3溶液中滴加KI溶液，再滴加淀粉溶液，溶液顯藍(lán)色氧化性：Fe3+>I2C向酸性KMnO4溶液中加入Fe3O4粉末，紫色褪去Fe3O4中含F(xiàn)e(Ⅱ)D向Fe(NO3)2溶液中滴加幾滴稀硫酸，再滴加幾滴KSCN溶液，溶液顯紅色Fe2+被完全氧化為Fe3+A．A B．B C．C D．D8．納米級(jí)四氧化三鐵是應(yīng)用最為廣泛的軟磁性材料之一、沉淀法是目前制備納米四氧化三鐵的重要方法，其流程如圖所示：下列說法錯(cuò)誤的是（）A．保存溶液A時(shí)，應(yīng)加入少量鐵粉B．其制備反應(yīng)類型屬于氧化還原反應(yīng)C．取濾液進(jìn)行焰色試驗(yàn)，火焰為黃色D．FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O的物質(zhì)的量之比最好為1∶29．某同學(xué)欲利用如圖裝置制取能較長時(shí)間存在的Fe(OH)2，其中實(shí)驗(yàn)所用溶液現(xiàn)配現(xiàn)用且蒸餾水先加熱煮沸。下列分析正確的是A．蒸餾燒瓶中反應(yīng)的離子方程式是2Fe＋6H＋=3Fe2＋＋3H2↑B．實(shí)驗(yàn)開始時(shí)應(yīng)先關(guān)閉止水夾a、打開止水夾b，再向燒瓶中加入稀鹽酸C．反應(yīng)一段時(shí)間后可在燒瓶中觀察到白色沉淀D．反應(yīng)結(jié)束后若關(guān)閉b及分液漏斗活塞，則Fe(OH)2可較長時(shí)間存在10．下列離子在溶液中能夠大量共存的是A．Na＋、Ca2＋、SiO32、CO32B．NH、H＋、Fe2＋、NO3C．K＋、Mg2＋、SO32、ClD．Fe3＋、Na＋、I、SO3211．某同學(xué)為了檢驗(yàn)家中的兩種補(bǔ)鐵藥(成分均為FeSO4)是否變質(zhì)，查閱了有關(guān)資料，得知SCN－、Fe2＋能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色，并結(jié)合已學(xué)的知識(shí)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：①將藥片除去糖衣研細(xì)后溶解、過濾。②取濾液分別加入兩支試管中，在一支試管中加入酸性KMnO4溶液，在另一支試管中加入KSCN溶液。請(qǐng)回答下列問題：(1)若滴入酸性KMnO4溶液后褪色，滴入KSCN溶液后不變紅，結(jié)論是。(2)若滴入酸性KMnO4溶液后不褪色，滴入KSCN溶液變紅，結(jié)論是。(3)若滴入酸性KMnO4溶液后褪色，滴入KSCN溶液變紅，結(jié)論是。(4)(填“能”或“不能”)將酸性KMnO4溶液和KSCN溶液滴入同一支試管中進(jìn)行驗(yàn)證，原因是。12．I．某化學(xué)興趣小組利用如圖所示裝置進(jìn)行“鐵與水蒸氣反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)，并檢驗(yàn)產(chǎn)物的性質(zhì)。請(qǐng)回答下列問題：

(1)整套裝置中，先點(diǎn)燃(填“a”或“b”)處的酒精燈或酒精噴燈，裝置a的作用是。(2)寫出儀器甲中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：。(3)裝置e的現(xiàn)象是。II．設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)方案確定反應(yīng)后硬質(zhì)玻璃管甲中黑色固體的成分(已知酸性KMnO4溶液能與鹽酸發(fā)生反應(yīng))，待硬質(zhì)玻璃管B冷卻后，取少許其中的固體物質(zhì)繼續(xù)進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn)：

(4)試劑A是。(5)若現(xiàn)象2為溶液紫紅色變淺，請(qǐng)配平下列離子方程式：____Fe2++___+__=____Fe3++___Mn2++___。(6)現(xiàn)象1為。(7)