高三化學一輪復(fù)習課件：鐵及其重要化合物

第3講鐵及其重要化合物【2020·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。核心素養(yǎng)：1.宏觀辨識與微觀探析：認識鐵及其化合物的性質(zhì)，能以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(yīng)實質(zhì)。2.科學探究與創(chuàng)新意識：能發(fā)現(xiàn)和提出有探究價值的氫氧化亞鐵的制備探究方案，進行實驗探究?？键c一鐵的單質(zhì)、氧化物及氫氧化物(頻數(shù)：★★☆難度：★★☆)本考點主要考查鐵的單質(zhì)、氧化物及氫氧化物的性質(zhì)，特別是氧化亞鐵、氫氧化亞鐵的還原性和氧化亞鐵、氫氧化亞鐵的氧化性，另外還應(yīng)關(guān)注氫氧化亞鐵制備的實驗探究。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。①與非金屬單質(zhì)反應(yīng)：Fe2O3劇烈燃燒，生成大量紅棕色的煙③與酸的反應(yīng)：a.與非氧化性酸反應(yīng)的離子方程式：

。b.與氧化性酸反應(yīng)：遇冷的濃硫酸或濃硝酸

，與稀硝酸或在加熱條件下與濃硫酸、濃硝酸反應(yīng)，但無H2產(chǎn)生。④與某些鹽溶液的反應(yīng)：a.與CuSO4溶液反應(yīng)的離子方程式：

。b.與FeCl3溶液反應(yīng)的離子方程式：

。Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑鈍化Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋CuFe＋2Fe3＋===3Fe2＋①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)生成FeCl2。②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FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O(2)鐵的氫氧化物Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2OFe2＋＋2OH－==Fe(OH)2↓Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3①FeO、Fe3O4、Fe(OH)2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＋。②Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3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＋。[速查速測]1.(易混點排查)正確的打“√”，錯誤的打“×”(1)用鐵制容器可以運輸濃硝酸和濃硫酸()(2)Fe與稀HNO3、稀H2SO4反應(yīng)均有氣泡產(chǎn)生，說明Fe與兩種酸均發(fā)生置換反應(yīng)()(3)Fe在足量Cl2中燃燒生成FeCl3，在少量Cl2中燃燒生成FeCl2(

)(4)根據(jù)Cl2、S與鐵的反應(yīng)可以判斷氯元素和硫元素的非金屬性強弱()√××√2.(根據(jù)教材基礎(chǔ)知識改編)將下列物質(zhì)的顏色和用途或性質(zhì)用短線連接起來。答案①—b—C；②—c—B；③—a—D；④—e—A；⑤—d—E3.(實驗探究題)(1)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：(②全國卷經(jīng)典考題，⑤北京卷考題)(2)如若②符合要求，簡述其制備過程及原理。(如若不符合，此問不做答)_____________________________________________________________________________________________________________________________________答案

(1)①②③⑤

(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(dǎo)管處氫氣純凈，關(guān)閉止水夾a，F(xiàn)eSO4溶液被壓入在氫氣保護下的NaOH溶液中。[A組基礎(chǔ)知識鞏固]1.(2018·湖南長郡中學月考)我國清代《本草綱目拾遺》中敘述了“鐵線粉”：“粵中洋行有舶上鐵絲，……日久起銷，用刀刮其銷，……，所刮下之銷末，名鐵線粉”。這里的“鐵線粉”是指(

)A.Fe B.FeCl3C.FeO D.Fe2O3解析

鐵在空氣中容易發(fā)生吸氧腐蝕，根據(jù)題意“舶上鐵絲，……日久起銷”，說明銷是鐵銹，鐵銹的主要成分為Fe2O3，D項正確。答案

D2.某同學欲探究鐵及其化合物的性質(zhì)，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FeSO4·6H2O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FeCl3溶液中，發(fā)生反應(yīng)：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，該反應(yīng)說明Fe3＋的氧化性強于Cu2＋，故D項方案可行。答案D3.一定質(zhì)量的某鐵的氧化物FexOy，與足量的4mol·L－1硝酸溶液充分反應(yīng)，消耗硝酸溶液700mL，生成2.24LNO(標準狀況)。則該鐵的氧化物的化學式為(

)A.FeO B.Fe2O3

C.Fe3O4 D.Fe4O5答案C【方法技巧】[B組考試能力過關(guān)]4.(2016·浙江高考·27Ⅱ)磁性材料A是由兩種元素組成的化合物，某研究小組按如圖流程探究其組成：請回答：(1)A的組成元素為________(用元素符號表示)，化學式為____________________。(2)溶液C可溶解銅片，列舉該反應(yīng)的一個實際應(yīng)用____________________。(3)已知化合物A能與稀硫酸反應(yīng)，生成一種淡黃色不溶物和一種氣體(標況下的密度為1.518g·L－1)，該氣體分子的電子式為________。寫出該反應(yīng)的離子方程式__________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)寫出F→G反應(yīng)的化學方程式_____________________________________________________________________________________________________________。設(shè)計實驗方案探究溶液G中的主要微粒(不考慮H2O、H＋、K＋、I－)___________________________________________________________________。考點二鐵鹽和亞鐵鹽(頻數(shù)：★☆☆難度：☆☆☆)本考點主要考查鐵鹽和亞鐵鹽的性質(zhì)、Fe2＋、Fe3＋的鑒別，以及鐵鹽和亞鐵鹽實驗探究，特別是含鐵化合物的工藝流程題更是近幾年的考查熱點，應(yīng)多加關(guān)注。1.亞鐵鹽和鐵鹽①氧化性：Fe2＋與Zn反應(yīng)的離子方程式：

。②還原性：Fe2＋與Cl2反應(yīng)的離子方程式：

。Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－(2)鐵鹽①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：

，

。2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2KSCN寫出上述轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式，這些離子反應(yīng)，在考試中經(jīng)常涉及到，要理解后記憶，熟能生巧。2.Fe2＋、Fe3＋的檢驗紅色藍色紫紅色褪去褪色(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)。[速查速測]1.(易混點排查)正確的打“√”，錯誤的打“×”(1)FeCl3溶液與KSCN溶液反應(yīng)的離子方程式為Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3↓()(2)可用鐵粉除去FeCl2溶液中的FeCl3()(3)將Fe(NO3)2樣品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液，觀察溶液是否變紅，檢驗Fe(NO3)2晶體是否已氧化變質(zhì)()(4)室溫下，向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液，再滴加幾滴淀粉溶液，溶液變藍色，說明Fe3＋的氧化性比I2的強(

)(5)用NaOH溶液和鹽酸能除去FeCl2溶液中混有的CuCl2(

)×√×√×2.(RJ必修1·P637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(

)①加足量氯水②加足量KMnO4溶液③加少量KSCN溶液A.①② B.③②

C.③① D.①②③答案C3.(思維探究)(1)如何除去Mg2＋中混有的Fe3＋？_____________________________________________________________________答案向混合溶液中加入MgO、MgCO3、Mg(OH)2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沉淀除去。(2)如何除去Cu2＋中混有的Fe2＋？_____________________________________________________________________答案先加入氧化劑(如H2O2)將溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，再向混合溶液中加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3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。[A組基礎(chǔ)知識鞏固]1.(2019·河南信陽模擬)幾種中學常見的物質(zhì)轉(zhuǎn)化如圖所示。下表中R、X、Y、Z對應(yīng)物質(zhì)正確的是(

)選項

RXYZA紫色石蕊Fe2O3Fe2O3和CuCuB甲基橙

Fe(NO3)2

Fe(OH)2

Cu2(OH)2CO3C酚酞Fe(OH)3

FeO和FeCuODFe2O3

NaAlO2

Na2SiO3

Cu(OH)2解析銅不和稀硫酸反應(yīng)，A項錯誤；甲基橙遇稀硫酸變紅色，硝酸亞鐵遇稀硫酸變成鐵鹽，氫氧化亞鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵，堿式碳酸銅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅，B項正確；稀硫酸不能使酚酞變色，C項錯誤；稀硫酸與氧化鐵反應(yīng)生成硫酸鐵，溶液呈黃色，稀硫酸與偏鋁酸鈉反應(yīng)得不到黃色溶液，稀硫酸與硅酸鈉反應(yīng)得不到淺綠色溶液，D項錯誤。答案

B2.(2018·福建福州檢測)下列檢驗試劑選用正確的是(

)A.用氯水、KSCN溶液檢驗FeCl3中是否有FeCl2B.用酸性KMnO4溶液檢驗FeCl3中是否有FeCl2C.用NaOH溶液檢驗MgCl2中是否有FeCl2D.用硝酸檢驗?zāi)滁S色固體是純銅還是黃銅解析

A項中的Fe3＋產(chǎn)生的干擾無法消除；B項中酸性KMnO4還能氧化Cl－；C項中雖然Mg2＋也能形成白色沉淀，但若有Fe2＋，則生成的白色沉淀顏色會發(fā)生變化；D項中純銅和黃銅均能溶解在硝酸中。答案

C3.(2019·湖南長沙長郡中學月考)高鐵酸鉀(K2FeO4)作為多功能水處理劑具有廣泛的用途，下面是利用次氯酸鹽在堿性條件下氧化硝酸鐵制備K2FeO4的生產(chǎn)工藝流程圖：下列判斷正確的是(

)A.反應(yīng)①中氯氣只起氧化劑的作用B.溶液Ⅰ的溶質(zhì)是KClOC.反應(yīng)③中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶1D.溶液Ⅱ的溶質(zhì)成分中含有K2FeO4答案D【知識增補】1.重要的鐵鹽(1)綠礬(FeSO4·7H2O)：一種重要的還原劑，可用作補血劑及植物的補鐵劑。(2)高鐵酸鉀(K2FeO4)：深紫色晶體，具有強氧化性，可用作水處理劑和高能電池。(3)鐵銨礬[NH4Fe(SO4)2·12H2O]：無色晶體，易溶于水，常用作化學分析試劑、藥物和織物媒染劑。(4)赤血鹽[K3Fe(CN)6]：紅色晶體，易溶于水，常用于檢驗Fe2＋，生成藍色沉淀。2.鹽溶液的配制與保存3.物質(zhì)的制備[B組考試能力過關(guān)]4.下列敘述正確的是(

)答案B5.(2018·天津南開區(qū)二模)某班同學用如下實驗探究Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)。請回答下列問題：(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1mol·L－1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2mLFeCl2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。FeCl2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2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL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_________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)丙組同學取10mL0.1mol·L－1KI溶液，加入6mL0.1mol·L－1FeCl3溶液混合。分別取2mL此溶液于3支試管中進行如下實驗。①第一支試管中加入1mLCCl4充分振蕩、靜置，CCl4層顯紫色；②第二支試管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍色沉淀；③第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅。實驗②檢驗的離子是(填離子符號)________；實驗①和③說明：在I－過量的情況下，溶液中仍含有(填離子符號)________，由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為____________________________________________________________________。(5)丁組同學向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______________________________________；一段時間后，溶液中有氣泡出現(xiàn)，并放熱，隨后有紅褐色沉淀生成。產(chǎn)生氣泡的原因是______________________________________________________________；生成沉淀的原因是(用平衡移動原理解釋)_________________________________________________________________________________________________________。(6)戊組同學模擬工業(yè)上用NaClO3氧化酸性FeCl2廢液制備FeCl3。①若酸性FeCl2廢液中：c(Fe2＋)＝2.0×10－2mol·L－1，c(Fe3＋)＝1.0×1