（通用版）高考化學(xué)微一輪復(fù)習(xí) 第10講 鐵及其重要的化合物學(xué)案.doc

第10講鐵及其重要的化合物考綱要求1.掌握鐵的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2.掌握鐵的重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。3.能鑒別溶液中的fe2、fe3?？键c(diǎn)一鐵的性質(zhì)1位置、物理性質(zhì)鐵位于元素周期表的第四周期族，主要化合價(jià)為2、3，在地殼中的含量僅次于氧、硅和鋁。鐵具有金屬的通性，具有被磁鐵吸引的特性。2化學(xué)性質(zhì)(寫出化學(xué)方程式或離子方程式)【多維思考】1鐵、鋁遇冷的濃硫酸或濃硝酸發(fā)生鈍化，是物理變化還是化學(xué)變化？提示：化學(xué)變化。2fecl2、fecl3是否都可以通過化合反應(yīng)制??？提示：都可以。鐵與氧化劑反應(yīng)后的價(jià)態(tài)判斷方法(1)鐵與弱氧化劑(如s、i2、h、fe3、cu2)等反應(yīng)所得產(chǎn)物為fe2，鐵元素的價(jià)態(tài)為2價(jià)。(2)鐵與強(qiáng)氧化劑(如cl2、br2、濃h2so4、硝酸等)反應(yīng)所得產(chǎn)物為fe3，鐵元素的價(jià)態(tài)為3價(jià)。(3)鐵在純氧中燃燒以及在高溫下與h2o(g)反應(yīng)得到的產(chǎn)物為fe3o4，鐵元素的價(jià)態(tài)為2、3價(jià)。考向一鐵的存在和性質(zhì)1下表中，對陳述、的正確性及其有無因果關(guān)系的判斷都正確的是()陳述陳述判斷a鐵是地殼中含量最高的金屬元素鐵是人類最早使用的金屬材料對；對；有b常溫下鐵與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣高溫下氫氣能還原氧化鐵得到鐵對；對；無c鐵元素屬于過渡元素鐵和鐵的某些化合物可用作催化劑錯(cuò)；對；無d在空氣中鐵表面形成致密氧化膜鐵不能與氧氣反應(yīng)對；對；有解析：a項(xiàng)，地殼中含量最高的金屬元素是al，錯(cuò)，最早使用的金屬是銅，錯(cuò)；c項(xiàng)，陳述、都正確，且有因果關(guān)系；d項(xiàng)，鐵在空氣中易形成鐵銹，而不是致密的氧化膜，且鐵與氧氣反應(yīng)，、均錯(cuò)。答案：b2下列關(guān)于鐵的說法正確的是()a純鐵為灰黑色，所以鐵屬于黑色金屬b鐵在硫蒸氣中燃燒生成fe2s3c純鐵的抗腐蝕能力非常強(qiáng)，鐵在干燥的空氣里不易被氧化d鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，它能和水蒸氣反應(yīng)生成h2和fe(oh)3解析：純鐵為銀白色，a錯(cuò)；鐵在硫蒸氣中燃燒生成fes，b錯(cuò)；3fe4h2o(g)fe3o44h2，d錯(cuò)。答案：c考向二鐵反應(yīng)后元素價(jià)態(tài)的判斷3下列物質(zhì)反應(yīng)后一定有3價(jià)鐵生成的是()過量的fe與cl2加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)fe與過量稀h2so4反應(yīng)后，再向其中加kno3fe與過量的s加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)fe(no3)2溶液中加少量鹽酸fe和fe2o3的混合物溶于鹽酸中ab.c d解析：fe與cl2反應(yīng)只生成fecl3；fe與s反應(yīng)生成fes；fefe2fe3；fe2fe3；fe2o3溶于鹽酸生成fe3，當(dāng)混合物中fe不足時(shí)，溶液中仍有fe3，當(dāng)fe足量時(shí)，溶液中無fe3。答案：d4在一定量的稀hno3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。(2)bc段鐵元素以_形式存在。(3)cd段鐵元素以_形式存在。解析：向稀hno3中加入鐵粉，開始時(shí)稀hno3過量應(yīng)生成fe3，故ab段鐵元素以fe3形式存在。隨著鐵粉的增加，溶液中的fe3與fe反應(yīng)生成fe2，故bc段鐵元素以fe2、fe3形式存在。fe3全部轉(zhuǎn)化成fe2后，鐵粉不再溶解，故cd段鐵元素以fe、fe2形式存在。答案：(1)(2)(3)考點(diǎn)二鐵的氧化物與氫氧化物1鐵的氧化物化學(xué)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(jià)232、3穩(wěn)定性不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定與h反應(yīng)的離子方程式feo2h=fe2h2ofe2o36h=2fe33h2ofe3o48h=fe22fe34h2o2.鐵的氫氧化物化學(xué)式fe(oh)2fe(oh)3色態(tài)白色固體紅褐色固體與鹽酸反應(yīng)fe(oh)22h=fe22h2ofe(oh)33h=fe33h2o受熱分解分解產(chǎn)物復(fù)雜2fe(oh)3fe2o33h2o制法可溶性亞鐵鹽與堿溶液反應(yīng)fe22oh= fe(oh)2可溶性鐵鹽與堿溶液反應(yīng)fe33oh=fe(oh)3兩者的關(guān)系在空氣中，fe(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(yīng)方程式為4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3【多維思考】1鹽酸、氫碘酸均是強(qiáng)酸，fe(oh)3分別與它們反應(yīng)有何不同？寫出有關(guān)的反應(yīng)方程式？提示：fe(oh)3懸濁液遇到鹽酸、氫碘酸均能使紅褐色沉淀溶解，但hi具有較強(qiáng)的還原性，能被fe3氧化為i2，使溶液顏色變深，故hcl與fe(oh)3反應(yīng)只是中和反應(yīng)：fe(oh)33hcl=fecl33h2o，而hi與fe(oh)3反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)方程式為2fe(oh)36hi=2fei2i26h2o。2用feso4溶液和naoh溶液制備fe(oh)2沉淀，應(yīng)注意哪些問題？提示：(1)配制feso4溶液和naoh溶液的蒸餾水要加熱煮沸以除去蒸餾水中的o2；(2)用長滴管吸取naoh溶液插入feso4溶液液面以下擠出。1鐵的氧化物組成的判斷方法設(shè)鐵的氧化物中鐵元素與氧元素的質(zhì)量比為mn，則氧化物中n(fe)n(o)a：b，若ab11，則鐵的氧化物為feo；若ab23，則鐵的氧化物為fe2o3；若ab34，則鐵的氧化物是fe3o4，或feo與fe2o3按物質(zhì)的量比11的混合物，或feo、fe2o3、fe3o4的混合物其中feo、fe2o3物質(zhì)的量之比為11，fe3o4為任意值。2制備fe(oh)2常用的三種方法方法一：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)，以防止空氣與fe(oh)2接觸發(fā)生反應(yīng)，如圖1所示。方法二：還原性氣體保護(hù)法用h2將裝置內(nèi)的空氣排盡后，再將亞鐵鹽與naoh溶液混合，這樣可長時(shí)間觀察到白色沉淀。如圖2所示。方法三：電解法用鐵作陽極，電解nacl(或naoh)溶液，并在液面上覆蓋苯或煤油，如圖3所示。圖3考向一鐵的氧化物、氫氧化物的組成與性質(zhì)1把少量廢鐵屑溶于過量稀硫酸中，過濾，除去雜質(zhì)，在濾液中加入適量硝酸，再加入過量的氨水，有紅褐色沉淀生成。過濾，加熱沉淀物至質(zhì)量不再發(fā)生變化，得到紅棕色的殘?jiān)Ｉ鲜龀恋砗蜌堅(jiān)謩e為()afe(oh)3；fe2o3bfe(oh)2；feocfe(oh)2、fe(oh)3；fe3o4 dfe2o3；fe(oh)3解析：紅褐色沉淀應(yīng)為fe(oh)3，因?yàn)榧尤雋no3，fe(oh)2不存在；fe(oh)3受熱分解生成fe2o3。答案：a2由feo、fe2o3和fe3o4組成的混合物，測得其中鐵元素與氧元素的質(zhì)量比為218，則這種混合物中feo、fe2o3和fe3o4的物質(zhì)的量之比是()a121b211c131 d.113解析：混合物中，n(fe)n(o)34，故feo與fe2o3按物質(zhì)的量11混合，d項(xiàng)符合要求。答案：d考向二fe(oh)2的制備3用下列方法可制得白色的fe(oh)2沉淀：用不含fe3的 feso4溶液與用不含o2的蒸餾水配制的naoh溶液反應(yīng)制備。(1)用硫酸亞鐵晶體配制上述feso4溶液時(shí)還需加入_。(2)除去蒸餾水中溶解的o2常采用_的方法。(3)生成白色fe(oh)2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：(1)fe2易水解，要加入稀硫酸防止其水解；fe2易被空氣中的o2氧化，要加fe粉防止fe2被氧化。(2)氣體的溶解度隨溫度升高而降低，所以煮沸后的水中溶解的o2較少。答案：(1)稀硫酸、鐵屑(2)煮沸(3)避免生成的fe(oh)2沉淀接觸o24下列各圖示中能較長時(shí)間看到fe(oh)2白色沉淀的是_(填序號(hào))。解析：因?yàn)閒e(oh)2在空氣中很容易被氧化為紅褐色的fe(oh)3，即4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)3，因此要較長時(shí)間看到fe(oh)2白色沉淀，就要排除裝置中的氧氣或空氣。、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(hù)中；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(hù)，能防止空氣進(jìn)入；中液面加苯阻止了空氣進(jìn)入；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(shí)間看到白色沉淀。答案：考點(diǎn)三fe2、fe3的性質(zhì)及檢驗(yàn)1“鐵三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系寫出上述轉(zhuǎn)化關(guān)系中標(biāo)號(hào)反應(yīng)的離子方程式：2fe3fe=3fe2；2fe3h2s=2fe2s2h；2fe2h2o22h=2fe32h2o；3fe2no4h=3fe3no2h2o。2fe2和fe3的檢驗(yàn)(1)fe2的檢驗(yàn)：先加kscn溶液，無明顯現(xiàn)象，再加氯水出現(xiàn)紅色，反應(yīng)的離子方程式：cl22fe2=2cl2fe3、fe33scnfe(scn)3。(2)fe3的檢驗(yàn)：滴加kscn溶液，生成紅色溶液，反應(yīng)的離子方程式為fe33scnfe(scn)3?！径嗑S思考】1如何除去fecl3溶液中的fe2？提示：加一定量的氯水或h2o2溶液。2fe2與no能否大量共存？若向其中再加入少量鹽酸，情況又會(huì)如何？提示：fe2與no能大量共存，但在酸性條件下no能將fe2氧化成fe3而不能大量共存。3檢驗(yàn)fe2時(shí)能不能先加氯水再加kscn溶液？為什么？提示：不能，因?yàn)槿羧芤褐泻衒e3時(shí)，就無法排除其干擾。fe2、fe3的轉(zhuǎn)化應(yīng)用除雜主要成分雜質(zhì)除雜方法fecl3fecl2加入氯水或h2o2fecl2fecl3加過量鐵粉后過濾fecl2cucl2加過量鐵粉后過濾考向一fe2與fe3之間的轉(zhuǎn)化1如何除去括號(hào)中的雜質(zhì)？(1)fe2(fe3)：_；(2)fecl3(fecl2)：_；(3)fecl2(cucl2)：_；(4)fe2o3(al2o3、sio2)：_。答案：(1)加過量鐵粉，過濾(2)加氯水或h2o2(3)加過量鐵粉，過濾(4)加過量強(qiáng)堿溶液，過濾2在fecl3溶液蝕刻銅箔制造電路板的工藝中，廢液處理和資源回收的過程簡述如下：.向廢液中投入過量鐵屑，充分反應(yīng)后分離出固體和濾液；.向?yàn)V液中加入一定量石灰水，調(diào)節(jié)溶液ph，同時(shí)鼓入足量的空氣。(1)fecl3蝕刻銅箔反應(yīng)的離子方程式為_。(2)過程加入鐵屑的主要作用是_，分離得到的固體主要成分是_，從固體中分離出銅需采用的方法是_。(3)過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。解析：fecl3溶液蝕刻銅箔的離子方程式為2fe3cu=2fe2cu2，得到的廢液中含有fecl3、cucl2、fecl2。答案：(1)2fe3cu=2fe2cu2(2)反應(yīng)掉fecl3、cucl2fe、cu加入足量稀鹽酸過濾(3)4fecl24ca(oh)2o22h2o=4fe(oh)34cacl2考向二探究fe2與fe3的性質(zhì)3某班同學(xué)用如下實(shí)驗(yàn)探究fe2、fe3的性質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}：(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1 moll1的溶液。在fecl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是_。(2)甲組同學(xué)取2 ml fecl2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(xué)認(rèn)為甲組的實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn)，該組同學(xué)在2 ml fecl2溶液中先加入0.5 ml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(xué)取10 ml 0.1 moll1 ki溶液，加入6 ml 0.1 moll1 fecl3溶液混合。分別取2 ml此溶液于3支試管中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：第一支試管中加入1 ml ccl4充分振蕩、靜置，ccl4層顯紫色；第二支試管中加入1滴k3fe(cn)6溶液，生成藍(lán)色沉淀；第三支試管中加入1滴kscn溶液，溶液變紅。實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的離子是_(填離子符號(hào))；實(shí)驗(yàn)和說明：在i過量的情況下，溶液中仍含有_(填離子符號(hào))，由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為_。(5)丁組同學(xué)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(shí)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(dòng)原理解釋)。解析：(1)fe2具有很強(qiáng)的還原性，易被空氣中的o2氧化為fe3，在fecl2溶液中加入少量鐵屑，可防止fe2被氧化。(2)fe2被氧化為fe3，cl2被還原為cl，反應(yīng)的離子方程式為2fe2cl2=2fe32cl。(3)o2難溶于煤油，加入煤油能隔絕空氣，排除o2對實(shí)驗(yàn)的影響。(4)ki溶液與fecl3溶液反應(yīng)的離子方程式為2i2fe3=i22fe2。k3fe(cn)6是檢驗(yàn)fe2的試劑。實(shí)驗(yàn)溶液變紅，說明溶液中仍存在fe3，由此可說明該氧化還原反應(yīng)為可逆反應(yīng)。(5)酸化的fecl2溶液與h2o2反應(yīng)，fe2被氧化為fe3，h2o2被還原為h2o，反應(yīng)的離子方程式為h2o22fe22h=2fe32h2o。fe3對h2o2的分解起催化作用，當(dāng)反應(yīng)一段時(shí)間后，會(huì)發(fā)生反應(yīng)：2h2o22h2oo2，故溶液中產(chǎn)生氣泡。由于h2o2分解反應(yīng)放熱，促使fe33h2ofe(oh)33h平衡右移，最終出現(xiàn)fe(oh)3紅褐色沉淀。答案：(1)防止fe2被氧化(2)2fe2cl2=2fe32cl(3)隔絕空氣(排除氧氣對實(shí)驗(yàn)的影響)(4)fe2fe3可逆反應(yīng)(5)2fe2h2o22h=2fe32h2ofe3催化h2o2分解產(chǎn)生o2h2o2分解反應(yīng)放熱，促進(jìn)fe3的水解平衡正向移動(dòng) 1判斷正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”)(1)(2017高考江蘇卷，7a)fefecl2fe(oh)2()(2)(2017高考江蘇卷，9a)無色透明的溶液中： fe3、mg2、scn、cl 能大量共存()(3)(2017高考江蘇卷9c)c(fe2)1 moll1的溶液中：k、nh、mno、so能大量共存()(4)(2016高考四川卷，2b)常溫下，將鐵片浸入足量濃硫酸中，鐵片不溶解，則常溫下鐵與濃硫酸一定沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)()(5)(2016高考全國卷，7b)根據(jù)鐵比銅金屬性強(qiáng)，在實(shí)際應(yīng)用中可用fecl3腐蝕cu刻制印刷電路板()(6)(2016高考全國卷，10c)配制氯化鐵溶液時(shí)，將氯化鐵溶解在較濃的鹽酸中再加水稀釋()(7)(2016高考海南卷)將鐵屑放入稀hno3中證明fe比h2活潑()(8)(2015高考重慶卷，4a)觀察fe(oh)2生成()(9)(2015高考天津卷，2a)在溶液中加kscn，溶液顯紅色，證明原溶液中有fe3，無fe2()(10)(2015高考山東卷，11b)向某溶液中滴加氯水后再加入kscn溶液，溶液呈紅色，則溶液中一定含有fe2()(11)(2015高考四川卷，1a改編)鐵粉作食品袋內(nèi)的脫氧劑，鐵粉起還原作用()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)2(2017高考全國卷)綠礬是含有一定量結(jié)晶水的硫酸亞鐵，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的用途。某化學(xué)興趣小組對綠礬的一些性質(zhì)進(jìn)行探究?；卮鹣铝袉栴}：(1)在試管中加入少量綠礬樣品，加水溶解，滴加kscn溶液，溶液顏色無明顯變化。再向試管中通入空氣，溶液逐漸變紅。由此可知：_、_。(2)為測定綠礬中結(jié)晶水含量，將石英玻璃管(帶兩端開關(guān)k1和k2)(設(shè)為裝置a)稱重，記為m1 g。將樣品裝入石英玻璃管中，再次將裝置a稱重，記為m2 g。按下圖連接好裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 儀器b的名稱是_。將下列實(shí)驗(yàn)操作步驟正確排序_(填標(biāo)號(hào))；重復(fù)上述操作步驟，直至a恒重，記為m3 g。a點(diǎn)燃酒精燈，加熱b熄滅酒精燈c關(guān)閉k1和k2 d打開k1和k2，緩緩?fù)ㄈ雗2e稱量a f冷卻到室溫根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄，計(jì)算綠礬化學(xué)式中結(jié)晶水?dāng)?shù)目x_(列式表示)。若實(shí)驗(yàn)時(shí)按a、d次序操作，則使x_(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。(3)為探究硫酸亞鐵的分解產(chǎn)物，將(2)中已恒重的裝置a接入下圖所示的裝置中，打開k1和k2，緩緩?fù)ㄈ雗2，加熱。