廣東省版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第三單元 第3節(jié) 鐵及其重要化合物課件 新人教版-新人教版高三全冊(cè)化學(xué)課件

1、第第3 3節(jié)鐵及其重要化合物節(jié)鐵及其重要化合物-2-3-自主預(yù)診考向突破鐵的單質(zhì)、氧化物及氫氧化物1.鐵的物理性質(zhì)2.鐵的化學(xué)性質(zhì)(寫(xiě)出化學(xué)方程式或離子方程式)鐵的化學(xué)性質(zhì)活潑,有較強(qiáng)的還原性,主要化合價(jià)為價(jià)和價(jià)。良好4+2+3-4-自主預(yù)診考向突破鈍化-5-自主預(yù)診考向突破微點(diǎn)撥(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(jià)態(tài)不同,Fe與Cl2反應(yīng)無(wú)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鐵銹的主要成分是Fe2O3,而鐵在純氧中燃燒的產(chǎn)物是Fe3O4。-6-自主預(yù)診考向突破3.鐵的制備方法(1)生鐵的冶煉原料:鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石。 設(shè)

2、備:高爐。 主要反應(yīng):(2)利用鋁熱反應(yīng)焊接無(wú)縫鋼軌,以氧化鐵和鋁粉為鋁熱劑,反應(yīng)的化學(xué)方程式為。-7-自主預(yù)診考向突破4.鐵的氧化物 黑紅棕黑FeO+2H+=Fe2+H2OFe2O3+6H+=2Fe3+3H2OFe3O4+8H+=2Fe3+Fe2+4H2OFe2O3+6H+=2Fe3+3H2O-8-自主預(yù)診考向突破FeO+2H+=Fe2+H2OFe2O3+2I-+6H+=2Fe2+I2+3H2OFe3O4+2I-+8H+=3Fe2+I2+4H2O-9-自主預(yù)診考向突破5.鐵的氫氧化物 Fe(OH)2Fe(OH)3白色固體紅褐色固體Fe3+3OH-=Fe(OH)3Fe(OH)2+2H+=Fe2

3、+2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O-10-自主預(yù)診考向突破Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H2O2Fe(OH)3+2I-+6H+=2Fe2+I2+6H2O白色灰綠紅褐4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3-11-自主預(yù)診考向突破微點(diǎn)撥(1)FeO、Fe3O4、Fe(OH)2與足量HNO3反應(yīng)時(shí),發(fā)生氧化還原反應(yīng),Fe2+被HNO3氧化生成Fe3+。(2)Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3與足量HI反應(yīng)時(shí),發(fā)生氧化還原反應(yīng),Fe3+被I-還原生成Fe2+。-12-自主預(yù)診考向突破自我診斷1.比較生鐵和純鐵的熔點(diǎn)、硬度和抗腐

4、蝕能力大小?2.通過(guò)化合反應(yīng)能制取FeCl2、FeCl3、Fe(OH)2、Fe(OH)3嗎?能制取的用化學(xué)方程式表示。 提示:因生鐵是鐵碳合金,所以生鐵的熔點(diǎn)低、硬度大。生鐵在潮濕的環(huán)境中易發(fā)生電化學(xué)腐蝕,故純鐵的抗腐蝕能力強(qiáng)。 提示:FeCl2、FeCl3和Fe(OH)3均能通過(guò)化合反應(yīng)制取,而Fe(OH)2不能通過(guò)化合反應(yīng)制取。-13-自主預(yù)診考向突破3.判斷正誤,正確的打“”,錯(cuò)誤的打“”。(1)用鐵制容器可以運(yùn)輸濃硝酸和濃硫酸。 ()(2)Fe與稀硝酸、稀硫酸反應(yīng)均有氣泡產(chǎn)生,說(shuō)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FeC

5、l2。 ()(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(qiáng)弱。 ()答案:(1)(2)(3)(4) -14-自主預(yù)診考向突破4.將下列物質(zhì)的顏色、用途或性質(zhì)用短線(xiàn)連接起來(lái)。Fe2O3a.紅褐色A.具有較強(qiáng)的還原性Fe(OH)2b.紅棕色 B.易被氧化成灰綠色最終變成紅褐色Fe(OH)3c.白色C.紅色油漆、涂料Fe2+d.棕黃色 D.受熱分解成紅棕色粉末Fe3+e.淺綠色 E.具有較強(qiáng)的氧化性答案:bCcBaDeAdE-15-自主預(yù)診考向突破考向1鐵單質(zhì)的制備和性質(zhì)典例下列有關(guān)鐵的說(shuō)法正確的是()A.Fe在稀硝酸中發(fā)生鈍化B.將廢鐵屑加入FeCl2溶液中,可用于除去工業(yè)廢氣中

6、的Cl2C.向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液顯紅色D.鍍鋅鐵不如鍍錫鐵耐腐蝕 答案解析解析關(guān)閉常溫下,Fe在濃硝酸中發(fā)生鈍化反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;鐵和亞鐵離子能將氯氣還原為氯離子,從而除去工業(yè)廢氣中的氯氣,B項(xiàng)正確;FeCl2溶液中含F(xiàn)e2+,NH4SCN可用于檢驗(yàn)Fe3+,向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液不會(huì)顯紅色,C項(xiàng)錯(cuò)誤;鍍鋅鐵因Zn比Fe活潑,鍍層破損時(shí)Zn被腐蝕,鍍錫鐵因Fe比Sn活潑,因而鍍層破損時(shí)是鐵被腐蝕,所以鍍鋅鐵比鍍錫鐵更耐腐蝕,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案解析關(guān)閉B-16-自主預(yù)診考向突破易錯(cuò)警示反應(yīng)產(chǎn)物中鐵元素價(jià)態(tài)的判斷 (3)鐵在純氧中燃燒得到的產(chǎn)物為Fe3O4

7、,鐵元素的價(jià)態(tài)為+2、+3價(jià)。(4)鐵與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)物的判斷:當(dāng)HNO3過(guò)量時(shí):反應(yīng)原理:Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2O,鐵元素的存在形式為Fe3+,鐵元素的價(jià)態(tài)為+3價(jià)。-17-自主預(yù)診考向突破當(dāng)Fe過(guò)量時(shí):反應(yīng)原理:3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O,鐵元素的存在形式為Fe2+,鐵元素的價(jià)態(tài)為+2價(jià)。鐵元素的存在形式為Fe2+和Fe3+,鐵元素的價(jià)態(tài)為+2、+3價(jià)。-18-自主預(yù)診考向突破對(duì)點(diǎn)演練1(2020湖北枝江月考)下列關(guān)于鐵的說(shuō)法正確的是()A.鐵在硫蒸氣中燃燒生成Fe2S3B.純鐵的抗腐蝕能力較差,鐵在干燥的空氣里易被氧化C.工業(yè)上用CO

8、在高溫條件下還原含F(xiàn)e2O3的鐵礦石煉鐵D.鐵在純氧中燃燒或在氯氣中燃燒所得產(chǎn)物中鐵的化合價(jià)均為+3價(jià) 答案解析解析關(guān)閉Fe與S反應(yīng)生成FeS,A項(xiàng)錯(cuò)誤;純鐵不易發(fā)生電化學(xué)腐蝕,抗腐蝕能力較強(qiáng),鐵在干燥的空氣里不易被氧化,B項(xiàng)錯(cuò)誤;工業(yè)上用CO在高溫條件下還原含F(xiàn)e2O3的鐵礦石煉鐵,C項(xiàng)正確;鐵在純氧中燃燒產(chǎn)物是Fe3O4,其中鐵的化合價(jià)有+2價(jià)和+3價(jià)兩種價(jià)態(tài),D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案解析關(guān)閉C-19-自主預(yù)診考向突破考向2鐵的氧化物、氫氧化物的制備和性質(zhì)典例(2020浙江金華質(zhì)檢)納米級(jí)Fe3O4是一種非常重要的磁性材料,同時(shí)也可用作催化劑載體和微波吸收材料。納米級(jí)Fe3O4有多種不同的制法,請(qǐng)

9、回答下列相關(guān)問(wèn)題。.如圖是用共沉淀法制備納米四氧化三鐵的流程。-20-自主預(yù)診考向突破(1)除Fe3O4外鐵的兩種常見(jiàn)氧化物中在空氣中性質(zhì)比較穩(wěn)定的是(填化學(xué)式),該物質(zhì)的用途是(任寫(xiě)一種)。(2)實(shí)驗(yàn)室保存溶液B時(shí)為了防止出現(xiàn)渾濁,通常采取的措施是。(3)證明沉淀已經(jīng)洗滌干凈的操作是。(4)寫(xiě)出該方法中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式:。(5)實(shí)際生產(chǎn)中為提高產(chǎn)率,起始所用FeSO47H2O和FeCl36H2O的物質(zhì)的量之比大于1 2,原因是。-21-自主預(yù)診考向突破.制備納米四氧化三鐵的另一種流程如圖所示。(6)寫(xiě)出第2步反應(yīng)的化學(xué)方程式:,其中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為。(7)將納米F

10、e3O4投入分散劑中形成的分散系是。-22-自主預(yù)診考向突破 答案:(1)Fe2O3制紅色油漆(或制涂料、煉鐵等,合理即可)(2)加鹽酸(3)取少量最后一次洗滌液置于試管中,加鹽酸酸化,再滴加氯化鋇溶液,不產(chǎn)生白色沉淀(5)反應(yīng)過(guò)程中部分亞鐵離子被氧氣氧化為鐵離子(6)6FeOOH+CO=2Fe3O4+CO2+3H2O1 2(7)膠體-23-自主預(yù)診考向突破 解析:(1)FeO(氧化亞鐵)是一種黑色粉末,不穩(wěn)定,在空氣里很容易被氧化,在空氣中性質(zhì)比較穩(wěn)定的是Fe2O3,Fe2O3的用途是制紅色油漆、涂料、煉鐵等。(2)實(shí)驗(yàn)室保存溶液B(FeCl3溶液)時(shí)為了抑制水解防止出現(xiàn)渾濁,通常采取的措施

11、是加鹽酸抑制FeCl3水解生成Fe(OH)3沉淀。(3)證明沉淀已經(jīng)洗滌干凈,只要檢驗(yàn)洗滌液中不含硫酸根離子即可,操作是取少量最后一次洗滌液置于試管中,加鹽酸酸化,滴加氯化鋇溶液,不產(chǎn)生白色沉淀。(4)該方法中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為-24-自主預(yù)診考向突破(5)實(shí)際生產(chǎn)中為提高產(chǎn)率,起始所用FeSO47H2O和FeCl36H2O的物質(zhì)的量之比應(yīng)大于1 2,原因是反應(yīng)過(guò)程中部分亞鐵離子被氧氣氧化為鐵離子。(6)第2步反應(yīng)是FeOOH吸收CO生成Fe3O4,反應(yīng)的化學(xué)方程式為6FeOOH+CO=2Fe3O4+CO2+3H2O,其中氧化產(chǎn)物CO2和還原產(chǎn)物Fe3O4的物質(zhì)的量之比等于方程式中的

12、化學(xué)計(jì)量數(shù)之比1 2。(7)納米四氧化三鐵的粒子大小在1納米和100納米之間,納米Fe3O4投入分散劑中形成的分散系是膠體。-25-自主預(yù)診考向突破對(duì)點(diǎn)演練2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))。 答案解析解析關(guān)閉因?yàn)镕e(OH)2在空氣中易被氧化為紅褐色的Fe(OH)3,即發(fā)生反應(yīng)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,因此要較長(zhǎng)時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀,就要排除裝置中的O2或空氣。、原理相同,都是用H2將裝置中的空氣排盡,并使生成的Fe(OH)2處在H2的保護(hù)中;的原理為鐵作陽(yáng)極產(chǎn)生Fe2+,與電解產(chǎn)生的OH-結(jié)合生成Fe(OH)2,液面用汽油保

13、護(hù),能防止空氣進(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(zhǎng)時(shí)間看到白色沉淀;中液面加苯可阻止空氣中O2進(jìn)入溶液。 答案解析關(guān)閉-26-自主預(yù)診考向突破深度指津1.成功制備Fe(OH)2的關(guān)鍵Fe(OH)2具有很強(qiáng)的還原性,易被氧化為Fe(OH)3。在實(shí)驗(yàn)室中制備Fe(OH)2,并使Fe(OH)2長(zhǎng)時(shí)間保持白色沉淀狀態(tài),成功的關(guān)鍵有以下兩點(diǎn):溶液中不含F(xiàn)e3+和O2等氧化性物質(zhì);制備過(guò)程中,保證生成的Fe(OH)2在密閉的隔絕空氣的體系中。-27-自主預(yù)診考向突破2.實(shí)驗(yàn)室中制備Fe(OH)2的常用方法方法一:有機(jī)層覆蓋法將吸有NaOH溶液的膠頭滴管插到液面以下,并在液面

14、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(zhǎng)時(shí)間觀察到白色沉淀,如圖2所示。-28-自主預(yù)診考向突破方法三:電解法用鐵作陽(yáng)極,電解NaCl(或NaOH)溶液,并在液面上覆蓋苯(或煤油),如圖3所示。-29-自主預(yù)診考向突破Fe2+、Fe3+的轉(zhuǎn)化與檢驗(yàn)及鐵三角的應(yīng)用1.亞鐵鹽與鐵鹽(1)亞鐵鹽。含有Fe2+的溶液呈淺綠色,Fe2+既有氧化性,又有還原性,Fe2+與Zn、Cl2反應(yīng)的離子方程式分別為: ,。(2)鐵鹽。氧化性:含有Fe3+的溶液呈色,Fe3+具有

15、氧化性,Fe3+與Fe、Cu反應(yīng)的離子方程式分別為:,。特性:含有Fe3+的鹽溶液遇到時(shí)變成紅色。FeCl3易水解:將其飽和溶液滴入沸水中制備膠體的化學(xué)方程Zn+Fe2+=Zn2+FeCl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+棕黃2Fe3+Fe=3Fe2+2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+KSCN溶液-30-自主預(yù)診考向突破2.Fe3+和Fe2+的檢驗(yàn)方法(1)Fe2+的檢驗(yàn):(2)Fe3+的檢驗(yàn):-31-自主預(yù)診考向突破(3)含F(xiàn)e2+、Fe3+的混合溶液中Fe3+、Fe2+的檢驗(yàn):Fe3+的檢驗(yàn)。Fe2+的檢驗(yàn)。微點(diǎn)撥(1)檢驗(yàn)Fe2+時(shí),不能先加氯水后加KSCN溶液,也不能將加KSCN后的

16、混合溶液加入到足量的新制氯水中(新制氯水有可能氧化SCN-)。(2)Fe3+、Fe2+、Cl-同時(shí)存在時(shí)不能用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)Fe2+(Cl-能還原KMnO4,有干擾)。-32-自主預(yù)診考向突破3.“鐵三角”及其應(yīng)用 -33-自主預(yù)診考向突破完成下列變化的離子方程式,體會(huì)Fe2+與Fe3+轉(zhuǎn)化條件。(1)將H2S氣體通入FeCl3溶液中產(chǎn)生淡黃色沉淀:。(2)將FeCl3溶液滴入KI淀粉溶液,溶液變藍(lán):。(3)用FeCl3溶液腐蝕廢舊線(xiàn)路板上的銅箔:。(4)將H2O2滴入到酸性FeCl2溶液中:。(5)將FeCl2溶液滴入到HNO3溶液中,有無(wú)色氣體放出:。H2S+2Fe3+=S+2Fe

17、2+2H+2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O-34-自主預(yù)診考向突破微點(diǎn)撥FeCl3溶液發(fā)生反應(yīng)時(shí)的顏色變化(1)向FeCl3溶液中加幾滴KSCN溶液后,溶液呈紅色。(2)FeCl3與NaOH溶液反應(yīng),生成紅褐色沉淀。(3)向FeCl3溶液中通入H2S氣體,生成淡黃色沉淀。(4)向FeCl3溶液中加入幾滴Na2S溶液,生成淡黃色沉淀,當(dāng)加入的Na2S溶液過(guò)量時(shí),又生成黑色沉淀。(5)向FeCl3溶液中加入過(guò)量Fe粉,溶液變成淺綠色。(6)向FeCl3溶液滴入淀粉碘化鉀溶液中,溶液變成藍(lán)色。(7)向FeCl3溶液

18、中滴入苯酚溶液,溶液變成紫色。(8)將飽和FeCl3溶液滴入沸水中,繼續(xù)加熱至液體呈紅褐色,生成紅褐色Fe(OH)3膠體。-35-自主預(yù)診考向突破自我診斷1.從鹽類(lèi)水解的角度分析,怎樣用固體藥品配制并保存FeCl2溶液和FeCl3溶液。 提示:先將固體溶于適量的稀鹽酸中,冷卻后,再加蒸餾水稀釋至指定濃度;配制的FeCl2溶液中還需加鐵釘或鐵屑。-36-自主預(yù)診考向突破2.判斷正誤,正確的打“”,錯(cuò)誤的打“”。(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(yàn)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

19、溶液,溶液變藍(lán)色,說(shuō)明Fe3+的氧化性比I2的強(qiáng)。 ()(5)用NaOH溶液和鹽酸能除去FeCl2溶液中混有的CuCl2。 ()答案:(1)(2)(3)(4)(5)-37-自主預(yù)診考向突破3.完成下列反應(yīng)的離子方程式,體會(huì)Fe2+與Fe3+的轉(zhuǎn)化條件。(1)向FeCl3溶液中加入銅片,銅片溶解:(2)向FeCl3溶液中通入SO2氣體,溶液變?yōu)闇\綠色:(3)向FeCl2溶液中滴入H2O2溶液:(4)FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色:-38-自主預(yù)診考向突破考向1Fe2+和Fe3+的轉(zhuǎn)化與檢驗(yàn)典例(2018江蘇高考題改編)要證明某溶液中不含F(xiàn)e3+而可能含F(xiàn)e2+,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作時(shí),最佳順序

20、是()加足量氯水加足量KMnO4溶液滴加NH4SCN溶液A.B.C.D. 答案解析解析關(guān)閉滴加NH4SCN溶液不顯紅色證明無(wú)Fe3+,再加氯水,如有Fe2+則可被氧化為Fe3+,溶液顯紅色。KMnO4溶液也能氧化Fe2+,但因其本身呈紫色,不如Fe3+遇SCN-顯紅色易觀察。 答案解析關(guān)閉C-39-自主預(yù)診考向突破對(duì)點(diǎn)演練1(2020廣東東莞質(zhì)檢)下列各組物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體分別通入Fe2(SO4)3溶液中,能與Fe2(SO4)3發(fā)生反應(yīng)的是()Na2O2和CO2Na2S和鹽酸MnO2和濃鹽酸共熱銅片和濃硫酸加熱A.只有 B.只有C.只有D.只有 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-40-自主預(yù)診考

21、向突破考向2“鐵三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用典例(2020湖北黃石月考)某化學(xué)興趣小組利用還原鐵粉處理含F(xiàn)e(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的廢水,所加還原鐵粉的質(zhì)量與溶液中Fe2+的濃度變化關(guān)系如下圖(忽略溶液體積變化)。下列有關(guān)結(jié)論錯(cuò)誤的是()-41-自主預(yù)診考向突破A.加入鐵粉質(zhì)量小于56g時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為Fe+N+4H+=Fe3+NO+2H2OB.當(dāng)加入的鐵粉質(zhì)量超過(guò)168g后,溶液中的溶質(zhì)只含有Fe(NO3)2(忽略Fe2+的水解)C.原廢水中三種物質(zhì)的氧化性由強(qiáng)到弱的順序是HNO3Fe(NO3)3Cu(NO3)2D.原廢水中Fe(NO3)3的濃度為2molL-1,Cu(NO3)2的

22、濃度均為1molL-1-42-自主預(yù)診考向突破-43-自主預(yù)診考向突破-44-自主預(yù)診考向突破方法技巧混合溶液中Fe3+、Fe2+的除去方法(1)除去含Mg2+的溶液中混有的Fe3+。向混合溶液中加入Mg、MgO、MgCO3、Mg(OH)2中的任意一種,與Fe3+水解產(chǎn)生的H+反應(yīng),促進(jìn)Fe3+的水解,將Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3沉淀而除去,過(guò)濾后向溶液中再加入適量相應(yīng)的酸。(2)除去含Cu2+的溶液中混有的Fe3+。向混合溶液中加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3中的任意一種,與Fe3+水解產(chǎn)生的H+反應(yīng),促進(jìn)Fe3+的水解,將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去,過(guò)濾后向溶液中再加入適量相應(yīng)的酸。(3)除去含Mg2+的溶液中混有的Fe2+。先加入氧化劑(如H2O2)將溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,然后再按(1)中的方法除去溶液中的Fe3+。(4)除去含Cu2+的溶液中混有的Fe2+。先加入氧化劑(如H2O2)將溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,然后再