第八單元鐵獲得及其應(yīng)用 (共62張PPT)

1、第八單元PART 03鐵的獲得及其應(yīng)用考點互動探究考例考法直擊教師備用習(xí)題考試說明第八單元鐵的獲得及其應(yīng)用1. 了解鐵的制備方法，掌握其主要性質(zhì)及其應(yīng)用。2了解鐵的重要化合物的制備方法，掌握其主要性質(zhì)及其應(yīng)用。1鐵(1)與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)考點互動探究知識梳理考點一鐵的單質(zhì)、氧化物和氫氧化物圖3111Fe2O3xH2O考點互動探究(2)與水的反應(yīng)：常溫下鐵與水不反應(yīng)，在高溫條件下與水蒸氣反應(yīng)：_。(3)與酸的反應(yīng)：與非氧化性酸反應(yīng)生成Fe2和H2，離子方程式：_。與氧化性酸反應(yīng)：遇冷的濃硫酸或濃硝酸會發(fā)生_，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)：與C

2、uSO4溶液反應(yīng)的離子方程式：_。與FeCl3溶液反應(yīng)的離子方程式：_。Fe2H=Fe2H2鈍化FeCu2=Fe2CuFe2Fe3=3Fe2考點互動探究2鐵的氧化物化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4俗名鐵紅磁性氧化鐵顏色狀態(tài)_粉末_粉末_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穩(wěn)定性不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定與H反應(yīng)離子方程式黑色紅棕色黑色232，3FeO2H=Fe2H2OFe2O36H=2Fe33H2OFe3O48H=Fe22Fe34H2O考點互動探究3.鐵的氫氧化物化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3色態(tài)_固體_固體與鹽酸反應(yīng)Fe(OH)22H=Fe22H2OFe(OH)33H=Fe33H2

3、O受熱分解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)：_二者的關(guān)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_沉淀迅速變成_，最后變成_，反應(yīng)方程式為_白色紅褐色Fe33OH=Fe(OH)3白色絮狀灰綠色紅褐色4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3考點互動探究對點自測1判斷下列描述的正誤(正確的打“”，錯誤的打“”) (1)Fe在足量Cl2中燃燒生成FeCl3，在少量Cl2中燃燒生成FeCl2()(2)根據(jù)鐵與Cl2、S反應(yīng)的條件可以判斷氯元素和硫元素的非金屬性強弱()(3)Fe分別與氯氣和鹽酸反應(yīng)所得氯化物相同()(4

4、)水溶液中Fe2、H、CO32-、ClO可以共存()(5)將水蒸氣通過灼熱的鐵粉，粉末變紅，鐵與水在高溫下發(fā)生反應(yīng)()(6)鐵銹的成分是氫氧化鐵()考點互動探究答案 (1)(2)(3)(4)(5)(6)解析 (1)鐵與氯氣反應(yīng)只生成FeCl3。(2)鐵與氯氣在點燃條件下反應(yīng)生成氯化鐵，鐵與硫加熱反應(yīng)生成硫化亞鐵，根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物可判斷硫元素和氯元素非金屬性的強弱。(3)Fe與Cl2反應(yīng)生成Fe3。(4)酸性環(huán)境中Fe2 能被ClO氧化，且H與CO32- 、ClO不能共存。(5)生成的是黑色Fe3O4。(6)鐵銹的成分是Fe2O3xH2O?？键c互動探究2實驗室配制FeCl2溶液和FeCl3溶液時，為

5、防止溶液變質(zhì)往往采取某些措施。配制FeCl2溶液時的措施為_；配制FeCl3溶液時的措施為_。答案加入少量的鐵粉防止Fe2 被氧化加入少量的稀鹽酸防止其水解解析 因FeCl2易被氧化成FeCl3，配制FeCl2溶液時應(yīng)在試劑瓶中加入少量的鐵粉；因FeCl3易水解生成Fe(OH)3，配制FeCl3溶液時，應(yīng)在試劑瓶中加入少量的稀鹽酸防止其水解?？键c互動探究題組訓(xùn)練題組一鐵及其氧化物的化學(xué)性質(zhì)1下列說法正確的是()A1 mol Fe溶于過量硝酸，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為3NAB2016海南卷將鐵屑放入稀HNO3中證明Fe比H2活潑C因為鐵比銅的金屬性強，所以FeCl3可以腐蝕Cu刻制印刷電路板D2016浙江卷

6、納米鐵粉可以高效地去除被污染水體中的Pb2、Cu2、Cd2、Hg2 等重金屬離子，其本質(zhì)是納米鐵粉對重金屬離子較強的物理吸附答案 A解析 Fe溶于過量硝酸中生成Fe(NO3)3，即 1 mol Fe在反應(yīng)中轉(zhuǎn)移 3 mol 電子，A項正確；鐵屑與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生NO，不產(chǎn)生H2，B項錯誤；FeCl3腐蝕Cu刻制印刷電路板，發(fā)生反應(yīng)2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2，該反應(yīng)發(fā)生是因為氧化性Fe3Cu2，C項錯誤；納米鐵粉與水體中的重金屬離子發(fā)生置換反應(yīng)，D項錯誤。考點互動探究22016四川成都模擬2015年9月3日，在天安門廣場舉行了隆重的慶?？谷諔?zhàn)爭勝利70周年閱兵儀式，展現(xiàn)了我國強大的綜

7、合國力。坦克、導(dǎo)彈的制造材料主要是各種金屬的合金，鋼鐵便是其中十分重要的一種。下列關(guān)于鐵的說法中，正確的是()A鐵元素屬于過渡元素，其原子序數(shù)為26B單質(zhì)鐵與濃硫酸在常溫下不反應(yīng)C鐵單質(zhì)只具有還原性，其陽離子只具有氧化性D與相同濃度的鹽酸反應(yīng)生成氫氣的速率，純鐵比生鐵的快答案 A解析 鐵是26號元素，屬于第族元素，為過渡元素，A項正確；常溫下，鐵和濃硫酸反應(yīng)生成一層致密的氧化物薄膜而阻止進一步反應(yīng)，但并不是鐵和濃硫酸不反應(yīng)，B項錯誤；亞鐵離子既有還原性，也有氧化性，C項錯誤；純鐵和稀鹽酸不能構(gòu)成原電池，生鐵中鐵、碳、鹽酸構(gòu)成原電池，能加快反應(yīng)速率，所以生鐵反應(yīng)速率比純鐵快，D項錯誤?？键c互動探

8、究3下列物質(zhì)能用化合反應(yīng)直接制得的是()FeCl2FeCl3Fe(OH)3Fe(OH)2Cu2SA BC D全部答案 A考點互動探究4鐵屑溶于過量稀硫酸，過濾后向濾液中加入過量氨水，有白色沉淀生成，過濾，在空氣中加熱沉淀至質(zhì)量不再發(fā)生變化為止，得到紅棕色殘渣，上述沉淀和殘渣分別是()AFe(OH)3Fe2O3 BFe(OH)2Fe2O3CFe(OH)2Fe(OH)3 DFe(OH)2Fe3O4答案 B解析 鐵屑溶于過量稀H2SO4，有FeSO4生成，再加入過量氨水，有白色的Fe(OH)2生成，在空氣中加熱時，F(xiàn)e(OH)2被氧化成Fe(OH)3，最后得到的紅棕色殘渣是Fe2O3?？键c互動探究題

9、組二 Fe(OH)2的制備的制備1如圖3112所示中能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀的是()A B C D圖3112考點互動探究答案 B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)生反應(yīng)4Fe(OH)2O22H2O=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。、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；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；中液面加苯阻止了空氣進入；由于空氣中的氧氣，能迅速將Fe(OH)2氧化

10、，因而不能較長時間看到白色沉淀?？键c互動探究2用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀：用不含F(xiàn)e3 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_。答案 (1)鐵屑 (2)煮沸(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸O2解析 (1)Fe2 易被空氣中的O2氧化，要加鐵粉防止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

11、水中溶解的O2較少?？键c互動探究規(guī)律小結(jié)制備Fe(OH)2常用的三種方法方法一：有機覆蓋層法將吸有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3113甲所示。 圖3113考點互動探究方法二：還原性氣體保護法用H2將裝置內(nèi)的空氣排盡后，再將亞鐵鹽溶液與NaOH溶液混合，這樣可長時間觀察到白色沉淀。如圖乙所示。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3114所示。 圖3114考點互動探究題組三有關(guān)金屬鐵及其氧化物、氫氧化物的計算12016廣東百所學(xué)校聯(lián)考5.6 g 鐵粉與

12、一定量的硫黃混合，在空氣中加熱發(fā)生劇烈反應(yīng)，冷卻后用足量的鹽酸溶解反應(yīng)后的殘留固體，產(chǎn)生了 2.0 L 氣體(標準狀況)，通過分析小于了應(yīng)生成的氣體量，其最可能原因是()A硫磺量不足B生成了FeSC生成了Fe2S3 D有部分Fe被空氣中的氧氧化了答案 D解析 5.6 g 的物質(zhì)的量是 0.1 mol，鐵與硫反應(yīng)生成FeS，在反應(yīng)中鐵可能過量。但不論是鐵還是硫化亞鐵均能與鹽酸反應(yīng)分別生成氫氣和H2S氣體，即FeS2HCl=FeCl2H2S、Fe2HCl=FeCl2H2。因此根據(jù)方程式可知 0.1 mol Fe一定生成 0.1 mol 氣體，在標準狀況下的體積是 2.24 L。但實際產(chǎn)生的氣體是

13、2.0 L，這說明部分鐵被氧化生成了鐵的氧化物，與鹽酸反應(yīng)時不能放出氣體，所以選項A、B、C均是錯誤的，答案選D。考點互動探究2已知：Fe5O7可以看作Fe2O3和Fe3O4的混合物?，F(xiàn)有Fe、Fe2O3、Fe5O7混合物共 0.1 mol，加鹽酸后固體全部溶解，共收集到 0.01 mol H2，且向反應(yīng)后的溶液中加入KSCN溶液不顯紅色，則原混合物中鐵的物質(zhì)的量為()A0.05 mol B0.06 molC0.07 mol D0.08 mol答案 B解析 Fe2HCl=FeCl2H2，生成0.01 mol H2，與鹽酸反應(yīng)的Fe的物質(zhì)的量為0.01 mol；反應(yīng)后的溶液中加入KSCN溶液不顯

14、紅色，說明不含F(xiàn)e3，溶液中全部為Fe2，剩余的Fe和Fe3全部反應(yīng)生成Fe2。假設(shè)0.1 mol混合物為Fe、Fe2O3的混合物，設(shè)原混合物中n(Fe)x mol，則n(Fe2O3)(0.1x)mol，n(Fe3)2(0.1x)mol；Fe2Fe3=3Fe21 2(x0.01)mol 2(0.1x)mol計算得x0.055。考點互動探究假設(shè)0.1 mol混合物為Fe、Fe5O7的混合物，設(shè)原混合物中n(Fe)y mol，則n(Fe5O7)(0.1y)mol，F(xiàn)e5O7可以看作Fe2O3和Fe3O4的混合物，F(xiàn)e3O4可以看作由Fe2O3和FeO組成，則Fe2O3的物質(zhì)的量為2(0.1y)mo

15、l，F(xiàn)e3的物質(zhì)的量為4(0.1y)mol；Fe2Fe3=3Fe21 2(y0.01)mol 4(0.1y)mol計算得y0.07。所以0.1 mol的Fe、Fe2O3、Fe5O7的混合物，含有鐵的物質(zhì)的量為0.055 moln(Fe)Cu2Fe2，加入適量的鐵粉，使溶液中Fe3、Cu2 和Fe2 物質(zhì)的量之比變?yōu)?24，說明Fe3 有剩余，則Cu2 沒有參加反應(yīng)，加入的Fe粉僅與Fe3 反應(yīng)。設(shè)原溶液中含有Fe3、Cu2、Fe2 的物質(zhì)的量分別為 3 mol、2 mol、1 mol，反應(yīng)后Fe3、Cu2 和Fe2 物質(zhì)的量之比變?yōu)?24，則反應(yīng)后Fe3、Cu2、Fe2 的物質(zhì)的量分別為 1

16、mol、2 mol、4 mol，故反應(yīng)的Fe3 的物質(zhì)的量為 3 mol1 mol2 mol，則參加反應(yīng)的Fe的物質(zhì)的量為 1 mol，參加反應(yīng)的鐵粉與原溶液中Fe3 的物質(zhì)的量之比為 1 mol3 mol13?？键c互動探究22016江西上饒模擬將a g鐵和氧化鐵的混合物加入 800 mL pH1的鹽酸中充分反應(yīng)后，固體無剩余，鹽酸全部消耗，放出(標準狀況下)氣體 0.224 L。則下列判斷中正確的是()A原混合物中n(Fe)n(Fe2O3)21B向溶液中滴入無色的KSCN溶液，顯紅色C無法計算出原混合物的質(zhì)量D此時溶液中Fe2 和Fe3 的物質(zhì)的量之比為31考點互動探究答案 A考點互動探究題

17、組四流程圖題中的“鐵三角”12016湖北天門模擬A由Al2O3、Fe3O4、Al、Cu中的某幾種粉末混合而成，設(shè)計成分分析方案如下：下列分析不正確的是()A當m1m2時，溶液a中陰離子只有一種B生成藍色溶液的離子方程式為Cu2Fe3=Cu22Fe2C要確定混合物中是否含Al，可取A加入適量稀HClD當m2m32.96 g，F(xiàn)e3O4的質(zhì)量至少為 2.32 g考點互動探究答案 A考點互動探究22015浙江卷某同學(xué)采用硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考慮其他雜質(zhì))制備七水合硫酸亞鐵(FeSO47H2O)，設(shè)計了如下流程：下列說法不正確的是()A溶解燒渣選用足量

18、硫酸，試劑X選用鐵粉B固體1中一定有SiO2，控制pH是為了使Al3轉(zhuǎn)化為Al(OH)3，進入固體2C從溶液2得到FeSO47H2O產(chǎn)品的過程中，須控制條件防止其氧化和分解D若改變方案，在溶液1中直接加NaOH至過量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液經(jīng)結(jié)晶分離也可得到FeSO47H2O圖31110 考點互動探究答案 D解析 燒渣中SiO2不溶于酸，F(xiàn)e2O3、Al2O3溶解于酸生成Fe3和Al3，因為最終要獲得Fe2，所以應(yīng)加入鐵粉還原Fe3，A項正確；控制pH是為了分離Fe2和Al3，從流程圖知，溶液2中含有Fe2，所以加入的NaOH只能讓Al3生成沉淀，B項正確；Fe2易被氧化生成Fe3，F(xiàn)e

19、SO47H2O在受熱時，也易分解失去水，C項正確；溶液1中是Fe3，加入過量的NaOH生成Fe(OH)3沉淀，再加入H2SO4，得到Fe2(SO4)3，不能得到FeSO47H2O，D項錯誤。12014上海卷用FeCl3溶液腐蝕印刷電路板上的銅，所得溶液中加入鐵粉。對加入鐵粉充分反應(yīng)后的溶液分析合理的是()A若無固體剩余，則溶液中一定有Fe3B若有固體存在，則溶液中一定有Fe2C若溶液中有Cu2，則一定沒有固體析出D若溶液中有Fe2，則一定有Cu析出考例考法直擊答案 B解析 FeCl3溶液腐蝕印刷電路板上銅的反應(yīng)為2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2，所得的溶液中存在FeCl2和CuCl2，

20、還可能有過量的FeCl3溶液，加入鐵粉充分反應(yīng)后，A項若無固體剩余，說明原溶液中含有Fe3，反應(yīng)后不一定還含有；B項中不管固體是鐵粉還是銅粉，溶液中一定含有Fe2；C項中若溶液中有Cu2，可以有部分銅固體析出；D項若溶液中有Fe2，不一定有Cu析出。考例考法直擊22014福建卷用廢鐵皮制取鐵紅(Fe2O3)的部分流程示意圖如下：(1)步驟若溫度過高，將導(dǎo)致硝酸分解。硝酸分解的化學(xué)方程式為_。(2)步驟中發(fā)生反應(yīng)：4Fe(NO3)2O2(2n4)H2O=2Fe2O3nH2O8HNO3，反應(yīng)產(chǎn)生的HNO3又將廢鐵皮中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe(NO3)2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(3)上述生產(chǎn)流程中，能體現(xiàn)“

21、綠色化學(xué)”思想的是_(任寫一項)?？祭挤ㄖ睋艨祭挤ㄖ睋艨祭挤ㄖ睋舸鸢?(1)Fe3水解產(chǎn)生的Fe(OH)3膠體粒子能吸附水中懸浮的雜質(zhì)2Fe3Fe=3Fe2(2)2166H163H2O解析 (1)FeCl3凈水，是Fe3水解產(chǎn)生的Fe(OH)3膠體粒子能吸附水中的懸浮雜質(zhì)。FeCl3中Fe3具有氧化性，能氧化Fe：2Fe3Fe=3Fe2，因此能腐蝕鋼鐵設(shè)備。(2)該溶液為酸性溶液，根據(jù)電荷守恒，2c(Fe2)3c(Fe3)c(H)c(Cl)，則c(H)5.3102 mol/L22.0102 mol/L31.0103 mol/L1.0102 mol/L，溶液的pHlg(1.0102)2。42015海南卷工業(yè)上，向500600 的鐵屑中通入氯氣生產(chǎn)無水氯