鐵及其化合物

第三章幾種重要的金屬第四講鐵及其化合物【考綱要求】1．根據(jù)鐵的原子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)來分析記憶鐵及其化合物的性質(zhì)、相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)及原因等等。2．應(yīng)運(yùn)用氧化還原原理，在“鐵三角”，即中的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。3．重點(diǎn)掌握根據(jù)氧化還原的原理進(jìn)行有關(guān)鐵及其化合物的相關(guān)計(jì)算筆記與反思筆記與反思教與學(xué)方案【自學(xué)反饋】一．根據(jù)下列轉(zhuǎn)化關(guān)系寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式，同時(shí)思考以下問題鐵在參加化學(xué)反應(yīng)時(shí)，究竟生成Fe2+還是Fe3+與哪些因素有關(guān)？鐵的化學(xué)性質(zhì)主要有哪些？實(shí)驗(yàn)室制備Fe(OH)2沉淀應(yīng)注意哪些問題？向FeCl3溶液中通硫化氫，反應(yīng)后生成什么物質(zhì)？Fe的還原性比Cu強(qiáng)，而在Fe3+離子的氧化性又比Cu2+強(qiáng)，這有沒有矛盾？在處理哪些具體問題時(shí)，會(huì)用到Fe2+、Fe3+的轉(zhuǎn)化關(guān)系？煉鐵中為什么不用焦炭直接還原氧化鐵？7．常見的鐵的氧化物有哪幾種？列表比較其物理化學(xué)性質(zhì)上的異同點(diǎn)：化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4顏色狀態(tài)溶解性鐵的化合價(jià)穩(wěn)定性與H+反應(yīng)鋁熱反應(yīng)8．鐵的氫氧化物化學(xué)式Fe（OH）2Fe（OH）3顏色狀態(tài)溶解性穩(wěn)定性與H+反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系9。Fe2+和Fe3+的鑒別方法10．鐵與稀硝酸反應(yīng)的規(guī)律當(dāng)n（Fe）/n（HNO3）時(shí)，發(fā)生的反應(yīng)是：當(dāng)n（Fe）/n（HNO3）≥3∕8時(shí)，發(fā)生的反應(yīng)是：當(dāng)?<n（Fe）/n（HNO3）<3∕8時(shí)，發(fā)生的反應(yīng)是：【例題解析】[例1]下列物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)時(shí)其離子方程式正確的是A.鐵與三氯化鐵溶液反應(yīng)：Fe+Fe3+=2Fe2+B.足量的氯氣通入溴化亞鐵溶液中：2Fe2++4Br－+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl－C.Fe(OH)3跟鹽酸反應(yīng)：Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2OD.FeS跟稀哨酸反應(yīng)：FeS+2H+=Fe2++H2S解題思路:。易錯(cuò)點(diǎn):。[例2]在燒制磚瓦時(shí)，用粘土做成的坯經(jīng)過烘燒后，鐵的化合物轉(zhuǎn)化成而制得紅色磚瓦。若烘燒后期從窯頂向下慢慢澆水，窯內(nèi)會(huì)產(chǎn)生大量的氣體，它們把該紅色物質(zhì)還原成的黑色化合物是，同時(shí)還有未燒的碳顆粒，而制得了青色磚瓦。解題思路:。易錯(cuò)點(diǎn):。[例3]固體A和B都由兩種相同的元素組成。在A、B中兩種元素的原子個(gè)數(shù)比分別為11和12。將A和B在高溫下煅燒時(shí)，產(chǎn)物都是固體C和氣體D。由D最終可制得酸E。E的稀溶液跟A反應(yīng)時(shí)生成氣體G和溶液F。G和D在常溫下混合有淺黃色固體生成。在F中滴加溴水后，再加入KOH溶液，有紅褐色沉淀生成，給沉淀加熱時(shí)又能轉(zhuǎn)變成C。根據(jù)上述事實(shí)回答：(1)A的化學(xué)式是，B的化學(xué)式是。(2)B鍛燒生成C和D的化學(xué)方程式是。(3)G與D混合發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是。(4)在F中滴加溴水的化學(xué)方程式是。(5)A與E反應(yīng)的離子方程式是。解題思路:。易錯(cuò)點(diǎn):。[例4]冶煉金屬一般有下列四種方法：①焦炭法；②水煤氣（或氫氣，或一氧化碳）法③活潑金屬置換法；④電解法。四種方法在工業(yè)上均有應(yīng)用。古代有(I)火燒孔雀石煉銅；(II)濕法煉銅；現(xiàn)代有(III)鋁熱法煉鉻；(IV)從光鹵石中煉鎂，對(duì)它們的冶煉方法的分析不正確的是A.(I)用①B.(II)用②C.(III)用③D.(IV)用④解題思路:。易錯(cuò)點(diǎn):?！究碱}再現(xiàn)】1．（03年江蘇高考題）下列有關(guān)純鐵的描述正確的是 （） A．熔點(diǎn)比生鐵的低 B．與相同濃度的鹽酸反應(yīng)生成氫氣的速率比生鐵的快 C．在潮濕空氣中比生鐵容易被腐蝕D．在冷的濃硫酸中可鈍化思維方法:。展望高考:2．(05年江蘇高考題).已知Co2O3在酸性溶液中易被還原成Co2+，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次減弱。下列反應(yīng)在水溶液中不可能發(fā)生的是A、3Cl2+6FeI2=2FeCL3+4FeI3B、Cl2+FeI2=FeCl2+I2C、Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2OD、2Fe3++2I-=2Fe2++I2思維方法:。展望高考:3.(05年江蘇高考題)．高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池長時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為：3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH，下列敘述不正確的是A、放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為：Zn－2ｅ－＋2OH－＝Zｎ(OH)2B、充電時(shí)陽極反應(yīng)為：Fe(OH)3－3e－＋5OH－＝FeO42－＋4H2OC、放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3mol電子，正極有1molK2FeO4被氧化D、放電時(shí)正極附近溶液的堿性增強(qiáng)思維方法:。展望高考:4.(05年江蘇高考題)．(12)硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)是一種重要的食品和飼料添加劑。實(shí)驗(yàn)室通過下列實(shí)驗(yàn)由廢鐵屑制備FeSO4·7H2O晶體：①將5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量廢鐵屑的燒杯中，加熱數(shù)分鐘，用傾析法除去Na2CO3溶液，然后將廢鐵屑用水洗滌2～3遍；②向洗滌過的廢鐵屑加入過量的稀硫酸，控制溫度50～80℃之間至鐵屑耗盡；③趁熱過濾，將濾液轉(zhuǎn)入到密閉容器中，靜置、冷卻結(jié)晶；④待結(jié)晶完畢后，濾出晶體，用少量冰水2～3次，再用濾紙將晶體吸干；⑤將制得的FeSO4·7H2O晶體放在一個(gè)小廣囗瓶中，密閉保存。請(qǐng)回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)步驟①的目的是__________________，加熱的作用是____________________。(2)實(shí)驗(yàn)步驟②明顯不合理，理由是_______________________。(3)實(shí)驗(yàn)步驟④中用少量冰水洗滌晶體，其目的是_____________；_______________。(4)經(jīng)查閱資料后發(fā)現(xiàn)，硫酸亞鐵在不同溫度下結(jié)晶可分別得到FeSO4·7H2O、FeSO4·4H2O和FeSO4·H2O。硫酸亞鐵在不同溫度下的溶解度和該溫度下析出晶體的組成如下表所示(僅在56.7℃、64溫度/℃010305056.76064708090溶解度/g14.017.025.033.035.235.335.633.030.527.0析出晶體FeSO4·7H2OFeSO4·4H2OFeSO4·H2O請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)作出硫酸亞鐵的溶解度曲線。⑤若從硫酸亞鐵溶液中結(jié)晶出FeSO4·4H2O晶體，應(yīng)控制的結(jié)晶溫度(t)的范圍為__________。思維方法:。展望高考:【鞏固練習(xí)】課堂反饋選擇題：1、用生鐵冶煉成碳素鋼的主要目的是()(A)把生鐵提純，除去生鐵中雜質(zhì)(B)加入各種元素，改善生鐵的性能(C)用還原劑把氧化亞鐵還原成鐵(D)適當(dāng)降低生鐵里的含碳量，除去大部分硫、磷等雜質(zhì)2、在溶液中能與Fe3+共存的微粒是()(A)Cu(B)S2-(C)CO32-(D)Fe2+3、1．4g鐵全部溶于鹽酸中，加入足量NaOH溶液，得紅棕色沉淀，過濾后給紅棕色沉淀加熱（在空氣中），最后得到紅色物質(zhì)的質(zhì)量是()(A)1g(B)1．6g(C)2g(D)1．8g4、向FeCl3和BaCl2的酸性混合溶液中通入SO2氣體，有白色沉淀生成，此沉淀是()(A)BaSO4(B)FeS(C)BaSO3(D)S5、下列敘述中，正確的是()(a)煉鋼后期向鋼水中加入適量的鋁或錳鐵，是為了除盡鋼水里的碳、硅等雜質(zhì)(b)在配制硫酸亞鐵溶液的后期要加入少量鐵粉，是為了抑制水解(c)制造水泥的后期要在水泥熟料里加入適量的石膏，是為了調(diào)節(jié)水泥的硬化速率(d)制造硫酸的后期用98.3%的硫酸來吸收，目的是提高三氧化硫的吸收率(A)只有(b)、(c)(B)只有(c)、(d)(C)只有(a)、(d)(D)只有(b)、(d)6、在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.01摩的溶液中，加入0.01摩的鐵粉，經(jīng)充分?jǐn)嚢?，發(fā)生的變化有()(A)鐵溶解，但沒有其他任何金屬析出(B)鐵溶解析出0.01摩爾Ag，并且溶液中不含F(xiàn)e3，而含0.02摩Fe2(C)鐵溶解，析出0.01摩Ag，溶液中有0.005摩Fe3和0.015摩Fe2(D)鐵溶解，析出0.01摩Ag和0.05摩銅7、將過量鐵粉放入100mL2mol/L的HNO3溶液中，若還原產(chǎn)物只有NO，則參加反應(yīng)Fe的質(zhì)量為（）(A)2.8g(B)5.6g(C)4.2g(D)11.2g8、除去FeCl2溶液中FeCl3和CuCl2雜質(zhì)可選用（）（A）NaOH（B）Cl2水（C）Fe粉（D）Mg粉9、將Fe,Cu,Fe2＋,Fe3＋和Cu2＋盛于同一容器中充分反應(yīng)，如Fe有剩余，則容器中只能有（）。（A）Cu,Fe3＋（B）Fe2＋,Fe3＋（C）Cu,Cu2＋,Fe（D）Cu,Fe2＋,Fe10、下列離子方程式正確的是()(A)鐵跟FeCl3溶液反應(yīng)：Fe+Fe3+=2Fe2+(B)Fe跟稀鹽酸反應(yīng)：2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑(C)FeCl2溶液跟Cl2反應(yīng)：Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-(D)Fe(OH)3跟鹽酸反應(yīng)：Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O11、在FeCl3和CuCl2的混合物溶液中，加入過量的Fe屑，反應(yīng)停止后，稱得固體與加入的鐵屑質(zhì)量相等。原混合液中FeCl3和CuCl2的物質(zhì)的量之比是()(A)1：1(B)3：4(C)2：7(D)7：212、有兩種金屬組成的混合物粉末10g，與足量的稀鹽酸反應(yīng)，生成11．2L（標(biāo)況）H2，則該混合物的組成不可能的是()(A)Fe，Zn(B)Al，Cu(C)Al，Mg(D)Al，F(xiàn)e13、既可以通過單質(zhì)與單質(zhì)化合，也可以通過溶液中的復(fù)分解反應(yīng)來制得的化合物是（）(A)FeCl2(B)FeCl3(C)Fe2O3(D)Al2S314、鎂粉加入FeCl3溶液中，反應(yīng)現(xiàn)象是（）(A)有黑色單質(zhì)鐵析出(B)溶液顏色變淺，有氣體放出并生成沉淀(C)溶液顏色變淺，產(chǎn)生氣體但沒有沉淀(D)溶液顏色變淺，有沉淀但無氣體15、在煉鐵、玻璃、水泥3種工業(yè)生產(chǎn)中，都用到的原料是（）(A)石灰石(B)純堿(C)粘土(D)石英16、能用來分離Fe3+和Al3+離子的試劑是（）(A)KSCN(B)NH3·H2O(C)NaOH溶液(D)H2S溶液17、高爐煉鐵中氧化鐵還原成鐵，其還原劑是（）(A)焦炭(B)鐵礦石(C)石灰石(D)一氧化碳18、下列各組溶液，均含有等物質(zhì)的量的溶質(zhì)，如將3種溶液完全混合后，不會(huì)產(chǎn)生沉淀的是（）(A)NaAlO2、NH4Cl、HCl(B)FeCl3、KSCN、HCl(C)CaCl2、NaHCO3、NaOH(D)AlCl3、Ba(OH)2、HNO3課外作業(yè)二、填空題19、某化工廠為消除所排出的廢氣中Cl2對(duì)環(huán)境的污染，將含Cl2的廢氣通過含過量鐵粉的FeCl2溶液即可有效地除去Cl2。這一處理過程可用化學(xué)方程式表示為：________________________________________________。處理過程中消耗的原料是鐵粉還是FeCl2？________________________________________________。20、今有四種處于固態(tài)的物質(zhì)：鎂、金剛石、干冰、氟化鎂。問下列四項(xiàng)性質(zhì)的敘述各適用于哪種物質(zhì)？由分子間力結(jié)合而成，熔點(diǎn)很低，是___；電的良導(dǎo)體，有延展性，是___；由共價(jià)鍵組成的網(wǎng)狀晶體，熔點(diǎn)很高，是___；非導(dǎo)體，但熔融后可以導(dǎo)電的，是___